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| Anfang | Ende | FKZ | Projektthema | Bericht | Programm* | |||
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| 31.03.2017 | 31.05.2018 | 22002917 | Marktstudie "Nachhaltige biobasierte Produkte, Gütezeichen, Hersteller und Bedarfe der öffentlichen Hand" Los 2: Artikel für den Bürobedarf lt. Auftragsschreiben des BMEL vom 08.03.2016 | Marktstudie "Nachhaltige biobasierte Produkte, Gütezeichen, Hersteller und Bedarfe der öffentlichen Hand" Los 2: Artikel für den Bürobedarf lt. Auftragsschreiben des BMEL vom 08.03.2016 | Ria Müller Tel.: +49 30 884594-56 ria.mueller@ioew.de Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) GmbH Berlin 10785 Potsdamer Str. 105 | X | FPNR | |
| 01.07.2016 | 28.02.2019 | 22004416 | Erhebung, Aufbereitung und Analyse statistischer Daten zum Anbau und zur Verarbeitung nachwachsender Rohstoffe und Energiepflanzen in Deutschland sowie Weiterentwicklung von Methoden hierzu (NRstat) | Gegenstand des BMEL-Auftrages ist die Erhebung und Aufbereitung sowie die Analyse statistischer Daten zu Anbau und Verarbeitung (inklusive Außenhandelszahlen) nachwachsender Rohstoffe für die energetische und stoffliche Nutzung in Deutschland. Die zu erh | Im Ergebnis der Projektumsetzung sind aktuell Daten zu Anbau und Verarbeitung von nachwachsenden Rohstoffen in Deutschland für die Jahre 2015-2020 und 2021 (nur Anbau) publiziert und rückwirkend bis 2011 verfügbar. Um einen detaillierten Einblick in die Nutzungspfade von nachwachsenden Rohstoffe in Deutschland zu erhalten, wurden im Rahmen der Projektumsetzung 2017/18 zwei Sektorstudien zum Aufkommen sowie zur stofflichen und energetischen Verwertung von Kohlehydraten bzw. von Ölen und Fetten in Deutschland (2011-2016) erstellt. Die Ergebnisse des Projektes fließen jährlich der FNR und dem BMEL zu und finden sich hier in den unterschiedlichen Fachpublikationen und Einzelstatistiken sowie im Internet, insbesondere in der FNR-Mediathek (https://mediathek.fnr.de/) unter dem Menüpunkt Graphiken/Daten und Fakten wieder. Projektergebnisse in Form von Datentabellen und Grafiken zu Anbau und Verarbeitung von nachwachsenden Rohstoffen in Deutschland stehen auch in der Internetpublikation "Anbau und Verwendung nachwachsender Rohstoffe in Deutschland" als PDF-Datei zum Download zur Verfügung. Der Auftrag wird ab 2020 als Daueraufgabe bei der FNR etabliert. Die Daten werden weiter jährlich aktualisiert und die Ergebnisse veröffentlicht. Für individuelle Abfragen steht seit 2022 das Themenportal "Statistik" (https://statistik.fnr.de) der FNR zur Verfügung. Ausgewählte Daten und Graphiken stehen aufbereitet auch zum Download (https://statistik.fnr.de/download.php) bereit. | Dr. Arno Becker Tel.: +49 1774247175 a.becker@fnr.de Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. Gülzow-Prüzen 18276 Hofplatz 1, OT Gülzow | X | FPNR |
| 31.03.2017 | 31.05.2018 | 22018416 | Marktstudie "Nachhaltige biobasierte Produkte, Gütezeichen, Hersteller und Bedarfe der öffentlichen Hand" Los 1: Wasch- und Reinigungsmittel lt. Auftragsschreiben des BMEL vom 08.03.2016 | Marktstudie "Nachhaltige biobasierte Produkte, Gütezeichen, Hersteller und Bedarfe der öffentlichen Hand" Los 1: Wasch- und Reinigungsmittel lt. Auftragsschreiben des BMEL vom 08.03.2016 | Dr. Hans-Bernhard Rhein Tel.: +49 5066 90099-1 hans-bernhard.rhein@umweltkanzlei.de UMWELTKANZLEI Dr. Rhein Beratungs- und Prüfgesellschaft mbH Sarstedt 31157 Bahnhofstr. 17 | X | FPNR | |
| 01.01.2020 | 30.06.2021 | 2219NR447 | Konzeptionierung, Vorbereitung, Durchführung und Auswertung eines Planspiels | Konzeptionierung, Vorbereitung, Durchführung und Auswertung eines Planspiels • zum besseren Verständnisses der komplexen Systemdynamik bezüglich der Etablierung von biobasierten Kunststoffverpackungen im Lebensmittelhandel entlang der gesamten Lieferkette inklusive der Entsorger des Verpackungsabfalls, • um Vertreterinnen und Vertreter der verschiedenen Akteursgruppen in ein offenes und konstruktives Gespräch zu bringen sowie • zur Ermittlung von praktikablen Handlungsoptionen/-empfehlungen zur stärkeren Einbindung des Lebensmitteleinzelhandels bei Entwicklung und Markteinführung neuer Verpackungslösungen aus biobasierten Kunststoff. | In der erarbeiteten Studie wurden für die Haupteinsatzfelder von Ölen auf Basis nachwachsender Rohstoffe wie Kettenöle für Motorsägen, Kühlschmierstoffe, Mobilhydraulik, Weichen- und Spurkranzschmierung sowie Schalöle die rechtlichen Rahmenbedingungen in der Bundesrepublik Deutschland und in Europa untersucht. Auf dieser Grundlage wurden die existierenden Hemmnisse bei der Verwendung dieser umweltverträglichen Produkte und mögliche Lösungen zur Förderung des verstärkten Einsatzes ausführlich und umfassend betrachtet. | Dr.-Ing. Stephan Kabasci Tel.: +49 208 8598-1164 stephan.kabasci@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Oberhausen 46047 Osterfelder Str. 3 | X | FPNR |
| 18.10.2021 | 31.01.2023 | 2221NR074X | Studie zur Analyse des Marktes für Schafschurwolle aus Deutschland - Stand, Potenziale, Hemmnisse und Handlungsempfehlungen | Vertragsgegenstand ist die Erstellung einer Marktanalyse zum Thema Schafschurwolle (im Folgenden kurz als "Wolle" bezeichnet) aus der Schafhaltung in Deutschland. Es sollen die aktuellen und potenziellen künftigen Märkte für die Wolle dargestellt werden, inklusive der strukturellen Hürden, die einer Erschließung dieser Märkte ggf. entgegenstehen. Dabei müssen die Kostensituation, die Anbieterseite, die Anforderungen der Abnehmer und die ökologischen Implikationen analysiert werden. Darauf aufbauend sollen vielversprechende Zukunftsmärkte benannt und für diese Märkte Handlungsempfehlungen abgeleitet werden. Übergeordnetes Ziel ist es, mögliche Potenziale für eine umfangreichere Verwertung heimischer Wolle mit möglichst hoher Wertschöpfung auf allen Wertschöpfungsstufen (inkl. Wollerzeugung) auf bestehenden und neuen Märkten auszuloten und Möglichkeiten aufzuzeigen, wie diese erschlossen werden können. | Sebastian Mähler Tel.: +49 351 896-92150 maehler@white-ip.com White IP Business Solutions GmbH Dresden 01067 Hertha-Lindner-Str. 10-12 | X | FPNR | |
| 01.10.1995 | 30.09.1998 | 22000195 | Biologisch abbaubare Werkstoffe auf Basis thermoplastischer Stärke | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Herstellungsverfahrens von thermoplastischer Stärke (TPS). Untersuchungsgegenstände sind sowohl ein einstufiges- als auch ein zweistufiges Herstellungsverfahren (1. Compoundierung, 2. thermoplastische Weiterverarbeitung zum Endprodukt). Arbeitsinhalte des Vorhabens sind TPS-Rezepturentwicklung, Entwicklung der Verfahrenstechnik, Untersuchungen zur Kostenreduktion bei der Herstellung sowie anwendungstechnische Studien. | Verschiedene Rezepturen für die Herstellung, Verarbeitung und Anwendung von BIOPLAST® Blends auf der Basis von thermoplastischer Stärke wurden entwickelt. Die Verwendung von Blends mit thermoplastischer Stärke zur Herstellung der biologisch abbaubaren Blasfolien BIOFLEX® mit LD-PE-analogen Eigenschaften ist nun Stand der Technik. Aus diesen Stärkeblends werden flexible Verpackungen, Bioabfallbeutel und -sammelsäcke, Tragetaschen, Raschelsäcke oder Netze hergestellt. Anwendungen als BIOFLEX® Agrarfolie sind möglich, aber auch noch teuer. Die Verarbeitung von BIOPLAST® im Spritzguss kann für den individuellen verfahrenstechnischen Bereich auf konventionellen Spritzgussmaschinen erfolgen. Abbaubare Spritzgussartikel wie CD-Rahmen, Pflanzschalen, Pflanztöpfe, Becher und Bestecke werden bereits am Markt angeboten. Blends auf Basis von thermoplastischer Stärke zur Flachfolienherstellung und anschließendem Tiefziehen sind für spezielle Produkte im Gartenbaubereich und in der Milchwirtschaft entwickelt worden. Im Rahmen der DIN V 54 900 Zertifizierung wurden bei DIN CERTCO vier Produkte registriert. Mehrere Endprodukte auf Basis dieser registrierten BIOPLAST® Blends sind ebenfalls zertifiziert worden. Dafür waren aufwendige Versuchsreihen notwendig, um eine optimale Einstellung zwischen den Herstellungs- und Gebrauchseigenschaften sowie der Kompostierbarkeit von Gebrauchsgegenständen zu erhalten. Die im Rahmen des Vorhabens entwickelten BIOPLAST® Blends werden von der kunststoffverarbeitenden Industrie zu Endprodukten wie Verpackungen weiterverarbeitet. Die Markteinführung von kompostierbaren Verpackungen wird durch die neue Verpackungsverordnung (§ 16) gefördert und damit der Durchbruch der biologisch abbaubaren Werkstoffe als kompostierbare Verpackungen erwartet. Aus dem Vorhaben gingen eine Reihe von Patenten hervor, die kurz beschrieben wurden. | Jürgen Lörcks Tel.: +49 2822 92310 info@biotec.de bio-tec Biologische Naturverpackungen Forschungs- und Entwicklungs GmbH Werner-Heisenberg-Str. 32 46446 Emmerich am Rhein | FPNR | |
| 15.03.2001 | 30.06.2004 | 22000199 | C02-neutrale Stromerzeugung mittels biogener Brennstoffe in kleinen dezentralen Anlagen | Die Firma Mayer & Cie GmbH & Co. widmet sich der Entwicklung von Stirlingmotoren. Stirlingmotoren mit einer Biomassefeuerung sind in Deutschland noch nicht bekannt bzw. wurden solche Motoren nicht entwickelt. Der Stirlingmotorprozess, der Gegenstand des beantragten o. g. Projektes ist, bietet die Möglichkeit, neben Wärme auch Strom zu erzeugen. Dies macht das Verfahren insbesondere im Kleinstleistungsbereich zur Deckung des Eigenstrom- und Wärmebedarfes energieintensiver Verbraucher wie landwirtschaftliche oder kleinere holzverarbeitender Betriebe interessant. Es sind Stirlingmotoren mit einer Erdgasfeuerung bekannt, solche BHKW-Module werden zur Zeit zur Marktreife geführt. Nach dem Auslaufen einer BMBF-Förderung zum erdgasbefeuerten Stirlingmotor soll nun von der Firma Mayer&Cie. ein Brennkopf für ein mit Gas bzw. Öl befeuerten Motor und ein Brennkopf für feste biogene Brennstoffe entwickelt werden. Das Ziel ist die Stirlingmotortechnik als BHKW für den dezentralen Bereich der Energieversorgung durch die Nutzung von Biomasse zu erschließen. Im Rahmen des Projektes sollen die Entwicklung, den Bau und die Erprobung eines Klein-Blockheizkraftwerkes auf Basis eines mit fester Biomasse heimischer land- und forstwirtschaftlicher Herkunft, vorzugsweise Pellets, befeuerten Stirling-Motors durchgeführt werden. | Das Projekt läuft zur Zeit, es sind noch keine Endergebnisse vorhanden. | M. Mitzel Tel.: +49 7432 700-141 michaelmitzel@mayercie.de Mayer & Cie. GmbH & Co. Emil-Mayer-Str. 10 72461 Albstadt | FPNR | |
| 15.12.2004 | 31.12.2007 | 22000202 | Verbundvorhaben: Forschungsverbund Stärkeeinsatz bei der Herstellung und Verarbeitung von Papier und Karton; Teilvorhaben: Einfluss produktimmanenter und verfahrenstechnischer Parameter beim Aufschluss und bei der Verarbeitung von Stärke für die Herstellung von oberflächengeleimtem Papier und Karton | Das Ziel sind quantitative Aussagen zu Zusammenhängen zwischen verfahrenstechnischen Parametern wie Stärkeaufschluss, Verdünnung, Lagerung und Stabilisierung und den resultierenden Stärkeeigenschaften wie Bindekraft, Viskosität, Penetration und deren Einfluss auf Papiereigenschaften. Weiterhin sollen Lösungsvorschlägen für eine optimierte Applikation der Stärke mittels Leim- oder Filmpresse erarbeitet werden. Der Arbeitsplan beinhaltet die molekulare und physiko-chemische Charakterisierung der verwendeten Ausgangsstärkederivate. Der Einfluss von verfahrenstechnischen Bedingungen auf den Stärkeaufschluss, den Lösungszustand der Stärke, die Penetration und die Retrogradation wird an verschiedenen Stärkederivaten untersucht. Die Wirkung von Mikroorganismen und Mikrobiziden auf den Stärkeabbau wird getestet. Die Ergebnisse des Forschungsprojektes sollen eine ökonomisch und ökologisch akzeptable Verfahrenstechnik bei der Anwendung von Stärke für die Papierherstellung gewährleisten. Für die verschiedenen Einsatzmöglichkeiten können effektive Stärkederivate ausgewählt werden. Der Aspekt der Nachhaltigkeit wird bei der Papierherstellung berücksichtigt. | Die innerhalb des Forschungsprojektes erzielten Ergebnisse erweitern das Know-how aller beteiligten Institutionen und der Projektpartner aus der Industrie. Die unmittelbare Anwendung der Erkenntnisse führt zur Verbesserung der Papierqualität und zur Vermeidung von Fehlchargen bei den beteiligten Papierfabriken. Nach Ablauf der Geheimhaltungsschutzfrist werden die Ergebnisse in die Beratungskompetenz der beteiligten wissenschaftlichen Institutionen IAP und PTS aufgenommen. | Dr. rer. nat. Sylvia Radosta Tel.: +49 331 568-1608 sylvia.radosta@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | FPNR | |
| 15.12.2004 | 31.07.2005 | 22000203 | Spinneinrichtung für Spinnvliese aus Zellstoff | Es soll eine Spinneinrichtung nach dem Nanovalverfahren gebaut werden zum Verspinnen von Cellulose aus Lösungen (NMMO) zu Lyocellfäden und deren Ablage zu Vliesen, beziehungsweise Auffangen als Fäden. Sie soll im TITK Rudolstadt an eine vorhandene Lösungsaufbereitung zur Erzeugung der Lyocellmasse angeschlossen werden. Dort vorhanden sind auch Koagulationseinrichtungen zum Ausfällen der Cellulose und eine Lösungsmittelrückgewinnung. Die zu erstellende Spinneinrichtung besteht aus Spinnpumpe mit Antrieb, Spinndüsenverschraubung, 2 Spinndüsen mit Heizungen, Luftzufuhr und Lavaldüsenplenum, Auffangband mit Absaugung zur Vlieslegung, vollständiger Mess- und Regeltechnik sowie Steuerung. Die Anlage wird eine Vliesbreite von 30 cm haben und der Weiterentwicklung des Nanovalverfahrens für Lyocell (EP 1358 369 B1) dienen und der Vorführung in mehrstündigem kontinuierlichen Betrieb für Endanwender und Lizenznehmer des Anlagenbaus. Endprodukte sind Vliese in Hygiene-, Medizin- und Reinigungsanwendungen, aber auch Garne auf Basis nachwachsender Rohstoffe in Konkurrenz zu synthetischen Polymeren aus fossilen Rohstoffen. | Für das Nanoval-Verfahren (Aufspleißen eines Monofils in viele einzelne feinere Fäden) zum Spinnen von Fäden aus cellulosischen Lösungen, vornehmlich Zellstoff in NMMO als Lösungsmittel, zur Ablage zu Spinnvliesen, später auch zu aufgespulten Fäden, wurde im TITK Rudolstadt eine Pilotanlage zur Weiterentwicklung des Verfahrens mit 30 cm Vliesbreite geschaffen. Anschließend an die Ablage wird das Vlies durch Fällbäder geführt, getrocknet und in endlosen Bahnen aufgewickelt. Der Verfestigungsgrad der Vliese (weiche oder fester gebundene Vliese) kann durch Steuerung der Koagulation geschehen, die schon vor der Ablage der Fäden auf dem Siebband eingeleitet werden kann. Die Spinneinrichtung des Nanoval-Verfahrens ist relativ einfach im Aufbau und der Energieverbrauch ist relativ gering, da mit kalter Luft ersponnen und abgelegt wird. In der Laboranlage wurden jedoch noch nicht alle Prozessschritte der Vliesherstellung realisiert, sondern es wurde sich auf die Bereitstellung von ausreichend großen Vliesproben zur Bemusterung und auf den Aufbau einer Demonstrationsanlage fokussiert. | Dr.-Ing. Lüder Gerking Tel.: +49 30 43567-611 gerking@nanoval.de NANOVAL GmbH & Co. KG Kienhorststr. 61-65 13403 Berlin | X | FPNR |
| 01.02.2004 | 30.11.2004 | 22000204 | Fachkongress "HolzEnergie 2004" am 21. und 22. Oktober 2004 im Rahmen der internationalen Kongressmesse "HolzEnergie 2004" | Ziel: Konzeption, Planung und Durchführung des Fachkongresses(2Tage) und Workshops(1Tag) "HolzEnergie 2004", Etablierung als Leitveranstaltung des Holzenergiemarktes in Deutschland, Ansprache aller Beteiligten der Wertschöpfungskette Holzenergie, Vernetzung und Anregung neuer Projekte und Marktchancen, Wissens- und Technologietransfer, Bewusstseinsbildung und Motivation für Holzenergie in Multiplikatorenkreisen wie dem Sanitär-, Heizungs- und Klimahandwerk. Planung: Organisation und Durchführung einer Projektbeiratssitzung / Konzeption und inhaltliche Programmerstellung mit Marktpartnern / Referentenansprache und -betreuung / Organisation und Durchführung des Kongresses und Workshops vor Ort / Akquisition von Teilnehmern / Marketing und Pressearbeit / Erstellung eines Tagungsbandes / Kongressnachbereitung / Weiterbegleitung des Workshop-Konzepts. Verwertung: ausführliche Pressearbeit / Erstellung eines Programmheftes / Erstellung eines Tagungsbandes / Erstellung von Informationsunterlagen für den Workshop / kontinuierliche Weiterführung des Fachkongresses und des Workshops / Plattform für Marktinteressen durch Teilnehmer-Feedback und Berücksichtigung bei Folgeveranstaltungen. | Zum vierten Fachkongress seiner Art am 21. und 22. Oktober 2004 waren 270 Teilnehmer gekommen, um sich über die aktuellen Entwicklungen der Themenbereiche Wirtschaftsfaktor Bioenergie, Holz im Strommarkt, Holz im Wärmemarkt, Forschung und Entwicklung, Holzenergie in Kommunen und Erschließung neuer Märkte für die Holzenergie zu informieren. Sowohl hinsichtlich der Besucherzahlen als auch hinsichtlich des Spektrums der Vorträge ist die Veranstaltung als erfolgreich und im Sinne der FNR durchgeführt zu werten. | Dipl.-Volkswirt Bernd Geisen Tel.: +49 22 8198-140 info@bioenergie.de Bundesverband BioEnergie e.V. (BBE) Godesberger Allee 142-148 53175 Bonn | X | FPNR |
| 01.10.2001 | 30.09.2004 | 22000301 | Einrichtung und Betrieb eines Nachrichtenportals Nachwachsende Rohstoffe im Internet. | Ziel des Projekts sind Aufbau und Betrieb einer gemeinsamen, umfassenden und effizienten Nachrichtenplattform aller Akteure in Sachen nachwachsende Rohstoffe. Auf der Nachrichtenplattform im Internet sollen alle aktuellen relevanten Nachrichten zu nachwachsenden Rohstoffen überarbeitet und thematisch sortiert veröffentlicht werden. Die Nachrichten sind klar auf ein Fachpublikum ausgerichtet. Zielgruppe sind alle Akteure der NR-Wertschöpfungskette. Der Nutzer erhält gegen eine festgelegte Nutzungsgebühr die Rechte auf die Nachrichten zuzugreifen. | Dipl.-Phys. Michael Carus Tel.: +49 2233 48-1440 michael.carus@nova-institut.de nova-Institut für politische und ökologische Innovation GmbH Leyboldstraße 16 50354 Hürth | FPNR | ||
| 01.04.2004 | 31.12.2008 | 22000303 | Verbundvorhaben: Erschließung des biosynthetischen Potentials einheimischer Nutzpflanzen als Nachwachsende Rohstoffe zur Erzeugung Erneuerbarer Energien; Teilvorhaben 1: Entwicklung eines Pflanzenbausystems für Biomassemais | Das vorliegende Projekt soll einen Beitrag zur Nutzung erneuerbarer Energien liefern. Gerade Mais könnte aufgrund seines hohen Trockenmasse-Ertragspotentials neben anderen nachwachsenden Rohstoffen in Zukunft zur Energiegewinnung in Biogasanlagen dienen. Versuche zur Produktionstechnik sollen Information über Anbauvoraussetzungen und -verfahren in Deutschland liefern. Durch züchterische Bearbeitung sollen im Rahmen dieses Projektes Sorten für den Anbau in Mitteleuropa geschaffen werden, die für die Biogasgewinnung genutzt werden können. Zunächst stehen die pflanzenbaulichen Parameter wie Standweite, Aussaat- und Erntetermin, Dünung, Fruchtfolge und Zwischenfruchtanbau im Vordergrund. Die ermittelten produktionstechnischen Parameter ermöglichen einen praxisnahen und effektiven Anbau von Maishybriden für die Prokution von Biogas. | Dr. Joachim Eder Tel.: +49 8161 71-3633 joachim.eder@lfl.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) - Sachgebiet PZ4 - Futterpflanzen, Mais, Grünland Am Gereuth 8 85354 Freising | X | FPNR | |
| 01.04.2004 | 30.09.2007 | 22000304 | Verbundvorhaben: Fermentative Herstellung von Feinchemikalien auf Zuckerbasis via Pyruvat am Beispiel des Valins, Teilvorhaben 2: Bioprozessentwicklung im Labormaßstab | Ziel dieses Teilprojektes ist es, basierend auf den von den Projektpartnern bereit gestellten C. glutamicum Produktionsstämmen, Fermentationsexperimente so durchzuführen, dass eine quantitative und qualitative Stammbewertung erreicht wird und diese in die sich unmittelbar anschließende Prozessentwicklung einfließt. Basierend auf den bereits im Institut entwickelten Techniken zur intrazellulären Metabolit-Analytik soll der Ansatz für die Intermediate z.B. des Valin-Synthesewegs erweitert werden. So sollen intrazelluläre Pools aus (fed-) batch Fermentationen und aus (Glucose-) Puls Experimenten gemessen werden, die quantitative Informationen (z.B. Modell-gestützt) zur Identifizierung von reaktionslimitierenden Schritten liefern. Ebenso kann die ‚Sensor-Reaktor-Technik' zur Stoffflussverteilungen unter Prozessbedingungen eingesetzt werden. Parallel dazu wird die Prozessentwicklung für Erfolg versprechende Produktionsstämme vorangetrieben. Alle Ergebnisse werden den Projektpartner zur Verfügung gestellt. Insbesondere die Prozessentwicklung erfolgt in enger Kooperation mit der DEGUSSA AG, um eine Umsetzung der Ergebnisse in deren technischen Maßstab sicher zu stellen. | Der Einfluss von wichtigen Prozessparametern wurde eingehend untersucht und die Optima der wichtigsten Prozessgrößen ermittelt. Neben der optimalen Medienzusammensetzung wurden auch verschiedene Kohlenstoffquellen hinsichtlich ihrer Eignung bewertet. Der Produktionsstamm wurde mit Hilfe der innerhalb des Projekts erarbeiteten Erkenntnisse weiterentwickelt. Dabei wurde insbesondere die Bereitstellung von Pyruvat und Kofaktoren verbessert und der Abfluss von Kohlenstoff in Biosynthesewege von unerwünschten Nebenprodukten minimiert. Dadurch konnte die zuckerbezogene Produktausbeute deutlich gesteigert werden. Die ebenfalls innerhalb des Projektes gewonnen Erkenntnisse zur Prozessführung flossen in einen auf den Produktionsstamm angepassten Prozess ein. Durch rationale Stammentwicklung und innovative Verbesserungen der Prozessführung ist es gelungen, bei einem minimierten Ressourcenaufwand eine verbesserte Produktivität der Produktionsstämme zu erzielen. Erst durch die erreichten technischen Verbesserungen wurde die Herstellung von Valin im großtechnischen Maßstab in Europa unter wirtschaftlichen Bedingungen möglich. Erste Validierungsfermentationen zur Herstellung von Valin im großtechnischen Maßstab wurden 2007 erfolgreich realisiert. | Dr. Ralf Takors Tel.: +49 2461 61-3365 r.takors@fz-juelich.de Forschungszentrum Jülich GmbH - Institut für Biotechnologie Wilhelm-Johnen-Str. 52428 Jülich | X | FPNR |
| 01.08.2005 | 15.04.2007 | 22000305 | Empirische Mehrebenenanalyse des Verbraucherverhaltens im Bereich Nachwachsende Rohstoffe | Ziel der Untersuchung ist eine Analyse des Kenntnis- und Einstellungsstandes der deutschen Wohnbevölkerung zum Thema "Nachwachsende Rohstoffe". Es sollen repräsentative Erkenntnisse darüber gewonnen werden, wie der gegenwärtige Wissensstand zu diesem Thema ist, aus welchen Motiven bestimmte Produkte genutzt bzw. nicht genutzt werden und wie das Image von verschiedenen Produkten aus Nachwachsenden Rohstoffen eingeschätzt wird. Zudem wird vertiefend das Verbraucherverhalten spezifischer Nutzergruppen untersucht. Verfolgt wird ein methodenintegrierter Ansatz, es sind eine quantitative postalische Befragung (10.000 Haushalte) sowie 15 qualitative Gruppengespräche (differenziert nach Ost/West; Stadt/Land; speziellen Verbrauchergruppen) geplant. Die Projektergebnisse sind von allgemeinem Interesse für alle Marktbeteiligten. Sie dienen als wichtige Grundlage für eine zielgerichtete und effiziente Öffentlichkeitsarbeit und für Marketingmaßnahmen von Produktlinien aus nachwachsenden Rohstoffen. Der Universität dient das Projekt für Forschung und Lehre. | Prof. Dr. Marc Luy Tel.: +49 381 498-4344 marc.luy@uni-rostock.de Universität Rostock - Wirtschafts- und Sozialwissenschaftliche Fakultät - Institut für Soziologie und Demographie Ulmenstr. 69 18057 Rostock | X | FPNR | |
| 01.09.2006 | 31.12.2008 | 22000306 | Datenerfassung zur genetischen Variabilität und Analytik von Arznei- und Gewürzpflanzen | Gegenstand des Vorhabens ist die Erarbeitung und Publikation einer speziellen Fachveröffentlichung zum Thema genetische Variabilität bei heimischen Arznei- und Gewürzpflanzen mit einer Übersicht zu modernen Analytikmethoden. Ziel ist es dabei, ausgehend von den weitgehend vorhandenen, aber bisher separat geführten Datenbeständen, eine umfassende Monographie zu erstellen, die sowohl für private Pflanzenzuchtbetriebe, Anbaubetriebe sowie Händler und verarbeitende Betriebe (Pharmazie, Parfümerie und Kosmetik), aber auch für öffentliche Institutionen (Genbanken, Landesuntersuchungs- und Forschungsanstalten, Universitäten) eine Möglichkeit bietet, in übersichtlicher Form und umfassend wichtige Informationen über die Variabilität, die regionale Verbreitung sowie Inhaltsstoffverteilung der wichtigsten Medizinal- und Gewürzpflanzen zu erhalten. Daneben soll eine Übersicht über die im Bereich der Qualitätsbewertung sowie der Forschung einsetzbaren Analytikmethoden gegeben werden. Moderne Verfahren, wie z.B. die NIRS, sollen dabei besonders berücksichtigt werden. | Im Rahmen des Projektes wurde für 64 Arznei- und Gewürzpflanzen, die in Deutschland hinsichtlich Anbau und Verwendung den größten Stellenwert besitzen, umfassendes Datenmaterial in Form von Abbildungen, Angaben zur Botanik und Verbreitungsgebieten sowie Hinweisen zu Anbau und Erhaltungszüchtung erstellt. Darüber hinaus wurden die in den einzelnen Pflanzenbestandteilen vorkommenden Wertkomponenten und Leitverbindungen in übersichtlicher Form präsentiert. Dabei wurden auch die unterschiedlichen, zur Bestimmung dieser Pflanzeninhaltsstoffe eingesetzten instrumentell-analytischen Methoden kurz aufgeführt und die teilweise methodisch bedingten Unterschiede kommentiert. Das umfangreiche Literaturverzeichnis zu jeder behandelten Pflanzenart bietet die Möglichkeit, spezifische Detail-Informationen zu den zahlreichen analytischen Optionen abrufen zu können. Zur Erstellung des Buch-Projekts wurden umfangreiche Recherchen in Datenbanken, Genbanken und Sammlungen (z.B. Mansfeld-Verzeichnis, ECPGR, Bioversity International Germplasm Collection Directory GCD, GENRES, GBIS, GRIN, WIEWS) durchgeführt. Anhand dieser Quellen wurden insbesondere die Angaben zu Botanik, Vorkommen und Erhaltung dieser Pflanzen im kulturspezifischen Teil des Buches ermittelt. Die gesammelten Daten zum Vorkommen der einzelnen Arten wurden jeweils in eine Weltkarte eingetragen. In zahlreichen Abbildungen wurden jeweils typische Chromatogramme und Spektren der einzelnen Pflanzenarten dargestellt, so dass für vergleichende Qualitätskontrollen diese Referenzanalysen authentischer Extrakte/ätherischer Öle genutzt werden können. Für alle 64 behandelten Kulturarten wurden jeweils 2 repräsentative Fotos aufgenommen, die den Habitus und den arzneilich verwendeten Teil der Pflanze dokumentieren. Das Buch umfasst insgesamt 509 Seiten und verfügt auch über einen Index, der es u.a. gestattet, sich einen schnellen Überblick über das Vorkommen einzelner Inhaltsstoffe zu verschaffen. | Dr. Hartwig Schulz Tel.: +49 30 83042-500 hartwig.schulz@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Ökologische Chemie, Pflanzenanalytik und Vorratsschutz Erwin-Baur-Str. 27 06484 Quedlinburg | FPNR | |
| 01.06.2013 | 30.09.2016 | 22000309 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Testverfahrens zur Bestimmung der Auswuchsfestigkeit von Triticale zur Bioethanolproduktion; Teilvorhaben 1: Durchführung von Feld- und Gewächshausversuchen sowie der Laboruntersuchungen und der QTL-Analyse | Ziel des Verbundvorhabens ist es, die Voraussetzungen für eine Selektion auf Auswuchsfestigkeit bei Triticale zu verbessern und dabei gleichzeitig eine hohe Enzymaktivität in den reifen Karyopsen zu erhalten. Hierfür soll ein effizientes und standardisiertes Testverfahren zur zuverlässigen Bestimmung der Auswuchsfestigkeit bei Triticale entwickelt und dabei gleichzeitig ein breites Sortiment an Triticalegenotypen physiologisch und quantitativ genetisch für Auswuchsfestigkeit charakterisiert werden. Es sollen hierbei sowohl ein morphologisch-physiologischer, ein NIRS und ein genomischer Ansatz verfolgt werden. Zur Entwicklung von Triticalesorten für die Ethanolerzeugung mit hoher autoamylolytischer Aktivität ist folgende Arbeitsplanung vorgesehen: 1. Entwicklung aussichtsreicher Testverfahren einschließlich Etablierung der QTL-Kartierung bei Triticale, 2. Untersuchung der aktuellen genetischen Variation für Auswuchsfestigkeit im Triticalesortiment und 3. Entwicklung methodisch optimierter Selektionsstrategie | Prof. Dr. Michael Kruse Tel.: +49 711 459-22706 mkruse@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Landesanstalten & Versuchsstation - Landessaatzuchtanstalt Fruwirthstr. 21 70599 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.01.2011 | 31.03.2014 | 22000311 | Dritte Projektphase des Bioenergiemoduls der Agentur für Erneuerbare Energien e.V. | Ziel des Bioenergiemoduls in der dritten Arbeitsphase der Agentur für Erneuerbare Energien (AEE) ist es, eine breite gesellschaftliche Akzeptanz für den weiteren Ausbau der Bioenergie als klimafreundlichen, sicheren Energieträger und als wichtigen Zukunftsmarkt mit hoher gesamtwirtschaftlicher Bedeutung zu schaffen. Angesichts einiger unbegründeter Vorurteile gegenüber der Bioenergie kommt es insbesondere darauf an, die Nachhaltigkeit und die Potenziale dieses Energieträgers durch gezielte Öffentlichkeitsarbeit darzustellen. In der dritten Phase des Bioenergiemoduls ist die zentrale Aufgabe, verfestigte Kritikpunkte an der Bioenergie, die den weiteren Ausbau bremsen könnten, zu versachlichen, ins Verhältnis zu übergreifenden Zielen zu setzen und womöglich zu entkräften. Das Bioenergiemodul der AEE bearbeitet diese Aufgabe durch folgende Elemente der Öffentlichkeitsarbeit: • Publikationen (Broschüren / Hintergrundpapiere) und Pressemitteilungen• Journalistenfahrten• Medien- und Grafikservices• Bearbeitung von Journalistenanfragen | Philipp Vohrer Tel.: +49 30 200535-50 j.mayer@unendlich-viel-energie.de Agentur für Erneuerbare Energien e.V. EUREF-Campus 16 10829 Berlin | FPNR | ||
| 01.04.2012 | 30.09.2015 | 22000312 | Verbundvorhaben: AgroForstEnergie II - Nachhaltige Erzeugung von Energieholz in Agroforstsystemen; Teilvorhaben 2: Bodenschutz und Bodenfruchtbarkeit, Wasserhaushalt und Mikroklima | Der Anbau holzartiger Biomasse auf landwirtschaftlich genutzten Flächen stellt eine vergleichsweise extensive Form der Bioenergieträgerproduktion dar. Hierbei repräsentieren Agroforstsysteme mit integriertem Energieholzanbau eine Landnutzungsoption, bei der eine nachhaltige Bereitstellung holzartiger Biomasse gewährleistet wird, ohne dass komplette Ackerschläge zeitweise aus der Nahrungs- und Futtermittelproduktion ausgegliedert werden müssen. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, den streifenförmigen Energieholzanbau (auch als Alley Cropping bezeichnet) bezüglich betriebswirtschaftlicher Gesichtspunkte zu beurteilen und dessen Einfluss auf die abiotische und biotische Umwelt von Ackerstandorten zu quantifizieren und zu bewerten. In diesem Kontext stellen die Aspekte Bodenschutz und Bodenfruchtbarkeit, Wasserhaushalt und Mikroklima sowie Biodiversität Schwerpunktthemen dar. Grundlegende Fragestellungen dieses Teilprojektes beschäftigen sich mit der Einflussnahme von Agrarholzstreifen auf den Kohlenstoff- und Nährstoffhaushalt des Bodens, auf den Bodenabtrag sowie auf die Grundwasserneubildungsrate und die Sickerwasserqualität agrarisch genutzter Standorte. Hierbei stehen die standörtlichen Verhältnisse der Region Südbrandenburg im Vordergrund, die nicht zuletzt durch das Vorhandensein großflächiger Bergbaufolgelandschaften einen hohen Anteil von Grenzertragsstandorten aufweist, welche durch die Anlage von Agroforstsystemen ökonomisch wie ökologisch aufgewertet werden könnten. | Die vorliegenden Untersuchungen zum Bestandesmikroklima in Agroforstsystemen zeigen deutliche Effekte der Gehölzstreifen auf die angrenzenden Ackerkulturen. Die Verminderung der Windgeschwindigkeit und die damit einhergehende Reduktion der Winderosion sowie des Bodenabtrags bilden hierbei die signifikantesten Einflussfaktoren. Deutliche Unterschiede hinsichtlich der weitestgehend stabilen Corg-Fraktion zwischen Acker- und Gehölzflächen beschränkten sich im Wesentlichen auf die ersten Zentimeter des Oberbodens. Hinsichtlich der labilen Kohlenstoffvorräte (HWCorg) wurde primär unter den Gehölzstreifen der Versuchsfläche "Rekultivierungsstandort Welzow-Süd" im gesamten Oberboden (0-30 cm) ein deutlicher Anstieg verzeichnet. Mit zunehmender Durchwurzelung und höheren Blatt- und Wurzelstreueinträgen durch die Gehölzstreifen ist langfristig jedoch mit einer deutlichen Erhöhung der Kohlenstoffakkumulation im Boden auf beiden Untersuchungsstandorten zu rechnen. In Zusammenhang mit dem Agrarholzanbau wurde ferner auch eine signifikante Beeinflussung der Grundwasserqualität beobachtet. So war die Konzentration von Gesamt- und Nitratstickstoff und gelöstem Kalium im Sicker- und Grundwasser unter den 11 m breiten Agrarholzstreifen über den gesamten Untersuchungszeitraum erheblich geringer als unter den konventionell bewirtschafteten Ackerstreifen. Darüber hinaus wurde im Spätsommer der beiden Untersuchungsjahre 2013 und 2014 festgestellt, dass die ursprünglich hohe Nitratstickstoffkonzentration im Grundwasser unter dem 24 m breiten Ackerstreifen für mehrere Monate deutlich unterhalb des Trinkwassergrenzwertes abfiel. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Agrarholzanbau zu einer deutlichen Erhöhung der Grundwasserqualität beiträgt und darüber hinaus nicht nur auf das Grundwasser unterhalb der Agrarholzfläche beschränkt bleibt. | apl. Prof. Dr. Dirk Freese Tel.: +49 355 69-4238 freese@b-tu.de Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg - Forschungszentrum Landschaftsentwicklung und Bergbaulandschaften (FZLB) - Lehrstuhl für Bodenschutz und Rekultivierung Konrad-Wachsmann-Allee 6 03046 Cottbus | X | FPNR |
| 01.07.2013 | 30.06.2015 | 22000313 | Verbundvorhaben: Untersuchung der Faser-Bindemittel-Wechselwirkung zur Herstellung von MDF aus Laubholz; Teilvorhaben 2 | Da die für die Faserplattenherstellung typischerweise eingesetzten Holzsortimente einer wachsenden Verknappung unterliegen und es zusätzlich zu einem klimatisch bedingten Waldumbau und somit zur Zunahme von Schwachholz kommt, besteht akuter Forschungsbedarf für die stoffliche Verwertung von Buchen- und Eichenholz.Ein wichtiges Kriterium für die Faserplatteneigenschaften sind die Wechselwirkungen zwischen Faserstoff und Bindemittel. Diese werden durch stoffliche und prozesstechnische Parameter beeinflusst. Ziel des Projektes ist die Bewertung des Einflusses dieser Wechselwirkungen zwischen Bindemittel und Holzfaser auf die Eigenschaften der daraus hergestellten Faserplatten. Zur Umsetzung des Vorhabens erfolgt die Herstellung von Laubholzfaserstoffen unter variierten Aufschlussbedingungen. Diese werden im Vergleich zu Fichtenholzfaserstoff charakterisiert (z. B. chemische Zusammensetzung, Porenvolumen und Oberfläche). Anschließend werden diese Faserstoffe mit verschiedenen Bindemitteln beleimt und erneut charakterisiert. Über geeignete Extraktionsverfahren wird der Bindemittelanteil ermittelt. Ferner werden die Verteilung, Penetration und Kinetik der Bindemittel untersucht.Abschließend werden aus den beleimten und unbeleimten Faserstoffen vorgepresste Faservliese und Faserplatten gebildet. An diesen Platten werden neben den Untersuchungen der Faser-Bindemittel-Wechselwirkung zusätzlich physikalische Eigenschaften geprüft und mit den Wechselwirkungen korreliert. | Prof. Dr. Steffen Fischer Tel.: +49 35203 383-1240 sfischer@forst.tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Pflanzen- und Holzchemie Pienner Str. 19 01737 Tharandt | FPNR | ||
| 01.05.2016 | 31.07.2019 | 22000316 | Verbundvorhaben: ERA-IB 6: Verbesserte Strategien zur biotechnologischen Herstellung maßgeschneiderter zuckerbasierter Biotenside (SurfGlyco); Teilvorhaben 2: Enzymatische Glycolipid-Synthesen - Akronym: SurfGlyco | Das KIT befasst sich mit der enzymatischen Synthese von Glykolipiden in stark eutektischen Lösungsmitteln (DES). Als Substrate werden Mono-, Di- oder Oligosaccharide in Kombination mit verschiedenen Fettsäuren oder Fettalkoholen eingesetzt, die durch Enzyme wie Glykosidasen, Lipasen oder Esterasen miteinander verknüpft werden sollen. Ziel ist die erfolgreiche Etablierung einer Matrix zur gezielten enzymatischen Synthese von Glycolipid-Biotensiden mit Ester- und Etherbindung für ein breites Anwendungsspektrum. Die Glycolipide sollen im Labormaßstab am KIT hergestellt, anschließend gereinigt und beim Projektpartner Croda evaluiert werden. Die für Anwendungen vielversprechendsten Glykolipide sollen in größeren Mengen hergestellt werden. In Zusammenarbeit mit den Projektpartnern Biotrend und Croda, soll ein Scale-up des Prozesses für die enzymatische Konversion und Aufreinigung erfolgen. Parallel zur Erzeugung von Esterbindungen zwischen den Zucker- und Fettsäurebausteinen mit Esterasen und Lipasen soll versucht werden, über Etherase- und Glykosidase-katalysierte Reaktionen Glykolipide mit Ether- bzw. glykosidischen Bindungen zu synthetisieren, wie sie üblicherweise in natürlich vorkommenden mikrobiellen Tensiden zu finden sind. Weiter sollen für die enzymatischen Synthesen unterschiedliche DES-Systeme getestet und solche mit für die entsprechenden Enzyme maßgeschneiderten Eigenschaften ausgewählt werden, wozu wesentlich der Erhalt der Enzymaktivität (vor allem bei Etherasen und Glykosidasen) und die Enzymstabilität darin sowie die Löslichkeit sowohl der hydrophilen als auch der hydrophoben Substrate gehören, was in organischen Lösungsmittel so nicht gewährleistet ist. Ein weiterer wichtiger Schwerpunkt soll dazu parallel auf der Entwicklung von Methoden zur Aufarbeitung der synthetisierten Produkte aus den DES liegen. | Nach Etablierung eines enzymatischen Verfahrens zur Synthese von Glycolipiden in DES ausgehend von verschiedenen Zucker- und Fettsäurebausteinen, erfolgreicher Etablierung einer reproduzierbaren Reaktionsführung, Probenahme und geeigneten Analytik wurde dieses verbessert, um höhere Ausbeuten und kürzere Reaktionszeiten zu erreichen. Mit dem Ziel der Erstellung einer Matrix möglicher Produkte wurden zunächst weitere Zucker und Zuckerderivate daraufhin untersucht, ob diese als geeignete Ausgangsstoffe zur Synthese von Glycolipiden mit anderen Eigenschaften eingesetzt werden können. Parallel wurde mit dem vorgesehenen Enzymscreening im Bereich Glycosidasen begonnen und ergab mit der Mandel-ß-Glucosidase ein erfolgsversprechendes Enzym, das zur Synthese von Alkylglycosiden geeignet ist. Dieses wurde in ersten Untersuchungen bezüglich seiner Substratspezifität näher charakterisiert und dabei wurde festgestellt, dass dieses Enzym in der Lage ist, unterschiedlichste Zucker als Substrat zu akzeptieren. Des Weiteren wurde festgestellt, dass auch unterschiedliche Fettalkohole von dem Enzym als Substrat akzeptiert werden. Es wurde ein Enzymscreening durchgeführt und dabei ein technisches und dadurch weitaus günstigeres Enzympräparat gefunden. Dabei wurde auch die Effizienz der Glucosidasen miteinander verglichen. Durch die erfolgreiche Etablierung der Analytik konnten wichtige Prozessparameter wie der Einfluss des Wassergehalts, die Fettalkoholkonzentration im Syntheseansatz und die Reaktionszeit der Umsetzungen bestimmt werden. Zur Aufreinigung der Glycolipide aus den DES wurde eine reproduzierbar durchführbare Lösungsmittelextraktion etabliert, für die anschließende Trennung und Reinigung der Produktgemische Chromatographieverfahren mit einer Mitteldruckchromatographieanlage. Zur Quantifizierung der enzymatischen Reaktion wurde eine HPLC-Methode entwickelt. Zur näheren Charakterisierung der neuen gebildeten Produkte wurden MALDI-TOF-MS-Verfahren und NMR-Analysen eingesetzt. | Prof. Dr. Christoph Syldatk Tel.: +49 721608 42123 christoph.syldatk@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (Universitätsaufgabe) Kaiserstr. 12 76131 Karlsruhe | X | FPNR |
| 01.05.2019 | 31.10.2022 | 22000318 | Verbundvorhaben: Komplementäre chemisch-biotechnologische Verfahrensentwicklung zur neuartigen Herstellung der 2,5-Furandicarbonsäure aus Inulin-akkumulierenden Pflanzen (KEFIP); Teilvorhaben 1: HMF, Inulinanalytik, Koordination - Akronym: KEFIP | In diesem Teilvorhaben wurde die Synthese der Feinchemikalie 5-(Hydroxymethyl)furfural (HMF) aus (Rest-) Zuckern von Wurzelrüben des industriellen Chicorée schlechter Qualität oder erkrankt an z.B. Phytophthora zur heterogen- und biotechnologischen Oxidation von 2,5-Furandicarbonsäure (FDCA) entwickelt werden. In diesem Zuge soll besonders die Zusammenführung und Abstimmung der einzelnen Prozessschritte bestehend aus Homogenisierung und Extraktion der Abfallbiomasse, Dehydratisierung der Zuckerlösung sowie Oxidation der wässrigen Syntheselösungen verbunden mit notwendigen Maßnahmen zur Aufreinigung untersucht werden. So wurde der Weg der Chicorée-Wurzelrübe von der Ernte, über den Transport, die Lagerung und Treiberei des fertigen Salat dokumentiert und damit einhergehend das in Ernte-, Lagerungs- und Verarbeitungsabfällen verbleibende Potential an Inulin-bürtigen Fructanen (engl. Inulin-type Fructans – ItF) erfasst. Weiterhin wurden etwaige Einflussparameter auf den biologischen Prozess der Wurzelrübe als 1. Prozessschritt, jedoch unter Berücksichtigung der Nahrungsmittelproduktion, d.h. Salat-Qualität untersucht (Teilprojekt 1). Als 2. Prozessschritt zur Gewinnung des Schlüssel-Monomers Fructose wurde die Extraktion inkl. oder zzgl. Säure-katalytisierten Hydrolyse zur Vorbereitung des 3. Prozessschrittes der Hydrothermalen Dehydratisierung (HTD) durchgeführt (Teilprojekt 3). Entscheidend zur Bereitstellung von Daten für die Prozesssimulation/ -bewertung mit ASPEN PLUS® war die Etablierung von Methoden zur vollständigen Prozessanalytik (Teilprojekt 6). Der Fokus im Teilprojekt 3 lag dabei auf der Herstellung einer möglichst organisch-reinen HMF-Lösung, die aus dem Fructose-reichen Extrakt von Chicorée-Wurzelrüben synthetisiert wurde. Durch die Verwendung einer Abfallbiomasse ist der Prozess nachhaltiger als bei einer reinen HMF-Lösung aus Zuckern der Nahrungsmittelherstellung. | Durch den Partner Gemüse Birkenhof GmbH & Co. KG als Deutschland’s größter Chicorée-Salat-Produzent wurden bis zu sechs verschiedene Sorten industriellen Chicorée für die Salat-Treiberei bezogen, sodass ein saisonales Inulin-Kataster zzgl. Potentialen erstellt werden konnte. Durch die Anfang Mai 2022 bei der Gemüse Birkenhof GmbH & Co. KG installierte Wiegeeinheit konnten für die Sommer- (16.5. – 30.6.) und Winter-Produktion (16.11. – 15.5.) sowie die Übergangszeitraum, in dem die Produktion wieder hochgefahren wird (1.7. – 15.11.), festgelegt werden. Weiterhin konnten durch intensiven Austausch, auch mit Boss Fritz Gemüse-Frucht KG, Blattabfälle durch die Verarbeitung der Chicorée-Salat-Knospen für die genannten Zeiträume überschlagen werden. Anhand einer etablierten Methode zur Flüssigkeitschromatographie war es möglich sowohl den Kohlenhydrat-Metabolismus der Wurzelrüben während des Wachstums, der Lagerung und Treiberei nachvollziehen als auch das Inulin-Potential erfassen zu können. Durch die Möglichkeit Wurzelrüben schlechter Qualität, z.B. mit Phytophthora erkrankt, von der Ernte über die Lagerung bis in die Treiberei erschließen und Extrakt nach Pasteurisierung bei 80 °C lagern zu können, lässt sich eine Chicorée-Bioraffinerie auf Basis weiterführenden Prozesssimulation/ -bewertung mit ASPEN PLUS® inkl. Kostenschätzung projektieren. Ein Partner-Unternehmen wie die HTCycle AG bekommt somit die Chance Ihr Portfolio zu erweitern und der Gemüse Birkenhof GmbH & Co. KG kann besonders seine Treibereiabfälle einem Weg höherer Wertschöpfung im Vergleich zur Biogas-Produktion oder Tierfüttern zuführen. | Prof. Dr. Andrea Kruse Tel.: +49 711 459-24700 andrea_kruse@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Fakultät Agrarwissenschaften - Institut für Agrartechnik (440) - FG Konversionstechnologie und Systembewertung nachwachsender Rohstoffe (440f) Garbenstr. 9 70599 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.04.2004 | 31.08.2007 | 22000403 | Verbundvorhaben: Erschließung des biosynthetischen Potentials einheimischer Nutzpflanzen als Nachwachsende Rohstoffe zur Erzeugung Erneuerbarer Energien, Teilvorhaben 2: Untersuchungen zum genotyp-spezifischen Gasertrag und zum Gasbildungspotential | 1. Ermittlung eines genotyp-spezifischen Biogas-/Methanertrages an 350-400 Mais u. 50-100 Winterzwischenfruchtgenotypen (Hoh.). 2. Entw. einer NIRS-Kalibration für die Methanausbeute (LfL). 3. Entwicklung eines Pflanzenbausystems für die Produktion von Mais für Biogasanlagen (LfL.). 4. Einfluß der Konservierung auf das Gasbildungspotential (Hoh.). 5. Übertragung der gefundenen Laborwerte auf die landwirtschaftliche Praxis (Hoh.). 6. Entwicklung von Mais-Prototypen für die Biomasseproduktion. Anbauversuche mit Ertragsmessung, Bestimmung des Biogas-/Methanertrages durch Fermentation in Batch-Laborbiogasfermentern, NIRS-Kalibration, Konservierung von Mais, Versuche in halbtechnischen Anlagen. Die ermittelten produktionstechnischen Parameter ermöglichen einen praxisnahen und effektiven Anbau von Maishybriden für die Produktion von Biogas. Dies verbessert die WirtschaftlichkeitdesSystems und führt zu verstärkter Biomassenutzung.Es wird ein Anreiz für Landwirte gegeben zur nachhaltigen Erzeugung CO2"-neutraler Bioenergie. Die Erghebnisse werden in Fachzeitschriften publiziert. | Dr. Hans Oechsner Tel.: +49 711 459-22683 oechsner@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740) Garbenstr. 9 70599 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.04.2004 | 31.03.2007 | 22000404 | Verbundvorhaben: Fermentative Herstellung von Feinchemikalien auf Zuckerbasis via Pyruvat am Beispiel des Valins, Teilvorhaben 3: Stammdesign und -optimierung | Übergeordnetes Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung einer fermentativen Produktionsplattform basierend auf einem Corynebacterium glutamicum-Stamm mit optimierter Pyruvatbereitstellung zur Herstellung niedermolekularer Feinchemikalien. Arbeitsziele dieses Teils des Vorhabens sind die Identifizierung von Zielgenen/Zielproteinen für die Stammoptimierung und die Bereitstellung rekombinanter C. glutamicum-Basisproduzenten mit optimierter Vorstufenbereitstellung und optimierter L-Valin- bzw. L-Leucinproduktion. Valin- und Leucin-Basisproduzenten von C. glutamicum werden enzymatisch und genetisch charakterisiert. Die Erkenntnisse werden für die Konstruktion von rekombinanten Stämmen mit verbesserter Vorstufenbereitstellung (Pyruvat/Glutamat) genutzt. Außerdem werden in diesen Stämmen die Valin- /Leucinsynthesewege gentechnisch (Deletionen im Chromosom und Überexpression von Genen für Synthese-Enzyme) optimiert. Zuletzt erfolgt eine Feinabstimmung der modifizierten Genexpressionen. Die Arbeiten werden zu einem Stamm führen, der im Produktionsmaßstab Zucker effizient zu Valin bzw. Leucin oder auch anderen von Pyruvat ausgehenden Feinchemikalien umsetzt. | Der Einfluss von wichtigen Prozessparametern wurde eingehend untersucht und die Optima der wichtigsten Prozessgrößen ermittelt. Neben der optimalen Medienzusammensetzung wurden auch verschiedene Kohlenstoffquellen hinsichtlich ihrer Eignung bewertet. Der Produktionsstamm wurde mit Hilfe der innerhalb des Projekts erarbeiteten Erkenntnisse weiterentwickelt. Dabei wurde insbesondere die Bereitstellung von Pyruvat und Kofaktoren verbessert und der Abfluss von Kohlenstoff in Biosynthesewege von unerwünschten Nebenprodukten minimiert. Dadurch konnte die zuckerbezogene Produktausbeute deutlich gesteigert werden. Die ebenfalls innerhalb des Projektes gewonnen Erkenntnisse zur Prozessführung flossen in einen auf den Produktionsstamm angepassten Prozess ein. Durch rationale Stammentwicklung und innovative Verbesserungen der Prozessführung ist es gelungen, bei einem minimierten Ressourcenaufwand eine verbesserte Produktivität der Produktionsstämme zu erzielen. Erst durch die erreichten technischen Verbesserungen wurde die Herstellung von Valin im großtechnischen Maßstab in Europa unter wirtschaftlichen Bedingungen möglich. Erste Validierungsfermentationen zur Herstellung von Valin im großtechnischen Maßstab wurden 2007 erfolgreich realisiert. | Prof. Dr. Bernhard Eikmanns Tel.: +49 731 50-22707 bernhard.eikmanns@uni-ulm.de Universität Ulm - Fakultät für Naturwissenschaften - Fachrichtung Biologie - Abt. für Mikrobiologie und Biotechnologie Albert-Einstein-Allee 11 89081 Ulm | X | FPNR |
| 01.01.2007 | 31.12.2008 | 22000407 | Regionale Biokraftstoffberatung für die Land- und Forstwirtschaft in Brandenburg | Ziel des hier beschriebenen Vorhabens ist die Fortführung der umfassenden Information Brandenburger Landwirte und die Schulung und Beratung der darüber hinaus interessierten Landwirte zu Einsatz und Erzeugung von Biokraftstoffen. Es werden vorrangig Individualberatungen in den Betrieben angeboten. Kontakt mit den Landwirten wird hierzu durch Vorort-Informationsveranstaltungen in Zusammenarbeit mit der ETI und den Kreisverbänden des LBV aufegenommen, sowie durch Telefonaktionen. Außerdem werden verschiedene weitere Veranstaltungen, z.B. Schulungen durch Raiffeisenverbände oder anderer Bauernverbände zur Kontaktaufnahme genutzt. Die Maßnahmen zur Beratung und Schulung der Landwirte werden durch ein geeignetes Internetangebot unterstützt, das über alle geeigneten Portale und direkt auf den Seiten der Projektgruppe zugänglich sein wird. Über den VLT Brandenburg werden die Kontakte zu den Umrüstern und Herstellern gehalten.Ziel des hier beschriebenen Vorhabens ist es aber auch, eine Infrastruktur aufzubauen, die über den Zeitraum der Förderung hinaus, den Landwirten ein Angebot zur Beratung und Schulung über die Nutzung und Erzeugung biogener Kraftstoffe anbietet. | Dr. Matthias Plöchl Tel.: +49 331 601498-12 mp@b3-bornim.de BioenergieBeratungBornim GmbH Max-Eyth-Allee 101 14469 Potsdam | FPNR | ||
| 01.01.2008 | 31.12.2010 | 22000408 | Zweite Projektphase des Bioenergiemoduls der Informationskampagne für Erneuerbare Energien | Ziel des Bioenergiemoduls in der zweiten Phase der Informationskampagne ist es, das Vertrauen in den weiteren Ausbau der Bioenergie als klimafreundliche, sichere Energie und als wichtigen Zukunftsmarkt mit hoher gesamtwirtschaftlicher Bedeutung weiter zu stärken. Für die Kommunikation wird der strategische Rahmen erweitert: vom Informationsdienst zum Agenda Setting. Während die erste Projektphase im Wesentlichen durch Mediendienstleistungen geprägt war, sollen in der zweiten Phase aktive Kampagnenmaßnahmen in den Vordergrund gestellt werden. Hierzu werden systematisch positive Themen besetzt, Ereignisse veranstaltet, Nachrichten generiert, neue Zusammenhänge aufgezeigt und Bilder transportiert. Darüber hinaus werden Erfolge und Vorbilder der Bioenergiebranche inszeniert und mit Emotion, Wiederholung und Konsistenz der Erfolg und die Notwendigkeit des Bioenergieeinsatzes erlebbar gemacht. Die Kampagnenarbeit erzeugt einen ökonomischer Nutzen für die Bioenergiebranche und für die Nutzer der Bioenergieanlagen, die sich aufgrund steigender Preise für konventionelle Energien auf Dauer bezahlt machen. Darüber hinaus wird Energie zunehmend umwelt- und klimafreundlich produziert. | Jörg Mayer Tel.: +49 30 200535-59 j.mayer@unendlich-viel-energie.de Agentur für Erneuerbare Energien e.V. EUREF-Campus 16 10829 Berlin | X | FPNR | |
| 01.07.2010 | 31.03.2013 | 22000409 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines auf Basis von Poly-L-Milchsäure hergestellten Haftklebstoffes; Teilvorhaben 5: Modellierung und Optimierung der Klebstoffe | Ziel dieses Verbundprojekts der Industriepartner Jowat AG, Logo tape Gesellschaft für Selbstklebebänder mbH & Co. KG, und Novamelt GmbH in Zusammenarbeit mit den For-schungsstellen Fachhochschule Gelsenkirchen, Fachbereich Angewandte Naturwissen-schaften in Recklinghausen, Prof. Dr. Koch, und dem Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Si-cherheits- und Energietechnik UMSICHT ist es, Haftklebstoffe auf Basis von nachwachsen-den Rohstoffen zu entwickeln, die aus der Schmelze appliziert werden können und die kom-plexen industriellen Eigenschaftsanforderungen genügen. Haftklebstoffe sind viskoelastische Klebstoffe, die in lösemittelfreier Form bei Raumtempera-tur permanent klebrig sind und klebfähig bleiben sowie unter leichtem Anpressdruck sofort auf fast allen Substraten haften. Die Herstellung von Haftklebstoffen mit maßgeschneiderten Komponenten (Polymerrückgrat, Tackifier, Weichmacher) aus überwiegend nachwachsen-den Rohstoffen mit industriell nutzbarem Eigenschaftsprofil ist zurzeit noch nicht Stand der Technik. Als Rückgratpolymer, welches mengenmäßig den größten Anteil der Haftklebstoff-formulierung besitzt, soll Poly-L-Milchsäure verwendet werden. Da sich PLA deutlich von den üblicherweise im Haftklebstoffbereich eingesetzten Polyacrylaten und styrolbasierten Block-copolymeren unterscheidet, und weil auch die weiteren Inhaltsstoffe der Klebstoffformulie-rung weitgehend auf nachwachsenden Rohstoffen basiert sein sollen, ist im Rahmen des Projekts eine komplette Modellrezepturentwicklung durchzuführen. Ein wichtiges Element der Ergebnisverwertung ist die vorgesehene schnelle Markteinführung der neuen Klebstoffprodukte. Die wissenschaftlichen Ergebnisse des Projekts dienen der weiteren Erforschung von Bio-Haftklebstoffen und der Erschließung weiterer Anwendungs-gebiete von PLA-Copolymeren. Die Projektergebnisse werden in Fachartikeln, Vorträgen auf Fachveranstaltungen, dem Internet und auf Fachmessen präsentiert. | Prof. Dr. Klaus-Uwe Koch Tel.: +49 2361 915-456 klaus-uwe.koch@w-hs.de Westfälische Hochschule Gelsenkirchen Bocholt Recklinghausen - Standort Recklinghausen - Fachbereich Angewandte Naturwissenschaften August-Schmidt-Ring 10 45665 Recklinghausen | FPNR | ||
| 01.04.2012 | 31.08.2015 | 22000412 | Verbundvorhaben: AgroForstEnergie II - Nachhaltige Erzeugung von Energieholz in Agroforstsystemen; Teilvorhaben 3: Strukturvielfalt und Biodiversität | Agroforstsysteme kombinieren Bäume und Ackerkulturen (Grasland,Tierhaltung) auf einer Ackerfläche. Alley-cropping Systeme (ACS) sind Sonderformen von Agroforstsystemen, bei denen die Bäume als Streifen parallel zwischen landwirtschaftlichen Kulturen angeordnet sind. Die Bäume können in Form von Kurzumtriebsplantagen (KUP)-Streifen für die Produktion von Hackschnitzeln kultiviert und regelmäßig geerntet werden. Diese Systeme bieten die Möglichkeit, Energieholz und Nahrungs-/Futtermittel auf ein und demselben Feld zu produzieren. Hieraus ergeben sich positive Auswirkungen auf die Strukturvielfalt als Voraussetzung für die Entstehung von Biodiversität. Zusätzlich wird der öffentlichen Diskussion Rechnung getragen, inwieweit die Erzeugung von Energieholz auf Ackerland ethisch vertretbar und sinnvoll ist ("Tank vs. Teller"). Im Zusammenhang mit dem Klimawandel und der Notwendigkeit einer Reduzierung von Treibhausgasemissionen tragen ACS dazu bei, umwelt- und energiepolitische Ziele in Deutschland umzusetzen. Durch das Errichten einer ACS ändern sich die Wachstumsbedingungen als Folge der unter- und oberirdischen Wechselwirkungen zwischen Baum- und Ackerstreifen. Diese Änderungen sind vor allem im Übergangsbereich zwischen Baum- und Ackerstreifen vorhanden und beeinflussen die Produktivität der einzelnen Komponenten sowie des ganzes Systems. Um die maximale Produktivität des Systems zu erreichen, müssen eine Vielzahl von Faktoren berücksichtigt werden. Jedoch sind nur begrenzte Daten für ACS unter humiden norddeutschen Bedingungen verfügbar. Daher wurde ein ACS mit KUP-Streifen im Jahr 2008 in der Nähe von Braunschweig in Niedersachsen etabliert. Die Baumstreifen wurden mit 3- bzw. 6- jähriger Rotation erstmals 2011 bzw. 2014 geerntet. Über die gesamte Laufzeit des Projekts wurden Daten zum Mikroklima aufgezeichnet. Neben der Erfassung von Wachtumsparametern für die Baumstreifen wurden Daten zur räumlichen Verteilung der Erträge und Ertragskomponenten der ... | In dem Übergangsbereich zwischen Baum- und Ackerstreifen waren die Wechselwirkungen zwischen den Kulturen am größten. Die veränderten Umweltbedingungen beeinflussten auf folgende Weise die Produktivität der Einzelkomponenten des Systems: Die Randreihen der Baumstreifen zeigten höhere Wachstumsraten als die mittleren Reihen und lieferten mehr Biomasse. Diese Effekte kamen vor allem durch ein erhöhtes Licht- und Standraumangebot zustande. Der Ertrag des Getreides auf den Ackerstreifen wurde in den Randbereichen zu den Baumstreifen reduziert, hauptsächlich durch die Verringerung der Ährenzahl pro m². Dieser Effekt war besonders auf die hohe Laubbedeckung während des Auflaufens des Getreides zurückzuführen. Der Schattenwurf auf das Getreide spielte ebenfalls eine wichtige Rolle, indem er die normale phänologische Entwicklung der Pflanzen verzögerte. Die Pflanzen blieben kleiner und entwickelten Körner mit geringerem Tausendkorngewicht als in der Mitte des Feldes. Höhere kumulative Biomasse- und Energieerträge wurden von 2009 bis 2014 im ACS (Korn + Holz) beobachtet als auf der Acker-Referenzfläche (ohne Baumstreifen). Die höchsten kumulativen Biomasse- und Energieerträge wurden auf der KUP-Referenzfläche (ohne Ackerkulturen) produziert. Am Standort Wendhausen konnte gezeigt werden, dass die Etablierung von Baumstreifen auf der Fläche positive Auswirkungen auf die Biodiversität zur Folge hatte und u.a. in der Anzahl der Brutvögelreviere sichtbar wurde. Die Ergebnisse bilden die Grundlage, die Gestaltung und Effizienz eines Agroforstsystems weiter zu optimieren. So könnte z. B. die Breite bzw. die Anzahl der inneren Reihen eines Baumstreifens reduziert werden zugunsten des Anteils der Randreihen mit deutlich höherer Produktivität. Gleichzeitig sollte die Ackerstreifenbreite in einem ausgewogenen Verhältnis zur Gesamtagroforstfläche stehen, um einerseits den Anteil der Randzonen mit geringerer Produktivität der annuellen Kulturen zu begrenzen, und um andererseits ... | Prof. Dr. Jörg Michael Greef Tel.: +49 531 596-2301 joerg-michael.greef@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde Bundesallee 58 38116 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.12.2014 | 30.04.2018 | 22000414 | Verbundvorhaben: Züchtung schnell wachsender Baumarten der Gattungen Populus, Robinia und Salix für die Produktion nachwachsender Rohstoffe im Kurzumtrieb (FastWOOD III); Teilvorhaben 1: Evaluierung, Züchtung, genetische Charakterisierung sowie Sortenprüfung von Schwarz- und Balsampappeln und Weiden | Es besteht weiterhin hoher Bedarf an der Züchtung neuer Schwarz- und Balsampappelsorten sowie Weiden-Sorten, die optimal an die Verwendung als Energiepflanzen in Kurzumtriebsplantagen (KUP) angepasst sind. Aufbauend auf den Erfahrungen und Ergebnissen von FastWOOD I und II sollen einerseits die inter- und intraspezifischen Kreuzungen fortgeführt werden. Andererseits soll mit Hilfe von innovativen Methoden wie z.B. der Polyploidisierung und Generierung von Di-haploiden Plus-Linien die genetische Diversität und Sortenvielfalt erweitert werden. Die Charakterisierung der neuen Sorten wird weiterhin mittels bewährter Mikrosatelliten-Sets (erarbeitet in FastWOOD) durchgeführt. Bearbeitete Arten: Schwarz- und Balsampappel, Weiden; Auswahl der Kreuzungspartner und Anpassung des Züchtungsprogramms auf Basis der Evaluierung der bisherigen Kreuzungsserien; Durchführung weiterer Kreuzungsserien mit neuen heimischen Eltern und Material aus dem asiatischen und amerikanischen Raum; Erhaltung bestehender und Anlage neuer Sortenprüfungen; Prüfung von Klonen auf Eignung im Maxirotationsanbau; Anlage von Klonarchiven und Populetumen; Erzeugung polyploider Genotypen; Generierung von Di-haploiden Plus-Linien; Versuche zur Blühstimmulation jungen Pflanzenmaterials; Kontinuierliche genetische Charakterisierung des neu gezüchteten Materials; Prüfung der Resistenz gegen pilzliche und bakterielle Pathogene; Phänotypische Charakterisierung; Erweiterung der Datenbank. | Dr. Alwin Janßen Tel.: +49 5541 7004-31 alwin.janssen@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt - Abt. C-Waldgenressourcen Professor-Oelkers-Str. 6 34346 Hann. Münden | X | FPNR | |
| 01.10.2017 | 31.03.2020 | 22000417 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer marktnahen emissionsarmen Biomasse-Kleinstfeuerung für Niedrigenergie- und Passivhäuser; Teilvorhaben 1: Feuerungstechnische Entwicklung (Gesamtkonzept) und Charakterisierung einer Biomasse-Kleinstfeuerung für Niedrigenergie- und Passivhäuser - Akronym: Bio-Mini | Im Rahmen des Projektes soll mittels der Entwicklung einer emissionsarmen, hochflexiblen und effizienten Kleinstfeuerungsanlage für die Holzverbrennung im Leistungsbereich von 1 bis 5 kW ein deutlicher Fortschritt im Stand der Technik erreicht werden. Bei der Entwicklung der Feuerungsanlage soll anhand wissenschaftlicher Untersuchungen, besonders bezüglich des Verbrennungsverhaltens und der Dosiertechnik, ein Demonstrationsprototyp mit einer geeigneten Konstruktion und Auslegung aller Anlagenkomponenten aufgebaut werden. Die Feuerung soll im Betrieb Emissions- und Effizienzwerte erzielen, welche vergleichbar sind zum besten Stand der Technik bei bisher am Markt verfügbaren etwas größeren Kleinfeuerungen. Für die gesetzlich regulierten Abgasbestandteile wird eine Konzentration von = 20 mg/m³ für CO und = 5 mg/m³ für Staub (i.N., bezogen auf 13 Vol.-%) angestrebt. Ebenso soll eine Konzentration von = 20 mg/m³ für die Summe der flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) eingehalten werden. Die erzeugte Wärme soll effizient nutzbar sein, weshalb ein Wirkungsgrad von 95 %, vergleichbar zu sehr guten Pelletöfen und –kesseln, als Ziel gesetzt wird. | Im Teilvorhaben 1 – "Feuerungstechnische Entwicklung (Gesamtkonzept) und Charakterisierung einer Biomasse-Kleinstfeuerung für Niedrigenergie- und Passivhäuser" – wurden das Anlagenkonzept für die Brennzone der Kleinstfeuerung und die Steuerung und Regelung der Anlage entwickelt. Zudem wurde die Anlage auf den Prüfstand aufgebaut und Verbrennungsversuche durchgeführt, die zur Charakterisierung und Weiterentwicklung der Anlage dienten. Im Vorlauf des Anlagenentwurfs wurden Voruntersuchungen an einer Laborfeuerung zur Verbrennung bei unterschiedlicher Luft- und Brennstoffzufuhr als auch verschieden konditioniertem Brennstoff durchgeführt. Zudem erfolgten Recherchen hinsichtlich der Ausführung einzelner Bauteile für die Kleinstfeuerung. In Bezug auf die Brennstoffkonditionierung speziell für die Anwendung im kleinen Leistungsbereich wurden Pelletierversuche zur Herstellung definierter Mini-Pellets vorgenommen. Die wesentlichen Ergebnisse des Teilvorhaben 1 werden nachfolgend kurz aufgelistet: 1. Ermittlung geeigneter Baukomponenten für den Aufbau der Kleinstfeuerung 2. Entwurf und Weiterentwicklung der Brennzone der Kleinstfeuerung (inklusive Luftklappen angepasst für den Leistungsbereich und Konstruktion des Rostes für die Sturzbrandverbrennung von kleinkörnigem Material) 3. Aufbau und Umbau Anlagenprototyp auf dem Prüfstand 4. Herstellung von Mini-Pellets mit einem Durchmesser von 4 mm und definierter Längenklasse sowie Entwurf und Bau eines für die Pelletierung geeigneten Abschermessers 5. Durchführung von Prüfstandsuntersuchungen zur Charakterisierung der Anlage in verschiedenen Bauformen (Ausführung Primär- und Sekundärzone sowie Rostausführung, Betrieb Abgaswärmeblock sowie Wasserwärmeübertrager) als auch beim Betrieb mit verschiedenen Brennstoffformen (Holzspäne, Pellets, Hackschnitzel) | Dr. rer. nat. Ingo Hartmann Tel.: +49 341 2434-541 ingo.hartmann@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR |
| 01.10.2018 | 31.12.2019 | 22000418 | Konzept nachhaltiges Holzschutzverstärkungssystem – NFK-ummanteltes, carbonfaserverstärktes und vorgespanntes Brettschichtholztragwerk - Akronym: HORST | Die Anzahl an sanierungsbedürftigen Brückenbauwerken, insbesondere in Dt., ist in den letzten Jahren sehr stark gewachsen und wird in Zukunft weiter steigen, da der stetig zunehmende Verkehr bei Konzeption und Bau nicht berücksichtigt wurde. Somit resultiert ein erhöhter Bedarf an nachhaltigen Lösungen, die zudem kostengünstig und umweltfreundlich sind. Im Hinblick auf die steigenden Anforderungen an umweltschonende und effiziente Konstruktionen sowie nachhaltige biogene Rohstoffe ist der Werkstoff Holz ideal für die Anwendung im Brückenbau geeignet. Neue Verarbeitungsverfahren erlauben es, Konstruktionsholz im Ingenieurbau mit definierten und berechenbaren Größen im Hochleistungssektor anzuwenden. Dem entgegen steht allerdings das negative Verhalten des Materials bei Feuchte, wie insbesondere das Quellen und Schwinden von Holz sowie die Schädigung der Holzsubstanz durch holzzerstörende Pilze oder Insekten. Hierbei können die Faserkunststoffverbunde mit ihren wasser- und feuchtebeständigen Materialeigenschaften in Kombination mit Holz eine extrem leistungsfähige und innovative Konstruktion bilden, die vor allem die positiven Eigenschaften der beiden Komponenten als neuen hybriden Werkstoff kombiniert. Der Einsatz von Hochleistungsfasern, wie z.B. Carbon, in Kombination mit cellulosebasierten Fasern im Holz stellt material- und konstruktionsseitig neue Anforderungen an Verfahrenstechnik und Produktion der Werkstoffe. Die Entwicklung eines neuen nachhaltigen Holz-FKV-Verbundes bietet einen ganzheitlichen Ansatz, sowohl bei Neubau als auch Sanierung von Gebäuden und Brückenbauten. Dabei wird in der Vorstudie das folgende Gesamtziel definiert: Konzeption und technisch/wirtschaftliche Umsetzbarkeit eines mit Naturfaser-Composite ummantelten Brettschichtholzelementes (BSH) mit integrierter vorgespannter Carbonfaserverstärkung, welches als Holzschutzverstärkungssystem ("HORST") in einem Brückenverbundträger ausgeführt wird. | Die Machbarkeitsstudie HORST konnte als Vorstudie erfolgreich abgeschlossen werden. Es erfolgte die Entwicklung eines hybriden Verbundträgers auf der Basis von Fichtenholz. Dieses wurde mit vorgespannten Hochleistungsfasern verstärkt und mit einer NFK-Ummantelung vor schädlichen Umwelteinflüssen geschützt. Die Entwicklung der benötigten Herstellungstechnologien sowie die Konstruktion von fertigungstechnischen Vorrichtungen waren Teil der Studie. Mittels einer Sensorintegration in das Bauteil, können frühzeitig Schädigungen durch eindringende Feuchte detektiert und behoben werden. Die Entwicklung eines ganzheitlichen Recyclingkonzeptes verstärkt den nachhaltigen und ökologischen Charakter der Studie. | Dr.-Ing. Sandra Gelbrich Tel.: +49 371 531-32192 sandra.gelbrich@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Allgemeinen Maschinenbau und Kunststofftechnik - Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung Reichenhainer Str. 31/33 09126 Chemnitz | X | FPNR |
| 01.01.2000 | 31.12.2001 | 22000498 | Entwicklung des Prototyps einer Erntemaschine zur Koppelnutzung von Hanf mit dem Ziel, die Qualität des Strohs und der Körner zu garantieren und den Energiebedarf und die Erntekosten zu senken | Gegenstand des Vorhabens war die Entwicklung und Erprobung eines neuen Ernteverfahrens für Hanf, mit dem Ziel der gemeinsamen Nutzung von Körnern und Stroh eines Hanfbestandes. Auf der Grundlage bekannter Erntetechnologien wurde eine neue Erntemaschine konzipiert, gebaut und erprobt. Es wurden Untersuchungen zur Ermittlung von Flächenleistung, Stroh- und Kornertrag, Strohqualität (einschließlich Fasergehalt und Faserqualität) sowie zur Qualität der Hanfkörner durchgeführt. Das Vorhaben ist von der Deutz-Fahr Agrarsysteme GmbH in Zusammenarbeit mit der Landesanstalt für Pflanzenbau Forchheim (LAP) und der BAFA Badische Faseraufbereitung GmbH durchgeführt worden. Parallel zu diesem Vorhaben wurde an der LAP im Rahmen eines mit Landesmitteln finanzierten gesonderten Versuchsprogramms eine geeignete Produktionstechnik für den Hanfanbau zur Koppelnutzung von Stroh und Körnern entwickelt. | Den Firmen Deutz-Fahr Erntesysteme GmbH (Lauingen) und der Gerhard Götz GmbH ist es gelungen, der landwirtschaftlichen Praxis einer Erntemaschine zur Koppelnutzung von Nutzhanf zur Verfügung zu stellen. Die verschiedenen Aggregate, die mähen, einziehen, einkürzen, ausdreschen und auswerfen, sind aufeinander abgestimmt. Der Prototyp wurde von 2000 auf 2001 technisch wesentlich verbessert, was sich entsprechend positiv auf die erzielten Leistungen bei Korn- und Strohertrag sowie der Strohqualität auswirkte. Am bereits verbesserten Prototyp sind weitere Optimierungen möglich. Insgesamt bedeutet diese Maschine einen "Quantensprung" für den Hanfanbau in Deutschland und darüber hinaus. Man wird in Zukunft beim Anbau von Nutzhanf nicht nur das Stroh sondern auch die Körner nutzen können. Dadurch erhöht sich die Wirtschaftlichkeit des Hanfanbaus aus Sicht der Landwirte entscheidend. Bei fast gleichen Kosten steigen die Erlöse je nach Erzeugerpreis für die Hanfkörner um ungefähr 40 % an. Die relative Vorzüglichkeit des Hanfanbaus steigt im Vergleich zu den anderen Marktfrüchten des Ackerbaus. Der Landwirt ist eher bereit, den Hanf anstelle anderer Marktfrüchte des Ackerbaus auszusäen. Damit trägt der Hanfvollernter wesentlich dazu bei, die Rohstoffbasis für einen steigenden Bedarf an Produkten aus nachwachsenden Rohstoffen zu sichern. | Westermann Tel.: +49 9072-997 484 SAME DEUTZ-FAHR DEUTSCHLAND GmbH Deutz-Fahr-Str. 1 89415 Lauingen (Donau) | FPNR | |
| 01.11.2000 | 31.10.2003 | 22000500 | Verbundvorhaben: Oleochemische Bindemittel, Komponenten und Additive für die Entwicklung von Klebstoffen und Klebstoffsystemen auf der Basis nachwachsender Rohstoffe - Teilvorhaben 2: Entwicklung und anwendungstechnische Prüfung von Klebstoffen | Klebstoffsysteme auf Basis nachwachsender Rohstoffe finden derzeit in Form von wäßrigen Stärke-, Cellulose- und Ricinusölderivaten sowie Naturkautschuk und Latex Verwendung. Andere Pflanzenölderivate, abgesehen von den Ricinusölderivaten, spielen zur Zeit keine große Rolle bei der Herstellung von Klebstoffsystemen. Am Markt dominierend sind z.Z. jedoch Klebstoffsysteme auf konventioneller Rohstoffbasis, die u.a. Formaldehyd oder FCKWs enthalten. Im Rahmen des Vorhabens ist geplant, Pflanzenöle so chemisch zu modifizieren, daß eine Verwendung der erhaltenen Verbindungen im Klebstoffbereich möglich ist. Das Vorhaben ist als Verbundvorhaben zwischen der Fa. Hobum und der Fa. Klebchemie geplant. Die Hobum übernimmt im Rahmen des geplanten Vorhabens die Funktionalisierung der oleochemischen Rohstoffe durch Einführung von u.a. Epoxid-, OH-, NCO- und NH- sowie UV-aktiven Gruppen in die Pflanzenöle. Die Klebchemie übernimmt die Arbeiten zur Entwicklung der Klebstoffsysteme sowie deren anwendungstechnische Prüfung. | Von der Hobum Oleochemicals GmbH wurden aus heimischen Pflanzenölen (Sonnenblumenöl, Rapsöl und Leinöl) durch chemische Umwandlung zu Pflanzenölepoxiden, Pflanzenölpolyolen, Pflanzenölacrylaten und maleinierten Pflanzenölen die Ausgangsstoffe zur Herstellung von unterschiedlichen Klebstoffsystemen synthetisiert. Von der Klebchemie M. G. Becker GmbH wurden diese funktionalisierten oleochemischen Komponenten zur Herstellung von Klebstoffsystemen (reaktive PUR-Schmelzklebstoffe, flüssige 1 K-PUR-Kleber, flüssige 2 K-PUR-Kleber, PUR-Dispersionsklebstoffe, Weichmacher, Haftvermittler und UV-härtende Klebstoffsysteme) eingesetzt und deren anwendungstechnische Eigenschaften untersucht. Die für den Einsatz als PUR-Kleber synthetisierten Pflanzenölpolyole (durch Ringöffnung der Pflanzenölepoxide mit Alkoholen) zeigten in Abhängigkeit der Funktionalität unterschiedliche Eigenschaften. Aufgrund der ungenügenden Lagerstabilität dieser Verbindungen sind sie nicht für die Einsatzbereiche als Schmelzklebstoffe, flüssige 1 K-PUR-Kleber und PUR-Dispersionsklebstoffe geeignet. Für flüssige Zwei-Komponenten-PUR-Klebstoffe sind Polyole mit höheren Hydroxylzahlen und Funktionalitäten > 2 sehr gut geeignet, weil dadurch eine bessere strukturelle Vernetzung erzielt wird. Die entwickelten 2 K-PUR-Klebstoffe wurden in unterschiedlichen Anwendungen im Baubereich und im Automobilbau eingesetzt und erfüllen die gestellten Anforderungen in einer hohen Qualität. Die betreffenden Einsatzbereiche sind die Sanierung von Stadtgasleitungen durch Einkleben von glasgewebearmierten Kunststoffschläuchen, die Herstellung von Ölfiltern für KFZ durch das Ankleben von Blechendscheiben, die Herstellung von Luftfiltern durch Einsatz eines geschäumten Klebstoffs, die Verklebung von Fußbodenplatten bei der Herstellung von Installationsböden System Doppelboden und der Einsatz als Klebstoff zur Schüttgutstabilisierung von Gleisanlagen bei der Eisenbahn. | Karin Wanzl-Dacho Tel.: +49 7244 62 300 karin.wanzl-dacho@kleiberit.com Kleiberit SE & Co. KG Max-Becker-Str. 4 76356 Weingarten (Baden) | FPNR | |
| 01.04.2004 | 30.11.2007 | 22000503 | Verbundvorhaben: Erschließung des biosynthetischen Potentials einheimischer Nutzpflanzen als Nachwachsende Rohstoffe zur Erzeugung Erneuerbarer Energien, Teilvorhaben 3: Entwicklung von Maisprototypen für die Biomasseproduktion | Im beantragten Verbundprojekt soll erstmals mit einem integrierten Ansatz das Potenzial wichtiger einheimischer Nutzpflanzen zur Erzeugung von Energie aus Biomasse erschlossen werden. Im anwendungsorientierten Projektteil der KWS SAAT AG wird durch innovative Züchtungsansätze beispielhaft die Steigerung der Biomasse-Erträge an Maishybriden demonstriert. Erste Schritte werden durchgeführt zur Zusammenführung relevanter Merkmale von europäischem und amerikanischem Material, um zu verifizieren, dass mit wenigen Zuchtschritten die TM-Erträge deutlich gesteigert werden können. Dies geschieht durch Nutzung der gesamten genetischen Variation in den Populationen bzgl. TM-Ertrag, Kühletoleranz und Kurztagadaption. Aus den Experimenten werden Prototypen identifiziert, die eine reelle Chance haben, als Energiemaishybriden über eine Anmeldung beim Bundessortenamt direkt Eingang in die Landwirtschaft zu finden. Die im Projekt verfolgte Steigerung der TM-Erträge ist eine entscheidende Vorraussetzung für die wirtschaftliche Bereitstellung pflanzlicher Substrate für verschiedenen technische Verwertungskonzepte und wird daher einen wichtigen Beitrag zum Ausbau Erneuerbarer Energien leisten. | Dr. Walter Schmidt Tel.: +49 5561 311-477 w.schmidt@kws.de KWS SAAT SE & Co. KGaA - Institut für Pflanzenzüchtung Grimsehlstr. 31 37574 Einbeck | FPNR | ||
| 01.07.2004 | 30.04.2006 | 22000504 | Verbundvorhaben: Enzymatische Lacton-Synthese - Teilvorhaben 2: Bioverfahrenstechnik der in vitro Biokatalyse | Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Herstellung von Riech- und Aromastoffen des Lacton-Typs aus Ölen vornehmlich einheimischer Nutzpflanzen mittels regio- und stereoselektiver enzymatischer Oxidation mittel- und langkettiger Fettsäuren. Im Rahmen der zunächst beantragten 18 Monate sollen molekularbiologisch neue Cytochrom P450-Varianten erzeugt werden, die die erwünschten Hydroxylierungen von Fettsäuren katalysieren können sowie neue Lipase-Varianten, die sich zur selektiven Abspaltung von seltenen Fettsäuren aus Triglyceriden eignen. Des weiteren wird angestrebt, die Machbarkeit einer in vitro Biokatalyse durch elektrochemische Kopplung der P450 Monooxygenasen aufzuzeigen. Das Enzym Design wird an der Universität Stuttgart, die Bioelektrokatalyse bei der DECHEMA e.V. und die Prüfung der technischen Umsetzbarkeit und die analytische Begleitung bei der Symrise GmbH durchgeführt. Gegen Ende der 18 Monate werden die erzielten Ergebnisse kritisch evaluiert und über ein gemeinsames Folgeprojekt mit noch stärkerer industrieller Beteiligung entschieden. Dies soll ebenfalls beim BMVEL beantragt werden. | In der 21monatigen Förderphase wurde die grundsätzlichen Machbarkeit der folgenden Forschungsansätze nachgewiesen: 1. Regioselektive Hydroxylierung an den lactonrelevanten C-Atomen in mittelkettigen und/oder langkettigen Fettsäuren. 2. Elektrochemische Kopplung von Fettsäure-hydroxylierenden Monooxygenasen P450 BM-3 an ein elektronenlieferndes elektrochemisches System. Die Abscheidung der Enzyme in leitfähige Polymere lässt sich elektrochemisch oder chemisch durchführen. Im Vorhaben der DECHEMA konnte gezeigt werden, dass die bei der elektrochemischen Immobilisierung fließende elektrische Ladung einen vernachlässigbaren Effekt auf die Enzymaktivität hat und damit schonender für die P450 Monooxygenasen ist als eine chemische Polymerisierung. Die Abscheidung von Polypyrrol (PPy) auf der Elektrode wurde in verschiedenen Puffern untersucht und ein optimiertes System für den Einschluss aktiver Enzyme identifiziert. Zur Kontrolle, ob in dem Polymer ein aktives Enzym abgeschieden werden konnte, wurden dem Ansatz ohne Anlegen eines elektrischen Potentials 12-(4-Nitro-phenoxy)-dodekansäure (12-pNCA) als Surrogat-Substrat sowie NADPH als natürlicher Elektronendonator zugesetzt. In einem Reaktor mit der P450-Polypyrrol-Elektrode konnte die Produktbildung gemessen werden. Aus diesem Ergebnis lässt sich ableiten, dass aktives Enzym in dem Polymer abgeschieden wurde. Im Weiteren wurde untersucht, ob der natürliche Elektronendonator NADPH durch einen direkten Elektronentransfer von der Elektrode substituiert werden kann, um die grundsätzliche Machbarkeit einer elektrochemisch angetriebenen Biokatalyse mit P450 Monooxygenasen im Polypyrrolfilm zu belegen. Hier wurde das Surrogat-Substrat ohne NADPH eingesetzt. Die Übertragung der Elektronen von der Elektrode über das Polypyrrol zu den P450-Monooxygenasen sollte mittels Cyclovoltammetrie (-0,6 bis +0,6 mV, Vorschub von 0,1 V s-1) erfolgen. | Dr. rer. nat. Jens Schrader Tel.: +49 69 7564-422 schrader@dechema.de DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. - Karl-Winnacker-Institut - Arbeitsgruppe Bioverfahrenstechnik Theodor-Heuss-Allee 25 60486 Frankfurt am Main | X | FPNR |
| 01.09.2005 | 31.12.2008 | 22000505 | Verbundvorhaben: Biopolymere auf Basis von Polyhydroxyalkanoaten (PHA), Teilvorhaben 1: Gewinnung von PHB aus Abfall-Glycerin der Biodieselprduktion - BioPro | Ziel des Vorhabens ist die Verfahrensentwicklung zur fermentativen Gewinnung von PHB aus Glycerin (Abprodukt der Biodieselherstellung aus Raps). 1. Charakterisierung von Glycerinproben aus der Biodieselproduktion; 2. Fermentationsversuche mit Glycerinproben; 3. Charakterisierung der hergestellten PHBs; 4. Verbesserung der Wirtschaftlichkeit der wässrigen Aufarbeitung zur Extraktion der PHB-Granula; 5. Herstellung von Compounds aus PHB; 6. Datenerfassung für Nachhaltigkeitsbewertung der entwickelten Verfahrensschritte Bei technischem und wirtschaftlichem Nachweis der Herstellbarkeit von PHB auf Basis nachwachsender Rohstoffe (Raps, RME, Glycerin) besteht das Potential für die Substitution von petrochemischen Commodity-Werkstoffen wie etwa PP im Millionen Tonnen Bereich. | Im Verbundvorhabven BioPro wurden Arbeiten in folgenden 3 Teilbereichen durchgeführt: Fermentation von PHB, Bestimmung von Materialeigenschaften von PHB/Ecoflex-Basis-Blends sowie deren Compounds und Nachhaltigkeitsbewertung. Für die Fermentation von PHB wurden geeignete Mikroorganismen an die Verwendung von Rohglycerin als Substrat adaptiert und die Verfahrensbedingungen hierfür optimiert. Neben der Fermentation von reinem PHB wurde auch die Fermentation von Copolymeren (P(3HB/3HV) bzw. P(3HB/4HB)) mit den Monomeren aus 3-Hydroxybuttersäure (3HB) und 3-Hydoxyvaleriansäue (3HV) durchgeführt. Nach 18-24 h Produktsynthese konnten PHA-Gehalte von 70 bis 77% der Trockenmasse bei der Herstellung von P3HB bzw. 56 bis 62% der Trockenmasse bei der Herstellung von Copolymeren erreicht werden. Die Ausbeute an Zelltrockenmasse/Glycerin der Wachstumsphase betrug 0,5-0,55 g/g. Die Produktausbeute betrug 0,37 g PHB/g Glycerin, was 80% der Stoffwechsel bedingt theoretisch maximal möglichen Ausbeute darstellt. Nicht alle am Markt verfügbaren Rohglycerin-Qualitäten ließen sich direkt für die Fermentation von PHB einsetzen. Bei zu hohen Salzgehalten des Ausgangssubstrats stellte sich aufgrund der Aufkonzentration bei fortschreitender Fermentation eine Hemmung der PHB-Bildung ein. Diese Effekte konnten zum Teil durch einen Verschnitt von stark salzhaltigem Rohglycerin mit weniger salzhaltigen Rohglycerin-Qualitäten behoben werden. Alternativ hierzu wurden innerhalb des Forschungsvorhaben BioPro Verfahren zur preisgünstigen Aufreinigung des Rohglycerins mittels kontinuierlicher Chromatografie (SSMB) oder Elektrodialyse entwickelt. Außerdem erfolgte im Vorhaben BioPro die Bestimmung von Materialeigenschaften der im Vorhaben BioFun eingesetzten PHB/Ecoflex-Basis-Blends aus Roh-PHB (Biocycle 1000) sowie Compounds dieses Blend und dazu im Vergleich die Bestimmung der Materialeigenschaften von PHB/Ecoflex-Blends mit dem im Vorhaben erzeugten PHB (SIAB). | Dr. Dietrich Scherzer Tel.: 46205 dietrich.scherzer@basf-ag.de BASF SE - Abt. GKT Carl-Bosch-Str. 38 67063 Ludwigshafen am Rhein | X | FPNR |
| 01.01.2007 | 31.12.2008 | 22000507 | Regionale Biokraftstoffberatung für die Land- und Forstwirtschaft in Mecklenburg-Vorpommern | Ziel des Projektes ist es, die im ersten Förderabschnitt vom 01.07.2005 bis zum 31.12.2006 realisierten Aktivitäten im Rahmen der Information- und Beratung landwirtschaftlicher Unternehmen beim Einsatz und der Produktion von Biokraftstoffen kontinuierlich fortzuführen. Dabei wird sich der Arbeitsschwerpunkt vom Bereich der allgemeinen Information deutlich zum Bereich der betriebsindividuellen Beratung verlagern. Diese soll alle Probleme vom Anbau der Ölfrüchte bis zur konkreten Anwendung der Biokraftstoffe in Maschinen ansprechen und ebenfalls die Erstellung von technisch-technologischen Konzepten sowie betriebswirtschaftlichen Kalkulationen beinhalten. Die bestehenden Konsultationsstützpunkte Gut Dummerstorf und Müritz Biomassehof sollen auch weiterhin in die Beratungstätigkeit eingebunden werden. Regelmäßige Informationsveranstaltungen und Exkursionen sollen das Beratungsangebot zusätzlich abrunden. Die Beratungsgruppe wird in veränderter Struktur jedoch weiterhin mit 4 AK die genannten Leistungen absichern. Eine wissenschaftliche Begleitung der Arbeit ist auch weiterhin vorgesehen. Ergebnisse der Beratung werden in schriftlicher Form wie auch über das Internetportal verbreitet. | Dr. Thomas Pitschmann Tel.: +49 3866 404-120 thomas.pitschmann@lgmv.de Landgesellschaft Mecklenburg-Vorpommern mit beschränkter Haftung Lindenallee 2 a 19067 Leezen | FPNR | ||
| 01.07.2010 | 31.03.2013 | 22000509 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines auf Basis von Poly-L-Milchsäure hergestellten Haftklebstoffes, Teilvorhaben 2: Entwicklung von Klebebändern für den Haushalts- und Officebereich, Selbstklebeetiketten für die industrielle Verarbeitung | Ziel dieses Verbundprojekts der Industriepartner Jowat AG, Logo tape Gesellschaft für Selbstklebebänder mbH & Co. KG und Novamelt GmbH in Zusammenarbeit mit den Forschungsstellen Fachhochschule Gelsenkirchen, Fachbereich Angewandte Naturwissenschaften in Recklinghausen, Prof. Dr. Koch, und dem Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT ist es, Haftklebstoffe auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen zu entwickeln, die aus der Schmelze appliziert werden können und die komplexen industriellen Eigenschaftsanforderungen genügen. Haftklebstoffe sind viskoelastische Klebstoffe, die in lösemittelfreier Form bei Raumtemperatur permanent klebrig sind und klebfähig bleiben sowie unter leichtem Anpressdruck sofort auf fast allen Substraten haften. Die Herstellung von Haftklebstoffen mit maßgeschneiderten Komponenten (Polymerrückgrat, Tackifier, Weichmacher) aus überwiegend nachwachsenden Rohstoffen mit industriell nutzbarem Eigenschaftsprofil ist zurzeit noch nicht Stand der Technik. Als Rückgratpolymer, welches mengenmäßig den größten Anteil der Haftklebstoffformulierung besitzt, soll Poly-L-Milchsäure verwendet werden. Da sich PLA deutlich von den üblicherweise im Haftklebstoffbereich eingesetzten Polyacrylaten und styrolbasierten Block-copolymeren unterscheidet, und weil auch die weiteren Inhaltsstoffe der Klebstoffformulierung weitgehend auf nachwachsenden Rohstoffen basiert sein sollen, ist im Rahmen des Projekts eine komplette Modellrezepturentwicklung durchzuführen. Ein wichtiges Element der Ergebnisverwertung ist die vorgesehene schnelle Markteinführung der neuen Klebstoffprodukte. Die wissenschaftlichen Ergebnisse des Projekts dienen der weiteren Erforschung von Bio-Haftklebstoffen und der Erschließung weiterer Anwendungsgebiete von PLA-Copolymeren. Die Projektergebnisse werden in Fachartikeln, Vorträgen auf Fachveranstaltungen, dem Internet und auf Fachmessen präsentiert. | Dipl-Ing(FH) Michael Möller Tel.: +49 461 70016-44 michael.moeller@logotape.de Logo tape Gesellschaft für Selbstklebebänder mbH & Co. KG Industrieweg 30 24955 Harrislee | FPNR | ||
| 01.12.2014 | 31.01.2019 | 22000514 | Verbundvorhaben: Züchtung schnell wachsender Baumarten der Gattungen Populus, Robinia und Salix für die Produktion nachwachsender Rohstoffe im Kurzumtrieb (FastWOOD III); Teilvorhaben 2: Züchtung und genetische Charakterisierung sowie Potentialabschätzung bei Weiß- und Zitter-Pappeln sowie Robinie | Gesamtziel des Vorhabens ist es, die Basis von speziell für die Biomasseerzeugung in kurzen Umtriebszeiten (5-20 Jahre) geeignetem Ausgangsmaterial bei Pappeln der Sektion Populus zu erweitern. Das Projekt FastWOOD 3 baut auf die Arbeiten in den Projekten FastWOOD und FastWOOD 2 auf. Neben konventionellen Züchtungsansätzen werden auch weiterhin neue Methoden (z. B. Erzeugung von Triploiden und intersektionellen Hybriden) genutzt. Einen weiteren wichtigen Aspekt stellen Arbeiten zur Resistenz gegenüber Schädlingen und Krankheiten dar. Die Identität vorhandener und neu erzeugter Klone und Nachkommenschaften soll geprüft und genetisch charakterisiert werden. Für die Robinie sollen weitere Bestände und Plusbäume selektiert und in Prüfversuchen auf verschiedenen Flächen getestet werden. Letztendlich soll die Zulassung von Vermehrungsgut nach Forstvermehrungsgutgesetz (FoVG) erfolgen, welches für die Erzeugung von Biomasse in kurzen Umtriebszeiten geeignet ist. 1. Auslese und Erhalt von Zuchtmaterial, Bearbeitung von bestehenden Nachkommenschaftsprüfungen 2. Fortführung der Kreuzungsarbeiten und Anlage von Nachkommenschaftsprüfungen 3. Resistenzprüfung bei Pappeln der Sektion Populus 4. Vermehrung und Prüfung aussichtsreicher Weiden- und Pappelklone 5. Erzeugung, Testung von leistungstarken, trockentoleranten Pappeln unterschiedlicher Ploidiestufen 6. Nachkommenschafts- und Klonprüfung bei Robinie 7. Molekulare Identifizierung züchtungsrelevanter Pappelarten 8. Marker-gestützte Selektion 9. Selektion Insekten-toleranter Genotypen | Dr. Mirko Liesebach Tel.: +49 4102 696-156 mirko.liesebach@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik Sieker Landstr. 2 22927 Großhansdorf | X | FPNR | |
| 01.05.2016 | 31.03.2020 | 22000515 | Verbundvorhaben: Gefährdung des Rapsanbaus durch neue Pathotypen der krankhaften Abreife - Untersuchungen zu Pathogenitätsunterschieden bei Verticillium longisporum und Verbesserung der Resistenz von Winterraps gegen ein erweitertes Pathotypenspektrum; Teilvorhaben 1: Untersuchungen zu Pathogenitätsunterschiede - Akronym: VL-Patho | Vorhabensbeschreibung: Die Gefährdung des Rapsanbaus in Deutschland durch neue Pathotypen des bodenbürtigen Rapspathogens Verticillium longisporum (VL) der die krankhafte Abreife beim Raps verursacht, soll überprüft werden. Die Entdeckung neuer VL-Pathoptypen ist eine neue Herausforderung an die züchterische Verbesserung der Sortenresistenz gegen diesen chemisch nicht bekämpfbaren Schadpilz. Daher sollen in einem Monitoring die Pathotypen in den Rapsanbaugebiten erfaßt und die spezifischen Pathogenitätseigenschaften der VL-Pathotypen im Gewächshaus und im Feld näher untersucht werden. Die Resistenz von Winterraps gegen ein erweitertes Pathotypenspektrum soll mittels genetischer Analysen charakterisiert und molekulare Marker für den Einsatz in der marker-gestützten Selektion auf breit-wirksame VL-Resistenz entwickelt werden. Arbeitsplan: Das Projekt besteht aus einem züchterischen und einem phytopathologischen Teil, sowie der Umsetzung durch die beteiligten Rapszüchtungsunternehmen und soll in insgesamt 6 Teilvorhaben bearbeitet werden. Die Zielsetzung im züchterischen Teil ist die Entwicklung von diagnostischen Markern, die die Selektion von Pflanzen mit breit wirksamer Resistenz gegen verschiedene VL-Pathotypen ermöglichen. Dies soll durch die kombinierte Anwendung von Genom-basierten Next Generation-Sequencing-Analyse- und Markertechniken erreicht werden. Hierbei sollen bereits charakterisierte Raps-Kartierungspopulationen genutzt werden, die parallel phytopathologisch bezüglich ihres Resistenzphänotyps und der zugrunde liegenden Resistenzmechanismen analysiert werden. Zur Untersuchung der Stabilität der Resistenz gegenüber verschiedenen VL-Pathotypen im Gewächshaus kommen analoge Untersuchungen zur Stabilität der Resistenz im Feld an Standorten mit unterschiedlichen VL-Pathotypen-Populationen. | Prof. Dr. Andreas von Tiedemann Tel.: +49 551 39-33701 atiedem@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Agrarwissenschaften - Department für Nutzpflanzenwissenschaften - Abt. Pflanzenpathologie und Pflanzenschutz Grisebachstr. 6 37077 Göttingen | FPNR | ||
| 01.11.2017 | 31.03.2022 | 22000516 | Verbundvorhaben: Verbesserte Abschätzung des Risikos für Buchdruckerbefall - Grundlagen für ein Prognosewerkzeug als Bestandteil des integrierten Waldschutzes; Teilvorhaben 1: Buchdruckerphänologie und Trockenstressdisposition - Akronym: IpsPro-FVA-BW | Gesamtziel des IpsPro-Verbundvorhabens war es, die aktuelle Gefährdungssituation durch den Buchdrucker (Ips typographus L.) in potenziell anfälligen Fichtenbeständen mit möglichst hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung einzuschätzen. Hierfür sollten verschiedene Teilrisiken miteinander kombiniert und das resultierende Befallsrisiko durch den Buchdrucker tagesaktuell und standortsgenau vorhergesagt werden und so eine Fokussierung des Monitorings auf besonders gefährdete Bestände ermöglicht werden. Auf diese Weise ist eine effektive Steuerung der weiteren Befallsentwicklung und eine Minimierung der in Folge einer Borkenkäfermassenvermehrung zu erwartenden Schäden möglich. Das IpsPro-Verbundvorhaben war in sieben Arbeitspakete (AP) gegliedert, die in drei Teilvorhaben bearbeitet wurden. In Teilvorhaben 1 wurden AP 2 "Buchdruckerphänologie", AP 3 "Trockenstress-Disposition" sowie zu weiten Teilen das AP 7 "Systemoptimierung und Validierung" durch die FVA bearbeitet. In AP 2 sollte der Befallsdruck durch den Buchdrucker (bepre) unter anderem in Abhängigkeit vom Vorjahresbefall und der Buchdruckerentwicklung prognostiziert werden. Hierfür sollte ein Borkenkäferentwicklungsmodell anhand eines parallelen Monitorings von Witterung und Schwärmverlauf parametrisiert werden. Das bestehende Monitoring wurde zu diesem Zweck im Rahmen des Projekts erweitert und an die Fragestellung angepasst. In AP 3 sollte die Trockenstress-Disposition (drydisp), d.h. die akute Anfälligkeit von Fichten gegenüber Buchdruckerbefall, mit Hilfe einer raum-zeitkontinuierlichen Modellierung des Bodenwasserhaushalts abgeleitet werden. Ziel war die Identifikation von kritischem Wassermangel, bei dem die Abwehrkraft der Fichten deutlich abnimmt. Im Rahmen von AP 7 sollte zudem das zu entwickelnde Frühwarnsystem anhand beobachteter Befälle plausibilisiert und optimiert, sowie Risikoschwellen für die Teilrisiken aus AP 2 und AP 3 sowie das abgeleitete Befallsrisiko (ipsrisk) definiert werden. | Im IpsPro-Verbundvorhaben entwickelten Forschende der FVA, des Staatsbetriebs Sachsenforst und der Universität Hamburg das Borkenkäfer-Frühwarnsystem IpsRisk. Dieses schätzt das Befallsrisiko aufgrund verschiedener Teilrisiken, insbesondere bepre (AP 2) und drydisp (AP 3), ein. Als Antrieb fließen neben statischen und ereignisbasierten Grunddaten auch tagesaktuelle Wetterdaten inklusive 4-tägiger Wettervorhersagen ein. Als Borkenkäferentwicklungsmodell wurde in AP 2 PHENIPS (Phenology of Ips typographus, Baier et al. 2007) gewählt und unter Verwendung von historischen Fallenfängen ein erweitertes, generalisiertes Buchdruckerschwärmmodell erstellt. Aufbauend auf diesem wurde mithilfe hochaufgelöster Befallsdaten bepre abgeschätzt. In AP 3 wurde mit dem Bodenwasserhaushaltsmodell RoGeR (Steinbrich et al. 2016) das relative pflanzenverfügbare Wasser (rpw) im Wurzelraum modelliert und mit Bodenfeuchtemessungen in Fichtenwäldern plausibilisiert. Ferner wurde rpw mit dem standardisierten Niederschlags-Evapotranspirations-Index der vorangegangenen drei Monate (spei_3) zu drydisp transformiert. Im Rahmen von AP 7 wurde eine umfassende Plausibilisierung und Optimierung von IpsRisk hinsichtlich eines späteren Praxiseinsatzes mittels hochaufgelöster Befallsdaten durchgeführt. Die Systemoptimierung von IpsRisk basierte maßgeblich auf den Teilmodellen aus AP 2 und AP 3, mit denen (in Kombination mit einem empirischen, wissensbasierten Prädispositions-Abschätzungs-System) das Befallsrisiko ipsrisk abgeschätzt wird. Dieses wird in IpsRisk tagesaktuell und standortsgenau in Form einer Warnkarte dargestellt und soll zukünftig Waldbesitzenden, -bewirtschaftenden und weiteren Interessierten frei zugänglich, online zur Verfügung gestellt werden. Somit kann mit IpsRisk das Borkenkäfer-Management wesentlich effizienter gestaltet und die verfügbaren Ressourcen der Forstbetriebe bzw. deren begründete Erweiterung für die schnelle Sanierung von Befall zielgerichtet eingesetzt werden. | Dr. Heike Puhlmann Tel.: +49 761 4018-224 heike.puhlmann@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | FPNR |
| 01.05.2017 | 31.07.2019 | 22000517 | Verbundvorhaben: Herstellung von Spezialzellstoffen aus alternativen Rohstoffen für hochwertige Anwendungen (HeSpeRoh); Teilvorhaben 2: Erzeugung und Charakterisierung von Zellstoff - Akronym: HeSpeRoh | Ziel des Projektes ist die energie- und rohstoffeffiziente Herstellung von Spezialzellstoffen aus alternativen, z. T. bislang kaum genutzten Rohstoffquellen (Weizenstroh, Miscanthus) für hochwertige Anwendungen. Schwerpunkt des Projektes ist in diesem Zusammenhang die Herstellung von mikrokristalliner Cellulose (MCC), welche als Compound mit wasserlöslichen Verdickern zu Gelen (MCG) weiterverarbeitet werden können, die wiederum Anwendung im Lebensmittelbereich finden, aber auch für pharmazeutische und technische Anwendungen genutzt werden können. Der Einsatz von Weizenstroh bietet den besonderen Vorteil, dass das erzeugte cellulosische Material als E-nummernfreie Komponente eingestuft wird, wodurch die Akzeptanz bei Lebensmittelherstellern sowie beim Endkunden merklich erhöht werden kann. | Zunächst wurden in umfangreichen Untersuchungen die Parameter bei der Zellstofferzeugung und -bleiche modifiziert und optimiert. Hierbei wurde berücksichtigt, welche Rahmenbedingungen im Zellstoffwerk der Fa. Rettenmaier in Dunaújváros (Ungarn) eingehalten werden müssen. Der Sodaaufschluss von Weizenstroh unter sehr scharfen Bedingungen erwies sich hierbei als besonders vielversprechend. Bei dieser Aufschlussvariante und anschließender Bleiche konnte die vorgegebene DP-Absenkung von mind. 25% erreicht werden. Bei der auf Miscanthus adaptierten Kochung und Bleiche konnte letztendlich ein noch größerer Abbau und damit sogar noch geringerer DP als mit käuflichen Hardwood-Dissolving-Zellstoffen erreicht werden. Besonders intensive Untersuchungen wurden zur sauren Peroxidbleiche (P A -Stufe) von Weizenzellstoffen durchgeführt. Eine derartige Bleichstufe wird (noch) nicht industriell eingesetzt, da sie zu einer starken Depolymerisierung der Cellulose führt. Die Einstellung eines möglichst niedrigen Polymerisationsgrades (DP) ist aber ein wesentliches Ziel in diesem Forschungsvorhaben. Nach erfolgter Optimierung wurde die P A -Stufe in die TCF-Bleichsequenz integriert, um die Zellstoffe alternativ vierstufig zu bleichen. Um die Eignung der Zellstoffe für Herstellung von MCC zu überprüfen, wurden HCl-Kochungen durchgeführt. Neben den selbst hergestellten Zellstoffen wurden auch ein industrieller Weizenzellstoff und ein Vorhydrolyse-Laubholzsulfatzellstoff als Benchmark verwendet. | Dr. Ralph Lehnen Tel.: +49 40 822459-134 ralph.lehnen@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung Haidkrugsweg 1 22885 Barsbüttel | X | FPNR |
| 01.10.2019 | 30.09.2024 | 22000518 | Verbundvorhaben: Acetylierung dünner Furniere und Holzfasern mittels in situ erzeugtem Keten zur Verbesserung der Beständigkeit daraus hergestellter Holzwerkstoffe; Teilvorhaben 1: Acetylierung und Herstellung der Holzwerkstoffe - Akronym: FiVeKat | Ein Verfahren zur Acetylierung dünner Furniere und Holzfasern mittels Keten wird entwickelt. Hierzu werden Reaktoren konstruiert mit denen Keten in exakt erforderlicher Menge aus Aceton erzeugt wird. Das Gas wird unmittelbar für die Acetylierung des Holzes verwendet. Vorteil gegenüber dem technischen Ac2O-Verfahren ist, dass kaum Essigsäure entsteht, da die Säure nur in Spuren durch nicht umgesetztes Keten gebildet wird (keine Geruchsbelästigung der Produkte). | Dr. Anna Musyanovych Tel.: +49 6131 990-246 anna.musyanovych@imm.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Mikrotechnik und Mikrosysteme (IMM) Carl-Zeiss-Str. 18-20 55129 Mainz | FPNR | ||
| 01.09.1999 | 31.08.2002 | 22000599 | Verbundvorhaben: Züchterische Bearbeitung von Färberpflanzen sowie Extraktion der Farbstoffe und deren Einsatz in der Lederfärbung: Teilvorhaben 3: Entwicklung von Lederfarben zur Anwendung in der industriellen Lederfärbung | Nachdem in den letzten Jahren der Anbau von Färberpflanzen in geringen Umfang in Deutschland wieder eingeführt wurde, hat das vorliegenden Verbundvorhaben zum Ziel, durch die züchterische Bearbeitung ausgewählter Färberpflanzen (Färberknöterich, Färberhundskamille, Kanadische Goldrute, Krapp) Pflanzenmaterial mit einer reproduzierbaren, gleichmäßig hohen Qualität für die industrielle Verarbeitung zu liefern, und Absatzmärkte zu etablieren. Im wesentlichen sollen Möglichkeiten geschaffen werden, um der Farbstoffextraktverarbeitenden Industrie einen homogenen, dosierbaren und mustergetreuen Extrakt für den Einsatz in der Lederfärbung anbieten zu können. Neben dem Anbau und der züchterischen Bearbeitung der Pflanzen soll eine kleintechnische Extraktionsanlage weiterentwickelt werden. In einem Kooperationsbetrieb sollen die Ergebnisse von Probefärbungen auf Lichtechtheit und andere relevante Gebrauchseigenschaften überprüft werden. Darüber hinaus soll ein Vermarktungskonzept erarbeitet werden. Im Teilvorhaben 3 der LIVOS GmbH sollen die vielfältigen Erfahrungen und bewährten Ansätze des Färbens mit Pflanzenfarben auf das Gebiet der Lederfarben übertragen werden. | Der Einsatz von Pflanzenfarbstoffen in der industriellen Färberei ist nur mit wasserlöslichen, hochkonzentrierten Extrakten möglich, wobei ihre Farbkraft, die Echtheiten der Färbung und ökonomische Einsatzmengen bestimmend sind. Im Projekt wurden vor allem die Färbeeigenschaften von Reseta luteola, Rubia tinctorum und Walnussschalen untersucht. In der industriellen Lederfärberei wird mit festen Farbstoffen oder hochkonzentrierten Extrakten gearbeitet. Für das Vorhaben industriell gefertigte Farbstoffextrakte wiesen ausgezeichnete Farbstoffkonzentrationen auf, mit denen sehr homogene, intensive Färbungen erhalten wurden. Ausgehend von verschiedenen Ledertypen konnte ein Lederfärbesystem entwickelt werden, in dem alle Färbe- und Hilfsstoffe ausschließlich aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen. Während mit Krapp gute Färbungen gelingen, ist die Farbausbeute mit Reseda noch zu gering. Der Einsatz von Goldrute oder Kamille bringt hier eine Verbesserung. Die Lichtechtheiten der Reseda- und Goldrutefärbungen sind ausreichend, die der Kamillefärbung schlecht. Im Verlauf des Verbundvorhabens konnte anhand der Resultate der gefertigten Leder gezeigt werden, dass die Qualität des Endproduktes auf ein Niveau zu bringen ist, das es erlaubt, ein verkaufsfähiges Produkt herzustellen. Für verschiedene Ledertypen konnte ein Lederfärbesystem entwickelt werden, in dem auch alle Färbe- und Hilfsstoffe ausschließlich aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen. Im Rahmen dieses Teilvorhabens wurde mit den Produkten LANJA-Lederlotion und SNADO-Schuhcreme Pflegemittel entwickelt, die den Kunden ermöglichen, seine Lederartikel auf umweltverträgliche Weise zu pflegen und zu schützen. | Dr. Ulla Eggers Tel.: +49 5825 88-25 projekte@livos.de Livos Pflanzenchemie- Forschungs- und Entwicklungsgesellschaft mbH & Co Kommanditgesellschaft OT Emern, Auengrund 10 29568 Wieren | FPNR | |
| 01.07.2000 | 31.03.2003 | 22000600 | Forschungs- und Entwicklungsvorhaben zu Rapsmethylester | Gegenstand der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten ist die Entwicklung und Erprobung von Steuerungs- und Regelungsmöglichkeiten für mit RME und RME/Diesel-Kraftstoffmischungen betriebene Motoren. Ziel der Forschungsarbeiten ist es, durch sensorgestützte Maßnahmen zur elektronischen Kennfeldsteuerung von Dieselmotoren die Einhaltung der gemäß Abgasnorm EURO IV gesetzlich limitierten Emissionen zu erreichen. Mittels Sensoren sollen dem Motormanagement Informationen über die gerade verwendete Kraftstoffart bzw. -mischung gegeben werden, so daß es anhand eines Kennfeldes die Einspritzung des aktuell verwendeten Kraftstoffes optimal einstellt. Weiterhin sollen Fragen zur Abgasnachbehandlung bei RME-Betrieb geklärt werden. Die Autoindustrie beginnt bereits Ende diesen Jahres die Motorentechnologie auf die ab 2005 verbindliche Abgasnorm EURO IV umzustellen. Es ist dabei unsicher, ob die Grenzwerte gemäß EURO IV bei RME-Einsatz eingehalten werden können. | Hans-Jürgen Bertram Tel.: +49 228 8198-226 dieter.bockey@bauernverband.net Union Zur Förderung von Oel- und Proteinpflanzen (UFOP) e.V. Claire-Waldoff-Str. 7 10117 Berlin | FPNR | ||
| 01.03.2002 | 30.08.2002 | 22000602 | Förderung eines Workshops "Arzneipflanzen als nachwachsende Rohstoffe" am 06. und 07. März 2002 in Bonn | Die Veranstaltung sollte Hinweise geben, wo derzeit die wichtigsten Problemfelder sowohl auf Seiten des Anbaus als auch bei der Arznei- und Gewürzpflanzen-verarbeitenden Industrie liegen und wie mögliche Lösungen dieser Probleme aussehen könnten. Denkbar waren hier sowohl Empfehlungen an die Politik, was die Weiterentwicklung regulatorischer Vorgaben angeht, als auch die Erarbeitung und Gewichtung von Forschungsschwerpunkten für die nächsten Jahre. Die Ergebnisverwertung sollte durch die Nachbereitung des Workshops in Form eines Tagungsbandes sowie durch die Vorbreitung weiterer Forschungsprojekte erfolgen. | Im Rahmen der Veranstaltung wurden insgesamt 15 Fachvorträge zu den Themenkomplexen Anbau, und Züchtung von Arznei- und Gewürzpflanzen, Landtechnikentwicklungen, Nutzung in der Veterinärmedizin, zu aktuellen Forschungs- und Förderpolitik sowie zu gesetzlichen Rahmenbedingungen gehalten. Die darin enthaltenen Informationen werden im weiteren Verlauf bei der Bewertung eingehender Förderanträge sowie in etwaigen Neufassungen des Förderprogramms berücksichtigt. Die aus dem Workshop resultierende Fachveröffentlichung wird im Rahmen der Schriftenreihe Gülzower Fachgespräche publiziert (Anforderung über www.fnr.de). Ein intensiver Erfahrungs- und Informationsaustausch ist besonders für den Förderbereich Besondere Inhaltsstoffe die Voraussetzung für eine effiziente Nutzung von Forschungskapazitäten, die vom BMVEL maßgeblich unterstützt werden. Nur über die Informationsvermittlung können beispielweise doppelte Versuchsanstellung vermieden und Impulse für die Überführung der Forschungsergebnisse in den gewerblichen Markt gegeben werden. | Dr. Elmar Kroth Tel.: +49 228 95745-39 kroth@bah-bonn.de Forschungsvereinigung der Arzneimittel-Hersteller e.V. (FAH) Kranzweiherweg 10 53489 Sinzig | FPNR | |
| 01.07.2004 | 31.03.2006 | 22000604 | Verbundvorhaben: Enzymatische Lacton-Synthese - Teilvorhaben 3: Analytische und sensorische Begleitung | Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Herstellung von Riech- und Aromastoffen des Lacton-Typs aus Ölen vornehmlich einheimischer Nutzpflanzen mittels regio- und stereoselektiver enzymatischer Oxidation mittel- und langkettiger Fettsäuren. Im Rahmen der zunächst beantragten 18 Monate sollen molekularbiologisch neue Cytochrom P450-Varianten erzeugt werden, die die erwünschten Hydroxylierungen von Fettsäuren katalysieren können sowie neue Lipase-Varianten, die sich zur selektiven Abspaltung von seltenen Fettsäuren aus Triglyceriden eignen. Des weiteren wird angestrebt, die Machbarkeit einer in vitro Biokatalyse durch elektrochemische Kopplung der P450 Monooxygenasen aufzuzeigen. Das Enzym Design wird an der Universität Stuttgart, die Bioelektrokatalyse bei der DECHEMA e.V. und die Prüfung der technischen Umsetzbarkeit und die analytische und sensorische Begleitung bei der Symrise GmbH & Co. KG durchgeführt. Gegen Ende der 18 Monate werden die erzielten Ergebnisse kritisch evaluiert und über ein gemeinsames Folgeprojekt mit noch stärkerer industrieller Beteiligung entschieden. Dies soll ebenfalls beim BMVEL beantragt werden. | In der 21monatigen Förderphase wurde die grundsätzlichen Machbarkeit der folgenden Forschungsansätze nachgewiesen: 1. Regioselektive Hydroxylierung an den lactonrelevanten C-Atomen in mittelkettigen und/oder langkettigen Fettsäuren. 2. Elektrochemische Kopplung von Fettsäure-hydroxylierenden Monooxygenasen P450 BM-3 an ein elektronenlieferndes elektrochemisches System. Im Vorhaben der Symrise GmbH wurden begleitenden Arbeiten durchgeführt, die sich über die Bereiche Analytik, Biotechnologie, Synthese und Sensorik erstreckten. Aus der vom ITB, Stuttgart erhaltenen Mischung von ?-1, ?-2, ?-3, ?-4 und ?-5-Hydroxylaurinsäuren wurden mit präparativer HPLC die ?-1, ?-2, ?-3-Hydroxylaurinsäuren isoliert. Die optische Aktivität wurde an einem "Chiralizer" bestimmt, der zuvor mit D- und L-Menthol kalibriert worden war. Für in-house Analysen zur Enzymaktivitätsbestimmung wurde das Surrogatsubstrat ?-p-Nitrophenoxydodecansäure synthetisiert, da es kommerziell nicht verfügbar ist. Außerdem wurden Synthesen zur Gewinnung von d-p-Nitrophenoxydodecan-säure, g-p-Nitrophenoxydodecansäure, d-p-Nitrophenoxydecansäure und g-p-Nitrophenoxydecansäure im Gramm-Maßstab durchgeführt, um das Screening am ITB Stuttgart zu unterstützen. | Dr. Jürgen Rabenhorst Tel.: +49 5531-901507 juergen.rabenhorst@symrise.com Symrise GmbH & Co. KG - Forschungsabteilung - R&D CI Biotechnology Mühlenfeldstr. 1 37603 Holzminden | FPNR | |
| 01.10.2005 | 31.03.2007 | 22000605 | Datensammlung Energiepflanzen | Ziel des Vorhabens war es, der landwirtschaftlichen Praxis sowie den Beratungsinstitutionen für die Produktion und die Aufbereitung von Energiepflanzen, Daten zur Kalkulation der Produktionsverfahren und Informationen zu den Anbau-, Ernte- und Nachernteverfahren zur Verfügung zu stellen. Berater und Landwirte sollen mit der Datensammlung wichtige Grunddaten zur Planung und Optimierung des Energiepflanzenanbaus erhalten. Es werden das Mengen-, Zeit- und Kostengerüst für die jeweils notwendigen Produktionsschritte von der Bodenvorbereitung bis zur Aufbereitung und Lagerung der Produkte sowie Energiefruchtfolgen und die Gute fachliche Praxis des Energiepflanzenanbaus dargestellt. Zur Ergänzung der Planungsdaten wurden Merkblätter mit Anbauempfehlungen erstellt, die Informationen zu Standortansprüchen, Sortenwahl, Fruchtfolge, Düngung und Pflanzenschutz, sowie zu Ernteverfahren enthalten. Die deskriptiven Ergebnisse des Projekts und die Kalkulationsergebnisse zu den Anbauverfahren wurden für die Datensammlung (Print Produkt) aufbereitet. Die Datensammlung enthält ein über das Internet erreichbares Kalkulationsprogramm, mit dem der Anwender eigene Produktionsverfahren aus den gegebenen Arbeitsverfahren zusammenstellen und kalkulieren kann. | Die Datensammlung Energiepflanzen bietet umfassende Informationen zum Energiepflanzenanbau und leistet wertvolle Hilfestellungen bei der Produktionsplanung. Berücksichtigt sind dabei sowohl bekannte, als auch bisher in der Praxis kaum verbreitete Kulturen für die noch wenige Anbauerfahrungen vorliegen, die aber ein großes Potenzial für die Verbreitung in der landwirtschaftlichen Praxis haben. Für jede Kultur gibt es Anbauhinweise. Die Produktion der Energiepflanzen wird vom Anbau über Ernte und Lagerung, bis zum Transport zur jeweiligen Verwertungsanlage betrachtet. Das ermöglicht eine vollständige Kostenkalkulation entlang der gesamten Bereitstellungskette. Die Produktion wird, differenziert nach einzelnen Produktionsschritten, mit Maschinenkosten, Arbeitszeitbedarf und Dieselbedarf dargestellt. Die Leistungs-Kostenrechnung bezieht sich auf Energie- und Naturalertrag. Bei den Kostenpositionen werden Direktkosten, variable und fixe Kosten sowie Faktorkosten für Kapital, Arbeit und Boden aufgeführt. Es werden die Schlaggrößen 2 und 20 ha sowie ein mittleres und niedriges Ertragsniveau dargestellt. Zusätzlich werden nutzungsspezifische Energieerträge wie Methanhektarerträge oder Ethanolerträge ausgewiesen Im begleitenden Internetangebot können Daten für weitere Schlaggrößen von 1 bis 80 ha und ein hohes Ertragsniveau abgerufen werden. Informationen zu den rechtlichen Regelungen, zu Stoffeigenschaften und Qualitätsanforderungen sowie zur Gestaltung von Fruchtfolgen ergänzen die vorgestellten Produktionsverfahren. Preis 23,00 Euro; Umfang 372 Seiten; Erscheinungsjahr2006; ISBN3-939371-21-1: Bestellung über den KTBL-Shop; https://sec.ktbl-shop.de | Dipl.-Ing Helmut Döhler Tel.: +49 6151 7001-187 h.doehler@ktbl.de Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL) Bartningstr. 49 64289 Darmstadt | FPNR | |
| 01.01.2007 | 31.12.2008 | 22000607 | Regionale Biokraftstoffberatung für die Land- und Forstwirtschaft in Sachsen-Anhalt | Ziel des Vorhabens ist die Ausweitung der Herstellung und des Einsatzes von Biokraftstoffen (Biodiesel und Pflanzenöl) in der Land- und Fortstwirtschaft Sachsen-Anhalts mit Hilfe eines Netzwerks mehrerer Partner, welches qualitativ hochwertige Informations- Schulungs- und Beratungsleistungen anbietet und durchführt. Die Vorgehensweise ist durch folgende Einzelmaßnahmen gekennzeichnet: - verstärkte Öffentlichkeitsarbeit in Printmedien und im Internet, - Beratungstätigkeit in den Konsultationspunkten, bei den Beratungslandwirten, durch die Fachberater und auf reginalen berufsständischen Veranstaltungen mit Hilfe von qualitativ hochwertigen Beratungswerkzeugen, - Entwicklung des Erfahrungsaustausches zwischen den Berufskollegen, - Durchführung von Schulungsmaßnahmen und Lehrfahrten sowie - der internen Weiterbildung der Berater. Nach Abschluss des Projektes soll das Beratungsnetzwerk eigenständig weitergeführt werden, um noch weiteren Land- und Forstwirten die Vorteilen der Biokraftstoffe aufzuzeigen und sie für die Herstellung und den Einsatz von Biokraftstoffen zu gewinnen. | Dr.-Ing. Frank Pudel Tel.: +49 391 8189-162 pudel@ppm-magdeburg.de Pilot Pflanzenöltechnologie Magdeburg e.V. (PPM e.V.) Berliner Chaussee 66 39114 Magdeburg | FPNR | ||
| 01.07.2010 | 31.03.2013 | 22000609 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines auf Basis von Poly-L-Milchsäure hergestellten Haftklebstoffes, Teilvorhaben 4: Herstellung und Charakterisierung der Rückgratpolymere | Ziel dieses Verbundprojekts der Industriepartner Jowat AG, Logo tape Gesellschaft für Selbstklebebänder mbH & Co. KG, und Novamelt GmbH in Zusammenarbeit mit den For-schungsstellen Fachhochschule Gelsenkirchen, Fachbereich Angewandte Naturwissen-schaften in Recklinghausen, Prof. Dr. Koch, und dem Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Si-cherheits- und Energietechnik UMSICHT ist es, Haftklebstoffe auf Basis von nachwachsen-den Rohstoffen zu entwickeln, die aus der Schmelze appliziert werden können und die kom-plexen industriellen Eigenschaftsanforderungen genügen. Haftklebstoffe sind viskoelastische Klebstoffe, die in lösemittelfreier Form bei Raumtempera-tur permanent klebrig sind und klebfähig bleiben sowie unter leichtem Anpressdruck sofort auf fast allen Substraten haften. Die Herstellung von Haftklebstoffen mit maßgeschneiderten Komponenten (Polymerrückgrat, Tackifier, Weichmacher) aus überwiegend nachwachsen-den Rohstoffen mit industriell nutzbarem Eigenschaftsprofil ist zurzeit noch nicht Stand der Technik. Als Rückgratpolymer, welches mengenmäßig den größten Anteil der Haftklebstoff-formulierung besitzt, soll Poly-L-Milchsäure verwendet werden. Da sich PLA deutlich von den üblicherweise im Haftklebstoffbereich eingesetzten Polyacrylaten und styrolbasierten Block-copolymeren unterscheidet, und weil auch die weiteren Inhaltsstoffe der Klebstoffformulie-rung weitgehend auf nachwachsenden Rohstoffen basiert sein sollen, ist im Rahmen des Projekts eine komplette Modellrezepturentwicklung durchzuführen. Ein wichtiges Element der Ergebnisverwertung ist die vorgesehene schnelle Markteinführung der neuen Klebstoffprodukte. Die wissenschaftlichen Ergebnisse des Projekts dienen der weiteren Erforschung von Bio-Haftklebstoffen und der Erschließung weiterer Anwendungs-gebiete von PLA-Copolymeren. Die Projektergebnisse werden in Fachartikeln, Vorträgen auf Fachveranstaltungen, dem Internet und auf Fachmessen präsentiert. | Dr.-Ing. Stephan Kabasci Tel.: +49 208 8598-1164 stephan.kabasci@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | FPNR | ||
| 01.05.2012 | 31.01.2015 | 22000611 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines nichtmotorischen Injektorverkokungsprüfstands für alternative Kraftstoffe (ENIAK); Teilvorhaben 1: Prüfstandsentwicklung | Ziel des Projektes ist die Entwicklung, der Aufbau, die Inbetriebnahme und die Bewertung des nichtmotorischen Injektorverkokungsprüfstands und der zugehörigen Prüfmethode. Hierfür sind umfangreiche Simulationen zu den Strömungsverhältnissen und Stoffumwandlungen im Reaktor zu Versuchsbeginn vorgesehen. Nach dem Aufbau des Prüfstandes sind vier Versuchsdurchläufe zur Entwicklung der Prüfmethode und zur Überprüfung der Wiederholbarkeit vorgesehen. Simulationen zur Auslegung des Reaktors. Aufbau des Prüfstands mit vier identischen separaten Common-Rail- Strängen bestehend aus Kraftstoffbehälter, Vordruckpumpe, Hochdruckpumpe, Injektor und Reaktor. Weiterentwicklung der Prüfmethode und Abschätzung der Wiederholbarkeit. Hierzu sind vier Versuchsdurchläufe vorgesehen. | Dipl.-Ing. Hajo Hoffmann Tel.: +49 2407 9518-132 h.hoffmann@owi-aachen.de OWI Science for Fuels gGmbH Kaiserstr. 100 52134 Herzogenrath | X | FPNR | |
| 01.08.2012 | 31.12.2015 | 22000612 | Entwicklung einer ökologischen Straßenbrückenbauweise aus Holz und Beton mit kontinuierlichem Klebeverbund auf Basis (bio-) polymerer Reaktionsharzsysteme - Ein Beitrag zum Einsatz nachwachsender Rohstoffe für Verkehrsbauten | Intension des Vorhabens ist die Schaffung technologischer Voraussetzungen für den effektiven Einsatz des nachwachsenden Rohstoffes Holz für Infrastrukturbauwerke. Dies soll durch die Entwicklung einer innovativen Fügetechnik für den Holz-Beton-Verbund (HBV)-Brückenbau auf Basis einer kontinuierlichen und nahezu schlupffreien Verbindung zwischen hölzernen Hauptträgern und Betonfahrbahnplatte erreicht werden. Zur Realisierung eines dauerhaften Klebeverbundes zum Holz, auch bei baupraktisch üblichen Toleranzen, soll die Eignung von Polymermörtelfugen untersucht werden. Es wird erwartet, dass hierdurch die positiven Materialeigenschaften beider Baustoffe noch besser ausgenutzt werden als dies bei HBV-Konstruktionen mit nachgiebigem Verbund möglich ist. Insgesamt sollen entscheidende Verbesserungen hinsichtlich Gesamtbiegesteifigkeit, Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit erzielt und so die Wirtschaftlichkeit und Konkurrenzfähigkeit deutlich verbessert werden. Geeignete biobasierte Harzsysteme sollen in die Untersuchungen explizit einbezogen werden. Zunächst erfolgt die Auswahl und Kennwertbestimmung geeigneter (bio-)polymerer Harzsysteme und Mörtelrezepturen sowie die Konzeption und Variantenauswahl geeigneter Fügetechniken. Anschließend sind experimentelle Untersuchungen (Verbund- und Biegeversuche) zum Kurz- und Langzeittragverhalten der Verbindung gestützt durch numerische Simulationen geplant. Abschließend soll ein Dimensionierungs- und Bemessungskonzept erarbeitet werden. | Grundintension des Vorhabens war die Schaffung technologischer Voraussetzungen für den effektiven Einsatz des nachwachsenden Rohstoffes Holz für Infrastrukturbauwerke. Bislang werden Straßenbrücken überwiegend energetisch hochaufwändig unter Verwendung von Beton und Stahl errichtet. Eine ökologisch und ökonomisch sinnvolle Möglichkeit den Baustoff Holz wieder verstärkt im Brückenbau einzusetzen und somit der Rohstoffverknappung entgegenzuwirken und die CO2-Emissionen auch im Verkehrsbausektor zu reduzieren, ist die Holz-Beton-Verbundbauweise (HBV). Bei den bislang untersuchten HBV-Brückenbauweisen sind die mechanischen Verbundelemente i.d.R. diskontinuierlich in der Verbundfuge angeordnet (nachgiebiger Verbund). Ziel des Forschungsprojektes war es, die Klebetechnologie im HBV-Brückenbau einzusetzen, um eine leistungsfähigere Alternative zu Konstruktionen der Massivbauweise zu generieren. Der Schwerpunkt lag auf der Entwicklung einer baustellengeeigneten innovativen Fügetechnik, die es ermöglicht, eine kontinuierliche, weitestgehend schlupffreie kraftschlüssige Verbindung zwischen hölzernen Hauptträgern und Betonfahrbahnplatte herzustellen. Zur Realisierung eines dauerhaften Klebeverbundes zum Holz, auch bei baupraktisch üblichen Maßtoleranzen, wurde die Eignung mineralisch gefüllter Polymermörtelfugen untersucht. Die entwickelten Fügetechniken ermöglichen eine noch bessere Ausnutzung der positiven Materialeigenschaften der beiden Baustoffe als dies bei HBV-Konstruktionen mit nachgiebigem Verbund möglich ist. Insgesamt können so wesentliche Verbesserungen hinsichtlich Tragfähigkeit, Gesamtbiegesteifigkeit und duktilem Versagensmechanismus erzielt werden, sodass Straßenbrücken in HBV-Bauweise zugleich ökologisch nachhaltig und wirtschaftlich noch konkurrenzfähiger hergestellt werden können. Geeignete, am Markt verfügbare, biobasierte Harzsysteme sollten in die Untersuchungen einbezogen werden. | Prof. Dr.-Ing. Karl Rautenstrauch Tel.: +49 3643 584546 karl.rautenstrauch@bauing.uni-weimar.de Bauhaus-Universität Weimar - Fakultät Bauingenieurwesen - Institut für Konstruktiven Ingenieurbau -Professur Holz- und Mauerwerksbau Marienstr. 13 a 99427 Weimar | X | FPNR |
| 01.12.2014 | 31.08.2018 | 22000614 | Verbundvorhaben: Züchtung schnell wachsender Baumarten der Gattungen Populus, Robinia und Salix für die Produktion nachwachsender Rohstoffe im Kurzumtrieb (FastWOOD III); Teilvorhaben 3: Evaluierung und Züchtung von Zitterpappeln sowie Klonprüfung auf abiotische Resistenz | Aufbauend auf den Ergebnissen der Projekte FastWOOD I und II soll zum einen die Züchtung neuer, für die Biomasseproduktion im Kurzumtrieb geeigneter und in ihrer Leistungsfähigkeit sowie Widerstandskraft verbesserter Aspennachkommenschaften und –klone fortgesetzt werden. Zum anderen werden die eigenen Neuzüchtungen der Gattung Pappel ebenso wie diejenigen der Projektpartner auf ihre Resistenz gegenüber Trockenheit und Frost untersucht. Durch die Steigerung und Sicherung des Ertragspotentials bei gleichzeitiger Berücksichtigung der Stresstoleranz werden die Voraussetzungen für den großflächigen, betriebssicheren und wirtschaftlichen Anbau von Pappeln auf Kurzumtriebsplantagen verbessert. Es ist geplant, gutwüchsige Elternbäume sowie Elternbäume mit bekannter guter Kombinationseignung in noch nicht realisierten neuen Kombinationen zu kreuzen und die Anbaueignung in Feldversuchen zu prüfen. Für die besten Klone bzw. die Familieneltern der besten Nachkommenschaften ist die Zulassung nach dem Forstvermehrungsgutgesetz als Ausgangsmaterial für die Erzeugung von forstlichem Vermehrungsgut in der Kategorie "geprüft" geplant. Durch systematische Untersuchungen des neu gezüchteten Materials auf Trockenheits- und Frostresistenz wird dessen Widerstandsfähigkeit gegenüber extremen Witterungs- und Standortverhältnissen getestet, um diejenigen Klone zu selektieren, die auch unter sich ändernden Klimabedingungen stabile Ernteerträge garantieren. | Dr. Heino Wolf Tel.: +49 3501 542-220 heino.wolf@smul.sachsen.de Staatsbetrieb Sachsenforst - Kompetenzzentrum Wald und Forstwirtschaft - Referat Forstgenetik / Forstpflanzenzüchtung Bonnewitzer Str. 34 01796 Pirna | X | FPNR | |
| 01.08.2017 | 31.07.2020 | 22000617 | Methodik zur kontinuierlichen Überwachung der Funktion von Elektrofilteranlagen bei Biomassefeuerungen durch Erfassung von Betriebsparametern - Akronym: KoFEBio | Elektrofilteranlagen werden als sekundäre Emissionsminderungsvorrichtungen zur Einhaltung der Staubemissionsgrenzwerte von Feuerungsanlagen eingesetzt. Im Rahmen der EU-weit geltenden MCP (Medium Combustion Plants) Richtlinie (EU) 2015/2193 für mittelgroße Feuerungen ist hierfür ein kontinuierlich effektiver Betrieb bereits nachzuweisen, was im Rahmen der TA Luft und somit der 4. BImSchV umzusetzen ist. In Zukunft wird dies jedoch auch für Anlagen, die unter die 1. BImSchV fallen, zielführend und notwendig sein. Standard-Online-Staubmesssysteme können jedoch in diesem Fall aufgrund der Kosten und deren Funktion nicht eingesetzt werden. Das übergeordnete Ziel dieses Projektes ist die Erstellung einer Methodik, um direkt von den erfassbaren Betriebsparametern (Stromstärke, Spannung) des Filters auf die emittierten Staubkonzentrationen schließen zu können. Hierfür ist im Rahmen des Projektes ein theoretisches Modell zu entwickeln, das mit Daten von realen Anlagen verifiziert und durch Dauerversuche optimiert wird. | Die vorgeschlagene Methodik basiert auf einer Gleichung, in der der Abscheidegrad unter Verwendung der Variablen Strom und Spannung sowie einer spezifischen Filterkonstante berechnet wird. Um die Gültigkeit und Anwendung der Gleichung zu überprüfen, muss der Abscheidegrad über einen bestimmten Zeitraum gemessen und die Strom- und Spannungswerte aufgezeichnet werden. Daraus kann die spezifische Filterkonstante berechnet werden, die für die Überwachung der Anlage verwendet werden kann. Im Rahmen der Arbeiten im Projekt konnte gezeigt werden, dass die Methodik grundsätzlich funktioniert. Allerdings konnten auch Herausforderungen aufgezeigt werden. Laständerungen der Feuerungsanlage führen zu erhöhten Staubkonzentrationen und veränderten Rauchgasbedingungen. Insgesamt war die Partikelkonzentration sehr unterschiedlich. Für die Kalibrierung und Messungen standen Messtechniken zur Verfügung. Deren Einsatz ist jedoch auf ein Messgerät typischen Bereich beschränkt, so dass Ungenauigkeiten bei verschiedenen Konzentrationen entstehen. Die Feuerungen werden teilweise nur kurzzeitig im Nennlastbereich betrieben, so dass die Erfassung der erforderlichen Messgrößen schwierig ist und auch Teillastbereiche für die Auswertung genutzt werden müssen. Es gelang für alle ausgewählten Anlagen die Messungen und die Auswertungen durchzuführen, wobei nicht alle Ergebnisse den Erwartungen entsprechen. Bei Anwendung der Filtergrenzlinie wurde festgestellt, dass ein direkter Zusammenhang zwischen der elektrischen Leistung des Filters und dem Abscheidegrad besteht. Die Strom- und Spannungssignale können auch zur Erkennung von Störzuständen am Filter verwendet werden, weshalb der Ansatz über sogenannten Schwellenwerte erfolgversprechender ist. Der Einsatz des entwickelten Modells wird für Anwendung im Rahme einer VDI-Norm zur Überwachung des effizienten Betriebs von Elektrofilteranlagen gemäß 44. BImSchV weiter untersucht und verfolgt. | Prof. Dr.-Ing. Matthias Gaderer Tel.: +49 9421 187-100 gaderer@tum.de Technische Universität München - Professur für Regenerative Energiesysteme Schulgasse 16 94315 Straubing | X | FPNR |
| 01.08.2004 | 31.07.2008 | 22000704 | Verbundvorhaben: Biogene Schmierstoffe in Windkraftanlagen (WinLub). Teilvorhaben 2: Lagerdiagnose, -überwachung und Prüfung von Wälzlagerschmierstoffen. | Ziel des Vorhabens ist der Nachweis, das sich Schmierfette auf Basis nachwachsender Rohstoffe für den Einsatz in Windenergieanlagen eignen. Der Nachweis erfolgt durch die Entwicklung eines biologisch abbaubaren Schmierfettes und dessen Erprobung in einer Windenergieanlage. Der Projektpartner Fuchs wird auf Basis der von SKF erstellten Spezifikation ein oder mehrere Schmierfette auf Basis nachwachsender Rohsoffe herstellen. Diese Fette werden einer Reihe von Tests unterzogen, welche die grundsätzliche Tauglichkeit der Schmierstoffe nachweisen soll. Im weiteren wird ein Feldversuch unternommen der die Tauglichkeit der Schmierstoffe unter realen Betriebsbedingungen nachweisen soll. Während des Feldtests werden in bestimmten Zeitabständen Fettproben entnommen und analysiert sowie eine kontinuierliche Überwachung des Gesamtsystems vorgenommen. Dem Vorhabenergebniss kann entnommen werden,das die technische Einsatzmöglichkeit von Schmierfetten auf nachwachsender Basis gegeben ist und welche spezifischen Vorteile dieser Schmierstoff im Vergleich zu herkömmlichen Fetten besitzt. Auf dieser Basis kann eine Durchdringung des Windenergiemarktes mit biogenen Schmierstoffen erfolgen. | Um das Einsatzverhalten biogener Schmieröle (in Windkraftanlagen zur Schmierung der Haupt-, Pitch- und Azimutgetriebe) an den unterschiedlichen Schmierstellen einer Windkraftanlage bewerten und mit denen herkömmlicher Schmierstoffe vergleichen zu können, wurden im Rahmen dieses Vorhabens sowohl feld- und praxisnahe Aggregatversuche, als auch Grundlagenuntersuchungen der Schmierstoffe durchgeführt. Sowohl in den durchgeführten Feldversuchen als auch in den praxisnahen Prüfstandsuntersuchungen hat der untersuchte biogene Schmierstoff seine technische Leistungsfähigkeit und Einsatzeignung für Windkraftanwendungen unter Beweis gestellt. Verschleiß- und Ermüdungsschutzverhalten lagen auch unter verschärften Bedingungen auf dem Niveau des konventionellen Referenzschmierstoffes. Als wesentliches Nebenergebnis kann die deutlich bessere Handhabbarkeit des biogenen Schmierstoffes, charakterisiert vor allem durch eine unkomplizierte Filtrierbarkeit sowohl auf den Feldversuchs-Windkraftanlagen als auch bei den Prüfstandsuntersuchungen genannt werden. Der konventionelle Schmierstoff neigt hier wohl aufgrund seiner hohen Additivierung zu einer Verschlammung, die auf den Feldversuchs-Windkraftanlagen einen sehr häufigen Filterwechsel erforderlich machte. Gerade in Bezug auf eine möglichen Eignung der Schmierstoffe für den Offshore- Einsatz sind bei dem biogenen Schmierstoff daher deutliche Vorteile zu sehen, sind doch Wartungsarbeiten auf See ungleich aufwändiger und teurer als an Land. Neben den Schmierstoff-Untersuchungen an Ölen und Fetten stellt die Validierung von Schmierstoff-Condition Monitoring-Systemen einen weiteren Schwerpunkt des Projektes dar. Die parallele Erprobung und Qualifizierung von Sensoriksystemen zur Ölzustandsdiagnose an Prüfständen und in der Feldanwendung Windkraftanlage zielte darauf ab, Kenntnisse und Erfahrungen zur frühzeitigen Erkennung einer alterungs- oder verschleißbedingten Verschlechterung der Schmiereigenschaften zu gewinnen. | Reiner Wagner Tel.: +49 9721 56-3389 reiner.wagner@skf.com SKF GmbH Gunnar-Wester-Str. 12 97421 Schweinfurt | X | FPNR |
| 01.06.2005 | 31.05.2007 | 22000705 | Ersatz von Mineralöl als Isolier- und Kühlmedium für Leistungstransformatoren der elektrischen Energieversorgung durch regenerative und biologisch abbaubare Pflanzenöle | Entwicklung einer Isolier- und Kühlflüssigkeit für den Einsatz in Leistungstransformatoren als Ersatz für Mineralöl, die biologisch abbaubar ist und auf nachwachsenden Rohstoffen basiert. Untersuchung der elektrischen (Spannungsfestigkeit) und dielektrischen (Verlustfaktor) Eigenschaften der derzeit am Markt verfügbaren Isolierflüssigkeiten auf der Basis nachwachsender Rohstoffe und Vergleich mit den Eigenschaften von Mineralöl. Untersuchung der elektrischen und dielektrischen Eigenschaften der von der Forschungsgruppe von Prof. Metzger (Universität Oldenburg) chemisch veränderten Isolierstoffe, mit dem Ziel eine Isolierflüssigkeit zu entwickeln, die das Mineralöl ersetzten kann und deutlich bessere Eigenschaften vor allem hinsichtlich der Alterung aufweist, als die derzeit bekannten Ersatzstoffe für Mineralöl. Untersuchung insbesondere des Zusammenwirkens (Alterungsverhalten) der Materialkomposition Isolierflüssigkeit und Transformerboard unter Bedingungen, wie sie im Betrieb von Transformatoren auftreten. Eine direkte Ergebnisverwertung ist durch den Projektpartner Siemens AG, Geschäftsgebiet Transformers, PTD T, d. h. einem Hersteller von Transformatoren, gesichert. | In Zusammenarbeit mit dem Projektpartner Universität Oldenburg wurde ein biologisch abbaubares Isolieröl (Basis I) entwickelt und bezüglich seiner Eignung als Isolier- und Kühlmedium in Transformatoren untersucht. Entscheidend für die Eignung eines Öles als Isolier- und Kühlmedium in einem Transformator ist vor allem die Alterungsstabilität. Zur Untersuchung des Alterungsveraltens wurden insgesamt 16 Proben verschiedener Öle unter diversen Randbedingungen gealtert. Die Gesamtheit der Untersuchungen und Messergebnisse weisen auf eine prinzipielle Eignung der entwickelten Isolier- und Kühlflüssigkeit Basis I für den Einsatz in Leistungstransformatoren hin. Neben der Eignung des Pflanzenöls selbst als Isolier und Kühlmedium wurde auch die Tauglichkeit des kombinierten Flüssigkeit/Feststoff-Isolationssystems überprüft. Die Imprägnierung des Transformerboards erfolgte normgerecht unter Vakuum, um die Feuchtigkeit soweit wie möglich zu reduzieren. Im letzten Teilabschnitt des Projektes wurde ein Verteiltransformator mit dem untersuchten biologischen Öl Basis I befüllt. Im Anschluss wurde dieser thermisch im Kurzschlussbetrieb dauerhaft auf 80 °C erwärmt. Als Versuchzeitraum wurden 3000 Stunden gewählt. In regelmäßigen Abständen (500, 1000, 1500, 2000 und 3000 Stunden) wurden Ölproben entnommen und hinsichtlich der entsprechenden Kennwerte untersucht. Die Ergebnisse dieser Untersuchung deuten allesamt nicht auf eine auffällige Verschlechterung der Ölkennwerte des entwickelten pflanzenölbasierten Transformatorenöls Basis I bei Betrieb im Transformator hin. Alle Kennwerte blieben auf einem relativ konstanten Niveau. | Prof. Dr.-Ing. Thomas Leibfried Tel.: +49 721 608 4-2912 leibfried@ieh.uni-karlsruhe.de Karlsruher Institut für Technologie (Universitätsaufgabe) - Institut für Elektroenergiesysteme und Hochspannungstechnik (IEH) Engesserstr. 11 76131 Karlsruhe | FPNR | |
| 01.01.2007 | 31.12.2008 | 22000707 | Regionale Biokraftstoffberatung für die Land- und Forstwirtschaft in Bayern und Baden-Württemberg | Die Informations-, Schulungs- und Beratungsmaßnahmen hinsichtlich Erzeugung, Qualität und Nutzung von Biokraftstoffen sollen Land- und Forstwirte umfassend über die gesamte Bandbreite der Nutzung biogener Treibstoffe informieren und konkret beraten. Im Fokus stehen dabei die Treibstoffe Rapsöl nach DIN Norm 151605 und Biodiesel nach EN Norm 14214. Andere biogene Treibstoffe wie bspw. Bio-Ethanol werden hinsichtlich der Rohstoffproduktion durch die Landwirtschaft bei Informationsveranstaltungen eine Rolle spielen können. Informations- und Fachgespräche werdend durchgeführt. Durch regionale und etablierte Veranstaltungen wie Messen und Feldtage kann eine große Anzahl von Interessenten erreicht werden. Eine verstärkte Zusammenarbeit mit Organisationen im Bereich der Land- und Forstwirtschaft ist vorgesehen (z. B. Fortbildungseinrichtungen, Verbände oder Maschinenringe), da hierdurch viele Interessenten erreicht werden können. Die vorhandenen Informationsunterlagen sind bei der Beratung und insbesondere bei Veranstaltungen sehr hilfreich. Veranstaltungstermine werden im gemeinsamen Internet-Portal http://www.biokraftstoff-portal.de dargestellt. | Hubert Maierhofer Tel.: +49 9421 960-342 hm@carmen-ev.de C.A.R.M.E.N. e.V. Schulgasse 18A 94315 Straubing | FPNR | ||
| 01.09.2008 | 31.08.2011 | 22000708 | Verbundvorhaben: GoBio - Gezielte Optimierung von kraftstoffführenden Komponenten für biogene Kraftstoffe in mobilen Applikationen; Teilvorhaben 1: Verfahrensentwicklung, Entwicklung von Prüfkraftstoffen, Hardware in the Loop Test | Bewertung biogener Kraftstoffe und kraftstoffbeaufschlagter Bauteile durch Entwicklung einer forcierten Prüfmethodik und Zeitraffertests. Entwicklung einer Prüfmethode zur forcierten Untersuchung der Effekte und Einflüsse einzelner Kraftstoffe auf Komponenten im Automobilbereich. Aufstellung einer Methodik für den unkritischen Einsatz von biogenen Kraftstoffen. Verfolgung zweierAnsätze:1.Durch die Weiterentwicklung der Bauteilkomponenten (Materialien / Auslegung) 2. Durch die Entwicklung von Kraftstoffadditiven zur Verringerung der Alterung. Unterstützend werden Prüfstände und Maßnahmen entwickelt. Die Ansätze werden in insgesamt drei Testläufen validiert. Die Biokraftstoffquote kann sich in den nächsten Jahren weiter erhöhen, so dass Wechselwirkungen zwischen Kraftstoffen und kraftstoffführenden Bauteilen weiter forciert werden. Es ist notwendig zu erarbeiten, welche Änderungen auf der Kraftstoffseite und auf der Material-/komponentenseite erforderlich sind, um die im Automobil befindlichen Geräte für diese Kraftstoffe zu ertüchtigen. OWI kann in weiteren F&E-Vorhaben die Erkenntnisse sowohl auf der Kraftstoff- als auch auf der Materialseite umsetzten. | Dr.-Ing. Oliver van Rheinberg Tel.: +49 2407 9518 152 o.vanrheinberg@owi-aachen.de OWI Science for Fuels gGmbH Kaiserstr. 100 52134 Herzogenrath | X | FPNR | |
| 01.07.2010 | 31.03.2013 | 22000709 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines auf Basis von Poly-L-Milchsäure hergestellten Haftklebstoffes, Teilvorhaben 3: Klebstoffe zur Herstellung von konfektionierten Klebeetiketten und -bändern | Ziel dieses Verbundprojekts der Industriepartner Jowat AG, Logo tape Gesellschaft für Selbstklebebänder mbH & Co. KG, und Novamelt GmbH in Zusammenarbeit mit den Forschungsstellen Fachhochschule Gelsenkirchen, Fachbereich Angewandte Naturwissenschaften in Recklinghausen, Prof. Dr. Koch, und dem Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT ist es, Haftklebstoffe auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen zu entwickeln, die aus der Schmelze appliziert werden können und die komplexen industriellen Eigenschaftsanforderungen genügen. Haftklebstoffe sind viskoelastische Klebstoffe, die in lösemittelfreier Form bei Raumtemperatur permanent klebrig sind und klebfähig bleiben sowie unter leichtem Anpressdruck sofort auf fast allen Substraten haften. Die Herstellung von Haftklebstoffen mit maßgeschneiderten Komponenten (Polymerrückgrat, Tackifier, Weichmacher) aus überwiegend nachwachsenden Rohstoffen mit industriell nutzbarem Eigenschaftsprofil ist zurzeit noch nicht Stand der Technik. Als Rückgratpolymer, welches mengenmäßig den größten Anteil der Haftklebstoffformulierung besitzt, soll Poly-L-Milchsäure verwendet werden. Da sich PLA deutlich von den üblicherweise im Haftklebstoffbereich eingesetzten Polyacrylaten und styrolbasierten Blockcopolymeren unterscheidet, und weil auch die weiteren Inhaltsstoffe der Klebstoffformulierung weitgehend auf nachwachsenden Rohstoffen basiert sein sollen, ist im Rahmen des Projekts eine komplette Modellrezepturentwicklung durchzuführen. Ein wichtiges Element der Ergebnisverwertung ist die vorgesehene schnelle Markteinführung der neuen Klebstoffprodukte. Die wissenschaftlichen Ergebnisse des Projekts dienen der weiteren Erforschung von Bio-Haftklebstoffen und der Erschließung weiterer Anwendungsgebiete von PLA-Copolymeren. Die Projektergebnisse werden in Fachartikeln, Vorträgen auf Fachveranstaltungen, dem Internet und auf Fachmessen präsentiert. | Dipl. Ing. (FH) Wolfgang Ziegler Tel.: +49 7762 7085-11 wziegler@novamelt.de Novamelt GmbH Klebstofftechnologie Öflinger Str. 120 79664 Wehr | FPNR | ||
| 01.09.2011 | 31.08.2014 | 22000711 | OPTIDUST - Weiterentwicklung eines kompakten, universell einsetzbaren Staubfiltersystems, bestehend aus Kontroll- und Abscheideeinheit sowie dessen Integration in Biomassezentralheizkessel | Auf Grundlage vorangegangener Entwicklungsarbeiten ist das Ziel dieses Vorhabens die Weiterentwicklung des vorhandenen Prototypen für Einzelraumfeuerungen hin zu einem universell einsetzbaren kompakten Filtersystem für Biomassezentralheizkessel, bestehend aus Kontroll- und Abscheideeinheit, bis zu einer thermischen Feuerungsleistung von ~ 100 kW. Von besonderer Bedeutung sind, neben der Kompaktierung der Abscheideeinheit sowie der Einbindung der Kontrolleinheit in die Kesselsteuerung, die Themen Betriebssicherheit sowie automatische Abreinigung der Hochspannungselektroden. Am Projekt sind außer der IZES gGmbH die beiden Hersteller HOVAL Deutschland GmbH und BIOKOMPAKT Heiztechnik GmbH sowie die OTS Ingenieursgesellschaft mbH beteiligt. Die Arbeiten sind in vier unabhängige Arbeitspakete gegliedert: AP1: Aufbau der Anlage; AP2: Integration der Staubabscheider in die Anlagen; AP3: Monitoring der Anlagen; AP4: Projektorganisation und Öffentlichkeitsarbeit. Nach Abschluss von AP1 sind die beiden Heizkessel an den Teststandorten instaliert und sind betriebsbereit. Nach AP2 sind beide Anlagen mit entsprechenden Filtersystemem ausgestattet. Im Rahmen von AP3 werden die Feldtestanlagen über zwei Heizperioden betrieben und kontinuierlich optimiert. Größere Umbauten sollen sollen im Sommer 2013 durchgeführt werden. Innerhalb von AP4 werden alle administrativen, öffentlichkeitsrelevanten Arbeiten durchgeführt sowie die strategische Verwertung der Ergebnisse geplant. | Dr. Bodo Groß Tel.: +49 681 844972-51 gross@izes.de IZES gGmbH Altenkesseler Str. 17 Geb. A1 66115 Saarbrücken | FPNR | ||
| 15.02.2015 | 30.08.2018 | 22000714 | Verbundvorhaben: Züchtung schnell wachsender Baumarten der Gattungen Populus, Robinia und Salix für die Produktion nachwachsender Rohstoffe im Kurzumtrieb (FastWOOD III); Teilvorhaben 4: Sortenprüfung (Anbaueignung) vorhandener und neu gezüchteter Klone von Schwarz- und Balsampappel im Kurzumtrieb | Vorläufige Zulassung von Pappelklonen nach dem Forstvermehrungsgutgesetz (FoVG) und Entwicklung von Sortenempfehlungen für den Praxisanbau. Prüfung bereits vorhandener und neugezüchteter Pappelklone für Kurzumtriebszwecke sowie Charakterisierung der Wachstumsrhythmen ausgewählter Klone. Schwerpunktmäßig werden die in den 2 Projektphasen etablierten Mutterquartiere im Pflanzgarten des ASP und Klonprüfungen in Lehmbach und Emmendingen hinsichtlich Wuchsleistung (Höhe, BHD, Austriebsverhalten, Pilzbefall) ausgewertet. Die Daten bilden die Grundlage für eine vorläufige Zulassung kurzumtriebsgeeigneter Klone nach dem FoVG in der Kategorie "geprüft". Da bei Pappel eine Mindestumtriebs- bzw. Beobachtungszeit von 5 J. für eine vorläufige Zulassung notwendig ist, ist eine weitere Ernte im Winter 2015/16 (SPF 2010) bzw. 2016/17 (SPF 2011) für die Beurteilung der Klonentwicklung erforderlich. Ergänzend werden Charakterisierungen des sortenspezifischen Wachstums (Wuchsrythmen) an ausgewählten Klonen durchgeführt. An praktischen Arbeiten ist die Pflege und 2. Beerntung der Prüffelder Lehmbach und Emmendingen vorgesehen. Darüber hinaus wird die Entwicklung eines im Frühjahr 2014 angelegten Prüffeldes an 2 Standorten bonitiert.Die Klonprüfung mit dem Fokus auf potentiell kurzumtriebstauglichen Altklonen, die in den letzten Projektphasen als "Klone mit KUP-Potential" eingestuft wurden, soll abgeschlossen werden. Ziel ist die vorläufige Zulassung der besten Sorten in der Kategorie "geprüft". | Randolf Schirmer Tel.: +49 8666 9883-26 randolf.schirmer@awg.bayern.de Bayerisches Amt für Waldgenetik Forstamtsplatz 1 83317 Teisendorf | X | FPNR | |
| 01.04.2015 | 31.03.2018 | 22000715 | Verbundvorhaben: Systematische Evaluation der mechanischen Zerkleinerung als Substratvorbehandlung in der Biogaserzeugung; Teilvorhaben 4 | Innerhalb des Verbundprojektes kommt der LUFA die Aufgabe zu, die Akquisition der Zerkleinerungsmaterialien zu begleiten sowie deren Charakterisitik durch Batchversuche durchzuführen. Darüber hinaus stehen die analytischen Arbeiten für die Projektpartner an. Ziel ist es, praxisnahe Erkenntnisse zur Effizienz mechanischer Zerkleinerungstechnologien zu gewinnen. Um eine Auswahl möglichst effizienter Technologien für die bei der LfL durchzuführenden Durchflussversuche vornehmen zu können, werden durch die Verbundpartner eine größere Auswahl an Substraten und Zerkleinerungstechnologien zunächst in kostengünstigen Batchversuchen geprüft. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse werden dann in gemeinsamer Abstimmung zur detaillierten Konzeptionierung der semikontinuierlichen Versuche der LfL herangezogen und die Ergebnisse gemeinsam praxisgerecht aufgearbeitet und präsentiert. | Dr. Manfred Bischoff Tel.: +49 441 801-830 manfred.bischoff@lufa-nord-west.de Landwirtschaftskammer Niedersachsen - Lufa Nord West Jägerstr. 23-27 26121 Oldenburg | X | FPNR | |
| 01.05.2017 | 30.04.2019 | 22000717 | Verbundvorhaben: Ligninoxidation zur Gewinnung hochwertiger oligomerer funktioneller Bausteine (LignOx); Teilvorhaben 2: Oxidation im Batch-Prozess - Akronym: LignOx | Das Projektvorhaben LignOx zielt auf die stoffliche Wertschöpfung der in Sulfatzellstoffwerken anfallenden Schwarzlauge und daraus isolierter Lignine (Kraftlignin) ab. Im Teilvorhaben wurde die oxidative Depolymerisation des Kraftlignins mit Wasserstoffperoxid im wässrigen alkalischen Medium im Batchprozess zur Generierung polyfunktioneller Lignindepolymerisationsprodukte untersucht. Auch die nachfolgende Lösungsmittelfraktionierung der erhaltenen oligomeren Spaltprodukte zur gezielten Einstellung der Molmassenverteilung der Spaltprodukte wurde betrachtet. Die hierbei entstandenen funktionellen Depolymerisationsprodukte sollten mit nachfolgender optionaler chemischer Modifikation in ausgewählten Anwendungsfeldern getestet werden. Darüber hinaus wurde auch die stufenweiße Skalierung der Depolymerisation des Kraftlignins mit Wasserstoffperoxid bis in den 30 L-Maßstab untersucht. Damit möchte das Projekt eine Brücke bilden zur stofflichen Nutzung von Kraft-Lignin und dessen Potential in Biowerkstoffen. Gleichzeitig können mit der Erhöhung des Anteils der stofflichen Nutzung von Lignin fossile Ressourcen wie Erdöl und Erdgas geschont und die Auswirkungen des Treibhauseffektes durch die Entwicklung nahezu CO 2 neutraler Technologien reduziert werden. Des Weiteren könnte die Effizienz, Wettbewerbsfähigkeit und Nachhaltigkeit gegenwärtiger und zukünftiger Zellstoffwerke durch die Entwicklung neuer Anwendungsfelder für oxo-funktionalisierte Oligomere auf Basis von Lignin langfristig verbessert werden. | Durch die oxidative Depolymeriation des Kraftlignins mittels Wasserstoffperoxid in wässriger alkalischer Lösung ohne Anwendung eines Katalysators konnten erfolgreich Lingindepolymerisationsprodukte (Depolymerisationsgrad bis zu 32%) gewonnen werden. Durch gezielte Einstellung der Versuchsparameter kann eine Verdopplung der Karbonsäuregehaltes erzielt werden. Die erfolgreiche Oxidation wurde zudem mittels FT-IR-Analyse erfolgreich nachgewiesen. In Kombination mit der nachgeschalteten Aceton/Wasser- Lösungsmittelfraktionierung lassen sich Molmassenverteilungen und Karbonsäurefunktionalitäten durch die Synthese verschiedener oligomerer Feststofffraktionen und niedermolekularer Ölfraktionen gezielt einstellen. Auch eine Skalierung der oxidativen Depolymerisation des Kraftlignins mit Wasserstoffperoxid und nachfolgender Lösungsmittelfraktionierung bis in den 3 L-Maßstab (gramm-Maßstab) konnte erfolgreich durchgeführt werden. Das Oxidationsverfahren konnte auch erfolgreich auf den 30 L-Maßstab (kg-Maßstab) übertragen werden. Des Weiteren wurden die oligomeren Feststoffe in ersten Anwendungstests mit epoxidiertem Leinöl zu Epoxidharzen umgesetzt, welche bereits Shore A Härten im Bereich kommerzieller Produkte (Gummischuhsohle) aufwiesen. | Dr. rer. nat. Daniela Pufky-Heinrich Tel.: +49 3461 43-9103 daniela.pufky-heinrich@igb.fraunhofer.de Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein - Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP Am Haupttor 1251 06237 Leuna | X | FPNR |
| 01.08.1997 | 31.10.2000 | 22000796 | Verbundvorhaben: Strukturoptimierte naturfaserverstärkte geschäumte und ungeschäumte Polymere für höher belastbare, leichte Fahrzeuginnenbauteile: Teilvorhaben 1: Verbund- und Bauteilentwicklung | Der Einsatz von Naturfasern (Flachs, Hanf) soll auf faserverstärkte Kunststoffe (PU, PP) für höher belastbare, leichte Bauteile der Automobilindustrie ausgedehnt werden. Hierbei werden an die physikalischen Fasereigenschaften, die Faser-Matrix-Haftung und die Qualitätssicherung der Fasern erhöhte Anforderungen gestellt. Neben den Naturfasern Flachs und Hanf soll daher auch die Eignung technischer Celluloseregeneratfasern für diesen Einsatzzweck untersucht werden. Als Grundlage der Qualitätssicherung der Naturfasern werden Struktur-Eigenschaftsbeziehungen erarbeitet. Das Eigenschaftsprofil der Fasern sowie die Faser-Matrix-Haftung sollen durch geeignete Nachbehandlungen optimiert werden. Angestrebt werden ein stabiles Langzeitverhalten des Verbundes bei zyklischer Belastung sowie ein verbessertes Impactverhalten. Das Projekt wird in Zusammenarbeit mit dem IAP der FhG in Teltow (97NR050) und der Becker Group Europe GmbH Grefrath (97NR051) bearbeitet. Die Akzo-Nobel Faser AG wird die Herstellung der Regeneratfasern übernehmen. | Im Rahmen des Vorhabens wurden vom Partner (IAP) mercerisierte und oberflächenbehandelte acetylierte Hanf- und Flachsfasern zur Verfügung gestellt, die in Verbunde eingearbeitet und deren Eigenschaften aufgenommen wurden. Dabei kamen sowohl thermoplastische als auch duroplastische Matrices und entsprechende Herstellungsverfahren zu Anwendung. Die vorbehandelten Fasern wurden in Polypropylen als Vertreter der Thermoplaste undirektionale im Film-Stacking-Verfahren sowie im Spritzgussverfahren eingebettet. Durch eine optimierte Maleinsäureanhydrid-Polypropylen-Copolymer-Zugabe als Haftvermittler konnte eine wesentliche Erhöhung der statischen sowie dynamischen Festigkeits- und Steifigkeitswerte in Abhängigkeit von den Verarbeitungsverfahren erzielt werden. Bei den Naturfaser-Polyurethan-Verbunden konnte mit Hilfe einer gezielten Haftvermittlerapplikation bei unterschiedlichen Silan- bzw. Silicon-Konzentrationen eine gewünschte Festigkeit und Zähigkeit eingestellt und die dynamischen Eigenschaften verbessert werden. Durch die Kombination von Mercerisierung und Haftvermittler kam es zur Erhöhung der mechanischen Kennwerte. Die Acetylierung der Fasen verursachte eine deutliche Reduzierung der Feuchtigkeitsaufnahme in den Naturfaserverbunden. Die bisherigen bekannten Mängel der Naturfaserverbunde, wie z. B. relativ hohe Feuchtigkeitsaufnahme, nicht ausreichende Faserhaftung oder gar unzureichende Schlagzähigkeiten, konnten damit weitgehend beseitigt werden. Außerdem wurde eine neue Gruppe von Naturfaserverbundwerkstoffen entwickelt und untersucht. Es handelt sich dabei um naturfaserverstärkte Mikroschäume auf Basis Polyethylen bzw. Polyurethan. Solche Werkstoffe wurden in der Literatur bisher nicht beschrieben. Bei den mikrogeschäumten Faserverbundwerkstoffen konnte unter Beibehaltung der mechanischen Eigenschaften eine Dichte von ca. 0,80 g/cm³ realisiert werden. Diese Dichtereduzierung ist besonders für die Anwendung im Automobilbau von Interesse. | Prof. Dr.-Ing. A.K. Bledzki Tel.: +49 561 804-3690 kutech@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Werkstofftechnik - Fachgebiet Kunststoff- und Recyclingtechnik Mönchebergstr. 3 34125 Kassel | FPNR | |
| 01.01.2004 | 30.06.2007 | 22000801 | Neues thermochemisches Biomasse-Konversionsverfahren - Erzeugung eines konditionierten Gases zur Herstellung von Wasserstoff und synthetischen Kraftstoffen | Schwerpunkt dieses Antrags ist die Herstellung konditionierter Synthesegase für eine nachfolgende Erzeugung synthetischer Kraftstoffe bzw. Erzeugung von Reinwasserstoff aus Biomasse. Durch Primärmaßnahmen während der Wasserdampfvergasung (Flugstrom und Drehrohr) soll in einer Prozessstufe ein Produktgas mit folgenden Eigenschaften erzeugt werden: teerarm (< 100 mg/m3), inertgasarm und wasserstoffreich (H2 > 70 %). Die Gasqualität wird durch den Einsatz eines chemisch reagierenden und katalytisch aktiven Zuschlagstoffes erreicht, der nach Umsatz regeneriert wird (Absorption Enhanced Reforming, AER-Prozess). Die Untersuchung der Vergasung mit in situ CO2-Absorption wird im technisch möglichen Bereich zwischen Flugstrom- (kurze Verweilzeit, hohe Mischungsintensität) und Drehrohrpyrolyse (lange Verweilzeit, niedrige Mischungsintensität) durchgeführt. Durch definierte Prozeßführung und Zudosierung des Absorbers kann ein bestimmtes CO/CO2/H2-Verhältnis im Produktgas eingestellt werden, das zur Synthese hochwertiger Kraftstoffe, zur Stromerzeugung in BHKW's, Gasturbinen und Brennstoffzellen und mit anschließenden Gasanreicherung zur Reinwasserstofferzeugung verwendet werden kann. | Dr.-Ing. Ulrich Zuberbühler Tel.: +49 711 7870-239 ulrich.zuberbuehler@zsw-bw.de Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) Meitnerstr. 1 70563 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.08.2004 | 31.07.2008 | 22000804 | Verbundvorhaben: Biogene Schmierstoffe in Windkraftanlagen (WinLub). Teilvorhaben 3: Eignung biogener Fette für Blatt und Turmlager. | Das gemeinsame Ziel des Verbundvorhabens ist die Ermittlung und Optimierung der Leistungsfähigkeit biologisch schnell abbaubarer Schmierstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe in Getrieben und Wälzlagern moderner Windkraftanlagen. Die Umsetzung des Forschungsvorhabens soll dazu beitragen- dem Umweltschutz Rechnung zu tragen, - begrenzte fossile Rohstoffe durch nachwachsende Rohstoffe zu substituieren, - der heimischen Landwirtschaftneue Märkte zu eröffnen, - die vorteilhaften Eigenschaften biologischabbaubarer Schmierstoffe zur Leistungssteigerung von Windkraftanlagen nutzbar zu machen. Arbeitsplanung: Zur Verwirklichung dieser Zielvorstellungen wurde ein Projektteam gebildet,das universitäre mit praxisnahe industrielle Forschungs-/Entwicklungsarbeit verbindet. Im Zentrum des Vorhabens steht die Umstellung von Getriebeölen und Schmierfetten ausgewählter Windkraftanlagen auf biogene Schmierstoffe und deren überwachter Betrieb, wobei auch moderne Online-Sensorik zumEinsatz kommen soll. Ergebnisverwertung:Durch Nachweis des Leistungspotenzials der biogenen Öle undSchmierfette in Windkraftanlagen ergibt sich eine deutlich verbesserte Basis für deren Verbreitung. | Um das Einsatzverhalten biogener Schmieröle (in Windkraftanlagen zur Schmierung der Haupt-, Pitch- und Azimutgetriebe) an den unterschiedlichen Schmierstellen einer Windkraftanlage bewerten und mit denen herkömmlicher Schmierstoffe vergleichen zu können, wurden im Rahmen dieses Vorhabens sowohl feld- und praxisnahe Aggregatversuche, als auch Grundlagenuntersuchungen der Schmierstoffe durchgeführt. Sowohl in den durchgeführten Feldversuchen als auch in den praxisnahen Prüfstandsuntersuchungen hat der untersuchte biogene Schmierstoff seine technische Leistungsfähigkeit und Einsatzeignung für Windkraftanwendungen unter Beweis gestellt. Verschleiß- und Ermüdungsschutzverhalten lagen auch unter verschärften Bedingungen auf dem Niveau des konventionellen Referenzschmierstoffes. Als wesentliches Nebenergebnis kann die deutlich bessere Handhabbarkeit des biogenen Schmierstoffes, charakterisiert vor allem durch eine unkomplizierte Filtrierbarkeit sowohl auf den Feldversuchs-Windkraftanlagen als auch bei den Prüfstandsuntersuchungen genannt werden. Der konventionelle Schmierstoff neigt hier wohl aufgrund seiner hohen Additivierung zu einer Verschlammung, die auf den Feldversuchs-Windkraftanlagen einen sehr häufigen Filterwechsel erforderlich machte. Gerade in Bezug auf eine möglichen Eignung der Schmierstoffe für den Offshore- Einsatz sind bei dem biogenen Schmierstoff daher deutliche Vorteile zu sehen, sind doch Wartungsarbeiten auf See ungleich aufwändiger und teurer als an Land. Neben den Schmierstoff-Untersuchungen an Ölen und Fetten stellt die Validierung von Schmierstoff-Condition Monitoring-Systemen einen weiteren Schwerpunkt des Projektes dar. Die parallele Erprobung und Qualifizierung von Sensoriksystemen zur Ölzustandsdiagnose an Prüfständen und in der Feldanwendung Windkraftanlage zielte darauf ab, Kenntnisse und Erfahrungen zur frühzeitigen Erkennung einer alterungs- oder verschleißbedingten Verschlechterung der Schmiereigenschaften zu gewinnen. | Dr.-Ing. Jörg Rollmann Tel.: +49 2941 741-3458 joerg.rollmann@thyssenkrupp.com thyssenkrupp rothe erde Germany GmbH - Werk Lippstadt - Abt. Forschung & Erprobung Beckumer Str. 87 59555 Lippstadt | X | FPNR |
| 01.01.2007 | 31.12.2008 | 22000807 | Regionale Biokraftstoffberatung für die Land- und Forstwirtschaft in Hessen | Basierend auf den Erfahrungen des Vorgängerprojekts (FKZ22013605) werden Menge und Qualität der in der hessischen Land- und Forstwirtschaft erzeugten und eingesetzten Biokraftstoffe erhöht. Dazu kommen ein Bündel von Maßnahmen in den Bereichen: Information, Schulung, Qualitätssicherung und Öffentlichkeitsarbeit zum Einsatz. Gewandelte Ansprüche der Zielgruppen hinsichtlich der Inhalte und der Form der Maßnahmen werden erfaßt und berücksichtigt. Das Vorhaben wird von einer Projektgruppe unter Koordination des Witzenhausen-Institutes umgesetzt. Die vorgesehenen Maßnahmen umfassen: Kurzveranstaltungen, Vorträge, Lehrfahrten, Fachtagungen, Ausstellungen sowie Schulungen und die Erstellung von Unterrichtsmaterial für Berufsschulen. Darüber hinaus werden Beratung zu Biokraftstoffen und Qualitätsmanagement angeboten. Im Bereich Öffentlichkeitsarbeit werden Printmedien, ein Internetportal sowie Pressemitteilungen erstellt und gepflegt. Die Erfahrungen fliessen in die langfristige Beratungsarbeit der hessischen Stellen, insbesondere LLH und HeRo, sowie der Projektpartner ein. Die Weitergabe der Erfahrungen mit Einsatz und Nutzung von Biokraftstoffen innerhalb der Berufsstände ist zu erwarten. | Dipl. Ing. Michael Kern Tel.: +49 5542 938011 m.kern@witzenhausen-institut.de Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH Werner-Eisenberg-Weg 1 37213 Witzenhausen | FPNR | ||
| 01.06.2009 | 31.12.2011 | 22000809 | Verbundvorhaben: Automatisierte Prozessführung von Biogasanlagen auf Basis der Online-Massebilanzierung der Prozesssubstrate und Gaserträge; Teilvorhaben 2 | Bei der Vielzahl von Anlagenkonzepten in der Biogasbranche können keine vereinheitlichten Prozessführungsstrategien (PFS) entwickelt werden. Über die Online-Charakterisierung der Produktströme bezüglich organischer Anteile und ihrer Bilanzierung ist aber ein prinzipieller Ansatz für PFS möglich. Auf Basis einer Inline-Bestimmung der Stoffströme und Massebilanzen und unter Verwendung von Datenbanken mit Informationen zum Konvertierfaktor von organischer Trockensubstanz (oTS) zu Biogas in Abhängigkeit von Zeit und Stoffgemisch soll eine dynamische PFS entwickelt werden, welche eine übergreifende Branchenlösung ermöglicht. Grundlage bildet die Weiterentwicklung vorhandener Mikrowellen- (MW-) Sensorik zur Adaption an unterschiedliche Einsatzorte für den Messbereich von 2 - 90% TS für verschiedene Materialien einschließlich adaptierbarer Kalibrationsroutinen. Um große Praxiswirksamkeit zu erreichen, soll das zu entwickelnde Modell neben einer Steuerungsfunktion zur Substratzudosierung auch Kennwerte enthalten, die dem Nutzer den aktuellen Prozessstatus und eine Prozessvorhersage ermöglichen. Verfahrenskennwerte: a) TS /oTS Zuspeisung, im Reaktor, Output TS/oTS, Reaktorbelastung b) Verweilzeit, c) Prozessstrombedarf kWh und Gasausbeute, d) optimale Ausbeute (optimales Verhältnis Verweilzeit/Raumbelastung) oder optimaler Wirkungsgrad), Ertragskennwerte: a) kWh el./t oTS, l CH4/kg oTS bzw. l Biogas/kg oTS, b) Substratkosten (€/d), Kosten/Leistungsrechnung pro Zeiteinheit, c) Anteile der Energieerzeugung aus den Einzelsubstraten,Effizienzkennwerte: a) Vergleich theoretische und Ist -Gaserzeugung, -CH4-Ertrag, Stromerzeugung, b) Modul zur Prozessvorhersage, c) modellhafte Variation der Inputanteile zur Rezepturanpassung, Steuerfunktionen: Signalausgabe zum regelungstechnischen Eingriff über die Inputsteuerung. Die Arbeitsplanung kann den beiliegenden Planungsunterlagen entnommen werden. Die Ergebnisverwertung erfolgt gemäß den beiliegenden Planungsunterlagen | Im Rahmen eines Verbundprojektes zwischen dem Institut für Bioprozess- und Analysenmesstechnik e.V., Heilbad Heiligenstadt und der hf sensor GmbH, Leipzig, wurde ein neu entwickeltes modulares Mikrowellen- (MW-) Messsystem zur Bestimmung des Trockensubstanz-, des organischen Trocken-substanz- und des Wasseranteils von Biogassubstraten für eine Online-Massebilanzierung weiterent-wickelt und an drei Biogasanlagen getestet. Dabei erfolgte die Verifizierung, Implementierung und Optimierung der Sensortechnik zur Massebilanzierung als Grundlage für ein modellbasiertes Berech-nungsinstrument, welches durch Ausgabe von aktuell 32 Kennziffern u.a. Aussagen zur energetischen Substratumsetzung und zum Auslastungsgrad von Biogasanalgen ermöglicht. Der entwickelte Model-ansatz kann für die zukünftige Ausrüstung von Biogasanlagen mit weiteren prozesstauglichen und robusten Messsystemen mit geringem Aufwand erweitert werden. Durch ein breit angelegtes Mess-programm wurden die Funktionsweise der MW-Sensorik und des Berechnungsmodells nachgewiesen. Weiterhin wurden wichtige Erkenntnisse über die Vorbereitung und Installation der Sensoren und ihrer notwendigen messtechnischen Verknüpfung mit Steuersignalen zur Dosierung und Durchmischung gewonnen, um eine verbesserte Signalinterpretation und Kalibration zu ermöglich. Die Forschungser-gebnisse sind auf andere Messsysteme übertragbar und bilden die Grundlage für praktische Nutzung und Vermarktung. Trotz der Vielzahl von Anlagenkonzepten in der Biogasbranche kann über die Onli-ne-Charakterisierung der Produkt- und Energieströme eine vereinheitlichte Prozessführungsstrategie entwickelt werden. Bei der Umsetzung des Berechnungsmodells wurde Wert auf eine kostengünstige Realisierung gelegt, um eine einfach anpassbare Nachrüstung in bestehende SPS-Steuerungen von Biogasanlagen zu ermöglichen. | Dr.-Ing. Arndt Göller Tel.: +49 341 497-260 sales@hf-sensor.de hf sensor GmbH Weißenfelser Str. 67 04229 Leipzig | X | FPNR |
| 01.03.2011 | 30.11.2011 | 22000811 | 11. Internationaler BBE-Fachkongress für Holzenergie am 22. und 23. September 2011 in Deutschland als bundesdeutsche Leitveranstaltung der gesamten Wertschöpfungskette "Holzenergie" | 1. Vorhabenziel • Vernetzung der Marktpartner der Wertschöpfungskette Holzenergie auf einer jährlichen Informationsveranstaltung• Zusamenführung von Vertretern aus Wirtschaft, Politik und Wissenschaft• Aufzeigen von Marktchancen und Kontaktvermittlung• Präsentation von Erfolgsbeispielen und Initiierung von (Folge-)Projekten• Diskussion aktueller Entwicklungen mit den Teilnehmern und Ableitung konkreter Handlungsempfehlungen für den Ausbau des Holzenergiemarktes• Akzeptanzschaffung bei Teilnehmern außerhalb der Werschöpfungskette "Holzenergie" (z.B. kommunale Entscheidungsträger, Energiewirtschaft, Landwirtschaft)• durch eine offensive PR- und Öffentlichkeitsarbeit wird die HolzEnergie für die Öffentlichkeit "erlebbar" und "erfahrbar" gemacht• Entscheidungsträger aus der Forst-,Holz-, Land- und Energiewirtschaft, sowie der Sägeindustrie erhalten "Rüstzeug", Ideen, Anregungen und Motivation für eigene Holzenergie-Projekte• die Informationsbasis und die Akzeptanz der Holzenergie wird in der Öffentlichkeit gestärkt und damit die Erschliessung neuer Markt- und Absatzchancen unterstützt• Best-Practice-Fallbeispiele erzeugen Muliplikatoreffekte, Kontakte werden vermittelt, ein vernetzter Informationsaustausch entsteht Arbeitsplanung: • Call for Papers, Programmerstellung, Programmbeirat• Referentenakquise und Referentenansprache • Programmlayout und Programmdruck• Marketing und Öffentlichkeitsarbeit, Durchführung einer Pressekonferenz• Organisation und Durchführung vor Ort | Dipl.-Volkswirt Bernd Geisen Tel.: +49 2288100259 geisen@bioenergie.de Bundesverband BioEnergie e.V. (BBE) Godesberger Allee 142-148 53175 Bonn | FPNR | ||
| 01.03.2012 | 31.10.2015 | 22000812 | Verbundvorhaben: Untersuchung zur Epidemiologie bodenbürtiger Viren in Triticale mit dem Ziel der Entwicklung von virusresistenten Sorten mit hohen Biomasseerträgen für die Biogas- und Ethanolgewinnung; Teilvorhaben 2: Entwicklung von virusresistenten Sorten mit hohen Biomasseerträgen | Triticale ist eine Getreideart mit hohem Ertragspotential für die Produktion von Bioethanol und Biogas im Rahmen dezentraler Bioenergie-Nutzungskonzepte. In vielen Kulturregionen ist der Triticaleanbau allerdings durch bodenbürtige Viren stark gefährdet. Gesamtziel des Projektes ist es, die Epidemiologie bodenbürtiger Viren mit Pathogenität gegenüber Triticale zu erfassen und die Grundlage für die Züchtung leistungsstarker Triticale-Sorten zur Biomasse-Nutzung auf virusbefallenen Standorten zu legen, insbesondere um der Landwirtschaft eine leistungsstarke Alternative zu Mais zur Verfügung zu stellen. Ziel des Teilprojektes 1 (JKI) ist es, die Epidemiologie bodenbürtiger Viren in Triticale zu untersuchen, speziell die Virus-Vektor-Pathogenpopulationen hinsichtlich Ihrer Aggressivität bewerten und den Virusbefall in Triticale-Genotypen zu phänotypisieren. Ziel des Teilprojektes 2 (PZO) ist es, Saatgut definierter Triticale-Genotypen bereitzustellen sowie das Resistenzniveau und die Ertragsentwicklung unter Befalls- und Nichtbefallsbedingungen zu untersuchen und Ausgangsmaterial für die Züchtung leistungsstarker Sorten zu entwickeln. Die Virus- und Vektorpopulationen an verschiedenen Standorten werden serologisch, molekular und hinsichtlich ihrer Pathogenität charakterisiert. Auf Wirtsseite (Triticale) wird das Resistenzniveau und seine Beziehung zum Ertrag erfasst. Gefundene Resistenzen werden in adaptiertes Zuchtmaterial übertragen. | Dipl.-Ing. agr. Stephanie Franck Tel.: +49 791 931180 s.franck@pzo-oberlimpurg.de PZO - Pflanzenzucht Oberlimpurg Oberlimpurg 2 74523 Schwäbisch Hall | X | FPNR | |
| 01.12.2014 | 31.05.2018 | 22000814 | Verbundvorhaben: Züchtung schnell wachsender Baumarten der Gattungen Populus, Robinia und Salix für die Produktion nachwachsender Rohstoffe im Kurzumtrieb (FastWOOD III); Teilvorhaben 5: Beurteilung und Optimierung anatomisch/physiologischer Parameter für die Züchtung schnellwachsender Baumarten | 1.Einem Mangel an Holz, welcher für die nahe Zukunft prognostiziert wird, kann zukünftig,zumindest für spezifische Sortimente, durch die Bereitstellung von Holz schnellwachsender Baumarten in geeigneter Qualität und Biomasseleistung, entgegengewirkt werden.Es sollen deshalb folgende Ziele erreicht werden:1.holzanatomische u. –physiol. Charakterisierung von verschiedenen Pappel-Genotypen mit dem Ziel einer Beschreibung der Zellcharakteristika Faserlänge, Holzdichte, Energiegehalt als Basisparameter für die stoffl. und thermische Verwertbarkeit dieses Rohstoffes. 2. Darstellung der Bewurzelungsfähigkeit verschiedener Pappelgenotypen u.der frühen Wurzel- u.Spross-Entwicklungsphase unter verschiedenen Nährstoff- und Bewässerungsbedingungen als Grundlage für eine gezielte Steuerung der Wuchsbedingungen während der Etablierungsphase auf der Plantage,3. Eingrenzung der Parmeter, die für eine frühzeitige Blühinduktion verantwortlich sind, 4. Sammlung neuer Akzessionen. 2.Vermessen v. Zellen (Faser-, Gefäßlänge u. Durchmesser); Ermittlung der Jahrringbreiten; holzchem. Analysen v. ausgewählten Klonen. - Erarbeitung v. Methoden zur Förderung einer ontogenetisch frühzeitigen Blüte durch mechanische Maßnahmen ( u.a. Abbinden von Zweigen, Wurzel-, Hormonbehandlung, Nährstoffgaben); Ergänzung bzw. Erweiterung der genetischen Basis durch Sammeln und Kultur v. Pflanzen, welche auf kritischen Standorten in freier Sukzession erwachsen sind u. Material aus dem Ausland (insbes. Russland). | Prof. Dr. Doris Krabel Tel.: +49 351 463-31857 krabel@forst.tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Institut für Forstbotanik und Forstzoologie - Lehrstuhl für Forstbotanik - AG Molekulare Gehölzphysiologie Pienner Str. 19 01737 Tharandt | X | FPNR | |
| 01.07.2016 | 31.03.2020 | 22000815 | Verbundvorhaben: Sequentiell biologisch abbaubare Geotextilien; Teilvorhaben 1: Entwicklung von Werkstoffen für Polymerfasern, Test der Bioabbaubarkeit, Koordination - Akronym: Bioshoreline | Nach Vorgabe der EG Wasserrahmenrichtlinie sollen Ufersicherungen möglichst durch die Verwendung von Pflanzen natürlich gestaltet werden. Im Rahmen des Projektes soll dazu ein neuartiger biologisch abbaubarer Geotextilfilter aus nachwachsenden, einheimischen Rohstoffen entwickelt werden. Der Geotextilfilter soll das Anwachsen der Pflanzen in technisch-biologischen Ufersicherungen ermöglichen und sich sequentiell vollständig biologisch abbauen. Das Forschungsprojekt ist in drei aufeinander aufbauende Phasen unterteilt, von denen die erste komplett und die zweite teilweise im beantragten Projektzeitraum stattfindet. Die verbleibende Hälfte der zweiten Phase und die dritte Projektphase können erst in einem Folgeprojekt durchgeführt werden. In der ersten Phase werden Geotextilprototypen entwickelt. Hierzu findet zunächst eine Rohstoffauswahl statt. Hinsichtlich der Polymere müssen die Verarbeitungseigenschaften und die biologische Abbaubarkeit den Anforderungen angepasst und die Verarbeitungsbedingungen zur Polymerfaserherstellung erarbeitet werden. Bei der Auswahl der Naturfasern werden neben den unterschiedlichen Zusammensetzungen und damit einhergehenden unterschiedlichen biologischen Abbaugeschwindigkeiten auch die Verarbeitungsbedingungen zu Geotextilien beachtet. Mit den ausgewählten Rohstoffen werden Geotextilprototypen hergestellt und charakterisiert. Hierzu werden die biologische Abbaubarkeit im Labor und mechanische Eigenschaften ermittelt. Auf Basis der Ergebnisse werden Geotextilprototypen für die zweite Projektphase ausgewählt und in einem Durchwurzelungsversuchsstand und einem Freilandversuch getestet. Für den Freilandversuch wird eine Uferbefestigung an einer Wasserstraße installiert. In regelmäßigen Zeitabständen werden Proben entnommen und die Werkstoffeigenschaften bestimmt. Ein Teil Probenentnahmen und die Evaluierung der Ergebnisse finden erst in einem Folgeprojekt statt. In der dritten Projektphase findet eine Optimierung der Geotextilien statt. | Mona Duhme Tel.: +49 208 8598-1447 mona.duhme@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | X | FPNR | |
| 01.08.2017 | 31.01.2020 | 22000817 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Einsatz von Kommunikations- und Beratungshilfen für den Privat- und Kommunalwald zur Waldbesitzeransprache und zur Intensivierung der forstlichen Öffentlichkeitsarbeit; Teilvorhaben 1: Projektkoordination & Veröffentlichung - Akronym: KomSilva | Erstellung von Kommunikations- und Beratungshilfen (im Sinne eines Werkzeugkastens) mit entsprechenden Botschaften für professionelle Betreuer und Multiplikatoren zur Intensivie-rung der Waldbesitzeransprache und der Öffentlichkeitsarbeit: Damit sollen forstliche Zu-sammenschlüsse und kommunale Forstbetriebe für die Thematik "Aktivierung neuer Waldbesitzer und Akzeptanz einer waldinteressierten Öffentlichkeit" sensibilisiert und professionalisiert werden: Zum einen sollen Argumente zur Notwendigkeit der Ansprache und Aktivierung "neuer Zielgruppen im Wald" erarbeitet werden. Zum anderen werden für die forstlichen Zusammenschlüsse entsprechend deren Bedarf Werkzeuge und zentrale Botschaften entwickelt und für die Ansprache der "neuen Waldbesitzer und der waldinteressierten Öffentlichkeit" zur Verfügung gestellt. Durch die bereitgestellten Werkzeuge soll die Arbeit der regionalen Akteure gestärkt werden und so die Akzeptanz der Forstwirtschaft durch die Gesellschaft verbessert sowie dauerhaft erhalten bleiben. Direkte Zielgruppen des Vorhabens sind im Wesentlichen forstliche Zusam-menschlüsse, kommunale Forstbetriebe und die den Privatwald beratenden Dienstleister, die sich auf bündelnde Aufgaben im Privat- und Kommunalwald spezialisiert haben. | Prof. Dr. Ute Seeling Tel.: +49 6078 785-21 projekte@kwf-online.de Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF) Spremberger Str. 1 64823 Groß-Umstadt | X | FPNR | |
| 01.11.2018 | 30.04.2022 | 22000818 | Entwicklung eines stärkebasierten Verbundwerkstoffs als Polystyrol-Ersatz gebunden mit naturnahen Bindemitteln - Akronym: Popcornformteile | Das vorliegende Projekt soll in Kooperation mit dem Büsgen-Institut der Universität Göttingen und der Pfleiderer Deutschland GmbH sowie der Firma Fritz Häcker GmbH durchgeführt und bearbeitet werden. Es zielt in erster Linie auf die Erhöhung des Nutzungspotenzials von Stärke bzw. Mais in Form einer stofflichen Verarbeitung ab. Die technischen und wissenschaftlichen Arbeitsziele des Projektes lassen sich wie folgt zusammenfassen: Hauptziel ist es, zu untersuchen, ob sich Mais bzw. aufgepufftes Popcorngranulat als Polystyrol-Substitut eignet, wobei das Augenmerk auf natürliche Bindemittel zur Herstellung dieser Verbundformteilen liegen soll. Hierzu soll die Herstellung von dünnen Verbundplatten sowie zwei- bzw. dreidimensionalen Verpackungslösungen im Vordergrund stehen. Im Weiteren soll ein allgemeines Anforderungsprofil der oben genannten Produkte erstellt werden und anschließend die zu verwendenden Formen definiert und entsprechend per CAD-Programm (computer-aided design) moduliert werden. Ein weiteres Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Bindemittelsystems für die Verarbeitung von Popcorngranulat mit anschließenden hydrophoben Eigenschaften. Das Bindemittelsystem muss möglich emissionsfrei sein. Hierzu werden chemische Analysen durchgeführt und der Einsatz von neuartigen Additiven zur Erhöhung der hydrophoben Eigenschaft des Popcorns geprüft. Es liegen bisher keine Erkenntnisse bezüglich der VOC aus Popcornverbundplatten vor. Der Einsatz von innovativen Bindemitteln auf Protein- und Tanninbasis können dazu beitragen, bei steigenden Produktansprüchen bezüglich der Formaldehydemission und bei der Entwicklung eines Verfahrens für die Herstellung von zwei- bzw. dreidimensionalen Verpackungslösungen weitere Märkte zu erschließen. | Prof. Dr. Alireza Kharazipour Tel.: +49 551 39-3488 akharaz@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Forstbotanik und Baumphysiologie Büsgenweg 2 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.04.1997 | 30.09.2000 | 22000897 | Verbundvorhaben: Züchterische und pflanzenbauliche Optimierung der Kartoffel als dominierender Stärkelieferant der Bundesrepublik: Teilvorhaben 2: Fusion und Pflanzenbau | Dieses Teilvorhaben umfasst die Arbeiten der Bayerischen Landesanstalt für Bodenkultur und Pflanzenbau (LBP) und des Lehrstuhls für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung der Technischen Universität München-Weihenstephan (TUM). Innerhalb des Arbeitspakets der LBP sollen durch gezielte Fusionen von gut selektierten, dihaploiden stärkereichen Genotypen bestimmte morphologische und physikalische Stärkequalitäten, unter Beibehaltung anderer agronomisch wichtiger Parameter, genetisch fixiert, kombiniert und im Erbgut angereichert werden. Das Arbeitspaket der TUM umfasst Untersuchungen, die die Stickstoff-Düngeverwertung durch pflanzenbauliche Maßnahmen verbessern sollen, um so einen umweltverträglichen Stärkekartoffelanbau zu ermöglichen. Im weiteren sollen die Auswirkungen reduzierter Kalium-Versorgung sowie die Wechselwirkung Stickstoff/Kalium auf die Ertrags- und Stärkebildung untersucht werden. Darüber hinaus werden Aspekte der Reifezeit und Lagerung auf die Stärkequalität untersucht. | Die Bayerische Landesanstalt für Bodenkultur und Pflanzenbau führte die Arbeiten zur Schaffung von Fusionshybriden einschließlich der Evaluierung der Stärkemerkmale durch. Es war kein Einfluss der Ploidiestufe, aber ein deutlicher Umwelteinfluss auf den Stärkegehalt erkennbar. Der Stärkeertrag war beim diploiden Zuchtmaterial geringer. Der Phosphat-Gehalt der Stärke war für di- und tetraploides Zuchtmaterial nahezu identisch. Die Viskosität der besten Vergleichssorte wurde nur von 5 tetraploiden Zuchtstämmen übertroffen. Bei Endviskosität erreichten die diploiden Stämme die höchsten Mittelwerte. Die Proteingehalte in den Knollen waren relativ konstant. Damit waren sowohl im diploiden als auch im tetraploiden Zuchtmaterial Elitestämme mit deutlich besseren Stärkeeigenschaften als bei den Vergleichssorten nachzuweisen. In den Fusionsexperimenten konnten 55 Kombinationen als tetraploide Fusionshybriden identifiziert werden. Bei der Evaluierung der Hybriden wurden folgende Beobachtungen gemacht: Der Stärkegehalt der Fusionshybriden ist meist höher, der Ertrag in den meisten Hybriden ist aufgrund des Ploidiesierungseffektes wesentlich höher und die Phosphatwerte der Hybriden sind oft niedriger als die Mittelwerte der Fusionspartner. Am Lehrstuhls für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung der TU München war der Einfluss der NPK-Mineraldüngung auf die Ertrags- und die Stärkebildung, auf die Stärkequalität und auf die Zusammensetzung des Fruchtwassers von Kartoffelknollen Untersuchungsgegenstand. Die Untersuchungsergebnisse belegen, dass mit einer zeitlich gestaffelten Gabe von 100 kgN/ha der Ertrag der Variante von 150 kgN/ha zum Legen erreicht wird. Die Resultate zur Stärkequalität und der Zusammensetzung des Fruchtwassers zeigen, dass diese Eigenschaften durch die mineralische Düngung etwas gesteuert werden können, aber den Sorteneigenschaften hier eine größere Bedeutung zukommt. | Prof. Dr. Gerhard Wenzel Tel.: +49 81 6171-3422 gwenzel@wzw.tum.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Forschungsdepartment für Pflanzenwissenschaften - Lehrstuhl für Pflanzenzüchtung Liesel-Beckmann-Str. 2 85354 Freising | FPNR | |
| 01.06.2001 | 31.03.2004 | 22000901 | Verbundvorhaben: Aufbau einer Musterproduktion zur Ziegelfertigung unter Verwendung eines Porosierungsstoffes auf Maisbasis: Teilvorhaben 2: Durchführung | Aufbauend auf dem Vorhaben zur Entwicklung des Porosierungsmittels (FKZ 97NR110) soll eine Musterproduktion untersucht werden. Durch Verwendung von geschrotetem Ganzkornmais als Grundmaterial und geeigneten Additiven konnte in Verbindung mit einer speziell entwickelten Extrudertechnik gezeigt werden, daß die an ein Porosierungsmittel gestellten Anforderungen erfüllt werden können. In einem Praxistest wurde die prinzipielle Eignung nachgewiesen. Aufgrund der guten Resultate wurde vorgeschlagen, über die Fortführung des Projekts im Rahmen eines Modellvorhabens nachzudenken, in dem die bereits integrierten Ziegeleien mitwirken sollen. Im abgelaufenen Vorhaben ist zwar die generelle Praxistauglichkeit überprüft worden, jedoch konnte noch kein umfassendes Bild über das Verarbeitungsverhalten des Porosierungsmittels in einer Ziegelei erstellt werden. Im skizzierten Vorhaben sollen Punkte zur Prozeßsicherheit und Qualitätsstabilität geklärt werden. Dabei sind z. B. Untersuchungen zu standort- und jahresbedingten Schwankungen des Ausgangsmaterials sowie der Beschaffenheit der verwendeten Tone in den einzelnen Ziegeleien zu berücksichtigen. | J. Götte Tel.: +49 5643 9810-0 G & G Naturpack GmbH Im Tirol 6 34434 Borgentreich | FPNR | ||
| 01.05.2003 | 31.08.2004 | 22000902 | Wissenschaftliche Begleitung und Unterstützung der Planungsarbeiten im Rahmen des Projekts "Bioenergiedorf Jühnde" | Die in der Projektphase I begonnenen Arbeiten zur Umstellung der Wärme -und Stromversorgung in dem ausgewählten Bioenergiedorf Jühnde sollen während der weiteren Planungsarbeiten (Entwurfs-, Ausführungs- und Genehmigungsplanung) durch beratende Unterstützung fortgesetzt werden. Hierdurch soll ein zügiger Projektverlauf sichergestellt werden. Im Bioenergiedorf sind beratende Unterstützungen vor allem in den Bereichen Landwirtschaft und Technik sowie Ökonomie und Partizipation vorgesehen. Hierbei ist zusammen mit den Ingenieurbüros sowie den Arbeitsgruppen in Jühnde die technische Umsetzung zu planen und die Bereitstellung der landwirtschaftlichen Biomasse zu gewährleisten. Die Betreibergesellschaft ist vertraglich auszugestalten und zu gründen. Die Belieferug der Anlagen mit Biomasse ist vertraglich abzusichern. Im Ergebnis werden die konkreten Planungen für die Umstellung, die Anträge zur Genehmigung der Anlagen sowie die Ausschreibungsunterlagen vorliegen. Die Betreibergesellschaft ist gegründet. Auf dieser Basis kann eine Investitionsentscheidung getroffen sowie ein Antrag auf Bezuschussung der Sachinvestitionen gestellt werden. | Hans Ruppert Tel.: +49 551 399701 hrupper@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Geowissenschaften und Geographie - Geowissenschaftliches Zentrum Goldschmidtstr. 1-3 37077 Göttingen | FPNR | ||
| 01.05.2003 | 30.06.2006 | 22000903 | Verbundvorhaben: Ertrags- und Qualitätssicherung bei HO-Sonnenblumen, Teilvorhaben FH Hannover: Entwicklung eines Qualitätssicherungssystems auf der Basis der Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) | Das Ziel des Verbundprojektes war die Evaluierung neuer pflanzenbaulicher, züchterischer, phytopathologischer sowie qualitätsichernder Maßnahmen und Verfahren im Hinblick auf eine Ertragssicherung der Produktion von HO-Sonnenblumenöl .Mit dem vorliegenden Teilprojekt sollten die folgenden Arbeitsziele verfolgt werden: Erarbeitung von praxistauglichen Methoden zur Vorbehandlung, Handhabung und Aufbewahrung des Probenmaterials zur Messung mit unterschiedlichen Spektrometern; Erstellung von Kalibrationsgleichungen zur Bestimmung der Parameter Öl- und Stearinsäuregehalt, Feuchte, Protein- und Ölgehalt sowie dem Gehalt an freien Fettsäuren. Entwicklung von Kalibrationen für unterschiedliche Gerätetypen, um die spätere praktische Nutzung für möglichst grosse Nutzerkreise zu ermöglichen. Erarbeitung von Ansätzen zum Einsatz der Kalibrationsgleichungen in entsprechenden NIRS- oder NIT-Netzwerken ; Probenaufbereitung und Aufnahme der Spektrenoptimierung der Methodik zur Spektrenaufnahme und Kalibrationsberechnung für drei NIRS-Geräte (InfraAlyzer, NIRSystems, Infratec), Erweiterung und Validierung der Kalibrationen, Untersuchungen zum Kalibrationstransfer und zur Vernetzung. | Die im Rahmen dieser Studie erzielten Resultate sprechen deutlich für die Eignung der Nahinfrarotspektroskopie zur Abschätzung des Gehaltes wertgebender Inhaltsstoffe an gemahlener und intakter Sonnenblumensaat. Die schnelle und simultane Bestimmung mehrerer Qualitätsparameter sowie der geringe Aufwand der Probenvorbereitung gehören zu den Vorteilen dieser Methode. Um die hier entwickelten Kalibration den potenziellen Anwendern zur Verfügung zu stellen, soll hierfür mittelfristig ein NIRS-Netzwerk aufgebaut werden, wobei der große Vorteil besteht, stets auf eine aktualisierte Kalibration zurückgreifen zu können. Der Kalibrationstransfer auf andere Spektrometer sowie die stetige Pflege der Schätzgleichungen von einer zentralen Stelle aus führt zu einem universellen Nutzen für den gesamten Personenkreis, der sich mit Anbau, Vermarktung und Züchtung von HO-Sonnenblumen befasst, um die Qualität der Saat auf eine möglichst schnelle und kostengünstige Art zu ermitteln. | Prof. Dr. Bettina Biskupek-Korell Tel.: +49 511 9296-2203 bettina.biskupek@fh-hannover.de Hochschule Hannover Expo Plaza 4 30539 Hannover | FPNR | |
| 01.08.2004 | 31.07.2008 | 22000904 | Verbundvorhaben: Biogene Schmierstoffe in Windkraftanlagen (WinLub). Teilvorhaben 4: Feldversuche in Windkraftanlagen | Das gemeinsame Ziel des Vorhabens ist die Ermittlung und Optimierung der Leistungsfähigkeit biologisch schnell abbaubarer Schmierstoffe in Getrieben und Wälzlagern moderner Windkraftanlagen. Durchführung von Feldversuchen an zwei modernen Windkraftanlagen. Betreuung der Feldversuche. Regelmäßige Begutachtung des Öl- und Fettzustandes. Unterstützung bei der Festlegung geeigneter Versuchsparameter. Bereitstellung von Windenergieanlagen durch GE Wind mit Nennleistung von jeweils 1500 kW. Durch den Nachweis des Leistungspotentials der eingesetzten biogenen Schmierstoffe in Windkraftanlagen ergibt sich eine deutlich verbesserte Basis für eine größere Marktdurchdringung. | Um das Einsatzverhalten biogener Schmieröle (in Windkraftanlagen zur Schmierung der Haupt-, Pitch- und Azimutgetriebe) an den unterschiedlichen Schmierstellen einer Windkraftanlage bewerten und mit denen herkömmlicher Schmierstoffe vergleichen zu können, wurden im Rahmen dieses Vorhabens sowohl feld- und praxisnahe Aggregatversuche, als auch Grundlagenuntersuchungen der Schmierstoffe durchgeführt. Sowohl in den durchgeführten Feldversuchen als auch in den praxisnahen Prüfstandsuntersuchungen hat der untersuchte biogene Schmierstoff seine technische Leistungsfähigkeit und Einsatzeignung für Windkraftanwendungen unter Beweis gestellt. Verschleiß- und Ermüdungsschutzverhalten lagen auch unter verschärften Bedingungen auf dem Niveau des konventionellen Referenzschmierstoffes. Als wesentliches Nebenergebnis kann die deutlich bessere Handhabbarkeit des biogenen Schmierstoffes, charakterisiert vor allem durch eine unkomplizierte Filtrierbarkeit sowohl auf den Feldversuchs-Windkraftanlagen als auch bei den Prüfstandsuntersuchungen genannt werden. Der konventionelle Schmierstoff neigt hier wohl aufgrund seiner hohen Additivierung zu einer Verschlammung, die auf den Feldversuchs-Windkraftanlagen einen sehr häufigen Filterwechsel erforderlich machte. Gerade in Bezug auf eine möglichen Eignung der Schmierstoffe für den Offshore- Einsatz sind bei dem biogenen Schmierstoff daher deutliche Vorteile zu sehen, sind doch Wartungsarbeiten auf See ungleich aufwändiger und teurer als an Land. Neben den Schmierstoff-Untersuchungen an Ölen und Fetten stellt die Validierung von Schmierstoff-Condition Monitoring-Systemen einen weiteren Schwerpunkt des Projektes dar. Die parallele Erprobung und Qualifizierung von Sensoriksystemen zur Ölzustandsdiagnose an Prüfständen und in der Feldanwendung Windkraftanlage zielte darauf ab, Kenntnisse und Erfahrungen zur frühzeitigen Erkennung einer alterungs- oder verschleißbedingten Verschlechterung der Schmiereigenschaften zu gewinnen. | Edwin Hidding Tel.: +49 5971 980-1088 edwin.hidding@ge.com GE Wind Energy GmbH Freisinger Landstr. 50 85748 Garching b. München | X | FPNR |
| 01.01.2007 | 31.12.2008 | 22000907 | Regionale Biokraftstoffberatung für die Land- und Forstwirtschaft in Niedersachsen/Bremen, Nordrhein-Westfalen, Thüringen, Sachsen und Rheinland-Pfalz/Saarland sowie Betrieb des Internetportals www.biokraftstoff-portal.de | Durchführung von umfassenden Schulungs- und Beratungsleistungen in sieben Bundesländern NI und HB, NW, TH, SN, RP und SL zum Thema "Biokraftstoffe in Land- und Forstwirtschaft", Ausbau und Betrieb des Biokraftstoff-Portals zur Unterstützung, Vernetzung und Ergänzung der regionalen Beratungsangebote sowie Integration der Biokraftstoffberatungen der Bundesländer SH und HH, MV, BB, BE, ST, HE, BW und BY. Im Mittelpunkt des SBIO-Projektes stehen umfassende Schulungs- und Beratungsangebote in den sieben Bundesländern betreffend die Herstellung von Biokraftstoffen und deren Einsatz zum Betrieb land- und forstwirtschaftlicher Maschinen. Im Fokus stehen dabei Biodiesel und Rapsölkraftstoff. Die regionalen Schulungs- und Beratungsangebote der Projektpartner sollen durch den Ausbau und Betrieb des Biokraftstoff-Portals unterstützt, vernetzt und ergänzt werden. Im Projekt werden eine Vielzahl von Land- und Forstwirten in Bezug auf den Einsatz von Biokraftstoffen geschult und beraten. Alle in diesem Kontext erstellten Informationen stehen anderen Land- und Forstwirten im Internet zeitnah zur Verfügung. | Dipl.-Phys. Michael Carus Tel.: +49 2233 48-1440 michael.carus@nova-institut.de nova-Institut für politische und ökologische Innovation GmbH Leyboldstraße 16 50354 Hürth | FPNR | ||
| 15.02.2015 | 14.02.2018 | 22000914 | Verbundvorhaben: Züchtung schnell wachsender Baumarten der Gattungen Populus, Robinia und Salix für die Produktion nachwachsender Rohstoffe im Kurzumtrieb (FastWOOD III); Teilvorhaben 6: Frühdiagnose der ökophysiologischen Leistungsfähigkeit von Robinien (Robinia pseudoacacia L.) heimischer Bestände (LFE) | Projektziel ist die Etablierung eines Systems zur Frühdiagnose der ökologischen Leistungs- und Anpassungsfähigkeit von Robinien-Genotypen. Ergebnisoffen sollen biochemisch-physiologische Reaktionsindikatoren identifiziert werden, welche mit Wachstum und Vitalitität korrespondieren und eine Abkürzung kostenintensiver Züchtungsprogramme mit ihren Anbauprüfungen ermöglichen. Daneben ließe sich die Qualität potenzieller Saatgutbestände jenseits häufiger Pflegedefizite frühzeitig, objektiv und mit großer Bestimmtheit bemessen. Im Gegensatz hierzu erlauben genetische Maker (z.B. SNP, Mikrosatelliten) zwar eine Identifizifierung von Individuen, Rückschlüsse auf ihr ökophysiologisches Leistungspotenzial sind aber derzeit noch nicht möglich. Vielmehr werden solche Eigenschaften nachweislich durch exogen gesteuerte, epigenetische Prozesse überlagert. Durch Screening werden aussichtsreiche Robinien-Genotypen/Klone unter definierten Gewächshausbedingungen hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit geprüft. Dies ermöglicht die Identifikation charakteristischer Biomarkermuster in Abhängigkeit typischer, für die Biomassebildung relevanter Umweltsituationen. Aus der individuellen, genetisch verankerten Reaktion auf Extremereignisse ergeben sich Hinweise zur Anbaueignung. (2) Parallel wird die Aussagefähigkeit der gefilterten Indikatoren im Ökosystem geprüft bzw. verifiziert. Hierzu werden zwei FastWOOD-Testflächen und eine Klonprüfung über einen 3-jährigen Monitoringzeitraum betrachtet. | Prof. Dr. habil. Ralf Kätzel Tel.: +49 3334 2759-230 ralf.kaetzel@lfb.brandenburg.de Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE) Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | X | FPNR | |
| 01.12.2016 | 31.08.2020 | 22000915 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines biobasierten Hart-Weich-Verbundmaterials für den Mehrkomponentenspritzguss (CA-2K); Teilvorhaben 1: Materialentwicklung sowie Material- und Verfahrensoptimierung - Akronym: CA-2K | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines biobasierten Hart-Weich-Verbunds für den Mehrkomponentenspritzguss (2K-Spritzguss). Celluloseacetat (CA), Polyhydroxyalkanoate (PHAs) und Polymilchsäure (PLA) sollen als Blends die biobasierte Hartkomponente bilden. Als Weichphase werden biobasierte thermoplastische Elastomere (Bio-TPEs) favorisiert. Der Anwendungsfokus des Materials liegt auf Büroartikel, Hygieneartikel, Griffe, Sportartikel und Gehäuse. Die Nutzung nachwachsender Rohstoffe sowie die Integration verschiedener Funktionen in einem Material erlangen vor dem Hintergrund der Ressourcenschonung immer höhere Bedeutung für diese Produkte. Das Forschungsvorhaben kann hierfür richtungsweisende Materiallösungen erarbeiten und die Marktdurchdringung der Biokunststoffe in technische Produktbereiche fördern. Fraunhofer UMSICHT entwickelt zunächst Blends aus CA, PHA bzw. PLA und Bio-TPE. Diese Bio-Blends bilden die Hartkomponente des Verbunds und sollen die Haftung zwischen beiden Materialien im angestrebten Hart-Weich-Verbund verbessern. Ferner dient das Blenden zur Variation des Härtegrads. Fragen zur Kompatibilisierung und Haftvermittlung werden wissenschaftlich analysiert und werkstoffliche Lösungen erarbeitet. Die assoziierten Materialhersteller werden eng eingebunden. Die Universität Kassel entwickelt die Verfahrenstechnik des 2K-Spritzgusses, um biobasierte Hart-Weich-Verbunde aus den Bio-Blends und Bio-TPE herstellen zu können. Diese Arbeiten sind für das Erzielen einer hohen Haftung unerlässlich. Es wird eng mit den assoziierten Spritzgussunternehmen zusammengearbeitet. Auch werden Fragen zum Recycling und zur Migrationsstabilität betrachtet. Die erzielten FuE-Ergebnisse werden dann an den Industrießmaßstab angepasst. Die FKuR Kunststoff GmbH realisiert das Scale-Up der kompatibilisierten Biokunststoffblends. Die assoziierenden Spritzgussunternehmen stellen anschließend Referenzmuster her, um die industrielle Anwendungsfähigkeit zu zeigen. | Alexander Piontek Tel.: +49 208 8598-1549 alexander.piontek@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | X | FPNR | |
| 01.02.2017 | 30.04.2020 | 22000916 | Verbundvorhaben: Integration von ökologischen Kennwerten biobasierter Werkstoffe in den industriellen Planungs- und Konstruktionsprozess - Methodologie und Werkzeuge; Teilvorhaben 1: Integration der erarbeiteten Methoden und Hilfsmittel in die Produktkonzeption - Akronym: Biomat_LCA | Die möglichst frühe Integration von umweltbeeinflussenden Faktoren bei der Werkstoffauswahl bei einer gleichzeitig möglichst einfachen Herangehensweise im Konstruktionsprozess ist das Ziel dieses Projektes. Es ist auch Ziel des Projektes aus bereits bekannten Methoden der Nachhaltigkeitsbewertung verwertbare Elemente zu identifizieren und so zu kombinieren, dass eine anwendungsorientierte, aber dennoch robuste Methode maßgeschneidert für biobasierte Werkstoffe entsteht. Die zu erarbeitende, anwendungsorientierte Methode wird dazu verwendet einheitliche und transparente Daten zu generieren bzw. vorhandene Daten zu ergänzen und zu verbessern. Der Prozess der mit diesem Ziel verknüpft ist, reicht von der Analyse der Konstruktionsabläufe und Festlegung der benötigten Daten und Hilfsmittel für möglichst verschiedene Unternehmen über die Erarbeitung von spezifischen Kennwerten zur Beurteilung der ökologischen Relevanz in Relation zur Bauteilfunktion bis hin zur Integration der generierten Informationen zum frühestmöglichen Zeitpunkt der Produktgestaltung. Als Validierungsschritt der erzielten Ergebnisse werden die Erkenntnisse und entwickelten Methoden an realen Bauteilen erprobt und entsprechende vergleichende Analysen durchgeführt. Es werden allgemeine, industrielle Konstruktionsprozesse betrachtet und für die Automobilindustrie (einschl. Lieferkette) ein fallspezifisches Szenario erarbeitet. | Die wissenschaftlich-technischen Ergebnisse des Biomat-LCA-Projektes sind detailliert im Gesamtbericht aller Partner dokumentiert. Durch den erfolgreichen Abschluss des Verbundvorhabens können biobasierte Kunststoffe und naturfaserverstärkte Kunststoffe mit Hilfe von Ökobilanzen (LCA) hinsichtlich ihrer ökologischen Nachhaltigkeit besser mit konventionellen Kunststoffen verglichen werden. Durch die Zusammenarbeit der Partner des Verbundvorhabens konnte der Zusammenfluss und der Abgleich der Daten aus Werkstoffentwicklung und -verarbeitung, Werkzeugauslegung und -bau, Informationsvermittlung, Ökobilanzierung direkt im Gesamtkontext erfolgen. Mit der Evaluation der Datenlage und dem Bereitstellen der Informationen hat das Projekt eine valide Grundlage geschaffen, um Biokunststoffe aufgrund ihrer Ökobilanzdaten bereits in der frühen Phase der Konstruktion in Überlegungen zur Werkstoffwahl miteinzubeziehen und am Ende erfolgreich einzusetzen. Im Rahmen des Teilvorhabens 1 wurde untersucht, wo sich im Konstruktionsprozess die geeignetste Stelle befindet, um Öko-Kennzahlen sowie die im Vorhaben erarbeiteten Methoden zu integrieren und eine Erhöhung des Einsatzes bio-basierter Werkstoffe im Automobilbau zu erzielen. Es wurden zwei potenzielle Stellen im Arbeitsablauf eines Konstrukteurs identifiziert, wo Ökokennwerte sinnvoll integriert werden könnten. Eine im Arbeitsschritt "Materialien auswählen" und eine andere im Arbeitsschritt "Wanddicke auslegen / Komponente skizzieren". Anstrebenswert wäre die Integration an dieser Stelle über die für Konstrukteure bereits bekannten Werkzeuge/Software (CAD/CAE). Die Ausgestaltung dieser Lösung ist allerdings relativ spezifisch für jedes Unternehmen. Daher wurden zwei unternehmensspezifische Lösungen für die Partner Ford und KB-Hein ausgearbeitet. Ziel dabei war, die Anwendbarkeit der vorgeschlagenen Lösung zu überprüfen und möglicherweise als Blaupause für andere Unternehmen bereitzustellen. | Maira Magnani Tel.: +49 241 9421-273 mmagnani@ford.com Ford-Werke GmbH - Ford Research and Innovation Center Aachen Süsterfeldstr. 200 52080 Aachen | X | FPNR |
| 01.09.2018 | 31.12.2021 | 22000917 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von Best-Practice-Verfahren zur Holzernte in Wäldern mit hoher naturschutzfachlicher Bedeutung; Teilvorhaben 1: Projektleitung & Holzernteverfahren - Akronym: BestHarvest | Waldbauliche Strategien, die verstärkt den Standort in den Fokus rücken, durch Klimawandel bedingte Verschiebungen bei der Baumartenwahl sowie in hohem Maße naturschutzfachliche Zielsetzungen führen mittel- bis langfristig zu drastischen Veränderungen der Waldbestände und damit auch zu grundlegend veränderten Anforderungen an die Holzernte und Holzrückung. Konkret ist von einer gestiegenen Gefährdungssituation, von veränderten Arbeitsbelastungen, erschwerte Bedingungen und komplexeren, technisch aufwändigeren Verfahren auszugehen. Das Vorhaben identifiziert und bewertet Anforderungen, die sich aus der Bewirtschaftung von Wäldern mit komplexen Strukturen und hoher naturschutzfachlicher Bedeutung ergeben. Dabei wurden die Strukturmerkmale erweiterte Rückegassenabstände, sichtbehindernde Verjüngung, Bewuchs, der nicht die Sicht, aber das Gehen behindert, Biotopbäume/Habitatbäume und liegendes Totholz betrachtet. Durch Befragung von Experten in Einzelinterviews und Workshops wird identifiziert, wie die Holzernteverfahren an die naturschutzfachlich bedingten Strukturmerkmale bisher schon angepasst werden. In Fallstudien werden Holzerntemaßnahmen in Waldbeständen mit den Strukturmerkmalen untersucht und Zusammenhänge zwischen den Strukturmerkmalen und der Art der Durchführung sowie der Arbeitsleistung ermittelt. Es werden Empfehlungen entwickelt, wie die Arbeitsverfahren der Holzernte an naturschutzbedingte Restriktionen angepasst werden können, um einerseits den naturschutzfachlichen Ansprüchen zu entsprechen, andererseits möglichst sicher und wirtschaftlich zu sein. | Eine vollmechanisierte Holzernte ist das sicherste Arbeitsverfahren. Wegen der Strukturmerkmale muss davon abgewichen und der Holzeinschlag oft motormanuell durchgeführt werden. Die Fallstudien bestätigten die Sicht der befragten Experten, dass die Rückegassenabstände und sichtbehindernde Verjüngung eine maschinelle Fällung unmöglich machen können. Ebenso zeigte sich ein Effekt von liegendem Totholz. Auch an zu großen Baumdimensionen kann eine maschinelle Fällung durch Harvester scheitern. Die Ergebnisse der Fallstudien deuten darauf hin, dass motormanuelle Arbeiten im Bereich von Biotopbäumen unter Stress durchgeführten werden und hinderliche Vegetation zu Nachlässigkeiten bei der Arbeitssicherheit führen können. Wir empfehlen bzgl. Arbeitssicherheit den maschinellen Holzeinschlag, soweit möglich. Dazu können Rückegassenabstände beitragen, die so gewählt sind, dass alle Bäume in Kranreichweite sind. Zur Überwindung der Sichtbehinderung durch Vegetation bei maschineller Fällung empfehlen wir techn. Entwicklungen wie Kameraunterstützung oder die Teilautomation des Greif- und Fällvorgangs. Die Ziele bzgl. der Baumdimensionen sollten auf Dimensionen beschränkt werden, die von konventionellen Harvestern bewältigt werden können. Den Anforderungen des Naturschutzes an Alt- und Totholz sollte durch eine kleinflächige Trennung von bewirtschafteten Zonen ohne und nicht bewirtschafteten mit Alt- und Totholz entsprochen werden. Wo eine motormanuelle Fällung unvermeidlich ist, sollte sie mit Seilunterstützung und Einsatz von fernbedienbaren Fällkeilen durchgeführt werden. In kombinierten Arbeitsverfahren sollte zeitgleiches Arbeiten von Forstwirten bei der motormanuellen Arbeit und Harvester vermieden werden, v.a. um Zeitdruck bei den im Freien arbeitenden Personen zu vermeiden, der zu Unachtsamkeiten bei der Arbeitssicherheit führen kann. Die Empfehlungen richten sich Naturschutz- und Waldbau-Akteure sowie Forstleute, die die Waldarbeiten ausführen. | Bernhard Hauck Tel.: +49 6078 785-16 hauck@kwf-online.de Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF) Spremberger Str. 1 64823 Groß-Umstadt | X | FPNR |
| 01.03.2019 | 31.05.2022 | 22000918 | Verbundvorhaben: Endlosfaden aus Massivholz; Teilvorhaben 1: FLIGNUM – Textil - Akronym: FLIGNUM | Im geplanten Projekt sollen Weidenschienen an ihren beiden Enden (Stirnseiten) verlängernd miteinander fest verbunden werden, so dass ein langer, wickelbarer Streifen entsteht. Dieser soll als Monofil bezeichnet werden, da Monofile quasi endlose Fäden aus nur einem Element mit – für Textilien - relativ großem Durchmesser von > 0,1 mm sind. Es soll möglich sein, unterschiedliche Querschnitte des Monofils herzustellen. Der Herstellungsaufwand des Mo-nofils wird dabei als vielfach geringer eingeschätzt als der von gesponnenen Naturfasern wie Flachs, Hanf oder Sisal, bei denen erst die Faser aus der Pflanze gelöst und dann gesponnen werden muss. Das Monofil wird durch bekannte spanende und fügende holztechnische Verfahren hergestellt, die jedoch auf den extrem kleinen Querschnitt des Monofils angepasst werden müssen. Der fertig hergestellte Endlosfaden soll dann als Halbzeug für die maschinelle Herstellung von unterschiedlichen textilen Flächengebilden zur Verfügung stehen. Die Charakterisierung des Fadens soll im geplanten Vorhaben am Beispiel von Geweben, Geflechten, Gelegen und Wicklungen erfolgen. Die Vorteile von Flächentextilien aus Holz werden in einem besonders günstigen Verhältnis von Gewicht, Festigkeit und Drapierbarkeit sowie der charakteristischen, akzeptierten Holz-OberflächenÄsthetik im Vergleich zu anderen verfügbaren Naturfasern sowie anderen verfügbaren Holzflächen, insbesondere Formsperrholz, erwartet. Aufgrund des im Vergleich zu bekannten Fasern großen Querschnitts des Holzmonofils werden bei der Stapelung und Verklebung von Flä-chentextilien zu Strukturbauteilen wahrscheinlich weniger Schichten benötigt als bei allen anderen verwendeten Fasern, um die gleiche Festigkeit zu erreichen. Durch den textilen Aufbau können über die verwendete Textiltechnik (z.B. Weben) außerdem erstmals direkt Funktionsfasern in eine Holzfläche eingebracht werden. | Prof. Heike Klussmann Tel.: +49 561 804-3632 klussmann@asl.uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 06 - Fachgebiet Bildende Kunst - Forschungsplattform BAU KUNST ERFINDEN Henschelstr. 2 34127 Kassel | X | FPNR | |
| 01.09.1999 | 31.08.2002 | 22000998 | Verbundvorhaben: Züchterische Bearbeitung von Färberpflanzen sowie Extraktion der Farbstoffe und deren Einsatz in der Lederfärbung: Teilvorhaben 1: Züchterische Bearbeitung, Extraktion und Lederfärbung | Nachdem in den letzten Jahren der Anbau von Färberpflanzen in geringen Umfang in Deutschland wieder eingeführt wurde, hat das vorliegenden Verbundvorhaben zum Ziel, durch die züchterische Bearbeitung ausgewählter Färberpflanzen (Färberknöterich, Fräberhundskamille, Kanadische Goldrute, Krapp) Pflanzenmaterial mit einer reproduzierbaren, gleichmäßig hohen Qualität für die industrielle Verarbeitung zu liefern, und Absatzmärkte zu etablieren. Im wesentlichen sollen Möglichkeiten geschaffen werden, um der Farbstoffextraktverarbeitenden Industrie einen homogenen, dosierbaren und mustergetreuen Extrakt für den Einsatz in der Lederfärbung anbieten zu können. Neben dem Anbau und der züchterischen Bearbeitung der Pflanzen soll eine kleintechnische Extraktionsanlage weiterentwickelt werden. In einem Kooperationsbetrieb sollen die Ergebnisse von Probefärbungen auf Lichtechtheit und andere relevante Gebrauchseigenschaften überprüft werden. Darüber hinaus soll ein Vermarktungskonzept erarbeitet werden. Im Teilvorhaben 1 der Thüringischen Landesanstalt für Landwirtschaft sollen Färberknöterisch, Färberhundskamille und Kanadische Goldrute züchterisch bearbeitet werden. Daneben soll eine vorhandene kleintechnische Extraktionsanlage für die Gewinnung der Farbextrakte weiter ausgebaut und optimiert werden. | Bei der züchterischen Bearbeitung der Färberpflanzen Färberhundskamille, Färberwau, Kanadischer Goldrute und Färberknöterich stellte sich heraus. dass verschiedene Herkünfte sehr unterschiedliche Farbstoffgehalte aufweisen. Im Projektverlauf stellte sich jedoch heraus, dass gerade der Farbstoffgehalt großen umweltbedingten Schwankungen unterliegt und somit nicht als ausschließliches Selektionskriterium dienen kann. Dennoch erwiesen sich innerhalb des geprüften Artenspektrums einige Herkünfte/Auslesen als relativ stabil. Insgesamt haben die Untersuchungen gezeigt, dass durch züchterische Maßnahmen eine Verbesserung des Pflanzenmaterials in qualitativer Hinsicht zu erreichen ist, die sich teilweise in höheren Extraktausbeuten und einer verbesserten Farbqualität niederschlägt. Im Ergebnis der labortechnischen Extraktionsversuche mit den oben genannten, züchterisch bearbeiteten einschließlich Krapp und weiteren aussichtsreichen Pflanzenarten (Rainfarn, Färberscharte, Saflor) zeigte sich, dass sich die Anforderungen der einzelnen Pflanzenarten an das Extraktionsmittel bzw. -verfahren sehr deutlich unterscheiden. Auf Basis der labortechnischen Versuche wurden die besten Varianten ausgewählt und in den kleintechnischen Maßstab übertragen. Als Ergebnis konnten mehrere verkaufsfähige Leder in unterschiedlichen Farbvarianten hergestellt werden. Die Prüfung der Qualitätsmerkmale ergab, dass die Leder in Hinblick auf Reib-, Schweiß- und Lichtechtheit den Anforderungen an Bekleidungs-, Schuhober- und Polstermöbelleder weitgehend entsprachen. Muster der so gefertigten Leder wurden an Lederverarbeiter zur Produkttestung übergeben. Im Ergebnis des Projektes kann festgestellt werden, dass sich Pflanzenfarben durchaus zur Lederfärbung eignen. Der technologische Ablauf des Färbens entspricht dem der herkömmlichen Lederfärbung, so dass ein eventueller Preisanstieg des Fertigerzeugnisses ausschließlich durch die möglicherweise höheren Farbstoffextraktkosten bedingt sein kann. | Dr. habil. Armin Vetter Tel.: +49 3641 683-200 armin.vetter@tll.thueringen.de Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TLLLR) - Thüringer Zentrum Nachwachsende Rohstoffe Naumburger Str. 98 07743 Jena | FPNR | |
| 01.07.1999 | 31.12.1999 | 22000999 | Landwirtschaftliche Referenzsysteme in ökologischen Bilanzierungen: Eine Basisanalyse | Ziel der Untersuchung war es, Informationen und Entscheidungshilfen zur Bestimmung von landwirtschaftlichen Referenzsystemen in ökologischen Bilanzierungen zu erarbeiten. Hiermit sollte es ermöglicht werden, zu klären, welche landwirtschaftlichen Fragestellungen welche Referenzsysteme bedingen und umgekehrt, welche Referenzsysteme ausgewählten landwirtschaftlichen Fragestellungen zuzuordnen sind. Die Untersuchung richtete sich auf aktuelle landwirtschaftliche Verhältnisse in Deutschland und mögliche zukünftige Entwicklungen bei besonderer Berücksichtigung des Anbaus nachwachsender Rohstoffe. Anhand von Beispielen sollten die Auswirkungen der Berücksichtigung unterschiedlicher Referenzsysteme auf das Ergebnis der ökologischen Bilanzierung dargestellt werden. | In der Studie wurden zunächst Prämissen und Definitionen erarbeitet: a) Es ist zu hinterfragen, wie eine Fläche belegt wäre, wenn sie nicht durch die zu untersuchende Flächenbelegung beansprucht wäre. b) Eine Referenzflächenbelegung dient - als Alternative - dem Vergleich mit der zu untersuchenden Flächenbelegung. Als "landw. Referenzsystem" wird ein Referenzsystem bezeichnet, dass als Alternative für eine landwirtschaftliche Flächenbelegung in Frage kommt. c) Die in einer Produktökobilanz miteinander verglichenen Systeme müssen den gleichen Nutzen erfüllen, da ansonsten nicht "Gleiches mit Gleichem" verglichen wird. d) Die Wahl eines eingeschränkten geografischen Bezugsraumes erfüllt nicht die Anforderungen einer normgerechten Ökobilanz. Die Studie ergab, dass es zur Bestimmung des Referenzsystems notwendig ist, alle Rahmenbedingungen exakt zu formulieren. Es muss genau bestimmt werden, auf welchen Flächen welche Produkte angebaut werden sollen und auf welche Weise die Referenzprodukte zu produzieren sind. Gemäß den Anforderungen an eine Ökobilanz (DIN EN ISO 14040) ist in diesen eine Kette von Flächennutzungsänderungen zu berücksichtigen, bis schließlich am Ende der Kette eine Flächennutzung "ohne Produktion wirtschaftlicher Güter" steht (z.B. Wüste, Urwald, unberührter Naturraum). Die Gegenüberstellung der Beispielvarianten zeigt, dass (bei gleicher Flächengröße und gleichem Nutzen der hergestellten Produkte) sich wesentlich unterschiedliche Ergebnisse ergeben können, je nachdem, auf welche Weise die Produkte hergestellt werden bzw. wie die Fläche ansonsten genutzt wird. So kann in bestimmten Fällen die Formulierung der Fragestellung und damit das Referenzsystem darüber entscheiden, ob die Produktbilanz positiv oder negativ ausfällt. Wesentlich ist auch die Feststellung, dass die Ergebnisse einer Ökobilanz ausschließlich im Kontext der Fragestellung und der ihr innewohnenden Rahmenbedingungen und Systemgrenzen diskutiert und interpretiert werden dürfen. | Dr. Guido Reinhardt Tel.: +49 6221 4767-31 guido.reinhardt@ifeu.de ifeu - Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg gGmbH Wilckensstr. 3 69120 Heidelberg | FPNR | |
| 01.08.2003 | 31.07.2006 | 22001000 | Untersuchungen zu der Herstellung und den Struktur-Eigenschaftsbeziehungen neuartiger, prästrukturierter Polyanion-Polykation-Mischfaserstoffe für die medizinisch-pharmazeutische Applikation aus ionischen Polysaccharidderivaten | Es ist Ziel des Vorhabens, Polyanion/Polykation-Mischfaserstoffe auf Stärke- und Cellulosebasis zu entwickeln, welche die Vorteile der textilen Verbandsstoffe, wie Handhabbarkeit im trockenen Zustand sowie Preis mit den Therapievorteilen der Hydrogele vereinigen. Damit soll den ionischen Stärke- und Cellulosederivaten der Zugang zu dem wertschöpfungsintensiven Bereich der Verbandsmaterialien für das, sich wegen seiner Effektivität in der Medizin durchsetzende, "Feuchte Wundmanagement" eröffnet werden. Die Herstellung der Mischfaserstoffe erfolgt durch die mechanische Verspinnung von in Wasser gelösten anionischen und kationischen Polyelektrolyten. Es werden gezielte Untersuchungen zum Einfluss der spinntechnisch bedingten Morphologie und der stofflichen Zusammensetzung der Mischfaserstoffe auf die Trocken- und Nasseigenschaften der daraus gefertigten Verbandsmaterialien durchgeführt. In einer vorgeschalteten Screeningphase werden die geeignetsten PEL-Kombinationen ausgewählt. Im Zusammenwirken mit der Paul Hartmann AG werden die Vorhabensergebnisse mittelfristig zu zugelassenen und marktfähigen Verbandsmaterialien für die Behandlung chronischer und akuter Wunden führen. | Dr. rer. nat. Bernd Riedel Tel.: +49 3672 379-232 riedel@titk.de Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt e.V. Breitscheidstr. 97 07407 Rudolstadt | FPNR | ||
| 01.05.2002 | 30.11.2005 | 22001001 | Aufbau einer Modell-Region im Erzgebirge zur energetischen Nutzung nachwachsender Rohstoffe | Das Vorhaben dient der Entwicklung und Erprobung einer Strategie zur beschleunigten Einführung einer nachhaltigen, dezentralen Energiebereitstellung aus nachwachsenden Rohstoffen. Innerhalb der sächsischen Landkreise Freiberg, Annaberg und dem Mittleren Erzgebirgskreis soll das regionale Energiepotential von nachwachsenden Rohstoffen definiert, über eine optimale Dienstleistungsinfrastruktur wettbewerbsfähig erschlossen und dem potentiellen Nutzer seine Wettbewerbsvorteile überzeugend vermittelt werden. Zur Entwicklung des entsprechenden Marktes soll ausgehend von einer Marktanalyse ein regional übergreifender Verbund aller Entscheidungsträger geschaffen werden. Ein 'Strategie-Kuratorium' wird als breite Basis über Handlungserfordernisse und eine gemeinsame Marktstrategie fachspezifisch und fachübergreifend beraten. Ein Fachzentrum dient als Informations- und Handlungsplattform.Abgestimmte Handlungserfordernisse ermöglichen die umfangreiche Umsetzung von Biomasse-Energie Projekten. Die Ergebnisse werden veröffentlicht und auf Fachtagungen/ Messen vorgestellt. Die Projekt-Strukturen sollen später selbsttragend sein, Informationsbereitstellung und Reichweite werden erweitert. | Prof. Dr. Dr. h.c. Albrecht Bemmann Tel.: +49 35203 38-31287 albrecht.bemmann@forst.tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Internationale Forst- und Holzwirtschaft Pienner Str. 7 01737 Tharandt | FPNR | ||
| 01.05.2003 | 31.10.2004 | 22001003 | Studie zur Nutzung pflanzlicher Rohstoffe in der kosmetischen Industrie | Pflanzliche Rohstoffe stellen für die kosmetische Industrie einen wichtigen Rohstoff dar und sind damit bereits heute ein bedeutender Wirtschaftsfaktor für die deutschen Anbauer. Neben den Ölsaaten als Grundstoff kosmetischer Produkte sind auch Arznei- und Gewürzpflanzen von Bedeutung, da sie zum Aroma der Kosmetika und zu ihrer kosmetischen Zweckbestimmung beitragen. Mit Hilfe einer Studie sollte der Bedarf der kosmetischen Industrie bezüglich dieser Rohstoffe ermittelt werden. Darüber hinaus sollte mit Hilfe der Studie der aktuelle Forschungsbedarf im Bereich pflanzlicher Rohstoffe für die kosmetische Industrie aus Sicht der verarbeitenden Unternehmen und des landwirtschaftlichen Anbaus auch im Hinblick auf Verbraucherschutz und Produktqualität ermittelt werden. Dabei sollten u.a. Fragen nach dem Anbau neuer Arten, der Zusammensetzung der Öle und dem Nachweis der Unbedenklichkeit der pflanzlichen Rohstoffe (Ranzigkeit, allergenes Potential, etc.) im Sinne des Verbraucherschutzes berücksichtigt werden. Die Ergebnisse wurden im Rahmen eines Workshops sowie in Buchform publiziert. | Pflanzliche Rohstoffe stellen für die kosmetische Industrie wichtige Ausgangsmaterialien dar. Recherchen haben jedoch ergeben, dass trotz der Bedeutung pflanzlicher Rohstoffe sowohl in der kosmetischen Industrie als auch beim heimischen Pflanzenanbau derzeit keine aktuellen Übersichten bezüglich der Nutzung unter heimischen Bedingungen anbaubarer pflanzlicher Rohstoffe in Kosmetika bzw. bezüglich des Anbauspflanzlicher Rohstoffe für die kosmetische Industrie zur Verfügung stehen. Dieser Situation trägt die Studie Rechnung. So werden auf Seiten der kosmetischen Industrie folgende Aspekte beschrieben: Wirtschaftsschwerpunkte der Unternehmen der kosmetischen Industrie, Spektrum der genutzten pflanzlichen Rohstoffe und Öle, Kriterien und Engpässe bezüglich der Beschaffung des Pflanzenmaterials sowie der Forschungsbedarf. Auf Seiten des Anbaus werden die Struktur der Anbauverbände, das Spektrum der produzierten pflanzlichen Rohstoffe und Öle, Informationen bezüglich des Anbaus, die Industriebranchen als Abnehmer des produzierten pflanzlichen Materials, die Engpässe bei der Versorgung der Industrie und der Forschungsbedarf dargestellt. Hieraus wird ersichtlich, dass eine Vielzahl pflanzlicher Rohstoffe von der Industrie genutzt und seitens des einheimischen Anbaus produziert wird. Doch bei näherer Betrachtung zeigen sich beim Vergleich der von der kosmetischen Industrie häufiggenutzten Pflanzenarten mit den seitens der Anbauorganisationen und -unternehmen schwerpunktmäßig produzierten Pflanzen deutliche Divergenzen. Weiterhin ist festzustellen, dass die direkte Zusammenarbeit zwischen den Unternehmen der kosmetischen Industrie und des einheimischen Pflanzenanbaus gering ist. Als Ergebnis lässt sich folgender Handlungsbedarf ableiten: Intensivierung des Dialogs zwischen der kosmetischen Industrie und dem heimischen Pflanzenanbau sowie Durchführung von Forschungsprojekten zur Verminderung des Forschungsbedarfs auf beiden Seiten. | Dr. Birgit Grohs Tel.: +49 2642 9837-13 birgit.grohs@fah-sinzig.de Forschungsvereinigung der Arzneimittel-Hersteller e.V. (FAH) Kranzweiherweg 10 53489 Sinzig | FPNR | |
| 01.08.2004 | 31.07.2008 | 22001004 | Verbundvorhaben: Biogene Schmierstoffe in Windkraftanlagen (WinLub). Teilvorhaben 5: Entwicklung geeigneter Schmierstoffpflege und -überwachungssysteme. | Ziel des Gesamtvorhabens WINLUB ist die Etablierung einer umweltverträglichen Windenergieanlage mit Bioöl. Ziel des Teilprojekts G ist erstens die Erarbeitung/Optimierung eines passenden Filter-/Ölanlagen-Konzepts, und zweitens der Eignungsnachweis/Optimierung einer geeigneten Sensorik für ein Condition Monitoring hinsichtlich des Ölzustands. Weiterhin soll eine Aussage über den Verschmutzungszustand des Öls getroffen werden, aus der eine Aussage über Verschleißzustand und -prozesse im Hautgetriebe der Windenergieanlage abgeleitet werden kann. Vorgehensweise: Filter-, Kühlungs- und Sensorikuntersuchungen als Labor-, Prüfstands- und Feldversuche. Auswertung On-Line sowie Untersuchung von gebrauchten Filtermedien bzw. Ölen aus den Versuchen. Die Ergebnisse werden in Zwischenberichten und in einem Abschlußbericht (gemeinsam mit den Projektpartnern) dargestellt. Bei Erfolg wird ein Patent angemeldet. | Um das Einsatzverhalten biogener Schmieröle (in Windkraftanlagen zur Schmierung der Haupt-, Pitch- und Azimutgetriebe) an den unterschiedlichen Schmierstellen einer Windkraftanlage bewerten und mit denen herkömmlicher Schmierstoffe vergleichen zu können, wurden im Rahmen dieses Vorhabens sowohl feld- und praxisnahe Aggregatversuche, als auch Grundlagenuntersuchungen der Schmierstoffe durchgeführt. Sowohl in den durchgeführten Feldversuchen als auch in den praxisnahen Prüfstandsuntersuchungen hat der untersuchte biogene Schmierstoff seine technische Leistungsfähigkeit und Einsatzeignung für Windkraftanwendungen unter Beweis gestellt. Verschleiß- und Ermüdungsschutzverhalten lagen auch unter verschärften Bedingungen auf dem Niveau des konventionellen Referenzschmierstoffes. Als wesentliches Nebenergebnis kann die deutlich bessere Handhabbarkeit des biogenen Schmierstoffes, charakterisiert vor allem durch eine unkomplizierte Filtrierbarkeit sowohl auf den Feldversuchs-Windkraftanlagen als auch bei den Prüfstandsuntersuchungen genannt werden. Der konventionelle Schmierstoff neigt hier wohl aufgrund seiner hohen Additivierung zu einer Verschlammung, die auf den Feldversuchs-Windkraftanlagen einen sehr häufigen Filterwechsel erforderlich machte. Gerade in Bezug auf eine möglichen Eignung der Schmierstoffe für den Offshore- Einsatz sind bei dem biogenen Schmierstoff daher deutliche Vorteile zu sehen, sind doch Wartungsarbeiten auf See ungleich aufwändiger und teurer als an Land. Neben den Schmierstoff-Untersuchungen an Ölen und Fetten stellt die Validierung von Schmierstoff-Condition Monitoring-Systemen einen weiteren Schwerpunkt des Projektes dar. Die parallele Erprobung und Qualifizierung von Sensoriksystemen zur Ölzustandsdiagnose an Prüfständen und in der Feldanwendung Windkraftanlage zielte darauf ab, Kenntnisse und Erfahrungen zur frühzeitigen Erkennung einer alterungs- oder verschleißbedingten Verschlechterung der Schmiereigenschaften zu gewinnen. | Dr.-Ing. Schmidt Armin Tel.: +49 6897 509-991 armin.schmidt@hydac.com H Y D A C Filtertechnik GmbH Justus-v.-Liebig-Str., Industriegebiet, Werk 8 66280 Sulzbach/ Saar | X | FPNR |
| 01.03.2007 | 28.02.2010 | 22001006 | Aliphatische Carbonylverbindungen aus Fettstoffen als building blocks für die Produktion von Feinchemikalien am Beispiel der Synthese aliphatisch substituierter Heterocyclen | Das Projekt beschäftigt sich mit der Synthese aliphatischer Carbonylverbind., die als build. blocks für die Prod. von Feinchem. Verwendung finden können.Dieses Reaktionspotential soll anhand der Synthese aliphatischen Heterocyclen gezeigt werden.Die Synth.sequenzen sollen ausgehend von nachwachs. Fettrohstoffen entwickelt werden. Für dieses Projekt können drei innovative Forschungsansätze formuliert werden:1. das Finden neuer Anwendungsmöglichkeiten für Fettstoffe durch die Synthese neuartiger Verbindungen 2.Verknüpfung verschiedener Substrukturen in einem Molekül: heterocyclisches Grundgerüst und aliphatische Substituenten mit weiteren funktionellen Gruppen 3. Anwendung der MW-Technologie als innovative Technologie des nichtkonven. Energieeintrags. Die Projektarbeit gliedert sich in fünf Meilensteine:M1: Synthese der aliphatischen Ketone M 2: Synthese der b-Chlorvinylaldehyde M3: Heterocyclensynthesen ausgehend von b-Chlorvinylaldehyden M4:Synthese der a-Halogenketone und der a,b-ungesättigten Ketone M5: Heterocyclensynthesen ausgehend von a-Halogenketonen unda,b-ungesättigten Ketonen Die Verbind. werden von Kooperationsp. der Antragstellers für verschiedene Produktentw. getestet. | Die Projektarbeit ist dem Bereich der Synthesechemie zuzuordnen. Die synthetisierten Verbindungen sind nur in einigen Fällen in der Literatur beschrieben. Zahlreiche Publikationen belegen, dass heterocyclische Verbindungen mit aliphatischen Seitenketten in den Bereichen der Spezial- und Feinchemikalien, der pharmazeutischen Chemie, der Farbenindustrie, der Nanotechnologie oder bei der Pflanzenschutzmittelentwicklung von großer Bedeutung sind. Anhand der in den letzten Jahren zahlenmäßig gestiegenen Anzahl von Publikationen kann von einem hohen Entwicklungs- und Anwendungspotential für diese Stoffe ausgegangen werden. Allerdings gehen die wenigsten publizierten Synthesen direkt von Fettstoffen aus, sondern der aliphatische Rest wird erst in einem späteren Schritt der Synthesesequenz eingeführt. In diesem Sinne verfolgte das vorliegende Forschungsprojekt einen neuen Ansatz, indem das aliphatische Edukt von Beginn an bei der Synthese eingesetzt wird. Der erste Teil der Projektarbeit beschäftigte sich mit der Darstellung von Methylketonen als Ausgangsstoffe für die ß-Chlorvinylaldehyde, der Synthese der ß-Chlorvinylaldehyde und Heterocyclisierungen. Hier wurden die größten Unterschiede im Reaktionsverhalten im Vergleich zu aromatischen oder kurzkettigen Verbindungen gefunden. Carbonylverbindungen stellen aufgrund ihrer hohen Reaktivität vielseitig verwendbare building blocks in der Synthesechemie dar. Das Synthesepotential von aliphatischen Carbonylverbindungen, die aus natürlich vorkommenden Fettstoffen hergestellt werden können, wurde bisher nur unzureichend genutzt. Der zweite Teil des Projekts beschäftigte sich mit der Synthese von ?-Bromketonen und deren Einsatz in Heterocyclisierungen. Es ist gelungen, zahlreiche heterocyclische Verbindungen ausgehend von aliphatischen Carbonylverbindungen zu synthetisieren und das Reaktionspotential aliphatischer Carbonylverbindungen auszuloten. | Prof. Dr. rer. nat. Dieter Greif Tel.: +49 3583 611-706 d.greif@hs-zigr.de Hochschule Zittau/Görlitz - Fakultät Mathematik/Naturwissenschaften - Fachgruppe Chemie Külzufer 2 02763 Zittau | X | FPNR |
| 01.01.2007 | 31.12.2008 | 22001007 | Regionale Biokraftstoffberatung für die Land- und Forstwirtschaft in Schleswig-Holstein | Im Zuge der Förderprogrammes "Nachwachsende Rohstoffe", Informations-, Schulungs und Beratungsmaßnahmen betreffend die Herstellung von Biokraftstoffen und deren Einsatz zum Betrieb land- und forstwirtschaftlicher Maschinen soll allen Land- und Forstwirten in Schleswig-Holstein die Möglichkeit gegeben werden, sich über den Einsatz von Biodiesel und Pflanzenöl zu informieren. Für die Umsetzung der gesteckten Ziele sind folgende Bausteine in der Biokraftstoffberatung vorgesehen: Vortragsveranstaltungen, Lehrfahrten, Praxistage, Messepräsenz/Öffentlichkeitsarbeit, Vor-Ort Besuche. Die Schwerpunkte innerhalb der Beratung stellen sich wie folgt dar: 1. Eigenverbrauchstankstellen 2. Einsatz von Biodiesel 3. Einsatz von Pflanzenöl 4. Betrieb von Stationärmotoren mit Pflanzenöl 5. Einsatz von Biodiesel/Pflanzenöl im umweltsensiblen Randbereich der Landwirtschaft 6. Einsatz von Biodiesel/Pflanzenöl im Forstbetrieb. Ziel sind die umfassende Information von land- und forstwirtschaftlichen Betrieben zu allen Fragen um die Kraftstoffe Biodiesel und Pflanzenöl und das Zusammentragen von Anwendererfahrungen für die weitere Beratung. | Uwe Reimers Tel.: +49 4874 900511 uwe.reimers@mr-mittelholstein.de Maschinenring Mittelholstein e.V. Dorfstr. 14 a 24819 Nienborstel | FPNR | ||
| 01.03.2010 | 30.11.2010 | 22001010 | 10. Internationaler BBE-Fachkongress für Holzenergie am 7. und 8. Oktober 2010 in Deutschland als bundesdeutsche Leitveranstaltung der gesamten Wertschöpfungskette Holzenergie | 1. Vorhabenziel • Vernetzung der Marktpartner der Wertschöpfungskette Holzenergie auf einer jährlichen Informationsveranstaltung• Zusamenführung von Vertretern aus Wirtschaft, Politik und Wissenschaft• Aufzeigen von Marktchancen und Kontaktvermittlung• Präsentation von Erfolgsbeispielen und Initiierung von (Folge-)Projekten• Diskussion aktueller Entwicklungen mit den Teilnehmern und Ableitung konkreter Handlungsempfehlungen für den Ausbau des Holzenergiemarktes• Akzeptanzschaffung bei Teilnehmern außerhalb der Werschöpfungskette "Holzenergie" (z.B. kommunale Entscheidungsträger, Energiewirtschaft, Landwirtschaft)• durch eine offensive PR- und Öffentlichkeitsarbeit wird die HolzEnergie für die Öffentlichkeit "erlebbar" und "erfahrbar" gemacht• Entscheidungsträger aus der Forst-,Holz-, Land- und Energiewirtschaft, sowie der Sägeindustrie erhalten "Rüstzeug", Ideen, Anregungen und Motivation für eigene Holzenergie-Projekte• die Informationsbasis und die Akzeptanz der Holzenergie wird in der Öffentlichkeit gestärkt und damit die Erschliessung neuer Markt- und Absatzchancen unterstützt• Best-Practice-Fallbeispiele erzeugen Muliplikatoreffekte, Kontakte werden vermittelt, ein vernetzter Informationsaustausch entsteht Arbeitsplanung: • Call for Papers, Programmerstellung, Programmbeirat• Referentenakquise und Referentenansprache • Programmlayout und Programmdruck• Marketing und Öffentlichkeitsarbeit, Durchführung einer Pressekonferenz• Organisation und Durchführung vor Ort | Bernd Geisen Tel.: +49 228 81002-59 geisen@bioenergie.de Bundesverband BioEnergie e.V. (BBE) Godesberger Allee 142-148 53175 Bonn | FPNR | ||
| 01.05.2012 | 31.01.2015 | 22001012 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines nichtmotorischen Injektorverkokungsprüfstands für alternative Kraftstoffe (ENIAK); Teilvorhaben 2: Additivauswahl und -entwicklung | Ziel des Projektes ist die Entwicklung, der Aufbau, die Inbetriebnahme und die Bewertung des nichtmotorischenInjektorverkokungsprüfstands und der zugehörigen Prüfmethode. Hierfür sind auch die Eigenschaften der verwendeten Kraftstoffe zu bewerten bzw. mit Hilfe gezielter Additivierung einzustellen. Es sollen die Eigenschaften der verwendeten Kraftstoffe, deren ggf. vorhandene Voradditivierungen und die möglichen Auswirkungen auf die Stabilität und auf die Messungen ermittelt und zu bewertet werden. Mit gezielten Additivierungen sollen die Kraftstoff-Qualitäten gezielt beeinflusst und die Auswirkung in der neuen Messapparatur untersucht werden. Umgekehrt sollen die Ergebnisse aus der Messapparatur ,als Bestandteil der Validierung, den Erfahrungen und den Ergebnissen aus anderen Untersuchungen gegenübergestellt werden. | Dr. Martin Müller Tel.: +49-4181-216 150 mmueller@erc-additiv.de ERC Emissions-Reduzierungs-Concepte GmbH Bäckerstr. 13 21244 Buchholz in der Nordheide | X | FPNR | |
| 15.02.2015 | 14.11.2017 | 22001014 | Verbundvorhaben: Züchtung schnell wachsender Baumarten der Gattungen Populus, Robinia und Salix für die Produktion nachwachsender Rohstoffe im Kurzumtrieb (FastWOOD III); Teilvorhaben 7: Frühdiagnose der ökophysiologischen Leistungsfähigkeit von Robinien (Robinia pseudoacacia L.) heimischer Bestände (FIB) | Projektziel ist die Etablierung eines konsistenten Systems zur Frühdiagnose der ökologischen Leistungs- und Anpassungsfähigkeit von Robinien-Genotypen. Ergebnisoffen sollen biochemisch-physiologische Reaktionsindikatoren identifiziert werden, welche mit Leistungsgrößen (Wachstum und Vitalität) korrespondieren und eine Abkürzung kostspieliger Züchtungsprogramme mit ihren Anbauprüfungen ermöglichen. Darüber hinaus ließe sich so die Qualität potenzieller Saatgutbestände – jenseits häufiger Pflegedefizite – im Voraus und mit großer Bestimmtheit beurteilen. Im Gegensatz hierzu erlauben genetische Marker (z.B. SNP, Mikrosatelliten) zwar eine Identifizierung von Individuen, jedoch sind Rückschlüsse auf deren Leistungspotenzial nur bedingt möglich. Vielmehr werden solche Eigenschaften durch exogen gesteuerte, epigenetische Prozesse überlagert bzw. maskiert. (1) Durch Screening werden aussichtsreiche Robinien-Genotypen / Klone unter definierten Gewächshausbedingungen hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit geprüft. Dies ermöglicht die Identifikation charakteristischer Biomarkermuster in Abhängigkeit typischer, für die Biomassebildung relevanter Umweltsituationen. Aus der individuellen, genetisch verankerten Reaktion auf Extremereignisse ergeben sich Hinweise zur Anbaueignung. (2) Parallel wird die Aussagefähigkeit der gefilterten Indikatoren im Ökosystem geprüft bzw. verifiziert. Hierzu werden zwei FastWOOD-Testflächen und eine Klonprüfungsfläche über einen dreijährigen Monitoringzeitraum hinweg untersucht. | Dr. Dirk Knoche Tel.: +49 3531 7907-16 d.knoche@fib-ev.de Forschungsinstitut für Bergbaufolgelandschaften (FIB) e.V. Brauhausweg 2 03238 Finsterwalde | X | FPNR | |
| 01.04.2015 | 30.09.2018 | 22001015 | Verbundvorhaben: Effiziente Herstellungstechnologie für großflächige doppelt gekrümmte Fassadenelemente aus biobasierten Harzsystemen mit Naturfaserverstärkung; Teilvorhaben 2: Herstellungsverfahren | Regenerative Rohstoffe spielen bei der Umsetzung der Nachhaltigkeit eine Schlüsselrolle. In der Bauindustrie und den daraus entstandenen Gebäuden werden mehr als 30 % des gesamten Energieverbrauchs und mehr als 50 % des Verbrauchs an Rohstoffen erzeugt. Vor diesem Hintergrund kommt der Gebäudehülle als ein integraler Gebäudebestandteil im Hinblick auf die Nachhaltigkeit eine wesentliche Bedeutung zu. Zielstellung des Projektes ist die Entwicklung und Umsetzung eines doppelt gekrümmten Fassadensystems in Faserverbundbauweise mit kommerziell verfügbaren (teil-)biobasierten Harzsystemen und Naturfaserverstärkung für die Anwendung in moderner Architektur. Nach einer vertiefenden Recherche und Charakterisierung biobasierter Polymere sowie Kernmaterialien für Sandwichanwendungen, sollen geeignete Materialsysteme ausgewählt und nach den bauspezifischen Anforderungen modifiziert werden. Besonderes Augenmerk liegt auf der Entwicklung einer biobasierten Kernschicht, welche langlebig, leicht, schubsteif und anpassbar an die Kontur des Fassadenelements sein soll, und anschließend einer effizienten und reproduzierbaren Verarbeitungstechnologie des biobasierten Sandwichverbundes unter praxisnahen Bedingungen. Dazu ist die Entwicklung eines modularen Schalungssystems für großflächige Bauteile unbedingt erforderlich, sodass unter der Verwendung nur weniger Werkzeugformen große Fassadenelemente umgesetzt werden sollen. Weiterhin wird mit den ermittelten Materialkennwerten die Auslegung und Konstruktion des doppelt gekrümmten Fassadensystems durchgeführt. Zusätzliche Bauteilanforderungen, wie Brandschutz und thermische Entkopplung, stellen einen Schwerpunkt im Projekt dar. Dazu wird eine thermisch entkoppelte Unterkonstruktion entwickelt und umgesetzt, um das Einbringen von Wärmebrücken durch die Verankerung der Fassadenelemente am Gebäude zu verhindern und somit eine hohe Energieeffizienz der Fassade zu erzielen. | Dr.-Ing. Matthias Pfalz Tel.: +49 371 842-7623 matthias.pfalz@fiber-tech.de FIBER - TECH Construction GmbH Tuchschererstr. 10 09116 Chemnitz | X | FPNR | |
| 01.02.2018 | 31.10.2020 | 22001017 | (Langzeit-)Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen - Akronym: BioResist | Die (Langzeit-)Beständigkeit von Biokunststoffen (BKS) und Bioverbundwerkstoffen (BVW) ist aktuell noch wenig erforscht. Häufig führt aber gerade diese Unkenntnis zu einer Entscheidung gegen einen solchen neuen, nachhaltigen Werkstoff, da die bestehende Kenntnislage für viele Unternehmen ein zu großes Risiko darstellt. Neben der mechanischen Langzeit-Beanspruchung rücken dabei auch Fragen zur Beständigkeit gegen Medien und Umwelteinflüsse in den Fokus. Aus diesem Grund soll die Studie den aktuellen Forschungsbedarf identifizieren. Dabei finden neben den verschiedenen notwendigen Versuchsmethoden auch die relevanten Werkstoffe bzw. Werkstoffgruppen Berücksichtigung. Bislang konnten für BKS und BVW in den unterschiedlichen Branchen die nachfolgenden (Langzeit-)Beständigkeit identifiziert werden. • Mechanisches Langzeitverhalten (Ermüdung, Zeitstandverhalten) unter Berücksichtigung der Prüfbedingungen • Medien- und Strahlenbeständigkeit • Klimawechselbeständigkeit • (Hygro)-Thermische Alterung • Werkstoffschädigung durch biologische Abbauprozesse (insbesondere bei bioabbaubaren Kunststoffen) In enger Zusammenarbeit mit Experten aus Wirtschaftsunternehmen und Forschungseinrichtungen sollen die notwendigen Informationen ermittelt werden. | Johannes Fuchs Tel.: +49 561 804-0 j.fuchs@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Werkstofftechnik - Fachgebiet Kunststofftechnik Mönchebergstr. 3 34125 Kassel | X | FPNR | |
| 01.10.1997 | 30.09.2000 | 22001097 | Verbundvorhaben: Welkebefall verschiedener Accessionen des Johanniskrautes (Hypericum perforatum L.): Teilvorhaben: Versuchsanbau und Materialuntersuchung | Der steigende Bedarf an Arzneimittelzubereitungen auf Johanniskraut-Basis (Hypericum perforatum L.) macht die Bereitstellung leistungsfähiger Sorten für die Erzeugung hochwertiger Rohdrogen in der Landwirtschaft erforderlich. Das Verbundvorhaben hat sich zum Ziel gesetzt, durch Evaluierung von 40 verschiedenen Accessionen an 4 Standorten Ausgangsmaterial für die Züchtung von Sorten zu gewinnen, die sich durch einen hohen Gehalt an wertbestimmenden Inhaltsstoffen, hohen Ertrag, gesteigerten Blütenanteil des Krautes und geringe Cadmiumakkulation auszeichnen. Einen Schwerpunkt bildet die Beurteilung des Welkebefalles, da Welkeerscheinungen im intensiven Feldanbau erhebliche Ertragsausfälle verursachen. | Im Verbundvorhabens wurden rd. 40 Genotypen des Johanniskrautes auf vier Standorten (BAZ Quedlinburg, NLC Erfurt, SALUS-Haus Bruckmühl, SLVA Bad Neuenahr-Ahrweiler) angebaut. Für die Versuchsdurchführung auf den letztgenannten drei Standorten zeichnete das Zentralinstitut für Arzneipflanzenforschung GmbH (ZA) verantwortlich. Hauptaufgabe des ZA war die Analyse der wertbestimmenden Inhaltsstoffe. Die analytischen Arbeiten begannen mit der Entwicklung einer schnellen und robusten Analysenmethode, die alle möglicherweise wirkrelevanten Inhaltsstoffe umfasst. Dabei wurde auch auf eine schnelle und damit kostengünstige Probenvorbereitung Wert gelegt. Die erarbeitete und etablierte Methode erfüllt diese Anforderungen und wurde zur Reproduzierbarkeit auch standardisiert. Diese Standardisierung geschah mittels Erstellung von vier Standardarbeitsanweisungen, die dem Zwischenbericht vom 15.04.1999 zu entnehmen sind. Neben dem Gesamtextraktgehalt kamen folgende Inhaltsstoffe zur Untersuchung: Gesamthypericin, Isoquercitrin, Hypericin, Hyperosid, Pseudohypericin, Biapigenin, Quercetin, Rutin und Quercitrin. Die Arbeitsschritte der Untersuchung umfassten die Probenmahlung, Extraktion, Analyse und Auswertung. Im Jahr 1998 wurden von dem ZA mit dieser Methode insgesamt 600 Proben von den Standorten Bruckmühl, Erfurt und Quedlinburg analysiert Die Analyse der Proben des Standortes Bad Neuenahr-Ahrweiler von 1998 und das gesamte Material aus 1999 wurde als Unterauftrag an das Institut für Getreideverarbeitung (IGV) als Unterauftrag vergeben. Bei den Inhaltsstoffen gab es zwischen den einzelnen Accessionen deutliche Unterschiede. Auch waren große Unterschiede im Vergleich zwischen den verschiedenen Anbaustandorten feststellbar. Die Auswertung der Ergebnisse wurde, wie festgelegt im Abschlussbericht vom Teilvorhaben 97NR135 vorgenommen und sind somit in die züchterische Bearbeitung eingeflossen. | Markus Veit Tel.: +49 2642 98 37 30 markus.veit@za-sinzig.de Zentralinstitut Arzneimittelforschung GmbH Kranzweiherweg 10 53489 Sinzig | FPNR | |
| 01.07.2002 | 30.09.2004 | 22001101 | Verbundvorhaben: Modifizierte Stärken II, Teilvorhaben: Einsatzmöglichkeiten von fragmentierten Stärken in Streichfarben | Stärke wird in der Papierindustrie bereits als Binder bzw. Co-Binder für Streichfarben eingesetzt. Die Stärke wird dazu bisher "verkleistert" und somit in gelöster Form verwendet, wodurch sich Beschränkungen ergeben im Hinblick auf die maximale Zugabemenge und das Eigenschaftsprofil der Streichfarben und des fertigen Strichs. Für fragmentierte Stärken sind wegen der niedrigeren Viskosität deutlich höhere Zugabemengen möglich. Es sollen unterschiedlich vorbehandelte und unterschiedlich fragmentierte Stärken allein oder in Kombinationen, teilweise auch in Mischungen mit synthetischen oder aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellten anderen Bindern, auf ihre Eignung im Sinne der Aufgabenstellung hin geprüft werden. Die Wechselwirkungen mit gängigen Dispergiermitteln und gängigen Pigmenten sollen ebenso evaluiert werden, wie die Möglichkeiten elastische Striche zu erzielen, was beim Einsatz von herkömmlicher Stärke als Binder ebenfalls eine Limitierung darstellt. Die Arbeiten sollen eine Grundlange für die künftige Produktion dieser Produkte sein, und möglichst die verschiedenen Einsatzgebiete hinsichtlich Pigmente, Rohpapiere und Verarbeitung abdecken. | Prof. Dr. E. Gruber Tel.: +49 6151 162-177 gruber@papier.tu-darmstadt.de Technische Universität Darmstadt - Fachbereich Chemie - Ernst-Berl-Institut für Technische und Makromolekulare Chemie - FG Nachwachsende Rohstoffe Alexanderstr. 10 64283 Darmstadt | FPNR | ||
| 01.09.2002 | 31.08.2003 | 22001102 | Optimierung der mechanischen und elektrischen Eigenschaften von Biowerkstoffen. | Das vorliegende Projekt wurde mit der Zielstellung konzipiert, ausgehend von den Ergebnissen des Projektes FKZ 97 NR119 einen Werkstoff so weiterzuentwickeln, dass er den Ansprüchen eines Industrieunternehmens hinsichtlich mechanischen und elektrischen Eigenschaften weitestgehend genügt. Als Rohstoffe für die zu entwickelden Werkstoffe sind Weizen- und Maisprotein sowie verschiedene Stärkeprodukte und strukturbeeinflussende Komponenten vorgesehen. Das Projekt wird innerhalb von 12 Monaten bearbeitet. Die Schwerpunkte des Arbeitsplanes sind die Charakterisierung der verwendeten Rohstoffe, die Untersuchung der Wechselwirkung der Rohstoffkomponenten mit Hilfe rheologischer und thermischer Methoden, die Herstellung von Verbunden bekannter Zusammensetzung und Bestimmung bisher unbekannter Eigenschaften, Mischen der Rohstoffe und Vorbereiten zum Spritzguss, die Optimierung der Materialeigenschaften und Charakterisierung der Verbunde hinsichtlich relevanter Eigenschaften sowie Industrieversuche zur Herstellung von Platten aus dem entwickelten Biowerkstoff. Die geplante Ergebnisverwertung besteht darin, Grundlagen für die Substitution des Werkstoffs Durostone UPM 203 zu schaffen. | Im Vorhaben wurden Biowerkstoffe aus Protein-Polysaccarid-Verbunden hergestellt und hinsichtlich der erzielten Eigenschaften untersucht. Es wurde handelsüblicher Weizen- und Maiskleber von der Firma Heibo (Kirchlinteln) sowie native Kartoffelstärke der Firma Emslandstärke eingesetzt. Die Rohstoffe wurden chemisch und physikalisch charakterisiert. Da die ersten Versuche zeigten, dass der Maiskleber aufgrund eines zu geringen Proteinanteils zu wenig strukturgebendes Potential aufwies, konzentrierten sich die Untersuchungen auf den Einsatz von Weizenkleber. Dieser wurde in Kombination mit nativer Stärke, Dialdehydstärke und Wasser in zwei Prozessschritten zu einem Werkstoff verarbeitet. Die Vorstrukturierung soll zur Quellung der Inhaltsstoffe führen und im Verlauf des Strukturierungsprozesses entsteht aus der Schmelze der Inhaltsstoffe ein glasartiger Zustand der Werkstoffs. Die Festigkeit des Werkstoffs ist um so größer, je weni-ger feste Bestandteile (Kleberpartikel oder Stärkekörner) in Schmelze verbleiben und Phasengrenzflächen ausbilden, die potentielle Bruchstellen darstellen. Für die Prozessschritte der Vorstrukturierung und der Strukturierung wurden hinsichtlich Druck, Temperatur und Zeit optimale Parameter für eine maximale Festigkeit (Biege-E-modul und Biegespannung) gefunden. Dabei hat die Strukturierungstemperatur neben dem Wassergehalt der Mischung den größten Einfluss auf die Werkstofffestigkeit. Die elektrischen Eigenschaften zeigten keine direkte Abhängigkeit von den optimierten Parametern. Im Gegensatz zu den mit Maisproteinen erzielten Ergebnissen waren bei den Biowerkstoffen mit Weizenproteinen als strukturbestimmende Komponente innerhalb von 5 Monaten keinerlei Rissbildung und keine Versprödung zu beobachten. | Dr.-Ing. habil. Ute Bindrich Tel.: +49 5431 183-130 u.bindrich@dil-ev.de DIL Deutsches Institut für Lebensmitteltechnik e.V. Professor-von-Klitzing-Str. 7 49610 Quakenbrück | FPNR | |
| 01.08.2004 | 31.07.2008 | 22001104 | Verbundvorhaben: Biogene Schmierstoffe in Windkraftanlagen (WinLub). Teilvorhaben 6: Bewertung der Eignung in Planetengetrieben | Das gemeinsame Ziel ist die Beweisführung und Optimierung der Leistungsfähigkeit von Schmierölen auf Basis heimischer Pflanzenöle und deren Derivaten in Zahnradgetrieben und Wälzlagern moderner Windkraftanlagen. Neu entwickelte Schmierstoffe werden in praxisnahen Versuchen an einem Planetengetriebe-Prüfstand und einem Wälzlagerprüfstand unter wechselnden klimatischen Bedingungen in einer Klimakammer getestet um so ihre Einsatzgrenzen bezüglich Tragfähigkeits- und Langzeitstabilitätverhaltens zu definieren. Zur Verifikation der Aggregatversuche werden Langzeitfeldversuche an einer modernen Windkraftanlage durchgeführt. Die Leistungsfähigkeit der Öle wird an Hand der Prüf- und Praxisgetriebe und Ölproben in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern analysiert und optimiert. Der biogene Schmierstoff soll zu einem berechenbaren Maschinenelement für Getriebe- und Windkraftanwendungen werden. Der Nachweis der Alterungsbeständigkeit in praxisnahen Aggregatversuchen unter extremen klimatischen Bedingungen und mehrjährigen Feldversuchen soll bei den Anwendern zu einer zunehmenden Akzeptanz der neuen Getriebeöle und damit zu einer höheren Markfähigkeit führen. | Um das Einsatzverhalten biogener Schmieröle (in Windkraftanlagen zur Schmierung der Haupt-, Pitch- und Azimutgetriebe) an den unterschiedlichen Schmierstellen einer Windkraftanlage bewerten und mit denen herkömmlicher Schmierstoffe vergleichen zu können, wurden im Rahmen dieses Vorhabens sowohl feld- und praxisnahe Aggregatversuche, als auch Grundlagenuntersuchungen der Schmierstoffe durchgeführt. Sowohl in den durchgeführten Feldversuchen als auch in den praxisnahen Prüfstandsuntersuchungen hat der untersuchte biogene Schmierstoff seine technische Leistungsfähigkeit und Einsatzeignung für Windkraftanwendungen unter Beweis gestellt. Verschleiß- und Ermüdungsschutzverhalten lagen auch unter verschärften Bedingungen auf dem Niveau des konventionellen Referenzschmierstoffes. Als wesentliches Nebenergebnis kann die deutlich bessere Handhabbarkeit des biogenen Schmierstoffes, charakterisiert vor allem durch eine unkomplizierte Filtrierbarkeit sowohl auf den Feldversuchs-Windkraftanlagen als auch bei den Prüfstandsuntersuchungen genannt werden. Der konventionelle Schmierstoff neigt hier wohl aufgrund seiner hohen Additivierung zu einer Verschlammung, die auf den Feldversuchs-Windkraftanlagen einen sehr häufigen Filterwechsel erforderlich machte. Gerade in Bezug auf eine möglichen Eignung der Schmierstoffe für den Offshore- Einsatz sind bei dem biogenen Schmierstoff daher deutliche Vorteile zu sehen, sind doch Wartungsarbeiten auf See ungleich aufwändiger und teurer als an Land. Neben den Schmierstoff-Untersuchungen an Ölen und Fetten stellt die Validierung von Schmierstoff-Condition Monitoring-Systemen einen weiteren Schwerpunkt des Projektes dar. Die parallele Erprobung und Qualifizierung von Sensoriksystemen zur Ölzustandsdiagnose an Prüfständen und in der Feldanwendung Windkraftanlage zielte darauf ab, Kenntnisse und Erfahrungen zur frühzeitigen Erkennung einer alterungs- oder verschleißbedingten Verschlechterung der Schmiereigenschaften zu gewinnen. | Dr.-Ing. Günter Berger Tel.: +49 2302 877-380 guenter.berger@boschrexroth.de Bosch Rexroth Aktiengesellschaft Mannesmannstr. 29 58455 Witten | X | FPNR |
| 01.05.2007 | 31.07.2013 | 22001106 | Verbundvorhaben: Entwicklung anwendungsnahe Testung und Feldeinsatz von lsolationssystemen in Transformatoren unter Einsatz von nichtwassergefährdenden Flüssigkeiten auf Basis von Pflanzenölen; Teilvorhaben 2: Formulierung und fluidtechnische Charakterisierung der Trafoöle | Das Vorhaben hat die Substitution von Isolier- und Kühlflüssigkeiten auf Mineralölbasis in Transformatoren durch Pflanzenöle zum Ziel, die als nachwachsende Rohstoffe im Gegensatz zu den gegenwärtig eingesetzten mineralölbasierten Flüssigkeiten biologisch schnell abbaubar, nicht wassergefährdend (nwg) und relativ schwer entflammbar sind. Ein Schwerpunkt der Tätigkeiten bei Fuchs liegt in der Testung der in Jena hinsichtlich Kälteeigenschaften optimierten Pflanzenöle. Neben der Bestimmung von physikalisch-chemischen Kenndaten werden diese Fluide gezielten Alterungs- und Hydrolyseversuchen unterzogen. Anschließend sollen diese Fluide als "nicht wassergefährdende" Isolier- und Kühlflüssigkeit formuliert und anwendungstechnisch untersucht werden. Am Ende steht die toxikologisch- und ökotoxikologische Beurteilung durch ein externes Labor. Die Ergebnisse des Vorhabens sollen zeigen, ob Pflanzenöle die erwarteten Vorteile als Kühl- und Isolierflüssigkeit aufzeigen. Da in naher Zukunft bei einer großen Anzahl von Transformatoren ein Austausch des Fluids ansteht wäre eine Substitution des Mineralöls durch Pflanzenöl im Rahmen des ohnehin notwendigen Austausches denkbar. | Im Rahmen des Projektes wurden zunächst unterschiedliche Ansätze verfolgt. An der Universität Jena wurden unterschiedliche Ester - Ansätze dargestellt. Bei FUCHS erfolgte die Prüfung und physikalisch chemische Charakterisierung der jeweiligen Muster und Untersuchungen des Alterungsverhaltens unterschiedlich additivierter Varianten des Ziel-Esters. Durch Variation der Fettsäuren wurden Ester unterschiedlicher Eigenschaften dargestellt, um eine mögliche Verwendung als Trafoöl gemäß der Anforderungen der DIN EN 61099 zu prüfen. Durch die Darstellung unterschiedlicher Ester mit variierenden Fettsäureverteilungen konnten die geforderten Eigenschaften der DIN EN 61099 erreicht werden. Nach Definition und Auswahl der aussichtsreichsten Ester-Variante konnte diese im weiteren Projektfortschritt eingesetzt werden. Da größere Mengen des "Zielesters" für die weiteren Prüfungen in bestmöglicher Qualität benötigt wurden, die an der Universität Jena nicht in diesem Maßstab dargestellt werden konnten, wurde für das Up-Scaling ein deutscher Esterhersteller verpflichtet, dessen langjährige Erfahrung bei der Herstellung qualitativ hochwertiger Ester erfolgversprechend war. Bereits beim zweiten Laboransatz wurden nahezu alle erforderlichen Eigenschaften erreicht, so dass den Projektpartnern ALSTOM und IEH Stuttgart auf dieser Basis optimierte Varianten zur Charakterisierung der elektrischen Eigenschaften zur Verfügung gestellt werden konnten. Nach diesen ersten Qualitätsprüfungen wurden im August 2012 acht Tonnen des Zielesters produziert und mit FUCHS-Zusätzen zum Fertigprodukt additiviert. 700 kg des Öls wurden an die Maschinenfabrik Reinhausen geliefert, wo Qualifizierungsversuche für die Eignung in Stufenschaltern, wie die Bestimmung von Durchschlagsspannung und des dielektrischen Verlustfaktors, durchgeführt wurden. Daneben wurden dort auch spezielle Spannungsprüfungen mit Stufenschaltern vorgenommen und Materialverträglichkeiten von Standard-Trafo-Komponenten durchgeführt. | Dr. Gunther Kraft Tel.: +49 621 3701-1778 gunther.kraft@fuchs.com FUCHS LUBRICANTS GERMANY GmbH Friesenheimer Str. 19 68169 Mannheim | X | FPNR |
| 01.05.2009 | 31.10.2014 | 22001109 | Forschungsverbund: Integrierte chemisch-biotechnologische Herstellung von Synthesebausteinen auf Basis nachwachsender Rohstoffe in einer Bioraffinerie; Teilvorhaben 2: Rohstoffaufbereitung sowie Herstellung, Charakterisierung und Prozessintegration der Syntheseprodukte | 1. Vorhabensziel: Das Projekt ist getragen von der Vision der Integrierten Verbundproduktion auf Basis nachwachsender Rohstoffe und der durchgängigen Entwicklung vom Labor- bis zum Produktionsmaßstab. Dieser Ansatz ist neuartig und wurde bisher noch nicht realisiert. Die durchgängige Entwicklung von Prozessen und Verfahren zur Nutzung nachwachsender Rohstoffe vom Labor- bis zum Produktionsmaßstab in einer Bioraffinerie ist ein entscheidender Faktor für die erfolgreiche Umsetzung des vorgeschlagenen Konzeptes. 2. Arbeitsplanung: - alle Angaben zur Arbeitsplanung sowie die jeweiligen Arbeitspakete sind als detaillierte Übersicht in den Antragsunterlagen zusammengestellt - 3. Ergebnisverwertung: - Ergebnisverwertung aus dem Projekt erfolgt gemäß der Angaben in den Antragsunterlagen - | Im Forschungsverbund "Integrierte BioProduktion" wurden Prozesse und Verfahren zu einer "Integrierten Verbundproduktion auf Basis nachwachsender Rohstoffe" vom Labor bis zum Produktionsmaßstab untersucht und entwickelt. Die Forschungsarbeiten wurden in einem einen interdisziplinären Forschungsverbund von insgesamt 15 Projektpartnern in Zusammenarbeit mit einem integrierten Chemieverbund-Standort in Leuna realisiert und beinhalteten Prozesse entlang der gesamten Wertschöpfungskette vom Rohstoff Pflanzenöl, dessen Aufarbeitung und Umsetzung bis hin zum Einsatz der Synthesebausteine in Produktgruppen wie Polymeren, Schmierstoffen, grenzflächenaktiven Substanzen oder Flockungshilfsmitteln. Im Teilvorhaben 2 wurden unter Anwendung von chemisch-katalytischen Prozessen neue Ansätze der Rohstoffaufbereitung verfolgt. Dabei standen die Fettspaltung sowie die Umesterung der Öle im Fokus. So wurden die Fettsäuren sowie die Methylester aus dem Senfkernöl dargestellt und diese Zwischenprodukte analysiert. Aus dem Senfkernöl wurde durch Hydrierung des Fettsäuremethylesters auch der entsprechende Fettalkohol als ein weiterer Synthesebaustein hergestellt und detailliert charakterisiert. Aufbauend auf die erarbeiteten Ergebnisse und die Synthesebausteine wurden in nachfolgenden Scale-up Versuchen erste Produktmuster gefertigt. Neben drei Senföl-basierenden Polyolestern für den Einsatz im Schmierstoffbereich wurden auch alternative, grenzflächenaktive Substanzen für umweltfreundliche Anwendungen hergestellt. Produktmuster dieser neuen, biobasierten Produkte wurden an die Projektpartner für anwendungstechnische Prüfungen übergeben. Aus den Senfkernöl-basierten Estern lassen sich Finalprodukte darstellen, welche die Anforderungen der Viskositätsklassen ISO VG 32 bis ISO VG 68 im Schmierstoffbereich erfüllen. | Dr. Jörg Andreas Schröter Tel.: +4934901 898250 schroeter@dhw-ecogreenoleo.de DHW Deutsche Hydrierwerke GmbH Rodleben Brambacher Weg 1 06861 Dessau-Roßlau | X | FPNR |
| 01.04.2010 | 31.12.2013 | 22001110 | Verbundvorhaben: Erhöhung des Leistungspotentials und der Konkurrenzfähigkeit der Durchwachsenen Silphie (Silphium perfoliatum) als Energiepflanze durch Züchtung und Optimierung des Anbauverfahrens; Teilvorhaben 1: Züchterische Verbesserung des Leistungspotentials | Die Durchwachsene Silphie ist züchterisch nicht bearbeitet. Es existieren verschiedene Herkünfte mit unterschiedlichen Merkmalsausprägungen. Für die Verwendung als Energiepflanze entscheiden Gas- und Energieausbeuteim Vergleich zu anderen Energiepflanzen. Für die technologische Anpassung der Pflanze sind Merkmale wie Standfestigkeit, Resistenz gegen biotischen und abiotischen Stress und Nutzungsdauer zu bearbeiten. Saatguteigenschaften, die eine Direktsaat fördern, werden beachtet. Die Durchwachsene Silphie ist als Fremdbefruchter schwierig zu bearbeiten. Vorkenntnisse über Inzuchteffekte,Selbstungseigenschaftenund Merkmalsgenetik liegen nicht vor. Aus den besten Herkünften werden Einzelpflanzen (EP) selektiert und geprüft. Das bezieht sich auf Boniturmerkmale aber auch auf TSgehalt und-ertrag, Gasausbeute und Methangehalt. Durch den isolierten Nachbau der besten Einzelpflanzen soll das Leistungspotential der Population angehoben werden. Falls die Zielmerkmale in verschiedenen Herkünften ihre besten Ausprägungen aufweisen, sollen durch Kreuzung zwischen den positiven EP Populationen erzeugt werden, die positive Merkmalskombinationen aufweisen. | Esther Paladey Tel.: +49 361 2245-288 e.paladey@chrestensen.com N. L. Chrestensen Samenzucht und Produktion GmbH Erfurt Witterdaer Weg 6 99092 Erfurt | X | FPNR | |
| 01.05.2012 | 31.01.2015 | 22001112 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines nichtmotorischen Injektorverkokungsprüfstands für alternative Kraftstoffe (ENIAK); Teilvorhaben 4: Kraftstoff- und Sonderanalytik | Ziel des Projektes ist die Entwicklung, der Aufbau, die Inbetriebnahme und die Bewertung des nichtmotorischen Injektorverkokungsprüfstandes und der zugehörigen Prüfmethode. Hierfür sind auch Simulationen zu den Strömungsverhältnissen und Stoffumwandlungen im Reaktor zu Versuchsbeginn vorgesehen. Nach dem Aufbau des Prüfstandes sind vier Versuchsdurchläufe zur Entwicklung der Prüfmethode und zur Überprüfung der Wiederholbarkeit vorgesehen. Die ASG wird die Versuchskraftstoffe analysieren und Hilfestellung zur Interpretation der Versuchsergebnisse geben. Darüber hinaus kommt durch zweidimensionale Gaschromatographie eine Messtechnik zum Einsatz, die im Bereich der Kraftstoffanalytik bislang wenig bekannt ist. Deren Potenzial zur Identifikation von für die Verkokung relevanten Verbindungen soll im Rahmen des Forschungsvorhabens erprobt werden. In enger Abstimmung mit dem OWI sollen die Kraftstoffanalysen erfolgen, um einerseits die Interpretation der Versuchsergebnisse zu unterstützen und andererseits die Auswahl an Kraftstoffmustern auf der Basis gesicherter Prüfparameter zu gewährleisten. vgl. hierzu auch Abbildung 10-1 "Vorläufiger Projektplan" in der beigefügten Projektskizze 09-045. | Dr. Thomas Wilharm Tel.: +49 821 450423-10 thomas.wilharm@asg-analytik.de ASG Analytik-Service AG Trentiner Ring 30 86356 Neusäß | X | FPNR | |
| 01.08.2013 | 31.12.2016 | 22001113 | ERA-Bioenergy: Genetische Anpassung von Sorghum - Genombasierte Züchtung einer erneuerbaren Bioenergiepflanze der zweiten Generation für Europa (GAS); Teilvorhaben 1 | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Genotypisierung eines "Interrelated Metapopulation" für Sorghum für die Züchtung mittels genomische Selektion bzw. genombasierte Hybridvorhersagen. Im Vorfeld des Vorhabens wurden F1-Interkreuzungen zwischen vier genetisch und phänotypisch diversen Sorghum-Elternlinien erstellt, welche interessante Diversität für die Züchtung für abiotische und biotische Stressresitenz sowie für Energiemerkmale darstellen. Für alle parentale Lininen liegen die Genomsequenzen vor. Halbgeschwister-RIL-Populationen werden aus den F1-Hybriden erstellt und mit einem hochdichten SNP-Array (1536 SNP-Marker) genotypisiert. Anhand von Phänotyp- und Ertragsddaten, die durch die anderen Projektpartner zur Verfügung gestellt werden, sollten daraufhin für die genomweiten SNPs sog. "Genomic Estimated Breeding Values" (GEBV), die als Basis for die Entwicklung von genomischen Selektions- und Prädiktionsmodellen dienen sollen. Eine Validierung der Modelle wird auf Basis von Feldevaluierungen an einem größeren Diversitätsset bzw. an Hybridkombinationen des kommerziellen Partners KWS erfolgen. | Prof. Dr. Rod Snowdon Tel.: +49 641 9937-420 rod.snowdon@agrar.uni-giessen.de Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 09 - Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung I Ludwigsstr. 23 35390 Gießen | X | FPNR | |
| 01.04.2015 | 31.12.2018 | 22001115 | Verbundvorhaben: Effiziente Herstellungstechnologie für großflächige doppelt gekrümmte Fassadenelemente aus biobasierten Harzsystemen mit Naturfaserverstärkung; Teilvorhaben 3: Sandwichkornschicht | Regenerative Rohstoffe spielen bei der Umsetzung der Nachhaltigkeit eine Schlüsselrolle. In der Bauindustrie und den daraus entstandenen Gebäuden werden mehr als 30 % des gesamten Energieverbrauchs und mehr als 50 % des Verbrauchs an Rohstoffen erzeugt. Vor diesem Hintergrund kommt der Gebäudehülle als ein integraler Gebäudebestandteil im Hinblick auf die Nachhaltigkeit eine wesentliche Bedeutung zu. Zielstellung des Projektes ist die Entwicklung und Umsetzung eines doppelt gekrümmten Fassadensystems in Faserverbundbauweise mit kommerziell verfügbaren (teil-)biobasierten Harzsystemen und Naturfaserverstärkung für die Anwendung in moderner Architektur. Nach einer vertiefenden Recherche und Charakterisierung biobasierter Polymere sowie Kernmaterialien für Sandwichanwendungen, sollen geeignete Materialsysteme ausgewählt und nach den bauspezifischen Anforderungen modifiziert werden. Besonderes Augenmerk liegt auf der Entwicklung einer biobasierten Kernschicht, welche langlebig, leicht, schubsteif und anpassbar an die Kontur des Fassadenelements sein soll, und anschließend einer effizienten und reproduzierbaren Verarbeitungstechnologie des biobasierten Sandwichverbundes unter praxisnahen Bedingungen. Dazu ist die Entwicklung eines modularen Schalungssystems für großflächige Bauteile unbedingt erforderlich, sodass unter der Verwendung nur weniger Werkzeugformen große Fassadenelemente umgesetzt werden sollen. Weiterhin wird mit den ermittelten Materialkennwerten die Auslegung und Konstruktion des doppelt gekrümmten Fassadensystems durchgeführt. Zusätzliche Bauteilanforderungen, wie Brandschutz und thermische Entkopplung, stellen einen Schwerpunkt im Projekt dar. Dazu wird eine thermisch entkoppelte Unterkonstruktion entwickelt und umgesetzt, um das Einbringen von Wärmebrücken durch die Verankerung der Fassadenelemente am Gebäude zu verhindern und somit eine hohe Energieeffizienz der Fassade zu erzielen. | Dipl.-Ing. Ulrich Richter Tel.: +49 371 27184-21 richter@richter-hess.de richter & heß VERPACKUNGS-SERVICE GmbH Werner-Seelenbinder-Str. 9 09120 Chemnitz | X | FPNR | |
| 01.06.2017 | 30.09.2020 | 22001116 | Entwicklung eines Bestäubungsmanagements im Arzneipflanzenanbau zur Steigerung der Erträge und gleichzeitigen Erhöhung der Ökosystemleistungen - Akronym: AuGOekosystem | Die Bestäubungsökologie der meisten Arznei- und Gewürzpflanzenarten ist noch weitgehend unbekannt. Es liegen nur wenige wissenschaftliche Untersuchungen darüber vor, welche Insekten die einzelnen Pflanzenarten besuchen, welchen Anteil sie an der Bestäubung haben und welchen Einfluss dies auf die Ertrags- und Qualitätsbildung ausübt. Auch zu den ökosystemaren Dienstleistungen, die von Arznei- und Gewürzpflanzenflächen ausgehen, können bislang wenige Aussagen getroffen werden und damit der Nutzen dieser artenreichen Sonderkulturen für das Ökosystem weder beziffert noch in Vermarktungsstrategien eingebunden werden. Mit diesem Vorhaben wurden erstmalig fundierte Untersuchungen an blütenbesuchenden Insekten durchgeführt und potentielle Bestäuber identifiziert. Neben der Effizienzsteigerung des Anbaus, war die Dokumentation, in welchem Umfang Arznei- und Gewürzpflanzen von Insekten als Nahrungsressourcen genutzt werden ein wichtiges Projektziel. Neben der ökonomischen Relevanz für den Arznei- und Gewürzpflanzenanbau ergeben sich aus den Untersuchungen weiter fundierte Kenntnisse darüber, welchen Beitrag der Arznei- und Gewürzpflanzenanbau zur Steigerung der Biodiversität in Agrarökosystemen leisten kann. Im Fokus des Vorhabens standen mit Fenchel, Lein und Bohnenkraut Kulturarten, deren Samen pharmazeutisch genutzt werden, bzw. solche, deren Saatgutvermehrung in Deutschland stattfindet könnte. | Die experimentellen Untersuchungen des Vorhabens fanden im Zeitraum 2017-2019 in den Lehr- und Forschungsbetrieben der Universität Bonn sowie auf Praxisflächen in Nordrheinwestfalen statt. Die umfangreichen Bestimmungsarbeiten der Insekten sowie die Datenauswertung und –darstellungen wurden in 2020 abgeschlossen. Vielfältige Wissenstransfermaßnahmen begleiteten die Projektarbeiten (Posterbeiträge, Vorträge, Workshops, Praktikertage, studentische Abschlussarbeiten). Für die drei Modellkulturen konnten bei stark unterschiedlichen Standortbedingungen blütenbesuchende Insekten erfasst und potentielle Bestäuber identifiziert werden. Artenlisten wurden erstellt und beschreiben die Vielfalt und die Vielzahl an blütenbesuchenden Insekten und belegen den positiven Beitrag der Arznei- und Gewürzpflanzenflächen zur Steigerung der Biodiversität, auch im Vergleich zu klassischen Agrarstrukturmaßnahmen wie beispielsweise Blühstreifen. Die Vielfalt der funktionellen Merkmale der gefundenen blütenbesuchenden Insekten in den Zielkulturen, belegen die positiven Effekte, welche der Arznei- und Gewürzpflanzenanbau in Agrarsystemen hat. Mit der Untersuchung der Pollen- und Nektarverfügbarkeit der Modellkulturen konnte das Nahrungsangebot der Sonderkulturen quantifiziert werden. Pollenproben aus Bienenstöcken, Untersuchungen der Pollenhöschen der Bienen und die intensive Nutzung der Flächen durch die Honigbiene, belegen die hohe Bedeutung der Modellkulturen für das drittwichtigste Tier im Agrarsektor. In dem Vorhaben konnte umfangreiche methodische Grundlagen für tierökologische Untersuchungen auf Freilandflächen erarbeitet und verbessert werden, welche von nun an für weitere Forschungsarbeiten zur Verfügung stehen. | Prof. Dr. Ralf Pude Tel.: +49 2225 99963-13 r.pude@uni-bonn.de Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Landwirtschaftliche Fakultät - Forschungsbereich Nachwachsende Rohstoffe Klein-Altendorf 2 53359 Rheinbach | X | FPNR |
| 01.03.2000 | 28.02.2003 | 22001199 | Beschleunigte Marktdurchdringung von Werkstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen durch Weiterentwicklung schneller Formgebungsverfahren | Mittels der Rapid-Tooling-Verfahren ist es möglich, Werkstücke schichtweise aufzubauen. Dabei werden pulverisierte Polymere oder Metalle über eine computergesteuerte Animation mittels eines Lasers verschweißt und das kompakte Werkstücke Schicht für Schicht aufgebaut. Dieses Verfahren eignet sich, um schnell einen Prototyp für ein bestimmtes Werkstück oder eine Kleinserie herzustellen, ohne der Aufwand der zeit-und kostenintensiven Herstellung eines Werkzeuges betreiben zu müssen. Die andere Variante ist die, daß man mit Hilfe dieser Technologie schnell zu einem Werkzeug beispielsweise für das Spritzgießen gelangen kann. Im geplanten Vorhaben soll überprüft werden, inwieweit Polymere aus nachwachsenden Rohstoffen (z. B. Stärke, PLA) im Verfahren eingesetzt werden können. So wird die Möglichkeit eröffnet, schnell anhand der vorhandenen Werkstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe Prototypen herzustellen. | Im ersten Berichtszeitraum konnten die Strukturierungs- und Analysetätigkeiten hinsichtlich der Anforderungsaufnahme, der Beschaffung von Werkstoffen, der Schaffung von geeigneten Datenstrukturen für Produkt- und Produktionseigenschaften sowie der Versuchsvorbereitungen weitestgehend abgeschlossen werden. Dabei wurden Werkstoffcharts auf Basis der von den Werkstoffherstellern der Biokunststoffe zur Verfügung gestellten technischen und ökonomischen Kenngrößen und vergleichbarer Untersuchungen technischer Kennwerte am IFF sowie anderer Institutionen erarbeitet. Diese enthalten wichtige physikalische Eigenschaften, Verarbeitungseigenschaften und spezielle Besonderheiten. Es wurden insgesamt vier unterschiedliche Polymergruppen mit insgesamt 16 Polymeren untersucht. Mit vier Firmen wurden Produktbeispiele erarbeitet und entsprechend eine Kurzcharakteristik des Produkts sowie ein entsprechendes Pflichtenheft erstellt. Gemäß dem Arbeits- und Zeitplan ist die direkte Verarbeitung der ausgewählten Werkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen (Biokunststoffen) mittels Rapid-Prototyping-Verfahren durchgeführt worden. Anhand der Eigenschaften der Biopolymere wurde eine Auswahl geeigneter Rapid-Prototyping-Verfahren getroffen und entsprechende Tests mit den Verfahren SLS (Selective Laser Sintering) sowie LOM (Vertreter des Layer Laminated Manufacturing) durchgeführt. Die Versuche sind bisher so erfolgsversprechend verlaufen, dass in den nächsten Schritten 3D-Probekörper hergestellt werden sollen. Das ursprünglich für April 2001 geplante Statusseminar mit den interessierten Industrieunternehmen soll im Herbst 2001 durchgeführt werden, da dann auch die weiterführenden Ergebnisse zu den Probekörpern vorliegen. | Mario Tanke Tel.: +49 391 4090-806 tanke@iff.fhg.de Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung (IFF) Sandtorstr. 22 39106 Magdeburg | FPNR | |
| 01.07.2000 | 31.08.2002 | 22001200 | Verbundvorhaben: Generierung von Spinnvliesstoffen aus neuartigen, biologisch abbaubaren PLA-Homo- und Copolymeren sowie aus PLA-Blends; Teilvorhaben 2: Schmelzspinnen von Fäden auf Basis neuartiger, biologisch abbaubarer PLA-Homo- und Copolymerer | Mit den im ersten Teilvorhaben (IKT Stuttgart, FKZ 99NR109) generierten innovativen Thermoplasten werden innerhalb dieses Teilvorhabens systematische Schmelzspinnexperimente im Schnellspinnbereich (vA > 3000 m/min) praktiziert. Ziel dabei ist die Ermittlung stoffspezifischer Extrusions- und Spinnparameter sowie deren Rückwirkungen auf die Vorgänge in der Fadenbildungszone, auf die zu realisierenden Filamentfeinheitsgrade, auf die Spinnstabilität sowie auf die resultierenden Filamenteigenschaften. Die sich prozeßparameterabhängig einstellenden Eigenschaften der Fäden, charakterisiert durch den strukturellen Aufbau (Ordnungs- und Orientierungszustände) und ihre textilphysikalischen Kennwerte, sind zu bestimmen und zu quantifizieren. Diese Ergebnisse fließen in die Arbeiten des Teilvorhabens 3, STFI Chemnitz; FKZ 00NR013) ein. | Es wurde die Fadenbildung von PLA-Homo- und Copolymeren und PLA-Blends beim Schmelzspinnen im Schnellspinnbereich bis zu 5500 m/min analysiert. Insgesamt wurden jeweils drei kommerzielle und im TV 1 per Reaktivextrusion generierte PLA-Homopolymere detailliert untersucht. Bei den Spinnversuchen kamen 5 von 6 der untersuchten PLA-Typen zum Einsatz. Eine PLA-Provenienz war nicht spinnfähig. Von den 5 spinnfähigen PLA-Typen ließen sich 4 PLA-Provinenzen oberhalb von 3000 m/min problemlos verspinnen. Von den Blockcopolymeren aus PLA und Polyethylenglycol (PEG) war nur ein Granulat im Schellspinnbereich bei 3000 m/min schmelzspinnfähig, aber mit diesem gelang es erstmalig, Fäden herzustellen, die sich gegenüber PLA-Homopolymeren durch eine höhere Flexibilität und ein höheres Feuchtigkeitsbindevermögen auszeichnen. Blends auf Basis PLA und TPS waren nicht spinnfähig. Außerdem wurden kommerzielle biologisch abbaubare Copolyester (EastarBio, Ecoflex, Bionolle) als Blends untersucht. Dabei gelang eine in-situ Kopplung der Blendbildung mit dem Schellspinnen Die Spinnfähigkeit der Polymerblends mit einem Mischungsanteil von 10 % wurde im Geschwindigkeitsbereich von 2000-4000 m/min nachgewiesen. Es wurden die stoffspezifischen Spinnparameter ermittelt, die eine Übertragung auf den Spinnvliesprozess im TV 3 ermöglichten. Dabei zeigte sich, dass die Spinnfähigkeit und die Vliesgleichmäßigkeit noch nicht ausreichend waren. Die Ergebnisse werden Interessenten aus dem Bereich der Vliesstoffe und darüber hinaus auch Anderen über Fachtagungen und Transferstellen zugänglich gemacht. In Hinblick auf die Verwertung der Ergebnisse wurden bereits Kontakte mit verschiedenen Unternehmen aufgenommen. Von den Antragstellern des Verbundvorhabens ist eine Skizze für ein Folgevorhaben eingegangen. Diese wird zur Zeit geprüft. In eine notwendige nächste FuE-Phase sollten unbedingt industrielle Partner (z. B. die Fa. Reifenhäuser, BBV Nonwovens) einbezogen werden. | Prof. Dr.-Ing. habil Roland Beyreuther Tel.: +49 351 4658-301 probey@ipfdd.de Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V. Hohe Str. 6 01069 Dresden | FPNR | |
| 01.03.2003 | 30.06.2006 | 22001202 | Verbundvorhaben: Ertrags- und Qualitätssicherung bei HO-Sonnenblumen, Teilvorhaben FAL - Erprobung ertragssichernder pflanzenbaulicher Maßnahmen | Das Ziel des Verbundprojektes war die Evaluierung neuer pflanzenbaulicher, züchterischer, phytopathologischer sowie qualitätsichernder Maßnahmen und Verfahren im Hinblick auf eine Ertragssicherung der Produktion von HO-Sonnenblumenöl. Ziel dieses Teilprojekts war es, ertragssichernde pflanzenbauliche Maßnahmen (CULTAN-Düngung, Resistenzinduktoren als Sprühapplikation und in Form einer Beizung) allein oder in Kombination miteinander auf ihre Anwendbarkeit an der Sonnenblume zu testen und in Anbauempfehlungen einfließen zu lassen. 1) Erprobung der CULTAN-Düngung an der HO-Sonnenblume (Befall mit pilzlichen Schaderregern, Qualität des Ernteguts, Ertrag bei unterschiedlichem N-Düngungsniveau) 2) Beimischung von PStM und PSM in die N-Düngelösung als anhaltender Schutz vor Pilzinfektionen 3) Einsatz von PStM per herkömmlicher Sprühapplikation oder als Beizmittel (PStM=Pflanzenstärkungsmittel, PSM=Pflanzenschutzmittel). Die Ergebnisse werden umfassend publiziert. | Der ZE hat zu dem Projekt bereits mehrfach publiziert (siehe 9. und S. 78 im Bericht). Die insgesamt unbefriedigenden Ergebnisse rechtfertigen aktuell keine weitere Öffentlichkeitsarbeit zu dem Projekt. Das Projekt konnte unter drei sehr unterschiedlichen Jahresbedingungen umgesetzt werden, was die Bewertung der Unterschiede zwischen Sorten und Bewirtschaftungsmaßnahmen ausreichend absichert. Die Ergebnisse des Projekts bestätigen für alle drei Versuchsjahre, dass die Anbausicherheit bei HO-Sonnenblumen nicht wirksam durch die geprüften pflanzenbaulichen Maßnahmen verbessert werden kann. Es muss im Ergebnis resümiert werden, dass die Art der Stickstoffdüngung bei Sonnenblumen keinen nennenswerten Einfluss auf den Befall mit pilzlichen Schaderregern nimmt. Die geprüften Pflanzenstärkungsmittel, die in Vorversuchen Effekte andeuteten, zeigten in den geprüften Konzentrationen keine Wirkung. Erträge, Ölgehalte, Ölzusammensetzung, Infektionsgrade zeigten keine signifikanten Unterschiede. Interessante Potentiale liegen in einer weiteren züchterischen Verbesserung der HO-Sorten. Dies gilt vor allem hinsichtlich einer beschleunigten Jugendentwicklung und Kältetoleranz. | Dr. Gerhard Rühl Tel.: +49 531 596-2345 gerhard.ruehl@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde Bundesallee 58 38116 Braunschweig | FPNR | |
| 01.03.2003 | 30.06.2003 | 22001203 | The Carbohydrate Workshop 2003 | Die wissenschaftliche Tagung "The Carbohydrate Workshop 2003" soll vor allem jungen Nachwuchswissenschaftlern aus den osteuropäischen und den skandinavischen Ländern sowie Deutschland als wissenschaftliches Podium zum Knüpfen neuer bzw. Vertiefen bestehender Kontakte dienen. Thematischer Schwerpunkt der Tagung sind die Kohlenhydrate in ihrer ganzen Breite. So werden medizinische , ernährungsphysiologische (Tier und Mensch), landwirtschaftliche und industrielle Aspekte zur Diskussion gestellt . Ein Bericht der Tagung und das Tagungsprogramm wird der Öffentlichkeit zugänglich gemacht. Die Presse und das Fernsehen werden über die Tagung informiert und es wird eine Pressemitteilung vorbereitet. Für die deutschen Tagungsmitglieder, insbesondere für die Arbeitsgruppenleiter besteht eine excellente Chance, junge engagierte Nachwuchswissenschaftler aus Osteuropa nach Deutschland für eine befristete Zeit zu holen. | Das wissenschaftliche Programm wurde in Form von Vorträgen, Kurzvorträgen und Posterpräsentationen durchgeführt. Aufgrund der- im Hinblick auf eine industrielle Nutzung von Zuckern - nach wie vor unterentwickelten chemischen und biotechnologischen Methodenkenntnis zur Derivatisierung von Zuckern, standen naturgemäß grundlegende Untersuchungen zur chemischen und biochemischen Modifikation von Kohlenhydraten im Mittelpunkt der Beiträge. Dabei wurden aktuelle Ergebnisse von grundlagen- und anwendungsorientierten Forschungsansätzen auf dem Gebiet der Chemie und Biochemie von Kohlenhydraten vorgestellt, die der Erweiterung des Methodenspektrums zur gezielten Derivatisierung von Zuckern dienen. Im Bereich der anwendungsorientierten Grundlagenforschung wurden Beiträge auf den Gebieten der polymeren Materialen auf der Basis niedermolekularer Kohlenhydrate, der Verfahrenshilfsstoffe (Tenside) und der chemische Spezialchemikalien präsentiert. Der Workshop bot auch Gelegenheit zur Initiierung und Vertiefung von Kontakten für zukünftige FuE-Vorhaben. Ein sichtbares Zeichen dieser Kontakte war eine gemeinsame Projektskizze mehrerer Partner, die im Rahmen des Förderschwerpunkts "Biokonversion" des BMVEL eingereicht wurde. Die auf dem Workshop präsentierten Beiträge zeigen, dass es noch erheblichen FuE-Bedarf gibt, um Produkte auf Basis von Zuckern, insbesondere von niedermolekularen Kohlenhydratderivaten, zu entwickeln. Hierbei wird weiterhin die nachhaltige Unterstützung dieser Arbeiten durch das BMVEL notwendig sein. | Prof. Dr. Christian Vogel Tel.: +49 381 498-6430 christian.vogel@chemie.uni-rostock.de Universität Rostock - Fachbereich Chemie Albert-Einstein-Str. 3 a 18059 Rostock | FPNR | |
| 01.05.2004 | 30.04.2006 | 22001204 | Verbundvorhaben: Generierung von Spinnvliesstoffen aus neuartigen, biologisch abbaubaren PLA-Homo- und Copolymeren sowie aus PLA-Blends; Teilvorhaben 2: IPF "Schmelzspinnen neuartiger, biologisch abbaubarer PLA-Homo,- und Copolymere sowie PLA-Blends" | Ziel des Projektantrages ist die Erarbeitung werkstofflicher, verfahrens-, spinnanlagen- und anwendungstechnischer Grundlagen zur Herstellung von Elementarfaden-Spinnvliesstoffen auf Basis von PLA-Copolymeren und PLA-Blends aus nachwachsenden Rohstoffen zur Entwicklung von biologisch abbaubaren Vliesstoffen. Für das IPF Dresden ergibt sich im Teilprojekt II folgender Arbeitsplan: Erspinnung und Charakterisierung neuartiger, am IKT Stuttgart generierter PLA-Copolymere. Optimierung der Extrusionsparameter zur Erreichung von Spinngeschwindigkeiten >3000 m/min. Generierung von PLA/Blend-Fäden mit einem innovativen, am IPF entwickelten Verfahren zum in-situ Blenden mit einem in den Schmelzspinnprozess on-line integrierten Doppelschneckenextruder. Mit der erfolgreichen Realisierung des Projektes ist ein Up-scaling der Parameter auf einen Spinnvliesprozess zur Herstellung modifizierter PLA-Spinnviesstoffe für technische Anwendungen vorgesehen. | Die Arbeiten im IPF Dresden brachten grundsätzliche Erkenntnisse zum Spinnverhalten von PLA-Rezyklat sowie von Blends PLA-Rezyklat/Caprowax. Dies stellt für technische Anwendungen eine interessante Alternative zu den derzeit kommerziell verfügbaren reinen PLA-Typen dar. Die Möglichkeit der Generierung preisgünstiger und schmelzspinnfähiger PLA-Typen ist daher als ein wichtiger Schritt zu sehen. Noch wird der großflächige Einsatz von Biopolymeren im technischen Bereich durch relativ hohe Materialkosten erschwert. Es wird eingeschätzt werden, dass in den nächsten Jahren die Rohstoffpreise für PLA weiter sinken werden und dem Massenpolymeren PET vergleichbar werden. Die Untersuchungen des IPF sind die Grundlage für die Weiterentwicklung des Know hows der Vliesstoffproduktion und der Spinnvliesanlagentechnik sowie Erweiterungen des Produktsortiments. Die erarbeiteten verfahrenstechnischen Lösungen können bei Anwendern in der Landwirtschaft und auf dem Geotextilsektor zu einer Erweiterung der Produktpalette und zu einer Verbesserung der Marktchancen führen. Die Ergebnisse des Forschungsvorhabens können von Unternehmen, die Spinnvliesanlagen anbieten, und von Vliesstoffproduzenten genutzt werden. Hersteller von Faservliesstoffen sind in der Lage, durch die Verarbeitung vorverfestigter Spinnvliesstoffe als Halbzeuge ihr traditionelles Produktsortiment zu erweitern. Einige Unternehmen haben Interesse an den Forschungsergebnissen bekundet. | Dr. Gerhilt Schmack Tel.: +49 351 4658-302 schmack@ipfdd.de Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V. Hohe Str. 6 01069 Dresden | X | FPNR |
| 01.03.2005 | 28.02.2007 | 22001205 | Verbundprojekt: Einfluss physikalischer Feststoffparameter auf die Trockenvergärung von nachwachsenden Rohstoffen, Teilvorhaben 2 | Ziel des Projektes besteht in der Formulierung klarer Aussagen zur Biogasproduktion von nachwachsenden Rohstoffen (NAWARO) mittels Trockenfermentation im Batchbetrieb auf Basis des 3A-Verfahrens. Durch Variation der physikalischen Randparameter des Festbettes und der Datenerfassung zum Abbauverhalten der Substrate sollen praxisrelevante Prozessbedingungen abgeleitet werden. Parallel findet die Weiterentwicklung des 3A-Verfahrens zur dezentralen Integration in der Landwirtschaft statt. Die Umsetzung wird an den Standorten der Verbundpartner S.I.G. - DR.-ING. STEFFEN GmbH in Lühburg als Industrievertreter und der Bauhaus-Universität Weimar als erfahrene Forschungseinrichtung realisiert. Dabei obliegen der S.I.G die Teilziele bodenphysikalische Substratchrakterisierung sowie Trockenvergärung ohne Impfmaterial, mit Perkolation. Allgemein verfüg- und belastbare sowie anwendungsorientierte Grundlagendaten zu NAWARO-Festbetten tragen wesentlich zur Minderung wirtschaftlicher Risiken im Landwirtschaftsberieb bei. Somit lassen sich Ergebnisse von bundesweitem Interesse erwarten, die die Randbedingungen für eine zügige und erfolgreiche Etablierung der Trockenvergärung aufzeigen. | Ziel des Projektes bestand in der Formulierung klarer Aussagen zur Biogasproduktion von nachwachsenden Rohstoffen (nR) mittels Trockenfermentation im Batchbetrieb auf Basis des 3A-Verfahrens. Durch Variation der physikalischen Randparameter des Festbettes und der Datenerfassung zum Abbauverhalten der Substrate wurden praxisrelevante Prozessbedingungen abgeleitet. Parallel fand die Weiterentwicklung des 3A-Verfahrens zur dezentralen Integration in der Landwirtschaft statt. Die Umsetzung wird an den Standorten der Verbundpartner S.I.G. - DR.-ING. STEFFEN GmbH in Lühburg als Industrievertreter und der Bauhaus-Universität Weimar als erfahrene Forschungseinrichtung realisiert. Dabei oblagen der S.I.G die Teilziele bodenphysikalische Substratchrakterisierung sowie Trockenvergärung ohne Impfmaterial, mit Perkolation. | Dr.-Ing. Burckhard Tscherpel Tel.: +49 381 877 438-62 info@sig-mv.de S.I.G. - DR.-ING. STEFFEN GmbH Am Campus 1 - 11, Haus 4 18182 Bentwisch | X | FPNR |
| 01.09.2006 | 31.07.2008 | 22001206 | Coaching in forstwirtschaftlichen Zusammenschlüssen für ein verbessertes Holzmobilisierungsmanagement im Privatwald | Das Hauptziel des Vorhabens ist die Erarbeitung eines replizierbaren Coachingkonzepts zur Verbesserung der Holzmobilisierung aus dem Privatwald durch forstwirtschaftliche Zusammenschlüsse. Die breite Anwendung des Konzepts wird mittelfristig die Rohstoffbereitstellung für die energetische und stoffliche Holzverwertung und die Wettbewerbssituation deutscher Kleinprivatwaldbesitzer verbessern. Das Vorhaben trägt somit unmittelbar zur Erreichung der Zielsetzungen der "Charta für Holz" bei und kann die nachhaltige Entwicklung des ländlichen Raumes in Deutschland unterstützen. Für die Begründung eines Coachingkonzepts als Beratungsmethode für forstwirtschaftliche Zusammenschlüsse werden in einem ersten Schritt Zusammenschlüsse mit einem erfolgreichem Holzmobilisierungsmanagement hinsichtlich der von ihnen gewählten Managementoptionen analysiert. Diese Erfahrungen dienen als Grundlage zur Ausarbeitung transferierbarer Inhalte eines Coachingkonzepts, welches in einer Serie von Workshops exemplarisch zur Anwendung kommt. Zur weiteren Umsetzung der Ergebnisse werden Schulungsunterlagen erstellt, die es ermöglichen sollen interessierten Einrichtungen eine Weiterbildung durchzuführen. | Dipl. Forstwirt Martin Redmann Tel.: +49 6742 804884 martin.redmann@unique-landuse.de UNIQUE forestry and land use GmbH Schnewlinstr. 10 79098 Freiburg im Breisgau | X | FPNR | |
| 01.04.2007 | 31.07.2010 | 22001207 | Verwendungsorientierte Forschung zur Entwicklung leichter Verbundwerkstoffe, insbesondere von Span- und MDF-Platten sowie Dämmstoffen, auf Basis nachwachsender Rohstoffe mit einem breiten Anwendungsspektrum für die Bereiche Bauwesen | Rohholzangebot und Rohholznachfrage sind in den letzten 15 Jahren stark angestiegen. Auch in der Holzwerkstoff- und Möbelindustrie entsteht eine starke Nachfrage. Ebenfalls hat das Interesse der Möbelindustrie und anderen Holzwerkstoffverbrauchern an leichten Werkstoffen deutlich zugenommen. Die geringen Rohdichten bringen zahlreiche Vorteile bei der Herstellung, der Verarbeitung und der Anwendung der Platten mit sich Die Entwicklung dieser neuartigen leichten Verbundwerkstoffe soll durch geeignete Verfahren sowie entsprechende Rohstoffe (Mais) erfolgen und es sollen Rohdichten von 200 kg/m³ bis 450 kg/m³ erzielt werden. Im Vergleich zu den konventionellen Rohdichten (650 kg/m³ bis 800 kg/m³) kann der Materialeinsatz so mehr als halbiert werden und somit die Herstellungskosten reduziert, Nadelholz eingespart und die Entwicklung von innovativen, umweltfreundlichen Werkstoffen ermöglicht werden. | Durch die Beimischung von Popcorn wurden ähnliche aber auch verbesserte mechanisch-technologische Eigenschaften im Vergleich zur Referenz erzielt. So zeigte sich z.B. bei den Querzugfestigkeiten, dass eine Beimischung von 20 % Popcorn die Festigkeiten erhöhte. Bei den Quellwerten nach 24 Stunden zeigten sich indifferente Ergebnisse. So wiesen die Varianten aus dem Labormaßstab teils höhere Quellwerte auf als die Referenz, im Industriemaßstab wurden jedoch verminderte Quellwerte beobachtet. Durch die Beimischung des Popcorngranulates sowie dem Einsatz von natürlichen Bindemitteln (Weizenprotein) konnte die Formaldehydabgabe reduziert werden. Hinsichtlich einer späteren umweltfreundlichen Entsorgung der Werkstoffe wurde festgestellt, dass die Popcorn substituierten Varianten von holzabbauenden Pilzen sehr viel besser abgebaut wurden als die vergleichende Referenz. Förderlich war hier ebenfalls der Einsatz natürlicher Bindemittel. | Prof. Dr. Alireza Kharazipour Tel.: +49 551 39-3488 akharaz@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Forstbotanik und Baumphysiologie Büsgenweg 2 37077 Göttingen | FPNR | |
| 01.06.2010 | 31.05.2013 | 22001210 | Verbundvorhaben: SNP-Diagnose züchtungsrelevanter Eigenschaften von Salicaceaen, Teilvorhaben 2 | Eine Möglichkeit zur SNP-Diagnose züchtungsrelevanter Eigenschaften von Salicaceaen ist der sogenannte Gen-Kandidaten Ansatz. Hier werden Gene a priori als mögliche Kandidaten für züchtungsrelevante Eigenschaften (z. B. Trockentoleranz, Wund-/Krankheitsresistenz,vegetative Bewurzelbarkeit, Biomasseleistung (CO2-Fixierung), Lignifizierungusw.) ausgewählt und die Variation auf die DNA-Ebene in verschiedenen Individuen und Klonen bestimmt. Mit der Verfügbarkeit der annotierten Genom-Sequenz von Populustrichocarpa und die sehr großen Sammlungen von EST-Sequenzen besteht dieHerausforderung heute darin, Züchtung und Züchtungsstrategien auf der Ebene der Geneoder sogar darunter zu beschreiben. Die Ziele dieses Projekts sind: (1) Evaluierung der Nukleotitdiversität in für die Züchtung relevanten Klonen und Hybriden, (2) Aufbau eines SNP Datenbank der Pappel für mindestens 20 Kandidaten-Gene fürzüchtungsrelevante Eigenschaften, (3) Vergleichende Analysen von Genen mit höchsten SNP-Polymorphismen zu quantitativen Merkmalen. Wahl von mindestens 20 Kanditaten-Genen, die in Relation zu Züchtungszielen stehen. Dazu zählen: Trockentoleranz, Wund-/Krankheitsresistenz, vegetative Bewurzelbarkeit, Biomasseleistung (CO2-Fixierung) und Lignifizierung. Es werden Primer konstruiert, die in der PCR-Reaktion ein bis zu 1 kbp großes Fragment derKanditatengene amplifizieren. Nutzung und Bewertung der Technik des "Tillings" und insbesondere des "EcoTillings" für dieCharakterisierung von Haplotypen und Detektion von SNP’s. Kopplung funktionaler Kanditatengene an komplexe quantitative Eigenschaften. Assoziierung der Polymorphismen in Kanditatengenen mit Ertragsparametern. Die aus dem Vorhaben zu erwartenden Erkenntnisse werden wichtige Aufschlüsse über die kommerzielle Verwendbarkeit liefern. Die wissenschaftlichen Erfolgsaussichten sind sehr hoch, da grundlegende Ergebnisse über die Beziehung zwischen SNPs und Ausprägung von Merkmalen erwartet werden, die Grundlage für SMART-Breeding darstelle | PD Dr. Matthias Fladung Tel.: +49 4102 696-107 matthias.fladung@vti.bund.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik Sieker Landstr. 2 22927 Großhansdorf | X | FPNR | |
| 01.08.2013 | 31.12.2016 | 22001213 | ERA-Bioenergy: Genetische Anpassung von Sorghum - Genombasierte Züchtung einer erneuerbaren Bioenergiepflanze der zweiten Generation für Europa (GAS); Teilvorhaben 2 | Wesentliches Ziel des Projektes ist die physiologische, morphologische und molekulare Charakterisierung der N- und P-Aufnahme und Nutzungseffizienz unterschiedlicher Sorghumgenotypen.Letztlichsollen Genotypen mit hervorragenden Nährstoffeffizienzeigenschaften identifiziert und genetische Mechanismen zur Verbesserung der Nährstoffeffizienz beschrieben werden. Die Nährstoffaufnahme- und nutzungseffizienz wird an Zuchtmaterial, welches durch die KWS Saat AG (WP4) bereit gestellt wird, untersucht. In Minirhizotronen wird die Architektur der Wurzel sowie deren Längenwachstum erfasst. Als weitere Merkmale zur Charakterisierung der P-Aufnahmeeffizienz wird die Produktion von Wurzelexsudaten bestimmt. Zur Charakterisierung der N-Effizienz werden Gaswechselmessungen durchgeführt und Chlorophyllgehalte erfasst. Expressionsmuster von Genen, die an Seneszenzprozessen beteiligt sind, sollen zu einem besseren Verständnis der Regulationsmechanismen der Stickstoffeffizienz führen. Auf Basis der molekularen Charakterisierung (WP 1, JLU Gießen) und der Phänotypisierungsdaten werden Genomregionen identifiziert, die an der Regulation der N- und P-Effizienz beteiligt sind. | Prof. Dr. Ralf Uptmoor Tel.: +49 381 498-3060 ralf.uptmoor@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Professur Pflanzenbau Justus-von-Liebig-Weg 6 18059 Rostock | X | FPNR | |
| 01.02.2016 | 30.09.2018 | 22001215 | Verbundvorhaben: Entwicklung neuartiger Modifikatoren auf Basis nachwachsender Rohstoffe für Compounds und Blends aus biobasierten Kunststoffen; Teilvorhaben 1: Modifikatoren für biobasierte Kunststoffe, Koordinierung - Akronym: Bio-Additives | Zur Eigenschaftsanpassung von Biokunststoffen existieren bereits zahlreiche Additive, die jedoch größtenteils des petrochemischen Ursprungs sind. Durch teileweise beträchtliche Anteile dieser Zuschlagstoffe im Compound (30–70 Gew.-%) sinkt der biobasierte Anteil des Materialsystems entsprechend. Gesamtziel des Vorhabens ist daher die Entwicklung und Anwendung neuartiger Modifikatoren auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen zur Verbesserung der mechanischen, thermischen und verarbeitungstechnischen Eigenschaften vor allem der chemisch neuartigen biobasierten Kunststoffe wie Polymilchsäure (PLA), Polyhydroxybutyrat (PHB) etc.. Die Arbeitsplanung umfasst folgende Punkte: Recherche zum Stand der Technik Experimentelle Untersuchungen Untersuchung der Zudosierung hochviskoser Harzsysteme Screening und Auswertung der Harzsysteme des Industriepartners Herstellung und Validierung optimierter Biomodifikatoren Optimierung der Verarbeitung harzbasierter Modifikatoren Optimierung der "Verarbeitbarkeit im Spritzgießverfahren" Praktische Umsetzung und marktfähige Anwendungen Zusammenfassung der Ergebnisse Eine detailierte Beschreibung des Arbeitsplans bzw. der Arbeitspakete ist in der Anlage enthalten. | Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Nendel Tel.: +49 371 531-32545 wolfgang.nendel@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Strukturleichtbau (IST) - Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung Reichenhainer Str. 31/33 09126 Chemnitz | X | FPNR | |
| 01.04.2019 | 30.06.2023 | 22001218 | Verbundvorhaben: Kleinprivatwald und Biodiversität - Erhaltung durch Ressourcennutzung; Teilvorhaben 1: Koordination, naturschutzfachlich-waldbauliche Analysen - Akronym: KLEIBER | Das KLEIBER-Projekt (Kleinprivatwald und Biodiversität: Erhalt durch Ressourcennutzung) zielte darauf ab, vor dem Hintergrund einer gestiegenen und weiter steigenden Rohholznachfrage die naturschutzfachlichen Werte im Kleinprivatwald zu identifizieren und im Rahmen einer rentablen Holznutzung zu sichern. In Nordwestdeutschland wurden auf der Ebene der Modellregion "Niedersächsisches Bergland" die für den Waldnaturschutz wertgebenden Waldstrukturen und Charakteristika des Kleinprivatwaldes herausgearbeitet (Teilvorhaben 1, durchgeführt von der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt). Sozial-ökologische Untersuchungen beleuchteten die Wertvorstellungen, Zielsetzungen und konkreten Management-Praktiken von Kleinprivatwaldbesitzenden sowie deren Blick auf Probleme und Perspektiven hinsichtlich Naturschutz (Teilvorhaben 2). Neben Erkenntnissen aus der Literatur wurden im hier vorgestellten Teilvorhaben 1 externe Datenquellen (bspw. Geodaten aus der Modellregion) erschlossen, neue Kleinprivatwald-spezifische Methoden der Bestandesinventur entwickelt sowie Untersuchungen auf 129 Kleinprivatwald-Flächen durchgeführt. Die Erkenntnisse wurden in wissenschaftlichen und praxisorientierten Veröffentlichungen sowie durch Öffentlichkeitsarbeit der Allgemeinheit zugänglich gemacht. Für die forstliche Praxis wurden naturschutzfachlich-waldbauliche Empfehlungen abgeleitet, die Maßnahmen zur Sicherung der für den Waldnaturschutz wertgebenden Strukturen und Lebensräume in eine auskömmliche Holznutzung integrieren. | In zwei umfassenden Literaturanalysen wurde herausgearbeitet, dass Forschung zum Privatwald in Europa kleine Waldflächen oft weniger im Blick hat, deren Waldbesitzende jedoch durch vielfältige Einstellungen zum Naturschutz charakterisiert sind. Hier konnten Empfehlungen für Kommunikation und Ausgestaltung politischer Instrumente aufgezeigt werden. Kleinprivatwälder in Europa und Nordamerika zeichnen sich durch vielfältige Bewirtschaftungsarten und Lebensräume aus, wobei in Landschaften mit gemischten Eigentumsverhältnissen einem grenzüberschreitenden Ökosystemmanagement eine besondere Bedeutung zukommen sollte. Ein weiterer Schwerpunkt war die Analyse von Korrelationen zwischen Einstellungen und Zielen der Waldbesitzenden einerseits und Biodiversitäts- und waldstrukturellen Daten andererseits. Zur zielgenauen Datenaufnahme in der Modellregion wurde eine Inventurmethodik für Kleinprivatwälder entwickelt, die in zwei Feldkampagnen zum Einsatz kam. Daten zu Waldstruktur, Holzvorräten und naturschutzfachlich wertgebenden Strukturen wurden zusammen mit sozialökologischen Daten ausgewertet und die Ergebnisse in verschiedenen Arbeiten publiziert. Dabei wurde gezeigt, welche Strukturausprägungen hauptsächlich von den Einstellungen der Waldbesitzenden abhängen und welche von langfristig wirkenden Einflüssen topografischer Art geprägt werden. Die modellbasierte Vorhersage von Hotspots der Biodiversität in von Kleinprivatwald dominierten Landschaften war ein weiteres Forschungsthema. Aus forstökonomischer Sicht analysierten wir Handlungspfade für die Zukunft der naturschutzfachlich wertvollsten Bestandestypen, wobei auch Empfehlungen für Förderinstrumente abgeleitet wurden. Eine Literaturstudie befasste sich mit waldbaulichen Behandlungskonzepten und Empfehlungen für naturschutzfachlich wertvolle Kleinprivatwälder. Auf den vielen neuen Erkenntnissen aufbauend wurden Empfehlungen für Maßnahmen des integrativen Naturschutzes im Kleinprivatwald abgeleitet. | Dr. Peter Meyer Tel.: +49 551 69401-180 peter.meyer@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | FPNR | |
| 01.07.2000 | 31.08.2002 | 22001300 | Verbundvorhaben: Generierung von Spinnvliesstoffen aus neuartigen, biologisch abbaubaren PLA-Homo- und Copolymeren sowie aus PLA-Blends; Teilvorhaben 3: Verfahrensentwicklung zur Herstellung von biologisch abbaubaren Spinnvliesstoffen | Im Rahmen dieses Teilvorhabens werden experimentelle Untersuchungen zur Generierung von Spinnvliesstoffen aus Polylactiden (PLA), PLA-Copolymeren und PLA-Stärke-Blends durchgeführt. Zunächst erfolgen eine Maßstabsübertragung der Ergebnisse der Spinnversuche und eine Auswahl geeigneter Versuchsvarianten aus dem zweiten Teilvorhaben des IPF Dresden (FKZ 00NR012). Dabei gilt es, eine bestmögliche Abstimmung der Variablen des Spinnvliesprozesses zu finden, um gezielt Eigenschaften der Spinnvliesstoffe beeinflussen zu können. In experimentellen Studien sind anschließend die für jeden Vliestyp geeigneten Verfestigungsverfahren und die jeweils optimalen Prozeßparameter zu ermitteln. Als Verfestigungsverfahren werden die thermische Verfestigung, das Vernadeln und die Wasserstrahlanwendung untersucht. Den Maßstab bilden die textilphysikalischen Parameter der biologisch abbaubaren Spinnvliesstoffe im Zusammenhang mit dem angestrebten Einsatzfall. Auf der Grundlage eines beschleunigten Verfahrens ist dias biologische Abbauverhalten der Spinnvliesstoffe zu untersuchen. | Die Ergebnisse zeigen, dass die Herstellung von biologisch abbaubaren Spinnvliesstoffen nach dem Saugluftverfahren realisierbar ist, wenn die geeigneten Polymere zur Verfügung stehen. Auf der Basis von zwei ausgewählten PLA-Typen wurden verfahrenstechnische Grundlagen für den Spinnprozess, die Vliesbildung und die Vliesverfestigung erarbeitet. Dabei ergab sich, dass eine maßstäbliche Übertragung ausgewählter Parameter des Spinnprozesses des IPF Dresden auf die Laboranlage des STFI Chemnitz möglich ist und eine Vorauseinschätzung der zu erwartenden Verarbeitungseigenschaften der einzelnen Polymere vorgenommen werden kann. Die wichtigsten Kriterien im Hinblick auf die Bewertung des Verarbeitungsverhaltens sind die Spinnsicherheit und die Gleichmäßigkeit der Vliesablage. Die Verfestigung der Spinnvliese erfolgte thermisch, hydrodynamisch mittels Hochdruck- Wasserstrahlen bzw. mechanisch durch Vernadeln. Die Eigenschaften der Spinnvliesstoffe werden zu einem Teil durch die physikalischchemischen Kennwerte der Polymere bestimmt. Einen größeren Einfluss haben jedoch das Verfestigungsverfahren und die Verfestigungsbedingungen. Es erfolgten auch bereits erste orientierende Tests zum Abbauverhalten. Die Firma Reifenhäuser Maschinenfabrik stellte eine produktionsnahe Technikumsanlage für Orientierungsversuche zur Verfügung. Dabei zeigte sich, dass die Spinnfähigkeit und die Vliesgleichmäßigkeit noch nicht ausreichend waren. Die Ergebnisse werden Interessenten aus dem Bereich der Vliesstoffe und darüber hinaus auch Anderen über Fachtagungen und Transferstellen zugänglich gemacht. In Hinblick auf die Verwertung der Ergebnisse wurden bereits Kontakte mit verschiedenen Unternehmen aufgenommen. Von den Antragstellern des Verbundvorhabens ist eine Skizze für ein Folgevorhaben eingegangen. Diese wird zur Zeit geprüft. In eine notwendige nächste FuE-Phase sollten unbedingt industrielle Partner (z. B. die Fa. Reifenhäuser, BBV Nonwovens) einbezogen werden. | Prof. Dr. Hilmar Fuchs Tel.: +49 371 5274-0 fuchs@stfi.de Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V. Annaberger Str. 240 09125 Chemnitz | FPNR | |
| 01.05.2002 | 30.04.2005 | 22001301 | Verbundvorhaben: Neue Wege zur Erstellung und Nutzung von Spezialstärken - Teilvorhaben 1: Entwicklung von Nachweismethoden, Screening mittels Mikrosporenfärbung sowie Samenproduktion und Anbau von Kartoffeln mit modifizierter Stärke | Das Ziel des Projekts ist es, die Kartoffel als biotechnologisches Produktionssystem für neue Stärkequalitäten zu nutzen. Hier sind zu nennen Amylose-Stärke, Amylopektin-Stärke und Hochphosphat-Stärke. Es sollen neue Methoden bei der Erstellung solcher Pflanzen evaluiert und angewendet werden. Die Arbeiten beinhalten die Erstellung von Samen diploider Kartoffeln, die in einer EMS-Mutagenese verwendet werden. Diploide Zuchtklone sind im Gegensatz zu tetraploiden Sorten besonders geeignet zur Züchtung mit rezessiven Merkmalen. Die Methodik der Mikrosporenfärbung wird etabliert und angewendet, um inaktive Allele des GBSSI-Gens phänotypisch nachweisen zu können. Durch Elektrofusion von Protoplasten diploider Pflanzen können anschließend wieder tetraploide Zuchtlinien erstellt werden. Zudem werden gentechnisch erstellte Kartoffeln angebaut, die modifizierte Stärke produzieren. Dies ermöglicht eine Testung der Stärke im Technikumsmaßstab. Die Entwicklung von Pflanzen und die Untersuchung modifizierter Stärken kommen so parallel zum Einsatz, um in möglichst kurzer Zeit die Entwicklung marktfähiger Produkte zu ermöglichen. | Die Ergebnisse des Vorhabens werden im Folgevorhaben (FKZ: 22011004, 22011104, 22011204) verwertet. | PD Dr. Eckhard Tacke Tel.: +49 5822 9418-12 tacke@bioplant.de BIOPLANT-Biotechnologisches Forschungslabor GmbH Brüggerfeld 44 29574 Ebstorf | FPNR | |
| 01.05.2004 | 30.04.2006 | 22001304 | Verbundvorhaben: Generierung von Spinnvliesstoffen aus neuartigen, biologisch abbaubaren PLA-Homo- und Copolymeren sowie aus PLA-Blends; Teilvorhaben 3: Verfahrensentwicklung zur Herstellung von biologisch abbaubaren Spinnvliesstoffen auf der Basis von PLA-Homo- und Copolymeren / PLA-Blends | Ziel des Projektantrages ist die Erarbeitung werkstofflicher, verfahrens-, spinnanlagen- und anwendungstechnischer Grundlagen zur Herstellung von Elementarfaden-Spinnvliesstoffen auf Basis von PLA-Copolymeren und PLA-Blends aus nachwachsenden Rohstoffen zur Entwicklung von biologisch abbaubaren Vliesstoffen. Das Ziel des Teilvorhabens III besteht darin, biologisch abbaubare Spinnvliesstoffe auf der Basis neuartiger, vom IKT Stuttgart generierter sowie kommerzieller PLA-Homo- und -Copolymere bzw. Mischungen mit Copolyestern herzustellen. Dabei erfolgt die Erarbeitung von reproduzierbaren Prozessparametern für das Spinnvliesverfahren sowie die Ermittlung der anwendungsspezifischen Produktparameter. Auf der Basis von Recherchen und Spinnversuchen des Teilvorhabens II erfolgt die Auswahl der Polymere für das Spinnvliesverfahren. Bei Spinnvlies- sowie Vliesverfestigungsversuchen sollen die Prozessstabilität verbessert und neue Produkte entwickelt werden. Zur Bewertung der Produktqualität erfolgen textilphysikalische Prüfungen und Untersuchungen des Abbauverhaltens. | Die Arbeiten im STFI Chemnitz brachten grundsätzliche Erkenntnisse zur Herstellung von PLA-Spinnvliesen aus PLA-Rezyklat sowie von NatureWorks-PLA. PLA-Rezyklat stellt für technische Anwendungen eine interessante Alternative zu den derzeit kommerziell verfügbaren reinen PLA-Typen dar. Die Möglichkeit der Generierung preisgünstiger und schmelzspinnfähiger PLA-Typen ist daher als ein wichtiger Schritt zu sehen. Noch wird der großflächige Einsatz von Biopolymeren im technischen Bereich durch relativ hohe Materialkosten erschwert. Es wird eingeschätzt werden, dass in den nächsten Jahren die Rohstoffpreise für PLA weiter sinken werden und dem Massenpolymeren PET vergleichbar werden. Die Untersuchungen des STFI sind Grundlage für die Weiterentwicklung des Know hows der Vliesstoffproduktion und der Spinnvliesanlagentechnik sowie Erweiterungen des Produktsortiments. Die erarbeiteten verfahrenstechnischen Lösungen können bei Anwendern in der Landwirtschaft und auf dem Geotextilsektor zu einer Erweiterung der Produktpalette und zu einer Verbesserung der Marktchancen führen. Die Ergebnisse des Forschungsvorhabens können von Unternehmen, die Spinnvliesanlagen anbieten, und von Vliesstoffproduzenten genutzt werden. Hersteller von Faservliesstoffen sind in der Lage, durch die Verarbeitung vorverfestigter Spinnvliesstoffe als Halbzeuge ihr traditionelles Produktsortiment zu erweitern. Einige Unternehmen haben Interesse an den Forschungsergebnissen bekundet | Dipl.-Ing. Dieter Blechschmidt Tel.: +49 371 5274-205 blechschmidt@stfi.de Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V. Annaberger Str. 240 09125 Chemnitz | X | FPNR |
| 01.03.2005 | 31.10.2005 | 22001305 | Fachkongress "HolzEnergie 2005" am 22. und 23. September 2005 mit begleitendem Multiplikatorenworkshop "Heizen mit Holz" am 24. September im Rahmen der internationalen Kongressmesse "HolzEnergie 2005" in Augsburg | Ziel: Konzeption, Planung und Durchführung des Fachkongresses(2Tage) und Workshops(1Tag) "HolzEnergie 2005", Festigung als Leitveranstaltung des Holzenergiemarktes in Deutschland, Ansprache aller Beteiligten der Wertschöpfungskette Holzenergie, Vernetzung und Anregung neuer Projekte und Marktchancen, Wissens- und Technologietransfer, Bewusstseinsbildung und Motivation für Holzenergie in Multiplikatorenkreisen wie den Architekten und Bauherren. Planung: Organisation und Durchführung einer Projektbeiratssitzung / Konzeption und inhaltliche Programmerstellung mit Marktpartnern / Referentenansprache und -betreuung / Organisation und Durchführung des Kongresses und Workshops vor Ort / Akquisition von Teilnehmern / Marketing und Pressearbeit / Erstellung eines Tagungsbandes / Kongressnachbereitung / Weiterbegleitung des Workshop-Konzepts Verwertung: ausführliche Pressearbeit / Erstellung eines Programmheftes / Erstellung eines Tagungsbandes / Erstellung von Informationsunterlagen für den Workshop / kontinuierliche Weiterführung des Fachkongresses und des Workshops / Plattform für Marktinteressen durch Teilnehmer-Feedback und Berücksichtigung bei Folgeveranstaltungen. | Dipl.-Geograph Thomas Siegmund Tel.: +49 228 8198-140 siegmund@bioenergie.de Bundesverband BioEnergie e.V. (BBE) Godesberger Allee 142-148 53175 Bonn | X | FPNR | |
| 01.10.2006 | 31.12.2009 | 22001306 | Nutzung des CTMP-Verfahrens zur Verbesserung der verleimungsrelevanten Eigenschaften und Erhöhung des Eigenbindevermögens von Holzfasern, insbesondere zur Herstellung von Holzfaserplatten | Ziel der Untersuchungen ist der Transfer des chemo-thermomechanischen Holzaufschlussverfahrens (CTMP-Verfahren) zur Herstellung von mitteldichten Faserplatten (MDF) in den Industriemaßstab. Die Bedingungen für den Holzaufschluss (Art, Menge und Ort der Zugabe der Aufschlusschemikalien wie Natriumhydroxid und -sulfit, Zugabe von Additiven wie Tannine) werden in der Pilotanlage im Hinblick auf den Einsatz des Verfahrens in der Industrie optimiert. Die hergestellten Faserstoffe werden im industrieüblichen Blowline-Verfahren beleimt und anschließend zu MDF verpresst. Die Herstellungs- und Pressbedingungen der MDF erfolgt unter industrieüblichen Bedingungen (Art und Menge des Klebstoffs, Formaldehydfänger, Paraffin, Presszeit etc.). An Hand der gewonnenen Erkenntnisse werden mehrere Industrieversuche bei Varioboard durchgeführt. An den MDF werden der Alkaligehalt, die physikalisch-technologischen Eigenschaften sowie Emissionen an Formaldehyd und anderen flüchtigen organischenVerbindungen (VOC) ermittelt. | Das Vorhaben zielte auf die Optimierung eines neuen chemo-thermomechanischen (CTMPFaseraufschlussverfahrens (CTMP-Prozess) für die Herstellung von MDF. Im Pilotmaßstab bei der Fa. Varioboard wurden vier verschiedene Serien von MDF hergestellt, deren Ergebnisse Aussagen über den Einfluss der Chemikaliendosierung und der Presszeiten auf die physikalisch-technologischen Eigenschaften der Platten sowie über ihre Emission an Formaldehyd und flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) zulassen. Für die Übertragung der im Pilotmaßstab gewonnenen Versuchsergebnisse auf die Verhältnisse in der Industrie war es notwendig, Änderungen an den Anlagen vorzunehmen, um die für den Aufschluss notwendigen Chemikalien während des laufenden Betriebs einzuführen. Es zeigte sich nach den vorgenommenen Änderungen, dass das Verfahren auf die Industrie übertragbar ist. Mit dem Verfahren können MDF unter konventionellen Pressbedingungen hergestellt werden. | Schenk Tel.: +49 391 2423-146 Varioboard GmbH Im Lipperfeld 5 b 46047 Oberhausen | X | FPNR |
| 01.03.2007 | 31.05.2009 | 22001307 | Verbundvorhaben: Pilotprojekt Lignocellulose-Bioraffinerie; Teilvorhaben 6: Anwendungstechnische Untersuchungen mit Schwerpunkt auf ionischen Flüssigkeiten | Das Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung eines technischen Prozesses zum Aufschluss von lignocellulosehaltigen Rohstoffen wie Buche und Pappel und deren Auftrennung in ihre Komponenten (Cellulose, Hemicellulosen und Lignin). Es sollen für das Konzept aussichtsreiche ionische Flüssigkeiten identifiztiert, synthetisiert und charakterisiert werden. Weiterhin sollen die aufgrund von Basisuntrsuchungen am Besten geigneten ionischen Flüssigkeiten den Projektpartnern in ausreichender Menge zur Verfügung gestellt werden. Die Verwertung ist auf folgende Weise möglich: Patentierung des Verafhrens und oder der am besten geeigneten spezifischen ionischen Flüssigkeit. Kommerzieller Vertrieb der ionischen Flüssigkeiten. Weiterverarbeitung der Inhaltsstoffe zu wertvollen Substanzen wie z.B. Antioxidantien oder APIs und deren Vertrieb. | Verschiedene Extraktionsverfahren der Inhaltsstoffe aus Buchen- und Pappelholz erbrachten nur geringe Mengen Triterpene, die für eine wirtschaftliche Nutzung zu gering ist. Die Verfahren lassen sich aber auf andere Holzarten übertragen. Aufschluss und Komponententrennung auf Basis des Organosolv-Verfahrens konnten für die Anforderungen der Bioraffinerie im 1-kg-Maßstab optimiert werden und auf ein kontinuierliches Extraktionsverfahren im 10-kg-Maßstab mit Lösungsmittelrückgewinnung übertragen werden. Aufschlüsse mit Komponententrennung in ionischen Flüssigkeiten sind möglich, aber wirtschaftlich nicht konkurrenzfähig. Die enzymatische Hydrolyse der Cellulosefraktion zu fermentierbarer Glucose war mit über 80 % der theoretischen Ausbeute mit kommerziellen Enzymen möglich. Die Hemicellulosefraktion wurde größtenteils bereits im Aufschluss zu C5-Zuckern hydrolysiert, die ebenfalls fermentierbar waren. Das schwefelfreie Lignin konnte erfolgreich in thermo- und duroplastischen Werkstoffapplikationen eingesetzt werden. Im Ergebnis der ökonomischen und ökologischen Bewertung kann eine Lignocellulose-Bioraffinerie mit einer Kapazität von 400.000 t/a wirtschaftlich und ökologisch sinnvoll betrieben werden. Ein Konzept für eine Pilotanlage wurde erstellt, deren Errichtung und Betrieb Gegenstand eines Folgeantrags wird. | Dr. Marc Uerdingen Tel.: +49 6151-72 33760 marc.uerdingen@merckgroup.com Chemitra Gesellschaft mit beschränkter Haftung Nattermannallee 1 50829 Köln | X | FPNR |
| 01.10.2008 | 30.09.2011 | 22001308 | Verbundvorhaben: Neuartige Polymere auf Basis von Triglyceriden; Teilvorhaben 1: Entwicklung von Katalysatoren und Herstellung neuer Monomere | Das Gesamtziel des geplanten Vorhabens ist die Erzeugung von Polymeren aus HO-Sonnenblumenöl. Teilziele sind dabei (i) die Herstellung von monomeren Triglyceriden sowie deren bifunktionellen Hydrolyseprodukten mit einem möglichst hohen Anteil von omega-Substitution, (ii) deren Polymerisation zu Polyurethanen und Polyamiden. Die isomerisierende Hydroformylierung von Triglyceriden aus HO-Sonnenblumenöl zu einem möglichst hohen Anteil von omega-formylierten Verbindungen ist die Basisreaktion, darauf aufbauend sollen Formylgruppen in Amino-,Carboxyl- und Hydroxygruppen überführt werden. Eine ausgefeilte GC- und HPLC-Analytik soll den Anteil von n-Formylderivaten nachweisen. Langfristig soll in Zusammenarbeit mit den beteiligten Industrieunternehmen ein Scale-up in Angriff genommen werden. Es wird erwartet, dass die erhaltenen Polyole die Nachteile bisher bekannter Produkte (Weichmachereffekt von Seitenketten) umgehen und sich für den Bereich der Hart- und Weichschäumen als auch der thermoplastischen Polyurethane eignen. Weiterhin soll die Verarbeitung von langkettigen Aminen zu neuartigen Polyamiden mit verbesserten Materialeigenschaften untersucht werden. | Im Verbundvorhaben wurden chemisch katalysierte Prozesse entwickelt, um in hohen Ausbeuten aus Triglyceriden (bspw. hoch ölsäurehaltigem Sonnenblumenöl) langkettige und omega-funktionalisierte Chemikalien (1,19-Nonadekansäure, 1,19-Nonadekanol und 1,19-Nonadekandiamin) zu gewinnen. Aus den so gewonnenen Monomeren wurden neuartige hochwertige Polymere zur Herstellung von Polyamiden, Polyurethanen (Formulierungen und thermoplastischen Polyurethane) hergestellt und anwendungstechnische Charakterisierungen der erhaltenen Polymere durchgeführt. Die hergestellten Polyurethane und Polyamide verfügen über interessante Gebrauchseigenschaften wie Transluzenz, gute Elastizität und Rückstelleigenschaften sowie eine auffallend gute Hydrolysebeständigkeit. Im Teilvorhaben 1 wurde ein neuartiges chemisch katalysiertes Direktsyntheseverfahren zur Herstellung von 1,19-Nonadekansäuredimethylester aus hoch ölsäurehaltigem Sonnenblumenöl (HOSO) entwickelt, optimiert und in den Technikumsmaßstab überführt. Dieses neuartige Verfahren ermöglicht in einem Schritt die Umesterung, Isomerisierung und die nachfolgende Methoxycarbonylierung von HOSO in Ausbeuten von bis zu 90%. Dies eröffnet neue technisch interessante Syntheserouten zur Herstellung von bifunktionellen Oleochemikalien, die als Polymerbausteine nutzbar sind. Andere Verfahren wie die Selbstmethathese oder die biotechnologische omega-Oxidation erreichen deutlich geringere Ausbeuten. Das Direktsyntheseverfahren wurde patentrechtlich weltweit geschützt. Um die generelle Nutzbarkeit dieses Verfahrens zu testen, wurde auch 1,23-Tricosandimethylester aus Erucasäuremethylester erfolgreich hergestellt. | Dr. Angela Köckritz Tel.: +49 3063924325 angela.koeckritz@catalysis.de Leibniz-Institut für Katalyse e.V. Albert-Einstein-Str. 29 a 18059 Rostock | X | FPNR |
| 01.05.2009 | 31.10.2014 | 22001309 | Forschungsverbund: Integrierte chemisch-biotechnologische Herstellung von Synthesebausteinen auf Basis nachwachsender Rohstoffe in einer Bioraffinerie; Teilvorhaben 4: Rohstoffaufbereitung, Entwicklung und Produktion von Katalysatoren sowie Gewinnung der Synthesebausteine | Das Projekt ist getragen von der Vision der Integrierten Verbundproduktion auf Basis nachwachsender Rohstoffe und der durchgängigen Entwicklung vom Labor- bis zum Produktionsmaßstab. Dieser Ansatz ist neuartig und wurde bisher noch nicht realisiert. Die durchgängige Entwicklung von Prozessen und Verfahren zur Nutzungnachwachsender Rohstoffe vom Labor- bis zum Produktionsmaßstab in einer Bioraffinerie ist ein entscheidender Faktor für die erfolgreiche Umsetzung des vorgeschlagenen Konzeptes. AP1: Auswahl alternativer heimischer pflanzlicher Öle mit technologisch wichtigen funktionellen Inhaltsstoffen.AP2: Screening nach und Charakterisierung von Esterasen und Lipasen.AP3: Enzymscreening, Untersuchung und verfahrenstechnische Optimierung der vollständigen und partiellen enzymatischen Fettspaltung, Enzymscreening, Untersuchung und verfahrenstechnische Optimierung der regioselektiven Fettspaltung. Die identifizierten und optimierten Enzyme werden patentiert und danach als Enzyme vermarktet und in Verfahren zur Herstellung von hochwertigen Produkten eingesetzt werden. Die Resultate dieses Projekts würden daher auf zwei Wachstumsmärkten (Transformation nachwachsender Rohstoffe, Industrieenzyme) kommerzialisiert werden und hier die führende Stellung des Standortes absichern. Für die Firma EUCODIS Bioscience selbst wäre dies ein weiterer Meilenstein für seine strategische Entwicklung (eigene Produkte, Erreichen der kritischen Größe für einen IPO). | Im Teilvorhaben 4 wurde eine Vielzahl neuer Lipasen hergestellt und hinsichtlich Fettsäurespezifität, Pflanzenölhydrolyse, Regiospezifität sowie Umesterungs- und Veresterungsfähigkeit untersucht und charakterisiert. Diese Daten über die Eigenschaften der neuen Biokatalysatoren waren die Voraussetzung für den gezielten Einsatz der Enzyme in hochspezifischen Prozessen. Zur Spaltung langkettiger Derivate eigneten sich insbesondere die später für Öl-und Fettsäureverarbeitung favorisierten 1,3-spezifischen Eucodis Lipasen EL012, EL013, EL016 und EL070. Die Hydrolyse von emulgiertem Senföl, Drachenkopföl, Krambeöl und Holunderkernöl wurde im Rahmen des Projekts optimiert und quantifiziert. Die effiziente, maximal eintägige Inkubation von Pflanzenöl und Lipase unter Einsatz von geringsten Mengen Lösemitteln resultierte bei 30°C in einem vollständigen Abbau aller Triglyceride. Weitere Optimierung wird später den kompletten Verzicht auf organische Lösemittel ermöglichen. Die erfolgreiche Veresterung von Fettsäuren mit Methanol gelang zunächst für Oktan-, Öl und Arachinsäure in Toluol, später zusätzlich für Palmitinsäure mit Isopropanol, Cetylalkohol und Retinol. Ein lösemittelfreier Prozess wurde für die Synthese von Oleyloleat etabliert. Die enzymatische Umesterung der Pflanzenöle zu Fettsäuremethylestern wurde ebenfalls analysiert und optimiert. Während EL012 und EL070 Produkte gleich der chemischen Umesterung lieferten, kam es mit EL013 zu einer Akkumulation von Palmitinsäure und trans-Ölsäure sowie zu einer Abreicherung langkettiger Fettsäuren. Diese Prozesse werden bisher fast ausschließlich klassisch-chemisch durchgeführt, und erfordern neben dem Einsatz von starken Säuren und Basen auch höhere Prozessenergien, da diese Prozesse bei hohen Temperaturen (>100-120°C) durchgeführt werden. Durch den Einsatz der Lipasen können die Prozesse nun bei geringeren Temperaturen (<60°C) unter Verzicht auf starke Säuren und Basen umweltverträglich durchgeführt werden. | Dr. Jan Modregger Tel.: +43 1 890 08 04-20 modregger@eucodisbioscience.com EUCODIS Bioscience GmbH Deutschland Heinrich-Damerow-Str. 4 06120 Halle (Saale) | X | FPNR |
| 01.03.2012 | 30.09.2012 | 22001312 | Innovative Gerstensorten als Nachwachsender Rohstoff - Weiterführung zur Erschließung neuer technologischer und industrieller Verwertungsmöglichkeiten für Produkte aus waxy-Gerste | Im Rahmen des Verbundprojektes (FKZ:22019508 ) konnten u.a. Versuche zur grundsätzlichen Eignung von kationischem waxy-Gerstenmehl zur Steigerung der Trockenfestigkeit von Papier durchgeführt werden. Da die Ergebnisse dieser Versuche positiv sind, dienen diese weiterführende Versuche dem Scale-up. Desweiteren wurde ein besonderes Potenzial der waxy-Gerste hinsichtlich der Wasserbindungs- und Immobilisierungseigenschaften festgestellt. Die durchgeführten Versuche und erhaltenen Ergebnisse aus diesem Segment bilden die Grundlage für weiterführende Entwicklungsarbeit zur Verwendung von waxy-Gerste-Produkten in Quell- und Bindemitteln. Hierbei soll insbesondere ein Einsatz in Bohrspülungen und Baustoffen untersucht werden. Die Versuche im Bereich Papier umfassen die kleintechnische (ca.50kg) Herstellung von kationischem Gerstenmehl im semi-dry-Verfahren sowie dessen Charakterisierung und Anwendungstechnische Untersuchung (Steigerung der Trockenfestigkeit von Papier). Für den Bereich Quellmittel sind Versuche zur Herstellung von waxy-Gerstenmehlen mit unterschiedlichen Quelleigenschaften und entsprechende Anwenundgsuntersuchungen in den Bereichen Gips (u.a. Stellmittel, Kristallisation, Abbindezeit) und Bohrschlämmen (u.a. Quellverhalten, Wasseraufnahme, Viskosität, Simulation einer hydrogeologischen Bohrung). | Dipl.-Ing. (FH) Robin Knapen Tel.: +49 33200 89-254 r_knapen@ilu-ev.de Institut für Lebensmittel- u. Umweltforschung e.V. Papendorfer Weg 3 14806 Bad Belzig | X | FPNR | |
| 01.08.2013 | 31.12.2016 | 22001313 | ERA-Bioenergy: Genetische Anpassung von Sorghum - Genombasierte Züchtung einer erneuerbaren Bioenergiepflanze der zweiten Generation für Europa (GAS); Teilvorhaben 3 | Das Ziel von ERANET-GAS ist die Implementierung der genomischen Selektion zur Entwicklung von leistungsstarken Sorghumhybriden für die Biogasproduktion. Die Vorhersage der Leistung von Testhybriden ist Voraussetzung für die Entwicklung neuer Sorghumsorten. Bislang basierte die Leistungsvorhersage ausschließlich auf phänotypischen Tests und ist somit sehr ressourcenaufwändig. Durch genomische Selektion kann die phänotypische Leistungsvorhersage ergänzt oder gar ersetzt werden und das Zuchtprogramm kann somit wesentlich effizienter gestaltet werden. Die KWS SAAT AG ist schwerpunktmäßig an folgenden Arbeitspaketen beteiligt: i) Phänotypisierung von F1 Hybriden an sechs Standorten, ii) Genotypisierung der Elternlinien mit einem Set an genomweiten SNP Markern und iii) Entwicklung und Anwendung von Modellen für die genomische Selektion zur Leistungsvorhersage von Testkreuzungen. | Dipl. agr. biol. Silke Wieckhorst Tel.: +49 5561-311 1082 s.wieckhorst@kws.com KWS SAAT SE & Co. KGaA - Institut für Pflanzenzüchtung Grimsehlstr. 31 37574 Einbeck | X | FPNR | |
| 01.12.2017 | 31.12.2021 | 22001316 | Verbundvorhaben: Erfassung und Regionalisierung von Humuseigenschaften mittels VIS-NIR und digitaler Bodenkartierung; Teilvorhaben 1: Modellentwicklung und -anwendung für die Regionalisierung von Humuseigenschaften in der Standortskartierung - Akronym: DIGI-Humus | Die Darstellung von Humuseigenschaften in Karten ist Verfahrensbestandteil der Forstlichen Standortkartierung in den ostdeutschen Bundesländern. Dabei ist die Humusform bodenchemisch über pHWert, C/N-Verhältnis und Basensättigung in der Humusauflage und der obersten Mineralbodenschicht definiert. Während im nordostdeutschen Tiefland ein Ansatz über den Zeigerwert der Bodenvegetation etabliert ist, fehlt bisher eine entsprechende Methode für die Standortregionen Mittelgebirge und Hügelland. Das Ziel ist, über vereinfachte Messverfahren (Vis-NIR-Spektroskopie), Verdichtung und räumliche Optimierung der Probennahme sowie robuste Modellierungstechniken mit geringem Prozessierungsaufwand räumlich differenzierte Humusinformationen für die nachhaltige Waldbewirtschaftung bereitzustellen. Um eine hinreichend genaue Vorhersage zu gewährleisten, werden dafür flächenhafte Informationen zu Relief, Boden, Klima, Vegetation, Geologie, geografischer Lage und anthropogenen Einflüssen als Prädiktoren verwendet. Die Modelle werden anhand der Analysedaten von sächsischen Humusproben aus der BZE-II, deren räumlicher Verdichtung und zusätzlichen Beprobungen in Testgebieten trainiert und validiert. In einem Testgebiet im mittelsächsischen Lösshügelland (Zellwald) wurde das Verfahren mit einer von Altdaten unabhängigen Probennahme getestet. Es folgten laborchemische und Vis-NIR-Spektralanalysen, räumliche Prognose und die Darstellung der Modellergebnisse als kontinuierlich und klassifizierte Datensätze sowie die räumlichen Muster von Modellunsicherheiten. | Wesentliches Ergebnis des Teilvorhabens ist, dass es gelang mit der Auswahl und Anwendung geeigneter Modellwerkzeuge Karten mit Humuseigenschaften zu erzeugen (siehe Abbildung 5 in II.1) und in ein Gesamtverfahren zu integrieren (siehe Abbildung 4 in II.1) sowie in einem Methodenleitfaden nachvollziehbar zu dokumentieren (Becker et al. 2022). Mit dem Algorithmus Quantile-Regression-Forests (QRF), einer speziellen Form von Ensemble-Modellierung auf Basis von Entscheidungsbäumen (CART) lassen sich sowohl Prognosen als auch räumlich diskrete Unsicherheitsabschätzungen vornehmen. Durch Kombination mit objektiver Prädiktorenauswahl (Recursive Feature Elimination) und Parallelisierung der Berechnungsprozesse auf einem Desktoprechner können auch unter Praxisbedingungen mit vertretbarem Zeitaufwand (Rechenzeit) für Waldgebiete bzw. forstliche Wuchsbezirke anwendbare Ergebnisse erzielt werden. Im Rahmen der Arbeit wurde auch das große Einsatzpotenzial von SENTINAL-2-Daten insbesondere vorprozessierten multitemporalen Metriken (FORCE) als flächendeckende Informationsgrundlage zur Vegetation (Prädiktor) erschlossen. Mit dem Einsatz wurde die Prognosegüte etablierter, aus Satellitendaten abgeleiteter Vegetationsindikatoren (z.B. NDVI) deutlich übertroffen. | Dr. Rainer Petzold Tel.: +49 3501 542-463 rainer.petzold@smul.sachsen.de Staatsbetrieb Sachsenforst - Kompetenzzentrum Wald und Forstwirtschaft - Referat Standortserkundung/Bodenmonitoring/Labor Bonnewitzer Str. 34, OT Graupa 01796 Pirna | X | FPNR |
| 01.04.2017 | 30.11.2017 | 22001317 | Sonderschau Forstwirtschaft 4.0 im Rahmen der 4. KWF-Thementage - Akronym: Sonderschau | Ziel des geplanten Vorhabens ist es, die Praxisdemonstrationen bei den 4. KWF-Thementagen durch eine Sonderschau "IT im Forst" zu ergänzen, die ein Fachprogramm umfasst, bei der die Möglichkeiten aufgezeigt werden, wie ressourcenoptimierte und nachhaltige Waldbewirtschaftung durch den Einsatz von IT erfolgen kann. Arbeitsplanung 1. Erarbeitung der Inhalte der Sonderschau Ziel dieses Arbeitspaketes ist die Erstellung eines inhaltlichen Konzeptes für die Sonderschau "It im Forst". 2.Erarbeitung der Präsentationsformate Hier sollen geeignete Formate für die Vermittlung und Präsentation der Inhalte aus AP1 festgelegt werden. Dies wären Erarbeitung der Themeninseln, Ansprache von Partnern, Planung der Sonderschau. Erstellung des Workshop-Programms. 3. Bewerbung der Sonderschau Ziel ist die Bewerbung der Sonderschau während der gesamten Vorbereitungszeit in geeigneter Weise. Planung von PR-Maßnahmen, Ansprache von Fachautoren, Erstellung und Verteilung von Info-Material, Einrichtung des Sonderschaubereichs auf der Website der KWF-Thementage. 4. Umsetzung der Sonderschau und Evaluierung Auswahl und Vorbereitung geeigneter Flächen, Koordination Messebau, Durchführung der Sonderschau "IT im Forst, Entwurf eines Fragebogens (Evaluierung), Durchführung der Evaluierung | Prof. Dr. Ute Seeling Tel.: +49 6078 785-21 projekte@kwf-online.de Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF) Spremberger Str. 1 64823 Groß-Umstadt | FPNR | ||
| 01.09.2018 | 31.12.2020 | 22001318 | Verbundvorhaben: Biobasierte Schmier- und Verfahrensstoffe in der nachhaltigen öffentlichen Beschaffung - Bestandsaufnahme und Handlungsempfehlungen; Teilvorhaben 2: Bestandsaufnahme und empirische Untersuchungen - Akronym: NOEBIO | Im Rahmen des Projektes werden für Entscheidungsträger auf Bundesebene (Beschaffungsverantwortliche) Unterstützungs- und Informationsangebote erarbeitet, die die Berücksichtigung biobasierter Produkte im Einkauf (exemplarisch hier umweltschonende Schmier- und Verfahrensstoffe) vereinfachen und den Einsatz dieser umweltfreundlichen Substitute unterstützen. Das Projekt liefert ferner belastbare Zahlen zu substituierbaren Mengen in der öffentlichen Beschaffung (Schwerpunkt Bundesebene) sowohl für den reinen Produkteinkauf, als auch den indirekten Einsatz über Dienstleistungsvergaben. Darüber hinaus fördert das Projekt exemplarisch den dialogischen Austausch zwischen Anbietern und potenziellen Anwendern sowie weiteren relevanten Stakeholdern durch eine Veranstaltungsreihe zum Thema. | Univ.-Prof. Dr.-Ing. Katharina Schmitz Tel.: +49 241 80-477-01 katharina.schmitz@ifas.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Institut für fluidtechnische Antriebe und Steuerungen Campus-Boulevard 30 52074 Aachen | X | FPNR | |
| 01.05.1998 | 31.07.2001 | 22001396 | Begleitung der Betriebsphase der mit Rapsölmethylester gefeuerten Energieversorgungsanlage des Deutschen Bundestages, Berlin | Im Rahmen des Vorhabens wurde die Betriebsphase der Energieversorgungsanlagen im neuen Bundestagsgebäude in Berlin wissenschaftlich begleitet. Der Reichstag und verschiedene andere Gebäude werden durch dezentrale Blockheizkraftwerke auf Basis von Verbrennnungsmotoren mit Strom und Wärme versorgt. Dazu ist ein komplexes Energieversorgungssystem vorgesehen, welches neben der Energieerzeugung durch Motoren auch die Wärmespeicherung im Aquifer vorsieht. Als Motorenkraftstoff, aber auch als Zusatz zum Heizöl EL der Spitzenkesselanlage wird vom Ältesterat der Einsatz von Rapsölmethylester (RME) präferiert. RME ist ein relativ neuer Kraftstoff, welcher sich durch weitgehende CO2-Neutralität auszeichnet. Ziel des geplanten Vorhabens war es, die Verwendung von RME in den Anlagen des Bundestages unter den Aspekten Betriebsverhalten und technische Zuverlässigkeit, Energiebilanz, Emission und Wirtschaftlichkeit zu untersuchen. Aus den Ergebnissen sollten Empfehlungen zur Optimierung der Anlage und zu den Grenzen und Möglichkeiten des RME-Einsatzes in Blockheizkraftwerken abgeleitet werden. | Das IER kommt im Ergebnis der wissenschaftlichen Begleitung der Betriebsphase der mit Rapsölmethylester betriebenen Energieversorgungsanlage des Deutschen Bundestages zu folgenden Ergebnissen: a) Das Betreiben der MHKW-Anlage und des Heizkessels bereitet unter betriebstechnischen Gesichtspunkten keine grundlegenden Probleme. Aufgetretene Störungen (insb. Leckagen der Kraftstoffleitungen) konnten behoben werden. Es wird in der Vergleichsbetrachtung RME/Heizöl/Erdgas hervorgehoben, das ein Anlagenbetrieb mit Erdgas die günstigsten Standzeiten und Serviceintervalle aufweist. b) Die direkten Schadgasemissionen liegen aufgrund der aufwendigen Abgasreinigung (Partikelfilter, SCR-Anlage, Oxidationskatalysator) bei RME- und Heizölbetrieb auf sehr niedrigem Niveau. Es wird hervorgehoben, das vergleichbare bzw. z.T. noch geringere Emissionswerte bei Erdgasbetrieb mit einem wesentlich geringerem technischen Aufwand zu erreichen wären. c) Im Ergebnis der Ökobilanzierung wird herausgestellt, dass bei RME-Betrieb eine signifikate Reduktion beim Verbrauch erschöpflicher Ressourcen realisiert wird. Auch hinsichtlich des Treibhaus-Effektes führt der RME-Betrieb gegenüber Heizöl und Erdgas zu geringeren Umweltbelastungen. Dem gegenüber steht jedoch ein höheres Versauerungspotential und stratosphärisches Ozonabbaupotential. d) Die Vollkostenrechnung ergab, dass die Wirtschaftlichkeit im wesentlichen durch die Brennstoffkosten beeinflusst wird. Im Vergleich zum ausschließlichen Einsatz von Heizöl oder Erdgas führt der Betrieb mit RME zu deutlichen Mehrkosten. e) In der Schlussbetrachtung wird auf die Option hingewiesen, die Umweltbelastungen des PME/RME Einsatzes in stationären Anlagen dadurch zu reduzieren, dass "künftig vermehrt Brennstoffsorten eingesetzt werden, deren Produktion und Bereitstellung z.B. infolge der Verwendung von biogenen Rückständen als Ausgangsstoffe mit deutlich geringeren Umweltbelastungen einhergehen". | Dr. Martin Kaltschmitt Tel.: +49 711 78061-16 mk@ier.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Energiewirtschaft und rationelle Energieanwendung (IER) Heßbrühlstr. 49 a 70565 Stuttgart | FPNR | |
| 01.09.1999 | 31.12.2000 | 22001398 | Ausstellungsbeitrag Nachwachsende Rohstoffe im dezentralen Expo-Projekt Nachhaltiger Landbau in Hannover | Die EXPO 2000 soll auf dem benachbarten Gelände des Kronsberghofs durch eine Ausstellungsbeitrag zum nachhaltigen Landbau ergänzt werden. Neben Anbau und Produktion von Nahrungs- und Futtermitteln wird auch das Thema nachwachsende Rohstoffe aufgegriffen. Während ein Rohstoffgarten ausgewählte Pflanzen und ihre Gewinnung darstellt, vermittelt ein Infoterminal in einem zentral gelegenen Pavillon nähere Informationen zu Verarbeitung und Produkten. Schwerpunkte sollen auf den Themen Pflanzenfasern/Cellulose und Bioenergie liegen. | Der Ausstellungsbeitrag entstand wie geplant und kann als konzeptionell und gestalterisch gelungen bezeichnet werden. Die darin aufgearbeiteten Themenbereiche zu nachwachsenden Rohstoffen waren vor allem geeignet Schülergruppen anschaulich über das Thema nachwachsende Rohstoffe zu informieren. | Rottmann- Meyer Tel.: +49 511 3665-396 Landwirtschaftskammer Niedersachsen Johannssenstr. 10 30159 Hannover | FPNR | |
| 01.01.2001 | 31.12.2003 | 22001400 | Verbundvorhaben: Saccharosefolgechemie II: Teilvorhaben 7: Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen auf Kohlenhydrat-Basis in der Lackindustrie | Im Rahmen dieses Vorhabens sollen niedermolekulare Kohlenhydrate und davon abgeleitete Polymere in einem Anwendungsscreening auf ihre Eignung als neuartige Lackrohstoffe getestet werden. Es soll geprüft werden, inwieweit die spezifischen Eigenschaften der Zuckerderivate wie Hydrophilie, biologische Abbaubarkeit und Oberflächenaktivität zu neuen Qualitätsmerkmalen in Beschichtungsstoffen führen können. Der Schwerpunkt der Arbeiten liegt in der lacktechnischen Charakterisierung neuartiger Zuckerderivate im Hinblick auf eine Verwendung in modernen Wasserlacken. Die Untersuchung der Wechselwirkungen der modifizierten Kohlenhydrate mit den anderen Lackrohstoffen und die Ermittlung der resultierenden makroskopischen Effekte soll zur Formulierung geeigneter Richtrezepturen führen. | Im Rahmen dieses Vorhabens wurden niedermolekulare Kohlenhydrate und davon abgeleitete Polymere in einem Anwendungsscreening auf ihre Eignung als neuartige Lackrohstoffe getestet. Der Schwerpunkt der Arbeiten lag in der lacktechnischen Charakterisierung neuartiger Zuckerderivate im Hinblick auf eine Verwendung in modernen Wasserlacken.Von insgesamt 23 Untersuchungsmustern (Zuckerderivate des Kooperationspartners TU Braunschweig) zeichneten sich insgesamt 4 Produkte für den Einsatz als Dispergierhilfsmittel in wässrigen Beschichtungsstoffen durch gute Eigenschaften aus. Für die Untersuchung der Verträglichkeiten der Zuckerderivate in Dispersionsfarben wurde ein Modelllack, bestehend aus einem Reinacrylat als Bindemittel und einem geeigneten Titandioxid als Pigment rezeptiert. Zur Bewertung der Verträglichkeiten wurden die Zuckerderivate in den Modelllack eingearbeitet und zur Filmbildung und Aushärtung auf inerte Untergründe appliziert. Die Lacklösungen und die ausgehärteten Filme wiesen optisch keine Mängel auf. Da im Lackbereich Phasengrenzflächenphänomene eine bedeutende Rolle für die Stabilität der Lacke spielen, ist der Einsatz von Zuckerderivaten als Dispergierhilfsmittel und Emulgator mehr als denkbar. Zur Untersuchung der Eignung der Zuckerderivate als Dispergierhilfsmittel wurden Wasserlack-Rezeptierungen mit empfohlenen Richtrezepturen (Empfehlungen des Bindemittelherstellers) vorgenommen. Bei der Formulierung handelt es sich um einen wässrigen Einkomponenten-Metalllack. Die bisherigen Untersuchungen deuten darauf hin, dass die Zuckerderivate als Dispergiermittel in Wasserlacken geeignet sein könnten, aber zur Klärung der technischen Eignung sind weitere Untersuchungen bei Anwenderfirmen erforderlich. Es wird durch das ILF angestrebt und geprüft, inwieweit als Anschlussarbeit ein Industrieprojekt initiiert werden kann. | Dr. Renate Jentzsch Tel.: +49 391 6090-0 contact@lackinstitut-magdeburg.de Institut für Lacke und Farben e.V. (iLF) Fichtestr. 29 39112 Magdeburg | FPNR | |
| 02.05.2005 | 31.12.2006 | 22001405 | Neue biogene Komponenten für umweltfreundliche Lacke | Technische Gewinnung eines biogenen Lacksikkatives + Gewinnung des fetten Calendulaöls Nach 6 Mon.: Schnelltest entwickelt + Calendualöl gewonnen; nach 12 Monaten Extraktionsmittels und -bedingungen ausgewählt; nach 18 Monaten: Erprobung der Komponenten in den entsprechenden Produkten von Livos Im Jahre 2004 wurden allein in Deutschland im ersten Quartal 20.528 t lufttrocknende Alkydharzlacke hergestellt. Bei einer geschätzten Zugabe von 0,5% Trockenstoff, bezogen auf die Gesamtformulierung, würde das einen Bedarf von 102,64 t ausmachen, oder jährlich 410,56 t Trockenstoff.Bei einem geschätzten Preis von 5€/kg Trockenstoff beläuft sich das jährliche Volumen auf etwa 2 Mio. €. Alleine die Menge an Trockenstoffen, die von den Naturfarbenherstellern benötigt wird, beläuft sich auf ein jährliches Kostenvolumen von ca. 40.000€ mit steigender Tendenz. Eine Substitution der Schwermetalle in den Trockenstoffen gegen eine pflanzliche Substanz ist sicherlich für beide Anbietergruppen attraktiv, gerade auch in Hinblick auf REACH und weitere gesetzliche Einschränkungen. Daneben wird eine solche Substitution auch die Akzeptanz der Produkte bei den Verbrauchern erhöhen. | Im Teilgebiet 1 des Projektes wurden an der Hochschule Neubrandenburg feinteilige, lipoxygenasehaltige Enzympulver aus gekeimten Leguminosen-Saaten hergestellt und anschließend bei LIVOS auf ihre Verwendbarkeit als Trockenstoffe für umweltfreundliche Lacke getestet. Es konnte eine reproduzierbare Methode entwickelt werden, um verschiedene Leguminosen- Saaten mit einem Anteil von > 90 % zum Auskeimen zu bringen. Zum Einsatz kamen: Sojabohnen, Mungobohnen, Erbsen, Ackerbohnen und blaue Lupinen. Aus den Keimlingen wurde durch Mahlen, Trocknen, Entfetten und Extrahieren ein lipoxygenasehaltiger Rückstand gewonnen. Messungen der Enzym-Aktivität ergaben, dass nur Sojabohnen- und Mongobohnen-Extrakt eine trocknungsbeschleunigende Wirkung haben. Im Teilgebiets 2 des Projektes wurde in der Forschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern Calendula officinalis L. ökologisch angebaut, die Saat geerntet und daraus ein fettes Öl extrahiert und dieses dann bei LIVOS hinsichtlich der Qualitäten als Bindemittel in umweltfreundlichen Farben und Lacken getestet. Trotz des vollständigen Verzichts auf Dünge- und Schädlingsbekämpfungsmittel während der gesamten Anbauphase konnte 2005 ein Samenertrag von 13,3 dt/ha erbracht werden. Der durchschnittliche Rohfettgehalt der Calendulasaat betrug ca. 19 % (2005). Die für die technische Anwendung besonders interessante Calendulasäure ist mit knapp 48 % der Hauptbestandteil des Calendulaöls. Das Öl wurde an der Hochschule Neubrandenburg aus fein vermahlener Saat mit Hilfe einer Standardextraktionstechnik mit Petrolether mit einer Ausbeute von bis zu 19,5 % gewonnen. Mit einer Probe dieses Öls wurden bei LIVOS Tests bezüglich der Eignung als Inhaltsstoff von umweltfreundlichen Holzbeschichtungsmitteln durchgeführt und aufgrund der positiven Ergebnisse verschiedene Produkte mit Calendulaöl hergestellt. Diese zeichneten sich vor allem durch ein hohes Eindringvermögen in die Holzstruktur sowie den sehr dezenten Geruch aus. | Dr. Rüdiger Filbrich Tel.: +49 5825 88-0 labor@livos.de Livos Pflanzenchemie- Forschungs- und Entwicklungsgesellschaft mbH & Co Kommanditgesellschaft - Abt. Forschung und Entwicklung Auengrund 10 29559 Wrestedt | X | FPNR |
| 01.03.2007 | 28.02.2009 | 22001407 | Entwicklung des Kriterien- und Kennzeichnungssystems für nachhaltige Baustoffe - natureplus - zur Information der Verbraucher und zur Förderung der Innovation und Verbreitung von Bauprodukten aus nachwachsenden Rohstoffen | Auf wissenschaftlicher Basis werden Kriterien und Schwellenwerte für unter Nachhaltigkeitsgesichtspunkten auszeichnungswürdige Bauprodukte festgelegt. Produkte aus nachwachsenden Rohstoffen werden in ihrer Akzeptanz gefördert. Bauherren und gewerbliche Bauakteure erhalten ein verlässliches Informationssystem zur vereinfachten Produktauswahl. Innovative KMU profitieren durch verlässliche Orientierung für ihre F+E-Arbeit. Durch ein Expertengremium wird das verfügbare Wissen gesammelt und unter dem Gesichtspunkt der Labelvergabe (Gewichtung und Grenzwertbildung) aufbereitet. Nach einem Diskussions- und Entscheidungsprozess unter Einbeziehung der gesellschaftlichen Interessensgruppen werden auf der Grundlage der Basiskriterien und Produktgruppenrichtlinien die Vergaberichtlinien für einzelne Bauprodukte formuliert. Auf der Grundlage der im Vorhaben erarbeiteten Kriterien und Schwellenwerte können Hersteller ihre Produkte zertifizieren lassen und von der wachsenden Bekanntheit des Labels natureplus profitieren. Dadurch wird die Innovationstätigkeit der KMU effektiver und kostengünstiger, Produkte aus nachwachsenden Rohstoffen wettbewerbsfähiger, und ihre rasche Verbreitung.gefördert. | In der Zeit vom 01.03.2007 bis 28.02.2009 hat die unabhängige Kriterienkommission von natureplus e.V. insgesamt 33 Vergaberichtlinien für das Qualitätszeichen natureplus® für Bauprodukte aus nachwachsenden Rohstoffen neu erarbeitet oder wesentlich überarbeitet, mit den Interessensgruppen diskutiert und schließlich in Kraft gesetzt. Die Vergaberichtlinien sind allen Interessenten im Internet (http://www.natureplus.org/natureplus/vergaberichtlinien/) frei zugänglich. Im Zuge der Erarbeitung der Richtlinien wurden einige grundlegende wissenschaftliche Fragestellungen aus dem Bereich der Bewertung von Umwelt- und Gesundheitsrisiken geklärt bzw. Lösungen gefunden, welche die Berücksichtigung dieser Fragestellungen im Zertifizierungsverfahren ermöglichen. So wurden folgende Aufgaben aus dem Grundlagenbereich von der Kommission bearbeitet: Anpassung des natureplus-Zertifizierungsverfahrens an die Vorgaben der ISO 14020 ff. sowie an die Weiterentwicklung anderer europäischer Normen und Einbettung des natureplus-Zertifikats in die Normungsarbeit der Deutschen Gesellschaft für nachhaltiges Bauen (DGNB) zur Gebäudezertifizierung Neufestsetzung ökologischer Kennwerte für Bauprodukte aufgrund neuer wissenschaftlicher Erkenntnisse Bewertung von Zelluloseprodukten aus Altpapier im Vergleich zu Frischzellulose Bewertung der Zusätze von Borverbindungen in Bauprodukten Bewertung von Bindemitteln auf Basis von Isocyanaten Bewertung von mineralischen Bindemitteln bei Holzwerkstoffen Bewertung von beschichteten Holzwerkstoffen Bewertung von Bausystemen und Systembauteilen, welche über bereits zertifizierter Einzelstoffe hinausgeht Bewertung der Lösemittelproblematik bei Beschichtungsmitteln aus nachwachsenden Rohstoffen In fast allen Fällen wurden Lösungen entwickelt, mit denen eine breit abgestützte Trennlinie zu den unter Nachhaltigkeitsgesichtspunkten auszeichnungswürdigen, maximal 20 % besten Produkte festgelegt wird. | Thomas Schmitz-Günther Tel.: +49 6223-861147 info@natureplus.org Internationaler Verein für zukunftsfähiges Bauen und Wohnen – natureplus e.V. Hauptstr. 24 69151 Neckargemünd | X | FPNR |
| 01.10.2008 | 30.09.2011 | 22001408 | Verbundvorhaben: Neuartige Polymere auf Basis von Triglyceriden. Teilvorhaben 2: Herstellung der Polyamide und Polyurethane | Das Ziel des vorgeschlagenen Vorhabens, ein Verfahren zur Umwandlung von Triglyceriden aus hochölsäurereichem Sonnenblumenöl mittels katalytischer Verfahren in bi- und trifunktionelle Monomereinheiten zu überführen, um daraus neue Polymere herzustellen. Zielprodukte bei den Monomereinheiten sind ?-hydroxy-, ?-carboxy- und ?-amino-substituierte Triglyceride. Sie sollen aus HO-Sonnenblumenöl über katalytische Isomerisierungen/Hydroformylierungen, Aminierungen, Oxidationen und Hydrierungen hergestellt werden. Für die Herstellung von Polymeren sollen größere Mengen an Monomeren durch ein Scale-up in den technischen Maßstab hergestellt werden. Aus den so gewonnenen Monomeren sollen neuartige, hochwertige Polymere für die Anwendungsbeispiele Polyurethane und Polyamide entwickelt werden. Insbesondere für die Umsetzung der neuartigen Triglyceridkomponenten müssen Polymerisationsverfahren entwickelt werden und in den kg-Maßstab übertragen werden. Zuletzt sollen Polymermuster hergestellt werden und eine anwendungstechnische Charakterisierung der erhaltenen Produkte mit einer Bewertung des gesamten Verfahrens durchgeführt werden. | Im Verbundvorhaben wurden chemisch katalysierte Prozesse entwickelt, um in hohen Ausbeuten aus Triglyceriden (bspw. hoch ölsäurehaltigem Sonnenblumenöl) langkettige und omega-funktionalisierte Chemikalien (1,19-Nonadekansäure, 1,19-Nonadekanol und 1,19-Nonadekandiamin) zu gewinnen. Aus den so gewonnenen Monomeren wurden neuartige hochwertige Polymere zur Herstellung von Polyamiden, Polyurethanen (Formulierungen und thermoplastischen Polyurethane) hergestellt und anwendungstechnische Charakterisierungen der erhaltenen Polymere durchgeführt. Die hergestellten Polyurethane und Polyamide verfügen über interessante Gebrauchseigenschaften wie Transluzenz, gute Elastizität und Rückstelleigenschaften sowie eine auffallend gute Hydrolysebeständigkeit. Im Teilvorhaben 2 wurde zur Herstellung von Polyesterpolyolen für die Synthese von Polyurethanen eine Hydrierung von 1,19-Nonadekandicarbonsäuredimethylester mittels heterogener Katalysatoren (die kostengünstig sind und die den Ester selektiv zum entsprechenden 1,19-Nonadekandiol umsetzten) entwickelt und in den kg- Maßstab übertragen. Das entstandene 1,19-Nonadekandiol wurde mittels Hochtemperaturrektifikation aufgereinigt. Außerdem erfolgten im Vorhaben in Zusammenarbeit mit Fa. Rampf Untersuchungen zur Herstellung von Polyurethanen aus Polyesterpolyolen durch die Kombination von verschiedenen kurzkettigen Diolen mit der 1,19-Nonandicarbonsäure. Die Polyurethane wurden anschließend thermoplastisch zu Formkörpern verarbeitet und charakterisiert. Insgesamt waren die hergestellten Polyurethane alle thermoplastisch verarbeitbar. Es wurden gute mechanische Festigkeiten und Shore A Härtewerte im Bereich von 50 bis 60 erreicht. Die Materialeigenschaften sind interessant für technische Applikationen z.B. im Freizeitbereich und in technischen Anwendungen. Außerdem wurden im Vorhaben ergänzend zu den Arbeiten der Firma Evonik Untersuchungen zur Herstellung von Polyamiden auf Basis der 1,18-Oktadekandicarbonsäure durchgeführt. | Dr. Ulrich Fehrenbacher Tel.: +49 721 4640-415 ulrich.fehrenbacher@ict.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | X | FPNR |
| 01.05.2009 | 31.10.2014 | 22001409 | Forschungsverbund: Integrierte chemisch-biotechnologische Herstellung von Synthesebausteinen auf Basis nachwachsender Rohstoffe in einer Bioraffinerie; Teilvorhaben 5: Prozesse und Verfahren zur Nutzung pflanzlicher Öle | Das Projekt ist getragen von der Vision der Integrierten Verbundproduktion auf Basis nachwachsender Rohstoffe und der durchgängigen Entwicklung vom Labor- bis zum Produktionsmaßstab. Dieser Ansatz ist neuartig und wurde bisher noch nicht realisiert. Die durchgängige Entwicklung von Prozessen und Verfahren zur Nutzung nachwachsender Rohstoffe vom Labor- bis zum Produktionsmaßstab in einer Bioraffinerie ist ein entscheidender Faktor für die erfolgreiche Umsetzung des vorgeschlagenen Konzeptes. AP1: Charakterisierung der Inhaltsstoffe der pflanzlichen Öle sowie deren Eignung für die im Projekt verfolgten industriellen Anwendungen. AP2: Entwicklung von Verfahren zur Herstellung der chemischen und biologischen Katalysatoren, Immobilisierung der chemischen und biologischen Katalysatoren. AP3: Untersuchung und verfahrenstechnische Optimierung der vollständigen chemischen Fettspaltung, Untersuchung und verfahrenstechnische Optimierung der integrierten chemo-katalytischen Fettspaltung und Hydrierung. AP4: Screening, Untersuchung und verfahrenstechnische Optimierung der chemischen Epoxydierung von Fettsäuren und -estern zur Herstellung von Epoxyden, Screening, Untersuchung und verfahrenstechnische Optimierung der Metathese von Fettsäuren und -estern. AP5: Herstellung und anwendungstechnische Charakterisierung von Hydrophobierungsmitteln auf Basis funktionalisierter Fettsäureester, Diaminen und Polyaminen auf Basis ?-funktionalisierter Carbonsäuren und Schmierstoffen auf Basis funktionalisierter Fettsäureester. AP6: Zusammenführung der Teilprozesse, Skalierung vom Technikumsmaßstab in den Produktionsmaßstab und Integration in den chemischen Produktionsverbund. Die Ergebnisse werden zur Weiterführung und Stärkung der Forschungsaktivitäten des Fraunhofer ICT auf den Gebieten Nutzung nachwachsender Rohstoffe, Screening, Chemokatalalyse, Polymerisation und Downstream-Processing sowie als Grundlage für sich anschließende Industrieprojekte in diesen Bereichen benötigt. | Im Forschungsverbund "Integrierte BioProduktion" wurden Prozesse und Verfahren zu einer "Integrierten Verbundproduktion auf Basis nachwachsender Rohstoffe" vom Labor bis zum Produktionsmaßstab untersucht und entwickelt. Die Forschungsarbeiten wurden in einem einen interdisziplinären Forschungsverbund von insgesamt 15 Projektpartnern in Zusammenarbeit mit einem integrierten Chemieverbund-Standort in Leuna realisiert und beinhalteten Prozesse entlang der gesamten Wertschöpfungskette vom Rohstoff Pflanzenöl, dessen Aufarbeitung und Umsetzung bis hin zum Einsatz der Synthesebausteine in Produktgruppen wie Polymeren, Schmierstoffen, grenzflächenaktiven Substanzen oder Flockungshilfsmitteln. Im Teilvorhaben 5 wurden Untersuchungen zu Metathesereaktionen an Pflanzenölderivaten, chemokatalytischen Epoxidierungen, Hydrierungen und reduktiven Aminierungen von Fettsäurederivaten und Metatheseprodukten erfolgreich durchgeführt. Bei den Arbeiten zur Metathese erfolgten ein umfangreiches Screening verschiedenster Katalysatoren sowie eine Reaktionsoptimierung der Reaktion. Es wurden zusammen mit dem Projektpartner Umicore innovative Katalysatoren entwickelt und mit diesen die technische Machbarkeit der Reaktion demonstriert. Im Rahmen des Projektes konnte die Metathese erfolgreich umfangreich untersucht und im Labormaßstab optimiert werden. Im Rahmen der Arbeiten erfolgte dabei ein Scale-up bis in den 100 L Maßstab und eine Bemusterung der Partner mit Produktmustern. Im zweiten Teil des Teilvorhabens wurde die reduktive Aminierung langkettiger Aldehyde, welche aus langkettigen fettsäurebasierten Bausteinen zugänglich sind, untersucht. Hierbei konnten zusammen mit den Projektpartnern innovative Katalysatorsysteme gefunden und die Grundlage für die Weiterentwicklung der homogen katalysierten Umsetzung von Aldehyden zum Amin gelegt werden. | Dipl.-Ing. Kristian Kowollik Tel.: +49 721 4640-374 kristian.kowollik@ict.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | X | FPNR |
| 01.03.2015 | 31.12.2017 | 22001414 | Verbundvorhaben: Innovative Verfahrensintegration zum Downstream-Processing von Biobutanol; Teilvorhaben 1 | Im Rahmen dieses Projekts soll ein innovatives Verfahren zum Downstream Processing von fermentativ hergestelltem Biobutanol entwickelt werden. Ausgenutzt wird hierbei die Phasentrennung von Butanol und Wasser, das sich bei ca. 9 Vol-% einstellt und einen einfachen Abzug des Produkts nach entsprechender Aufkonzentrierung des Butanols ermöglicht. Durch den kombinierten Einsatz eines optimierten in situ Gasstrippings und eines Osmose getriebenen Membranverfahrens soll die Produktgewinnung und -entwässerung unter deutlich geringerem Energieaufwand als mit herkömmlichen Technologien ermöglicht werden, so dass die Wettbewerbsfähigkeit der Biokraftstoffe ggü. den fossilen Kraftstoffen steigt. Folgende Arbeiten müssen hierfür vom durchgeführt werden: (1) Optimierung des in situ Gasstrippings von mit Feststoff beladenen Fermentationsbrühen zur Gewinnung des Butanol-Wasser-Produktstroms (2) Entwicklung einer langzeitstabilen lösemittelbeständigen Vorwärtsosmose-Membran (IGB) (3) Konzeptionierung sowie Bestimmung optimaler Betriebsparameter einer Produktstromentwässerungsanlage,welche auf dem Prinzip der Vorwärtsosmose basiert (4) Kopplung des in situ Gasstrippings mit der Vorwärtsosmose (5) Bilanzierung des Gesamtverfahrens und Vergleich mit herkömmlichen Technologien. | Dipl.-Ing. Ulrich Mießner Tel.: +49 421 218 63333 miessner@iuv.uni-bremen.de Universität Bremen - Fachbereich Produktionstechnik - Maschinenbau & Verfahrenstechnik - Fachgebiet Umweltverfahrenstechnik (IUV) Leobener Str. 6 28359 Bremen | X | FPNR | |
| 15.04.2016 | 14.07.2020 | 22001416 | Verbundvorhaben: Optimierung des Sorghumanbaus und Wissenstransfer in die landwirtschaftliche Praxis (Sorghum III); Teilvorhaben 4: Pflanzenbauliche Versuche zur Optimierung der Rohstoffausbeute und Ertragsleistung im Zweitfruchtanbau nach Vornutzung und zur Kaskadennutzung von Sorghum - Akronym: Sorghum_III_TV_II | Das FNR-Verbundvorhaben "Sorghum" hat in den vorherigen Projektphasen I und II maßgeblich zur Einschätzung der Anbauwürdigkeit von Sorghumarten und -hybriden als Energiepflanzen beigetragen. Die Projektphase "Sorghum III" zielt neben weiteren Fragen eines optimierten Anbaus auf eine notwendige Ergebnisüberführung in die landwirtschaftliche Praxis. Kernelemente sind: (1) Pflanzenbauliche Versuche zur Ertragsoptimierung durch geeignete Sorten und Erntetermine sowie Optimierung von Aussaat und Bodenbearbeitung (2) Versuche zum späten Zweitfruchtanbau und zur weiteren Rohstoffnutzung (Kaskade) der Sorghumpflanze (3) "On-Farm-Versuche" in Praxisbetrieben zu spezifischen Fragestellungen dieser Betriebe, einschließlich auf Betrieben mit Rekultivierungsflächen (4) Prüfung der Substratqualitäten v.a. für die Biogaserzeugung mit anschließender Prüfung der Wirtschaftlichkeit Die genaue zeitliche Abfolge des Arbeitsplanes ist aus der beiliegenden Vorhabenbeschreibung ersichtlich (nur beim Projektkoordinator LfULG beigelegt). Die Versuche auf den Versuchsparzellen und auf den Betrieben erfolgen saisonal. Beginn ist April 2016. Die Wintermonate werden für den Datenaustausch, die Dateneingabe, für die statistische Auswertung und für die Auswertung der Jahre benötigt. Die Probenanalytik und die Batch-Biogasversuche laufen ganzjährig. Publikationen und Erfahrungsaustausch, auch mit den mitwirkenden Landwirten, erfolgen ständig. | Dr. Monika Heiermann Tel.: +49 331 5699-217 mheiermann@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR | |
| 01.04.2017 | 31.07.2020 | 22001417 | Verbundvorhaben: Terpene als Bausteine für biobasierte Polyamide; Teilvorhaben 2: Synthese von Homo- und Copolymerisaten sowie Polyamidcompounds - Akronym: TerPA | Im Rahmen der Politikstrategie Bioökonomie, der Nachhaltigkeitsstrategie der Bundesregierung und der Nationalen Forschungsstrategie Bioökonomie 2030 soll der Weg zu einer biobasierten Wirtschaft beschritten werden. Im Rahmen des Projektes soll dazu ein in relevanten Mengen anfallendes terpenoides Nebenprodukt der Holzverwertung mittels einer Synthesesequenz zu einem neuem bicyclischem Monomer für Polyamide umgesetzt werden. Hierzu ist ein technisch relevantes Verfahren auszuarbeiten. Das neue Monomer soll anschließend zu Homo- und Copolyamiden polymerisiert und mit polymerphysikalischen Methoden beschrieben werden. Die Darstellung von Polymercompounds und deren Charakterisierung soll erste Eigenschaften der neuen Werkstoffklasse und dessen möglichen technologischen Anwendungsfeldern liefern. Im Teilvorhaben 2 "Up-Scaling , Homo- und Copolymerisate sowie Polyamidcompounds" werden die optimierten Laborsynthesen des neuen Monomeren des Teilvorhaben 1 auf einen 20 L-Reaktor hochskaliert. Mit den erzeugten Monomeren werden mittels der technisch relevanten hydrolytischen Polymerisation Poly- und Copolyamide hergestellt und relevante polymer-physikochemische Parameter ermittelt. Ein Augenmerk liegt hierbei auf der Abhängigkeit der Eigenschaften von der Zusammensetzung der Copolyamide. Da Polyamide in der technischen Praxis oftmals mit mineralischen Füllstoffen oder Glasfasern compoundiert sind, sollen von den hergestellten Homo- und Copolyamiden exemplarisch gefüllte Compouds im Kleinmaßstab (Messkneter) hergestellt und erste Materialkennwerte gewonnen werden. Abschließend wird die Synthese ausgewählter Homo-und Copolyamide mittels der hydrolytischen oder anionischen Polymerisation bis in den Kilogrammmaßstab kochskaliert. Die erzeugten Poly- und Copolyamide werden mit weiteren Bestandteilen zu Werkstoffen compoundiert und erste Werkstoffkennwerte ermittelt. Aus den gewonnenen Daten werden erste technologische Anwendungsfelder der neuen Werkstoffklasse abgeleitet. | Bei der Entwicklung einer für die Übertragung in die industrielle Anwendung geeigneten Synthesesequenz zur Herstellung eines auf 3-Caren basierenden Lactams ist es gelungen, ein 1-Topf-Verfahren zu entwickeln. Damit ist bei einer späteren industriellen Produktion keine aufwändige Reaktorkaskade nötig. Es kann in einem einfachen Rührkessel gearbeitet werden. Die Umsetzung erfolgt bei Temperaturen zwischen 15°C und 60°C, wodurch auch bezüglich der Heiz- und Kühlkapazität der industriellen Anlage keine besonderen Anforderungen bestehen. Die Synthese wurde dahingehend entwickelt, dass die Zwischenstufen nicht mehr isoliert werden müssen. Zur Reinigung sind nur einfache Extraktionsschritte mit wässrigen Lösungen erforderlich. Die Synthese konnte soweit optimiert werden, dass für die 4 Reaktionsstufen und die Reinigung des Endprodukts eine durchschnittliche Ausbeute von 74% erzielt wurde. Bei der anionischen Polymerisation des Lactams konnte gezeigt werden, dass Polymere mit hohem Molekulargewicht hergestellt werden können. Es besteht eine lineare Abhängigkeit der erzielten Molmasse von der Aktivatorkonzentration in einem breiten Bereich. Weiter konnte gezeigt werden, dass das auf 3-Caren basierende Lactam sowohl mit Caprolactam (Monomereinheit von PA6) wie auch mit Laurinlactam (Monomereinheit von PA12) copolymerisiert werden kann. Die Einpolymerisation des neuen Monomers führt zu deutlich veränderten thermischen Eigenschaften dieser wichtigen kommerziellen Polyamide. Bei der Untersuchung der hydrolytischen Polymerisation wurde die Reaktionszeit, die Reaktionstemperatur, die Aktivatorkonzentration und die benötigte Menge an Wasser optimiert. Polyamide aus 3-Caren haben sich als sehr vielversprechende neue biobasierte Polymere erwiesen, die einen wichtigen Beitrag zu einer Rohstoffwende liefern könnten. Vielversprechend sind vor allem die hohe Glasübergangstemperatur und der hohe Schmelzpunkt der neuen Polymere. | Dr. Rodion Kopitzky Tel.: +49 208 8598-1267 rodion.kopitzky@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | X | FPNR |
| 01.10.1997 | 31.12.2002 | 22001497 | Verbundvorhaben: Entwicklung und praktische Erprobung eines Mehrzweck-Prozeß- und Betriebsöls auf Basis nachwachsender Rohstoffe für die spanende Metallbearbeitung: Teilvorhaben 3: Entwicklung eines angepaßten recyclingfähigen Reinigungssystems | In der deutschen metallverarbeitenden Industrie sind heute etwa eine Million Werkzeugmaschinen aller Größenordnung im Einsatz. Sie benötigen neben den zur Metallbearbeitung erforderlichen Kühlschmierstoffen erhebliche Mengen an Betriebsstoffen wie z.B. Hydraulik-, Getriebe- und Bettbahnöle. Konstruktions- und betriebsbedingt ist mit gelegentlichen Leckagen und regelmäßiger Einschleppung der Betriebsstoffe in die Bearbeitungsflüssigkeiten zu rechnen. Dies führt zu einer Verkürzung der Lebensdauer. Das Vorhaben gehört zu einem Verbundvorhaben, in dem ein Mehrzwecköl auf Basis NR entwickelt werden soll, daß sowohl als Kühlschmierstoff als auch als Getriebe-, Hydraulik- und Bettbahnöl eingesetzt werden kann. Neben der Entwicklung eines Mehrzweck-Öles sollen darüberhinaus exemplarisch die möglichen Aufbereitungsverfahren auf ihre Praktikabilität und Umsetzbarkeit untersucht werden. Hierzu gehört die Aufbereitung des Mehrzweckölen im Kreislaufbetrieb, die Aufbereitung/Entölung der Späne und Metallteile genauso wie die Aufbereitung des Reinigungsbades. Das Vorhaben soll als Verbundvorhaben mit einem Flüssigkeitshersteller (Fuchs), der RWTH Aachen/IFAS sowie einem Werkzeugmaschinenhersteller (Alfing GmbH) und einem Anwender (Mercedes Benz AG) durchgeführt werden. Die beiden Letztgenannten treten nicht als Antragsteller auf. Ziel des Teilvorhabens der SurTec GmbH ist die Entwicklung eines, an das im Rahmen des Verbundvorhabens entwickelte Mehrzwecköl, angepaßtes Reinigungsöl. Neben der Entwicklung des Reinigungsmittels soll ein Recyclingkonzept zur Aufarbeitung des Reinigungsöles entwickelt werden. | Auf der Basis verschiedener biologisch schnell abbaubarer Esteröle, aber mit einheitlicher Additivierung wurden vier Fluide für Metallbearbeitung, Hydraulik, Getriebe und Bettbahn in Zusammenarbeit mit dem Institut für fluidtechnische Antrieb und Steuerungen (IFAS) der Rheinisch-Westfälischen technischen Hochschule Aachen und der Fuchs Petrolub AG entwickelt und getestet, die die "PLANTO-Familie" für Metallbearbeitung und Werkzeugmaschinen-betrieb bilden. Im Rahmen dieses Vorhabens wurde ein Universalfluid mit sehr niedriger Viskosität entwickelt, dass sich sowohl als Kühlschmierstoff wie auch als Betriebsstoff für die Hydraulik einer Werkzeugmaschine einsetzen lässt. Mit dem Zielprodukt können etwa 80% aller Zerspanungsvorgänge durchgeführt werden. FUCHS hat damit die Entwicklung der "Fluidfamilie" fortgesetzt mit dem Ziel nur noch eines Produktionsfluides für die Verwendung als Metallbearbeitungsöl und Hydraulikfluid. Das neue Universalfluid ist niedrig viskos: 10 mm²/s, auf der Basis nachwachsender Rohstoffe formuliert, biologisch schnell abbaubar, nicht wassergefährdend und für Arbeits- und Umwelt unproblematisch sowie sortenrein recycelfähig. Bei der Realisierung spielt naturgemäß das verwendete Grundöl die entscheidende Rolle - ein Syntheseester auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Die erforderliche lange Standzeit kann nur durch Einsatz von vollgesättigten synthetischen Estern erreicht werden, die durch chemische Modifikation von Pflanzenölen erhalten werden, z.B. durch Umesterung und Selektivhydrierung. Auf Grund dieser guten Ergebnisse wurde eine Werkzeugmaschine im Hause Daimler-Chrysler in Mannheim mit dieser erprobten Einheit ausgerüstet und auf Unifluid 10 umgeölt. Bis zum Zeitpunkt dieses Berichts über bisher ca. 3000 Stunden kann von einem problemlosen Betrieb berichtet werden. Die begleitend durchgeführten Ölanalysen zeigten keine kritischen Veränderungen am Fluid. Es ist eine Lebensdauer des Unifluid in der Anlage von etwa 10.000 Stunden zu erwarten | Karl Brunn Tel.: +49 6147 205-0 SurTec Produkte und Systeme für die Oberflächenbehandlung GmbH Untergasse 47 65468 Trebur | FPNR | |
| 01.07.1999 | 30.06.2003 | 22001498 | Charakterisierung und anwendungstechnische Eigenschaften von Saccharidpolymeren | Im vorangegangenen BML-Forschungsprojekt (BML-93 NR 147-F) konnte ein breites Spektrum von Saccharidpolymeren entwickelt werden. Diese zeichnen sich dadurch aus, daß in der Polymerkette verschiedene Zuckerbausteine mit variablen Anteil eingebaut sind und damit den Polymeren neue Eigenschaften aufprägen. Als Copolymere wurden kommerzielle Polymerbausteine wie Acrylate, Vinylacetat und Vinylpyrrolidon eingesetzt. Die besonderen Eigenschaften der Produkte sind für verschiedene Bereiche der Technik, insbesondere für Waschmittel, Kosmetik und Pharmazie von Interesse. In diesem Vorhaben sollen die Voraussetzungen zur Anwendung geprüft und entwickelt werden. Hierzu sind eine begrenzte Zahl an gezielt ausgewählten Copolymeren herzustellen und hinsichtlich ihrer relevanten physikalisch-chemischen Eigenschaften zu charakterisieren. Nach Prüfung der Ergebnisse werden solche Materialien, die für die Anwendung als potentiell geeignet erscheinen, in größeren Mengen (bis 1 kg) hergestellt und anwendungstechnischen Tests unterzogen. Diese können z. T. im eigenen Arbeitskreis und in anderen Instituten, zum anderen bei kooperierenden Industriefirmen durchgeführt werden. Bei aussichtsreichen Produkten sind Aspekte des Scale up zu bearbeiten. Als aussichtsreichste Zieleigenschaften sind nach derzeitigem Kenntnisstand die pflegenden und wasserhaltenden Eigenschaften für Anwendungen bei Haut- und Haarpflegemitteln anzusehen. Es besteht Interesse, Polymerkomponenten mit klebenden Eigenschaften zu gewinnen. | Ungesättigte Derivate von Zuckern konnten erstmals mit unterschiedlichen kommerziellen Comonomeren copolymerisiert werden. Entsprechende Ansätze, insbesondere einfache, scale-up-fähige Reaktionen wurden entwickelt und größere Probenmengen für anwendungsorientierten Test hergestellt. Weiterhin konnten durch kombinierte biotechnologische und chemische Synthese Saccharosederivate hergestellt werden, die sich polymerisieren lassen. Die Produkte sind für verschiedene Bereiche der Technik, wie Waschmittel, Kosmetik und Pharmazie von Interesse. Als Zielgrößen wurden z.B. angestrebt: Hydrophilie und hydrophobe, lipophile Eigenschaften sowie deren Verteilung, klebende Eigenschaften, biologische Kompatibilität und biologische Abbaubarkeit. Diese lassen sich durch den Zuckerbaustein einführen und durch die Variation dessen Anteils beeinflussen. Untersuchungen zeigten eine gute Biokompatibilität, aber überraschenderweise nur eine die sehr begrenzte biologische Abbaubarkeit. Ausgehend von einer Diskussion potentieller Anwendungen wurden insbesondere Copolymere aus dem Zuckerderivat Glucono-En-Lacton (GEL) auf Gluconsäurebasis und unterschiedlichen kommerziellen Comonomeren hergestellt. Zum Teil erfolgte dazu ein Scale-up der Synthesen in einen größeren Maßstab. Darüber hinaus wurden Polymere und Copolymere aus dem Zuckerderivat 3-(N-Methylacrylamino)-saccharose (MAS) auf Sascharosebasis hergestellt und untersucht. Eine Reihe von Proben sind den Firmen Wella AG und Cognis GmbH für anwendungstechnische Tests im Bereich Kosmetik zur Verfügung gestellt worden. Vorraussetzung war die hier entwickelte Scale-up- Methodik zur Synthese größerer Probenmengen. Die Ergebnisse waren teils negativ, teils positiv mit vorteilhaften Eigenschaften einzelner Präparate. Saccharidpolymere und -copolymere aus diesem Projekt wurden darüber hinaus im Rahmen eines anderen Verbundvorhabens (FKZ 22013799) verwendet. | Prof. Dr. Klaus Buchholz Tel.: +49 531 2344-782 k.buchholz@tu-bs.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Institut für Technologie der Kohlenhydrate - Zuckerinstitut Langer Kamp 5 38106 Braunschweig | FPNR | |
| 01.11.2000 | 30.06.2002 | 22001500 | Verbundvorhaben: Entwicklung von UV härtenden Lacksystemen für Holzoberflächen auf der Basis pflanzlicher Öle: Teilvorhaben 1: Lackentwicklung | Als nachwachsende Rohstoffe finden in der Lackindustrie im wesentlichen Öle auf Leinölbasis wie z.B. Lackleinöl, Leinöl-Standöl und Firnis Verwendung. Der Einsatz dieser selbsttrocknenden Systeme ist jedoch durch deren anwendungstechnologischen Eigenschaften stark eingeschränkt. Das Hauptproblem stellt dabei die Geschwindigkeit der Trocknung des Lackfilmes dar, die für eine industrielle Anwendung nicht akzeptabel ist und zu erheblichen Problemen führt. Ziel des vorliegenden Projektvorschlages ist es, die Trockenzeit der Lacke gezielt durch zwei Maßnahmen zu verkürzen und ein Lacksystem für stark beanspruchte Holzoberflächen zu entwickeln. (1) Einbringen von Sauerstoff in den Leinöl-Film durch chemische oder enzymatische Epoxidierung des Leinöls (2) Steuerung der Polymerisation durch UV bzw. kationische Polymerisation mittels geeigneter Additive Folgende Arbeitsschritte sind im Verbundvorhaben geplant: · Aufbau eines schnelltrocknenden Lacksystems aus den Bausteinen: epoxidiertes Leinöl, Radikalstarter, UV-Licht bzw. kationischer Starter · Entwicklung einer Formulierung/Rezeptur · Bestimmung der Anwendungsparameter für einige beispielhafte Anwendungen Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit zwischen den Firmen Naturhaus Naturfarben GmbH, MK Lackiertechnik GmbH und Friedrich Nolte GmbH durchgeführt. | Im Rahmen des vorliegenden Forschungsprojektes wurden die Grundlagen sowohl für den Walz- als auch für den Spritzauftrag eines UV-härtbaren Bindemittelsystems auf Basis von epoxidiertem Leinöl mit Sulfoniumsalzen als Photoinitiator sowie unter Zusatz von mikronisierten Keramikpartikeln, kaltvermahlenen und sprühmikronisierten Wachsen, hochdisperser Kieselsäure sowie lösemittelfreien Netz- und Dispergiermitteln entwickelt, die sich nach der UV-Trocknung weder von der Optik noch von der Haptik her von "geölten und gewachsten" Holzoberflächen unterscheiden.Ein Schwerpunkt der erfolgreich durchgeführten Labor- und Technikumsversuche zur Entwicklung und Optimierung von neuen Bindemittelsystemen auf Basis von epoxidiertem Leinöl war die systematische Suche nach geeigneten Füllstoffen zur Steuerung von Rheologie und Absackverhalten. Die Ergebnisse zeigen, dass sich mikronisierte Keramikpartikel in Kombination mit kaltvermahlenen Wachsen definierter Korngröße sowie hochdisperser Kieselsäure sehr gut für die Mattierung von UV-härtbaren Lacksystemen auf Basis von epoxidiertem Leinöl eignen und die Beschichtungen eine ausgezeichnete Kratz- und Scheuerbeständigkeit erreichen, die durch konventionelle Lacksysteme bislang nicht bekannt sind. Die Geschwindigkeit und der Verlauf der UV-Trocknung sind temperaturabhängig und lassen sich durch die Einwirkung von Wärme erheblich beschleunigen. Im Verlaufe des Projektes wurden die Grundlagen für die allgemeine industrielle Umsetzung erarbeitet und Standardverarbeitungsanweisungen in Abhängigkeit von der Holzart, der vorhandenen Anlage und dem gewünschten Mattierungsgrad erarbeitet. Die MK Lackiertechnik GmbH führte hierfür alle Applikationsversuche auf die Oberflächen mittels Spritztechnik/Spritzauftrag durch. Die Nolte GmbH erprobte erfolgreich die Arbeiten zum Walzenauftrag der Lacksysteme. Die chemische Belastbarkeit und die Oberflächengüte der erzielten Oberflächen ist gemäß DIN 68861, Teil 1 mit der besten Einstufung zu bewerten. | Kastenhuber Tel.: +49 8036 3005-0 NATURHAUS Naturfarben GmbH Eichenstr. 8 83083 Riedering | FPNR | |
| 01.07.2002 | 30.06.2005 | 22001501 | Verbundvorhaben: Modifizierte Stärken II, Teilvorhaben: Umhüllungsmaterialien auf Stärkebasis | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von Umhüllungsmaterialien auf Basis funktionalisierter Stärkederivate, vorrangig für den Einsatz als pH-Wert-abhängig lösliche Verkapselungsmaterialien. Schwerpunkt ist dabei die Synthese von modifizierten Stärken sowie auch von Komplexen aus modifizierten Stärken mit pH-abhängiger Löslichkeit in wässrigem Milieu. Damit sollen die stofflichen Voraussetzungen für die Entwicklung einer Verkapselungstechnik erarbeitet werden, bei der das geschützte Material ausschliesslich und quantitativ unterhalb eines pH-Wertes von 8 -9 freigesetzt wird. Anwendungs untersuchungen erfolgen in Kooperation mit potentiellen Nutzern, insbesondere im Hinblick auf die Verkapselung von Wasch- und Spülmitteln und deren Applikation in Spülmaschinen. Die Synthesearbeiten werden orientiert auf Verfahrensprinzipien auf Basis einfacher Funktionalisierungsreaktionen unter weitgehendem Einsatz kommerzieller Ausgangsmaterialien. Sie werden begleitet von einer hinreichenden Charakterisierung der neuen Produkte hinsichtlich chemischer und molekularer Parameter. | Dr. Jörg Bohrisch Tel.: +49 331 568-1331 joerg.bohrisch@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | FPNR | ||
| 01.06.2002 | 31.08.2004 | 22001502 | Verbundvorhaben: Entwicklung und praktische Erprobung von Hydraulikflüssigkeiten auf Basis von Zuckerderivaten und Pflanzenölkomponenten, Teilvorhaben 1: Synthese neuer Zuckerester | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und praktische Erprobung von Hydraulikflüssigkeiten auf Basis von Zuckerderivaten und Pflanzenölkomponenten. Im Labormaßstab sollen für die Herstellung von Zuckerestern geeignete Kohlenhydratkomponenten ausgewählt bzw. durch zyklisierende Kondensationsreaktionen in ihren Eigenschaften optimiert werden. Für die vollständige Veresterung der zyklischen Verbindungen zu Hydraulikflüssigkeiten mit Alkylsäurederivaten, insbesondere auf pflanzlicher Basis, sind zunächst Modelluntersuchungen an einfachen Systemen notwendig, um geeignete Reaktionsbedingungen, inkl. Katalysatorauswahl, zu erarbeiten. Die Übertragung der Reaktionen in den Technikummaßstab (kg-Mengen) erfolgt dann mit optimierten Rezepturen. Zu einer zweifelsfreien Charakterisierung der Produkte im Hinblick auf die technische Anwendung gehören Struktur- sowie besonders Reinheitsuntersuchungen mittels GC und GC/MS auf qualitativer und quantitativer Basis. Die erzielten Resultate sollen zur Herstellung von 100 kg-Mustermengen im Technikum dienen, so dass Feldversuche und Untersuchungen für den technischen Einsatz möglich werden. | Es wurde eine für den Einsatzbereich der Hydraulikflüssigkeiten völlig neue Stoffklasse sogenannter Zuckerester aus Kohlenhydraten und Fettsäuren synthetisiert und praktisch erprobt. Als Ausgangskomponenten für die Estersynthesen wurden für die Kohlenhydratkomponente niedermolekulare einfache Zucker wie Glucose und Fructose sowie die entsprechenden Zuckeralkohole Sorbit und Mannit und insbesondere partiell dehydratisierte (cyclisierte) Zucker wegen ihrer guten chemischen, thermischen und hydrolytischen Stabilität eingesetzt. Zur Cyclisierung wurden p-Toluolsulfonsäure, saure Austauscher (Amberlyst 35W, Amberlite IR 120) und Lewis-Säuren (Zink- und Aluminiumchlorid) ausführlich untersucht. Als Säurekomponenten für die Veresterung wurden Ölsäure, Caprylsäureanhydrid (CSA), Caprylsäure (CS) und Mischsäurederivate (CS, Essigsäure) eingesetzt. Die Umsetzungen erfolgten lösungsmittelfrei mit Sorbit in Schmelze bzw. mit cyclisiertem Material bei Temperaturen von 140-160 °C. Es wurde gezeigt, dass in Abhängigkeit von Ausgangsmaterial, Katalysator und Reaktionsbedingungen (Reaktandenverhältnis und Zeit) mit CSA und der kostengünstigeren Säuremischungen aus Caprylsäure und Caprinsäure eine vollständige Umsetzung erreicht wird. Auch Ölsäure wurde erfolgreich und reproduzierbar zur direkten und vollständigen Veresterung von Sorbit eingesetzt. Dieses Synthesekonzept wurde auch auf technisch verfügbare Materialien (70 % Sorbitsirup und Fettsäuremischungen Capryl-/Caprinsäure) übertragen. Es wurde gezeigt, dass die Herstellung von Estern auf Basis von Zuckerderivaten und Pflanzenölfettsäuren möglich ist und diese Substanzklasse aufgrund der ermittelten Daten ein gutes Potenzial als Basisflüssigkeit für den Hydraulikbereich besitzt. | Dr. Alireza Haji-Begli Tel.: +49 6359 803-382 alireza.hajibegli@suedzucker.de Südzucker AG - Zentralabt. Forschung, Entwicklung und Services (ZAFES) Wormser Str. 11 67283 Obrigheim (Pfalz) | X | FPNR |
| 01.05.2003 | 30.04.2006 | 22001503 | Erfassung von Ertrags- und inhaltsstofflichen Parameter bei Blättern und Blüten kultivierter Weißdornklone | Weißdorn- und Weißdornzubereitungen enthaltende Präparate nehmen einen festen Platz in der Therapie von Herz- und Herzkreislauferkrankungen ein. Zur Herstellung von diesen Präparaten werden jährlich ca. 400 t Blatt/Blütendrogen importiert. Diese Rohware stammt ausschließlich aus Wildsammlungen. Dieses Material erfüllt oft nicht die Anforderungen an die vorgeschriebene Qualität. Daraus resultieren Überlegungen zur Einführung eines kontrollierten Anbaus von Weißdorn. Dieser wiederum ist wirtschaftlich nur sinnvoll, wenn es gelingt, die Ernteverfahren zu mechanisieren. Ziel des Vorhabens war die Erarbeitung experimenteller und kalkulatorischer Daten als Entscheidungsgrundlage für eine großflächige Kultivierung von Weißdorn (Crataegus spp.) in Deutschland zur Gewinnung von Crataegusblüten mit -blättern (Ph. Eur.). Die Daten sollten Ertragsparameter (und deren mehrjährige Entwicklung) und Qualitätsmerkmale bei verschiedenen Genotypen (Arten und Herkünfte) und pflanzenbaulichen Kultivierungsformen ("Baum - Erziehungsformen") berücksichtigen. Sofern diese Daten vorliegen, kann prinzipiell über die Wirtschaftlichkeit und die Vorzüge einer plantagenmäßigen "Weißdorn-Blüten-mit-Blättern"-Produktion sowie über die dazu ggf. notwendigen weiteren Forschungs- und Entwicklungsarbeiten wie Pflanzenschutz, Erntetechnisierung und Nacherntetechnologie entschieden werden. | Weißdorn nimmt einen bedeutenden Platz auf dem Phytopharmaka-Markt ein. Unter dem Gesichtspunkt des Umweltschutzes sowie der ökonomischen Produktion homogener Qualitätsware steigt das Interesse der Industrie an Blatt/Blütendroge aus Anbaubeständen stetig. Die Grundlagen für die Inkulturnahme von Weißdorn wurden 1996 bis 2000 mit einem 180 Akzessionen umfassenden Screening gelegt. Es erfolgte die Selektion von 21 inhaltsstoffreichen Herkünften. Die bildeten die Grundlage für die Erfassung von Ertrags- und Inhaltsstoffdaten als Basis für eine großflächige Kultivierung. Unterschiedliche Erziehungsformen wurden in drei aufeinander folgenden Vegetationsjahren mittels Handernte auf ihre Ertragsfähigkeit und die Entwicklung der Bäume geprüft; des weiteren wurden der Gesamtflavonoidgehalt sowie die Cadmiumakkumulation je Klon und Versuchsjahr, der Erntezeitpunkt sowie die Beerntbarkeit in Abhängigkeit von Wuchsform und Bedornung bestimmt. Im Ergebnis wurden Klone in unterschiedlichen Reifegruppen selektiert, die anhand ihres Inhaltsstoffgehalts und ihrer Ertragsfähigkeit für den Plantagenanbau geeignet sind. | Dr. Birgit Grohs Tel.: +49 2642 9837-13 birgit.grohs@fah-sinzig.de Interessengemeinschaft Weißdorn c/o Forschungsvereinigung der Arzneimittel-Hersteller e.V. Kranzweiherweg 10 53489 Sinzig | FPNR | |
| 01.07.2005 | 29.02.2008 | 22001504 | Fortbildungsprogramm für Betreiber von landwirtschaftlichen Biogasanlagen | Ziel des Vorhabens ist eine strukturierte, praxisnahe und qualitativ anspruchsvolle Fortbildung anzubieten, die zu einer qualifizierten Betriebsführung befähigt. Vertiefte Kenntnisse im Umwelt- und Abfallrecht können dazu beitragen, den Umgang mit den gesetzlichen Vorschriften für die Biogasanlagenbetreiber zu erleichtern. Die Fortbildung soll praxisnah und handlungsorientiert Fachwissen für Betreiber vermitteln. Sie besteht aus vier Modulen: Biologie, Technik und Sicherheit, Betriebswirtschaft sowie Recht. Um ein flächendeckendes und teilnehmerorientiertes Angebot sicherzustellen und regionale Besonderheiten zu integrieren, werden Regionalreferenten ausgebildet, die die Fortbildungen vor Ort durchführen. In jeder Region sollen in Zusammenarbeit mit regionalen Partnern regelmäßig alle vier Module angeboten werden. Die Fortbildung soll mit allen bundesweit relevanten Institutionen abgestimmt sein und somit einen hohen Qualitätsstandard haben sowie eine breite Akzeptanz finden. Das Zertifikat, das nach erfolgreichem Abschluss der Fortbildung vergeben wird, soll bundesweit bei Behörden und in der Biogasbranche als Nachweis für die Qualifikation der Teilnehmer anerkannt werden. | Dr. Claudius da Costa Gomez Tel.: +49 8161 984-661 info@biogas.org Fachverband Biogas e.V. Angerbrunnenstr. 12 85356 Freising | X | FPNR | |
| 01.07.2005 | 31.10.2008 | 22001505 | Verbundvorhaben: Katalysierte und nicht-katalysierte Hydrothermolyse von Lignin und Umsetzung der Reaktionsprodukte zu Phenol-Formaldehyd-Kondensaten, Teilvorhaben 2: Optimierung und verfahrenstechnische Umsetzung der hydrothermolytischen Spaltung von Ligninen | Es ist das Ziel dieses Vorhabens, Lignine aus der Zellstoffindustrie sowie lignocellulosehaltige Biomasse als nachwachsenden Rohstoff mittels Hydrothermolyse zu substituierten Phenolen abzubauen und aus diesen Phenol-Formaldehyd-Harze wie Resole, Resitole und Novolake herzustellen, die über ein vergleichbares Eigenschaftsspektrum verfügen wie die entsprechenden Duroplaste auf petrochemischer Basis. Bei der TUM erfolgten grundlegende Untersuchungen, die bei der technischen Umsetzung am ICT genutzt wurden. Die dann am ICT erhaltenden Ligninabbauprodukte der Hydrothermolyse wurden bei DOW anwendungstechnisch untersucht. Am ICT erfolgten Untersuchungen der kontinuierlich betriebenen Hydrothermolyse von extraktiv erhaltenem Lignin bei erhöhten Drücken und Temperaturen mit dem Ziel der Ligninspaltung in Phenolbruchstücke. Im Vordergrund der Untersuchungen standen zunächst grundlegende Untersuchungen zum Einfluss verschiedener Lösungsmittel (Wasser, Alkohol) auf die extraktive Abtrennung von Lignin aus Buchenholz bei unterschiedlichen Reaktionsbedingungen. Die anschließende hydrothermale Spaltung in Phenole (unter katalysierten und nicht-katalysierten Bedingungen) wurde im kontinuierlichen Prozess durchgeführt und die erhaltenen Produkte entsprechend analytisch erfasst. Das technische Ziel war die Entwicklung eines Konzepts für die verfahrenstechnische U | Zunächst erfolgte in zahlreichen Versuchsreihen die Auswahl eines geeigneten alkoholischen Extraktionsmittels für die Organosolv-Ligninextraktion aus Buchenholz. Hierzu wurden zunächst Extraktionen in einem Batchreaktor bei Temperaturen zwischen 150 und 300°C und einer Extraktionszeit von 60 Minuten durchgeführt. Als Lösungsmittel wurden Ethanol, Methanol, Glyzerin sowie wässrige Mischungen der Alkohole untersucht. Die Ligninextraktion erfordert aufgrund seiner Matrixeinbindung Mindesttemperaturen zwischen 150-250°C (Zellspaltungen, Aufbrechen der Holzmatrix etc.). Höhere Temperaturen führen zwar zu höheren Extraktionsraten aber auch zu unerwünschten Abbaureaktionen des Lignins. Aufgrund des schonenden Extraktionsverhaltens wurde Ethanol für die folgenden Ligninextraktionen eingesetzt und hinsichtlich seiner Ausbeuten maximiert. Aufschlüsse bei diesen Parametern liefern immer ein hellbraunes, gut aufzuarbeitendes Produkt. Der Aufbau einer kontinuierlichen Hydrothermolyseanlage für die Spaltung von Lignin in Phenolbausteine (wie Syringolen, Guajacolen und Hydroxyphenolen) konnte erfolgreich realisiert werden Die kontinuierlich arbeitende Versuchsanlage für die Spaltung der Lignine wurde für Versuche bis zu einem Druck von 250 bar bei einer Maximaltemperatur von 450 °C konzipiert. Der maximale Gesamtdurchfluss der Anlage beträgt 7,3 L h-1, bezogen auf den Wasserdurchsatz. Die Werkstoffe und Anlagenkomponenten wurden so gewählt, dass die Parameter Druck und Temperatur in einem großen Bereich variierbar sind. Kernstück der Anlage ist der Strömungsrohrreaktor von 6 m Länge. Die Umsatzrate an eingesetztem Lignin konnte auf bis zu 80% gesteigert werden, jedoch liegt die Ausbeute an Phenolen meist deutlich niedriger. Eine signifikante Erhöhung des Umsatzes sowie eine Selektivitätssteigerung bei gleichzeitiger Ausbeutemaximierung wurden nicht erreicht. Die analytische Charakterisierung sowohl der Edukte als auch der Produkte konnte erfolgreich implementiert werden. | Dipl.-Chem. Rainer Schweppe Tel.: +49 721 4640-173 schweppe@ict.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | X | FPNR |
| 01.02.2007 | 31.03.2008 | 22001507 | Verbundvorhaben: Pflasterschalung aus nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 3: Entwicklung von Pflasterschalung unter Einsatz naturfaserverstärkter Biopolymer-Werkstoffe | Das Ziel des Vorhabens besteht in der Entwicklung einer Gitterplatte, die als verlorene Schalung mit Fertigbeton gefüllt nach einer entsprechenden Zeit verrottet und nur das fertige, schnell verlegte Pflaster zurücklässt. Durch Nutzung nachwachsender Rohstoffe neben der Substitution nicht erneuerbarer Materialien durch Stoffwandlungsprozesse, sind völlig neue Werkstoffqualitäten und damit neue Erzeugnisse für den Markt zu entwickeln. Es sind Fertigteile zu entwickeln, welche von den Grundmassen eine Europalette auslastet, um möglichst optimiert den zur Verfügung stehenden Transportraum zu nutzen. Ein einfaches und kräfteübertragendes Kopplungssystem muss Verlegung und anschließende Befüllung erleichtern. Die Arbeitsplanung wird den ursprünglich für die EPIK GmbH vorgesehenen Arbeitspaketen angepasst. Diese Arbeitspakete sind in der bereits vorliegenden Vorhabensbeschreibung AP10 bis AP14 im Wesentlichen enthalten. Die Ergebnisverwertung ist in dem bereits vorhandenen Verwertungsplan und den wirtschaftlichen Erfolgsaussichten des bisherigen Partners EPIK GmbH enthalten. Diese Angaben werden im Wesentlichen übernommen. | U. Gunzenheimer Tel.: +49 36703 85-106 gkt.gmbh@t-online.de GKT - Gräfenthaler Kunststofftechnik GmbH Coburger Str. 56-58 98743 Gräfenthal | FPNR | ||
| 01.10.2008 | 30.09.2011 | 22001508 | Verbundvorhaben: Neuartige Polymere auf Basis von Triglyceriden. Teilvorhaben 3: Entwicklung von Verfahren zur Herstellung von Monomeren für Kunststoffe aus pflanzlichen Ölsäuren | Das hiermit beantragte Projekt hat die Umsetzung von nachwachsenden Rohstoffen zu einem Monomer zum Ziel, welche dann auf chemischem Wege polymerisiert wird. Die Polymerisation ist nicht Bestandteil dieses Projektes. Es sollen neue Methoden zur chemisch-katalytischen Konversion von Fetten untersucht werden und die hierzu benötigen Katalysatoren entwickelt werden. Gegenstand der Resourcenplanung sind die Auswahl und Optimierung von geeigneten Katalysatoren, die Umsetzung von Fetten sowie Modellsubstanzen mit diesen Katalysatoren, die Charakterisierung der Edukte und der Produkte sowie die Bestimmung der resultierenden spezifischen Parameter der Katalysatoren wie z.B. Umsatz und Selektivität. Die Monomere werden aktuell ausschließlich aus petrochemischen Grundstoffen produziert. Der Markt für die daraus gewonnenen Polymere ist bereits vorhanden und entwickelt. Die basierend auf petrochemischen Rohstoffen hergestellten Monomere sind qualitativ nicht von den auf Basis nachwachsender Rohstoffe hergestellten Monomeren zu unterscheiden. Daher besteht großes Interesse die Monomer-Produktion bei Erreichen der Ziele bezüglich Effizienz und Kosten umzustellen. | Im Verbundvorhaben wurden chemisch katalysierte Prozesse entwickelt, um in hohen Ausbeuten aus Triglyceriden (bspw. hoch ölsäurehaltigem Sonnenblumenöl) langkettige und omega-funktionalisierte Chemikalien (1,19-Nonadekansäure, 1,19-Nonadekanol und 1,19-Nonadekandiamin) zu gewinnen. Aus den so gewonnenen Monomeren wurden neuartige hochwertige Polymere zur Herstellung von Polyamiden, Polyurethanen (Formulierungen und thermoplastischen Polyurethane) hergestellt und anwendungstechnische Charakterisierungen der erhaltenen Polymere durchgeführt. Die hergestellten Polyurethane und Polyamide verfügen über interessante Gebrauchseigenschaften wie Transluzenz, gute Elastizität und Rückstelleigenschaften sowie eine auffallend gute Hydrolysebeständigkeit. Im Teilvorhaben 3 wurde nach den erfolgreichen Voruntersuchungen bei LIKAT ein Upscaling der Methoxycarbonylierung von hoch ölsäurehaltigem Sonnenblumenöl vorgenommen. Hierzu wurde ein 12L-Reaktor entsprechend aufgerüstet und im Hinblick auf technische Umsetzbarkeit weitere Untersuchungen durchgeführt. Der Reaktor war bei Temperaturen von bis zu 120°C und einem Druck von 80 bar betreibbar, das Kohlenstoffmonoxid wurde über einen Gaseintragsrührer eingeführt. Die Reaktionen wurde im Technikum von Oxeno in Marl durchgeführt. | Prof. Dr. Robert Franke Tel.: +49 2365 49-2899 robert.franke@evonik.com Evonik Industries AG - Industrial Chemicals - Innovationsmanagement (C4-Chemie) - Hydroformylierung (IC-IM-C4-HF) Paul-Baumann-Str. 1 45772 Marl | X | FPNR |
| 01.05.2009 | 31.10.2014 | 22001509 | Forschungsverbund: Integrierte chemisch-biotechnologische Herstellung von Synthesebausteinen auf Basis nachwachsender Rohstoffe in einer Bioraffinerie; Teilvorhaben 6: Projektkoordination, Rohstoffmanagement sowie Prozess- und Produktbewertung | Ziel des Vorhabens ist die integrierte Verbundproduktion auf Basis nachwachsender Rohstoffe bei einer durchgängigen Entwicklung vom Labor- bis zum Produktionsmaßstab. Dieser Ansatz ist neu und wurde bisher noch nicht realisiert. Die durchgängige Entwicklung von Prozessen und Verfahren zur Nutzung nachwachsender Rohstoffe vom Labor- bis zum Produktionsmaßstab in einer "Bioraffinerieumgebung" ist ein entscheidender Faktor für die erfolgreiche Umsetzung des vorgeschlagenen Konzeptes. Die Arbeitsplanung umfasst Aufgaben im Bereich der Auswahl alternativer heimischer pflanzlicher Öle mit technologisch wichtigen funktionellen Inhaltsstoffen sowie die Identifikation der erforderlichen pflanzlichen Rohstoffe. Weiterhin ist die Zusammenführung der Teilprozesse und die Integration in den chemischen Produktionsverbund ein wesentlicher Aspekt des Projektes. Darüber hinaus gehören die Prozess- und Produktbewertung sowie die Koordination der industriellen Projektpartner zu den Aufgaben. Die zu erwartenden Ergebnisse bilden die Grundlage für die Integration der stofflichen Nutzung nachwachsender Rohstoffe in die chemische Verbundproduktion und stellen somit eine wichtige Voraussetzung für die zukünftige Verzahnung von biogenen und petrochemischen Stoffströmen an chemischen Verbundstandorten dar. | Die Forschungsarbeiten wurden in einem einen interdisziplinären Forschungsverbund von 15 Projektpartnern in Zusammenarbeit mit einem integrierten Chemieverbund-Standort in Leuna realisiert und beinhalteten Prozesse entlang der gesamten Wertschöpfungskette vom Rohstoff Pflanzenöl, dessen Aufarbeitung und Umsetzung bis hin zum Einsatz der Synthesebausteine in Produktgruppen wie Polymeren, Schmierstoffen, grenzflächenaktiven Substanzen oder Flockungshilfsmitteln. Im Teilvorhaben 6 wurden Untersuchungen und Arbeiten in den Bereichen Rohstoffmanagement der pflanzlichen Öle, Prozessintegration für die Herstellung der Produkte, Prozess- und Produktbewertung und Projektmanagement durchgeführt. Es wurden Pflanzenöle mit technologisch wichtigen funktionellen Inhaltsstoffen, die nicht in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion stehen, ausgewählt und für die Projektpartner beschafft. Die Rohstoffauswahl orientierte sich sowohl an den für die Industriepartner interessanten Inhaltsstoffen als auch an deren Verfügbarkeit, Extrahierbarkeit und Konversion durch chemische und biochemische Methoden. Schwerpunkte der Arbeiten waren außerdem die Zusammenführung der Teilprozesse Aufbereitung, Chemokonversion, Biokonversion und Aufarbeitung, die Skalierung vom Technikumsmaßstab in den Produktionsmaßstab sowie die Integration der bearbeiteten Produktbereiche in den chemischen Produktionsverbund. InfraLeuna hat in enger Zusammenarbeit mit den Partnern die Integration der Prozesse auf Basis der ermittelten Daten (Massenbilanzen, Scale-up) durchgeführt. Für die Produkte in den Bereichen Epoxidharze, Hydrophobierungsmittel, Amine und Schmierstoffe wurde eine Übertragung der ermittelten Reaktor- und Anlagenkonzepte auf Industrieprozessgröße auch hinsichtlich einer ökonomischen und ökologischen Bewertung der gesamten Wertschöpfungskette zur Herstellung von Produkten aus pflanzlichen Ölen innerhalb des integrierten Standortkonzepts auf Basis der zugehörigen Stoff- und Energiebilanzen geprüft. | Martin Naundorf Tel.: +49 3461 43-4167 m.naundorf@infraleuna.de InfraLeuna GmbH Am Haupttor 06237 Leuna | X | FPNR |
| 15.03.2010 | 15.12.2010 | 22001510 | Veranstaltung "Biomasse für den Klimaschutz" | Die dena beabsichtigt eine Veranstaltung in Abstimmung mit dem BMELV und nachgeordneten Instituten (FNR, DBFZ) durchzuführen mit dem Ziel, die Potenziale der Biomassenutzung für den Klimaschutz herauszustellen. Diese soll sich an Schlüsselakteure der kritischen Öffentlichkeit richten und durch neutrale Beleuchtung offener Fragen zur Versachlichung der aktuellen Diskussion beitragen. Die Veranstaltung soll im Vorfeld der Bonner UN-Klima-Zwischenverhandlungen Mitte Mai 2010 unter der Schirmherrschaft des BMELV mit Beteiligung der Bundesministerin Aigner stattfinden. Die ganztägige öffentliche Veranstaltung im Zentrum Berlins setzt sich aus einem Grußwort der Bundesministerin Aigner, Fachvorträgen und einer Podiumsdiskussion zusammen. Es wird mit 150 Teilnehmern aus Politik, Wirtschaft, Umwelt und Wissenschaft gerechnet. Das Oberthema der Veranstaltung – Biomasse für den Klimaschutz – wird anhand des Brandings vor Ort sowie durch Tagungsunterlagen und einen Programmflyer mitgetragen. Dabei übernimmt die dena die Organisation des Veranstaltungsraums (inkl. Technik und Catering), des Teilnehmerhandlings, der grafischen Gestaltung sowie die Einbeziehung weiterer Dienstleister (Fotograf, Moderation). Das DBFZ wird mit der inhaltlichen Vorbereitung betraut und übernimmt das Referentenhandling in enger Abstimmung mit der dena. | Michael Herr Tel.: +49 30 726165-696 herr@dena.de Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena) Chausseestr. 128 A 10115 Berlin | X | FPNR | |
| 01.05.2012 | 31.03.2015 | 22001512 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines nichtmotorischen Injektorverkokungsprüfstands für alternative Kraftstoffe (ENIAK); Teilvorhaben 3: Motorische Verkokungstests | Aus AGQM-Sicht ist das Vorhabensziel zu prüfen, wie die im nichtmotorischen Injektorverkokungstest ermittelten Ergebnisse im Vergleich zu den Ergebnissen eines etablierten Tests (XUD9) zu bewerten sind. Ein weiteres Ziel ist, zu ermitteln, ob der nichtmotorische Injektorverkokungstest zukünftig als No-Harm Kriterium eingesetzt werden kann. Kraftstoffmischungen mit verschiedenen Ablagerungsneigungen werden im nichtmotorischen Injektorverkokungstest und mit dem XUD9-Test untersucht. Die XUD9-Testresultate werden von der AGQM systematisch für den Vergleich vorbereitet. Anschließend erfolgt der Vergleich mit den Ergebnissen des nichtmotorischen Injektorverkokungstests. Abschließend erfolgt eine Bewertung der Eignung als No-Harm Kriterium. Projektbegleitung gemäß beiliegender Projektskizze. Beauftragung und Auswertung von Motorentests. | Dr. Jürgen Fischer Tel.: +49 40 766 93 256 juergen.fischer@adm.com Arbeitsgemeinschaft Qualitätsmanagement Biodiesel e.V. Claire-Waldoff-Str. 7 10117 Berlin | X | FPNR | |
| 01.08.2014 | 30.06.2018 | 22001513 | Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Verbundvorhaben: Aufbau, Selektion und Prüfung von Zuchtstämmen der Zitronenmelisse (Melissa officinalis L.) mit verbesserter Winterhärte und Ertragsleistung für ätherisches Öl (Phase II); Teilvorhaben 1: JKI | Für die gewünschte Steigerung der Produktion in Deutschland stehen Sortenmaterial auf dem Niveau inhomogener Landsorten und einige Zuchtsorten zur Verfügung, deren Leistungspotential jedoch die Landsorten bislang nicht verdrängen konnte. Ausschlaggebend für eine produktivere Sorte sind Verbesserungen im erzielbaren Gesamtertrag während der mehrjährigen Nutzungsphase mit den Problempunkten: Winterhärte und Gesamtnutzungsdauer sowie Blattertrag und Gehalt an ätherischem Öl. Eine verbesserte Liniensorte wird zur Ertragssteigerung, der Erhöhung der Qualität, der Verbesserung der Wirtschaftlichkeit und damit auch zur Ausdehnung des deutschen Anbaus beitragen. Mehrjährige Evaluierungen des im Vorläuferprojekt erzeugten Materials für die angestrebten Zuchtziele (2014 bis 2017): - Winterhärte im Grundbeet; -Bestimmung des Gehaltes an ätherischem Öl; - Bestimmung des Gehaltes an Rosmarinsäure; - morphologische Merkmale: Blattbreite, Blattlänge, Anzahl der Blattetagen, Trieblänge, aufrechter oder liegender Wuchstyp; Anlegen eines dreiortigen, zweijährigen Leistungsversuches (2014 und 2015) zur Evaluierung und Bewertung der neu generierten Inzuchtnachkommen und Kreuzungsnachkommen. Nutzung der etablierten Methoden zur Selbstbestäubung und Kreuzung zur Erzeugung weiterer Inzuchtgenerationen und Kreuzungsnachkommenschaften. Selbstbestäubung von Genotypen mit guter Winterhärte und hohen Ölerträgen aus dem neu erzeugten Zuchtgenpool (2014, 20115, 2016), welche anschließend in Leistungstests unter praxisnahen Bedingungen evaluiert werden sollen (2015 und 2016, Agrarprodukte Ludwigshof e.G., Geratal Agrar Gmbh & Co. KG). Die im Verbundprojekt erarbeiteten Erkenntnisse werden als Beispiel für eine Kultur mit Blattdrogennutzung publiziert und den deutschen Anbauern durch Vorträge und Workshops vermittelt. Das resultierende Pflanzenmaterial wird nach weiterer züchterischer Bearbeitung durch Projektpartner als Sorte für den Anbau zur Verfügung gestellt. | Prof. Dr. Frank Marthe Tel.: +49 3946 47-3000 frank.marthe@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an Gartenbaulichen Kulturen und Obst Erwin-Baur-Str. 27 06484 Quedlinburg | X | FPNR | |
| 01.09.2014 | 31.08.2015 | 22001514 | Entwicklung neuer Wirkstoffabgabesysteme mit komplexen Release-Profilen auf der Basis von NWR für den Einsatz in Wasch- und Reinigungsmitteln | Das Forschungsvorhaben fokussiert auf die Entwicklung intelligenter Wirkstoffabgabesysteme im Bereich Wasch- und Reinigungsmittel. Die neuen Ansätze für dieses Gebiet lassen sich unter den Aspekten: 1) spezielle Release-Mechanismus, sowie 2) funktionsorientierte Kombination biobasierter Polymere zusammenfassen. Beim Release-Mechanismus wird auf reversible Be- und Entladung Träger-fixierter Mikrocontainer orientiert. Die reversible Beladung impliziert die Entwicklung eines Abgabesystems mit oberflächennahen Reaktivgruppen, die kovalent an einen Träger fixiert werden können. Dafür bieten sich zwei Strategien an: a) Oberflächenmodifizierung reversibel beladbarer Mikrocontainer b) Umhüllung reversibel beladbarer Mikrocontainer mit einer reaktiven Schale Als stoffliche Basis werden pflanzliche Komponenten favorisiert. Neben verschiedenen Polyanhydroglucosen wie Cellulose und Hemicellulose sind aromatisch strukturierte Polymere aus der Gruppe der Lignine mit vorgesehen. Die Aufgaben: Bereitstellung von Substraten, Gewinnung von Rohlignin, Modifizierung der Biopolymere, Optimierung der Porosität von Perlcellulose, Oberflächenmodifizierung poröser Perlcellulose, Mikroverkapselung und Funktionalisierung der mit Wirkstoff beladenen Perlcellulose, Anbinden der mit einer reaktiven Kapselwand ausgestatteten Partikel an Substratoberflächen (Textilien), Bestimmung der Sesshaftigkeit der Partikel in Abhängigkeit von Waschzyklen, Untersuchung von Partikelbeladung und Wirkstoffabgabe, Analytik | Die Isolierung von etwa 500 g eines Softwood Lignins (Kraft) (L) aus 2,5 l einheimischer Schwarzlauge ist gelungen. Das Rohlignin verfugt uber ein massenmittleres Molekulargewicht von 4520 g/mol. Die Acetylierung des Rohlignins verlauft vollstandig, wobei der Ester (L_Ac) ein massenmittleres Molekulargewicht von 8900 g/mol aufweist. Aus dem Rohlignin L konnte mittels Isopropanol eine niedermolekulare Ligninfraktion (L(Ex)) mit einer Ausbeute von 32 % und einem massenmittleren Molekulargewicht von 1300 g/mol extrahiert werden. Die Veresterung von L(Ex) zum Acetat (L(Ex)_Ac) erfolgte in analoger Weise (Mw= 1950 g/mol). Die Herstellung von Perlcellulosen (PC) mit Ligninacetaten (L_Ac, L(Ex)_Ac, 10%) ist moglich; die Partikelgrosen liegen zwischen 0,8 und 4 ƒÊm. Die Porenvolumina bewegen sich in einem Bereich zwischen 600 und 900 mm3/g. Die Porenoberflachen differieren sehr stark zwischen 300 mm2/g (reine PC) und 50 mm2/g (Ligninacetat). Das kovalente Fixieren der reaktiven Partikel wurde uber thermisch reaktivierbare, blockierte Isocyanatgruppen an die reaktiven Oberflachen der Wirkstofftrager moglich. Tests zur Aktivierung der blockierten Reaktivgruppen fanden unter variierenden Temperaturbedingungen statt. Bereits 130 ‹C und ein moderater Gehalt an blockierten Isocyanaten (25 %) reichen fur eine effiziente Immobilisierung der Mikrocontainer aus. Es wurden zwei Verfahrensvarianten der Partikelbeladung untersucht: (1) direkte Beladung mit der reinen, flussigen Wirksubstanz (in etwa vergleichbar mit einem Bespruhen von Waschestucken mit Hilfe einer Spruhflasche) und (2) Beladung aus einer wassrigen Emulsion der Wirksubstanz (in Analogie zum klassischen Waschprozess). Beladungsmechanismus und Beladungseffektivitat unterscheiden sich bei Einsatz der verschiedenen Partikeltypen und sind abhangig vom Beladungsmodus. Fur Mikrocontainer mit hydrophober Beladung und Polyurethan-Schale wurden sehr gute Ergebnisse erzielt (50 bzw. 14 Gew.-% Beladung). | Dr. rer. nat. Gunnar Engelmann Tel.: +49 331 568-1210 gunnar.engelmann@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR |
| 01.10.1997 | 31.12.2000 | 22001597 | Verbundvorhaben: Entwicklung und praktische Erprobung eines Mehrzweck-Prozeß- und Betriebsöls auf Basis nachwachsender Rohstoffe für die spanende Metallbearbeitung: Teilvorhaben 2: Optimierung der hydraulischen Komponenten | In der deutschen metallverarbeitenden Industrie sind heute etwa eine Million Werkzeugmaschinen aller Größenordnung im Einsatz. Sie benötigen neben den zur Metallbearbeitung erforderlichen Kühlschmierstoffen erhebliche Mengen an Betriebsstoffen wie z.B. Hydraulik-, Getriebe- und Bettbahnöle. Konstruktions- und betriebsbedingt ist mit gelegentlichen Leckagen und regelmäßiger Einschleppung der Betriebsstoffe in die Bearbeitungsflüssigkeiten zu rechnen. Dies führt zu einer Verkürzung der Lebensdauer. Das Vorhaben gehört zu einem Verbundvorhaben, in dem ein Mehrzwecköl auf Basis nachwachsender Rohstoffe entwickelt werden soll, daß sowohl als Kühlschmierstoff als auch als Getriebe-, Hydraulik- und Bettbahnöl eingesetzt werden kann. Neben der Entwicklung eines Mehrzweck-Öles sollen darüberhinaus exemplarisch die möglichen Aufbereitungsverfahren auf ihre Praktikabilität und Umsetzbarkeit untersucht werden. Hierzu gehört die Aufbereitung des Mehrzweckölen im Kreislaufbetrieb, die Aufbereitung/Entölung der Späne und Metallteile genauso wie die Aufbereitung des Reinigungsbades. Das Vorhaben soll als Verbundvorhaben mit einem Flüssigkeitshersteller (Fuchs), einem Waschflüssigkeitshersteller (SurTrec GmbH) sowie einem Werkzeugmaschinenhersteller (Alfing GmbH) und einem Anwender (Mercedes Benz AG) durchgeführt werden. Die beiden Letztgenannten treten nicht als Antragsteller auf. Ziel des Teilvorhabens der RWTH Aachen ist die Abstimmung der hydraulischen Achsen einer Werkzeugmaschine an das im Rahmen des Verbundvorhabens entwickelten Mehrzwecköles. Hierzu sollen zunächst hydraulische Komponentenbauformen anhand von Kennzahlen, die das Mehrzwecköl beschreiben, ausgewählt werden und zu einer Achse montiert werden. An dieser Achse werden die Komponentenlebensdauer und die Systemdynamik untersucht und ggf. optimiert, so daß der problemlose Einsatz des Mehrzwecköles in der hydraulischen Achse einer Werkzeugmaschinen gewährleistet ist. | Auf der Basis verschiedener biologisch schnell abbaubarer Esteröle, aber mit einheitlicher Additivierung wurden vier Fluide für Metallbearbeitung, Hydraulik, Getriebe und Bettbahn in Zusammenarbeit mit der Fuchs Petrolub AG und der SurTec GmbH entwickelt und getestet, die die "PLANTO-Familie" für Metallbearbeitung und Werkzeugmaschinenbetrieb bilden. Im Rahmen dieses Vorhabens wurde ein Universalfluid mit sehr niedriger Viskosität entwickelt, dass sich sowohl als Kühlschmierstoff wie auch als Betriebsstoff für die Hydraulik einer Werkzeugmaschine einsetzen lässt. Mit dem Zielprodukt können etwa 80% aller Zerspanungsvorgänge durchgeführt werden. FUCHS hat damit die Entwicklung der "Fluidfamilie" fortgesetzt mit dem Ziel nur noch eines Produktionsfluides für die Verwendung als Metallbearbeitungsöl und Hydraulikfluid. Das neue Universalfluid ist niedrig viskos: 10 mm²/s, auf der Basis nachwachsender Rohstoffe formuliert, biologisch schnell abbaubar, nicht wassergefährdend und für Arbeits- und Umwelt unproblematisch sowie sortenrein recycelfähig. Bei der Realisierung spielt naturgemäß das verwendete Grundöl die entscheidende Rolle - ein Syntheseester auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Die erforderliche lange Standzeit kann nur durch Einsatz von vollgesättigten synthetischen Estern erreicht werden, die durch chemische Modifikation von Pflanzenölen erhalten werden, z.B. durch Umesterung und Selektivhydrierung. Auf Grund dieser guten Ergebnisse wurde eine Werkzeugmaschine im Hause Daimler-Chrysler in Mannheim mit dieser erprobten Einheit ausgerüstet und auf Unifluid 10 umgeölt. Bis zum Zeitpunkt dieses Berichts über bisher ca. 3000 Stunden kann von einem problemlosen Betrieb berichtet werden. Die begleitend durchgeführten Ölanalysen zeigten keine kritischen Veränderungen am Fluid. Es ist eine Lebensdauer des Unifluid 10 in der späteren Anlage von etwa 10.000 Stunden zu erwarten. | Prof. Dr.-Ing. Hubertus Murrenhoff Tel.: +49 241 8075-11 post@ifas.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Institut für fluidtechnische Antriebe und Steuerungen Campus-Boulevard 30 52074 Aachen | FPNR | |
| 01.10.2000 | 30.06.2002 | 22001599 | Beitrag zum Aufbau des Marktes: -Nachwachsende Rohstoffe- durch Entwicklung eines Kleingaserzeugers zur energetischen Verwertung von Biomasse mitnachgeschaltetem Motor | Durch die Firma U.E.T., Freiberg/Sachsen, wurde das Vergasungsverfahren "CarboV-Compact" entwickelt, welches die heterogene Wassergasreaktion sowohl räumlich als zeitlich aus dem Vergasungsprozeß auskoppelt. Dadurch können bei autothermer Vergasung höher Wasserstoffgehalte im Produktgas erreicht werden. Das Verfahren ist eine Modifikation des CarboV- Verfahrens. Mit Förderung des Landes Sachsen wurde ein solcher Prozeß bereits im großen Maßstab umgesetzt. Ziel des Vorhabens der Firma TAF ist ein scale-down. Ziel des beantragten o. g. Vorhabens ist die Entwicklung, der Bau und die Erprobung eines Kleinvergasers mit einer Feuerungswärmeleistung von 500 kWth zur energetischen Nutzung fester Biomassen. Zur Erreichung des angestrebten Vorhabenergebnisses werden die folgenden Arbeitspakete beantragt: 1. Engineering mit Arbeitsaufgaben wie Entwicklung der Prozeßführung, Planung oder Konstruktion (Arbeitspakete 1 bis 7 gemäß Antrag), 2. Fertigung des Prototypen (Arbeitspakete 6 bis 13 gemäß Antrag), 3. Erprobung (Arbeitspakete 14 bis 18 gemäß Antrag). | Dipl.-Ing. Jonas Kappeller Tel.: +49 3731 365-540 jonas.kappeller@taf-freiberg.com CHOREN Components GmbH Halsbrücker Str. 34 09599 Freiberg | FPNR | ||
| 01.03.2001 | 31.08.2002 | 22001600 | Verbundvorhaben: Innenraum- und Fassadenfarben aus nachwachsenden Rohstoffen: Teilvorhaben 1: Ganzheitliche Entwicklung und Bewertung der Ökoeffizienz | Ziel des Vorhabens ist die Substitution der petrochemischen Rohstoffe durch nachwachsende Rohstoffe im Bereich Innenraum- und Fassadenfarben. Hierzu sollen die Möglichkeiten für den Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen systematisch an bestehenden Rezepturen untersucht werden. Den Schwerpunkt bilden dabei die Bindemittel aufgrund ihres großen Anteils in der Rezeptur von Farben. Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit zwischen den drei Firmen Sto AG, BASF AG und der LCS GmbH durchgeführt. Die BASF übernimmt im Rahmen des Verbundvorhabens die Synthese der Bindemittel sowie deren Charakterisierung hinsichtlich ihrer technischen Eigenschaften. Die Sto AG formuliert mit den neuen Bindemitteln Modellrezeptruren für Innenraum- und Fassadenfarben. Von der LCS GmbH wird eine ganzheitliche Betrachtung von der Entwicklung von Produkten druchgeführt. Dies beinhaltet neben der Bewertung der anwendungstechnischen Eigenschaften der Farbrezepturen auch die Betrachtung der Wirtschaftlichkeit und der Ökologie der entwickelten Farbrezepturen. | In einem Forschungsverbund aus Farbenhersteller (Sto AG), Bindemittelhersteller (BASF AG) und einem Spezialisten für Ökobilanzen und Wirtschaftlichkeitsanalysen (LCS) wurde eine Machbarkeitsstudie bezüglich des Einsatzes von nachwachsenden Rohstoffen bei Innenfarben angefertigt. Auf Grundlage einer systematischen Literaturrecherche und der anschließenden Bewertung wurden zwei erfolgversprechende Ansätze für den Einsatz von Polyhydroxyalkanoaten (PHA) und Stärke als Bindemittel ermittelt. Erste Laborarbeiten haben sich auf den Einsatz von Maisstärke in den Bindemitteldispersionen beschränkt, da nach Aussagen der Bearbeiter für den Einsatz von PHA die Rohstoffbasis nicht vorhanden ist. Im Bereich der Innenfarben wurden erste Modellrezepturen für eine waschbeständige und scheuerbeständige Farbe auf Basis von Dispersionen mit Anteilen von bis zu 15 % Maisstärke entwickelt. Diese sogenannten NaRo-Farben wurden bei der Sto AG mit gängigen Testverfahren auf ihre technische Leistungsfähigkeit untersucht. Im Bereich der waschbeständigen Innenfarben sind die NaRO-Modellfarben bereits nahe an die Kennwerte der konventionellen Standardfarben herangekommen. Bei den scheuerbeständigen Farben besteht allerdings noch deutlicher Forschungsbedarf. Die Entwicklung der Modellrezepturen wurde durch ökonomische Abschätzungen und ökobilanzielle Betrachtungen ganzheitlich betrachtet. Dadurch wurden frühzeitig Aussagen über ökologische Stärken und Schwächen berücksichtigt. Aus ökonomischer Sicht werden die NaRo-Farben mittelfristig vermutlich über den Preisen der Standardfarben liegen. Die ökobilanziellen Betrachtungen haben gezeigt, dass mit Ausnahme des Eutrophierungspotentials positive Umweltauswirkungen (geringerer Primärenergiebedarf, Reduzierung Treibhauspotential) zu erzielen sind. | Dr. Matthias Harsch Tel.: +49 7195 941 324 matthias.harsch@z.zgs.de LCS Life Cycle Simulation GmbH Ringstr. 73 71364 Winnenden | X | FPNR |
| 01.08.2002 | 31.07.2004 | 22001601 | Reduktion von Emissionen in Naturfaserbauteilen | Im Fahrzeugbau werden heute in beträchtlichem Umfang Innenbauteile eingesetzt, die überwiegend aus Naturfasern wie Einjahrespflanzen und Holzfasern bestehen. Insbesondere die von der Automobilindustrie beforderte Absenkung der gesamt C-Emission für Innenbauteile stellt langfristig eine Herausforderungan die Hersteller und Lieferanten solcher Produkte. Vor diesem Hintergrund besteht das Ziel dieses Vorhabens darin, neue und innovative Ansätze zu entwickeln um innerhalb dieser Werkstoffgruppe Antworten auf die Emissionfragen von Morgen anbieten zu können. Arbeitsplan nach Milestoneplanung in dem die einzelnen Arbeitspakete inhaltlich und budgetmäßig dargestellt sind. Am Ende dieses Projektes steht die Ableitung eines technischen und wirtschaftlichen Konzepts zur Industrialisierung eines neuen Naturfaserwekstoffs mit emmisionsarmen Eigenschaften. | Dr.-Ing. Jochen Gassan Tel.: +49 6627 9205-15 jgassan@sontra.faurecia.com SAI Automotive SAL GmbH - Abt. Forschung Holzfasern Brodberg 7 36205 Sontra | FPNR | ||
| 01.05.2002 | 31.08.2004 | 22001602 | Verbundvorhaben: Entwicklung und praktische Erprobung von Hydraulikflüssigkeiten auf Basis von Zuckerderivaten und Pflanzenölkomponenten, Teilvorhaben 3: Adaption eines Condition-Monitoring-Systems | Gesamtziel des Vorhabens "Entwicklung und praktische Erprobung von Hydraulikflüssigkeiten auf Basis von Zuckerderivaten und Pflanzenölkomponenten" ist es, neuartige biologisch abbaubare Hydraulikflüssigkeiten zu synthetisieren und auf ihre Gebrauchseigenschaften hin zu testen. Mit diesem Vorhaben wird die Absicht verbunden, das Preis-Leistungsverhältnis von Bio-Schmierstoffen, insbesondere von umweltfreundlichen Hydraulikölen, zu verbessern. Im Rahmen des Teilprojektes "Überprüfung der Eignung für hydraulische Systeme und Optimierung, Verfeinerung und Adaption eines Condition-Monitoring-Systems" sollen in Kooperation mit den Projektpartnern die Öle mit Hilfe von Labortests und praxisnahen Prüfstandsuntersuchungen auf ihre Leistungsfähigkeit sowie ihre physikalisch-chemischen Kenndaten hin untersucht werden. Eine wichtige Rolle für die Funktionsfähigkeit der neu formulierten Öle ist ferner ihre Filtrierbarkeit, die u.a. mit Hilfe eines speziellen Prüfstandes untersucht werden soll. Ein weiterer Teilaspekt ist die Optimierung, Verfeinerung und Adaption eines Condition-Monitoring-Systems für die Beurteilung des Gebrauchszustandes der neu formulierten Hydrauliköle. | Es wurden die anwendungstechnischen Eigenschaften der neu formulierten Hydraulikflüssigkeiten auf Basis von Zuckerestern durch Viskositätsmessungen und Oxidations- sowie Hydrolysetests untersucht. Die Ergebnisse verdeutlichen, dass die ermittelten anwendungstechnischen Eigenschaften der Zuckeröle in vollem Umfang den Anforderungen moderner Hydraulikflüssigkeiten entsprechen. Im Oxidationstest zeigen die untersuchten Zuckerester im Vergleich zu marktgängigen Bioölen eine überdurchschnittlich gute Leistung. Die Ergebnisse der Hydrolysetests sind mit denen von Bioölen vergleichbar. Herausragende anwendungstechnische Eigenschaften zeigten die hergestellten Zuckerester auch bei der biologischen Abbaubarkeit. Die Untersuchungen im OECD 301 Test ergaben Werte von > 80 % innerhalb des 10 Tage Fensters, so dass diese Zuckerester die Einstufung "nicht wassergefährdend" erreichen und somit eine ideale Basisflüssigkeit für den Bereich biologisch schnell abbaubare Schmierstoffe darstellen. Der in einem früheren Vorhaben entwickelte Multisensor zur Ermittlung des Ölzustandes z. B. durch Erfassung der dielektrischen Eigenschaften und Ölfeuchte wurde zur Beurteilung der neuen Zuckerester angepasst. Als Ergänzung für den multisensoriellen Ansatz zur Öl-Charakterisierung wurde ein optischer dichromatischer Sensor konzipiert und entwickelt. | Prof. Dr.-Ing. Hubertus Murrenhoff Tel.: +49 241 8027511 hubertus.murrenhoff@ifas.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Institut für fluidtechnische Antriebe und Steuerungen Campus-Boulevard 30 52074 Aachen | X | FPNR |
| 01.02.2004 | 31.12.2004 | 22001604 | Fachkongress "Kraftstoffe der Zukunft 2004" am 1. und 2. Dezember 2004 in Berlin | Der Fachkongress "Kraftstoffe der Zukunft 2004" soll sich als Fortführungsveranstaltung des gleichlautenden, erfolgreichen Fachkongresses "Kraftstoffe der Zukunft 2002" als die Leitveranstaltung für Biokraftstoffe in Deutschland dauerhaft etablieren. In Zusammenarbeit und Kooperation mit den relevanten Marktpartnern (FNR, DBV, Ufop, Biokraftstoffproduzenten etc.) soll der Fachkongress der kontinuierliche Treffpunkt der Marktteilnehmer der Wertschöpfungskette "Biokraftstoffe" sein, wo aktuelle Marktinformationen, Konzeptionen, Strategien, aber auch Hemmnisse und Barrieren, rund um das Thema "Biokraftstoffe" präsentiert und ausgetauscht werden. Arbeitsplanung: Konzeption und inhaltliche Programmerstellung mit Partnern, Referentenauswahl- und Ansprache, Referentenbetreuung, Organisation und Durchführung des Fachkongresses vor Ort, Akquisition von Tagungsteilnehmern, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit, Erstellung des Tagungsbandes, Kongressnachbereitung Ergebnisverwertung: ausführliche Pressearbeit, Erstellung eines Programmheftes, Erstellung eines Tagungsbandes, kontinuierliche Weiterführung der Veranstaltung, Einbindung der Ergebnisse in den politischen Diskussionsprozess | Dipl.-Volkswirt Bernd Geisen Tel.: +49 22 8198-140 info@bioenergie.de Bundesverband BioEnergie e.V. (BBE) Godesberger Allee 142-148 53175 Bonn | X | FPNR | |
| 01.07.2005 | 31.10.2008 | 22001605 | Verbundvorhaben: Katalysierte und nicht-katalysierte Hydrothermolyse von Lignin und Umsetzung der Reaktionsprodukte zu Phenol-Formaldehyd-Kondensaten, Teilvorhaben 3: Untersuchung der katalysierten und nicht-katalysierten Hydrothermolyse und reduktiven Hydrothermolyse von Ligninen | Es ist das Ziel dieses Vorhabens, Lignine aus der Zellstoffindustrie sowie lignocellulosehaltige Biomasse als nachwachsenden Rohstoff mittels Hydrothermolyse zu substituierten Phenolen abzubauen und aus diesen Phenol-Formaldehyd-Harze wie Resole, Resitole und Novolake herzustellen, die über ein vergleichbares Eigenschaftsspektrum verfügen wie die entsprechenden Duroplaste auf petrochemischer Basis. Bei der TUM erfolgten grundlegende Untersuchungen, die bei der technischen Umsetzung am ICT genutzt wurden. Die dann am ICT erhaltenden Ligninabbauprodukte der Hydrothermolyse wurden bei DOW anwendungstechnisch untersucht. Aufgaben mit grundlegendem Charakter im Bereich der katalysierten bzw. nicht-katalysierten Hydrothermolyse und reduktiven Hydrothermolyse von Ligninen zur Herstellung substituierter Phenole wurden am Institut für Technische Chemie der TUM durchgeführt. Es erfolgten Untersuchungen des Hydrolyseverhaltens von Lignin-Modellverbindungen unter verschiedenen Reaktionsbedingungen und die Aufarbeitung der Reaktionsmasse. Darüber hinaus erfolgten ein Katalysatorscreening und die Optimierung der Reaktionsbedingungen sowie mechanistische Untersuchungen zur basenkatalysierten Umsetzung von Lignin. | Lignin wurde in den Untersuchungen aufgrund seiner komplexen Struktur durch die Modellsubstanzen Diphenylether, Benzylphenylether, Diphenylmethan, Eugenol, 4-methoxybiphenyl und Pthalan ersetzt. Damit wurden typische Bindungsmuster und somit auch Reaktivitäten des Lignins repräsentativ abgebildet. Es konnte gezeigt werden, dass in allen Verbindungen Etherbrücken sowohl über einen radikalischen als auch einen ionischen Mechanismus umgesetzt werden. Anhand der Versuche mit den Modellverbindungen kann insgesamt geschlussfolgert werden, dass bei der basenkatalysierten Lignin-Hydrolyse vorwiegend die Aryl-Aryl-Etherbindungen, insbesondere die ß-O-4 Bindungen, gespalten, und neben Monomeren auch ein großer Anteil an Oligomeren erhalten wird. Die Zusammensetzung des gewonnenen Produktöls hängt stark von der Aufarbeitung ab. Monomer- und Oligomerausbeuten lassen sich durch Variation der Temperatur, des Drucks, der Katalysatorkonzentration und der Verweilzeit einstellen. | Prof. Dr. Johannes Lercher Tel.: +49 89 289 13540 johannes.lercher@ch.tum.de Technische Universität München - Department Chemie - Lehrstuhl I für Technische Chemie Lichtenbergstr. 4 85748 Garching b. München | X | FPNR |
| 01.10.2007 | 31.01.2011 | 22001607 | Entwicklung einer schnellen, quantitativen molekularbiologischen Systemanalyse von Biogasreaktoren. | Es soll eine molekularbiologische, praxistaugliche, sowie quantitative Systemanalyse zur Hochdurchsatzvergärung von NawaRo (Rüben/Mais) erarbeitet werden, um die bislang mikrobiologische "Black Box" solcher Biogasanlagen besser verstehen zu können. Ein wichtiger neuer Aspekt der geplanten Arbeiten ist,dass der Einfluss der Prozessparameter auf die Veränderung der methanogenen Population und die Durchsatzleistung eines Bigasreaktors erfasst wird. Aufbauend auf bereits erfolgten RFLP-Analysen sollen für die primär an der Methanogenese beteiligten Organismengruppen sog. FISH Gensonden spezifisch erstellt werden. Die FISH- ist im Gegensatz zur RFLP-Methodik quantitativ und soll parallel fluoreszenzmikroskopische Bildanalysen validieren. Durch die Anwendung der FISH-Technik kann die Analysendauer für eine RFLP-Analyse von 5-6 Wochenf auf 1-2 Tagen gesenkt werden. Die erstellte Systemanalyse mit der molekularbiologischen FISH-Technik soll auch im praktischen Einsatz an großen Biogasanlagen getestet werden. Ziel ist es, reproduzierbare Handlungsweisen zum sicheren Start und Betrieb einer Hochdurchsatzvergärung zu erarbeiten, damit dieses Wissen von Betreibern genutzt werden kann. | Die auf molekularen Gensonden basierende quantitative Fluoreszenz in situ Hybridisierung (FISH), konnte erfolgreich zum ersten Mal fur faserreiche Medien etabliert werden. Hierzu wurde ein Gensonden-Set fur die funf wichtigsten methanogenen und zehn wichtigsten hydrolytischfermentativen Organismengruppen, sowie vier Kontrollsonden zusammengestellt: Methanobacteriales, Methanomicrobiales, Methanococcales, Methanosarcinaceae, Methanosaetaceae, Spirochaetes, Chloroflexi, Firmicutes, Bacteroidetes, Planctomycetes, al- Proteobacteria, be-Proteobacteria, ga-Proteobacteria, de-Proteobacteria, Actinobacteria, Domane Archaea, Domane Bacteria, Universalsonde und Nonsens-Sonde. Die zu einem hohen Anteil in feststoffreichen NawaRo-Biogasanlagen enthaltenen Pflanzenfasern, Mineralien und bakteriellen Aggregate konnten durch den Einsatz eines bis dato fur diesen Zweck noch nicht eingefuhrten Mikrodispergierwerkzeugs aufgeschlossen werden. Durch diese Homogenisation gelang es ohne grose Zellverluste (unter 6% der gesamt Population) Fasern, Partikel und Aggregate aufzuschliesen und die an ihnen haftenden Organismen zu losen. Durch die parallele Erweiterung des Hybridisierungsprotokolls (Waschschritte, SDS- und Pufferkonzentration), konnte die Hybridisierungsquantitat (Verhaltnis der positiv mit der Universalsonde markierten Zellen zu einer Gesamtzellfarbung) auf einen Bereich zwischen 75 und 90% gesteigert werden. Durch den Einsatz eines semiautomatischen digitalen Bildanalysesystems, konfiguriert an der HAW HH, konnte das hohe atenaufkommen von 450 digitalen Bildern mit je bis zu 2000 Zellen pro Hybridisierung bewaltigt werden. Um das Hybridisierungsverfahren auf die wchselnden Bedingungen in verschiedenen industriellen Biogasanlagen optimal einstellen zu konnen, wurde der Auswertung eine Snap-Shot g Probe-Hybridisierung vorgelagert. Die in diesem Projekt entwickelte Technik konnte erfolgreich an Biogasfermentern im Labormasstab sowie an industriellen NawaRo-Biogasanlagen erstm | Prof.Dr. Paul Scherer Tel.: +49 4042875-6355 paul.scherer@rzbd.haw-hamburg.de Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg - Forschungsschwerpunkt Biomassenutzung Hamburg Lohbrügger Kirchstr. 65 21033 Hamburg | X | FPNR |
| 01.10.2008 | 30.09.2011 | 22001608 | Verbundvorhaben: Neuartige Polymere auf Basis von Triglyceriden, Teilvorhaben 4: Herstellung der Polyamide | Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Erzeugung von Polymeren aus nachwachsenden Rohstoffen. Das hiermit beantragte Teilvorhaben hat die Polymerisation der Monomere zum Ziel. Die entstehenden Polymere werden in Hinblick auf ihre physikalisch-chemische Eigenschaften charakterisiert. Gegenstand der Resourcenplanung ist die Synthese und Charakterisierung von Polymeren. Die dazu notwendigen Monomere aus nachwachsenden Rohstoffen werden von den übrigen Projektpartnern bereit gestellt. Die Polymere werden mit den gängigen Methoden der Polymerchemie charakterisiert (Säure-Zahl, Rheologie, Differential-Thermo-Analyse, Gelpermeationschromatographie, Schlagzähigkeit, Kerbschlagfestigkeit, E-Modul, Shore-Härte). Der Markt für Polymere aus nachwachsenden Rohstoffen ist bereits vorhanden und entwickelt. Daher besteht großes Interesse an einer Polymer-Produktion auf der Basis von neuartigen Monomeren aus Biomasse. Bei Erreichen der Projektziele bezüglich Qualität und Kosten besteht die Absicht auf entsprechende Monomere umzustellen. | Im Verbundvorhaben wurden chemisch katalysierte Prozesse entwickelt, um in hohen Ausbeuten aus Triglyceriden (bspw. hoch ölsäurehaltigem Sonnenblumenöl) langkettige und omega-funktionalisierte Chemikalien (1,19-Nonadekansäure, 1,19-Nonadekanol und 1,19-Nonadekandiamin) zu gewinnen. Aus den so gewonnenen Monomeren wurden neuartige hochwertige Polymere zur Herstellung von Polyamiden, Polyurethanen (Formulierungen und thermoplastischen Polyurethane) hergestellt und anwendungstechnische Charakterisierungen der erhaltenen Polymere durchgeführt. Die hergestellten Polyurethane und Polyamide verfügen über interessante Gebrauchseigenschaften wie Transluzenz, gute Elastizität und Rückstelleigenschaften sowie eine auffallend gute Hydrolysebeständigkeit. Für die Herstellung von Polyamiden aus 1,19-Nonadekandisäure wurde ein Polymerisationsverfahren entwickelt, um hochmolekulare Polyamide herzustellen. Hierbei wurde zunächst ein Schmelzkondensationsverfahren im Labor ausgearbeitet, das im späteren Verlauf des Vorhabens in einen 10l-Rührautoklaven übertragen wurde. Mit den beiden Monomeren 1,10-Dekandiamin und 1,6-Hexandiamin wurden zwei Polyamide im Technikumsmaßstab hergestellt. Mit den hergestellten Mustern wurden Verarbeitungsversuche ausgeführt und die Polyamide mittels Extrusion und Spritzguss verarbeitet. Für die Ermittlung von Materialkennwerten wurden Prüfmuster hergestellt und deren Kennwerte bestimmt. | Dr. Franz-Erich Baumann Tel.: +49 2365 49-5976 franz-erich.baumann@evonik.com Evonik Industries AG - Geschäftsbereich High Performance Polymers, Innovation Management (SP-HP-IM) Paul-Baumann-Str. 1 45772 Marl | X | FPNR |
| 01.05.2009 | 31.10.2014 | 22001609 | Forschungsverbund: Integrierte chemisch-biotechnologische Herstellung von Synthesebausteinen auf Basis nachwachsender Rohstoffe in einer Bioraffinerie; Teilvorhaben 7: Katalysatorentwicklung und Gewinnung von Synthesebausteinen | Das Projekt ist getragen von der Vision der Integrierten Verbundproduktion auf Basis nachwachsender Rohstoffe und der durchgängigen Entwicklung vom Labor- bis zum Produktionsmaßstab. Dieser Ansatz ist neuartig und wurde bisher noch nicht realisiert. Die durchgängige Entwicklung von Prozessen und Verfahren zur Nutzung nachwachsender Rohstoffe vom Labor- bis zum Produktionsmaßstab in einer Bioraffinerie ist ein entscheidender Faktor für die erfolgreiche Umsetzung des vorgeschlagenen Konzeptes. AP2: Entwicklung von Produktionsstämmen für die Enzymproduktion und die biochemische ?-Funktionalisierung, Entwicklung von Verfahren zur Herstellung der chemischen und biologischen Katalysatoren, Immobilisierung der chemischen und biologischen Katalysatoren.AP3: Enzymscreening, Untersuchung und verfahrenstechnische Optimierung der vollständigen und partiellen enzymatischen Fettspaltung, Enzymscreening, Untersuchung und verfahrenstechnische Optimierung der regioselektiven Fettspaltung.AP4: Screening, Untersuchung und verfahrenstechnische Optimierung der biochemischen Epoxydierung von Fettsäuren und -estern zur Herstellung von Epoxyden. Die zu erwartenden Ergebnisse bilden die Grundlage für eine großtechnische Produktion von Biokatalysatoren, sowie deren Einsatz für stoffwandelnde Prozesse. Auf der Basis der ermittelten Daten können die Partner verläßliche Kostenberechnungen erstellen. | Im Forschungsverbund "Integrierte BioProduktion" haben insgesamt 15 Projektpartner zusammengearbeitet. Im Teilvorhaben 7 wurde in der 1. Projektphase die Entwicklung von Stämmen und Verfahren zur Herstellung verschiedener Lipasen untersucht. Die Auswahl geeigneter Lipasen erfolgte auf Grundlage der Screening-Ergebnisse der Projektpartner Eucodis und Fraunhofer IGB. Zur Produktion der 3 ausgewählten Enzyme wurde ein E. coli - basiertes Expressionssystem eingesetzt. Nachdem die Lipasen aktiv im Schüttelkolben-Maßstab (0,5 L) produziert werden konnten, wurde die Produktion in Form eines Fed-Batch-Prozesses auf den Bioreaktor übertragen. Das anschließende Scale-Up des Fermentationsverfahrens erfolgte im eigenen Haus bis in 50 L - Maßstab. Die im Labormaßstab gewonnen Daten lieferten die Grundlage für die weitere Maßstabsvergrößerung des Prozesses am Fraunhofer CBP. Zur Reinigung der Zielenzyme wurde der vorliegende C-terminale Poly-Histidin-Tag verwendet. Die während der Säulenchromatographie auftretende Präzipitation konnte durch Anwendung eines Batch-Adsorptions- /-Desorptionsverfahrens deutlich verringert werden. Innerhalb der zweiten Phase des Projektes wurde die Immobilisierung ausgewählter Lipasen genauer untersucht. Der Fokus lag dabei auf der Umsetzung einer zielgerichteten Kopplung, um die Orientierung der Enzyme auf dem Trägermaterial beeinflussen zu können. Zu diesem Zweck wurden in Kooperation mit dem Projektpartner Eucodis verschiedene Lipase-Mutanten generiert. Die Kopplung der Enzyme erfolgte sowohl mit rein chemischen als auch mit enzymatischen Methoden. Hierzu wurden neben proteinogenen Amino- und Thiolgruppen auch Glutaminreste verwendet. Zusätzlich wurde die Lipase-Immobilisierung über den zur Reinigung eingesetzten Poly-Histidin-Tag untersucht. Die dabei erzeugten Immobilisate konnten wiederholt zur Hydrolyse des Modellsubstrates p-Nitrophenylpalmitat eingesetzt werden. Es wurden Restaktivitäten nach 10 Reaktionszyklen von bis zu 93 % erhalten. | Prof. Dr. Markus Pietzsch Tel.: +49 345 55-25949 markus.pietzsch@pharmazie.uni-halle.de Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg - Naturwissenschaftliche Fakultät I - Institut für Pharmazie - Pharmazeutische Technologie und Biopharmazie Wolfgang-Langenbeck-Str. 4 06120 Halle (Saale) | X | FPNR |
| 01.03.2012 | 31.12.2012 | 22001612 | 12. BBE-Fachkongress für Holzenergie am 27./28.09.2012 im Messezentrum Augsburg - Bundesdeutsche Leitveranstaltung zur gesamten Wertschöpfungskette der Holzenergie | 1. Vorhabenziel • Vernetzung der Marktpartner der Wertschöpfungskette Holzenergie auf einer jährlichen Informationsveranstaltung• Zusamenführung von Vertretern aus Wirtschaft, Politik und Wissenschaft• Aufzeigen von Marktchancen und Kontaktvermittlung• Präsentation von Erfolgsbeispielen und Initiierung von (Folge-)Projekten• Diskussion aktueller Entwicklungen mit den Teilnehmern und Ableitung konkreter Handlungsempfehlungen für den Ausbau des Holzenergiemarktes• Akzeptanzschaffung bei Teilnehmern außerhalb der Werschöpfungskette "Holzenergie" (z.B. kommunale Entscheidungsträger, Energiewirtschaft, Landwirtschaft)• durch eine offensive PR- und Öffentlichkeitsarbeit wird die HolzEnergie für die Öffentlichkeit "erlebbar" und "erfahrbar" gemacht• Entscheidungsträger aus der Forst-,Holz-, Land- und Energiewirtschaft, sowie der Sägeindustrie erhalten "Rüstzeug", Ideen, Anregungen und Motivation für eigene Holzenergie-Projekte• die Informationsbasis und die Akzeptanz der Holzenergie wird in der Öffentlichkeit gestärkt und damit die Erschliessung neuer Markt- und Absatzchancen unterstützt• Best-Practice-Fallbeispiele erzeugen Muliplikatoreffekte, Kontakte werden vermittelt, ein vernetzter Informationsaustausch entsteht. Arbeitsplanung: • Call for Papers, Programmerstellung, Programmbeirat• Referentenakquise und Referentenansprache • Programmlayout und Programmdruck• Marketing und Öffentlichkeitsarbeit, Durchführung einer Pressekonferenz• Organisation und Durchführung vor Ort | Bernd Geisen Tel.: +49 228 81002-59 geisen@bioenergie.de Bundesverband BioEnergie e.V. (BBE) Godesberger Allee 142-148 53175 Bonn | FPNR | ||
| 01.08.2014 | 30.11.2017 | 22001613 | Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Verbundvorhaben: Aufbau, Selektion und Prüfung von Zuchtstämmen der Zitronenmelisse (Melissa officinalis L.) mit verbesserter Winterhärte und Ertragsleistung für ätherisches Öl (Phase II); Teilvorhaben 2: NLC | Im vorherigen Verbundprojekt (FKZ: 22019708) wurde vielversprechendes Basis-Material aus den geprüften Herkünften entwickelt. Aus diesem Material soll im Folgeprojekt auf winterhartes, blattreiches und ölhaltiges Hochleistungsmaterial selektiert werden. Alle vorhandenen und künftigen Generationen (I3 – I6 + F2 – F5) werden in zweijährigen Leistungsversuchen auf die Zieleigenschaften Winterhärte, Ertragsleistung und Inhaltsstoffzusammensetzung geprüft.Bis zum Ende des Projektes wird Basismaterial vorliegen,das als konventionelles Material oder als Partner für Synthetics verwendet werden kann. Im Pilotanbau werden die ersten Linien auf Praxistauglichkeit getestet. Parallel zu den neuen, am JKI erfolgenden Kreuzungen werden die gleichen Kombinationen bei NLC durch isolierte, freie Abblüte über Pärchenkreuzungen erzeugt. NLC wird als zentraler Prüfort für Auswinterungsprüfungen im Feld beibehalten. Inzuchlinien 2014:Bonitur der I3, Saatgut- und Jungpflanzenerzeugung, Anlegen Leistungsversuchs I4. 2015: Bonitur der I3 u.I4, Saatgut- und Jungpflanzenerz., Anlegen Leistungsversuchs I5. 2016: Bonitur der I4 u. I5, Saatgut- und Jungpflanzenerz., Anlegen eines Leistungsversuchs I6. Kreuzungen 2014: Bonitur der F2, Jungpflanzenerz. und Anlegen eines Leistungsversuchs F3, Saatguterz.F4. 2015: Bonitur der F2 u. F3,Jungpflanzenerz. und Anlegen eines Leistungsversuchs F4, Saatguterz. F5. 2016: Bonitur der F3 u. F4, Jungpflanzenerz. und Anlegen eines Leistungsversuchs F5, Saatguterz. F6. | Frederick Chrestensen Tel.: +49 361 2245-560 f.chrestensen@chrestensen.com N. L. Chrestensen Samenzucht und Produktion GmbH Erfurt Witterdaer Weg 6 99092 Erfurt | X | FPNR | |
| 01.10.2014 | 30.09.2017 | 22001614 | Entwicklung geeigneter Kennzahlen und Korrelationen für die Charakterisierung von Ottokraftstoffen sowie alternativen Kraftstoffen mit Bioanteilen zur Beschreibung abnormaler Verbrennungsphänomene | Hauptziele dieses Forschungsvorhabens sind ein Vorschlag für ein industriell genormtes Verfahren zur Bestimmung einer Kennzahl, die das Vorentflammungs- und Glühzündungsverhalten von Kraftstoffen beschreibt sowie die Ableitung empirischer Berechnungsansätze zur Vorausberechnung von Vorentflammungskennzahlen insbesondere für Kraftstoffe mit hohen Oxygenatanteilen (wie z. B. Ethanol oder ETBE). Der flächendeckende Einsatz eines komplett neuen motorischen Verfahrens mit ebenfalls neuem Versuchsträger in Raffinerien zur Kraftstoffqualitätskontrolle ist eher unrealistisch, da kaum mit angemessenem Aufwand umsetzbar. Die industriell einzig realistische Möglichkeit bleibt die Umsetzung eines motorischen Verfahrens auf einem CFR-Triebwerk. Die Umsetzung der Projektziele erfolgt an zwei angepassten Einzylindermotoren, einem Vollmotor sowie einem schnellen Einhubtriebwerk für eine umfangreiche Kraftstoffmatrix bestehend aus konventionellen Kohlenwasserstoffen und alternativen Kraftstoffen. Zunächst werden durch Aufbau von Kinetik- und Motorenprüfstanden die Grundlagen für experimentelle Untersuchungen an den Kraftstoffen geschaffen. Begleitend werden numerische Untersuchungen für ausgewählte Kraftstoffe durchgeführt. Im Anschluss erfolgt die Entwicklung von empirischer Berechnungsansätze unter Nutzung der experimentellen Versuchsdaten sowie der Simulationsergebnisse. | Prof. Dr.-Ing. Stefan Pischinger Tel.: +49 241 80-48000 pischinger_s@tme.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Lehrstuhl für Thermodynamik mobiler Energiewandlungssysteme (tme) Forckenbeckstr. 4 52074 Aachen | X | FPNR | |
| 01.04.2015 | 30.06.2018 | 22001615 | Verbundvorhaben: Waldbauliche, holzkundliche und finanzielle Aspekte der Laubholzastung; Teilvorhaben 2: Waldbehandlungskonzepte und forstliche Praxis | Der Anteil des Laubholzes am Waldaufbau steigt und beträgt heute in der 1. Altersklasse 55 %. Insbesondere nach Sturmkatastrophen wurden Freiflächen mit Laubholz in geringer Dichte bestockt oder haben vorangebaute Laubhölzer vorzeitig ihren Altholzschirm verloren. Auf diesen Flächen entwickeln sich die Laubhölzer qualitativ unbefriedigend. Das Wirtschaftsziel Wertholzproduktion und damit die Sinnhaftigkeit des flächigen Laubholzanbaus erscheinen auf diesen in großem Umfang vorkommenden Flächen gefährdet. Eine Lösung könnte hier die Wertastung sein. Es liegen zwar vereinzelt Leitfäden zur Laubholzastung vor, doch basieren diese auf sehr geringen Baumzahlen und es fehlen sowohl eine systematische Aufbereitung des Wissens als auch eine versuchstechnische Überprüfung und Validierung bisheriger Erfahrungen. Daher wird die Laubholzastung in der Praxis nicht angewandt. Die Zeit drängt, da für die Astung nur ein enges Zeitfenster existiert. Die sonst zu erwartenden Wertverluste liegen in volkswirtschaftlich bedeutsamer Größenordnung. Das Ziel des vorgeschlagenen Projektes ist es, grundlegende naturwissenschaftliche und forstwirtschaftliche Erkenntnisse zur Laubholzastung zu erarbeiten, die in Empfehlungen für die Praxis einfließen. AP 1 Zusammenführung des Wissens und Vorauswahl von Beständen: (1) Literaturstudie (2) Deutschlandweite Befragung hinsichtlich Astungstechnik und Entwicklung geasteter Bäume (3) Lokalisierung geasteter Bestände AP 2 Untersuchung bisheriger Astungspraktiken: (1) Aufnahme ausgewählter Untersuchungsbestände (2) Morphologische Untersuchungen an Einzelbäumen und Holzprobengewinnung (3) Ex-situ Analyse der Holzproben (4) Finanzielle Bewertung der Astung. AP 3 Astungsversuch: (1) Anlage eines standardisierten, standortsübergreifenden Astungsversuchs (2) Bestandesaufnahme (3) In situ Beobachtung der Wundheilung. AP 4 Wissenstransfer: (1) Einschätzung der Wertastungspotentiale für die Praxis (2) Praxistransfer durch Merkblätter und waldbauliche Schulungen | Stefan Tretter Tel.: +49 8161 71-4956 stefan.tretter@lwf.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) - Abt. Waldbau und Bergwald Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1 85354 Freising | FPNR | ||
| 01.10.2017 | 31.12.2021 | 22001617 | Nachhaltige Produktionsmethoden für ungesättigte mittelkettige Fettaldehyde als potente Aromachemikalien - Akronym: SusAld | Hauptziel: Entwicklung von nachhaltigen Produktionsmethoden für bekannte oder auch neuartige ein- oder mehrfach ungesättigte mittelkettige Fettaldehyde als potente Aromachemikalien aus natürlich vorkommenden Fettsäuren mit Hilfe eines iterativ ablaufenden enzymatischen/fermentativen Prozesses durch Kombination einer alpha-Dioxygenase- (alpha-DOX) mit einer Aldehyddehydrogenase- (ALDH) Reaktion. i) Bereitstellung geeigneter, bevorzugt lebensmitteltauglicher Triglyceride i) Suche, Charakterisierung und Optimierung geeigneter Enzyme iii) Herstellung von präparativen Mengen Fettaldehyde zur sensorischen Evaluierung iv) Abstimmung und Feintuning der enzymatischen Stufen des iterativen Abbau v) Etablierung von Pilotprozessen | Dr. Jakob Ley Tel.: +49 5531 90-1883 jakob.ley@symrise.com Symrise AG Mühlenfeldstr. 1 37603 Holzminden | X | FPNR | |
| 26.03.2018 | 31.12.2019 | 22001618 | WALDGesellschaft - 69. Forstvereinstagung vom 8. bis 12. Mai 2019 in Dresden - Akronym: DD19 | 1. Vorhabenziel Ziel der Forstvereinstagung ist die fachliche Informationsvermittlung und der Erfahrungsaustausch von Waldexperten zu Wald und Forstwirtschaft betreffenden Themen. Im Zentrum der Tagung werden der Mensch und die Gesellschaft stehen. Das Motto "WaldGesellschaft" verweist auf die enge Verzahnung zwischen Wald und Forstwirtschaft mit den aktuellen gesellschaftlichen Fragestellungen: Ländlicher Raum und Demografie, Gesellschafts-politische Rolle der Forstwirtschaft, Innovationskraft der Forstwirtschaft, Klimawandel, Biologische Vielfalt u.v.m.. Die Forstvereinstagung soll einen wichtigen Beitrag dazu bilden, die Ziele einer auf Wissen basierten und für die Gesellschaft optimal ausgerichteten nachhaltigen Forstwirtschaft weiterzuentwickeln. Durch eine gezielte Öffentlichkeitsarbeit sollen die Ergebnisse der Diskussionen sowohl in Branche, als auch bei Entscheidungsträgern und der interessierten Öffentlichkeit Verbreitung finden. | Felix Moczia Tel.: +49 3501 542 204 dresden2019@forstverein.de Deutscher Forstverein e.V. Büsgenweg 1 37077 Göttingen | FPNR | ||
| 01.11.2001 | 31.03.2003 | 22001701 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer neuen Verfahrenskette zur Derivatisierung von Chemiezellstoff auf der Basis des Monoethanolamin-Extraktionsverfahrens (MEA-Verfahren) - Teilvorhaben 2: Verfahrenstechnische Optimierung und Konzeption zum MEA-Verfahren | 1 ) Entwicklung eines neuen Holzaufschlußverfahrens (MEA-Verfahren) auf der Basis heimischer Hölzer als Rohstoffe und Monoethanolamin als umweltfreundlichem Aufschlußmittel in allen Verfahrensstufen auf den Stand der technischen Umsetzbarkeit, 2) Umsetzen des Verfahrens in den Pilotmaßstab, 3) Umsetzung der resultierenden Zellstoffe zu versch. Derivaten, 4)Nutzungen für die Nebenprodukte Hemicellulose und Lignin erarbeiten. Zunächst sollen im Teilvorhaben 2 die Verfahrensschritte im Rahmen industrieller und institutioneller Forschung unter Einbindung aller Projektpartner untersucht werden. Anschließend sollen die Kernverfahrensschritte am Standort Wolff im Pilotamaßstab errichtet werden. Die MEA-Aufbereitung wird VTA, die Bleiche das CTP durchführen. Die Derivatisierung und Prüfung der Derivate erfolgt durch Wolff und Rhodia. BFH und Lenzing werden die Arbeiten beratend und analytisch unterstützen. Das Verfahren bietet die Chance, Zellstoff kostengünstig und umweltfreundluich aus heimischen Rohstoffen zu erzeugen und die Holznebenprodukte werkstofflich zu nutzen. | Es zeigte sich: (1) Buchenholz ist für den MEA-Aufschluss gut, Fichtenholz dagegen weniger gut geeignet. (2) Qualitativ hochwertiger Chemiezellstoff aus Nadelholz kann jedoch erzeugt werden, wenn der Prozess um zusätzlich zwei Stufen (Zerfaserung, Alkaliveredlung) erweitert wird. (3) Die prinzipielle Trennbarkeit des Wasser/MEA/Lignin-Gemisches zur MEA-Rückgewinnung ist gegeben. (4) Die Derivatisierung der gebleichten MEA-Zellstoffe auf Buchenholzbasis durch Carboxymethylierung verläuft ohne Probleme. Die Ergebnisse des Aufschlusses bei 160-170 °C ergaben eine ausreichende Datenbasis für eine Wirtschaftlichkeitsberechnung. Diese ergab, dass eine wirtschaftliche Umsetzung des MEA-Verfahrens als kleine, dezentrale Chemiezellstoffanlage im Maßstab 20-30.000 jato mit überwiegend Nadelholz als Rohstoff nicht möglich ist. Ein wirtschaftlicher Betrieb ist aber bei einer Kapazität von 200.000 jato möglich. Das MEA-Verfahren ist nach noch ausstehenden Optimierungen in einer Pilotanlage technisch problemlos realisierbar. Optimierungen in einer Pilotanlage erfolgten nicht, da das Projektziel eine kleine, dezentrale Chemiezellstoffanlage war. Weitergehende Untersuchungen zu einem MEA-Aufschluss bei höherer Temperatur (180-190 °C) zeigten: (1) Ein Hochtemperaturaufschluss führt zu besseren Zellstoffqualitäten. Er erfordert nicht wie bisher den zusätzlichen Prozessschritt Zerfaserung und kann somit mit herkömmlicher Zellstoffkochertechnologie erfolgen. (2) Aufgrund der durch den Hochtemperaturaufschluss verbesserten Zellstoffqualität ergeben sich Erleichterungen bei der Bleiche. Inwieweit der Hochtemperaturaufschluss wirtschaftliche Vorteile bieten würde ist noch offen. Die neuen Erkenntnisse zum Hochtemperaturaufschluss macht das MEA-Verfahren neben dem Chemiezellstoffbereich auch interessant für den Papierzellstoffbereich und eventuell dem Aufschluss von Einjahrespflanzen, da hier die Qualitätsanforderungen deutlich niedriger sind. | Dr. Ties Karstens Tel.: +49 761 511-3598 ties.karstens@rhodia.freinet.de Cerdia Services GmbH Engesserstr. 8 79108 Freiburg im Breisgau | FPNR | |
| 01.09.2006 | 31.12.2009 | 22001704 | Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Unkrautregulierung im Arznei- und Gewürzpflanzenanbau - Leistungsvergleich verschiedener Techniken | Gegenstand des geplanten Vorhabens sind Untersuchungen zur pflanzenbaulichen und ökonomischen Bewertung verschiedener Verfahren der mechanischen und thermischen Unkrautregulierung im Arznei- und Gewürzpflanzenanbau. Die geplanten Untersuchungen sollen Grundlagen für die Anbauoptimierung liefern. Die Möglichkeiten, hochqualitative Rohware zu erzeugen und zum anderen die Wirtschaftlichkeit des Anbaues zu gewährleisten, sollen verbessert werden. Durch optimalen Maschineneinsatz können die Produktionskosten gesenkt werden, indem der Handarbeitseinsatz verringert wird. Es werden an zwei Standorten Versuche angelegt, um ausgewählte Parameter (Wirkungsgrad des Geräteeinsatzes, Bodeneigenschaften, Arbeitszeit, Energiebedarf, Ertrag, Qualität) zu erfassen. Um auf spezifische Probleme im Anbau eingehen zu können, werden mehrere Kräuter (Ein-, Mehrjährige, Sä-, Pflanzkultur) angebaut. Der Arbeitsaufwand für die Unkrautregulierung hat einen entscheidenden Einfluss auf die Produktionskosten und die Qualität und damit auf die Wirtschaftlichkeit einer Kultur. Die erfolgreiche Weiterentwicklung der mechanischen Unkrautregulierung muss geprüft und vorangetrieben werden. Die Ergebnisse sind direkt an produzierende Betriebe zu transferieren (Leitfäden, Beratung, Feldtage). | Im Rahmen des Demonstrationsprojektes Arzneipflanzen wurden Versuche zur Unkrautregulierung in Beständen von Echter Kamille, Zitronenmelisse, Baldrian und durchgeführt, mit dem Ziel, Unkrautregulierungsmaßnahmen in Arznei- und Gewürzpflanzen zu optimieren. Wegen der zunehmenden Herbizidproblematik (Zulassungssituation, Rückstände) standen mechanische Maßnahmen im Vordergrund, um anbauenden Betrieben alternative Lösungsansätze anbieten zu können. Von Bedeutung ist die Senkung des Arbeitsaufwandes für die Handhacke, die im Produktionsverfahren einen erheblichen Kostenfaktor darstellt. Anhand eingehender Untersuchungen von mechanischen Einzelgeräten wurde deutlich, dass sich in Arzneipflanzenbeständen die Kombination von Verfahren, die zwischen und innerhalb der Kulturreihen Unkräuter regulieren, bewährte. Bei dem Vergleich der Varianten zeigte sich, dass mechanisch kombinierte Unkrautregulierungsvarianten gegenüber einer Handhackkontrolle und einer Herbizidkontrolle meistens vergleichbare oder bessere Unkrautregulierungserfolge erzielten. Dabei hing die unkrautbekämpfende Wirkung des Herbizids oft stark von den drei Standorten mit den unterschiedlichen Fruchtfolgen und den daraus resultierenden Unkrautpopulationen ab. Es überzeugten bei den mechanischen Maßnahmen häufig die Varianten, die mit der Reihenhackbürste kombiniert wurden; dies wirkte sich z. T. auch im Folgejahr in der mehrjährigen Kultur Zitronenmelisse nachhaltig positiv aus. Im Kulturverlauf konnte die Beeinflussung der verschiedenen Unkrautregulierungsmaßnahmen besonders mit Hilfe bildgebender Verfahren nachgewiesen werden. Ertragsrelevante Größen wie Deckungsgrade der Kultur, Kulturanzahl und -höhe sowie Bestandesvolumina wiesen unkrautregulierungsbedingte Unterschiede auf. Insbesondere war der Herbizideinsatz in jungen Beständen der Zitronenmelisse und Echten Kamille negativ zu bewerten, dagegen erfolgte im jungen Baldrianbestand eine Reduzierung von Kulturpflanzen eher durch mechanische Maßnahmen. | Prof. Dr. Ralf Pude Tel.: +49 2225 999 63-13 r.pude@uni-bonn.de Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Landwirtschaftliche Fakultät - Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES) - Nachwachsende Rohstoffe Klein-Altendorf 2 53359 Rheinbach | X | FPNR |
| 01.10.2008 | 30.06.2011 | 22001707 | BioErdgas - Erhebung verfahrenstechnischer und wirtschaftlicher Kenngrößen, Entwicklung von Optimierungsstrategien und Alternativen, Erstellung von Planungsunterlagen | - Erfahrungen der Bioerdgasanlagen in Deutschland und im Ausland erheben, auswerten und zugänglich machen, - belastbare Planungsdaten erstellen, - Strategien und Verfahren entwickeln, um bestehende Biogasanlagen in ihrer Effizienz zu optimieren, - Auswahl und Prüfung alternativer hocheffizienter Substrate, - Bilanzierung der Biogastechnologie mit verschiedenen Verwertungsmöglichkeiten von Methan, Strom und Wärme, - abschließend Life-Cycle-Analysis, die Inputsubstrate berücksichtigt und als Parameter u.a. die CO2 - Bilanz heranzieht. 1) Abklärung der Voraussetzungen für die Einspeisung von Biogas bzw. Bioerdgas in Gasleitungen, 2) Erhebung in Bioerdgasanlagen 3) Überprüfung der Rahmenbedingungen von Bioerdgasanlagen, 4) Überprüfung der Aufbereitungs- und Einspeisetechnik für Bioerdgas in Erdgasnetze, 5) Erschließen neuer Substratquellen (Rüben u.a.), 6) Optimierung von Technologie, Versorgungssicherheit und Wirtschaftlichkeit, 6) Ganzheitliche Analyse der Auswirkungen - Planungsmanual für Bioerdgasanlagen erstellen, Ergebnisse und daraus abgeleitete Erkenntnisse in Fachzeitschriften und auf Kongressen verbreiten, - Beratung v. Betreibern, EVU, GVU, Stadtwerken, Landwirten, Anlagenbau | Simulationstools, die es erlauben würden, die Verfahren besser im Vorhinein zu beurteilen und zu optimieren, kamen nicht einmal im Rahmen der Produktentwicklung zum Einsatz. Trotz der im Projekt festgestellten deutlichen Mängel bei der Anlagenauslegung, des Betriebes und Services konnten aufgrund unzureichender Bereitschaft zur Weitergabe von detaillierten Betriebsdaten die Möglichkeiten des Simulationsprogrammes nicht zum Vorteil der gesamten Branche ausgeschöpft werden. Eine relativ kleine Biogasanlage mit Kraft-Wärme-Kopplung erzielt im Verhältnis zur untersuchten EinspeiseAnlage Graben/Lechfeld dasselbe Energieumwandlungsverhältnis. Der zusätzliche Energieaufwand für die Gasaufbereitung und –Einspeisung konnte nicht überkompensiert werden. Interessante Ergebnisse zeigten sich darüber hinaus bei der Bilanzierung der eingesetzten Substrate im Rahmen der ganzheitlichen Analyse. Hier stellte sich die mikrobielle Verwertbarkeit (Verdaulichkeit) der Substrate als wesentliches Kriterium für die Energieeffizienz heraus. Je weniger organische Trockensubstanz im Gärrest nach der anaeroben Stufe übrig bleibt, umso effizienter war der Substratabbau bzw. die Substratausnutzung im Fermenter. Da bisher große Anteile an Inputsubstrat und Hilfsenergie verschenkt werden, war es eine Aufgabe dieses Projekts die labortechnischen Möglichkeiten zur Bestimmung von Substratleistungen unter mikrobiell optimierten Fermentationsbedingungen zu entwickeln und aufzubauen. Zur Optimierung der Fermentationsvorgänge wurde zusätzlich der Einsatz der Online-Nah-Infrarot-Spektroskopie in Praxisanlagen untersucht (System TENIRS). Aufgrund der zwischenzeitlichen Insolvenz der Tenirs GmbH und der anschließenden Übernahme durch die m-u-t AG wurde die NIRS-Technik in zwei zeitlich getrennten Messperioden eingesetzt. Im zweiten Untersuchungszeitraum stellten sich deutliche Qualitätsverluste im Bereich der Modellstatistik ein. Dieser essentielle Bereich wird nach den bisherigen Erkenntnissen vom jetzigen | Dr. Jürgen Beck Tel.: +49 8431 53689-5 beck@f10-energie.de f10Forschungszentrum für Erneuerbare Energien Neuburg an der Donau GmbH Nördliche Grünauer Str. 21 86633 Neuburg a.d.Donau | X | FPNR |
| 01.05.2009 | 31.10.2014 | 22001709 | Forschungsverbund: Integrierte chemisch-biotechnologische Herstellung von Synthesebausteinen auf Basis nachwachsender Rohstoffe in einer Bioraffinerie; Teilvorhaben 8: Prozessintegration für die Herstellung von Produkten | Das Projekt ist getragen von der Vision der Integrierten Verbundproduktion auf Basis nachwachsender Rohstoffe und der durchgängigen Entwicklung vom Labor- bis zum Produktionsmaßstab. Dieser Ansatz ist neuartig und wurde bisher noch nicht realisiert. Die durchgängige Entwicklung von Prozessen und Verfahren zur Nutzung nachwachsender Rohstoffe vom Labor- bis zum Produktionsmaßstab in einer Bioraffinerie ist ein entscheidender Faktor für die erfolgreiche Umsetzung des vorgeschlagenen Konzeptes. Herstellung und anwendungstechnische Charakterisierung von Polyaminen. Zusammenführung der Teilprozesse, Skalierung vom Technikumsmaßstab in den Produktionsmaßstab und Integration in den chemischen Produktionsverbund. Das vorgeschlagene Verfahren stellt, ausgehend von pflanzlichen Rohstoffen eine neue und kostengünstige Möglichkeit zur Herstellung von Aminen dar. Bei erfolgreicher Realisierung der geplanten Arbeiten ist eine Erweiterung des Prozesses auf Basis nachwachsender Rohstoffe sowie eine Erweiterung des Produktspektrums möglich. Das vorgeschlagene Projekt hat durch die anspruchsvolle Aufgabe der Erschließung von pflanzlichen Ölen als zukünftige und nachhaltige Rohstoffquelle für Amine einen großen Signalcharakter für die Bestrebungen zur Substitution der petrochemischen Rohstoffbasis. | Im Forschungsverbund "Integrierte BioProduktion" wurden Prozesse und Verfahren zu einer "Integrierten Verbundproduktion auf Basis nachwachsender Rohstoffe" vom Labor bis zum Produktionsmaßstab in einem einen interdisziplinären Forschungsverbund von 15 Projektpartnern in Zusammenarbeit mit einem integrierten Chemieverbund-Standort in Leuna untersucht. Im Teilvorhaben 8 wurden reduktive Aminierungen von Glycerin und Pflanzenölderivaten untersucht. Die Aminierung von Glycerin wurde mit homogenen, heterogenen und Photokatalysatoren durchgeführt. Einerseits wird ausreichend Energie für das Reaktionsgemisch benötigt, um die Substrate für die weitere Aminierung zu aktivieren. Andererseits führt die Anwendung einer solchen Energiemenge sehr oft zu einem Durchbruch der Substratmoleküle, die Bildung von Koks oder generell zum Verlust der Selektivität des Prozesses. Ausgedehnte Aktivitäten des Katalysatorscreenings führten zu einigen selektiven Prozessen der Umwandlung von Glycerin in eine begrenzte Anzahl von nützlichen Aminbausteinen anstatt, wie aus der Literatur bekannt, zu einer komplexen Mischung von verschiedenen Di- und Trimethylaminen. Das Ergebnis der Aminierungsreaktion war stark abhängig vom Katalysator und den Reaktionsbedingungen, welche verwendet wurden. In einem Flüssigphasenverfahren mit einem metallbasierten Katalysator konnten trifunktionelle C3-Verbindungen hoher Selektivität gewonnen werden. In der Gasphase mit einem Oxid basierenden Katalysator konnten difunktionale C2-Verbindungen erhalten werden. Dicarbonsäuren konnten ebenfalls erfolgreich in Amide umgewandelt werden. Die nachfolgende Hydrierung zu Aminen verlief langsam über metallbasierte Katalysatoren (heterogene und homogene). Die Amine wurden in Tensid-Anwendungen getestet. Eine grüne Alternative für bestimmte kationische und amphoterische Tenside wurde gefunden und wird weiter in Endproduktrezepturen untersucht werden. | Roel Frère Tel.: +49 3461 43-4091 roel.frere@taminco.com Taminco Germany GmbH Am Haupttor 8314 06237 Leuna | X | FPNR |
| 01.06.2010 | 28.02.2011 | 22001710 | Internationaler Fachkongress Kraftstoffe der Zukunft 2011 als zentraler Branchentreffpunkt der Biokraftstoffindustrie mit begleitender Ausstellung und Lehrfahrt, fachlich eingebunden in nature.tec 2011 | Akteure des Biokraftstoffmarktes und andere Interessensträger über Marktentwicklungen und Rahmenbedingungen informieren und die einzelnen Marktpartner miteinander vernetzten / Bedürfnisse der Biokraftstoffbranche an Politik zur Entscheidungsfindung kommunizieren / Diskussion und Meinungsbildung zu aktuellen Themen des Biokraftstoffmarktes / besseres Verständnis der Wirkungszusammenhänge schaffen / Vorstellung und Dissimination aktueller Forschungsergebnisse / Know-how Transfer von technischen Innovationen / Vorstellung von Best-Practice Projekten und Anregung von Folge-Vorhaben / Förderung von B2B-Aktivitäten: Unterstützung bei der Kontaktvermittlung und Suche nach Ansprechpartnern vor Ort, Unterstützung von Projektanbahnungen / Verbesserung der Akzeptanz von Biokraftstoffen in der Presse und Öffentlichkeitsarbeit / Bereitstellung sachlicher Hintergrundinformationen für Presse- und Medienvertreter Ausschreibung von Themenvorschlägen (Call for Papers) / Einberufung eines Programmbeirates (mit Beteiligung der FNR) / Erörterung weiterer relevanter Themen / Aufstellung des Programmentwurfs / Ansprache der Referenten / parallel hierzu begleitende PR-Arbeit / Druck und Versand layouteter Programmflyer / inhaltliches Briefing und Abstimmung der Referenten / Erstellung, Layout und Druck der Tagungsbände / Abstimmung der Organisation mit Messe Berlin und Catering-Unternehmen / Durchführung von Kongress und Lehrfahrt vor Ort, Durchführung Pressekonferenz, Durchführung des Branchenabends | Bernd Geisen Tel.: +49 228 81002-59 geisen@bioenergie.de Bundesverband BioEnergie e.V. (BBE) Godesberger Allee 142-148 53175 Bonn | FPNR | ||
| 01.05.2012 | 31.01.2013 | 22001712 | Anbaustrategie zur Saatguterzeugung von Hafersorten mit spezieller Eignung zur Biomasseproduktion im Zweitfruchtanbau | Im Rahmen des Forschungsprojekts "Nutzbare Variabilität in genetischen Ressourcen von Hafer in Bezug auf die Eignung zur GPS-Produktion im Zweitfruchtanbau" (FKZ 11NR160) konnte gezeigt werden, dass einige der getesteten kandidaten dazu geeignet sind, bei einer Aussaat nach Wintergetreide-GPS einen hohen Biomasseertrag im Zweitfruchtanbau zu liefern. Diese genetischen Ressourcen sind voraussichtlich aber nicht für eine Körnerproduktion in Deutschland adaptiert. Im Rahmen dieses Forschungsprojekt soll nun untersucht werden wie die Bestandesführung für die Körnerproduktion zur Saatguterzeugung dieser Spezialhafer zu gestalten ist. Die 3 zur Zulassung in Deutschland angemeldeten Hafersorten und die einheimische, adaptierte Sorte "Dominik" werden zu 2 verschiedenen Terminen in 3 je Saatstärken ausgesät. Quer zu diesen Aussaatvarianten wird die Düngung in 3 Intensitäten und der Wachstumsreglereinsatz in 4 Intensitäten abgestuft. Der Einsatz von Fungizid und Insektizid erfolgt orstüblich optimal. Während der Vegetation werden die agronomischen Eigenschaften der Genotypen und deren Interaktion auf die verschiedenen Maßnahmen visuell festgestellt. Am Erntegut werden der Ertrag je Parzelle und auch die wesentlichen Qualitätsparameter je Variante ermittelt um das optimale Bestandesführungsregime für die Saatguterzeugung beschreiben zu können. | In einem vorrangegangen Projekt konnte gezeigt werden, dass ein Zweitfruchtanbau nach Wintergetreide-Ganzpflanzensilage mit Spezialhafer eine Alternative zu Mais sein kann. Über diese Spezialhafer waren keine Informationen hinsichtlich der Saatgutproduktion unter unseren Umweltbedingungen bekannt, weshalb grundlegende Fragen der Bestandesführung zu klären waren. In Schwäbisch Hall wurde eine Streifenanlage mit fünf verschiedenen Faktoren in zwei Wiederholungen angelegt. Es wurden eine einheimische Sorte (Dominik) und drei genetische Ressourcen des Hafers (PZO11HA11, PZO11HA13 und PZO11HA19) untersucht. Versuchsvarianten der Bestandesführung waren: 1. Saatzeit (21.03, 04.05), 2. Wachstumsregler (ohne, 2 l/ha CCC (EC 37), 0,4 l/ha Moddus (EC 31) + 1 l/ha CCC (EC 37), 0,4 l/ha Moddus (EC 31) + 2 l/ha CCC (EC 37)), 3. Stickstoffdüngung (73 kg/ha, 95 kg/ha, 117 kg/ha), 4. Saatstärke (320 Kö/m², 360 Kö/m², 400 Kö/m²). Die Daten wurden in einer ANOVA verrechnet und hinsichtlich der Varianteneffekte ausgewertet. | Dipl.-Ing. agr. Stephanie Franck Tel.: +49 791 931180 s.franck@pzo-oberlimpurg.de PZO - Pflanzenzucht Oberlimpurg Oberlimpurg 2 74523 Schwäbisch Hall | X | FPNR |
| 01.08.2014 | 30.11.2017 | 22001713 | Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Verbundvorhaben: Aufbau, Selektion und Prüfung von Zuchtstämmen der Zitronenmelisse (Melissa officinalis L.) mit verbesserter Winterhärte und Ertragsleistung für ätherisches Öl (Phase II); Teilvorhaben 3: Junghanns GmbH | Die bedeutendsten Ziele des Projektes sind von den vorrangigen Zuchtzielen bestimmt und werden im Vergleich mit dem Vorgängerprojekt unverändert verfolgt:-Erzeugung homozygoter Linien von Melisse mit einer hohen Eigenleistung für: aufrechten Wuchs, hohen Blattertrag, verbesserte Winterhärte und Gesamtnuzunggsdauer sowie hohen Gehalt an ätherischem Öl. Arbeitsplan:Weiterer Linienaufbau durch Inzuchtierung Prüfung der Leistungsfähigkeit von Inzuchtlinien (Inzuchtdepression); Analyse der Vererbung wichtiger Merkmale an einer spaltenden F2-Nachkommenschaft; Ermittlung der allg. Kombinationseignung; Abschätzung des Heterosiseffektes als Gundlage für Entscheidung Synthetik- oder Liniensorte Ertragsversuche unter praxisnahen Bedingungen in Partnerbetrieben; Test neu zugänglich gewordener Akzessionen zur weiteren Verbesserung des züchterisch nutzbaren Genpools für zukünftige Selektionen unter Einbeziehung molekularer Daten zur genetischen Distanz ;Einfluss von Düngestufen auf Ertrag und Ätherischölgehalt . Mehrjährige Evaluierungen des im Vorläuferprojekt erzeugten Materials für die angestrebten Zuchtziele: (2014 bis 2017)- Winterhärte im Grundbeet;- Probenvorbereitung Inhaltsstoffe; - morphologische Merkmale: ;Anlegen eines dreiortigen, zweijährigen Leistungsversuches (2014 und 2015); zur Evaluierung und Bewertung der neu generierten Inzucht- und Kreuzungsnachkommen; Erzeugung weiterer Inzuchtgenerationen; Selbsbestäubung von selektierten Genotypen (2014, 2015 und 2016) | Dr. agr. Wolfram Junghanns Tel.: +49 3473 801-126 dr.junghanns.gmbh@t-online.de Dr. Junghanns GmbH Aue 182 06449 Aschersleben | X | FPNR | |
| 01.03.2015 | 31.03.2017 | 22001715 | Verbundvorhaben: Kleinprivatwald - Energieholzversorgung und regionale Wertschöpfung; Teilvorhaben 2: Nutzungsintensitäten und -strategien | In dem Forschungsvorhaben werden die Intensität und das Potenzial bei der Energieholznutzung im Kleinprivatwald (<200 ha) mit Feldstichproben in Modellregionen näher untersucht. Es wird analysiert, ob und wie sich die Holznutzungsintensität in Kleinprivatwäldern unterscheiden. In den Kleinprivatwäldern werden tatsächlich vorhandene Nutzungspotenziale mit Modellierungstools berechnet. Es soll untersucht werden, ob sich kleinräumig unterschiedliche Nutzungsmuster erkennen lassen und wie diese hinsichtlich der Biodiversität beurteilt werden könnten. Zudem wird überprüft, ob ein Ausschöpfen der gemäß BWI III vorhandenen großen Potentiale mittelfristig zu einer besseren Versorgung mit Energieholz aus dem Kleinprivatwald führen kann. Quartal 1/16 - Zusammenstellung vorhandener Geo-Daten - Anpassung Stichprobendesign - Organisation Aufnahmetrupp Quartal 2/16 - Feldaufnahmen inkl. Pilotaufnahme - Expertenworkshop in Baden-Württemberg Quartal 3/16 - Feldaufnahmen und Auswertungen Quartal 4/16 - Ergebnisauswertung - Workshops mit regionalen Akteuren in Bayern, Brandenburg und NRW - Forschungsbericht | Prof. Dr. Jürgen Bauhus Tel.: +49 761 203 3677 juergen.bauhus@waldbau.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Forst- und Umweltwissenschaften - Waldbau-Institut Tennenbacher Str. 4 79106 Freiburg im Breisgau | X | FPNR | |
| 01.11.2016 | 30.05.2020 | 22001716 | Biotechnologisches Produktionsverfahren zur industriellen Herstellung von Fettnitrilen aus Fetten, Ölen und deren Derivaten (Fettnitrile) - Akronym: Fettnitrile | Ziel des geplanten Vorhabens ist die nachhaltige und Umwelt-freundliche Umwandlung nachwachsender Rohstoffe – hier nativer Fette und Öle – in Fettnitrile unter Einsatz eines neuartiges biotechnologisches Verfahren ausgehend von Fetten, Ölen und deren Derivaten. Fettnitrile sind als Plattformchemikalien selbst von wirtschaftlichem Interesse, z.B. als Biokraftstoffe und Rohmaterialien für die Spezial- und Polymerchemie, oder fungieren als Ausgangsmaterialien für Fettamine, die wiederum eine Substanzklasse mit großer technischer Bedeutung beispielsweise im Bereich der Schmierstoffindustrie darstellt. In diesem Vorhabens soll ein neuartiges, nachhaltiges, umweltfreundliches, energieökonomisches und kostengünstiges Produktionsverfahren zur Herstellung von Fettnitrilen, ausgehend von einfach zugänglichen Derivaten der Fettsäuren, entwickelt werden. Im Gegensatz zu heute etablierten Verfahren soll die Darstellung der Fettnitrile ohne den Einsatz toxischer Metallkatalysatoren, bei Raumtemperatur und cyanidfrei, sowie praktisch ohne Abfälle (Salze), also mit hoher Atomökonomie erfolgen. Im Detail ist das Vorhaben dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von einfach zugänglichen, auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Fettalkoholen deren Oxidation zum Beispiel unter Einsatz von Luftsauerstoff in die entsprechenden Aldehyde untersucht wirdt. Hierzu werden beispielsweise Enzyme in Gegenwart eines Cofaktors in wässriger Lösung eingesetzt. Die dabei entstehenden Aldehyde werden nicht aufgearbeitet bzw. isoliert, sondern sollen direkt in situ in einem Eintopfverfahren chemoenzymatisch in Fettnitrile überführt werden. Hierzu werden die in situ gebildeten Fettaldehyde zunächst mit Hydroxylamin spontan in Oxime umgewandelt, die dann wiederum in situ unter Einsatz einer Aldoximdehydratase unter schonenden Reaktionsbedingungen (Normaldruck, Raumtemperatur) in Wasser zu den gewünschten Fettnitrilen dehydratisiert werden. | Im Vorhaben wurde eine innovative biotechnologische Herstellungsmethode für die Produktklasse der Fettnitrile aus Fettalkoholen mit Hilfe von Aldoximdehydratasen als Biokatalysatoren entwickelt. Den Mittelpunkt und den "Schlüsselschritt" dieses Projektvorhabens bildeten die Arbeiten zur Synthese der Fettnitrile durch biotechnologische Dehydratisierung isolierter Fett-Oxime. Hierbei gelang die Entwicklung eines solchen Verfahrens in äußerst erfolgreicher Weise. Zusammenfassend wurde eine hocheffiziente Nitrilsynthese im wässrigen Medium mit sehr hohen Substratbeladungen von bis zu 1.4 kg/L realisiert. Hierbei wurde ein Umsatz von 93% zum Octanitril erzielt und bei einer Substratbeladung von 655 g/L wurde ein quantitativer Umsatz erzielt, verbunden mit einer hohen Ausbeute von 97.5%. Die Isolierung des Nitrils vom Reaktionsmedium ist ebenso sehr einfach, da sich das Nitril als zweite Phase über dem wässrigen Reaktionsmedium absetzt. Es sei zudem dabei erwähnt, dass diese hohen Substratbeladungen von bis zu 1.4 Kg pro L wässriges Reaktionsmedium zu den höchsten bislang in der Biokatalyse für enzymatische Reaktionen mit hydrophoben Substraten im wässrigen Medium berichteten Substratkonzentrationen gehören. Dieses Verfahren eignet sich durch die hohe Effizienz und Praktikabilität auch für ein potenzielles industrielles Verfahren und eröffnet die Perspektive zu einem umweltfreundlichen, nachhaltigen und aufgrund geringer Abfallmengen, der Komplettvermeidung problematischer Abfallstoffe (wie zum Beispiel von Schwermetallen und/oder hochtoxischen Cyaniden wie bei den alternativen heute eingesetzten Verfahren) sowie einer positiven Energiebilanz ökonomisch wie auch aus Perspektive der Nachhaltigkeit vorteilhaften Zugang zu den Zielverbindungen Fettnitrile und Fettamine. | Prof. Dr. Harald Gröger Tel.: +49 521 106-2057 harald.groeger@uni-bielefeld.de Universität Bielefeld - Fakultät für Chemie - Organische Chemie I Universitätsstr. 25 33615 Bielefeld | X | FPNR |
| 12.03.2018 | 31.12.2019 | 22001718 | 15. Internationaler Raps-Kongress 2019 - Akronym: IRC-2019 | Der International Rapeseed Congress 2019 dient den voraussichtlich bis zu 900 internationalen Teilnehmern als Plattform, auf der Vertreter der wichtigsten Wissenschafts- und Forschungseinrichtungen sowie weltweit führender Industrieunternehmen in unterschiedlichen Veranstaltungsformaten über die Bedeutung des Rapsanbaus sowie den Stand der Forschung rund um Züchtung, Anbau, Verarbeitung und Verwendung von Raps austauschen und diskutieren. Dazu gehören die Vorstellung aktueller Forschungsergebnisse und innovativer Produktentwicklungen. Schwerpunktthemen des Kongresses werden sein: Molekularbiologie, Pflanzenzuchtstrategien, Pflanzenschutz (Krankheiten, Schädlinge, Unkräuter), Saatgutqualität und Nutzung, Rapsöl und -schrot in Human- und Tierernährung sowie die Nutzung als nachhaltige Biokraftstoffe, Regulierungssysteme und internationaler Handel. Übersichtsreferate und Kurzvorträge werden durch eine umfangreiche Poster-Ausstellung und weitere Exponate ergänzt. | Stephan Arens Tel.: +49 30 31904-225 s.arens@ufop.de Union Zur Förderung von Oel- und Proteinpflanzen (UFOP) e.V. Claire-Waldoff-Str. 7 10117 Berlin | FPNR | ||
| 01.10.2001 | 31.12.2004 | 22001801 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer neuen Verfahrenskette zur Derivatisierung von Chemiezellstoff auf der Basis des Monoethanolamin-Extraktionsverfahrens (MEA-Verfahren) - Teilvorhaben 3: Begleitende Forschung zum MEA-Verfahren | Das übergeordnete Ziel des Verbundprojektes besteht in der Entwicklung eines neuen Verfahrens zur Erzeugung hochwertiger Chemiezellstoffe auf Basis des Einsatzes von Monethanolamin (MEA) als delignifizierendes Agens. Das Verfahren soll es ermöglichen, Chemiezellstoffe integriert am Ort der Weiterverarbeitung in kleinen Anlagen maßgeschneidert auf die spezifischen Anforderungen herzustellen. Im Teilvorhaben 3 der BFH soll die begleitende Forschung für die Verfahrensoptimierung durchgeführt werden. Es lassen sich folgende Arbeitsziele formulieren: Optimierung der Vorhydrolysebedingungen, Untersuchung der Auswirkungen der Vorhydrolysebedingungen auf den MEA-Aufschluss und die Zellstoffbleiche, Erarbeitung geeigneter Bleichsequenzen (ECT/TCF), Untersuchungen zur Extraktion und Charakterisierung der Hemicellulosen in Hinblick auf Verwertungsmöglichkeiten, Charakterisierung der bei den Projektpartnern anfallenden Proben. Darüber hinaus wird die Eignung des MEA-Verfahrens für die Herstellung von Papierzellstoffen evaliuiert. | Infolge der stabilisierenden Wirkung von MEA auf die Kohlenhydrate des Holzes kann die für die Chemiezellstofferzeugung notwendige Entfernung der Hemicellulosen nur unter verschärften Vorhydrolysebedingungen oder mit Hilfe eine zusätzlichen Alkaliextraktionsstufe verwirklicht werden. Zudem erfordern die MEA-Zellstoffe eine aufwendige Bleiche. Insgesamt weisen die MEA-Chemiezellstoffe daher eine schlechtere Qualität als nach konventionellen Verfahren hergestellte Chemiezellstoffe auf. Da der MEA-Verbrauch nur schwer begrenzt werden kann, ist die Verbesserung des Verfahrens aus wirtschaftlicher Sicht schwierig. Vom chemisch-technologischen Standpunkt aus gesehen, ist die für eine Verbesserung der Zellstoffqualität notwendige schonendere Entfernung der Hemicellulosen ohne Schädigung der Cellulose schwer zu verwirklichen. Aufgrund der außergewöhnlichen Selektivität bietet sich das MEA-Verfahren aber für die Herstellung von Papierzellstoffen an. Während die nach dem MEA-Verfahren hergestellten Zellstoffe die Festigkeiten von Sulfitzellstoffen übertreffen, können diese mit den Kraftzellstoffen nicht konkurrieren. Zudem erfordert auch die Bleiche einen verhältnismäßig hohen Aufwand. In Verbindung mit dem hohen MEA-Verbrauch in der Aufschlussstufe ist eine rentable Zellstoffproduktion nach dem MEA-Verfahren daher als kritisch zu beurteilen und bietet zur Herstellung von Papierzzellstoffen aus Laub- und Nadelhölzern keine konkurrenzfähige Alternative zum Kraftverfahren. Chancen bietet das Verfahren in der Erzeugung von Papierzellstoffen aus Einjahrespflanzen, da das MEA-Verfahren hier gegenüber dem Soda-Verfahren Vorteile aufweist. Neben einer besseren Zellstoffqualität werden im MEA-Verfahren deutlich höhere Ausbeuten erzielt und eine einfachere Rückgewinnung möglich. Auf der anderen Seite ist mit einem geringeren MEA-Verbrauch zu rechnen, da Einjahrespflanzen im Gegensatz zu Holz leichter delignifizierbar sind. | Dr. Othar Kordsachia Tel.: +49 40 73962-529 othar.kordsachia@vti.bund.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holztechnologie und Holzbiologie Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | X | FPNR |
| 01.09.2005 | 31.08.2007 | 22001805 | Material- und Verfahrensentwicklung zur Herstellung von eigenschaftsoptimierten Verbundwerkstoffen auf Basis von cellulosischen Kurzfasern | Das Gesamtziel des Projektes besteht in der Entwicklung von Verbunden aus nachwachsenden Rohstoffen mit verbessertem Eigenschaftsprofil. Die Materialentwicklung basiert auf cellulosischen Kurzfasern in Verbindung mit PP als konventionellem thermoplastischem Kunststoff. Eigenschaftsoptimierungen gegenüber konventionellen naturfaserverstärkten Kunststoffen (Flachs- oder Hanffaser-Verbunde) werden vor allem im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit und weitere Veredelung der Verbunde (z.B. Oberflächenveredelung, Einfärbung, Fogging, Geruch) angestrebt. Der Arbeitsplan sieht folgende Punkte vor: - Beschaffung und Testung verschiedener Cellulosefasern, - Herstellung von Faservliesen, - Verpressen Verbundhalbzeuge, - Variation Halbzeugaufbau, - Werkstoffprüfung, - Optimierung Verfahrenstechnik zur Vliesherstellung, - Optimierung Verarbeitung im Formpressverfahren. Erste Anwendungsmöglichkeiten außerhalb der Automobilindustrie wie z.B. Musikinstrumentenkoffer, CD-Hüllen, Gehäuseteile, Sportgeräte sind bereits bekannt. Wenn es gelingt, unter Verwendung von cellulosischen Kurzfasern ein Verbundhalbzeug mit optimierten Eigenschaftsprofil zu entwickeln und mit industriell verfügbarer Anlagentechnik herzustellen, sind gute Chancen für eine Umsetzung in der Praxis gegeben. | Dr. Thomas Reussmann Tel.: +49 3672 379-310 reussmann@titk.de Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt e.V. Breitscheidstr. 97 07407 Rudolstadt | FPNR | ||
| 01.01.2007 | 30.06.2010 | 22001806 | Verbundvorhaben: Bewertung nachwachsender Rohstoffe zur Biogaserzeugung für die Pflanzenzüchtung; Teilvorhaben 2: Materialbereitstellung und Anbauversuche einschließlich einer ökonomischen Bewertung | Bereitstellung von Pflanzenmaterial für die TP 4 und 5 sowie im Silageprojekt. Ökonomische Bewertung der Biogas- Anbaufolgen Anbau von Mais, Getreide (Winterweizen, -gerste, -roggen, triticale),Winter-undSommerzwischenfrüchten (Welsches Weidelgras, Grünroggen, Sonnenblumen, Sudangras, Zuckerhirse, Markstammkohl, Futterraps, Grobleguminosengemische u. a.). Diese Arten werden in einer fünffeldrigen Fruchtfolge im Vergleich zu Monomais in Großparzellen in drei Wiederholungen angebaut. Innerhalb der Großparzellen werden Sortenversuche in Kleinparzellen angelegt, in denen die Variation des genetischen Materials dargestellt wird. Dadurch und durch die Variation der Erntetermine in den Großparzellen wird die Bandbreite der Varianz einer Art dargestellt. Aus dem Pflanzenmaterial werden die Proben für die Kalibrationsentwicklung in den TP4 + 5 und anderen hergestellt. Die Aufwendungen in den Großparzellen sowie die Erträge und Qualitäten sind die Ausgangsdaten der ökonomischen Bewertung der Anbaufolgen. Die Ergebnisse des TP werden gemeinsam mit den anderen TP's in wissenschaftlichen Fachzeitschriften und auf Fachtagungen publiziert. Sie stehen allen interessierten Anwendern zur Verfügung. | Das Teilprojekt 2 bearbeitete für die praktische Landwirtschaft und Züchtung vielfältige Fragestellungen zur Sortenvariation, zum Erntetermin und zur analytischen Bewertung von nachwachsenden Rohstoffen zur Erzeugung von Biogas. Aus der Vielzahl der Pflanzenproben für die Teilprojekte 4 und 5 sowie aus der genetischen Varianz der Sorten durch gestaffelte Erntetermine und Fruchtfolgesysteme konnten Daten zur Biomassebewertung nach pflanzenbaulichen, ökologischen sowie ökonomisch Kriterien gewonnen werden. Die im Teilprojekt 2 gewonnenen Erkenntnisse ermöglichen tiefere Einblicke zur praktischen Gestaltung von Fruchtfolgesystemen zur Erzeugung von Biogassubstraten. Damit fließen diese Informationen direkt in die praktische Landwirtschaft zurück und unterstützen diese bei der Planung und dem Anbau von nachwachsenden Rohstoffen als Substrat für die Biogasanlagen. | Prof. Dr. Bernhard C. Schäfer Tel.: +49 2921 3783-236 bcschaefer@fh-swf.de Fachhochschule Südwestfalen - Standort Soest - Fachbereich Agrarwirtschaft Lübecker Ring 2 59494 Soest | X | FPNR |
| 01.05.2009 | 31.10.2014 | 22001809 | Forschungsverbund: Integrierte chemisch-biotechnologische Herstellung von Synthesebausteinen auf Basis nachwachsender Rohstoffe in einer Bioraffinerie; Teilvorhaben 9: Katalysatorentwicklung sowie Gewinnung von Synthesebausteinen | Das Projektziel ist die Entwicklung, Optimierung und Bewertung (Öko-Effizienz) hochselektiver Verfahren zur katalytischen Konversion von pflanzlichen Ölen für die Gewinnung von Synthesebausteinen und Aufarbeitung bis zum Technikumsmaßstab Das Vorhaben nutzt dabei folgende stufenweise Vorgehensweise: Entwicklung und Optimierung hochselektiver chemischer Katalysatoren; Integration der Prozesse zur Herstellung der biobasierten Produkte in die chemische Ver-bundproduktion am Standort Leuna; Technisch, ökonomische und ökologische Bewertung der Verfahren zur Aufbereitung und Bereitstellung von Rohstoffen aus der chemisch-biotechnologischen Konversion. Die Entwicklung von chemokatalytischen Verfahren zur Transformation von nachwachsenden Rohstoffen stellt eine interessante Alternative zu herkömmlichen Prozessen dar, da dadurch eine Rohstoffbasis erschlossen wird, welche eine Unabhängigkeit von petrochemischen Rohstoffen ermöglicht. Die identifizierten und optimierten Katalysatoren werden in Verfahren zur Herstellung von hochwertigen Produktene ingesetzt werden. | Dr. Andreas Rivas-Nass Tel.: +49 6181 59-2719 andreas.rivas-nass@eu.umicore.com Umicore AG & Co. KG Rodenbacher Chaussee 4 63457 Hanau | X | FPNR | |
| 01.09.2011 | 31.12.2014 | 22001811 | Mehr Landschaftspflegematerial in bestehende Biogasanlagen - Multiplikation von praxiserprobten Lösungsansätzen zur energetischen Verwertung ungenutzter Potenziale aus der Landschaftspflege | Mit diesem Projekt möchte der DVL zusammen mit Landschaftspflegeverbänden das ungenutzte Potenzial an LAPF-Material erschließen und auf die Besonderheiten bei der Verwertung von LAPF-Material hinweisen. Ziel ist es eine Wertschöpfung aus Flächen zu generieren, die für eine herkömmliche landwirtschaftliche Nutzung nicht mehr geeignet sind. Mit dem Projekt sollen auch die Ziele der Bundesregierung (Koalitionsvertrag, Energiekonzept) sowie die anstehende Novellierung des EEG im Jahr 2011 im Hinblick auf die Nutzung von LAPF-Material als so genannter Reststoff konstruktiv flankiert werden. Hierzu kommt ein "Werkzeugkoffer" unterschiedlicher Maßnahmen bzw. Materialien zur Anwendung (Best Practice Sammlung, individuelle Beratung, Kurzleitfaden, Beratungsordner) um maßgeschneiderte Lösungen zur wirtschaftlich effizienten Verwertung von LAPF-Material zu finden. Der wichtigste Bestandteil soll ein Beratungsordner sein, der bei einem Neu- oder einem Umbau einer bestehenden Biogasanlage wichtige Unterstützung zu Fragen wie Standort- und Potenzialanalyse, energetische Bewertung von unterschiedlicher Landschaftspflegebiomasse, Betreibermodelle oder Finanzierungsfragen leistet. Arbeitsschritte/Instrumente: Identifikation von Pilotstandorten; Planung und Durchführung eines jährlichen Fachworkshops; Öffentlichkeitsarbeit, Erstellen eines Zusammenfassenden Umsetzungs-Leitfadens,Umsetzungsberatung , Pflege und Erweiterung der Best-Practice Sammlung, Erarbeitung Beratungsordner, | Das Landschaftspflegematerial erreicht vergleichsweise hohe Biogaserträge, die bei 50 bis 90 %, in Ausnahmefällen sogar bei 100 % einer für Biogasanlagen geeigneten Grassilage liegen können. Dies bestätigen Erfahrungen von Biogasanlagenbetreibern. Von entscheidender Bedeutung ist die Qualität des Ausgangsmaterials. Diese richtet sich nach: • Art des Biotoptyps • Zerkleinerungsgrad • Verholzung • Reinheit. Im Projektverlauf stellte sich heraus, dass eine komplette Umstellung der Biogasanlage auf Landschaftspflegematerial nur in seltenen Fällen möglich und sinnvoll ist. Vielmehr muss die Mitvergärung von Landschaftspflegematerial in den Fokus rücken. Ursache hierfür ist zum einen, dass nur in seltenen Fällen eine entsprechend große Menge an Landschaftspflegematerial vorhanden ist, die für eine komplette Umstellung der Biogasanlage rechtfertigt. Zum anderen stellt der Schritt zur überwiegenden Nutzung von Landschaftspflegematerial für die Biogasanlagenbetreiber eine wesentliche Veränderung der Betriebsführung dar, die an teils große Investitionen und Risiken gekoppelt ist. Wichtig für den Biogasanlagenbetreiber ist die klare Unterscheidung von Landschaftspflegematerial und Grünschnitt, denn die Herkunft des Materials entscheidet über die Art der Genehmigung für den Betrieb der Anlage. Ob die Vergärung den Auflagen des Abfallrechtes unterliegt richtet sich ebenfalls nach dieser Unterscheidung. Dieses und viele andere Themen bezüglich des Einsatzes von Landschaftspflegematerial in Biogasanlagen behandelt der im Projekt erarbeitete Beratungsordner "Vom Landschaftspflegematerial zum Biogas" auf fast 100 Seiten. Bestellt werden kann der Beratungsordner auf www.mulle.lpv.de oder direkt beim Deutschen Verband für Landschaftspflege. | Dr. Jürgen Metzner Tel.: +49 981 180099-10 j.metzner@dvl.org Deutscher Verband für Landschaftspflege (DVL) e.V. Promenade 9 91522 Ansbach | X | FPNR |
| 01.09.2014 | 31.08.2017 | 22001814 | Lösbare Verbindungstechnik für Bauteile aus Wood Polymer Composite (WPC) unter dynamischen Belastungen | Im Projektvorhaben soll eine technisch vorteilhafte Verbindungstechnik für WPC unter statischen- dynamischen Belastungen erforscht werden. Das Lastkollektiv ist im Maschinenbau zu finden. Für technische Anwendungen im Maschinenbau (z. B.: Gestellsysteme) bevorzugt der Antragsteller Extrusionsprofile. Die derzeitigen Hauptzielmärkte von WPC-Bauteile sind Terrassendielen und Kraftfahrzeugteile. Der Antragsteller ist der Meinung, dass durch eine vorteilhafte lösbare Verbindungstechnik neue Zielmärkte generiert bzw. aktuelle Zielmärkte ausgebaut werden können. Im ersten Schritt des Vorhabens soll eine praxisrelevante Verbindungstechnik methodisch ermittelt werden. Diese stellen anschließend die Basis der Grundlagenuntersuchung zur Werkstoff- Verbindungmittel-Systematisierung dar. Untersuchungsgegenstand bildet der Einfluss von WPC-Rezeptur, Verbindungsmittel, Belastungskollektiv und äußere Umweltbedingungen auf die Tragfähigkeit der Verbindung. Abschließend sollen die systematischen Zusammenhänge auf einen intralogistischen Demonstrator übertragen und auf deren Praxistauglichkeit hin getestet werden. Dabei verfolgt der Antragsteller das Ziel den Demonstrator auf Basis eines vollständig nachwachsenden WPC- Profils (BIO-PE) zu entwickeln. siehe Vorhabenbeschreibung | Dr.-Ing. Jens Sumpf Tel.: +49 371 531-32853 jens.sumpf@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Allgemeinen Maschinenbau und Kunststofftechnik - Professur Fördertechnik Reichenhainer Str. 70 09126 Chemnitz | X | FPNR | |
| 01.12.2016 | 31.05.2021 | 22001815 | Verbundvorhaben: Bewirtschaftung der Fichte im Mittelgebirge unter Berücksichtigung des aktuellen Wachstumsgangs und Risikoabschätzungen (FIRIS); Teilvorhaben 2: Entwicklung von waldbaulichen Ansätzen und Planungsstrategien - Akronym: FIRIS | FIRIS wurde initiiert, um den aktuellen Wachstumsgang der Fichten im thüringisch-sächsischen Mittelgebirgsraum zu beschreiben, eine Risikoabschätzung der Fichtenbestände beider Bundesländer gegenüber biotischen und abiotischen Stressoren durchzuführen, um schließlich eine Synthese waldbaulicher Handlungsoptionen zusammenzutragen. Dies vor dem Hintergrund einer Zunahme der Eintrittswahrscheinlichkeit funktionaler Störungen der Waldkontinuität, die in Zusammenhang zum Klimawandel sowie einer ungünstigen Alters- und Höhenstruktur der Wälder beider Bundesländer zu sehen ist. Die methodischen Ansätze umfassten besonders die Analyse echter Zeitreihen, BWI-Daten und Fernerkundungsdaten. Auf die Auswertung von Fernerkundungsprodukten wurde dabei aus Gründen der Datenhomogenität und Datenaktualität besonderes Augenmerk gelegt. Die so generierten Fernerkundungsprodukte bildeten für sich abgeschlossenen Ergebnisse, stellten aber auch die Datenbasis weiterer Analyseschritte dar. Damit liefert FIRIS nicht nur theoretische Grundlagenforschung des Waldwachstums, sondern auch praktische Risikoeinschätzungen, die etwa die Vordringlichkeit von Pflege, Waldumbau und damit die finanzielle Planung der Landesforstbetriebe beeinflussen. | Die Auswertung von Jahrringzeitreihen zeigte eine deutliche Feuchtigkeitslimitierung der Standorte unterhalb von ca. 600 m üNN und eine Temperaturlimitierung der Standorte oberhalb von 600 m üNN. Die erhöhte Ausfallwahrscheinlichkeit in Zusammenhang mit extremer Trockenheit der Bestände unterhalb von 600 m üNN kann damit gestützt werden. Die wachstumsbeeinflussenden Faktoren und deren Interaktionen wurden über ein Regressionsmodell (boosted regression) eruiert und besonders unterschiedliche Bodenarten zeigten einen starken Effekt auf den dekadischen Höhenzuwachs der untersuchten BWIFichtenstichprobenpunkte. Sowohl die Radialzuwächse als auch BWI-basierten Höhenzuwächse wurden zur Standort-Leistungsmodellierung genutzt. Für ersteres wurde ein Generalisiertes Additives Modell angewendet, welches die Radialzuwächse allein über Witterungscovariablen modelliert. Zur Abschätzung der Prädisposition gegenüber biotischen und abiotischen Kalamitäten über das sogenannten PAS-System (Prediposition Assessment System) wurden unterschiedlich raum-zeitlich aufgelöste standörtliche- und bestandes-charakterisierende Variablen miteinander verschnitten. Aufgrund der starken Datenheterogenität und unterschiedlichen Datenaktualität wurde der polygonbasierte PAS-Ansatz in ein rasterbasiertes System überführt. Hierzu wurden Fernerkundungsprodukte in die PAS-Berechnungen einbezogen. Als Grundlage dazu wurde eine multitemporale, Sentinel2-basierte Baumartenklassifikation für beide Bundesländer erstellt. Die Auswertung der Sentinel2-Szenen erlaubte zudem eine Abschätzung der Baumvitalität und Kalamitätsdetektion. Zudem wurden ALS-LiDAR Daten zur Abschätzung von Bestandesvorräten und zur Klassifikation der Bestandesschichtikeit genutzt. Letzteres spielt in der Risikobewertung, Verjüngungsplanung und Pflegedringlichkeitspriorisierung eine entscheidende Rolle in der forstlichen Praxis. | Ralf Wenzel Tel.: +49 3621 225-318 ralf.wenzel@forst.thueringen.de ThüringenForst - Anstalt öffentlichen Rechts - Forstliches Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha Jägerstr. 1 99867 Gotha | X | FPNR |
| 01.09.2018 | 31.07.2022 | 22001817 | Auswirkung von Bodenbearbeitungen auf den Nährstoffhaushalt von Waldböden sowie den Erfolg von Eichenkulturen - Akronym: ABoNaeNWFVA | Bodenbearbeitungen haben seit jeher für die Begründung von Eichenbeständen eine große Bedeutung. Dadurch kann das Pflanz- oder Saatbeet durch Freilegung des Mineralbodens optimal vorbereitet und der Konkurrenzvegetation Einhalt geboten werden. Dies sichert den Forstbetrieben einen Kulturerfolg ihrer beträchtlichen Investitionen. In der heutigen Zeit wird die flächige Bodenbearbeitung im Wald kritisch gesehen und durch Forstzertifizierungen wie FSC / PEFC stark eingeschränkt. Das Projekt "ABoNae" soll durch das Aufzeigen von Vor- und Nachteilen zu einer differenzierteren Betrachtung der Bodenbearbeitung führen. In 3 Projektregionen (Ostbraunschweigisches Flachland, Hoher Fläming, Hessisches Ried) wurden Versuchsflächen angelegt und mit Eiche begründet. Jede Versuchsfläche wurde in 3 Parzellen unterteilt, um folgende Verfahren zu vergleichen: (1) Kulturbegründung ohne vorige Bodenbearbeitung, (2) Kulturbegründung nach ortsüblicher Bodenbearbeitung (Hoher Fläming: Streifenpflug, Ostbraunschweigisches Flachland: Mulchen, Hessisches Ried: Mulchen + anschließend Fräsen) und (3) Kulturbegründung nach Bodenbearbeitung mit Silvafix (spezieller Räumrechen als Baggeranbau). Neben der Entwicklung der Eichenkulturen wurden bodenchemische und -mikrobiologische Parameter vor, während und am Ende des Versuches erhoben, um mögliche negative oder positive Effekte der Bodenbearbeitung auf den Nährstoffhaushalt zu untersuchen. Über einen Zeitraum von 2 Jahren wurden außerdem Sickerwasseruntersuchungen durchgeführt, um die Gefahr von Nährstoffausträgen beurteilen zu können. Darüber hinaus wurden in den 3 Projektregionen unechte Zeitreihen gebildet, indem Eichenjungwüchse unterschiedlichen Alters ausgewählt wurden, die nach ortsüblicher Bodenbearbeitung begründet wurden. Die Untersuchung dieser unechten Zeitreihen soll Aufschluss über die längerfristigen Auswirkungen von Bodenbearbeitung auf die Entwicklung der Eichen sowie auf bodenchemische und -mikrobiologische Parameter geben. | Bodenbearbeitungen reduzieren in Eichenkulturen die Konkurrenz um Ressourcen erheblich und begünstigen dadurch die Kulturentwicklung in der Initialphase. Nach Bodenbearbeitungen mit einer Lockerung des Mineralbodens (Fräsen) entwickelt sich der Wurzelhalsdurchmesser ggü. Varianten ohne vorige Bodenbearbeitung besser. Neben der Konkurrenzreduktion können Bodenbearbeitungen die Durchfeuchtung von Böden nach Niederschlägen steigern. Bodenbearbeitungen führen nicht pauschal zu höheren Nährstofffrachten in der Bodenlösung. Durch Mulchen und Fräsen ist nicht mit Nitratausträgen und Nährstoffverlusten zu rechnen. Auf den untersuchten Standorten werden die beiden Verfahren daher als nährstoffnachhaltig bewertet. Baggerräumungen führen jedoch zu Nährstoffverlusten auf der Fläche, da durch die Umverteilung von Schlagabraum, Vegetation und Humus von der Fläche auf die Rückegasse auch eine Nährstoffverlagerung stattfindet. In den Rückegassen kann es zu erhöhten Nitratausträgen kommen, die neben dem Nährstoffverlust auch eine potentielle Belastung des Grundwassers darstellen. So sollten Bodenbearbeitungsverfahren mit flächigen Nährstoffverlagerungen (Silvafix-Bagger) vermieden werden, um einerseits die Nährstoffversorgung in bearbeiteten Bereichen nicht zu mindern und andererseits das Risiko von Nährstoffauswaschungen in Ablagerungszonen (Rückegasse) zu minimieren. Dies gilt in geringerem Maße auch für andere Boden-bearbeitungsverfahren, die eine Verlagerung organischen Materials mit sich bringen (Waldstreifenpflug). Wesentlicher Faktor zur Minderung von Nährstoffausträgen nach Bodenbearbeitungen ist eine ausgeprägte Vegetationsdecke. Da Bodenbearbeitungen i.d.R. eingesetzt werden, um den Begleitwuchs zu eliminieren, stellt dies ein Spannungsfeld dar. Mögliche Abhilfe sind Nutzpflanzendecken, die die Fläche zeitnah eingrünen, aber keine Konkurrenz zu der Kultur bilden. | Nikolas von Luepke Tel.: +49 551 69401 115 nikolas.von-luepke@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | X | FPNR |
| 01.09.2018 | 31.07.2019 | 22001818 | Building Information Modeling (BIM) als Planungsmethode im modernen Holzbau – eine Machbarkeitsstudie als Standortbestimmung zur Identifizierung von Anforderungen und Hemmnissen - Akronym: HOLZundBIM | Die Digitalisierung der Planungsprozesse verändert die Planungs- und Bauabläufe derzeit signifikant. Der moderne Holzbau und die fortschreitende Einführung von Building Information Modeling BIM als Planungsmethode im Bausektor erfordern einen raschen Wechsel in der Holzbaubranche zu holzbaugerechten Planungs- und Bauprozessen um den Holzbau als Bauweise zur Förderung nachwachsender Rohstoffe im Bauwesen konkurrenzfähig zu halten. Als erste Maßnahme ist eine Analyse des derzeitigen Marktes erforderlich um in einem folgenden, langfristig angelegten (3 Jahre) Forschungsprojekt gezielte Lösungsansätze und Empfehlungen für einen holzbaugerechten BIM-Prozess geben zu können. Die Analyse sollte in Form einer Machbarkeitsstudie kurzfristig für die Dauer eines dreiviertel Jahres laufen. Ziel der Machbarkeitsstudie ist eine Standortbestimmung sowie Defizite oder Hemmnisse zu identifizieren, die Verbreitung von BIM im Holzbau im Weg stehen um die Anforderungen von PLANEN UND BAUEN MIT HOLZ feststellen zu können. Zudem wird Kenntnis darüber benötigt wer in welchem Umfang BIM in der Holzbaubranche nutzt und in wie weit die Praxis Nutzen daraus erhält. Dazu wird eine gezielte Umfrage vorgeschlagen. | Die Digitalisierung der Planungsprozesse verändert die Planungs- und Bauabläufe derzeit signifikant. Der moderne Holzbau und die fortschreitende Einführung von Building Information Modeling, kurz BIM als Planungsmethode im Bausektor erfordern einen raschen Wechsel in der Holzbaubranche zu holzbaugerechten Planungs- und Bauprozessen um den Holzbau als Bauweise zur Förderung nachwachsender Rohstoffe im Bauwesen konkurrenzfähig zu halten. Ziel des Vorhabens war eine Analyse des derzeitigen Marktes um in einem folgenden, langfristig angelegten Forschungsprojekt BIMwood gezielte Lösungsansätze und Empfehlungen für einen holzbaugerechten BIM-Prozess geben zu können. Für die Studie wurden qualitative und quantitative Forschungsmethoden kombiniert. Datengrundlage für die quantitative Untersuchung war eine standardisierte Online-Umfrage. Die qualitative Auswertung erfolgte über anhand von ExpertInneninterviews. Damit wurde ein tieferer Einblick in die BIM-Anwendungskultur der verschiedenen Akteure aus der Planung und der Praxis herausgearbeitet, sowie Hindernisse und Anforderungen identifiziert. | Prof. Hermann Kaufmann Tel.: +49 89 289-25492 kaufmann@tum.de Technische Universität München - Fakultät für Architektur - Institut für Entwerfen und Bautechnik - FG Holzbau Arcisstr. 21 80333 München | FPNR | |
| 01.04.1997 | 31.03.2000 | 22001894 | Verbundvorhaben: Züchterische und pflanzenbauliche Optimierung der Kartoffel als dominierender Stärkelieferant der Bundesrepublik: Teilvorhaben 1: Stärkekartoffelzüchtung | Unter den stärkelieferenden Kulturpflanzen ermöglicht die Kartoffel den höchsten Stärkegehalt pro Hektar. Die Kartoffelstärke weist ein besonders variables Qualitätsprofil auf, was zu Forderungen nach unterschiedlicher morphologischer und physikalischer Stärkequalität führt, die dann sortenrein für spezifische Zwecke genutzt werden kann. Unter pflanzenbaulichen Aspekten kann diese Fruchtart auch auf schwächeren Böden, z.B. Sandböden in den nordöstlichen Bundesländern aussichtsreich angebaut werden. Da die Kartoffel als Hackfrucht außerdem getreidereiche Fruchtfolgen auflockert, kann mittelfristig ein Potential für eine Flächenausdehnung gesehen werden. Die Ziele des Teilvorhaben 1 sind: 1) Erhöhung der Stärkeproduktion pro Flächeneinheit durch züchterische Maßnahmen, 2) Züchterische Fixierung bestimmter morphologischer und physikalischer Stärkequalitäten. | Das Teilvorhaben Züchtung wurde von neun Kartoffelzüchtern bearbeitet: Bavaria-Saat München BGB Ges. mbH, Böhm-Nordkartoffel Agrarproduktion, Kartoffelzucht Böhm, Nordkartoffel Zuchtgesellschaft mbH, NORIKA Nordring-Kartoffelzucht-und Vermehrungs-GmbH, Saatzucht Firlbeck KG, Saatzucht Fritz Lange , Saka-Ragis Pflanzenzucht GbR und Uniplanta Saatzucht KG. Die züchterisch zu bearbeitenden Ziele wurden durch klassische Züchtung und neuere Verfahren, wie die Dihaploidenzüchtung, die Protoplastenfusion und die Schnelle Vermehrung bearbeitet. Wesentliche Faktoren dieses umfassenden Ansatzes waren die breite genetische Variabilität des Züchtungsmaterials und die sehr unterschiedlichen Standort- und Selektionsbedingungen der verschiedenen Züchterhäuser. Das Hauptselektionskriterium war der Stärkegehalt Daneben wurden Qualitätseigenschaften der Stärke, wie Phosphorgehalt und Viskosität analysiert. Gleichzeitig beachtete man die Trockenheitsverträglichkeit, Beschädigungsempfindlichkeit und wichtige Resistenzen (Phytophthora, Virus, Nematoden, Krebs). Durch dieses Verbundprojektes haben die deutschen Kartoffelzüchter ihre Aktivitäten in der Stärkekartoffelzüchtung deutlich ausgedehnt. In Einzelfällen bedeutete dies eine mehr als verdoppelte Züchtungsaktivität. In der Projektlaufzeit wurden mehr als 2,5 Millionen Samen geerntet. Über 400.000 Topfsämlinge wurden angezogen, als erste Feldgeneration standen ca. 130.000 Einzelpflanzen im Feld. Fast 6.500 Stammesprüfungen wurden durchgeführt. Auf der dihaploiden Genomstufe lag die Ausbeute an Samen niedriger. Mit ca. 80.000 Samen wurde aber ein zufriedenstellendes Ergebnis erzielt. In der ersten Feldgeneration wurden über 4.000 Einzelpflanzen geprüft. Für die Rückführung von diploidem Material auf die tetraploide Genomstufe wurde die Protoplastenfusion eingesetzt. Das erstellte Ausgangsmaterial wird in den Zuchtbetrieben weiter bearbeitet und zur Sortenentwicklung verwendet. Erste Leistungs- und Qualitätsergebnisse liegen vor. | J. Strahwald Tel.: +49 2302-926 785 brigitte.strahwald@uni-wh.de SaKa Pflanzenzucht GmbH & Co. KG - Zuchtstation Windeby Eichenallee 9 24340 Windeby | FPNR | |
| 01.08.2000 | 31.07.2003 | 22001900 | Entwicklung von Cellulose-basierten Coatings und Soil-Release-Polymeren | Neben den Tensiden als waschaktive Substanzen und den Buildern enthalten Waschmittel wechselnde Anteile an Hilfsstoffen. Hierzu zählen auch die im Rahmen dieses Vorhabens zu entwickelnden Soil-Release-Polymere (SRP). Das Prinzip dieser Substanzen beruht auf ihrer Eigenschaft, einerseits eine Oberfläche abzudecken und an ihr zu adsorbieren, andererseits jedoch bei Bedarf sich von ihr auch wieder abzulösen. Im Idealfall lagern sich Verunreinigungen an der Oberfläche des SRP an und nicht direkt auf die darunter liegende Textilfaser. Während des Waschvorgangs quellen die aufgebrachten Polymere und heben die im Gebrauch adsorbierten Fremdpartikel von der Oberfläche der Nutzfaser ab, so dass sie leichter durch die Tenside entfernt werden können. Für Cellulose sind derzeit noch keinerlei synthetische Adsorbentienvon SRP-Typ kommerzialisiert. Entsprechende Untersuchungen sollen zunächst mit Polysaccharidfragmenten von natürlichen Polysacchariden, vor allem Cellulosebruchstücken, begonnen werden. Im Rahmen des Vorhabens sollen dabei die kleinsten Einheiten ermittelt werden, die noch eine ausreichende Wechselwirkung mit cellulosischen Fasern eingehen. Diese oligomeren Bruchstücke werden dann im Vorhaben durch chemischen Abbau von natürlichen Polysacchariden hergestellt. | Das Vorhaben leistete eine Beitrag zur Entwicklung von Soil-Release-Polymeren auf der Basis von natürlichen Polysacchariden. Das Projekt basiert auf der Erkenntnis, dass die für eine gute Adsorption notwendige molekulare Erkennung zwischen cellulosischer Textilfaser und Soil-Release-Polymer bei struktureller Ähnlichkeit besonders ausgeprägt ist. Daher wurden oligomeren Bruchstücke durch chemischen Abbau hergestellt. Mit der Pivaloylse wurde ein gutes und selektives Verfahren zur Spaltung der 1,4-verknüpften Homoglycane Cellulose und Amylose zu Oligosacchariden verschiedenen Polymerisationsgrades entwickelt. Dieses Verfahren ist jedoch nur bedingt auf 1,3-verknüpfte Homoglycane (Curdlan und Paramylon) bzw. Hetroglycane (Guaran, Johannesbrotgummi) übertragbar. Im Falle dieser natürlichen Polysaccharide gelang dann zwar eine säurekatalysierte Depolymerisation, allerdings meist nur zum Mono- bis Trisaccharid. Darüber hinaus sind diese nur durch aufwändige und zeitintensive Reinigungsoperationen zugänglich. Im Rahmen des Vorhabens wurden dann die kleinsten Einheiten ermittelt, die noch eine ausreichende Wechselwirkung mit cellulosischen Fasern eingehen. Bei den 1,4-verknüpften Homoglycanen, sind die Wechselwirkungen mit Cellulose erst ab dem jeweiligen Pentasaccharid zu beobachten. Dagegen zeigen die Oligosaccharide der 1,3-Homoglycane keine besondere Anbindung an eine Cellulose-Oberfläche. Insgesamt ist festzustellen, dass die zwei wesentlichen Vorhabenziele (Herstellung von Oligosacchariden, Ermittlung der kleinsten oligomeren Einheiten für eine Wechselwirkung mit Cellulose) erreicht werden konnten. Allerdings zeigten die Untersuchungen, dass aufgrund des überaus komplizierten Herstellungsverfahrens, eine wirtschaftliche Nutzung der Erkenntnisse kurz- und mittelfristig nicht zu erwarten ist. Hier ist, wie das Vorhaben gezeigt hat, noch umfangreiche FuE - teilweise auch grundlagenorientiert - notwendig. | Prof. Dr. Werner Klaffke Tel.: +49 251 83-33271 werner.klaffke@uni-muenster.de Westfälische Wilhelms-Universität Münster - Institut für Organische Chemie Corrensstr. 40 48149 Münster | FPNR | |
| 01.11.2001 | 31.03.2003 | 22001901 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer neuen Verfahrenskette zur Derivatisierung von Chemiezellstoff - Teilvorhaben 4: Entwicklung, Bau und Betrieb einer Pilotanlage zur Extraktionsmittelrückführung beim Monoethanolamin-Extraktions-Verfahrens zur Herstellung von Chemiezellstoff | Erarbeitung einer neuen Verfahrenskette zur Derivatisierung von Chemiezellstoff auf Basis des Monoethanolamin (MEA) - Verfahrens. An der Erarbeitung des Verfahrens sind die Firmen Rhodia Acetow, Wolff Cellulosics, die Bundesanstalt für Forst- und Holzwirtschaft (BFH) sowie die VTA Verfahrenstechnische Anlagen GmbH beteiligt. Der VTA obliegt die Ausarbeitung und technische Umsetzung des Verfahrens zur vollständigen Abtrennung von MEA/Wasser aus der Extraktionslösung sowie die Trennung des Gemisches MEA/Wasser. VTA entwickelt, plant und erbaut eine Pilotanlage für einen mittleren Durchsatz von 150 kg/h Extraktionslösung und betreibt die Anlage. In bestehenden Labor- und Versuchsanlagen werden die Verfahrensparameter eruiert und neue Rotorsysteme für die Verdampfer entwickelt. Ingenieurtechnische Bearbeitung der optimalen Verfahrenskombinationen, Optimierung des Energieeinsatzes. Anfertigen des Basic-Engineerings einer industriellen Demonstrationsanlage (Aufarbeitungstrakt). Die Verwertung der Ergebnisse ermöglicht den Bau und Betrieb einer industriellen Demonstrationsanlage zur Herstellung von Chemiezellstoff nach einem neuen, schwefelfreien, energetisch optimierten Verfahren. | Es zeigte sich: (1) Buchenholz ist für den MEA-Aufschluss gut, Fichtenholz dagegen weniger gut geeignet. (2) Qualitativ hochwertiger Chemiezellstoff aus Nadelholz kann jedoch erzeugt werden, wenn der Prozess um zusätzlich zwei Stufen (Zerfaserung, Alkaliveredlung) erweitert wird. (3) Die prinzipielle Trennbarkeit des Wasser/MEA/Lignin-Gemisches zur MEA-Rückgewinnung ist gegeben. (4) Die Derivatisierung der gebleichten MEA-Zellstoffe auf Buchenholzbasis durch Carboxymethylierung verläuft ohne Probleme. Die Ergebnisse des Aufschlusses bei 160-170 °C ergaben eine ausreichende Datenbasis für eine Wirtschaftlichkeitsberechnung. Diese ergab, dass eine wirtschaftliche Umsetzung des MEA-Verfahrens als kleine, dezentrale Chemiezellstoffanlage im Maßstab 20-30.000 jato mit überwiegend Nadelholz als Rohstoff nicht möglich ist. Ein wirtschaftlicher Betrieb ist aber bei einer Kapazität von 200.000 jato möglich. Das MEA-Verfahren ist nach noch ausstehenden Optimierungen in einer Pilotanlage technisch problemlos realisierbar. Optimierungen in einer Pilotanlage erfolgten nicht, da das Projektziel eine kleine, dezentrale Chemiezellstoffanlage war. Weitergehende Untersuchungen zu einem MEA-Aufschluss bei höherer Temperatur (180-190 °C) zeigten: (1) Ein Hochtemperaturaufschluss führt zu besseren Zellstoffqualitäten. Er erfordert nicht wie bisher den zusätzlichen Prozessschritt Zerfaserung und kann somit mit herkömmlicher Zellstoffkochertechnologie erfolgen. (2) Aufgrund der durch den Hochtemperaturaufschluss verbesserten Zellstoffqualität ergeben sich Erleichterungen bei der Bleiche. Inwieweit der Hochtemperaturaufschluss wirtschaftliche Vorteile bieten würde ist noch offen. Die neuen Erkenntnisse zum Hochtemperaturaufschluss macht das MEA-Verfahren neben dem Chemiezellstoffbereich auch interessant für den Papierzellstoffbereich und eventuell dem Aufschluss von Einjahrespflanzen, da hier die Qualitätsanforderungen deutlich niedriger sind. | Dipl.-Ing. Norbert Polkehn Tel.: +49 991 3109-110 n.polkehn@vta-deg.de VTA Verfahrenstechnische Anlagen GmbH Josef-Wallner-Str. 10 94469 Deggendorf | FPNR | |
| 01.09.2004 | 31.08.2005 | 22001903 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Konzepten zur Reduzierung von VOC-Emissionen aus Holz und Holzwerkstoffen unter Berücksichtigung des Herstellungsprozesses, Teilvorhaben 1: Grundlagenuntersuchungen | Ziel des Projektes ist die Entwicklung von Konzepten zur Kontrolle und Reduzierung der Emission von Holzprodukten. Dabei ist der Produktionsprozess in seiner Gesamtheit zu betrachten. Es sollen die entscheidenden Parameterkombinationen über den Prozessverlauf ermittelt und im Hinblick auf eine Reduzierung der VOC-Emissionen unter praxisnahen und wirtschaftlichen Aspekten angepasst werden. 1. Messung der Emissionen im Prozess der jeweiligen Zwischenprodukte zur Bestandsaufnahme, um zu ermitteln welche chemischen Komponenten durch welchen Prozessschritt emittieren und somit wie die Emissionen insgesamt durch den Herstellungsprozess beeinflusst werden. 2. Parallel dazu werden grundlegende Untersuchung zur Entstehung von VOC aus Holz und Holzwerkstoffen unter Laborbedingungen durchgeführt. 3. Optimierung der Produktemissionen nach den variierten Produktionsparametern. | Gegenstand des Forschungsvorhabens waren grundlegende Untersuchungen zur Entstehung von VOC-Emissionen aus OSB unter Industrie- und Laborbedingungen. Die VOC-Untersuchungen bei OSB aus Kiefernholz ergaben, dass die emittierten Verbindungen hauptsächlich zur Gruppe der Terpene und Aldehyde gehören. Die Terpenemissionen der Strands entsprechen bereits veröffentlichten Ergebnissen. Erkennbar ist ein Zusammenhang mit der Holzart (Splint- oder Kernholz). Mit steigendem Kernholzanteil nehmen auch die Terpenemissionen zu. Frische Strands emittieren signifikant mehr Terpene als getrocknete. Der Unterschied nimmt im Laufe der Emissionsprüfung ab. Aldehyde werden sowohl von getrockneten als auch von frischen Strands freigesetzt. Die Terpenmissionen der untersuchten OSB entsprechen in der Zusammensetzung denen der Strands. Mit zunehmender Prozesstemperatur sinken die Terpenemissionen. Die Aldehyd-Emissionsraten der OSB steigen zunächst an und bleiben anschließend auf relativ konstantem Niveau bzw. klingen langsam ab. Es handelt sich dabei hauptsächlich um Hexanal und Pentanal. Die Anpassung der verfahrenstechnischen Faktoren verändert in erster Linie den Verlauf der Aldehydemissionen, von denen das Emissionsbild im Laufe der Zeit dominiert wird. Ein Einfluss auf die absolute Menge der Aldehyde ist nicht möglich. Im Rahmen des Vorhabens wurden grundlegende Zusammenhänge der VOC-Bildung bei OSB aufgeklärt und die Rolle verschiedener Prozessschritte und -parameter evaluiert. Es wurde festgestellt, dass eine Prozesskontrolle bei der OSB-Herstellung nur eingeschränkt zur Verringerung der Emissionen beitragen kann und nicht in der Lage ist eine ausreichende VOC-Reduktion zu bewirken. Hierzu sind weitere Maßnahmen notwendig, bspw. Ersatz von Kiefernholz durch Laubholz in der Deckschicht und/oder der Einsatz von verschiedenen phenolischen Bindemitteln. Hierzu ist ein Folgevorhaben vorgesehen. | Dr. Martin Ohlmeyer Tel.: +49 40 73962-635 martin.ohlmeyer@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei Bundesallee 50 38116 Braunschweig | X | FPNR |
| 10.04.2007 | 30.06.2010 | 22001906 | Verbundvorhaben: Bewertung nachwachsender Rohstoffe zur Biogaserzeugung für die Pflanzenzüchtung; Teilvorhaben 4: Entwicklung von NIRS-Kalibrierungen an getrocknetem Material und Umsetzung der NIRS-Untersuchungen unter praktischen Bedingungen | Im Rahmen des vorliegenden Projektes sollen der Biogasertrag und weitere Merkmale wie z.B. Protein, Faser, Asche (in-vitro Schätzer) kalibriert werden. Wesentliches Ziel ist es, eine robuste Kalibrierung zu erhalten und in der Praxis zu etablieren,welche anschließend für ein breites Genotypenspektrum nutzbar ist. Gefrorene Proben werden übernommen und eingelagert. Nach erfolgter Probenteilung wird ein Teil der jeweiligen Probe für die NIRS-Messung getrocknet und vermahlen. Ein entsprechendes Set von 375 Proben wird anhand der NIRS-Ergebnisse selektiert und auf das Biogasertragspotential (Gärtest) untersucht. An dem gleichen Set werden Standard-Laboruntersuchungen auf Parameter der Futtermittelkunde durchgeführt. Um Fehler in der Breitenanwendung zu eleminieren, werden Probleme in der Anwendung der Kalibrierung an unterschiedlichen Orten und unter unterschiedlichen Bedingungen erforscht. Für die Anwender werden entsprechende Arbeitsanleitungen erstellt. Die robuste NIRS-Kalibration soll als Grundlage für die Entwicklung eines frei zugänglichen Netzwerkes für die Pflanzenzüchtung und weitere Nutzer genutzt werden. | Das wesentliche Ziel dieses Projektteiles war die Entwicklung der Kalibrationen für a.) den Biogasertrag aus den Batchversuchen und b.) den Parameter der Labormethoden (in-vitro-Schätzer). Nach erfolgter NIRS-Messung wurde an einem Selektionsset von ca. 50 % der Proben eine Standard-Laboruntersuchung auf Parameter der Futtermittelkunde durchgeführt. Stoffliche Grundlagen der Entwicklungsarbeiten der Kalibrierung waren zum einen die auf den Flächen der FH Südwestfalen angebauten proben diverser Kulturarten und zum anderen Proben von weiteren Forschungsverbünden der FNR: Aus früheren Projekten war bekannt, dass die Umsetzung in die Laborpraxis Von Pflanzenzuchtunternehmen eine fachliche Begleitung benötigt. Die vorliegenden Kalibrationen wurden zu Testzwecken an beteiligte Züchter weitergegeben, Standardisierungsproben wurden erstellt und die beteiligten Geräte wurden standardisiert. | Dr. Peter Tillmann Tel.: +49 561-9888283 peter.tillmann@vdlufa.de VDLUFA Qualitätssicherungs NIRS GmbH Teichstr. 35 34130 Kassel | X | FPNR |
| 15.04.2008 | 31.01.2012 | 22001908 | Erfassung von Klon-Standort-Wechselwirkungen bei Pappel und Weide auf landwirtschaftlichen Standorten in kurzen Umtriebszeiten - ProLoc (ErtragsProgramm/Locus) | Im Rahmen von Expertengesprächen wurden von der FNR neue Forschungsschwerpunkte für den Bereich der landwirtschaftlichen Energieholzproduktion (Kurzumtriebsplantagen und Agroforstsysteme) identifiziert. Neben der Erntetechnik sowie der züchterischen Verbesserung der relevanten Baumarten wurden hier vor allem auch Fragen der Ertragsmodellierung als wichtige Forschungsaufgaben benannt. Im Rahmen des Vorhabens sollen hierzu auf über das gesamte Bundesgebiet verteilten Versuchsstandorten Zuwachs- und Vitalitätsparameter an Pappeln und Weiden erhoben werden. Korrelationen bestimmter Standortsvariablen mit dem Massenertrag werden identifiziert und auf Kausalität geprüft. Die Untersuchungsstandorte werden repräsentativ für das jeweilige Bundesland ausgewählt. Zwei Weiden- und drei Pappelprüfglieder werden in einer einfaktoriellen Blockanlage an den Einzelstandorten unterschiedlich randomisiert in vierfacher Wiederholung gepflanzt. In der Initialphase des Projektes wird ein Methodenhandbuch erstellt, in dem Zeit, Art und Umfang der Datenerhebung fest geschrieben werden. In der standortsumfassenden Versuchsanordnung werden Daten generiert, auf deren Basis erstmals ein überregional gültiges Ertragssimulationsmodell entsteht. Damit werden die auf wissenschaftlicher Basis erhobenen Erkenntnisse für die landwirtschaftliche Praxis zugänglich gemacht. Abgesicherte Ertragsprognosen dieser Art sind Voraussetzung für die Bewertung des betriebswirtschaftlichen Erfolgs von Kurzumtriebsplantagen. | Dr. Martin Hofmann Tel.: +49 5542 3038-361 m.hofmann@hero-hessen.de Kompetenzzentrum HessenRohstoffe (HeRo) e. V. Am Sande 20 37213 Witzenhausen | X | FPNR | |
| 01.05.2009 | 31.10.2014 | 22001909 | Forschungsverbund: Integrierte chemisch-biotechnologische Herstellung von Synthesebausteinen auf Basis nachwachsender Rohstoffe in einer Bioraffinerie; Teilvorhaben 10: Prozess- und Produktbewertung | Das geplante Vorhaben hat die Steigerung des Einsatzes nachwachsender Rohstoffe und die langfristige sowie weitgehende Umstellung chemischer Produktionsprozesse auf nach-wachsende Rohstoffe durch neue, durchgängige sowie inter- und transdisziplinäre Ansätze in Forschung, Entwicklung und Produktion für die Herstellung von Synthesebausteinen für die chemische Industrie zum Ziel. Dabei soll über eine durchgängige Entwicklung vom La-bor- bis zum Produktionsmaßstab eine integrierte Verbundproduktion auf Basis nachwach-sender Rohstoffe realisiert werden. Dieses Konzept wird durch einen Forschungsverbund aus Industrie, Universitäten und außeruniversitären Forschungsinstituten in Zusammenarbeit mit einem integrierten Chemieverbund-Standort realisiert werden. Wesentliche Innovations-felder diese Vorhabens sind die Entwicklung, Optimierung, Bewertung und Integration von wirtschaftlichen Verfahren zur Aufbereitung und Bereitstellung von heimischen pflanzlichen Ölen für die Gewinnung von Synthesebausteinen, zur chemisch-biotechnologisch katalysier-ten Konversion von heimischen pflanzlichen Ölen zu Synthesebausteinen und zur Aufarbei-tung und Weiterverarbeitung der erhaltenen Synthesebausteine zu Epoxydharzen, Hydrophobierungsmitteln, Aminen und Schmierstoffen. Damit adressiert das vorgeschlagene Vor-haben die drei essentiellen Aspekte Rohstoffe, Prozesse und Produkte bei der Nutzung nachwachsender Rohstoffe und integriert biotechnologische und kombinierte Verfahren in einen bestehenden Produktionsverbund der chemischen Industrie im Sinne eines Bioraffine-rie Konzepts. | Im Teilvorhaben 10 wurden für die Verfahrens- und Produktentwicklungen Abschätzungen der Wirtschaftlichkeit und der ökologischen Wirkungen bereits in einer frühen Phase der Prozessentwicklung durchgeführt. Dadurch wurde die Identifikation ökonomischer und ökologischer Schlüsselgrößen ermöglicht sowie ein Vergleich der Prozessketten auf Basis nachwachsender Rohstoffe mit fossil-basierten Prozessen und Produkten angestrebt. Basis der Bewertungen waren die Erfassung von Massen- und Energieflüssen und deren Simulation entlang der gesamten Wertschöpfungskette - vom Anbau der Ölsaaten, über die Gewinnung der Öle bis zu deren Weiterverarbeitung in biologisch und chemisch katalysierten Prozessen, die von den Projektpartnern entwickelt wurden. Die Stoff- und Energieflüsse der Wertschöpfungsketten wurden erfasst und mit Hilfe einer Software und Datenbank simuliert. Durch eine Schätzung der Investitionen und Kosten für die Prozesse wurden die Herstellkosten für die möglichen Produkte ermittelt. Eine Sensitivitätsanalyse ergab eine starke Abhängigkeit der Herstellkosten von den Rohstoffkosten, da bislang die Preise für die verwendeten Pflanzenöle wie bspw. Drachenkopföl und Krambeöl über denen konventionell verwendeter Pflanzenöle liegen. Eine erste ökologische Bewertung ergab, dass die betrachteten Wirkungskategorien hauptsächlich durch den Anbau der Ölsaaten hervorgerufen werden. Die Auswahl von fossil basierten Referenzprozessen/-produkten (aus Datenbank) für eine vergleichende Bewertung eignet sich für die Produktbewertung der Bioraffinerie nur bedingt, da es sich z.T. um neue Produkte handelt und daher detailliert und produktindividuell nach dem jeweiligen Einsatz betrachtet werden muss. Die Produkte wurden in technischen Anwendungen getestet und eignen sich für Substitutionen und Produktneuentwicklungen. Die Integration der Bioraffinerie in einen Chemiestandort wurde z.B. durch Preise für Infrastrukturbedarfe (z.B. Wasser, Elektrizität) in den Bewertungen berücksichtigt. | PD Dr. Magnus Fröhling Tel.: +49 721 608-44400 magnus.froehling@kit.edu Institut für Industriebetriebslehre und Industrielle Produktion (IIP) Hertzstr. 16 76187 Karlsruhe | X | FPNR |
| 01.09.2011 | 31.10.2012 | 22001910 | Bestandsaufnahme zum biogenen Reststoffpotential der deutschen Lebensmittel- und Biotechnik-Industrie | Das Verwertungspotential von Reststoffen aus der Lebens- und Genussmittelindustrie spielt - obwohl dort in jedem Jahr biogene Rückstände in erheblichem Umfang produziert werden - bisher nur eine untergeordnete Rolle bei der Diskussion um die Entwicklung einer regionalen "bioeconomy". Ähnliches gilt auch für biogene Reststoffe, die aus der Biotechnik-Industrie selbst stammen. Ziel des hier vorgeschlagenen F&E-Projekts ist es deshalb, das regionale Aufkommen und die aktuelle Verwertung von Reststoffen aus der Nahrungs-, Genussmittel- und Biotechnikindustrie in Deutschland branchenspezifisch zu erfassen und so eine Datenbasis für weitergehende Untersuchungen zur optimierten Nutzung dieser Biomasse-Fraktion als Rohstoff in regionalen Biomasse-Verwertungslinien zu schaffen Die Arbeiten in dem Projektjahr soll gemäß den folgende Teilschritten durchgeführt werden: 1. Identifizierung und Beschreibung der regionalen Reststoffbesitzer 2. Erhebung zum regionalen Aufkommen von biogenen industriellen Reststoffen in Deutschland (Auswertung von Datenbanken, Literatur, Durchführung strukturierter Interviews, ggf. Fragebögen) 3. Beschreibung der aktuellen Verwertungswege (Vollständigkeit der Verwertung, Erlöse, rechtliche Rahmenbedingungen, Perspektiven..) 4. Beschreibung der wichtigsten stofflich-chemischen Charakteristika der anfallenden Reststoffe 5. Aufbau und Bereitstellung einer Excel-Datenbank zur Verwaltung der vorhandenen Daten | Auf Basis der mit Hilfe von Interviews, der Annahme von branchenspezifischen Reststofffaktoren und einer darauf basierenden Hochrechnung durchgeführten Erhebung zum Reststoff-Aufkommen in der deutschen Lebensmittel- und Biotechnik-Industrie wurden für Deutschland in diesen Industriezweigen jährlich insgesamt zwischen 13 und 14 Mio. Tonnen biogene Reststoffe ermittelt (Angaben in TS/a. Die größten Reststoffmengen fallen in den Branchen Herstellung von Pflanzenölen (6,1 Mio. Tonnen TS/a), Herstellung von sonstigen Nahrungsmitteln, insbes. Zucker (3,3 Mio. Tonnen TS/a) und Getreideverarbeitung (1,7 Mio. Tonnen TS/a) an. Allerdings werden die in diesen Branchen anfallenden Reststoffe - auf Grund der guten Nährstoffgehalte - derzeit primär als Futtermittel genutzt. Vergleicht man die ermittelte Menge an Reststoffen aus der Lebensmittelindustrie, die derzeit in den Futtermittelbereich gehen (knapp 9 Mio. Tonnen TS/a) mit der Gesamtproduktionsmenge der deutschen Mischfutterindustrie (ca. 23 Mio. Tonnen/a an Tierfutter) wird deutlich, dass eine anderweitige und alternative Nutzung dieser Reststofffraktionen möglicherweise zu gravierenden Einschränkungen der Rohstoffbasis der Futtermittelindustrie führen könnte. Die im Vorhaben ermittelte direkt umsteuerbare Kapazität an biogenen Reststoffen liegt bundesweit bei rund 500.000 Tonnen TS/a. Diese Zahl ergibt sich aus der Summe der jeweils bei den einzelnen Branchen angegebenen Zahl an umsteuerbaren Kapazitäten. Insgesamt müssen die ökologischen und ökonomischen Aspekte einer Umsteuerung der Futtermittel-Reststoffströme noch genauer untersucht und bewertet werden. Außerdem bedarf es noch weiterer Untersuchungen, um regional differenziertere Aussagen zu Anfall und möglichen alternativen Nutzungen der verschiedenen biogenen Reststoffe machen zu können. Für alle möglichen Umnutzungen muss jedoch beachtet werden, ob und in welchem Maße Umsteuerungen möglicherweise an anderer Stelle zu Problemen führen. | Prof. Dr. Bernd Mahro Tel.: +49 421 5905-2305 bernd.mahro@hs-bremen.de Hochschule Bremen - Institut für Umwelt- und Biotechnik Neustadtswall 27b 28199 Bremen | X | FPNR |
| 01.04.2011 | 31.03.2014 | 22001911 | Verbundvorhaben: Stoffliche Verwertung von Weichlaubhölzern zur Entwicklung neuer Generationen von Holzwerkstoffen; Teilvorhaben 2: Industrieuntersuchungen | Weichlaubhölzer wie Pappel-, Birken- oder Erlenholz, die besonders in norddeutschen Wäldern in erheblichem Umfang vorkommen, bleiben zurzeit zumeist ungenutzt oder werden zu Produkten mit geringer Wertschöpfung (i. d. R. Brennholz) verarbeitet. Das Verbundprojekt zielt darauf ab, eine Technologie zu entwickeln, um diese Hölzer zur Herstellung von marktfähigen Holzwerkstoffen zu verwenden. Zu diesem Zweck sollen aus den Weichlaubhölzern Strands hergestellt werden, die anschließend, auch in Abmischung mit Kiefernstrands, zur Herstellung von OSB eingesetzt werden sollen. Nach einer Optimierung der chemischen und physikalisch-technologischen Platteneigenschaften sowie des Produktionsprozesses steht am Ende der Entwicklungsarbeiten ein vollständiges Konzept zur Herstellung von emissionsarmen USB aus Weichlaubhölzern. | Die wichtigsten Ergebnisse des Projektes sind: - Die untersuchten Weichlaubhölzer zeigen im Vergleich zu Kiefernholz deutlich geringere Anteile an hydrophoben Holzinhaltsstoffen. Entsprechend niedrig fallen die VOC-Emissionen von Weichlaubhölzern aus. - Insbesondere Erlen- und Weidenholz lässt sich problemlos mit herkömmlichen Bindemitteln verleimen. Daraus hergestellte USB bzw. OSB weisen Biegefestigkeiten auf, die denen vergleichbarer Platten aus Kiefernholz deutlich überlegen sind. - Auch die Querzugfestigkeit der USB bzw. OSB aus Weiden- bzw. Erlenstrands fallen im Vergleich zur Referenz aus Kiefernholz um ca. 60 % höher aus. Im letzten Projektabschnitt wurde die Kiefern- und Weichlaubholzstrands unterschiedlicher Dimensionen hinsichtlich ihrer mechanischen Schädigung in einen zur Herstellung von Spanplatten üblichen Beleimmischer untersucht. Die Ergebnisse lassen den Schluss zu, dass sich bei einer Strandsgrößenfraktion von 5 mm…20 mm die Veränderung der Strandsdimensionen unterhalb von 20 % bewegt. Werden größere Strands verwendet (20 mm…50 mm), steigt dieser Wert deutlich auf ca. 50 % an. Somit ist ein herkömmlicher Beleimmischer ohne Modifizierung der Mischwerkzeuge lediglich für geringdimensionierte Strands geeignet. Bei größeren Strands sollte der Beleimmischer entsprechend angepasst werden. Aufgrund ihrer vergleichsweise niedrigen Verfügbarkeit innerhalb der BRD erscheinen die hier untersuchten Laubhölzer mit niedriger Umtriebszeit (Anteil am deutschen Holzvorrat beträgt 10,5 % nach BWI3, 2014) insbesondere für Nischenprodukte geeignet. Ein Beispiel hierfür sind Werkstoffe mit extrem niedriger VOC-Emission, wie sie z. B. im Automotivebereich nachgefragt werden. | Dipl.-Holzwirt Klaus Schlusen Tel.: +49 3841 301-21302 klaus.schlusen@egger.com Egger Holzwerkstoffe Wismar GmbH & Co. KG Am Haffeld 1 23970 Wismar | X | FPNR |
| 15.03.2013 | 31.03.2015 | 22001913 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Validierung neuer Online-Messmethoden zur Bewertung und Optimierung der anaeroben Fermentation in Biogasanlagen; Teilvorhaben 3 | Um eine eindeutige Korrelation zwischen Isotopensignatur und Abbauwegen herstellen zu können, müssen Experimente mit methanogenen Archaeen vorgenommen werden. Diese Versuche werden in kleinen Kulturgefäßen (1 L) und in einem Pilotfermenter (50 L) durchgeführt. Hierbei werden die entsprechenden methanogenen Kulturen direkt aus laufenden Biogasanlagen isoliert. Die Isotopensignatur soll in Abhängigkeit verschiedener Ansätze (Rein- und Mischkulturen), sowie unter Kombination verschiedener Substrate und Temperaturen untersucht werden. Anhand dieses ‚Modellkastensystems‘ besteht die Möglichkeit, mittels der Vorgabe definierter Kulturen Fraktionierungsfaktoren und Isotopensignaturen direkt für spezifische Mikroorganismen abzuleiten. Die hieraus gewonnenen Ergebnisse sollen dann auf Daten aus realen Biogasanlagen übertragen werden. Auf der Basis einer kombinierten Auswertung von 13C-Spektroskopie, NIRS und Mikrobiologie wird ein Fahrplan für den optimalen Betrieb und die Früherkennung von Störungen abgeleitet. Das Projekt wird in Kooperation mit dem Max-Planck-Institut für Chemie (Mainz, Teilv. 1) und dem Deutschen Biomasseforschungszentrum (Leipzig, Teilv. 2) durchgeführt. Die Arbeiten am IMW (Mainz, Teilv. 3) umfassen die mikrobiologischen Untersuchungen mit methanogenen Archaea. Hierbei werden Referenzstämme wie Eigenisolate aus NawaRO-Biogasanlagen in Rein-und Mischkultur im Labor- bis Pilotfermentermassstab eingesetzt, um die Wege des Kohlenstoffs in Biogasanlagen aufzuklären. | Prof. Dr. Helmut König Tel.: +49 6131 39-22662 hkoenig@uni-mainz.de Johannes Gutenberg-Universität Mainz - FB 10 Biologie - Institut für Mikrobiologie und Weinforschung Johann-Joachim-Becher-Weg 15 55128 Mainz | X | FPNR | |
| 22.05.2014 | 21.05.2017 | 22001914 | Verbundvorhaben: Züchtung von Maissorten für die Koppelnutzung Körner- und Biogasproduktion; Teilvorhaben 2: Sortenzüchtung | Nahrungs, Futtermittel- und Energieproduktion konkurrieren um begrenzte Flächen. Das übergeordnete Ziel des geplanten Forschungsvorhabens ist es, den "Teller oder Tank"-Konflikt beim Maisanbau weitgehend zu entschärfen. Dies soll durch die Züchtung von Maissorten erreicht werden, die sich für eine Koppelnutzung eignen: Die Körner sollen als Futtermittel verwendet werden die Restpflanze für die Biogasproduktion zur Verfügung stehen. Bei heutigen Körnermaissorten ist das Stroh nicht für eine Silierung und als Biogassubstrat geeignet. Daher sollen Sorten entwickelt werden, die zur Kornreife in der Restpflanze noch einen höheren Wasser- und Zuckergehalt haben. In Feldversuchen an drei Standorten sollen 200 (im Jahr 2014) bzw. 100 (im Jahr 2015) Genotypen parallel auf Körnermaisleistung und auf Restpflanzenertrag geprüft werden. Bei der Restpflanze wird zum Zeitpunkt der Körnerernte die Photosyntheseleistung (als SPAD-Werte) sowie der Zuckergehalt (Brix-Messungen) erfasst. Die im ersten Jahr geprüften 200 Genotypen werden außerdem für eine Assoziationskartierung der beteiligten Gene verwendet. Sie werden mit einem Illumina 12 K chip genotypisiert und in dreijährigen Feldversuchen an zwei Standorten phänotypisiert. | Dr. Walter Schmidt Tel.: +49 5561 311-477 w.schmidt@kws.de -KWS SAAT SE - Züchtung Mais Deutschland Grimsehlstr. 31 37574 Einbeck | X | FPNR | |
| 01.12.2016 | 30.06.2018 | 22001916 | Natives PHB-Pulver für eine effiziente Herstellung von komplexen Biokunststoffbauteilen durch Selektives Lasersintern - Machbarkeitsstudie - (BioSLS) - Akronym: BioSLS | Die Projektstudie umfasst die Erforschung verschiedener technologischer Varianten zur Eigenschaftsmodifizierung nativer PHA-Pulver sowie anschließender Formteilherstellung im generativen Lasersinterverfahren SLS. Positive Ergebnisse sollen im Anschluss an die einjährige Projektstudie zur Initiierung neuer Industrie- und Forschungsprojekte genutzt werden, die zu einer Etablierung des Biokunststoffs PHA bzw. seiner Derivate als adäquates Ausgangsmaterial für die generative Fertigung sowohl technischer Formteile als auch Konsumgüter führen. AP 1 Materialauswahl und Beschaffung AP 2 Charakterisierung des Probematerials AP 3 Einsatz von Sinterpulvern oder Fließhilfen AP 4 Niederdruck-Plasmabehandlung AP 5 Plasmapolymerisation (PE-CVD) AP 6 SLS-Versuche AP 7 Zusammenfassung der Ergebnisse | Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Nendel Tel.: +49 371 531-32545 wolfgang.nendel@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Allgemeinen Maschinenbau und Kunststofftechnik - Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung Reichenhainer Str. 31/33 09126 Chemnitz | X | FPNR | |
| 01.10.2018 | 31.05.2022 | 22001917 | Verbundvorhaben: Validierung identifizierter Markerproteine als Grundlage für die züchterische Entwicklung stickstoffeffizienter und trockentoleranter Stärkekartoffeln (VALPROKAR); Teilvorhaben 1: Untersuchungen und Validierung des Proteoms unter Trockenstress - Akronym: VALPROKAR | Die Gefahr des Stickstoffaustrags in das Grundwasser und der sparsame Umgang mit der knappen Ressource Wasser werden in den nächsten Jahren durch die Intensivierung des Anbaus nachwachsender Rohstoffe an Bedeutung gewinnen. Für Mitteleuropa werden ausgeprägte Trockenperioden speziell im Frühjahr und Frühsommer prognostiziert, wenn gleichzeitig die Phasen des stärksten vegetativen Wachstums und der höchsten Stickstoffaufnahme bei Stärkekartoffeln zu verzeichnen sind. Im Rahmen des vorangegangenen Forschungsvorhabens "PROKAR" konnten Proteine identifiziert werden, welche bei eingeschränkter Wasserverfügbarkeit bzw. Stickstoffmangel in vitro bei unterschiedlich toleranten Genotypen differentiell abundant sind. Gegenstand des gegenwärtigen Forschungsvorhabens ist die Validierung der Proteine an bereits konserviertem Material aus Rain-Out-Shelter-Versuchen bzw. aus Material aus durchzuführenden Topfversuchen. Zudem soll die Übertragbarkeit auf weitere Genotypen geprüft werden. Die Entwicklung neuer Methoden zur Quantifizierung der Kandidatenproteine und eines Schnelltests für ihren Nachweis sind weitere Projektinhalte. | Prof. Dr. Traud Winkelmann Tel.: +49 511 762-3602 traud.winkelmann@zier.uni-hannover.de Leibniz Universität Hannover - Naturwissenschaftliche Fakultät - Institut für Gartenbauliche Produktionssysteme Herrenhäuser Str. 2 30419 Hannover | X | FPNR | |
| 01.02.1997 | 31.08.2001 | 22001996 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer Technologie zum Färben von Cellulose- und Proteinfaserstoffen mit einheimischen Pflanzenfarben: Teilvorhaben 1: Färben von Cellulosefaserstoffen, Verbundkoordination | Gegenstand des Verbundvorhabens waren veredelungstechnologische und umweltrelevante Untersuchungen zur Applikation von Farbstoffkonzentraten aus den einheimischen Färberpflanzen Färberwau, Kanadische Goldrute, Färberkamille, Krapp und Färberknöterich auf Cellulosefasern (Baumwolle, Leinen, Viskosefasern) und Proteinfasern (Wolle). Aus den verschiedenen Pflanzenteilen sollten Farbstoffextrakte gewonnen und mit Hilfe von Membrantrennverfahren und enzymatischen Prozessen gereinigt werden. Auf den Einsatz toxischer Substanzen, wie Chromverbindungen, sollte dabei weitestgehend verzichtet werden. Mit den gewonnenen Extrakten sollten Färbeversuche durchgeführt werden. Dabei sollten die Gebrauchseigenschaften (z.B. Naßechtheit und Lichtbeständigkeit), die Umweltverträglichkeit (Humantoxizität, Prozeßwasserbelastung) und die wesentlichen Verfahrensparameter (Reproduzierbarkeit, Lagerungsstabilität etc.) analysiert und bewertet werden. Die Ergebnisse der Extraktherstellung und Färbung im Labormaßstab sollten mit Hilfe der einschlägigen DIN-Normen ausgewertet und allen interessierten Textilunternehmen zur Verfügung gestellt werden. Aufgabe dieses Teilvorhabens war neben der Koordination des Gesamtverbundes die Entwicklung von Lösungsvarianten zur Färbung von Textilien aus Cellulosefaserstoffen. Aufgaben der anderen Partner waren die Produktion und Bereitstellung von Färberpflanzenmaterial, die Entwicklung von Verfahren zur Gewinnung und Stabilisierung von Farbstoffextrakten, die Entwicklung von Technologien zur Proteinfaserfärbung sowie die industrielle Erprobung und Optimierung der Verfahren. | Hinsichtlich des effektiven Anbaus und der Ernte der einheimischen Färberpflanzen Färberwau, Färberhundskamille, Kanadische Goldrute, Krapp und Färberknöterich, der Entwicklung von Verfahren zur Gewinnung von Farbstoffextrakten, einschließlich der Rohstoff- und Extraktionsanalytik, sowie der industriellen Verwendung dieser Extrakte für die Applikation auf Textilien bestand zu Projektbeginn erheblicher Forschungsbedarf. Im Teilvorhaben erfolgten veredelungstechnologische und umweltrelevante Untersuchungen, Prüfungen und Bewertungen zum färberischen Verhalten der Extrakte auf Cellulosefasern. Es gelang innerhalb des Verbundvorhabens, lagerfähige Färberpflanzenextrakte zu entwickeln, die sich für die Anwendung auf industrieller Färbertechnik eignen. Die Führung des Veredelungsprozesses erfordert eine auf den jeweiligen Extrakt abgestimmte Vorbehandlung mit Metallsalzen, ein spezifisches Zeit-/Temperaturregime mit einem definierten pH-Wert sowie die Verwendung geeigneter Textilhilfsmittel beim Färben und ggf. eine spezielle Nachbehandlung. Für die untersuchten Färberpflanzen bzw. Extraktarten wurden spezifische Färbetechnologievorschläge erarbeitet. Die Verwendung umweltverträglicher Beizen und die Kombination von Extrakten führt zu vielfältigen Farbtönen von Beige über Gelb, Orange, Grün, Oliv, Rot, Blau bis Violett, die harmonisch miteinander kombinierbar sind. Entscheidendes Kriterium für die Akzeptanz pflanzengefärbter Textilien beim Verbraucher ist die Frage der Farbechtheiten. Durch umfangreiche Prüfungen nach verbindlichen Normen wurde nachgewiesen, dass für mittlere bis dunkle Farbtöne auf Leinengewebe gute bis sehr gute Nass- und gute Lichtechtheiten erzielt werden können. Nach dem heutigen Erkenntnisstand können lediglich Goldrute-Extrakte nicht zur Färbung von alaungebeiztem Material empfohlen werden, weil damit nur Lichtechtheiten | Dipl.-Chem. Renate Bochmann | Tel.: +49 371 5274-225 renate.bochmann@stfi.de Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V. Annaberger Str. 240 09125 Chemnitz FPNR | | |
| 01.05.2002 | 31.08.2004 | 22002000 | Anti-Graffiti-Schutzanstrich auf Basis von Polysacchariden | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines umweltfreundlichen Anti-Graffiti-Schutzanstriches auf Basis von modifizierten Polysacchariden. Der Schutzanstrich soll aus einer wasserlöslichen oder in Wasser quellbaren Grundierung und einer unlöslichen semipermeablen Polyelektrolytkomplexmembran als Deckschicht bestehen und mit einem Heißwaserstrahl leicht entfernbar sein. Zur Lösung dieser Aufgabe werden verschiedene entgegengesetzt geladene ionische Cellulose- und Stärkederivate auf ihre Eignung zur Ausbildung stabiler Filme auf verschiedenen Untergründen sowie die Entfernbarkeit bei einer Heißwasserbehandlung getestet. Nach der Erarbeitung geeigneter Rezepturen im Labor sollen anwendungsnahe Versuche durchgeführt und die Produkte hinsichtlich ihrer praxisrelevanten Eigenschaften geprüft und getestet werden. Ausgewählte erfolgversprechende Rezepturen sollen dann interessierten Industriepartnern für weiterführende Praxistests zur Beurteilung übergeben werden. | Dr. Carola Fanter Tel.: +49 331 568-1515 carola.fanter@iap.fhg.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | FPNR | ||
| 01.07.2004 | 30.09.2006 | 22002002 | Sachbilanzdaten für den Lebenszyklus für Bauprodukte aus nachwachsenden Rohstoffen | Bauprodukte aus nachwachsenden Rohstoffen sind hervorragend für den Einsatz in vielen Baubereichen geeignet. Für den Nachweis der ökologischen Vorteile über den gesamten Lebenszyklus fehlen entsprechende Basisdaten für diese Bauprodukte. Diese Basisdaten sollen für Bauprodukte in vier wichtigen Produktsegmenten erhoben werden. Diese Basisdaten bilden die Grundlage zur Bereitstellung von Ökodaten entsprechender Ausschreibungspositionen für Architekten und Planer. Bauprodukte aus NAWARO sollen mit Kennziffern zur Erstellung von Sach- und Wirkungsbilanzen ausgestattet werden. Die Forschungsarbeit konzentriert sich auf die Bauproduktgruppen Dämmstoffe, Fußbodenbeläge, Holzwerkstoffe, Dichtungen, Beschichtungen. In Zusammenarbeit mit den Herstellern sind die Basisdaten aus der Produktion zu sammeln, mit recherchierten Daten aus der Literatur zu verifizieren und in eine entsprechende Datenbank zur weiteren Berechnung einzugeben. Die Sachbilanzdaten werden für die Verwendung in Ausschreibungskatalogen aufbereitet. Durch die Positionierung der Bauprodukte aus NAWARO mittels eines positiven Öko-Profils innerhalb der Gesamtbilanzierung von Gebäuden wird die Marktbedeutung gefördert. | Die Forschungsarbeit gibt erstmals einen Überblick über die verfügbaren unterschiedlichen Ökobilanz-Datensätze für Bauprodukte aus nachwachsenden Rohstoffen und stellt die Wertekorridore der unterschiedlichen Indikatoren dar. Dieser Überblick erhält zum jetzigen Zeitpunkt eine besondere Bedeutung, da sowohl auf nationaler als auch europäischer Ebene die Harmonisierung der Datenbasis diskutiert wird. Die Arbeit gliedert sich in drei Teile. Der erste Abschnitt gibt einen Überblick über den Stand der internationalen, europäischen und nationalen Normung betreffend die Ökobilanzierung im Baubereich. Die Ausführungen sollen Transparenz in den komplizierten Normungsprozess bringen und bei den Herstellern das Verständnis für den aufwändigen Prozess der Ökobilanzierung fördern. Der zweite Teil erläutert den Arbeitsprozess für die Datensammlung, Datenvergleich und Datenauswertung. Es wurde versucht die Schwierigkeiten der unterschiedlichen Branchen bezüglich der Fragestellungen aufzuzeigen, die während des Prozesses der Ökobilanzierung auftreten können. Die gesammelten und erhobenen Daten wurden miteinander verglichen und die Ergebnisunterschiede soweit möglich interpretiert. Zusätzlich werden Einzelaspekte der Ökobilanz erläutert, die besonders für Bauprodukte aus nachwachsenden Rohstoffen von Bedeutung sind. Der dritte Teil dokumentiert umfangreich das gesammelte und ausgewertete Datenmaterial und soll Interessierten die Möglichkeit geben, das verwendete Material für eigene Arbeiten nutzen zu können. Methodisch verfolgt die Arbeit den Ansatz zur "funktionellen Einheit" und die dadurch vorgegebenen Systemgrenzen | Dipl.-Ing. Holger König Tel.: +49 8131 27698-3 mail@ascona-koenig.de Ascona Gesellschaft für ökologische Projekte König - Jama GbR Eschenrieder Str. 65 82194 Gröbenzell | X | FPNR |
| 10.04.2007 | 31.10.2013 | 22002006 | Verbundvorhaben: Bewertung nachwachsender Rohstoffe zur Biogaserzeugung für die Pflanzenzüchtung; Teilvorhaben 5: Entwicklung von NIRS-Kalibrierungen an frischem Material unter online-Bedingungen und Aufbau von Datenbanken für die NIRS-Kalibrierung | Die zentrale Zielsetzung des Verbundprojektes ist die Entwicklung einer in der Züchtung anwendbaren NIRS-Methode. Ziele des Teilvorhabens 5 sind die NIRS-Methodenentwicklung zur Bestimmung der Biogasausbeute von frischem Pflanzenmaterial unter online-Bedingungen und der Aufbau von entsprechenden Datenbanken. Durch Einbeziehung eines breiten Fruchtarten-und Sortenspektrums soll die Kalibration robust gestaltet werden. Die eingesetzte NIRS-Messtechnik stellt die erntefrische Messung und die online-Einsetzbarkeit der Methode sicher. Das Probenaufkommen wird im Verbundprojekt abgedeckt. Durch Kombination von Indikatormerkmalen und Spektren-Subsetroutine wird die Redundanz und damit die Anzahl der Kalibrationsproben reduziert. Die Optimierung der Messtechnik dient der Präzisionserhöhung. Durch die NIRS-Methodenentwicklung soll die Effizienz von Zuchtprogrammen verbessert werden, indem Parzellenbeprobungen in erheblichem Umfang eingespart und durch schnellere Datenverfügbarkeit frühere Selektionsentscheidungen getroffen werden können. Die aufzubauende Datenbank soll die Bewertung der Fruchtarten bzw. -folgen hinsichtlich des Biogaspotentials ermöglichen. | Prof. Dr. Jörg Michael Greef Tel.: +49 531 596-2301 joerg-michael.greef@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde Bundesallee 58 38116 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.04.2008 | 30.06.2011 | 22002008 | Verbundvorhaben: Katalytische Selektivoxidation von Detergentien; Teilvorhaben 2: Anwendungstechnische Untersuchungen | Ziel des Projektes ist es zu prüfen, inwieweit bestimmte Detergentienklassen durch innovative ressourcen- und umweltschonende katalytische Oxidationsverfahren mit Gold-basierten Katalysatoren hergestellt werden können. Alle relevanten Parameter sollen zunächst an einem Modellsystem studiert werden und anschließend auf andere Detergentienklassen übertragen werden, um eine Basistechnologie zur Selektivoxidation von Detergentien zu schaffen. Durch Variation der Substrate sollen Erkenntnisse zur Aktivität, Selektivität und Langzeitstabilität der Katalysatoren erlangt werden, die durch systematische Variationen (Trägermaterial, Metalle und Metallkombinationen, Katalyatorpräparation) optimiert werden sollen. Rückkopplungen werden durch Charakterisierungsmethoden (TPR, Chemisorption, ICP, TEM, XPS) erhalten. Die reaktionstechnische Optimierung soll in batch und kontinuierlichen Reaktoren erfolgen. Anwendungstechnische Untersuchungen der Produkte sollen die Qualität des Herstellungsprozesses erhöhen. Im Erfolgsfall steht eine neue Basistechnolgie zur ressourcen- und umweltschonenden sowie wirtschaftlichen Herstellung von Detergentien aus nachwachsenden Rohstoffen zur Verfügung. | Das Gesamtprojekt wurde als Verbundprojekt der Projektpartner Johann Heinrich von Thünen-Institut (vTI) und der Clariant Produkte (Deutschland) GmbH (Clariant) durchgeführt. Im Rahmen des Projektes wurde ein Katalysatorsystem entwickelt, das für verschiedene Polyethylenglykole und Fettalkoholethoxylate eine hochselektive Oxidation mit sehr guter Aktivität bei einer hinreichenden Langzeitstabilität im Prinzip erlaubt. Das betreffende Katalysatorsystem besteht aus Gold-Platin-Trägerkatalysatoren, die mit sehr hoher Aktivität sowie praktisch vollständiger Selektivität und hinreichender Langzeitstabilität verschiedene Polyethylenglykole und Fettalkoholethoxylate zu den korrespondierenden Carbonsäuren oxidieren. Im Verbundvorhaben wurde mit einer sogenannten Nassimprägnierungsmethode ein Verfahren zur Herstellung dieser Katalysatorsysteme entwickelt. Bei der Entwicklung des Katalysatorsystems wurde eine weitestgehende Unterbindung des zuvor aufgetretenen Metallleachings durch Wahl von Ceroxid als Trägermaterial optimal gelöst. Die entwickelten geträgerten Katalysatorsysteme wurden in einem Trickle-Bed-Reaktor erfolgreich zur kontinuierlichen Oxidation verschiedener Polyethylenglykole und Fettalkoholethoxylate eingesetzt. Im Projekt wurden zwei verschiedene Typen von Edelstahldruckreaktoren verwendet. Ein System welches nur am vTI verwendet wurde, sowie ein zweites System, welches praktisch baugleich am vTI und bei Clariant verwendet wurde. In dem am vTI verwendeten Edelstahldruckreaktor wurden die Oxidationen unter Sauerstoffüberdruck durchgeführt. Bei der Firma Clariant fanden außerdem die Anwendungsuntersuchungen der hergestellten Oxidationsprodukte und Untersuchungen zur Übertragbarkeit des entwickelten Katalysator- und Reaktionssystems auf andere Tensidklassen statt. Es wurde festgestellt, dass das entwickelte Katalysator- und Reaktionssystem im Prinzip zur Herstellung verschiedener Detergentien auf Basis nachwachsender Rohstoffe eingesetzt werden könnte. | Dr. Achim Stankowiak Tel.: +49 8679-74665 achim.stankowiak@clariant.com Clariant Produkte (Deutschland) GmbH Brüningstr. 50 65929 Frankfurt am Main | X | FPNR |
| 01.05.2009 | 31.10.2014 | 22002009 | Forschungsverbund: Integrierte chemisch-biotechnologische Herstellung von Synthesebausteinen auf Basis nachwachsender Rohstoffe in einer Bioraffinerie; Teilvorhaben 11: Herstellung, Charakterisierung und Prozessintegration der Produkte | Das Projekt ist getragen von der Vision der Integrierten Verbundproduktion auf Basis nachwachsender Rohstoffe und der durchgängigen Entwicklung vom Labor- bis zum Produktionsmaßstab. Dieser Ansatz ist neuartig und wurde bisher noch nicht realisiert. Die durchgängige Entwicklung von Prozessen und Verfahren zur Nutzungnachwachsender Rohstoffe vom Labor- bis zum Produktionsmaßstab in einer Bioraffinerie ist ein entscheidender Faktor für die erfolgreiche Umsetzung des vorgeschlagenen Konzeptes. Herstellung und anwendungstechnische Charakterisierung von Schmierstoffen auf Basis funktionalisierter Fettsäureester. Zusammenführung der Teilprozesse, Skalierung vom Technikumsmaßstab in den Produktionsmaßstab und Integration in den chemischen Produktionsverbund. Bei erfolgreicher Realisierung der geplanten Arbeiten ist eine Erweiterung des Prozesses auf Basis nachwachsender Rohstoffe sowie eine Erweiterung des Produktspektrums möglich. Das vorgeschlagene Projekt hat durch die anspruchsvolle Aufgabe der Erschließung von pflanzlichen Ölen als zukünftige und nachhaltige Rohstoffquelle für Schmierstoffe einen großen Signalcharakter für die Bestrebungen zur Substitution der petrochemischen Rohstoffbasis. | Im Forschungsverbund "Integrierte BioProduktion" wurden Prozesse und Verfahren zu einer "Integrierten Verbundproduktion auf Basis nachwachsender Rohstoffe" vom Labor bis zum Produktionsmaßstab in einem einen interdisziplinären Forschungsverbund von 15 Projektpartnern in Zusammenarbeit mit einem integrierten Chemieverbund-Standort in Leuna untersucht. Im Teilvorhaben 11 wurden anwendungstechnische Untersuchungen an den von den Projektpartnern bereitgestellten Pflanzenölderivaten zur Herstellung von Bioschmierstoffen durchgeführt. Mit den von der Fa. DHW bereitgestellten Fettsäureestern wie bspw. TMP-Ester und ein NPG-Ester auf Basis Senföl wurden Fertigprodukte hergestellt und analysiert. Es wurden Biohydrauliköle der Viskositätsklassen ISO-VG 68 und ISO-VG 32 formuliert und nach DIN ISO 15380 (Schmierstoffe, Industrieöle und verwandte Produkte - Anforderungen für die Kategorien HETG, HEPG, HEES und HEPR) geprüft. Weiterhin wurde aus einem Gemisch von TMP- und NPG-Ester ein Biohydrauliköl der ISO-VG 46 formuliert und ebenfalls nach DIN ISO 15380 untersucht. Die formulierten Biohydrauliköle erfüllen die Mindestanforderungen von DIN ISO 15380. Auf Basis eines Pentaerythrittetraesters wurde ein Hydrauliköl vom Typ HEES 68 hergestellt, dass auf Grund des hohen Flammpunktes von 327°C und des Zündpunktes > 330°C Einsatzvorteile als schwerentflammbares Hydrauliköl besitzt. Weiterhin wurden auf Basis der Pflanzenölderivate Betontrennmittel-Konzentrate hergestellt und untersucht. Vorteile von Emulsionstrennmitteln bestehen darin, dass an Sichtbetonflächen sehr gute Resultate erreicht werden. Weiterhin tritt keine Lösungsmittelbelastung auf. Emulsionstrennmittel sind ready-to-use-Produkte, d.h. es gibt keine Fehler bei der Mischungsherstellung auf der Baustelle, keine Abhängigkeiten von der Wasserhärte des eingesetzten Wassers usw. Die Eignung für Sichtbeton ist gegeben. Die Praxisuntersuchungen wurden mit positivem Ergebnis durchgeführt. | Hans-Jürgen Scholz Tel.: +49 0 3461-845-133 hans.j.scholz@addinol.de ADDINOL Lube Oil GmbH Am Haupttor 06237 Leuna | X | FPNR |
| 15.09.2011 | 31.12.2015 | 22002010 | Untersuchung der Anbaueignung von Energiegräsern zur Evaluierung von geeigneten Arten zur Absicherung des Biogasertrages auf ausgewählten Trockenstandorten | In einem Parzellenversuch werden auf dem Trockenstandort Triesdorf schwerpunktmäßig perennierende Gräser erprobt. Beobachtet werden Standorteignung, Anbauverhalten, Schnitteignung, Ertragsleistung, Qualität und der Biogasertrag. Ausgewählte Kandidaten werden auf ihre Eignung zur Gärrestverwertung untersucht. Es werden15 Sorten, bzw. Arten auf ihre Eignung und Ertragsleistung geprüft. Sie werden auf ihre Inhaltsstoffe und Biogasausbeute untersucht. Parallel dazu wird die Schnittverträglichkeit in einem Schnitthöhenversuch an Elymus elongatus, "Szarvasi 1" geprüft. Ferner wird in einem Düngungsversuch Verträglichkeit und Effizienz von Biogasgärrest an derselben Art, bzw. Sorte in einem dreifaktoriellen Feldversuch erprobt. Nach pflanzenbaulicher und betriebswirtschaftlicher Auswertung der Versuche ist ein Wissenstransfer an Praktiker und Schulen am Ort in Form von Unterricht, Vorlesungen, Seminaren und Praktika vorgesehen, Vorträge bei entsprechenden Veranstaltungen eingeschlossen. In einem Arbeitskreis werden während der Projektlaufzeit die Ergebnisse aus der Praxis zusammengefasst und ausgewertet. Auf der Basis dieser Versuchsergebnisse sollen Empfehlungen für bei der Einführung in die Praxis helfen. | Markus Heinz Tel.: +49 9826 184 000 markus.heinz@triesdorf.de Landwirtschaftliche Lehranstalten Triesdorf - Abt. Pflanzenbau und Versuchswesen Reitbahn 5 91746 Weidenbach | X | FPNR | |
| 01.08.2015 | 31.12.2016 | 22002015 | Entwicklung von Empfehlungen zur Vorbereitung der wiederkehrenden Emissionsprüfungen nach 1.BImSchV - Akronym: EEBImSchV | Das Ziel des geplanten Vorhabens ist die Entwicklung eines Leitfadens für den Vorcheck von automatischen Biomassekleinfeuerung im Vorfeld der Emissionsmessungen entsprechend der 1. BImSchV. Dieser Leitfaden richtet sich an sämtliche Betreiber von automatischen Biomassefeuerungen im Geltungsbereich der 1. BImSchV, in denen Holzhackschnitzel oder Holzpellets eingesetzt werden sowie an Schornsteinfeger. Die Informationen werden im Leitfaden übersichtlich und praxisgerecht aufbereitet und dargestellt werden. Die Bearbeitung ist in den vier Arbeitspaketen (1) Projektmanagement, (2) Datenerfassung und Erkenntnisvalidierung, (3) Handlungsempfehlungen und (5) Verbreitung der Informationen vorgesehen. Der Schwerpunkt von (1) ist die Gewährleistung der korrekten Durchführung des Projektes, die Überwachung und Koordinierung der einzelnen Arbeitspakete sowie die Koordinierung und Planung der Projekttreffen. (2) unterteilt sich in drei Teilarbeitspakete. In 2.1 wird eine fragebogenbasierte Endkundenbefragung durchgeführt. Das Ziel ist die Identifikation von Ursachen für die Ergebnisse der Schornsteinfegermessung sowie das Betriebsverhalten. Das Ziel von 2.2 ist die Untersuchung des Einflusses des Betriebszustandes auf das Ergebnis der Schornsteinfegermessungen unter Technikumsbedingungen. In 2.3 werden Feldmessungen zur Untersuchung des Einflusses des Reinigungszustandes und der Einstellungen der Feuerung auf das Ergebnis der Schornsteinfegermessung durchgeführt. In (3) erfolgt eine abschließende Zusammenfassung der Projektergebnisse sowie Ableitung der Handlungsempfehlungen. Die wesentlichen Schwerpunkte von (4) sind die Erarbeitung und Veröffentlichung des Leitfadens sowie das Erstellen und Verteilen des Schulungsmaterials. | Dennis Krüger Tel.: + 49 341 2434-759 dennis.krueger@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.06.2016 | 30.04.2018 | 22002016 | Internationaler Workshop: Pflanzenöle und Fette als nachwachsende Rohstoffe für die chemische Industrie - Akronym: Oleochemie | Neue Synthesen mit Ölen und Fetten als nachwachsende Rohstoffe für die chemische Industrie sind von großer Bedeutung und aktuellem Interesse im Rahmen der Politikstrategie Bioökonomie der Bundesregierung und des Förderprogramms Nachwachsende Rohstoffe. Zur internationalen wissenschaftlichen Diskussion der neuesten Ergebnisse auf diesem Gebiet, der Möglichkeiten der Anwendung neuer insbesondere katalytischer Reaktionen auf Öle und Fette und zum intensiven Wissensaustausch dient der internationale 9. Workshop "Fats and Oils as Renewable Feedstock for the Chemical Industry". Der Workshop dient auch dazu, in Deutschland ein weltweit anerkanntes Diskussionsforum für die stoffliche Nutzung von Fetten und Ölen als nachwachsende Rohstoffe zu bieten sowie Nachwuchswissenschaftler, insbesondere Doktoranden, mit Industriechemikern und den führenden Wissenschaftlern auf diesem Gebiet zusammenzubringen. Für Studierende (Doktoranden, Master), die einen Beitrag (Diskussionsvortrag, Poster) zum Workshop liefern, wird es ein Stipendienprogramm geben. | Der von abiosus e.V. in Kooperation mit der FNR veranstaltete internationale "9th Workshop on Fats and Oils as Renewable Feedstock for the Chemical Industry" fand wieder in Karlsruhe am KIT vom 19. - 21. März 2017 bei Prof. Meier statt, der auch die örtliche Organisation mit seiner Gruppe perfekt durchführte. Von den insgesamt 112 Teilnehmern kamen 25 Teilnehmer aus der Industrie, 43 aus dem Hochschul- und Forschungsbereich und 44 waren Studenten, überwiegend Doktoranden. Es gab 12 Hauptvorträge von eingeladenen Vortragenden, 18 Diskussionsvorträge und 40 Poster. Die Teilnahme von 13 Studierenden (Master, Doktoranden) aus Belgien (1), Deutschland (2), Frankreich (4), Indien (2), Niederlande (1), Türkei (1), USA (2) wurde durch Reisestipendien und Erlass der Teilnahmegebühren gefördert. Das Book of Abstracts steht unter http://www.abiosus.org/meetings.html.de zum Download bereit. Außerdem wurden die 30 Vorträge des Workshops als Übersichtsartikel für eine Sonderausgabe der Zeitschrift "European Journal of Lipid Science and Technology", die Anfang 2018 erschienen ist, aufbereitet. Die intensive Arbeit an diesem Sonderheft war auch Gegenstand des Projektes. Die mittlerweile 9 Sonderhefte des "European Journal of Lipid Science and Technology" basieren auf den bisher von 2007 bis 2017 durchgeführten Workshops. Sie geben einen hervorragenden Überblick über den Stand der weltweiten Forschung auf diesem Gebiet und sind von größter Bedeutung für die weitere Entwicklung und Nutzung von Fetten und Ölen als nachwachsende Rohstoffe für die chemische Industrie. | Prof. Dr. Jürgen O. Metzger Tel.: +49 441 7983718 juergen.metzger@uni-oldenburg.de abiosus Gemeinnütziger Verein zur Förderung der Forschung über nachwachsende Rohstoffe e.V. Bloherfelder Str. 239 26129 Oldenburg | X | FPNR |
| 01.06.2017 | 31.03.2020 | 22002017 | Verbundvorhaben: Grundlagenorientierte Untersuchungen zum Einspritz- und Verbrennungsverhalten von Pflanzenölkraftstoff und Übertragung auf ein Motorsystem der Abgasstufe IV/V; Teilvorhaben 2: Charakterisierung des Einspritzverhaltens von Rapsölkraftstoff und Pflanzenölen sowie Optimierung der Einspritzparameter - Akronym: EVOLUM | Ziel des Verbundprojektes ist die Erarbeitung von Grundlagen zur Auslegung der Motorsteuerung von pflanzenöltauglichen Off-Road-Motoren mit moderner Abgasnachbehandlung und die Validierung der Ergebnisse am Prüfstand. Die Forschungsergebnisse sind überwiegend kraftstoffspezifisch und daher auf unterschiedliche Motoren übertragbar. Die Ergebnisse sollen den Kenntnisstand zu motorrelevanten Eigenschaften von Rapsölkraftstoff und anderen Pflanzenölen erweitern, um die Wissensbasis für die Auslegung von Injektoren und Abgasnachbehandlungssystemen zu verbessern. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen für die Entwicklung von Lösungen zur Umstellung der bisher noch weitgehend auf fossilen Energieträgern basierenden land- und forstwirtschaftlichen Antriebstechnologien auf erneuerbare Antriebe bzw. Kraftstoffe nutzbar sein. Im Teilvorhaben 2 des Verbundprojektes wird an einem Einspritzsystemprüfstand die hydraulische Einspritzcharakteristik von Rapsölkraftstoff und weiteren Pflanzenölkraftstoffen mittels dem Einspritzratenmessgerät Moehwald HDA und einer optisch zugänglichen Hochdruckkammer ermittelt. In Verbindung mit den in Teilvorhaben 1 gewonnenen Erkenntnissen erlaubt eine kraftstoffspezifische Optimierung der Einspritzparameter. Das Verbundprojekt ist in 2 Teilvorhaben gegliedert, die jeweils vom Antragsteller hauptverantwortlich bearbeitet werden. Das Teilvorhaben 2 obliegt der OTHR und umfasst folgende Arbeiten: - Charakterisierung der Einspritzung (Einspritzmengen, Strahlzerfall und Gemischbildung) von Rapsölkraftstoff und weiteren Pflanzenölen in Abhängigkeit von Gegendruck, Kraftstofftemperatur und Einspritzparametern, wie Einspritzdruck und Mehrfacheinspritzungen - Aufbau eines Versuchsmotor mit Abgasnachbehandlungssystem am Motorprüfstand - Übertragung der Erkenntnisse auf den Vollmotor und das Abgasnachbehandlungssystem in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern - Optimierung der Kalibrierung hinsichtlich des Leistungs- und Emissionsverhaltens | Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Rabl Tel.: +49 941 943-5164 hans-peter.rabl@oth-regensburg.de Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg Seybothstr. 2 93053 Regensburg | X | FPNR | |
| 01.04.1994 | 31.12.1996 | 22002094 | Ökologische Bewertung des Miscanthusanbaus auf der Basis der Ergebnisse des integrierten Demonstrationsprojektes zur Erzeugung, energetischen und stofflichen Nutzung von Miscanthus sinensis Giganteus | Zur Beurteilung der ökologischen Verträglichkeit des Anbaus von Miscanthus x giganteus in Deutschland sollen in dem Vorhaben im Rahmen ausgewählter Forschungsaktivitäten die Langzeitwirkungen auf die Umweltfaktoren Boden, Wasser, Flora und Fauna näher betrachtet werden. Die geplanten Untersuchungen bauen auf den Ergebnissen des vorausgegangenen Miscanthusprojektes auf bzw. stellen Fortsetzungen der Forschungsarbeiten mit ökologisch relevanten Fragestellungen dar. Als Versuchsflächen werden die zwischen 1989 u. 1992 angelegten Miscanthusbestände in Rheinberg, Lipporg, u. Scholven genutzt. In einer weiteren Forschungsaktivität soll eine Methode aufgezeigt werden, mit der es gelingt, einen älteren Miscanthusbestand umzubrechen und eine Folgekultur erfolgreich nachzubauen. Abschließend ist eine ökologische Bewertung der Verwertung von Miscanthus im Vergleich zu anderen Biomassen zur Strom-/Wärmeerzeugung geplant. | Im Projekt wurden unter Federführung der PreussenElektra AG einerseits verschiedene Fragestellungen zur Bereitstellung von Miscanthus-Material für eine weitere Nutzung (vom Anbau bis zur Ernte und Lagerung) weiterbearbeitet und andererseits die ökologischen Aspekte des Anbaus und der thermischen Verwertung von Miscanthus eingehender untersucht. Bei der ökologischen Bewertung macht die Auswertung der gesammelten Daten deutlich, dass beim Anbau von Miscanthus auf landwirtschaftlichen Flächen grundsätzlich mit keinen schwerwiegenden, negativen Veränderungen oder Belastungen der einzelnen Systeme (Boden, Wasser,Flora und Fauna, Atmosphäre) gerechnet werden muss. Herauszuheben ist lediglich der Aspekt des Wasserhaushaltes, da der hohe Wasserverbrauch von Miscanthus eine genaue Analyse des Standortes vor dem Anbau erfordert. Der Anwuchserfolg und die Bestandesetablierung hängen entscheidend von einer ausreichenden Wasserversorgung ab. Da es sich bei Miscanthus um eine Dauerkultur handelt sind auch langjährige Entwicklungen einer Monokultur (Schädlingsbefall) noch zu beobachten. Die Ergebnisse der ökologischen Bewertung der thermischen Nutzung von Miscanthus im Vergleich zu anderen biogenen Festbrennstoffen (Winterweizenganzpflanzen, Pappel aus Kurzumtriebsplantagen, Winterweizenstroh, Waldrestholz aus Fichte) zeigen, dass Bioenergieträger zu einer umwelt- und klimaverträglicheren Energieversorgung beitragen können. Sie zeigen aber auch, dass die energetische Nutzung abgesehen vom Treibhauspotential oft zu höheren Stofffreisetzungen im Vergleich zu substituierbaren fossilen Energieträgern führt. Im Vergleich der biogenen Energieträger konnten für Miscanthus weder nennenswerte Vor- noch Nachteile gefunden werden. Von den möglichen Nutzungskonzepten hätte gegenwärtig die Zufeuerung in Stein- und Braunkohlenkraftwerken aus energetischer und ökologischer Sicht und nicht zuletzt auch unter Kostenaspekten eine hohe Priorität. | Frank Jonkanski Tel.: +49 511 439-0 E.ON Energie AG Brienner Str. 40 80333 München | FPNR | |
| 01.09.1999 | 31.08.2001 | 22002099 | Verbundvorhaben: Reduzierung der Umweltbelastung im Pigmentdruck durch Verwendung ökologisch verträglicher Rapsölemulsionen als Verdickermittel: Teilvorhaben 2: Formulierung von Druckrezepturen | Der Pigmentdruck nimmt mit einem Anteil von mehr als 50% der Textildruckverfahren eine herausragende Stellung ein. Als Verdickungsmittel werden überwiegend Emulsionsverdickungen und Halbemulsionen eingesetzt, die aufgrund ihres hohen Mineralölanteils zu hohen Emissionsbelastungen führen. Das Ziel des Vorhabens ist der Ersatz von Mineralöl in konventionellen Emulsionsverdickungen durch biologisch abbaubares Rapsöl. Hierzu sollen Quellkörperverdickungen mit Rapsöl zu Emulsionsverdickungen verarbeitet und anwendungstechnisch geprüft werden. Durch ein Screening mit biologisch abbaubaren Emulgatoren sollen Emulgatoren gefunden werden, die den Rapsölemulsionen die erforderliche Scher- und Lagerstabilität verleihen. Nach der Erarbeitung praxisrelevanter Rezeptruen soll das Eigenschaftsprofil und das erzielbare Druckergebnis der Druckpasten durch analytische und anwendungstechnische Methoden charakterisiert werden. Des weiteren soll die Emulsionsherstellung im Technikumsmaßstab erfolgen und kontinuierliche Druckversuche unter praxisnahen Bedingungen durchgeführt werden. Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Institut fürTextil- und Faserforschung durchgeführt. Das Institut übernimmt im Rahmen des Verbundvorhabens die Untersuchung und Charakterisierung der Emulgatorsysteme sowie das Auffinden von Leitstrukturen, die zur Weiterentwicklung hochwirksamer Emulgatorsysteme herangezogen werden sollen. Ferner werden die Applikationseigenschaften der Emulsionsverdickungen untersucht. Die Aufgabe der Firma Lefatex liegt in der Herstellung und Bereitstellung geeigneter Emulgatoren und Quellkörperverdickungen und konzentriert sich darüber hinaus auf die Formulierung und Ausarbeitung geeigneter Druckrezepte. | Die Firma Lefatex Chemie GmbH hat im Verbundvorhaben mit dem Institut für Textilchemie der DITF geeignete Emulgatoren, Quellkörperverdickungen und Bindemittel hergestellt und konzentrierte sich vornehmlich auf die Formulierung und Optimierung geeigneter Druckrezepte. Das Institut für Textilchemie der DITF hat die Entwicklung des Emulgatorsystems sowie die Compoundierung für die Flüssigformulierung der Emulsionen übernommen. Ausgehend von Standardemulgatoren und groben Richtrezepturen wurde mit Hilfe der statistischen Versuchsplanung ein geeignetes Emulgatorsystem auf Basis von Rapsöl und Rapsölmethylester sowie deren Mischungen entwickelt, welches sich für die Compoundierung eignet. Es konnte gezeigt werden, dass die Viskosität und die Stabilität der Flüssigformulierung außer von der Rezeptur ganz entscheidend vom Verdickertyp aber auch vom HLB-Wert des Emulgators bestimmt wird. Die wesentlichen Einflussgrößen auf Viskosität und Stabilität konnten aufgezeigt und brauchbare Flüssigformulierungen hergestellt werden. Der Vergleich mit konventionellen Flüssigformulierungen in Schwerbenzin zeigte eine geringfügig höhere Viskosität für die neuen Formulierungen, die auf die höhere Viskosität des Rapsöls zurückgeführt werden konnte. Auch die Stabilität, d.h. das Phasentrennverhalten schneidet geringfügig schlechter ab als bei Compoundierungen in Schwerbenzin. Dem kann aber durch sorgsame Erhöhung des Wassergehalts im Compound begegnet werden. Das entwickelte Emulgatorsystem sowie die erarbeitete Compoundierungsrezeptur konnte auf weitere natürlichen Öle wie Sonnenblumenöl, Leinöl und Olivenöl übertragen und optimiert werden. Mit den hergestellten Emulsionen und Flüssigformulierungen wurden Druckpasten hergestellt und Druckversuche durchgeführt. Es zeigte sich auch, dass die neuen Compounds mit handelsüblichen Bindemitteln verträglich sind, wobei im Falle von hohen Bindemittelgehalten in der Druckpaste eine Viskositätskontrolle erforderlich wird. | Franz Thölen Tel.: +49 2157 8789-0 lefatex-chemie@t-online.de Lefatex Chemie GmbH Stiegstr. 64 41379 Brüggen | FPNR | |
| 01.09.2000 | 31.12.2003 | 22002100 | Entwicklung bioresorbierbarer Polymere auf der Basis von 5-Hydroxymethylfurfural für den Einsatz in der Medizintechnik | 5-Hydroxymethylfurfural (HMF) ist ein wichtiges Zwischenprodukt an der Schnittstelle zwischen nachwachsenden Rohstoffen und klassischer chemisch-industrieller Synthese. Als Furanderivat lässt es sich relativ leicht aus verschiedenen Fructose-haltigen Kohlenhydraten nach weitgehend optimierten Verfahren gewinnen und ist aufgrund seiner chemischen Struktur ein klassischer organisch-chemischer Stoff, der sich in die etablierten industriellen Prozesse integrieren lässt. Schwerpunkt der Forschungsarbeiten war die Gewinnung neuartiger leistungsfähiger Polymere und deren Verwendung für die Entwicklung spezieller Medizinprodukte. Gerade in der Medizintechnik bestehen aufgrund der hohen Wertschöpfung sehr gute Chancen, marktfähige Produkte auf HMF-Basis bereitstellen zu können. Jedoch sind andererseits im Medizinbereich die Anforderungen an Polymere auch besonders hoch. Aus HMF sollten Furan-Derivate als Monomerbausteine für Polymersynthesen dargestellt werden. Die auf diese Weise hergestellten Polymere sollen zu Folien und Prüfkörpern verarbeitet, eingehend charakterisiert und im Hinblick auf eine Verwendung in der Medizintechnik (z. B. als Wundverschluss oder als Implantatwerkstoff) optimiert werden. Die Polymere sollen vor allem aufgrund ihrer zu erwartenden guten Biodegradierbarkeit und Bioresorbierbarkeit eine hohe Verträglichkeit aufweisen. Das Vorhaben wurde in Zusammenarbeit mit dem Fachbereich Chemie der Universität Rostock und mit Unterstützung durch die Fa. Nordzucker GmbH & Co KG durchgeführt. | Ziel des Projektes war die Synthese von neuartigen Polyestern. Von besonderer Relevanz für das Projekt war die Notwendigkeit, die synthetisierten Polyester zu Folien verarbeiten zu können. Jedoch zeigten die auf Furanbasis erhaltenen Polyester keine folienbildenden Eigenschaften. Es konnten jedoch furan-modifizierte Polyurethanfolien erhalten werden. Diese Folien wurden hinsichtlich der mechanischen und biologischen Eigenschaften charakterisiert. Die Ermittlung der Werkstoffkennwerte bildet die erste wichtigste Grundlage für den Entwurf von Implantaten. Bei weiterer Modifizierung der Synthesevarianten zugunsten eines höheren Furananteils in den Polyurethanfolien ist der Einsatz in der Medizintechnik für Anwendungen im Weichgewebe möglicherweise erreichbar. Mit dem vom Forschungskonsortium verfolgten Ansatz wurden technologisch wichtige Fortschritte erzielt. Es wurden neue Erkenntnisse zur Derivatisierung von HMF und zur Polymerisation von HMF-Derivaten gewonnen. Allerdings ist die Marktnähe der Polymerfolien noch nicht gegeben, so dass zum gegenwärtigen Zeitpunkt eine FuE im Rahmen von BMVEL-Programmen nicht sinnvoll ist. Es ist hier noch weitere anwendungs- und grundlagenorientierte FuE zu leisten. Des Weiteren ist die in vitro Prüfung zur biologischen Beurteilung der Polymere hinsichtlich der Eignung des Biomaterials für medizinische Zwecke besonders notwendig. | Prof. Dr. K.-P. Schmitz Tel.: +49 381 494-7600 ibmt@med.uni-rostock.de Universität Rostock - Medizinische Fakultät - Institut für Biomedizinische Technik (IBMT) Ernst-Heydemann-Str. 6 18057 Rostock | FPNR | |
| 01.03.2003 | 31.10.2003 | 22002103 | Fachkongress "HolzEnergie 2003" am 18. und 19. September 2003 mit begleitendem Multiplikatorenworkshop "Heizen mit Holz" am 20. September im Rahmen der internationalen Kongressmesse "HolzEnergie 2003" | Ziel: Konzeption, Planung und Durchführung des Fachkongresses(2Tage) und Workshops(1Tag) "HolzEnergie 2003", Etablierung als Leitveranstaltung des Holzenergiemarktes in Deutschland, Ansprache aller Beteiligten der Wertschöpfungskette Holzenergie, Vernetzung und Anregung neuer Projekte und Marktchancen, Wissens- und Technologietransfer, Bewusstseinsbildung und Motivation für Holzenergie in Multiplikatorenkreisen wie dem Sanitär-, Heizungs- und Klimahandwerk. Planung: Organisation und Durchführung einer Projektbeiratssitzung / Konzeption und inhaltliche Programmerstellung mit Marktpartnern / Referentenansprache und -betreuung / Organisation und Durchführung des Kongresses und Workshops vor Ort / Akquisition von Teilnehmern / Marketing und Pressearbeit / Erstellung eines Tagungsbandes / Kongressnachbereitung / Weiterbegleitung des Workshop-Konzepts. Verwertung: ausführliche Pressearbeit / Erstellung eines Programmheftes / Erstellung eines Tagungsbandes / Erstellung von Informationsunterlagen für den Workshop / kontinuierliche Weiterführung des Fachkongresses und des Workshops / Plattform für Marktinteressen durch Teilnehmer-Feedback und Berücksichtigung bei Folgeveranstaltungen. | Dipl.-Volkswirt Bernd Geisen Tel.: +49 22 8198-140 info@bioenergie.de Bundesverband BioEnergie e.V. (BBE) Godesberger Allee 142-148 53175 Bonn | FPNR | ||
| 01.11.2006 | 30.06.2009 | 22002105 | Verbesserung der biologischen Beständigkeit von WPC als Voraussetzung für eine erfolgreiche Verwendung im Außenbereich | Werkstoffe aus WPC (wood plastic composites) finden zunehmend Verwendung im Außenbereich, z.B. als Terrassendielen oder Fassadenverkleidungen. Die Produkte mit hohem Holzanteil (Füllgrad) unterliegen jedoch einer biologischen Gefährdung durch Pilze und Algen. Deshalb werden im Projekt verschiedene Einflussfaktoren untersucht und Möglichkeiten zur Erhöhung der biologischen Dauerhaftigkeit von WPC mit hohem Füllgrad abgeleitet. Ausgewählte WPC-Produkte der beteiligten Hersteller werden hinsichtlich ihrer biologischer Beständigkeit und Feuchtebeständigkeit (Feuchteaufnahme, Formstabilität) getestet. Außerdem erfolgen gezielte Untersuchungen zum Einfluss von Füllgrad, PP-Typen und ausgewählten Additiven (Haftvermittlern, Hydrophobierungsmitteln). Geeignete Maßnahmen zur Verbesserung der biologischen Beständigkeit (Auswahl resistenter Holzarten, Fungizide) werden geprüft und Anwendungsgrenzen für die Produkte abgeleitet. Das Forschungsprojekt erfolgt in enger Zusammenarbeit mit zwei Herstellern von WPC-Produkten sowie einem Chemiebetrieb. Die kurzfristige Umsetzung der Ergebnisse ist daher sehr wahrscheinlich. | Es wurden durch umfassende Untersuchungen Erkenntnisse über die biologische Dauerhaftigkeit von WPC gegenüber Mikroorganismen sowie zur Prüfmethodik gewonnen. Es wurden Einflüsse der Polymermatrix, des Füllgrades sowie von Haftvermittlern und Hydrophobierungsmitteln ermittelt. Außerdem wurden alternative Füllstoffe und thermisch modifizierten Nadelholzspänen sowie biozide Zusätze zur Verbesserung der biologischen Dauerhaftigkeit getestet. Die Matrix hatte einen sehr deutlichen Einfluss auf die Feuchteaufnahme und die biologische Beständigkeit. Eine HDPE-Matrix wies gegenüber CVP (Recyclingkunststoff) in Hinblick auf die Feuchteaufnahme, mechanische Festigkeiten und biologische Dauerhaftigkeit gegen holzzerstörende Basidiomyceten günstigere Eigenschaften auf. In der Prüfung gegen holzzerstörende Basidiomyceten wurden nennenswerte Masseverluste erst ab 70% Füllgrad erreicht. Durch Austausch der Haftvermittler wurden keine positiven Effekte erzielt. Die untersuchten Pigmente zeigten unabhängig von deren Art einen positiven Einfluss auf die Witterungsbeständigkeit. Durch den Zusatz von thermisch modifizierten Nadelholzpartikeln wurde die Feuchteaufnahme deutlich herabgesetzt, aber keine Verbesserung der Beständigkeit gegen holzzerstörende Basidiomyceten erreicht. Zwei getestete Biozide waren wirksam gegen Schimmelpilze, jedoch nicht gegen holzzerstörende Basidiomyceten. Wichtige prüftechnische Erkenntnisse betreffen sowohl die Prüfung gegen holzzerstörende Basidiomyceten als auch gegen Schimmelpilze und Algen. So wurden ein Einfluss der Prüfkörperanordnung im Prüfgefäß sowie ein deutlicher Einfluss einer Vorbeanspruchung festgestellt. Es wurden Vorbeanspruchungen durch Auswaschung, Kochen, Freibewitterung oder künstliche QUV-Bewitterung erprobt, die alle einen verstärkten Pilzangriff bewirkten. Alle WPC-Muster zeigten in Labor- und Freilandprüfungen eine hohe Dauerhaftigkeit gegen holzzerstörende Pilze. Schimmelpilze und Algen an der Oberfläche sind problematisch. | Dr. rer. silv. Wolfram Scheiding Tel.: +49 351 4662-280 wolfram.scheiding@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | X | FPNR |
| 01.04.2008 | 31.05.2010 | 22002107 | Vergleich von Verfahren zur thermochemischen Erzeugung von Wasserstoff aus Biomasse unter einheitlichen, realitätsnahen Randbedingungen | Ziel ist es, die unterschiedlichen verfahrenstechnischen Möglichkeiten zur thermochemischen Wasserstofferzeugung aus Biomasse bzw. zur thermochemischen Reformierung von Erdgas sowie Biogas aus Vergärungsanlagen energetisch und technisch zu vergleichen. Die für jedes thermochemische Konzept erforderlichen nachgeschalteten Shift- und Reformingprozesse werden bei der energetischen Analyse der Gesamtanlage im Detail berücksichtigt. Als Vergleichskriterien dienen hauptsächlich die energetische Effizienz der Wasserstofferzeugung und die jeweiligen Möglichkeiten jedes Konzepts zur Prozessintegration und Weiterverwendung von eventuellen Nebenprodukten. Es werden nicht nur die Kennzahlen und Schwachstellen der zu untersuchenden Verfahren erarbeitet, sondern es werden auch Verbesserungsansätze z. B. durch alternative Teilprozesse aufgezeigt. Da die untersuchten Gesamtprozesse zurzeit noch nicht vor der Marktreife stehen, wird in diesem Projekt von einer ökonomischen Bewertung abgesehen und nur wo möglich eine tendenzielle Aussage zu den Kosten getroffen. Wo der Kenntnisstand es erlaubt, sollen erste Aussagen über die Skalierbarkeit der Prozesse hin zum großtechnischen Maßstab getroffen werden. | Prof. Dr.-Ing. Alfons Kather Tel.: +49 40 42878-3043 kather@tuhh.de Technische Universität Hamburg - Maschinenbau - Institut für Energietechnik (IET M-5) Denickestr. 15 21073 Hamburg | X | FPNR | |
| 01.09.2008 | 31.12.2011 | 22002108 | Saccharidhaltige wässrige Bindemittel für Holzbeschichtungen als Ersatz für methylmethacrylathaltige Dispersionen | Synthese von Bindemitteln aus Glucose und Fructose als Ersatz für methylmethacrylathaltige Dispersionen und Formulierung marktreifer Lacke für Holzbeschichtungen. Orgentis synthetisiert neue Monomerbausteine aus Glucose bzw. Fructose und führt das up-scaling in den Technikumsmaßstab durch. Am WKI werden aus MDG und kommerziellen Comonomeren 3 – 4 marktreife Rezepturen für die Bindemittelsynthese bereitgestellt und der Einsatz neuer Zuckermonomere untersucht. WKI, PNZ und ASK formulieren Lacke und Klebstoffe und führen holzspezifische Testreihen durch. ASK überführt die Herstellung der Bindemittel und Lacke in den Technikumsmaßstab. Klein- und mittelständische Unternehmen partizipieren entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Die Hersteller von Spezialchemikalien können neue Monomere bereitstellen, die sich von Produkten der chemischen Großindustrie abgrenzen. Den Lackherstellern bietet sich eine neue Palette von Comonomeren zur Herstellung von Acrylatdispersionen für Bindemittel. Außerdem erlangen sie, genau wie die Anwender aus der Bau- und Möbelbranche, einen Know-how Vorsprung beim Einsatz von Nawaros für Holzlacke. | Auf Basis von Monosacchariden wurden neuartige monomere Zuckermethacrylate synthetisiert, die zur Herstellung von wassrigen Acrylatdispersionen dienen, die zu uber 40% aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen. Aus diesen Bindemitteln lassen sich Lacke für verschiedene Anwendungen im Bereich Holzbeschichtungen formulieren, insbesondere Mobellacke, die ihre Gebrauchstauglichkeit bewiesen haben und somit eine Alternative zu petrochemischen Produkten darstellen: - polymerisierbare Zucker(meth)acrylate wurden ausgehend von D-Glucose und DFructosesynthetisiert, - Costabilisatoren (Hydrophobes) fur die Miniemulsionspolymerisation wurden aus 100% nachwachsenden Rohstoffen synthetisiert, - Acrylatdispersionen wurden mittels klassischer und Miniemulsionspolymerisation mit verschiedenen Comonomerkombinationen synthetisiert, - die Acrylatdispersionen wurden als Bindemittel fur Holzbeschichtungen getestet (- Chemikalienbestandigkeitstest fur Mobellacke 1B (auser Senf), kein vergilben im Lichtechtheitstest nach 72 Stunden, iImposante Anfeuerung), - neuartige (Meth-)Acrylate auf Basis von Kohlenhydraten können petrochemische Monomere substituieren. | Dr. rer. nat. Olaf Deppe Tel.: +49 5312 155-357 olaf.deppe@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.10.2011 | 31.12.2014 | 22002111 | Optimierung eines ökologischen Holz-Massiv-Verbundbausystems für den mehrgeschossigen Hochbau | Ziel ist die Fortführung der Untersuchungen und Verbesserung der hybriden Verbundbauteile für den Einsatz im mehrgeschossigen Holzhausbau als Wand-, Decken- und Dachkomponenten in Form modularer Fertigteilelemente. Zur Realisierung energieeffizienter und bauphysikalisch günstiger Bauteileigenschaften soll eine neuartige Kombination eines statisch-konstruktiven Holzelementes aus Brettstapel bzw. Brettsperrholz im direkten Verbund, d.h. ohne zusätzliche Trennlage, mit einer bauphysikalisch optimierten mineralischen Deckschicht aus Calciumsulfatestrich modifiziert werden. Die damit erhöhte Bauteilmasse sorgt für eine gute Speicherfähigkeit (sommerlicher Wärmeschutz) und Pufferung differierender Luftfeuchten, wodurch sich ein ökologisches und wohngesundes Raumklima einstellt. Die bewusst nachhaltige und energiearme Baustoffauswahl bewirkt einen großen Beitrag zum aktiven Klimaschutz. Nach einer weiteren Optimierung der mineralischen Deckschicht, u.a. durch die Anwendung von natürlichen Faserstoffen, soll vor allem der direkte Verbund zum Holz weiter untersucht und verbessert werden. Anschließend sind experimentelle Untersuchungen an hybriden Verbundbauteilen mit verifizierenden, numerischen Simulationen vorgesehen. Nach der Betrachtung von Knotenpunkten, Details und bauphysikalischen Gesichtspunkten sind praxisgerechte Dimensionierungs- und Bemessungskonzepte auszuarbeiten. | Mit dem Industriepartner konnte erfolgreich eine raumseitige mineralische Deckschicht entwickelt werden, die sich einfach und praxistauglich auftragen lässt und einen sehr guten direkten Verbund mit dem statisch-konstruktiven Massivholzelement eingeht. Das aus Grund- und Deckenputz bestehende Putzsystem basiert auf dem Bindemittel Calciumsulfat und ermöglicht eine deutliche Erhöhung der Schubsteifigkeit gegenüber dem rohen Massivholzelement. Das hybride Holzverbundbauteil verfügt im mehrgeschossigen Holzbau über hohe Tragreserven sowie ein ausgeprägtes duktiles Verhalten im Versagensbereich, welches mittels umfangreicher zyklischer Versuchsreihen nachgewiesen werden konnte. Als Grundlage für ein gesamtheitliches Bausystem erfolgten ergänzende Untersuchungen an hybriden Holz-Verbund- Deckenelementen. Wichtige Konstruktionsdetails für Knotenpunkte wurden eruiert und in Versuchen nachgewiesen. Hinsichtlich bauphysikalischer Aspekte ergeben sich bei dieser Verbundbauweise synergetisch deutliche Vorteile, welche in den bauphysikalischen sowie brandschutztechnischen Eigenschaften der Verbundelemente wie z.B. der Steigerung des Wärme- und Feuchtespeichervermögens und dessen Interaktion mit dem Raumklima begründet sind. Bei Untersuchungen hinsichtlich des Recyclings wurde festgestellt, dass eine einfache Trennung u. stoffgerechte Wiederverwendung der beteiligten Baustoffe erfolgen kann. In vergleichenden Bilanzierungen hinsichtlich der aufgewandten Energien schnitt die Hybridbauweise gegenüber der Holzständer- und der Ziegelbauweise sehr positiv ab. Insgesamt ist daher die Hybridbauweise sehr gut für den Einsatz im mehrgeschossigen Holzbau geeignet u. stellt eine wirtschaftliche, als auch ökologische Alternative zu bestehenden Bauweisen dar. Durch die langfristige CO2-Speicherung über die Nutzungsphase ergibt sich ein deutliches Potential zur Ressourceneinsparung in Verbindung mit hohem Wohnkomfort, geringer Strahlenbelastung sowie gutem Wärme- und Feuchteausgleich | Prof. Dr.-Ing. Karl Rautenstrauch Tel.: +49 3643 584546 karl.rautenstrauch@bauing.uni-weimar.de Bauhaus-Universität Weimar - Fakultät Bauingenieurwesen - Institut für Konstruktiven Ingenieurbau -Professur Holz- und Mauerwerksbau Marienstr. 13 a 99427 Weimar | X | FPNR |
| 01.07.2013 | 30.06.2016 | 22002112 | Verbundvorhaben: Züchtung und Anbau von Kaukasischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) - Von der Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff (TAKOWIND); Teilvorhaben 1: Züchtung | Zuchtarbeiten zur Entwicklung von kasachischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) als nachwachsender Industrierohstoff mit Mehrfachnutzung (Kautschuk , Inulin) sollen weitergeführt werden. Ziele des Vorhabens sind weitere Selektionsschritte im Pflanzenmaterial unter Nutzung unterstützender und beschleunigender Zuchtmethodik (Molekulare Marker, Biomarker, In vitro-Techniken, NMR-Analytik). Ferner soll Saatgut für weitere Vermehrungen gewonnen sowie Wurzeln zur Extraktion von Kautschuk und Inulin geerntet werden. Die Extrakte werden im Pilotmaßstab weiter bearbeitet. Rohstoffchargen sollen bereitgestellt und ihre technischen und physikochemischen Eigenschaften beurteilt werden. In spaltenden Taraxacum koksaghyz Populationen sollen genetische Analysen für agronomisch und metabolomisch relevante Merkmale durchgeführt werden. Isoprenoide und Inulin sollen NMR-analytisch erfasst werden. Selektierte Genotypen sollen in vitro vermehrt, z.T. polyploidisiert sowie in vitro beschleunigt zur Blüte gebracht werden. Sequenzen der Schlüsselgene relevanter Stoffwechselwege sollen als Selektionsmarker eingesetzt und weitere Marker zur Spezies-Indentifikation sowie zur markergestützten Rückkreuzung eingesetzt werden. Verschiedene Taraxacum-Arten und daraus hergestellte Bastarde sollen in ihren agronomischen Eigenschaften züchterisch verbessert und letztendlich als Industrierohstoff bereitgestellt werden. Saatgut und Wurzeln werden auf Praxisflächen erzeugt. | Dr. Fred Eickmeyer Tel.: +49 9428-903328 eickmeyer@t-online.de ESKUSA GmbH Bogener Str. 24 94365 Parkstetten | X | FPNR | |
| 01.03.2019 | 31.12.2022 | 22002117 | Verbundvorhaben: Züchterische Verbesserung der Phosphor-Aneignungseffizienz von Stärkekartoffeln und eine ressourcenschonende Rohstoffproduktion; Teilvorhaben 1: - Akronym: P-Staerke | Eine gute Versorgung der Kartoffelpflanze mit Phosphor (P) wirkt sich positiv auf den Stärkeertrag und die Stärkequalität aus. Die Fähigkeit der Kulturkartoffel, sich P aus dem Boden anzueignen, ist aber auf Grund ihres eher schwach ausgeprägten Wurzelsystems gering. Innerhalb der genetischen Ressourcen der Kartoffel ist jedoch, analog zur großen Variabilität bezüglich Form, Farbe, Krankheitsresistenz und Inhaltsstoffe, auch eine hohe Variabilität der Nährstoff-Aneignungseffizienz zu erwarten. Das Ziel des Vorhabens ist es daher, (I) Genotypen mit einer hohen P-Aneignungseffizienz innerhalb der genetischen Ressourcen der Kartoffel zu identifizieren und (II) molekulare Marker zu entwickeln, die zur Selektion P-effizienter Stärkekartoffelsorten genutzt werden können. Dadurch können mineralische P-Düngemittel eingespart, P-Austräge aus landwirtschaftlichen Flächen verringert und nachwachsende Rohstoffe umwelt- und ressourcenschonend erzeugt werden. | Dr. Klaus Dehmer Tel.: +49 38209 80525 dehmer@ipk-gatersleben.de Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Corrensstr. 3 06466 Gatersleben | X | FPNR | |
| 01.03.2019 | 28.02.2022 | 22002118 | Verbundvorhaben: Nutzung von Laubhölzern und Hölzern aus Kurzumtriebsplantagen als Torfersatz zur Entwicklung von Pflanzsubstraten, Grow-Bags und Grow-Blocks; Teilvorhaben 1: Pflanzversuche und Entwicklung von Grow- Bags und Grow-Blocks - Akronym: GrowBags-GrowBlocks | Holzfasern als Torfersatz sind eine interessante Alternative zum zunehmend eingeschränkt verfügbaren Torf, da diese bei nachhaltiger Forstwirtschaft in bestimmten jährlichen Kontingenten praktisch endlos zur Verfügung stehen. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, dem Umbau der Waldwirtschaft und dem Erhalt von Moorlandschaften Rechnung zu tragen. Hierfür sollen Pflanzsubstrate und Substratkomponenten für Blumenerde, sowie Grow-Bags und Grow-Blocks für die Gemüseproduktion im Gewächshaus, aus Laubhölzern entwickelt und unter praxisnahen Bedingungen in Pflanzversuchen evaluiert werden. Das Forschungsvorhaben gliedert sich in zwei Teilprojekte: TP 1: Praxisnahe Pflanzversuche mit Substraten, Grow-Bags und Grow-Blocks aus Laubholzfasern und Entwicklung von mit Protein gebundenen Grow-Blocks (Universität Göttingen) TP 2: Aufschluss von Laubhölzern mit niedriger Umtriebszeit und Hölzer aus Kurzumtriebsplantagen (KUP) zur Entwicklung von Pflanzsubstraten, Grow-Bags und Grow-Blocks (Kleeschulte Erden GmbH & Co. KG) | Aus Gründen der Verfügbarkeit und wirtschaftlichen Erwägungen wurde der Fokus auf die Baumarten Buche, Pappel, Weide und Erle gelegt. Die chemischen Analysen der Hölzer zeigen die erwarteten Ergebnisse: Die Laubhölzer enthalten weniger Lignin, jedoch einen höheren Hemicellulosenanteil als das zum Vergleich herangezogene Fichtennadelholz. In Keimversuchen zeigt sich, dass die Laubholzsubstratfasern dieselben Keimraten aufwiesen wie die Referenz aus Fichte. Insofern lässt im Hinblick auf die Holzinhaltsstoffe folgern, dass in Laubholzfasern keine keimhemmenden Substanzen vorhanden sind. Mit einer proteinhaltigen Bindemittelflotte ist es gelungen aus den unter den Gegebenheiten der Kleeschulte Erden GmbH & Co KG optimierten Laubholzfasern Grow Blocks herzustellen, die sich im Hinblick auf das Pflanzenwachstum im Vergleich zu handelsüblichen Grow Blocks aus Steinwolle als ebenbürtig erweisen. Die entwickelten Grow Blocks weisen zudem auch nach einer 6 monatigen Verwendung im Freiland ausreichende Festigkeiten auf um (Jung)pflanzen mechanisch zu stabilisieren. Der kritische Stickstoffhaushalt sowie Wasserhaltekapazität der Holzfasern spielt bei dieser Verwendung aber auch in Grow Bags eine eher untergeordnete Rolle, da in der professionellen Gemüsezucht im Gewächshaus üblicherweise mit Bewässerungssystemen und einem Überschuss an Nährstoffen und deren Rückgewinnung gearbeitet wird, so dass eine Stickstoffimmobilisierung sowie eine geringe Wasserhaltekapazität kompensiert werden kann. Zur Abmischung von Pflanzsubstraten sind Laubholzfasern eher kritisch zu betrachten. Eine Kompensation des instabilen Stickstoffhaushaltes der Holzfasern ist hier nur bedingt möglich, so dass insbesondere im Hobbybereich keine ausreichenden Substratqualitäten erreicht werden können. Hier ist eine Kombination mit anderen Substratkomponenten sinnvoll, wobei die möglichen Anteile in weiteren Untersuchungen ausgelotet werden sollten. | Prof. Dr. Alireza Kharazipour Tel.: +49 551 39-33488 akharaz@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. Molekulare Holzbiotechnologie und Technische Mykologie Büsgenweg 2 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.11.1998 | 31.10.2001 | 22002198 | Untersuchungen zum funktionellen Potential von Proteinisolaten und Konzentraten aus Ölsaaten | Ziel des geplanten Vorhabens war die Evaluierung der Funktionalität von Proteinisolaten und Proteinkonzentraten aus dem Schrot von Sonnenblumensaaten und Leinsamen in Hinblick auf eine Nutzung für technische Einsatzzwecke. Die Funktionalität umfaßt hierbei alle den Komplex der für den Einsatz von Proteinpräparaten in industriellen Anwendungen wichtigen funktionalen Eigenschaften. Das funktionelle Potential als Gesamtheit aller funktionellen Eigenschaften ist abhängig von der Rohstoffart, der Struktur der Proteine und den Verfahrensparametern bei der Aufbereitung von Ölsaaten und bei der Isolierung bzw. Konzentrierung der Proteine. Im Rahmen der Forschungsarbeiten wurde das funktionelle Potential von Proteinisolaten und Konzentraten aus Sonnenblumen und Lein untersucht. Traditionelle und neue Aufbereitungsverfahren sowie auch Möglichkeiten der Acylierung und Phosphorylierung zur gezielten Änderung der Funktionalität wurden berücksichtigt. Im Ergebnis der Forschungsarbeiten sollten - in Hinblick auf spezielle industrielle Nutzungen und Entwicklungsarbeiten - Aussagen über die Eignung der Proteinisolate von Lein- und Sonnenblumensaaten und deren Modifikate für die Herstellung von Emulsionen, Schäumen, Filmen und gelartigen Strukturen geliefert werden. | Als Voraussetzungen für die Herstellung von Ölsaatenproteinkonzentraten für technische Anwendungen wurden Schalenfreiheit und möglichst geringer Fettgehalt des Schrotes bzw. Mehles festgelegt. Sonnenblumensaat ist in Form geschälter, intakter Kerne verfügbar. Die Lösungsmittelextraktion wird als die effektivste Variante zur Konzetratgewinnung herausgestellt. Mittels isolelektrischer Fällung hergestellte Proteinisolate zeigten gegenüber Mizellisolaten einen höheren Gehalt an Nebenkomponenten, höhere Ausbeute, verringerte Funktionalität für Eigenschaften, die vorrangig mit einer guten Proteinlöslichkeit verknüpft sind und verbesserte Funktionalität für Eigenschaften, die auf Patikelwirkung beruhen. Letzteres ist in einer partiellen leichten Denaturierung und Hydrolyse während der sauren Fällung bedingt. Anhand von Massebilanzen konnten erstmals Herstellungsschritte mit markanten An- und Abreicherungen von Nebenkomponenten lokalisiert werden, die neuartige Ansätze für die Proteinisolierung ermöglichen können. Auch durch chemische Modifizierung konnte der Gehalt an Nebenkomponenten reduziert und die funktionellen Eigenschaften von Konzentraten und Isolaten, wie z.B. Löslichkeit, Emulgierverhalten und Gelierung, verbessert werden. Die Succinylierung führte beim Lösungsmittel-Sonnenblumenkonzentrat bei hoher Ausbeute zu einem weitgehend pentosan- und chlorogensäurefreiem Isolat. Bei Flachs- bzw. Leinsamenproteinen war es gelungen, reproduzierbar definierte Isolate mit abgestuften Pentosangehalten von bis zu 40 % herzustellen. Auch bei den Leinsamenproteinen konnten im sauren pH-Bereich deutliche Verbesserungen der Funktionalität erzielt werden. Im Ergebnis können bei Sonnenblumen- und Leinsamenproteinen besondere funktionelle Eigenschaften in Hinblick auf technische Anwendungsgebiete konstatiert werden. Die Versuchsmethodik und -durchführung sowie die Analyseergebnisse / Daten zu den geprüften Proteinen sind im Forschungsbericht ausführlich dokumentiert. | Klaus Dieter Schwenke Tel.: +49 33203 30 58 32 Institut für Angewandte Proteinchemie e.V. Stahnsdorfer Damm 81 14532 Kleinmachnow | FPNR | |
| 01.01.2000 | 28.02.2001 | 22002199 | Entwicklung von Algorithmen zur quantitativen Beschreibung der Holzqualität - insbesondere für Resonanzholzarten - aus Ergebnissen von Bohrnadeluntersuchungen | Im Rahmen des Vorhabens "Erkennung und Auswahl von einheimischem Resonanzholz am stehenden Stamm durch Anwendung eines zerstörungsfreien Verfahrens zur Beurteilung der Holzstruktur" (FKZ 96NR117) wurden Beurteilungskriterien für die Resonanzholzerkennung und -auswahl am stehenden Stamm sowie die Bohrnadelmeßmethode entwickelt, die es ermöglicht, die Holzqualität und -struktur am stehenden, lebenden Baumstamm zu bestimmen. Hiermit kann die Eignung von Baumstämmen als Resonanzholz frühzeitig ermittelt und beurteilt werden. Um den Forstbetrieben die Möglichkeit für eine gezielte Bewirtschaftung ihrer Bestände und eine wertmäßige Kalkulation des zuwachsenden, als Resonanzholz geeigneten Materials zu ermöglichen, soll das Bohrnadelmessverfahren weiterentwickelt werden. Es sind hierzu Gruppen von Klangholzqualitäten festzulegen und ein mobil handhabbares Gerät - bestehend aus Bohrnadelmessgerät und Auswerteeinheit mit entsprechender Software/Algorithmen - zu entwickeln. | Im Ergebnis der Untersuchungen zur resistographischen Messmethode wird festgestellt, dass die Folge der Jahrringbreiten im Stamm mit hinreichender Genauigkeit ermittelt werden kann. Weitere Merkmale wie z.B. Spätholzanteil und somit Dichte können nicht erkannt werden. Wertmindernde Merkmale wie Druckholz, Astigkeit, Risse oder Fäule ergeben untypische Bohnadelkurven, aus denen die Aussage "kein Resonanzholz" abgeleitet werden kann. Traditionell werden Kenngrößen der Jahrringstruktur und mechanische Kenngrößen zur Beurteilung und Kennzeichnung von Resonanzholz herangezogen. Die Kenngrößen der Jahrringstruktur können über die Bohrnadelmesskurve ermittelt werden. Die Daten sind statistisch auswertbar (Reproduzierbarkeit, Normalverteilung, Korrelation der Daten mit Klangholzeigenschaften). Die aus Bohrnadelmesskurven nicht ableitbaren mechanischen Kenngrößen E-Modul und Dämpfung sowie der Spätholzanteil werden für die Beurteilung des Klangholzes als vernachlässigbar angesehen. Die Messungen und Ergebnisse des Instituts für Musikinstrumentenbau zeigen, dass die traditionelle Beurteilung der Klangholzqualität, die sich an der Regelmäßigkeit des Jahrringaufbaus, der Masse und der "Biegeprobe" an Klangplatten orientiert, in der Manufaktur von Musikinstrumenten nur als hinreichendes Kriterium anzusehen ist. Die Ergebnisse des Vorhabens belegen, das dem Jahrringaufbau eine wesentliche, aber keine dogmatische Gewichtung zuzumessen ist. Gleiches gilt für das Kriterium E-Modul. Die nach traditionellen Kriterien ausgewählten Klanghölzer liefern gute Instrumente, allerdings kommen erhebliche Mengen an gutem Klangholz, die gemäß den Versuchsergebnissen des IfM z.T. bessere Instrumente hervorbringen könnten, nicht zum Einsatz. Die vorliegenden Ergebnisse bieten hiermit wichtige Ansätze, um die Methoden und Kriterien zur Auswahl von Klangholz zu überdenken und auch Holzqualitäten, die bisher nicht berücksichtigt wurden, als Klangholz für den Musikinstrumentenbau zu nutzen. | Dietmar Kluck Tel.: +49 37467 23481 post@ifm-zwota.de Vogtländischer Förderverein für Musikinstrumentenbau und Innovation e.V. - Institut für Musikinstrumentenbau Klingenthaler Str. 42 08267 Zwota | FPNR | |
| 01.01.2001 | 31.12.2003 | 22002200 | Verbundvorhaben: Entwicklung neuartiger ökologischer Druckfarben unter Nutzung von Naturfarbstoffen aus Färberpflanzen: Teilvorhaben 1: Produkt- und Verfahrensentwicklung | Im Rahmen des Projektes sollen für die Nutzung von Farbmitteln aus Färberpflanzen, wie z.B. Färberknöterich, Krapp, Waid und Reseda, Methoden und Technologien wissenschaftlich untersucht und entwickelt werden, die den Einsatz gewonnener Extrakte für neuartige umweltfreundliche Druckfarbensystem technisch wie wirtschaftlich ermöglichen. Das Vorhaben umfaßt dabei umfangreiche Untersuchungen zur Bestimmung und Qualifizierung anforderungsgerechter Naturfarbstoff-Extrakte und deren Derivate in Wechselbeziehung mit Druckfarben-Rezepturspezifikationen. Es erfordert systematische Veredelungs- und Applikationsentwicklungen an Extrakten, Farbensystemen wie auch Verfahren, um die relevanten Gebrauchseigenschaften, die Umweltverträglichkeit und Recyclingfähigkeit ebenso wie die erforderlichen Technologieparameter zur reproduzierbaren Herstellung, Verarbeitung, Anwendung wie auch Lagerung zu bestimmen und zu bewerten. Bei erfolgreicher Realisierung des Projektes sollen einsatztaugliche Rezepturen für neuartige Druckfarben auf Naturfarbstoffbasis und die notwendigen Applikationstechnologien vorliegen, die eine technisch praktikable und wirtschaftlich interessante Anwendung gestatten. | Im Verlauf des Vorhabens zeigten sich in den anwendungstechnischen Untersuchungen Schwierigkeiten hinsichtlich der drucktechnischen Eignung der von den Verbundpartnern gelieferten Farbpigmente. Es musste festgestellt werden, dass die verlackten Pigmente in den üblichen Schichtdicken auf Papier keine ausreichenden Lichtechtheiten aufweisen. Trotz intensiver Bemühungen der Projektpartner gelang es letztlich nicht, die Gebrauchseigenschaften entscheidend zu verbessern. Die ursprüngliche Zielsetzung, Entwicklung einer Offsetdruckfarbe, musste daher aufgegeben werden. Spätere Untersuchungen konzentrierten sich auf die Entwicklung von wasserbasierten Flexo- und Tiefdruckfarben. Diese Versuche verliefen im wesentlichen positiv. Eine weitere Optimierung der Eigenschaften sowie der Produktionskosten setzt jedoch ein größeres Vermarktungspotential voraus. Diesbezüglich werden noch Interessenten (z.B. Produzenten von Tissueprodukten) gesucht. | Klaus Hanke Tel.: +49 89 9003-334 klaus.hanke@mhm.de hubergroup Deutschland GmbH - Zentrale Entwicklung Offsetdruckfarben Feldkirchener Str. 15 85551 Kirchheim b. München | FPNR | |
| 01.08.2004 | 31.07.2008 | 22002204 | Verbundvorhaben: Oleochemische Beschichtungsmittel für Hydro-UV und Dual-Cure-Anwendungen - Teilvorhaben 2: Strahlenhärtende Polyurethane aus heimischen nachwachsenden Rohstoffen | Gegenstand des Projektes sind strahlenhärtende wässrige Bindemittel für den Coatingsbereich, unter besonderer Berücksichtigung der Möglichkeiten der Dual Cure Systeme. Als Rohstoffbasis dieser Beschichtungen dienen heimische, nachwachsende Pflanzenöle wie Sonnenblumen-,Raps-, und Leinöl, die in geeigneter Weise modifiziert sind. Es wir angestrebt, diesen Bindemitteln Eigenschaften zu verleihen, die mit herkömmlichen Produkten auf anderer Rohstoffbasis nicht erreicht werden könen. Entwicklung geeigneter wässriger Polyurethandispersionen für die Strahlenhärtung. Die entsprechenden Arbeitpakete sind quartalsweise aufgelistet worden. Bitte überprüfen Sie auch den schon vorab geschickten ausführlichen Antrag. Die Ergebnisverwertung wird sich im Rahmen des Projektes deutlicher abzeichnen und wird ggf. durch Vorträge und Veröffentlichungen einem breiten Publikum bekannt gemacht. Die entwickelten Produkte werden in unsererm Kundenkrei breit gestreut und bemuster werden, sodass wir als optimale Ergebnisverwertung die Kommerzialisierung dieser Entwicklung ansehen. | Dr. Manfred Diedering Tel.: +49 2151 528-136 m.diedering@alberdingk-boley.de Alberdingk Boley GmbH Düsseldorfer Str. 53 47829 Krefeld | X | FPNR | |
| 01.08.2006 | 31.10.2009 | 22002205 | Verbundvorhaben: Erstellen von Konstruktionsregelwerken für das Spritzgießen und Formpressen von naturfaserverstärkten Kunststoffen; Teilvorhaben 1 | Im Rahmen dieses Projektes sollen umfassende Hilfsmittel geschaffen werden, die Konstrukteure aller Branchen unterstützen, naturfaserverstärkte Kunststoffe werkstoff- und verfahrensgerecht einzusetzen. Hierdurch kann mittelfristig ein wesentlich breiterer und kompetenterer Einsatz dieser Werkstoffe erreicht werden. Das Wissen wird durch Umfragen und Interviews mit Fachleuten evaluiert und gegebenenfalls werden in den beteiligten Instituten Experimente und Simulationsrechnungen durchgeführt, um für möglichst viele Werkstoffkombinationen die fehlenden Kenntnisse zu ermitteln. Die Ergebnisse werden in Form geeigneter Medien verbreitet. Die Prozedur wird sowohl für das Formpress- als auch das Spritzgießverfahren durchgeführt. Die Ergebnisse werden möglichst weit verbreitet, unter anderem auf der Plattform N-FibreBase. Die industriellen Partner nutzen die Ergebnisse zur Förderung ihrer Produkte. Die beteiligten Institute bauen ihre Kompetenz in den entsprechenden Feldern weiter aus. Hieraus ergeben sich für alle Beteiligten in Zukunft Folgegeschäfte. Nach Abschluss des Projektes ist geplant, ein Beraternetzwerk aufzubauen, welches die Projektinhalte als Dienstleistung anbietet. | Dr.-Ing. Erwin Baur Tel.: +49 241 963-1450 e.baur@m-base.de M-Base Engineering + Software GmbH Rotter Bruch 17 52068 Aachen | FPNR | ||
| 01.01.2008 | 30.06.2009 | 22002207 | Selektive Teeranalyse in Brenngasen biogenen Ursprungs | Im Rahmen dieses Projekts soll eine schnelle, im Vergleich mit anderen Methoden kostengünstige und einfach handhabbare online-Teermessmethode entwickelt werden, die auf dem Prinzip induzierter Fluoreszenz basiert. Die Messmethode soll eine Analyse von Teersubstanzen direkt im Produktgasstrom ermöglichen. In der ersten Projektphase wird mit einem Nd:YaG Laser, welcher mit einem Farblaser gekoppelt ist, die optimale Anregungswellenlänge sowie die erforderliche Leistung der Anregungsquelle ermittelt. In der zweiten Phase werden vier Funktionsmuster des Messgerätes entworfen, gebaut und getestet. Das vorteilhafteste Funktionsmuster wird in der dritten Projektphase zu einem Prototypen weiterentwickelt werden, der ebenfalls getestet werden soll. Die Tests werden an der Labor-Wirbelschichtvergasungsanlage des Lehrstuhls durchgeführt. Für die Überprüfung und Kalibrierung des Messgeräts soll die am Lehrstuhl bereits erfolgreich eingesetzte online-GC/LAMS-Technologie genutzt werden. Es ist vorgesehen, das in diesem Projekt zu entwickelnde Messgerät selbst zu vermarkten. Dazu wird die Ausgründung eines Startup-Unternehmens derzeit vorbereitet. | Prof. Dr. Frank Behrendt Tel.: +49 30 314-79724 frank.behrendt@tu-berlin.de Technische Universität Berlin - Fakultät III - Prozesswissenschaften - Institut für Energietechnik - Fachgebiet Energieverfahrenstechnik und Umwandlungstechniken regenerativer Energien Seestr. 13 13353 Berlin | FPNR | ||
| 01.05.2009 | 31.12.2012 | 22002208 | Verbundvorhaben: Elektrochemische Transformation nachwachsender Rohstoffe an Bor-dotierten Diamant-Elektroden zu wertvollen Chemikalien (ELEKTRA); Teilvorhaben 1: Elektrochemische Konzepte zur effizienten Gewinnung von aromatischen Bausteinen aus Lignin | Im Rahmen des Verbundprojektes soll die elektrochemische Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen realisiert werden, die bisher kaum als Quelle von aromatischen Feinchemikalien genutzt werden konnten. Die Methode soll an der Konversion von Lignin demonstriert werden. Die elektrochemische Umsetzung wird eine nachhaltige Quelle für aromatische Aldehyde darstellen, die als Feinchemikalien meist aus petrochemischen Vorstufen gewonnen werden müssen. Da das Lignin als nachwachsender Rohstoff eine komplexe molekulare Architektur aufweist, wird die Umwandlung in Benzaldehydderivate nur zum Teil gelingen. Die verbleibenden Rückstände sollten aufgrund der veränderten Molekülstruktur und neu eingeführten funktionellen Gruppen ein begehrtes Material für Kompositanwendungen sein. Zentrales Element dieses elektrochem. Vorhabens ist die Verwendung von Bor-dotierten Diamantelektroden, die einen gezielten elektrochemischen Abbau des nachwachsenden Rohstoffes bewirken können. Neben Entwicklungen zu Mediatorsystemen, werden spezielle Elektroden- und Zellengeometrien notwendig sein. Das TV beschäftigt sich zunächst mit der Etablierung geeigneter Elektrolysebedingungen, um eine Penetration der elektrochemisch-generierten Oxidationsäquivalente in das Lignin zu ermöglichen. Hierzu werden eine Reihe von Mediatoren und Elektrolytsysteme in Kombination mit BDD-Elektroden gescreent. Ein weiterer Aspekt ist die Isolierung der gewünschten Abbauprodukte, der aromatischen Aldehyde. Hier werden verschiedenste Technologien zum Einsatz kommen, um die oxidationslabilen Produkte effizient aus der Reaktionsmischung abzutrennen. Die so erhaltenen Randbedingungen werden für den Bau einer opt. Laborzelle genutzt, die kontinuierlich arbeiten wird. Das erarbeitete Wissen wird auf unterschiedliche Lignine angewandt um unterschiedliche Aldedyhde zu gewinnen. Testversuche mit anderen nachwachsenden Rohstoffen sind ebenfalls geplant. | Prof. Dr. Siegfried R. Waldvogel Tel.: +49 6131 39-26069 waldvogel@uni-mainz.de Johannes Gutenberg-Universität Mainz - FB 09 Chemie, Pharmazie und Geowissenschaften - Institut für Organische Chemie Duesbergweg 10-14 55128 Mainz | X | FPNR | |
| 01.07.2010 | 31.12.2012 | 22002210 | Verbundvorhaben: Vergleich zweier Entnahmesysteme zur Probensammlung für Mutagenitätsanalysen; Teilvorhaben 1: Probeentnahmesystem TU München | Im Projekt "BioE - Emissionen bei der motorischen Verbrennung von Biokraftstoffenund Kraftstoffmischungen" der TU-Graz, TU-München TU-Wien und BLT Wieselburg, undbei gemeinsamen Untersuchungen des Johann Heinrich von Thünen-Inst. (vTI), des Technol.Transf. Zentr. Autom.Coburg (TAC) und der Uni Göttingen kam es zu unterschiedlichenErgebnissen bei der ermittelten Mutagenität von Rapsölkraftstoffabgasen aus Dieselmotoren(Blassnegger et al. 2009, Munack et al. 2005). Ein Grund dafür kann der Einsatz verschiedenerProbensammlungssysteme sein. Daher, ist die Durchführung von zwei Messreihen mitbereits eingesetzten Versuchsträgern aus den Vorprojekten geplant. Bei diesen Messungensollen beide Entnahmesysteme zur Probensammlung herangezogen werden, und die Probenvon den Projektpartnern kreuzweise ausgewertet werden. Bei den Messungen in Graz werden beide Sammelsysteme gleichzeitig eingesetzt. Die Probennahme erfolgt parallel aus dem unverd. Abgas. Insgesamt werden je Treibstoff 5 Messdurchläufe durchfahren. Jeder Messdurchlauf besteht aus 18 NRTC Zyklen, wovon 15 zur Probensammlung mit beiden Entnahmesystemen und 3 zur Bestimmung der limitierten Abgaskomponenten genutzt werden.Bedingt durch das höhere benötigte Probenvolumen für das System der Arbeitsgruppe BioE (Prof. Schramm), sind am vTi 12 ESC Wiederholungen je Messdurchlauf notwendig. Die Projektleitung wird durch das Inst. Vkm & Thd, Tu-Graz durchgeführt., ebenso die NRTC Vermessungen am Motorprüfstand (StepIII A Schleppermotor) | Prof. Dr. Karl-Werner Schramm Tel.: +49 89 3187-3147 schramm@wzw.tum.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Forschungsdepartment Ernährungs- u. Lebensmittelwissenschaften - LS für Lebensmittelchemie und molekulare Sensorik Lise-Meitner-Str. 24 85354 Freising | X | FPNR | |
| 01.07.2013 | 30.06.2016 | 22002212 | Verbundvorhaben: Züchtung und Anbau von Kaukasischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) - Von der Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff (TAKOWIND); Teilvorhaben 2: Molekulare und physikochemische Analyse | Zuchtarbeiten zur Entwicklung von kasachischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) als nachwachsender Industrierohstoff mit Mehrfachnutzung (Kautschuk , Inulin) sollen weitergeführt werden. Ziele des Vorhabens sind weitere Selektionsschritte im Pflanzenmaterial unter Nutzung unterstützender und beschleunigender Zuchtmethodik (Molekulare Marker, Biomarker, In vitro-Techniken, NMR-Analytik). Ferner soll Saatgut für weitere Vermehrungen gewonnen sowie Wurzeln zur Extraktion von Kautschuk und Inulin geerntet werden. Die Extrakte werden im Pilotmaßstab weiter bearbeitet. Rohstoffchargen sollen bereitgestellt und ihre technischen und physikochemischen Eigenschaften beurteilt werden. In spaltenden Taraxacum koksaghyz Populationen sollen genetische Analysen für agronomisch und metabolomisch relevante Merkmale durchgeführt werden. Isoprenoide und Inulin sollen NMR-analytisch erfasst werden. Selektierte Genotypen sollen in vitro vermehrt, z.T. polyploidisiert sowie in vitro beschleunigt zur Blüte gebracht werden. Sequenzen der Schlüsselgene relevanter Stoffwechselwege sollen als Selektionsmarker eingesetzt und weitere Marker zur Spezies-Indentifikation sowie zur markergestützten Rückkreuzung eingesetzt werden. Verschiedene Taraxacum-Arten und daraus hergestellte Bastarde sollen in ihren agronomischen Eigenschaften züchterisch verbessert und letztendlich als Industrierohstoff bereitgestellt werden. Saatgut und Wurzeln werden auf Praxisflächen erzeugt. | Prof. Dr. Dirk Prüfer Tel.: +49 251 83-22302 dpruefer@uni-muenster.de Universität Münster - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Fachbereich Biologie - Institut für Biochemie und Biotechnologie der Pflanzen (IBBP) Schlossplatz 8 48143 Münster | X | FPNR | |
| 15.03.2013 | 15.09.2015 | 22002213 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Validierung neuer Online-Messmethoden zur Bewertung und Optimierung der anaeroben Fermentation in Biogasanlagen; Teilvorhaben 2 | In diesem Teilprojekt wird eine Optimierung der Substratzugabe anhand des durch die verwendete NIRS-Messtechnik erfassten Prozesszustandes sowie qualitativer Informationen zur Substratqualität angestrebt. Dieser Ansatz ermöglicht künftig eine große Vielfalt an Substraten auf Biogasanlagen parallel einzusetzen und durch die intelligente Verschneidung derselben eine weitere Optimierung von Raumbelastung und Volllaststunden zu erreichen. Weiterhin ermöglicht die genaue Überwachung des Prozesszustandes und die Steuerungsmöglichkeit über die Verschneidung der Substrate einen flexibleren Anlagenbetrieb. Die Daten werden Eingang in eine Automatisierung der Fütterung finden,bei welcher der Fermenterzustand durch die NIRS-Applikation bewertet wird. Es wird ein NIR-Spektrometer die kurzfristige Reaktion des Gärprozesses in der Forschungsbiogasanlage (FBGA) auf die Fütterung erfassen, deren Menge und Qualität gezielt variiert und entsprechend dokumentiert wird. Anhand der Daten wird der ursächliche Zusammenhang zur Fütterung erarbeitet. Infolgedessen werden systematisch erst einzelne, später verschnittene Substrate eingesetzt. Es ist zu prüfen, ob die relative Lage der Messstelle für die Bewertung des Prozesses von Relevanz ist. | Dipl.-Ing. (FH) Liane Müller Tel.: +49 341 2434-418 liane.mueller@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.05.2014 | 30.06.2017 | 22002214 | ERA-WoodWisdom: Holz-basierte Aerogele (AEROWOOD) - Akronym: AEROWOOD | Im Projekt Aerowood sollte die Nutzung aller Holzkomponenten - Cellulose, Hemicellulosen und Lignin - für die Erzeugung von Aerogelen für hochwertige Anwendungen z.B. im Bereich Pharma und Medizin oder für technische Produkte wie Isoliermaterialien und Displays ermöglicht werden. Im Teilprojekt der Universität Hamburg sollten Cellulosen und Holz für die Projektpartner bereitgestellt und umfassend charakterisiert werden. Zusätzlich sollten Xylane aus Laubholz und Laubholz-Zellstoff, sowie als Referenz aus Haferspelzen, isoliert und eingesetzt werden. An den Xylanen sollte die Derivatisierung mit cyclischen organischen Carbonaten als Alternative zu den technisch üblichen Epoxiden entwickelt werden. Cyclische Carbonate können aus nachwachsenden Rohstoffen erzeugt werden und sind zumeist toxikologisch unbedenklich, während Epoxide, sehr toxisch und explosiv sind. Die Funktionalisierung der Xylane sollte nachfolgend die Erzeugung von Hydro- und Aerogelen ermöglichen. Da für die Charakterisierung der Xylane und Xylanderivate nur begrenzte analytische Methoden zur Verfügung stehen, sollten hier neue Methoden zur Charakterisierung der Substitution und Substitutionsmuster entwickelt werden, um die Struktur-Eigenschaftsbeziehungen der neuartigen Produkte zu ermitteln. | Für die Charakterisierung der Ausgangsxylane und der Xylanderivate wurden neue Methoden entwickelt. Kernstück war die milde Hydrolyse der Polysaccharide gefolgt von einer reduktiven Aminierung der reduzierenden Endgruppen. Für Xylane und Biomasse konnte so durch HPAEC-UV Messung eine verbesserte Quantifizierung aller Polysaccharidkomponenten erreicht werden. Für Xylanderivate wurde durch RPHPLC mit Fluoreszenz-Detektion eine Quantifizierung aller substituierten Bausteine ermöglicht. Für unlösliche Produkte und Gele wurde die Technik der HR-MAS-NMR erstmals für Xylane zum Einsatz gebracht. Für die unterschiedlichen Xylane wurde die Hydroxyalkylierung mit Propylencarbonat (HP-Xylan) und Vinylethylencarbonat (HVE-Xylan) entwickelt. HP-Xylane konnten sowohl homogen in DMSO als auch heterogen ohne Lösungsmittel erzeugt werden. Für alle Xylantypen und Derivatisierungen wurden gute Umsetzungsraten erzielt. Die homogen erzeugten Produkte zeigen eine erhöhte Wasserlöslichkeit und eine mit der Substitution steigende intrinsische Viskosität. Die heterogene Synthese liefert Proben, die eine verstärkte Homopolymerisation der Seitenketten aufweisen und unlöslich aber gut quellbar sind. Sie weisen daher für Gelsysteme ganz spezielle Eigenschaften auf. HVE-Xylan wurde in homogener Synthese erzeugt. Die neu eingeführten Vinylgruppen ermöglichen Quervernetzungen durch radikalisch induzierte Reaktionen. Durch rheologische Messungen konnte die Gelbildung während der Vernetzung systematisch verfolgt und nachgewiesen werden. Durch Lösungsmittelaustausch und überkritische CO2 Trocknung konnten so erstmals xylanbasierte Aerogele ohne Zusatz weiterer hochmolekularer Komponenten oder verbrückender Co-Substanzen erzeugt werden. Der Lösungsmittelaustausch der Gele von DMSO gegen Wasser (für Gefriertrocknung) und Ethanol (für superkritische Trocknung) sowie die nachfolgende superkritische Trocknung werden gegenwärtig weiter optimiert. | Prof. Dr. Bodo Saake Tel.: +49 40 822459-206 bodo.saake@uni-hamburg.de Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik u. Naturwissenschaften - Fachbereich Biologie - Zentrum Holzwirtschaft Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | X | FPNR |
| 01.09.2018 | 30.04.2022 | 22002216 | Verbundvorhaben: Genotypisierung der Fichte für die Qualitätskontrolle und Identitätssicherung von Forstvermehrungsgut; Teilvorhaben 1: TU Dresden (Botanik) - Akronym: SINEs4Conifers | Die Fichte (Picea abies) zählt aufgrund ihrer Ertragsleistung, Holzeigenschaften und waldbaulichen Vorteile zu den bedeutenden Baumarten in der Forstwirtschaft und der holzverarbeitenden Industrie. Die im Anbau befindlichen Fichten-Herkünfte zeigen deutliche Unterschiede in ihrer Anpassungsfähigkeit (z.B. Pathogendruck, Trockentoleranz) an die jeweiligen Standorte. Obwohl die mit Fichte bebaute Waldfläche kontinuierlich abnimmt, wird sie eine bedeutende Baumart bleiben. Deshalb wird Fichten-Vermehrungsgut, das mit regionaler Anpassung und erhöhter Widerstandsfähigkeit in Samenplantagen erzeugt wird, eine zunehmende Bedeutung zukommen. Für eine nachhaltige Waldbewirtschaftung muss daher die Erzeugung und Herkunft von Vermehrungsgut nach gesetzlich festgelegten Qualitätsanforderungen überprüft und sichergestellt werden. Ziel des Verbundprojektes ist es, ein auf repetitiver DNA basierendes molekulares Markersystem für die Identitätssicherung von Ausgangsmaterial und Forstvermehrungsgut der Fichte als Maßnahme für eine nachhaltige Waldbewirtschaftung zu entwickeln, bereitzustellen und auf seine Anwendungsmöglichkeit an anderen Nadelbaumarten zu testen. | Dr. Stefan Wanke Tel.: +49 351 463-34281 stefan.wanke@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Bereich Mathematik und Naturwissenschaften - Fakultät Biologie - Professur für Zell- und Molekularbiologie der Pflanzen Zellescher Weg 20 b 01217 Dresden | X | FPNR | |
| 01.11.2017 | 31.03.2022 | 22002217 | Verbundvorhaben: Verbesserte Abschätzung des Risikos für Buchdruckerbefall - Grundlagen für ein Prognosewerkzeug als Bestandteil des integrierten Waldschutzes; Teilvorhaben 3: Räumlich hochauflösende Witterungsprognose und Entwicklung eines integralen webbasierten Prognosewerkzeugs - Akronym: IpsPro-UHH | Gesamtziel des IpsPro-Verbundvorhabens war es, die aktuelle Gefährdungssituation durch den Buchdrucker (Ips typographus L.) in potenziell anfälligen Fichtenbeständen mit möglichst hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung einzuschätzen. Hierfür sollten verschiedene Teilrisiken miteinander kombiniert und das resultierende Befallsrisiko durch den Buchdrucker tagesaktuell und standortsgenau vorhergesagt werden und so eine Fokussierung des Monitorings auf besonders gefährdete Bestände ermöglicht werden. Auf diese Weise ist eine effektive Steuerung der weiteren Befallsentwicklung möglich und die in Folge einer Borkenkäfermassenvermehrung zu erwartenden Schäden können minimiert werden. Das IpsPro-Verbundvorhaben war in sieben Arbeitspakete (AP) gegliedert, die in drei Teilvorhaben bearbeitet wurden. In Teilvorhaben 3 wurden die Arbeitspakete 4 (Wetterprognosen), 6 (Web-Tool/Borkenkäfer-Frühwarnsystem) und, in Zusammenarbeit, 7 (Systemoptimierung/Validierung) durch die UHH bearbeitet. AP 4 hatte zur Aufgabe, die für die Modellkette erforderlichen täglichen Wetterdaten nach den Projektanforderungen aus dem ICON-Modell des DWD zu erstellen; sowohl mit Blick auf die methodische Entwicklung als auch auf die praktische Umsetzung. Diese Daten dienen als Antrieb für die in IpsRisk integrierten Teilmodelle für den Wasserhaushalt (RoGeR) und die Phänologie (PhenIps). Zudem wurden räumlich hochauflösende Wetterdaten für die Jahre 2019 und 2020 für die Modellkalibrierung mit derselben Methodik generiert. AP 6 war mit der Implementierung der IpsRisk-Modellkette von der Einbindung der zum Antrieb nötigen Wetterdaten über die Prozessierung der Teilmodelle bis zur graphischen Darstellung der Modellergebnisse über eine interaktiv abfragbare, digitale Plattform betraut. In AP 7 hat das Teilvorhaben 3 an der Entwicklung und Umsetzung der Risikoschwellenwerte mitgearbeitet. | Im Rahmen von IpsPro entwickelten Forschende der FVA, des Staatsbetriebs Sachsenforst und der Universität Hamburg das Borkenkäfer-Frühwarnsystem IpsRisk. Dieses schätzt das Befallsrisiko aufgrund der Teilrisiken Dürrestress und Buchdruckerphänologie ein und verknüpft diese zu einem Gesamtrisiko. Als Antrieb für die gesamte Modellierung fließen neben statischen und ereignisbasierten Grunddaten auch tagesaktuelle Wetterdaten inklusive fünftägiger Wettervorhersagen in die Prozessierung ein. Zur Wasserhaushaltsmodellierung wurde das in AP 3 weiterentwickelte Modell RoGeR eingebunden. Testweise kamen aber auch andere Wasserhaushaltsmodelle zum Einsatz, als Borkenkäferentwicklungsmodell diente das in AP 2 bearbeitete PhenIps-Modell. In AP 7 wurde eine Funktion für die Risikoübersetzung der Phänologiestadien in Risikowerte konzipiert, das von AP 2 aufgegriffen und weiterentwickelt wurde. Die Implementierung der Modellkette erfolgte auf Basis des freien Open-Source GIS SAGA (www.saga-gis.org, Conrad et al. 2015) und der Programmierumgebung Python. Zur Vorbereitung auf den operationellen Einsatz von IpsRisk wurde im Teilvorhaben 3 zudem eine Containerlösung über Docker erarbeitet. Die Container beinhalten das Downscaling der Wetterdaten, die Modellabläufe und die Darstellung der Ergebnisse über einen Kartenserver. Die Risiken werden in IpsRisk tagesaktuell und standortgenau in Form von Warnkarten dargestellt. Diese sollen zukünftig Waldbesitzenden, -bewirtschaftenden und weiteren Interessierten frei zugänglich, online zur Verfügung gestellt werden. Somit kann mit IpsRisk das Borkenkäfer-Management wesentlich effizienter gestaltet und die verfügbaren Ressourcen der Forstbetriebe bzw. deren begründete Erweiterung für die schnelle Sanierung von Befall zielgerichtet eingesetzt werden. | Prof. Dr. Jürgen Böhner Tel.: +49 40 42838-4960 juergen.boehner@uni-hamburg.de Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik u. Naturwissenschaften - Fachbereich Geowissenschaften - Institut für Geographie - Abt. Physische Geographie Bundesstr. 55 20146 Hamburg | X | FPNR |
| 01.07.1998 | 30.06.2001 | 22002298 | Verbundvorhaben: Modifizierte Stärken: Teilvorhaben 6: Entwicklung hydrophober Stärken | Inhalt des Vorhabens ist die Entwicklung geeigneter Rezepturen zur Hydrophobierung verschiedener nativer Stärken mit dem Ziel einer deutlichen Verbesserung der Nassfestigkeit der Derivate. Durch systematische Variation der Hydrophobierungsagenzien und des Substitutionsgrades am Stärkemolekül sollen die für die Zieleigenschaften optimalen Parameter ermittelt werden. Gleichzeitig ist eine Bewertung hinsichtlich des geeigneten Verfahrensprinzips (Slurry-Verfahren, Extruder, Mikrowelle) zu treffen. Begleitend findet eine umfassende Charakterisierung der Ausgangsstärken und der Derivate vor allen hinsichtlich der Molmassenverteilung, des DS-Wertes, der Hydrophobizität und der Feuchteaufnahme statt. Die Applikationsuntersuchungen enthalten die Herstellung und Prüfung von Coatings auf Papier, die Herstellung von Dispersionen für den Einsatz als Bindemittel und als Klebstoff. Die erreichbare Qualität eines Dispersionsklebstoffes aus hydrophober Stärke wird mit der Qualität von Polyvinylacetatdispersionen verglichen. Die in enger Zusammenarbeit mit den Praxispartnern stattfindenden Applikationsuntersuchungen führen zur Auswahl der zu bevorzugenden Syntheseprinzipien, zur Optimierung des entsprechenden Laborverfahrens und gegebenenfalls zur Überführung ins Technikum. | Im Vorhaben wurde eine Vielzahl hydrophober Stärken sowohl in heterogener (Slurry-Verfahren) als auch in homogener (Autoklav-Verfahren) Reaktionsführung synthetisiert. Dabei wurden native Kartoffel- bzw. Maisstärke sowie abgebaute Maisstärke eingesetzt. Als Hydrophobierungsmittel kamen Benzylchlorid und Styroloxid zum Einsatz. Es existieren nunmehr optimierte Arbeitsvorschriften zur Umsetzung von Kartoffel- und Maisstärke im Slurry-Verfahren sowohl mit Benzylchlorid als auch mit Styroloxid. Hier konnten DS-Werte bis 0,27 und Reaktionsausbeuten bis ca. 80 % realisiert werden. Auch für das Autoklav-Verfahren wurden die Verfahrensvorschriften hinsichtlich der Verwendung von Benzylchlorid für native Kartoffel- und Maisstärke sowie abgebaute Maisstärke im DS-Wert-Bereich 0,06-0,22 optimiert. Die erhaltenen Stärkederivate wurden auf vielfältige Art und Weise zu Dispersionen verarbeitet. Die Druckkochung im Jet-Kocher liefert bis zu DS-Werten von 0,23 hydrophobe Dispersionen, wobei der Partikeldurchmesser in der Regel < 1 µm beträgt. Optimale Ergebnisse werden hier mit Benzyl-Kartoffelstärken mit DS-Werten im Bereich 0,17-0,22 erreicht. Diese Dispersionen sind ohne weitere Zusätze über viele Monate stabil. Ferner konnte gezeigt werden, dass mittels Extrusion prinzipiell dispergierfähige Stärken hergestellt werden können. Diese Ergebnisse wurden im Upscaling bei der Emsland-Stärke GmbH an Benzyl-Stärken im DS-Wert-Bereich 0,17-0,22 bestätigt. Allerdings geht dabei die Partikelfragmentierung mit einem deutlichen Abbau der Molmasse einher. Durch direkte Verdünnung von im Autoklav-Verfahren erhaltenen Stärkederivaten konnten ebenfalls Dispersionen mit DS-Werten bis 0,18 und Trockensubstanzgehalten bis 40 % bei abgebauten Benzyl-Maisstärken hergestellt werden. | Dr. Jörg Bohrisch Tel.: +49 331 568-1331 joerg.bohrisch@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | FPNR | |
| 01.06.2000 | 31.12.2000 | 22002300 | Erstellung eines Fachbuches "Krambe - eine alternative Sommerölfrucht" | Gegenstand des geplanten Vorhabens war es, unter Einbeziehung der Ergebnisse aus vom BMVEL geförderten Vorhaben zu Krambe sowie weiterer Informationen (Literatur, Ergebnisse aus EU-Projekten zu Krambe) ein Fachbauch zum Thema "Krambe - eine alternative Sommerölfrucht" zu erstellen. Es sollten dabei die Erfahrungen und Resultate der bisherigen Arbeiten zu Anbau und Ernte, Aufbereitung und Verwendung sowie züchterischen und ökonomischen Fragestellungen zu Krambe in sachgerechter und verständlicher Form aufbereitet und zusammengestellt werden. | Krambe ist eine sommeranuelle Kruzifere, die vor allem wegen ihres hohen Erucasäuregehal-tes als nachwachsender Rohstoff interessant ist. Nachdem Krambe erstmals in den 30er Jahren in Russland und Polen zum Anbau kam, wird diese Kultur zurzeit vor allem in den USA angebaut. In Deutschland zeigte die chemische Industrie seit 1996 ein verstärktes Interesse an dem Öl dieser Pflanze. Problematisch war, dass es bisher an Wissen über den praktischen Anbau unter den Standortbedingungen Deutschlands fehlte. Die in den vergangenen sieben Jahren durchgeführten Untersuchungen dienten der Gestaltung eines ökonomischen und umweltverträglichen Produktionsverfahrens zur Erzeugung von Erucasäure aus Krambesaat. Mit mehreren Forschungsprojekten konnten die vorhandenen Lücken geschlossen werden. Die Forschungsergebnisse wurden von der FNR im Fachbuch "Krambe - eine alternative Sommerölfrucht", Band 19 der Schriftenreihe Nachwachsende Rohstoffe veröffentlicht. | Thomas Troegel Tel.: +49 381 4001456 Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern - Außenstelle Biestow Am Dorfteich 15 18059 Rostock | FPNR | |
| 01.08.2004 | 31.07.2007 | 22002304 | Verbundvorhaben: Oleochemische Beschichtungsmittel für Hydro-UV und Dual-Cure-Anwendungen - Teilvorhaben 3: Entwicklung einer UV-trocknenden Druckfarbe auf Basis nachwachsender Rohstoffe. | Ziel dieser Arbeiten ist die Formulierung einer UV-Druckfarbe auf Basis überwiegend pflanzlicher Rohstoffe. Dabei sollen die ursprünglich aus Erdöl hergestellten UV-Bindemittel durch Verbindungen pflanzlichen Ursprungs ersetzt werden. Weiter soll geklärt werden, ob durch den Einsatz geeigneter Monomere eine Nachhärtung im Stapel möglich ist. Diese Nachhärtung soll durch intermolekulare Addition von Hydroxylgruppen an im Bindemittelmolekül verankerte Isocyanatgruppen erfolgen. Aus dem Bedruckstoff stammende Hydroxygruppen kommen auch als Reaktionspartner in Frage, wodurch eine bessere Haftung der Farbschicht auf dem Substrat erwartet wird. Q1-3 Einarbeitung, erste Bindemittelformulierungen. Erstellen von Anforderungsprofilen an die Acrylate. Erarbeiten von Methoden zur Charakterisierung der Formulierungen. Q4-6 Farbanreibungen im Labormaßstab gefolgt von Druckgängen im Hause. Anpassung der Formulierungen an den industriellen Einsatz. Q7-9 scale up, Produktion im Technikumsmaßstab, Prozeßoptimierung Q10-12 Praxisversuche, letzte Abstimmungen, Bestimmung der Marktpotentiale. Deutliche Erhöhung des Einsatzes der zukunftsträchtigen UV-Technologie durch verbesserte Formulierungen. | Es wurden die von der Fa. Hobum zur Verfügung gestellten Pflanzenölacrylate charakterisiert und in Screeningverfahren auf ihre Eignung als potentielle Rohstoffe für UV-härtende Bindemittel für Coatings und Druckfarben untersucht. Durch die Kombination geeigneter Bindemittel mit ausgesuchten Photoinitiatoren konnten UV-härtende Offsetfarben formuliert werden, die den derzeitigen Ansprüchen der Druckindustrie genügen. Neben einer ausreichenden Härtung, einem geringen Nebelverhalten und einer ausgeglichenen Farb-/Wasserbalance wurden bei den Drucktests vor allem das für UV-härtende Systeme untypisch gute Fließverhalten der Farben hervorgehoben. Aufgrund eines geringen Quellverhaltens für Gummitücher weckten die verwendeten Bindemittel das Interesse für deren Einsatz in sogenannten Hybridfarben. Die zu diesem Zweck formulierten Farben zeigten positive Ergebnisse im Drucktest. Als weitere strahlenhärtende Applikationsmöglichkeit wurde der Einsatz der verwendeten Bindemittel in Rezepturen für elektronenstrahlhärtende Farben getestet. Auf einer externen Laboranlage konnten dafür Härtungsversuche auf diversen Substraten durchgeführt werden. Erfreulich war in diesem Zusammenhang eine sehr hohe Flexibilität des bedruckten Substrates. Dadurch konnten auch bei starker Beanspruchung der bedruckten Muster "Abplatzer" des Farbfilmes vermieden werden. | Dr. Artur Eisele-Kohler Tel.: +49 821 460-3243 artur.eisele-kohler@epple-druckfarben.de Epple Druckfarben AG - Bereich Forschung & Entwicklung Gutenbergstr. 5 86356 Neusäß | X | FPNR |
| 15.03.2005 | 31.01.2009 | 22002305 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Vergleich von optimierten Anbausystemen für die landwirtschaftliche Produktion von Energiepflanzen unter den verschiedenen Standortbedingungen Deutschlands; Teilprojekt 1: Entwicklung und Optimierung von standortangepassten Anbausystemen für Energiepflanzen im Fruchtfolgeregime | Mit dem Ziel, der Landwirtschaft Entscheidungshilfen für den Anbau von Energiepflanzen zu geben, sollten im Rahmen des Vorhabens für die sehr unterschiedlichen bodenklimatischen Standortbedingungen Deutschlands Energiepflanzenanbausysteme untersucht und nach ökonomischen und ökologischen Kriterien bewertet werden. Im Vordergrund steht in der landwirtschaftlichen Praxis allgemein die Erzielung eines hohen Nettoenergieertrages je Flächeneinheit bei geringen Stückkosten. Eine deutliche Ausweitung der Energiepflanzenerzeugung erfordert auf der anderen Seite eine möglichst breite gesellschaftliche Akzeptanz, die letztlich nur dann erreicht werden kann, wenn eine umweltverträgliche Landbewirtschaftung sichergestellt wird. Im Mittelpunkt des umfangreichen Versuchsprogramms stand ein Vergleich von acht Fruchtfolgesystemen über sieben, über das gesamte Bundesgebiet verteilte Standorte. Dabei wurden Misch- und Reinanbau, einige bis dahin neue Fruchtarten sowie insbesondere auch die Fruchtfolgengestaltung komplex in einem Systemversuch untersucht. Einzelne Fruchtfolgeglieder, wie z.B. Ackerfuttermischungen wurden zur Absicherung der Ergebnisse im Rahmen von Satellitenversuchen genauer untersucht. In diesem Zusammenhang wurden auch Untersuchungen zur Optimierung des Faktoreinsatzes (Düngung, PSM, Bodenbearbeitung usw.) durchgeführt. Die ermittelten Daten wurden im Rahmen einerbreit angelegten ökonomischen und ökologischen Begleitforschung so aufbereitet, dass eine Bewertung der gesamten Prozesskette von der Aussaat bis hin zur Biogaserzeugung gewährleistet ist. Der Landwirtschaft und der Beratung werden im Ergebnis Daten- und Infomaterialien für eine umwelt- und standortgerechte sowie effiziente Erzeugung von Energiepflanzen bereitgestellt. | Im Teilprojekt 1 lag der Arbeitsschwerpunkt auf der Betrachtung von Fruchtfolgesystemen mit unterschiedlichen Anteilen an Pflanzen zur Biomasseproduktion und Marktfrüchten. Hierfür wurden fünf einheitliche und drei bis vier regionalspezifische Fruchtfruchtfolgen an den Standorten (NS, MV, BB, SN, TH, BY, BW) angelegt. Ergänzend zum Fruchtfolgeversuch kamen weiterführende Anbauversuche, wie Faktoreinsatz, Erntezeitpunkte, Mischfruchtanbau und Ackerfuttermischungen zur Anlage. Die im Teilprojekt 1 ermittelten vierjährigen Ergebnisse können standortbezogen durch die Landwirtschafts- und Beratungsunternehmen sowie von Ämtern genutzt werden. Die Erkenntnisse sind besonders für die Anlagen- und die benötigte Flächenplanung wertvoll. Die Untersuchungen weisen aus pflanzenbaulicher, ökonomischer und ökologischer Sicht Vorzugsvarianten auf, die betrieblich nutzbringend sind. Aus wissenschaftlicher und wirtschaftlicher Sicht sind folgende Untersuchungsschwerpunkte für weiterführende Arbeiten zu benennen: Mehrjährige Fruchtfolgeversuche erhöhen die Aussagegenauigkeit und sind für die Evaluierung der Ergebnisse von EVA I notwendig. Ein Anschluss wurde mit der Genehmigung von EVA II realisiert. Die erreichten Ergebnisse haben erhebliche Bedeutung für die Beratung zum Anbau von Energiepflanzen in nachhaltigen Anbausystemen. Sie sind die Voraussetzung für ökologische und ökonomische Betrachtungen. Des Weiteren wurden die Ergebnisse unmittelbar bei der Erstellung der Konzeptionen für die Bioenergieregionen in Deutschland berücksichtigt. Die optimierten Anbausysteme leisten einen Beitrag für einen Energiepflanzenanbau mit hoher Kosten- und Energieeffizienz sowie möglichst geringen Auswirkungen auf Belange des Umwelt- und Naturschutzschutzes. Für die Politikberatung werden Grundlagen zur weiteren Ausgestaltung der Rahmenbedingungen zur Entwicklung der regenerativen Energien insbesondere zum Ausbau der Bioenergieerzeugung bereitgestellt. | Dr. habil. Armin Vetter Tel.: +49 3641 683-200 armin.vetter@tll.thueringen.de Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TLLLR) - Thüringer Zentrum Nachwachsende Rohstoffe Naumburger Str. 98 07743 Jena | X | FPNR |
| 01.04.2007 | 31.05.2008 | 22002307 | Additivierung von Rapsölkraftstoff zur Verbesserung der Oxidationsstabilität - Einflussfaktoren, ökologische Unbedenklichkeit und Applikation | Ziel dieser Studie ist, die Unbedenklichkeit der Additivierung von Rapsölkraftstoff mit einem wirksamen Antioxidans nachzuweisen, um damit eine breite Markeinführung dieses Kraftstoffes in der Land- und Forstwirtschaft unter Einhaltung der DIN V 51605 zu ermöglichen. Im Rahmen dieses Forschungsprojektes sollen die Aspekte Einfluss verschiedener Faktoren auf die Oxidationsstabilität, Wirksamkeit des Additivs (Dosis-Wirkungs-Beziehung, Nachadditivierung bei gealtertem Kraftstoff), Ökologische Unbedenklichkeit des Kraftstoffgemisches und Handhabbarkeit des Additivs / der Additivmischung (einfache Dosierung und Applikation) betrachtet werden. Schwerpunkt dieses Vorhabens wird die Analyse der Oxidationsstabilität der Rapsölkraftstoffe unter Berücksichtigung verschiedener Einflussfaktoren sein. Die Bestimmung der Oxidationsstabilität erfolgt mit dem "Rancimat", wobei bei 110 °C die Alterung des Öls forciert wird (vgl. DIN EN 14112). Die Ergebnisse dienen dazu, die Lagerstabilität von Rapsölkraftstoff beim Anwender gewährleisten zu können. Weiterhin werden wichtige Informationen über die Wirksamkeit und die Applikation gewonnen, die Vorraussetzung für den sicheren Einsatz sind. | Prof. Dr.-Ing. Horst Harndorf Tel.: +49 381 498-9150 horst.harndorf@uni-rostock.de Universität Rostock - Fakultät für Maschinenbau und Schiffstechnik - Lehrstuhl für Kolbenmaschinen und Verbrennungsmotoren Albert-Einstein-Str. 2 18059 Rostock | FPNR | ||
| 01.10.2011 | 30.09.2013 | 22002311 | Biogasaufbereitung durch den Einsatz von Aminosäuresalzen | Ziel der vorgeschlagenen Untersuchungen ist es, das bei der Fermentation erzeugte Biogas durch den Einsatz eines neuen Verfahrens mit Aminosäuresalzen und der Regeneration durch Luftspülung für die Einspeisung in das örtliche Erdgasnetz aufzubereiten. Das Verfahrens soll dabei die Methanemissionen im Vergleich zu anderen technischen Aufbereitungsverfahren reduzieren sowie eine energetisch günstigere Betriebsweise der Biogasaufbereitung durch die Modifikation der Regeneration mit Spülluft ermöglichen. Der Vorteil des Einsatzes von Aminosäuresalzen ist die selektive Abtrennung von CO2 aus dem Biogas, ihre hohe Stabilität gegenüber Schadgasen und ihre gute Umweltverträglichkeit. Mit Hilfe von experimentellen Untersuchungen soll gezeigt werden, unter welchen Bedingungen und mit welchen Betriebsparametern die Biogasaufbereitung erfolgen kann. Dazu werden zunächst Untersuchungen mit synthetischem Biogas durchgeführt, um grundlegende Erkenntnisse zu erlangen und um potentielle Aminosäuresalze für das neue Verfahren auszuwählen. Des Weiteren soll in einem weiteren Schritt gezeigt werden, dass die Aufbereitung von synthetischem Biogas nach dem neuen Prozess zuverlässig funktioniert. Dazu wird eine Modellanlage im Labor aufgebaut und mit synthetischem Biogas für mehr als 500h betrieben. Parallel zu den Versuchen finden ebenfalls Untersuchungen hinsichtlich der Stabilität der Aminosäuren statt, so dass der Einfluss von H2S sowie Spülluft quantifiziert werden kann. | In Absorption-, Desorptions- und Stabilitätstests wurden ASS-Lösungen identifiziert, die CO2 selektiv und reversibel binden und unter den vorgeschlagenen Prozessbedingungen stabil sind. In kontinuierlichen und semikontinuierlichen Versuchen konnte gezeigt werden, dass mit dem vorgeschlagenen Verfahren die kontinuierliche Aufbereitung eines Rohgasstroms auf die geforderten Methanreinheiten bei temperaturreduzierter Desorption möglich ist. Dabei haben sowohl der Spülgasstrom als auch die Temperatur im Desorber große Auswirkungen auf den Biogasstrom, der aufbereitet werden kann. Es konnte gezeigt werden, dass die Lösungen auch bei den wechselnden Bedingungen zwischen Absorption und Desorption stabil sind. Abschließende Energiebilanzen konnten günstige Verfahrensvarianten identifizieren, die ein großes Potential für eine energiereduzierte Biogasaufbereitung aufweisen. Zudem zeigen die Ergebnisse Fragestellungen auf, die weiteren Untersuchungen bedürfen. | Prof. Dr. techn. Günter Scheffknecht Tel.: +49 711 685-68913 guenter.scheffknecht@ifk.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik (IFK) Pfaffenwaldring 23 70569 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.07.2013 | 31.08.2016 | 22002312 | Verbundvorhaben: Züchtung und Anbau von Kaukasischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) - Von der Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff (TAKOWIND); Teilvorhaben 3: Genetische Analyse und markergestützte Selektion | Zuchtarbeiten zur Entwicklung von kaukasischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) als nachwachsender Industrierohstoff mit Mehrfachnutzung (Kautschuk , Inulin) sollen weitergeführt werden. Ziele des Vorhabens sind weitere Selektionsschritte im Pflanzenmaterial unter Nutzung unterstützender und beschleunigender Zuchtmethodik (Molekulare Marker, Biomarker, In vitro-Techniken, NMR-Analytik). Ferner soll Saatgut für weitere Vermehrungen gewonnen sowie Wurzeln zur Extraktion von Kautschuk und Inulin geerntet werden. Die Extrakte werden im Pilotmaßstab weiter bearbeitet. Rohstoffchargen sollen bereitgestellt und ihre technischen und physikochemischen Eigenschaften beurteilt werden. In spaltenden T. koksaghyz-Populationen sollen genetische Analysen für agronomisch und metabolisch relevante Merkmale durchgeführt werden. Isoprenoide und Inulin sollen NMR-analytisch erfasst werden. Selektierte Genotypen sollen in vitro vermehrt, z.T. polyploidisiert sowie in vitro beschleunigt zur Blüte gebracht werden. Es werden Selektionsmarker eingesetzt. Verschiedene Taraxacum-Arten und daraus hergestellte Bastarde sollen in ihren agronomischen Eigenschaften züchterisch verbessert und letztendlich als Industrierohstoff bereitgestellt werden. Saatgut und Wurzeln werden auf Praxisflächen erzeugt. Die gummi- und zucker-verarbeitenden Industrien erwarten aus dem Projekt anbauwürdige, ertragreiche T. koksaghyz-Sorten. Der beteiligte Züchter strebt dabei eine Profilierung in Sonderkulturen sowie Lizenzeinnahmen aus der Saatgutproduktion an. Die Universität Münster und das JKI streben Publikationen an. DieUniversität Münster strebt Lizenzeinnahmen aus der Nutzung von Patenten an. Das beteiligte in vitro Labor strebt eine Profilierung in Asteraceen an und erwartet Dienstleistungsaufträge. Das beteiligte Analytik-Unternehmen strebt eine weitere Profilierung in der NMR-Analytik pflanzlicher Inhaltsstoffe an. Die Erzeugergemeinschaft erwartet Absatzmöglichkeiten für Saatgut und Wurzeln. | Dr. rer. hort. Brigitte Ruge-Wehling Tel.: +49 38209-45-208 brigitte.ruge-wehling@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen Rudolf-Schick-Platz 3 a 18190 Sanitz | X | FPNR | |
| 01.05.2014 | 30.04.2017 | 22002314 | ERA-WoodWisdom: Kontrollierte Trenn- und Konversionsprozesse für Hemicellulosen (COSEPA) - Akronym: COSEPA | In diesem Projekt wurden Konzepte für die Umwandlung von Holz in hochwertige Produkte genauer untersucht. Hierzu wurden die verschiedenen Stufen entlang der Wertschöpfungskette bearbeitet: 1. Untersuchung zu wenig genutzter Rohstoffströme, entweder Teile aus Holz die nicht effizient genutzt werden, z. B. Ernterückstände, Hackschnitzel-Reste, Hartholz. 2. Entwicklung eines neuen, alternativen Wegs zur Trennung und Fraktionierung der Holz-Hemicellulosen. 3. Entwicklung neuer Wege, um Hemicellulosen mittels biotechnischer und chemisch-katalytischer Verfahren zu Plattformchemikalien (2,3-Butandiol, Maleinsäure) umzuwandeln (Arbeitsschwerpunkt der deutschen Partner). 4. Identifizierung neuer potenzieller Produkte und Erstellung alternativer Prozesskonzepte. Die Arbeiten der deutschen Projektpartner befinden sich am Ende der Wertschöpfungskette und beinhalten die Umwandlung der Hemicellulosen zu Chemieprodukten. Hierzu werden sowohl biotechnische als auch chemisch katalytische Konversionsverfahren eingesetzt, um die Plattformchemikalien 2,3-Butandiol (2,3-BDO) und Maleinsäure zu produzieren. Die Nutzung von 2,3-BDO zur Herstellung von Folgeprodukten wird ebenfalls untersucht. | - Screening nach neuen mikrobiologischen Stämmen für die 2,3-BDO-Produktion: Mehrere geeignete Stämme der Risikoklasse 1 entdeckt, Bacillus vallismortis detailliert untersucht - Batch Experimente mit B. vallismortis: Endkonzentration von 78,7 g/l 2,3-BDO + Acetoin (Gleichgewichtsprodukte) mit einer initialen Glucosekonzentration von 180 g/l, Ausbeute von 0,43 g/g (theoretisch: 0,5 g/g), Produktivität von 1,6 g/(l h) - Produktivität mit B. vallismortis gegenüber bisher besten bekannten Risikoklasse-1-Stamm B. licheniformis (Glucose als Substrat) um 0,7 g/(l h) gesteigert (Batch) - Fed Batch Experimente mit B. vallismortis und Xylose als Substrat: Höchste Endkonzentration ist 75,6 g/l 2,3-BDO + 19,1 g/l Acetoin, Ausbeute von 0,49 g/g - Verwendung von verzuckerten Birkenholzhemicelluloseextrakten statt reiner Xylose: Gleiche Endkonzentration an 2,3-BDO möglich nach Reduzierung der Acetatkonzentration - Furfural ist entscheidendes Zwischenprodukt bei der Umsetzung von Xylose zu Maleinsäure, Hexafluorisopropanol (HFIP) ist ein exzellentes in-situ Extraktionsmittel für Furfural aus der wässrigen Reaktionsphase (höhere Ausbeute durch weniger Nebenprodukte) - Zweiphasensystem Wasser/HFIP und Salzsäure als Katalysator: Vollständige Ausbeute (> 99 %) an Furfural, im Vergleich zu industriellen Prozessen weitaus höhere Ausbeute und mildere Reaktionsbedingungen - Verwendung von Birkenholzhemicelluloseextrakten statt reiner Xylose: Kein Verlust an Ausbeute (> 99 %), keine Hemmung der Furfuralbildung durch zusätzliche Inhaltsstoffe - Oxidation von Furfural zu Maleinsäure in Wasser/HFIP-Gemischen: Kein geeignetes Reaktionssystem, höchste Ausbeute nur 44 %. | Dr. Ulf Prüße Tel.: +49 531 596-4270 ulf.pruesse@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.06.2016 | 31.05.2019 | 22002316 | Verbundvorhaben: Einfluss der Abbauprodukte des Holzes bei der Herstellung von mitteldichten Faserplatten (MDF) auf nachgelagerte Veredelungsprozesse mit emissionsarmen und ökologisch vorteilhaften Klebstoffen (MDFAbb); Teilvorhaben 2: Klebstoffentwicklung und Beschichtung - Akronym: MDFAbb | Im Rahmen des Teilvorhabens 2 sollte der Einfluss der bei der MDF-Herstellung entstehenden Holzabbauprodukte in Abhängigkeit von der Holzart (Nadelholz, Laubholz) und des Holzaufschlussverfahrens (TMP-, CTMP-Verfahren) auf ihre Relevanz bei der Flächenkaschierung dieser MDF-Produkte mitunterschiedlichen Polyurethanklebstoffen untersucht werden. Im Fokus der Untersuchungen sollte die Wirkung der Holzabbauprodukte auf die mechanische Festigkeit/Beständigkeit der Polyurethanklebung im Warm-Feucht-Klima bei 50 °C und 80-85 % rel. Feuchte ermittelt werden. Soweit möglich wurden auch PU-Klebstoff-Formulierungen auf Basis nachwachsender Rohstoffressourcen entwickelt und mit einbezogen. Zudem sollte die Qualität der Flächenklebung in Abhängigkeit der PU-Klebstoffklasse (wässrige PU-Dispersions-, PUR-Schmelz- und PU-Prepolymer-Klebstoffe) und deren Struktur (chemischer Aufbau/Backbone-Polymer wie z.B. Polyester, Polyether, Polycarbonat usw.) und Herkunft (ausnachwachsenden Ressourcen bzw. petrochemischer Natur) geklärt werden. Ebenfalls sollte der Einfluss desverwendeten Bindemittels (UF-Harz oder PMDI) für die Herstellung der MDF auf nachgeschaltete Kaschierprozesse untersucht werden. Die Kaschierungen/Beschichtungen wurden unter industriellen Bedingungen bei Industriepartnern oder auf eigenen Industriemaschinen durchgeführt. Beschichtet wurden sowohl im Labor hergestellte MDF mit ganz spezifischen Eigenschaften sowie zwei Industrie-MDF von verschiedenen Herstellern. Sämtliche MDF wurden im Vorfeld hinsichtlich ihrer technologischen als auch chemischen Eigenschaften charakterisiert. Im Anschluss an die Beschichtung und nach vollständiger Vernetzung wurde die Haftfestigkeit mittels 90 Grad Schälfestigkeitsmessungen vor sowie nach 8 und 12 Wochen Lagerung im Warm-Feucht-Klima bei 50 °C und 80-85 % relativer Luftfeuchte ermittelt. Zudem wurde eine Wärmestandfestigkeitsprüfung nach der AMK-Methode durchgeführt. | Klebstoff-Formulierungen, die im Backbone überwiegend auf einem Polyesterpolyol aufgebaut sind, neigen verstärkt zu Folien-Ablösungen/Delaminierung im Warm-Feucht-Klima bei 50 °C und 80-85 % relativer Luftfeuchte bzw. führen zu einer merklichen Schwächung in der Haftfestigkeit. Dieses Verhalten ist insbesondere bei den wässrigen Polyurethan-Dispersionen sehr stark ausgeprägt, gilt aber auch zu einem geringeren Maße für die beiden anderen PU-Klebstoffklassen. Die PUD-Formulierung basierend auf dem Bio- Polyesterpolyol verhält sich günstiger als Formulierungen mit petrochemischen Polyesterpolyol. Die Ablösungen bzw. Verringerung in der Haftfestigkeit bei Kaschierungen mit den PU-Dispersionen sind überwiegend bei MDF mit einem hohen Extraktstoffgehalt in Petrolether zu beobachten. Bei den beiden anderen Produktklassen, den PUR-Schmelz- und PU-Prepolymer-Klebstoffen konnte keine Korrelation mit dem Extraktstoffgehalt oder Abgabe an flüchtigen Säuren etc. und einer Veränderung in der Haftfestigkeit festgestellt werden. PU-Klebstoffe mit einem Polyetherpolyol, Polycarbonatpolyol bzw. Polytetrahydrofuranpolyol als Backbone-Polymer zeigen keine bzw. nur eine geringfügige Verschlechterung in der Haftfestigkeit nach der Warm-Feucht-Lagerung. Da diese Polymere im Vergleich zu einem Polyester allgemein eine höhere Hydrolysebeständigkeit aufweisen liegt es nahe, dass bei der Lagerung im Warm- Feucht-Klima (50 °C und 80-85 % relativer Luftfeuchte) in Kombination mit extraktstoffreichen MDF (hoher Anteil an "sauren" Bestandteilen) ein thermo-hydrolytischer Abbau im Polyesterbackbone stattfindet und dies zu den bekannten Ablöseproblemen (insbesondere PU-Dispersionen) führt. Die Ergebnisse aus diesem Projekt haben zu einem wesentlich tieferen Verständnis bei der Anwendung von Polyurethan-Klebstoffen für die Beschichtung bzw. Kaschierung von MDF-Holzwerkstoffplatten beigetragen. Zudem werden Lösungswege aufgezeigt, die zu wesentlich beständigeren Klebungen führen. | Dr. Hartmut Henneken Tel.: +49 5231 749-5300 hartmut.henneken@jowat.de Jowat SE Ernst-Hilker-Str. 10-14 32758 Detmold | X | FPNR |
| 01.11.2018 | 30.04.2022 | 22002318 | Verbundvorhaben: Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaba) - Berechnungskonzepte, Kennwertanforderungen, Kennwertermittlung; Teilvorhaben 4: Kennwertermittlung von Roh- und Werkstoffen aus Holz sowie Klebstoffen für den Maschinen- und Anlagenbau - Akronym: HoMaba | Das Ziel dieses Forschungsvorhabens war es, Holz und Holzwerkstoffen den Zugang in die Absatzmärkte des Maschinen- und Anlagenbaus zu ermöglichen. Dies soll über eine verbesserte Berechenbarkeit für Anwendungen von Holz, Holzwerkstoffen und Holzhybriden (Holz-Nichtholzverbunde) realisiert werden. Die Substitution klassischer Bauteile im Maschinenbau durch hybride Holzbauteile erfordert analytische und computergestützte Materialmodelle für die Auslegung von Maschinenbauteilen. Hierfür müssen Holz, Holzwerkstoffe und geeignete Klebstoffe hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften in Abhängigkeit von Feuchte und Temperatur charakterisiert werden. Dafür sollten in den einzelnen Kompetenzen Vollholz/ Furnier, Faserverbund und Klebstoffe (zusätzlich Simulation) einheitliche Prüfmethoden für die Kennwertermittlung erarbeitet, charakterisiert und weiterentwickelt werden, um die Materialien zu selektieren und zu bewerten. Zu den Aufgaben des Fraunhofer WKI gehörte es in drei der vier Schwerpunktkompetenzen die elastischen Eigenschaften von Vollholz, Furnier- und Faserwerkstoffen sowie der eingesetzten Klebstoffe entsprechend den Nutzungsanforderungen im Maschinenbau zu ermitteln. Diese Werte haben innerhalb der Simulationskompetenz zu Kennwerten geführt, die eine Grundvoraussetzung für eine sichere Auslegung von Bauteilen darstellen sollte. Hierfür wurden die Baumarten Buche und Birke zu Schälfurnieren aufgearbeitet, Fasern und Bindemittel analysiert, an der Ausarbeitung von Prüfvorschriften mitgearbeitet, an Ringversuchen teilgenommen sowie die Alterung von Klebstoffen künstlich und in Freibewitterung untersucht. | Für die Herstellung von Lagenwerkstoffen wurden in einem ersten Schritt Schälfurniere auch Buche und Birke in den Dicken 1 mm, 2 mm und 3 mm hergestellt. Diese wurden ferner für die Erarbeitung von Prüfvorschriften (nativ, in Klebstoff eingebettet) eingesetzt. Innerhalb der Kompetenz Faserverbund wurden sowohl die vom IHD hergestellten Fasern analysiert, verschiedene Ringversuche zur Zugfestigkeit an HDF (Industriematerial) sowie an MDF (hergestellt am IHD) durchgeführt, um Daten für die Datenbank zu generieren sowie die Prüfverfahren zwischen allen Partnern abzugleichen und anzupassen. Ebenfalls wurde verschiedene Druckuntersuchungen an den HDF durchgeführt, um ebenfalls Werte für die Simulationen und die Datenbank zu erhalten. Bei den Untersuchungen zur Alterung (Künstlich und Freibewitterung) kann festgehalten werden, dass die eingesetzten Klebstoffe (MUF, PRF und 2K-PUR) verschiedenen altern und verschiedene Effekte der Alterung sichtbar sind. Insbesondere sind Einbußen bei der mechanischen Festigkeit im Zuge der Alterung feststellbar. Besonders anfällig für die Alterung scheinen der MUF und der PRF zu sein, bei denen die Zugfestigkeit z.T. deutlich abnimmt. Im Falle vom MUF kommt es zu einem Versagen der Prüfkörper nach einer Alterungszeit von 6 Monaten. Der 2K-PUR zeigt im Gegenzug ein relativ beständiges Alterungsverhalten und nur geringe optische Farbeinbußen. Auf molekularer Ebene konnten im FTIR hauptsächlich Hydrolyseeffekte in Folge der Freibewitterung ausgemacht werden. Dabei zeigen allen Klebstoffe Veränderungen, der Effekt ist allerdings auch hier bei MUF und PRF stärker ausgeprägt als beim 2K-PUR. DSC oder TGA-Messungen zeigen keine nennenswerten Unterschiede im Abbauverhalten und sind daher für die Aussage zum Abbauverhalten nur bedingt geeignet. | Dr. Nina Ritter Tel.: +49 531 2155-353 nina.ritter@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.07.1998 | 31.12.2001 | 22002398 | Verbundvorhaben: Modifizierte Stärken: Teilvorhaben 7: Hydroxypropylierung von Stärke für die Entwicklung transparenter Gießfolien | Ziel des Vorhabens soll es sein, unter Nutzung der Möglichkeiten der Stärkemodifizierung mit begleitender physiko-chemischer Charakterisierung und der Möglichkeit der Strukturuntersuchung und mechanischen Prüfung an Folien ein Verfahren zu entwickeln, welches die Herstellung von definierten reproduzierbaren Folienqualitäten garantiert. Es ist neben der Substituentenverteilung der Hydroypropylgruppen zu klären, welche Molekulargewichtsverteilung für eine möglichst hohe mechanische Stabilität notwendig ist. Es werden die Zusammenhänge zwischen den Verfahrensbedingungen während der Hydroxypropylierungsreaktion, der Struktur des Stärkederivates, der Struktur der Gießlösung und den Folienqualitäten hinsichtlich mechanischer Festigkeit und Transparenz ermittelt. Das IAP erarbeitet in der Verfahrensentwicklung wechselseitig mit der Emsland-Stärke GmbH auf dem Gebiet der Hydroxypropylierung und mit der GSE mbH Wolfen auf dem Gebiet der Folienherstellung zusammen. | Abschlussbericht liegt trotz Mahnung noch nicht vor. | Dr. Waltraud Vorwerg Tel.: +49 331 568-1609 vorwerg@iap.fhg.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | FPNR | |
| 01.12.2000 | 29.02.2004 | 22002399 | Polyolherstellung aus Pflanzenölen während des chemischen Polyurethan-Recyclings | Ziel des Vorhabens ist der Einsatz pflanzlicher Öle beim chemischen Recycling von Polyurethan-Kunststoffen zur Herstellung von Polyolkomponenten. Diese Polyolkomponenten werden als Ausgangsrohstoff für die Herstellung von Polyurethan-Kunststoffen eingesetzt. Pflanzenöle, wie z.B. Rapsöl, können nicht direkt als Polyolkomponente eingesetzt werden, da diese nicht mit Isocyanaten, der zweiten Komponente von Polyurethanen, reagieren. Erst durch chemische Modifikation ist es möglich, diese Pflanzenöle zu funktionalisieren und somit als Polyolkomponente einzusetzen. Diese Funktionalisierung der Pflanzenöle wird in Kombination mit dem chemischen PUR-Recycling durchgeführt. Damit ergeben sich wertvolle Synergieeffekte. Beim chemischen Recycling werden sowohl PUR-Reststoffe als auch Pflanzenöle durch chemische Prozesse (Glykolyse, Alkoholyse, Aminolyse) in ein Polyolgemische überführt, welches direkt wieder als Polyolkomponente für die Herstellung von Polyurethanen eingesetzt werden kann. | Es wurde ein Verfahren entwickelt, bei dem während des Recyclingprozesses von Polyurethanen aus Pflanzenölen Fettsäurepolyole erzeugt werden. Das gelingt dadurch, dass beim Recyclingprozess von gebrauchten Polyurethanen einheimische Pflanzenöle (insbesondere Rapsöl) und mehrwertige Alkohole (z. B. Glycerin) zugegeben werden. Die so hergestellten Fettsäurepolyole sind als Rohstoff für Polyurethane geeignet. Im Vorhaben wurden zahlreiche Untersuchungen zur kombinierten Umesterung und Funktionalisierung von Pflanzenöl (insbesondere Rapsöl, aber auch Sonnenblumenöl) und Polyurethanen (Abfällen) durchgeführt. Einen entscheidenden Einfluss auf die Funktionalität der so hergestellten Polyole hat das beliebig variierbare Verhältnis von Polyurethan (PUR) und Pflanzenöl. Ein Scale-up der Polyolherstellung vom Labor- auf den Technikumsmaßstab war problemlos möglich. Der Einsatz von unterschiedlichen Pflanzenölqualitäten zeigte, dass für diesen Prozess nichtraffiniertes Pflanzenöl eingesetzt werden kann. Durch Variation der beim Polyurethanrecycling zur Umesterung eingesetzten mehrwertigen Alkohole (z. B. Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Glycerin, Propylenglykol) lassen sich die Polyoleigenschaften (z. B. Reaktivität und Funktionalität) gezielt steuern. Die beim o.g. PUR-Recycling erhaltenen Polyole wurden in entwickelten Rezepturen erfolgreich mit Isocyanaten zu kompakten Polyurethanen bzw. mit Isocyanaten und Schäumern zu Polyurethanschäumen umgesetzt. Die physikalischen Eigenschaften und die visuelle Beurteilung der Polyurethane waren positiv. Durch das entwickelte Recyclingverfahren können vermarktbare Polyole, deren Produkteigenschaften den Spezifikationen handelsüblicher Polyole entsprechen, zur Produktion von neuen Polyurethanprodukten hergestellt werden. | Michael Kugler Tel.: +49 6331-8703-0 info@regra.de RAMPF Eco Solutions GmbH & Co. KG Elsässer Str. 7 66954 Pirmasens | FPNR | |
| 01.08.2004 | 31.07.2007 | 22002404 | Verbundvorhaben: Oleochemische Beschichtungsmittel für Hydro-UV und Dual-Cure-Anwendungen - Teilvorhaben 4: Anwendungen im Klebstoffbereich | Vorhabensziel des Projekts sind strahlenhärtbare Polyurethane für Coatings, Druckfarben und Klebstoffe auf Basis heimischer nachwachsender Rohstoffe. Es wird angestrebt, diesen Bindemitteln Eigenschaften zu verleihen, die mit herkömmlichen Produkten auf anderer Rohstoffbasis derzeit nicht erreicht werden können. Diese Aufgabenstellung soll als Verbundprojekt mit den Partnern Alberdingk Boley GmbH, Epple Druckfarben AG und Hobum Oleochemicals bearbeitet werden. Jowat wird die im Rahmen dieses Projektes von Hobum entwickllten oleochemischen Hydroxyacrylate auf mögliche Einsatzpotentiale im Bereich der Verbund- und Glanzfolienkaschierung sowie der Primer für thermoplastische Folien untersuchen und mit dem petrochemisch basierenden Stand der Technik vergleichen. Ergebnisabhängig werden notwendige Produktanpassungen mit Hobum abgestimmt. Projektziel für Jowat ist die Bereitstellung von prototypischen Klebstoffen für die oben genannten Anwendungen. Im Erfolgsfall sollen diese Produkte nach Projektende zeitnah in die industrielle Praxis überführt werden. | Im Vorhaben wurden die von der Fa. Hobum zur Verfügung gestellten Pflanzenölacrylate charakterisiert und auf ihre Eignung als potentielle Rohstoffe für UV-härtende Klebstoffe untersucht. Die oleochemisch funktionalisierten Acrylate bzw. Hydroxyacrylate wurden alleine oder in Abmischung mit Klebrigmachern und Reaktivverdünnern formuliert und erprobt. Im Ergebnis wurden Glanzfolienkaschierklebstoffe erfolgreich bis zum Maschinenversuch auf einer Kaschieranlage der Fa. Steineman (CH) entwickelt. Dabei zeigte sich, dass mit dem vorhandenen Walzenauftragswerk aufgrund von Benetzungsstörungen nur ein mittelmäßiges Kaschierergebnis zu erzielen war. Die Versuche mit nachwachsenden Rohstoffen UV-härtende Primer für unpolare Werkstoffe herzustellen zeigten, dass die erzielte Adhäsion nicht ausreichend war. Diese konnte durch Zugabe von Tackyfiern, bzw. eines speziell von Hobum formulierten LT-Acrylates verbessert werden, aber eine weitere Verklebung mit Schmelzklebstoffen war auch nach einem Anschleifen der Primeroberfläche nur sehr eingeschränkt möglich. Der Stand der Technik der durch wässrige oder lösemittelbasierte Primer vorgeben wird, konnte nicht erreicht werden. Bei der Umsetzung der Hobumrohstoffe mit Isocyanaten zu feuchtigkeitsvernetzenden Präpolymeren wurden stabile Klebstoffsysteme erhalten, die in der Anwendung als Holzklebstoff die höchste Beanspruchunggruppe der Wasserfestigkeit nach DIN EN 204/205 und der Wärmestandfestigkeit nach DIN EN 14257 erfüllen. Der Stand der Technik wurde voll erreicht. | Dr. Christian Terfloth Tel.: +49 5231 749-117 christian.terfloth@jowat.de Jowat SE Ernst-Hilker-Str. 10-14 32758 Detmold | X | FPNR |
| 01.04.2005 | 31.01.2009 | 22002405 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Vergleich von optimierten Anbausystemen für die landwirtschaftliche Produktion von Energiepflanzen unter den verschiedenen Standortbedingungen Deutschlands; Teilprojekt 2: Ökologische Folgewirkungen des Energiepflanzenanbaus (ökologische Begleitforschung) | Mit dem Ziel, der Landwirtschaft Entscheidungshilfen für den Anbau von Energiepflanzen zu geben, sollten im Rahmen des Verbundvorhabens für die sehr unterschiedlichen bodenklimatischen Standortbedingungen Deutschlands Energiepflanzenanbausysteme untersucht und nach ökonomischen und ökologischen Kriterien bewertet werden. Im Rahmen des Teilprojektes wurden die Folgewirkungen des Energiepflanzenanbaus mit und ohne Beregnung auf abiotische und biotische Komponenten des Naturhaushaltes analysiert und bewertet. In großflächigen Versuchen wurden belastbare Daten zur Abschätzung biotischer Folgewirkungen erhoben. Es wurden folgende Arbeitsschritte umgesetzt: Charakterisierung der Anbaustandorte, Literaturstudium zum Thema; Datenakquise aus Teilvorhaben 5 und eigene Datenerhebungen auf Praxisflächen und im Energiepflanzenanbau unter Beregnung; Auswertung der Daten, Modellentwicklung und Modellvalidierung, Abschätzung der ökologische Folgewirkungen für die geprüften Anbausysteme sowie Regionalisierung der Folgewirkungen für ausgewählte Regionen. Die Ergebnisse wurden in themenbezogenen Berichten und Zuarbeiten für die Ergebnisverbreitung in öffentlichen Medien bereitgestellt. Sie liefern die Basis für den Vergleich unterschiedlicher Anbauszenarien und deren Folgewirkungen und helfen so, die strategische Planung des Energiepflanzenanbau durch Entscheidungsträger zu optimieren. Sie unterstützen die Entwicklung und fundierte Begründung von Förderinstrumenten und die Darstellung von Handlungsspielräumen für die Berücksichtigung von Naturschutzaspekten. | Eingebettet in das EVA-Verbundvorhaben, wurden für die ökologische Folgeabschätzung empirische Daten aus den Parzellenversuch aus dem Teilvorhaben I, ergänzt um eigene Felderhebungen zur Biotik, genutzt, um vorhandene Modellansätze zur Abschätzung der abiotischen und biotischen Folgewirkungen von veränderten Anbauverfahren zu parametrisieren und weiterzuentwickeln. Es wurden folgende abotische Auswirkungen bearbeitet: die Quantifizierung der Nährstoff-Flüsse mit Hilfe von Nährstoffbilanzen, die langfristige Entwicklung der Humusmenge im Ap-Horizont mittels einer Humusbilanz, die energetische Effizienz des Anbaus von Energiepflanzen und die Abschätzung der Wassererosionsrisiken mit Hilfe der Allgemeinen Bodenabtragsgleichung (ABAG). Für die belebte Umwelt (Biotik) wurden die Effekte des Anbaus von Energiepflanzen auf die Biodiversität allgemein, die Habitatnutzung von Energiepflanzenbeständen und auf das Vorkommen bzw. die Entwicklung regionaler biotischer Inventare für relevante Zönosen des Agrarraumes abgeschätzt und Veränderungs-szenarien für relevante Besonderheiten in den Anbaussystemen für Energiepflanzen berechnet. Im Ergebnis der Modellabschätzungen wurden die Umwelteffekte für die an den einzelnen Standorten untersuchten Fruchtfolgen und Anbausysteme relativ zueinander dargestellt, Vorzugsvarianten und Steuerungsmöglichkeiten aus ökologischer Sicht ausgewiesen, Vorschläge zur Weiterentwicklung der Anbausysteme und Umsetzungsinstrumente u. a. Anreizsysteme abgeleitet. | J. Hufnagel Tel.: +49 33432 82-390 jhufnagel@zalf.de Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. - Institut für Landnutzungssysteme Eberswalder Str. 84 15374 Müncheberg | X | FPNR |
| 15.04.2006 | 14.04.2008 | 22002406 | Anlage einer Modellpflanzung mit Pappel-Sortenschau auf dem landwirtschaftlichen Versuchsgut Eichhof zur Sicherung der Sortenbasis und zur Sortenpflege | In den 90er Jahren wurden im Rahmen des Förderprogramms Nachwachsende Rohstoffe diverse, zum Teil sehr umfangreiche Projekte zu Anbau und Verwertung von schnellwachsenden Baumarten (Pappel, Weide u.a.) gefördert. Eine Konkurrenzfähigkeit zu Waldholz war damals jedoch meist nicht gegeben. Im Zuge steigender Preise für fossile Rohstoffe und der wachsenden Bedeutung der Biomassenutzung steigt der Holzbedarf in einigen Regionen Deutschlands aktuell derart stark an, dass sich die Holzpreise in eine Richtung entwickeln, die künftig eine ökonomische Relevanz von Feldgehölzen erwarten lässt. Durch Überführung auf Flächen des "Landesbetriebes Landwirtschaft Hessen" sollen im Rahmen des Projekts Mutterquartiere und Sortensammlungen des zwischenzeitlich aufgelösten Forschungsinstitutes für schnellwachsende Baumarten dauerhaft gesichert werden. Kontinuierlich sollen neue, leistungsstarke Klone gesammelt und hinsichtlich Anbaueignung am Landwirtschaftszentrum Eichhof getestet werden. Auf früheren Arbeiten aufbauend sollen neue Sorten geprüft und in Kooperation mit der Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg - Vorpommern nach den Bestimmungen des Forstvermehrungsgutgesetzes zur Zulassung angemeldet werden. Erst die Zulassung von standortangepassten Sorten ermöglicht eine Praxiseinführung mit erhöhter Ertrags- und Rechtssicherheit. Arbeitsplanung: Flächenanlage am Landwirtschaftszentrum Eichhof (Frühjahr 2006); wissenschaftliche Betreuung über 2 Jahre, Datenerhebung Boniturmaßnahmen, Auswertung; Schulung einer Fachkraft, die dauerhaft am Landwirtschaftszentrum Eichhof eingesetzt wird (2006- 2008); Sortenzulassung in Zusammenarbeit mit der Landesanstalt Mecklenburg - Vorpommern (2006;2007). Ergebnisverwertung: Wirtschaftliche Verwertungsmöglichkeiten über die Steckholzabgabe; vorrangig jedoch Versorgungsfunktion landwirtschaftlicher Betriebe mit herkunftsgesichertem und kostengünstigem Vermehrungsgut; Verbreiterung der Sortenbasis durch Neuzulassung. | Im Frühjahr 2006 wurde auf einem Auenstandort am Landwirtschaftszentrum Eichhof eine Pappelsortenprüfung mit Steckholzmaterial aus den Quartieren des ehemaligen Forschungsinstituts für schnellwachsende Baumarten in Hann. Münden erfolgreich etabliert. Neben der Sicherung der Mutterquartiere und Sortensammlungen des ehemaligen Forschungsinstitutes für schnellwachsende Baumarten war eines der Versuchsziele die Zulassung neuer Sorten nach den Bestimmungen des Forstvermehrungsgutgesetzes. Die im Test befindlichen Kreuzungsnachkommenschaften aus Züchtungsprogrammen des Instituts hatten überwiegend bereits in früheren Versuchsanlagen ein überdurchschnittliches Wuchspotenzial gezeigt. Am Eichhof gingen 55 Klone in die vergleichende Auswertung ein (Tab. 1). Diese wurden in 9 x 8 Meter großen Parzellen in drei Wiederholungen (165 Parzellen, Abb. 3) in Form von 20 cm langen Steckhölzern angepflanzt. Untersuchungsschwerpunkte dabei waren klonspezifische Ertragsunterschiede der Pappel-hybriden (v. a. Zuwachs, Triebanzahl, Überlebensrate), sowie deren Schädlingsresistenz. In Vorbereitung der Sortenzulassung (siehe 4.) wurden zusätzlich zum Versuchsstandort Eichhof, ausgewählte Zuwachsdaten der Versuchsflächen Wachtum und Wildeshausen zusammengestellt. Die Sortenunterschiede bezüglich Rostbefall sind erheblich. Acht Prüfglieder zeigen über zwei Versuchsjahre keinerlei Rostbefall. Als Nebenergebnis werden im Bericht die im Projekt vertieften Erfahrungen in der Pflanzenschutzmittelanwendung angegeben, die der Projektleiter Dritten auf Anfrage zur Verfügung stellt. Im Rahme der Projektbearbeitung wurde eine Broschüre "Energieholzproduktion in der Landwirtschaft" erstellt, die eine Übersicht zu den unterschiedlichen Aspekten der Kurzumtriebswirtschaft gibt. Die Broschüre wird Interessenten über www.fnr.de kostenlos zur Verfügung gestellt. | Dr. Martin Hofmann Tel.: +49 5542 3038-361 m.hofmann@hero-hessen.de Kompetenzzentrum HessenRohstoffe (HeRo) e. V. Am Sande 20 37213 Witzenhausen | FPNR | |
| 01.09.2008 | 31.08.2010 | 22002408 | Verbundvorhaben: Konstruktive Holzwerkstoffe mit verbesserter Feuchteresistenz, Teilvorhaben 1: Holztechnologische Untersuchungen | Neben Span- und Faserplatten gehört OSB zu den wichtigsten Holzwerkstoffen. Die an Holzwerkstoffe gestellten Anforderungen sind vielfältig, ein wesentliches Kriterium für alle Holzwerkstoffe ist jedoch die Feuchtebeständigkeit der Verklebung. Die Herstellung von OSB erfolgt in Europa hauptsächlich unter Verwendung von MUPF- und PMDI-Klebstoffen, die eine hohe Feuchtebeständigkeit gewährleisten, wobei sich aus verschiedenen technologischen Gründen eine Mischverklebung etabliert hat. Dabei wird der Kern der Platte mit PMDI verklebt, während die Deckschichten mit Kondensationsharzen produziert werden. Bei dieser Art der Verklebung treten bei erhöhter Feuchtebeanspruchung häufig Schäden im Bereich der Grenzflächen auf, deren Ursache derzeit nicht bekannt ist. Die Ursachen der geringeren Querzugfestigkeiten nach Koch- bzw. Zyklustest bei der unterschiedlichen Verklebung von Deck- und Mittelschichten sollen mit verschiedenen Methoden sowohl bei der Holzwerkstoffherstellung und -prüfung (Forschungsstelle IHD) als auch mit analytischen, physikalischen und chemischen Methoden (Forschungsstelle FH Braunschweig/Wolfenbüttel) ermittelt werden.Wesentlicher Bestandteil des Vorhabens ist hierbei die Vernetzung der chemisch-analytischen Möglichkeiten der FST 2 mit den verfahrenstechnischen Kapazitäten der FST 1. Die Holzwerkstoffindustrie kann die Ergebnisse auf ihre Produktionslinien übertragen, erweitert ihre Produktpalette und kann sich neue Märkte im In- und Ausland erschließen. Dieses gilt ebenfalls für die Klebstoffindustrie. Der konstruktive Holzbau erhält die Möglichk. Holzwerkstoffe mit verbesserter feuchteresistenter Ausrüstung einsetzen zu können. Damit wird die Verwendg. v. Holzwerkstoffen, insbes. OSB, auch in den Bereichen möglich, die ihnen bisher aufgrund der limitierten Feuchtebeständigkeit verwehrt blieben. | Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigten, dass die in der OSB-Produktion über einen langen Zeitraum verwendete Beleimungstechnologie sowohl hinsichtlich der zu erzielenden Werkstoffeigenschaften, als auch unter ökonomischen Gesichtspunkten Optimierungspotential besitzt. Es zeigte sich, dass sich ein Zusatz von Isocyanaten hinsichtlich der Reaktivität und der zu erzielenden Festigkeit auf die Härtung der verwendeten Kondensationsharze auswirkt und bereits geringe Zusätze von PMDI zu einer deutlichen Verbesserung der Feuchtebeständigkeit von OSB führen können. Des Weiteren kann nach den vorliegenden Ergebnissen davon ausgegangen werden, dass eine Verwendung von Isocyanaten in Deck- und Mittelschichten, auch in geringen Dosierungen vorteilhaft ist und zu einer allgemein verbesserten Feuchtebeständigkeit des Werkstoffes führt. Durch die Durchführung großtechnischer Praxisversuche konnte nachgewiesen werden, dass sich einen Verklebung von OSB mit Klebstoffmischungen aus PMDI und Kondensationsharz in den Decklagen auch bei einem Scale-up realisieren lässt. | Dr. Detlef Krug Tel.: +49 351 4662-342 detlef.krug@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | X | FPNR |
| 01.07.2013 | 30.06.2016 | 22002412 | Verbundvorhaben: Züchtung und Anbau von Kaukasischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) - Von der Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff (TAKOWIND); Teilvorhaben 4: Metabolitanalyse | Zuchtarbeiten zur Entwicklung von kasachischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) als nachwachsender Industrierohstoff mit Mehrfachnutzung (Kautschuk , Inulin) sollen weitergeführt werden. Ziele des Vorhabens sind weitere Selektionsschritte im Pflanzenmaterial unter Nutzung unterstützender und beschleunigender Zuchtmethodik (Molekulare Marker, Biomarker, In vitro-Techniken, NMR-Analytik). Ferner soll Saatgut für weitere Vermehrungen gewonnen sowie Wurzeln zur Extraktion von Kautschuk und Inulin geerntet werden. Die Extrakte werden im Pilotmaßstab weiter bearbeitet. Rohstoffchargen sollen bereitgestellt und ihre technischen und physikochemischen Eigenschaften beurteilt werden. In spaltenden Taraxacum koksaghyz Populationen sollen genetische Analysen für agronomisch und metabolomisch relevante Merkmale durchgeführt werden. Isoprenoide und Inulin sollen NMR-analytisch erfasst werden. Selektierte Genotypen sollen in vitro vermehrt, z.T. polyploidisiert sowie in vitro beschleunigt zur Blüte gebracht werden. Sequenzen der Schlüsselgene relevanter Stoffwechselwege sollen als Selektionsmarker eingesetzt und weitere Marker zur Spezies-Identifikation sowie zur markergestützten Rückkreuzung eingesetzt werden. Verschiedene Taraxacum-Arten und daraus hergestellte Bastarde sollen in ihren agronomischen Eigenschaften züchterisch verbessert und letztendlich als Industrierohstoff bereitgestellt werden. Saatgut und Wurzeln werden auf Praxisflächen erzeugt. | Dr. Roland Geyer Tel.: +49 941 280 949-21 roland.geyer@numares.com numares AG Am BioPark 9 93053 Regensburg | X | FPNR | |
| 01.05.2014 | 30.04.2017 | 22002414 | ERA-WoodWisdom: Chemisches Design und Formung von Polysaccharid-basierten Biomaterialien (PShapes); Teilprojekt 1 | PShapes ist ein internationales Forschungsverbundprojekt, an dem fünf europäische, wissenschaftliche Partner und fünf Industriepartner beteiligt sind. Im Rahmen des Projektes wurden innovative Forschungsansätze auf den Gebieten Herstellung polysaccharidbasierter Nanopartikel und Beads sowie Anwendung der Materialien in "high value added"-Bereichen wie Immunoassays, Bioaffinitätschromatographie, Wundheilung und Zellengineering verfolgt. Damit sollte ein nachhaltiger Beitrag geschaffen werden, um die europäische Forstindustrie zu stärken und Investition in die Bioökonomie zu initiieren. Zweck des Projektes war es: (1) alternative Wertschöpfungsketten für polysaccharidbasierte Produkte zu schaffen (2) neuartige biobasierte Materialien mit multifunktionalem Charakter zu entwickeln (3) innovative Konzepte für die Wertschöpfung forstwirtschaftlicher Ressourcen in "high value added"- Bereichen zu kreieren Folgende wissenschaftliche und technologische Zielstellung wurden im Projekt verfolgt: (I) Entwicklung neuartiger und effizienter Methoden zu Herstellung hochfunktionaler Nanopartikel und Beads durch die Kombination von moderner Polysaccharidchemie, physikochemischer Verfahren und Verfahrenstechnik (II) Entwicklung von Methoden zur Anwendung polysaccharidbasierter Nanopartikel und Beads als Plattform von biomedizinischen und hochfunktionalen Materialien, Textilien und Verpackungen (III) Entwicklung von Methoden zur Anwendung funktionaler Polysaccharidpartikel in den Bereichen Wirkstofftransport und Fraktionierung in der Bioraffinerie (IV) Erarbeitung effizienter Technologien für die Herstellung innovativer Biomaterialien, Fraktionierung von Biomasse, Funktionalisierung von Polysacchariden und Steigerung der Wertschöpfung von Biomasserückständen zu neuen Produkten | Es wurden Verfahren zur Herstellung hochwertiger flammgeschützter Celluloesfasern und –filme bis in den Technikumsmaßstab entwickelt. Eine Additivierung mit Celluloseester-Mikropartikeln ergab hydrophobere Cellulosefilme, die beispielsweise zukünftig für bioabbaubare spritzwassergeschützte Verpackungen eingesetzt werden können. Die Inkorporierung doppellagiger Hydroxide ergab flammgeschützte Cellulosefasern und –filme. Darüber hinaus wurde ein Verfahren zur Herstellung hochporoser Celluloseperlen für biomedizinische Anwendungen entwickelt und eine Anlage zu deren Herstellung konzipiert. | Dr. Jens Schaller Tel.: +49 3672 379-269 schaller@titk.de Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt e.V. Breitscheidstr. 97 07407 Rudolstadt | X | FPNR |
| 01.07.2016 | 29.02.2020 | 22002416 | Monitoring Bioökonomie: Ressourcenbasis und Nachhaltigkeit - Erzeugung der Biomasse (Dimension 1) - Akronym: Monitoring_BioOekono | Ziel des Vorhabens ist es, die Grundlagen für ein deutschlandweites Monitoring-System heutiger und zukünftiger Biomasseströme und deren Bewertung zu entwickeln. Hierbei ist die Ressourcenbasis (Biomassenutzung/Biomassepotenzial) ebenso zu erfassen wie der Weg der Biomasse bis zum breiten Spektrum der Endnutzer. Änderungen der WSK als Folge zukünftiger Weiterentwicklung sind dabei zu berücksichtigen. Die Ziele der bioökonomischen Wirtschaft sind vielfältig und reichen von Ernährungssicherung über Klima- und Biodiversitätsschutz bis hin zur Bereitstellung regenerativer Energien. Dementsprechend sind die Zielgrößen und Indikatoren, die die jeweiligen Stoffströme beschreiben sehr variierend. Die Ziele werden in enger Abstimmung mit den Dimensionen 2 und 3 erarbeitet. Innerhalb der Dimension 1 werden darauf aufbauend Indikatoren definiert, die zur Beschreibung der Zielgrößen notwendig sind. Inwiefern diese Indikatoren bereits in bestehenden Datenerhebungen erfasst werden, muss im darauffolgenden Schritt geprüft werden. Schließlich können so fehlende Daten identifiziert werden und ein System zur zukünftigen Erhebung entwickelt werden. Die Bioökonomie erreicht eine Vielzahl von Branchen wie Land- und Forstwirtschaft, Gartenbau, Fischerei und Aquakulturen, Pflanzen- und Tierzüchtung, Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie sowie die Holz-, Papier-, Leder-, Textil-, Chemie- und Pharmaindustrie bis hin zu Teilen der Energiewirtschaft." Da sich die Sektoren zum Teil stark unterscheiden, werden die Aufgaben in die Arbeitsbereiche • Landwirtschaft und Gartenbau: "Agrar" • Wald- und Holzwirtschaft: "Holz" • Fischerei und Aquakultur: "Fisch" einschließlich der relevanten vorgelagerten als auch nachgelagerten Bereiche geteilt. Inhaltlich gliedern sich die Aufgaben in zwei Bereiche: A. Die sektorübergreifende Stoffstromanalyse (Ressourcenbasis/Erzeugung der Biomasse) und B. Die Nachhaltigkeit der Rohstofferzeugung. | In Deutschland wurden 2015 knapp 185 Mio. t Biomasse (Trockengewicht) in Land- und Forstwirtschaft und Fischerei erzeugt. Die Landwirtschaft trug 137 Mio. t, die Forstwirtschaft 48 Mio. t bei. Die Importe an Rohstoffen und verarbeiteten Waren überstiegen mit 72 Mio. t den Gesamtexport von 65 Mio. t. Bei Getreide wurden 60 % als Tierfutter verwendet, 17 % gelangten in Nahrungsmittel, 10 % wurden stofflich und 8 % energetisch genutzt. Von produziertem Zucker wurden 87 % als Nahrungsmittel verwendet und 10 % energetisch genutzt. Pflanzenöle und –fette wurden schwerpunktmäßig (34 %) energetisch eingesetzt, in der oleochemischen Industrie stofflich genutzt (28 %) und zu gut einem Viertel als Nahrungsmittel verwendet. Die Versorgung mit selbst gefangenem Hering reichte nicht aus, um den Bedarf der verarbeitenden Industrie zu decken. Auch an Fischnebenprodukten, die hauptsächlich zu Futter verarbeitet werden, wird deutlich mehr importiert als exportiert. 2015 wurden 69 Mio. m3(f) Rohholz dem Wald im Inland entnommen, wobei auch Altholz und Altpapier mit zusammen 41 Mio. m3(f) wesentlich zur Versorgung beitrugen. Deutschland war 2015 sowohl bei Rohholz als auch bei Reststoffen Nettoimporteur, während bei Holzhalb- und Papierfertigwaren Handelsüberschüsse vorlagen. 3,3 Mio. m3(f) Nadelschnittholz wurden zu Europaletten verarbeitet. 8.900 Beschäftigte waren an deren Produktion und Reparatur beteiligt. Sie erzielten eine Bruttowertschöpfung von 503 Mio. Euro bei einem Jahresverdienst, der ein Viertel unter dem deutschen Durchschnittseinkommen lag. 2017 waren insgesamt ca. 4,4 Mio. Erwerbstätige in der deutschen Bioökonomie beschäftigt (10 % der Gesamtwirtschaft). Das verarbeitende Gewerbe und das Gastgewerbe tragen den höchsten Anteil zur Beschäftigung bei. Je nach Abgrenzung der Bioökonomie lag die Bruttowertschöpfung in der Bioökonomie 2017 zwischen 165 und 265 Mrd. Euro. Das verarbeitende Gewerbe steuert hierbei über die Hälfte bei. | Prof. Dr. Martin Banse Tel.: +49 531 596-5301 martin.banse@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Marktanalyse Bundesallee 63 38116 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.11.2000 | 31.10.2003 | 22002500 | Aufbau einer produktionsbegleitenden Test- und Versuchsanlage zur Herstellung versandfertiger Zwischenprodukte aus Pestwurz, Hagebutten und Weidenrinden | Im Rahmen des Projektes sollte eine Versuchsanlage für die Erstverarbeitung des Erntematerials der Arzneipflanzenarten Pestwurz (Petasites hybridus), Hagebutten (rosa vilosa) sowie Weiden (Salicaceae) errichtet und wissenschaftlich betreut werden. Hierzu sind insbesondere verfahrenstechnische Probleme in den Bereichen Trocknung, Wurzelwäsche, Zerkleinerung und Separierung zu lösen. Mit den Ergebnissen sollten für die Landwirte in der Region die Voraussetzungen für eine höhere Beteiligung an der Wertschöpfungskette zwischen pflanzlichem Ausgangsmaterial und Fertigarzneimittel verbessert werden. Im Ergebnis sollte insbesondere die Wirtschaftlichkeit des Pestwurzanbaus gesteigert werden. Dies sollte dazu beitragen, dass künftig auf Wildsammlungen in umweltsensiblen Gewässerzonen verzichtet werden kann. Ferner sollten Arbeitsplätze im ländlichen Raum erhalten und geschaffen. | Pestwurz wurde bis dahin fast ausschließlich aus Wildsammlung gewonnen. Es stand daher kein kommerziell produziertes Pflanzgut zur Verfügung. Das Pflanzmaterial musste vielmehr in Handarbeit aus Wildbeständen gewonnen und aufbereitet werden. Erschwerend wirkte dabei, dass die vom kooperierenden Pharmaunternehmen gewünschte Pestwurzart (Petasites hybrides) nur ca. 5 % der Wildbestände ausmacht. Das Anbauverfahren ähnelt insgesamt dem Kartoffelanbau. Entsprechende Spezialtechnik kann für Pflanzung, Pflege und Ernte genutzt werden. Wichtig ist zunächst die Standortwahl sowie das Unterdrücken einer Frühverunkrautung. Nachdem die Bestände nach drei bis vier Jahren erntereif sind, konnten erst 2002 Proberodungen durchgeführt werden. Diese ergaben ein Ertragsniveau von ca. 400 dt/ha. Da der Arbeitsaufwand, abgesehen vom Jahr der Bestandesetablierung, relativ gering bleibt, wird mit Deckungsbeiträgen gerechnet, die diejenigen von Getreide deutlich übersteigen. Die Erstverarbeitungslinie (Wurzelwäsche, Trocknung, teils mit Solaranlage, und Zerkleinerung) wurde im wesentlichen planmäßig aufgebaut. Technologische Versuche zur Optimierung der Anlage mussten anfänglich noch mit Material aus Wildsammlung (Nebenprodukte aus der Pflanzgutgewinnung) durchgeführt werden. In der Wurzelwäsche waren zum Teil Erdmengen zu bewältigen, die ca. 50 Prozent der Erntemasse (FM) entsprachen. Dies unterstreicht die Notwendigkeit einer Verarbeitung ohne lange Transportwege. Zu beachten ist, dass die Ware bereits innerhalb von zwei Tagen nach der Wurzelwäsche verdirbt, wenn das Material nicht sofort in die Trocknung gegeben wird. Nach einer Grobzerkleinerung wird bei max. 45 °C über einen Zeitraum von ca. 10 Tagen getrocknet. Anschließend wird das Material mit einer Hammermühle vermahlen. Es steht dann ein verkehrs- und lagerfähiges Produkt zur Verfügung. Im kleineren Maßstab wurden auch praxisnahe Trocknungsversuche mit Hagebutten, Traubentrester, Ringelblumen und Weidentrieben durchgeführt. | Elke Ball Tel.: +49 33235 507 -0 friesack@lebev.de Ländliche Erwachsenenbildung Prignitz-Havelland e. V. - Schulungsstätte Friesack Am Schillerpark 2 14662 Friesack | FPNR | |
| 01.05.2003 | 31.07.2006 | 22002502 | Verbundvorhaben: Biotechnologische Gewinnung von Carbonsäuren, Teilvorhaben 3: Genetic engineering Oxocarbonsäure-bildender Hefen | Vorhabensziele des Verbundprojektes sind interdisziplinäre anwendungsorientierte Forschungsarbeiten zur Entwicklung biotechnologischer Herstellungsverfahren für Oxocarbonsäuren aus nachwachsenden Rohstoffen (Kohlenhydrate, Pflanzenöle). Diese auf rein chemischen Weg schwer zugänglichen Säuren sind als Synthesebausteine interessant. Es ist geplant, biotechnologische (einschließlich mikrobiologisch-genetische) und chemische Arbeiten eng zu vernetzen. Im vorliegenden Teilprojekt 3 ( "Genetic engineering Oxocarbonsäure-bildender Hefen") soll mittels mikrobiologischer und genetischer Methoden die Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen (Saccharose aus Melasse, Pflanzenöle) für die 2-Oxoglutarsäureproduktion durch Hefestämme erweitert und wesentlich verbessert werden. Verwertbare Verfahren sollen patentiert werden. Wegen der angestrebten industriellen Relevanz betieligen sich neben Biotechnologen, Chemikern und Mikrobiologen zwei Industriepartner mit Vorlaufprojektierungsarbeiten. | Für den im kg-Maßstab gewonnen kristallinen Methylester der 2-Oxo-D-gluconsäure konnte mit der Kallies Feinchemie AG (Sebnitz) eine Firma gewonnen werden, die diese chirale Verbindung in ihren Vertriebskatalog aufgenommen hat. Auf Basis der im Rahmen dieses Verbundvorhabens erzielten Ergebnisse wurde vom Industriepartner Bio-Ingenieurtechnik GmbH (BIT) ein Pre-Engineering für die Herstellung von 2-Oxo-D-galactonsäure und 2-Oxo-D-gluconsäuremethylester als kristalline Produkte durchgeführt. Im Ergebnis des Pre-Engineerings wurden unter den Bedingungen der Nutzung einer 100 kg/Jahr-Neuanlage spezifische Herstellungskosten in Höhe von 795 €/kg für 2-Oxo-D-galactonsäure und 822 €/kg für 2-Oxo-D-gluconsäuremethylester ermittelt. Auf Grund des sehr hohen Anteils an Fixkosten für die Endprodukte (49-60%) wurde ebenfalls die Nutzung einer bereits vorhandenen Produktionsanlage kalkuliert. Die spezifischen Herstellungskosten für beide Produkte könnten dann auf ca. 610 €/kg gesenkt werden. | Prof. Dr. Gerold Barth Tel.: +49 351 463 37617 gerold.barth@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Mathematik und Naturwissenschaften - Fachrichtung Biologie - Institut für Mikrobiologie Helmholtzstr. 10 01069 Dresden | X | FPNR |
| 01.06.2003 | 31.03.2004 | 22002503 | Internationale Tagung "Biomasse-Vergasung - Der Königsweg für eine effiziente Strom- und Kraftstoffbereitstellung?", 01.-02.10.2003 in Leipzig | Analyse und Bewertung des aktuellen Standes der Technik zur Vergasung biogener Festbrennstoffe sowohl zur Stromerzeugung als auch zur Bereitstellung alternativer Kraftstoffe. Im Rahmen der geplanten Tagung sind folgende Sektionen vorgesehen: Sektion 1 - politische und administrative Rahmenbedingungen sowie physikalische, chemische und technische Grundlagen der Biomassevergasung (5 Vorträge). Sektion 2 - Technische Ansätze und Stand der Technik (5 Vorträge). Sektion 3 - Festbettvergasung zur Stromerzeugung (6 Vorträge). Sektion 4 - Bewegtbettvergasung zur Stromerzeugung (3 Vorträge). Sektion 5 - Vergasung zur Strom- und Kraftstoffbereitstellung (5 Vorträge). Sektion 6 - Konzepte zur Kraftstoffbereitstellung (4 Vorträge). Sektion 7 - Entwicklungsdefizite und -perspektiven (4 Vorträge). Im Ergebnis der durchgeführten Tagung wird ein Tagungsband erarbeitet und gedruckt, der allen Tagungsteilnehmern sowie sonstigen Interessenten zur Verfügung gestellt wird. | Prof. Dr.-Ing. Martin Kaltschmitt Tel.: +49 341 2434-112 mk@ie-leipzig.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | FPNR | ||
| 01.10.2004 | 31.12.2005 | 22002504 | Wissenschaftliche Begleitung des Projektes "Regenerative Energieerzeugung auf Landwirtschaftsbetrieben durch die effiziente Nutzung nachwachsender Rohstoffe und biogener Reststoffe in einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft für Biomasse" | Die wissenschaftliche Begleitung hat das Ziel, die Funktion, Leistung und Betriebssicherheit der Biogaserzeugung durch das Trocken-Nass-Simultan-Verfahren der Firma Loock Consultants am Standort der Agrargenossenschaft Pirow e.G. zu bewerten und den biologischen Verfahrensablauf zu optimieren. Hierbei bildet die nach dem Perkolationssystem arbeitende Verfahrensstufe "Trockenfermentation" den Schwerpunkt der wissenschaftlichen Begleitforschung. Hierzu ist eine intensive Erfassung von Prozessdaten in der Pilotanlage und die Durchführung von Gärversuchen erforderlich. Einen weiteren Schwerpunkt bildet die substratabhängige Ermittlung optimaler Perkolationszeiten und -intervalle, die sich auch aus der Qualität des Perkolats ableiten lassen. Die erfassten Daten bilden die Grundlage für die Bewertung der Leistungsfähigkeit der Verfahrensstufe "Trockenfermentation". Das TNS-Verfahren dient als Beispiellösung für eine Vereinfachung der Biogasproduktion durch Nutzung nachwachsender Rohstoffe für unterschiedliche Betriebsformen und -größen. | In derwissenschaftlichen Begleitung wurde die Funktion, Leistung und Betriebssicherheit der Biogaserzeugung durch das Trocken-Nass-Simultan-Verfahren der Firma Loock Consultants am Standort der Agrargenossenschaft Pirow e.G. bewertet und der biologische Verfahrensablauf optimiert. Hierbei bildete die nach dem Perkolationssystem arbeitende Verfahrensstufe "Trockenfermentation" den Schwerpunkt der wissenschaftlichen Begleitforschung. Hierzu wurden die Prozessdaten in der Pilotanlage intensiv erfasst und Gärversuche durchgeführt. Im Weiteren wurden die substratabhängigen optimalen Perkolationszeiten und -intervalle ermittelt. Die erfassten Daten bildeten schließlich die Grundlage für die Bewertung der Leistungsfähigkeit der Verfahrensstufe "Trockenfermentation". Das TNS-Verfahren dient als Beispiellösung für eine Vereinfachung der Biogasproduktion durch Nutzung nachwachsender Rohstoffe für unterschiedliche Betriebsformen und -größen. | Prof. Dr. habil. Bernd Linke Tel.: +49 3315699-110 blinke@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR |
| 01.04.2005 | 31.01.2009 | 22002505 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Vergleich von optimierten Anbausystemen für die landwirtschaftliche Produktion von Energiepflanzen unter den verschiedenen Standortbedingungen Deutschlands; Teilprojekt 3: Ökonomische Bewertung des Anbaus und der Nutzung von Energiepflanzen (ökonomische Begleitforschung) | Mit dem Ziel, der Landwirtschaft Entscheidungshilfen für den Anbau von Energiepflanzen zu geben, sollten im Rahmen des Verbundvorhabens für die sehr unterschiedlichen bodenklimatischen Standortbedingungen Deutschlands Energiepflanzenanbausysteme untersucht und nach ökonomischen und ökologischen Kriterien bewertet werden. Das Ziel der ökonomischen Begleitforschung war es, aufbauend auf pflanzenbaulichen Versuchsergebnissen, den Energiepflanzenanbau für die Biogasnutzung auf betrieblicher und regionaler Ebene ökonomisch zu bewerten. Die Arbeitsplanung sah vor, dass zunächst anhand der Versuchsergebnisse die Mengengerüste des Energiepflanzenanbaus allgemeingültig formuliert werden sollten. Anschließend werden ein Betriebsoptimierungsmodell und ein Regionalmodell (ProLand) entwickelt bzw. angepasst, um schließlich die Analyse der Wirtschaftlichkeit des Energiepflanzenanbaus auf betrieblicher und regionaler Ebene durchführen zu können. Durch die Forschungsergebnisse werden (i) Hinweise für einen optimierten Energiepflanzenanbau abgeleitet, (ii) gezeigt, welchen Beitrag der Energiepflanzenanbau für eine Erhöhung der Einkommen der Landwirte leistet, (iii) die betrieblichen und regionalen Einflussfaktoren analysiert und (iv) prognostiziert mit welchen Anbauumfängen des Energiepflanzenanbaus in Abhängigkeit von unterschiedlichen politischen Szenarien und klimatischen Veränderungen regional zu rechnen ist. | Die Biogasproduktion wird in Deutschland - politisch induziert - in den letzten Jahren massiv ausgebaut. Neben den erwünschten Zielen werden negative externe Effekte (z. B. Vereinheitlichung des Landschaftsbildes) diskutiert. Als Lösung für diesen Konflikt wird häufig gefordert, den Substratanbau vielfältiger zu gestalten. Ob und mit welchen Mehrkosten diese Forderung verbunden ist, ist bisher kaum bekannt. Das Ziel der ökonomischen Auswertungen besteht darin, aufbauend auf den empirischen Mengengerüsten der pflanzenbaulichen Versuche des EVA-Projektes, die Leistungen und Kosten unterschiedlicher Anbausysteme der Biogassubstratproduktion zu bestimmen und anhand der jeweiligen Leistungs-Kosten-Differenzen ("EVA"-Deckungsbeiträge) die jeweiligen ökonomischen Vorzüglichkeiten zu bestimmen. Die bisherigen Versuchsergebnisse erlauben erst die Bestimmung der mittleren Deckungsbeiträge von einzelnen Fruchtfolgegliedern unter weitgehender Ausklammerung von Fruchtfolgeeffekten. Ohne Berücksichtigung von synergistischen Effekten im Fermenter bzw. von positiven Ertragseffekten bei einer Verminderung des Silomaisanteils in der Fruchtfolge, ist Silomais in Hauptfruchtstellung die überlegene Kultur. Der Zusatz Hauptfruchtstellung soll verdeutlichen, dass auch mit einem Zweikulturnutzungssystem mit Silomais in Zweitfruchtstellung unter Berücksichtigung einer Vorkulturnutzung kein höherer Deckungsbeitrag erzielt werden kann. Im Vergleich zu alternativen Ackerkulturen ist Biogasmais sehr wettbewerbsfähig, so dass es - ohne Anpassung des EEG - zu einer Verdrängung des grandes cultures- Anbaues kommen wird. Grassilage von Dauergrünland stellt bei niedrigen Flächenkosten eine zusätzliche kostengünstige Biogassubstratquelle dar. Auf Grund der vielfach dokumentierten Synergieeffekte bei der Verwendung unterschiedlicher Biogassubstrate sollte aus betriebswirtschaftlicher Sicht dennoch nicht allein Silomais, sondern beispielsweise auch Getreide-GPS und/oder Grassilage angebaut werden. | Prof. Dr. Dr. h. c. Friedrich Kuhlmann Tel.: +49 641 99-37240 kuhlmann.lbl1@agrar.uni-giessen.de Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 09 - Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement - Institut für Betriebslehre der Agrar- und Ernährungswirtschaft Senckenbergstr. 3 35390 Gießen | X | FPNR |
| 01.10.2006 | 31.01.2008 | 22002506 | Versuchsanlage zur Effizienz-gesteigerten Erzeugung von Biogas mit biophysikalisch-stimulierten Mikroorganismen (MO) | 1.) Die Versuchsanlage BIOPTec-Resonanz dient zum Upscaling und Weiterentwicklung eines Verfahrens bis zur Feldtestreife, mit dem aus verschiedenen nachwachenden Rohstoffen (Energiepflanzen, Mischsilagen)möglichst reines Brenngas (CH4) produziert wird. Dazu werden inbes. biophysikalische Methoden eingesetzt.Ziele sind die mikrobielle, substratspezifische und verfahrenstechnische Optimierung.Im Mittelpunkt steht die Entwicklung eines Geräteprototyps zur Effizienzsteigerung und Optimierung der Biogasausbeute. Komponenten sind a) Magnetschwebungsgenerator (BMSR), b) Rezyklierungseinrichtung, c) Substratflusssteuerung (LMS) und· d) Steuergerät (SPS). 2.) Die Entwicklungsschwerpunke BMSR, Rezyklierung, LMS-Rhythmus und Energiepflanzeneinsatz ermöglichen jeweils eine Effizienzsteigerung bei der Biogasproduktion. Optimierungsmaßnahmen werden in aufeinander aufbauenden Schritten durchgeführt für: A) Laborversuchsanlage (3Ltr) und B) Technikumanlage (800Ltr-Fermenter). 3) Das o.g. Gerätemodul soll zusammen mit Kooperationspartner COWATEC nach Abschluss des Vorhabens angepasst werden (Upscaling) zum Einsatz in kommerziellen Biogasanlagen. Die Gründung einer Vermarktungsfirma ist vorbereitet. | Die Versuchsanlage BIOPTec-Resonanz diente zum Upscaling und Weiterentwicklung eines Verfahrens bis zur Feldtestreife, mit dem aus verschiedenen nachwachenden Rohstoffen (Energiepflanzen, Mischsilagen) möglichst reines Brenngas (CH4) produziert wird. Dazu wurden inbes. biophysikalische Methoden eingesetzt. Ziele waren die mikrobielle, substratspezifische und verfahrenstechnische Optimierung. Im Mittelpunkt standen die Entwicklung eines Geräteprototyps zur Effizienzsteigerung und Optimierung der Biogasausbeute. Komponenten sind a) Magnetschwebungsgenerator (BMSR), b) Rezyklierungseinrichtung, c) Substratflusssteuerung (LMS) und· d) Steuergerät (SPS). Die Entwicklungsschwerpunke BMSR, Rezyklierung, LMS-Rhythmus und Energiepflanzeneinsatz ermöglichen jeweils eine Effizienzsteigerung bei der Biogasproduktion. Optimierungsmaßnahmen wurden in aufeinander aufbauenden Schritten durchgeführt für: A) Laborversuchsanlage (3Ltr) und B) Technikumanlage (800Ltr-Fermenter). Das o.g. Gerätemodul wurde zusammen mit Kooperationspartner COWATEC nach Abschluss des Vorhabens in kommerziellen Biogasanlagen angepasst. | Dipl.Phys Jürgen Axmann Tel.: +49 040-72377847 ja@right-way.de Right-Way-Technologies GmbH & Co. KG Vorderdeich 7 21037 Hamburg | X | FPNR |
| 01.04.2007 | 31.12.2007 | 22002507 | Fats and Oils as Renewable Feedstock for the Chemical Industry - Akronym: Chemikalien | Internationale wissenschaftliche Diskussion und Gedankenaustausch der neuesten Ergebnisse auf dem Gebiet der chemischen Nutzung von Fetten und Ölen. Die wichtigsten Gruppen in Deutschland und Europa, die auf dem Gebiet "Fats and Oils as Renewable Feedstocks for the Chemical Industry" arbeiten, werden zur wissenschaftlichen Diskussion der neuesten Ergebnisse und der Möglichkeiten der Anwendung neuer, insbesondere katalytischer Reaktionen auf Öle und Fette zu dem internationalen Workshop an der Fachhochschule Oldenburg Ostfriesland Wilhelmshaven in Emden eingeladen. Der Workshop dient auch dazu, die Nachwuchsgruppe "Stoffliche Nutzung von Fetten und Ölen als nachwachsende Rohstoffe: Synthese von Zwischenprodukten der chemischen Industrie" als Zentrum der internationalen Diskussion zu diesem Thema zu etablieren. Die Nachwuchsgruppe an der FH OOW kann bei demWorkshop mit führenden Experten auf ihrem Forschungsgebiet bekannt werden, Kontakt aufnehmen und dies in ihrer weiteren Arbeit nutzen. Für die Community in Deutschland ist der Workshop eine gute Gelegenheit über neueste Entwicklungen zu diskutieren. | Die Tagung war außerordentlich gut organisiert. Es waren 16 Referenten und ca. 60 Teilnehmer aus verschiedenen Ländern anwesend. Schwerpunkte der Tagung waren die Präsentationen neuer Forschungsergebnisse zur chemischen Modifizierung von Pflanzenölen und den daraus resultierenden Nutzungsmöglichkeiten von Fetten und Ölen in technischen Anwendungen. Die chemischen Modifizierungen beinhalteten insbesondere Katalyseverfahren, Polymerisationsverfahren, Oxidationsverfahren sowie enzymatische und biotechnologische Reaktionen. Auf der Tagung wurden Wissenschaftler, die auf dem Gebiet der Nutzung von Fetten und Ölen als nachwachsende Rohstoffe für die Chemie arbeiten bzw. die auf Gebieten Experten sind, zu einem intensiven Gedankenaustausch zusammengeführt. Einen genauen Überblick über die verschiedenen Präsentationen kann aus den zusammengestellten Tagungsunterlagen (Vorträge und Posterbeiträge) entnommen werden. | Prof. Dr. Jürgen O. Metzger Tel.: +49 4417983718 metzger@abiosus.com abiosus Gemeinnütziger Verein zur Förderung der Forschung über nachwachsende Rohstoffe e.V. Bloherfelder Str. 239 26129 Oldenburg | X | FPNR |
| 01.05.2008 | 31.05.2009 | 22002508 | Vorhaben: 4th European Symposium on Plant Lipids | Die Tagungsserie der European Symposia of Plant Lipids bringt seit 2003 im zweijährigen Rhythmus ca. 100 -120 Wissenschaftler aus ganz Europa und darüber hinaus zusammen. Unter den Teilnehmer sind besonders viele Doktoranden, die während dieser Tagung häufig erstmalig ihre Ergebnisse vorstellen und mit erfahrenen Wissenschaftlern diskutieren können. Das Angebot richtet sich primär and die Hochschulen und Forschungsinstitute, aber auch die Industrie ist regelmäßig mit Rednern vertreten. Ziel der Veranstaltung ist der Austausch neuester Erkenntnisse auf höchstem internationalen wissenschaftlichen Niveau. Geplante Themen: Biosynthesis and Regulation of Lipid DerivativesFatty Acid ModificationMembrane Re-Modelling and Membrane Lipid TraffickingLipids in Signal TransductionOil Synthesis, Seed Size and Seed YieldTechnical Applications of LipidsGenetic Engineering of Plant Lipids as Nutritional and Industrial FeedstocksNew Methods and Technologies. Die Vorbereitung der Tagung ist eine von Euro Fed Lipid routinemäßig durc Einige Ergebnisse werden im European Journal of Lipid Science and Technology publiziert. Darüber hinaus wird ein Tagungsband mit Kurzfassungen im Eigenverlag produziert. | Prof. Dr. Ivo Feußner Tel.: +49 551 39-25743 ifeussn@gwdg.de European Federation for the Science and Technology of Lipids Varrentrappstr. 40-42 60486 Frankfurt am Main | X | FPNR | |
| 01.09.2011 | 31.03.2012 | 22002510 | Strohkraftwerk Gronau - Variantenvergleich zur Ermittlung der wirtschaftlichsten Verfahrenstechnik | Vorhabensziel: Variantenvergleich aller in Frage kommenden Verfahren zur energetischen Nutzung von Stroh zur Erzeugung von elektrischer Energie und thermischer bzw. Prozessenergie in technischer und kommerzieller Sicht zum zuverlässigen und wirtschaftlichen Betrieb des Strohkraftwerks unter Beachtung der Ascheverwertbarkeit als pflanzengängiger Dünger. Vorgehensweise entsprechend denm beigefügten Angebot der Fa. Wandschneider + Gutjahr vom 28.06.2011 | Volker Heppelmann Tel.: +49 5182-2617 vheppelmann@gmx.de GHE Landdienst-Logistik-GmbH Falkenstr. 14 31028 Gronau (Leine) | X | FPNR | |
| 01.10.2011 | 31.10.2014 | 22002511 | Verbundvorhaben: Züchtung schnellwachsender Baumarten der Gattungen Populus, Robinia und Salix für den Kurzumtrieb (FastWOOD II); Teilvorhaben 1: Evaluierung, Züchtung, genetische Charakterisierung sowie Leistungs-, Resistenz- und Anbauprüfung von Schwarz- und Balsampappeln und Weiden | Es besteht weiterhin hoher Bedarf an der Züchtung neuer Schwarz- und Balsampappelsorten sowie Weiden-Sorten, die optimal an die Verwendung als Energiepflanzen in Kurzumtriebsplantagen (KUP) angepasst sind. Aufbauend auf den Erfahrungen und Ergebnissen von FastWOOD I sollen einerseits die inter- und intraspezifischen Kreuzungen fortgeführt und ausbaut werden. Andererseits soll mit Hilfe von innovativen Methoden wie z.B. der Polyploidisierung und Generierung von Di-haploiden Plus-Linien die genetische Diversität und Sortenvielfalt erweitert werden. Die Charakterisierung der neuen Sorten wird weiterhin mittels bewährter Mikrosatelliten-Sets (erarbeitet in FastWOOD) zur Klonidentifizierung durchgeführt. Bearbeitete Arten: Schwarz- und Balsampappel, Weiden; Auswahl der Kreuzungspartner und Anpassung des Zuchtprogramms auf Basis der Evaluierung der bisherigen Kreuzungsserien; Durchführung weiterer Kreuzungsserien mit neuen heimischen Eltern und Material aus dem asiatischen und amerikanischen Raum; Erhaltung bestehender und Anlage neuer Sortenprüfungen; Prüfung von Klonen auf Eignung im Maxirotationsanbau; Anlage von Klonarchiven und Populetumen; Erzeugung polyploider Genotypen; Generierung von Di-haploiden Plus-Linien; Versuche zur Blühstimmulation jungen Pflanzenmaterials; Kontinuierliche genetische Charakterisierung des neu gezüchteten Materials; Prüfung der Resistenz gegen pilzliche Pathogene; Morphologische Charakterisierung; Erweiterung der Datenbank. | Dr. Alwin Janßen Tel.: +49 5541 7004 31 alwin.janssen@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt - Abt. C-Waldgenressourcen Professor-Oelkers-Str. 6 34346 Hann. Münden | FPNR | ||
| 01.07.2013 | 30.06.2016 | 22002512 | Verbundvorhaben: Züchtung und Anbau von Kaukasischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) - Von der Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff (TAKOWIND); Teilvorhaben 5: Vermehrung und Polyploidisierung | VorhabenzielZuchtarbeiten zur Entwicklung von kasachischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) als nachwachsender Industrierohstoff mit Mehrfachnutzung (Kautschuk , Inulin) sollen weitergeführt werden. Ziele des Vorhabens sind weitere Selektionsschritte im Pflanzenmaterial unter Nutzung unterstützender und beschleunigender Zuchtmethodik (Molekulare Marker, Biomarker, In vitro-Techniken, NMR-Analytik). Ferner soll Saatgut für weitere Vermehrungen gewonnen sowie Wurzeln zur Extraktion von Kautschuk und Inulin geerntet werden. Die Extrakte werden im Pilotmaßstab weiter bearbeitet. Rohstoffchargen sollen bereitgestellt und ihre technischen und physikochemischen Eigenschaften beurteilt werden. ArbeitsplanungIn spaltenden Taraxacum koksaghyz Populationen sollen genetische Analysen für agronomisch und metabolomisch relevante Merkmale durchgeführt werden. Isoprenoide und Inulin sollen NMR-analytisch erfasst werden. Selektierte Genotypen sollen in vitro vermehrt, z.T. polyploidisiert sowie in vitro beschleunigt zur Blüte gebracht werden. Sequenzen der Schlüsselgene relevanter Stoffwechselwege sollen als Selektionsmarker eingesetzt und weitere Marker zur Spezies-Indentifikation sowie zur markergestützten Rückkreuzung eingesetzt werden. Verschiedene Taraxacum-Arten und daraus hergestellte Bastarde sollen in ihren agronomischen Eigenschaften züchterisch verbessert und letztendlich als Industrierohstoff bereitgestellt werden. Saatgut und Wurzeln werden auf Praxisflächen erzeugt. | Dipl. Ing. agr. Kathrin Knafla Tel.: +49 2506 309-147 kathrin.knafla@hortilab.de hortilab – Labor für pflanzliche Gewebekultur Plinderheide 57 48291 Telgte | X | FPNR | |
| 01.01.2014 | 31.12.2016 | 22002513 | Wacker Oxidation von ungesättigten Fettsäuren und deren Folgechemie | Ziel des Projektes ist es zunächst die Wacker Oxidation von ungesättigten Fettsäurederivaten im Detail zu untersuchen um anschließend, mit Hilfe von drei unterschiedlichen Synthesestrategien, die diversen Möglichkeiten zu wertvollen Folgeprodukten aufzuzeigen. Demnach sollen Keto-Fettsäuren als bislang kaum untersuchte Plattformmoleküle der Oleochemie etabliert werden und anhand von drei ausgewählten Beispielen deren großes Anwendungspotential aufgezeigt werden um neue Anwendungsmöglichkeiten von heimischen nachwachsenden Rohstoffen im Nichtnahrungsmittelsektor zu demonstrieren. Nach erfolgreicher Synthese der Keto-Fettsäurederivate mittels Wacker Oxidation sollen diese als Ausgangsmaterialien zur Synthese von Polyolen über Transferhydrierung, zur Synthese von Dimerfettsäuren und zur Spaltung mittels Baeyer–Villiger Oxidation eingesetzt werden. Hierbei sind neue, teils katalytische, Syntheserouten zu entwickeln und zu optimieren. Produkte dieser Arbeiten sind unter anderem wertvolle neue Monomere,die auch polymerisiert werden sollen. Die so erhaltenen Monomere und Polymere werden vollständig chemisch charakterisiert; die Polymere werden auch auf Ihre grundlegenden Materialeigenschften hin untersucht. | Die Funktionalisierung heimischer Pflanzenöle und von den daraus gewonnenen Fettsäuremethylestern ermöglicht den Zugang zu neuen Basischemikalien und interessanten Vorläufern für die Polymersynthese. Im Vorhaben wurde hierfür die Wacker Oxidation als ein bewährtes katalytisches System herangezogen und für Anwendungen mit Pflanzenölen und deren Derivaten angepasst und optimiert, um einfach- und mehrfach-ungesättigte Fettsäurederivate unter Verwendung eines Katalysators (Palladiumsalz) in Gegenwart von Sauerstoff in entsprechende Keto-Fettsäuren zu überführen. Die klassische Variante der Wacker Oxidation stützt sich dabei auf ein Katalysatorsystem, das neben dem Palladiumkatalysator einen Co-Katalysator (Kupfersalz) benötigt, um die katalytisch aktive Spezies zu regenerieren. Das im Vorhaben entwickelte Verfahren stellt eine modifizierte und hinsichtlich der benötigten Metallkatalysatoren (kein Co-Katalysator) nachhaltigere Variante dar. Der Einsatz von Dimethylacetamid (DMAC) erlaubt eine Reaktionsführung ohne Liganden und verhindert die Bildung von Palladiumblack. Darüber hinaus ermöglicht das System eine Rückgewinnung des Katalysator-Lösungsmittelgemisches (DMAC/ Wasser) und eine einfache Produktabtrennung durch Extraktion mit n-Heptan oder Diethylether. Die Ergebnisse der Wacker Oxidation ungesättigter Fettsäurederivate bildeten die Grundlage für deren Folgechemie. Dazu wurden im Vorhaben keto-funktionalisierte Triglyceride zu entsprechenden Polyolen umgesetzt oder keto-Fettsäurederivate zur Synthese von Dimerfettsäuren eingesetzt. | Prof. Dr. Michael Meier Tel.: +49 721 608-48326 m.a.r.meier@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Fakultät für Chemie und Biowissenschaften - Institut für Organische Chemie Fritz-Haber-Weg 6 76131 Karlsruhe | FPNR | |
| 01.05.2014 | 31.07.2017 | 22002514 | ERA-WoodWisdom: Chemisches Design und Formung von Polysaccharid-basierten Biomaterialien (PShapes); Teilprojekt 2 | PShapes ist ein internationales Forschungsverbundprojekt, an dem fünf europäische, wissenschaftliche Partner und fünf Industriepartner beteiligt sind. Im Rahmen des Projektes wurden innovative Forschungsansätze auf den Gebieten Herstellung polysaccharidbasierter Nanopartikel und Beads sowie Anwendung der Materialien in "high value added"-Bereichen wie Immunoassays, Bioaffinitätschromatographie, Wundheilung und Zellengineering verfolgt. Damit sollte ein nachhaltiger Beitrag geschaffen werden, um die europäische Forstindustrie zu stärken und Investition in die Bioökonomie zu initiieren. Zweck des Projektes war es: (1) alternative Wertschöpfungsketten für polysaccharidbasierte Produkte zu schaffen (2) neuartige biobasierte Materialien mit multifunktionalem Charakter zu entwickeln (3) innovative Konzepte für die Wertschöpfung forstwirtschaftlicher Ressourcen in "high value added"- Bereichen zu kreieren Folgende wissenschaftliche und technologische Zielstellung wurden im Projekt verfolgt: (I) Entwicklung neuartiger und effizienter Methoden zu Herstellung hochfunktionaler Nanopartikel und Beads durch die Kombination von moderner Polysaccharidchemie, physikochemischer Verfahren und Verfahrenstechnik (II) Entwicklung von Methoden zur Anwendung polysaccharidbasierter Nanopartikel und Beads als Plattform von biomedizinischen und hochfunktionalen Materialien, Textilien und Verpackungen (III) Entwicklung von Methoden zur Anwendung funktionaler Polysaccharidpartikel in den Bereichen Wirkstofftransport und Fraktionierung in der Bioraffinerie (IV) Erarbeitung effizienter Technologien für die Herstellung innovativer Biomaterialien, Fraktionierung von Biomasse, Funktionalisierung von Polysacchariden und Steigerung der Wertschöpfung von Biomasserückständen zu neuen Produkten | Von den wissenschaftlichen Grundlagen bis hin zu ersten Produktentwicklungen (Demonstratoren) konnten im Rahmen des Vorbundprojektes von den Partnern innovative Konzepte auf folgenden Gebieten entwickelt werden: (i) Synthese neuartiger Polysaccharidderivate; (ii) Bildung hochfunktionaler Polysaccharidnanopartikel; (iii) Herstellung, Strukturdesign und Funktionalisierung von Polysaccharidbeads; (iv) Etablierung von "high value added" Anwendungen für Polysaccharidpartikel. Es ist gelungen, Europa als wichtigen Innovations- und Forschungsstandort in den Bereichen akademische und angewandte PS-Forschung nachhaltig zu stärken und einzelne, nationale Forschungsbemühungen stärker zu vernetzen. In den Arbeiten des deutschen Teilprojektes 2 wurden unter anderem neuartige, reaktive Polysaccharidderivate auf der Basis von Xylanen entwickelt, die als Intermediate für die modulare Synthese hochfunktionaler Biopolymer mit einem breiten Anwendungspotential nutzbar sind. Interessanterweise zeigen die hergestellte Xylanderivate ebenfalls eine stark ausgeprägte Tendenz zur Selbstanordnung und Bildung von Nanopartikeln mit einer besonders einheitlichen Größenverteilung und guten Langzeitlagerstabilität. Es wurden neuartige farbstofffunktionalisierte Polysaccharidnanopartikel entwickelt, die über reaktive Gruppen verfügen, die eine effiziente Kopplung mit Antikörpern ermöglichen. Die erhaltenen Konjugate wurden als Nanolabel in immunologischen Schnelltests genutzt und ermöglichten eine deutliche Steigerung der Sensitivität im Vergleich zu herkömmlichen Tests. Durch eine Kombination von moderner Polysaccharidchemie und Materialdesign wurden innovative Polysaccharidnanopartikel mit reaktiven Gruppen hergestellt, die direkt im wässrigen Medium mit Farbstoffen und Biomolekülen funktionalisiert werden können. Die Partikel sind von hohem Interesse für zukünftige Anwendungen in Bereichen wie selektiver Wirkstofftransport und in vivo Analytik. | Prof. Thomas Heinze Tel.: +49 3641 948-270 thomas.heinze@uni-jena.de Friedrich-Schiller-Universität Jena - Chemisch-Geowissenschaftliche Fakultät - Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie (IOMC) Humboldtstr. 10 07743 Jena | FPNR | |
| 01.12.2016 | 30.11.2017 | 22002516 | Machbarkeitsstudie zur Schweißbarkeit von neuartigen biobasierten Kunststoffen für Spritzgießanwendungen - Akronym: Bio-Welding | Heutige biobasierte Kunststoffe sind aufgrund von Materialentwicklungen und -optimierungen vermehrt in spritzgegossenen Serienanbauteilen u. a. in der Automobil , Elektro-, Sport und Schreibwarenindustrie zu finden. Im Zuge steigender Bauteilanforderungen stoßen lösbare Bauteilverbindungen oft an ihre mechanischen und konstruktiven Grenzen. Um diese steigenden Anforderungen in Zukunft dennoch zu erfüllen und das Potenzial der Materialien in weitaus größerem Umfang als bisher zu nutzen, wird das Beherrschen eines sicheren Fügeprozesses zum Verbinden von Bauteilkomponenten aus biobasierten Kunststoffen zwingend notwendig. Es existiert kein umfassendes Prozesswissen zum Schweißen neuartiger Biokunststoffe, die für Spritzgießanwendungen geeignet sind. Daher ist auch nicht bekannt, inwiefern die Wahl der Prozessparameter beim Spritzgießen einen Einfluss auf die Fügenahtqualität hat. Ziel der Machbarkeitsstudie ist die Schweißbarkeit neuartiger biobasierter Kunststoffe für Spritzgießanwendungen grundlegend zu untersuchen. Weiterhin sollen mögliche Einflüsse auf die Fügenahtqualität beim Ultraschallschweißen ermittelt werden, die aus einer Variation der Spritzgießparameter bei der Bauteilherstellung resultieren können. Für die Untersuchungen werden ausgewählte biobasierte Kunststoffe genutzt, die vielversprechende Materialeigenschaften zur Herstellung neuer Produkte aufweisen. Der Arbeitsplan umfasst zunächst eine rhelogische und kalorimetrische Materialcharaktersierung im Hinblick auf die mit hoher marktrelevanz ausgewählten Kunststoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe (PLA, CA und Bio-PA). Anschließend werden Schweißprüfkörper mit variierenden Spritzgießparametern hergestellt und mit dem Ultraschall-. bzw. Infrarotschweißverfahren gefügt. Um den Einfluss der Spritzgießparametervariationen auf die Schweißnaht zu untersuchen, erfolgt die Schweißnahtanalyse mittels Kurzzeitzugversuchen und Mikroskopie. Die Ergebnisse werden abschließend dokumentiert. | Dr.-Ing. Torben Fischer Tel.: +49 241 80-93823 oberingenieur@ikv.rwth-aachen.de Vereinigung zur Förderung des Instituts für Kunststoffverarbeitung in Industrie und Handwerk an der Rhein.-Westf. Technischen Hochschule Aachen Seffenter Weg 201 52074 Aachen | FPNR | ||
| 15.11.2018 | 31.05.2022 | 22002518 | Mein Wald, Dein Wald oder jedermanns Wald? Veränderung des Eigentumsverständnisses und ihre Bedeutung für das Verhalten von Sportlern und Erholungssuchenden in der Natur - Akronym: Waldeigentum | Wald als Erholungsort ist der zentrale Ort, an dem Menschen mit Forstwirtschaft konfrontiert werden. Für die von der Bundesregierung verfolgten forst- und ressourcenpolitischen Ziele ist es daher wichtig, Konflikten mit der Waldwirtschaft sowie zwischen den Erholungssuchenden vorzubeugen bzw. diese zu mindern. Das vorgeschlagene Projekt schafft empirische Grundlagen über das Waldeigentumsverständnis der Waldbesuchenden und erweitert damit die Wissensbasis über Waldnutzungskonflikte. Hierbei wird "Eigentum" nicht nur in juristischer Form, sondern insbesondere auch als psychologisches Konzept (Konzept des "Psychological Ownership") untersucht. Neben der Erweiterung der Wissensbasis über den Faktor der psychologischen Bindung von Waldbesuchenden gehören die Identifizierung gesellschaftlicher Ansprüche (insbesondere der Anspruch auf das Recht zur Nutzung) sowie der Wissenstransfer zwischen den verschiedenen Akteuren im Wald zu den Projektzielen. Zur Realisierung der Untersuchungsziele kommen neben einer breit angelegten Literaturstudie (Vorstudie) zwei Instrumente der qualitativen bzw. quantitativen Sozialforschung zum Einsatz. Als qualitative Methode sollen unter Einbezug der Bundesplattform "Wald- Sport, Erholung, Gesundheit" Gruppendiskussionen mit Akteuren aus den Bereichen Forstwirtschaft, Jagd, Naturschutz, Sport und Erholung die Erkenntnisse aus der Vorstudie hinterfragen und ergänzen. Gemeinsam mit der Vorstudie bilden diese die Grundlage für eine quantitative Online-Befragung, die der Überprüfung der Repräsentanz sowie der Ergänzung der Erkenntnisse dient. Die Förderung gegenseitigen Verständnisses der verschiedenen Akteure im Wald sowie die Stärkung des Bewusstseins der Waldbesuchenden für eine nachhaltige Waldbewirtschaftung gehören als Ziele des (auch neue Medien nutzenden) Wissenstransfers ebenso zu den Projektzielen, wie die über eine Integration der Erkenntnisse in Konfliktmanagementstrategien angestrebte Reduzierung von Nutzungskonflikten. | Dominik Menton-Enderlin Tel.: +49 761 - 4018-363 dominik.menton-enderlin@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | FPNR | |
| 01.10.1998 | 31.12.2002 | 22002598 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Methoden zur Kontrolle der Doldenerkrankungen des Arzneifenchels: Teilvorhaben 2: Nutzung natürlicher Resistenzen | Durch den in den letzten Jahren aufgetretenen Befall des Arzneifenchels (Foeniculum vulgare var. vulgare) mit pilzlichen Doldenerkrankungen kam es zu Ertragsdepressionen von 80 bis zu 100 %. Damit ist der Anbau von Arzneifenchel in Deutschland stark gefährdet, wenn es in absehbarer Zeit nicht gelingt, einerseits Accessionen zu entwickeln, die sich durch eine ausreichende Resistenz auszeichnen, und andererseits geeignete Pflanzenschutzmittel zu finden. Im Rahmen dieses Teilvorhabens sollen die Ursachen der Doldenvergilbung aufgeklärt werden, ein geeignetes Resistenzprüfverfahren entwickelt werden und dieses für die Evaluierung verschiedener Genotypen eingesetzt werden. | Seit Jahren wird der Arzneifenchelanbau in Deutschland durch Doldenerkrankungen, vor allem durch die Blatt- und Stängelanthraknose massiv gefährdet (Ertragsausfälle 80 - 100 %). Durch Züchtung von Sorten mit verbesserter Resistenz soll das Problem langfristig eingedämmt werden. Das Ziel des Vorhabens bestand in der Schaffung der notwendigen wissenschaftlichen Grundlagen. Als Hauptschaderreger wurde Mycospaerella anethi) identifiziert. Es gelang erstmalig, den extrem langsam wachsenden Pilz auf Agar zu kultivieren. Die visuelle Symptombonitur erwies sich aufgrund der unscheinbaren Anfangssymptome als sehr schwierig und ungenau. Zur exakteren Erfassung des Befalls wurden eine Scannermethode mit Bildauswertung und ein PTA-ELISA mit polyklonalen Antiseren entwickelt. Beide Methoden ergaben gut übereinstimmende Aussagen. Die untersuchten Sorten und Herkünfte aus der Genbank Gatersleben waren ausnahmslos anfällig. Zwischen den Sorten bestanden quantitative Befallsunterschiede, die bei hohem Infektionsdruck am deutlichsten ausgeprägt waren. Der Befallsgrad hing maßgeblich von der verfügbaren Blattmasse ab. Bei großer Blattmasse verzögerte sich das Übergreifen das von unten aufsteigenden Erregers auf die Dolden. Bei den betreffenden Sorten traten dadurch bedingt relativ geringere Samenverluste auf. Ein Nachteil dieser Sorten war jedoch ihre späte Abreife. Der Verseuchungsgrad der Samen mit M. anethi hatte keinen Einfluss auf die Keimrate und das Nachauflaufverhalten der Pflanzen, jedoch waren aus infiziertem Saatgut hervorgegangene Keimpflanzen häufig latent infiziert. Die systemische Ausbreitung des Erregers in der Pflanze vor Sichtbarwerden erster Symptome wurde detektiert. Zwischen dem Befall und der sogenannten Doldenvergilbung ließ sich kein ursächlicher Zusammenhang feststellen. Die methodischen Grundlagen für eine Selektion von Fenchelgenotypen auf Resistenz wurden gelegt, Resistenzdonoren konnten bisher nicht gefunden werden. | Dr. Jutta Gabler Tel.: +49 3473 879-198 Bundesanstalt für Züchtungsforschung an Kulturpflanzen (BAZ) - Institut für Resistenzforschung und Pathogendiagnostik (IRP) Erwin-Baur-Str. 27 06484 Quedlinburg | FPNR | |
| 01.12.2000 | 31.03.2004 | 22002600 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Basismaterial des Johanniskrautes (Hypericum perforatum L.) und seine Verwendung zur Merkmalsübertragung bei der Züchtung welketoleranter Sorten; Teilvorhaben 1: Resistenztests und Charakterisierung neuer Akzessionen | Die geringe züchterische Bearbeitung des Johanniskrauts sowie das Auftreten der Johanniskrautwelke gefährden sowohl die wirtschaftliche Basis des heimischen Johanniskrautanbaus als auch die Versorgung der deutschen phytopharmazeutischen Industrie mit qualitativ hochwertigen Rohstoffen. Im Rahmen des Verbundvorhabens soll daher ein züchterisches Grundwissen für Johanniskraut erarbeitet werden und es soll genetisches Material für die Züchtung von leistungsfähigen und welkeresistenten Johanniskrautsorten entwickelt werden. Im Teilvorhaben der BAZ werden Tests auf Resistenz und Sexualitätsgrad entwickelt, es erfolgt die Charakterisierung von neuen Akzessionen sowie die umfangreiche Sammlung und Auswertung aller im Verbund erstellten Daten. | Nach Abschluss des Teilprojektes stehen selektierte Linien ohne Schadsymptome der Welke, mit gesteigertem Hyperforin- und Hypericingehalt und obligat sexuelle Linien auf di- und tetraploider Basis) sowie das erarbeitete züchterische Know how den Forschungspartnern aus der Wirtschaft für die Sortenzüchtung zur Verfügung. | Dr. habil. F. Pank Tel.: +49 3946 47-587 f.pank@bafz.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an Gartenbaulichen Kulturen und Obst Erwin-Baur-Str. 27 06484 Quedlinburg | FPNR | |
| 01.03.2003 | 15.12.2003 | 22002602 | Fachtagung zum Thema "Biogas-Energieträger der Zukunft, 11./12. März 2003, Leipzig im Rahmen der Messe enertec/terratec | 1. Im Rahmen der enertec in Leipzig findet die Fachtagung "Biogas-Energieträger der Zukunft" statt, auf der insbesondere der Stand der Technik dargestellt und Perspektiven der Entwicklung aufgezeigt werden. Aufgrund des EEG Gesetzes wird eine große Nachfrage an Biogasanlagen am Markt beobachtet. Es gibt einen großen Bedarf an Fachinformationen von einer neutralen Stelle. "Was hat man in der Biogas-Technik erreicht? Wo geht die Entwicklung hin?" sind einige der Fragen, auf die die Tagung eine Antwort gibt. Dadurch werden die Nutzer über die Anwendungsmöglichkeiten von Biogasanlagen und der Wissenschaftler über die Probleme und Wünsche der Industrie informiert. 2. Auf einer Programmausschusssitzung wurden die Inhalte und Schwerpunkte der Tagung ausführlich diskutiert. Dieses Gremium besteht aus Experten aus Industrie und Forschung. Die empfohlenen Referenten wurden von den Mitgliedern der Programmausschusses und der VDI Geschäftsstelle kontaktiert. Der Inhalt der vorgesehenen Vorträge wurde mit den jeweiligen Referenten abgestimmt. 3. Probleme aufzeigen und Lösungsvorschläge unterbreiten mit dem Ziel der verstärkten Biogasnutzung. | Dr.-Ing. Günter-Ernst Hencke Tel.: +49 211 6214-416 hencke@vdi.de Verein Deutscher Ingenieure - Gesellschaft Energietechnik Graf-Recke-Str. 84 40239 Düsseldorf | FPNR | ||
| 01.05.2004 | 30.04.2005 | 22002604 | Marktpotentialstudie "Bioöl-Multi-Sensor" | 1. Vorhabenziel. Ermittelt werden sollen die Markt(einführungs)potentiale für einen neu entwickelten "BioÖl-Sensor", der in der Lage ist, kontinuierlich im Betrieb die Gebrauchsfähigkeit von "Bio-Hydraulikölen" zu überwachen. Es ist zu erwarten, dass durch seinen Einsatz gegenüber mineralölbasierten Flüssigkeiten höhere Standzeiten realisiert werden können und so das Akzeptanzhemmnis "höherer Mengenpreis" (teilweise) kompensiert werden kann. Geprüft werden soll auch, ob ein vergleichbarer Sensor für Getriebe- und ggf. Motorenöle am Markt auf Nachfrage stoßen würde. Gesamtziel des Projektes ist es, den Einsatzumfang biogener Schmier- und Verfahrensstoffe insgesamt zu erhöhen. 2. Arbeitsplanung. Auf der Basis der wissenschaftlich üblichen Vorbereitungen werden im Kern eine qualitative Expertenbefragung und, deren Ergebnisse verwertend, eine zahlenmäßig umfangreichere standardisierte Erhebung bei marktrelevanten Akteuren durchgeführt und ausgewertet. 3. Geplante Ergebnisverwertung. Die Ergebnisse werden in zwei Workshops sowie einem Zwischen- und einem Schlussbericht präsentiert. Letzterer enthält auch Empfehlungen zur Verwertung der Ergebnisse durch verschiedene Akteure. | Der BioÖl-Multi-Sensor misst im laufenden Betrieb mit Hilfe von vier Parametern (Viskosität, Temperatur, Feuchte und Dielektrizitätskonstante) den Ölzustand und kann damit Aussagen über Ölalterungs- und Maschinenzustand ermöglichen. Der gewünschte vermehrte Einsatz von biologisch schnell abbaubaren Hydraulikflüssigkeiten (in Folge "BioÖle") wird nach wie vor durch eine Reihe von Vorbehalten seitens der Anwender und Vertreiber verhindert. Ziel des Projektes war die Untersuchung des Einsatzes eines Multi-Sensors zur Erhöhung des Absatzes von BioÖlen mittels der Methode Objektinterview. Dem lag die Hypothese zu Grunde, dass die fluidspezifische mögliche längere Standzeit den höheren Preis des Biöls (teilweise) kompensieren könnte. Auf Basis der recherchierten theoretischen Grundlagen zur Thematik wurde eine in zwei Stufen angelegte Expertenbefragung durchgeführt. Begleitend wurden u.a. Sondererhebungen insbesondere zu den Hemmnissen bei der Markteinführung und -durchdringung und den Preisrelationen (konventionelle vs. Bio-Öle) durchgeführt. Gezielt wurden Anwender aus unterschiedlichen Bereichen zur Thematik befragt. Eine Überprüfung und Festigung der Ergebnisse erfolgte durch Telefonbefragungen bei Multiplikatoren. Die Ergebnisse der Untersuchung lassen sich wie folgt zusammenfassen: Vorbehalte in unterschiedlichen Ausprägungen und Inhalten auf Seiten der Anwender sind vorhanden, damit in Zusammenhang ist das Wissen über die technischen Vorteile von BioÖlen bei den Anwendern zu gering. Der Sensor stellt keinen Ersatz für die herkömmliche Laboranalyse dar, der Einsatz eines Sensors wird nur bei Freigabe seitens der Maschinenhersteller möglich sein. Der Sensor kann sein volles Potential in erster Linie nach Ablauf der Maschinengarantie und Vorgabe des Herstellers entwickeln, er dient dann der Standzeitverlängerung. In der Phase der Markteinführung von BioÖlen und des Multisensors sind als Multiplikatoren Serviceunternehmen als Ansprechpartner in Betracht zu ziehen. | Prof. Dr. Robert Tschiedel Tel.: +49 597 990-195 mail@tat-zentrum.de TaT Transferzentrum für angepasste Technologien GmbH Hovesaatstr. 6 48432 Rheine | X | FPNR |
| 15.03.2005 | 31.01.2009 | 22002605 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Vergleich von optimierten Anbausystemen für die landwirtschaftliche Produktion von Energiepflanzen unter den verschiedenen Standortbedingungen Deutschlands; Teilprojekt 4: Ermittlung des Einflusses von Pflanzenart und Silierung auf Substratqualität und Biogasausbeute | Mit dem Ziel, der Landwirtschaft Entscheidungshilfen für den Anbau von Energiepflanzen zu geben, sollten im Rahmen des in einer 2. Phase noch bis Ende 2011 laufenden Verbundvorhabens für die sehr unterschiedlichen bodenklimatischen Standortbedingungen Deutschlands Energiepflanzenanbausysteme untersucht und nach ökonomischen und ökologischen Kriterien bewertet werden. Ziel des vorliegenden Teilprojektes war es, im Rahmen definierter Anbau- und Fruchtfolgesysteme den Einfluss der Pflanzenart und der Silierung auf die Substratqualität und den Biogasertrag zu untersuchen. Hierzu sollten mittels Variation von Pflanzenart, Erntezeitpunkt, Häcksellänge, Siliermittel und Silierdauer die Auswirkungen auf die Substratqualität sowie Biogasausbeute und -qualität systematisch mittels Labor- und Praxisversuchen unter Anwendung etablierter Methoden untersucht werden. Die Veröffentlichung der Ergebnisse erfolgte sowohl im Rahmen des Verbundprojektes (z.B. FNR-Broschüre "Standortangepasste Anbausysteme für Energiepflanzen" als auch durch das ATB. | Ziel des Teilprojektes war es, im Rahmen definierter Anbau- und Fruchtfolgesysteme den Einfluss der Pflanzenart und der Silierung auf die Substratqualität und den Biogasertrag zu untersuchen. In Labor- und Praxisversuchen wurden mittels Variation der Einflussparameter Pflanzenart, Erntezeitpunkt, Häcksellänge, Siliermittel und Silierdauer die Auswirkungen auf die Substratqualität und auf Biogasausbeute und qualität systematisch geprüft. Aus der Gesamtbewertung der Ergebnisse lässt sich folgendes Fazit ziehen: Eine gute Silierbarkeit ist notwendige Voraussetzung für eine verlustarme Konservierung von Biogaspflanzen. Sie sollte angestrebt werden, um wertgebende Inhaltsstoffe über einen längeren Zeitraum zu bewahren und das Methanbildungspotenzial des Erntegutes zu erhalten. Eine Verbesserung der Silierbarkeit kann über optimierte Erntetermine bzw. siliertechnische Maßnahmen, wie z.B. Anwelken, Silierzusatz, erreicht werden. Für einen guten Silierverlauf und hohe Methanausbeuten empfehlen sich kurze Häcksellängen bei der Ernte. Bei sehr kurzer Längeneinstellung können erhöhte Kosten, bedingt durch z.B. erhöhten Dieselverbrauch, geringeren Durchsatz, z.T. nicht durch höhere Methanausbeuten kompensiert werden. Hohe Methanbildungspotenziale werden von Pflanzenarten mit geringen Lignin- und Cellulosegehalten zur Ernte erzielt. Neben Silierbarkeit und Methanbildungspotenzial entscheiden vor allem der erzielbare Flächenertrag sowie die Einordnung in Fruchtfolge und Anbausystem über die Nutzung einer Pflanzenart für die Biogasproduktion. | Dr. Monika Heiermann Tel.: +49 331 5699-217 mheiermann@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR |
| 01.05.2008 | 30.04.2009 | 22002608 | Bundeswettbewerb - Musterlösungen zukunftsfähiger Biogasanlagen | Ziel des Bundeswettbewerbs ist es, landwirtschaftliche Biogasanlagen auf ihre Effizienz hinsichtlich einer Vielzahl von Kriterien zu überprüfen. Es sollen Empfehlungen zur weiteren Verbesserung von Betriebsweisen, Verfahren, Technologien und der Anlageneffizienz abgeleitet werden. Beispielhafte Anlagen werden ausgewählt und prämiert. Die vorhandenen Prämierungskriterien werden überprüft und neu aufgestellt. Ausgewählte Anlagen der Betreiber, bzw. Anlagenplaner werden von der Prämierungskommission besichtigt und bewertet. Zur Eurotier im November 2008 werden beispielhafte Anlagen ausgezeichnet. Die Ergebnisse fließen in ein KTBL-Heft ein. Die prämierten Anlagen werden vorgestellt und Empfehlungen die zur weiteren Verbesserung der Anlageneffizienz, der Betriebsweisen, der Verfahren und der Technologien führen, dargestellt. | Dipl.-Ing Helmut Döhler Tel.: +49 6151 7001-187 h.doehler@ktbl.de Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL) Bartningstr. 49 64289 Darmstadt | X | FPNR | |
| 01.08.2010 | 31.07.2012 | 22002610 | Datensammlung Energiepflanzen - 2. überarbeitete Auflage | Die Anbauverfahren von Pflanzen zur energetischen Nutzung mit ihren Besonderheiten sollen im Vergleich zur Nahrungs- und Futtermittelproduktion zu beschrieben werden. Daten zur Kalkulation der Produktionsverfahren, Informationen zu den Anbau-, Ernte- und Nachernteverfahren sollen, mit dem Ziel der Optimierung des Energiepflanzenanbaus, der landwirtschaftlichen Praxis und Beratungsinstitutionen zur Verfügung gestellt werden. Aufbauend auf der ersten Auflage der Datensammlung Energiepflanzen wird zunächst der Überarbeitungsbedarf definiert, die inhaltlichen Ergänzungen werden strukturiert. Im zweiten Schritt werden die vorhandenen Verfahren überarbeitet, neue Verfahren und Fruchtfolgen werden beschrieben, sowie ergänzende Kapitel erarbeitet. Die neuen Verfahren und überarbeiteten Daten werden in die Datenbank implementiert. Abschließend erfolgt die Zusammenstellung der Verfahren aus der Datenbank, samt Prüfung, für den Satz der Datensammlung Energiepflanzen. Alle Arbeiten erfolgen in enger Abstimmung mit der Arbeitsgruppe. | Dipl.-Ing Helmut Döhler Tel.: +49 6151 7001-187 h.doehler@ktbl.de Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL) Bartningstr. 49 64289 Darmstadt | X | FPNR | |
| 01.10.2011 | 30.11.2014 | 22002611 | Verbundvorhaben: Züchtung schnellwachsender Baumarten der Gattungen Populus, Robinia und Salix für den Kurzumtrieb (FastWOOD II); Teilvorhaben 2: Züchtung und genetische Charakterisierung sowie Potentialabschätzung bei Weiß- und Zitter-Pappeln (Sektion Populus) sowie Robinie | Ziele des Teilprojektes sind die Selektion, Charakterisierung, Resistenzprüfung und Kreuzung sowie Anzucht von Vermehrungsgut für die notwendigen Prüfungen mit Pappeln (Sektion Populus). Für die Robinie werden Plusbäume und geeignete Bestände ausgelesen und ihre Eignung für Kurzumtrieb geprüft. Es soll geeignetes Ausgangsmaterial zur Bereitstellung von Vermehrungsgut zugelassen werden. (1) Anlage von Klonsammlungen mit bewährten Auslesebäumen und Kreuzungspartnern (Aufbau einer Zuchtpopulation), um bewährte Pappel-Kreuzungen auch in Zukunft zu ermöglichen und um ausgelesene Pappel- und Robinien-Klone zur vegetativen Vermehrung bereit stellen zu können; (2) Fortführung der Pappelkreuzungen unter Einbeziehung weiterer Kreuzungspartner zur Erweiterung des Sortiments als Grundlage und zur Sicherung des Züchtungsfortschritts; (3) Untersuchung zur Beurteilung der Resistenz von Pappeln der Sektion Populus; (4) Weiterentwicklung molekularer Marker für die Identifizierung, Charakterisierung und Bestimmung der Artzugehörigkeit von Pappelklonen; (5) Überprüfung der Toleranz von Pappelklonen und -nachkommenschaften gegenüber Insektenfraß; (6) Triploidenerzeugung zur Steigerung der Wachstumsleistung, Veränderung des Zellulosegehalts und der Fasereigenschaften bei Aspen sowie Verbesserung von Wachstum und Resistenz bzw. intermediären Eigenschaften bei intersektionellen Hybriden; (7) Selektion nachkommenschaftsgeprüfter Robinienbestände und –eltern als Grundlage für die Anlage einer Samenplantage; (8) Auswertung bestehender Klonprüfungen zur vorläufigen Zulassung von geprüften Pappel-Klonen verschiedener Sektionen. Im Rahmen des Verbundprojekts arbeitet der Partner mit den anderen Teilprojekten zusammen (Pflanzenaustausch, Laboruntersuchungen, Versuchsanlage). Im Ergebnis steht die Zulassung von Vermehrungsgut (Bereitstellung von Sorten) für die Vermehrung zur Erzeugung von Biomasse im Kurzumtrieb. | Dr. Mirko Liesebach Tel.: +49 4102 696-156 mirko.liesebach@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik Sieker Landstr. 2 22927 Großhansdorf | X | FPNR | |
| 28.04.2014 | 27.04.2017 | 22002614 | ERA-WoodWisdom: Prozesse für die Herstellung von Nanocellulose-Kompositen (PRONANOCELL); Teilprojekt 1 - Akronym: PRONANOCELL | Im Rahmen von PRONANOCELL sollen Leichtbau-Verbundwerkstoffe aus umweltfreundlichen Rohstoffen und neue Verfahren zu deren Herstellung für den Automotiv- und Bausektor entwickelt werden. Als Hauptkomponenten für die Herstellung dienen nanofibrillierte Cellulose (NFC) und Standardkunststoffe wie Polyolefine (PE, PP). Die Forschungsinhalte im Rahmen des PRONANOCELL Projektes beinhalten folgende Entwickungsziele: 1. Neuentwicklung und Optimierung von Verarbeitungstechnologien der im Projekt PRONANOCELL entwickelten NFC-Fasern: - Ein Verfahren zur Direktverarbeitung einer NFC-Pulpe und einem olymer in einem Extruder; - Ein Verfahren zur Konsolidierung von NFC, Holzfasern und Kunststoff in einem an die Papierherstellung angelehnten Prozess zur Herstellung von Halbzeugen als Ausgangswerkstoff zum Formpressen. 2. Entwicklung von optimierten Verarbeitungsbedingungen zur Erlangung von: - Gleichmäßiger Verteilung der NFC in der Matrix, - Anpassung der Rheologie, - Maximierung der mechanischen Eigenschaften, - Optimierung der Anhaftung zwischen NFC und der Matrix. Die Hauptaufgabe des Fraunhofer ICT liegt in der Verfahrensentwicklung, Prozessoptimierung und Werkstoffcharakterisierung sowie -validierung. Das Hauptziel des Fraunhofer ICT ist es, die Materialien durch neu entwickelte Prozesskonzepte in finale Bauteile zu überführen. Darüber hinaus sorgt das Fraunhofer ICT gemäß dem Verwertungsplanes für die Darstellung der Ergebnisse im Außenraum. | Im Rahmen des Projektes wurden neue Methoden zur Herstellung von PP-NFC-Granulate, sowie deren weitere Verarbeitung zu technischen Bauteilen über formgebende Verfahren wie dem Spritzgießen erfolgreich entwickelt. Wesentliche Ergebnisse des Projektes sind neben der Entwicklung neuer nanocellulosefaser-verstärkter Polymere auch die Überführung der Herstellprozesse vom Technikumsmaßstab in den Pilotmaßstab. Schrittweise wurde im Rahmen des Projektes die Komplexität der ausgewählten Demonstratorbauteile und damit der Anforderungsgrad an Material und Prozess kontinuierlich erhöht. Somit konnte erfolgreich demonstriert werden, dass sowohl einfache Geometrien wie beispielsweise ein Becher oder eine Handgelenkschiene, aber auch hochkomplexen Bauteile wie die Türinnenverkleidung eines Automobiles mit den im Projekt entwickelten und hergestellten PP-NFC Granulaten und Prozessen möglich ist. Nach zahlreichen Optimierungsstudien ist es gelungen mit dem Schaumpritzgießprozess (TSG) geschäumte Bauteile herzustellen, die eine 140% höhere Biegesteifigkeit im Vergleich zum kompakten Bauteil bei gleichem Bauteilgewicht aufweisen. | Kevin Moser Tel.: +49 721 4640-697 kevin.moser@ict.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | X | FPNR |
| 01.05.2019 | 31.07.2022 | 22002618 | Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung und Einsatz von Biostatika aus nachwachsenden Rohstoffen zur Stabilisierung wasserbasierter Fluide wie den Kühlschmierstoffen; Teilvorhaben 1: Untersuchungen von Biostatika aus nachwachsenden Rohstoffen - Akronym: Biostatic | Das Gesamtziel des Vorhabens war es, umfassend zu recherchieren, welche Biostatika oder Biozide in Deutschland in terrestrischen oder aquatischen Pflanzen bzw. in pflanzlichen Produktionsabfällen zu finden sind oder auch biotechnologisch aus diesen produziert werden können und wie sich ihre Verfügbarkeit darstellt. Die technische Einsatzfähigkeit und Wirksamkeit ausgewählter biostatischer Wirkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen wurde sowohl durch Formulierungsexperimente, tribologische und mikrobiologische Tests im Labor, als auch durch Praxistests in der Metallbearbeitung demonstriert und optimiert. Das IÖNC war an der Bearbeitung aller Arbeitspakete des Verbundprojektes beteiligt. Sie werden nachfolgend benannt: Recherche zur Identifizierung potentieller Biostatika aus Pflanzen sowie pflanzlichen Rückständen. Beschaffung, Testung und Konditionierung biostatisch wirksamer Stoffe und Mischungen. Evaluierung der Verfügbarkeit identifizierter Wirkstoffe. Formulierungsversuche mit wassergemischten und Emulsions-Kühlschmierstoffen und biostatische Hemmwirkung. Entwicklung von Verfahren zur Additivanalytik incl. der Biostatika und zur Verfolgung chemischer Veränderungen in den technischen Fluiden. Physikalisch-chemische und tribologische Eigenschaften der neuartigen Kühlschmierstoff-Formulierungen. Praxistest der neuartigen Kühlschmierstoff-Formulierungen. Umweltverträglichkeit, biologische Abbaubarkeit und Einsatzprognosen der biostatischen Wirkstoffe. Zudem war die Projektkoordination und Administration sowie das Organisieren der Projektdokumentation und die Publikation von Ergebnissen Aufgabe des IÖNCs. | Durch Recherchen wurden 7 Substanzklassen identifiziert, deren Vertreter aus einheimischen nachwachsenden Rohstoffen herstellbar sind und die sich potentiell als antimikrobielle Wirkstoffe in wasserbasierten Kühlschmierstoffen (KSS) einsetzen lassen. Auf Grundlage von Auswahlkriterien wurden 3 Substanzklassen, Alkohole, ätherische Öle und Sulfide mit insgesamt 37 Verbindungen weiteruntersucht. Für mehrwertige Alkohole und ätherische Öle wurden schließlich Konzentrationen abgeleitet, bei denen kein Mikrobenwachstum mehr feststellbar war. Diese lagen im Bereich von 5% bis 30% bzw. 0,25% bis 1%. Untersuchungen des verwendeten Mikrobioms wiesen darauf hin, dass die Verbindungen biostatisch und nicht biozid wirken. Recherchen ergaben, dass die mehrwertigen Alkohole u. a. aus Glycerin sowie aus Glucose und Hemicellulosen herstellbar sind. Terpene und Cumarine sind aus nachwachsenden Rohstoffen isolierbar oder herstellbar. Weitere Kriterien für den Einsatz der Substanzen in KSS sind deren chemische Stabilität im wässrigen Medium bei basischem pH-Wert und ihre Flüchtigkeit. Die Alkohole erfüllten diese Anforderungen problemlos, während insbesondere die Terpene durch Additivierung stabilisiert werden konnten. Für viele Untersuchungsaufgaben in der Fluidentwicklung waren Analysenmethoden erforderlich, die hierfür angepasst oder neu entwickelt wurden. So kamen Refraktometrie, Ionen-, Gelpermeations-, Hochdruckflüssigkeits- und Gaschromatographie sowie Massenspektrometrie zum Einsatz. Testformulierungen wurden tribologisch (Brugger Reibverschleiß) und physikalisch-chemisch (Korrosionsschutz, Schaumverhalten, Viskosität) im Labor untersucht. Es wurden Fluidoptimierungen durch Additivierung erreicht. Schließlich wurden KSS-Formulierungen für Maschinenversuche hergestellt und diese wurden analytisch und mikrobiologisch begleitet. Positive Aussagen zur biologischen Abbaubarkeit und zu Einsatzprognosen der biostatischen Wirkstoffe bzw. der neuartigen KSS konnten getroffen werden. | Dr. Hubertus Wichmann Tel.: +49 531 391-66855 hu.wichmann@tu-braunschweig.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 2 - Lebenswissenschaften - Institut für Ökologische und Nachhaltige Chemie Hagenring 30 38106 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.10.1998 | 31.12.2001 | 22002698 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Methoden zur Kontrolle der Doldenerkrankungen des Arzneifenchels: Teilvorhaben 3: Kontrolle akuter Doldenerkrankungen des Fenchels durch Nutzung natürlicher Resistenzen und Einsatz von Pflanzenschutzmitteln (Phase 2) | Durch den in den letzten Jahren aufgetretenen Befall des Arzneifenchels (Foeniculum vulgare var. vulgare) mit pilzlichen Doldenerkrankungen kam es zu Ertragsdepressionen von 80 bis zu 100 %. Damit ist der Anbau von Arzneifenchel in Deutschland stark gefährdet, wenn es in absehbarer Zeit nicht gelingt, einerseits Accessionen zu entwickeln, die sich durch eine ausreichende Resistenz auszeichnen, und andererseits geeignete Pflanzenschutzmittel zu finden. Im Rahmen der zweiten Phase dieses Verbundvorhabens sollen die Untersuchungen der biologischen Auswirkungen verschiedener Pflanzenschutzmittel auf die Schadorganismen weitergeführt und abschließend ausgewertet werden. | Das vorliegende Projekt befasste sich mit dem Einsatz ausgewählter Pflanzenschutzmittel (PSM) zur Bekämpfung von Mycosphaerella anethi an Bitterfenchel in Feldversuchen. Als Standorte dienten drei Versuchsanlagen in Hessen(Groß-Gerau), Rheinland-Pfalz (Vettelhofen) und Sachsen-Anhalt (Bernburg), als Fenchelsorte wurde aufgrund ihrer Anfälligkeit gegenüber Mycosphaerella anethi die Sorte "Magnafena" gewählt. Es erfolgte eine zweimalige Applikation des jeweiligen PSM. In Abhängigkeit vom Standort und der Jahreswitterung war ein sehr variabler Befall des Fenchels zu verzeichnen. So trat in Rheinland-Pfalz der Befall in allen Jahren erst sehr spät auf. An allen anderen Standorten waren häufig bereits im frühen Jugendstadium Symptome des Erstbefalls sichtbar. Die Entwicklung des Pilzes schritt dabei häufig so schnell voran, dass die Pflanzen im Spätsommer vollständig befallen waren. Aus den jeweiligen Versuchsergebnissen des Vorjahres ergab sich die Auswahl der PSM für die laufende Vegetationsperiode. Insgesamt war an allen drei Standorten eine positive Wirkung von Bardos und v.a. Folicur zu verzeichnen. Keines der Präparate bewirkte jedoch bei hohem Befallsdruck einen vollständigen Schutz gegen den Pilzbefall. Die Anwendungen von Bardos und Folicur bieten dem Landwirt jedoch die Möglichkeit, eine Befallsverzögerung und damit eine Ertragssteigerung zu erzielen. Es ist jedoch darauf zu achten, dass die Applikationen der Spritzmittel so zeitig erfolgen, dass die gesetzlich vorgeschriebenen Rückstandshöchstmengen nicht überschritten werden. | Beate Christian Tel.: +49 2642 9837-25 christian@bah.bonn.de Forschungsvereinigung der Arzneimittel-Hersteller e.V. (FAH) Kranzweiherweg 10 53489 Sinzig | FPNR | |
| 01.12.2000 | 31.03.2005 | 22002700 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Basismaterial des Johanniskrautes (Hypericum perforatum L.) und seine Verwendung zur Merkmalsübertragung bei der Züchtung welketoleranter Sorten; Teilvorhaben 2: Experimentalkreuzungen und Analyse der Inhaltsstoffe | Die geringe züchterische Bearbeitung des Johanniskrauts sowie das Auftreten der Johanniskrautwelke gefährden sowohl die wirtschaftliche Basis des heimischen Johanniskrautanbaus als auch die Versorgung der deutschen phytopharmazeutischen Industrie mit qualitativ hochwertigen Rohstoffen. Im Rahmen des Verbundvorhabens soll daher ein züchterisches Grundwissen für Johanniskraut erarbeitet werden und es soll genetisches Material für die Züchtung von leistungsfähigen und welkeresistenten Johanniskrautsorten entwickelt werden. Im Teilvorhaben der FAH werden erste Experimentalkreuzungen durchgeführt und die Nachkommenschaften werden charakterisiert. Weiterhin werden die gesamten Analysen der Inhaltsstoffe in diesem Teilvorhaben abgewickelt. | Eine Liste mit einer ausführlichen Charakterisierung von je 20 Elitepflanzen der leistungsfähigsten Linien der mit den Zuchtrichtungen: Hyperforin/Hypericin, Resistenz, obligat sexuell diploid und obligat sexuell tetraploid wurde Verbundpartner BAZ den Partnern aus der Wirtschaft übergeben. Das Saatgut steht den Forschungspartnern aus der Wirtschaft zur Verfügung. Im Ergebnis der Kreuzungen bei NLC entstanden zahlreiche Einzelpflanzennachkommenschaften, die potentielles Zuchtmaterial sind. | Dr. Elmar Kroth Tel.: +49 228 95745-39 kroth@bah-bonn.de Forschungsvereinigung der Arzneimittel-Hersteller e.V. (FAH) Kranzweiherweg 10 53489 Sinzig | FPNR | |
| 01.04.2005 | 31.01.2009 | 22002705 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Vergleich von optimierten Anbausystemen für die landwirtschaftliche Produktion von Energiepflanzen unter den verschiedenen Standortbedingungen Deutschlands; Teilprojekt 5: Einfluss von Zusatzbewässerung auf den Biogasertrag von Energiepflanzen | Mit dem Ziel, der Landwirtschaft Entscheidungshilfen für den Anbau von Energiepflanzen zu geben, sollten im Rahmen des Verbundvorhabens für die sehr unterschiedlichen bodenklimatischen Standortbedingungen Deutschlands Energiepflanzenanbausysteme untersucht und nach ökonomischen und ökologischen Kriterien bewertet werden. Ziel des vorliegenden Teilprojektes war es, die Beregnungswürdigkeit von verschiedenen Energiepflanzen und Anbausystemen zu ermitteln um darauf aufbauend ein effizientes landwirtschaftliches Beregnungsmanagement für die Rohstoffbereitstellung zu entwickeln. Durch Aufzeigen von Strategien zur Minderung witterungsbedingter Produktionsrisiken sollte bei den Landwirten eine umfassende Akzeptanz für den Energiepflanzenanbau erreicht werden. Zur Realisierung der Arbeitsziele wurden folgende Versuche durchgeführt: (a) Ermittlung der Biomasse- und Biogaserträge von Energiemais bei unterschiedlicher Wasserversorgung, (b) Einfluss der Wasserversorgung auf die Rohstoffqualität beim Anbau von Gemengen, (c) Möglichkeiten der Zusatzbewässerung zur Nutzung von zwei Kulturen pro Jahr durch Prüfung an drei klimatisch unterschiedlichen Standorten und (d) Ermittlung der Bewässerungswürdigkeit von für die energetische Nutzung in Betracht kommenden konventionellen und alternativen Kulturen. | Die ursprüngliche Annahme, wonach Maissorten mit einer großen Transpirationsfläche unter Trockenheit eine besonders starke Ertragsdepression zeigen, wurde nicht bestätigt. Vielmehr erbrachte im Trockenjahr 2006 die massereiche und spätreife Sorte Mikado sowohl bei extensiver als auch bei intensiver Bewässerung den höchsten Trockenmasseertrag. Beim Mischfruchtanbau von Mais/Sonnenblume und Mais/Sorghum (b. x b.) hatte selbst ein stark unterschiedliches Wasserangebot nur geringfügige Veränderungen bei den Methanausbeuten zur Folge. Da bei der Zweikultur-Nutzung die Winterbodenfeuchte durch die Erstfrüchte stark beansprucht wird, sind die Startbedingungen für die Zweitfrüchte oft weniger günstig als beim Hauptfruchtanbau. Sowohl die Wasserbedürftigkeit als auch die Bewässerungswürdigkeit sind deshalb bei der Zweikultur-Nutzung größer als beim Hauptfruchtanbau. Für die Höhe der relativen prozentualen Ertragssteigerungen der untersuchten Energiepflanzenarten ergab sich folgende Reihenfolge: Topinambur und Sonnenblume > Futterrübe und Mais > Sorghum (b. x b.) > Sorghum (b. x s.). Durch intensive Bewässerung sind Mehrerträge von durchschnittlich etwa 30 % erreichbar, wobei die Entscheidung zur Bewässerung von Energiepflanzen vor dem Hintergrund erheblicher jahres- und kulturartbedingter Unterschiede gefällt werden muss. Die ökonomische Einordnung der Beregnung wurde in Teilvorhaben 3 betrachtet. Danach ist es durchaus möglich, die Beregnung rentabel zu gestallten, selbst dann, wenn bislang im Betrieb keine Beregnungstechnik zur Verfügung stand, d.h. investiert werden muss. Detaillierte Ergebnisse werden in der FNR-Broschüre "Standortangepasste Anbausysteme für Energiepflanzen" dargestellt. | Dr. Siegfried Schittenhelm Tel.: +49 531 596-2318 siegfried.schittenhelm@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde Bundesallee 58 38116 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.10.2006 | 30.09.2007 | 22002706 | Wood plastic compounds für die Verarbeitung im Rotations-Sinterverfahren (WPC-RoSi) | Das beantragte Projekt dient dazu, die Voraussetzungen für eine industrielle Einführung von WPC im Rotationsguss zu schaffen. Auf Basis dieses Projektes könnten erstmals gezielte Entwicklungen zum Einsatz von WPC im Rotationsguss auf industrieller Ebene angestoßen werden. Das Vorhaben zielt auf den Einsatz von Holzpartikeln als teilweisen Ersatz von Polymeren in Rotationsgussprodukten. Ziel des Projektes ist die Erarbeitung von Grundwissen zum Einfluss von: geeigneter Materialzusammensetzung, Technologie und Prozessführung der Vormischung, Prozessführung im Rotationsguss im Hinblick auf Prozessfähigkeit und Qualität von WPC - Rotationsprodukten. Damit werden in grobem Raster Prozessfenster darstellbar, deren Kenntnis eine für gezielte Entwicklungen im Hinblick auf konkrete Anforderungen (Steifigkeit, Farbe, Oberflächenqualität, Wandstärke, Porosität, Dichte, etc.) unentbehrliche Grundlage darstellt. | Prof. Dr.-Ing. Harald Hansmann Tel.: +49 3841 758-2393 h.hansmann@ipt-wismar.de Institut für Polymer- und Produktionstechnologien e.V. Alter Holzhafen 19 23966 Wismar | FPNR | ||
| 01.07.2008 | 30.11.2010 | 22002708 | Verbundvorhaben: Bioethanolverfahren mit thermischer Tresternutzung - Teilvorhaben 2: Praxiserprobung und Optimierung | Mittels Anwendung innovativer Zerkleinerungsverfahren mit speziell ausgelegten Walzenstühlen soll das für die Bioalkoholproduktion bestimmte Getreide so zerkleinert werden, dass der strukturierte Teil der Schlempe auf einfache Weise separiert u. getrocknet werden kann. Er wird dann zur Energieerzeugung in der Brennerei oder als verkaufsfähige Pellets in Feuerungsanlagen eingesetzt . Die Parameter der Zerkleinerung sind in Kombination mit dem Brennprozess so zu optimieren, dass maximale Alkoholausbeute und rechtskonforme Emissions-/Heizeigenschaften der Pellets erreicht werden. Verwertbarkeit strukturierter Schlempe in Biogasanlage ist zu prüfen. Die für die typischen Getreidearten optimalen Zerkleinerungsparameter werden vom Projektpartner ILU ermittelt und beim Antragsteller direkt zum Umbau der Brennerei eingesetzt und dort beim Einfahren großtechnisch optimiert. Das erarbeitete Anlagen- und Verfahrens-KnowHow beim Umbau der Brennerei dient als Praxisprüfung der These für autark abeitsfähige Brennereien. Das Brennerei-Modell soll in Großbeuthen nachgenutzt werden und ist dann exportfähig. Die Brennerei soll als Konsultationszentrum der Vermittlung der Erkenntnisse dienen. | Stephan Icking Tel.: +49 02862 2229 Görlitzer Kornbrennerei u. Spiritusfabrik Bernhard Icking KG Overhagen 5 46325 Borken | X | FPNR | |
| 01.10.2011 | 31.10.2014 | 22002711 | Verbundvorhaben: Züchtung schnellwachsender Baumarten der Gattungen Populus, Robinia und Salix für den Kurzumtrieb (FastWOOD II); Teilvorhaben 3: Evaluierung, Züchtung und Charakterisierung von Pappeln der Sektion Leuce sowie Prüfung von Klonen auf abiotische Resistenz | Aufbauend auf den Ergebnissen des Projekts "Fastwood" Teilvorhaben 3 (FKZ 22011207) soll die Entwicklung und Bereitstellung von geprüften, in ihrer Leistungsfähigkeit und Widerstandskraft verbesserten Klonen, Klonmischungen und Nachkommenschaften der Gattung Populus fortgesetzt werden. Damit werden die Voraussetzungen für den großflächigen, betriebssicheren und wirtschaftlichen Anbau von Pappeln zur Produktion von Biomasse im Kurzumtrieb geschaffen bzw. verbessert. Dies entspricht dem Förderschwerpunkt "Aktuelle Züchtungsstrategien im Bereich der nachwachsenden Rohstoffe". Als Basis für eine spätere Sortenzulassung wird eine möglichst große Anzahl von gutwüchsigen Nachkommenschaften der Sektion Leuce erzeugt. Dazu erfolgt die Kreuzung von geeigneten Elternbäumen in neuen Kombinationen. Die Evaluierung von Altflächen wird mit dem Ziel der Identifikation weiterer potentieller Kreuzungspartner fortgesetzt und abgeschlossen. In Zusammenarbeit mit Projektpartnern werden Sortenprüfversuche mit dem neugezüchteten Material angelegt und kontinuierlich ausgewertet. Parallel dazu erfolgt eine systematische Prüfung des Materials auf Resistenz gegenüber den abiotischen Faktoren Trockenheit und Frost mit Hilfe von Laboruntersuchungen und Feldaufnahmen. Zur dauerhaften Sicherung des erzeugten Materials sowie als Referenz für zukünftige Versuche ist die Anlage eines in-vitro Archivs für besonders herausragende Klone vorgesehen. | Dr. Heino Wolf Tel.: +49 3501 542-220 heino.wolf@smul.sachsen.de Staatsbetrieb Sachsenforst - Kompetenzzentrum Wald und Forstwirtschaft - Referat Forstgenetik / Forstpflanzenzüchtung Bonnewitzer Str. 34 01796 Pirna | FPNR | ||
| 01.08.2012 | 31.01.2016 | 22002712 | Modellgestützte Analyse der Auswirkungen der national und international steigenden Nachfrage nach Biomasse auf die Agrarmärkte Deutschlands | Im Rahmen des Projektes sollen mit Hilfe modellbasierter Analysen die Zusammenhänge und Auswirkungen der zunehmenden Nachfrage nach Biomasse aus den Bereichen Ernährung, chemische Industrie und Bioenergie erfasst und Nachfrageänderungen unter verschiedenen wirtschaftlichen und politischen Rahmenbedingungen untersucht werden. Hierbei soll über den Agrarsektor hinaus, die Wertschöpfung der einzelnen Verwendungsmöglichkeiten betrachtet und eine volkswirtschaftliche Bewertung der verschiedenen Verwendungspfade gegeben werden. Weiterhin gehen Nachfrageänderungen nach Biomasse vor dem Hintergrund der Entwicklungen auf den Weltagrarmärkten in die Analyse ein. Es werden 3 Modelle entwickelt: Erstellung eines Technologiemodells zur Abbildung und Modellierung ökonomisch und technologisch relevanter Verfahren der stofflichen und energetischen Biomassenutzung. Entwicklung eines detaillierten, für Deutschland, sektoral disaggregierten allgemeinen Gleichgewichtsmodells, mit Hilfe dessen erstmalig die Produktion von Biomasse und deren Verwendung sowohl für Futter- und Nahrungsmittelzwecke, als auch die energetische und die stoffliche Verwendung und deren Interaktionen im Zusammenspiel mit dem Rest der Volkswirtschaft abgebildet werden. Entwicklung eines globalen allgemeinen Gleichgewichtsmodells, um auch internationale Wechselwirkungen verschiedener Angebots- und Nachfragekonstellationen berücksichtigen zu können. Hierfür wird das deutsche Modell an dieses Modell gekoppelt. Als Ergebnis soll ein Analyserahmen geschaffen werden, mit dem die Biomasseerzeugung des deutschen Agrarsektors unter Berücksichtigung der gesamten Volkswirtschaft sowie unter Einbeziehung der globalen Agrarmärkte untersucht und bewertet werden kann. Die Modelle werden in der Lage sein, verschiedene agrar-, handels- und förderpolitische Szenarien zu simulieren. Es soll ein flexibles und kurzfristig mobilisierbares Werkzeug für die wissenschaftliche Politikberatung zur Verfügung gestellt werden. | Im Rahmen des Projektes wurde das allgemeine Gleichgewichtsmodell STAGE_DEU für Deutschland entwickelt. Auf Grundlage von STAGE_DEU können modellbasierte Analysen über Zusammenhänge und Auswirkungen der zunehmenden Nachfrage nach Biomasse im Agrarsektor erfasst und Nachfrageänderungen unter verschiedenen wirtschaftlichen und politischen Rahmenbedingungen untersucht werden. STAGE_DEU basiert auf einer detaillierten Social Accounting Matrix (SAM) für Deutschland. Diese wurde im Rahmen dieses Projektes auf Basis von Aufkommens- und Verwendungstabellen aufgebaut und erweitert. Die Erweiterung umfasst die Disaggregation des Agrar- und Ernährungssektors sowie der Energiesektors aber auch der Haushalte, Steuern und Produktionsfaktoren. Erste Modellrechnungen haben gezeigt, dass mit STAGE_DEU komplexe intra- und intersektorale Zusammenhänge der Volkswirtschaft abgebildet werden können. Der Anstieg der Nachfrage nach Biomasse führt aufgrund veränderter Preise und Mengen für Vorleistungen und Produktionsfaktoren zu Rückwirkungen auf die gesamte Volkswirtschaft. Es wurde deutlich, dass eine Zunahme der Nachfrage nach Biomasse, je nach deren Verwendung, zu sehr unterschiedlichen Reaktionen hinsichtlich der Produktion, Preisentwicklung bzw. der Veränderung des Außenhandels im Agrarsektor führt. Das Modell STAGE_DEU und dessen Datenbasis bieten erstmals die Möglichkeit eine simultane Betrachtung aller deutschen Wirtschaftssektoren vorzunehmen und gleichzeitig die verschiedenen Wechselwirkungen zwischen den Akteuren der Volkswirtschaft abzubilden und zu analysieren. Mit STAGE_DEU steht ein flexibles und kurzfristig mobilisierbares Werkzeug für die wissenschaftliche Politikberatung zur Verfügung. | Dr. Martin Banse Tel.: +49 531 596 5301 martin.banse@vti.bund.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Marktanalyse Bundesallee 63 38116 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.09.2014 | 31.08.2017 | 22002713 | Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von Florfliegenseide für neue Materialien | Das Vorhaben behandelt die Realisierung einer biotechnologischen Produktion des rekombinanten Seidenproteins der Florfliege, sowie die Übertragung des generierten Herstellungsprozesses in erste Scale-Up-Versuche (1000 L). Das über dieses Projekt bereitgestellte neuartige Biopolymer soll unter ökologischen Aspekten für die Entwicklung spezieller Seidenmaterialien in technischen Produkten Verwendung finden. Das angestrebte Projekt gliedert sich in drei voneinander abhängige Bereiche. Eine primäre Stammoptimierung wird einen geeigneten Produktionsorganismus für die biotechnologische Herstellung von Seidenprotein (Florfliege) (=Seidenrohmaterial: Modellprotein: flor2) hervorbringen. Für den vom Projektpartner AMSilk bereitgestellten Produktionsstamm, wird anschließend am Fraunhofer IAP eine Prozessentwicklung im Bereich der Fermentation und Proteinaufarbeitung stattfinden. Im Zuge dieses Projektes wird bei ausreichender Prozesstabilität dieses Verfahren von der AMSilk GmbH in den 1000-Liter Maßstab (Scale Up) überführt. Das durch diese Arbeiten bereitgestellte Seidenrohmaterial wird innerhalb des dritten Arbeitsbereiches soweit charakterisiert, das erste Verarbeitungsversuche durchgeführt werden können, um Materialien, basierend auf Florfliegenseide, herzustellen und auf ihre mechanischen Eigenschaften hin zu analysieren. | Dipl.-Ing. Martin Schmidt Tel.: +49 331 568-1611 martin.schmidt@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR | |
| 28.04.2014 | 27.04.2017 | 22002714 | ERA-WoodWisdom: Prozesse für die Herstellung von Nanocellulose-Kompositen (PRONANOCELL); Teilprojekt 2 - Akronym: Pronanocell | Im Rahmen von PRONANOCELL sollen Leichtbau-Verbundwerkstoffe aus umweltfreundlichen Rohstoffen und neue Verfahren zu deren Herstellung für den Automotiv- und Bausektor entwickelt werden. Als Hauptkomponenten für die Herstellung dienen nanofibrillierte Cellulose (NFC) und Standardkunststoffe wie Polyolefine (PE, PP). Die Forschungsinhalte im Rahmen des PRONANOCELL Projektes beinhalten folgende Entwickungsziele: 1. Entwicklung eines Compoundsystemes basierend auf den in PRONANOCELL entwickelten NFC-Fasern, funktionalen Additven und Standardkunststoffen. 2. Entwicklung und Implementierung von Upscaling Prozessen unter Berücksichtigung folgender Zielanforderungen: • Gleichmäßige Verteilung der NFC in der Matrix • Maximierung der mechanischen Eigenschaften • Optimierung der Anhaftung zwischen NFC und der Matrix Die Arbeit von A. Schulman im Rahmen des PRONANOCELL Projektes unterteilt sich in zwei Aufgaben. Aufbauend auf dem vom Fraunhofer ICT entwickelten Verfahren zur Einarbeitung der NFC in die Polymermatrix wird A.Schulman die Entwicklung des Compound durchführen. Die Anforderung an die Eigenschaften des Compounds wird hierzu vorab in einem Pflichtenheft definiert. Im zweiten Schritt erfolgt die Skalierung auf Produktionsanlagen. Das Hauptziel hierbei ist es das Compound zu einem verkaufsfähigen Produkt zu entwickeln. | Im Rahmen des Projektes wurden neue Methoden zur Herstellung von PP-NFC-Granulate, sowie deren weitere Verarbeitung zu technischen Bauteilen über formgebende Verfahren wie dem Spritzgießen erfolgreich entwickelt. Wesentliche Ergebnisse des Projektes sind neben der Entwicklung neuer nanocellulosefaser-verstärkter Polymere auch die Überführung der Herstellprozesse vom Technikumsmaßstab in den Pilotmaßstab. Schrittweise wurde im Rahmen des Projektes die Komplexität der ausgewählten Demonstratorbauteile und damit der Anforderungsgrad an Material und Prozess kontinuierlich erhöht. Somit konnte erfolgreich demonstriert werden, dass sowohl einfache Geometrien wie beispielsweise ein Becher oder eine Handgelenkschiene, aber auch hochkomplexen Bauteile wie die Türinnenverkleidung eines Automobiles mit den im Projekt entwickelten und hergestellten PP-NFC Granulaten und Prozessen möglich ist. Nach zahlreichen Optimierungsstudien ist es gelungen mit dem Schaumpritzgießprozess (TSG) geschäumte Bauteile herzustellen, die eine 140% höhere Biegesteifigkeit im Vergleich zum kompakten Bauteil bei gleichem Bauteilgewicht aufweisen. | Dr. Oliver Neuß Tel.: +49 2273 561-315 oliver.neuss@aschulman.com A. Schulman GmbH Hüttenstr. 130-138 50170 Kerpen | X | FPNR |
| 01.07.2017 | 31.03.2021 | 22002717 | Verbundvorhaben: Mikrostrukturmodellierung zur Optimierung holzfaserbasierter Wärmedämmstoffe; Teilvorhaben 2: Bildanalyse, Geometriemodellierung und Simulation - Akronym: Low-Lambda | Ziel ist die grundständige Untersuchung der Abhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit holzfaserbasierter Dämmstoffe von der Mikrostruktur des Materials. Auf eine zu erstellende morphologische Modellierung auf Basis von µCT werden zu entwickelnde Algorithmen zur Modellierung der Wärmeübertragung angewandt, die neben der Wärmeleitung durch den Feststoffanteil auch Strahlung und Konvektion berücksichtigen. Die Modelle werden an einer breiten Materialvariation validiert. Mit Methoden des virtuellen Materialdesigns werden Potentiale zur Minimierung der Wärmeleitfähigkeit detektiert. Durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit wird die Aufklärung der Zusammenhänge zwischen Produktionsparametern, Fasermorphologie, Struktureigenschaften des Materials und daraus resultierenden Wärmeleitfähigkeit erwartet. Die Forschungsergebnisse sind für die Weiterentwicklung von Holzfaserdämmstoffen essentiell, um derzeit bestehende Nachteile gegenüber mineralischen und petrochemisch basierten Produkten, insbes. in der Wärmeleitfähigkeit, zu überwinden. AP3: Mikro-CT Bildgebung u. morphologische Charakterisierung der Faser- und Plattenvarianten AP4: Entwicklung von Wärmeleitfähigkeitsmodellen für Holzfasermaterialien unter Berücksichtigung von Faser-Faser-Kontaktstellen und Wärmestrahlung AP5: Entwicklung stochastischer Geometriemodelle für Holzfasersysteme unter Berücksichtigung von Hohlfasern und Porenraummorphologie AP 6: Bewertung des Einflusses der Produktionsbedingungen auf die Werkstoffstrukturen, Erste Validierung der Modellierung AP9: µCT Bildgebung ausgewählter Faser- und Plattenmaterialien sowie Modellierung der Wärmeleitfähigkeit und mech. Festigkeit AP10: Abgleich zw. gemessenen und gerechneten Eigenschaften zur Validierung des Modells AP11: Virtuelles Materialdesign (Optimierung der Wärmeleitfähigkeit bei gebrauchstauglichen Festigkeiten) AP13: Messung der Wärmeleitfähigkeit u. mech. Eigenschaften, µCT Bildgebung ausgewählter Varianten AP15: Dokumentation und Berichterstattung | Dr. Heiko Andrä Tel.: +49 631 31600-4470 heiko.andrae@itwm.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik (ITWM) Fraunhofer-Platz 1 67663 Kaiserslautern | X | FPNR | |
| 01.05.1992 | 31.12.1996 | 22002762M | Anbau von Miscanthus in Wasserschutzgebieten (Modellvorhaben/Niedersachsen) | Das Modellvorhaben untersucht den Anbau von Miscanthus als nachwachsender Rohstoff unter Gesichtspunkten des Wasserschutzes in Trinkwassergewinnungsgebieten. In vielen niedersächsischen Wassereinzugsgebieten stellt sich seit längerer Zeit die schwerwiegende Problematik der Nitratbelastung des Grundwassers. In Gebieten mit intensiver landwirtschaftlicher Nutzung haben die Nitratwerte z. T. besorgniserregende Werte erreicht. Um die zukünftige Versorgung mit reinem Trinkwasser zu sichern, sind vom Zuwendungsempfänger auf aufgekauften Flächen zahlreiche Flächenstillegungen vorgesehen. Um aber gleichzeitig eine wirtschaftliche Flächennutzung für die Landwirtschaft gewährleisten zu können, ist es sinnvoll, Pflanzen anzubauen, die extensiv - ohne Einsatz von Pflanzenschutzmitteln und unter Vermeidung jedes weiteren Stickstoffeintrages in das Grundwasser - erzeugt werden können. Durch den extensiven Anbau von nachwachsenden Rohstoffen, speziell Miscanthus sinensis giganteus (Chinaschilf), können Lösungswege aufgezeigt werden. Das Evaluieren von Anbauparametern bei Miscanthus, insbesondere im Hinblick auf die Nährstoffbilanz bei weitestgehendem Verzicht auf Pflanzenschutz sowie der Einsatz von Mykorrhiza beimpften Pflanzen soll zur Reduktion der Grundwasserbelastung führen. | H. Sütering Tel.: +49 4401 16214 Oldenburgisch-Ostfriesischer Wasserverband (OOWV) Georgstr. 4 26919 Brake (Unterweser) | FPNR | ||
| 01.11.1998 | 24.10.2000 | 22002798 | Stärke-Tannin-Leime für Spanplatten | In Zusammenarbeit mit der Uni Göttingen sollen die Ergebnisse des Vorhabens 10334 A unter industriellen Bedingungen getestet werden. Im Projekt 10334 A konnten Stärke-Tannin-Formaldehyd-Leime entwickelt werden, die sich für die Verleimung von Spanplatten im Labormaßstab als geeignet erwiesen. Es wurden Spanplatten erzeugt, deren Qualität den Anforderungen an die DIN-Norm 68 763 genügt. Für die geplante Maßstabsübertragung sind sowohl Laborarbeiten als auch Versuche auf der Großanlage bei Schlingmann erforderlich, um die Konfektionierung des Bindemittels zu optimieren und die bisherigen Ergebnisse unter Produktionsbedingungen zu überprüfen und anzupassen. Schwerpunkt werden verfahrenstechnische Aufgabenstellungen (Herstellung des Leims und Auftrag auf den Span) sowie die Erzielung geeigneter Plattenqualitäten (vor allem V 20/V 100 für den Baubereich) sein. | Im Vorhaben FKZ 98NR027 wurde begonnen ein Verfahren zur Herstellung von emissionsarmen Spanplatten unter Verwendung von Bindemitteln aus Stärke und Tannin zu entwickeln und unter industriellen Bedingungen zu testen. Es wurden Tannin-Formaldehyd-Bindemittel mit einem Stärkeanteil von 5 %, 15 % und 20 % formuliert. Mit diesen Systemen konnten Viskositäten eingestellt werden, die eine Handhabung der Leimflotten im technischen Maßstab als möglich erscheinen lassen. Daneben wurde auch eine ausreichende Lagerstabilität erreicht. Die hierfür notwendigen technischen Einstellungen wurden an der Versuchsanlage im Spanplattenwerk der Fa. Schlingmann bereits realisiert. Mit diesen drei Bindemittelsystemen wurden nachfolgend mit den bei der Fa. Schlingmann standardmäßig verwendeten Deck- und Mittelschichtspänen (Werkstyp "FD") Laborspanplatten hergestellt. Die Platten erfüllen mit alle Varianten deutlich die gestellten Mindestanforderungen für Spanplatten. Das Vorhaben konnte durch die Insolvenz der Fa. Schlingmann am 25.10.2000 nicht zu Ende geführt werden. | Heinz Schmidt Tel.: +49 9436 951-0 Schlingmann GmbH & Co. Industriestr. 24 93149 Nittenau | FPNR | |
| 01.01.2000 | 31.12.2001 | 22002799 | Die Entfernung von Ammoniak und Wasser bei der Herstellung eines reaktiven Zellstoffs | Im Rahmen des Teilprojekts "Aktivierung von Zellstoffen mit Ammoniak unter Druck", FKZ:94NR034-F, konnte gezeigt werden, daß die Anwendung von Ammoniak zu einer deutlichen Zunahme der Reaktivität des Zellstoffs führt. Die anschließende notwendige Entfernung des Ammoniaks durch Austausch mit Wasser, dann mit Essigsäure und nachfolgender Trocknung ist für eine technische Umsetzung des Verfahrens zu teuer. Gegenstand des Vorhabens ist die Entwicklung eines ökonomischen Verfahrens zur Entfernung von Ammoniak und Wasser unter Aufrechterhaltung der Aktivierung und Qualitätsverbesserung des Zellstoffs. Dazu sollen vier verschiedene methodische Ansätze untersucht werden, so beispielsweise durch Verwendung von Infrarot- und Mikrowellen-Heizungen, durch kurzzeitige thermische Energiezuführung unmittelbar nach der schlagartigen Entspannung des Aufschlußautoklaven oder durch das Austreiben des Ammoniaks mit Wasserdampf ("Stripping-Prozeß"). Darüber hinaus sollen Möglichkeiten der Verfahrensoptimierung ermittelt werden mit dem Ziel einer starken Reduktion der notwendigen Ammoniak- und Wassermengen. | Im Rahmen des Vorhabens wurde ein einfaches Verfahren zur Entfernung des Restammoniaks nach der Ammoniak-Aktivierung von Zellstoff entwickelt. Vor den Detailuntersuchungen wurde die minimale Ammoniakmenge zur Aktivierung des Zellstoffes bestimmt. Diese ergab sich zu 0.4 ccm pro Gramm Zellstoff. Dies entspricht einem Ammoniakdruck von 3.5 bar. Dies wurde dann als Standardaktivierungsmethode für die weiteren Untersuchungen genutzt. Nach der Optimierung der Ammoniak- und Wassermenge wurden insgesamt 3 Methoden zur Entfernung des Restammoniaks näher untersucht: Ausheizen mit Infrarotstrahlung, Stripping mit Luft oder Stickstoff, Einstrahlung von Mikrowellen. Der IR-Prozess erwies sich als ungeeignet, da der Effekt der Infrarotstrahlung für eine technische Realisierung nicht ausreichend ist. Der Stripping-Prozess ist zur vollständigen Trocknung und Ammoniakentfernung geeignet, aber die erforderliche Zeit ist sehr lang. Bei der Trocknung im Gasstrom mit Mikrowellenheizung ist nach 20 Minuten bereits die relative Masse von 1 erreicht, d.h., dass die Masse der Probe so groß ist wie die Masse der eingesetzten trockenen Cellulose. Alle Feuchtigkeit ist also aus der Probe entfernt worden. In einem Autoklav wurden dann für Spinnexperimente 20 kg Zellstoff mit Ammoniak aktiviert und mit dem neuen Verfahren der Restammoniak entfernt. Mit den so erzeugten Zellstoffproben wurden Acetylierungsreaktionen durchgeführt und die Qualität der erhaltenen Lösungen begutachtet. Die erhaltenen Celluloseacetate konnten einwandfrei und auf dem gleichen Qualitätsniveau wie bei der Fa. Rhodia üblich gelöst werden. Die Spinnversuche im Pilotmaßstab ergaben keinen Unterschied zu den Spezifikationen der üblichen Produktion. Die Fadeneigenschaften wiesen ebenfalls keine Auffälligkeiten auf, d.h. die Werte für Dehnung und Die Qualität der so erzeugten Zellstoffe hat sich als genauso gut herausgestellt wie die der nach dem üblichen Produktionsverfahren in der Fa. Rhodia erzeugten Zellstoffe. | Prof. Dr. H. Lentz Tel.: +49 271 740-4199 lentz@chemie.uni-siegen.de Universität Siegen - Fakultät IV - Department Chemie / Biologie Adolf-Reichwein-Str. 57076 Siegen | FPNR | |
| 01.10.2004 | 30.09.2005 | 22002804 | Vergleichender Warentest von Holzpelletheizkesseln | Seit einigen Jahren werden in Deutschland Heizkessel für den Brennstoff Holzpellets für den privaten Endverbraucher angeboten; der Brennstoff ist inzwischen bundesweit verfügbar. Für den Verbraucher ist eine Orientierung schwierig, weil das Produkt relativ neu ist und erst eine geringe Stückzahl verkauft wurde. Gleichwohl sind die Kaufentscheidung unterstützende Informationen besonders bedeutsam, da der Kaufpreis etwa doppelt so hoch ist wie der eines Ölheizkessels. In einem vergleichenden Warentest sollen deshalb etwa 10 Holzpelletheizkessel mit einer höheren Marktbedeutung untersucht und mit einem test-Qualitätsurteil bewertet werden. Die Untersuchung wird nach dem bei der Stiftung Warentest üblichen Vorgehen durchgeführt: Ein Prüfprogramm wird erstellt und in einem Fachbeirat mit externen Experten diskutiert. Die Prüfdurchführung erfolgt nach begrenzter Ausschreibung in einem externen Institut. Die erzielten Ergebnisse werden von Mitarbeitern der Stiftung ausgewertet. Die Ergebnisse werden in der Zeitschrift "test" und im Internetangebot der Stiftung veröffentlicht. Darüber hinaus werden sie in weitere Publikationen einfließen (z. B. test-Jahrbuch und CD-ROM). | Dr. rer. nat. Holger Brackemann Tel.: +49 30 2631-2623 Stiftung Warentest Lützowplatz 11-13 10785 Berlin | X | FPNR | |
| 15.08.2005 | 31.01.2009 | 22002805 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Vergleich von optimierten Anbausystemen für die landwirtschaftliche Produktion von Energiepflanzen unter den verschiedenen Standortbedingungen Deutschlands; Teilprojekt 6: Systemversuch zum Zweikultur-Nutzungssytem auf sechs Standorten im Bundesgebiet | Mit dem Ziel, der Landwirtschaft Entscheidungshilfen für den Anbau von Energiepflanzen zu geben, sollen im Rahmen des Verbundvorhabens für die sehr unterschiedlichen bodenklimatischen Standortbedingungen Deutschlands Energiepflanzenanbausysteme untersucht und nach ökonomischen und ökologischen Kriterien bewertet werden. Um der Landwirtschaft umfassende Entscheidungshilfen für den Anbau von Energiepflanzen geben zu können, wird im vorliegenden Teilvorhaben aus der Palette der möglichen Anbausysteme das auf höchste Flächenproduktivität ausgerichtete Zweikultur-Nutzungssystem unter verschiedenen Standortbedingungen in der Bundesrepublik untersucht und mit Hilfe ökologischer und ökonomischer Kriterien bewertet. Auf sechs verschiedenen Standorten wird ein Systemversuch, der vier Erstfrucht-Zweitfrucht-Kombinationen zur Zweikultur-Nutzung sowie Mais und Roggen mit Zwischenfrüchten in der Einkulturnutzung als Vergleich enthält, einheitlich angelegt und durchgeführt. In chem. Analysen werden die qualitativen Eigenschaften vornehmlich für die Erzeugung von Biogas geprüft und methodisch bearbeitet. Auch der Komplex Ertragssteigerung wird untersucht. Die an den sechs Standorten gewonnenen Ergebnisse und die Ergebnisse aus früheren Jahren sollen in Verbindung mit den Versuchsanstellern und Mitgliedern im Verbundvorhaben diskutiert, auf Tagungen vorgestellt und in international anerkannten Zeitschriften publiziert sowie für die Beratung der Landwirte aufbereitet werden. | Prof. Dr. Michael Wachendorf Tel.: +49 5542-98-1334 mwach@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 11 Ökologische Agrarwissenschaften - Fachgruppe Boden- und Pflanzenbauwissenschaften - Institut für Nutzpflanzenkunde Steinstr. 19 37213 Witzenhausen | X | FPNR | |
| 01.10.2011 | 30.09.2014 | 22002811 | Verbundvorhaben: Züchtung schnellwachsender Baumarten der Gattungen Populus, Robinia und Salix für den Kurzumtrieb (FastWOOD II); Teilvorhaben 4: Sortenprüfung (Anbaueignung) vorhandener und neu gezüchteter Klone von Schwarz- und Balsampappel | Vorläufige Zulassung von Pappelklonen nach dem Forstvermehrungsgutgesetz (FoVG) und Entwicklung von Sortenempfehlungen für den Praxisanbau. Prüfung bereits vorhandener und neugezüchteter Pappelklone für Kurzumtriebszwecke sowie Charakterisierung der Wachstumsrhythmen ausgewählter Klone. Bereits in der 1. Projektphase etablierte Mutterquartiere und Klonprüfungen werden hinsichtlich Wuchsleistung und Krankheitsbefall ausgewertet. Ergänzend werden Wuchscharakterisierungen zur Erfassung klonspezifischer Wachstumsmerkmale im Laufe mehrerer Vegetationsperioden durchgeführt. Ernte des in der ersten Projektphase angelegten Klonprüffeldes Lehmbach sowie die Auswertung der tatsächlich produzierten Masse je Flächeneinheit, getrennt nach Klonen. Anlage einer weiteren Klonprüfung unter Einbezug schon vorhandener Altklone (siehe Anlage zum Antrag). | Randolf Schirmer Tel.: +49 8666 9883-26 randolf.schirmer@awg.bayern.de Bayerisches Amt für Waldgenetik Forstamtsplatz 1 83317 Teisendorf | FPNR | ||
| 01.05.2012 | 31.10.2014 | 22002812 | Verbundvorhaben: Bioschaumplatten - Extrusionsgeschäumte, dickwandige Plattenelemente aus einem biobasierten, thermoplastischen Kunststoff; Teilvorhaben 2: Compoundierung | In dem beantragten Gemeinschaftsforschungsprojekt sollen als biobasierte Alternative zu herkömmlichen dickwandigen geschäumten Platten aus dem erdölbasierten Kunststoff Polystyrol eine geeignete Werkstoffrezeptur und die Extrusionstechnik für die Herstellung von extrusionsgeschäumten, dickwandigen Platten aus einem thermoplastischen, biobasierten Kunststoff entwickelt werden. Die technische Umsetzungsmöglichkeit zu konkreten Bauprodukten soll praktisch untersucht werden. Bisherige Anwendungsgebiete für dickwandige geschäumte Platten sind der Baubereich und technische Produkte.. Zunächst wird die Schäumfähigkeit des thermoplastischen Biokunststoffs mit verschiedenen chemischen und physikalischen Treibmittelsystemen getestet. Auf Laborgeräten und Technikumsanlagen wird in einem iterativen Prozess ein funktionsfähiges Treibmittel-Biokunststoff-System erarbeitet. Es erfolgt dann bei der Compoundierung und der Schaumplattenherstellung ein Up-scaling auf industrielle Anlagen. Auf den Schaumanlagen werden Versuchsmuster mit verschiedenen Breiten und Plattendicken hergestellt. Diese Versuchsmuster werden weiterverarbeitet und konfektioniert. Die Verwendungsmöglichkeiten für verschiedene technische Anwendungen werden durch mechanische und chemische Tests untersucht. | Carmen Michels Tel.: +49 2154 9251-14 carmen.michels@fkur.com FKuR Kunststoff GmbH Siemensring 79 47877 Willich | X | FPNR | |
| 01.08.2014 | 31.08.2017 | 22002813 | Verbundvorhaben: Farbstoffe und Pigmente aus Pilzen und einheimischen Färbepflanzen zur Herstellung von Tinten zur industriellen Produktkennzeichnung; Teilvorhaben 2: Isolierung und Modifizierung von Naturfarbstoffen | Das Projekt beinhaltet die Isolierung, Reinigung und Derivatisierung ausgewählter Naturfarbstoffe aus Pilzen und Färbepflanzen. Im Fokus der Untersuchungen stehen dabei Chinonderivate wie Polyporsäure und Atromentin die aus Pilzkulturen erhältlich sind. Beide Pilzfarbstoffe sollten flankierend auch durch Totalsynthese erhalten werden. Zusätzlich sollten die Strukturen zweier bis dato unbekannter Farbstoffe aus Pilzen (Armillaria, Terana caerulea) aufgeklärt und ihre Färbeeigenschaften untersucht werden. Die Biomasse bzw. Rohprodukte sollten vom Projektpartner des Pharmazeutischen Instituts bezogen werden. Alternativ sollten Indigo und Alizarin aus traditionellen Färbepflanzen und erhältlich von Thüringer Firmen in die Untersuchungen einbezogen werden. Da für die Herstellung von Tinten eine hohe Löslichkeit in Wasser und Ethanol eine Grundvoraussetzung darstellt, ist die Einführung von hydrophilen Substrukturen in das schwerlösliche Indigo zwingend notwendig. Dies sollte durch Chlorsulfonierung und anschließende Umsetzung mit nukleophilen Partnern, beispielsweise Aminen zu Sulfonamiden realisiert werden. Die Farbtiefe von Alizarin, welches bedingt durch zwei Hydroxygruppen relativ gut löslich ist, sollte durch Überführung in verschiedene, nicht toxische Metallsalze erhöht werden. Zusammen mit dem industriellen Partner Prometho GmbH sollten Prototypen der Tinten gegenüber Druck, Temperatur und anderen Parametern getestet werden. Darüber hinaus sollte die Lichtechtheit der Druckfarben ermittelt werden. Abschließend sollten eine Optimierung der Drucktinten erfolgen und erste Muster gedruckt werden. | Mit der Polyporsäure konnte ein Pilzinhaltsstoff präsentiert werden, der einerseits durch Extraktion aus kultivierbaren Pilzen der Spezies Zimtporling (Hapalopilus rutilans), andererseits auch durch Totalsynthese zugänglich ist. Polyporsäure bildet im alkalischen Milieu violette Salze mit guter Farbstärke. Aus dem Mycel der ersten Kultivierungsexperimente konnte der Farbstoff in einer Ausbeute von 8 % extrahiert werden. Parallel dazu wurde der Farbstoff durch Totalsynthese gewonnen. Vom Projektpartner konnten Tinten hergestellt werden und es wurden Testdrucke angefertigt, wobei deren Farbstärke zunächst noch nicht ausreichend war und deshalb weitere Untersuchungen erforderlich machen. Als zweiter erfolgsversprechender Kandidat kristallisierte sich der Naturfarbstoff Alizarin in Gestalt von Metallkomplexen (Farblacke) heraus. Es konnten sowohl aus naturidentischem als auch synthetischem Alizarin erfolgreich Lacke mit Aluminium- und Magnesiumsalzen synthetisiert werden. Die dabei erzielbaren Farbtöne reichen von Rot bis Blau-Violett, sind relativ intensiv und photostabil. Ein up-scaling der Verlackung gestattet es, Mengen von 50-100g zu synthetisieren und in die Herstellung von Tinten zu involvieren. Mit diesem Ergebnis wird neben einem Pilzfarbstoff ein aus einheimischen Färbepflanzen erhältliches Produkt vorgestellt. Der Farbstoff Alkannin, erhältlich aus Wurzeln der Schminkwurz (Alkanna tinctoria), erwies sich ebenfalls als geeignet zur Tintenherstellung. Der Farbstoff bietet hohe Farbstärke bei gleichzeitig guter Ethanollöslichkeit. Der Farbstoff ist pH-schaltbar und bildet sowohl tiefrote als auch blaue Lösungen. Neben den im Projektantrag aufgeführten Kandidaten wurden zahlreiche weitere Derivate, teils aus Pilzen, teils aus Pflanzen und Flechten isoliert und ihre Eigenschaften hinsichtlich einer Verwendung in Tinten getestet. In allen Fällen waren geringe Farbstärken und/oder ein unbefriedigendes Ausbleichverhalten limitierende Faktoren. | Prof. Dr. Rainer Beckert Tel.: +49 3641 948230 c6bera@uni-jena.de Friedrich-Schiller-Universität Jena - Chemisch-Geowissenschaftliche Fakultät - Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie - Professur für Organische Chemie (Prof. Dr. Rainer Beckert) Humboldtstr. 10 07743 Jena | FPNR | |
| 01.04.2014 | 31.03.2017 | 22002814 | ERA-WoodWisdom: Entwicklung von holzbasierten Chemikalien als funktionelle Additive zur Verbesserung (HEMICELL); Teilvorhaben 1: Koordinierung, Kunststoffmaterialentwicklung | Ziel des Forschungsvorhabens ist die Nutzung von Seitenstromchemikalien der Holzaufbereitung, insbesondere Hemicellulosen, als Basis für funktionelle Additive, um die Eigenschaften von Celluloseestern, wie z.B. Flammschutz, Schlagzähigkeit oder Prozessfähigkeit, zu verbessern. Herkömmliche und neue Verfahren zur Holzaufbereitung werden untersucht und optimiert, um geeignete holzbasierte Chemikalien in ausreichenden Mengen zu gewinnen. Um eine bessere Kompatibilität als Additiv in Celluloseestern zu erreichen, ist eine chemische Modifikation notwendig. Verschiedene Möglichkeiten dazu werden untersucht und optimiert. Die erfolgversprechendsten Additive werden in industriellen Mengen hergestellt. Die mikroskopische Materialstruktur und die makroskopischen Eigenschaften der holzbasierten Additive werden systematisch untersucht und bilden die Grundlagen für die Entwicklung von Materialrezepturen, die erst im Labor- und anschließend im Pilotmaßstaß getestet werden. Es werden Prüfkörpern spritzgegossen, an denen die Material- und die Formteileigenschaften getestet und bewertet werden. Rezepturen, die den vorher im Konsortium vereinbarten Anforderungen genügen, werden auf Industrieanlagen verarbeitet und zur Herstellung von Demonstratoren im Spritzgieß- und Extrusionsverfahren verwendet. Der Entwicklungsprozess wird von einer technisch-ökonomischen Bewertung und einer Prüfung der Umweltverträglichkeit begleitet. | Dipl.-Ing. Thomas Wodke Tel.: +49 208 8598-1263 thomas.wodke@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | X | FPNR | |
| 01.07.2016 | 30.06.2018 | 22002815 | Verbundvorhaben: Lignocelluloseschäume als Leichtverpackungsmittel; Teilvorhaben 1: Anwendungsuntersuchungen, Koordinierung - Akronym: CeluPack | Entwicklung und Herstellung eines druckfesten geschäumten Verpackungsmaterials aus überwiegend agrarischen Reststoffen (Maisspindeln) und weiteren lignocellulosehaltigen Rohstoffen (z. B. Holz). Die Schaumkörper sind hinsichtlich einer Verwendung als Verpackungsmaterial praxisnah zu testen. Das Verfahren und das Material ist einer Life-Cycle-Analyse zu unterziehen. Phase 1: Vorzerkleinerung und Intensivmahlung der Maisspindeln mit und ohne variable Maiskörneranteile als Stärkelieferant. Phase 2: Variation des Holzfaserstoffanteils (Refinerfasern) bei der Intensivmahlung entsprechend Phase 1. Phase 3: Chemische Charakterisierung der Suspension insbesondere der wasserlöslichen Komponenten aus den Lignocellulosen in Abhängigkeit der Desintegrationsvariablen Phase 4: Erprobung der Schäumbarkeit durch Einleiten eines Gases oder Verwendung von Treibmitteln sowie gezielte Herstellung von Schaumkörpern mit unterschiedlichen Porenstrukturen und Rohdichten Phase 5: Untersuchung der Abhängigkeit des Trocknungsprozesses sowie der thermischen Erhärtung von den Desintegrationsvariablen, den Schäumungsprozessen und den Komponentenanteilen Phase 6: Aufbau einer diskontinuierlichen Technikumsanlage zur Herstellung großformatiger Schaumkörper Phase 7: Herstellung von Schaumkörpern mittels der Technikumsanlage nach besonders erfolgversprechenden Verfahren und ausgewählter Komponentenzusammensetzung Phase 8: Charakterisierung der hergestellten Schaumkörper mittels chemischer und physikalischer Analysemethoden Phase 9: Analyse und Berechnung der Prozesskosten einschließlich der Beschaffungskosten für die Rohstoffe sowie die Entwicklung eines Logistikkonzeptes Phase 10: Anwendungsuntersuchungen und Auswertung Phase 11: Lebenszyklusanalyse der Schaumkörper | Joanna Kurek Tel.: +49 2369 9898-71 joanna.kurek@loick-biowertstoffe.de Loick Biowertstoff GmbH Bocksbergweg 5 17166 Teterow | X | FPNR | |
| 01.07.2016 | 31.12.2019 | 22002816 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Biokunststoffmaterials auf der Basis von Polymilchsäure zur Herstellung eines biobasierten homogenen, elastischen Fußbodenbelags als Alternative zu weich-PVC (BioFlooring); Teilvorhaben 2: Scale up Compundierung - Akronym: BioFlooring | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines weichmacherfreien, biobasierten, thermoplastischen Vulkanisats (Bio-TPV) aus Polymilchsäure (PLA), welches zur Herstellung kalandrierter homogener, elastischer Fußbodenbeläge geeignet ist und langfristig Weich-PVC ersetzen soll. Die Nutzung nachwachsender Rohstoffquellen sowie Fragen zum Gesundheitsrisiko eingesetzter Stoffe, zur Recyclingfähigkeit und zum ökologischen Fußabdruck eines Produktes erlangen immer höhere Bedeutung im Bausektor. Die Herstellung homogener, elastischer Fußbodenbeläge erfolgt nach heutigem Stand überwiegend aus Weich-PVC, welches die steigenden Nachhaltigkeitsanforderungen nur eingeschränkt oder gar nicht erfüllt. Zu nennen ist u.a. der hohe Anteil niedermolekularer Weichmacher im Weich-PVC-Fußbodenbelag. Zwar existieren mit Holzdielen, Parkett oder Linoleum biobasierte Alternativmaterialien, diese stellen jedoch keinen Ersatz für Weich-PVC in elastischen Fußbodenbelägen für großflächige Verlegungen dar. Ein richtungsweisender Lösungsansatz für die Substitution von PVC-Fußbodenbelägen ist dagegen der hier angestrebte Einsatz geeigneter thermoplastisch formbarer Biokunststoffe, allen voran PLA. Fraunhofer UMSICHT übernimmt im Teilvorhaben Materialentwicklung die Entwicklung eines kalandrierfähigen, elastischen Bio-TPV aus PLA. Die dynamische Vernetzung soll kontinuierlich im Extruder mittels Naturkautschuk oder biobasiertem thermoplastischem Polyurethan erfolgen. Es werden dabei auch aktuelle materialtechnische Fragestellungen des PLA wie z.B. die geringe Wärmeformbeständigkeit und die Neigung zur Nachkristallisation aufgegriffen und werkstofflich tragfähige Lösungen entwickelt. Die FKuR Kunststoff GmbH übernimmt in Anschluss das Scale-Up des entwickelten Bio-TPV in den Industriemaßstab. Die Gerflor Mipolam GmbH ist im Projekt zuständig für die Entwicklung der geeigneten Verfahrenstechnik zur Herstellung eines homogenen, elastischen Fußbodenbelags aus dem Bio-TPV. | Dipl.-Ing. Mücahit Üngör Tel.: +49 2154 9251 23 muecahit.uengoer@fkur.com FKuR Kunststoff GmbH Siemensring 79 47877 Willich | X | FPNR | |
| 01.02.2020 | 31.05.2025 | 22002818 | Nachwuchsgruppe: Arzneipflanzen – praxisorientierte Forschung für die Konsolidierung der Wettbewerbsfähigkeit des deutschen Arzneipflanzenanbaus und Förderung des akademischen Nachwuchses (NWG Arzneipflanzen) - Akronym: NWG_Arzneipflanzen | Das Projekt befasst sich mit der Optimierung ökonomisch relevanter Merkmale bei den Arzneipflanzenarten Johanniskraut und Anis. Daneben werden übergreifend für unterschiedliche Arten drängende phytopathologische Fragestellungen behandelt und Möglichkeiten für die Nutzung bioaktiver sekundärer Inhaltstoffe im Hinblick auf Aspekte des Pflanzenschutzes untersucht. Hierzu soll das fungizide Potential pflanzlicher Extrakte auf relevante pilzliche Pathogene im Arzneipflanzenbau evaluiert werden. Neben der Erzeugung von pflanzlichen Materialpools mit verbesserten Eigenschaften und dem Erwerb von Wissen im Zusammenhang mit wichtigen Pathogenen und dem Einsatz ausgewählter sekundärer Inhaltsstoffe steht im Projekt die Aus- und Weiterbildung von Mitarbeitern im Arbeitsfeld Arzneipflanzenproduktion im Vordergrund. | Prof. Dr. Frank Marthe Tel.: +49 3946 47-3000 frank.marthe@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an Gartenbaulichen Kulturen und Obst Erwin-Baur-Str. 27 06484 Quedlinburg | FPNR | ||
| 01.03.2000 | 28.02.2002 | 22002899 | Sonderschau Nachwachsende Rohstoffe auf dem Gelände der Bundesgartenschau 2001 in Potsdam | Unter dem Motto "Gartenkunst zwischen gestern und morgen" veranstaltet die Stadt Potsdam im Jahr 2001 die 26. Bundesgartenschau. Auf dem Areal des Bornstedter Felds, einer jahrhundertelang militärisch genutzten Fläche sind 73 Hektar für die Gestaltung einer Parklandschaft vorgesehen. 5500 Quadratmeter davon sind für "nachwachsende Rohstoffe" reserviert. Um eine zentrale Fläche werden die Anbauflächen der verschiedenen Pflanzen radial/sektoral angeordnet; der Kreislaufaspekt aber auch der Zukunfts- und Nachhaltigkeitsgedanke werden damit bildlich vor Augen geführt. Die Erläuterungen dazu werden auf Plakatwänden kurz und griffig gegeben. Im Pavillon im Zentrum der Flächen ist eine Ausstellung zum Weg von der Faser- und Färberpflanze bis hin zum Produkt vorgesehen. Veranstaltungen runden die Konzeption der Buga 2001 ab. | Die Sonderschau nachwachsende Rohstoffe war Bestandteil der Ausstellungsflächen im Bornstedter Feld, auf denen vom 21. April bis zum 7. Oktober die Buga Potsdam stattfand. 5.500 Quadratmeter wurden für Anpflanzungen der wichtigsten Kulturen (76 verschiedene Arten) sowie einen Pavillon mit den Themenschwerpunkten Färber- und Faserpflanzen genutzt. Im Bereich der Pflanzungen stellten der Größe nach gestaffelt pro Rohstoff drei Schautafeln den Bezug von der Anbaukultur zum extrahierten Rohstoff und seinen Verwendungsmöglichkeiten her. Die Konzeption des Ausstellungsbeitrags sowie die kontinuierliche personelle Betreuung sorgten dafür, dass der Besucher sich optimal über das Thema Nachwachsende Rohstoffe informieren konnte. Über 60 Prozent der Besucher nahmen dieses Angebot tatsächlich wahr. Für die Zielgruppe der Schule wurden im Rahmen des Grünen Klassenzimmers spezielle Unterrichtseinheiten (Faserpflanzen, Stärke) vorbereitet und durchgeführt. 130 Schulklassen des Umlandes nahmen das spezielle Angebot zu nachwachsenden Rohstoffen in Anspruch, der Großteil davon war den Klassenstufen 5 bis 10 zuzuordnen. Neben zwei im Rahmen des Projekts 99NR113 im Auftrag der FNR durchgeführten Familientagen Nachwachsende Rohstoffe fanden mehrere thematische Wochenendveranstaltungen unter der Beteiligung regionaler Firmen unter großer Publikumsresonanz statt. Auch für zwei Fachveranstaltungen zu den Themen Energie und Naturfarben bot die Sonderschau einen ansprechenden Rahmen. Der Abschlussbericht selbst gibt in fundierter Weise Auskunft, wie bei Planung und Durchführung eines Ausstellungsbeitrags nachwachsende Rohstoffe vorzugehen ist (umfangreichen Anbauempfehlungen) und kann so als grundlegende Hilfestellung für derartige Vorhaben beurteilt werden. Als wesentliche Erfahrung der Sonderschau nachwachsende Rohstoffe auf der Buga Potsdam bleibt festzuhalten, dass die Resonanz eines derartigen Beitrags in erheblichem Maße von den Personen abhängt, die ihn betreuen. | Frau Bogert Tel.: +49 331 2001-176 Bundesgartenschau Potsdam 2001 Gesellschaft mit beschränkter Haftung Jägerallee 21 14469 Potsdam | FPNR | |
| 01.04.2002 | 31.03.2005 | 22002900 | Verbundprojekt: Substitution komplexer Dichtsysteme für mobile, servohydraulische Anwendungen durch eine Kompaktdichtung für biologisch schnell abbaubare Fluide - Teilvorhaben: Experimentelle und numerische Untersuchung von Leckage und Reibverhalten; 00NR029 | Im Rahmen des Projekts werden die spezifischen Vorteile biologisch schnell abbaubarer Druckflüssigkeiten, wie z.B. die besseren Reibungseigenschaften im niedrigen Geschwindigkeitsbereich, dazu genutzt, eine neue Stangendichtung für den Einsatz in diesen Druckflüssigkeiten zu entwickeln, die die gleichen technischen Eigenschaften wie ein aufwändiges und damit teures Dichtsystem für Mineralöl aufweist. Mit Hilfe von experimentellen und theoretischen Untersuchungen marktgängiger Dichtsysteme sowie neu entwickelter Prototypen werden Gestaltungsrichtlinien für eine reibungsminimierte Stangendichtung festgelegt. Hierzu sind ein Reibungs- und ein Leckageprüfstand zu entwickeln und zu bauen. Des weiteren sind FE-Modelle unter Berücksichtigung der Verhältnisse im Schmierspalt sowie des Werkstoffverhaltens zu bilden. Aufgrund der Substitution eines komlexen Dichtsystems durch eine einzelne Dichtung wird ein Wettbewerbsvorteil für Biofluide und damit eine breitere Marktakzeptanz erzielt, da die mit Biofluiden verbundenen höheren Kosten durch die günstigere Dichtung und die einfacheren Einbauräume kompensiert werden können. Somit kann der Anbau nachwachsender Rohstoffe gefördert werden. | In der RW/TH Aachen / IFAS wurden zwei Prüfstände - ein Reibkraftprüfstand und ein Leckageprüfstand - konstruiert und aufgebaut, mit deren Hilfe alle für eine Dichtungsentwicklung relevanten Parameter (insbesondere Reibkraft und Druckverteilung zwischen Dichtung und Kolbenstange) untersucht wurden. In der Parker Hannifin GmbH wurde ein mathematisches Modell zur Beschreibung des Langzeitverhaltens von Stangendichtungen entwickelt, das in kommerziellen Software-Programmen implementiert wurde. Für derartige Berechnungs-Tools bietet das entwickelte Softwaremodul die Möglichkeit, alterungsrelevante Fragestellungen in die numerische Simulation des Dichtungsverhaltens einzubeziehen. Mit Hilfe des entwickelten Modells können die Eignung von Dichtungswerkstoffen beurteilt werden und Optimierungen von Kompaktdichtungen für biologisch schnell abbaubare Fluide vorgenommen werden. Auf Grundlage der durchgeführten Untersuchungen wurde in Zusammenarbeit der RW/TH Aachen und der Parker Hannifin GmbH ein Funktionsmuster einer Kompaktdichtung für biologisch schnell abbaubare Hydraulikflüssigkeiten entwickelt und es wurden experimentelle Untersuchungen durchgeführt. Die Ergebnisse dokumentieren ein sehr gutes Reibungs- und Leckageverhalten der Dichtung, wobei die Eigenschaften eines konventionellen Dichtsystems für Mineralöle teilweise übertroffen werden. Durch die im Verbundvorhaben erarbeiteten Grundlagen (Modellrechnungen) und durchgeführten Untersuchungen wird es möglich, komplexe Dichtsysteme für Mineralöle, die aus getrennter Hoch- und Niederdruckdichtung mit Tankrückführung bestehen, ohne Leistungsverlust durch ein einzelnes Kompaktdichtungselement für Bioöl zu ersetzen. Der Bauraum für Dichtungen wird dadurch reduziert und der Hydraulikschaltplan aufgrund der nicht mehr notwendigen Tankrückführung wesentlich vereinfacht. | Univ.-Prof. Dr. Hubertus Murrenhoff Tel.: +49 241 80-27511 hubertus.murrenhoff@ifas.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Institut für fluidtechnische Antriebe und Steuerungen Campus-Boulevard 30 52074 Aachen | FPNR | |
| 15.04.2008 | 14.04.2011 | 22002906 | Bewertung und Entwicklung von Energierüben als nachwachsender Rohstoff für die Biogaserzeugung | Zielsetzung des geplanten Projektes ist es, Zucker- und Futterrüben für die Nutzung als Rohstoff für die Biogaserzeugung zu bewerten. Untersuchungen zu den Verfahrenskosten und zu ökonomischen Optimierungspotenzialen sollen die wirtschaftlichen Rahmenbedingungen für den Einsatz von Rüben als Rohstoff für die Biogasgewinnung bewerten. In Fermentationsanalysen wird die Methanausbeute verschiedener Betarübensorten mit und ohne Berücksichtigung der Blattnutzung geprüft. Zur Messung der Gasausbeute soll eine indirekte Methode (NIRS) entwickelt und optimiert werden. In Leistungsprüfungen wird ein Genotypensortiment umfassend auf die relevanten Parameter bewertet. Die Ergebnisse aus dem Verbundprojekt finden direkt Eingang in die Praxis. Durch eine praxistaugliche NIRS-Kalibrierung können Sorten auf ihr Biogaspotenzial objektiv bewertet werden. Für den Züchtungsprozess bietet diese Methode den großen Vorteil, dass NIRS bei der Selektion neuer Genotypen eine Aussage zu der Biogasausbeute ohne die Durchführung von aufwendigen Fermentationsprozessen ermöglicht. Die NIRS wird als Selektionswerkzeug für das neue Merkmal Biogasausbeute eingesetzt. | Dr. Carl Bulich Tel.: +49 228 98581-40 cbulich@bdp-online.de Gemeinschaft zur Förderung von Pflanzeninnovation e.V. (GFPi) Kaufmannstr. 71-73 53115 Bonn | X | FPNR | |
| 01.08.2008 | 31.01.2011 | 22002908 | Verbundvorhaben: Monofermentation von Maissilagen aus Standorten unterschiedlicher Bodenbeschaffenheit; Teilvorhaben 1 | Das Oberziel des Vorhabens ist, die Ursachen des Rückganges der Biogasproduktion bei der Monofermentation von Maissilagen festzustellen, Unterziel ist, anhand geogener Grundbedingungen, standortspezifischer Gehaltsklassen - Nährstoffversorgungsstatus - (VDLUFA, 2002), Pflanzenanalysen und Gärtests anlagen- und betreiberunabhängig Grundlagen zur Einschätzung des Bedarfs an einzelnen Mikronährstoffen, über die Pflanze bereitgestellt, zu erarbeiten. Analytik der Bodenproben, Analytik der Ausgangssubstrate Langzeituntersuchungen mit konstanter Raumbelastung und Belastungsteigerungsänderungen im Laborfermenter. Anwendung der Ergebnisse im Bioservice zur Diskussion über rückläufige Biogasproduktion. Vermeidung von "Ermüdungserscheinungen" im Langzeitbetrieb von Biogasanlagen. | Die Auswahl der untersuchten Standorte wies ein breites Spektrum der Pedo-Landschaften in der Bundesrepublik Deutschland auf. Insgesamt waren die Spurenelementgehalte als auch die pflanzenverfügbaren Anteile im Boden mehr als ausreichend für die Energiepflanze Mais. Mais ist aber nicht in der Lage, trotz ausreichendem Angebot diese aufzunehmen. Die Unterversorgung der Mikroorganismen über die Fermenterdosierung mit Mais ließ keine stabilen Betriebszustände mit höheren Raumbelastungen als 1,5 g oTS/l x d zu. Insgesamt aber wurde ein ganzheitlicher Ansatz mit Ausgangspunkt Boden über Pflanze, Fermenterzulauf und Fermenterablauf betrachtet und belastbar untersucht. So liegen neue wissenschaftlich begründbare Erkenntnisse zur Spurenelementversorgung von Biogasanlagen vor. | Dipl.-Ing. (FH) Anja Meyer Tel.: +49 3631656911 btn-gmbh@t-online.de BTN Biotechnologie Nordhausen GmbH Kommunikationsweg 11 99734 Nordhausen | X | FPNR |
| 01.04.2011 | 31.03.2014 | 22002910 | Verbundvorhaben: Stoffliche Verwertung von Weichlaubhölzern zur Entwicklung neuer Generationen von Holzwerkstoffen; Teilvorhaben 1 | Weichlaubhölzer wie Pappel-, Birken- oder Erlenholz, die besonders in norddeutschen Wäldern in erheblichem Umfang vorkommen, bleiben zurzeit zumeist ungenutzt oder werden zu Produkten mit geringer Wertschöpfung (i. d. R. Brennholz) verarbeitet. Das Verbundprojekt "Stoffliche Verwertung von Weichlaubhölzern zur Entwicklung neuer Generationen von Holzwerkstoffen" zielt darauf ab, eine Technologie zu entwickeln, um diese Hölzer zur Herstellung von marktfähigen Holzwerkstoffen zu verwenden. Zu diesem Zweck sollen aus den Weichlaubhölzern Strands hergestellt werden, die anschließend, auch in Abmischung mit Kiefernstrands, zur Herstellung von Unoriented Strand Boards (USB) eingesetzt werden sollen. Nach einer Optimierung der chemischen und physikalisch-technologischen Platteneigenschaften sowie der Verfahrensschritte zur Herstellung der Platten, steht am Ende der Entwicklungsarbeiten ein vollständiges Konzept zur Herstellung von emissionsarmen USB aus Weichlaubhölzern. | Die wichtigsten Ergebnisse des Projektes sind: - Die untersuchten Weichlaubhölzer zeigen im Vergleich zu Kiefernholz deutlich geringere Anteile an hydrophoben Holzinhaltsstoffen. Entsprechend niedrig fallen die VOC-Emissionen von Weichlaubhölzern aus. - Insbesondere Erlen- und Weidenholz lässt sich problemlos mit herkömmlichen Bindemitteln verleimen. Daraus hergestellte USB bzw. OSB weisen Biegefestigkeiten auf, die denen vergleichbarer Platten aus Kiefernholz deutlich überlegen sind. - Auch die Querzugfestigkeit der USB bzw. OSB aus Weiden- bzw. Erlenstrands fallen im Vergleich zur Referenz aus Kiefernholz um ca. 60 % höher aus. Im letzten Projektabschnitt wurde die Kiefern- und Weichlaubholzstrands unterschiedlicher Dimensionen hinsichtlich ihrer mechanischen Schädigung in einen zur Herstellung von Spanplatten üblichen Beleimmischer untersucht. Die Ergebnisse lassen den Schluss zu, dass sich bei einer Strandsgrößenfraktion von 5 mm…20 mm die Veränderung der Strandsdimensionen unterhalb von 20 % bewegt. Werden größere Strands verwendet (20 mm…50 mm), steigt dieser Wert deutlich auf ca. 50 % an. Somit ist ein herkömmlicher Beleimmischer ohne Modifizierung der Mischwerkzeuge lediglich für geringdimensionierte Strands geeignet. Bei größeren Strands sollte der Beleimmischer entsprechend angepasst werden. Aufgrund ihrer vergleichsweise niedrigen Verfügbarkeit innerhalb der BRD erscheinen die hier untersuchten Laubhölzer mit niedriger Umtriebszeit (Anteil am deutschen Holzvorrat beträgt 10,5 % nach BWI3, 2014) insbesondere für Nischenprodukte geeignet. Ein Beispiel hierfür sind Werkstoffe mit extrem niedriger VOC-Emission, wie sie z. B. im Automotivebereich nachgefragt werden. | Prof. Dr. Alireza Kharazipour Tel.: +49 551 39-3488 akharaz@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. Molekulare Holzbiotechnologie und Technische Mykologie Büsgenweg 2 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.10.2011 | 31.10.2014 | 22002911 | Verbundvorhaben: Züchtung schnellwachsender Baumarten der Gattungen Populus, Robinia und Salix für den Kurzumtrieb (FastWOOD II); Teilvorhaben 5: Beurteilung und Optimierung anatomisch/physiologischer Parameter | Erarbeitung der zellbiologischen Grundlagen zur züchterischen Verbesserung der Physiologie und Anatomie der Sorten. Insb. sollen die holzanatom.-physiol. Charakterisierungen aller neuen Akzessionen fortgesetzt werden. Ergänzung für ausgewähltes Pflanzenmaterial durch holzchem. Untersuchungen, um somit auch Auskunft über die energetischen und stoffl. Eigenschaften des Produktes Holz zu bekommen u. Hinweise auf die physiol. Stressantwort der Pflanzen. Desweiteren soll die Sammlung v. trockenheitstolerantem Material aus natürl. Vorkommen fortgesetzt werden u. durch Material aus vorhandenen Sammlungen im Ausland ergänzt werden für die Einkreuzung mit hiesigem Material. Erarbeitung eines "Kataloges" mit den sortenspez. physiol./ anatomischen Charakteristika als Entscheidungshilfe für den KUP-Betreiber. Vermessen v. Zellen (Faser-, Gefäßlänge u. Durchmesser); Ermittlung der Jahrringbreiten; holzchem. Analysen v. ausgewählten Klonen. - Erarbeitung von Methoden zur Förderung einer ontogenetisch frühzeitigen Blüte durch mechanische Maßnahmen ( u.a. Abbinden von Zweigen ); Ergänzung bzw. Erweiterung der genetischen Basis durch Sammeln und Kultur v. Pflanzen, welche auf kritischen Standorten in freier Sukzession erwachsen sind u. Material aus dem Ausland (insbes. Russland). - Bonitur der klon-/sortenspezifischen Regenerations- und Wurzelbildungsfähigkeit durch Ermittlung.v. Sprosslänlänge u. Durchmesser, Bestimmung v. Speicherstoffen; Zusammenfassung der Ergebnisse in einer Übersicht. | Prof. Dr. Doris Krabel Tel.: +49 35203-383 1202 krabel@forst.tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Forst-, Geo und Hydrowissenschaften - Institut für Forstbotanik und Forstzoologie - AG Gehölzphysiologie Pienner Str. 7 01737 Tharandt | X | FPNR | |
| 01.05.2012 | 31.10.2014 | 22002912 | Verbundvorhaben: Bioschaumplatten - Extrusionsgeschäumte, dickwandige Plattenelemente aus einem biobasierten, thermoplastischen Kunststoff; Teilvorhaben 3: Konfektionierung und Beschichtung | Es ist folgende Gliederung einzuhalten:1. Vorhabenziel2. ArbeitsplanungZur Eingabe von Text klicken Sie bitte auf das nebenstehende Symbol: ZieleIn dem beantragten Gemeinschaftsforschungsprojekt sollen als biobasierte Alternative zu herkömmlichen dickwandigen geschäumten Platten aus dem erdölbasierten Kunststoff Polystyrol eine geeignete Werkstoffrezeptur und die Extrusionstechnik für die Herstellung von extrusionsgeschäumten, dickwandigen Platten aus einem thermoplastischen, biobasierten Kunststoff entwickelt werden. Die technische Umsetzungsmöglichkeit zu konkreten Bauprodukten soll praktisch untersucht werden. Bisherige Anwendungsgebiete für dickwandige geschäumte Platten sind der Baubereich und technische Produkte. VorgehensweiseZunächst wird die Schäumfähigkeit des thermoplastischen Biokunststoffs mit verschiedenen chemischen und physikalischen Treibmittelsystemen getestet. Auf Laborgeräten und Technikumsanlagen wird in einem iterativen Prozess ein funktionsfähiges Treibmittel-Biokunststoff-System erarbeitet. Es erfolgt dann bei der Compoundierung und der Schaumplattenherstellung ein Up-scaling auf industrielle Anlagen. Auf den Schaumanlagen werden Versuchsmuster mit verschiedenen Breiten und Plattendicken hergestellt. Diese Versuchsmuster werden weiterverarbeitet und konfektioniert. Die Verwendungsmöglichkeiten für verschiedene technische Anwendungen werden durch mechanische und chemische Tests untersucht. | Dipl.- Ing. (FH) Eckhard Judith Tel.: +49 2572 156-268 eckhard.judith@wedi.de wedi GmbH Hollefeldstr. 51 48282 Emsdetten | X | FPNR | |
| 01.04.2014 | 31.03.2017 | 22002914 | ERA-WoodWisdom: Entwicklung von holzbasierten Chemikalien als funktionelle Additive zur Verbesserung; Teilvorhaben 3: Technisch-ökonomische Bewertung | Ziel des Forschungsvorhabens ist die Nutzung von Seitenstromchemikalien der Holzaufbereitung, insbesondere Hemicellulosen, als Basis für funktionelle Additive, um die Eigenschaften von Celluloseestern, wie z.B. Flammschutz, Schlagzähigkeit oder Prozessfähigkeit, zu verbessern. Herkömmliche und neue Verfahren zur Holzaufbereitung werden untersucht und optimiert, um geeignete holzbasierte Chemikalien in ausreichenden Mengen zu gewinnen. Um eine bessere Kompatibilität als Additiv in Celluloseestern zu erreichen, ist eine chemische Modifikation notwendig. Verschiedene Möglichkeiten dazu werden untersucht und optimiert. Die erfolgversprechendsten Additive werden in industriellen Mengen hergestellt. Die mikroskopische Materialstruktur und die makroskopischen Eigenschaften der holzbasierten Additive werden systematisch untersucht und bilden die Grundlagen für die Entwicklung von Materialrezepturen, die erst im Labor- und anschließend im Pilotmaßstaß getestet werden. Es werden Prüfkörpern spritzgegossen, an denen die Material- und die Formteileigenschaften getestet und bewertet werden. Rezepturen, die den vorher im Konsortium vereinbarten Anforderungen genügen, werden auf Industrieanlagen verarbeitet und zur Herstellung von Demonstratoren im Spritzgieß- und Extrusionsverfahren verwendet. Der Entwicklungsprozess wird von einer technisch-ökonomischen Bewertung und einer Prüfung der Umweltverträglichkeit begleitet. | Dipl.-Phys. Michael Carus Tel.: +49 2233 48-1440 michael.carus@nova-institut.de nova-Institut für politische und ökologische Innovation GmbH Leyboldstraße 16 50354 Hürth | X | FPNR | |
| 01.05.2016 | 30.04.2018 | 22002916 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines einstufigen Verfahrens zur Herstellung von Compounds aus vernetzter Stärke mit biobasierten Thermoplasten im Doppelschneckenextruder (Stärkecompound); Teilvorhaben 3: Compoundierung, Bauteilprüfung - Akronym: Staerkecompound | Stärke eignet sich als Füllstoff für thermoplastische Kunststoffe. Eine Vernetzung von getrockneter Stärke führt zu höheren mechanischen Eigenschaften. Hierzu ist aber ein weiterer Prozessschritt (Vernetzung) vor der eigentlichen Compoundierung erforderlich. Durch die Einarbeitung von vernetzter Stärke in einen biobasierten Kunststoff wie PLA kann der "carbon footprint" verbessert werden. Die direkte Nutzung des Biopolymeres Stärke ist energieeffizienter und somit nachhaltiger als die Verwendung von Biokunststoffen wie PLA (mehr Prozessschritte). Ein Nachteil bei der Verarbeitung von Stärke ist die erforderliche Trocknung. Dies ist mit erhöhten Kosten (Energie, Personal etc.) verbunden. Aufgrund der zuvor aufgezählten Schwierigkeiten bei der Compoundierung von Stärkeblends soll das Vorhaben folgendes Ziel erreichen: Die Entwicklung einer Compoundieranlage auf Basis eines konventionellen Doppelschneckenextruders, welche die Trocknung und Vernetzung von nativer Stärke sowie das anschließende Blenden mit biobasierten Thermoplasten innerhalb eines Prozesses ermöglicht. Eine Trocknung der Stärke vor der Compoundierung führt zu höheren mechanischen Eigenschaften und verhindert die Hydrolyse des PLA. Daher soll die native Stärke prozessintegriert getrocknet werden. MTI soll ein Konzept entwickeln um eine Trocknung und Vernetzung der Stärke in einem Heiz-/Kühlmischer und anschließende zu gewährleisten. Am IfW soll die native Stärke in einem Extruder getrocknet und vernetzt werden. Anschließend soll die modifizierte Stärke mit PLA compoundiert werden. Die Aufgabe des IAP liegt vor allem in der Auswahl und Analyse von geeigneten Vernetzern/Additiven, der Modifikation der nativen Stärke sowie der Untersuchung der Compounds. Die Compounds sollen zu Probekörpern (IfW, IAP) sowie Bauteilmustern (Projektpartner) verarbeitet und untersucht werden. | Dipl.-Ing. Ulrich Schär Tel.: +49 5231 914-127 ulrich.schaer@mti-mixer.de MTI Mischtechnik International GmbH Ohmstr. 8 32758 Detmold | X | FPNR | |
| 01.11.2018 | 30.04.2022 | 22002918 | Verbundvorhaben: Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaba) - Berechnungskonzepte, Kennwertanforderungen, Kennwertermittlung; Teilvorhaben 6: Methoden und klebstoffspezifische, charakteristische Kennwerte für holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau - Akronym: HoMaBa-6 | Der Arbeitsansatz der HNEE orientierte sich an dem ganzheitlichen Verbundansatz, dehnungsbasierte Berechnungen und Kennwerte zu ermitteln, um den Zugang von Holzwerkstoffen im Markt der Anlagen- und Maschinenbauer zu gewährleisten. Ziel des Teilvorhabens war die Entwicklung geeigneter Prüfmethoden und zugehörigen Prüfkörperherstellungsverfahren für holzbasierte Materialien im Maschinenbau. Anschließend erfolgte eine Kennwertermittlung mit diesen Methoden, insbesondere für den Bereich Holzklebstoffe, im Verbundprojekt "Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaBa)" erfolgen. Dabei lag der Fokus der HNEE auf dem Bereich der Klebstoffe und deren Verbünden, die Mitarbeit erfolgte in den Arbeitsgruppen "Vollholz/Furnier" und "Klebstoffe". Methodische Schwerpunkte lagen in uniaxialen Zugversuchen an nativen und Klebstoff-beschichteten Furnieren sowie Klebstoffen. Darüber hinaus wurden klimaabhängige Kennwerte unter quasi-statischer Zuglast sowie 3-Punkt-Biegeversuche unter Kriechlasten ermittelt. Ergänzend wurden Nanoindentationsversuche sowie rheologische Messungen durchgeführt. Der Fokus der Arbeiten lag auf der Untersuchung von Holzklebstoffen und deren Relevanz für die Simulation von Lagenwerkstoffen aus verklebten Furnieren. | Das Teilprojekt erzielte folgende Ergebnisse: 1) Beschreibung einer Methode zur technologieübergreifenden Beschreibung der Genauigkeit von berührungsfreien Dehnungsmessungen mittels bildgebenden Kamerasystemen (digital image correlation – DIC). 2) Identifikation der Relevanz einer Klebstoffbeschichtung für Furniere, um relevante Kennwerte für die Simulation von Lagenwerkstoffen zu ermitteln. 3) Identifikation von heterogenen Steifigkeiten in vernetzten Klebstoffen im Bereich der Klebstofffuge sowie zwischen Fuge und penetriertem Klebstoff. 4) Identifikation von Unterschieden im Biege-Kriechverhalten von Lagenwerkstoffen, die im Rahmen des Projektes jedoch nicht eindeutig einer Ursache (Klebstoff oder Herstellungsbedingungen) zugeordnet werden konnten. 5) Weiterentwicklung der Analyse des Vernetzungsverhaltens von Holzklebstoffen mit Hilfe der Vernetzungskinetik. 6) Übertragung bestehender Methoden zur Klebstoffcharakterisierung auf eine Rheometer-basierte Mikroprüfmaschine. Darüber hinaus wurden neue Bereiche identifiziert, deren wissenschaftliche Betrachtung notwendig ist, um die Berechenbarkeit von Lagenwerkstoffen für den Maschinenbau zu ermöglichen. Dazu gehören a) eine bruchmechanische Betrachtung von heterogenen Klebstofffugen hinsichtlich der Relevanz der identifizierbaren Phasen mit unterschiedlicher Füllstoffkonzentration und -verteilung, b) eine systematische Untersuchung des Einflusses von Klebstoff und Herstellungsbedingungen auf die zeit- und temperaturabhängige Verformung von Lagenwerkstoffen | Prof. Dr.-Ing. Ulrich Schwarz Tel.: +49 3334 657-370 ulrich.schwarz@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich III - Fachgebiet Gestaltung, Konstruktion und Herstellung von Produkten aus Holz Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | X | FPNR |
| 01.10.2000 | 30.09.2003 | 22003000 | Verbundvorhaben: Reaktive Modifizierung von Stärke und Hemicellulosen als Komponenten für Klebstoffe und Beschichtungen: Teilvorhaben 2: Vernetzungs- und Materialcharakterisierung | Es handelt sich um einen Verbund mit den Vorhaben FKZ 22011999 (Teilvorhaben 1) und FKZ 22003100 (Teilvorhaben 3). Gegenstand des Verbundvorhabens sind Untersuchungen zur Eignung von ausgewählten Stärken und Hemicellulosen als reaktive Komponenten für Polyurethane. Ziel ist die Formulierung neuer Klebstoffsysteme, insbesondere moderner Hotmelt-Klebstoffe, sowie Untersuchungen für die Verwendung der Polyurethane als Prepolymere. Dazu sollen verschiedene native und abgebaute Stärken und Hemicellulosen zweckmäßig chemisch modifiziert werden. Im Rahmen des Teilvorhabens 2 sollen die Grundlagen für die Verwendung der modifizierten Stärken und Hemicellulosen für Polyurethane erarbeitet werden. Dabei soll die generelle Eignung zur Ausbildung von PUR-Polymeren durch Reaktion mit verschiedenen Polyolen oder Isocyanaten festgestellt werden, wobei Möglichkeiten zur Herstellung von Netzwerkpolymeren durch chemisch oder physikalisch ermittelt werden sollen. Auf der Basis kommerzieller PUR-Klebstoffrezepturen soll untersucht werden, in wie weit die petrochemischen Basispolymere durch die Polysaccharidderivate ersetzt werden können. Dazu werden die Materialeigenschaften der resultierenden Klebstoffe und Reaktivharze auf der Basis industriell relevanter Normen abgeprüft. Die erzielten Ergebnisse dienen als erste Anhaltspunkte zur Abschätzung der Einsatzmöglichkeiten der neuen polymeren Materialien. | Zu Beginn des Projekts wurde durch die Untersuchung und Charakterisierung von Standardklebstoffen auf Basis synthetischer Polyole die Aussagefähigkeit von Charakterisierungsmethoden bezüglich der Bewertung der neu entwickelten Polyurethan-Klebstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe überprüft. Im Mittelpunkt der weiteren Untersuchungen standen dann Untersuchungen zum Verlauf der Polymerbildung und zur klebetechnischen Charakterisierung von Polyurethan-Polymeren und -Prepolymeren auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Der Reaktionsverlauf bei der Herstellung von Polyurethan-Prepolymeren aus nachwachsenden Rohstoffen wurde an Abmischungen von Rizinusölacetat und reaktionsträgerem Stärkemischester untersucht, da reine Stärkeester-basierte Polyurethane nicht die technischen Anforderungen erfüllten. Es konnte gezeigt werden, dass die Herstellung von Prepolymeren aus derartigen Mischungen bis zu einem Anteil von 20 Gew.% Stärkeester möglich ist, wenn die Reaktion in einem geeigneten Lösungsmittel und unter Verwendung eines Katalysators durchgeführt wird. Höhere Anteile an Stärkeestern führten zur Gelbildung; die Herstellung von Prepolymeren war nicht mehr möglich. So wie Stärkeester-basierte Polyurethane erwiesen sich jedoch auch deren Abmischungen mit Rizinusöl als nicht geeignet hinsichtlich ihrer klebstofftechnischen Eigenschaften und Lagerstabilität. Nur die zu vergleichenden Zwecken hergestellten Polyurethane basierend auf reinem modifiziertem Rizinusöl erfüllten die technischen Anforderungen. Die Charakterisierung von fünf Prepolymerklebstoffmustern daraus bei JOWAT ergab, dass eine teilweise Substitution von synthetischen Polyolen durch Rizinusöl und/oder modifiziertes Rizinusöl möglich ist. Ein Ersatz oder Teilersatz des Rizinusöls durch Sonnenblumenöl führte zu einer Verschlechterung der klebstofftechnischen Eigenschaften. | Dr. habil. Hartmut Krüger Tel.: +49 3328 46-258 krueger@epc.izm.fhg.de;juergen.schneider@epc.izm.fhg.de Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein - Fraunhofer-Einrichtung für Polymermaterialien und Composite (PYCO) des Fraunhofer IAP Kantstr. 55 14513 Teltow | FPNR | |
| 01.08.2004 | 28.02.2007 | 22003004 | Bioenergiedorf Jühnde; Voraussetzungen und Folgen einer eigenständigen Wärme- und Stromversorgung durch Biomasse für Landwirtschaft, Ökologie und Lebenskultur im ländlichen Raum. Durchführung der Bauphase gemäß der VOB, VOL, VOF und HOAI | Die Bioenergiedorf Jühnde GbR hat zum Ziel, die Wärme- und Stromversorgung auf die Basis von Biomasse umzustellen. Dafür ist die Errichtung einer Bioenergieanlage bestehende aus einer Biogasanlage und einem Biomasseheizwerk und Nahwärmenetz erforderlich. Es liegt eine baureife und genehmigte Ausführungsplanung vor. Schritt 1: Die Vergabe von Bauleistungen, Lieferleistungen und Ingenieurleistungen soll erfolgen. Schritt 2: Der Bau der Bioenergieanlage mit dem Nahwärmenetz soll in den Jahren 2004 bis 2006 erfolgen. Schritt 3: Abnahme der Leistung und Inbetriebnahme der Anlagenteile. Anhand des Demonstrationsprojektes Bioenergiedorfes Jühnde sollen im Rahmen der Forschungsarbeiten der beteiligten Universitäten Erkenntnisse gewonnen werden, wie die energetische Nutzung der Biomasse systematisch gefördert werden kann. | Dipl.-Phys. Eckhard Fangmeier Tel.: +49 5502 4407 eckhard.fangmeier@bioenergiedorf.de Bioenergiedorf Jühnde eG Hermann-Kawe-Str. 6 37127 Jühnde | X | FPNR | |
| 01.08.2005 | 31.07.2008 | 22003005 | Verbundvorhaben: Ester biosystemischer Säuren für die Kosmetik. Teilvorhaben 1: Enzymimmobilisierung und Durchführung von Substratsynthesen. | Ziel des Projektes ist die Entwicklung von Biokatalysatoren, die eine nachhaltige Synthese von Tensiden und anderen kosmetischen Inhaltsstoffen auf Basis von biosystemischen Säuren ermöglich. Zu dieser Gruppe zählen die Genußsäuren sowie die Aminosäuren. Die zu entwickelnden Biokatalysatoren sollen über die nötige Aktivität und Selektivität verfügen, um unter milden Reaktionsbedingungen gezielt und kosteneffektiv direkt aus nachwachsenden Rohstoffen grenzflächenaktive Derivate biosystemischer Säuren herzustellen. Im Rahmen des Verbundprojektes werden bei der Goldschmidt GmbH folgende Aufgaben übernommen: Untersuchungen zum Prozessdesign, Durchführung von Substratsynthesen, Methodenentwicklung Prozess- und Produktanalytik, Enzymimmobilsierung, Fermentation und Aufarbeitung identifizierter Enzyme, Gesamtkoordination und Projektleitung. Der unmittelbar nächste Schritt nach Abschluss des Projektes wird die Maßstabsvergrößerung der Proteinproduktion und die Übertragung in den Produktionsmaßstab bei Goldschmidt sein. Verschiedene Produktmuster von Neuprodukten sollen im Labormaßstab produziert und anwendungstechnisch charakterisiert werden. | Ziel des Verbundvorhabens war die Entwicklung von Biokatalysatoren, die eine nachhaltige Synthese von Tensiden und anderen kosmetischen Inhaltsstoffen auf Basis von biosystemischen Säuren ermöglich. Zu dieser Gruppe zählen die Genuss-Säuren (insbesondere Zitronensäure, Milchsäure, Weinsäure und Äpfelsäure) sowie die Aminosäuren. Die zu entwickelnden Biokatalysatoren sollten über die nötige Aktivität und Selektivität verfügen, um unter milden Reaktionsbedingungen gezielt und kosteneffektiv direkt aus nachwachsenden Rohstoffen grenzflächenaktive Derivate biosystemischer Säuren herzustellen. Zunächst wurden Umesterungsreaktionen untersucht. Als Katalysator diente die immoblisierte Form von CALB erhältlich von der Firma Novozymes unter dem Handelsnamen Novozym 435 (NZ435). Außerdem wurden die beim Projektpartner Universität Stuttgart aufgrund bioinformatischer Methoden vorgeschlagenen Einfach- und -Doppelmutanten der Lipase B aus Candida antarctica hergestellt und auf ihre Ver- und Umesterungsaktivität untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass die beobachtete reduzierte spezifische Enzymaktivität von CALB gegenüber den biosystemischen Säuren nicht nur - wie zunächst angenommen - durch sterische Effekte verursacht wird, sondern dass die deutlich erhöhte Säurestärke dieser Substanzen ebenfalls einen deutlichen Effekt hat. Daher müssen für die Entwicklung geeigneter Enzyme beide Effekte getrennt voneinander betrachtet werden. Zunächst wurde dabei im Rahmen dieses Projekts auf die sterische Hinderung eingegangen. Wie geplant wurden an der Universität Stuttgart durch in silico Verfahren zunächst potentielle "hot spots" identifiziert und Mutanten vorgeschlagen. Diese wurden von der Evonik hergestellt und auf ihre Aktivitäten gestestet. Dabei konnte gezeigt werden, dass eine der vorgeschlagenen Mutanten tatsächlich eine um den Faktor 2 erhöhte Synthesekativität gegenüber dem verzweigten Modellsubstrat Isononansäure (3-,5-,5-,Trimethylhexansäure) hat. | Dr. Oliver Thum Tel.: +49 201 173-1658 oliver.thum@evonik.com Evonik Industries AG Rellinghauser Str. 1-11 45128 Essen | X | FPNR |
| 01.03.2007 | 28.02.2010 | 22003006 | Verbundvorhaben: Kombinierte Produktion der nachwachsenden Rohstoffe Stärke und des biogenen Wirkstoffes Glucosylglycerol in Kartoffel (Solanum tuberosum) und Erhöhung der Stresstoleranz, Teilvorhaben 1: Transformation von Kartoffelsorten und Analyse der Stresstoleranz | Ziel ist es, die in den Blaualgen entdeckte osmoprotektive Substanz - Glucosylglycerol - GG - in der Kartoffel zu produzieren und eine solche Anreicherung zu erlangen, dass eine Verwertung dieser Substanz in verschiedenen industriellen Bereichen möglich wird. Es gilt, die Expression von GG in Kartoffeln durch neu entdeckte Gene bzw. Proteine zu verbessern. Zur ökonomischen Produktion von Glucosylglycerol, wird eine Doppelnutzung von Stärkekartoffelsorten zur Stärke- und Glucosylglycerolgewinnung angestrebt. NORIKA stellt Sorten für Transformationen zur Verfügung. Sie produziert in vitro Pflanzen und übernimmt in Folge die Regeneration, Erhaltung, Vermehrung und Stabilitätskontrolle der transgenen Pflanzen. Transgene Pflanzen werden im Labor und im Gewächshaus vermehrt, evaluiert und zur Probenmaterialgewinnung verwendet. Die Isolation eines industriell verwertbaren Heterosides bei der Stärkegewinnung stellt eine beträchtliche Wertsteigerung der Stärkekartoffel dar. Darüber hinaus wird die gesteigerte Toleranz gegenüber Trockenheit und osmotischem Steß zu einer Stabilisierung von Erträgenfühtren und die Nutzung von landwirtschaflichen Grenzstandorten ermöglichen. | In Rahmen des Projektes wurden viele transgene Linien erzeugt, die neben einer hohen GGProduktion auch ein verbessertes Sprosswachstum sowohl und kontroll- als auch Stressbedingungen zeigten. Der Knollenertrag war unter Gewächshausbedingungen nicht signifikant verändert. Allerdings lassen die Versuchsbedingungen in Töpfen nur eingeschränkte Aussagen zu. Ein Freisetzunsgversuch wäre angeraten, um diese viel versprechenden Linien unter praxisnahen Bedingungen zu testen. Die derzeitigen wissenschaftspolitischen Bedingungen lassen es jedoch beiden Projektpartnern nicht ratsam erscheinen, derartige Arbeiten im Moment anzustreben. Die vorhandenen Linien werden bei der NORIKA erhalten, um evtl. zu einem späteren Zeitpunkt unter verbesserten Rahmenbedingungen weiterführende Analysen im Feld vorzunehmen. Parallel zu den Versuchen zur Stresstoleranz ausgewählter, transgener Albatros Linien wurden weitere transgene Linien erzeugt, die zum Teil eine noch höhere GG-Akkumulation zeigten. Im Rahmen des Projektes war es leider nicht mehr möglich, die Auswirkungen der GGProduktion auf die Stresstoleranz dieser Linien zu untersuchen. Daraus resultiert ein interessanter Ansatzpunkt für ein mögliches Folgeprojekt. Die bisher nicht publizierten Daten sollen in Absprache beider Partner demnächst zur Publikation vorbereitet werden. | Dr. Holger Junghans Tel.: +49 3820947650 junghans@norika.de NORIKA-Nordring-Kartoffelzucht- und Vermehrungs-GmbH Groß Lüsewitz Parkweg 4 18190 Sanitz | X | FPNR |
| 01.04.2008 | 31.03.2011 | 22003008 | Verbundvorhaben: Früherkennung und Behebung von Fehlgärungen zur Erhöhung der Prozeßsicherheit und Schadensverhütung in Biogasanlagen unter besonderer Berücksichtigung der Propionsäuregärung; Teilvorhaben 2 | Verbesserung der Prozeßsicherheit von Biogasanlagen durch eine frühzeitige Erkennung und Vermeidung von Fehlgärungen Propionsäurebildung stellt in Biogasanlagen ein häufig zu beobachtendes Problem dar, das den Anlagenbetrieb stark beeinträchtigt. Deshalb soll zunächst die an der Propionsäurebildung und -abbau beteiligte mikrobielle Flora in Biogasanlagen isoliert, identifiziert und charakterisiert werden. Auf der Basis der gewonnen Isolate werden Starterkulturen zum Abbau von Propionsäure entwickelt. Potentiell geeignete Mikroorganismen werden im Labor- und halbtechnischen Maßstab optimiert. Ausgewählte Kulturen werden dann in laufenden Biogasanlagen unter realen Bedingungen getestet. Parallel erfolgt die Entwicklung von Schnelldetektionsmethoden zur Identifizierung und Quantifizierung ausgewählter Leitorganismen. Entwicklung von marktfähigen Starterkulturen zum Propionsäureabbau. Zur Früherkennung von Fehlgärungen werden Kits zur Schnelldetektion der beteiligten Mikroorganismen angeboten, um zeitnahe Gegenmaßnahmen zu ermöglichen. Die Ergebnisse werden als Publikationen den Betreibern von Biogasanlagen zur Verfügung gestellt und fließen in den bestehenden Beratungsservice ein. | Die im Rahmen des Projektes erzielten Ergebnisse erbrachten wesentliche neue Erkenntnisse über die mikrobiellen Interaktionen und Zusammensetzung der Mikroorganismen, welche an der Bildung und dem Abbau von organischen Säuren im Biogasprozess beteiligt sind. Im Rahmen von umfangreichen Anreicherungs- und Kultivierungsansätzen konnten stabile syntrophe Mischkul-turen zum Abbau von Propionsäure aus Praxisanlagen gewonnen werden. Mittels spezieller Wachstumsmedien ließen sich die Kulturen stabilisieren und dauerhaft kultivieren. Im Rahmen verschiedener Experimente im Labormaßstab konnte ein effektiver Propionsäureabbau durch die gewonnenen Konsortien nachgewiesen werden. Darüber hinaus konnte der Einsatz der Kulturen für einen verbesserten Abbau von Propionsäure unter praxisnahen Bedingungen im Rahmen von dynamischen Gärtests demonstriert werden. Weiterhin konnten verschiedene hydrolytische Bakterien, welche an der Bildung von Propionsäure beteiligt sind, isoliert und charakterisiert werden. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass insbesondere der Einsatz stärkereicher Substrate zu einer verstärkten Bildung von Propionsäure in Biogasanlagen führt. Ein wichtiger Zwischenschritt in diesem Prozess ist die Bildung von Milchsäure welche anschließend zu Essig- und Propionsäure abgebaut wird. Zurzeit werden Versuche zum Einsatz dieser Mischkulturen als Starterkulturen zum Abbau von Propionsäure in Biogasanlagen von halbtechnischen bis technischen Maßstab durchgeführt. | Dr. Stefan Dröge Tel.: +49 6331 2490-846 stefan.droege@pfi-biotechnology.de Prüf- und Forschungsinstitut Pirmasens e.V. Marie-Curie-Str. 19 66953 Pirmasens | X | FPNR |
| 01.09.2009 | 31.08.2011 | 22003009 | Förderung dezentraler, nachhaltiger Konzepte für Erzeugung und Einsatz von Bioenergie in der Land- und Forstwirtschaft des Freistaates Sachsen und Öffentlichkeitsarbeit zum Themenfeld Energiepflanzen | Das grundlegende Ziel des Projektes ist der Ausbau der Bioenergieerzeugung und -nutzung im ländlichen Raum. Dabei sollen Umfang, Qualität und Nachhaltigkeit der landwirtschaftlichen Bioenergieerzeugung und -anwendung gefördert und verbessert werden. Weitere Zielstellungen bestehen in der vor-Ort-Beratung von Land- und Forstwirtschaftsbetrieben und der Vernetzung bestehender Aktivitäten zu Bioenergie in Sachsen. Im Bereich der Öffentlichkeitsarbeit sollen vor allem sachliche Argumente und Fakten zu Energiepflanzenanbau und Bioenergieverwertung vermittelt werden, um die Akzeptanz in der Bevölkerung zu erhöhen. Die geplanten Aufgaben innerhalb des Projektes umfassen: vor-Ort- und Telefonberatung von Land- und Forstwirtschaftsbetrieben zu den Themenfeldern Bioenergiebereitstellung und -verwertung, Erarbeitung eines Beratungsmoduls/Kalkulationsmodell für die Betriebsberatung, Organisation und Durchführung von regionalen und überregionalen Fachveranstaltungen, Erarbeitung eines Bildungsbausteins "Bioenergie in Sachsen" für Schulen, Erarbeitung einer Kommunikationsstrategie für die Öffentlichkeitsarbeit, Erarbeitung eines Konzeptes zur Fortführung der Bioenergieberatung, Gewinnung von Demonstrationsbetrieben. Die Ergebnisse werden für die Betriebsberatung, Organisation und Durchführung von regionalen und überregionalen Fachveranstaltungen, Durchführung des Bildungsbausteins "Bioenergie in Sachsen" an Schulen, Öffentlichkeitsarbeit und Beratung der Bevölkerung, Aktivitäten der regionalen Öffentlichkeitsarbeit (Veröffentlichungen, Informationen, Presse, Internet, Mail-Verteiler…), Präsentation des Themenfeldes Bioenergie auf Ausstellungen und Messen genutzt. | Dr. Michael Grunert Tel.: +49 35242 631 7201 michael.grunert@smul.sachsen.de Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie - Abt. 7 Landwirtschaft - Ref. 72 Pflanzenbau Pillnitzer Platz 3 01326 Dresden | FPNR | ||
| 01.10.2011 | 30.09.2014 | 22003011 | Verbundvorhaben: Züchtung schnellwachsender Baumarten der Gattungen Populus, Robinia und Salix für den Kurzumtrieb (FastWOOD II); Teilvorhaben 6: Modellierung und Genflussuntersuchungen zur Introgressionsgefahr in heimische Populationen | In diesem Teilprojektes soll ein Simulationsmodell zur Untersuchung von Genfluss- und Introgressionsereignissen zwischen Kurzumtriebsplantagen (KUP) und lokalen einheimischen Populationen der Pappel entwickelt werden. Dieses Modell soll dabei so strukturiert werden, dass es einfach auf andere schnellwachsende Arten übertragen werden kann. Diese Übertragung soll im Projekt beispielhaft für die Baumart Weide erfolgen. Ziel des Projektes ist es auf der Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse Empfehlungen für den Anbau von KUP in der Nähe von NSG und FFH Gebieten zu erarbeiteten, welche in die Richtlinien für eine "gute fachliche Praxis" eingehen sollten. Zunächst sollen die Blühphänologie und der Samenansatz bei der Pappel im Gebiet NSG Ederaue bei Cappel und Obermöllrich untersucht werden. Mit Hilfe dieser Daten wird dann ein bereits bestehendes Simulationsmodell kalibriert, welches explizit die Pollen- und Samenausbreitung berücksichtigt. Über vorhandene Literaturdaten zur Diversität der Pappel an den verschiedenen Flußsystemen in Europa soll mit Hilfe des Modells der Pollen- und Samenferntransport quantifiziert werden. Diese Quantifizierung ist die Voraussetzung für eine erfolgreiche Anwendung des Modells, um Strategien zur Wiederbesiedlung einer Weichholzaue zu entwickeln. Anschließend soll das Modell auf die Weide übertragen werden. Mit Hilfe der gewonnenen Erkenntnisse sollen Empfehlungen für eine "gute fachliche Praxis" im Umgang mit Kurzumtriebsplantagen erarbeitet werden. | Prof. Dr. Birgit Ziegenhagen Tel.: +49 6421-2826585 birgit.ziegenhagen@staff.uni-marburg.de Philipps-Universität Marburg - Fachbereich Biologie - Naturschutz Karl-von-Frisch-Str. 8 35043 Marburg | X | FPNR | |
| 01.04.2012 | 31.03.2015 | 22003012 | Verbundvorhaben: Rohrglanzgraszüchtung und -vermehrung; Teilvorhaben 2: Selektion von Genotypen auf verbesserte Ausfallfestigkeit der Samen zur Erhöhung und Stabilisierung der Saatgutausbeute bei der Vermehrung von Rohrglanzgras | Ziel des Projektes ist es, in einer Kombination von züchterischen, analytischen und saatguttechnologischen Ansätzen die Ausfallfestigkeit von Rohrglanzgras zur Sicherstellung der Saatgutversorgung bei Verwendung der Art als Bioenergiepflanze zu verbessern. Das Vorhaben gliedert sich in folgende Arbeitsschwerpunkte: - Selektion von Rohrglanzgrasgenotypen hinsichtlich Ausfallfestigkeit der Samen.- Die Entwicklung eines Testverfahrens zur Standardisierung der Prüfung auf Ausfallfestigkeit.- Verbesserung der Saatgutausbeute zur Ernte durch Anwendung chemischer Agenzien zur Verbesserung des Kornsitzes.- Samenleistungsprüfung selektierter bzw. durch Mutagenese erzeugter Rohrglanzgrasgenotypen. | Dr. Ulf Feuerstein Tel.: +49 4253 9311-11 ulf.feuerstein@dsv-saaten.de Deutsche Saatveredelung AG - Zuchtstation Asendorf Steimker Weg 7 27330 Asendorf | FPNR | ||
| 01.04.2014 | 31.03.2017 | 22003014 | ERA-WoodWisdom: Entwicklung von holzbasierten Chemikalien als funktionelle Additive zur Verbesserung (HEMICELL); Teilvorhaben 2: Herstellung von Demonstratoren | Ziel des Forschungsvorhabens ist die Nutzung von Seitenstromchemikalien der Holzaufbereitung, insbesondere Hemicellulosen, als Basis für funktionelle Additive, um die Eigenschaften von Celluloseestern, wie z.B. Flammschutz, Schlagzähigkeit oder Prozessfähigkeit, zu verbessern. Herkömmliche und neue Verfahren zur Holzaufbereitung werden untersucht und optimiert, um geeignete holzbasierte Chemikalien in ausreichenden Mengen zu gewinnen. Um eine bessere Kompatibilität als Additiv in Celluloseestern zu erreichen, ist eine chemische Modifikation notwendig. Verschiedene Möglichkeiten dazu werden untersucht und optimiert. Die erfolgversprechendsten Additive werden in industriellen Mengen hergestellt. Die mikroskopische Materialstruktur und die makroskopischen Eigenschaften der holzbasierten Additive werden systematisch untersucht und bilden die Grundlagen für die Entwicklung von Materialrezepturen, die erst im Labor- und anschließend im Pilotmaßstaß getestet werden. Es werden Prüfkörpern spritzgegossen, an denen die Material- und die Formteileigenschaften getestet und bewertet werden. Rezepturen, die den vorher im Konsortium vereinbarten Anforderungen genügen, werden auf Industrieanlagen verarbeitet und zur Herstellung von Demonstratoren im Spritzgieß- und Extrusionsverfahren verwendet. Der Entwicklungsprozess wird von einer technisch-ökonomischen Bewertung und einer Prüfung der Umweltverträglichkeit begleitet. | Msc. Julian Schmeling Tel.: +49 2154 92 51-23 julian.schmeling@fkur.com FKuR Kunststoff GmbH Siemensring 79 47877 Willich | X | FPNR | |
| 01.10.2015 | 31.12.2019 | 22003015 | Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Züchterische Verbesserung von Baldrian zur Erhöhung der Rentabilität und Drogenqualität (Phase III) - Akronym: BaldrianPhaseDrei | Das Teilprojekt Züchtung von Baldrian, Valeriana officinalis L., hat das Ziel, durch Auslese und Kreuzungszüchtung eine oder mehrere Baldriansorten mit gröberen und weniger verzweigten Wurzelstöcken mit hohem Ertrag und hohem Inhaltsstoffgehalt zu entwickeln. Dadurch sollen Ernte- und Aufbereitungsverluste reduziert, der Ertrag erhöht und die Reinigung der Wurzeln vereinfacht und schonender gestaltet werden. In der dritten Projektphase werden nach weitgehend erfolgter Inzuchtlinien- und Populationsentwicklung sukzessiv die nächsten Schritte hin zur Sorte erarbeitet werden: letzte Inzuchtierung, Diallele Kreuzungen der besten Inzuchtlinien mit sich ergänzenden positiven Eigenschaften, Prüfung der allg. und spezifischen Kombinationseignung, identifizieren der besten Linien bzw. Kombinationen und Populationen. Die besten Hybriden und Populationen werden in der Folge an mehreren Versuchs- und Praxisstandorten über 2 Jahre geprüft. Frühestens 2018 kann die erste Populationssorte zum Sortenschutz angemeldet werden. Zudem werden Untersuchungen zur Fremdbefruchtungsrate und zur morphologischen Ausprägung des fortgeschrittenen Zuchtmaterials in der generativen Phase durchgeführt | Dr. Heidi Heuberger Tel.: +49 8161 8640-3805 heidi.heuberger@lfl.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung - Arbeitsgruppe Heil- und Gewürzpflanzen (IPZ 3d) Vöttinger Str. 38 85354 Freising | X | FPNR | |
| 01.05.2017 | 30.04.2019 | 22003016 | Verbundvorhaben: Ligninoxidation zur Gewinnung hochwertiger oligomerer funktioneller Bausteine (LignOx); Teilvorhaben 1: Oxidation im kontinuierlichen Prozess - Akronym: LignOx | Das Projekt LignOx zielt auf eine stoffliche Verwendung des in Schwarzlauge enthaltenen Lignins von Sulfatzellstoffwerken. Das Projekt untersucht die oxidative Umsetzung des Kraft-Lignins, um die entstehenden Oxidationsprodukte mit optionaler chemischer Modifikation in ausgewählten Anwendungsfeldern zu testen. Vorteile sind die sukzessive Verringerung des Schwefelgehalts im Lignin, das Darstellen von stofflichen Verwertungswegen von der Schwarzlauge bis zum Produkt und die nahe Zusammenarbeit mit der beteiligten Industrie. | Die prinzipielle Machbarkeit der Schwarzlauge Aufbereitung konnte gezeigt werden. Zudem konnten die Untersuchungen der Oxidation am Lignin zeigen, dass ein weites Spektrum an Ligninoxidationsprodukten gebildet werden kann. Durch gezielte Einstellung der Versuchsparameter kann Lignin gezielt in hochmolekulare oder niedermolekulare Feststoffe bzw. eine oligomere und monomere Ölfraktion mit höherer Funktionalität umgesetzt werden. Diese Oxidationsbedingungen wurden zudem auf einer kontinuierlich betriebenen Laboranlage übertragen. Anwendungsuntersuchungen konnten Produktbeispiele erzeugen, unter anderem ein mit oxidiertem Lignin quervernetztes Polymer in PBS Matrix, die mit deutlichen Verbesserungen der mechanischen Eigenschaften des Polymers einhergehen. | Sebastian Reinhardt Tel.: +49 721 4640-523 sebastian.reinhardt@ict.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | FPNR | |
| 01.04.2019 | 30.09.2022 | 22003018 | Verbundvorhaben: Entwicklung neuartiger biobasierter Folien mit besonderen Barriereeigenschaften für Anwendungen im Lebensmittel- und Verpackungsbereich; Teilvorhaben 1: Rezepturentwicklung und Compoundherstellung - Akronym: BioBaFol | Im Rahmen des Projektes sollen neuartige biobasierte Folien mit besonderen Barriereeigenschaften für Anwendungen im Lebensmittel- und Verpackungsbereich entwickelt werden. Die Highlights des Projekts liegen in seinem synergetischen Ansatz begründet, dessen Patentierbarkeit gerade geprüft wird. Die besondere Barrierewirkung der zu entwickelnden Folien soll durch Kopplung der thermischen Aushärtung einer biobasierten und bioabbaubaren Barriereschicht auf Basis von Hybridpolymeren, die im Fraunhofer ISC entwickelt werden, mit der gleichzeitigen Morphologieoptimierung (Kristallitbildung) in der Substratfolie eingestellt werden, und zwar in einem Prozessschritt. Neben der Vereinfachung der Prozessführung im Hinblick auf die wirtschaftlichen Umsetzbarkeit lässt sich hierbei viel Energie einsparen. Die Möglichkeit eines anschließenden Recyclings soll hierbei begünstigt werden. Durch die Verwendung von nur einer Polymerart (PLA) als Hauptkomponente im Substrat und einer sehr dünnen Barriereschicht können die Abfälle im Vergleich zu Mehrschichtfolien aus unterschiedlichsten Polymeren deutlich einfacher regranuliert werden. Des weiteren können bei einer erneuten Folienextrusion, unter einer definierten Einsatzmenge der rezyclierten Bio-Barriere-Folie, die Bestandteile der zuvor generierten hybriden Beschichtung nun zusätzlich auch in die Polymermatrix eingearbeitet werden, die dort in mehrfacher Weise wirksam werden sollen: - als Keimbildner bei der Kristallisation in der Substratfolie bei einer erneuten ORMOCER-Beschichtungsbildung. - als zusätzlicher Barrierefüllstoff. - als Agens, welches dem hydrolytischen Biopolymerabbau bei der erneuten Folienextrusion aufgrund noch vorhandener Reaktivitäten entgegenwirken kann. | Dr. Dirk Schawaller Tel.: +49 7062 97687-253 dirk.schawaller@tecnaro.de TECNARO Gesellschaft zur industriellen Anwendung nachwachsender Rohstoffe mbH Bustadt 40 74360 Ilsfeld | X | FPNR | |
| 01.09.1999 | 31.08.2002 | 22003098 | Ultraschallgele aus Stärkeprodukten | Im geplanten Vorhaben sollen Ultraschallgele aus Stärkeprodukten (z. B. Maisstärke, Kartoffelstärke) und eventuell Cellulosederivaten bzw. Abmischungen beider entwickelt werden. Die so gewonnenen Produkte sollen die gleichen oder bessere Eigenschaften wie die herkömmlichen Produkte aufweisen und gesundheitlich völlig unbedenklich sein. Dazu müssen die Stärkeprodukte mit gesundheitlich unbedenklichen chemischen Methoden modifiziert werden. Die Einstellung der rheologischen und der sonographischen Eigenschaften werden vom Antragsteller als Hauptproblem beschrieben. Die Ultraschallgele brauchen nicht abbaubar sein, da sie, wie andere Krankenhaus- oder medizinische Abfälle, verbrannt werden müssen. | Im Verlauf der weiteren Untersuchungen wurden die Syntheseparameter (Reaktionstemperatur, Stärkeart, Zugabereihenfolge der Vernetzer u.a.) weiter variiert. Neben CMS der Kartoffel- und Wachsmaisstärke soll in die weiteren Test auch die Amylomaisstärke einbezogen werden. Als neuer Charakterisierungsparameter wurde die Geltrübung in das Untersuchungsprogramm einbezogen. Es konnte gezeigt werden, das die Trübung der Stärkegele stark vom DS-Wert und vom Vernetzungsgrad der Derivate abhängt. Eine hohe Vernetzung hat einen niedrigen DS und eine starke Trübung zu Folge. Ferner wurden Gelstabilitätsmessungen an der Universität Hamburg durchgeführt. Aus diesen Untersuchungen können Rückschlüsse auf die Synthesebedingungen gezogen werden. Bei der Firma CHP wurde die Langzeitstabilität getestet. Es zeigt sich, dass ohne den Zusatz von Additiven (Konservierungsstoffen) ein mikrobieller Abbau der Proben erfolgt, der für eine Produktanwendung so nicht verträglich ist. Weiterhin erfolgten Eignungsprüfungen als Ultraschallgele (TIMUG e.V. Bonn). Es wurden sowohl Gele mit als auch ohne Additive zur Konservierung (PHB-Ester oder Propylenglykol) der Gele einbezogen. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Ultraschalls als Messgröße ist unabhängig von Polymerkonzentration im Hydrogel. Ohne Additive ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit schneller als bei handelüblichen Kontaktgelen. Problematisch ist die Zugabe von Additiven, da deren schlechte Löslichkeit die Schallausbreitung im Gel merklich behindert. Es sind daher weitere Untersuchungen mit anderen Additiven notwendig, da nicht gänzlich auf die Zugabe von Konservierungsstoffen verzichtet werden kann. Daneben sollen die Syntheseparameter (z. B. Lösemittel, Vernetzer) weiter variiert werden. Eine wichtige Rolle spielt die Aufarbeitung der Reaktionsprodukte. | Prof. Dr. M.D. Lechner Tel.: +49 541 969-2818 dlechner@uni-osnabrueck.de Universität Osnabrück - Fachbereich Biologie/Chemie - Institut für Chemie - AG Physikalische Chemie Barbarastr. 7 49076 Osnabrück | FPNR | |
| 01.10.2000 | 30.09.2003 | 22003100 | Verbundvorhaben: Reaktive Modifizierung von Stärke und Hemicellulosen als Komponenten für Klebstoffe und Beschichtungen: Teilvorhaben 3: Formulierung und klebtechnische Charakterisierung von Klebstoffen und Beschichtungen | Es handelt sich um einen Verbund mit den Vorhaben FKZ 22011999 (Teilvorhaben 1) und FKZ 22003000 (Teilvorhaben 2). Gegenstand des Verbundvorhabens sind Untersuchungen zur Eignung von ausgewählten Stärken und Hemicellulosen als reaktive Komponenten für Polyurethane. Ziel ist die Formulierung neuer Klebstoffsysteme, insbesondere moderner Hotmelt-Klebstoffe, sowie Untersuchungen für die Verwendung der Polyurethane als Prepolymere. Dazu sollen verschiedene native und abgebaute Stärken und Hemicellulosen zweckmäßig chemisch modifiziert werden. Im Rahmen des Teilvorhabens 3 sollen die modifizierten Stärken und Hemicellulosen, die aussichtsreiche Eigenschaften aufweisen, anwendungsorientierten Tests unterworfen werden. Ziel sind neuartige Formulierungen für PUR-Schmelzklebstoffe, PUR-Prepolymere und Zwei-Komponenten-Klebstoffe. Ausgangspunkt sind kommerzielle Klebstoffrezepturen, für die eine detaillierte Datenbasis als Maßstab für die Qualitätsanforderungen erarbeitet wird. Anschließend werden in systematischen Testreihen petrochemische Klebrohstoffe durch die modifizierten Polysaccharide substituiert und klebtechnisch abgeprüft (Stabilitätstests hinsichtlich der Lager- und Verarbeitungsparameter, Beurteilung der Adhäsionseigenschaften zu technisch relevanten Substraten, Messung der Kohäsionswerte durch normgerechte Festigkeitsuntersuchungen und die Beschreibung der klebtechnischen Parameter). Für erfolgversprechende Muster werden die zugehörigen Marktpotentiale abgeschätzt. | Es wurden diverse Stärken und Hemicellulosen modifiziert und bei Jowat zu Klebstoffen formuliert. Weitere Versuchserien wurden mit Abmischungen aus Stärke- und Rizinusölderivaten bzw. derivatisierten Rizinusölen durchgeführt.Alle auf Stärkebasis hergestellten 1K-PUR Prepolymere waren nicht genügend lagerstabil, was letztendlich keine industriellen Anwendungen zulässt. Auch Optimierungsversuche führten nicht zu stabilen Klebstoffformulierungen. Gleiches gilt für alle Abmischungen aus Stärke- und Rizinusölderivaten. Einzig derivatisierte Rizinusöle zeigten im Vergleich zu allen anderen Naturstoffderivaten diesbezüglich gute Eigenschaften. Von einem prototypischen Klebstoff auf Basis von derivatvisiertem Rizinusöl konnte ein Muster im Kilogrammmaßstab hergestellt werden. Ein Austausch von Rizinusöl gegen Sonnenblumenöl gelang nicht. Diese Ansätze waren zu instabil und schon nach kurzer Zeit durchreagiert.Die mit den hergestellten Stärkederivaten formulierten 2K-PU-Systeme, PUR-Schmelzklebstoffe, thermoplastische Schmelzklebstoffe bzw. lösemittelbasierenden Schaumpolsterklebstoffen waren entweder zu inhomogen, zu instabil, nicht genügend reaktiv oder klebrig. Im Vergleich zu Standardklebstoffen, waren auch oft starke Geruchsbelästigungen zu registrieren. Auf Basis modifizierter Stärken, hier Stärkeester, unterschiedlicher Substitutionsmuster, lassen sich nach den Ergebnissen im Teilvorhaben 1 und 2, auch nach Erweiterung des ursprünglich skizzierten Anwendungsfeldes im Teilvorhaben 3, keine stabilen, anwendungstauglichen Kleb- und Beschichtungsstoffe formulieren. Die in diesem Projekt im Teilvorhaben 1 entwickelte Synthese von Rizinusölmonoestern in wässriger Phase führt dagegen zu Polyurethanen, die - wie im Teilvorhaben 2 gezeigt wurde - industrielle Anforderungen erfüllen. Auf Basis dieser Technologie konnte ein prototypischer PUR-Prepolymerklebstoff formuliert werden. | Dr. Christian Terfloth Tel.: +49 5231 749-117 christian.terfloth@jowat.de Jowat SE Ernst-Hilker-Str. 10-14 32758 Detmold | FPNR | |
| 01.03.2007 | 31.10.2010 | 22003106 | Verbundvorhaben: Kombinierte Produktion der nachwachsenden Rohstoffe Stärke und des biogenen Wirkstoffes Glucosylglycerol in Kartoffel (Solanum tuberosum) und Erhöhung der Stresstoleranz, Teilvorhaben 2: Herstellung von Konstrukten und Optimierung der GG-Produktion | Ziel des Vorhabens ist es, die zunächst in Blaualgen entdeckte Substanz - Glucosylglycerol - in der Kartoffel zu produzieren. Das Interesse, Glucosylglycerol (GG) als nachwachsenden Rohstoff in Kartoffel zu produzieren, beruht auf den Eigenschaften dieser Substanz. GG besitzt feuchtigkeitsspendende Eigenschaften, eine hohe Süßkraft und hat möglicherweise anticancerogene Wirkungen. Darüber führt GG in Algen und Mikroorganismen zu einer erhöhten Stresstoleranz gegenüber abiotischen Umweltfaktoren, wie Salz- und Trockenstress. Damit stellt GG eine überaus interessante chemische Verbindung dar, die vielfältig in der Industrie bzw. in der Landwirtschaft genutzt werden könnte. Gene für die GG-Synthese, die von uns entdeckt wurden, werden in Pflanzen (Arabidopsis als Modell sowie die Nutzpflanze Kartoffel) übertragen. Die Fremdgenexpression, GG-Akkumulation und Stresstoleranz wird untersucht. Für die Wertstoffgewinnung wird eine Etablierung der GG-Produktion in stärkeproduzierenden NORIKA-Kartoffelsorten angestrebt, so dass eine kombinierte Produktion zweier nachwachsender Rohstoffe möglich wird. Daneben werden die erzeugten transgenen Pflanzen auf eine verbesserte Stresstoleranz geprüft. | Prof. Dr. Martin Hagemann Tel.: +49 381 498-6113 martin.hagemann@uni-rostock.de Universität Rostock - Institut für Biowissenschaften - Abt. Pflanzenphysiologie Albert-Einstein-Str. 3 18059 Rostock | FPNR | ||
| 01.09.2009 | 31.08.2011 | 22003109 | Agrar-Beratungsverbund Bioenergie in Bayern | Die Land- und Forstwirte sollen umfassend zur Erzeugung und effektiven Nutzung von Bioenergie beratenwerden. Als Plattform hierfür dienen etablierte Veranstaltungen und Messen sowie neu initiierte Veranstaltungen, Feldtage, Tage der offenen Tür bzw. Tage des offenen Hofes, Weiterbildungsmaßnahmen, die soweit möglich mit den Kooperationspartnern durchgeführt werden. Zusätzlich sollen auf bestehenden Internetseiten die Aktivitäten zur Bioenergie in Bayern und die verschiedenen Fördermöglichkeiten mit den jeweiligen Ansprechpartnern zusammengefasst werden, um eine Informationsrecherche erheblich zu erleichtern und die Bioenergie-Netzwerkbildung und den Informationstransfer zu vereinfachen. Ein weiteres Projektziel ist, dass die Verbraucher über die Chancen und Risiken des Energiepflanzenanbaus und der möglichen Nutzung als Bioenergieträger bei gleichzeitiger regionaler Wertschöpfung informiert werden Durch die Zusammenarbeit mit Partnern aus der Land- und Forstwirtschaft, Industrie, Verbänden, Unternehmen, Wissenschaft sollen die Land- und Forstwirte direkt gezielt über den Agrar-Beratungsverbund Bioenergie erreicht werden. Durch die Vernetzung mit bestehenden Einrichtungen werden vorhandene Strukturen genutzt und ausgebaut. Zusätzlich kann dadurch eine Beratung in der Region mit der eher kleinstrukturierten Landwirtschaft in Bayern gewährleistet werden. Des Weiteren sollen die Informations- und Beratungsangebote durch den Kommunikationskanal "Internet" unterstützt werden. | Hubert Maierhofer Tel.: +49 9421 960-342 hm@carmen-ev.de C.A.R.M.E.N. e.V. Schulgasse 18A 94315 Straubing | FPNR | ||
| 01.10.2011 | 30.09.2014 | 22003111 | Verbundvorhaben: Züchtung schnellwachsender Baumarten der Gattungen Populus, Robinia und Salix für den Kurzumtrieb (FastWOOD II); Teilvorhaben 7: Entwicklung von innovativen Bewirtschaftungsverfahren für Robinienbestände (Robinia pseudoacacia L.) | Das Projekt soll am Fallbeispiel des Bundeslandes Brandenburg innovative Bewirtschaftungsverfahren für eine energetisch und stofflich optimierte Verwertung der Robinie aufzeigen sowie betriebswirtschaftlich sinnvolle Behandlungsalternativen für waldbaulich schwierige und häufig qualitativ unbefriedigende Robinienbestockungen erproben. Im Ergebnis dieses Forschungsvorhabens steht ein Kriterienkatalog zur Identifikation von Vorrangflächen für den Biomasseanbau in kurzen Umtriebszeiten inklusive einer Aufkommensprognose und Handlungsempfehlungen zur allgemeinen waldbaulichen Behandlung und Verjüngung von Robinienbeständen. Dies betrifft eine vorrangig energetische Verwertung, die Erzeugung von Spezialsortimenten in mittelwaldartiger Bewirtschaftung und die Etablierung von Erntebeständen zur Gewinnung von vegetativem Vermehrungsgut. Dabei soll die gesamte Produktionskette ausgehend von der Bereitstellung geeigneten Vermehrungsgutes über eine zuwachs- bzw. wertschöpfungsoptimierte Bestandesbehandlung bis hin zur Holzverwertung betrachtet werden. Überführung der Modellflächen aus dem Projekt FastWOOD in die Bewirtschaftungsform "Mittelwald". Biomasseermittlung mittels Biomassefunktionen, Anwendung räumlicher Statistik, Betriebswirtschaftliche Vergleiche mit Investionsrechnung (Annuitätenmethode), Technologievergleiche nach kwf-Schema,Waldbauempfhelungen mittels"Entscheidungsbäumen" . | Prof. Dr. habil. Ralf Kätzel Tel.: +49 3334 2759-230 ralf.kaetzel@lfb.brandenburg.de Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE) Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | FPNR | ||
| 01.06.2012 | 31.05.2016 | 22003112 | Entwicklung und Bewertung von praxisorientierten Maßnahmen zur Verringerung des Mycosphaerella anethi-Befalls von Fenchelfrüchten | Es gibt zwei wesentliche Schwerpunkte: Die bereits entwickelte RT-PCR soll zur qRT-PCR weiterentwickelt und optimiert werden. Die vorhandenen Gewebekulturpflanzen sollen erhalten, vermehrt und in Erdkultur überführt werden, um erregerfreies Saatgut zu erzeugen. Nachfolgend sollen verschiedene pflanzenbauliche und epidemiologische Fragen zur Verbesserung des Praxisanbaus bearbeitet werden. Konkrete Aufgaben: (1) Optimierung einer qPCR-Methode zum Nachweis von M. anethi in Früchten und Jungpflanzen (2)Untersuchungen zur Effektivität verschiedener Pflanzenschutz-Maßnahmen an Saatgut und Jungpflanzen(3) Entwicklung von befallsfreiem Saatgut ausgehend von gesunden in vitro Planzen (4) Untersuchung des Einflusses pflanzenbaulicher Maßnahmen auf den Fruchtbefall (5) Epidemiologische Analysen zur Dynamik der zeitlichen Ausbreitung des Pilzes im Bestand bei Verwendung von wenig und stark infiziertem Ausgangssaatgut, Ermittlung von Feldabständen zur Minimierung des Konidieneintrages aus anderen Feldern. (6) Untersuchungen zur möglichen Bodenübertragbarkeit des Erregers Jährliche Vorstellung und Diskussion der Ergebnisse mit den Projektpartnern. Präsentation auf Fach- und Anwendertagungen sowie in Fachzeitschriften. Die Methode der qRT-PCR ist an einer Einrichtung zu etablieren, die die Gesundheitskontrolle von Fenchel zukünftig als zentralen Service übernimmt. Die pilzfreien in vitro Pflanzen sowie das gesunde Saatgut werden an die Praxis abgegeben. Die aus den Ergebnissen abzuleitenden Anbauempfehlungen gehen nach der Eignungstestung durch Lehr- und Versuchsstationen bzw. Pflanzenschutzämter in die Praxis. Durch die enge Zusammenarbeit mit der Forschungsvereinigung der Arzneimittel-Hersteller e.V. und den Partnern aus Industrie, Beratung und Vertragsanbau ist die Verwertung der Ergebnisse sichergestellt. | Prof. Dr. rer. nat. Thomas Kühne Tel.: +49 3946 47-501 thomas.kuehne@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Epidemiologie und Pathogendiagnostik Toppheideweg 88 48161 Münster | X | FPNR | |
| 01.09.2014 | 31.08.2015 | 22003113 | Entwicklung ligninhaltiger, emissionsarmer Melamin- und Harnstoff-Formaldehyd-Harze für leichtbaufähige, holzfaserverstärkte Dämmstoffe | Mit hydrophob modifizierten Silikatpartikeln konnten wasserabperlende Melaminharzschäume entwickelt werden, die sich besonders für Dämmstoffe eignen. Die Silikatpartikel haben hierbei sowohl zu hydrophoben Zentren als auch zu einer Stabilisierung der Mikrobläschen geführt. Erste Vorversuche zeigten, dass auch modifizierte Lignine im Rahmen solcher Entwicklungsprozesse eingesetzt werden können. Dadurch wäre eine Substitution der hochpreisigen Silikapartikel vorstellbar. Ligninmodifizierung fokussiert in erster Linie auf chemische Reaktionen, die effizient zur Hydrophobierung genutzt werden können. Neben der Struktur der Substituenten ist der Substitutionsgrad als wesentlicher Parameter für diese Stufe der Materialentwicklung zu nutzen. Ein weiteres Aufgabenfeld wird durch die Sprödigkeit der reinen Schaumstoffe abgesteckt. Es finden Holzfasern Anwendung, welche den Dämmstoffen applikationsgerechte, mechanische Eigenschaftsprofile verleihen sollen. Ein wesentlicher Vorteil dieser Dämmstoffe wird neben der thermischen Isolierung insbesondere auch im Brandschutz gesehen, wobei die Melaminharzmatrix diesbezüglich als aktive Komponente agiert. Die einzelnen Aufgaben zusammengefasst: Bereitstellung von Schwarzlauge, Gewinnung von Rohlignin, Chemische Modifizierung von Lignin, Entwicklung von Harzrezepturen, Schaumherstellung, Herstellung holzfaserbasierter Dämmmaterialien, Industriezusammenarbeit zur Fertigung von Holzkompositen und Analytik aller Entwicklungsstufen. | Aus 2 Litern Schwarzlauge mit einem Feststoffgehalt von 30-32% konnten etwa 450g Rohlignin gewonnen werden. Durch Extraktion mit Isopropanol bei 25°C ließ sich das Rohlignin in eine niedermolekulare Fraktion mit einem massenmittleren Molekulargewicht (Mw) von 1180 g/mol sowie eine hochmolekulare, nicht lösliche Ligninfraktion L(Re) mit Mw=6210 g/mol auftrennen. Die Partikelherstellung ohne PDADMAC führte zu geringeren Partikeldurchmessern (50-96 nm) bei gleichzeitig monomodalen Verteilungskurven; die Ausbeuten lagen in einem Bereich zwischen 43 und 80%. Aus technischen Gründen war eine Umgestaltung des Formwerkzeuges zur Verbesserung der Schaumherstellung notwendig. Die Versuche mit dem optimierten Formwerkzeug konzentrierten sich dann auf die Substitution von AEROSIL durch die Lignin-basierten Nanopartikel. Unter Nutzung von Tensid-freien Lignindispersionen gelang alternativ zu den Aerosilen die Schaumherstellung, mit Schaumdichten von bis zu ca. 60 kg/m3. Die Dichte der hergestellten Platten (142 kg/m3) stimmt gut mit dem Referenzwert von 140 kg/m3 überein. Die mechanischen Kenndaten übertreffen die des Referenzmaterials wesentlich. So zeigt die Druckfestigkeit Werte von etwa 250 kPa, wobei eine untere Grenze mit 100 kPa angegeben wird. Die Zugfestigkeiten der hergestellten Proben liegen bei ca. 32 kPa, was den Forderungen nach mindestens 10 kPa ebenfalls deutlich genügt. Der Feuchtegehalt der Probe ist mit 13,2 Prozent etwa doppelt so hoch wie der des kommerziellen Steico-Dämmstoffes (6,5%). Die Wasseraufnahme weist mit ca. 380 % einen im Vergleich zum Referenzmaterial (22%) außergewöhnlich hohen Wert auf. Die Wärmeleitfähigkeit der hergestellten Dämmstoffe unterscheidet sich mit 43 mW/(m*K) jedoch nicht wesentlich von dem reiner Holzfasern (39 - 40 mW/(m*K)). | Dr. rer. nat. Gunnar Engelmann Tel.: +49 331 568-1210 gunnar.engelmann@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR |
| 15.07.2014 | 14.07.2017 | 22003114 | ERA-WoodWisdom: Plastifizierung und Vulkanisierung von Naturfasern, vorzugsweise Holz, zur Erzeugung von Verpackungsmaterial (COMPAC); Teilvorhaben 1: Koordination, Anlagenparameter | Das Gesamtziel des Projekts COMPAC ist eine neue und innovative Nutzung von physikalisch und chemisch modifizierten Fasern aus nachwachsenden Rohstoffen zur Produktion von leichten und stabilen Materialien für zahlreihe industrielle Applikationen. Die Forschung und Entwicklung unter Berücksichtigung der Nachhaltigkeit und des Umweltbewusstseins steht in diesem Projekt im Vordergrund. Das Projekt COMPAC zielt darauf, die Grundkenntnisse über die Plastifizierung und Vulkanisierung zu erweitern (Grundlagenforschung) und diese Kenntnisse zur Entwicklung von umweltfreundlichen und effektiven chemischen Behandlungen von Biofasern zu nutzen. Weiterhin werden die physikalischen Eigenschaften und das Verhalten von produzierten Biofaser-Produkten untersucht (angewandte Forschung), um diese Produkte in industrielle Prozesse zu integrieren (industrielle Forschung). DHBW Karlsruhe arbeitet als Koordinator und Forschungseinrichtung in diesem Projekt. DHBW Karlsruhe Beteiligt sich in der Grundlagenforschung von Biofaser Vulkanisierung und in Umsetzung von gewonnenen Kenntnissen in die industrielle Applikationen zusammen mit deutschen industriellen Partnern (angewandte Forschung). | Prof. Dr.-Ing. Jukka Valkama Tel.: +49 177 3494478 valkama@dhbw-karlsruhe.de Duale Hochschule Baden-Württemberg - Fakultät Technik - Studiengang Papiertechnik Erzbergerstr. 121 76133 Karlsruhe | FPNR | ||
| 01.11.2018 | 30.04.2022 | 22003118 | Verbundvorhaben: Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaba) - Berechnungskonzepte, Kennwertanforderungen, Kennwertermittlung; Teilvorhaben 3: Entwicklung von Prüfmethoden - Akronym: HoMaba | Anlagenbaus zu ermöglichen. Dies sollte über eine verbesserte Berechenbarkeit für Anwendungen von Holzkompositen und Holzhybriden im Leichtbau realisiert werden. Dazu wurde die Entwicklung und Evaluierung eines Berechnungskonzeptes, bestehend aus einer analytisch-semiprobabilistischen Bemessung und einer anschließenden Simulation, realisiert. Im Rahmen der Arbeiten am IHD erfolgte gemeinsam mit den Partnern eine Methodenentwicklung, nach der später die mechanischen Kennwerte ermittelt wurden. Als Grundlage dienten die derzeit angewandten Prüfmethoden für die Charakterisierung von Holz, Holzwerkstoffen, Metallen und Kunststoffen. Im Anschluss wurden geeignete Prüfkörperspezifikationen (u. a. Auswahl Probenmaterial, Geometrie, Feuchte der Prüfkörper) definiert. Für die Faserwerkstoffe wurden die Herstellparameter festgelegt, um durch definierte Bedingungen die Replikation der Herstellung und Prüfung zu ermöglichen. Im Rahmen der Prüfkörperherstellung wurden am IHD Faserstoffe und Mitteldichte Faserplatten (MDF) gefertigt. Für eine statistisch aussagekräftige Auswertung wurde eine ausreichende Prüfkörperanzahl festgelegt. Im IHD wurden die anzuwendenden Prüfverfahren entwickelt bzw. angepasst und mit den Projektpartnern abgestimmt. Dafür wurden neben Lasteinleitung und Prüfgeschwindigkeit die Messmittel zur Kraft- und Verformungsmessung erarbeitet. Schließlich wurden die erfassten Messwerte mittels geeigneter Methoden ausgewertet. Die Replizierbarkeit der Prüfergebnisse wurde in Ringversuchen überprüft. Im Rahmen des Kompetenzteams "Faserverbund", welches aus den vier Instituten Fraunhofer-Institut für Holzforschung, Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI), Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH (IHD), Hochschule Rosenheim (HR) sowie Papiertechnische Stiftung (PTS) besteht, fanden mehrere Treffen statt, auf denen das Vorgehen abgestimmt und koordiniert wurde. | Auf Grundlage bekannter Prüfmethoden und Anforderungen an Kennwerte für den Maschinenbau wurden im Kompetenzteam "Faserverbund" für die Belastungsarten Zug, Druck und Scherung Versuchsaufbauten zur Bestimmung von Festigkeiten, Elastizitäts- und Schubmoduln sowie Querkontraktionszahlen entwickelt. Die Prüfkörpergeometrie für die Prüfmethoden wurde ermittelt. In Abstimmung mit den Partnern wurden Prüfparameter erarbeitet, die mit den vorhandenen Prüfgeräten anwendbar sind und die zu reproduzierbaren Ergebnissen führen. Für den Scherversuch wurden Prüfkörper mit Ausformung ausgerundeter Einschnitte gewählt, zwischen denen eine definierte Scherfläche entsteht, die einerseits ein Schubversagen ermöglicht, andererseits nicht zum Verlust der Stabilität des Prüfkörpers bei der Herstellung und beim Einspannen führt. Die Schubkennwerte sind im Zug- oder Druckscherversuch ermittelbar. Die Verformung wurde mit einem zweidimensionalen Extensometer im Schubfeld gemessen. Die Prüfmethoden sind für dünne plattenförmige Materialien anwendbar. Die freie Länge zwischen den Einspannwerkzeugen wurde so festgelegt, dass ein Ausweichen der Prüfkörper aus der Plattenebene vermieden wird und eine zuverlässige Verformungsmessung möglich ist. Im Bereich der Einspannung sind aufgeklebte Verstärkungen notwendig. Die Messung der Verformung ist aufgrund der geometrischen Gegebenheiten ausschließlich mit optischer Messtechnik möglich. Voraussetzung für ihre Anwendung sind neben der Präparation der Prüfkörper definierte Lichtverhältnisse. Auf diesem Gebiet wurden zahlreiche Erfahrungen gesammelt. Basierend auf den gemeinsam erarbeiteten Prüfparametern wurden Ringversuche an Industriemustern und an im Technikum definiert gefertigten MDF durchgeführt. Die Ergebnisse wurden statistisch aufbereitet und für die Materialdatenbank zur Verfügung gestellt. Bei den Versuchen wurde der Nachweis erbracht, dass die Prüfmethoden zur Gewinnung von Kennwerten für den Maschinenbau geeignet sind. | Dipl.-Ing. Jens Gecks Tel.: +49 351 4662-243 jens.gecks@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | X | FPNR |
| 01.10.1999 | 31.12.2002 | 22003199 | Untersuchungen zur Vererbung des (-)-Bisabololgehaltes bei der Kamille und Entwicklung PCR-gestützter Marker als Basis für die Selektion einer Kamillensorte mit hohem Gehalt an Bisabolol und guten agronomischen Eigenschaften | Kamille ist eine sehr alte und auch heute noch bedeutende Arzneipflanze. Während bei der Verwendung als Teedroge neben dem Gehalt an ätherischem Öl, mindestens 0,4 %, vor allem äußere Qualitätsmerkmale von Bedeutung sind, werden für die Extraktherstellung hohe Konzentrationen spezifischer Komponenten gefordert. Als wirksame, insbesondere entzündungshemmende Inhaltsstoffe wurden vor allem (-)-alpha-Bisabolol im ätherischen Öl und die hydrophilen Flavonoide Apigenin und Apigenin-7-Glucosid erkannt. Im Rahmen des vorliegenden Projektes soll daher zunächst als Grundlage für eine erfolgreiche züchterische Bearbeitung die Genetik des (-)-alpha-Bisabolol-Gehaltes aufgeklärt werden. Basierend auf diesen Daten werden PCR-gestützte Marker (RAPD, AFLP) entwickelt, mit deren Hilfe eine effektive markergestützte Selektion durchgeführt werden kann und somit Populationen mit einem konstant hohen (-)-alpha-Bisabolol-Gehalt selektiert werden können. Ausgehend von diesen Analysen werden in einem zweiten Schritt bereits auf gute agronomische Eigenschaften selektierte Populationen mit Hilfe dieser molekularen Marker auf einen hohen (-)-alpha-Bisabolol-Gehalt selektiert. | Im Rahmen der Forschungsarbeiten wurde die Genetik des (-)-alpha-Bisabolol-Gehaltes als Grundlage für eine erfolgreiche züchterische Bearbeitung, aufgeklärt. Basierend auf den Daten wurden PCR-gestützte Marker (RAPD, AFLP) entwickelt, mit deren Hilfe eine effektive markergestützte Selektion durchführbar ist. Populationen mit einem konstant hohen (-)-alpha-Bisabolol können damit bereits vor der Blüte selektiert werden. Das Vorhaben leistet einen Beitrag zur Effizienzsteigerung der Kamillenzüchtung auf einen der wichtigsten Inhaltsstoffe (-)-alpha-Bisabolol, der ansonsten erst nach der Blüte selektierbar ist. In der F2-Spaltungsanalyse zeigte sich eine Anpassung an ein Spaltungsverhältnis von 1 : 3 für das (-)-a-Bisabolol und das (-)-a-Bisabololoxid B. Damit wurde der monogenisch rezessive Erbgang eines hohen (-)-a-Bisabolol- sowie eines hohen (-)-a-Bisabololoxid B-Gehaltes bestätigt. Während die Vererbung von (-)-a-Bisabolol und den Bisabololoxiden stark voneinander abhängt besteht zwischen Chamazulen und (-)-a-Bisabolol eine unabhängige Vererbung. Die Erhaltung der gewünschten Genotypen mit hohem (-)-a-Bisabolol- und Chamazulengehalten ist daher gut möglich. Die institutseigenen Populationen stehen für weitere wissenschaftliche Untersuchungen zur Verfügung. Eine weitere Bearbeitung zur Erstellung von Basismaterial mit hohen Inhaltsstoffgehalten erfolgt innerhalb des Institutes für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung I der Justus-Liebig-Universität Gießen. Gemeinsam mit dem Partner, Robugen GmbH, sollen die begonnenen Arbeiten fortgeführt werden. | Prof. Dr. Richard Marquard Tel.: +49 6 41 99-37460 Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 09 - Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung I Ludwigsstr. 23 35390 Gießen | FPNR | |
| 01.09.2000 | 31.08.2003 | 22003200 | Verbundvorhaben: Polyurethandispersionen auf Basis heimischer Rohstoffe, insbesondere Pflanzenöle, für Lacke und Beschichtungen: Teilvorhaben 1: Entwicklung oleochemischer Polyole/Diisocyanate | Polyurethan-Dispersionen finden in großem Maße in Lacken und Beschichtungen auf Holz, Kunststoff, Leder, Textil, Metall und Glas Verwendung. Für die Herstellung von Polyurethan-Dispersionen werden derzeit überwiegend petrochemisch gewonnene Polyolkomponenten (A-Komponente) verwendet. Um eine feine Verteilung des Polyurethans im Wasser zu ermöglichen, sind Weichmacher wie die Dimethylolpropionsäure (DMPS) nahezu unerlässlich. Alternativ zu DMPS werden vereinzelt Rizinusölderivate eingesetzt. Die mit diesen Derivaten erhaltenen Produkte sind jedoch recht spröde und haben gerade für anspruchsvolle Anwendungsbereiche eine unbefriedigende Haptik, warum ihr Einsatz sehr begrenzt ist. Erschwerend kommt hinzu, dass aufgrund der chemischen Struktur des Rizinusöles die Möglichkeiten einer chemischen Modifizierung sehr begrenzt sind, so dass die Aussichten für eine Leistungssteigerung der Rizinusölderivate gering sind. Auf der anderen Seite sind aufgrund der Erfahrungen mit dem Rizinusöl und seinen Derivaten besonders heimische Pflanzenöle von großem Interesse, da sie im Gegensatz zum Rizinusöl aufgrund ihrer chemischen Struktur vielfältige Modifizierungsmöglichkeiten bieten. Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung von wässrigen Polyurethan-Dispersionen auf Basis von heimischen Pflanzenölen (Raps-, Sonnenblumen-, Leinöl) für Beschichtungen auf verschiedenen Substraten (Holz, Leder, Textil). Heimische Pflanzenöle sollen so funktionalisiert werden, dass eine wirtschaftliche und umweltfreundliche Verwendung auf dem Gebiet der Polyurethan-Dispersionen möglich ist. Besonders die Substitution des Weichmachers DMPS und eine gezielte Funktionalisierung der Fettsäurereste hinsichtlich der Eigenschaften der Polyurethan-Dispersionen würden einen großen technischen Fortschritt bedeuten. Die Arbeiten werden in Zusammenarbeit zwischen den Firmen Alberdingk Boley GmbH, Harburger Fettchemie Brinckmann & Mergell GmbH (Hobum) und Hesse GmbH (Unterauftrag bei Alberdingk) durchgeführt. | Es wurden wässrige Polyurethan-Dispersionen auf Basis von heimischen Pflanzenölen (Raps-, Sonnenblumen-, Leinöl) für Beschichtungen auf verschiedenen Substraten (Holz, Leder, Textil) entwickelt. Für die Herstellung von Polyurethan-Dispersionen werden derzeit überwiegend petro-chemisch gewonnene Polyolkomponenten (A-Komponente) verwendet. Schwerpunkt der Arbeiten war die Entwicklung geeigneter Polyole auf Basis heimischer Pflanzenöle. Dazu wurden funktionalsierte Pflanzenöle durch unterschiedliche chemische Verfahren (Epoxidierung und nachfolgende Additionsreaktionen mit ein- und mehrwertigen Alkoholen sowie Carbonsäuren) hergestellt. Beim Einsatz der Polyole zeigten sich bei der Herstellung von PUR-Dispersionen Unterschiede im Reaktionsverlauf. Zur Klärung dieser Unterschiede wurden neben den reinen Kennzahlen der Pflanzenölpolyole (Säurezahl, Hydroxyzahl, Viskosität und Funktionalität) auch die molekulare Zusammensetzung und die Reaktivität der Polyole untersucht und Aussagen über den Einfluss der unterschiedlichen Umsatzpartner (z. B. Ethylenglykol, Fettsäure und Methanol) innerhalb der Polyoltypen auf die Endeigenschaften der komplex aufgebauten PUR-Dispersionen gewonnen. Durch Einsatz fettchemischer Polyole wurden die chemische Beständigkeit und die mechanischen Eigenschaften der Dispersionen positiv beeinflusst. Auf Basis aller drei Umsetzungstypen wurden PUR-Dispersionen für das Scale up herausgefiltert. Im Leder- und Textilbereich traten neben den positiven Ergebnissen bezüglich mechanischen Eigenschaften (insbesondere Haptik) Nachteile aufgrund der Neigung dieser Beschichtungen zur Vergilbung auf, die den kommerziellen Einsatz dieser Produkte gegenwärtig sehr erschweren. Im Holzbereich wurden sehr positive und erfolgversprechende Ergebnisse der Beschichtungen mit einigen PUR-Dispersionen erhalten, die im Vorhaben bis zur Produktionsreife entwickelt wurden. Zwei entwickelte Polyolkomponenten stehen unter den Handelsnamen "MERGINOL VP 8731 und 8728" bereit. | Renate Polster Tel.: +49 40 766255-0 info@hobum.de HOBUM Oleochemicals GmbH Konsul-Ritter-Str. 10 21079 Hamburg | FPNR | |
| 01.06.2001 | 31.10.2001 | 22003201 | Status quo und Potential des Anbaus von Arznei- und Gewürzpflanzen in Deutschland - eine Querschnittsanalyse auf der Basis von sechs regionalen und überregionalen Forschungsprojekten | Seit 1996 sind in Deutschland mehrere Studien von verschiedenen Institutionen initiiert und durchgeführt worden, die sich mit dem Anbauumfang, der Anbauwürdigkeit und dem Markt für Arznei- und Gewürzpflanzen (APG) in Deutschland auf nationaler und regionaler Ebene beschäftigen. Mit der chronologischen und geografischen Querschnittsanalyse auf den mittlerweile verfügbaren Studien sollte eine umfassende Darstellung der aktuellen Lage und der Entwicklung des deutschen Arznei- und Gewürzpflanzenanbaus in den letzten fünf Jahren erarbeitet werden. Durch die unterschiedlichen inhaltlichen Schwerpunkte und die verschiedenen sich ergänzenden empirischen Ansätze der Studien sollte sich auch ein umfassendes und zugleich sehr genaues Bild sowohl der Produktion als auch der Verarbeitung von Arznei- und Gewürzpflanzen abzeichnen. Durch die Gegenüberstellung von Studien mit unterschiedlichem räumlichen Bezugsrahmen können die Einflüsse aus agrar-, regional- und gesundheitspolitischen Rahmenbedingungen, der ökologischen Diskussion und den geografisch-naturräumlichen Gegebenheiten verdeutlicht werden. | Im Teil 2 der Studie (Teil 1: FKZ 98NR019 bzw. 22001998) wurden die Ergebnisse der von der FAH 1999 durchgeführten Marktstudie mit aktuellen Studien und sonstigen Veröffentlichungen anderer Institutionen verglichen. In einer abschließenden Diskussion wurden nochmals eingehend die Probleme und die Chancen des deutschen Arznei- und Gewürzpflanzenanbaus dargestellt. Abschließend wurden aus den Recherchen konkrete Handlungsempfehlungen für Forschung, Landwirtschaft, phytopharmazeutischen Industrie und für die Ausgestaltung politischer Rahmenbedingungen abgeleitet. Die Forschungsprioritäten werden von den befragten Unternehmen u.a. im Bereich der züchterischen Optimierung (Inhaltsstoff- und Ertragsoptimierung, Resistenzen) sowie in der Inkulturnahme einiger lohnender Arten (z.B. Weißdorn) gesehen. Aufgrund der aktuellen Pflanzenschutzgesetzgebung wird künftig das Problem Lückenindikation verstärkt zu bearbeiten sein. Steigende Energiekosten, aber auch verschärfte Anforderungen an die Keimfreiheit der pharmazeutischen Rohstoffe, machen Verbesserungen im Bereich der Trocknungstechnik erforderlich. Die Autoren mahnen aber auch an, Forschungsvorhaben vor Arbeitsaufnahme in den Fachgremien zu koordinieren und an den Beginn sorgfältige Literaturrecherchen zu stellen, damit die Forschungsgelder möglichst effizient eingesetzt werden können. Insofern kommt auch der Informationssammlung und -vermittlung (z.B. über Internetangebote) immer größer werdende Bedeutung zu. | Dr. Elmar Kroth Tel.: +49 228 95745-39 kroth@bah-bonn.de Forschungsvereinigung der Arzneimittel-Hersteller e.V. (FAH) Kranzweiherweg 10 53489 Sinzig | FPNR | |
| 01.05.2002 | 30.04.2004 | 22003202 | Verbundvorhaben: Erstellung einer Kennwertdatenbank für naturfaserverstärkte Werkstoffe aus heimischen nachwachsenden Rohstoffen - Teilvorhaben 4: Faserdaten | Ziel des Projekts ist die Entwicklung und Realisierung einer rechnerbasierten Kennwertdatenbank zu den Themenbereichen Naturfasern und naturfaserverstärkte Kunststoffe. Hierbei soll die gesamte Wertschöpfungskette vom Anbau zum Produkt berücksichtigt werden. Die unterschiedlichen Interessen entlang dieser Kette sind in eine Datenbank zu integrieren. Das FIBRE wird im Rahmen des Projekts wichtige Naturfaserkennwerte recherchieren und ermitteln, die für die Herstellung naturfaserverstärkten Verbundwerkstoffen von Bedeutung sind. Hierbei werden Literaturrecherchen über die Naturfasereigenschaften für Verbunde ergänzt durch Messungen relevanter Eigenschaften. Das Füllen der Datenbank mit entsprechenden Kennwerten erfolgt bereits im Verlauf des Projekts durch alle vier beteiligten Projektpartner und die Firmen. Das Befüllen der endgültigen Datenbank geht jedoch langfristig über die Projektlaufzeit hinaus. Es wird somit eine "offene Datenbank" entwickelt, die nach Projektabschluß durch eine geeignete Finanzierung kommerziell weitergeführt wird. | Prof. Dr.-Ing. Jörg Müssig Tel.: +49 421 5905-2747 joerg.muessig@hs-bremen.de FASERINSTITUT BREMEN e.V. Am Biologischen Garten 2 28359 Bremen | FPNR | ||
| 01.09.2005 | 30.04.2006 | 22003205 | Road-Show Naturfaserverstärkte Kunststoffe (NFK) - Die ersten vier Besuche Erstellung einer Road-Show zum Thema: NFK & Präsentation der Road-Show bei vier ausgewählten Entscheidungsträgern der Kunststoffindustrie | Road-Show Naturfaserverstärkte Kunststoffe (NFK) - Die ersten vier Besuche. Erstellung einer - verschiedene Medien umfassenden - Road-Show zum Thema "Naturfaserverstärkte Kunststoffe (NFK)" und Präsentation der Road-Show bei vier ausgewählten Entscheidungsträgern der Kunststoffindustrie. Überprüfung, Analyse und Optimierung des Kommunikationskonzeptes Road-Show. 1) Erstellen der Medien für die Road-Show (PowerPoint-Präsentation, Broschüre, Hintergrundinformationen) 2) Durchführung der Road-Show bei vier ausgewählten Unternehmen 3) Überprüfung, Analyse und Optimierung des Kommunikationskonzepts Road-Show Zum Abschluss des Projektes stehen die gesamten entwickelten Road-Show-Medien der FNR und den Partnern zur weiteren Verwendung zur Verfügung. | Dipl.-Phys. Michael Carus Tel.: +49 2233 48-1440 michael.carus@nova-institut.de nova-Institut für politische und ökologische Innovation GmbH Leyboldstraße 16 50354 Hürth | FPNR | ||
| 01.09.2006 | 31.08.2008 | 22003206 | Neue Wege zur Funktionalisierung von Stärke | Die Substanzklasse der Glycidether stellt eine neue Basis von Reagenzien dar, die der Höherveredlung von Stärke dienen soll. Die Glycidether sind monofunktionell mit aliphatisch hydrophobem Charakter, die zur Entwicklung neuer Stärkeether geeignet sind. Bi- und multifunktionelle Glycidether können die Stärke hydrophob funktionalisieren und darüber hinaus vernetzen. Das hohe Reaktionsvermögen der Oxiranringe lässt erwarten, das diese Reagenzien auch in der Reaktivextrusion zur Anwendung kommen können, wodurch auf dieser Basis völlig neue Produkte, Mikro- und Nanostrukturen als auch Blends entwickelt werden können. Mit der Einführung von Glycidethern in die Stärkeindustrie könnte zur Verbesserung der Effizienz in der Stärkemodifizierung beigetragen werden. Eine mögliche positive Einflussnahme auf die Ökologie von Modifizierungsfabriken kann einen weiteren Vorteil darstellen. Zu erschließende Einsatzgebiete für Stärke sind vorhanden für Tenside, Waschrohstoffe, Polyacrylatersatz, Emulgatoren, Coatings für Papier und Fasern, Ersatz synthetischer Polymerer in Klebstoffen, Leimen und Baustoffen, Viskositätsregulatoren, technische Gele und Materialien. | Dr. Waltraud Vorwerg Tel.: +49 331 568-1609 vorwerg@iap.fhg.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | FPNR | ||
| 01.03.2007 | 28.02.2009 | 22003207 | Verbundvorhaben: Spezialfasern aus Lösungen von Cellulosecarbamat in NMMO, Teilvorhaben 2: Stabilisierung und Maßstabsentwicklung | Die Untersuchungen wurden im Fraunhofer Institut fiir angewandte Polymerforschung (Potsdam-Golm) und dem Thüringischen Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e.V. in enger Kooperation mit der Toho Tenax Europe GmbH, Wuppertal und der Smart Fiber AG, Rudolstadt durchgeführt. Zielstellung des Projekts war die Modifizierung des Ceilulosecarbamatprozesses zur Einstellung unterschiedlicher Polymerparameter, die Herstellung und Charakterisierung von Spinnlösungen in NMMO, die Stabilisierung der Spinnlösungen und deren Verspinnung zu Fasern und Filamenten sowie die Untersuchung der Fasereigenschaften. Praktische Anwendungsmöglichkeiten sollten durch die Industriepartner bewertet werden. Im vorliegenden Abschlussbericht sind die Ergebnisse von der Carbamatsynthese bis zur Herstellung und Charakterisierung von Fasern sowie die Ergebnisse von Anwendungstests umfassend beschrieben. Durch Variation von Temperatur, Verweilzeit, Rohstoffeinsatz und Ansatzkonzentration wurden Bedingungen ermittelt, die die Herstellung von Carbamaten mit unterschiedlichem Substitutionsgrad und DP ermöglichen. Basierend auf diesen Carbamaten wurden Spinnlösungen im Konzentrationsbereich bis 30% hergestellt und rheologisch sowie durch Polarisationsmikroskopie untersucht. Umfangreiche Untersuchungen befassten sich mit der Stabilisierung der Spinnlösungen sowohl hinsichtlich der Vermeidung des Polymerabbaus als auch mit der Zielstellung der Zurückdrängung der Hydrolyse der Cellulose-Carbamat-Bindung. Die Verspinnung der Lösungen erfolgte nach dem Luftspaltspinnen sowohl im Labor- als auch im Technikumsmaßstab. Die hergestellten Fasern wurden hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften sowie ihrer Struktur charakterisiert. Hergestellte Fasermuster wurden auf ihre Eignung als Precursoren für die C-Faser-Herstellung getestet. | Bekannte Verfahren zur Cellulosecarbamatherstellung wurden durch Variation von Temperatur, Verweilzeit, Rohstoffeinsatz und Ansatzkonzentrationen so modifiziert, dass die Herstellung von Cellulosecarbamat mit DP-Werten zwischen 150 und 400 und Substitutionsgraden bis 0,4 möglich ist. Basierend auf dem System Cellulosecarbamat / NMMO wurden Spinnlösungen mit einem Carbamatgehalt von 15 bis 30% hergestellt. Durch rheologische Messungen sowie durch Polarisationsmikroskopie wurde nachgewiesen, dass bei höheren Konzentrationen und DP-Werten flüssigkristalline Lösungen gebildet werden. Umfangreiche Systeme zur Spinnlösungsstabilisierung wurden untersucht, dabei wurden die besten Ergebnisse für die Kombination NaOH-NH2OH-Gallussäurepropylester erreicht. Die Stabilisierung der Carbamatbindung durch Einstellung unterschiedlicher pH-Werte sowohl bei der Spinnlösungsherstellung als auch im Koagulationsbad bei der Verspinnung brachte nicht den erwünschten Effekt. In der gesamten Verarbeitungskette von der Lösungsherstellung bis zur fertigen Faser kommt es zu einer ständigen Verringerung des Stickstoffgehalts von ca. 3 auf 0.5 %. Bei diesem hydrolytischen Abbau, der durch die Anwesenheit von Wasser sowie die Verarbeitungstemperatur von ca. 90 °C begünstigt wird, kommt es zur Abspaltung von Ammoniak und Kohlendioxid, was sich negativ auf die Stabilität des Spinnprozesses auswirkt (Faserabrisse). Die nach dem Luftspaltspinnprozess hergestellten Fasern zeichnen sich durch sehr gute mechanische Eigenschaften aus. Festigkeiten von 50 - 60 cN/tex sowie ein Modul bei ca. 2500 cN/tex ordnen diese Faser im Bereich von Naturfasern wie Hanf oder Flachs ein und übertreffen die Werte von Lyocellfasem. Hergestellte Fasermuster wurden hinsichtlich ihrer Eignung als Precursoren für die C-Faserherstellung getestet. Es konnte nachgewiesen werden, dass die Masseausbeute bei der thermischen Behandlung etwas höher ist als bei kommerziell verfügbaren Rayonfasern. | Dr. Frank Meister Tel.: +49 3672 379-200 meister@titk.de Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt e.V. Breitscheidstr. 97 07407 Rudolstadt | X | FPNR |
| 01.09.2009 | 31.08.2011 | 22003209 | Regionale Beratung zu Bioenergie und Energiepflanzenanbau in Hessen | Das Bioenergiepotenzial Hessens ist derzeit zu weniger als der Hälfte genutzt. Insbesondere land- und forstwirtschaftliche Betriebe können Bioenergie effizient mit geringen Aufbereitungs- und Transportkosten einsetzen. Informations- und Beratungsarbeit soll die Nutzung und insbesondere die Effizienz im Hinblick auf optimierte Wärmenutzungswege stärken. Neben Reststoffen sind für das Biomassepotenzial sach- und standortgerecht angebaute Energiepflanzen wesentlich. Zur Versachlichung der Diskussion in diesem Bereich sollen Öffentlichkeitsarbeit und Information dienen. Schwerpunkte der Arbeit sind: Beratung land- und forstwirtschaftlicher Betriebe (einschl. Energiecheck), Veranstaltungen zu Bioenergie und Energiepflanzenanbau, sowie Einrichtung und Nutzung von Demobetrieben sowie Bioenergierad- und -wanderwege. Das Vorhaben wird von einer Projektgruppe unter Koordination des Witzenhausen-Institutes umgesetzt. Die vorgesehenen Maßnahmen umfassen: Kurzveranstaltungen, Vorträge, Lehrfahrten, Fachtagungen, Schulunge, Hoftage sowie die Einrichtung und Nutzung von Demonstrationsbetrieben in Verbindung mit Rad- und Wanderrouten sowie Demonstrationsfeldern für den Energiepflanzenanbau. In der Öffentlichkeitsarbeit werden darüber hinaus regionale Materialien erstellt und ein regionaler Bereich im Internetportal erstellt und gepflegt. | Thomas Raussen Tel.: +49 5542 9380-15 t.raussen@witzenhausen-institut.de Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH Werner-Eisenberg-Weg 1 37213 Witzenhausen | FPNR | ||
| 01.10.2011 | 30.09.2014 | 22003211 | Verbundvorhaben: Züchtung schnellwachsender Baumarten der Gattungen Populus, Robinia und Salix für den Kurzumtrieb (FastWOOD II); Teilvorhaben 8: Entwicklung von innovativen Bewirtschaftungsverfahren für Robinienbestände (Robinia pseudoacacia L.) | Projektziel ist es, dass in Brandenburg vorhandene stoffliche und durch, nieder- bzw. mittelwaldartige Betriebssysteme energetisch nutzbare Biomassepotenzial der Robinie zu ermitteln. In mehreren Rotationszyklen sollen die Auswirkungen von Standort-, Bestockungs- und Witterungseinflüssen auf den Holzzuwachs, die Energieausbeute und so das nachhaltige Ertragsvermögen evaluiert werden. Neben der Mobilisierung bisher ungenutzter, aber nachhaltig verfügbarer Holzreserven im Sinne des "Nationalen Biomasseaktionsplans für Deutschland" geht es somit um die Erprobung betriebswirtschaftlich sinnvoller Behandlungsalternativen für waldbaulich schwierige, schlecht wüchsige und häufig qualitativ unbefriedigende Robinienbestockungen. Das Arbeitsprogramm umfasst: 1. Abschätzung des tatsächlichen Leistungspotenzials der Baumart durch Bewirtschaftung von 9 Modellbeständen in kurzen Umtriebszeiten, 2. Erprobung von Ernteverfahren für eine niederwaldartige Behandlung, 3. schlag- und maßnahmenbezogene Wirtschaftlichkeitsbetrachtung in Abhängigkeit der Ernteverfahren undErmittlung betriebswirtschaftlicher Kennzahlen für die niederwaldartige Bewirtschaftung, 4. Ableitung von Bewirtschaftungsempfehlungen und Nutzungsstrategien, 5. Aufbau von Samenplantagen, Nutzung der Modellbestände als Erhaltungsquartiere, 6. Darstellung der Ergebnisse innerhalb des Projektverbundes, Präsenz in Verbundtreffen und Veranstaltungen des Fördermittelgebers | Dr. Dirk Knoche Tel.: +49 3531 7907-16 d.knoche@fib-ev.de Forschungsinstitut für Bergbaufolgelandschaften (FIB) e.V. Brauhausweg 2 03238 Finsterwalde | FPNR | ||
| 01.09.2012 | 31.08.2015 | 22003212 | Entwicklung eines Verfahrens zur Gewinnung von Ammoniumcarbamat aus der Vergärung stickstoffhaltiger Einsatzstoffe | Geflügel zählt weltweit zu den Hauptlieferaten tierischen Eiweißes und wird daher in großen Mengen produziert. Folglich entstehen als Nebenprodukt große Mengen Geflügelkot, der sich wegen des hohen Methanertrages als Substrat für Biogasanlagen anbietet. Der Stickstoffgehalt verhindert jedoch die Monovergärung, wenn keine Stickstoffentfrachtung vorgenommen wird. Das Hauptziel des Projektes besteht darin, eine Stickstoffentfrachtung durch Austreiben von Ammoniak mittels kombinierter thermischer, Ultraschall- und Unterdruckdesorption und in der anschließenden Reaktion des Ammoniaks mit dem Kohlenstoffdioxid des Biogases zu Ammoniumcarbamat, einem Zwischenprodukt der Harnstoffsynthese. Die Reaktion findet als Sublimationsreaktion durch Kühlung der getrockneten Teilströme statt , ist apparativ anspruchslos und benötigt kaum Energie. Im Projekt sollen grundlegende Prozessparameter und Dimensionierungsrichtlinien gefunden werden. In der Monovergärung von Hühnertrockenkot in einem zweistufigen Verfahren wird Ammoniak durch Temperatureinwirkung, Vakuum sowie Ultraschall aus der Prozessflüssigkeit eliminiert. Das entfeuchtete Ammoniak wird mit dem trockenen Biogas in einem gekühlten Reaktor zusammengeführt und sublimiert dort zu Ammoniumcarabamat, welches als Grundstoff für die Harnstoffproduktion genutzt werden kann. Die verfahrenstechnische Realisierung sowie Optimierung dieser stofflichen Ammoniakverwertung bei gleichzeitigem Biogasupgrading ist Gegenstand des Forschungsvorhabens. | Prof. Dr.-Ing. Peter Ay Tel.: +49 355 69-3635 ls-at@tu-cottbus.de Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg - Fakultät Umweltwissenschaften und Verfahrenstechnik - Institut für Umwelttechnik - Lehrstuhl Abfallwirtschaft Siemens-Halske-Ring 8 03046 Cottbus | FPNR | ||
| 01.11.2016 | 31.01.2020 | 22003216 | Verbundvorhaben: Biomasse-Asche-Monitoring (BAM); Teilvorhaben 2: Agronomische Bewertung - Akronym: BAM | Biomasseaschen, insbesondere Halmgutaschen sind zurzeit keinem nach DüMV 2012 zugelassenen Düngemitteltyp zuzuordnen und gelten formal als Abfallstoff. Ziel dieses Projekt ist es, die bei der Monoverbrennung von naturbelassenen pflanzlichen Ausgangsmaterialien entstehenden Aschen in der Landwirtschaft nachhaltig zu verwerten und somit einen gesetzeskonformen Verwertungspfad im Sinne des Kreislaufwirtschaftsgesetzes zu etablieren. Das Rostocker Teilprojekt hat das Ziel, in Gefäß- und Feldversuchen eine agronomische Bewertung der Aschen vorzunehmen, wobei auch umfangreiche Untersuchungen zur Umweltwirkung eingeplant sind. Die Untersuchungen finden zudem in Kombination mit unterschiedlichen Fruchtarten statt, um spezifische Verwertungs- und Mobilisierungsprozesse mit zu erfassen. Damit sind die zum Projektende geplanten Anwendungsempfehlungen auf eine breite wissenschaftliche Basis gestellt. Die agronomischen Untersuchungen basieren auf einem zweijährigen umfangreichen Gefäßversuch mit 168 Gefäßen, in dem die Ascheprodukte an drei Fruchtarten auf einen sandigen Boden untersucht werden. Das breite Untersuchungsprogramm umfasst Nährstoffe in den Boden- und Pflanzenproben, Phosphorpools im Boden und eine Reihe bodenbiologischer Größen. Zudem wird ein Dauerfeldversuch zur Phosphordüngung mit in das Projekt einbezogen, wobei zunächst bisherige Ergebnisse zur Applikation von Biomasseaschen ausgewertet werden. Ab 2017 soll eine Strohasche aus dem Vorhaben appliziert werden. Abschließend erfolgt eine Bewertung der Ergebnisse mit Empfehlungen für die landwirtschaftliche Praxis. | Sowohl in den Gefäßversuchen als auch im Feldversuch zeigte sich, dass die P-Düngungswirkung von Biomasse-Aschen mit der von TSP vergleichbar ist und somit die Aschen als Recyclingdünger geeignet sind, herkömmliche P-Dünger zu ersetzen und somit einen Beitrag zum Ressourcenschutz zu leisten. Insbesondere nach Zufuhr der Asche-Kompaktate wurden in den Gefäßversuchen höhere Erträge und P-Aufnahmen der Fruchtarten ermittelt. Die Ursachen dafür konnten nicht genau geklärt werden. Da sich die P-Gehalte im Boden nach Ausbringung der Rohaschen und Kompaktate meistens nicht signifikant unterschieden, kann die ertragssteigernde Wirkung der Kompaktate nicht mit einer erhöhten P-Versorgung im Vergleich zu den Rohaschen begründet werden. Teilweise erhöhte Enzymaktivitäten im Boden könnten auf biotische Effekte in Kombination mit bodenphysikalischen Veränderungen hindeuten. Weitere Untersuchungen sollten dahingehend erfolgen. Die Ausgangsstoffe der Asche waren weniger bedeutend für die P-Düngewirkung als die Verarbeitung der Aschen. Eine P-Zufuhr (TSP oder Asche) führte in der Regel zur Erhöhung der leicht-löslichen P-Gehalte im Boden im Vergleich zu den Varianten ohne P-Zufuhr. Eine Verdopplung der Applikationsmenge resultierte zwar in einer Erhöhung bioverfügbarer P-Gehalte im Boden, nicht aber in einer Erhöhung der Erträge der Fruchtarten. Die Wahl der Fruchtarten hatte wesentliche Auswirkungen auf die meisten untersuchten Prüfmerkmale und die agronomische Effizienz der Düngung, was bei der Einordnung der Düngung in die Fruchtfolge berücksichtigt werden sollte. Die Aktivität der alkalischen Phosphatase wurde vornehmlich durch die Düngung beeinflusst, während die saure Phosphatase vornehmlich durch die angebaute Fruchtart beeinflusst wurde. Änderungen hinsichtlich der Aktivität von Bodenenzymen sowie der P-Löslichkeit im Boden kann auch mit der Erhöhung des pH-Wertes nach der Ausbringung von Aschen (ca. 0,5 Einheiten im Gefäßversuch) in Zusammenhang gebracht werden. | apl. Prof. Dr. habil Bettina Eichler-Löbermann Tel.: +49 381 498-3064 bettina.eichler@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Professur Pflanzenbau Justus-von-Liebig-Weg 6 18059 Rostock | X | FPNR |
| 18.05.2017 | 30.06.2020 | 22003217 | Verbundvorhaben: ERA-Net WaterWorks – CLEARANCE – Ansatz der Kreislaufwirtschaft zur Reduzierung der Belastung von Flüssen durch Nährstoffe aus der Landwirtschaft unter Nutzung von kohlenstoffspeichernden Ökosystemen; Teilvorhaben 1: Nährstoffentzug durch nachhaltige Nutzung von Pufferzonen - Akronym: CLEARANCE | Im Projekt CLEARANCE wurde ein integrierter landschaftsökologischer, sozioökonomischer und politischer Rahmen für die Nutzung von WBZ (wetland buffer zones = Feuchtgebietspufferzonen) in einer Kreislaufwirtschaft der Wasserreinigung, Nährstoffwiederverwendung und landwirtschaftlichen Nutzung von Flusseinzugsgebieten erarbeitet. Mit dem Projekt wurden Herausforderungen wie: (1) Bewertung von Synergien und Einschränkungen zwischen Nährstoffeliminierung durch die Anlage von WBZ und nachhaltiger Biomasseverwertung; (2) Analyse von Markt- und Nichtmarktwerten von Ökosystemdienstleistungen in Einzugsgebieten als Beitrag von WBZ, (3) Quantifizierung und Abschätzung von Kosten und Leistungen von WBZ im Einzugsgebiet, (4) Analyse von Barrieren und Chancen der Nutzung von WBZ für das Ziel einer Kreislaufwirtschaft sowie zur Minderung landwirtschaftlicher Nährstoffeinträge in die Wassersysteme, sowie (5) eine Kommodifizierung von WBZ-bezogenen Ökosystemdienstleistungen, einschließlich Nährstoffrückhalt/-austrag und Biomasseproduktion begegnet. Darüber hinaus hat CLEARANCE eine Wissensbasis für die Implementierung multifunktionaler WBZ erarbeitet und das Bewusstsein für Feuchtgebiete und deren Beitrag für die Lösung von Wasser- und Nährstoffmanagementproblemen bei Stakeholdern und in der Bevölkerung geschärft. Die Universität Greifswald war maßgeblich an drei Arbeitspaketen (AP) des internationalen Verbundprojekts beteiligt. Im AP 3 wurden Landnutzungsoptionen untersucht, die Nährstoffentzug und Biomasse-Verwertung integrieren. Im AP 5 wurden soziale Innovationen in der Kreislaufwirtschaft im Wassersektor mit Blick auf ethische Bewertung und Handlungsempfehlungen untersucht. In AP 6 wurden Hemmnisse und Möglichkeiten für die Umsetzung von Wetland Buffer Zones analysiert. In Stakeholder Workshops wurden mögliche Eckpunkte an relevante Akteure vermittelt und diskutiert. | In dem Projekt konnten Partnerschaften vertieft bzw. neu aufgenommen werden. Viele Ergebnisse wurden aus dem Projekt heraus publiziert. Weitere Ergebnisse wurden auf diversen Veranstaltungen vorgestellt und sollen noch veröffentlicht werden. Es konnte gezeigt werden, dass durch Verwertung der Biomasse aus Feuchtgebietspufferzonen die darin enthaltenen Nährstoffe dem Kreislauf entzogen werden und somit nicht mehr für eine Auswaschung in die Vorflut zur Verfügung stehen. Langfristig können diese Stoffe im Rahmen einer Kaskadennutzung dem Kreislauf wieder zugeführt werden. Mit einem Webtool können die Auswirkungen der Bewirtschaftung von Feuchtgebieten auf den Nährstoffhaushalt berechnet werden. Stakeholderanalysen und -workshops zeigten, dass trotz der hohen Bedeutung von Wiedervernässung und Paludikultur für die Reduzierung von Treibhausgasemissionen diese Nachhaltigkeitsinnovation derzeit nur am Rande von Landwirtschaft und Wasserwirtschaft wahrgenommen wird. Um auf einen Transformationspfad zu gelangen ist es wichtig, (1) die Akteure in der Landwirtschaft mit einer Strategie zu unterstützen, die vorhandenes Wissen nutzt und gleichzeitig neues Wissen schafft. Parallel dazu müssen (2) institutionelle Reformprozesse begleitet werden, um Paludikultur und Nasslandwirtschaft bei der Förderung mit anderen Landnutzungsformen gleichzustellen und Wettbewerbsnachteile abzubauen. Dabei spielt (3) die angewandte Wissenschaft eine herausragende Rolle, um planetare Herausforderungen (Klimawandel, Biodiversität etc.) in den lokalen Kontext von Paludikultur-Projekten zu übersetzen, dadurch Legitimität zu stärken und in Innovationsprozessen den Fokus auf die wirtschaftliche Machbarkeit auch langfristig auszurichten. Der europäische Green New Deal und die niedrigen Zinsen sollten nun für Investitionen für Wiederherstellung von Feuchtgebieten und deren Bewirtschaftung genutzt werden, um regionale Wirtschaftsentwicklung, Klima- und Gewässerschutz voranzubringen. | Dr. Wendelin Wichtmann Tel.: +49 3834 83542-16 wendelin.wichtmann@uni-greifswald.de Universität Greifswald - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Fachbereich Biologie - Institut für Botanik und Landschaftsökologie - Arbeitsgruppe Moorkunde & Paläoökologie Soldmannstr. 15 17489 Greifswald | X | FPNR |
| 01.11.2018 | 30.04.2022 | 22003218 | Verbundvorhaben: Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaba) - Berechnungskonzepte, Kennwertanforderungen, Kennwertermittlung; Teilvorhaben 8: Kennwertermittlung Faserverbund - Akronym: HoMaba | Ziel des Projekts war es, papiertechnologisch hergestellten Werkstoffen - als Unterkategorie der Holzwerkstoffe - den Zugang in den Anwendungsbereich des Maschinen- und Anlagenbaus zu ermöglichen. Hierbei lag der Fokus auf den Materialien (Frischfaser-) Zellstoffkarton und Wellpappe. Insbesondere die Wellpappe bietet sich als Leichtbau- und Konstruktionswerkstoff an, da ihr Aufbau der Systematik eines Sandwichwerkstoffs entspricht. Hochfeste Decklagen werden hier durch einen Kernwerkstoff gestützt und auf Abstand gehalten. Diese Konstruktionsart ermöglicht es bei geringem Materialaufwand hohe Steifigkeiten zu generieren. Um Konstrukteuren die Möglichkeit zu bieten naturfaserbasierte und somit nachhaltige Werkstoffe zielgerichtet einzusetzen, mussten notwendige Kennwerte definiert und Messverfahren zu ihrer Ermittlung überprüft, angepasst aber auch teilweise neu entwickelt und validiert werden. Die in der Papiertechnik angewendeten Messverfahren zur Generierung mechanischer Kennwerte wurden in ihrer Gesamtheit analysiert und hinsichtlich ihrer Einsatzmöglichkeit für den Maschinenbau bewertet. Hierbei zeigte sich, dass es zu Anpassungen in den Bereichen Prüfgeschwindigkeit und Verformungsmessung kommen musste. Papiernormen bieten hier keine Vereinheitlichung und sind je nach Werkstoff und Beanspruchung unterschiedlich ausgelegt. Die im Projekt vorgegebene Prüfgeschwindigkeit in Form einer Dehnrate von 1 %/min wurde zur Umsetzung der Beanspruchungen Zug, Druck, Biegung und Schub eingesetzt. Es wurden Kennwerte für die Festigkeit der Werkstoffe aufgenommen aber insbesondere der Fokus gelegt auf die Parameter im elastischen Verformungsbereich, da dieser für den Anwendungsfall relevant ist. Zur Analyse der Elastizitäts- und Schubmodulen, aber auch zur allgemeinen Verformungsmessung, wurde das System der Digitalen Bildkorrelation (DIC) genutzt, um Verformungen direkt am Werkstoff und in mehreren Raumrichtungen gleichzeitig zu bestimmen. | Es wurden alle relevanten Werkstoffkennwerte für eine Berechenbarkeit von Bauteilkonstruktionen definiert, wobei unterschieden wurde zwischen zwei- und dreidimensionalem Materialverhalten. Zweidimensionales Verhalten liegt bei dünnen, flächigen Werkstoffen vor, wie Papier, Pappe oder Faltschachtelkarton. Dreidimensionales Verhalten setzt voraus, dass eine entsprechende Dicke des Materials vorhanden ist und / oder sich die Eigenschaften der Materialien aus der Ebene heraus (out-of-plane) stark von denen in der Ebene (in-plane) unterscheiden. Dies ist bei Halbzeugen wie Wellpappe aber auch Papierwabenkernen der Fall. Es wurde für jeden Kennwert untersucht, ob es Messverfahren in der Papiertechnik gibt oder neue Verfahren entwickelt werden müssen. Bestehende Verfahren, wie der Zugversuch an Papier oder Druck- und Biegeversuche an Wellpappe, wurden prüftechnisch angepasst und mit den neuen Vorgaben validiert. Andere Verfahren, wie Schubuntersuchungen an beiden Materialklassen wurden neu entwickelt und erprobt. Bei allen Verfahren kam es zum Einsatz der DIC. Dies zeigte den Vorteil dieses Messverfahrens im Gegensatz zur Wegmessung über z. B. den Traversenweg einer Zug-Druck-Prüfmaschine auf. Es wurden für alle relevanten Werkstoffe und alle notwendigen Parameter entsprechende Kennwerte aufgenommen und so eine umfangreiche Werkstoffbeschreibung durchgeführt, die den Einsatz der Materialien im Maschinenbau erleichtern wird. Neben den Prüfsetups für Papierwerkstoffe wurden zudem Setups für weitere Faserwerkstoffe wie z. B. MDF- oder HDF-Platten in Kooperation mit den Projektpartnern entwickelt und umfangreiche Ringversuche zur Evaluierung derer durchgeführt. Dies geschah auf Basis umfangreicher Erfahrungen der Forschungsstelle in diesem Bereich. Die Messergebnisse hielten zudem Einzug in die Konstruktion mehrerer Demonstratoren, die eine potentielle Umsetzung und den Einsatz von Papier- und Holzwerkstoffen im Maschinenbau aufzeigen. | Benjamin Hiller Tel.: +49 3529 551-693 benjamin.hiller@ptspaper.de Papiertechnische Stiftung (PTS) rechtsfähige Stiftung bürgerlichen Rechts Pirnaer Str. 37 01809 Heidenau | X | FPNR |
| 01.11.1995 | 30.04.1999 | 22003295 | Entwicklung von steroidalkaloidreichen Varietäten von Solanum dulcamare durch Transformation | Solanum dulcamare,der bittersüße Nachtschatten, ist eine traditionsreiche Arzneipflanze. Aktuelle Bedeutung hat sie gewonnen seit Untersuchungen eine Heilwirkung auf schlecht therapierbare Hauterkrankungen (Allergien, Neurodermitis u. ä.) ergeben haben. Als aktiver Wirkstoff wird das Steroidalkaloidglykosid Solasodin angesehen. Solanum dulcamare kommt in 3 Chemovarietäten mit einem unterschiedlichen Gehalt an Solasodin vor. Durch eine Transformation mit Agrobacterium tumefaciens konnten Kulturen erzeugt werden, die eine erhöhte Solasodinproduktion zeigen. Dieses Phänomen soll weiter untersucht werden und für eine praktische Nutzung in feldmäßigen Anbau angewandt werden. | Solanum dulcamara, der bittersüße Nachtschatten, hat als eine traditionsreiche Arzneipflanze aktuelle Bedeutung gewonnen seit Untersuchungen eine Heilwirkung auf schlecht therapierbare Hauterkrankungen ergeben haben. Als aktiver Wirkstoff wird das Steroidalkaloidglykosid Solasodin angesehen. Solanum dulcamara kommt in 3 Chemovarietäten mit einem unterschiedlichen Gehalt an Solasodin vor. Durch eine Transformation mit Agrobacterium tumefaciens konnten Kulturen erzeugt werden, die eine erhöhte Solasodinproduktion zeigen. Es ist gelungen, über 150 Transformanden von drei Rassen von Solanum dulcamara, die sich in ihren Hauptsteroidalkaloiden unterscheiden, zu erzeugen. Für die Transformationen wurden Stämme von Agrobacterium tumefaciens eingesetzt. Die erfolgreichen Transformationen wurden über den Nachweis von Opin in den Zellkulturen verifiziert. Bei den transformierten Zellinien bildeten sich teilweise spontan Sprosse oder Wurzeln. Die nicht regenerierten Zellkulturen wurden mit Passagezeiten von ca. 2 Monaten in flüssigem Medium weitergezogen. In dieser Zeit differenzierten sich weitere Linien, andere Linien zeigten typische Alterungserscheinungen und stellten das Wachstum ein. Zur Induktion der Regeneration wurden verschiedene Versuche durchgeführt, die letztendlich alle nicht erfolgreich waren. Die regenerierten Pflanzen wurden zunächst im Gewächshaus kultiviert und dann ins Freiland überführt. Die Adaption an die Freilandbedingungen war sehr schwierig, so dass nur sehr wenig Probenmaterial für die weiteren Untersuchungen gewonnen werden konnte. In den phytochemischen Analysen konnte nachgewiesen werden, dass die Transformation zu einer Verschiebung innerhalb der Steroidalkaloidzusammensetzung geführt hat. Und zwar nicht nur bezüglich der Aglyka, sondern auch bezüglich der Glykosidkette. In den abschließenden biochemischen Untersuchungen gelang es, eine analytische Methode zum Nachweis für Pflanzen mit einer hohen Steroidalkaloidproduktion zu entwickeln. | Udo Eilert Tel.: +49 531 391-5685 Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 2 - Lebenswissenschaften - Institut für Pharmazeutische Biologie Mendelssohnstr. 1 38106 Braunschweig | FPNR | |
| 01.04.2000 | 31.03.2003 | 22003298 | Entwicklung von Hybridsorten bei erucasäurehaltigem Winterraps | Erucasäure hat auf dem Fettsäuremarkt ein stabiles, leicht wachsendes Segment. Der Hauptlieferant für diese spezielle Fettsäure sind erucasäurehaltige Winterrapsliniensorten. Um den Anforderungen des Markts gerecht zu werden, ist neben einer Erhöhung des Anteils an Erucasäure im Öl eine Ertragssteigerung bei Erucaraps notwendig. Dabei muß berücksichtigt werden, daß in Zukunft solche Rapssorten die größten Marktchancen haben werden, die neben einem hohen Gehalt an Erucasäure einen möglichst niedrigen Glucosinolatgehalt aufweisen. Die Entwicklung in den letzten Jahren hat gezeigt, daß bei Raps durch die Schaffung von Hybridsorten eine Ertragssteigerung von ca. 20 % erzielt werden kann. Daher ist es das Ziel des Vorhabens, männlich sterile Mutterlinien mit einem hohen Gehalt an Erucasäure und einem niedrigen Glucosinolatgehalt zu entwickeln. Diese dienen dann als Grundlage für die Entwicklung von vollrestaurierten Hybridsorten. | Im Projekt wurden mit Hilfe des MSL-Systems (Männliche Sterilität Lembke) der Norddeutschen Pflanzenzucht im Zuge eines Rückkreuzungsprogramms männlich sterile Mutterlinien mit hohem Erucasäure -und geringem Glucosinolatgehalt (+0-Qualität) entwickelt. Nach vier Rückkreuzungsschritten mit Selektion auf männliche Sterilität bzw. Prüfung auf Maintainer-Eigenschaft und Erhöhung des Erucasäuregehaltes konnten drei männlich sterile +0-Mutterlinien mit einem Erucasäuregehalt von über 47% erstellt werden. Erste Hybriden konnten bereits 2001/2002 auf ihre Hybridleistung untersucht werden. Das neu entwickelte Ausgangsmaterial stellt die Zulassung von leistungsstarken erucasäurereichen und glucosinolatarmen Hybridsorten in Aussicht. Dies bedeutet, durch Nutzung der Vorteile von Hybridsorten eine Ertragssteigerung pro Flächeneinheit beim Marktsegment Erucaraps. Aufgrund der positiven Ertragsleistungen wurde eine +0 - Hybride (SLM 0301) beim Bundessortenamt zur Eintragung in die Sortenliste angemeldet. Bei der männlich sterilen +O-Mutterlinie (MSL 011 C) wurde Sortenschutz beantragt. Eine erfolgreiche Wertprüfung vorausgesetzt, könnte die Eintragung in die Sortenliste im Frühjahr 2007 erfolgen und damit der deutschen Landwirtschaft zur Aussaat 2007 die erste +O-Winterrapshybride zur Verfügung stehen. | Dr. W. Paulmann Tel.: +49 3 84 25 25-0 npz_w.paulmann@t-online.de Norddeutsche Pflanzenzucht Hans-Georg Lembke KG - Niederlassung Poel 23999 Insel Poel | FPNR | |
| 01.11.2004 | 31.12.2007 | 22003304 | Wissenschaftliche Begleitung des Projektes: Erneuerbare Energien in Nusbaum-Freilingen | Mit dem Vorhaben werden neuartige Technologien zur Reaktorbeschickung, Durchmischung und energetischen Nutzung des Biogases im Praxismaßstab erprobt. Ziel der wissenschaftlichen Begleitung ist es, die Anlage in energetischer, stofflicher und technischer Hinsicht zu untersuchen und zu bilanzieren, um das Gesamtsystem nach verfahrenstechnischen, ökonomischen und ökologischen Parametern beschreiben und beurteilen zu können. Die Arbeiten lassen sich 4 Aufgabenbereichen zuordnen, die überwiegend zeitparallel bearbeitet werden. 1) Stoffstromanalyse, 2) funktionstechnische Bewertung der wesentlichen Anlagenteile unter besonderer Berücksichtigung des Vergleichs der eingesetzten Rührwerke, 3) energetische Beurteilung des Gesamtprozesses und 4) ökonomische Bewertung der wesentlichen Kostenblöcke. Die Ergebnisse sollen eine Beurteilung der neuartigen Techniken ermöglichen und eine Übertragung der Ergebnisse auf andere Anlagen und Anlagenstandorte ermöglichen. Die Ergebnisse werden insgesamt zu einer Erweiterung der wissenschaftlich-technischen Erkenntnisse auf dem Gebiet der Energiepflanzennutzung, der Reaktordurchmischung des Stoffmanagements beitragen. | Dr. Peter Weiland Tel.: +49 531 596-4131 peter.weiland@fal.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | X | FPNR | |
| 10.04.2007 | 30.06.2010 | 22003305 | Verbundvorhaben: Bewertung nachwachsender Rohstoffe zur Biogaserzeugung für die Pflanzenzüchtung; Teilvorhaben 1: Projektkoordination und Ergebnistransfer in Beratung und Praxis | Das Teilvorhaben 1 im Verbund "Bewertung nachwachsender Rohstoffe zur Biogaserzeugung für die Pflanzenzüchtung" hat zum Ziel, den Informations- und Datenaustausch zwischen den Verbundbeteiligten sicherzustellen und den Ergebnistransfer in die Beratung zu realisieren. Aufgrund des akuten Informationsbedürfnisses von Beratung und Praxis ist neben der internen Abstimmung eine umgehende und stetige Berichterstattung zu den Inhalten und erreichten Ergebnissen des Vorhabens notwendig. Information und Berichterstattung werden erfolgen mittels vom DMK durchgeführter Vortragveranstaltungen, in den den DMK-Fachausschüssen, durch Publikationen in der DMK-Fachzeitschrift "mais" und auf einer eigens eingerichteten Projektwebsite. Die Ergebnisse zur Bestimmung der Gasausbeute sowie die Nutzung einer im Routineverfahren einsetzbaren Qalitätsbestimmung für Biomasse können von Unternehmen der Pflanzenzüchtung als auch von der landwirtschaftlichen Praxis genutzt werden. | Im Rahmen des Verbundvorhabens "Bewertung nachwachsender Rohstoffe zur Biogaserzeugung für die Pflanzenzüchtung" hat das Deutsche Maiskomitee e.V. zum Einen die Aufgaben der Projektkoordination wahrgenommen. Hierzu gehörten vor allem die Organisation regelmäßiger Projekttreffen innerhalb des Verbundvorhabens, sowie die Einbeziehung von Züchtungsprojekten der Gesellschaft zur Förderung der privaten deutschen Pflanzenzüchtung e.V. (GFP). Der zweite Aufgabenbereich umfasste die Veröffentlichung der innerhalb der anderen Teilprojekte erzielten Ergebnisse durch Vorträge auf verschiedensten Veranstaltungen und Publikationen in Fachzeitschriften. | Dr. agr. Helmut Meßner Tel.: +49 228-9265812 h.messner@maiskomitee.de Deutsches Maiskomitee e.V. Brühler Str. 9 53119 Bonn | X | FPNR |
| 01.07.2007 | 31.07.2009 | 22003307 | Anpassung des Viskoseprozesses/der Viskosefaserherstellung an den Einsatz von low-alpha Papierzellstoff aus heimischen Rohstoffen | Zielstellung des Vorhabens war es, aufbauend auf den Erkenntnissen des abgeschlossenen Vorläuferprojekts die Nutzung von Sulfatzellstoff für die Viskoseherstellung weiter voranzutreiben. Im Vorläuferprojekt konnte nachgewiesen werden, dass die Viskosefaser- und Viskosefilamentherstellung aus Papierzellstoff prinzipiell möglich ist. Als kritische Prozessgröße hatte sich die Filtrierbarkeit der als Zwischenprodukt auftretenden Viskose herauskristallisiert. Es gab erste Hinweise, dass der erhöhte Gehalt an Hemicellulose im Papierzellstoff die mögliche Ursache für die negative Beeinflussung des Filtrationsverhaltens ist. Der daraus abgeleitete Arbeitsschwerpunkt des Projekts waren Untersuchungen zum Einfluss der Hemicellulosen in den einzelnen Prozessstufen der Viskosefaserherstellung. Grundsätzlich sollten die Arbeiten auch den Wissensstand zum Viskoseprozess erweitern. Unter diesem Aspekt sind die Untersuchungen zur Substituentenverteilung der Cellulosexanthogenate durch NMR-Spektroskopie am Cellulosering zu sehen. Seitens des Zellstoffherstellers ZPR wurden modifizierte Zellstoffe bereitgestellt, die vergleichend zu drei Chemiezellstoffen umfassend charakterisiert und bis zu Viskosefilamenten verarbeitet wurden. Die Aktivierung der Zellstoffe erfolgte unter Einsatz von hemihaltigen Tauchlaugen. In den Zwischenprodukten sowie auch in der Faser wurde der Gehalt an Hemicellulosen analytisch verfolgt. Die hergestellten Viskosen wurden insbesondere hinsichtlich des Filtrationsverhaltens untersucht und auf der Filamentspinnanlage des IAP zu Filamenten nach einem Standardspinnprozess verarbeitet und die mechanischen Kennwerte der Fasern bestimmt. Ausgewählte Versuche wurden auf der Technikumsspinnanlage der LAG nachgestellt. Basierend auf den Erkenntnissen der 1. Projektphase wurde eine weitere Zellstoffmodifizierung durch ZPR durchgeführt und der resultierende Zellstoff unter optimierten Prozessbedingungen verarbeitet. | Modifizierte Papierzellstoffe wurden im Vergleich zu Chemiezellstoffen bis zur Faser verarbeitet. Papierzellstoffe unterscheiden sich insbesondere durch den hohen Gehalt an Hemicellulosen sowie einen deutlichen erhöhten Gehalt an Silizium und Magnesium von den Chemiezellstoffen. Um signifikante Änderungen im Hemigehalt zu erreichen, wurden hemihaltige Tauchlaugen eingesetzt. Der resultierende Hemigehalt wurde in den einzelnen Prozessstufen bis zur Faser verfolgt. Hierbei wurden für die Papierzellstoffe deutliche höhere Anteile gefunden. Die unter Einsatz der Papierzellstoffe hergestellten Viskosen waren durch hohe Filterwerte gekennzeichnet, die diese Viskosen als nicht filtrierbar und damit auch als nicht verspinnbar einstufen. Höhermolekulare Anteile in der AC wurden als Ursache gesehen. Für die Papierzellstoffe konnte ein deutlich negativer Einfluss der Hemicellulosen in der Tauchlauge, aber auch bei Verwendung hemihaltiger Löselauge auf die Filterwerte nachgewiesen werden. Die auf Basis des Papierzellstoffs hergestellten Fasern, sofern eine Verspinnung möglich war, unterscheiden sich nicht von den unter gleichen Bedingungen gesponnenen Fasern auf Basis der Chemiezellstoffe. Es hatte sich gezeigt, dass das in den Papierzellstoffen enthaltene Talkum, woraus sich auch die hohen Magnesium- und Siliziumwerte erklären, neben den Hemicellulosen wesentlich zum schlechten Filtrationsverhalten der Viskose beiträgt. Als Ergänzung wurde von ZPR ein talkumfreier Zellstoff hergestellt. Es konnte gezeigt werden, dass bei Einsatz dieses Zellstoffs die Filtrierbarkeit verbessert werden kann. Gute Viskosen aus Papierzellstoff kann man erhalten, wenn man die Alkalisierungsbedingungen in Richtung tieferer Temperaturen verschiebt und in der Sulfidierung mit höherem CS2-Einsatz arbeitet. Durchgeführte ökonomische Betrachtungen zeigen, dass zwischen Chemiezellstoff und Papierzellstoff mindestens ein Preisvorteil von 100 EUR notwendig ist, um prozessbedingte Mehrkosten zu kompensieren. | Dr. rer. nat. Horst Ebeling Tel.: +49 331 568-1810 horst.ebeling@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR |
| 01.09.2008 | 31.08.2011 | 22003308 | Verbundvorhaben: GoBio - Gezielte Optimierung von kraftstoffführenden Komponenten für biogene Kraftstoffe in mobilen Applikationen; Teilvorhaben 2: Analyse von Kraftstoffen und Kraftstoffkomponenten, Entwicklung von Schnelltests | 1. Vorhabenziel: Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung einer Methodik für die Auslegung von kratstoffbeaufschlagten Komponenten hinsichtlich Ihrer Eignung für biogene Kraftstoffzusammensetzungen. Im Fokus der Untersuchung stehen Komponenten der Kraftstoffspeicherung, -förderung und -verteilung. Im Rahmen des Projektes sollen Biodiesel (FAME), Biodiesel-Dieselkraftstoff-Mischungen sowie Biomass-to-Liquid Kraftstoffe und Bioethanol-Benzin-Mischungen näher untersucht werden. 2. Arbeitsplanung: Vergleiche hierzu ausführliche Vorhabenbeschreibung für Verbundprojekt GObio,sowie Abbildung 5 Seite 24/24 3. Ergebnisverwertung: Verbesserungen an den kraftstoffführenden Bauteilen, wie Pumpe, Filter, Schläuche usw., können in die Serienproduktion eingebracht werden, um die Nutzung von regenrativen Brennstoffen im Automobilsektor zu sichern. Im gleichen Maße wird durch die Verbesserung und Neuentwicklung von Additiven die Kraftstoffstabilität verbessert, die in vielen technischen Bereich eingesetzt werden kann. | Dr. Thomas Wilharm Tel.: +49 821 450423-10 thomas.wilharm@asg-analytik.de ASG Analytik-Service AG Trentiner Ring 30 86356 Neusäß | X | FPNR | |
| 01.09.2009 | 31.08.2011 | 22003309 | Regionale Bioenergieberatung und Öffentlichkeitsarbeit Energiepflanzen in Rheinland-Pfalz und Saarland | Mit dem Vorhaben soll die Nutzung der Bioenergie nachhaltig gefördert werden. Dies soll zum einen durch eine Beratung der Landwirte und auch durch entsprechende Öffentlichkeitsarbeit gegenüber der Bevölkerung im ländlichen Raum geschehen. Die Nutzung der Bioenergie bietet große Chancen für den ländlichen Raum. Mit einem Bündel an Maßnahmen soll dabei den politischen Zielen der Bundesregierung und der Europäischen Union wie Klimaschutz und Ressourcenschonung Rechnung getragen werden. Die BLE wird zu Beginn des Projekts im ersten Quartal des Projekts Rahmen von Veranstaltungen mit Landwirten und Multiplikatoren sowie über entsprechendes Informationsmaterial aktiv auf Landwirte und Öffentlichkeit zu gehen und ihr Angebot vorstellen und bewerben. Paralell hierzu wird die vertiefende Schulung und Einweisung des Personals erfolgen. Den Landwirten sollen die betrieblichen und überbetrieblichen Chancen der Bioenergienutzung im Beratungsprozess erläutert werden. Gegenüber der Öffentlichkeit geht es darum, Vorbehalte und Ängste gegenüber der Bioenergie auszuräumen. Geichzeitig sollen hier - nicht zuletzt den Multiplikatoren - die Chancen für den ländlichen Raum durch die Nutzung der Bioenergie dargestellt werden. Im darauf folgenden Zeitraum liegt der Schwerpunkt zum einen auf der tatsächlichen landwirtschaftlichen Grundberatung und Maßnahmen im Bereich Öffentlichkeitsarbeit. Die Kontakte in den Beratungsgesprächen und dies sich hieraus ergebenden Fragestellungen sollen in einem Arbeitsbericht zusammengefasst werden, der nach Abschluss des Projekts auch eine Verstetigung der Initiative zur Folge haben soll.Es ist angestrebt - vorbehaltlich einer Zustimmung des Bundesministeriums - Beratungs- und Informationstätigkeiten über das Projektende hinaus fortzuführen. | Frank Lenz Tel.: +49 228 6845-3479 frank.lenz@ble.de Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) Deichmanns Aue 29 53179 Bonn | FPNR | ||
| 01.07.2010 | 31.12.2010 | 22003310 | Die Wettbewerbsfähigkeit der Bundesrepublik Deutschland als Standort für die Fermentationsindustrie im internationalen Vergleich | Das Ziel des Vorhabens ist es die Wettbewerbsfähigkeit des Standortes Deutschland für die internationale Fermentationsindustrie an Hand von wesentlichen Kriterien wie Rohstoff- und Ressourcenverfügbarkeit (quantitative Erfassung und Analyse der Entwicklungen im Kohlenhydratsektor und von anderen Ressourcen in allen Regionen/Ländern die für die Fermentationsindustrie wesentlich sind) zu bestimmen, diejenigen Industrien zu definieren, für die der Standort Deutschland besonders attraktiv ist oder werden wird und für diese Gruppe Vorschläge für Fördermaßnamen abzuleiten. Die Studienarbeit gliedert sich in fünf Teile: im Basisteil wird die aktuelle globale Fermentationsindustrie nach Produkten, Rohstoffverbrauch etc. profiliert. Im zweiten Teil wird die Verfügbarkeit von typischen Kohlenhydraten die für die Verwendung in der Fermentationsindustrie geeignet sind, analysiert. Im driten Teil werden Rahmenbedingungen die für die Fermentationsindustrie wichtig sind bewertet. Im vierten Teil erfolgt ein Screening aller wesentlichen globalen Standorte nach einem Multikriterienraster und anschließend eine Gegenüberstellung und ein Ranking der Standorte nach Attraktivität für einzelne Fermentationsprodukte. Aus der Analyse dieses Rankings werden Vorschläge für förderne Standortpolitiken abgeleitet. Das Vorhaben soll bestimmen, in welchem Umfange und für welche Fermentationsproduktgruppen der Standort Deutschland nachhaltig Wettbewerbsvorteile als Produktionsstandort bietet, bzw. welche Möglichkeiten vorhanden sind oder entwickelt werden müssen um Deutschland als Fermentationsstandort im internationalen Kontext zu erhalten bzw. deutlich auszubauen. | Dr. agr. Ulrich März Tel.: +49 7622-5138 eco.sys@stepnet.de ECO SYS Gesellschaft für Analytik und Projektmanagement mbH Hebelstr. 5 79650 Schopfheim | X | FPNR | |
| 01.09.2012 | 31.12.2014 | 22003312 | Verbundvorhaben: Biogasanlagen im Ökolandbau; Teilvorhaben 1 | Das Ziel dieses Projektes ist es, den für Deutschland relevanten, aktuellen Kenntnisstand zu Biogasanlagen im ökologischen Landbau systematisch zu erfassen, über gezielte Zusatzforschung in Einzelbereichen vorhandene Forschungslücken durch verlässliche Informationen zu schließen, Handlungsbedarf zu identifizieren und Lösungsmöglichkeiten zur Zielerreichung aufzuzeigen.Weiteres Ziel des Projektes ist, durch zielgerichtete Kommunikation der Ergebnisse die Öffentlichkeit (Ökolandbaubetriebe, Biogasanlagenhersteller, Forschungsinstitutionen, Entscheidungsträger sowie allgemeine Bevölkerung) über das Potenzial und den Nutzen von Biogasanlagen im Ökolandbau zu informieren, um diese Anwendung der Bioenergienutzung weiter zu optimieren. Zu Beginn des Projektes wird eine Literatur- und Quellenanalyse zum Stand des Wissens durchgeführt. In einem zweiten Schritt wird eine fundierte, an Stoff- und Energieströmen orientierte Bewertung des Gesamtsystems /Systemanalyse) durchgeführt. In einem dritten Schritt erfolgt die Ermittlung der Potentiale des Ökolandbaus zur Biogaserzeugung (Literatur- und Quellenarbeit). In einem weiteren Schritt werden spezifische Substrate des Ökolandbaus zur Biogaserzeugung beschrieben und bewertet sowie die technologischen Unterschiede, die auf diesen Substraten beruhen, beschrieben. In einem weiteren Arbeitspaket erfolgt eine ökologische Analyse. Abschließend wird das erarbeitete Wissen an relevante Interessenten vermittelt. | In der Zusammenstellung der Grundlagen werden die Grundzüge ökologischer Landwirtschaft und der ökologischen Biogaserzeugung dargestellt. Die Biogaserzeugung auf landwirtschaftlichen Betrieben hat ihre Wurzeln in der ökologischen Landwirtschaft. Die Analyse der spezifischen Anforderungen zeigt, dass eine Kombination von Ökolandbau und Biogas grundsätzlich positiv auf eine Reihe verschiedener Indikatoren wirken kann. Die Systemanalyse ökologischer landwirtschaftlicher Betriebssysteme ohne und mit Biogas zeigt, dass die Integration der Biogaserzeugung zahlreiche positive Effekte auf den Gesamtbetrieb mit sich bringt. Dazu zählt insbesondere die Effizienzsteigerung des Nährstoffmanagements, die Ertrags- und Qualitätssteigerungen des Marktfruchtanbaus ermöglichen und damit die ökonomische Leistung des gesamten Betriebssystems steigern kann. Die Ökonomische Analyse zeigt auf, dass konventionelle Biogasanlagen hauptsächlich aufgrund niedrigerer Kapital- sowie Rohstoffkosten ökonomisch im Vorteil sind. Entscheidenden Einfluss hat die EEG-Vergütung, die einen wirtschaftlichen Neuanlagenbetrieb vor dem Hintergrund der EEG-Novelle nur noch für "Gülle-Kleinanlagen" ermöglicht. Die ökonomische Systembewertung quantifiziert multiple ökonomisch wirksame Effekte auf den Gesamtbetrieb und zeigt ein signifikantes Kompensationspotential einer integrierten Biogaserzeugung auf. In der Ökologische Analyse wird gezeigt, dass insbesondere aufgrund der typischerweise eingesetzten Substrate (hoher Anteil an Exkrementen, Zwischenfrüchten und Reststoffen) Biogasanlagen im Ökolandbau besonders klimafreundlich sein können. Zudem ergeben sich weitere Umwelteffekte wie vermiedene Nitratauswaschungen, Effekte auf den Humusgehalt und die Biodiversität sowie die Energiebereitstellung ohne (oder mit geringer) Konkurrenz zu Nahrungsmitteln. | Matthias Spöttle Tel.: +49 30 29773579-44 m.spoettle@ecofys.com Guidehouse Germany GmbH Albrechtstr. 10 c 10117 Berlin | X | FPNR |
| 01.05.2013 | 31.07.2015 | 22003313 | Verbundvorhaben: Einfluss der landwirtschaftlichen Biogaserzeugung auf die Qualität von Gärresten: Bewertung des Einflusses des Biogasprozesses auf die Inaktivierung von Erregern von Bestandserkrankungen (BIOGAS-SANITATION); Teilvorhaben 2 | Das Wissensdefizit hinsichtlich der Inaktivierung von Erregern von Bestandskrankheiten (z. B. Q-Fieber, EHEC, ESLB, Mycobakterien, Mycoplasmen) bei der anaeroben Verwertung in Biogasanlagen muss abgebaut werden um eine umwelthygienische Gefährdung bei der landwirtschaftlichen Verwertung der Gärreste auszuschließen. Daher soll der Einfluss der verschiedensten verfahrenstechnischen Bedingungen und die unterschiedliche technische Prozessgestaltung von Biogasanlagen auf die Inaktivierung der genannten Erreger untersucht werden und Empfehlungen für die Praxis formuliert werden. In enger Abstimmung mit der DBFZ erfolgen in einem Arbeitspaket Laborversuche zur Inaktivierung von ausgewählten Erregern bei reproduzierbaren Bedingungen unter Erfassung der verfahrens- und messtechnischen Parameter. Die gezielte Variation der Betriebsbedingungen dient zum einen der Optimierung der Prozessführung und zum anderen der Evaluierung des Hygienestatus. Weiterhin erfolgt ein Screening der Krankheitserreger in der Gesamtprozesskette der Anlagen. Die Untersuchungen sind in Abhängigkeit der Funktionsbereiche von labortechnischen Biogasanlagen, der Verfahrenstechnik und der zu behandelten Substrate zu gestalten. Die in den Laboranlagen erarbeitenden Ergebnisse sollen in Praxisanlagen verifiziert werden. Im Kontext dieser Problematik lautet eine Zielsetzung, eine erweiterte Datenbasis zur Überprüfung und Absicherung einer erfolgreichen Hygienisierung. | Prof. Dr. Ludwig E. Hoelzle Tel.: +49 711 459-22427 ludwig.hoelzle@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Fakultät Agrarwissenschaften - Institut für Umwelt- und Tierhygiene sowie Tiermedizin mit Tierklinik - FG Umwelt- und Tierhygiene Garbenstr. 30 70599 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.01.2016 | 30.09.2016 | 22003314 | ERA-WoodWisdom: Plastifizierung und Vulkanisierung von Naturfasern, vorzugsweise Holz, zur Erzeugung von Verpackungsmaterial (COMPAC); Teilvorhaben 3: Prozessgestaltung - Akronym: COMPAC | Vollständige Vorhabenbeschreibung liegt vor (DHBW Karlsruhe). Andreas Hering Papertec beteiligt sich in der angewandte Forschung in WP3.4 zusammen mit DHBW und MiUn, um das Verhalten des Biofaserproduktes in der Weiterverarbeitung zu neuen Produkten zu erforschen. Klingele Papierwerke beteiligt sich mit 9 Mannmonaten bei Untersuchungen der produzierten Materialien in einer industriellen Anlage. Die Notwendigkeit besteht darin herauszufinden, wie weit sich die neue Produkte in existierenden Anlagen bearbeiten lassen. | Christian Hössle Tel.: +49 7151 701-286 christian.hoessle@klingele.com Klingele Papierwerke GmbH & Co. KG Alfred-Klingele-Str. 56-72 73630 Remshalden | X | FPNR | |
| 01.07.2016 | 31.12.2019 | 22003316 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Biokunststoffmaterials auf der Basis von Polymilchsäure zur Herstellung eines biobasierten homogenen, elastischen Fußbodenbelags als Alternative zu weich-PVC (BioFlooring); Teilvorhaben 3: Materialentwicklung - Akronym: BioFlooring | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines weichmacherfreien, biobasierten, thermoplastischen Vulkanisats (Bio-TPV) aus Polymilchsäure (PLA), welches zur Herstellung kalandrierter homogener, elastischer Fußbodenbeläge geeignet ist und langfristig Weich-PVC ersetzen soll. Die Nutzung nachwachsender Rohstoffquellen sowie Fragen zum Gesundheitsrisiko eingesetzter Stoffe, zur Recyclingfähigkeit und zum ökologischen Fußabdruck eines Produktes erlangen immer höhere Bedeutung im Bausektor. Die Herstellung homogener, elastischer Fußbodenbeläge erfolgt nach heutigem Stand überwiegend aus Weich-PVC, welches die steigenden Nachhaltigkeitsanforderungen nur eingeschränkt oder gar nicht erfüllt. Zu nennen ist u.a. der hohe Anteil niedermolekularer Weichmacher im Weich-PVC-Fußbodenbelag. Zwar existieren mit Holzdielen, Parkett oder Linoleum biobasierte Alternativmaterialien, diese stellen jedoch keinen Ersatz für Weich-PVC in elastischen Fußbodenbelägen für großflächige Verlegungen dar. Ein richtungsweisender Lösungsansatz für die Substitution von PVC-Fußbodenbelägen ist dagegen der hier angestrebte Einsatz geeigneter thermoplastisch formbarer Biokunststoffe, allen voran PLA. Fraunhofer UMSICHT übernimmt im Teilvorhaben Materialentwicklung die Entwicklung eines kalandrierfähigen, elastischen Bio-TPV aus PLA. Die dynamische Vernetzung soll kontinuierlich im Extruder mittels Naturkautschuk oder biobasiertem thermoplastischem Polyurethan erfolgen. Es werden dabei auch aktuelle materialtechnische Fragestellungen des PLA wie z.B. die geringe Wärmeformbeständigkeit und die Neigung zur Nachkristallisation aufgegriffen und werkstofflich tragfähige Lösungen entwickelt. Die FKuR Kunststoff GmbH übernimmt in Anschluss das Scale-Up des entwickelten Bio-TPV in den Industriemaßstab. Die Gerflor Mipolam GmbH ist im Projekt zuständig für die Entwicklung der geeigneten Verfahrenstechnik zur Herstellung eines homogenen, elastischen Fußbodenbelags aus dem Bio-TPV. | Alexander Piontek Tel.: +49 208 8598-1549 alexander.piontek@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | X | FPNR | |
| 18.05.2017 | 31.07.2019 | 22003317 | Verbundvorhaben: ERA-Net WaterWorks – CLEARANCE – Ansatz der Kreislaufwirtschaft zur Reduzierung der Belastung von Flüssen durch Nährstoffe aus der Landwirtschaft unter Nutzung von kohlenstoffspeichernden Ökosystemen; Teilvorhaben 2: Nährstoffeinträge in Feuchtgebiets-Randzonen - Akronym: CLEARANCE | Im Projekt CLEARANCE wird ein integrierter landschaftsökologischer, sozioökonomischer und politischer Rahmen für die Nutzung von "wetland buffer zones" (WBZ) in einer Kreislaufwirtschaft der Wasserreinigung, Nährstoffwiederverwendung und landwirtschaftlicher Nutzung von Flusseinzugsgebieten entwickelt. Das IGB bearbeitet in CLEARANCE eins der sieben thematischen Arbeitspakete des Verbundvorhabens. Die Aufgaben sind zwei Projekt-Phasen zugeordnet A) Konsolidierung der Methode zur Quantifizierung der Einträge von P und N in WBZ und B) Quantifizierung der N- und P- Quellen und Fließwege in ausgewählten Fallbeispielen unter der Nutzung der in A etablierten Methode ("Lokal kalibriertes Modell"). Die Anpassung des empirischen Modells für die Projektgebiete erfolgt in enger Zusammenarbeit mit der Universität Warschau. Die spätere Quantifizierung der Einträge und schlussendlich der Austräge zu Berechnung der Stoffbilanzen erfolgt zusammen mit der Universität Aarhus. | Dr. Dominik Zak Tel.: +49 30 64181-730 zak@igb-berlin.de Forschungsverbund Berlin e.V. - Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei Müggelseedamm 310 12587 Berlin | X | FPNR | |
| 01.11.2018 | 30.04.2022 | 22003318 | Verbundvorhaben: Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaba) - Berechnungskonzepte, Kennwertanforderungen, Kennwertermittlung; Teilvorhaben 9: Kennwertermittlung und Entwicklung von Prüfmethoden für holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau - Akronym: HoMaBa | Der Einsatz von Holz und Materialkombinationen aus Holz gewinnt gerade im Maschinen und Anlagenbau zunehmend an Bedeutung. Hierfür sind jedoch eine genaue Validierung und Charakterisierung der Materialeigenschaften notwendig. Besonders in Hinblick auf Plastizität, Bruchmechanik und dynamische Eigenschaften fehlen der Holzbranche bisher jedoch entsprechende Kennwerte, wodurch neue Werkstoffe oder Werkstoffkombinationen oftmals nicht in Betracht gezogen werden. Um Holz und Holzwerkstoffen zukünftig den Zugang in den mengenmäßig wichtigen Absatzmarkt des Maschinen- und Anlagenbaus zu ermöglichen, müssen analog zum Bauwesen allgemeingültige Verfahren zur Kennwertermittlung und zu Berechnungsverfahren entwickelt und formuliert werden. Auf Grundlage dieses Hintergrundes bestand das übergeordnete Ziel des Verbundvorhabens HoMaba darin, gültige Voraussetzungen für eine geregelte Verwendung von Holz sowie von Holz- und Faserwerkstoffen für praktische Anwender im Maschinen- und Anlagenbau zu schaffen. Das Konsortium setzte sich aus neun technisch-wissenschaftlichen Instituten aus Deutschland zusammen, die eine ausgewiesene Expertise auf den Gebieten der Holztechnologie und -wissenschaft, des Maschinenbaus sowie der Materialmodellierung auszeichnet. Basierend auf den Anforderungen an die Kennwerte im Maschinenbau sowie den damit verbundenen Anforderungen zur Entwicklung eines Berechnungs- und Simulationskonzeptes lag der Fachbeitrag der THRO vorwiegend im Rahmen der Entwicklung von Prüfmethoden sowie der Kennwertermittlung. Diese partnerübergreifenden Entwicklungsschritte waren Voraussetzung für die Validierung der experimentell und simulativ erzeugten Ergebnisse durch einen Demonstrator sowie den Aufbau einer Kennwert-Datenbank. Im Rahmen des Verbundvorhabens setzte die THRO ihre Schwerpunkte in die Kompetenzgruppen Vollholz/Furnier und Faserverbund. | Im Rahmen der Kompetenzgruppen Vollholz/Furnier und Faserverbund beziehen sich die wesentlichen wissenschaftlich-technischen Ergebnisse der THRO vorwiegend auf den Fachbeitrag zur belastungs- und werkstoffabhängigen Prüfmethodenentwicklung, Kennwertgenerierung und Auswertung für Berechnungs- und Simulationskonzepte. In der Kompetenzgruppe Vollholz/Furnier lag der Fokus auf den Holzarten Buche und Birke. Für beide Holzarten wurden von der THRO Vollhölzer, Furniere und/oder Faser- und Lagenwerkstoffe zur iterativen Prüfmethodenentwicklung und Kennwertermittlung unter Zug-, Druck- und Biegebeanspruchungen im Rahmen vielzähliger Untersuchungen geprüft. Für Vollhölzer wurden in Abhängigkeit der anatomischen Richtungen L, R und T unter Zug-, Druck- und Biegebeanspruchungen geeignete Prüfvorschriften, Probengeometrien (inkl. Herstellungsmethode), Prüfsetups und Auswertemethoden herausgearbeitet. Besonders hervorzuheben sind dabei die erfolgreichen Anstrengungen zur simultanen Messung zweier Ebenen einer Probe, was den Prüfaufwand erheblich reduziert und auch die Genauigkeit verbessert. Furniere wurden mit selber Zielstellung unter Zugbeanspruchung in den Dicken 1, 2 und 3 mm in nativer Form unter den Faser-Last-Winkeln von 0° und 90° untersucht. Weiterhin wurden extern bezogene und intern hergestellte Lagenhölzer mit unterschiedlich dicken Einzellagen (1, 2 und 3 mm) hinsichtlich einer Zug,- Druck- und Biegebelastung charakterisiert. Im Rahmen der Kompetenzgruppe Faserverbund fokussierte sich die THRO auf die Untersuchungen (Zug und Druck) von extern bezogenen UT-HDF Platten und von projektintern hergestellten HDF/MDF Faserwerkstoffen mit unterschiedlichen Dichtezuständen. Für Faserwerkstoffe wurden in Abhängigkeit der Lage in Plattenebene im Rahmen vielzähliger Untersuchungen unter Zug- und Druckbeanspruchungen geeignete Prüfvorschriften, Probengeometrien (inkl. Herstellungsmethode), Prüfsetups und Auswertemethoden herausgearbeitet. | Prof. Torsten Leps Tel.: +49 8031 805-2337 torsten.leps@fh-rosenheim.de Technische Hochschule Rosenheim Hochschulstr. 1 83024 Rosenheim | X | FPNR |
| 01.07.2004 | 30.06.2007 | 22003404 | Verbundvorhaben: Biotechnologische Herstellung von Erythrulose, Teilvorhaben 2: Scale up und Aufarbeitung | Das Ziel des Vorhabens ist das Scale up des in TV 1 (Katalysatorscreening und Prozessentwicklung) entwickelten Prozesses zur Herstellung von Erythrulose mit freien und immobilisierten Zellen. Die grundlegenden Daten für eine Überführung des Prozesses in einen industriellen Maßstab sollen ermittelt werden. Die Erythrulose haltige Produktlösung soll aufgearbeitet werden und die Erythrulose in eine lagerfähige Form überführt werden. Weiterhin soll im Rahmen des Projektes eine leistungsfähige Analytik entwickelt werden, die die gleichzeitge Bestimmung von Substrat und Produkt ermöglicht. Für das Scale up des Prozesse kommen Fermenter unterschiedlicher Größe und Bauart zum Einsatz. Durch den Vergleich zwischen diesen Fermentern kann durch Scale up-Modelle (Ähnlichkeitstheorie) eine Vorhersage für die zu erwartenden Prozessgrößen im industriellen Maßstab getroffen werden. Das im Projekt gewonnene Wissen kann zum Aufbau einer Produktionsanlage in Deutschland verwandt werden. Die Erkenntnisse aus dem Projekt können auch in andere Bereiche der Biokonversion übertragen werden und dort gewinnbringend eingebracht werden. | Im Rahmen Projekts erfolgte eine gezielte Optimierung der biotechnologischen Erythruloseproduktion. Durch das Herabsetzten der Temperatur und des pH-Wertes konnte bei Versuchen im Fermentermaßstab eine erhebliche Steigerung der Produktivität erzielt werden. Die dabei erreichten Produktkonzentrationen von ca. 180 g/L lagen deutlich über den bisher in der Literatur für Batch-Prozesse mit komplexeren Medien beschriebenen Werten, welche maximal 140 g/L betrugen. Gluconobacter sp. ließ sich unter Erzielung hoher Biomassegehalte und Produktkonzentrationen auf einem Medium kultivieren, welches zuvor für die biotechnologische Produktion von Erythrit genutzt wurde. Da bisher nur hochreine Edukte verwendet wurden, ergibt sich durch den Wegfall von Hefeextrakt und Salzen die Möglichkeit eines sehr kostengünstigen kombinierten Prozesses. Es wurde festgestellt, dass die Biomasse- und Produktbildung mit steigender Substratkonzentration sinken und hohe Produktkonzentrationen toxisch für die Zelle sind. Gluconobacter sp. CD1204. konnte erfolgreich in Natriumalginat-Kugeln immobilisiert werden. Das Immobilisat stellte ein gutes Inokulum dar, welches über mehrere Zyklen hinweg zu konstanten Produktkonzentrationen führte. Mittels Fed-Batch-Verfahren konnte eine sehr hohe Produktkonzentration erreicht und gleichzeitig eine Limitierung durch hohe Substratkonzentrationen vermieden werden. Die erzielte Produktkonzentration von 235 g/L liegt ca. um 100 g/L über den bisher veröffentlichten Werten. Die Aufreinigung der Erythrulose mittels Ionentauschern und Aktivkohle, sowie Wasserabtrennung im Ölpumpenvakuum wurden erfolgreich durchgeführt. Es wurde ein klarer Sirup mit 80 %-igem Erythruloseanteil erhalten. | Dr. Wolfgang Wach Tel.: +49 6359 803-456 wolfgang.wach@suedzucker.de Südzucker AG - Zentralabt. Forschung, Entwicklung und Services (ZAFES) Wormser Str. 11 67283 Obrigheim (Pfalz) | X | FPNR |
| 01.10.2005 | 30.06.2009 | 22003405 | Bundesmessprogramm zur Bewertung neuartiger Biomasse-Biogasanlagen | Ziel des Bundesmessprogramms ist es, für eine repräsentative Anzahl von Biomasse-Biogasanlagen, die Anspruch auf den NaWaRo-Bonus des EEG haben, die Leistung, Funktion, Betriebszuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit zu bewerten. Hierzu werden nach einem einheitlichen Schema bundesweit 60 Biogasanlage nach einem einheitlichen technisch-wissenschaftlichen Schema bewertet. Analysiert werden sämtliche Input- und Outputströme nach Menge, Art und Qualität, sämtliche Energieströme sowie die Funktion und Leistung des Gesamtverfahrens und einzelner Verrfahrensstufen. Fernerhin erfolgt eine Wirtschaftlichkeitsanalyse jeder Einzelanlage. In die Datenerhebung und Auswertung werden vier Fachinstitute als Auftragnehmer einbezogen. Die Ergebnisse des Bundesmessprogramms ermöglichen eine umfassende Bestandsaufnahme der aktuellen Biogastechnik landwirtschaftlicher Anlagen , die zum Bezug des NaWaRo-Bonus berechtigt sind. Technische, stoffliche und wirtschaftliche Fragestellungen der energetischen Biomassenutzung werden auf Basis abgesicherter Praxisdaten beantwortet. Gleichzeitig dienen die Ergebnisse zur Weiterentwicklung und Optimierung von Biogasverfahren sowie zur Beratung der Politik. | Dr. Peter Weiland Tel.: +49 531 596-4131 peter.weiland@fal.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.09.2008 | 31.08.2011 | 22003408 | Verbundvorhaben: GoBio - Gezielte Optimierung von kraftstoffführenden Komponenten für biogene Kraftstoffe in mobilen Applikationen; Teilvorhaben 3: Additiventwicklung, Entwicklung von Kraftstoffkomponenten für Schnelltests | Analyse von Schwachstellen neuer Kraftstoffe und Entwicklung von Kraftstoffseitigen Maßnahmen (Additive) zur Vermeidung daraus resultierender schädlicher Nebenwirkungen. Es sollen basierend auf aktuellen Kenntnissen über die neuen Kraftstoffe, sowie während des Projektes aufbauend auch der Erkenntnisse der Komponentenuntersuchungen, Wege zur Optimierung der Kraftstoffeienschaften gesucht werden. Innerhalb des Arbeitspakets werden so, anhand der Brennstoffanalytik und Beurteilung der brennstoffführenden Bauteile, Additive entwickelt, welche die negativen Folgen der Kraftstoffe auf die Komponenten reduzieren sollen. Nach den jeweiligen Untersuchungen werden mit Hilfe der Schadensanalysen und der Methodenentwicklung die vorgenommenen Änderungen auf der Komponenten- und Kraftstoffseite in weiteren Versuchsläufen durchgeführt. Diese Rückkopplung zwischen den verschiedenen Arbeitspaketen erlaubt eine konsequente Feststellung der Kraftstoff-Schwachstellen sowie der Wege Die im Vorhaben entwickelten Ergebnisse können direkt in die Formulierungsaktivitäten angepasster Performance-Additive, wie sie heute bereits für herkömmliche Kraftstoffe eingesetzt werden, einfließen. | Dr. Martin Müller Tel.: +49 4181 216-150 mmueller@erc-additiv.de ERC Emissions-Reduzierungs-Concepte GmbH Bäckerstr. 13 21244 Buchholz in der Nordheide | X | FPNR | |
| 01.09.2009 | 31.08.2011 | 22003409 | Projektgruppe Biomassenutzung: Regionale Bioenergieberatung in Brandenburg | Ziel dieses Vorhabens ist die Beratung von Betrieben in Brandenburg Bioenergie zu erzeugen und einzusetzen, sowie die Information der spezifischen und der allgemeinen Öffentlichkeit über alle Belange der Bioenergie, d.h. über die verschiedenen Formen, der verschiedenen Verwendungszwecke und über die nachhaltige Produktion der Bioenergieenergieträger und insbesondere der Energiepflanzen. Die Aufgabenstellung gliedert sich in zwei Teile. Der erste Teil beinhaltet die grundlegende Beratung von land- und forstwirtschaftlichen Betrieben zur Erzeugung und Anwendung von Bioenergien.Im zweiten Teil sollen durch geeignete Veranstaltungen und Aktionen - Vorträge, Messeteilnahmen, Tag des offenen Hofes, Pressemitteilungen, Diskussionsveranstaltungen - die allgemeine Öffentlichkeit über die Erzeugung und den Einsatz von Bioenergien und insbesondere über den nachhaltigen Anbau von Energiepflanzen informiert werden. Den Schwerpunkt der Beratung bildet die telefonische und Vor-Ort-Beratung der landwirtschaftlichen Betriebe. Darüber hinaus soll aber auch die Information der Öffentlichkeit einen breiten Rahmen einnehmen. Es werden geeignete Demonstrationsbetriebe identifiziert und auf die Unterrichtung sowohl von Fachkollegen als auch für Öffentlichkeitsarbeit vorbereitet. Es werden Veranstaltungen sowohl für das Fachpublikum als auch für die breite Öffentlichkeit angeboten. Hierzu zählen auch öffentlichkeitswirksame Veranstaltungen wie Hof- und Feldtage. | Dr. Matthias Plöchl Tel.: +49 331 601498-12 mp@b3-bornim.de BioenergieBeratungBornim GmbH Max-Eyth-Allee 101 14469 Potsdam | FPNR | ||
| 01.07.2010 | 30.06.2011 | 22003410 | Nachhaltige Biogaserzeugung in Deutschland – Bewertung der Wirkungen des EEG | Die historische Entwicklung der Biogasproduktion in Deutschland zeigt seit der Einführung des EEG im Jahr 2000 ein Wachstum des Anlagenbestands von anfänglich 1.000 Anlagen auf ca. 5.900 Anlagen Ende 2010. Die installierte Leistung nahm in diesem Zeitraum von ca. 80 MWel auf 2.300 MWel zu. Überwiegend wird Biogas in Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) genutzt, womit im Jahr 2010 ungefähr 15,6 TWhel Strom sowie schätzungsweise zwischen 5,8 und 6,7 TWhth Wärme genutzt wurden. Daneben wurden bis Ende 2010 auch 50 Biomethananlagen, die Biogas auf Erdgasqualität aufbereiten, mit einer Aufbereitungskapazität von über 34.000 Nm³/h betrieben. Für landwirtschaftliche Betriebe zeigte sich, dass Biogasanlagen eine Diversifikation der Einkommensquellen darstellen, wodurch insbesondere in Phasen niedriger Agrarerzeugerpreise eine zusätzliche Einkommensquelle gegeben ist. Zugleich weisen Betriebe mit Biogasanlagen bei niedrigen Agrarerzeugerpreisen gegenüber konventionellen Agrarbetrieben im Regelfall eine höhere Wettbewerbsfähigkeit auf, wodurch deren Wachstumsmöglichkeiten begrenzt sein können. Mit dem Ziel den Ausbau erneuerbarer Energien zu fördern, CO2-Emissionen zu vermindern, aber auch gleichzeitig die analysierten Fehlentwicklungen zu verringern, wurden 6 Vorschläge zur Novellierung des EEG entwickelt. Die Optionen 1 und 2 zielen auf die Vereinfachung der Vergütungsstruktur, bei einer insgesamt geringeren EEG-Vergütung und einer höheren Effizienz bei der Wärmenutzung ab. Die Optionen 3,4 und 5 wurden unter der Zielsetzung CO2eq-Vermeidungskosten und unerwünschte negative Effekte auf die Wettbewerbsfähigkeit der Tierproduktion zu verringern, erarbeitet. Option 6 bietet einen Ansatz um insbesondere in Regionen mit eher kleinstrukturiertem Viehbesatz, höhere Güllemengen energetisch in Biogasanlagen zu nutzen. | Marcus Trommler Tel.: +49 341 2434-548 marcus.trommler@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.07.2011 | 31.12.2014 | 22003411 | Rassen-Monitoring und Pathogenesestudien zur Turcicium-Blattdürre als Beitrag zur nachhaltigen Biomasseproduktion aus Mais | Vorhabenziel: Der Biomasseertrag von Mais wird zunehmend durch den Erreger der Turcicum-Blattdürre gefährdet. Um den Ertrag zu sichern wird die Population des pilzlichen Pathogens an verschiedenen Standorten charakterisiert. Die zusammengetragenen Informationen dienen dazu die Wirksamkeit vorhandener, spezifischer Resistenzen am jeweiligen Standort zu beurteilen. Hierauf basierend können fundierte Empfehlungen zum Anbau geeigneter Maissorten ausgesprochen werden. Ein weiteres Ziel ist die Entwicklung eines Gewächshaus-Testsystems, das die Bewertung der Effizienz verschiedener qualitativer Resistenzen ermöglichen soll. Die Umsetzung beider Ziele trägt maßgeblich dazu bei einen nachhaltigen Maisanbau mit hohen Energieerträgen sicherzustellen. Arbeitsplanung: Auswahl der Differentialsortimente (DS) zur Rassenbestimmung - - Auswahl der Standorte sowie Organisation des Anbaus und der Probenahme - - Vermehrung der DS - - Lokaler Anbau angepasster DS - - Blattprobenahmen von befallenen Ht0-Differentiallinien an den vers. Standorten- - Versand - - Isolierung des Pathogens - - Etablierung bzw. Entwicklung der Ganzpflanzen- und Blattsegment-Assays - - Typisierung der Isolate auf dem DS - - Bonitur der DS an den Versuchsstandorten - - Entwicklung eines Screeningsystems im Gewächshaus zur Charakterisierung quantitativer Resistenzen - - Datenauswertung, Berichterstattung. | Dr. Carl Bulich Tel.: +49 228 98581-40 cbulich@bdp-online.de Gemeinschaft zur Förderung von Pflanzeninnovation e.V. (GFPi) Kaufmannstr. 71-73 53115 Bonn | X | FPNR | |
| 01.05.2012 | 30.06.2016 | 22003412 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Energiemaissorten für die Mischkultur mit Stangenbohnen - Optimierung der Züchtungsstrategien; Teilvorhaben 1: Auswertung der Versuche bezüglich Selektionserfolg und -methoden | Die Anbauflächen von Mais steigen zurzeit in Deutschland kontinuierlich an, vor allem aufgrund seiner überragenden Bedeutung als Rohstoff für Biogasanlagen. Einseitige maisbetonte Fruchtfolgen werden aber insbesondere im Hinblick auf eine Gefährdung der Artenvielfalt, des Bodenlebens und der Bodenstruktur (Bodenerosion), einen zunehmenden Krankheits- und Schädlingsdruck sowie die Beeinflussung des Landschaftsbilds kritisch diskutiert. Daher scheint es lohnenswert, Anbauformen zu betrachten, durch die der Maisanbau nachhaltiger gestaltet werden kann. Dies könnte z.B. der Mischanbau von Mais mit anderen Arten, z. B. einer Leguminose, sein. Mit einem Gemengeanbau ließen sich gegenüber dem Reinanbau von Mais die Fruchtfolgen auflockern, und die Biodiversität steigern. Ziel des Vorhabens ist es, am Beispiel des Mischanbausystems Mais/Stangenbohne zu untersuchen, welche Selektionsmethodik am besten geeignet ist, um Energiemais-Sorten zu entwickeln, die optimal an einen Mischanbau angepasst sind. Es sind dreijährige Feldversuche an je drei Standorten (Einbeck, Göttingen, Grucking) vorgesehen. In ersten Jahr werden 200 Genotypen im Reinanbau und im Mischanbau mit Stangenbohnen getestet. Die für jedes Anbausystem besten 40 Linien (je 20 Dent und Flint-Linien) werden im Winterzuchtgarten mit je 2 Testern gekreuzt und im zweiten Jahr geprüft. Im dritten Versuchsjahr werden faktorielle Kreuzungen (Dent x Flint) getestet. | Prof. Dr. Heiko Becker Tel.: +49 551 39-4381 hbecker1@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Agrarwissenschaften - Department für Nutzpflanzenwissenschaften - Pflanzenzüchtung Von-Siebold-Str. 8 37075 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.01.2016 | 30.09.2016 | 22003414 | ERA-WoodWisdom: Plastifizierung und Vulkanisierung von Naturfasern, vorzugsweise Holz, zur Erzeugung von Verpackungsmaterial (COMPAC); Teilvorhaben 4: Verarbeitungseigenschaften - Akronym: COMPAC | BHS Corrugated beteiligt sich in WP3.3 in der angewandten Forschung mit der Zielsetzung, die Modifizierbarkeit von neuen Biofasermaterialien zu untersuchen. BHS als weltweit führender Produzent von Wellpappenanlagen erforscht im labor- und industrienahen Maßstab die Möglichkeiten zu einer kontinuierlichen Riffelung von Faserverbundstoffen (PCF). Der Arbeitsaufwand für BHS Corrugated beträgt 4 Arbeitsmonate in dieser Teilaufgabe. BHS untersucht PCF in industriellen Applikationen. Der Arbeitsaufwand von der Firma BHS beträgt 4 Arbeitsmonate in dieser Teilaufgabe. Die Notwendigkeit besteht darin herauszufinden, wie weit sich die neue Produkte in existierenden Anlagen produzieren lassen. | Dr.-Ing. Berthold Aumüller Tel.: +49 9605 919-410 baumueller@bhs-corrugated.de BHS Corrugated Maschinen- und Anlagenbau GmbH Paul-Engel-Str. 1 92729 Weiherhammer | FPNR | ||
| 01.03.2016 | 28.02.2018 | 22003415 | Verbundvorhaben: Gemischbildungsverhalten Bio-Ethanol-haltiger Kraftstoffe unter dieselrelevanten Bedingungen; Teilvorhaben 1: Gemischbildung Qualitativ - Akronym: Gemischbildung | In der Vergangenheit wurde in mehreren Ursache-Wirkungs-Untersuchungen der Einfluss der Beimischung von Bioethanol zu Dieselkraftstoffen auf die Schadstoffemissionen und die Verbrennungseffizienz untersucht. Es wurde bislang NICHT untersucht, wie der Bioethanolanteil die Kraftstoff/Luft-Gemischbildung (Luft meist im überkritischen Zustand) beeinflusst, so dass die eigentlichen Gründe für die Bioethanol-induzierte Veränderung der Schadstoffemissionen und der Verbrennungseffizienz nicht bekannt sind. Darum wird in diesem Forschungsvorhaben die Strahl-/Jetvermischung zwischen dem bioethanolhaltigen Dieselkraftstoff und dem Umgebungsfluid unter dieselrelevanten Druck- und Temperaturbedingungen experimentell und in situ quantitativ analysiert und in einem numerischen Model abgebildet. Aus dem daraus erwachsenen Verständnis über die durch die Bioethanolzugabe entstandenen Veränderungen in der Kraftstoff/Luft-Gemischbildung kann die Prozessführung (Einspritzdruck, Einspritzzeitpunkt, ...) auf den Bioethanolgehalt angepasst werden und so das eigentliche Potenzial (Herabsetzung der Viskosität, erhöhte Verdampfungsenthalpie, Sauerstoffanteil im Ethanol) der Bioethanolzumischung erst richtig ausgeschöpft werden. Das Vorhaben unterteilt sich in vier ineinandergreifende Arbeitspakete, die jeweils von einer Forschungsstelle mit der entsprechenden Expertise bearbeitet werden. Im Arbeitspaket (AP) I werden in einer optisch zugänglichen Einspritzkammer die verschiedenen Gemischbildungs-regime charakterisiert. Im AP II wird die Gemischbildung an ausgesuchten Betriebspunkten quantitativ analysiert, so dass sie im AP III numerisch abgebildet werden kann. Im AP IV wird die praktische Relevanz durch die Einbindung eines Industriepartners sichergestellt. | Prof. Dr.-Ing. Michael Wensing Tel.: +49 9131 85-29782 michael.wensing@fau.de Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg - Lehrstuhl für Technische Thermodynamik (LTT) Am Weichselgarten 8 91058 Erlangen | X | FPNR | |
| 01.01.2019 | 30.06.2022 | 22003418 | Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung biobasierter Verdickersysteme zur Herstellung von Schmierfetten; Teilvorhaben 1: Qualifizierung der Schmierfette für den Einsatz in Wälzlagern - Akronym: PolyBioFe | Das Ziel des vorliegenden Projektes bestand darin, nahezu 100 % biobasierte Schmierfette herzustellen. Zum Erreichen dieses Ziels sollten drei unterschiedliche, biobasierte, polymere Verdickersysteme entwickelt werden und ein passender Herstellungsprozess für die entsprechenden Schmierfette abgeleitet werden. Die zu untersuchenden polymeren Verdicker sollten Polyharnstoffe, Polyester und Polyamide sein, die aus kommerziell verfügbaren bzw. sich in der Entwicklung befindlichen biobasierten Rohstoffen hergestellt werden sollten. Als biobasiertes Basisöl sollte insbesondere Rizinusöl verwendet werden. Die entwickelten Schmierfette sollen anschließend am Anwendungsbeispiel Wälzlager auf ihre Einsatztauglichkeit in Maschinenelementen qualifiziert werden. | Univ.-Prof. Dr.-Ing. Georg Jacobs Tel.: +49 241 80-27342 georg.jacobs@imse.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Lehrstuhl und Institut für Maschinenelemente und Maschinengestaltung Schinkelstr. 10 52062 Aachen | X | FPNR | |
| 01.01.1998 | 31.08.2000 | 22003497 | Verbundvorhaben: Entwicklung neuartiger PU-Systeme, deren Polyol- und Isocyanatkomponente aus nachwachsenden Rohstoffen aufgebaut ist: Teilvorhaben 3: Entwicklung eines kompostfähigen Blumensteckschaums | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von kompostkompatiblen Frisch- und Trockenblumensteckschäumen aus Polyurethanen, deren Polyol- und Isocyanat-Komponente (A- und B-Komponente) aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden. Der Anteil an nachwachsenden Rohstoffen in den Produkten wird mehr als 90% betragen. Die zur Entwicklung der Blumensteck-Polyurethanschäume notwendigen Rohstoffe werden von dem Verbundpartner BASF AG zur Verfügung gestellt. Die zentrale Aufgabe bei der Entwicklung der Blumensteck-Schäume wird es sein, einen hydrophilen Charakter und eine hohe biologische Abbaubarkeit der PU-Schäume zu erzielen. | Mit den von den Verbundpartnern entwickelten Polyolen und Isocyanaten wurden zahlreiche Laborversuche zur Ermittlung einer optimalen Rezeptur zur Verschäumung durchgeführt. Die anschließende Untersuchung der hergestellten Schäume hat jedoch gezeigt, dass diese nicht den mechanischen Anforderungen, die an Trockenblumenschäume gestellt werden, gerecht werden. Das Problem besteht im Wesentlichen in der Herstellung eines sehr spröden Schaums mit guter Blumenhaltefähigkeit (glatter Bruch beim Einstecken der Blumen). Hier haben jedoch alle geprüften Systeme versagt. Zwar gelang es durch die Variation der Polyolkomponente die Sprödigkeit des Schaums etwas zu erhöhen, jedoch nicht in dem Maße dass der Schaum den mechanischen Anforderungen gerecht wurde. Ein zweites Problem bei den Entwicklungsarbeiten lag bei der Herstellung von biologisch schnell abbaubaren Polyurethanschäumen. Von Polyurethanen auf Basis der aromatischen Isocyanate ist bekannt, dass sie nicht biologisch abgebaut werden könne. Aus diesem Grund wurden Schäume auf Basis von aliphatischen Isocyanaten hergestellt. Jedoch waren auch die PU-Produkte mit dem eingesetzten Hexamethylendiisocyanat und Lysinethylesterdiisocyanat nicht wie gewünscht hydrolytisch angreifbar. Keiner der hergestellten Schäume hat die biologische Abbaubarkeit erreicht, die in der Bioabfallverordnung verlangt wird (65% Abbau in 60 Tagen) um ein Kompostierungszertifikat zu erhalten. Die spröderen Schäume zeigten sogar die schlechtesten Abbauraten. | Raupach Tel.: +49 6359 8004-82 SMITHERS-OASIS GERMANY GMBH Robert-Bosch-Str. 2 67269 Grünstadt | FPNR | |
| 01.10.2002 | 30.11.2004 | 22003501 | Entwicklung einer nicht bioziden Mikrofaser-Antifoulingbeschichtung für Schiffsrümpfe und andere technische Oberflächen auf Basis des nachwachsenden Rohstoffs Hanf | (1-Arb.-Ziel) Entwicklung einer Alternative zum Ersatz von TBT- und biozidhaltigem Anitfouling von Wasserfahrzeugen, Erweiterung des Verwendungsspektrum für Hanffasern. Ziel 1: Technische Verfahrensentwicklung bis zum erweiterten Labormaßstab zur Beschichtung technischer Oberflächen mit Hanf-Mikrofasern. Ziel 2: Bestimmung der hierfür erforderlichen Eigenschaften der Hanffasern. Ziel 3: Bestimmung der Eigenschaften, insbesondere der Beständigkeiten, von Hanf-Mikrofaserbeschichtungen. (2-Arb.-Plan.) 1. Entwicklung der Hanffaser-Beschichtungstechnik (Druckluft-Blastechnik mit geregelter Materialzuführung und Dosierung u. elektrostatischer Aufladung, Materialprüfung, Mikroskopie); 2. Bewertung der Übertragbarkeit der Hanfkurzfaserproduktion in den technisch/industriellen Maßstab; 3. Untersuchung der Langzeitbeständigkeit von Hanffaserbeschichtungen (Lagerung in strömendem Wasser, Materialprüfung) (3-E.-Auss.) Das Vorhaben ist technisch machbar. Die hohe Zahl von Wasserfahrzeugen bietet beachtliches Potenzial für das Antifouling mit Hanf-Mikrofaserbeschichtung. Erhebliches Anwendungspotenzial besteht u. a. auch bei der Wärme- und Schalldämmung in Fahrzeugen und Gebäuden. | Dr. Stefan Seeger Tel.: +49 3081043802 stefan.seeger@bam.de Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) Unter den Eichen 87 12205 Berlin | FPNR | ||
| 01.09.2005 | 31.08.2008 | 22003504 | Celluloseether mit gesteuerter Substituentenverteilung - Synthese und Charakterisierung des Applikationspotentials | Während der Einfluss des Substituententyps von Celluloseethern auf die Anwendungseigenschaften bekannt ist, sind die Zusammenhänge zwischen der Substituentenverteilung in der Wiederholungseinheit und entlang der Polymerkette und den daraus resultierenden Produkteigenschaften nahezu unerforscht. Das Gesamtziel des Projektes ist daher, die Einflüsse der Substituentenverteilung auf wichtige Applikationseigenschaften von industriell bedeutsamen Celluloseethern aufzuzeigen. Die Untersuchungen erfolgen an konventionell hergestellten Derivaten und insbesondere auch an innovativen Produkten mit gesteuerter Substituentenverteilung, wofür neuartige Synthesemethoden erarbeitet werden sollen. Durch moderne Methoden werden die molekulare Struktur und die Polymereigenschaften untersucht. Es werden vertiefte Kenntnisse zu den die Anwendungseigenschaften bestimmenden Strukturparametern erwartet, die zu einer Verbesserung vorhandener Produkte und einer Erweiterung der Applikationsfelder führen. | Das Projekt diente der Erforschung und Entwicklung von Synthesestrategien von Cellulosederivaten im vergrößerten Maßstab unter Verwendung hochmolekularer Cellulosen. Mit Hilfe von anspruchsvollen Schutzgruppentechniken entstanden Methyl- und Hydroxyethylether sowie Mischether mit unterschiedlichem Verteilungsmuster. Damit wurden ausschließlich Cellulosederivate mit funktionellen Gruppen synthetisiert, die von technischer Bedeutung sind. Die wissenschaftlich-technischen Ergebnisse des Vorhabens beinhalten die Entwicklung von Synthesestrategien für regioselektiv funktionalisierte Celluloseether unter Verwendung hochmolekularer Cellulosen und der Synthese von Probenmengen, die über den üblichen Labormaßstab hinaus gehen. Umfangreiche Erfahrungen zur chemischen Funktionalisierung von Chemiezellstoffen wurden gesammelt, wobei vor allem die Synthese einiger Produkte im vergrößerten Maßstab realisiert werden konnte. Die Beurteilung der Proben wird durch weiterführende Tests bei den Industriepartnern vervollständigt. Zahlreiche neuartige Derivate wurden synthetisiert. Die synthesebedingte Reduzierung der Molmasse führte leider zu niedrig viskosen Produkten, die nicht mehr als Viskositätsstellmittel einsetzbar sind, da sie derzeitigen kommerziellen Produkten unterlegen sind. Cellulosederivate mit regioselektiver Funktionalisierung sind nach wie vor von wissenschaftlichem Interesse. Auf Grund der hohen Kosten der notwendigen Mehrstufensynthesen eignen sich die Produkte gegenwärtig nicht für Massenanwendungen. Prinzipiell wären sie aber für Spezialanwendungen geeignet, die den Syntheseaufwand (und damit die Kosten) rechtfertigen. | Prof. Thomas Heinze Tel.: +49 3641 948-270 thomas.heinze@uni-jena.de Friedrich-Schiller-Universität Jena - Chemisch-Geowissenschaftliche Fakultät - Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie - Kompetenzzentrum Polysaccharidforschung Humboldtstr. 10 07743 Jena | FPNR | |
| 01.02.2007 | 31.08.2008 | 22003506 | Entwicklung eines bildgebendes Informationssystem zur Ermittelung von Partikelgrößenverteilung in landwirtschaftlichen Substraten und nachwachsenden Rohstoffen (NAWAROS) zur Optimierung von Desintegrationsverfahren | Das Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Ermittelung von Partikelgrößenverteilung in landwirtschaftlichen Substraten und nachwachsende Rohstoffe. Dieses Verfahren dient der Ermittelung der Wirksamkeit von Desintegrationsverfahren wie z.B. Ultraschalldesintegration. Ebenso wird eine Optimierung hinsichtlich Energie- und Zeitbedarf, ohne Durchführung von langwierigen Gärversuchen, ermöglicht. Die Durchführung erfolgt experimentel. Zur Beginn der Vorhabens erfolgt eine Auswahl der erhältlichen Programme zur Bildverarbeitung auf Grundlage der notwendigen Anforderungen , sowie eine Prüfung der Variationsmöglichketien zur Bildverarbeitung. Nach erfolgreicher Anpassung des Gesamtverfahrens erfolgt die Überprüfung des Verfahrens. Dabei werden von unbehandelten und desintegrierten Substratproben die Partikelgrößenverteilungen bestimmt und miteinander verglichen. Die wirtschaftlichen Erfolgsaussichten können als hoch betrachtet werden. Interesenten für dieses Verfahren sind Anbieten von Desintegrationsanlagen und Biogasanlagenbetreiber, die durch Desintegration die Effektivität ihrer Biogasanlage erhöhen wollen. | Das Ziel dieses Vorhabens war die Ermittelung von Partikelgrößenverteilung in landwirtschaftlichen Substraten und nachwachsende Rohstoffe. Dieses Verfahren dient der Ermittelung der Wirksamkeit von Desintegrationsverfahren wie z.B. Ultraschalldesintegration. Ebenso wird eine Optimierung hinsichtlich Energie- und Zeitbedarf, ohne Durchführung von langwierigen Gärversuchen, ermöglicht. Die Durchführung erfolgt experimentel. Zur Beginn der Vorhabens erfolgte eine Auswahl der erhältlichen Programme zur Bildverarbeitung auf Grundlage der notwendigen Anforderungen , sowie eine Prüfung der Variationsmöglichkeiten zur Bildverarbeitung. Nach erfolgreicher Anpassung des Gesamtverfahrens erfolgte die Überprüfung des Verfahrens. Dabei wurden von unbehandelten und desintegrierten Substratproben die Partikelgrößenverteilungen bestimmt und miteinander verglichen. Die wirtschaftlichen Erfolgsaussichten können als hoch betrachtet werden. Interesenten für dieses Verfahren sind Anbieter von Desintegrationsanlagen und Biogasanlagenbetreiber, die durch Desintegration die Effektivität ihrer Biogasanlage erhöhen wollen. | Dipl. Ing (FH) Frank Schünemeyer Tel.: +49 6621 794315 frank.schuenemeyer@iwes.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) - Institutsteil Kassel - Bereich Energetische Biomassenutzung Rodenbacher Chaussee 6 63457 Hanau | X | FPNR |
| 01.08.2007 | 31.10.2009 | 22003507 | Verbundvorhaben: Brennspiritus für Brennstoffzellen; Teilvorhaben 1: Elektrochemische Untersuchungen | Ziel des Vorhabens ist es, das elektrochemische Verhalten von Vergällungsmitteln und ihren Einfluss auf die anodische Oxidation von Bioethanol zu untersuchen. Auf der Basis der Untersuchungen sollen Vergällungsmittel ausgewählt werden, die die Leistung einer Direkt-Ethanol-Brennstoffzelle nicht beeinflussen. Hiefür soll eine Auswahl von Vergällungsmitteln auf ihre elektrochemischen Eigenschaften an gängigen Elektrodenmaterialien untersucht werden. Dabei kommen eine Reihe von Methoden wie z.B. CV, DEMS, HPLC und GC-MS zum Einsatz. Ziel ist festzustellen ob die Vergällungsmittel umgesetzt werden, ob sie vergiftende Absorbate bilden und welche Produkte entstehen. Anhand der Ergebnisse sollen geeignete Vergällungsmittel ausgewählt werden. Das wesentliche Verwertungsziel ist die Vermarktung von Biobrennspiritus zum Einsatz in Brennstoffzellen durch die Südzucker. Die Bestimmung geeigneter Vergällungsmittel ist ein wichtiger Schritt, dem sich eine Standardisierung anschließen sollte. Seitens des ICTs ist ferner geplant durch die Veröffentlichung der Ergebnisse weitere Projekte im Bereich biogener Brennstoffe für Brennstoffzellen zu akquirieren. | Prof. Dr. Jens Tübke Tel.: +49 721 4640-343 jens.tuebke@ffb.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | X | FPNR | |
| 01.09.2008 | 31.08.2011 | 22003508 | Verbundvorhaben: GoBio - Gezielte Optimierung von kraftstoffführenden Komponenten für biogene Kraftstoffe in mobilen Applikationen; Teilvorhaben 4: Prüfstandsentwicklungen (HiL) | Bewertung biogener Kraftstoffe und kraftstoffbeaufschlagter Bauteile durch Entwicklung einer forcierten Prüfmethodik und Zeitraffertests. Aufbau von Prüfständen zur Untersuchung von kraftstoffbeaufschlagten und -fördernden Bauteilen. Die Prüfstände werden zur Verkürzung der Prüfzeiten als "Hardware-in-the-Loop"-Prüfstände konzipiert. Zur Validierung der Prüfmethode werden parallel Langzeittests bei den Projektpartnern durchgeführt und die Erfahrungen direkt an den Prüfständen umgesetzt. Die Änderungen in der Prozessführung oder im Prüfstandsaufbau werden kontinuierlich in der Steuerung oder im mechanischen Aufbau umgesetzt. Die Biokraftstoffquote kann sich in den nächsten Jahren weiter erhöhen, so dass Wechselwirkungen zwischen Kraftstoffen und kraftstoffführenden Bauteilen weiter forciert werden. Es ist notwendig zu erarbeiten, welche Änderungen auf der Kraftstoffseite und auf der Material-/komponentenseite erforderlich sind, um die im Automobil befindlichen Geräte für diese Kraftstoffe zu ertüchtigen. Die EVT GmbH kann die Erfahrungen aus dem Prüfstandsaufbau und der Validierung für ähnliche Projekt einsetzten. | Peter Porschen Tel.: +49 2407 568278-3 p.porschen@aixcellsys.de AixCellSys GmbH Kaiserstr. 100 52134 Herzogenrath | X | FPNR | |
| 01.05.2011 | 31.08.2015 | 22003511 | Verbundvorhaben: Monitoring des Biomethanproduktionsprozesses (MONA); Teilvorhaben 2 | Das Gesamtziel des Projektes MONA ist eine Bewertung von Biogasaufbereitungstechniken zur Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz oder zur Nutzung als Treibstoff hinsichtlich ihrer Umweltauswirkungen, Wirtschaftlichkeit, Betrieb und Technik. Dazu sollen bestehende Anlagen in Deutschland betrachtet werden. Schwerpunkte der Betrachtung sind die Analyse von: Investitionskosten, Betriebskosten, Personalbedarf, Energiebedarf (Wärme und Strom), Betriebsmittelbedarf (Wasser, Chemikalien, Aktivkohle, Schmierstoffe, etc.), Abfallstoffen (beladene Aktivkohle, Waschflüssigkeiten, Membranen, etc.), Anlagenverfügbarkeiten (Stillstandszeiten, Reparaturzeiten, Wartungsintervalle) und Umweltauswirkungen (Methanverlust unter verschiedenen Betriebsbedingungen). Weiterhin ist eine Quantifizierung und Qualifizierung der Rohgas- (Biogas), Produktgas- (Biomethan) und Abgasströme (Ausgang Biogasaufbereitung und Ausgang Abgasnachbehandlung) durchzuführen. DBFZ begleitet das Vorhaben beratend, führt eine ökonomische Evaluierung der Projektanlagen durch, prüft fachlich vertieft die Ansätze zur Ökobilanzierung , wirkt bei der Erstellung der Berichte mit. | Jaqueline Daniel-Gromke Tel.: +49 341 2434-441 jaqueline.daniel-gromke@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.05.2012 | 30.04.2015 | 22003512 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Energiemaissorten für die Mischkultur mit Stangenbohnen - Optimierung der Züchtungsstrategien; Teilvorhaben 2: Durchführung der Kreuzungen und Feldversuche, Sortenentwicklung | Mais ist aufgrund seiner herausragenden Flächeneffizienz und Wirtschaftlichkeit derzeit die am häufigsten angebaute Energiepflanze zur Biogasgewinnung. Wegen seiner potentiell ungünstigen Wirkungen insbesondere auf Bodenfruchtbarkeit und Biodiversität gerät er jedoch zunehmend in die Kritik. Vor diesem Hintergrund wird intensiv nach Lösungen gesucht, um die landwirtschaftlichen Fruchtfolgen aufzulockern und den Maisanteil auf eine Weise zu reduzieren, die auch aus ökonomischer Sicht für die Landwirte in Deutschland vertretbar ist. Eine wichtige Perspektive zur Lösung dieses Problems könnten in Zukunft Mais-Mischanbausysteme bieten. Am Beispiel des Mischanbausystems Mais/Bohne soll im vorliegenden Projekt ein alternatives Biomasseproduktionssystem optimiert werden. Der Hauptaspekt im vorliegenden Teilprojekt ist die züchterische Bearbeitung des Maises im Hinblick auf das neue Zuchtziel "Eignung für den Mischanbau". Ausgehend von einer Ausgangsstichprobe von 176 Mais-Testkreuzungen soll ein züchterischer Selektionsprozess über zwei Jahre parallel in einem Mischanbausystem Mais/Bohne und in Mais-Reinkultur durchgeführt werden. Aus dem im jeweiligen Anbausystem selektierten Material sollen neue Hybriden erstellt werden. Im dritten Jahr werden diese in einer vergleichenden Prüfung im Mischanbausystem Mais/Bohne sowie in Reinkultur angebaut. | Dr. Walter Schmidt Tel.: +49 5561 311-477 w.schmidt@kws.de -KWS SAAT SE - Züchtung Mais Deutschland Grimsehlstr. 31 37574 Einbeck | X | FPNR | |
| 01.08.2016 | 30.11.2020 | 22003513 | Verbundvorhaben: Dynamik des Intermediat-Stoffwechsels in Biogasprozessen (MODISTO); Teilvorhaben 1: Anlagenbetrieb und Analytik aktiver Gilden - Akronym: MODISTO-TV1 | Technikumsfermenter des Instituts für Landtechnik und Tierhaltung wurden programmgemäß betrieben. Dabei wurde Maissilage im einstufigen Durchflussbetrieb mesophil und thermophil zu Biogas vergoren. Nach dem Einfahren wurde die Belastung zur Untersuchung der interessanten Prozesszustände effizienter stabiler Betrieb sowie Prozessstörung gesteigert, wobei den Biozönosen zu den genannten Prozessbedingungen ein Puls isotopenmarkierter Maisssilage für die metabolischen Studien zugesetzt wurde. Anhand der konventionellen physiko-chemischen sowie der modernen molekularbiologischen Parameter wurde der Prozesszustand diagnostiziert. Die Daten und Ergebnisse flossen in das Stoffwechsel- bzw. thermodynamische Modell ein. Anhand der Daten und Ergebnisse wurden auch die Nachweismethoden für eine optimierte Sensorik/Diagnostik verbessert. Als weitere Leistung wurden den Partnern Proben aus den oben genannten erwünschten Prozesszuständen geliefert. Für die Sequenzierungen und PCR-basierten molekularbiologischen Untersuchungen wurde geeignete DNA und RNA bereitgestellt. Außerdem wurden qualitative und quantitative Untersuchungen mit Fokus auf Amplikons bzw. Transkripte der Funktionsgene mcrA1,2 für die methanogenen Archaeen und fhs für die syntrophen Intermediatoxidierer durchgeführt. Das Hauptziel war es zu ermitteln, welche Organismen in welchen Zuständen transkriptionell dominant aktiv waren und als Bioindikatoren für den betrachteten Zustand dienen konnten. Der Abgleich zwischen diesen Ergebnissen und denen aus den SIP-Metatranskriptomen sollte Schlüsse auf die zustandsspezifisch relevanten beschrittenen Stoffwechselwege zulassen. Die Daten und Ergebnisse flossen in das thermodynamische Modell ein. Nötigenfalls wurden Nachweismethoden hinsichtlich einer optimierten Sensorik/Diagnostik verbessert. | Der Fermenterbetrieb für die SIP-Versuche zum mesophilen (38°C) sowie thermophilen (52°C) stabilen und gestörten Prozesszustand wurde erfolgreich durchgeführt. Der mesophile Betrieb wurde mit Inokulum einer mesophilen NawaRo-Praxisanlage, der thermophile Betrieb mit Gärrest aus dem Hauptgärer (48°C) und dem Nachgärer (ca. 40°C) einer mit Maissilage, Ganzpflanzensilage und Hühnermist betriebenen Praxisanlage gestartet. Zum Zeitpunkt der Beprobung für die SIP-Versuche mesophil und thermophil stabil lag keine Säureakkumulation vor. Die Methanerträge lagen über 400 NLCH4 * kgoTM-1, was auf sehr intensive mikrobielle Aktivität mit Verstoffwechslung der Intermediate hinwies. Danach wurde die OLR weiter erhöht, um den Prozess in die instabile Phase zu überführen. Fettsäuren akkumulierten (mesophil hauptsächlich Propionsäure, thermophil hauptsächlich Essigsäure), und der Methanertrag sank auf ca. 200 NLCH4 * kgoTM-1 (mesophil) bzw. 3 NLCH4 * kgoTM-1 (thermophil). Die Konzentration der methanogenen Archaeen (mcrA) und Bakterien (rrs) in den SIP-Versuchen bildete die OLR-Steigerung gut ab. Im instabilen Betrieb stiegen typischerweise sowohl die transkriptionelle Aktivität als auch der MQ nochmals deutlich an. Demnach konnte ein metabolischer Stress bei hohen OLRs molekularbiologisch abgebildet werden. Die rrs- und mcrA-Amplikonsequenzierungen für die SIP-Untersuchungen zeigten einen deutlichen Unterschied der Zusammensetzung der bakteriellen und der methanogenen archaeellen Gesellschaften im mesophilen und thermophilen sowie zwischen dem stabilen und gestörten Betrieb. Diese Ergebnisse wurden durch die Sequenzierung der Metagenome und Metatranskriptome bestätigt. Es wurden Bioindikatoren für den stabilen Betrieb und die Prozessstörung gefunden. Diese Daten flossen in das thermodynamisch korrekte Modell ein, um die Biogasprozesse besser und detaillierter abbilden zu können. | Dr. Michael Lebuhn Tel.: +49 8161 8640-3838 michael.lebuhn@lfl.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) - Abt. Qualitätssicherung und Untersuchungswesen Lange Point 4 85354 Freising | X | FPNR |
| 01.09.2014 | 30.06.2017 | 22003514 | ERA-WoodWisdom: TallFacades - Identification of Cost-effective and Resilient Envelopes for Wood Constructions; Teilprojekt 1 | Die Konstruktionsplanung hoher Gebäudehüllen wird durch ein risikobasiertes Design-Tool unterstützt, das die Fassadenexposition nach Standort und Klimabedingungen in Verbindung mit der Anfälligkeit der Fassadenkomponenten und -systeme berücksichtigt. Das Hauptziel des Projekts ist es, einen leistungsbasierten Feuchteschutznachweis zu entwickeln, der dauerhafte und kostengünstige Konstruktionslösungen ermöglicht. Die Koordinationstätigkeit umfasst: • Projektkoordination • Organisation und Durchführung von Treffen • Kommunikation der Ergebnisse an die bedeutsamen Nutzergruppen und Entscheidungsträger in der (Holz-)Baubranche. Über die nationalen und internationalen Netzwerke werden externe Interessengruppen mit Informationen versorgt. b) Wissenschaftliche Tätigkeit Die Tätigkeit umfasst: • Analyse auf Basis bestehender Forschungen und Erfahrungen aus niedrigen Holzhäusern, zusätzliche Versagensarten und Schädigungsmechanismen in hohen Holzgebäuden, z. B. Feuchtigkeitsverteilung und -akkumulation, Trocknungspotenzial usw. • Phänomenologische Beschreibung der Ausfallarten und Schädigungsmechanismen, die in einer Weise formuliert ist, die geeignet ist, Konstruktionsentscheidungen zu unterstützen. • Bewertung des hygrothermischen Verhaltens von energieeffizienten Holzfassaden, unter Berücksichtigung minimiert Wandstärke durch den Einsatz effizienterer Dämmmaterialien. • Berechnung des Innenraumkomforts und Energieverlusts durch Feuchtebelastung • Durchführung einer Lebenszyklusanalyse ausgewählter Gebäudehüllen | Mit zunehmender Höhe von Holzbauten wächst die Herausforderung, um feuchtesichere Bedingungen für die erwartete Lebensdauer von Gebäudehüllen zu schaffen. Hohe Gebäude sind besonders starken Winddrücken ausgesetzt, außerdem herrscht eine erhöhte Schlagregenbelastung. Darüber hinaus erfordern Großbauten längere Bauzeiten, bei denen die dann häufig noch ungeschützten Bauteile besonders intensiver Feuchteeinwirkung ausgesetzt sein können. Nicht zuletzt sind Inspektions-, Wartungs- und Reparaturmöglichkeiten in hohen Holzgebäuden begrenzt oder sehr aufwändig und kostenintensiv aufgrund der schlechten Zugänglichkeit sowie der hohen Anzahl möglicher betroffener Risikobereiche. Im Vergleich zu Brandschutz und statischen Anforderungen wird das Risiko eines durch Feuchtigkeit verursachten Fehlers in Planungs- und Bauprozessen und im Qualitätsmanagement drastisch unterschätzt. Obwohl Statistiken über Bauschäden eindeutig die hohe Zahl an feuchtigkeitsbedingtem Ausfall der Gebäudehülle zeigen. Dies führt zu einem immensen wirtschaftlichen Verlust, der auf 3 - 5% der jährl. Gesamtinvestitionen in Neubauten in Europa geschätzt wird. Experten vermuten, dass dieser Bereich aufgrund stärker gedämmter, damit einhergehenden komplexeren und vor allem auch empfindlicheren Gebäudehüllen in Zukunft noch ansteigen wird. Dies kann auch zu einem Risiko für Holzbauten führen. Daher sind "semi-probabilistische Sicherheitskonzepte", ähnlich denen in statischen Berechnungen, notwendig, um negative Konsequenzen zu vermeiden, die durch eine unangemessene Reaktion der Konstruktion aber auch der gewählten Schutzmaßnahmen auf die Klimaexposition verursacht werden. Das Ziel ist es, die sichere Bemessung von langlebigen und damit kostengünstigen Entwurfslösungen für hohe Holzfassaden zu erleichtern. Das risikoorientierte RiFa-Werkzeug mit der Berücksichtigung der Exposition und der Widerstandfähigkeit von Fassadensystemen ermöglicht eine gleichbleibend feuchtesichere und robuste Konstruktion. | Prof. Dr.-Ing. Stefan Winter Tel.: +49 89 289-22416 winter@bv.tum.de Technische Universität München - Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt - Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion Arcisstr. 21 80333 München | X | FPNR |
| 01.08.2017 | 31.12.2020 | 22003517 | Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Biobasierte Polyurethan Verstärkungslamelle mit Cellulosefasern für Holzkonstruktionen; Teilvorhaben 2: Implementierung der Entwicklungsarbeiten in eine industrielle Demonstrationsanlage - Akronym: PULaCell | Gesamtziel des Vorhabens PULaCell war die erstmalige biobasierte Lösung einer Verstärkungslamelle für Holzkonstruktionen, welche die in der Außenanwendung im Baubereich notwendigen Funktionalitäten Bewitterungsstabilität und Flammschutz bereits intrinsisch beinhaltet und mechanisch die notwendigen Zugkräfte aufnehmen kann. Dazu kombinierte PULaCell die hervorragenden Eigenschaften eines neuentwickelten biobasierten PU-Harzes mit hochfesten Celluloseregeneratfasern bzw. Hybridfasern im kontinuierlichen Pultrusionsverfahren und zeigte die Verarbeitbarkeit der Materialien und die Stabilität des Verfahrens im 24 h Produktionsbetrieb auf einer industriellen Anlage. Zur Erreichung der Ziele wurde an folgenden Entwicklungsgebieten gearbeitet: • Großtechnische Verarbeitung biobasierter Polyisocyanate: Unter anderem musste hier eine passende Verarbeitungsviskosität für die homogene Vermischung und sowie eine Kompatibilität der einzelnen Harzsystembestandteile sichergestellt werden. Des Weiteren musste die Reaktivität des Harzsystemes eine ausreichende Verarbeitungszeit sicherstellen. • Biobasierte Faser und vollständige Imprägnierung: Die Herausforderung bestand in der Entwicklung einer hochfesten biobasierten Faser und seiner Schlichte, welche sich bei der idealen Verarbeitungsviskosität möglichst vollständig imprägnieren lässt, um eine höchstmögliche Kraftübertragung zu gewährleisten. • Industrielle Pultrudatherstellung: Die Arbeiten in den Entwicklungsarbeitspaketen wurden anschließend auf ihre Industrietauglichkeit an einer industriellen Anlage überprüft. Der Prozess wurde einer Ökobilanzierung und einer Wirtschaftlichkeitsrechnung unterzogen. Erste Anwendungen wurden erprobt. | Michael Ruhland Tel.: +49 8291 850-1139 mruhland@sortimo.de Sortimo International GmbH Dreilindenstr. 5 86441 Zusmarshausen | X | FPNR | |
| 01.11.1999 | 28.02.2003 | 22003598 | Verbundvorhaben: Phosphorylierte, carbamidierte Stärke - Eine neuartige Kombination chemischer Funktionalisierung zur gezielten Einstellung von differenzierten applikativen Eigenschaftsprofilen; Teilvorhaben 1: Halbtechnische Synthesen für unterschiedliche Praxisanwendungen | Durch die bisher unbekannte gemeinsame Einführung von Phosphat- und Carbamidgruppen zu unterschiedlichen Anteilen in Stärke sollen neuartige Produkte mit verschiedenen Eigenschaften für mehrere Anwendungszwecke bis zur technischen Reife entwickelt werden. Die Synthesen erfolgen mit billigen und ungiftigen Stoffen unter einfachen Bedingungen, erfordern keine aufwendige Abtrennung von toxischen Nebenprodukten und ergeben biologisch abbaubare Produkte. Geplante Zielprodukte sind Binderkomponenten im Bauwesen, Komponenten für Wellpappenkleber, Waschmittelzusätze gegen Härtebildner und Superabsorber für Medizin und Hygiene. Wegen des Umfangs der Arbeiten gibt es die Zusammenarbeit mit der Friedrich-Schiller-Universität Jena. Nach einem gemeinsamen Arbeitsprogramm erfolgt im Teilvorhaben 1 vor allem die Entwicklung bis zur Technikumsreife und Probenherstellung für Praxistests. Im Teilvorhaben 2 werden Fragen der Substitutionsgrad- und Struktur-Eigenschaftsbeziehungen untersucht. So wird für das nötige Wissen und eine sichere Beherrschung derartiger Synthesen gesorgt. | Im zweiten Bearbeitungsjahr wurde nach optimierten Synthesebedingungen gesucht, um die technische Herstellung der Stärkephosphate ökonomisch gestalten zu können. Sowohl der Energieverbrauch, der Einsatz der notwendigen Chemikalien, die Reaktionszeit als auch die geforderte Reinheit der Reaktionsprodukte beeinflussen die Wirtschaftlichkeit der technischen Synthese maßgeblich. Zu allen Punkten wurden daher umfassende Untersuchungen durchgeführt, um eine Optimierung der Synthese zu erreichen. Die technischen Eigenschaften der so hergestellten Stärkederivate (Stärkephosphate-carbamate) wurden ermittelt. Das Quell- und Löseverhalten der einzelnen Stärkephosphate gegenüber Härtebildnern, gegenüber physiologischer Kochsalzlösung, Lösungen mit hohem pH-Wert und hoher Calciumkonzentration sowie gegenüber Lösungen mit dispergierten Teilchen wurde untersucht. Bei der Umsetzung der Laborergebnisse in den technischen Maßstab wurde eine Versuchsknetanlage des TITK genutzt. Die ersten Produkte entsprachen nicht den Anforderungen. Bei der Maßstabvergrößerung sind Probleme aufgetreten, die bei zukünftigen Umsetzungen ausgeräumt werden sollen. Die verwendete Knetapparatur bietet gute Voraussetzungen. Als weiteres "Reaktionsgefäß" wurde der Trockenschrank als einfachste Variante in Betracht gezogen. Hier wäre auch eine kontinuierliche Reaktionsführung im "Backprozess" denkbar. Im letzten Bearbeitungsabschnitt erfolgt eine Bemusterung von Waschmittelherstellern und einem pharmazeutischen Unternehmen mit hergestellten Stärkephosphaten/carbamaten mit einem DS > 0,3. Die Testergebnisse liegen noch nicht vor. Des Weiteren bestehen Kontakte zu mehreren Ingenieurbüros der Abwasseraufbereitung und zur Papiertechnischen Stiftung, die die Stärkephosphate auf ihre Nutzung in der Papierherstellung testen wollen. | Dr. Fiedemann Pieschel Tel.: +49 3493 76572 info@carbion.de EISU Innovative Gesellschaft für Technik und Umweltschutz mbH Andresenstr. 1 a, Areal A 06766 Bitterfeld-Wolfen | FPNR | |
| 01.09.1999 | 31.08.2002 | 22003599 | Verbundvorhaben: Saccharosefolgechemie II: Teilvorhaben 1: Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von Tensiden durch reduktive Aminierung von Isomaltulose | Für die Herstellung von Tensiden vom Typ N-n-Dodecyl-isomaltamin-1 durch reduktive Aminierung von Isomaltulose/Dodecylamin mit Wasserstoff soll die Textur eines palladiumbasierten Katalysators optimiert und die Bruttokinetik der reduktiven Aminierung ermittelt werden. Weiterhin soll die Basis für eine Machbarkeitsstudie, welche die Voraussetzung für die Planung einer integrierten Pilotanlage darstellt, durch experimentelle Untersuchung und Simulation der einzelnen Prozeßunits erarbeitet werden. Die Arbeiten sollen in Zusammenarbeit mit der TU Darmstadt, Institut für chemische Technologie, durchgeführt werden und schließen an das Vorläuferprojekt FKZ: 95 NR 160-F an. | Durch experimentelle Untersuchung und Simulation der einzelnen Prozesseinheiten wurden die Voraussetzungen für ein Verfahrenskonzept zur katalytischen reduktive Aminierung von Isomaltulose mit Alkylaminen erarbeitet. Das zentrales Ziel - die Erzielung einer hohen Produkt-Raum-Zeit-Ausbeute im kontinuierlichen Betrieb - wurde erreicht. Die Katalysator-Desaktivierung und die damit verbundene geringe Lebensdauer des Katalysators - das wesentliche Problem des Verfahrens - wurde nach Untersuchung unterschiedlicher Möglichkeiten der Katalysatoraktivierung deutlich verringert. Darüber hinaus erfolgte eine bessere Aufklärung des Reaktionsmechanismus. Ein systematisches Katalysator-Screening - insbesondere von Festbett- und Suspensionskatalysatoren - ergab, dass ein Pd/C-Suspensionskatalysator die beste Performance zeigte. In einer automatisierten, kontinuierlich betriebenen, Hydrieranlage konnten Reaktionsbedingungen gefunden werden unter denen sich die Desaktivierung dieses Katalysators über einen Zeitraum von ca. 1000 h Reaktorlaufzeit weitgehend zurückdrängen lässt und ökonomisch vielversprechende Produkt-Raum-Zeit-Ausbeuten erzielt werden können. Auf der Basis dieser Ergebnisse konnte ein weiterentwickeltes Verfahrenskonzept aufgestellt werden. Für die weitere Entwicklung bis zur technischen Realisierung sind aber noch zahlreiche Fragen zu klären und Probleme zu lösen, bis alle für die Planung einer chemischen Produktionsanlage erforderlichen Daten zusammengetragen sind. Dies betrifft insbesondere noch notwendige Untersuchungen zum Einsatz von Fettamingemischen, zur Katalysator-Standzeit, zur Realisierung einer Rührkesselkaskade, zur Produktaufarbeitung und zur Eduktrückführung. Hierzu ist der Aufbau und Betrieb einer integrierten Pilotanlage notwendig. | Dr. Alireza Haji-Begli Tel.: +49 6359 803-382 alireza.hajibegli@suedzucker.de Südzucker AG - Zentralabt. Forschung, Entwicklung und Services (ZAFES) Wormser Str. 11 67283 Obrigheim (Pfalz) | FPNR | |
| 01.09.2002 | 31.08.2005 | 22003602 | Verbundvorhaben: Polymere auf Basis nachwachsender Rohstoffe zur biologischen Bekämpfung von Zuckerrübennematoden und pilzlichen Wurzelbranderregern für eine ökologische Zuckerrübenproduktion - Teilvorhaben 2: Behandlung von Zuckerrübensaatgut | Ziel dieses Verbundprojektes ist die Verwendung nachwachsender Rohstoffe zur Entwicklung von Produkten auf Basis mikrobieller Antagonisten, mit denen der Zuckerrübennematode bzw. pilzliche Wurzelbranderreger an Zuckerrübe bekämpft werden können. Im Teilprojekt 2 werden Polymere aus nachwachsenden Rohstoffen als alternative Materialien bei der ZR-Pillierung gesucht. Abschließend soll ein Scale-up der Behandlung von Saatgut mit Nutzorganismen im Pilotmaßstab durchgeführt werden. Von der TU BS gefertigte und mit mikrobiellen Antagonisten bzw. H. rhossiliensis beladene Kapseln werden in die Hüllmasse integriert. Zusätzliche Tests sollen die erfolgreiche Inkorporierung der antagonistischen Organismen dokumentieren. Nach Pathotests mit Wurzelbranderregern wird die Wirksamkeit von H. rhossilienis bzw. Antagonisten in praxisnahen Versuchen getestet. Die Ergebnisse finden durch Nutzung und Erschließung optimierter Produkte und Methoden für die ZR-Saatgutbehandlung Eingang in die Praxis. Dabei wird eine Verbesserung der Wirkung biologischer Schädlingsbekämpfung am Saatgut im konventionellen und im Öko-Landbau angestrebt. | Es wurden Polymere aus nachwachsenden Rohstoffen hinsichtlich ihrer Eignung zum Einen zur Verkapselung von Mikroorganismen und zum Anderen zur Verwendung als Hüllenmaterial für Zuckerrübensaatgut untersucht. Für die Verkapselung von Hirsutella (Pilz gegen Zuckerrübennematoden) und Pseudomonaden (Mikroorganismen gegen pilzliche Wurzelbranderreger) wurden Versuche mit ausgewählten handelsüblichen Polymeren auf Basis von Stärke aus Mais und Kartoffel, Pektinen aus Apfelschalen, Zitrusschalen und Guarbohnen sowie auf Basis von Proteinen aus Schweinehaut und Knochen durchgeführt. Insgesamt wurden ca. 50 Kapseltypen ca. 120 verschiedene Kompositionen von Hüllmassen basierend auf den genannten Polymeren und Mischungen dieser Polymere hergestellt, charakterisiert und getestet. Es wurden Polymere auf Basis nachwachsender Rohstoffe gefunden, die sich zur Konstruktion hoch rückquellender Kapseln sowie zur Einarbeitung in Zuckerrübenpillen eignen. Es erfolgte eine Stammauswahl von Antagonisten, für die Fermentationsverfahren etabliert wurden. Weiterhin wurden Verfahren zur Massenproduktion von verkapselten und getrockneten Antagonisten im Pilotmaßstab entwickelt. Insgesamt stehen Rezepte zur Herstellung von ca. 20 Kapseltypen auf Basis von Pektinaten, Pektinderivaten, Guargumderivaten, Alginaten, Gelatine und auf Basis von Mischungen dieser Polymere zur Verfügung. Es wurde ein Filmcoatingverfahren entwickelt, mit dem insbesondere trocknungsempfindliche Zellen auf Saatgut aufgebracht werden können. Das Anwendungspotenzial dieses Verfahren geht weit über biologische Saatguthandlungsmaßnahmen hinaus, denn es eignet sich wahrscheinlich auch für das Filmcoating bzw. Trocknung eine Reihe anderer trocknungsempfindlicher Zellen (z.B. in der Lebensmittelindustrie, Biotechnologie). Die Methodik der Wirksamkeitstest wurde erfolgreich weiterentwickelt. Im Einzelfall erbrachten pilzhaltige Kapseln eine bis zu 50 %ige Reduktion des Nematodenbesatzes. | Dr. Ralf Tilcher Tel.: +49 5561 311-188 r.tilcher@kws.de KWS SAAT SE & Co. KGaA Grimsehlstr. 31 37574 Einbeck | X | FPNR |
| 15.03.2005 | 31.03.2007 | 22003605 | Entwicklung eines Produktionsverfahrens für die Große Kugeldistel (Echinops sphaerocephalus L.) - Phase II | Gegenstand des Projektes waren Selektionszüchtung und Anbauoptimierung von Echinops sphaerocephalus -perenne- und die Entwicklung von Hautpflegemitteln auf der Basis von Kugeldistelöl. Pflanzenbauliche Versuche erfolgten unter den Bedingungen des ökologischen Landbaues und konventionell. Es war das Ziel, die Ölproduktion für kosmetische Produkte unter kontrollierten biologischen Anbaubedingungen durchzuführen bzw. ein Produktionsverfahren (kbA) zu entwickeln. Daneben war die Entwicklung einer konventionellen Anbautechnologie für technische Produkte aus Kugeldistelfrüchten mit geringerer Wertschöpfung erforderlich. Die bereits in der Phase I des Projektes (22007803) erzielten hohen Ölerträge und die Aussicht, die Wirtschaftlichkeit durch Ansaaten unter Deckfrüchten oder Sommersaaten sowie durch mehrjährige Nutzung der Kulturen noch weiter zu erhöhen, erforderten einige weiterführende Untersuchungen. Es sollten pflanzenbauliche Potenziale auf ackerbaulichen Grenzertragsstandorten als mögliche Voraussetzung für weitere Steigerungen des Anbauumfanges und die Entwicklung von Echinops sphaerocephalus zur Ölpflanze mit Nebennutzungen geprüft werden. Das von Linolsäure geprägte und sehr tocopherolreiche Öl sollte in Hautpflegeprodukten durch die Charlotte Meentzen GmbH Radeberg verwertet werden. | Es wurden 58 europäische Wildakzessionen unter pflanzenbaulichen, phytopathologischen und inhaltsstofflichen Aspekten determiniert. Ein Genotyp mit wertvollen Eigenschaften, der hohe und sichere Ölerträge ermöglicht, wurde selektiert. Schwachpunkt bleibt die mangelnde Ausfallfestigkeit. Aufgrund der angestrebten Entwicklung von Kosmetikprodukten wurden bei den Anbauversuchen und Selektionsarbeiten neben dem Reinertrag und den agronomischen Eigenschaften besonders die Öl- und Gesamt-Tocopherolgehalt bewertet. Die Spannweite der Reinerträge der verschiedenen Akzessionen von Echinops sphaerocephalus reichte von 3,8 - 32,3 dt/ha. Dabei zeigte sich eine Akzession (ES 01) als sehr besonders geeignet in Bezug auf Saatertrag und Ölgehalt. ES 01 zeigte sich zudem stets von geringer Anfälligkeit gegenüber dem Schädling Macrolophus pygmaeus und ggü. sonstigen Krankheiten. ES 01 lagert bei einem mittleren Niveau in der Pflanzenlänge nur wenig. Weiterhin treten bei dieser Akzession in der Regel keine Schosser auf. Jedoch liegt der Gesamt-Tocopherolgehalt von ES 01 mit 587 mg/kg Öl unter dem Versuchsmittel von 648 mg/kg. Das Öl aus der Saat von der Kugeldistel wurde in die Liste "International Nomenclature of Cosmetic Ingredients (INCI)" als kosmetischer Rohstoff, mit dem INCI-Namen Echinops sphaerocephalus Seed Oil, aufgenommen. Der Kooperationsparnter bietet bereits drei kosmetische Produkte einer Produktreihe mit Echinops-Öl an. | Gert Horn Tel.: +49 34609 20251 g.horn@exsemine.de Landschaftspflegeverband Östliches Harzvorland e.V. Schlenzetaler Str. 3 06347 Gerbstedt | FPNR | |
| 01.09.2006 | 31.12.2009 | 22003606 | Modellgestützte Überwachung und Steuerung von Biogasanlagen auf Basis von Nahinfrarotspektroskopie | Aufgrund fehlender Messmöglichkeiten ist es in modernen Biogasanlagen derzeit nicht hinreichend möglich den Prozess kontinuierlich zu überwachen sowie prognoseorientiert regelnd in diesen einzugreifen. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Implementierung eines Online-NIRS-Sensors in Biogasanlagen zur kontinuierlichen qualitativen Erfassung der Stoffströme im Zu- und Ablauf der einzelnen Prozessstufen. Die Einbindung der laufend aufgezeichneten Prozessdaten und die regelmäßig aktualisierte Online-Prognose in die Prozessregelung erlaubt eine schrittweise Optimierung der Raum-Zeit-Ausbeute, wobei kritische Prozesszustände frühzeitig erkannt und behoben werden können. Nach Optimierung der Messkonfiguration und Kalibrierung der NIRS Messtechnik bezüglich TS, oTS, FOS, Essigsäure, Propionsäure, Ammonium, pH und TAC werden Zeitreihenanalysen an einer BGA in S.-H. durchgeführt und ein Prozessmodell darauf aufgebaut. Die erfolgreiche Kalibrierung und Implementierung des NIRS-Sensors in diesem Projekt hat den Charakter eines Demonstrationsvorhabens und stellt die Basis dar, um als übergreifende Branchenlösung ausgebaut zu werden. | Auch in modernen Biogasanlagen ist es derzeit messtechnisch nicht hinreichend möglich den Prozess kontinuierlich zu überwachen, um prognoseorientiert regelnd in diesen einzugreifen. Gegenstand des Vorhabens war daher die Entwicklung neuer analytischer Messtechnik zur anlagenumfassenden kontinuierlichen Erfassung der komplexen heterogenen Stoffströme. Über die reine Messtechnik hinaus wurden Datengrundlagen und Modelle erarbeitet, die zur Interpretation und Einbindung der NIRS-Messsignale in die Prozessüberwachung und letztendlich in die Prozesssteuerung/-regelung erforderlich sind. Dazu wurden geeignete Messgeräte entwickelt und an Substratvorlage und Rohrleitung einer Praxisbiogasanlage implementiert. Es konnte eine kontinuierliche Aufzeichnung von NIR-Spektraldaten über einen Zeitraum von 500 Tagen realisiert werden. Die Messtechnik wurde anhand regelmäßig genommener Referenzproben kalibriert. Hinsichtlich des einzigen Substrates Maissilage konnte nachgeführt eine kontinuierliche Erfassung von Trockensubstanz, organischer Trockensubstanz, stickstofffreien Extrakten, Rohprotein, Rohfett und Rohfaser realisiert werden. Bezüglich des anaeroben Prozesses konnten Kalibrationsmodelle für Trockensubstanz, organische Trockensubstanz, Essigsäureäquivalent, Essigsäure und Propionsäure entwickelt und validiert werden. Weiterhin konnten aus den errechneten Verläufen der Inhaltstoffe des Substrates über gängige Umrechnungsformeln theoretische Biogaserträge ermittelt werden. Die Dynamik in der Entwicklung der so ermittelten theoretischen Erträge entsprach der Dynamik der tatsächlich an der Anlage gemessenen Entwicklungen. Insgesamt konnten damit die Qualität des aktuell eingesetzten Substrates und der daraus zu erwartende Biogasertrages sowie der aktuelle Prozesszustand in den Grenzen der erstellten Modelle erfasst werden. Die im Rahmen des Forschungsvorhabens erzielten Ergebnisse stellen damit eine wirtschaftliche Nutzung von Nahinfrarotspektroskopie zur Überwachung der Pr | Prof. Dr. Eberhard Hartung Tel.: +49 431 880 - 2107 ehartung@ilv.uni-kiel.de Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Agrar- und Ernährungswissenschaftliche Fakultät - Institut für Landwirtschaftliche Verfahrenstechnik Max-Eyth-Str. 6 24118 Kiel | X | FPNR |
| 01.09.2008 | 28.02.2011 | 22003608 | Verbundvorhaben: GoBio - Gezielte Optimierung von kraftstoffführenden Komponenten für biogene Kraftstoffe in mobilen Applikationen; Teilvorhaben 5: Kraftstoffkomponentenentwicklung, Dauerversuche (Standheizungen) | Methodikentwicklung zur Auslegung von kraftstoffbeaufschlagten Komponenten zur Ertüchtigung von Heizgeräten für FAME, Biomass-to-Liquid (BtL), Bioethanol, sowie Beimischungen. Entwicklung einer Prüfmethode zur forcierten Untersuchung der Effekte einzelner Kraftstoffe auf die Komponenten. Aufstellung einer Methodik für den unkritischen Einsatz von biogenen Kraftstoffen in den untersuchten Komponenten. Verfolgung zweier Maßnahmenbereiche: 1. Durch die Entwicklung einer Krafttstoffadditivierung zur Verrringerung von Ablagerungen und Materialalterung. 2. Weiterentwicklung der Materialen. Unterstützend werden Prüfstände und Methoden für die Maßnahmenbereiche entwickelt. Die Biokraftstoffquote kann sich in den nächsten Jahren durch gesetzliche Vorgaben weiter erhöhen, so dass Wechselwirkungen zwischen den Kraftstoffen und den kraftstoffführenden Bauteilen forciert werden. Es ist notwendig zu wissen welche Änderungen auf der Kraftstoff- und Materialseite erforderlich sind, um die Geräte für diese Krafftstoffe zu ertüchtigen. Eberspächer benötigt zur Absicherung der Geschäftsgrundlage Werkstoffe und Komponenten welche den Beimischungen optimierter biologischer Brennstoffe standhalten. | Dipl.-Ing. Wolfgang Pfister Tel.: +49 711 939-0816 wolfgang.pfister@eberspaecher.com J. Eberspächer GmbH & Co. KG - Geschäftsbereich Fahrzeugheizungen - Abt. EEV, Vorentwicklung Eberspächerstr. 24 73730 Esslingen am Neckar | X | FPNR | |
| 01.09.2009 | 31.08.2011 | 22003609 | Bioenergie aus NRW: vielfältig – regional - effizient Regionale Beratung und Information zur Erzeugung und zum effektiven Einsatz von Bioenergien in Land- u. Forstwirtschaftlichen Unternehmen sowie Verbaucherinformation zu Energiepflanzen | Informations- und Beratungsangebot für land- und forstwirtschaftliche Betriebe sowie dem Gartenbau in Nordrhein-Westfalen als Entscheidungshilfe für die erfolgreiche Erzeugung und den effektiven Einsatz von Bioenergien. Informations- und Öffentlichkeitsarbeit für Verbraucher in NRW zu den Themen Bioenergie und Energiepflanzen (Informationstage, Ausstellungen sowie Vortrags- und Diskussionsangebote). Zielgruppen sind Verbaucher, Schulen, Umweltorganisationen, Vereine/Verbände sowie kirchliche Einrichtungen. Unterstützung der NRW-Bioenergieregionen, Intensivierung vorhandener Netzwerkstrukuren und Aufbau neuer Netzwerke insbesondere im Hinblick auf Verbraucher. Kernbotschaft des Projektes ist: "Bioenergie in NRW: vielfältig - regional - effizient." Geplant ist ein zweistufiger Projektansatz: In der Projektphase A stehen die Information über Wärme/Elektroenergie aus Biomasse, über Biokraftstoffe und über Energiepflanzenanbau sowie die Identifizierung und Kommunizierung von best-practise-Beispielsbetrieben im Mittelpunkt der Arbeit. Aufbauend auf den Erkenntnissen dieser ersten Phase werden dann kampagnenfähige Teilbereiche der effizenten Bioenergienutzung bearbeitet und kommuniziert. Die Projektleitung liegt beim Zentrum für nachwachsende Rohstoffe NRW im Landwirtschaftszentrum Haus Düsse, wo bereits in Versuchen ein- und mehrjährige Energiepflanzen angebaut werden, eine Biogasanlage eingerichtet ist und eine Energielehrschau zur praxisnahen Veranschaulichung existiert. Unterauftragnehmer für den Bereich Biokraft- und -heizstoffe ist der P.R.O. e.V. aus Mönchengladbach. Die Ergebnisse werden insbesondere auf Landesebene über landwirtschaftliche Fachzeitzungen, über das Internet und über sonstige Öffentlichkeitsarbeit kommuniziert. Ergebnisse des Vorhabens sind die Anzahl der Beratungen, die Dokumentation von Aktivitäten, acht bis zehn best-practise Beispiele zu Bioenergien. | Hans-Bernd Hartmann Tel.: +49 2945 989-195 hans-bernd.hartmann@lwk.nrw.de Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen - Versuchs- und Bildungszentrum Landwirtschaft Haus Düsse Ostinghausen 59505 Bad Sassendorf | FPNR | ||
| 01.05.2011 | 31.08.2015 | 22003611 | Verbundvorhaben: Monitoring des Biomethanproduktionsprozesses (MONA); Teilvorhaben 3 | Das Gesamtziel des Projektes MONA ist eine Bewertung von Biogasaufbereitungstechniken zur Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz oder zur Nutzung als Treibstoff hinsichtlich ihrer Umweltauswirkungen, Wirtschaftlichkeit, Betrieb und Technik.Dazu sollen bestehende Anlagen in Deutschland betrachtet werden. Schwerpunkte der Betrachtung sind die Analyse von: Investitionskosten, Betriebskosten, Personalbedarf, Energiebedarf (Wärme und Strom), Betriebsmittelbedarf (Wasser, Chemikalien, Aktivkohle, Schmierstoffe, etc.), Abfallstoffen (beladene Aktivkohle, Waschflüssigkeiten, Membranen, etc.), Anlagenverfügbarkeiten (Stillstandszeiten, Reparaturzeiten, Wartungsintervalle) und Umweltauswirkungen (Methanverlust unter verschiedenen Betriebsbedingungen). Weiterhin ist eine Quantifizierung und Qualifizierung der Rohgas- (Biogas), Produktgas- (Biomethan) und Abgasströme (Ausgang Biogasaufbereitung und Ausgang Abgasnachbehandlung) durchzuführen. Der LBP der Universität Stuttgart berechnet Ökobilanzen für die untersuchten Upgrading-Technologien. Dabei wird genauer als in vergangenen Projekten der Einfluss von Betriebsparametern einbezogen. Zu diesem Zweck werden die Modelle, auf denen die Berechnung basiert, sehr flexibel gehalten. Die Auswertung beinhaltet eine szenariobasierte Sensitivitätsanalyse zur Abschätzung der Relevanz von unsicheren oder sehr variablen Datenpunkten. | Dipl.-Ing Aleksandar Lozanovski Tel.: +49 711 970-3163 aleksandar.lozanovski@lbp.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 2 Bau- und Umweltingenieurwissenschaften - Institut für Akustik und Bauphysik (IABP) - Abt. Ganzheitliche Bilanzierung (GaBi) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.05.2013 | 30.04.2016 | 22003612 | Verbundvorhaben: Anbau von Energiemais in Mischkultur mit Stangenbohnen - Entwicklung und Optimierung des Anbausystems; Teilvorhaben 1: Mischkultur von Mais und Stangenbohne im konventionellen Anbau | Mais ist aufgrund seiner herausragenden Flächeneffizienz und Wirtschaftlichkeit die am häufigsten angebaute Energiepflanze zur Biogasgewinnung. Wegen der potentiell ungünstigen Wirkung auf Bodenfruchtbarkeit und Biodiversität gerät er jedoch zunehmend in Kritik. Durch den Mischanbau von Mais mit anderen Arten könnte der Maisanbau nachhaltiger gestaltet werden. Mit einem erfolgreichen Gemengeanbau ließen sich Fruchtfolgen auflockern, Selbstregulationsmechanismen vermehrt nutzen, die Biodiversität fördern und durch eine bessere Bodenbedeckung die Erosionsgefahr verringern. Im Rahmen des Vorhabens soll in Feldversuchen der Anbau eines Mais-Stangenbohnen-Gemenges zur Produktion von Biogassubstrat gegenüber dem Reinanbau von Mais für den konventionellen und ökologischen Landbau geprüft und auf der Basis verschiedener Ansätze (Zeitpunkt der Etablierung der Bohne, Saatmenge der Mischungspartner, Sätechniken, Form der Unkrautbekämpfung) optimiert werden. Durch Erfassung der Stickstofffixierung und Abschätzung der Methanausbeute soll das Anbausystem über die reine Ertragsleistung hinaus beurteilt werden. Es sind Feldversuche an drei Standorten vorgesehen. An zwei Standorten werden die Versuche unter konventionellen Anbaubedingungen durchgeführt, an einem Standort wird das System insbesondere im Hinblick auf den ökologischen Landbau betrachtet. Aufgrund der Projektergebnisse werden der landwirtschaftlichen Praxis Informationen und Empfehlungen für den Anbau von Mais/Stangenbohnen-Gemengen bereitgestellt, die es landwirtschaftlichen Betrieben ermöglichen, dieses Anbausystem unter Praxisbedingungen zu erproben und einzuführen. Die Ergebnisse dienen ferner als Basis für ggf. erforderliche weitere Entwicklungs- und Optimierungsarbeiten. | Prof. Dr. Carola Pekrun Tel.: +49 7022 201-404 carola.pekrun@hfwu.de Hochschule für Wirtschaft und Umwelt Nürtingen-Geislingen - Institut für Angewandte Agrarforschung (IAAF) Neckarsteige 6-10 72622 Nürtingen | X | FPNR | |
| 01.03.2017 | 31.05.2020 | 22003615 | Verbundvorhaben: Strategien zur wirtschaftlichen Nutzung und waldbaulichen Behandlung stark schälgeschädigter Laubholzbestände; Teilvorhaben 3: Monitoring Versuchsflächen und waldbauliche Maßnahmen - Akronym: Wildschaelschaeden | In Zusammenarbeit mit der Technischen Hochschule Rosenheim und der Universität Göttingen sollen Strategien und Maßnahmen zur Nutzung von stark wildschälgeschädigten Buchen entwickelt werden. Die Untersuchungen wurden auf den Revierteile "Hufhaus" und "Hermannsacker" im Hohnsteiner Forst durchgeführt. Es wurden Testflächen angelegt und eine Inventur durchgeführt. Im Anschluss wurde eine Schadensaufnahme in Form von Exposition, Größe und Schwere des Schadens vollzogen. Die Frage, ob die Pflege und Entwicklung der schälgeschädigten Buchen weiterhin eine positive Bilanz erwirtschaften, stand dabei im Mittelpunkt. | Auf den beiden Revierteilen wurden insgesamt 21 Teilflächen festgelegt. Auf diesen Flächen fand eine Bestandsaufnahme mit anschließender Schadensanalyse statt. Die Universität Göttingen hat für die Schäden eine Bewertungsskala entwickelt und die Schadenslage prozentual auf einem Satellitenbild kartografiert. Eine jagdstrategische Recherche hat ergeben, dass für die Problemgebiete eine gezielte Bejagung ("hunting landscapes of fear") die Schäden reduziert. Anderweitig kann der Bau von Ansitzeinrichtungen in den richtigen Abständen ebenfalls das gewünschte Ergebnis herbeiführen. Mit vier verschiedenen Durchforstungsvarianten (Kein Eingriff, Negativauslese, moderate und starke Variante der Z-Baumdurchforstung), die auf die vorher beschriebenen 21 Flächen aufgeteilt wurden, konnte der Ertrag und die Wirtschaftlichkeit ermittelt werden. Einzig die moderate Durchforstung ergab eine positive Bilanz im Bezug auf den Kostenaufwand (Vorbereitung, Holzernte und Rückung). Für die Zukunft scheint es am lukrativsten zu sein, systematisch mit zwei Durchforstungsarten zu arbeiten, die im Abstand von zehn Jahren durchgeführt werden. Bei der ersten Durchforstung sollte eine Negativauslese stattfinden. So besteht die Möglichkeit, die zweite Durchforstung, ein moderates ZBaummodell, ausschließlich auf die Spitzenbäume zu fokussieren. Abschließend ist zu sagen, dass es durchaus sinnvoll ist, die Bestände aufgrund der gewonnene Daten zu Pflegen und Weiterzuentwickeln. | Dipl. Forsting. (FH) Michael Hübner Tel.: +49 152 54250118 mh777@gmx.de Hohnsteiner Forst GbR - Fürstlich Stolbergsche Verwaltung Schloßplatz 13 63683 Ortenberg | X | FPNR |
| 01.08.2017 | 31.12.2020 | 22003617 | Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Biobasierte Polyurethan Verstärkungslamelle mit Cellulosefasern für Holzkonstruktionen; Teilvorhaben 3: Untersuchungen zum Einsatz von biobasierten Verstärkungsfasern - Akronym: PULaCell | Gesamtziel des Vorhabens PULaCell war die erstmalige biobasierte Lösung einer Verstärkungslamelle für Holzkonstruktionen, welche die in der Außenanwendung im Baubereich notwendigen Funktionalitäten Bewitterungsstabilität und Flammschutz bereits intrinsisch beinhaltet und mechanisch die notwendigen Zugkräfte aufnehmen kann. Dazu kombinierte PULaCell die hervorragenden Eigenschaften eines neuentwickelten biobasierten PU-Harzes mit hochfesten Celluloseregeneratfasern bzw. Hybridfasern im kontinuierlichen Pultrusionsverfahren und zeigte die Verarbeitbarkeit der Materialien und die Stabilität des Verfahrens im 24 h Produktionsbetrieb auf einer industriellen Anlage. Zur Erreichung der Ziele wurde an folgenden Entwicklungsgebieten gearbeitet: • Großtechnische Verarbeitung biobasierter Polyisocyanate: Unter anderem musste hier eine passende Verarbeitungsviskosität für die homogene Vermischung und sowie eine Kompatibilität der einzelnen Harzsystembestandteile sichergestellt werden. Des Weiteren musste die Reaktivität des Harzsystemes eine ausreichende Verarbeitungszeit sicherstellen. • Biobasierte Faser und vollständige Imprägnierung: Die Herausforderung bestand in der Entwicklung einer hochfesten biobasierten Faser und seiner Schlichte, welche sich bei der idealen Verarbeitungsviskosität möglichst vollständig imprägnieren lässt, um eine höchstmögliche Kraftübertragung zu gewährleisten. • Industrielle Pultrudatherstellung: Die Arbeiten in den Entwicklungsarbeitspaketen wurden anschließend auf ihre Industrietauglichkeit an einer industriellen Anlage überprüft. Der Prozess wurde einer Ökobilanzierung und einer Wirtschaftlichkeitsrechnung unterzogen. Erste Anwendungen wurden erprobt. | Dr. Frank Hermanutz Tel.: +49 711 9340-140 frank.hermanutz@ditf.de Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) - Institut für Textilchemie und Chemiefasern (ITCF) Körschtalstr. 26 73770 Denkendorf | X | FPNR | |
| 01.01.1998 | 31.12.2000 | 22003696 | Verbundvorhaben: Ausbreitungsverhalten von Rapsmethylester und Hydraulikölen auf Rapsölbasis im Boden und auf Bodenoberflächen unter Berücksichtigung der technischen Leistungsfähigkeit der Hydrauliköle: Teilvorhaben 1: Untersuchungen am Modellökosystem | Ziel des Verbundvorhabens ist es, das Ausbreitungsverhalten von RME und Hydraulikölen im Boden und Wasser zu untersuchen. Der Verbleib, der Transport durch Wasser und der Transfer durch die Bodenmatrix soll daher meßtechnisch ermittelt werden und modellhaft dargestellt werden. Schwerpunkt ist die Meßtechnik an verschiedenen Böden in einem naturnahen Modellökosystem am Institut für Biosystemtechnik. Neben Wind, Wasser (Regen), Beleuchtung, sind in dem Modellökosystem die Bodentemperatur regelbar, können Sickerwasser und Abluftproben gesammelt und Bodenproben aus verschiedenen Tiefen entnommen werden. Unter naturnahen Bedingungen kann so das Verhalten von Kraftstoffen oder Hydraulikölen untersucht werden. Bei den Untersuchungen soll eine neuartige in-situ Meßmethode, die Laser-Fluoreszenzspektroskopie, zum Einsatz kommen (Unterauftrag der Universität Erlangen). Die mit dieser Methode erzielten Ergebnisse bei der Ermittlung des Gesamtgehalts an Kohlenwasserstoffen und Inhaltsstoffen (Grundöle, Additive und Alterungsprodukte) werden mit den Werten, die mit traditionellen Methoden ( FTIR und GC ) bestimmt wurden, verglichen. Die neue Meßtechnik ermöglicht eine systematische Variation der Böden hinsichtlich Bodenarten, Porengrößen und Bodenfeuchten. Das Ausmaß der Kontamination wird abschließend unter Berücksichtigung eventueller Parameterunsicherheiten modellmäßig dargestellt. In die Untersuchung wird RME sowie frisches als auch definiert gealtertes Hydrauliköl eingesetzt (TU Braunschweig, Institut für Landmaschinen und Fluidtechnik). Als Ergebnis des Verbundvorhabens soll eine Risikoabschätzung für die Umweltkompartimente Boden und Wasser bei Unfällen mit RME und Hydraulikölen möglich sein. Darüberhinaus soll das Verbundvorhaben eine Aussage darüber erlauben, inwieweit Abweichungen von den üblichen Maßnahmen bei Ölunfällen mit biologisch schnell abaubaren Hydraulikölen oder RME im Vergleich zu herkömmlichen Ölen möglich sind. | Im Projekt wurden das Ausbreitungsverhalten von Hydraulikölen und Rapsölmethylester (RME) sowie die Nachweismöglichkeiten dieser Stoffe im Boden untersucht. Zu diesem Zweck wurden folgende Messtechniken eingesetzt: Elektronische Permittivitätssonde (EP), Laserinduzierte Fluoreszenzmesstechnik (LIF), Infrarotspektroskopie (IR als FT-IR) und Gaschromatographie (GC). Mit Hilfe der erwähnten Messtechniken wurden das Ausbreitungsverhalten (Einfluss der Bodenarten, der Bodenfeuchte, der Viskosität der Öle) und ökologische Wirkungen (biologischer Abbau, Pflanzentoxizität) von Mineralölen und Bioölen untersucht. Im Projektablauf wurde gezeigt, dass das Eindringverhalten weniger von der Art des Öles, der Ölaustrittstemperatur oder von seinen sich ändernden Gebrauchseigenschaften abhängt als vielmehr von den physikalisch-chemischen Eigenschaften der Bodenmatrix. Ausschlaggebend hierfür sind Parameter wie Bodenfeuchte und Porosität (Dichte). Im Vergleich wurde deutlich, dass kein nennenswerter Unterschied im Eindringverhalten der Öle, gleich ob biogenen oder fossilen Ursprungs, zu erkennen ist. Eine Ausnahme stellt der Kraftstoff RME dar, welcher auf Grund seiner wesentlich niedrigeren Viskosität eine höhere Eindringgeschwindigkeit und -tiefe aufweist. Auch im Hinblick auf die Toxizität der Öle konnten nur geringe Unterschiede zwischen dem Mineralöl und den biogenen Ölen festgestellt werden. In geringen Konzentrationen zeigen die Bioöle eine ähnlich hemmende Wirkung auf das Wachstum der Kressepflanzen wie das Mineralöl. Bei höheren Konzentrationen und längeren Zeiträumen ist aber die relative Vorzüglichkeit der Bioöle klar zu erkennen. Der eigentliche ökologische Vorteil liegt im veränderten Abbauverhalten. Die biologische Abbaubarkeit der biogenen Öle nach den CEC-Verfahren ist um 40 bis 50 % größer als die des Mineralöls. | Wolfgang Paul Tel.: +49 531 596-309 Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie und Biosystemtechnik - Abt. Biosystemtechnik Bundesallee 50 38116 Braunschweig | FPNR | |
| 01.04.2000 | 30.06.2002 | 22003699 | Poly(L-Malat) durch Fermentation kohlenhydrathaltiger nachwachsender Rohstoffe. Phase II: Reindarstellung und Verwendung | Polyäpfelsäure (Polymalat) ist ein neues Biopolymer und gut verwendbar in Biochemie, Pharmazie, Medizin sowie als Feinchemikalie. Es ist ungiftig und wird auf natürlichem Weg abgebaut. Polymalat nach einem fermentativen Verfahren aus nachwachsenden Rohstoffen in Kulturen von Physarum polycephalum hergestellt werden. Im Rahmen des Phase-I-Projekts 96NR084-F konnten die technischen Voraussetzungen für die Produktion und Reinigung von Polymalat im Labormaßstab optimiert und die biochemisch-technischen Randbedingungen für eine Maßstabsvergrößerung erarbeitet werden. In der bevorstehenden Phase II soll nun die Produktion auf einen 20-Liter-Reaktor übertragen und bei gleichzeitiger Ertragsmaximierung auf industrielle Produktionsverhältnisse vorbereitet werden. Die geplanten Maßnahmen umfassen die Einführung von Fed-Batch bzw. kontinuierlicher Fermentation, Minimierung der Biomasse und ein neues Aufarbeitungsverfahren durch Flüssigphasen-Extraktion der Fermentationsbrühe. Die dann erstmals in ausreichenden Mengen zur Verfügung stehenden Polymalat-Muster sollen durch die Industriepartner ASTA Medica AG und Bayer AG anwendungsorientierten Untersuchungen unterzogen werden. | Poly-L-Malat kann nach einem fermentativen Verfahren aus Glucose in Kulturen von Physarum polycephalum hergestellt werden. Die Fermentation konnte von der Schüttelkultur auf einen 20 Liter Fed-Batch-Fermenter übertragen werden. Dabei wurden verschiedene Parameter optimiert. Pro Fermentation können derzeit 30-40 g Poly-L-Malat gewonnen werden. Die Abtrennung des Poly-L-Malat erfolgte durch eine Festphasenadsorption, wobei durch Adsorption an Ionenaustauscherharz, Desorption mit anschließender Fällung des Polymers als Calciumsalz eine Abtrennung möglich war. Über weitere Reinigungsschritte ist die Herstellung von hochreinem Poly-L-Malat in Form des Natrium-, Kalium- oder Calciumsalzes bzw. als freie Säure möglich. Zur Umsetzung in den betrieblichen Maßstab ist jedoch noch FuE zum scale-up zu leisten. Es wurden Anwendungen von Poly-L-Malat im pharmazeutischen Bereich untersucht. Im Bereich der kontrollierten Wirkstoffabgabe zeichnet sich Poly-L-Malat durch die Möglichkeit der relativ einfachen chemischen Modifizerbarkeit und Verknüpfbarkeit mit Wirkstoffen aus. Poly-L-Malat erwies sich als geeigneter molekularer Träger von chemisch konjugierten funktionellen Modulen. In-vitro- und in-vivo-Untersuchungen zeigten, dass Poly-L-Malat weder toxische noch immunologische Reaktionen zeigte. Die Untersuchungen zu Poly-L-Malat als Binder in der Galenik zeigen, dass es sich als Kleber für Tabletten eignet und gute Kompressions- und Adhäsionseigenschaften besitzt. Mit Poly-L-Malat verklebte Materialien gehen schnell in Lösung. Jedoch darf das Material nicht hygroskopisch sein. Poly-L-Malat eignet sich als Dispergiermittel und für die Unterdrückung von Calciumcarbonat-Niederschlägen. Die Abgabe von basischen Wirkstoffen aus Komplexen mit Poly-L-Malat ist prinzipiell möglich. Allerdings wirkt sich in diesen beiden Verwendungen die Unbeständigkeit des Polymers gegen Hydrolyse nachteilig aus. Durch geeignete Derivatisierung lässt sich diese Hydrolyseanfälligkeit jedoch verringern. | Prof. Dr. Eggehard Holler Tel.: +49 941 943-3030 eggehard.holler@biologie.uni-regensburg.de Universität Regensburg - Naturwissenschaftliche Fakultät III - Institut für Biophysik und physikalische Biochemie Universitätsstr. 31 93053 Regensburg | FPNR | |
| 01.10.2000 | 30.04.2004 | 22003700 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Hotmelt-Klebstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen für Transdermale Therapeutische Systeme: Teilvorhaben 2: Synthese und Formulierung der Klebstoffe auf Basis von Zuckerlatices | Die Herstellung von neuen Haftklebstoffen auf der Basis von nachwachsenden Rohstoffen für Transdermale Therapeutische Systeme in Form von wäßrigen Polymerdispersionen wird in diesem Teilvorhaben angestrebt. Die Polymerdispersionen werden auf der Basis von Zuckerderivaten mit umweltfreundlichen (lösungsmittelfreien) Verfahren hergestellt. Ausgehend von Glucose, Glucosederivaten und Saccharose werden sowohl wasserlösliche als auch wasserunlösliche Zuckermonomere synthetisiert. Bei der Auswahl der Comonomeren wird die Hautverträglichkeit berücksichtigt, weshalb zunächst Alkylacrylate und Vinylester untersucht werden. Als Verfahren wird die Emulsionspolymerisation des Typs "Öl in Wasser" eingesetzt. Die Eigenschaften der resultierenden Polymerteilchen unterscheiden sich wesentlich von denen herkömmlicher, linearer Polymeren. Die gewünschten Eigenschaften der Zuckerlatices wie z. B. Verfilmbarkeit, Klebrigkeit, Hautverträglichkeit und Kompatibilität mit Wirkstoffen werden hinsichtlich der Polarität und Löslichkeit der pharmazeutischen Wirkstoffe gezielt gesteuert. | In dem Projekt wurden gegenüber dem Stand des Wissens vor Projektbeginn wesentliche Fortschritte erzielt. Einige der untersuchten Wirkstoff-Polymer-Systeme haben gute bzw. bessere Eigenschaften gezeigt als bereits am Markt etablierte Systeme. Aus der Kombination der verschiedenen Polymere mit Verfestiger und Klebkraftverstärker kristallisierten sich vier Polymer-Verfestiger-Verstärker-Kombinationen heraus, die sich als Klebstoffgrundmatrix in der TDS-Herstellung eignen. Es gibt bei ihnen keinen Unterschied in der Verarbeitbarkeit zu gewöhnlichen Klebstoffen, so dass sich diese Polymere ohne größeren technischen Aufwand in einen Prozess, wie er heute zur TDS-Herstellung angewendet wird, integrieren lassen. Mit den technischen Möglichkeiten und dem Know-how der Novosis AG lassen sich Versuchschargen unter produktionstechnischen Aspekten mit Hotmelt-Klebstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen produzieren und analysieren. Nach Abschluss dieser Versuchschargen ist es möglich, eine fundierte Kalkulation für kommerzielle Verwendung dieser Klebstoffe in der pharmazeutischen Industrie zu erstellen. Aus diesen Gründen hat Novosis AG die Verwendung dieser Klebstoffe als Patent angemeldet. Für eine direkte wirtschaftliche Umsetzung ist jedoch noch FuE zum Scale-up notwendig, insbesondere zur wirtschaftlichen Herstellung der kohlenhydrat-basierten Klebstoffpolymere und zur Qualitätssicherung. | Dr. Emile Yaacoub Tel.: +49 531 391-7262 e.yaacoub@tu-bs.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Institut für Technologie der Kohlenhydrate - Zuckerinstitut Langer Kamp 5 38106 Braunschweig | FPNR | |
| 01.09.2002 | 31.08.2005 | 22003702 | Verbundvorhaben: Polymere auf Basis nachwachsender Rohstoffe zur biologischen Bekämpfung von Zuckerrübennematoden und pilzlichen Wurzelbranderregern für eine ökologische Zuckerrübenproduktion - Teilvorhaben 3: Scale up der Herstellung | Ziel dieses Verbundprojektes ist die Verwendung nachwachsender Rohstoffe zur Entwicklung von Produkten auf Basis mikrobieller Antagonisten, mit denen der Zuckerrübennematode bzw. pilzliche Wurzelbranderreger an Zuckerrübe bekämpft werden können. Im Teilprojekt 4 soll ein Scale up der Herstellung, Anzucht, Formulierung und Trocknung des nematophagen Pilzes H. rossiliensis und Pseudomonas ssp. zur Kapselkonstruktion, Verkapselung und Trocknung der Antagonisten sowie Saatgutbehandlung von anderen Saatgutarten erfolgen. Ein die Forschungen begleitend erstellter Business Plan soll die Realisierung der Forschungsziele sicher stellen. Die Laborergebnisse werden im Sale up Maßstab auf die Anzucht, Verkapselung u. Trocknung übertragen. Anhand des begleitend erstellten Business Plans werden die Auswirkungen der Arbeitsergebnisse auf die Wirtschaftlichkeit überprüft. Die Ergebnisse des Verbundprojektes sollen bei der Firma BIOCARE dazu genutzt werden, die erarbeiteten biologischen Schädlingsbekämpfungsmittel im technischen Maßstab herzustellen und eine Zulassung anzustreben. | Es wurden Polymere aus nachwachsenden Rohstoffen hinsichtlich ihrer Eignung zum Einen zur Verkapselung von Mikroorganismen und zum Anderen zur Verwendung als Hüllenmaterial für Zuckerrübensaatgut untersucht. Für die Verkapselung von Hirsutella (Pilz gegen Zuckerrübennematoden) und Pseudomonaden (Mikroorganismen gegen pilzliche Wurzelbranderreger) wurden Versuche mit ausgewählten handelsüblichen Polymeren auf Basis von Stärke aus Mais und Kartoffel, Pektinen aus Apfelschalen, Zitrusschalen und Guarbohnen sowie auf Basis von Proteinen aus Schweinehaut und Knochen durchgeführt. Insgesamt wurden ca. 50 Kapseltypen ca. 120 verschiedene Kompositionen von Hüllmassen basierend auf den genannten Polymeren und Mischungen dieser Polymere hergestellt, charakterisiert und getestet. Es wurden Polymere auf Basis nachwachsender Rohstoffe gefunden, die sich zur Konstruktion hoch rückquellender Kapseln sowie zur Einarbeitung in Zuckerrübenpillen eignen. Es erfolgte eine Stammauswahl von Antagonisten, für die Fermentationsverfahren etabliert wurden. Weiterhin wurden Verfahren zur Massenproduktion von verkapselten und getrockneten Antagonisten im Pilotmaßstab entwickelt. Insgesamt stehen Rezepte zur Herstellung von ca. 20 Kapseltypen auf Basis von Pektinaten, Pektinderivaten, Guargumderivaten, Alginaten, Gelatine und auf Basis von Mischungen dieser Polymere zur Verfügung. Es wurde ein Filmcoatingverfahren entwickelt, mit dem insbesondere trocknungsempfindliche Zellen auf Saatgut aufgebracht werden können. Das Anwendungspotenzial dieses Verfahren geht weit über biologische Saatguthandlungsmaßnahmen hinaus, denn es eignet sich wahrscheinlich auch für das Filmcoating bzw. Trocknung eine Reihe anderer trocknungsempfindlicher Zellen (z.B. in der Lebensmittelindustrie, Biotechnologie). Die Methodik der Wirksamkeitstest wurde erfolgreich weiterentwickelt. Im Einzelfall erbrachten pilzhaltige Kapseln eine bis zu 50 %ige Reduktion des Nematodenbesatzes. | Dipl.-Ing.agr. Wilhem Beitzen-Heineke Tel.: +49 5562 9505 781 w.beitzen-heineke@biocare.de BIOCARE Gesellschaft für biologische Schutzmittel mit beschränkter Haftung Wellerser Str. 57 37586 Dassel | X | FPNR |
| 01.04.2005 | 31.03.2008 | 22003704 | Verbundvorhaben: Selektive katalytische Oxidation von ungesättigten Fettsäuren zu Epoxiden, Diolen und Carbonsäuren in Gegenwart von Sauerstoff und Luft - Teilvorhaben 1: Entwicklung neuer Katalysatorsysteme und neuer selektiver Oxidationsverfahren | In diesem Projekt sollen neue Verfahren zur selektiven katalytischen Oxidation von Fettsäuren zu Epoxiden, Diolen und Dicarbonsäuren entwickelt werden.Diese Verfahren sollen gemeinsam mit dem industriellen Partner HOBUM Oleochemicals GmbH erarbeitet werden, im Erfolgsfall können die Zielprodukte vom Partner als Komponenten für Klebstoffe, Kunststoffe und -fasern sowie Lacke und Harze genutzt und bestehende Verfahren verbessert und erweitert werden. Als "grüne" Oxidationsmittel sollen vorrangig molekularer Sauerstoff oder Luft eingesetzt werden, die deutliche Kosteneinsparungen und Vorteile hinsichtlich der Atomökonomie und der Vermeidung von Salzfrachten bieten. Die Katalysatoren sollen unter Nutzung von parallelisierten Versuchssystemen entwickelt und optimiert werden. Um eine optimale Katalysatorabtrennung zu gewährleisten, sollen die Katalysatoren an verschiedenen Trägern immobilisiert oder in wässrigen Zweiphasensystemen heterogenisiert werden. Bei Erfolg des Projektes wird eine bilaterale Weiterführung mit dem Ziel der Entwicklung eines Pilotprozesses angestrebt. Eine derartige Technologie wäreauch für andere Öle und Fette verarbeitende Unternehmen nutzbar. | Leinöl konnte mit H2O2 und einem Wolframat/Phosphonat-Katalysator in hohen Ausbeuten und Seletivitäten epoxidiert werden, einem Upscaling stand nur die schlechte Abtrennbarkeit von Produkt und wässriger Katalysatorlösung im Kilo-Maßstab entgegen. Methyloleat wurde mit sehr hohen Ausbeuten mit O2/Aldehyd in sein Epoxid überführt. Die Reaktion gelang auch in H2O als Lösungsmittel. Die Reaktionsbedingungen für das System O2/Aldehyd wurde umfassend optimiert und die Ergebnisse publiziert. Für die Spaltung von Methyloleat und Ölsäure zu Azelainsäure (bzw. -monomethylester) und Pelargonsäure wurden unterschiedliche Strategien verfolgt. Mittels verschiedener spektroskopischer Methoden wurde versucht, Informationen über Reaktionsmechanismen zu erhalten. Am aussichtsreichsten erwiesen sich die direkte Spaltung von Ölsäure mit Os-Katalysatoren/Aldehyd/O2, Ölsäure mit Os-Katalysatoren/Perameisensäure (in situ hergestellt aus H2O2/HCOOH) und Ölsäure /H2WO4/HOCH2P(O)(OH)2/Trioctylammoniumhydrogensulfat/H2O2 im lösungsmittelfreien System. Wenn die epoxidierte Ölsäure oder ihr Methylester günstig zur Verfügung stehen, war auch deren Öffnung mit Toluolsulfonsäure und anschließender Spaltung von 9,10-Dihydroxystearat mit Co-Katalysatoren/Aldehyd/O2 erfolgreich. Da das Gemisch aus 9- und 10-Oxomethylstearat leicht in bis zu 94% Ausbeute herstellbar war, sollten sich künftige Untersuchungen auch mit Möglichkeiten der Spaltung an der Ketogruppe beschäftigen. Man bekäme allerdings Gemische aus C8-C10-Mono- und -dicarbonsäuren, die jedoch destillativ zu trennen wären. | Andreas Martin Tel.: +49 331 231 895-12 martin@interlake.net Leibniz-Institut für Katalyse e.V. - Außenstelle Berlin Richard-Willstätter-Str. 12 12489 Berlin | X | FPNR |
| 01.09.2008 | 31.08.2011 | 22003708 | Verbundvorhaben: GoBio - Gezielte Optimierung von kraftstoffführenden Komponenten für biogene Kraftstoffe in mobilen Applikationen; Teilvorhaben 6: Materialverträglichkeitsuntersuchungen, Dauerversuche | Auf Grund der aktuellen Diskussion zum Klimawandel ist zu erwarten das der Einsatz biogener Kraftstoffe drastisch ansteigen wird. Die unterschiedlichen Sorten und Qualitäten dieser Kraftstoffe stellen erhöhte Anforderungen an die Bauteilzuverlässigkeit kraftstoffführender Bauteile. Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung eines Rafftests, welcher die Auswirkungen unterschiedlicher Kraftstoffe auf diese Komponenten aufzeigt und eine Aussage über die Tauglichkeit der verwendeten Materialien gibt. Entwicklung und Einsatz neuer Werkstoffe und Komponenten die einen gesicherten Transport und Förderung der biogenen Kraftstoffe gewährleisten sowie Untersuchung der Fragestellung der Materialverträglichkeit der Komponenten, Bauteile und Dichtungen in Aggregaten und Umsetzung in geeignete Komponentenlösungen. TI führt zum Abgleich der Hardware in the Loop Tests herkömmliche Dauerversuche durch. Die Realisierung und Verifikation erfolgt anhand von Dauerläufen mit Performanceprüfständen unter der Verwendung von Prototypen um die Anforderungen realer Märkte wiederzuspiegeln. Eine erfolgreiche Umsetzung erlaubt eine schnelle Reaktionszeit auf die sich ständig veränderten Marksituationen. | Dipl.-Ing. Alfred Kleinen Tel.: +49 2131 1514-212 akleinen@de.tiauto.com TI Automotive Technology Center GmbH Lochfeldstr. 31 76437 Rastatt | X | FPNR | |
| 01.05.2011 | 31.08.2015 | 22003711 | Verbundvorhaben: Monitoring des Biomethanproduktionsprozesses (MONA); Teilvorhaben 4 | Das Gesamtziel des Projektes MONA ist eine Bewertung von Biogasaufbereitungstechniken zur Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz oder zur Nutzung als Treibstoff hinsichtlich ihrer Umweltauswirkungen, Wirtschaftlichkeit, Betrieb und Technik. Dazu sollen bestehende Anlagen in Deutschland betrachtet werden. Schwerpunkte der Betrachtung sind die Analyse von: Investitionskosten, Betriebskosten, Personalbedarf, Energiebedarf (Wärme und Strom), Betriebsmittelbedarf (Wasser, Chemikalien, Aktivkohle, Schmierstoffe, etc.), Abfallstoffen (beladene Aktivkohle, Waschflüssigkeiten, Membranen, etc.), Anlagenverfügbarkeiten (Stillstandszeiten, Reparaturzeiten, Wartungsintervalle) und Umweltauswirkungen (Methanverlust unter verschiedenen Betriebsbedingungen). Es ist eine Quantifizierung und Qualifizierung der Rohgas- (Biogas), Produktgas- (Biomethan) und Abgasströme (Ausgang Biogasaufbereitung und Ausgang Abgasnachbehandlung) durchzuführen. Die PTB unterstützt IWES und UMSICHT bei der Auswahl der Biogasanlagen und bei der Bewertung der eingesetzten Messtechnik, wählt die Messtechnik für die Bilanzierung des Methanschlupfes aus und führt notwendige Adaptionen durch. Außerdem werden die Messgeräte in der PTB für ihre Aufgabe qualifiziert. Anschließend wird die Installation der Messtechnik im Feld beratend unterstützt und die Messung betreut/kontrolliert. Ergänzend werden Gasproben im Labor untersucht. Abschließend wird die Bilanzierung des Methanschlupfes durchgeführt. | Dr. Rainer Kramer Tel.: +49 531 592 1330 rainer.kramer@ptb.de Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) Bundesallee 100 38116 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.05.2013 | 31.03.2017 | 22003712 | Verbundvorhaben: Anbau von Energiemais in Mischkultur mit Stangenbohnen - Entwicklung und Optimierung des Anbausystems; Teilvorhaben 2: Mischkultur von Mais und Stangenbohne im ökologischen Anbau | Mais ist aufgrund seiner herausragenden Flächeneffizienz und Wirtschaftlichkeit die am häufigsten angebaute Energiepflanze zur Biogasgewinnung. Wegen der potentiell ungünstigen Wirkung auf Bodenfruchtbarkeit und Biodiversität gerät er jedoch zunehmend in Kritik. Durch den Mischanbau von Mais mit anderen Arten könnte der Maisanbau nachhaltiger gestaltet werden. Mit einem erfolgreichen Gemengeanbau ließen sich Fruchtfolgen auflockern, Selbstregulationsmechanismen vermehrt nutzen, die Biodiversität fördern und durch eine bessere Bodenbedeckung die Erosionsgefahr verringern. Im Rahmen des Vorhabens soll in Feldversuchen der Anbau eines Mais-Stangenbohnen-Gemenges zur Produktion von Biogassubstrat gegenüber dem Reinanbau von Mais für den konventionellen und ökologischen Landbau geprüft und auf der Basis verschiedener Ansätze (Zeitpunkt der Etablierung der Bohne, Saatmenge der Mischungspartner, Sätechniken, Form der Unkrautbekämpfung) optimiert werden. Durch Erfassung der Stickstofffixierung und Abschätzung der Methanausbeute soll das Anbausystem über die reine Ertragsleistung hinaus beurteilt werden. Es sind Feldversuche an drei Standorten vorgesehen. An zwei Standorten werden die Versuche unter konventionellen Anbaubedingungen durchgeführt, an einem Standort wird das System insbesondere im Hinblick auf den ökologischen Landbau betrachtet. Aufgrund der Projektergebnisse werden der landwirtschaftlichen Praxis Informationen und Empfehlungen für den Anbau von Mais/Stangenbohnen-Gemengen bereitgestellt, die es landwirtschaftlichen Betrieben ermöglichen, dieses Anbausystem unter Praxisbedingungen zu erproben und einzuführen. Die Ergebnisse dienen ferner als Basis für ggf. erforderliche weitere Entwicklungs- und Optimierungsarbeiten. | Prof. Dr. Michael Wachendorf Tel.: +49 5542-98-1334 mwach@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 11 Ökologische Agrarwissenschaften - Fachgebiet Grünlandwissenschaft und Nachwachsende Rohstoffe Steinstr. 19 37213 Witzenhausen | FPNR | ||
| 01.09.2014 | 30.06.2017 | 22003714 | ERA-WoodWisdom: TallFacades - Identification of Cost-effective and Resilient Envelopes for Wood Constructions; Teilprojekt 3 | Die Konstruktionsplanung hoher Gebäudehüllen wird durch ein risikobasiertes Design-Tool unterstützt, das die Fassadenexposition nach Standort und Klimabedingungen in Verbindung mit der Anfälligkeit der Fassadenkomponenten und -systeme berücksichtigt. Das Hauptziel des Projekts ist es, einen leistungsbasierten Feuchteschutznachweis zu entwickeln, der dauerhafte und kostengünstige Konstruktionslösungen ermöglicht. Die Koordinationstätigkeit umfasst: • Projektkoordination • Organisation und Durchführung von Treffen • Kommunikation der Ergebnisse an die bedeutsamen Nutzergruppen und Entscheidungsträger in der (Holz-)Baubranche. Über die nationalen und internationalen Netzwerke werden externe Interessengruppen mit Informationen versorgt. b) Wissenschaftliche Tätigkeit Die Tätigkeit umfasst: • Analyse auf Basis bestehender Forschungen und Erfahrungen aus niedrigen Holzhäusern, zusätzliche Versagensarten und Schädigungsmechanismen in hohen Holzgebäuden, z. B. Feuchtigkeitsverteilung und -akkumulation, Trocknungspotenzial usw. • Phänomenologische Beschreibung der Ausfallarten und Schädigungsmechanismen, die in einer Weise formuliert ist, die geeignet ist, Konstruktionsentscheidungen zu unterstützen. • Bewertung des hygrothermischen Verhaltens von energieeffizienten Holzfassaden, unter Berücksichtigung minimiert Wandstärke durch den Einsatz effizienterer Dämmmaterialien. • Berechnung des Innenraumkomforts und Energieverlusts durch Feuchtebelastung • Durchführung einer Lebenszyklusanalyse ausgewählter Gebäudehüllen | Mit zunehmender Höhe von Holzbauten wächst die Herausforderung, um feuchtesichere Bedingungen für die erwartete Lebensdauer von Gebäudehüllen zu schaffen. Hohe Gebäude sind besonders starken Winddrücken ausgesetzt, außerdem herrscht eine erhöhte Schlagregenbelastung. Darüber hinaus erfordern Großbauten längere Bauzeiten, bei denen die dann häufig noch ungeschützten Bauteile besonders intensiver Feuchteeinwirkung ausgesetzt sein können. Nicht zuletzt sind Inspektions-, Wartungs- und Reparaturmöglichkeiten in hohen Holzgebäuden begrenzt oder sehr aufwändig und kostenintensiv aufgrund der schlechten Zugänglichkeit sowie der hohen Anzahl möglicher betroffener Risikobereiche. Im Vergleich zu Brandschutz und statischen Anforderungen wird das Risiko eines durch Feuchtigkeit verursachten Fehlers in Planungs- und Bauprozessen und im Qualitätsmanagement drastisch unterschätzt. Obwohl Statistiken über Bauschäden eindeutig die hohe Zahl an feuchtigkeitsbedingtem Ausfall der Gebäudehülle zeigen. Dies führt zu einem immensen wirtschaftlichen Verlust, der auf 3 - 5% der jährl. Gesamtinvestitionen in Neubauten in Europa geschätzt wird. Experten vermuten, dass dieser Bereich aufgrund stärker gedämmter, damit einhergehenden komplexeren und vor allem auch empfindlicheren Gebäudehüllen in Zukunft noch ansteigen wird. Dies kann auch zu einem Risiko für Holzbauten führen. Daher sind "semi-probabilistische Sicherheitskonzepte", ähnlich denen in statischen Berechnungen, notwendig, um negative Konsequenzen zu vermeiden, die durch eine unangemessene Reaktion der Konstruktion aber auch der gewählten Schutzmaßnahmen auf die Klimaexposition verursacht werden. Das Ziel ist es, die sichere Bemessung von langlebigen und damit kostengünstigen Entwurfslösungen für hohe Holzfassaden zu erleichtern. Das risikoorientierte RiFa-Werkzeug mit der Berücksichtigung der Exposition und der Widerstandfähigkeit von Fassadensystemen ermöglicht eine gleichbleibend feuchtesichere und robuste Konstruktion. | Jens Jamnitzky Tel.: +49 821 710641-23 jens.jamnitzky@rubner.com Rubner Holzbau GmbH Am Mittleren Moos 53 86167 Augsburg | X | FPNR |
| 01.07.2016 | 31.12.2019 | 22003715 | Verwendung von schwachem Laubholz für die Produktion von Brettsperrholz - Akronym: BSP-Laub | Der naturnahe und standortangepasste Waldbau führt in Deutschland zu einem starken Anstieg der Laubholzvorräte. Der Anteil der stofflichen Nutzung von Laubholz sank jedoch in den letzten Jahren auf 8,5 % des jährlichen Gesamtaufkommens. Das vorliegende Vorhaben soll, zur Ausweitung des stofflichen Nutzungspotentials von Laubholz, den Einsatz für konstruktive Verwendungen erreichen und folgende Produktinnovationen ermöglichen: Erhöhung der Dimensionsstabilität von Laub-Schwachholz durch neuartige Holzmodifizierungsverfahren und Herstellung von Vollholzwänden, sogenannten Brettsperrholzelementen (BSP), aus Laub-Schwachholz und minderen Holzqualitäten. Das Konsortium deckt die gesamte Wertschöpfungskette des Produktes "BSP aus schwachem Laubholz" ab: Vom Rohstofferzeuger über Einschnitt und Trocknung bis hin zur industriellen Verarbeitung. Das übergeordnete technische Projektziel ist die Realisierung einer BSP-Wand aus schwachem Laubholz. Eine Verwendung als Konstruktionsmaterial war aufgrund der geringen Dimensionsstabilität von Buchenholz bislang nur sehr eingeschränkt möglich. Die Erhöhung der Dimensionsstabilität soll in diesem Projekt durch neuartige chemische Modifizierungsverfahren des Holzes realisiert werden, welche sich durch geringe Rohstoff- und Prozesskosten auszeichnen und zugleich eine ausreichende Stabilisierung des Laubholzes erreichen. Die uneingeschränkte Nutzbarkeit von Laub-Schwachholz für BSP-Anwendungen soll somit gewährleistet werden. Die im Projekt gewonnenen Ergebnisse münden in der Herstellung eines Laubholz-Brettsperrholz-Prototyps, an dem die produktspezifischen Eigenschaften getestet werden. (AP0): Projektmanagement (AP1): Literatur- und Marktrecherche (AP2): Auswahl geeigneter Modifizierungen und Verklebungen (AP3): Auswahl und Testen von BSP-Varianten im Labormaßstab (AP4): Übertragung der Ergebnisse auf die Brettsperrholzproduktion – Herstellung eines Prototyps (AP 5): Veröffentlichung, Marketing und Wirtschaftlichkeitsanalyse | Prof. Dr. Bertil Burian Tel.: +49 7472 951-148 burian@hs-rottenburg.de Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg Schadenweiler Hof 72108 Rottenburg am Neckar | X | FPNR | |
| 01.08.2017 | 31.12.2020 | 22003717 | Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Biobasierte Polyurethan Verstärkungslamelle mit Cellulosefasern für Holzkonstruktionen; Teilvorhaben 4: Prozessentwicklung zur Herstellung der Verstärkungslamellen - Akronym: PULaCell | Gesamtziel des Vorhabens PULaCell war die erstmalige biobasierte Lösung einer Verstärkungslamelle für Holzkonstruktionen, welche die in der Außenanwendung im Baubereich notwendigen Funktionalitäten Bewitterungsstabilität und Flammschutz bereits intrinsisch beinhaltet und mechanisch die notwendigen Zugkräfte aufnehmen kann. Dazu kombinierte PULaCell die hervorragenden Eigenschaften eines neuentwickelten biobasierten PU-Harzes mit hochfesten Celluloseregeneratfasern bzw. Hybridfasern im kontinuierlichen Pultrusionsverfahren und zeigte die Verarbeitbarkeit der Materialien und die Stabilität des Verfahrens im 24 h Produktionsbetrieb auf einer industriellen Anlage. Zur Erreichung der Ziele wurde an folgenden Entwicklungsgebieten gearbeitet: • Großtechnische Verarbeitung biobasierter Polyisocyanate: Unter anderem musste hier eine passende Verarbeitungsviskosität für die homogene Vermischung und sowie eine Kompatibilität der einzelnen Harzsystembestandteile sichergestellt werden. Des Weiteren musste die Reaktivität des Harzsystemes eine ausreichende Verarbeitungszeit sicherstellen. • Biobasierte Faser und vollständige Imprägnierung: Die Herausforderung bestand in der Entwicklung einer hochfesten biobasierten Faser und seiner Schlichte, welche sich bei der idealen Verarbeitungsviskosität möglichst vollständig imprägnieren lässt, um eine höchstmögliche Kraftübertragung zu gewährleisten. • Industrielle Pultrudatherstellung: Die Arbeiten in den Entwicklungsarbeitspaketen wurden anschließend auf ihre Industrietauglichkeit an einer industriellen Anlage überprüft. Der Prozess wurde einer Ökobilanzierung und einer Wirtschaftlichkeitsrechnung unterzogen. Erste Anwendungen wurden erprobt. | Prof. Dr.-Ing. Christian Bonten Tel.: +49 711 685-62811 christian.bonten@ikt.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Kunststofftechnik (IKT) Pfaffenwaldring 32 70569 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.10.2000 | 31.10.2003 | 22003800 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Hotmelt-Klebstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen für Transdermale Therapeutische Systeme: Teilvorhaben 3: Pharmazeutische ex vivo Charakterisierung neuer Hotmelt-Haftklebstoffe | Gesamtziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung neuer Hotmelt-Haftklebstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe und ihr Einsatz zur Herstellung arzneistoffhaltiger transdermaler Pflaster. Im Rahmen des Teilvorhabens 3 erfolgt die pharmazeutische Charakterisierung der entwickelten Klebstoff-Formulierungen im Hinblick auf Hautverträglichkeit, Stabilität des Wirkstoff-Klebstoff-Gemisches, Wirkstofffreigabe in vitro sowie Hautpermeation durch exzidierte humane Hornhaut und durch organotypische Hautkonstrukte in vitro. Neben dem Auffinden eines Pflaster-Prototyps werden grundlegende Erkenntnisse über Interaktionen der neuartigen Klebstoffe mit Hautstrukturen und über Transportstrukturen innerhalb der Hautbarriere erwartet. Die resultierenden Ergebnisse werden richtungsweisend für die Eingrenzung von Klebstoffen sein, die zur Herstellung von Pflaster-Prototypen geeignet sind. | In dem Projekt wurden gegenüber dem Stand des Wissens vor Projektbeginn wesentliche Fortschritte erzielt. Einige der untersuchten Wirkstoff-Polymer-Systeme haben gute bzw. bessere Eigenschaften gezeigt als bereits am Markt etablierte Systeme. Aus der Kombination der verschiedenen Polymere mit Verfestiger und Klebkraftverstärker kristallisierten sich vier Polymer-Verfestiger-Verstärker-Kombinationen heraus, die sich als Klebstoffgrundmatrix in der TDS-Herstellung eignen. Es gibt bei ihnen keinen Unterschied in der Verarbeitbarkeit zu gewöhnlichen Klebstoffen, so dass sich diese Polymere ohne größeren technischen Aufwand in einen Prozess, wie er heute zur TDS-Herstellung angewendet wird, integrieren lassen. Mit den technischen Möglichkeiten und dem Know-how der Novosis AG lassen sich Versuchschargen unter produktionstechnischen Aspekten mit Hotmelt-Klebstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen produzieren und analysieren. Nach Abschluss dieser Versuchschargen ist es möglich, eine fundierte Kalkulation für kommerzielle Verwendung dieser Klebstoffe in der pharmazeutischen Industrie zu erstellen. Aus diesen Gründen hat Novosis AG die Verwendung dieser Klebstoffe als Patent angemeldet. Für eine direkte wirtschaftliche Umsetzung ist jedoch noch FuE zum Scale-up notwendig, insbesondere zur wirtschaftlichen Herstellung der kohlenhydrat-basierten Klebstoffpolymere und zur Qualitätssicherung. | Prof. Dr. Christel Müller-Goymann Tel.: +49 531 391-5650 c.mueller-goymann@tu-bs.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät für Lebenswissenschaften - Institut für Pharmazeutische Technologie und Biopharmazie Mendelssohnstr. 1 38106 Braunschweig | FPNR | |
| 01.05.2001 | 30.04.2004 | 22003801A | Verbundvorhaben: Praxiseinsatz serienmäßiger neuer rapsöltauglicher Traktoren: Teilvorhaben der Firma Max Stangl Landtechnik | Ziel des Demonstrationsvorhabens ist es, an serienmäßigen neuen Traktoren des Herstellers JohnDeere die Machbarkeit und Praxistauglichkeit von Umrüstungen auf den Betrieb mit reinem Rapsöl als Kraftstoff nachzuweisen. Das Vorhaben ist ein Teil des sog. "100-Traktoren-Programms", Forschungsvorhaben des BMVEL. Um den Nachweis für die technische und wirtschaftliche Machbarkeit der Rapsölnutzung im mobilen Bereich der Landwirtschaft zu erbringen, sollen einhundert Traktoren über drei Jahre hinweg nur mit Rapsöl betrieben werden. In 800 Betriebsstunden jährlich sollen die Schlepper zeigen, ob reines Rapsöl herkömmlichen Diesel sowohl unter technischen, ökologischen als auch unter ökonomischen Gesichtspunkten ersetzen kann. Dabei dürfen die Teilnehmer nur Rapsöl tanken, das den "Qualitätsstandard für Rapsöl als Kraftstoff (RK)" erfüllt. Die Ergebnisse des Modellversuches dienen als Entscheidungsgrundlage für den breiteren Einsatz von Pflanzenöltreibstoffen in landwirtschaftlichen Fahrzeugen. Die Firma Max Stangl plant den Umbau von 2 John Deere-Traktoren für die Verwendung von kaltgepreßtem Rapsöl als Treibstoff. | Max Stangl Tel.: +49 9938-327 Max Stangl Landtechnik Mooser Str. 94554 Moos | FPNR | ||
| 01.05.2001 | 30.04.2004 | 22003801B | Verbundvorhaben: Praxiseinsatz serienmäßiger neuer rapsöltauglicher Traktoren: Teilvorhaben der Firma Max Stangl Landtechnik | Ziel des Demonstrationsvorhabens ist es, an serienmäßigen neuen Traktoren des Herstellers JohnDeere die Machbarkeit und Praxistauglichkeit von Umrüstungen auf den Betrieb mit reinem Rapsöl als Kraftstoff nachzuweisen. Das Vorhaben ist ein Teil des sog. "100-Traktoren-Programms", Forschungsvorhaben des BMVEL. Um den Nachweis für die technische und wirtschaftliche Machbarkeit der Rapsölnutzung im mobilen Bereich der Landwirtschaft zu erbringen, sollen einhundert Traktoren über drei Jahre hinweg nur mit Rapsöl betrieben werden. In 800 Betriebsstunden jährlich sollen die Schlepper zeigen, ob reines Rapsöl herkömmlichen Diesel sowohl unter technischen, ökologischen als auch unter ökonomischen Gesichtspunkten ersetzen kann. Dabei dürfen die Teilnehmer nur Rapsöl tanken, das den "Qualitätsstandard für Rapsöl als Kraftstoff (RK)" erfüllt. Die Ergebnisse des Modellversuches dienen als Entscheidungsgrundlage für den breiteren Einsatz von Pflanzenöltreibstoffen in landwirtschaftlichen Fahrzeugen. Die Firma Max Stangl plant den Umbau von 2 John Deere-Traktoren für die Verwendung von kaltgepreßtem Rapsöl als Treibstoff. | Max Stangl Tel.: +49 9938-327 Max Stangl Landtechnik Mooser Str. 94554 Moos | FPNR | ||
| 01.09.2002 | 31.05.2006 | 22003802 | Verbundvorhaben: Polymere auf Basis nachwachsender Rohstoffe zur biologischen Bekämpfung von Zuckerrübennematoden und pilzlichen Wurzelbranderregern für eine ökologische Zuckerrübenproduktion - Teilvorhaben 4: Wirksamkeitstests | Ziel des Verbundprojektes ist die Verwendung nachwachsender Rohstoffe zur Entwicklung von Produkten auf Basis mikrobieller Antagonisten, mit denen der Zuckerrübennematode bzw. pilzliche Wurzelbranderreger an Zuckerrübe bekämpft werden können. Im Teilprojekt 4 "Wirkungstests mit Hirsutella rhossiliensis" werden neu entwickelte Formulierungen auf ihre biologische Wirksamkeit gegen H. schachtii untersucht. Im ersten Schritt wird die Keimzahl und das Auskeimverhalten der neuen Formulierungen mir H. rhossiliensis im Labor ermittelt. Die wirkungsvollsten Formulierungen werden dann im Gewächshaus auf ihre Wirksamkeit gegen H. schachtii untersucht. Eine Dosis-Wirkungsbeziehung wird erstellt und der Wirkungsgrad in Abhängigkeit des Ausgangsbefalls mit H. schachtii ermittelt. In Kleinparzellenversuchen wird die optimale Aufwandmenge und der Bekämpfungserfolg ermittelt. Die Vorhabenergebnisse werden wie folgt umgesetzt bzw. verwertet: 1) Identifizierung effizienter Formulierungen für nachfolgenden Scale-Up, sowie 2) Ermittlung von optimaler Aufwandmenge, Applikationsverfahren und zu erwartender Wirkungsgrad als Anbauempfehlung für den Praktiker. | Es wurden Polymere aus nachwachsenden Rohstoffen hinsichtlich ihrer Eignung zum Einen zur Verkapselung von Mikroorganismen und zum Anderen zur Verwendung als Hüllenmaterial für Zuckerrübensaatgut untersucht. Für die Verkapselung von Hirsutella (Pilz gegen Zuckerrübennematoden) und Pseudomonaden (Mikroorganismen gegen pilzliche Wurzelbranderreger) wurden Versuche mit ausgewählten handelsüblichen Polymeren auf Basis von Stärke aus Mais und Kartoffel, Pektinen aus Apfelschalen, Zitrusschalen und Guarbohnen sowie auf Basis von Proteinen aus Schweinehaut und Knochen durchgeführt. Insgesamt wurden ca. 50 Kapseltypen ca. 120 verschiedene Kompositionen von Hüllmassen basierend auf den genannten Polymeren und Mischungen dieser Polymere hergestellt, charakterisiert und getestet. Es wurden Polymere auf Basis nachwachsender Rohstoffe gefunden, die sich zur Konstruktion hoch rückquellender Kapseln sowie zur Einarbeitung in Zuckerrübenpillen eignen. Es erfolgte eine Stammauswahl von Antagonisten, für die Fermentationsverfahren etabliert wurden. Weiterhin wurden Verfahren zur Massenproduktion von verkapselten und getrockneten Antagonisten im Pilotmaßstab entwickelt. Insgesamt stehen Rezepte zur Herstellung von ca. 20 Kapseltypen auf Basis von Pektinaten, Pektinderivaten, Guargumderivaten, Alginaten, Gelatine und auf Basis von Mischungen dieser Polymere zur Verfügung. Es wurde ein Filmcoatingverfahren entwickelt, mit dem insbesondere trocknungsempfindliche Zellen auf Saatgut aufgebracht werden können. Das Anwendungspotenzial dieses Verfahren geht weit über biologische Saatguthandlungsmaßnahmen hinaus, denn es eignet sich wahrscheinlich auch für das Filmcoating bzw. Trocknung eine Reihe anderer trocknungsempfindlicher Zellen (z.B. in der Lebensmittelindustrie, Biotechnologie). Die Methodik der Wirksamkeitstest wurde erfolgreich weiterentwickelt. Im Einzelfall erbrachten pilzhaltige Kapseln eine bis zu 50 %ige Reduktion des Nematodenbesatzes. | Dr. Joachim Müller Tel.: +49 251 8710620 j.mueller@bba.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Epidemiologie und Pathogendiagnostik Toppheideweg 88 48161 Münster | X | FPNR |
| 01.04.2005 | 31.03.2008 | 22003804 | Verbundvorhaben: Selektive katalytische Oxidation von ungesättigten Fettsäuren zu Epoxiden, Diolen und Carbonsäuren in Gegenwart von Sauerstoff und Luft - Teilvorhaben 2: Anwendungstechnische Prüfung und Scale-up neuer katalytischer Oxidationsverfahren | Prüfung und Scale-up neuer katalytischer Verfahren zur Oxidation von ungesättigten Fettsäuren und pflanzlichen Fetten. Die Reaktion soll in Gegenwart von Sauerstoff oder Luft durchgeführt werden. Die gewünschten Zielprodukte sind Epoxide, Diole und Carbonsäuren. Auswahl von Testsubsubstanzen zur Prüfung der neuen Katalysatoren und Prozesse. Erarbeitung geeigneter analytischer Verfahren zur Prozesskontrolle und Endbewertung der gewonnenen oxidierten Testsubstanzen. Bewertung der neuen Katalysatoren und Prozesse im Vergleich zu den derzeit etablierten Verfahren. Durchführen eines Scale-up der gefundenen neuen Prozesse. Verbesserung der Wirtschftlichkeit und Nachhaltigkeit bestehender Prozesse zur Oxidation von Fettstoffen. Erschließung neuer Anwendungsfelder durch die neuartigen Prozesse. Erhöhung bestehender Produktivitäten. | Leinöl konnte mit H2O2 und einem Wolframat/Phosphonat-Katalysator in hohen Ausbeuten und Seletivitäten epoxidiert werden, einem Upscaling stand nur die schlechte Abtrennbarkeit von Produkt und wässriger Katalysatorlösung im Kilo-Maßstab entgegen. Methyloleat wurde mit sehr hohen Ausbeuten mit O2/Aldehyd in sein Epoxid überführt. Die Reaktion gelang auch in H2O als Lösungsmittel. Die Reaktionsbedingungen für das System O2/Aldehyd wurde umfassend optimiert und die Ergebnisse publiziert. Für die Spaltung von Methyloleat und Ölsäure zu Azelainsäure (bzw. -monomethylester) und Pelargonsäure wurden unterschiedliche Strategien verfolgt. Mittels verschiedener spektroskopischer Methoden wurde versucht, Informationen über Reaktionsmechanismen zu erhalten. Am aussichtsreichsten erwiesen sich die direkte Spaltung von Ölsäure mit Os-Katalysatoren/Aldehyd/O2, Ölsäure mit Os-Katalysatoren/Perameisensäure (in situ hergestellt aus H2O2/HCOOH) und Ölsäure /H2WO4/HOCH2P(O)(OH)2/Trioctylammoniumhydrogensulfat/H2O2 im lösungsmittelfreien System. Wenn die epoxidierte Ölsäure oder ihr Methylester günstig zur Verfügung stehen, war auch deren Öffnung mit Toluolsulfonsäure und anschließender Spaltung von 9,10-Dihydroxystearat mit Co-Katalysatoren/Aldehyd/O2 erfolgreich. Da das Gemisch aus 9- und 10-Oxomethylstearat leicht in bis zu 94% Ausbeute herstellbar war, sollten sich künftige Untersuchungen auch mit Möglichkeiten der Spaltung an der Ketogruppe beschäftigen. Man bekäme allerdings Gemische aus C8-C10-Mono- und -dicarbonsäuren, die jedoch destillativ zu trennen wären. | Dr. Michael Blumenstein Tel.: +49 40 766255-36 mblumenstein@hobum.de HOBUM Oleochemicals GmbH Konsul-Ritter-Str. 10 21079 Hamburg | X | FPNR |
| 01.09.2009 | 31.08.2011 | 22003809 | Regionale Bioenergieberatung und Öffentlichkeitsarbeit Energiepflanzen für das Bundesland Schleswig-Holstein | Die Ziele des Förderprogramms Nachwachsende Rohstoffe des BMELV sollen im Zuge der Beratung für das Bundesland Schleswig-Holstein umgesetzt werden. Es werden in dieses Beratungsprojekte folgende Bereiche schwerpunktmäßig betrachtet: dezentrale Energieerzeugung/ Energieversorgung, Nutzung von Biokraftstoffen, Wärme aus nachwachsender Biomasse, Kraft-Wärme-Kopplung aus Biomasse. Die Messearbeit wird zusammen mit der Vor-Ort Beratung einen wesentlichen Beitrag zur Grundberatung der landwirtschaftlichen Betriebe beitragen. Die Erfahrungen, die durch Anwender gemacht worden sind, sollen durch die Beratung aufgearbeitet und interessierten Betrieben aber auch Endverbrauchern zugänglich gemacht werden. Eine Vernetzung des Beratungsnetzwerks wird mit den 2 Bioenergie Regionen wie auch dem Biomassekompetenzzentrum S-H, den Landesforsten und der Landwirtschaftskammer stattfinden. Die Öffentlichkeitsarbeit im Hinblick auf Energieholzplantagen wird in Kooperation mit dem Bundesverband Bioenergie auf eine breite Basis gestellt und anschaulich verschiedenen Verbraucherschichten vermittelt. Die Berater werden zentral im Land in den Räumlichkeiten des MR Mittelholstein, Nienborstel (siehe Karte im Anhang) ihren festen Büroarbeitsplatz haben. Die individuelle Grundberatung kann dann bei Bedarf auf die gesammelten Informationen aufbauen. Die Berater können zudem auf das Netzwerk der Maschinenringe in der Fläche zugreifen. | Msc. Thorben Holsteiner Tel.: +49 4621 39298-0 t.holsteiner@mep-sh.de Maschinenring Mittelholstein e.V. Dorfstr. 14 a 24819 Nienborstel | FPNR | ||
| 01.10.2010 | 30.04.2014 | 22003810 | ERA-WoodWisdom: Entwicklung und Integration von Online-Sensorik für Formaldehydemissionen in der Holzwerkstoffproduktion (WoodSens); Koordinator - Teilvorhaben 1: Projektkoordination, Charakterisierung der Holzwerkstoffe und Prozessmodellierung | Ziel ist es, ein Labormesssystem und ein System zur prozessfähigen online – Emissionsmessung von Formaldehyd zu entwickeln. Das Labormesssystem soll geeignet sein, derzeit gebräuchliche Methoden zur Emissionsüberwachung zu ergänzen,bzw. auch zu ersetzen. Mit der Online - Variante soll es möglich werden, Formaldehydemissionen in die Prozesskontrolle zu integrieren. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Erforschung der Einflüsse von Span-Rohstoff Mischungen auf Formaldehydemissionen und auf mechanische Eigenschaften. UGOE als Projekt-Koordinator übernimmt das gesamte Projekt Management von WoodSens. Das Projekt startet mit der Charakterisierung der von GLUNZ zur Verfügung gestellten Span-Rohstoffe durch die Partner UGOE, ESB, AIDIMA und LLG. LLG wird einen Labor- und Online-Sensor entwickeln, GRECON übernimmt die Entwicklung eines Industrieprototyps, einschließlich der Steuersoftware. Labor-Spanplatten zur Kalibrierung der Sensoren werden von UGOE und ESB hergestellt. Die Platten werden mit den neuen Sensortechniken sowie mit den Standardmethoden geprüft. Um die Standardisierung der neuen Methoden zu gewährleisten, wird ein Ringversuch durchgeführt, an dem sich FCBA, UGOE und ESB beteiligen. UGOE wird ein multivariates Prozessmodel entwickeln, welches alle aufgenommen Daten implementiert. In der Schlussphase werden Model und Sensorprototypen in Versuchen auf der UGOE -Pilotanlage bzw. an Industrieanlagen bei GLUNZ erprobt. | Prof. Dr. Holger Militz Tel.: +49 551 39-33541 hmilitz@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holztechnologie und Holzwerkstoffe Büsgenweg 4 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.05.2011 | 31.08.2015 | 22003811 | Verbundvorhaben: Monitoring des Biomethanproduktionsprozesses (MONA); Teilvorhaben 5 | Das KTBL entwickelt während des Projektes ein Online-Tool für Biogasaufbereitungsanlagen. Das Tool dient Marktakteuren als Orientierungshilfe für neue Biogasaufbereitungsprojekte. Ein Schwerpunkt liegt hier auf einer ökonomischen Betrachtung. Hierbei arbeitet das KTBL eng mit dem DBFZ und UMSICHT zusammen. Hierzu soll der schon bei dem KTBL vorhandene "Biogasrechner" um das Modul "Biogasaufbereitung" erweitert werden.Der vorgesehene Anlagenbetreiber-Workshop dient dem Erfahrungsaustausch zwischen den im Projekt beteiligten Anlagenbetreibern und in Anlehnung an ein Projektpartner-Meeting durchgeführt. Arbeitschritte: Das KTBL begleitet die Datenerhebung um zu gewährleisten, dass die Daten, den Anforderungen für das geplante Online Tool entsprechen. Weiterhin werden Modellanlagen definiert, die in dem Online Tool abgebildet werden sollen. Anschließend werden die Schnittstellen zum vorhandenen Biogas Online Tool definiert und das Online Tool programmmiert. In der Folge wird die Anwendung intensiv getestet, bevor eine Freischaltung im KTBL Online Angebot erfolgt. | Dr. Martin Kunisch Tel.: +49 6151 7001-178 m.kunisch@ktbl.de Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL) Bartningstr. 49 64289 Darmstadt | X | FPNR | |
| 18.06.2012 | 21.12.2012 | 22003812 | Studie: Biogas - Vorstellungen und Erwartungen der Verbraucher an Biogasangebote | Der Begriff "Biogas" für Endkundenprodukte ist rechtlich weder definiert noch geschützt. Rund 150 Gasanbieter bieten leitungsgebundene Biogasprodukte in Deutschland an. Die Philosophien und Kriterien, die diesen Angeboten zugrundeliegen, sind unterschiedlich. Eine einheitliche Festlegung quantitativer und qualitativer Merkmale besteht nicht. Verbraucher, die ihren Gasanbieterwechsel nutzen wollen, um positive Akzente für den Klimaschutz zu setzen, stehen einem heterogenen und undurchsichtigen Angebotsmarkt gegenüber. Um die Marktentscheidung der Verbraucher durch klare und verbindliche Standards für leitungsgebundenes "Biogas" zu unterstützen, ist es erforderlich, die marktrelevanten Vorstellungen und Erwartungen der Verbraucher an "Biogas" zu ermitteln und sie in Anforderungs- und Labelkriterien zu berücksichtigen. Ziel der Untersuchung ist es, durch eine repräsentative Verbraucherbefragung die Vorstellungen und Erwartungen der Haushaltskunden an Biogasprodukte zu ermitteln. Ausschreibung und Vergabe einer repräsentativen Umfrage an ein anerkanntes Institut, das die Vorstellungen und Erwartungen der Verbraucher an Biogas ermittelt und auf der Grundlage der Befragung die wesentlichen Kriterien für Biogasprodukte aus Verbrauchersicht ermittelt (1. bis 6. Woche: Ausschreibung und Vergabe; 7. bis 11. Woche: Ermittlung potentiell relevanter Verbrau-chererwartungen und Erstellung des Fragenkatalogs; 12. bis 16. Woche: Demoskopische Umfrage; 17. bis 21. Woche: Berichtslegung). | Dr. Thorsten Kasper Tel.: +49 30 25 800-315 kasper@vzbv.de Bundesverband der Verbraucherzentralen und Verbraucherverbände - Verbraucherzentrale Bundesverband e.V. Rudi-Dutschke-Str. 17 10969 Berlin | X | FPNR | |
| 01.11.2013 | 15.02.2017 | 22003813 | Herstellung der Basischemikalie 5-Hydroxymethylfurfural (HMF) aus Zuckern als Ausgangsstoff für biobasierte Mehrweggetränkeflaschen und Weichmacher | Im vorliegenden Projekt soll die Herstellung von 5-Hydroxymethylfurfural (HMF) aus Kohlenhydraten in wässrigem Medium mit in-situ Extraktion, sowie die Weiterreaktion von HMF zu wichtigen Grundchemikalien untersucht und optimiert werden. Im Rahmen dieses Projekts könnte erstmals ein Verfahren zur Herstellung der industriell wichtigen Substanz HMF unter sauberen und wirtschaftlichen Bedingungen etabliert werden und somit bisherige ineffiziente Herstellungsverfahren deutlich verbessert werden. Neben der priorisierten Anmeldung von Patenten sind Präsentationen auf Fachkonferenzen sowie Veröffentlichungen in Fachzeitschriften vorgesehen. Darüber hinaus können die gewonnenen Erkenntnisse als Basis für weiterführende Projekte dienen. | Projektergebnisse: - Der Einfluss auf das Phasenverhalten und Extraktionsverhalten von HMF im Zweiphasensystem HFIP/Wasser in Abhängigkeit von Temperatur, Elektrolytart, Eletrolytkonzentration und HFIP-Anteil wurde untersucht. - Das zweiphasige HFIP/Wasser-System wurde auf seine Eignung für die HMF-Synthese getestet und die Reaktionsbedingungen optimiert. Dabei wurde in einem 3:1 V(HFIP):V(Wasser)-System bei 74 °C 89 % HMF-Ausbeute erreicht. - In einem einphasigen HFIP/Wasser-System wurde mit dem heterogenen Ionenaustauscher Lewatit K2420 87 % HMF-Ausbeute erhalten. - Dieses einphasige System wurde erfolgreich in einen kontinuierlichen Prozess überführt, wobei die Reaktion in einem Festbettreaktor stattfindet. Ebenfalls konnte der Maßstab auf einen 1LBatchreaktor vergrößert werden. - Die Oxidation von reinem HMF zu Furandicarbonsäure führt mit dem selbst hergestellten Au/Pt-Katalysator zu quantitativen Ausbeuten. - Eine direkte Oxidation des HMFs in der HFIP-Phase verlief nicht erfolgreich, eine Abtrennung des HFIPs und der Nebenprodukte ist nötig. | Dr. Ulf Prüße Tel.: +49 531 596-4270 ulf.pruesse@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.08.2014 | 31.01.2017 | 22003814 | ERA-WoodWisdom: Hybrid Cross Laminated Timber Plates (HCLTP) | Das Ziel des HCLTP-Projektes war die Schaffung der wissenschaftlichen, technischen und industriellen Grundlagen für die Einführung neuartiger integraler Holz-Rippenplatten. Der wesentliche Vorteil der in einem einzigen Produktionsschritt hergestellten Elemente besteht in der Kombination des massiven und robusten Werkstoffes Brettsperrholz mit der gezielten Anordnung leichter Vollholzrippen für eine effiziente und ressourcenschonende Bauweise. Im Gegensatz zu konventionellen Herstellverfahren werden die Rippen hierbei nicht in einem separaten Produktionsschritt auf vorproduzierte Brettsperrholzplatten aufgeklebt, sondern durch eine Seitenverklebung in die oberste Brettsperrholzschicht integriert. Hierdurch soll es möglich sein, auf einer einzigen Produktionsanlage sowohl Platten mit sehr schlanken Rippenquerschnitten z.B. für Wand- und mittragende Fassadenelemente, als auch Platten mit dickeren Rippen, z. B. für weitgespannte Deckenelemente, herzustellen. Die erste Aufgabe des deutschen Teilprojektes bestand darin, die Grundlagen eines geeigneten industriellen Herstellprozesses zu konzipieren und – in Zusammenarbeit mit den europäischen Projektpartnern – den Prototyp einer integralen Rippenplatten-Presse zu entwickeln. Auf der realisierten Prototyp-Anlage wurden anschließend Probeelemente sowohl in der neuartigen wie auch in herkömmlicher (Referenz-) Bauweise im Bauteilmaßstab hergestellt. Der Schwerpunkt des deutschen Teilprojektes bestand sodann – aufbauend auf den in der Protoptypen-Presse hergestellten Elementen – in der experimentellen Charakterisierung der Tragfähigkeits- und Steifigkeitseigenschaften der integralen Rippenplatten sowie in der Untersuchung der Rippen-Platten-Verklebung. Aus der gewonnenen Produktionserfahrung und den experimentellen Ergebnissen waren sodann grundlegende Elemente der Typprüfung und der werkseigenen Produktionskontrolle für ein europäisches EAD/ETA-Verfahren zur Markteinführung der neuartigen Rippenplattenbauweise abzuleiten. | Anhand des entwickelten Konzepts für die integrale Rippenplatten-Presse und des realisierten Prototyps wurde gezeigt, dass das entworfene Verfahren prinzipiell für eine große Variationsbreite von Rippenanordnungen funktioniert. Bei der Herstellung von großformatigen Probeelementen wurde einerseits nachgewiesen, dass sich auch 1K-PUR-Klebstoffe, die bezüglich erhöhter Fugendicken sehr sensitiv sind, grundsätzlich für die neuartigen Rippenplatten eignen können. Andererseits wurden diesbezüglich auch die kritischen Einflussfaktoren aufgezeigt und die entsprechenden unabdingbaren Grenz- und Anforderungswerte zur Sicherstellung einer dauerhaften Verklebung definiert. Die Tragfähigkeit und Steifigkeit sowohl der neuartigen als auch der herkömmlichen (Referenz)-Rippenplatten im Bauteilmaßstab wurden für eine Vielzahl von Konfigurationen experimentell untersucht und die Ergebnisse mittels umfangreicher Finite-Element-Modellierungen ausgewertet: Die Rippenplatten zeigten durchweg ein sehr robustes Schädigungsverhalten mit erheblichen Sicherheitspotentialen infolge der Lastumlagerungsmöglichkeiten zwischen den einzelnen Rippen. Bei der Biegebeanspruchung ergab sich sowohl für die neuartigen als auch für die Referenzelemente eine deutliche Leistungssteigerung des Gesamtsystems gegenüber den charakteristischen Werten der Einzelkomponenten. Bei der Schubbeanspruchung war die Tragfähigkeitserhöhung insgesamt geringer ausgeprägt. Für die neuartigen integrierten Rippenplatten ergab sich jedoch im Vergleich zu den herkömmlich hergestellten Referenzbauteilen über alle betrachtete Konfigurationen hinweg ein deutlich (1,2 bis 1,4-fach) höheres Niveau der charakteristischen Mindesttragfähigkeiten. Aufbauend auf den wissenschaftlichen Ergebnissen, wurden Vorschläge für die Ausgestaltung von EADs / ETAs einschließlich detaillierter Produktionsanforderungen und der Methoden / Kriterien für die Typprüfung und die werkseigene Produktionskontrolle der neuen Rippenplatten-Bauweise erarbeitet. | Dr. Simon Aicher Tel.: +49 711 685-62280 simon.aicher@mpa.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Otto-Graf-Institut - Materialprüfungsanstalt Pfaffenwaldring 32 70569 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.11.2015 | 31.12.2018 | 22003815 | Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Entwicklung formaldehydfreier Dispersionsklebstoffe auf Basis von Polyvinylacetat und Zuckerderivaten für die Holzwerkstoffherstellung (PVAc-ZuckerKlebstoff); Teilvorhaben 2: - Akronym: PVAc-Zuckerklebstoff | Für die Holzwerkstoffherstellung werden als Bindemittel hauptsächlich formaldehydhaltige Aminoplastharze eingesetzt. Vor dem Hintergrund, dass Formaldehyd von der Europäischen Kommission als mutagen und kanzerogen wirkende Substanz eingestuft wurde, ist davon auszugehen, dass für die Erzeugung von Holzwerkstoffen zukünftig nur noch formaldehydfreie Klebstoffe zulässig sein werden. Ziel des Vorhabens ist es deshalb, als Alternative einen neuartigen formaldehydfreien und zudem biobasierten Dispersionsklebstoff zur Herstellung von Holzwerkstoffen auf Basis von Polyvinylacetat (PVAc) mit radikalisch polymerisierbaren Zuckerderivaten zu entwickeln. Somit soll ein in der Möbelindustrie bereits bewährter und emissionsarmer Klebstoff mit einem nachwachsenden Rohstoff kombiniert werden. Der Ansatzpunkt ist es, die Glasübergangstemperatur (Tg) der PVAc-Leime durch Copolymerisation mit Zuckerderivaten, die eine deutlich höhere Tg besitzen, anzuheben. An dem Vorhaben sind neben dem WKI als Forschungseinrichtung ein Klebstoffhersteller (Fa. Jowat SE) und vier Holzwerkstoffhersteller (Sauerländer Spanplatten GmbH & Co. KG, SWISS KRONO GmbH, Fritz Becker GmbH & Co. KG, Holzwerk Gebr. Schneider GmbH) beteiligt, die die Branchen der Span- und Faserplatten- sowie die Sperrholzherstellung repräsentieren und die Holzwerkstoffe herstellungstypisch nach Vorversuchen im WKI eignen Technikum produzieren. Die Orgentis Chemicals GmbH synthetisiert im Unterauftrag die Zuckerderivate. | Im Rahmen des Projekts ist es gelungen, ein Copolymer auf Basis von Polyvinylacetat und einem Zuckeracrylat als neuwertiges Bindemittel zu synthetisieren und die Synthese vom Labor- in den Technikumsmaßstab zu übertragen, sodass sich bereits bis zu 60 kg Klebstoff herstellen ließen. Emissionsmessungen ergaben, dass der final entwickelte Klebstoff kein Formaldehyd emittierte. Die Anwendung der im Projekt entwickelten Klebstoffe zur Holzwerkstoffherstellung zeigte im Vergleich mit handelsgängigen PVAc-Klebstoffen und einem konventionellen formaldehydhaltigen Aminoplastharz (Kondensationsharz), dass sich nach Anpassung der Verfahrensbedingungen mit PVAc-Klebstoffen Spanplatten mit nahezu vergleichbaren mechanischen Eigenschaften wie mit einem konventionellen formaldehydhaltigen Kondensationsharz herstellen lassen, wo- bei das Quellverhalten trotz Zugabe von Wach als Hydrophobierungsmittel noch ein Defizit darstellt. Ferner ist es gelungen, formstabile mitteldichte Holzfaserplatten (MDF) und (Form-)Sperrhölzer aus Buchenfurnieren herzustellen. | Dr. Hartmut Henneken Tel.: +49 5231 749-5300 hartmut.henneken@jowat.de Jowat SE Ernst-Hilker-Str. 10-14 32758 Detmold | X | FPNR |
| 01.04.2016 | 30.09.2016 | 22003816 | Tagung "Deutscher Wald, dick und alt - Starkholz: Schatz oder Schleuderware?" - Akronym: TSH2016 | Ziel der Veranstaltung ist die Präsentation und die Vorstellung von Erfahrungen und Positionen verschiedener Akteure aus dem Cluster Forst und Holz zu diesem hochaktuellen Themenfeld. Die Inhalte und Herausforderungen sollen diskutiert, Ziele sowie Strategien und Impulse zu ihrer Bewältigung formuliert werden. Die Veranstaltung wird im Verbund mit dem 3N Kompetenzzentrum Niedersachsen Netzwerk Nachwachsende Rohstoffe e.V. und in Kooperation mit der Plattform Forst & Holz der beiden Spitzenverbände Deutscher Forstwirtschaftsrat e.V. und Deutscher Holzwirtschaftsrat e.V. durchgeführt. März/April: Planung (Erstellung von Programm und Flyer, Reservierung Saal & Catering) April/Mai/Juni: Organisation (Druck und Versand Einladung mit Flyer, Erstellung der Tagungsunterlagen, Anmeldungen) Juni: Durchführung (Anmeldungen, , Tagungsbüro, Betreuung Referenten und Teilnehmer) Juni/Juli: Nachbereitung der Tagung (Finanzen, Presseschau) August/Sept.: Abschluss des Vorhabens (Erstellung der Verwendungsnachweise | Martin Hanke Tel.: +49 551 30738-11 hanke@3-n.info Kompetenznetz für Nachhaltige Holznutzung (NHN) e.V. Rudolf-Diesel-Str. 12 37075 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.08.2017 | 31.12.2020 | 22003817 | Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Biobasierte Polyurethan Verstärkungslamelle mit Cellulosefasern für Holzkonstruktionen; Teilvorhaben 5: Betrieb der Pilot-Pultrusionsanlage und Prozessbewertung - Akronym: PULaCell | Gesamtziel des Vorhabens PULaCell war die erstmalige biobasierte Lösung einer Verstärkungslamelle für Holzkonstruktionen, welche die in der Außenanwendung im Baubereich notwendigen Funktionalitäten Bewitterungsstabilität und Flammschutz bereits intrinsisch beinhaltet und mechanisch die notwendigen Zugkräfte aufnehmen kann. Dazu kombinierte PULaCell die hervorragenden Eigenschaften eines neuentwickelten biobasierten PU-Harzes mit hochfesten Celluloseregeneratfasern bzw. Hybridfasern im kontinuierlichen Pultrusionsverfahren und zeigte die Verarbeitbarkeit der Materialien und die Stabilität des Verfahrens im 24 h Produktionsbetrieb auf einer industriellen Anlage. Zur Erreichung der Ziele wurde an folgenden Entwicklungsgebieten gearbeitet: • Großtechnische Verarbeitung biobasierter Polyisocyanate: Unter anderem musste hier eine passende Verarbeitungsviskosität für die homogene Vermischung und sowie eine Kompatibilität der einzelnen Harzsystembestandteile sichergestellt werden. Des Weiteren musste die Reaktivität des Harzsystemes eine ausreichende Verarbeitungszeit sicherstellen. • Biobasierte Faser und vollständige Imprägnierung: Die Herausforderung bestand in der Entwicklung einer hochfesten biobasierten Faser und seiner Schlichte, welche sich bei der idealen Verarbeitungsviskosität möglichst vollständig imprägnieren lässt, um eine höchstmögliche Kraftübertragung zu gewährleisten. • Industrielle Pultrudatherstellung: Die Arbeiten in den Entwicklungsarbeitspaketen wurden anschließend auf ihre Industrietauglichkeit an einer industriellen Anlage überprüft. Der Prozess wurde einer Ökobilanzierung und einer Wirtschaftlichkeitsrechnung unterzogen. Erste Anwendungen wurden erprobt. | Dipl.-Ing. Herbert Engelen Tel.: +49 721 4640-755 herbert.engelen@ict.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | X | FPNR | |
| 01.11.2018 | 30.04.2022 | 22003818 | Verbundvorhaben: Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaba) - Berechnungskonzepte, Kennwertanforderungen, Kennwertermittlung; Teilvorhaben 2: Prüfmethodenentwicklung sowie Kennwertermittlung für holzbasierte Werkstoffe - Akronym: HoMaba | Gegenstand des Teilvorhabens ist die Erarbeitung von Definitionen von Kennwerten, die komplexere Anforderungen beschreiben sowie die Entwicklung von Methoden zur Bestimmung definierter mechanischer Kennwerte. Den Schwerpunkt der Arbeiten an der TU Dresden bildete die Materialcharakterisierung sowie die Koordination aller Arbeitspunkte und Versuche, die Vollholz, Furnier sowie die daraus hergestellten Werkstoffe betreffen. Im Mittelpunkt des Teilvorhabens stand die Prüfmethodenentwicklung und Kennwertermittlung für Furniere als Ausgangsmaterial für Lagenwerkstoffe. Neben zahlreichen Untersuchungen zur Beschaffenheit von nativen und mit Klebstoff beschichteten Furnieren wurden sowohl die daraus hergestellten Lagenholzwerkstoffe als auch die aus den Werkstoffen hergestellten Demonstratoren auf ihr Verhalten unter komplexen Belastungen untersucht und geprüft. Somit wurde die gesamte Verarbeitungskette der Furniere hinsichtlich ihrer Belastbarkeit begleitet. | Zur Verwendung in Lagenholzwerkstoffen wurden Furniere (Furnierdicken 1mm, 2mm und 3mm) der Holzarten Rotbuche (Fagus sylvatica L.) und Birke (Betula pendula Roth.) untersucht, die sowohl nativ (als unbehandeltes, reines Furnier) als auch eingebettet (als mit Klebstoff beschichtetes Furnier) untersucht und entsprechende Kennwerte ermittelt wurden. Der Klebstoff war dabei auf dem Furnier ausgehärtet, so, wie er im Lagenholzwerkstoff auch im Verbund ausgehärtet vorliegt. Es zeigte sich, dass die Klebstoffbeschichtung die mechanischen Kennwerte deutlich beeinflusst (erhöht), sowohl in als auch senkrecht zur Faserrichtung, was sich auch im Lagenholz widerspiegelt. Es konnten weitere Einflussfaktoren auf das mechanische Verhalten der Furniere bestätigt und verifiziert werden. So konnte nachgewiesen werden, dass die durch das Schälen (Furnierherstellung) entstehenden Risse die Festigkeit und den E-Modul senkrecht zur Faserrichtung um die Tiefe der Risse reduzieren. Der Vergleich von Vollholzkennwerten und Furnierkennwerten zeigte, dass es keine allgemein gültigen Übereinstimmungen oder Unterschiede gibt. Für einige Kennwerte gibt es Unterschiede zwischen Vollholz und Furnier, einige Kennwerte liegen bei Vollholz und Furnier im gleichen Bereich. So muss geschlussfolgert werden, dass für eine Berechnung und Simulation von Furnierwerkstoffen grundsätzlich nicht die Vollholzkennwerte verwendet werden können, sondern die dafür erforderlichen Kennwerte am Furnier ermittelt werden müssen. | Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ Tel.: +49 351 463-38100 andre.wagenfuehr@tu-dresden.de Technische Universität Dresden Helmholtzstr. 10 01069 Dresden | X | FPNR |
| 01.01.1997 | 29.02.2000 | 22003896 | Verbundvorhaben: Synthese linearer, hochmolekularer Polysaccharide auf der Basis von Saccharose als nachwachsende Rohstoffe in der Zuckerrübe: Teilvorhaben 1: Konstruktion chimärer Gene | Im Rahmen des beantragten Vorhabens sollen durch Transformation gentechnisch veränderte Zuckerrübenpflanzen hergestellt werden, die eine Produktion linearer, hochmolekularer Polysaccharide ermöglichen. Die Polysaccharide, insbesondere hochmolekulares Polyfruktan vom Inulin-Typ, sollen aus den Zuckerrüben isoliert und auf ihre Eignung als nachwachsende Rohstoffe für eine industrielle Verarbeitung untersucht werden. Das Vorhaben schließt an ein dreijähriges Projekt an, bei dem bakterielle Gen in Kartoffel und Zuckerrübe exprimiert und Fruktane des Levan sowie des Inulintyps hergestellt wurden. Im Anschlußvorhaben soll ein bakterielles Gen, das die Synthese von hochmolekularem Inulin in transgenen Pflanzen erlaubt, optimiert werden. Darüber hinaus sollen Gene pilzlichen und pflanzlichen Ursprungs kloniert und in Pflanzen exprimiert werden, um Fruktane unterschiedlicher Kettenlängen herzustellen. | Zur Steigerung der Syntheserate von Inulin wurde die bakterielle Inulinsucrase aus Streptococcus mutans modifiziert. Damit konnte zwar die Transkriptionsrate gesteigert werden, nicht aber die Translationseffizienz. Weiterhin wurden die Gene für zwei pilzliche Fruktosyltransferasen kloniert. Hiervon erwies sich die saccharoseabhängige Fruktosyltransferase aus Aspergillus sydowi in Pflanzen als funktionell exprimierbar. Die synthetisierten Fruktan-Oligomere wiesen Polymerisationsgrade von bis zu 50 auf. Dies kann als Hinweis auf eine labile Komponente oder eine eventuelle Membranassoziation des Enzyms in den transgenen Pflanzen gedeutet werden. Untersuchungen des mit Hilfe pilzlicher Conidien gewonnenen Polymers weisen für dieses Inulin einen Verzweigungsgrad von mehr als 5 % aus. Es ist damit nicht für technische Einsatzzwecke geeignet. Unter Verwendung von heterologen Sonden konnten zwei pflanzliche Fruktosyltransferase-Gene aus Artischocke und Topinambur kloniert werden. Bei Versuchen zur Expression der 1-FFT-Gene in Tabakprotoplasten zeigte sich, dass das Topinambur-Enzym das Trisaccharid 1-Kestose gut als Substrat nutzen kann, wohingegen das Artischocken-Enzym längerkettige Polymere aufbaut. Die Expression der 1-SST und 1-FFT aus Artischocke in transgenen Kartoffeln führte zur Akkumulation eines Inulins mit einem Polymerisationsgrad von max. 200, bei einem Gewichtsanteil in der Trockenmasse von 5 %. Da die Produktion transgener Zuckerrüben nicht gelang, wurde eine Kartoffellinie transformiert, bei der die Stärkesynthese blockiert ist, die also Zucker anreichert. Dies führte zu einer Steigerung des Inulingehalts um den Faktor 1,5 bis 1,8. Dabei wurde der Ertragsverlust, der durch die Inhibition der Stärkesynthese ausgelöst wird, durch die Inulineinlagerung in einzelnen Linien vollständig aufgefangen. Es besteht daher Grund zur Annahme, dass in saccharosespeichernden Arten, wie z.B. Zuckerrübe, hohe Inulinausbeuten erzielt werden können. | Heyer Tel.: +49 331 5678-251 Max-Planck-Institut für molekulare Pflanzenphysiologie Am Mühlenberg 1 14476 Potsdam | FPNR | |
| 01.10.2000 | 30.04.2004 | 22003900 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Hotmelt-Klebstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen für Transdermale Therapeutische Systeme: Teilvorhaben 4: Entwicklung von Transdermalen Therapeutischen Systemen mit Hotmelt-Haftklebstoffen | Ziel dieses Vorhabens ist es, transdermale therapeutische Pflaster unter Nutzung nachwachsender Rohstoffe zu entwickeln, die biologisch abbaubar sind und nach einem umweltverträglichen Prozeß hergestellt werden können. Für den notwendigen Schmelzklebstoff wird ein gut hautverträgliches und eigenklebriges Polymer auf Basis funktionalisierter niedermolekularer Kohlenhydrate entwickelt. Durch gezielte Wahl der funktionellen Gruppen in den Monomeren und durch Copolymerisation mit geeigneten Comonmeren soll das Polymer insgesamt biologisch abbaubar sein. Die Zusammensetzung des Schmelzklebstoffs wird so eingestellt, daß der pharmazeutische Wirkstoff darin löslich ist, nicht auskristallisiert und in zeitlich konstanter Menge freigesetzt werden kann. Die Verarbeitung der Klebstoff-Wirkstoff-Mischung muß in der Schmelze bei einer Temperatur möglich sein, die nicht zu einer thermischen Zersetzung des Wirkstoffs führt. Im Rahmen des Teilvorhabens 4 erfolgt vornehmlich die Formulierung des Schmelzklebstoffs unter industriellen Randbedingungen, anwendungstechnische Untersuchungen sowie die Herstellung von Produktmustern der angestrebten Pflastertypen. Das Verbundvorhaben wird in Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Braunschweig und dem Franz-Patat-Zentrum e. V. | In dem Projekt wurden gegenüber dem Stand des Wissens vor Projektbeginn wesentliche Fortschritte erzielt. Einige der untersuchten Wirkstoff-Polymer-Systeme haben gute bzw. bessere Eigenschaften gezeigt als bereits am Markt etablierte Systeme. Aus der Kombination der verschiedenen Polymere mit Verfestiger und Klebkraftverstärker kristallisierten sich vier Polymer-Verfestiger-Verstärker-Kombinationen heraus, die sich als Klebstoffgrundmatrix in der TDS-Herstellung eignen. Es gibt bei ihnen keinen Unterschied in der Verarbeitbarkeit zu gewöhnlichen Klebstoffen, so dass sich diese Polymere ohne größeren technischen Aufwand in einen Prozess, wie er heute zur TDS-Herstellung angewendet wird, integrieren lassen. Mit den technischen Möglichkeiten und dem Know-how der Novosis AG lassen sich Versuchschargen unter produktionstechnischen Aspekten mit Hotmelt-Klebstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen produzieren und analysieren. Nach Abschluss dieser Versuchschargen ist es möglich, eine fundierte Kalkulation für kommerzielle Verwendung dieser Klebstoffe in der pharmazeutischen Industrie zu erstellen. Aus diesen Gründen hat Novosis AG die Verwendung dieser Klebstoffe als Patent angemeldet. Für eine direkte wirtschaftliche Umsetzung ist jedoch noch FuE zum Scale-up notwendig, insbesondere zur wirtschaftlichen Herstellung der kohlenhydrat-basierten Klebstoffpolymere und zur Qualitätssicherung. | Dr. Wilfried Fischer Tel.: +49 8025 2867-0 wfischer@novosis.com Luye Pharma AG Am Windfeld 35 83714 Miesbach | FPNR | |
| 15.03.2005 | 31.12.2005 | 22003904 | Ermittlung des Optimierungsbedarfes bei der Trocknung von Arznei- und Gewürzpflanzen in Agrarbetrieben der neuen Bundesländer | Gegenstand des Vorhabens waren Untersuchungen zur Optimierung von landwirtschaftlichen Trocknungsanlagen, wie sie in der Arznei- und Gewürzpflanzenproduktion genutzt werden. Im Vorhaben wurde der Bedarf an strömungstechnischer, thermodynamischer und automatisierungstechnischer Optimierung der Trocknungsanlagen für Arznei- und Gewürzpflanzen in Agrarbetrieben der neuen Bundesländer ermittelt. Das Einsatzpotenzial regenerativer Energien (Biogas, Solarenergie) wurde bestimmt. Der Ist-Zustand der Anlagen wurde aufgenommen. Dabei wurden Mängel wie z.B. Wärme- und Strömungsverluste, ungleichmäßige Trocknung oder fehlende Mess- und Steuerungstechnik festgestellt. Das Energieeinsparpotenzial und eine ggf. mögliche Durchsatzerhöhung bei Sicherung der Produktqualität wurden ermittelt. Rekonstruktionsmaßnahmen wurden vorgeschlagen. Arbeitspakete waren eine Literaturrecherche, die Erfassung spezialisierter Agrarbetriebe, die Klärung grundsätzlicher Fragen zur Nutzung von Biogasabwärme, die Aufnahme des Ist-Zustandes vorhandener Trocknungsanlagen, die Ermittlung des Optimierungsbedarf sowie des Einsatzpotenzials regenerativer Energien. Die Ergebnisse der Studie werden den beteiligten Agrarbetrieben zur Nutzung angeboten. Auf dieser Grundlage wird über eine Unterstützung konkreter Investitionsvorhaben entschieden. | Am Beginn des Projekts wurden die für die Bewertung der Trocknungstechnik besonders relevanten Betriebe ausgewählt. Dabei wurden entsprechend der Aufgabenstellung größere Betriebe in Ostdeutschland betrachtet. Näher analysiert wurden dann Flächentrockner in Rockendorf, Nöbdenitz, Andisleben und Calbe/Saale, ein Etagen- und Bandtrockner in Schkölen/Aue, ein Band- und Flächentrockner in Freital, ein Palettentrockner in Lambertswalde sowie ein 5-Bandtrockner in Gera-Weißig. Alle Trockner werden aktuell mit Heizöl und/oder Erdgas befeuert. In der vorliegenden Studie wurden damit insgesamt 9 Trocknungsanlagen für Arznei- und Gewürzpflanzen in acht Agrarbetrieben der Bundesländer Thüringen, Sachsen und Sachsen-Anhalt hinsichtlich ihres Optimierungsbedarfes untersucht. Zu den Betreibern zählen unter anderen vier Großbetriebe mit zusammen 1.300 ha Anbaufläche und etwa 1.500 t Trockenware je Jahr, in denen Flächentrockner mit zusammen ca. 5.000 m2 Rostfläche zum Einsatz kommen. Weitere kleine und mittelgroße Betriebe verwenden Bandtrockner, Etagentrockner, Palettentrockner sowie kombinierte Band- und Flächentrockner zur Konservierung ihrer Sonderkulturen. Das Projekt liefert wertvolle Erkenntnisse hinsichtlich des Ist-Zustandes der Trocknungstechnik in größeren Agrarbetrieben. Diese dienen als Grundlage für ein geplantes Folgevorhaben. | Prof. Dr.-Ing. Christian Fürll Tel.: +49 331 5699-310 311 cfuerll@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | FPNR | |
| 01.08.2006 | 30.09.2008 | 22003905 | Entwicklung modularer Naturfaser-Absorber für kommunikationsintensiv genutzte Räume | Kommunikationsintensiv genutzte Räume wie z.B. Bürolandschaften, Call-Center, Seminar-, Konferenz-, Unterrichts- und Schulungsräume müssen raumakustisch behandelt werden, um überhaupt gemäß ihrer Bestimmung genutzt werden zu können. Bisherige Absorber werden aus künstlicher Mineralfaser oder Schäumen hergestellt. Diese Materialien werden in Innenräumen zunehmend nicht mehr akzeptiert. Das Ziel des Vorhabens ist die wissenschaftliche Beschreibung, technische Entwicklung und prototypische Herstellung sowie Lancierung der wirtschaftlichen Verwertung von modularen Naturfaser-Absorbern (MNA) für kommunikationsintensiv genutzte Räume. Erst werden die akustischen Eigenschaften nachwachsenden Fasermaterialien messtechnisch ermittelt. Auf dieser Grundlage werden theoretische Modelle erstellt, die die Schallabsorption der Fasern (Matten, Stopfwolle) und der geplanten MNA-Konstruktionen charakterisieren. Dann werden MNA -Prototypen hergestellt und im Labor vermessen. Mittels der Mess- und Rechenergebnissen werden die akustischen Eigenschaften der MNA optimiert. Das Ergebnis wird über einen angepasstes Verwertungskonzept in Zusammenarbeit mit den beteiligten Industriepartnern verwertet (4.1.3). | Dipl.-Ing. Horst Drotleff Tel.: +49 711 970-3356 drotleff@ibp.fhg.de Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.07.2007 | 31.12.2008 | 22003907 | Vermeidung von Gärhemmungen beim Einsatz von Gärrückständen als Rezyklatwasser bei der Monovergärung von festen Biomassen | Ziel des Vorhabens ist die Untersuchung einer Verfahrenskombination aus der Vergärung sehr feststoffreicher Substrate (Getreidekorn, Rapsschrot, Mist u.ä.) mit dem ANAStrip®-Verfahren, mit dem die zum Anmaischen der Substrate verwendete Flüssigphase des Gärrestes zu 75-95% an Ammoniumstickstoff abgereichert werden kann. Durch die Behandlung des Rezyklats kann eine Aufkonzentration gelöster Nährstoffe im Fermenter vermieden werden, die zu einer Beeinträchtigung des Biogasprozesses führen. Mit der Prozesssimulation in Langzeitlaborversuchen wird beispielhaft die Planungs- und Realisierungsphase zweier Biogaskonzepte in der Praxis begleitet. Die wesentlichen Schritte im Vorhaben sind: Vorbereitung der Versuchsphase, Langzeitversuche zur Monovergärung von NAWAROS (Biogaskonzept A, in Vorplanungsphase), Ableitung von Planungsdaten der Gärrestaufbereitung, Begleitung und Laborgärversuche zur Vermeidung von N-Hemmungen (Biogaskonzept B, in Betrieb), Ergebnisbewertung und Kontrolle Die Untersuchung der neuen Verfahrenskombination erfolgt unter praxisnahen Bedingungen durch Begleitung zweier beispielhafter Biogaskonzepte, so daß die unmittelbare Praxisorientierung im Vordergrund steht. | Kurzfassung der Ergebnisse: Ziel des Vorhabens war die Untersuchung einer Verfahrenskombination aus der Vergärung feststoff- und stickstoffreicher Substrate mit dem ANAStrip®-Verfahren, mit dem die zum Anmaischen der Substrate verwendete Flüssigphase des Gärrestes zu 75-95% an Ammoniumstickstoff abgereichert werden kann. Durch die Behandlung des Rezyklats kann eine Aufkonzentration gelöster Nährstoffe im Fermenter vermieden werden, die zu einer Beeinträchtigung des Biogasprozesses führt. Mit der Prozesssimulation in Langzeitlaborversuchen wurde nachgewiesen, dass durch die NH4-N-Entfernung mit dem ANAStrip®-Verfahren Gärhemmungen bei Verwendung von Hühnertrockenkot vollständig überwunden, das C : N - Verhältnis im Fermenter verbessert und eine deutliche Ertragssteigerung erreicht werden kann. Wichtig ist hierfür eine Orientierung auf eine optimale Ausnutzung des Substrats bei minimalem Substrateinsatz, also hoher spezifischer Biogasausbeute. Es wurden die Grenzraumbelastung und die optimale Raumbelastung für einen minimalen Biomasse- einsatz und einen maximalen Biogasertrag ermittelt. Die Erkenntnisse aus den Laboruntersuchungen sind noch während der Projektlaufzeit in die Planungs- und Realisierungsphasen von 2 Beispielanlagen eingeflossen. Insbesondere an der ersten großtechnischen ANAStrip®-Anlage bei Bremen wurde bereits mit der Begleitung über 1 Jahr eine Erfolgskontrolle durchgeführt. Damit konnten auch an einer großtechnischen Biogasanlage durch Rückführung gestrippter Gärreste nach dem ANAStrip®-Verfahren die bereits in den Laborversuchen untersuchten positiven Auswirkungen. | Dr. rer. nat. Ute Bauermeister Tel.: +49 345 5583-705 info@gns-halle.de GNS - Gesellschaft für Nachhaltige Stoffnutzung mbH Weinbergweg 23 06120 Halle (Saale) | X | FPNR |
| 01.04.2008 | 31.07.2009 | 22003908 | Entwicklung von Förderinstrumenten für die stoffliche Nutzung von Nachwachsenden Rohstoffen in Deutschland - Volumen, Struktur, Substitutionspotenziale, Konkurrenzsituation, Besonderheiten d.stoffl. Nutzung u. Entwicklung v. Förderinstrumenten | In dieser Studie wurde eine umfassende Erfassung der stofflichen Nutzung nachwachsen-der Rohstoffe in Deutschland durchgeführt. Demnach wurden in Deutschland in den Jahren 2006/2007 3,6 Mio. t nachwachsende Rohstoffe in der verarbeitenden Industrie verwendet, hinzu kommen 44,3 Mio. t Holz sowie bis zu 6 Mio. t Getreidestroh. Von der Gesamtmen-ge von 3,6 Mio. t werden 2,3 Mio. t (64 %) importiert (v.a. Pflanzenöle, Naturkautschuk, Chemiecellulose und Naturfasern) und 1,3 Mio. t (36 %) in Deutschland gewonnen. Im Holzbereich liegt die Importquote bei etwa 10 %. Um die Konkurrenz zwischen energetischer und stofflicher Nutzung nachwachsender Roh-stoffe und der Nahrungs- und Futtermittelproduktion darzustellen, wurden agrarökonomi-sche Analysen zur Fördersituation, makroökonomischen Effekten und Flächenkonkurrenz und -potenzialen durchgeführt. Das realistische Flächenpotenzial für nachwachsende Roh-stoffe in Deutschland liegt bei 2 bis maximal 3 Mio. Hektar. Grundsätzlich kann diese Flä-che in einer beliebigen Mischung stofflicher und energetischer Nutzung verwendet werden, wobei die politischen Rahmenbedingungen einen maßgeblichen Einfluss haben. Das Po-tenzial der stofflichen Nutzung für Beschäftigung und Wertschöpfung liegt signifikant höher als bei der energetischen Nutzung. Als Ergebnis einer Auswertung aller verfügbaren Ökobilanzen der letzten Jahre aus dem Bereich der stofflichen Nutzung zeigt die große Mehrheit der stofflichen Linien deutliche Energie- und Treibhausgas (THG)-Einsparungen gegenüber den fossilen Referenzproduk-ten. Vor dem Hintergrund der steigenden Flächennutzung wurden Energie- und THG-Einsparungen auf einen Hektar landwirtschaftliche Fläche und ein durchschnittliches Er-tragsjahr bezogen. Hierbei liegen die stofflichen Nutzungen - bei großer Schwankungsbreite - meist mindestens auf dem Niveau von Biokraftstoffen. | Dipl.-Phys. Michael Carus Tel.: +49 2233 48-1440 michael.carus@nova-institut.de nova-Institut für politische und ökologische Innovation GmbH Leyboldstraße 16 50354 Hürth | X | FPNR | |
| 01.10.2010 | 31.12.2013 | 22003910 | ERA-WoodWisdom: Neue Produktionssysteme in der Holzindustrie auf der Basis von Hochgeschwindigkeits-CT-Scanning (CT-Pro); Teilvorhaben 1: Entwicklung einer Produktionsstrategie zur Hochgeschwindigkeits Computertomographie bei Holz | Das Projekt hat zum Ziel, die Technologie der Computertomografie für den industriellen Einsatz in der Sägeindustrie mit schneller Durchlaufgeschwindigkeit bis zu 2m/s weiterzuentwickeln. Die Hypothese ist, dass Effizienz und Wertschöpfung der Produktion verbessert werden kann durch eine Produktionsstrategie, die auf der detaillierten Kenntnis des individuellen Sägeabschnitts basiert. Zudem werden Produktionsstrategien untersucht, die die CT-Technologie optimal in die Produktionsabläufe einbindet, um die Wertschöpfung zu steigern. Damit trägt das Projekt bei zur Transformation der Holzindustrie von ressourcen-intensiver Produktion zu wissensbasierter Wertschöpfung.Die Forschungs- und Industriepartner stammen mit Deutschland, Italien und Schweden aus allen Großregionen Europas. Das Forschungsvorhaben ist modular aufgebaut und in 11 Arbeitspakete gegliedert. Arbeitspakete mit industriebezogenen Inhalten umfassen alle Entwicklungsschritte, die Anforderungen an die Computertomografie im industriellen Einsatz, die technische Entwicklung eines Prototypen eines industrietauglichen Computertomografen, und die Entwicklung und Bewertung von Produktionsstrategien für Mitteluropa und Skandinavien einschließen. Diese Arbeitsschritte sind eng verzahnt mit forschungsgeprägten Arbeitspaketen, die die Entwicklung und Validierung von automatisierten Erkennungsroutinen für die inneren Holzmerkmale von Stammholz beinhalten. Im Fokus stehen Genauigkeit, Schnelligkeit und Robustheit der Algorithmen. | Dr. Udo Hans Sauter Tel.: +49 761 4018-237 udo.sauter@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg - Abt. Waldnutzung Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | FPNR | |
| 01.11.2011 | 31.03.2014 | 22003911 | Optimierung der Biomassenutzung nach Effizienz in Bereitstellung und Verwendung unter Berücksichtigung von Nachhaltigkeitszielen und Welternährungssicherung | Das Hauptziel des Forschungsvorhabens besteht darin, die begrenzt verfügbare Fläche für nachwachsende Rohstoffe mit höchster Effizienz nach THG-Minderung und volkswirtschaftlichen Kosten zu nutzen. Für die Verwendungsoptionen Biokraftstoffe, Wärme und Strom werden die Wirtschaftlichkeit, der Subventionsbedarf, die Treibhausgaseinsparungen sowie CO2-Minderungskosten für die realisierbaren Bioenergiepotenziale unter der Berücksichtigung verschiedener Szenarien quantifiziert. Die Analysen werden für Deutschland als auch auf überregionaler Ebene (EU) sowie globaler Ebene durchgeführt. Zu Beginn des Projekts finden eine Analyse der politischen Rahmen- und Förderbedingungen sowie die Definition von Szenarien statt. Auf dieser Basis erfolgt die Abschätzung der Flächenpotenziale in der aktuellen Situation sowie in zukünftigen Szenarien für Bioenergie unter Berücksichtigung von Welternährungssicherung und Nachhaltigkeit. Insbesondere werden dabei die Agrarrohstoffpotenziale für Bioenergieträger sowie die Potenziale für alternative Verwendungen in den Bereichen Wärme, Strom und Kraftstoffe abgeschätzt. Anschließend findet eine Optimierung der Verwendung verfügbarer Biomasse für Bioenergieträger in Deutschland und vergleichende Bewertung nach Effizienzkriterien statt. Aus den Ergebnissen werden Schlussfolgerungen und Handlungsoptionen für die Politik und die Wirtschaft deduziert, und damit ein wichtiger Beitrag zur Optimierung der Bioenergienutzung unter Nachhaltigkeitszielen geleistet. | Prof. Dr. Jürgen Zeddies Tel.: +49 711 459-23377 juergen.zeddies@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Fakultät Agrarwissenschaften - Institut für Landwirtschaftliche Betriebslehre Schloß, Osthof-Süd 70599 Stuttgart | X | FPNR | |
| 15.11.2013 | 31.12.2014 | 22003913 | Umweltproduktdeklarationen (EPD) und Produktkategorieregeln (PCR) nach ISO 14025 und DIN EN 15804 für WPC-Bauprodukte | Es sollen für Fassadenelemente und Bodenbeläge aus Wood-Polymer Composites (WPC) Umweltprodukterklärungen (Environmental Product Declarations, EPD) nach ISO 14025 und DIN EN 15804 sowie die dafür obligatorischen Produktkategorieregeln (Product Category Rules, PCR) erarbeitet werden. Wesentlicher Bestandteil ist hierbei die Bewertung der ökologischen Auswirkungen über den gesamten Lebenszyklus anhand von Ökobilanzen nach ISO 14040 ff., z.B.: Ressourcenverbrauch, Emissionen (in Luft, Wasser und Boden), Treibhauseffekt, Versauerung oder Eutrophierung. Dabei sind alle Ergebnisse für Fassadenelemente und Bodenbeläge getrennt auszuwerten.Die Umweltprodukterklärungen sollen dabei folgende Anforderungen erfüllen: Angaben zu Umweltaspekten, die auf Ökobilanzen beruhen, bereitstellen; Zusätzliche Angaben, die nicht auf Ökobilanzen beruhen, bereitstellen; Sachkundige Vergleiche zwischen Produkten gleicher Funktion ermöglichen; Verbesserung der Umweltleistung anregen.Damit soll die Etablierung der bis zu 80 % aus nachwachsenden Rohstoffen bestehenden WPC-Produkte im Bausektor gefördert werden, insbesondere im Kontext des "Nachhaltigen Bauens" und der zunehmenden entsprechenden Zertifizierung von Gebäuden. Arbeitspaket 1: Erstellen der PCRArbeitspaket 2: DatensammlungArbeitspaket 3: Erstellen der Verbands-EPD für WPC-Deckings, Arbeitspaket 4: Erstellen der Verbands-EPD für WPC-Fassadenelemente | Dr. Peter Sauerwein Tel.: +49 641 97547-0 sauerwein@vhi.de Verband der Deutschen Holzwerkstoffindustrie (VHI) e.V Ursulum 18 35396 Gießen | X | FPNR | |
| 01.07.2015 | 30.06.2018 | 22003915 | Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Entwicklung innovativer Klebstoffsysteme auf Basis von Biopolymeren – optimierte Strukturen zur Verbesserung der Klebeigenschaften (Bioadhesives); Teilvorhaben 2: Formulierung von Schmelzklebstoffen und reaktiven Klebstoffen auf Basis von Biopolymeren - Akronym: Bioadhesives | Klebstoffe auf Stärkebasis werden industriell z.B. bei der Herstellung von Wellpappe oder Papiertüten, aber auch für Zwecke wie Flaschenetikettierung, Tapetendekoration oder Klebestifte eingesetzt. Auch der industrielle Einsatz von Materialien auf Cellulosebasis ist bekannt. Häufige Beispiele sind Methylcellulose als Tapetenkleber oder Celluloseacetat als Thermoplast. Eine andere Situation ergibt sich im Bereich der Holzverklebungen. Hier werden vorwiegend synthetische Klebstoffe in Holzwerkstoffen wie Möbeln, Böden oder in anderen Bauprodukten für den Innenbereich eingesetzt. Ziel des Projekts war es nun das Potenzial von Stärke- und Cellulosederivaten als Holzklebstoff zu untersuchen. Dazu sollte für Dispersionsklebstoffe eine Kombination von Degradation und Funktionalisierung durch Veresterung/ Veretherung mit Variation des Substituenten und des Substitutionsgrades durchgeführt werden, um den Einfluss der chemischen Struktur auf das Klebevermögen von Biopolymerderivaten für verschiedene Materialien zu untersuchen. Ausgehend von verschiedenen industriellen Rohstoffen wurden Stärke-, Hemicellulose und Cellulosederivate am Fraunhofer IAP hergestellt, in der Entwicklung von Formulierungen am Fraunhofer IFAM verwendet und für Anwendungen als Dispersionskleber, Schmelz- und Reaktivklebstoff am IFAM und bei renommierten Klebstoffproduzenten getestet. | Stärkepropionate auf Basis der Rohstoffe Kartoffel und Erbse wurden mit unterschiedlichen Substitutionsgraden und Molmassen nach verschiedenen Syntheserouten hergestellt und auf ihre Klebkraft in der Holzverklebung getestet. Die Abhängigkeiten der Holzverbindungsstärke von der chemischen Struktur und den physikalischen Eigenschaften wurden im ersten Schritt unter Berücksichtigung der folgenden Anwendungskriterien untersucht: Wasserdispergierbarkeit, technische Verarbeitbarkeit hinsichtlich Viskosität und Kohäsion, ausreichende Haftung auf ausgewählten Holzarten. Es zeigte sich, dass verschiedene jeweils gut lösliche Stärkederivate auf Basis der untersuchten Rohstoffe Kartoffel- und Erbsenstärke unabhängig von der Molmasse der Derivate hohe Klebkräfte erzielen und die D1 – Kriterien zur Verklebung von Holz erfüllen können. Bei entsprechender Optimierung der Molmasse war auch eine industrielle Verarbeitbarkeit der Klebstoffe bei hohen Konzentrationen > 30 % gewährt. In einem Anwendungsversuch zur Furnierverklebung wurde schließlich das Potential stärkebasierter Dispersionsklebstoffe zur Holzverklebung belegt. Bei Cellulosederivaten für Dispersionsklebstoffe wurden vielversprechende Experimente durch Derivatisierung von Methylcellulose mit einem Silylierungsmittel durchgeführt. Mit den silylierten Methylcelluloseprodukten wurden neben den D1 Kriterien auch die D2-Kriterien erfüllt. Auch die Anwendbarkeit von Stärke- und Cellulosederivaten in Schmelzklebstoffen wurde untersucht. Stärkeester mit relativ hohen Substitutionsgraden führten zu Produkten, die nach Additivierung mit geeigneten Weichmachern in ähnlicher Weise wie typische Schmelzklebstoffe verarbeitet werden konnten. Längerkettige Fettsäurestärkeester ließen sich dabei besser verarbeiten als kurzkettige Fettsäurestäkeester. Die Klebkraftwerte der stärkebasierten Produkte waren mit denen kommerzieller Schmelzklebstoffe vergleichbar. | Dr. rer. nat. Jana Kolbe Tel.: +49 421 2246-446 jana.kolbe@ifam.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) Wiener Str. 12 28359 Bremen | X | FPNR |
| 01.04.2017 | 30.06.2019 | 22003916 | Primäre Emissionsminderungsmaßnahmen von Hackschnitzelfeuerungen insbesondere zur Reduzierung von Feinstaubemissionen - Akronym: AdHock | Seit der Jahrtausendwende stagniert der Rückgang der Feinstaubemissionen in Deutschland zusehends. Als eine Konsequenz dieser Entwicklung müssen seit dem Inkrafttreten der 2. Stufe der 1. BImSchV im Januar 2015 die Feinstaubemissionen neuer Biomassefeuerungsanlagen deutlich reduziert werden. Damit besteht hier Forschungsbedarf im Hinblick auf die Entwicklung effizienter und kostengünstiger Primär- und Sekundärmaßnahmen; Das Ziel dieses Forschungsvorhabens "AdHock" ist es, primäre bzw. brennstoffseitige Maßnahmen zur Minderung der Feinstaub- und ggf. der Stickstoffoxidemissionen bei der Verbrennung von Hackschnitzeln in handelsüblichen Feuerungsanlagen zu identifizieren, zu untersuchen und zu bewerten. Dazu sollen zunächst ausgehend von Brennstoffanalysen und den bisher bekannten Schadstoffbildungsmechanismen Zuschlagstoffe identifiziert werden, mit denen primär der Fest-Dampf- Partikel-Austragspfad unterdrückt werden kann und ggf. die NOx-Emissionen vermindert werden können; d. h., diese Zuschlagstoffe sollen aerosolbildende Elemente wie Kalium, Chlor oder Schwefel vermehrt in die (Rost-)Asche einbinden ohne gleichzeitig die NOX-Emissionen zu erhöhen bzw. im Maximalfall diese zusätzlich zu reduzieren. Die Bearbeitung des Projektes soll innerhalb von zwei Jahren erfolgen. Dabei sollen die chemischen Vorgänge der Asche- und Feinstaubbildung identifiziert und verstanden werden und zudem Zuschlagstoffe zu deren Beeinflussung festgelegt werden. Zur Identifizierung der Zuschlagstoffe wird eine Bewertungsmatrix entwickelt. Insgesamt wird das Projekt in 5 Arbeitspakete eingeteilt. Während der Projektlaufzeit soll auf zwei Meilensteine drauf hin gearbeitet werden, sodass die Einhaltung des zeitlichen Rahmens erleichtert werden soll. | Dr. Joachim Gerth Tel.: +49 40 42878-2701 gerth@tu-harburg.de Technische Universität Hamburg - Verfahrenstechnik - Institut für Umwelttechnik und Energiewirtschaft Eißendorfer Str. 40 21073 Hamburg | X | FPNR | |
| 01.05.2000 | 15.10.2003 | 22003999 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Bindemitteln aus nachwachsenden Rohstoffen für Klebstoffe und Dichtmittel im Bau- und Wohnbereich: Teilvorhaben 1: Entwicklung eines kontinuierlichen Verfahrens zur Synthese von Itaconsäure für Polyesterharze | Ziel des Verbundprojekts sind neue Bindemittelsysteme für den Einsatz in Klebstoffen und Dichtmitteln. Als Grundkomponenten werden u.a. Itaconsäure, Fettsäuren, 1,3-Propandiol und verschiedene Zuckerderivate verwendet, die zu Polyestern und Polyacrylaten umgesetzt werden. Es werden lineare Polymere synthetisiert und Möglichkeiten zur Ausbildung von vernetzten Strukturen durch Einsatz von geeigneten mehrfach funktionellen Monomeren geprüft. Bei der Formulierung der Klebstoffe werden für die weiteren Bestandteile Lösemittel, Weichmacher und Klebrigmacher keine organischen Verbindungen auf petrochemischer Basis eingesetzt. Das Projekt soll in Zusammenarbeit mit der TU Braunschweig und der Fa. AURO Pflanzenfarben AG, Braunschweig, durchgeführt werden. Im Teilvorhaben 1 erfolgt die biotechnologische Herstellung von Itaconsäure, die verfahrenstechnische Optimierung in einem Laborfermenter im Vordergrund steht. Auf der Grundlage der hergestellten Itaconsäure werden Polyester synthetisiert und für die anwendungsorientierten Untersuchungen bereitgestellt. Als weitere Komponenten werden 1,3-Propandiol und verschiedene andere Dicarbonsäuren und Polyole eingesetzt. | Im Vorhaben erfolgte einerseits die biotechnologische Herstellung von Itaconsäure und andererseits deren Umsetzung zu Polyestern. Darüber hinaus wurden auch fettsäuremodifizierte Polyesterharze untersucht. Mit der Synthese eines fettsäuremodifizierten Polyesterharzes wurde ein selbsttrocknendes Polymer entwickelt, das sich für Beschichtungen eignet. Die Edukte waren Glycerin, Bernsteinsäure und Leinöl. Die Umsetzung von Itaconsäure mit 1,3-Propandiol ergab einen sehr vielversprechenden ungesättigten Polyester. Dieses Produkt wurde hinsichtlich Härtung und Anwendungen in unterschiedlichen Einsatzgebieten (Klebstoff, Beschichtung, Gießharz und Faserverbundwerkstoff) untersucht, wobei insbesondere die Ergebnisse zur Verwendung als Gießharz und als Faserverbundwerkstoff vielversprechend waren. Für hochwertige Anwendungen (sofern die Werkstoffeigenschaften des Polyesters diesen entsprechen) oder für spezifische Anwendungen, welche den Einsatz nachwachsender Rohstoffen empfehlen (Ökoprodukte, Anforderungen an Biokompatibilität, etc.) scheint eine Marktfähigkeit und damit ein Ausbau der Anwendung nachwachsender Ressourcen möglich. Bei den Arbeiten zur biotechnischen Herstellung des Monomerbausteins Itaconsäure auf Basis von Zucker als Fermentationsrohstoff wurde ein neuer Produktionsstamm isoliert, der eine vielversprechende Produkttoleranz aufzeigt. Außerdem wurde ein modulares und vielfältig einsetzbares Mehrfachfermentersystem aufgebaut. | Prof. Dr. Klaus-Dieter Vorlop Tel.: +49 531 596-4101 klaus.vorlop@ti.bund.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | FPNR | |
| 01.04.2003 | 31.01.2006 | 22004002 | Bestandsaufnahme zur Rückstandsproblematik sowie zu Ergebnissen von Versuchen zur biologischen Wirksamkeit von Pflanzenschutzmitteln | Ziel des Projektes ist eine Bestandsaufnahme zur Rückstandssituation in Arznei- und Gewürzpflanzen als Grundlage für die Festsetzung einer praktikablen Rückstandshöchstmenge im Rahmen des Genehmigungsverfahrens nach § 18 PflSchG sowie die Erfassung von Ergebnissen aus Versuchen zur biologischen Wirksamkeit von Pflanzenschutzmitteln in Arznei- und Gewürzpflanzen als Voraussetzung für die zu erwartende Umstellung der Antragstellung von Papier auf elektronische Medien. Arbeitsplan: 1. Bestandsaufnahme zur Rückstandssituation 2. Erfassung von Ergebnissen zur biologischen Wirksamkeit. Zum Ende des Projektablaufs soll in Zusammenarbeit mit der BBA eine verlässliche Datenbank zur Verfügung stehen, die den Nutzern einen Zugriff und eine schnelle Recherche über Ergebnisse der Prüfung der biologischen Wirksamkeit und des Rückstandsverhaltens von Pflanzenschutzmitteln in geprüften Anwendungsgebieten ermöglichen. Sie wird den zuständigen Behörden auf Bundes- und Landesebene zur Verfügung stehen. Darüber hinaus dient sie dazu, notwendige Untersuchungen und Versuche zur Klärung noch offener Lücken zu veranlassen und Grundlage für die Erarbeitung von Anbauempfehlungen sein. | Peter Rücker Tel.: +49 391 2569-0 ruecker@lpsa.ml.lsa-net.de Landesanstalt für Landwirtschaft und Gartenbau Sachsen-Anhalt - Sonderdezernat Pflanzenschutz Silberbergweg 5 39128 Magdeburg | FPNR | ||
| 01.03.2004 | 28.02.2007 | 22004003 | Verbundvorhaben: Herstellung segmentierter technischer Thermoplaste aus nachwachsenden Rohstoffen, Teilvorhaben 1: Herstellung der Monomere und Charakterisierung der Polymere | Vorhabensziel ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung thermoplastischer Elastomere, bei dem die Monomere ausschlieslich aus nachwachsenden Rohstoffen stammen sowie die analytische und anwendungs technische Charakterisierung von Monomeren und Polymeren. Die Synthese der Monomere und die Verfahrensentwicklung für die Polymerisation werden durch Dow Deutschland und den Unterauftragnehmer BioPos, die Material- und Verfahrensentwicklung für die Hartsegmente und segmentierten technischen Thermoplaste werden durch das Fraunhofer ICT bearbeitet. Die analytische Untersuchung der Polymerisate, die anwendungstechnische Charakterisierung der Polymere und die Erarbeitung eines Konzepts für die technische Umsetzung werden durch die DOW Deutschland durchgeführt. Wenn im Rahmen des Projekts die für eine technische Anwendung erforderlichen Produkteigenschaften erreicht werden, ist es geplant, die erhaltenen Ergebnisse bei Dow Deutschland zur Weiterentwicklung der Materialien und der verfahrenstechnischen Prozesse mit dem Ziel der Überführung in den Pilotmaßstab zu nutzen. | TPE bestehen aus amorphen Segmenten ("Weichsegment") und kristallinen Segmenten ("Hartsegment"). Zur Herstellung eines "biomasse-basierten" TPE wurden die aus Hemicellulose und Cellulose herstellbaren Bausteine Furan-2,5-dicarbonsäure, 2,5-Bishydroxymethylfurfural, 1,6-Diaminohexan und 1,4-Butandiol eingesetzt. Im Rahmen dieses Projektes wurde die Herstellung der beiden Bausteine Furan-2,5-dicarbonsäure und 2,5-Bishydroxymethylfuran aus nachwachsenden Rohstoffen im Labormaßstab entwickelt und optimiert. Wobei in Falle von 2,5-Bishydroxymethylfuran große Probleme bei der Aufreinigung auftraten. Nach einem Scale-up wurde 10 kg Furan-2,5-dicarbonsäure mit einer Reinheit von 99,5% hergestellt. Aus Furan-2,5-dicarbonsäure und 1,6-Diaminohexan wurden wohldefinierte Hartsegmente aufgebaut. Ebenso wurde im Labormaßstab die Herstellung definierter Weichsegmente entwickelt, wobei Tetrahydrofuran (Ether aus 1,4-Butandiol) an Stelle von 2,5-Bishydroxymethylfuran verwendet wurde. In einem zweiten Schritt wurde eine geeignete Polymerisationstechnik entwickelt, um TPE in gewünschten Mengen für anwendungstechnische Untersuchungen herzustellen. Für die TPE-Herstellung wurde eine katalysierte Umesterung eingesetzt und reaktionstechnisch optimiert. Die Gesamtausbeute der TPE nach insgesamt 6 Stufen liegt in der Größenordnung von 65%. Die Verarbeitung der hergestellten TPE im Extruder und in Spritzguss scheiterte letztlich an den niedrigen Erweichungstemperaturen. | Dr. Rainer Busch Tel.: +49 7227 913-400 rbusch@dow.com DOW Deutschland Anlagengesellschaft mbH - Werk Rheinmünster Industriestr. 1 77836 Rheinmünster | X | FPNR |
| 01.04.2008 | 31.03.2011 | 22004007 | Verbundvorhaben: Früherkennung und Behebung von Fehlgärungen zur Erhöhung der Prozeßsicherheit und Schadensverhütung in Biogasanlagen unter besonderer Berücksichtigung der Propionsäuregärung; Teilvorhaben 1 | Verbesserung der Prozeßsicherheit von Biogasanlagen durch eine frühzeitige Erkennung und Vermeidung von Fehlgärungen Propionsäurebildung stellt in Biogasanlagen ein häufig zu beobachtendes Problem dar, das den Anlagenbetrieb stark beeinträchtigt. Deshalb soll zunächst die an der Propionsäurebildung und -abbau beteiligte mikrobielle Flora in Biogasanlagen isoliert, identifiziert und charakterisiert werden. Auf der Basis der gewonnen Isolate wer¬den Starterkulturen zum Abbau von Propionsäure entwickelt. Potentiell geeignete Mikroorganismen werden im Labor- und halbtechnischen Maßstab optimiert. Aus¬gewählte Kulturen werden dann in laufenden Biogasanlagen unter realen Bedingun¬gen getestet. Parallel erfolgt die Entwicklung von Schnelldetektionsmethoden zur Identifizierung und Quantifizierung ausgewählter Leitorganismen. Entwicklung von marktfähigen Starterkulturen zum Propionsäureabbau sowie Kits zur Früherkennung von Fehlgärungen. Erstellung von Publikationen für die Betreiber von Biogasanlagen und den Beratungsservice. Patentierung von Verfahren entsprechend der bisherigen Praxis der Universität Mainz. | Die im Rahmen des Projektes erzielten Ergebnisse erbrachten wesentliche neue Erkenntnisse über die mikrobiellen Interaktionen und Zusammensetzung der Mikroorganismen, welche an der Bildung und dem Abbau von organischen Säuren im Biogasprozess beteiligt sind. Im Rahmen von umfangreichen Anreicherungs- und Kultivierungsansätzen konnten stabile syntrophe Mischkul-turen zum Abbau von Propionsäure aus Praxisanlagen gewonnen werden. Mittels spezieller Wachstumsmedien ließen sich die Kulturen stabilisieren und dauerhaft kultivieren. Im Rahmen verschiedener Experimente im Labormaßstab konnte ein effektiver Propionsäureabbau durch die gewonnenen Konsortien nachgewiesen werden. Parallel hierzu erfolgte die Isolierung und Cha-rakterisierung verschiedener hydrogenotropher, methylotropher und acetoclastischer Methanbak-terien, deren Aktivität für den syntrophen Propionsäureabbau von entscheidender Bedeutung ist. Hierbei konnten Reinkulturen der methanogenen Gattungen Methanosarcina, Methanomethylo-vorans und Methanbacterium gewonnen werden. Daneben konnten Methanbakterien der Gat-tungen Methanoculleus und Methanosaeta in stabilen Anreicherungskulturen identifiziert werden. Zur Zeit werden Versuche zum Einsatz dieser Mischkulturen als Starterkulturen zum Abbau von Propionsäure in Biogasanlagen von halbtechnischen bis technischen Maßstab durchgeführt. | Prof. Dr. Hartmut König Tel.: +49 355 69-2236 koenig@informatik.tu-cottbus.de Johannes Gutenberg-Universität Mainz - FB 10 Biologie - Institut für Mikrobiologie und Weinforschung Johann-Joachim-Becher-Weg 15 55128 Mainz | X | FPNR |
| 01.06.2008 | 31.07.2011 | 22004008 | Verbundvorhaben: Optimierung der Herstellung mikrobieller Rhamnolipide auf Basis nachwachsender Rohstoffe; Teilvorhaben 1: Konstruktion verbesserter Produktionsstämme auf Basis systembiologischer Erkenntnisse | Das Anwendungspotential von Rhamnolipiden soll detailliert untersucht und deren Herstellung optimiert werden. Durch systembiologische Untersuchungen sollen Grundlagen für rationale Stammoptimierungsstrategien geschaffen werden. Anhand dieser sollen mittels gentechnischer Methoden "massgeschneiderte" leistungsfähige Produktions-Stämme konstruiert werden, die sich durch eine Verbesserung der Prozessperformance auszeichnen. Der bereits bestehende Produktionsprozess beim Partner Karlsruhe wird mittels Proteomanalysen in Verbindung mit Metabolomanalysen in Kooperation mit Partner Braunschweig möglichst umfassend analysiert. Hierzu führt der Partner Düsseldorf Expressionsstudien mit RT-PCR und Microarray-Analysen durch. Die erhobenen Daten dienen der Konstruktion von Modellen,auf deren Grundlage dann durch Pathway-Engineering" leistungsfähigere Produktionsstämme mit gentechnischen Methoden erzeugt werden. Die Resultate werden patentiert und durch die beteiligten Hochschulen zur Verwertung und Lizensierung angeboten. | Das Verbundvorhaben wurde unter Koordination des Karlsruher Instituts für Technologie, Institut für Bio- und Lebensmitteltechnik mit den beiden Forschungspartnern Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, Institut für Molekulare Enzymtechnologie und der TU Braunschweig, Institut für Biochemie und Biotechnologie durchgeführt. Im Teilvorhaben 1 der HHU Düsseldorf wurde durch heterologe Expression der rhl-Gene (Rhamnosyltransferase) die Produktion von Rhamnolipiden in dem nicht-pathogenen Stamm Pseudomonas putida KT2440 erzielt und bereits optimiert. Die Produktion in einem nicht-pathogenen Organismus ist vor allem für eine Anwendung von Rhamnolipiden in der Kosmetik und Lebensmittelindustrie von entscheidendem Vorteil. Auf diese Weise kann vor allem die komplexe Regulation umgangen werden. Die heterologe Expression in einem Stamm, der selbst keine Rhamnolipide produziert, ermöglichte zudem, grundlegende Erkenntnisse der enzymatischen Rhamnolipid-Synthese zu vertiefen. Es wurde der Einfluss von Rhamnolipiden auf das mikrobielle Wachstum aufgeklärt. Ab einer Konzentration von 125 g/L verhindern Rhamnolipide das Wachstum der Gram-negativen Organismen P. aeruginosa, P. putida und E.coli. Weiterhin wurde der Mechanismus der Rhamnolipide-Synthesen aufgeklärt. Rhamnolipide mit einer Fettsäurekette entstehen erst nach der Synthese von Rhamnolipiden mit zwei Fettsäuren durch Abspaltung einer Fettsäurekette. Die Umklonierung der Rhamnolipid-Synthesegene in den Vektor pVLT31 führte zu einer dreifach höheren Rhamnolipid-Ausbeute. | Prof. Dr. Karl-Erich Jaeger Tel.: +492461613716 k.-e.jaeger@fz-juelich.de Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Biologie - Forschungszentrum Jülich - Institut für Molekulare Enzymtechnologie im Forschungszentrum Jülich Wilhelm-Johnen-Str. 52428 Jülich | FPNR | |
| 01.07.2010 | 31.12.2012 | 22004010 | Verbundvorhaben: Marktetablierung der Biopolymerdatenbank sowie weitere Systemergänzungen; Teilvorhaben 2 | Ziel ist es, die Biopolymerdatenbank langfristig am Markt zu etablieren, ihren Bekanntheitsgrad signifikant zu erhöhen und Möglichkeiten zur Eigenfinanzierung der Biopolymerdatenbank auszubauen. Zudem soll die Biopolymerdatenbank durch weitere Features ergänzt werden (Technische Eigenschaften, Literatur, Bauteilbeispiele). Die beschriebenen Ziele sollen durch folgende Vorgehensweisen erreicht werden: Präsentationen der Datenbank und Präsenz auf Messen, Kongressen, Tagungen; Erhöhung der Attraktivität durch Aufnahme weiterer Industriezweige ( Additive, Folien, Distributoren); Erhaltung der Aktualität durch Systemergänzungen (technische Eigenschaften, biobasierter Werkstoffanteil, Langzeitbeständigkeit; Einarbeitung von Anregungen aus der Industrie (Fragebogen); Ausbau der Zugänglichkeit via Internet; Integration der Industrie durch "Selbständige Datenpflege"; Finanzierungsmöglichkeiten durch Werbebanner, Verbände, Hersteller. Durch intensiven Industriekontakt (Firmenbesuche) werden die Hersteller und Verarbeiter in die Entwicklungsprozesse der Datenbank einbezogen und können so Einfluss auf diese nehmen. | Dr.-Ing. Erwin Baur Tel.: +49 241 963-1450 e.baur@m-base.de M-Base Engineering + Software GmbH Rotter Bruch 17 52068 Aachen | FPNR | ||
| 01.01.2015 | 30.04.2018 | 22004012 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Retrotransposon-basierten molekularen Markern für die Identifizierung von Sorten, Klonen und Akzessionen als Grundlage für Züchtung, Ressourcenmanagement und Qualitätskontrolle von Pappel und Hybridlärche; Teilvorhaben 1: TU Dresden (Forstbotanik/Forstzoologie) | Ziel ist es ein robustes, effizientes u. schnelles Genotypen-Identifikations-system zu entwickeln, u. dessen Anwendbarkeit auf Laub- u. Nadelbaumarten als Grundlage für Züchtung u. Management von genetischen Ressourcen sowie für die Qualitätskontrolle von Erzeugung und Inverkehrbringen von Vermehrungsgut zu prüfen.Grundlage für die Verfahrensentwicklung sind die molekularen ISAP -Marker. Um die generelle Anwendbarkeit der Methode auf Baumarten zu ermitteln, wird die Hybridlärche in das Vorhaben einbezogen. Nach erfolgreicher Anwendung der Methode werden vorhandene Sorten, Klone u. Akzessionen der Gattung Populus u. der Gattung Larix genotypisiert. Die erhaltenen Informationen werden in einer Datenbank abgelegt u. als Katalog für Referenzzwecke zur Verfügung gestellt. 1. Selektion und Beprobung von geeigneten Genotypen 2. Kultivierung von geeigneten Genotypen 3. Shot-Gun-Sequenzierung Lärche/Hybridlärche 4. Anpassung der DNA-Extraktion an das Pflanzenmaterial in ausreichender Qualität für die weiteren Untersuchungen 5. Qualitätskontrolle der Methodik und Test auf Robustheit 6. Sammlung und Vermehrung von Wildmaterial 7. Erhebung morphologischer/physiologischer Daten für die Datenbank 8. Zusammenstellung u. Aufbereitung von standortbeszogenen Daten 10. Primertestung an Weißtanne, Waldkiefer, Fichte, Douglasie, Cross-Species Application 11. Publikation der Ergebnisse | Prof. Dr. Doris Krabel Tel.: +49 351 46331857 doris.krabel@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Institut für Forstbotanik und Forstzoologie - Lehrstuhl für Forstbotanik - AG Molekulare Gehölzphysiologie Pienner Str. 19 01737 Tharandt | X | FPNR | |
| 01.08.2014 | 31.12.2016 | 22004014 | ERA-WoodWisdom: European hardwoods for the biulding Sector (EU Hardwoods) Teilprojekt 1 | Ziel des Gesamtprojektes "EU-Hardwoods" ist die Schaffung einer wissenschaftlichen Basis für eine gesteigerte Verwendung von Laubholz als Ingenieur-Werkstoff im Holzbau. Das erste grundlegende Ziel des Vorhabens ist die empirisch abgesicherte Definition der technologischen Voraussetzungen für eine sichere und dauerhafte Verklebung von Laubholz für tragende Anwendungen. Die weiteren Projektziele bestehen in der Entwicklung eines Materialmodells für Brettschichtholz (BSH) aus Laubholz und in der experimentellen Charakterisierung der Leistungsfähigkeit von Brettsperrholz mit gezielt eingesetzten Laubholzanteilen. Das Arbeitsprogramm des Vorhabens umfasst im Wesentlichen drei Arbeitspakte des Verbundprojektes: - Die Erforschung der dauerhaften tragenden Verklebung von Laubholz gliedert sich in die Teilaufgaben der grundsätzlichen Verklebbarkeit und der geeigneten Klebstoffsysteme und die spezifischen Fragen zu geklebten Keilzinkenverbindungen. Es sind umfangreiche experimentelle Untersuchungen zur Kurzzeitfestigkeit, Dauerfestigkeit, Klebstoffauftragsverfahren und den Gebrauchseigenschaften vorgesehen. Bei der Erforschung der geklebten Laubholz-Keilzinkenverbindungen stehen die Optimierung der Herstellparameter und die experimentelle Verifizierung des angestrebten Leistungsniveaus im Vordergrund. - Für die Einführung des neuen Bauproduktes Brettschichtholz aus Laubholz wird ein rechnerisches Materialmodell auf Basis der Finiten-Element-Methode mit Berücksichtigung spezifischer stochastischer Fehlstellenverteilungen von Laubhölzern entwickelt. Aus dem empirisch validierten Modell werden anschließend ingenieurmäßige Anwendungs- und Bemessungsregeln abgeleitet. - Die durch Laubholz-Einsatz verbesserten mechanischen Eigenschaften von Hybrid-Brettsperrholz werden anhand von industriell hergestellten Prototyp-Bauteilen in einem experimentellen Versuchsprogramm für die unterschiedlichen Beanspruchungsmodi als Wand- und Deckenelemente quantifiziert. | Klebstoffe für baurechtlich verwendbare tragende Laubholz(LH)verklebungen müssen gemäß heutiger europ. normativer Regelungen spezifisch für einzelne LH-Arten qualifiziert werden. Die Recherchen ergaben insgesamt 7 Fabrikate der Klebstofffamilien PRF, MUF und 1K-PU, die für die LH-Arten Eiche, Buche, Edelkastanie und Birke zertifiziert sind. Die Untersuchungen deckten auch wesentl. offene Fragen zur Typprüfung von 1K-PU und MUF-Keilzinkenklebstoffen auf, bei MUF betreffend den ökol. bedeutsamen getrennten Harz-Härter-Auftrag. Die Analysen der Zugtragfähigkeiten von Keilzinkenverbindungen in LH belegten die Realisierbarkeit hoher Festigkeiten bei Verbindungen von Eiche-, Buche-, Birke- und Edelkastanie-Lamellen. LH-art-übergreifend wurde festgestellt, dass bei höheren LH-Lamellenzugfestigkeiten die Keilzinken- unter die Holzfestigkeit abfällt, was in Verbindung mit den bei LH typischen kürzeren Lamellenlängen und damit häufigeren Keilzinkenverbindungen erhebliche Auswirkungen auf die Bauteiltragfähigkeit hat und zu berücksichtigen ist. Zur Simulation des Biegetragverhaltens beliebig homogen, inhomogen oder hybrid aufgebauten LH-Brettschichtholzes (BSH) wurde ein FEM-Simulationsmodell unter Verwendung der neuzeitlichen XFEM-Methode für nicht lokal prädeterminierte Schädigungs- und mehrfache simultane Rissentwicklung in Verbindung mit einer Dehnungsentfestigung sowohl im Holz wie in den Keilzinkenverbindungen erstellt. Die Leistungsfähigkeit des Modells wurde an 2 Eiche-BSH-Datensätzen verifiziert. Es ergaben sich sehr gute Überstimmungen der simulierten und experimentellen Daten. Betreffend LH-Brettsperrholz (BSP) konnten im Vergleich zu Nadelholz(NH) rd. 3-7fach höhere Rollschubmoduln- und -festigkeiten von Buchenholz quantifiziert werden. Die Versuche an dem neuartigen LH-NH-BSP mit Buche-Querlagen ergaben bei Platten- und Scheibenbeanspruchung wesentlich höhere Tragfähigkeiten und -steifigkeiten als bei NH-BSP. Die industrielle Machbarkeit wurde nachgewiesen. | Dr. Simon Aicher Tel.: +49 711 685-62280 simon.aicher@mpa.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Otto-Graf-Institut - Materialprüfungsanstalt Pfaffenwaldring 32 70569 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.02.2016 | 31.01.2018 | 22004015 | Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Haftschmelzklebstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe (BioPSA); Teilvorhaben 2: Weiterentwicklung eines PLA-basierten Basispolymers und Anpassung der entwickelten Grundformulierungen von Haftklebstoffen - Akronym: BioPSA | Im Rahmen des beantragten Folgeprojektes sollen die entwickelten Grundformulierungen von Haftklebstoffen auf Basis nachwachsender Rohstoffe aus dem beendeten Verbundvorhabens "Entwicklung eines auf Basis von Poly-L-Milchsäure hergestellten Haftklebstoffes" (FKZ: 22015408) weiterentwickelt und an die jeweiligen Anwendungsbereiche angepasst werden. Das im Vorprojekt entwickelte PLA-Rückgratpolymer mit den besten Eigenschaften (projektinterne Benennung: "PLAColl-1") soll dazu im Labormaßstab weiter modifiziert und optimiert werden und im Hinblick auf eine mögliche großtechnische Herstellung untersucht werden. Als Rückgratpolymer soll zunächst das PLAColl-1 verwendet werden. Da insbesondere der zu niedrige Wärmestand des neu entwickelten Rückgratpolymers zu verbessern ist, müssen neben den weiteren Formulierungsansätzen auch die Eigenschaften des Basispolymers noch weiterentwickelt und optimiert werden. Es soll eine Maßstabsübertragung des Herstellungsverfahrens (Scale-up) aus dem Labor in den industriellen Maßstab durchgeführt werden, um früh im Projekt großtechnische Beschichtungsversuche durchführen zu können. Gleichzeitig werden die Formulierungsversuche basierend auf den Erkenntnissen des Vorprojektes weitergeführt. Mittlerweile stehen neben den aus Zeitgründen noch nicht weiterverfolgten Möglichkeiten auch neue biobasierte Rohstoffe zur Verfügung, so dass es viele neue Ansatzpunkte für weitere Formulierungsversuche gibt. Zur effizienteren Eigenschaftsoptimierung sollen gezielt Design-of-experiments (DOE) Methoden im Bereich der Klebstoffformulierung eingesetzt werden. Auch der Themenkomplex der Bioabbaubarkeit konnte im abgeschlossenen Projekt noch nicht untersucht werden und soll im Rahmen dieses Vorhabens bearbeitet werden. | Die Anforderungsprofile für Klebebänder aus Basis nachwachsender Rohstoffe unterscheiden sich grundsätzlich nicht von den Anforderungsprofilen konventioneller Klebebänder. Die spezifischen Eigenschaften biobasierter Polymere passen nur bedingt in das Eigenschaftsprofil erdölbasierter Folien und lassen es nicht zu, dass diese Produkte analog zu etablierten Folien verarbeitet werden können. Es wurde eine Marktübersicht über biobasierte Folien erstellt und Muster wurden nach definierten Parametern geprüft sowie bewertet. Mit einigen ausgewählten Folien der Firmen Innovia und Taghleef liegen Basisfolien für die Herstellung von Klebebändern aus nachwachsenden Rohstoffen vor, deren Eigenschaften die Verwendung in Klebebändern in einem breiten Anwendungsgebiet zulassen. Als besonders geeignet kristallisierten sich die PLA-basierten Folien der Typen NTSS und NBSS des Herstellers Taghleef Industries heraus. In mehreren Versuchen wurde die Verarbeitung der im Vergleich zu ölbasierten Produkten empfindlichen biobasierten Folien so weit optimiert, dass eine stabile Produktion von Klebebändern mit diesen Folien möglich ist. In der Verarbeitung von Klebebändern auf Basis einer biologisch abbaubaren Folie konnten demnach wesentliche Fortschritte erzielt werden. Die Produktion von Klebebändern für den Einsatz als Kartonverschlussband oder als Kennzeichnungsband und Vormaterial für die Etikettenherstellung ist stabil möglich. Es wurde eine neue Produktgruppe kreiert und im Markt eingeführt (Bio tape BT 1350). Der dazu eingesetzte Klebstoff wird derzeit noch aus fossilen Rohstoffen hergestellt. Erste abgemischte Rezepturen innerhalb des Projektes konnten bei der Fa. Henkel positiv beschichtet werden und die Beschichtungsbesuche wurden aktiv begleitet. Ein marktreifer Klebstoff in Bezug auf die Anwendungsfelder bei Logo tape konnte noch nicht entwickelt werden. Die klebtechnischen Eigenschaften erfüllen noch nicht die gewünschten Anforderungen. | Udo Dominikat Tel.: +49 461 70016-74 udo.dominikat@logotape.de Logo tape Gesellschaft für Selbstklebebänder mbH & Co. KG Industrieweg 30 24955 Harrislee | X | FPNR |
| 01.06.2017 | 30.11.2019 | 22004016 | Verbundvorhaben: Grundlagenorientierte Untersuchungen zum Einspritz- und Verbrennungsverhalten von Pflanzenölkraftstoff und Übertragung auf ein Motorsystem der Abgasstufe IV/V; Teilvorhaben 1: Charakterisierung des Zündverhaltens und Brennverlaufs von Rapsölkraftstoff und weiteren Pflanzenölen - Akronym: EVOLUM | Ziel des Verbundprojektes ist die Erarbeitung von Grundlagen zur Auslegung der Motorsteuerung von pflanzenöltauglichen Off-Road-Motoren mit moderner Abgasnachbehandlung und die Validierung der Ergebnisse am Prüfstand. Die Forschungsergebnisse sind überwiegend kraftstoffspezifisch und daher auf unterschiedliche Motoren übertragbar. Die Ergebnisse sollen den Kenntnisstand zu motorrelevanten Eigenschaften von Rapsölkraftstoff und anderen Pflanzenölen erweitern, um die Wissensbasis für die Auslegung von Injektoren und Abgasnachbehandlungssystemen zu verbessern. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen für die Entwicklung von Lösungen zur Umstellung der bisher noch weitgehend auf fossilen Energieträgern basierenden land- und forstwirtschaftlichen Antriebstechnologien auf erneuerbare Antriebe bzw. Kraftstoffe nutzbar sein. Im Teilvorhaben 1 des Verbundprojektes wird das Zündverhalten und der Brennverlauf von Rapsölkraftstoff und weiteren Pflanzenölen in einem Constant-Volume-Combustion-Chamber Prüfgerät AFIDA untersucht, die in Verbindung mit Teilvorhaben 2 eine kraftstoffspezifische Optimierung der Einspritzparameter erlauben. Das Verbundprojekt ist in 2 Teilvorhaben gegliedert, die jeweils vom Antragsteller hauptverantwortlich bearbeitet werden. Das Teilvorhaben 1 obliegt dem TFZ und umfasst neben der Projektkoordination folgende Arbeiten: - Integration eines Injektors in den Advanced Fuel Ignition Delay Analyser (AFIDA) - Charakterisierung des Zündverhaltens und Brennverlaufs von Rapsölkraftstoff und weiteren Pflanzenölen in Abhängigkeit von Brennraumtemperatur und –druck, Gaszusammensetzung im Brennraum und Einspritzparametern, wie Einspritzdruck und Mehrfacheinspritzung - Abschätzung der gas- und partikelförmigen Emissionskomponenten und Abgleich mit den Emissionsmesswerten am Prüfstand der OTHR - Übertragung der Erkenntnisse auf den Vollmotor und das Abgasnachbehandlungssystem in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern. | Dr. Edgar Remmele Tel.: +49 9421 300-130 edgar.remmele@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | X | FPNR | |
| 01.05.2001 | 30.09.2005 | 22004101A | Verbundvorhaben: Praxiseinsatz serienmäßiger neuer rapsöltauglicher Traktoren: Teilvorhaben der Vereinigten Werkstätten für Pflanzenöltechnologie | Ziel des Demonstrationsvorhabens ist es, an serienmäßigen neuen Traktoren unterschiedlicher Hersteller und Typen die Machbarkeit und Praxistauglichkeit von Umrüstungen auf den Betrieb mit reinem Rapsöl als Kraftstoff nachzuweisen. Das Vorhaben ist ein Teil des sog. "100-Traktoren-Programms", Forschungsvorhaben des BMVEL. Um den Nachweis für die technische und wirtschaftliche Machbarkeit der Rapsölnutzung im mobilen Bereich der Landwirtschaft zu erbringen, sollen einhundert Traktoren über drei Jahre hinweg nur mit Rapsöl betrieben werden. In 800 Betriebsstunden jährlich sollen die Schlepper zeigen, ob reines Rapsöl herkömmlichen Diesel sowohl unter technischen, ökologischen als auch unter ökonomischen Gesichtspunkten ersetzen kann. Dabei dürfen die Teilnehmer nur Rapsöl tanken, das den "Qualitätsstandard für Rapsöl als Kraftstoff (RK)" erfüllt. Die Ergebnisse des Modellversuches dienen als Entscheidungsgrundlage für den breiteren Einsatz von Pflanzenöltreibstoffen in landwirtschaftlichen Fahrzeugen. Die Firma A.Dotzer, Dr. G. Gruber, T. Kaiser GbR beabsichtigt, 78 Traktoren - vorwiegend vom Hersteller DEUTZ-FAHR auf den Betrieb mit Rapsöl umzurüsten. | Georg Gruber Tel.: +49 9174 2862 info@pflanzenoel-motor.de Vereinigte Werkstätten für Pflanzenöltechnologie - A. Dotzer, Dr. G. Gruber, T. Kaiser GbR Am Steigbühl 2 90584 Allersberg | FPNR | ||
| 01.05.2001 | 30.09.2005 | 22004101B | Verbundvorhaben: Praxiseinsatz serienmäßiger neuer rapsöltauglicher Traktoren: Teilvorhaben der Vereinigten Werkstätten für Pflanzenöltechnologie | Ziel des Demonstrationsvorhabens ist es, an serienmäßigen neuen Traktoren unterschiedlicher Hersteller und Typen die Machbarkeit und Praxistauglichkeit von Umrüstungen auf den Betrieb mit reinem Rapsöl als Kraftstoff nachzuweisen. Das Vorhaben ist ein Teil des sog. "100-Traktoren-Programms", Forschungsvorhaben des BMVEL. Um den Nachweis für die technische und wirtschaftliche Machbarkeit der Rapsölnutzung im mobilen Bereich der Landwirtschaft zu erbringen, sollen einhundert Traktoren über drei Jahre hinweg nur mit Rapsöl betrieben werden. In 800 Betriebsstunden jährlich sollen die Schlepper zeigen, ob reines Rapsöl herkömmlichen Diesel sowohl unter technischen, ökologischen als auch unter ökonomischen Gesichtspunkten ersetzen kann. Dabei dürfen die Teilnehmer nur Rapsöl tanken, das den "Qualitätsstandard für Rapsöl als Kraftstoff (RK)" erfüllt. Die Ergebnisse des Modellversuches dienen als Entscheidungsgrundlage für den breiteren Einsatz von Pflanzenöltreibstoffen in landwirtschaftlichen Fahrzeugen. Die Firma A.Dotzer, Dr. G. Gruber, T. Kaiser GbR beabsichtigt, 78 Traktoren - vorwiegend vom Hersteller DEUTZ-FAHR auf den Betrieb mit Rapsöl umzurüsten. | Georg Gruber Tel.: +49 9174 2862 info@pflanzenoel-motor.de Vereinigte Werkstätten für Pflanzenöltechnologie - A. Dotzer, Dr. G. Gruber, T. Kaiser GbR Am Steigbühl 2 90584 Allersberg | FPNR | ||
| 01.09.2004 | 30.11.2007 | 22004102 | Nutzung von Resynthesen für die Züchtung von Erucasäure-Raps | Die Aussichten für die Ausweitung des Anbaus von Erucasäure-Raps sind sehr positiv. Voraussetzung dafür ist allerdings die Entwicklung leistungsstärkerer Sorten. Zur Erweiterung der genetischen Diversität in der Rapszüchtung wird seit langem die Verwendung von "resynthetisiertem" Raps (kurz "Resynthesen") vorgeschlagen, also die Neuherstellung von Raps aus den beiden Elternarten Rübsen und Kohl. Resynthesen haben einen sehr hohen Erucasäuregehalt, erfüllen aber andere Anforderungen an Qualitätseigenschaften nicht. In diesem Projekt sollen die Gene für Glocosinolatarmut markergestützt in den Resynthese-Genpool eingelagert werden. Gleichzeitig sollen in den Resynthesen neue Gene für hohen Ölgehalt identifiziert werden. Darüberhinaus sollen gezielt neue Resynthesen mit besonders großer Distanz zum normalen Zuchtmaterial erstellt werden. Zu Projektende werden Selbstungsnachkommen der BC2 mit hohem Eruca- und niedrigen Glucosinolatgehalten sowie mit hoher zu erwartender Kombinationsfähigkeit zu normalem Zuchtmaterial erwartet. Außerdem werden neue Resynthesen zur Verfügung stehen, die eine größere genetische Distanz zu Raps haben als bisher verfügbares Material. | Prof. Dr. Heiko Becker Tel.: +49 551 39-4381 hbecker1@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Institut für Pflanzenbau und -züchtung Von-Siebold-Str. 8 37075 Göttingen | FPNR | ||
| 01.05.2007 | 14.11.2010 | 22004105 | Verbundvorhaben: Innovative Hybridpappeln: Schnelles Wachstum für Deutschland; Teilvorhaben 1: Aufbau der Pappelkollektion | Das Vorhaben zielt auf die Erzeugung von optimierten Hybridpappeln, die auf Grenzertragsböden schnellwachsendes Holz als nachwachsenden Rohstoff für Bioenergie und Industrieprodukte liefern können. Hierzu werden Pappel/Aspensorten mit guten Wuchseigenschaften, Standortansprüchen und Holzeigenschaften durch somatische Hybridisierung kombiniert. Nach dem Aufbau und der Charakterisierung der Pflanzenkollektion folgt die Optimierung der Protoplastenisolierung und –Kultivierung sowie der Regeneration. Geeignete Spender/Empfänger werden zur Hybridisierung eingesetzt. Die Hybride werden anschließend bezüglich ihrer Eigenschaften analysiert und geeignete Linien werden zur weiteren Bearbeitung vorbereitet. Protokolle zur Pappelhybridisierung, Klonvermehrung und Analytik der Hybriden werden als Dienstleistung angeboten. Die langfristige Vermarktungsplanung beinhaltet den Sortenschutz und die Zulassung nach dem Forstvermehrungsgesetz für ausgewählte Hybridlinien. Es ist angestrebt, den Sortenschutz nach 2 Jahren zu erhalten. Im Hinblick auf das Forstvermehrungsgesetz wird eine vorläufige Zulassung angestrebt, die dann in eine dauerhafte Zulassung umzuwandeln ist. | Das Vorhaben zielt auf die Erzeugung von optimierten Hybridpappeln, die auf Grenzertragsböden schnellwachsendes Holz als nachwachsenden Rohstoff für Bioenergie und Industrieprodukte liefern können. Hierzu werden Pappel/Aspensorten mit guten Wuchseigenschaften, Standortansprüchen und Holzeigenschaften durch somatische Hybridisierung kombiniert. Protokolle zur Protoplastenisolierung und –regeneration wurden für verschiedene Pappellinien etabliert. Zur Erzeugung somatischer Hybridlinien mittels Protoplastenfusion gelang es ein Schema zum experimentellen Ablauf zu etablieren, das eine schnelle Anpassung der Protokolle an die jeweils ausgewählten Fusionspartner ermöglichte. Hybridlinien konnten mittels molekularer SSR Marker, die zu Beginn des Projekts entwickelt wurden, analysiert werden. Aus den Fusionsexperimenten gingen tetraploide Linien und heterologe, intersektionale Hybride hervor. In Gewächshausversuchen zeigte eine tetraploide Populus x canescens Linie eine größere Gesamtblattfläche, und bezogen auf Trockengewicht 15 % mehr Sprossbiomasse als die diploide Ausgangslinie, verbunden mit größerem Stammdurchmesser und geringerer Gesamthöhe. Ein wesentliches weiteres Ergebnis des Projekts ist die Etablierung eines effizienten und verlässlichen Protokolls zur Regeneration verschiedener Pappel-Linien aus Protoplasten. | PD Dr. Thomas Teichmann Tel.: +49 551 39 177802 tteichm@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Biologie und Psychologie - Albrecht-von-Haller-Institut für Pflanzenwissenschaften Untere Karspüle 2 37073 Göttingen | FPNR | |
| 01.06.2008 | 31.05.2011 | 22004108 | Verbundvorhaben: Optimierung der Herstellung mikrobieller Rhamnolipide auf Basis nachwachsender Rohstoffe; Teilvorhaben 2: Metabolomanalyse und Systembiologie | Es soll das industrielle Potential von Rhamnolipiden genauer untersucht werden und der Herstellungsaufwand deutlich gesenkt werden. In diesem Zusammenhang soll mit Hilfe eines systembiologischen Ansatzes gentechnisch maßgeschneiderte Überproduktionsstämme erzeugt werden und mögliche alternative nichtpathogene Stämme untersucht werden. Sehr wichtig ist zudem die Vereinfachung der Produktaufreinigung. Im vorliegenden Teilprojekt sollen Metabolomanalysen an GC/MS-Geräten durchgeführt werden. Aus den Analysen wird die Aufklärung der Biosynthesewege und die Identifizierung von metabolischen Endpässen erwartet . Hieraus ergeben sich dann Folgerungen zu Stammverbesserungen. Für die Ergebnisverwertung sind Publikationen sowie Präsentationen auf Fachtreffen vorgesehen. | Das Verbundvorhaben wurde unter Koordination des Karlsruher Instituts für Technologie, Institut für Bio- und Lebensmitteltechnik mit den beiden Forschungspartnern Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, Institut für Molekulare Enzymtechnologie und der TU Braunschweig, Institut für Biochemie und Biotechnologie durchgeführt. Im Teilvorhaben 2 der TU Braunschweig wurde die Produktion von Rhamnolipiden in P aeruginosa PAO1 unter Verwendung von drei verschiedenen Kohlenstoffquellen Sonnenblumenöl, Glycerin und Glukose etabliert, wobei bei der Verwendung von Glyzerin und Glukose nur wenige Unterschiede im Metabolom (Stoffwechselwege und -eigenschaften) detektiert werden konnten. Sonnenblumenöl ist aus mehreren Gründen schlecht geeignet für die Metabolomanalyse. Zum einen ist Sonnenblumenöl eine undefinierte C-Quelle, zum anderen behindert das Öl alle nachfolgenden Experimente, da es nicht wasserlöslich ist. Außerdem traten Probleme bei der Rhamnolipid-Bestimmung und bei starker Rhamnolipid-Produktion und auch bei der Bestimmung der Optischen Dichte von Bakterienkulturen auf. Eine bessere Kohlenstoffquelle ist zum einen Glycerin, da es ein Bestandteil der Fettsäuretriglyceride des Öls ist, zum anderen Glukose. Die größte Menge an Rhamnolipid im Überstand konnte nach 72 h Kultivierung mit Glycerin als C-Quelle nachgewiesen werden (ca. 2 - 2,5 g/L). Die Rhamnolipid-Produktion begann bei Verwendung von glycerinhaltigem Produktionsmedium am Anfang der exponentiellen Wachstumsphase nach ca. 10,5 h Kultivierungsdauer und setzte sich während der stationären Phase bis zum Ende der Kultivierung nach 70 h fort. | Prof. Dr. Dietmar Schomburg Tel.: +49 531-391-8301 d.schomburg@tu-bs.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 2 - Lebenswissenschaften - Institut für Biochemie und Biotechnologie - Abteilung Bioinformatik und Biochemie Rebenring 56 38106 Braunschweig | FPNR | |
| 01.09.2009 | 31.08.2011 | 22004109 | Regionale Bioenergieberatung und Öffentlichkeitsarbeit Energiepfflanzen in Land Sachsen-Anhalt | Hauptziel des Projektes ist der stetige Ausbau der nachhaltigen Bioenergiegewinnung und -anwendung im ländlichen Raum Sachsen-Anhalts unter Nutzung regionaler Stoffkreisläufe. Darüber hinaus setzt sich das Projekt für eine sachlich fundierte Information des Verbrauchers zum Energiepflanzenanbau ein. Kernstück des Projektes ist die einzelbetriebliche und damit betriebsindividuelle Beratung. Diese ist gegliedert in Grund- bzw. Erstberatung und (bei Bedarf) sich anschließende Spezialberatungen und soll je nach Struktur und Bedarf des Unternehmens alle Bereiche der Bioenergienutzung (Biokraftstoffe, Biogas, feste Brennstoffe) umfassen und möglichst zu allein oder in Netzwerken umsetzbaren nachhaltigen Konzepten führen. Als Grundlage der Beratung werden bereits entwickelte Beratungswerkzeuge im Konsortium ständig fortgeschrieben bzw. neue entwickelt. Für wesentlich wird die Demonstration von existierenden Beispielen und der Erfahrungsaustausch, z.B. durch Bioenergiestammtische erachtet. Darüber hinaus sind Maßnahmen zur Öffentlichkeitsarbeit, insbesondere hinsichtlich des Energiepflanzenanbaus vorgesehen. Dazu zählen Schulungen, Publikationen, Beteiligungen an berufsständischen Veranstaltungen ebenso wie die Redaktion des Regionalteiles der zentralen Internetplattform. | Dr. Frank Pudel Tel.: +49 391 8189 162 pudel@ppm-magdeburg.de Pilot Pflanzenöltechnologie Magdeburg e.V. (PPM e.V.) Berliner Chaussee 66 39114 Magdeburg | FPNR | ||
| 01.10.2010 | 31.03.2014 | 22004110 | ERA-WoodWisdom: Entwicklung und Integration von Online-Sensorik für Formaldehydemissionen in der Holzwerkstoffproduktion (WoodSens); Teilvorhaben 2: Entwicklung von Labor- und Onlinesensoren und einer Messmethodik | Ziel ist es, ein Labormesssystem und ein System zur prozessfähigen online – Emissionsmessung von Formaldehyd zu entwickeln. Das Labormesssystem soll geeignet sein, derzeit gebräuchliche Methoden zur Emissionsüberwachung zu ergänzen, bzw. auch zu ersetzen. Mit der Online - Variante soll es möglich werden, Formaldehydemissionen in die Prozesskontrolle zu integrieren. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Erforschung der Einflüsse von Span-Rohstoff Mischungen auf Formaldehydemissionen und auf mechanische Eigenschaften. UGOE als Projekt-Koordinator übernimmt das gesamte Projekt Management von WoodSens. Das Projekt startet mit der Charakterisierung der von GLUNZ zur Verfügung gestellten Span-Rohstoffe durch die Partner UGOE, ESB, AIDIMA und LLG. LLG wird einen Labor- und Online-Sensoren entwickeln, GRECON übernimmt die Entwicklung eines Industrieprototyps, einschließlich der Steuersoftware. Labor-Spanplatten zur Kalibrierung der Sensoren werden von UGOE und ESB hergestellt. Die Platten werden mit den neuen Sensortechniken sowie mit den Standardmethoden geprüft. Um die Standardisierung der neuen Methoden zu gewährleisten, wird ein Ringversuch durchgeführt, an dem sich FCBA, UGOE und ESB beteiligen. UGOE wird ein multivariates Prozessmodel entwickeln, welches alle aufgenommen Daten implementiert. In der Schlussphase werden Model und Sensorprototypen in Versuchen auf der UGOE -Pilotanlage bzw. an Industrieanlagen bei GLUNZ erprobt. | Dr. Christoph Lenth Tel.: +49 551 5035-53 christoph.lenth@ifnano.de Laser-Laboratorium Göttingen e.V. - Abt. Photonische Sensorik Hans-Adolf-Krebs-Weg 1 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.07.2011 | 31.12.2013 | 22004111 | Betriebsverhalten von Schmieröl im Biodiesel und Pflanzenölbetrieb II | Vorhabensziel ist die Entwicklung besonders geeigneter Ölformulierungen für den Motorbetrieb mit hohen Biokraftstoffanteilen, deren Test im Labormaßstab sowie die Überprüfung der erwarteten Performance in Motortests. Weiterhin sollen zuverlässige Aussagen über die Langzeitstabilität von Motorenölen im Biokraftstoff- bzw. Biokraftstoffblendsbetrieb gewonnen und eine ausreichende Vergleichbarkeit der durchgeführten Labortests mit den Einsatzbedingungen im Praxisbetrieb sichergestellt werden. Basierend auf einer Erfahrungsrecherche bei interessierten OEM und Mineralölherstellern, sollen hierfür geeignete Testverfahren entwickelt, Bewertungskriterien identifiziert und im Motortest verifiziert werden. Die Forschungsergebnisse sollen zu einer verbesserten Verträglichkeit moderner Schmieröle gegenüber steigenden Biodieselanteilen führen und Kompatibilitätsprobleme bereits im Vorfeld ausschließen (Förderung der Markteinführung von Dieselkraftstoffen mit höheren Biodieselblendanteilen). Entwicklung eines schnellen kostengünstigen Alterungstests/Korrosionstets auf Basis des Rancimat 873 und Test ausgewählter Schmieröle, Untersuchungen zur Verzögerung des Gelpunktes und Aufhebung der Koagulation, zum Einfluss von polaren Alterungsprodukten auf die Wirksamkeit des DD-Systems, Bewertung und Normierung der thermischen Ölbelastung über die Nutzungsdauer, Motordauerläufe zur Abklärung der Übertragbarkeit/Verifizierung der Labortests | Prof. Dr.-Ing. Horst Harndorf Tel.: +49 381 498-9150 horst.harndorf@uni-rostock.de Universität Rostock - Fakultät für Maschinenbau und Schiffstechnik - Lehrstuhl für Kolbenmaschinen und Verbrennungsmotoren Albert-Einstein-Str. 2 18059 Rostock | X | FPNR | |
| 01.02.2015 | 30.09.2018 | 22004112 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Retrotransposon-basierten molekularen Markern für die Identifizierung von Sorten, Klonen und Akzessionen als Grundlage für Züchtung, Ressourcenmanagement und Qualitätskontrolle von Pappel und Hybridlärche; Teilvorhaben 2: Staatsbetrieb Sachsenforst | Ziel des Vorhabens ist es ein robustes, effizientes u. schnelles Genotypen-Identifikationssystem zu entwickeln, dessen generelle Anwendbarkeit auf Laub- u. Nadelbaumarten als Grundlage für Züchtung u. Management von genetischen Ressourcen sowie für die Qualitätskontrolle von Erzeugung und In Verkehr bringen von Vermehrungsgut geprüft wird. Grundlage für die Verfahrensentwicklung sind die neuartigen molekularen ISAP-Marker. Auf Basis des bereits sequenzierten Genoms von Populus trichocarpa und Picea abies wird die Übertragbarkeit der Marker auf Laubbaumarten der Gattung Populus geprüft. Um die generelle Anwendbarkeit der Methode auf Baumarten zu ermitteln, wird die Hybridlärche als Nadelbaumart in das Vorhaben als weitere Modellbaumart einbezogen. Nach erfolgreicher Anwendung der Methode werden vorhandene Sorten, Klone u. Akzessionen der Gattung Populus und der Gattung Larix genotypisiert. Die erhaltenen Informationen werden in einer Datenbank abgelegt und als Katalog für Referenzzwecke zur Verfügung gestellt. Auswahl Genotypen unterschiedlichen Alters der Gattungen Pappel und Lärche aus Anlagen des Staatsbetriebes Sachsenforst, die für Evaluierung der Anwendung von ISAP-Marker nützlich sind. Bereitstellung Probematerial sowie Erhebung phänotypischer Merkmalen zur Beschreibung Genotypen. Übernahme Marker-System und Durchführung erforderlicher Anpassungsarbeiten an Infrastruktur Praxislabor. Auswertung Ergebnisse ISAP-Analysen für Gattung Lärche und Vergleich genetischer Variation ISAP-Marker mit Ergebnissen anderer Marker-Systeme. Prüfung Übertragbarkeit ISAP-Marker-Verfahren auf andere Nadelbaumarten u. a. als Grundlage für Entwicklung Identifikationsverfahren zur Kontrolle des Forstvermehrungsgutgesetzes. Aufbau Datenbank für Pappel und Hybridlärche durch Erhebung und Lieferung von Daten zum Standort der Pappel- bzw. Hybridlärchen-Genotypen; Festlegung von phänotypischen Kennzeichen für Aufnahme in Datenbank sowie Erhebung an den Standorten. | Dr. Heino Wolf Tel.: +49 3501 542-220 heino.wolf@smul.sachsen.de Staatsbetrieb Sachsenforst - Kompetenzzentrum Wald und Forstwirtschaft - Referat Forstgenetik / Forstpflanzenzüchtung Bonnewitzer Str. 34 01796 Pirna | X | FPNR | |
| 01.08.2014 | 31.12.2016 | 22004114 | ERA-WoodWisdom: European hardwoods for the biulding Sector (EU Hardwoods); Teilprojekt: 2 | Ziel des Gesamtprojekts "EU Hardwoods" ist es, die wissenschaftliche Basis für eine gesteigerte Verwendung von Laubholz als Rohstoff für den Holzbau zu schaffen. Innerhalb des Gesamtprojekts ist das Ziel des Vorhabens, die momentane und zukünftige Verfügbarkeit verschiedener Laubhölzer als Rohstoff für Holzwerkstoffe im Bausektor in den beteiligten europäischen Ländern abzuschätzen und eine Charakterisierung dieser Ressourcen hinsichtlich der technisch relevanten Eigenschaften des Rundholzes vorzunehmen. Damit sollen das Rohstoffpotenzial für eine entsprechende Wertschöpfungskette sowie die Einsatzmöglichkeiten dieses Rohstoffs für Holzwerkstoffe und die Anforderungen bei seiner Verarbeitung ermittelt werden. Das Vorhaben entspricht im Wesentlichen einem Arbeitspaket innerhalb des Projekts "EU Hardwoods". Es ist in drei Teilaufgaben gegliedert. In Teilaufgabe 1 sollen nationale Waldinventuren der Partnerländer ausgewertet werden, um die derzeitigen Laubholzressourcen differenziert nach Art, Alter, Dimension und, soweit möglich, Sorten und Qualität zu ermitteln. In Teilaufgabe 2 sollen Prognosemodelle genutzt werden, um entsprechend die zukünftigen Ressourcen abzuschätzen. Teilaufgabe 3 umfasst die technische Charakterisierung dieser Ressourcen, indem zerstörungsfreie Untersuchungsverfahren (Röntgen-CT und Laser-Interferometrie) an Stichproben von Rund- und Schnittholz angewandt und mit konventionellen Verfahren zur Qualitätssortierung verknüpft werden. | Dr. Udo Hans Sauter Tel.: +49 761 4018-237 udo.sauter@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | FPNR | |
| 01.02.2016 | 31.01.2018 | 22004115 | Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Haftschmelzklebstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe (BioPSA); Teilvorhaben 3: Anwendungsuntersuchungen - Akronym: BioPSA | Im Rahmen des beantragten Folgeprojektes sollen die entwickelten Grundformulierungen von Haftklebstoffen auf Basis nachwachsender Rohstoffe aus dem beendeten Verbundvorhabens "Entwicklung eines auf Basis von Poly-L-Milchsäure hergestellten Haftklebstoffes" (FKZ: 22015408) weiterentwickelt und an die jeweiligen Anwendungsbereiche angepasst werden. Das im Vorprojekt entwickelte PLA-Rückgratpolymer mit den besten Eigenschaften (projektinterne Benennung: "PLAColl-1") soll dazu im Labormaßstab weiter modifiziert und optimiert werden und im Hinblick auf eine mögliche großtechnische Herstellung untersucht werden. Als Rückgratpolymer soll zunächst das PLAColl-1 verwendet werden. Da insbesondere der zu niedrige Wärmestand des neu entwickelten Rückgratpolymers zu verbessern ist, müssen neben den weiteren Formulierungsansätzen auch die Eigenschaften des Basispolymers noch weiterentwickelt und optimiert werden. Es soll eine Maßstabsübertragung des Herstellungsverfahrens (Scale-up) aus dem Labor in den industriellen Maßstab durchgeführt werden, um früh im Projekt großtechnische Beschichtungsversuche durchführen zu können. Gleichzeitig werden die Formulierungsversuche basierend auf den Erkenntnissen des Vorprojektes weitergeführt. Mittlerweile stehen neben den aus Zeitgründen noch nicht weiterverfolgten Möglichkeiten auch neue biobasierte Rohstoffe zur Verfügung, so dass es viele neue Ansatzpunkte für weitere Formulierungsversuche gibt. Zur effizienteren Eigenschaftsoptimierung sollen gezielt Design-of-experiments (DOE) Methoden im Bereich der Klebstoffformulierung eingesetzt werden. Auch der Themenkomplex der Bioabbaubarkeit konnte im abgeschlossenen Projekt noch nicht untersucht werden und soll im Rahmen dieses Vorhabens bearbeitet werden. | Das im Vorprojekt entwickelte PLA-Rückgratpolymer mit den besten Eigenschaften (projektinterne Benennung: "PLAColl-1") wurde im Labormaßstab weiter modifiziert und optimiert und im Hinblick auf eine mögliche großtechnische Herstellung untersucht. Da insbesondere der zu niedrige Wärmestand des neu entwickelten Rückgratpolymers zu verbessern war, wurden neben den weiteren Formulierungsansätzen auch die Eigenschaften des Basispolymers noch weiterentwickelt und optimiert. Es wurde eine Maßstabsübertragung des Herstellungsverfahrens (Scale-Up) aus dem Labor in den industriellen Maßstab durchgeführt. Gleichzeitig wurden die Formulierungsversuche basierend auf den Erkenntnissen des Vorprojektes weitergeführt. Zur effizienteren Eigenschaftsoptimierung wurden gezielt Design Of Experiments (DOE) Methoden im Bereich der Klebstoffformulierung eingesetzt. Auch der Themenkomplex der Bioabbaubarkeit wurde im Rahmen dieses Vorhabens bearbeitet. Das Ergebnis des Projektes zeigt, dass mit den zur Verfügung gestellten PLA-Typen ein Haftschmelzklebstoff mit einem Anteil von 90 % an nachwachsenden Rohstoffen gefertigt werden kann. Werden die Isocyanate und Antioxidantien noch mit einkalkuliert, ergibt sich ein effektiver Anteil nachwachsender Rohstoffe von 78,5 %. Die Haftwerte sind durchaus vergleichbar mit dem Referenzklebstoff TM PS 8746, nur die reduzierte Wärmestandfestigkeit (SAFT) wirkt sich negativ auf die Beurteilung der Beispielformulierungen aus. Der Einsatz von biobasierten Polymeren erfordert weitere Entwicklung, doch sowohl aus zukunftsweisendem ökonomischen und ökologischen Interessen ist es zielführend, in diesen Markt zu investieren. | Dr. Eckhard Pürkner Tel.: +49 211 797-8724 eckhard.puerkner@henkel.com Henkel AG & Co. KGaA Henkelstr. 67 40589 Düsseldorf | X | FPNR |
| 01.11.2016 | 31.10.2019 | 22004116 | Entwicklung neuer Wirkstoffabgabesysteme mit komplexen Release-Profilen auf der Basis von NWR für den Einsatz im Bereich Textilveredelung (WikoRelease-II) - Akronym: WikoRelease-II | Auf der Grundlage einer Machbarkeitsstudie FKZ 22001514 fokussiert das Thema des geplanten Forschungsvorhabens auf die Entwicklung intelligenter Wirkstoffabgabesysteme mit multivalenter Nutzbarkeit bezüglich ihres reversiblen Be- und Entladens. Im Fokus steht neben der Entwicklung reaktiver Mikrocontainer die Übertragung ausgewählter Rezepturen in den Technikum-Maßstab. Im Mittelpunkt stand die Entwicklung von Kern-Schale-strukturierten Mikrocontainern sowie oberflächenmodifizierten Celluloseperlen, welche jeweils mit oberflächennahen Reaktivgruppen ausgestattet sind. Durch die Präsenz geeigneter Reaktivzentren ist kovalentes Fixieren dieser Kapseln an verschiedene Fasern bzw. Textilien zu gewährleisten. Die so modifizierten Gewebe bilden die Grundlage für Untersuchungen über die Wiederbeladbarkeit der immobilisierten Mikrokapseln. Die Kern-Schale-Partikel bestehen aus nichtreaktiven oberflächenmodifizierten Celluloseperlen, umhüllt von einer Polyurethan-Schale mit blockierten Isocyanatgruppen als Reaktivzentren. In Bezug auf die Perlcellulose wird der Versuch unternommen, durch Erhöhung der Porenzahl die Oberfläche und damit die Beladungskapazität der Mikrocontainer zu erhöhen. Aus diesem Grund werden geeignete Ligninderivate für das Standardverfahren zur Gewinnung von Celluloseperlen synthetisiert und ausgewählt. Nach dem Herstellen Lignin enthaltender Perlen ist das Lignin unter alkalischen Bedingungen wieder zu entfernen, sodass letztendlich Perlcellulose mit einer größeren spezifischen Oberfläche sowie Beladungskapazität entstehen kann. Neben Untersuchungen des Release-Verhaltens primär beladener Mikrocontainer in Abhängigkeit der Zeit gelten Studien zum Wiederbeladen und erneuten Freisetzen von Wirkstoffen als besonders interessant. Dafür stehen einzelne Modellsubstanzen wie beispielsweise Toluol oder Helional, aber auch Wirkstoffgemische zur Verfügung. | Die Gewinnung von Rohlignin L aus Schwarzlauge sowie die Isolierung niedermolekularer Ligninextrakte L(Ex) aus dem Rohlignin erfolgte mittels Extraktion unter Verwendung von Isopropanol, die Ausbeuten bewegten sich im Bereich zwischen 25% - 30%. Ausgehend von L(Ex) konnten folgende hydrophobe Ligninester synthetisiert werden: Acetat, Propionat, Hexanoat, Pivalat, Cinnamat, Dihydrocinnamat, Phenylacetat und Ethylsuccinat. Es gelang sphärische Percellulosen unter Anwendung verschiedener Varianten im Labor- und Technikumsmaßstab herzustellen. Dabei lieferte das Standard-Verfahren (Variante 2) PC mit monomodalen Partikelgrößenverteilungen sowie mittleren Teilchendurchmessern zwischen 1 und 12 µm. Auch die Herstellung von Perlcellulosen im größeren Maßstab (Technikum-Verfahren, Variante 1) führte zu monomodalen Partikelgrößenverteilungen. Die Partikelgrößen selbst ließen sich durch Variation des Substrats Celluloseacetat sowie der Konzentration des Schutzkolloids adaptieren. Wesentlichste Verbesserungen in den Partikelgrößen und spezifischen Oberflächen gelangen durch den Zusatz spezieller Ligninester, insbesondere Ligninpropionat, bei der Partikelherstellung (Variante 3). Einen weiteren Schwerpunkt bildete die chemische Oberflächenmodifizierung von Perlcellulose (PC). Es sind Untersuchungen zur Carboxymethylierung (A), zur Oxidation mit TEMPO-NaOCl/NaBr (B) und außerdem zur Veresterung mit Bernsteinsäureanhydrid (C) sowie mit Dimethylcarbonat (D) bzw. Zitronensäure (E) durchgeführt worden. Variante A liefert die höchsten DS-Grade, verursacht aber auch zu starkes Quellen der PC. Methode C erlaubt die Veresterung mit Bernsteinsäure ohne Aufquellen der PC, die Aktivierung der freien Carboxylgruppe bereitet aber Probleme. Einen weiteren Schwerpunkt stellten Sesshaftigkeitsuntersuchungen an PC, PC-PU sowie chemisch modifizierter PC dar. | Dr. rer. nat. Gunnar Engelmann Tel.: +49 331 568-1210 gunnar.engelmann@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR |
| 01.08.2018 | 31.12.2021 | 22004117 | Verbundvorhaben: Integriertes forstliches Informationssystem für den kleinparzellierten Nicht-Staatswald; Teilvorhaben 1: Forsteinrichtungsportal - Akronym: INKA | Für die Zielgruppe der kleinen und mittleren Nicht-Staatswaldforstbetriebe soll ein Konzept für ein integriertes, partiell auf mobilen Endgeräten lauffähiges, forstliches Informationssystem entwickelt werden, das im Sinne einer zeitgemäßen Forsteinrichtung die Phasen der Inventur, betrieblichen Planung und Kontrolle integriert und für die Betriebssteuerung flexibel nutzbar macht. INKA soll eine Kombination zwischen mobilen Lösungen und einer Portallösung, in der unter anderem die Daten zusammenfließen und von außerhalb abrufbar sind, darstellen. Mobil erfasste Daten sollen in ein Portal übertragen werden können und dort auf weitere Dienste zugreifen können. Es soll Datenaustausch zu externen Anbietern und Produkten stattfinden Als Datenlieferanten gelten • Mobile Datenerfassung (INTEND) • Geoportale der Länder (Flurstücke) • Laserverfahren des FFK • Drohnenverfahren des FFK • TreeGross der NW-FVA (fehlende Parameter und Szenarien) • Ableitungen aus Fernerkundungsdaten der IABG Es soll die Möglichkeit bieten • Flurstückinformationen zu gewinnen • Bestandesdaten mobil zu erfassen (Betriebsdaten, Winkelzählprobe, Bestandesbeschreibung) • Bestandesdaten manuell im Portal zu erfassen (Betriebsdaten, Bestandesbeschreibung) • Bestandesdaten aus externen Anwendungen zu übernehmen (im Portal) • Bestandesdaten aus dem Portal zu übernehmen (mobiler Client) • Bestandesdaten an die externe Anwendungen TreeGross zu übergeben • Geografische Informationen aus externen Systemen zu übernehmen • Informationen zu definierten Flächen zu editieren | Es wurde ein übergeordnetes IT-Konzept erstellt, das Frontend, Backend, das Hosting und die benötigten Dienste definierte für die INKA Plattform erstellt. Bei der mobilen Datenerfassung konnte an bestehende Konzepte angeknüpft werden, bei der Sach- und Geodaten gemeinsam erhoben werden. Mit dem Esri Experience Builder wurde der Demonstrator der INKA Plattform entwickelt. Eine Landing Page informiert Interessierte über Thema und Funktionsumfang. Registrierte Anwender erhalten nach erfolgter Authentifizierung und Autorisierung Zugang zu definierten Daten und Funktionen. Die Identifizierung des Eigentums anhand der Flurstücke kann über einen Import von Layern erfolgen, der Zugriff auf Geoportale ist technisch gegeben. Die einfache Identifizierung der eigenen Grundstücke und die Darstellung dieser Flächen in dem Portal ist aktuell noch ein Flaschenhals bei dem Gesamtsystem, durch die fortschreitende Umsetzung der INSPIRE Richtlinie und die kostenfrei zur Verfügungstellung dieser Daten innerhalb der EU sollte sich aber diese Situation verbessern. Die Bereitstellung der Bestandesinformationen, die die IABG liefert, bieten kostengünstige Informationen, die eine erste Einschätzung der Fläche in Bezug auf die forstwirtschaftliche Nutzung erlauben. Zu einzelnen Flächen können Bestandesdaten eingesehen und erfasst werden, wobei eine intelligente Eingabe anhand bestimmter Entitäten automatisch weitere Daten aus Ertragstafeln ergänzt und so die Informationsgewinnung deutlich vereinfacht. Über die Schnittstelle zu Treegross können auf dieser Datenbasis Szenarien für den Waldbestand erhoben werden. INKA wurde als Toolbox konzipiert, um unterschiedliche Ansätze, die eine Forsteinrichtung unterstützen, zu konsolidieren. Gewonnene Daten aus der mobilen Winkelzählprobe sowie dem Drohnen- und Laserverfahren der FFK folgen diesem Ansatz. | Matthias Nagel Tel.: +49 561 3167-990 nagel@intend.de INTEND Geoinformatik GmbH Johanna-Waescher-Str. 5 34131 Kassel | X | FPNR |
| 01.04.2019 | 30.06.2022 | 22004118 | Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Potenziale algenbasierter Bioschmierstoffadditive; Teilvorhaben 1: Leistungsprüfung in der Zerspanung - Akronym: ALBINA | Übergeordnetes Ziel des beantragten Vorhabens ist die Substitution mineralölbasierter Schmierstoffadditive durch Bestandteile aus Algen. In dem Vorhaben sollen funktionsorientierte Bestandteile aus Algen identifiziert, deren Potenzial für die Verwendung als Schmierstoffadditive belegt und zur Anwendung gebracht werden. Die Chancen dieses Ansatzes sind: mineralölreduzierte Schmierstoffanwendung, deutliche Ressourcenschonung und Vermeidung des Tank-Teller-Konfliktes. In dem Teilprojekt P1 "Leistungsprüfung in der Zerspanung" werden die technischen Anforderungen an die zu entwickelnden Additive ermittelt und beschrieben. Die auf dieser Basis entwickelten Additive werden in zwei aufeinanderfolgenden Schritten getestet. Im ersten Schritt auf Prüfmaschinen im Labormaßstab, in dem zweiten Schritt in den Werkzeugmaschinen der Hochschule Bremen. Die Untersuchungen erfolgen unter begleitender Messanalytik wie Bestimmung der Oberflächenrauheiten, Zerspankräfte und Werkzeugverschleiß. Das Teilprojekt P1 gibt in AP 2 einen relevanten Input zu den chemischen Strukturen der zu entwickelnden Additive. Das Gesamtvorhaben wird durch das Teilprojekt P1 koordiniert und gesteuert. | Prof. Dr.-Ing. Ralf Gläbe Tel.: +49 421 5905-3589 ralf.glaebe@hs-bremen.de Hochschule Bremen Neustadtswall 30 28199 Bremen | X | FPNR | |
| 01.08.1997 | 31.07.2000 | 22004197 | Verbundvorhaben: Erstellung von Basismaterial bei Winterraps mit Resistenz gegenüber dem Wasserrübenvergilbungsvirus (TuYV) mit verschiedenen gentechnischen und konventionellen Ansätzen: Teilvorhaben Braunschweig, gentechnologischer Ansatz | Das Ziel der Arbeiten ist die Erstellung von Raps-Basismaterial mit einer Resistenz gegenüber TuYV (Westliches Rübenvergilbungsvirus), wobei die Resistenz auf unterschiedlichen molekularen Mechanismen beruht. Das Vorhaben wird als Kooperationsprojekt zwischen dem klassisch züchterischen und dem gentechnologischen Ansatz in enger Absprache mit den in der GFP vertretenen Rapszüchtern durchgeführt. Im Teilvorhaben Braunschweig werden in ausgewählte Rapsgenotypen diejenigen TuYV-Sequenzen übertragen, die sich im Vergleich zu anderen Luteovirus-Sequenzen als besonders erfolgreich herausgestellt haben. Die Genübertragung erfolgt u.a. mit Hilfe der Mikrosporentransformation. Die anschließende Resistenztestung erfolgt anhand von ertragsrelevanten Parametern in Freilandversuchen. | Das Arbeitsziel bestand in der Erzeugung transgener BWYV/TuYV-resistenten Rapspflanzen. Um die Resistenztestung zu etablieren erfolgte ein Resistenztest mit nicht-transgenem Winterraps. Hier konnte eine signifikante Reduzierung des Samenertrages bei den infizierten Pflanzen im Vergleich zu der nicht-infizierten Kontrolle nachgewiesen werden. Bei transgenem Sommerraps traten. deutliche Unterschiede im Gesamtertrag von infizierten und nicht-infizierten Pflanzen auf, ohne den Ertrag der nicht-infizierten, nicht-transgenen Kontrollpflanzen zu erreichen. Unterschiedliche BWYV-Sequenzen wurden in neue Transformationsvektoren übertragen, in Tabak überführt und mit negativen Ergebnis auf BWYV-Resistenz getestet. Die Agrobakterien-vermittelte Genübertragung in Raps wurde mit Explantaten von Stängel- und Hypokotylabschnitten durchgeführt, aus denen sich transgene Pflanzen in hoher Ausbeute regenerieren lassen. In allen transgenen Rapspflanzen wurde die Integration der jeweiligen Virussequenz nachgewiesen. Trotz großer genotypischer Unterschiede bei der Induktion und der Regeneration aus Mikrosporenkulturen, gelang es durch Optimierung der Medien und der Temperaturen diese Methode bei Raps zu etablieren. Ein zuverlässiger Einsatz der Mikrosporentransformation konnte aufgrund der nicht optimalen Anzuchtbedingungen der Donorpflanzen nicht zuverlässig zum Einsatz gebracht werden und wurde zugunsten der Transformationsansätze mit Explantaten zurückgestellt. Da sich an der Modellpflanze Tabak kein funktionierendes Resistenzprinzip ableiten ließ, wurden alle transgenen Rapspflanzen in die Resistenzprüfung einbezogen. Die Ergebnisse dieser Prüfungen zusammenfassend, muss gesagt werden, dass es keine eindeutigen Hinweise darauf gibt, dass mit einem der verwendeten Konstrukte bzw. Resistenzkonzepte ein hohes Resistenzniveau erreicht werden konnte. | Dr. Joachim Schiemann Tel.: +49 531 299-3800 j.schiemann@bba.de Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft - Institut für Pflanzenvirologie, Mikrobiologie und biologische Sicherheit Messeweg 11-12 38104 Braunschweig | FPNR | |
| 01.08.1999 | 31.05.2002 | 22004198 | Energiegewinnung in Kleinanlagen - Leitfaden zur dezentralen Gewinnung und Nutzung biogener Brennstoffe | Ziel des beantragten Projekts ist die Erarbeitung und Veröffentlichung einer Informationsschrift zu Brennstoffbeschaffung, Logistik, Technik und Betrieb von Kleinfeuerungsanlagen mit Feurungswärmeleistung unterhalb von ca. 100 kW sowie zu mit Pflanzenöl betriebenen motorischen Blockheizkraftwerken (BHKW), ebenfalls in einem kleineren Leistungsbereich. Zur Erreichung des geplanten Projektziels sind folgenden Arbeitspakete vorgesehen: 1. Schwerpunkt Brennstoffaufbereitung, u.a. Informationen zu Brennstoffeigenschaften, rechtlichen Rahmenbedingungen und Marktpreisen, 2. Schwerpunkt Lagerung und Trocknung, u.a. Darstellung der Lagerungsrisiken, rechtliche Rahmenbedingungen, sowie Empfehlungen für die Praxis, 3. Schwerpunkt Logistik, u.a. Brennstoffbeschaffungsmöglichkeiten für Kleinverbraucher, 4. Schwerpunkt Energetische Umwandlung, u.a. Einführung einer Systematik der Konversionsanlagen, Herstellerliste und Informationen zum Genehmigungsrecht, 5. Schwerpunkt Zahlen und Kenndaten. Innerhalb der jeweiligen Schwerpunkte wird zwischen festen biogenen Brennstoffen und Pflanzenöl als Brennstoff unterschieden werden. Im Rahmen des Projektes ist eine Veröffentlichung des Projektergebnisses in Form eines Leitfaden vorgesehen. | Der Abschlußbericht wird als Sonderpublikation der FNR veröffentlicht. | Hans Hartmann Tel.: +49 8161 713-0 hartmann@tec.tu-muenchen.de Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) Vöttinger Str. 38 85354 Freising | FPNR | |
| 01.06.2002 | 30.11.2002 | 22004202 | Fachkongress -Holzenergie 2002 - am 30. und 31. Oktober 2002 in Augsburg im Rahmen der internationalen Kongressmesse - Holzenergie 2002 | Vorhabensziel: Konzeption, Planung und Durchführung des Fachkongresses "Holzenergie 2002" am 30./31.10.2002 in Augsburg. Nach der erfolgreichen erstmaligen Durchführung des Kongresses in 2001 mit 250 Teilnehmern soll der Fachkongress als die Leitveranstaltung für den Holzenergiebereich etabliert werden. Themen sind sämtliche inhaltliche Aspekte der Wertschöpfungskette Holzenergie. Der Fachkongress "Holzenergie" ist der Treffpunkt sämtlicher Marktpartner der Holzenergiebranche und gewährleistet einen kontinuierlichen Know-How-Transfer und Informationsaustausch. Arbeitsplanung: Organisation eines Projektbeirates / Organisation und Durchführung einer Projektbeiratssitzung / Konzeption und inhaltliche Programmerstellung / Referentenauswahl-und Ansprache, Referentenbetreuung /OrganisationundDurchführung desFachkongresses vor Ort / Akquisition von Tagungsteilnehmern /Presse-und Öffentlichkeitsarbeit / Erstellung desTagungsbandes / Kongressnachbereitung. Ergebnisverwertung: Ausführliche Pressearbeit, Erstellung eines Programmheftes, Erstellung eines Tagungsbandes, kontinuierliche Weiterführung der Veranstaltung | Dipl.-Volkswirt Bernd Geisen Tel.: +49 22 8198-140 info@bioenergie.de Deutscher Bauernverband e. V. Godesberger Allee 142-148 53175 Bonn | FPNR | ||
| 01.10.2004 | 31.12.2007 | 22004203 | Verbundvorhaben: Einsatz von genetisch veränderten Hefen für die Entwicklung eines biotechnologischen Verfahrens zur Herstellung von Itaconsäure aus nachwachsenden Rohstoffen, Teilvorhaben 1: Screening, Mutantenselektion, Gentechnik, Stabilitätskontrolle | Das Gesamtziel besteht in der Entwicklung eines Verfahrens zur biotechnologischen Herstellung von Itaconsäure. Dafür sollen in dem Teilvorhaben Mutantenstämme sowie gezielt genetisch veränderte Stämme isoliert werden, die sich durch eine wesentlich erhöhte Itaconsäuresekretion auszeichnen. Dazu sollen neue Leistungstämme nichtkonventioneller Hefen durch Nutzung molekularbiologischer und genetischer Methoden entwickelt werden. Es ist vorgesehen, dass mittels Mutagenese ein Spektrum von Mutanten er Hefe Yarrowia lipolytica erzeugt wird, unter denen mittels eines spezifischen Screeningsystems Itaconsäure-überproduzierende Mutanten selektiert werden sollen. Zusätzlich soll durch 2 unterschiedliche Vorgehensweisen versucht werden, das Gen für die cis-Aconitsäure Decarboxylase aus dem Genom dieser Hefe zu isolieren und unter der Kontrolle eines starken Promotors in erhöhter Kopiezahl in das Genom wieder zu integrieren, um eine verstärkte Bildung und Sekretion der Itaconsäure zu erreichen. Die isolierten Hefestämme sollen für die Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von Itaconsäure eingesetzt werden. Für itaconsäurebildende Yarrowia Stämme soll das Substratspektrum um nachwachsende Rohstoffe (z.B. Stärkehydrolysate, Glycerol) und deren Abprodukte erweitert werden. | Nach umfangreichem Screening von aus der Literatur als itaconsäureproduzierend aufgeführten Stämmen konnte neben einigen Y. lipolytica-Stämmen die Hefe P. tsukubaensis als aussichtsreichster Itaconsäureproduzent identifiziert werden. Im Screening nach Itaconsäure-bildenden Hefen der Art Y. lipolytica wurden fünf Stämme isoliert, die Itaconsäure ins Medium sekretieren. Der beste Stamm Y. lipolytica H435 wurde einer gentechnischen Bearbeitung unterzogen. Der Stamm Y. lipolytica H435, welcher in der ersten Phase des Stammscreenings als für die Itaconsäureproduktion als geeignet erachtet wurde, konnte in anschließenden Versuchen diese Fähigkeit nicht in dem für die Weiterführung des Projektes notwendigen Umfang bestätigen. Weder in Schüttelkolbenversuchen mit unterschiedlichen Medienbedingungen noch in anschließenden Reaktorversuchen wurden entsprechend hohe Produktkonzentrationen und Produktivitäten erreicht. Die weiteren Arbeiten konzentrierten sich daher auf die Hefe P. tsukubaensis. Parallel zum Substratscreening und der Optimierung der Medienzusammensetzung und Verfahrensparameter wurde P. tsukubaensis (CBS422.96) einer eingehenden gentechnischen Bearbeitung unterzogen. Ergebnis dieser Arbeit war neben der Erkenntnis der Fähigkeit zur Verwertung eines breiten Substratspektrums, insbesondere nachwachsender Rohstoffe, durch diesen Stamm auch die Optimierung einiger Limitations- und Medienbedingungen. Durch Anpassung der Verfahrensparameter, insbesondere die Kultivierung unter oszillierender Gelöstsauerstoff sättigung, konnten die im Schüttelkolbenmaßstab erreichten 14,4 g/I Itaconsäure im Medium auf 66 g/I bei einer Produktivität von 0,34 g/I*h gesteigert werden. Die Produktreinheit betrug dabei 89%. Des weiteren wurde gentechnisch erstmalig nachgewiesen, dass P. tsukubaensis zu transformieren ist und heterologe Gene exprimieren kann. Ein erster Scale-up Versuch im 50 l konnte die generelle Überführung des Bioprozesses aufzeigen. | Prof. Dr. Gerold Barth Tel.: +49 351 463 37617 gerold.barth@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Mathematik und Naturwissenschaften - Fachrichtung Biologie - Institut für Mikrobiologie Helmholtzstr. 10 01069 Dresden | X | FPNR |
| 01.11.2006 | 31.01.2010 | 22004205 | Verbundvorhaben: Evaluierung, Züchtung und Einsatz von Feldgras (Welsches und Einjähriges Weidelgras) als pflanzlicher Energierohstoff für die Biogasnutzung; Teilvorhaben 3: Erweiterte Anbau- und Fruchtfolgesysteme für Energiepflanzen durch Gräser und Futterleguminosen | Das Ziel des Verbundprojektes ist es, alternative Energiepflanzen zu Mais in die Fruchtfolge zu integrieren, so dass ertragreiche, immergrüne Fruchtfolgen eine bessere Auslastung und Beschickung der Biogasanlage ermöglichen. Es sollen Basisdaten für die Etablierung dieser Fruchtfolgen geschaffen werden und die von den Projektpartnern selektierten Grassorten sollen im praxisgerechten Maßstab weiter getestet, evaluiert und beschreiben werden. Zur Realisierung der Arbeitsziele werden folgende Großparzellen angelegt: (1) Zweikulturnutzungssystem, je zwei selektierte Sorten Welsches und Einjähriges Weidelgras und eine Standardsorte, als Zweitfrucht eine spät und eine früh abreifende Maissorte, (2) drei selektierte und ein Standard Landsberger Gemenge mit Grünroggen als Vorfrucht, (3) je eine selektierte Sorte Welsches und Einjähriges Weidelgras als Untersaat in Mais. Ermittlung des Biomasseertrag sowie Weender Futtermittelanalyse des Pflanzenmaterials. Empfehlungen an Biogaswirte für alternative Fruchtfolgesysteme zu Mais, mit einer Maximierung des Jahresbiomasseertrages und der Einsatz von züchterisch bearbeitetem Energiegras. | Auf den drei Standorten Braunschweig (JKI), Asendorf (EGB) und Hohenlieth (NPZ) wurden Feldversuche mit Welschem, Einjährigen und Deutschem Weidelgras und Leguminosen-Grasmischungen durchgeführt. Am Standort Braunschweig erfolgten zudem Anbauversuche zur Erweiterung von bestehenden Fruchtfolgen. Von den Projektpartnern EGB und NPZ wurden Versuche zur vollständigen Ausnutzung der Ertragsheterosis mittels der Entwicklung von Hybridsorten zur nachhaltigen Steigerung der Ertragsfähigkeit von Welschem Weidelgras (WD) und Einjährigem Weidelgras (WEI) durchgeführt. Die Erfassung der Qualitäts- und Ertragsparameter ergab für das Welsche und Einjährige Weidelgras, dass die WV-Sorten NPZ 30/00 und Fabio zu beiden Schnittterminen hohe TM-Erträge und günstige Inhaltsstoffe hatten, ebenso die WIE-Sorten Lipluto (LWZ 008) und Condado, allerdings auf einem unterschiedlichen Niveau im Vergleich der Schnitttermine. Diese vier Sorten haben das Potential durch züchterische Weiterentwicklung zur Biogasproduktion eingesetzt zu werden. Die Entwicklung von Hybridsorten zeigte, dass die Hybridzüchtung die Leistungsfähigkeit weiter steigern kann auch wenn sich die höheren TM-Erträge in diesem Versuch statistisch nicht absichern ließen. Die inhaltstoffliche Zusammensetzung zeigt, dass die Hybriden bei einem Mehrertrag keine Qualitätseinbußen zu verzeichnen haben. Damit sind die Voraussetzungen für eine erfolgreiche Silierung und Biogasprodukion gegeben. Für den Einsatz der Grasarten WV und WEI als Erstfrucht im Zweikulturanabau kann die Aussage getroffen werden, dass beide Arten zum Schnitttermin Ährenschieben höhere TM-Erträge aufwiesen als zum jeweiligen früheren Termin Blattstadium. Die Zweitfrucht Mais erreichte als spät abreifende Sorte den signifikant höchsten TM-Ertrag. In der Summe von Erstfrucht und Zweitfrucht jedoch ergaben sich keine signifikanten Unterschiede hinsichtlich des TM-Gesamtertrages. Von der inhaltstofflichen Zusammensetzung her ist die Ernte der Gräser zum Blattstad | Prof. Dr. Jörg Michael Greef Tel.: +49 531 596-2301 joerg-michael.greef@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde Bundesallee 58 38116 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.11.2006 | 31.10.2009 | 22004206 | Verbundvorhaben: Evaluierung, Züchtung und Einsatz von Feldgras (Welsches und Einjähriges Weidelgras) als pflanzlicher Energierohstoff für die Biogasnutzung; Teilvorhaben 1: Züchtung von Energiegras (EGB) | Ziel des Verbundprojektes ist es, alternative bzw. ergänzende Energiepflanzen zu Mais in der Fruchtfolge zu integrieren, die über eine ertragreiche, immergrüneFruchtfolge eine bessere Auslastung und Beschickung der Biogasanlage ermöglichen. Dazu soll in Leistungsprüfungen die bei einheimischen Gräsern, insbesondere den kurzlebigen Arten Welsches und Einjähriges Weidelgräsern, für die Nutzung als Energiegras vorhandene Variabilität evaluiert und beschrieben sowie Optionen einer züchterischen Weiterentwicklung untersucht werden. Dies beinhaltet umfangreiche Ertragserfassungen sowie die Ermittlung von Qualitätsparametern. Die Qualitätserfassung sowie Weiterentwicklung der zugehörigen Methoden erfolgt in Zusammenarbeit mit dem Projektpartner FAL. Zudem sollen Experimentalhybriden produizert und geprüft werden,die eine nachhaltige Steigerung der Ertragsfähigkeit durch vollständige Ausnutzung der Heterosis ermöglichen. Die Ergebnisse finden Eingang in die Empfehlungen und Beratungen für Biogaswirte in Richtung maximierter Jahresbiomasseerträge durch optimierte Sortenwahl und Fruchtfolgegestaltung sowie in die Züchtungspraxis zur Entwicklung für die Biogasnutzung verbesserter Sorten. | Auf den drei Standorten Braunschweig (JKI), Asendorf (EGB) und Hohenlieth (NPZ) wurden Feldversuche mit Welschem, Einjährigen und Deutschem Weidelgras und Leguminosen-Grasmischungen durchgeführt. Am Standort Braunschweig erfolgten zudem Anbauversuche zur Erweiterung von bestehenden Fruchtfolgen. Von den Projektpartnern EGB und NPZ wurden Versuche zur vollständigen Ausnutzung der Ertragsheterosis mittels der Entwicklung von Hybridsorten zur nachhaltigen Steigerung der Ertragsfähigkeit von Welschem Weidelgras (WD) und Einjährigem Weidelgras (WEI) durchgeführt. Die Erfassung der Qualitäts- und Ertragsparameter ergab für das Welsche und Einjährige Weidelgras, dass die WV-Sorten NPZ 30/00 und Fabio zu beiden Schnittterminen hohe TM-Erträge und günstige Inhaltsstoffe hatten, ebenso die WIE-Sorten Lipluto (LWZ 008) und Condado, allerdings auf einem unterschiedlichen Niveau im Vergleich der Schnitttermine. Diese vier Sorten haben das Potential durch züchterische Weiterentwicklung zur Biogasproduktion eingesetzt zu werden. Die Entwicklung von Hybridsorten zeigte, dass die Hybridzüchtung die Leistungsfähigkeit weiter steigern kann auch wenn sich die höheren TM-Erträge in diesem Versuch statistisch nicht absichern ließen. Die inhaltstoffliche Zusammensetzung zeigt, dass die Hybriden bei einem Mehrertrag keine Qualitätseinbußen zu verzeichnen haben. Damit sind die Voraussetzungen für eine erfolgreiche Silierung und Biogasprodukion gegeben. Für den Einsatz der Grasarten WV und WEI als Erstfrucht im Zweikulturanabau kann die Aussage getroffen werden, dass beide Arten zum Schnitttermin Ährenschieben höhere TM-Erträge aufwiesen als zum jeweiligen früheren Termin Blattstadium. Die Zweitfrucht Mais erreichte als spät abreifende Sorte den signifikant höchsten TM-Ertrag. In der Summe von Erstfrucht und Zweitfrucht jedoch ergaben sich keine signifikanten Unterschiede hinsichtlich des TM-Gesamtertrages. Von der inhaltstofflichen Zusammensetzung her ist die Ernte der Gräser zum Blattstad | Dr. Dieter Stelling Tel.: +49 2941 296-401 stelling@dsv-saaten.de Euro Grass Breeding GmbH & Co. KG Weißenburger Str. 5 59557 Lippstadt | FPNR | |
| 01.08.2010 | 31.12.2014 | 22004207 | Eignung und Optimierung von Halmgutpresslingen für kleine und mittlere Feuerungsanlagen | Ziel des Vorhabens ist es, den in der Praxis angewandten aktuellen Stand der Technik der Kompaktierverfahren (Ballen, Briketts, Pellets) für Halmgüter (Stroh, Landschaftspflegematerial, Nebenprodukte des Agrargewerbes) zu erfassen und hinsichtlich ihrer Eignung in Kleinfeuerungsanlagen zu untersuchen. Dazu soll auf Basis einer Literatur- und Marktrecherche auch die Analyse der in der Bundesrepublik angebotenen Halmgutkompaktat- qualitäten vor dem Hintergrund der Europäischen Normierungsaktivitäten (CEN-Normen) durchgeführt werden. Des Weiteren sollen konventionelle und innovative sowie zentrale und dezentrale Kompaktierungsverfahren in Praxisversuchen in Bezug auf Qualität und Ökonomie miteinander verglichen werden. Ausgewählte Varianten der Chargen sollen emissionsseitg unter Berücksichtigung der gegenwärtig geltenden Grenzwerte sowie der diskutierten Verschärfung der Grenzwerte der 1. BImSchV aber auch nach den Anforderungen der TA Luft untersucht werden. Diese sollen nach Eruierung des Standes der Technik in speziell für Halmgut entwickelten Anlagen durchgeführt werden. Resultierend aus den Ergebnissen des Projektes sowie unter Berücksichtigung der Europäischen Normen und dem Stand der Technik für Kompaktierverfahren bzw. der Konversionstechniken sollen Vorschläge für praxistaugliche Produktnormen erarbeitet werden. AP 1: Recherche zur Darstellung des Standes der Technik und Eruierung/Untersuchung weiterer lw. Brennstoffsortimente; AP 2: Durchführung von Kompaktierungsversuchen; AP 3: Durchführung von Verbrennungsversuchen in Feuerungsanlagen nach 1. und 4. BImSchV; AP 4: Erarbeitung von Vorschlägen zur Produktnormierung AP 1: Überblick Kompaktierungstechniken für Halmgüter und Erweiterung Brennstoffdaten; AP 2: Übersicht der aktuell herstellbaren und angebotenen Kompaktatqualitäten; AP3: Aussagen zum Emissionsverhalten der Kopmaktatqualitäten sowie der Anlagen; AP4: detailierte Vorschläge für Produktnormen für Halmgutkompaktate | Dr. habil. Armin Vetter Tel.: +49 3641 683-200 armin.vetter@tll.thueringen.de Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TLLLR) - Thüringer Zentrum Nachwachsende Rohstoffe Naumburger Str. 98 07743 Jena | X | FPNR | |
| 01.10.2010 | 31.03.2014 | 22004210 | ERA-WoodWisdom: Entwicklung und Integration von Online-Sensorik für Formaldehydemissionen in der Holzwerkstoffproduktion (WoodSens); Teilvorhaben 3: Entwicklung eines Prototypen zur Online-Messung von Formaldehyd in Holzwerkstoffen | Ziel ist es, ein Labormesssystem und ein System zur prozessfähigen online – Emissionsmessung von Formaldehyd zu entwickeln. Das Labormesssystem soll geeignet sein, derzeit gebräuchliche Methoden zur Emissionsüberwachung zu ergänzen, bzw. auch zu ersetzen. Das Online Messsystem soll in die Prozesskontrolle integriert werden und damit die Prozesssicherheit wesentlich erhöhen. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Erforschung der Einflüsse von Span-Rohstoff Mischungen auf Formaldehydemissionen und auf mechanische Eigenschaften. UGOE als Projekt-Koordinator übernimmt das gesamte Projekt Management von WoodSens. Das Projekt startet mit der Charakterisierung der von GLUNZ zur Verfügung gestellten Span-Rohstoffe durch die Partner UGOE, ESB, AIDIMA und LLG. LLG wird einen Labor- und Online-Sensor entwickeln, GRECON übernimmt die Entwicklung eines Industrieprototyps, einschließlich der Steuersoftware. Labor-Spanplatten zur Kalibrierung der Sensoren werden von UGOE und ESB hergestellt. Die Platten werden mit den neuen Sensortechniken sowie mit den Standardmethoden geprüft. Um die Standardisierung der neuen Methoden zu gewährleisten, wird ein Ringversuch durchgeführt, an dem sich FCBA, UGOE und ESB beteiligen. UGOE wird ein multivariates Prozessmodel entwickeln, welches alle aufgenommen Daten implementiert. In der Schlussphase werden Model und Sensorprototypen in Versuchen auf der UGOE -Pilotanlage bzw. an Industrieanlagen bei GLUNZ erprobt. | Dr.-Ing. Jörg Hasener Tel.: +49 5181 79-323 joerg.hasener@grecon.de Fagus-GreCon Greten GmbH und Co KG Hannoversche Str. 58 31061 Alfeld (Leine) | X | FPNR | |
| 01.09.2011 | 31.03.2015 | 22004211 | Verbundvorhaben: Biotechnologische Synthese von Thermoplasten und Kautschuken; Teilvorhaben 2 | Projektziel ist die Erforschung von biotechnolog. Laborverfahren für die Herstellung bekannter Vorstufen für die Synthese von Thermoplasten und Kautschuken durch stoffliche Nutzung nachwachsender einheimischer Rohstoffe. Als Ausgangsstoffe sollen die nachwachsenden Rohstoffe direkt als Kohlenhydrate oder in Form von Synthesegas aus einer Biomassevergasung genutzt und unter Einsatz von maßgeschneiderten carboxydotrophen Mikroorganismen umgesetzt werden. Diese sollen die Zielprodukte in hoher Reinheit ausschleusen. Heute werden die Monomere ausschließlich aus fossilen Rohstoffen hergestellt. Es sollen neue biotechnolog. Verfahren bereitgestellt werden, die umweltfreundlicher und weniger Energie-, Wasser- und Abfall-intensiv sind. Die wesentlichen technischen Herausforderungen sollen in folgenden Arbeitspaketen (AP) bearbeitet und überwunden werden: Im AP "Stammentwicklung" werden gentechnische Werkzeuge für die gewählten Wirtsstämme entwickelt und zur Herstellung der Zielprodukte gezielt angewendet. Dabei werden die Enzyme der beteiligten Stoffwechselwege charakterisiert und optimiert. Im AP "Stammcharakterisierung" werden die Wirtsstämme sowie die daraus entwickelten Produktionsstämme im Hinblick auf Produktspektrum, Wachstum, Stabilität, etc. untersucht. Im AP "Fermentation" wird die anaerobe Fermentation zur Nutzung von Gassubstraten etabliert und für die entwickelten Stämme optimiert. Weiter wird ein Verfahren zur Herstellung von Monomeren aus den Stoffwechselprodukten entwickelt. | Dr. Claus Dreisbach Tel.: +49 214 30-46763 claus.dreisbach@lanxess.com LANXESS Deutschland GmbH - LXS-INN-PRI-BRC Kaiser-Wilhelm-Allee 40, Geb. K 10, R 3011 51373 Leverkusen | FPNR | ||
| 15.06.2012 | 31.12.2014 | 22004212 | Verbundvorhaben: Herstellung und Demonstration der Praxistauglichkeit von Traktoren mit Motoren der Emissionsstufe TIER 4 im Betrieb mit Pflanzenöl; Teilvorhaben 2: Kraftstoffanalyse, stationäre Emissionsmessungen und Feldtests | Ziel des Verbundvorhabens ist die Demonstration eines optimierten, voll funktionsfähigen TIER 4/ EU Stufe 4 Pflanzenöltraktors unter realen Einsatzbedingungen mit verschiedenen Pflanzenölen als Kraftstoff. Ziel dieses Teilvorhabens ist die Durchführung eines Feldtests unter Praxis-Einsatzbedingungen während eines Zeitraums von 12 Monaten und die regelmäßige Überwachung des Traktors durch Leistungs- und Emissionstests am Traktoren-Prüfstand. Der Traktor wird für den Feldtest mit einer Online-Datenerfassung mit Fernübertragungsmodul ausgestattet, die es ermöglicht wesentliche Betriebsdaten kontinuierlich zu überwachen. Während des Feldtests werden Kraftstoff und Motorenöl durch regelmäßige Analysen geprüft. Am Traktorenprüfstand werden Leistung und Emissionen beim Betrieb des Traktors mit Dieselkraftstoff sowie mit fünf verschiedenen Pflanzenölen (Rapsöl, Sonnenblumenöl, Sojaöl, Leindotteröl und HO-Variante von Rapsöl oder von Sonnenblumenöl) gemessen. Die eingesetzten Kraftstoffe werden hinsichtlich ihrer kraftstoffrelevanten Eigenschaften analysiert. Insbesondere wird auch die Funktion des Abgasnachbehandlungssystems geprüft. Folgende Emissionen werden gemessen: Partikel (Gesamtmasse im Reingas), limitierte gasförmige Emissionen HCgesamt, CO und NOx (NO, NO2), nicht-limitierte Emissionen mittels Fourier-Transform-Infrarotspektrometer (FTIR) (NH3, N2O, Formaldehyd, Acetaldehyd, ggf. weitere, sofern nachweisbar). | Dr. Edgar Remmele Tel.: +49 9421 300 130 edgar.remmele@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | X | FPNR | |
| 01.07.2015 | 01.01.2017 | 22004213 | Verbundvorhaben: Ölpflanzen als Zwischenfrüchte; Teilvorhaben 1: Analyse der Stakeholder-Akzeptanz und politische Rahmenbedingungen - Akronym: k. A. | Aufgabe der Leuphana Universität Lüneburg war es, eine Stakeholder-Analyse vorzunehmen und politische Rahmenbedingungen für den Ölfruchtzwischenanbau zu beschreiben. Für die Stakeholder-Analyse sollten politische Institutionen und andere gesellschaftliche Gruppen, die fu¨r die Einfu¨hrung von O¨lzwischen-fruchtanbau in unterschiedlichen Funktionen und Rollen relevant sind, identifiziert und ihre unterschiedlichen Perspektiven auf den Zwischenfruchtanbau, seine Voraussetzungen und Potentiale in Erfahrung gebracht und ausgewertet werden. | Die Begriffe Bioökonomie und nachhaltige Landwirtschaft werden nicht von allen Akteuren synonym verwendet werden. Teilweise konnten unterschiedliche Perspektiven zwischen den eher ökologisch orientierten Vertretern und den Vertretern der konventionellen Bauernschaft und der Industrie festgestellt werden. Dazu gehört etwa die Perspektive auf die Zulassung von Pflanzenschutzeinsatz im Zwischenfruchtanbau, die von ersteren eher kritisch gesehen, von letzteren jedoch gefordert wurde. Die ökologische Bedeutung von Zwischenfruchtanbau wird allgemein als hoch und zunehmend betrachtet. Keine Person sprach davon, dass der Zwischenfruchtanbau ökologisch nicht bedeutsam sei oder die Bedeutung nicht zunehmen würde. Auch wenn es vereinzelt eine andere Perspektive darauf gab, so wurde auch die ökonomische Bedeutung des Zwischenfruchtanbaus grundsätzlich als weiterhin zunehmend beschrieben. Diese Bedeutung wird jedoch als maßgeblich von den jeweiligen regionalen Anbaubedingungen abhängend wahrgenommen. Während Leindotter zumeist als Zwischenfrucht positiv bewertetet wird, wird Ackerhellerkraut nicht als Zwischenfrucht wahrgenommen. Stattdessen überwiegt die Wahrnehmung als eine Form von Unkraut. Insgesamt gibt es auch eine geringe Kenntnis von Förderungen und Regulierungen, die auf Ölpflanzen bezogen sind. Das gilt auch für spezifische Förderungen von Ackerhellerkraut und Leindotter. Als Vorschläge für eine Ausweitung der Nutzung dieser beiden Pflanzen werden verschiedene Förderinstrumente ins Spiel gebracht, auch die Sicherung von Absatzmärkten und die Kosten für Saatgut werden genannt. Die Anpassung der Greening-Auflagen wird ebenfalls mehrheitlich befürwortet. | Prof. Dr. Harald Heinrichs Tel.: +49 4131 677-2931 harald.heinrichs@uni-lueneburg.de Leuphana Universität Lüneburg - Fakultät Nachhaltigkeit - Institut für Nachhaltigkeitssteuerung - Bereich Nachhaltigkeitspolitik Scharnhorststr. 1, Raum C11.226 21335 Lüneburg | X | FPNR |
| 01.06.2014 | 31.10.2017 | 22004214 | ERA-WoodWisdom: Innovative und optimierte Prozesse und Kooperationsmodelle für die Planung, Produktion und den Unterhalt von Gebäuden in Holzbauweise (leanWood); Teilprojekt 1 | Die standardisierte Produktion von Bauelementen mit einem hohen Vorfertigungsgrad und hoher Qualität zeichnen den modernen Holzbau aus und bieten auch für die Gebäudemodernisierung interessante Chancen. Die Herstellung möglichst großer vorgefertigter Bauelemente ist eine Prämisse der Wirtschaftlichkeit und erfordert einen erhöhten Planungsaufwand, der die Fertigung der Bauelemente, deren Transportlogistik und die Montage berücksichtigt. Die bestehende Hierarchie mit nacheinander folgenden Einzelschritten von Planung, Baugenehmigung, Ausschreibung, Produktion und dem Bau mit unterschiedlichen Verantwortlichkeiten stellt ein großes Hemmnis für den Holzbau dar. Idealerweise würde heute ein Bauprojekt produktionsgerecht von einem Team aus Architekten, Ingenieuren und Holzbauplanern von Anfang an gemeinsam geplant werden. Hier setzt leanWOOD an. Das Hauptziel ist die Entwicklung neuer Organisations- und Prozessmodelle für den vorgefertigten Holzbau vor dem Hintergrund innovativer Planungsprozesse und Kooperationsmodelle. «lean» zielt dabei auf die «schlanke» Abwicklung von Prozessen und die effiziente wie effektive Koordination von Akteuren. Dies stellt das entscheidende Potenzial für Produktivitätssteigerungen im industrialisierten Holzbau dar. leanWOOD ist ein Kooperationsprojekt von europäischen Spitzenpartnern, die das Thema übergreifend gemeinsam entwickeln. Die Deutschen Antragssteller bringen die Erfahrung aus Wissenschaft und Praxis in das Projekt ein, das u.a. in gemeinsamen Vorläuferprojekten erarbeitet wurde. leanWOOD besteht aus sechs Arbeitspaketen [WP] entlang einer iterativen Arbeitsmethode. In den WP 1-3 werden Themen, Ideen und Ergebnisse entwickelt, die in WP 4 auf ihre Praxisrelevanz und Durchführbarkeit analysiert und getestet werden, bevor Inhalte für eine weitere Dissemination freigegeben werden. | Der moderne Holzbau zeichnet sich durch die Produktion von Bauelementen in der Werkstatt mit hohem Vorfertigungsgrad u. hoher Qualität aus. Die Vorfertigung ist eine Prämisse der Wirtschaftlichkeit sowie der Qualitätssteigerung u. erfordert einen erhöhten Planungsaufwand, der die Fertigung der Bauelemente, deren Transportlogistik u. die Montage berücksichtigt. Die traditionellen Bauweisen haben seit Jahrhunderten den Rahmen der Organisation des Projektablaufs u. der Gesetzgebung geprägt. Der heute übliche Projektablauf mit den separierten Einzelschritten Planung, Ausschreibung, Produktion u. Bau stellt ein großes Hemmnis für den vorgefertigten Holzbau dar, da i.d.R. der Holzbaubetrieb nicht in den Planungsprozess eingebunden wird u. somit entscheidendes Wissen für eine komplette Ausführungsplanung fehlt. Aufgrund der Komplexität sind heute die meisten Architekten u. Ingenieure mit den vielfältigen Anforderungen des Holzbaus, vor allem beim mehrgeschossigen Bauen, überfordert u. auf die Beratung durch Holzbauspezialisten angewiesen. Idealerweise würde daher heute ein Bauprojekt produktionsgerecht von einem Team aus Architekten, Ingenieuren u. Holzbauplanern, beginnend in der ersten Phase der Planung, gemeinsam geplant werden. Ziel von leanWOOD ist es, Empfehlungen für neue Organisations- u. Prozessmodelle für den vorgefertigten Holzbau vor dem Hintergrund innovativer Vergabe- u. Kooperationsmodelle basierend auf den existierenden nationalen gesetzlichen Rahmenbedingungen zu entwickeln sowie Schnittstellen u. Verantwortlichkeiten zwischen den am Planungsprozess beteiligten Fachleuten zu klären. Aufbauend auf den existierenden Regularien beim Bauen wird versucht, Lösungsvorschläge zur Anpassung des klassischen Leistungsbilds der Planungsbeteiligten auszuarbeiten. Es soll z.B. untersucht werden, wie sich das Leistungsbild der Planer aufgrund der Anforderungen der Vorfertigung im Rahmen der gültigen nationalen Honorar- u. Vergabeordnung anpassen lässt. | Prof. Hermann Kaufmann Tel.: +49 89 289-25492 kaufmann@tum.de Technische Universität München - Fakultät für Architektur - Institut für Entwerfen und Bautechnik - FG Holzbau Arcisstr. 21 80333 München | X | FPNR |
| 01.02.2016 | 31.01.2018 | 22004215 | Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Haftschmelzklebstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe (BioPSA); Teilvorhaben 4: Rückgratpolymere - Akronym: BioPSA | Im Rahmen des beantragten Folgeprojektes sollen die entwickelten Grundformulierungen von Haftklebstoffen auf Basis nachwachsender Rohstoffe aus dem beendeten Verbundvorhabens "Entwicklung eines auf Basis von Poly-L-Milchsäure hergestellten Haftklebstoffes" (FKZ: 22015408) weiterentwickelt und an die jeweiligen Anwendungsbereiche angepasst werden. Das im Vorprojekt entwickelte PLA-Rückgratpolymer mit den besten Eigenschaften (projektinterne Benennung: "PLAColl-1") soll dazu im Labormaßstab weiter modifiziert und optimiert werden und im Hinblick auf eine mögliche großtechnische Herstellung untersucht werden. Als Rückgratpolymer soll zunächst das PLAColl-1 verwendet werden. Da insbesondere der zu niedrige Wärmestand des neu entwickelten Rückgratpolymers zu verbessern ist, müssen neben den weiteren Formulierungsansätzen auch die Eigenschaften des Basispolymers noch weiterent-wickelt und optimiert werden. Es soll eine Maßstabsübertragung des Herstellungsverfahrens (Sca-le-up) aus dem Labor in den industriellen Maßstab durchgeführt werden, um früh im Projekt großtechnische Beschichtungsversuche durchführen zu können. Gleichzeitig werden die Formulierungsversuche basierend auf den Erkenntnissen des Vorprojektes weitergeführt. Mittlerweile stehen neben den aus Zeitgründen noch nicht weiterverfolgten Möglichkeiten auch neue bioba-sierte Rohstoffe zur Verfügung, so dass es viele neue Ansatzpunkte für weitere Formulierungsver-suche gibt. Zur effizienteren Eigenschaftsoptimierung sollen gezielt Design-of-experiments (DOE) Methoden im Bereich der Klebstoffformulierung eingesetzt werden. Auch der Themenkomplex der Bioabbaubarkeit konnte im abgeschlossenen Projekt noch nicht untersucht werden und soll im Rahmen dieses Vorhabens bearbeitet werden. | Ziel des Teilvorhabens war es, die Herstellung des Rückgratpolymers PLAColl-1 auf Basis von Milchsäure in den industriellen Maßstab zu übertragen. Zusätzlich erfolgten eine Anpassung der Rückgratpolymere auf Basis der Ergebnisse aus dem vorherigen Projekt sowie die Synthese von Rückgratpolymeren auf Basis von Recycling-Produkten (PLA-Produktionsabfälle) als alternativem Herstellungsverfahren. Die Ergebnisse aus dem vorherigen Verbundvorhaben wurden zunächst in Form einer Anforderungsmatrix zusammengefasst und analysiert. Anhand dieser Analyse wurden die Stoffparameter und Zielwerte definiert, um einen Versuchsplan erstellen zu können. Die klebtechnischen Eigenschaften eines Klebstoffs werden durch das Rückgratpolymer und die Formulierung bestimmt. Hier wurde auf das Rückgratpolymer intensiv eingegangen. Im Laufe des Projekts wurden verschiedene Syntheserouten verfolgt und untersucht. Es wurde festgestellt, dass durch Einbindung eines langkettigen biobasierten Dimerdiols auf Basis von Rapsöl im Vergleich zum ursprünglich eingesetzten 1,2-Hexandiol Rückgratpolymere mit verbesserten klebtechnischen Eigenschaften erhalten werden konnten. Des Weiteren wurden Polyesterurethane auf Basis von OH-terminierten Oligomilchsäure, bestehend aus einem Dimerdiol, Milchsäure und einem kommerziell verfügbaren Polyetherpolyol, ebenfalls erfolgreich synthetisiert. Rückgratpolymere auf Basis von Milchsäure, 1,2-Hexandiol, Dimersäure und Diisocyanat wurden als Weichmacher in den neu entwickelten Klebstoffformulierungen eingesetzt. Drei ausgewählte Rückgratpolymere wurden im Unterauftrag im technischen Maßstab hergestellt und an die Partner weitergeleitet. Obwohl sich charakteristische Kennwerte der Materialien aus dem Scale-Up-Versuch von den Labormustern unterscheiden, wurden sie von den Projektpartnern in Klebstoffformulierungen als Rohstoffe eingesetzt. | Dr. rer. nat. Inna Bretz Tel.: +49 208 8598-1313 inna.bretz@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | X | FPNR |
| 01.12.2016 | 31.05.2020 | 22004216 | Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 2: Feuchte- und Wärmeschutz - Akronym: NawaRo-Daemmstoffe | Das übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen. | Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist. | Dr. rer. silv. Wolfram Scheiding Tel.: +49 351 4662-280 wolfram.scheiding@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | X | FPNR |
| 01.07.2017 | 31.12.2020 | 22004217 | Verbundvorhaben: Steigerung der nachhaltigen Holzproduktion unter Nutzung ausgewählter Baumarten aus anderen biogeografischen Regionen; Teilvorhaben 2: Anbauversuch im Wuchsbezirk Lippisches Bergland - Akronym: Anbauversuche | In den letzten Jahren haben Konzepte zur "Bioökonomie" in Forschung und in politischen Debatten an Bedeutung gewonnen. Ein Schwerpunkt ist, die Rohstoffbasis der Wirtschaft auf die Nutzung nachhaltig erzeugter biogene Ressourcen auszurichten, hierdurch fossile Rohstoffe zu ersetzen und neue Produkte zu entwickeln. Die im Rahmen dieses Projektes angelegten Waldbestände sind geeignet herauszuarbeiten, welche der hier angebauten Baumarten in einem ökosystemar verträglichen Produktionssystem Hölzer in hoher Qualität bzw. Biomasse für die verschiedensten Produktionszweige bereitstellen können. Dies erscheint besonders wichtig, da Deutschland ein Netto-Holz-Import-Land ist bzw. sein wird. Im Lippischen Bergland wurden 16 ca. 0,7 bis 1,0 ha große Versuchsflächen ausgewählt, die auf den Flächen vorhandene Vegetation entnommen, die Flächen gemulcht und gegen Wildverbiß durch einen Zaun geschützt. Im Frühjahr bzw. Herbst 2018 wurden die Flächen mit den ausgewählten und von Baumschulen gelieferten Pflanzen bestückt. Es handelt sich um die Arten Edelkastanie (Castanea sativa), Platane (Platanus orientalis), Baumhasel (Corylus corluna), Küstentanne (Abies grandis), Hemlocktanne (Tsuga heterophylla), Atlaszeder (Cedrus atlantica), Küstenmammutbaum (Sequoia sempervirens) und Gebirgsmammutbaum (Sequoiadendrum giganteum). Als Mischbaumart wurde auf den Flächen Fagus sylvatica mit einem Anteil von 10 % mit angebaut. Im Jahr 2020 wurden Ausfälle auf den in 2018 angelegten Kulturen durch Nachpflanzung teilweise ersetzt. Eine Kulturpflege erfolgte 2018, 2019 und 2020 im Spätsommer/Herbst. Hierbei wurde wuchsstarke Begleitvegetation zurückgeschnitten, die gepflanzte Bäume stark bedrängte und deren Entwicklung deutlich hemmten. | Nach drei extrem trocken warmen Vegetationsperioden 2018, 2019 und 2020 haben sich die angelegten Kulturen relativ gut entwickelt. Die Ausfälle gepflanzter Bäume waren mit Ausnahme der Platanen und der Hemlocktannen auf jeweils einer Teilfläche mit 5 bis 25% relativ gering. Nach zwei bzw. drei extrem trocken-warmen Vegetationsperioden haben einzelne Baumarten wie die Edelkastanien Höhen von bis zu 2 m, Hemlocktanne und Küstenmammutbaum von bis zu 1,5 m erreicht. Zum Abschluß des Projektes sind alle Kulturen mit Ausnahme einer Fläche Platane gesichert angewachsen. Wir gehen davon aus, daß die Flächen geschlossene, vitale Waldbestände erwarten lassen. Als Grundlage zukünftiger weiterer Untersuchungen sind die standörtlichen Grundlagen und die Aufnahmeergebnisse der ersten 3 Jahren für alle Baumarten und Flächen dokumentiert sowie ein Untersuchungsdesign für die weiteren Aufnahmen und die Bestandesbehandlung entwickelt. | Susanne Hoffmann Tel.: +49 5234 20682-10 s.hoffmann@landesverband-lippe.de Landesverband Lippe Schloßstr. 18 32657 Lemgo | X | FPNR |
| 01.10.1999 | 30.09.2001 | 22004299 | Erarbeitung einer Literatursammlung zu den GAP-Leitlinien für den Anbau von Arznei- und Gewürzpflanzen | Die am 05.08.1998 durch die europäische Vereinigung der Arzneipflanzenanbauer EUROPAM verabschiedeten GAP-Leitlinien (Good Agricultural Practice) geben allgemeine Empfehlungen für den Anbau von Arznei- und Gewürzpflanzen. Die Leitlinien heben schwerpunktmäßig auf diejenigen Maßnahmen ab, die zur Einhaltung von Qualitätsanforderung notwendig sind. Dazu gehört insbesondere, daß das Rohdrogenmaterial hygienisch produziert wird, um mikrobiologischen Befall gering zu halten sowie sorgfältig hergestellt wird, um negative Einflüsse während Anbau, Verarbeitung und Lagerung einzuschränken. Die GAP-Leitlinien nehmen Bezug auf den allgemeinen wissenschaftlichen Erkenntnisstand sowie die wesentlichen gesetzlichen Regelungen in den Bereichen Lebensmittelhygiene, Pflanzenschutz und Arzneimittelzulassung. Vielen, insbesondere kleinen und mittleren landwirtschaftlichen Betrieben sind jedoch die Fachliteratur und die Rechtsvorschriften nicht oder nur unzureichend bekannt und zugänglich. Ziel des Projektes war es, die wichtigsten Vorschriften und Publikationen in kurzer und übersichtlicher Form darzustellen und zu ordnen. Dieser allgemeine Teil sollte durch einen kulturspezifischen Teil ergänzt werden. Dabei sollten für die bedeutendsten heimischen Arzneipflanzenarten Anbauempfehlungen, deutsche und internationale Monographien, zugelassene Pflanzenschutzmittel etc. zusammengetragen werden. Die Literaturstudie soll später zu einer Datenbank ausgebaut werden. | Gemäß der ursprünglichen Planung wurden zunächst für 31 Arznei- und Gewürzpflanzen mehrseitige Beschreibungen (zwischen 2 und 10 Seiten je nach Bedeutung) über Botanik, Aufkommen, verwendete Pflanzenteile, wertgebende Inhaltsstoffe, Qualitätsanforderungen, Standortansprüche, Fruchtfolge, Sorten/Herkünfte, Anbau- und Saat- bzw. Pflanzverfahren, Düngung und Pflege sowie Ernte und Literaturhinweise zusammengetragen. Dieser Teil wurde bereits über den Verlag AgriMedia publiziert. Das Vorhaben wurde später um ein Jahr verlängert, um einen zweiten Teil mit insgesamt 24 weiteren Arten zu verfassen. Letztlich wurden dann weitere 30 Arten bearbeitet. Damit wurde ein zweibändiges Fachbuch geschaffen, dass den überwiegenden Teil (insgesamt 61) der derzeit in Deutschland landwirtschaftlich kultivierbaren Arten abdeckt. Parallel wurde an der Universität Gießen eine Online-Version erstellt, die in das System der ZADI integriert werden soll. | Dr. Elmar Kroth Tel.: +49 228 95745-39 kroth@bah-bonn.de Forschungsvereinigung der Arzneimittel-Hersteller e.V. (FAH) Kranzweiherweg 10 53489 Sinzig | FPNR | |
| 01.11.2004 | 31.10.2007 | 22004304 | Verbundvorhaben: Enzymatische Herstellung neuartiger Esteröle für Kosmetika auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Teilvorhaben 3: Entwicklung eines alternativen Reaktorkonzeptes zur enzymatischen Produktion. | Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer Technologieplattform zur Synthese von Esterölen auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Aus relativ hochschmelzenden (>70°C) oder hochviskosen Edukten werden selektiv bei gleichzeitiger Lösungsmittelfreiheit sowie bei Reaktionstemperaturen von unter 100°C neue Ester hergestellt. Spezielle Immobilisate werden entwickelt, die sich durch eine hohe Aktivität, Temperatur- sowie Langzeitstabilität auszeichnen und in einem Festbettreaktor wiederholt eingesetzt werden können. Ein alternatives Reaktorkonzept wird zusätzlich entwickelt, um auch höherviskose Lösungen oder Suspensionen prozessieren zu können. 1.) Entwicklung eines alternativen Reaktorkonzeptes mit Lipase B 2.) Übertragung dieses Reaktorkonzeptes auf ein neues thermostabiles Enzym 3.) Betrieb des neuartigen Reaktors mit neuem thermostabilen Enzym 4.) Übertragung des laufenden Systems auf andere Substrat/Produktsysteme 5.) Übertragung des Reaktorkonzeptes auf fertiges Enzym 6.) Betrieb des Reaktors mit fertigem Enzym. Im Rahmen des Projektes sollen Entwicklungen im Bereich der Immobilisatentwicklung und der Reaktortechnologie erarbeitet und patentiert werden. | Es wurde ein universellen Reaktorkonzept auf Basis einer Blasensäule entwickelt. Im Blasensäulenreaktor der ersten Generation (einfache Blasensäule) wurde die Synthese von Polyglycerol-3-laurat mit einer Raum-Zeit-Ausbeute von 3042 g·L-1 d-1 und einer Produktivität des Biokatalysators von 152 g·g-1 durchgeführt. Für Behenylbehenat wurde eine Raum-Zeit- Ausbeute von 669 g·L-1·d-1, eine Produktivität des Biokatalysators von 194 g·g-1 und eine maximale Anfangsreaktionsgeschwindigkeit von 8,5 kU·g-1 erreicht. Im Fall der Synthese von PEG-55-Propylenglykololeat (ANTIL® 141) wurde eine Raum-Zeit-Ausbeute von 738 g·L-1 ·d-1, einer Produktivität des Biokatalysator von 40 g·g-1 und einer maximalen Anfangsreaktionsgeschwindigkeit von 0,2 kU·g-1 bestimmt. Myristylmyristat wurde mit einer Raum-Zeit-Ausbeute von 6731 g·L-1·d-1, einer Produktivität des Biokatalysator von 102 g·g-1 und einer maximalen Anfangsreaktionsgeschwindigkeit von 7,0 kU·g-1 synthetisiert. | Prof. Dr. Andreas Liese Tel.: +49 40 42878-3018 liese@tuhh.de Technische Biochemie und Biokatalyse (AB 2-10) Denickestr. 15 21073 Hamburg | X | FPNR |
| 01.03.2007 | 30.04.2010 | 22004305 | Erzeugung und NIRS-Bewertung von Silagen aus nachwachsenden Rohstoffen (NAWARO) zur Biogaserzeugung | Ziel des Projektes ist die Produktion eines weiten Spektrums von Silagen aus Gräsern sowie von Mais als Ausgangsmaterial zur Ermittlung ihre Biogaspotenzials. Von den 3 Aufbereitungsstadien (frisch, angewelkt und siliert) werden sowohl die jeweiligen Spektren mittels NIRS als auch die Biogasausbeute im Batch-Test ermittelt. Auf Basis der nasschemischen Referenzanalytik erfolgt eine gezielte Kalibration des Meßverfahrens. Als Gesamtziel wird die Erstellung und Optimierung einer robusten Schätzgleichung angestrebt. Anbau, Ernte und Silierung von Gräsersorten und Silomais erfolgen ganz überwiegend in der FAL , fallweise ergänzt durch die Projektpartner. Bei den Gräsern werden Sorte, Nutzungsregime (Schnitthäufigkeit), Anwelkgrad und Siliermittel variiert. Beim Energiemais werden Wuchstypen, Häcksellänge, Erntezeitpunkt und Siliermitteleffekte vergleichnd untersucht. Batch-Tests erfolgen jewiels aus einer Mischprobe der 4 Wiederholungen. Die Gesamtergebnisse ders Projektes sollen dazu dienen, wertbestimmende Eigenschaften von Biogassilagen aus Futtergräsern oder Mais kurzfristig vor ihrem Einsatz in Biogasanlagen mittels NIRS zu schätzen und Problemsilagen zuverlässig zu vermeiden. | Die im Projekt für Gras- und Maissilagen als Nachwachsende Rohstoffe angestrebte, rasche und kostengünstige Bestimmung ihres Methanisierungspotenzials, war mit Hilfe des Batch-Verfahrens aus Gründen der unzureichenden Kalibrierbarkeit nicht realisierbar. Dies Ziel konnte jedoch durch Verwendung der von Weißbach (2009) vorgeschlagenen fermentierbaren organischen Trockensubstanz (FoTS) als Bezugsgröße erreicht werden. Hierfür ließen sich die einzelnen zur Berechnung notwendigen Parameter mit einem hohen Bestimmtheitsmaß kalibrieren. Dasselbe galt auch für die FoTS selbst. | Prof. Dr. Jörg Michael Greef Tel.: +49 531 596-2301 joerg-michael.greef@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde Bundesallee 58 38116 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.11.2006 | 31.10.2009 | 22004306 | Verbundvorhaben: Evaluierung, Züchtung und Einsatz von Feldgras (Welsches und Einjähriges Weidelgras) als pflanzlicher Energierohstoff für die Biogasnutzung; Teilvorhaben 2: Züchtung von Energiegras | Ziel des Verbundvohabens ist die Entwicklung von Weidelgraspflanzen, die eine Alternative bzw. Ergänzung zu Mais in der Fruchtfolge bieten und gleichzeitig durch eine ertragreiche und immergrüne Fruchtfolge eine bessere Auslastung und Beschickung der Biogasanlagen ermöglichen. Hierbei soll in Leistungsprüfungen bei einhemischen Gräsern, besonders bei den kurzlebigen Arten Welschen und Einjähriges Weidelgras, die für die Nutzung als Energiegras vorhandene Variabilität evaluiert werden sowie die Optionen, einer züchterischen Weiterentwicklung untersucht werden. Dazu gehören Ertragserfassungen und die Ermittlung von Qualitätsparametern. Die Qualitätserfassung sowie die Weiterentwicklung der zugehörigen Methoden erfolgt in Zusammenarbeit mit dem Partner FAL. Außerdem sollen Experimentalhybriden produziert und geprüft werden, die eine nachhaltige Steigerung der Ertragsfähigkeit durch vollständige Ausnutzung der Heterosis ermöglichen. Die ermittelten Ergebnisse fliessen in die Empfehlungen und Beratungen für Biogaswirte in Richtung maximierter Jahresbiomasseerträge durch optimierte Sortenwahl und Furchfolgegestaltung sowie in die Züchtungspraxis. | Auf den drei Standorten Braunschweig (JKI), Asendorf (EGB) und Hohenlieth (NPZ) wurden Feldversuche mit Welschem, Einjährigen und Deutschem Weidelgras und Leguminosen-Grasmischungen durchgeführt. Am Standort Braunschweig erfolgten zudem Anbauversuche zur Erweiterung von bestehenden Fruchtfolgen. Von den Projektpartnern EGB und NPZ wurden Versuche zur vollständigen Ausnutzung der Ertragsheterosis mittels der Entwicklung von Hybridsorten zur nachhaltigen Steigerung der Ertragsfähigkeit von Welschem Weidelgras (WD) und Einjährigem Weidelgras (WEI) durchgeführt. Die Erfassung der Qualitäts- und Ertragsparameter ergab für das Welsche und Einjährige Weidelgras, dass die WV-Sorten NPZ 30/00 und Fabio zu beiden Schnittterminen hohe TM-Erträge und günstige Inhaltsstoffe hatten, ebenso die WIE-Sorten Lipluto (LWZ 008) und Condado, allerdings auf einem unterschiedlichen Niveau im Vergleich der Schnitttermine. Diese vier Sorten haben das Potential durch züchterische Weiterentwicklung zur Biogasproduktion eingesetzt zu werden. Die Entwicklung von Hybridsorten zeigte, dass die Hybridzüchtung die Leistungsfähigkeit weiter steigern kann auch wenn sich die höheren TM-Erträge in diesem Versuch statistisch nicht absichern ließen. Die inhaltstoffliche Zusammensetzung zeigt, dass die Hybriden bei einem Mehrertrag keine Qualitätseinbußen zu verzeichnen haben. Damit sind die Voraussetzungen für eine erfolgreiche Silierung und Biogasprodukion gegeben. Für den Einsatz der Grasarten WV und WEI als Erstfrucht im Zweikulturanabau kann die Aussage getroffen werden, dass beide Arten zum Schnitttermin Ährenschieben höhere TM-Erträge aufwiesen als zum jeweiligen früheren Termin Blattstadium. Die Zweitfrucht Mais erreichte als spät abreifende Sorte den signifikant höchsten TM-Ertrag. In der Summe von Erstfrucht und Zweitfrucht jedoch ergaben sich keine signifikanten Unterschiede hinsichtlich des TM-Gesamtertrages. Von der inhaltstofflichen Zusammensetzung her ist die Ernte der Gräser zum Blattstad | Dr. Bernhard Ingwersen Tel.: +49 4351 736-126 b.ingwersen@npz.de Norddeutsche Pflanzenzucht Hans-Georg Lembke KG Hohenlieth-Hof 24363 Holtsee | FPNR | |
| 01.05.2007 | 30.04.2010 | 22004307 | Optimierung des Anbauverfahrens für Durchwachsene Silphie (Silphium perfoliatum) als Kofermentpflanze in Biogasanlagen sowie Überführung in die landwirtschaftliche Praxis | Mit steigender Zahl landwirtschaftlicher Biogasanlagen sowie den intensiven Anstrengungen zur weiteren Optimierung der Monofermentation wächst der Bedarf an pflanzlicher Biomasse für den Einsatz als Koferment bzw. Substrat in diesen Anlagen. Bisher kommen in der Praxis hauptsächlich Mais, Gräser und Getreide zum Einsatz. Die Durchwachsene Silphie als ausdauernder Korbblütler mit einer Nutzungsdauer von mehr als 10 Jahren und Erträgen auf dem Niveau von ertragreichem Silo- bzw. Energiemaissorten stellt potentiell eine interessante Anbaualternative dar. Erste Anbau- und Verarbeitungsversuche belegen die gute Eignung der Pflanze für die Biogasgewinnung. Um sie erfolgreich in der Praxis zu etablieren, ist es erforderlich, das gesamte Anbauverfahren weiter zu optimieren. Probleme und hohe Kosten resultieren bislang besonders aus der Phase der Bestandesetablierung. Hierzu sollten im Rahmen des Projekts Direktsaatversuche, Aussaat unter Deckfrucht sowie mehrortige Herkunftsprüfungen umgesetzt werden. Auch die Erstverarbeitung (Silierung) bietet durch Variation des Erntetermins, dem Einsatz von unterschiedlichen Silierhilfsmitteln, etc. noch zahlreiche Möglichkeiten hinsichtlich der Steigerung der Gasausbeute. Ziel ist die Einführung der Durchwachsenen Silphie als pflanzliches Koferment in die landwirtschaftliche Praxis. | Die Versuche zeigten, dass eine langjährige Nutzung der Pflanze ohne Ertragseinbußen möglich ist. Des Weiteren konnte im Rahmen mehrortiger Herkunftsprüfungen belegt werden, dass die Silphie über eine breite Standortvariabilität verfügt und in unterschiedlichen Regionen Deutschlands in ertraglicher Hinsicht mit Mais konkurrieren kann. Entscheidend ist eine optimale Bestandesdichte, die bei Pflanzung bei ca. 40.000 Pflanzen/ha liegt. Weitere Pflanzabstände erreichten zwar ähnliche Erträge wiesen aber im Anpflanzjahr deutlich geringere Konkurrenzkraft gegenüber Unkräutern auf. Eine Möglichkeit, im Anpflanzjahr einen Erlös zu erzielen bzw. auflaufende Unkräuter zu unterdrücken, wurde in der Pflanzung bzw. Saat der Silphie unter Deckfrucht gesehen. Allerdings erhöht sich bei diesem Verfahren, insbesondere in trockenen Jahren, das Anbaurisiko deutlich und der Ertrag der Silphie im Ertragsjahr bleibt in jedem Fall hinter denen der Reinkultur zurück. Erste Versuche zur Bestandesetablierung durch Aussaat, die in Zusammenarbeit mit der N. L. Chrestensen GmbH erfolgte, verliefen erfolgversprechend, setzen jedoch effiziente Unkrautbekämpfungsvarianten voraus. Verträglichkeitsprüfungen von Herbiziden bildeten einen weiteren Schwerpunkt des Themas. Zudem wurde ein Düngungsversuch, bei dem die Gärrestrückführung im Vergleich zur mineralischen Düngung geprüft wird, begonnen. Auch hier zeigten sich positive Ansätze, die jedoch noch zu bestätigen sind. Mit der Praxiseinführung ist 2007 auf 0,75 ha in Pahren begonnen worden. Hier erreichte die Silphie 2009 einen Mehrertrag von > 20 % gegenüber Mais. Weitere Flächen sind 2008 bis 2010 hinzugekommen, so dass sich der Anbauumfang gegenwärtig auf ca. 50 ha deutschlandweit beläuft. Auf Basis der Versuchsergebnisse und Erhebungen in der Praxis wurde das Anbauverfahren (Pflanzung) ökonomisch bewertet. Hier zeigte sich, dass die Silphie bei 11 Erntejahren in geeigneten Gebieten dem Mais wirtschaftlich ebenbürtig sein kann. | Dr. habil. Armin Vetter Tel.: +49 3641 683-200 armin.vetter@tll.thueringen.de Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TLLLR) - Thüringer Zentrum Nachwachsende Rohstoffe Naumburger Str. 98 07743 Jena | X | FPNR |
| 01.09.2011 | 31.03.2015 | 22004311 | Verbundvorhaben: Biotechnologische Synthese von Thermoplasten und Kautschuken; Teilvorhaben 3 | Projektziel ist die Erforschung von biotechnolog. Laborverfahren für die Herstellung bekannter Vorstufen für die Synthese von Thermoplasten und Kautschuken durch stoffliche Nutzung nachwachsender einheimischer Rohstoffe. Als Ausgangsstoffe sollen die nachwachsenden Rohstoffe direkt als Kohlenhydrate oder in Form von Synthesegas aus einer Biomassevergasung genutzt und unter Einsatz von maßgeschneiderten carboxydotrophen Mikroorganismen umgesetzt werden. Diese sollen die Zielprodukte in hoher Reinheit ausschleusen. Heute werden die Monomere ausschließlich aus fossilen Rohstoffen hergestellt. Es sollen neue biotechnolog. Verfahren bereitgestellt werden, die umweltfreundlicher und weniger Energie-, Wasser- und Abfall-intensiv sind. Die wesentlichen technischen Herausforderungen sollen in folgenden Arbeitspaketen (AP) bearbeitet und überwunden werden: Im AP "Stammentwicklung" werden gentechnische Werkzeuge für die gewählten Wirtsstämme entwickelt und zur Herstellung der Zielprodukte gezielt angewendet. Dabei werden die Enzyme der beteiligten Stoffwechselwege charakterisiert und optimiert. Im AP "Stammcharakterisierung" werden die Wirtsstämme sowie die daraus entwickelten Produktionsstämme im Hinblick auf Produktspektrum, Wachstum, Stabilität, etc. untersucht. Im AP "Fermentation" wird die anaerobe Fermentation zur Nutzung von Gassubstraten etabliert und für die entwickelten Stämme optimiert. Weiter wird ein Verfahren zur Herstellung von Monomeren aus den Stoffwechselprodukten entwickelt. | Prof. Dr.-Ing. Dirk Weuster-Botz Tel.: +49 89 289-15712 dirk.weuster-botz@tum.de Technische Universität München - Fakultät für Maschinenwesen - Lehrstuhl für Bioverfahrenstechnik Boltzmannstr. 15 85748 Garching b. München | FPNR | ||
| 15.06.2012 | 31.12.2014 | 22004312 | Verbundvorhaben: Herstellung und Demonstration der Praxistauglichkeit von Traktoren mit Motoren der Emissionsstufe TIER 4 im Betrieb mit Pflanzenöl; Teilvorhaben 3: Untersuchungen am dynamischen Motorenprüfstand | In dem Verbundprojekt "Herstellung der Praxistauglichkeit eines TIER4 Pflanzenöl - Motors / -Traktors" führt die TU Kaiserslautern das TV 3 durch. Der Motor wird am Prüfstand mit der erforderlichen Messtechnik aufgebaut und in Betrieb genommen. Das Abgasnachbehandlungssystem wird im Betrieb mit Diesel- und Pflanzelölkraftstoff charakterisiert. Dazu werden neben Emisionen, Zylinderdruckverlauf und Kraftstoffverbrauch die Auswirkungen auf den Partikelfilter und das SCR-System untersucht. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf der Partikelgröße und -masse. Basierend auf diesen Ergebnissen werden die Strategien zur Rußbeladung, Rußabbrand und Stickoxidreduktion für den Pflanzenölbetrieb optimiert. Die Einhaltung der gesetzlichen Emissionsgrenzwerte wird abschließend geprüft. Die Arbeitsplanung erfolgt gemäß des Arbeitsplanes des Verbundprojektes (s. Strukturplan im Anhang Planungshilfen) in Rücksprache mit dem Projektkoordinator John Deere Deutschland GmbH, Mannheim. | Prof. Dr.-Ing. Rudolf Flierl Tel.: +49 631 205 2308 flierl@mv.uni-kl.de Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau - Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik - Lehrstuhl für Verbrennungskraftmaschinen (VKM) Gottlieb-Daimler-Str. 67663 Kaiserslautern | X | FPNR | |
| 01.05.2013 | 30.11.2016 | 22004313 | ERA-Bioenergy: Biogasproduktion aus Industrieabwässern bei Umgebungstemperatur (AmbiGAS); Teilvorhaben 1 | Die RWTH Aachen erarbeitet einen neuartigen Aufbereitungsprozess für Biogas auf der Basis von Membrankontaktorsystemen. Weiterhin entwickelt sie Methoden zur Rückgewinnung von Methan aus der Fermentationsflüssigkeit, um die Ausbeute zu verbessern und unkontrollierte Emissionen in die Umwelt zu vermeiden. Mit Hilfe einer Markt- und Literaturstudie identifiziert die RWTH Aachen potentielle Membrankontaktoren und Absorptionsmittel für die Biogasaufbereitung sowie mögliche Membranen, Membrankontaktoren und Extraktionsmittel für die Methanrückgewinnung. Diese werden zunächst im Labormaßstab untersucht. Die dazu notwendigen Daten zu Gas- und Flüssigkeitsströmen (Flüsse, Zusammensetzung, Temperatur, Druck) werden von den entsprechenden Projektpartnern zur Verfügung gestellt. Die RWTH Aachen wird geeignete Systeme an Laborreaktoren der entsprechenden Partner testen. Auf Grund der integrierten Laboruntersuchungen und der Ergebnisse der Prozessoptimierung wird ein Gasaufbereitungssystem für die Pilotanlage ausgewählt, gebaut und getestet. Parallel zu den experimentellen Untersuchungen überarbeitet und entwickelt die RWTH Aachen Module zur Simulation der Biogasaufbereitung und der Methanrückgewinnung in Aspen Plus, ein weitverbreitetes Programm zur Prozesssimulation. Die Module werden zur Prozessintegration und -optimierung genutzt. | Prof. Dr.-Ing. Michael Modigell Tel.: +49 241 80-95159 michael.modigell@avt.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Aachener Verfahrenstechnik - Mechanische Verfahrenstechnik Turmstr. 46 52064 Aachen | X | FPNR | |
| 01.06.2014 | 31.05.2017 | 22004314 | ERA-WoodWisdom: Innovative und optimierte Prozesse und Kooperationsmodelle für die Planung, Produktion und den Unterhalt von Gebäuden in Holzbauweise (leanWood); Teilprojekt 3 | Die standardisierte Produktion von Bauelementen mit einem hohen Vorfertigungsgrad und hoher Qualität zeichnen den modernen Holzbau aus und bieten auch für die Gebäudemodernisierung interessante Chancen. Die Herstellung möglichst großer vorgefertigter Bauelemente ist eine Prämisse der Wirtschaftlichkeit und erfordert einen erhöhten Planungsaufwand, der die Fertigung der Bauelemente, deren Transportlogistik und die Montage berücksichtigt. Die bestehende Hierarchie mit nacheinander folgenden Einzelschritten von Planung, Baugenehmigung, Ausschreibung, Produktion und dem Bau mit unterschiedlichen Verantwortlichkeiten stellt ein großes Hemmnis für den Holzbau dar. Idealerweise würde heute ein Bauprojekt produktionsgerecht von einem Team aus Architekten, Ingenieuren und Holzbauplanern von Anfang an gemeinsam geplant werden. Hier setzt leanWOOD an. Das Hauptziel ist die Entwicklung neuer Organisations- und Prozessmodelle für den vorgefertigten Holzbau vor dem Hintergrund innovativer Planungsprozesse und Kooperationsmodelle. «lean» zielt dabei auf die «schlanke» Abwicklung von Prozessen und die effiziente wie effektive Koordination von Akteuren. Dies stellt das entscheidende Potenzial für Produktivitätssteigerungen im industrialisierten Holzbau dar. leanWOOD ist ein Kooperationsprojekt von europäischen Spitzenpartnern, die das Thema übergreifend gemeinsam entwickeln. Die Deutschen Antragssteller bringen die Erfahrung aus Wissenschaft und Praxis in das Projekt ein, das u.a. in gemeinsamen Vorläuferprojekten erarbeitet wurde. leanWOOD besteht aus sechs Arbeitspaketen [WP] entlang einer iterativen Arbeitsmethode. In den WP 1-3 werden Themen, Ideen und Ergebnisse entwickelt, die in WP 4 auf ihre Praxisrelevanz und Durchführbarkeit analysiert und getestet werden, bevor Inhalte für eine weitere Dissemination freigegeben werden. | Der moderne Holzbau zeichnet sich durch die Produktion von Bauelementen in der Werkstatt mit hohem Vorfertigungsgrad u. hoher Qualität aus. Die Vorfertigung ist eine Prämisse der Wirtschaftlichkeit sowie der Qualitätssteigerung u. erfordert einen erhöhten Planungsaufwand, der die Fertigung der Bauelemente, deren Transportlogistik u. die Montage berücksichtigt. Die traditionellen Bauweisen haben seit Jahrhunderten den Rahmen der Organisation des Projektablaufs u. der Gesetzgebung geprägt. Der heute übliche Projektablauf mit den separierten Einzelschritten Planung, Ausschreibung, Produktion u. Bau stellt ein großes Hemmnis für den vorgefertigten Holzbau dar, da i.d.R. der Holzbaubetrieb nicht in den Planungsprozess eingebunden wird u. somit entscheidendes Wissen für eine komplette Ausführungsplanung fehlt. Aufgrund der Komplexität sind heute die meisten Architekten u. Ingenieure mit den vielfältigen Anforderungen des Holzbaus, vor allem beim mehrgeschossigen Bauen, überfordert u. auf die Beratung durch Holzbauspezialisten angewiesen. Idealerweise würde daher heute ein Bauprojekt produktionsgerecht von einem Team aus Architekten, Ingenieuren u. Holzbauplanern, beginnend in der ersten Phase der Planung, gemeinsam geplant werden. Ziel von leanWOOD ist es, Empfehlungen für neue Organisations- u. Prozessmodelle für den vorgefertigten Holzbau vor dem Hintergrund innovativer Vergabe- u. Kooperationsmodelle basierend auf den existierenden nationalen gesetzlichen Rahmenbedingungen zu entwickeln sowie Schnittstellen u. Verantwortlichkeiten zwischen den am Planungsprozess beteiligten Fachleuten zu klären. Aufbauend auf den existierenden Regularien beim Bauen wird versucht, Lösungsvorschläge zur Anpassung des klassischen Leistungsbilds der Planungsbeteiligten auszuarbeiten. Es soll z.B. untersucht werden, wie sich das Leistungsbild der Planer aufgrund der Anforderungen der Vorfertigung im Rahmen der gültigen nationalen Honorar- u. Vergabeordnung anpassen lässt. | Dipl.-Ing. Alexander Gumpp Tel.: +49 8272 9985-12 a.gumpp@gumpp-maier.de Gumpp & Maier GmbH Hauptstr. 65 86637 Binswangen | X | FPNR |
| 01.02.2016 | 31.01.2018 | 22004315 | Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Haftschmelzklebstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe (BioPSA); Teilvorhaben 5: Klebstofftechnische Untersuchungen - Akronym: BioPSA | Im Rahmen des beantragten Folgeprojektes sollen die entwickelten Grundformulierungen von Haftklebstoffen auf Basis nachwachsender Rohstoffe aus dem beendeten Verbundvorhabens "Entwicklung eines auf Basis von Poly-L-Milchsäure hergestellten Haftklebstoffes" (FKZ: 22015408) weiterentwickelt und an die jeweiligen Anwendungsbereiche angepasst werden. Das im Vorprojekt entwickelte PLARückgratpolymer mit den besten Eigenschaften (projektinterne Benennung: "PLAColl-1") soll dazu im Labormaßstab weiter modifiziert und optimiert werden und im Hinblick auf eine mögliche großtechnische Herstellung untersucht werden. Als Rückgratpolymer soll zunächst das PLAColl-1 verwendet werden. Da insbesondere der zu niedrige Wärmestand des neu entwickelten Rückgratpolymers zu verbessern ist, müssen neben den weiteren Formulierungsansätzen auch die Eigenschaften des Basispolymers noch weiterentwickelt und optimiert werden. Es soll eine Maßstabsübertragung des Herstellungsverfahrens (Scale-up) aus dem Labor in den industriellen Maßstab durchgeführt werden, um früh im Projekt großtechnische Beschichtungsversuche durchführen zu können. Gleichzeitig werden die Formulierungsversuche basierend auf den Erkenntnissen des Vorprojektes weitergeführt. Mittlerweile stehen neben den aus Zeitgründen noch nicht weiterverfolgten Möglichkeiten auch neue biobasierte Rohstoffe zur Verfügung, so dass es viele neue Ansatzpunkte für weitere Formulierungsversuche gibt. Zur effizienteren Eigenschaftsoptimierung sollen gezielt Design-ofexperiments (DOE) Methoden im Bereich der Klebstoffformulierung eingesetzt werden. Auch der Themenkomplex der Bioabbaubarkeit konnte im abgeschlossenen Projekt noch nicht untersucht werden und soll im Rahmen dieses Vorhabens bearbeitet werden. | Ziel des Teilprojektes war es in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern Rückgratpolymere für die Scale-Up-Versuche zu identifizieren. Des Weiteren stand die Entwicklung von Haftschmelz-klebstoffsystemen mittels Design of Experiments im Vordergrund. Ziel war es biobasierte Klebstoffsysteme zu entwickeln, die den verarbeitungs- und anwendungstechnischen Anforderungen genügen. Hierbei wurde zunächst das Klebstoffsystem mittels statistischer Versuchsplanung durch Formulierung mit geeigneten Bindemitteln im Hinblick auf seine klebtechnischen Eigenschaften und den Wärmestand optimiert. Im Anschluss erfolgte die Entwicklung eines Stabilisierungskonzepts gegen eine thermische Belastung während des Produktions- und Verarbeitungsprozesses. Durch die rheologischen Untersuchungen konnte ein Screening Verfahren entwickelt werden, um geeignete Rückgratpolymere für die Klebstoffformulierung schnell zu identifizieren. Es wurden 120 PLA-basierte Polymere rheologisch mittels Dynamisch-Mechanischer-Analyse (DMA) untersucht. Die Ergebnisse fanden, durch die enge Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Institut UMSICHT, Verwendung im Teilvorhaben 4. Des Weiteren wurde ein polymilchsäurebasiertes Klebstoffsystem unter dem Arbeitsnamen »JuwenoL HM13« entwickelt. Dieser Haftschmelzklebstoff erfüllt die Anforderungen, die im Vorfeld der Entwicklungsarbeit gemeinsam mit den Industriepartnern des Verbundvorhabens definiert wurden. Die Klebstoffentwicklungsarbeiten wurden mittels statistischer Versuchsplanung durchgeführt. Durch Miniaturisierung und Parallelisierung der Ansätze konnte die Effizienz der Formulierungsarbeiten weiter gesteigert werden. Zum Erhalt der thermischen Stabilität wurde ein Additivierungskonzept entwickelt, das von den Industriepartnern übernommen werden konnte. Mit JuwenoL HM13 ist es erstmalig gelungen ein Klebband mit einem Haftschmelzklebstoff auf Basis von Polymilchsäure (PLA) herzustellen. | Prof. Dr. Klaus-Uwe Koch Tel.: +49 2361 915-456 klaus-uwe.koch@w-hs.de Westfälische Hochschule Gelsenkirchen Bocholt Recklinghausen - Standort Recklinghausen - Fachbereich Wirtschaftsingenieurwesen - FB 8 August-Schmidt-Ring 10 45665 Recklinghausen | X | FPNR |
| 01.12.2016 | 31.03.2020 | 22004316 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Schnelltests zur Erfassung und Bestimmung von Hemmstoffen und Mykotoxinen in Biogasanlagen (Hemmtest); Teilvorhaben 2: Hemm-Wirkbeziehung von Mykotoxinen auf Biogasproduktion - Akronym: Mykotoxintest | Im Teilvorhaben 2, bearbeitet von Fraunhofer UMSICHT, wurden die Hemm-Wirkmechanismen von verschiedenen Mykotoxinen und von verschimmelter Maissilage im diskontinuierlichen Gärtest und in kontinuierlichen Versuchen untersucht. Das Ziel des Teilvorhabens war die Ermittlung der Dosis-Wirk-beziehung von verschiedenen Mykotoxinen sowie von verschimmelter Silage auf die Biogasproduktion. Die verschimmelte Silage wurde dabei unter kontrollierten Laborbedingungen hergestellt. Die akute Wirkung der Mykotoxine und entsprechend kontaminierter Silagen wurde im Rahmen eines Screening-Testverfahrens unter Einsatz eines modifizierten Batch-Gärtests (modifizierter ORGA-Test) untersucht. Zusätzlich wurde die verschimmelte Maissilage chemisch-analytisch charakterisiert. Die Validierung der Screening-Ergebnisse und Untersuchung der Langzeitwirkung von verschimmelter Maissilage auf den Biogasprozess erfolgte im kontinuierlichen Betrieb in einer Laborbiogasanlage. Unter Einsatz von zwei parallel betriebenen Bioreaktoren wurde die Vergärung von verschimmelter und nicht-verschimmelter Maissilage, jeweils als Monosubstrat zugeführt, im direkten Vergleich untersucht. Die Vergärung beider Monosubstrate wurde hinsichtlich verschiedener Parameter wie Biogasproduktion, Biogasqualität und Zusammensetzung der Gärsuspension verglichen. | Die Untersuchungen mit den Gärtests sollten eine akute Stoßbelastung mit hohen Konzentrationen von Mykotoxinen simulieren. Die Ergebnisse zeigen, dass bei Mykotoxin-Konzentrationen, die weit höher waren als bei verschimmelten Getreiden und Silagen in der Literatur beschrieben, keine hemmenden Effekte auf die Biogasproduktion auftraten. Da bereits bei hohen Mykotoxin-Dosierungen keine Hemmwirkung beobachtet wurde, war die Aufstellung einer Dosis-Wirkung-Beziehung nicht sinnvoll möglich. Gärtest-Untersuchungen mit Einsatz von verschimmelter Maissilage als Substrat haben durchaus verringerte Biogaserträge im Vergleich zu nichtverschimmelter Maissilage gezeigt. Die chemische Charakterisierung der Silagen hat deutliche Unterschiede zwischen verschimmelter und nichtverschimmelter Maissilage ergeben, die als wesentliche Begründung für den geringeren Biogasertrag angesehen werden. Mittels erweiterter Stoffgruppen-Analyse wurde gezeigt, dass der Gehalt an leicht verfügbaren Kohlenhydraten in der verschimmelten Maissilage signifikant abgenommen, dafür der Anteil an schwerer abbaubaren Rohfaser-Komponenten zugenommen hat. In den kontinuierlichen Versuchen zur Biogasproduktion mit Maissilage wurde die Vergärung von verschimmelter und nicht verschimmelter Silage im direkten Vergleich untersucht. Durch den Einsatz von verschimmelter Maissilage als Monosubstrat wurde der Extremfall simuliert, um auch Langzeiteffekte im kontinuierlichen Betrieb erfassen zu können. Die Ergebnisse zeigen, dass es unter diesen Extrembedingungen zu keinem Einbruch oder gar Zusammenbruch des Biogasprozesses kam. Insgesamt zeigen die Ergebnisse aus dem Teilprojekt 2, dass bei Zufuhr von verschimmelter Maissilage in Biogasanlagen keine Hemmwirkung des Biogasprozesses durch Mykotoxine zu befürchten ist. Bei der Fütterung von verschimmelter Maissilage kann es durch die veränderte Zusammensetzung des Substrates zu verringerten Biogaserträgen kommen, der Biogasprozess wird allerdings nicht nachhaltig gestört. | Dr. rer. nat. Ute Merrettig-Bruns Tel.: +49 208 8598-1229 ute.merrettig-bruns@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | X | FPNR |
| 01.11.2017 | 31.10.2021 | 22004317 | Verbundvorhaben: Verbesserte Abschätzung des Risikos für Buchdruckerbefall - Grundlagen für ein Prognosewerkzeug als Bestandteil des integrierten Waldschutzes; Teilvorhaben 2: Altdatenauswertung und Nutzung der Fernerkundung für das Borkenkäfermonitoring - Akronym: IpsPro-SBS | Gesamtziel des IpsPro-Verbundvorhabens war es, die aktuelle Gefährdungssituation durch den Buchdrucker (Ips typographus L.) in potenziell anfälligen Fichtenbeständen mit möglichst hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung einzuschätzen. Hierfür sollten verschiedene Teilrisiken miteinander kombiniert und das resultierende Befallsrisiko durch den Buchdrucker tagesaktuell und standortsgenau vorhergesagt werden und so eine Fokussierung des Monitorings auf besonders gefährdete Bestände ermöglicht werden. Auf diese Weise ist eine effektive Steuerung der weiteren Befallsentwicklung möglich und die in Folge einer Borkenkäfermassenvermehrung zu erwartenden Schäden können minimiert werden. Das IpsPro-Verbundvorhaben war in sieben Arbeitspakete (AP) gegliedert, die in drei Teilvorhaben bearbeitet wurden. Im, die AP1 und 5 umfassenden Teilvorhaben 2, wurden vorhandene Altdatenbestände mit Befalls- und Monitoringinformationen recherchiert, zusammengeführt, auf Plausibilität geprüft, räumlich verortet und mit relevanten Witterungsfaktoren verknüpft. Ziel war die wichtigsten Einflussfaktoren auf die Befallsdynamik des Buchdruckers zu identifizieren und zu quantifizieren, darauf aufbauend Schwellenwerte für eine statische Einschätzung der Ausgangsgefährdung vor Beginn der Borkenkäfersaison zu ermitteln und die buchdruckerinduzierte Schadholzmenge auf Grundlage der abgeleiteten Einflussfaktoren zu schätzen. Im Rahmen des Fernerkundungsteils wurde die Zielsetzung verfolgt, im Abgleich mit terrestrischen Befallsinformationen ein semiautomatisches Verfahren zur retrospektiven Erfassung von Borkenkäferschadflächen (red and gray attack - Stadien) zur Praxisreife zu entwickeln. Die Grundlage bildeten Orthobild- und Sentinel-2-Daten, die mit jeweils unterschiedlichen Verfahrensansätzen analysiert wurden. Die Projektergebnisse finden Eingang in das im Rahmen des Gesamtverbundes entwickelten Borkenkäfer-Frühwarnsystem "IpsRisk" und unterstützen so die Gefährdungseinschätzung. | Im Rahmen des Verbundprojektes entwickelten Forschende der FVA-BW, des Staatsbetriebs Sachsenforst und der Universität Hamburg das Borkenkäfer-Frühwarnsystem "IpsRisk". Dieses schätzt das Befallsrisiko aufgrund verschiedener Teilrisiken ein und gibt zudem eine 5tägige Entwicklungsprognose aus. AP1 steuert mit der Identifizierung wichtiger Prädiktoren für verschiedene Skalenebenen (Revier, 250m-Raster) wie bspw. dem Vorjahresbefall oder der klimatischen Wasserbilanz wichtige Komponenten bei. Zudem konnten für einen Teil der Prädiktoren Gefährdungsschwellenwerte definiert werden, bei deren Überschreitung mit einer Zunahme des Schadgeschehens zu rechnen ist. Durch eine szenarienbasierte Modellierung ist es auf der Grundlage der Projektergebnisse möglich, zu erwartende Schadholzmengen zu schätzen. Die in AP 5 entwickelten Verfahren zur semiautomatischen Detektion von Buchdruckerschäden konnte in den Nationalparks Sächsische Schweiz, Schwarzwald und Hunsrück-Hochwald erfolgreich zur Anwendung gebracht werden und wurden tlw. bereits als Regelverfahren zur retrospektiven Schadflächenerfassung etabliert. Die Vor- und Nachteile der verschiedenen Fernerkundungsverfahren sind identifiziert und im Hinblick auf die jeweiligen Einsatzbereiche optimiert worden. Weitere wertvolle Beiträge, wie bspw. die flächendeckende Integration eines Prädispositionsabschätzsystems in "IpsRisk" wurden im Rahmen einer Begleitstudie geleistet und basierend auf einer deutschlandweit verfügbaren Datengrundlage umgesetzt. Durch die Implementierung der Ergebnisse in das "IpsRisk" sind diese zukünftig Waldbesitzenden, -bewirtschaftenden und weiteren Interessierten frei zugänglich und können online abgerufen werden. Insgesamt kann mit "IpsRisk" das Borkenkäfer-Management wesentlich effizienter gestaltet und die verfügbaren Ressourcen der Forstbetriebe bzw. deren begründete Erweiterung für die schnelle Sanierung von Befall zielgerichtet eingesetzt werden. | Dr. Dirk-Roger Eisenhauer Tel.: +49 3501 542-315 dirk-roger.eisenhauer@smul.sachsen.de Staatsbetrieb Sachsenforst - Kompetenzzentrum für Wald und Forstwirtschaft Bonnewitzer Str. 34 01796 Pirna | X | FPNR |
| 01.10.2018 | 31.03.2022 | 22004318 | Verbundvorhaben: Genotypisierung der Fichte für die Qualitätskontrolle und Identitätssicherung von Forstvermehrungsgut; Teilvorhaben 2: TU Dresden (Forstbotanik/Forstzoologie) - Akronym: SINEs4Conifers | Die Fichte (Picea abies) zählt auf Grund ihrer Ertragsleistung, Holzeigenschaften und waldbaulichen Vorteile zu den bedeutenden Baumarten in der Forstwirtschaft und der holzverarbeitenden Industrie. Die im Anbau befindlichen Fichten-Herkünfte zeigen deutliche Unterschiede in ihrer Anpassungsfähigkeit (z.B. Pathogendruck, Trockentoleranz) an den jeweiligen Standort. Obwohl die mit Fichte bebaute Waldfläche kontinuierlich abnimmt, wird sie eine bedeutende Baumart bleiben. Deshalb wird Fichten-Vermehrungsgut, das mit regionaler Anpassung und erhöhter Widerstandsfähigkeit in Samenplantagen erzeugt wird, eine zunehmende Bedeutung zukommen. Für eine nachhaltige Waldbewirtschaftung muss daher die Erzeugung und Herkunft von Vermehrungsgut nach gesetzlich festgelegten Qualitätsanforderungen überprüft und sichergestellt werden. Ziel des Verbundprojektes ist es, ein auf repetitiver DNA basierendes molekulares Markersystem für die Identitätssicherung von Ausgangsmaterial und Forstvermehrungsgut der Fichte als Maßnahme für eine nachhaltige Waldbewirtschaftung zu entwickeln, bereitzustellen und auf seine Anwendungsmöglichkeit an anderen Nadelbaumarten zu testen. | Prof. Dr. Doris Krabel Tel.: +49 351 46331857 doris.krabel@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Forst-, Geo- und Hydrowissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Forstbotanik und Forstzoologie - Lehrstuhl für Forstzoologie Pienner Str. 7 01737 Tharandt | X | FPNR | |
| 01.09.1998 | 30.08.2001 | 22004398 | Verbundvorhaben: Einsatz von pflanzlichen Proteinen in Gummimischungen: Teilvorhaben 4: Funktionalisierung von pflanzlichen Proteinen für Gummimischungen unter besonderer Berücksichtigung der chemischen Modifizierung und des Scaling-up | Im Rahmen des Verbundvorhabens sollen als Gesamtziel weitere Möglichkeiten für die Verwendung von Proteinen in technischen Anwendungen geschaffen werden. Als wissenschaftliche und technische Ziele sollen die Voraussetzungen geschaffen werden, um - das Potential von Pflanzlichen Proteinen (vorzugsweise aus Raps, Lupine, Weizen) in Laufstreifenformulierungen von Automobilreifen zu bewerten (technische Machbarkeit, wirtschaftliche Perspektive), - geeignete Derivatisierungswege zur Hydrophobierung/Vernetzung und /oder Hydrolyse von Proteinen bzw. zur Hydrophilierung von Kautschuk aufzuzeigen und sie einem industriellen Scale-up zugänglich zu machen (verfahrenstechnische Bewertung) sowie - die Anbindung derivatisierter pflanzlicher Proteine und/oder geigneter Hydrolysate an die Kautschukmatrix zu realisieren (reaktionschemische Ermittlung von Parametern zur Basispolymermodifizierung). | Im Verbundprojekt wurden vier Strategien entwickelt und evaluiert: 1. Protein als Füllstoff 2. Kovalent gebundenes Protein 3. Kautschuk-Protein-Blend 4. Viscoelastisches Protein Das Teilprojekt der Continetal AG beinhaltete den Einsatz der unterschiedlichen Proteinderivate in Kautschukmischungen zur Aufklärung der Wechselwirkungen zwischen Protein- und Compoundeigenschaften sowie die Validierung der Laborergebnisse in Reifenversuchen. Schwerkpunkt der FuE-Arbeiten der Continental AG war die Entwicklung der o.g. 1. Strategie zum Einsatz von pflanzlichen Proteinen und Proteinderivaten als Füllstoff. Im Ergebnis des Projekts wird aufgezeigt, dass beim Einsatz von Proteinen als Füllstoff ein deutliches Potential zur Eigenschaftsverbesserung aufweisen. Als Vorzüge werden aufgezeigt: - ein niedriges bzw. verringerte Molekulargewicht, - eine Partikelgröße und Konfektionierung (Proteinderivate), die eine gute Verteilbarkeit in der Kautschukmischung gewährleistet, und - die Herkunft aus nachwachsenden Rohstoffen (Raps, Lupine). Die Proteine werden als nicht verstärkende Füllstoffe klassifiziert. Eine Anbindung der Proteine mit unterschiedlichen Kopplungsreagenzien kann die Aktivität erhöhen. Beim Auftragnehmer DMV Internatinal Nutritionals (vormals Nupron Proteinwerk) wurden geeignete Protein-Hydrolysate hergestellt. Es wurden hierfür Prozessbedingungen entwickelt und im scale-up bis in den Technikumsmaßstab übertragen. Vielversprechende Mischungen, die in Labor und Technikum in ausreichender Menge herstellbar waren, wurden in Reifenversuche übertragen. Dabei Konte durch den Einsatz von Proteinen eine Verbesserung der Wintereigenschaften von Pkw-Reifen ohne Einbrüche im Abriebwiderstand erreicht werden. Durch begleitende Laboruntersuchungen konnten wesentliche Einflussparameter in ihrer Wirkrichtung identifiziert werden. | Axel Borcherding Tel.: +49 8161 491-414 bor@ivv.fhg.de Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung (IVV) Giggenhauser Str. 35 85354 Freising | FPNR | |
| 01.01.2000 | 31.12.2002 | 22004399 | Verbundvorhaben: Anwendungstechnische Untersuchungen zur 1,3-Propandiol-Erzeugung aus Glycerin mittels Biokonversion: Teilvorhaben 2: Rohstoffbereitstellung, Auswahl, Analytik und wirtschaftliche Bewertung | Ziel des Verbundvorhabens ist die Planung und der Aufbau einer Pilotanlage zur Herstellung von 1,3-Propandiol aus Glycerin mittels Biokonversion. Das Vorhaben baut auf den im Vorhaben 96NR105 der Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft (FAL) erzielten Ergebnissen auf, in dem das Screening und die Immobilisierung von Mikroorganismen zur Überführung von Glycerin in 1,3-Propandiol (PD) im Mittelpunkt stand. Voraussetzung für eine wettbewerbsfähige Umsetzung des Verfahrens in den industriellen Maßstab ist ein kostengünstiges Ausgangsmaterial. Im Rahmen des abgeschlossenen Vorhabens wurde als Nährmedium für die Kulturen mit Wasser verdünntes Glycerin (80%ig) verwendet. Dieses Glycerin wird durch Reinigung in einem mehrstufigen Prozess erhalten. Ein kostengünstigeres Ausgangsmaterial wäre dagegen das ungereinigte Rohglycerin, das bei unterschiedlichen technischen Prozessen anfällt. Ziel des Vorhabens ist es, fundierte Aussagen über den Einsatz von Rohglycerin unterschiedlicher Herkünfte zur biotechnischen 1,3-PD-Produktion zu machen. Durch diese Untersuchungen soll die Voraussetzung für eine industrielle Anlage zur biotechnischen Produktion von 1,3-PD geschaffen werden. Am Institut für Technologie der FAL soll eine kleine Technikumanlage errichtet werden. Neben der Untersuchung der verschiedenen Glycerin-Rohstoffquellen sollen zum einen die Prozessparameter der Biokonversion und zum anderen die Immobilisierungsanlage konstruktiv optimiert werden. Darüber hinaus erfolgt eine wirtschaftliche Bewertung, die über die Errichtung einer Pilotanlage beim Verbundpartner Prignitzer Chemie entscheiden wird. Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit mit dem Institut für Umweltforschung Schlieben, dem Institut für Technologie der FAL und der Prignitzer Chemie GmbH durchgeführt. | Es fallen große Mengen von Rohglycerinen und Rohglycerinwässern verschiedener Qualitäten in den verschiedenen Prozessen in Deutschland an (~700.000 t/a). Die Untersuchungen zur Biokonversion zeigten, dass sich alle Rohglycerinwässer aus der Fettspaltung zu 1,3-Propandiol umsetzen ließen, während bei den Proben aus Verseifungsanlagen nur bei der aufgereinigten Glycerincharge eine Umsetzung durch die Mikroorganismen stattfand. Bei den Glycerinwässern aus der Biodieselherstellung zeigte sich kein einheitliches Bild. Die zu der Optimierung der Immobilisierungsanlage angestrebten Veränderungen (Polymer-Zwangsförderung, Erhöhung der Produktionsleistung und Reproduzierbarkeit, Feuchtemesssystem mit Datenerfassung ) sind realisiert worden. Die Verwendung der Immobilisate verringert die Fermentationszeit bis zu einer 1,3?Propandiolkonzentration von 85 g/L von üblicherweise 30-40 Stunden auf nur 12 Stunden. Die maximale Produktivität der Immobilisaten lag in fed-batch Fermentationen bei 11,8 g·L-1·h-1, in den kontinuierlichen Fermentationen bei bis zu 31 g·L-1·h-1. Es wurde eine Pilotanlage mit einem 400-Liter-Fermenter zur Produktion von 1,3-Propandiol aufgebaut. Die Pilotanlage wird mit einer Fed-batch-Strategie gefahren, neben der üblichen pH-Regelung wird die Glycerinzudosage über ein Steuersystem geregelt, das die HPLC-Ergebnisse einer automatischen Probennahme aufnimmt, analysiert, auf Glaubwürdigkeit überprüft und dementsprechend Substrat nachdosiert. Die Aufarbeitung in der Pilotanlage hat bestätigt, dass das entwickelte Aufarbeitungskonzept mit bekannten konventionellen Verfahrensteilen die Aufarbeitung der Fermentationsbrühe zu einem hochprozentigen 1,3?Propandiol als Zielprodukt ermöglicht. Damit kann das dargestellte Konzept als Grundlage für die halbtechnische Anlage zur 1,3-Propandiol-Aufbereitung dienen. Die Komponententrennung erfolgt auf diese Weise vollständig in den 2 Rektifikationskolonnen. | Dr. Zehl Tel.: +49 35361 534 ifu@ifu-schlieben.de Institut für Umweltforschung Schlieben e.V. Gartenstr. 43 04936 Schlieben | FPNR | |
| 01.05.2001 | 30.09.2005 | 22004401A | Verbundvorhaben: Praxiseinsatz serienmäßiger neuer rapsöltauglicher Traktoren: Teilvorhaben der Firma Siegfried Hausmann, Wülfershausen | Ziel des Demonstrationsvorhabens ist es, an serienmäßigen neuen Traktoren der Hersteller Claas und Fendt die Machbarkeit und Praxistauglichkeit von Umrüstungen auf den Betrieb mit reinem Rapsöl als Kraftstoff nachzuweisen. Die Das Vorhaben ist ein Teil des sog. "100-Traktoren-Programms", Forschungsvorhaben des BMVEL. Um den Nachweis für die technische und wirtschaftliche Machbarkeit der Rapsölnutzung im mobilen Bereich der Landwirtschaft zu erbringen, sollen einhundert Traktoren über drei Jahre hinweg nur mit Rapsöl betrieben werden. In 800 Betriebsstunden jährlich sollen die Schlepper zeigen, ob reines Rapsöl herkömmlichen Diesel sowohl unter technischen, ökologischen als auch unter ökonomischen Gesichtspunkten ersetzen kann. Dabei dürfen die Teilnehmer nur Rapsöl tanken, das den "Qualitätsstandard für Rapsöl als Kraftstoff (RK)" erfüllt. Die Ergebnisse des Modellversuches dienen als Entscheidungsgrundlage für den breiteren Einsatz von Pflanzenöltreibstoffen in landwirtschaftlichen Fahrzeugen. Firma Hausmann beabsichtigt, 2 Traktoren - einen Fendt und einen Claas Challenger auf den Betrieb mit Rapsöl umzurüsten. | Siegfried Hausmann Tel.: +49 9762-506 Siegfried Hausmann Am Angertor 3 97618 Wülfershausen a.d.Saale | FPNR | ||
| 01.05.2001 | 30.09.2005 | 22004401B | Verbundvorhaben: Praxiseinsatz serienmäßiger neuer rapsöltauglicher Traktoren: Teilvorhaben der Firma Siegfried Hausmann, Wülfershausen | Ziel des Demonstrationsvorhabens ist es, an serienmäßigen neuen Traktoren der Hersteller Claas und Fendt die Machbarkeit und Praxistauglichkeit von Umrüstungen auf den Betrieb mit reinem Rapsöl als Kraftstoff nachzuweisen. Die Das Vorhaben ist ein Teil des sog. "100-Traktoren-Programms", Forschungsvorhaben des BMVEL. Um den Nachweis für die technische und wirtschaftliche Machbarkeit der Rapsölnutzung im mobilen Bereich der Landwirtschaft zu erbringen, sollen einhundert Traktoren über drei Jahre hinweg nur mit Rapsöl betrieben werden. In 800 Betriebsstunden jährlich sollen die Schlepper zeigen, ob reines Rapsöl herkömmlichen Diesel sowohl unter technischen, ökologischen als auch unter ökonomischen Gesichtspunkten ersetzen kann. Dabei dürfen die Teilnehmer nur Rapsöl tanken, das den "Qualitätsstandard für Rapsöl als Kraftstoff (RK)" erfüllt. Die Ergebnisse des Modellversuches dienen als Entscheidungsgrundlage für den breiteren Einsatz von Pflanzenöltreibstoffen in landwirtschaftlichen Fahrzeugen. Firma Hausmann beabsichtigt, 2 Traktoren - einen Fendt und einen Claas Challenger auf den Betrieb mit Rapsöl umzurüsten. | Siegfried Hausmann Tel.: +49 9762-506 Siegfried Hausmann Am Angertor 3 97618 Wülfershausen a.d.Saale | FPNR | ||
| 01.07.2002 | 31.12.2002 | 22004402 | Fachkongress - Kraftstoffe der Zukunft - am 4./5.12.2002 in Berlin | Vorhabensziel: Konzeption, Planung und Durchführung des Fachkongresses "Kraftstoffe der Zukunft" am 4./5.12.2002 in Berlin. Biokraftstoffe werden im Rahmen einer nachhaltigen Energie- und Verkehrswirtschaft zukünftig eine bedeutende Rolle einnehmen. Die Ausbauziele der Europäischen Union für Biokraftstoffe unterstreichen dies und zeigen einen chancen- und perspektivreichen Markt auf. Der Fachkongress "Kraftstoffe der Zukunft"behandelt die verschiedenen Technologieoptionen von Biokraftstoffen und will einen zukunftsweisenden Diskussionsprozess mit allen Marktpartnern der Wertschöpfungskette "Biokraftstoffe" eröffnen. Arbeitsplanung: Konzeption und inhaltliche Programmerstellung, Referentenauswahl- und Ansprache, Referentenbetreuung, Organisation und Durchführung des Fachkongresses vor Ort, Akquisition von Tagungsteilnehmern, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit, Erstellung des Tagungsbandes, Kongressnachbereitung. Ergebnisverwertung: ausführliche Pressearbeit, Erstellung eines Programmheftes, Erstellung eines Tagungsbandes, kontinuierliche Weiterführung der Veranstaltung. | Dipl.-Volkswirt Bernd Geisen Tel.: +49 22 8198-140 info@bioenergie.de Bundesinitiative BioEnergie BBE (Antragsteller Deutscher Bauernverband e.V. (DBV) ist Mitinitiator und Gründungsmitglied der Bundesinitiative BioEnergie BBE) Godesberger Allee 142-148 53175 Bonn | FPNR | ||
| 01.11.2004 | 31.10.2007 | 22004404 | Verbundvorhaben: Enzymatische Herstellung neuartiger Esteröle für Kosmetika auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Teilvorhaben 2: Auffinden neuartiger Enzyme durch Screening und molekulare Evolution. | Ziel des geplanten Vorhabens ist die Optimierung von lipolytischen Enzymen für den Einsatz zur biotechnologischen Produktion von Esterölen. Hierbei steht die Entwicklung von thermostabilen Esterasen bzw. Lipasen mit hohen spezifischen Aktivitäten sowie Prozessstabilitäten bei Temperaturen zwischen 90 und 100°C im Vordergrund. Bei der Durchführung soll zunächst auf vorhandene Enzyme zurückgegriffen werden, die durch gerichtete Evolution an die Prozessbedingungen angepasst werden sollen. Darüber hinaus ist die Identifizierung neuer Enzyme aus dem Metagenom geplant. Die im Rahmen des Projektvorhabens entwickelten Enzyme sollen bei der Firma Goldschmidt AG in die Technologieplattform zur Herstellung hochwertiger Esteröle, ausgehend von nachwachsenden Rohstoffen wie Fettsäuren und Fettalkoholen oder Polyolen, überführt werden. | Ziel des Teilprojektes war die Etablierung eines Expressions- und Screeningsystems für Lipasen und dessen Anwendung zur Identifizierung thermostabiler Enzyme für Syntheseprozesse. Als Ausgangspunkt und Modellenzym sollte die Lipase B aus C. antarctica (CALB) dienen. In ersten Schritten wurde ein geeignetes Expressionssystem im prokaryotischen Wirt E. coli und ein Verfahren, mit dem die Proteinvarianten im wasserfreien System auf Aktivität hin untersucht werden können, entwickelt. Das heterolog exprimierte Wildtypenzym wurde zunächst in den Modellreaktion (Synthese von Octyllaurat bzw. Ethylenglykoldicaprylat) bezüglich seiner Thermostabilität charakterisiert. Vergleichend wurde das bisher in den Prozessen eingesetzte Immobilisat (Novozym 435) betrachtet. Überraschend wurde gefunden, dass die unter Prozessbedingungen auftretenden Enzymdesaktivierungen nicht auf mangelnde intrinsische Stabilität sondern auf das Zusammenspiel verschiedener, für das jeweilige Reaktionssystem individuell unterschiedliche Parameter zurückzuführen sind (Enzymdesorption bei tensidischen Produkten, Wechselwirkung mit bestimmten Rohstoffen, etc.). Verbesserungen in der Langzeitstabilität sind daher in erster Linie nicht durch Optimierung des Enzyms sondern der Enzympräparationen und der Prozessbedingungen zu erwarten. Aufbauend auf diesen Ergebnissen konnten im Folgenden verbesserte Präparationstechniken für das Enzym entwickelt und bei Bedarf Variantenbibliotheken auf Enzyme mit verbesserten Eigenschaften hin durchmustert werden. Schließlich konnten wertvolle Ergebnisse zur Enzymdesaktivierung unter bestimmten, für das Projekt interessanten Reaktionsbedingungen, gewonnen werden. Daraus konnten Anforderungen definiert werden, mit der die Haltbarkeit der erhaltenen Enzymimmobilisate unabhängig von der intrinsischen Enzymstabilität verbessert werden kann. | Prof. Dr. Karl-Erich Jaeger Tel.: +492461613716 k.-e.jaeger@fz-juelich.de Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Biologie - Forschungszentrum Jülich - Institut für Molekulare Enzymtechnologie im Forschungszentrum Jülich Wilhelm-Johnen-Str. 52428 Jülich | X | FPNR |
| 01.10.2005 | 30.09.2008 | 22004405 | Verbundvorhaben: Enzymatische Herstellung von Aminosäuretensiden. Teilvorhaben 1: Verfahrensentwicklung | Ziel des Projektes ist die Entwicklung von Biokatalysatoren, die eine nachhaltige Synthese von kosmetischen Inhaltsstoffen, insbesondere von Tensiden, auf Basis von Aminosäuren ermöglichen. Eine besondere Nachhaltigkeit wird dadurch erreicht, dass auf die Verwendung der bisher eingesetzten Fettsäurechloride verzichtet werden kann, zu deren Herstellung ökologisch problematische Verbindungen wie Thionylchlorid eingesetzt werden. Ein solches Verfahren spart Energie und liefert reinere Produkte liefern. Verschiedene Muster von Neuprodukten sollen im Labormaßstab produziert und anwendungstechnisch charakterisisert werden. Im Rahmen des Verbundprojektes werden bei der Goldschmidt GmbH folgende Aufgaben übernommen: Untersuchungen zum Prozessdesign, Durchführung von Substratsynthesen, Methodenentwicklung Prozess- und Produktanalytik, Klonierung und Sequenzierung der Hits, biochemische Charakterisierung, Fermentation und Aufarbeitung identifizierter Enzyme. In wirtschaftlicher Hinsicht wird der unmittelbar nächste Schritt nach erfolgreichem Abschluss des Projektes die Übertragung von bekannten Produkten, wie des N-Laurylglutamats, in den Produktionsmaßstab bei der Goldschmidt GmbH sein. | Zur biokatalytischen Umsetzung von Aminen mit Festtsäureestern auf Basis nachwachsender Rohstoffe, z. B. aus Sonnenblumen- oder Rapsöl, wurde ein neues Verfahren entwickelt und in den kg-Maßstab übertragen, welches die bisherige Synthese auf Basis von Chlorchemie ersetzt. Das Verfahren wird zurzeit bei der Evonik Goldschmidt GmbH in den Produktionsmaßstab übertragen. Zur Synthese von Aminosäuretensiden in wässriger Lösung konnte ein rationaler Ansatz entwickelt werden. Ausgehend von natürlichen und kostengünstigen Substraten können durch dieses neue biokatalytische Verfahren qualitativ hochwertige Produkte mit tensidischen Eigenschaften synthetisiert werden. Als Edukte dienten die freien Amino- und Fettsäuren (bzw deren Derivate, z.B. einfache Ester). Daraus ergab sich für die Wahl der zu betrachtenden Biokatalysatoren und eine Eingrenzung auf hydrolytische Enzyme (Lipasen, Esterasen, Acylasen etc.), vorteilhaft in isolierter Form. Es wurden 52 kommerziell erhältliche Hydrolasen hinsichtlich ihrer katalytischen Aktivität gescreent. Insbesondere die Lipasen aus Rhizomucor miehei, Candida antarctica, Burkholderia cepacia und Alcaligenes zeigten bei dünnschicht-chrommatographischen Durchmusterung deutliche Produktbildung. Für weitergehende Untersuchungen wurde die Lipase B aus Candida antarctica gewählt. Zunächst wurde die Konzentrationsabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit untersucht. Dabei zeigte sich, daß CALB sowohl für den Acyldonor (MeStea) als auch für das Nukleophil (PS) einer klassischen Michaelis-Menten-Kinetik folgt. In Vergleichsversuchen wurde gefunden, dass Novo435 die Veresterung mit einer Rate von ca. 30Ug-1 katalysiert während die Amidierung unter gleichen Bedingungen mit ca. 780Ug-1 abläuft. Aus ökonomischer Sicht ist eine möglichst häufige Wiederverwertbarkeit des teuren Biokatalysators wünschenswert. Dies wurde für den vorliegenden Prozess untersucht. Dazu wurde das immobilisierte Enzyme am Ende eines Reaktionszyklus isoliert und gewaschen. | Dr. Oliver Thum Tel.: +49 201 173-1658 oliver.thum@evonik.com Evonik Industries AG - B-SC RD Goldschmidtstr. 100 45127 Essen | X | FPNR |
| 01.11.2007 | 28.02.2011 | 22004407 | Untersuchungen zur Dauerhaftigkeit von modifiziertem Holz im Wasserbau, insbesondere gegenüber Teredo navalis | Trotz seiner zahlreichen Stärken als Konstruktionsmaterial wird einheimisches Holz im Meerwasser zunehmend durch nicht nachhaltig erzeugte Materialien ersetzt, weil es nicht resistent gegen tierische Holzzerstörer im Meerwasser ist. Die wichtigsten marinen Schädlinge sind Holzbohrasseln und Bohrmuscheln. In Deutschland verursacht der zu den Bohrmuscheln gehörende Schiffsbohrwurm Teredo navalis die größten Schäden. Ziel dieses Projektes war ein verstärkter Einsatz von Holz im Meerwasserbau, wobei die Verwendung von Holz aus heimischer Produktion angestrebt wurde. Dies sollte durch die chemische Modifizierung der Hölzer erreicht werden. Verschiedene Modifizierungsverfahren wurden verglichen und die generelle Eignung der behandelten Hölzer für den Meerwasserbau, insbesondere ihre Resistenz gegen einen Befall durch den Schiffsbohrwurm Teredo navalis untersucht. Verschieden modifizierte Hölzer wurden im Meer ausgebracht und hinsichtlich ihrer Dauerhaftigkeit nach EN 275 untersucht. Während der Meerwasserexposition wurde die Stabilität der Modifizierungen gegen Auswaschung bestimmt. Weitere typische Beanspruchungen, die bei der Verwendung von Holz in Meerwasserkontakt auftreten, wurden unter Laborbedingungen untersucht. Einige dieser Beanspruchungen (z.B. Befall durch Bohrasseln) waren bereits bekannt. Weitere (wie z.B. Bewitterung) mussten zunächst durch den Vergleich mit anderen Gebrauchsklassen entsprechend EN 335 definiert werden. Bei den untersuchten Holz-Modifizierungen handelte es sich teilweise um bereits etablierte Verfahren (DMDHEU, Melamin, Acetylierung). Zusätzlich wurden verfahrenstechnische Grundlagen zur Behandlung mit Phenolharz und Wasserglas untersucht. | Prof. Dr. Carsten Mai Tel.: +49 551 39-19807 cmai@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holztechnologie Büsgenweg 4 37077 Göttingen | FPNR | ||
| 01.10.2010 | 30.09.2013 | 22004410 | ERA-WoodWisdom: Neue Produktionssysteme in der Holzindustrie auf der Basis von Hochgeschwindigkeits-CT-Scanning (CT-Pro); Teilvorhaben 2: Praxiserprobung und Optimierung der Prozesskette | Das Projekt hat zum Ziel, die Technologie der Computertomografie für den industriellen Einsatz in der Sägeindustrie mit schneller Durchlaufgeschwindigkeit bis zu 2m/s weiterzuentwickeln. Die Hypothese ist, dass Effizienz und Wertschöpfung der Produktion verbessert werden kann durch eine Produktionsstrategie, die auf der detaillierten Kenntnis des individuellen Sägeabschnitts basiert. Zudem werden Produktionsstrategien untersucht, die die CT-Technologie optimal in die Produktionsabläufe einbindet, um die Wertschöpfung zu steigern. Damit trägt das Projekt bei zur Transformation der Holzindustrie von ressourcen-intensiver Produktion zu wissensbasierter Wertschöpfung.Die Forschungs- und Industriepartner stammen mit Deutschland, Italien und Schweden aus allen Großregionen Europas. Das Forschungsvorhaben ist modular aufgebaut und in 11 Arbeitspakete gegliedert. Arbeitspakete mit industriebezogenen Inhalten umfassen alle Entwicklungsschritte, die Anforderungen an die Computertomografie im industriellen Einsatz, die technische Entwicklung eines Prototypen eines industrietauglichen Computertomografen, und die Entwicklung und Bewertung von Produktionsstrategien für Mitteluropa und Skandinavien einschließen. Diese Arbeitsschritte sind eng verzahnt mit forschungsgeprägten Arbeitspaketen, die die Entwicklung und Validierung von automatisierten Erkennungsroutinen für die inneren Holzmerkmale von Stammholz beinhalten. Im Fokus stehen Genauigkeit, Schnelligkeit und Robustheit der Algorithmen. | Dr. Florian Fink Tel.: +49 7661 3964-252 florian.fink@dold-holzwerke.com Dold Holzwerke GmbH Talstr. 9 79256 Buchenbach | X | FPNR | |
| 01.02.2012 | 31.07.2015 | 22004411 | Verbundvorhaben: Agrarökologische Bewertung der Durchwachsenen Silphie (Silphium perfoliatum L.) als eine Biomassepflanze der Zukunft; Teilvorhaben 1: Ober- und unterirdische Biodiversität in Beständen der Durchwachsenen Silphie | Ziel des Projekts ist es, den Einfluss der Durchwachsenen Silphie auf Biodiversität und ökosystemare Dienstleistungen zu quantifizieren sowie deren Wasserhaushalt unter verschiedenen Standortbedingungen zu untersuchen und vergleichend zu beurteilen. Im TV 1 werden die ober- und unterirdische Biodiversität mit Schwerpunkt auf funktionelle Komponenten erfasst und quantifiziert. Im Fokus sind die Silphie selbst sowie die Interaktionen zwischen Silphiebeständen und anderen Feldkulturen in der Umgebung. Die Ergebnisse dienen dazu, das Anbausystem der Silphie aus agrarökologischer Sicht zu optimieren und Argumente für die breitere Einführung der Silphie als Energiepflanze zu liefern. Auf Versuchs- und Praxisflächen werden oberirdische Arthropodengemeinschaften mittels Fallen, Transektgängen und Phytometern untersucht und der Austausch zwischen der Silphie und umgebenden Kulturen ermittelt. Struktur und Funktion unterirdischer Biodiversität im Wurzelraum der Silphie werden mit standardisierten DIN-Verfahren zu den Hauptaktivitätszeiten der Bodentiere erfasst. Um eine Relevanz für den kommerziellen Anbau zu gewährleisten und zur Aufklärung zeitlicher Veränderungen der Tiergemeinschaften und ihrer Funktionen über die Jahre, werden Bestandsgröße und -alter sowie standörtliche Zusammenhänge in die Untersuchung einbezogen. Die Ergebnisse werden in wissenschaftlichen Fachvorträgen und Publikationen sowie durch Öffentlichkeitsarbeit und Information der Akteure (u.a. Landwirte, Imker, Politiker) bekannt gemacht. Der Erkenntnisgewinn zur Biodiversität dient der praktischen Landwirtschaft als Rückversicherung im Hinblick auf ökosystemare Dienstleistungen beim Silphieanbau. Aus den Ergebnissen wird abgeleitet, welche Veränderungen der Biodiversität auftreten können und welche Konsequenzen daraus für Blütenbesuch, Schädlingskontrolle, Umsetzungsprozesse im Boden, Dynamik des Kohlenstoff- und Stickstoffhaushalts und die biogene Bildung der Bodenstruktur zu erwarten sind. | Dr. Jens Dauber Tel.: +49 531 596-2586 jens.dauber@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Biodiversität Bundesallee 65 38116 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.10.2012 | 31.08.2014 | 22004412 | Verbundvorhaben: Bildgebende Gaslecksuche für Biogasanlagen mit aktiver Gasanregung (BioGasDetektor); Teilvorhaben 1 | Ziel des hier beantragten Projekts ist die Entwicklung eines optischen Messsystems zur Leckerkennung an Biogasanlagen, das aus mehreren Metern Abstand eingesetzt werden kann und eine höhere Empfindlichkeit und einen günstigeren Preis als vorhandene Systeme aufweist. Der Nutzer dieses neuartigen Lecksuchsystems bekommt durch die Bildgebung eine Ortsinformation zum Gasaustritt und eine quantitative Abschätzung der Gaskonzentration in der Leckumgebung. Im Rahmen des hier beantragten Projekts werden zunächst das Messsystem entwickelt, ein semi-mobiler Demonstrator auf einem Messtisch aufgebaut und die prinzipielle Eignung des Messprin-zips mit Feldtests überprüft. Die Arbeitspakete werden zwischen den Forschungspartnern entsprechend den in den jeweiligen Arbeitsgruppen vorhandenen technischen und wissenschaftlichen Kompetenzen und Ressourcen aufgeteilt. Die Projektleitung liegt bei Fraunhofer IPM, die Gesamtlaufzeit des Hauptprojekts beträgt 18 Monate. AP 1: Definition der Anforderungen (UMSICHT, IPM, Schütz), AP 2: Aufbau eines Labormusters (IPM) Meilenstein M1: Messung von 100 ppm m auf einen Abstand von drei Metern, AP 3: Entwicklung des Messsystems (IPM, Schütz) , AP 4: Applikationstests mit dem Demonstrator (UMSICHT) Meilenstein M2: Erkennung eines Testlecks von 2 L/min auf einen Abstand von 3 Metern, AP 5: Auswertung/Bericht des Hauptprojekts (UMSICHT, IPM, Schütz) | Die am Fraunhofer IPM entwickelte Technologie basiert auf der optischen Emissions- und Rückstreuspektroskopie. Dabei nimmt austretendes Methan das Licht eines starken Laserstrahls auf. Gleichzeitig strahlt das Gas einen Teil des Lichts wieder ab. Die Wissenschaftler analysieren diesen Anteil und ermitteln aus dem Absorptionsspektrum der austretenden Substanz die Gaskonzentration. Da das Gasspektrum eindeutig ist, wird sehr selektiv nur Methan gemessen und keine anderen Gase. In dem Projekt wurde ein Demonstrator entwickelt, der aus Lecks entweichendes Bio- oder Erdgas berührungslos via Laser entdeckt. Schneller und genauer, als das bisher möglich war. Die Technik findet in einem kastenförmigen Demonstrator Platz. Er steht auf einem dreifüßigen Stativ und ist auf den zu untersuchende Anlagenteil gerichtet. Der optische Teil des Messsystems umfasst den Laser, den Detektor, die Kamera und den Entfernungsmesser. Ein angeschlossener Tablet-PC sammelt die Daten und wertet sie aus. Auf dem Bildschirm sind die graphisch aufbereiteten Informationen zum ausströmenden Methan und die exakte Position des Lecks zu sehen. Messungen aus maximal 15 Metern Entfernung sind möglich. Mit dem System können die Forscher besonders genau messen. Eine übliche Flanschgröße der Verbindungsstücke von etwa 15 Zentimetern ist mit drei bis vier Messgängen vermessen. Zusätzlich erkennt die Technologie zu hohe Gaskonzentrationen in Räumen und wann diese für den Menschen gefährlich sind. Die Forscher berechnen die Konzentration mit Hilfe der Daten des eingebauten Entfernungsmessers. Der Betreiber weiß damit auch, wieviel Gas bereits ausgetreten ist. Der Vorteil des Systems gegenüber herkömmlichen liegt in der besseren Handhabung und der höheren Präzision. | Dr. Johannes Herbst Tel.: +49 761 8857-371 johannes.herbst@ipm.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik (IPM) Georges-Köhler-Allee 301 79110 Freiburg im Breisgau | X | FPNR |
| 01.05.2013 | 30.11.2016 | 22004413 | ERA-Bioenergy: Biogasproduktion aus Industrieabwässern bei Umgebungstemperatur (AmbiGAS); Teilvorhaben 2 | Industrieabwässer, die in großen Mengen aber mit geringer organischer Fracht anfallen, beinhalten ein großes, bisher ungenutztes Potenzial für die Biogasproduktion. Das Aufheizen großer Volumenströme von (beinahe) Umgebungstemperatur auf Betriebstemperaturen, die für mesophile Bakterienstämme üblich sind, ist aus energetischer Sicht unrealistisch. Um das vorhandene Potenzial der Industrieabwässer dennoch nutzen zu können, müssen Technologien und Prozesse gefunden werden, die die geringeren bakteriellen Abbauraten bei niedrigen Temperaturen kompensieren und gleichzeitig hohe Prozessvolumenströme verarbeiten können. Das Ziel des AmbiGAS-Projektes ist, übertragbare Prozessschemata, Auslegungsrichtlinien und Betriebsanleitungen für eine Biogaserzeugung aus niedrig beladenen Industrieabwässern zu entwickeln. Damit wird sowohl im Sinne des Umweltschutzes als auch der erneuerbaren Energien ein neues, zusätzliches Anwendungsfeld für die anaerobe Vergärung erschlossen. Im Rahmen des Projektes wird durch die Verbindung psychro-aktiver Bakterienstämme mit innovativer Reaktortechnik die Möglichkeit geschaffen, den Prozess auch bei Umgebungstemperatur (12-25°C) und damit energetisch effizient zu betreiben. Die Methanausbeute wird mit Hilfe von verbesserten membran-basierten Abtrenn- und Reinigungsverfahren maximiert. Die Gestaltung des Gesamtprozesses erfolgt unter Erstellung und Anwendung eines ASPEN Plus Modells. | Dipl.-Ing. Matthias Schumacher Tel.: +49-241-4134492-14 schumacher@aixprocess.de aixprocess GmbH Alfonsstr. 44 52070 Aachen | X | FPNR | |
| 01.06.2014 | 31.05.2017 | 22004414 | ERA-WoodWisdom: Innovative und optimierte Prozesse und Kooperationsmodelle für die Planung, Produktion und den Unterhalt von Gebäuden in Holzbauweise (leanWood); Teilprojekt 2 | Die standardisierte Produktion von Bauelementen mit einem hohen Vorfertigungsgrad und hoher Qualität zeichnen den modernen Holzbau aus und bieten auch für die Gebäudemodernisierung interessante Chancen. Die Herstellung möglichst großer vorgefertigter Bauelemente ist eine Prämisse der Wirtschaftlichkeit und erfordert einen erhöhten Planungsaufwand, der die Fertigung der Bauelemente, deren Transportlogistik und die Montage berücksichtigt. Die bestehende Hierarchie mit nacheinander folgenden Einzelschritten von Planung, Baugenehmi-gung, Ausschreibung, Produktion und dem Bau mit unterschiedlichen Verantwortlichkeiten stellt ein großes Hemmnis für den Holzbau dar. Idealerweise würde heute ein Bauprojekt produktionsgerecht von einem Team aus Architekten, Ingenieuren und Holzbauplanern von Anfang an gemeinsam geplant werden. Hier setzt leanWOOD an. Das Hauptziel ist die Entwicklung neuer Organisations- und Prozessmodelle für den vorgefertigten Holzbau vor dem Hintergrund innovativer Planungsprozesse und Kooperationsmodelle. «lean» zielt dabei auf die «schlanke» Abwicklung von Prozessen und die effiziente wie effektive Koordination von Akteuren. Dies stellt das entscheidende Potenzial für Produktivitätssteigerungen im industrialisierten Holzbau dar. leanWOOD besteht aus sechs Arbeitspaketen [WP] entlang einer iterativen Arbeitsmethode. In den WP 1-3 werden Themen, Ideen und Ergebnisse entwickelt, die in WP 4 auf ihre Praxisrelevanz und Durchführbarkeit analysiert und getestet werden, bevor Inhalte für eine weitere Dissemination freigegeben werden. leanWOOD ist ein Kooperationsprojekt von europäischen Spitzenpartnern, die das Thema übergreifend gemeinsam entwickeln. Die Deutschen Antragssteller bringen die Erfahrung aus Wissenschaft und Praxis in das Projekt ein, das u.a. in gemeinsamen Vorläuferprojekten erarbeitet wurde. | Der moderne Holzbau zeichnet sich durch die Produktion von Bauelementen in der Werkstatt mit hohem Vorfertigungsgrad u. hoher Qualität aus. Die Vorfertigung ist eine Prämisse der Wirtschaftlichkeit sowie der Qualitätssteigerung u. erfordert einen erhöhten Planungsaufwand, der die Fertigung der Bauelemente, deren Transportlogistik u. die Montage berücksichtigt. Die traditionellen Bauweisen haben seit Jahrhunderten den Rahmen der Organisation des Projektablaufs u. der Gesetzgebung geprägt. Der heute übliche Projektablauf mit den separierten Einzelschritten Planung, Ausschreibung, Produktion u. Bau stellt ein großes Hemmnis für den vorgefertigten Holzbau dar, da i.d.R. der Holzbaubetrieb nicht in den Planungsprozess eingebunden wird u. somit entscheidendes Wissen für eine komplette Ausführungsplanung fehlt. Aufgrund der Komplexität sind heute die meisten Architekten u. Ingenieure mit den vielfältigen Anforderungen des Holzbaus, vor allem beim mehrgeschossigen Bauen, überfordert u. auf die Beratung durch Holzbauspezialisten angewiesen. Idealerweise würde daher heute ein Bauprojekt produktionsgerecht von einem Team aus Architekten, Ingenieuren u. Holzbauplanern, beginnend in der ersten Phase der Planung, gemeinsam geplant werden. Ziel von leanWOOD ist es, Empfehlungen für neue Organisations- u. Prozessmodelle für den vorgefertigten Holzbau vor dem Hintergrund innovativer Vergabe- u. Kooperationsmodelle basierend auf den existierenden nationalen gesetzlichen Rahmenbedingungen zu entwickeln sowie Schnittstellen u. Verantwortlichkeiten zwischen den am Planungsprozess beteiligten Fachleuten zu klären. Aufbauend auf den existierenden Regularien beim Bauen wird versucht, Lösungsvorschläge zur Anpassung des klassischen Leistungsbilds der Planungsbeteiligten auszuarbeiten. Es soll z.B. untersucht werden, wie sich das Leistungsbild der Planer aufgrund der Anforderungen der Vorfertigung im Rahmen der gültigen nationalen Honorar- u. Vergabeordnung anpassen lässt. | Dipl. Ing. Frank Lattke Tel.: +49 821 455-2870 lattke@lattkearchitekten.de lattkearchitekten Beim Schnarrbrunnen 4 86150 Augsburg | X | FPNR |
| 01.11.2015 | 30.04.2019 | 22004415 | Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Synthese von ligninbasierten Polymeren und deren Formulierung zu Klebstoffspezialitäten (LignoGlue); Teilvorhaben 2: Laborsynthesen - Akronym: LignoGlue | Der Wunsch nach biobasierten Rohstoffen für die Verwendung in der chemischen Industrie ist seit Jahren ungebrochen. Durch seine gute Verfügbarkeit, vor allem als Reststoff bei der Zellstoffherstellung, stellt Lignin einen besonders attraktiven Rohstoff dar, der jedoch aufgrund seiner chemischen Eigenschaften, wie z.B. schlechter Löslichkeit in üblichen Lösemitteln, bisher wenig im Bereich der Klebtechnik genutzt wird. Im Projekt LignoGlue wurde der Ansatz verfolgt marktverfügbares Lignin als Polyether- oder Polyesterderivat zu modifizieren und somit als Rohstoff für Klebstoffe einsetzbar zu machen. Für diese Modifikationen war der Projektpartner Fraunhofer-Institut für Holzforschung WKI verantwortlich. Die Prüfung der Einsetzbarkeit dieser Modifikate in Klebstoffformulierungen wurde von dem Klebstoffhersteller Jowat wie auch vom WKI übernommen. Hierbei wurden die neuen Rohstoffe in den Polyurethansystemen PU-Prepolymere, PUR- Hotmelts, PU-Dispersionen (PUD), EPI-Dispersionen und 2K-PU untersucht. Der Projektpartner Synthopol Chemie Dr. rer.pol. Koch GmbH & Co. KG war sowohl für Scale-up-Versuche der Modifikate und der Klebstoffformulierungen zuständig. | Da WKI konnte erfolgreich Ligninpolyether (LG-OH) aus Lignin und Polyolen mit Ligningehalten bis 50% herstellen. Zudem wurden Ligninpolyester mittels Ringöffnungspolymerisation aus Lignin und e-Caprolacton (LG-CL) hergestellt (bis zu 30,5% Lignin). Die LG-OH konnten unter genauer Beachtung der Syntheseparameter in eine lagerstabile Polyurethandispersion (PUD) eingearbeitet werden. In 2K-PU-Systemen wurde der Einsatz der LG-CL geprüft. Erfolgte die Verleimung bei erhöhter Temperatur, dann erfüllte der Klebstoff die Anforderungen eines D3-Klebstoffes. Zu verbessern ist die geringe Wärmestabilität. Die Untersuchungen zu einem möglichen Scale-up der Ligninderivate wurden größtenteils bei Synthopol durchgeführt. Hierbei konnten die Synthesen des WKI im Maßstab von 1-2 kg, bei ausgesuchten Modifikaten bis 4 kg, gut nachgestellt werden. Zudem wurde der Feststoffgehalt einer PUD auf Basis eines LG-OH durch Anpassung des Verfahrens von 20 % auf 50% erhöht. Jowat prüfte die Ligninderivate in der PU-Hotmelt-Technologie, wobei sich zeigte, dass die Derivate aufgrund ihrer Eigenschaften hier nicht geeignet sind. Bei den PU- Prepolymersynthesen konnte ein bei ca. 40°C schmelzbares Muster hergestellt werden, welches in Verklebungen prinzipiell gute Endfestigkeiten und einen guten Wärmestand aufwies. Dessen sehr lange offene Zeit und geringe Anfangsfestigkeit wären aber noch zu optimieren. Im Bereich der radikalischen Emulsionspolymerisation wurden Ligninderivate als Schutzkolloid untersucht. Hierbei zeigte sich, dass sie die Polymerisation inhibierten. Die PUDs der Projektpartner wurden ebenfalls geprüft, zeigten aber für eine Klebstoffanwendung keine adäquate Filmbildung und Abbindezeit. Als vielversprechendste Anwendung wurde der Einsatz der Ligninderivate als Postadditiv in EPI-Dispersionen identifiziert. Die Ligninderivate konnten 15% der derzeit genutzten Polymere in einer stabilen Klebstoffformulierung ersetzen, die die Anforderungen an D1 und D4 Klebstoffe erfüllte. | Dr. Stefan Friebel Tel.: +49 531 2155-329 stefan.friebel@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.11.2018 | 30.04.2022 | 22004418 | Verbundvorhaben: Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaba) - Berechnungskonzepte, Kennwertanforderungen, Kennwertermittlung; Teilvorhaben 5: Verzerrungsbasierter Berechnungs-/Simulationsansatz für WVC - Akronym: HoMaba-FKZ22009417 | Gegenstand des Teilvorhabens ist die Entwicklung von Berechnungs- und Simulationskonzepten zur Vorhersage des mechanischen Bauteilverhaltens von Bauteilen aus Holzwerkstoffen zur Anwendung im Maschinenbau. Parallel dazu wurde ein Ansatz für ein semiprobabilistisches Sicherheitskonzept entwickelt, welches für Holzwerkstoffe im Maschinenbau angewendet werden kann. Die Schwerpunkte der Arbeiten an der TU Chemnitz bildeten die Kennwertermittlung aus den Materialversuchen, die Entwicklung eines verzerrungsbasierten Berechnungskonzeptes und eines semiprobabilistischen Sicherheitskonzeptes sowie die Entwicklung eines Simulationskonzeptes in Zusammenarbeit mit der TU München. | Es wurden ca. 6500 Materialversuche an Furnieren, Vollholz, Lagenholz und Faserwerkstoffen ausgewertet und relevante Kennwerte für Zug-, Druck-, Schub- und Biegebeanspruchungen ermittelt. Die ermittelten Kennwerte wurden inklusive wesentlicher Angaben zur Materialprüfung in eine Datenbank überführt. Diese erlaubt dem Konstrukteur die Auswahl benötigter Kennwerte und die Bestimmung statistischer Lagemaße/ Kennwerte. Weiterhin wurde ein verzerrungsbasiertes Berechnungskonzept entwickelt und an zwei Demonstratoren mit unterschiedlich komplexer Geometrie validiert. Im Ergebnis konnte eine gute Übereinstimmung zwischen Berechnung und Experiment nachgewiesen werden. Für das semiprobabilistische Sicherheitskonzept wurden relevante Teilsicherheitsbeiwerte definiert, die für Holzbauteile im Maschinenbau angewendet werden können. Es wurde nachgewiesen, dass durch das Sicherheitskonzept eine flexible Einstellung einer geforderten Sicherheit unter Berücksichtigung wesentlicher Einflussfaktoren auf die mechanischen Eigenschaften von Holzwerkstoffen möglich ist. | Dr.-Ing. Jens Sumpf Tel.: +49 371 531-32853 jens.sumpf@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Fördertechnik und Kunststoffe - Professur Fördertechnik Reichenhainer Str. 70 09126 Chemnitz | X | FPNR |
| 01.09.1998 | 31.08.2001 | 22004498 | Verbundvorhaben: Einsatz von pflanzlichen Proteinen in Gummimischungen: Teilvorhaben 2: Untersuchungen zur chemischen Modifizierung und hydrophoben Wechselwirkung pflanzlicher Proteine im Hinblick auf ihren Einsatz in Gummimischungen | Die als Gesamtziel beabsichtigte Verbesserung des Eisgriffs von Winterreifen durch die Einarbeitung pflanzlicher Proteine erfordert die Lösung des Problems der thermodynamischen Unverträglichkeit zwischen den hydrophoben Polymerketten des Elastomers und den hydrophilen Bereichen des Proteins. Im Rahmen des Teilvorhabens soll deshalb ein Beitrag zur Lösung des o.g. Problems durch eine schrittweise Hydrophobisierung von Proteinisolaten mittels chemischer Modifizierung über nucleophile Substitutionsreaktionen an polaren Gruppen der Proteine (Acylierung, Veresterung) geleistet werden. Die eingeführten Reste sollen zugleich eine kovalente Anknüpfung an die Polymermatrix über eine zweite funktionelle Gruppe (Doppelbindung in der aliphatischen Kette) ermöglichen. Die Wechselwirkung der Proteine mit der Elastomermatrix soll mit einer neu zu entwickelnden Methode untersucht werden. | Im Verbundprojekt wurden vier Strategien entwickelt und evaluiert: 1. Protein als Füllstoff 2. Kovalent gebundenes Protein 3. Kautschuk-Protein-Blend 4. Viscoelastisches Protein Das Teilprojekt der Continetal AG beinhaltete den Einsatz der unterschiedlichen Proteinderivate in Kautschukmischungen zur Aufklärung der Wechselwirkungen zwischen Protein- und Compoundeigenschaften sowie die Validierung der Laborergebnisse in Reifenversuchen. Schwerkpunkt der FuE-Arbeiten der Continental AG war die Entwicklung der o.g. 1. Strategie zum Einsatz von pflanzlichen Proteinen und Proteinderivaten als Füllstoff. Im Ergebnis des Projekts wird aufgezeigt, dass beim Einsatz von Proteinen als Füllstoff ein deutliches Potential zur Eigenschaftsverbesserung aufweisen. Als Vorzüge werden aufgezeigt: - ein niedriges bzw. verringerte Molekulargewicht, - eine Partikelgröße und Konfektionierung (Proteinderivate), die eine gute Verteilbarkeit in der Kautschukmischung gewährleistet, und - die Herkunft aus nachwachsenden Rohstoffen (Raps, Lupine). Die Proteine werden als nicht verstärkende Füllstoffe klassifiziert. Eine Anbindung der Proteine mit unterschiedlichen Kopplungsreagenzien kann die Aktivität erhöhen. Beim Auftragnehmer DMV Internatinal Nutritionals (vormals Nupron Proteinwerk) wurden geeignete Protein-Hydrolysate hergestellt. Es wurden hierfür Prozessbedingungen entwickelt und im scale-up bis in den Technikumsmaßstab übertragen. Vielversprechende Mischungen, die in Labor und Technikum in ausreichender Menge herstellbar waren, wurden in Reifenversuche übertragen. Dabei konnte durch den Einsatz von Proteinen eine Verbesserung der Wintereigenschaften von Pkw-Reifen ohne Einbrüche im Abriebwiderstand erreicht werden. Durch begleitende Laboruntersuchungen konnten wesentliche Einflussparameter in ihrer Wirkrichtung identifiziert werden. | Klaus Dieter Schwenke Tel.: +49 33203 30 58 32 Institut für Angewandte Proteinchemie e.V. Stahnsdorfer Damm 81 14532 Kleinmachnow | FPNR | |
| 01.01.2000 | 31.12.2002 | 22004499 | Verbundvorhaben: Anwendungstechnische Untersuchungen zur 1,3-Propandiol-Erzeugung aus Glycerin mittels Biokonversion: Teilvorhaben 3: Anlagenkonzeption und -betrieb, Produktaufarbeitung und -isolierung, wirtschaftliche Bewertung | Ziel des Verbundvorhabens ist die Planung und der Aufbau einer Pilotanlage zur Herstellung von 1,3-Propandiol aus Glycerin mittels Biokonversion. Das Vorhaben baut auf den im Vorhaben 96NR105 der Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft (FAL) erzielten Ergebnissen auf, in dem das Screening und die Immobilisierung von Mikroorganismen zur Überführung von Glycerin in 1,3-Propandiol (PD) im Mittelpunkt stand. Voraussetzung für eine wettbewerbsfähige Umsetzung des Verfahrens in den industriellen Maßstab ist ein kostengünstiges Ausgangsmaterial. Im Rahmen des abgeschlossenen Vorhabens wurde als Nährmedium für die Kulturen mit Wasser verdünntes Glycerin (80%ig) verwendet. Dieses Glycerin wird durch Reinigung in einem mehrstufigen Prozess erhalten. Ein kostengünstigeres Ausgangsmaterial wäre dagegen das ungereinigte Rohglycerin, das bei unterschiedlichen technischen Prozessen anfällt. Ziel des Vorhabens ist es, fundierte Aussagen über den Einsatz von Rohglycerin unterschiedlicher Herkünfte zur biotechnischen 1,3-PD-Produktion zu machen. Durch diese Untersuchungen soll die Voraussetzung für eine industrielle Anlage zur biotechnischen Produktion von 1,3-PD geschaffen werden. Am Institut für Technologie der FAL soll eine kleine Technikumanlage errichtet werden. Neben der Untersuchung der verschiedenen Glycerin-Rohstoffquellen sollen zum einen die Prozessparameter der Biokonversion und zum anderen die Immobilisierungsanlage konstruktiv optimiert werden. Darüber hinaus erfolgt eine wirtschaftliche Bewertung, die über die Errichtung einer Pilotanlage beim Verbundpartner Prignitzer Chemie entscheiden wird. Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit mit dem Institut für Umweltforschung Schlieben, dem Institut für Technologie der FAL und der Prignitzer Chemie GmbH durchgeführt. | Es fallen große Mengen von Rohglycerinen und Rohglycerinwässern verschiedener Qualitäten in den verschiedenen Prozessen in Deutschland an (~700.000 t/a). Die Untersuchungen zur Biokonversion zeigten, dass sich alle Rohglycerinwässer aus der Fettspaltung zu 1,3-Propandiol umsetzen ließen, während bei den Proben aus Verseifungsanlagen nur bei der aufgereinigten Glycerincharge eine Umsetzung durch die Mikroorganismen stattfand. Bei den Glycerinwässern aus der Biodieselherstellung zeigte sich kein einheitliches Bild. Die zu der Optimierung der Immobilisierungsanlage angestrebten Veränderungen (Polymer-Zwangsförderung, Erhöhung der Produktionsleistung und Reproduzierbarkeit, Feuchtemesssystem mit Datenerfassung ) sind realisiert worden. Die Verwendung der Immobilisate verringert die Fermentationszeit bis zu einer 1,3?Propandiolkonzentration von 85 g/L von üblicherweise 30-40 Stunden auf nur 12 Stunden. Die maximale Produktivität der Immobilisaten lag in fed-batch Fermentationen bei 11,8 g·L-1·h-1, in den kontinuierlichen Fermentationen bei bis zu 31 g·L-1·h-1. Es wurde eine Pilotanlage mit einem 400-Liter-Fermenter zur Produktion von 1,3-Propandiol aufgebaut. Die Pilotanlage wird mit einer Fed-batch-Strategie gefahren, neben der üblichen pH-Regelung wird die Glycerinzudosage über ein Steuersystem geregelt, das die HPLC-Ergebnisse einer automatischen Probennahme aufnimmt, analysiert, auf Glaubwürdigkeit überprüft und dementsprechend Substrat nachdosiert. Die Aufarbeitung in der Pilotanlage hat bestätigt, dass das entwickelte Aufarbeitungskonzept mit bekannten konventionellen Verfahrensteilen die Aufarbeitung der Fermentationsbrühe zu einem hochprozentigen 1,3?Propandiol als Zielprodukt ermöglicht. Damit kann das dargestellte Konzept als Grundlage für die halbtechnische Anlage zur 1,3-Propandiol-Aufbereitung dienen. Die Komponententrennung erfolgt auf diese Weise vollständig in den 2 Rektifikationskolonnen. | Rolf-Ekkehard Kühn Tel.: +49 3877 9206-6 kuehn@prignitzer-chemie.de Prignitzer Chemie GmbH Zur Hafenspitze 15 19322 Wittenberge | FPNR | |
| 01.05.2002 | 30.06.2004 | 22004500 | Verbundvorhaben: Erstellung einer Kennwertdatenbank für naturfaserverstärkte Werkstoffe aus heimischen nachwachsenden Rohstoffen - Teilvorhaben 1: Kunststoffdaten, Verarbeitung | Ziel des Projekts ist die Entwicklung und Realisierung einer rechnerbasierten Kennwerte-, Markt- und Wissensdatenbank zu den Themenbereichen Naturfasern und naturfaserverstärkte Kunststoffe. Es soll ein Werkzeug geschaffen werden, welches sowohl Herstellern von naturfaserverstärkten Werkstoffen als auch Anwendern von Zwischenprodukten und Halbzeugen aus Naturfasern sowie Konstrukteuren und Verarbeitern zugänglich gemacht wird. In dieser Datenbank können gesicherte Informationen zu dem gesamten Themenkomplex gesammelt, herstellerunabhängig verglichen und gezielt abgerufen werden. Um die sehr umfangreichen Gebiete der Naturfasern und der naturfaserverstärkten Kunststoffe in einer übersichtlichen Form umfassend darstellen zu können, ist eine modulare Datenbank geplant. Zu den technischen Aspekten von Naturfasern und naturfaserverstärkten Kunststoffen werden separate Dateistrukturen erstellt. Zudem sollen Marktdaten zu den Themengebieten integriert werden. Nach der Förderzeit soll die entwickelte Datenbank kommerziell eigenständig weitergeführt und gepflegt werden. Zur Vermarktung werden Vorschläge erarbeitet. | Prof. Dr. Walter Michaeli Tel.: +49 241 80 93-806 zekorn@ikv.rwth-aachen.de Institut für Kunststoffverarbeitung in Industrie und Handwerk an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen (IKV) Pontstr. 49 52062 Aachen | FPNR | ||
| 01.11.2005 | 31.10.2008 | 22004505 | Untersuchungen von biotechnologischen Verklebungsinnovationen neuer biogener Klebstoffe der PRONAHA-Reihe an modifizierten Holz- und Lignosecellulosematerialien aus nachwachsenden Rohstoffen und ihre Überführung in den Technikums- und Realmaßstab | Ziel des Vorhabens waren Untersuchungen neu entwickelter biogener Klebstoffe der PRONAHA-Reihe auf Basis von Proteinen, Naturharzen und Polyolen als Klebstoff für Holz. Das Projekt ist in der anwendungsorientierten Grundlagenforschung angesiedelt unter besonderer Berücksichtigung von Überführungsaspekten in technischen Einsatzfeldern. In labortechnischen Untersuchungen und relevanten Prüfverfahren werden Materialeigenschaften, Natur-, Umwelt- und Gesundheitsverträglichkeit der Materialien und Klebstoffe vor und nach ihrem Einsatz in Verklebungsprozessen bestimmt. Mechanistische Aspekte zum Modifizierungs- und Verklebungsprozess werden studiert. Arbeiten zur Verbesserung der Verleimbarkeit, Steigerung der Verklebungsfestigkeit sowie zur Erhöhung der Witterungs- und UV-Stabilität werden durchgeführt. | Die angestrebten, inhaltlichen Ziele wurden im Wesentlichen erreicht. Wichtige Impulse zur Entwicklung von Protein-Naturharz-Klebstoffen wurden von den beteiligten Firmen nicht nur in die Projektarbeit hinein gegeben, sondern flossen umgekehrt aus dem Projekt in die industriellen Weiterentwicklungen ein. Es ist zu erwarten, dass Protein-Naturharz-Klebstoffe künftig eine Rolle in neuen Produkten verschiedener Branchen spielen werden. Die Anwendung natürlicher Rohstoffe verspricht einen erheblichen Konkurrenzvorteil im Bereich von Produkten im täglichen Wohnumfeld. Weitere FuE erscheint für die beiden Bereiche thermoplastischen Proteine sowie der Protein-Holzverbundwerkstoffe lohnenswert. Chancen werden auch in Kombinationsprodukten aus Pronaha-Klebstoffen und synthetischen Klebstoffen gesehen. | Dr. Hans-Joachim Krause Tel.: +49 431 880-7444 drkrause@web.de Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Ökologie-Zentrum Olshausenstr. 75 24118 Kiel | FPNR | |
| 01.08.2010 | 31.07.2013 | 22004510 | Verbundvorhaben: Synthese von Lackharz unter Verwendung von biotechnisch erzeugter Itaconsäure für konventionelle Dispersionslacke und strahlenhärtbare Lacke; Teilvorhaben 2: Synthese | Das Projektziel ist die Erweiterung der Nutzung von biotechnologisch hergestellter Itaconsäure im Bereich Polymerharze für Lackanwendungen. Die einzelnen Teilprojekte decken die Wertschöpfungskette, ausgehend von der Funktionalisierung der Itaconsäure über die Poly- bzw. Copolymerisation zu Lackharzen, deren Formulierung zu Beschichtungsstoffen bis hin zur Applikation und Charakterisierung der Gebrauchseigenschaften, ab. In diesem Teilprojekt sollen Itaconsäurederivate radikalisch zu Arylat- bzw. Methacrylatanaloge für beschichtungstechnische Applikationen copolymerisiert und deren Werkstoff- und Verarbeitungseigenschaften ermittelt werden. Unter Verwendung von Itaconsäure werden zusätzlich auch Synthesewege zur Herstellung von Polyesterpolyolen erarbeitet, die dann in einem zweiten Schritt weiter zu UV-vernetzbaren PU-Dispersionen oder PU-Itaconatdispersionen konvertiert werden. Diese lassen sich durch die verbleibenden Doppelbindungen photochemisch vernetzen und erhalten damit eine zusätzliche Vernetzungsdichte, die zu einer höheren Härte für Möbel- oder Parkettlacke führt bzw. zu einer verbesserten Witterungsbeständigkeit für Außenlacke. Die beschriebenen Harztypen stellen somit eine Alternative zu den sehr modernen acrylatbasierten, wasserverdünnbaren UV-vernetzenden Lacken dar. Neben der Entwicklung der Syntheserouten wird in diesem Teilprojekt für ausgewählte Harze auch die Möglichkeit eines Scale-up in 100 kg Maßstab erprobt. Hierbei soll die Machbarkeit einer späteren industriellen Nutzung untersucht werden. Eine besondere Herausforderung ist der feste Aggregatzustand der Itaconsäure im Vergleich zu der niedrigviskosen Acryl- bzw. Methacrylsäure. Dies erfordert eine Entwicklung einer adaptierten Produktionstechnik. Auf Basis der Projektergebnisse soll ein geeignetes Verfahren zur Gewinnung von itaconsäurebasierende Dispersionsharze realisiert werden. | Im Rahmen dieses Projektes konnten zwei Klassen von Bindemitteltypen entwickelt werden. Wasserverdünnbare UV-PU-Itaconate stellen eine neue Klasse von umweltgerechten Bindemitteln dar. Sie sind prinzipiell für die Formulierung von lösemittelfreien UV-vernetzbaren Beschichtungsstoffen geeignet. Das Besondere daran ist die Verwendung von biobasierter Itaconsäure als Komponente für die UV-Vernetzung. Auf das üblicherweise in dieser Produktgruppe verwendete 2-Hydroxyethylacrylat kann verzichtet werden. Dadurch wird ein gesamter Prozessschritt eingespart, was zusätzlich durch die geringen Rohstoffkosten der Itaconsäure zu kostengünstigen Produkten führt. Die Außenbeständigkeit der Entwicklungsprodukte ist vergleichbar mit kommerziell am Markt erhältlicher UV-PU-Acrylate. Entwicklungsprodukte für die Möbellackierung erreichten bisher nicht die geforderte Performance. Hier ist noch weitere Entwicklungsarbeit nötig. Ein Up-Scaling im Technikumsmaßstab (120 kg Dispersion) konnte erfolgreich abgeschlossen werden. Eine weitere potentielle Produktgruppe stellen die Polyesteritaconatacrylate dar. Durch Veresterung der itaconsäurehaltigen Polyesterpolyole mit Acrylsäure können niedrigviskose 100% UV-Bindemittel hergestellt werden, die neben den sonst üblichen endständigen Acryloylgruppen nun zusätzlich noch reaktive Doppelbindungen im Polymerrückgrat haben. Die Ergebnisse der anwendungstechnischen Tests zeigten, dass hier allerdings noch ein gewisses Maß an Entwicklungsarbeit nötig ist, um diese Produkte industriell nutzbar zu machen. Zurzeit ist die Sauerstoffinhibierung der Produkte noch zu hoch, um sie als Endbeschichtungen zu nutzen. Als Füllgrund, Grundierung oder Zwischenschicht sind sie aber bereits durchaus nutzbar. | Dr. Toine Biemans Tel.: +49 4153 596-4760 tbiemans@ch.worlee.de Worlée-Chemie GmbH - Werk Lauenburg Worléestr. 1 21481 Lauenburg | X | FPNR |
| 01.09.2013 | 31.12.2015 | 22004512 | Verbundvorhaben: Bio-Alternativen für weichgemachte Vinylchloridpolymere; Teilvorhaben 1 | 1. Vorhabenziel: Das Gesamtziel des Projektes ist es, ein nachhaltiges Alternativmaterial zu PVC-P bereit zu stellen, das überwiegend aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden kann. Dazu werden unterschiedliche Biopolymere so modifiziert, dass ein flexibles und migrationsstabiles Material entsteht, dessen wesentliche Eigenschaften denen von PVC-P entsprechen. Grundlegende Zusammenhänge bei Zugabe weichmachender Ingredienzien zu Biopolymeren und Bedingungen für einen reproduzierbaren reaktiven Compoundierprozess werden erforscht. 2. Arbeitsplanung (SKZ): Zuerst erfolgt die Recherche und Auswahl von Roh- und Zusatzstoffen. Im Anschluss werden auf einem Laborkneter geeignete Basis-Rezepturen ermittelt (Zielhärte ca. 85–90 Shore A). Danach erfolgt die Übertragung auf einen gleichlaufenden Doppelschneckenextruder im Technikumsmaßstab. Evtl. müssen zwei voneinander unabhängige Basisrezepturen (Spritzgießen und Kalandrieren) erstellt werden. Nachfolgend werden Möglichkeiten zur Optimierung der Compounds durch Additive und andere Rohstoffe untersucht. Zudem werden Parameter für die Verarbeitung der neuen Materialien im Spritzgieß- und Kalandrierverfahren festgelegt. Anschließend werden Demonstratorbauteile entworfen und die erfolgversprechendsten Compounds verarbeitet. Abschließend werden die Ergebnisse in einem Bericht zusammengefasst und Veröffentlichungen vorbereitet. | Dr. rer. nat. Bernhard Ulmer Tel.: +49 931 4104 478 b.ulmer@skz.de SKZ - KFE gGmbH Friedrich-Bergius-Ring 22 97076 Würzburg | X | FPNR | |
| 01.05.2015 | 30.04.2019 | 22004513 | Verbundvorhaben: Rhamnolipide dritter Generation - hergestellt auf Basis von Xylose; Teilvorhaben 1: Iterative Prozessentwicklung zur Stamm- und Verfahrensoptimierung | Das übergeordnete Ziel des Verbundvorhabens "Rhamnolipide dritter Generation hergestellt auf Basis von Xylose (3GRL)" war es, die Machbarkeit einer dritten Generation (3G) der biotechnologischen Produktion von Rhamnolipiden (RL) auf Basis von Xylose und verschiedenartiger Zuckerfraktionen der Hydrolyse lignocellulosehaltiger Biomasse zu demonstrieren. Dazu wurde die heterologe Rhamnolipidproduktion in Pseudomonas putida untersucht, welche natürlicherweise keine Xylose-Metabolisierung aufweist. Im Rahmen des Projektes wurden die Optimierung der rekombinanten Rhamnolipidproduktion sowie die Erweiterung bestehender Substratspektren in P. putida mit gentechnischen Methoden adressiert. In diesem Zusammenhang wurden Prozessführungsstrategien im Bioreaktor entwickelt und untersucht, sowie Produktbildung, Nebenproduktbildung und Biomassebildung als wichtige Effizienzparameter charakterisiert. Durch die Erschließung von verhältnismäßig höherwertigen biotechnologischen Produkten wurde das Anwendungsspektrum und die Wirtschaftlichkeit von Verfahren zur Hydrolyse von lignocellulosehaltiger Biomasse exemplarisch gezeigt. Mit den Projektzielen geht eine Steigerung der öffentlichen Akzeptanz von biotechnischen Verfahren durch nachhaltig erzeugte Produkte einher, die glaubwürdig und nachvollziehbar nicht in ethisch problematischer Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion stehen. Dies steht im Gegensatz zur Glucose- oder Stärkeverwertung und stellt eine der entscheidenden bioökonomischen Innovationen in der Strategie dieses Projektes dar. | Nach Vorversuchen im Schüttelkolben zur Auswahl von Medium und Prozessbedingungen wurde zunächst eine Zufütterungsstrategie über den pO2-Wert entwickelt, welche im Bioreaktor angewendet wurde. Im weiteren Verlauf des Projekts wurde eine Prozessführung auf Basis eines temperatursensitiven RNA-Thermometers zur Herstellung von Rhamnolipiden im Bioreaktor entwickelt. Ein dafür entwickeltes Prozessmodell wurde in Simulationen dazu verwendet, um den zeitlichen Konzentrationsverlauf von Biomasse, Glukose und Rhamnolipid mit P. putida KT2440 pSynpro8oT_rhlAB abzubilden. Zur Quantifizierung und darauffolgenden Reduzierung der Nebenproduktbildung wurden neben P. putida KT2440 zusätzlich spezielle Mutantenstämme eingesetzt, welche Gendeletionen in den Exopolysaccharid-Synthesegenclustern aufwiesen. Generell war die Nebenproduktbildung beim Stamm P. putida KT2440 im Vergleich zu den Mutantenstämmen höher, unabhängig davon, ob der Organismus mit oder ohne Plasmid betrachtet wurde. Somit ist es sehr wahrscheinlich, dass hauptsächlich Exopolysaccharide als Nebenprodukt gebildet werden. Verschiedene Konstrukte zur Xyloseverwertung wurden in Schüttelkolbenversuchen charakterisiert. In Mischungen verschiedener Zucker kann aus dem Zeitverlauf der Zuckerkonzentrationen abgeleitet werden, dass zunächst Glucose bevorzugt abgebaut wird. Insgesamt wurde eine maximale spezifische Wachstumsrate von 0.62 1/h beobachtet, was etwa dem beobachteten Wachstum bei Kultivierung des Wildtyps entspricht (0.50.7 1/h). Die Charakterisierung der im Rahmen des Projektes entwickelten Stämme zur Rhamnolipidbildung auf Xylose erfolgte zunächst im Schüttelkolben und später im Bioreaktormaßstab. Hier wurde zunächst reine Xylose, als Substrat eingesetzt und später ebenso Hydrolysatfraktionen als exemplarischer Ansatz. Es konnte als wichtiges Ergebnis grundsätzlich gezeigt werden, dass eine Rhamnolipidbildung auf Hydrolysaten möglich ist. | Prof. Dr.-Ing.habil. Rudolf Hausmann Tel.: +49 711 459-24720 rudolf.hausmann@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Fakultät Naturwissenschaften - Institut für Lebensmittelwissenschaft und Biotechnologie (150) - Fg. Bioverfahrenstechnik (150k) Fruwirthstr. 12 70599 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.07.2014 | 30.06.2017 | 22004514 | ERA-WoodWisdom: Leise Holzgebäude für den Europäischen Markt (Silent Timber Build) | Das Gesamtvorhaben hat zum Ziel, mehrgeschossige Gebäude aus Holz akustisch wettbewerbsfähiger zu machen. Dies geschieht durch die Entwicklung genauer Vorhersagemodelle bezüglich Vibrationen und Schalldämmung und deren Anwendung und Verbreitung, unter Berücksichtigung von kürzlich erarbeiteten neuen Bewertungsmaßstäben, die die subjektive Bewertung von Bewohnern berücksichtigen. Weiteres Ziel ist die Erarbeitung und Beschreibung von effektiven Konstruktionslösungen, die die neuen Bewertungsmaßstäbe und die subjektive Bewertung berücksichtigen. Hierfür wird eine europäische Datenbank entwickelt, die die Erweiterung und Verbreitung des Wissenstandes bezüglich der Vorhersagemodelle und optimierter Konstruktionslösungen beinhaltet. Für die Validierung der Vorhersagemodelle und die Entwicklung optimierter Baukonstruktionen (Arbeitspaket 2) sind bauakustische Messungen vorgesehen. Diese werden in Absprache mit den Projektpartnern durchgeführt. Dabei werden Referenzkonstruktionen und in Deutschland übliche Konstruktionen berücksichtigt. Berechnungsmodelle werden damit validiert und Konstruktionen entwickelt, die die neuen Bewertungsmaßstäbe berücksichtigen. Für die Datenbank (Arbeitspaket 3) wird vom IBP die Auralisation entwickelt und implementiert. Die Auralisation ist ein integraler Bestandteil der Datenbank, die durch die "Hörbarmachung" der jeweiligen Schalldämmung dem Nutzer ermöglicht, selbst die subjektive Wirkung der ausgewählten Baukonstruktion zu beurteilen. | Das Projekt Silent Timber Build hatte zum Ziel, den mehrgeschossigen Holzbau wettbewerbsfähiger zu machen. Ein wesentliches Hemmnis für den Einsatz von Holzkonstruktionen im Mehrgeschossbau sind der Schallschutz und Schwingungen im Gebäude. Hierbei kommt zu tragen, dass in vielen Fällen die Massen der Bauteile geringer als im Massivbau sind, was tendenziell zu höheren Trittschallpegeln und Schwingungsamplituden führen kann. Schwerpunkte im Projekt waren daher die Entwicklung von Berechnungsmodellen und deren Validierung, die Bereitstellung von Daten zur Validierung, die Gruppierung verschiedener europäischer Deckenkonstruktionen bzgl. deren akustischer Eigenschaften und die Weiterentwicklung einer Datenbank für die Akustik, insbesondere für den Trittschallschutz von Holzdeckenkonstruktionen. Die vom IBP bearbeiteten Teilprojekte waren die Bereitstellung von Messdaten von sechs in Deutschland üblichen und optimierten Deckenkonstruktionen, bei denen die gemessenen Größen weit über den üblichen Umfang hinausging und die dazu dienten, die im Projekt entwickelten Berechnungsmethoden zu validieren. Weiterhin war ein wichtiges Teilprojekt die Entwicklung einer Auralisation, d.h. die Hörbarmachung von Trittschallgeräuschen der in der Datenbank vorhandenen Daten. Die Auralisation kann an die Datenbank angebunden werden, so dass sie über das Internet abrufbar ist und daher von Jedermann nutzbar sein wird. Die Bereitstellung der Datenbank und der Auralisation erfolgt durch den Projektpartner Lignum Schweiz. Um die Auralisation zu validieren wurde sie in einem Hörversuch getestet, bei dem auch die Art der Lautstärkeeinstellung der Signale am Computer des Endnutzers untersucht wurde. | Dr. Moritz Späh Tel.: +49 711 970-3351 moritz.spaeh@ibp.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.11.2015 | 30.04.2019 | 22004515 | Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Synthese von ligninbasierten Polymeren und deren Formulierung zu Klebstoffspezialitäten (LignoGlue); Teilvorhaben 3: Scale-up - Akronym: LignoGlue | Der Wunsch nach biobasierten Rohstoffen für die Verwendung in der chemischen Industrie ist seit Jahren ungebrochen. Durch seine gute Verfügbarkeit, vor allem als Reststoff bei der Zellstoffherstellung, stellt Lignin einen besonders attraktiven Rohstoff dar, der jedoch aufgrund seiner chemischen Eigenschaften, wie z.B. schlechter Löslichkeit in üblichen Lösemitteln, bisher wenig im Bereich der Klebtechnik genutzt wird. Im Projekt LignoGlue wurde der Ansatz verfolgt marktverfügbares Lignin als Polyether- oder Polyesterderivat zu modifizieren und somit als Rohstoff für Klebstoffe einsetzbar zu machen. Für diese Modifikationen war der Projektpartner Fraunhofer-Institut für Holzforschung WKI verantwortlich. Die Prüfung der Einsetzbarkeit dieser Modifikate in Klebstoffformulierungen wurde von dem Klebstoffhersteller Jowat wie auch vom WKI übernommen. Hierbei wurden die neuen Rohstoffe in den Polyurethansystemen PU-Prepolymere, PUR- Hotmelts, PU-Dispersionen (PUD), EPI-Dispersionen und 2K-PU untersucht. Der Projektpartner Synthopol Chemie Dr. rer.pol. Koch GmbH & Co. KG war sowohl für Scale-up Versuche der Modifikate und der Klebstoffformulierungen zuständig. | Da WKI konnte erfolgreich Ligninpolyether (LG-OH) aus Lignin und Polyolen mit Ligningehalten bis 50% herstellen. Zudem wurden Ligninpolyester mittels Ringöffnungspolymerisation aus Lignin und e-Caprolacton (LG-CL) hergestellt (bis zu 30,5% Lignin). Die LG-OH konnten unter genauer Beachtung der Syntheseparameter in eine lagerstabile Polyurethandispersion (PUD) eingearbeitet werden. In 2K-PU-Systemen wurde der Einsatz der LG-CL geprüft. Erfolgte die Verleimung bei erhöhter Temperatur, dann erfüllte der Klebstoff die Anforderungen eines D3-Klebstoffes. Zu verbessern ist die geringe Wärmestabilität. Die Untersuchungen zu einem möglichen Scale-up der Ligninderivate wurden größtenteils bei Synthopol durchgeführt. Hierbei konnten die Synthesen des WKI im Maßstab von 1-2 kg, bei ausgesuchten Modifikaten bis 4 kg, gut nachgestellt werden. Zudem wurde der Feststoffgehalt einer PUD auf Basis eines LG-OH durch Anpassung des Verfahrens von 20 % auf 50% erhöht. Jowat prüfte die Ligninderivate in der PU-Hotmelt-Technologie, wobei sich zeigte, dass die Derivate aufgrund ihrer Eigenschaften hier nicht geeignet sind. Bei den PU- Prepolymersynthesen konnte ein bei ca. 40°C schmelzbares Muster hergestellt werden, welches in Verklebungen prinzipiell gute Endfestigkeiten und einen guten Wärmestand aufwies. Dessen sehr lange offene Zeit und geringe Anfangsfestigkeit wären aber noch zu optimieren. Im Bereich der radikalischen Emulsionspolymerisation wurden Ligninderivate als Schutzkolloid untersucht. Hierbei zeigte sich, dass sie die Polymerisation inhibierten. Die PUDs der Projektpartner wurden ebenfalls geprüft, zeigten aber für eine Klebstoffanwendung keine adäquate Filmbildung und Abbindezeit. Als vielversprechendste Anwendung wurde der Einsatz der Ligninderivate als Postadditiv in EPI-Dispersionen identifiziert. Die Ligninderivate konnten 15% der derzeit genutzten Polymere in einer stabilen Klebstoffformulierung ersetzen, die die Anforderungen an D1 und D4 Klebstoffe erfüllte. | Dr. Matthias Konrad Tel.: +49 4161 7071-150 mkonrad@synthopol.com Synthopol Chemie Dr. rer. pol. Koch GmbH & Co. KG Alter Postweg 35 21614 Buxtehude | X | FPNR |
| 01.06.2016 | 29.02.2020 | 22004516 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Erprobung von nicht migrierenden Weichmachern für Poly-L-Milchsäure (Stereoflex); Teilvorhaben 2: Scale-up der Werkstoffherstellung - Akronym: Stereoflex | Ziel des beantragten Forschungsvorhabens ist die produkt- und anwendungsorientierte Entwicklung einer neuen Weichmacherklasse mit hoher Flexibilisierungseffizienz und geringer Migrationsneigung für Poly-L-Milchsäure. Die verringerte Migrationsneigung soll durch eine »Verankerung« der Weichmacher über einen Stereokomplex zwischen Poly-L-Milchsäureketten der Matrix und Poly-D-Milchsäureblöcken der Weichmachermoleküle erreicht werden. Die zu entwickelnden Materialien werden in Hinblick auf eine mögliche großtechnische Herstellung bzw. Einarbeitung untersucht. Hauptanwendungsgebiet ist in flexiblen Folienmaterialien zu sehen Zunächst werden die Produktanforderungen zusammengestellt und die Additivsysteme (Copolymere) aufgrund theoretischer Betrachtungen ausgewählt. Anschließend werden Laborsynthesen der Copolymere und deren Analytik durchgeführt. Für erste Kennwerte über das Verhalten der synthetisierten Copolymere im PLA werden Folien mit diesem Werkstoff im Labor und Technikumsmaßstab hergestellt und charakterisiert. Der Scale-Up und die Optimierung der Additivsynthese bilden den nächsten wichtigen Schritt. Ausgewählte Additive werden in dieser Projektphase im 10 kg Maßstab synthetisiert und charakterisiert. Im Anschluss an den Scale-Up werden die Copolymere im Labordoppelschneckenextruder mit PLLA zu Granulaten verarbeitet und untersucht. Nach Bestimmung der Materialkennwerte werden ausgewählte Granulate im Labormaßstab zu Folien verarbeitet und anwendungstechnisch getestet. Schließlich werden Mustermengen auf einem großtechnischen Doppelschneckenextruder hergestellt und diese bei einem Folienhersteller abgemustert. | Frank-Martin Neumann Tel.: +49 2154 9251-0 frank-martin.neumann@fkur.com FKuR Kunststoff GmbH Siemensring 79 47877 Willich | X | FPNR | |
| 01.05.2019 | 31.10.2022 | 22004517 | Verbundvorhaben: Module auf Basis biogener Phasenwechselmaterialien (PCM) zur natürlichen Temperierung im Transport- und Gebäudewesen; Teilvorhaben 1: Geschäumte PCM Module - Akronym: BioPCM | Ziel des Vorhabens ist, die thermisch isolierenden Eigenschaften eines Schaumstoffes und die temperaturregelnden und -speichernden Eigenschaften von Phasenwechselmaterialien (PCM) in einem Bauteil zu verbinden. Das zu entwickelnde System soll aus verschiedenen Elementen auf Basis nachwachsender Rohstoffe bestehen. Als strukturgebendes und isolierendes Trägermaterial werden geschäumte Grundkörper aus Biopolymer-Schäumen entwickelt. Zur Temperaturregelung werden PCM aus natürlichen organischen Stoffen wie Paraffinen oder Salzen eingesetzt. Die Makroverkapselung der PCM erfolgt über strukturierte Folien auf Basis von Biopolymeren. Optional werden feuchtigkeitsregelnde Lehmschichten mit eingebracht. Resultat sind umweltfreundliche PCM-Module, die Isolation mit Wärmespeicherfähigkeit und Temperaturregelung verbinden und zur Gebäudedämmung sowie in der Verpackungstechnik eingesetzt werden können. | Sandra Pappert Tel.: +49 721 4640-469 sandra.pappert@ict.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | X | FPNR | |
| 01.03.2019 | 31.12.2020 | 22004518 | Holzbasierte Hybridnanokomposite als multifunktionale Hochleistungsausgangsmaterialien für den 3D-Druck (Nanofibrills) - Akronym: Nanofibrills | Der 3D-Druck ermöglicht die präzise Herstellung individuell angepasster Produkte und bietet ein großes Potential. Es werden aber gegenwärtig eine Vielzahl an nicht biologisch abbaubaren Materialien genutzt. Dies führt unmittelbar zu einer Erhöhung der globalen CO2-Emissionen sowie der Verschmutzung der Weltmeere. Daher ist es notwendig, neuartige Materialien auf Grundlage nachwachsender Rohstoffe zu entwickeln. Cellulosenanofibrillen (CNF) aus Holz sind definiert als fibrillierte Nanopartikel mit einer Dicke von < 1 µm. Die Integration von CNF in 3D-gedruckte Bionanokomposite ist ein vielversprechender Ansatz um erneuerbare Materialien herzustellen, die ein niedriges Gewicht aufweisen und biologisch abbaubar sind. Zusätzlich könne CNF die mechanischen Eigenschaften von Verbundmaterialien signifikant verbessern. Im Rahmen des Forschungsprojektes sollen Hybrid-Materialien erzeugt werden, indem anorganischen Nanoteilchen mit der CNF verbunden werden. Ziel des Forschungsprojektes ist die Entwicklung einer Grundsubstanz aus CNF, deren Oberfläche im Rahmen einer kontrollierten radikalischen Polymerisation chemische modifiziert wird. Parallel werden anorganische Nanopartikel an der Oberfläche modifiziert, damit sie mit den modifizierten CNF verbunden werden können. Durch die kontrollierte radikalische Polymerisation wachsen die vorher ausgewählten Monomere auf der CNF, während sie zeitgleich die anorganischen Nanoteilchen mit der CNF verbinden. Dabei übertragen die anorganischen Nanopartikel ihre Eigenschaften auf das finale Material, während sie gleichzeitig eine Quervernetzung zwischen den einzelnen CNF ermöglichen. Dadurch wird ein starkes und widerstandsfähiges Netzwerk gebildet, das mittels 3D-Druck verarbeitet wird. Dieses Forschungsprojekt wird sich hauptsächlich auf das Tintenstrahldrucken konzentrieren, bei dem die erzeugten Hybridmaterialien als Gel vorliegen. | Prof. Dr. Bodo Saake Tel.: +49 40 822459-206 bodo.saake@uni-hamburg.de Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik u. Naturwissenschaften - Fachbereich Biologie - Institut für Holzwissenschaften (IHW) Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | FPNR | ||
| 01.09.1998 | 31.08.2001 | 22004598 | Verbundvorhaben: Einsatz von pflanzlichen Proteinen in Gummimischungen: Teilvorhaben 3: Modifizierte Kautschuke für Hybridmaterialien mit Proteinen | Ziel des Teilprojektes ist die Synthese und Charakterisierung von Kautschuken (Elastomeren), welche sich für die Verarbeitung zu Kautschuk-Protein-Hybridmaterialien eignen. Es sollen verschiedene Elastomere (insbesondere Butadienkautschuk und Styrol-Butadienkautschuk) so modifiziert werden, das sie mit Proteinderivaten kovalent oder über sekundäre Wechselwirkungen (Wasserstoffbrücken oder ionische Bindungen) verknüpft werden können. Dieses Ziel soll auf zwei verschiedenen Wegen erreicht werden a) Über eine polymeranaloge Funktionierung sollen Ankergruppen in das Elastomer eingebaut werden, an welche das Proteinderivat angebunden werden kann. b) Während der Synthese der Elastomere durch Copolymerisation mit entsprechenden funktionellen Monomeren sollen Ankergruppen für die anschließende Anbindung des Proteinderivats erzeugt werden. Die Anbindung des Proteins an das Elastomer soll mit verschiedenen Methoden untersucht werden (Elektronenmikroskopie, Rheologie). | Im Verbundprojekt wurden vier Strategien entwickelt und evaluiert: 1. Protein als Füllstoff 2. Kovalent gebundenes Protein 3. Kautschuk-Protein-Blend 4. Viscoelastisches Protein Das Teilprojekt der Continetal AG beinhaltete den Einsatz der unterschiedlichen Proteinderivate in Kautschukmischungen zur Aufklärung der Wechselwirkungen zwischen Protein- und Compoundeigenschaften sowie die Validierung der Laborergebnisse in Reifenversuchen. Schwerkpunkt der FuE-Arbeiten der Continental AG war die Entwicklung der o.g. 1. Strategie zum Einsatz von pflanzlichen Proteinen und Proteinderivaten als Füllstoff. Im Ergebnis des Projekts wird aufgezeigt, dass beim Einsatz von Proteinen als Füllstoff ein deutliches Potential zur Eigenschaftsverbesserung aufweisen. Als Vorzüge werden aufgezeigt: - ein niedriges bzw. verringerte Molekulargewicht, - eine Partikelgröße und Konfektionierung (Proteinderivate), die eine gute Verteilbarkeit in der Kautschukmischung gewährleistet, und - die Herkunft aus nachwachsenden Rohstoffen (Raps, Lupine). Die Proteine werden als nicht verstärkende Füllstoffe klassifiziert. Eine Anbindung der Proteine mit unterschiedlichen Kopplungsreagenzien kann die Aktivität erhöhen. Beim Auftragnehmer DMV Internatinal Nutritionals (vormals Nupron Proteinwerk) wurden geeignete Protein-Hydrolysate hergestellt. Es wurden hierfür Prozessbedingungen entwickelt und im scale-up bis in den Technikumsmaßstab übertragen. Vielversprechende Mischungen, die in Labor und Technikum in ausreichender Menge herstellbar waren, wurden in Reifenversuche übertragen. Dabei Konte durch den Einsatz von Proteinen eine Verbesserung der Wintereigenschaften von Pkw-Reifen ohne Einbrüche im Abriebwiderstand erreicht werden. Durch begleitende Laboruntersuchungen konnten wesentliche Einflussparameter in ihrer Wirkrichtung identifiziert werden. | Abetz Tel.: +49 921 55 3399 Universität Bayreuth - Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften - Chemie - Makromolekulare Chemie II Universitätsstr. 30 95447 Bayreuth | FPNR | |
| 15.11.1999 | 31.07.2002 | 22004599 | Gentechnisch erzwungene 1,3-Propandiol-Bildung aus niedermolekularen Kohlenhydraten | 1,3-Propandiol ist ein interessanter Grundstoff für neuartige Polymere. 1,3-Propandiol wird von verschiedenen Mikroorganismen fermentativ aus Glycerin gebildet. Die derzeit erreichbaren Produktivität liegt bei Einsatz von immobilisierten Zellen im Bereich von 30 g 1,3-PD aus einem Liter Medium pro Stunde. Voraussetzung für eine wettbewerbsfähige Umsetzung dieses Verfahrenswegs in den industriellen Maßstab ist ein kostengünstiges Ausgangsmaterial. Anbieten würden sich in diesem Zusammenhang niedermolekulare Kohlenhydrate. Ihre Verfügbarkeit als nachwachsende Rohstoffe und ihr niedriger Preis machen sie zu idealen Rohstoffen für die 1,3-PD-Produktion. Allerdings ist ein Organismus, der 1,3-PD in signifikanten Mengen direkt aus Zucker bildet, aus der Natur bisher nicht bekannt. Deshalb soll im Rahmen des Vorhabens ein Organismus, der 1,3-PD aus Glycerin bilden kann, gentechnisch so verändert werden, daß er 1,3-PD auch effektiv aus Zucker produziert. | niedermolekulare Kohlenhydrate effektiv zur 1,3-Propandiol-Bildung umsetzt. Der Grundgedanke des Vorhabens ist das Umleiten von Glykolyse zur 1,3-PD-Bildung, indem das Enzym Trioephosphat-Isomerase (TIM) inaktiviert wird (tpi-Mutante). Das Enzym stellt einen zentralen Schalthebel zwischen Glykolyse und 1,3-PD-Bildung dar. Es wurde in vier Schritten vorgegangen: Es wurden Primer-Paare entwickelt, mit denen es möglich wurde, aus einem breiten Spektrum von Bakterien in kürzester Zeit homologe tpi-Sonden herzustellen. Als geeigneter Kandidat für die TIM-Inaktivierung wurde das Bakterium Clostridium butyricum ausgewählt. Dieses bildet 1,3-PD aus Glycerin. Aus der genomoschen DNA von C. butyricum wurde eine tpi-Sonde hergestellt. Aus dem Genom von C. butyricum wurde eine genomische Bank konstruiert, mit der tpi-Sonde gescreent und tpi-tragende Klone isoliert sowie charakterisiert. Die Authentizität des tpi-Gens wurde nachgewiesen: Das isolierte tpi-Gen stammt eindeutig aus dem Genom von C. butyricum und kommt als "single-copy-gene" vor. Die insertionale Mutagenese resultiert aus einer komplexen gentechnischen Konstruktion. Das Schlüsselkonstrukt pMSTimKSP wurde nukleotidgenau zusammengebaut, sequenziert und auf seine Eigenschaften geprüft. Es erfüllt alle notwendigen Bedingungen für die Transformation und homologe Rekombination. Das inaktivierte tpi-Gen wurde nach einer transformation in das Wildtyp-Genom integriert und tpi-Mutanten erzeugt. Der Erfolg der insertionalen Mutagenese wurde eindeutig bewiesen, womit die Erzeugung einer tpi-Mutante erreicht wurde. Physiologische Untersuchungen zeigten, dass alle tpi-Mutanten (wie erwartet) unfähig sind Glycerin zu verwerten. Jedoch sind die tpi-Mutanten sehr fragile und es ist nicht gelungen, die tpi-Mutanten in ausreichender Menge über mehrere Generationen am Leben zu erhalten und zu 1,3-PD-Bildung zu veranlassen. | Prof. Dr. Klaus-Dieter Vorlop Tel.: +49 531 596-4101 klaus.vorlop@ti.bund.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | FPNR | |
| 01.10.2002 | 30.11.2003 | 22004601 | 2,5 MW Demonstrationsanlage zur Gestuften Reformierung argarischer Biomassen und Reststoffe - Phase I: Konzept und Planung bis zur Vergabereife | Die Dr. Mühlen GmbH & Co. KG (D.M.2) hat ein ausschließlich auf die Umsetzung von Biomasse gerichtetes Vergasungsverfahren, die Gestufte Reformierung, entwickelt. Dieses zeichnet sich durch Robustheit, hohe Produktgasqualität und Universalität bezüglich der Einsatzstoffe aus. D.M.2 hat eine Versuchsanlage für den Kernprozess 1 MW errichtet, an der erste Erfahrungen gesammelt werden. Ziel dieses Projektes ist die Demonstration im 2,5 MW-Maßstab mit einer Kompettanlage für typische Ausgangstoffe: Heu, Stroh, Hühnermist, Hanf, Grünschnitt u.a. Übergeordnetes Ziel ist die Demonstration der vollständigen, regenerativen Energieerzeugung für ein agrarisch geprägtes Gebiet unter Einbeziehung der Landwirte als Energiewirt. Phase 1 (dieser Antrag) umfasst in zeitlicher Abfolge Pilotversuche mit verschiedenen Agrarstoffen in der existierenden 1 MW-Anlage, das Basic-Engineering der 2,5 MW-Anlage und ein Detailengineering bis zur Vergabereife. Das bereits patentierte Verfahren und die zu entwickelnde Anlagentechnik mit ihrem Know-how soll über Lizenzierung allen Interessierten zur Verfügung stehen. Die Kernkomponente wird stets von der Dr- Mühlen Gmbh & Co. KG beigestellt. | Heinrich Albers Tel.: +49 4962 913-912 agrovermittlungsdienst@ewetel.net Agro-Vermittlungs-Dienst Emsland-Bentheim Gesellschaft mit beschränkter Haftung Großes Meer 14 26871 Papenburg | FPNR | ||
| 01.01.2003 | 31.05.2005 | 22004602 | Normung "Qualitätsmanagement biogener Festbrennstoffe in Europa" | Hauptgegenstand des geplanten o. g. Projekts ist die Entwicklung eines Qualitätsmanagementsystems für feste biogene Brennstoffe entlang der gesamten Brennstoffkette von der Bereitstellung bis hin zur energetischen Nutzung. Dabei wird das Projekt in den Kontext der derzeitig laufenden europäischen Aktivitäten zur Standardisierung biogener Festbrennstoff gestellt. Zur Erreichung der Vorhabensziele sind drei Arbeitspakete vorgesehen: 1. Review vorhandener Qualitätsmanagement und -sicherungs-Systeme sowie Entwicklung von Grundstrukturen für eine Qualitätsmanagement bei biogenen Festbrennstoffen, 2. Implementierung des Qualitätsmanagements bei verschiedenen Unternehmen in Deutschland, 3. Entwicklung eines Normvorschlages für das Qualitätsmanagement. Neben der nationalen Zusammenarbeit soll im Rahmen einer EU-Förderung (Contract No. ENK6-CT-2001-00556) auch mit anderen europäischen Partnern zusammengearbeitet werden. Des weiteren ist im Rahmen von Fallstudien die Zusammenarbeit mit verschiedenen nationalen Partnern geplant. | Prof. Dr.-Ing. Martin Kaltschmitt Tel.: +49 341 2434-112 mk@ie-leipzig.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.10.2008 | 31.12.2010 | 22004607 | Additivierung von Rapsölkraftstoff - Projektphase 1: Auswahl der Additive und Überprüfung der Wirksamkeit | Bei der Nutzung von Rapsölkraftstoff in pflanzenöltauglichen Motoren werden wie bei der Verwendung von Dieselkraftstoff eine hohe Betriebssicherheit und die Einhaltung gesetzlicher Emissionsgrenzwerte gefordert. Hierfür ist eine aufeinander abgestimmte Weiterentwicklung der Motorentechnik und der Kraftstoffqualität erforderlich. Die Anforderungen an Rapsölkraftstoff für den Einsatz in pflanzenöltauglichen Motoren sind in der Vornorm DIN V 51605 "Kraftstoffe für pflanzenöltaugliche Motoren - Rapsölkraftstoff - Anforderungen und Prüfverfahren" festgelegt und werden im Rahmen der weiteren Normungsarbeit an zukünftige Entwicklungen angepasst. Bei den bisherigen Anstrengungen zur Optimierung der Rapsölkraftstoffqualität wurde das Potenzial einer Qualitätsverbesserung durch Additivierung noch nicht ausreichend untersucht. Ziel des Vorhabens "Additivierung von Rapsölkraftstoff" ist daher die Überprüfung der Wirksamkeit von Additiven bei Rapsölkraftstoff. In Laborversuchen werden zunächst potenziell wirksame Substanzen hinsichtlich der Verbesserung der Zielgrößen Zündwilligkeit (Cetanzahl), Fließverhalten bei niedrigen Temperaturen sowie Ablagerungsbildung untersucht. Dabei werden auch die Auswirkungen auf weitere kraftstoffrelevante Eigenschaften sowie die Einhaltung der in der Vornorm geforderten Grenzwerte ermittelt. Erfolgversprechende Additive sollen anschließend in einer zweiten Projektphase umfangreichen Prüfstands- und Feldversuchen unterzogen werden. | Dr. Edgar Remmele Tel.: +49 9421 300-130 edgar.remmele@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | X | FPNR | |
| 01.08.2010 | 31.07.2013 | 22004610 | Verbundvorhaben: Synthese von Lackharz unter Verwendung von biotechnisch erzeugter Itaconsäure für konventionelle Dispersionslacke und strahlenhärtbare Lacke; Teilvorhaben 3: Formulierung, Applikation, Produktbewertung | Das Projektziel ist die Erweiterung der Nutzung von biotechnologisch hergestellter Itaconsäure im Bereich Polymerharze für Lackanwendungen Die einzelnen Teilprojekte decken die Wertschöpfungskette, ausgehend von der Funktionalisierung der Itaconsäure über die Poly- bzw. Copolymerisation zu Lackharzen, deren Formulierung zu Beschichtungsstoffen bis hin zur Applikation und Charakterisierung der Gebrauchseigenschaften, ab. In diesem Teilprojekt werden schwerpunktmäßig wasserverdünnbare und lösemittelarme Beschichtungssysteme mit den neu entwickelten itaconsäurehaltigen Lackharzdispersionen formuliert und unter anwendungsnahen Bedingungen getestet. Der photochemisch induzierte Abbau der Polymerkette sowie deren Hydrolysestabilität sollen Aufschluss über die mögliche Anwendung der neu entwickelten Lackharze im Außenbereich geben. Analog dazu werden auch die Kratz- und Abriebbeständigkeit, die Beständigkeit gegenüber Chemikalien und die Stoßempfindlichkeit ermittelt. Diese Parameter sollen Aufschluss über die Eignung als Möbel- bzw. Parkettlack geben. Weiterhin werden Untersuchungen zum Benetzungsverhalten, Verträglichkeit mit üblichen Lackhilfsstoffen und das Langzeitstabilitätsverhalten der neuen Beschichtungen unter Produktionsbedingungen durchgeführt. Die Lackformulierungen werden darüber hinaus auch üblichen anwendungstechnischen Prüfungen wie Haftung, Anfeuerung, Oberflächenglätte, Bewitterungstests, usw. unterzogen. Für erfolgversprechende Laborformulierungen ist ein Upscaling geplant. Es wird angestrebt zum Projektende 1-2 Demonstratoren mit ausgewählten Formulierungen zu beschichten. | Im Rahmen dieses Projektes konnten zwei Klassen von Bindemitteltypen entwickelt werden. Wasserverdünnbare UV-PU-Itaconate stellen eine neue Klasse von umweltgerechten Bindemitteln dar. Sie sind prinzipiell für die Formulierung von lösemittelfreien UV-vernetzbaren Beschichtungsstoffen geeignet. Das Besondere daran ist die Verwendung von biobasierter Itaconsäure als Komponente für die UV-Vernetzung. Auf das üblicherweise in dieser Produktgruppe verwendete 2-Hydroxyethylacrylat kann verzichtet werden. Dadurch wird ein gesamter Prozessschritt eingespart, was zusätzlich durch die geringen Rohstoffkosten der Itaconsäure zu kostengünstigen Produkten führt. Die Außenbeständigkeit der Entwicklungsprodukte ist vergleichbar mit kommerziell am Markt erhältlicher UV-PU-Acrylate. Entwicklungsprodukte für die Möbellackierung erreichten bisher nicht die geforderte Performance. Hier ist noch weitere Entwicklungsarbeit nötig. Ein Up-Scaling im Technikumsmaßstab (120 kg Dispersion) konnte erfolgreich abgeschlossen werden. Eine weitere potentielle Produktgruppe stellen die Polyesteritaconatacrylate dar. Durch Veresterung der itaconsäurehaltigen Polyesterpolyole mit Acrylsäure können niedrigviskose 100% UV-Bindemittel hergestellt werden, die neben den sonst üblichen endständigen Acryloylgruppen nun zusätzlich noch reaktive Doppelbindungen im Polymerrückgrat haben. Die Ergebnisse der anwendungstechnischen Tests zeigten, dass hier allerdings noch ein gewisses Maß an Entwicklungsarbeit nötig ist, um diese Produkte industriell nutzbar zu machen. Zurzeit ist die Sauerstoffinhibierung der Produkte noch zu hoch, um sie als Endbeschichtungen zu nutzen. Als Füllgrund, Grundierung oder Zwischenschicht sind sie aber bereits durchaus nutzbar. | Karin Pohl Tel.: +49 5432 83 343 kpohl@remmers.de Remmers GmbH Bernhard-Remmers-Str. 13 49624 Löningen | X | FPNR |
| 01.07.2013 | 30.09.2014 | 22004613 | Verbundvorhaben: Technische und wirtschaftliche Optimierung von KWK-Anlagen mit thermochemischer Konversion von Bioenergieträgern durch wissenschaftliche Begleitung der Startphase, am Beispiel des Holzgaskraftwerks Senden/Ulm, Teilvorhaben 1 | Erkennen, Definieren und kategorisieren von Ursachen für Probleme, die bei der Inbetriebnahme und in der Regelbetriebsphase einer Holzvergasungsanlage auftraten. Zu den einzelnen kategorisierten Problemursachen sollen mögliche Lösungsansätze für die verschiedenen Phasen zur Planung, Errichtung, Inbetriebnahme und zum Betrieb einer Holzvergasungsanlage herausgearbeitet werden, die zukünftig zur Vermeidung ähnlicher Problemstellungen beitragen. Um diese Prozesse kontinuierlich verbessern zu können, sollen für so entwickelte Maßnahmen Auslegungsgrundsätze heraus gearbeitet werden. In einem ersten Schritt werden die Inbetriebnahmeprobleme der Holzvergasungsanlage HGA-Senden u. a. in Bezug auf den Einsatz von nicht vertragsgemäßen Brennstoffs aus Forst- und Landwirtschaft beschrieben. Die dokumentierten Probleme werden mit Erfahrungen aus anderen Holzvergasungsanlagen verglichen. In einem weiteren Schritt findet eine Ursachenrecherche statt. Hierfür wird ein problembezogenes Untersuchungs- und Analyseprogramms durchgeführt. Die hieraus gewonnenen Untersuchungsergebnisse sollen zur Feststellung der möglichen Problemursachen ausgewertet werden, um anschließend auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse Lösungsvorschläge exemplarisch für die HGA-Senden erarbeiten zu können. Die gefundenen Lösungen werden auf deren Übertragbarkeit auf andere Anlagen untersucht. Für beispielhafte Maßnahmen werden anlagentechnische Veränderungen geplant und in einem Ausschreibungsverfahren angefragt. | Dipl.-Ing. Martin Gutjahr Tel.: +49 40707080911 gutjahr@wg-ing.de Wandschneider + Gutjahr Ingenieurgesellschaft mbH Burchardstr. 17 20095 Hamburg | X | FPNR | |
| 01.05.2014 | 30.06.2017 | 22004614 | ERA-WoodWisdom: Neue Schutzsysteme zur Substituierung von Kreosot für Bahnschwellen, Holzbrücken und Freileitungsmasten (CreoSub) | Das Gesamtziel des Projektes ist die Entwicklung von neuen bi-funktionalen Holzschutzsystemen, basierend auf umweltschutztechnisch vertretbaren Bioziden in Kombination mit hydrophobierenden Komponenten. In diesem Projektvorhaben werden die Projektpartner für die Anwendungen in Bahnschwellen, Holzbrücken und Holzfreileitungsmaste mögliche Holzschutzmittelalternativen zu Kreosot untersuchen. Die Bahnschwellen bilden den Forschungsschwerpunkt der Universität Göttingen (UGOE) Holzschwellen wurden in Deutschland in den letzten Jahren wegen des problematischen Einsatzes von Kreosot sowie auf Grund einer besseren Lagestabilität zunehmend von Betonschwellen substituiert. Allerdings bieten die Holzschwellen auch Vorteile, die ihren Einsatz unverzichtbar machen. Sie sind geeignet für hohe Lasten, können bei verschiedensten Böden verwendet werden, die Resonanzwirkung bei Brücken wird verhindert und es gibt keinen Bruch bei Zugentgleisungen, so dass die Gleisanlage bei Entgleisungen befahrbar bleibt. Deshalb sind Holzschwellen insbesondere an Weichen, Rangieranlagen und Brücken unverzichtbar. Im Konsortium ist UGOE maßgeblich für die Eigenschaftstests des Holzes für den Einsatz in Bahnschwellen verantwortlich. Die Holzarten Kiefer und Buche stehen bei allen Untersuchungen im Vordergrund. Einige Untersuchungen werden außerdem an Eiche durchgeführt. Das Projekt beinhaltet 7 Arbeitspakete, wobei die UGOE in 6 involviert ist. Die Arbeitspakete 2 (Schutzmitelsysteme), 3 (Imprägnierprozesse) und 5 (Mechanische und physikalische Eigenschaften) werden von der UGOE geleitet. Das Gesamtvorhaben zeichnet sich durch eine sehr detallierte Meilensteinplanung aus. Das Projekt umfasst 14 Meilensteine, wobei UGOE für 7 verantwortlich ist. | In diesem Projektvorhaben haben die Projektpartner für die Anwendungen in Bahnschwellen, Holzbrücken und Holzfreileitungsmaste mögliche Holzschutzmittelalternativen zu Kreosot untersucht. Die Bahnschwellen bildeten den Forschungsschwerpunkt der Universität Göttingen. Kreosot ist eines der ältesten industriell genutzten Holzschutzmittel mit sehr hoher Wirksamkeit in Gebrauchsklasse 4 (im Erdkontakt). Die europäische Gesetzgebung schränkt den Einsatz von Kreosot allerdings stark ein. Nach heutigem Stand der Diskussion über die Verwendung von Kreosot, ist es wahrscheinlich, dass zukünftig ein vollständiges Verbot in Kraft tritt, so dass beispielsweise für Holzschwellen kein geeignetes Holzschutzmittel zur Verfügung steht. Die wissenschaftlichen Ziele des Projektes waren Untersuchungen der biologischen Eigenschaften des imprägnierten Holzes, die Entwicklung und Optimierung von Imprägnierprozessen für Bahnschwellen, Komponenten für Holzbrücken sowie Holzfreileitungsmaste, Untersuchungen der elasto-mechanischen Eigenschaften des imprägnierten Holzes sowie Untersuchungen weiterer für die Einsatzgebiete relevanter Eigenschaften wie z.B. Korrosion sowie elektrische Leitfähigkeit und Untersuchungen von umweltrelevanten Eigenschaften wie z.B. Auswaschung der Holzschutzmittel. | Prof. Dr. Holger Militz Tel.: +49 551 39-33541 hmilitz@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte Büsgenweg 4 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.10.2015 | 31.03.2019 | 22004615 | Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe) Biomimetischer Klebstoff aus ligninhaltigen Pflanzenresten (BioBond); Teilvorhaben 2 - Akronym: BioBond | Ziel des Teilvorhabens II, das durch das NMI Naturwissenschaftliche und Medizinische Institut an der Universität Tübingen bearbeitet wurde, ist die Definition der Eigenschaften, die das zu entwickelnde Klebstoffsystem aufweisen soll sowie die spätere Prüfung der Performance und Eignung des entwickelten Klebstoffsystems hinsichtlich der Anwendung im Bioconcept-Car des Reutlinger Rennsportteams Four Motors GmbH. Da die gewünschten Eigenschaften für einen Klebstoff stark von den Anforderungen an die Fügestelle abhängen, sollte eine bestimmte Klebung an dem Bioconcept-Car als Zielanwendung definiert werden. Zur Definition der Eigenschaften, für das neu zu entwickelnde Klebstoffsystem, wurde das für diese Klebung etablierte Klebstoffsystem mit zahlreichen biogenen wie auch synthetischen Füllstoffen ausführlich charakterisiert. Dabei wurden neben Endeigenschaften des ausgehärteten Systems auch Applikationseigenschaften, wie die Fließfähigkeit (Viskosität) des Klebstoffs ermittelt. Bei der Charakterisierung wurde bereits darauf geachtet, dass das im Projekt zu entwickelnde System mit gleichen Methoden abprüfbar ist. So wurden bspw. Prüfkörper ausgewählt, die lediglich kleine Klebstoffmengen für die Analyse voraussetzen. Die Synthese des Biomimetischen Adhäsiv aus nachwachsenden Rohstoffen wurden von der FH Aachen synthetisiert und von dem NMI Reutlingen charakterisiert. Die Etablierung der Haftkraft und die Optimierung der Klebstoffsystems (AP 6) erfolgten in enger Zusammenarbeit. Darüber hinaus beschäftigte sich das NMI in Reutlingen schwerpunktmäßig mit der Definition der Anforderungsprofile (AP 2), der Charakterisierung der Referenzsysteme (AP 3), der Charakterisierung der neu entwickelten Klebstoffsysteme (AP 7) und den Demonstratoranwendungen (AP 10). | Mit einer maximalen Zugfestigkeit von 4,5 MPa liegt der Chitosanklebstoff unterhalb der in der Automobilindustrie eingesetzten Epoxidharzklebstoffe. Die hochfesten Epoxidharzklebstoffe (>20 MPa), wie sie in der Automotive Industrie vorkommen, werden häufig im Karosseriebau eingesetzt. Hierbei werden wie im Bioconcept-Car Bodenbleche verklebt, jedoch in diesem Fall zusätzlich aus crashrelevanten Gründung genietet oder geschraubt. Da der entwickelte Chitosanklebstoff mit Wasser als Lösungsmittel hergestellt wird, ist dieser nicht Beständig in einer feuchten Umgebung. Eine Anwendung im äußeren Karosseriebau wie beispielsweise das Verkleben der Bodenbleche ist dadurch nicht erstrebenswert. Verklebungen im Innenbereich des Rennwagens wie beispielsweise die Befestigung der Feuerlöscherhalterung durch Ankleben sind denkbar. Auch das Verkleben der Türinnenschale aus biobasierten Kunststoff ist durchaus möglich. Zudem verfügt der Klebstoff durch seine gelartige Konsistenz über gute Applikationseigenschaften, was ein Herauslaufen aus dem Klebspalt verhindert. Zudem sollte die Klebung annähernd auf Nullspalt erfolgen, sodass eine gute Klebfestigkeit gewährleistet wird. Der Chitosanklebstoff kann somit in einer trockenen Umgebung wie im Automobilinnenraus, an verschiedenen Stellen zum Einsatz kommen. Durch die richtige Vorbehandlungsmethode von metallischen Materialen kann die Haftkraft zusätzlich gesteigert werden. | Dipl.-Ing. Sebastian Wagner Tel.: +49 7121 51530-523 sebastian.wagner@nmi.de NMI Naturwissenschaftliches und Medizinisches Institut an der Universität Tübingen Markwiesenstr. 55 72770 Reutlingen | X | FPNR |
| 01.07.2017 | 31.03.2021 | 22004617 | Verbundvorhaben: Mikrostrukturmodellierung zur Optimierung holzfaserbasierter Wärmedämmstoffe; Teilvorhaben 3: Optimierung und Dokumentation der industriellen Produktionsverfahren - Akronym: LowLambda | Ziel des Vorhabens ist die grundständige Untersuchung der Abhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit holzfaserbasierter Dämmstoffe von der Mikrostruktur des Materials. Auf eine im Projekt zu erstellende, detaillierte morphologische Modellierung auf Basis von µCT werden zu entwickelnde Algorithmen zur Modellierung der Wärmeübertragung angewandt, die neben der Wärmeleitung durch den Feststoffanteil auch Strahlung und Konvektion berücksichtigen. Die Modelle werden durch umfangreiche Messungen an einer breiten Materialvariation validiert. Mit Methoden des virtuellen Materialdesigns werden Potentiale zur Minimierung der Wärmeleitfähigkeit detektiert. Durch eine präzise Dokumentation der Produktionsparameter während der Probenherstellung werden während der Projektlaufzeit Korrelationen zwischen der Faser- und Werkstoffstruktur und den Herstellbedingungen gesucht, durch deren Kenntnis die Produktion von gezielt veränderten Faser- und Werkstoffstrukturen ermöglicht wird. Durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit der Verbundpartner wird eine umfassende Aufklärung der Zusammenhänge zwischen den Produktionsparametern, der Fasermorphologie, den Struktureigenschaften des Materials und der daraus resultierenden Wärmeleitfähigkeit erwartet. Die Arbeiten im Teilvorhaben 3 umfassen insbesondere die Herstellung unterschiedlicher Fasertypen und Plattenmaterialien. Dabei werden zunächst Verfahren nach dem Stand der Technik angewendet, auf deren Grundlage die im TV 1 und 2 vorzunehmenden Charakterisierungen und Modellbildungen entwickelt werden. Im weiteren Projektverlauf erfolgt dann eine systematische Variation der Produktionsparameter um die Bandbreite an möglichen, herstellbaren Faserstrukturen zu untersuchen. In einem letzten Optimierungsschritt werden schließlich gezielt Fasermorphologien und Fasernetzwerke hergestellt, die entsprechend dem virtuellen Materialdesign in TV 2 eine verringerte Wärmeleitfähigkeit bei gleichzeitig gebrauchstauglichen Festigkeiten aufweisen. | Dr. Michael Makas Tel.: +49 89 99155134 m.makas@steico.com Steico SE Otto-Lilienthal-Ring 30 85622 Feldkirchen | X | FPNR | |
| 01.04.2019 | 31.12.2021 | 22004618 | Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Tribologische Konditionierung zum Verschleiß- und Korrosionsschutz mit Hilfe von biobasierten Kühlschmierstoffen; Teilvorhaben 1: Erforschung und Formulierung neuer Kühlschmierstoffe - Akronym: TriboKon | In tribologisch belasteten Maschinenbauanwendungen ist ein Betrieb im niedrigsten Verschleißratenregime in vielen Anwendungen essentiell, um die Anforderungen an Lebensdauer und Effizienz der Produkte erreichen zu können. Eng mit diesem niedrigsten Verschleißratenregime in der Mischreibung verknüpft ist das Einlaufverhalten, d.h. die Änderung von Reibung und Verschleiß in der anfänglichen Betriebszeit. Fragestellung im Projekt war die oberflächenchemische Vorkonditionierung tribologisch belasteter Oberflächen mit dem Ziel, das Einlaufverhalten und damit Reibungs- und Verschleißverhalten im niedrigsten Verschleißratenregime zu verbessern. Die Oberflächenfunktionalisierung erfolgte mit biobasierten Schmierstoffen bzw. Kühlschmierstoffen im Streamfinishing-Verfahren. Im Rahmen des Projekts wurden sowohl einsatzgehärtete Proben als auch normalisierte Proben aus Stahl bearbeitet. Als weiteres Tribosystem wurde eloxiertes Aluminium in unterschiedlichen Oberflächenmodifikationen untersucht. Das Teilprojekt am Fraunhofer IWM befasste sich mit der Oberflächencharakterisierung und der Analyse des Einlaufverhaltens. Die Oberflächencharakterisierung erfolgte sowohl topographisch mit Weißlicht- und Konfokalmikroskopie als auch chemisch über Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS). | Dr. Oliver Thordsen Tel.: +49 9721 6595-16 oliver.thordsen@ml-lubrication.com ML LUBRICATION GMBH Hafenstr. 15 97424 Schweinfurt | X | FPNR | |
| 01.09.2003 | 31.10.2004 | 22004702 | Pilotanlage mit Wannenreaktoren zur Biogasgewinnung aus organischen Feststoffen | Die Biogasgewinnung auf Feststoffbasis aus landwirtschaftlichen Erzeugnissen unterliegt derzeitig einem starken Entwicklungsbedarf. Durch das geplante Pilotobjekt soll ergründet werden, welche Einsatzstoffe und deren Kombinationen sich verfahrenstechnisch eignen. Dabei ist insbesondere zu untersuchen, wie das methanbakterienhaltige und temperierte Ablaufsubstrat einer vorhandenen Flüssigbiogasanlage zu Impf- und Wärmezwecken für das Feststoff-Verfahren einsetzbar ist. Durch ein paralleles Antragsverfahren wird über das ATB Potsdam/Bornim die wissenschaftliche Begleitung abgesichert. Mittels einer Versuchsanlage soll der Nachweis für die Machbarkeit zur Anlagenerstellung, Anlagenbewirtschaftung und zu Einsatzstoffen sowie daraus resultierende Energiegewinne erprobt werden. Die Ergebnisse werden durch die wissenschaftliche Begleitung des ATB bewertet. Bei vorausgesetzt positiven Ergebnissen ist eine Breitenanwendung insbesondere im Landwirtschaftsbereich zur Energiegewinnung aus landwirtschaftlichen Produkten nach dieser neuen Technologie gegeben. | Durch das geplante Pilotobjekt soll ergründet werden, welche Einsatzstoffe und deren Kombinationen sich verfahrenstechnisch eignen. Dabei ist insbesondere zu untersuchen, wie das methanbakterienhaltige und temperierte Ablaufsubstrat einer vorhandenen Flüssigbiogasanlage zu Impf- und Wärmezwecken für das Feststoff-Verfahren einsetzbar ist. Durch das ATB Potsdam/Bornim wird die wissenschaftliche Begleitung abgesichert. Mittels der gebaute Versuchsanlage soll der Nachweis für die Machbarkeit zur Anlagenerstellung, Anlagenbewirtschaftung und zu Einsatzstoffen sowie daraus resultierende Energiegewinne erprobt werden. Die Ergebnisse werden durch die wissenschaftliche Begleitung des ATB ermittelt und bewertet. Bei vorausgesetzt positiven Ergebnissen ist eine Breitenanwendung insbesondere im Landwirtschaftsbereich zur Energiegewinnung aus landwirtschaftlichen Produkten nach dieser neuen Technologie gegeben. | Dipl.-Agrar-Ing. Lothar Eckardt Tel.: +49 37327 1403 agrargenossenschaft.bergland@t-online.de Agrargenossenschaft Bergland Clausnitz e.G Hauptstr. 13 09623 Rechenberg-Bienenmühle | FPNR | |
| 01.12.2007 | 28.02.2011 | 22004707 | Effiziente Aufbereitung von Biogas in kleinen landwirtschaftlichen Betrieben mit Hilfe der Membrantechnik | Ziel des Vorhabens ist eine Optimierung der Aufbereitung von Biogas zur Einspeisung ins Erdgasnetz. Hierzu soll eine Kombination des Verfahrens der nassen Wäsche bzw. der Druckwasserwäsche mit dem Verfahren der Membrantrennung erfolgen. Beide Verfahren eignen sich derzeit nicht für den Betrieb von Anlagen mit geringen Gasmengen. Daher ist das vorrangige Ziel des Forschungsvorhabens, durch Kombination beider Verfahren eine bessere Wirtschaftlichkeit zu erreichen, so dass eine Einspeisung des Biogases in das Erdgasnetz auch für kleine landwirtschaftliche Betriebe effizient möglich wird. Es wird eine Versuchsanlage aufgebaut, in welcher das Biogas aufbereitet und ständigen Kontrollen unterzogen wird. Bei den Kontrollen werden folgende Daten gewonnen: Brennwert, Heizwert, Dichte, Wobbe-Index, CH4-, H2S-, O2- und CO2-Gehalt des Gases. Es erfolgt eine ständige Optimierung des Prozesses. Die Ergebnisse sollen nach erfolgter Auswertung öffentlich gemacht werden und in die Praxis umgesetzt werden. Weiterhin soll die im Laborbetrieb erforschte Anlage in kleinen Betrieben eingesetzt werden. Dies bedeutet eine praktische Weitergabe der Ergebnisse direkt an den Verbraucher. | Die gewonnenen Daten bestätigen, dass die Druckwasserwäsche der Technikumsanlage die bekannten Abhängigkeiten zeigte. Niedrige Temperatur, hohe Waschwasservolumenströme und hoher Druck in der Absorptionskolonne führen zu besseren Aufbereitungsergebnissen. Bei der Gaspermeation zeichnete sich eine deutliche Tendenz ab, wonach bei konstanter Transmembran-Druckdifferenz (TMP) mit niedrigen Retentatdrücken bessere Methan-Konzentrationen erzielt werden können. Bei konstantem Retentatdruck liefern hohe TMP die besseren CH4-Werte. Jedoch ist ein großer TMP immer mit einem hohen Verlust von Methan mit dem Permeat verbunden, was die Wirtschaftlichkeit stark in Frage stellt. Allerdings ist zu berücksichtigen, dass die Membrantrenntechnik der Technikumsanlage nicht die theoretisch zu erwartenden Ergebnisse liefern konnte. Der Grund hierfür ist nach Angabe des Herstellers der zu geringe Feed-Volumenstrom für das in der Technikumsanlage verwendete Membranmodul. Deshalb konnten lediglich Trends erkannt werden, die es jedoch erlauben, das Potential des kombinierten Verfahrens durchaus als hoch einzustufen. Insbesondere konnte gezeigt werden, dass der Druckwasserwäsche nachgeschaltete Membranmodule das Biogas ohne eine Zwischenkompression recht effektiv trocknen können. Ersetzt man eine Trocknungsanlage durch eine Membrananlage mit gleichen Investitionskosten, so erhält man zusätzlich zur Biogastrocknung eine Erhöhung des Methananteils. Für die gleiche Biogasreinheit ist beim kombinierten Verfahren ohne zusätzliche Investitionskosten eine Energieeinsparung in der Druckwasserwäsche, z. B. bei der Pumpenleistung des Waschwasser- volumenstroms, sehr gut möglich. | Prof. Dr.-Ing. Percy Kampeis Tel.: +49 6782 172013 p.kampeis@umwelt-campus.de Hochschule Trier - Trier University of Applied Sciences - Umwelt-Campus Birkenfeld - FB Umweltplanung/Umwelttechnik Campusallee 55768 Hoppstädten-Weiersbach | X | FPNR |
| 01.11.2010 | 30.04.2013 | 22004710 | Fluoreszenzspektroskopische Charakterisierung und Identifizierung von Kraftstoffgemischen zur Entwicklung eines Kraftstoffsensors (TRLFS) | Während der bereits entwickelten Biodieselsensoren den Anteil an Biodiesel in Kraftstoffgemischen aus Biodiesel und konventionellem Kraftstoff anhand eines globalen Parameters (Dielektrizitätskonstante) ermittelt, ist es Ziel des Vorhabens, die Grundlagen für einen universellen Kraftstoffsensor zu schaffen, der konventionelle Kraftstoffe und vor allem Biokraftstoffe unterschiedlicher Zusammensetzung und unterschiedlicher Qualitätsgrade erkennt, um auf der Basis dieser Daten eine optimale Verbrennung und eine optimale Führung des Verbrennungsprozesses sicher zu stellen. Die Charakterisierung der Kraftstoffe und Kraftstoffgemische (fossil und biogen) erfolgt im vorliegenden beantragten Vorhaben mittels zeitaufgelöster Laserfluoreszenzspektroskopie (TRLFS). Diese Messmethode erlaubt es, Komponenten und Zusätze der Kraftstoffe in situ im ppb-Bereich zu detektieren und anhand ihres Frequenz- und Zeitverhaltens zu charakterisieren. Die Fluoreszenzanregung bietet zudem die Möglichkeit einer Umsetzung in kommerzielle Kraftstoffsensoren durch die Verwendung entsprechender Laserdioden. | Prof. Dr. Jürgen Krahl Tel.: +49 9561 317-127 krahl@hs-coburg.de Hochschule für angewandte Wissenschaften Coburg - Technologietransferzentrum Automotive (TAC) Friedrich-Streib-Str. 2 96450 Coburg | FPNR | ||
| 01.11.2011 | 31.05.2015 | 22004711 | KUP am Fließgewässer - Streifenförmiger Anbau schnellwachsender Bäume entlang eines Fließgewässers zur Vermeidung von Stoffeinträgen | Mit dem Anbau von KUP-Streifen entlang stoffeintragsgefährdeter Fließgewässer bietet sich die Möglichkeit, Ziele der Wasserrahmenrichtlinie (Erreichen eines guten Zustands der Gewässer) mit Zielen des nationalen Biomasseaktionsplans (Erzeugung von Energieträgern in Kurzumtriebsplantagen) zu verknüpfen. Neben der durch die extensive Bewirtschaftung und lange Standzeit gegebenen Funktion als Stoffeintragspuffer an Gewässern werden auch bisher für Kurzumtriebsplantagen nicht genutzte Flächen erschlossen. Zudem bleibt die wirtschaftliche Nutzbarkeit der gesamten landwirtschaftlichen Fläche erhalten. Die zu erwartende Verknüpfung von Nutz- und Schutzfunktion stellt einen wichtigen Beitrag zur Erreichung einer nachhaltigen Landwirtschaft dar. Die Anlage des Versuches mit drei Versuchsgliedern (Ackerland, Grünland, Kurzumtriebsplantage) erfolgte in vier Blöcken. Somit können unterschiedliche Rückhaltkapazitäten der Versuchsglieder eindeutig von Effekten, die sich aus der standorteigenen Hangdynamik ergeben, getrennt werden. In jeder Parzelle der vier Blöcke findet eine Beurteilung der Rückhaltekapazität mit deskriptiven und messtechnischen Methoden statt. Zusätzlich wurden zwei Parzellen Kurzumtriebsplantagen mit anderen Arten angelegt. An diesen sollen ertragskundliche Vergleiche vorgenommen werden, jedoch keine Erfassung der Rückhaltekapazität stattfinden. Eine ausführliche Beschreibung der Methoden und Instrumente findet sich in der begefügten Vorhabensbeschreibung. | Dr. habil. Armin Vetter Tel.: +49 3641 683-200 armin.vetter@tll.thueringen.de Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TLLLR) - Thüringer Zentrum Nachwachsende Rohstoffe Naumburger Str. 98 07743 Jena | X | FPNR | |
| 01.06.2012 | 31.08.2014 | 22004712 | Verbundvorhaben: Sicherung der Nadelrohholzversorgung in Norddeutschland; Teilvorhaben 2: Effizienter Rohstoffeinsatz in der Säge- und Holzwerkstoffindustrie | Das Arbeitspaket "Effizienter Rohstoffeinsatz in der Säge- und Holzwerkstoffindustrie" hat zum Ziel, in Kooperation mit Akteuren aus der der Forst- und Holz¬wirtschaft Lösungswege sowohl für die Aufrechthaltung der inländischen Schnittholz- und Holzwerkstoffproduktion auf hohem Niveau als auch für die langfristige Sicherung der Rohholzversorgung deutscher Werke aufzuzeigen. Kurz- bis mittelfristige Lösungswege werden sich hierbei auf die Evaluierung der Möglichkeiten und Grenzen einer maximierten Rohstoffausbeute in den Produktionsprozessen sowie auf die Substitutionsmöglichkeiten des Nadelschwachholzes in der Verbundwerkstoffproduktion konzentrieren. Zur Erarbeitung kurz- bis mittelfristiger Lösungsempfehlungen, werden im Projekt folgende Themengebiete bearbeitet:- Evaluierung der Möglichkeiten von Effizienzsteigerungen in der Säge- ("flying bandsaw", etc.) und Holzwerkstoffindustrie (Mitverwendung von Rinden, etc.)- Aufzeigen von Substitutionsmöglichkeiten in der Holzwerkstoffindustrie (Laub-Nadelholz-Misch-Verbundwerkstoffe)- Überprüfung derzeitig laufender Technologienentwicklungen in Forschung und Industrie in Hinblick auf ihre Integrierbarkeit in zukünftige Nutzungskonzepte- Kombination der technologischen und betriebstechnischen Eigenschaften der verfügbaren Laubholz- und Starkholzarten mit bekannten und neuartigen Verarbeitungsverfahren- Evaluierung der Fertigung "neuer" Finalprodukte entsprechend dem Bedarf, der Akzeptanz und den Forderungen großer Verbrauchergruppen | Dr. Dirk Berthold Tel.: +49 531 2155-452 dirk.berthold@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.09.2015 | 28.02.2018 | 22004715 | Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Klebstoffe auf Basis epoxidierter pflanzlicher Öle und hydroxyfunktioneller Polyester aus natürlichen Monomeren; Teilvorhaben 2: Funktionalisierung epoxidierter Pflanzenöle/ester und Synthese telecheler Polyole - Akronym: BioDur | Epoxidierte Pflanzenöle können bislang aufgrund schlechter Härtungs- und Materialeigenschaften praktisch nicht für Klebstoffe eingesetzt werden. Ziel des Vorhabens ist es, eine Basis für Klebstoffe aus epoxidierten Pflanzenölen zu schaffen, die zu mindestens 95 % aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen und sich als Ersatz für synthetische Strukturklebstoffe eignen. Am Fraunhofer IFAM wurde in Vorversuchen festgestellt, dass bei der kationischen Härtung in Anwesenheit telecheler Polyesterdiole eine schnelle Härtung erfolgt und zähharte Polymerisate resultieren. Um zu einem möglichst hohen Anteil nachwachsender Rohstoffe zu kommen, wurde eine telechele Polymilchsäure synthetisiert und in einer kationischen Polymersation mit epoxidierten Ölen zu einem zähharten Polymer umgesetzt. Diese Vorversuche lassen erwarten, dass sich nunmehr Klebstoffe aus epoxidierten Pflanzenölen mit guten mechanischen Eigenschaften und schneller Härtung aus nahezu 100 % nachwachsenden Rohstoffen entwickeln lassen. Um das Ziel zu erreichen, werden zunächst epoxidierte Pflanzenöle entwickelt, die bei der Härtung eine besonders hohe Reaktivität und die Ausbildung einer definierten Morphologie des Klebstoffes erwarten lassen. Es werden telechele Polyole auf der Basis Polymilchsäure und Polyhydroxybuttersäure als neue Rohstoffklasse (spätere Nutzung z.B. auch bei PU) auf Basis nachwachsender Rohstoffe entwickelt und dann die kationische Polymerisation erprobt. Hierbei werden Zusammenhänge zwischen chemischer Zusammensetzung und der resultierenden Morphologie sowie den mechanischen Eigenschaften erforscht. Es werden Modellklebstoffe mit einer breiten Übertragbarkeit auf verschiedenste Anwendungen entwickelt. Eine vertiefte Klebstoffentwicklung erfolgt für die prototypisch ausgewählten Anwendungsfelder "kosmetische Klebstoffe und Gele für künstliche Fingernägel" und "Klebstoffe für den Holzbau, insbesondere für Kantenumleimer". s. Anlage Antrag S. 18-29. | Im Verbundvorhaben wurden Klebstoffe auf Basis epoxidierter pflanzlicher Öle und hydroxyfunktioneller Polyester aus natürlichen Monomeren (Bio-Dur-Systeme) entwickelt. Für die neue Rohstoffklasse hydroxyfunktioneller Polyester wurde die Ökobilanz kontinuierlich kritisch mit Blick auf den eingesetzten Startalkohol (1,3-Propandiol versus 1,2-Propandiol) oder die Notwendigkeiten einzelner Prozessschritte bewertet und entsprechend angepasst. Das BioDur System wurde in einer kationischen Polymerisation, je nach Anwendungsfall photochemisch oder in Kombination mit einem thermischen Impuls gehärtet. Dafür wurde eine Initiatorauswahl evaluiert. Es erfolgte eine breite Charakterisierung unterschiedlicher BioDur Polymere. Darauf basierend konnten Korrelationen hinsichtlich der chemischen und mechanischen Eigenschaften gezogen und Spezifikationsgrenzen, sowie eine Musterrezeptur (30 wt% oligomere Milchsäure einer mittleren Molmasse von 1000 Da in epoxidiertem Pflanzenöl) formuliert werden. Das BioDur System kann weit über die im Projekt bearbeiteten Anwendungsbeispiele hinaus genutzt werden. Damit konnte das Vorhaben einen wesentlichen Beitrag für eine signifikant verstärkte Nutzung nachwachsender Rohstoffe im Bereich der Klebstoffe leisten. Im Anwendungsbereich Holz und Möbel wurden die BioDur-Systeme untersucht. Es zeigte sich, dass die zur Verfügung gestellten Rohstoffe aufgrund ihrer Eigenschaften, wie Kombinationsmöglichkeit mit gängigen Rohstoffen oder ihrer thermischen Stabilität, sowie der erzielten Produktperformance nur bedingt einsetzbar sind. Für den Anwendungsfall der künstlichen Fingernägel konnte erfolgreich ein prototypischer Klebstoff erarbeitet werden. | Dr. Michael Blumenstein Tel.: +49 40 76625536 mblumenstein@hobum.de HOBUM Oleochemicals GmbH Konsul-Ritter-Str. 10 21079 Hamburg | X | FPNR |
| 01.12.2016 | 31.10.2020 | 22004716 | Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 4: Brandschutz/Glimmen - Akronym: NawaRo-Daemmstoffe | Das übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen. | Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist. | Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jochen Zehfuß Tel.: +49 531 391-5441 j.zehfuss@ibmb.tu-braunschweig.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 3 - Architektur, Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften - Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz Beethovenstr. 52 38106 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.10.2018 | 31.12.2021 | 22004717 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines innovativen Kulturbegründungsverfahrens für Eichen zur Verbesserung der Wurzelentwicklung durch kompostierbare Wurzelhüllen; Teilvorhaben 1: Vorkultur und Testung der Wurzelhüllen unter kontrollierten Bedingungen - Akronym: Wurzelhuelle | Das Projekt betrifft Entwicklungsarbeiten für die Produktion und Erprobung sogenannter Wurzelhüllen (WH) zur Vorkultur und zum Pflanzen von Forstgehölzen. Die eingesetzten WH bestehen aus einem wasserspeichernden Substrat und einer wasserundurchlässigen äußeren Wand, welche das Substrat gegen Wasserverlust an den Boden schützt. Der mit der Pflanzung eingebrachte Wasservorrat soll die Vitalität und Produktivität in sommerlichen Trockenperioden sichern und das Pfahlwurzelwachstum fördern. Das Projekt zielt auf die Ausdehnung des Zeitfensters für die Pflanzung, das gegenwärtig auf wenige Monate vor und nach dem Winter beschränkt ist. Für das Projekt standen nur drei Vegetationsperioden zur Verfügung. Daher wurden die WH-Pflanzen, welche für einen komplexen Eichenpflanzungsversuch an Forststandorten benötigt wurden, schon im Winter im Gewächshaus vorkultiviert. Die benötigten Wurzelhüllen entstanden durch Vereinigung und Bearbeitung von zwei PLA-Kaltgetränkebechern, wodurch eine becherförmige WH (H=23 cm, Substratvolumen 0,75 L) entstand. Die eingesetzten Substrate basierten auf Torf und/oder Hanfschäben. Nach Vorbereitung der Forststandorte bei Eberswalde und in der Schorfheide (zwei Bestände von Kiefernbaumholz und eine freigeräumte Windwurf-Fläche) wurden Traubeneichen mit WH im Mai 2019 gepflanzt. Zum Vergleich wurden Versuchsparzellen angelegt, deren Bestände durch Saat oder traditionelle Pflanzverfahren (wurzelnackt, Container) entstanden. Das Projekt-Team untersuchte das Pflanzenwachstum an den Forststandorten und führte Experimente zur Weiterentwicklung der WH-Technik durch. Hauptziele waren (1) Optimierung des Wandmaterials, des Substrates und der Form der Wurzelhülle, (2) effiziente Verfahren für die Vorkultur und Pflanzung mit WH und (3) eine Konzeption zur industriellen WH-Produktion. | Die auf den Forstparzellen mit WH gepflanzten Eichen zeigten überwiegend Pfahlwurzelsysteme. Der Pfahlwurzelanteil war höher als bei wurzelnackt gepflanzten Eichen und Containerpflanzen. An allen Standorten war die mittlere Sprosslänge der WH-Pflanzen höher als die der übrigen Varianten. Die Sprosslänge der WH-Pflanzen war am schirmfreien Windwurf-Standort am höchsten; die Differenz zu den anderen Varianten war hier statistisch gesichert. Wurzellänge, Wurzel-Biomasse und Wurzelhalsdurchmesser der WH-Pflanzen waren ebenso groß oder größer als bei den übrigen Varianten. Ein weiteres Pflanzexperiment mit becherförmigen WH fand am Standort Zepernick der HU statt (06/19 bis 09/21). Hier zeigten die Eichen starkes exponentielles Wachstum. Die im Sommer 2019 bewässerte Variante unterschied sich nicht von derjenigen ohne Bewässerung. Wegen der Beständigkeit der PLA-Becher im Boden wurden WH mit kompostierbaren Folienbeuteln der Thüfol GmbH angefertigt und hierzu mit einem Klemmring zur Erleichterung der Substratfüllung ausgestattet. Sie ermöglichten die Bildung produktiver Pflanzen aus Keimlingen, selbst wenn der Oberboden vollkommen trocken war. Als Vorzugssubstrat erwies sich Torfmoos aus der Paludikultur. Es gewährleistet sehr gutes Jungpflanzenwachstum und übertrifft die Torfsubstrate in der Haftwasserkapazität. Die Markteinführung des erdkompostierbaren Pflanztopfes Pottburri führte in Verbindung mit den Ergebnissen des Projektes zu einem Konzept für ein industrielles WH-Produkt in Rohr-Form mit einer Wand aus kompostierbarem wasserundurchlässigem Kunststoff. Ein gemeinsam mit der Golden Compound GmbH und der Truplast Kunststofftechnik GmbH präzisiertes Konzept orientiert auf ein Wandmaterial mit einer Faserkomponente aus Sonnenblumenschalen sowie auf eine an dieses Material angepasste Rohr-Extrusionstechnik. Bei der Vorkultur in rohrförmigen Modellwurzelhüllen (I.D. = 5 cm, L = 32 cm) mit dem Torfmoos-Substrat erreichten die Eichen in 2-3 Monaten die Pflanzfähigkeit. | Prof. Dr. rer. nat. Christian Ulrichs Tel.: +49 30 2093-46422 christian.ulrichs@hu-berlin.de Humboldt-Universität zu Berlin - Lebenswissenschaftliche Fakultät - Albrecht Daniel Thaer-Institut für Agrar- und Gartenbauwissenschaften - Fachgebiet Urbane Ökophysiologie der Pflanzen Lentzeallee 55/57 14195 Berlin | X | FPNR |
| 01.07.1999 | 30.11.2000 | 22004798 | Bewertung von Verfahren zur energetischen Nutzung von Biomasse mittels Brennstoffzellen | Brennstoffzellen zeichnen sich gegenüber klassischen Form der Kraft-Wärme-Kopplung dadurch aus, daß ihr Wirkungsgrad nicht durch den Carnot-Faktor begrenzt ist. Im Rahmen einer Studie soll ermittelt werden, inwieweit verschiedene Brennstoffzellentypen für Gas aus der Vergärung bzw. der Vergasung von Biomasse einsetzbar sind. Dazu werden die einzelnen Brennstoffzellenverfahren anhand eines zu entwickelnden Bewertungsverfahrens evaluiert und bewertet. Des Weiteren ist zu ermitteln, welche Ansprüche an die Gasreinigung zu stellen sind. Abschließend sind die Ergebnisse in einem Workshop vor einem Fachpublikum zu diskutieren. Die geplanten Arbeiten werden) folgendermaßen gegliedert: 1.Übersicht der ökonomischen Basis der energetischen Nutzung von Biomasse. 2.Grundlagen der energetischen Nutzung von Biomasse in Brennstoffzellen. -Gaserzeugung durch Vergasung; -Gaserzeugung durch Vergärung; 3.Brennstoffzellentechnik. 4.Verfahren zur Aufbereitung und -reinigung biogener Gase. 5.Konzept einer Gasreinigungsanlage. 6.Künftige Aufgaben und Prioritäten. | Das o. g. Vorhaben ist als Studie im Bereich der Informationsvermittlung zuzurechnen. Diese ergänzt bereits durchgeführten Arbeiten durch eine kritische Betrachtung des Standes der Technik auf dem Gebiet der Wärme- und Stromerzeugung aus Biomasse durch Brennstoffzellentechnik wichtige Informationslücken zu schließen. Damit kann nach der Umsetzung der Ergebnisse erwartet werden, dass der energetischen Biomassenutzung in der Zukunft, als Alternative zu fossilen Energiequellen, größeren Anwendungsmöglichkeiten zugute kommen. Für erste Demonstrationsvorhaben des Systems Biomasse/Brennstoffzelle sind folglich Biogase aus Vergärungsanlagen zu präferieren. Themenschwerpunkte für Forschungs- und Demonstrationsvorhaben sind: -Die Ermittlung von Toleranzgrenzen für brennstoffzellenspezifische Schadstoffkomponenten; -Die Entwicklung, Erprobung, Demonstration und wirtschaftlichen Bewertung der Heißgasreinigung bzw. der Brenngaserzeugung mittels mehrstufigen Vergasungsverfahrens für die Gaskomponenten Alkali, Halogene und kondensierbare Kohlenwasserstoffe (Teere) sowie -Die Brennstoffanreicherung (H2, CO, CH4) der biogenen Gasen bzw. die Inertgasabreicherung. Die zukünftige Förderung von Projekten zur Wärme- und Stromerzeugung von Biomasse mit Brennstoffzellen wird ebenso positiv von den Ergebnissen des o. g. Vorhabens beeinflusst. Durch die Gegenüberstellung unterschiedlichen Technologien zur energetischen Verwertung von Biomasse und die technisch-ökonomische Bewertung von Modellrechnungen ist eine wertvolle Basis für die Beurteilung zukünftiger Vorhaben auf Förderfähigkeit entstanden. | Dr.-Ing. Wilhelm Althaus Tel.: +49 208 8598-1186 wilhelm.althaus@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | FPNR | |
| 01.04.2004 | 28.02.2007 | 22004803 | Wissenschaftliche Begleitung - Pilotanlage mit Wannenreaktoren zur Biogasgewinnung aus organischen Feststoffen | Ziel des vorliegenden Antrages ist die Entwicklung eines Verfahrens der Trockenvergärung als Ergänzung für Anlagen zur Nassvergärung, das landwirtschaftliche Roh- und Reststoffe verwertet, modular aufgebaut ist und als Beispiellösung für unterschiedliche Betriebformen und - größen Anwendung findet. Dieses Verfahren soll am Standort der Agrargenossenschaft "Bergland" in Clausnitz (Sachsen) erprobt werden. Als Gärsubstrate für die Trockenvergärung kommen Rinderfestmist (RM) und als Kosubstrate Maissilage, Getreide (Roggen, Triticale), Ganzpflanzengetreide (Roggen, Triticale), Grassilage, Frischgras im Schnittzeitraum, Rapsexeller und Kartoffeln zum Einsatz. Prüfvarianten der Trockenvergärung sind a) eine einfache Mischung aus Rindermist mit den genannten Kosubstraten und b) eine Kombination mit der bestehenden Nassvergärungsanlage. Die Verwertung der Ergebnisse erfolgt durch die Agrargenossenschaft "Bergland" (Steigerung und Vereinfachung der Biogasproduktion), durch das Ingenieurbüro Ratzka (Erweiterung des Projektierungsangebotes) und durch das ATB (Publikationen). | Ziel des vorliegenden Antrages war die Entwicklung eines Verfahrens der Trockenvergärung als Ergänzung für Anlagen zur Nassvergärung, das landwirtschaftliche Roh- und Reststoffe verwertet, modular aufgebaut ist und als Beispiellösung für unterschiedliche Betriebformen und - größen Anwendung findet. Dieses Verfahren wurde am Standort der Agrargenossenschaft "Bergland" in Clausnitz (Sachsen) erprobt. Als Gärsubstrate für die Trockenvergärung wurden Rinderfestmist (RM) und als Kosubstrate Triticale eingesetzt. Die Verwertung der Ergebnisse erfolgt durch die Agrargenossenschaft "Bergland" , das Ingenieurbüro Ratzka und das ATB. | Prof. Dr. habil. Bernd Linke Tel.: +49 3315699-110 blinke@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR |
| 01.01.2005 | 31.05.2007 | 22004804 | Trockenfermentation von nachwachsenden Rohstoffen als Grundlage für die Bemessung von Biogasanlagen | Mit dem neuen EEG wird die Fermentation von Energiepflanzen als Monosubstrat Planungsbestandteil von landwirtschaftlichen Biogasanlagen. Zur technischen Gestaltung entsprechender Anlagen mit dem Ziel einer effizienten Biogaserzeugung sind Kenntnisse über die Kinetik der Biogasbildung insbesondere unter praxisrelevanten quasikontinuierlichen Prozessbedingungen unverzichtbar. Ziel des Vorhabens ist die Erarbeitung sicherer Verfahrensparameter für kontinuierlich arbeitende Trockenfermentationsanlagen auf der Basis ausschließließlich nachwachsender Rohstoffe. In quasikontinuierlichen Untersuchungen mit unterschiedlichen nachwachsenden Rohstoffen wird die Belastung des Fermenters durch steigende Dosierungen erhöht. Planern und Betreibern von landwirtschaftlichen Biogasanlagen werden Verfahrensparameter für einen sicheren Anlagenbetrieb zur Verfügung gestellt. Die Ergebnisse werden auf entsprechenden Tagungen vorgetragen, mit Publikation in Fachzeitschriften und der Planungs- und Beratungstätigkeit des Antragsstellers steht für die Ergebnisverwertung ein breites Instrumentarium zur Verfügung. | Prof. Dr. Gerd-Rainer Vollmer Tel.: +49 3631656962 btn-gmbh@t-online.de BTN Biotechnologie Nordhausen GmbH Kommunikationsweg 11 99734 Nordhausen | X | FPNR | |
| 01.06.2008 | 31.08.2011 | 22004808 | Verbundvorhaben: Nutzung von Silage und Silagepresssaft als Rohstoff zur Gewinnung von Grund- und Feinchemikalien; Teilvorhaben 2: Aufarbeitung | Ziel des Projektes ist die Nutzung von Grasssilage als Rohstoff für fermentative und chemisch-katalytische Verfahren zur Gewinnung von Grund- und Feinchemikalien. Der Schwerpunkt der Arbeiten liegt dabei im Bereich der Fermentation. Hierbei sollen Untersuchungen sowohl an der Silage selbst, als auch an dem Presssaft durchgeführt werden. Im Rahmen des beantragten Verbundvorhabens werden die im Folgenden aufgeführten Arbeitspakete durchgeführt: Herstellung von Silage-Presssaft, Optimierung des Presssaftes, Aufarbeitung nach der Fermentation. Die vorgestellten Verfahren zur Fermentation von Silage dienen der Wertsteigerung des Produkts und erweitern das Angebot von Biogasanlagen bzw. Silageproduzenten. Die während der Versuche gewonnenen Fermentationsdaten erweitern die Nutzungsmöglichkeiten landwirtschaftlicher Rohstoffe. | Prof. Dr. Hans-Jörg Bart Tel.: +49 631 205-2414 bart@mv.uni-kl.de Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau - Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik - Lehrstuhl für Thermische Verfahrenstechnik Erwin-Schrödinger-Str. 67663 Kaiserslautern | X | FPNR | |
| 01.10.2010 | 31.12.2012 | 22004810 | Parametrierung der physikalisch-chemischen Eigenschaften von Biokraftstoffen der 1,5. Generation | PKW mit Dieselpartikelfilter (DPF) können bei der zurzeit eingesetzten Regenerationsstrategie nicht mit reinem Biodiesel (B100) betrieben werden. Auch Fahrzeuge, die Euro 5 und Euro 6 einhalten, werden nicht mit B100 bzw. Kraftstoffgemischen mit höherem Biodieselanteil betrieben werden können. Grund ist der Siedeverlauf von Biodiesel, der einer Kompressionsabsenkung im Motor entgegensteht. Projektziel ist es, die physikalischen und chemischen Eigenschaften von biodieselhaltigen Blends so zu modifizieren, dass sie für neue Motorkonzepte mit guten Ergebnissen hinsichtlich der Verbrennung und der Emissionen eingesetzt werden können. Das geplante Projekt beschäftigt sich mit der systematischen Erstellung von Mischungen aus Biodiesel mit Kohlenwasserstoffen. Dabei werden vor allem unterschiedliche Kohlenwasserstoffe bzw. Kohlenwasserstofffraktionen eingesetzt. Daneben wird auch der Biodieselanteil variiert. Die in den drei Schritten erhaltenen Kraftstoffformulierungen werden bei ASG und im vTI auf ihre Eigenschaften hin untersucht. Der Kraftstoff, der sich in den Versuchen als am besten geeignet erwiesen hat, wird weitergehend untersucht. ASG entwickelt Prüfmethoden für derartige Mischungen in Anlehnung an EN 14214 für biodieselreiche Mischungen bzw. an EN 590 für kohlenwasserstoffreiche Mischungen. Das vTI erstellt diesen Kraftstoff im 200-Liter-Maßstab und testet ihn hinsichtlich der oben genannten limitierten und nicht limitierten Emissionen an einen Motor (Euro IV oder besser). Sofern ein erfolgversprechendes Ergebnis erzielt wird, nehmen die Antragsteller nach Rücksprache mit dem Mittelgeber Kontakt zur Volkswagen AG und zu MAN mit dem Ziel auf, den optimierten Kraftstoff auch an einem "Euro 6" Motor zu testen. Dadurch wird eine schnellere Umsetzung des Projektzieles in die Praxis erwartet. Eine Veröffentlichung der Ergebnisse wird mit dem Auftraggeber abgestimmt. | Prof. Dr.-Ing. Axel Munack Tel.: +49 531 596 4201 axel.munack@vti.bund.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie und Biosystemtechnik - Abt. Biosystemtechnik Bundesallee 50 38116 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.09.2014 | 31.08.2016 | 22004813 | Entwicklung eines integrierten katalytischen Prozesses zur Erzeugung von chargenkonformen strukturdefinierten Lignin-Abbauprodukten für die Anwendung als Chemierohstoff | Es ist ein integrierter katalytischer Prozess zur Erzeugung von chargenkonformen strukturdefinierten Ligninabbauprodukten aus dem Lignocellulose Rohstoff Stroh zu entwickeln. Das Vorhaben hat die Gesamtzielstellung einen Prozess zur chargenkonformen Bereitstellung von Lignin-Abbauprodukten zu entwickeln, indem moderne Methoden, wie der Einsatz von heterogenen Katalysatoren, wässrige Lösungsmittelsysteme, sowie der Einsatz von Radikalfängern integriert eingesetzt werden sollen. (1) Entwicklung einer geeigneten Reaktionsführung zur Lignin-Depolymerisation durch Einsatz von Radikalfängern und heterogenen Katalysatoren (2) Ableitung eines effizienteren Aufschlusses des Strohs durch den Einsatz von Radikalfängern zur Komponententrennung, insbesondere zur Separation der mikrokristallinen Cellulose (3) Begleitung der technologischen Arbeiten durch strukturanalytische Untersuchungen des Lignins (4) Definition der erhaltenen Lignin-Abbauprodukte bezüglich Ihrer Anwendungseigenschaften (5) Erstellung eines Protokolls zur Standardisierung der Lignin-Abbauprodukte unter Berücksichtigung wirtschaftlicher Rahmenbedingungen (6) Entwurf eines integrierten Gesamtverfahrens für eine effiziente Verzuckerung des Strohs und der Herstellung von chargenkonformen strukturdefinierten Lignin-Abbauprodukten. | Die Untersuchung der heterogen basenkatalysierten Ligninspaltung von Bagasse-Lignin aus einer industriellen Demonstrationsanlage wurde erfolgreich durchgeführt. Die vorgegebenen Ziele der grundlegenden Austestung der Ligninspaltung mit heterogenen basischen Katalysatoren als auch die Testung der vom Industriepartner zur Verfügung gestellten basischen Katalysatoren (Hydrotalcite, HTC) wurde erreicht. Weiterhin wurden umfangreiche Arbeiten zum Einsatz von HTC und 2 Radikalfängern sowie als alleiniges Additiv als auch in Kombination mit HTC durchgeführt. Es konnte ein hochwirksamer Radikalfänger BHA gefunden werden, der reines Lignin sehr selektiv in Oligomere (ca. 70%) und kleinere Mengen Monomere unter Vermeidung von Koksbildung konvertiert. Diese Produkte erfüllen in ihrer Konsistenz (dosierfähig) die Eignung als Antioxidantien. Die Strukturcharakterisierung und Bestimmung der antioxidativen Aktivität der phenolischen Verbindungen erfolgte. Mit dieser Kenntnis konnten die monomeren und oligomeren Produkt-Chargen für die Verwertung der Ergebnisse (Austestung als Antioxydantien in Polypropylen) erfolgreich eingesetzt werden. Weiterhin konnte der hochwirksam | Prof. Dr. Birgit Kamm Tel.: +49 3328 3322-10 kamm@biopos.de Forschungsinstitut Bioaktive Polymersysteme e.V. Kantstr. 55 14513 Teltow | X | FPNR |
| 01.09.2015 | 28.02.2018 | 22004815 | Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Klebstoffe auf Basis epoxidierter pflanzlicher Öle und hydroxyfunktioneller Polyester aus natürlichen Monomeren; Teilvorhaben 3: Entwicklung und Erprobung von biobasierten Klebstoffen sowie Gelen für künstliche Fingernägel - Akronym: BioDur | Ziel ist es die Machbarkeit für epoxidbasierte Klebstoffe mit einem Eigenschaftsprofil ähnlich dem konventioneller Epoxidharz-, Acrylat- und Polyurethanklebstoffe zu zeigen, die zu mehr als 95% aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen und die Grundlagen für darauf zu entwickelnde Produkte zu legen. In dem Vorhaben werden neuartige Polyesterdiole auf der Basis nachwachsender Rohstoffe entwickelt und epoxidierte natürliche Öle weiter entwickelt. Beide zusammen werden in einer kationischen Polymerisation zu einem Duromer umgesetzt. Hierbei geht es dann darum die Zusammenhänge zwischen der molekularen Struktur und den resultierenden klebtechnischen Eigenschaften zu erarbeiten. Die Hauptaufgaben von Wellmann Technologies bestehen in der Formulierung von prototypischen Kosmetikklebstoffen, insbesondere für künstliche Fingernägel. Die Arbeiten beginnen mit der Erstellung eines Lastenheftes (AP 5.1) und werden gefolgt von einem breiten Screening der von den Projektpartnern zur Verfügung gestellten Rohstoffe (AP 5.2). Hieraus resultieren dann Zusammensetzungsbereiche für die zu erstellenden Formulierungen und Vorgaben für die Projektpartner zur weiteren Anpassung der zu entwickelnden Rohstoffe. Als nächstes werden in mehreren iterativen Schritten Klebstoffformulierungen entwickelt und die Klebstoffe charakterisiert (auch Datenbasis für späteren "Baukasten") (AP 5.3). Sobald Formulierungen vorliegen die nahe an den Erwartungen sind, werden Feldversuche als Input für die weitere Verbesserung durchgeführt (Konsultation von Kosmetikerinnen und Erprobung gemeinsam mit diesen), sowie erste Alterungsuntersuchungen (z.B. Beständigkeit in synthetischem Schweiß) (AP 5.4). Abgeschlossen wir das Teilvorhaben mit Upscalingversuchen (Herstellbarkeit relevanter Mengen, hierfür benötigtes Equipment). Außerdem beinhaltet der letzte AP 5.5 das Erstellen eines Baukastensystems, um so als Input für die Formulierung weiterer Klebstoffe zu dienen. | Im Verbundvorhaben wurden Klebstoffe auf Basis epoxidierter pflanzlicher Öle und hydroxyfunktioneller Polyester aus natürlichen Monomeren (Bio-Dur-Systeme) entwickelt. Für die neue Rohstoffklasse hydroxyfunktioneller Polyester wurde die Ökobilanz kontinuierlich kritisch mit Blick auf den eingesetzten Startalkohol (1,3-Propandiol versus 1,2-Propandiol) oder die Notwendigkeiten einzelner Prozessschritte bewertet und entsprechend angepasst. Das BioDur System wurde in einer kationischen Polymerisation, je nach Anwendungsfall photochemisch oder in Kombination mit einem thermischen Impuls gehärtet. Dafür wurde eine Initiatorauswahl evaluiert. Es erfolgte eine breite Charakterisierung unterschiedlicher BioDur Polymere. Darauf basierend konnten Korrelationen hinsichtlich der chemischen und mechanischen Eigenschaften gezogen und Spezifikationsgrenzen, sowie eine Musterrezeptur (30 wt% oligomere Milchsäure einer mittleren Molmasse von 1000 Da in epoxidiertem Pflanzenöl) formuliert werden. Das BioDur System kann weit über die im Projekt bearbeiteten Anwendungsbeispiele hinaus genutzt werden. Damit konnte das Vorhaben einen wesentlichen Beitrag für eine signifikant verstärkte Nutzung nachwachsender Rohstoffe im Bereich der Klebstoffe leisten. Im Anwendungsbereich Holz und Möbel wurden die BioDur-Systeme untersucht. Es zeigte sich, dass die zur Verfügung gestellten Rohstoffe aufgrund ihrer Eigenschaften, wie Kombinationsmöglichkeit mit gängigen Rohstoffen oder ihrer thermischen Stabilität, sowie der erzielten Produktperformance nur bedingt einsetzbar sind. Für den Anwendungsfall der künstlichen Fingernägel konnte erfolgreich ein prototypischer Klebstoff erarbeitet werden. | Dr. Stefanie Wellmann Tel.: +49 6322 409-764 stefanie@wellmanntech.de RDC Verwaltung GmbH Bahnhofstr. 1 67133 Maxdorf | X | FPNR |
| 01.06.2016 | 29.02.2020 | 22004816 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Erprobung von nicht migrierenden Weichmachern für Poly-L-Milchsäure (Stereoflex); Teilvorhaben 3: Scale-Up der Copolymersynthese - Akronym: Stereoflex | Vorhabensziel : Ziel des beantragten Forschungsvorhabens ist die produkt- und anwendungsorientierte Entwicklung einer neuen Weichmacherklasse mit hoher Flexibilisierungseffizienz und geringer Migrationsneigung für Poly-L-Milchsäure. Die verringerte Migrationsneigung soll durch eine »Verankerung« der Weichmacher über einen Stereokomplex zwischen Poly-L-Milchsäureketten der Matrix und Poly-D-Milchsäureblöcken der Weichmachermoleküle erreicht werden. Die zu entwickelnden Materialien werden in Hinblick auf eine mögliche großtechnische Herstellung bzw. Einarbeitung untersucht. Hauptanwendungsgebiet ist in flexiblen Folienmaterialien zu sehen. Arbeitsplanung: Zunächst werden die Produktanforderungen zusammengestellt und die Additivsysteme (Copolymere) aufgrund theoretischer Betrachtungen ausgewählt. Anschließend werden Laborsynthesen der Copolymere und deren Analytik durchgeführt. Für erste Kennwerte über das Verhalten der synthetisierten Copolymere im PLA werden Folien mit diesem Werkstoff im Labor und Technikumsmaßstab hergestellt und charakterisiert. Der Scale-Up und die Optimierung der Additivsynthese bilden den nächsten wichtigen Schritt. Ausgewählte Additive werden in dieser Projektphase im 10 kg Maßstab synthetisiert und charakterisiert. Im Anschluss an den Scale-Up werden die Copolymere im Labordoppelschneckenextruder mit PLLA zu Granulaten verarbeitet und untersucht. Nach Bestimmung der Materialkennwerte werden ausgewählte Granulate im Labormaßstab zu Folien verarbeitet und anwendungstechnisch getestet. Schließlich werden Mustermengen auf einem großtechnischen Doppelschneckenextruder hergestellt und diese bei einem Folienhersteller abgemustert. | Dr. Hasso v. Zychlinski Tel.: +49 8823-1351 hasso@unavera.de UNAVERA ChemLab GmbH Am Ländbach 20 82481 Mittenwald | X | FPNR | |
| 01.10.2017 | 31.03.2020 | 22004817 | Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Extrudierte und Co-extrudierte Profile aus pflanzenreststoffverstärkten Biokunststoffen für Fenster und weitere architektonische Anwendungen; Teilvorhaben 2: Materialentwicklung und -prüfung sowie Profilextrusion - Akronym: Bio-Profile | Die Aufgabenstellung des TV bestand darin, Materialien zur Extrusion von Fassadenprofilen auf Basis von Biokunststoffen und agrarischen Reststoffen, z. B. Weizenstroh, zu entwickeln, wobei der Schwerpunkt auf der Entwicklung flammgeschützter Materialien lag. Die Rezepturen wurden mittels Compoundierung hergestellt und auf einem Profilextruder zu Fassadenprofilen ("Bioprofilen") weiterverarbeitet. Um eine möglichst geringe Menge an Flammschutzmitteln einsetzen zu müssen, sollten diese nur in eine co-extrudierte Schicht eingebracht werden. Somit war es ein weiteres Ziel, die Parameter für die Co-Extrusion optimal einzustellen und prüfbare Profile herzustellen. Zum Flammschutz von lignocelluloseverstärkten Biokunststoffen sind einige grundlegende Kenntnisse vorhanden, jedoch existieren aktuell nur wenige Informationen zur Dauerhaftigkeit der Flammschutzwirkung. Daher wurde der Schwerpunkt in diesem TV auf die Untersuchung der Dauerhaftigkeit der Flammschutzwirkung in den extrudierten Profilen gelegt. Als Flammschutzmittel (FSM) wurden Ammoniumpolyphosphat (APP), expandierbarer Graphit und Magnesiumhydroxid für die Untersuchungen verwendet. Das TV 2 bestand aus den folgenden Versuchsserien: • Versuchsserie 1: Materialentwicklung für die co-extrudierte Schicht • Versuchsserie 2: Ermittlung der geeigneten Menge an FSM zur Verwendung in der co-extrudierten Schicht bei Hohlkammerprofilen sowie erste Untersuchungen zur Witterungsstabilität; • Versuchsserie 3: Vergleich der Wirksamkeit von FSM in der co-extrudierten Schicht bei Extrusion von Hohlkammerprofilen und Vollprofilen; • Versuchsserie 4: Vergleich der Wirksamkeit von FSM in der co-extrudierten Schicht und als Masseschutz bei der Extrusion von Vollprofilen. Neben der Flammschutzwirkung vor und nach einer künstlichen Bewitterung über 28 Tage im Xenon-Gerät wurden auch weitere Eigenschaften der Profile (u.a. mechanische, physikalische) ermittelt und mit den Anforderungen nach DIN EN 15534-5 und ETAG 028 abgeglichen. | Die Ergebnisse mit den Untersuchungen des Cone Calorimeters zeigten, dass die maximale Wärmefreisetzungsrate (pHRR) bei unbewitterten, co-extrudierten Profilen durch den Einsatz von FSM in der Co-Ex-Schicht um bis zu 49% reduziert werden kann. Die gesamte freigesetzte Wärme (THR600s) konnte durch die FSM um bis zu 42% reduziert werden. Der Entzündungszeitpunkt konnte um bis zu 90% verlängert werden. Nach einer 28-tägigen Bewitterung im Xenon-Gerät wurden die extrudierten Profile (Hohlkammer- und Vollprofile) wiederum im Cone Calorimeter untersucht. Zur Bewertung wurde die ETAG 028 (2012) herangezogen. Die Anforderungen der ETAG 028 konnten unter den Bedingungen nicht erfüllt und weder Klasse C noch B erreicht werden. Ein Grund für die Herausforderungen bei der Verarbeitung und hinsichtlich des Flammschutzes stellt die geringe thermische Stabilität des Weizenstrohs im Vergleich zu Holzmehl dar. Insgesamt kann schlussgefolgert werden, dass die FSM eine deutliche Wirkung zeigen, jedoch die Wärmefreisetzung aus den Profilen mit den verwendeten Materialien von vornherein sehr hoch ist. Weitere ausgewählte Eigenschaften der Compounds und Profile wurden ermittelt und mit den Anforderungen gemäß DIN EN 15534-5 abgeglichen. In einigen Fällen waren die Wasseraufnahme und thermische Ausdehnung bei Extrusion von Vollprofilen zu hoch.Die Farbe der extrudierten Profile wurde durch Zugabe der FSM nach einer künstlichen Bewitterung nachteilig verändert, wobei der ¿E teilweise Werte >10 erreichte. Die Verwendung von Weizenstrohmehl für die Profilextrusion ist mit verfahrenstechnischen Herausforderungen verknüpft. Das Material zersetzt sich unter den Bedingungen der Extrusion leicht und es besteht ein enges Verarbeitungsfenster. Es wurde festgestellt, dass die Verwendung von Holzmehl im Kern bei der Herstellung von Profilen mit Weizenstroh in der co-extrudierten Schicht vorteilhaft ist und zu einem stabileren Prozess führt. | Dr. Arne Schirp Tel.: +49 531 2155-336 arne.schirp@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.10.2019 | 30.09.2021 | 22004818 | Grundlagenuntersuchungen zu neuen Hochleistungsverbunden aus Naturfasern und Guss-Polyamid - Akronym: NAFGUPA | In der Projektstudie sollen eingehende Untersuchungen zur Naturfaserverstärkung von Guss-Polyamiden durchgeführt und Grundlagen für ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von unidirektional verstärkten Naturfaser-PA6-Tapes erarbeitet werden. Die sog. Guss-Polyamide sind reaktive thermoplastische Matrixsysteme, die erst nach der Komponentenvermischung im Werkzeug unter kontrollierten Bedingungen und Ausschluss von Feuchte zu einem langkettigen Polyamid vernetzen. Sie sind in ihren Eigenschaften den extrudierten und gespritzten Pendants ebenbürtig. Bei der Extrusions- und Spritzgießverarbeitung konventioneller PA6-Typen ist jedoch eine hohe Verarbeitungstemperatur von ca. 250 °C notwendig. Zudem kommt diese Temperaturbelastung zweifach zustande – zunächst bei der Compoundierung und anschließend beim Spritzgießen zum Fertigteil –, was eine Verwendung von Naturfasern als Füll- oder Verstärkungsstoff nahezu ausschließt. Die Vernetzungstemperaturen von Guss-Polyamiden liegen dagegen zwischen 160 °C und 190 °C, wodurch die Temperaturbelastung von Naturfasern bei der Halbzeugfertigung und Formgebung zum Bauteil (kurzzeitig bei ca. 230 °C) deutlich mindert. Darüber hinaus können dank der geringen Viskosität der Schmelze vor der Vernetzung hohe Faservolumenanteile (bis über 70 vol.-%, nur bei Naturfasern dank der Faserdickenverteilung möglich) bzw. eine sehr gute Faserimprägnierung erreicht werden. Diese besonderen Eigenschaften von Guss-PA sowie ihr gegenüber den Standard-Polyamiden sehr geringer Preis machen die Kombination mit Naturfaserverstärkung sowohl aus der materialtechnischen als auch aus der vermarktungstechnischen Sicht attraktiv. Bisher fehlen jedoch die notwendigen Grundlagen. Der Schwerpunkt der geplanten Arbeiten umfasst den Nachweis prinzipieller Umsetzbarkeit der Naturfaserverstärkung im Guss-PA und der Herstellung von Hochleistungsprepregs aus Naturfasergelegen und -geweben in einem kontinuierlichen Rolle-zu-Rolle-Verfahren. | Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Nendel Tel.: +49 371 531-32545 wolfgang.nendel@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Allgemeinen Maschinenbau und Kunststofftechnik - Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung Reichenhainer Str. 31/33 09126 Chemnitz | FPNR | ||
| 01.07.1999 | 30.06.2001 | 22004898 | Erhöhung des Ölsäuregehalts bei Raps durch Kombination mit niedrigem Linolensäuregehalt | Für die industrielle Nutzung sind pflanzliche Öle mit einem hohen Gehalt an Ölsäure von besonderem Interesse. Da Raps die in Deutschland am besten klimatisch angepaßte Ölfrucht ist, wäre die Entwicklung von HO-Rapssorten als nachwachsende Rohstoffpflanzen für die Nutzung in der oleochemische Industrie von großem Interesse. Eine Grundlage hierfür wurde durch die Kombination verschiedener HO-Herkünfte bereits geschaffen. Aus diesen Kreuzungen konnten Einzelpflanzen selektiert werden, die einen Ölsäuregehalt von bis zu 86 % aufweisen. Das Ziel des vorliegenden Projekts ist eine weitere Erhöhung des Ölsäuregehalts um 5 % durch die Kombination von HO-Typen mit Mutanten für niedrigen Linolensäuregehalt. Erst dadurch wäre gewährleistet, daß der für technische Anwendungen geforderte Qualitätsstandard auch unter ungünstigen Produktionsbedingungen erreicht werden kann. Außerdem soll überprüft werden, ob die bisher unbefriedigende Ertragsleistung von HO-Stämmen ursprünglich auf die veränderte Fettsäurezusammensetzung in Samenöl zurückzuführen ist, oder ob die geprüften HO-Typen noch nicht ausreichend züchterisch bearbeitet wurden. | Im ersten Projektteil wurde eine Erhöhung der Ölsäuregehalte um etwa 5% durch eine Verringerung der Linolensäuregehalte angestrebt. Dazu wurden Hochölsäure-Linien mit einem Ölsäuregehalt von ca. 84 % und einem Linolensäuregehalt von ca. 6% mit Linien, die einen Linolensäuregehalt von nur 2% hatten, gekreuzt. In den Nachkommenschaften von zwei Kreuzungsprogrammen wurden dann Hochölsäure-Linien mit niedrigem Linolensäuregehalt selektiert. Diese F2- und F3-Linien hatten zwar einen um etwa 4% niedrigeren Linolensäuregehalt (2%), aber gegenüber den Eltern keinen erhöhten Gehalt an Ölsäure (nur 84%). Die Einlagerung von Genen für niedrigen Linolensäuregehalt in Hochölsäure-Material ist daher zwar sinnvoll, um die technischen Eigenschaften des Öls zu verbessern, reicht aber für die Erhöhung des Ölsäuregehaltes nicht aus. Es ist eine weitere intensive Selektion auf weitere Gene mit Minoreffekten erforderlich. In einem zweiten Projektteil wurde die Ertragsstabilität von Linien mit hohen Ölsäuregehalt und niedrigen Linolensäuregehalten in mehrortigen Feldversuchen geprüft und die Wirkung eines veränderten Fettsäuremusters auf die Ertragsleistung wurde abgeschätzt. Ölsäure- und Linolensäuregehalte erwiesen sich als weitgehend genetisch bedingt und nur sehr wenig umweltabhängig. Der Ölsäuregehalt war signifikant negativ mit dem Ertrag und positiv mit dem Ölgehalt assoziiert. In einzelnen Kreuzungen konnte aber ein hoher Ölsäuregehalt mit hohem Ertrag kombiniert werden, so dass es grundsätzlich möglich erscheint, einen hohen Ölsäuregehalt mit einem hohen Ertrag zu kombinieren. Die in dem Projekt entwickelten Linien sind ein wichtiges Basismaterial für die weitere züchterische Verbesserung der Ölqualität beim Raps. | Prof. Dr. Heiko Becker Tel.: +49 551 39-4381 hbecker1@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Institut für Pflanzenbau und -züchtung Von-Siebold-Str. 8 37075 Göttingen | FPNR | |
| 01.07.2002 | 30.06.2003 | 22004900 | Qualitätssicherung bei der dezentralen Pflanzenölerzeugung für den Nicht-Nahrungsbereich; Projektphase 1: Erhebung der Ölqualität und Umfrage in der Praxis | Rapsölkraftstoff gewinnt ständig an Bedeutung. Die kraftstoffrelevanten Eigenschaften des Rapsöls sind weitgehend bekannt und festgelegt. Unsicherheiten bestehen bzgl. der Maßnahmen zur Einhaltung der geforderten Grenzwerte. Ziel des Vorhabens ist die Erarbeitung von Qualitätssicherungsmaßnahmen für die Pflanzenölbereitstellung . Dazu sollen Ölgewinnungsanlagen beprobt werden. Es gilt Ölqualität, Anlagentechnik, Ölsaat und Qualitätsmanagement zu dokumentieren. Ergänzend sollen neue Schnelltests für die Kenngrößen Gesamtverschmutzung, Neutralisationszahl und Wassergehalt auf ihre Praxistauglichkeit für die Qualitätssicherung überprüft werden. Die Beprobung der 30 Praxisanlagen zur dezentralen Ölsaatenverarbeitung im Bundesgebiet erfolgt durch den Antragsteller und im Unterauftrag durch Projektpartner mindestens drei mal und bei drei ausgewählten Anlagen jeweils 6 mal in festen Zeitabständen. Es sollen offene Fragen zur Qualitätssicherung formuliert werden, aus denen sich der Handlungsbedarf für weitere z.B. systematische Laboruntersuchungen (Folgeprojekt) ergeben soll, um schließlich eine Handreichung mit Maßnahmen zur Qualitätssicherung zu erarbeiten. | Dr. Edgar Remmele Tel.: +49 9421 300-130 edgar.remmele@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe - Dienststelle Freising Vöttinger Str. 36 85354 Freising | FPNR | ||
| 01.03.2005 | 28.02.2007 | 22004904 | Verbundprojekt: Einfluss physikalischer Feststoffparameter auf die Trockenvergärung von nachwachsenden Rohstoffen, Teilvorhaben 1 | Das Ziel des Projekts besteht in der Formulierung klarer Aussagen zur Biogasproduktion von nachwachsenden Rohstoffen (NAWARO) mittels Trockenfermentation im Batchbetrieb. Durch Variation der physikalischen Randparameter des Festbettes und die Datenerfassung zum Abbauverhalten der Substrate für verschiedene Trockenvergärungsverfahren, sollen praxisrelevante Prozessbedingungen abgeleitet werden. Parallel findet eine Weiterentwicklung des innovativen 3A-Verfahrens zur dezentralen Integration in der Landwirtschaft statt. Die Umsetzung wird an den Standorten der Kooperationspartner S.I.G.-Dr.-Ing. Steffen GmbH in Lühburg als Industrievertreter und der Bauhaus-Universität Weimar (BUW) als erfahrene Forschungseinrichtung realisiert. Hierbei obliegen der BUW die Versuche zur Trockenvergärung mit Impfmaterial ohne Perkolation. Allgemein verfüg- und belastbare sowie anwendungsorientierte Grundlagendaten zu NAWARO-Festbetten tragen wesentlich zur Minderung der wirtschaftlichen Risiken von Landwirten bei. Somit lassen sich Ergebnisse von bundesweitem Interesse erwarten, die die Randbedingungen für eine zügige und erfolgreiche Etablierung der Trockenvergärung aufzeigen. | Das Ziel des Projekts war die Formulierung klarer Aussagen zur Biogasproduktion von nachwachsenden Rohstoffen (nR) mittels Trockenfermentation im Batchbetrieb. Durch Variation der physikalischen Randparameter des Festbettes und die Datenerfassung zum Abbauverhalten der Substrate für verschiedene Trockenvergärungsverfahren, wurden praxisrelevante Prozessbedingungen abgeleitet . Parallel fand eine Weiterentwicklung des innovativen 3A-Verfahrens zur dezentralen Integration in der Landwirtschaft statt. Die Umsetzung wurde an den Standorten der Kooperationspartner S.I.G.-Dr.-Ing. Steffen GmbH in Lühburg als Industrievertreter und der Bauhaus-Universität Weimar (BUW) als erfahrene Forschungseinrichtung realisiert. Hierbei oblagen der BUW die Versuche zur Trockenvergärung mit Impfmaterial ohne Perkolation. | Prof. Dr.-Ing. Eckhard Kraft Tel.: +49 3643 58-4621 eckhard.kraft@uni-weimar.de Bauhaus-Universität Weimar - Fakultät Bauingenieurwesen - Juniorprofessur Biotechnologie in der Abfallwirtschaft Coudraystr. 7 99423 Weimar | X | FPNR |
| 01.07.2007 | 31.12.2011 | 22004907 | Verbundvorhaben: Ökonomische und ökologische Bewertung von Agroforstsystemen in der landwirtschaftlichen Praxis; Teilvorhaben 1: Standort Thüringen, Gesamtkoordination | Agroforstsysteme vereinen die Produktion von Energieholz und landwirtschaftlichen annuellen Kulturen auf einer Fläche. Es werden somit Wertschöpfung im Food- und Non-Food-Bereich, Erosionsminderung, Biotopverbundfunktionen miteinander verbunden. Diese Funktionen sind mit dem geplanten Vorhaben produktionstechnisch, ökonomisch und ökologisch zu bewerten. Auf einem 50-ha-Schlag werden Energieholzstreifen (Pappeln mit eingestreuten Flurgehölzen) in unterschiedlichen Abständen (silvoarables System) und mit verschiedenen Umtriebszeiten angelegt. Die Erträge, Qualitäten, etc. der zwischen den Baumstreifen angebauten landwirtschaftlichen Fruchtarten sind zu erfassen. Gleichzeitig erfolgt eine Erfassung und Bewertung der relevanten ökonomischen und ökologischen Daten, inkl. des Kleinklimas in unterschiedlichen Abständen von den Baumstreifen. Das Projekt wird im Verbund mit den Vorhaben der FAL Braunschweig und der BTU Cottbus ausgewertet. Die Erarbeitung von Anbauempfehlungen für verschiedene naturräumlich gegliederte Landschaften sowie eine vergleichende Bewertung mit den Ergebnissen des Projektes "EVA" (22002305) sind vorgesehen. Dies schafft die Grundlagen für die Anlage weiterer Systeme in der Praxis. | Dr. habil. Armin Vetter Tel.: +49 3641 683-200 armin.vetter@tll.thueringen.de Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TLLLR) - Thüringer Zentrum Nachwachsende Rohstoffe Naumburger Str. 98 07743 Jena | X | FPNR | |
| 01.06.2008 | 31.08.2011 | 22004908 | Verbundvorhaben: Nutzung von Silage und Silagepresssaft als Rohstoff zur Gewinnung von Grund- und Feinchemikalien; Teilvorhaben 3: Konvertierung zu Aminosäuren | Ziel des Projektes ist die Nutzung von Grasssilage als Rohstoff für fermentative und chemisch-katalytische Verfahren zur Gewinnung von Grund- und Feinchemikalien. Der Schwerpunkt der Arbeiten liegt dabei im Bereich der Fermentation. Hierbei sollen Untersuchungen sowohl an der Silage selbst, als auch an dem Presssaft durchgeführt werden. Im Rahmen des beantragten Verbundvorhabens werden die im Folgenden aufgeführten Arbeitspakete durchgeführt: Fermentationen mit dem Presssaft zu Aminosäuren und deren Optimierung. Die vorgestellten Verfahren zur Fermentation von Silage dienen der Wertsteigerung des Produkts und erweitern das Angebot von Biogasanlagen bzw. Silageproduzenten. Die während der Versuche gewonnenen Fermentationsdaten erweitern die Nutzungsmöglichkeiten landwirtschaftlicher Rohstoffe. | Prof. Dr. Elmar Heinzle Tel.: +49 681 302-2905 e.heinzle@mx.uni-saarland.de Universität des Saarlandes - Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät III Chemie, Pharmazie, Bio- und Werkstoffwissenschaften - Fachrichtung 8.3 Biochemie - Lehrstuhl für Biochemie Campus A 1 5, Gebäude B2.2 66123 Saarbrücken | X | FPNR | |
| 15.04.2011 | 30.04.2015 | 22004910 | Verbundvorhaben: ZUEND - Züchtung neuer Energiepappeln für Deutschland; Teilvorhaben 2: Identitätsüberprüfung mittels Marker und Marker-Entwicklung | Das Gesamtziel des Projektes beinhaltet die Entwicklung neuer Pappel-Sorten, die besonders für die Biomasseerzeugung auf Kurzumtriebsplantagen geeignet sind, sowie eine Erhöhung der genetischen Diversität für Anpassungen an zukünftige Anbaubedingungen. Aufbauend auf be-stehende Sortimente sollen geeignete Linien für die Neukombination, bzw. Erhöhung der gene-tischen Diversität mittel somatischer Hybridisierung selektiert werden. Das vTI, Institut für Forstgenetik, verfolgt das Ziel, mit Hilfe bereits vorhandener und insbesondere neuentwickelter SSR und SNP-Marker das Ausgangsmaterial sowie die Fusionshybride zu charakterisieren und ggf. zu vereinfachen, um die Neukombinationen gewünschter Eigenschaften frühzeitig erkennen und geeignete Klone selektieren zu können. Ein Set von 20 Mikrosatelliten, die Pappelart-spezifisch sind, sowie verschiedene SNP Marker sollen hinsichtlich der Erstellung eines genetischen Fingerabdrucks der Ausgangslinien für eine Fusion verwendet werden. Darüber hinaus sollen für jedes Chromosom mindestens 2 Chromosomen-spezifische SSR-Marker entwickelt werden, so das asymmetrische Fusionshybride dahingehend untersucht wer-den können, welches Chromosom zusätzlich vorhanden ist . Die Nutzung der informativen Mikrosatelliten und SNP-Marker (cp- und Kern SNPs) dient dann zur Überprüfung und Charakterisierung der Fusionsprodukte hinsichtlich einer erfolgreichen symetrischen und asymetrischen Fusion sowie zur Bestimmung der Herkunft der Organellen in den Fusionshybriden. Eine Korrelation bereits bestimmter QTLs (z.B. Melampsora Resistenz mit molekularen soll versucht werden. Die Technik der somatischen Hybridisierung bietet ganz neue Kombinationsmöglichkeiten von verschiedenen Pappelarten, sowie einen Ansatz zur wesentlichen Vergrößerung der Diversität des bestehenden Pappelsortimentes. Es sind somit höhere Erfolgsquoten einer Neukombination als bei klassischer Kreuzungszüchtung möglich, was völlig neue Perspektiven und (Nutzungs)Potentiale eröffnet. | PD Dr. Matthias Fladung Tel.: +49 4102 696-107 matthias.fladung@vti.bund.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik Sieker Landstr. 2 22927 Großhansdorf | X | FPNR | |
| 01.08.2012 | 31.05.2014 | 22004912 | Innovative Systemlösung aus Hartholz-Verbundelementen zur industriellen Produktion von nachhaltigen Funktionsmöbeln | Zielsetzung des Vorhabens ist die industrielle Herstellung von nachhaltigen Funktionsmöbeln aus innovativen Verbundelementen. Die Elemente werden zu über 90 % aus massivem Hartholz einheimischer Produktion bestehen und bisherige Metallkonstruktionen ersetzen. Durch diese Substitution können allein auf dem deutschen Markt bis zu 68.000 t CO2 eingespart werden. Der deutschen Forstwirtschaft wird durch das beantragte Projekt ein neuer umsatz- und margenstarker Absatzweg für Buchenholz eröffnet. Zur Erreichung des Projektzieles sind insgesamt 11 Arbeitsschritte notwendig. Diese sind: 1. Recherche Kundenanforderungen, 2. Simulationsmodelle, 3. Testreihen, 4. Optimierung, 5. Anforderungsprofil, 6. Auto-CAD-Konstruktion, 7. Vorrichtungsbau, 8. Erstellung von Programmen für CNC-Maschinen, 9. Erststellung von prototypischen Produktionsworkflows, 10. Arbeiten zur Erlangung von Schutzrechten und 11. Dokumentation. | Es wurde ein Baukastensystem aus auf Hartholzelementen basierenden Werkstücken entwickelt, welches erstmalig die Herstellung von Funktionsmöbeln mit einem Hartholzanteil von bis zu 90 % ermöglicht. Durch Anwenderbefragungen wurden folgende Trends bestimmt: - Trend 1: Gestiegene Nachfrage nach Multifunktionalität im Wohnbereich durch zunehmende Vernetzung der Wohn- und Arbeitswelten und Anstieg der Zahl kleinerer Haushalte und der daraus folgenden Zusammenlegung von Funktionsbereichen. - Trend 2: Erhöhtes ökologisches Bewusstsein der Endverbraucher - Trend 3: Wohnen für die ältere Generation. Veränderte Ansprüche an Bedienung und Komfort bedingt durch den demografischen Wandel, bei gleichzeitig hohem Designanspruch. Aufgrund der Trendanalysen wurden zwei Designlinien mit dem entwickelten Baukastensystem realisiert: - Schlafen auf Loungehöhe: - Schlafen auf Sitzhöhe: Die erhöhte Schlaffläche ergibt einen ganz besonderen Komfort, besonders für spezielle Zielgruppen (altersgerechtes Wohnen) Die Umwandlung von der Sitzfunktion in die Liegefunktion wurde als händischer Vorgang oder als vollautomatische motorische Verstellung realisiert. Durch umfangreiche Anwendertests wurde der Optimierungsbedarf erfasst. Besonders hervorzuheben sind dabei Modelle, die erstmalig mit nur zwei Handgriffen intuitiv umgewandelt werden können. Weiterhin konnte sowohl der Sitz- als auch der Liegekomfort verbessert werden, indem erstmalig sowohl der Sitz- als auch die komplette Liegefläche mit speziellen Taschenfederkernelementen ausgestattet werden konnte. | Katja Schwander Tel.: +49 6281 401171 kschwander@franz-fertig.de Franz Fertig, Sitz + Liegemöbel KG Franz-Fertig-Str. 24 74722 Buchen (Odenwald) | X | FPNR |
| 01.07.2014 | 30.06.2017 | 22004914 | ERA-WoodWisdom: ReWoBioRef, Mobilisierung und Bereitstellung von recyceltem Holz für Lignocellulose-Bioraffinerien; Teilvorhaben 1: Charakterisierung und Auswahl, Mikroökonomische und umweltrelevante Bewertung, Koordiniation | Um den konstant steigenden Bedarf an lignoellulosehaltiger Biomasse für die Herstellung von Bio-chemikalien in Bioraffierien langfristig decken zu können, müssen alternative Biomasse-Typen als Ausgangsstoff erschlossen werden. Das innovative und herausfordernde Gesamtziel des Projektes ist es daher, die wirtschaftlichen und ökonomischen Faktoren, technischen Anforderungen und Materialspezifikationen zu erforschen, unter welchen Bedingungen recyceltes Altholz in Prozessen einer Lignocellulose-Bioraffinerie als alternative Rohstoffquelle einsetzbar ist. Das sekundäre Ziel ist es aus den recycelten Holzabfällen biobasierte chemische Grundkomponenten und Biomaterialien aus der Hemicellulose, der Zellulose und dem Lignin, zu entwickeln. ReWoBioRef erhöht damit die Wertschöpfung von recyceltem Altholz in den verschiedenen Altholzkategorien A I bis A IV mit unterschiedlichen Verunreinigungsgraden durch Bereitstellung eines neuen Sekundärrohstoffs für Bioraffinerie-Prozesse. Das Gesamtprojekt beinhaltet folgende Arbeitspakete:WP1: Charakterisierung von Altholzrecyclaten und Festlegung der Auswahlkriterien für nachgeschaltete VorbehandlungsprozesseWP2: Vorbehandlungsprozesse für Fraktionen von AltholzmischungenWP3: Verwertung von Altholzfraktionen in hochwertige Bio-produkteWP4: Mikroökonomische und umweltrelevante Bewertungen für HolzrecyclingunternehmenWP5: Transnationale VerbreitungsaktivitätenWP6: Projektmanagement und Berichterstattung | Dr. Guido Hora Tel.: +49 531 2155-373 guido.hora@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.09.2015 | 28.02.2018 | 22004915 | Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Klebstoffe auf Basis epoxidierter pflanzlicher Öle und hydroxyfunktioneller Polyester aus natürlichen Monomeren; Teilvorhaben 4: Entwicklung und Erprobung von biobasierten Klebstoffen für Holz und Möbel - Akronym: BioDur | Ziel ist es die Machbarkeit für epoxidbasierte Klebstoffe mit einem Eigenschaftsprofil ähnlich dem konventioneller Epoxidharz-, Acrylat- und Polyurethanklebstoffe zu zeigen, die zu mehr als 95% aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen und die Grundlagen für zu entwickelnde Produkte zu legen. In dem Vorhaben werden neuartige Polyesterdiole auf der Basis nachwachsender Rohstoffe entwickelt und epoxidierte natürliche Öle weiter entwickelt. Beide zusammen werden in einer kationischen Polymerisation zu einem Duromer umgesetzt. Hierbei geht es darum die Zusammenhänge zwischen der molekularen Struktur und den resultierenden klebtechnischen Eigenschaften zu erarbeiten. Zunächst werden die Grundlagen soweit erarbeitet, dass die industriellen Partner hierauf aufbauend Forschung im Hinblick auf definierte Klebanwendungen durchführen können und eine verfahrenstechnische Forschung zur Synthese der neuen Rohstoffe durchführen können. Es werden Synthesemethoden für die neuartigen Polyesterdiole einschließlich der eingehenden Charakterisierung der Stoffe erarbeitet. Initiatoren um die Polyesterdiole gemeinsam mit epoxidierten Ölen zu polymerisieren werden erprobt. Die Erforschung der gemeinsamen Polymerisation der Polyester mit den epoxidierten Ölen ist eine Kernaufgabe und es geht darum die Zusammenhänge zwischen molekularer Zusammensetzung, Morphologie und Polymereigenschaften zu erforschen. Letztlich werden Modellklebstoffe formuliert und charakterisiert, welche die Basiszusammensetzungen der Formulierungen für die prototypischen Anwendungsfelder Holzwerkstoffe und kosmetische Klebstoffe darstellen. | Im Verbundvorhaben wurden Klebstoffe auf Basis epoxidierter pflanzlicher Öle und hydroxyfunktioneller Polyester aus natürlichen Monomeren (Bio-Dur-Systeme) entwickelt. Für die neue Rohstoffklasse hydroxyfunktioneller Polyester wurde die Ökobilanz kontinuierlich kritisch mit Blick auf den eingesetzten Startalkohol (1,3-Propandiol versus 1,2-Propandiol) oder die Notwendigkeiten einzelner Prozessschritte bewertet und entsprechend angepasst. Das BioDur System wurde in einer kationischen Polymerisation, je nach Anwendungsfall photochemisch oder in Kombination mit einem thermischen Impuls gehärtet. Dafür wurde eine Initiatorauswahl evaluiert. Es erfolgte eine breite Charakterisierung unterschiedlicher BioDur Polymere. Darauf basierend konnten Korrelationen hinsichtlich der chemischen und mechanischen Eigenschaften gezogen und Spezifikationsgrenzen, sowie eine Musterrezeptur (30 wt% oligomere Milchsäure einer mittleren Molmasse von 1000 Da in epoxidiertem Pflanzenöl) formuliert werden. Das BioDur System kann weit über die im Projekt bearbeiteten Anwendungsbeispiele hinaus genutzt werden. Damit konnte das Vorhaben einen wesentlichen Beitrag für eine signifikant verstärkte Nutzung nachwachsender Rohstoffe im Bereich der Klebstoffe leisten. Im Anwendungsbereich Holz und Möbel wurden die BioDur-Systeme untersucht. Es zeigte sich, dass die zur Verfügung gestellten Rohstoffe aufgrund ihrer Eigenschaften, wie Kombinationsmöglichkeit mit gängigen Rohstoffen oder ihrer thermischen Stabilität, sowie der erzielten Produktperformance nur bedingt einsetzbar sind. Für den Anwendungsfall der künstlichen Fingernägel konnte erfolgreich ein prototypischer Klebstoff erarbeitet werden. | Dr. Hartmut Henneken Tel.: +49 5231 749-5300 hartmut.henneken@jowat.de Jowat SE Ernst-Hilker-Str. 10-14 32758 Detmold | X | FPNR |
| 01.12.2016 | 30.06.2020 | 22004916 | Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 9: Nachhaltigkeitsbewertung - Akronym: NawaRo-Daemmstoffe | Das übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen. | Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist. | Dipl.-Ing. Sebastian Rüter Tel.: +49 40 73962-619 sebastian.rueter@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung Haidkrugsweg 1 22885 Barsbüttel | X | FPNR |
| 01.10.2019 | 30.09.2022 | 22004918 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Holzfurnier-Basaltfaser-Compositen für Anwendungen im baulichen Brandschutz; Teilvorhaben 4: Verfahrensentwicklung und Entwicklung des Anlagenkonzeptes zur Fertigung von Hybridsperrholz - Akronym: HoBaCo | ZZiel des Projektvorhabens war die Entwicklung und Optimierung eines schwer entflammbaren Hybrid-Verbundwerkstoffes aus Laubholzfurnieren und Faser-Kunststoff-Verbunden (FKV) für den Einsatz als Baustoff im konstruktiven Brandschutz unter Berücksichtigung einer deutlichen Reduzierung von Bauteildicken bzw. -massen, sowohl im Gebäudebau als auch im Fahrzeugbau. Die Holzfurniere sollten aus Rotbuchen- und Birkenholz bestehen, da die Substitution von Nadelholz im Fokus des Forschungsprojektes liegt. Als Verstärkung wurden textile Basaltfasergewebe verwendet, die auf Grund ihrer hervorragenden thermischen Beständigkeit bereits im Bereich des Brandschutzes zum Einsatz kommen. Als Bindemittel bzw. Matrixmaterial wurde ein anteilig biobasiertes Phenolharz weiterentwickelt. Hierzu war es notwendig eine entsprechend kompatible Faserschlichte zu entwickeln, welche eine geeignete Haftvermittlung zwischen den Basaltfasern und dem neu entwickelten biobasierten Bindemittel bzw. Matrixmaterial erzeugt. Darüber hinaus wurde sowohl der Aufbau des textilen Gewebes als auch die Faserorientierung innerhalb des Holzfurniers aus mechanischer Sicht evaluiert und bemessen. Unter Berücksichtigung der Normung wurden im Rahmen des Projekts zudem Entwicklungen in Bezug auf die Brandfestigkeit des Werkstoffes durchgeführt und diese mittels der vorgesehenen Prüfverfahren in Anlehnung an DIN 4102 (Bauwesen) und DIN EN 45545-2 (Schienenfahrzeuge) charakterisiert. Mithilfe des neuen Hybrid-Verbundwerkstoffes sollten Werkstoffe im Bereich des Brandschutzes substituiert werden (z. B. druckimprägnierte Sperrhölzer), deren Anwendung durch umweltschädliche oder gesundheitsgefährdete Inhaltsstoffe langfristig Probleme aufwirft. Im Projekt sollten hierzu ausschließlich unbedenkliche Flammschutzmittel auf Basis reaktiver, organischer Phosphor- und Borverbindungen im Bindemittel eingesetzt und die Konzentration des Imprägniermittels reduziert werden. | Die Prozessparameter zur Herstellung von Furnierplatten mittels vorgelagerter Prepreg-Herstellung beim Projektpartner Röchling wurden ermittelt. Dazu erfolgte die Entwicklung geeigneter Konzepte zur Bauteilherstellung unter Einbezug der technischen Möglichkeiten des Projektpartners zu einer Vorzugsvariante: "Furnierplattenherstellung mittels Prepregs". Die Vorzugsvariante besteht aus: 1. Tränken der durch DBF hergestellten Gewebe 2. mit dem durch IAP entwickeltem Harzsystems mittels Auftragswalzen 3. Trocknen der Gewebe und Herstellung von Prepregs 4. Ablängen der Prepregs in Abhängig der Größe der herzustellenden Furnierplatten 5. Einlage der Prepregs in die Furnierherstellung 6. Verpressen des Verbundes Prepreg-Furnier zu Platten Zur Überführung der Konzeptentwicklungen "Furnierplattenherstellung mittels Prepregs" entwickelten Konzepte in eine Vorzugsvariante, wurden die Varianten: - Handlaminat - Prepreg durch Prepreg-Pressen - Handlaminat-Pressen - Prepreg durch Prepreg-Pressen - Vakuum-unterstütztes Pressen auf ihre Prozesstauglichkeit hin untersucht. Die Auswertung der Prozesse im Hinblick auf ihre Serientauglichkeit ergab die oben beschriebene Vorzugsvariante. Zur sicheren und reproduzierbaren Herstellung von Demonstrator-Platten beim Projektpartner Röchling wurden die wichtigsten Prozessparameter durch labortechnische Untersuchungen bestimmt. Die Verfahrensparameter setzen sich aus Temperatur, Pressdruck und Presszeit zusammen. Hierzu wurden Probekörper erstellt und Versuchsreihen zu den jeweiligen Parametern durchgeführt. Die Qualität, der durch die Vorzugsvariante "Furnierplattenherstellung mittels Prepregs" entstanden Probekörper, wurde zusätzlich mittels geeigneter Prüfverfahren validiert. Hierbei hat sich die Validierung mittels Biegeversuch als besonders geeignet herausgestellt, da hierbei die Qualität des Haftverbunds zwischen Prepreg und Furnier direkt ermittelt werden konnte. | Dipl.-Ing. Torsten Blum Tel.: +49 351 42291-10 torsten.blum@ebf-dresden.de EBF Innovation GmbH Löbtauer Str. 69 01159 Dresden | X | FPNR |
| 01.06.1999 | 31.08.2002 | 22004998 | Verbundvorhaben: Neuartige Konstruktions- und Funktionswerkstoffe aus gentechnisch synthetisierten und durch Biofarming hergestellten fibrillären Proteinen: Teilvorhaben 1: Assemblierung und Expression synthetischer Gene für fibrilläre Proteine | Im Rahmen des Verbundvorhabens soll die Biosynthese von maßgeschneiderten Proteinen auf der Basis der Primärstruktur nativer Seidenfibroine in transgenen Pflanzen etabliert werden. Dabei sollen die Proteinsequenzen durch ein rationales Design gezielt modifiziert werden und unter Nutzung der vielfältigen Möglichkeiten der Pflanzenbiotechnologie und des Biofarmings transgener Pflanzen in technisch relevanten Dimensionen produziert werden. Zur weiteren Verarbeitung dieses neuartigen nachwachsenden Rohstoffes sollen Verformungsverfahren zur Herstellung von Polymermaterialien als Konstruktions- und Funktionswerkstoffe für die Produktion innovativer Erzeugnisse erprobt werden. Im Teilvorhaben 1 sind Arbeiten zur Charakterisierung des Fibroingens aus Bombyx mori vorgesehen. Daneben werden aber auch die Seidenproteine anderer Tiere in die Studien einbezogen, um möglichst umfangreiche Kenntnisse über die Primärstruktur und die Eigenschaften entsprechender Seiden zu gewinnen. | Das Rahmen des Teilvorhabens 1 wurden Arbeiten zur molekulargenetischen und biochemischen Charakterisierung der Seidengene sowie die Konstruktion synthetischer Gene für fibrilläre Proteine durchgeführt. Die Aufklärung der vollständigen Frequenzen der Gene für die in der großen Ampullendrüse von Nephila clavipes gebildeten Tragfadenproteine wurden in den Mittelpunkt der Arbeiten gestellt wurden. Es wurden Transkripte des Tragfadens von Nephila claviceps mit Größen von über 10 bis 18 kbp identifiziert. Die in den Spinndrüsen vorliegenden Proteine weisen Molmassen von mehr als 250 kDa auf und erreichen vermutlich nicht Werte über 350 kDa. Die hochmolekularen Banden konnten nicht N-terminal sequenziert und zwischen ihnen in Aminosäureanalysen keine Unterschiede festgestellt werden. Diese Befunde bestätigen, dass der Tragfaden von N. clavipes vermutlich in der Hauptsache aus dem Protein SPD1_NEPCL besteht. Es wurde eine Reihe von Genkasetten hergestellt, die zu synthetischen Genen zusammengesetzt werden können, welche die schwere Fribroinkette (hFib) von Bombyx mori, das Tragfadenprotein 1 (SPD1_NEPCL, Sp1) und das hypothetische Tragfadenprotein 2 (SPD2_NEPCL, Sp2) kodieren. Durch Polymerisation konnten Gene von bis zu 8 kbp erzeugt werden. Die Expressionsraten für die Spinnenseidengene nahmen mit zunehmender Größe ab. Unter Berücksichtigung aller Daten wurde die Hypothese aufgestellt, dass die verschiedenen Banden in SDS-Gelen von Seidenproteinpräparationen auf das Vorliegen von verschiedenen stabilen Faltungsformen zurückzuführen sein könnten. Die C-Termini sind wegen ihrer infolge der Tag-Fusion abweichenden Struktur nicht in diese Faltung einbezogen und bleiben daher für Antikörper zugänglich. Der N-terminal fusionierte Hämagglutinin-Tag weist gewisse Analogie zu Seidenproteinsequenzen auf und wird somit in die Faltung einbezogen, wodurch er nicht mehr von Antikörpern erkannt werden kann und auch der N-terminalen Sequenzierung nicht mehr zugänglich ist. | Prof. Dr. Frank Große Tel.: +49 3641 656-291 fgrosse@imb-jena.de Leibniz-Institut für Alternsforschung - Fritz-Lipmann-Institut e. V. (FLI)) - Abt. Biochemie Beutenbergstr. 11 07745 Jena | FPNR | |
| 01.08.2001 | 31.05.2002 | 22005001 | Seminar: Umweltschutz in der Holzwerkstoffindustrie | Gegenstand des Vorhabens ist die Planung, Durchführung und Auswertung des Seminars "Umweltschutz in der Holzwerkstoffindustrie". Thematisch ist eine Strukturierung in drei Vortragsblöcke geplant: (1) natürliche Bindemittel; (2) Recycling in der Papier- und Holzwerkstoffindustrie; (3) Emissionen von Holz und Holzwerkstoffen. In allen bereichen werden Themen diskutiert, die für den Förderbereich "Holz/Lignocellulose von bedeutung sind. Dies betrifft besonders natürliche Bindemittel. Es werden eine Reihe von Ergebnissen vorgestellt, die unmittelbar aus Vorhaben des BMVEL resultieren. In Übersichtsvorträgen soll zudem auf Fragen zu den wirtschaftlichen Rahmenbedingungen für verschiedene Bindemittelsysteme sowie zu den Chancen und Grenzen der Verwendung nachwachsender Rohstoffe in diesem Segment eingegangen werden. | Am Seminar nahmen mehr als 100 Fachleute aus dem Inland und dem europäischen Ausland (insgesamt 8 Länder) teil. Etwa 50 % der Teilnehmer kamen aus der Industrie. Das Seminar war thematisch in drei Vortragsblöcke strukturiert: Natürliche Bindemittel, Recycling in der Papier- und Holzwerkstoffindustrie und Emissionen von Holz und Holzwerkstoffen. Insgesamt wurden zwanzig Vorträge gehalten. In einem Einführungsvortrag wurde durch die FNR ein Überblick über die Förderaktivitäten des im Bereich der Nutzung von Holz als nachwachsender Rohstoff gegeben (Holz als nachwachsender Rohstoff - Förderziele und Förderaktivitäten der FNR). Im ersten Komplex wurden eine Reihe von Ergebnissen vorgestellt, die unmittelbar aus Forschungsvorhaben des BMVEL resultieren, z. B. die Gewinnung von Stärke/Tannin-Bindemitteln und solchen unter Verwendung von Proteinen oder Ligninen. In der zweiten Vortragsreihe spielen vor allem Aspekte des Recycling von Holzwerkstoffen eine Rolle. Die Art des verwendeten Bindemittels ist dabei von herausragender Bedeutung. Auch hier sollten nachwachsende Rohstoffe einen positiven Effekt auf die Kreislauffähigkeit der Holzwerkstoffe ausüben können. Im dritten Themenkomplex geht es vorrangig um Fragen des Verbraucherschutzes vor gesundheitsgefährdenden Emissionen, wobei u.a. die Abgabe von Formaldehyd nach wie vor ein Problem darstellt. Auch hierbei gibt es direkte Bezüge zu den Bindemittelentwicklungen aus nachwachsenden Rohstoffen, wo dieses Problem ebenfalls noch nicht gelöst ist. Das Symposium hatte ein insgesamt ein sehr interessantes Themenspektrum auf. Die Veranstaltung bot damit ein sehr wichtiges Forum, um einem breiten Fachpublikum die Vorteile nachwachsender Rohstoffe im Bereich Holzwerkstoffe zu demonstrieren sowie mögliche neue Projektideen und weiterführende Forschungs- und Anwendungsansätze zu initiieren. | Prof. Dr. Edmone Roffael Tel.: +49 551 39-19978 eroffae1@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holztechnologie Büsgenweg 4 37077 Göttingen | FPNR | |
| 01.08.2004 | 31.07.2008 | 22005002 | Verbundvorhaben: Biogene Schmierstoffe in Windkraftanlagen (WinLub). Teilvorhaben 1: Schmierstoffentwicklung, Laboruntersuchungen, Condition Monitoring. | Das gemeinsame Ziel des Verbundvorhabens ist die Ermittlung und Optimierung der Leistungsfähigkeit biologisch schnell abbaubarer Schmierstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe in Getrieben und Wälzlagern moderner Windkraftanlagen. Die Umsetzung des Forschungsvorhabens soll dazu beitragen - dem Umweltschutz Rechnung zu tragen, - begrenzte fossile Rohstoffe durch nachwachsende Rohstoffe zu substituieren, - der heimischen Landwirtschaft neue Märkte zu eröffnen, - die vorteilhaften Eigenschaften biologisch abbaubarer Schmierstoffe zur Leistungssteigerung von Windkraftanlagen nutzbar zu machen. Zur Verwirklichung dieser Zielvorstellungen wurde ein Projektteam gebildet, das universitäre mit praxisnahe industrielle Forschungs-/Entwicklungsarbeit verbindet. Im Zentrum des Vorhabens steht die Umstellung von Getriebeölen und Schmierfetten ausgewählter Windkraftanlagen auf biogene Schmierstoffe und deren überwachter Betrieb, wobei auch moderne Online-Sensorik zum Einsatz kommen soll. Durch Nachweis des Leistungspotenzials der eingesetzten biogenen Öle und Schmierfette in Windkraftanlagen ergibt sich eine deutlich verbesserte Basis für eine größere Marktdurchdringung. | Um das Einsatzverhalten biogener Schmieröle (in Windkraftanlagen zur Schmierung der Haupt-, Pitch- und Azimutgetriebe) an den unterschiedlichen Schmierstellen einer Windkraftanlage bewerten und mit denen herkömmlicher Schmierstoffe vergleichen zu können, wurden im Rahmen dieses Vorhabens sowohl feld- und praxisnahe Aggregatversuche, als auch Grundlagenuntersuchungen zur Wasseraufnahme der Schmierstoffe bei verschiedenen Temperaturen durchgeführt. Sowohl in den durchgeführten Feldversuchen als auch in den praxisnahen Prüfstandsuntersuchungen hat der untersuchte biogene Schmierstoff seine technische Leistungsfähigkeit und Einsatzeignung für Windkraftanwendungen unter Beweis gestellt. Verschleiß- und Ermüdungsschutzverhalten lagen auch unter verschärften Bedingungen auf dem Niveau des konventionellen Referenzschmierstoffes. Als wesentliches Nebenergebnis kann die deutlich bessere Handhabbarkeit des biogenen Schmierstoffes, charakterisiert vor allem durch eine unkomplizierte Filtrierbarkeit sowohl auf den Feldversuchs-Windkraftanlagen als auch bei den Prüfstandsuntersuchungen genannt werden. Der konventionelle Schmierstoff neigt hier wohl aufgrund seiner hohen Additivierung zu einer Verschlammung, die auf den Feldversuchs-Windkraftanlagen einen sehr häufigen Filterwechsel erforderlich machte. Gerade in Bezug auf eine möglichen Eignung der Schmierstoffe für den Offshore- Einsatz sind bei dem biogenen Schmierstoff daher deutliche Vorteile zu sehen, sind doch Wartungsarbeiten auf See ungleich aufwändiger und teurer als an Land. Schmierfette kommen in Windkraftanlagen an Rotorblatt- und Turmhauslagern sowie als Verzahnungsschmierstoff der offenen Verzahnungen der Pitch- und Azimutverstellung zum Einsatz, biogene Schmierfette sind in diesen Anwendungsfeldern bisher aber noch wenig verbreitet. Die Hauptaufgabe von Schmierfetten ist es ganz allgemein, die Lagerteile vor Schwingungen und Mikrogleitbewegungen zu schützen. | Dirk Kempkes Tel.: +49 2103 287354 dirk.kempkes@fuchs-lubritech.de FUCHS LUBRITECH GmbH Hans-Reiner-Str. 7-13 67685 Weilerbach | X | FPNR |
| 01.05.2008 | 30.04.2011 | 22005007 | Verbundvorhaben: Anbautechnik Sorghumhirse - ein Beitrag zur Diversifizierung des Energiepflanzenspektrums; Teilvorhaben 1: Evaluierung von Standort, Sorte, Saatstärke/Reihenweite und Mulchsaattechnologie von Energiehirse | Optimierung des Anbauverfahrens von Sorghumhirsen für repräsentative Standorte Deutschlands. Die Schwerpunkte bestehen in der Arten-und Sortenprüfung , Optimierung des Saat-und Ernttermines, der Nährstoff-und Wassereffizienz ,Herbizidprüfung sowie Saatstärke / Direktsaatverfahren. Die Arbeitsziele werden zwischen den Verbundpartnern abgestimmt in 4 Teilvorhaben bearbeitet : Teilvorhaben 1 (Sorte /Standort ;Saatstärke ) ,Teilvorhaben 2 (Ökologische Untersuchungen ) , Teivorhaben 3 ( Saatzeiten ,Herbizdeinsatz Praxiserhebungen ) Teilvorhaben 4 ( Standort/Sorten ,Saatstärke , Mischanbau ) . Als methodische Grundlage werden Feldversuche mit einheitlichem , abgestimmten Versuchsplänen durchgeführt .Neben der ertraglichen Erfassung ,erfolgt eine qualitative Bewertung der Ernteprodukte (Nährstoffe ,gärchemische Parameter). Jährliche Projekttrffen dienen dem Ziel , die Aufgabenstellungen zu präzisieren. Die Verwertung erfolgt durch eine Darlegung der Ergebnisse in Zwischenberichten und einem Endbericht. Desweiteren werden die Ergebnisse in Fachzeitschriften und auf Kolloquien vorgestellt. Ferner ist eine Abschluss-Fachtagung geplant. | Dr. Kerstin Jäkel Tel.: +49 35242 631-7204 kerstin.jaekel@smul.sachsen.de Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie - Abt. 7 Landwirtschaft - Ref. 72 Pflanzenbau Pillnitzer Platz 3 01326 Dresden | X | FPNR | |
| 15.04.2011 | 14.09.2014 | 22005010 | Verbundvorhaben: ZUEND - Züchtung neuer Energiepappeln für Deutschland; Teilvorhaben 3: Materialbereitstellung und -prüfung | Es besteht hoher Bedarf an Züchtung von Pappelsorten, die optimal an Kurzumtriebsplantagen (KUP) angepasst sind. Aufbauend auf ein Marker-charakterisiertes Pappel-Sortiment soll die innovative somatische Hybridisierung eingesetzt werden, um die genetische Diversität durch Neukombinationen von Pappellinien aus verschiedenen Sektionen zu erhöhen und optimierte Energiepappeln zu züchten. Schwerpunkt der Arbeiten wird die Kombination von Eigenschaften sein, die für den Anbau auf KUP vorteilhaft sind, wie beispielsweise rasche Jugendwüchsigkeit oder Pappelblattrostresistenz Geeignete Fusionspartner für Neukombinationen werden nach Eignung für KUP ausgewählt. Die Linien sollen in vitro etabliert und von Phytowelt auf Eignung für die Protoplastenfusion überprüft werden. Die genetische Charakterisierung der Fusionspartner übernimmt vTI. Zur raschen Vermehrung der somatischen Hybridlinien, die von Projektpartner Phytowelt regeneriert werden, sollen Protokolle zur Mikrovermehrung und wo möglich zur Steckholzvermehrung entwickelt werden. Zum Ende des Projektes soll eine phänotypische Charakterisierung von Pflanzen der ersten somatischen Hybride auf KUP-relevante Eigenschaften erfolgen. Geeignete Klone werden in die regulären Sortenprüfungen der NW-FVA übernommen (zeitlich nach der Projektphase). Sprosskulturen der Hybride werden zur Analyse der genetischen und genomischen Stabilität an vTI (Marker-Analyse) und Phytowelt (Cytofluorimetrie) übergeben. | Dr. Andreas Meier-Dinkel Tel.: +49 5541 7004-47 andreas.meier-dinkel@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt - Abt. C-Waldgenressourcen Professor-Oelkers-Str. 6 34346 Hann. Münden | X | FPNR | |
| 01.09.2011 | 28.02.2015 | 22005011 | Verbundvorhaben: Bio- und chemokatalysierte Wege zu funktionalisierten Glycerinderivaten (MetaGlyc 2); Teilvorhaben 2: Reaktionstechnische Untersuchungen zur Synthese und Aufarbeitung von Glycerinderivaten | Ziel des Teilvorhabens innerhalb des Verbundes ist die reaktionstechnische Untersuchung und Optimierung der Herstellung der Glycerinderivate sowie der Aufarbeitung und dieser Produkte. Für Enzyme sollen innovative Schritte wie die Sprühtrocknung entwickelt werden, die einfach in den größeren Maßstab zu überführen sind. Für die Reaktionsführung und Aufarbeitung sollen frühzeitig Verfahrensalternativen geprüft werden. Durch Analyse der thermodynamischen und kinetischen Eigenschaften des Reaktionssystems sollen die limitierenden Faktoren identifiziert werden und durch Optimierung der Reaktionsbedingungen ein verbessertes Verfahren entwickelt werden. Zur Umgehung von Produktinhibierungen sollen in-situ Methoden zur Produktextraktion z. B. mit Membranverfahren entwickelt werden. | Im Rahmen dieses Teilvorhabens wurden in enger Abstimmung mit den anderen Projektpartnern reaktionstechnische Untersuchungen zur Synthese und Aufarbeitung der Glycerinderivate untersucht. Schwerpunkte waren hierbei biokatalytische Umesterungen von natürlichen Ölen zu Glycerin und Esterprodukten sowie nachfolgende Fermentationen. Hierbei wurde eine glycerinbasierte Fermentationsbrühe aufgearbeitet und das Glycerinderivat Serinol isoliert. Zusätzlich wurde Serinol zu neuen hochwertigen Verbindungen, zum Beispiel langkettige Amide oder glycolipidähnliche Serinolderivate, umgesetzt und somit eine Wertsteigerung des Ausgangsstoffes Glycerin erreicht. Es wurden Glycosylierungen von Serinol sowie lipasen-katalysierte Reaktionen durchgeführt, wobei vier neuartige Verbindungen, die in der Literatur bisher nicht beschrieben worden sind, synthetisiert und isoliert wurden. Das Glycerin als Nebenprodukt der Biodieselherstellung gewinnt durch die Isolierung von Serinol und dessen weitere Derivatisierung zu wertvolleren Verbindungen an Bedeutung. Die Biodieselherstellung aus nachwachsenden Rohstoffen wird durch die Erzeugung höherwertiger Nebenprodukte wiederum effizienter und wirtschaftlicher gestaltet. | Prof. Dr. Udo Kragl Tel.: +49 381 498-6450 udo.kragl@uni-rostock.de Universität Rostock - Institut für Chemie - Abt. Analytische, Technische & Umweltchemie - Lehrstuhl für Technische Chemie Albert-Einstein-Str. 3 a 18059 Rostock | X | FPNR |
| 01.03.2012 | 31.12.2013 | 22005012 | Bioenergy Promotion 2 (Förderung des Eigenanteils des Forschungszentrums für Umweltpolitik der Freien Universität Berlin) | Übergeordnetes Ziel ist es, zentrale Ergebnisse aus Bioenergy Promotion (Phase 1) mit Hilfe von Demonstrations-, Test- und Transfermaßnahmen umzusetzen. Untergeordnete Ziele sind: 1. Unterstützung der Demo-Regionen bei der Umsetzung von Bioenergiestrategien und Konzepten sowie deren Transfer in andere Regionen/Kommunen durch Kapazitätsentwicklung; 2. Überprüfung und Test der in Phase 1 entwickelten Nachhaltigkeitskriterien im Dialog mit Energieversorgungsunternehmen; 3. Einspeisung von Ergebnissen aus Phase 1 und Phase 2 in Politikformulierungsprozesse auf makroregionaler, nationaler und regionaler Ebene (u.a. über die Expertengruppe Baltic 21 im Ostseerat); 4. Einspeisung von Ergebnissen aus Phase 1 bei der Entwicklung von einschlägigen regionalen Förderprogrammen im Rahmen der Strukturfonds und der (Operationelle Programme, Ländliche Entwicklungsprogramme). Die Ziele sollen durch die Etablierung eines "Virtual Bioenergy Promotion Support Secretariate" erreicht werden. Grundlage ist der übergeordnete Projektarbeitsplan (Anlage). Der Schwerpunkt der FFU-Aktivitäten liegt in Arbeitspaket 4. Hier fungiert FFU als Task leader für die Task 4.3. Dies erfordert eine enge Abstimmung mit dem AP-Koordinator Region Seeland sowie der Universität | PD Dr. Lutz Mez Tel.: +49 30 838 55585 lutz.mez@fu-berlin.de Freie Universität Berlin - Fachbereich Politik- und Sozialwissenschaften - Otto-Suhr-Institut für Politikwissenschaft - Forschungszentrum für Umweltpolitik Ihnestr. 22 14195 Berlin | X | FPNR | |
| 01.01.2016 | 30.06.2018 | 22005015 | Verbundvorhaben: Substitution synthetischer Bindemittel durch chemisch veränderte thermisch oder strahlenhärtende Pflanzenöle für den Einsatz auf zellulosehaltigen Substraten; Teilvorhaben 2: Modifizierung der Ausgangsstoffe und anwendungstechnische Untersuchungen - Akronym: NaturPol | Traditionelle Pflanzenöle treten seit einigen Jahren als erneuerbare Rohstoffe immer mehr in den Blickpunkt des Interesses. Ihre Gewinnung ist Stand der Technik. Prinzipiell bilden naturbelassene Öle auf porösen Oberflächen keine Schichten. Mit physikal. und chem. Methoden können selbige modifiziert werden, dass sie als Bindemittel in filmbildenden Beschichtungssystemen nutzbar sind. Der Einsatz modifizierter Pflanzenöle im Papiersektor ist bisher nicht erschlossen. Ziel ist daher, auf den Stand der Technik aufzubauen u. anhand kommerziell erhältlicher, aber auch durch Eigenentwicklungen entsprechende neue Bindemittel für Papiere aufzubauen und deren systematische Überführung in Beschichtungsrezepturen zu untersuchen. Dabei wird darauf gesetzt, die Nachteile von Ölen gezielt zu beseitigen, um solche neuen natürlichen Binder in Papiercoatings einsetzen zu können. Angestrebt wird außerdem ein ganzheitliches Konzept zur Ressourcenschonung, d.h. zusätzlich die Optimierung der Technologie zur Energieeinsparung beim Prozess der Papierbeschichtung. So wird neben der thermischen - die Vernetzung auf UV-/UV-LED-Basis verfolgt. Schwerpunktaufgabe des IHD ist die Entwicklung und Bereitstellung der Basisbindemittel auf Basis natürl. Rohstoffe sowie deren Anpassung und Modifizierung für den Einsatz in Papierbeschichtungen. Dazu gehören u.a. die Durchführung von Analysenverfahren zur Charakterisierung der eingesetzten Bindemittel u. des Nachweises der Härtung mit verschiedenen Methoden (thermisch, radikalisch, ionisch mit u. ohne UV-Strahlung). Die Bindemittel werden weiterhin für die im Anschluss erfolgende Einarbeitung in spezielle Beschichtungsrezepturen optimiert sowie deren resultierende Eigenschaften im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit und Aushärtungsgrade bestimmt. Durch Feststellg. der nutzungsrelevanten Parameter u. Gebrauchseigenschaften der beschichteten Papieroberflächen lassen sich dann potentiell Anwendungsfelder für eine spätere Verwendbarkeit am Markt ableiten. | Im Projekt wurden zwei pflanzenölbasierte Beschichtungen für Papiersubstrate entwickelt und auf ihre Einsatzmöglichkeiten als Barriereschichten im Verpackungsbereich hin untersucht. Im Falle der UV-härtenden Beschichtungen wurde die Rezeptur so optimiert, dass ein im Gegensatz zu den üblichen antimonhaltigen Photoinitiatoren (PI) weniger gesundheitsschädlicher und UV-LED-fähiger PI eine vollständige Aushärtung und gute Oberflächeneigenschaften gewährleisten kann. Über den Zusatz von Reaktivverdünner kann die Flexibilität und Härte der Beschichtung in einem gewissen Rahmen eingestellt werden. Diese Systeme liegen unpigmentiert vor, da sich wässrige Pigmentslurries, wie in der Streichfarbenherstellung üblich, in die 100%-Ölsysteme nicht einarbeiten lassen. Die Beschichtung ist mit geringen Einschränkungen als Barriereschicht gegenüber wässrigen Medien geeignet, wenn eine Schichtdicke von 20 µm nicht unterschritten wird. Bei dünneren Schichten kommt es zu einer Versprödung und Rissen in der Oberfläche, durch die dann anliegende Medien (Flüssigkeiten, Gase) diffundieren können und die Barriere nicht mehr gegeben ist. Als Fettbarriere ist sie bei Anwendungen mit einfachen Anforderungen ebenfalls einsetzbar. Für eine Verwendung unter erhöhten Anforderungen muss eine weitere Optimierung des Polymernetzwerkes oder durch Zusatz von Additiven erfolgen. Im Gegensatz zu den UV-Ölen war bei den Hydroölen eine Vorbehandlung des Untergrunds nicht zwingend nötig. Die oxidativ thermisch trocknenden Hydroöle konnten mit den in der Papierindustrie üblichen Parametern gehärtet werden. Die Beschichtungen mit reinem Hydroöl zeigen eine gute Fettbarriere, die jedoch durch Falzen des Substrats deutlich schlechter wurde, bei gleichzeitig annehmbarer Barriere gegenüber Wasserdampf. Die pigmenthaltigen Beschichtungsvarianten erwiesen sich als inhomogen und teils spröde. Die Barrierewirkung gegenüber Fetten lag deutlich unterhalb der reinen Ölschicht. | Dr. rer. nat Christiane Swaboda Tel.: +49 351 4662-261 christiane.swaboda@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | X | FPNR |
| 01.12.2016 | 31.10.2020 | 22005016 | Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 8: Wärmeschutz - Akronym: NawaRo-Daemmstoffe | Das übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen. | Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist. | Manuela Fiedler Tel.: +49 3529 551-0 manuela.fiedler@ptspaper.de Papiertechnische Stiftung (PTS) rechtsfähige Stiftung bürgerlichen Rechts Pirnaer Str. 37 01809 Heidenau | X | FPNR |
| 01.02.2019 | 30.06.2022 | 22005018 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines multifunktionalen Klebstoffsystems zur Abbildung von Schadensszenarien in Holztragwerken; Teilvorhaben 1: Entwicklung und Scale-Up eines Fügeprozesses von multifunktionellen Klebstoffen für den Holzbau sowie der Charakterisierung der sensorischen Funktionalität - Akronym: SmartTimbA | Das Verbundprojekt SmartTimbA (Smart Timber Adhesives) befasste sich mit der Entwicklung eines multifunktionellen Holzklebstoffsystems. Dessen vernetzte Klebstofffuge in Holztragwerken soll nicht nur fügende, sondern auch messtechnische Aufgaben übernehmen. Damit soll die in anderen Baubereichen bereits übliche Technik der Langzeitüberwachung für Holztragwerke weiter erschlossen werden. Vorteile dieses Ansatzes bestehen darin, dass (1) der Sensor in die Struktur integriert wird und (2) die Sensorintegration bereits in der Fertigung eingesetzt werden kann und nicht als zusätzlich einzufügender diskreter Sensor, wie aktuell im Structural Health Monitoring (SHM) üblich. Das Vorhaben wurde als Kooperationsprojekt zwischen der Hochschule für nachhaltige Entwicklung in Eberswalde (HNEE) und der Westfälischen Hochschule Gelsenkirchen Bocholt Recklinghausen (WHS) realisiert. Zentrale Zielsetzung des Teilprojektes an der HNEE war die Entwicklung und das Scale-Up der Prozesstechnik zur reproduzierbaren Herstellung ökonomisch relevanter Holzklebstofffugen sowie der Charakterisierung der Sensitivität in den geklebten Verbundprüfkörpern. | Das Teilprojekt erzielte folgende Ergebnisse: 1) Identifizierung wesentlicher Einflussgrößen in der Prozessierung der Rohmaterialien hin zu einer festen, multifunktionalen Klebefugen: a. Füllstoffart, Klebstoffpolymer, Dispersionstechnik und –parameter b. Höhere Füllstoffzusätze verringerten die Varianz und elektrische Drift unter Last c. Weniger Pressdruck und längere Presszeiten erzeugten geringere Widerstände d. Die Drucksensitivität konnte nicht wesentlich beeinflusst werden e. Höhere Klebstoffauftragsmenge, höhere Presstemperatur und längere Presszeiten verbesserten die Sensoreigenschaften 2) Verformungen im Holzbauteil erzeugen reproduzierbare piezoresistive Reaktionen in der ausgehärteten Klebefuge, die auf eine elektromechanische Kopplung auf mikroskopischer Ebene des Füllstoff-Polymer-Komposits entstehen 3) die orthotropen Eigenschaften von Holz wirken sich auf die Amplitude der piezoresistiven Reaktion aus, wodurch die Position und Ausrichtung der multifunktionalen Fuge und die Kontaktierungsrichtung entscheidende Kriterien für die sensorische Amplitude sind 4) erfolgreiche Skalierung der Prüfkörper von Labormaßstab hin zu 2m langen Brettschichtholzträgern, in denen Zug-, Druck- und Scherspannungen in der Klebefuge mittels piezoresistiver Reaktion an lokal verteilten Klebstoff-Sensorflächen gemessen werden konnten Darüber hinaus wurden folgende neue Herausforderungen identifiziert: a) Zuverlässigere Kontaktierungen der Klebefuge nach der Fertigung b) Unklarheit über die Einflussgrößen auf de elektrischen Drift der belasteten und unbelasteten Bauteile c) die Nutzbarmachung von impedanzspektroskopischen Messungen, die zwar einerseits durch optimale Frequenzbänder die Zuverlässigkeit der gefertigten Sensoren erhöht hat, sich jedoch fehleranfälliger herausgestellt hat d) die weitergehende Differenzierung von Luft- und damit Holzfeuchte sowie Temperatur auf die Messungen | Prof. Dr.-Ing. Ulrich Schwarz Tel.: +49 3334 657-370 ulrich.schwarz@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich III - Fachgebiet Gestaltung, Konstruktion und Herstellung von Produkten aus Holz Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | X | FPNR |
| 01.06.1999 | 31.05.2002 | 22005098 | Verbundvorhaben: Neuartige Konstruktions- und Funktionswerkstoffe aus gentechnisch synthetisierten und durch Biofarming hergestellten fibrillären Proteinen: Teilvorhaben 2: Herstellung der transgenen Pflanzen | Im Rahmen des Verbundvorhabens soll die Biosynthese von maßgeschneiderten Proteinen auf der Basis der Primärstruktur nativer Seidenfibroien in transgenen Pflanzen etabliert werden. Dabei sollen die Proteinsequenzen durch ein rationales Design gezielt modifiziert werden und unter Nutzung der vielfältigen Möglichkeiten der Pflanzenbiotechnologie und des Biofarmings transgener Pflanzen in technisch relevanten Dimensionen produziert werden. Zur weiteren Verarbeitung dieses neuartigen nachwachsenden Rohstoffes sollen Verformungsverfahren zur Herstellung von Polymermaterialien als Konstruktions- und Funktionswerkstoffe für die Produktion innovativer Erzeugnisse erprobt werden. Im Teilvorhaben 2 sollen transgene Pflanzen hergestellt und analysiert werden, die verschiedene Konstrukte zur Expression der Seidenfibroine enthalten. | Das Rahmen des Teilvorhabens 2 wurden transgene Pflanzen hergestellt und analysiert, die verschiedene Konstrukte zur Expression der Seidenfibroine enthalten. Die Fibroin- und Spidroingene wurden aufgrund von Literaturdaten aus synthetischen Grundmodulen neu konstruiert und in Tabak und Kartoffel (Desiree und Solara) transformiert. Im Bereich von 15 bis 50 kDa erfolgte eine stabile Akkumulation von Faserproteinen im Endoplasmatischen Retikulum. Dabei wurden Transgenkonzentrationen von max. 0,5 bis1 % des gesamten löslichen Proteins erreicht. Diese Ergebnisse wurden unter Verwendung von synthetischen Spinnenseidengenen fusioniert mit "Elastin-like-peptides" (ELP's) erzielt. Der Spinnenseidenanteil entspricht dem Hauptspinnenseidenprotein MaSp1. ELP's ähneln sowohl in der Sekundär- als auch in der Tertiärstruktur dem Spinnenseidenprotein Flag, der Hauptkomponente des elastischen Fangfadens. Unter Ausnutzung der extremen Löslichkeit und Hitzestabilität der Spinnenseidenproteine sowie der Fusion mit löslichkeitsverändernden Peptiden (ELP's) wurde ein effizientes Reinigungssystem entwickelt. Nur unter Anwendung von Temperaturveränderungen und durch Zugabe von Natriumchlorid können Spinnenseidenproteine zu 95 - 98 % Reinheit aus Pflanzen gewonnen werden. Aus einem kg Blattmaterial konnten 5-8 g Gesamtprotein und daraus 40 -60 mg Spinnenseiden-ELP-Protein gewonnen werden. Die Ausbeute beträgt etwa 50 %. Eine Steigerung der Ausbeute auf etwa 75 % ist bei Entwicklung eines entsprechenden technischen Prozesses zu erwarten. Durch diese Verfahren konnten erstmals rekombinante Spinnenseidenproteine aus transgenen Pflanzen in verspinnbaren Mengen gereinigt werden. Die auf diese Weise erzeugten und gereinigten Spinnenseidenproteine sind prinzipiell in Hexafluorisopropanol löslich und verspinnbar (siehe Teilvorhaben 3, TITK). | Prof. Dr. Udo Conrad Tel.: +49 39482 5-253 conradu@ipk-gatersleben.de Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) - AG Phytoantikörper Corrensstr. 3 06466 Gatersleben | FPNR | |
| 01.06.2000 | 31.05.2003 | 22005100 | Verbundvorhaben: Untersuchungen zur Verbesserung der Sclerotinia-Resistenz von High-Oleic Sonnenblumen: Teilvorhaben 2: Züchterischer Ansatz zur Verbesserung der Sclerotinia-Resistenz von High-Oleic-Sonnenblumen (KWS) | Die Sonnenblume ist neben Raps die wichtigste Ölpflanze in Europa. Besondere Bedeutung als nachwachsende Rohstoffpflanze hat sie mit der Entwicklung von Sorten gefunden, die einen Ölsäuregehalt von mehr als 90 % aufweisen. Die Produktion von Hochölsäure-Sonnenblumen ist jedoch durch eine Reihe von pilzlichen Pathogenen gefährdet. Einer der bedeutendsten Krankheitserreger der Sonnenblume ist dabei Sclerotinia sclerotiorum, der Erreger der Wurzel-, Korb- und Stengelfäule. Eine absolute Resistenz gegen Sclerotinia ist bislang aus der Kultursonnenblume nicht beschrieben. Daher ist im Rahmen des Verbundvorhabens geplant, Sclerotinia-Resistenzgene aus einer Sclerotinia-resistenten Helianthus maximilani-Accession in hochölsäurehaltige Sonnenblumenlinien mittels somatischer Hybridisierung einzubringen und diese Pflanzen hinsichtlich ihrer biochemischen, genetischen und agronomischen Eigenschaften zu analysieren. In den Teilvorhaben 2 bis 4 werden die im Teilvorhaben 1 erstellten Partialhybriden vermehrt, die agronomischen Eigenschaften werden im einem mehrortigen Beobachtungsanbau überprüft. Anschließend werden Testhybriden erstellt und überprüft. Für die QTL-Kartierung werden die Eltern für die entsprechenden Populationen ausgewählt und zwischenvermehrt. | Die Ergebnisse der Resistenztests ermöglichten es, QTL für die Resistenz gegen S. sclerotiorum zu entdecken. In nächster Zukunft werden weitere Ergebnisse ähnlicher Untersuchungen publiziert werden. Mit diesen wird es dann möglich werden, herauszufinden, welche QTL am aussichtsreichsten für eine eventuelle markergestützte Selektion verwendet werden können. Zudem werden zunehmend Kandidatengene für Resistenzen publiziert. Diese können in die bestehende Karte eingearbeitet werden. Damit wird es dann möglich werden, die Kandidatengene zu ermitteln, die ursächlich mit der Resistenz zu tun haben. Erfolgreich etablierte Protokolle ermöglichen die Regeneration fertiler Pflanzen aus den Hypokotolprotoplasten der Kultursonnenblume und den Mesophyllprotoplasten pilzresistenter Wildarten. Die Resistenz- und Ertragsprüfungen mit den Partialhybridnachkommen haben gezeigt, wie groß das Potenzial von auf Wildarten basierenden interspezifischen Hybriden ist. Deshalb sollte versucht werden, neue Partialhybriden zu erstellen, um so die genetischen Ressource der Wildart Helianthus maximiliani für die Kultursonnenblumenzüchtung verstärkt nutzen zu können. Die bereits untersuchten Linien können in der praktischen Sonnenblumenzüchtung eingesetzt werden, um das Resistenzniveau gegen S. sclerotiorum zu erhöhen und dabei gleichzeitig die genetische Basis mit Material mit einem hohen Leistungspotenzial zu erweitern. Die Ergebnisse, die mit den Nachkommen der Partialhybriden erzielt wurden, sind sehr vielversprechend. Neben einer Verbesserung der Resistenzeigenschaften ist auch die Testkreuzungsleistung einzelner Linien bemerkenswert. Das im Projekt erstellte Material sollte deshalb umgehend Eingang in die praktischen Zuchtprogramme finden. Gleichzeitig ist es aussichtsreich, die Nachkommen der Partialhybriden mit weiteren Testern zu kreuzen und deren Leistungsfähigkeit zu untersuchen. Hierzu sollten dann vor allem Tester aus dem Maintainerpool der Sonnenblumen herangezogen werden. | Dr. H. Baukloh Tel.: +49 5561 311-393 KWS SAAT SE & Co. KGaA Grimsehlstr. 31 37574 Einbeck | FPNR | |
| 01.12.2002 | 28.02.2005 | 22005101 | Verbundvorhaben: Entwicklung von biologisch abbaubaren Produkten mit verzögerten und steuerbaren Abbaueigenschaften für den Einsatz im gärtnerischen Bereich; Teilvorhaben 1: Entwicklung und prototypische Produktion | Es soll ein Biopolymer mit steuerbaren und definierten Abbaueigenschaften entwickelt werden. Die Steuerung der Abbauzeit erfolgt mit modifizierten Mehlen u. neuen Rezepturen. Als Rohstoffe dienen möglichst native Rohstoffe - wie z. B. Weizenmehl. Aus den modifizierten Rohstoffen werden auf der Grundlage bekannter Rezepturen eigene Compounds erstellt u. weiterentwickelt. Diese Materialien werden in Musterstücken verarbeitet und auf ihre Abbauzeiten geprüft. Nach der Prüfung werden die Modifizierungen und Rezepturen erneut eingestellt u. geprüft. Nach Abschluss der Arbeiten werden im Technikummaßstab prototypenhafte Musterprodukte hergestellt und unter Praxisbedingungen getestet. Zwischen den Vorhabenspartnern sind Arbeitspläne abgestimmt, die als Grundlage der Entwicklungsarbeit dienen. Von Cersan wird im trockenchemischen Verfahren modifiziertes Mehl in verschiedenen Modifizierungsstufen hergestellt. Das modifizierte Mehl wird durch das KuZ und Compopure mit anderen Rohstoffen compoundiert und in Testvarianten zu Musterstücken verarbeitet. Diese werden im fzmb auf die Abbaueigenschaften geprüft. Zwischen den Verbundpartnern wird ein Kooperationsvertrag abgestimmt. | Dr. agr. Reinhard Lindner Tel.: +49 34659 65012 lindner_einrichtungstechnik1@t-online.de Compopure Stärke AG - Niederlassung Emseloh Feldstr. 18 06542 Allstedt | FPNR | ||
| 01.04.2004 | 31.12.2006 | 22005103 | Verbundvorhaben: Entwicklung von extrudierten Profilen aus Arboform, Teilvorhaben 1: Bauteilentwicklung und Anwendungsuntersuchungen | Ziel des Vorhabens ist, den ausschließlich aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellten, thermoplastisch verarbeitbaren Werkstoff so zu entwickeln, dass er extrudierbar ist. Der zu entwickelnde Werkstoff baut auf den in der Vorserie vorhandenen Werkstoff Arboform auf und besteht im wesentlichen aus Lignin und Naturfasern und soll im Extrusionsverfahren zu Profilen verarbeitet werden. Im Projekt sollen zunächst Blei- und Kosmetikstifte als Prototypen realisiert werden. Durch die Extrusion soll das heute gebäuchliche aufwändige Herstellungsverfahren für Holzsstifte substituiert und verbilligt werden. Zudem sollen hochwertige Tropenhölzer durch Produkte aus einheimischen Holzreststoffen ersetzt werden. Für die Extrusion sind umfangreiche Entwicklungen der Rezeptur, der Verarbeitungsmaschinen notwendig, da andere Anforderungen an die Anlage gestellt werden, als bei konventionellen Kunststoffen. Insbesondere die Kontrolle der in nachwachsenden Rohstoffen vorliegenden Feutigkeit und die Entwicklung eines Extrusionswerkzeuges, das die vorgegebene Maßtolerenzen des Profils erlaubt, sollen im Rahmen dieses Projektes erstmalig gelöst werden. | Der konventionelle lignin-basierte Werkstoff ARBOFORM hat sich für die kontinuierliche Extrusion für Schreibstifte nur als bedingt geeignet erwiesen. Als Konsequenz wurde der Werkstoff bei der Fa. Tecnaro modifiziert und ein Gleitmittel eincompoundiert. Damit wurden die Probleme bei der Dosierung und der Ablagerungen gelöst. Allerdings blieb die zu geringe Schmelzesteifigkeit, die die Extrusion zufriedenstellender Profile behinderte. Aus diesem Grunde wurden weitere Biopolymere (u.a. PLA, PHB) in die Versuche mit einbezogen. Resultierend aus diesen Erkenntnissen wurden dem Werkstoff zusätzlich 25% Holzfasern beigemischt bzw. eincompoundiert. Dieser Werkstoff ließ sich gut verarbeiten. Zusätzlich wurden weitere Varianten mit unterschiedlichen Holzfasern (Weich- und Hartholz) hergestellt. Vom Fraunhofer-ICT wurden größere Mengen Granulat für die Fa. Gehr hergestellt. Aus den extrudierten Rohren der o.g. Versuchstypen wurden Prototypen als Blei- bzw. Buntstifte aufgebaut. Die Ergebnisse zeigen eine gute Oberflächenqualität bzw. eine ausreichen gute Spitzbarkeit. Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass das bisher nur im Spritzgussverfahren zu verarbeitende Material ARBOFORM - bedingt durch die Werkstoff- und Verfahrensanpassungen innerhalb dieses Projektes - nun auch extrudiert werden kann. Die Oberflächenqualität war jedoch für die Herstellung von speziell Blei- und Buntstiften bzw. Kosmetikstiften nicht ausreichend. Für einen industriellen Einsatz sind noch einige Modifikationen notwendig. So ist die Oberfläche noch nicht glatt genug und die erreichbaren Durchsätze auf dem Extruder zu gering. Für die Herstellung von Profilen oder Platten/Halbzeugen mit geringen Oberflächenqualitäten ist dies jedoch möglich. | Dipl.-Ing. Gerhard Lichti Tel.: +49 621 8789-140 lichti@gehr.de Gehr - Kunststoffwerk GmbH & Co. KG Casterfeldstr. 166-174 68219 Mannheim | X | FPNR |
| 01.08.2008 | 30.09.2009 | 22005108 | Handreichung Biogasgewinnung und -nutzung | Ziel des Vorhabens ist die vollständige Überarbeitung einzelner Kapitel der Handreichung Biogas um die seit Erscheinen der letzten Ausgabe eingetretenen Veränderungen der Technik sowie der Rahmenbedingungen zu berücksichtigen. Es werden alle Kapitel in Zusammenarbeit mit den bewährten Partnern überarbeitet. Das Rechtskapitel wird aufgrund der starken Veränderungen in diesem Sektor vollständig neu gefasst. Für die Bearbeitung werden die aktuellen Informationen recherchiert und die Inhalte entsprechend aufgearbeitet. Die Ergebnisse werden so aufbereitet, dass sie unmittelbar für die Veröffentlichung der aktualisierten und thematisch erweiterten Handreichung Biogas verwendet werden können. | Die vorliegende Handreichung bietet dem Leser einen aktualisierten Überblick über die komplexe Thematik der Biogasgewinnung und -nutzung. Sie kann als Leitfaden und Checkliste für alle notwendigen Überlegungen und Handlungen zur Vorbereitung, Planung, Errichtung und zum Betrieb einer Biogasanlage genutzt werden. Dabei werden nicht nur die technisch-planerischen Aspekte, sondern auch rechtliche, wirtschaftliche und organisatorische Gesichtspunkte berücksichtigt. Die Handreichung zielt auf die Unterstützung in den folgenden vier Themenkomplexen: Motivation zum Engagement, Vermittlung von Basisinformation, Evaluierung einer Projektidee, Umsetzung eines Projektes. In den Kapiteln 2 bis 6 und 10 werden die Grundlagen des Aufbaus und des Betriebs von Biogasanlagen erläutert sowie die Verwendung der Eingangssubstrate und der Reststoffe beschrieben. Die rechtlichen, administrativen und ökonomischen Rahmenbedingungen des Biogasanlagenbetriebs sowie die Betriebsorganisation finden sich in den Kapiteln 7 bis 9. Die Umsetzung bzw. Realisierung einer Anlage wird in Kapitel 11 durch Planungsempfehlungen und Checklisten zum Anlagenbau, zum Anlagenbetrieb und zum Vertragsabschluss auf der Basis der Informationen der vorhergehenden Kapitel erleichtert. Kapitel 12 soll dazu anregen, Ideen zu entwickeln und Initiativen zu starten. Es werden aber auch Argumente für die Biogasgewinnung und -nutzung geliefert, um die Öffentlichkeitsarbeit zu unterstützen, die zur Verwirklichung einer Idee zur energetischen Nutzung organischer Substrate zur Biogasgewinnung notwendig ist. Zur Veranschaulichung realisierter Biogasprojekte bei unterschiedlichen Konfigurationen der Biogasgewinnung und -nutzung werden in Kapitel 13 mehrere Beispiele vorgestellt. | Dr. Britt Schumacher Tel.: +49 341 2434-540 britt.schumacher@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR |
| 01.09.2009 | 31.08.2011 | 22005109 | Bioenergieberatung land- und forstwirtschaftlicher Unternehmen und Öffentlichkeitsarbeit Energiepflanzenanbau in Baden-Württemberg | Das Ziel des geplanten Vorhabens ist es , die nachhaltige Erzeugung und effiziente Nutzung von Bioenergie in Baden-Württemberg wesentlich auszubauen. Dadurch sollen die Wirtschaftskraft im ländlichen Raum gestärkt, die Sozialverträglichkeit der Energieerzeugung und Nutzung erhöht und ein Beitrag zu einer klima- und umweltverträglichen Energieversorgung geleistet werden. Das Wissen und die Akzeptanz der Verbraucher bezüglich Bioenergie soll verbessert werden. Zwei Berater/innen werden folgende Aufgaben zur Umsetzung der Ziele übernehmen: Land- und forstwirtschaftlichen Unternehmen wird eine betriebsindividuelle Beratung zur Erzeugung und Anwendung von Energie aus Biomasse angeboten. Es handelt sich um eine Grundberatung, die Handlungsempfehlungen zu flüssigen, gasförmigen und festen Bioenergieträgern erarbeitet. Veranstaltungen wie Fachtagungen und Informationsveranstaltungen werden landesweit organisiert , um einzelne Themenfelder ausführlicher darzustellen. Als Partner für Veranstaltungen wurden landesweit Demonstrationsbetriebe ausgewählt. Für die breite Öffentlichkeit werden Vorträge und Führungen zu den Einsatzfeldern und Vorteilen von Biomasse angeboten. Weiterhin nutzen die Berater/innen Messen und Ausstellungen zur Informationsvermittlung und um weitere Interessenten zu erreichen. Informationen im Internet, ein Newsletter, Informationsmaterial und Pressearbeit runden das Angebot ab. Vorhandene Netzwerke und Kooperationen werden gefördert und aktiv genutzt. | Klaus Mastel Tel.: +49 721 9518-200 klaus.mastel@ltz.bwl.de Landwirtschaftliches Technologiezentrum Augustenberg - Außenstelle Rheinstetten-Forchheim Kutschenweg 20 76287 Rheinstetten | FPNR | ||
| 01.01.2012 | 30.04.2017 | 22005110 | Verbundvorhaben: Züchtung von Energiekartoffeln unter Verwendung pflanzengenetischer Ressourcen zur Erzeugung optimal nutzbarer Biomasse; Teilvorhaben 2: Verbesserung der Widerstandsfähigkeit gegen Phytophthora | Die Weiterentwicklung der Stärkekartoffel zur effizienten Energiegewinnung aus optimal nutzbarer Biomasse ist das Ziel des Forschungsansatzes. Hierbei werden teiladaptierte Zuchtklone mit hoher quantitativer Resistenz gegen Phytophthora infestans und nicht adaptierte, stärkereiche Landsorten mit aktuellen Zuchtstämmen kombiniert, um Kartoffelklone zu entwickeln, die sehr hohe Stärkeerträge mit dauerhafter Phytophthora-Resistenz in sich vereinen. Auf diese Weise kann die Wettbewerbsfähigkeit der Kartoffel für die Biogasproduktion entscheidend verbessert werden. Weiterhin wird das Lagerungsverhalten von Stärkesorten unter verschiedenen Lagerungsbedingungen erfasst. Das aktuelle Kartoffelsortiment, älteres Sortenmaterial, südamerikanische Landrassen und Zuchtklone des JKI werden nach Sorten bzw. Klonen durchsucht, die höchste Stärkeerträge bringen. Es werden ausgewählte Sorten und Genbankherkünfte auf ihre Kraut- und Braunfäulereaktion untersucht. Teiladaptierte Zuchtklone mit geringer Phytophthora-Anfälligkeit werden als Kreuzungspartner für das o.g. Material verwendet. Neu erstelltes Zuchtmaterial wird auf die Zielmerkmale selektiert. Verschiedene Lagerungsverfahren werden hinsichtlich ihrer Ökonomie verglichen. Etablierung einer Labormethode zur Prüfung der Lagerstabilität. Das evaluierte Material wird in assoziationsgenetischen Studien eingesetzt. Die angepasste Methode zur Stärkegehaltsbestimmung und die gefundene Forschungsergebnisse werden in der anschließenden Produktentwicklung des Wirtschaftspartners genutzt und verschaffen einen zeitlichen Wettbewerbsvorteil bei der Entwicklung von gesünderen Kartoffelsorten zur Biogaserzeugung. Damit ist eine Verknüpfung wissenschaftlicher Grundlagen bis zur Vermarktung innovativer Produkte (Sorten) gegeben. Das JKI kann vorhandene Techniken fortentwickeln und fest etablieren. Die gefundenen Ergebnisse werden in wissenschaftlichen Journalen publiziert, was der Stärkung der Einrichtung im wissenschaftlichen Wettbewerb dient. | Dr. Thilo Hammann Tel.: +49 38209 45-309 thilo.hammann@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen Rudolf-Schick-Platz 3 a 18190 Sanitz | X | FPNR | |
| 01.09.2011 | 31.08.2014 | 22005111 | Verbundvorhaben: Bio- und chemokatalysierte Wege zu funktionalisierten Glycerinderivaten (MetaGlyc 2); Teilvorhaben 3: Glycerinbasierte Derivate - Lineares Diglycerin und lineare Polyglycerine | Projektziel ist die selektive Oligomerisierung von Glycerin zu Di- und Trimeren an stark sauren, heterogenen Katalysatoren. Innerhalb des Teilvorhabens 3 des LIKAT sollen unter Beibehaltung des patentierten Verfahrensprinzips alternative Katalysatoren gefunden werden. Der Prozess mit verbesserten Katalysatorsystemen soll in den Pilotmaßstab übergeführt werden. Diglycerine sollen zum einen auf ihre Eignung als Feuchthaltemittel für kosmetische Produkte getestet und zum anderen im Rahmen des Verbundprojektes für die Herstellung von Derivaten eingesetzt werden. Die Katalysatoroptimierung soll darüber hinaus die gezielte Oligomerisierung des Glycerins zu linearen Trimeren ermöglichen. Hauptziele, die in Arbeitspaketen konkret untersetzt sind, bestehen in (i) der Modifizierung, Testung und Bewertung verschiedener supersaurer Polymeren als Katalysatoren unter Variation der Reaktionsbedingungen, (ii) der Entwicklung alternativer heterogener anorganischer Katalysatorsysteme, (iii) der Testung der alternativen Katalysatoren und deren Charakterisierung, (iv) der Herstellung von Diglycerin im Pilotmaßstab nach Optimierung der Katalysatoren und (v) der Verschiebung der Produktbildung in Richtung linearer Triglycerine unter Nutzung der erlangten Kenntnisse. Die Versuche im Pilotmaßstab sollen in Anlagen des Partners Cognis GmbH (jetzt Teil der BASF) nach notwendigen Umbauten und Anpassungen durchgeführt werden. | Im Vorhaben wurde ein Verfahren zur selektiven Oligomerisierung von Glycerin zu linearen Di-und Triglycerinen untersucht und entwickelt. Zur Entwicklung alternativer und besserer Katalysatoren für die Oligomerisierung wurden supersaure Polymere getestet und außerdem auf verschiedene Träger (Metall, Metalloxide, keramische Formkörper, Glasfasergewebe, Aktivkohle) aufgebracht. Dabei zeigten allerdings nur die Komposite aus supersauren Polymeren und metallischen Trägern gute katalytische Leistungen mit Diglycerin-Selektivitäten bis 86 % bei 60 % Umsatz. In den anderen Fällen waren die Aktivitäten/Selektivitäten zu niedrig oder es kam zu einer Zersetzung der Polymeren. Andere saure Katalysatorsysteme (Metalloxide, Trägerkatalysatoren) wurden intensiv untersucht. Allerdings wurden hiermit die Leistungen der supersauren Polymeren nicht erreicht. Mineralsäuren oder Heteropolysäuren, die in reiner Form hohe Aktivität zeigten, waren nach der Immobilisierung auf Oxidträger deutlich weniger effizient. Diese Tests wurden mit der ursprünglichen Anlagenkonfiguration durchgeführt (Satzbetrieb, Trennung von Katalysator und Flüssigphase, interner Kreislauf von dampfförmigem Glycerin). Unter diesen Bedingungen erwies sich eine Polymerfolie (Aquivion® E98-0S5) als bester Katalysator. In einem Langzeittest über 740 h wurde ein Produkt mit Masseanteilen von 68 % Dimer und 7 % Trimer erhalten. Im weiteren Verlauf des Projekts wurde die Apparatur für die kontinuierliche Reaktionsführung umgebaut, wobei eine kontinuierliche Glycerindosierung, ein Kurzwegdestillator zur integrierten Edukt/Produkt-Trennung sowie eine erweiterte Mess- und Regeltechnik integriert wurden. Dieses neue Konzept erlaubte die kontinuierliche Oligomerisierung unter Beibehalt aller bisherigen Verfahrensvorteile und führte zu einer weiteren Produktivitätssteigerung. Über einen Zeitraum von 764 h wurde ein Rohprodukt mit einem Masseanteil von 60 % Dimer erzielt. | Dr. Andreas Martin Tel.: +49 381 1281-246 andreas.martin@catalysis.de Leibniz-Institut für Katalyse e.V. Albert-Einstein-Str. 29 a 18059 Rostock | X | FPNR |
| 01.08.2015 | 28.02.2018 | 22005113 | Verbundvorhaben: Entwicklung von schäumbaren, biobasierten Kunststoffrezepturen zur Herstellung alternativer und eigenschaftsoptimierter Bienenbeuten; Teilvorhaben 1: Modifizierung von Holzpartikeln, Verarbeitung, Koordinierung - Akronym: GeschaeumtesWPC | In dem hier beantragten Gemeinschaftsforschungsprojekt soll, als biobasierte Alternative und zur Optimierung der anwendungsbezogenen Eigenschaften, ein neuer Werkstoff für Honigbienenbehausungen (Honigbienenbeuten) entwickelt und auf Praxistauglichkeit untersucht werden. Die Verfahren und die Werkstoffrezepturen sollen auch für weitere Anwendungen nutzbar sein. Es sollen geeignete Werkstoffrezepturen und Herstellungsverfahren für die Herstellung von schäumbaren, thermoplastischen, holzfaserverstärkten Kunststoffen entwickelt und charakterisiert werden. Idealerweise besteht dabei der thermoplastische Kunststoff ebenfalls aus nachwachsenden Rohstoffen und ist darüber hinaus witterungsbeständig. Für die Rezepturentwicklung werden am Fraunhofer WKI die unterschiedlichen Rezepturbestandteile compoundiert. Für die Rezeptur sollen unterschiedliche Kunststoffe und Holzbestandteile sowie Treibmittel und andere Additive, in Hinblick auf Ihre Schäumbarkeit, Verarbeitungsfähigkeit, Materialeigenschaften und den Auswirkungen auf das Bienenvolk werden. Die Untersuchungen werden im Verbund von Hochschule Osnabrück und dem Fraunhofer WKI durchgeführt. Hierbei wird an der Hochschule Osnabrück der Schwerpunkt auf die Verfahrenstechnik Spritzgießen, am Fraunhofer WKI auf die Rezepturentwicklung und die Profilextrusion von WPC-Schäumen gelegt. Die Untersuchungen der Materialien im Bienenvolk und dessen Auswirkungen auf die Honigqualität werden vom LAVES Institut für Bienenkunde durchgeführt und ausgewertet. Für Versuche im industriellen Maßstab, engagieren sich die Industriepartnern Naftex GmbH und Georg Utz GmbH. Bei diesen Unternehmen können die geeigneten Rezepturen in größeren Mengen compoundiert und über die Verfahrenstechniken "Extrusion" und "Spritzguss" zu großvolumigen Formteilen verarbeitet werden. Somit kann die Machbarkeit dargestellt und am Ende des Projektes ein Demonstrator für Veröffentlichungen, Fachtagungen, Messen hergestellt werden. | Dr. Arne Schirp Tel.: +49 531 2155-336 arne.schirp@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.06.2014 | 31.07.2017 | 22005114 | ERA-WoodWisdom: CaReWood; Teilvorhaben 1: Ökologische und ökonomische Bewertung der kaskadischen Holznutzung | Hauptziel von CaReWood ist das Aufzeigen realistischer Möglichkeiten für ein material- und werterhaltendes Altholzrecycling. Das Vorhaben soll die Wiederverwendung von Gebrauchtholz ohne Qualitätsverlust durch maximalen Dimensionserhalt vorbereiten und somit neue Möglichkeiten für eine Werterhaltung von Gebrauchtholz über verschiedene Produktgrenzen eröffnen. Mit aktuellen Recyclingverfahren werden Vollholzsortimente wertmindernd zu Spänen oder Fasern zerkleinert oder direkt in Bioenergie umgewandelt. Ziel von CaReWood ist die Entwicklung und Einführung eines Veredlungskonzepts für Massiv-Altholz als Rohstoffquelle für umweltfreundliche, zuverlässige Sekundär-Holzprodukte für die Holz- und Möbelindustrie. Es soll ein Geschäftsmodell zur Kaskadennutzung von Altholz entwickelt werden, als Teil eines nachhaltigen Recyclingkonzepts für qualitativ hochwertiges Holz. CaReWood ist in fünf technische APs gegliedert. Diese beinhalten Abschätzungen der zukünftig zu erwartenden Altholzmengen und -qualitäten, Konzeptentwicklung für ein recyclingfreundliches Produktdesign, die softwaregestützte Modellierung der Rückführungslogistik von gebrauchten Holzprodukten, die technische Realisierung des Veredelungsverfahrens von Massiv-Altholz durch Reinigen, Screening, Sortieren, Umformen und Fügen des wiedergewonnenen Materials, die Entwicklung von Konzepten zur Zertifizierung und Akzeptanz für eine Kaskadennutzung (basierend auf Erfahrungen aus der Kennzeichnung und Zertifizierung von Altpapier), sowie die umwelt- und sozioökonomische Beurteilung der entwickelten Kaskadennutzungsstrategien. | Prof. Dr. Klaus Richter Tel.: +49 89 2180-6421 richter@hfm.tum.de Technische Universität München - Holzforschung München - Lehrstuhl für Holzwissenschaft Winzererstr. 45 80797 München | X | FPNR | |
| 01.03.2016 | 31.10.2020 | 22005115 | Verbundvorhaben: Serienreife Entwicklung eines beheizbaren Verbundwerkstoffes durch Funktionalisierung einer Bindemittelschicht bei der Fertigung klassischer Holzwerkstoffe; Teilvorhaben 2: Eigenschaftsprüfung - Akronym: EleiK | Die Projektidee des Verbundvorhabens zielte auf die Entwicklung und Erforschung eines innovativen und grundlegend verbesserten Holzwerkstoffes ab. Genauer bestand die Aufgabenstellung in der Integration einer Heizfunktion in einen Lagenholzwerkstoff im Anwendungsbeispiel eines Fertigparkettsystems. Im Gegensatz zu einer klassischen Fußbodenheizung wurde der Ansatz gewählt, die Heizfunktion durch eine elektrisch leitfähige und wärmeabgebende Klebstoffschicht (Basis wässrige Dispersion) unterhalb des Deckfurniers zu generieren. Hierbei war angedacht, den Fertigungsprozess ursprünglicher Paneelen größtmöglich beizubehalten. Dazu zählen Bindemittelauftrag, Komponentenzuschnitt sowie Verpressung und Nachbearbeitung. Ebenso war es das Ziel, die Verlegesystematik weitestgehend zu übernehmen, sodass der Verlegeaufwand für den Endanwender vergleichbar ist. Zur Gewährleistung der elektrischen Sicherheit wurde der Betrieb im Schutzkleinspannungsbereich präferiert. Die elektrische Kontaktierung sollte, ähnlich des Verlegeaufwands, einfach und schnell erfolgen und auch für Privatkunden ohne elektrische Fachausbildung möglich sein. Betriebsmodi sollten intuitiv gestaltet sein, sodass der Endanwender lediglich seine Zielgröße einzustellen hat. Die Sensorik sowie elektrische Regelungstechnik sorgen für den SOLL-IST-Abgleich sowie die mit einhergehenden elektrischen Regelgrößen für die Oberflächentemperatur. | In der Projektlaufzeit wurde eine elektrisch leitfähige wässrige Dispersion entwickelt, bei deren Herstellung untypischer Weise ein Extruder zum Einsatz kam. Dieser Klebstoff wurde für die Herstellung eines Fußbodensystems in Fertigparkettbauweise verwendet. Entsprechende Produktionsparameter wurden unter Verwendung industrieller Fertigungstechnologien eruiert. Der Betrieb des Produktes erfolgte mittels speziell konzipierter Regelungstechnik, welche die IST-Werte (Raumluft- sowie Bodentemperatur, Luftfeuchtigkeit) aufnimmt, zur Regelung der Heizleistung/Oberflächentemperatur verarbeitet und im Schutzkleinspannungsbereich bis 42 V DC in die Paneelfläche einspeist (Haushaltsnorm und Niederspannungsrichtlinie EN 60335-1, EN 60335-2-96). Zur elektrischen Kontaktierung wurde ein System, bestehend aus Aluminiumrohren und Kontaktierungsstiften, entwickelt, wodurch eine Verbindung von Energieversorgung zu Paneele sowie von Paneele zu Paneele gewährleistet ist. Mit Beendigung des Forschungsprojektes liegt ein vollfunktionsfähiger Demonstrator vor, bestehend aus einer beheizbaren Parkettfläche mit den Abmessungen 1,3 m x 1,3 m sowie einem Bedienpult incl. Stromversorgung und Regelungstechnik. Thermografische Aufzeichnungen im Betrieb zeigen, dass eine gute Wärmeverteilung über die gesamte Fläche, unter Berücksichtigung lokaler Temperaturschwankungen, vorliegt. Das entwickelte Fußbodensystem ist zudem leicht zu verlegen und mit herkömmlichen Werkzeugen (Formatkreissäge, Stichsäge) bearbeitbar, sodass der Verlegeaufwand für den Endanwender nahezu unverändert ist. Hinzu kommt die, entsprechend des aktuellen Projektstandes entwickelte, einfache elektrische Kontaktierung. Mit dem Demonstrator wird eine erfolgreiche Implementation der Heizfunktion (elektrisch beheizbares Bindemittel, elektrisches Kontaktierungssystem) sowie peripherer Komponenten (Sensorik, Energieversorgung) in einem Fußboden in Fertigparkettbauweise belegt. | Prof. Dr.-Ing. Hendrike Raßbach Tel.: +49 3683 6882-112 h.rassbach@fh-sm.de Hochschule Schmalkalden - Fakultät Maschinenbau - Forschungsgruppe nachwachsende Rohstoffe Blechhammer 4-9 98574 Schmalkalden | X | FPNR |
| 15.06.2016 | 14.06.2019 | 22005116 | Verbundvorhaben: Neue Resistenzquellen gegenüber Globodera pallida in Stärkekartoffeln (PARES); Teilvorhaben 2: Schaffung neuer Variation aus Kreuzungen mit Solanum Wildarten - Akronym: PARES | Zahlreiche Schaderreger der Kartoffel bedrohen die Wirtschaftlichkeit des Anbaus von Stärkekartoffeln. Zu den besonders gefährlichen Schaderregern zählen die Kartoffelzystennematoden (Globodera pallida und G. rostochiensis); in einigen Anbauregionen für Stärkekartoffeln sind sie zum größten Problem geworden. Die Bekämpfung der Nematoden kann aus rechtlicher, wirtschaftlicher und ökologischer Sicht nur durch resistente Kartoffelsorten erfolgen. Es stehen derzeit nur wenige Kartoffelsorten mit Resistenz gegen die mittlerweile auf den Befallsflächen häufigste Art, G. pallida, zur Verfügung. Mittlerweile sind Populationen unter Feldbedingungen aufgetreten, die die Resistenz gegen den verbreiteten Pathotyp Pa3 von G. pallida überwinden können. Damit ist bereits jetzt eine erfolgreiche Bekämpfung der Kartoffelzystennematoden auf einigen Standorten nicht mehr möglich. Das Gesamtziel des Vorhabens ist deshalb die Entwicklung und Bereitstellung neuen, teiladaptierten genetischen Materials mit Resistenz gegenüber G. pallida Pathotyp Pa3 und dem neuen Virulenztyp Emsland. Wild- und Primitivformen der Kartoffel (Solanum spp.) sollen für die Züchtung neuer Stärkekartoffelsorten verwendet werden. Die Entwicklung von molekularbiologischen Verfahren zum Nachweis der verantwortlichen Resistenzgene wird eine beschleunigte Introgression neuer Resistenzgene in Hochleistungssorten und zudem die Kombination verschiedener Resistenzquellen ("Pyramidisierung") ermöglichen. Wild- und Primitivformen aus der Gattung Solanum spp. sollen als Kreuzungspartner für die Züchtung resistenter Stärkekartoffelsorten Verwendung finden. Deshalb werden diese in mehreren Kreuzungsprogrammen mit anfälligen Sorten und Zuchtstämmen der Kulturkartoffel gekreuzt. Die Kreuzungseltern werden phänotypisch beschrieben und als anfällig eingestufte genetische Resourcen werden verworfen. | Dr. Thilo Hammann Tel.: +49 38209 45-309 thilo.hammann@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen Erwin-Baur-Str. 27 06484 Quedlinburg | X | FPNR | |
| 01.08.2017 | 31.01.2021 | 22005117 | Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Entwicklung eines biobasierten hochkratzfesten Autoklarlacks auf der Basis von rekonfigurierbarem Cyclodextrin; Teilvorhaben 2: Synthese der Cyclodextrin-Copolymere und deren Komplexierung - Akronym: BioCoat | Hochkratzfeste Lacke dienen der Versiegelung unterschiedlicher Oberflächen und der Schaffung einer Resistenz gegen mechanische Belastung. Insbesondere auf Automobilexterieur verhindern sie die Entstehung von Mikrokratzern, wie sie z. B. in Waschanlagen entstehen können, und sorgen somit für einen langanhaltenden "New Car Effect". Diese hochkratzfesten Lacke werden üblicherweise als Klarlacke auf den farbgebenden Basislack der Automobilkarosserie aufgebracht und bilden somit neben dem Basislack, dem Füller und der kathodischen Tauchlackierung die vierte und abschließende Oberflächenschicht. Auf dem Markt sind bereits seit Jahren hochkratzfeste Produkte mit unterschiedlicher Performance erhältlich. Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung eines hochkratzfesten Lacks auf Basis nachwachsender Rohstoffe mit einem gegenüber bestehenden Produkten deutlich verbesserten Eigenschaftsprofil. Die Motivation für die Neuentwicklung liegt hierbei zum einen in der Forderung nach einem umweltfreundlichen, weitestgehend biobasierten Lacksystem, zum anderen in einer signifikanten Quali- tätsverbesserung durch die Nutzung spezieller Eigenschaften der eingesetzten Rohstoffe zur Steigerung der Kratzfestigkeit. Gegenüber den auf dem Markt erhältlichen, nicht biobasierten Produkten soll sich der neuartige Lack durch eine besonders ausgeprägte mikromechanische Elastizität zur Rückstellung der Oberflächenkontur hervorheben. Dieses Verhalten soll durch das Einbringen mechanischer Kupplungsstücke auf molekularer Ebene erreicht werden. | Dr. Oliver Strube Tel.: +49 5251 60-2133 oliver.strube@upb.de Universität Paderborn - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Leichtbau mit Hybridsystemen (ILH) Warburger Str. 100 33098 Paderborn | X | FPNR | |
| 01.10.2019 | 30.09.2022 | 22005118 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Holzfurnier-Basaltfaser-Compositen für Anwendungen im baulichen Brandschutz; Teilvorhaben 2: Technologie- und Werkstoffentwicklung für Holzfurnier-Basaltfaser-Composite - Akronym: HoBaCo | Im Projekt sollte ein Verbundwerkstoff aus Rotbuchenfurnier und Basaltfasertextil, verbunden bzw. imprägniert mit einem biobasierten Phenolharz, entstehen. Zur Werkstoffentwicklung wurden in diesem Teilprojekt sämtliche mechanische Kennwerte der Einzelkomponenten (Furnier) und des entstandenen Verbundes bei zwei unterschiedlichen Klimabedingungen bzw. Materialfeuchten ermittelt. Darüber hinaus sollte der Verbundwerkstoff hinsichtlich der schwingungsrelevanten Eigenschaften sowie des Brandverhaltens untersucht werden. Für eine entsprechend reproduzierbare Fertigung des Verbundwerkstoffes sollte eine geeignete Technologie unter der Berücksichtigung verfahrensrelevanter Parameter (z. B. Temperatur, Zeit und Pressdruck) entwickelt werden. Letztendlich sollte die Herstellung von Demonstratorplatten erfolgen, welche mithilfe von mechanischen, akustischen und brandtechnischen Prüfungen zu testen und zu bewerten waren. | Durch Screeningversuche unter der Materialpaarung Furnier und Harzsystem konnten geeignete Verarbeitungsparameter (Temperatur, Zeit) für die Herstellung der zu entwickelnden Verbundwerkstoffe evaluiert werden. Schließlich konnten sowohl im Technikumsmaßstab als auch im semi-industriellen Maßstab Hybridwerkstoffe aus Rotbuchenfurnier, Basaltgewebe und Phenolharz mit einer angepassten technologischen Verfahrensweise gefertigt werden. Die wesentlichen Stufen der angewendeten Verfahrensweise bestanden darin, zunächst die Furnierlagen beidseitig mit dem Harz zu beschichten und das Harz am Furnier vorzuhärten. Ebenso wurde das Basaltfasergewebe mit dem gleichen Harz imprägniert und das Harz im Gewebe vorkonsolidiert. Somit entstanden zwei transport- und lagerfähige Halbzeuge (Prepregs), welche final entsprechenden geschichtet und zum Verbundwerkstoff thermo-mechanisch verpresst werden konnten. Der Letztendliche hybride Verbundwerkstoff bestand aus einem Sperrholzkern und einer symmetrischen beidseitigen Faserverstärkung mit unterschiedlichen Verstärkungsgraden. Die Prüfungen der Werkstoffeigenschaften zeigten deutliche Steigerungen bei den statischen und dynamischen Eigenschaften der verstärkten Sperrhölzer im Vergleich zum unverstärkten Sperrholz. Mit zunehmendem Verstärkungsgrad verbesserten sich auch die zeitabhängigen Kenngrößen. Die Verstärkungsmaßnahmen führten zwar hinsichtlich der mechanischen und akustischen Eigenschaften nicht zu einer Klimaunabhängigkeit des Gesamtverbundes, allerdings ist zu erwarten, dass beim bauteilspezifischen Einsatz verstärkter Sperrholzplatten eine Wassereinlagerung in das Sperrholz durch das Verstärkungstextil überwiegend verhindert wird. Weder durch die textile Beschichtung noch mit dem Harz zugemischtem Flammschutzmittel konnte die Baustoffklasse der Hybridplatten im Vergleich zum unverstärkten Sperrholz verbessert werden. D. h., eine B1-Einstufung (schwerentflammbarer Baustoff) wurde nicht erreicht. | Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ Tel.: +49 351 463-38100 andre.wagenfuehr@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Bereich Ingenieurwissenschaften - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Naturstofftechnik - Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik Marschnerstr. 39 01307 Dresden | X | FPNR |
| 01.06.1999 | 31.05.2002 | 22005198 | Verbundvorhaben: Neuartige Konstruktions- und Funktionswerkstoffe aus gentechnisch synthetisierten und durch Biofarming hergestellten fibrillären Proteinen: Teilvorhaben 4: Applikationsuntersuchungen zur Biofunktionalität und zur Biokompatibilität | Im Rahmen des Verbundvorhabens soll die Biosynthese von maßgeschneiderten Proteinen auf der Basis der Primärstruktur nativer Seidenfibroine in transgenen Pflanzen etabliert werden. Dabei sollen die Proteinsequenzen durch ein rationales Design gezielt modifiziert werden und unter Nutzung der vielfältigen Möglichkeiten der Pflanzenbiotechnologie und des Biofarmings transgener Pflanzen in technisch relevanten Dimensionen produziert werden. Zur weiteren Verarbeitung dieses neuartigen nachwachsenden Rohstoffes sollen Verformungsverfahren zur Herstellung von Polymermaterialien als Konstruktions- und Funktionswerkstoffe für die Produktion innovativer Erzeugnisse erprobt werden. Im Teilvorhaben 4 werden Applikationsuntersuchungen zur Biofunktionalität und zur Biokompatibilität des neuartigen Werkstoffes und der daraus hergestellten Produkte durchgeführt. | Das Ziel des Teilvorhabens 4 war, Anwendungsgebiete für fibrilläre Proteine als Biomaterialien zu finden. Dabei standen Laufe des Bearbeitungszeitraumes neben Naturseide auch die im Verbundvorhaben in Tabakpflanzen exprimierten Spinnenseidenproteine zur Verfügung. Es wurden folgende technisch realisierbare Materialformen auf ihre Bioverträglichkeit im in-vitro- Verfahren untersucht: - Folien aus gelösten Naturseiden, - technisch gesponnene Fäden, - Beschichtungen aus rekombinanten Fibroinen der Tabakpflanze. Als Testzellen Zellen des Weichgewebes und des Hartgewebes eingesetzt. Bestimmt wurden die Zellproliferation, die Zellvitalität, die Aktivität mitochondrialer Dehydrogenasen, die Kollagen Typ I-Synthese sowie die Morphologie der Zellen nach direktem Kontakt mit den Seidenmaterialien. Die Ergebnisse zeigen, dass die Seidenmaterialien für folgende Anwendungen geeignet sind: - Einsatz rekombinanter Spinnenseidenfibroine für die bioaktive Beschichtung von Materialoberflächen, - Eignung von Fibrion-Matrices als bioverträgliches Wachstumssubstrat für verschiedenste Anwendungen in der Zellkultivierung, -biomedizinische Anwendung als Wachstumsmatrix im Weichgewebe, -Pressformkörper aus Naturseidefäden als Zellträgermaterial für Anwendungen des Tissue Engineerings und für Drug Delivery Systeme, - Einsatz als langzeitstabiles Nahtmaterial mit langsamer Degradationskinetik, - Einsatz von Fibroin-Matrices mit Hydroxylapatit-Additiva für therapeutische Anwendungen im Knochenhartgewebe, -antithrombogene Beschichtungen und flächige Materialien mit verminderter Thrombocytenadhäsion auf der Basis LiBr-gelöster und verarbeiteter Naturseiden für den Einsatz im cardiovaskulären Bereich. Der Abschlussbericht enthält neben einer Überblicksdarstellung zur Zeit bekannter technischer und biomedizinischer Anwendungen von Seidenproteinen problemspezifische Diskussionen der Ergebnisse sowie die Ergebnisse der oberflächenanalytischen Untersuchungen (Oberflächenenergie und -ladung). | Prof. Dr.-Ing. Klaus Liefeith Tel.: +49 3606 671-500 klaus.liefeith@iba-heiligenstadt.de Institut für Bioprozess- und Analysenmesstechnik e.V. - Fachbereich Biowerkstoffe Rosenhof 37308 Heilbad Heiligenstadt | FPNR | |
| 01.11.1999 | 31.12.2002 | 22005199 | Verbundvorhaben: Phosphorylierte, carbamidierte Stärke - Eine neuartige Kombination chemischer Funktionalisierung zur gezielten Einstellung von differenzierten applikativen Eigenschaftsprofilen; Teilvorhaben 2: Bewertung der Stärkederivate | Inhalt des vorgestellten Vorhabens ist die chemische Modifizierung von Stärke bis zu Substitutionsgraden (DS) von maximal 2,0 in einer Einstufenreaktion. Ziel ist die Kombination von funktionellen Gruppen aus schwach basischen (z. B. von Carbonamid) und sauren Gruppen (abgeleitet aus z. B. Orthophosphorsäure und Hydroxycarbonsäure). Durch die Variation der Prozeßparameter sind eine Reihe von differenzierter Eigenschaftsspektren möglich, die es gilt näher zu untersuchen. Dabei ist ein untoxisches Produkt unter Erhalt der biologischen Abbaubarkeit der Stärke zu synthetisieren. Während des Vorhabens soll gezielt auf die Anwendung als Binderkomponente im Bauwesen, als Komponente für Wellpappenkleber, als Waschmittelzusatz gegen Härtebildner sowie als Superabsorber hingearbeitet werden. | Aufgrund der Untersuchungen des Projektpartners (EISU GmbH) wurden die weiteren Versuche und die Optimierung der Synthese der Stärkephosphatcarbamide ohne Wasserzusatz durchgeführt. Die physicochemischen Eigenschaften (u.a. Viskosität der gequollenen Gele) wurden ermittelt. Es konnte ein Optimum des DSP (DS an Phosphatgruppen) bestimmt werden, bei dem das Wasserrückhaltevermögen ein Maximum durchläuft. Eine deutliche Abhängigkeit vom Amylopektingehalt der Ausgangsstärke wurde ermittelt. Außerdem neigen die Proben einer Amylopektinstärke nicht zur Abspaltung von Phospaht- bzw. Carbamidgruppen innerhalb einer Verweildauer in basischen Medien bzw. in gesättigten wässrigen Ca(OH)2-Lösungen. | Prof. Dr. D. Klemm Tel.: +49 3641 948260 c9kldi@rz.uni-jena.de Friedrich-Schiller-Universität Jena - Chemisch-Geowissenschaftliche Fakultät - Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie (IOMC) Humboldtstr. 10 07743 Jena | FPNR | |
| 01.06.2000 | 31.05.2003 | 22005200 | Verbundvorhaben: Untersuchungen zur Verbesserung der Sclerotinia-Resistenz von High-Oleic Sonnenblumen: Teilvorhaben 3: Züchterischer Ansatz zur Verbesserung der Sclerotinia-Resistenz von High-Oleic-Sonnenblumen (SWS) | Die Sonnenblume ist neben Raps die wichtigste Ölpflanze in Europa. Besondere Bedeutung als nachwachsende Rohstoffpflanze hat sie mit der Entwicklung von Sorten gefunden, die einen Ölsäuregehalt von mehr als 90 % aufweisen. Die Produktion von Hochölsäure-Sonnenblumen ist jedoch durch eine Reihe von pilzlichen Pathogenen gefährdet. Einer der bedeutendsten Krankheitserreger der Sonnenblume ist dabei Sclerotinia sclerotiorum, der Erreger der Wurzel-, Korb- und Stengelfäule. Eine absolute Resistenz gegen Sclerotinia ist bislang aus der Kultursonnenblume nicht beschrieben. Daher ist im Rahmen des Verbundvorhabens geplant, Sclerotinia-Resistenzgene aus einer Sclerotinia-resistenten Helianthus maximilani-Accession in hochölsäurehaltige Sonnenblumenlinien mittels somatischer Hybridisierung einzubringen und diese Pflanzen hinsichtlich ihrer biochemischen, genetischen und agronomischen Eigenschaften zu analysieren. In den Teilvorhaben 2 bis 4 werden die im Teilvorhaben 1 erstellten Partialhybriden vermehrt, die agronomischen Eigenschaften werden im einem mehrortigen Beobachtungsanbau überprüft. Anschließend werden Testhybriden erstellt und überprüft. Für die QTL-Kartierung werden die Eltern für die entsprechenden Populationen ausgewählt und zwischenvermehrt. | Die Ergebnisse der Resistenztests ermöglichten es, QTL für die Resistenz gegen S. sclerotiorum zu entdecken. In nächster Zukunft werden weitere Ergebnisse ähnlicher Untersuchungen publiziert werden. Mit diesen wird es dann möglich werden, herauszufinden, welche QTL am aussichtsreichsten für eine eventuelle markergestützte Selektion verwendet werden können. Zudem werden zunehmend Kandidatengene für Resistenzen publiziert. Diese können in die bestehende Karte eingearbeitet werden. Damit wird es dann möglich werden, die Kandidatengene zu ermitteln, die ursächlich mit der Resistenz zu tun haben. Erfolgreich etablierte Protokolle ermöglichen die Regeneration fertiler Pflanzen aus den Hypokotolprotoplasten der Kultursonnenblume und den Mesophyllprotoplasten pilzresistenter Wildarten. Die Resistenz- und Ertragsprüfungen mit den Partialhybridnachkommen haben gezeigt, wie groß das Potenzial von auf Wildarten basierenden interspezifischen Hybriden ist. Deshalb sollte versucht werden, neue Partialhybriden zu erstellen, um so die genetischen Ressource der Wildart Helianthus maximiliani für die Kultursonnenblumenzüchtung verstärkt nutzen zu können. Die bereits untersuchten Linien können in der praktischen Sonnenblumenzüchtung eingesetzt werden, um das Resistenzniveau gegen S. sclerotiorum zu erhöhen und dabei gleichzeitig die genetische Basis mit Material mit einem hohen Leistungspotenzial zu erweitern. Die Ergebnisse, die mit den Nachkommen der Partialhybriden erzielt wurden, sind sehr vielversprechend. Neben einer Verbesserung der Resistenzeigenschaften ist auch die Testkreuzungsleistung einzelner Linien bemerkenswert. Das im Projekt erstellte Material sollte deshalb umgehend Eingang in die praktischen Zuchtprogramme finden. Gleichzeitig ist es aussichtsreich, die Nachkommen der Partialhybriden mit weiteren Testern zu kreuzen und deren Leistungsfähigkeit zu untersuchen. Hierzu sollten dann vor allem Tester aus dem Maintainerpool der Sonnenblumen herangezogen werden. | Ingrid Gröne Tel.: +49 7222 770-725 Dr. Hans Rolf Späth GmbH & Co. Kommanditgesellschaft Im Rheinfeld 1-13 76437 Rastatt | FPNR | |
| 01.04.2001 | 30.06.2001 | 22005201 | Energetische Nutzung von Stroh, Ganzpflanzengetreide und weiterer halmgutartiger Biomasse: Stand der Technik und Perspektiven für den ländlichen Raum am 23./27.04.2001 Tautenhain | Ziel des Vorhabens ist die Durchführung eines Fachgesprächs zu Stand und Perspektiven der energetischen Nutzung halmgutartiger biogener Brennstoffe, in erster Linie Stroh. Dabei sollen der Stand der Technik, die Probleme von Emissions- und Genehmigungsrecht sowie die mögliche weitere Entwicklung diskutiert werden. Die Arbeiten bestehen aus der Vorbereitung und Durchführung der Tagung.Es wurden die folgenden drei Themenblöcken behandelt: - Einführung und Rahmenbedingungen der Nutzung halmgutartiger biogener Brennstoffe, - energetische Nutzungsmöglichkeiten, - Perspektiven der energetischen Nutzung halmgutartiger biogener Brennstoffe. | Das Ergebnis des Projektes wurde im Band "Energetische Nutzung von Stroh, Ganzpflanzengetreide und weiterer halmgutartiger Biomasse" der Schriftenreihe Gülzower Fachgespräche der FNR veröffentlicht. | Dr. habil. Armin Vetter Tel.: +49 3641 683-200 armin.vetter@tll.thueringen.de Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TLLLR) - Thüringer Zentrum Nachwachsende Rohstoffe Naumburger Str. 98 07743 Jena | FPNR | |
| 01.01.2004 | 31.12.2004 | 22005203 | Steuerung der Kristallisation von Poly-(R)-3.Hydroxybutyrat (PHB) | 1.Ziel ist es, thermoplastische Werkstoffe mit ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften zu erzeugen, deren Bestandteile aus erneuerbaren Rohstoffen gewonnen werden und die nach dem Gebrauch biologisch abbaubar sind. Als Kandidat für dieses Vorhaben soll das biosynthetisch hergestellte Polymer Poly-(R)-3-Hydroxybutyrat (PHB) ausgewählt werden. 2. Die Struktur von PHB-Folien soll mittels der Röntgen-Streuung, der dielektrischen Spektroskopie und der Polarisations-Lichtmikroskopie in Abhängigkeit von der Zeit nach der Herstellung untersucht werden, um Alterungserscheinungen auf die Spur zu kommen. Außerdem sollen unterschiedliche Behandlungsmethoden ausprobiert werden, um die progressive Kristallisation, die zur Verschlechterung der Eigenschaften führt, zu unterbinden. Vorgesehen sind sowohl Strahlenvernetzungsversuche mit der Elektronenquelle der Fa.BGS KG in Saal-an-der-Donau als auch Temperierungsversuche im eigenen Labor. 3. Das optimale Verfahren zur Erzeugung erwünschter Eigenschaften, insbesondere der mechanischen Stabilität soll ermittelt werden. Gewerbliche Anwendbarkeit soll durch ein Patent geschützt werden, und ggf. durch einen Lizenznehmer verwertet. | PD Dr. Anthony Owen Tel.: +49 941 943-2052 anthony.owen@physik.uni-regensburg.de Universität Regensburg - Fakultät für Physik - Institut für Angewandte und Experimentelle Physik II Universitätsstr. 31 93053 Regensburg | FPNR | ||
| 01.03.2005 | 31.07.2006 | 22005204 | Intensivierung der Vergärung nachwachsender Rohstoffe durch mehrstufige Desintegration des anaeroben Fermenterinhaltes - Laboruntersuchungen | Im Rahmen des skizzierten Forschungsvorhabens soll im labortechnischen Maßstab eine Verfahrenskombination aus mechanischer Feinzerkleinerung und Hochleistungsultraschall für den weitergehenden Aufschluss schwer zugänglicher Substratfraktionen des Fermenterinhaltes einer Vergärungsanlage entwickelt werden. Ziel ist die starke Zerkleinerung der resistenten Bestandteile der Maissilage und eine Erhöhung der Bioaktivität durch Mobilisierung von Enzymen. Dadurch sollen der Abbaugrad und die damit korrelierende Gasproduktion deutlich gesteigert werden. Mit einem erhöhtem Abbau- bzw. Stabilisierungsgrad vermindert sich auch die Anzahl der pathogenen Keime im Gärrest, was einen weiteren Aspekt des Forschungsvorhabens darstellt. Im Nachweis der beschleunigenden Wirkung des zu entwickelnden Verfahrens auf den Vergärungsprozess liegt das Hauptziel des Forschungsvorhabens. Ein höherer spezifischer Energiegewinn pro eingesetzte Substratmenge und die Steigerung der Umweltverträglichkeit der Endprodukte stellt einen Beitrag zur nachhaltigen Rohstoffnutzung und Energiebereitstellung dar. Des Weiteren wird die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Landwirtschaft gestärkt. | Die Zerkleinerung der resistenten Bestandteile der Maissilage sollte eine Erhöhung der Bioaktivität durch Mobilisierung von Enzymen hervorrufen. Dadurch sollte der Abbaugrad und die damit korrelierende Gasproduktion gesteigert werden. Zudem sollte mit einem erhöhtem Abbau- bzw. Stabilisierungsgrad sich die Anzahl der pathogenen Keime im Gärrest vermindern. Es sollte ein Nachweis für die beschleunigende Wirkung des zu entwickelnden Verfahrens auf den Vergärungsprozess gegeben werden. Dieses Ziel konnte nicht erreicht werden. | Dr. Hannelore Friedrich Tel.: +49 351 2553-537 hannelore.friedrich@ikts.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) Winterbergstr. 28 01277 Dresden | X | FPNR |
| 01.09.2010 | 30.06.2012 | 22005207 | NABEL-Nutzung von Abwärme aus BioEnergie in der Landwirtschaft. Entwicklung und Erprobung eines computergestützten Instruments zur Berechnung und schematischen Darstellung optimierter Nutzungskonzepte landwirtschaftlicher BGA | Im Rahmen des Vorhabens NABEL soll ein computergestütztes Recheninstrument entwickelt werden, dass Biogasanlagenbetreibern wissenschaftlich fundiert, praxisorientiert und verständlich folgende Angaben zur Verfügung stellt:. 1. die tatsächliche Menge der frei nutzbaren Restwärme im Jahresgang, 2. die in Frage kommenden technischen Systeme zur Verwertung der Restwärme in der Landwirtschaft und im landwirtschaftlichen Umfeld, 3. die Möglichkeiten zur Kombination von Wärmenutzungen unter Berücksichtigung des Zeitpunkts, der Dauer, des Leistungs- und Temperaturniveaus der jeweiligen Wärmesenken. Ferner wird die Rentabilität angegeben. Das Projekt lässt sich in drei Phasen einteilen :1. Phase: Recherche, Sammlung von Daten und Berechnungsgrundlagen 2. Phase: Programmierung des Berechnungsinstruments 3. Phase: Erprobung und Evaluation des Berechnungsinstruments Das KTBL stellt die Ergebnisse als Erweiterung zum bereits veröffentlichten "Wirtschaftlichkeitsrechner Biogas" zur Verfügung. | Im Rahmen des NABEL Forschungsvorhabens wurde ein computergestütztes Recheninstrument entwickelt, dass Biogasanlagenbetreibern wissenschaftlich fundiert, praxisorientiert und verständlich Informationen zu Abwärmenutzungsmöglichkeiten zur Verfügung stellt. Das Projekt erweiterte den im Internet verfügbaren "Wirtschaftlichkeitsrechner Biogas" um ein Berechnungsmodell für KWK-Überschusswärme. Das Forschungsvorhaben gliederte sich in 4 Phasen:1. Literaturstudie, Expertengespräche, Datensammlung; 2. Entwicklung und Programmierung von Berechnungsvorschriften; 3. Testen und Überprüfen des Berechnungsinstruments; 4. Programmierung und Umsetzung des Modells in der Online-Anwendung. Hauptergebnis des NABEL Forschungsvorhabens ist eine Open Access Anwendung im Internet. Dieses Online-Planungsinstrument erweitert den "Wirtschaftlichkeitsrechner Biogas" und ermöglicht zum ersten Mal eine individuelle und anlagenspezifische Berechnung thermischer Energie aus Biogasanlagen und ihrer Nutzung. Die Online-Anwendung stellt folgende Informationen zur Verfügung: 1. die tatsächliche Menge der frei nutzbaren Restwärme im Jahresgang in Abhängigkeit von i) Standort und Klima, ii) BGA-Bauart und Betrieb sowie iii) Substrateigenschaften 2. die in Frage kommenden technischen Systeme zur Verwertung der Restwärme in der Landwirtschaft und im landwirtschaftlichen Umfeld (Gewächshäuser, Ställe, Trocknungsprozesse, Wohnhäuser) 3. Möglichkeiten zur Kombination von Wärmenutzungen unter Berücksichtigung des Zeitpunkts, der Dauer, des Leistungs- und Temperaturniveaus der jeweiligen Wärmesenken. Ferner werden die Wärmeerlöse berechnet. | Prof. Dr. Oliver Hensel Tel.: +49 5542 98-1225 agrartechnik@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 11 Ökologische Agrarwissenschaften - Fachgebiet Agrartechnik Nordbahnhofstr. 1 a 37213 Witzenhausen | X | FPNR |
| 01.03.2012 | 31.12.2016 | 22005210 | Verbundvorhaben: Züchtung von Energiekartoffeln unter Verwendung pflanzengenetischer Ressourcen zur Erzeugung optimal nutzbarer Biomasse; Teilvorhaben 3: Assoziationsgenetische Studien zum Trockenmasseertrag | Hauptziele des Projektes sind eine Verbesserung des Kartoffel-Trockenmasseertrages in Kombination mit einer erhöhten Widerstandsfähigkeit gegen die Kraut- und Knollenfäule. Darüber hinaus werden im Projektrahmen eine gesteigerte Trockentoleranz und Lagerfähigkeit angestrebt. Hinzu kommen Ansätze zur Aufklärung der genetischen Wirkmechanismen dieser Merkmale; insgesamt zielen die Arbeiten auf eine Erweiterung der genetischen Diversität der Stärkekartoffel bei gleichzeitig erhöhtem Energiegehalt ab. Für eine spezifische Züchtung auf Biomasseertrag werden geeignete Eltern ausgewählt, Kreuzungen mit Blick auf dieses Merkmal erstellt sowie eine geeignete Testmethodik zur zerstörungsfreien Stärkegehaltsbestimmung an Kleinstproben entwickelt. Durch Einlagerung einer umweltstabilen, hohen und dauerhaften Resistenz gegen Phytophthora infestans kann auch unter Befallsbedingungen das genetisch vorhandene Potential zur Ertragsbildung und Stärkesynthese ausgeschöpft werden. Weiterhin sind im Rahmen des Projektes eine systematische Suche nach hitze- und trockentoleranten Typen, eine Selektion von Zuchtklonen mit verbessertem Einlagerungsverhalten unter Labor- und Praxisbedingungen (inklusive einer Optimierung der Konservierungsverfahren) und deren züchterische Bearbeitung bei einer Erweiterung der genetischen Diversität der Stärkekartoffel vorgesehen. Das IPK wird mit Hilfe molekulargenetischer Analyseverfahren schwerpunktmäßig Marker für die gewünschten Energiekartoffel-Merkmale entwickeln | Dr. Klaus Dehmer Tel.: +49 38 209-80525 dehmer@ipk-gatersleben.de Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) - Abt. Genbank Teilsammlung Nord Parkweg 3 a, Groß Lüsewitz 18190 Sanitz | X | FPNR | |
| 01.09.2011 | 28.02.2015 | 22005211 | Verbundvorhaben: Bio- und chemokatalysierte Wege zu funktionalisierten Glycerinderivaten (MetaGlyc 2); Teilvorhaben 4: Biotechnologische Konversion von Glycerin zu 2-Amino-1,3-Propandiol (Serinol) und Glycerinsäure | Ziel des Projektes ist die Entwicklung neuer Verfahren zur großtechnischen Produktion von Serinol in rekombinanten Mikroorganismen. Neben Arbeiten mit RtxA aus B. elkanii soll nach weiteren Enzymen gesucht werden, die zur Etablierung des Serinolsyntheseweges geeignet sind. Es soll außerdem nach neuen Wirtsbakterien, die zur heterologen Expression des Serinolsyntheseweges geeignet sind, gesucht werden. Ein Wirt mit einer natürlichen hohen Aminosäure-Synthese wie C. glutamicum würde sich anbieten.Die bisherigen Arbeiten der Universität Greifswald zur in vitro Synthese von Glycerinsäure sollen fortgesetzt werden. Parallel soll nach Stämmen gesucht werden, die Glycerinsäure sekretieren. Hierfür eignen sich vor allem Vertreter der Gruppe der Acetobacteraceae. Desweiteren wären Dehydrogenasen aus der verschiedenen Pflanzen die GA bilden, interessant. Zusätzliche sollten geeignete Expressionssysteme in Essigsäurebakterien etabliert werden. Zunächst werden Fermentationsprozesse im 2 l Serienfermenter untersucht und später auf 30 bzw. 500 l gesteigert werden. Die Effizienz beim Isolieren von Serinol soll durch neue Methoden verbessert werden. Auf Basis von Serinol sollen Strukturen evaluiert und mit ersten Synthesen von Derivaten begonnen werden. Als Produktionsstämme eignen sich vor allem verschiedene Acetobacter- und Gluconobacter-Sp. Zunächst werden Fermentationsprozesse im 2 l Serienfermenter untersucht. Nach erfolgreichen Tests, wird der Maßstab auf 30 bzw. 500 l gesteigert. | Im Vorhaben wurden biotechnologische Verfahren zur Herstellung der Glycerinsäure und des Aminoalkohols Serinol aus dem Rohstoff Glycerin erfolgreich entwickelt. Zum einen gelang die Produktion von bis zu 9,4 g/L Glycerinsäure in Acetobacter tropicalis, Gluconobacter frateurii und G. oxydans. Zum anderen wurde die Serinol-Synthese in neuen Synthesestämmen optimiert. Zur Herstellung von Glycerinsäure wurden als mögliche neue Produktionsstämme Acetobacter pomorum (DSM 11825), Acetobacter tropicalis (DSM 15551), Gluconacetobacter diazotrophicus (DSM 5601), Gluconobacter frateurii (DSM 7146), Gluconacetobacter intermedius (DSM 11804), A. aceti (DSM 3508), A. pasteurianus (DSM 2324), G. xylinus (DSMZ 2004), G. oxydans (DSMZ 46615) und G. oxydans (DSMZ 50049) untersucht. Letztendlich wurden A. tropicalis, G. frateurii und die G. oxydans Stämme für weitere Untersuchungen ausgewählt. Im Überstand der ausgewählten Stämme konnte eine Glycerinsäure-Konzentration zwischen 7,3 und 9,4 g/L detektiert werden. Die Ausgangsorganismen selbst wurden als homologe Expressionsorganismen getestet. Expressionsvektoren konnten mittels triparental mating in G. oxydans eingebracht werden. Zur Herstellung von Serinol wurden auf Basis eines optimierten Produktionsstammes verschiedene rekombinante Stämme hergestellt und hinsichtlich ihrer Produktivität untersucht. Im Ergebnis wurde mit 2 rekombinanten Stämmen eine Steigerung der Serinol-Akkumulation im Kulturmedium um mehr als 100 % erreicht. Insbesondere die Optimierung des rtxA-Gens auf genetischer Ebene zur heterologen Expression in Escherichia coli und Shimwellia blattae stellte sich als positiv heraus sowie die Optimierung der Kultivierungsbedingungen. So konnte nach einer Kultivierungsdauer von 67 bis 72 h aus der Kulturbrühe rekombinatner E. coli- und S. blattae Stämme, eine signifikant gesteigerte Serinolkonzentration isoliert werden. | Prof. Dr. Alexander Steinbüchel Tel.: +49 251 83-39821 steinbu@uni-muenster.de Universität Münster - Institut für Molekulare Mikrobiologie und Biotechnologie Corrensstr. 3 48149 Münster | X | FPNR |
| 01.05.2016 | 31.12.2019 | 22005213 | Chemisch-ökologisch vermittelte Resistenz bei Raps gegen den Rapsglanzkäfer Meligethes aeneus (CHEMOEKORAPS) - Akronym: CHEMOEKORAPS | Es sollen Kenntnisse zur Resistenz von Raps gegen den Rapsglanzkäfer erlangt werden, die es ermöglichen, direkte Pflanzenabwehr von Raps auf züchterischem Wege so zu erhöhen, dass der Einsatz von Insektiziden signifikant reduziert und die Selektion der Käfer auf Insektizidresistenz vermindert werden kann. Das Ziel des Vorhabens ist die Identifikation von 1.) Genotypen mit Resistenz gegen den Rapsglanzkäfer mittels Bioassays, 2.) Schlüsselsubstanzen, auf denen die Resistenz beruht, mit biochemischen Methoden, 3.) weiteren Genotypen mittels Screening mit biochemischen Methoden auf die Produktion der Schlüsselsubstanzen und damit einhergehender Resistenz. Schlüsselverbindungen sind flüchtige und nicht-flüchtige Eiablage- und fraßbeeinflussende Verbindungen sowie Verbindungen, die die Mortalität und Entwicklung der Larven beeinflussen. Zu Screenen sind Brassica-Wildarten oder andere Brassicaceaen wie Camelina sativa, mit Brassica kreuzbare Arten wie Sinapis alba, Arabidopsis Akzessionen, Rapslinien, B. oleracea- oder B. rapa-Genotypen für Raps-Resynthesen. Zunächst erfolgt ein Screening der verschiedenen Rapslinien, Brassicaceen-Arten, Arabidopsis Akzessionen auf Resistenzeigenschaften gegenüber M. aeneus mittels A) Eiablage u. Fraßexperimenten mit Weibchen und B) Entwicklungs-Tests mit Eiern und Larven. Danach werden die flüchtigen und nichtflüchtigen Inhaltsstoffe der verschiedenen Rapslinien mittels Gas- oder Flüssigkeitschromatographie getrennt und mittels massenspektrometrischer Methoden identifiziert. Der Nachweis der Wirksamkeit von Verbindungen resistenter Linien erfolgt durch Auftragen von (High Performance Liquid Chromatography) HPLC – Fraktionen und synthetisierten Verbindungen auf Pflanzen und erneutem biologischem Testen. Anschließend sollen weitere Rapsgenotypen mit diesen antixenotischen oder antibiotischen Substanzen mittels chemischer Analysen identifiziert und dann getestet werden. | Unser nicht zielgerichteter Metabolom-Ansatz in Kombination mit Untersuchungen der Fraßaktivität liefert den ersten Nachweis des kausalen Zusammenhangs zwischen abschreckenden sekundären Pflanzenstoffen und der Fraßaktivität von Rapsglanzkäfern. Im Projekt konnten mehrere Kreuzblütler - Akzessionen identifiziert werden, bei denen eine geringere Fraßaktivität des RGK gegenüber dem Standard Raps (Express) beobachtet wurde. Innerhalb der Rapssorten und Resynthesen fanden sich kaum Resistenzen, nur die Sorte Liho wies eine geringere Fraßschädigung im Vergleich zu Express auf. Dagegen fraßen die RGK über drei Saisons hinweg gegenüber dem Standard deutlich weniger auf weiter entfernt verwandten Kreuzblütlern (Sinapis, Eruca, Raphanus, Camelina, Barbarea, Brassica fruticulosa, Crambe, Diplotaxis); innerhalb der Linien von Sinapis und Eruca gab es Unterschiede in der Fraßaktivität. Weibliche RGK wurden weniger stark in ihrer Fraßaktivität durch die angebotene Pflanzensorte/-art beeinflusst als männliche RGK. Die Analyse von Metabolomprofilen grüner Blütenknospen von Genotypen mit geringer und hoher Fraßschädigung durch RGK ergab Hinweise auf mehrere Glucosinolate, Phenylpropanoide, Flavonoide und Triterpenoide als potentielle Anti-Fraßverbindungen. Die im Dual-Choice-Assays getesteten synthetischen Standardverbindungen zeigten eine stark abschreckende Wirkung von einem Glucosinolat und zwei Triterpenoiden. Düfte einzelner Kreuzblütler (e.g., E. sativa) wirken repellent auf die Käfer, während Düfte anderer Brassicaceen genauso attraktiv oder sogar attraktiver als der Standard-Raps waren. Auch physikalischen Faktoren wie die Knospengröße können einen Einfluss auf die Fraßaktivität der Käfer haben. Im Folgeprojekt CHEMOEKOTRANS werden die erlangten Ergebnisse zur chemischen Abwehr der Brassiaceae gegen den RGK als Grundlage für die Züchtung insektenresistenter Ölrapssorten berücksichtigt. | Dr. Torsten Meiners Tel.: +49 30 8385-5910 meito@zedat.fu-berlin.de Freie Universität Berlin - Fachbereich Biologie, Chemie, Pharmazie - Angewandte Zoologie - Arbeitsgruppe Ökologie der Tiere Haderslebener Str. 9 12163 Berlin | X | FPNR |
| 01.06.2014 | 31.05.2017 | 22005214 | ERA-WoodWisdom: CaReWood; Teilvorhaben 2: Technikentwicklung zur Wiederverwendung von Holz und Produktentwicklung | Hauptziel von CaReWood ist das Aufzeigen realistischer Möglichkeiten für ein material- und werterhaltendes Altholzrecycling. Das Vorhaben soll die Wiederverwendung von Gebrauchtholz ohne Qualitätsverlust durch maximalen Dimensionserhalt vorbereiten und somit neue Möglichkeiten für eine Werterhaltung von Gebrauchtholz über verschiedene Produktgrenzen eröffnen. Aktuell werden Vollholzsortimente wertmindernd zu Spänen oder Fasern zerkleinert oder direkt in Bioenergie umgewandelt. Ziel ist die Entwicklung und Einführung eines Veredlungskonzepts für Massiv-Altholz als Rohstoffquelle für umweltfreundliche, zuverlässige Sekundär-Holzprodukte für die Holz- und Möbelindustrie. Ein Geschäftsmodell zur Kaskadennutzung von Altholz soll entwickelt werden, als Teil eines nachhaltigen Recyclingkonzepts für qualitativ hochwertiges Holz. CaReWood ist in 5 technische APs gegliedert. Diese beinhalten Abschätzungen der zukünftig zu erwartenden Altholzmengen und -qualitäten, Konzeptentwicklung für ein recyclingfreundliches Produktdesign, softwaregestützte Modellierung der Rückführungslogistik recycelter Holzprodukte, die technische Realisierung des Veredelungsverfahrens von Massiv-Altholz durch Reinigen, Screening, Sortieren, Umformen und Fügen dieses Materials, die Entwicklung von Konzepten zur Zertifizierung und Akzeptanz für eine Kaskadennutzung (basierend auf Erfahrungen des Altpapierrecyclings), sowie die umwelt- und sozioökonomische Beurteilung der entwickelten Kaskadennutzungsstrategien. | Dipl.-Phys. Peter Meinlschmidt Tel.: +49 531 2155-449 peter.meinlschmidt@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.03.2016 | 31.10.2020 | 22005215 | Verbundvorhaben: Serienreife Entwicklung eines beheizbaren Verbundwerkstoffes durch Funktionalisierung einer Bindemittelschicht bei der Fertigung klassischer Holzwerkstoffe; Teilvorhaben 3: Applikationsentwicklung - Akronym: EleiK | Die Projektidee des Verbundvorhabens zielte auf die Entwicklung und Erforschung eines innovativen und grundlegend verbesserten Holzwerkstoffes ab. Genauer bestand die Aufgabenstellung in der Integration einer Heizfunktion in einen Lagenholzwerkstoff im Anwendungsbeispiel eines Fertigparkettsystems. Im Gegensatz zu einer klassischen Fußbodenheizung wurde der Ansatz gewählt, die Heizfunktion durch eine elektrisch leitfähige und wärmeabgebende Klebstoffschicht (Basis wässrige Dispersion) unterhalb des Deckfurniers zu generieren. Hierbei war angedacht, den Fertigungsprozess ursprünglicher Paneelen größtmöglich beizubehalten. Dazu zählen Bindemittelauftrag, Komponentenzuschnitt sowie Verpressung und Nachbearbeitung. Ebenso war es das Ziel, die Verlegesystematik weitestgehend zu übernehmen, sodass der Verlegeaufwand für den Endanwender vergleichbar ist. Zur Gewährleistung der elektrischen Sicherheit wurde der Betrieb im Schutzkleinspannungsbereich präferiert. Die elektrische Kontaktierung sollte, ähnlich des Verlegeaufwands, einfach und schnell erfolgen und auch für Privatkunden ohne elektrische Fachausbildung möglich sein. Betriebsmodi sollten intuitiv gestaltet sein, sodass der Endanwender lediglich seine Zielgröße einzustellen hat. Die Sensorik sowie elektrische Regelungstechnik sorgen für den SOLL-IST-Abgleich sowie die mit einhergehenden elektrischen Regelgrößen für die Oberflächentemperatur. | In der Projektlaufzeit wurde eine elektrisch leitfähige wässrige Dispersion entwickelt, bei deren Herstellung untypischer Weise ein Extruder zum Einsatz kam. Dieser Klebstoff wurde für die Herstellung eines Fußbodensystems in Fertigparkettbauweise verwendet. Entsprechende Produktionsparameter wurden unter Verwendung industrieller Fertigungstechnologien eruiert. Der Betrieb des Produktes erfolgte mittels speziell konzipierter Regelungstechnik, welche die IST-Werte (Raumluft- sowie Bodentemperatur, Luftfeuchtigkeit) aufnimmt, zur Regelung der Heizleistung/Oberflächentemperatur verarbeitet und im Schutzkleinspannungsbereich bis 42 V DC in die Paneelfläche einspeist (Haushaltsnorm und Niederspannungsrichtlinie EN 60335-1, EN 60335-2-96). Zur elektrischen Kontaktierung wurde ein System, bestehend aus Aluminiumrohren und Kontaktierungsstiften, entwickelt, wodurch eine Verbindung von Energieversorgung zu Paneele sowie von Paneele zu Paneele gewährleistet ist. Mit Beendigung des Forschungsprojektes liegt ein vollfunktionsfähiger Demonstrator vor, bestehend aus einer beheizbaren Parkettfläche mit den Abmessungen 1,3 m x 1,3 m sowie einem Bedienpult incl. Stromversorgung und Regelungstechnik. Thermografische Aufzeichnungen im Betrieb zeigen, dass eine gute Wärmeverteilung über die gesamte Fläche, unter Berücksichtigung lokaler Temperaturschwankungen, vorliegt. Das entwickelte Fußbodensystem ist zudem leicht zu verlegen und mit herkömmlichen Werkzeugen (Formatkreissäge, Stichsäge) bearbeitbar, sodass der Verlegeaufwand für den Endanwender nahezu unverändert ist. Hinzu kommt die, entsprechend des aktuellen Projektstandes entwickelte, einfache elektrische Kontaktierung. Mit dem Demonstrator wird eine erfolgreiche Implementation der Heizfunktion (elektrisch beheizbares Bindemittel, elektrisches Kontaktierungssystem) sowie peripherer Komponenten (Sensorik, Energieversorgung) in einem Fußboden in Fertigparkettbauweise belegt. | Andreas Mühlenbein Tel.: +49 2952 816-471 andreas.muehlenbein@meisterwerke.com MeisterWerke Schulte GmbH Johannes-Schulte-Allee 5 59602 Rüthen | X | FPNR |
| 01.09.2017 | 31.08.2019 | 22005217 | Verbundvorhaben: Entwicklung von neuen Bindemitteln sowie Farben und Lacke auf der Grundlage von vergilbungsarmen Leinöl; Teilvorhaben 2: Entwicklung von helltönigen vergilbungsarmen Farben auf der Basis vergilbungsarmer Bindemittel - Akronym: Farben | Lacke und Farben sind Bestandteile von Anstrichsystemen der verschiedensten Materialien zum Schutz vor äußeren Einflüssen wie Wasser, Wind, Sauerstoff oder auch mechanischen Beanspruchungen. Zur Herstellung von Lacken und Farben werden Bindemittel eingesetzt. Im Bereich der Naturfarben werden vorrangig oxidativ trocknende Öle, hauptsächlich Leinöl als Rohmaterial eingesetzt. Leinöl hat den Vorteil, dass es in ausreichenden Mengen zur Verfügung steht und relativ preiswert ist. Allerdings neigt Leinöl, wie andere schnell trocknende Öle auch, zur Vergilbung. Diese unerwünschte Eigenschaft führt dazu, dass bis heute die hellen Farbtöne bei Farben und Lacken aus Basis von natürlichen Ölen nicht hergestellt werden können. Im Zuge des Verbundvorhabens wurde durch den Partner ein Verfahren zur Behandlung von Leinöl entwickelt, das es ermöglichen soll vergilbungsarmes Leinöl herzustellen. Ziel des Forschungsvorhabens der Biopin Processing GmbH war es, auf Grundlage des vergilbungsarmen Leinöls Bindemittel zu entwickeln, die sich zur Herstellung von Farben und Lacken eignen. In einem nächsten Schritt sollten aus den entwickelten Bindemitteln, helle und vergilbungsarme Farben und Lasuren hergestellt werden. | Im Teilvorhaben 2 des Verbundvorhabens mit der PPM e.V. erfolgte durch die Biopin Processing GmbH die Entwicklung von Bindemitteln auf Basis des behandelten Leinöls. Anschließend wurden Farben und Lacke auf Basis der entwickelten Bindemittel formuliert. Zur Bewertung der Eigenschaften des behandelten Leinöls wurden zunächst einfache weiße Ölfarben anhand einer Richtformulierung hergestellt. Im direkten Vergleich zu einer Ölfarbe aus unbehandeltem Leinöl konnte gezeigt werden, dass das behandelte Öl verbesserte Trocknungseigenschaften besitzt. Die Benetzungseigenschaften des behandelten Öls sind im Vergleich etwas schlechter. Anschließend wurden verschiedene Bindemittel auf Basis des behandelten Leinöls hergestellt. Hierfür wurde das Öl gemeinsam mit weiteren Rohstoffen bei einer Temperatur von 270-290°C bis zu einer bestimmten Viskosität gekocht. Abhängig von den gewünschten Einsatzgebieten wurden neben dem behandelten Leinöl noch modifiziertes Kolophonium und andere oxidativ trocknende Öle zugegeben. Die Bindemittel auf Basis des modifizierten Leinöls weisen im Vergleich eine etwas hellere Farbe auf. Grundsätzlich lässt sich das behandelte Leinöl direkt in bestehende Prozesse auf Basis von Leinöl einbauen, ohne den Produktionsprozess anzupassen. Die Eigenschaften der hergestellten Bindemittel entsprechenden denen der Bindemittel auf Basis von unbehandeltem Leinöl. Die Bindemittel lassen sich gut in bestehende Produktionsprozesse einbauen. Die hergestellten Farben und Lacke weisen eine schnellere Trocknungszeit auf. Durch den Einsatz des behandelten Leinöls lassen sich die Zugabemengen von Trockenstoffen um bis zu 30% reduzieren. Eine Verbesserung der Vergilbungseigenschaften der hergestellten Farben und Lacke ließ sich im Projektverlauf nicht nachweisen. Die Einsparung von Trockenstoffen hatte ebenfalls keinen positiven Einfluss auf die Vergilbung. | Patrick Steinbach Tel.: +49 4461 7575-19 patrick.steinbach@biopin.de Bio Pin Vertriebs-GmbH Linumweg 1-8 26441 Jever | X | FPNR |
| 01.06.2019 | 31.05.2022 | 22005218 | Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung biobasierter Metallbearbeitungsöle für die kryogene Minimalmengenschmierung; Teilvorhaben 1: Entwicklung von kryogenen Kühlkonzepten einer Minimalmengenschmierung (MMS) - Akronym: ECO2il | Ein Großteil der spanenden Metallbearbeitungsprozesse wird aktuell durch große Mengen flüssiger Kühlschmierstoffe unterstützt. Aufgabe des Kühlschmierstoffs ist es, die Kühlung und Schmierung des Werkzeugs im Eingriff sicherzustellen sowie die Späne aus dem Bearbeitungsraum abzutransportieren. Die Anwendung konventioneller insbesondere wassermischbarer Kühlschmierstoffe in Zerspanungsprozessen wirkt sich negativ auf ökonomische und ökologische Faktoren sowie auf die Gesundheit der Mitarbeiter am Arbeitsplatz aus. Aus fertigungstechnischer Sicht stoßen konventionelle Kühlschmierstrategien bei der Bearbeitung neuartiger Hochleistungswerkstoffe an ihre Leistungsgrenzen. Ein Ansatz konventionelle Kühlschmierstoffe im spanenden Bearbeitungsprozess zu ersetzen bietet sowohl die Minimalmengen-schmierung als auch die kryogene Kühlung mittels CO2. In diesem Projekt wurde die Entwicklung biobasierter Schmierstoffe für die kryogene Zerspanung kombiniert mit Minimalmengenschmierung durchgeführt. Im Fokus standen dabei Prozesse mit geometrisch bestimmter Schneide. Ziel war es, anwendungsnah Schmierstoffe biologischen Ursprungs für die kryogene Minimalmengenschmierung zu entwickeln, diese bedarfsgerecht zu additivieren und zu optimieren. Dadurch soll sichergestellt werden, dass sowohl die Werkzeugstandzeit als auch Zeitspanvolumina im Vergleich zu konventioneller Überflutungs-kühlung gesteigert werden können. Die dadurch erreichbaren ökologischen Verbesserungen stellten den Kern dieses Projektes dar. Industrielle Anwender wurden dahingehend unterstützt, dass Bearbeitungsprozesse mit aktuell konventioneller Überflutungskühlung auf Minimalmengenschmierung in Kombination mit kryogener CO2 Kühlung umgestellt werden können. Dadurch werden sowohl ökonomische und ökologische Vorteile erzielt als auch die Leistungsfähigkeit der Fertigungsprozesse erhöht. | Prof. Dr.-Ing. Nico Hanenkamp Tel.: +49 911 65078-64811 nico.hanenkamp@fau.de Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg - Technische Fakultät - Department Maschinenbau - Lehrstuhl für Ressourcen- und Energieeffiziente Produktionsmaschinen Dr.-Mack-Str. 81, Technikum 1 90762 Fürth | X | FPNR | |
| 01.06.2000 | 31.05.2003 | 22005300 | Verbundvorhaben: Untersuchungen zur Verbesserung der Sclerotinia-Resistenz von High-Oleic Sonnenblumen: Teilvorhaben 4: Züchterischer Ansatz zur Verbesserung der Sclerotinia-Resistenz von High-Oleic-Sonnenblumen (Hadmersleben) | Die Sonnenblume ist neben Raps die wichtigste Ölpflanze in Europa. Besondere Bedeutung als nachwachsende Rohstoffpflanze hat sie mit der Entwicklung von Sorten gefunden, die einen Ölsäuregehalt von mehr als 90 % aufweisen. Die Produktion von Hochölsäure-Sonnenblumen ist jedoch durch eine Reihe von pilzlichen Pathogenen gefährdet. Einer der bedeutendsten Krankheitserreger der Sonnenblume ist dabei Sclerotinia sclerotiorum, der Erreger der Wurzel-, Korb- und Stengelfäule. Eine absolute Resistenz gegen Sclerotinia ist bislang aus der Kultursonnenblume nicht beschrieben. Daher ist im Rahmen des Verbundvorhabens geplant, Sclerotinia-Resistenzgene aus einer Sclerotinia-resistenten Helianthus maximilani-Accession in hochölsäurehaltige Sonnenblumenlinien mittels somatischer Hybridisierung einzubringen und diese Pflanzen hinsichtlich ihrer biochemischen, genetischen und agronomischen Eigenschaften zu analysieren. In den Teilvorhaben 2 bis 4 werden die im Teilvorhaben 1 erstellten Partialhybriden vermehrt, die agronomischen Eigenschaften werden im einem mehrortigen Beobachtungsanbau überprüft. Anschließend werden Testhybriden erstellt und überprüft. Für die QTL-Kartierung werden die Eltern für die entsprechenden Populationen ausgewählt und zwischenvermehrt. | Die Ergebnisse der Resistenztests ermöglichten es, QTL für die Resistenz gegen S. sclerotiorum zu entdecken. In nächster Zukunft werden weitere Ergebnisse ähnlicher Untersuchungen publiziert werden. Mit diesen wird es dann möglich werden, herauszufinden, welche QTL am aussichtsreichsten für eine eventuelle markergestützte Selektion verwendet werden können. Zudem werden zunehmend Kandidatengene für Resistenzen publiziert. Diese können in die bestehende Karte eingearbeitet werden. Damit wird es dann möglich werden, die Kandidatengene zu ermitteln, die ursächlich mit der Resistenz zu tun haben. Erfolgreich etablierte Protokolle ermöglichen die Regeneration fertiler Pflanzen aus den Hypokotolprotoplasten der Kultursonnenblume und den Mesophyllprotoplasten pilzresistenter Wildarten. Die Resistenz- und Ertragsprüfungen mit den Partialhybridnachkommen haben gezeigt, wie groß das Potenzial von auf Wildarten basierenden interspezifischen Hybriden ist. Deshalb sollte versucht werden, neue Partialhybriden zu erstellen, um so die genetischen Ressource der Wildart Helianthus maximiliani für die Kultursonnenblumenzüchtung verstärkt nutzen zu können. Die bereits untersuchten Linien können in der praktischen Sonnenblumenzüchtung eingesetzt werden, um das Resistenzniveau gegen S. sclerotiorum zu erhöhen und dabei gleichzeitig die genetische Basis mit Material mit einem hohen Leistungspotenzial zu erweitern. Die Ergebnisse, die mit den Nachkommen der Partialhybriden erzielt wurden, sind sehr vielversprechend. Neben einer Verbesserung der Resistenzeigenschaften ist auch die Testkreuzungsleistung einzelner Linien bemerkenswert. Das im Projekt erstellte Material sollte deshalb umgehend Eingang in die praktischen Zuchtprogramme finden. Gleichzeitig ist es aussichtsreich, die Nachkommen der Partialhybriden mit weiteren Testern zu kreuzen und deren Leistungsfähigkeit zu untersuchen. Hierzu sollten dann vor allem Tester aus dem Maintainerpool der Sonnenblumen herangezogen werden. | Dr. Jutta Böhm Tel.: +49 39408 91390 saatzucht.hadmersleben@t-online.de Syngenta Hadmersleben GmbH Kroppenstedter Str. 4 39387 Oschersleben (Bode) | FPNR | |
| 01.07.2008 | 31.12.2011 | 22005308 | Energetische Verwertung von kräuterreichen Ansaaten in der Agrarlandschaft und im Siedlungsbereich - eine ökologische und wirtschaftliche Alternative bei der Biogasproduktion | Im Projekt werden mehrjährige, wildartenreiche Saatmischungen entwickelt, die neben konventionellen Energiepflanzenkulturen zur Biogasgewinnung angebaut werden können. Ziel ist es, die Agrarlandschaft durch vielfältige blüten- und strukturreiche Pflanzenbestände zu bereichern, zusätzliche wertvolle Lebensräume, Nahrungsquellen und Rückzugsräume für die heimische Fauna zu schaffen und Anbaualternativen für erosionsgefährdete Standorte oder Grenzertragslagen bereitzustellen. Die Mischungen bestehen aus wuchsstarken, spätblühenden Kultur- und Wildarten, die mit Vertretern des floristischen Artenschutzes abgestimmt wurden. Einige enthalten als mehrjährige Wildpflanzen ausschließlich heimische Arten, andere auch Arten außereuropäischer Herkunft. Sie sind entweder auf trockene oder auf mäßig-frische Standorte abgestimmt und für die Bestandsgründung in Direktsaat oder als Maisuntersaat konzipiert. Um die Artzusammensetzung der Saatmischungen für die Biogasproduktion zu optimieren, wurden in Niedersachsen und Bayern jährlich ackerbauliche Versuche mit den verschiedenen Mischungsvarianten angelegt und Biomasse- und Energieerträge der Pflanzenbestände in Abhängigkeit von Standjahr, Erntetermin und Artzusammensetzung untersucht. Daneben flossen zur Weiterentwicklung des Anbausystems die Erfahrungen von Landwirten und Biogasanlagenbetreibern ein, die seit Projektbeginn mit einer ersten Praxismischung arbeiten. Faunistische Begleituntersuchungen zur Habitatnutzung dienten der naturschutzfachlichen Bewertung der Ansaatflächen. | Die Versuchsmischungen entwickelten sich meist zu etwa 1,50 bis 2,40m hohen, blütenreichen Pflanzenbeständen. Bei den Mischungen mit heimischen Stauden war der Pflanzenbewuchs ab dem zweiten Jahr sehr dicht und enthielt kaum noch Beikräuter. Auch als Maisuntersaat gegründete Bestände entwickelten sich gut. Momentan liegt das Ertragsniveau etwa bei 50-60% des Trockenmasse-Ertrags von Silomais. Im Vergleich zu intensiven einjährigen Kulturen waren Arbeitsgänge und Produktionsmittel dabei deutlich reduziert. In einer Pilotrechnung für Unterfranken ergaben sich daraus bei geringen Flächenkosten mit Silomais vergleichbare wirtschaftliche Ergebnisse. Der Pflanzenaufwuchs erreichte ab Mitte Juli für die Biogasnutzung geeignete Trockenmasse-Gehalte, so dass die Erntetermine außerhalb der Setz-, Brut- und Aufzuchtzeiten der meisten Wildtiere und Vögel lagen. Der optimale Termin, der zu den höchsten Methanerträgen führte, differierte je nach Mischung und Standjahr. Er lag im ersten Standjahr meist im September. Ab dem zweiten Standjahr wurde bei den Mischungen mit heimischen Stauden (inklusive Praxismischung) zwischen Mitte Juli und Ende August geerntet, bei jenen mit Stauden außereuropäischer Herkunft zwischen Ende August und Anfang Oktober. Bundesweit wurden von Landwirten in den Jahren 2009 bis 2011 rund 230 ha Praxisflächen mit der Testmischung angesät. Der Großteil der Landwirte kam gut mit den Energiepflanzenmischungen zurecht. Die Konservierung des Erntematerials als Silage war problemlos möglich, die Verwertung konnte mit der vorhandenen Technik erfolgen. Bei allen untersuchten Tierartengruppen wiesen die Wildpflanzenbestände höhere Arten- und Individuenzahlen auf als benachbarte Maiskulturen. Die Anzahl gefährdeter Arten war ebenfalls deutlich höher. Honigbienen und andere Blütenbesucher nutzten die Ansaatflächen als wichtige Nektar- und Pollenquelle bis in den Spätsommer, wenn im Umfeld fast nichts mehr blüht. | Dipl. Ing. Martin Degenbeck Tel.: +49 931 980-1407 martin.degenbeck@lwg.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau - Abt. Landespflege An der Steige 15 97209 Veitshöchheim | X | FPNR |
| 01.09.2010 | 31.03.2011 | 22005309 | GREENERGY - Anbau schnellwachsender Baumarten auf Grünlandstandorten zur Erhöhung des Rohstoffpotenzials für die energetische Holzverwendung; Teilvorhaben 1: Projektkoordination und standortbezogene Evaluierung rechtlicher und naturschutzfachlicher Aspekte | Eine weitere Steigerung des Waldholzaufkommens für eine stoffliche und energetische Nutzung gestaltet sich zunehmend schwieriger, da die nachhaltig erntbaren Potenziale im Staatswald bereits weitgehend genutzt werden, im Kleinprivatwald hingegen nur schwer zu mobilisieren sind. Die Produktion von Holz in Kurzumtriebsplantagen und die anschließende Nutzung des Holzes zur gekoppelten Strom- und Wärmebereitstellung, zur alleinigen Wärmebereitstellung oder zur Erzeugung von Biokraftstoffen der zweiten Generation wird ökonomisch wie auch ökologisch im Vergleich zu anderen Bioenergiepfaden sehr positiv bewertet. In einer ersten Phase des Projektes mit einer Laufzeit von 6 Monaten soll in einer Machbarkeitsstudie geprüft werden, ob es in der Bundesrepublik Deutschland auf Grund der (gegenwärtigen) juristischen, naturschutzfachlichen, standortskundlichen, ökologischen und ökonomischen Rahmenbedingungen sowie aus Sicht der Versorgungssicherheit der Tierproduktion möglich und sinnvoll ist, auf ausgewählten Grünlandflächen Kurzumtriebsplantagen für die energetische Holzverwertung anzulegen. Die TU Dresden koordiniert und leitet das Projekt, analysiert die juristischen, naturschutzfachlichen und standortsbezogenen Rahmenbedingungen zur Anlage von KUP auf Grünlandstandorten und führt Projektpartner zusammen, die Probleme der Umwandlung von Grünland mit Naturschutzverbänden, Verwaltungen, Landwirten und Vertretern aus vier weiteren Bundesländern diskutieren. | Prof. Dr. habil. Albrecht Bemmann Tel.: +49 35203 38-31281 albrecht.bemmann@forst.tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Internationale Forst- und Holzwirtschaft Pienner Str. 7 01737 Tharandt | X | FPNR | |
| 01.07.2010 | 31.12.2012 | 22005310 | Verbundvorhaben: Vergleich zweier Entnahmesysteme zur Probensammlung für Mutagenitätsanalysen; Teilvorhaben 2: Probeentnahmesystem und Mutagenitätsanalyse vTI | Im Projekt "BioE - Emissionen bei der motorischen Verbrennung von Biokraftstoffen und Kraftstoffmischungen" der TU-Graz, TU-München TU-Wien und BLT Wieselburg, und bei gemeinsamen Untersuchungen des Johann Heinrich von Thünen-Inst. (vTI), des Technol. Transf. Zentr. Autom.Coburg (TAC) und der Uni Göttingen kam es zu unterschiedlichen Ergebnissen bei der ermittelten Mutagenität von Rapsölkraftstoffabgasen aus Dieselmotoren (Blassnegger et al. 2009, Munack et al. 2005). Ein Grund dafür kann der Einsatz verschiedener Probensammlungssysteme sein. Daher ist die Durchführung von zwei Messreihen mit bereits eingesetzten Versuchsträgern aus den Vorprojekten geplant. Bei diesen Messungen sollen beide Entnahmesysteme zur Probensammlung herangezogen werden und die Proben von den Projektpartnern kreuzweise ausgewertet werden. Bei den Versuchsträgern, mit denen die Tests durchfahren werden sollen, handelt es sich um den STEP III A Schleppermotor aus dem Projekt BioE und um den EURO III LKW Motor aus den Untersuchungen der AG Bünger. An diesen Versuchsträgern werden vom vTI in Braunschweig und Graz Proben zur Mutagenitätsbestimmung genommen. Der EURO III LKW Motor wird vom vTI betrieben und steht der Arbeitsgruppe der TU München zur Probenahme zur Verfügung. Anhand der Ergebnisse aus diesem Projekt soll eine Aussage zur Bewertung der mutagenen Wirkung von Abgasen aus der dieselmotorischen Verbrennung von Rapsölkraftstoff getroffen werden. Die Ergebnisse aus den geplanten Untersuchungen werden gemeinsam mit Querverweisen zu vorangegangenen Ergebnissen dem Auftraggeber in Berichtsform und als Datensatz zur Verfügung gestellt. Weiters soll eine Vorgehensempfehlung für zukünftige Untersuchungen, vor allem in Bezug auf eine einheitliche Probennahme, gegeben werden. Das weitere Vorgehen bei der Ergebnisverbreitung (Veröffentlichungen, Präsentationen, Arbeitsgespräche, Workshops) wird vom Auftraggeber vorgegeben, bzw. mit diesem abgestimmt. | Prof. Dr.-Ing. Axel Munack Tel.: +49 531 596-4201 axel.munack@vti.bund.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.09.2011 | 31.08.2014 | 22005311 | Verbundvorhaben: Bio- und chemokatalysierte Wege zu funktionalisierten Glycerinderivaten (MetaGlyc 2); Teilvorhaben 5: Protein-Engineering von Enzymen und enzymatische Umesterungen | Auf der Basis der Strukturinformationen aus der kürzlich veröffentlichten Proteinkristallstruktur der Lipase A aus Candida antarctica (CAL-A) soll dieses Enzym gezielt über Protein-Engineering optimiert werden. Ziel ist die Veränderung der Fettsäurespezifität und der Alkoholbindetasche zur Etablierung effizienter Biokatalysatoren. Die erhaltenen CAL-A-Varianten sollen zur Abreicherung von gesättigten Fettsäuren aus Ölen oder auch zur Umesterung von natürlichen Ölen mit interessanten Alkoholkomponenten eingesetzt werden. Im Rahmen des Projekts wird der AK Bornscheuer die Expression rekombinanter CAL-A in E. coli bzw. der Hefe P. pastoris durchführen und Assaymethoden für Hochdurchsatz-Screenings im Mikrotiterplattenformat entwickeln. Die Planung der Mutagenesen basiert auf der Kristallstruktur und der Lage des Substrates in den Bindungstaschen, gefolgt von Sättigungsmutagenesen und Durchmusterung der Varianten mit Hochdurchsatztests. Die im Mikrotiterplatten-Maßstab identifizierten Mutanten der CAL-A sollen anschließend im Labormaßstab in P. pastoris produziert werden, um eine eingehende biochemische Charakterisierung und eine Absicherung der Selektivitäten durch GC- bzw. HPLC-Analytik zu ermöglichen. Abschließend, sollen im Rahmen eines Unterauftrags mit einem KMU die besten Varianten im größerem Maßstab (30 L Fermentation) produziert und an Cognis für Anwendungstests übergeben werden. | Im Vorhaben wurden reaktionstechnische Untersuchungen zum Protein-Engineering von Enzymen und zum Einsatz dieser Enzyme für enzymatische Umesterungen durchgeführt. Schwerpunkte waren hierbei Optimierungen der Lipase A aus Candida antarctica (CAL-A) und der Einsatz der erhaltenen CAL-A-Varianten zur Abreicherung von gesättigten Fettsäuren aus Ölen oder auch zur Umesterung von natürlichen Ölen mit interessanten Alkoholkomponenten. Im Vorhaben wurde eine Assaymethode zur Bestimmung der Acyltransferase-Aktivität der CAL-A etabliert, die auf der Detektion des verbliebenen Alkohols beruht. Anschließend konnte mittels rationalem Proteindesign, basierend auf den Kristallstrukturen der CAL-A und der LipUms, fünf Mutagenesepositionen identifiziert werden (Aminosäurereste 118, 122, 183, 221 und 370). Die Aminosäuren an diesen Positionen wurden durch positionsgerichtete Mutagenese gegen hydrophobere ausgetauscht und die so erhaltenen CAL-A Varianten in E. coli exprimiert. Es wurden vier Varianten identifiziert (Thr118Ile, Asp122Leu, Tyr183Phe, Thr221Ala), die näher charakterisiert wurden. Diese vier Varianten wurden in P. pastoris exprimiert, was aber nur für die Varianten Thr118Ile, Asp122Leu und Thr221Ala erfolgreich war. Für diese Varianten konnte eine Expression im Bioreaktor im 0,5 L und 10 L in Zusammenarbeit mit der Enzymicals AG etabliert werden. In weiteren Untersuchungen konnte das geforderte verbesserte Verhältnis von gebildetem Ester zu freier Säure für die Variante Asp122Leu bestätigt werden. Diese Variante wurde daraufhin weiter charakterisiert. Es zeigte sich dabei, dass die Variante Asp122Leu sich in Bezug auf das pH-Profil, Temperaturoptimum und Thermostabilität sehr ähnlich zum CAL-A Wildtyp verhält. Im Folgenden wurden sowohl der Wildtyp als auch die Variante Asp122Leu immobilisiert und in weiteren Biokatalysen eingesetzt, wobei sich das verbesserte Verhältnis von Ester zu Säure für Asp122Leu erneut bestätigte. | Prof. Dr. Uwe T. Bornscheuer Tel.: +49 3834 420-4367 uwe.bornscheuer@uni-greifswald.de Universität Greifswald - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Institut für Biochemie Felix-Hausdorff-Str. 4 17489 Greifswald | X | FPNR |
| 01.06.2014 | 31.05.2017 | 22005314 | ERA-WoodWisdom: CaReWood; Teilvorhaben 3: Konzeption für ein material- und werterhaltendes Altholzrecycling | Hauptziel von CaReWood ist das Aufzeigen realistischer Möglichkeiten für ein material- und werterhaltendes Altholzrecycling. Das Vorhaben soll die Wiederverwendung von Gebrauchtholz ohne Qualitätsverlust durch maximalen Dimensionserhalt vorbereiten und somit neue Möglichkeiten für eine Werterhaltung von Gebrauchtholz über verschiedene Produktgrenzen eröffnen. Aktuell werden Vollholzsortimente wertmindernd zu Spänen oder Fasern zerkleinert oder direkt in Bioenergie umgewandelt. Ziel ist die Entwicklung und Einführung eines Veredlungskonzepts für Massiv-Altholz als Rohstoffquelle für umweltfreundliche, zuverlässige Sekundär-Holzprodukte für die Holz- und Möbelindustrie. Ein Geschäftsmodell zur Kaskadennutzung von Altholz soll entwickelt werden, als Teil eines nachhaltigen Recyclingkonzepts für qualitativ hochwertiges Holz. CaReWood ist in 5 technische APs gegliedert. Diese beinhalten Abschätzungen der zukünftig zu erwartenden Altholzmengen und -qualitäten, Konzeptentwicklung für ein recyclingfreundliches Produktdesign, softwaregestützte Modellierung der Rückführungslogistik recycelter Holzprodukte, die technische Realisierung des Veredelungsverfahrens von Massiv-Altholz durch Reinigen, Screening, Sortieren, Umformen und Fügen dieses Materials, die Entwicklung von Konzepten zur Zertifizierung und Akzeptanz für eine Kaskadennutzung (basierend auf Erfahrungen des Altpapierrecyclings), sowie die umwelt- und sozioökonomische Beurteilung der entwickelten Kaskadennutzungsstrategien. | Dr. Enrico Pigorsch Tel.: +49 3529 551-678 enrico.pigorsch@ptspaper.de Papiertechnische Stiftung (PTS) rechtsfähige Stiftung bürgerlichen Rechts Pirnaer Str. 37 01809 Heidenau | FPNR | ||
| 01.10.2015 | 31.12.2018 | 22005315 | Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Transglutaminase-quervernetzte Proteine als Bindemittel für Holzwerkstoffe; Teilvorhaben 2: Verfahrensentwicklung - Akronym: TGProHol | Thema des geplanten Projektes ist die Anwendung und weitere Optimierung proteinbasierender Materialien zur Verwendung als Bindemittel zur Herstellung von Span-und Faserplatten. Im Rahmen einen Vorgängerprojektes (FKZ 22021807) wurde gezeigt, dass enzymatisch quervernetzte Proteine als Bindemittel im Formsandbau und zur Herstellung von Holzspanplatten geeignet sind. Als Enzym wurde das proteinquervernetzende Enzym Transglutaminase verwendet und optimiert. Die grundlegenden Forschungsergebnisse aus den Vorgängerprojekten sollen nun konsequent in neue Verfahren und Produkte umgesetzt, offene Fragen geklärt und das Bindemittel weiter optimiert werden. Das antragsgemäße Projekt kann die gesamte Wertschöpfungskette von den Rohstoffen über die Material- und Verfahrensentwicklung bis hin zu Produkten abbilden. Das antragsgemäße Projekt soll in enger Kooperation der Universität Halle mit dem Institut für Holztechnologie Dresden (IHD) durchgeführt werden, um das Know-How beider Institutionen zur Verfahrensentwicklung im jeweiligen Spezialgebiet nutzbar zu machen. Außerdem sind Industrieunternehmen eingebunden, die an der Produktentwicklung beteiligt sind. Die Entwicklung eines 2-Komponenten-Bindemittelsystems, die Enzymoptimierung sowie die Untersuchung zur Lokalisierung und Beschaffenheit des Bindemittels in den Holzwerkstoffen findet an der Universität Halle statt. Die Verfahrensentwicklung neuer Pressverfahren unter Verwendung proteinogener Rohstoffe und die Anwendungsuntersuchung wird am IHD mit den assoziierten Partnern durchgeführt. | Ziel des Projektes war die Weiterentwicklung eines alternativen Prozess zur Herstellung von Spanplatten unter Nutzung eines vollständig auf Proteinbasis generierten Zwei-Komponenten Bindemittels. Eine Komponente stellt eine kommerziell verfügbare Proteinpräparation und die andere Komponente ein Enzym, wie z. B. die mikrobielle Transglutaminase (mTG) dar. Diese dient als Substituent für Formaldehyd zur Ausbildung von kovalenten Bindungen zwischen den Proteinmonomeren. Im Rahmen des Vorgängerprojektes mit der FKZ 22021807 konnte bereits gezeigt werden, dass enzymatisch quervernetzte Proteine als Bindemittel im Formsandbau zu einer Verbesserung des Produktes hinsichtlich der Festigkeit führen können. Vor der Spanplattenherstellung erfolgten Versuche zur Ermittlung der Löslichkeit und Viskosität der Proteinlösungen. Im Rahmen des Projektes wurden Spanplatten mit verschiedenen Proteinen hergestellt. Allerdings erwies sich das Enzym als temperaturempfindlich und die Applikation sollte optimiert werden. Weiterer Projektgegenstand war die Entwicklung neuer Enzyme mit höherer Temperaturbeständigkeit, diese sollte auch bei der Spanplattenherstellung nachgewiesen werden. Neben Casein kam vorzugsweise Erbsenprotein als gut verfügbarerer und kostengünstigerer Rohstoff zur Anwendung. | Dr. Detlef Krug Tel.: +49 351 4662-342 detlef.krug@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | X | FPNR |
| 30.12.2017 | 31.03.2021 | 22005317 | Verwendung gebrauchter Holzfaser- und Holzspanplatten als alternative Rohstoffe zur Herstellung quellungsarmer Holzfaserplatten durch eine neue innovative Technologie - Akronym: CTMP-Recycling | Generelles Ziel des Projektes war die vermehrte stoffliche Nutzung gebrauchter Aminoplastharz gebundener Span- und Faserplatten zur Gewinnung von Recyclingfasern, um daraus neue Faserplatten herzustellen. Dabei sollten die Gebrauchtplatten sowohl thermomechanisch (TMP) als auch chemo thermomechanisch (CTMP-Prozess) aufgeschlossen und zerfasert werden, d.h. das Verfahren zur Gewinnung recycelter Fasern sollte integraler Bestandteil des Herstellungsprozesses für Faserplatten sein und kein vorgeschalteter Verfahrensschritt. Darüber hinaus zielte das Projekt darauf ab, die gewonnenen Recyclingfasern zur Herstellung von Faserplatten mit speziellen Eigenschaften, wie quellungsarme Platten zu nutzen. In diesem Zusammenhang sollte v.a. auch der Einfluss der beim TMP- und CTMP-Aufschluss entstehenden wasserlöslichen Extraktstoffe einschließlich der Abbauprodukte des ursprünglichen Bindemittels auf die Verleimbarkeit der recycelten Fasern untersucht werden. | Der thermohydrolytische Aufschluss industriell hergestellter UF-Harz-gebundener HDF führt je nach Aufschlussverfahren (TMP-, CTMP-Verfahren) und Aufschlussbedingungen zu einem unterschiedlich starken Abbau des Aminoplastharzes. Dies nimmt Einfluss auf die verleimungsrelevanten chemischen Eigenschaften der hergestellten Recyclingfasern. In Abhängigkeit von den gewählten Aufschlussbedingungen weisen die Recyclingfasern bis zu rund 20 % wasserlösliche Extraktstoffe auf, die u.a. auf Abbauprodukten des Bindemittels beruhen. Durch Waschen der Faserstoffe mit Wasser lassen sich z.T. große Mengen der Abbauprodukte entfernen. Es zeigte sich, dass eine teilweise Entfernung der Abbauprodukte durch Waschen der Fasern die physikalische Zugänglichkeit und die chemische Reaktivität der recycelten Fasern gegenüber dem Klebstoff PMDI begünstigt. Dies bietet sehr gute Voraussetzungen für die Herstellung von neuen hochdichten Faserplatten (HDF) mit speziellen Eigenschaften, wie quellungsarme Platten mit einer hohen Feuchtebeständigkeit der Verleimung. | Prof. Dr. Ursula Kües Tel.: +49 551 39-7024 ukuees@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. Molekulare Holzbiotechnologie und Technische Mykologie Büsgenweg 2 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.07.1999 | 31.12.2002 | 22005398 | Aufbau eines NIRS-Netzwerkes für Medizinal- und Gewürzpflanzen einschließlich der daraus hergestellten industriellen Rohstoffe | Bei den meisten Agrarbetrieben in Deutschland, die sich auf den Anbau von Medizinal- und Gewürzpflanzen spezialisiert haben, besteht in der Regel keine Möglichkeit, die Qualität der produzierten Rohstoffe in Bezug auf erwünschte oder unerwünschte Inhaltsstoffe zu bestimmen. Im Rahmen des Vorhabens sollte eine Ausgangsbasis geschaffen werden, sowohl privaten Pflanzenzuchtbetrieben, Anbaubetrieben sowie Händlern und verarbeitenden Betrieben (Pharmazie, Parfümerie und Kosmetik) aber auch öffentlichen Institutionen (Genbanken, Landesuntersuchungs- und Forschungsanstalten, Universitäten) eine präzise, schnelle und kostengünstige Charakterisierung von Medizinal- und Gewürzpflanzen einschließlich der daraus herstellbaren Produkte zur Verfügung zu stellen. Zur Erfüllung dieser Anforderung bietet sich die Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) an. Voraussetzung für den Einsatz dieser relativen Meßmethode ist die Schaffung einer zuverlässigen Datenbank für den Spektrenvergleich. Ziel der geplanten Arbeiten war es daher, für eine möglichst große Zahl der in Deutschland genutzten Medizinal- und Gewürzpflanzen sowie für Drogenextrakte Kalibrationen für NIR-spektroskopische Bestimmungen zu erstellen. Im Ergebnis sollte ein Analysewerkzeug zur Verfügung stehen, das sich gegenüber konventionellen Verfahren durch einen Kostenvorteil von bis zu 95 Prozent auszeichnet. Produzenten soll damit die Möglickeit gegeben, die hohe Qualität der in heimischem Anbau erzeugten Rohdrogen effizient zu belegen. | Für Fenchel, Mentha sp., Majoran, Echinacea, Basilikum, Oreganoöl, Schafgarbe, Thymian, Kümmel, Rosmarin, Mohn und Kamille wurde eine umfangreiche Referenzanalytik mittels GC und HPLC durchgeführt. Diese Referenzdaten wurden nachfolgend für die Kalibrierung der am Institut genutzten NIRS-Geräte (überwiegend NIRSystem 5000, Fa. Voss, aber auch weitere Typen) genutzt. Zur Anpassung und Auswertung wurde die Statistiksoftware WinISI 2 genutzt. Es konnte überwiegend eine äußerst gute Vorhersagequalität erreicht werden. Partielle Einschränkungen hinsichtlich der Analysegenauigkeit bei bestimmten Drogen, Verarbeitungsstufen oder Inhaltsstoffen werden im Bericht dargestellt. Zur Vertiefung und Absicherung der Ergebnisse wurden verschiedene Untersuchungen, z.B. zum Einfluss der Lagerung von Drogen auf die NIRS-Vorhersage-Qualität, durchgeführt. Bei den Mentha sp. konnte z.B. gezeigt werden, dass sich die Methodik auch für die Artunterscheidung sowie für die Bestimmung eines optimalen Erntezeitpunktes an frischen Blättern auf dem Feld einsetzen lässt. Über eine jährliche Kalibrationspflege (Nacheichung) kann eine deutliche Verbesserung der Vorhersagequalität erreicht werden, da hiermit anbaubedingte Unterschiede (z.B. Reifegrad und Nährstoffversorgung) ausgeglichen werden können. Im Bericht wird dies am Beispiel Fenchel detailliert dargestellt. Einen wesentlichen Arbeitsschwerpunkt nahmen Versuche zur Übertragbarkeit von Kalibrationsdaten auf NIRS-Geräte gleicher oder anderer Bauart ein. Es zeigte sich, dass bereits für eine Übertragung der Daten auf Geräte gleichen Bautyps erhebliche methodische Probleme zu lösen waren, was im Projektzeitraum nur mit erheblichen Einschränkungen gelang. Eine Übertragung auf andere Gerätetypen konnte nicht umgesetzt werden. Es wird angestrebt, diese Problematik nach Abschluss des Vorhabens weiterzubearbeiten. Ferner sollen die Referenzdaten über eine Internetdatenbank zur Nutzung durch Dritte angeboten werden. | Prof. Dr. Hartwig Schulz Tel.: +49 3946 47-0 h.schulz@bafz.de Bundesanstalt für Züchtungsforschung an Kulturpflanzen (BAZ) - Institut für Qualitätsanalyse Neuer Weg 22/23 06484 Quedlinburg | FPNR | |
| 01.09.1999 | 31.05.2003 | 22005399 | Verbundvorhaben: Expression medizinisch relevanter Proteine in Kartoffeln: Teilvorhaben 2: Erstellung der transgenen Kartoffeln | Ziel dieses Verbundvorhabens ist es, exemplarisch für mehrere medizinisch relevante Proteine die Synthese und Einlagerung in die Knolle der Kartoffel zu etablieren und zu optimieren. Das System zur Produktion dieser Eiweiße wird als Baustein- oder Kassettensystem entwickelt, so daß es auf weitere Proteine und Peptide übertragbar sein wird. Ein solches System gewährleistet eine flexible und einfache Anpassungsmöglichkeit zur Erzeugung weiterer Produkte. Für die spätere Anreicherung sowie Verarbeitung und Verwendung kann es sowohl aus Produktions- und Kostengründen als auch für die Zulassung in Medikamenten entscheidend sein, wo und in welcher Form das gefragte Protein in der Pflanze produziert und abgelagert wird. Ziel dieses Vorhabens ist es daher auch, die Zielsteuerung der Proteine in den Zellen der Kartoffelknolle so zu steuern, daß sie für die o.a. Zwecke optimal einsetzbar sind. Im Teilvorhaben 2 der Saka-Ragis GbR werden die transgenen Kartoffelpflanzen erstellt. Selektierte Linien werden weiter vermehrt und für Analysezwecke zur Verfügung gestellt sowie zur Pflanzgutproduktion genutzt. | Die Zielproteine, Histion und GM-CSF konnten von den Verbundpartnern in den transgenen Kartoffellinien nicht nachgewiesen werden. Wider erwarten wurde nur eine geringe Akkumulation erreicht und die Expressionsrate entsprach nicht den Erwartungen Die erzielten Resultate stellen jedoch eine wichtige Grundlage, für ein weiteres Engagement der SaKa Ragis im Themengebiet Molecular Farming dar. Insbesondere der Erkenntnisgewinn in Bezug auf Transgenexpression und subzelluläre Lokalisation der Zielproteine liefern wichtige Anhaltspunkte für weiter Arbeiten. Die SaKa Ragis strebt in diesem Zusammenhang eine Zusammenarbeit mit potenten Partnern aus dem pharmazeutischen Bereich an, um das gewonnene Know-How in enger Kooperation weiter zu entwickeln und in Produktentwicklungen münden zu lassen. Unsere Expertise in der Erstellung transgener Kartoffellinien in großer Anzahl ist durch das Vorhaben zweifellos ebenso angewachsen, wie die zur Optimierung und schnellen Anpassung von Transformationsprotokollen für verschiedenste Kartoffelgenotypen. Die erzielten Ergebnisse legen den Grundstein für ein langfristiges Engagement der SaKa-Ragis Pflanzenzucht GbR im Themengebiet "Molecular Farming". Sie zeigen, dass die direkte Umsetzung in Produkte langwieriger ist, als zunächst angenommen, wobei regulatorische Restriktionen noch nicht berücksichtigt sind. Die Expression von Fremdproteinen in Kartoffelknollen stellt einen vielversprechenden Ansatz dar, für den jedoch noch weitergehende Forschungen notwendig sind, bevor er industriell verwertetet werden kann. | Dr. Jens Lübeck Tel.: +49 4351 4940 luebeck.sara@sl.netzservice.de SaKa Pflanzenzucht GmbH & Co. KG - Zuchtstation Windeby Eichenallee 9 24340 Windeby | FPNR | |
| 01.07.2002 | 31.12.2005 | 22005401 | Verbundvorhaben: Modifizierte Stärken II, Teilvorhaben: Entwicklung wasserstabiler Stärkederivate | Die Entwicklung der Stärkederivate wird in Zusammenarbeit und unter Beteiligung der Emsland-Stärke GmbH durchgeführt. Der Bedarf an wasserstabilen Stärkeprodukten betrifft fast alle Bereiche der technischen Stärkeanwendung. Es ist vorgesehen, Applikationsfelder zu bearbeiten, die große Mengen erfordern, wie in der Papierherstellung, der Klebstoffentwicklung und in der Textilschlichtung bzw. -veredlung. Die erforderliche Funktionalisierung der Stärke muss sowohl eine hydrophile Affinität zur Cellulosefaser als auch eine ausreichende Hydrophobie bzw. Klebkraft verursachen. Das bedeutet, es sind Derivate zu entwickeln, die im Endprodukt mehrere Funktionalitäten ausüben müssen. Im Forschungsvorhaben ist daher eine Kombination verschiedener Derivatisierungen an einem Produkt als auch die Variation von Derivaten vorgesehen. Das Vorlaufprojekt dient dazu, mehrere Lösungsprinzipien anzuarbeiten und durch Applikationsuntersuchungen zu werten. Das Projekt soll für die Entwicklung von Derivaten für anspruchsvolle Anwendungen eine Grundlage bilden und einen Beitrag zur Erweiterung der Einsatzmöglichkeiten von Stärke liefern. | Dr. Waltraud Vorwerg Tel.: +49 331 568-1609 vorwerg@iap.fhg.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | FPNR | ||
| 01.06.2003 | 31.03.2004 | 22005403 | Durchführung der GPZ-Jahrestagung 2004 in Halle | Die GPZ- Tagung in Halle vom 03.03.2004 bis 05.03.2004 ist die alle zwei Jahre durchgeführte allgemeine Jahrestagung der Gesellschaft für Pflanzenzüchtung e. V. , die in 2004 einen besonderen Schwerpunkt zur Züchtung von Pflanzen für Verwendungen außerhalb des Nahrungs- und Futtermittelsektors hat. Aus den Erfahrungen der letzten Tagungen ist mit einer Teilnahme von 300 Personen zu rechnen, von denen etwa 10 % aus dem Ausland kommen. Die Tagung erstreckt sich über 4 Halbtage mit den Themen: 1.Züchtung für chemisch/technische Verwendungen 2. Züchtung gegen abiotischen Stress 3. Aktuelle wissenschaftliche Probleme der Pflanzenzüchtung 4. Kurt von Rümker- Vorträge junger Wissenschaftler. Das Programm wird durch Posterdemonstationen ergänzt. Die Beiträge werden zunächst als Kurzfassung den Tagungsteilnehmern ausgehändigt. Die vollständigen Texte werden in der Schriftenreihe "Vorträge für Pflanzenzüchtung" veröffentlicht. | Die GPZ-Tagung diente dem Wissenstransfer zu aktuellen Problemen der Züchtungsforschung unter anderem auf dem Gebiet der Nachwachsenden Rohstoffe. Unmittelbare wirtschaftliche Erfolgsaussichten sind nicht abzuleiten. Von den auf der Jahrestagung vorgestellten Themen/Projekten werden fünf (22014601, 22002600/22002700, 22000903, 22003298 und 22008801/22008901) bereits von der FNR gefördert. Die von Dr. Schmidt (KWS) in seinem Vortrag vorgestellten züchterischen Ansätze zur Steigerung der Energieleistung bei Mais sind inzwischen als Teilvorhaben 3 "Entwicklung von Maisprototypen für die Biomasseproduktion" in das seit April 2004 laufende Verbundvorhaben "Erschließung des biosynthetischen Potenzials einheimischer Nutzpflanzen als Nachwachsende Rohstoffe zur Erzeugung Erneuerbarer Energien" integriert. Zum Thema "Entwicklung und Einsatz molekularer Marker für die Züchtung auf gesteigerte Gehalte an (-)-alpha-Bisabolol und Chamazulen bei der Kamille (Chamomilla recutita (L.) Rauschert)" wurde die Universität Giessen (Poster Kamille, C. Wagner) zur Antragstellung aufgefordert. Sämtliche 32 Vorträge und 63 Posterbeiträge wurden in der Schriftenreihe "Vorträge für Pflanzenzüchtung" als Band 63 und 64 veröffentlicht (ISSN 0723-7812) und sind über die Saatgut-Treuhandverwaltungs-GmbH in Bonn erhältlich. | Prof. Dr. Eberhard Weber Tel.: +49 345 552680 weber@landw.uni-halle.de Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg - Naturwissenschaftliche Fakultät III - Institut für Agrar- und Ernährungswissenschaften - Pflanzenzüchtung Betty-Heimann-Str. 3 06120 Halle (Saale) | FPNR | |
| 01.06.2007 | 30.05.2010 | 22005407 | Verbundprojekt: Prozessinhibierungen bei der Vergärung von Getreidekorn - Ursachen und Vermeidung - Teilvorhaben 2 | Vorhabensziel ist, die bei der Monovergärung von Getreidekorn zu Biogas auftretenden Prozessstörungen zu untersuchen und Möglichkeiten zum Ausschluss inhibierender Effekte aufzuzeigen. Da bei Kofermentationsanlagen mit hohem Getreideanteil ebenfalls mit inhibierenden Effekten zu rechnen ist, sind vergleichende Untersuchungen sowohl mit Schweinegülle als auch Mais als Kosubstrat vorgesehen. Die Arbeitsplanung der Verbundpartner ist so konzipiert, dass die verfahrenstechnischen Versuche mit Betrieb der Laborfermenter durch BTN realisiert werden. Die biochemischen, mikrobiologischen bzw. molekularbiologischen Untersuchungen erfolgen an der Hochschule Anhalt. Durch Belastungssteigerungsversuche in der Getreidemonovergärung wird die Prozessinhibiierung studiert . Zur Überwindung werden verschiedene verfahrenstechn. Varianten geprüft. Paralell werden Untersuchungen mit Kosubstraten durchgeführt. Auf der Basis der gewonnenen wissenschaftl. Erkenntnisse werden landwirtschaftliche Biogasanlagenbetreibern Möglichkeiten zur störungsfreien Getreidevergärung aufgezeigt. Die Kenntnisse führen zu beratungsfähigen Wissen und sind Planungsgrundlage für Biogasanlagen mit Getreide als Einsatzstoffe. | Ziel des Vorhabens war, die bei der Monofermentation von Getreidekorn zu Biogas auftretenden Hemmungen zu untersuchen und inhibierende Inhaltsstoffe im Fermenter zu analysieren. Dabei wurde Phenylessigsäure als Indikatorsubstanz ermittelt. Praktikable Möglichkeiten der Überwindung der Hemmungen sind eine zweistufige Verfahrensführung oder die Kofermentation mit Gülle. Somit werden der Biogaspraxis praktikable Handlungsoptionen zur Getreidefermentation eröffnet. | Dipl.-Ing. (FH) Anja Meyer Tel.: +49 3631656911 btn-gmbh@t-online.de BTN Biotechnologie Nordhausen GmbH Kommunikationsweg 11 99734 Nordhausen | X | FPNR |
| 01.06.2008 | 31.05.2010 | 22005408 | Verbundvorhaben: Entwicklung von hochintegrativen Herstellungsprozessen für Kfz-Innenverkleidungsbauteile auf Basis von Naturfasern mit Duroplastmatrix; Teilvorhaben 3: Wissenschaftliche Begleitforschung | Das Gesamtziel des Vorhabens besteht in der Entwicklung und anlagentechnischen Umsetzung von prozessintegrierten Systemlösungen zur Herstellung von naturfaserverstärkten Duroplastmatrix-Trägerteilen für den automobilen Interieur-Bereich, vorzugsweise in Kombination mit neuen technischen Oberflächen. Als landwirtschaftlicher Rohstoff sollen die einheimischen Bastfaserpflanzen unter Voraussetzung der Ganzpflanzennutzung zum Einsatz kommen. Das Verbundvorhaben ist in drei Teilprojekte unterteilt. Im Rahmen des Teilprojektes 1 soll eine industrietaugliche stationäre Bereitstellungstechnologie für vliesfähigen Ganzpflanzenrohstoff auf Basis einheimischer Bastfaserpflanzen realisiert werden. Im Teilprojekt 2 wird die prozessintegrierte Herstellung der Außenhaut an duroplastischen Verkleidungsbauteilen des automobilen Interieurs angestrebt. Das Teilprojekt 3 beschäftigt sich mit Grundlagenuntersuchungen zur Werkstoff- und Halbzeugentwicklung. Die Ergebnisse des Verbundprojektes sollen die Realisierung neuartiger naturfaserverstärkter Verkleidungsbauteile für den automobilen Innenraum ermöglichen. | Im Ergebnis des Teilvorhabens 1 wurde festgestellt, dass sich das Ernteverfahren von Faserlein vereinfachen und entsprechend der qualitativen Anforderungen im techtextilen Bereich modifizieren lässt. Unter der Maßgabe der Weiterverarbeitung von parallelem Flachsstroh kann auf Flachsspezialtechnik nicht verzichtet werden. Durch verkürzte Feldliegezeit und auf Grund reduzierter Qualitätsanforderungen an das Material ist es unter der Bedingung guter meteorologischer Voraussetzungen während der Ernte möglich, auf einen Wendeprozess zu verzichten. Der Verfahrensansatz der Sikkation im Faserlein hat keinen technologischen Vorteil gezeigt. Zur Realisierung einer industrietauglichen stationären Bereitstellungstechnologie für vliesfähige Ganzpflanzenrohstoffe auf Basis von Faserleinstroh wurde aus den verschiedenen Verfahrensmöglichkeiten der Beerntung und Aufbereitung die optimale Verfahrenvariante herausgearbeitet. Zur Erzielung einer definierten Stapellänge wurde dabei auf die Verwendung von Parallelflachsstroh zurückgegriffen. Das zweite Teilvorhaben zeigte, dass es durch eine Kombination der entwickelten Non-Sewed-Halbzeuge und einer prozessintegrierten Bauteilkaschierung möglich ist, kostenoptimierte Systemlösungen für die Innenraumverkleidungsteile serienmäßig umzusetzen. Eine konventionelle Kaschierung der duromergebundene NFK-Bauteile erfordert den Einsatz spezieller Kaschierwerkzeuge und -anlagen. Durch die Implementierung des Kaschiervorgangs in den Prozess der Trägerfertigung ist eine deutliche Verkürzung der Gesamtprozesskette erzielbar. Die Ergebnisse des Projektes bestätigen eine prinzipelle Umsetzbarkeit einer prozessintegrierten Oberflächenkaschierung der NFK-Bauteile mit Duroplastmatrix und zeigen Lösungswege zur Realisierung vorgegebener Optik und Haptik auf. Den Oberflächenmaterialien auf Basis von Polyurethanen kommt dabei aufgrund der Verfahrensvorteile eine besondere Bedeutung zu. Die Anwendungsmöglichkeiten liegen in der Automobilbranche. | Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Nendel Tel.: +49 371 531-32545 wolfgang.nendel@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Allgemeinen Maschinenbau und Kunststofftechnik - Kompetenzzentrum Strukturleichtbau Reichenhainer Str. 70 09126 Chemnitz | X | FPNR |
| 01.07.2010 | 31.12.2013 | 22005410 | Verbundvorhaben: PlasmaSpan - Plasmabehandlung von Holzspänen unter Atmosphärendruck zur Entwicklung von Spanplatten mit geringem Emissionspotential; Teilvorhaben 2: Anwendungsuntersuchungen | Innerhalb des Projektes PlasmaSpan wird die Möglichkeit einer Plasmabehandlung von Holzspänen für die Spanplattenproduktion untersucht. Seit den 50er Jahren werden Spanplatten als Ersatz für Massivholzbretter verwendet. Anfänglich wurden sie vor allem furniert und im Möbelbau eingesetzt. Mittlerweile werden aus Spanplatten viele konstruktive Elemente sowie Innenausbaumaterialien für Gebäude und Häuser hergestellt. Der Holzanteil bei Spanplatten beträgt ca. 90 %. Als Klebstoffe werden hauptsächlich duroplastische Formaldehyd-Kondensationsklebstoffe verwendet. Die mengenmäßig größte Gruppe nehmen dabei mit ca. 85 % die Harnstoff-Formaldehydklebstoffe ein. Durch eine Plasmabehandlung unter Atmosphärendruck mit Umgebungsluft wird die Oberfläche der Holzspäne hydrophilisiert. Dieser Effekt soll bei der Produktion der Spanplatte verwendet werden, um die Benetzungseigenschaften der Späne zu verbessern. Basierend auf Ergebnissen der Kontaktwinkelmessung auf Holz ist davon auszugehen, dass der Harnstoff-Formaldehydklebstoff durch eine Plasmabehandlung die Holzoberfläche besser benetzt. Bei gleicher Einsatzmenge an Klebstoff können sich die mechanisch-technologischen Eigenschaften des Endproduktes, wie z.B. Querzugfestigkeit, Biegefestigkeit, Dickenquellung und Wasseraufnahme verbessern. Andererseits ist es so möglich, bei gleichbleibenden Produkteigenschaften, die verwendete Klebstoffmenge zu reduzieren, was eine Verringerung der Produktionskosten nach sich zieht und zur Entlastung der Umwelt beiträgt. Weiterhin wird untersucht, welchen Einfluss die Plasmabehandlung auf die Formaldehydemissionen der Platten hat und ob durch die Klebstoffeinsparung ein geringeres Formaldehyd-Emissionspotential der Platten erreicht werden kann. | Durch die Plasmabehandlung werden die Zellstrukturen des Holzes nicht angegriffen oder zerstört, so dass keine Schwächung des Materials durch die Behandlung eintritt. Sowohl makroskopisch (Kontaktwinkelmessung) als auch mikroskopisch (Tropfenvermessung auf Zellwandebene) hat die Behandlung mit Plasma einen starken Effekt auf die Benetzungseigenschaften des UF-Klebstoffes, der lange auf der Probe nachweisbar bleibt. Jedoch hat die verwendete Holzart einen entscheidenden Einfluss auf die Behandlungsintensität, wobei besonders thermisch behandelte Oberflächen sehr gut auf die Plasmabehandlung reagieren. Die Behandlung der Späne ist verglichen mit der Behandlung von Vollholzoberflächen relativ schwierig zu realisieren, da die Spanfraktionen aufgrund der unterschiedlichen spezifischen Oberfläche unterschiedlich stark auf das Plasma reagieren. Generell verbessert die Plasmabehandlung der Späne jedoch die Querzugfestigkeit der Spanplatten, so dass eine Einsparung der Klebstoffmenge von etwa 1 % in Bezug auf die Spanmenge möglich ist. Dies ist gemessen am industriellen Maßstab ein erhebliches Einsparpotential. Andere Eigenschaften wie die Biegefestigkeit, der Elastizitätsmodul, die Dickenquellung oder die Wasseraufnahme werden durch die Behandlung nicht stark beeinfluss. Auch das Rohdichtprofil der Platten ist unverändert. Die Plasmabehandlung erhöht tendenziell die Formaldehydabgaben der Späne, gemessen anhand der Flaschenmethode. Die nachträglichen Formaldehydabgaben der Platten werden durch die Plasmabehandlung jedoch grundsätzlich nicht verändert. Da die getesteten Beleimungsgrade jeweils zu nahezu gleichen Emissionen führen, ist durch eine Verringerung der Klebstoffmenge keine Verringerung der Emissionen möglich. | Prof. Dr. Carsten Mai Tel.: +49 551 39-19807 cmai@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holztechnologie Büsgenweg 4 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.12.2011 | 31.12.2014 | 22005411 | Verbundvorhaben: Erfassung der grundlegenden Ablagerungsbildungsmechanismen im rapsölbetriebenen Forschungsmotor mit angeschlossener Übertragung der Ergebnisse auf einen Vollmotor; Teilvorhaben 1: Versuche am Einzylinder-Prüfmotor | Es handelt sich um das Teilvorhaben 1 des Gesamtvorhabens "Erfassung der grundlegenden Ablagerungsbildungsmechanismen im rapsölbetriebenen Forschungsmotor mit angeschlossener Übertragung der Ergebnisse auf einen Vollmotor". Das Teilvorhaben 1 umfasst die Arbeiten des Projektpartners regineering. Dabei fokusiert sich regineering auf die Arbeiten im Arbeitspaket 1 siehe Vorhabensbeschreibung (in Anlage als gesondertes .pdf). ZIel hier soll sein in wissenschaftlicher Begleitung der TUM empirisch die Ablagerungsbildungsmechnismen zu eroieren und zu verstehen. Dazu sollen die im Teilvorhaben 2 durchgeführten Simulationen an der TUM wieder auf dem Prüfstadn übertragen und validiert werden. Siehe Vorhabensbeschreibung. (in Anlage als gesondertes .pdf). Zur Veröffentlichung: Das Ziel des Vorhabens soll sein, die prinzipiellen motorischen Ablagerungsmechanismen bei der Verwendung von Rapsöl als Kraftstoff zu verstehen. Die Aufgaben werden zentral über den im Projekt erstellen Masterplan koordiniert. Dieser ist in der Vorhabendbeschreibung unter II Planungshilfen abgebildet. (in Anlage als gesondertes .pdf). | Tino Wunderlich Tel.: +49 8466 90414-17 t.wunderlich@regineering.com regineering GmbH Am Dörrenhof 13a 85131 Pollenfeld | X | FPNR | |
| 01.06.2012 | 31.05.2014 | 22005412 | FENAFA-Netzwerkverbund - Teilvorhaben 5d: Entwicklung von Dosiersystemen und Componderkonfigurationen für optimierte Compoundierprozesse mit ganzpflanzenbasierten Naturfasern | Zielstellung des Teilprojekt 5 ist die Entwicklung eines neuen Dosierkonzepts für schwer dosierbare Naturfasernfür die Compoundierung in einem Doppelschneckenextruder. Damit soll ein kontinuierlicher und homogenerFasereintrag, der entscheidend für einen gleich bleibende Qualität des Compounds ist, gewährleisten werden.Eine aufwendige Transformation des Faserguts in einer Zwischenstufe, die zu nachteiligenCompoundeigenschaften und hohen Kosten führt, soll vermieden werden. Folgende Arbeitsschritte sind geplant: Entwicklung einer universalen Faserdoserdosiervorichtung fürverschiedene Naturfasern vom Holzmehl bis zur hoch aufgeschlossenen Langfaser; Verbesserung derDispergierung und Homogenisierung, insbesondere der Vermeidung von Faserschädigungen durch thermischeSpitzen in den Scher- und Mischbereichen und Fasereinkürzungen; Trocknung oder Entgasung der Naturfaserwährend der Copoundierung; Entwicklung neuer Schneckenelemente zur Verbesserung der mechanischenEigenschaften der Naturfasercompounds; Untersuchung der Integration von flammhemmenden Stoffen undderen Wirkung im Naturfasercomound zur Erzielung bestimmter Brandschutzklassen. | Dr.-Ing. Stefan Jakschik Tel.: +49 3585 4128-0 ult@ult.de ULT AG Am Göpelteich 1 02708 Löbau | X | FPNR | |
| 01.05.2014 | 31.10.2016 | 22005414 | ERA-WoodWisdom: W3B Teilvorhaben: Cognitive Response Analyse | Ziel des Vorhabens ist die Etablierung von innovativen, kosteneffizienten Wegen, um den Branchenakteuren und der Öffentlichkeit die Bedeutung des europäischen Forst- und Holzsektors und dessen Produkte auf dem Weg zu einer nachhaltigen Gesellschaft zu vermitteln. Das Teilvorhaben besteht aus der Vorbereitung, Durchführung und Auswertung einer Serie von Forschungsexperimenten aus der "Cognitive Response"-Analyse. Dazu wird eine Internetplattform aufgebaut, die für die Durchführung der Experimente geeignet ist. Nach Auswertung der Ergebnisse werden vier "Social Media-Kampagnen" durchgeführt. Arbeitspaket 1 - Aufbau von Internetseiten: Eine mehrsprachige Projekt-Webseite wird zur Durchführung der Experimente, zur Außendarstellung der Projektes und als Kommunikationsplattform für die Projektpartner (gesicherter Login-Bereich) erstellt. Arbeitspaket 2 - Entwicklung von Narrativen: Identifizierung geeigneter Medien und "Themengeschichten" zur Einstellungsänderung der Zielgruppen gegenüber dem Forstsektor, seiner Branchen und Produkte; Umsetzung in Form von Kurzfilmen, Audio-Slideshows, Fotos, Werbespots, Gewinnspielen, Animationen in Zusammenarbeit mit den Partnerorganisationen. Arbeitspaket 3 - Design und Durchführung der "Cognitive Response" Experimente: Einbindung der ausgewählten Narrativen; Entwicklung eines Fragebogens zur Messung der "Cognitive Responses"; Mehrwöchiger Testdurchlauf; Werbung der Teilnehmer durch Partnerorganisationen; Datenauswertung und Ergebnissanalyse; Identifizierung von Informationsprozessen zu Einstellungsänderungen; Berichterstellung und Verbreitung der Ergebnisse durch Veröffentlichungen auf unterschiedlichen Plattformen. Arbeitspaket 4 - Vorhabensteuerung und Management: Fortschrittsdokumentation in Statusberichten durch den Koordinator; Vorstellung der Ergebnisse der Arbeitsschritte, Projektsteuerung und Kommunikation mit allen deutschen Partnern; Sitzungsvor- und –nachbereitung; Teilnahme an halbjährlichen Projektreffen. | Dr. Bernd Wippel Tel.: +49 761 208534-23 bernd.wippel@unique-landuse.de UNIQUE forestry and land use GmbH Schnewlinstr. 10 79098 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 01.07.2016 | 31.12.2019 | 22005415 | Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Entwicklung von biogenen Schmelzklebesystemen für medizinische Anwendungen (DextriPlast); Teilvorhaben 2: Klebstoffherstellung - Akronym: DextriPlast | Die medizinische Versorgung von äußeren Wunden bei Großtieren (z. B. Pferden) hält einige besondere Herausforderungen bereit. Sind die vergleichsweise kleinen Extremitäten betroffen, kann ein konventioneller Verband angelegt werden. Bei Verletzungen am Rumpf des Tieres ist jedoch der Einsatz eines selbstklebenden Wundverbands unabdingbar. Durch das Vorhandensein von (nachwachsendem) Fell ist eine schwierig zu klebende Oberfläche Bestandteil der Ausgangssituation. Aufgrund des Einsatzes im medizinischen Bereich müssen alle Bestandteile des Wundverbandes für diese Anwendung geeignet sein. An der Friedrich-Schiller-Universität Jena werden aus dem Biopolymer Stärke (aus unterschiedlichen Quellen) thermoplastisch verarbeitbare Stärkeester gewonnen, welche von den Projektpartnern zur Entwicklung von neuartigen biobasierten Haftschmelzklebstoffen (Jowat SE) und stärkeesterbasierten extrudierbaren Folien (Emerell GmbH) genutzt werden. Klebstoff und Folie sollten gemeinsam mit einer Wundauflage zu einem dreilagigen Wundverband kombiniert werden. Um die Klebefähigkeit und Verträglichkeit zu prüfen sollten auf rasierter und geschorener Haut von Pferden Untersuchungen mit den Wundverbunden vorgenommen werden (fzmb GmbH, Großtierklinik). | Aus Stärke und Carbonsäurederivaten auf Basis pflanzl. Öle/Fette konnten klar schmelzbare Stärkeester gewonnen werden, die bezüglich Struktur und Eigenschaften untersucht wurden. Die Stärkeester wurden erfolgreich als Grundstoffe für den Haftschmelzklebstoff und für die Wundverbundfolie verwendet. Die Reaktionsbedingungen und Reagenzien wurden variiert. Es kamen verschiedene Lösungsmittel und Reagenzien zum Einsatz. Dabei konnten sogar Vinylester und Anhydride i. V. m. Carbonsäuren die Carbonsäurechloride ersetzen. Die Synthese von Stärkeestern konnte bis zu einem Maßstab von 2-3 kg erfolgreich realisiert werden. Bei der Jowat SE wurden die Stärkeester für die Entwicklung von biobasierten Schmelzklebstoffen eingesetzt. Sie waren sehr gut mit vielen gängigen Rohstoffen der Klebstoffindustrie kompatibel. Die noch nicht ausreichende Thermostabilität der Muster (Bezug Masse und Viskosität) konnte durch den Einsatz von Stabilisatoren ausreichend verbessert werden. Die Kombination der Klebstoffe mit den Stärkeesterfolien zeigte, dass durch Migration von Klebstoffbestandteilen in die Folie die Klebkraft mit der Zeit nachließ. Durch Anpassung der Klebstoffrezeptur konnte dieser Effekt unterbunden werden. Bei der Emerell GmbH wurden aus Stärkeestern unter Verwendung geeigneter Zuschlagsstoffe Folien für den mehrlagigen Wundverband hergestellt. In der Tierklinik der fzmb GmbH wurden die klebtechnischen Eigenschaften der Wundverbunde geprüft. Die finalen Verbunde zeigten auf Pferdehaut, dass die Klebkraft denen kommerziell erhältlicher Verbunde überlegen ist und nach 24 Stunden ohne makroskopische Veränderungen auf der Pferdehaut leicht wieder ablösbar war. Die histopathologischen Prüfungen legen dar, dass diese als unperforierte Variante weniger negative Effekte aufwiesen als die kommerziell erhältlichen perforierten Verbunde. Zudem wurde eine flexibel anzuwendende "Do-it-yourself" Wundauflage | Dr. Hartmut Henneken Tel.: +49 5231 749-5300 hartmut.henneken@jowat.de Jowat SE Ernst-Hilker-Str. 10-14 32758 Detmold | X | FPNR |
| 01.01.2017 | 31.12.2019 | 22005416 | Verbundvorhaben: Neue Resistenzquellen gegenüber Globodera pallida in Stärkekartoffeln (PARES); Teilvorhaben 3: Erstellung diagnostischer Marker für die Resistenz gegen Kartoffelzystennematoden - Akronym: PARES | Zahlreiche Schaderreger der Kartoffel bedrohen die Wirtschaftlichkeit des Anbaus von Stärkekartoffeln. Zu den besonders gefährlichen Schaderregern zählen die Kartoffelzystennematoden (Globodera pallida und G. rostochiensis); in einigen Anbauregionen für Stärkekartoffeln sind sie zum größten Problem geworden. Die Bekämpfung der Nematoden kann aus rechtlicher, wirtschaftlicher und ökologischer Sicht nur durch resistente Kartoffelsorten erfolgen. Es stehen derzeit nur wenige Kartoffelsorten mit Resistenz gegen die mittlerweile auf den Befallsflächen häufigste Art, G. pallida, zur Verfügung. Mittlerweile sind Populationen unter Feldbedingungen aufgetreten, die die Resistenz gegen den verbreiteten Pathotyp Pa3 von G. pallida überwinden können. Damit ist bereits jetzt eine erfolgreiche Bekämpfung der Kartoffelzystennematoden auf einigen Standorten nicht mehr möglich. Das Gesamtziel des Vorhabens ist deshalb die Entwicklung und Bereitstellung neuen, teiladaptierten genetischen Materials mit Resistenz gegenüber G. pallida Pathotyp Pa3 und dem neuen Virulenztyp Emsland. Wild- und Primitivformen der Kartoffel (Solanum spp.) sollen für die Züchtung neuer Stärkekartoffelsorten verwendet werden. Die Entwicklung von molekularbiologischen Verfahren zum Nachweis der verantwortlichen Resistenzgene wird eine beschleunigte Introgression neuer Resistenzgene in Hochleistungssorten und zudem die Kombination verschiedener Resistenzquellen ("Pyramidisierung") ermöglichen. Das Ziel der Introgression von Resistenzgenen in den genetischen Hintergrund von Stärkekartoffelsorten soll durch die genetische Charakterisierung von Resistenzquellen und anschließender Kartierung von Resistenzloci in verschiedenen spaltenden Nachkommenschaften aus Kreuzungen zwischen anfälligen und resistenten Genotypen erreicht werden. Daran anschließend sollen unter Verwendung von Sequenzdaten Marker entwickelt werden, die Resistenzloci in diversen genetischen Hintergründen nachweisen können. | Prof. Dr. Thomas Debener Tel.: +49 511 762-2672 debener@genetik.uni-hannover.de Leibniz Universität Hannover - Naturwissenschaftliche Fakultät - Institut für Pflanzengenetik - Abt. I Molekulare Pflanzenzüchtung Herrenhäuser Str. 2 30419 Hannover | X | FPNR | |
| 01.04.2019 | 30.09.2022 | 22005417 | Verbundvorhaben: Biobasierte und bioabbaubare Kunststoffe - Lösungsoption der Marine Litter Problematik?; Teilvorhaben 1: Litter-Quellen, Abbauverhalten und Materialentwicklung - Akronym: MabiKu-Mat-Abbau | Marine Litter stellt eine "schleichende" Umweltverschmutzung dar. Jährlich gelangen etwa 10 Mio. t Abfälle in die Meere, wobei ca. 70% davon Kunststoffe sind. Die meisten Kunststoffe bauen sich nicht ab und rufen erhebliche ökologische Probleme hervor. Um Marine Litter zu reduzieren gibt es unterschiedliche Ansätze. Eine mögliche, aber bisher kaum untersuchte Sekundärmaßnahme ist die Substitution von persistenten Kunststoffen durch biobasierte, biologisch abbaubare Kunststoffe, welche sich auch unter marinen Bedingungen vollständig abbauen. Das Vorhaben beschäftigt sich mit der Frage, ob und in welchen Einsatzgebieten marin abbaubare Kunststoffe eine Lösungsoption der Marine Litter-Problematik darstellen können. Projektschwerpunkte sind: •Potenzialabschätzung zur Einsatzfähigkeit von Biokunststoffen im Bezug zu den kritischen Produkten und Werkstoffen, •Adaptierung und Optimierung der derzeitigen Prüfmethoden zur Untersuchung der marinen Abbaubarkeit von Kunststoffen, •systematische Untersuchung der marinen Abbaubarkeit von geeigneten biobasierten Kunststoffen, •gezielte Modifizierung zur Optimierung des marinen Abbauverhaltens bei gleichzeitig hochwertigen Gebrauchseigenschaften, •Analyse der Zusammenhänge zwischen Werkstoffmikrostruktur und marinem Abbauverhalten, •gezielte Entwicklung von Produktdemonstratoren für verschiedene Anwendungsbereiche, d.h. Seile, Spritzgussbauteile und Folien, •zusammenfassende Darstellung der Ergebnisse zur Abbaubarkeit und Materialentwicklung auf Internetportalen, sowie in der schon bestehenden Datenbank www.biokunststoffe-verarbeiten.de. Die Ergebnisse sollen so zu einem Wissens- und Technologietransfer beitragen, die Diskussionen versachlichen und zur Entwicklung von weiteren "Leuchtturm"-Produkten für spezifische Anwendungen zur Reduzierung des Marine Litters dienen. Durch die Einbindung von Industrie und Verbänden werden die Ergebnisse breiter gestreut, sowie weitere Industriepartner zur Material- und Produktentwicklung angeregt | Prof. Dr.-Ing. Andrea Siebert-Raths Tel.: +49 511 9296-2230 andrea.siebert-raths@hs-hannover.de Hochschule Hannover - Fakultät II - Maschinenbau und Bioverfahrenstechnik - Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe (IfBB) Heisterbergallee 10a 30453 Hannover | X | FPNR | |
| 01.09.2018 | 31.05.2020 | 22005418 | Internationaler Workshop: Pflanzenöle und Fette als nachwachsende Rohstoffe für die chemische Industrie - Akronym: Fettchemie | Neue Synthesen mit Ölen und Fetten als nachwachsende Rohstoffe für die chemische Industrie sind von großer Bedeutung und aktuellem Interesse im Rahmen der Politikstrategie einer nachhaltigen Bioökonomie der Bundesregierung und des Förderprogramms Nachwachsende Rohstoffe. | Der von abiosus e.V. in Kooperation mit der FNR veranstaltete internationale "10th Workshop on Fats and Oils as Renewable Feedstock for the Chemical Industry" fand in Karlsruhe am KIT vom 17.03.2019 bis 19.03.2019 statt. Von den insgesamt 103 Teilnehmern kamen 26 Teilnehmer aus der Industrie und 77 aus dem Hochschul- und Forschungsbereich. Es gab 13 Hauptvorträge und 17 Diskussionsvorträge von eingeladenen Vortragenden sowie 39 Poster in einer begleitenden Poster-Ausstellung. Die Teilnehmer des 10. Workshops diskutierten auf einem hohen Niveau zu den wesentlichen Themen der chemischen Nutzung von Fetten und Ölen wie bspw. chemokatalytische und biokatalytische Reaktionen, Spezialchemikalien und Polymere. Als besondere Motivation für Studenten (Master, Doktoranden) teilzunehmen und einen Beitrag (Diskussionsvortrag, Poster) anzumelden, wurde auch beim 10. Workshop wieder die Möglichkeit der Bewerbung um ein Reisestipendium sowie Erlass der Teilnahmegebühren gegeben. Weiterhin gab es einen Posterpreis zur Auszeichnung besonders innovativer Arbeiten. Die Teilnahme von 13 Studierenden (Master, Doktoranden) wurde durch Reisestipendien und Erlass der Teilnahmegebühren gefördert. Das Book of Abstracts steht unter http://www.abiosus.org/meetings.html.de zum Download bereit. Die nun 10 Sonderhefte des European Journal of Lipid Science and Technology, basierend auf den bisher 10 Workshops on Fats and Oils as Renewable Feedstock for the Chemical Industry, geben einen hervorragenden Überblick über den Stand der weltweiten Forschung auf diesem Gebiet und sind von großer Bedeutung für die weitere Entwicklung der Nutzung von Fetten und Ölen als nachwachsenden Rohstoffe für die chemische Industrie. | Prof. Dr. Jürgen O. Metzger Tel.: +49 441 57123 juergen.metzger@uni-oldenburg.de abiosus Gemeinnütziger Verein zur Förderung der Forschung über nachwachsende Rohstoffe e.V. Bloherfelder Str. 239 26129 Oldenburg | X | FPNR |
| 01.09.1999 | 31.05.2003 | 22005499 | Verbundvorhaben: Expression medizinisch relevanter Proteine in Kartoffeln: Teilvorhaben 3: Analytische Qualitätskontrolle der produzierten Proteine | Ziel des Verbundvorhabens ist es, exemplarisch für mehrere medizinisch relevanten Proteine die Synthese und Einlagerung indie Knolle der Kartoffel zu etablieren und zu optimieren. Das System zur Produktion dieser Eiweiße wird als Baustein- oder Kassettensystem entwickelt, so daß es auf weitere Proteine oder Peptide übertragbar sein wird. Ein solches System gewährleistet eine flexible und einfache Anpassungsmöglichkeit zur Erzeugung weiterer Produkte. Für die spätere Anreicherung sowie Verarbeitung und Verwendung kann es sowohl aus Produktions- und Kostengründen als auch für die Zulassung in Medikamenten entscheidend sein, wo und in welcher Form das gefragte Protein in der Pflanze produziert und abgelagert wird. Ziel dieses Vorhabens ist es daher auch, die Zielsteuerung der Proteine in den Zellen der Kartoffelknolle so zu steuern, daß sie für die o.g. Zwecke optimal einsetzbar sind. Im Teilvorhaben 3 der Strathmann Research GmbH erfolgt die Aufreinigung der Zielproteine. Das gewonnene Material wird dann im pharmazeutischen Sinn auf Identität, Reinheit und Gehalt geprüft. Zum Abschluß des Vorhabens soll eine präparative Aufreinigung etabliert werden. | Die in vitro Versuche im Teilvorhaben 1 haben gezeigt, dass grundsätzlich eine Zielsteuerung der beiden Proteine Histon H1.2 und GM-CSF in unterschiedliche Kompartimente pflanzlicher Zellen möglich ist. Dass weder Histon noch GM-CSF in einer transgenen Kartoffellinie detektiert werden konnte, kann auf eine zu niedrige Expressionsrate oder proteolytische Degration zurückgeführt werden. Eine niedrige Expressionsrate könnte auf eine andere Codonusage bei humanen und Kartoffelgenen zurückgeführt werden. Bei der Expression humaner Proteine in Bakterien ist es vielfach erforderlich. die Codonusage an die des Wirtsorganismus anzupassen. Die Expression medizinisch relevanter Proteine ist weiterhin ein interessantes Projekt. Jedoch muss, bis eine solches Projekt zum Erfolg geführt werden kann, das Verständnis der Genregulierung un des gesamten Stoffwechsels in Pflanzenzellen wesentlich höher sein als zum derzeitigen Stand. Dieses setzt entsprechende Ergebnisse der Grundlagenforschung voraus. Die Expression von Fremdproteinen in Kartoffelknollen stellt einen vielversprechenden Ansatz dar, für den jedoch noch weitergehende Forschungen notwendig sind, bevor er industriell verwertetet werden kann. | Dr. Bert Behnke Tel.: +49 40 55905-815 Strathmann Biotec GmbH & Co. KG Habichthorst 30 22459 Hamburg | FPNR | |
| 01.02.2001 | 31.12.2006 | 22005500 | Kompetenzzentrum Bauen mit nachwachsenden Rohstoffen | Mit dem Kompetenzzentrum Bauen mit nachwachsenden Rohstoffen wird der Informations- und Wissenstransfer zum Bauen mit nachwachsenden Rohstoffen und die Verbesserung der Akzeptanz nachwachsender Rohstoffe als Baustoffe verfolgt. Alle am Bau beteiligten gesellschaftlichen Gruppen, Bauplaner, Bauausführende, Bauprodukthersteller, Händler und Verbraucher, sollen durch einen zielgruppenspezifischen Informations- und Wissenstransfer angesprochen werden. Ziel der Informations-, Beratungs- und Bildungsarbeit ist es, die Verwendung gesunder und schadstoffreier Bauprodukte zu verstärken und den Markt zu verändern. Das Kompetenzzentrum soll nachwachsende Rohstoffe als Baustoffe in der fachlichen und öffentlichen Diskussion stärker in das Bewußtsein bringen, Vorurteile ausräumen, griffige Informationen über Realisierbares und Potentiale aufzeigen. Der Informations- und Wissenstransfer soll durch Beratung und Schulung, Ausstellung und Demonstration, Publikationen und multimediale Darstellungsformen erfolgen. | Das Kompetenzzentrum Bauen mit nachwachsenden Rohstoffen (KNR) ist ein wesentlicher Bestandteil des Demonstrationszentrums Bau und Energie des Handwerkskammer Bildungszentrum Münster. Das KNR wurde errichtet, um das Bauen mit Materialien aus nachwachsenden Rohstoffen insbesondere bei Planern, Handwerkern, Baustoffhändlern und Verbrauchern besser bekannt zu machen. Im KNR befindet sich eine ständige Ausstellung zum Bauen mit nachwachsenden Rohstoffen (Materialsammlung innerhalb der "Bibliothek der Materialien" und Gebäudeausschnittmodelle mit NR-Produkten). Sie ist integriert in eine umfassende Ausstellung zum nachhaltigen und energiesparenden Bauen sowie zur Nutzung innovativer Haustechnik. Sie wurde im Februar 2004 eröffnet und in zweieinhalb Jahren (Mitte 2004 bis Ende 2006) von ca. 4.500 Bauinteressierten innerhalb von ca. 250 Führungen besucht. Während der Errichtung des Demonstrationszentrums wurden vom Fraunhofer Institut für Bauphysik ca. 600 Messfühler in die unterschiedlichen Wand- und Dachkonstruktionen eingebaut. Die registrierten Daten sind in der Ausstellung des KNR an Monitoren in Echtzeit abrufbar und über Internet weltweit verfügbar. Die Informationsaufbereitung und Informationsvermittlung sind permanente Hauptaufgaben des KNR. Das Zentrum wendet sich mit seinen Leistungen bundesweit an Planer, Handwerker, Baustoffhändler und Verbraucher. Die Aufbereitung und Vermittlung der Informationen erfolgt auf vielfältige Weise: durch Printmedien und im Internet (www.knr-muenster.de), in Form von Lehrgängen und Vorträgen, durch Ausstellung und durch Beratung sowie durch Öffentlichkeitsarbeit (Messen, Presse- und Medienarbeit). Im KNR finden regelmäßig Führungen statt. Die Besuchergruppen kommen aus Handwerk und Planung, von Berufsschulen, Fachhochschulen und Universitäten, anderen Handwerkskammern, Architektenkammern, Kommunen, Agendagruppen usw. | Ulrich Schlattmann Tel.: +49 251 705 1105 ulrich.schlattmann@hwk-muenster.de Handwerkskammer Münster - Bildungszentrum Echelmeyerstr. 1-2 48163 Münster | FPNR | |
| 01.04.2005 | 31.03.2007 | 22005502 | Stärkebasierende Verdickungsmittel für Kosmetik und Pharmazie | Ziel des Vorhabens ist die Synthese und Charakterisierung von Verdickungsmitteln für tensidhaltige Kosmetika auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen bevorzugt auf Basis von Stärkederivaten. Handlungsbedarf besteht auf diesem Gebiet insofern, dass einerseits die üblicherweise vollsynthetischen, schwer abbaubaren Produkte wie Polyacrylate ersetzt werden. Andererseits werden die verwendeten PEG-Derivate immer häufiger in toxikologischer Hinsicht kritisch bewertet. Außerdem weisen Produkte wie z. B. Hydroxyethylcellulose den Nachteil auf, dass sie durch einen langsamen enzymatisch bedingten Viskositätsabbau im Endprodukt gekennzeichnet sein können. Zur Lösung dieser Aufgabe soll als Grundlage die als Verdickungsmittel bekannte hochsubstituierte Carboxymethylstärke verwendet werden, deren Tensidverträglichkeit und Langzeitstabilität durch geeignete Zweitsubstitution von beispielsweise hydrophoben und/oder nichtionischen hydrophilen Gruppen und/oder durch Vernetzung erreicht werden soll. Durch bestehende Kontakte zu Herstellern von Stärkederivaten sowie zu einem Chemiehandelsunternehmen wäre die Markteinführung erarbeiteter Substanzen gewährleistet. | Dr. Heiko Nerenz Tel.: +49 5531 9313-25 nerenz@schrader-institute.de Institut Dr. Schrader Beratungslabor Max-Planck-Str. 6 37603 Holzminden | FPNR | ||
| 01.01.2005 | 31.03.2006 | 22005503 | Optimierter Betrieb einer dezentralen landwirtschaftlichen Brennerei durch Einbezug neuer Rohstoffe und Integration einer Biogasanlage | Das Vorhaben hat zum Ziel, am Standort der genossenschaftlichen Brennerei Kemnath am Buchberg in der nördlichen Oberpfalz eine Demonstrationsanlage zur neuartigen, dezentralen und zukunftsfähigen Produktion von Ethanol in kleineren landwirtschaftlichen Brennereien zu realisieren. Das produzierte Rohethanol soll im gewerblichen Sektor, idealerweise im Kraftstoffsektor (Bioethanol), eingesetzt werden, entsprechend dem Ziel der Europäischen Gemeinschaft, den Anteil regenerativ erzeugter Treibstoffe in den kommenden Jahren maßgeblich zu steigern. Am Beispiel der Brennerei Kemnath am Buchberg, einem Betrieb mit einer aktuellen Produktion von etwa 1.400 hl Ethanol pro Jahr, soll ein Verfahrenskonzept demonstriert werden, das eine Perspektive für einen wirtschaftlichen Weiterbetrieb kleiner dezentraler landwirtschaftlicher Brennereien jenseits des Monopols bietet. . Die betriebliche Situation der Brennerei Kemnath am Buchberg entspricht der sehr vieler landwirtschaftlicher Brennereien. Eine Lösung für diese Brennerei könnte damit prinzipiell auch eine Lösung für andere dezentrale Betriebe sein | Dr. Stephan Prechtl Tel.: +49 9661 908-431 prechtl@atz.de ATZ Entwicklungszentrum An der Maxhütte 1 92237 Sulzbach-Rosenberg | X | FPNR | |
| 01.09.2004 | 31.08.2007 | 22005504 | Erfüllung der an die BLE im Bereich NR übertragenen Teilaufgaben. - Projektstabskosten - | Erfüllung der an die BLE im Bereich NR übertragenen Teilaufgaben. Befristete Einstellung einer Person des gehobenen Dienstes ab 01.09.2004 für 18 Monate. | Michael Lotz Tel.: +49 228 6845-891 michael.lotz@ble.de Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) Deichmanns Aue 29 53179 Bonn | FPNR | ||
| 01.10.2007 | 31.12.2010 | 22005507 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Herstellung mechanisch stabiler Enzympräparate zur biokatalytischen Synthese von Spezialchemikalien aus nachwachsenden Rohstoffen Teilvorhaben 1: Anwendungstechnische Charakerisierung | Ziel des Projektes ist die Entwicklung von neuartigen Enzympräparaten, die eine nachhaltige biokatalysierte Synthese von Spezialchemikalien auf Basis nachwachsender Rohstoffe ermöglichen. Diese Präparate zeichnen sich durch eine erhöhte Stabilität gegenüber mechanischen Kräften sowie gegenüber Proteindesorption im Produktionsprozess aus, so dass eine ökonomisch notwendige und ökologisch sinnvolle hohe Wiederverwendbarkeit erreicht werden kann. Im Rahmen des Verbundprojektes werden bei der Goldschmidt GmbH folgende Aufgaben übernommen: Durchführung von Substratsynthesen, Methodenentwicklung Prozess- und Produktanalytik, Charakterisierung der Immobilisate, Anwendungstechnische Austestung, Durchführung von biochem. Charakterisierungen, Enzymfermentationen und –aufreinigungen. Im Anschluß kann, nach erfolgter Prozessoptimierung und anwendungstechnischer Charakterisierung der Neuprodukte, die Produktioneinsführung erfolgen. | Zur enzymatischen Synthese von viskosen Neuprodukten mit tensidischen Eigenschaften wurde ein neues Verfahren entwickelt, welches die Herstellung mechanisch und leaching stabiler Enzympräparate ermöglicht. Es konnte gezeigt werden, dass unterschiedliche Trägermaterialien und die darauf immobilisierten Enzyme durch eine Kompositbildung mit Silikon stabilisiert werden können, während die Enzymaktivität erhalten bleibt. Die so erhaltenen mechanisch stabilen Enzympräparate konnten erfolgreich auf ihre Prozessstabilität getestet werden. Beim Einsatz im 100L Rührkessel war keine Zerstörung des Trägermaterials durch Abrieb oder Bruch zu beobachten, während das unbeschichtete Trägermaterial stark zerstört wurde. Am Beispiel lipase-katalysierter Veresterungen zu tensidischen Produkten wie z.B. Polyetherestern, konnte die Halbwertszeit von Novozym 435 von 3 Tagen auf >15 Tage erhöht werden ohne dass ein nennenswertes leaching des Enyzms von der Trägeroberfläche beobachtet werden konnte. Scale-up Versuche des Beschichtungs-Verfahrens im Wirbelschichtreaktor und in einem Doppelkonustrockner ermöglichen die Herstellung der mechanisch und leaching stabilen Trägermaterialien bis zu einem Technikums-Maßstab von 5-20kg Produkt. | Dr. Oliver Thum Tel.: +49 201 173-1658 oliver.thum@evonik.com Evonik Industries AG Rellinghauser Str. 1-11 45128 Essen | X | FPNR |
| 01.11.2009 | 31.05.2012 | 22005509 | Verbundvorhaben: Auswirkungen von naturschutzfachlichen Anforderungen auf die Forst- und Holzwirtschaft; Teilvorhaben 3: Ökonomische Analysen zur Umsetzung der FFH-Richtlinie im Wald | Die Fauna-Flora-Habitatrichtlinie (FFH-Richtlinie) ist ein zentraler Beitrag der EU zum Erhalt der biologischen Vielfalt. Von der deutschen Gesamtwaldfläche liegen 17 % in FFH-Gebieten. Die-se Waldflächen sind nicht nur für Naturschutzziele, sondern auch für die Rohholzversorgung und für die ambitionierten wirtschafts-, energie- und klimapolitischen Ziele der Bundesrepublik Deutschland bedeutsam. Im laufenden FFH-Umsetzungsprozess werden Managementpläne für die Schutzgebiete erstellt, welche die abstrakten Schutzziele der Richtlinie für die jeweilige Flä-che konkretisieren und Maßnahmen zur Umsetzung vorsehen. Erst hierdurch werden die natu-ralen und ökonomischen Auswirkungen auf die Forst- und Holzwirtschaft abschätzbar. Als ü-bergeordnetes Forschungsziel sollen die naturalen und ökonomischen Auswirkungen der FFH-Richtlinie auf den Forstbetrieb und die Rohholzversorgung anhand von Fallbeispielen analysiert werden. Das Forschungsprojekt wird gemeinsam mit einem Kooperationspartner bearbeitet und ist in das Verbundforschungsprojekt "Auswirkungen von naturschutzfachlichen Anforderungen auf die Forst- und Holzwirtschaft" eingebunden. Wesentliche Arbeitsschritte sind die Entwicklung von Instrumenten zur Analyse der naturalen und ökonomischen Auswirkungen der FFH-Umsetzung in Beispielsbetrieben. Auf Betriebsebene werden der Rechtsrahmen und die Betriebsziele als Referenz erhoben. Zudem werden die FFH-Managementpläne konkretisiert, die naturalen Aus-wirkungen bestimmt und alternative FFH-Umsetzungsvarianten entwickelt. Darauf aufbauend werden die ökonomischen Auswirkungen für Forstbetriebe und für die Rohholzversorgung er-mittelt. Weiterhin werden eigentumsrechtliche Bewertungen durch ein externes juristisches Gut-achten vorgenommen. Das Forschungsvorhaben soll für den laufenden FFH-Umsetzungsprozess Hinweise und Emp-fehlungen für eine effiziente Implementierung der FFH-Richtlinie für Forstbetriebe, die zuständi-gen Verwaltungen und die relevanten Politikfelder liefern. | Dr. Bernd Wippel Tel.: +49 761 5900-610 bernd.wippel@wippel-consulting.de Büro für Managementconsulting Dr. Bernd Wippel Kaiser-Joseph-Str. 230 79098 Freiburg im Breisgau | X | FPNR | |
| 01.09.2010 | 30.05.2011 | 22005510 | Stoffliche Nutzung von Fetten und Ölen als nachwachsenden Rohstoffen: Synthese von Zwischenprodukten der chemischen Industrie, hier: 4. Workshop Fats and Oils as Renewable Feedstock for the Chemical Industry - Akronym: Chemikalien | Internationale wissenschaftliche Diskussion und Gedankenaustausch der neuesten Ergebnisse auf dem Gebiet der chemischen Nutzung von Fetten und Ölen als nachwachsenden Rohstoffen. Die wichtigsten Forschungsgruppen, die auf dem Gebiet der Nutzung von Fetten und Ölen als Rohstoff für die chemische Industie aktiv sind, werden eingeladen, auf diesem 4. Workshop ihre neuesten Ergebnisse insbesondere zur Synthese von Zwischenprodukten für die chemische Industrie und der Anwendung neuer, insbesondere katalytischer Reaktionen auf Fette und Öle zu diskutieren. Es ist besonders wichtig, dass auch junge Wissenschaftler, die auf diesem Gebiet aktiv sind, eingeladen werden, ihre Ergebnisse zu präsentieren sowie ein Reisestipendium und den Erlass der Teilnahmegebühren zu beantragen. | Prof. Dr. Jürgen Metzger Tel.: +49 441 798-3718 metzger@abiosus.com abiosus Gemeinnütziger Verein zur Förderung der Forschung über nachwachsende Rohstoffe e.V. Bloherfelder Str. 239 26129 Oldenburg | X | FPNR | |
| 01.07.2011 | 30.06.2014 | 22005511 | Verbundvorhaben: Werkstoff- und Fließmodelle für naturfaserverstärkte Spritzgießmaterialien für den praktischen Einsatz in der Automobilindustrie; Teilvorhaben 1: Untersuchung und Charakterisierung der Naturfasern | Durch die erfolgreiche Umsetzung des Projektes soll der Naturfasereinsatz in der Automobilindustrie am Beispiel Ford stark gesteigert werden. Hierfür müssen die Prozesse des Spritzgießens und das Verhalten der Naturfasern in der polymeren Schmelze genau analysiert werden. Hilfsmittel hierfür stellt die numerische Simulation dar. Die Hochschule Bremen wird im Rahmen des Projektes umfangreiche mechanische und morphologische Charakterisierungen der als Verstärkungsfasern eingesetzten Naturfasern vornehmen. Diese Kenndaten werden maßgeblich in den Simulationsprozess einfließen. Zudem wird durch die Analyse der Faserorientierung im Verbundwerkstoff unumgängliches Wissen zur Aufklärung des Werkstoffverhaltens und der Prozesssimulation ermittelt. Für die Erlangung der Projektziele werden von der Hochschule Bremen mechanische und morphologische Fasercharakterisierungen (Zugeigenschaften, Bildanalyse, Mikroskopie, Rasterelektronenmikroskopie, Rasterkraftmikroskopie) sowie Fasermorphologie und Faserorientierungen im Verbundwerkstoff mittels eines neuartigen Messsystems (THz Spektroskopie) untersucht. Nebeneffekte durch verschiedene Klimatisierungsstufen der Fasern und die Auswirkungen auf die mechanischen Eigenschaften sowie die Untersuchungen der Faser/Matrix Interaktionen werden mittels Fragmentationstests durchgeführt. | Im Verbundvorhaben wurden für unterschiedliche Naturfaser-Compounds belastbare Informationen für die Verarbeitung und Konstruktion von Bauteilen erarbeitet, die umfangreiche morphologische Charakterisierungen sowie alle Aspekte der Werkstoffprüfung und Modellierung, bis zur Visualisierung von Ergebnissen beinhalten. Beispielhaft konnte für ein Bauteil die vollständige Konstruktionskette bis hin zur Crash-Simulation nach Richtlinien der Automobilindustrie erfolgreich ausgeführt werden. Für weitere Werkstoff-Kombinationen wurden die Grundlagen geschaffen. Im betreffenden Teilvorhaben 1 wurden insbesondere die mechanischen und morphologischen Untersuchungen der Naturfasern durchgeführt. Es wurden die Zugeigenschaften, Zugfestigkeiten, Bruchdehnungen und Elastizitätsmodule für die Celluloseregeneratfasern, Hanf, Flachs, Sisal und Kenaf ermittelt. Bei der Faserverarbeitung wurde nachgewiesen, dass die Naturfasern beim Compoundieren stark eingekürzt werden, während eine weitere Einkürzung beim Spritzgießen deutlich geringer bzw. komplett ausfällt. Für die Faserbündelbreiten konnte ebenfalls während des Compoundierungsprozesses eine starke Verringerung beobachtet werden, während eine weitere Verringerung beim Spritzgießen ausbleibt. Die geplanten Fasermassenanteile von 10 %, 20 % und 30 % konnten auch im Vergleich zu kommerziellen Glas / PP-Compounds sehr gut reproduzierbar realisiert werden. Die Platten zeigen angussnah geringere Fasermassenanteile als angussfern. Dieses Phänomen lässt sich, mehr oder weniger stark ausgeprägt, bei allen Platten feststellen. Es ist gelungen, die Faserorientierungsverteilung aus den beiden sehr unterschiedlichen Methoden der Lichtmikroskopie und den CT-Aufnahmen vergleichbar zu machen. Die Faserorientierungen stimmen gut mit den Ergebnissen der Spritzgusssimulation überein. | Prof. Dr.-Ing. Jörg Müssig Tel.: +49 421 5905-2747 joerg.muessig@hs-bremen.de Hochschule Bremen - Bionik-Innovations-Centrum Bremen (B I C) Neustadtswall 30 28199 Bremen | X | FPNR |
| 01.10.2012 | 31.03.2015 | 22005512 | Einfluss der Hydraulikflüssigkeit auf den Energieverbrauch hydraulischer Anlagen | Energieverluste hydraulischer Anlagen werden in hohem Maße durch die Wirkungsgrade der Hochdruckpumpen bestimmt. Je nach Bauart und Einsatzbedingungen treten hier die internen Reibungsverluste oder die Leckageverluste in den Vordergrund. Aus früheren Untersuchungen mit anderen Zielsetzungen liegen deutliche Hinweise vor, dass verschiedenartige Fluide sich in unterschiedlichem Ausmaß reibungsmindernd oder leckageanfällig zeigen, wobei dies auf das Grundöl oder die Additive zurückgeführt werden kann. Das erste Ziel des hier vorgestellten Projektes ist, systematisch den Einfluss verschiedener marktgängiger Fluide mit unterschiedlichen Grundölen auf die gemessenen mechanischen und volumetrischen Wirkungsgrade von Hydraulik¬pumpen zu untersuchen. Bei den Versuchen kommen Zahnrad-, Flügelzellen- und Axialkolbenpumpen als drei typische Vertreter gängiger Bauarten zum Einsatz. Jedes Fluid wird zunächst mit neuwertigen Pumpen gepaart, um Oberflächeneffekte von Fremdflüssigkeiten auszuschließen. Reibungsmindernde Komponenten des Grundöls oder der Additivierung verändern zeitweise oder dauerhaft die tribo¬logischen Eigenschaften der aufeinander gleitenden Flächen. In einer zweiten Projektphase soll daher untersucht werden, wie stark Reste eines vorher in einer Pumpe gelaufenen Altfluids nach einem Wechsel auf eine andere Fluidtype die Ergebnisse beeinflussen. Die Arbeitsplanung ist in Abschnitt 5 der Projekbeschreibung detaillier erläutert. | Im Rahmen des Projekts wurde der Einfluss des Druckmediums auf den Wirkungsgrad von Hydraulikpumpen drei unterschiedlicher Bauarten (Flügelzellen-, Außenzahnrad- und Axialkolbenpumpen) untersucht. Aufgrund spezifischer Unterschiede im tribologischen Verhalten von mineralöl- (HLP) und esterbasierten (HEES bzw. HETG) Druckmedien konnte die Arbeitshypothese, dass die Verwendung von esterbasierten Bioölen den Wirkungsgrad steigern kann, bestätigt werden. Der Einfluss des Öls ist aufgrund der jeweiligen Gestaltung der Tribokontakte in Axialkolbenpumpen am geringsten, in Flügelzellenpumpen am größten. Somit konnte in letzteren durch die Verwendung von HETG der Wirkungsgrad um durchschnittlich 1 % erhöht werden im Verhältnis zum Betrieb mit HLP46. Um Mischungsproblematiken vorzubeugen, wurde am im Rahmen des Projekts aufgebauten Wirkungsgradprüfstand ebenfalls der Einlauf der Pumpen vollzogen, sodass keine Kontamination des Druckmediums bzw. der Oberflächen mit einem zum Einlauf verwendeten Öl entsteht. Dies bedingt die Verwendung von jeweils einer Pumpe jeder Bauart pro getestetem Öl. Um den Aufwand für zukünftige Versuche minimieren zu können, wurde deshalb untersucht, ob es zu einer längerfristigen Beeinflussung des Wirkungsgrads durch das im Einlauf verwendete Öl kommt. Da tendenziell Beeinflussungen, insbesondere beim Wechsel von HETG auf HLP auftreten, kann festgehalten werden, dass auch zukünftig eine große Anzahl von Pumpen zur Fortführung der Untersuchungen von Nöten ist oder mit extrem langen Einlaufzeiten mit dem jeweiligen Öl gerechnet werden muss. | Univ.-Prof. Dr. Hubertus Murrenhoff Tel.: +49 241 80-27511 hubertus.murrenhoff@ifas.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Institut für fluidtechnische Antriebe und Steuerungen Campus-Boulevard 30 52074 Aachen | FPNR | |
| 01.07.2014 | 30.06.2017 | 22005514 | ERA-WoodWisdom: VARMA; Teilvorhaben 1: Entwurf neuartiger Geschäftsmodelle und Vernetzungsstrukturen | Die Forst- und Holzwirtschaft steht vor der Herausforderung, dem stetig wachsenden Bedarf an Rohstoffen für eine breite Fülle an Nutzungspfaden zu begegnen und die Akteure wettbewerbsfähig aufzustellen. Dies ist auch mit der Aufgabe verbunden, Holzrohstoffe waldseitig versorgungssicher, in unterschiedlichsten Qualitäten und Mengen bereitzustellen und intelligent zu verteilen. Dies erfordert sowohl eine effiziente und wertschöpfungsorientierte Zuführung des Rohstoffs zu Nutzungspfaden als auch dessen materialeffiziente Verarbeitung. VARMA greift die dabei entstehenden künftigen Herausforderungen auf und hat das Ziel, z.T. grundlegend neue Modelle und Wertschöpfungsketten zu konzipieren, die den Holzmarkt von der Beschaffung bis hin zur Produktion nachfrageorientierter bedienen können. Kernfragen, die das deutsche Konsortium hierbei im Verbund mit den internationalen Partnern bearbeitet, umfassen die Gestaltung geeigneter (Dienst-)Leistungsportfolios für Holzverteilzentren, tragbare Geschäftsmodelle und Netzwerkstrukturen sowie Fragen der Infrastrukturen innerhalb und im Umfeld der Holzverteilzentren. Projektergebnisse, wie Modelle und Konzepte, praxisnahe Entscheidungshilfen (Leitfäden) und Ergebnisse aus den geplanten Case Studies, sollen auf nationaler Ebene einen Beitrag zur Aufklärung, Sensibilisierung und Motivation der Akteure im Cluster Forst-Holz im Kontext "intelligenter" Verteilzentren leisten. | Dr. Ina Ehrhardt Tel.: +49 391 4090-811 ina.ehrhardt@iff.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung (IFF) Sandtorstr. 22 39106 Magdeburg | X | FPNR | |
| 01.09.2015 | 31.08.2018 | 22005515 | Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Entwicklung biobasierter Hotmelt-Klebstoffe und deren Anwendung in Papier- und Kartonverpackungen (Glykopack); Teilvorhaben 2: Verarbeitungstechnische Prüfungen - Akronym: Glykopack | Hotmelt-Klebstoffe für Kartonverpackungen basieren fast ausschließlich auf petrochemischen Grundstoffen. Einzelne Alternativen auf Basis nachwachsender Rohstoffe stehen zwar zur Verfügung, haben den Eintritt in den Massenmarkt bis heute jedoch nicht geschafft. Ziel des Vorhabens ist es, biobasierte Hotmelt-Klebstoffe zu entwickeln und hinsichtlich Rohstoffsituation, Kosten, Verarbeitungseigenschaften, Klebkraft, Alterung und Rezyklierbarkeit zu bewerten und zur Anwendung zu bringen. Die Vorteile der neu zu entwickelnden Klebstoffe liegen im Einsatz gut verfügbarer nachwachsender Rohstoffe (Stärke, Chitosan und weitere Polysaccharide) sowie in den zu erwartenden positiven Einflüssen auf die Rezyklierbarkeit solcher Produkte, sowohl in Bezug auf die Reduzierung klebender Verunreinigungen (Stickies) als auch hinsichtlich der Migration von unerwünschten Inhaltsstoffen in verpackte Lebensmittel. Die Vorhabensziele wollen die Institute unter Einbeziehung eines Konsortiums von Stärkeindustrie, Additiv- und Klebstoffherstellern, Maschinen- und Anlagenbau für Klebesysteme sowie Verpackungsindustrie erreichen. Der Schwerpunkt der PTS liegt dabei auf der Anwendungsentwicklung. Dazu werden Verarbeitungsprüfungen der entwickelten Klebstoffe mittels Laborverklebungen durchgeführt (AP4) und durch geeignete Festigkeitsprüfungen (AP5) Haftkräfte und das Verhalten bei Alterung bewertet (AP6). Die Untersuchungsergebnisse fließen iterativ in die Weiterentwicklung der Biocompounds ein, indem Vorschläge zur Veränderung von Verarbeitungsparametern erarbeitet werden (AP2). Unter Federführung der PTS sollen durch die Unternehmen der Verpackungsbranche konkrete marktfähige Produkte für den Bereich der Lebensmittelverpackungen erarbeitet und zur Anwendung gebracht werden (AP7). Diese Bioklebstoffe werden schließlich einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung unterzogen, die eine Bewertung der Verfügbarkeit der Rohstoffe sowie die Rezyklierbarkeit der verklebten Packmittel einschließt (AP8). | Hauptziel der Schmelzkleberentwicklung war ein größtmöglicher Ersatz petrolchemischer Rohstoffe durch biobasierte Alternativen. Im Vorhaben wurde ein biobasierter Anteil der Klebstoffformulierungen von mindestens 75 % angestrebt. Das Ziel wurde erreicht. Die innerhalb des Vorhabens entwickelte Klebstoffrezeptur weist einen Bioanteil von 89 % auf. Für die Akzeptanz eines neu entwickelten Klebstoffes ist es entscheidend, dass dieser auf verfügbaren Anlagen verarbeitet werden kann. Dazu wurden innerhalb des Vorhabens Zielkriterien für Schmelzklebstoffe für Verpackungen im Nonfood- und im Lebensmittelbereich in einem Lastenheft festgelegt, die richtungsgebend für die Rezepturbewertung waren. Anhand der vereinbarten Parameter konnte im Laufe des Projektes ein biobasierter Schmelzklebstoff entwickelt werden, der hinsichtlich Viskosität, Klebkraft, Abbindezeit und Wärmestand die Zielstellung erfüllt. MOSH/ MOAH-Messungen der entwickelten Klebstoffformulierung im Vergleich zu Standard-Hotmelts haben ergeben, dass das Entwicklungsprodukt auch für Lebensmittelverpackungen geeignet ist. Die mit diesem Produkt verklebten Verpackungsprodukte sind zudem rezyklierbar. Für einen anwendungstechnischen Test des Entwicklungsproduktes auf einer kommerziell verfügbaren Auftragsanlage wurde dessen Herstellung apparatetechnisch hochskaliert. Der anwendungstechnische Test im Vergleich zu zwei Standard-Hotmelts hat ergeben, dass eine Applikation möglich ist. Es besteht noch Optimierungsbedarf in Bezug auf die Thermostabilität. | M.Sc. Benjamin Poppitz Tel.: +49 3529 551-622 benjamin.poppitz@ptspaper.de Papiertechnische Stiftung (PTS) - Institut für Zellstoff und Papier (PTS-IZP) Pirnaer Str. 37 01809 Heidenau | X | FPNR |
| 01.12.2016 | 31.05.2020 | 22005516 | Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 3: Schallschutz - Akronym: NawaRo-Daemmstoffe | Das übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen. | Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist. | Prof. Dr. Andreas Rabold Tel.: +49 8031 805-2533 andreas.rabold@fh-rosenheim.de Technische Hochschule Rosenheim - Forschung und Entwicklung Hochschulstr. 1 83024 Rosenheim | X | FPNR |
| 01.10.2018 | 31.05.2022 | 22005518 | Verbundvorhaben: Zementbeschichtung von Holz für geotechnische Anwendungen; Teilvorhaben 3: Zementbehandlung von Holz - Untersuchungen zum Eindringverhalten und zur Dauerhaftigkeitserhöhung - Akronym: CemWoGeo | Im Rahmen des Forschungsvorhabens werden vom Projektpartner UGOE grundlegende Fragen zur Imprägnierbarkeit von Holz und Furnierlagenhölzern mit Zementsuspension als solche und als Folge der Aufbringung von Zementbeschichtungen untersucht. Die temporäre und langfristige Erhöhung der Dauerhaftigkeit von Holz durch Aufbringung einer Zementbeschichtung soll nachgewiesen und die entsprechenden Wirkmechanismen untersucht werden. Weitere chemische und strukturelle Veränderungen des Holzes sollen durch mikroskopische Verfahren nachgewiesen und der jeweiligen Dauerhaftigkeitserhöhung zugeordnet werden. Es werden Dauerhaftigkeitsprüfungen gegen alle drei relevanten Fäuletypen durchgeführt. Unterschiedliche Mikrokosmen, die in Bodentyp, Wasserhaltekapazität und Bodenfeuchte variieren, kommen zum Einsatz, um ein möglich breites Abbild der unter Realbedingungen vorzufindenden Szenarien zu schaffen. Für die Lebensdauerberechnung der unterschiedlichen im Projekt vorgesehenen Produkte werden neben den elasto-mechanischen Materialkennwerten Eingangsgrößen für die Modellierung im Hinblick auf Dauerhaftigkeit und Imprägnierbarkeit zur Verfügung gestellt. Grundlegende Zusammenhänge zwischen materialklimatischen Parametern (Holzfeuchte, Holztemperatur) sowie Indikatoren für die Materialresistenz-Dosis und der zu erwartenden Abbaurate werden erarbeitet und für die Lebensdauerberechnung zur Verfügung gestellt. | Prof. Dr. Holger Militz Tel.: +49 551 39-33542 holger.militz@uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte Büsgenweg 4 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.11.1998 | 31.07.2002 | 22005597 | Voraussetzungen zur Standardisierung biogener Festbrennstoffe | Gegenstand des geplanten Vorhabens sollen Vorarbeiten zur Standardisierung fester Biomassebrennstoffe sein. Durchgeführt sollen 6 Arbeitsziele: Definiton der wesentlichen Grundgrößen, Zusammnenstellung und Bewertung der Kenngrößen, Identifikation, Prüfung und Bewertung von Meßemthoden, Einflußmöglichkeiten auf die Brennstoffqualität, Ansatzstellen zur Standardisierung sowie die Erarbeitung von Vorschlägen zu Standards. | Dr. Ludger Eltrop Tel.: +49 711 685-87816 ludger.eltrop@ier.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Energiewirtschaft und rationelle Energieanwendung (IER) Heßbrühlstr. 49 a 70565 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.06.2000 | 31.10.2003 | 22005599 | Verbundvorhaben: Untersuchungen zur Verbesserung der Sclerotinia-Resistenz von High-Oleic Sonnenblumen: Teilvorhaben 1: Erstellung von Sclerotinia-resistenten Sonnenblumen-Partialhybriden und deren genetische Kartierung und QTL-Analyse | Die Sonnenblume ist neben dem Raps die wichtigste Ölpflanze in Europa. Besondere Bedeutung als nachwachsende Rohstoffpflanze hat sie mit der Entwicklung von Sorten gefunden, die einen Ölsäuregehalt von mehr als 90 % aufweisen. Die Produktion von Hochölsäure-Sonnenblumen ist jedoch durch eine Reihe von pilzlichen Pathogenen gefährdet. Einer der bedeutendsten Krankheitserreger der Sonnenblume ist dabei Sclerotinia sclerotiorum, der Erreger der Wurzel-, Korb- und Stengelfäule. Eine absolute Resistenz gegen Sclerotinia ist bislang in der Kultursonnenblume nicht beschrieben. Daher ist im Rahmen des Verbundvorhabens geplant, Sclerotinia-Resistenzgene aus einer Sclerotinia-resistenten Helianthus maximilani-Accession in hochölsäurehaltige Sonnenblumenlinien mittels somatischer Hybridisierung einzubringen und diese Pflanzen hinsichtlich ihrer biochemischen, genetischen und agronomischen Eigenschaften zu analysieren. Im Teilvorhaben 1 werden Partialhybriden zwischen H. maximilani und hochölsäurehaltigen Restorerlinien erstellt. Diese Pflanzen werden molekulargenetisch (Kopplungskarte, QTL-Untersuchungen) sowie biochemisch analysiert und es werden Resistenztests durchgeführt. | Die Ergebnisse der Resistenztests ermöglichten es, QTL für die Resistenz gegen S. sclerotiorum zu entdecken. In nächster Zukunft werden weitere Ergebnisse ähnlicher Untersuchungen publiziert werden. Mit diesen wird es dann möglich werden, herauszufinden, welche QTL am aussichtsreichsten für eine eventuelle markergestützte Selektion verwendet werden können. Zudem werden zunehmend Kandidatengene für Resistenzen publiziert. Diese können in die bestehende Karte eingearbeitet werden. Damit wird es dann möglich werden, die Kandidatengene zu ermitteln, die ursächlich mit der Resistenz zu tun haben. Erfolgreich etablierte Protokolle ermöglichen die Regeneration fertiler Pflanzen aus den Hypokotolprotoplasten der Kultursonnenblume und den Mesophyllprotoplasten pilzresistenter Wildarten. Die Resistenz- und Ertragsprüfungen mit den Partialhybridnachkommen haben gezeigt, wie groß das Potenzial von auf Wildarten basierenden interspezifischen Hybriden ist. Deshalb sollte versucht werden, neue Partialhybriden zu erstellen, um so die genetischen Ressource der Wildart Helianthus maximiliani für die Kultursonnenblumenzüchtung verstärkt nutzen zu können. Die bereits untersuchten Linien können in der praktischen Sonnenblumenzüchtung eingesetzt werden, um das Resistenzniveau gegen S. sclerotiorum zu erhöhen und dabei gleichzeitig die genetische Basis mit Material mit einem hohen Leistungspotenzial zu erweitern Die Ergebnisse, die mit den Nachkommen der Partialhybriden erzielt wurden, sind sehr vielversprechend. Neben einer Verbesserung der Resistenzeigenschaften ist auch die Testkreuzungsleistung einzelner Linien bemerkenswert. Das im Projekt erstellte Material sollte deshalb umgehend Eingang in die praktischen Zuchtprogramme finden. Gleichzeitig ist es aussichtsreich, die Nachkommen der Partialhybriden mit weiteren Testern zu kreuzen und deren Leistungsfähigkeit zu untersuchen. Hierzu sollten dann vor allem Tester aus dem Maintainerpool der Sonnenblumen herangezogen werden. | Dr. Volker Hahn Tel.: +49 7852 918-817 vhahn@uni-hohenheim.de Gemeinschaft zur Förderung von Pflanzeninnovation e.V. (GFPi) Kaufmannstr. 71-73 53115 Bonn | FPNR | |
| 01.07.2002 | 31.12.2005 | 22005601 | Verbundvorhaben: Modifizierte Stärken II, Teilvorhaben: Entwicklung von stärkebasierenden Papieradditiven für hochbelastete Wasserkreisläufe | Getragen von ökonomischer und ökologischer Verantwortung sind die Unternehmen der Papierindustrie gehalten, ihre Wasserkreisläufe so weit wie möglich einzuengen. Durch die damit verbundene Aufsalzung verschlechtern sich die Bedingungen für die Fixerung herkömmlicher modifizierter Stärken am Faserstoff erheblich, so dass neue Modifikationen zu entwickeln und hinsichtlich ihrer Tragfähigkeit zu testen sind. Ausgehend vom derzeitigen Systemzustand in zwei Papierfabriken, die ausschließlich Altpapiere zu Wellpappenpapieren bzw. Recyclingdruckpapieren verarbeiten, sollen die die Entwicklung gebrauchsbestimmender Papiereigenschaften bildenden Stärkeeigenschaften mittels einer Vielzahl molekularanalytischer, granulometrischer und rheologischer Methoden erfasst werden. Mit diesen Erkenntnissen sind "maßgeschneiderte" Stärkemodifikate, insbesondere für hochbelastete Papiermaschinenkreisläufe, zu entwickeln. Die Ergebnisse führen dazu, das Sortiment der für den komplexen Einsatz in der Papierindustrie zur Verfügung stehenden Stärkemodifikate wesentlich zu vergrößern und gleichzeitig den Stärkeeinsatz unter Beachtung ökonomischer und ökologischer Prämissen optimieren zu können. | Dr. rer. nat. Bernhard Borchers Tel.: +49 3529 551-622 b.borchers@ptspaper.de Papiertechnische Stiftung (PTS) - Institut für Zellstoff und Papier (PTS-IZP) Pirnaer Str. 37 01809 Heidenau | FPNR | ||
| 01.05.2005 | 28.02.2006 | 22005605 | Prüfstandsuntersuchungen zu Kraftstoffmischungen aus Diesel und Bioethanol (DBE) | 1. Vorhabensziel: Das Projekt beinhaltet eine Literaturrecherche und erste Untersuchungen zur Einführung von O2Diesel als Kraftstoff für Dieselmotoren. Es werden die Auswirkungen auf die limitierten und nichtlimitierten Abgas- sowie auf die CO2-Emissionen, die Partikelanzahl- und –größenverteilung und auf den spezifischen Kraftstoffverbrauch an einem Pkw- und einem Nkw-Dieselmotor im Vergleich zu einem Referenzdieselkraftstoff ermittelt , thermodynamische Untersuchungen durchgeführt sowie eine Beurteilung der Kolben/Zylinderbaugruppe des Pkw-Motors vorgenommen. 2. Arbeitsplanung: Das Projekt beginnt mit einem Literaturstudium, Beschaffung von O2Diesel und Referenzkraftstoff. Daran schließen sich an: Emissions- und Verbrauchsmessungen des Pkw-Dieselmotors, des Nkw-Dieselmotors BF6M 1013 EC auf dem Motorenprüfstand und des Diesel-Pkw auf dem Rollenprüfstand. Abschließend wird die Fachliteratur erneut nach aktuellen Veröffentlichungen zum Thema Ethanol-Diesel-Gemische gesichtet. 3. Ergebnisverwertung: Beurteilung hinsichtlich der Vor- bzw. Nachteile des Einsatzes von O2Diesel bei Pkw- und Nutzfahrzeug-Dieselmotoren und ggf. eine Entscheidung zur Fortsetzung vertiefender Untersuchungen. | Prof. Dr.-Ing. Helmut Tschoeke Tel.: +49 391 67-18712 tschoeke@mb.uni-magdeburg.de Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Mobile Systeme Universitätsplatz 2 39106 Magdeburg | X | FPNR | |
| 01.10.2007 | 30.11.2009 | 22005607 | Produktionsalternativen in der Fichtenwirtschaft und deren Auswirkung auf die Rund- und Schnittholzqualität (ProFi) | Im Vordergrund des Projektes stehen dendrometrische und holztechnologische Untersuchungen an Durchforstungs- und Z-Bäumen eines Fichtendurchforstungsversuches mit dem Ziel, (1) Zusammenhänge zwischen der Waldbehandlung (Durchforstung) und der Wachstumsgeschwindigkeit einerseits sowie den Rund- und Schnittholzeigenschaften andererseits zu herauszufinden, (2) die Möglichkeiten und Grenzen einer Diversifikation von Produktionszielen in Fichtenbeständen auszuloten und (3) Konsequenzen für eine Z-Baum-orientierte Bestandesbehandlung zur Entscheidungsunterstützung (DSS) abzuleiten. Analyse der Rund- und Schnittholzeigenschaften der ausgewählten Probebäume (Abholzigkeit, Ästigkeit, Jahrringbreite, Harzgallen, Druckholz, Rohdichte, Bruch-, Biege- und Zugfestigkeit, E-Modul, Verwerfungen), Sortierung nach HKS/EN 1927 (Rundholz) bzw. DIN 4047 (Schnittholz), multivariate Analyse der Zusammenhänge zwischen Behandlung, Baumwachstum und den Eigenschaften des Rund- und Schnittholzes, Modellierung der abgeleiteten Zusammenhänge. Verbreitung der Ergebnisse über Veröffentlichungen und Vorträge, Verwendung in der Lehre, Einbau in waldbauliche Produktionsmodelle, Schulung interessierter Waldbesitzer. | Prof. Dr. Dr. h.c. Gero Becker Tel.: +49 761 203-3764 gero.becker@fobawi.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Forst- und Umweltwissenschaften - Institut für Forstbenutzung und Forstliche Arbeitswissenschaft Werthmannstr. 6 79098 Freiburg im Breisgau | X | FPNR | |
| 01.11.2009 | 31.05.2012 | 22005609 | Verbundvorhaben: Auswirkungen von naturschutzfachlichen Anforderungen auf die Forst- und Holzwirtschaft; Teilvorhaben 1: Restricted Forest Management (ReForMa) | Ziel des Vorhabens ist eine Bewertung von Konsequenzen aktuell gültiger und potenzieller naturschutzrechtlicher Regelungen auf die Bewirtschaftung der deutschen Wälder und die Rohstoffversorgung der deutschen Holzwirtschaft. Wesentliche Teilziele sind dabei: (1) Erarbeitung eines Zielwertkatalogs für naturschutzfachliche Ziele auf Basis forstlicher Steuergrößen. (2) Bestimmung bedeutender Restriktionstypen (RT) für das gesamte Bundesgebiet mit Hilfe des Zielwertkatalogs und der Daten der BWI² (3) Eine betriebs- sowie volkswirtschaftliche Bewertung der Handlungsrestriktionen für Forst- und Holzwirtschaft auf Bundesebene. Die Beantwortung der Untersuchungsfragen soll durch folgende Arbeitsschritte erfolgen: 1. Entwicklung einer Übersicht der forstlich relevanten naturschutzfachlichen Restriktionen; 2. Ableitung von bestandesbezogenen Restriktionstypen (RT); 3. Zuordnung von relevanten naturschutzfachlichen Restriktionen zu bestimmten RTen; 4. Ermittlung der Flächenbedeutung von einzelnen RT; 5. Entwicklung von waldbaulichen Behandlungsmodellen für die einzelnen RT; 6. Entwicklung eines Szenarios, das alle potenziellen Restriktionen umsetzt (RT-Szenario), eines Ist-Szenarios und eines Optimalszenarios unter dem Gesichtspunkt der Holzproduktion; 7. Vergleich des RT-Szenarios mit dem Ist- und dem produktionsoptimierten Optimalszenario; 8. Vergleichende naturale und monetäre Bewertung der Szenarien. | Dr. Christoph Hartebrodt Tel.: +49 761 4018-262 christoph.hartebrodt@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg - Abt. Forstökonomie Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | FPNR | |
| 15.10.2010 | 14.10.2013 | 22005610 | Verbundvorhaben: Alterung von Dieselabgaskatalysatoren im Betrieb mit Biokraftstoffen (Rapid Kat Ageing); Teilvorhaben 1: Katalysatoren | Ziel dieses Projekts ist es, ein vertieftes Verständnis der Desaktivierung von Dieselabgaskatalysatoren im Betrieb mit modernen flüssigen Biokraftstoffen zu erzielen. Im Besonderen soll ein Schnelltest erarbeitet werden, der die Beurteilung der Langzeitstabilität von Feststoffkatalysatoren zur Dieselabgasreinigung ("Rapid Ageing") erlaubt. Hierzu sollen reale monolithische Katalysatoren gezielt so vergiftet bzw. gealtert werden, dass die resultierenden Katalysatoren den im Fahrzeugbetrieb über lange Betriebszeiten verwendeten Katalysatoren möglichst genau entsprechen. Ein Vergleich mit in der motorischen Nutzung gealterten Katalysatoren ist daher ein wesentlicher Bestandteil des Forschungsansatzes. Im Hinblick auf das übergeordnete Ziel der Erarbeitung eines Schnelltests zur Abschätzung der Langzeitstabilität von Katalysatoren im Betrieb mit Biokraftstoffen liegen die Arbeitsschwerpunkte auf der Charakterisierung von gealterten Katalysatoren, der Auswahl und Charakterisierung von Biokraftstoffen sowie der gezielten Vergiftung und der Validierung der Ergebnisse in der motorischen Anwendung. Das vorgeschlagene Vorhaben untergliedert sich mit Bezug auf seine Themenschwerpunkte in vier Arbeitspakete: (i) Charakterisierung frischer und gealterter Katalysatoren, (ii) Charakterisierung relevanter Biokraftstoffe, (iii) Gezielte Vergiftung (Drei-Phasen-Ansatz) und Labortests sowie (iv) Untersuchung der Katalysatoren am Motorenprüfstand. | Prof. Dr. Roger Gläser Tel.: +49 341 97-30100 prorektor.talententwicklung@uni-leipzig.de Universität Leipzig - Fakultät für Chemie und Mineralogie - Institut für Technische Chemie Linnestr. 3 04103 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.07.2011 | 30.06.2014 | 22005611 | Verbundvorhaben: Werkstoff- und Fließmodelle für naturfaserverstärkte Spritzgießmaterialien für den praktischen Einsatz in der Automobilindustrie; Teilvorhaben 2: Untersuchungen zum Faser-Matrix-Verhalten | Ziel ist die Bereitstellung von Vorgaben für die mechanische Simulation von naturfaserverstärkten Kunststoffen. Dabei handelt es sich um verarbeitungsabhängige, lokale Eigenschaften. Es müssen Modelle für die Faserorientierung und typische Nebeneffekte bei der Verarbeitung entwickelt werden.Die Ergebnisse sind elementarer Input für die in der Automobilindustrie unverzichtbare mechanische Simulation, u.a. auch Crash Simulation. Die Ergebnisse werden an die entsprechenden Teilprojekte weitergegeben. M-Base ist in mehreren Teilprojekten des Verbundprojektes eingebunden und bringt vorhandenes Wissen über Werkstoffprüfung, Interpretation der Ergebnisse und Modellierung der Daten ein. In enger Zusammenarbeit mit der Faserprüfung werden mikro-mechanische Modelle der Fließvorgänge und vor allem der Faserausrichtung beim Fließen aufgestellt, evaluiert und prototypisch in Software umgesetzt. Hinzu kommt eine Katalogisierung der typischen Nebeneffekte bei der Verarbeitung naturfaserverstärkter Kunststoffe (Entmischung, Faserschädigung, etc) und die Erarbeitung von Modellansätzen zu Ihrer Beschreibung.Rheologisch/thermische Untersuchungen, die bei einem der Verbundpartner durchgeführt werden, müssen ausgewertet und in die Modellbildung einbezogen werden. Die für die Spritzgießsimulation notwendigen Eingabedaten und gegebenenfalls abweichende Fliessmodelle werden hergeleitet und für die im Projekt durchzuführenden Simulationen bereitgestellt. | Im Verbundvorhaben wurden für unterschiedliche Naturfaser-Compounds belastbare Informationen für die Verarbeitung und Konstruktion von Bauteilen erarbeitet, die umfangreiche morphologische Charakterisierungen sowie alle Aspekte der Werkstoffprüfung und Modellierung, bis zur Visualisierung von Ergebnissen beinhalten. Beispielhaft konnte für ein Bauteil die vollständige Konstruktionskette bis hin zur Crash-Simulation nach Richtlinien der Automobilindustrie erfolgreich ausgeführt werden. Für weitere Werkstoff-Kombinationen wurden die Grundlagen geschaffen. Im betreffenden Teilvorhaben 2 wurden auf Grundlage der rheologischen und mechanischen Messungen mechanische Modelle und Fließsimulationen erstellt. Es ist gelungen, durch die mikromechanische Simulation Parameter für die Verarbeitungssimulation zu bestimmen, die sonst nur durch komplexe und teure Re-Engineering Prozesse ermittelt werden können. Darüber hinaus wurden Tools bereitgestellt, die geeignet sind, die Faserorientierung auf Basis von lichtmikroskopischen Aufnahmen oder Mikro-CT-Aufnahmen sicher zu bestimmen und daraus die mechanisch anisotropen Kennwerte für die Konstruktion zu bestimmen. Das Fehlen dieser Methoden war ein großer Nachteil der Naturfasern gegenüber konventionellen Fasern wie Glas. | Dr.-Ing. Erwin Baur Tel.: +49 241 963-1450 e.baur@m-base.de M-Base Engineering + Software GmbH Rotter Bruch 17 52068 Aachen | X | FPNR |
| 01.10.2014 | 30.09.2017 | 22005613 | Verbundvorhaben: Entwicklung leichter Holzwerkstoffe unter Verwendung definierter Spanorientierung und Partikelmorphologie; Teilvorhaben 1 | Ziel ist die Erarbeitung eines neuen Konzeptes zur Herstellung von leichten Holzwerkstoffen mit einer Dichte von weniger als 500 kg/m3. Basis ist die Optimierung der Morphologie und eine gezielte Ausrichtung der Mittelschichtpartikel an dreischichtigen Spanplatten. Die angestrebten Eigenschaften orientieren sich an aktuellen Normen gemäß DIN EN 312 und prEN 16368. Durch eine geeignete Spangeometrie und senkrechte Ausrichtung der Mittelschichtspäne soll der Verdichtungswiderstand des Mittelschichtmaterials erhöht werden. Der Verdichtungsdruck der Deckschichten wird so erhöht, woraus ausgeprägtere Rohdichteprofile und verbesserte mechanische Eigenschaften bei gleichzeitiger Dichtereduzierung und Rohstoffeffizienz resultieren. Simulationen bzgl. Verleimbarkeit der Späne und deren Ausrichtung mittels FEM-Simulationstools werden angestrebt. Durch diese Untersuchungen sollen Aussagen über den Verdichtungswiderstand des federelastischen Spanguts erarbeitet werden. Abschließend ist eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung mit Hilfe der Projektpartner im Hinblick der Adaption der Laborparameter auf einen industriellen Maßstab durchzuführen. Kosten von Rohstoffzusammensetzung, Maschinen- und Prozesskosten und weitere verfahrenstechnische Problemlösungen sind zu berücksichtigen und zu analysieren. 1. Erarbeitung des Anforderungsprofils und Definition von Spanformen; 2. Bereitstellung der versuchstechnischen Voraussetzungen; 3. Herstellung des Versuchsspankollektivs; 4. Experimentelle Untersuchung des hergestellten Spanguts; 5. Herstellung von Versuchspanplatten; 6. Untersuchung der Platten bzgl Festigkeitseigenschaften; 7. Modell zur Abbildung des Verhaltens einzelner Späne; 8. Ermittlung der Anforderungen an die Zerspanungs- und Verfahrenstechnik; 9. Umsetzung der erarbeiteten Zerspanungs- und Verfahrenstechnik; 10. Eigenschaftsprüfung der optimierten Spanplatten; 11. Entwicklung des Numerischen Modells; 12. Wirtschaftlichkeitsbetrachtung; 13. Abschlussbericht | Dr. Martin Ohlmeyer Tel.: +49 40 73962-635 martin.ohlmeyer@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung Leuschnerstr. 91 c 21031 Hamburg | X | FPNR | |
| 01.07.2014 | 30.06.2017 | 22005614 | ERA-WoodWisdom: VARMA; Teilvorhaben 2: Bewertung neuer Konzepte, Demonstration und Fallstudien | Die Forst- und Holzwirtschaft steht vor der Herausforderung, dem stetig wachsenden Bedarf an Rohstoffen für eine breite Fülle an Nutzungspfaden zu begegnen und die Akteure wettbewerbsfähig aufzustellen. Dies ist auch mit der Aufgabe verbunden, Holzrohstoffe waldseitig versorgungssicher, in unterschiedlichsten Qualitäten und Mengen bereitzustellen und intelligent zu verteilen. Dies erfordert sowohl eine effiziente und wertschöpfungsorientierte Zuführung des Rohstoffs zu Nutzungspfaden als auch dessen materialeffiziente Verarbeitung. VARMA greift die dabei entstehenden künftigen Herausforderungen auf und hat das Ziel, z.T. grundlegend neue Modelle und Wertschöpfungsketten zu konzipieren, die den Holzmarkt von der Beschaffung bis hin zur Produktion nachfrageorientierter bedienen können. Kernfragen, die das deutsche Konsortium hierbei im Verbund mit den internationalen Partnern bearbeitet, umfassen die Gestaltung geeigneter (Dienst-)Leistungsportfolios für Holzverteilzentren, tragbare Geschäftsmodelle und Netzwerkstrukturen sowie Fragen der Infrastrukturen innerhalb und im Umfeld der Holzverteilzentren. Projektergebnisse, wie Modelle und Konzepte, praxisnahe Entscheidungshilfen (Leitfäden) und Ergebnisse aus den geplanten Case Studies, sollen auf nationaler Ebene einen Beitrag zur Aufklärung, Sensibilisierung und Motivation der Akteure im Cluster Forst-Holz im Kontext "intelligenter" Verteilzentren leisten. | Prof. Dr.-Ing. Herbert Sonntag Tel.: +49 3375 508-924 herbert.sonntag@th-wildau.de Technische Hochschule Wildau (FH) - Forschungsgruppe Verkehrslogistik Hochschulring 1 15745 Wildau | X | FPNR | |
| 01.04.2016 | 31.03.2019 | 22005615 | Verbundvorhaben (FSP-Emissionen): Erarbeiten eines objektiven Verfahrens unter Berücksichtigung der Besonderheiten von Holz und Holzwerkstoffen bei der Bewertung ihres Einflusses auf die Innenraumluftqualität; Teilvorhaben 2: Vergleich von Untersuchungen in unterschiedlichen Prüfkammern - Akronym: HolnRaLu | Die Europäische Bauproduktenverordnung und nachstehende Regelungen erheben die Forderung nach einer unbedenklichen Innenraumluftqualität im Hinblick auf Schadstoffe und Geruch. Neben zahlreichen anderen Faktoren wird die Innenraumluftqualität von den verwendeten Bauprodukten beeinflusst. Um die Zielstellung einer schadstoffarmen Luftqualität schon bei der Planung berücksichtigen und gemessene Raumluftkonzentrationen bewerten zu können, bedarf es aussagekräftiger Angaben über die Emissionscharakteristik der eingesetzten Baustoffe. Nach Aussage von Industrieunternehmen und - verbänden finden sie auf nationaler wie auf EU-Ebene Bedingungen vor, die nicht immer die Planungssicherheit der Unternehmen gewährleisten und folglich ihrer Investitionsbereitschaft abträglich sind. Insbesondere hat sich herausgestellt, dass in Objekten, in denen lediglich als emissionsarm charakterisierte Bauprodukte verbaut wurden, Innenraumrichtwerte überschritten wurden. Diese Aspekte sollten im Rahmen dieses Forschungsprojektes dahingehend bearbeitet werden, dass auf Grundlage von Bauproduktuntersuchungen in Prüfkammern und über den Abgleich mit dem Verhalten der Materialien in praxisnaher Einbausituation Aussagen über die zu erwartende Realraumsituationen getroffen werden können. Im TV 1 erfolgten Untersuchungen an Modellhäusern. Die Ergebnisse sind in einem gesonderten Bericht beschrieben. Im TV 2 erfolgten Emissionsmessungen an Baumaterialien. Zusätzlich wurden analog zu den in den Modellhäusern verbauten Wänden Aufbauten hergestellt, deren Emissionsraten unter kontrollierten Bedingungen in Prüfkammern gemessen und die Ergebnisse anschließend mit denen der Bauteiluntersuchungen verglichen. Ein weiterer Aspekt ist die im AgBB vorgesehene, allerdings noch nicht vollzogene Bewertung des Geruches. Hier wurde die DIN EN 16000-28 zunächst im Rahmen einer Pilotphase ins AgBB aufgenommen. Es sollten daher ergänzend Geruchsmessungen erfolgen, um deren Praxistauglichkeit zu testen. | In diesem Projektteil wurde die Aussagekraft von Materialemissionsprüfungen im Hinblick auf komplexere Systeme (Wände) in Prüfkammern untersucht. Bei Letzteren kommen zu den Emissionseigenschaften der einzelnen Baumaterialien Wechselwirkungen zwischen den Einzelmaterialien zum Tragen. Es stellte sich heraus, dass die Ergebnisse der Materialuntersuchungen selbst unter diesen kontrollierten Bedingungen nur in einer Minderheit der Fälle Aussagen über das Verhalten des Systems erlauben. Prinzipiell sind jedoch Systemprüfungen in großen Kammern dazu geeignet, Wechselwirkungen zwischen den Materialien und den Einfluss der Bauweise berücksichtigen zu können. Diesem Konzept steht aber der enorme experimentelle Aufwand entgegen. Aussagen in Bezug auf reales Wohnverhalten werden vor dem Hintergrund der oben genannten Verhältnisse bei Modellsystemen auch in näherer Zukunft kaum ableitbar sein. Emissionsmessungen garantieren bestimmte Mindestanforderungen an Produkte bezüglich Inhaltsstoffen und Freisetzungsverhalten unter definierten Prüfbedingungen und es ist unstrittig, dass die Verwendung emissionskontrollierter Produkte signifikant zur Verbesserung der Raumluft beiträgt. Die Realexposition unter Wohnbedingungen kann aber nur durch Raumluftmessungen beurteilt werden. Ursachen für Mängel, die durch Raumluftuntersuchungen festgestellt werden, können dann rückwirkend mittels gezielter System- und Materialuntersuchungen gefunden und beseitigt werden. Im Wesentlichen wurden bezüglich der untersuchten Materialien Terpene, Aldehyde, Aceton und Essigsäure als Substanzen identifiziert, deren Freisetzungsverhalten der Einhaltung der o.g. Anforderungen im Wege stehen kann. Es war aber nicht Aufgabe des Projektes, Ableitungen von Anforderungen zu überprüfen. Auch eine Aussage, inwieweit die in den Untersuchungen verwendeten Produkte generell den Anforderungen genügen, kann auf Basis der Ergebnisse nicht beurteilt werden. Die Untersuchungen wurden durch Geruchsbewertungen ergänzt. | Dr. Jan Gunschera Tel.: +49 531 2155-352 jan.gunschera@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.12.2016 | 31.10.2020 | 22005616 | Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 5: Brandschutz/Glimmen - Akronym: NawaRo-Daemmstoffe | Das übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen. | Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist. | Prof. Dr.-Ing. Björn Kampmeier Tel.: +49 391 886-4967 bjoern.kampmeier@hs-magdeburg.de Hochschule Magdeburg-Stendal (FH) - Fachbereich Wasser, Umwelt, Bau und Sicherheit Breitscheidstr. 2 39114 Magdeburg | X | FPNR |
| 01.11.2018 | 31.10.2020 | 22005617 | Verbundvorhaben: Drohnengestützte Detektion phytophager Forstschädlinge mittels Electronic Nose; Teilvorhaben 1: Entwicklung der Halbleitergassensorik für die geruchsbasierte Forstschädlingsdetektion - Akronym: PROTECTFOREST | Das Ziel des Projektes PROTECTFOREST© ist der Aufbau und Test eines Halbleitergassensor-Prototyps, der drohnengestützt eingesetzt werden kann und in Echtzeit die Information über die Insektenbefallssituation in einem Nadelwaldbestand in ein Netzwerk übermitteln kann. Die dabei ausreichend selektiv und sensitiv zu detektierenden Marker sind Monoterpene, die bei einem Befall durch phytophage Insekten, wie z.B. Ips typographus oder Pityogenes chalcographus, im Kronenraum oder exponiertem Stammbereich verstärkt emittiert werden. Die Kombination aus Drohneneinsatz und Gassensorik kann Insektenkalamitäten bereits im ersten Jahr des Befalls, bzw. bei nicht sichtbaren Stehendbefall an der Krone (v.a. Pitiogenes chalcographus oder Ips typographus am Kronenansatz), bzw. an exponierten und dadurch besonders gefährdeten Stämmen, lokalisieren. Eine Braunfärbung der Nadeln ist für die Befallsdetektion durch drohnengestütztes Monoterpenmonitoring nicht notwendig. Die Reaktionszeiten für den effizienten Forstschutz kann sich so im Vergleich zu konventionellen oder drohnengestützten optischen Verfahren (sichtbares und Infrarotspektrum) um bis zu ein Jahr verkürzen. Im Rahmen des Projektes PROTECTFOREST© wird zudem eine integrierte Analyse dieses neuartigen Detektionsverfahrens in Bezug auf Zeit- und Kosteneffizienz stattfinden. | Das Projekt wurde intensiv betreut und die Partner wurden in Bezug auf die technische Entwicklung des Sensors und der Drohnenplattform sowie die HeatMap Programmierung koordiniert. Der Bau des Sensorteststandes wurde erfolgreich durchgeführt und die es wurden Kalibrierkurven für a-Pinen erstellt. Die Datenauswertung aus den Sensortests des Partners FORESTOPERATION wurde entwickelt, angepasst und angewandt. Entscheidende Hemmnisse bei der technischen Entwicklung wurden identifiziert und flossen in die Verwertung des Projektes in Bezug auf Folgeprojektanträge ein. Die Öffentlichkeitsarbeit wurde vor allem in Zusammenarbeit mit CADMIUM erfolgreich koordiniert und mündete in zahlreichen hochrangigen Presseberichten und praxisnahen Kooperationen mit Waldbesitzern. | Prof. Dr. Stefan Pelz Tel.: +49 7472 951-235 pelz@hs-rottenburg.de Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg Schadenweiler Hof 72108 Rottenburg am Neckar | X | FPNR |
| 01.11.2018 | 30.04.2022 | 22005618 | Verbundvorhaben: Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaba) - Berechnungskonzepte, Kennwertanforderungen, Kennwertermittlung; Teilvorhaben 7: Kennwertermittlung für Vollholz und Furnierwerkstoffe - Akronym: HoMaba | Das Teilvorhaben der Abteilung Holzbiologie und Holzprodukte der Georg-August-Universität Göttingen beinhaltete die Charakterisierung der Materialeigenschaften von Holz, Holzklebstoffen und Holzwerkstoffen. Schwerpunkt war die Untersuchung von Klebstoffen. Anhand bestehender Kunststoffnormen wurden daher geeignete Verfahren für Druck- Biege- und Zugversuche an Klebstoffen auf Basis von ein- und zweikomponentigem Polyurethan (PUR), Melamin-Urea-Formaldehyd (MUF), sowie Phenol-Resorzinol-Formaldehydharz (PRF) entwickelt. Dazu gehörte der Vergleich verschiedener Prüfkörperformen (Film/Bulkproben) sowie unterschiedlicher Dickenmess- und Zuschnittsmethoden von Klebstofffilmen. Es wurden quasistatische Zugversuche an knochenförmigen Bulkprüfkörpern, Filmen mit den Maßen 8 x 40 mm und Filmen mit den Maßen 20 x 150 mm durchgeführt. Die kleineren Filme wurden sowohl senkrecht als auch parallel zur Herstellungsrichtung (Rakelführung) zugeschnitten, um die Filme auf richtungsabhängige Eigenschaften zu prüfen. Diese Versuche wurden von dynamisch-mechanischen Messungen ergänzt, bei denen sowohl Frequenz-Sweeps bei verschiedenen Temperaturen (20, 40 und 60°C), als auch Temperatur-Sweeps im Bereich 5-150°C durchgeführt wurden. Im Rahmen der Versuche an Holz- und Holzwerkstoffen wurden außerdem quasistatische Zugversuche an Birken- und Buchenfurnieren, sowie Zug- und Druckversuche an Birken- und Buchenvollholz und Zug-, Druck- und Biegeversuche an industriellem Birkensperrholz durchgeführt. Zur Evaluierung der Prüfmethodik wurde an zwei institutsübergreifenden Ringversuchen (Zugversuch an hochdichten Faserplatten und Furnieren) teilgenommen. | Holz- und Holzwerkstoffe: Der Ringversuch an HDF-Platten zeigte, dass das Videoextensometer zur Messung der Querdehnung weniger geeignet ist, als Systeme mit digitaler Bildkorrelation. Die Zugfestigkeit der Vollholzprüfkörper aus Birke und Buche war etwa doppelt so hoch, wie die Druckfestigkeit und am höchsten in longitudinaler Richtung. Der Biegeelastizitätsmodul von Birkensperrholz stieg mit Erhöhung der Stützweite und war kleiner als der Zugmodul. Der Elastizitätsmodul der 2 mm Birkenfurniere war gegenüber denen aus Buche leicht erhöht. Klebstoff: Während 1K-PUR aufgrund einer Reduktion der Blasenbildung bevorzugt als dünner Film (ca. 50 µm) geprüft werden konnte, eigneten sich für 2K-PUR, MUF und PRF sowohl Filmproben als auch in Silikonformen gegossene Bulkprüfkörper. Bulkproben aus MUF und PRF erforderten aufgrund der Wasserabgabe eine lange Trocknungsphase, während derer sie zur Vorbeugung von Materialverzerrungen mittels Gewichten beschwert werden mussten. Die Ermittlung der Filmdicke über eine Ausmessung der Schnittkante mittels Mikroskop wies bei allen Filmen eine höhere Standardabweichung und geringere Dicke auf als die Verwendung einer Messuhr. In einem Ringversuch wurde festgestellt, dass die Messung der Poissonzahl mittels Videoextensometer aufgrund einer Wölbung der Filme während des Zugversuchs erschwert ist. Die Filme verhielten sich in Bezug auf Elastizitätsmodul, Zugfestigkeit und Poissonzahl isotrop. In den Druckversuchen wurde eine starke Abhängigkeit des Elastizitätsmoduls vom Messmarkenabstand festgestellt. Um vergleichbare Ergebnisse zu erzielen ist daher eine Festlegung der Messfeldlänge notwendig, die in der DIN EN ISO 604 nicht vorgenommen wird. Die Dynamisch-mechanischen Versuche zeigten einen Glasübergang von 2K-PUR bei 120°C. Im Bereich 0,1 bis 100 Hz wurde bei allen Klebstoffen außer PRF eine Steigerung des dynamischen Elastizitätsmoduls mit der Frequenz beobachtet. Am temperaturstabilsten verhielt sich PRF. | Prof. Dr. Holger Militz Tel.: +49 551 39-33541 hmilitz@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte Büsgenweg 4 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.05.1997 | 31.01.2001 | 22005695 | Verbundvorhaben: Gesamtwirtschaftliche Bewertung der Energiegewinnung aus Biomasse unter Berücksichtigung externer und makroökonomischer Effekte: Teilvorhaben 1: Universität Stuttgart und Hohenheim | Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, für die verschiedenen energetischen Nutzungsmöglichkeiten von Biomasse zunächst die - betriebswirtschaftlichen Kosten der Nutzenergie (z.B. Wärme) oder der Endenergieträger (z.B. RME) zu erstellen, anschließend - ausgewählte externe und makroökonomische Effekte zu identifizieren und zu monetarisieren, darauf aufbauend - soziale Kosten sowie sonstige nicht monetarisierbare Vor- und Nachteile einer Energiebereitstellung aus Biomasse aufzuzeigen und diese den sozialen Kosten und sonstigen Vor- und Nachteilen konventioneller Energiebereitstellungssysteme gegenüberzustellen. Davon ausgehend ist die Option einer energetischen Nutzung von Biomasse zu identifizieren, die unter Berücksichtigung der externen und makroökonomischen Effekte wettbewerbsfähig wäre. | Abschlußbericht wurde vom BMVEL bisher nicht freigegeben. | Dr. Martin Kaltschmitt Tel.: +49 711 78061-16 mk@ier.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Energiewirtschaft und rationelle Energieanwendung (IER) Heßbrühlstr. 49 a 70565 Stuttgart | FPNR | |
| 01.09.1997 | 31.03.2001 | 22005697 | Ausdehnung des Anbaus von HO-Sonnenblumen in Deutschland | Ziel des Vorhabens war die Ausdehnung des Anbaus von High-Oleic-Sonnenblumen in Deutschland und die Entwicklung von Absatzmärkten für hochölsäurehaltiges Sonnenblumenöl. Der Anbauumfang sollte im Rahmen des Vorhabens kontinuierlich ausgedehnt werden. Landwirte in den Regionen Rheinland-Pfalz, Baden-Württemberg, Bayern und Sachsen-Anhalt sollten für den Anbau von HO-Sonnenblumen gewonnen werden. Der Anbau im Rahmen von Erzeugergemeinschaften und mehrjährigen Anbauverträgen war zu forcieren. Durch die pflanzenbauliche und ökonomische Auswertung von ca. 200 Schlagkarteien sowie durch eine intensive Betreuung und Beratung von Landwirten, Landhandel und landwirtschaftlichen Beratern vor Ort sollte eine stabile und qualitätsgerechte Produktion von HO-Sonnenblumensaat für die industrielle Verwertung erreicht werden. | Im Rahmen des Modellanbaus konnten durch die intensive Betreuung und Beratung von Landwirten, Handel, Ölmühlen und Verarbeitern die Voraussetzungen für einen ausgedehnten Anbau von HO-Sonnenblumen in Deutschland geschaffen werden. Hinsichtlich der zur Verfügung stehenden Sorten sind Capella (Deutsche Südwestsaat/Saaten Union) und Cadasol (Monsante) nur eingeschränkt zu empfehlen, da sie den von der Industrie gewünschten Mindestölsäuregehalt von 83 % nicht ausreichend gewährleisten. Für die 83er Ölqualität (min. 83 bis ca. 90 % Ölsäure im Fettsäurespektrum) werden die Sorten Olstaril (Pioneer Hi-Bred) und Proleic 204 (Rustica Saaten) zum Anbau empfohlen. Für die Erzeugung von sog. 90plus -Ölqualitäten steht die Sorte Olstavil (Pioneer Hi-Bred) zur Verfügung. Entsprechend den aktuellen Züchtungsaktivitäten kann davon ausgegangen werden, dass sich das Sortenspektrum im HO-Bereich künftig deutlich erweitern wird. | Bernd Schlüter Tel.: +49 2222 952153 info@fal.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde Bundesallee 58 38116 Braunschweig | FPNR | |
| 01.09.1999 | 31.12.2002 | 22005698 | Verbundvorhaben: Verbesserung des Eigenschaftsprofils heimischer Pflanzenöle als Rohstoff für Schmier- und Druckübertragungsöle; Teilvorhaben 1: Chemische Modifikation nativer Öle im Labormaßstab | Ziel des vorliegenden Verbundvorhabens ist es, durch weiterführende Modifizierungen der Fettsäuren an den Doppelbindungen von Raps- und Sonnenblumenöl, ihr Einsatzgebiet im Bereich der Schmier-und Verfahrensstoffe auf die Leistungsstufe der gesättigten Syntheseester zu erweitern. Durch die gezielte Modifikation von hoch ölsäure-haltigen Pflanzenölen wie Raps- und HO-Sonnenblumenöl soll eine preisgünstige Alternative erarbeitet werden. Im Vordergrund steht dabei die Synthese von gesättigten Estern sowie die Herstellung von Hydroxylgruppen und Alkylverzweigungen (Isocarbonsäuren) enthaltenen Fettsäuren. Zur Herstellung der Isocarbonsäuren bietet sich vorallem die En-Reaktion an. Neben der En-Reaktionen sollen weitere Modifizierungsmöglichkeiten untersucht werden. Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit zwischen der Universität Wuppertal, der RWTH Aachen/IFAS und der Fuchs Dea Schmierstoff GmbH durchgeführt. Von der Universität werden die Modifizierungen (Selektivhydrierung, Vernetzung/Polymerisation, Alkylierung, Photooxidation, Cyclopropanierung) an den Doppelbindungen der Pflanzenöle sowie die chemisch- physikalischen Tests durchgeführt. Die Firma Fuchs übernimmt die Überführung der Laborsynthesen in den Technikumsmaßstab (10 -20 l) sowie die Formulierung der Hydraulikflüssigkeiten und deren chemisch-physikalische Testung. Die Arbeiten der RWTH Aachen konzentrieren sich zum einen auf die Untersuchung der von den Verbundpartnern entwickelten Fluide in Prüfständen sowie auf die Entwicklung eines Systems zum Condition Monitoring, mit welchem der Zustand des Fluides kontinuierlich überwacht werden kann. | Zur Verbesserung des Eigenschaftsprofils nativer heimischer Pflanzenöle, insbesondere der Thermo- und Hydrolysebeständigkeit, wurden die Fettsäuren aus nativen Ölen oder die durch Umesterung erhaltenen Fettsäuremethylester auf technische Polyole wie Trimethylolpropan, Neopentylglycol oder Pentaerythrit ver- bzw. umgeestert. Bei der Veresterung wurde die prinzipiell bekannte Veresterungsreaktion hinsichtlich der wichtigsten Alkohol- und Säurekomponenten etabliert und auf neue Rohstoffkombinationen (Gemischtester) und neue Rohstoffe (HO-Sonnenblumenöl) angewendet. Die Veresterungsreaktion wurde in den Technikumsmaßstab übertrtagen, um die erforderlichen Mengen für die anwendungsnahe Testung im Kurzzeitalterungsprüfstand bereitstellen zu können. Neben dem herkömmlichen Veresterungsverfahren aus Fettsäuren und Alkoholen wurde, ausgehend von den entsprechenden Fettsäuremethylestern, auch ein neuer Syntheseweg zu Polyestern entwickelt. Dieses Verfahren zeichnet sich durch eine geringere thermische Belastung aus. Zur Herstellung von vollgesättigten Estern wurden Pflanzenöle hydriert bzw. andere chemische Modifizierungen an der Fettsäurekette durchgeführt wie z. B. Friedel-Crafts-Alkylierungen, Hydroformulierungen, Hydroaminomethylierungen, Co-Oligomerisierungen und radikalische Additionen. Die synthetisierten Produkte wurden anwendungstechnisch untersucht u. a. durch Messungen von Viskosität, Viskositäts-Temperaturverhalten, thermischer und oxidativer Stabilität, Hydrolysestabilität und Käteeigenschaften. Es wurde gezeigt, dass durch die geeignete Wahl von Fettsäuren und Polyolen bzw. durch die gezielte Modifizierung der ungesättigten Fettsäureketten die Eigenschaften der synthetisierten Ester optimal eingestellt werden können und dadurch überaus geeignete Basisflüssigkeiten zur Herstellung technisch leistungsstarker und zugleich umweltverträglicher, biologisch leicht abbaubarer Schmier- und Druckübertragungsflüssigkeiten zur Verfügung stehen. | Prof. Dr. Manfred Schneider Tel.: +49 202 439-2775 schneid@uni-wuppertal.de Bergische Universität Wuppertal - Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften – Fachgruppe Chemie und Biologie – Lehrstuhl Organische Chemie Gaußstr. 20 42119 Wuppertal | FPNR | |
| 01.11.1999 | 31.10.2002 | 22005699 | Verbundvorhaben: Saccharosefolgechemie II: Teilvorhaben 2: Polyfructane als Hilfsstoffe für die Papierindustrie | Inuline und Inulinderivate weisen aufgrund ihrer chemischen Struktur und physikalischen Eigenschaften eine gewisse Ähnlichkeit zu hydrolytisch abgebauten Stärken auf. Aufgrund dieser Ähnlichkeiten und der Tatsache, daß solche Stärken als Hilfsmittel in der Papierindustrie etabliert sind, soll mit diesem Projekt der Einsatz von Inulinen und Inulinderivaten bei der Papierherstellung weiter evaluiert werden. Inulin weist gegenüber Stärke den Vorteil auf, daß es direkt löslich ist. Die ersten Untersuchungen zur Verwendung von Inulin bei der Papierherstellung wurden im Rahmen des Projekts 95NR159-F durchgeführt. Die daraus erhaltenen Ansätze, die sich auf den Einsatz in Streichfarben beschränkt hatten, sollen in diesem Projekt weiter verfolgt und auf andere Aspekte der Papierherstellung ausgedehnt werden. Darüber hinaus soll betrachtet werden, inwiefern höhermolekulare und kationisierte Inuline für den Einsatz im naßchemischen Bereich als Retentionsmittel geeignet sind. | Es wurden Anwendungen von Inulinen für Streichfarben im Papierbereich getestet: Binder und Co-Binder, Träger für optische Aufheller, Dispergiermittel, Bestandteil von Inkjet-Farben. Hierzu wurden Inulinderivate bzw. mit insulin-basierten Tensiden hergestellte Styrol-Butadien-Latices (Inulinlatices) vom Partnervorhaben FKZ 22005699 zur Verfügung gestellt. Für den Einsatz als Binder wurden SBR-Latices mit Inulinderivaten als Tensid durch Emulsionspolymerisation hergestellt (Inulinlatices) und mit Latices verglichen, die mit SDS als Tensid synthetisiert wurden. Die Carboxylierung der Inulinlatices erwies sich als essentiell. Carboxylierte Inulinlaborlatices zeigen ähnliche Eigenschaften wie carboxylierte SDS-Laborlatices. Gegenüber einem kommerziellen Streichlatex sind die Eigenschaften aber deutlich schlechter. Die Eigenschaften der Inulin-Latices sind noch nicht ausreichend für eine kommerzielle Anwendung als Bindemittel in Papierstreichfarben. Für die anderen Anwendungen wurden verschiedene Inulinderivate hergestellt und getestet. Die Effekte der Inulinderivate als Cobinder in Streichfarben sind meist nur gering und sie sind zur Verstärkung der Wirkung von optischen Aufhellern nicht geeignet. Aussichtsreiche Untersuchungen deuten jedoch auf eine Eignung von Carboxymethylinulin als Dispergiermittel für Streichfarben hin. Carboxymethylinulin zeigt eine gute dispergierende Wirkung, die mit der eines kommerziellen Polyacrylats vergleichbar ist. Ein weiteres potentielles Einsatzgebiet ist die Anwendung von Inulinderivaten als kationisches Dispergiermittel für Inkjet-Farben. Hier liegen aber noch nicht genügend Ergebnisse zu einer abschließenden Beurteilung vor. | Prof. Dr. E. Gruber Tel.: +49 6151 162-177 gruber@papier.tu-darmstadt.de Technische Universität Darmstadt - Fachbereich Chemie - Ernst-Berl-Institut für Technische und Makromolekulare Chemie - FG Nachwachsende Rohstoffe Alexanderstr. 10 64283 Darmstadt | FPNR | |
| 01.01.2001 | 31.03.2002 | 22005700 | Entwicklung einer biologisch abbaubaren Tiefkühlverpackung auf Basis nachwachsender Rohstoffe | Kunststoffolien haben im Verpackungsmarkt neben den Packmitteln Glas, Papier und Metall eine domierende Stellung errungen. Die individuellen Entwicklungen im Bereich der Kunststoffrohstoffe, der Verarbeitungsmaschinen und das Know-how der Produktionstechniken tragen zur ständigen Optimierung bei. Seit einigen Jahren werden vermehrt biologisch abbaubare Kunststoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe entwickelt. Die Anforderungen an Verpackungen für Tiefkühlkost erfordert spezielle mechanische, optische und physikalische Eigenschaften der Folie, die auf das Einsatzgebiet und das Produkt abgestimmt sind. Es werden z. B. für Spinat und Kräuter mit Kunststoff beschichtete Pappen eingesetzt. Für schüttfähige Lebensmittel, wie Gemüse und Fertiggerichte werden heute üblicher Weise Mono- oder Mehrschichtfolien aus Kunststoff verwendet. Ziel der Entwicklung ist die Substitution der bestehenden Verpackungen durch Verpackungen auf Basis nachwachsender Rohstoffe mit der Entwicklung neuer Einsatzfelder. Der Einsatz biologisch abbaubarer Verpackungen macht besonders in den Bereichen Sinn, wo die Verpackungen durch Lebensmittel verunreinigt werden und deshalb nur unter großem Aufwand oder gar nicht recycelt werden können. | Abschlussbericht war zum 30.06.2002 fällig, liegt noch nicht vor. | Michael Bihl Tel.: +49 5975 303-0 eurea@deltacity.net EUREA Verpackungsgesellschaft mbH & Co. Kommanditgesellschaft Industriestr. 55-57 48432 Rheine | FPNR | |
| 10.07.2003 | 31.03.2004 | 22005702 | Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von flächigen und dreidimensionalen KFZ-Strukturbauteilen unter Verwendung von nichtentholzten und ungerösteten Stengeln der Flachspflanze | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines neuen Verfahrens zur Herstellung von Kfz-Bauteilen aus dem Hauptrohstoff Flachs, das zu einer deutlichen Kostensenkung in der gesamten Anbau-, Ernte- und Verarbeitungskette führt. Grundsätzlich wird angestrebt, die Flachspflanzen in einem geringen Aufschlussgrad zu Verbundbauteilen weiterzuverarbeiten. Für die Bauteilherstellung soll dabei insbesondere die Verarbeitung von Grünflachs wie auch die Verarbeitung der Ganzpflanze untersucht werden. Zur Realisierung der Zielstellung sind folgende Punkte zu bearbeiten: Untersuchungen zu den optimalen Flachssorten, Untersuchungen zu geeigneten Ernteverfahren sowie Optimierung und Anpassung vorhandener Technologien, Entwicklung einer Technologie zur Herstellung von Matten aus Flachsstängeln und Flachsfaserbändern, Herstellung eines Composites mit alternativen Matrixsystemen, Bestimmung der erreichbaren Werkstoffeigenschaften und Ableitung der wesentlichen Grundsätze und Richtlinien für ein umsetzbares Technologiekonzept. Durch die eingebundenen Projektpartner ist eine optimale Ergebnisverwertung gewährleistet. Die Umsetzung der Ergebnisse ist an speziellen Testbauteilen vorgesehen. | Torsten Brückner Tel.: +49 341 350375-82 t.brueckner@sachsenleinen.de FUSE GmbH Mausitz 14 04442 Zwenkau | FPNR | ||
| 01.01.2006 | 31.12.2007 | 22005705 | Optimierung niedrig schmelzender Zucker-Harnstoff-Salz Gemische zur Verwendung als Lösemittel für chemische Prozesse | Gemische der richtigen Zusammensetzung aus Zucker oder Zuckeralkoholen, Harnstoff und anorganischen Salzen bilden bereits bei niedrigen Temperaturen stabile Schmelzen. Die Eigenschaften dieser Schmelzen entsprechen in vielen Parametern polaren organischen Lösemitteln. Die Anwendung dieser Schmelzen als Reaktionsmedium, zur lösemittelfreien Zuckerderivatisierung, als Reinigungsmittel oder zur spezifischen Adsorption soll erprobt und etabliert werden. An ersten Beispielen konnte gezeigt werden, dass in den Schmelzen organische Reaktionen durchgeführt werden können. Nun wird die Zusammensetzung der Schmelzen im Bezug auf Stabilität und möglichst niedrige Schmelztemperatur optimiert . Exemplarisch wird dann die Anwendungsbreite der Schmelzen als Lösemittel für chemische Prozesse und simple Reinigungsverfahren gezeigt. Die Zucker-Harnstoff-Salz (ZHS) Schmelzen stellen eine ökologisch und ökonomisch interessante Alternative zu organischen Lösemitteln dar und sind auch in vielen Aspekten ionischen Flüssigkeiten überlegen. Die Projektergebnisse eröffnen ökonomische Wege der Feinchemikalienherstellung aus dem nachwachsenden Rohstoff Zucker. | Es wurden niedrig schmelzende Gemische aus gut verfügbaren Zuckern und einfachen Salzen unter Variation der Komponenten mit dem Ziel hoher Stabilität und niedriger Schmelztemperatur hergestellt und optimiert. Die Schmelzen werden als Lösemittel für typische chemische Reaktionen (u.a. Hydrierungen, Carbonylierungen, Metall-katalysierte Prozesse, Eliminierungen, Aromatenchemie) eingesetzt. Auch der Einsatz der Schmelzen als Ersatz für organische Lösemittel für Extraktions- und Reinigungszwecke sowie die Verwendung als Trennphasen für die Chromatographie werden untersucht. Eine Wiederverwendung des Reaktionsmediums ist möglich; oft lassen sich die Reaktionsprodukte sehr leicht isolieren, indem das wasserlösliche Reaktionsmedium extrahiert wird. Die Nutzung der Schmelzmischungen in Extraktionsverfahren ist möglich, muss aber für spezielle Fragestellungen individuell optimiert werden. Die Verwendung der Schmelzmischungen als Lösemittel für Biopolymere und analytische Adsorptionsphasen wurde untersucht, aber als nicht vielversprechend eingeschätzt und nicht weiter verfolgt. Neben der Verwendung als inertes Reaktionsmedium, kann der Zuckeranteil der Schmelzen aber auch direkt in chemischen Reaktionen als Substrat umgesetzt werden. Das Verfahren führt Kohlenhydrate einer chemischen Konversion zu, ohne das Lösemittel benötigt werden. Dadurch liegen extrem hohe Substratkonzentrationen von bis zu 3 mol/L vor, was für viele Reaktionen vorteilhaft ist und hohe Raum-Zeit Ausbeuten ermöglicht. Chemische Acylierungen gelingen, liefern aber Substanzgemische. Enzymatische Umsetzungen sind in den Schmelzmischungen wenig effizient, da der Biokatalysator teilweise denaturiert. Chemische Katalysen hingegen liefern interessante Ergebnisse. So gelingt die quantitative Kondensation von Zucker und Harnstoffanteil der Schmelze mit sauren heterogenen Katalysatoren. Die chemische heterogen katalysierte Konversion des Zuckeranteils der Schmelzmischungen soll intensiv weiter verfolgt werden. | Prof. Dr. Burkhard König Tel.: +49 941 943-4575 burkhard.koenig@ur.de Universität Regensburg - Naturwissenschaftliche Fakultät IV - Institut für Organische Chemie Universitätsstr. 31 93053 Regensburg | X | FPNR |
| 01.12.2007 | 30.11.2011 | 22005706 | Verbundvorhaben: Herstellung modifizierter Stärke für die Verarbeitung zu Verpackungsmitteln; Teilvorhaben 1: Herstellung modifizierter Stärke für die thermoplastische Verarbeitung im BIOPAR®-Verfahren | Ziel des Vorhabens ist es, modifizierte Stärken zu finden, die für die Herstellung von thermoplastischen Polymeren geeignet sind, die im Verpackungsmittelmarkt eingesetzt werden. Da native Stärke nicht thermoplastisch ist, muss sie hierfür modifiziert werden. Kommerziell verfügbare Stärken sind nicht geeignet. Um die gewünschten thermoplastischen Eigenschaften zu erreichen, werden Stärken aus unterschiedlichem Rohstoff, verschiedener Modifizierungsart und –grad zunächst im Labormaßstab sowie im Technikums- und Pilotmaßstab hergestellt und analysiert. Ziel sind hoch modifizierte, wenig hydrophile thermoplastische Stärken. Amylostärken sind der Rohstoff. Modifiziert wird als Ether und Ester. Neue Modifizierungsreagenzien und/oder Verfahren sind Bestandteil des Vorhabens. Die Übertragbarkeit in den Produktionsmaßstab ist Bestandteil der Erfolgsbeurteilung. Bekannte und neue Rohmaterialien, Reagenzien und Verfahren bilden die Grundlage und werden neuartig zusammen eingesetzt, was realistische Erfolgsaussichten erscheinen lässt aber ein hohes Forschungsrisiko beinhaltet. | Dr. Waltraud Vorwerg Tel.: +49 331 568-1609 vorwerg@iap.fhg.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR | |
| 01.07.2011 | 30.06.2014 | 22005711 | Verbundvorhaben: Werkstoff- und Fließmodelle für naturfaserverstärkte Spritzgießmaterialien für den praktischen Einsatz in der Automobilindustrie; Teilvorhaben 3: Herstellung der Faser-Polymer-Compounds und Prüfkörper | Die Firma Ford hat das erklärte Ziel, mehr NFK einzusetzen. Daher sollen umfangreiche Untersuchungen an verschiedenen NF Compounds durchgeführt werden. Ziel ist es, innerhalb der Projektlaufzeit ein realistisches Serienteil aus NFK komplett durchzurechnen und den Nachweis der Verwendbarkeit in der Serie zu erbringen. Bei der Fachhochschule Hannover werden alle im Labormaßstab benötigten Compounds nach Versuchsplan hergestellt. Die hergestellten und ausgewählten am Markt erhältlichen Compounds werden auf einer Spritzgießmaschine zu Probekörpern verarbeitet. Auch hier sollen zunächst geeignete Prozessparameter gefunden werden. Die hergestellten Probenkörper sind Input für die weiteren Teilprojekte. | Im Verbundvorhaben wurden für unterschiedliche Naturfaser-Compounds belastbare Informationen für die Verarbeitung und Konstruktion von Bauteilen erarbeitet, die umfangreiche morphologische Charakterisierungen sowie alle Aspekte der Werkstoffprüfung und Modellierung, bis zur Visualisierung von Ergebnissen beinhalten. Beispielhaft konnte für ein Bauteil die vollständige Konstruktionskette bis hin zur Crash-Simulation nach Richtlinien der Automobilindustrie erfolgreich ausgeführt werden. Für weitere Werkstoff-Kombinationen wurden die Grundlagen geschaffen. Im Teilvorhaben 3 wurden die Untersuchungen zur Herstellung der Faser-Polymer-Compounds und der Prüfkörper durchgeführt. Die extrusionstechnischen Compoundierversuche wurden auf einem modular aufgebauten gleichläufigen Zweischnecken-Extruder der Firma KraussMaffei durchgeführt. Um die Projektanforderungen bzgl. möglichst einheitlicher Verfahrensbedingungen bei dem breiten Spektrum unterschiedlichster Naturfasern extrusionstechnisch umzusetzen, wurde eine spezielle Extruderschneckengeometrie konzipiert, mit deren Hilfe es möglich war sowohl feine Kurzfasern, als auch Pellets aufzuschließen und homogen einzuarbeiten. Alle im Projekt geplanten Compounds konnten erfolgreich hergestellt werden. Durch die Anpassung der Schneckengeometrie war es möglich, sowohl die Cellulosefasern einzuarbeiten, als auch die in Pelletform angelieferten Hanf-, Flachs- und Kenaffasern, homogen und agglomeratfrei einzuarbeiten. Die erzeugten Compounds wurden auf einer KraussMaffei Spritzgießmaschine zu Normprüfstäben nach ISO 3167 und zu Prüfplatten verarbeitet. Aufgrund der unterschiedlichen Viskositäten wurden die Compounds bei der Prüfplattenherstellung in drei Fließkategorien eingeteilt, in denen bis auf den Einspritzdruck alle weiteren Verfahrensparameter konstant gehalten wurden, um möglichst wenig prozessbedingte Einflussfaktoren zu erhalten. Alle Compounds konnten somit zu den benötigten Prüfkörpern verarbeitet werden. | Prof. Dr.-Ing. Hans-Josef Endres Tel.: +49 511 9296-2212 hans-josef.endres@hs-hannover.de Hochschule Hannover - Fakultät II - Maschinenbau und Bioverfahrenstechnik - Abt. Bioverfahrenstechnik Heisterbergallee 10a 30453 Hannover | X | FPNR |
| 01.07.2014 | 30.06.2017 | 22005714 | ERA-WoodWisdom: FastForests; Untersuchungen zur Holzqualität der Douglasie unter Berücksichtigung der WuchsgeschwindIgkeit und waldbaulichen Behandlung | Ziel des Vorhabens ist ein weitergehendes Verständnis für das Wachstum und die Ausprägung der Holzqualität der Douglasie unter unterschiedlichen klimatischen und waldbaulichen Bedingungen. Es sollen Modelle entwickelt werden, die die Steuerbarkeit der Rundholzqualität der Douglasie in deutschen Anbauten abbilden, mit dem Ziel, die zukünftige Ressource hinsichtlich der technisch relevanten Eigenschaften des Rohstoffs auf die Bedürfnisse der verarbeitenden Industrie hin zu produzieren. Dazu erfolgt die Beurteilung der Einsatzmöglichkeit und Eignung dieses Rohstoffs für unterschiedliche Verwendungsmöglichkeiten, insbesondere im Bereich der Konstruktion. Die Projektpartner in Frankreich und Irland untersuchen komplementäre Fragestellungen zur waldbaulichen Behandlung der Douglasie beziehungsweise die Eignung von Sitkafichte für vergleichbare Produkte und alle Erkenntnisse werden in ein Gesamtbild einfließen. Die Arbeiten sind gegliedert in die (1) Ermittlung des stehenden Vorrats von Douglasie in Deutschland und modellhafte Fortschreibung der Vorratsentwicklung auf der Basis der Ergebnisse der BWI 2 und 3 sowie von Wuchsmodellen, (2) die Entwicklung von Modellen zur Vorhersage der Rundholzqualität der Douglasie unter verschiedenen Wuchsgeschwindigkeiten/Behandlungen und (3) die Erarbeitung eines Modells zur Prognose der Eignung von Douglasienrundholz für die Verarbeitung zu Konstruktionsholz (zur Optimierung der Rohholzallokation entlang der Forst-Holz-Kette). | Dr. Franka Brüchert Tel.: +49 761 4018-239 franka.bruechert@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | FPNR | |
| 01.12.2016 | 30.11.2019 | 22005716 | Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 6: Schallschutz - Akronym: NawaRo-Daemmstoffe | Das übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen. | Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist. | Dr. Volker Wittstock Tel.: +49 531 592-1549 volker.wittstock@ptb.de Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) Bundesallee 100 38116 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.11.2017 | 30.04.2020 | 22005717 | Verbundvorhaben: Entwicklung von PLA-Folientypen auf der Basis von thermoplastischen Lactid-Glykol-Blockcopolymer-Elastomeren und eines innovativen Verfahrens zu ihrer Herstellung; Teilvorhaben 1: Material- und Prozessentwicklung - Akronym: TPE-L | Polylactid (PLA) hat sich im letzten Jahrzehnt als erster rein biobasierter Commodity-Kunststoff im Bereich der Verpackungsindustrie etabliert. Die geringe Bruchdehnung und Schlagzähigkeit von PLA stellen jedoch trotz der grundsätzlich hohen Marktakzeptanz dieses Polymers immer noch nicht befriedigend gelöste materialseitige Hemmnisse dar. Effiziente Weichmacher für PLA mit geringer Migrationsneigung sind bisher nicht marktgängig. Ziel des vorgestellten Forschungsvorhabens ist daher eine sowohl produkt- als auch verfahrensorientierte Entwicklung von neuen Polylactid-Typen für flexible Folienanwendungen. | Dr. rer. nat. Antje Lieske Tel.: +49 331 568-1329 antje.lieske@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR | |
| 01.09.1999 | 31.12.2002 | 22005798 | Verbundvorhaben: Verbesserung des Eigenschaftsprofils heimischer Pflanzenöle als Rohstoff für Schmier- und Druckübertragungsöle; Teilvorhaben 2: Umsetzung im Technikumsmaßstab und Formulierung der Druckübertragungsmedien | Ziel des vorliegenden Verbundvorhabens ist es, durch weiterführende Modifizierungen der Fettsäuren an den Doppelbindungen von Raps- und Sonnenblumenöl, ihr Einsatzgebiet im Bereich der Schmier-und Verfahrensstoffe auf die Leistungsstufe der gesättigten Syntheseester zu erweitern. Durch die gezielte Modifikation von hoch ölsäure-haltigen Pflanzenölen wie Raps- und HO-Sonnenblumenöl soll eine preisgünstige Alternative erarbeitet werden. Im Vordergrund steht dabei die Synthese von gesättigten Estern sowie die Herstellung von Hydroxylgruppen und Alkylverzweigungen (Isocarbonsäuren) enthaltenen Fettsäuren. Zur Herstellung der Isocarbonsäuren bietet sich vorallem die En-Reaktion an. Neben der En-Reaktionen sollen weitere Modifizierungsmöglichkeiten untersucht werden. Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit zwischen der Universität Wuppertal, der RWTH Aachen/IFAS und der Fuchs Dea Schmierstoff GmbH durchgeführt. Von der Universität werden die Modifizierungen (Selektivhydrierung, Vernetzung/Polymerisation, Alkylierung, Photooxidation, Cyclopropanierung) an den Doppelbindungen der Pflanzenöle sowie die chemisch- physikalischen Tests durchgeführt. Die Firma Fuchs übernimmt die Überführung der Laborsynthesen in den Technikumsmaßstab (10 -20 l) sowie die Formulierung der Hydraulikflüssigkeiten und deren chemisch-physikalische Testung. Die Arbeiten der RWTH Aachen konzentrieren sich zum einen auf die Untersuchung der von den Verbundpartnern entwickelten Fluide in Prüfständen sowie auf die Entwicklung eines Systems zum Condition Monitoring, mit welchem der Zustand des Fluides kontinuierlich überwacht werden kann. | Zur Verbesserung des Eigenschaftsprofils nativer heimischer Pflanzenöle, insbesondere der Thermo- und Hydrolysebeständigkeit, wurden die Fettsäuren aus nativen Ölen oder die durch Umesterung erhaltenen Fettsäuremethylester auf technische Polyole wie Trimethylolpropan, Neopentylglycol oder Pentaerythrit ver- bzw. umgeestert. Bei der Veresterung wurde die prinzipiell bekannte Veresterungsreaktion hinsichtlich der wichtigsten Alkohol- und Säurekomponenten etabliert und auf neue Rohstoffkombinationen (Gemischtester) und neue Rohstoffe (HO-Sonnenblumenöl) angewendet. Die Veresterungsreaktion wurde in den Technikumsmaßstab übertrtagen, um die erforderlichen Mengen für die anwendungsnahe Testung im Kurzzeitalterungsprüfstand bereitstellen zu können. Neben dem herkömmlichen Veresterungsverfahren aus Fettsäuren und Alkoholen wurde, ausgehend von den entsprechenden Fettsäuremethylestern, auch ein neuer Syntheseweg zu Polyestern entwickelt. Dieses Verfahren zeichnet sich durch eine geringere thermische Belastung aus. Zur Herstellung von vollgesättigten Estern wurden Pflanzenöle hydriert bzw. andere chemische Modifizierungen an der Fettsäurekette durchgeführt wie z. B. Friedel-Crafts-Alkylierungen, Hydroformulierungen, Hydroaminomethylierungen, Co-Oligomerisierungen und radikalische Additionen. Die synthetisierten Produkte wurden anwendungstechnisch untersucht u. a. durch Messungen von Viskosität, Viskositäts-Temperaturverhalten, thermischer und oxidativer Stabilität, Hydrolysestabilität und Käteeigenschaften. Es wurde gezeigt, dass durch die geeignete Wahl von Fettsäuren und Polyolen bzw. durch die gezielte Modifizierung der ungesättigten Fettsäureketten die Eigenschaften der synthetisierten Ester optimal eingestellt werden können und dadurch überaus geeignete Basisflüssigkeiten zur Herstellung technisch leistungsstarker und zugleich umweltverträglicher, biologisch leicht abbaubarer Schmier- und Druckübertragungsflüssigkeiten zur Verfügung stehen. | R. Luther Tel.: +49 621 3802110 rolf.luther@fuchs-oil.de FUCHS PETROLUB SE Friesenheimer Str. 17 68169 Mannheim | FPNR | |
| 01.12.1999 | 30.11.2002 | 22005799 | Verbundvorhaben: Saccharosefolgechemie II: Teilvorhaben 3: Hydrophobierte Fructooligosaccharide als Hilfsstoffe für die Kunststoffindustrie | Die in vielen Pflanzen als Reservekohlenhydrate vorkommenden Polyfructane bieten sich aufgrund ihrer gegenüber langkettigeren Sacchariden wie Cellulose oder Stärke höheren Wasserlöslichkeit als Ausgangsprodukte für Tenside an. Im Vergleich zu kurzkettigeren Sacchariden besitzen sie den Vorteil der größeren Variationsmöglichkeit des Substitutionsgrades. Im Rahmen des Vorläuferprojekts 95NR159-F wurden die tensidischen Eigenschaften einiger mit aliphatischen Carbonsäureanhydriden teilweise veresterter Inuline untersucht. Desweiteren konnte nachgewiesen werden, daß diese nichtionischen Tenside als Emulgatoren für die Emulsionspolymerisation von Styrol und die Emulsionscopolymerisation von Styrol und Butadien geeignet sind. Die weiterführung des Projekts soll sich deshalb mit folgenden Aufgaben befassen: a) Untersuchung der biologischen Abbaubarkeit von Inulintensiden, b) Optimierung der Polymerisationsbedingungen, c) Nachweis der Eignung der Inulintenside als Dispergiermittel für anorganische Pigmente wie Ruß oder Titandioxid. | Es erfolgte die Herstellung grenzflächenaktiver Derivate des Fructooligosaccharids Inulin zum Einsatz als Emulgatoren für die Emulsionspolymerisation sowie als Dispergiermittel und Rheologiehilfsmittel für anorganische Pigmentdispersionen im Papierbereich. Inulinester wurden durch Umsetzung von Carbonsäureanhydriden mit Inulinen synthetisiert. Dabei wurden systematisch Polymerisationsgrad, Substitutionsgrad und Alkylkettenlänge variiert, was zu Veränderungen in den Eigenschaften führte und so die Synthese von Tensiden mit speziellen Eigenschaftsprofilen erlaubte. Die Arbeiten zur Entwicklung einer geeigneten lösungsmittelfreien Synthese ergaben zwar die erwarteten Produkte, jedoch waren die Ausbeuten im Vergleich zur Synthese im Lösungsmittel Pyridin deutlich niedriger. Durch Umsetzung von Inulin mit Alkyloxiranen konnten Inulinether synthetisiert werden. Eine detaillierte Untersuchung zeigte, dass Inulinether vergleichbare Tensideigenschaften haben, wie ähnlich strukturierte Inulinester. Daher wurde von weiteren systematischen Untersuchungen mit diesen abgesehen, da die Ester deutlich leichter herstellbar sind. Erarbeitet wurden umfangreiche Erfahrungen über die Verwendung von Inulinestern als Emulgatoren bei der Homopolymerisation von Vinylmonomeren, der Copolymerisation und insbesondere bei der Herstellung von carboxylierten Styrol-Butadien-Latices. Hierbei wurden carboxylierte SBR-Latices mit einem Feststoffgehalt von 40 Gew.-% hergestellt. Um die breite Anwendbarkeit der Inulinester als Emulgatoren zu evaluieren, wurden auch Polymerisationen mit Vinylchlorid bzw. Methylmethacrylat als Monomer in Gegenwart eines Inulinesters als Emulgator durchgeführt. Im Partnervorhaben FKZ 22005699 wurden die synthetisierten Inulinderivate bzw. inulinester-basierten SBR-Latices (Inulinlatices) in Anwendungen im Papierbereich getestet. | Prof. Dr. Braun Tel.: +49 6151 162104 dbraun@dki.tu-darmstadt.de Forschungsgesellschaft Kunststoffe e.V. - Deutsches Kunststoff-Institut Schloßgartenstr. 6 64289 Darmstadt | FPNR | |
| 01.03.2001 | 31.08.2002 | 22005800 | Haferlipide als neue Ressource qualitativ hochwertiger Emulgatoren | Ziel des Projekts war die Nutzung pflanzlicher Lipide als neue Ressource für qualitativ hochwertige Emulgatoren. Ganz speziell zielte das Projekt auf die Glycolipidfraktion aus Hafer, die neben Phospholipiden sehr gute Emulgatoreigenschaften aufweist. Das Einsatzgebiet dieser Emulgatoren soll vorrangig in der kosmetischen Industrie liegen. Die Glycolipide des Hafers lassen neben ihrem hohen Potential zur Herstellung von emulsoiden kosmetischen Zubereitungen auch verbesserte kosmetische Eigenschaften der glycolipidhaltigen Formulierungen gegenüber herkömmlichen Emulsionssystemen erwarten. Ihr Einsatz ermöglicht den Verzicht sowohl auf synthetische als auch auf tierische Emulgatoren. Diese Vorteile sind nicht nur unabdingbare Voraussetzung für eine Nutzung in der Naturkosmetik sondern werden zunehmend auch von konventioneller Kosmetik angestrebt. | Durch Lösungsmittelextraktion mit Äthanol und anschließendem Aceton-Auszug gelang die Gewinnung glycolipidhaltiger Haferlipid-Fraktionen mit guten Emulgatoreigenschaften. Die Vorzugsvarianten erwiesen sich in Stabilitätstests ausreichend stabil. Die Produkte konnten problemlos in W/O-Formulierungen eingearbeitet werden. Besonders gute Eigenschaften konnten mit der lipidreichen Hafersorte "Lutz" erzielt werden. Die mit diesem Ausgangsmaterial hergestellten Extrakte zeigten in der Dünnschichtchromatographie die höchsten Gehalte an Glycolipid. In nachfolgenden mikrobiologischen Prüfungen ergaben sich für die Extrakte keine Beanstandungen. Der Ablauf der Extraktgewinnung wurde in einem Verfahrensschema dargestellt. Zur Umsetzung der Ergebnisse sind weitere galenische Optimierungen sowie Dosis-/Wirksamkeits- Untersuchungen für den jeweiligen Einsatzzweck vorgesehen. Auch unter Berücksichtigung ökonomischer Aspekte wird erwartet, dass sich für die neuen pflanzlichen Emulgatorsysteme kurzfristig Interessenten in der Lebensmittel-, Pharma- und der Kosmetikproduktion finden. | Dr. Monika Springer Tel.: +49 33200 89-131 igv-analytics@igv-gmbh.de IGV Institut für Getreideverarbeitung GmbH Arthur-Scheunert-Allee 40/41 14558 Nuthetal | FPNR | |
| 01.07.2002 | 31.12.2005 | 22005801 | Verbundvorhaben: Modifizierte Stärken II, Teilvorhaben: Neue gemischt substituierte Stärkeprodukte mit einstellbarer Amphiphilie | Das Projekt dient der Erforschung und Entwicklung von alternativen Produktlinien aus dem wichtigen nachwachsenden Rohstoff Stärke. Es sollen Synthesewege zur Gewinnung amphiphiler Stärkeprodukte erarbeitet werden, die es erlauben, den amphiphilen Charakter für relevante Applikationen als Konsistenzregler und Emulgator für kosmetische, pharmazeutische und Pigment-Formulierungen, für den Einsatz in der chemischen Industrie, z.B. bei Emulsionspolymerisationen, und als Tensid für die Waschmittel-industrie einzustellen. Es werden drei Synthesevarianten für die Darstellung dieser gemischten Derivate der Stärke bearbeitet: 1. Die Einführung der lipophilen Gruppe und Zweitsubstitution mit hydrophiler Funktion, 2. die Derivatisierung von hydrophilen Stärkederivaten mit lipophilen Substituenten und 3. die kombinierte Einführung der hydrophilen und hydrophoben Substituenten in einem Schritt. Ausgewählte Produkte werden in Kooperation mit Frau Prof. Dr. Mischnick umfassend strukturell charakterisiert. Die Maßstabsvergrößerung ausgewählter Produkte wird in enger Wechselwirkung mit dem industriellen Kooperationspartner CHP Carbohydrate Pirna GmbH & Co. KG bearbeitet. | Prof. Thomas Heinze Tel.: +49 3641 948-270 thomas.heinze@uni-jena.de Friedrich-Schiller-Universität Jena - Chemisch-Geowissenschaftliche Fakultät - Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie (IOMC) Humboldtstr. 10 07743 Jena | FPNR | ||
| 01.10.2005 | 31.12.2007 | 22005804 | Verbundvorhaben: Oxidativ-katalytischer Aufschluss von Lignocellulosen, Teilvorhaben 1: Grundlagenuntersuchungen | Es ist geplant, in einem Verbundvorhaben den im ITUC der FSU Jena entwickelten Prozess zum oxidativ-katalytischen Aufschluss von Lignocellulosen weiter zu entwickeln und ein erstes Scale-up zu erreichen. Dazu soll in diesem Projekt die Erweiterung und Vertiefung der bisher im Labormaßstab vorliegenden Erfahrungen und die erste Phase der Maßstabsvergrößerung erreicht werden. Die Umsetzung eines effizienten oxydativ-katalytischen Aufschlussverfahrens von lignocellulosehaltigen Edukten zur Gewinnung von Cellulose aus nachwachsenden Rohstoffen soll am Beispiel des Einsatzes von Nadelholz zu einem technologischen Prozess führen, der unter Nutzung von Wasserstoffperoxid und einem Katalysator die Gewinnung unterschiedlicher Cellulosequalitäten gestattet. Erstes Ziel ist die Erzeugung von Papiercellulose. Dazu ist auch die Nutzung der Mikrowellentechnik geplant. | Der Holzaufschluss erfolgte an Kiefernholzproben katalytisch mit Wasserstoffperoxid. Mit Ammoniummolybdat-Tetrahydrat und Phosphorwolframsäue-Trinatriumsalz-Hydrat als Katalysator wurden zufrieden stellende Ergebnisse hinsichtlich der Ausbeuten, bezogen auf den prozentualen Anteil an Cellulosefasern im Holz, erreicht. Dagegen konnten mit Natriummolybdat Dihydrat bei vergleichbaren Reaktionsbedingungen nur ungenügende Resultate erzielt werden. Das OKAL-Verfahren ist prinzipiell realisierbar. Nach 60 bis 90 min ist der Hauptteil der oxidierbaren Verbindungen in Lösung gegangen bzw. oxidiert. Die Faserstoffausbeute erreicht ein Maximum zwischen 60 und 70% des eingesetzten Holzes bei Kappa-Zahlen zwischen 20 bis 30. Der Peroxidverbrauch ist bis 75min etwa proportional zum Masseverlust der Lignocellulose. Nach längeren Reaktionszeiten wird nur noch wenig Material in Lösung überführt, aber auch nur noch wenig Peroxid verbraucht. An den gewonnenen Faserstoffproben führte die PTS Heidenau folgende papiertechnische Prüfungen durch: chemische Charakterisierung, Papierprüfung nach Mahlung, Laborblattbildung RK und Klimatisierung der Blätter, Papierprüfung. Im Ergebnis der papiertechnischen Prüfungen sind jedoch Faserschädigungen festzustellen. Diese Faserschädigungen nach längeren Reaktionszeiten sind vor allem auf Hydrolysereaktionen zurück zuführen (zu lange Reaktionszeiten bei pH 1,5 bis 2). Die papiertechnologischen Eigenschaften des gewonnenen Zellstoffes sind noch nicht ausreichend. Weitere Optimierungen zum OKAl-Verfahren sind erforderlich, die die Findung von Reaktionsbedingungen zum Ziel haben sollten, die gestatten, einen weitgehenden Aufschluss bei Erhalt der Faserqualität und bei hoher Prozesseffizienz zu realisieren. | Prof. Dr. Bernd Ondruschka Tel.: +49 3641 9 48400 bernd.ondruschka@uni-jena.de Friedrich-Schiller-Universität Jena - Chemisch-Geowissenschaftliche Fakultät - Institut für Technische Chemie und Umweltchemie Lessingstr. 12 07743 Jena | X | FPNR |
| 01.06.2008 | 30.04.2011 | 22005808 | Optimierung der nachhaltigen Biomassebereitstellung von repräsentativen Dauergrünlandtypen für die thermische Verwertung (GNUT-Verbrennung) | Das Verbundvorhaben soll, aufgrund der zunehmenden Flächenkonkurrenz des Nahrungsmittel-, Futter- und Energiepflanzenanbaus, dringend notwendige Kenntnisse bereitstellen, um energetische Potenziale des Grünlandes zu erschließen. Es sind Strategien zu erarbeiten, wie die Grünlandbewirtschaftung für die praxisrelevanten Verwertungsrichtungen Biogasproduktion und Verbrennung optimiert werden kann und wie der Aufwuchs von Grünlandflächen mit Bewirtschaftungsauflagen in geeigneter Form energetisch genutzt werden kann. Anhand einer systematischen Auswahl von Standorten, die mit einer geringen Anzahl die Aussagefähigkeit für alle typischen Grünlandregionen Deutschlands repräsentieren, werden die Qualitätsstandards für die einzelnen Verwertungsrichtungen über Probennahme in den komplexen Versuchsanlagen und die jeweils relevanten Analysen, ermittelt. Wissenschaftlich statistische Auswertungen über und für die einzelnen Standorte liefern verlässliche Daten zur Bewertung und zum Vergleich der verschiedenen Bewirtschaftungsintensitäten und Verwertungsrichtungen. Daraufhin können praktische Handlungsempfehlungen für die jeweiligen Grünlandregionen abgeleitet werden. Der vorliegende Projektteil beschränkt sich zunächst auf Untersuchungen zur thermischen Verwertung von Material aus Extensivgrünland. | Alle getesteten Effekte (Grünlandtyp, Variante, Aufwuchs; 3 Jahre, 5 Standorte, 4 Varianten, 4 Wdh.) sowie deren Interaktionen hatten einen hoch signifikanten Einfluss (p < = 0,001) auf den Trockenmasseertrag pro Jahr. Das Biomassepotenzial der Vegetationstypen reichte im Durchschnitt der 3 Jahre von 2,3 t TM/ha auf der Streuwiese bis zu 15,4 t TM/ha auf der Rohrglanzgrasfläche. Varianten mit Düngung und/oder zweischnittige Varianten sind hinsichtlich des Ertrags zu bevorzugen. Die Erträge der Kohldistel- und Streuwiese rechtfertigen eine Zweischnittnutzung nicht. Die Systemgrenze der berechneten Rohstoffherstellungskosten endet mit dem Heuballen auf dem Betrieb. Hierbei haben sich die Variante 1 des Rohrglanzgrases und die Variante 2 des Groß-Seggenrieds als die kostengünstigsten Varianten erwiesen, deutlich beeinflusst durch die Höhe des Trockenmasseertrages. Für alle anderen Vegetationstypen zeigt sich die vierte Variante (Schnitt alle zwei Jahre) als die mit den geringsten Kosten pro t TM. Für die Tierernährung ist keine Variante uneingeschränkt geeignet. Am ehesten eignen sich die Aufwüchse der Goldhaferwiese, aufgrund der relativ hohen Gehalte an Rohnährstoffen. Die ertragreichen Varianten weisen meist jedoch auch einen hohen Gehalt an Nährstoffen und Schwermetallen auf, die für die Verbrennung ungünstig sind, da sie Korrosion, Verschlackung u. Emissionen fördern. Gerade Kalium beeinflusst den Ascheschmelzpunkt ungünstig, was zur Verschlechterung der Verbrennungseignung der gedüngten Varianten führt. Versuche haben gezeigt, dass die emissionsrechtlich konforme Verbrennung von Heu in Kleinfeuerungsanlagen möglich ist, wenn eine technische Anpassung an den jeweiligen Brennstoff erfolgt, um ein optimales Abbrandverhalten zu gewährleisten. Es wurden Varianten herausgestellt, die die Erhaltung des Vegetationstyps sicher stellen u. dabei gute ökonomische sowie Ertragsleistungen und eine gute Verbrennungseignung der Aufwüchse aufweisen. | PD Dr. Hans Hochberg Tel.: +49 3641 683 250 h.hochberg@wandersleben.tll.de Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TLLLR) - Abt. Tierproduktion - Ref. Grünland und Futterbau Naumburger Str. 98 07743 Jena | X | FPNR |
| 01.07.2011 | 30.06.2014 | 22005811 | Verbundvorhaben: Werkstoff- und Fließmodelle für naturfaserverstärkte Spritzgießmaterialien für den praktischen Einsatz in der Automobilindustrie; Teilvorhaben 4: Untersuchungen der NF-Compounds und Prüfkörper | In diesem Teilprojekt werden alle für die spätere Simulation notwendigen rheologischen und thermischen Eigenschaften ermittelt. Ausgangspunkt dafür sind die in TP 4 produzierten Compounds, sowie kommerziell beschaften NF-Compounds und die PP-Basiswerkstoffe. In diesem Teilprojekt wird eine Vielzahl von Werkstoffeigenschaften ermittelt, entweder durch Versuche oder durch Rückgriff auf die Daten der Hersteller. Das Problem bei der rheologischen Charakterisierung ist die Tatsache, dass sich viele der NF-Compounds bei einer Untersuchung in einem Kapillarrheometer, wie es standardmäßig in der Kunststoffindustrie üblich ist, keine verwertbaren Ergebnisse ergeben werden. Alle rheologischen Untersuchungen werden am komplett am PuK durchgeführt. Als zusätzliche Option kommt noch das sogenannte Re-Engineering hinzu, bei dem iterativ zwischen Spritzversuchen Werkstoffparameter generiert werden. Ebenfalls finden die Daten Einzug in die Simulationen an der University of Wisconsin - Madison (UWM). Es wird dabei nötig sein, verschiedene Analytikmethoden zu kombinieren,wobei neben den Hochdruckkapillarrheometer- auch rotatorische bzw. oszillierende Rheometer- und Fließspiraluntersuchungen genutzt werden. Aus der Gesamtheit der Prüfungen lassen sich dann zusammenhängende Viskositätsdiagramme erstellen, die den kompletten Schergeschwindigkeitsbereich für die Simulation abdecken. Die ausgewerteten Daten werden dann von M-Base und Ford verwendet und finden Einzug in die Modellbildung an der UWM. | Im Verbundvorhaben wurden für unterschiedliche Naturfaser-Compounds belastbare Informationen für die Verarbeitung und Konstruktion von Bauteilen erarbeitet, die umfangreiche morphologische Charakterisierungen sowie alle Aspekte der Werkstoffprüfung und Modellierung, bis zur Visualisierung von Ergebnissen beinhalten. Beispielhaft konnte für ein Bauteil die vollständige Konstruktionskette bis hin zur Crash-Simulation nach Richtlinien der Automobilindustrie erfolgreich ausgeführt werden. Für weitere Werkstoff-Kombinationen wurden die Grundlagen geschaffen. Im betreffenden TV 4 wurden insbesondere die thermischen und rheologischen Kennwerte an allen im Verbundvorhaben eingesetzten Naturfasern und Naturfasercompounds mittels Thermogravimetrischer Analyse (TGA), Dynamischer Differenzkalorimetrie (DSC) und Dynamisch-Mechanischer Analyse (DMA) ermittelt. Außerdem wurden materialspezifische Parameter wie die Wärmeleitfähigkeit oder -kapazität in einem Hochdruckkapillar-Rheometer gemessen. Parallel dazu erfolgte die Bestimmung der Fließweglängen der Naturfaser-Compounds mittels Spiralwerkzeug. Hierbei wurden neben den Einflüssen von Spritzgussdruck und Spritzgusstemperatur sowie Werkzeugtemperatur auch die Auswirkungen von Fasergehalt, Faserlänge und -herkunft betrachtet. Es zeigte sich, dass beispielsweise die Erhöhung der Prozesstemperatur eine lineare Abhängigkeit der Fließweglänge ergibt. Dies gilt unabhängig von der Werkzeugtemperatur. Wie erwartet lieferte ein höherer Fasergehalt auch eine signifikant niedrigere Fließweglänge, wohingegen längere Verstärkungsfasern nur eine geringere Erhöhung der Fließweglänge zur Folge hatten. Auch konnte festgestellt werden, dass Hanf- und Flachsfasern etwa dasselbe Fließverhalten aufwiesen, welches niedrigere Fließweglängen ergab als das von Weizenstroh, Kenaf oder Holzfaser. Die ermittelte Fließweglänge von Sisal hingegen ergab einen etwas höheren Wert als bei den anderen Naturfaserarten. | Prof. Dr.-Ing. Gerhard Ziegmann Tel.: +49 5323 72-2090 ziegmann@puk.tu-clausthal.de Technische Universität Clausthal - Fakultät für Natur- und Materialwissenschaften - Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik Agricolastr. 6 38678 Clausthal-Zellerfeld | X | FPNR |
| 15.12.2012 | 30.06.2015 | 22005812 | Analyse der mikrobiellen Besiedlung in kommerziellen Biogasanlagen als Basis einer Entwicklung von Schnelltests auf Leitkeime | Unterschiedlich effiziente Betriebszustände von Fermentern in großen, kommerziellen NaWaRo-Biogas-Anlagen sollen mit ihren jeweiligen mikrobiellen Gemeinschaften korreliert werden. Daraus sollen sog. "Leitkeime" identifiziert werden, die als Indikator für eine Änderung des Betriebszustandes geeignet sind. Für diese Keime sollen Schnelltests entwickelt werden. Parallel dazu soll ein Schnelltest entwickelt werden, der Botulinum-Neurotoxin (BoNT) produzierende Clostridien detektiert. Nach Vorarbeiten zur Optimierung von Probenahme, Analysenmethodik und statistischer Absicherung sollen die Fermenter mehrerer großer Biogas-Anlagen in ihrem Normal-Zustand und bei Abweichungen vom Normal-Zustand beprobt werden. Aus den Differenzen zwischen diesen Untersuchungen sollen Leitkeime identifiziert werden, für die anschließend spezifische molekulare Schnelltests entwickelt werden. Der Schnelltest zum Nachweis von Botulinum-Neurotoxin (BoNT) produzierenden Clostridien soll parallel zu den universellen Analysen entwickelt werden. | Dr. rer. nat. Sabine Peters Tel.: +49 531 260 17-64 sabine.peters@amodia.de Amodia Bioservice GmbH Rebenring 31 38106 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.09.2013 | 29.02.2016 | 22005813 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Steuerungs- und Regelkonzeptes für Mischprozesse in Biogasfermentern auf der Basis zu validierender Prozessmodelle; Teilvorhaben 2: Maximierung der Raum-Zeit-Ausbeute in Biogasreaktoren unter Nutzung optischer Messmethoden | Im Rahmen des Verbundvorhabens sollen durch den Einsatz der Constant-Temperature-Anemometry, der magnetisch induktiven Geschwindigkeitsmessung und der Particle-Image-Velocimetry Aussagen zur Maximierung der Raum-Zeit-Ausbeute, das heißt einer möglichst vollständigen Einbeziehung des gesamten Reaktorinhaltes in den Mischprozess, abgeleitet werden. An Hand dieser Erkenntnisse werden anschließend Kriterien zur Übertragung relevanter Forschungsergebnisse in den Praxisbetrieb erarbeitet, Maßnahmen zur Vermeidung von Betriebsstörungen abgeleitet und ein Steuerungskonzept für das Rührsystem des Biogasreaktors entwickelt. Durch den Einsatz von Messsonden und optischer Messverfahren werden Geschwindigkeitsfelder sowie Mischzeiten in einer zur großtechnischen Biogasanlage geometrisch ähnlichen Pilotanlage ermittelt. Dabei wird auf ein Modellmedium mit den für Gärsubstrate charakteristischen rheologischen Eigenschaften zurückgegriffen. Der Einsatz von Messsonden ermöglicht die schnelle, punktuelle Charakterisierung des Strömungsregimes. Fluiddynamisch relevante Gebietewerden so detektiert und mittels PIV näher untersucht. Auf Basis dieser neuen Ergebnisse sowie bereits vorliegender Resultate aus einer Technikumsanlage werden Kriterien zum Scale-up erarbeitet, welche durch Geschwindigkeitsmessungen an Biogasanlagen weiter präzisiert werden. Systematische CFD-Simulationen der Strömungsregime in Abhängigkeit der Rührwerkspositionierung und Reaktorgröße unterstützen die exp. Arbeiten. | Prof. Dr.-Ing. Matthias Kraume Tel.: +49 30 314-22348 matthias.kraume@tu-berlin.de Technische Universität Berlin - Institut für Prozess- und Verfahrenstechnik - Fachgebiet Verfahrenstechnik Marchstr. 23, Sekr. MAR 2-1 10587 Berlin | X | FPNR | |
| 01.07.2014 | 30.06.2017 | 22005814 | ERA-WoodWisdom: Flüssige Brennstoffe aus Lignin durch hydrothermale Verflüssigung und Deoxygenierung; Teilvorhaben 1: Optimierung der Hydrodeoxygenierung und des CLC-Prozesses | Eine bisher ungenutzte Quelle für erneuerbare Treibstoffe ist Schwarzlauge aus dem Kraft-Zellstoffprozess, bei dem weltweit jährlich etwa 70 Mio t Lignin in Lösung gebracht und verbrannt werden. Das Gesamtziel des Vorhaben ist darauf ausgerichtet, "Kraftlignin" in einem mehrstufigen Ansatz derart aufzubereiten und umzuwandeln, dass es als flüssiger Energieträger zum Einsatz kommen kann. In der ersten Stufe wird die Ablauge hydrothermal behandelt, um die Oligomeren anzureichern, die dann in einer zweiten Stufe durch Hydrocracking oder alternativ durch CLC deoxygeniert werden sollen. Danach folgt ein Coprocessing des hydrierten Bioöls mit petrostämmigen Fraktionen zur Synthese Infrastruktur-kompatibler Treibstoffe. Ein besonders innovativer Ansatz des Vorhabens besteht darin, Schwarzlauge als Lösemittel für ligninreiche Rückstände aus Bioraffinerieprozessen zu nutzen, z.B. aus sauren oder hydrothermal arbeitenden Bioethanolprozessen, aus Organosolv-Verfahren (CBP Leuna) und Soda- Verfahren, Bioöle aus Pyrolyseverfahren. Die zusätzliche Einbringung ligninhaltiger Rohstoffe erhöht nicht nur die Ausgangskonzentration und Ausbeute im LIGNOHTL Prozess, sondern führt auch zu synergistischen Effekten auf andere Bioraffinerieverfahren, da die er-höhte Wertschöpfung des Lignins einen wichtigen Beitrag zur Wirtschaftlichkeit leisten muss, wie es von zahlreichen Studien belegt wird. Die TI-Aufgabe liegt insbesondere in der Parameteroptimierung für die HDO und CLC Stufen sowie in der Analytik aller Edukte und Produkte. Die Arbeit ist in 6 Pakete aufgeteilt: 1. Literaturrecherche, 2. Parameteroptimierung mittels HDO im Kleinautoklav, 3. Parameteroptimierung und Herstellung größerer Mengen im 1-Liter Harshaw-Reaktor, 4. Konversionstests von HTL-Bio-Öl in der existierenden CLC Anlage, 5. Weiterentwicklung von Analysenmethoden, 6. Berichtswesen | Dr. Jörn Appelt Tel.: +49 40 822459-127 joern.appelt@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung Leuschnerstr. 91 c 21031 Hamburg | X | FPNR | |
| 01.06.2015 | 30.11.2016 | 22005815 | Verbundvorhaben: QualiS - Brennstoff-Qualifizierung und Qualitätsmanagement in der Hackschnitzelproduktion; Teilvorhaben 4: Grundlagen, Praxistests und Optimierung qualitätssichernder Mess- und Kontrollparameter - Akronym: QualiS | Das Verbundvorhaben "qualiS" setzt sich zum Ziel, die Branche zu befähigen, das Potential des Brennstoffs Hackschnitzel zur Emissionsminderung und Wertschöpfung zu realisieren. Es erarbeitet dazu eine fachliche Grundlage für zukünftige Qualitätssicherungs- und Nachweis-systeme, die eine hohe Anschlussfähigkeit an die Praxis besitzt und von ihr getragen wird. In Teilvorhaben 4 erfolgt die Entwicklung eines Qualitätsmanagementsystems, anhand dessen die Brennstoffqualität entlang der Bereitstellungskette überprüft werden kann. Das entwickelte Qualitätsmanagementsystem wird in der Praxis erprobt und weiteren Optimierungsbedarf bei der Bereitstellung identifiziert. • Teilvorhaben 1: "qualiS – Brennstoff-Qualifizierung und Qualitätsmanagement in der Hackschnitzelproduktion als Beitrag zur Emissionsminderung und Nachhaltigkeit". • Teilvorhaben 2: "qualiS – Qualitätssicherungssystem für bestehende HHS-Bereitstellungssysteme – Parameter und Faktoren". • Teilvorhaben 3: "qualiS – Marktanalyse und experimentelle Unterstützung". • Teilvorhaben 4: "qualiS – Grundlagen, Praxistests und Optimierung qualitätssichern-der Mess- und Kontrollparameter". Im Teilvorhaben 4 werden die nachfolgend aufgeführten Arbeitspakete behandelt: 1. Identifizierung normativer Mess- und Kontrollpunkte zur Qualitätssicherung 2. Definition einer in der Praxis umsetzbaren Prüfsystematik 3. Definition eines einheitlichen Prüf- und Kontrollmusters zur Qualitätssicherung 4. Identifizierung zusätzlicher Mess- und Kontrollpunkte zur Qualitätssicherung 5. Testläufe mit optimierten Bereitstellungsketten und Maßnahmen der QS 6. Definition von Handlungsvorgaben bei Eigenkontrollen und Kontrollen durch Extern | Prof. Dr.-Ing. Achim Loewen Tel.: +49 551 5032-257 achim.loewen@hawk.de HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst - Hildesheim/Holzminden/Göttingen - Fakultät Ressourcenmanagement Büsgenweg 1 a 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.12.2016 | 31.05.2020 | 22005816 | Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 11: Wärme- und Brandschutz - Akronym: NawaRoDaemmstoffe | Das übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen. | Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist. | Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ Tel.: +49 351 463-38101 andre.wagenfuehr@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Holz- und Papiertechnik - Lehrstuhl für Holz- und Faserwerkstofftechnik Marschnerstr. 32 01307 Dresden | X | FPNR |
| 01.09.1999 | 31.12.2002 | 22005898 | Verbundvorhaben: Verbesserung des Eigenschaftsprofils heimischer Pflanzenöle als Rohstoff für Schmier- und Druckübertragungsöle; Teilvorhaben 3: Praxisnahe Erprobung von Pflanzenölen und Condition Monitoring | Ziel des vorliegenden Verbundvorhabens ist es, durch weiterführende Modifizierungen der Fettsäuren an den Doppelbindungen von Raps- und Sonnenblumenöl, ihr Einsatzgebiet im Bereich der Schmier-und Verfahrensstoffe auf die Leistungsstufe der gesättigten Syntheseester zu erweitern. Durch die gezielte Modifikation von hoch ölsäure-haltigen Pflanzenölen wie Raps- und HO-Sonnenblumenöl soll eine preisgünstige Alternative erarbeitet werden. Im Vordergrund steht dabei die Synthese von gesättigten Estern sowie die Herstellung von Hydroxylgruppen und Alkylverzweigungen (Isocarbonsäuren) enthaltenen Fettsäuren. Zur Herstellung der Isocarbonsäuren bietet sich vorallem die En-Reaktion an. Neben der En-Reaktionen sollen weitere Modifizierungsmöglichkeiten untersucht werden. Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit zwischen der Universität Wuppertal, der RWTH Aachen/IFAS und der Fuchs Dea Schmierstoff GmbH durchgeführt. Von der Universität werden die Modifizierungen (Selektivhydrierung, Vernetzung/Polymerisation, Alkylierung, Photooxidation, Cyclopropanierung) an den Doppelbindungen der Pflanzenöle sowie die chemisch- physikalischen Tests durchgeführt. Die Firma Fuchs übernimmt die Überführung der Laborsynthesen in den Technikumsmaßstab (10 -20 l) sowie die Formulierung der Hydraulikflüssigkeiten und deren chemisch-physikalische Testung. Die Arbeiten der RWTH Aachen konzentrieren sich zum einen auf die Untersuchung der von den Verbundpartnern entwickelten Fluide in Prüfständen sowie auf die Entwicklung eines Systems zum Condition Monitoring, mit welchem der Zustand des Fluides kontinuierlich überwacht werden kann. | Zur Charakterisierung des Gebrauchszustandes von pflanzenölbasierten Hydraulikflüssigkeiten wurden Messverfahren untersucht und entwickelt, die für online- und in-situ-Messungen geeignet sind. Als Messverfahren haben sich im Wesentlichen die online-Viskositätsmessung, die Dekametrie (Dielektrizitätsmessung) und die IR-Spektrometrie als geeignet herauskristallisiert, um Veränderungen der Gebrauchseigenschaften von Ölen aufzuzeigen. Ein weiteres vielversprechendes, sich von den übrigen Messverfahren abhebendes Verfahren ist die Gas-Messzelle (die sogenannte "elektronische Nase"), mit deren Hilfe beim Alterungsvorgang entstehende Alterungsprodukte des betreffenden Öls als sogenannte Headspace-Probe (in der Gasphase) detektiert werden. Verwendet wurde eine QMB-Messzelle (Quarz Micro Balance), bei der Quarz-Dickenscherschwinger zur Messung geringster Massenanlagerungen bis in den Nanogrammbereich eingesetzt werden. Die Auswertung der Kennwerte erfolgt durch eine multivariate Datenanalyse (MDA). Die gleichzeitige Auswertung mehrerer Kennwerte hat bei der Charakterisierung des Ölzustandes den Vorteil, dass alle durch die Kenngrößen eingebrachten Informationen berücksichtigt werden und dadurch eine zuverlässige Vorhersage der Ölalterung möglich wird. So gut die Korrelationen der untersuchten Messgrößen mit den verschiedenen Alterungs-Laborkenngrößen im Einzelfall auch sind, so schwierig ist es aber auf der anderen Seite, diese Ergebnisse auf andere Öle oder Einsatzbedingungen zu übertragen. In weiterführenden Arbeiten gilt es, diese Sensoren weiterzuentwickeln, in Anlagen zu applizieren und die auf diese Weise gewonnenen Erfahrungen in eine stetige Optimierung zurückfließen zu lassen. | Prof. Dr.-Ing. Hubertus Murrenhoff Tel.: +49 241 8075-11 post@ifas.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Institut für fluidtechnische Antriebe und Steuerungen Campus-Boulevard 30 52074 Aachen | FPNR | |
| 01.04.2000 | 31.03.2002 | 22005899 | Mittelfristige Wirkung von Holzascheausbringung im Wald - technische und ökologische Rahmenbedingungen für ein Biomasse-Holzasche-Kreislaufkonzept | Die im Rahmen des Verbundvorhabens "Holzascheausbringung im Wald" (94NR058) begonnenen Untersuchungen sollten an den bestehenden Versuchsstandorten fortgeführt werden, um die mittelfristigen Auswirkungen der Ascheausbringung in Wäldern beurteilen zu können. Für die Zulassung der Holzasche nach dem Düngemittelgesetz sind die Meliorationswikungen der Holzascheausbringung anhand von Freiland- und Laboruntersuchungen zu verifizieren und im Vergleich zu herkömmlichen Maßnahmen wie z.B. Kalkungen zu bewerten. Durch den Vergleich von Analyseergebnissen unterschiedlicher Holzascheherkünfte und der technischen Rahmenbedingungen der Feuerungsanlagen soll der Zusammenhang zwischen Zusammensetzung des Verbrennungsmaterials, der Verbrennungstechnik sowie verfahrensbedingter An- und Abreicherungsprozesse und den Elementgehalten der Holzasche dargestellt werden. Mit dem Vorhaben soll ein Beitrag zur Beseitigung der aktuellen Rechtsunsicherheit in bezug auf die Ascheausbringung geleistet und im Sinne des Kreislaufkonzeptes Empfehlungen für den Einsatz von Holzaschen bei der Waldmelioration gegeben werden. | Die Forschungsergebnisse zeigen, dass für eine Verwendung von reinen Waldholzaschen bei der Bodenschutzkalkung im Wald spezifische Meliorations- und Düngeeigenschaften der Asche vorliegen. Demgegenüber ist die Schadstoffbelastung mit Schwermetallen vergleichsweise niedrig (z.B. in Relation zu Thomasphosphat), die in Holzasche enthaltenen Schwermetalle, wie z.B. Chrom, werden in Waldböden recht stabil gebunden. Eine Beteiligung von Holzasche im Rahmen der Bodenschutzkalkung im Wald ist aus den oben dargestellten Gründen wünschenswert. Voraussetzung für die Akzeptanz und die verantwortliche Gestaltung eines solchen Kreislaufkonzeptes ist jedoch, dass die zur Ausbringung geeignete Holzasche einer belastbaren Qualitätsnorm unterworfen wird und deren Einhaltung durch Analysen periodisch belegt wird. Es wird dementsprechend eine Normung der Holzasche und deren Qualifizierung als Sekundärrohstoffdünger vorgeschlagen. Aus den Forschungsergebnissen und Erkenntnissen abgeleitete Rahmenwerte und Festlegungen werden im Holzasche-Kreislaufkonzept dargelegt. | PD Dr. Klaus von Wilpert Tel.: +49 761 4018-173 klaus.von-wilpert@online.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg - Abt. Bodenkunde Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | FPNR | |
| 01.04.2001 | 31.03.2004 | 22005900 | Polyfruktane aus Saccharose als nachwachsende Rohstoffe | Natürliche Fruktane (Oligofruktoside, niedermolekulare Polyfruktane), die durch Pflanzen, Pilze und Bakterien aus Saccharose gebildet werden, besitzen ein breites Anwendungsgebiet vorwiegend im Lebensmittelbereich. Hochmolekulare Polyfruktane, vor allem solche vom Inulintyp, können dagegen im technischen Bereich eingesetzt werden. Die natürliche Produktion von hochmolekularen Polyfruktanen ist allerdings auf wenige Organismen beschränkt. So konnte bisher ein Enzym (Fructosyltransferase, Ftf) aus Streptococcus mutans identifiziert werden, mit dessen Hilfe hochmolekulare, aber verzweigte Polyfruktane hergestellt werden können. Das Ziel des Vorhabens ist es daher, das Gen für diese Fructosyltransferase durch eine molekulare Modifikation so zu verändern, dass das kodierte Enzym in der Lage ist, hochmolekulares, lineares Polyfruktan zu produzieren. Die entsprechenden modifizierten Gene sollen, wenn sie in Bakterien erfolgreich arbeiten, auch in Zuckerrübern transformiert werden. | Grundsätzlich wurde Im Vorhaben die Möglichkeit belegt, modifizierte Enzyme für die Herstellung kurzkettiger Fructan-Produkte (Inuline) gewinnen zu können. Für die praktische Anwendung sind aber noch weitere Charakterisierungen des Polymers erforderlich, die mit den erzielten Produktmengen noch nicht möglich sind. | Prof. Dr. Ralf Mattes Tel.: +49 711 685-6970 Universität Stuttgart - Institut für Industrielle Genetik Allmandring 31 70569 Stuttgart | FPNR | |
| 01.07.2002 | 31.12.2005 | 22005901 | Verbundvorhaben: Modifizierte Stärken II, Teilvorhaben: Modifizierung von Stärke durch überkritische CO2-Behandlung | Das Verfahren umfasst die Behandlung von Stärke mit überkritischem CO2 zur physikalischen Modifizierung bzw. zum Aufschluss für weitergehende chemische Reaktionen. Der Einsatz von überkritischem CO2 besitzt einen großen toxikologischen und ökologischen Vorteil. Denn sc- CO2 ist ein nicht toxisches, nicht brennbares, relativ preiswertes, rezyklierbares und somit nicht umweltbelastendes Reagenz. Die physikalische und/oder chemische Modifizierung umfaßt die Behandlung unterschiedlicher Stärken mit verschiedenen Feuchtegehalten bei variierenden Prozessparametern (u.a. Druck, Temperatur, Zeit und Modifizierzusatz) auf einer Laboranlage bzw. Technikumsanlage. Die so modifizierten Produkte sollen durch thermodynamische und rheologische Messungen mit den herkömmlichen Aufarbeitungs- und Modifizierungsbedingungen der Stärke verglichen werden. Die so modifizierten Stärken können in Abhängigkeit von ihren jeweiligen spezifischen Eigenschaften in der Pharma-, Baustoffchemie, Chemie und in agrochemischen Bereichen eingesetzt werden. Ferner ist der Einsatz dieser Stärken in der Papier- und Kosmetikindustrie vorstellbar. | Dr. Hans-Josef Kersting Tel.: +49 5231 741-126 h.j.kersting@bagkf.de Max Rubner-Institut Bundesforschungsinstitut für Ernährung und Lebensmittel - Institut für Sicherheit und Qualität bei Getreide Schützenberg 12 32756 Detmold | FPNR | ||
| 01.04.2004 | 30.11.2007 | 22005902 | Torfmoos (Sphagnum) als nachwachsender Rohstoff: Etablierung von Torfmoosen - Optimierung der Wuchsbedingungen | Gegenstand des Projekts waren Untersuchungen zur Machbarkeit einer Kultivierung von Torfmoosen als nachwachsender Rohstoff auf landwirtschaftlich genutzten Hoch- und Niedermoorstandorten. Torf ist ein ideales Substrat für den Erwerbs- und Hobbygartenbau. Drei Millionen Kubikmeter Torf pro Jahr werden in Deutschland verbraucht. Das Doppelte geht noch einmal in den Export und der Bedarf steigt. So schrumpfen die Hochmoore permanent. Die Forschungsschwerpunkte im Projekt umfassten die Ermittlung der Torfmoos-(Sphagnum-)Sippen, die in Deutschland eine optimale Kultivierbarkeit mit möglichst hohen Torfbildungs- bzw. Primärproduktionsraten und guten Eigenschaften zur Substratherstellung kombinieren, die Klärung der Einsetzbarkeit von Torfmoos-Frischmaterial in Kultursubstraten, und zwar in weiteren Bereichen als den schon heute gängigen Einsatzgebieten (Spezialkulturen: z.B. Orchideen) und die Ermittlung des Potentials für Torfmoos-Anbauflächen. Die im Ergebnis einer Literaturstudie aufgeworfenen Fragen sollten in Gefäßversuchen v.a. zu Nährstoffhaushalt, Wasserstand und -regime anhand verschiedener Torfmoos-Arten beantwortet werden. In einer zweiten Phase galt es, die Anwendbarkeit der Ergebnisse aus Phase 1 (Laborversuche) im Gelände und deren Umsetzung in die großflächige Praxis zu überprüfen. | In Gewächshausversuchen wurde festgestellt, dass Torfmoose auf sterilem Schwarztorf und mit sterilem Schwarztorf abgedeckter Hochmoorgrünlandnarbe unter nassen Bedingungen besonders gut wachsen. Düngung, Beschattung und Beimengung von Polytrichum strictum haben keinen oder einen negativen Einfluss. Auch wenn S. fallax den größten Zuwachs aufzeigt, ist die Nutzung der Art für die Kultivierung wegen der hohen Ausfallquoten mit einem Risiko verbunden. Zudem stellte sich diese Sphagnum-Art in Biotests und in Vermehrungssubstraten als ungeeignet heraus. Alle anderen getesteten Arten (S. palustre, S. magellanicum, S. papillosum, S. rubellum, S. fimbriatum) produzieren ähnlich viel Biomasse und sind in Kultursubstratmischungen sicher bis 60 Vol.-% Anteil für die Weiterkultur von Zierpflanzen und eingeschränkt als Vermehrungssubstrat geeignet. Die großflächige Etablierung von S. papillosum aus Fragmenten auf abgetorftem, wiedervernässtem Hochmoorgrünland ist möglich. Entscheidend hierfür sind die Bedingungen in der initialen Phase. Das Ausbringen der Torfmoosfragmente in einer nassen Jahreszeit sowie ein ganzjährig ausgeglichen hoher Wasserstand ermöglichen die Etablierung. Überstauungen hingegen sind unbedingt zu vermeiden. Solange das Wasser nicht in direkten Kontakt mit den Moosen gerät, ist auch eine Bewässerung mit nährstoffarmem Grundwasser über Grüppen möglich. Eine geringe Strohbedeckung führt zu höchsten Zuwachsraten der Torfmoose, ermöglicht aber auch besonders stark das Aufwachsen von Gefäßpflanzen. Da Gefäßpflanzen als Substratbestandteil jedoch unerwünscht sind, sind diese bei der Torfmooskultivierung einzudämmen. Deshalb könnte sich eine mittlere Strohbedeckung (3,2 cm Dicke, 80% Deckung) als optimal erweisen. Weiterhin wirkt regelmäßige Mahd effektiv gegen die Ausbreitung der meisten Gefäßpflanzenarten. Um ausreichend "Saatgut" zu gewinnen, ist die Anzucht in Bioreaktoren denkbar, da ausreichend Material aus natürlichen Beständen nicht zur Verfügung steht. | Prof. Dr. Dr. h. c. Hans Joosten Tel.: +49 3834 864-026 joosten@uni-greifswald.de Universität Greifswald - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Biologie - Botanisches Institut Grimmer Str. 88 17489 Greifswald | FPNR | |
| 01.09.2004 | 31.08.2005 | 22005904 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Konzepten zur Reduzierung von VOC-Emissionen aus Holz und Holzwerkstoffen unter Berücksichtigung des Herstellungsprozesses, Teilvorhaben 2: Technikumsuntersuchungen | Ziel des Projektes ist die Entwicklung von Konzepten zur Kontrolle und Reduzierung der Emission von Holzprodukten. Dabei ist der Produktionsprozess in seiner Gesamtheit zu betrachten. Es sollen die entscheidenden Parameterkombinationen über den Prozessverlauf ermittelt und im Hinblick auf eine Reduzierung der VOC-Emissionen unter praxisnahen und wirtschaftlichen Aspekten angepasst werden. 1. Messung der Emissionen im Prozess der jeweiligen Zwischenprodukte zur Bestandsaufnahme, um zu ermitteln welche chemischen Komponenten durch welchen Prozessschritt emittieren und somit wie die Emissionen insgesamt durch den Herstellungsprozess beeinflusst werden. 2. Grundlegende Untersuchung zur Entstehung von VOC aus Holz und Holzwerkstoffen unter Technikumsbedingungen. 3. Optimierung der Produktemissionen nach den variierten Produktionsparametern. | Gegenstand des Forschungsvorhabens waren grundlegende Untersuchungen zur Entstehung von VOC-Emissionen aus OSB unter Industrie- und Laborbedingungen. Die VOC-Untersuchungen bei OSB aus Kiefernholz ergaben, dass die emittierten Verbindungen hauptsächlich zur Gruppe der Terpene und Aldehyde gehören. Die Terpenemissionen der Strands entsprechen bereits veröffentlichten Ergebnissen. Erkennbar ist ein Zusammenhang mit der Holzart (Splint- oder Kernholz). Mit steigendem Kernholzanteil nehmen auch die Terpenemissionen zu. Frische Strands emittieren signifikant mehr Terpene als getrocknete. Der Unterschied nimmt im Laufe der Emissionsprüfung ab. Aldehyde werden sowohl von getrockneten als auch von frischen Strands freigesetzt. Die Terpenmissionen der untersuchten OSB entsprechen in der Zusammensetzung denen der Strands. Mit zunehmender Prozesstemperatur sinken die Terpenemissionen. Die Aldehyd-Emissionsraten der OSB steigen zunächst an und bleiben anschließend auf relativ konstantem Niveau bzw. klingen langsam ab. Es handelt sich dabei hauptsächlich um Hexanal und Pentanal. Die Anpassung der verfahrenstechnischen Faktoren verändert in erster Linie den Verlauf der Aldehydemissionen, von denen das Emissionsbild im Laufe der Zeit dominiert wird. Ein Einfluss auf die absolute Menge der Aldehyde ist nicht möglich. Im Rahmen des Vorhabens wurden grundlegende Zusammenhänge der VOC-Bildung bei OSB aufgeklärt und die Rolle verschiedener Prozessschritte und -parameter evaluiert. Es wurde festgestellt, dass eine Prozesskontrolle bei der OSB-Herstellung nur eingeschränkt zur Verringerung der Emissionen beitragen kann und nicht in der Lage ist eine ausreichende VOC-Reduktion zu bewirken. Hierzu sind weitere Maßnahmen notwendig, bspw. Ersatz von Kiefernholz durch Laubholz in der Deckschicht und/oder der Einsatz von verschiedenen phenolischen Bindemitteln. Hierzu ist ein Folgevorhaben vorgesehen. | Dr. Michael Schöler Tel.: +49 2151 92-4506 michael.schoeler@siempelkamp.com Siempelkamp Maschinen- und Anlagenbau GmbH Siempelkampstr. 75 47803 Krefeld | X | FPNR |
| 01.10.2008 | 31.07.2011 | 22005908 | Untersuchungen über den Einfluss der Prüfbedingungen auf Höhe und Zusammensetzung der Emissionen flüchtiger organischer Bestandteile (VOCs) aus Holzprodukten und Transporteigenschaften von VOCs in Holzprodukten | Ziel des Forschungsvorhabens war die Ermittlung des Einflusses unterschiedlicher Prüfbedingungen auf die Höhe und Zusammensetzung von Emissionen flüchtiger organischer Verbindungen aus Kiefern- und Buchenvollholz sowie Oriented Strand Board (OSB) aus Kiefer. Hierzu diente die NORM ISO 16000 Teil 9 als Ausgangsbasis. Variiert wurden die Parameter Temperatur, relative Luftfeuchte, Luftgeschwindigkeit, Beladungsgrad und Luftwechselrate in Anlehnung an Werte, die in realen Innenräumen auftreten können. Daraus sollten Anhaltspunkte abgeleitet werden, in welcher Weise von Normbedingungen abweichende Umgebungsparameter Emissionen beeinflussen können. Des Weiteren sollten durch Diffusionsversuche Erkenntnisse über die Diffusion und Sorption holztypischer Emittenten in Vollholz und Holzwerkstoffen gewonnen werden, um das theoretische Verständnis der Freisetzung und insbesondere der Abklinggeschwindigkeit der holztypischen Emissionen zu erweiteren. | Es konnte im Rahmen dieses Projektes festgestellt werden, dass die Emittenten des untersuchten Holzes sich im Bezug auf Beladungsgrad und Luftwechselgradrate weitgehend linear verhielten, lediglich für in hohen Konzentrationen emittierenden Terpenen aus Kiefernkernholz zeiget sich keine Proportionalität. Die Messergebnisse der Kammerprüfung nach ISO 16000 können daher bedingt auf Szenarien unterschiedlicher Anwendungsfälle angewendet werden (gilt nicht für hochemittierendes Kiefern-Kernholz). Die relative Luftfeuchte hatte keinen einheitlichen Einfluss auf die verschiedenen Emittenten. So muss beispielsweise die Polarität der Substanz und auchg ggf. deren Affinität zum Wasser(-dampf) berücksichtigt werden. Die Emissionsprozesse bei Kiefernsplint liefen vermutlich hauptsächlich diffusionskontrolliert ab, darauf lassen die bei variierter flächenspezifischer Durchflussrate sich proportional ändernden Emissionen schließen. Für die Terpenemissionen aus Kiefernkernholz wurden keine proportionalen Zusammenhänge beobachtet, was auf eine vorwiegend evaporationskontrollierte Freisetzung hindeutet. Es konnte gezeigt werden, dass bei geeigneter Probenauswahl sich die Emissionscharakteristik von Holzprodukten sicher bestimmen lässt. Erste orientierende Untersuchungen der Diffusion holzeigener Substanzen durch Holzproben wurden erfolgreich durchgeführt. Es konnten weitgehend plausible Ergebnisse erzielt werden, die jedoch in weiterführenden Untersuchungen präzisiert werden müssen. | Dr. Martin Ohlmeyer Tel.: +49 40 73962-635 martin.ohlmeyer@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holztechnologie und Holzbiologie Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | X | FPNR |
| 01.09.2010 | 14.02.2014 | 22005910 | Verbundvorhaben: Entwicklung hochertragreicher Biomassesorten des Roggens unter Nutzung innovativer Transkriptom- und Metabolom-Analysetechniken; Teilvorhaben 2: Genotypisierung | Das Vorhaben hat zum Ziel, innovative Verfahren zur Bestimmung von Inhaltsstoffen und Analyse von Transkripten in Energieroggen zu etablieren sowie in Verbindung mit molekularen Markern deren Assoziation zu züchterisch relevanten Parametern zu nutzen, um sie als Selektionswerkzeuge in die Züchtung von Energieroggen zu integrieren. Die beiden Züchtunternehmen stellen Elitezuchtmaterial für die Metabolom- und Transkriptomanalysen zur Verfügung und führen umfangreiche Feldversuche durch. Lipofit Analytik entwickelt Auswerteverfahren für die Analyse des Roggen-Metaboloms mittels Kernspinresonanzspektroskopie (NMR) und leitet aus den Primärdaten ein interpretierbares Stoffwechselprofil ab. Für die Prüfung der Zellantwort auf abiotischen und biotischen Stress mittels NMR stehen isogene Inzuchtlinien mit definierten Donorchromosomensegmenten zur Verfügung. An der Universität Frankfurt/Main erfolgt die umfassende Analyse des Roggen-Transkriptoms unter dem Einfluss von Trockenstress mittels SuperSAGE. Dem Julius-Kühn-Institut kommt die Entwicklung und Kartierung von transkript-basierten SNP-Markern sowie die QTL-Kartierung in einer Biparentalpopulation zu. Am JKI sollen außerdem mittels einer Assoziationsstudie züchterisch relevante Metaboliten identifiziert werden. LipoFIT plant, die Bestimmung, Charakterisierung und Quantifizierung von Pflanzeninhaltsstoffen stärker auszubauen und die entwickelten Auswerteverfahren patentrechtlich zu schützen bzw. verschiedene Softwaremodule zur multiparametrischen Analyse lizenzrechtlich zu vermarkten. Neben dieser innovativen Ressource eröffnen die Transkriptomanalysen beiden Zuchtunternehmen die Möglichkeit des Einsatzes von hoch informativen SNP-Markern für eine effiziente markergestützte Selektion. Beide Technologien werden in die Züchtung von angepassten Roggensorten mit besserer Eignung zur Ganzpflanzensilage- und Grünschnittnutzung eingebettet. Die wissenschaftlichen Ergebnisse werden in begutachteten Zeitschriften veröffentlicht. | Dr. Bernd Hackauf Tel.: +49 38209 45-207 bernd.hackauf@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Resistenzforschung und Stresstoleranz Erwin-Baur-Str. 27 06484 Quedlinburg | X | FPNR | |
| 01.07.2011 | 30.06.2012 | 22005911 | Verbundvorhaben: Werkstoff- und Fließmodelle für naturfaserverstärkte Spritzgießmaterialien für den praktischen Einsatz in der Automobilindustrie; Teilvorhaben 5: Werkstoffprüfung | Ziel des Teilprojekts "Materialprüfung" ist die Entwicklung von Prüfmethoden für Untersuchung des mechanischen Materialverhaltens von naturfaserverstärkten Thermoplasten. Hier stehen besonders die Eigenschaften bei hohen Deformationsgeschwindigkeiten im Vordergrund. Ausgehend von den Erfahrungen mit klassichen glasfaserverstärkten Thermoplasten muss bei der Entwicklung der Prüfmethodik auf die Besonderheiten naturfaserverstärkter Materialien eingegangen werden. Auch müssen mit der neuen Methodik auf anisotrope Effekte erfasst werden können, um das Materialverhalten vollständig zu verstehen. Die Materialkennwerte werden dann in anderen Teilprojekten aufgegriffen und in der FEM verwendet. Das Teilprojekt kann in mehrere Arbeitspunkte unterteilt werden. Zu Beginn steht die Entwicklung einer Prüfvorrichtung. Dies ist erforderlich, da diese Materialien bei verschiedenen Geschwindigkeiten untersucht werden sollen und dazu unterschiedliche Prüfanlagen zum Einsatz kommen. Um Einflüsse aus den Prüfanlagen zu vermeiden sind Anpassungen erforderlich. Im nächsten Schritt werden die Materialien geprüft. Der letzte Schritt ist die lokale Auswertung der durchgeführten Versuche. Da klassisch ermittelte Kennwerte nicht für die mechanische Simulation verwendet werden können ist mit Blick auf die zu erwartenden Eigenschaften der Materialien die Entwicklung neuer mathematischer Methoden erforderlich. | Im Verbundvorhaben wurden für unterschiedliche Naturfaser-Compounds belastbare Informationen für die Verarbeitung und Konstruktion von Bauteilen erarbeitet, die umfangreiche morphologische Charakterisierungen sowie alle Aspekte der Werkstoffprüfung und Modellierung, bis zur Visualisierung von Ergebnissen beinhalten. Beispielhaft konnte für ein Bauteil die vollständige Konstruktionskette bis hin zur Crash-Simulation nach Richtlinien der Automobilindustrie erfolgreich ausgeführt werden. Für weitere Werkstoff-Kombinationen wurden die Grundlagen geschaffen. Im betreffenden Teilvorhaben 5 wurden insbesondere Werkstoffprüfungen zum Deformations- und Versagensverhalten durchgeführt, um eine möglichst vollständige und korrekte Abbildung des Materialverhaltens in der Crash-Simulation zu erhalten. Die standardmäßig an allen Projektcompounds durchgeführten Untersuchungen reichen nicht aus, um das Material in seiner Gesamtheit für die Crash Simulation zu charakterisieren. Dementsprechend wurden Dehnungsmessungen mit einem optischen Messsystem durchgeführt, die die Anforderungen der Materialmodellierung in der Crash-Simulation erfüllen. Im Rahmen des Projektes wurde entschieden, ein benutzerdefiniertes Materialmodell der Firma MATFEM einzusetzen. Dieses Materialmodell mit der Bezeichnung MF-GenYld+CrachFEM ist theoretisch in der Lage das komplexe Deformations- und Versagensverhalten von unterschiedlichsten Materialien in seiner Gesamtheit abzubilden. Hierzu gehören im Speziellen unverstärkte sowie kurz- und langfaserverstärkte Thermoplaste. Insgesamt wurden alleine zur Charakterisierung des Deformationsverhaltens mehr als 234 Einzeltests an dem finalen Compound durchgeführt. | Dr. Florian Becker Tel.: +49 6151 16-70378 fbecker@dki.tu-darmstadt.de Forschungsgesellschaft Kunststoffe e.V. - Deutsches Kunststoff-Institut Schloßgartenstr. 6 64289 Darmstadt | X | FPNR |
| 01.09.2012 | 30.09.2015 | 22005912 | Nutzung von Fernerkundungsdaten und Datenbanken zur Artenvielfalt und Kohlenstoffbestand für eine nachhaltige Biomasse- und Bioenergieerzeugung | Gesamtziel des Vorhabens ist es, ein Instrument zur Unterstuetzung der Nachhaltigkeitszertifizierung zu entwickeln, das belastbare Informationen zu Flaechennutzungsaenderungen, Kohlenstoffbestand und Artenvielfalt bereitstellt. Dabei sollen multi-spektrale Fernerkundungsdaten und bereits bestehende Datenbanken zu Artenvielfalt und Kohlenstoffbestand genutzt werden. In einem ersten Schritt wird zunaechst auf der Basis der gesetzlichen Anforderungen und vorliegenden Erfahrungen mit der Nachhaltigkeitszertifizierung eine Bedarfsanalyse durchgefuehrt.. Als Ergebnis soll ein Pflichtenheft vorliegen. Im zweiten Schritt werden verfuegbare Datenbanken hinsichtlich ihrer Eignung fuer Zwecke der Nachhaltigkeitszertifizierung analysiert. Daran schliesst sich die Bewertung verfuegbarer Fernerkundungsdaten an. Auf dieser Basis kann dann die Methoden- und Systementwicklung erfolgen. Dabei geht es vor allem um den Abgleich der derzeitigen Landnutzung mit der im Januar 2008. Geeignete Algorithmen fuer die Interpretation der Fernerkundungsdaten sollen entwickelt und ausgewaehlte Informationen aus Datenbanken zu Artenvielfalt und Kohlenstoffbestand aufbereitet und in einer benutzerfreundlichen Form verfuegbar gemacht werden. Anschliessend erfolgt eine Anwendung in Pilotregionen und die Feinjstierung des Systems. Ueber den gesamten Prozess werden "Stakeholder" aus Deutschland und den Pilotregionen einbezogen. | Dr. Norbert Schmitz Tel.: +49 221 9727232 schmitz@meo-carbon.com Meo Carbon Solutions GmbH Hohenzollernring 72 50672 Köln | X | FPNR | |
| 01.09.2013 | 29.02.2016 | 22005913 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Steuerungs- und Regelkonzeptes für Mischprozesse in Biogasfermentern auf der Basis zu validierender Prozessmodelle; Teilvorhaben 3: Erarbeitung von Steuerungskonzepten für Mischprozesse und Überprüfung im Pilotmaßstab | Ziel des Verbundprojektes ist die Entwicklung eines Steuerkonzeptes als Werkzeug zur Auslegung und den Betrieb von Rührsystemen in Biogasanlagen, mit dem dauerhaft ein verfahrenstechnisch optimierter und wirtschaftlicher Einsatz der Rührtechnik zur Biogaserzeugung garantiert werden kann. Als Gesamtzielstellung wird eine, von den Substrateigenschaften unabhängige Maximierung der Biogasausbeute bei minimalem energetischem Aufwand zum Mischen verfolgt. Weiterhin sollen geeignete Kriterien zur Maßstabsübertragung von Mischprozessen nicht-Newtonscher Fluide für ein Scale-Up der Ergebnisse in den Prozesserarbeitet werden. Im Rahmen des Projektes sind die bisher im kleintechnischen Maßstab ermittelten Zusammenhänge zwischen Substrateigenschaften, Mischprozess und Biogasausbeute im Pilotmaßstab zu überprüfen und weiter zu qualifizieren. Mit der geplanten Übertragung prozesstomographischer Untersuchungen in den 1-m³-Maßstab liegen erstmalig quantitative Aussagen zur Bewertung von Mischprozessen opaker, faseriger Stoffsysteme in unterschiedlichen Maßstäben vor, auf deren Basis gesicherte Kriterien für ein Scale-Up erarbeitet werden sollen. Unter zusätzlicher Einbeziehung der von der TU Berlin vorzunehmenden Messungen mittels optischer Sonden sind Aussagen zur Vermeidung von Betriebsstörungen in Biogasfermentern abzuleiten. Auf Basis dieser neuen Forschungsergebnisse erfolgt durch die KSB AG schließlich die Erarbeitung des Regel- und Steuerungskonzeptes. | Dipl.-Ing. Kay Rostalski Tel.: +49 345 4826-4790 k.rostalski@repowering-technik-ost.de KSB SE & Co. KGaA - Standort Halle/Saale Turmstr. 92 06110 Halle (Saale) | X | FPNR | |
| 01.07.2014 | 30.06.2017 | 22005914 | ERA-WoodWisdom: Flüssige Brennstoffe aus Lignin durch hydrothermale Verflüssigung und Deoxygenierung; Teilvorhaben 2: Entwicklung und Erprobung von Katalysatoren | Die LIKAT Arbeitsziele fokussieren sich vor allem auf Katalysatorsynthesen zur HDO-Applikation, deren physikalisch-chemische sowie spektroskopische Charakterisierung sowie eine übersichtsartige katalytische Charakterisierung der Materialien (Vortest) mit der erwarteten Aussage "geeignet" oder "nicht geeignet". Neben diesen Übersichtstests, die in einem batch-Autoklaven durchgeführt werden, sollen im Projektverlauf auch industriell hergestellte Katalysatormuster (durch die das Projekt begleitende Fa. CRI Leuna Catalyst GmbH) in einem kontinuierlich betriebenen Rohrreaktor auf ihre Eignung im kontinuierlichen Betrieb geprüft werden. Die Arbeiten des LIKAT konzentrieren sich im Rahmen des LIGNOHTL Projekts in enger Kooperation mit dem Partner TI auf das katalytische upgrading abgebauter Ligninbestandteile (Oligomere) durch hydrierende Deoxygenierung (HDO). Die Oligomeren (HTL bio-oil) werden nach dem ersten Prozessschritt, der "black liquor" Aufbereitung, durch den finnischen Projektpartner VTT zur Verfügung gestellt. Das bei den deutschen Partnern durch hydrierende Deoxygenierung (HDO) hergestellte, sauerstoffabgereicherte Produkt wird vom französischen Partner IRCE gemeinsam mit einem fossilen Rohstoff raffiniert. Die LIKAT Arbeiten konzentrieren sich in drei Arbeitspaketen auf die (i) Auswahl geeigneter Katalysatoren für das HTL bio-oil upgrading mittels HDO, (ii) Katalyseschnelltests und kontinuierliche Tests zum HTL bio-oil upgrading und (iii) Konversionstests von HTL-Bio-Öl in der existierenden CLC Anlage. | Dr. Andreas Martin Tel.: +49 381 1281-246 andreas.martin@catalysis.de Leibniz-Institut für Katalyse e.V. Albert-Einstein-Str. 29 a 18059 Rostock | FPNR | ||
| 01.07.2015 | 30.09.2017 | 22005915 | Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Holzfurnierprepregs mit anteilig-biobasiertem Bindemittel; Teilvorhaben 2: Entwicklung von Mehrschichtmaterialverbünden - Akronym: HoFuPreg | Vorhabensziel ist die Entwicklung von kontinuierlich getränkten Holzfurnierprepregs. Die Holzfurnierprepregs sind im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass diese mit einem Reaktivharz getränkt sind, welches mit nachwachsend erhaltenen Modifikatoren versehen ist. Das Reaktivharz wird während des Imprägnierverfahrens in den sogenannten B-Zustand überführt. Der B-Zustand ist dadurch gekennzeichnet, dass die erhaltenen Prepregs lagerstabil sind, obwohl die Harzmatrix (Bindemittel) noch nicht vollständig ausgehärtet ist. Die Prepregs können im anschließenden Verarbeitungsprozess in Grenzen frei verformt werden und unter Druck und Hitze in ihre endgültige Form überführt werden. Hierfür sind die Entwicklung des nativ-modifizierten, formaldehydemissionsarmen Bindemittels und die Entwicklung des Imprägnierverfahrens nötig. • Grundlagenermittlung • Untersuchungen der mechanischen Eigenschaften und zum Einfluss der Holzart auf das Imprägnierverhalten und zur Ausbildung der Holzprepregs insbesondere: Physikalische und chemische Wechselwirkung von Holzfurnier und dem Bindemittel; Analyse von Emissionen; Durchführung von Tests zur Haftung der Bindemittel, Analyse der Oberflächengüte, Ritzfestigkeit und Härte; Mikroskopische Untersuchungen und Analyse von Wechselwirkungen in der Grenzschicht Furnier / Bindemittel, Ermittlung von Endringtiefen in die Holzsubstanz und in die Zellwände; Analysen zur Ausbildung der Polymermatrix in der Holzzellsubstanz beim Aushärten des Bindemittels; Verfolgen der Aushärtung durch DSC und DMTA; Untersuchungen zur Vorbehandlung der Furniere zur Verbesserung der Haftung und Imprägnierung des Bindemittels • Entwicklung und Herstellung von Mehrschichtmaterialverbünden und Analysen zur definierten Herstellung von Anisotropiegraden • Entwicklung eines Hochfrequenz-Umformsystems zur Umformung und Aushärtung der Prepregs • Bauteilprüfung, hier mechanische Gebrauchseigenschaften unter Biege-, sowie bei Schlag- und Stoßbeanspruchung | Im Vorhaben wurde für vollständig zu imprägnierende Furniere ein zweistufiger, diskontinuierlicher Imprägnierprozess entwickelt, der eine tiefe Imprägnierung ermöglicht. Hierzu wurde eine mobile Druckimprägnieranlage im Labormaßstab entwickelt, mit welcher die optimalen Bedingungen für eine Wechseldruck-Imprägnierung ermittelt werden konnten. Für nur oberflächlich zu imprägnierende Furniere konnte das kontinuierliche Tauchimprägnierverfahren dahingehend modifiziert werden, dass für die Verfahrensschritte Trocknung und Vorvernetzung eine kontinuierlich arbeitende Mikrowellenanlage genutzt werden kann. Die für die Trocknung und Vorvernetzung erforderlichen optimalen Parameter (Strahlungsfrequenz, Strahlerabstand, -leistung und Bandgeschwindigkeit) konnten durch Versuchsreihen an der Anlage des IAP-PYCO ermittelt werden. Durch die Entwicklung eines Verfahrens zur Furnier-Einfärbung und die Kombination mit geeigneten mikroskopischen Methoden konnte die Eindringtiefe der Harze nachverfolgt und somit die Wirksamkeit der Imprägnierprozesse nachgewiesen werden. Begleitend durchgeführte Untersuchungen des Formaldehyd-Gehalts trugen wesentlich zur Entwicklung von dem mit bis 20 Ma.-% Pflanzenöl modifizierten Harz bei. Durch Entwicklung einer geeigneten Messmethode konnten Erkenntnisse zu maximal möglichen Biegeradien von imprägnierten Furnieren und Prepregs gewonnen werden. Prepregs können noch bis zu einem minimalen Radius von 15 mm ohne Bruch verformt werden. Als ein weiterer wichtiger Werkstoffparameter konnte durch die Anwendung und den Vergleich von vier Prüfmethoden (DMTA, DSC, FT-MIR, FT-NIR) die Aushärtereaktion verfolgt werden. Prepregs können maximale vier Wochen bei Raumtemperaturlagerung gelagert werden. Durch Versuchsreihen bei den Projektpartnern konnten die Grundlagen für die Fertigung der Demonstratoren geschaffen werden. | Prof. Dr.-Ing. Alexander Pfriem Tel.: +49 3334 657-377 alexander.pfriem@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich Holzingenieurwesen - Chemie und Physik des Holzes sowie chemische Verfahrenstechnik Schicklerstr. 5 16225 Eberswalde | X | FPNR |
| 01.12.2016 | 30.11.2019 | 22005916 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Schnelltests zur Erfassung und Bestimmung von Hemmstoffen und Mykotoxinen in Biogasanlagen (Hemmtest); Teilvorhaben 4: Entwicklung und Anwendung des Mykotoxin-Schnelltests - Akronym: Praxis-Mykotoxintest | Das Unternehmen aokin AG entwickelt und vermarktet ein auf Industrieanforderungen abge-stimmtes Verfahren zur Spurenanalytik von Schadstoffen. Messungen werden innerhalb weniger Minuten vollautomatisch durchgeführt. Dies ermöglicht einen flexiblen Einsatz vor Ort in unterschiedlichen Problem-Bereichen der Industrie. Grundlage dieser neuartigen Analytik ist die Detektion der zeitabhängigen Veränderung der polarisierten Fluoreszenz bei einer kompetitiven Bindungs-Reaktion. Seit 2008 bietet aokin AG dieses Analyse-System für die Entdeckung von Mykotoxinen in Getreide an. Die Automatisierung ist für eine ganze Serie von Mykotoxinen verfügbar und wird z.B. für Routineuntersuchungen in Getreidemühlen eingesetzt. Der Einsatzbereich dieser Analytik soll erweitert und damit die industrielle Selbstkontrolle in unterschiedlichen Anwendungs-Bereichen ermöglicht werden. Aokin wird das Schnelltestsystem für die Analyse von Mykotoxinen für die Anwendung in Biogasanlagen weiterentwickeln. | Die Entwicklung einer Probenvorbereitung für besonders schwierige Probenarten wie die Silage zur Analytik von Mykotoxinen mit dem Schnelltestssystem "mycontrol" auf Basis von Fluorescence Polarisations Messungen war erfolgreich. Der Hauptfokus der Arbeiten lag auf der Reduzierung der Autofluoreszenz der Proben Maissilage bei möglichst einfacher Probenvorbereitung. Die Aufgaben wurden für Deoxynivalenol, Ochratoxin und Aflatoxin bearbeitet und jeweils für die Einzelanalytik geeignete Probenvorbereitungsprotokolle identifiziert. Es wurden hierfür eine Vielzahl von Varianten durchgetestet und zur Bewertung zwei quantifizierbare Matrixeffekte herangezogen. Zum einen die Hintergrundfluoreszenzintensität diese darf einen Maximalwert nicht überschreiten und als zweites die Variationsbreite des Fluoreszenz-Intensitäts-Anstiegs nach Tracerzugabe, dieser sollte bei Anwesenheit und Abwesenheit einer Matrixprobe möglichst identisch sein. Der erforderliche Messbereich bei Aflatoxin liegt bei 5 ppb – 100 ppb, bei DON aufgrund der geringeren Toxizität bei 250 – 5000 ppb, so dass die erforderliche Sensitivität und auch die von der EU Richtlinie 401/2006 geforderten Genauigkeit erfüllt wurden. Die Silageanalytik wird im Bereich Dienstleistungslabor für Futtermittel bereits in der Praxis eingesetzt. Der Anwendungsbereich Mykotoxinanalytik für Biogasanlagen hat sich aufgrund der Ergebnisse der Projektpartner als nicht relevant dargestellt, da Mykotoxine wohl keine Hemmwirkung im Biogasprozess haben. Dennoch wird das Projekt als positiv gewertet, da die Projektergebnisse in einem anderen Marktsegment der Landwirtschaft die Viehwirtschaft eine hohe Relevanz haben. | Dr. Ursula Dahmen-Levison Tel.: +49 30 948921-60 udahmen@aokin.de AOKIN AG Robert-Rössle-Str. 10 13125 Berlin | X | FPNR |
| 01.12.2018 | 31.08.2022 | 22005918 | Verbundvorhaben: Systemisches Rohstoffmonitoring Holz; Teilvorhaben 1: Aufkommen und Verwendung von Holzrohstoffen in der gesamten Wertschöpfungskette - Akronym: RMHsys | Das Rohstoffmonitoring Holz erfasst die Stoffflüsse aller Holzrohstoffe in Deutschland. Es hat somit für aktuelle politische Fragestellungen wie Nachhaltigkeit, Wettbewerb zwischen stofflicher und energetischer Nutzung, CO2-Speicherung, Kreislaufwirtschaft, Kaskadennutzung und Bioökonomie eine wichtige Informationsfunktion. Für die relevanten Bereiche der Holzverwendung werden Teilberichte erstellt. Die ermittelten Daten sind die Grundlage der Holzrohstoffbilanzierung. Sie ist eine transparente Übersicht zur Holzmarktstrukturt. Darüber hinaus gehört es zu den Aufgaben des Rohstoffmonitoring fortlaufende, konsistente Datenreihen zur Entwicklung des Holzmarktes zu liefern. Die Holzrohstoffbilanzierung wurde neu strukturiert, um für die Waldholzmodellierung passgenauere Daten liefern zu können. Das ermöglicht die Holzentnahme über die Nachfrage, statt über die Hiebsreife zu steuern. Die Methode der Holzrohstoffbilanzierung wurde mit der Modellierung der Stoffstromanalyse Holz zu einer konsistenten Einheit verschmolzen. Der Außenhandel wurde in die Darstellungen integriert. Damit wurde der Zusammenhang zwischen Holzrohstoffbilanzierung und sektoraler Marktanalyse (Produktion, Export, Import) hergestellt. Im Rahmen einer Pilotstudie wurde die Holzverwendung im Möbelsektor berechnet. Auf der Grundlage einer umfangreichen empirischen Erhebung von 1.000 Möbelstücken unter Einbeziehung technischer Koeffizienten und der Produktionsstatistik erfolgte eine Hochrechnung für die deutsche Volkswirtschaft. Insbesondere zur Analyse von Kreislaufwirtschaftsprozessen ist die Erfassung der Halbwarenebene nicht ausreichend. Endwarensektoren sind eine besondere Herausforderung, weil sie deutlich komplexer sind als Halbwarenmärkte und der Holzanteil in den Produkten meist unbekannt ist. | In den Branchen der stofflichen und der energetischen Holzverwendung wurden Holzvolumen und Rohstoffmix empirisch erhoben, ausgewertet und in zehn Teilberichten dokumentiert. Die Methode der Holzrohstoffbilanzierung wurde mit der Modellierung der Stoffstromanalyse Holz zu einer konsistenten Einheit verschmolzen. Neben "partielle Holzrohstoffbilanzen" einzelner Rohstoffe wurde die Bilanzierung in den Verwendungssektoren durch "Input-Output-Bilanzen" für den Produktionsprozess ergänzt. Zugleich wurde eine Verbindung zwischen Kreislaufmodellierung und sektoralen Marktmodellen geschaffen. Das Modell wurde zu einem Kreislaufwirtschaftsmodell des Werkstoffs Holz entwickelt. Zwischen der Bilanzierung des Holzaufkommens (Rohstoffe) und der Holzverwendung (Branchen) wurde eine Ebene für Rohwaren eingefügt. Das wurde durch die wachsende Bedeutung von Zwischenprodukten erforderlich. Dadurch konnten Doppelzählungen ausgeschlossen und der Informationswert der Bilanzierung erhöht werden. Die Holzrohstoffbilanzierung wurde für die Jahre 1990 bis 2020 vollständig berechnet und ist über ein Dashboard jährlich abrufbar. Kaskadenfaktoren und Sekundärinputraten lassen sich auf diese Weise in der Entwicklung von 30 Jahren darstellen. Ohne Sekundärzellstoff liegt die Sekundärinputrate der stofflichen Nutzung bei 21,3 %. Unter Einbeziehung des Altpapiers liegt sie bei 52,7 %. Im Rahmen eines Pilotprojektes wurden 1.000 Möbelstücke in Bezug auf ihre Materialien ausgewertet. Auf der Grundlage des umfassenden Datenmaterials erfolgte die Entwicklung eines methodischen Konzepts für die Bestimmung der Holzverwendung in einem holzwirtschaftlichen Endwarensektor. Das Ergebnis kann in Bezug auf Datengrundlage und Methodik als wegweisend in der Analyse der Holzverwendung in Endwarensektoren angesehen werden. | Prof. Dr. Udo Mantau Tel.: +49 40 76629-3891 udo.mantau@infro.eu INFRO e. K. An der Lachte 13 29223 Celle | X | FPNR |
| 01.12.1999 | 31.07.2001 | 22005998 | Komplextechnologie für Formkörper aus Faserstoffen und Stärke | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer Technologie zur Herstellung von Verpackungs- und Formkörpern, die mit möglichst kurzer Prozeßzeit und minimiertem Energieaufwand formdefinierte Produkte mit bestimmten Eigenschaftsforderungen realisiert. Konzipiert ist das Konzept einer Kurztechnologie, bei der geeignete Stärke-Faser-Rezepturen eigenschaftsspezifisch vorbehandelt werden und anschließend einem kombinierten Extrudervorgang und druckthermischen Prozeß (Backvorgang) unterworfen werden. Dabei wird erwartet, daß der energetische Aufwand besonders für den Entfeuchtungsprozeß erheblich gesenkt und der Prozeßzyklus zeitlich stark gestrafft werden können. Weiterhin soll die Herstellung von geschäumten Formkörpern auf Stärkebasis herkömmlichen Methoden der konventionellen Thermoplastverarbeitung durch Extrusion und Spritzguß in ökonomisch sinnvoller Weise angepaßt werden. Dies hat den Vorteil, daß vorhandene Methoden und Technologien der Kunststoffverarbeitung nach entsprechender Modifizierung weitgehend übernommen werden kann. | Der wissenschaftlich-technische Erfolg ist durch die Entwicklung effizienter Verfahren zur Herstellung geschäumter formdefinierter und formstabiler Stärkeformkörper durch Extrusions- und Spritzgusstechniken gekennzeichnet. Grundlage dafür sind die Ergebnisse zur produkt- und verfahrensspezifischen Modifikationen der Stärke und die Rezepturentwicklung bzw. -kompaktierung. Damit ist es möglich, Formkörper mit dünnen und dicken Wandstärken (ca. 1 bis 60 mm), mit dicken und lockeren Schaumstrukturen sowie mit geringen und hohen Faseranteilen (ca. 5 bis 60 %) bei einer deutlichen Reduzierung der Prozessdauer (bis zu 50 %, abh. vom Faseranteil und den geometrischen Abmessungen des Produktes) herzustellen. Einsatzschwerpunkte dieses Verfahrens sind die Extrusion (insbesondere für faserreiche Massen bzw. Werkstoffe mit Wandstärken bis ca. 10 mm bzw. > 10 mm bei geringen Faseranteilen) sowie das Spritzgießen (ausschließlich für Massen mit geringen Faseranteilen < 10 % bezogen auf die Stärke für Werkstoffe mit ausgeprägten Dämmeigenschaften und Wandstärken bis 60 mm). Der Entwicklung dieses Verfahrens liegen Ergebnisse und Erfahrungen zugrunde, die im Rahmen des Vorhabens gewonnen wurden. Diese Ergebnisse betreffen auch und insbesondere konstruktive Fragestellungen. Im Vergleich zu konventionellen Verfahren wird eine höhere Wirtschaftlichkeit erreicht, so dass auch geringere Stückzahlen von betriebswirtschaftlichem Interesse sind (z. B. geringere Kosten für Werkzeuge und Umrüstzeiten aufgrund der geringeren Taktzeit). Das Produktfenster kann erweitert werden. Darüber hinaus können Teilergebnisse auch für die konventionellen Verfahren genutzt werden (z. B. Intensivierung der Wasserdampfexpansion durch stoffliche und verfahrenstechnische Maßnahmen). | Dr. Hans-Jürgen Steiger Tel.: +49 351 40 38 60 info@ibn-dresden.de IBN GmbH Dresden Gesellschaft für industrielle Forschung und Technologie Heidelberger Str. 12 01189 Dresden | FPNR | |
| 01.04.2000 | 30.09.2000 | 22006000 | Planung, Organisation und Durchführung einer internationalen Konferenz zum Thema "Biologisch abbaubare Werkstoffe (BAW) - Technische Einsatzmöglichkeiten und Marktfähigkeit" vom 04.-05.09.2000 in Wolfsburg | Das Thema BAW wird seit Jahren durch die Bundesregierung stark forciert und dabei nicht unerheblich durch die Finanzierung von Forschungs- und Entwicklungsprojekten unterstützt. Die Durchführung der o. g. Veranstaltung im Rahmen des Wolfsburger EXPO-Projekts Kreislaufwirtschaft - Resource Management bietet die Chance, das bisher weltweit einmalige Vorgehen der Regierung, den nachwachsenden Rohstoffen und speziell den BAW-Produkten auf Basis nachwachsender Rohstoffe den Durchbruch am Markt zu erleichtern, darzustellen. Einem internationalen Publikum soll der Stand der Technik präsentiert und den deutschen Firmen und damit auch der deutschen Landwirtschaft ein Forum eröffnet werden, internationale Kontakte im Rahmen des Symposiums zu knüpfen. | Die vom BMVEL/FNR sowie der Stadt Wolfsburg geförderte Veranstaltung wurde im Rahmen der Ausstellung "Kreislaufwirtschaft" der EXPO 2000 durchgeführt. Die Teilnehmerzahl blieb mit ca. 80 Teilnehmern weit unter den Erwartungen (270 Teilnehmer) des Veranstalters (Bauhaus-Universität). Von den ca. 80 Teilnehmern waren etwa die Hälfte Referenten und Mitarbeiter der Bauhaus-Universität. Erstaunlicher Weise waren anteilmäßig sehr viele internationale Gäste da. Die Vorträge wurden z. T. in zwei Sektionen gehalten und liegen als CD-ROM (Tagungsband) vor. Nach dem Vortrag von Herrn Lichtl zum Demonstrationsversuch (Kassel) und nach dem Vortrag der FNR über die Förderung des Einsatzes von BAW wurde sehr deutlich, auf welches Interesse der Demonstrationsversuch auch in internationalen Kreisen stößt. Im Anschluss an die Vorträge gab es am zweiten Tag die Gelegenheit, die EXPO-Ausstellung "Kreislaufwirtschaft" in Wolfsburg zu besuchen. Die Ausstellung gab einen sehr guten Überblick über die Thematik und war populärwissenschaftlich aufbereitet. Der Bereich der Nachwachsenden Rohstoffe, der NFW und der BAW nahm einen erheblichen Teil des Pavillons ein. | Prof. Dr.-Ing Werner Bidlingmaier Tel.: +49 3643 58-4628 waste@bauing.uni-weimar.de Bauhaus-Universität Weimar - Fakultät Bauingenieurwesen - Professur Abfallwirtschaft Coudraystr. 7 99423 Weimar | FPNR | |
| 01.12.2001 | 30.11.2004 | 22006001 | Verbundvorhaben: Ermittlung der Möglichkeiten der hydrothermisch-mechanolytischen Konversion mittels Ganzkornextrusion von Getreide zur Entwicklung biopolymerer Bindemittel - Teilvorhaben 2: Analyse und Anwendungsuntersuchungen | Im Vorhaben sollen mittels Extrusion aus einem möglichst großem Anteil des Getreidekornes Bindemittel hergestellt werden. Durch den hydrothermisch-mechanolytischen Aufschluss der funktionell bedeutsamen polymeren Inhaltsstoffe (im wesentlichen Kohlenhydrate und Proteine) werden bindende bzw. klebende Eigenschaften initiiert, die durch verschiedene Additive u.a. Montanwachs verstärkt werden sollen. In Phase I des Projekts werden ausgehend von den Rohstoffen Roggen, Gerste, Triticale und Weizen unterschiedlicher Aufwüchse und Qualitäten die Parameter für die Extrusion wie die Schneckenkonfiguration, das Temperaturregime, der Energieeintrag erarbeitet. Parallel dazu werden Additive wie z.B. Proteine, Stärke sowie Modifikatoren und Vernetzungsmittel auf ihre synergistischen Effekte getestet. Laborversuche schließen sich Technikums- bzw. Industrieversuche an. In Phase II werden Montanwachse/-harze getestet, um die Anwendungsmöglichkeiten der Produkte zu erweitern. Die zu entwickelnden Produkte sollen für die Anwendung als Verleimungsmittel in der Papier-/Pappen- sowie der Bau- und Dämmstoffindustrie konzipiert werden. Das Verbundvorhaben ist eine Kooperation zwischen dem Institut für Lebensmittel- und Umwelt-technik e.V., dem Institut für Recycling der FH Braunschweig/Wolfen-büttel, der WS Coswiger Wellpappe- und Papierverarbeitungs GmbH, der ROMONTA GmbH sowie der PTS Papiertechnischen Stiftung. | Prof. Dr. Hartmut Widdecke Tel.: +49 5361 83-1419 h.widdecke@fh-wolfenbuettel.de Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften-Hochschule Braunschweig/Wolfenbüttel - Fachbereich Produktions- und Verfahrenstechnik - Institut für Recycling Robert-Koch-Platz 10-14 38440 Wolfsburg | FPNR | ||
| 01.09.2003 | 31.08.2005 | 22006003 | Verbundvorhaben: Entwicklung von elektrischen Baugruppen auf Verdrahtungsträgern aus nachwachsenden Rohstoffen, Teilvorhaben 2: Anwendungsuntersuchungen | In dem Vorhaben sollen nachwachsende Rohstoffe, insbesondere bei der Zellstoffproduktion anfallende und bisher wenig genutzte Nebenprodukte, als Grundlage für die Herstellung von Basismaterialien für die Leiterplattenproduktion genutzt werden. Das Vorhaben zielte auf die Entwicklung von Materialien und Technologien zur Herstellung von elektronischen Baugruppen mit FR2-Leiterplatten aus thermoplastisch verarbeitbaren Compounds aus Lignin und Lignocellulose (ARBOFORM) als dielektrischem Substrat, um die üblicherweise verwendeten Harzsysteme (z. B. Phenolharze oder Epoxydharze) zu substituieren. Durch Modifizierung des Materials über das Eigenschaftsprofil Phenolharz-gebundener Leiterplatten hinaus sollte weiterhin die Herstellung doppelseitig durchkontaktierter Verdrahtungsträger erreicht und in bleifrei gelöteten Baugruppen für einfache Consumerprodukte, wie eine Fernbedienung, angewendet werden können. | Im Ergebnis des Vorhabens wurde ein Substratmaterial aus Stroh-Lignin als Matrixwerkstoff mit den Verstärkungsmaterialien Kurzfaser Hanf und Baumwollgewebe sowie Haftvermittler Schellack entwickelt, das mit expandierbarem Graphit als halogenfreiem Flammhemmer ausgerüstet wurde. Für das Verpressen dieses Materials wurde eine Technologie mit einem 2-stufigen Temperatur-/Druckprofil erarbeitet, die Vakuumpressen als einen zusätzlichen Schritt beinhaltet. Die Leiterplattenfertigung ist nach Verzicht der alkalischen Reiniger im Standard-Leiterplattenprozess 2-seitig durchkontaktiert möglich. Das Löten in der Baugruppenfertigung kann als bleifreie Verbindungstechnik in Wellen- und Reflowtechnik durchgeführt werden. Durch die werkstoffliche Nutzung des bisher vorwiegend energetisch genutzten Abfallproduktes Lignin aus der Papierindustrie können einfache Demonstratoren und Consumerprodukte, wie eine Fernbedienung für ein Fernsehgerät, mit abgeschätzten vergleichbaren Kosten zu den gängigen Substratmaterialien hergestellt werden. Aufgrund des erforderlichen komplexen Fertigungsablaufs der Presstechnologie ist es jedoch für die Fertigung von Lignin-basierten Leiterplatten konstanter Qualität in Zukunft unbedingt erforderlich, eine einheitliche Presstechnologie mit regelbarem Pressdruck (bis 30bar) und Temperatur in einer evakuierbaren Kammer zu entwickeln. Damit können die noch vorhandenen Prozessrisiken Feuchteaufnahme, Kupferhaftung und thermisches Verhalten soweit minimiert werden, dass fertigungsgeeignete Qualitäten im Nutzenformat hergestellt werden können. Unter diesen Voraussetzungen muss ebenfalls der Einfluss unterschiedlicher Ligninmodifikationen bzw. -qualitäten detaillierter untersucht werden. | Dr. Christoph Lehnberger Tel.: +49 30 610006-81 c.lehnberger@andus.de ANDUS ELECTRONIC GmbH LEITERPLATTENTECHNIK Görlitzer Str. 52 10997 Berlin | X | FPNR |
| 01.02.2008 | 31.07.2008 | 22006006 | Machbarkeitsstudie zur Verfahrensentwicklung einer kosteneffizienten Verwendung von Kartoffelstärkerohstoffen in der Papierwirtschaft | Das Gesamtziel dieses Forschungsvorhabens ist die Verwendung des komplexen stärkehaltigen Rohstoffs Kartoffel ohne aufwändige Trocknungs- und Extraktionsprozesse. Alle im Naturprodukt Kartoffel anfallenden stärkehaltigen Bestandteile (eingeschlossen die Schälabgänge und das Fruchtwasser) sollen einer stofflichen Nutzung für die Papierindustrie bereitgestellt werden. Dazu ist es notwendig, den Kartoffelstärkerohstoff in dessen Eigenschaften an die technischen und funktionellen Qualitätskriterien der Papierfabriken anzupassen und gegebenenfalls zu modifizieren. Als Endanwender werden Papierfabriken zur Herstellung und Verarbeitung von Wellpappenrohpapier gesehen. Das Erreichen der Machbarkeitsstudie soll in folgenden zwei Arbeitspaketen abgearbeitet werden: Arbeitspaket 1: Eignung der Kartoffelstärkeprodukte aus den beiden Verfahren beim Einsatz in der Papier- und Wellpappenindustrie Arbeitspaket 2: Wirtschaftlichkeitsbetrachtung Ziel dieser Machbarkeitsstudie ist es, Wege aufzudecken, die es ermöglichen, das Naturprodukt Kartoffel sowie deren Abfallprodukte kosteneffizient in der Papier herstellenden und verarbeitenden Industrie einzusetzen. | Prof. Dr. Thomas Herlitzius Tel.: +49 351 463-32777 herlitzius@ast.mw.tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Verarbeitungsmaschinen und Mobile Arbeitsmaschinen - Professur für Agrarsystemtechnik Bergstr. 120 01069 Dresden | X | FPNR | |
| 01.09.2010 | 28.02.2014 | 22006010 | Verbundvorhaben: Entwicklung hochertragreicher Biomassesorten des Roggens unter Nutzung innovativer Transkriptom- und Metabolom-Analysetechniken; Teilvorhaben 3: Metabolomanalyse | Das Vorhaben hat zum Ziel, innovative Verfahren zur Bestimmung von Inhaltsstoffen und Analyse von Transkripten in Energieroggen zu etablieren sowie in Verbindung mit molekularen Markern deren Assoziation zu züchterisch relevanten Parametern zu nutzen, um sie als effiziente Selektionswerkzeuge in die Züchtung von Energieroggen zu integrieren. Die beiden Zuchtunternehmen stellen Elitezuchtmaterial für Metabolom- und Transkriptomanalysen zur Verfügung und führen umfangreiche Feldversuche durch. Lipofit Analytik entwickelt Auswerteverfahren für die Analyse des Roggen-Metaboloms mittels Kernspinresonanzspektroskopie (NMR) und leitet aus den Primärdaten ein interpretierbares Stoffwechselprofil ab. Für die Prüfung der Zellantwort auf abiotischen und biotischen Stress mittels NMR stehen isogene Inzuchtlinien mit definierten Donorchromosomensegmenten zur Verfügung. An der Universität Frankfurt/Main erfolgt die umfassende Analyse des Roggen-Transkriptoms unter dem Einfluss von Trockenstress mittels SuperSAGE. Dem Julius-Kühn-Institut kommt die Entwicklung und Kartierung von transkript-basierten SNP-Markern sowie die QTL-Kartierung in einer Biparentalpopulation zu. Dort sollen außerdem mittels einer Assoziationsstudie züchterisch relevante Metaboliten identifiziert werden. | Dr. Fritz Huber Tel.: +49 941 69 809-102 fritz.huber@numares.com numares AG Am BioPark 9 93053 Regensburg | X | FPNR | |
| 01.07.2011 | 30.06.2014 | 22006011 | Verbundvorhaben: Werkstoff- und Fließmodelle für naturfaserverstärkte Spritzgießmaterialien für den praktischen Einsatz in der Automobilindustrie; Teilvorhaben 6: Bauteilberechnungen | Ziel dieses Teilprojekts ist es die Simulationsmöglichkeiten für die sich durch den Spritzgießprozess ergebenden Orientierungen von Fasern so zu erweitern, dass das Verhalten von Naturfasern mit ähnlicher Genauigkeit berechnet werden kann wie die von z.B. Glasfasern. Mit den so gefundenen Ergebnissen können dann Aussagen über das Füll- sowie das Schwindungs- und Verzugsverhalten von Bauteilen aus naturfasergefüllten Werkstoffen getroffen werden. Außerdem soll eine Softwareschnittstelle zur Übergabe der berechneten Orientierungen und Orientierungsgrade an Strukturanalysesoftware so erweitert werden, dass auch sie auch für naturfaserverstärkte Werkstoffe einsetzbar ist. In die bereits vorhandene Software zur Simulation des Spritzgießprozesses werden die Ergebnisse aus der mechanischen Charakterisierung der Fasern, dem daraus entwickelten mikro-mechanischen Modell zur Orientierungsvoraussage sowie der Modellierung von bei Naturfasern auftretenden Nebeneffekten implementiert.Die Software zur Approximation der gemessenen Materialdaten z.B. Viskosität, pvT etc.wird für die Berücksichtigung der neuen Modelle erweitert.Die Schnittstellensoftware zur Übergabe der berechneten Orientierungen und Orientierungsgrade an Struktur und Crashsolver wird zur Bearbeitung von naturfaserverstärkten Kunststoffen ergänzt.Die entwickelte Software wird anhand von Laborbespielen (Fließspirale) sowie anhand von realen Serienbauteilen gemeinsam mit anderen Projektpartnern evaluiert. | Im Verbundvorhaben wurden für unterschiedliche Naturfaser-Compounds belastbare Informationen für die Verarbeitung und Konstruktion von Bauteilen erarbeitet, die umfangreiche morphologische Charakterisierungen sowie alle Aspekte der Werkstoffprüfung und Modellierung, bis zur Visualisierung von Ergebnissen beinhalten. Beispielhaft konnte für ein Bauteil die vollständige Konstruktionskette bis hin zur Crash-Simulation nach Richtlinien der Automobilindustrie erfolgreich ausgeführt werden. Für weitere Werkstoff-Kombinationen wurden die Grundlagen geschaffen. Im betreffenden Teilvorhaben 6 wurden Bauteilberechnungen durchgeführt. Es ist gelungen, die Faserorientierungen von naturfaserverstärkten Spritzgießmaterialien durch Anpassung der Orientierungskoeffizienten zuverlässig zu berechnen. Die Spritzgießsimulation stellt ein immer wichtigeres Hilfsmittel im Vorfeld einer Massenproduktion von Kunststoffteilen dar, denn es kann im Allgemeinen vorausgesagt werden, ob sich das Teil im Spritzgießverfahren produzieren lässt und ob es hierbei Probleme geben könnte, wie z.B. Lufteinschlüsse, Bindenähte, zu hohe thermische Belastung, Einfallstellen, zu hoher Druckbedarf oder Probleme mit der Maßhaltigkeit aufgrund von Verzug. Änderungen am bestehenden Werkzeug wären hingegen teuer, oder sogar unmöglich. Auch lässt sich die Größe der Maschine durch die Berechnung der benötigten Schließkraft vorhersagen. Aus den von IAC gelieferten CAD-Daten wurden bei Simcon Berechnungsmodelle jeweils für die Bauteile des Handschuhfachs (Kasten und Deckel) erstellt. Die Ergebnisse der Spritzgießsimulation stimmen sehr gut mit den am Test- sowie am Praxisbauteil gemessenen Daten überein. Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass Effekte wie die temperaturabhängige Braunfärbung, welche mit Geruchbildung des Compounds sowohl bei der Verarbeitung als auch beim Bauteileinsatz verbunden ist, sich ebenfalls in der Simulation nachweisen und damit auch optimieren lassen. | Dr. Paul F. Filz Tel.: +49 2405 64571-0 pfilz@simcon-worldwide.com SIMCON kunststofftechnische Software GmbH Schumanstr. 18 a 52146 Würselen | X | FPNR |
| 01.04.2013 | 31.08.2016 | 22006012 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Vergleich von optimierten Anbausystemen für die landwirtschaftliche Produktion von Energiepflanzen unter den verschiedenen Standortbedingungen Deutschlands-Phase III (EVA III); Teilvorhaben 1: Entwicklung und Optimierung von standortangepassten Anbausystemen im Fruchtfolgeregime | Das pflanzenbaulich orientierte Teilprojekt ist das Kernstück des Verbundprojektes "EVA III". Innerhalb des Teilprojektes bildet der Fruchtfolgeversuch das zentrale Element. Die Prüfung einer weiteren Rotation, die direkt an den Abschluss der Fruchtfolgen des Vorhabens "EVA II" anknüpft, soll dazu dienen, die wissenschafltiche Aussagefähigkeit zu erhöhen. Mit einem angepassten Ansatz, der zielorientiert die Schwerpunkte aktueller Diskussionen, z.B. zu Nachhaltigkeitsfragestellungen aufnimmt, sollen Ergebnisse bereit gestellt werden, die es ermöglichen, effiziente und umweltverträgliche Anbausysteme für Energiepflanzen zu erarbeiten bzw. zu bewerten. Wichtigste Änderungen des Arbeitsplans im Vergleich zu EVA II (FKZ 22013008) sind: a) Ausweitung der Versuche auf fast alle Flächenbundesländer b) Ergänzung der Versuche, zur Ableitung von Aussagen zu Risikoaspekten c) Langjähriger Vergleich der wichtigsten Kulturarten/FF-Effekte d) Integration von Biogasrüben in die Fruchtfolgen d) Ablösung der "Regionalfruchtfolgen" durch themen- und zielorientierte Fruchtfolgen e) Angepasster Schwerpunkt Optimierung des Gärresteinsatzes (Terminierung) f) Angepasster Schwerpunkt zur Optimierung Ackerfutter (Sichere Begründung effizienter Bestände, insbes. mit Leguminosen) g) Neue Zwischenfruchtversuche und h) Querschnittsaufgaben Gewässerschutz/ Pflanzenschutz. | Torsten Graf Tel.: +49 3641 683-146 torsten.graf@tll.thueringen.de Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TLLLR) - Thüringer Zentrum Nachwachsende Rohstoffe Naumburger Str. 98 07743 Jena | X | FPNR | |
| 01.04.2015 | 30.09.2018 | 22006014 | Verbundvorhaben: Effiziente Herstellungstechnologie für großflächige doppelt gekrümmte Fassadenelemente aus biobasierten Harzsystemen mit Naturfaserverstärkung; Teilvorhaben 1: Materialkomponenten, Herstellungstechnologie | Regenerative Rohstoffe spielen bei der Umsetzung der Nachhaltigkeit eine Schlüsselrolle. In der Bauindustrie und den daraus entstandenen Gebäuden werden mehr als 30 % des gesamten Energieverbrauchs und mehr als 50 % des Verbrauchs an Rohstoffen erzeugt. Vor diesem Hintergrund kommt der Gebäudehülle als ein integraler Gebäudebestandteil im Hinblick auf die Nachhaltigkeit eine wesentliche Bedeutung zu. Zielstellung des Projektes ist die Entwicklung und Umsetzung eines doppelt gekrümmten Fassadensystems in Faserverbundbauweise mit kommerziell verfügbaren (teil-)biobasierten Harzsystemen und Naturfaserverstärkung für die Anwendung in moderner Architektur. Nach einer vertiefenden Recherche und Charakterisierung biobasierter Polymere sowie Kernmaterialien für Sandwichanwendungen, sollen geeignete Materialsysteme ausgewählt und nach den bauspezifischen Anforderungen modifiziert werden. Besonderes Augenmerk liegt auf der Entwicklung einer biobasierten Kernschicht, welche langlebig, leicht, schubsteif und anpassbar an die Kontur des Fassadenelements sein soll, und anschließend einer effizienten und reproduzierbaren Verarbeitungstechnologie des biobasierten Sandwichverbundes unter praxisnahen Bedingungen. Dazu ist die Entwicklung eines modularen Schalungssystems für großflächige Bauteile unbedingt erforderlich, sodass unter der Verwendung nur weniger Werkzeugformen große Fassadenelemente umgesetzt werden sollen. Weiterhin wird mit den ermittelten Materialkennwerten die Auslegung und Konstruktion des doppelt gekrümmten Fassadensystems durchgeführt. Zusätzliche Bauteilanforderungen, wie Brandschutz und thermische Entkopplung, stellen einen Schwerpunkt im Projekt dar. Dazu wird eine thermisch entkoppelte Unterkonstruktion entwickelt und umgesetzt, um das Einbringen von Wärmebrücken durch die Verankerung der Fassadenelemente am Gebäude zu verhindern und somit eine hohe Energieeffizienz der Fassade zu erzielen. | Dr.-Ing. Sandra Gelbrich Tel.: +49 371 531-32192 sandra.gelbrich@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Strukturleichtbau (IST) - Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung Reichenhainer Str. 31/33 09126 Chemnitz | X | FPNR | |
| 01.07.2015 | 30.09.2017 | 22006015 | Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Holzfurnierprepregs mit anteilig-biobasiertem Bindemittel; Teilvorhaben 3: Untersuchungen zum Einsatz bei Sitzmöbeln - Akronym: HoFuPreg | Zur Erweiterung des Einsatzspektrums des Naturwerkstoffes Holz, insbesondere Furnier in technischen Anwendungen sollen im Rahmen des vorliegenden Antrages neuartige hochfeste holzfurnierbasierte Prepregs entwickelt werden. Werkstoffe mit neuen oder verbesserten Eigenschaften bzw. Eigenschaftskombinationen sind in vielen Bereichen der Technik ein Schlüssel für Innovationen. Daher ergibt sich die Zielstellung des Vorhabens in der technischen Entwicklung und gestalterischen und funktionalen Anpassung dünner Holzschichten als lagerstabiles und anwendungsorientiertes, weiterverarbeitbares Prepreg mit Mehrfunktionalität. Im Rahmen dieses Projekts sollen die Nachteile, aufwändiges Imprägnierverfahren und Formaldehydfreisetzung, gelöst werden. Bezüglich der Imprägnierverfahren soll eine Verfahrenstechnik entwickelt werden, die eine kontinuierliche Tränkung der Holzfurnierabschnitte auf einer horizontalen Imprägnier- und Beschichtungsanlage erlaubt. Durch die kontinuierliche Fertigung sollen die Wirtschaftlichkeit des Werkstoffs und die Reproduzierbarkeit der Werkstoffeigenschaften verbessert werden. Wesentlicher Bestandteil der Arbeiten ist die Bewertung und Verwendung der entwickelten Holzfurnierprepregs in Bezug zu Sitzmöbeln im Verkehrswesen. Die Arbeiten umfassen folgende Schwerpunkte: •Verarbeitungsversuche zur Herstellung von Bauteilen -Ermittlung der Verarbeitungsparameter Holzfurnier¿ -Herstellung erster Prüfbauteile •Werkstoffbewertung in Bezug auf die definierten Lastenheftanforderungen •Ermittlung der Werkstoffeigenschaften von Referenzmaterialien •Vergleichende Bewertung der Werkstoffeigenschaften der neuen Holzfurnierprepregs zu den Referenzmaterialien •Auswertung und Ergebnisdarstellung | Im Vorhaben erfolgte die Bewertung der entwickelten Holzfurnierprepregs in Bezug auf die Verwendung in Sitzmöbeln für Massentransportmittel im öffentlichen, schienengebundenen Nah- und Fernverkehr. Hierbei standen die Punkte Verarbeitung und potenzielle Produktionsbedingungen und –parameter unter besonderer Berücksichtigung des Flammschutzes im Vordergrund. Im Vorhaben erfolgten hierzu die Erstellung eines Lastenhefts für die angestrebten Formsitze für Schienenfahrzeuge nach EN 45545-2 und die gemeinsame Entwicklung und Evaluierung des Imprägnierprozesses für flammfest ausgerüstete Holzfurnierprepregs unter Verwendung der verfügbaren Anlagentechnik. Hierzu erfolgte die Ermittlung der Pressparameter für die Herstellung von Formsitzen unter Verwendung der entwickelten Holzfurnierprepregs. Außerdem wurde das Projektkonsortium mit Buchenholz und Spezialfurnieren aus eigener Herstellung versorgt. Die erzielten Projektergebnisse sind aus Sicht des Zuwendungsempfängers nicht ausreichend, um die Entwicklung eines Formsitzes aus diesem Werkstoff gegenwärtig weiterzuverfolgen. Die aktuell erforderlichen Fertigungsbedingungen für die Holzfurnierprepregs und die Pressbedingungen für die Verarbeitung der Holzfurnierprepregs lassen keine wirtschaftliche Verwertung zu. Darüber hinaus konnten jedoch wesentliche Erfahrungen in Bezug auf die Flammfestmachung von Holzwerkstoffen gesammelt werden. | Dipl.-Chemiker Heike Klüber Tel.: +49 39998 30026 hkl@pagholz.de PAGHOLZ Formteile GmbH Zarnekowstr. 3 17121 Loitz | X | FPNR |
| 01.12.2016 | 30.06.2018 | 22006016 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Schnelltests zur Erfassung und Bestimmung von Hemmstoffen und Mykotoxinen in Biogasanlagen (Hemmtest); Teilvorhaben 3: Anwendung des Hemmquick-Tests in der Praxis - Akronym: Praxis-Hemmtest | In diesem Vorhaben sollen die frühzeitige Erkennung von Prozessstörungen sowie die Vermeidung von Störungen durch das Einbringen von Hemmstoffen in landwirtschaftlichen Biogasanlagen bearbeitet werden. Hiermit soll ein Beitrag zur nachhaltigen und ökologischen Biogasproduktion sowie zur Steigerung der Effizienz geleistet werden. Dazu werden der Schnelltest Hemm-quick zur Bestimmung von Hemmungen in Biogasanlagen sowie der Schnelltest Myko-quick zur Bestimmung von Mykotoxinen in Biogasanlagen entwickelt. Ein Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, die Dosis-Wirk-Beziehungen von Mykotoxinen mit Hilfe der Abbaukinetik bei unterschiedlich dotierten Standardsubstraten zu quantifizieren. Der Schnelltest (Hemm-quick) soll zur Erfassung der potentiellen Hemmwirkung von realen Biogassubstrat- und Fermenterproben eingesetzt werden. Dies ermöglicht eine schnelle Identifizierung von Prozessstörungen. Die Hemmwirkung wird zudem über das Säurespektrum validiert. -Entwicklung des Hemm-quick auf Basis des ANKOM-Systems und Etablierung eines speziellen Aufbereitungsverfahrens. Die Aufbereitung der Proben ermöglicht eine Prüfung der Hemmwirkung von realen Proben auch bei niedrigen Hemmstoffkonzentrationen ohne das Testsystem mit organischer Substanz zu überladen. Dabei sollen Güllen, Miste, Silagen und andere NaWaRo´s sowie Fementerinhalte getestet werden können. -Anpassung eines kommerziell verfügbaren Mykotoxin-Schnelltests an die Matrix Biogas-Fermenterbrühe zur raschen und quantitativen Erfassung von Mykotoxinen in Biogasanlagen. -Validierung der ermittelten Hemmstoffkonzentrationen in einer quasikontinuierlichen Versuchsanlage im Technikumsmaßstab. Übertragung der gewonnenen Erkenntnisse zu Hemmstoffschwellen auf den kontinuierlichen Biogasprozess. - Anwendung des Hemmstofftestsystems und des Mykotoxin-Schnelltests in der Praxis. -Anpassung und Optimierung des Testsystems für die Praxis | Elke von Buchholz Tel.: +49 4441 99978-951 e.buchholz@weltec-biopower.de WELTEC BIOPOWER GmbH Zum Langenberg 2 49377 Vechta | X | FPNR | |
| 01.01.2020 | 30.06.2023 | 22006018 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Verfahren zur Verminderung der Abgabe von flüchtigen organischen Säuren aus Buchen-MDF; Teilvorhaben 1: Versuche zur Verminderung der Emission an flüchtigen organischen Säuren - Akronym: Buchen-MDF | Gegenstand des Forschungsvorhabens war es, die Abgabe flüchtiger organischer Säuren aus mitteldichten Buchenholzfaserplatten zu reduzieren und hierdurch den Anwendungsbereich von Buchen-MDF zu erweitern. Weiterhin sollte der Einfluss der Verminderung der flüchtigen Säuren auf die Beschichtbarkeit der Faserplatten mit PVC-Folie im industrielen Maßstab untersucht werden. Hierzu wurden Untersuchungen zur Herstellung von Buchenholzfaserstoffen und MDF im Labor- und Pilotmaßstab durchgeführt und verschiedene Möglichkeiten zur Reduzierung der Abgabe an flüchtigen Säuren untersucht. Außerdem fanden Versuche zur Lagerung des Holzes vor der Faserstoffherstellung sowie zur Ermittlung des Einflusses des Einschlagszeitpunkts statt. Weitere Arbeiten betrafen den Einfluss der Aufschlusstemperatur sowie den Einsatz von Melamin und Ammoniak als Additive zur Faserstoffherstellung. Auch die anteilige Mitverwendung von gebrauchten MDF zusammen mit den Holzhackschnitzeln wurde untersucht. Als Referenz kamen auch Kiefernhackschnitzel zur Anwendung. Die Faserstoffe und Labor-MDF wurden hinsichtlich ihrer chemischen und physikalisch-mechanischen Eigenschaften charakterisiert. Weiterhin wurden im industriellen Maßstab Versuche zur Beschichtung der im Labor- und Pilotmaßstab hergestellten MDF im 3D-Beschichtungsverfahren unter Verwendung von 1K- und 2K-PU-Dispersionsklebstoffen mit PVC-Folie durchgeführt. Abschließend wurde die Qualität der erzeugten Beschichtungen geprüft. | Die durchgeführten Untersuchungen haben ergeben, dass sowohl durch eine Lagerung des Buchenholzes die Abgabe der hergestellten MDF an flüchtigen Säuren gegenüber MDF aus frischem Buchenholz vermindert werden. Auch der Einschlagszeitpunkt beeinflusste die Eigenschaften der hergestellten MDF. Eine deutliche Reduzierung der Abgabe an flüchtigen Säuren aus den hergestellten Fasern und MDF konnte durch die Absenkung der Aufschlusstemperatur von 170 °C auf 140 °C erreicht werden. Es wird zudem deutlich, dass die Aufschlusstemperatur einen wesentlich größeren Einfluss auf die Abgabe an flüchtigen Säuren nimmt als die Lagerung des Buchenholzes und der Einschlagszeitpunkt. Die Mitverwendung von Gebraucht-MDF sowie die Zugabe von Ammoniak führte nicht zu einer Reduzierung, sondern zu einer Erhöhung der Abgabe an flüchtigen Säuren aus den hergestellten MDF. Die Ergebnisse der im Pilotmaßstab durchgeführten Untersuchungen zeigen, dass die unter Einsatz von Buchenholz hergestellten MDF gute mechanische Eigenschaften sowie eine niedrige Dickenquellung aufweisen. Bei den durchgeführten Beschichtungsversuchen zeigte sich, dass bei Kiefernholz-MDF ein deutlicher Abfall der Beschichtungsqualität bei der durchgeführten Klimalagerung beobachtet wurde, während die auf Buchenholz-MDF aufgebrachten Beschichtungen die Klimalagerung schadlos überstanden. Zurückzuführen ist dies auf den niedrigen Extraktstoffgehalt der aus Buchenholz hergestellten MDF. Weiterhin wurde deutlich, dass insbesondere bei der 3D-Beschichtung extraktstoffreicher MDF die Auswahl des Klebstoffs für die Qualität der Beschichtung von Bedeutung ist. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass das Buchenholz gut geeignet für die Herstellung von MDF für die 3D-Beschichtung mit PVC-Folien. Der vergleichsweise hohe Gehalt der Buchenholz-MDF an flüchtigen Säuren hat keine negative Wirkung auf die Beschichtungsqualität genommen und steht der Verwendung der Buchenholz-MDF für Beschichtungszwecke nicht entgegen. | Prof. Dr. Ursula Kües Tel.: +49 551 39-7024 ukuees@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. Molekulare Holzbiotechnologie und Technische Mykologie Büsgenweg 2 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.03.2003 | 30.06.2005 | 22006100 | Verbundvorhaben: Biotechnologische und chemische Modifizierung pflanzlicher Proteine (Weizenkleber) für neuartige Bindemittel für die Papierherstellung und - verarbeitung, Teilvorhaben Uni Wuppertal | Ziel des gemeinsamen Forschungsvorhabens der Bergischen Universität Wuppertal und der Cerestar Deutschland GmbH ist die Entwicklung neuartiger Bindemittel für die Papiererzeugung und -herstellung auf Basis von Weizenprotein (Weizengluten). Weizengluten ist ein Nebenprodukt der Stärkeherstellung und steht beim Industriepartner in großen Mengen zur Verfügung. Synthetische, auf petrochemische Rohmaterialien basierende Binder sollen so durch recyclisierbare bzw. biologisch abbaubare Materialien auf Basis nachwachsender Rohstoffe ersetzt werden. Dazu soll Weizengluten auf biotechnologischem (enzymatischen) Wege so modifiziert werden, dass einerseits die guten filmbildenden Eigenschaften des Proteins erhalten bleiben aber andererseits die für die optimale Verarbeitung erforderliche, hohe Kaltwasserlöslichkeit erreicht wird. Nahziel im ersten Forschungsabschnitt ist die Herstellung ausreichender Produktmengen für anwendungstechnische Untersuchungen beim Industriepartner und der Vorbereitung von Streichversuchen auf einer Pilotanlage. Gesamtziel ist die Entwicklung eines industriellen Verfahrens zur Herstellung eines Barrierestrichs aus Weizengluten im technischen Maßstab. | Prof. Dr. Manfred Schneider Tel.: +49 202 439-2775 schneid@uni-wuppertal.de Bergische Universität Wuppertal - Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften – Fachgruppe Chemie und Biologie – Lehrstuhl Organische Chemie Gaußstr. 20 42119 Wuppertal | FPNR | ||
| 01.04.2001 | 31.12.2002 | 22006101 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Basismaterial des Johanniskrautes (Hypericum perforatum L.) und seine Verwendung zur Merkmalsübertragung bei der Züchtung welketoleranter Sorten; Teilvorhaben 3: BBA - Prüfung auf Resistenz gegen den Erreger der Welke | Das Vorhaben ist eng mit der Teilaufgabe "Weiterentwicklung des Tests auf massenhafte Prüfung auf Welkeresistenz" des Verbundprojektes FKZ 00NR026 der BAZ "Entwicklung von Basismaterial des Johanniskrautes (Hypericum perforatum L.) und seine Verwendung zur Merkmalsübertragung bei der Züchtung welkeresistenter Sorten" verbunden. Ziel ist es, den im Verbundprojekt der Pharmaindustrie erarbeiteten Kenntnisstand zur Johanniskrautwelke unmittelbar für die Züchtungsaufgaben zu nutzen. Im Vordergrund der Arbeiten steht die Entwicklung eines Resistenztests, der eine zuverlässige Beurteilung der Resistenz mit geringem Aufwand ermöglicht. Aufbauend auf den Kenntnissen zur Biologie und Epidemologie des Erregers soll der Test an Jungpflanzen im Gewächshaus unter Einbeziehung geeigneten Standdardmaterials optimiert werden. Durch Testung verschiedener Isolate an einem ausgewählten Sortiment ist zu klären, ob der Erreger in Pathotypen differenziert. Zur Charakterisierung des Ausgangsmaterials für die Resistenzprüfung wird das Saatgut auf Erregerbefall untersucht. Die Ergebnisse werden unmittelbar in das Projekt der BAZ einfließen und einen Vergleich mit den Feldergebnissen ermöglichen. | Von den Saatgutproben der BAZ konnte an fünf Proben der Erreger im Agarplattentest festgestellt werden. Ein Zusammenhang zur Erkrankung der Samenspenderpflanzen ließ sich nicht nachweisen. In den Untersuchungen zur Erfassung des Saatgutbefalls mit Colletotrichum zeigte sich der Agarplattentest in Anlehnung an den Lupinentest von FEILER und NIRENBERG (1998) als die geeigneste Methode. Einfach und leicht handhabbar ist der Keimlingstest. Die Auswertung erfolgt hier anhand der für C. cf. gloeosporioides charakteristischen Acervuli, die sich auf dem Keimling bilden und stereomikroskopisch erkennbar sind. Mit dieser Methode werden jedoch nicht alle Erregerformen erfasst. Der Nachweis auf der Agarplatte ist daher sicherer und zu bevorzugen. Von den getesteten Johanniskrautlinien der BAZ zeichnete sich eine Linie im Vergleich zu den geprüften Sorten durch eine geringe Anfälligkeit aus. Die Prüfmethode an Jungpflanzen im Gewächshaus wird für die Differenzierung von Sorten und Linien als geeignet eingeschätzt, da die Ergebnisse im wesentlichen eine Übereinstimmung mit den Resultaten des Freilandversuches der BAZ ergaben. Die Untersuchungen zur Virulenz und einer möglichen Differenzierung in Pathotypen wurden sowohl an Keimlingen im Labortest als auch im Gewächshaus durchgeführt. Nach dem derzeitigen Ergebnisstand ist eine Differenzierung des Erregers der Johanniskrautwelke in Pathotypen nicht erwiesen. Das Auftreten neuer Erregerformen sollte jedoch beim Anbau von Johanniskraut beobachtet werden. In weiteren Untersuchungen zur Epidemiologie des Erregers wurde geprüft, ob die Stärke des Pflanzenbefalls im Bestand mit der Stärke des Samenbefalls (isoliert und frei abgeblüht) korreliert. Samen von frei abgeblühten Samenständen waren in der Regel mehr oder weniger stark befallen, unabhängig davon, ob die Pflanze selbst erkrankt ist oder nicht. Entscheidend für eine Sameninfektion ist, ob in der Nachbarschaft krankes Pflanzenmaterial als Infektionsquelle vorhanden ist oder nicht. | Dr. Ute Gärber Tel.: +49 33203 48240 ute.gaerber@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenschutz in Gartenbau und Forst - Außenstelle Kleinmachnow Stahnsdorfer Damm 81 14532 Kleinmachnow | FPNR | |
| 01.04.2004 | 31.03.2006 | 22006103 | Untersuchungen zur Gewinnung von Chitosan aus Pilzmycelien der Enzymproduktion | Es wird das Ziel verfolgt, ein Verfahren zur Gewinnung und Modifizierung von Chitosan zu erarbeiten. Durch eine fermentative Herstellung des Chitosans soll eine definierte und gleichbleibende Qualität des Produktes gewährleistet werden. Die zu erwartenden Ausbeuten liegen bei rd. 10% und damit deutlich höher als bei der jetzigen Gewinnung aus Krabben (2,5%). Das Chitosan soll zum Einen aus Pilzmycelien, welche als Nebenprodukt bei biotechnologischen Verfahren, insbesondere aus Trichoderma reesei-Mycel der Cellulase-/ Xylanaseproduktion anfallen, durch Deacetylierung des Chitins der Zellwand und zum Anderen durch Direktfermentation von Mucorales gewonnen werden. Die beiden Verfahren werden einem wirtschaftlichen Vergleich unterzogen. Im Erfolgsfall sollte ein vermarktungsfähiges Verfahren zur Gewinnung von Chitosan für den Einsatz im pharmazeutischen bzw. kosmetischen Bereich vorliegen. | Die bearbeiteten Pilzmycelien waren Abfallprodukte der Zellulase-, Hemizellulase- und Inulaseproduktion, die unter verschiedenen Fermentationsbedingungen im Maßstab von 30 L und 100 L kultiviert wurden. Dem Substrat wurde 50% Dünnschlempe, ein Abprodukt der Kornbrennerei, zugesetzt. Da hierfür nur die Transportkosten anfallen, gestaltet sich der Prozess bedeutend preiswerter. Nach Ernte des Mycels erfolgte dessen Aufarbeitung zum Chitosan analog der Krabbenschalen. Die Deacetylierungsgrade der gewonnenen Pilzchitosane liegen zwischen 80 % und 90 % und sind sehr gut mit denen der handelsüblichen Krabbenchitosane vergleichbar. Die Erträge liegen bei 7-9 % Chitosan der Myceltrockensubstanz, d.h. bei 0,7-0,9 g Chitosan pro Liter Fermentationsmedium. Die Chitosanausbeuten der Aufarbeitung der Restmycelien des Brauprozesses und der Speisepilze betrugen lediglich 2% der Myceltrockensubstanz und sind somit vergleichbar mit der Menge, die aus Krabben gewonnen wird. Für die Gewinnung von Chitosan aus Pilzmycelien der Zygomyceten Absidia coerulea und Mucor rouxii wurden diese unter verschiedenen Bedingungen fermentiert, um optimale Wachstumsparameter, preiswerten Rohstoffeinsatz und maximale Ausbeuten an Chitosan zu gewährleisten. Unter sterilen, optimierten Bedingungen im Batch-Prozess mit 50% Dünnschlempe als Substrat wurden 7% Chitosan, das sind 0,7 g Chitosan pro Liter gewonnen. Die in der Literatur angegebenen Konzentrationen von 30% Chitosan in der Zellwand der Mucoralien konnte in keinem der Versuchsansätze gefunden werden. Bei der Aufarbeitung wird beim Einsatz der Zygomyceten der zeit- und energieintensive Schritt der Deacetylierung eingespart, dafür ist aber eine Fermentation ausschließlich zur Chitosangewinnung notwendig. Die Viskositäten unserer hergestellten Pilzchitosane liegen im niedrigviskosen Bereich. Auf Grund dieser Tatsache ist auch auf ein niedriges Molekulargewicht zu schließen. Als Vorteil sehen wir, dass diese sich durch Proteinfreiheit auszeichnen. | Dr.rer.nat. Jelka Ondruschka Tel.: +49 341 235-2356 ondrusch@rz.uni-leipzig.de Sächsisches Institut für Angewandte Biotechnologie e. V. an der Universität Leipzig (SIAB) Permoserstr. 15 04318 Leipzig | X | FPNR |
| 01.08.2005 | 31.01.2008 | 22006104 | Optimierung der Pelletproduktion | Ziel des Vorhabens ist die Verbesserung der Pelletqualität durch Erprobung unterschiedlicher Presshilfsmittel und Bewertung des Feuerungsverhaltens der Pelletchargen in marktüblichen Kesselanlagen. Weiterhin sollen zur Kostenminimierung bzw. zur technischen Optimierung des Produktionsprozesses die Parameter wie z.B. Wasserzugabe, Dampfzugabe, Holzqualität, -sorte, -alter und Matrizenkenngrößen untersucht werden. Dazu werden zuerst die technisch, ökonomisch und ökologisch sinnvoll einsetzbaren Presshilfsmittel identifiziert. In den anschließenden Pelletierversuchen werden unterschiedliche Pelletchargen unter definierten Rahmenbedingungen hergestellt und die Qualität (z.B. Abrieb) bewertet. Die als geeignet ausgewählten Chargen sind daran anschließend in Verbrennungsversuchen zu untersuchen und Optimierungen abzuleiten. Mit den Ergebnis dieser Versuche erfolgt dann die Optimierung des Herstellungsprozesses durch Variation der Herstellungsparameter (z.B. Dampfzugabe). Abschließend werden die Handlingprozesse unter dem Aspekt der Qualitätssicherung betrachtet und qualitätssichernde Maßnahmen zur Sicherung der verbrennungstechnisch günstigen Eigenschaften bis zum Endverbraucher vorgelegt | Prof. Dr.-Ing. Jürgen Heil Tel.: +49 241-80-95705 heil@kobra.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 5 - Georessourcen und Materialtechnik - Forschungsgebiet für Kokereiwesen, Brikettierung und Thermische Abfallbehandlung Wüllnerstr. 2 52062 Aachen | X | FPNR | |
| 01.07.2007 | 30.11.2010 | 22006107 | Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Verbundvorhaben: Optimierung von Trocknungsverfahren für Arznei- und Gewürzpflanzen hinsichtlich Energieeinsatz, Wirtschaftlichkeit und Produktqualität; Teilvorhaben 1: Untersuchungen zur Optimierung einer Flächentrocknungsanlage | Die Wirtschaftlichkeit der Produktion von Arznei- und Gewürzpflanzen hängt entscheidend von der energie- und kostenintensiven Trocknung ab. Für die etablierte Flächentrocknung beinhalten insbesondere Wärmepumpen in Kombination mit konventioneller Warmlufterzeugung erhebliche energetische Optimierungspotenziale. Diese sollen in Kooperation mit einem repräsentativen Agrarbetrieb erschlossen und beispielhaft im großtechnischen Maßstab demonstriert werden. Das Vorhaben leistet damit einen Beitrag zu den Zielen des Förderprogramms Nachwachsende Rohstoffe des BMELV. Die großtechnischen Versuche erstrecken sich systematisch über drei Ernteperioden und umfassen die Analyse und Umsetzung verfahrens-, strömungs- und regelungstechnischer Maßnahmen. Hierbei kommt auch ein Labortrockner zum Einsatz. Kurzfristig profitiert der beteiligte Agrarbetrieb unmittelbar von den Optimierungsmaßnahmen. Spätestens nach Abschluss des Vorhabens können die Ergebnisse auf andere Trocknungsanlagen übertragen und einer branchenübergreifenden Nutzung zugeführt werden. Dadurch wird die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Arznei- und Gewürzpflanzenproduktion sowie vor- und nachgelagerter Bereiche gestärkt. | Es wurde ein neues Verfahren für die Flächentrocknung von Arznei- und Gewürzpflanzen entwickelt, bei dem Wärmepumpen und konventionelle Warmlufterzeugung durch Erdgas oder Heizöl kombiniert werden. Die industrielle Umsetzung erfolgte in Kooperation mit einem großen Agrarbetrieb in Thüringen. Zur weiteren Optimierung wurden theoretische und experimentelle Untersuchungen, Praxismessungen, Simulationsrechnungen zur Luftverteilung sowie Qualitätsanalysen von Kamille, Melisse und Baldrian durchgeführt. Die Einhaltung qualitätsbestimmender Inhaltsstoffe wurde stichprobenartig bestätigt. In der Wärmepumpenphase des kombinierten Trocknungsverfahrens kann die Energieeffizienz durch interne Wärmerückgewinnung erheblich gesteigert werden. Ein entsprechender Versuchstrockner im halbtechnischen Maßstab wurde aufgebaut und mit unterschiedlichen Produkten betrieben. Die im Verlauf der Trocknung zunehmenden relativen Energieeinsparungen wurden am Beispiel von Kamilleblüten detailliert nachgewiesen. Für den Teilumluftbetrieb in der Trocknungsphase mit konventioneller Lufterwärmung wurde ein energieoptimiertes Regelungsprinzip entwickelt, mit dem sowohl der aktuelle Abluftzustand als auch die veränderlichen Frischluftbedingungen berücksichtigt werden können. Das zu Grunde liegende Konzept des kritischen normierten Trocknungspotenzials der Abluft ist auf alle chargenweisen Trocknungsprozesse bei beliebigen klimatischen Verhältnissen übertragbar. In der untersuchten Trocknungsanlage wurden die Energiekosten um mehr als 30% reduziert, wobei noch weitere anlagen- und regelungstechnische Optimierungsmöglichkeiten bestehen. Bei Wärmepumpentrocknung mit interner Wärmerückgewinnung und Abwärmenutzung von Blockheizkraftwerken sind Primärenergieeinsparungen von bis zu 50% möglich. Insbesondere bei Produktionserweiterungen amortisieren sich die Investitionen innerhalb weniger Jahre. | Dr.-Ing. Jochen Mellmann Tel.: +49 331 5699-321 jmellmann@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | FPNR | |
| 01.09.2010 | 31.08.2013 | 22006110 | Verbundvorhaben: Entwicklung hochertragreicher Biomassesorten des Roggens unter Nutzung innovativer Transkriptom- und Metabolom-Analysetechniken; Teilvorhaben 4: Phänotypisierung der Elitezuchtlinien (SZ Steinach) | Das Vorhaben hat zum Ziel innovative Verfahren zur Bestimmung von Inhaltsstoffen und Analyse von Transkripten in Energieroggen zu etablieren und in Verbindung mit molekularen Markern deren Assoziation zu züchterisch relevanten Parametern zu nutzen, um sie als effiziente Selektionswerkzeuge in die Züchtung zu integrieren. Die beiden Zuchtunternehmen stellen Elitezuchtmaterial für Metabolom- und Transkriptomanalysen zur Verfügung und führen umfangreiche Feldversuche durch. Lipofit Analytik entwickelt Auswerteverfahren für die Analyse des Roggen-Metaboloms mittels Kernspinresonanzspektroskopie (NMR) und leitet aus den Primärdaten ein interpretierbares Stoffwechselprofil ab. Für die Prüfung der Zellantwort auf abiotischen und biotischen Stress mittels NMR stehen isogene Inzuchtlinien mit definierten Donorchromosomensegmenten zur Verfügung. An der Universität Frankfurt/Main erfolgt die umfassende Analyse des Roggen-Transkriptoms unter dem Einfluss von Trockenstress mittels SuperSAGE. Dem Julius-Kühn-Institut kommt die Entwicklung und Kartierung von transkript-basierten SNP-Markern sowie die QTL-Kartierung in einer Biparentalpopulation zu. Dort sollen außerdem mittels einer Assoziationsstudie züchterisch relevante Metaboliten identifiziert werden. | Dipl.Ing. agr. Regine Dieterich Tel.: +49 39921 717-14 regine.dieterich@saatzucht.de Saatzucht Steinach GmbH & Co KG - Zuchtstation Bornhof Klockower Str. 1 17219 Ankershagen | X | FPNR | |
| 01.07.2011 | 30.06.2014 | 22006111 | Verbundvorhaben: Werkstoff- und Fließmodelle für naturfaserverstärkte Spritzgießmaterialien für den praktischen Einsatz in der Automobilindustrie; Teilvorhaben 7: Scale-up und Erprobung im Serienmaßstab | Kunststoffwerk Voerde ist ein auf speziell ausgerüstete Polymer-Compounds spezialisierter Compoundeur mit Schwerkpunkt-Aktivitäten in der Automobilindustrie. Das Projekt soll Erkenntnisse über den Einsatz von Naturfasxern als Verstärkungsstoffe in thermoplastischen Compounds erbringen, mit dem Ziel des anschließenden Serieneinsatzes für Kfz.-Teile. Auf Basis der Laboruntersuchungen wird eine Materialkombination als Beispiel ausgewählt und hiervon eine größere Charge produziert. Dazu muss ein Scale-Up Prozess stattfinden, in dem die Verarbeitungsparameter auf die größere Compoundieranlage umgesetzt werden. Das Scale-Up wird gemeinsam zwischen der FH Hannover und der Firma Voerde durchgeführt. Dabei werden die Compoundrezepturen optimiert und der Einsatz und die Anwendung simuliert. Danach produziert Voerde eine größere Menge an NF-Compound, um daraus später die Demonstrator Bauteile herzustellen. Die Ergebnissesind auf eine sichere Serienproduktion im kommerziellen Maßstab zu übertragen. Je nach gewählter Faserart muss Voerde entsprechende Anlagen zur Trocknung und für die Dosierung bereitstellen. Im gesamten Projektverlauf verfolgt Voerde die Laboruntersuchungen und steht beratend in Fragen des späteren Scale-Up Vorgangs zur Verfügung. Im Rahmen eines Scale-Up Vorgangs fertigen wir die im Labormassstab entwickelten Compounds unter industriellen Bedingungen. Dazu bedient sich Voerde seiner Compoundieranlagen und Peripheriegeräte, die speziell konfiguriert und bedient werden. | Im Verbundvorhaben wurden für unterschiedliche Naturfaser-Compounds belastbare Informationen für die Verarbeitung und Konstruktion von Bauteilen erarbeitet, die umfangreiche morphologische Charakterisierungen sowie alle Aspekte der Werkstoffprüfung und Modellierung, bis zur Visualisierung von Ergebnissen beinhalten. Beispielhaft konnte für ein Bauteil die vollständige Konstruktionskette bis hin zur Crash-Simulation nach Richtlinien der Automobilindustrie erfolgreich ausgeführt werden. Für weitere Werkstoff-Kombinationen wurden die Grundlagen geschaffen. Im Teilvorhaben 7 wurden Untersuchungen zum Upscaling der bei den Projektpartnern durchgeführten Laborversuche zur Herstellung der Naturfasercompounds auf industriell relevante Durchsätze durchgeführt. Es stellte sich heraus, dass die Übertragung der Prozessparameter aus den Laborversuchen auf die Produktion einer Serienproduktion problematisch war, weil die Fasern innerhalb der Charge in Bezug auf ihre Rieselfähigkeit sehr schwankten. Dies hat bei der Dosierung zur Folge, dass eine homogene Einarbeitung unter Verwendung der heute üblichen und verfügbaren Anlagentechnik nicht prozesssicher möglich ist. Bedingt durch die voluminöse Konsistenz der Faserschüttung ist nur ein sehr geringer Durchsatz in der Compoundieranlage realisierbar. Die Dosierschwankungen führten zu Faser-Konzentrationsschwankungen im Compound, Strangabrisse und Verstopfungen der Düsen waren die Folge. Neben dem negativen Rieselverhalten und der Brückenbildung bei der Schüttung hatten sich teils Agglomerate gebildet. Nach umfangreichen Versuchen und Erörterungen unter den Partnern wurde als Lösung die Pelletierung der Fasern in einem vorgelagerten Schritt beschlossen. Die anschließende Produktion bzw. Compoundierung im industriellen Maßstab konnte erfolgreich und ohne Auffälligkeiten auf einem gleichsinnig drehenden Doppelschneckenextruder durchgeführt werden. Die Ausschussquote lag deutlich unter 5 Prozent. | Rolf Schukart Tel.: +49 2333 8300-101 rolf.schukart@kw-voerde.de Kunststoffwerk Voerde Hueck & Schade GmbH & Co. KG Jacobstr. 13-17 58256 Ennepetal | X | FPNR |
| 01.04.2013 | 31.08.2016 | 22006112 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Vergleich von optimierten Anbausystemen für die landwirtschaftliche Produktion von Energiepflanzen unter den verschiedenen Standortbedingungen Deutschlands-Phase III (EVA III); Teilvorhaben 2: Ökologische Begleitforschung | Als Teil des Verbundvorhabens EVA III prüft und bewertet das Teilprojekt "Ökologische Folgewirkungen" die im Hauptvorhaben untersuchten Anbauverfahren hinsichtlich abiotischer und biotischer Indikatoren. Zu den Innovationen gegenüber den zurückliegenden Projektphasen gehört eine aktive Entwicklung und Prüfung von zieloptimierten Anbauverfahren für einzelne Aspekte aus der Nachhaltigkeitsdiskussion (z.B. Gewässerschutz (WRRL), Treibhausgaseffizienz , Schutz der Biodiversität). Weitere Schwerpunkte bilden die Analyse räumlicher Szenarien des Energiepflanzenanbaus und Szenarienanalysen. Die wissenschaftliche Analyse wird vervollständigt durch Untersuchungen zur Umsetzung von gewässerschonenden Anbauverfahren in die Praxis und Aktivitäten zum Wissenstransfer für unterschiedliche Akteursgruppen. Indikatorbasierte Bewertung der ökologischen Umweltwirkungen unter der Verwendung von Modellen, auf der Basis von Realdaten aus den Parzellenversuchen der Projektpartner, eigenen Felderhebungen, Analysewerten und Angaben zu den Anbauverfahren. | Dr. Michael Glemnitz Tel.: +49 33432 82-264 mglemnitz@zalf.de Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. - Institut für Landnutzungssysteme Eberswalder Str. 84 15374 Müncheberg | X | FPNR | |
| 01.07.2015 | 30.09.2017 | 22006115 | Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Holzfurnierprepregs mit anteilig-biobasiertem Bindemittel; Teilvorhaben 4: Entwicklung der Flammschutzmittel - Akronym: Holzfurnierprepregs | Schill + Seilacher "Struktol" wird zu dem Verbundprojekt die Flammschutzkomponete entwickeln und zur Verfügung stellen. Diese Komponente wird als Basis die Phosphinsäure Dihydrophosphaphenanthrenoxid (DOPO) verwenden. DOPO hat sich in anderen Harzsystemen als Flammschutzmittel sehr bewährt. Ziel ist also die chemische Verknüpfung von DOPO mit Harzoligomeren, welche mit Phenolharzen vernetzbar sind. Diese Komponenten sollen hoch effizient sein, damit sie gering dosiert werden können. Umsetzung von DOPO mit verschiedenen Harzoligomeren. Ausprüfung dieser Umsetzungsprodukte in exemplarischen Harzsystemen. Impregnierversuche beim Fraunhoferinstitut PYCO. Herstellung größerer Mengen für einen Demonstrator | Gegenstand des Vorhabens war die Entwicklung einer Flammschutzkomponente zur Flammschutzmodifizierung der im Verbundvorhaben angestrebten Holzfurnierprepregs. Die verschiedenen Entwicklungsstufen wurden den Partnern für die weitere Entwicklung zur Verfügung gestellt. Die Flammschutzkomponente basierte auf der Phosphinsäure Dihydrophosphaphenanthrenoxid (DOPO). Angestrebt wurde ein reaktives, das heißt in das Polymernetzwerk einbaubares Flammschutzmittel. Daher wurde DOPO mit Harzoligomeren, welche mit Phenolharzen vernetzbar sind, modifiziert. Diese Komponenten sollten hoch effizient sein, damit sie gering dosiert werden können. Die Projektarbeiten umfassten daher die Umsetzung von DOPO mit verschiedenen Harzoligomeren, die Prüfung dieser Umsetzungsprodukte in exemplarischen Harzsystemen und die Unterstützung der Imprägnierversuche beim Partner Fraunhofer PYCO. DOPO ließ sich mit verschiedenen Glycidylethern gut umsetzen. Für aliphatische Reste ist die Umsetzung im Projekt neu entwickelt worden. Bevorzugt wurden Glycidylether von aliphatischen di- oder trifunktionellen Alkoholen. Durch eine Optimierung der Synthese im Verlauf des Projekts konnte die Synthese der gewünschten Flammschutzmittel umweltfreundlich ohne Lösungsmittel durchgeführt werden. Auf Katalysatoren konnte allerdings nicht verzichtet werden. Leider lieferten die entwickelten DOPO-Glycidetheraddukte als Flammschutzkomponente im Bindemittel keine ausreichenden Eigenschaften. Um die Verträglichkeit mit dem Phenolharzbindemittel zu verbessern, wurden daher auch verschiedene biobasierte Öle mit DOPO umgesetzt. Diese Öle waren Holzöl und Eugenol. Leider war eine Addition mit DOPO nicht erfolgreich, so dass dieser Ansatz ebenfalls nicht zum Erfolg führte. Im Vorhaben konnten keine reaktiven Flammschutzmittel entwickelt werden, um die angestrebten Werkstoffeigenschaften in Bezug auf die Brandfestigkeit zu erfüllen (Anforderungen aus der DIN EN 45545-2 Hazard Level 3). | Dr. Berthold Just Tel.: +49 40 73362-130 bjust@struktol.de Schill + Seilacher Struktol GmbH Moorfleeter Str. 28 22113 Hamburg | X | FPNR |
| 01.06.2017 | 31.05.2022 | 22006116 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines biologischen Kontrollsystems zur Regulierung des Erregers des Eschentriebsterbens Hymenoscyphus fraxineus; Teilvorhaben 1: Screening und Charakterisierung antagonistischer Mikroorganismen und mikrobieller Konsortien zur Kontrolle des Erregers des Eschentriebsterbens - Akronym: Frax-ProMic | Das durch Hymenoscyphus fraxineus verursachte Eschentriebsterben hat sich seit Mitte der 1990er Jahre europaweit ausgebreitet und stellt durch das Absterben ganzer Bestände die forstliche Zukunft der Esche in Frage. Die biologische Kontrolle der Erkrankung durch mikrobielle Antagonisten, die den Schadorganismus direkt bekämpfen und/oder durch Konkurrenz unterdrücken, ist eine aussichtsreiche Option zur Eindämmung des Eschentriebsterbens und kann eine synergistische Ergänzung zur Züchtung resistenter Genotypen darstellen. Im Projekt soll ein biologisches Kontrollsystem zur Bekämpfung des Erregers auf der Grundlage epi- und endophytischer Isolate, die sich an der Esche stabil etablieren können, entwickelt werden. Über ein mehrstufiges Verfahren werden erfolgversprechende Bakterien und Pilze genetisch charakterisiert und hinsichtlich ihrer antagonistischen Wirkung evaluiert. Die Bereitstellung effektiver antagonistischer Mikroorganismen soll entscheidend zur Eindämmung des Eschentriebsterbens beitragen. Perspektivisch sollen die mikrobiellen Präparate in Samenplantagen zur Entwicklung resistenter Pflanzen eingesetzt werden. Im Vorhaben werden zunächst die Mikrobiome resistenter und anfälliger Eschen über drei sich ergänzende Sequenzierungsansätze (NGS von Markergenen) analysiert und Taxa bzw. Stämme mit antagonistischem Potenzial identifiziert. Parallel hierzu wird eine Vielzahl von Bakterien- und Pilzstämmen kultiviert und klassifiziert (MALDI-TOF-MS). Basierend auf der vergleichenden Analyse der Mikrobiome resistenter und anfälliger Eschen (kulturabhängig und kulturunabhängig) werden potentielle Antagonisten (Isolate und mikrobielle Konsortien) ausgewählt. Nach dem Screening des antagonistischen Potentials in vitro (über Ko-Kultivierung) und der Untersuchung relevanter Stoffwechselleistungen erfolgt die Gewächshaus-Prüfung bester Isolate an Eschenjungpflanzen und die abschließende Charakterisierung ihrer antagonistischen Eigenschaften. | Dr. Andreas Ulrich Tel.: +49 33432 82-345 aulrich@zalf.de Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. - Institut für Landschaftsbiogeochemie Eberswalder Str. 84 15374 Müncheberg | X | FPNR | |
| 01.03.2020 | 31.05.2023 | 22006117 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Verfahrens zur gezielten strukturellen Beeinflussung ätherischer Öle unter Nutzung der Hydrolatphase am Beispiel der Modellpflanze Thymian (Thymus vulgaris L.); Teilvorhaben 1: Entwicklung einer modellbasierten Destillation zur An- bzw. Abreicherung von Einzelkomponenten - Akronym: ThymAquaReflux | Im Vorhaben ist eine neuartige Methode zur Gewinnung von ätherischen Ölen zu entwickeln, wobei die Prämisse auf der qualitätskonformen Herstellung nach gängigen Pharmakopöe (z.B. Eur.Ph.), liegt. Ziel ist es dabei, die natürlichen Schwankungen der Zusammensetzung des ätherischen Öls (bspw. durch Klima, Boden, etc.) mithilfe eines durch eine wässrige Destillatrückführung (Hydrolatphase) gesteuerten Prozesses vollständig auszugleichen. Hierdurch sollen in einem einzigen Verfahrensschritt die sonst z.T. erheblich qualitätsmindernden Effekte durch überproportional anfallende unerwünschte Begleit- und Leitsubstanzen im ätherischen Öl gänzlich vermieden werden. Die verfahrenstechnisch anspruchsvolle Prozessführung mit der entscheidenden Wirkung auf die Ölzusammensetzung durch hauptsächliche Einflussnahme auf das anfallende Hydrolat aber auch weiteren relevanten Prozessparametern soll zur Erfüllung des übergeordneten Gesamtziels führen. Dabei ist die unterschiedliche temperaturabhängige Löslichkeit einzelner Sustanzen im kondensierten Trägerdampfmedium Wasser als physikalischer Steuerungsparameter für eine gezielte Führung des Verfahrens und somit zentrale Wirkung auf die Ölzusammensetzung zu nutzen. In der Gesamtenergiebilanz bei der Produktion zeigt sich weiterhin, dass die destillative Gewinnung der ätherischen Öle mit der Wasserdampferzeugung und Destillatrückkühlung als energieintensive Prozesse am Standort Deutschland eine wirtschaftliche Herausforderung darstellen. Innerhalb der Projektumsetzung soll daher dieser Prozess durch ein regeneratives Energiekonzept mit zentraler thermischer Pflanzenreststoffverwertung sowohl CO2-neutral als auch Energie- und Kosteneffizient erprobt und etabliert gestaltet werden und so die Vorteile von wirtschaftlicher und ökologischer Betriebsführung verknüpfen. | Prof. Dr.-Ing. Christian Stollberg Tel.: +49 3841 753-7665 christian.stollberg@hs-wismar.de Hochschule Wismar University of Applied Sciences Technology, Business and Design - Fakultät für Ingenieurwissenschaften - FB Maschinenbau, Verfahrens- und Umwelttechnik Inselstr. 12 23999 Insel Poel | FPNR | ||
| 01.04.2019 | 30.09.2022 | 22006118 | Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung eines neuartigen Schmierfettansatzes unter Nutzung pflanzlicher Verdickersysteme auf Lupenbasis; Teilvorhaben 2: Entwicklung eines leistungsfähigen Schmierfettsystems - Akronym: LUBRISSA | Das Ziel von LUBRISSA ist die Entwicklung einer neuartigen, leistungsfähigen Schmierfettplattform, die ausschließlich auf pflanzlichen Verdickerkomponenten basiert. Als Ausgangsmaterialien werden dafür pflanzliche Öle sowie Lupenverbindungen aus Rindenreststoffen der Holzverarbeitung verwendet. Lupene weisen eine hohe Zahl an funktionellen Gruppen auf, mit denen es möglich ist, pflanzliche Öle zu einem Fett zu verdicken und damit ein stabiles Oleogel zu bilden. Das neuartige Schmierfett soll durch die Kombination von Ölen und Lupenen NLGI-Härtegrade von 0 bis 3 erreichen und dadurch einen großen Einsatzbereich für dieses Produkt eröffnen. | Dipl.-Phys. Rolf Luther Tel.: +49 621 3701-1777 rolf.luther@fuchs.com FUCHS LUBRICANTS GERMANY GmbH Friesenheimer Str. 19 68169 Mannheim | X | FPNR | |
| 01.05.2003 | 30.06.2005 | 22006200 | Verbundvorhaben: Biotechnologische und chemische Modifizierung pflanzlicher Proteine (Weizenkleber) für neuartige Bindemittel für die Papierherstellung und - verarbeitung, Teilvorhaben Cerestar Deutschland GmbH | Herstellung neuartiger Bindemittel für die Papiererzeugung und -Veredlung durch chemische und biotechnologische Modifizierung von Weizenprotein. Ersatz von synthetischen, auf Petrochemie basierenden Polymeren durch den nachwachsenden Rohstoff Weizenkleber im Bereich der Barrierestriche. Ein Barrierestrich findet hauptsächlich bei der Veredelung von Verpackungs-Karton statt, um die Durchlässigkeit gegenüber Luftsauerstoff und Wasserdampf zum Schutz des Verpackungsguts herabzusetzen. Herstellung chemisch und/oder biotechnologisch modifizierter Proteine (Uni W'tal) - Anwendungstechnische Prüfung der modifizierten Proteine im Labormassstab (Cerestar) - Milestone - Herstellung der geeignetsten Produkte im Pilotmassstab - Streichversuche auf einer Pilotstreichanlage. Weizenkleber ist ein Nebenprodukt der Weizenstärkeherstellung. Eine Kapazitätserweiterung in unserem Werk hängt unter anderem auch davon ab, ob ausserhalb des Lebensmittelbereichs neue Industrielle Einsatzmöglichkeiten für Weizenkleberprodukte geschaffen werden können. Ein Überschuss an Kleber würde den Marktpreis drücken und die Rentabilität einer Weizenstärkeproduktion gefährden. | In den Projektphasen I und II wurde versucht, Weizengluten enzymatisch so zu modifizieren, dass ein, hinsichtlich der Eigenschaften, ähnliches Produkt zu Sojaproteinprodukt Procote erhalten wird. Daher wurden zunächst die Proteinfragmentstrukturen aller verwendeten Proteinquellen mittels Gelelektrophorese untersucht, damit Anhaltspunkte für den erforderlichen Abbau des Weizenglutens erhalten werden. Danach wurden in Reihenuntersuchungen nach Enzymen (hier (endo-)Proteasen) gesucht, die Weizengluten so hydrolysieren können, dass die erhaltenen Proteinfragmentgrößen denen von Procote ähnlich sind. In der Tat wurden einige Proteasen gefunden, die das gewünschte Fragmentmuster aufwiesen. Dabei zeigte sich aber, dass auch mit sehr aktiven Proteasen, das Weizengluten niemals vollständig abgebaut wurde. Neben einem 70%igen Proteinanteil enthält natives Weizengluten noch Lipide, Kohlenhydrate und Fasern. Zusammenfassend muss man aber feststellen, dass es nicht gelang aus Weizenproteinhydrolysaten zu geeigneten Beschichtungsmaterialien zu gelangen. Die ursprüngliche Annahme, dass Glutenhydrolysate mit Proteinfragmentstrukturen ähnlich denen zu Procote, auch vergleichbare makroskopische Eigenschaften haben sollten, erwies sich als falsch. In der Projektphase III wurde schließlich versucht, direkt aus nativem Weizengluten bzw. aus partiell hydrolysiertem Weizengluten (PHW) der Cerestar - Produkte die aus höhermolekularen Proteinfragmenten bestehen - Materialien mit den gewünschten Eigenschaften herzustellen. Dieses gelang dadurch, dass die Proteinfraktionen erst a) mit Thioglykolsäure reduziert und b) anschließend mit z.B. Glutaraldehyd vernetzt wurden. Nach Optimierung entsprechender Reaktionsparameter (Konzentration etc.) konnten schließlich Phasen hergestellt werden, die hinsichtlich ihrer Viskosität mit dem Standard Procote vergleichbar waren. In manchen Fällen konnten sogar höhere Viskositäten bei geringerer Konzentration beobachtet werden. | Andreas Voigt Tel.: +49 2151 575-598 avoigt@de.cerestar.com Cargill Deutschland GmbH - Application Centre Paper & Corrugating Düsseldorfer Str. 191 47809 Krefeld | FPNR | |
| 01.05.2005 | 30.04.2007 | 22006204 | Einsatz von hochmodifizierten Stärkeethern als Rückprallminderer und zur Staubreduktion bei der Verarbeitung von Spritzbeton | Ziel des Projektes ist es, durch Einsatz von Stärkederivaten bei der Verarbeitung von Spritzbeton eine Verminderung des Rückpralls und Staubs zu erzielen. Auf Basis von unterschiedlichen Stärken sollen Derivate, insbesondere Stärkeether, unter Variation der Reaktionsbedingungen in Slurry- bzw. Kleisterverfahren hergestellt und umfassend charakterisiert werden. Neben den analytischen und physikalisch-chemischen Untersuchungen sollen die Produkte hinsichtlich ihrer anwendungsspezifischen Eignung nach einschlägigen Normen (DIN bzw. EN Normen) geprüft werden. Basierend auf den erzielten Ergebnissen sollen einige ausgewählte Produkte im Technikumsmaßstab produziert, unter technisch und praxis relevanten Bedingungen in Trockenspritzversuchen eingesetzt und ihre Wirkung hinsichtlich des Staub- und des Rückprallanteils sowie der Betoneigenschaften im Vergleich zur Nullprobe gemessen und bewertet werden. | Dr. Alireza Haji-Begli Tel.: +49 6359 803-382 alireza.hajibegli@suedzucker.de Südzucker AG - Zentralabt. Forschung, Entwicklung und Services (ZAFES) Wormser Str. 11 67283 Obrigheim (Pfalz) | FPNR | ||
| 01.10.2005 | 30.09.2008 | 22006205 | Wissenschaftliche Begleitung der Strom- und Wärmeversorgung des Bioenergiedorfes Jühnde | Ziel der wissenschaftlichen Begleitung des Demonstrationsvorhabens "Das Energiedorf Jühnde" ist es, die Möglichkeiten der energieautarken Versorgung eines Dorfes auf Basis von Biomasse in stofflicher, energetischer, technischer und wirtschaftlicher Hinsicht zu analysieren. Die Analyse des Projekts soll Auskunft geben, inwieweit ein solches Vorhaben technisch , ökologisch und ökonomisch sinnvoll ist , welche Einsparungen möglich sind und was bei einer Übertragung auf andere Standorte zu beachten ist. Hierzu werden sämtliche stoff- und energierelevanten Daten der Anlage erfasst, die Funktion und Leistung der technischen Einrichtungen bewertet, die Höhe der Substitution fossiler Energieträger bestimmt und sämtliche Investitions- und Betriebskosten ermittelt. Zur Datenermittlung erfolgen regelmäßige Betriebsmessungen und Probenahmen vor Ort, eine laboranalytische Bewertungen aller relevanten Stoffströme sowie die Auswertung von Betriebstagebüchern und Planungsunterlagen. Die Ergebnisse dienen als Entscheidungshilfe für die Landwirtschaftspolitik, zur Optimierung der Betriebsweise der Anlage sowie zur Optimierung der eingesetzten Technik. | Dr. Peter Weiland Tel.: +49 531 596-4131 peter.weiland@fal.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.11.2007 | 31.05.2008 | 22006207 | Ganzheitliche Nutzung von Faserpflanzen im Rahmen der industriellen Umsetzung eines innovativen Verarbeitungsverfahrens | Auf der Grundlage der bisherigen Erkenntnisse sind im ersten Teilvorhaben die notwendigen Voraussetzungen und Rahmenbedingungen für eine produktorientierte und betriebswirtschaftlich erfolgreiche Umsetzung der bisher im ATB erfolgreich erprobten Technologie in den industriellen Maßstab zu ermitteln und zu bewerten. Zunächst werden im Zuge gemeinsamer Meetings die Rahmenbedingungen und Parameter für die erfolgversprechenden Anlagenkonzeptionen vereinbahrt und abgestimmt. Die drei Partner werden im Weiteren mit der Bearbeitung Ihrer spezifischen Aufgaben fortsetzen. Anschließend werden die gewonnen Ergebnisse gemeinsam ausgewertet und diskutiert. Ein Expertenworkshop mit Fachleuten ausgewiesener und unabhängiger Fachkompetenz wird zum Erkenntnisgewinn und kritischer Betrachtung der Ergebnisse beitragen. Darauf aufbauend sind die Erkenntnisse nochmals zu überprüfen und die erstellte Konzeption zu verfeinern. Die abschließende Veranstaltung beim Projektträger dient der gemeinsamen Präsentation und Diskussion der Ergebnisse sowie der notwendigen Festlegung weiterer Vorhaben, insbesondere des bereits diskutierten Teilprojektes II zu technischen Innovationen für die Anlagenkonzeption. | Prof. Dr.-Ing. Christian Fürll Tel.: +49 331 5699-310 311 cfuerll@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) - Abt. Technik der Aufbereitung, Lagerung und Konservierung Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR | |
| 01.07.2010 | 30.09.2012 | 22006208 | Verbundvorhaben: Einsatz der Hochleistungs-Sequencing-Batch-Reaktor-Technologie sowie der Pervaporation mit hydrophoben Zeolithmembranen zur effektiven und energiesparenden Bioethanolerzeugung; Teilvorhaben 1: Entwicklung HSBR-Fermentation | Gegenstand des Projektes ist die Weiterentwicklung und Optimierung der Hochleistungs-Sequencing-Batch-Reaktor-Technologie (HSBR-Technologie) unter Einsatz realer Gärsubstrate für Bioethanolanlagen der zweiten Generation auf Basis der HSBR-Technologie, mit einer im Vergleich zu bisherigen Anlagen deutlich höheren Raum-Zeit-Ausbeute. In den Laboren der HS-Anhalt sollen zwei HSBR-Fermentoren auf ein prozessgesteuertes System umgebaut werden. Dadurch wird eine hohe Steigerung der Produktivität erwartet. Dies soll durch den Einsatz einer Online-Substratmessung, Abgasanalytik und Ethanolmessung im Abgas erreicht werden. Aus diesen Daten sowie der entstehenden Menge an Produkt im Fermenter und Kondensat, sollen optimale Fermentationsbedingungen gefunden werden. Parallel dazu wird der Aufbau eines größeren Fermenters am iba in Heiligenstadt unterstützt. Dieser Fermenter soll ein Up-Scale-Schritt vor der geplanten Versuchsanlage sein. Ergenisse der HS-Anhalt fließen in diesen Fermenter ein. Es werden verschiedene mögliche Substrate aus Nebenprodukten, Reststoffen (z.B. aus Mühlbetrieb, Molkerei, Landwirtschaft) auf Eignung und enzymatischer oder mikrobieller Vorbehandlung untersucht. Das HSBR-Verfahren soll dann auf die Substrate angepasst werden. Die im Verfahren nur gering anfallende Hefeschlempe soll als Kreislauf rückgeführt werden und so die Nährstoffversorgung (Vitamine, Mineralien) verbessern. Nach Absolvierung des Projektes, besteht ein Gesamtkonzept das deutliche verfahrenstechnische und wirtschaftliche Vorteile haben wird. Dieses Konzept soll durch den Praxispartner in eine Pilotanlage (10m³) umgesetzt werden, die bereits während der Projektbearbeitung geplant und mit den von den Projektpartnern erzielten Ergebnissen abgestimmt wird. Nach Installation und Betrieb steht eine Demonstrationsanlage zur weiteren Testung und Vermarktung des Gesamtkonzeptes zur Verfügung. Wissenschaftlich neue Ergebnisse werden veröffentlicht und ggf. patentiert. | Prof. Dr. Reinhard Pätz Tel.: +49 3496 67-2580 reinhard.paetz@bwp.hs-anhalt.de Hochschule Anhalt - Standort Köthen - Fachbereich Angewandte Biowissenschaften und Prozesstechnik Bernburger Str. 55 06366 Köthen (Anhalt) | FPNR | ||
| 01.10.2010 | 31.03.2014 | 22006210 | Verbundvorhaben: Entwicklung hochertragreicher Biomassesorten des Roggens unter Nutzung innovativer Transkriptom- und Metabolom-Analysetechniken; Teilvorhaben 5: Analyse des Roggen-Transkriptoms | Das Vorhaben hat zum Ziel, innovative Verfahren zur Bestimmung von Inhaltsstoffen und Analyse von Transkripten in Energieroggen zu etablieren sowie in Verbindung mit molekularen Markern deren Assoziation zu züchterisch relevanten Parametern zu nutzen, um sie als effiziente Selektionswerkzeuge in die Züchtung von Energieroggen zu integrieren. Die beiden Zuchtunternehmen stellen Elitezuchtmaterial für Metabolom- und Transkriptomanalysen zur Verfügung und führen umfangreiche Feldversuche durch. Lipofit Analytik entwickelt Auswerteverfahren für die Analyse des Roggen-Metaboloms mittels Kernspinresonanzspektroskopie (NMR) und leitet aus den Primärdaten ein interpretierbares Stoffwechselprofil ab. Für die Prüfung der Zellantwort auf abiotischen und biotischen Stress mittels NMR stehen isogene Inzuchtlinien mit definierten Donorchromosomensegmenten zur Verfügung. An der Universität Frankfurt/Main erfolgt die umfassende Analyse des Roggen-Transkriptoms unter dem Einfluss von Trockenstress mittels SuperSAGE. Dem Julius-Kühn-Institut kommt die Entwicklung und Kartierung von transkript-basierten SNP-Markern sowie die QTL-Kartierung in einer Biparentalpopulation zu. Dort sollen außerdem mittels einer Assoziationsstudie züchterisch relevante Metaboliten identifiziert werden | Prof. Günter Kahl Tel.: +49 69 95739603 kahl@em.uni-frankfurt.de Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main - Biozentrum - Pflanzliche Molekularbiologie Max-von-Laue-Str. 9 60438 Frankfurt am Main | X | FPNR | |
| 01.07.2011 | 30.06.2014 | 22006211 | Verbundvorhaben: Werkstoff- und Fließmodelle für naturfaserverstärkte Spritzgießmaterialien für den praktischen Einsatz in der Automobilindustrie; Teilvorhaben 9: Spritzgießen von Bauteilen | IAC kann mehr als 30 Jahre Erfahrung bei der Verarbeitung von Naturfaserverstärkten Kunststoffen vorweisen. Wir sehen in den letzten Jahren ein stark wachsendes Interesse an Materialien mit Anteilen an nachwachsenden Rohstoffen . Aufgrund der sich stetig verkürzenden Entwicklungszeiten von Neufahrzeugen und dem wachsenden Kostendruck wird von nahezu allen OEMs mehr und mehr auf Prototypen verzichtet, somit fehlen auch in frühen Projektphasen erprobunsfähige Bauteile. Diese Erprobungen werden künftig in grossem Umfang durch Simulationen ersetzt . Für IAC als Systementwickler von Sicherheitsrelavanten Bauteilen wie Cockpit und Türverkleidung ist es von erheblicher Bedeutung für die neuartigen naturfaserverstärkten Kunststoffe Materialkennwerte zur Simulationsberechnung zu erhalten - Als Anwender und industrieller Verarbeitert unterstützende Beratung bei Auswahl der Fasern/Fasercompounds - Teilnahme an den regelmässigen Projektgesprächen - Auswahl von geeigneten Serienwekzeugen zur Bauteilabmusterung - Testen dieser Bauteile und Vergleich mit den entsprechenden Simulationsmodellen | Im Verbundvorhaben wurden für unterschiedliche Naturfaser-Compounds belastbare Informationen für die Verarbeitung und Konstruktion von Bauteilen erarbeitet, die umfangreiche morphologische Charakterisierungen sowie alle Aspekte der Werkstoffprüfung und Modellierung, bis zur Visualisierung von Ergebnissen beinhalten. Beispielhaft konnte für ein Bauteil die vollständige Konstruktionskette bis hin zur Crash-Simulation nach Richtlinien der Automobilindustrie erfolgreich ausgeführt werden. Für weitere Werkstoff-Kombinationen wurden die Grundlagen geschaffen. Im Teilvorhaben 9 wurde die Verwendung des im Verbundvorhaben entwickelten Naturfasercompounds in einer seriennahen automobilen Spritzgussanwendung demonstriert. Dazu hat die IAC Group im Rahmen eines Projekttreffens eine Reihe von Vorschlägen zur Auswahl bereitgestellt, bei denen es sich einerseits um Ford Anwendungen handelt (problemloser Datenaustausch und Eigentumsfragen) und die in Serie mit Polypropylen-basierten Werkstoffen gefertigt werden (grundsätzlich vergleichbare Werkzeug und Prozessauslegung; vergleichbare anwendungsbezogene Materialeigenschaften). Die Entscheidung fiel auf den Handschuhkasten aus der Ford B-Max Instrumententafel. Die Baugruppe Handschuhkasten besteht aus den zwei wesentlichen Bauteilen "Deckel" und "Box" mit jeweils eigenem Spritzgusswerkzeug. Vor der Fertigung der Bauteile wurden durch Simcon Simulationen zur Vorauslegung durchgeführt. Auf den Serienanlagen der IAC Group wurden die eigentlichen Bauteilmuster des Projektes hergestellt. Als Produktionsanlage wurde eine Spritzgussmaschine mit 1000 Tonnen Schließkraft eingesetzt. Die Baugruppen Handschuhkasten konnten mit der Serienschweißanlage und Serienparametern gefügt werden. Die Bauteile wurden im geforderten Umfang und plangemäß hergestellt. Zum Abschluss des Produktionsversuchs wurden die Bauteile in den gewünschten Stückzahlen den einzelnen Projektpartnern zur Verfügung gestellt. | Dipl.-Ing Fritz Schweindl Tel.: +49 8092 233-734 fritz.schweindl@iacgroup.com IAC Group GmbH Krützpoort 16 47804 Krefeld | X | FPNR |
| 01.04.2013 | 30.09.2016 | 22006212 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Vergleich von optimierten Anbausystemen für die landwirtschaftliche Produktion von Energiepflanzen unter den verschiedenen Standortbedingungen Deutschlands-Phase III (EVA III); Teilvorhaben 3: Ökonomische Bewertung und Optimierung des Anbaus und der Nutzung von Energiepflanzen | Das Forschungsverbundprojekt "EVA" hat zum Ziel, standortangepasste Fruchtfolgen für den Bioenergiepflanzenanbau zu entwickeln und zu optimieren, wobei auch neuartige Kulturarten und -anbauverfahren untersucht werden. In diesem Teilprojekt 3 erfolgt die ökonomische Auswertung der durchgeführten Anbauversuche. Dabei soll geklärt werden, welche Anbausysteme und Kulturen an den jeweiligen Standorten wirtschaftlich tragfähig sind und für den Praxisanbau empfohlen werden können. Darüber hinaus werden die Aspekte der Riskominimierung und spezieller Verfahrensgestaltungsmöglichkeiten (z.B. Gärresteausbringung) untersucht. Schließlich erfolgt eine Modellierung der Entwicklung des Anbaus von Energiepflanzen mit Hilfe des rämlich expliziten Landnutzungsmodells ProLand. Die Vorgehensweise teilt sich in einen eher empirisch orientierten und einen eher modelltechnisch geprägten Teil: Zunächst werden die Daten der Anbauversuche zusammengeführt und ökonomische Parameter (Deckungsbeiträge) daraus abgeleitet. Dabei werden auch spezielle Versuche (Gärreste, Gewässerschutzoptimierter Anbau) berücksichtigt. Auch die Streuung der Ergebnisse wird berechnet. Darauf aufbauend werden Betriebssimulationen durchgeführt, die das Optimierungspotential für Bioenergiebetriebe aufzeigen. Mit Hilfe des Landnutzungsmodells ProLand werden schließlich regional differenzierte Szenarien zur Landnutzugn für ganz Deutschland erstellt. | Prof. Dr. Joachim Aurbacher Tel.: +49 641 99 37260 joachim.aurbacher@agrar.uni-giessen.de Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 09 - Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement - Institut für Betriebslehre der Agrar- und Ernährungswirtschaft Senckenbergstr. 3 35390 Gießen | X | FPNR | |
| 01.07.2015 | 30.09.2017 | 22006215 | Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Holzfurnierprepregs mit anteilig-biobasiertem Bindemittel; Teilvorhaben 5: Untersuchungen zum Einsatz im Instrumentenbau - Akronym: HoFuPreg | Holz als einer der bedeutendsten nachwachsenden Rohstoffe spielt im Bau von Zupf- und Streichinstrumenten eine zentrale Rolle für Klang, Spielbarkeit, Haptik und Optik der Instrumente. Im Rahmen des Teilprojekts sollen die Eignung der entwickelten Holzfurnierprepregs für innovative Boden- und Deckenkonstruktionen untersucht und deren akustische, spieltechnische und konstruktiv-technologischen Potenziale näher ausgelotet werden. Im Zentrum der Forschung werden Klang und Klangfarbe stehen, weil diese Parameter maßgeblich den multisensuellen Gesamteindruck bestimmen. Im Ergebnis wird ein Demonstrator hergestellt und sowohl nach psychoakustischen und multisensuellen Parametern als auch in Hinblick auf die manufakturelle Herstellbarkeit bewertet. Die Arbeiten umfassen folgende Schwerpunkte: - Entwurf eines Prüfkörpers (Formgebung und Dimensionierung) und Ermittlung relevanter akustischer Eigenschaften für Referenzwerkstoffe (Schalldruckpegel, Übertragungsfunktion) - Definition des Lastenhefts in Bezug auf die akustischen und psychoakustischen Eigenschaften für Geigendecken ¿und Klangkörper - Aufbau von Prüflingen, akustische und psychoakustische Evaluation, Modifikationen der Dimensionierung und ggf. auch der Formgebung in einem rekursiven Prozess - Evaluation relevanter Anwendungsfelder und Ableitung konkreter Anwendungen im Bereich der Verbesserung der akustischen Eigenschaften - Konzeptionierung eines Demonstrators (z.B. Geigendecke) ¿entsprechend psychometrischer Zielwertvorgaben - Herstellung und ggf. Modifikation eines Demonstrators entsprechend Zielwertvorgaben ¿ - Bewertung einer manufakturellen Herstellbarkeit ¿ - Auswertung und Ergebnisdarstellung ¿ | Im Vorhaben wurden Untersuchungen zur Eignung der entwickelten Holzfurnierprepregs für innovative Boden- und Deckenkonstruktionen beim Bau von Zupf- und Streichinstrumenten durchgeführt sowie deren akustische, spieltechnische und konstruktiv-technologische Potenziale ermittelt. Im Zentrum der Forschung standen dabei Klang und Klangfarbe, weil diese Parameter maßgeblich den multisensuellen Gesamteindruck bestimmen. Ein entsprechender Demonstrator wurde sowohl nach psychoakustischen und multisensuellen Parametern als auch in Hinblick auf die manufakturelle Herstellbarkeit bewertet. Für Holzfurnierprüfkörper konnte eine Reduzierung der spezifischen Biegespannung festgestellt werden. Bezogen auf die Holzdicke, konnte durch die Holzimprägnierung eine Erhöhung der maximalen Biegespannung erzielt werden. Die Imprägnierung beeinflusst positiv Prägnanz, Ansprache und Artikulation. Außerdem ergeben sich durch die Imprägnierung ein vorteilhaftes Verhalten gegenüber Feuchtigkeit sowie eine stabile Verbindung zum Grundkörper bei den Furnierinstrumenten. Die Imprägnierung hat außerdem für massive Deckenkörper Verbesserungen im akustischen Feintuning zur Folge. Es zeigt sich, dass insbesondere die Beeinflussung der Höhen-Tiefen-Faktoren (verbesserte Tonentfaltung und Brillanz) sowie der aktiv-passiv-Faktoren (großer, tragfähiger Ton) möglich ist. Weitere Versuche zeigen auch einen Gewinn an Prägnanz und Feinheit des Klangs. Schließlich ergab sich eine Verbesserung des temporalen Verhaltens, das zunächst nicht erwartet werden konnte. Der Effekt wird möglich, indem die Wechselbeziehungen zwischen dem durch Tränkung vorteilhaft behandelten Holzkörper und modifizierter Deckengeometrie genutzt werden. Hier konnten zunächst die grundsätzlichen Effekte belegt werden. Die Imprägnierung mit angepasster geometrischer Bearbeitung ist auch für erweiterte Anwendungsfelder wie die gesamte Streichinstrumentengruppe, Gitarren und Zithern sowie Flügel und Pianos relevant. | Dr. Friedrich Blutner Tel.: +49 37346-1040 f.blutner@synotec.de Synotec Psychoinformatik GmbH Am Waldsportplatz 1 09468 Geyer | X | FPNR |
| 01.12.2016 | 30.11.2019 | 22006216 | Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 7: Nachhaltigkeitsbewertung - Akronym: NawaRo-Daemmstoffe | Das übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen. | Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist. | Simone Kraatz Tel.: +49 331 5699-856 sikraatz@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR |
| 01.12.2017 | 30.08.2019 | 22006217 | Jugendwaldworkshop zum 2. Deutschen Waldtag: Wald.Wir.Zukunft. 2.0 - Akronym: WaldWirZukunft2 | Nach einer Einführung in das Thema werden sich die Jugendlichen zunächst mit der Waldsituation in ihrer Heimat und den weiteren europäischen Staaten auseinandersetzen. Mittels einer interaktiven Methode werden dabei sowohl Daten und Fakten als auch persönliche Meinungen und Empfindungen dargestellt. Durch verschiedene fachliche Beiträge wird waldbezogenes Wissen vermittelt und die Teilnehmenden befähigt, Herausforderungen im Themenfeld "Wälder Europas" zu erkennen. Sie formulieren daraus einen Appell an die Politik. Im nachfolgenden Schritt setzen sich die jugendlichen Teilnehmenden näher mit den Leistungen des Waldes und den Ansprüchen verschiedener Nutzergruppen an den Wald auseinander. Ein besonderer Schwerpunkt bildet das Themenfeld "Jugendliche und Wald". Ziel des Workshops ist die Erarbeitung innovativer Jugend-Wald-Projekte durch die Teilnehmenden. Eines dieser Projekte soll im Zuge des Wochenendes der offenen Wälder durchgeführt werden. Eine Delegation der Teilnehmenden wird des Weiteren den 2. Deutschen Waldtag in Berlin besuchen und stellvertretend die Meinungen, Forderungen und Gedanken der Jugendlichen überbringen. | Dipl.-Forstwirt Christoph Rullmann Tel.: +49 228 945983-0 info@sdw.de Schutzgemeinschaft Deutscher Wald (SDW) - Bund zur Förderung der Landespflege und des Naturschutzes - Bundesverband e.V. Dechenstr. 8 53115 Bonn | X | FPNR | |
| 01.05.2019 | 31.03.2023 | 22006218 | Verbundvorhaben: MeliNa - Modularer elektrostatischer Partikelabscheider als universell integrierbare (Nachrüst-)Lösung für Einzelraumfeuerungen und Biomasseheizkessel im Bereich bis 30 kW Nennwärmeleistung; Teilvorhaben 1: Theoretische und experimentelle Entwicklung - Akronym: MeliNa | Im Mittelpunkt des Vorhabens MeliNa steht die praxistaugliche Entwicklung/Anpassung, der Aufbau, die Erprobung und Validierung eines modular aufgebauten Baukastensystems für individuell kombinier- und ausstattbare elektrostatische Partikelabscheider für Einzelraumfeuerungen sowie für kleine bis mittlere Biomasseheizkessel bis rund 30 kW Nennwärmeleistung. Das geplante Baukastensystem wird aus verschiedenen konstruktiven und elektronischen Systemkomponenten bestehen, welche zu herstellerunabhängigen Lösungen kombiniert und auf spezifische Anwendungsfälle abgestimmt werden können. Insbesondere gehört hierzu auch eine kontinuierliche Funktionsüberwachung zur Verbesserung der Betriebsführung des Abscheiders. Dieses Gesamtziel soll gemeinsam mit verschiedenen Herstellern, sowohl von Einzelraumfeuerungen alsauch von Biomasseheizkesseln, in mehreren parallel betriebenen Testanlagen erreicht werden. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit eine je nach Anwendungsfall technisch minimalisierte, kompakte und platzsparende sowie daraus resultierend kostengünstige Lösung für den Endverbraucher anbieten zu können. Die resultierenden unterschiedlichen Ausstattungsvarianten des elektrostatischen Partikelabscheiders sollen sowohl als Nachrüstlösung als auch als Erstausstattung in Feuerungsanlagen integriert bzw. mit diesen kombiniert werden können. Aufgrund des modular aufgebauten Baukastensystems, soll am Ende der Laufzeit des Vorhabens erstmalig ein optimierter, leicht zu bedienender sowie universell einsetzbarer bzw. auf einen Großteil der Hersteller von Feuerungsanlagen adaptierbarer Partikelabscheider in unterschiedlichen Ausstattungsvarianten und damit Preiskategorien zur Verfügung stehen. | Dr. Bodo Groß Tel.: +49 681 844972-51 gross@izes.de IZES gGmbH Altenkesseler Str. 17 Geb. A1 66115 Saarbrücken | X | FPNR | |
| 01.03.2000 | 05.02.2002 | 22006298 | Ionische Vernetzung von Fetten, Ölen und Ligninen (Oleolink) | Ziel des Vorhabens ist es, aus Pflanzenölen und Ligninen technisch und wirtschaftlich konkurrenzfähige Produkte herzustellen, die zum Kleben, Dichten und Beschichten eingesetzt werden können. Hintergrund hierfür ist die Tatsache, das carboxyl-terminierte Rohstoffe mit mehrwertigen Metallionen zu schwerlölichen Salzen reagieren. Edukte mit mehreren Carboxylgruppen (funktionalisierte Öle oder Lignine) können auf diese Weise zu Polymeren bzw. Substanzen mit polymerähnlichem Verhalten verknüpft werden. Im Rahmen des Vorhabens erfolgt die Auswahl und Synthese verschiedener carboxyl-terminierter Oleochemikalien sowie die Auswahl geeigneter Metallsalze. Zur Herstellung der Oleopolymere werden die carboxyl-terminierten Oleochemikalien mit den Metallsalzen zu Oleopolymeren umgesetzt. Anschließend erfolgt deren Charakterisierung und Durchführung von anwendungstechnischen Tests. Den erhaltenen zweikomponenteigen Produkten eröffnen sich eine Reihe von Anwendungsfelder wie z.B. als Klebstoffe, Dichtmassen, Beschichtungen, Schmelzklebstoffe, und Haftklebstoffe. | In der Anfangsphase des Projektes wurde die Synthese geeigneter fettchemischer carboxylterminierter Oleoderivate (z. B. Dimerfettsäuren, Umsetzungsprodukte von Fettsäuremethylestern und Fettsäureepoxiden mit ungesättigten Säureanhydriden, Diaminen, Polyolen oder Dicarbonsäuren) untersucht. Als Rohstoffbasis für die neu entwickelten Oleopolymere dienten Sonnenblumen-, Raps- und Leinöl. Die carboxylterminierten Oleoderivate wurden in der zweiten Phase des Projektes mit Metalloxiden (z. B. CaO, ZnO, MgO) zu Halatopolymeren umgesetzt. Dabei wurden die Einsatzverhältnisse der Reaktanden und die Reaktionstemperaturen variiert. Bei der Untersuchung der Eigenschaften der Halatopolymere zeigte sich, dass die physikalische Vernetzung zu Polymeren mit starkem kalten Fluss und geringer Kohäsion führte. Lediglich durch eine kovalente Vorvernetzung der Oleoderivate mit anschließender physikalischer Vernetzung konnte der kalte Fluss teilweise eingedämmt werden. Mit ausgewählten Halatopolymeren wurden in der dritten Projektphase anwendungstechnische Tests durchgeführt. Es ging in erster Linie um die Kompatibilität der Halatopolymere mit handelsüblichen Polymerdispersionen und bei entsprechender Verträglichkeit um Untersuchungen zur Haftung der so modifizierten Dispersionen. Die verträglichen Dispersionen zeigten im Test, dass die zugesetzten Halatopolymere nicht den gewünschten Beitrag bzgl. Verstärkung der Klebkraft liefern. Bei weiteren anwendungstechnischen Untersuchungen wurde versucht, die in Bodenbelagsklebstoffen eingesetzten Harzschmelzen durch Oleoderivate oder Halatopolymere zu ersetzen. Aber die ausgewählten Polymere reagierten mit den in den Klebern enthaltene Füllstoffen, so dass es zu einer starken und nicht akzeptablen Verringerung des Tacks und der Klebkraft kam. Somit sind die hergestellten Oleoderivate und Halatopolymere als Harzschmelzersatz für füllstoffhaltige Bodenbelagsklebstoffe nicht geeignet. | Paßmann Tel.: +49 211 797 1667 Henkel AG & Co. KGaA - Unternehmensbereich Klebstoffe Henkelstr. 67 40589 Düsseldorf | FPNR | |
| 01.04.2001 | 30.09.2003 | 22006300 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Ölbindemittels auf der Basis biotechnisch und chemisch behandelter Tierhäute: Teilvorhaben 1: Entwicklung der biologisch-chemischen Verfahrensschritte | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Ölbindemittels auf der Basis von behandelten Tierhäuten. Durch Zerkleinerung und anschließende Modifizierung der Lederrohmaterialien sollen die Ölbindemittel gewonnen werden. Darüber hinaus soll ein biotechnologisches Verfahren zum Abbau der adsorbierten Öle entwickelt werden. Lederhaltige Materialien werden derzeit auf Deponien gelagert oder einer thermischen Verwertung zugeführt. Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit zwischen der ASA Spezialenzyme GmbH, Bio-Tec Systeme (BTS) und der Bio Schuh Recycling GmbH (BSR) durchgeführt. Die ASA übernimmt im Rahmen des Verbundvorhabens die Entwicklung der biologisch-chemischen Verfahrensschritte und die BTS die Entwicklung der Anwendungstechnik für das Ölbindemittel. Die BSR arbeitet sowohl bei der Entwicklung eines Recyclingverfahrens für das kontaminierte Ölbindemittel als auch bei der Entwicklung eines geeigneten Produktionsverfahrens mit. | Es gelang die Entwicklung eines konkurrenzfähigen Ölbindemittels auf Basis von Altledergranulat. Die Öladsorption des Ledergranulates auf festen und wässrigen Medien ist stärker und erfolgt schneller im Vergleich zu den untersuchten Konkurrenzprodukten. Insbesondere auf Wasser erfolgt die Ölaufnahme höchst selektiv und sehr schnell. Die Produktformen "Matte" und "Schlauch" ermöglichen eine einfache und vollständige Entfernung des kontaminierten Ölbinders vom dekontaminierten Medium. Sie sind speziell für den Einsatz auf Gewässern geeignet. Ein erste Prototypserie wurde produziert. Das entwickelte Produktionsverfahren ermöglicht eine kostengünstige und damit wirtschaftliche Herstellung des Ölbindemittels im technischen Maßstab. Die Fähigkeit von Mikroorganismen zum Ölabbau auf dem Ledergranulat durch die von ASA entwickelte bakterielle Mischkultur konnte für verschiedene Ölsorten nachgewiesen werden. Das mit Öl beladene Ledergranulat kann mit dem in diesem Projekt entwickelten Prozess, einer Kombination aus mechanischem Trennverfahren und biologischem Abbauprozess, kostengünstig gereinigt werden. Damit wird eine mehrfache Wiederverwendung und die Etablierung eines geschlossenen Kreislaufsystems für das Ölbindemittel möglich. Die Arbeiten zur enzymatischen und chemischen Modifizierung (Hydrophobierung) der Faseroberfläche führten in zehn Fällen zu einer Verringerung der Ölbindekapazität, was auf eine Versiegelung der Lederoberfläche hindeutet. In zwei Fällen konnte ein im Vergleich zum Granulat geringerer Austritt von organischer Substanz auf Wasser nachgewiesen werden. Beim Vergleich mit anderen organischen Reststoffen sowie kommerziell verfügbaren Ölbindern aus dem unteren Preissegment zeigt das Ledergranulat die beste Ölaufnahme. Die Ölbindekapazität für verschiedene Ölsorten ist abhängig von deren Viskosität. Sie erhöht sich mit steigender Viskosität der Ölarten. Die Ölbindekapazität ist unabhängig von der Umgebungstemperatur. | Dr. Arno Cordes Tel.: +49 5331 8825-36 cordes@asa-enzyme.de ASA Spezialenzyme GmbH Am Exer 19 C 38302 Wolfenbüttel | FPNR | |
| 01.07.2002 | 28.02.2006 | 22006301 | Verbundvorhaben: Modifizierte Stärken II, Teilvorhaben: Einsatz und Entwicklung von Stärkederivaten als Phasenvermittler im Kunststoffbereich | Das Ziel des Forschungsprojektes ist die Entwicklung hydrophober Stärkederivate, deren Einsatzpotenzial als Phasenvermittler in Stärke/Kunststoff- bzw. Faser/Kunststoff-Compounds untersucht werden soll. Die Herstellung der Stärkederivate soll nach umweltfreundlichen Verfahren in wässriger Suspension sowie durch Anwendung der Extrusionstechnologie erfolgen. In Abhängigkeit von der angewandten Methode sind unterschiedliche Hydrophobierungsgrade und Verträglichkeiten der Stärke zu synthetischen Polymeren zu erwarten. In systematischen Versuchen sollen die Stärkederivate mit natürlichen Fasern und synthetischen Polymeren vermischt und auf herkömmlichen Kunststoffverarbeitungsmaschinen zu Granulat und Formkörpern verarbeitet werden. Mit Hilfe moderner Analysemethoden zur Charakterisierung der Stärkederivate sowie zur Ermittlung des Eigenschaftsprofils der Compounds soll eine Auswahl geeigneter Produkte zur Weiterverarbeitung zu anspruchsvollen Formteilen erfolgen. Für Produkte mit verbessertem Eigenschaftsprofil (höhere Steifigkeit, Rezyclierbarkeit, Bioabbaubarkeit) ergeben sich vielseitige Anwendungen im Kunststoffbereich. | Prof. Dr. Meinolf G. Lindhauer Tel.: +49 5231 741-421 meinolf.lindhauer@mri.bund.de Max Rubner-Institut Bundesforschungsinstitut für Ernährung und Lebensmittel - Institut für Sicherheit und Qualität bei Getreide Schützenberg 12 32756 Detmold | FPNR | ||
| 01.02.2003 | 31.07.2004 | 22006302 | Ethanolherstellung aus nachwachsenden Rohstoffen mittels einschlussimmobilierter Zellen - Einsatz von Zymomonas mobilis | In diesem Forschungsvorhaben soll das Potential des Bakteriums Zymomonas mobilis für die industrielle Ethanolproduktion aus zuckerhaltigen nachwachsenden Rohstoffen untersucht werden. In einem Screening soll ein geeigneter Stamm des Bakteriums Zymomonas mobilis gefunden werden, für den durch geeignete Anzuchtparameter und Medien eine reproduzierbare Stammhaltung festgelegt wird. Die Immobilisierung des Bakteriums soll bezüglich Aktivität, einfacher Handhabbarkeit und Kosten optimiert werden. Die so erhaltenen Immobilisate sollen charakterisiert und im Laborfermenter unter praxisnahen Bedingungen eingesetzt werden. Die ermittelten Daten sollen mit denen konventioneller Ethanolproduktion mit Hefen verglichen werden. Wenn es gelingt, mit einem geeigneten Bakterienstamm in einem optimierten Immobilisierungssystem unter praxisnahen Bedingungen Bioethanol mit deutlich höherer Produktivität als bei konventionellen Verfahren herzustellen, erscheint eine technische Realisierung der Bioalkoholproduktion auf dieser Basis sehr wahrscheinlich. Die Beurteilung der Ergebnisse und deren industrielle Bedeutung wird in Zusammenarbeit mit der Braunschweigische Maschinenbauanstalt AG (BMA) erfolgen. | Für die industrielle Herstellung von Bioethanol werden ausschließlich konventionelle Hefen verwendet. Das Bakterium Z. mobilis bietet gegenüber Hefen folgende Haupt-Vorteile: Die Ethanolausbeute liegt in der Praxis um etwa 5% höher und die spezifische Produktivität ist 4 bis 5 mal größer. Durch eine spezielle Einschlussimmobilisierung mit LentiKats wird der größte Nachteil von Z. mobilis gegenüber konventionellen Hefen ausgeglichen: Die Anfälligkeit gegenüber Kontaminanten ist bei der Verwendung von LentiKats nicht mehr gegeben. Die aktive Biomasse ist im Inneren der Immobilisatpartikel gegen Fremdkeime geschützt. Außerdem war die Ethanolbildung mit den hauptsächlich verwendeten zwei Stämmen von Z. mobilis im pH?Bereich zwischen 4 und 5 sehr gut bis optimal. Die Matrix ist stabil genug, der Kohlendioxidentwicklung stand zu halten und über den Zeitraum der kontinuierlichen Fermentation von mehr als drei Wochen konnten keine Verschleißerscheinungen festgestellt werden. Weizen-Maischen, wie sie zur Zeit für die Ethanolproduktion mit Hefen verwendet werden, scheinen sich hervorragend für die Verwertung durch Z. mobilis zu eignen. Die Laborversuche zeigen eine hervorragende Aktivität und Stabilität der immobilisierten Bakterien. Es wurden Produktivitäten von 25 bis 30 g/(L·h) je nach Betriebsweise (batch oder kontinuierlich) erreicht. Die Produktivität suspendierten Hefen liegt bei etwa 1,5 g/(L·h), was einer knapp 20-fachen Produktivitätssteigerung entspricht. Die erzielten Erkenntnisse bieten eine gute Grundlage für weitere Untersuchungen zur Übertragung der Bioethanolherstellung mit Z. mobilis in einen industriellen Maßstab. Hierzu sind Langzeitexperimente mit immobilisierten Zellen von Z. mobilis in der Polyvinylalkohol-Matrix unter Verwendung von synthetischem und realem Substrat notwendig. Diese Versuche machen jedoch nur in Zusammenarbeit mit einem Industrieunternehmen Sinn, das die entwickelte Technik auch tatsächlich auf den Markt bringen will. | Prof. Dr. Klaus-Dieter Vorlop Tel.: +49 531 596-4101 klaus.vorlop@ti.bund.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie und Biosystemtechnik - Abt. Biosystemtechnik Bundesallee 50 38116 Braunschweig | X | FPNR |
| 10.04.2006 | 30.03.2010 | 22006303 | Weiterentwicklung eines Verfahrens zur Herstellung hochwertiger Leinenfasern durch biotechnische Modifikation | Ziele des Projektes sind Konzeption und Bau einer Laboranlage zur kontinuierlichen Herstellung hochwertiger Flachsfasern mit einem neuen biotechnischen Verfahren, die Beurteilung der in dem neuen Verfahren erhaltenen Fasern und die Bereitstellung von ersten Stoffmustern. In dem Projekt sollen parallel zwei Arbeitsrichtungen verfolgt werden. Es wird eine Anlage zur kontinuierlichen Behandlung der Flachslangfasern konzipiert und im Labormaßstab umgesetzt. Parallel dazu werden im Batch-Betrieb größere Mengen (800-1200kg) an Kurzfasern mit dem neuen Verfahren behandelt werden. Diese Fasern werden charakterisiert und bei der Füssener Textil AG und der Lauffenmühle GmbH zu Garnen und Stoffen weiterverarbeitet. Das neue Verfahren bieten eine Chance für kleine und mittlere Unternehmen, integriert in eine moderne Spinntechnologie und moderne, schonende Bleichverfahren eine hohe Wertschöpfung zu erreichen. Es ist zu erwarten dass sich bei erfolgreicher Bearbeitung des Projektes zahlreiche Unternehmen vor allem in der EU aber auch weltweit für diese Technologie entscheiden werden. Wissenschaftliche Ergebnisse werden in Fachzeitschriften publiziert. | Prof. Dr. rer. nat. Rudolf Müller Tel.: +49 40 42878 3118 ru.mueller@tu-harburg.de Technische Universität Hamburg - Verfahrenstechnik - Institut für Technische Biokatalyse (V06) Denickestr. 15 21073 Hamburg | X | FPNR | |
| 01.12.2004 | 31.07.2005 | 22006304 | Kampagne zur Verbreitung von Informationen und Schaffung von Kontakten zur industriellen Etablierung von PP-Naturfaser-Spritzguss (PP-NF) | Unmittelbares Ziel der Kampagne ist die zügige Etablierung von PP-Naturfaser-Spritzguss in der Industrie - unter möglichst effizientem Einsatz von Fördermitteln. Mittelbares Ziel ist es, hierdurch den Absatz der heimischen Naturfasern Flachs und Hanf in neuen und zukunftsträchtigen Märkten zu fördern. Um das Ziel der Etablierung von PP-Naturfaser-Spritzguss in der Industrie erreichen zu können, ist eine umfassende Informations- und Kontaktkampagne das geeignetste Mittel in Bezug auf Schnelligkeit und Effizienz. An dieser Kampagne werden nur die Verfahren beteiligt, die sich an dem beschriebenen Kommunikations- und Kooperationsprozess aktiv beteiligen und die diesen Prozess erfolgreich durchlaufen. Es sind 5 Module geplant: 1. Überblick über die wichtigsten Akteure, 2. Entwicklung eines Standard-Erhebungsbogens 3. Erhebung der Daten 4. Messung der wichtigsten Kenngrößen 5. Zweitägiger Experten-Workshop Im Modul 5, der Analyse der Ergebnisse und in Abstimmung mit der FNR sollen dann die eigentlichen Kampagne-Module - d.h. die sinnvollsten, effizientesten und zielführendsten Maßnahmen zur Etablierung der neuen Werkstoffgruppe - erarbeitet werden. | Dipl.-Phys. Michael Carus Tel.: +49 2233 48-1440 michael.carus@nova-institut.de nova-Institut für politische und ökologische Innovation GmbH Leyboldstraße 16 50354 Hürth | FPNR | ||
| 01.11.2006 | 31.07.2009 | 22006305 | Verbundprojekt: Einsatz und Optimierung von kontinuierlich arbeitenden Verfahren zur Trockenvergärung von Energiepflanzen (Teilvorhaben 1) | Kontinuierliche Trockenvergärungsverfahren(TrVV) werden derzeit nur für die Behandlung von Bioabfällen und der organischen Fraktion von Restabfälle eingesetzt. Es sollen bisher noch nicht untersuchte offene Fragestellungen zur Trockenvergärung von Energiepflanzen untersucht werden. Übergeordnetes Ziel ist daher die Entwicklung einer Verfahrenskombination mit großtechnischer Umsetzung zur Optimierung der Biogasausbeute (Wirtschaftlichkeit) von Verfahren zur Trockenvergärung. Basis für diese Entwicklung sind die aus der Bioabfallbehandlung bekannten konti. TrVV. Recherche zu TrVV: Literatur, Patente. Evaluierung geeigneter Input-Materialien. Anpassung der aus der Verwertung von Bio- und Restmüll bekannten konti. TrVV an den Einsatz in landwirtschaftlichen Biogasanlagen, besonders im thermophilen Milieu. Labortechnische Untersuchungen (Batchversuche). Untersuchungen von thermischen Aufschlussverfahren zur Verbesserung der Verfügbarkeit von strukturreichen Substraten. Untersuchungen zur Wirkung und Nutzbarmachung von Gärresten auf Boden und Pflanzen. Darstellung der Erfolgsaussichten im Falle positiver Ergebnisse im Hinblick auf potentielle Märkte (Produkte/System), Nutzung für Planung | Prof. Dr.-Ing. Ulf Theilen Tel.: +49 641-38580 ulf.theilen@bau.fh-giessen.de Technische Hochschule Mittelhessen - Institut für Siedlungswasserwirtschaft und anaerobe Verfahrenstechnik Wiesenstr. 14 35390 Gießen | X | FPNR | |
| 01.11.2006 | 31.10.2011 | 22006306 | Errichtung einer Saatgutplantage für Robinie (Robinia pseudoacacia) unter besonderer Berücksichtigung der Holzqualität und Wuchsleistung | Die Robinie ist eine von 50 Baumarten, die in Deutschlands Wäldern vorkommen. Seit 1.1.2003 unterliegt auch die Robinie dem FoVG. Von den in Deutschland bisher zur Vermehrung zugelassenen Beständen von Robinie sind auf Grund der Schwierigkeit einer Ernte des Saatgutes am stehenden Stamm nur geringste Saatgutmengen zu erwarten. Aus diesem Grund ist die Anlage einer Saatgutplantage vorgesehen. Auch weist die Robinie zahlreiche positive Eigenschaften, wie Jugendfrohwüchsigkeit, geringe Ansprüche an den Boden, Bindungsvermögen des Luftstickstoffes, hohes Regenerationsvermögen und Anpassungsfähigkeit auf. Selektion geradschaftiger Robinien nach FoVG unter besonderer Berücksichtigung der Holzqualität und Wuchsleistung. Veredlung von Reisern auf Unterlagen. Errichtung einer Saatgutplantage in Form einer "Spalierobstanlage". Gegenwärtig besteht starkes Interesse an Nachkommen geradschaftiger Robinien, deren Einsatz in der Forstwirtschaft und als schnellwachsende Hölzer im Anbau auf Kurzumtriebsplantagen erfolgen kann. Eine Ergebnisverwertung ist auch international geplant, da die Robinie an 3. Stelle der Laubholzplantagen weltweit steht. | Dipl.-Ing. Roland Graeff Tel.: +49 3534 112-352 info@baumschule-graeff.de Baumschule Graeff, Inh. Roland Graeff Am Friedhof 6 04924 Zeischa | FPNR | ||
| 01.05.2007 | 31.08.2010 | 22006307 | Verbundvorhaben: Innovative Hybridpappeln: Schnelles Wachstum für Deutschland; Teilvorhaben 2: Nutzung der Biodiversität mittels somatischer Hybridisierung | Das Vorhaben zielt auf die Erzeugung von optimierten Hybridpappeln, die auf Grenzertragsböden schnellwachsendes Holz als nachwachsenden Rohstoff für Bioenergie und Industrieprodukte liefern können. Hierzu werden Pappel/Aspensorten mit guten Wuchseigenschaften, Standortansprüchen und Holzeigenschaften durch somatische Hybridisierung kombiniert. Nach dem Aufbau und der Charakterisierung der Pflanzenkollektion folgt die Optimierung der Protoplastenisolierung und –Kultivierung sowie der Regeneration. Geeignete Spender/Empfänger werden zur Hybridisierung eingesetzt. Die Hybride werden anschließend bezüglich ihrer Eigenschaften analysiert und geeignete Linien werden zur weiteren Bearbeitung vorbereitet. Die Erfolgsaussichten sind sehr gut, da eine Standort/Nutzungskonkurrenz für diverse Energie- und Nahrungspflanzen abzusehen ist und sich Technologien zur Biomasseverwertung weiter entwickeln. Gerade dem Holz wird dabei in Industrie und Privathaushalten großes Potential bescheinigt. Die Partner des Konsortiums und deren Kontakte zu Land- und Forstwirtschaft sowie (verarbeitender) Industrie gewährleisten auch den kommerziellen Erfolg des Vorhabens. | Das Vorhaben zielt auf die Erzeugung von optimierten Hybridpappeln, die auf Grenzertragsböden schnellwachsendes Holz als nachwachsenden Rohstoff für Bioenergie und Industrieprodukte liefern können. Hierzu werden Pappel/Aspensorten mit guten Wuchseigenschaften, Standortansprüchen und Holzeigenschaften durch somatische Hybridisierung kombiniert. Protokolle zur Protoplastenisolierung und –regeneration wurden für verschiedene Pappellinien etabliert. Zur Erzeugung somatischer Hybridlinien mittels Protoplastenfusion gelang es ein Schema zum experimentellen Ablauf zu etablieren, das eine schnelle Anpassung der Protokolle an die jeweils ausgewählten Fusionspartner ermöglichte. Hybridlinien konnten mittels molekularer SSR Marker, die zu Beginn des Projekts entwickelt wurden, analysiert werden. Aus den Fusionsexperimenten gingen tetraploide Linien und heterologe, intersektionale Hybride hervor. In Gewächshausversuchen zeigte eine tetraploide Populus x canescens Linie eine größere Gesamtblattfläche, und bezogen auf Trockengewicht 15 % mehr Sprossbiomasse als die diploide Ausgangslinie, verbunden mit größerem Stammdurchmesser und geringerer Gesamthöhe. Ein wesentliches weiteres Ergebnis des Projekts ist die Etablierung eines effizienten und verlässlichen Protokolls zur Regeneration verschiedener Pappel-Linien aus Protoplasten. | Dr. George Coupland Tel.: +49 221 5062-206 coupland@mpiz-koeln.mpg.de Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung Carl-von-Linne-Weg 10 50829 Köln | FPNR | |
| 01.07.2010 | 30.06.2012 | 22006308 | Verbundvorhaben: Einsatz der Hochleistungs-Sequencing-Batch-Reaktor-Technologie sowie der Pervaporation mit hydrophoben Zeolithmembranen zur effektiven und energiesparenden Bioethanolerzeugung; Teilvorhaben 2: Entwicklung der Messtechnik | In der vorgestellten Projektidee soll ein neues Verfahren zur Erzeugung von Bioethanol entwickelt werden. Gegenstand des angedachten Forschungsprojektes sind die Untersuchung und die Charakterisierung der Fermentationsstufe bei Einsatz realer Gärsubstrate. Darüber hinaus sollen neue innovative Inline-Prozessmesstechniken auf Basis akustischer und dielektrischer Spektroskopie angewendet, sowie die Fermentation mit einer Pervaporationsstufe zur Aufreinigung der entstehenden Produktströme gekoppelt werden. Ziel ist die Entwicklung eines wettbewerbsfähigen Gesamtkonzeptes. Wesentliche Vorteile des neuen Verfahrens sind eine unsterile, quasikontinuierliche Betriebsweise, eine Verkürzung der Fermentationsdauer, ein kontinuierlicher Produktaustrag sowie eine hohe Einsparung von Prozessenergie. Das Gesamtkonzept soll durch seine Innovation und Wirtschaftlichkeit eine Konkurrenz zu den derzeitig eingesetzten Verfahren darstellen. Die Forschungspartner entwickeln das hierzu notwendige Fermentations-Know-How (Hochleistungs-Sequencing-Batch-Reaktor-Technologie), die Inline-Prozessmess- und Steuerungstechnik sowie eine fortschrittliche Produktaufarbeitung durch Pervaporation. Die Forschungsarbeiten zur Fermentations- und Messtechnik beinhalten die Installation eines prozessadaptierten Laborfermenters im 10-Litermaßstab und die Ausrüstung dieses Fermenters mit einem innovativen Multisensorsystem für die Charakterisierung des Fermenterinhaltes, der Gasphase des Fermenters und des Destillates der Gasphase. Die wissenschaftlichen Ergebnisse des Vorhabens fließen in andere Folgeprojekte ein, wodurch während des Projektes neu erlangtes Know-How verbreitet werden kann. Eine Vermarktung von Teilergebnissen ist möglich. Nach Projektende steht eine Musteranlage für den weiteren Vertrieb des HSBR-Verfahrens, inklusive Produktaufbereitung und der entsprechenden Peripherie, zur Verfügung. Mit den erzielten Ergebnissen sollte auch eine internationale Vermarktung möglich sein. | Dr. rer.-nat. Dieter Frense Tel.: +49 3606 671-166 dieter.frense@iba-heiligenstadt.de Institut für Bioprozess- und Analysenmesstechnik e.V. Rosenhof 37308 Heilbad Heiligenstadt | FPNR | ||
| 01.09.2009 | 31.08.2011 | 22006309 | Regionale Beratung und Information zur Erzeugung und zum effektiven Einsatz von Bioenergien in land- und forstwirtschaftlichen Unternehmen sowie Verbraucherinformation zu Energiepflanzen | 1. Vorhabensziel: Die Ziele des Vorhabens umfassen a) die weitere Etablierung dezentraler, innovativer Biomasseverwertungsschienen, Einzelprojekte und Verbundprojekte bzw. Vernetzungen im ländlichen Raum sowohl für feste, gasförmige und flüssige Biomasse und b) die Durchsetzung eines damit verbundenen umweltverträglichen, effizienten und nachhaltigen Energiepflanzenanbaus durch umfangreiche Informationsvermittlung und Beratungstätigkeit und Schaffung von Best-Practice-Projekten 2. Arbeitsplanung: Aufgabenschwerpunkte über den gesamten Projektzeitraum sind: - Durchführung von individueller Vor-Ort-Beratungen und telefonischer Einzelberatung; - Information einer breiten Öffentlichkeit zu den Zielkonflikten Bioenergienutzung und Energiepflanzenanbau zur Nahrungsmittelproduktion, Versorgungssicherheit und ökologischer Auswirkungen - Organisation von regionalen Veranstaltungen, Diskussionsrunden, Foren, Biomasserundfahrten u.a.; -Entwicklung neuer Kommunikationskonzepte, Aufbau von Netzwerken und Verbundvorhaben; -Initiierung von Pilot- und Demovorhaben; -Beteiligung an vorwiegend regionalen aber auch überregionalen Veranstaltungen, Messen und Ausstellungen; -Aufbau und Pflege eines regionalen Internetauftritts im Rahmen eines zentralen Portals -Erstellung von Informations- und Beratungsmaterials. Alle Aktivitäten erfolgen in enger Zusammenarbeit mit Wissensträgern und Experten auf den verschiedenen Gebieten und in enger Zusammenarbeit mit weiteren Akteuren. | Klaus Ploch Tel.: +49 3641 683-160 klaus.ploch@tllr.thueringen.de Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TLLLR) - Thüringer Zentrum Nachwachsende Rohstoffe Naumburger Str. 98 07743 Jena | FPNR | ||
| 01.09.2011 | 30.06.2015 | 22006311 | Hochleistungspolyamide aus Pflanzenölen | Ziel des Projekts ist es Monomersynthesen ausgehend von Ölsäure, Erucasäure und anderen, auch mehrfach ungesättigten, Fettsäuren zu entwickeln um einen Zugang zu Polyamiden aus heimischen nachwachsenden Rohstoffen aufzuzeigen. Die im Projekt erzielten Daten sollen unter anderem auch das mögliche Substitutionspotential der untersuchten nachwachsenden Polyamide aufzeigen und neue Anwendungsmöglichkeiten von heimischen nachwachsenden Rohstoffen im Nichtnahrungsmittelsektor demonstrieren. Neben klassischen organischen Synthesen sollen in diesem Projekt auch katalytische und nachhaltige Verfahren zur Monomersynthese untersucht und miteinander verglichen werden. Nach erfolgreicher Synthese von Fettsäurederivaten mit terminalen als auch innenständigen -NH2 Gruppen sollen diese zu den entsprechenden Polyamiden umgesetzt werden. Die so erhaltenen Polymere werden vollständig chemisch charakterisiert (NMR, GPC, IR, ...). Nach erfolgreicher Optimierung der Monomer- und Polymersynthese sollen größere Mengen der Polyamide dargestellt werden um deren Anwendungseigenschaften zu charakterisieren. Neben thermischen Daten (Tm, Tg, Stabilität) sollen auch mechanische Eigenschaften (Härte, Elastizität, Bruchzähigkeit, Steifigkeit, ...) untersucht werden um mögliche Einsatzgebiete der erhaltenen Kunststoffe aufzuzeigen. | Im Vorhaben wurden mehrere Synthesen von Amin-funktionalisierten Fettsäuren entwickelt und die so erhaltenen Monomere anschließend zu nachwachsenden Polyamiden umgesetzt. Auch wurden grundlegende Materialeigenschaften der erhaltenen Polyamide bestimmt. Zunächst wurde Cysteamin, ein Abbauprodukt der Aminosäure Cystein, erfolgreich in radikalischen Thiol-En Additionsreaktionen zur Amin-Funktionalisierung von Fettsäureestern der Öl- und Erucasäure verwendet. Durch anschließende Polykondensation der Monomere konnten fettsäurebasierende Polyamide hergestellt werden. Über eine Hydrobromierung und anschließende Modifizierung der halogenierten Fettsäuresubstrate konnten ebenfalls Aminofettsäuremethylester synthetisiert werden. Strukturanaloge Monomere konnten zudem über eine photokatalytische oder metallkatallytische oxidative Umsetzung von Fettsäureestern mit Sauerstoff zu Keto-Fettsäuren mit anschließender reduktiver Aminierung erhalten werden. Die aus solchen Monomeren erhaltenen Polyamide zeigten u.a. eine stark reduzierte Wasseraufnahme, gute mechanische Eigenschaften und Schmelzpunkte im zu erwartenden Bereich. Durch Wahl der zu Grunde liegenden Fettsäure lassen sich die Eigenschaften der nachwachsenden Polyamide zudem in vorhersehbarer Weise beeinflussen. Auch nicht verzweigte, lineare nachwachsende Polyamide (PA16, PA14, PA11, PA10) konnten einerseits über eine katalytische Lossen-Umlagerung mit anschließender Kreuzmetathese und andererseits auf Basis von biotechnologisch gewonnenen Fettsäurederivaten (PA16) teilweise erstmals synthetisiert werden. | Prof. Dr. Michael Meier Tel.: +49 721 608-48326 m.a.r.meier@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Fakultät für Chemie und Biowissenschaften - Institut für Organische Chemie Fritz-Haber-Weg 6 76131 Karlsruhe | X | FPNR |
| 01.04.2013 | 31.08.2016 | 22006312 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Vergleich von optimierten Anbausystemen für die landwirtschaftliche Produktion von Energiepflanzen unter den verschiedenen Standortbedingungen Deutschlands-Phase III (EVA III); Teilvorhaben 4: Einfluss der Substratqualität und des Silagemanagements auf die Biogasausbeute | Ziel des Teilprojekts 4 (TP4) ist es, aufbauend auf den Ergebnissen des ersten (2005-2008) und zweiten Bewilligungszeitraums (2009-2012), die Untersuchungen zum Einfluss der Silierung auf Substratqualität und Biogasausbeute im Rahmen definierter Anbau- und Fruchtfolgesysteme fortzuführen. Hierzu sollen im Rahmen des Bearbeitungsschwerpunktes Silagequalität die Untersuchungen zur aeroben Stabilität von Silagen und zu Auswirkungen von Unkrautbesatz auf die Substratbereitstellung für die Biogasproduktion vertieft werden. Neu soll der Aspekt "Silagemanagement" als wesentliche Maßnahme zur Qualitätssicherung von Biogassilagen in der Praxis in das Versuchsprogramm dieses Teilprojektes aufgenommen werden. Die Versuche im TP4 werden sowohl im kleintechnischen Maßstab (Laboruntersuchungen mit Erntegut von Parzellenversuchen der Verbundprojektpartner) als auch in der Praxis (Untersuchungen in landwirtschaftlichen Betrieben mit Biogasanlagen) zwecks Erweiterung und Präzisierung des aktuellen Kenntnisstandes zur Silagequalität und Qualitätssicherung von Silagen für die Biogasproduktion durchgeführt. Die Gesamtbewertung erfolgt auf Basis der Labor- und Praxisdaten zwecks Formulierung von Standards für die Qualität von Biogassilagen und deren Sicherung im Rahmen eines Silagemanagements und Controllings. Aus diesen abgesicherten Erkenntnissen werden Handlungsempfehlungen für die Landwirtschaft abgeleitet. und in Form von Publikationen und Vorträgen der Öffentlichkeit zugänglich gemacht. | Dr. Monika Heiermann Tel.: +49 331 5699-217 mheiermann@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) - Abt. Technikbewertung und Stoffkreisläufe Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR | |
| 01.10.2015 | 14.01.2019 | 22006314 | Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Erarbeitung der Voraussetzungen zur Entwicklung einer sterilen Kamillesorte Phase I / Teil 2 - Akronym: KAMEL | In dem Projekt werden methodische und materielle Grundlagen zur Züchtung einer sterilen Kamillesorte erarbeitet. Die Züchtung von triploider Kamille stellt hierfür einen aussichtsreichen Weg dar und diese könnte – ähnlich wie die triploiden Sorten bei Obst- und Zierpflanzen – deutliche Vorteile gegenüber diploiden oder tetraploiden Sorten aufweisen, insbesondere das Fehlen einer langanhaltenden, agronomisch problematischen Feldkontamination mit Kamillesamen sowie eine Ertragssteigerung aufgrund verstärkter Blühwilligkeit und längerer Blühdauer. Während sterile triploide Sorten in der Obst- und Zierpflanzenzüchtung seit langem einen festen Platz haben, wären sie bei Arznei- und Gewürzpflanzen, d.h. auch bei Kamille, eine absolute Neuheit. Ein Ziel ist es zu bestätigen, dass triploide Kamillepflanzen die vermuteten Anforderungen hinsichtlich Sterilität und Blühverhalten erfüllen (erster Meilenstein). Hierzu werden Triploide mit verschiedenem genetischen Hintergrund (spontan in Sorten und Populationen entstanden und gezielt aus interploiden Kreuzungen) in einer Anbauprüfung getestet und analysiert. Zur Erreichung des Vorhabenzieles sind männlich sterile, weiblich fertile Pflanzen nötig (zweiter Meilenstein). Diese könnten entweder als Mutterpflanzen zur Erzeugung triploider Kamille dienen oder direkt bei geschlossenem Feldanbau als sterile Population die angestrebten Ziele (fehlender Samenausfall, längere Blühdauer) erreichen. Die Arbeiten einen geeigneten Sterilitätsmechanismus bei Kamille zu finden werden fortgeführt. Es wird weiter an der Selektion von weiblich fertilen und männlich sterilen bzw. selbstinkompatiblen Kamillepflanzen oder/und der Entwicklung / Induktion von männlich sterilen (MS/CMS) Pflanzen gearbeitet. | Dr. Lars-Gernot Otto Tel.: +49 39482 5685 ottol@ipk-gatersleben.de Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Corrensstr. 3 06466 Gatersleben | X | FPNR | |
| 01.07.2015 | 30.09.2017 | 22006315 | Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Holzfurnierprepregs mit anteilig-biobasiertem Bindemittel; Teilvorhaben 6: Untersuchungen zum Einsatz im Systemmöbelbereich - Akronym: HoFuPreg | Zur Erweiterung des Einsatzspektrums des Naturwerkstoffes Holz, insbesondere Furnier in technischen Anwendungen sollen im Rahmen des vorliegenden Antrages neuartige hochfeste holzfurnierbasierte Prepregs entwickelt werden. Daher ergibt sich die Zielstellung des Vorhabens in der technischen Entwicklung und gestalterischen und funktionalen Anpassung dünner Holzschichten als lagerstabiles und anwendungsorientiertes, weiterverarbeitbares Prepreg mit Mehrfunktionalität. Dabei können eine gezielte Materialveränderung der dünnen Holzschicht sowie die Eigenschaftskombination mehrerer Materialien die Mehrfunktionalität des Gesamtverbundes unterstützen. Die Arbeiten umfassen folgende Schwerpunkte: · Ermittlung relevanter mechanischer Eigenschaften für die Referenzwerkstoffe Sperrholz und MDF · Definition des Lastenhefts in Bezug auf die relevanten mechanischen Eigenschaften · Evaluation relevanter Anwendungsfelder und Ableitung konkreter Anwendungen im Bereich der Verbesserung der mechanischen Eigenschaften in den geplanten Hauptanwendungsgebieten · Untersuchungen zur Applizierung von Holzprepregs auf (gebogene) Holzwerkstoffplatten · Konzeptionierung eines Demonstrators für ebene und gebogene Oberflächen · Herstellung der Demonstratoren und Ermittlung der Performance · Auswertung und Ergebnisdarstellung | Im Vorhaben wurden die Einsatzmöglichkeiten von Holzfurnierprepregs im modularen Systemmöbelbereich für Büroanwendungen und die Ermittlung deren Marktpotentiale untersucht. Bei der Konzeption der Demonstratoren wurden die Lösungen mit dem höchsten Marktpotential berücksichtigt. Der Fokus wurde dabei nicht nur auf die Erweiterung der System 180-Produktpalette gerichtet, sondern auch auf die Anforderungen potentieller Anwender aus der Möbelindustrie und dem Tischlersektor. Es wurden vier Demonstratoren zu folgenden Applikationen gefertigt: furnierte Bauteile, flache Schichtstoffe, gewellte Schichtstoffe und die Herstellung einer Tischleuchte. Die Holzfurnierprepregs wurden als Decklage auf MDF-Platten aufgebracht. Die Bearbeitbarkeit dieses kombinierten Werkstoffs kann mit herkömmlichen Tischlereiverfahren erfolgen. Die Applikation der Holzfurnierprepregs ist auch für zum Beispiel gewellte Flächen möglich. Hierbei ist der maximal zulässige Biegeradius zwingend zu beachten. Im Vorhaben wurde eine maximal mögliche Amplitude von 1,26 mm für den Werkstoff ermittelt, ohne dass es zu einer Rissbildung kommt. Für die Fertigung sind Formwerkzeuge wie im Pressholzprozess erforderlich. Auch für komplexere Bauteile wurde der Werkstoff (hier in Form einer Schreibtischleuchte) untersucht. Besonders vorteilhaft sind die verhältnismäßig hohen Freiheitsgrade bei der Gestaltung und die Integrierbarkeit von Leitungen und anderen Bauteilen durch den Schichtaufbau. | Dipl. Ing. Andreas Stadler Tel.: +49 30 788-5841 stadler@system180.com System 180 GmbH Ernst-Augustin-Str. 3 12489 Berlin | X | FPNR |
| 01.12.2016 | 31.05.2020 | 22006316 | Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 10: Nachhaltigkeitsbewertung - Akronym: NawaRo-Daemmstoffe | Das übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen. | Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist. | Manuel Lorenz Tel.: +49 711 970-3172 manuel.lorenz@iabp.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 2 Bau- und Umweltingenieurwissenschaften - Institut für Akustik und Bauphysik (IABP) - Abt. Ganzheitliche Bilanzierung (GaBi) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.09.1999 | 30.09.2002 | 22006398 | Verbundvorhaben: Züchterische Bearbeitung von Färberpflanzen sowie Extraktion der Farbstoffe und deren Einsatz in der Lederfärbung: Teilvorhaben 2: Verbesserung der Ertragsleistung und Qualität von Färberkrapp durch Selektion und züchterische Maßnahmen | Nachdem in den letzten Jahren der Anbau von Färberpflanzen in geringen Umfang in Deutschland wieder eingeführt wurde, hat das vorliegenden Verbundvorhaben zum Ziel, durch die züchterische Bearbeitung ausgewählter Färberpflanzen (Färberknöterich, Fräberhundskamille, Kanadische Goldrute, Krapp) Pflanzenmaterial mit einer reproduzierbaren, gleichmäßig hohen Qualität für die industrielle Verarbeitung zu liefern, und Absatzmärkte zu etablieren. Im wesentlichen sollen Möglichkeiten geschaffen werden, um der Farbstoffextraktverarbeitenden Industrie einen homogenen, dosierbaren und mustergetreuen Extrakt für den Einsatz in der Lederfärbung anbieten zu können. Neben dem Anbau und der züchterischen Bearbeitung der Pflanzen soll eine kleintechnische Extraktionsanlage weiterentwickelt werden. In einem Kooperationsbetrieb sollen die Ergebnisse von Probefärbungen auf Lichtechtheit und andere relevante Gebrauchseigenschaften überprüft werden. Darüber hinaus soll ein Vermarktungskonzept erarbeitet werden. Im Teilvorhaben 2 der Universität Gießen wird die Krappzüchtung bearbeitet. Daneben soll eine verbesserte Qualitätsanalytik für Färberpflanzen entwickelt werden. | Bei den Feldversuchen wurde die Ernte nach zwei Kulturjahren durchgeführt. Die dabei ermittelten Ertrags- und Qualitätsdaten bilden die Grundlage für die Saatgutvermehrung und weitere Züchtungsarbeiten. Über den nach der Ernte eingepflanzten Wurzelkopf war eine Regeneration der besten Einzelpflanzen möglich. Bei der Einzelpflanzenprüfung erbrachte die Varianzanalyse signifikante Unterschiede zwischen den Genotypen bezüglich der Wurzeltrockenmasse, des Farbstoff- und Alizaringehaltes sowie des Farbstoffertrages. Selektierte Einzelpflanzen mit hohen Ertrags- und Qualitätsmerkmalen wurden gepflanzt und dienen als Genreservoir für weitere Züchtungsarbeiten. Anhand der RAPD-PCR-Analysen wird deutlich, dass die untersuchten Populationen genetisch nicht deutlich abgetrennt werden können. Die meisten Herkünfte weisen untereinander eine genetische Ähnlichkeit von ca. 80 % (50 - 90 %) auf. Bei der Leistungsprüfung mit "Cesme-Selektionen" traten in den ersten beiden Jahren keine signifikanten Ertrags- und Qualitätsunterschiede zwischen den Prüfgliedern auf. Hier bleiben die Ergebnisse des dritten Kulturjahres abzuwarten. Der Zeiternteversuch verdeutlicht, dass der Erntezeitpunkt für den Ertrag und die Qualität von Krappwurzeln eine entscheidende Rolle spielt. Im Gefäßversuch wurde im zweiten Kulturjahr die beste Farbstoffqualität bei Ernten vom Austrieb bis Blühbeginn erreicht, während die Erträge zur Blüte und am Ende der Vegetationsperiode am höchsten waren. In der HPCL-Analytik gelang die Entwicklung einer Methode zur Bestimmung des Alizaringehaltes, der neben dem Gesamtfarbstoffgehalt als weiteres Qualitätskriterium für die Rubia-Herkünfte herangezogen wurde. Die Zusammensetzung des Farbstoffkomplexes (weitere Hydroxyanthrachinone, Glykoside) konnte noch nicht erfasst werden. Hier bieten sich weitere Entwicklungsmöglichkeiten im Analytikbereich für eine umfassendere Qualitätsbewertung an | Prof. Dr. Richard Marquard Tel.: +49 6 41 99-37460 Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 09 - Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung I Ludwigsstr. 23 35390 Gießen | FPNR | |
| 01.04.2000 | 31.03.2003 | 22006399 | Verbundvorhaben: Saccharosefolgechemie II: Teilvorhaben 4: N-Heterocyclen aus Zuckern | Heterocyclische Stickstoff-Verbindungen sind wichtige Zwischenproduktein der chemischen und pharmazeutischen Industrie. Technische Synthesen dieser Substanzen gehen von fossilen Rohstoffen aus und erfordern in der Regel deren vielstufige Modifizierung. Die nachträgliche Einführung hydrophiler Substituenten zur Erzielung der meist erwünschten Löslichkeit in Wasser ist extrem aufwendig. Gesamtziel des Vorhabens ist es, die als nachwachsende Rohstoffe in ausreichenden Mengen preiswert zur Verfügung stehenden niedermolekularen Kohlenhydrate in wenigen einfachen Schritten in heterocyclische Stickstoff-Verbindungen umzuwandeln. Die so hergestellten Heterocyclen sind mit hydrophilen Seitenketten bzw. Zuckerresten ausgestattet und sollten somit biologisch sehr gut abbaubar sein. Nachdem es bereits erfolgreich gelungen ist, durch Optimierung des literaturbekannten Methodenarsenals sowie durch Erarbeitung neuer Darstellungsverfahren hochveredelte N-Heterocyclen aus Monosacchariden und aus Isomaltulose aufzubauen, sollen nun diese ersten Ergebnisse auf breiter Basis ausgebaut werden. | Zur Konversion von Zuckern in Heterocyclen wurden im Vorhaben zwei Strategien verfolgt: (1) Die indirekte Konversion von Bulk-Zuckern durch Umsetzung von technisch aus Zuckern gut zugänglichen Furanderivaten wie Furfural, Hydroxymethylfurfural und Glucosyloxymethylfurfural mit Ammoniak-Derivaten zu Stickstoff-Heterocyclen; (2) Die direkte Umsetzung von Bulk-Zuckern mit Ammoniakderivaten zu hydrophilen Stickstoff-Heterocyclen. Schwerpunkt der indirekten Strategie war die Derivatisierung des aus Isomaltulose zugänglichen alpha-Glucosyloxymethylfurfurals. Ziel war es dabei, Kohlenhydrat-substituierte, hydrophile Heterocyclen zu erhalten. Darüber hinaus wurden Heterocyclen aus Hydroxymethylfurfural generiert. Der Schwerpunkt der Arbeiten zur direkten Konversion lag auf Untersuchungen zur direkten Umsetzung von Disacchariden zu N-Heterocyclen ohne die mehrstufige Synthese der Furfural-Zwischenstufen. Dazu wurden reduzierende Zucker in Substanz und in situ in eine 1,2-Dicarbonyl-Zwischenstufe überführt und dann zu den N-Heterocyclen cyclisiert. Darüber hinaus wurden auch alpha-Hydroxycarbonyl-Verbindungen in N-Heterocyclen überführt. Die Ergebnisse zeigen, dass der wissenschaftliche Erfolg der Synthesen darin besteht, dass nunmehr ausgehend von Bulk-Zuckern und Ammoniak-Derivaten eine ganze Palette hydrophiler Stickstoff-Heterocyclen zugänglich ist. Die entwickelten Prozesse zu deren Herstellung sind industriefreundlich, weil sie teilweise ohne Schutzgruppenoperationen und mit preisgünstigen Basischemikalien durchgeführt werden können. Darüber hinaus erfolgte teilweise die Synthese mit Wasser als Lösungsmittel. Ausgehend von petrochemischen Rohstoffen wären viele der hergestellten Substanzen nur über vielstufige Reaktionen zugänglich. Einige Vertreter der synthetisierten Stoffklassen befindet sich zur Zeit beim Hans-Knöll-Institut Jena in der biologischen Testung. | Dr. Eckehard Cuny Tel.: +49 6151 16-5274 cuny@hrzpub.tu-darmstadt.de Technische Universität Darmstadt - Fachbereich Chemie - Clemens-Schöpf-Institut für Organische Chemie und Biochemie Alarich-Weiss-Str. 4 64287 Darmstadt | FPNR | |
| 01.07.2002 | 31.03.2005 | 22006401 | Verbundvorhaben: Modifizierte Stärken II, Teilvorhaben: Phosphatgruppenhaltige Stärkepolyelektrolyte für neue Anwendungen | Ziel des Vorhabens ist die Synthese und Charakterisierung von phosphat- gruppenhaltigen Stärkepolyelektrolyten, die sich durch einen hohen Gehalt an unvernetzten Phosphatgruppen, eine hohe Viskosität und Klarlöslichkeit oder eine hohe Wasseraufnahme auszeichnen. Solche Stärkeprodukte lassen ein neuartiges Eigenschaftsprofil und damit auch neue Einsatz- und Verwertungsmöglichkeiten für Stärkeprodukte erwarten. Zur Lösung dieser Aufgabe soll das bereits seit längerem bekannte Prinzip der Phosphatierung von Stärke im System Phosphorsäure/Harnstoff näher untersucht und optimiert werden. Unter wissenschaftlichen Gesichtspunkten sollen Beiträge zum besseren Verständnis der ablaufenden Reaktionen sowie zur Stabilität der funktionellen Gruppen unter sauren und alkalischen Bedingungen geleistet werden. Neben dem Einsatz als anionische Komponente für Polyelektrolytkomplexe werden vor allem Anwendungsmöglichkeiten im Baustoffsektor, sowie im Bereich der Haushaltschemie, der Pharmazie und Kosmetik gesehen. | Dr. Bert Volkert Tel.: +49 331 568-1516 bert.volkert@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | FPNR | ||
| 01.07.2005 | 28.02.2007 | 22006404 | Die Mikrogasturbine im Feldversuch mit Biogas und anderen Schwachgasen | Vorhabensziel: Das Ziel dieses Vorhabens ist der sichere Langzeitbetrieb eines vorhandenen MGT- BHKW´s für den Einsatz von Biogas und anderen Schwachgasen über ca. 3000 Betriebsstunden in einer Biogasanlage in M V. Als alternative Biogasanlage ist die Anlage der Dalkia Energieservice in Barth vorgesehen. Für die weitere Verwertung der Untersuchungsergebnisse ist eine Kooperation mit E-quad Mehlkopf & Peters GbR als industrieller Partner geplant. Die entsprechenden Zusagen liegen vor. Arbeitsplanung: Erweiterung des Prüfstandes mit umfangreicher Fernüberwachungs- Mess- und Diagnosetechnik, Langzeittest mit Verdichter und MGT, Bauteilbefundung in Korrelation zu den Biogasqualitäten, Wirtschaftliche Bewertung der Versuche, Bewertung der Analysen Ergebnisverwertung:Die Untersuchungen schaffen Sicherheit beim Einsatz der MGT- Anlagen im Leistungsbereich bis ca. 100 kW. Den Nutzen der Ergebnisse aus diesem Projekt haben sowohl die Betreiber von Biogasanlagen als auch die Hersteller und Anbieter von MGT. Mit dem Projekt soll der Nachweis erbracht werden, dass ein sicherer Betrieb mit hohen H2S-Gehalten möglich ist. Der Aufwand für die Entschwefelung kann ganz entfallen. | Das Ziel dieses Vorhabens war der sichere Langzeitbetrieb einer MGT für den Einsatz von Biogas und anderen Schwachgasen. Die Untersuchungen schaffen Sicherheit beim Einsatz der MGT- Anlagen im Leistungsbereich bis ca. 100 kW. Den Nutzen der Ergebnisse aus diesem Projekt haben sowohl die Betreiber von Biogasanlagen als auch die Hersteller und Anbieter von MGT. | Dr.-Ing. Rolf Strenziok Tel.: +49 381 498-9033 rolf.strenziok@uni-rostock.de Universität Rostock - Fakultät für Maschinenbau und Schiffstechnik Albert-Einstein-Str. 2 18059 Rostock | X | FPNR |
| 15.09.2006 | 14.09.2010 | 22006405 | Untersuchungen zur Verwendung von Triticale als Rohstoff für die Ethanolproduktion | Ziel des Forschungsvorhabens ist es, die Getreidearten Weizen, Roggen und Triticale auf ihre Eignung für die Ethanolproduktion (Ertragsleistung, Inhaltsstoffe, Ethanolausbeute) zu vergleichen, Merkmale zur Beurteilung zu entwickeln und Korrelationen zwischen für die Ethanolaubeute wichtigen Parametern und indirekten züchterischen Parametern zu finden. Zur Untersuchung dieser komplexen Fragestellung, die Umwelt-Interaktionen unterliegt, wird zu den drei Getreidearten Weizen, Triticale und Roggen ein identischer Versuchsanbau in Form einer Leistungsprüfung an sechs Standorten mit insgesamt 19 bzw. 26 Sorten durchgeführt. Das Erntematerial wird für die Analyse der brennereitechnologischen Parameter eingesetzt. Auf der Grundlage von Leistungsdaten aus den Feldversuchen wird eine ökonomische Bewertung erstellt. Die Ergebnisse des Forschungsvorhabens können unmittelbar von Ethanolproduzenten, Rohstofferzeugern und Pflanzenzüchtern zur Rohstoffbewertung genutzt werden. Es wird eine objektive Vergleichbarkeit der getreidearten und -sorten für die Ethanolproduktion möglich. | Im Rahmen des Projektes erfolgte eine Evaluierung der Getreidearten Weizen, Roggen und Triticale im Hinblick auf die Eignung für die Bioethanolproduktion (Ertragsleistung, Inhaltsstoffe, Ethanolausbeute) unter verschiedenen Standortbedingungen in Deutschland. Hierzu wurde ein orthogonaler Versuchsanbau (Serie 1 mit insgesamt 26 Sorten und Serie 2 mit 17 Triticalestämmen incl. Standardsorten der Wertprüfung) an jeweils 6 Standorten durchgeführt. Einflussgrößen, die unmittelbar mit der Ethanolsausbeute korrelieren, sollten identifiziert und hieraus indirekte züchterische Merkmale für die zukünftige Sortenentwicklung abgeleitet werden. Insgesamt wurden zwölf Parameter erfasst und Korrelationen zur Ethanolausbeute sowie eine Varianzanalyse berechnet. Weiterhin erfolgten die Auseinandersetzung mit konventionellen Methoden der Stärkeanalytik und eine Bewertung der Praxisrelevanz der verschiedenen Ansätze. Die gewonnenen Erkenntnisse können von Rohstofferzeugern, Ethanolproduzenten und Pflanzenzüchtern unmittelbar zur Rohstoffbewertung genutzt werden. Es wird erstmals eine objektive Vergleichbarkeit der Getreidegattungen und -sorten für die Bioethanolproduktion möglich. | PD Dr. Thomas Senn Tel.: +49 711 459-23353 sennthom@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim, Institut für Lebensmittelwissenschaft und Biotechnologie, Fachgebiet Gärungstechnologie Garbenstr. 5 70599 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.01.2007 | 31.12.2008 | 22006406 | Temporärer Schutz von saftfrischem Schnittholz sowie hitzebehandeltem Verpackungsholz vor Schimmel und Bläue | Ziel des Projektes ist die Erforschung und Bestimmung ökologisch unbedenklicher Substanzen (alternativer Holzschutzmittel) sowie Untersuchungen zur Praxistauglichkeit dieser Mittel zum temporären Schutz von frischem Holz vor Schimmel und Bläue. Es sollen wissenschaftlich fundierte Erkenntnisse über Wirkung und praktische Anwendbarkeit dieser Substanzen erlangt werden. Zunächst sollen im Rahmen von Laborunterversuchen geeignete Substanzen, die sich bereits in Vorversuchen als fungistatisch erwiesen haben, näher identifiziert werden. Darauf aufbauend folgen diverse Versuchsreihen bzgl. Tränkverhalten, Wirkmechanismus der Substanzen im Holz, technologische Untersuchungen getränkter Holzproben, Witterungsverhalten behandelter Proben. Anschließend soll eine Anwendung in der industriellen Praxis eingehend untersucht und durchgeführt werden. | Im Rahmen Projektes ist es gelungen, verschiedene chemische Veränderungen im Holz nach einer Hitzebehandlung zu detektieren, welche sich positiv auf den Metabolismus der Pilze auswirken und infolgedessen eine gesteigerte Affinität begründen. Neben einer signifikanten Absenkung des pH-Wertes des Holzes konnte gleichzeitig eine signifikante Zunahme an freien Zuckern und lipophilen Inhaltstoffen festgestellt werden. Im weiteren Verlauf der Untersuchungen konnte für eine Reihe von alkalischen Substanzen eine fungistatische Wirkung ermittelt werden. Der pilzhemmende Effekt beruhte dabei maßgeblich auf einer Veränderung der Parameter pH-Wert (Anstieg] und lipophile Extraktstoffe (deutliche Reduktion]. Negative Einflüsse bei einer Anwendung sowie eine degenerative Wirkung dieser Mittel auf die Holzsubstanz konnten nicht nachgewiesen werden. Die fungistatische Wirksamkeit ist allerdings nur von temporärer Dauer und beträgt - je nach Lagerung - bis zu mehreren Wochen. In dieser Zeit kann unter entsprechend klimatischen Bedingungen ein Abtrocknen der Holzoberfläche durch Umgebungsluft erfolgen, wodurch langfristig ein Pilzbefall vermieden werden kann. In breit angelegten Feldstudien konnte eine Verwendung dieser Substanzen in Kombination mit einem natürlichen Abtrocknen der Oberfläche als umweltfreundliche und kostengünstige Alternative zu einer vollständigen technischen Trocknung des Materials nachgewiesen werden. Die Umsetzung soll zunächst über die projektbeteiligten Firmen erfolgen und schließlich auf weitere Industrieunternehmen der Branche ausgeweitet werden. | Dr. Johannes Welling Tel.: +49 40 73962634 welling@holz.uni-hamburg.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holztechnologie und Holzbiologie Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | X | FPNR |
| 01.09.2009 | 30.11.2009 | 22006407 | Basic Engineering für ein Strohkraftwerk als Demonstrationsanlage (Strohvergasung) im Industriegebiet West in Gronau a.d. Leine | Die Strohkraftwerk Gronau Planungs-GmbH beabsichtigt die Planung, den Bau und den Betrieb einer Strohvergasungsanlage im LK Hildesheim. Die GmbH wird zu 45 % von Vertretern der Landwirtschaft, welche sich in der Fa. GHE Landdienst zusammenschlossen, und zu 55 % vom kommunal geführten Überlandwerk Leinetal getragen. Vor einer Investitionsentscheidung ist eine größere Planungssicherheit erforderlich zur Berechnung der Wirtschaftlichkeit. Daher ist die Beauftragung des Basic Engineering beabsichtigt. Im Rahmen einer Machbarkeitsstudie, erstellt durch das CUTEC-Institut in enger Kooperation mit dem LK Hildesheim, dem örtlichen Landvolkverband und dem Überlandwerk, wurde die technische und betriebswirtschaftliche Machbarkeit der Strohvergasung von ca. 39.000 t/a zur Strom- und Wärmeerzeugung untersucht. Der darauf aufbauende Vorhabensschritt des Basic Engineering unterteilt sich in die Schritte:1. Versendung einer Angebotsanfrage mit Spezifikation der Leistung2. Vergabeverhandlungen und Abschluss eines Ingenieurvertrages3.a Bearbeitung durch ein qualifiziertes Planungsbüro oder einen Anlagenbauer3.b Permanente Diskussion der in Zwischenschritten erstellen technischen Unterlagen mit dem Gewerbeaufsichtsamt Hildesheim4. Übergabe der Unterlagen durch den Auftragnehmer an den Auftraggeber.Es ist geplant, das Vorhaben in nur drei Monaten durchzuführen. Der Zeitrahmen ist sehr eng, liegt aber noch im Rahmen des Machbaren. | Dr. jur. Hanns Eberhard Liebing Tel.: +49 518258816 info@uewl.de Strohkraftwerk Gronau Planungs-GmbH Am Eltwerk 1 31028 Gronau (Leine) | X | FPNR | |
| 01.04.2016 | 31.07.2020 | 22006411 | Schaffung effizienter Strategien zur Kontrolle von Falschem Mehltau (Peronospora salviae-officinalis) und anderen Schadpilzen an der Echten Salbei - Akronym: k. A. | Der Falsche Mehltau an Salbei (Salvia officinalis) hat sich als eine neu auftretende Krankheit seit den 1990er Jahren weltweit verbreitet. In Deutschland trat das Pathogen zuerst im Jahre 2009 auf und wurde im größten Salbeianbaugebiet des Landes, das rund 50 ha umfasst und schon seit mehr als 100 Jahren besteht, schnell bestandsgefährdend. Molekularsystematische Untersuchungen zeigten, dass es sich beim Verursacher der neuen Krankheit nicht, wie aus anderen Ländern gemeldet, um Peronospora lamii, sondern um eine bislang unbeschriebene Art handelte. Diese wurde daraufhin von Choi und Thines als Peronospora salviaeofficinalis (PSO; Peronosporales, Oomycota) neu beschrieben. Da es sich um eine bislang unbekannte Art handelte, gab es noch keine spezifischen Informationen zur Epidemiologie und Infektionsbiologie des Erregers. So war z.B. auch noch keine Oosporen von PSO nachgewiesen worden. Außerdem war die potentiell weitere Verbreitung des Erregers in Deutschland unbekannt. Im Jahr 2011 kam es zusätzlich zum Befall mit PSO auch zu signifikanten Schädigungen durch Phoma exigua var. exigua (PHO). Die Hauptziele des Projektes waren deshalb die Aufklärung der Verbreitung von PSO durch ein Monitoring und umfassende Studien zu seiner Infektionsbiologie und Epidemiologie inklusive der Suche nach weiteren potentiellen Wirten des neuen Pathogens. Ferner sollte geklärt werden welche relative Rollen PSO und PHO im Salbeianbau über mehrere Jahre hinweg spielen. Schließlich sollten spezifische und sensitive Nachweismethoden für PSO in der Pflanze, in Samen oder im Boden nachweisen zu können. Die genannten Untersuchungen sind die Voraussetzung, um das übergeordnete Ziel des Projektes zu erreichen, nämlich eine nachhaltige Kontrolle von PSO zu ermöglichen, welche von großer Bedeutung für den weiteren Salbeianbau in Deutschland und darüber hinaus ist. | Dr. Wolfgang Maier Tel.: +49 531 299-3770 wolfgang.maier@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Epidemiologie und Pathogendiagnostik Braunschweig Messeweg 11-12 38104 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.04.2013 | 31.05.2014 | 22006412 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Vergleich von optimierten Anbausystemen für die landwirtschaftliche Produktion von Energiepflanzen unter den verschiedenen Standortbedingungen Deutschlands-Phase III (EVA III); Teilvorhaben 5: Zweikulturnutzungssystem (ÖKOVERS) | Aufbauend auf die Versuche in TP 6, in dem das Zweikultur-Nutzungssystem auf 7 Standorten im Bundesgebiet geprüft wurde, wurde 2007 für Entscheidungshilfen mehrortig begonnen, Energiepflanzen auch unter ökologischen Bedingungen anzubauen (ÖKOVERS). Gleichzeitig wurde der Systemversuch in reduzierter Form (KORB) zur Festigung der bisherigen Ergebnisse und für einen Vergleich der Anbauformen weitergeführt. Das aktuelle Vorhaben beinhaltet die Versuchstätigkeit in 2013 zum Abschluss der 2. Anlage des Versuches ÖKOVERS sowie die abschließende Gesamtauswertung des Versuchsprogramms ÖKOVERS in Verbindung mit KORB. An den Standorten Haus Düsse, Rauischholzhausen, Straubing und Witzenhausen soll in 2013 in Variante 2 (anderthalbjähriges Kleegras) mittels Winterweizen die Nachwirkung unterschiedlicher Vorfrüchte und Mengen an separiertem Gärrest zur Vorfrucht abschließend geprüft werden. Neben der Ertragsfeststellung und Analyse der Inhaltsstoffe werden eingehende ökologische und ökonomische Begleituntersuchung in den Versuchen durchgeführt, deren Ergebnisse für die Auswertung zeitnahe in Datenmasken eingegeben werden. Parallel hierzu sowie nach der letzten Ernte werden die Versuchsglieder jeweils über 2 Jahre, im Gesamtversuch sowie zwischen den Anbausystemen ausgewertet. Sie schließt die Auswertung aus der ökologischen und ökonomischen Begleituntersuchung ein. Gleichzeitig erfolgt die Vorbereitung des Endberichtes und von Publikationen. | In Teilvorhaben 5 wurden in der Projektphase EVA III die Fruchtfolgeeffekte des Energiepflanzenanbaus im Zweikulturnutzungssystem anhand der Folgefrucht Winterweizen in der Variante 2 (2. Anlage) unter Bedingungen des ökologischen Landbaus (ÖKOVERS) untersucht. Ferner wurde eine Gesamtauswertung der in EVA II und EVA III erhobenen Daten für ÖKOVERS und den konventionellen Begleitversuch KORB durchgeführt. ÖKOVERS bestand aus zwei Varianten Kleegras als Erstkultur: 1) halbjähriges Kleegras mit einer einmaligen Nutzung und 2) 1,5 jährige Kleegrasnutzung mit insgesamt bis zu fünf Schnitten. Im 1.Untersuchungsjahr wurden folgende Zweitkulturen angebaut: Mais, Sonnenblumen, Sorghum, Mais/Sonnenblumen-Gemenge, Markstammkohl, Amaranth, Buchweizen. Im 2. Versuchsjahr wurden das Gemenge, Markstammkohl und Amaranth nicht mehr untersucht. Die Zweitkulturen wurden mit Gärresten in unterschiedlicher Menge und Zusammensetzung (Fest-Flüssig-Separierung) gedüngt. Die Nachfruchtwirkung wurde nach allen Varianten durch Winterweizenanbau erfasst, der mit Gärresten in unterschiedlichen Mengen gedüngt wurde. In KORB wurden Mais, Hirse, Sonnenblumen und Mais/Sonnenblumen in Hauptfrucht- bzw. Zweikulturnutzung nach der Erstkultur Winterroggen untersucht. Ferner wurden Winterroggen als Energie- und Backgetreide sowie ab 2011 Triticale und Kleegras zur energetischen Nutzung geprüft. Folgende Ergebnisse wurden erzielt: - Mais war in beiden Versuchen die ertragreichste Sommerung. - Zweikulturnutzungssysteme führten zu höheren Gesamtjahreserträgen im Vergleich zum Hauptfruchtanbau. - Kleegras wies hohe Erträge, hohe Methanausbeuten, Humusmehrung und eine bedeutende Stickstofffixierungsleistung auf. Stickstoff kann über die Gärreste wieder in die Fruchtfolge eingespeist werden und zu Ertragssteigerungen führen. Die Effekte waren nach1,5 jährigem Kleegras höher als nach halbjährigem. ... | Prof. Dr. Michael Wachendorf Tel.: +49 5542-98-1334 mwach@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 11 Ökologische Agrarwissenschaften - Fachgebiet Grünlandwissenschaft und Nachwachsende Rohstoffe Steinstr. 19 37213 Witzenhausen | X | FPNR |
| 01.08.2014 | 31.12.2017 | 22006414 | Verbundvorhaben: Emissionen von flüchtigen organischen Kohlenstoffverbindungen aus dem Energiepflanzenanbau; Teilvorhaben 2: Entwicklung eines BVOC Moduls | Das Projekt strebt an, die VOC-Emission des Energiepflanzenanbaus zu quantifizieren um deren Bedeutung für die Luftqualität unter sich ändernden klimatischen Randbedingungen zu beurteilen. Ziel ist es, ein Simulationsmodell zu entwickeln, mit dem der Beitrag der VOC-Emissionen an der C-Bilanz des Energiepflanzenanbaus quantifiziert und die Sensitivität der VOC-Emissionen gegenüber zukünftigen Klima- und Landnutzungsänderungen in der Nord-Ostdeutschen Agrarlandschaft abgeschätzt werden kann. Das Projekt nutzt die bestehende Infrastruktur des CarboZALF-Verbundes um die VOC-Emissionen von Energiepflanzen auf zwei Extremstandorten zu untersuchen. Dabei sollen die Abhängigkeiten der Emissionen von klimatischen Bedingungen, der Wasserverfügbarkeit und Bewirtschaftungsereignissen quantifiziert werden. Diese Erkenntnisse werden zur Parametrisierung und Ergänzung von bestehenden Modellen genutzt. Dafür wird das Agrarökosystemmodell MONICA um die identifizierten physiologischen Prozesse für den VOC-Austausch erweitert. Auf dieser Grundlage werden dann der Beitrag der VOC-Emissionen zur C-Bilanz des Energiepflanzenanbaus quantifiziert, die VOC-Emissionen eines typischen Nord-Ostdeutschen Landschaftsausschnitts regionalisiert und der möglichen Beitrag des Energiepflanzenanbaus an den regionalen VOC-Emissionen für die Luftqualität mit Hilfe von Klima- und Landnutzungsszenarien abgeschätzt. | Dr. habil. Rüdiger Grote Tel.: +49 8821 183-124 ruediger.grote@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (Universitätsaufgabe) - Institut für Meteorologie und Klimaforschung Kreuzeckbahnstr. 19 82467 Garmisch-Partenkirchen | FPNR | ||
| 01.11.2015 | 31.10.2018 | 22006415 | Verbundvorhaben: Entwicklung von epoxid-basierten Bindern auf Basis nachwachsender Rohstoffe für den Einsatz in Lithium-Ionen-Batterien; Teilvorhaben 2: Entwicklung und Charakterisierung biobasierter Epoxidklebstoffkomponenten - Akronym: BeBAT | Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines epoxidbasierten Bindemittelsystems auf Basis nachwachsender Rohstoffe für den Einsatz in Lithium-Ionen-Batterien. Als Rohstoffe werden biobasierte ungesättigte Verbindungen wie Öle oder Fette und kurzkettige biobasierte ungesättigte Polyester eingesetzt bzw. entwickelt und abschließend epoxidiert. Durch Wahl der eingesetzten Monomere und Herstellungsverfahren werden die neuen Epoxidharze hinsichtlich Festigkeit, Porosität und elektrischen Eigenschaften speziell für Anwendungen in Li-Ionen-Batterien optimiert. Das Thünen-Institut ist für die Entwicklung der Epoxidklebstoffkomponenten auf Basis nachwachsender Rohstoffe verantwortlich und führt die damit verbundenen Synthese und Charakterisierungsarbeiten (Veresterungen, Epoxidierungen, Quantifizierung funktioneller Gruppen, thermische, rheologische und dynamisch mechanische Analyse) durch. Das Institut für Füge- und Schweißtechnik ifs wird in diesem Vorhaben aufgrund der Kompetenzen im klebtechnischen Bereich die Analytik der für einen Klebstoff charakteristischen Eigenschaften vornehmen und in enger Zusammenarbeit mit dem Thünen-Institut die Epoxid-Binder modifizieren. Die Einarbeitung des Aktivmaterials, Vorversuche zur Herstellung von Elektrodenfolien sowie die Bestimmung der Eigenschaften der Batteriezellen (Leitfähigkeit, Porosität u.a) und erste Vorversuche zur Herstellung von Elektrodenfolien werden ebenfalls am ifs durchgeführt. Diese Vorversuche werden begleitet von der Custom Cells Itzehoe GmbH, die ausgehend von den optimierten Bindern und Rezepturen der Vorversuche und ausgehend von den Ergebnissen der Charakterisierungen die Laborprozesse in ein industriell realisierbares Verarbeitungskonzept (Scale -Up ) erarbeitet. | Im Forschungsprojekt wurden alternative Binder aus nachwachsenden Rohstoffen für den Einsatz in Lithium-Ionen-Batterien insbesondere zur Befestigung des Elektrodenmaterials entwickelt und getestet. Der Fokus lag auf biobasierten Zweikomponentensystemen aus Epoxiden und Härtern, die den standardmäßig eingesetzten Binder auf petrochemischer Basis vollständig ersetzen sollten ohne die Eigenschaften der Batterie, sowie deren Prozessierung zu beeinflussen. Im Projektverlauf wurden insgesamt 21 Epoxid/Härter-Bindersysteme als alternative biobasierte Binder für die Herstellung von Elektroden der Lithium-Ionen-Batterien entwickelt. Zur Entwicklung und Herstellung der Epoxidklebstoffkomponente wurden kommerziell verfügbare Epoxide herangezogen wie bspw. fettsäuremodifizierte Bisphenol-A-Diglycedylether oder epoxidierte Pflanzenöle. Der Bioanteil der ausgehärteten 2K-Epoxid-Bindemittelsysteme wurde erhöht, indem biobasierte Härter, wie bspw. fettsäuremodifizierte Amine, Bernsteinsäureanhydrid und fettsäuremodifizierte Dicarbonsäuren verwendet wurden. Mit diesen Erkenntnissen konnten erste Batteriekathoden gefertigt werden. Im Scale-up-Versuch war es möglich, ausgesuchte Systeme industrienah zu verarbeiten. In den Bereichen der Haftung, der Elastizitätseigenschaften und der Trocknungseigenschaften wurden sehr gute Ergebnisse erzielt. Insbesondere das Molekulargewicht der eingesetzten Binder ist ausschlaggebend für die Herstellung und auch später für die Performance der Batteriezellen. Die erarbeiteten Ergebnisse zur Aushärtung biobasierter Epoxide mit Härtern sind sehr aussichtsreich. Die Charakteristika und Anwendungsmöglichkeiten beschränken sich nicht nur auf die Batteriebeschichtungen. Die Eigenschaftsprofile lassen die Möglichkeit zu, konventionelle Epoxide aber auch andere Klebstoffe, je nach Anforderungskriterien zu substituieren. | Dr. Henning Storz Tel.: +49 531 596-4127 henning.storz@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | X | FPNR |
| 15.03.2017 | 14.03.2020 | 22006416 | Verbundvorhaben: Verbesserung von einjährigem Kümmel (Carum carvi) als Rohstoff für bioaktive Produkte (BIOKUE); Teilvorhaben 2: Anbauoptimierung und Prüfung von Zuchtmaterial des einjährigen Kümmels für Ätherischölertrag und Destillationseignung - Akronym: BIOKUE | Ziel der geplanten Arbeiten soll die Senkung der Kosten der Produktion von Kümmelfrüchten und des daraus gewonnenen ätherischen Öls für die pharmazeutische Nutzung und als Wirkstoff eines Pflanzenschutzmittels sein. Sommerannueller bzw. winterannueller Kümmel stellt einen wesentlichen Schritt dar, zur Steigerung der Effektivität der Produktionstechnologie. Durch züchterische Verbesserungen sollen Formen ausgelesen werden, die in der Leistungsfähigkeit zweijährigen Kümmel erreichen oder übertreffen. Die entwickelten Linien sollen für ihre Eigenleistung bes. im Hinblick auf Ernteertrag und Gehalt an ätherischem Öl zweiortig (Quedlinburg und Groß Schierstedt) zweijährig (2017-2018 geprüft werden. Die Linien mit der besten allgemeine Kombinationseignung (general combining ability, GCA) werden anschließend auf Leistungsfähigkeit geprüft. Gleichzeitig wird die Dr. Junghanns GmbH Fragen zur Anbautechnologie bearbeiten, besonders im Hinblick auf die winterannuelle Anbauform. Arbeiten der Dr. Junghanns GmbH:- Prüfung der leistungsfähigsten Linien verbunden mit Selektionsschritten in jedem Projektjahr ; -Erfassung von Ertrag und Ertragsparametern ; -Erfassung von Ölgehalten und Ölerträgen (2017); - Anbauversuche zur Evaluierung der Linien auf Eignung für einen winterannuellen Anbau; -Optimierung einer betriebseigenen Destillationsanlage für die Öl (2017-19). | Dr. agr. Wolfram Junghanns Tel.: +49 3473 801-126 dr.junghanns.gmbh@t-online.de Dr. Junghanns GmbH Aue 182 06449 Aschersleben | FPNR | ||
| 01.01.2018 | 30.09.2020 | 22006417 | Verbundvorhaben: Passgenaues und produktindividuelles additives Fertigen von Verpackungen aus biobasierten Schäumen (BioFoamPrint); Teilvorhaben 3: Eignungsprüfung, Transportsimulation - Akronym: BioFoamPrint | Der Versand von Klein-/Konsumgütern erfolgt heutzutage überwiegend in Form von standardisierten Umverpackungen aus Pappwerkstoffen. Ein entscheidender Nachteil der Verpackungen sind deutlich überdimensionierte Umverpackungen und geringe Ausnutzungsgrade der Ladekapazitäten der eingesetzten Transportmittel. Daraus resultieren sowohl höhere Transportkosten als auch ein erhöhter Ausstoß klimaschädlicher Gase. Hinzu kommen die Aufwendungen für die Lagerung und den Transport von Umverpackungen und Füllmaterial. Als Lösungsansatz dieses Problems wird die Entwicklung einer passgenauen produktindividuellen Verpackung auf Basis nachwachsender Rohstoffe verfolgt. Die Herstellung erfolgt additiv, indem Bioschäume erstmals in einem 3D-Druckverfahren, z. B. direkt im Lager, verarbeitet werden. Im Ergebnis steht eine passgenaue produktindividuelle umweltschonende Verpackungslösung. Auf eine Umverpackung mit fest definierten Größenabstufungen und Füllmaterial kann vollständig verzichtet werden. Kosten und hoher Materialeinsatz, die aufgrund von überdimensionierten Verpackungen entstehen, werden so auf ein Minimum reduziert. | Dipl.-Ing. Jörg Loges Tel.: +49 231 560779-81 j.loges@vvl-ev.de Verein zur Förderung innovativer Verfahren in der Logistik, VVL e.V. - Institut für Verpackungstechnik (IfV) Giselherstr. 34 44319 Dortmund | X | FPNR | |
| 01.05.2019 | 31.10.2022 | 22006418 | Verbundvorhaben: Module auf Basis biogener Phasenwechselmaterialien (PCM) zur natürlichen Temperierung im Transport- und Gebäudewesen; Teilvorhaben 2: Thermogeformte Makroverkapselung - Akronym: BioPCM | Ziel des Vorhabens ist, die thermisch isolierenden Eigenschaften eines Schaumstoffes und die temperaturregelnden und -speichernden Eigenschaften von Phasenwechselmaterialien (PCM) in einem Bauteil zu verbinden. Das zu entwickelnde System soll aus verschiedenen Elementen auf Basis nachwachsender Rohstoffe bestehen. Als strukturgebendes und isolierendes Trägermaterial werden geschäumte Grundkörper aus Biopolymer-Schäumen entwickelt. Zur Temperaturregelung werden PCM aus natürlichen organischen Stoffen wie Paraffinen oder Salzen eingesetzt. Die Makroverkapselung der PCM erfolgt über strukturierte Folien auf Basis von Biopolymeren. Optional werden feuchtigkeitsregelnde Lehmschichten mit eingebracht. Resultat sind umweltfreundliche PCM-Module, die Isolation mit Wärmespeicherfähigkeit und Temperaturregelung verbinden und zur Gebäudedämmung sowie in der Verpackungstechnik eingesetzt werden können. | Prof. Dr.-Ing. Axel Kauffmann Tel.: +49 721 9735-836 kauffmann@dhbw-karlsruhe.de Duale Hochschule Baden-Württemberg - Standort Karlsruhe Erzbergerstr. 121 76133 Karlsruhe | X | FPNR | |
| 01.10.2000 | 30.09.2002 | 22006498 | Einsatz von Pflanzenölen (insbesondere Rapsöl) als Basis für umweltfreundliche Lackrohstoffe | Ziel des Vorhabens ist es, durch chemische Modifizierung von Rapsöl bzw. Rapsmethylester zu Ausgangsprodukten für umweltfreundliche, lösemittelfreie und mit nur geringem Energieaufwand zu vernetzenden Lacksystemen zu gelangen. Die Modifzierungsprodukte könnten als neuartige Bindemittel und/oder Reaktivverdünner zur Verringerung bzw. Eliminierung des Lösemittelanteils in 2K-Lacken oder UV-härtenden Beschichtungsstoffen eingesetzt werden. Die erhaltenen Produkte sollen analytisch und physikalisch charakterisiert werden und daraus hergestellte Beschichtungsstoffe auf ihre Reaktivität, lacktechnischen Eigenschaften und Härtungsverhalten untersucht werden. | Im Vorhaben wurden native Pflanzenöle (Rapsöl, Leinöl, Drachenkopföl, Sojaöl, Rizinusöl, Calendulaöl) zum Zwecke des Einsatzes als Bindemittel für Farben und Lacke chemisch modifiziert, insbesondere durch Reaktionen an den C-C-Doppelbindungen der Fettsäuren in den Triglyceriden. Als erste Synthesestufen wurden epoxiderte Pflanzenöle hergestellt. Die besten Resultate sind mit der sogenannten PRILESHAEV-Reaktion erhalten worden, insbesondere in einer Variante mit gepufferter Peressigsäure. Die Pflanzenöl-Epoxide wurden einerseits direkt zur kationischen UV-Härtung eingesetzt. Andererseits dienten sie als Ausgangsstoffe für weitere Umsetzungen, u. a. für radikalisch UV-härtbare Acrylate, speziell Epoxyacrylate.Epoxide und Epoxyacrylate konnten auch auf der Basis von Rapsöl (erucasäurearm) bzw. von Drachenkopföl hergestellt werden. Ausgehend von epoxidierten Pflanzenölen wurden Polyole als Zwischenprodukte für weitere Umsetzungen hergestellt. Die Polyole wurden durch Umesterung mit tert.-Butylacetoacetat in acetoacetatfunktionelle Bindemittel überführt. Daran schloss sich ggf. eine weitere Umsetzungsstufe mit n-Butylamin zum entsprechenden Enamin an. Es zeigte sich, dass sowohl die Pflanzenöl-Acetoacetate als auch die Pflanzenöl-Enamine über vinyloge Additionsreaktionen mit Acrylaten thermisch vernetzt werden können. Dabei konnten sehr lösemittelarme Materialien (High Solids) formuliert werden. Generell war festzustellen, dass eine ausreichende mechanische und chemische Beständigkeit von der Vernetzungsdichte abhängig ist. Die betraf sowohl Epoxide (kationisch UV-härtend) als auch Acrylate (radikalisch UV-härtend) als auch Acetoacetate und Enamine (über vinyloge Additiunsreaktionen thermisch vernetzend). Insofern muss ein Ziel von Bindemittelsynthesen auf Pflanzenölbasis darin bestehen, möglichst hohe Funktionalitäten (Anzahl an vernetzungsfähigen Gruppen je Molekül bzw. je Masseeinheit) zu erreichen. | Norbert Pietschmann Tel.: +49 391 6090-0 inst.-lacke-farben-magdeburg@t-online.de iLF Magdeburg GmbH Fichtestr. 29 39112 Magdeburg | FPNR | |
| 01.04.2001 | 31.08.2004 | 22006500 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Qualifizierung von biogenen Klebstoffen für holz- und celluloseartige Werkstoffe: Teilvorhaben 2: Entwicklung von Kleber, Lösemitteln und Hilfsstoffen auf Naturstoffbasis und Erprobung im industriellen Maßstab | Ziel des geplanten FuE-Vorhabens ist die Entwicklung und Prüfung neuartiger schadstoffarmer Klebstoffe für holz- und celluloseartige Werkstoffe auf der Basis von lignin- und tanninhaltigen Formulierungen. Im Rahmen der Forschungsarbeiten sollen die in Versuchen erreichten Klebefestigkeiten und Verarbeitungseigenschaften von Lignin-/Tannin-Klebern durch Optimierung der Rezepturen und den Zusatz von natürlichen Bindemitteln industriellen Anforderungen angepaßt werden. Hierbei sind auch Alternativen zum Lösungsmittel Wasser zu suchen. Neue Rezepturen sollen gemeinsam mit dem Projektpartner entwickelt werden und auf Einsatzbereiche, Haltbarkeiten, mikrobielle Resistenzen, technische Eigenschaften usw. untersucht werden. Die Ergebnisse aus dem Labormaßstab fließen in praktische Erprobungen im industriellen Maßstab ein und sollen der weiteren Optimierung dienen. Erwartet werden neue Kleber für die Einsatzbereiche Holzverklebung (z. B. Möbel, Parkett, Furniere) sowie für Papierverklebungen (u. a. im Bau). Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit mit der Universität Kiel, Forschungsstelle für Ökotechnologie, durchgeführt werden. | Verschiedene Lignine wurden als Klebgrundstoff im Labormaßstab untersucht. Es erfolgten zahlreiche Untersuchungen und Modifizierungen zur Erhöhung der Reaktivität (Klebefestigkeit) der Ligninklebstoffe und der Feuchtigkeitstoleranz. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass sich Ligninsulfonate als Klebgrundstoff eignen. Die Sulfatlignine erwiesen sich aufgrund ihres schwierigen Lösungsverhalten als weniger geeignet für die Verwendung in Klebstoffen. Die Ergebnisse zeigen, dass die entwickelten Ligninklebstoffrezepturen für die Anwendung im Innenbereich prinzipiell geeignet sind. Die neuentwickelten Ligninklebstoffe zeigten zum Teil sehr hohe Klebefestigkeiten. Durch Zucker und Stärkezusätze wurde einer mittleren Feuchtebeständigkeit und damit prinzipielle Eignung für den Innenbereich erreicht. Der Klebstoff eignet sich prinzipiell für die Verklebung von Massivhölzern. Für die Produktions- und Anwendungsreife ist eine weitere Steigerung der hydrophoben Eigenschaften nötig. Um den Labor- und Entwicklungsbereich in Richtung Marktreife zu verlassen, müssen weitere Untersuchungen in definierten Anwendungsbereichen erfolgen, um praxisrelevante Erfahrungen zu erhalten. Vor allem Untersuchungen zur Langzeitstabilität der Ligninklebstoffe sind in diesem Zusammenhang erforderlich.Beim Industriepartner Fa. Livos wurden im Rahmen der Entwicklung eines Holzleimes Versuche unternommen, die Ligninklebstoffrezepturen in den Holzleim zu integrieren. Verschiedene Versuchsansätze wurden beim Industriepartner hergestellt, die aber auf Basis von Ligninen nicht bis zu einem brauchbaren Holzklebstoff weiterentwickelt werden konnten. Dies gelang nur auf Basis von Naturharzen und Glutin-Proteinen.Die Ligninderivate sind nicht in die vorhandenen Klebstoffrezepturen der Fa. Livos integrierbar. Jedoch können mit Ihnen im Labormaßstab eigenständige Ligninklebstoffrezepturen entwickelt werden, die jedoch noch optimiert werden müssen und die unter Industriebedingungen noch zu testen sind. | Dr. Ulla Eggers Tel.: +49 5825 88-25 projekte@livos.de Livos Pflanzenchemie- Forschungs- und Entwicklungsgesellschaft mbH & Co Kommanditgesellschaft OT Emern, Auengrund 10 29568 Wieren | X | FPNR |
| 01.10.2005 | 30.09.2007 | 22006504 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer prozesstauglichen Online-Messanordnung zur Bestimmung der organischen Trockensubstanz in Biogasanlagen. Teilvorhaben 1. | Das Vorhabensziel des Projektes ist die Verbesserung der Prozesssicherheit u. die Erhöhung der Gaserträge durch die Entwicklung eines Online-Messsystems zur Bestimmung der org. Trockensubstanz (oTS) in Biogasanlagen auf Basis von Mikrowellen (MW) Sensoren. Aus Mangel an Sensoren zur Online-Überwachung der biochem. Prozessabläufe werden die Fermentoren meist mit einer geringeren Raumbelastung gefahren, es wird also weniger Substrat zugeführt, als theoretisch verarbeitet werden könnte. Arbeitsplan: 1. Adaption der MW-Sensorik und Messtechnik zur Bestimmung des oTS-Gehaltes an Biogasanlagen und Entwicklung erster Funktionsmuster, 2. Integration von MW-oTS Funktionsmustern in die Biogasanlagen (Breitenworbis, Laboranlage des iba, 3. Versuchsreihen zur Schaffung einer Datenbasis, 4. Entwicklung von Modellen zur Datenauswertung und Kalibration, 5. Prototypentwicklung mit implementierten Kalibrationsroutinen und Langzeittests. Ergebnisvermarktung: Der Forschungsverbund bietet den Lösungsansatz als Kooperationsleistung für die Prozesskontrolle von Biogasanlagen an. Die Firma hf sensor übernimmt die Produktion der Messsysteme. Die Vermarktung erfolgt von der Firma hf s und der Firma Franke. | Dipl.-Ing. Thomas Nacke Tel.: +49 3606671163 thomas.nacke@iba-heiligenstadt.de Institut für Bioprozess- und Analysenmesstechnik e.V. Rosenhof 37308 Heilbad Heiligenstadt | X | FPNR | |
| 01.11.2006 | 30.06.2008 | 22006506 | Feinstaubemissionen aus Kleinfeuerungsanlagen für Getreide- und Strohbrennstoffe - Einflüsse und Minderungsmöglichkeiten - (B 06-22) | Ziel des Vorhabens ist die Ermittlung der Feinstaubemission aus Kleinfeuerungsanlagen für Getreide- und Strohbrennstoffe. Dazu soll die TLL geeignete Brennstoffe bereitstellen. Diese werden in einem Standard-Holzkessel und zwei für Getreide geeigneten Kesseln am TFZ verbrannt und der Verbrennungsprozess messtechnisch dokumentiert. Die erfassten Feinstaubproben werden an der TUHH analysiert. Das IE koordiniert den Projektablauf, gibt die Brennstoffe vor und wertet die Messergebnisse aus. Dabei wird insbesondere auf die Ausgangsbrennstoffe eingegangen und aus vergleichenden Betrachtungen zu dem Feinstaubverhalten von Holzbrennstoffen werden Schlüsse zu weiteren Einflussgrößen und möglichen Minderungsmaßnahmen abgeleitet. Es soll versucht werden, die Möglichkeiten einer Feinstaubminderung durch Koagulations- und Agglomerationsverfahren theoretisch und praktisch zu untersuchen. Die Ergebnisse stehen dem Auftraggeber zur Verfügung und können auf Wunsch in einem Workshop präsentiert werden. | Es wurde Weizenkörner, Gerstenkörner, Rapspresskuchenpellets, Weizenstrohpellets, Triticale-Ganzpflanzenpellets und Mischpellets aus jeweils 50 % Holz und 50 % Weizenstroh bzw. Triticale-Ganzpflanze bezüglich ihrer Inhaltsstoffe und verbrennungstechnischen Eigenschaften untersucht und mit den Eigenschaften von Holzpellets verglichen. Anschließend wurden die Brennstoffe in einem Versuchskessel des IVD von Agroflamm, einem Guntamatic-Kessel für Getreidekörner und einem handelsüblichen Pelletkessel von KWB verbrannt und das Verbrennungsverhalten messtechnisch dokumentiert und ausgewertet. Zudem wurde das Leistungsverhalten des Guntamatic-Kessels aufgenommen und ein Elektro-Abscheider der Firma Spanner bei den Versuchen eingesetzt. Die gewonnenen Feinstaubfilterproben wurden an der TUHH auf ihre Inhaltsstoffe analysiert. Zudem wurden morphologische Untersuchungen durchgeführt. Am DBFZ wurden die Ergebnisse der einzelnen Arbeitspakete miteinander verglichen und die Einflüsse auf die Feinstaubbildung und die Toxizität der Feinstäube herausgearbeitet, Minderungsansätze entwickelt und miteinander verglichen. Zusätzlich wurden Versuche zum Agglomerationsverhalten von Feinstäuben durchgeführt. Folgende Ergebnisse konnten gewonnen werden: " Die Brennstoffanalysen haben die bekannten Unterschiede in den Reinbrennstoffen bezüglich der Inhaltsstoffe bestätigt. " Bei den Mischungen mit jeweils 50 % Holz konnte bei den Inhaltsstoffen nicht immer das arithmetische Mittel aus den Inhaltsstoffkonzentrationen der Reinstoffe gefunden werden. Die Ursachen hierfür sind noch unbekannt. " Die Verbrennungsversuche bestätigten den engen Zusammenhang zwischen Stickoxidemissionen und Schwefeldioxidemissionen mit den Anteilen an Inhaltsstoffen von Stickstoff und Schwefel in den Brennstoffen. " Die Chlorwasserstoffemissionen scheinen neben den Chlorgehalten im Brennstoff auch von der Feuerungsanlage mitbestimmt zu werden. " Die Emissionen an CO von meist unter 100 mg/Nm² (bei 13 % O2) sowie die f | Dr.-Ing. Daniela Thrän Tel.: +49 3412434-435 daniela.thraen@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | FPNR | |
| 01.07.2010 | 30.06.2012 | 22006508 | Verbundvorhaben: Einsatz der Hochleistungs-Sequencing-Batch-Reaktor-Technologie sowie der Pervaporation mit hydrophoben Zeolithmembranen zur effektiven und energiesparenden Bioethanolerzeugung; Teilvorhaben 4: Pervaporation | Im Rahmen des Verbundprojektes soll ein neues Verfahren zur energetisch effizienten Erzeugung von Bioethanol entwickelt werden. Im Fokus der Arbeiten des Fraunhofer IKTS stehen die Aufarbeitung und Reinigung des Ethanols aus den ethanolhaltigen Produktströmen der HSBR-Fermentation durch Pervaporation mit hydrophoben, ethanolselektiven ZSM-5 Zeolithmembranen. Den ethanolhaltigen Produktströmen der HSBR-Fermentation wird mit diesen Membranen ein angereichertes Ethanol-Wasser-Gemisch entzogen. Im Mittelpunkt der Untersuchungen stehen die systematische Untersuchung des Foulingverhaltens und die Weiterentwicklung der Membranen und des Pervaporationsprozesses. Die am IKTS durchzuführenden Arbeiten können in 5 Unterpunkte eingeteilt werden: 1. Untersuchung des Membranfoulings mit realen Produktströmen der HSBR-Fermentation, 2. die Entwicklung an diese Gemische angepasster Membranen, 3. die Entwicklung größerer Filterelemente, 4. die ausführliche Charakterisierung dieser Filterelemente durch Trennexperimente und alternative Testverfahren und 5. die Verfahrensentwicklung der Pervaporation mit Zeolithmembranen an realen Produktströmen. Interessant ist das Membranverfahren insbesondere für kleinere und mittlere Anlagen zur Bioethanolproduktion. Der Energieaufwand könnte verringert und im Gegensatz zur konventionellen Destillation/Rektifikation könnte hier auf die Verwendung von Dampf verzichtet werden. In Verbindung mit den bereits am IKTS entwickelten hydrophilen NaA Zeolithmembranen soll das Ethanol energetisch effizient, ausschließlich auf Basis von Membranprozessen angereichert und über den azeotropen Punkt auf Endqualität entwässert werden. | Dr.-Ing. Marcus Weyd Tel.: +49 36601 9301-3937 marcus.weyd@ikts.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) - Institutsteil Hermsdorf Michael-Faraday-Str. 1 07629 Hermsdorf | FPNR | ||
| 01.09.2009 | 31.08.2011 | 22006509 | Regionale Beratung und Information zur Erzeugung und zum effektiven Einsatz von Bioenergie in land- und forstwirtschaftlichen Unternehmen sowie Verbraucherinformationen zu Energiepflanzen. | Informations- und Beratungsangebot für Land- und Forstwirte sowie Verbraucher und Öffentichkeit in Niedersachsen, das ausgerichtet wird auf die verschiedenen Bioenergienutzungsoptionen und Schwerpunkte in den niedersächsischen Regionen mit dem Ziel, die Verbreitung von Energiepflanzen sowie den Aufbau von Biomassehöfen zu fördern. Ein wichtiger Baustein ist die Vernetzung mit regionalen Kompetenzpartnern (Grüne Zentren, Maschinenringe, Kommunen, Verbänden) und die Einbeziehung von Best-Practise-Demonstrationsbetrieben. Hierduch wird das "Buttom up" -Prinzip zur Lehrinhaltvermittlung genutzt. Landwirte lernen von Landwirten durch die besonders erfolgreichen Demonstrationsprojekte und Akteure. Eine gezielte Öffentlichkeitsarbeit soll die Beratungsergebnisse und Umsetzungserfolge kommunizieren und damit die "Meinungsbildung" und "Wahrnehmung" in der Bevölkerung positiv beeinflussen. Hierzu wird ein Kommunikationskonzept erarbeitet und umgesetzt. Eine enge Zusammenarbeit mit den niedersächsischen Bioenergieregionen wird dabei angestrebt. Das Beratungsangebot umfasst eine Vielzahl an Informations-, Schulungs- und Beratungstätigkeiten, sowie ein übergreifendes Informationsoffice, das die Aktivitäten der beteiligten Experten koordiniert und vernetzt. | Dr. Matthias Benke Tel.: +49 441 801-420 matthias.benke@lwk-niedersachsen.de Landwirtschaftskammer Niedersachsen - Geschäftsbereich Landwirtschaft - Fachbereich Grünland und Futterbau Mars-la-Tour-Str. 1-13 26121 Oldenburg | FPNR | ||
| 01.10.2010 | 28.02.2014 | 22006510 | Verbundvorhaben: Untersuchungen und Bewertung zum Einsatz von Enzymen in Biogasanlagen auf deren Wirksamkeit und deren Wirkungsweise sowie zur Veränderung des Verfahrensablaufs im Labor-, Technikum- und Praxisanlagen-Maßstab; Kurztitel: BiogasEnzyme; Teilvorhaben 2 | In dem skizzierten Verbundprojekt soll untersucht werden, ob die in Vorprojekten nach-gewiesene Wirkung von Enzymen konkretisiert und auf kontinuierlich arbeitende Anlagen in verschiedenen Maßstäben (Labor-, Technikum- und Praxisanlage) übertragen werden kann. Weiterhin soll anhand der Daten aus der Praxisanlage eine Kosten-Nutzen-Analyse durchgeführt werden. Zunächst soll bei Untersuchungen im Labormaßstab die Wirkungsweise einzelner Enzyme und von Enzymkombinationen aufgeschlüsselt werden. Dabei sollen unterschiedliche, häufig eingesetzte Eingangssubstrate (z.B. Maissilage, Anwelksilage, Weizen- und Roggenganzpflanzensilage) getestet werden. Danach werden die ausgewählten Enzymkombinationen in kontinuierlichen Systemen ausgehend vom Labormaßstab einem Scale-up bis hin zu industriellen Biogasanlagen unterzogen | Die Konzentration der cellulolytischen Enzyme hat neben der Temperatur und dem pH-Wert den größten Einfluss auf die Freisetzung reduzierender Zucker. Keine eindeutigen Abhängigkeiten zeigten die Versuche zur Aminosäurefreisetzung durch Proteasen. Alle Enzympräparate zeigten nach 4-8 h, trotz Stabilisatoren, deutliche Aktivitätsverluste. Eine enzymbasierte Faseranalytik war nicht möglich, es wurde jedoch die Basis einer Fingerprintanalyse geschaffen. Die Enzymzugabe zu den Batch-Reaktoren bei mesophiler Temperatur und neutralem pH gab keine signifikanten Effekte auf Ausgasungsgeschwindigkeit und Biogasertrag. Dies verbesserte sich unter thermophilen Bedingungen oder bei einer vorgelagerten Hydrolyse für einige Substrat-Enzym-Kombinationen auf einem < 10 %-Niveau und nur bei deutlich höheren Enzymdosierungen als praxisüblich. In den kontinuierlichen Gärversuchen konnten diese Beobachtungen nicht bestätigt werden. Variation von Applikation und Einsatzstoffen zeigten in der Technikumsanlage (30 m³) Effekte der Enzymzugabe. Maissilage mit Enzym Cell_a erzielte keine Effekte. Bei Maissilage und Hühnertrockenkot sowie Cell_a und Prot_a als Enzympräparate wurde ein Anstieg der Biogasausbeute von 4-6 % und eine Reduktion der Rührwerksleistung von 9-11 % beobachtet. Trotz intensiver Planung und Beratung erwies es sich als schwierig, eine Biogasanlage über einen längeren Zeitraum konstant zu betreiben. Die Versuche ergaben, dass eine kombinierte Applikation von cellulolytischen und proteolytischen Enzympräparaten wie im Pilotversuch, jedoch deutlich schwächer ausgeprägt, einen Anstieg der Biogasausbeute und generell eine Abnahme in der Rühr-leistung zeigte. Die Bewertung ergab keine eindeutigen Effekte in der Stoffbilanzierung und tendenziell positive Effekte in der Energiebilanz. In der Kosten-Nutzen-Analyse überlagerten sich die positiven Effekte im Stromerlös und der Kostenreduktion für Einsatzstoffe und Rühraufwand mit den doch erheblichen Kosten für den Enzymeinsatz. | Eva Zarhan Tel.: +49 521 9633 435 eva.zarhan@biogas-nord.com BIOGAS NORD Anlagenbau GmbH Werningshof 2-4 33719 Bielefeld | X | FPNR |
| 01.08.2011 | 30.11.2013 | 22006511 | Verbundvorhaben: Abbauwege pflanzlicher Biomasse in Biogasreaktoren - Etablierung der Stabile-Isotopen-Markierung zur kultivierungsunabhängigen Ermittlung der vorrangig am Abbauprozess beteiligten Mikroorganismen (BIOGAS-SIP); Teilvorhaben 1 | In Biogasreaktoren wird pflanzliche Biomasse durch eine artenreiche und dynamische Gemeinschaft der unterschiedlichsten Mikroorganismen abgebaut. Dabei erfolgt der primäre Aufschluss der Biomasse und die Vergärung der Inhaltsstoffe durch Bakterien, die Methanbildung aus den Endprodukten der bakteriellen Gärung dagegen durch Archaeen. Welche Mikroorganismen genau an der Entstehung von Biogas beteiligt sind, ist jedoch in weiten Teilen unbekannt. Da Kultivierungsversuche immer zu einer Diskriminierung wesentlicher Anteile der mikrobiellen Gemeinschaft führen, sollen in diesem Forschungsvorhaben erstmals die cellulolytisch aktiven Mikroorganismen in situ identifiziert werden. Hierzu soll die Technik der Stabile-Isotopen-Markierung (SIP) genutzt werden. SIP ermöglicht als einziges Verfahren die artgenaue Identifizierung der vorrangigen Nutzer des in den Pflanzen gespeicherten Kohlenstoffs. Hierfür wird Mais erzeugt, in welchem das natürlich vorkommende, nicht radioaktive Kohlenstoff-Isotop 13C durch Begasung mit 13CO2 angereichert wird. Dieses Pflanzenmaterial soll dann in miniaturisierten Gärtests fermentiert werden. Mikroorganismen, welche primär am Aufschluss und an der Umsetzung der Biomasse beteiligt sind, verwenden die markierten Kohlenstoffverbindungen aus dem Pflanzensubstrat auch zur Synthese von DNA. Die Isolierung und molekulare Analyse der mikrobiellen DNA ermöglicht dann eine genaue Identifizierung der beteiligten Mikroorganismen. In diesem Vorhaben soll die SIP als neuartiges Verfahren zur Charakterisierung der Biogas-Mikrobiologie etabliert werden. Mittels SIP soll eine Inventarisierung der primären Vergärer der Biogasfermentation erfolgen. Zudem soll der Einfluss von verschiedenen Prozessparametern wie Temperatur und Art des Cosubstrates auf die mikrobielle Gemeinschaft untersucht werden. | In diesem Vorhaben wurde die SIP erfolgreich als neuartiges Verfahren zur Charakterisierung der Biogas-Mikrobiologie etabliert. Optimale 13C-Markierungsraten der mikrobiellen DNA wurden im minia-turisierten batch-Ansatz nach zwei Wochen erreicht. Eine kürzere Zeit ergab keine ausreichende Mar-kierung, eine längere Inkubationsdauer führte zu einer Verteilung der 13C-Isotope in der gesamten Biozönose. Die molekulare Analyse der in der 13C-markierten DNA repräsentierten Mikroorganismen basierend auf dem bakteriellen Gen für die 16S rRNA (rrs) ergab eine deutliche Anreicherung bestimmter Mikro-organismen. Insbesondere wurden in dieser DNA Vertreter aus der taxonomischen Klasse der Clostridia nachgewiesen. Die untersuchten DNA-Sequenzen ließen sich jedoch größtenteils nicht einzelnen, bereits beschriebenen Arten zuordnen. Dieses ist ein deutlicher Beleg dafür, dass viele der am an-aeroben Abbau pflanzlicher Biomasse beteiligten Mikroorganismen noch unbekannt sind. Die Hypothese, dass der Abbau von Cellulose ausschließlich durch Clostridium thermocellum bzw. wenigen, engverwandten Arten durchgeführt wird, konnte nicht bestätigt werden. Die in der 13C-DNA identifizierten rrs-Sequenzen wiesen zu dieser Art nur eine Ähnlichkeit von maximal 84 % auf. Aufgrund des hohen Anteils bislang noch unbekannter Mikroorganismen bei dem anaeroben Abbau von pflanzlicher Biomasse sind weitere Arbeiten zur Kultivierung und physiologischen Beschreibung dieser Mikroorganismen unabdingbar. Die im Rahmen dieses Vorhabens etabliert SIP-Methodik sowie die ermittelten DNA-Sequenzen sind grundsätzlich gut geeignet zur Unterstützung entsprechender Forschungsarbeiten, z.B. in Form einer marker-gestützten Selektion von Isolaten. | Dr. Michael Klocke Tel.: +49 331 5699-113 mklocke@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) - Abt. Bioverfahrenstechnik Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR |
| 01.06.2013 | 30.11.2016 | 22006512 | Verbundvorhaben: Energieholzernte und stoffliche Nachhaltigkeit in Deutschland; Teilvorhaben 1: Biomassefunktion, Stoffbilanzen und Nutzungsszenarien | 1. Vorhabenziel: Die Nutzung von Holz als Quelle erneuerbarer Energie und/oder als Rohstoff für die chemische Industrie ist stetig gewachsen und gewinnt weiter an Bedeutung. Ziel der Forschung ist die Entwicklung eines methodischen Rahmens zur Ermittlung der deutschlandweit nachhaltig mobilisierbaren Holzbiomasse. Dabei ist der Begriff Nachhaltigkeit nicht nur auf die Holzbiomassemenge bezogen, sondern vor allem auf die Nährstoffverfügbarkeit der Waldböden. Die Steuerung von Holzbiomasseernte und der Nährstoffnachhaltigkeit soll dabei überregional und mittelwertsorientiert auf bewirtschaftungsrelevante Räume übertragen werden, so dass ein Expertensystem zur Steuerung der Holzbiomassemobilisierung und Nachhaltigkeitskontrolle entsteht. 2. Arbeitsplanung: Die Datenbasis wird auf überregionaler Ebene für die Ermittlung von Sortimentsmassen die Bundeswaldinventur sein und für die Ermittlung der Nährstoffnachhaltigkeit die bundesweit vereinheitlichten Messnetze der Forstlichen Umweltüberwachung. Die Übertragung der Ergebnisse auf Betriebe und Bestände erfolgt auf der Basis von digitalen Höhenmodellen, Bodenkarten und Betriebsinventur- bzw. Forsteinrichtungsdaten. Die Projektlaufzeit beträgt drei Jahre und wird gemeinsam von der FVA Baden-Württemberg, der Nordwestdeutschen FVA und der LWF Bayern bearbeitet. Das Projekt wird in 10 Arbeitspakete gegliedert, die gemeinsam von allen Partnern bearbeitet werden um die bundesweite Einsetzbarkeit der Projektergebnisse sicherzustellen. | PD Dr. Klaus von Wilpert Tel.: +49 761 4018-173 klaus.von-wilpert@online.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 02.02.2015 | 31.12.2018 | 22006514 | Nachwachsende Rohstoffe als Unterrichtsthema in Berufsschulen im Berufsfeld Bauen | Erarbeitung von Unterrichtsmaterialien für berufsbildende Schulen zum Thema "Stoffliche Verwertung von nachwachsenden Rohstoffen im Berufsfeld BAUEN" sowie Konzeption und Durchführung von zehn Workshops für Lehrkräfte von berufsbildenden Schulen im Berufsfeld BAUEN durch eine Arbeitsgruppe aus Zeitbild, Lehrkräften der Berufsschule, Fachberatern und Verbandsvertretern. siehe Anlage Arbeits- und Zeitplan (PDF) | Peter Wiedemann Tel.: +49 30 320019-42 peter.wiedemann@zeitbild.de Zeitbild Verlag und Agentur für Kommunikation Gesellschaft mit beschränkter Haftung Wattstr. 11 13355 Berlin | X | FPNR | |
| 01.11.2015 | 31.10.2018 | 22006515 | Verbundvorhaben: Entwicklung von epoxid-basierten Bindern auf Basis nachwachsender Rohstoffe für den Einsatz in Lithium-Ionen-Batterien; Teilvorhaben 3: Untersuchung und Optimierung der Elektrodenfolienfertigung - Akronym: BeBat | Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines epoxidbasierten Bindemittelsystems auf Basis nachwachsender Rohstoffe für den Einsatz in Lithium-Ionen-Batterien. Als Rohstoffe werden biobasierte ungesättigte Verbindungen wie Öle oder Fette und kurzkettige biobasierte ungesättigte Polyester eingesetzt bzw. entwickelt und abschließend epoxidiert. Durch Wahl der eingesetzten Monomere und Herstellungsverfahren werden die neuen Epoxidharze hinsichtlich Festigkeit, Porosität und elektrischen Eigenschaften speziell für Anwendungen in Li-Ionen-Batterien optimiert. Das Thünen-Institut ist für die Entwicklung der Epoxidklebstoffkomponenten auf Basis nachwachsender Rohstoffe verantwortlich und führt die damit verbundenen Synthese und Charakterisierungsarbeiten (Veresterungen, Epoxidierungen, Quantifizierung funktioneller Gruppen, thermische, rheologische und dynamisch mechanische Analyse) durch. Das Institut für Füge- und Schweißtechnik ifs wird in diesem Vorhaben aufgrund der Kompetenzen im klebtechnischen Bereich die Analytik der für einen Klebstoff charakteristischen Eigenschaften vornehmen und in enger Zusammenarbeit mit dem Thünen-Institut die Epoxid-Binder modifizieren. Die Einarbeitung des Aktivmaterials, Vorversuche zur Herstellung von Elektrodenfolien sowie die Bestimmung der Eigenschaften der Batteriezellen (Leitfähigkeit, Porosität u.a) und erste Vorversuche zur Herstellung von Elektrodenfolien werden ebenfalls am ifs durchgeführt. Diese Vorversuche werden begleitet von der Custom Cells Itzehoe GmbH, die ausgehend von den optimierten Bindern und Rezepturen der Vorversuche und ausgehend von den Ergebnissen der Charakterisierungen die Laborprozesse in ein industriell realisierbares Verarbeitungskonzept (Scale -Up ) erarbeitet. | Im Forschungsprojekt wurden alternative Binder aus nachwachsenden Rohstoffen für den Einsatz in Lithium-Ionen-Batterien insbesondere zur Befestigung des Elektrodenmaterials entwickelt und getestet. Der Fokus lag auf biobasierten Zweikomponentensystemen aus Epoxiden und Härtern, die den standardmäßig eingesetzten Binder auf petrochemischer Basis vollständig ersetzen sollten ohne die Eigenschaften der Batterie, sowie deren Prozessierung zu beeinflussen. Im Projektverlauf wurden insgesamt 21 Epoxid/Härter-Bindersysteme als alternative biobasierte Binder für die Herstellung von Elektroden der Lithium-Ionen-Batterien entwickelt. Zur Entwicklung und Herstellung der Epoxidklebstoffkomponente wurden kommerziell verfügbare Epoxide herangezogen wie bspw. fettsäuremodifizierte Bisphenol-A-Diglycedylether oder epoxidierte Pflanzenöle. Der Bioanteil der ausgehärteten 2K-Epoxid-Bindemittelsysteme wurde erhöht, indem biobasierte Härter, wie bspw. fettsäuremodifizierte Amine, Bernsteinsäureanhydrid und fettsäuremodifizierte Dicarbonsäuren verwendet wurden. Mit diesen Erkenntnissen konnten erste Batteriekathoden gefertigt werden. Im Scale-up-Versuch war es möglich, ausgesuchte Systeme industrienah zu verarbeiten. In den Bereichen der Haftung, der Elastizitätseigenschaften und der Trocknungseigenschaften wurden sehr gute Ergebnisse erzielt. Insbesondere das Molekulargewicht der eingesetzten Binder ist ausschlaggebend für die Herstellung und auch später für die Performance der Batteriezellen. Die erarbeiteten Ergebnisse zur Aushärtung biobasierter Epoxide mit Härtern sind sehr aussichtsreich. Die Charakteristika und Anwendungsmöglichkeiten beschränken sich nicht nur auf die Batteriebeschichtungen. Die Eigenschaftsprofile lassen die Möglichkeit zu, konventionelle Epoxide aber auch andere Klebstoffe, je nach Anforderungskriterien zu substituieren. | Dr. Christopher Wolter Tel.: +49 4821 17-1918 christopher.wolter@customcells.de Customcells Holding GmbH Fraunhoferstr. 1 b 25524 Itzehoe | X | FPNR |
| 01.04.2017 | 31.08.2021 | 22006516 | Verbundvorhaben: Exploration genetischer Diversität von Brassica napus und Brassica spec. zur Erschließung neuer Resistenzmerkmale gegen bedeutende Krankheiten im Raps (ENGENDER); Teilvorhaben 2: Genomanalyse-gestützte Identifizierung und Charakterisierung neuer Resistenzmerkmale gegen bedeutende Krankheiten - Akronym: ENGENDER | Zur Erzeugung neuer krankheits-resistenter Rapssorten reichen oftmals die vorhandenen Züchtungs-Genpools nicht aus. Daher ist es notwendig, entsprechende Merkmale in nicht-adaptierten Brassica napus und Brassica Wildarten zu suchen. Ziel der hier vorgelegten Projektskizze ist die Identifikation von neuen Resistenzmerkmalen in Brassica napus und Raps-verwandten Arten gegen drei bedeutende pilzliche Krankheiten im Rapsanbau und deren Nutzbarmachung für die Rapszüchtung. Dies beinhaltet die Durchführung von Infektionstests an entsprechendem Pflanzenmaterial mit den Erregern Sclerotinia sclerotiorum (Sclerotinia), Leptosphaeria maculans (Phoma) und Pyrenopeziza brassicae (Cylindrosporiose). Für die genetische Bearbeitung vorhandener und im Rahmen von ENGENDER zu identifizierender Resistenzmerkmale stehen umfangreiche Populationen zur Verfügung. Darüber hinaus wird in einem artübergreifenden, innovativen Assoziations-Ansatz geprüft, inwieweit sich quantitative trait loci (QTL) in einem Diversitäts-Set aus B. napus und elterlichen Arten identifizieren lassen. Für die wissenschaftliche und züchterische Bearbeitung dieser QTL werden seit kurzem verfügbare Genomsequenzen von B. napus und den elterlichen Arten B. rapa und B. oleracea einbezogen, um relevante genetische Faktoren innerhalb der QTL zu bestimmen. Um das Ziel des Projekts zu verwicklichen wird die folgende Arbeitsplanung verfolgt: 1) Identifikation qualitativer und quantitativer Resistenzmerkmale gegen die drei pilzlichen Krankheitserreger Sclerotinia sclerotiorum, Leptosphaeria maculans und Pyrenopeziza brassicae in genetisch diversem Material, 2) molekulare und genetische Charakterisierung der Resistenz-merkmale und 3) die Überführung der Resistenzmerkmale aus nicht-adaptiertem B. napus oder Brassica Wildarten in das Rapsgenom. | Prof. Daguang Cai Tel.: +49 431 880-3215 dcai@phytomed.uni-kiel.de Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Agrar- und Ernährungswissenschaftliche Fakultät - Institut für Phytopathologie - Abt. Molekulare Phytopathologie und Biotechnologie Hermann-Rodewald-Str. 9 24118 Kiel | X | FPNR | |
| 01.01.2018 | 30.09.2020 | 22006517 | Verbundvorhaben: Passgenaues und produktindividuelles additives Fertigen von Verpackungen aus biobasierten Schäumen (BioFoamPrint); Teilvorhaben 2: Konstruktion, Prototyp - Akronym: BioFoamPrint | Der Versand von Klein-/Konsumgütern erfolgt heutzutage überwiegend in Form von standardisierten Umverpackungen aus Pappwerkstoffen. Ein entscheidender Nachteil der Verpackungen sind deutlich überdimensionierte Umverpackungen und geringe Ausnutzungsgrade der Ladekapazitäten der eingesetzten Transportmittel. Daraus resultieren sowohl höhere Transportkosten als auch ein erhöhter Ausstoß klimaschädlicher Gase. Hinzu kommen die Aufwendungen für die Lagerung und den Transport von Umverpackungen und Füllmaterial. Als Lösungsansatz dieses Problems wird die Entwicklung einer passgenauen produktindividuellen Verpackung auf Basis nachwachsender Rohstoffe verfolgt. Die Herstellung erfolgt additiv, indem Bioschäume erstmals in einem 3D-Druckverfahren, z. B. direkt im Lager, verarbeitet werden. Im Ergebnis steht eine passgenaue produktindividuelle umweltschonende Verpackungslösung. Auf eine Umverpackung mit fest definierten Größenabstufungen und Füllmaterial kann vollständig verzichtet werden. Kosten und hoher Materialeinsatz, die aufgrund von überdimensionierten Verpackungen entstehen, werden so auf ein Minimum reduziert. | Prof. Dr.-Ing. Bernd Künne Tel.: +49 231 755-2602 bernd.kuenne@tu-dortmund.de Technische Universität Dortmund - Fakultät Maschinenbau - Fachgebiet Maschinenelemente Leonhard-Euler-Str. 5 44227 Dortmund | X | FPNR | |
| 01.05.2019 | 31.10.2022 | 22006518 | Verbundvorhaben: Module auf Basis biogener Phasenwechselmaterialien (PCM) zur natürlichen Temperierung im Transport- und Gebäudewesen; Teilvorhaben 3: Umweltfreundliche PCM - Akronym: BioPCM | Ziel des Vorhabens ist, die thermisch isolierenden Eigenschaften eines Schaumstoffes und die temperaturregelnden und -speichernden Eigenschaften von Phasenwechselmaterialien (PCM) in einem Bauteil zu verbinden. Das zu entwickelnde System soll aus verschiedenen Elementen auf Basis nachwachsender Rohstoffe bestehen. Als strukturgebendes und isolierendes Trägermaterial werden geschäumte Grundkörper aus Biopolymer-Schäumen entwickelt. Zur Temperaturregelung werden PCM aus natürlichen organischen Stoffen wie Paraffinen oder Salzen eingesetzt. Die Makroverkapselung der PCM erfolgt über strukturierte Folien auf Basis von Biopolymeren. Optional werden feuchtigkeitsregelnde Lehmschichten mit eingebracht. Resultat sind umweltfreundliche PCM-Module, die Isolation mit Wärmespeicherfähigkeit und Temperaturregelung verbinden und zur Gebäudedämmung sowie in der Verpackungstechnik eingesetzt werden können. | Felix Pawelz Tel.: +49 30 - 720004-64 felix.pawelz@rubitherm.com Rubitherm Technologies GmbH Imhoffweg 6 12307 Berlin | X | FPNR | |
| 01.01.1999 | 31.12.2000 | 22006597 | Einsatz nachwachsender Rohstoffe im Bereich der Kunststoff- und Kautschukadditive | Ziel des Vorhabens ist es, hoch erucasäurehaltiges Rapsöl bzw. Crambeöl als Rohstoffe für die Herstellung von Additiven für die Kunststoff- und Kautschukindustrie zu untersuchen. Dabei sollen die Pflanzenöle vollständig stofflich verwertet werden. Nach der Erarbeitung einer entsprechenden Aufarbeitungsmethode, mit der die Erucasäure in einer definierten Qualität gewonnen werden kann, wird der Rückstand charakterisiert und definiert werden, so daß das restliche Öl vollständig als Rohstoff eingesetzt werden kann. Die Erucasäure wird zur Synthese hochwertiger Additive für Anwendungen im Kunststoffbereich (Verarbeitungshilfsmittel) eingesetzt. Der Ölrückstand dient zur Herstellung von Additiven für Anwendungen im Kautschukbereich (Verarbeitungshilfsmittel, Weichmacher). Ziel des Vorhabens ist es, mineralölbasierende Additive durch pflanzenölbasierte zu ersetzen. Neben der Synthese von Additiven, die vergleichbar mit bereits existierenden Produkten sind, sollen auch neue, sog. intelligente Additive, entwickelt werden. Die entwickelten Additive werden in der Anwendungstechnik auf ihrer Wirkungsweise bzw. Effizienz im Vergleich zu handelsüblichen Additiven geprüft. Dieses Vorhaben soll zeigen, daß das aus Crambe und Erucaraps gewonnen Öl stofflich zu 100% verwertbar ist. | Das Öl des Erucarapses und das Öl der Krambe wurden auf ihre Eignung als Rohstoffe bei der Synthese von Kunststoff- und Kautschukadditiven untersucht. In Vorversuchen hatte sich gezeigt, dass die roh gepressten Öle als Rohstoff wenig geeignet waren. Aus diesem Grund wurden die Öle raffiniert und alle bei der Raffination anfallenden Fraktionen (Schleimstoffe aus der Entschleimungsstufe, Raffinationsseife aus der Neutralisationsstufe, Waschwasser aus den Waschungen, Bleicherde aus der Bleichstufe und das Öl-Vollraffinat) auf ihre Eignung in der Kunststoffproduktion untersucht. Das reine Vollraffinat ist ein geeignetes Verarbeitungshilfsmittel für die Kunststoff-herstellung. Nachteilig wirkt sich der flüssige Zustand aus. Aus diesem Grund wurden Additive durch Zumischen von Kieselsäure hergestellt. Für diese rieselfähigen Pulver (sogen. Dry Liquids) wurden für die beiden Öle die optimalen Zumischungen ermittelt (63 % Vollraffinat Erucarapsöl bzw. Krambeöl und 37 % Kieselsäure). Auch aus den anderen Fraktionen der Raffination wurden Additive hergestellt. In den durchgeführten Versuchen wurden die optimalen Mischungsverhältnisse für Raffinationsseifen durch Zusatz von Kreide (50 %) sowie Bleicherde und Kreide ermittelt. Außerdem wurden Additive aus Öl-Vollraffinaten und zugemischten Amidseifen hergestellt. Kombinationen aus 30 % Öl und 70 % Struktol PD 3116 erwiesen sich als optimal. Sowohl auf Basis des Erucaraps-Vollraffinates als auch auf Basis des Krambe-Vollraffinates wurden Weichmacheröle hergestellt. Im Anschluss an die Charakterisierung erfolgte die anwendungstechnische Testung der Additive als Verarbeitungsadditive (zur leichteren Einarbeitung von Füllstoffen, zur Verringerung des Energieverbrauchs beim Compoundieren und bei der Extrusion, zur Verbesserung des Fließverhaltens und der Entformung). | Stephan Sprenger Tel.: +49 40 733 62 113 info.@struktol.de Schill + Seilacher GmbH Moorfleeter Str. 28 22113 Hamburg | FPNR | |
| 01.01.2000 | 31.03.2001 | 22006599 | Nutzung feuchter, nachwachsender Biomassen durch Thermodruckhydrolyse (TDH) und anschließende biologische Weiterbehandlung | Mit dem Verfahren der Thermodruckhydrolyse (TDH) mit anschließender biologischer Weiterbehandlung soll ein neuer Weg der Energienutzung aus nachwachsenden Rohstoffen aufgezeigt werden. Es handelt sich um ein Verfahren, bei dem durch Einwirkung hoher Temperaturen (>150 °C) und hoher Drücke (>40 bar) die Aufspaltung der organischen Bestandteile in bioverfügbare Bruchstücke stark beschleunigt wird. Anschließend soll solcherart aufgeschlossene Biomasse der Vergärung zwecks Gewinnung von Biogas zugeführt werden. Des weiteren soll die Erzeugung von Gärungsalkohol aus den aufgeschlossenen Substraten untersucht werden. | Es konnte gezeigt werden, dass die TDH geeignet ist, verschiedene Biomassen wie Gras, Grassilage, Maissilage, Stroh oder Holz erfolgreich aufzuschließen. Die im Labormaßstab aufgeschlossenen Substrate wurden entweder anaerob zu Methan vergoren oder enzymatisch zu Ethanol umgesetzt. Während bei bereits ohne Vorbehandlung gut vergärbaren Substraten keine Steigerung der Biogasproduktion erzielt werden konnte, konnte Stroh in einem kürzen Zeitraum vergoren werden, bei Holz, dass ohne Vorbehandlung nicht vergärbar ist, konnte ein Abbau von 40% der Trockenmasse zu Biogas erreicht werden. Die Ethanolausbeute konnte durch die Anwendung der TDH bei allen untersuchten Substraten deutlich erhöht werden. So konnte durch die Anwendung der TDH bei Maissilage die Ethanolausbeute von 156 l/t atro auf 207 l/t atro und bei Holz von 10 l auf 63 l/t atro gesteigert werden. Da der verbleibende Rückstand sich gut zur Biogasproduktion eignet, wird ein Kombiprozess, in dem gleichzeitig Ethanol und Biogas produziert wird, vorgeschlagen. Aus 1 t Grassilage soll so 210 l Ezhanol und 300 m³ Biogas gewonnen werden. | Dr.-Ing. Franz Bischof Tel.: +49 9661 60-689 evus@asam.baynet.de Applikations- und Technologiezentrum für Energieverfahrens-, Umwelt- und Strömungstechnik (ATZ-EVUS) - Bereich Umweltverfahrenstechnik An der Maxhütte 1 92237 Sulzbach-Rosenberg | FPNR | |
| 15.07.2001 | 15.10.2004 | 22006600 | Entwicklung von ertragreichen Winterrapslinien mit stabiler Resistenz gegen das Wasserrübenvergilbungsvirus (Turnip yellow luteovirus, TuYV) für die Gewinnung von nachwachsenden Rohstoffen | Der Befall von Raps mit dem Wasserrübenvergilbungsvirus (TuYV) hat sich in den letzten Jahren stark ausgedehnt. Die durchschnittlichen Ertragseinbußen durch das Virus liegen zwischen 12 % und 34 %. Damit muss zur Sicherung hoher und stabiler Erträge bei Winterraps, gerade auch für den Bereich nachwachsende Rohstoffe, die Züchtung von virusresistenten Sorten mit Hochdruck vorangebracht werden. Als Resistenzquelle steht der Resyntheseraps R54 zur Verfügung. Bisher ist es gelungen, die Resistenz in Basismaterial einzulagern. Dieses Material wurde allerdings nur auf Virusresistenz untersucht und verfügt noch nicht über die für Sortenentwicklungen entscheidenden Ertrags- und Qualitätsparameter. Im Rahmen des Vorhaben sollen daher folgende Bereiche bearbeitet werden: 1) die Ertragsrelevanz der eingelagerten TuYV-Resistenz, 2) die Heritabilität und die Dominanzverhältnisse der TuYV-Resistenz, 3) die Expression der Virusresistenz während verschiedener Wachstumsstadien und in verschiedenen Pflanzenorganen sowie 4) die Pathotypenanalyse von Virusisolaten unterschiedlichen geografischen Ursprungs. | Auf Basis des erstellten resistenten Ausgangsmaterials wurde die erste TuYV-resistente Sorte "Caletta", die noch nicht die Erträge der Hochleistungsorten erreicht, in der EU zugelassen. Die beteiligten Züchter arbeiten an der weiteren Steigerung der Leistungsfähigkeit. Bisher gelang die Einlagerung der Doppel-Null-Qualität in Genotypen mit stabiler TuYV-Resistenz und die Kombination mit guten agronomischen Eigenschaften. Die Merkmale Kornertrag und Krankheitsresistenz müssen noch verbessert werden. | PD Dr. Frank Ordon Tel.: +49 3473 879112 f.ordon@bafz.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Resistenzforschung und Stresstoleranz Erwin-Baur-Str. 27 06484 Quedlinburg | FPNR | |
| 01.09.2001 | 30.04.2003 | 22006601 | International Symposium on Biodegradable Materials and Natural Fibre Composites in Agriculture and Horticulture | Ziel des Internationalen Symposiums ist: Experten aus Forschung und Entwicklung, Industrie und Anwendung ein Forum zum Austausch von Arbeitsergebnissen und Ideen speziell im Bereich der landwirtschaftlichen und gartenbaulichen Anwendungen von Werkstoffen aus biologisch abbaubaren Werkstoffen zu bieten. Hierbei soll sowohl über den aktuellen Stand der Arbeiten als auch über zukünftigen Forschungs- und Entwicklungsbedarf diskutiert werden. Ein Informationsaustausch auf internationaler Ebene ist erforderlich, um die Integration dieser innovativen Materialien in den Bereich Landwirtschaft und Gartenbau zu fördern. Vorbereitung des Symposiums: Zusammenstellung der Adresslisten von potentiellen Symposiumsteilnehmern; Gestaltung der Call for papers und Einladungen; Einstellung der Veranstaltung ins Internet; Erstellung und Versand einer Pressemitteilung; Entgegennahme und Bearbeitung von Rückfragen der Symposiumsteilnehmer; Organisation der Symposiumsrahmenbedingungen und -durchführung. Veröffentlichung der Ergebnisse: Zusammenstellung der Tagungsbeiträge zu einer KTBL-Schrift. Erstellung und Versand einer Pressemitteilung. | Dr. Hans-Joachim Labowsky Tel.: +49 228 8100220 hj.labowsky@g-net.de Leibniz Universität Hannover - Naturwissenschaftliche Fakultät - Institut für Gartenbauliche Produktionssysteme Herrenhäuser Str. 2 30419 Hannover | FPNR | ||
| 01.09.2004 | 30.06.2005 | 22006604 | Studie zum derzeitigen Stand des Anbaus von Arznei- und Gewürzpflanzen in Deutschland (2003), Abschätzung der Entwicklungstrends im Anbau in den Folgejahren | Recherchiert wird der Stand des gegenwärtigen Anbaus von Arznei- und Gewürzplanzen in Deutschland nach Bundesländern und Arten für 2003. Es erfolgt eine Klassifikation der Arten nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten und Zukunftsperspektiven für den einheimischen Anbau. Damit verbunden erfolgt die Abschätzung von Entwicklungstrends des Anbaus für die Folgejahre sowie die Herausarbeitung von Schlussfolgerungen und eine Datenbank. Es erfolgt eine Befragung aller in Frage kommenden Anbauer, Anbauvereinigungen,Behörden und Experten mittels Fragebogen, Telefon und persönlich. Auf Interviewbasis werden Expertengespräche durchgeführt. Durchführung einer Literatur- und Internetrecherche und Erstellung einer Datenbank Arznei- und Gewürzpflanzenanbau. Die Ergebnisse werden in einer Studie dem Bundesministerium für Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft und der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V., Gülzow, zur Verfügung gestellt. Darüber hinaus werden die Ergebnisse in Fachzeitschriften und Vorträgen bekanntgemacht. Sie stellen eine wesentliche Basis für sach- und fachkundige Entscheidungen auf administrativer, wissenschaftlicher und wirtschaftlicher Ebene dar. | Dipl.-Ing. Bernd Hoppe Tel.: +49 3471-352833 saluplanta@t-online.de Verein für Arznei- und Gewürzpflanzen SALUPLANTA e.V. Professor-Oberdorf-Siedlung 16 06406 Bernburg (Saale) | X | FPNR | |
| 01.04.2005 | 31.12.2005 | 22006605 | Fachkongress "Kraftstoffe der Zukunft 2005" am 14. und 15. November 2005 in Berlin | Der Fachkongress "Kraftstoffe der Zukunft 2005" soll sich als Fortführungsveranstaltung des gleichlautenden, sehr erfolgreichen Fachkongresses "Kraftstoffe der Zukunft 2004" als die Leitveranstaltung für Biokraftstoffe in Deutschland dauerhaft etablieren. In Zusammenarbeit mit relevanten Marktpartnern (FNR, UFOP, AGQM, DBV, LAB, Biokraftstoffproduzenten etc.) soll der Fachkongress die bestehende Lücke schließen und Treffpunkt aller Marktteilnehmer der Wertschöpfungskette "Biokraftstoffe" sein, wo aktuelle Marktinformationen, Strategien, aber auch Hemmnisse und Barrieren des Marktausbaus erörtert werden. Konzeption und inhaltliche Programmerstellung mit Partnern, Referentenauswahl und Ansprache, Referentenbetreuung, Organisation und Durchführung des Fachkongresses vor Ort, Akquisition von Teilnehmern, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit, Erstellung des Tagungsbandes, Kongressnachbereitung Ausführliche Pressearbeit, Erstellung eines Programmheftes, Erstellung eines Tagungsbandes, kontinuierliche Weiterführung der Veranstaltung, Einbindung der Ergebnisse in den politischen Diskussionsprozess, Etablierung als Forum und Ansprechpartner für den gesamten Biokraftstoffmarkt | Dipl.-Volkswirt Bernd Geisen Tel.: +49 22 8198-140 info@bioenergie.de Bundesverband BioEnergie e.V. (BBE) Godesberger Allee 142-148 53175 Bonn | FPNR | ||
| 01.03.2007 | 30.09.2010 | 22006606 | Verbundvorhaben: Züchterische Veränderung der Spelzen von Sommerhafer (Avena sativa) sowie deren stoffliche Verwertung als nachwachsender Rohstoff; Teilvorhaben 1: Züchtung | Es ist das Gesamtziel dieses Vorhabens, durch anwendungsorientierte Forschungsarbeiten die Grundlagen für die Etablierung eines technischen Prozesses zur stofflichen Nutzung von Haferspelzen zu legen. Dabei ist vorrangig an die Nutzung des in Anteilen von ca. 30% vorhandenen Xylans gedacht, aber auch an die Nutzung der in den Spelzen vorhandenen Inhaltsstoffe. Der innovative Ansatz des hier eingereichten Projektes besteht darin, dass die genannten Komponenten aus Haferspelzen mit optimierter stofflicher Zusammensetzung isoliert werden sollen, um so die ökologische und ökonomische Bilanz des Gesamtprozesses zu verbessern. Es ist das primäre Ziel dieses Vorhabens, durch herkömmliche pflanzenzüchterische Maßnahmen (Kreuzung, rekurrente Selektion) in Kombination mit modernen biotechnologischen Verfahren (DH-Technik, PCR-Marker, NIRS-Analytik) den Gehalt an Lignin in Haferspelzen soweit abzusenken, dass die genannten wertgebenden Komponenten selektiv, einfach und kostengünstig gelöst werden können. Die Ergebnisse sollen in der Neuzüchtung von Hafersorten münden, deren europaweiter Vertrieb geplant ist. Die erarbeiteten Methoden sollen routinemäßig Eingang in den Haferzuchtprozess finden. | Haferspelzen fallen bei der Schälmüllerei als Nebenprodukt in vergleichsweise großen Mengen an. In Voruntersuchungen wurde das in den Haferspelzen zu etwa 30 % enthaltene Xylan als neuartiger, vielversprechender Rohstoff bei einer Vielzahl von Anwendungen für technische Zwecke identifiziert. Um das Xylan aus den Haferspelzen selektiver, einfacher und kostengünstiger zu extrahieren, wurden im Rahmen des durchgeführten Projektes Haferzuchtlinien entwickelt, die sich vor allem durch einen deutlich verringerten Ligninanteil der Spelze auszeichnen. Ihre agronomischen und qualitativen Eigenschaften wurden dreijährig in mehrortigen Feldversuchen überprüft. Für die routinemäßige Untersuchung der Spelzenzusammensetzung konnte dabei die NIRS-Technologie erfolgreich kalibriert werden. Darüber hinaus wurde im Unterauftrag die DH-Technologie zur Beschleunigung des Zuchtganges bei Hafer eingesetzt, da die besondere neue Spelzenqualität aus exotischen Donoren in adaptiertes Zuchtmaterial übertragen werden musste, was auf klassische Weise bei rekurrenter Selektion den Zuchtprozess erheblich verzögert hätte. Die agronomischen Eigenschaften der neuen Zuchtlinien waren noch nicht voll konkurrenzfähig zu adaptierten Hochleistungssorten. In der Kornqualität konnten jedoch die von der Schälmüllerei gewünschten Eigenschaften schon weitgehend erreicht werden. Die Variation des Ligningehaltes der Haferspelzen weist auf einen polygenen Erbgang hin, obwohl ein Majorgen identifiziert ist. Obwohl im Zusammenhang mit dem Einsatz der DH-Technologie wichtige neue Erkenntnisse gewonnen wurden, lässt die zu geringe Ausbeute eine kommerzielle Nutzung in der Haferzüchtung noch nicht zu. | Dr. agr. Steffen Beuch Tel.: +49 38309 1308 s.beuch@nordsaat.de NORDSAAT Saatzuchtgesellschaft mit beschränkter Haftung - Zuchtstation Granskevitz Granskevitz 3 18569 Schaprode | X | FPNR |
| 01.06.2007 | 30.06.2010 | 22006607 | Kultivierung ausgewählter Boretschgewächse zur Nutzung der Samenöle als Quelle für Delta-6-Fettsäuren | Das Vorhaben soll einen Beitrag zur Diversifizierung der Agrarlandschaft und zur markt- und standortangepassten Produktion leisten. Es wird auf wertschöpfungsintensive Sonderkulturen abgezielt, die unter den Bedingungen des ökologischen Landbaues erzeugt werden können. Ziel ist es, Samenöle mit hohen Gehalten an Delta-6-Fettsäuren zu erzeugen. Neben Gamma-Linolensäure gilt das besondere Interesse dabei der Stearidonsäure, die der Familie der Omega-3-Fettsäuren angehört und in der aktuellen ökotrophologischen Betrachtung zur Vorbeugung und Therapie von chronisch-entzündlichen sowie kardiovaskulären Erkrankungen steht. Für Kletten-Igelsame (Lappula squarrosa) soll neben der Prüfung von Wildherkünften eine Anbautechnologie (biologisch-organisch) entwickelt werden. Gleichzeitig wird Lappulaöl hinsichtlich seiner Verwendbarkeit in Kosmetikprodukten geprüft. Erste Präparate werden entwickelt. Weiterhin werden Wildakzessionen vom Gemeinen Beinwell (Symphytum officinale) unter pflanzenbaulichen und phytochemischen Aspekten bewertet und erste Anbauversuche durchgeführt. Die besonderen Samenöle sollen zunächst der äußerlichen kosmetischen Anwendung dienen. | Lappula squarrosa weist ein Ertragspotenzial von 10-15 dt/ha auf. Der Ölgehalt der Früchte liegt zwischen 18 und 25% und der Anteil von Stearidonsäure am Fettsäurespektrum bewegt sich im Bereich von 18-23 %. Außerdem liegen alpha- und gamma-Linolensäure in Anteilen von 32-37% und 7-9% vor. Ölerträge von mehr als 200 kg/ha sind möglich. Die Art weist neben ein- und zweijährigen Formen auch Typen auf, die ein Übergangsverhalten zeigen. Für eine künftige Nutzung erscheinen nur die einjährigen von Interesse. Die ertragsrelevanten, aber auch pflanzenbauliche Merkmale zeigten eine recht hohe Variabilität und bieten günstige Voraussetzungen für eine Auslesezüchtung. Unter Verwendung einer einjährigen wüchsigen Akzession konnte an Hand von Exaktfeldversuchen zum Einfluss von Saatzeit, Vorfrucht, Standraum und N-Ernährung sowie mit ersten Produktionsexperimenten eine Anbautechnologie entwickelt werden. Die Ölgewinnung ist bei vergleichsweise geringen Restölgehalten durch Pressung möglich. Das Öl ist aufgrund der hohen Anteile an mehrfach ungesättigten Fettsäuren sehr oxidationsempfindlich und es ist ein Einsatz von Schutzgas vorzusehen. Erste dermatologisch-allergologische Untersuchungen (Epicutantest) mit unverdünntem Lappula-Öl zeigten eine gute Verträglichkeit bei allen Probanden. Es traten in keinem Fall unerwünschte Hautreaktionen auf. Die Früchte von Symphytum officinale weisen einen nicht unerheblichen Ölgehalt von etwa 20-30% auf. Der Anteil von gamma-Linolensäure am Fettsäurespektrum liegt im Bereich von 19-25%. Die Untersuchungen an Wildakzessionen der reich fruchtenden Art lassen den Schluss zu, dass auf Grund unterschiedslos mangelnder Ausfallfestigkeit pflanzenzüchterische Bemühungen mit dem Ziel einer Ölsaatproduktion als kaum erfolgversprechend anzusehen sind. | Gert Horn Tel.: +49 34609 20251 g.horn@exsemine.de Exsemine GmbH Am Wehr 4 06198 Salzatal | X | FPNR |
| 01.10.2010 | 30.09.2013 | 22006608 | Verbundvorhaben: Züchterische Optimierung von Spezialstärken; Teilvorhaben 1: Züchtung | Kartoffelstärke zeigt aufgrund geringerer Verunreinigungen mit Nebenbestandteilen wie Fett und Eiweiß und einem höheren Phosphorylierungsgrad Vorteile gegenüber anderen pflanzlichen Stärkearten. Kartoffelstärke besteht zu 20% aus der unverzweigten Amylose und zu 80% aus dem hochverzweigten Amylopektin. Beide Moleküle eignen sich hervorragend für unterschiedliche technische Anwendungen, so dass die Züchtung von Amylose- und Amylopektinsorten wichtige Züchtungsziele sind. Diese Stärkequalitäten können nun weiter optimiert werden durch die Inaktivierung weiterer Gene, die für diverse Stärke-modifizierende Enzyme kodieren. Durch die Inaktivierung von Genen solcher Enzyme, die an der Stärkebiosynthese beteiligt sind, wird erreicht, dass jeweils nur eine der Stärkequalitäten gebildet wird und diese ggf. in einer weiterhin modifizierten Form. Aufwändige Aufreinigungsprozesse zur Auftrennung der Stärkekomponenten und weitere chemische Modifizierungsprozesse fallen fort. Deshalb sollen mittels einer EMS-Mutagnese und der anschließenden Hochdurchsatz-Sequenzierung neue Allele gefunden werden, die für schwach aktive bzw. inaktive Stärke-modifizierenden Enzyme kodieren. | PD Dr. Eckhard Tacke Tel.: +49 5822 9418-12 tacke@bioplant.de BIOPLANT-Biotechnologisches Forschungslabor GmbH Brüggerfeld 44 29574 Ebstorf | X | FPNR | |
| 01.09.2009 | 31.08.2011 | 22006609 | Regionale Beratung und Information zur Erzeugung und zum effektiven Einsatz von Bioenergien in land- und forstwirtschaftlichen Unternehmen sowie Verbraucherinformation zu Energiepflanzen | In den land- und forstwirtschaftlichen Betrieben in M-V besteht erheblicher Informations- und Beratungsbedarf zur Produktion und zum Einsatz von Bioenergien. Darüber hinaus ist es erforderlich, verbrauchernahe Zielgruppen in der Öffentlichkeit über Chancen und Risiken des Energiepflanzenanbaus zu informieren. Auf Basis der Beratungsgruppe Biokraftstoffe M-V, sollen in strukturell modifizierter Form künftig neben Informationen zu Biokraftstoffen auch umfassende Beratungen zur Nutzung von Wärme und Elektroenergie aus Biomasse erfolgen. Neben den bisherigen Demonstrationsbetrieben Gut Dummerstorf GmbH und Müritz-Biomassehof GbR, sollen weitere Demonstrationsbetriebe als Best-Practice-Beispiele ausgewählt und in die Projektarbeit einbezogen werden. Eine enge Zusammenarbeit mit den wissenschaftlichen Einrichtungen des Landes, dem Bauernverband und den Akteuren der Bioenergie-Regionen ist vorgesehen. Weiterhin ist im Zusammenhang mit der Öffentlichkeitsarbeit eine Zusammenarbeit mit der Verbraucherzentrale M-V geplant, die im Rahmen eigener Projekte schon jetzt umfangreiche Verbraucheraufklärung zur Thematik betreibt. Die Beratungsgruppe möchte die Bündelung des im Land vorhandenen Wissens unterstützen und zielführend mit den entsprechenden Akteuren zusammenarbeiten. Neben Vor-Ort- und telefonischen Beratungen, der Organisation und Mitgestaltung von Veranstaltungen sowie der Teilnahme an Messen, sollen auch Presse-und Internetangebote zu den Arbeitsmaßnahmen gehören. | Holger Görtemöller Tel.: +49 3866 404-123 holger.goertemoeller@lgmv.de Landgesellschaft Mecklenburg-Vorpommern mit beschränkter Haftung Lindenallee 2 a 19067 Leezen | FPNR | ||
| 01.10.2010 | 28.02.2015 | 22006610 | Erarbeitung der Internationalen Norm ISO 13065 "Nachhaltigkeitskriterien für Bioenergie" im ISO-Projektkomitee ISO/PC 248 | Ziel des Projekts ist die Erarbeitung der Internationalen Norm ISO 13065 "Nachhaltigkeitskriterien für Bioenergie". Die Norm soll die Produktion, Lieferkette und Anwendung von Bioenergie umfassen, und dabei ökologische, soziale und ökonomische Aspekte der Nachhaltigkeit von Bioenergie, sowie relevante Terminologie festlegen. Die Norm ISO 13065 soll innerhalb eines Zeitraumes von vier Jahren erarbeitet werden. Der detaillierte Projektplan befindet sich derzeit noch in der Abstimmung im ISO/PC 248. Jedoch ist mit Veröffentlichung des ersten Arbeitsentwurfes im Februar 2011 zu rechnen. Die Veröffentlichung der Norm ISO 13065 ist für Mai 2014 vorgesehen. Das ISO/PC 248 besteht derzeit aus 4 Arbeitsgruppen (Working Groups – WG): WG 1 "Querschnittsfragen (einschließlich Terminologie, sowie Verifizierung und Auditierung)" (Vorsitz: Niederlande), WG 2 "Treibhausgase" (Vorsitz: Vereinigte Staaten), WG 3 "Umweltbezogene, ökonomische und soziale Aspekte" (Vorsitz: Schweden und Brasilien), WG 4 "Indirekte Effekte" (Vorsitz: Vereinigtes Königreich). Die Inhalte der geplanten Norm ISO 13065 werden durch von ISO-Mitgliedern (z.B. DIN) entsendete Experten in den Arbeitsgruppen entwickelt. Die Koordination der Arbeiten erfolgt durch das Projektkomittee. Das Sekretariat des Projektkomitees wird gemeinsam vom DIN und vom brasilianischen Normungsinstitut ABNT betreut. | Reiner Hager Tel.: +49 30 2601-2187 reiner.hager@din.de DIN Deutsches Institut für Normung e. V. Burggrafenstr. 6 10787 Berlin | X | FPNR | |
| 10.05.2012 | 30.06.2013 | 22006612 | Futterrüben zur Verwendung in Biogasanlagen - Potentiale einer bewährten Futterpflanze auf Grenzstandorten | Im Zuge des gesteigerten Flächenbedarfs zum Anbau von Energiepflanzen für die Nutzung in Biogasanlagen, gewinnt die Optimierung der Anbausysteme unter Berücksichtigung ökonomischer und ökologischer Faktoren stetig an Bedeutung. Unter den Gesichtspunkten Ertragssicherheit, Vermeidung einseitiger Fruchtfolgen mit allen Konsequenzen, Akzeptanz in der Gesellschaft und Effizienzsteigerung von Biogasanlagen, muss aktiv nach Alternativen zur Hauptfrucht Mais gesucht werden. Die Futterrübe, als vielversprechende Kulturpflanze, stellt hierbei eine gute Alternative dar. Mit Hilfe eines Tastversuches werde auf leichteren Böden bzw. in Höhenlagen an verschiedenen Standorten Großparzellen angelegt und zu unterschiedlichen Zeitpunkten beerntet. Diese Flächen werden von Praxisbetrieben zu ortsüblichen Bedingungen in Biogasfruchtfolgen geführt. Im Anbau stehen drei Futterrüben-Sorten die eine besondere Eignung zur Biogasproduktion aufweisen und unterschiedliche Attribute mitbringen. Die wissenschaftlichen und technischen Arbeitsziele des Tastversuchs, sind zum einen eine vorläufige Dokumentation des Ertragsbildungsverlaufs der Futterrüben sowie zum anderen die Erfassung des Ertragsniveaus auf unterschiedlichen Standorten und in unterschiedlichen Regionen. | M.Sc. Frederik Schirrmacher Tel.: +49 5208 912542 f.schirrmacher@wvb-eckendorf.de W. von Borries-Eckendorf GmbH & Co. Kommanditgesellschaft Hovedisser Str. 92 33818 Leopoldshöhe | X | FPNR | |
| 01.01.2014 | 30.09.2017 | 22006613 | Entwicklung eines mobilen Monitors zur Beurteilung von Biogas-Prozessen | Das Institut für Nano- und Biotechnologien der FH Aachen (Labor für Chemo- und Biosensorik; Labor für Enzymtechnologie) will im Rahmen des geplanten interdisziplinären Vorhabens einen optimierten Betrieb von Biogasfermentern mit Hilfe von neuartigen Halbleiter-Biosensoren ermöglichen. Dies beinhaltet die Entwicklung von einem Feldeffekt-Biosensor zur Überwachung der Vitalität von Bakterien anhand deren metabolischer Aktivität und die Entwicklung eines Enzym-basierten Fettsäuresensors zur zeitnahen Überwachung der Entwicklung der Fettsäuren-Zusammensetzung in Fermentationsbrühe. Das vorgeschlagene Forschungsvorhaben ist grundlagenorientiert mit hohem Anwendungsbezug. Der Arbeitsplan unterteilt sich in drei Arbeitspakete: 1) Entwicklung eines Biosensors auf der Basis des LAPS zur Überwachung der metabolischen Aktivität von Bakterien, 2) Entwicklung eines Enzym-basierten Fettsäure-Sensors und 3) Entwicklung eines Labordemonstrator (Messelektronik). | Prof. Dr. Michael J. Schöning Tel.: +49 241 6009-53144 schoening@fh-aachen.de Fachhochschule Aachen - Campus Jülich - Fachbereich Angewandte Naturwissenschaften und Technik - Institut für Nano- und Biotechnologien Heinrich-Mußmann-Str. 1 52428 Jülich | X | FPNR | |
| 01.07.2016 | 31.12.2019 | 22006615 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Biokunststoffmaterials auf der Basis von Polymilchsäure zur Herstellung eines biobasierten homogenen, elastischen Fußbodenbelags als Alternative zu weich-PVC (BioFlooring); Teilvorhaben 1: Kalandrieren, Musterfußbodenbeläge - Akronym: Bioflooring | Vorhabensziel: Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines weichmacherfreien, biobasierten, thermoplastischen Vulkanisats (Bio-TPV) aus Polymilchsäure (PLA), welches zur Herstellung kalandrierter homogener, elastischer Fußbodenbeläge geeignet ist und langfristig Weich-PVC ersetzen soll. Die Nutzung nachwachsender Rohstoffquellen sowie Fragen zum Gesundheitsrisiko eingesetzter Stoffe, zur Recyclingfähigkeit und zum ökologischen Fußabdruck eines Produktes erlangen immer höhere Bedeutung im Bausektor. Die Herstellung homogener, elastischer Fußbodenbeläge erfolgt nach heutigem Stand überwiegend aus Weich-PVC, welches die steigenden Nachhaltigkeitsanforderungen nur eingeschränkt oder gar nicht erfüllt. Zu nennen ist u.a. der hohe Anteil niedermolekularer Weichmacher im Weich-PVC-Fußbodenbelag. Zwar existieren mit Holzdielen, Parkett oder Linoleum biobasierte Alternativmaterialien, diese stellen jedoch keinen Ersatz für Weich-PVC in elastischen Fußbodenbelägen für großflächige Verlegungen dar. Ein richtungsweisender Lösungsansatz für die Substitution von PVC-Fußbodenbelägen ist dagegen der hier angestrebte Einsatz geeigneter thermoplastisch formbarer Biokunststoffe, allen voran PLA. Arbeitsplanung: Fraunhofer UMSICHT übernimmt im Teilvorhaben Materialentwicklung die Entwicklung eines kalandrierfähigen, elastischen Bio-TPV aus PLA. Die dynamische Vernetzung soll kontinuierlich im Extruder mittels Naturkautschuk oder biobasiertem thermoplastischem Polyurethan erfolgen. Es werden dabei auch aktuelle materialtechnische Fragestellungen des PLA wie z.B. die geringe Wärmeformbeständigkeit und die Neigung zur Nachkristallisation aufgegriffen und werkstofflich tragfähige Lösungen entwickelt. Die FKuR Kunststoff GmbH übernimmt in Anschluss das Scale-Up des entwickelten Bio-TPV in den Industriemaßstab. Die Gerflor Mipolam GmbH ist im Projekt zuständig für die Entwicklung der geeigneten Verfahrenstechnik zur Herstellung eines homogenen, elastischen Fußbodenbelags aus dem Bio-TPV. | Dr.-Ing. Gordon Fattmann Tel.: +49 2241 2530-461 gordon.fattmann@gerflor.com Gerflor Mipolam GmbH Mülheimer Str. 27 53840 Troisdorf | X | FPNR | |
| 15.04.2017 | 31.01.2021 | 22006616 | Verbundvorhaben: Erhöhung des Ölertrages und Verbesserung der Ölqualität und Krankheitsresistenz bei der Sonnenblume unter Einsatz neuer innovativer Züchtungsmethoden (InnoSun); Teilvorhaben 2: Phänotypisierung von Populationen auf Ölgehalt, Ölzusammensetzung, Blühzeitpunkt, Wuchshöhe und Sklerotinia-Toleranz - Akronym: InnoSun | Das InnoSun-Vorhaben hat sich zum Ziel gesetzt, die Sonnenblume konkurrenzfähiger zu machen und dadurch das Spektrum der Ölpflanzen zur nachhaltigen Erzeugung von nachwachsenden Rohstoffen für den deutschen und europäischen Markt zu erweitern. Das ehrgeizige Ziel kann durch die Kombination von einmaligen genetischen Ressourcen, die die InnoSun-Partner in Vorarbeiten entwickelt haben, und innovativen Züchtungsstrategien, welche die gleichzeitige züchterische Verbesserung von mehreren Merkmalen (Ertrag, Ölqualität, Krankheitstoleranz) ermöglichen, umgesetzt werden. Das InnoSun-Konsortium aus Wirtschaft und Wissenschaft zielt auf die folgenden Forschungsfelder ab: i) Genotypische und phänotypische Evaluierung von Experimentalpopulationen auf Ölgehalt, Ölqualität, Sklerotinia-Toleranz und Frühreife ii) Entwicklung von statistischen Modellen für die multivariate genomische Selektion, iii) Identifizierung einer neuen genetischen Quelle zur Züchtung von Hochölsäure-Sonnenblumen, iv) Entwicklung kostengünstiger SNP-Genotypisierungsmethoden, v) Etablierung der multivariaten Vorhersage in der Sonnenblumenzüchtung. Die signifikante züchterische Verbesserung der Sonnenblume wird ihre Konkurrenzfähigkeit steigern und zum Erhalt der Biodiversität in der deutschen und europäischen Landwirtschaft beitragen. Die in Vorarbeiten entwickelten Ressourcen werden mehrortig und an 2 Jahren in Bezug auf Ölgehalt, Ölzusammensetzung, Blühzeitpunkt und Wuchshöhe phänotypisiert. Ein Teil davon wird zusätzlich mit dem von UHOH entwickelten Test auf Sklerotinia-Toleranz untersucht. Um neue High Oleic-Quellen zu identifizieren, wird die vorhandene TILLING-Population ausgeweitet. | Dr. Volker Hahn Tel.: +49 7852 9188-17 volker.hahn@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Versuchsstation - Eckhartsweier Waldhof 2 77731 Willstätt | X | FPNR | |
| 01.01.1999 | 31.12.2001 | 22006697 | Leichtbau - Konstruktionsbauteile auf Basis von Polymer/Flachs- bzw. Polymer/Hanf-Verbunden | Neben bekannten Anwendungsmöglichkeiten für Flachs und Hanf (z. B. textile Erzeugnisse oder Dämmstoffe) steht mit diesen Fasern auch eine Materialbasis für Konstruktionswerkstoffe, die Faserverbundkunststoffe zur Verfügung. Im Rahmen des Projektes sollen die Einsatzmöglichkeiten umweltfreundlicher Naturfasern für faserverstärkte Kunststoffe untersucht werden. Dabei sollen vorrangig Flachs- ggf. auch Hanffasern in Matrixpolymere eingearbeitet, die Eigenschaften der resultierenden Verbundmaterialien charakterisiert und deren Verwendbarkeit als Leichtbaumaterial z. B. im Schienenfahrzeugbau untersucht werden. Im Mittelpunkt stehen Materialentwicklungen und Verarbeitungsverfahren, die zu Produkten (Formteile, Halbzeuge u. ä.) führen, die für konstruktive Anwendungen eingesetzt werden können.: - Spritzgießen kurzfaserverstärkter Kunststoffe zu Formteilen, - Imprägnieren von Geweben/Vliesen mit Polymeren (Reaktivharzen) zu flächigen Werkstoffen und Halbzeug- bzw. Formteilherstellung daraus durch Verpressen (Laminatherstellung). Der Einsatz von Ultraschalltechnik zur Beeinflussung der Verbundbildung zwischen Faser und Polymermatrix stellt eine weiter innovative Aufgabe dar. es ist zu erwarten, daß durch Energieeintrag mittels Ultraschall über speziell zu entwickelnde Sonotroden eine verbesserte Faser-Matrix-Haftung (übergreifend für alle Verarbeitungsverfahren) erreichbar ist. | Abschlussbericht liegt vor und muss noch bewertet werden. | Prof. Dr. Monika Bauer Tel.: +49 3328 330-284 monika.bauer@pyco.fraunhofer.de Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein - Fraunhofer-Einrichtung für Polymermaterialien und Composite (PYCO) des Fraunhofer IAP Kantstr. 55 14513 Teltow | FPNR | |
| 01.11.1999 | 31.10.2002 | 22006699 | Verbundvorhaben: Produktion von biologisch abbaubaren Polymeren in transgenen Kartoffelknollen: Teilvorhaben 2: Klonierung geeigneter Strukturgene der Cyanophycin-Synthetase und biochemische Analyse ihrer enzymatischen Aktivität in transgenen Pflanzen | Das Ziel des Verbundvorhabens ist es, in transgenen Kartoffelknollen das aus Blaualgen stammende Protein Cyanophycin herzustellen, das als Ausgangsstoff für das Biopolymer Polyaspartat genutzt werden kann. Polyaspartat ist biologisch abbaubar, nicht toxisch und hat vielfältige Anwendungsmöglichkeiten, beispielsweise als Ersatzstoff für nicht biologisch abbaubare Polyacrylate in Detergentien, Lösungsmitteln und in der Ölproduktion. Cyanophycin soll als Nebenprodukt bei der industriellen Verwertung von Kartoffeln anfallen und daher äußerst kostengünstig sein. Das Ziel des Teilvorhabens 2 ist es, für die Expression aktiver und stabiler Cyanophycin-Synthetasen gut geeignete Gene zu klonieren, bevorzugt aus thermophilen Cyanobakterien. Die transformierten Pflanzen sollen mit biochemischen Methoden auf Expression der Synthetase und ihre Aktivität untersucht werden. Weiter soll der Gehalt an Cyanophycin quantifiziert und seine molekulare Zusammensetzung bestimmt werden. | Prof. Dr. Wolfgang Lockau Tel.: +49 30 2093-8165 wolfgang.lockau@biologie.hu-berlin.de Humboldt-Universität zu Berlin - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I - Institut für Biologie Invalidenstr. 43 10115 Berlin | FPNR | ||
| 01.03.2001 | 30.04.2003 | 22006700 | Verbundvorhaben: Gewinnung von medizinisch wirksamen Tocotrienolen aus relevanten Pflanzen: Teilvorhaben 1: Pflanzenscreening und Analytik | Tocotrienole gehören zur Gruppe der Vitamin E-Verbindungen und haben ein hohes innovatives Potential für die pharmazeutische Industrie. Nach neuesten Erkenntnissen lassen sie sich für die Prävention und Behandlung von Arteriosklerose und verschiedenen Krebsarten einsetzen. Zur Zeit sind Tocotrienole in reiner Form kommerziell nicht erhältlich, sondern lediglich in Gemischen mit Tocopherolen. Ähnlich wie die Tocopherole kommen die Tocotrienole in verschiedenen Gehalten und Isomeren in den Pflanzen vor. Das Ziel des Verbundvorhabens ist es, die Grundlagen für die Gewinnung von medizinisch wirksamen Tocotrienolen aus Pflanzen zu legen. Im Teilvorhaben 1 sollen geeignete Pflanzenvarietäten für die Tocotrienolgewinnung ausgewählt werden. Die Methoden für eine effiziente Aufarbeitung des Pflanzenmaterials sowie eine zuverlässige Analytik sollen entwickelt werden. | In einem breit angelegten Pflanzen-Screening wurden potentielle zur Tocotrienol-Gewinnung geeignete Pflanzenarten bzw. -sorten ausgewählt, die sich für einen Anbau in Mitteleuropa eignen. Insgesamt wurden 177 Pflanzenarten und -sorten analysiert. Unter Berücksichtigung der Mehrfachbestimmungen, der Wiederholungen und der Optimierungsversuche wurden bislang ca. 1100 Tocotrienolanalysen an Pflanzen durchgeführt. In dem beendeten Pflanzenscreening zur Eignung verschiedener Feldfrüchte als Tocotrienol-Lieferanten wurden die aus der Literatur bekannten Tocotrienol-Muster der Pflanzen weitgehend bestätigt. Parallel hierzu konnten Pflanzenaufschlussverfahren für die Isolierung aus unterschiedlichen Pflanzen etabliert und Verfahren zur Reinigung der Tocotrienole im Labormaßstab erarbeitet werden. Unter den Getreidearten scheinen sich mit der Gerste "Carola" und dem Weizen "Drake" zwei heimische Sorten am besten zur a- bzw. ß-Tocotrienol-Gewinnung zu eignen. Die Gerstensorte Carola übertraf bei dem Screening auch die aus internationalen Samenbanken im Hinblick auf ihren hohen Protein- bzw. Lipidgehalt ausgewählten Sorten. So wird davon ausgegangen, dass zur a-, ß- und ?-Tocotrienol-Gewinnung auf einheimisches Getreide zurückgegriffen werden kann. Dieser Ansatz bietet auch den Vorteil, dass diese Arten bereits für den Anbau in Mitteleuropa züchterisch optimiert sind. Besonders zur Gewinnung von ?-Tocotrienol scheinen sich weiterhin verschiedene Doldenblütler, insbesondere Fenchel, Koriander und Kümmel zu eignen. Der Fenchel kommt bislang als einziger potentieller d-Tocotrienol-Lieferant in Frage. | Prof. Dr. Karin Krupinska Tel.: +49 431 880-4240 kkrupinska@bot.uni-kiel.de Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Sektion Biologie - Botanisches Institut und Botanischer Garten Am Botanischen Garten 1-9 24118 Kiel | FPNR | |
| 01.02.2002 | 31.07.2002 | 22006701 | Bioenergie-Kampagne Greens (Anschubphase) | Die VRD-Stiftung plant die Durchführung einer PR-Kampagne unter dem Titel BioEnergie-Kampagne Greens. Das vorliegende Projekt beinhaltet die Anschubphase diesr PR-Kampagne und hat folgende Hauptziele: Sichtung und Analyse des derzeit in Deutschland vorhandenen Potenzials an öffentlichkeits- wirksamen Maßnahmen, Materialien, Institutionen und personellen Ressourcen. Ebenfalls im Rahmen des Projekts sollen bereits bestehender Institutionen vernetzt werden, ein Unterstützerkreises der Kampagne angeworben und ein Finanzträgerkreises der Kampagne gebildet werden. Die Anschubphase dient somit zur Schaffung der inhaltlichen aber auch der materiellen (rund 3 Millionen DM) Grundvoraussetzungen für die Durchführung der Kampagne. Hauptaufgabe ist es, Sponsoren zu finden. | Dipl.-Päd. Carl-A. Fechner Tel.: +49 7462 9239-2012 info@fechnermedia.de fechnerMEDIA GmbH Schwarzwaldstr. 45 78194 Immendingen | FPNR | ||
| 01.09.2005 | 31.01.2009 | 22006705 | Selektive Glycerin-Oligomerisierung | Ziel ist ein neues Verfahren zur selektiven katalysierten Umsetzung von Glycerin zu niedermolekularen Glycerinoligomeren, speziell zu Diglycerin. Diese sind als Zielprodukte mit bedeutsamen Anwendungen z.B. in der Lebensmittel-, Kosmetik- und Schmierstoff-Industrie interessant. Glycerin ist als Rohstoff in großen Mengen verfügbar, weil es zwangsläufig als Koppelprodukt bei der Herstellung von Biodiesel aus Raps anfällt. Zunächst sollen heterogene Katalysatoren weiterentwickelt werden, die bei hohem Glycerin-Umsatz möglichst selektiv die Bildung des Diglycerins bewirken. Nach einem neuen, kontinuierlich laufenden Verfahren hergestelltes Diglycerin lässt eine hochwertige Qualität erwarten. | Im Rahmen dieses Projektes wurde die katalytische Umsetzung von Glycerin zu kurzkettigen Oligomeren, vorzugsweise zu linearen Isomeren des Di- und des Triglycerins, untersucht. Ziel war das Auffinden geeigneter Heterogenkatalysatoren, um ein aufwändiges Abtrennen des Homogenkatalysators von der Produktmischung zu vermeiden. Dazu wurden verschiedene mögliche Katalysatoren evaluiert und Versuche sowohl in diskontinuierlicher als auch in kontinuierlicher Fahrweise durchgeführt. Eine spezielle Analytik auf Basis der Gaschromatographie ermöglichte dabei gezielte Angaben sowohl zum Umsatz als auch zur Selektivität. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die untersuchten Heterogenkatalysatoren die gewünschte Reaktion in unterschiedlichem Maße ermöglichen. So zeigen Katalysatoren auf der Basis von Zeolithen oder mesoporösen Molekularsieben sehr hohe Selektivitäten, solche auf der Basis von Hydrotalciten und Metalloxiden dagegen eine geringere Selektivität. Interessant ist in diesem Zusammenhang, dass die Verteilung der Isomere des Diglycerins durch die Wahl des Katalysators stark beeinflusst werden kann. Die in Langzeitversuchen getesteten Katalysatoren zeigten auch nach einer Reaktionsdauer von 100 Stunden immer noch eine sehr hohe Aktivität, die sich in einigen Fällen nur geringfügig von der der neu eingesetzten Katalysatoren unterscheidet. Als problematisch hat sich bei der Verwendung der heterogenen Katalysatoren das Leaching erwiesen. Bei solchen Katalysatoren, die es gänzlich vermeiden können, liegen nur sehr geringe Selektivitäten vor. Bei den anderen werden Metallkonzentrationen erreicht, die Werte in der Größenordnung von 1000 ppm erreichen. | Prof. Dr. Arno Behr Tel.: +49 231 755-2310 behr@bci.tu-dortmund.de Technische Universität Dortmund - Fakultät Bio- und Chemieingenieurwesen - Lehrstuhl für Technische Chemie Emil-Figge-Str. 66 44227 Dortmund | X | FPNR |
| 01.03.2007 | 30.09.2010 | 22006706 | Verbundvorhaben: Züchterische Veränderung der Spelzen von Sommerhafer (Avena sativa) sowie deren stoffliche Verwertung als nachwachsender Rohstoff, Teilvorhaben 2: Prüfung der wertgebenden Inhaltsstoffe | 1. Vorhabenziel: Absenkung des Gehalts an Lignin in Haferspelzen (herkömmliche züchterische Maßnahmen in Kombination mit modernen biotechnologischen Verfahren),um das Xylan selektiv, einfach und kostengünstig aus dem Zellverband herauszulösen. Untersuchung der Neuzüchtungen auf eine Eignung für die Schälmühlenindustrie. Vorbereitung der Haferspelzen gem. Patent DE 10 2004 034 849.9-23. Untersuchung der Neuzüchtungen auf ihre Primärverwendung. Identifikation der bioaktiven Inhaltsstoffe aus dem Rohstoff und den Fällbädern durch den Unterauftragnehmer die Dr. Rieks GmbH. Prüfung der Patentfähigkeit und Erstellung einer Marktstudie. 2. Arbeitsplanung: Vorbereitung der Haferproben für die weiteren Arbeitsschritte. Prüfung neuer Haferlinien auf ihre Verarbeitungseignung. Identifizierung bioaktiver Inhaltsstoffe aus den Rohstoffen und den Fällbädern der Extraktion. Prüfung dieser Stoffe auf Patentfähigkeit und Markteignung 3. Ergbenisverwertung: Attraktive Hafersorten für den Landwirt; Verbesserung der Xylanausbeute; Verwertung des gefundenen Xylans und anderer bioaktiver Inhaltsstoffe für die industrielle Anwendung (zB. Kosmetik, Feinchemie, Pharma); Optimierung der Wertschöpfungskette. | Durch anwendungsorientierte Forschungsarbeiten werden die wissenschaftlichen Grundlagen für die Etablierung eines technischen Prozesses zur stofflichen Nutzung von Haferspelzen gelegt. Dabei ist vorrangig an die Nutzung des in Anteilen von ca. 30 % vorhandenen Xylans gedacht, aber auch an die Nutzung der in den Pflanzenteilen vorhandenen Inhaltsstoffe sowie der in Anteilen von ca. 30 % vorhandenen Cellulose. Bei der Entwicklung zur nachhaltigen Nutzung von Haferspelzen soll im Rahmen dieses Projektes auch die Prüfung von weiteren Anwendungsfeldern der Haferinhaltsstoffe im Gesundheitsbereich erfolgen. Hierzu sollen potentiell neue Applikationen untersucht werden, die zu einer deutlichen Verminderung des Entwicklungsrisikos im Rahmen des vorgestellten Projektes beitragen können. Hafer als Rohstoffquelle für innovative Wirkstoffkonzepte bietet interessante Perspektiven für den Einsatz im Bereich Kosmetik, Gesundheit sowie Nahrungsergänzung. | Dr. Stefan Geiser Tel.: +49 4121 6483177 s.geiser@koelln.com Peter Kölln GmbH &Co.KGaA Westerstr. 22-24 25336 Elmshorn | X | FPNR |
| 01.10.2010 | 30.09.2013 | 22006708 | Verbundvorhaben: Züchterische Optimierung von Spezialstärken; Teilvorhaben 2: Erbgut-Analytik | Kartoffelstärke zeigt aufgrund geringerer Verunreinigungen mit Nebenbestandteilen wie Fett und Eiweiß und einem höheren Phosphorylierungsgrad Vorteile gegenüber anderen pflanzlichen Stärkearten. Kartoffelstärke besteht zu 20% aus der unverzweigten Amylose und zu 80% aus dem hochverzweigten Amylopektin. Beide Moleküle eignen sich hervorragend für unterschiedliche technische Anwendungen, so dass die Züchtung von Amylose- und Amylopektinsorten wichtige Züchtungsziele sind. Diese Stärkequalitäten können nun weiter optimiert werden durch die Inaktivierung weiterer Gene, die für diverse, Stärke-modifizierende Enzyme kodieren. Durch die Inaktivierung von Genen solcher Enzyme, die an der Stärkebiosynthese beteiligt sind, wird erreicht, dass jeweils nur eine der Stärkequalitäten gebildet wird und diese ggf. in einer weiterhin modifizierten Form. Aufwändige Aufreinigungsprozesse zur Auftrennung der Stärkekomponenten und weitere chemische Modifizierungsprozesse fallen fort. Deshalb sollen mittels einer EMS-Mutagenese und der anschließenden Hochdurchsatz-Sequenzierung neue Allele gefunden werden, die für schwach aktive bzw. inaktive Stärke-modifizierende Enzyme kodieren. | Dr. Jost Muth Tel.: +49 241 6085-12050 jost.muth@ime.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie (IME) Forckenbeckstr. 6 52074 Aachen | X | FPNR | |
| 01.05.2011 | 30.04.2014 | 22006710 | Verbundvorhaben: Pflanzenbauliche, ökonomische und ökologische Bewertung von Sorghumarten und -hybriden als Energiepflanzen; Teilvorhaben 1: Sortenversuch, Evaluierung von Standort, Fruchtart und Sorte | Um für die Praxis aussagekräftige Sortenbeschreibungen zu erstellen, sind umfassende und koordinierte Sortenprüfungen erforderlich. Es sollen standortbezogene Sortenempfehlungen erarbeitet werden. Eine Ableitung realistischer Ertragserwartungen für die Wirtschaftlichkeitsprüfung gegenüber anderen Kulturen wird angestrebt. Die Sorten sollen auf ihre Ertragsleistung undd das Abreifeverhalten, sowie anhand von Inhaltsstoffanalysen auch bezüg. Gasausbeute beurteilt werden. Um aussagekräftige Ergebnisse zu erarbeiten, müssen die Sortenversuche auf unterschiedlichen Standorten und unter differenzierten klimatischen Verhältnissen geprüft werden. Insgesamt werden in den Bundesländern Mecklenburg-Vorpommern, Brandenburg, Niedersachsen, Sachsen, Sachsen-Anhalt, Thüringen und Bayern entsprechende Versuche angelegt. Hierbei werden die Hirsen vorab in zwei Reifegruppen eingeteilt. Zusätzlich werden zwei Maissorten als Referenz in die Versuche integriert. Um die Ansprüche an unterschiedlich optimale Bestandesdichten zu berücksichtigen, werden die Sorghum Bicolor und Sorghum Bicolor x Sorghum sudanense Sorten mit 20 bzw. 40 Pflz./m² bestellt. Die unterschiedlichenSorghumtypen werden auf einen Reihenabstand von ca. 25 cm gedrillt, um auf diese Weise eine günstige Standraumverteilung zu gewährleisten. Bei der Anlage handelt es sich um eine randomisierte Spaltanlage, wobei im Großteilstück die Fruchart bzw. Reifegruppe und im Kleinteilstück die Sorten randomisiert sind. | Dr. Matthias Benke Tel.: +49 441 801-420 matthias.benke@lwk-niedersachsen.de Landwirtschaftskammer Niedersachsen - Geschäftsbereich Landwirtschaft - Fachbereich Grünland und Futterbau Mars-la-Tour-Str. 1-13 26121 Oldenburg | X | FPNR | |
| 01.08.2011 | 31.12.2013 | 22006711 | Hydrolyseverfahren zur Erhöhung der energetischen Effizienz von Biogasanlagen | Mit dem Erneuerbare Energien Gesetz (EEG) ist durch den NaWaRo-Bonus der Einsatz von Energiepflanzen Planungsbestandteil landwirtschaftlicher Biogasanlagen. Da diese NaWaRo Produktionskosten verursachen, müssen diese Substrate mit hoher energetischer Effizienz in Biogasanlagen verwertet werden. Ein strategischer Ansatz dazu ist die Erhöhung der Biogasausbeute aus dem Substratangebot an organischer Substanz. In diesem Zusammenhang wird zunehmend über zweistufige Verfahrensführungen diskutiert, d.h. die räumliche Trennung von Säurebildung und Methanisierung durch vorgeschaltene Hydrolyse. Vorhabensziel ist, an drei Praxisanlagen mit unterschiedlichen Verfahrensführungen die Wirksamkeit der Hydrolyse zu prüfung und auf dieser Grundlage Optimierungspotentiale aufzuzeigen. Der erste Meilenstein soll erste Aussagen zur Wirksamkeit von Hydrolysen unter Praxisbedingungen liefern. Durch die praxisbegleitenden Untersuchungen in Laborfermentern mit Ermittlung des Methanbildungspotentials wird dies ermöglicht. 1. – 9. Monat nach Vorhabensbeginn - Meilenstein 2 zielt auf die Aufgabenstellung, durch Variation von Prozessparametern der Hydrolyse (Pufferkapazität, mittlere Verweilzeit, Temperatur) Optmierungspotentaile zu erarbeiten. 10. – 22. Monat nach Vorhabensbeginn - Meilenstein 3 beinhaltet die Umsetzung der gewonnen Erkenntnisse in die Praxis. | Während der Projektlaufzeit wurden 3 großtechnische Biogasanlagen durch Analyse der wichtigsten Verfahrensparameter evaluiert. Unter Laborbedingungen wurden dann die für Hydrolysefermenter optimalen Verfahrensparameter ermittelt. Die Evaluierung der großtechnischen Biogasanlagen zeigt, dass mittels vorgeschaltener Hydrolyse eine Erhöhung der Biogasausbeute möglich ist, d.h. die energetische Effizienz von Biogasanlagen wird gesteigert. Für die Bemessung von Hydrolysefermentern liegt die optimale mittlere hydraulische Verweilzeit zwischen 3 und 5 Tagen, der Temperatureinfluss zwischen 30 °C und 20 °C ist weniger gravierend. | Nicole Bäger Tel.: +49 3631656962 btn-gmbh@t-online.de BTN Biotechnologie Nordhausen GmbH Kommunikationsweg 11 99734 Nordhausen | X | FPNR |
| 01.08.2012 | 30.09.2015 | 22006712 | Verbundvorhaben: Etablierung eines core-Mikrobioms für Biogasanlagen - Genom-Sequenzierung von Isolaten aus Biogasanlagen und Mapping von Metagenom-Datensätzen (BIOGAS-CORE); Teilvorhaben 2: Genomsequenzierung und CORE-Datenbank | Die Gewinnung von Biogas aus nachwachsenden Rohstoffen und landwirtschaftlichen Reststoffen ist wesentlicher Baustein einer nachhaltigen und CO2-neutralen Energieerzeugung. Verantwortlich für den anaeroben Abbau der Biomasse zu Biogas ist eine komplexe und dynamische Mikroflora bestehend aus einer Vielzahl von Bakterien und Archaeen. Die Mehrheit der beteiligten Mikroorganismen ist ebenso wie ihre Stoffwechselleistungen bislang nicht wissenschaftlich untersucht. Die Kenntnis der Biogas-Mikrobiologie wird jedoch als Schlüssel für die weitere technologische Optimierung der Biogasproduktion angesehen. Zur Aufklärung der mikrobiologischen Zusammenhänge gewinnen Hochdurchsatztechnologien zur DNA-Analyse zunehmend an Bedeutung. Jedoch sind die hiermit erhaltenen Datenmengen bislang nur ansatzweise auswertbar, da es häufig an Referenzdaten mangelt. Um die Hochdurchsatz-DNA-Analytik auch für die Biogasforschung zu erschließen, soll im Rahmen dieses Forschungsvorhabens eine Referenzdatensammlung für das Kern- ("core") Mikrobiom von Biogasanlagen aufgebaut werden. (1) Auswahl und Beprobung von repräsentativen Biogasanlagen, (2) Gewinnung von Isolaten für cellulolytische, acidogene, acetogene und stickstoffumsetzende Bakterien sowie für methanogene Archaea, (3) Etablierung neuartiger Verfahren zur Isolierung von Mikroorganismen aus Biogasreaktoren, (4) Sequenzierung der Genome der Isolate und bioinformatische Auswertung, (5) Sequenzierung von Metagenomen von Biogasanlagen. | Um die Bedeutung der sequenzierten Stämme in einer mikrobiellen BIogasgemeinschaft zu bestimmen, sind zunächst Metagenomsequenzen, repräsentativ für dieses Mikrobiom, erstellt worden. Im zweiten Schritt sind diese metagenomischen Sequenzen auf die Genome der 25 Isolates gemappt worden. Diese Fragment Recruitments haben gezeigt, dass der Stamm M. bourgensis MS2T die genetische Information der methanogenen Archaea vorherrschend in der untersuchten BIogasanalge fast vollständig repräsentiert. Im Falle des Isolates D. tunisiensis L3 konnten 97% der genomischen Sequenz durch Metagenomsequenzen abgedeckt werden. Die Annotation des L3 Genoms hat gezeigt, dass im Genom dieses Stammes Gene kodiert sind, deren Proteine im Abbau von vielen komplexen Zuckermolekülen involviert sind. Die im Rahmen dieses fermentativen Stoffwechsels erzeugten Endprodukte Acetat, CO2 und H2 dienen den methanogenen Archaea als Substrat für die Methanerzeugung. Im Falle von MS2T konnten im Genome 35 Determinanten vorhergesagt werden, die eine Rolle bei der Anpassung des Stammes an hohe Salzkonzentrationen spielen. Basierend auf diesen Eigenschaften wurde postuliert, dass M. bourgensis MS2T sich gut im Fermenterschlamm adaptieren kann und als mögliche Inokulum-Kultur denkbar wäre. | Dr. Andreas Schlüter Tel.: +49 521 106-8757 aschluet@cebitec.uni-bielefeld.de Universität Bielefeld - Centrum für Biotechnologie - Institut für Genomforschung und Systembiologie Universitätsstr. 27 33615 Bielefeld | X | FPNR |
| 01.09.2015 | 31.12.2018 | 22006714 | Vorhaben (FSP-Emissionen): Identifikation und Verminderung der geruchsrelevanten Stoffe von Bauprodukten auf Basis von Holz und anderen nachwachsenden Rohstoffen für Anwendungen im Innenraum - Akronym: Geruchsemissionen | Ziel des Projektes ist die Erfassung und Vermeidung/Verminderung der VOC- und Geruchsstoffemissionen bei Holzwerkstoffen aus inhaltsstoffreichem und daher emissions- und geruchsintensivem Kiefernholz für den Dämmbereich (Holzfaserdämmplatten) sowie für den konstruktiven Baubereich (Grobspanplatten). Im Vorhaben konzentrieren sich die Untersuchungen auf strukturierte Holzwerkstoffe wie Grobspanplatten, weil sie vorwiegend aus frischem Kiefernholz hergestellt werden. Ferner stehen Faserdämmplatten aus Kiefernholz im Fokus der Untersuchungen, da bei der thermischen Belastung des Holzes während der Faserherstellung Sekundärreaktionen und damit geruchsrelevante Emissionen auftreten. Hierbei sollen die Geruchsemissionen, die sich aus der stofflichen Zusammensetzung des Rohstoffs in Verbindung mit verfahrenstechnisch unumgänglichen Prozessschritten (Heißtrocknung und -pressung) ergeben, reduziert werden. Wissenschaftliche und technische Ziele des Projekts liegen in der Identifizierung der geruchsrelevanten, für Fehlgerüche ursächlichen Emissionen an den unter industriellen Bedingungen gewonnenen Grobspänen und Faserstoffen sowie den daraus hergestellten Werkstoffen, der Ermittlung des Einflusses der verfahrensbedingten Prozessschritte (Heißtrocknung der Späne, thermo-mechanischer Holzfaseraufschluss, Heißpressen) auf die VOC- und Geruchsemissionen von Grobspanplatten und Faserdämmplatten sowie der Identifizierung geeigneter und in die Industrie umsetzbarer Verfahren zur Verminderung und/oder Vermeidung von Fehlgerüchen bei Holzwerkstoffen, z.B. Verminderung der Temperaturbeaufschlagung bei der Trocknung der Holzpartikel und dem Heißpressen, Modifizierung der Oberfläche der Grobspäne, chemische Modifizierung der Faserstoffe beim Holzaufschluss, Nachbehandlung der Grobspäne und Fasern, Einsatz von Additiven zur Geruchsbindung sowie Verhinderung von Sekundärrektionen. Die Modifizierungen sollten die mechanisch-technologischen Werkstoffeigenschaften dabei nicht reduzieren. | Der Großteil der Span- und Faserdämmplatten war eine moderate Quelle für flüchtige organische Verbindungen (Ausnahme: einige Faserplatten waren starke bis sehr starke Quellen). Die Hauptkomponenten der Spanplatten waren Essigsäure, alpha-Pinen, 3-Caren und diverse andere Terpen-Kohlenwasserstoffe in moderaten bis hohen Konzentrationen. Bei den Faserplatten waren es überwiegend die Carbonsäuren Ameisensäure und Essigsäure. Darüber hinaus wurden bei fast allen Proben die geruchsrelevanten Verbindungen Furfural, 1-Hydroxy-2-propanol, Dimethylstyrene sowie 4-Isopropylbenzaldehyd freigesetzt, die von der Nase detektiert wird. Die empfundene Intensität der Spanplatten lag in einem Intensitätsbereich von 5,3 bis 8,4 pi, die der Faserplatten zwischen 5,7 bis 9,2 pi. Ferner konnte kein nennenswerter positiver Effekt durch die Additive im Hinblick auf das chemische und sensorische Emissionsverhalten der Werkstoffe beobachtete werden. Die Ergebnisse der GC-O gehen mit den VOC-Ergebnissen und den Geruchsbeschreibungen der Probanden einher. Es konnten verschiedene geruchsverursachende Einzelsubstanzen wahrgenommen werden. Zumeist wurden die Proben als holzartig, säuerlich oder muffig beschrieben. Vor allem konnten gesättigte Aldehyde (z. B. Hexanal, Nonanal, Decanal), ungesättigte Aldehyde (z. B. trans-2-Octenal, trans-2-Nonenal), Säuren (zumeist Essigsäure) und diverse Terpene und Terpenoide (z. B. alpha-Pinen, 3-Caren, alpha-Terpineol) detektiert werden. Bei allen Proben konnte 1-Octen-3-ol bzw. 1-Octen-3-on wahrgenommen werden. Das pilzig riechende 1-Octen-3-ol konnte bei einzelnen Proben auch mittels GC-MS nachgewiesen werden. Der säureartige (eklig, schweißig) Geruch war teils auf Essigsäure aber auch auf weitere Säuren wie Butter-, Isobutter-, Pentan- oder Isopentansäure rückführbar. Der Geruch der Proben wurde zum Teil als würzig/geräuchert beschrieben. Hierfür kann das teils in Spuren detektierte Dimethylstyrene, aber auch Carvon verantwortlich sein. | Dr. Nina Ritter Tel.: +49 531 2155-353 nina.ritter@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | X | FPNR |
| 15.04.2017 | 31.01.2021 | 22006716 | Verbundvorhaben: Erhöhung des Ölertrages und Verbesserung der Ölqualität und Krankheitsresistenz bei der Sonnenblume unter Einsatz neuer innovativer Züchtungsmethoden (InnoSun); Teilvorhaben 3: Identifizierung und Charakterisierung neuer, stabiler High Oleic Acid Ressourcen für Sonnenblume - Akronym: InnoSun | Das InnoSun-Vorhaben hat sich zum Ziel gesetzt, die Sonnenblume konkurrenzfähiger zu machen und dadurch das Spektrum der Ölpflanzen zur nachhaltigen Erzeugung von nachwachsenden Rohstoffen für den deutschen und europäischen Markt zu erweitern. Das ehrgeizige Ziel kann durch die Kombination von einmaligen genetischen Ressourcen, die die InnoSun-Partner in Vorarbeiten entwickelt haben, und innovativen Züchtungsstrategien, welche die gleichzeitige züchterische Verbesserung von mehreren Merkmalen (Ertrag, Ölqualität, Krankheitstoleranz) ermöglichen, umgesetzt werden. Das InnoSun-Konsortium aus Wirtschaft und Wissenschaft zielt auf die folgenden Forschungsfelder ab: i) Genotypische und phänotypische Evaluierung von Experimentalpopulationen auf Ölgehalt, Ölqualität, Sklerotinia-Toleranz und Frühreife ii) Entwicklung von statistischen Modellen für die multivariate genomische Selektion, iii) Identifizierung einer neuen genetischen Quelle zur Züchtung von Hochölsäure-Sonnenblumen, iv) Entwicklung kostengünstiger SNP-Genotypisierungsmethoden, v) Etablierung der multivariaten Vorhersage in der Sonnenblumenzüchtung. Die signifikante züchterische Verbesserung der Sonnenblume wird ihre Konkurrenzfähigkeit steigern und zum Erhalt der Biodiversität in der deutschen und europäischen Landwirtschaft beitragen. Der Partner TUM-BT wird bei der Entwicklung neuer, stabiler HO-Ressourcen für die Sonnenblumenzüchtung mitwirken. Zu diesem Zweck wird in 2 mutagenisierten Sonnenblumen Populationen, mittels TILLING, nach Mutationen im fad2-1 Lokus gesucht. Außerdem sollen in diesen Populationen, durch Bestimmung der Fettsäurekomposition mittels HPLC, Linien mit verändertem Fettsäureprofil identifiziert werden. Da es Evidenz gibt, dass FAD2-1 Aktivität stark durch Umwelteinflüsse reguliert ist, werden in einem Sekundärscreen identifizierte Linien mit veränderter Ölqualität, im Besonderen HO-Linien, auf Stabilität des HO-Merkmals unter abiotischer Stresseinwirkung untersucht. | Prof. Dr. Brigitte Poppenberger-Sieberer Tel.: +49 8161 712401 brigitte.poppenberger@wzw.tum.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Professur Biotechnologie gartenbaulicher Kulturen Liesel-Beckmann-Str. 1 85354 Freising | X | FPNR | |
| 01.08.2017 | 31.03.2021 | 22006717 | Verbundvorhaben (FSP-Brandschutz): Brandschutztechnische Grundlagenuntersuchung zur Fortschreibung bauaufsichtlicher Regelungen in Hinblick auf eine erweiterte Anwendung des Holzbaus; Teilvorhaben 3: Anlagentechnischer Brandschutz und Nachbrandverhalten - Akronym: TIMpuls | Ziel des Forschungsvorhabens "TIMpuls" war die die Bereitstellung einer vollständigen, wissenschaftlich begründeten Systematik, um die Verwendbarkeit tragender und raumbildender Holzbaukonstruktionen in mehrgeschossigen Gebäuden bis zur Hochhausgrenze zu ermöglichen. Durch das Vorhaben wurde nachgewiesen, dass durch die Verwendung der im Vorhaben beschriebenen Konstruktionen brandschutztechnisch gleichwertige Lösungen im Vergleich zu üblichen Konstruktionen aus Mauerwerk, Stahlbeton oder Stahl erreicht werden können. Das Teilvorhaben 3 beschäftigte sich im Besonderen mit dem Brandverhalten von Holzbauteilen in der abklingenden Brandphase. Im Rahmen von Laborversuchen, realmaßstäblichen Raum- und Großbrandversuchen in Norm-Brandöfen sowie der abschließenden Realbrandversuche wurde untersucht, inwiefern bekleidete und unbekleidete Holzbauteile, die durch eine Naturbrandeinwirkung bedingt in Brand geraten sind, wieder selbstständig verlöschen. Weiterhin wurde die Leistungsfähigkeit des Löschangriffes der Feuerwehr und anlagentechnischer Brandschutzmaßnahmen in Brandräumen in Holzbauweisen untersucht. Im Rahmen der Risikobeurteilung von mehrgeschossigen Gebäuden in Holzbauweisen wurde die semi-quantitative Risikomethode für Holzbauten der Gebäudeklasse 4 (FRIM-MAB-D) weiterentwickelt, sodass mit dieser eine risikogerechte Beurteilung von Holzbauten der Gebäudeklasse 5 möglich ist. Einen weiteren Schwerpunkt des Teilvorhabens bildeten die Beurteilungen der Umweltwirkungen und Ressourcennutzungen der entwickelten Brandschutzlösungen. Diese wurden mit üblichen Massivbau- und den derzeitigen Holzbaukonzepten in der Gebäudeklasse 5 verglichen. | Die Brandversuche belegen, dass der Entzündungsschutz der Holzbauteile im Naturband nur mit Brandschutzbekleidungen aus 2 x 25 mm dicken Gipskartonfeuerschutzplatten gewährleistet werden kann. Der Brandverlauf wird ohne Löschmaßnahmen und ohne Verlust des Raumabschlusses überstanden. Ohne Löschangriff muss bei geringeren Brandschutzbekleidungen von einer Entzündung der brennbaren Baustoffe unterhalb der Bekleidung ausgegangen werden. Das Vorgehen der Brandbekämpfungen, die Wirksamkeit unterschiedlicher Löschmethoden und insbesondere der Löschwasserdurchfluss wurden im Rahmen der Brandversuche dokumentiert. Weiterhin wurde die Dimensionierung und technische Leistungsfähigkeit von Wohnraumsprinklern im Holzbau grundsätzlich als anwendbar beurteilt. In Räumen in Holzmassivbauweise ist für das selbstständige Verlöschen der Flammenbrände der Anteil unbekleideter Wände und Decken maßgebend. In Raumbrandversuchen mit nur einer brennbaren Holzoberfläche wurde ein Selbstverlöschen der Flammenbrände und Abkühlen der Brandraumtemperaturen beobachtet, sofern die Brandquelle abgestellt wurde (Kiesbettbrenner) oder aufgezehrt ist (ca. 30 M.-% Brandleistung der Holzkrippe verbleibend). Die Ergebnisse zum Nachbrandverhalten bilden eine wesentliche Grundlage für die Erweiterung des in DIN EN 1991-1-2/NA enthaltenen Konzeptes zur Naturbrandbemessung, welches ein gemeinsames Kernziel der Verbundpartner des Vorhabens darstellt. Aus den Versuchsergebnissen wurden Bauteilaufbauten und Musterbrandschutzkonzepte definiert. Mithilfe der weiterentwickelten semi-quantitative Risikobeurteilung FRIM-MAB-D wurde nachgewiesen, dass die Verwendung von Holzbauteilen in den Gebäudeklassen 4 und 5 kompensiert werden kann und das geforderte, brandschutztechnische Sicherheitsniveau entsprechend der Musterbauordnung eingehalten wird. Eine ökologische Bilanzierung der Holzbauteile gegenüber üblichen Massivbauweisen belegt ein deutliches Potenzial zur Einsparung von Kohlenstoffdioxidemissionen. | Prof. Dr.-Ing. Björn Kampmeier Tel.: +49 391 886-4967 bjoern.kampmeier@hs-magdeburg.de Hochschule Magdeburg-Stendal (FH) - Fachbereich Wasser, Umwelt, Bau und Sicherheit Breitscheidstr. 2 39114 Magdeburg | X | FPNR |
| 01.05.2019 | 31.10.2022 | 22006718 | Verbundvorhaben: Module auf Basis biogener Phasenwechselmaterialien (PCM) zur natürlichen Temperierung im Transport- und Gebäudewesen; Teilvorhaben 4: Bio-Partikelschaumverarbeitung - Akronym: BioPCM | Ziel des Vorhabens ist, die thermisch isolierenden Eigenschaften eines Schaumstoffes und die temperaturregelnden und -speichernden Eigenschaften von Phasenwechselmaterialien (PCM) in einem Bauteil zu verbinden. Das zu entwickelnde System soll aus verschiedenen Elementen auf Basis nachwachsender Rohstoffe bestehen. Als strukturgebendes und isolierendes Trägermaterial werden geschäumte Grundkörper aus Biopolymer-Schäumen entwickelt. Zur Temperaturregelung werden PCM aus natürlichen organischen Stoffen wie Paraffinen oder Salzen eingesetzt. Die Makroverkapselung der PCM erfolgt über strukturierte Folien auf Basis von Biopolymeren. Optional werden feuchtigkeitsregelnde Lehmschichten mit eingebracht. Resultat sind umweltfreundliche PCM-Module, die Isolation mit Wärmespeicherfähigkeit und Temperaturregelung verbinden und zur Gebäudedämmung sowie in der Verpackungstechnik eingesetzt werden können. | Dipl.-Ing. Marcus Schmiedeck Tel.: +49 37292 790-0 m.schmiedeck@wsvk-oederan.de WSVK Oederan GmbH Gewerbestr. 1 09569 Oederan | X | FPNR | |
| 01.01.2000 | 28.02.2003 | 22006798 | Verbundvorhaben: Anwendungstechnische Untersuchungen zur 1,3-Propandiol-Erzeugung aus Glycerin mittels Biokonversion: Teilvorhaben 1: 1,3-Propandiolerzeugung - Stammscreening, Prozeßoptimierung und mikrobiologische Betreuung | Ziel des Verbundvorhabens ist die Planung und der Aufbau einer Pilotanlage zur Herstellung von 1,3-Propandiol aus Glycerin mittels Biokonversion. Das Vorhaben baut auf den im Vorhaben 96NR105 der Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft (FAL) erzielten Ergebnissen auf, in dem das Screening und die Immobilisierung von Mikroorganismen zur Überführung von Glycerin in 1,3-Propandiol (PD) im Mittelpunkt stand. Voraussetzung für eine wettbewerbsfähige Umsetzung des Verfahrens in den industriellen Maßstab ist ein kostengünstiges Ausgangsmaterial. Im Rahmen des abgeschlossenen Vorhabens wurde als Nährmedium für die Kulturen mit Wasser verdünntes Glycerin (80%ig) verwendet. Dieses Glycerin wird durch Reinigung in einem mehrstufigen Prozess erhalten. Ein kostengünstigeres Ausgangsmaterial wäre dagegen das ungereinigte Rohglycerin, das bei unterschiedlichen technischen Prozessen anfällt. Ziel des Vorhabens ist es, fundierte Aussagen über den Einsatz von Rohglycerin unterschiedlicher Herkünfte zur biotechnischen 1,3-PD-Produktion zu machen. Durch diese Untersuchungen soll die Voraussetzung für eine industrielle Anlage zur biotechnischen Produktion von 1,3-PD geschaffen werden. Am Institut für Technologie der FAL soll eine kleine Technikumanlage errichtet werden. Neben der Untersuchung der verschiedenen Glycerin-Rohstoffquellen sollen zum einen die Prozessparameter der Biokonversion und zum anderen die Immobilisierungsanlage konstruktiv optimiert werden. Darüber hinaus erfolgt eine wirtschaftliche Bewertung, die über die Errichtung einer Pilotanlage beim Verbundpartner Prignitzer Chemie entscheiden wird. Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit mit dem Institut für Umweltforschung Schlieben, dem Institut für Technologie der FAL und der Prignitzer Chemie GmbH durchgeführt. | Es fallen große Mengen von Rohglycerinen und Rohglycerinwässern verschiedener Qualitäten in den verschiedenen Prozessen in Deutschland an (~700.000 t/a). Die Untersuchungen zur Biokonversion zeigten, dass sich alle Rohglycerinwässer aus der Fettspaltung zu 1,3-Propandiol umsetzen ließen, während bei den Proben aus Verseifungsanlagen nur bei der aufgereinigten Glycerincharge eine Umsetzung durch die Mikroorganismen stattfand. Bei den Glycerinwässern aus der Biodieselherstellung zeigte sich kein einheitliches Bild. Die zu der Optimierung der Immobilisierungsanlage angestrebten Veränderungen (Polymer-Zwangsförderung, Erhöhung der Produktionsleistung und Reproduzierbarkeit, Feuchtemesssystem mit Datenerfassung ) sind realisiert worden. Die Verwendung der Immobilisate verringert die Fermentationszeit bis zu einer 1,3?Propandiolkonzentration von 85 g/L von üblicherweise 30-40 Stunden auf nur 12 Stunden. Die maximale Produktivität der Immobilisaten lag in fed-batch Fermentationen bei 11,8 g·L-1·h-1, in den kontinuierlichen Fermentationen bei bis zu 31 g·L-1·h-1. Es wurde eine Pilotanlage mit einem 400-Liter-Fermenter zur Produktion von 1,3-Propandiol aufgebaut. Die Pilotanlage wird mit einer Fed-batch-Strategie gefahren, neben der üblichen pH-Regelung wird die Glycerinzudosage über ein Steuersystem geregelt, das die HPLC-Ergebnisse einer automatischen Probennahme aufnimmt, analysiert, auf Glaubwürdigkeit überprüft und dementsprechend Substrat nachdosiert. Die Aufarbeitung in der Pilotanlage hat bestätigt, dass das entwickelte Aufarbeitungskonzept mit bekannten konventionellen Verfahrensteilen die Aufarbeitung der Fermentationsbrühe zu einem hochprozentigen 1,3?Propandiol als Zielprodukt ermöglicht. Damit kann das dargestellte Konzept als Grundlage für die halbtechnische Anlage zur 1,3-Propandiol-Aufbereitung dienen. Die Komponententrennung erfolgt auf diese Weise vollständig in den 2 Rektifikationskolonnen. | Prof. Dr. Klaus-Dieter Vorlop Tel.: +49 531 596-4101 klaus.vorlop@ti.bund.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | FPNR | |
| 01.11.1999 | 31.10.2002 | 22006799 | Verbundvorhaben: Produktion von biologisch abbaubaren Polymeren in transgenen Kartoffelknollen: Teilvorhaben 3: Untersuchungen zum Nachweis und zur Optimierung der Cyanophycin-Produktion in transgenen Pflanzen | Das Ziel des Verbundvorhabens ist es, in transgenen Kartoffelknollen das aus Blaualgen stammende Protein Cyanophycin herzustellen, das als Ausgangsstoff für das Biopolymer Polyaspartat genutzt werden kann. Polyaspartat ist biologisch abbaubar, nicht toxisch und hat vielfältige Anwendungsmöglichkeiten, beispielsweise als Ersatzstoff für nicht biologisch abbaubare Polyacrylate in Detergentien, Lösungsmitteln und in der Ölproduktion. Cyanophycin soll als Nebenprodukt bei der industriellen Verwertung von Kartoffeln anfallen und daher äußerst kostengünstig sein. Die Aufgabe des Teilvorhabens 3 ist es, die erstellten transgenen Kartoffelpflanzen hinsichtlich ihrer Fähigkeit Cyanophycin zu bilden, ultrastrukturell zu untersuchen. Es soll weiterhin geklärt werden, welches Gewebe/Kompartiment am besten für die Cyanophycin-Synthese geeignet ist, und durch welche Faktoren die Cyanophycin-Produktion in transgenen Pflanzen optimiert werden kann. | Prof. Dr. Elfriede Pistorius Tel.: +49 521 106-5601 e.pistorius@biologie.uni-bielefeld.de Universität Bielefeld - Fakultät für Biologie - Zellphysiologie Universitätsstr. 25 33615 Bielefeld | FPNR | ||
| 01.09.2000 | 31.12.2003 | 22006800 | Verbundvorhaben: Entwicklung und anwendungstechnische Evaluierung neuartiger Rapsöle: Teilvorhaben 1: Feinanalytische und molekulare Untersuchung sowie Datenarchivierung transgener Rapsölvarianten | In den vergangenen Jahren ist es durch intensive Züchtungs- und Forschungsaktivitäten gelungen, Rapsformen mit neuen Ölqualitäten zu züchten. Diese neuen Rapsformen sind besonders auf Anwendungen im Bereich nachwachsende Rohstoffe ausgerichtet. Innerhalb des Verbundvorhabens sollen einerseits die vorhandenen Ölvarianten durch Unternehmen der aufnehmenden Hand auf ihre Anwendungsmöglichkeiten geprüft werden und andererseits neue, verbesserte Rapsprototypen durch Wissenschaft und Züchtung erzeugt, sowie deren Öle gleichfalls auf ihre Anwendungsmöglichkeiten untersucht werden. Im Teilvorhaben 1 erfolgt zum einen die Ölgewinnung und die feinanalytische Untersuchung der neuen Ölqualitäten. Zum anderen werden die Daten aus den molekularen Analysen der transformierten Rapsprototypen zu einer on-line-Datenbank zusammengestellt, die ständig mit neu integrierten Ergebnissen aktualisiert wird. | Im Rahmen des Teilvorhabens wurde eine Datenbank (Datenarchivierung transgener Rapsölvarianten) etabliert, es erfolgten die feinanalytischen Untersuchungen der neu entwickelten Rapsölvarianten, die molekulare Analyse der transgenen Pflanzen und die Bereitstellung von Samen- und Ölmustern. Der Verwertung der Ergebnisse ist im Zusammenhang mit den Ergebnissen der anderen Teilvorhaben zu sehen, insbesondere Hamburg und Aachen sowie der Züchtungs- und Industrieaktivitäten). | Prof. Dr. Dr. h.c. Wolfgang Friedt Tel.: +49 641 993-7420 wolfgang.friedt@agrar.uni-giessen.de Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 09 - Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung I Ludwigsstr. 23 35390 Gießen | FPNR | |
| 01.05.2004 | 30.04.2006 | 22006802 | Verbundvorhaben: Generierung von Spinnvliesstoffen aus neuartigen, biologisch abbaubaren PLA-Homo- und Copolymeren sowie aus PLA-Blends; Teilvorhaben 1: Weiterentwicklung der reaktiven Extrusion von PLA-Homo- und -Copolymeren | Ziel des Vorhabens ist die Generierung von Spinnvliesstoffen aus Polylactid(PLA)-Homo- und Copolymeren sowie die gezielte Beeinflussung der auf die Anwendung bezogenen Eigenschaften. Die im vorhergehenden Projekt gewonnen Erkenntnisse und aufgeworfenen Fragestellungen bilden die Grundlage der Arbeiten. Es ist Aufgabe des IKT, spinnfähige PLA-Polymere für die Projektpartner herzustellen. Dazu soll zunächst die Maßstabsvergrößerung der PLA-Produktion abgeschlossen werden, der sich eine eingehende Untersuchung der Prozessparameter anschließt. Die zweite Zielsetzung umfasst die Monomerentfernung aus dem per Reaktivextrusion synthetisierten Material. Die Untersuchung der Zusammenhänge zwischen den Edukteigenschaften und dem Verlauf der Reaktivextrusion sowie die Synthese von PLA-Copolymeren bilden zwei weitere Arbeitsschwerpunkte. Im Hinblick auf das hohe Zukunftspotential der innovativen PLA-Werkstoffe ist die preisgünstige Generierung größerer Mengen unterschiedlichster, monomerfreier PLA-Polymere ein wichtiger Schritt, da er die Untersuchung dieser Materialien hinsichtlich ihrer Verarbeitbarkeit und Eigenschaften durch deutsche Industrieunternehmen ermöglicht. | Der reaktive Extrusionsprozess für die Herstellung von Polylactid konnte im Rahmen des Projektes weiterentwickelt werden. Für Spinversuche zur Herstellung von Spinnvliesen reicht die Qualität jedoch nicht aus. Die Ergebnisse haben zu einem wesentlich verbesserten Verständnis der Herstellung von Polylactiden durch reaktive Extrusion geführt, wodurch eine reproduzierbare Prozessführung in kleinem und insbesondere auch in großem Maßstab möglich wird. Eine Einschränkung der wirtschaftlichen Nutzung der Ergebnisse wird durch den sehr hohen Preis des Lactids für die reaktive Extrusion (43 €/kg) verursacht, der alle weiteren Entwicklungen und der Herstellung großer Polylactidmengen im Wege steht. Erst wenn Lactid zu einem wirtschaftlich interessanten Preis von einigen Euro pro Kilogramm verfügbar wird, ist eine Kommerzialisierung des Extrusionsprozesses möglich. | Prof. Dr.-Ing. Hans-Gerhard Fritz Tel.: +49 711 685-85318 hans-gerhard.fritz@ikt.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Kunststofftechnik (IKT) Böblinger Str. 70 70199 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.08.2005 | 31.07.2008 | 22006805 | Verbundvorhaben: Neue Verfahren zur preisgünstigen Herstellung mikrobieller Rhamnolipide auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Teilvorhaben 2: Entwicklung neuer Rhamnolipid-Produktionsstämme basierend auf Pseudomonas aeruginosa und nicht-pathogenen Bakterien. | Ziel des geplanten (Teil-)vorhabens ist die Optimierung von Pseudomonas-Stämmen zur biotechnologischen Produktion von Rhamnolipiden (RL). Hierbei steht die Erzeugung, Charakterisierung und Optimierung von Stämmen in Abhängigkeit von der Prozessführung im Vordergrund. Die Expression relevanter Gene unter den verschiedenen Bedingungen wird molekularbiologisch und physiologisch charakterisiert und die Gene in neuartige Plasmide kloniert. Es werden rekombinante Stämme erzeugt, die RL-Biosysnthesegene in verschiedenen Mengen zueinander überexprimieren. Die entstandenen Überexpressionsstämme werden in Kooperation mit den Verbundpartnern, anhand von Expressionsanalysen und biochemischen Analysen charakterisiert und anschliessend durch Anpassung der Expressionsraten auf erhöhte RL-Ausbeuten optimiert. Die im Rahmen des Projektvorhabens erzeugten, charakterisierten und auf gesteigerte Rhamnolipidproduktion optimierten Stämme sollen bei den Firmenpartnern als Grundlage für einer Technologieplattform zur preisgünstigen Produktion mikrobieller Rhamnolipide auf Basis nachwachsender Rohstoffe dienen. | Im Teilvorhaben 2 wurden Erkenntnisse zur Physiologie der Rhamnolipidproduktion in Pseudomonas aeruginosa und deren Verknüpfung mit biotechnische relevanten Prozessen wie der Biofilmbildung erziehlt, die die Nutzung und gezielte Optimierung des Stammes zur Produktion von Biotensiden durch systembiologische und gentechnische Methoden ermöglichen werden. Der Einfluss lipolytischer Enzyme auf die Rhamnolipidproduktion konnte nachgewiesen werden und deren Verknüpfung mit zentralen physiologischen Funktionen (z. B. Beweglichkeit, Biofilmbildung) gezeigt werden. Hinweise auf regulatorische Vorgänge wurden erarbeitet, die direkt als Grundlage für weiterführende Ansätze zur Optimierung der Rhamnolipidproduktion eingesetzt werden können. Es wurden Stämme konstruiert, die in speziell auf sie ausgelegten Prozessen wahrscheinlich zu einer Steigerung der Produktivität führen können. Als Nebenergebnis wurde am Institut eine gut funktionierende Analytik zur Untersuchung der Genexpression auf Proteinebene mittels 2D-Gelelektrophorese in Kombination mit Massenspektrometrie und auf Transkriptebene mittels RT-PCR aufgebaut, die sich bereits auch in anderen Projekten bewährt hat und weiter ausgebaut wird. | Prof. Dr. Karl-Erich Jaeger Tel.: +492461613716 k.-e.jaeger@fz-juelich.de Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Biologie - Forschungszentrum Jülich - Institut für Molekulare Enzymtechnologie im Forschungszentrum Jülich Wilhelm-Johnen-Str. 52428 Jülich | X | FPNR |
| 01.03.2007 | 30.09.2010 | 22006806 | Verbundvorhaben: Züchterische Veränderung der Spelzen von Sommerhafer (Avena sativa) sowie deren stoffliche Verwertung als nachwachsender Rohstoff, Teilvorhaben 3: Analyse der Gerüstsubstanzen und deren Extraktion. | Es ist das primäre Ziel dieses Vorhabens, durch herkömmliche züchterische Maßnahmen in Kombination mit modernen biotechnologischen Verfahren den Gehalt an Lignin in Haferspelzen soweit abzusenken, dass die wertgebenden Komponenten und insbesondere das Xylan selektiv, einfach und kostengünstig aus dem Zellwandverband herausgelöst werden können. Im Projekt werden grundlegende Untersuchungen zur Züchtung neuer Hafersorten durchgeführt. Dabei wird an der BFH kontinuierlich die chemische Zusammensetzung der Haferspelzen untersucht. An erfolgversprechenden Proben wird das Xylan isoliert und auf seine Eigenschaften hin untersucht. In Zusammenarbeit mit dem Partner Nordsaat werden Schnelltests für die Analysen der Haferspelzen entwickelt. Die Nutzung von Xylan aus Haferspelzen wird durch Patente aus dem FNR FKZ 22009700 abgesichert. In einem BMBF Projekt wird der Einsatz bis in die Produktionsmaßstab untersucht. Damit sind im Erfolgsfall beste Voraussetzungen für eine ökonomische Umsetzung gegeben. | Haferspelzen fallen in großen Mengen als Nebenprodukt in den Hafermühlen an. Diese Spelzen enthalten große Anteil von Xylan (> 30 %), einem Polysaccharid, das als neuartiger Rohstoff in der chemischen Industrie, der Papierindustrie sowie in der Pharmaindustrie eingesetzt werden kann. Ein Verfahren zur Xylanisolierung wurde im Rahmen eines Vorgängerprojektes FNR: FK-22009700 entwickelt und zum Patent angemeldet. Im hier vorgestellten Projekt wurden die Grundlagen für die Etablierung eines technischen Prozesses zur stofflichen Nutzung von Haferspelzen weiter verbessert. Durch züchterische Veränderungen des Hafers wurden Linien erzeugt, die in den Spelzen einen verringertem Lignin- und einen erhöhten Xylananteil aufweisen. Der Vergleich der neuen Linien auf den verschiedenen Standorten über die Projektlaufzeit gibt Hinweis darauf, dass generell das Merkmal des Ligningehaltes eine geringere Variation zwischen den Standorten zeigte als das Merkmal des Arabinoxylangehaltes. Die verringerten Ligningehalte vereinfachen die Xylanisolierung und ermöglichen die Reduzierung der bei der Extraktion eingesetzten Chemikalien. Gleichzeitig weisen die extrahierten Xylane deutlich höherer Reinheitsgrade auf. | Dr. habil. Bodo Saake Tel.: +49 4073962510 b.saake@holz.uni-hamburg.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holztechnologie und Holzbiologie Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | X | FPNR |
| 01.02.2008 | 30.11.2009 | 22006807 | Integration von Feinstaubreinigungstechniken in Regelungssystem zur Feuerungsoptimierung von Scheitholzöfen | Die luftstromoptimierte, feinstaubreduzierte Verbrennungsregelung mit integrierter Feinstaubabscheidung soll die Feinstaubemissionen aus Scheitholzöfen mit einer Leistung zwischen 4 und 8 kW drastisch reduzieren. Das Projekt soll die Nutzungsbedingungen für die Masse dieser kleinen holzbefeuerten Anlagen nachhaltig verbessern und die Nachfrage nach CO2-neutralen Brennstoffen erhöhen. Der innovative Ansatz besteht darin, primäre Ofenregelungskomponenten (Zug, Abgassensorik, Nutzerführung etc.) und sekundäre Verfahren zur Feinstaubreduktion systematisch aufeinander abzustimmen. Getestet werden Regelungen mit elektro-statischen Partikelabscheidern unter haushaltstypischen Abbrandbedingungen an verschiedenen Ofentypen. Die TU Clausthal begleitet die Tests . Nach der Optimierungsphase überprüft der TÜV Süd die erreichte Feinstaubreduktion. Das Projektergebnis wird erstmals auf der ISH 2009 den Ofenherstellern, Schornsteinfegern und anderen Fachleuten präsentiert. Das offene System ermöglicht weitere Freiräume für Produktentwicklungen sowohl auf Seiten der Sekundätmaßnahmen zur Partikelabscheidung als auch für primäre Maßnahmen zur Verbesserung der Verbrennung biogener Feststoffe. | Detlef Rengshausen Tel.: +49 5561 9245-28 dr@vereta.com Vereta GmbH Hansestr. 6 37574 Einbeck | X | FPNR | |
| 01.10.2010 | 30.09.2013 | 22006808 | Verbundvorhaben: Züchterische Optimierung von Spezialstärken; Teilvorhaben 3: Stärkeanalytik | Kartoffelstärke zeigt aufgrund geringerer Verunreinigungen mit Nebenbestandteilen wie Fett und Eiweiß und einem höheren Phosphorylierungsgrad Vorteile gegenüber anderen pflanzlichen Stärkearten. Kartoffelstärke besteht zu 20% aus der unverzweigten Amylose und zu 80% aus dem hochverzweigten Amylopektin. Beide Moleküle eignen sich hervorragend für unterschiedliche, technische Anwendungen, so dass die Erstellung von Amylose- und Amylopektinsorten wichtige Züchtungsziele sind. Diese Stärkequalitäten können nun weiter optimiert werden durch die Inaktivierung weiterer Gene, die für diverse Stärke-modifizierende Enzyme kodieren. Durch die Inaktivierung von einzelnen Enyzmen, die an der Stärkebiosynthese beteiligt sind, wird erreicht, dass jeweils nur eine der Stärkequalitäten gebildet wird. und diese ggf. in einer weiterhin modifizierten Form. Aufwändige Aufreinigungsprozesse zur Auftrennung der Stärkekomponenten und weitere chemische Modifizierungsprozesse fallen fort. Deshalb sollen mittels einer EMS-Mutagnese und der anschließenden Hochdurchsatz-Sequenzierung neue allele gefunden werden, die für schwach aktive bzw. inaktive Stärke modifizierenden Enzymwe kodiert. | Zur Stärkeisolierung wurden die verschiedenen Hochamylopektin (HAP)-Klone im Technikum der Emsland Group gewaschen, mit Hilfe einer Reibe zerkleinert und anschließend das Fruchtwasser und die Pülpe abgetrennt. Die gewonnene Stärke wurde mehrfach ausgewaschen und danach getrocknet. Die HAP-Klone wurden sortenrein verarbeitet und jeder Klon wurde analysiert und bewertet. Der Proteingehalt der Reibselmuster wurde bestimmt, sowie Brabender-Viskositäten, Proteingehalte und Amylopektingehalte der HAP-Stärken. Ziel dieser Kontrollen war es, zum einen die Qualität der HAP-Stämme mit denen herkömmlichen Sorten zu vergleichen und zum anderen zusätzlich die Standortabhängigkeit der Stämme zu beurteilen. Beim Vergleich der Stärkegehalte der verschiedenen Stämme an unterschiedlichen Standorten zeigen sich die hohen und stabilen Stärkegehalte der meisten HAP-Stämme. Beim Vergleich der Proteingehalte der verschiedenen Stämme an unterschiedlichen Standorten fällt auf, dass sich im Vergleich zu den Stärkesorten keine offensichtlichen unterschiedlichen Proteingehalte zeigen. Damit haben sowohl der Standort, als auch das Anbaujahr großen Einfluss auf die Stärkequalität. Darüber hinaus werden die Qualitätsunterschiede der einzelnen Klone deutlich. Wichtig ist vor allem bei der langjährigen Analytik die Schwankungsbreite zu ermitteln, da gleichbleibende Qualität einen sehr wichtigen Qualitäts- und Prozessparameter darstellt. | MC. Sc. Henk Jaap Meijer Tel.: +49 5943 81-126 hjmeijer@emsland-group.de Emsland-Stärke Gesellschaft mit beschränkter Haftung Emslandstr. 58 49824 Emlichheim | X | FPNR |
| 01.07.2010 | 31.12.2013 | 22006809 | Entwicklung, Aufbau und Betrieb einer Miniplant-Anlage zur kontinuierlichen Herstellung von Saccharosetelomeren | Eine kontinuierlich zu betreibende Technikums-Miniplant zur Herstellung von Zuckertelomeren durch Palladium-katalysierte Umsetzung des nachwachsenden Rohstoffs Saccharose mit Butadien soll entwickelt, aufgebaut und betrieben werden. An dieser Miniplant sollen ausreichende Erfahrungen zur Auslegung einer Zuckertelomer-Produktionsanlage gesammelt werden. Auf der Basis vorbereitender Laborversuche zur Reaktions-Optimierung, Ermittlung physikochemischer Daten, Nebenproduktbildung, Katalysatorstandzeit und Verifizierung des Zweiphasen-Verfahrenskonzeptes erfolgen Detailplanung, Beschaffung der Komponenten sowie Aufbau und Inbetriebnahme der Miniplant. Diese ermöglicht Versuche im stationären Gleichgewicht zur Optimierung der Verfahrensparameter, auch unter Variantion der Katalysator-Rückführung sowie mit verschiedenen Qualitäten der Ausgangsstoffe. Bei erfolgreichem Abschluss der Arbeiten sieht die Firma Südzucker AG eine industrielle Nutzung des Verfahrens vor, insbesondere den Einsatz der hydrierten Zuckertelomere als besonders hautschonende und biologisch sehr gut abbaubare Tenside in Voll- und Feinwaschmitteln, Reinigungsmitteln und Körperpflegeprodukten sowie als Emulgatoren. | Im vorliegenden Projekt wurde die Herstellung von Saccharoseethern mit Hilfe der Telomerisation von Butadien mit Saccharose untersucht. Diese homogenkatalysierte Reaktion ist atomökonomisch und läuft unter sehr milden Reaktionsbedingungen ab. Die Zielprodukte der Reaktion waren Mono-telomere, die als potentielle Tenside in frage kommen. Eine wichtige Aufgabenstellung des Projektes war die Auswahl des Lösungsmittelsystems, das sowohl eine ausreichend schnelle Reaktion, aber auch ein gutes Recycling des homogenen Palladiumkatalysators ermöglichen muss. Saccharose ist nur in wenigen organischen Lösungsmitteln löslich (DMF, DMSO, NMP), die aber einen sehr geringen Dampfdruck aufweisen, sodass ihre voll-ständige Abtrennung vom Produkt schwierig ist. Weiterhin ist in organischen Lösungsmitteln eine mehrfache Umsetzung der Saccharose zu Di- und Tritelomeren möglich, was deren Nutzung als oberflächenaktive Substanzen einschränkt. Im Lösungsmittel Wasser ergaben sich zu geringe Reaktionsraten aufgrund der zu geringen Löslichkeit des Butadiens. Eine Lösung des Problems war die Anwendung von Lösungsmittelgemischen wie Acetonitril/Wasser oder Isopropanol/Wasser. Das Isopropanol/Wasser Gemisch liefert relativ gute Ausbeuten und erfüllt gleichzeitig die Prinzipien der grünen Chemie. Dieses Reaktionssystem wird bei Zugabe von Butadien zweiphasig: Die Monotelomeren reichern sich in der organischen Phase an, sodass Folgereaktionen unter-drückt werden. Die wässrige Isopropanol/Wasser-Phase mit dem Palladiumkatalysator wird in den Reaktor zurückgeführt. Der Palladiumverlust in die organische Produktphase beträgt nur 11 ppm. Die Monotelomeren wurden im Labormaßstab hergestellt, abgetrennt und analysiert. In Batch-Ansätzen wurden nach einer Stunde Reaktionszeit Ausbeuten von 18,7 % Monotelomere erhalten. Die Übertragung der Reaktion vom Labor- in den Miniplantmaßstab erwies sich als möglich, ist aber bei den derzeitigen Bedingungen nicht wirtschaftlich durchführbar. | Prof. Dr. Arno Behr Tel.: +49 231 755-2310 behr@bci.tu-dortmund.de Technische Universität Dortmund - Fakultät Bio- und Chemieingenieurwesen - Lehrstuhl für Technische Chemie Emil-Figge-Str. 66 44227 Dortmund | X | FPNR |
| 01.05.2011 | 30.04.2014 | 22006810 | Verbundvorhaben: Pflanzenbauliche, ökonomische und ökologische Bewertung von Sorghumarten und -hybriden als Energiepflanzen; Teilvorhaben 2: Saatzeitenversuch (Evaluierung der Saatzeiten) und Düngungsversuch | Ziel des Vorhabens ist die Bewertung der Kultur Sorghum und die Erarbeitung optimierter Anbaustrategien zur Biogasproduktion. Als Grundlage dafür werden bundesweit auf unterschiedlichen Standorten Untersuchungen zur Anbautechnik (Saat-/Erntezeitpunkt, Düngung, Herbizideinsatz) und zur Sortenwahl im Hinblick auf das Ertrags- und Methanbildungspotential durchgeführt. Eine länderübergreifende Praxisumfrage ermöglicht eine Einschätzung zu aktuellen Problemen und zur Akzeptanz des Sorghumanbaus und dem damit verknüpften Anbaupotential. Die Versuchsvorhaben zum Saat-/Erntezeitpunkt und zur Düngung werden vom TFZ koordiniert, an weiteren Schwerpunkten ist das TFZ beteiligt. Das Versuchsvorhaben zu variierenden Saat-/Erntezeitpunkten wird vom TFZ an zwei Standorten und bundesweit an insgesamt sechs Standorten mit unterschiedlichen bodenklimatischen Verhältnissen realisiert. Vier Sorghumsorten werden vergleichend zu Mais zu vier Saatzeitpunkten gesät und gestaffelt geerntet um für eine optimale Fruchtfolgeeingliederung die Abbildung des Ertragspotenzials in Abhängigkeit von der Vegetationsdauer und dem Saatzeitpunkt zu ermöglichen. Im Düngungsversuch mit vier Stickstoff-Varianten sowie einer Kontrolle wird die notwendige Düngermenge zur optimalen Ausschöpfung des Ertragspotentials von Sorghum an fünf Standorten mit unterschiedlichem Ertragsniveau und Bodenverhältnissen bestimmt. Umfangreiche Erhebungen zu Pflanzenbestand, Ökologie und Ökonomie werden in allen Versuchen durchgeführt. | Dr. Bernhard Widmann Tel.: +49 9421 300-210 bernhard.widmann@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | X | FPNR | |
| 01.04.2012 | 30.09.2015 | 22006811 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines emissionsarmen stationären, vielstofffähigen Diesel-Motor-Brennverfahrens zum Einsatz von nicht aufbereiteten Biokraftstoffen, das auf einer externen Vorverdampfung des Brennstoffes beruht; Teilvorhaben 1: Entwicklung, Anpassung und Erprobung eines Vorverdampfersystems | Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wird ein vielstofffähiger Stationärmotor entwickelt, der den Einsatz regenerativer flüssiger Kraftstoffe mit geringer Reinheit für eine KWK-Anwendung ermöglichen soll. Das teilhomogene Brennverfahren mit externer Gemischbildung hat zum Ziel die Stickoxid- und Partikelemissionen im Vergleich zum herkömmlichen Dieselverfahren unter Beibehaltung des derzeitigen Wirkungsgrads zu senken. Das Forschungsvorhaben wird von einem Projektkonsortium aus den beiden Forschungsstellen OWI Aachen, ITV Uni Hannover, sowie der Firma AixCellSys durchgeführt. Am OWI wird die Verdampfereinheit der externen Gemischbildung für die Anwendung am Motor entwickelt und optimiert. Hierbei kommt das Verfahren der Kalte Flammen Verdampfung zum Einsatz das eine autotherme Verdampfung des Kraftstoffs ermöglicht. Am ITV der Uni Hannover wird ein Dieselmotor für den Betrieb mit externer Gemischbildung optimiert, und sowohl mit einer Saugrohreindüsung des verdampften Brenngases, als auch einer Eindüsung des Brenngases in den Brennraum betrieben. Durch den Einsatz einer hochgenauen Induziermesstechnik, sowie der Abgasanalytik kann das Verfahren überwacht und optimiert werden. Die komplexe Steuerungseinheit für das Gesamtsystem wird von der Firma AixCellSys entwickelt und an dem Prüfstand in Betrieb genommen. Die während der Projektlaufzeit erforderlichen Anpassungen werden direkt am Prüfstand umgesetzt. | Dipl.-Ing. David Diarra Tel.: +49 2407 9518 126 d.diarra@owi-aachen.de OWI Science for Fuels gGmbH Kaiserstr. 100 52134 Herzogenrath | X | FPNR | |
| 01.08.2012 | 30.09.2015 | 22006812 | Verbundvorhaben: Etablierung eines core-Mikrobioms für Biogasanlagen - Genom-Sequenzierung von Isolaten aus Biogasanlagen und Mapping von Metagenom-Datensätzen (BIOGAS-CORE); Teilvorhaben 3: Acido- und acetogene Bakterien | Der anaerobe Abbau von Pflanzenmaterial verläuft formal in vier Stufen, die in eine hydrolytische, acidogene, acetogene und methanogene Stufe eingeteilt werden können. Es soll eine komplettes Mikrobiom von Nawaro Biogasanlagen,die mit unterschiedlichen Substraten bestückt werden, im Laufe des geplanten Kooperationsprojektes erstellt werden. Dieses ergeizige Ziel läßt sich nur durch Kooperation von mehreren Arbeitsgruppen und Industriepartnern erreichen. Das Ziel unserer Arbeitsgruppe im Rahmen dieses Kooperationsprojektes ist die Isolierung und Charakterisierung von acidogenen und acetogenen Bakterien in laufenden Biogasanlagen, die mit Mais als Substrat betrieben werden. (1) 5 verschiedene mit Mais betriebene Biogasanlagen werden beprobt. Mit Hilfe anaerober Kulturtechniken werden Bakterien isoliert, die die aus Cellulose und Hemicellulose freigesetzten Zucker in Säuren und Alkohole umwandeln. (2) Eine weitere Gruppe von Bakterien, die die gebildeten Säuren und Alkohole in methanogene Substrate (Acetat, H2, CO2) umwandelt, soll ebenfalls isoliert werden. (3) Aus ausgewählten Isolaten wird die DNA gereinigt und für die Metagenomanalysen zur Verfügung gestellt. (4) Es werden biochemische und physiologische Untersuchungen durchgeführt, um das Potential der Isolate zur Beschleunigung des Abbaus von Pflanzenmaterial oder zur Problembehebung zu ermitteln. (5) Vorhandene methanogene Isolate aus Biogasanlagen werden ebenfalls für die Metagenomanalysen zur Verfügung gestellt. | Im Rahmen dieses Projektes wurden Proben aus einer thermophilen und drei mesophilen Biogasanlagen sowie zwei Hochdruck-Biogas-Laborfermentern entnommen und mikrobiologisch analysiert. Alle Fermenter wurden mit dem nachwachsenden Rohstoff Maissilage gefüttert. Für die Isolierung von Essigsäure-, Propionsäure- und Buttersäure-bildenden Bakterien wurde ein Minimalmedium mit jeweils einer Kohlenstoffquelle verwendet. Diese potentiellen Hydrolyse-Produkte oder primären Gärprodukte konnten von den Isolaten zu Essigsäure, Propionsäure oder Buttersäure vergoren werden. Insgesamt wurden 85 Isolate aus Anreicherungskulturen mit Laktat, Aminosäuren, Succinat, Glycerin, Glucose bzw. Ethanol gewonnen und deren Substratverwertung mittels HPLC analysiert. Die Tiefagar-Verdünnungsmethode erwies sich als erfolgreichste Isoliermethode der Säurebildenden Bakterien. Insgesamt konnten 24 verschiedene Arten in Biogasanlagen identifiziert werden, welche Essigsäure, Propionsäure oder Buttersäure bildeten und zu den drei Phyla Firmicutes, Tenericutes und Thermotogae gehörten. Durch die Ergebnisse der Isolierungsarbeiten und der physiologischen Charakterisierungen wurden neue Einblicke in die zweite Stufe des anaeroben Abbaus in Biogasanlagen, in die Acidogenese, gewonnen. | Prof. Dr. Helmut König Tel.: +49 6131 39-22662 hkoenig@uni-mainz.de Johannes Gutenberg-Universität Mainz - FB 10 Biologie - Institut für Mikrobiologie und Weinforschung Johann-Joachim-Becher-Weg 15 55128 Mainz | X | FPNR |
| 15.04.2017 | 31.01.2021 | 22006816 | Verbundvorhaben: Erhöhung des Ölertrages und Verbesserung der Ölqualität und Krankheitsresistenz bei der Sonnenblume unter Einsatz neuer innovativer Züchtungsmethoden (InnoSun); Teilvorhaben 4: Genomische Vorhersage agronomischer Merkmale bei Sonnenblume - Akronym: InnoSun | Das InnoSun-Vorhaben hat sich zum Ziel gesetzt, die Sonnenblume konkurrenzfähiger zu machen und dadurch das Spektrum der Ölpflanzen zur nachhaltigen Erzeugung von nachwachsenden Rohstoffen für den deutschen und europäischen Markt zu erweitern. Das ehrgeizige Ziel kann durch die Kombination von einmaligen genetischen Ressourcen, die die InnoSun-Partner in Vorarbeiten entwickelt haben, und innovativen Züchtungsstrategien, welche die gleichzeitige züchterische Verbesserung von mehreren Merkmalen (Ertrag, Ölqualität, Krankheitstoleranz) ermöglichen, umgesetzt werden. Das InnoSun-Konsortium aus Wirtschaft und Wissenschaft zielt auf die folgenden Forschungsfelder ab: i) Genotypische und phänotypische Evaluierung von Experimentalpopulationen auf Ölgehalt, Ölqualität, Sklerotinia-Toleranz und Frühreife ii) Entwicklung von statistischen Modellen für die multivariate genomische Selektion, iii) Identifizierung einer neuen genetischen Quelle zur Züchtung von Hochölsäure-Sonnenblumen, iv) Entwicklung kostengünstiger SNP-Genotypisierungsmethoden, v) Etablierung der multivariaten Vorhersage in der Sonnenblumenzüchtung. Die signifikante züchterische Verbesserung der Sonnenblume wird ihre Konkurrenzfähigkeit steigern und zum Erhalt der Biodiversität in der deutschen und europäischen Landwirtschaft beitragen. In AP2 sollen Methoden zur QTL-Schätzung und multivariaten genomischen Vorhersage entwickelt und speziell für multi-parentale Sonnenblumenpopulationen optimiert werden. Anhand der implementierten Methoden und der innerhalb des Projekts erhobenen Sonnenblumendaten werden im Projektverlauf QTL Regionen für Sklerotinia-Resistenz, Ölgehalt und -Qualität identifiziert. Außerdem wird die Effizienz der multivariaten genomischen Vorhersage speziell für Sonnenblume untersucht. Basierend auf den gewonnenen Ergebnissen werden Strategien zur Verbesserung der Züchtungseffizienz in Sonnenblume entwickelt. | Prof. Dr. Chris-Carolin Schön Tel.: +49 8161 71-3419 chris.schoen@wzw.tum.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Forschungsdepartment für Pflanzenwissenschaften - Lehrstuhl für Pflanzenzüchtung Liesel-Beckmann-Str. 2 85354 Freising | X | FPNR | |
| 01.07.2017 | 31.12.2018 | 22006817 | Verbundvorhaben: Metallbeschichtungen auf Basis modifizierter Stärke (Metall-Coating); Teilvorhaben 2: Strukturentwicklung von Stärkederivaten - Akronym: Metall-Coating | Ein hoher Anteil der wichtigsten Gebrauchsmetalle Stahl, verzinkter Stahl und Aluminium muss durch organische Beschichtungen vor Korrosion geschützt werden. Besonders in temporärer Beschichtung wäre es wünschenswert, die bisher verwendeten, synthetischen Polymere gegen Biopolymere zu ersetzen um eine mögliche Umweltbelastung zu vermeiden. Erste von Fraunhofer IPA und IAP durchgeführte Studien belegen, dass spezielle Stärkederivate mit geeignetem Vernetzer auf Metallsubstraten Filmschichten bilden, die eine beachtliche Haftfestigkeit aufweisen. Ausgehend von den vorliegenden Erkenntnissen werden Stärke- und Oligosaccharidderivate am IAP hergestellt, wobei Molmasse, Art des Substituenten als auch des Substitutionsgrad zielgerichtet variiert werden. Diese werden am IPA für verschiedene Metallgrundbeschichtungen getestet und bewertet. Bei erfolgreichem Abschluss würde für die technische Stärkeanwendung ein völlig neues Anwendungsfeld erschlossen werden. | Dr. rer. nat. Jens Buller Tel.: +49 331 568-1478 jens.buller@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR | |
| 01.05.2019 | 31.10.2022 | 22006818 | Verbundvorhaben: Module auf Basis biogener Phasenwechselmaterialien (PCM) zur natürlichen Temperierung im Transport- und Gebäudewesen; Teilvorhaben 5: Biobasierte Verbundfolien - Akronym: BioPCM | Ziel des Vorhabens ist, die thermisch isolierenden Eigenschaften eines Schaumstoffes und die temperaturregelnden und -speichernden Eigenschaften von Phasenwechselmaterialien (PCM) in einem Bauteil zu verbinden. Das zu entwickelnde System soll aus verschiedenen Elementen auf Basis nachwachsender Rohstoffe bestehen. Als strukturgebendes und isolierendes Trägermaterial werden geschäumte Grundkörper aus Biopolymer-Schäumen entwickelt. Zur Temperaturregelung werden PCM aus natürlichen organischen Stoffen wie Paraffinen oder Salzen eingesetzt. Die Makroverkapselung der PCM erfolgt über strukturierte Folien auf Basis von Biopolymeren. Optional werden feuchtigkeitsregelnde Lehmschichten mit eingebracht. Resultat sind umweltfreundliche PCM-Module, die Isolation mit Wärmespeicherfähigkeit und Temperaturregelung verbinden und zur Gebäudedämmung sowie in der Verpackungstechnik eingesetzt werden können. | Manuel Winkler Tel.: manuel.winkler@kpfilms.com Klöckner Pentaplast Europe GmbH & Co. KG Kraftwerkstr. 1 84508 Burgkirchen a.d.Alz | X | FPNR | |
| 01.12.1995 | 30.06.1997 | 22006895 | Verbundvorhaben: Kunststoffkomposites: Teilvorhaben 2: Erarbeitung eines Herstellungsverfahrens für Stärkegranulate, basierend auf Rezepturen des Fraunhofer Institutes für Angewandte Polymerforschung | In Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Institut für angewandte Polymerforschung in Teltow werden Mustermengen von Granulaten für die Herstellung von Folien gefertigt. Die Granulate basieren auf biologisch abbaubarer Stärke. Für die Erstellung von ca. 9 t Muster wird eine bestehende Technikumsanlage dem Produkt angepaßt. Im Laufe der Musterfertigung werden die Fertigungsverfahren entwickelt und optimiert. | Vier unterschiedliche Rezepturen wurden bei der Fa. Polymer-Chemie GmbH granuliert. Es zeigte sich, dass eine kontinuierliche Verarbeitung zu Granulat im Technikummaßstab grundsätzlich möglich ist. Dabei wurden Ausstoßleistungen bis zu 30 kg/h erreicht. Bei Einhaltung der vorgegebenen Rezepturen und Verarbeitungsvorschriften ließen sich die unter Laborbedingungen erzielten Qualitäten erreichen. Probleme (Verkleben der Folien) traten bei der weiteren Verarbeitung der Granulate auf, welche durch eine Konditionierung der Granulate vor der Weiterverarbeitung reduziert werden konnten. Aus Sicht der Fa. Polymer-Chemie GmbH ist das Herstellungsverfahren für die Granulierung gesichert. Von den geplanten 9 t Granulat konnten nur 2 t den nachstehenden Industriepartnern zu weiteren Verwendung bereitgestellt werden. | Hans Schobel Tel.: +49 6751 84-0 Polymer-Holding GmbH Am Gefach 55566 Bad Sobernheim | FPNR | |
| 01.11.1999 | 31.10.2002 | 22006899 | Verbundvorhaben: Produktion von biologisch abbaubaren Polymeren in transgenen Kartoffelknollen: Teilvorhaben 4: Optimierung der transgenen Cyanophycin-Synthese durch Expression eines bakteriellen Glutaminsynthetase-Gens | Das Ziel des Verbundvorhabens ist es, in transgenen Kartoffelknollen das aus Blaualgen stammende Protein Cyanophycin herzustellen, das als Ausgangsstoff für das Biopolymer Polyaspartat genutzt werden kann. Polyaspartat ist biologisch abbaubar, nicht toxisch und hat vielfältige Anwendungsmöglichkeiten, beispielsweise als Ersatzstoff für nicht biologisch abbaubare Polyacrylate in Detergentien, Lösungsmitteln und in der Ölproduktion. Cyanophycin soll als Nebenprodukt bei der industriellen Verwertung von Kartoffeln anfallen und daher äußerst kostengünstig sein. Das Ziel des Teilvorhabens 4 ist es, die transgene Synthese des N-haltigen Cyanophycins durch die Expression eines bakteriellen Glutaminsynthetase (GS)-Gens zu optimieren. Es sollen verschiedene bakterielle GS-Gene bereitgestellt werden und deren Expression in den Pflanzen molekularbiologisch analysiert werden. | Ziel des Teilvorhabens war die Charakterisierung und Bereitstellung der Glutaminsynthetase-Gene zur Optimierung der Cyanophycinproduktion. Vier bakterielle Glutaminsynthetase(GS)-Gene (glnAI, glnA4, glnII, glnA aus S. coelicolor und E. coli) wurden bereitgestellt, um deren Expression und Einfluss auf die Synthese des N-haltigen Cyanophycins in Pflanzen zu analysieren. Weiterhin wurde untersucht, wie sich die Koexpression von drei Arginin-Biosynthese(Arg)-Genen (argJ, argC aus S. coelicolor und M. tuberculosis) auf die Vorstufen-Versorgung der Cyanophycinsynthetase auswirkt. An den bisher untersuchten Tabak-Transformanten konnten keine transgenen Enzymaktivitäten nachgewiesen werden. Die o.g. Plasmide wurden für die cytoplasmatische Gen-Expression konstruiert. Alternativ wurden Konstrukte erstellt, die eine plastidäre (organellenspezifische) Expression ermöglichen und zur Pflanzentransformation abgegeben. Die Funktionsüberprüfung der klonierten Glutaminsynthetase-Gene ergab, dass glnII und glnA in der Lage sind, für aktive Glutaminsynthetasen zu kodieren. Im Vergleich zum Wildtyp wurde eine deutliche Erhöhung der GS-Aktivität festgestellt. Voraussetzung für die Optimierung der Cyanophycinsynthese ist, dass die eingesetzten GS- und Arg-Gene nicht den pflanzeneigenen Regulierungsmechanismen unterliegen. Die Arbeiten haben gezeigt, dass die N-Regulation von S. coelicolor (Gram-positiv) sich deutlich von der von Pflanzen und Gram-negativen Organismen, wie E. coli unterscheidet. Der Effekt einer erhöhten GS-Aktuvität auf die Cyanophycinproduktion, sollte auch an einem bakteriellen System überprüft werden. Dazu wurden GS-Gene in einen Cyanophycinproduzierenden E. coli - Stamm eingebracht und Klone identifiziert, die sowohl das Cyanophycinsynthetase- als auch je eines der beiden GS-Gene tragen. Im Falle von glnII aus S. coelicolor konnte keine Steigerung der GS-Aktivität nachgewiesen werden, aber bei glnA aus E. coli war eine Verdopplung der Aktivität messbar. | Prof. Dr. Wolfgang Wohlleben Tel.: +49 7071 29-76944 wolfgang.wohlleben@biotech.uni-tuebingen.de Eberhard-Karls-Universität Tübingen - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Fachbereich I Biologie - Interfak. Institut für Mikrobiologie und Infektionsmedizin- Mikrobiologie/ Biotechnologie Auf der Morgenstelle 28 72076 Tübingen | FPNR | |
| 01.09.2000 | 31.12.2003 | 22006900 | Verbundvorhaben: Entwicklung und anwendungstechnische Evaluierung neuartiger Rapsöle: Teilvorhaben 2: Transformation ausgewählter Genkonstrukte zur Erzeugung neuer Raps-Ausgangsformen | In den vergangenen Jahren ist es durch intensive Züchtungs- und Forschungsaktivitäten gelungen, Rapsformen mit neuen Ölqualitäten zu züchten. Diese neuen Rapsformen sind besonders auf Anwendungen im Bereich nachwachsende Rohstoffe ausgerichtet. Innerhalb des Verbundvorhabens sollen einerseits die vorhandenen Ölvarianten durch Unternehmen der aufnehmenden Hand auf ihre Anwendungsmöglichkeiten geprüft werden und andererseits neue, verbesserte Rapsprototypen durch Wissenschaft und Züchtung erzeugt, sowie deren Öle gleichfalls auf ihre Anwendungsmöglichkeiten untersucht werden. Im Teilvorhaben 2 sollen definierte Prototypen transgener Rapspflanzen durch die Transformation mit entsprechenden Genkonstrukten entwickelt werden. Durch die Variation des Explantatyps und die Veränderung der Kulturbedingungen sollen die hierfür notwendigen Transfersysteme optimiert werden. | Mit den von den Universitäten Hamburg und Aachen bereitgestellten Konstrukten wurde der Gentransfer in Rapslinien durchgeführt. Die erstellten Primärtransformanten wurden an die beteiligten Züchter zur weiteren Bearbeitung abgegeben. Der Verwertung dieser Ergebnisse ist im Zusammenhang mit den Ergebnissen der anderen Teilvorhaben zu sehen. Bei der Nutzung das alternativen Mannose-Selektionsmarkers konnte ein geeigneter Selektionsbereich für die Rapstransformation ermittelt werden. Diese Versuche werden in der BAZ Lüsewitz fortgesetzt (Folgevorhaben), da positive Aussichten für eine praktische Anwendung bestehen. | Dr. rer. nat. Karin Sonntag Tel.: +49 38209 45-206 k.sonntag@bafz.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen Rudolf-Schick-Platz 3 a 18190 Sanitz | FPNR | |
| 01.05.2001 | 30.09.2005 | 22006901A | Verbundvorhaben: Praxiseinsatz serienmäßiger neuer rapsöltauglicher Traktoren: Teilvorhaben der Thomas Gruber KG | Ziel des Demonstrationsvorhabens ist es, an einem serienmäßigen neuen Traktor des Herstellers CASE die Machbarkeit und Praxistauglichkeit von Umrüstungen auf den Betrieb mit reinem Rapsöl als Kraftstoff nachzuweisen. Das Vorhaben ist ein Teil des sog. "100-Traktoren-Programms", Forschungsvorhaben des BMVEL. Um den Nachweis für die technische und wirtschaftliche Machbarkeit der Rapsölnutzung im mobilen Bereich der Landwirtschaft zu erbringen, sollen einhundert Traktoren über drei Jahre hinweg nur mit Rapsöl betrieben werden. In 800 Betriebsstunden jährlich sollen die Schlepper zeigen, ob reines Rapsöl herkömmlichen Diesel sowohl unter technischen, ökologischen als auch unter ökonomischen Gesichtspunkten ersetzen kann. Dabei dürfen die Teilnehmer nur Rapsöl tanken, das den "Qualitätsstandard für Rapsöl als Kraftstoff (RK)" erfüllt. Die Ergebnisse des Modellversuches dienen als Entscheidungsgrundlage für den breiteren Einsatz von Pflanzenöltreibstoffen in landwirtschaftlichen Fahrzeugen. Die Firma Gruber Landtechnik plant den Umbau eines CASE CS 94 und eines CASE CS 120 A. Bei der Umrüstung der Traktoren soll die Umrüstungstechnik der Firma Georg Lohmann Prototypenbau, München, zum Einsatz kommen. | Siegfried Höpfinger Tel.: +49 8636-502 35 Thomas Gruber KG Schweppermannstr. 36 84539 Ampfing | FPNR | ||
| 01.05.2001 | 30.09.2005 | 22006901B | Verbundvorhaben: Praxiseinsatz serienmäßiger neuer rapsöltauglicher Traktoren: Teilvorhaben der Thomas Gruber KG | Ziel des Demonstrationsvorhabens ist es, an einem serienmäßigen neuen Traktor des Herstellers CASE die Machbarkeit und Praxistauglichkeit von Umrüstungen auf den Betrieb mit reinem Rapsöl als Kraftstoff nachzuweisen. Das Vorhaben ist ein Teil des sog. "100-Traktoren-Programms", Forschungsvorhaben des BMVEL. Um den Nachweis für die technische und wirtschaftliche Machbarkeit der Rapsölnutzung im mobilen Bereich der Landwirtschaft zu erbringen, sollen einhundert Traktoren über drei Jahre hinweg nur mit Rapsöl betrieben werden. In 800 Betriebsstunden jährlich sollen die Schlepper zeigen, ob reines Rapsöl herkömmlichen Diesel sowohl unter technischen, ökologischen als auch unter ökonomischen Gesichtspunkten ersetzen kann. Dabei dürfen die Teilnehmer nur Rapsöl tanken, das den "Qualitätsstandard für Rapsöl als Kraftstoff (RK)" erfüllt. Die Ergebnisse des Modellversuches dienen als Entscheidungsgrundlage für den breiteren Einsatz von Pflanzenöltreibstoffen in landwirtschaftlichen Fahrzeugen. Die Firma Gruber Landtechnik plant den Umbau eines CASE CS 94 und eines CASE CS 120 A. Bei der Umrüstung der Traktoren soll die Umrüstungstechnik der Firma Georg Lohmann Prototypenbau, München, zum Einsatz kommen. | Siegfried Höpfinger Tel.: +49 8636-502 35 Thomas Gruber KG Schweppermannstr. 36 84539 Ampfing | FPNR | ||
| 23.09.2002 | 31.12.2003 | 22006902 | Durchführung des Modellvorhabens zum Einsatz biologisch abbaubarer Werkstoffe im Catering-Bereich in zwei Regionen: Stadt und Landkreis Nordhausen sowie Landkreis Müritz | Im Unterschied zum Modellprojekt Kassel soll die Markteinführung von Cateringgeschirr aus BAW vorrangig auf Großveranstaltungen in 2 Region erfolgen, um herkömmliche Einwegverpackungen zu ersetzen. Aufbauend auf den Ergebnissen der Phase 1 sollen in der Phase 2 des Modellvorhabens folgende 3 Hauptwege verfolgt werden: 1. Produktkommunikation/-einsatz (dem Verbraucher die Vorzüge der Produkte vermitteln) 2. Produktoptimierung (Aktivitäten zur Variierung und Modifizierung der Rezepturen; Durchführung weiterführender Untersuchungen zur gemeinsamen Verwertung von Einweg-Geschirr und Essenresten; Auswahl neuer Rohstoffe aus der Region; Untersuchungen zur Erhöhung der Bioverfügbarkeit) 3. Produktvermarktung (Erhöhung der Vermarktungschancen durch Optimierung des Produktes und durch Verbesserung von Service und Vertrieb; Definition eines Grundsortimentes; Reduzierung der Produktionskosten; Gewinnung von regionalen Caterern; Aufbau von Bestell- und Servicestandorten) Ausgehend von den zwei Regionen (Stadt und Landkreis Nordhausen, Müritzkreis) soll der Einsatz von Geschirr aus BAW im Ergebnis des Modellvorhabens auch auf andere Gebiete übergreifen. | Monika Teuber Tel.: +49 3631 433101 scheunenhof@t-online.de AGRONA-Bauernmarkt GmbH Uthleber Str. 24 99734 Nordhausen | FPNR | ||
| 01.08.2005 | 31.07.2008 | 22006905 | Verbundvorhaben: Neue Verfahren zur preisgünstigen Herstellung mikrobieller Rhamnolipide auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Teilvorhaben 3: Magnetische Immobilisate und integrierter Separationsreaktor | Ziel ist es ein integriertes Reaktorkonzept zur kontinuierlichen Produktion und Trennung von Rhamnolipiden zu entwickeln. Der Lösungsansatz besteht in der Realisierung eines Rührkesselsystems in dem Pflanzenöl mittels magnetisch immobilisierten Pseudomonaden zu stark schäumenden Rhamnolipid umgesetzt wird. Aufgrund der sehr hohen Rhamnolipidkonzentration und -reinheit im Schaum soll die Produktisolierung durch eine integrierte Schaumfraktionierung erfolgen, wobei ausgetragene magnetische Zellimmobilisate mittels Magnetseparation zurückgeführt werden sollen. Zunächst sollen nach umfangreicher Literaturrechersche verschiedende Immobilsationsmethoden zusammen gestellt, diskutiert und für das gegebene Vorhaben weiterentwickelt und charakterisiert werden. Der beantragte Biostat B soll neben dem Einsatz zur Vermehrung der Pseudomonaden so erweitert werden, so dass in ihm die integrierte Herstellung und Isolierung der Rhamnolipde erfolgen kann. Es sind neben Publikationen, Präsentationen auf Fachkongressen geplant. Ebenso wird angestrebt Erfindungen in Form von Patentanmeldung in Kooperation mit den Projektpartnern anzumelden. | Im Teilvorhaben 3 wurde ein integriertes Reaktorkonzept für die Rhamnolipidproduktion und Separation mittels magnetischer Ganzzellimmobilisate von Pseudomonas aeruginosa aufgebaut und über lange Betriebszeiten betrieben. Dazu konnten die einzelnen Prozessschritte wie die Produktion der Biomasse und der Einschluss der Biomasse in magnetische Hydrogele für das konzipierte Reaktorkonzept optimiert werden. Ein wesentlicher Erfolg liegt dabei in der verfahrenstechnischen Abstimmung der Rhamnolipidproduktion mittels magnetischer Ganzzellimmobilisate, den schäumenden Eigenschaften der Rhamnolipide, der in situ Schaumabtrennung und der Abtrennung bzw. Rückführung von ausgetragenen Immobilisaten mittels eines Hochgradienten-Magnetseparators. Insgesamt waren die Raum-Zeit-Ausbeuten noch nicht sehr wirtschaftlich, doch durch einen besseren Produktionsstamm und einem besseren Verständnis der biologischen Rhamnolipidproduktion werden höhere Produktivitäten erwartet. Als Nebenergebnis wurde am Institut eine sehr gute Analytik basierend auf LC-MS und MALDI-TOF etabliert, die auch für weitere Projekte eingesetzt werden kann. Durch das Projekt wurde die positive Erfahrung gemacht, dass die Hochgradienten- Magnetseparation nicht nur für die Wassertechnologie und Bioproduktaufarbeitung eingesetzt werden kann, sondern dass auch Ganzzellimmobilisate aus Schäumen separiert werden können. | PD. Dr.-Ing. Matthias Franzreb Tel.: +49 721 608 2-3595 matthias.franzreb@itc-wgt.fzk.de Karlsruher Institut für Technologie (Großforschungsaufgabe) - Institut für Funktionelle Grenzflächen (IFG) Hermann-von-Helmholtz-Platz 1 76344 Eggenstein-Leopoldshafen | X | FPNR |
| 01.03.2008 | 30.04.2010 | 22006906 | Untersuchung der physikalischen Zusammenhänge und Einschätzung der Anwendung des mehrdimensionalen Umformverfahrens: Tiefziehen von Papier und Karton | Ziel des Projektes ist es anhand experimenteller Untersuchungen eine Wissensbasis für Einfluss und Zusammenhang von Prozessparametern und die materialspezifischen Eigenschaften (Umformbarkeit) des mehrdimensionalen Umformverfahrens: Tiefziehen von Papier und Karton zu erarbeiten. Darauf aufbauend werden der Einsatz des Verfahrens und entsprechende Anwendungspotentiale aufgezeigt. Das Projekt gliedert sich grundlegend in die Bearbeitungsteile: 1. Anpassung der Mess- und Analyse Station, 2. Analyse und experimentelle Untersuchung des Prozesses, 3. Materialanalyse zur Untersuchung der Einflüsse auf die Umformbarkeit, 4. Vergleich der Ergebnisse mit den Anforderungen aus der Praxis. Die Kenntnis der Zusammenhänge zwischen den Grenzen der Formteilherstellung und prozesstechnischen bzw. materialspezifischen Zusammenhängen von Parametern ermöglicht eine sichere Prozessführung in Maschinen. Daher ist die entstehende Wissensbasis Grundlage für die Etablierung der Technologie in der Verpackungstechnik und darüber hinaus. Der Einsatz der Technologie fördert den Einsatz des nachhaltigen Packstoffes Papier und Karton in der Massengüterproduktion. | Dem Einsatz der mehrdimensionalen Umformung von Papier, Karton und Pappe durch Tiefziehen im Sinne flexibler Formen bzw. Aufbauarten der Verpackung und einer Individualisierung bei gleichzeitiger Qualitätsvermittlung steht bislang der geringe Stand gesicherter Kenntnisse entgegen. Aus diesem Grund wurden im Rahmen des Projektes grundlegende experimentelle Untersuchungen zu wesentlichen Einflussgrößen des technologischen Ablaufes und des Materialaufbaus bzw. -verhaltens ermittelt und bewertet. Zur objektiven Bewertung der gezogenen Formteile wurde eine entsprechende Strategie erarbeitet. Auf Basis dieser Untersuchungen erfolgte eine qualitative Optimierung für ausgewählte Beispielmaterialien. Für die Untersuchung des Einflusses antriebs- und bewegungstechnischer Größen wurde darüber hinaus eine Versucheinrichtung entwickelt. Im Ergebnis wurde eine signifikante Steigerung der Qualität gezogener Kartonformteile erreicht und die Grenzen der Ziehhöhe und der geometrischen Gestaltung erweitert. Es entstand eine Wissensbasis zu den physikalischen Zusammenhängen der Einflussgrößen, die eine prozesssichere Anwendung des Umformprozesses gewährleisten. Parallel dazu wurde eine Versuchsmaschine mit elektromechanische Antriebssystem aufgebaut und in Betrieb genommen, die eine wissenschaftliche Optimierung der Antriebslösung für den praktischen Einsatz ermöglicht. | Prof. Dr.-Ing. Jens-Peter Majschak Tel.: +49 35 46334746 jens-peter.majschak@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Verarbeitungsmaschinen und Mobile Arbeitsmaschinen - Professur Verarbeitungsmaschinen/Verarbeitungstechnik Bergstr. 120 01069 Dresden | FPNR | |
| 01.05.2011 | 30.04.2014 | 22006910 | Verbundvorhaben: Pflanzenbauliche, ökonomische und ökologische Bewertung von Sorghumarten und -hybriden als Energiepflanzen; Teilvorhaben 3: Herbizidprüfung, Anbau auf Rekultivierungsstandorten und Praxisumfrage zum Sorghumanbau | Im Vordergrund steht die Entwicklung eines standortdifferenzierten als auch ökologisch und ökonomisch vorteilhaften Anbaus von Sorghum für die Biogasproduktion in Ergänzung zu Mais. Dazu werden in verschiedenen klimatischen Regionen mit unterschiedlichen Böden (D-,Lö-, V- und Kippenböden) Versuche zu einem breiten Spektrum an Arbeitsthemen durchgeführt. Speziell im Teilvorhaben 3 sollen Fragestellungen zur Anbaueignung von Sorghumarten und -sorten auf Rekultivierungsflächen und zum Herbizideinsatz bearbeitet werden. Mit Hilfe einer Praxisumfrage werden nach jedem Anbaujahr sowohl aktuelle Akzeptanz als auch Probleme und Erfahrungen beim Sorghumanbau in der Praxis erhoben. Die gewonnen Erkenntnisse können so parallel in die landwirtschaftliche Praxis übertragen werden. Koordination und federführende Bearbeitung des gesamten Teilvorhabens 3 in Kooperation mit Verbundpartnern und Nachauftragnehmern; Planung und Durchführung mehrjähriger und mehrortiger Parzellenversuche zu Arten- und Sortenwahl, Herbizideinsatz und Saatzeit; mittels eigens erstellten Fragebogen Durchführung einer mehrjährigen Praxisumfrage (Fernabfrage in den Bundesländern der Verbundpartner, Umfrage vor Ort in Brandenburg);Teilbearbeitung des Arbeitsschwerpunktes Wasserverbrauch und Wassernutzungseffizienz im Teilvorhabens 5 mittels Bodenfeuchtemessungen bei ausgewählten Arten und Sorten; Verfassen von Zwischen-/Endberichten und weiteren Publikationen; detaillierter Arbeitsplan siehe Anlage | Dr. agr. Gert Barthelmes Tel.: +49 3328 4361-60 gert.barthelmes@lelf.brandenburg.de Landesamt für Ländliche Entwicklung, Landwirtschaft und Flurneuordnung Brandenburg - Abt. 4 Landwirtschaft und Gartenbau - Referat 43 Ackerbau und Grünland Stahnsdorfer Chaussee 1 14532 Stahnsdorf | X | FPNR | |
| 01.04.2012 | 31.03.2015 | 22006911 | Verbundvorhaben: Entwicklung von neuem, adaptiertem Basismaterial für die Züchtung von Sorghum als alternative Energiepflanze; Teilvorhaben 1: Phänotypisierung sowie Wintervermehrung und Durchführung von Kreuzungen für den Test auf Kombinationseignung | Sorghum-Hirsen wird ein großes Potenzial zu geschrieben, in einer effizienten und nachhaltigen Biomasseerzeugung den Mais als alleinige Hauptkulturart abzulösen. Ziel des Vorhabens ist die Kombination verschiedener Leistungs- und Qualitätsmerkmale bei Sorghum bicolor für die Entwicklung zu einer konkurrenzfähigen, alternativen Energiepflanze. Aufgrund der afrikanischen Herkunft ist aber eine Adaption der Sorghum-Hirsen an unsere heimischen Anbaubedingungen erforderlich. Bei den neu zu entwickelnden Sorghum Sorten müssen daher Trockenstress-, Kältetoleranz und frühe Abreife mit hohen Biomasse- bzw. Biogaserträgen kombiniert werden. Im Arbeitsplan enthalten sind a) die Phänotypisierung von verschiedenen Genotypen an mehreren Standorten in Deutschland sowie in Off-Season Zuchtgärten in Chile/Mexiko, b) Genotypisierung des Materials mitteln molekularer Marker, c) Erstellung genetisch unterschiedlicher Eltern-Pools für die Hybridzüchtung, d) Entwicklung einer kommerziell nutzbarer Doppelhaploiden-Technik und e) Entwicklung von NIRS-Kalibrationen für wesentliche Charakteristika. | Dr. Gunhild Leckband Tel.: +49 4351 736-122 g.leckband@npz-innovation.de Norddeutsche Pflanzenzucht Hans-Georg Lembke KG Hohenlieth-Hof 24363 Holtsee | X | FPNR | |
| 01.08.2012 | 30.09.2015 | 22006912 | Verbundvorhaben: Etablierung eines core-Mikrobioms für Biogasanlagen - Genom-Sequenzierung von Isolaten aus Biogasanlagen und Mapping von Metagenom-Datensätzen (BIOGAS-CORE); Teilvorhaben 4: Methanogene Archaea | 1. Ziele: Die Gewinnung von Biogas aus nachwachsenden Roh- und Reststoffen ist wesentlicher Baustein einer nachhaltigen und CO2-neutralen Energieerzeugung. Die für die Biogasgewinnung verantwortliche Mikroflora und ihre Stoffwechselleistungen sind bislang überwiegend nicht wissenschaftlich untersucht. Dies ist jedoch der Schlüssel für eine Optimierung und Effizienzsteigerung der Biogasproduktion. Dieses ehrgeizige Ziel läßt sich nur durch Kooperation von mehreren Arbeitsgruppen und Industriepartnern erreichen. Um moderne DNA-Analytik auch für die Biogasforschung zu erschließen, soll eine Referenzdatensammlung mit Metagenomen für das Kern- ("core") Mikrobiom aufgebaut werden. 2. Arbeitsplanung: (1) Auswahl und Beprobung von repräsentativen Biogasanlagen; (2) Gewinnung von Isolaten für cellulolytische, acidogene, acetogene und stickstoffumsetzende Bakterien sowie für methanogene Archaea; (3) Etablierung neuer Verfahren zur Isolierung von Mikroorganismen aus Biogasreaktoren; (4) Sequenzierung der Genome der Isolate und bioinformatische Auswertung; (5) Sequenzierung von Metagenomen; (6) Datenabgleich und Aufbau einer Referenzdatenbank für das Core-Mikrobiom und (7) Etablierung einer zeitnahen Diagnostik des Reaktorzustandes mittels MALDI-TOF/MS. Die entwickelte Referenzdatenbank wird ein wesentlicher Baustein für die effektive Anwendung von OMIK-Technologien zur weiteren Analyse und Optimierung der Biogastechnologie sein. Das Ziel unserer Arbeitsgruppe im Rahmen dieses Kooperationsprojektes ist die Isolierung und Charakterisierung von methanogenen Archaea, für die ein neuartiger, leistungsfähiger Methanbildner oder eine Symbiontenkultur gefunden werden soll, insbesondere auch thermophile Vertreter (Punkt 1, 2 und 3 des Verbundarbeitsplans). Aus ausgewählten Isolaten wird die DNA gereinigt und für die Metagenomanalysen zur Verfügung gestellt. Es werden biochemische und physiologische Untersuchungen durchgeführt, um das methanogene Potential der Isolate zu ermitteln. Es | In Zusammenarbeit mit dem CeBiTec (TV2) konnte über Metagenomdaten erstmals ein Mikrobiom einer thermophilen, landwirtschaftlichen Biogasanlage erstellt werden, bei denen als Methanbildner die Methanomicrobia und Methanobacteria dominierten, während es bei den Bakterien (etwa 90 % der Population) die Clostridia, Bacilli und Thermotogae waren. Im Rahmen dieser Studie wurde erstmals eine einfache Kultivierungsmethode ohne ein kostenaufwendiges Anaerobenzelt entwickelt, um damit methanogene Isolate unter einer sauerstofffreien Schutzgasatmosphäre auf H2/CO2 zu erhalten. Ferner wurden eine methodische Optimierung der Kultivierung sowie die Isolierung von sowohl mesophilen als auch thermophilen Methanbildnern durchgeführt. Insgesamt konnten von den 15 Folgekulturen 7 hochangereicherte methanbildende Archaeen und 3 Isolate erzielt werden. Ein Isolat war Methanothermobacter marburgensis, welches bisher aus einer BGA noch nicht isoliert war. Von den Isolaten wird in Zusammenarbeit mit dem CeBiTec das Gesamtgenom bestimmt. | Prof. Dr. Paul Scherer Tel.: +49 40 42875-6355 paul.scherer@haw-hamburg.de Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg - Fakultät Life Sciences Ulmenliet 20 21033 Hamburg | X | FPNR |
| 15.04.2017 | 14.04.2020 | 22006916 | Verbundvorhaben: Erhöhung des Ölertrages und Verbesserung der Ölqualität und Krankheitsresistenz bei der Sonnenblume unter Einsatz neuer innovativer Züchtungsmethoden (InnoSun); Teilvorhaben 5: Genomresequenzierung und Genotypisierungstechnologien - Akronym: InnoSun | Das InnoSun-Vorhaben hat sich zum Ziel gesetzt, die Sonnenblume konkurrenzfähiger zu machen und dadurch das Spektrum der Ölpflanzen zur nachhaltigen Erzeugung von nachwachsenden Rohstoffen für den deutschen und europäischen Markt zu erweitern. Das ehrgeizige Ziel kann durch die Kombination von einmaligen genetischen Ressourcen, die die InnoSun-Partner in Vorarbeiten entwickelt haben und innovativen Züchtungsstrategien, welche die gleichzeitige züchterische Verbesserung von mehreren Merkmalen (Ertrag, Ölqualität, Krankheitstoleranz) ermöglichen, umgesetzt werden. Das InnoSun-Konsortium aus Industrie und Wissenschaft zielt auf die folgenden Forschungsfelder ab: i) Genotypisierung und Phänotypisierung von Experimentalpopulationen auf Ölgehalt, Frühreife, Hochölsäure und Sklerotinia-Toleranz, ii) Entwicklung von statistischen Modellen für die multivariate genomische Selektion, iii) Identifizierung einer neuen genetischen Quelle zur Züchtung von Hochölsäure-Sonnenblumen, iv) Entwicklung kostengünstiger SNP-Genotypisierungsmethoden, v) Etablierung der multivariaten Vorhersage in der Sonnenblumenzüchtung. Eine derartige signifikante züchterische Verbesserung der Sonnenblume wird ihre Konkurrenzfähigkeit steigern und zum Erhalt der Biodiversität in der deutschen und europäischen Landwirtschaft beitragen. TraitGenetics wird im Rahmen dieses Projektes das Genom von 12 Sonnenblumenlinien resequenzieren und die daraus erhaltenen Sequenzdaten hinsichtlich SNPs und Haplotypenstruktur untersuchen. Basierend auf diesen Daten wird TraitGenetics neuartige Verfahren zur Genotypisierung mittels Amplikonsequenzierung und Fragmentsequenzierung über NGS testen und mindestens eine Methode für die routinemäßige Sonnenblumengenotypisierung etablieren und in Zusammenarbeit mit den anderen Partnern für die Untersuchung bestimmter Genomregionen verwenden. | Dr. habil. Martin Ganal Tel.: +49 39482 799750 ganal@traitgenetics.de TraitGenetics GmbH Am Schwabeplan 1 b 06466 Gatersleben | X | FPNR | |
| 01.08.2017 | 31.03.2021 | 22006917 | Verbundvorhaben (FSP-Brandschutz): Brandschutztechnische Grundlagenuntersuchung zur Fortschreibung bauaufsichtlicher Regelungen in Hinblick auf eine erweiterte Anwendung des Holzbaus; Teilvorhaben 2: Beurteilung der brandschutztechnischen Leistungsfähigkeit von Bauteilen und Systemen - Akronym: TIMpuls | Das Forschungsvorhaben beschäftigt sich mit den Auswirkungen der Brennbarkeit des Baustoffes Holz auf die Erfüllung des bauordnungsrechtlichen Schutzniveaus. Es soll gezeigt werden, dass bei geeigneter Ausführung und Dimensionierung sowie Anordnung konstruktiver und ggf. anlagentechnischer Maßnahmen eine Gleichwertigkeit in Bezug auf das Schutzniveau für Holzbauwerke im Vergleich zu Bauwerken aus nichtbrennbaren Baustoffen erreicht werden kann. Das in den Bauordnungen definierte Schutzziel des Brandschutzes soll dabei ohne eine wesentliche Veränderung des Sicherheitsniveaus sichergestellt bleiben. Ziel ist die Bereitstellung einer vollständigen, wissenschaftlich begründeten Systematik, um die Verwendbarkeit tragender und raumbildender Holzbaukonstruktionen in mehrgeschossigen Gebäuden bis zur Hochhausgrenze zu ermöglichen. Durch das Vorhaben ist nachzuweisen, dass durch die Verwendung der im Vorhaben beschriebenen Konstruktionen brandschutztechnisch gleichwertige Lösungen im Vergleich zu den heute üblichen Konstruktionen aus Mauerwerk und Stahlbeton oder Stahlleichtbau erreicht werden können. Das TV 2 befasst sich mit der Erarbeitung von Informationen zum Feuerwiderstand von Holzbauteilen mittels Bauteilversuchen und numerischer Analysen. Mittels Raumbrandversuchen soll die Branddynamik bei Bränden in Holzbauweise mit ungeschützten und anfänglich geschützten Holzbauteilen untersucht werden. Es ist der Einfluss von ungeschützten Holzflächen auf die drei Brandphasen Brandentwicklung, stationäre Brandphase und Abkühlphase zu analysieren. Des Weiteren erfolgt mit zusätzlichen Raumbrandversuchen die Untersuchung des Bauteilverhaltens im Großmaßstab unter Beachtung von Element- und Bauteilanschlüssen. Hinsichtlich der numerischen Analysen steht Eingangs die Recherche von thermischen Materialkennwerten gängiger Baustoffe der Holzbauweise an. Im nächsten Schritt soll eine thermische Analyse von Holzbauteilen unter Norm- und Naturbrandbeanspruchung stattfinden. | Die durchgeführten Raumbrandversuche zeigten, dass ein Vorhandensein von struktureller Brandlast eine Änderung der Brandraumdynamik bei sonst ausschließlich mobiler Brandlast zur Folge hat. Mit den experimentellen Untersuchungen konnte festgestellt werden, dass sich durch die strukturelle Brandlast eine kürzere Brandentwicklungsdauer bis zum Eintritt des Flashovers und eine Steigerung der Wärmefreisetzungsrate ergab. Zudem wird durch die zusätzliche strukturelle Brandlast ein ventilations-gesteuertes Brandregime zu einem früheren Zeitpunkt im Brandverlauf erreicht. In der Versuchsreihe konnte ein Selbstverlöschen immer beim Verlöschen der mobilen Brandlast zuverlässig beobachtet werden, sofern nur die Decke oder eine Wand als ungeschützte Holzoberfläche ausgeführt wurde und sich die verbleibenden anfänglich geschützten Bauteile nicht am Brandgeschehen beteiligten. Die Schutzwirkung der Brandschutzbekleidungen zeigt keine nennenswerten Unterschiede zwischen der Gipsfaserplatte und der Gipsplatte Typ DF. Für die Kombination von mehrlagigen gegenüber einlagigen Brandschutzbekleidungen konnte in den Versuchen eine höhere Leistungsfähigkeit ermittelt werden. Als maßgebender Einflussparameter einer Brandschutzbekleidung unter Brandbeanspruchung ist jedoch die Gesamtdicke zu nennen. Die recherchierten thermischen Materialkennwerte für Nadelholz und Brandschutzbekleidung weisen oftmals Modifikationen auf, um den Effekt von physikalischen oder chemischen Vorgängen abzubilden. Die durchgeführten Simulationen unter Naturbrandbeanspruchung zeigen, dass für die Nachrechnung der Bauteiltemperaturen von Holz in der Abkühlphase die in der Literatur verfügbaren effektiven thermischen Kennwerte nur bedingt geeignet sind. Auf Grundlage von Messdaten aus Brandversuchen an Räumen in Holzbauweise erfolgte eine Erweiterung des vereinfachten Naturbrandmodells nach DIN EN 1991-1-2/NA bezüglich struktureller Brandlasten. | Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jochen Zehfuß Tel.: +49 531 391-5441 j.zehfuss@ibmb.tu-braunschweig.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 3 - Architektur, Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften - Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz Beethovenstr. 52 38106 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.11.2018 | 31.10.2021 | 22006918 | Verbundvorhaben: Elementierte Fassadensysteme mit hybrider Laubholz-Glas-Verbundtragwirkung; Teilvorhaben 3: Klebung Glas-Faserkunststoffadapter - Akronym: Holz-Glas-Fassaden | Durch hochfeste Laubhölzer bzw. Laubholzprodukte und neue Verbindungstechniken sowie der Nutzung der Verglasung als Schubfeld können die Verglasungsanteile in Fassaden maximiert werden. Für eine anwendungsorientierte Weiterentwicklung werden die architektonischen und bauphysikalischen Aspekte parallel untersucht und eingebunden. In diesem Teilprojekt steht die Entwicklung einer hochfesten dauerbeständigen Verklebung zwischen Glas und Kunststoffadapterprofilen im Vordergrund. Anhand der Anforderungen wurde ein optimaler Kleber gefunden, der sich qualitätssicher anwenden lässt und dauerhafte Festigkeit sicherstellt. In einem parallelen Arbeitspaket wurde ein Adapterwerkstoff ausgewählt und entwickelt. in dem darauf folgenden Arbeitspaket wurden die Tragfähigkeit, Steifigkeit, Kriechneigung und Witterungsbeständigkeit der ahäsiven Verbindung experimentell ermittelt | Zunächst wurde ein Anforderungsprofil an die Klebstoffe und den glasfaserverstärkten Kunststoff als Adapterwerkstoff zur Anbindung an die Holzkonstruktion erstellt. Daraufhin wurden verschiedene Materialien ausgewählt und experimentell auf ihre Tragfähigkeit, Steifigkeit und Witterungsbeständigkeit hin untersucht. Dies umfasste die Versuchsplanung, Probenherstellung, Mechanische Prüfung bei RT und 80 °C, den Einfluss der Klebschichtdicke sowie Alterungsversuche. Es konnte ein optimaler Klebstoff für diese Anwendung herausgearbeitet werden. Die Untersuchungen im TV 3 beschränken sich auf Detailfragen und fließen in die Ergebnisse der gesamten Konstruktion der Holz-Glas-Fassadenelemente ein. Die Gesamtbetrachtung erfolgt mit Abschluss von TV 1. | Prof. Dr.-Ing. Bodo Fiedler Tel.: +49 40 42878-3038 fiedler@tuhh.de Technische Universität Hamburg - Maschinenbau - Institut für Kunststoffe und Verbundwerkstoffe Denickestr. 15 21073 Hamburg | FPNR | |
| 01.12.1995 | 30.09.1997 | 22006995 | Verbundvorhaben: Kunststoffkomposites: Teilvorhaben 3: Entwicklung und Herstellung von Stärkefolien | Die Entwicklung und Herstellung von Stärkefolien wird in Zusammenarbeit des IAP mit den Firmen Polymerchemie GmbH (Sorbenheim), Paul Kiefel GmbH (Worms) u. Paja Kunsstoffe Jaeschke GmbH durchgeführt. Den Schwerpunkt bildet die Herstellung im technischen Maßstab im Zweistufenproßez - Granulatherstellung und anschließende Verarbeitung zu Folien mittels Blastechnologie. Vorweigend werden Kartoffel- u. Weizenstärke als Rohstoff eingesetzt. Umfassende Kenntnisse über die Vorgänge bei der Verarbeitung nach verschiedenen Rezepturen im Labor- u. Industriemaßstab werden erarbeitet. Erforderliche Wasserbeständigkeiten sollen durch Oberflächenbehandlung der Folien erreicht werden. | Die nach den vier Rezepturen hergestellten Granulate wurden bei der Fa. Paul Kiefel GmbH zu Folien weiterverarbeitet. Die Herstellung von Blasfolien auf einer für die Verarbeitung von Polyolefinen ausgelegten Maschine im Technikummaßstab ist grundsätzlich möglich. Dabei können Verarbeitungsgeschwindigkeiten bis zu 50 kg/h realisiert werden. Das Blockverhalten war aber unter den realisierten experimentellen Bedingungen nicht zufriedenstellend. Die im Technikum erreichten mechanischen Kennwerte der Blasfolien mit Zugfestigkeiten zwischen 5 und 8 MPa dürften unter Beachtung von E-Modul und Dehnung das Optimum darstellen. Die Wasserbeständigkeit der Materialien ist bei ausschließlicher Verwendung von nativen Stärken und niedermolekularen Co-Komponenten unbefriedigend. Die im Versuchszeitraum gewonnenen Erkenntnisse zur Beseitigung des Blockverhaltens der Folie auf der Technikumanlage konnten nicht umgesetzt werden. Die dazu erforderlichen Veränderungen am Abzugsteil der Anlage sind aber erarbeitet worden. | Georg Trunk Tel.: +49 6241 902-0 Reifenhäuser Blown Film GmbH Cornelius-Heyl-Str. 49 67547 Worms | FPNR | |
| 01.11.1999 | 31.10.2002 | 22006999 | Verbundvorhaben: Produktion von biologisch abbaubaren Polymeren in transgenen Kartoffelknollen: Teilvorhaben 5: In vitro Haltung, Gewächshausanzucht und Feldversuche mit den transgenen Kartoffelpflanzen | Das Ziel des Verbundvorhabens ist es, in transgenen Kartoffelknollen das aus Blaualgen stammende Protein Cyanophycin herzustellen, das als Ausgangsstoff für das Biopolymer Polyaspartat genutzt werden kann. Polyaspartat ist biologisch abbaubar, nicht toxisch und hat vielfältige Anwendungsmöglichkeiten, beispielsweise als Ersatzstoff für nicht biologisch abbaubare Polyacrylate in Detergentien, Lösungsmitteln und in der Ölproduktion. Cyanophycin soll als Nebenprodukt bei der industriellen Verwertung von Kartoffeln anfallen und daher äußerst kostengünstig sein. Im Teilvorhaben 5 soll über die In vitro-Haltung, Gewächshausanzucht und Feldversuche aufgeklärt werden, inwieweit die gentechnische Veränderung in den Merkmalskomplex einer Kartoffelsorte eingreift und welche Maßnahmen notwendig sind, um die Cyanophycinsynthese in der Pflanze zu optimieren. | Ziel des Teilvorhabens war die Prüfung, Bereitstellung und Vermehrung von Pflanzenmaterial. Im Rahmen des Vorhabens ist es gelungen, mehrere Kartoffelzuchtstämme und Sorten auf Gewebetauglichkeit zu prüfen und die Sorte Albatros als geeignet im Sinne der wissenschaftlichen Bearbeitung aber auch hinsichtlich der späteren Produktion von nachwachsenden Rohstoffen zu identifizieren. Für die wissenschaftlichen Arbeiten erforderliches Pflanzenmaterial wurde jederzeit und pathogenfrei zur Verfügung gestellt. Es gelang, durch Modifikation der in vitro Medien und Kultivierungsbedingungen die Wachstumsbedingungen zu verbessern und in vitro Knollen zu produzieren. Wachstumsstörungen bedingt durch die Cyanophycinsynthese waren sowohl bei der in vitro Kultur als auch in der Hydroponik und dem Gewächshausanbau zu verzeichnen. Im Projektrahmen gelang es nicht, diese Wachstumsstörung mittels Veränderungen der Nährstoffversorgung wesentlich zu verringern. Die Entwicklung der hydroponischen Kultivierung der Kartoffelpflanzen bietet hier aussichtsreiche Ansätze, den Einfluss von Nährstoffen auf die Fitness und Cyanophycinproduktion in der Pflanze variabel zu untersuchen. In wie weit die transgenen Linien andere Nährstoffansprüche haben, konnte im Rahmen des Projektes nicht geklärt werden. | Dr. Holger Junghans Tel.: +49 38209 47600 junghans@norika.de NORIKA-Nordring-Kartoffelzucht- und Vermehrungs-GmbH Groß Lüsewitz Parkweg 4 18190 Sanitz | FPNR | |
| 01.11.2002 | 30.09.2003 | 22007002 | Verbundvorhaben: Industrieller Einsatz von Färberpflanzen; Teilvorhaben 2: Einsatzprüfung von Farbstoffextrakten unter industriellen Bedingungen | Im Rahmen des Projektes sollten die Kenntnisse auf dem Gebiet des industriellen Einsatzes von heimischen Färberpflanzen erweitert werden. Wesentliche Aufgabe war es, neue Extrakte zu testen und industriell zu erproben. Eine durchgängige Betrachtung aller Produktionsbereiche war erforderlich. Um die Ergebnisse der Produktionsversuche realistisch einschätzen zu können, sollten Endprodukte (Gewebelaschen und Verkaufsmodelle ) hergestellt und in geeigneter Art und Weise präsentiert werden. 11/02 bis 12/ 02 Materialbeschaffung insbes. Extrakte und Auswahl der Gewebe ; 11/02 bis 03/03 Versuchsdurchführung ( Färberei, Naßappretur, Ausrüstungsvarianten, Endaufmachung ); 03/02 bis 06/02 Modellkonfektion und Präsentation. Bei erfolgreicher Projektbearbeitung sollte die Voraussetzungen geschaffen werden, um in naher Zukunft auf gesicherten technischen Erkenntnissen eine Markterschließung für pflanzengefärbte Gewebe in der Heimtextilien und Bekleidungsbranche durchführen zu können. Im Erfolgsfall sollten für Landwirtschaft und Textilindustrie neue nachhaltige Tätigkeitsfelder erschlossen werden (siehe auch 22013501). | Es wurden Färberpflanzenextrakte verschiedener Anbieter getestet. Besonders die Produkte der nig Magdeburg GmbH (siehe www.farben21.de) erfüllten die Qualitätsansprüche. Die Extrakte erwiesen sich als maschinengängig und lagerstabil. Aus ökonomischer Sicht werden verdickte Flüssigextrakte gegenüber der Pulverform favorisiert. Entscheidende Vorteile der Färbetechnologien für Hanf und Leinen, wie sie in Spremberg entwickelt wurden, ergeben sich aus einer thermo-/mechanischen Vorbehandlung. Dadurch wird nicht nur der Griff der Gewebe verbessert, sondern auch eine bessere Bindung der Farbe auf den Textilien erreicht. Bleich-, Beiz- und Nachbehandlungsverfahren wurden optimiert. Insgesamt wurden 174 Probefärbungen auf Hanf, Hanf/Baumwolle, Leinen, Leinenmischung, Baumwolle und Wolle mit Krapp, Reseda und Mischungen durchgeführt. Entsprechende Musterrezepturen wurden formuliert. Besonders brillante Ausfärbungen wurden auf Wolle und Seide erzielt. Dies dürfte Einfluss auf die Gestaltung der anstehenden Markteinführung nehmen. Zur Vorbereitung auf die Markteinführung wurden mehrere Beleg- und Diplomarbeitsthemen an den Lehrstuhl für Bekleidungstechnologie der FH Berlin vergeben. Die optische Qualität der hier hergestellten Gewebeproben ist als sehr gut zu bewerten. Mit 60 Modellprototypen wurden diverse Modenschauen auf öffentlichen Veranstaltungen, zum Beispiel dem Tag der Deutschen Einheit 2005 in Potsdam, durchgeführt. Die Spremberger Tuche GmbH schätzt ein, dass über die Projektarbeit gegenüber Mitbewerbern bezüglich des Färbens mit Pflanzenfarben im Industriemaßstab ein technologischer Vorsprung erreicht werden konnte, der eine kurzfristige Markteinführung rechtfertigt (siehe auch 22013501). | Dipl.-Ing. Christine Herntier Tel.: +49 3563 345330 cherntie@le-gobw.de Spremberger Tuche GmbH Tuchmacherallee 6 03130 Spremberg | FPNR | |
| 01.10.2004 | 30.09.2007 | 22007004 | Verbundprojekt: Einsatz (extrem) thermophiler Mikroorganismen zur biologischen Wasserstofferzeugung aus biogenen Roh- und Reststoffen; Teilvorhaben 2 | Die energetische Verwertung von Biomasse gewinnt immer mehr an Bedeutung, da damit fossile Brennstoffe eingespart und treibhausrelevante Emissionen vermieden werden. Die fermentative Erzeugung von Bio-Wasserstoff erfüllt die Anforderungen einer umweltfreundlichen, nachhaltigen Energiebereitstellung und liefert zusätzlich eine neue Einkommensquelle für die Agrar- und Agrarindustriewirtschaft. Im Rahmen des Vorhabens sollen aus verschiedenen biogenen Roh- bzw. Reststoffen möglichst hohe Mengen an Wasserstoff bzw. ein möglichst wasserstoffreicher Gasstrom produziert werden. Mit dem Ziel der verfahrenstechnischen Entwicklung und Optimierung eines Systems zur fermentativen Erzeugung von Bio-Wasserstoff sollen in Laborversuchen bei einer (extrem) thermophilen Prozesstemperatur verschiedene mikrobielle, substrat- und verfahrensspezifische Aspekte untersucht und optimiert werden. Die Vorhabenergebnisse bilden die wissenschaftliche Basis für die Entwicklung einer Pilotanlage zur biologischen Wasserstofferzeugung. | Prof. Dr. Dr. Garabed Antranikian Tel.: +49 40 42878-3117 antranikian@tuhh.de Technische Universität Hamburg - Verfahrenstechnik - Institut für Technische Mikrobiologie Kasernenstr. 12 (F) 21073 Hamburg | X | FPNR | |
| 01.08.2005 | 30.09.2007 | 22007005 | Verbundvorhaben: Neue Verfahren zur preisgünstigen Herstellung mikrobieller Rhamnolipide auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Teilvorhaben 4: Entwicklung prozessintegrierter Produktisolierungsverfahren | Ziel ist eine Prozessentwicklung für eine mikrobielle Rhamnolipidproduktion. Bisherige Ansätze scheiterten an der Schaumbildung und der Produktaufarbeitung. Das neue Verfahren zur kontinuierlichen Produktion der Rhamnolipide auf Basis eines Fed-Batch arbeitet mit ruhende Zellen, die auf Mikropartikeln immobilisiert sind. Die Immobilisate können über ein innovatives Filterverfahren zur kontinuierlichen Abtrennung des Produkts eingesetzt werden. Entwicklung eines Schwebstofffilters und einer Lösungs-Diffusions-Membran für die Rhamnolipidherstellung. Kostensenkung durch Verzicht auf Lösungsmittelextraktion und aufwendige chromatographische Reinigungsschritte von Rhamnolipiden. Übertragung der gewonnenen Erkenntnisse auf die Herstellung anderer vergleichbarer Biotenside bzw. auf andere Anwendungen mit Verwendung/ Rückhaltung hydrophober/micellärer Substrate/Produkte. Die Verwertung von Erfindungen und Patenten wird durch upt. Für die weitere Ergebnisverwertung sind Publikationen und Präsentationen auf Fachkongressen geplant. | Im Teilvorhaben 4 wurden neue und weiterentwickelte Separationstechnologien für eine kostengünstige Herstellung mikrobieller Rhamnolipide entwickelt. Im Detail wurden Separationsverfahren für den Gasaustausch, zum effektiven Substrateintrag und zur Produktisolierung entwickelt. Es wurden Membransysteme selektiv mit Polymeren beschichtet (Polydimethylsiloxane und Teflon). Zur Charakterisierung des Gasaustausches wurde eine geeignete Versuchsanlage geplant, aufgebaut und in Betrieb genommen. Infolge der upt-Schließung müsste jedoch die Implementierung in den realen Bioprozess im Teilvorhaben 1 in der Universität Karlsruhe realisiert werden. | Dr. Hans Dieter Janke Tel.: +49 681 9345-340 h.janke@rz.uni-sb.de Gesellschaft für umweltkompatible Prozeßtechnik mbH Am Stadtwald 47 66123 Saarbrücken | X | FPNR |
| 01.03.2008 | 28.02.2010 | 22007007 | Verbundvorhaben: Verfahrensentwicklung zur Herstellung von WPC-Platten für die Außenanwendung und Ansätze zur Herstellung von biegesteifen Sandwichplatten mit einem WPC-Kern; Teilvorhaben 2 | In dem geplanten Projekt wird zunächst eine Marktrecherche für plattenförmige WPCs durchgeführt. In Phase II sollen dann Verfahren zur Herstellung von plattenförmigen WPCs und dessen Vorprodukte (Granulat) entwickelt und im ind. Maßstab erprobt werden. Der Einfluss der holz- und kunststoffseitigen Rohstoffe sowie wesentlicher Prozessparameter auf die mech. und sorptiven Produkteigenschaften soll systematisch untersucht werden. Es wird ein Holzanteil von 60 bis 80 % angestrebt. Darüber hinaus sollen Ansätze zur Herstellung von biegesteifen Sandwichplatten mit einem WPC-Kern erarbeitet werden. Nach Abschluss der Marktrecherche wird ein Meilenstein zur Entscheidung über die Fortführung des Vorhabens gesetzt. Die technologische Entwicklung (Phase II) gliedert sich in sechs Arbeitspakete zur Granulat- und Plattenentwicklung und -charakterisierung. Die Industrieversuche sind integraler Bestandteil des Vorhabens. Die Ergebnisse des Vorhabens werden direkt in die Produktentwicklung der Industriepartner einfließen sowie in Fachpublikationen, Präsentationen und einem Workshop veröffentlicht. Die Umsetzung wird vereinfacht, da bei den 3 Industriepartnern die relevante Anlagentechnik bereits vorhanden ist. | Dr. rer. nat. Torsten Barfels Tel.: +49 3841 753-175 t.barfels@et.hs-wismar.de Hochschule Wismar University of Applied Sciences Technology, Business and Design - Institut für Oberflächen- und Dünnschichttechnik Philipp-Müller-Str. 14 23966 Wismar | X | FPNR | |
| 01.05.2011 | 31.07.2014 | 22007010 | Verbundvorhaben: Pflanzenbauliche, ökonomische und ökologische Bewertung von Sorghumarten und -hybriden als Energiepflanzen; Teilvorhaben 4: Wirtschaftlichkeit, Inhaltstoffe, Substratqualität und Biogas | Ziel dieses Teilvorhabens ist die Bestimmung der Substratqualität und des Biogas- und Methanbildungspotentials von Sorghumhirsen. Ein weiteres Ziel des Vorhabens ist es einen Überblick über die aktuelle wirtschaftliche Situation des Sorghumanbaus darzustellen und mit der Hauptkonkurrenzfruchtart Mais zu vergleichen. Im Rahmen des Teilvorhabens 4 sollen Laboruntersuchungen mit frischem und siliertem Erntematerial von Sorghumhirsen und Mais durchgeführt werden. Diese Untersuchungen dienen der Bestimmung der chemischen und biochemischen Zusammensetzung des pflanzlichen Materials und geben Aufschluss über Nährstoffgehalte, -verhältnisse, -entzüge sowie die Beziehung zwischen Entwicklungsstand/Vegetationsdauer und Inhaltstoffe. Zudem sollen die Substratqualität, der Konservierungserfolg und die Nährstoffverluste durch Silierung abgebildet und der Energiewert errechnet werden. Ebenso stehen in diesem Projekt mikrobiologische Untersuchungen ausgewählter Sorten im Fokus. Zudem soll mittels dem Hohneheimer Biogastests das Biogas- und Methanbildungspotential von Sorghum bestimmt werden. Ein weiterer Themenkomplex stellt die wirtschaftliche Bewertung des Sorghumanbaus dar. Dazu werden Umfragen und Vor-Ort-Termine in landwirtschaftlichen Praxisbetrieben durchgeführt. Angedacht ist auch eine wirtschaftliche Berechnung aller Sortenversuche. | Dr. Kerstin Jäkel Tel.: +49 35242 631-7204 kerstin.jaekel@smul.sachsen.de Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie - Abt. 7 Landwirtschaft - Ref. 72 Pflanzenbau Pillnitzer Platz 3 01326 Dresden | X | FPNR | |
| 01.04.2012 | 31.03.2015 | 22007011 | Verbundvorhaben: Entwicklung von neuem, adaptiertem Basismaterial für die Züchtung von Sorghum als alternative Energiepflanze; Teilvorhaben 2: Phänotypisierung, Genotypisierung und Markerentwicklung | Wesentliches Ziel des vorliegenden, neuen Vorhabens ist die Kombination von Trockenstress- und Kältetoleranz mit früher Abreife und hohem Biomasse- bzw. Biogasertrag bei der Entwicklung neu-er, vielseitig einsetzbarer Sorghum-Sorten. Während Trockenstress- sowie Kältetoleranz und frühe Abreife Voraussetzung für hohe Biomasseerträge sind, lassen sich hohe Biogaserträge vor allem durch eine höhere Energiedichte und Verdaulichkeit der Gesamtpflanze realisieren. Daher sollen in dem Vorhaben auch diese Merkmale züchterisch bearbeitet werden. Ferner wird eine optimal auf die Anforderungen einer Energiepflanze angepasste Inhaltsstoffzusammensetzung angestrebt. Im Arbeitsplan enthalten sind a) die Phänotypisierung von verschiedenen Genotypen an mehreren Standorten in Deutschland , b) Genotypisierung des Materials mittels molekularer Marker, c) Erstellung genetisch unterschiedlicher Eltern-Pools für die Hybridzüchtung, d) Entwicklung von NIRS-Kalibrationen für wesentliche Charakteristika. | Prof. Dr. Dr. h.c. Wolfgang Friedt Tel.: +49 641 993-7420 wolfgang.friedt@agrar.uni-giessen.de Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 09 - Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung I - Pflanzenzüchtung Heinrich-Buff-Ring 26-32 35392 Gießen | X | FPNR | |
| 01.08.2012 | 30.09.2015 | 22007012 | Verbundvorhaben: Etablierung eines core-Mikrobioms für Biogasanlagen - Genom-Sequenzierung von Isolaten aus Biogasanlagen und Mapping von Metagenom-Datensätzen (BIOGAS-CORE); Teilvorhaben 5: Hydrolytische Bakterien | 1. Ziele: Die Gewinnung von Biogas aus nachwachsenden Roh- und Reststoffen ist wesentlicher Baustein einer nachhaltigen und CO2-neutralen Energieerzeugung. Die für die Biogasgewinnung verantwortliche Mikroflora und ihre Stoffwechselleistungen sind bislang überwiegend nicht wissenschaftlich untersucht. Dies ist jedoch der Schlüssel für die Optimierung der Biogasproduktion. Zur Aufklärung der mikrobiologischen Zusammenhänge sind die erhaltenen Datenmengen aus Mangel an Referenzdaten nicht gut auswertbar. Um moderne DNA-Analytik auch für die Biogasforschung zu erschließen, soll eine Referenzdatensammlung für das Kern- ("core") Mikrobiom aufgebaut werden. 2. Arbeitsplanung: (1) Auswahl und Beprobung von repräsentativen Biogasanlagen; (2) Gewinnung von Isolaten für cellulolytische, acidogene, acetogene und stickstoffumsetzende Bakterien sowie für methanogene Archaea; (3) Etablierung neuer Verfahren zur Isolierung von Mikroorganismen aus Biogasreaktoren; (4) Sequenzierung der Genome der Isolate und bioinformatische Auswertung; (5) Sequenzierung von Metagenomen; (6) Datenabgleich und Aufbau einer Referenzdatenbank für das Core-Mikrobiom; und (7) Etablierung einer zeitnahen Diagnostik des Reaktorzustandes mittels MALDI-TOF/MS. Dies soll neue Erkenntnisse zur Biogas-Mikrobiologie liefern. Die entwickelte Referenzdatenbank wird ein wesentlicher wesentlicher Baustein für die effektive Anwendung von OMIK-Technologien zur weiteren Analyse und Optimierung der Biogas-Mikrobiologie sein. | Es wurden verschiedene Strategien zur Isolierung neuer Bakterienstämme aus Biogasanlagen entwickelt und getestet, unter anderem die sogenannte "in sacco"-Methode zur direkten Anreicherung von cellulolytischen Bakterien. Zusätzlich wurde eine Metagenom-Analyse von einer Probe aus dem thermophilen Reaktor durchgeführt, welche zeigte, dass die bakteriellen Phyla Firmicutes, Thermotogae und Bacteroidetes die Biogas-Community dominieren. Neue cellulolytische Bakterien aus dem Phylum Firmicutes konnten isoliert werden. Diese Isolate lieferten neue Genomdaten und damit den Zugang zu einer Vielzahl von Lignocellulose-abbauenden Enzymen für industrielle Anwendungen. Ein Isolat aus jeder bisher unbekannten Gruppe wurde auf seine physiologischen Eigenschaften sowie die cellulolytischen und hemicellulolytischen Enzym-Systeme untersucht. Zudem wurden durch das CeBiTec die Genome dieser Isolate sequenziert und die Daten in die NCBI-Referenzdatenbank eingepflegt. Es wurde erstmals eine große Zahl von C. thermocellum Stämmen aus Biogasanlagen isoliert und die genetische und phänotypische Variation zwischen den Stämmen bestimmt. Eine neuentwickelte Genotypisierungstechnik, die Amplifikation einer Zielsequenz zwischen den Kopien eines mobilen Elements, war das Verfahren mit der höchsten Trennschärfe: Isolate jeder Biogasanlage ergaben ein unterschiedliches Bandenmuster. Unabhängig davon, welche Methode zur Genotypisierung gewählt wurde, zeigten alle Isolate jeder einzelnen Biogasanlage ein identisches Bandenmuster. Es kann daher gefolgert werden, dass in jeder Biogasanlage ein optimal angepasster Stamm von C. thermocellum dominiert. In den meisten Fällen konnten zwei unabhängig gewonnene Isolate aus einer Biogasanlage die gleichen Substrate verstoffwechseln und zeigten ähnliche spezifische Cellulase-Aktivitäten. Auf der anderen Seite unterscheiden sich Stämme aus verschiedenen Biogasanlagen in ihrem Genotypisierungsmuster und den physiologischen Eigenschaften teils erheblich. | Prof. Dr. Wolfgang Liebl Tel.: +49 8161 71-5450 wliebl@wzw.tum.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Forschungsdepartment Biowissenschaftliche Grundlagen - Lehrstuhl für Mikrobiologie Emil-Ramann-Str. 4 85354 Freising | X | FPNR |
| 01.07.2015 | 31.12.2016 | 22007014 | Erstellung von Handlungsempfehlungen für die Durchführung und Umsetzung von Ökobilanzen für die stoffliche Nutzung von Biomasse - Akronym: OekoStoff | Ziel dieses Projekts ist es, Handlungsempfehlungen für die Durchführung und politische Inwertsetzung von Ökobilanzen für die stoffliche Nutzung von land- und forstwirtschaftlicher Biomasse zu erstellen. Der Fokus liegt hierbei besonders auf den methodischen Herausforderungen, die spezifisch für die Ökobilanzierung der stofflichen Biomassenutzung sind. Zu diesem Zweck wird der aktuelle Stand in der Erstellung von Ökobilanzen im Kontext der stofflichen Nutzung von Biomasse mit Hilfe von Literaturrecherchen und Expertenworkshops erhoben, die Ergebnisse werden analysiert und diskutiert und die Erkenntnisse daraus schließlich zu Handlungsempfehlungen ausgearbeitet. Dies beinhaltet auch die Eva-luierung und eine gegebenenfalls notwendige Überarbeitung der Empfehlungen mit Hilfe von zwei Fallbeispielen, dem bio-basierten Kunststoff PLA sowie der Holzkaskade. Die Qualität der Empfehlungen sowie deren wissenschaftliche Akzeptanz und Praxistauglichkeit werden durch einen Beirat sichergestellt. Die Handlungsempfehlungen sind als eine konkretisierende Ergänzung zum ILCD Handbuch und den bestehenden internationalen Standards DIN EN ISO 14040 und 14044 vorgesehen, die nur allgemein, jedoch nicht für bio-basierte Produkte spezifische, Empfehlungen zur Durchführung von Ökobilanzen geben. Die Durchführung des Projektes kann in einem Zeitrahmen von 18 Monaten erfolgen. Der frühestmögliche Termin für den Beginn des Projekts ist der 1. Juli 2015. Der Erfolg des Projektes wird durch ein professionelles Projektmanagement sichergestellt. Dazu zählt unter anderem die Administration von Zeit- und Kostenmanagement, die Projektsteuerung und fachliche Leitung, die Kommunikation und der Informationsaustausch sowie die Projektevaluation und Dokumentation. Die Projektleitung und Durchführung liegt bei der nova-Institut GmbH, die alle Projektabläufe und die Zusammenarbeit mit dem Projektpartner, den externen Experten und dem Beirat koordiniert. | Dipl.-Phys. Michael Carus Tel.: +49 2233 48-1440 michael.carus@nova-institut.de nova-Institut für politische und ökologische Innovation GmbH Leyboldstraße 16 50354 Hürth | X | FPNR | |
| 01.10.2015 | 30.09.2018 | 22007015 | Verbundvorhaben: Vertragsnaturschutz im Wald - Analyse der waldökologischen, ökonomischen und rechtlichen Optionen (Kurz: WaVerNa); Teilvorhaben 2: Naturschutzfachlich-waldökologische Analysen - Akronym: WaVerNa-TP2 | Das WaVerNa-Verbundforschungsprojekt verfolgt als Oberziele: 1. Erhebung des Status quo zur Umsetzung von Vertragsnaturschutz im Wald in Deutschland, 2. Waldökologische, ökonomische und rechtliche Analyse der Potenziale und Hemmnisse des Vertragsnaturschutzes im deutschen Wald und 3. Erarbeitung von Handlungsempfehlungen für die politisch angestrebte Steigerung des Waldvertragsnaturschutzes sowie die Bereitstellung von konkreten Praxishilfen. Das WaVerNa-Verbundforschungsprojekt mit seinen vier Teilprojekten weist nachfolgende Arbeitspakete auf: AP 1 Erhebung des Status quo zur Umsetzung von Vertragsnaturschutz im Wald AP 1.1 Erhebung des bundesweiten Status quo zur Umsetzung von Vertragsnaturschutz AP 1.2 Vertiefende Fallbeispielsanalysen AP 2 Waldökologische, ökonomische und rechtliche Analysen zur Implementierbarkeit von Vertragsnaturschutz AP 2.1 Naturschutzfachlich-waldökologische Analysen AP 2.2 Ökonomische Analysen zur Angebotsseite AP 2.3 Ökonomische Analysen zur Nachfrageseite AP 2.4 Rechtliche Analysen AP 3 Erarbeitung von Handlungsempfehlungen und Praxishilfen AP 3.1 Erarbeitung von Handlungsempfehlungen AP 3.2 Erarbeitung von Praxishilfen | Dr. Peter Meyer Tel.: +49 551 69401-180 peter.meyer@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.02.2017 | 30.04.2020 | 22007016 | Verbundvorhaben: Vorausschauende Entwicklung von Stärkesorten mit dauerhafter Resistenz gegen den Nematoden Meloidogyne chitwoodi (MeloKon); Teilvorhaben 2: Vorausschauende Entwicklung von Stärkesorten mit dauerhafter Resistenz gegen den Nematoden Meloidogyne chitwoodi - Akronym: MeloKon | In Deutschland wurde M. chitwoodi erstmals Mitte der 1990er Jahren nachgewiesen Insgesamt sind bisher aber nur wenige Befallsflächen in Deutschland dokumentiert, doch geht man von einer zunehmenden Ausbreitung des Nematoden in den nächsten Jahren aus. In den Niederlanden ist M. chitwoodi weit verbreitet. Angesichts des grenzüberschreitenden Maschineneinsatzes im Kartoffelanbau ist mit einer weiteren Ausbreitung des Nematoden auf deutscher Seite zu rechnen. Weiter verstärkt wird die Problematik dadurch, dass im aktuellen Kartoffelsortiment keine Resistenzen gegen diesen Nematoden vorhanden sind. Die Identifizierung von M. chitwoodi-Resistenzen in Wildarten und deren Einkreuzung in Zuchtmaterial ist somit alternativlos und von hoher Dringlichkeit. Für ein nachhaltiges Resistenzmanagment ist es zudem essentiell, dass einander komplementierende Resistenzen kombiniert werden (Pyramidisierung), um so eine Selektion Resistenz-brechender Isolate zu verhindern. Aufgrund der langen Kreuzungs-, Selektionszyklen von 10 Jahren ist eine vorausschauende Stärkekartoffelzüchtung von besonderer Bedeutung. Dies gilt insbesondere dann, wenn neue Resistenzquellen aus Wildarten eingeführtwerden. Diese Resistenzen sind sehr häufig an negative Eigenschaften der Wildart gekoppelt, welche zu Ertragseinbußen führen (linkage drag) und somit durch Auskreuzung entfernt werden müssen. Um dies effizient durchzuführen, ist eine Hochdurchsatz-Analytik für eine Marker-assistierte Selektion essentiell. Somit ergeben sich folgenden Ziele für das angestrebte Forschungsvorhaben: (1) Optimierung eines publizierten Markersystem, welches das Resistenzgen RMc1(blb) aus S.bulbocastanum nachweist, d.h. Entwicklung diagnostischer Marker. (2) Erschließen weiterer Resistenzquellen aus Wildart-Akzessionen. (3) Entwicklung einer Marker-assistierten Selektion für die neuen Resistenzquellen. | Prof. Dr. Frank Ordon Tel.: +49 3946 47601 frank.ordon@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Resistenzforschung und Stresstoleranz Erwin-Baur-Str. 27 06484 Quedlinburg | X | FPNR | |
| 01.08.2017 | 31.03.2021 | 22007017 | Verbundvorhaben (FSP-Brandschutz): Brandschutztechnische Grundlagenuntersuchung zur Fortschreibung bauaufsichtlicher Regelungen in Hinblick auf eine erweiterte Anwendung des Holzbaus; Teilvorhaben 4: Durchführung großmaßstäblicher Brandversuche - Akronym: TIMpuls | Das Teilvorhaben 4 beinhaltet die Durchführung der großmaßstäblichen Realbrandversuche, die den Abschluss der gesamten Vorversuche im Projekt bilden. Diese wurden aufgrund logistischer Vorteile nicht am Institut für Brand- und Katastrophenschutz Heyrothsberge, sondern auf dem Gelände der Werkfeuerwehr der TU München bei Garching durchgeführt. Ziel der Großversuche war es, die wichtigsten Fragestellungen sowie Erkenntnisse aus den Vorversuchen des Projektes unter möglichst realistischen und kritischen Randbedingungen zu testen. Hierzu wurden insgesamt fünf Versuche mit unterschiedlichen Wand- und Deckenkonstruktionen durchgeführt, wobei die mobile Brandlastdichte mit 1.095 MJ/m² und der Öffnungsfaktor der Gebäude mit 0,095 m0,5 konstant blieben. Biogene brennbare Dämmstoffe wurden nicht eingesetzt. Weiterhin war der Bereich des abwehrenden Brandschutzes und der Fragestellung, ob die Anwendung des Baustoffes Holz als überwiegendes Konstruktionsmaterial einen Einfluss auf die taktische Vorgehensweise bei der Brandbekämpfung hat, Inhalt des Teilvorhabens des IBK. Hierfür wurde eine Literaturrecherche in internationalen Fachzeitschriften sowie Forschungsberichten in Ländern durchgeführt, die bereits Holz als Konstruktionsmaterial im mehrgeschossigen Bau nutzen. Für die Erfassung des allgemeinen Meinungsbildes bei den Feuerwehren zur aktuellen Entwicklung und zu den Herausforderungen des Holzbaus in Deutschland, wurde im Rahmen des Teilvorhabens eine Umfrage durchgeführt. Weitere Ziele dieser Umfrage waren die Evaluierung von möglichen praktischen Erfahrungen der Einsatzkräfte sowie die Identifikation von Bedürfnissen seitens der Feuerwehren, um eine effektive Brandbekämpfung in einem mehrgeschossigen Holzgebäude vornehmen zu können. Als Abschluss dieses Teilvorhabens wurden aus den Ergebnissen des Gesamtprojektes Empfehlungen für die Feuerwehren formuliert. | Die Temperatur-Zeit-Verläufe der Großversuche (GV) zeigen, dass der Brandverlauf bei den gewählten Randbedingungen in der ersten Phase des Brandes unabhängig vom Anteil der sichtbaren Holzoberflächen im Raum sehr ähnlich ausfallen und die max. Brandraumtemperaturen 1.200°C nicht überschreiten. Der Einfluss des Anteils an brennbaren Oberflächen in den Räumen wird erst in der Abkühlphase sichtbar, da diese mit steigendem Anteil an brennbaren Oberflächen länger andauert. Allerdings erzeugen die am Brandgeschehen teilnehmenden Wand- und Deckenkonstruktionen größere Rauchgasmengen sowie eine längere und intensivere Beanspruchung der sich über der Brandraumöffnung befindenden Fassade. Für die Brandbekämpfung waren nur moderate Mengen an Netzwasser notwendig. Für die gezielte Löschmittelapplikation erwies sich eine Wärmebildkamera als nützlich. Dennoch zeigen die GV auch, dass nach einem Brandereignis in einem Holzgebäude eine mehrfache Nachschau in engeren Zeitintervallen in die Einsatztaktik integriert werden sollte. Die Recherche in Ländern, in denen Holz in mehrgeschossigen Gebäuden flächendeckend eingesetzt wird, zeigte, dass die Feuerwehren ihre taktischen Maßnahmen bei der Brandbekämpfung geändert haben. Das führte zur zielgerichteten Anpassung der Aus- und Fortbildung. Die Empfehlungen für den abwehrenden Brandschutz der Länder im Umgang mit dem Holzbau beziehen sich jedoch oftmals nur auf die in den Ländern jeweilig vorkommende Art der Holzkonstruktion. Diesen Sachverhalt gilt es, bei der Übertragung auf D zu beachten. Die Umfrage in den Feuerwehrkreisen machte deutlich, dass die mit dem abwehrenden Brandschutz beauftragten Einheiten dem Holzbau sowie dessen Entwicklung in D grundsätzlich positiv eingestellt sind. Es werden aber Bedenken bzgl. der Gefahr von Hohlraumbränden und die Nutzung von brennbaren Dämmstoffen geäußert. Ferner benötigen die Feuerwehren als Vorbereitung auf die Brandbekämpfung im mehrgeschossigen Holzbau Ausbildungseinheiten und Übungen. | Dr.-Ing. Michael Neske Tel.: +49 392 9261-632 michael.neske@ibk.sachsen-anhalt.de Institut für Brand- und Katastrophenschutz Heyrothsberge - Institut der Feuerwehr - Abteilung Forschung Biederitzer Str. 5 39175 Biederitz | X | FPNR |
| 01.10.2018 | 31.01.2022 | 22007018 | Verbundvorhaben: Validierung identifizierter Markerproteine als Grundlage für die züchterische Entwicklung stickstoffeffizienter und trockentoleranter Stärkekartoffeln (VALPROKAR); Teilvorhaben 2: Charakterisierung von Kandidatengenen der N-Effizienz und massenspektrometrische Analyse - Akronym: VALPROKAR | Die Gefahr des Stickstoffaustrags in das Grundwasser und der sparsame Umgang mit der knappen Ressource Wasser werden in den nächsten Jahren durch die Intensivierung des Anbaus nachwachsender Rohstoffe an Bedeutung gewinnen. Für Mitteleuropa werden ausgeprägte Trockenperioden speziell im Frühjahr und Frühsommer prognostiziert, wenn gleichzeitig die Phasen des stärksten vegetativen Wachstums und der höchsten Stickstoffaufnahme bei Stärkekartoffeln zu verzeichnen sind. Im Rahmen des vorangegangenen Forschungsvorhabens "PROKAR" konnten Proteine identifiziert werden, welche bei eingeschränkter Wasserverfügbarkeit bzw. Stickstoffmangel in vitro bei unterschiedlich toleranten Genotypen differentiell abundant sind. Gegenstand des gegenwärtigen Forschungsvorhabens ist die Validierung der Proteine an bereits konserviertem Material aus Rain-Out-Shelter-Versuchen bzw. aus Material aus durchzuführenden Topfversuchen. Zudem soll die Übertragbarkeit auf weitere Genotypen geprüft werden. Die Entwicklung neuer Methoden zur Quantifizierung der Kandidatenproteine und eines Schnelltests für ihren Nachweis sind weitere Projektinhalte. | Dr. Hans-Peter Mock Tel.: +49 39482 5-506 mock@ipk-gatersleben.de Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Corrensstr. 3 06466 Gatersleben | X | FPNR | |
| 01.08.1996 | 31.07.2000 | 22007096 | Verbundvorhaben: Eignung von gesättigten synthetischen Estern als Hydraulikflüssigkeit in Gabelstaplern: Teilvorhaben 1: Ölanalyse und Optimierung der Hydraulikflüssigkeit | In dem Vorhaben sollen durch kontrollierte Feldversuche mit Gabelstaplern gesicherte Aussagen über die Einsetzbarkeit und Einsatzbedingungen gesättigter synthetischer Ester auf Basis nachwachsender Rohstoffe erhalten werden. Daneben werden die Wechselwirkungen zwischen der Hydraulikflüssigkeit und den Hydraulikelementen des hydrostatischen Antriebs der Gabelstapler ermittelt. Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit mit der Fa. Linde AG durchgeführt. Die Westfalen AG übernimmt dabei die Analyse der Proben und Filter und die ggf. notwendige Optimierung der Flüssigkeit. Zusammen mit der Linde AG werden Anforderungsprofile zur Optimierung der Druckflüssigkeit und der Komponenten erarbeitet. | Das Forschungsvorhaben wurde mit insgesamt 25 Linde-Gabelstaplern der Baureihen 350, 351 und 352 an sehr unterschiedlichen Einsatzorten und unter sehr breit gestreuten Einsatzbedingungen durchgeführt. Als Hydrauliköle wurden ungesättigte Ester HEES 46 (E3) und (E29) sowie gesättigte Ester HEES (E31) getestet. Beim Einsatz des ungesättigten Esters (E3) wurden Buntmetallkorrosionen im Hydrauliksystem und deutliche Veränderungen von Viskosität und Neutralisationszahl festgestellt. Ursachen waren starke Belastungen (damit verbunden hohe Temperaturen der Hydraulikflüssigkeit), Einfluss von Mineralöl (verursacht durch Umölung) und Wassereinwirkung. Im Unterschied zu diesem schlechten Ergebnis in der Praxis hatten die Prüfstandsversuche im Vorfeld sehr gute Resultate ergeben. Gründe hierfür waren die optimalen Prüfstandbedingungen wie konstante Betriebstemperatur auf niedrigem Niveau, keine Vermischung mit Fremdölen, kein Zutritt von Wasser, Schmutz und feuchter Umgebungsluft. Die eingesetzte Hydraulikflüssigkeit E3 wurde durch Veränderungen im Additivpaket so optimiert, dass die Buntmetallkorrosion stark vermindert wurde. Bei den Feldversuchen mit der Hydraulikflüssigkeit E 31 auf Basis gesättigter Ester mit korrosionsverhütender Additivierung wurden auch nach Laufzeiten von ca. 3.000 bis 11.000 Betriebsstunden ausschließlich positive Befunde erreicht. Sämtliche Bauteile zeigten ein normales Lauf- oder Verschleißbild. Alle Buntmetall-Bereiche zeigten ein optisch normales Bild beim Schicht- oder Korrosionsabtrag. Mit diesem Testergebnis wurden Einsatzzeiten der Hydrauliköle nachgewiesen, die denen der Konkurrenzprodukte auf Mineralölbasis gleichwertig sind. Die Erprobung von synthetischen gesättigten und ungesättigten Estern auf Basis nachwachsender Rohstoffe als Hydraulikflüssigkeit in Gabelstaplern hat im praktischen Feldtest gezeigt, dass die gesättigten Ester die notwendige Einsatztauglichkeit und Ölbeständigkeit sowie eine lange Betriebsdauer gewährleisten. | Oskar Burkert Tel.: +49 251 695-174 BP Europa SE - Anwendungstechnik Hammer Str. 232 48153 Münster | FPNR | |
| 01.01.2001 | 30.06.2002 | 22007098 | Entwicklung von gesundheitsverträglichen und umweltfreundlichen Dämmstoffen auf der Basis nachwachsender Rohstoffe | Ziel des geplanten Vorhabens ist die Entwicklung von gesundheitsverträglichen einblasbaren Dämmstoffen aus Zellulosefasern als Trägermaterial und Zusatzstoffen wie Bindemitteln und Hydrophobierungsmitteln auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen. Die zu entwickelnden Dämmstoffe sollen während der Produktion und Verarbeitung im Bauwerk gesundheitsverträgliche und nach dem Einbau gute bautechnische sowie baubiologische Eigenschaften aufweisen sowie am Ende der Nutzungsdauer umweltverträglich ausbaubar und verwertbar sein. Einen Schwerpunkt der Untersuchungen bilden Bindemittel auf der Basis nachwachsender Rohstoffe. Diese sollen zur Verringerung der der bei der Produktion und Verarbeitung auftretenden Staubemissionen dienen. Durch eine Verbesserung der Anhaftung von Zusatzstoffen soll der Zusatzstoffbedarf (z.B. Brandschutzmittel und Fungizide) optimiert werden. Mittels Zugabe von Hydrophobierungsmitteln soll die Sorptionsfeuchte reduziert werden. Hiermit wird angestrebt, das Gefährdungspotential durch mikrobielle Belastung zu verringern und eine verbesserte Bewertung der Wärmeleitfähigkeit zu erreichen. | Ergebnisse liegen noch nicht vor. | Eberhard Franke Tel.: +49 30 29394-0 e.franke@daemmstatt.de Dämmstatt W.E.R.F. GmbH Dämmstoff-Wertstoff-Erfassungs-Recycling und Fertigungsgesellschaft mbH Markgrafendamm 16 10245 Berlin | FPNR | |
| 01.09.2000 | 31.08.2003 | 22007100 | Verbundvorhaben: Entwicklung und anwendungstechnische Evaluierung neuartiger Rapsöle: Teilvorhaben 4: Optimierung des Ölsäuregehalts von transgenem Hoch-Ölsäure-Raps | In den vergangenen Jahren ist es durch intensive Züchtungs- und Forschungsaktivitäten gelungen, Rapsformen mit neuen Ölqualitäten zu züchten. Diese neuen Rapsformen sind besonders auf Anwendungen im Bereich nachwachsende Rohstoffe ausgerichtet. Innerhalb des Verbundvorhabens sollen einerseits die vorhandenen Ölvarianten durch Unternehmen der aufnehmenden Hand auf ihre Anwendungsmöglichkeiten geprüft werden und andererseits neue, verbesserte Rapsprototypen durch Wissenschaft und Züchtung erzeugt, sowie deren Öle gleichfalls auf ihre Anwendungsmöglichkeiten untersucht werden. Im Teilvorhaben 4 soll durch verschiedene Genkonstrukte ein Raps erzeugt werden, der stabil mehr als 85 % Ölsäure produziert. | Mit fast allen eingesetzten Konstrukten wurden transgene HO-Rapstransformanten (T1) mit Gehalten zwischen 85-89% Ölsäure erzielt, die in T2 erheblich variierten. Bei einer Fortführung des Projektes, unter verbesserten Rahmenbedingungen (Gentechnikgesetz), bestehen in Kombination gentechnischer Methoden mit ölsäurereichen klassischem Zuchtmaterial reale Aussichten, die jetzigen 85% auf reproduzierbare 90% Ölsäure zu erhöhen. Ein Bedarf der Industrie an Samenölen mit hohen Ölsäure- sowie geringen Linol- und Linolensäuregehalten besteht. Die erstellten Linien wurden inzwischen bei der NPZ weiter selektiert, so dass die Prüfung und Saatgutproduktion für Ölmuster für die chemische Industrie im Feld erfolgen könnte. Der gestellte Freisetzungsantrag musste jedoch, aufgrund nicht vorhandener Schwellenwerte für gentechnisch veränderte Beimischungen und des damit verbundenen Haftungsrisikos zurückgezogen werden. | Prof. Dr. Ernst Heinz Tel.: +49 40 42816-3 69 eheinz@botanik.uni-hamburg.de Universität Hamburg - Institut für Allgemeine Botanik Ohnhorststr. 18 22609 Hamburg | FPNR | |
| 01.06.2001 | 31.03.2003 | 22007101A | Verbundvorhaben: Praxiseinsatz serienmäßiger neuer rapsöltauglicher Traktoren: Teilvorhaben der TCB Technik-Center Bastorf GmbH | Ziel des Demonstrationsvorhabens ist es, an serienmäßigen neuen Traktoren der Hersteller CASE und FORD die Machbarkeit und Praxistauglichkeit der Umrüstung auf den Betrieb mit reinem Rapsöl als Kraftstoff nachzuweisen. Das Vorhaben ist ein Teil des sog. "100-Traktoren-Programms", Forschungsvorhaben des BMVEL. Um den Nachweis für die technische und wirtschaftliche Machbarkeit der Rapsölnutzung im mobilen Bereich der Landwirtschaft zu erbringen, sollen einhundert Traktoren über drei Jahre hinweg nur mit Rapsöl betrieben werden. In 800 Betriebsstunden jährlich sollen die Schlepper zeigen, ob reines Rapsöl herkömmlichen Diesel sowohl unter technischen, ökologischen als auch unter ökonomischen Gesichtspunkten ersetzen kann. Dabei dürfen die Teilnehmer nur Rapsöl tanken, das den "Qualitätsstandard für Rapsöl als Kraftstoff (RK)" erfüllt. Die Ergebnisse des Modellversuches dienen als Entscheidungsgrundlage für den breiteren Einsatz von Pflanzenöltreibstoffen in landwirtschaftlichen Fahrzeugen. Die Firma TCB Bastorf GmbH plant den Umbau eines CASE MX 170 und eines FORD (210 PS) für die Verwendung von kaltgepreßtem Rapsöl als Treibstoff. | Jürgen Schupeta Tel.: +49 38293-404 14 Gerhard Grunwald e.K. Kühlungsborner Str. 27 18230 Bastorf | FPNR | ||
| 01.06.2001 | 31.03.2003 | 22007101B | Verbundvorhaben: Praxiseinsatz serienmäßiger neuer rapsöltauglicher Traktoren: Teilvorhaben der TCB Technik-Center Bastorf GmbH | Ziel des Demonstrationsvorhabens ist es, an serienmäßigen neuen Traktoren der Hersteller CASE und FORD die Machbarkeit und Praxistauglichkeit der Umrüstung auf den Betrieb mit reinem Rapsöl als Kraftstoff nachzuweisen. Das Vorhaben ist ein Teil des sog. "100-Traktoren-Programms", Forschungsvorhaben des BMVEL. Um den Nachweis für die technische und wirtschaftliche Machbarkeit der Rapsölnutzung im mobilen Bereich der Landwirtschaft zu erbringen, sollen einhundert Traktoren über drei Jahre hinweg nur mit Rapsöl betrieben werden. In 800 Betriebsstunden jährlich sollen die Schlepper zeigen, ob reines Rapsöl herkömmlichen Diesel sowohl unter technischen, ökologischen als auch unter ökonomischen Gesichtspunkten ersetzen kann. Dabei dürfen die Teilnehmer nur Rapsöl tanken, das den "Qualitätsstandard für Rapsöl als Kraftstoff (RK)" erfüllt. Die Ergebnisse des Modellversuches dienen als Entscheidungsgrundlage für den breiteren Einsatz von Pflanzenöltreibstoffen in landwirtschaftlichen Fahrzeugen. Die Firma TCB Bastorf GmbH plant den Umbau eines CASE MX 170 und eines FORD (210 PS) für die Verwendung von kaltgepreßtem Rapsöl als Treibstoff. | Jürgen Schupeta Tel.: +49 38293-404 14 Gerhard Grunwald e.K. Kühlungsborner Str. 27 18230 Bastorf | FPNR | ||
| 01.10.2004 | 28.02.2006 | 22007104 | Ökobilanz zu BTL: Eine ökologische Gesamteinschätzung | Ziel ist die Ableitung einer ökologischen Gesamteinschätzung zu allen potenziell möglichen BTL-Pfaden unter Einbeziehung der gesamten Lebenswege einschl. des Emissionsverhaltens der Nutzung. Dabei sollen auf der Basis von Übersichtsökobilanzen über die Energie- und CO2-Bilanzen hinaus alle gängigen Umweltwirkungen betrachtet werden. Die Arbeitsplanung gliedert sich in 7 Schritte: 1. Definitionen diverser BTL- und Vergleichs-Lebenswege, 2. Basisdatenbereitstellung, 3. Grobbilanzenerstellung, 4. Festlegung der endgültig zu betrachtenden Lebenswegvergleiche, 5. Durchführung und Analyse der Ökobilanzen, 6. Ableitung einer gesamtökologischen Einschätzung, 7. Ausformulierung des Endberichts. Die Ergebnisse sollen eine wichtige Grundlage für die weitere Entwicklung der BTL-Pfade und möglicher Optimierungsstrategien sein. Wichtige Verwertungsmöglichkeiten: u. a. im Bereich der Schwerpunktsetzungen von Förderprogrammen und der Entwicklung von Strategien zu zukünftigen Kraftstoffen und Antriebstechnologien im Verkehrsbereich. Publikation des Endberichts, Vorstellung in wissenschaftlichen Fachtagungen, -zeitschriften und -gremien. | Dr. Guido Reinhardt Tel.: +49 6221 4767-31 guido.reinhardt@ifeu.de ifeu - Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg gGmbH Wilckensstr. 3 69120 Heidelberg | FPNR | ||
| 01.11.2006 | 31.07.2008 | 22007106 | Auslegung und Berechnung eines Biomasse-KWK-Systems mit gekoppeltem ORC-Prozess im Leistungsbereich von 10kWel. | Entwicklung eines Biomasse-KWK-Systems in Kombination mir einem ORC-Prozess für die Hausenergieversorgung im Leistungsbereich von 10 kWel: Im Rahmen des Projektes soll ein Prototyp eines Mikro-Biomasse-Blockheizkraftwerkes in der Größenordnung von 10 kWel für Wohneinheiten wie auch kleine gewerbliche Anwendungszwecke entwickelt, analysiert und optimiert werden. Hierbei liegt der Fokus auf der Konzeption eines innovativen Verfahrens zur Biomasse-Verbrennung in Kombination mit einem "Organic Rankine"-Kreislauf (ORC-Prozess). Innerhalb des Projektes werden vom Institut Technik der Energieversorgung und Energieanlagen (TEE) der Universität Duisburg-Essen folgende Teilbereich abgedeckt: -Modellierung, -Simulation, -Parameteranalyse, -Parametervariation, -Optimierung des Prozesses der Biomasseverbrennung, des Thermoölkreislaufs und der ORC-Turbine. SBE: Entwicklung und Fertigstellung des Biomasse-KWK-Systems; Versuchsreihen --- TEE: Modellierung, Simulation, Optimierung des Biomasse-KWK-Systems Ziel ist, die Machbarkeit eines Biomasse-KWK-Systems mit ORC-Prozess für kleine Anwendungen zu demonstrieren. Modelle und Versuchsreihen können die Umsetzung bis hin zur Marktreife forcieren. | Prof. Dr.-Ing. Ingo Romey Tel.: +49 201-183-2662 romey@tee.uni-essen.de Universität Duisburg-Essen - Fakultät für Ingenieurwissenschaften - FG Technik der Energieversorgung und Energieanlagen Universitätsstr. 15 45141 Essen | FPNR | ||
| 01.02.2008 | 31.01.2011 | 22007107 | Übertragung eines Regelalgorithmus zur Prozessstabilität auf großtechnische Anlagen | Gegenstand dieses Vorhabens ist es, am praktischen Beispiel zweier landwirtschaftlicher Biogasanlagen die Möglichkeiten und Vorteile einer Datenerfassung und automatisierten Auswertung zu dokumentieren. Ziel ist eine kontinuierliche, optimal abgestimmte Biogasbildungsrate bei hoher Prozessstabilität und gesteigerter Effizienz der Substratausnutzung. Das Vorhaben stüzt sich auf einen bereits an der Bauhaus-Universität Weimar entwickelten fuzzy-logic Regelalgorithmus, der im Technikumsmaßstab erfolgreich getestet wurde. Es gilt nun, den Gültigkeitsbereich des Reglers zu erweitern, indem der Übertragungsschritt auf großtechnische Anlagen durch den Parallelbetrieb Labor - Praxis gewagt wird. Gewonnene Erkenntnisse fließen in ein Prozessbewertungsmodell und ein Optimierungsmodell ein, um die Zielwerte der Regelung zu eruieren. Mit Hilfe eines Applikationsalgorithmus soll letztlich die Möglichkeit für eine breite Anwendung geschaffen werden. Es wird erwartet, dass das Vorhaben einen wesentlichen Beitrag zur Hebung des technischen Niveaus von landwirtschaftlichen Biogasanlagen beiträgt und die gewonnenen Daten mehr Transparenz in die Fragestellung kostengünstiger Regelungssysteme bringen. | Ziel des Vorhabens an der Bauhaus-Universität Weimar war es, einen Regelungsmechanismus für Biogasanlagen bereitzustellen, das Basismodell zu evaluieren sowie die entsprechende Herangehensweise zur Adaptation auf andere Anlagen aufzuzeigen, um damit die Erkenntnisse für ein breiteres Spektrum nutzbar zu machen. Dafür ist es notwendig, Anlagen messtechnisch auszustatten und relevante Messdaten aufzunehmen, um sie dann in der Regelung rückkoppeln zu können. Im Verlauf des Projektes konnte dies erfolgreich bei zwei landwirtschaftlichen Anlagen auf der Basis von Wirtschaftsdünger und nachwachsenden Rohstoffen durchgeführt werden. Den unterschiedlichen Ausgangsbedingungen wurde über angepasste Datenerfassung und -übertragung Rechnung getragen. Die maßstabsgerechte Abbildung der Anlagen im Technikum, Parallelbetrieb sowie die erfolgten Variationsreihen zum Störungseintrag führten in umfangreichem Maße zu einem Datenpool, der es ermöglichte über das Antwortwortverhalten des Prozesses Parameter abzuleiten und damit eine Beschreibung des Zustandes zu liefern. So wurden die Entwicklung und der erfolgreiche Test eines allgemeinen Regelungsverfahrens möglich. Eingangsgrößen sind die Gasproduktion, die Methankonzentration und der pH-Wert, Ausgangsgröße ein Befütterungsvorschlag. Die auf fuzzy-logic basierende Regelung wägt die Absolutwerte der Messgrößen sowie deren Tendenzen gegeneinander ab und errechnet einen Wert zur Prozessdiagnose, der je nach Gewichtung eine Regelung des Inputs zulässt. Der Test in der Praxis und analog im Labor, stellte sicher, dass eine Übertragung möglich ist. | Prof. Dr.-Ing. Eckhard Kraft Tel.: +49 3643 58-4621 eckhard.kraft@uni-weimar.de Bauhaus-Universität Weimar - Fakultät Bauingenieurwesen - Professur Abfallwirtschaft Coudraystr. 7 99423 Weimar | X | FPNR |
| 01.05.2011 | 30.06.2014 | 22007110 | Verbundvorhaben: Pflanzenbauliche, ökonomische und ökologische Bewertung von Sorghumarten und -hybriden als Energiepflanzen; Teilvorhaben 5: Ökologische Auswirkung des Sorghumanbaus | Über die Wassernutzungseffizienz von Sorghumhirsen liegen derzeit widersprüchliche Ergebnisse vor. Für die Weiterentwicklung ihres Anbaupotenzials in niederschlagsarmen Regionen soll deshalb der Pflanzenwasserhaushalt ( Wasserverbrauch, Wassernutzungseffizienz, Bodenwasseraneignungsvermögen) von Sorghumarten und -sorten im Vergleich zu Energiemais unter der Bedingung unterschiedlicher Wasserbereitstellung der Böden detailliert untersucht werden. Für die Bewertung ökologischer Leistungen wird die Abschätzung der Humusersatzleistung von Sorghumhirsen, über die bisher wenig bekannt ist, für dringend erforderlich gesehen, des Weiteren die Bestimmung der Auswirkung von Sorghumanbau auf Sickerwasserbildung und Nährstoffauswaschung. Kippenböden stellen in diesem Vorhaben einen besonderen Anwendungsfall dar. Wasser-Ertrags-Beziehungen von zwei Arten Sorghumhirsen werden mit Hilfe von Kleinlysimetern mit der Prüfung von drei Wasserstufen auf einem Lößlehm- und Sandboden bestimmt, der Wasserbedarf und die Wassernutzungseffizienz einer Sorte von Sorghum bic. x sud. mit Hilfe der Feldlysimeter Buttelstedt , das arten- und sortenspezifische Bodenwasseraneignungsvermögens von sechs Sorghumhirsen anhand von Bodenfeuchtemessungen in zwei Feldversuchen (Lößlehm, Sand). Die Humusersatzleistung von je zwei Sorten und Arten von Sorghumhirsen und Mais wird durch Messung der Wurzelbiomasse und Modellierung ermittelt, die Sickerwassermenge und Nährstoffauswaschung mittels Lysimeter und Modellierung. | Dr. agr. Steffi Knoblauch Tel.: +49 36451 680-12 steffi.knoblauch@tll.thueringen.de Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TLLLR) - Abt. Pflanzenproduktion und Agrarökologie - Ref. 450 Naumburger Str. 98 07743 Jena | X | FPNR | |
| 01.04.2012 | 30.09.2015 | 22007111 | Verbundvorhaben: Entwicklung von neuem, adaptiertem Basismaterial für die Züchtung von Sorghum als alternative Energiepflanze; Teilvorhaben 3: Herstellung von SSD-Populationen und Entwicklung einer praxistauglichen DH-Technologie für Sorghum Hirse | Die Ziele sind: (1) Erstellung und Optimierung von SSD Populationen (2) Testung eines Genotypensortimentes auf Gewebekultureignung (3) Entwicklung eines praxistauglichen DH-Protokolles Die folgende Vorgehensweise ist geplant: (A) Herstellung von SSD-Populationen im Gewächshaus und Optimierung der Gewächshausbedingungen (B) Testung des Elternsortimentes der SSD-Kreuzungen auf Gewebekultureignung mittels Mikrosporenkultur/Antherenkultur (C) Optimierung der Anzuchtprotokolle von Spenderpflanzen (D) Testung verschiedener Induktionsmedien (E) Optimierung der Mikrosporenisolationstechnologie (F) Testung verschiedener Regenerationsmedien (G) Etablierung eines DFLC-Protokolles und Zellkernisolationstechnologie | Dr. Jon Falk Tel.: +49 5208 9597-111 falk@saaten-union-biotec.com Saaten-Union Biotec GmbH Hovedisser Str. 94 33818 Leopoldshöhe | X | FPNR | |
| 01.10.2013 | 30.04.2015 | 22007112 | Logistikstrategien für Biomassetransporte zur Sicherstellung der kontinuierlichen Versorgung von (Heiz-)Kraftwerken | Das Ziel der Projektvorstudie ist, Synergieeffekte bei Biomassetransporten zu ermitteln sowie das Potenzial des kombinierten Verkehrs bei der überregionalen Biomassebereitstellung. Dabei werden zukunftsfähige Logistikstrategien für Biomassetransporte von Industrieholz, Hackschnitzeln, Landschaftspflegeholz und Stroh zur Sicherstellung der kontinuierlichen Versorgung entwickelt. Die Vorstudie schließt mit einer Handlungsempfehlung hinsichtlich ökoeffizienter Logistikstrategien für Biomasseversorgung als Basis einer praxisrelevanten Weiterentwicklung in einem folgenden Forschungsprojekt. Die wissenschaftliche Ausarbeitung der Strategien sowie die Bewertung durch Experten aus der Praxis spannen bereits innerhalb der Vorstudie den Bogen zwischen innovativer Forschung und praxisorientierter Entwicklung. Das Fraunhofer IML übernimmt die Projektleitung und unterstützt fachlich in Teilen der Ist-Aufnahme. Schwerpunkt der Tätigkeiten liegt in der Entwicklung, Definition und der technischen, logistischen sowie ökoeffizienten Bewertung der Logistikstrategien.Die TU München unterstützt das Fraunhofer IML als forstwissenschaftlicher Berater. Bereiche der Leistung sind der Status quo der forstseitigen Logistik, das Abhalten von Workshops und die Entwicklung sowie Bewertung der Logistikstrategien. | Dipl.-Ing. Katrin Scholz Tel.: +49 8051 901-117 katrin.scholz@prien.iml.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik (IML) Joseph-von-Fraunhofer-Str. 2-4 44227 Dortmund | X | FPNR | |
| 01.06.2015 | 30.09.2017 | 22007113 | Verbundvorhaben (FSP-Emissionen): Charakterisierung von Holzstäuben bei der mechanischen Verarbeitung von Laubholz in der Holz- und Holzwerkstoffindustrie; Teilvorhaben 1: Werkstoffherstellung und -bearbeitung sowie (Staub-) Emissionsmessung - Akronym: LHSTox | Die Nutzung der enormen Rohstoffpotentiale an Laubhölzern könnte einen wesentlichen Beitrag zur Versorgung der Holzwerkstoffindustrie leisten. Hierzu müssen die im Pilotmaßstab entwickelten Produkte bis zur Marktreife weiter entwickelt werden. Neben den geforderten mechanisch-hygrischen Eigenschaften an laubholzbasierten Produkte, müssen aber auch Gesundheitsaspekte geklärt und ggf. gelöst werden, um die Produkte erfolgreich und nachhaltig am Markt platzieren zu können. Mit Abschluss des Projekts sollen durch das Zusammenführen der Ergebnisse aus allen Arbeitspaketen Handlungsempfehlungen entwickelt werden, die einen vermehrten Einsatz nachhaltig verfügbarer Laubholzsortimente in die industrielle Produktion vereinfachen sollen. Zudem soll das Projekt die Grundlage für eine systematische Analyse des human-toxischen Potentials von Holzstäuben liefern. Vor oben dargelegten Hintergrund sollen folgende wissenschaftlich/technische Arbeitspakete realisiert werden: 1. Erfassung der bei der mechanischen Verarbeitung von Laubhölzern freigesetzten Stäube, sowie ihre chemische und physikalische Charakterisierung 2. Charakterisierung der Exposition auf Basis geeigneter Modelle 3. Identifikation von Faktoren, die die in-vitro-toxikologische Bewertung von Holzstäuben beeinflussen | Die verstärkte Nutzung von Laubholz in der Holzindustrie forciert eine genaue Auseinandersetzung mit der Messung und Bewertung von Laubholzstäuben, da diese als karzinogene Stoffe eingestuft werden. In diesem Projekt wurden im Technikumsmaßstab und in zwei ausgewählten Betrieben (einem Sägewerk und einem Holzplattenhersteller) der deutschen Holzindustrie Partikel gemessen, die bei verschiedenen Schritten der mechanischen Holzverarbeitung (wie z.B. Sägen, Spanen, Verpressen) emittiert werden. Anschließend fand eine Charakterisierung der Exposition auf Basis geeigneter Modelle statt. Abschließend wurden die Faktoren, die die in-vitro-toxikologische Bewertung von Holzstäuben beeinflussen, identifiziert. | Dr. Dirk Berthold Tel.: +49 531 2155-452 dirk.berthold@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.10.2015 | 31.12.2018 | 22007115 | Verbundvorhaben: Vertragsnaturschutz im Wald - Analyse der waldökologischen, ökonomischen und rechtlichen Optionen (Kurz: WaVerNa); Teilvorhaben 3: Ökonomische Analysen zur Angebotsseite - Akronym: WaVerNa-TP3 | Das WaVerNa-Verbundforschungsprojekt verfolgt als Oberziele: 1. Erhebung des Status quo zur Umsetzung von Vertragsnaturschutz im Wald in Deutschland, 2. Waldökologische, ökonomische und rechtliche Analyse der Potenziale und Hemmnisse des Vertragsnaturschutzes im deutschen Wald und 3. Erarbeitung von Handlungsempfehlungen für die politisch angestrebte Steigerung des Waldvertragsnaturschutzes sowie die Bereitstellung von konkreten Praxishilfen. Das WaVerNa-Verbundforschungsprojekt mit seinen vier Teilprojekten weist nachfolgende Arbeitspakete auf: AP 1 Erhebung des Status quo zur Umsetzung von Vertragsnaturschutz im Wald AP 1.1 Erhebung des bundesweiten Status quo zur Umsetzung von Vertragsnaturschutz AP 1.2 Vertiefende Fallbeispielsanalysen AP 2 Waldökologische, ökonomische und rechtliche Analysen zur Implementierbarkeit von Vertragsnaturschutz AP 2.1 Naturschutzfachlich-waldökologische Analysen AP 2.2 Ökonomische Analysen zur Angebotsseite AP 2.3 Ökonomische Analysen zur Nachfrageseite AP 2.4 Rechtliche Analysen AP 3 Erarbeitung von Handlungsempfehlungen und Praxishilfen AP 3.1 Erarbeitung von Handlungsempfehlungen AP 3.2 Erarbeitung von Praxishilfen | Prof. Dr. Bernhard Möhring Tel.: +49 551 3934-21 bmoehri@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Forstökonomie und Forsteinrichtung Büsgenweg 5 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.02.2017 | 30.04.2020 | 22007116 | Verbundvorhaben: Vorausschauende Entwicklung von Stärkesorten mit dauerhafter Resistenz gegen den Nematoden Meloidogyne chitwoodi (MeloKon); Teilvorhaben 3: Entwicklung von quantiativen Resistenztests der Knolle und deren Anwendung - Akronym: MeloKon | In Deutschland wurde M. chitwoodi erstmals Mitte der 1990er Jahren nachgewiesen Insgesamt sind bisher aber nur wenige Befallsflächen in Deutschland dokumentiert, doch geht man von einer zunehmenden Ausbreitung des Nematoden in den nächsten Jahren aus. In den Niederlanden ist M. chitwoodi weit verbreitet. Angesichts des grenzüberschreitenden Maschineneinsatzes im Kartoffelanbau ist mit einer weiteren Ausbreitung des Nematoden auf deutscher Seite zu rechnen. Weiter verstärkt wird die Problematik dadurch, dass im aktuellen Kartoffelsortiment keine Resistenzen gegen diesen Nematoden vorhanden sind. Die Identifizierung von M. chitwoodi-Resistenzen in Wildarten und deren Einkreuzung in Zuchtmaterial ist somit alternativlos und von hoher Dringlichkeit. Für ein nachhaltiges Resistenzmanagment ist es zudem essentiell, dass einander komplementierende Resistenzen kombiniert werden (Pyramidisierung), um so eine Selektion Resistenz-brechender Isolate zu verhindern. Aufgrund der langen Kreuzungs-, Selektionszyklen von 10 Jahren ist eine vorausschauende Stärkekartoffelzüchtung von besonderer Bedeutung. Dies gilt insbesondere dann, wenn neue Resistenzquellen aus Wildarten eingeführt werden. Diese Resistenzen sind sehr häufig an negative Eigenschaften der Wildart gekoppelt, welche zu Ertragseinbußen führen (linkage drag) und somit durch Auskreuzung entfernt werden müssen. Um dies effizient durchzuführen, ist eine Hochdurchsatz-Analytik für eine Marker-assistierte Selektion essentiell. Somit ergeben sich folgenden Ziele für das angestrebte Forschungsvorhaben: (1) Optimierung eines publizierten Markersystem, welches das Resistenzgen RMc1(blb) aus S.bulbocastanum nachweist, d.h. Entwicklung diagnostischer Marker. (2) Erschließen weiterer Resistenzquellen aus Wildart-Akzessionen. (3) Entwicklung einer Marker-assistierten Selektion für die neuen Resistenzquellen. | Dr. Johannes Hallmann Tel.: +49 251 87106-25 johannes.hallmann@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Epidemiologie und Pathogendiagnostik Messeweg 11/12 38104 Braunschweig | X | FPNR | |
| 15.05.2017 | 31.07.2020 | 22007117 | Verbundvorhaben: Punktgenaue Herbizidneutralisation als Beitrag zu einer nachhaltigeren Beikrautregulierung; Teilvorhaben 2: Technische Saatgutveredelung und Feldversuche - Akronym: PhenomenB | Das Verbundvorhaben hatte das Ziel, durch die Pillierung von Saatgut mit Aktivkohle eine verbesserte Toleranz von Arznei-, Gewürz- und Rohstoffpflanzenkeimlingen gegenüber wirksamen Vorauflauf-Herbiziden zu erreichen. Die verbesserte Pflanzenverträglichkeit soll gegenüber den Herbiziden eine Arten- und Wirkstoff-unabhängige Vorauflaufbehandlung mit reduzierten Aufwandmengen in Bandapplikation in Kombination mit mechanischen Verfahren zwischen den Saatreihen und später auch in der Reihe ermöglichen, da vitale, wüchsige Sämlinge die unvermeidbare mechanische Beanspruchung durch den Geräteeinsatz besser tolerieren. Mit diesem Maßnahmenbündel soll der Herbizideinsatz reduziert werden können. Es sollen weitere Kulturen, für die noch keine befriedigende Herbizidstrategie zur Verfügung steht oder die wegen der fehlenden bzw. unzureichenden Unkrautkontrolle zu Kulturbeginn aus ökonomischen Gründen bislang nur gepflanzt wurden, direkt gesät werden können. Die Verbesserung der Verträglichkeit würde es potenziell ermöglichen, Wirklücken bezüglich Pyrrolizidinalkaloide und Tropanalkaloide bildenden Unkräutern zu schließen. Das Projekt soll insgesamt die Effizienz des Anbaus von Rohstoffpflanzen und die Produktqualität von Arzneipflanzen und damit die Wettbewerbsfähigkeit des heimischen Anbaus verbessern. Aufgabe der ESKUSA GmbH war die Bereitstellung Aktivkohle-pillierten Saatgutes für die Gewächshaus- und Freilandversuche sowie die technische Saatgutveredelung in Form der Weiterentwicklung der Pilliertechnik und der Pillenmatrix speziell für Feinsämereien und Arten mit geringer Triebkraft. Separate Feldversuche und Herbizid-Applikationsversuche unter kontrollierten Bedingungen parallel und ergänzend zu den Feldversuchen des Verbundpartners LfL wurden bei der ESKUSA durchgeführt, um den Schutzeffekt gegenüber Vorauflauf-Herbiziden von Aktivkohle ummanteltem Saatgut zu prüfen. | Im Laufe des Projektes erfolgte eine grundlegende Überarbeitung der Zusammensetzung der Saatgutpillen. Bisher verwendete Standard-Pilliermassen und -kleber erwiesen sich als ungeeignet für die Pillierung von Feinsämereien und Pflanzenarten mit geringer Triebkraft. Durch den Austausch mineralischer Pilliermassen gegen organisch-faserige Substanzen und den Einsatz eines Klebers auf Carboxymethylcellulose-Basis konnte eine Saatgutpille entwickelt werden, die gute mechanische Stabilität mit schneller Wiederbenetzbarkeit und geringem Penetrationswiderstand für den Keimling verbindet. Prinzipiell konnte eine ausreichende Adsorptionswirkung der Aktivkohle gegenüber wirksamen Vorauflauf-Herbiziden belegt werden. In vielen Feldversuchen konnte allerdings der Schutzeffekt der Aktivkohle aufgrund widriger Witterungs- und Bodenverhältnisse in den Jahren 2017 bis 2020 nicht beobachtet werden, da andere Faktoren - insbesondere ein generell niedriger Feldaufgang - den Schutzeffekt überlagerten. Weitere problematische Einflussgrößen auf den Schutzeffekt, wie eine zu feste Pillenmatrix, das Verkleben der Porenöffnungen der Aktivkohle, die Stärke der Herbizid-kontaminierten Deckschicht wurden ermittelt, konnten im Rahmen des Projektes jedoch z.T. nicht letztendlich gelöst werden. Versuche mit oberflächigem Ablegen des Saatgutes und Abstreuen mit losem Aktivkohlepulver vor der Herbizidapplikation erwiesen sich hinsichtlich des Schutzeffektes am effektivsten. In diesen Versuchen konnten Interaktionen in Bezug auf die Stärke des Aktivkohle-Schutzeffektes zwischen der Pflanzenart und dem eingesetzten Herbizid beobachtet werden. In einigen Pflanzenart/Herbizid-Kombinationen konnten ausreichend starke Schutzeffekte beobachtet werden, die Verfolgens wert sind. Für sie gilt es, aus den gemachten Beobachtungen und Schlussfolgerungen ein technologisch praktikables Verfahren weiter zu entwickeln. | Dr. Fred Eickmeyer Tel.: +49 9428-903328 eickmeyer@t-online.de ESKUSA GmbH Bogener Str. 24 94365 Parkstetten | X | FPNR |
| 01.04.2019 | 30.04.2023 | 22007118 | Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Vollsynthese maßgeschneiderter bioabbaubarer und hydrolyse-beständiger Industrieschmierstoffe; Teilvorhaben 1: Entwicklung und Evaluierung neuer Schmierstoffformulierungen - Akronym: ProProRoh | Ausgehend von ungesättigten Fettsäuren bzw. deren Derivate werden über zwei verschiedene chemische Funktionalisierungsschritte neue zusätzliche funktionale Gruppen in die Ausgangsmoleküle eingefügt. Damit werden zwei Gruppen neuer Synthesebausteine hergestellt. Diese können dann beispielsweise in Veresterungsreaktionen weiter umgesetzt werden. Die entstehenden Verbindungen (= neue Schmierstoff-Rohstoffe) werden in einer Substanzbibliothek zusammengestellt und einer ersten Bewertung unterworfen, die vor allem grundlegende Daten wie Hydrolysestabilität, Bioabbaubarkeit und rheologisches Verhalten ermittelt. Vielversprechende Kandidaten werden in größerem (kg) Maßstab hergestellt und ersten tribologischen Untersuchungen unterzogen. Die Untersuchungen starten bei allgemeinen Untersuchungen zur Reibungs- und Verschleißminderung und führen bis zu ersten Prüfverfahren, die die Eignung der anvisierten Anwendungen beschreiben. Ein erstes Screening zu toxikologischen Eigenschaften sichert eine Umsetzbarkeit für die ausgewählten Kandidaten ab. Parallel werden die eingangs beschriebenen Funktionalisierungsschritte auf ihre technische Umsetzbarkeit bewertet. Zusätzlich werden die Kandidaten /Verfahren mit einer Life Cycle Analyse bewertet. | Dr. Thomas Kilthau Tel.: +49 89 7876-579 thomas.kilthau@klueber.com Klüber Lubrication München GmbH & Co. KG Geisenhausenerstr. 7 81379 München | X | FPNR | |
| 01.08.1996 | 31.07.2000 | 22007196 | Verbundvorhaben: Eignung von gesättigten synthetischen Estern als Hydraulikflüssigkeit in Gabelstaplern: Teilvorhaben 2: Feldversuch | In dem Vorhaben sollen durch kontrollierte Feldversuche mit Gabelstaplern gesicherte Aussagen über die Einsetzbarkeit und Einsatzbedingungen gesättigter synthetischer Ester auf Basis nachwachsender Rohstoffe erhalten werden. Daneben werden die Wechselwirkungen zwischen der Hydraulikflüssigkeit und den Hydraulikelementen des hydrostatischen Antriebs der Gabelstapler ermittelt. Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit mit der Fa. Westfalen AG durchgeführt. Die Linde AG übernimmt dabei die Auswahl der Stapler, die Datenaufzeichnung in den Staplern, das Messen und Registrieren der Versuchsparameter, die Probenentnahme und den Öl- und Filterwechsel. Zusammen mit der Westfalen AG werden Anforderungsprofile zur Optimierung der Druckflüssigkeit und der Komponenten erarbeitet. | Das Forschungsvorhaben wurde mit insgesamt 25 Linde-Gabelstaplern der Baureihen 350, 351 und 352 an sehr unterschiedlichen Einsatzorten und unter sehr breit gestreuten Einsatzbedingungen durchgeführt. Als Hydrauliköle wurden ungesättigte Ester HEES 46 (E3) und (E29) sowie gesättigte Ester HEES (E31) getestet. Beim Einsatz des ungesättigten Esters (E3) wurden Buntmetallkorrosionen im Hydrauliksystem und deutliche Veränderungen von Viskosität und Neutralisationszahl festgestellt. Ursachen waren starke Belastungen (damit verbunden hohe Temperaturen der Hydraulikflüssigkeit), Einfluss von Mineralöl (verursacht durch Umölung) und Wassereinwirkung. Im Unterschied zu diesem schlechten Ergebnis in der Praxis hatten die Prüfstandsversuche im Vorfeld sehr gute Resultate ergeben. Gründe hierfür waren die optimalen Prüfstandbedingungen wie konstante Betriebstemperatur auf niedrigem Niveau, keine Vermischung mit Fremdölen, kein Zutritt von Wasser, Schmutz und feuchter Umgebungsluft. Die eingesetzte Hydraulikflüssigkeit E3 wurde durch Veränderungen im Additivpaket so optimiert, dass die Buntmetallkorrosion stark vermindert wurde. Bei den Feldversuchen mit der Hydraulikflüssigkeit E 31 auf Basis gesättigter Ester mit korrosionsverhütender Additivierung wurden auch nach Laufzeiten von ca. 3.000 bis 11.000 Betriebsstunden ausschließlich positive Befunde erreicht. Sämtliche Bauteile zeigten ein normales Lauf- oder Verschleißbild. Alle Buntmetall-Bereiche zeigten ein optisch normales Bild beim Schicht- oder Korrosionsabtrag. Mit diesem Testergebnis wurden Einsatzzeiten der Hydrauliköle nachgewiesen, die denen der Konkurrenzprodukte auf Mineralölbasis gleichwertig sind. Die Erprobung von synthetischen gesättigten und ungesättigten Estern auf Basis nachwachsender Rohstoffe als Hydraulikflüssigkeit in Gabelstaplern hat im praktischen Feldtest gezeigt, dass die gesättigten Ester die notwendige Einsatztauglichkeit und Ölbeständigkeit sowie eine lange Betriebsdauer gewährleisten. | B. Binev Tel.: +49 6021 99-2838 Linde Aktiengesellschaft - Geschäftsbereich Linde Material Handling - Werksgruppe Flurförderfahrzeuge und Hydraulik Carl-von-Linde-Platz 1 63743 Aschaffenburg | FPNR | |
| 01.09.2000 | 29.02.2004 | 22007200 | Verbundvorhaben: Entwicklung und anwendungstechnische Evaluierung neuartiger Rapsöle: Teilvorhaben 5: Optimierung der Trierucinsynthese in transgenem Raps | In den vergangenen Jahren ist es durch intensive Züchtungs- und Forschungsaktivitäten gelungen, Rapsformen mit neuen Ölqualitäten zu züchten. Diese neuen Rapsformen sind besonders auf Anwendungen im Bereich nachwachsende Rohstoffe ausgerichtet. Innerhalb des Verbundvorhabens sollen einerseits die vorhandenen Ölvarianten durch Unternehmen der aufnehmenden Hand auf ihre Anwendungsmöglichkeiten geprüft werden und andererseits neue, verbesserte Rapsprototypen durch Wissenschaft und Züchtung erzeugt, sowie deren Öle gleichfalls auf ihre Anwendungsmöglichkeiten untersucht werden. Im Teilvorhaben 5 soll das Fettsäurespektrum des Rapsöls gezielt so modifiziert werden, dass es möglichst homogen aus Erucasäure besteht. Hierfür sollen chimäre Mehrfachkonstrukte für die Transformation entwickelt und optimiert werden. | Es wurden Gene für Schlüsselenzyme der Erucasäure- bzw. Ölsynthese kloniert, charakterisiert und für die Entwicklung chimärer Genkonstrukte verwendet, die dann in Kooperation mit den Verbundpartnern in den Raps übertragen wurden. Die Primärtransformanten und auch die T2 bei den Züchtern zeigten im Samenöl keine höheren Erucasäuregehalte als die Kontrolle. | Prof. Dr. Margit Frentzen Tel.: +49 241 80-6641 frentzen@bio1.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 1 - Mathematik - Informatik - Naturwissenschaften - Fachgruppe Biologie - Institut für Biologie I Worringerweg 1 52074 Aachen | FPNR | |
| 01.06.2001 | 30.09.2005 | 22007201A | Verbundvorhaben: Praxiseinsatz serienmäßiger neuer rapsöltauglicher Traktoren: Teilvorhaben der Landwirtschaftlichen Bezugs- und Absatzgenossenschaft Lüchow | Ziel des Demonstrationsvorhabens ist es, an serienmäßigen neuen Traktoren unterschiedlicher Hersteller und Typen die Machbarkeit und Praxistauglichkeit von Umrüstungen auf den Betrieb mit reinem Rapsöl als Kraftstoff nachzuweisen. Das Vorhaben ist ein Teil des sog. "100-Traktoren-Programms", Forschungsvorhaben des BMVEL. Um den Nachweis für die technische und wirtschaftliche Machbarkeit der Rapsölnutzung im mobilen Bereich der Landwirtschaft zu erbringen, sollen einhundert Traktoren über drei Jahre hinweg nur mit Rapsöl betrieben werden. In 800 Betriebsstunden jährlich sollen die Schlepper zeigen, ob reines Rapsöl herkömmlichen Diesel sowohl unter technischen, ökologischen als auch unter ökonomischen Gesichtspunkten ersetzen kann. Dabei dürfen die Teilnehmer nur Rapsöl tanken, das den "Qualitätsstandard für Rapsöl als Kraftstoff (RK)" erfüllt. Die Ergebnisse des Modellversuches dienen als Entscheidungsgrundlage für den breiteren Einsatz von Pflanzenöltreibstoffen in landwirtschaftlichen Fahrzeugen. Die Landwirtschaftliche Bezugs- und Absatzgenossenschaft Lüchow beabsichtigt, auf Grundlage der Technik der Firma Saumtec 10 Traktoren auf den Betrieb mit Rapsöl umzurüsten. | Gerhard Goltz Tel.: +49 5841 955-0 Landwirtschaftliche Bezugs- und Absatzgenossenschaft Lüchow eingetragene Genossenschaft Am Kleinbahnhof 5 29439 Lüchow (Wendland) | FPNR | ||
| 01.06.2001 | 30.09.2005 | 22007201B | Verbundvorhaben: Praxiseinsatz serienmäßiger neuer rapsöltauglicher Traktoren: Teilvorhaben der Landwirtschaftlichen Bezugs- und Absatzgenossenschaft Lüchow | Ziel des Demonstrationsvorhabens ist es, an serienmäßigen neuen Traktoren unterschiedlicher Hersteller und Typen die Machbarkeit und Praxistauglichkeit von Umrüstungen auf den Betrieb mit reinem Rapsöl als Kraftstoff nachzuweisen. Das Vorhaben ist ein Teil des sog. "100-Traktoren-Programms", Forschungsvorhaben des BMVEL. Um den Nachweis für die technische und wirtschaftliche Machbarkeit der Rapsölnutzung im mobilen Bereich der Landwirtschaft zu erbringen, sollen einhundert Traktoren über drei Jahre hinweg nur mit Rapsöl betrieben werden. In 800 Betriebsstunden jährlich sollen die Schlepper zeigen, ob reines Rapsöl herkömmlichen Diesel sowohl unter technischen, ökologischen als auch unter ökonomischen Gesichtspunkten ersetzen kann. Dabei dürfen die Teilnehmer nur Rapsöl tanken, das den "Qualitätsstandard für Rapsöl als Kraftstoff (RK)" erfüllt. Die Ergebnisse des Modellversuches dienen als Entscheidungsgrundlage für den breiteren Einsatz von Pflanzenöltreibstoffen in landwirtschaftlichen Fahrzeugen. Die Landwirtschaftliche Bezugs- und Absatzgenossenschaft Lüchow beabsichtigt, auf Grundlage der Technik der Firma Saumtec 10 Traktoren auf den Betrieb mit Rapsöl umzurüsten. | Gerhard Goltz Tel.: +49 5841 955-0 Landwirtschaftliche Bezugs- und Absatzgenossenschaft Lüchow eingetragene Genossenschaft Am Kleinbahnhof 5 29439 Lüchow (Wendland) | FPNR | ||
| 01.02.2008 | 31.03.2010 | 22007207 | Zertifizierung von Biomasse und Biokraftstoffen - Pilotphase | Die Zertifizierung von Biokraftstoffen bzw. Bioenergie und der für die Produktion verwendeten Rohstoffe wird generell als zentrale Option betrachtet, die Verwendung nicht nachhaltiger Biokraftstoffe zu vermeiden bzw. die Verwendung besonders nachhaltiger Biokraftstoffe zu fördern. Im Rahmen des Projektes "Zertifizierung von Biokraftstoffen" wurde ein Konzept für ein Zertifizierungssystem erarbeitet, das jetzt in einer zweijährigen Pilotphase implementiert und getestet werden soll. I Im Projekt geht es insbesondere um den Nachhaltigkeitsnachweis in konkreten Bestellvorgängen, um die konkrete Berechnung von THG-Emissionen, um den Aufbau einer Registratur und einer Handelsplattform für Zertifikate sowie um die Entwicklung eines Metasystems zur Harmonisierung verschiedener Ansätze. Regional soll die Pilotphase die EU27, Brasilien, Argentinien, Malaysia und Indonesien abdecken. Zahlreiche Unternehmen, Verbände, Institutionen und NGOs unterstützen das Vorhaben aktiv. In der Pilotphase sollen die inhaltlichen und organisatorischen Voraussetzungen für die globale Implementierung geschaffen werden. Das System wird nach Fertigstellung an eine internationale Organisation übergeben. | Dr. Norbert Schmitz Tel.: +49 221 9727232 schmitz@meo-carbon.com Me o Corporate Development GmbH Weißenburgstr. 53 50670 Köln | X | FPNR | |
| 01.09.2011 | 31.12.2012 | 22007211 | Regionale Bioenergieberatung für die Land- und Forstwirtschaft und Öffentlichkeitsarbeit Energiepflanzen in Sachsen-Anhalt | Hauptziel ist der weitere stetige Ausbau der nachhaltigen Bioenergiegewinnung und -anwendung im ländlichen Raum unter Nutzung regionaler Stoffkreisläufe. Zweiter Schwerpunkt ist die Öffentlichkeitsarbeit zum Thema Energiepflanzen, um eine sachlich fundierte Information der Verbraucher zu bieten. Kernstück des Projektes ist - wie bereits im Vorgängerprojekt - die einzelbetriebliche, individuelle Beratung von land- und forstwirtschaftlichen Betrieben zum Thema Bioenergiegewinnung und -nutzung. Die Beratung soll dabei alle Bereiche der Bioenergie (Biokraftstoffe, Biogas, feste Brennstoffe) umfassen und betriebliche Entscheidungen unter Beachtung der ökonomischen und ökologischen Nachhahltigkeit vorbereiten. Ein Schwerpunkt im beantragten Projektzeitraum liegt in der Nutzung von Energie-Koppelprodukten (z.B. Abwärme) und der verstärkten Nutzung von agrarischen Reststoffen. Als Grundlage für die Beratung wurden und werden im Beratungsnetzwerk spezielle Unterlagen und PC-gestützte Programme entwickelt. Als besonders wichtig werden das Bekanntmachen bereits laufender Bioenergieprojekte und die Förderung des Erfahrungsaustausches zwischen Akteuren und Interessenten erachtet. --> weitere Details siehe Projektbeschriebung | Dr.-Ing. Frank Pudel Tel.: +49 391 8189-162 pudel@ppm-magdeburg.de Pilot Pflanzenöltechnologie Magdeburg e.V. (PPM e.V.) Berliner Chaussee 66 39114 Magdeburg | FPNR | ||
| 01.07.2012 | 30.06.2013 | 22007212 | Entwicklung eines Ertragsschätzers für Kurzumtriebsplantagen (KUP) aus Weide | Ziel des beantragten Vorhabens ist es, ein einfaches, zerstörungsfreies Schätzverfahren für Kurzumtriebsplantagen aus Weide zu entwickeln, mit dessen Hilfe der aktuelle Biomassevorrat (Ertrag) bei unterschiedlichen Rotationslängen unabhängig von Standort und Klon ohne aufwendige Probenahme ermittelt werden kann (für Pappel wurde ein derartiges Verfahren bereits erfolgreich fertiggestellt). Für die beprobten Versuchsfelder in Weiden-Kurzumtriebsplantagen werden die Bestandeskennwerte (Durchmesser, Höhe) berechnet sowie flächen-, klon- und altersspezifische Biomassefunktionen hergeleitet. Dieses Datenmaterial wird in einem einheitlichen Format gespeichert. Zur Entwicklung des Schätzverfahrens werden für alle beprobten Versuchsflächen die Beziehungen zwischen den Bestandeskennwerten und den Koeffizienten der Biomassefunktionen aufgestellt, mittels geeigneter statistischer Verfahren beurteilt und der Ansatz verfolgt, die Koeffizienten der Biomassefunktionen in Abhängigkeit von den Bestandeskennwerten zu modellieren. Alternativ dazu erfolgt eine Anpassung der Weibullfunktion an die Durchmesserverteilungen der Versuchsflächen. Anschließend wird geprüft, ob sich die Koeffizienten der Weibullverteilung mit Hilfe der Bestandeskennwerte modellieren lassen. Zur Evaluierung der Modellansätze dienen unabhängige Datensätze u.a. aus dem Projekt ProLoc, die das gesamte mögliche Merkmalspektrum hinsichtlich Klon, Alter, Mittel- und Oberhöhe, Stammzahl/ha sowie Standorteigenschaften abdecken. | Prof. Dr. Heinz Röhle Tel.: +49 35203 383-1614 roehle@forst.tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Forst-, Geo- und Hydrowissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldwachstum und Forstliche Informatik Helmholtzstr. 10 01069 Dresden | X | FPNR | |
| 01.01.2015 | 31.03.2016 | 22007213 | Untersuchung des Langzeitverhaltens von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen in Bauteilen | Im Demonstrationszentrum Bau und Energie der Handwerkskammer Münster sind eine Vielzahl von Konstruktionen mit Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen eingebaut worden. Die Konstruktionen in dem Gebäude wurden mit Messfühlern ausgestattet, so dass durch die Aufzeichnungen Temperatur und Feuchte in den Bauteilen im Verlauf betrachtet werden können. Nach etwa 10jährigem Bestehen des Gebäudes soll der Status der Konstruktionen hinsichtlich Setzungsverhalten und chemischem/ biologischen Zustand durch Bauteilöffnungen überprüft werden. Diese Ergebnisse werden mit den gewonnenen messtechnischen Daten in Beziehung gesetzt und ausgewertet. Die geplante Projektstruktur und Projektbearbeitung ist im Anhang näher erläutert. Dort finden sich sowohl die zu untersuchenden Konstruktionen als auch der Personaleinsatz und ein Balkendiagramm zum Gesamtprozess. | Im Demonstrationszentrum Bau und Energie der Handwerkskammer Münster sind eine Vielzahl von Konstruktionen mit Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen eingebaut worden. Die Konstruktionen in dem Gebäude wurden mit Messfühlern ausgestattet, so dass durch die Aufzeichnungen Temperatur und Feuchte in den Bauteilen im Verlauf betrachtet werden können. Das Projekt hatte zum Ziel, den Status der Konstruktionen in dem nunmehr 11 Jahre bestehenden Gebäude hinsichtlich Setzungsverhalten und chemischem/ biologischem Zustand durch Bauteilöffnungen zu überprüfen. Diese Ergebnisse wurden mit den gewonnenen messtechnischen Daten in Beziehung gesetzt und ausgewertet. Ergänzend wurden klassische Bauteilberechnungen durchgeführt sowie die Simulation der Bauteilzustände mit einem anerkannten Programm (WUFI) hinzugezogen und in die Gesamtschau der Ergebnisse mit einbezogen. Die vorliegende Untersuchung zielte darauf ab, den Zustand der Dämmstoffe, Wand- und Dachkonstruktionen nach ca. 11 Jahren Standzeit zu bestimmen. Dazu wurden 9 Bauteilöffnungen vorgenommen, um Materialproben für die Laboranalyse zu gewinnen und die Materialhaptik zu überprüfen. Im Weiteren wurden Messreihen der diversen Sensoren ausgewertet, um die Entwicklung der Wärmeleitfähigkeit über einen Zeitraum von 11 Jahren abzuleiten. Im Ergebnis zeigte sich Folgendes: 1. Weder die Dämmstoffe noch die Unterkonstruktionen haben sich verändert – lediglich bei den Holzspänen war eine Sackung festzustellen. 2. Die Laboruntersuchungen ergaben keinen signifikanten mikrobiellen Befall. 3. Aus den Messwerten war nicht ersichtlich, dass sich die Dämmeigenschaften der eingesetzten Materialien signifikant verschlechtert haben. Im Ergebnis beweist die Studie folgendes: Die verwendeten Dämmstoffe bilden in Kombination mit den ausgeführten Dach- und Wandaufbauten sowohl im Winter als auch im Sommer einen hervorragenden und dauerhaften Wärmeschutz. | Sabine Heine Tel.: +49 251 705-1313 sabine.heine@hwk-muenster.de Handwerkskammer Münster - Bildungszentrum Echelmeyerstr. 1-2 48163 Münster | X | FPNR |
| 01.10.2015 | 31.12.2018 | 22007215 | Verbundvorhaben: Vertragsnaturschutz im Wald - Analyse der waldökologischen, ökonomischen und rechtlichen Optionen (Kurz: WaVerNa); Teilvorhaben 4: Rechtliche Analysen - Akronym: WaVerNa-TP4 | Das WaVerNa-Verbundforschungsprojekt verfolgt als Oberziele: 1. Erhebung des Status quo zur Umsetzung von Vertragsnaturschutz im Wald in Deutschland, 2. Waldökologische, ökonomische und rechtliche Analyse der Potenziale und Hemmnisse des Vertragsnaturschutzes im deutschen Wald und 3. Erarbeitung von Handlungsempfehlungen für die politisch angestrebte Steigerung des Waldvertragsnaturschutzes sowie die Bereitstellung von konkreten Praxishilfen. Das WaVerNa-Verbundforschungsprojekt mit seinen vier Teilprojekten weist nachfolgende Arbeitspakete auf: AP 1: Erhebung des Status quo zur Umsetzung von Vertragsnaturschutz im Wald AP 1.1: Erhebung des bundesweiten Status quo zur Umsetzung von Vertragsnaturschutz AP 1.2: Vertiefende Fallbeispielsanalysen AP 2: Waldökologische, ökonomische und rechtliche Analysen zur Implementierbarkeit von Vertragsnaturschutz AP 2.1: Naturschutzfachlich-waldökologische Analysen AP 2.2: Ökonomische Analysen zur Angebotsseite AP 2.3: Ökonomische Analysen zur Nachfrageseite AP 2.4: Rechtliche Analysen AP 3: Erarbeitung von Handlungsempfehlungen und Praxishilfen AP 3.1: Erarbeitung von Handlungsempfehlungen AP 3.2: Erarbeitung von Praxishilfen | Prof. Dr. Dr. h. c. Marian Paschke Tel.: +49 40 428385999 marian.paschke@uni-hamburg.de Universität Hamburg - Fakultät für Rechtswissenschaft Rothenbaumchaussee 33 20148 Hamburg | X | FPNR | |
| 15.05.2017 | 14.05.2021 | 22007216 | Verbundvorhaben: Züchtung und Massenvermehrung von Torfmoosen zur industriellen Produktion eines nachwachsenden Substratausgangsstoffes für den Gartenbau (MOOSzucht); Teilvorhaben 2: Etablierung der in vitro-Kultivierung unter sterilen Bedingungen und Produktivitätssteigerung durch Smart Sphagnum Breeding - Akronym: MOOSzucht-TV_ALU | Die Verwendung von fossilem Torf für Substrate im Erwerbsgartenbau trägt substantiell zur Klimaerwärmung bei (CO2-Emission), führt zu Verlusten an Biodiversität und anderen Moor-Ökosystemdienstleistungen sowie an landwirtschaftlich nutzbarer Fläche. Torfmoos-Biomasse ist die meistversprechende Alternative. Sie kann mit vielfältigen Benefits nachhaltig auf wiedervernässtem, degradiertem Hochmoor kultiviert werden. Diese Paludikultur reduziert CO2-Emissionen, erhält landwirtschaftliche Flächen, erhöht Biodiversität, erhält Arbeitsplätze im ländlichen Raum und stärkt die regionale und nationale Wirtschaft. Die Ziele von "MOOSzucht" sind Produktivitätssteigerung auf züchterischer Basis, um Torfmoos rentabel anzubauen, und die massenhafte Vermehrung von Torfmoos als Saatgut für die Umsetzung von Torfmooskultivierung im industriellen Maßstab. Das Teilvorhaben_ALU zielt darauf, hochproduktive Torfmoose in axenische In vitro Kultur zu bringen (Kultur unter sterilen Bedingungen), um sie durch Polyploidisierung züchterisch bearbeiten zu können (Smart Sphagnum Breeding) und um mit individuell optimierten Wachstumsmedien einen Produktionsprozess in Rührkessel-Photobioreaktoren zu etablieren. Im TV_ALU werden die produktivsten Torfmoose in axenische In vitro-Kultur gebracht, indem Zellen mit Stammzellcharakter durch Oberflächensterilisierung dekontaminiert werden. Nach Regeneration der Torfmoose werden die Kultivare züchterisch bearbeitet, indem durch Protoplastenisolierung und –fusion in der Produktivität gesteigerte polyploide Kultivare erzeugt werden. Für die Massenvermehrung im Photobioreaktor werden geeignete Kulturparameter (Medienzusammensetzung, pH, Temperatur, Licht) entwickelt und die Produktion in 5l-Rührkessel-Photobioreaktoren etabliert. Die Kulturparameter werden in enger Zusammenarbeit mit den Partnern im TV_KIT entwickelt und alle Ergebnisse für die Massenvermehrung im Trickle bed-Reaktor zur Verfügung gestellt. | Im Projekt MOOSzucht ist es gelungen, die Sammlung der bereits bestehenden fünf Torfmoos-Arten auf 22 Torfmoos-Arten in axenischen Kulturen zu erhöhen. Davon wurden 18 Arten aus Sporen regeneriert (Heck et al. 2021a, DOI: 10.1111/nph.16922). Zwölf hochproduktive Mikroprovenienzen konnten durch Dekontamination von vegetativem Material in axenische Kultur aufgenommen werden. Von allen Arten wurden der Klon mit dem höchsten Biomassezuwachs sowie der Ploidiegrad bestimmt. Beim Ploidiegrad wurden innerhalb einer Art keine Abweichungen festgestellt. Für sechs priorisierte Arten wurden die Kulturbedingungen optimiert. In parallelen Experimenten mit kleinen Kulturvolumina von 50 - 200 mL wurden folgende Kulturparameter bestimmt: Medienzusammensetzung, Nährstoffverbrauch, Temperatur, CO2-Begasung, Lichtintensität und Beleuchtungsdauer. Die gewonnenen Erkenntnisse konnten auf die Kultivierung in 5 L-Photobioreaktoren übertragen werden (erfolgreiches Upscaling). Der Photobioreaktorprozess wurde für S. palustre, S. squarrosum und S. fuscum erfolgreich durchgeführt: mit für S. squarrosum 25-facher, für S. palustre 40-facher und für S. fuscum 50-facher Biomassezunahme, jew. innerhalb von 24 Tagen (Heck et al. 2021b, DOI: 10.1016/j.biteb.2021.100729). | Prof. Dr. Ralf Reski Tel.: +49 761 203-6969 ralf.reski@biologie.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Biologie - Institut für Biologie II Schänzlestr. 1 79104 Freiburg im Breisgau | X | FPNR |
| 01.11.2018 | 29.02.2020 | 22007218 | Biokunststoff im Spiegel der Medien - Akronym: BiKuMedia | Die nationale Politik- und Forschungsstrategie Bioökonomie sieht eine Transformation der Wirtschaft hin zu einem gesteigerten Einsatz nachwachsender Rohstoffe vor. Eine ganzheitliche Transformation erfordert neben technischen und organisatorischen aber auch soziokulturelle Veränderungen in Unternehmenskulturen und im öffentlichen Diskurs. Die Gefahren einer Vernachlässigung soziokultureller Aspekte kann exemplarisch beim Ausbau von Windkraftanlagen und den damit verbundenen Widerständen der regionalen Bevölkerung beobachtet werden. Wie eine Pilotstudie der HBRS zeigte, zeichnen sich ähnliche Tendenzen beim noch im Entstehen begriffenen Feld der Biokunststoffe ab. Die Gefahr besteht, dass die kritischen, bislang regional geführten Debatten auf weitläufigere Diskursräume abfärben. Die hierdurch geformte Einstellung ist Orientierungsgrundlage zum Handeln und beeinflusst auf die Weise den Erfolg von Biokunststoffen. Mit einer in der Pilotstudie entwickelten medienanalytischen Methode sollen daher folgende Fragen bearbeitet werden: 1. Wie berichtet die Tagespresse über Biokunststoffe? 2. In welchen Kontexten spielen sich akzeptanzkritische Vorgänge ab? 3. Welche Informations- und Kommunikationsdefizite sind erkennbar? 4. Welche Rolle spielen Fachmedien für den öffentlichen Diskurs? Die Ergebnisse schaffen die Basis für gezielte aufklärende und dialogfördernde Maßnahmen, um Konflikten und Vorurteilen im öffentlichen Diskurs präventiv zu begegnen. | Prof. Dr. Katharina Seuser Tel.: +49 2241 865-308 katharina.seuser@h-brs.de Hochschule Bonn-Rhein-Sieg Grantham-Allee 20 53757 Sankt Augustin | X | FPNR | |
| 01.07.1997 | 30.06.2000 | 22007296 | Verbundvorhaben: Biologisch schnell abbaubare Hydraulikflüssigkeiten mit verbesserter Performance und Additivierung, insbesondere hinsichtlich Hydrolysebeständigkeit und Verschleißschutz: Teilvorhaben 1: Additiventwicklung und Testung | Ziel des Vorhabens ist es, wichtige Grundlagen zur qualitativen Weiterentwicklung biologisch schnell abbaubarer Hydraulikflüssigkeiten der Typen HETG (Pflanzenöl) und HEES (synthetischer Ester) zu erarbeiten und umzusetzen. Dafür sind verbesserte Grundflüssigkeiten (modifizierte Pflanzenöle) und weiterentwickelte Additive (u.a. Hydrolysestabilisatoren, Antioxidantien und Verschleißschutzinhibitoren) sowohl hinsichtlich der Gebrauchseigenschaften als auch der biologischen Abbaubarkeit und der ökotoxikologischen Parameter auszutesten und zu bewerten. Der Schwerpunkt bei der Additiventwicklung liegt auf Verschleißschutzadditiven und Additiven, die die Hydrolysebeständigkeit erhöhen. Es werden optimierte Rezepturen auf o.g. stofflicher Basis entwickelt, die gegenüber dem jetzigen Stand deutliche anwendungstechnische Vorteile haben. Diese sind in Labortests, maschinentechnischen Modellprüfeinrichtungen sowie in praxisnahen Prüfständen bzw. ausgewählten Aggregaten zu prüfen. Die Universität übernimmt im Rahmen des Verbundvorhabens die Additiventwicklung sowie die Bestimmung ihrer Leistungsparameter. Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit mit dem Schmierstoffhersteller Addinol GmbH durchgeführt. | Frank Tel.: +49 391 671-2508 Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg - Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik - Chemisches Institut Universitätsplatz 2 39106 Magdeburg | FPNR | ||
| 01.07.1999 | 30.06.2003 | 22007298 | Verbundvorhaben: Züchterische Bearbeitung und Bereitstellung spätreifender Miscanthus-Formen unter besonderer Berücksichtigung ihrer stofflichen Eigenschaften und Anbauwürdigkeit: Teilvorhaben 2: Eigenschaftsprüfung und Anbauversuche | Der Artbastard Miscanthus x giganteus bildet keine fertilen Samen. Eine Vermehrung ist daher nur über kostenintensive Verfahren (Rhizomteilung, in vitro-Vermehrung) möglich. Miscanthus sinensis dagegen ist fertil. Durch Kreuzung und Selektion können damit Hybriden gefunden werden, die sich kostengünstig durch Samen vermehren lassen, um die Aufwendungen bei der Bestandsetablierung im Vergleich zur vegetativen Vermehrung erheblich zu senken. Durch züchterische Bearbeitung und Selektion werden spätreifende Miscanthus-Formen mit hohem Biomasseertrag in verschiedenen Anbauregionen gewonnen (spätreifend bedeutet keine unkontrollierte Samenbildung in der freien Landschaft). Unter gegebenen Anbaubedingungen werden die Hybriden auf Winterhärte und Biomassebildung getestet. Die Vermehrung der Jungpflanzen wird über Samen durchgeführt und unter Feldbedingungen auf Homogenität geprüft, mit dem Ziel, den Kostenaufwand der Bestandsetablierung um bis zu 80 % zu senken. | Der Genfonds bei Miscanthus wurde erweitert und umfasst jetzt sehr wertvolles Basismaterial von mehr als 900 Genotypen. Er wird in den nächsten Jahren von der Fa. Tinplant weiterbearbeitet. Es wurde gezeigt, dass die Gewinnung von Jungpflanzen aus Samen, welche durch gezielte Kreuzungen erhalten werden, eine erfolgversprechende Methode zur kostengünstigen Etablierung von Miscanthus-Beständen darstellt. Diese Methode wird an Bedeutung gewinnen, sobald entsprechende hochertragreiche, winterharte Nachkommen aus den, im Projekt erstellten Kreuzungen selektiert sind und auf dem angeboten werden können. Derzeit stehen Jungpflanzen verschiedener Genotypen aus früheren Züchtungsprogrammen am Markt für die Biomasseproduktion zur Verfügung. Das im Rahmen des Verbundvorhabens geschaffene breite Ausgangsmaterial kann für die verschiedensten möglichen Anwendungsgebiete als ausgezeichnete Grundlage dienen. Es kommt darauf an, mit den Nutzern, Hybriden für verschiedene Anbaugebiete und unterschiedliche Verwendungszwecke (z.B. Baustoffeignung, Siliziumgehalt, energetische Nutzung) zu gewinnen. Die Zusammenarbeit von LWG Veitshöchheim und Tinplant wird weitergeführt. Bis 2006 erfolgt die Prüfung der Miscanthus-Hybriden (Kreuzungen zwischen M. sinensis und M. sacchariflorus -Kurztag) sowie die Bonitur und Ertragsfeststellung, der in der Projektlaufzeit in Veitshöchheim (LWG) gepflanzten Kreuzungsnachkommen. | Kornelia Marzini Tel.: +49 931 9801-355 monika.issing@lwg.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau - Abt. Landespflege An der Steige 15 97209 Veitshöchheim | FPNR | |
| 01.01.2000 | 30.06.2004 | 22007299 | Verbundvorhaben: Produktion von Polyhydroxyfettsäuren in Nutzpflanzen, Phase II: Teilvorhaben 1: Erzeugung und Charakterisierung PHF-speichernder Pflanzen | Polyhydroxyfettsäuren (PHF) stellen eine Gruppe von Biopolymeren dar, die von einer Vielzahl von Bakterien als Speicherstoffe gebildet werden. Neben der fermentativen Produktion gibt es die Möglichkeit PHF über gentechnisch modizifizierte Pflanzen zu produzieren. Mit diesem Ziel werden im Rahmen des Verbundvorhabens drei landwirtschaftlich wichtige Nutzpflanzen bearbeitet, Zuckerrübe, Kartoffel und Raps. Das Ziel des Verbundvorhabens besteht darin, Wege für die Produktion von PHB und anderen ausgewählten PHF in den genannten Nutzpflanzen aufzuzeigen und Protokolle zur Erstellung derartiger Pflanzen auszuarbeiten. Es sollen züchterische Prototypen hergestellt und deren ertragsphysiologische Eigenschaften unter pflanzenbaulichen Gesichtspunkten bestimmt werden. Das Hauptziel des Teilvorhabens 1 ist die Transformation von Raps mit spezifischen PHF-Gen-Konstrukten. Die erhaltenen transgenen Pflanzen werden hinsichtlich ihres Stoffwechsels und ihrer ertragsphysiologischen Eigenschaften untersucht. Daneben wird die bestehende PHF-Analytik und -Extraktionsmethodik verbessert. | Als Ergebnis des Projektes stehen neue PHA-Polymerasen mit neuer Substratspezifität zur Verfügung, die für die Bildung von Mischpolymeren genutzt werden können. Zukünftig sollten PHB-Gene ausschließlich in den Kern, unter der Kontrolle gewebespezifischer oder organspezifischer Promotoren, eingebracht werden. Weitere Promotoren sind auf ihre Eignung zur Kontrolle von PHB-Genen zu testen. Aufgrund der vorliegenden Ergebnisse erscheinen die Kartoffelknolle und der Rübenkörper als Zielorgane besonders geeignet. Die Expression des Gens muss bestimmt werden, um die Funktionalität der Kombinationen aus Promotor und bakterieller Synthase zu belegen. Zur genaueren Untersuchung der Funktion der Synthasen im Zielgewebe sind umfangreiche molekulare Analysen notwendig; entsprechende Antikörper stehen zur Verfügung. Schließlich sollten breitere Analysen des Stoffwechsels transgener Pflanzen mittels GC/MS vorgenommen werden, um zu überprüfen., welche Auswirkungen die Etablierung der PHB-Synthese auf den Grund- und Sekundärstoffwechsel der Pflanze hat. Diese Untersuchungen können die Grundlage für weitere kurative Maßnahmen zum Ausgleich von Wachstumsdepressionen sein. Die Produktion von PHB/PHF war in den verwendeten Pflanzensystemen entweder nur zur einer minimalen Menge möglich und damit ökonomisch nicht haltbar oder bei Erreichung größerer Konzentrationen mit einem negativen Einfluss auf Wachstum und Entwicklung und damit letztlich Ertrag gekoppelt. Somit ergibt sich kein direkter ökonomisch verwertbarer Nutzen aus diesen Untersuchungen. Für eine kommerzielle Nutzung ist eine Steigerung in der PHB-Konzentration notwendig. | Prof. Dr. Christian Jung Tel.: +49 431 880-7364 c.jung@plantbreeding.uni-kiel.de Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Agrar- und Ernährungswissenschaftliche Fakultät - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Olshausenstr. 40 24118 Kiel | FPNR | |
| 01.09.2000 | 31.08.2003 | 22007300 | Verbundvorhaben: Produktion von Wachsestern als neuartiger Speicherstoff in einheimischen Pflanzen: Teilvorhaben 2: Transformation von Raps mit Genen der Wachsesterbiosynthese | Flüssiges Wachs ist eine wichtige Komponente bei der Herstellung von Schmierstoffen für den Hochdruck- und Hochtemperaturbereich. Darüber hinaus stellt es einen interessanten oleochemischen Grundstoff für die Produktion von Detergentien, Linoleum und Gummi sowie kosmetischen und pharmazeutischen Präparaten dar. In der Vergangenheit wurde flüssiges Wachs hauptsächlich aus Pottwalen gewonnen. Nach dem Erlassen des internationalen Walfangverbots wird versucht, pflanzliches Jojobaöl als vollwertigen Ersatz einzusetzen. Die Produktion von Jojoba ist aber vornehmlich auf das natürliche Verbreitungsgebiet (Südwesten der USA) dieser Pflanze beschränkt. Daher ist es das Ziel dieses Vorhabens, Rapspflanzen gentechnisch so zu verändern, dass sie Wachsester in ihrem Speicheröl synthetisieren. Dies soll durch eine Transformation von Raps mit Genen aus Weinrebe (Vitis spec.), die für die Schlüsselenzyme der Wachsestersynthese kodieren, erreicht werden. Im Teilvorhaben 2 werden die notwendigen Transformationen durchgeführt. | Die im Rahmen des Vorhabens etablierte Methode der Agrobakterien-vermittelten Transformation liefert ausgezeichnete Voraussetzungen zur Bereitstellung einer hohen Zahl von Transformanten. für die notwendigen molekularbiologischen und chemischen Analysen. Weitere Erfolgsaussichten siehe Teilvorhaben 2 (FKZ: 22010399) Basierend auf den erfolgreich selektierten Nachkommen aus den erzeugten Transformanten von Raps sind in der nächsten Phase Kreuzungen mit verschiedenen Rapslinien notwendig. Nach Isolierung neuer erfolgversprechender cDNA-Kandidaten aus dem Biosyntheseweg der Wachsester durch die BAZ-Siebeldingen sind weitere Transformanten zu erstellen, um ihre Wirkungsweise in Raps zu analysieren und um eine Veränderung der Speicherlipidbildung in Richtung Wachsester zu erreichen. | Dr. rer. nat. Karin Sonntag Tel.: +49 38209 45-206 k.sonntag@bafz.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen Rudolf-Schick-Platz 3 a 18190 Sanitz | FPNR | |
| 01.09.2004 | 31.08.2006 | 22007304 | Wasserglasmodifizierte Verleimung | Ziel der Forschungen sind der Ersatz von formaldehydhaltigen Leimen bei der Herstellung von OSB - Platten bei weitgehender Kostenneutralität des Herstellungsprozesses und Materialeinsatzes. Dazu soll der industrielle Einsatz von anorganischen Bindemitteln untersucht und Produktionsverfahren entwickelt werden. Die Entwicklung soll folgende Themenbereiche umfassen: 1. Anorganische Bindemitteln als Bindemittel für einen Formaldehyd frei gebundenen Holzwerkstoff 2. Anorganische Bindemittel in Kombination mit PMDI 3. Herabsetzung der Brennbarket 4 . Anorganische Bindemittel in Kombination mit Formaldehyd haltigen Bindemitteln. Die wissenschaftlichen und technischen Arbeitsziele des Projektes sind einerseits die Vorgabe von Rezepturen und Verfahrensschritten für eine möglichst analoge Herstellungstechnologie in dem OSB - Platten herstellenden Betriebsteil Wismar der Firma EGGER GmbH & Co. KG. Andererseits sollen die relevanten Eigenschaften derartig verleimter Platten wie Brennbarkeit, Branntverhalten, Benetzungsverhalten sowie chemische Aspekte der Trocknung/Härtung, Wirkungsprinzipien, eventuell notwendige Zusätze zur Eigenschaftsoptimierung untersucht werden. | Im Vorhaben erfolgte die Entwicklung eines Verfahrens für den industriellen Einsatz von Wasserglas für die Herstellung von OSB. Darüber hinaus sollten die Wasserglas-gebundenen OSB eine herabgesetzte Brennbarkeit aufweisen. Handelsübliche Wassergläser wurden auf ihre Eignung als Klebstoff für OSB untersucht und bewertet. Bekannte und neu entwickelte Härtungsmechanismen wurden beurteilt und angepasst. Die wesentlichen Ergebnisse sind: die prinzipielle Eignung modifizierter Wasserglaslösungen als Bindemittel; die Eignung von Calciumphosphat, Zinkoxid, Portlandzement-Klinker, Metakaolin und einer speziellen Mischung kurzkettiger dibasischen Ester als Härter zum Erreichen der Wasserfestigkeit; die Abhängigkeit der Klebefestigkeit vom Modul der Wassergläser als wichtigsten Steuerungsparameter und der unbedeutende Einfluss der Wasserglasviskosität; das Einsparpotential von bis zu 40 % PMDI-Leim durch die Verwendung von Wasserglas unter weitgehender Beibehaltung der Festigkeits- und Beständigkeitswerte; die Erhöhung der Brandbeständigkeit durch Teilsubstitution des Bindemittels mit Wasserglas; die Anwendbarkeit eines alumosilikatischen Bindemittels auf Wasserglasbasis für spezielle Bauanwendungen nach notwendiger Änderung der Produktionstechnologie; die Herstellbarkeit wasserbeständiger, quellungsoptimierter Holzwerkstoffplatten durch deren Bindung mit aluminatgehärteten Wassergläsern; die Herstellbarkeit schlecht brennbarer Holzwerkstoffplatten (wie B1-Platten) durch deren Bindung mit aluminatgehärteten Wassergläsern. Neben den üblichen Bauanwendungen sind Anwendungen für Spezialgebiete, wie beispielsweise Brandschutzplatten, hochfeste Bauplatten, Türinnenfüllungen, Verlegeplatten für Fußböden usw. denkbar. Hierzu besteht jedoch noch einiger Forschungsbedarf und die Notwendigkeit einer veränderten Herstellungstechnologie. Eine Umsetzung in die Praxis auf vorhanden Anlagen ist jedoch nicht konform mit den derzeit verwendeten Presszeiten im kontinuierlichen Verfahren. | Dr.-Ing. habil. Hans-Otto Nehring Tel.: +49 3643 8670-0 ibn@ib-nehring.com Ingenieurbüro Dr. Nehring Zum Dorotheenhof 7 99427 Weimar | X | FPNR |
| 01.02.2008 | 31.10.2011 | 22007305 | Entwicklung von Referenz- sowie Schnellmethoden zur Bewertung der Verarbeitbarkeit von Weizen/Weizenneuzuchten in der Stärkeindustrie | Die Weizenstärkeindustrie fordert spezielle Qualitätsprofile im Rohstoff. Bislang stehen dazu den Weizenzüchtern keine methodischen Ansätze zur Verfügung. Im Projekt sollen deshalb Methoden (Schnelltests) erarbeitet werden, die entsprechende Qualitätsuntersuchungen im züchterischen Maßstab an kleinsten Kornmengen zulassen. Damit wird der Weizenzüchter in die Lage versetzt, bereits sehr früh im Zuchtgang eine entsprechende Selektion im Hinblick auf die Stärkenutzung zu beginnen. Zur Ableitung des Schnelltests wird unter Berücksichtigung agronomischer Einflussgrößen eine umfangreiche Qualitätscharakterisierung vorgenommen. Das Vorhabens schließt Technikumsversuche zur Bestätigung der Laborergebnisse sowie einen Industrieversuch mit ein. Die Untersuchungen erfolgen sowohl am Vollkornschrot als auch am Mehl der Type 550. Es sollen zudem Klassifizierungsvorschläge erarbeitet werden, damit möglichst zeitnah eine spezielle Prüfung im Rahmen der Zulassungsuntersuchungen des Bundessortenamtes für neue Weizensorten etabliert werden kann. Die GFP wird die FuE-Ergebnisse in die gesamte Praxis der Weizenzüchtung transferieren. Vorträge und Publikationen in Fachzeitschriften sind vorgesehen. | Prof. Dr. Meinolf G. Lindhauer Tel.: +49 5231 741-421 meinolf.lindhauer@mri.bund.de Max Rubner-Institut Bundesforschungsinstitut für Ernährung und Lebensmittel - Institut für Sicherheit und Qualität bei Getreide Schützenberg 12 32756 Detmold | X | FPNR | |
| 01.09.2011 | 31.12.2012 | 22007311 | Bioenergieberatung land- und forstwirtschaftlicher Unternehmen und Öffentlichkeitsarbeit Energiepflanzenanbau in Baden-Württemberg | Ziel ist es, die nachhaltige Erzeugung und effiziente Nutzung von Bioenergie in Baden-Württemberg weiter voranzubringen. Das geplante Vorhaben wird die Arbeit des laufenden Projekts "Bioenergieberatung land- und forstwirtschaftlicher Unternehmen und Öffentlichkeitsarbeit Energiepflanzenanbau" nahtlos fortsetzten. Dadurch werden die Wirtschaftskraft im ländlichen Raum gestärkt, die Sozialverträglichkeit der Energieerzeugung und -nutzung erhöht und ein Beitrag zu einer klima- sowie umweltverträglichen Energieversorgung geleistet. Ganz besonders soll die Bioenergieerzeugung aus Festbrennstoffen und ein umweltgerechter Anbau von Biogaspflanzen gefördert werden. Weiterhin wird durch Öffentlichkeitsarbeit das Wissen und die Akzeptanz der Verbraucher hinsichtlich Bioenergie verbessert. Zwei Berater werden folgende Aufgaben übernehmen: Land- und forstwirtschaftlichen Unternehmen wird eine betriebsindividuelle Grundberatung zur Erzeugung und Anwendung von Bioenergie angeboten. Durch Veranstaltungen werden die Akteure im Bereich Bioenergie informiert ung gezielt vernetzt. Für die breite Öffentlichkeit werden Veranstaltungen mit Vorträgen und Führungen zu Bioenergie angeboten. Weiterhin nutzen die Berater Messen und Ausstellungen zur Informationsvermittlung und um weitere Interessenten zu erreichen. Informationen im Internet, ein Newsletter, Informationsmaterial und Pressearbeit runden das Angebot ab. Vorhandene Netzwerke und Kooperationen werden gefördert und aktiv weitergenutzt. | Klaus Mastel Tel.: +49 721 9518-200 klaus.mastel@ltz.bwl.de Landwirtschaftliches Technologiezentrum Augustenberg - Außenstelle Forchheim Kutschenweg 20 76287 Rheinstetten | FPNR | ||
| 15.05.2017 | 14.05.2021 | 22007316 | Verbundvorhaben: Züchtung und Massenvermehrung von Torfmoosen zur industriellen Produktion eines nachwachsenden Substratausgangsstoffes für den Gartenbau (MOOSzucht); Teilvorhaben 3: Optimierung des Wachstums von Torfmoosen im Labor, Entwicklung u. Bau eines Tricklebed-Reaktors zur großskaligen Massen-Produktion - Akronym: MOOSzucht-TV_KIT | Die Verwendung von fossilem Torf für Substrate im Erwerbsgartenbau trägt substantiell zur Klimaerwärmung bei (CO2-Emission), führt zu Verlusten an Biodiversität und anderen Moor-Ökosystemdienstleistungen sowie an landwirtschaftlich nutzbarer Fläche. Torfmoos-Biomasse ist die meistversprechende Alternative. Sie kann mit vielfältigen Benefits nachhaltig auf wiedervernässtem, degradiertem Hochmoor kultiviert werden. Diese Paludikultur reduziert CO2-Emissionen, erhält landwirtschaftliche Flächen, erhöht Biodiversität, erhält Arbeitsplätze im ländlichen Raum und stärkt die regionale und nationale Wirtschaft. Die Ziele von "MOOSzucht" sind Produktivitätssteigerung auf züchterischer Basis, um Torfmoos rentabel anzubauen und massenhafte Vermehrung von Torfmoos als Saatgut für die Umsetzung von Torfmooskultivierung im industriellen Maßstab. Das Teilvorhaben_KIT zielt auf die Massen-Kultivierung von Torfmoossaatgut im Photobioreaktor. Basierend auf zu bestimmenden Wachstumskinetiken wird die optimale Lichtintensität und -Qualität sowie Zufütterungsprofile für die Nährstoffe im 2L Scale-Down-Reaktor ermittelt. Die weitere Vermehrung wird in einem selbstentwickelte LED-beleuchteten Tricklebed-Reaktor erfolgen. In TV_KIT werden die ausgewählten Torfmoose in einem 2l Scale-Down-Reaktor kultiviert. Dieser erlaubt eine exakte Regelung von pH, pCO2, Temperatur und idealer Beleuchtung zur exakten Messung von Wachstumskinetiken und die Optimierung von Lichtintensität, Temperatur, CO2- und Nährstoffkonzentration sowie für die entsprechende vollständige Bilanzierung. Neben der online-Messung der genannten Parameter wird das Wachstum durch gravimetrische/optische Bestimmung der Biomasse quantifiziert. Ionenchromatographie wird eingesetzt für die Messung der wachstumslimitierenden Nährstoffe und die Einstellung des Fütterungsschemas. Mittels 3D Zeichnungen wird der Tricklebed-Reaktor konzipiert und die notwendigen einzelnen Teile (Gehäuse, Beregnung, Peripherie, LED-Beleuchtung) gefertigt. | Im Pilotmaßstab wurden verschiedene Photobioreaktoren entwickelt. Im entwickelten 1,5 L Scale-Down Ansatz des Trickle-bed-Reaktors konnte das Wachstum von S. palustre, sowie von zwei in der Submerskultur schwierig kultivierbaren Torfmoosspezies S. rubellum und S. fimbriatum etabliert werden. Die Moose entwickelten dabei einen dichten Rasen aus ausdifferenzierten Pflänzchen mit mehreren Verzweigungen und jeweils einem Kapitulum am Ende der Stämmchen. Die Torfmoose erreichten wesentlich höhere Längenzuwachsraten sowie größere Flächen-Produktivitäten als in der Natur und konnten in als kompakter Moosteppich geerntet werden. Dieser Reaktortyp weist die niedrigsten Betriebskosten auf, welche lediglich durch die Begasung zum Gaseintrag und den (biomasseproportionalen) Medieneinsatz bestimmt werden. Darüber hinaus hat der Trickle-Bed-Reaktor das Hochskalierungspotenzial durch Aufstapeln baugleicher Reaktoretagen. Dieser Reaktor eignet sich also für die Vermehrungsstufen bis hin zur Freilandanzucht dann mit natürlichem Licht. In einem nächsten Schritt wurde ein horizontal betriebener 5 L Wave-Photobioreaktor getestet. Damit gelang es ähnlich wie in den Submerskulturen in den Blasensäulen in Freiburg, Moose in einer sphärischen Wuchsform, Aggregate mit vielen Innovation und Capitula, zu produzieren. Dieses Material lässt sich leicht weiterverarbeiten und im Freiland ausbringen. Der Grund für diese Morphologie sind die aus der Strömungsmechanik resultierenden Scherkräfte und die durch die Rotation bedingten schnellen Wechsel der Schwerkraft und Licht-Signale auf die Pflanzen. Für diese Morphologie ergaben sich ebenfalls ein gutes Anwachsverhalten im Freiland. Auch dieser Reaktortyp ist grundsätzlich durch Numbering-up skalierbar. | Prof. Dr.-Ing. Clemens Posten Tel.: +49 721 608-45200 clemens.posten@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Institut für Bio- und Lebensmitteltechnik - Bereich III: Bioverfahrenstechnik Fritz-Haber-Weg 2, Geb. 30.44 76131 Karlsruhe | X | FPNR |
| 15.05.2017 | 15.10.2017 | 22007317 | Durchführung einer wissenschaftlichen Tagung zum Thema - Nutzen der Holznutzung - Akronym: TANUHO17 | Ziel des Projektes ist Vorstellung von Forschungsergebnissen zum Nutzen der Holznutzung. Es soll dargestellt werden, welchen Beitrag die Holznutzung für die Erfüllung verschiedener gesellschaftlicher Ziele leistet. Insbesondere soll das Potential des Klimaschutzes durch vermehrten Holzeinsatz beleuchtet werden, die Konfliktfelder mit dem Natur- und Artenschutz sollen aber auch nicht ausgespart werden. Zielgruppe sind Interessierte aus dem Cluster Forst und Holz sowie Vertreter aus Forschung, Politik und Verwaltung. | Martin Hanke Tel.: +49 551 30738-11 hanke@3-n.info Kompetenznetz für Nachhaltige Holznutzung (NHN) e.V. Rudolf-Diesel-Str. 12 37075 Göttingen | FPNR | ||
| 01.10.2019 | 30.09.2022 | 22007318 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Holzfurnier-Basaltfaser-Compositen für Anwendungen im baulichen Brandschutz; Teilvorhaben 3: Anteilig biobasierte, flammfeste Phenolharze für Holzfurnier-Basaltfaser-Composite - Akronym: HoBaCo | Ziel des Projektvorhabens war die Entwicklung und Optimierung eines schwer entflammbaren Hybrid-Verbundwerkstoffes aus Laubholzfurnieren und Faser-Kunststoff-Verbunden (FKV) für den Einsatz als Baustoff im konstruktiven Brandschutz unter Berücksichtigung einer deutlichen Reduzierung von Bauteildicken bzw. -massen, sowohl im Gebäudebau als auch im Fahrzeugbau. Die Holzfurniere sollten aus Rotbuchen- und Birkenholz bestehen, da u. a. die Substitution von Nadelholz (z. B. Kiefersperrholz) im Fokus des Forschungsprojektes liegt. Als Verstärkung wurden textile Basaltfaserflächengebilde (Gewebe, Vliese etc.) verwendet, die auf Grund ihrer hervorragenden thermischen Beständigkeit bereits im Bereich des Brandschutzes zum Einsatz kommen. Als Bindemittel bzw. Matrixmaterial wurde ein anteilig biobasiertes Phenolharz weiterentwickelt. Hierzu war es notwendig eine entsprechend kompatible Faserschlichte zu entwickeln, welche eine geeignete Haftvermittlung zwischen den Basaltfasern und dem Bindemittel bzw. Matrixmaterial erzeugt. Darüber hinaus wurde sowohl der Aufbau des textilen Gewebes als auch die Faserorientierung innerhalb des Holzfurniers aus mechanischer Sicht evaluiert und bemessen. Im Teilvorhabens wurde ein naturstoffmodifiziertes Phenolharz in Bezug auf die Substitution des organischen Lösungsmittels durch Wasser und die Additivierung des Harzes mit (reaktiven) Flammschutzmitteln auf Basis organischer Phosphor- und Borverbindungen weiterentwickelt und der Verbund zwischen Harz und Verstärkungsfasern untersucht. Des Weiteren erfolgt eine Betrachtung großtechnischer Harz- und Prozesskosten. Im Rahmen des Teilvorhabens wurden zudem orientierende Brandprüfungen mittels Cone-Kalorimeter am neuen Hybridwerkstoff im Vergleich zu Benchmarkmaterialien durchgeführt und in Bezug auf die Normen, insbesondere DIN EN 45545-2 "Bahnanwendungen – Branschutz in Schienenfahrzeugen - Teil 2: Anforderungen an das Brandverhalten von Materialien und Komponenten", bewertet. | Ausgangspunkt für die Arbeiten im Teilvorhaben war ein naturstoffmodifiziertes Phenolharz in einem organischen Lösungsmittel. Im Vorhaben gelang es, das Phenolharz durch die Anpassung der Synthesebedingungen und die Verwendung von Emulgatoren und weiteren Kompatibilisatoren entsprechend weiterzuentwickeln und so das organische Lösungsmittel durch Wasser zu substituieren. Hierdurch konnten insbesondere Vorteile hinsichtlich der Verarbeitbarkeit erreicht werden, da keine explosionsgeschützten Anlagen mehr für die Verarbeitung benötigt werden. Zur Verbesserung der Flammfestigkeit wurden verschiedene Flammschutzmittel hinsichtlich ihrer Kompatibilität untersucht und bewertet. Ziel war es hierbei eine einphasige und großtechnisch verarbeitbare Formulierung zu erreichen. Im Vorhaben konnte ein geeignetes Flammschutzmittel gefunden werden, dass den Anforderungen hinsichtlich Mischbarkeit und Verarbeitungseigenschaften gerecht wurde. Die Phenolharzsysnthese wurde vom Labormaßstab in den Technikumsmaßstab überführt und auch die großtechnische Fertigung erprobt und die Anforderungen hierfür abgeleitet. Aus dem flammgeschützten, naturstoffmodifizierten, wässrigen Phenolharz wurden im Vorhaben glas- und basaltfaserverstärkte Prepregs und Laminate hergestellt, um die Brandfestigkeit sowie die mechanischen Eigenschaften des Harzes, insbesondere im Vergleich zur lösungsmittelbasierten Variante, zu charakterisieren und zu vergleichend zu bewerten. Gemeinsam mit den Projektpartnern wurde das Harzsystem auch in Kombination mit den Holzfurnieren zu entsprechenden Sperrhölzern und Hybridwerkstoffen in Kombination mit den Basaltfaserprepregs verarbeitet. Hierfür wurden die großtechnischen Anlagen der Projektpartner eingesetzt, um die großtechnische Umsetzbarkeit dieser Werkstoffe beurteilen zu können. Hinsichtlich der Flammfestigkeit der Holz- und Hybridwerkstoffe besteht weiterer Optimierungsbedarf, um den Anforderungen der Normen gerecht zu werden. | Dr. rer. nat. Sebastian Steffen Tel.: +49 3328 330-246 sebastian.steffen@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Schmiedestr. 5 15745 Wildau | X | FPNR |
| 01.10.1997 | 31.12.2000 | 22007397 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Testung von auf Stärke basierenden, biologisch abbaubaren Polyelektrolyten im Hinblick auf ihre Wirksamkeit bei der Fest/Flüssig-Trennung: Teilvorhaben 2: Synthese und Charakterisierung von kationischen Stärken | Ziel des Vorhabens ist der Ersatz der bei der mechanischen Trennung von Hafensedimenten (METHA-Prozeß) verwendeten synthetischen durch biologisch abbaubare Polymere auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Solche Polymere sind z.B. modifizierte Stärken. Geeignet sind kationische Stärken mit höheren Substitutionsgraden (DS). Im eigenen Arbeitskreis wurde bisher die Kationisierung von Stärken durch Kochextrusion systematisch untersucht. Die Arbeiten beschränkten sich jedoch darauf, die Herstellung von kationischen Stärken bis zu einem DS von < 0,1 zu optimieren. Kationische Stärken mit einem so niedrigen DS sind aber zur Klärung von Abwasser- und Flußschlämmen im Vergleich zu synthetischen Flockungsmitteln weniger geeignet. Erst kationische Stärken mit einem DS von ca. 0,5 - 0,7 können für solche Anwendungen in Betracht gezogen werden. Zielsetzung dieses Teilvorhabens im Gesamtprojekt soll es deshalb sein, kationische Stärken mit einem DS > 0,6 mit hoher Reaktionsausbeute herzustellen, deren Moleküle gleichzeitig ein möglichst hohes Molekulargewicht aufweisen. Stärkederivate mit solchen Parametern haben begründete Aussicht darauf, als Flockungsmittel eingesetzt werden zu können. | Abschlussbericht liegt trotz Mahnung noch nicht vor. | Prof. Dr. Dr. e. h. F. Meuser Tel.: +49 30 31427550 friedrich.meuser@tu-berlin.de Technische Universität Berlin - Institut für Lebensmitteltechnologie II, Getreidetechnologie Seestr. 11 13353 Berlin | FPNR | |
| 01.01.2000 | 31.12.2002 | 22007399 | Verbundvorhaben: Produktion von Polyhydroxyfettsäuren in Nutzpflanzen, Phase II: Teilvorhaben 2: Klonierung und Charakterisierung neuer PHF-Gene aus Bakterien, Phase II | Polyhydroxyfettsäuren (PHF) stellen eine Gruppe von Biopolymeren dar, die von einer Vielzahl von Bakterien als Speicherstoffe gebildet werden. Neben der fermentativen Produktion gibt es die Möglichkeit PHF über gentechnisch modizifizierte Pflanzen zu produzieren. Mit diesem Ziel werden im Rahmen des Verbundvorhabens drei landwirtschaftlich wichtige Nutzpflanzen bearbeitet, Zuckerrübe, Kartoffel und Raps. Das Ziel des Verbundvorhabens besteht darin, Wege für die Produktion von PHB und anderen ausgewählten PHF in den genannten Nutzpflanzen aufzuzeigen und Protokolle zur Erstellung derartiger Pflanzen auszuarbeiten. Es sollen züchterische Prototypen hergestellt und deren ertragsphysiologische Eigenschaften unter pflanzenbaulichen Gesichtspunkten bestimmt werden. Im Teilvorhaben 2 wird die Charakterisierung der zur Klonierung zur Verfügung stehenden PHF-Synthasen vervollständigt. Ferner soll geprüft werden, welche Substrat- und Cofaktorenspezifität die bereitgestellten Enzyme besitzen. Für spezifischen Nachweisreaktionen in transgenen Pflanzen werden Antikörper produziert. | Als Ergebnis des Projektes stehen neue PHA-Polymerasen mit neuer Substratspezifität zur Verfügung, die für die Bildung von Mischpolymeren genutzt werden können. Zukünftig sollten PHB-Gene ausschließlich in den Kern, unter der Kontrolle gewebespezifischer oder organspezifischer Promotoren, eingebracht werden. Weitere Promotoren sind auf ihre Eignung zur Kontrolle von PHB-Genen zu testen. Aufgrund der vorliegenden Ergebnisse erscheinen die Kartoffelknolle und der Rübenkörper als Zielorgane besonders geeignet. Die Expression des Gens muss bestimmt werden, um die Funktionalität der Kombinationen aus Promotor und bakterieller Synthase zu belegen. Zur genaueren Untersuchung der Funktion der Synthasen im Zielgewebe sind umfangreiche molekulare Analysen notwendig; entsprechende Antikörper stehen zur Verfügung. Schließlich sollten breitere Analysen des Stoffwechsels transgener Pflanzen mittels GC/MS vorgenommen werden, um zu überprüfen., welche Auswirkungen die Etablierung der PHB-Synthese auf den Grund- und Sekundärstoffwechsel der Pflanze hat. Diese Untersuchungen können die Grundlage für weitere kurative Maßnahmen zum Ausgleich von Wachstumsdepressionen sein. Die Produktion von PHB/PHF war in den verwendeten Pflanzensystemen entweder nur zur einer minimalen Menge möglich und damit ökonomisch nicht haltbar oder bei Erreichung größerer Konzentrationen mit einem negativen Einfluss auf Wachstum und Entwicklung und damit letztlich Ertrag gekoppelt. Somit ergibt sich kein direkter ökonomisch verwertbarer Nutzen aus diesen Untersuchungen. Für eine kommerzielle Nutzung ist eine Steigerung in der PHB-Konzentration notwendig. | Prof. Dr. Alexander Steinbüchel Tel.: +49 251 83-39821 steinbu@uni-muenster.de Universität Münster - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Fachbereich 13 Biologie - Institut für Molekulare Mikrobiologie und Biotechnologie Corrensstr. 3 48149 Münster | FPNR | |
| 01.05.2001 | 30.04.2003 | 22007400 | Chirale, hochdesoxygenierte Bausteine aus Zuckern für Zwischenprodukte und Feinchemikalien | Niedermolekulare Kohlenhydrate stehen teilweise in großen Mengen und oft auch sehr preisgünstig zur Verfügung. Wegen des hohen Funktionalisierungsgrades an Hydroxygruppen mit teils sehr ähnlicher Reaktivität ist es aber noch nicht gelungen, diese Substanzklasse in großem Maßstab und auf einfache Weise für die Bereitstellung industrieller Zwischenprodukte oder Feinchemikalien zu nutzen. Ziel des Vorhabens ist es, auf möglichst einfache Weise ein hohes Maß an Desoxygenierung unter Verwendung weitgehend katalytischer Verfahren zu erreichen. Einen gewissen Schwerpunkt sollen dabei olefinische Zwischenstufen bilden. Bei den angestrebten Verfahren sollen mindestens eines oder auch mehrere Chiralitätszentren erhalten bleiben, um zu chiralen Vorprodukten zu gelangen, die als Spezialchemikalien in Pharmazie oder Kosmetik verwendet werden können. | Niedermolekulare Kohlenhydrate sind strukturell relativ kompliziert und weisen einen hohen Grand an Funktionalisierung mit Hydroxylgruppen auf. Aufgabenstellung des Vorhabens war es, einen Betrag dazu zu leisten, auf möglichst einfache Weise ein hohes Maß an struktureller Vereinfachung (z. B. Desoxygenierung) unter Verwendung weitgehend katalytischer Verfahren zu erreichen. Ein wesentliches Ergebnis entstammt dem systematische Vergleich verschiedenen Katalysatoren bei der Allylumlagerung nach Ferrier. Das preiswerte Eisen(III)chlorid hat sich dabei als der beste Katalysator erwiesen. Erstmals konnten die sog. Ferrierprodukte in reiner, kristalliner Form gewonnen werden. Die auf diese Weise gewonnen Allylacetate eigneten sich sehr gut für die Palladium-katalysierte Anknüpfung von b-Dicarbonylverbindungen, wodurch die chemische Diversität der Ausgangsmaterialien erhöht wurde. Diese Eignung der Intermediate wurde anhand einer Reihe von Transformation zu chiralen Bausteinen demonstriert. Unter verschiedenen Reaktionsbedingungen waren so verschiedene Stoffklassen (Ester, Amide, Lactone) zugänglich. Allerdings sind dieser Reaktion auch Grenzen gesetzt. Nitronate und Phosphonate reagieren bisher nicht. Es wurden vier umfassende Datenbanken aufgebaut, in denen das für das vorliegende und analoge Projekte relevante Wissen zur Verwendung von Zuckern als chiraler Baustein in leicht recherchierbarer Form abgespeichert ist, um (a) die aus Zuckern ableitbaren Strukturen mit bestimmten Substitutionsmustern und definierter Stereochemie in interessanten Wirkstoffen (z. B. Naturstoffen polyketiden Ursprungs) zu identifizieren und (b) die besten chemischen Möglichkeiten zur Verknüpfung in den Verband der Zielmoleküle aufzufinden. | Prof. Dr. Karsten Krohn Tel.: +49 5251 60-2172 kk@chemie.uni-paderborn.de Universität Paderborn - Fakultät für Naturwissenschaften - Department Chemie - FG Organische Chemie Warburger Str. 100 33098 Paderborn | FPNR | |
| 01.08.2001 | 31.07.2003 | 22007401 | Versuchsanlage zur Biodieselproduktion mit Brennereitechnik | Mit der Technikumsanlage soll mit Brennereitechnik Biodiesel produziert werden. Die in Brennereien vorhandenen Apparate wie Rührwerksbehälter, Destillierapparat, Henzedämpfer, Gärtanks sollen zur Biodieselproduktion genutzt werden. Die verfahrenstechnische Optimierung dieser Apparate, speziell die des Destillierappates soll an der Technikumsanlage getestet werden. Ziel ist es Biodiesel nach DIN-Qualität zu erzeugen. Es soll auch Ethanol anstelle von Methanol zum Verestern eingesetzt werden. Die Optimierung der Hilfsstoffe wie Kalilauge und Schwefelsäure, optimaler Energieeinsatz durch Wärmerückgewinnung, indirekte Dampfbeheizung der Destille, sind die weiteren Ziele dieser Versuchsanlage. An Hand des Verfahrensschemas wird die Größe der einzelnen Behälter und Apparate spezifiziert. Es werden die Pumpen und Rührwerke ausgelegt. Danach werden die Leitzeichnungen für den Apparatebauer erstellt. Danach fertigt der Apparatebauer den Rührwerksbehälter und die Destillation. Ist alles geliefert und gefertigt, wird die Anlage zusammengebaut. In dezentralen landwirtschaftlichen Brennereien soll das entwickelte Verfahren genutzt werden. | Dipl.-Ing. (FH) Stefan Reitberger Tel.: +49 8916783973 sr@innovas.com INNOVAS, Innovative Energie- und Umwelttechnik, Anselm Gleixner u. Dipl. Ing. Stefan Reitberger GbR Margot-Kalinke-Str. 9 80939 München | FPNR | ||
| 01.10.2003 | 30.09.2004 | 22007403 | Energetische und ökologische Bewertung der Herstellung von Ethanol aus nachwachsenden Rohstoffen unter besonderer Berücksichtigung neuer Verfahren und Technologien | Der Einsatz von Ethanol und ETBE ist aus klimapolitischer Sicht umstritten. Aufbauend auf vorhandenen Studien soll eine aktuelle und zukunftsgerichtete energetische und ökologische Bewertung von Ethanol und ETBE unter Zugrundelegung neuer Technologien und internationaler Erkenntnisse durchgeführt werden. Damit sollen Wege für eine aus energetischer und ökologischer Sicht optimierte Bioethanol- und ETBE-Erzeugung aus nachwachsenden Rohstoffen aufgezeigt werden. Das Projekt wird in drei Phasen durchgeführt werden: Zunächst werden vorhandene Studien summarisch ausgewertet und ein methodischer Rahmen für die Untersuchung festgelegt. Darauf aufbauend werden in einer zweiten Phase Verbesserungspotentiale konkretisiert, und zwar in den Bereichen Landwirtschaft, Konversion und Kraftstoff. Die Auswirkungen diese Verbesserungen auf Energie- und Ökobilanz werden analysiert. Schließlich werden in der Synthese- und Berichtsphase die Ergebnisse interpretiert und dokumentiert. Das Projekt soll Entscheidungsträgern in Politik und Verwaltung eine Entscheidungshilfe sein. Die Ergebnisse des Projektes sollen zudem veröffentlicht werden. | Dr. Norbert Schmitz Tel.: +49 221 9727232 schmitz@meo-carbon.com Dr. Norbert Schmitz - meo Consulting Team Weißenburgstr. 53 50670 Köln | FPNR | ||
| 01.03.2005 | 31.12.2006 | 22007404 | Messung ultrafeiner Partikel im Abgas von Dieselmotoren beim Betrieb mit Biodiesel | Bei der aktuellen Diskussion von Dieselmotoremissionen stehen die Partikelemissionen im Vordergrund. Dabei werden insbesondere der Rußfilter und die Ultrafeinpartikeln diskutiert. Letztere tragen gravimetrisch nur marginal zur Partikelmasse bei, stehen aber im Verdacht, von sehr hoher Gesundheitsrelevanz zu sein. Ziel des Vorhabens ist die detaillierte Untersuchung des Gesamtkohlenstoffausstoßes eines Dieselmotors im Betrieb mit und ohne Oxidationskatalysator. Im 13-Phasen-Test (ESC) wird der Einfluss des Kraftstoffs (Biodiesel, handelsüblicher Dieselkraftstoff, Kraftstoffmischung mit 5 % RME und Shell V-Power-Dieselkraftstoff) auf den Rußausstoß und die Ruß-Zusammensetzung eines Nutzfahrzeugmotors untersucht. Dabei kommen Partikelmessgeräte, GC-FID, Elementaranalysen und Mutagenitätsuntersuchungen zum Einsatz. Nach Abschluss der Arbeiten werden Aussagen zum Partikel-Emissionsstrom (hinsichtlich Masse und Anzahl), zur Partikelgrößenverteilung und zur Partikelzusammensetzung für Biodiesel und drei am Markt verfügbare Dieselkraftstoffe vorliegen, die eine differenzierte Beurteilung der durch Partikel verursachten Umweltwirkungen der Kraftstoffe zulassen. | Prof. Dr.-Ing. Axel Munack Tel.: +49 531-596-4201 axel.munack@fal.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.10.2007 | 31.12.2009 | 22007407 | Vergärung von Bt – Maissorten des Konstruktes MON810 als Kofermente in Biogasanlagen – Prozessparameter, Gasausbeute, Gaszusammensetzung und Verbleib des Cry1Ab - Proteins | Der Anteil an transgenem Mais (Bt-Mais) steigt jährlich weltweit kontinuierlich an und lag im Jahr 2005 bei insgesamt 81 Mio. ha. Es ist denkbar, dass künftig auch in Deutschland Bt-Mais als Energiepflanze flächenhaft angebaut werden wird. Das beantragte Projekt geht daher heute schon der Frage nach, welche Auswirkung transgener Mais als Koferment auf die Vergärung und somit die Gasausbeute und Gaszusammensetzung sowie den Verbleib des Bt- (Cry1Ab) Proteins während der Vergärung hat. Eine etwaige inhibierende Wirkung des Toxins auf die Mikrobiologie des Vergärungsprozesses ist bislang unerforscht. Die Untersuchungen sollen mittels Laborbiogasanlage durchgeführt werden. Es sollen mehrere aktuelle Sorten des Konstruktes MON810 (Bt-Mais) im Vergleich zu Nicht-Bt-Sorten getestet werden, da bezüglich der Pflanzeninhaltsstoffe bereits beträchtliche Unterschiede zwischen den Sorten zu erwarten sind. Der Gärverlauf soll unter mesophilen und thermophilen Bedingungen an siliertem und nicht siliertem Material vergleichen werden. Es werden vertiefende Erkenntnisse zur Vergärung von GVO-Mais als Koferment geliefert. | Die erzielten Ergebnisse können nicht direkt umgesetzt werden, da zwischenzeitlich ein Anbauverbot für den gentechnisch veränderten Mais MON 810 ausgesprochen worden ist. Dennoch bleibt die Verwertbarkeit der erzielten Befunde erhalten und sie können künftig bei veränderten Rahmenbedingungen in der landwirtschaftlichen Beratung Verwendung finden. | Prof. Dr. Christoph Emmerling Tel.: +49 651 201-2238 emmerling@uni-trier.de Universität Trier - Fachbereich VI Geographie/Geowissenschaften - Fach Bodenkunde Behringstr. 54296 Trier | FPNR | |
| 01.12.2010 | 31.08.2013 | 22007410 | Verbundvorhaben: Eschentriebsterben - Forst- und holzwirtschaftliche Strategien zum Umgang mit dem neuartigen Eschentriebsterben; Teilvorhaben 1: Nachhaltige Eschenholzproduktion sowie Erprobung effizienter und bodenschonender Holzernteverfahren auf sensiblen Nassstandorten | Gegenstand des Vorhabens ist die Betrachtung des bundesweit auftretenden Eschentriebsterbens unter den Gesichtspunkten der waldbaulichen Behandlung sowie der Ernteverfahren und Maßnahmen der Mobilisierung. Dabei liegt der Schwerpunkt auf der effizienten und bodenschonenden Rohstoffbereitstellung, da Eschenbestände meist auf sensiblen Nassstandorten zu finden sind. Es werden waldbauliche und forstbetriebliche Strategien entwickelt, die es ermöglichen die Bestände zu erfassen und zu bewerten, damit eine wirtschaftliche Ernte erfolgen kann. Hierzu werden Zeitstudien mit verschiedenen Erntetechnologien durchgeführt sowie eine Methodik zur Erfassung der Bestände und Zuordnung für eine weitere werkstoffliche Verwendung entwickelt. Das Ziel besteht in der Erarbeitung von Entscheidungsgrundlagen und Maßnahmen für ein Management bestehender Eschenbestände. Dies beinhaltet Strategien für die weitere waldbauliche Behandlung der Bestände sowie für Folgebestockungen, die sich an ökologischen und ökonomischen Faktoren ausrichten, wie auch technische Lösungen für die Ernte und Logistik beinhalten sollen. Zudem sollen die Erkenntnisse zu Lösungsstrategien führen, die dazu beitragen, zukünftige forstwirtschaftliche Problemsituationen auf dieser Grundlage zu lösen. | Dr. Peter Röhe Tel.: +49 385 588-6240 p.roehe@t-online.de Landesforst Mecklenburg-Vorpommern Anstalt des öffentlichen Rechts - Betriebsteil Forstplanung, Versuchswesen, Forstliche Informationssysteme Zeppelinstr. 3 19061 Schwerin | X | FPNR | |
| 01.09.2011 | 31.12.2012 | 22007411 | Projektgruppe Biomassenutzung: Regionale Bioenergieberatung in Brandenburg | Ziel dieses Vorhabens ist die Beratung von Betrieben in Brandenburg Bioenergie zu erzeugen und einzusetzen, sowie die Information der spezifischen und der allgemeinen Öffentlichkeit über alle Belange der Bioenergie, d.h. über die verschiedenen Formen, der verschiedenen Verwendungszwecke und über die nachhaltige Produktion der Bioenergieenergieträger und insbesondere der Energiepflanzen. Den Schwerpunkt der Beratung bildet die telefonische und insbesondere die Vor-Ort-Beratung der landwirtschaftlichen Betriebe. Darüber hinaus soll aber auch die Information der Öffentlichkeit einen breiten Rahmen einnehmen. Zur Information der Öffentlichkeit sollen weitere Infotafeln an Radwegen und in Nähe unserer Demonstrationsbetriebe erarbeitet und aufgestellt werden. Mit dem Landesbauernverband, der Regionalgruppe des Fachverband Biogas und der Energietechnologie Initiative des Landes Brandenburg (ETI) werden Veranstaltungen sowohl für das Fachpublikum als auch für die breite Öffentlichkeit angeboten. Hierzu zählen auch öffentlichkeitswirksame Veranstaltungen wie Hof- und Feldtage. Die Öffentlichkeitsarbeit für das breite Publikum wird durch Präsentationen auf regionalen Messen und ähnlichen Veranstaltungen verstärkt. Die Kooperation mit dem ATB, der Landesanstalt für Landwirtschaft, Ernährung und Forsten und anderen Forschungs- und Lehreinrichtungen ermöglicht die neuesten Erkenntnisse zu Bioenergie und Energiepflanzen an Landwirte in Veranstaltungen und in der Ausbildung heranzutragen. | Dr. Matthias Plöchl Tel.: +49 331 601498-12 mp@b3-bornim.de BioenergieBeratungBornim GmbH Max-Eyth-Allee 101 14469 Potsdam | FPNR | ||
| 01.12.2013 | 28.02.2017 | 22007413 | Nachwuchsgruppe: Mikrobielle Produktion flüssiger Kohlenwasserstoffe als infrastrukturkompatible Treibstoffe ("DropIn"-Kraftstoffe) auf der Basis nachwachsender Rohstoffe | Im Rahmen des Förderprogramms "Nachwachsende Rohstoffe" der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR), Förderträger des BMELV, wird am Institut für Biochemie der Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald eine Nachwuchsgruppe zur "mikrobiellen Produktion von Kohlenwasserstoffen als 'Drop-In' Krafstoffe" eingerichtet.Ziel der Arbeiten ist es eine flexible und robuste Plattform für die Herstellung definierbarer Kohlenwasserstoffe zum direktem Einsatz in Verbrennungsmotoren aus nachwachsenden Rohstoffen zu entwickeln. Hierzu sollen zwei mikrobielle Systeme parallel entwickelt werden. In einem System wird eine definierte de-novo Synthese angestrebt, während im zweiten System der Kohlenwasserstoff aus dem Abbau zelleigener Speicherstoffe ensteht. Um dieses Ziel zu erreichen werden moderne Methoden der Genomsequenzierung und -manipulation, die gezielte Analyse und Optimierung von beteiligten Stoffwechselwegen ("metabolic engineering") sowie Hochdurchsatz-Bioverfahrenstechniken miteinander kombiniert.Zur Gewährleistungeiner optimalen Gesamtökonomie, wird bei der Prozessentwicklung -neben der Kohlenwasserstoff-Sekretion, die Bildung und Sekretion von hochwertigen Nebenprodukten, wie Enzymen, berücksichtigt. Produkt-, Stamm- und Prozessentwicklung werden frühzeitig miteinander gekoppelt und der für einen kommerziell erfolgreichen Prozess notwendige Maßstab durch Skalierungsuntersuchungen frühzeitig berücksichtigt. | Dr.rer.nat Johannes Kabisch Tel.: +49 3834 86-22839 kabisch@uni-greifswald.de Universität Greifswald - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Institut für Biochemie Felix-Hausdorff-Str. 4 17489 Greifswald | X | FPNR | |
| 15.05.2017 | 14.05.2021 | 22007416 | Verbundvorhaben: Züchtung und Massenvermehrung von Torfmoosen zur industriellen Produktion eines nachwachsenden Substratausgangsstoffes für den Gartenbau (MOOSzucht); Teilvorhaben 4: Weiterentwicklung und Optimierung der Torfmooskultur im Schattenhaus und im Freiland - Akronym: MOOSzucht-TV_NIRA | Die Verwendung von fossilem Torf für Substrate im Erwerbsgartenbau trägt substantiell zur Klimaerwärmung bei (CO2-Emission), führt zu Verlusten an Biodiversität und anderen Moor-Ökosystemdienstleistungen sowie an landwirtschaftlich nutzbarer Fläche. Torfmoos-Biomasse ist die meistversprechende Alternative. Sie kann mit vielfältigen Benefits nachhaltig auf wiedervernässtem, degradiertem Hochmoor kultiviert werden. Diese Paludikultur reduziert CO2-Emissionen, erhält landwirtschaftliche Flächen, erhöht Biodiversität, erhält Arbeitsplätze im ländlichen Raum und stärkt die regionale und nationale Wirtschaft. Die Ziele von "MOOSzucht" sind Produktivitätssteigerung auf züchterischer Basis, um Torfmoos rentabel anzubauen und massenhafte Vermehrung von Torfmoos als Saatgut für die Umsetzung von Torfmooskultivierung im industriellen Maßstab. Das Teilvorhaben NIRA liegt in der Weiterentwicklung der Torfmooskultur im Schattenhaus und im Freiland durch Optimierung der Bewässerung, der Beleuchtung und Nährstoffversorgung. Im TV-NIRA wird das Verfahren Torfmooskultivierung für eine verbesserte Produktion mit einer messbaren Ertragssicherheit weiterentwickelt. Das Wachstum verschiedener Sphagnum-Arten wird über Beleuchtung, Bewässerung und Nährstoffversorgung optimiert. Dafür steht einen Schattiertunnel zur Verfügung. Neben dem Austesten von wasserspeichernden Vliesstoffen muß eine Bewässerungsanlage neu konzipiert werden, um eine verbesserte Wasserversorgung zu gewährleisten. Um die Effizienz zu erhöhen wird die Ausbrings- und Erntetechnik verbessert. Dazu muß die Mähtechnik verändert werden. Es wird ein Verfahren benötigt, dass die Moosflächen schonend überfährt und die Regeneration nicht negativ beeinflusst. Zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit werden diese Verbesserungen auch an Kulturen im Freiland angewendet. | Sphagnum palustre und S. fallax konnten auf Vlieskultur im Schattiertunnel erfolgreich vermehrt werden (4,25 l Torfmoossaatgut m-2 ). Dafür wurden auf wasserdurchlässigem Bändchengewebe, gegen Beikrautdurchwurzelung, Flachfolienbahnen zur Wasserrückhaltung ausgelegt. Die darauf verlegten Vliesvarianten dienten als wasserspeichernde Unterlage für die manuell ausgebrachte Torfmoosmischung aus der Feldversuchsfläche Hankhauser Moor. Die Bewässerung gelang mittels Überkopfregner und geeignetem Brunnenwasser (schwach saurer pH, geringe Gehalte an Eisen, Phosphor, Hydrogencarbonat). Am Versuchsstandort dienten sowohl die Netzschattierung des Tunnels als auch zusätzlich der Kultur dem Wind- und Verdunstungsschutz sowie im Winter einem wachstumsfördernden Mikroklima. Die Schutzwirkung zeigte sich besonders im Kontrast zur Freilandkultur, die schnell austrocknete und mehrfach Windschäden an der Schattierung verzeichnete. Während kein Einfluss der Grammatur der sechs getesteten Vliesvarianten (400-1600 g m- ² bzw. Wasserspeicherfähigkeiten von < 5 L m- ² bis 10 L m- ²) auf das Torfmooswachstum nachgewiesen werden konnte, bewirkte das Vliesmaterial tendenzielle bis signifikante Unterschiede. So förderte das Recyclingvlies (Synthetik/Acrylat) im Vergleich zu PLA- und Neufaservlies (PES) den Torfmooshöhenzuwachs, minderte jedoch das Beikrautwachstum. Unter den monatlich ausgebrachten Düngevarianten erzielte ein NPK-Dünger (18-11-18+2,5) mit 0,6 g N m- ² während einer Bonitur im Herbst die höchste durchschnittliche Capitulaanzahl (sechsmal höher als die Kontrolle) sowie die signifikant höchste Torfmoosrasenhöhe und Deckungsgrade vitaler Torfmoose. Torfmoossaatgut konnte von der Vlieskultur erfolgreich mittels eines umgerüsteten Mähers geerntet werden. Nassansaat ermöglichte eine feine, gleichmäßige, schnelle Ausbringung von Reaktortorfmoosen. | Dr. Christian Schade Tel.: +49 4224 921-419 cs@ni-ra.de Niedersächsische Rasenkulturen NIRA GmbH & Co. KG Annen Nr. 3 27243 Groß Ippener | X | FPNR |
| 01.10.2018 | 31.05.2022 | 22007418 | Verbundvorhaben: Zementbeschichtung von Holz für geotechnische Anwendungen; Teilvorhaben 2: Zementbehandlung von Holz - Lebensdauermodellierung und technologische Optimierung - Akronym: CEMWOGEO | Im Rahmen von CEMWOGEO soll die Wechselwirkung von Zement und Holz und die daraus resultierende Erhöhung der Dauerhaftigkeit von Holz untersucht werden. Zu diesem Zweck werden folgende Projektziele definiert: (1) Entwicklung einer innovativen Zementbehandlung, (2) Zement-Holz Interaktion sowie die Auswirkung auf Struktur des Holzes, (3) Begleitende Feldversuche und Lebensdaueranalyse. Innerhalb des Projektes sollen die Mechanismen der Zement-Holz-Interaktion im Hinblick auf Dauerhaftigkeits- und Strukturveränderungen des Holzes grundlegend erforscht werden. Zusätzlich sollen durch die Entwicklung einer innovativen Zementbehandlung von Holz und Holzwerkstoffen, welche durch Feldversuche und Lebensdaueranalysen begleitet werden, die Grundlagen für eine verstärkte Nutzung von Holz und Holzwerkstoffen in der Geotechnik z.B. für Gründungsmaßnahmen und Hangstabilisierungen von Gebäuden und Infrastrukturbauwerken im permanenten Bereich, aber auch anderen Außenanwendungen geschaffen werden. Schwerpunkt des aktuellen Teilvorhabens liegt in der Entwicklung der Lebensdauermodelle und Langzeitbemessungsgrundlage für die untersuchten Holz-Zement Verbundmaterialien. Neben der Modellierung und den begleitenden Versuchen steht die Herstellung dauerhafter Zement-Holz Verbindungen in Zusammenarbeit mit der HSRO und der UGOE im Vordergrund. Die Tätigkeiten umfassen sowohl die Herstellung einer dauerhaften und formstabilen Zementbeschichtung des Holzes als auch, im Falle von mineralisierten Furnieren, die Herstellung einer dauerhaften Verklebung. | Prof. Dr.-Ing. Jan-Willem van de Kuilen Tel.: +49 89 2180-6462 vandekuilen@hfm.tum.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Institut für Biogene Rohstoffe und Technologie der Landnutzung - FG Physikalische Holztechnologie Winzererstr. 45 80797 München | X | FPNR | |
| 01.10.1997 | 30.06.2001 | 22007497 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Testung von auf Stärke basierenden, biologisch abbaubaren Polyelektrolyten im Hinblick auf ihre Wirksamkeit bei der Fest/Flüssig-Trennung: Teilvorhaben 1: Synthese von anionischen Pseudopolysacchariden | Der Einsatz von Polyelektrolyten im Bergbau, bei der Papierverarbeitung oder bei der Aufbereitung industrieller und kommunaler Abwässer als Flockungsmittel führt zu einer wesentlichen Vereinfachung vieler Prozesse. Ziel dieser Arbeit ist es, für die Flockung und Entwässerung von Hafenschlick anionische Polyvinylsaccharide auf Stärkebasis zur Verfügung zu stellen, die sich sowohl hinsichtlich ihrer chemischen Struktur als auch in ihrem Molekulargewicht und ihrer Ladungsdichte unterscheiden. Diese Polyelektrolyte sollen auch im Vergleich zu den heute kommerziell verwendeten Flockungsmitteln eine verbesserte biologische Abbaubarkeit aufweisen. | Im Teilvorhaben wurden verschiedene anionische Polyvinylsaccharide auf Basis von D-Galacturon-, D-Glucoron- und D-Glucosaminsäure hergestellt und zu weiteren Untersuchungen dem Verbundpartner, der Universität Hamburg zur Verfügung gestellt. Die Polyvinylsaccharide unterschieden sich hinsichtlich der Anzahl und Stellung der Carboxyl- bzw. Sulfatgruppen und ihres Molekulargewichts. Des weitern wurden, ausgehend von D-Lactosamin, Umsetzungen mit Maleinsäureanhydrid durchgeführt. Diese Maleinsäureamidsaccharide konnten mit einigen Vinylamiden copolymerisiert werden. So wurden langkettige, alternierende Copolymere mit einer Carboxylatgruppe in unmittelbarer Nähe zur Hauptkette synthetisiert. Die hergestellten Polymere wurden hinsichtlich des Molekulargewichts und der Substitutionsgrade charakterisiert. Weiterhin wurden Flockungsvoruntersuchungen an einer Kaolinsuspension durchgeführt. Dabei wurde festgestellt, dass nur die neutralen Polyvinylsaccharide das Kaolin flocken. Die anionischen Polymere stabilisieren mehr oder weniger die Suspension. Dieses Ergebnis wird auch durch ihre relativ hohen Calciumbindewerte und die ionenselektive Titration mittels Calciumelektrode bestätigt. Dabei ist auffällig, dass das Polymer der D-Glucuronsäure ein stärkerer Komplexierer als Polyacrylsäure ist. Test zur biologischen Abbaubarkeit der synthetisierten Polymere wurden durchgeführt. | Prof. Dr. J. Klein Tel.: +49 531 3917325 j.klein@tu-bs.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Institut für Makromolekulare Chemie Hans-Sommer-Str. 10 38106 Braunschweig | FPNR | |
| 01.01.2000 | 31.12.2002 | 22007499 | Verbundvorhaben: Produktion von Polyhydroxyfettsäuren in Nutzpflanzen, Phase II: Teilvorhaben 3: PHF-haltige, transplastomische Pflanzen von Raps und Zuckerrübe | Polyhydroxyfettsäuren (PHF) stellen eine Gruppe von Biopolymeren dar, die von einer Vielzahl von Bakterien als Speicherstoffe gebildet werden. Neben der fermentativen Produktion gibt es die Möglichkeit PHF über gentechnisch modizifizierte Pflanzen zu produzieren. Mit diesem Ziel werden im Rahmen des Verbundvorhabens drei landwirtschaftlich wichtige Nutzpflanzen bearbeitet, Zuckerrübe, Kartoffel und Raps. Das Ziel des Verbundvorhabens besteht darin, Wege für die Produktion von PHB und anderen ausgewählten PHF in den genannten Nutzpflanzen aufzuzeigen und Protokolle zur Erstellung derartiger Pflanzen auszuarbeiten. Es sollen züchterische Prototypen hergestellt und deren ertragsphysiologische Eigenschaften unter pflanzenbaulichen Gesichtspunkten bestimmt werden. Im Teilvorhaben 3 sollen Insertionen von PHF-Genen in das Chloroplastengenom von Raps und Zuckerrübe erfolgen. Der Schwerpunkt der Arbeiten soll dabei auf einer effizienten und induzierbaren Expression der Gene liegen. | Als Ergebnis des Projektes stehen neue PHA-Polymerasen mit neuer Substratspezifität zur Verfügung, die für die Bildung von Mischpolymeren genutzt werden können. Zukünftig sollten PHB-Gene ausschließlich in den Kern, unter der Kontrolle gewebespezifischer oder organspezifischer Promotoren, eingebracht werden. Weitere Promotoren sind auf ihre Eignung zur Kontrolle von PHB-Genen zu testen. Aufgrund der vorliegenden Ergebnisse erscheinen die Kartoffelknolle und der Rübenkörper als Zielorgane besonders geeignet. Die Expression des Gens muss bestimmt werden, um die Funktionalität der Kombinationen aus Promotor und bakterieller Synthase zu belegen. Zur genaueren Untersuchung der Funktion der Synthasen im Zielgewebe sind umfangreiche molekulare Analysen notwendig; entsprechende Antikörper stehen zur Verfügung. Schließlich sollten breitere Analysen des Stoffwechsels transgener Pflanzen mittels GC/MS vorgenommen werden, um zu überprüfen., welche Auswirkungen die Etablierung der PHB-Synthese auf den Grund- und Sekundärstoffwechsel der Pflanze hat. Diese Untersuchungen können die Grundlage für weitere kurative Maßnahmen zum Ausgleich von Wachstumsdepressionen sein. Die Produktion von PHB/PHF war in den verwendeten Pflanzensystemen entweder nur zur einer minimalen Menge möglich und damit ökonomisch nicht haltbar oder bei Erreichung größerer Konzentrationen mit einem negativen Einfluss auf Wachstum und Entwicklung und damit letztlich Ertrag gekoppelt. Somit ergibt sich kein direkter ökonomisch verwertbarer Nutzen aus diesen Untersuchungen. Für eine kommerzielle Nutzung ist eine Steigerung in der PHB-Konzentration notwendig. | Prof. Dr. Hans-Ulrich Koop Tel.: +49 89 178-61208 koop@botanik.biologie.uni-muenchen.de Ludwig-Maximilians-Universität München - Fakultät für Biologie - Department Biologie I - Botanisches Institut Menzinger Str. 67 80638 München | FPNR | |
| 01.05.2001 | 31.07.2001 | 22007501 | 6. Rostocker Energie- und Umwelttag / Bioenergie und moderne Energieumwandlung | Das Ziel des Vorhabens ist die Organisation und die Durchführung eines naturwissenschaftlichen Energie- und Umwelttages mit überregionaler Bedeutung. Ein besonderer Schwerpunkt sowie das Motto der Veranstaltung stellt das Thema: "Bioenergie- und moderne Energieumwandlung" dar. Die Veranstaltung sollte den gezielten Transfer von Forschungsergebnissen und technischen Neuheiten auf dem Gebiet des Einsatzes von nachwachsenden Rohstoffen in der Energiewirtschaft unterstützen. Der 6. Rostocker Energie- und Umwelttag ist eine jährlich stattfindende Veranstaltung. Organisator ist das Institut für Energie- und Umwelttechnik der Universität Rostock. Das Hauptthema des 6. Rostocker Energie- und Umwelttages ist "Bioenergie". Die Veranstaltung gilt als wichtiger Anlass zum Austausch von wissenschaftlichen Ergebnissen auf dem Gebiet der Energieumwandlung beim Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen. | Im Rahmen des o. g. Forschungsvorhaben "Durchführung des 6. Rostocker Energie- und Umwelttages - Bioenergie und moderne Energieumwandlung, 22.06.2001 in Rostock-Warnemünde", FKZ 22007501 konnten wichtige wissenschaftliche Ergebnisse zur technisch- wirtschaftlich sinnvollen Energieumwandlung von Biomasse vermittelt werden. Die Tagung hat zur Vermittlung von wissenschaftlichen Konzepten und Ergebnissen auf diesem Gebiet beigetragen. Als besonders zielorientiert und ergebnisreich können folgende Beiträge genannt werden: -"Perspektiven für die energetische Nutzung nachwachsender Rohstoffe in Deutschland", Dr.-Ing. Gottschau, FNR; -"Verbrennung von land- und forstwirtschaftlich erzeugten Nachwachsenden Rohstoffen in einer stationären Wirbelschichtfeuerung (SWSF) kleiner Leistung", Prof. Steinbrecht, IEUT, Universität Rostock; -"Betrieb von Wasserstoffmotoren mit äußerer Gemischbildung", Dipl.-Ing. Liening, Hochschule für Technik und Wissenschaft, Dresden und -"Energetische Analyse von Umwandlungsprozesses fester Biomasse", Prof. Hansen, IEUT, Universität Rostock. Durch die Umsetzung von Konzepte und Konversionstechnologien können Rahmenbedingungen geschaffen werden, die eine Deckung des Eigenenergiebedarfes über die Nutzung nachwachsender Rohstoffe ermöglichen und so die Ausgaben für die Beschaffung fossiler Energieträger zu verringern. | Prof. Dr.-Ing. Ulf Hansen Tel.: +49 381 498 3235 ulf.hansen@mbst.uni-rostock.de Universität Rostock - Fachbereich Maschinenbau und Schiffstechnik - Institut für Energie- und Umwelttechnik Albert-Einstein-Str. 2 18059 Rostock | FPNR | |
| 01.08.2003 | 28.02.2004 | 22007503 | Perspektivforum "Bioenergie und Naturschutz - Kooperation oder Konfliktfeld?" | Das Perspektivforum "Bioenergie und Naturschutz - Kooperation oder Konfliktfeld?" des BBE und der FNR soll das aktuelle Thema der Vereinbarkeit der Bioenergie mit den Erfordernissen des Naturschutzes aufgreifen, den Dialog zwischen den Vertretern der Bioenergiebranche und des Naturschutzes anregen und zu kompromissfähigen Lösungsansätzen für eine zukünftige nachhaltige Bioenergienutzung im Einklang mit den Anforderungen des Naturschutzes führen. Vorträge und Kurzstatements relevanter Akteure von Seiten der Bioenergie und des Naturschutzes sollen zur Schaffung eines gegenseitigen Problembewusstseins beitragen, einen konstruktiven Diskussionsprozess anregen und daraus ableitend konkrete und beiderseits akzeptierte Handlungsempfehlungen für die zukünftige Kooperation zwischen Bioenergie und Naturschutz ableiten. Die Veranstaltung ist eintägig konzipiert und soll im Januar bzw. Februar 2004 stattfinden. Der inhaltliche Aufbau des Perspektivforums teilt sich in drei Blöcke und startet mit einer Bestandsaufnahme und Diskussion über den Anbau von Biomasse und den damit verbundenen Berührungspunkten mit den Interessen des Naturschutzes. Der zweite Themenblock widmet sich den unterschiedlichen Stoffströmen der verschiedenen Technologiepfade zur Nutzung von Anbau-Biomasse. Der dritte und abschließende Block lässt Vertreter der Bioenergie-Branche und des Naturschutzes in Form von ca. 15-Minütigen Kurzstatements zu Wort kommen und deren Positionen artikulieren. Die abschließende Podiumsdiskussion mit je zwei Vertretern aus der Bioenergie und des Naturschutzes bietet den Teilnehmern des Perspektivforums ausgiebig Gelegenheit, sich intensiv an der Diskussion zu beteiligen und dient somit letztenendes der Erarbeitung konsensfähiger Lösungsansätze. | Die bei der Veranstaltung vorgestellten Beiträge sind dem Tagungsband zu entnehmen. | Dipl.-Volkswirt Bernd Geisen Tel.: +49 22 8198-140 info@bioenergie.de Bundesverband BioEnergie e.V. (BBE) Godesberger Allee 142-148 53175 Bonn | FPNR | |
| 01.10.2004 | 30.11.2007 | 22007504 | Verbundvorhaben: Itaconsäureherstellung aus nachwachsenden Rohstoffen als Ersatz für petrochemisch hergestellte Acrylsäure, Teilvorhaben 2: Schnelle Fermentation | Gesamtziel des Projektes ist die konkurrenzfähige Herstellung von Itaconsäure unter heimischen Bedingungen aus nachwachsenden Rohstoffen. Konkurrenzfähigkeit kann nur erreicht werden, wenn die Produktkosten deutlich gesenkt werden könnten. Der entsprechende Arbeitsplan der FAL sieht 5 Arbeitspakete vor: 1. Suche nach guten Itaconsäureproduzenten durch Screening oder gezielte Mutation/Selektion, 2. Erschließung preiswerter Rohstoffquellen auf Basis nachwachsender Rohstoffe, 3. Optimierung der Kultur- und Fermentationsbedingungen (Projektpartner: TUBS), 4. Entwicklung und Erprobung von Verfahren zur wirtschaftlichen Produktaufarbeitung und Reinigung, sowie 5. Untersuchungen zur Nutzung der verbliebenen Biomasse im Sinne einer Wertschöpfung . Der Baustein (Optimierung der Kultur und Fermentationsbedingungen) wird durch den Projektpartner TU-Braunschweig bearbeitet. Aufbauend auf den bisherigen Arbeiten an der FAL, d.h. der Etablierung der Analytik und erster Studien mit Itaconsäure-Überproduzenten, sollen vor allen Dingen die sichtbar gewordenen Probleme der Substrat- und Produktinhibierung bearbeitet sowie die Effizienz der Produktbildung verbessert werden. | Es stellte sich heraus, dass bisher nicht berücksichtigte Faktoren den Bioprozess stark beeinflussen (bspw. Handhabung, Substratlimitierung, Nebenprodukte). Unter den bisherigen Bedingungen waren keine signifikanten Unterschiede zwischen den vorhandenen Stämmen Aspergillus terreus erkennbar. Während der Projektlaufzeit wurde daher kein neuer leistungsfähiger Itaconsäure-Produzent isoliert, sondern die Optimierung des Bioprozesses vorangetrieben. Es wurden Arbeiten zur Untersuchung verschiedener Faktoren sowie des Substrateinflusses ausgeführt, wodurch die Effizienz des Prozesses weiter gesteigert werden konnte. Basierend darauf wurde die Optimierung der mikrobiellen Produktion im Bioreaktor untersucht, wobei vorrangig an der Erhöhung der Raum-Zeit-Ausbeute und der Produkt-Konzentration gearbeitet wurde. Die Laborergebnisse der FAL wurden in den Bioreaktormaßstab (2-10 l) übertragen. Es wurden Kultivierungsbedingungen geschaffen, unter denen die Itaconsäureherstellung reproduzierbar ist. Diese Reproduzierbarkeit konnte in den zwei bisherigen Projekten nicht erreicht werden. Nach einer erfolgreichen Prozessoptimierung mit dem Pilz Aspergillus terreus LU02b im 1 l Maßstab wurde der Prozess in den 8-10 l-Maßstab übertragen. Im Vergleich zu den bisher geförderten Itaconsäureprojekten konnte reproduzierbar die Itaconsäure-Endkonzentration auf ca. 90 g/l gesteigert werden, bei einer gleichzeitigen Verkürzung der Kultivierungsdauer auf 7 Tage. Eine Maßstabübertragung der besten Ergebnisse aus den 8 l Maßstab in den 50 l Maßstab wurde erfolgreich durchgeführt. Allerdings war die erzielte Itaconsäure-Konzentration in dem 50 l Maßstab etwas niedriger (74 g/l) Erste Experimente zur Produkt-Extraktion erfolgten, die zeigten, dass nach neuen geeigneten Lösungsmitteln zur Itaconsäure-Extraktion gesucht werden muss, die eine geringe Wasserlöslichkeit zeigen und nicht toxisch auf die Zelle wirken. | Dr. Siegmund Lang Tel.: +49 531 391-5732 s.lang@tu-bs.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 2 - Lebenswissenschaften - Institut für Biochemie und Biotechnologie Spielmannstr. 7 38106 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.11.2006 | 31.10.2009 | 22007506 | Nachhaltige Holzmobilisierung für Zukunftsmärkte über regionales Clustermanagement - Entwicklung und Erprobung von Managementsystemen in modellhaften Regionalclustern Forst und Holz | Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Erprobung von Ansätzen eines regionalen Clustermanagements zur verbesserten Mobilisierung heimischer Holzressourcen für einen gesteigerten Absatz von Holzprodukten auf gegenwärtigen und zukünftigen Märkten. Die Erprobung solcher Managementsysteme und logistisch-technischer Ansätze in modellhaften Regionalclustern (Südwestfalen, Eifel, Ostwestfalen-Lippe und Münsterland) soll einen Erkenntnistransfer auf gesamt Deutschland ermöglichen. Das Vorhaben beinhaltet folgende Arbeitspakte: 1. Holzpotenziale und Mobilisierungshemmnisse, 2. Clusterakteure und Zukunftsmärkte Holz, 3. Holzmobilisierung und Clustermanagement, 4. Transfer Cluster Forst und Holz Deutschland und 5. Projektmanagement. Die Ergebnisse des Vorhabens werden im Rahmen eines multimedialen Transferkonzepts an verschiedene Zielgruppen vermittelt. Dies beinhaltet neben dem Erkenntnistransfer in den Modellregionen die Übertragung auf vergleichbare Regionen in Deutschland. | Prof. Dr. Andreas Schulte Tel.: +49 251-8330121 andreas.schulte@wald-zentrum.de Universität Münster - Fachbereich 14 Geowissenschaften - Institut für Landschaftsökologie - Lehrstuhl für Waldökologie, Forst- und Holzwirtschaft Robert-Koch-Str. 26 48149 Münster | X | FPNR | |
| 01.05.2010 | 30.09.2014 | 22007509 | Optimierung der Biomassebereitstellung und Vergärung in Biogasanlagen von repräsentativen Dauergrünlandtypen (Teilprojekt GNUT-Biogas) | Das Vorhaben soll dringend notwendige Kenntnisse bereitstellen, um Qualitäten und energetische Potenziale des Grünlandes zu erschließen. Es sind Strategien zu erarbeiten, wie und in welchen Mengen die Nutzung des Wirtschaftsgrünlandes für die Verwertungsrichtung Biogasproduktion genutzt werden kann. Die Bewirtschaftungs- und Verwertungsstrategien müssen dabei ökologischen und ökonomischen Anforderungen gerecht werden und sind anhand entsprechender Kriterien zu bewerten. Dieses Projekt ist ein Beitrag zu der Forderung nach Schutz und Erhalt der Dauergrünlandflächen, da sie sowohl aus naturschutzfachlicher Sicht wichtige Aufgaben erfüllen (Biodiversität) als auch klimapolitisch im Fokus stehen (Treibhausgas-Speicherung). Es werden systematisch 4 Bewirtschaftungsvarianten auf 8 Standorten bzw. Vegetationstypen untersucht. Die Qualitätsstandards für die Verwertungsrichtung der Vergärung werden über Probennahme und Analysen sowie die tatsächliche Verwertung des gewonnenen Probenmaterials in Batchtests gesichert. Wissenschaftlich statistische Auswertungen über und für die einzelnen Standorte liefern verlässliche Daten zur Bewertung und zum Vergleich der verschiedenen Bewirtschaftungsintensitäten und Verwertungsrichtungen an den jeweiligen Standorten. Zusätzlich erfolgt eine ökonomische Verfahrensbewertung und Ökobilanzierungen sowie eine vegetationskundliche Begleitung. Daraufhin können praktische Handlungsempfehlungen für die Grünlandregionen abgeleitet werden. | PD Dr. Hans Hochberg Tel.: +49 3641 683 250 h.hochberg@wandersleben.tll.de Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft - Abteilung Tierproduktion - Referat Grünland und Futterbau Bahnhofstr. 1 a 99869 Drei Gleichen | X | FPNR | |
| 01.03.2011 | 30.10.2011 | 22007510 | Vorstellung der Vielfältigkeit der landwirtschaftlichen Leistungen bei nachwachsenden Rohstoffen gegenüber der Öffentlichkeit auf der Bundesgartenschau 2011 in Koblenz | Auf der Bundesgartenschau 2011 in Koblenz ("BUGA Koblenz") ist ein Themengarten mit dem Ausstellungsschwerpunkt "Vielfalt nutzen – pflanzliche Inhaltsstoffe" geplant. Er soll die vielfältigen Verwendungs- und Einsatzmöglichkeiten von nachwachsenden pflanzlichen Rohstoffen und deren gegenwärtige und zukünftige Bedeutung und die damit verbundenen Chancen für eine nachhaltige Wirtschaftsweise einem breiten Publikum auf der Buga Koblenz zugänglich und erfahrbar machen.Das Thema wird beispielhaft anhand der drei Themenfelder "Pflanzen als Baustoff", "Pflanzen als Energielieferant" und "Pflanzen in der pharmazeutischen Verwendung" dargestellt. Die zentrale Aufgabe des Themengartens ist es, beim Besucher das Problembewusstsein, die Akzeptanz und schließlich die konkrete Handlung in Bezug auf das Thema langfristig positiv zu beeinflussen. Darüber hinaus wird Fachpersonal vor allem bei angemeldeten Gruppen oder bei Aktionstagen als Ansprechpartner zur Verfügung stehen. Seitens der BLE wird eine mindestens fünftägige Betreuung des Ausstellungsbeitrages zur Verfügung gestellt. Die Finanzierung hierfür untersteht der BLE. Das Thema "Internationales Jahr der Wälder" ist in der Buga bereits durch den Beitrag durch die Landesforsten eingebunden. Das Konzept liegt dem Antrag als Anlage vor. Die Buga GmbH führt die Grundarbeiten selbst durch. Die außenplanung wird durch die Firma plancontext (Sitz in Berlin) wahrgenommen. Die Innenplanung führt die Firma Tecton (ebenfalls Sitz in Berlin) durch | Dr. agr. Josef Derstappen Tel.: +49 261 9885-1311 dr.derstappen@bwv-net.de Bauern- und Winzerverband Rheinland-Nassau e.V. Karl-Tesche-Str. 3 56073 Koblenz | X | FPNR | |
| 01.09.2011 | 31.12.2012 | 22007511 | Regionale Bioenergieberatung für die Land- und Forstwirtschaft und Öffentlichkeitsarbeit Energiepflanzen | Hauptziel und Schwerpunkt der Maßnahme sind die Beratung land- und forstwirtschaftlicher Unternehmen sowie interessierter Verbraucher zur Bioenergieerzeugung und -nutzung vorrangig auf Basis von Biogas, festen Biobrennstoffen und Biokraftstoffen sowie die Information der Öffentlichkeit zum Anbau und zur Nutzung von Energiepflanzen. Es besteht nach wie vor eine große Nachfrage nach Beratung im Bereich Bioenergie und es existieren teilweise erhebliche Wissensdefizite und Vorbehalte in weiten Teilen der Bevölkerung. Hieraus resultiert ein breites Aufgabenspektrum für die Beratungsgruppe Bioenergie M-V. Die Arbeit der Beratungsgruppe soll mit insgesamt 2,45 AK realisiert werden. Die Arbeitsschwerpunkte liegen in der individuellen Beratung (vor Ort in den Unternehmen, in Kommunen oder Schulen, telefonisch oder in den Beratungsbüros) zu konkreten Formen und Möglichkeiten der Biomassenutzung, in der Durchführung von Fachinformationsveranstaltungen, in der Teilnahme an Messen und regionalen Veranstaltungen, in der Einbeziehung von Demonstrationsbetrieben in die Beratungstätigkeit, in der Nutzung von Presse und Internet zur gezielten Informationsverbreitung, in der Bildung und Unterstützung von Bioenergienetzwerken, sowie in einer engen Zuammenarbeit mit Partnern aus Politik, Wissenschaft, Forschung und Praxis, um das im Land vorhandene Fachwissen zu bündeln und mögliche Synergien zu erschließen. | Holger Görtemöller Tel.: +49 3866 404-123 holger.goertemoeller@lgmv.de Landgesellschaft Mecklenburg-Vorpommern mit beschränkter Haftung Lindenallee 2 a 19067 Leezen | FPNR | ||
| 01.04.2012 | 31.12.2012 | 22007512 | Naturverträgliche Nutzung ökologischer Vorrangflächen – ein Mehrwert für Biodiversität und Landwirtschaft? | Mit dem Projekt sollen Kriterien zur naturschutzfachlichen Bewertung unterschiedlicher extensiver Anbaukulturen entwickelt werden, um Einfluss auf die fortlaufende Diskussion zur Ausgestaltung der ökologischen Vorrangflächen im Rahmen der GAP-Reform zu nehmen. Anhand von Auswertungen der Fachliteratur, der Analyse von Zwischenergebnissen laufender Untersuchungen und der Durchführung von Hintergrundgesprächen in verschiedenen Regionen werden Empfehlungen zur Anlage und Ausgestaltung der Vorrangflächen erarbeitet. Im Vordergrund steht dabei die Entwicklung einer qualifizierten Kriterienliste zur Identifizierung von möglichen Extensivkulturen unter besonderer Berücksichtigung der Kontrollierbarkeit. Darüber hinaus ist eine Darstellung des Nutzens der Vorrangflächen für die Agrarbiozönose vorgesehen. Neben diesen biotischen Kriterien werden zudem auch die abiotischen Auswirkungen, insbesondere Aspekte des Klimaschutzes, berücksichtigt. a) Sichtung und Auswertung der Fachliteratur, Erarbeitung einer vorläufigen Kriterienliste, Besuch von laufenden Projekten aus BMELV, BMU und ggf. BMBF ("nachhaltiges Landmanagement"), b) Durchführung von Hintergrundgesprächen mit Experten, Durchführung eines Fachworkshops in Zusammenarbeit mit der FNR, c) Auswertung der Recherchen und Erstellung eines Abschlussberichts mit Bewertung der Anbausysteme. | Florian Schöne Tel.: +49 30-284984-1615 florian.schoene@nabu.de Naturschutzbund Deutschland (NABU) e.V. Charitéstr. 3 10117 Berlin | X | FPNR | |
| 01.03.2015 | 31.03.2018 | 22007513 | Pseudomonas putida als Plattform zur Produktion flüssiger Kohlenwasserstoffe | Die nachhaltige Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen ist ein Ziel der Bioökonomie. In diesem Vorhaben wurden Möglichkeiten einer nachhaltigen Nutzung heimischer Pflanzenöle, wie z.B. Rapsöl, erforscht. Rapsöl wird im Millionen Tonnen Maßstab jährlich in Deutschland produziert. Rapsöl dient bereits jetzt u.a. als Rohstoff für die Biodieselproduktion. Die Erschaffung einer neuen Wertschöpfungskette basierend auf der bereits bestehenden Biodieselinfrastruktur wurde erforscht. Mit Hilfe von Biokatalysatoren sollen in einem Bioprozess aus Rapsöl und Nebenproduktströmen der Biodieselproduktion neue Wertstoffe produziert werden. Als Nebenprodukt fallen während des Produktionsprozesses von Biodiesel große Mengen Rohglycerin an, dessen stoffliche Umsetzung zu weiteren Produkten im Sinne der Ressourceneffizienz gewünscht ist. Aus Rapsöl freigesetzte gesättigte und ungesättigte Fettsäuren sollen durch einen Bioprozess in flüssige Kohlenwasserstoffe, also einem Biokraftstoff für Otto-Motoren, umgewandelt werden. | Das ursprüngliche Vorhabenziel war die Produktion von flüssigen Kohlenwasserstoffen mit Hilfe des Bakteriums Pseudomonas putida. Im Rahmen der Arbeiten zeigte sich jedoch die bessere Eignung des Bakteriums Escherichia coli. Die im Vorhaben erzeugten E. coli Produktionsstämme weisen eine gute Ausbeute an den Zwischenprodukten Fettaldehyde und Fettalkohole auf. Der letzte enzymatische Schritt für deren Umsetzung zu reinen Kohlenwasserstoffverbindungen konnte im Rahmen der Laufzeit jedoch nicht effizient genug gestaltet werden. Die erzielten Ausbeuten von wenigen mg/L an Alkanen/Alkenen reichen derzeit für einen wirtschaftlichen Einsatz im Niedrigpreissektor Kraftstoffe nicht aus. Die im Vorhaben gesteigerten und letztendlich erzielten Konzentrationen an Fettaldehyden und Fettalkoholen und deren chemische und olfaktorische Eigenschaften, u.a. angenehmer zitrusartiger, blumiger Geruch, eröffnen dennoch eine vielversprechende wirtschaftliche Verwertungsperspektive. Basierend auf den Entwicklungen im Vorhaben können aus dem nachwachsenden Rohstoff Pflanzenöl relevante Mengen (bis zu 1,7 g/L) an gesättigten und ungesättigten Fettalkoholen und Fettaldehyden produziert werden, die als natürliche Aromastoffe interessante Moleküle für die Duft- und Aromaindustrie darstellen. Das im Vorhaben entwickelte Verfahren kann sowohl zur Herstellung von reinen Fettalkoholen und Fettaldehyden, als auch für eine "Veredelung" eines heimischen Pflanzenöls genutzt werden. Bei der Veredelung setzt E. coli Fettalkohole und Fettaldehyde aus Rapsöl frei und verleiht dem Pflanzenöl dadurch neue aromatische oder olfaktorische Qualität. Durch die Produktion von natürlichen Aromastoffen aus Pflanzenöl leistet dieses Vorhaben einen Beitrag zu einer weiteren möglichen nachhaltigen Nutzung heimischer Pflanzenöle. | Dr. rer. nat. Jens Schrader Tel.: +49 69 7564-422 schrader@dechema.de DECHEMA Forschungsinstitut Theodor-Heuss-Allee 25 60486 Frankfurt am Main | X | FPNR |
| 01.03.2020 | 31.12.2023 | 22007518 | Verbundvorhaben: Biogene Hochleistungsverbundwerkstoffe für Strukturbauteile der Automobilindustrie aus schädigungsarm isolierter Hanf-Bastrinde mit Plasmabehandlung; Teilvorhaben 1: Biogene Verbundwerkstoffe - Akronym: HIPSTER | Ziel des Vorhabens ist es, biogene Hochleistungs-Verbundwerkstoffe auf Basis von schädigungsarm isolierten Hanf-Bastrindenstreifen als Verstärkungsfaser sowie einem weitgehend biogenen Epoxidharz-System auf Basis epoxidierter Pflanzenöle bis zum Demonstrator-Niveau (Automobilbauteil) zu entwickeln. Dabei sollen am Projektende im anwendungstechnischen Labor des Großserien-Automobilherstellers Volkswagen AG (OEM = Original Equipment Manufacturer) Versuche zur Herstellung von Verbundwerkstoff-Bauteilen aus entsprechenden Verbundwerkstoff-Halbzeugen durchgeführt werden. Das dabei anzuwendende Verfahren ist angelehnt an das SMC-Fließpress-Verfahren (SMC = Sheet Moulding Compound) und entspricht der Technologie in der Großserienherstellung von Fahrzeugen, insbesondere wenn jährlich Stückzahlen in Höhe von 5.000 bis 100.000 gefertigt werden. Es wird also ein Technologiereifegrad (TRL, Technology Readiness Level) von 3 angestrebt (Nachweis der Funktionstüchtigkeit einer Technologie). Das Projekt besitzt eine große Wertschöpfungstiefe beginnend mit dem optimierten Hanfanbau, der Optimierung der Faser-Matrix-Wechselwirkung mittels inline-fähiger Atmosphärendruck-Plasmabehandlung der Hanf-Bastrinde, über die Halbzeug-Entwicklung und Verarbeitung zu Formteilen, der Analyse der Steifigkeit der entwickelten Formteile bis hin zum Verarbeitungs- und Funktionstest beim OEM. | Prof. Dr. Oliver Türk Tel.: +49 17 33045-997 tuerk@th-bingen.de Technische Hochschule Bingen - Hermann-Hoepke-Institut (HHI) Berlinstr. 109 55411 Bingen am Rhein | FPNR | ||
| 01.07.1999 | 15.12.2000 | 22007598 | Wirbelschichtvergasung von Holz und Biomasse für Holzheizkraftwerkanwendungen | Das jetzt beantragte Vorhaben ist die Weiterführung eines Vorgängerprojektes (FKZ: 22014096). Ziel des geplanten Projekts ist es, ein über einen katalytischen Teercracker ein teerfreies Produktgas zu erhalten. Die vorliegende Untersuchung wurde als Fortsetzung der im Zeitraum 10/95 bis 12/98 durchgeführten Forschungsarbeiten mit der ZWS-Holzvergasungsanlage des FhG-UMSICHT-Institutes geplant. Die Zielstellung des Projektes ist die verbesserte Minderung des Teergehaltes des produzierten Produktgases. Dabei werden sowohl passive als aktive Maßnahmen zur Teerminderung bei der Holzvergasung erprobt und optimiert. Die aktiven Maßnahmen werden mit der Entwicklung bzw. der Anpassung des Katalysators zur chemischen Teerumwandlung erprobt und angewendet. Das Gas soll in einem weiteren Projektabschnitt in einem für BHKW-Anwendungen üblichen Gasmotor energetisch genutzt werden. Entsprechend besteht das beantragte o. g. Vorhaben aus zwei Arbeitszielen: 1. Entwicklung einer leistungsfähigen Gasaufbereitung, 2. Versuchsbetrieb mit einem Gasmotor. Im Rahmen des Arbeitszieles 1 wird der im Vorläufervorhaben entwickelte katalytische Teercracker beschafft (bzw. die für die Errichtung notwendigen Einzelteile), gebaut und in Betrieb genommen. Nach der Inbetriebnahme ist der längerfristige Versuchsbetrieb vorgesehen. Im Arbeitsziel 2 ist die Installation und Inbetriebnahme des Gasmotors mit anschließendem Versuchsbetrieb geplant. | Das durchgeführte Vorhaben hat erwiesen, dass es technisch möglich und beherrschbar ist, Holz durch ZWS-Vergasung in ein brennbares Gas zu überführen und mit diesem Brenngas ein Motoren-Blockheizkraftwerk zu betreiben. Kennzeichnend für das hier untersuchte technische Verfahren ist die trockene Gasreinigung, bei der das teerhaltige Rohgas ohne Gaswäsche auf eine motorentaugliche Reinheit gebracht wird. Hierdurch kann für die Anwendung des Verfahrens eine sowohl unter technischen wie betriebswirtschaftlichen Aspekten zielführende Lösung der bisherigen Probleme mit der Holzvergasung / BHKW erwartet werden. Die erwarteten hohen Wirkungsgrade für die Stromerzeugung, welche die Holzvergasung mit BHKW im Vergleich zu konventionellen Feuerungsanlagen so attraktiv macht, konnten durch das Vorhaben bestätigt werden. Trotz einige Schwierigkeiten und gewissen Optimierungsbedarf, konnte erfolgreich bei einer Anlage zur Holzvergasung im Dauertest (150 h im gekoppelten Betrieb mit einem BHKW-Modul) durch einen Katalysator zur Teerminderung auf die aufwendige Gaswäsche bzw. chemisch-mechanische Filterung des Gasstromes vor dem Motor verzichtet werden. Die Ergebnisse der Untersuchung in bezug auf die Störfälligkeit der Anlage im Dauerbetrieb und die Standzeiten des Katalysators müssen jedoch verifiziert werden. | Dipl.-Ing. Markus Ising Tel.: +49 208 8598-1189 markus.ising@umsicht.fhg.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | FPNR | |
| 01.01.2000 | 31.12.2003 | 22007599 | Verbundvorhaben: Produktion von Polyhydroxyfettsäuren in Nutzpflanzen, Phase II: Teilvorhaben 4: Optimierung der Produktion von PHB in transgenen Nutzpflanzen und Ansätze zur Erzeugung von PHF in Plastiden | Polyhydroxyfettsäuren (PHF) stellen eine Gruppe von Biopolymeren dar, die von einer Vielzahl von Bakterien als Speicherstoffe gebildet werden. Neben der fermentativen Produktion gibt es die Möglichkeit PHF über gentechnisch modizifizierte Pflanzen zu produzieren. Mit diesem Ziel werden im Rahmen des Verbundvorhabens drei landwirtschaftlich wichtige Nutzpflanzen bearbeitet, Zuckerrübe, Kartoffel und Raps. Das Ziel des Verbundvorhabens besteht darin, Wege für die Produktion von PHB und anderen ausgewählten PHF in den genannten Nutzpflanzen aufzuzeigen und Protokolle zur Erstellung derartiger Pflanzen auszuarbeiten. Es sollen züchterische Prototypen hergestellt und deren ertragsphysiologische Eigenschaften unter pflanzenbaulichen Gesichtspunkten bestimmt werden. Im Teilvorhaben 4 sollen neue Ansätze zur Erzeugung von PHF in transgenen Pflanzen untersucht werden: 1) Untersuchungen zum Verständnis der negativen Auswirkungen großer PHF-Mengen in den Pflanzen, 2) Kurative Ansätze zur Vermeidung von negativen Effekten durch die PHF-Produktion, 3) Produktion von mittelkettigen PHF in den Plastiden durch Eingriffe in den Fettsäurebiosynthese. | Als Ergebnis des Projektes stehen neue PHA-Polymerasen mit neuer Substratspezifität zur Verfügung, die für die Bildung von Mischpolymeren genutzt werden können. Zukünftig sollten PHB-Gene ausschließlich in den Kern, unter der Kontrolle gewebespezifischer oder organspezifischer Promotoren, eingebracht werden. Weitere Promotoren sind auf ihre Eignung zur Kontrolle von PHB-Genen zu testen. Aufgrund der vorliegenden Ergebnisse erscheinen die Kartoffelknolle und der Rübenkörper als Zielorgane besonders geeignet. Die Expression des Gens muss bestimmt werden, um die Funktionalität der Kombinationen aus Promotor und bakterieller Synthase zu belegen. Zur genaueren Untersuchung der Funktion der Synthasen im Zielgewebe sind umfangreiche molekulare Analysen notwendig; entsprechende Antikörper stehen zur Verfügung. Schließlich sollten breitere Analysen des Stoffwechsels transgener Pflanzen mittels GC/MS vorgenommen werden, um zu überprüfen., welche Auswirkungen die Etablierung der PHB-Synthese auf den Grund- und Sekundärstoffwechsel der Pflanze hat. Diese Untersuchungen können die Grundlage für weitere kurative Maßnahmen zum Ausgleich von Wachstumsdepressionen sein. Die Produktion von PHB/PHF war in den verwendeten Pflanzensystemen entweder nur zur einer minimalen Menge möglich und damit ökonomisch nicht haltbar oder bei Erreichung größerer Konzentrationen mit einem negativen Einfluss auf Wachstum und Entwicklung und damit letztlich Ertrag gekoppelt. Somit ergibt sich kein direkter ökonomisch verwertbarer Nutzen aus diesen Untersuchungen. Für eine kommerzielle Nutzung ist eine Steigerung in der PHB-Konzentration notwendig. | Prof. Dr. Lothar Willmitzer Tel.: +49 331 5678-202 willmitzer@mpimp-golm.mpg.de Max-Planck-Institut für molekulare Pflanzenphysiologie Am Mühlenberg 1 14476 Potsdam | FPNR | |
| 01.06.2002 | 30.11.2005 | 22007600 | Überkritische Fluide für die stoffliche Verwertung von Biomasse | Das Konzept dieses FuE-Projektes ist es, das Potenzial der Chemie in überkritischen Fluiden, bevorzugt Wasser, für die stoffliche Nutzung von Biomasse aus Landwirtschaft, Lebensmittelindustrie und Recyclingindustrie einzusetzen. Gedacht ist an die stoffliche Umwandlung von pflanzlichen und tierischen Rohstoffen in organische Zwischenprodukte. Durch anwendungsorientierte Grundlagenforschung sollen die erforderlichen chemischen, kinetischen und thermodynamischen Grundlagen sowie Katalysatoren entwickelt werden, um das Anwendungspotenzial eruieren zu können. Die Vorgehensweise dabei ist: 1) Untersuchungen an Modellsystemen aus dem Bereich der niedermolekularen Kohlenhydrate. 2) Untersuchungen an realen Systemen aus dem Bereich der nieder- und höhermolekularen Kohlenhydrate. Die Ergebnisse an den Modellsubstanzen sollen in einer Machbarkeitsstudie dokumentiert und den interessierten Firmen zur Verfügung gestellt werden. In sich anschließenden Projekten sollen die grundlagenorientierten Anwendungen in die technische Praxis überführt werden. | Die Reaktionsführung in überkritischen Fluiden für die stoffliche Nutzung von Biomasse wurde untersucht. Dabei lag der Schwerpunkt auf dem Einsatz von Zuckern und Polyolen, die mittels überkritischem Wasser dehydratisiert wurden. Der Reaktionsverlauf und die Kinetik wurden durch Variation der Prozessparameter Temperatur, Druck, Konzentration der Reaktanten und von reaktionsbeschleunigenden Zusätzen verfolgt. Schwerpunkte waren die Dehydratisierung von Fructose zu 5-Hydroxymethylfurfural (HMF) in Aceton/Wasser-Mischung, Methanol bzw. Essigsäure unter überkritischen Bedingungen. Des Weiteren wurde die Umsetzung von Zuckerbausteinen in heißem Hochdruckwasser mit und ohne Zusätze untersucht sowie der Einsatz von Isomaltulose als alternatives Edukt. Schließlich wurden auch Polyole in überkritischem Wasser dehydratisiert, wie Glycerol und meso-Erythritol. Durch die Verwendung von heißem Hochdruckaceton bzw. Methanol konnte eine sehr effiziente Synthesemethode für HMF aus Fructose erarbeitet werden. Für HMF aus Fructose wurden die Herstellkosten zu 2.000-3.000 EUR/t HMF abgeschätzt. Weiterhin konnte im Vorhaben eine effektive Verwendung für das bei der Biodieselherstellung anfallenden Glycerol gezeigt werden. Durch selektive Dehydratisierung zu Acrolein in SCW mit Salzzusatz ist so der Einstieg in die bisher aus Erdöl erhaltenen Zwischenprodukte möglich. Das dezentral anfallende Glycerol (im Idealfall ohne weitere Aufarbeitung) könnte in großen zentralen Anlagen gesammelt werden und dort sehr einfach zu Acrolein dehydratisiert werden. Für Acrolein aus Glycerol wurden die Herstellkosten zu 700-1.000 EUR/t Acrolein abgeschätzt. Auf Grund der experimentellen Ergebnisse ist das Potenzial der Reaktionsführung in überkritischen Fluiden zur stofflichen Nutzung von Biomasse als sehr hoch zu bewerten. | Prof. Dr.-Ing. Herbert Vogel Tel.: +49 6151 16-2165 h.vogel@tc1.tu-darmstadt.de Technische Universität Darmstadt - Fachbereich Chemie - Ernst-Berl-Institut für Technische und Makromolekulare Chemie Alarich-Weiss-Str. 8 64287 Darmstadt | X | FPNR |
| 01.10.2004 | 31.12.2007 | 22007604 | Verbundvorhaben: Einsatz von genetisch veränderten Hefen für die Entwicklung eines biotechnologischen Verfahrens zur Herstellung von Itaconsäure aus nachwachsenden Rohstoffen, Teilvorhaben 2: Prozessanalytik, -optimierung und Scale-up | Das Gesamtziel besteht in der Entwicklung eines Verfahrens zur biotechnologischen Herstellung von Itaconsäure. Dafür sollen in dem Teilvorhaben Mutantenstämme sowie gezielt genetisch veränderte Stämme isoliert werden, die sich durch eine wesentlich erhöhte Itaconsäuresekretion auszeichnen. Dazu sollen neue Leistungstämme nichtkonventioneller Hefen durch Nutzung molekularbiologischer und genetischer Methoden entwickelt werden. Es ist vorgesehen, dass mittels Mutagenese ein Spektrum von Mutanten er Hefe Yarrowia lipolytica erzeugt wird, unter denen mittels eines spezifischen Screeningsystems Itaconsäure-überproduzierende Mutanten selektiert werden sollen. Zusätzlich soll durch 2 unterschiedliche Vorgehensweisen versucht werden, das Gen für die cis-Aconitsäure Decarboxylase aus dem Genom dieser Hefe zu isolieren und unter der Kontrolle eines starken Promotors in erhöhter Kopiezahl in das Genom wieder zu integrieren, um eine verstärkte Bildung und Sekretion der Itaconsäure zu erreichen. Die isolierten Hefestämme sollen für die Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von Itaconsäure eingesetzt werden. Für itaconsäurebildende Yarrowia Stämme soll das Substratspektrum um nachwachsende Rohstoffe (z.B. Stärkehydrolysate, Glycerol) und deren Abprodukte erweitert werden. | Nach umfangreichem Screening von aus der Literatur als itaconsäureproduzierend aufgeführten Stämmen konnte neben einigen Y. lipolytica-Stämmen die Hefe P. tsukubaensis als aussichtsreichster Itaconsäureproduzent identifiziert werden. Im Screening nach Itaconsäure-bildenden Hefen der Art Y. lipolytica wurden fünf Stämme isoliert, die Itaconsäure ins Medium sekretieren. Der beste Stamm Y. lipolytica H435 wurde einer gentechnischen Bearbeitung unterzogen. Der Stamm Y. lipolytica H435, welcher in der ersten Phase des Stammscreenings als für die Itaconsäureproduktion als geeignet erachtet wurde, konnte in anschließenden Versuchen diese Fähigkeit nicht in dem für die Weiterführung des Projektes notwendigen Umfang bestätigen. Weder in Schüttelkolbenversuchen mit unterschiedlichen Medienbedingungen noch in anschließenden Reaktorversuchen wurden entsprechend hohe Produktkonzentrationen und Produktivitäten erreicht. Die weiteren Arbeiten konzentrierten sich daher auf die Hefe P. tsukubaensis. Parallel zum Substratscreening und der Optimierung der Medienzusammensetzung und Verfahrensparameter wurde P. tsukubaensis (CBS422.96) einer eingehenden gentechnischen Bearbeitung unterzogen. Ergebnis dieser Arbeit war neben der Erkenntnis der Fähigkeit zur Verwertung eines breiten Substratspektrums, insbesondere nachwachsender Rohstoffe, durch diesen Stamm auch die Optimierung einiger Limitations- und Medienbedingungen. Durch Anpassung der Verfahrensparameter, insbesondere die Kultivierung unter oszillierender Gelöstsauerstoff sättigung, konnten die im Schüttelkolbenmaßstab erreichten 14,4 g/I Itaconsäure im Medium auf 66 g/I bei einer Produktivität von 0,34 g/I*h gesteigert werden. Die Produktreinheit betrug dabei 89%. Des weiteren wurde gentechnisch erstmalig nachgewiesen, dass P. tsukubaensis zu transformieren ist und heterologe Gene exprimieren kann. Ein erster Scale-up Versuch im 50 l konnte die generelle Überführung des Bioprozesses aufzeigen. | Dr. Ing. Andreas Aurich Tel.: +49 341 235-1758 andreas.aurich@ufz.de Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ Permoserstr. 15 04318 Leipzig | X | FPNR |
| 01.01.2007 | 31.03.2008 | 22007606 | Verbundprojekt: Saubere Biomasseverbrennung in Zentralheizungsanlagen: Bestimmung der Partikelgrößen, Probennnahme und physikochemisch-toxikologische Charakterisierung (ERA-NET BIOENERGY, Projekt "BioMass-PM") | Es soll eine Bewertung des vorliegenden internationalen wissenschaftlichen Datenbestandes über Partikelemissionen aus Biomasse-Kleinfeuerungen hinsichtlich ihrer physikalischen Charakterisika (z.B. Korngrößenverteilung, Feinstaubanteil) sowie die Identifikation und Bewertung geeigneter Bestimmungsmethoden für Feinstaubfraktionen aus Biomasse-Kleinfeuerungen vorgenommen werden. Darauf aufbauend erfolgt eine europäische Harmonisierung der entsprechenden Bestimmungsmethoden undBewertungsanätze. Die vorhandenen Daten zur Feinstaub-Klassifizierung (Korngrößenverteilungen) aus Biomassefeuerungen werden gesichtet und zusammengestellt. In Deutschland relevante Bestimmungsmethoden und Richtlinien werden beschrieben und bewertet. Hierzu wird ein nationaler Country Report erarbeitet. Die Ergebnisse werden in mehreren internationalen Workshops vorgestellt und beurteilt. Gemeinsam mit den europäischen Partnern dieses ERA-NET Bioenergy Projektes wird ein Leitfaden für die Bestimmung und interdisziplinäre Bewertung von Feinstaubemissionsdaten erarbeitet und veröffentlicht. | Dr. Hans Hartmann Tel.: +49 9421 300-112 hans.hartmann@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | FPNR | ||
| 01.11.2010 | 30.04.2014 | 22007607 | Entwicklung von Vorrichtungen und Verfahren zum Einsatz von unterschiedlichen BioPlastics für die Rapid Prototyping Technologie - FABIO - (FAbrication of parts with BIOplastics) | Entwicklung von Verfahren und Vorrichtungen - FABIO - (FAbrication of parts with BIOplastics) zum Einsatz von unterschiedlichen BioPlastics für die Rapid Prototyping Technologie; Entstehung einer Plattform für Rapid Prototyping mit Kunststoffen aus nachwachsenden Rohstoffen Berechnung, Entwicklung, Konstruktion und Erprobung der Anlagen FABIO für Kunststoffe aus nachwachsenden Rohstoffen; Thermoplasisches Verfahren FEP (Fused Extrusion Prototyping); Duromeres Verfahren PSP (PhotoSensitive Polymerisation); Materialanpassung an das SLS-Verfahren (Selective Laser Sintering); Softwareentwicklung; Datenaufbereitung; Auslegung, Untersuchung, Prüfung und Auswertung von BioPlastics; Entwurf und Konstruktion von Bauteilen im 3D, Übergabe per STL, Step oder Rhinozerusdatei, Entwickeln von Supportmaterialen, Erprobung und Einfahren der Plattform zur Herstellung von Prototypen | Im Vorhaben wurden Verfahren und Vorrichtungen entwickelt, um damit unterschiedliche Biopolymere mit Rapid Prototyping (RP) Technologien zu verarbeiten. RP-Verfahren sind Fertigungsverfahren, die das Ziel haben, vorhandene Konstruktionsdaten (CAD-Daten) möglichst ohne manuelle Umwege oder Formen direkt und schnell in Werkstücke umzusetzen. Schwerpunkt der Untersuchungen war die Entwicklung des RP-Verfahrens Fused Extrusion Prototyping (FEP) zur Verarbeitung thermoplastischer biobasierter Kunststoffe in Granulatform. Hierfür wurde eine Versuchsanlage aufgebaut und die Verarbeitung unterschiedlicher Biokunststoffe erprobt. Bei der Versuchsanlage konzentrierte sich die Arbeit auf die Entwicklung der Plastifiziereinheit als Herzstück der Anlage. Hierbei ging es insbesondere um den Einzug, das optimale Aufschmelzen und den Austrag der Biopolymere durch Einflüsse von Zylinder- und Schnecken-konstruktion, Schneckenspiel, Schneckendrehzahl und Temperaturkühlung sowie Kopf- und Mundstückgeometrie. Die Ansteuerung der Anlage zur Umwandlung der CAD-Daten in die Maschinensprache und die Temperaturregelung wurden ebenfalls entwickelt und getestet. An den von Materialherstellern zur Verfügung gestellten Biopolymeren wurden verschiedene rheologische Untersuchungen durchgeführt. Die Materialkennwerte wurden u.a. für die Festlegung der erforderlichen Schneckengeometrie, die Abmessung der Austragsdüse aber auch für die Tem-peraturführung benötigt. Auf Grundlage dieser Untersuchungen wurden die notwendigen Para-metereinstellungen an der Versuchsanlage ermöglicht und es wurden Testläufe zur Verarbeitung von verschiedenen biobasierten, thermoplastischen Kunststoffen mit der Rapid Prototyping Technologie erfolgreich durchgeführt. Hierbei wurde die Extrudereinheit den ständig wechselnden Anforderungen angepasst und so weiterentwickelt, dass sie alle Granulatgrößen verarbeiten kann. Temperaturbereiche sind bis 300°C einstellbar. Erforderliche Kühleinrichtungen wurden berücksichtigt. | Dipl.-Ing. Dietmar Glatz Tel.: +49 3461 462-802 dietmar.glatz@hs-merseburg.de Hochschule Merseburg (FH) - Fachbereich Ingenieur- und Naturwissenschaften Eberhard-Leibnitz-Str. 2 06217 Merseburg | X | FPNR |
| 01.09.2010 | 31.08.2011 | 22007610 | Endverbraucherkommunikation im Rahmen der Interpack 2011 zum Thema Biowerkstoffe, Erbringung von Dienstleistungen im Bereich Presse- und Medienarbeit | Das geplante Projekt ist der Einstieg in die Endverbraucherkommunikation für Biowerkstoffe am Beispiel des Themenfeldes "Verpackungen". Die Interpack als weltweit größte Messe zum Thema Verpackung bietet die Möglichkeit , Biowerkstoffe positiv in den Medien zu positionieren. Angesichts der negativen Besetzung des Themas Verpackung bestehen enorme Potenziale, die Erfolge der Biowerkstoffe in diesem Marktsegment durch Best- Practice-Geschichten anschaulich zu kommunizieren. Zielgruppen der Kommunikation sind u.a.Umweltredaktionen und Verbraucherredaktionen in Tageszeitungen, Magazinen sowie relevanten Internet-Portalen. Qualitative Ziele des Projekts: 1. Kontaktaufbau zu den relevanten Redaktionen 2. inhaltliche Positionierung des Themas Biowerkstoffe als Zukunftsthema 3. Erzeugen von Medienresonanz 4. Erhöhung der Bekanntheit von Biowerkstoffen und Aufbau von Wissen um die positiven Eigenschaften von Biowerkstoffen. Die Arbeiten sind in vier Arbeitsfelder untergliedert, die aufeinander aufbauen: 1. Basisarbeiten (werden vor dem eigentlichen Kontakt mit den Medien erledigt, Dauer ca. 1-2 Monate) Erstellung von: Medienverteilern, Basispressemappe, Expertenpool und Bildarchiv 2. Medienarbeit im Vorfeld der Messe (Dauer ca. 7 Monate) = regelmäßige Aussendung von Pressemeldungen, Redaktionsbesuche bei Leitmedien, Themenplacement, Themendienste 3. Medienarbeit zur Messe (Dauer ca 2 Monate): Einladung der Journalisten, Modifiz. der Pressemappe, Präsenz auf der Messe | Prof. Dr. Hans Scheurer Tel.: +49 2233 96341-80 h.scheurer@ssp-kommunikation.de SSP Kommunikation GmbH Kalscheurener Str. 19 50354 Hürth | FPNR | ||
| 01.09.2011 | 31.12.2012 | 22007611 | Regionale Bioenergieberatung und Öffentlichkeitsarbeit Energiepflanzen für das Bundesland Schleswig-Holstein | Projektziel ist die Aufklärung von Akteuren und Öffentlichkeit im Raum Schleswig-Holstein über die Möglichkeiten und Grenzen nachhaltiger Bioenergieerzeugung und -nutzung. Die Ziele des Förderprogramms "Nachwachsende Rohstoffe" des BMELV werden umgesetzt durch zielgruppenspezifische Vermittlung umsetzungsorientierter Kenntnisse zu den Themenbereichen Bioenergieerzeugung, -nutzung und Energiepflanzenanbau sowie durch begleitende Unterstützung innovativer Initiativen in diesem Bereich mit Information und Beratung. Hauptzielgruppen sind bestehende oder potenzielle Akteure der Bioenergiebranche (u.a. Land- und Forstwirte, Kommunen, Unternehmer) sowie Vertreter der allgemeinen Öffentlichkeit (u.a. Anwohner von Bioenergieanlagen, Multiplikatoren, Politik, Verwaltung, Touristen). Der Schwerpunkt liegt bei der Energiepflanzenproduktion und der dezentralen Bioenergieerzeugung im ländlichen Raum. Aktionsformen sind u.a. die Grundberatung, Exkursionen, Informationen auf Messen und Veranstaltungen, Pressetermie, Vorträge und Netzwerkarbeit. Neben der Grundberatung wird die Wissensvermittlung an im Bioenergiesektor aktive Projekte vor allem zu den Themenbereichen Biomasseanbau, Nachhaltigkeit der Energieerzeugung, Effiziente Bioenergienutzung und Sicherheit im Vordergrund der Beratungs- und Fachinformationen stehen. Bei der Öffentlichkeitsarbeit werden unter anderem die Möglichkeiten eines nachhaltigen Biomasseanbaus und zukunftsweisende regionale Anbaukonzepte thematisiert. | Msc. Thorben Holsteiner Tel.: +49 4621 39298-0 t.holsteiner@mep-sh.de MR Schleswig-Holstein Energie Pool GmbH & Co. KG - Abt. Bioenergieberatung Thorshammer 11 24866 Busdorf | FPNR | ||
| 01.08.2012 | 31.07.2015 | 22007612 | Die Bioenergie-Region Achental setzt erneut auf einen qualitativ hochwertigen Ausbau der Bioenergie mit touristischer Inwertsetzung und anschließender Verstetigung | Im Achental wurde bereits ein hochwertiger Ausbau der Bioenergie erreicht. Hierzu hat die Unterstützung durch das BMELV und die FNR wesentlich beigetragen. Viele neue, wichtige Mitglieder stärken mittlerweile das lokale Bioenergie-Netzwerk. Neben der Trägerschaft durch den Biomassehof Achental, der als öffentlich-private Partnerschaft wirtschaftliche Kompetenz mit einem politischen Auftrag verbindet, haben sich die Gipfelprojekte für die Region bewährt. Das Achental und die Zwillingsregion Traunstein verfügen immer noch über hohe ungenutzte Bioenergie-Potenziale verschiedener Quellen, die wir gezielt erschließen wollen. Dies geschieht sowohl durch einen verstärkten Ausbau der bestehenden Gipfelprojekte als auch der Umsetzung von innovativen, effizienten und lokal angepassten Ideen. Besonderes Augenmerk ist die Etablierung der Nutzung von bislang kaum verwertbaren Reststoffen. Die regionale Wertschöpfung durch Anlagenzubau und Bürgerbeteiligung, die Stoffstromeffizienz durch Steigerung der Wirksamkeit, sowie der Wissenstransfer durch eine umfassende thematische Öffentlichkeitsarbeit und die gezielte touristische Inwertsetzung der Projekte sind wichtige Leitthemen. Die Verstetigung des Bioenergie-Netzwerks ist ein wesentlicher Aspekt. Durch die leistungsstarken regionalen Akteure Ökomodell Achental e.V. und den Biomassehof Achental bestehen ideale Voraussetzungen für einen weiteren Ausbau der Bioenergie auch über 2015 hinaus. | Wolfgang Wimmer Tel.: +49 8641 694143-20 w.wimmer@biomassehof-achental.de Biomassehof Achental GmbH & Co. KG Eichelreuth 20 83224 Grassau | FPNR | ||
| 01.02.2016 | 31.08.2019 | 22007614 | Verbundvorhaben: Torfmooskultivierung zur klimaschonenden Moorentwicklung: Anbau und Ernte von kultivierten Torfmoosen (MOOSWEIT); Teilvorhaben 1: Wissenschaftliche Begleituntersuchung von Ernte und Regeneration sowie Ökonomie von Torfmooskultivierung - Akronym: MOOSWEIT | Ziel des Projekts ist die Kultivierung und Ernte von Torfmoosen (Sphagnum) als neue landwirtschaftliche Dauerkultur zur Versorgung der Torf- und Humuswirtschaft mit einem nachwachsenden Rohstoff. Die erfolgreich etablierte Versuchsfläche (4 ha) im Hankhauser Moor und der aufgewachsene Torfmoosrasen erlauben erstmals praxisrelevante Ernte- und Regenerationsversuche. Diese dienen der Weiterentwicklung des Produktionsverfahrens mit oberflächennahen Wasserständen auf Hochmoorgrünland, der Begleitforschung einer vollständigen Kulturrotation und ermöglichen erstmals die Produktion von Substraten mit Sphagnum-Biomasse aus Torfmooskultur im industriellen Maßstab. Zudem wird durch die Vergrößerung der Pilotfläche um ca. 9 ha die Produktionsfläche verdreifacht und hat Potential, den Produktionszweig zur wirtschaftlichen Tragfähigkeit zu führen. Sie bietet durch die klimaschonende Bewirtschaftung von Moorböden eine nachhaltige Einkommensalternative zur herkömmlichen Landwirtschaft und Torfabbau. Die Demonstrationsfläche wird als Multiplikator wirken und die weltweite Vorreiter-Rolle Deutschlands bei der Torfmooskultivierung stärken. Im Teilvorhaben 1 werden durch regelmäßiges Monitoring auf der Versuchsfläche die Auswirkungen der maschinellen Ernte untersucht im Hinblick auf die Regeneration des Torfmoosrasens, das Gefahrenpotential durch wachstumshemmende Faktoren sowie die Begleitflora. Zudem wird die Ernte hinsichtlich technischer Machbarkeit und Optimierungsbedarf (Verfahrensgestaltung) sowie durch Erhebung von Daten zur Kostenkalkulation einer Kulturrotation begleitet. Mit Hilfe sozio-ökonomischer Methoden werden die aus Sicht der Bevölkerung bestehenden Vor- und Nachteile verschiedener Landnutzungsformen von Mooren ermittelt. | Prof. Dr. Dr. h.c. Hans Joosten Tel.: +49 3834 420 4177 joosten@uni-greifswald.de Universität Greifswald - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Fachbereich Biologie - Institut für Botanik und Landschaftsökologie - Arbeitsgruppe Moorkunde & Paläoökologie Soldmannstr. 15 17489 Greifswald | X | FPNR | |
| 01.10.2017 | 31.12.2020 | 22007616 | Verbundvorhaben: Ertragsfaktoren von Raps als Nachwachsender Rohstoff: Phänotypisierung unter dynamischen Bedingungen (RapiD); Teilvorhaben 2: Züchterische und Praxis-orientierte Phänotypisierung von Raps - Akronym: RapiD | Das übergeordnete Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung und Praxiserprobung neuartiger nicht-invasiver Phänotypisierungsmethoden für die Erfassung von ertragsbildenden Faktoren beim Raps sowie deren Einsatz zur Identifizierung neuer genetischer Variation für die Züchtung. In einem iterativen Experimentezyklus sollen umfassende Phänotypisierungen ausgewählter Rapsgenotypen unter Gewächshaus- und Feldbedingungen durchgeführt werden. Diese neuartigen nicht-invasiven Phänotypisierungsmethoden beinhalten z. B. Sensoren für ertragsrelevante Merkmale, die an einem Trägerfahrzeug bzw. einem UAV (unmanned aerial vehicle – unbemanntes Luftfahrzeug, Copter, Minidrohne) montiert werden und beim Überfahren/Überfliegen der Versuchsparzelle Messdaten liefern. In einem ersten Schritt werden die aufwendigen klassischen Messungen von Ertragskomponenten im Gewächshaus und Feld durchgeführt werden. | Das Ziel des Verbundvorhabens bestand in der Entwicklung und Praxiserprobung neuartiger, nicht-invasiver Verfahren zur Phänotypisierung ertragsbildender Eigenschaften bei Rapsgenotypen. Anhand umfangreicher experimenteller Daten wurden mehrere Sensoren kalibriert und für die Entwicklung von Algorithmen für die Erprobung dieser Sensoren in Labor, Gewächshaus und Feld verwendet. Die ermittelten tauglichen Sensoren wurden auf einem Trägerfahrzeug (fahrend und/oder fliegend) montiert und für die Merkmalserfassung in zahlreichen georeferenzierten Leistungsprüfungen verschiedener Rapsgenotypen praxisorientiert umgesetzt. Im Projekt sollte die komplexe Wuchsform von Rapssorten bezüglich ihrer ertragsbildenden Faktoren in jedem Wuchsstadium mit unterschiedlichen digitalen Techniken erfasst, gespeichert und analysiert werden. Die große technische Herausforderung war dabei die Bewertung von Ertragsfaktoren bei Feldparzellen, in denen in späten Entwicklungsstadien die Aussaatreihen nicht mehr erkennbar und der Bestand eine Oberfläche aus ineinander verhakten Trieben bildete. Auch bei den Sensoren waren Anpassungen der Algorithmen notwendig, sowie Erprobungen von fliegenden und fahrenden Sensorenträgern zur Datenerfassung. Das Ziel des Teilvorhabens 2 bestand in der Planung, Anlage und Durchführung von Feldversuchen für die Bonituren im Gesamtprojekt. Das von der DSV bereitgestellte Pflanzenmaterial (aktuelles Sorten- und Zuchtmaterial) wurde aufgrund seiner agronomischen und phänologischen Eigenschaften zur Kalibrierung der Sensoren der Phänotypisierungsplattform im Labor und Feld genutzt. In den Kerndruschparzellen der DSV erfolgte die Kalibration der Sensoren auf der Modell- und Feldphänotypisierungsplattform. Zur Erhöhung der Datenbasis für die Validierung der Ergebnisse wurden die Genotypen an weiteren 10 Standorten angebaut und umfänglich bonitiert. | Dr. Ulf Feuerstein Tel.: +49 4253 9311-11 ulf.feuerstein@dsv-saaten.de Deutsche Saatveredelung AG - Zuchtstation Asendorf Steimker Weg 7 27330 Asendorf | X | FPNR |
| 01.10.2018 | 31.05.2022 | 22007617 | Verbundvorhaben: Zementbeschichtung von Holz für geotechnische Anwendungen; Teilvorhaben 1: Zementbehandlung von Holz - verfahrenstechnische Entwicklung und Charakterisierung - Akronym: CEMWOGEO | Im Rahmen von CEMWOGEO soll die Wechselwirkung von Zement und Holz und die daraus resultierende Erhöhung der Dauerhaftigkeit von Holz untersucht werden. Zu diesem Zweck werden folgende Projektziele definiert: (1) Entwicklung einer innovativen Zementbehandlung, (2) Zement-Holz Interaktion sowie die Auswirkung auf Struktur des Holzes, (3) Begleitende Feldversuche und Lebensdaueranalyse. Innerhalb des Projektes sollen die Mechanismen der Zement-Holz-Interaktion im Hinblick auf Dauerhaftigkeits- und Strukturveränderungen des Holzes grundlegend erforscht werden. Zusätzlich sollen durch die Entwicklung einer innovativen Zementbehandlung von Holz und Holzwerkstoffen, welche durch Feldversuche und Lebensdaueranalysen begleitet werden, die Grundlagen für eine verstärkte Nutzung von Holz und Holzwerkstoffen in der Geotechnik z.B. für Gründungsmaßnahmen und Hangstabilisierungen von Gebäuden und Infrastrukturbauwerken im permanenten Bereich, aber auch anderen Außenanwendungen geschaffen werden. | Prof. Dr. rer.nat. Harald Larbig Tel.: +49 8031 805-2328 harald.larbig@fh-rosenheim.de Technische Hochschule Rosenheim - Forschung und Entwicklung Hochschulstr. 1 83024 Rosenheim | X | FPNR | |
| 01.01.2001 | 31.12.2003 | 22007696 | Untersuchung des Ansprechverhaltens von Extreme-Pressure-Additiven (Verschleißschutzadditiven) in biologisch abbaubaren Schmierstoffen auf Basis heimischer Ölpflanzen | Die auf dem Markt befindlichen Additive für Schmierstoffe wurden für den Einsatz in mineralölbasischen oder synthetischen Grundölen optimiert. Beim Einsatz dieser Additive in Pflanzenölen zeigte sich jedoch, dass sie z.T. ungeeignet sind oder in anderen Konzentrationen angewandt werden müssen, um ähnliche Wirkungen zu erzielen. Um die Entwicklung von modernen Hochleistungsschmierstoffen auf Basis natürlicher pflanzlicher Grundöle voranzutreiben, sollte der Kenntnisstand bezüglich der Wirksamkeit unterschiedlichster Verschleiß- (AW) und Hochdruckadditive (EP) in Pflanzenölen verbessert werden. Bisher gibt es keine systematische Studie über die Eignung von bestimmten Additivkomponenten und Additivklassen für pflanzliche Grundöle, obwohl hier ein unverkennbarer Forschungsbedarf auf diesem Gebiet besteht. Ziel des vorgestellten Vorhabens ist es, grundsätzliche Aussagen zur Eignung verschiedener Substanzklassen als EP- und AW-Additiven für pflanzenölbasische Grundöle (Ester) zu erarbeiten. Hierfür soll die Wirkungsweise der bisher zum Einsatz gekommenen verschiedenen Additivkomponenten und Additivpakete in unterschiedlichen Basisestern (gesättigte und ungesättigte) untersucht werden und darüber hinaus mit dem Verhalten in Mineralölanwendungen verglichen werden. Innerhalb der Additivklassen soll geklärt werden, inwieweit sich das Verschleißschutzverhalten bei Variation der Kettenlänge der Substituenten, Verzweigungsgrad der Substituenten und Art der Substituenten verändert. Im Rahmen des Vorhaben sollen neben neuen EP- und AW-Additiven, die von der Firma Rhein Chemie bereitgestellt werden, auch handelsübliche Additive untersucht werden. Der Einfluss der Parameter Grundölart, Additivkomponente, Belastungskollektiv, Temperatur, Werkstoffpaarung und Alterungszustand auf das Verschleißschutzverhalten soll untersucht werden. Die Ergebnisse sollen eine Basis darstellen, mit deren Hilfe sowohl Schmierstoff- und Additivhersteller als auch Anwender die Wirkung bestimmter | Entsprechend der Aufgabenstellung wurden zu Beginn des Projektes Schmierstoffadditive ausgewählt, die metall-, asche-, chlorfrei und teilweise sogar biologisch abbaubar waren. Sie bestanden im Wesentlichen aus Schwefel- und Phosphor-Wirkanteilen, wobei auch Mischungen der Komponenten untereinander und weiter Stoffzusätze (z.B. Stickstoffverbindungen) verwendet wurden. Es standen somit 16 Additivkandidaten zur Verfügung, die in den ersten Projektphasen ausgiebig auf Ihr EP/AW-Verhalten untersucht wurden. Die verwendeten Schmierstoffformulierungen enthielten neben dem Grundöl jeweils einen bestimmten Anteil an Verschleißschutz- und Hochdruckadditiven. Als Grundöle wurden ein gesättigter und ein ungesättigter Ester (beides TMP Oleate), ein raffiniertes Rapsöl und zum Vergleich ein paraffinbasisches Mineralöl verwendet. Anschließend wurde ein umfangreiches Untersuchungsprogramm durchgeführt. Innerhalb dieser durchgeführten Versuchsreihen konnten viele Tendenzen aufgezeigt werden, die grundsätzlicher Art waren und Aussagen zur Wirkung einer bestimmten Additivklasse zulassen. Diese Versuchsergebnisse sind von großem Nutzen für die innerhalb des Projektes untersuchten Mischungen aus mehreren Einzeladditiven und sie bilden damit die Basis für speziell abgestimmte, neue Additivvarianten. Erwähnt sei hierbei besonders die Abhängigkeit des Verschleißschutzes und der Hochdrucktragfähigkeit von der Höhe der Additivkonzentration. Hierbei traten deutliche Unterschiede bezüglich der einzelnen Additivgruppen (verschiedene Wirkkomponenten) und auch innerhalb der einzelnen Stoffgruppen auf. Besonders deutlich konnten aber auch Unterschiede bezüglich der verschiedenen Grundöle gezeigt werden. Additive, die zum Beispiel in einem Mineralöl bei einer geringen Konzentration ein sehr gutes Ansprechverhalten zeigten, mussten einem Rapsöl in deutlich größerer Menge zudosiert werden, um eine ähnlich gute Wirkung zu erzielen. | Paul Feinle Tel.: +49 621 292-6241 Hochschule Mannheim - Fachbereich Maschinenbau - Institut für Tribologie Paul-Wittsack-Str. 10 68163 Mannheim | FPNR | |
| 01.01.2000 | 31.12.2003 | 22007699 | Verbundvorhaben: Produktion von Polyhydroxyfettsäuren in Nutzpflanzen, Phase II: Teilvorhaben 5: Kerngenomtranformation von Raps und Zuckerrübe, Phase II | Polyhydroxyfettsäuren (PHF) stellen eine Gruppe von Biopolymeren dar, die von einer Vielzahl von Bakterien als Speicherstoffe gebildet werden. Neben der fermentativen Produktion gibt es die Möglichkeit PHF über gentechnisch modizifizierte Pflanzen zu produzieren. Mit diesem Ziel werden im Rahmen des Verbundvorhabens drei landwirtschaftlich wichtige Nutzpflanzen bearbeitet, Zuckerrübe, Kartoffel und Raps. Das Ziel des Verbundvorhabens besteht darin, Wege für die Produktion von PHB und anderen ausgewählten PHF in den genannten Nutzpflanzen aufzuzeigen und Protokolle zur Erstellung derartiger Pflanzen auszuarbeiten. Es sollen züchterische Prototypen hergestellt und deren ertragsphysiologische Eigenschaften unter pflanzenbaulichen Gesichtspunkten bestimmt werden. Im Teilvorhaben 5 wird die Kerngenomtransformation von Raps und Zuckerrübe mit Triple-Konstrukten durchgeführt. PHF-synthetisierende Primärtransformanten werden im Gewächshaus vermehrt, um ausreichend Pflanzenmaterial für Arbeiten zur Optimierung der PHF-Extraktion im Technikumsmaßstab bei dem Unterauftragnehmer SÜDZUCKER AG bereitstellen zu können. Für das dritte Projektjahr ist ein Freilandversuch zusammen mit dem Projektpartner Universität Kiel geplant. | Als Ergebnis des Projektes stehen neue PHA-Polymerasen mit neuer Substratspezifität zur Verfügung, die für die Bildung von Mischpolymeren genutzt werden können. Zukünftig sollten PHB-Gene ausschließlich in den Kern, unter der Kontrolle gewebespezifischer oder organspezifischer Promotoren, eingebracht werden. Weitere Promotoren sind auf ihre Eignung zur Kontrolle von PHB-Genen zu testen. Aufgrund der vorliegenden Ergebnisse erscheinen die Kartoffelknolle und der Rübenkörper als Zielorgane besonders geeignet. Die Expression des Gens muss bestimmt werden, um die Funktionalität der Kombinationen aus Promotor und bakterieller Synthase zu belegen. Zur genaueren Untersuchung der Funktion der Synthasen im Zielgewebe sind umfangreiche molekulare Analysen notwendig; entsprechende Antikörper stehen zur Verfügung. Schließlich sollten breitere Analysen des Stoffwechsels transgener Pflanzen mittels GC/MS vorgenommen werden, um zu überprüfen., welche Auswirkungen die Etablierung der PHB-Synthese auf den Grund- und Sekundärstoffwechsel der Pflanze hat. Diese Untersuchungen können die Grundlage für weitere kurative Maßnahmen zum Ausgleich von Wachstumsdepressionen sein. Die Produktion von PHB/PHF war in den verwendeten Pflanzensystemen entweder nur zur einer minimalen Menge möglich und damit ökonomisch nicht haltbar oder bei Erreichung größerer Konzentrationen mit einem negativen Einfluss auf Wachstum und Entwicklung und damit letztlich Ertrag gekoppelt. Somit ergibt sich kein direkter ökonomisch verwertbarer Nutzen aus diesen Untersuchungen. Für eine kommerzielle Nutzung ist eine Steigerung in der PHB-Konzentration notwendig. | Dr. Hinrich Harling Tel.: +49 5561 311-652 h.harling@kws.de PLANTA Angewandte Pflanzengenetik und Biotechnologie GmbH Grimsehlstr. 31 37574 Einbeck | FPNR | |
| 01.10.2004 | 31.01.2008 | 22007703 | Erste züchterische Bearbeitung und Qualitätsbeurteilung ausgewählter chinesischer Heilpflanzen, die für einen Anbau in Deutschland geeignet sind (Phase I) | Gegenstand des Vorhabens ist der Beginn einer Auslesezüchtung zum Zweck der Anbauoptimierung an vorhandenem sehr heterogenem Material bei den Arten Artemisia scoparia und Leonurus japonicus, die in den bereits gemachten Versuchen erfolgreich einjährig kultiviert wurden. Im Vordergrund stehen dabei die Aspekte Homogenität der Pflanzen, Ertragssicherheit, zweijährige Nutzung (Winterhärte) und pharmakologische Qualität. Außerdem Untersuchungen zur pharmazeutischen Qualität dieser und einiger anderer Arten aus chinesischer Importware und Proben aus dokumentiertem Versuchsanbau mit definiertem Material. Im einzelnen vorgesehen sind Elitepflanzenselektion, Verklonung der Pflanzen, Saatgutgewinnung, Kreuzungen und Populationsbildung. Ferner sind Untersuchungen zur pharmazeutischen Qualität geplant. Die entwickelten Zuchtlinien werden nach weiteren Selektionsschritten zur Saatgutvermehrung und zum Vertrieb abgegeben. Die Daten zur pharmazeutischen Qualität der Importware und der Proben aus Versuchsanbau werden dem Handel und den Verwendern chinesischer Heilpflanzen zur Verfügung gestellt. Alle Ergebnisse werden veröffentlicht. | Prof. Dr. Ulrich Bomme Tel.: +49 8161 71-3805 ulrich.bomme@lfl.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung - AG IPZ 3 Am Gereuth 8 85354 Freising | FPNR | ||
| 01.09.2004 | 30.09.2005 | 22007704 | naro.tech Symposium "Werkstoffe aus Nachwachsenden Rohstoffen" | Das naro.tech Symposium "Werkstoffe aus Nachwachsenden Rohstoffen" 2005 wird in Zusammenarbeit von Messe Erfurt und Forschungsvereinigung Nachwachsende Rohstoffe - WNR veranstaltet. Ziel der Veranstaltung ist die Bereitstellung einer international anerkannten Kommunikationsplattform für Produzenten, Verarbeiter, Anwender und Forscher aus dem Fachgebiet der Werkstoffe aus Nachwachsenden Rohstoffen. Schwerpunkte des Kongressprogrammes werden sein: Faserverbundwerkstoffe, Werkstoffanwendungen aus Stärke, Proteinen und Lipiden, Ökologisches Bauen mit Nachwachsenden Rohstoffen, Cellulose und Cellulosederivate und Kleben mit Nachwachsenden Rohstoffen. Die Kongressbeiträge werden in einem Tagungsband zusammengestellt. Interessante Kongressthemen werden in Fach- und Tagespresse präsentiert und dienen der Informationsvermittlung für das Thema Nachwachsende Rohstoffe. | Dr. Katrin Vogel Tel.: +49 3614001810 vogel@messe-erfurt.de Messe Erfurt GmbH Gothaer Str. 34 99094 Erfurt | FPNR | ||
| 01.01.2007 | 30.06.2008 | 22007706 | Verbundprojekt: Entwicklung von Prüfverfahren für die Nutzung von Nicht-Holzbrennstoffen in Kleinfeuerungen (ERA-NET BIOENERGY) | Es soll ein Messleitfaden ("Best practise guideline") erarbeitet werden, durch den die Harmonisierung von Methoden und Verfahren für die heiztechnische Prüfung von Feuerungsanlagen für Getreide- und Strohbrennstoffe europaweit erreicht wird. Dadurch werden Messwerte international vergleichbar und Voraussetzungen für eine Normierung der Prüfverfahren und Prüfbrennstoffe geschaffen. Aufbauend auf einer durchzuführenden Bestandsaufnahme der relevanten Einfluss- und Störgrößen für die Messgenauigkeit und Reproduzierbarkeit wird ein Messprogramm erarbeitet und durchgeführt. In insgesamt maximal 35 Messtagen am Feuerungsprüfstand des TFZ werden u.a. Fragen nach den geeigneten Filtermaterialien, der erforderlichen Abgasvorbehandlung und Probennahmemethodik, der Wiederholbarkeit und Reproduzierbarkeit der Messwerte, etc. experimentell abgearbeitet. Gemeinsam mit den europäischen Partnern dieses ERA-NET Bioenergy Projektes wird auf Basis der Ergebnisse ein Leitfaden für die heiztechnische Prüfung von Getreide- und Strohfeuerungen erarbeitet und veröffentlicht. | Dr. Hans Hartmann Tel.: +49 9421 300-112 hans.hartmann@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | X | FPNR | |
| 01.03.2010 | 31.03.2013 | 22007709 | Entwicklung extensiver Landnutzungskonzepte für die Produktion nachwachsender Rohstoffe als mögliche Ausgleichs- und Ersatzmaßnahmen (ELKE) - Phase III - Umsetzung praxisbasierter Feldmodellprojekte | Das Praxisziel von ELKE liegt in der Anerkennung von extensiven Landbausystemen zur Erzeugung nachwachsender Rohstoffe als Ausgleichs- und Ersatzmaßnahmen in der naturschutz- wie baurechtlichen Eingriffsregelung in Deutschland. Angesichts der aktuellen Herausforderungen im Umwelt- und Naturschutz müssen daher integrierte Ansätze für die Landnutzung gefunden werden, welche die Produktivität und die Schutzgüter des Naturschutzes (belebte Natur, Boden, Wasser, Luft und Landschaft) in den Blick nehmen. Ein Weg dazu führt über die Ausgleichs- und Ersatzregelung mit den in ELKE verfolgten Mehrnutzungskonzepten in regionalen Landnutzungsstrategien. Bei der Umsetzung spielt die mancherorts schon gut erprobte vertrauensvolle Zusammenarbeit zwischen den Vertretern des Naturschutzes und den landwirtschaftlichen Betrieben eine zentrale Rolle. Deshalb werden die hier verfolgten Modellprojekte auch direkt in repräsentativen Landschaften Deutschlands im "normalen" Verfahrensablauf der Eingriffsregelung - also direkt in der Praxis umgesetzt. Die Anbausysteme werden in 4 Modellstandorten beforscht, um ihre Qualität in Hinsicht auf die Schutzgüter des Naturschutzes herauszuarbeiten. Die angestrebte Flexibilisierung des Kompensationsinstrumentariums der Eingriffsregelung verlangt eine differenzierte Darstellung der zentralen biotischen Leistungen – Biotopfunktion und Biodiversität – aber auch der abiotischen Leistungen – Boden-, Wasser- und Klimaschutz. | Prof. Dr. Peter Heck Tel.: +49 6782-17-1221 p.heck@umwelt-campus.de Hochschule Trier - Trier University of Applied Sciences - Umwelt-Campus Birkenfeld - FB Umweltplanung/Umwelttechnik - Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) Campusallee 9926 55768 Hoppstädten-Weiersbach | FPNR | ||
| 01.01.2011 | 31.12.2014 | 22007710 | Erste züchterische Bearbeitung und Qualitätsbeurteilung ausgewählter chinesischer Heilpflanzen, die für einen Anbau in Deutschland geeignet sind (Phase III) | Die Anwendung von Arzneipflanzen spielt in der Traditionellen Chinesischen Medizin (TCM) eine zentrale Rolle. Ein interdisziplinärer Forschungsverbund hat es sich bereits 1999 zur Aufgabe gemacht, eine kontrollierte Produktion ausgewählter chinesischer Heilpflanzen in Deutschland zu etablieren, um Arzneidrogen mit zuverlässiger Qualität bereit zu stellen. Die Basis dafür waren die Sicherung der botanischen Identität sowie die Entwicklung geeigneter Anbau- und Verarbeitungsverfahren. Die Verbesserung der Saatgutqualität und die Entwicklung von Anbauverfahren führten bei Artemisia scoparia, Leonurus japonicus und Saposhnikovia divaricata jedoch noch nicht zum ausreichenden Erfolg. Daher wurde 2004 der Weg der Pflanzenzüchtung beschritten, an dessen Ende verbesserte Sorten, vor allem im Hinblick auf Ertrag und Homogenität bei gleichzeitig hoher Qualität, den heimischen Anbau dieser drei Arten wirtschaftlicher machen sollen. Über entsprechende andere Züchtungsprogramme bei diesen drei Arten war nichts bekannt. In der abschließenden Projektphase III wurden die entwickelten Klone von Artemisia scoparia und Leonurus japonicus mit sehr guter allgemeiner Kombinationseignung zu synthetischen Sorten weiterentwickelt. Bei Saposhnikovia divaricata wurden I1-Linien mit hoher Eigenleistung zu einer neuen Population kombiniert. Das Zuchtmaterial sollte hinsichtlich Ertragsverhalten, Homogenität, niedriger Cd-Akkumulation (Artemisia), Winterhärte zur Produktion hochwertigen Saatguts (Saposhnikovia) und guter Inhaltsstoffe weiter verbessert und praxisreife Sorten entwickelt werden. Da sich in der Beratungspraxis die Ergebnisse der Untersuchung zur pharmazeutischen Qualität und der sensorischen Eigenschaften von zehn TCM-Drogen im Rahmen der ersten Projektphase für die Akzeptanz der heimischen Ware als sehr hilfreich erwiesen haben, wurde für weitere vier Arten, deren Praxisanbau kurz bevorstand, ebenfalls ein solcher Qualitätsvergleich von Versuchsdrogen mit Importware durchgeführt | Bei Artemisia scoparia wurden die Generationen Syn1, Syn2 und Syn3 der Testkreuzung Syn Cd4 erfolgreich erzeugt. Die Leistungsprüfung und Beurteilung der Syn Cd4 im Vergleich zur Standardherkunft BLBP 02 erfolgte in den Jahren 2011-2014 an mehreren Standorten. Die Syn3 Cd4 erfüllt alle Züchtungskriterien und wird der Praxis mit einem eigenen Sortennamen zur Verfügung gestellt, aufgrund der großen Ähnlichkeit zu BLBP 02 erfolgte allerdings keine Sortenanmeldung. Bei Leonurus japonicus wurden die besten Klone hinsichtlich Krautdrogenertrag und Homogenität in vier verschiedenen Testkreuzungen unterschiedlich kombiniert. Für alle Testsynthetiks wurden die Generationen Syn1, Syn2 und Syn3 erzeugt. In den Jahren 2011-2014 erfolgte die Leistungsprüfung der Testsynthetiks gegen die Standardherkünfte an mehreren Standorten, wobei sich die Syn3 EH3 als homogene, spät blühende Variante mit einem hohen Ertrag herauskristallisierte und beim Bundessortenamt zum Sortenschutz angemeldet wurde. Das Zuchtmaterial kann der Praxis ab jetzt zur Verfügung gestellt werden. Bei Saposhnikovia divaricata wurde 2010 und 2011 die Leistung von F1-Nachkommenschaften geprüft. Aus den sechs besten Nachkommenschaften wurde 2012 über Rekombination eine Populationssorte entwickelt. In den bisherigen Versuchen 2013 und 2014 zeichnet sich ab, dass die rekombinierte Population wüchsiger und ertragsreicher ist als die Vergleichsherkunft BLBP 03. Eine entsprechende Leistungsprüfung wurde 2015 erneut angelegt. In einem zweiten Schwerpunkt wurde im aktuellen Berichtszeitraum die Qualität bayerischer Drogen und entsprechender chinesischer Handelsware für die Arten Glycyrrhiza glabra/uralensis, Paeonia lactiflora (radix rubra), Rheum palmatum/officinale und Xanthium sibiricum untersucht. Die Versuchsproben schnitten insgesamt sehr gut ab und es wurde deutlich, dass im heimischen Anbau gute, sichere, kontrollierte und der chinesischen Ware somit mindestens ebenbürtige Droge produziert werden kann. | Dr. Heidi Heuberger Tel.: +49 8161 8640-3805 heidi.heuberger@lfl.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung - Arbeitsgruppe Heil- und Gewürzpflanzen (IPZ 3d) Vöttinger Str. 38 85354 Freising | X | FPNR |
| 01.09.2011 | 31.12.2012 | 22007711 | Agrar-Beratungsverbund Bioenergie in Bayern | Land- und Forstwirte sollen umfassend zur Erzeugung und effektiven Nutzung von Bioenergie informiert werden. Neben der telefonischen Beratung sollen hierfür als Plattform Beratertage auf etablierten Veranstaltungen und Messen dienen. Zusätzlich soll durch Tage der offenen Tür und regionale Messen die Präsenz in den verschiedenen Regionen gewährleistet sein. Die Aktivitäten sollen über die Internetseite und geeignete Medien wie den Newsletter einer breiten Öffentlichkeit dargestellt werden. Durch Fachgespräche, praxisorientierte Veranstaltungen und Tage der offenen Tür soll der Wissenstransfer und der Kontakt von Bioenergieerzeugern und –verbrauchern gefördert werden. Die Öffentlichkeit soll über die Möglicheiten der Bioenergienutzung und den Energiepflanzenbau informiert werden. die Zusammenarbeit mit Partnern aus der Land- und Forstwirtschaft, Industrie, Verbänden, Unternehmen und Wissenschaft wird gewährleistet, dass sowohl Land- und Forstwirte als auch Kommunen und die Öffentlichkeit mit dem Angebot des Beratungsverbundes erreicht werden. Durch dieBeratung,dieAufbereitungaktuellerThemen und den Wissenstransfer soll auch die Effizienz vorhandener Anlagen verbessert werden. Ein weiteres Projektziel ist, die Verbraucher über die Chancen und Risiken des Energiepflanzenanbaus und der möglichen Nutzung als Bioenergieträger bei gleichzeitiger regionaler Wertschöpfung zu informieren. | Hubert Maierhofer Tel.: +49 9421 960-342 hm@carmen-ev.de C.A.R.M.E.N. e.V. Schulgasse 18A 94315 Straubing | FPNR | ||
| 01.08.2012 | 31.07.2015 | 22007712 | Umsetzung des REK der - Bioenergieregion Bodensee - im Rahmen der Fortsetzung der Förderphase Bioenergie-Regionen 2.0 | Die Bioenergie-Region Bodensee umfasst die Landkreise Konstanz und Bodenseekreis. Die Region ist dynamischer Wirtschaftsstandort und Siedlungsraum, renommierte Tourismusdestination und sensibler Naturraum zugleich. Die größte Stärke der Region liegt in den zahlreich vorhandenen Bioenergie-Strukturen und dem damit verbundenen Potential zum Ausbau und zur Effizienzsteigerung. Es wird weiterhin mit teilweise neuen Strategien an den drei Leitzielen gearbeitet. Diese sind:Erweiterung und Ausschöpfung der regionalen Bioenergiepotentiale, Steigerung der Effizienz bei der Biogasnutzung und nachhaltige Nutzung der Bioenergie in der Bodenseeregion.Daraus werden die Projektziele im Zeitraum bis 2015 abgeleitet: Umsetzung von mindestens 13 Bioenergiedörfer im Projektgebiet sowie weiteren sechs Bioenergieprojekten in der Zwillingsregion, zusätzlich Nachrüstung von mindestens 10 Biogasanlagen mit Abwärmenutzung, Festigung des bestehenden Bioenergie-Netzwerks und Gewinnung weiterer aktiver Teilnehmer, mindestens 20.000.000 € zusätzliche regionale Wertschöpfung, Weiterentwicklung derNachhaltigkeitsstrategie für Bioenergie. Um die Projektziele zu erreichen, ist im REK ein Bündel von Maßnahmen, definiert, welches solarcomplex gemeinsam mit den Projektpartnern umsetzen wird. Maßnahmen des REK sind Bioenergie- und Effizienztouren für Kommunalvertreter, Presse, allgemeineÖffentlicheit, Schulen; Tagungen, Workshops, Bürgergespräche; notwendige Studien zu aktuellen Bioenergiethemen. | Bene Müller Tel.: +49 7731 8274-11 mueller@solarcomplex.de solarcomplex AG Ekkehardstr. 10 78224 Singen (Hohentwiel) | FPNR | ||
| 01.02.2016 | 31.07.2018 | 22007715 | Verbundvorhaben: Entwicklung effizienter Primärmaßnahmen zur Emissionsminderung von Holzhackschnitzelfeuerungen; Teilvorhaben 1: Entwicklung effizienter Primärmaßnahmen zur Emissionsminderung von Holzhackschnitzelfeuerungen (Koordinator) - Akronym: EffiPriMa | Anhand einer umgerüsteten Holzhackschnitzelfeuerung sollen neuartige Primärmaßnahmen zur Emissionsverbesserung untersucht und entsprechende Regelungskonzepte entwickelt werden. Bei den neuartigen Maßnahmen handelt es sich um eine Vorwärmung der Verbrennungsluft, eine optimierte Zufuhr und Verteilung der Primär- und Sekundärluft, sowie um eine nachrüstbare Stufe auf dem Verbrennungsrost. Die zu entwickelnden Regelungskonzepte sollen brennstoffspezifisch ausgelegt werden. Der Anwender soll im Anschluss an das Forschungsvorhaben durch Vorwahl eines Regelungskonzepts (Brennstoff nass / trocken, aschereich / aschearm usw.) die gesamte Feuerung auf den zu erwartenden Brennstoff besser einstellen. Durch die Kombination der genannten Maßnahmen versprechen sich die Antragsteller eine sichere Einhaltung der novellierten 1. BImschV im Bereich der Holzhackschnitzelfeuerungen, auch bei heterogenen und suboptimalen Brennstoffen. Zunächst wird durch UMSICHT in AP (Arbeitspaket) 1 die Aufbereitung des Versuchsbrennstoffs vorgenommen. Hierbei werden reproduzierbar Holzhackschnitzelchargen unterschiedlicher Qualität hergestellt. Diese Brennstoffe werden bei den nachfolgenden Versuchskampagnen eingesetzt. In AP 3 erfolgt durch UMSICHT die ergänzende Ausrüstung der Holzhackschnitzelfeuerung mit Messtechnik zur Feuerraumüberwachung. In AP 4 werden die Brennstoffe im Technikum untersucht, wobei bestehende Versuchsanlagen zum Einsatz kommen. Zielsetzung der Versuche ist die experimentelle Bestimmung der Trockungsgeschwindigkeiten in Holzhackschüttungen bei unterschiedlichen Unterwindtemperaturen. AP 5 beinhaltet die experimentellen Verbrennungsversuche an der umgerüsteten Holzhackschnitzelfeuerung, die federführend von UMSICHT durchgeführt werden. Auf Basis aller erreichten Versuchsergebnisse werden in AP 6 von allen Verbundpartnern gemeinsam Regelungskonzepte entwickelt, die die neuartigen Primärmaßnahmen und spezifische Brennstoffeigenschaften berücksichtigen. | Philipp Danz Tel.: +49 208 8598-1170 philipp.danz@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | X | FPNR | |
| 01.10.2017 | 31.12.2020 | 22007716 | Verbundvorhaben: Ertragsfaktoren von Raps als Nachwachsender Rohstoff: Phänotypisierung unter dynamischen Bedingungen (RapiD); Teilvorhaben 3: Sensorsysteme und Datenmanagement zur Phänotypisierung von Raps - Akronym: RapiD | Das übergeordnete Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung und Praxiserprobung neuartiger nicht-invasiver Phänotypisierungsmethoden für die Erfassung von ertragsbildenden Faktoren beim Raps sowie deren Einsatz zur Identifizierung neuer genetischer Variation für die Züchtung. In einem iterativen Experimentezyklus sollen umfassende Phänotypisierungen ausgewählter Rapsgenotypen unter Gewächshaus- und Feldbedingungen durchgeführt werden. Diese neuartigen nicht-invasiven Phänotypisierungsmethoden beinhalten z. B. Sensoren für ertragsrelevante Merkmale, die an einem Trägerfahrzeug bzw. einem UAV (unmanned aerial vehicle – unbemanntes Luftfahrzeug, Copter, Minidrohne) montiert werden und beim Überfahren/Überfliegen der Versuchsparzelle Messdaten liefern. In einem ersten Schritt werden die aufwendigen klassischen Messungen von Ertragskomponenten im Gewächshaus und Feld durchgeführt werden. | Das Ziel des Verbundvorhabens bestand in der Entwicklung und Praxiserprobung neuartiger, nicht-invasiver Verfahren zur Phänotypisierung ertragsbildender Eigenschaften bei Rapsgenotypen. Anhand umfangreicher experimenteller Daten wurden mehrere Sensoren kalibriert und für die Entwicklung von Algorithmen für die Erprobung dieser Sensoren in Labor, Gewächshaus und Feld verwendet. Die ermittelten tauglichen Sensoren wurden auf einem Trägerfahrzeug (fahrend und/oder fliegend) montiert und für die Merkmalserfassung in zahlreichen georeferenzierten Leistungsprüfungen verschiedener Rapsgenotypen praxisorientiert umgesetzt. Im Projekt sollte die komplexe Wuchsform von Rapssorten bezüglich ihrer ertragsbildenden Faktoren in jedem Wuchsstadium mit unterschiedlichen digitalen Techniken erfasst, gespeichert und analysiert werden. Die große technische Herausforderung war dabei die Bewertung von Ertragsfaktoren bei Feldparzellen, in denen in späten Entwicklungsstadien die Aussaatreihen nicht mehr erkennbar und der Bestand eine Oberfläche aus ineinander verhakten Trieben bildete. Auch bei den Sensoren waren Anpassungen der Algorithmen notwendig, sowie Erprobungen von fliegenden und fahrenden Sensorenträgern zur Datenerfassung. Ergebnisse wurden in Fachzeitschriften veröffentlicht. | Prof. Dr. Arno Ruckelshausen Tel.: +49 541 969-2090 a.ruckelshausen@hs-osnabrueck.de Hochschule Osnabrück Albrechtstr. 30 49076 Osnabrück | X | FPNR |
| 15.06.2017 | 15.10.2020 | 22007717 | Nachhaltiger Biohybrid-Leichtbau für eine zukunftweisende Mobilität - Akronym: BioHybridCar | Im Rahmen dieses Projektes werden biobasierte Hybridverbundwerkstoffe, d.h. Werkstoffe mit biobasierten Matrices (thermoplastische und duroplastische Polymere) und/oder biobasierten Verstärkungskomponenten (Naturfasern, synthetische Polymerfasern wie Viskose oder biobasierte Polyester) kombiniert mit Carbon-/Glasfasern für den Einsatz in dem Bereich der nachhaltigen Mobilität entwickelt. Die Ergebnisse des Projektes stehen Unternehmen zur Produktion von Nutzfahrzeugen und landwirtschaftlichen Fahrzeugen, Unternehmen der Luftfahrt, des Schienen- und Schiffsverkehrs, sowie der Automobilbranche zur Verfügung. Dabei wird nicht auf reine Kompensation gesetzt, sondern insbesondere auf die Kombination biogener Materialien mit industriell verfügbaren Hochleistungswerkstoffen. Dies geschieht ausschließlich vor dem Hintergrund der vorerst kleinserienfähigen Verarbeitung unter ökonomischer Betrachtung und eindeutigen Verbesserung der ökologischen Bilanz während der Herstellungs- und Gebrauchsphase. | Ole Hansen Tel.: +49 511 9296-2822 ole.hansen@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.06.2019 | 31.05.2022 | 22007718 | Verbundvorhaben: Optimierung der Wald-Werk-Holzbereitstellungskette durch Analyse, Bewertung und Weiterentwicklung von Rundholzmessverfahren und Logistikprozessen im Rohholzhandel; Teilvorhaben 5: Analyse der Forst-Holz-Logistikkette - Akronym: HoBeOpt | Das Verbundvorhaben HoBeOpt verfolgte die Zielstellung, die vorhandenen Wissenslücken innerhalb von Verkaufs- und Einkaufsprozessen der rohholzbereitstellenden und -verarbeitenden Industrie zu schließen, zur Synchronisation der bislang zersplitterten Informations- und Datenlandschaft bezüglich der Rohholzbeschreibung beizutragen und Lösungen vorzuschlagen, die in die Praxis umsetzbar und zum Nutzen aller Akteure der Logistikkette sind. Ein Zusammenwirken der Marktpartner an Prozessverbesserungen und Effizienzsteigerungen, die sich durch aufeinander abgestimmte Abläufe über die Unternehmensgrenzen hinweg ergibt, ist oft nicht vermittelbar und daher schwer umsetzbar, wenn eine Transparenz der Wirkzusammenhänge nicht gegeben ist. Daher war es ein wesentliches Anliegen von Teilvorhaben 5, im Projektverlauf auch diese Optimierungspotenziale und Synergieeffekte aufzuzeigen. Ausgehend von Beobachtungen in der Branche wurde die These formuliert, dass bezüglich einzelner Messverfahren, die in Prozessen des Holzeinkaufs und Holzverkaufs zur Mengenermittlung eingesetzt werden, eine mangelnde Akzeptanz der Akteure innerhalb der Supply-Chain zu verzeichnen ist. Teilvorhaben 5 mit einer federführenden Verantwortlichkeit für den Arbeitsschwerpunkt "Forst-Holz- Logistikkette" umfasste daher Untersuchungen zur Überprüfung der aufgestellten These und die Erarbeitung von Maßnahmen zur Überwindung der Akzeptanzprobleme. | Im Teilvorhaben wurden zunächst relevante Einkaufsprozesse für Industrie- und Sägerundholz erhoben, modellhaft abgebildet und analysiert. Im Ergebnis der Prozessanalysen konnte die zu Projektbeginn aufgestellten These nicht bestätigt werden. Akzeptanzprobleme bezüglich der im Prozess eingesetzten Messgeräte und Messverfahren waren nicht festzustellen, jedoch wurden Akzeptanz- und Vertrauensproblemen bezüglich der Berechnungen von Holzmengen auf Basis einer Messung deutlich. Als Ursachen wurden einerseits Intransparenz bezüglich der bei Berechnungen von Maßen verwendeten Faktoren (Abzüge, Umrechnungen) und Defizite im digitalen Datenaustausch in Holzverkaufsprozessen benannt. Weitergehende Untersuchungen zielten daher bezogen auf diese Problemstellungen darauf, Optimierungspotenziale durch digitalen Datenaustausch, speziell bei Einsatz der Blockchain-Technologie zu ermitteln. Im Teilvorhaben wurden dazu einerseits Verfahren erarbeitet und exemplarisch umgesetzt, die es ermöglichen, auch mit verschiedenen Messverfahren im Verlauf eines Holzverkaufsprozesses ermittelte Maße und Einheiten zusammenzuführen und diese hinsichtlich bestehender Abweichungen zu untersuchen. Ein beispielhaft umgesetztes Demonstrationsszenario zeigte, wie mittels durchgehend digitalem Datenaustausch und Einsatz der Blockchain-Technologie Maßabweichungen im Prozess identifiziert und deren Ursachen ermittelt werden können. Mittels vereinfachter Ansätze konnte so der grundsätzliche Nachweis erbracht werden, dass mit innovativen Ansätzen eines digitalen Datenaustausches bestehenden Herausforderungen und Akzeptanzproblemen bezüglich der Maßermittlung im Prozess begegnet werden kann. | Dr. Ina Ehrhardt Tel.: +49 391 4090-811 ina.ehrhardt@iff.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung (IFF) Sandtorstr. 22 39106 Magdeburg | X | FPNR |
| 01.03.2000 | 31.01.2002 | 22007799 | Stärkeadsorbentien für die Entfärbung von Textilabwässern | Ein permanentes Problem in der Textilveredlung stellen farbige Abwässer aus Färbereien dar. Besonders schwierig gestaltet sich die Entfärbung von Flotte, die Reaktivfarbstoffhydrolysate enthalten. Ziel des vorliegenden Vorhabens ist es, aufbauend auf den Erkenntnissen der Voruntersuchungen die Entfärbewirkung von kationischen Stärkeprodukten bei Vorliegen von Mischabwässern zu untersuchen. Neben den zunächst im Labormaßstab vorgesehenen Arbeiten zur Verfahrensoptimierung bei der Entfärbung von Mischabwässern soll die großtechnische Anwendbarkeit von Stärke in der Abwasserreinigung am Beispiel einer Färberei nachgewiesen werden. Hierbei sollen verfahrenstechnische Lösungen zur Einordnung der Abwasserentfärbung in die innerbetriebliche Abwasserbehandlung der Färberei gefunden und erprobt werden. Darüber hinaus sollen Betrachtungen zu den Entsorgungsmöglichkeiten der farbstoffbeladenen Stärke erfolgen und eine betriebswirtschaftliche Bewertung des Verfahrens durchgeführt werden. | Abschlussbericht liegt vor und muss noch bewertet werden. | Carmen Knobelsdorf Tel.: +49 3672 379-314 management-titk-ompg@titk.de Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt e.V. Breitscheidstr. 97 07407 Rudolstadt | FPNR | |
| 01.01.2003 | 31.12.2003 | 22007801 | Sekundärenergieträger aus Biomasse - Eine Analyse | In den energie- und umweltpolitischen Diskussionen in Deutschland nimmt die Energiegewinnung aus regenerativen Energien i. Allg. und aus Biomasse im Besonderen einen breiten Raum ein. Vor diesem Hintergrund ist es das Ziel des geplanten Vorhabens, Bewertungsgrundlagen für eine weitere Förderung fester Bioenergieträger sowie der Biogasgewinnung mit dem Ziel der Bereitstellung insbesondere flüssiger, aber auch gasförmiger Sekundärenergieträger (Wasserstoff, Methanol, Ethanol, Fischer-Tropsch-Kraftstoffe, Ether u.a.) für einen Einsatz insbesondere im Verkehrssektor zu erarbeiten. Dazu sollen die drei derzeit hauptsächlich diskutierten Routen Pyrolyse, Vergärung sowie die Vergasung fester Bioenergieträger mit anschließender Gewinnung der flüssigen und gasförmigen Sekundärenergieträger systemtechnisch analysiert und bezüglich ausgewählter technischer, ökonomischer und ökologischer Aspekte untersucht und bewertet werden. Das Vorhaben gliedert sich deshalb in die Teilziele Verfahrenstechnik, ökonomische und ökologische Analyse sowie Szenarienanalyse und Gesamtbewertung. Die Darstellung der Ergebnisse erfolgt in Form eines Berichtes oder in zwei Dissertationen. | Prof. Dr. Thomas Dimmig Tel.: +49 3731 394-526 evt@iec.tu-freiberg.de Technische Universität Bergakademie Freiberg - Fakultät für Maschinenbau, Verfahrens- und Energietechnik - Institut für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen (IEC) Fuchsmühlenweg 9 D 09599 Freiberg | FPNR | ||
| 01.09.2003 | 28.02.2005 | 22007802 | Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von dreidimensional geformten Partikelschaum-Formteilen aus Biokunststoffen zum Einsatz als Packmittel für Produktverpackungen | Vorhabensziel ist die Verfahrensentwicklung zur Herstellung neuartiger geschäumter Packstoffe aus biologisch abbaubaren Werkstoffen(BAW). Die herzustellenden dreidimensionalen Schaumformteile sind eine ökologische Alternative zu bisherigen Packstoffen aus geschäumten Kunststoffen. Realisierung der Herstellung neuartiger geschäumter Packstoffe über ein zweistufiges Verfahren: 1. Herstellung von Schaumpartikeln aus BAW durch modifizierte Extrusion und Heißabschlag. 2. Einbringung der Schaumpartikel in geteiltes Schäumwerkzeug, Verbindung der Partikel durch Einspritzen expansiven Matrixmaterials. Schwerpunkte: Verfahrens- und Werkstoffauswahl, Konstruktion Verfahrenstechnik/Versuchswerkzeug, Herstellung Prototypen Verfahrenstechnik und Schaumwerkzeug, Fertigung Prototypen Ergebnisanwender sind Hersteller geschäumter Verpackungen und technischer Schaumformteile für die Bereiche Fahrzeugbau, Gerätebau, Medizintechnik, Elektronik-, Möbelindustrie... Substitutionsmaterial orientiert sich am Marktumfang von EPS, EPP u. EPE Verpackungen. Praxisnahe Entwicklung und Gewährleistung einer Vermarktung durch die Bearbeitung mit FEBRA Kunststoffe GmbH (bedeutender Schaumformhersteller in Deutschland). | Dipl.-Ing. Gottfried Hering Tel.: +49 351 400-1842 forschung.ibv@drevus.de Ingenieurbüro für Verpackung Heidelberger Str. 20 01189 Dresden | FPNR | ||
| 20.08.2003 | 31.12.2004 | 22007803 | Entwicklung eines Produktionsverfahrens für die Große Kugeldistel (Echinops sphaerocephalus L.) | Zielstellung ist es, die Große Kugeldistel (Echinops sphaerocephalus L.), eine an mitteleuropäische Verhältnisse adaptierte Wildart, zu einer landwirtschaftlichen Rohstoffpflanze zu entwickeln. Die Früchte weisen Rohfettgehalte von ca. 40 % auf und sind darüber hinaus sehr eiweißreich (ca.35 %). Das Fettsäurespektrum des Öles ist von Linolsäure (70-80 %) und Ölsäure (15-20 %) geprägt. Das Öl hat zudem einen hohen alpha-Tocopherol-Gehalt. Die Früchte enthalten einen weiteren potenziell wirtschaftlichen Inhaltsstoff, ein Chinolin (Echinorin), welcher im Rahmen eines von der DBU geförderten Projektes unabhängig von diesem Vorhaben unter Leitung des Institutes für Waldbau und Forstschutz der Technischen Universität Dresden zu einem Repellent entwickelt werden soll. Gegenstand des Projektes sind Selektionszüchtung und Versuche zur Anbauoptimierung von Echinops sphaerocephalus, Untersuchungen zur Entwicklung von Oberflächenbehandlungsmitteln aus Kugeldistelöl sowie zur stofflichen Nutzung der eiweißreichen Kugeldistelexpeller für Klebstoffe. Es wird angestrebt, eine regionale wertschöpfungsintensive Sonderkultur zu entwickeln, die eine Primärproduktion im ökologischen Landbau zulässt. | Mit Ausnahme von Kulturversuchen an Echinops sphaerocephalus in der ehemaligen Sowjetunion zur Gewinnung des in den Früchten enthaltenen Chinolinalkaloides als Arzneimittel sind keine Untersuchungen zur Kultivierung und Nutzung von Echinops-Arten bekannt geworden. Eine traditionelle Nutzung der sehr fett- und eiweißreichen Früchte war wohl wegen des ausgeprägten Bittergeschmackes ausgeschlossen. Kugeldistelarten haben allerdings als Zierpflanzen und als Bienenweide in Europa eine starke Verbreitung gefunden. Neuere Untersuchungen lassen eine Nutzung von chinolinhaltigen Extrakten aus den Früchten von Echinops sphaerocephalus als Repellent aussichtsreich erscheinen. Neben einem Gehalt von etwa 2 m% Chinolin enthalten die Früchte 38-45 m% Öl und 24-34 m% Rohprotein. Das Vorhaben umfasste neben der Aufnahme einer pflanzenzüchterischen Bearbeitung dieser Art erste Untersuchungen zur Anbauoptimierung. Mit der Verwendung von Vertretern der perennierenden Sippe von Echinops sphaerocephalus ist die Möglichkeit einer mehrjährigen Nutzung gegeben. Außerdem bestand die Aufgabe, Verwertungspotenziale für Kugeldistelöl und die anfallenden Reststoffe zu erschließen. Auf der Grundlage der Determinierung von Wildherkünften von E. sphaerocephalus -perennis- konnten Akzessionen mit hohen Gehalten an verwertbaren Inhaltsstoffen und günstigen technologischen Eigenschaften selektiert werden. Im Rahmen eines zweijährigen Anbaues ist ein Früchteertragspotenzial von etwa 30 dt/ha bzw. ein Ölertragspotenzial von 1350 kg/ha gegeben. Die Stickstoffdüngung ist am Entzug durch den Früchteertrag zu bemessen. Die Pflanzen verfügen über ein hohes Nährstoffaneignungsvermögen. Standraumdifferenzierungen wirkten sich im geprüften Rahmen nicht auf den Ertrag aus. Es lässt sich einschätzen, dass die Wirtschaftlichkeit durch Ansaat unter Deckfrüchten oder durch die Etablierung als Frühsommersaat und durch eine mehrjährige Nutzung noch erhöht werden kann. | Gert Horn Tel.: +49 34609 20251 g.horn@exsemine.de Landschaftspflegeverband Östliches Harzvorland e.V. Schlenzetaler Str. 3 06347 Gerbstedt | FPNR | |
| 01.08.2006 | 31.07.2009 | 22007804 | Entwicklung eines neuartigen Transfer-Spritzgießverfahrens und einer Werkstoffrezeptur zur Herstellung stoßabsorbierender Strukturschaum-Formteile auf Basis nachwachsender Rohstoffe | Maisstärke ist ein nachwachsender Rohstoff. Er trägt somit positiv zur Kohlendioxidreduzierung bei, kann problemlos entsorgt werden und stärkt die landwirtschaftliche und mittelständische Wirtschaft. Bisher kann Maisstärke zu Loose-fill-Chips und flächigen Extrusionsprofilen verarbeitet werden. Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer neuartigen Transfer-Spritzgießtechnik zur Verarbeitung von Maisstärkerezepturen zu Strukturschaum-Formteilen für Verpackungsanwendungen. Bei Fraunhofer UMSICHT werden zunächst Untersuchungen zur Werkstoffrezeptur und zur Verfahrenstechnik durchgeführt. Die Ergebnisse dienen der Vorbereitung und der nachfolgenden Durchführung von Versuchen auf den Fertigungsanlagen der Cornpack. Hauptentwicklungsziele sind die Werkstoffrezeptur, die Ausführung der Transfereinheit und die Werkzeugtechnik. Die Entwicklungsziele orientieren sich an den Marktanforderungen für Verpackungsformteile, die bisher meist aus dem erdölbasierten Polystyrol bestehen. Wie bereits bei den Loose-fill-Chips gelungen, sollen zunächst in ausgewählten Marktsegmenten die neuartigen Verpackungsformteile aus dem nachwachsenden Rohstoff Mais eingeführt und etabliert werden. | Ziel des Projektes war die Entwicklung eines neuartigen Verfahrens zur Herstellung von stoßabsorbierenden, geschäumten Strukturformteilen aus dem nachwachsenden Werkstoff native Maisstärke. Durch einen kontinuierlichen Extrusionsprozess sollten die Zwischenlagerkammern einer Transfereinheit gefüllt werden, aus denen das Extrudat dann in ein Formgebungswerkzeug eingespritzt wird. Dabei sollte der Druck im Formgebungswerkzeug kontrolliert entspannt werden, um den Aufschäumvorgang einzuleiten. Besonders anspruchsvoll waren die Anforderungen an das Formgebungswerkzeug, da die fließfähige Maisstärkemasse zunächst über den Anguss in das Werkzeug geführt und dann über die Anschnitte verteilt werden musste. Es wurden sehr umfangreiche Untersuchungen zur aktiven Schmelzeverteilung (Vielfachdüsen, rotierende Düsen), zur Entlüftung (Vakuum, Teilöffnung) und zum Pressenhub (Tauchkantenwerkzeug, Entlüftung, Entformung) durchgeführt. Um die Idee einer Formteilherstellung aus Maisstärke dennoch realisieren zu können, wurde im Projekt der Lösungsansatz für ein Transfergranulat erarbeitet. Die direkte Herstellung von Formteilen durch Spritzgießen oder Transferspritzgießen ist auf Grund vielfältiger Eigenschaften des Werkstoffs native Maisstärke nach den erarbeiteten Projektergebnissen nicht möglich. Die Erfolge des Projektes sind in der deutlich verbesserten Wissensbasis über die Möglichkeiten, aber auch über die Einsatzgrenzen von nativer Maisstärke in technischen Produkten zu sehen. Es wurden vielfältige Grundlagenerkenntnisse erarbeitet, die bei zukünftigen Produktideen eine effektive und zielgerichtete Umsetzung erleichtern werden. Die im Projekt entwickelte Idee eines Transfergranulates konnte bereits in eine erhebliche technische und wirtschaftliche Innovation bei der Herstellung von Loose-Fill-Chips umgesetzt werden. | Klaus-Werner Schuppan Tel.: +49 2369 98980 klaus.schuppan@loick-biowertstoffe.de Cornpack GmbH & Co. KG Willem-Kolff-Platz 1 17166 Teterow | X | FPNR |
| 01.09.2005 | 31.12.2008 | 22007805 | Verbundvorhaben: Biopolymere auf Basis von Polyhydroxyalkanoaten (PHA), Teilvorhaben 2: Verfahrensentwicklung für die wirtschaftliche Produktion - BioPro | Ziel des Vorhabens ist die Verfahrensentwicklung zur fermentativen Herstellung von PHB aus Glycerin (Abprodukt der Biodieselherstellung). Für das so gewonnene PHB ist die technologische Vergleichbarkeit zu den Ergebnissen aus BioFun sicherzustellen. Begleitung der Verfahrensentwicklung mit gemeinsamer Formulierung von Anforderungsprofilen an Biopolymere; Mitarbeit bei der werkstofflichen Charakterisierung des aus Glycerin-Fermentation gewonnenen PHAs; Unterstützung bei der Erstellung der Basisdatensätze für Nachhaltigkeitsbewertungen von Biopolymeren in deren Anwendungen. Bei wirtschaftlicher Herstellbarkeit von PHB aus Glycerin stehen hochwertige Zielapplikationen, für die im Vorhaben BioFun bereits eine Qualifizierung erfolgen wird, zur Substitution bereit. | Im Verbundvorhabven BioPro wurden Arbeiten in folgenden 3 Teilbereichen durchgeführt: Fermentation von PHB, Bestimmung von Materialeigenschaften von PHB/Ecoflex-Basis-Blends sowie deren Compounds und Nachhaltigkeitsbewertung. Für die Fermentation von PHB wurden geeignete Mikroorganismen an die Verwendung von Rohglycerin als Substrat adaptiert und die Verfahrensbedingungen hierfür optimiert. Neben der Fermentation von reinem PHB wurde auch die Fermentation von Copolymeren (P(3HB/3HV) bzw. P(3HB/4HB)) mit den Monomeren aus 3-Hydroxybuttersäure (3HB) und 3-Hydoxyvaleriansäue (3HV) durchgeführt. Nach 18-24 h Produktsynthese konnten PHA-Gehalte von 70 bis 77% der Trockenmasse bei der Herstellung von P3HB bzw. 56 bis 62% der Trockenmasse bei der Herstellung von Copolymeren erreicht werden. Die Ausbeute an Zelltrockenmasse/Glycerin der Wachstumsphase betrug 0,5-0,55 g/g. Die Produktausbeute betrug 0,37 g PHB/g Glycerin, was 80% der Stoffwechsel bedingt theoretisch maximal möglichen Ausbeute darstellt. Nicht alle am Markt verfügbaren Rohglycerin-Qualitäten ließen sich direkt für die Fermentation von PHB einsetzen. Bei zu hohen Salzgehalten des Ausgangssubstrats stellte sich aufgrund der Aufkonzentration bei fortschreitender Fermentation eine Hemmung der PHB-Bildung ein. Diese Effekte konnten zum Teil durch einen Verschnitt von stark salzhaltigem Rohglycerin mit weniger salzhaltigen Rohglycerin-Qualitäten behoben werden. Alternativ hierzu wurden innerhalb des Forschungsvorhaben BioPro Verfahren zur preisgünstigen Aufreinigung des Rohglycerins mittels kontinuierlicher Chromatografie (SSMB) oder Elektrodialyse entwickelt. Außerdem erfolgte im Vorhaben BioPro die Bestimmung von Materialeigenschaften der im Vorhaben BioFun eingesetzten PHB/Ecoflex-Basis-Blends aus Roh-PHB (Biocycle 1000) sowie Compounds dieses Blend und dazu im Vergleich die Bestimmung der Materialeigenschaften von PHB/Ecoflex-Blends mit dem im Vorhaben erzeugten PHB (SIAB). | Reinhard Kleinert Tel.: +49 30 386-26313 reinhard.kleinert@siemens.com Siemens Aktiengesellschaft - Corporate Technology - Abt. CT MM DM Siemensdamm 50 13629 Berlin | X | FPNR |
| 01.11.2006 | 30.06.2008 | 22007806 | Minimierung der Feinstaub, CO-, und NOx -Emissionen einer mit problematischen Biomassebrennstoffen befeuerten Kleinfeuerungsanlage | Im geplanten Projekt wird eine Versuchsfeuerungsanlage für halmgutartige Brennstoffe und Getreide aufgebaut und mit der erforderlichen Messtechnik ausgerüstet. Damit sollen die Einflüsse bekannter und neuartiger Primär- und Sekundärmaßnahmen auf die Emissionen von Feinstaub, CO und NOx unter definierten Bedingungen untersucht und innovative Emissionsminderungsmaßnahmen erarbeitet, installiert und im Versuch erprobt werden. Folgende Arbeitsschwerpunkte sind vorgesehen:• Untersuchung des Emissionsverhaltens bei Einsatz verschiedener Brennstoffe.• Optimierung der Luftstufung zur NOx und CO Minimierung. • Optimierung eines Heißgasfilters durch Einstellung einer optimalen Arbeitstemperatur.• Untersuchung und Bewertung der Feinstaubabscheidung durch Kristallisation Die Versuchsanlage mit dem Filterelement wird im Frühjahr 2007 am ATZ Entwicklungszentrum installiert und in Betrieb genommen. Die in der Vorhabensbeschreibung beschriebenen Verbrennungsversuche und die daraus resultierenden Ergebnisse sollen in erster Linie dazu dienen die schädlichen Emissionen, speziell Feinstaubemissionen von Biomassekleinfeuerungen, zu minimieren. | Um einen effizienten Beitrag zur nachhaltigen Rohstoff- und Energiebereitstellung für die Zukunft leisten zu können, ist es unter anderem notwendig, die Verfügbarkeit an biogenen Brennstoffen zu erhöhen. Alternativen stellen Brennstoffe wie z. B. Stroh, Gräser oder Rinde dar. Bei der Nutzung dieser Brennstoffe ist jedoch mit erhöhten Emissionen an Feinstaub, CO und NOx aber auch mit feuerungstechnischen Schwierigkeiten, aufgrund des Ascheerweichungsverhaltens zu rechnen. Zu diesem Zweck wurde am ATZ Entwicklungszentrum ein Feuerungsversuchsstand mit Muldenfeuerung und gestufter Verbrennung zur NOx-Minderung getestet und bewertet. Zum Einsatz kamen Pellets aus Fichtenrinde, Reed-Canary-Grass, Rapsstroh, Gerstenstroh und Fichtenholz sowie Weizenkörner. Bei den Verbrennungsversuchen mit der Muldenfeuerung wurden im Vorofen die optimalen Temperaturen von 1.100 - 1.200 °C nicht erreicht. Daher hat sich die gestufte Verbrennung als Primärmaßnahme zur NOx-Minderung in der Muldenfeuerung nicht bewährt. Es ist zu prüfen, ob die Verwendung von Additiven wie Ammoniak oder Harnstoff zur Stickoxidminimierung geeignet wären. In der ebenfalls eingesetzten Rostfeuerung waren die Bedingungen für die gestufte Verbrennung grundsätzlich geeignet. Als Sekundärmaßnahmen zur Feinstaubreduzierung wurden der ALPHA-Filter der Herding GmbH Filtertechnik und ein neues Verfahren, die Kristallisation der salzförmigen Abgasbestandteile an gekühlten Oberflächen untersucht. Der ALPHA-Filter besitzt mit Unterschreitung des Projektzielwertes von 20 mg/mN³ eine sehr gute Abscheideleistung hinsichtlich des Feinstaubs. Allerdings fehlen hier noch Untersuchungen zum Langzeitbetriebsverhalten. Die Kristallisation der salzförmigen Abgasbestandteile konnte ebenfalls nachgewiesen werden. Bezüglich der Optimierung der Abscheideleistung sind weitere Untersuchungen erforderlich. Dieses Verfahren könnte eine im Kessel der Feuerung integrierte und somit kompakte Lösung zur Feinstaubabscheidung darstellen. | Dr. Ing. Peter Quicker Tel.: +49 9661908-410 quicker@atz.de ATZ Entwicklungszentrum An der Maxhütte 1 92237 Sulzbach-Rosenberg | X | FPNR |
| 01.12.2007 | 30.11.2008 | 22007807 | Entwicklung eines Sensors zur schnellen Unterscheidung zwischen Bioölen und Mineralölen im Forsteinsatz | Mobilhydraulische Anlagen stellen durch das hohe Leckagerisiko eine Umweltgefährdung dar. Obwohl in zahlreichen Einsatzgebieten der Gebrauch von biologisch abbaubarem Hydrauliköl vorgeschrieben ist, fehlt es an wirksamen Methoden, dies auch zu überprüfen. Daher wird die Entwicklung eines Schnelltests zur Unterscheidung zwischen Bioölen und Mineralölen vorgeschlagen. Das Testgerät basiert auf einem industriell bereits in Serie produzierten Sensor für das OnLine-Condition-Monitoring, der für den tragbaren Einsatz und die Bedienung durch Forstpersonal weiterentwickelt werden muss. Abstimmung der Anforderungen mit Anwendern, Aufbau einer Referenz-Ölliste für die Anwender, Anpassung der Software, Anpassung des Sensors, Entwicklung des Messkoffers, Aufbau mehrerer Prototypen, Feldtests, Bericht, Information weiterer Forstämter sowie FSC und PEFC Durch Feldtests des Sensors unmittelbar bei potenziellen Anwendern und Abnehmern ergeben sich sehr anwendungsnahe und belastbare Ergebnisse. Gleichzeitig haben bereits eine Reihe von Einrichtungen Interesse an einem solchen Sensor signalisiert. Die Umsetzung in ein kommerziell erhältliches Produkt ist fester Bestandteil dieses Vorhabens. | Mobilhydraulische Anlagen, insbesondere Forstmaschinen, stellen durch das hohe Leckagerisiko eine Umweltgefährdung dar. Obwohl in zahlreichen Einsatzgebieten der Gebrauch von biologisch abbaubarem Hydrauliköl vorgeschrieben ist, fehlte es bisher an wirksamen Methoden, dies auch zu überprüfen. Daher wurde ein Schnelltest zur Unterscheidung zwischen Bioölen und Mineralölen entwickelt. Das Testgerät basiert auf einer Weiterentwicklung eines industriell bereits in Serie produzierten Sensors für das Online-Condition-Monitoring der Fa. ARGO-HYTOS. Die Anpassung wurde in Zusammenarbeit mit dem IFAS der RWTH Aachen durchgeführt. Das Gerät wurde zusammen mit der für den tragbaren Einsatz erforderlichen Peripherie (Koffer, Akku, etc.) entwickelt und mit handelsüblichen mineralischen und biogenen Hydraulikölen kalibriert. Der Sensor misst die relative Dielektrizitäts-Konstante und die Temperatur des zu untersuchenden Öls. Das Gerät ist mit einer Skala von 10 verschiedenfarbigen Leuchtdioden ausgestattet und wurde so programmiert, dass abhängig von dem Messwert der relative Dielektrizitäts-Konstante bei Mineralöl rote und bei Bioöl grüne LED leuchten. Es wurde eine Pilotserie von zehn Stück hergestellt und zu Erprobungszwecken an ausgewählte Personen aus dem Forstmaschinenbereich ausgeliefert, um den praktischen Einsatz im Feld zu testen. Dabei war die Resonanz sehr positiv. | Dr.-Ing. Thomas Meindorf Tel.: +49 7250 76-147 t.meindorf@argo-hytos.com ARGO-HYTOS GmbH Industriestr. 9 76703 Kraichtal | X | FPNR |
| 01.07.2009 | 31.10.2009 | 22007809 | Schul- und Informationsfilm NATURFASERVERSTÄRKTE KUNSTSTOFFE | Die Produktion eines Schul- und Informationsfilms Naturfaserverstärkte Kunststoffe (NFK und WPC) - mit der FNR als fachberatender Instanz. Der Film stellt dokumentarisch und reportagehaft die Produktion, Verarbeitung, Verwendung und schließlich Verwertung von Naturfaserverstärkten Kunststoffen dar. Er vermittelt jugendlichen Zuschauern den Kreislauf Pflanzen, Rohstoffe, Produkte, Verwertung in anschaulicher Weise. Die Bedeutung der Naturfaserverstärkten Kunststoffe für Umwelt, Klimaschonung und CO2-Einsparung, für Wirtschaft und Verbraucher wird pointiert verankert. Und sie werden in den Zusammenhang der wirtschaftlichen und technologischen Bedeutung der Kunststoffe insgesamt gestellt. MEDIA D hat die Konsortialführung übernommen und (neben dem FWU) einen wichtigen Förderpartner zur anteiligen Mitfinanzierung und zur Gestellung technischer Expertise gewonnen. Es wurde ein Exposé in Form einer filmischen Ablaufskizze erarbeitet, das zur inhaltlichen und didaktischen Abstimmung zwischen den Partnern und der FNR dient. Dreharbeiten, Schnitt, Kommentarentwicklung, Vertonung werden von MEDIA D realisiert. | Dr. Günther Deschner Tel.: +49 2244 918736 deschner@mediad.de Media D. Dr. Günther Deschner e.K. Auf der Berghecke 9 53639 Königswinter | FPNR | ||
| 01.09.2010 | 31.07.2015 | 22007810 | Verbundvorhaben: Potenziale zur Minderung der Freisetzung von klimarelevanten Spurengasen beim Anbau von Energiepflanzen zur Gewinnung von Biogas; Teilvorhaben 2: Erfassung von Spurengasflüssen aus norddeutschen Bioenergiefruchtfolgen und Prüfung von Minderungsmaßnahmen am Standort Kiel/ Hohenschulen | Ziel des Verbundvorhabens ist es, präzise und verallgemeinerbare Aussagen zur Veränderungen im OBS-Vorrat sowie von Klima- und Ökobilanzen beim Energiepflanzenanbau zur Biogaserzeugung, speziell den Einsatz von Gärrückständen, zu gewinnen und Maßnahme und Maßnahmen zur Minderung der Klimawirkung abzuleiten. Hauptaufgabe des hier beantragten Teilprojekts ist es, im pflanzenbaulichen Versuch am Standort Kiel/Hohenschulen die Emission der Spurengase zeitlich hochauflösend zu erfassen. Dabei stehen Emissionen nach Gärrestdüngung im Fokus. Zweiter Schwerpunkt ist die Prüfung von Optionen zur Minderung von Emissionen durch Gärrestdüngung. Bei den Tätigkeiten der Arbeitsgruppe CAU Dittert gibt es zwei Themenschwerpunkte:1. Durchführung zeitlich hoch auflösender Untersuchungen zur Spurengasemission auf dem Standort Hohenschulen über zwei volle Vegetationszyklen. Perioden nach Düngung oder zu relevanten Emissionsereignissen, z.B. Auftau-/Gefrierzyklen, werden dabei zunächst durch tägliche Messungen abgebildet.2. Planung und Durchführung von Untersuchungen zur Prüfung von Maßnahmen und technischen Optionen zur Minderung von Emissionen durch Gärrestdüngung. Diese Untersuchungen werden abgestimmt mit der Arbeitsgruppe Gans/Herbst an der Universität Halle, die in einem assoziierten Projekt Minderungsmaßnahmen prüfen.Schließlich werden die Ergebnisse für wissenschaftliche Zwecke, Beratung und Politik ausgewertet und aufbereitet und für Modellrechnungen zur Ökobilanzierung bereitgestellt. | Prof. Dr. Karl H. Mühling Tel.: +49 431 880-3189 khmuehling@plantnutrition.uni-kiel.de Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Agrar- und Ernährungswissenschaftliche Fakultät - Institut für Pflanzenernährung und Bodenkunde Hermann-Rodewald-Str. 2 24118 Kiel | X | FPNR | |
| 01.09.2011 | 31.12.2012 | 22007811 | Regionale Beratung und Information zur Erzeugung und zum effektiven Einsatz von Bioenergie in land- und forstwirtschaftlichen Unternehmen sowie Verbraucherinformationen zu Energiepflanzen | Ziel ist es, ein Informations- und Beratungsangebot für Land- und Forstwirte sowie für Verbraucher und Öffentlichkeit in Niedersachsen anzubieten. Neben der telefonischen Grundberatung durch Fachspezialisten werden sowohl Feld- und Hoftage durchgeführt, als auch Öffentlichkeitsaktionen und Ausstellungen organisiert. Durch die Einbeziehung von Best-Practise-Betrieben können sich Bioenergie-Interessierte durch Aktionstage über verschiedene Bioenergienutzungsoptionen informieren. Die Zusammenarbeit mit regionalen Kompetenzpartnern (Grüne Zentren, Maschinenringe, Kommunen, Verbänden) wird weiter ausgebaut. Hierbei bestehen enge Kontakte mit den Bioenergieregionen sowie mit 6 der bisherigen 8 Demonstrationsbetriebe, um Synergieeffekte besser nutzen zu können. Durch die Einbeziehung dieser "Biomassehöfe" können sich Bioenergie-Interessierte durch z.B. Exkursionen einen Eindruck davon schaffen, wie effiziente Energie-Konzepte in ganz Niedersachsen schon heute erfolgreich umgesetzt werden. Landwirte lernen von Landwirten durch die besonders erfolgreichen Demonstrationsprojekte und Akteure. Demonstrationsflächen mit Blühstreifen und der Anbau von Alternativkulturen zum Mais sollen die Akzeptanz von Energiepflanzen in Niedersachsen stärken und über Multiplikatoren weitergegeben werden. Das Beratungsangebot umfasst eine Vielzahl an Informations-, Schulungs- und Beratungstätigkeit, Workshops sowie die Etabilierung einer überregionalen Vortragstagung in Verden. | Dr. Matthias Benke Tel.: +49 441 801-420 matthias.benke@lwk-niedersachsen.de Landwirtschaftskammer Niedersachsen - Geschäftsbereich Landwirtschaft - Fachbereich Grünland und Futterbau Mars-la-Tour-Str. 1-13 26121 Oldenburg | FPNR | ||
| 01.02.2015 | 30.04.2018 | 22007813 | Biodiesel aus Lignocellulose durch Metabolic Engineering eines Basidiomyceten | Die Vorkommen fossiler Energieträger sind endlich. Eine mögliche umweltschonende Alternative stellen Biokraftstoffe, wie Biodiesel, dar. Bisher wird Biodiesel vor allem aus Rapsöl und Palmöl hergestellt. Dies ist jedoch problematisch, da diese Art der Rohstoffverwertung in Konkurrenz mit der Lebensmittelherstellung und der Landnutzung steht. Erstrebenswertes Ziel ist es, die Umsetzung von Lignocellulose-basierten Reststoffen zu Biodiesel zu realisieren. Ziel des Vorhabens war es, einen biotechnologischen Prozess zur Herstellung von Biodiesel bzw. Fettsäureethylester (FSEE) aus Lignocellulose zu entwickeln. Es sollte ein Ustilago maydis-Stamm erzeugt werden, der dazu in der Lage ist, die aus der Lignocellulose stammenden Hexosen und Pentosen als Substrate zu verwerten und FSEE zu produzieren. Neben molekularbiologischen Arbeiten, wie der Einbringung der Gene für die Ethanolsynthese und die Fettsäureveresterung, sollte auch der biotechnologische Produktionsprozess betrachtet werden. So sollte die Verwertung verschiedener Kohlenstoffquellen untersucht, Fermentationsparameter optimiert und in den Technikums-Maßstab übertragen werden. | Der Ustilago maydis-Wildtyp (DSM17144) und ein Glykolipid-defizienter U. maydis-Stamm (DSM17147) wurden hinsichtlich ihres Lipidmusters und des Einflusses verschiedener Faktoren der Medienzusammensetzung und Fütterungsstrategie untersucht. Eine Phosphatlimitierung und Fed-Batch-Prozessstrategie ermöglichten eine hohe und reproduzierbare Lipidproduktion. Hohe Wachstumsraten und finale ODs konnten mit beiden Stämmen erzielt werden. Untersuchungen zur Verwertung verschiedener Kohlenstoffquellen ergaben, dass ein Xylose/Glucose-Gemisch nahezu genauso gut von den Zellen verwertet werden kann, wie reine Glucose. Aufgrund seiner hohen Konzentration an freien Fettsäuren wurde der Glykolipid-defiziente Stamm für die genetischen Modifikationen ausgewählt. Zunächst wurde ein modulares Klonierungssystem synthetisiert und verschiedene Promotoren insichtlich ihrer Aktivität getestet. Ethanol-Biosynthesegene und das Gen für eine Wachsestersynthase wurden kloniert, um die Synthese von Fettsäureethylester zu ermöglichen. Eine Metabolomstudie wurde mit beiden Stämmen durchgeführt, um Angriffspunkte für spätere Engineeringarbeiten zu identifizieren. Im Vorhaben wurden umfangreiche Optimierungsansätze zur Realisierung der Vorhabenziele umgesetzt. Diese blieben jedoch ohne Erfolg, da die Funktionalität des Schlüsselenzymes der Fettsäureveresterung trotz aller Anstrengungen nicht hergestellt werden konnte. | Dr. Maren Wandrey Tel.: +49 331 568-1330 maren.wandrey@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR |
| 01.04.2015 | 20.11.2016 | 22007814 | Pflanzenfarben erleben, Erstellung eines DVD-Videos über einheimische Färbepflanzen vom Anbau bis zu vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten und Produkten | Färbepflanzen stellen hinsichtlich der Biodiversität eine große Chance für den einheimischen ländlichen Raum dar, Kulturartenvielfalt zu gestalten. Mit dem erstellten Videofilm soll Basiswissen zur großen historischen Bedeutung und zum landwirtschaftlichen Anbau von Färberpflanzen vermittelt werden. Mit der Darstellung einer vielseitigen Landwirtschaft werden verschiedene Wertschöpfungsketten / Produkte bezüglich der Nutzung von Pflanzenfarbstoffen (rot, gelb und blau) aufgezeigt. Kompetente Fachwissenschaftler und Produzenten standen als Interviewpartner zur Verfügung. Konzeptbasis dieses Vorhabens war die bestehende Ausstellung "Pflanzenfarben erleben". Behandelt wurden auch Aspekte zur Nutzung von Färber-Resede zur Verbesserung des Blütenpflanzenangebotes (Bienenweide). Wichtigste Zielgruppen des Filmes sollen der landwirtschaftliche Berufsstand, Bildungseinrichtungen und die allgemeine Öffentlichkeit sein. | Mit dem Videofilm "Färbepflanzen – eine Bereicherung für unser Leben" (Laufzeit 38 min.) werden die vielfältigen Ergebnisse sowie aktuelle Entwicklungen aus den vergangenen 25 Jahren zu diesem Thema dokumentiert und erstmalig in einer Media-Form vermittelt. In der Dokumentation werden die Historie dieser alten Nutzpflanzen, der landwirtschaftliche Anbau und ökologische Aspekte von Färber-Resede (Reseda luteola L.), Krapp (Rubia tinctorum L.) und Waid (Isatis tinctoria L.) dargestellt. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Anwendungsvielfalt von Pflanzenfarben bzw. deren biogenes Wirkstoffpotential. Bekannte und weniger bekannte Wertschöpfungen bzw. Produkte bei der Nutzung der roten, gelben und blauen Pflanzenfarbstoffe werden aufgezeigt. Für unterschiedlichste Bildungsträger werden Themenbereiche zur Wissensvermittlung des interessanten Fachgebietes aufgezeigt und die Thematik für Fachinteressenten und die breite Öffentlichkeit bildlich und informativ aufbereitet. | Dr. agr. Lothar Adam Tel.: +49 33203 77658 l.adam@arcor.de Ländliche Erwachsenenbildung Prignitz-Havelland e. V. Am Schillerpark 2 14662 Friesack | X | FPNR |
| 01.09.2015 | 31.12.2018 | 22007815 | Verbundvorhaben: Bodenschonender Maschineneinsatz im Wald; Teilvorhaben 2: Entwicklung und Erprobung einer neuen Prüfmethode zur Bestimmung der dynamischen Bodenbelastung - Akronym: BodMech | Das Thema Bodenschäden infolge der Befahrung des Waldbodens mit forstlichen Arbeitsmaschinen rückt immer wieder in den Fokus des Interesses. Bei den befahrungsbedingten Bodenschäden lässt sich zwischen den klassischen und vielfach untersuchten Verpressungsschäden im Boden und der erodierenden Verformungen des Oberbodens differenzieren. Erstgenannte Schäden äußern sich in einer Verschlechterung der Bodenfunktionen und resultieren primär aus der vertikal auf den Boden wirkenden Gewichtskraft. Aus der Kombination gemessener Auflastkräfte mit einer bodenkundlichen Belastungsanalyse der Böden soll die Grundlage für eine belastbare Entscheidungshilfe zur Befahrbarkeit typischer Waldböden geschaffen werden. Das Fachgebiet Bodenkunde untersucht dabei in einem Teilprojekt das Kompressionsverhalten von Waldböden und ermittelt Stabilitätskenngrößen mit deren Hilfe das Risiko für schädliche Bodenveränderungen abgeschätzt werden kann. Änderungen von Bodenfunktionen (u.a. Infiltrationsleistung, Belüftung, Durchwurzelbarkeit) werden anhand von ungestörten Bodenprobenentnahmen im Labor sowie mit Feldmethoden vor Ort bestimmt. Über die Risikoabschätzung für Bodenschadverdichtungen bei Waldarbeiten mit schwerem Gerät als Entscheidungshilfe hinaus sollen alternative technische Weiterentwicklungen (z.B. Bogiebänder) hinsichtliche ihrer Wirkung auf Bodenfunktionen untersucht werden. Nach einer Erstbegehung der Untersuchungsstandorte erfolgt gemeinsam mit den Projektpartnern eine Flächenauswahl anhand forststandortkundlicher und bodenkundlicher Kriterien. Aus den Flächen werden vor und nach verschiedenen Befahrungsversuchen ungestörte Bodenproben entnommen und im Labor hydraulische und bodenmechanische Kenngrößen ermittelt. Die Labormessungen werden durch in-situ Messungen mit verschiedenen Feldmethoden ergänzt. Anhand dieser umfangreichen Datengrundlage sollen Regressionsfunktionen ermittelt werden, die es erlauben die Befahrbarkeit von Rückegassen abzuschätzen. | Prof. Dr. Stephan Peth Tel.: +49 5542 98-1594 peth@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 11 Ökologische Argarwissenschaften - Fachgebiet Bodenkunde Nordbahnhofstr. 1 a 37213 Witzenhausen | X | FPNR | |
| 01.11.2017 | 31.12.2020 | 22007816 | Verbundvorhaben: Ertragsfaktoren von Raps als Nachwachsender Rohstoff: Phänotypisierung unter dynamischen Bedingungen (RapiD); Teilvorhaben 4: Feld-Phänotypisierung der Ertragskomponenten bei Raps - Akronym: RapiD | Das übergeordnete Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung und Praxiserprobung neuartiger nicht-invasiver Phänotypisierungsmethoden für die Erfassung von ertragsbildenden Faktoren beim Raps sowie deren Einsatz zur Identifizierung neuer genetischer Variation für die Züchtung. In einem iterativen Experimentezyklus sollen umfassende Phänotypisierungen ausgewählter Rapsgenotypen unter Gewächshaus- und Feldbedingungen durchgeführt werden. Diese neuartigen nicht-invasiven Phänotypisierungsmethoden beinhalten z. B. Sensoren für ertragsrelevante Merkmale, die an einem Trägerfahrzeug bzw. einem UAV (unmanned aerial vehicle – unbemanntes Luftfahrzeug, Copter, Minidrohne) montiert werden und beim Überfahren/Überfliegen der Versuchsparzelle Messdaten liefern. In einem ersten Schritt werden die aufwendigen klassischen Messungen von Ertragskomponenten im Gewächshaus und Feld durchgeführt werden. | Prof. Dr. Jens Léon Tel.: +49 228 73-2877 j.leon@uni-bonn.de Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Landwirtschaftliche Fakultät - Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES) - Pflanzenzüchtung Katzenburgweg 5 53115 Bonn | X | FPNR | |
| 15.02.2019 | 31.12.2022 | 22007817 | Verbundvorhaben: Zwischendeckensanierung in Altbauten durch mosaikartig geklebte, modulare Holz oder Holz-Beton-Verbünde; Teilvorhaben 1: Fügetechniken der Werkstoffverbünde und Module - Akronym: Decken-Systemmodule | Zur Sanierung von Zwischendecken in Altbauten wurde in diesem Vorhaben eine modulare Bauweise untersucht, mit der aus vorgefertigten Holz-Modulen Zwischendecken aufgebaut werden können, die vorzugsweise völlig freitragend durch seitliches, mosaikartiges Kleben der Module realisiert wird. Das Modulgewicht wird durch den Einsatz von Vollholz und Holzwerkstoffen möglichst geringgehalten, damit der manuelle Transport mit zwei Personen durch z. B. Treppenhäuser innerhalb des zu sanierenden Gebäudes ermöglicht wird. Als Estrich wird auf die Module eine dünne, textilverstärkte Betonplatte geklebt. Diese verbessert die Steifigkeit und die Trittschalldämmung. Um die Schallabsorption und die Wärmedämmung mit ökologischen Materialien zu gewährleisten wird der am WKI entwickelte Holzschaum eingesetzt. Die Verbindung der Module untereinander erfolgte durch tragende Holzklebungen und wurde mit konduktiv schnell erwärmbaren Klebebändern ausgeführt, die an den Modulkanten der Kleintafeln schon vormontiert wurden und neben der schnellen Montage auch prinzipiell die Möglichkeit zum Rückbau am Ende der Gebäudenutzung ermöglichen. Auch die Integration einer Fußbodenheizung in die Module wurde untersucht. Am ifs wurden innerhalb dieses Vorhabens neben Beiträgen zum Anforderungsprofil und dem Grundgerüst des Moduls maßgeblich Untersuchungen hinsichtlich der Tragfähigkeit des Deckenverbunds durchgeführt, also der Klebtechnik zwischen den Modulen. Als Kernpunkte sind dabei zu nennen: ¿ Die Auslegung, Herstellung und Platzierung der Klebungen in Form von konduktiv erwärmbaren Heißklebebändern ¿ Die Prüfung der Tragfähigkeit des Deckenverbunds - angefangen mit Kleinproben, die Segmenten des Deckenverbunds nachempfunden sind, bis hin zu Großproben im Anwendungsmaßstab mit einer Vielzahl von Klebstößen ¿ Untersuchungen hinsichtlich des Entklebens nach der Nutzungszeit (Debonding on Demand) durch erneute, konduktive Erwärmung der Heißklebebänder und Betrachtung der Umsetzbarkeit | Das ifs hat die klebtechnischen Aspekte der Module betrachtet und mit dem Konsortium die grundlegende Ausrichtung des Deckenmoduls, des Rahmens, sowie der Deckenplatte mitgestaltet und ein Anforderungsprofil erstellt. Das ifs führte Klebversuche an OSB-Platten durch, um einen geeigneten Klebstoff für das Vorhaben zu identifizieren (nachvernetzender Co-Polyamid-Schmelzklebstoff). Es wurden die klebtechnischen Aspekte zur Integration (Fügen verschiedener Materialen und deren Verträglichkeit untereinander) einer Fußbodenheizung betrachtet und bewertet. Um einen selbstaussteifenden Deckenverbund zu erzeugen wurden elektr. erwärmbare Klebebänder eingesetzt, die mittels Anlegens eines elektr. Stromes die Module untereinander Fügen. Zur Anpassung an diesen Anwendungsfall wurde ein geeignetes Streckmetall als Substratwerkstoff der Klebebänder ausgewählt, die Beschichtungstechnik im Labormaßstab entwickelt, thermo-analytische Untersuchungen des Klebstoffs durchgeführt und die Klebstoffauflage auf dem Streckmetall angepasst. Zum Nachweis der Tragfähigkeit des modularen Deckenverbunds wurden am ifs verschiedene Versuche mit Variation der Klebstöße und Größenordnungen durchgeführt. Dabei wurden Biegeversuche an geklebten OSB-Platten mit Variation der Klebfugenanordnung und Variation der Plattendichte auf Couponebene durchgeführt. Im Anwendungsmaßstab wurde Biegeprüfungen an Segmenten des tragenden KVH-Rahmens mit verschiedenen Klebstößen durchgeführt (mit primär Substratversagen im Holzwerkstoff), die Prüfung von zwei Modulen im Stumpfstoß (adhäsiven Versagensanteile und Substratversagen). Nach der Nutzungszeit soll der Deckenverbund entklebt werden können und wiederverwendbar sein. Dazu wurden vom ifs erfolgreich Entklebungsversuche durch erneute elektr. Erwärmung des Klebebands durchgeführt und die Wiederverwertbarkeit betrachtet. Am Ende entstand ein vollständiger Demonstrator eines Deckensystemmoduls mit verschiedenen Umsetzungen der Fußbodenheizung. | Dipl.-Chem. Elisabeth Stammen Tel.: +49 241 963-2706 e.stammen@tu-braunschweig.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 4 - Maschinenbau - Institut für Füge- und Schweißtechnik Langer Kamp 8 38106 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.08.2018 | 31.07.2021 | 22007818 | Verbundvorhaben: Hybrid-Leichtbauträger für weitgespannte Hallentragwerke; Teilvorhaben 2: Konzeptionierung, Realisierung, Fertigung - Akronym: HLBTraeger | Für weitgespannte Hallentragwerke werden derzeit oft Stahl- und Stahlbetonträger oder sehr materialintensive Brettschichtholzträger eingesetzt. Vor dem Hintergrund von sich abzeichnender künftiger Ressourcenknappheit sowie im Bauwesen dringend zu adressierenden Nachhaltigkeitsaspekten erscheint es notwendig, zum aktuellen Status-quo zukunftsfähige Alternativen aufzuzeigen. Ziel des Vorhabens war es daher, die derzeitigen konstruktiven Lösungen für weitgespannte Hallentragwerke durch eine neu zu entwickelnde hybride Leichtbaulösung auf Holzbasis zu verbessern. Es wurde der Ansatz verfolgt, eine neuartige aufgelöste Tragstruktur aus Holz und Stahl zu entwickeln, die die bestehenden Nachteile bisheriger Tragstrukturen beseitigt. Grundgedanke war ein Leichtbauträger aus laubholzbasierten Ober- und Untergurten sowie auf Abstand liegenden, in die Holzgurte eingeklebte Nadelholzstege bzw. eingeklebte stabförmige Diagonalen. Für die einfachere innerbetriebliche Logistik sowie den Transport zur Baustelle wurde eine Verringerung der Transportlänge durch einen Montage-Kopplungsstoß bei der Konzeption vorausgesetzt. Um die eingangs erwähnten Nachhaltigkeitsaspekte adäquat zu adressieren, war im Rahmen des Vorhabens von vornherein beabsichtigt, neben technisch-konstruktiven Anforderungen auch Aspekte der Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz bei der Entwicklung einzubeziehen. Das Gesamtziel des Vorhabens implizierte somit, dass die untersuchte Tragstruktur Teil eines lebenszyklusbasierten Systems ist, das neben dem Produkt Hybrid-Leichtbauträger als solchem auch die notwendigen Prozesse für Herstellung, Montage und spätere Nachnutzung umfasst. Für eine wirtschaftliche Herstellung und somit Konkurrenzfähigkeit zu den oben genannten derzeit oft eingesetzten Tragwerken war zusätzlich ein besonderes Augenmerk auf die Prozesstechnik und die Prozessabläufe zur industriellen Serienfertigung zu richten. | Projektergebnis nach iterativen Schritten zur Entwicklung des Hybrid-Leichtbauträgers ist das Design der hybriden Tragstruktur "HLB 41z". Der Träger HLB 41z ist ein aufgelöstes Tragwerk aus jeweils zweiteiligen Ober- und Untergurten (Buche-Furnierschichtholz), zwischen die jeweils Diagonalen (Fichte-Brettschichtholz) geklebt sind. Nach eingehenden Tests verschiedener Fügeverfahren wurde für die Knotenpunkte der aufgelösten Tragstruktur die direkte Holz-Holz-Verklebung favorisiert und weiter untersucht. Hier konnten in kleinmaßstäblichen Scherversuchen gute Ergebnisse erzielt werden. Die Tragwerksplanung wurde anschließend mit numerischen Simulationsverfahren berechnet und simuliert. Der Hybrid-Leichtbauträger stellt ein Dachtragwerk in Satteldachform dar, welches aus parallelgurtigen Trägerhälften besteht. Diese werden über eine abgewinkelte Kopplung in Trägermitte verbunden. Hierzu konnte ein leistungsfähiger Kopplungsstoß als Stahlbauteil mit Stabdübelverbindung entwickelt werden. Auf konzeptueller Ebene wurden umfangreiche Arbeiten zum industriellen Serienfertigungsprozess des Trägers bis hin zum Entwurf eines Fabriklayouts durchgeführt. Ein Konzept für die spätere Nachnutzung des Trägers wurde ebenfalls erarbeitet. Sofern der Träger nicht in eine direkte Wiederverwendung (re-use) gegeben werden kann, ist die Holz-Holz-Verklebung ohne metallische Verbindungsmittel auch für die Nachnutzung vorteilhaft. Projektbegleitend wurden in mehreren Iterationsschritten umfangreiche Ökobilanzen nach DIN EN 15804 angefertigt. Zur Validierung der bisherigen Erkenntnisse wurden Versuche an Trägerabschnitten im Maßstab 1:1 durchgeführt, bei denen die übertragbaren Kräfte allerdings noch nicht ausreichend waren für den praktischen Einsatz des Trägers. Dennoch konnte basierend auf den erzielten Erkenntnissen ein 16 m langer Demonstrator (zwei Trägerhälften zu je 8 m) mit dem entwickelten Kopplungsstoß erstellt werden, an dem der Herstellungsprozess demonstriert werden konnte. | Dr. Jan Wenker Tel.: +49 2867 22355-16 jan.wenker@brueninghoff.de Brüninghoff Holz GmbH & Co. KG Industriestr. 14 46359 Heiden | X | FPNR |
| 01.09.1997 | 30.09.1998 | 22007896 | Modellvorhaben: Bau eines Holzheizwerkes der Stadtwerke Verden GmbH | Ziel des geplanten Modellvorhabens ist die Errichtung eines biomassegefeuerten Heizwerkes. Am Standort Verden sollen so verschiedene öffentliche Einrichtungen wie die Kreisverwaltungen, Schwimmbad oder Schulen mit Wärme versorgt werden. Die Aquirierung weiterer Wärmeabnehmer ist im Rahmen der Entwicklung eines Gewerbegebietes auf einem ehemaligen Kasernengelände vorgesehen. Zum Einsatz gelangen sollen zwei 1 MW Biomasse-Heizkessel und für die Spitzenlast ein gasbefeuerter Reservekessel. 50 v. H. des Brennstoffmixes wird über Waldrest- und Durchforstungsholz erbracht. Dazu wird ein Liefervertrag mit lokalen Forstbesitzern abgeschlossen. Die restlichen 50% des Brennstoffmixes werden durch pflanzliche Rest- und Abfallstoffe nach Anhang 1.2 der 4. BImSchV aufgebracht. Das Projekt soll im Rahmen der EXPO 2000 präsentiert werden. | Das Holzheizwerk Verden wurde wie geplant gebaut und erfolgreich in Betrieb genommen. Die Anlage zur Wärmeversorgung besteht aus 2 Kesseln mit Holzhackschnitzelverbrennung (Biomassekessel) je 1000 kWth FWL als Grundlastkessel der Fa. Urbas und einem erdgasbefeuerten Spitzenlastkessel mit 1200 kWth FWL der Fa. Viessmann. Bestandteile der Anlage sind die Wasseraufbereitung des Heizwassers, die hydraulische Steuerung des Vor- und Rücklaufes sowie die Regelung der Netzpumpen. Die Brennstoffversorgung erfolgt zur einen Hälfte mit Schwachholz aus der Forstwirtschaft, zur anderen Hälfte mit naturbelassenem Recyclingholz. Der Betrieb der Anlage erfolgt vollautomatisch und benötigt bei Normalbetrieb, außer einer täglichen Kontrolle und dem Ergänzen der Holzvorräte, kein Personal. Die bisherigen Betriebserfahrungen sind positiv. 2001 wurden 8219 MWh Wärme erzeugt, davon 89 % in den beiden Biomassekesseln. Der Wärmeleistungsbedarf aller 9 Abnehmer beträgt 3228 kW. Insbesondere der Leistungsbedarf der beiden Großabnehmer, Landkreisverwaltung und Erlebnisbad, sorgt für eine vorteilhafte Jahresdauerlinie. Mit dem eingesetzten Brennstoffmix arbeitet das Holzheizwerk wirtschaftlich. Das Holzheizwerk war ein registriertes Projekt der EXPO 2000. | J. Weiland Tel.: +49 4231-915-0 Stadtwerke Verden GmbH Weserstr. 26 27283 Verden (Aller) | FPNR | |
| 01.04.2001 | 31.03.2002 | 22007899 | Entwicklung und Herstellung einer Versuchsanlage zur Produktion preiswerter, wasser- und abriebfester Biopellets aus Holz und anderer Biomasse | Ziel des geplanten o. g. Projekts ist die Erstellung eines Maschinenprototyps zur Herstellung wasser- und abriebfester Biomassepellets unter Nutzung der Bindemitteleigenschaften des jeweiligen pflanzlichen Rohstoffs. Neuerung gegenüber bisher aus dem Markt erhältlichen Pelletiereinrichtungen ist die Beheizung des zu pelletierenden Biomassestrang bei gleichzeitiger Verhinderung des Zerfaserung des Strangs durch gezielte Ableitung des aus der Biomasse verdampfenden Wassers. Entsprechend dem Vorhabenziel gestaltet sich der Arbeitsplan des o. g beantragten Projekts: Arbeitsziel 1: Auslegung und Planung der Prototypanlage, Arbeitsziel 2: Bau der Prototypanlage, Arbeitsziel 3: Versuchsherstellung von Pellets mit der Prototypanlage, Arbeitsziel 4: Prüfung der Charakteristika der hergestellten Pellets. Als Rohstoffe sollen im wesentlichen Holz und halmgutartige biogene Rohstoffe wie Stroh zum Einsatz kommen. Zusatzstoffe sollen insoweit erprobt werden, wie die in Übereinstimmung mit den geltenden rechtlichen Regelungen zulässig ist. Die Arbeiten sollen in Zusammenarbeit mit Herr Dr. Wolgang Ständer, Universaltechnik GmbH, München, und der Firma Faller Maschinen, Ergoldsbach, durchgeführt werden. | Im Rahmen des Vorhabens wurde ein Prototyp der Pelletiermaschine gemäß Antrag nach dem neuartigen Verfahren ausgelegt und gebaut. Die Ergebnisse der durchgeführten Arbeitspakete zeigen, dass die Erreichung der festgelegten Projektziele mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden ist. Es wurden unterschiedliche Varianten der Konstruktion der Pelletiermaschine ausprobiert. Zur Erwärmung der Biomasse und Aufschluss des Lignins mit Wasserdampf wurde ein Prüfstand mit Stopfschnecke, Dampferzeuger und Dampfeinspeisebehälter aufgebaut. Die Ergebnisse zeigen, dass die Abdichtung des Extruders auch mit einer zweiten Stopfschnecke problematisch ist. Der zugeführte Wasserdampf kann nach der Kondensation als Wasser nicht entweichen, das Ergebnis ist, dass nach einem 10-minütigem-Betrieb die Anlage mechanisch zerstört wurde. Trotzdem wird im Ergebnis dargestellt, dass auf diesem Prinzip eine Herstellung von Pellets mit erweichtem Lignin möglich ist. Das Arbeitsziel 3: "Versuchsherstellung von Pellets mit der Prototypanlage" wurde damit nur bedingt erreicht. Das Arbeitspaket 4: "Prüfung der Charakteristika der hergestellten Pellets" konnte nicht erarbeitet werden. Eine praktische Anwendung des Verfahrens zur Pelletherstellung ist nach dem Ergebnis nicht zu erwarten. | Elmar Pfeiffer Tel.: +49 751 793838 ecotec128@aol.com Eco Tec Biopelletheizungen Pfeiffer Vogelsangweg 9 88348 Bad Saulgau | FPNR | |
| 01.07.2001 | 30.06.2003 | 22007900 | Verbundprojekt: Demonstrationsvorhaben zum Praxiseinsatz von biologisch schnell abbaubaren Betontrennmitteln auf Basis nachwachsender Rohstoffe | Ziel des Vorhaben ist es, das zurzeit verwendete Betontrennmittel BLANKOL-5007, welches auf Basis von Mineralöl besteht und deren Verwendung mit einer erheblichen Umweltbelastung verbunden ist, durch ein auf pflanzlicher Basis aufgebautes Trennmittel zu ersetzen und eine anwendungsbereite Technologie für Produktionszwecke zu erarbeiten. Mit dem Einsatz eines pflanzlich basierenden Trennmittels sollen die Probleme der besonderen Lager- und Entsorgungsanforderungen gelöst werden, die Gesundheitsbelastung der Mitarbeiter beim Aufsprühen auf die Schalung minimiert und die Lebensdauer der verwendeten Schalungen erhöht werden. Innerhalb des Vorhabens soll die grundsätzliche Einsatzmöglichkeit pflanzlicher Öle als Trennmittel für Betonschalungen gelöst werden. Im Rahmen von Versuchen sind die funktionelle Wirkung auf den Trenneffekt, und die Qualität der Betonoberflächen, das Temperaturverhalten der pflanzlichen Öle, Auswirkungen auf Kanten und Profile sowie Betonfarben, Auswirkung auf die Lebensdauer für unterschiedliche Schalmaterialien, gesundheitliche Auswirkungen und die Technologie des Aufbringens auf die Schalelemente zu untersuchen. Bei erfolgreich abgeschlossenen Untersuchungen im Rahmen des Vorhabens soll das mineralische Trennmittel BLANKOL-5007 dauerhaft durch ein pflanzliches Trennmittel abgelöst werden. | Es wurden insgesamt 29 unterschiedliche pflanzenölbasierte Betontrennmittel (reine Pflanzenöle, Syntheseester und Pflanzenölemulsionen) auf verschiedenen Schalmaterialien (Stahl, Kunststoff, Gummi, Holz) bezüglich Trenneffekt und Oberflächenqualität des Betons untersucht. Ziel der Untersuchungen war die Ablösung des bisher verwendeten Betontrennmittels Blankol-5007 auf Basis von Mineralöl. Die hohe Viskosität reiner Pflanzenöle wirkte sich teilweise negativ auf die Technik des Aufbringens aus. Außerdem blieben in der Form nach dem Entschalen Pflanzenölrückstände zurück, die eine exakte Dosierung bei Wiederverwendung der Formen erschweren. Eine zu hohe Konzentration an Trennmittel bewirkt auch eine höhere Anzahl von Luftporen sowie Verfärbungen auf der Betonoberfläche. Bei der Verwendung von Holz als Schalmaterial wurden jedoch im Vergleich zum Trennmittel auf Mineralölbasis deutlich bessere Trenneffekte festgestellt. Die höhere Viskosität der Pflanzenöle erwies sich hier als Vorteil, da ein solches Trennmittel deutlich langsamer in das Holz eindringt und damit ein besserer Trenneffekt erzielt wird. Insgesamt zeigen die Versuchsergebnisse, dass für alle Schalmaterialien geeignete pflanzenölbasierte Betontrennmittel zur Verfügung stehen und die Eignung der eingesetzten Trennmittel insbesondere vom verwendeten Schalmaterial abhängt. Im Vergleich zum bisher verwendeten mineralölbasischen Trennmittel wurde durch die Verwendung von pflanzenölbasierten Betontrennmitteln beim Schalmaterial Gummi eine längere Lebensdauer festgestellt. Als besonderer Vorteil der pflanzenölbasierten Trennmittel werden im Vergleich mit den Mineralölprodukten der unkomplizierte Umgang bei der Lagerung aufgrund der wesentlich geringeren Gefährdung der Schutzgüter Boden und Grundwasser durch Leckagen und die erheblich verbesserte Luftqualität für die Mitarbeiter bei der Verarbeitung der Produkte eingeschätzt. | Karsunke Tel.: +49 371 517052 betonstein@hotmail.com Beton- und Fertigteilwerk Betonstein GmbH Würschnitzstr. 11 09125 Chemnitz | FPNR | |
| 01.10.2004 | 30.09.2005 | 22007904 | Funktionalisierung von Biowerkstoffen durch Kombination von Protein - Kohlenhydrat - Verbunden mit stabilisierenden Einlagerungen mit dem Ziel der weiteren Verbesserung der Werkstoffeigenschaften | Das vorliegende Projekt wurde mit der Zielstellung konzipiert, ausgehend von den Ergebnissen des Projektes FKZ 220-011-02 einen Werkstoff so weiterzuentwickeln, dass er den Ansprüchen eines Industrieunternehmens hinsichtlich qualitätsbestimmender mechanischer und elektrischer Eigenschaften weitestgehend genügt. Als Rohstoffe für den zu entwickelnden Werkstoff sind Weizenprotein, verschiedene Stärkeprodukte, natürliche Fasern und strukturbeeinflussende Komponenten vorgesehen. Das Projekt wird innerhalb von 12 Monaten bearbeitet. Die Schwerpunkte des Arbeitsplans sind Charakterisierung der Rohstoffe hinsichtlich Zusammensetzung und Werkstoffeigenschaften, Verbesserung des Mischverhaltens der Komponenten, Einlagerung stabilisierender Fasern und Versiegelung der Werkstoffoberfläche sowie Industrieversuche zur Herstellung von Platten aus den entwickelten Werkstoffvarianten. Die geplante Ergebnisverwertung besteht darin, die Grundlagen für die Substitution des glasfaserverstärkten Kunststoffs UPGM 203 zu schaffen. | Im Vorhaben wurden Werkstoffe aus biologischen Materialien hergestellt. Ziel der Entwicklung war, Eigenschaften zu erreichen, die den mechanischen und elektrischen Eigenschaften eines Kunststoffs, der aus einem synthetischen Harz und eingelagerten Glasfasern besteht, entsprechen. Es wurde handelsüblicher Weizenkleber, native Kartoffelstärke, Hanffasern, Dialdehydstärke und Wasser eingesetzt. Der Weizenkleber stellt die strukturbildenden Komponente dar. Die Kartoffelstärke hat in erster Linie die Funktion, eine gleichmäßige Verteilung des Wassers im Rohmaterial zu sichern. Bei optimalen Strukturierungsbedingungen (Wasserangebot, Druck-, Temperaturverlauf) kann bis zu 50% Kartoffelstärke eingesetzt werden, ohne dass die Festigkeit des Materials (Biege-E-Modul und maximale Biegespannung) vermindert wird. Die Herstellung von Verbunden mit integrierten Fasern ist möglich. Die besten Ergebnisse wurden erreicht, wenn die Fasern mit den übrigen Rohstoffen vermischt, hydratisiert und strukturiert wurden. Weitere Eigenschaftsverbesserungen sind möglich, wenn durch die Anpassung der Oberflächeneigenschaften der Fasern eine maximale Adhäsion zwischen Biopolymerschmelze und Fasern gewährleistet wird. Durch die Optimierung der Mischbedingungen war es möglich, eine gleichmäßigere Verteilung des Wassers im Werkstoff zu erreichen. Dabei wird die Tatsache genutzt, dass die Stärke unterhalb von 60°C Wasser, ohne zu quellen, in molekularen Schichten adsorptiv bindet und die stark quellende Proteinkomponente das erforderliche Wasser während der Hydratationszeit sehr gleichmäßig aufnehmen kann, da pro g Stärke 0,112 m² Oberfläche mit Wasser bedeckt sind. | Dr.-Ing. habil. Ute Bindrich Tel.: +49 5431 183-130 u.bindrich@dil-ev.de DIL Deutsches Institut für Lebensmitteltechnik e.V. Professor-von-Klitzing-Str. 7 49610 Quakenbrück | X | FPNR |
| 01.09.2005 | 31.12.2008 | 22007905 | Verbundvorhaben: Biopolymere auf Basis von Polyhydroxyalkanoaten (PHA), Teilvorhaben 3: Verfahrensentwicklung für die wirtschaftliche Produktion | Ziel ist es, die wirtschaftliche Herstellung von ausgewählten biopolymeren Funktionswerkstoffen auf Basis von PHA aus Abfällen der Biodieselherstellung durch Materialcharakterisierungen bei der gezielten Anpassung der Compounds für höherwertige industrielle Anwendungen (Elektronik, Automobilbranche) zu begleiten und darüber hinaus eine hohe Ökoeffizienz der entwickelten Materialien und ihrer Prozessierung zu gewährleisten. Im IZM werden projekt- und prozessbegleitend belastungsabhängige Compoundeigenschaften vergleichend bestimmt und Fragen der Verfügbarkeit, Umweltbelastungen, Kosten, des End-of-Life und der regionalen Nachhaltigkeit auch im Vergleich zu den petrolchemischen Alternativen Lebenszyklus-bezogen bearbeitet. In diesem Zusammenhang erfolgt auch der Aufbau von Baisisdatensätzen und die Anpassung von vorhandenen Screening-Indikatoren auf Prozessebene. Ausgehend vom technischen Kenntnisstand ist zu erwarten, dass Biokunststoffe mit einem breiten Eigenschaftsprofil wirtschaftlich herstellbar sind und die vom IZM erhaltenen Ergebnisse dazu beitragen, die Anwendungspotenziale genauer zu spezifizieren. | Im Verbundvorhabven BioPro wurden Arbeiten in folgenden 3 Teilbereichen durchgeführt: Fermentation von PHB, Bestimmung von Materialeigenschaften von PHB/Ecoflex-Basis-Blends sowie deren Compounds und Nachhaltigkeitsbewertung. Für die Fermentation von PHB wurden geeignete Mikroorganismen an die Verwendung von Rohglycerin als Substrat adaptiert und die Verfahrensbedingungen hierfür optimiert. Neben der Fermentation von reinem PHB wurde auch die Fermentation von Copolymeren (P(3HB/3HV) bzw. P(3HB/4HB)) mit den Monomeren aus 3-Hydroxybuttersäure (3HB) und 3-Hydoxyvaleriansäue (3HV) durchgeführt. Nach 18-24 h Produktsynthese konnten PHA-Gehalte von 70 bis 77% der Trockenmasse bei der Herstellung von P3HB bzw. 56 bis 62% der Trockenmasse bei der Herstellung von Copolymeren erreicht werden. Die Ausbeute an Zelltrockenmasse/Glycerin der Wachstumsphase betrug 0,5-0,55 g/g. Die Produktausbeute betrug 0,37 g PHB/g Glycerin, was 80% der Stoffwechsel bedingt theoretisch maximal möglichen Ausbeute darstellt. Nicht alle am Markt verfügbaren Rohglycerin-Qualitäten ließen sich direkt für die Fermentation von PHB einsetzen. Bei zu hohen Salzgehalten des Ausgangssubstrats stellte sich aufgrund der Aufkonzentration bei fortschreitender Fermentation eine Hemmung der PHB-Bildung ein. Diese Effekte konnten zum Teil durch einen Verschnitt von stark salzhaltigem Rohglycerin mit weniger salzhaltigen Rohglycerin-Qualitäten behoben werden. Alternativ hierzu wurden innerhalb des Forschungsvorhaben BioPro Verfahren zur preisgünstigen Aufreinigung des Rohglycerins mittels kontinuierlicher Chromatografie (SSMB) oder Elektrodialyse entwickelt. Außerdem erfolgte im Vorhaben BioPro die Bestimmung von Materialeigenschaften der im Vorhaben BioFun eingesetzten PHB/Ecoflex-Basis-Blends aus Roh-PHB (Biocycle 1000) sowie Compounds dieses Blend und dazu im Vergleich die Bestimmung der Materialeigenschaften von PHB/Ecoflex-Blends mit dem im Vorhaben erzeugten PHB (SIAB). | Dr. Jutta Müller Tel.: +49 0493046403-137 jutta.mueller@izm.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM) Gustav-Meyer-Allee 25 13355 Berlin | X | FPNR |
| 01.12.2007 | 30.11.2011 | 22007907 | Verbundvorhaben: Herstellung modifizierter Stärke für die Verarbeitung zu Verpackungsmitteln; Teilvorhaben 2: Entwicklung und Testung der thermoplastischen Verarbeitung modifizierter Stärken mittels reaktiver Extrusion im BIOPAR®-Verfahren | Das Ziel des Projektes besteht in der Entwicklung modifizierter Stärkematerialien für den Einsatz im Bereich der Verpackungsmittel. Die derzeit am Markt verfügbaren Verpackungsmittel auf Stärkebasis enthalten neben nativen Stärken einen hohen Anteil an synthetischen Polymere, die eine Verarbeitung dieser Materialien auf konventionellen Kunststoffverarbeitungsmaschinen ermöglichen. Für eine Erhöhung des Anteils nachwachsender Rohstoffen sollen hydrophob modifizierter Stärken entwickelt und deren technische Herstellung in größerem Massstab getestet und die Verarbeitung im BIOPAR- Verfahren entwickelt werden. 1. Einwicklung der chemischen Umsetzungen verschiedener Stärken im Labormassstab und deren Realisierung im technischen Massstab (Teilprojekt 1-Projektpartner IAP, Emsland Stärke) 2. Untersuchungen zur technischen Verarbeitung der modifizierten Stärke im Labormassstab und Technikumsmasstab. Dazu werden Variationen in den Rezepturen und den Verarbeitungsparametern auf einem Labor- und Technikumsextruder compoundiert und deren resultierende Eigenschaften bestimmt. Im Falle positiver Ergebnisse des Vorhabens erfolgt die direkte Umsetzung am Markt. | Frits de Jong Tel.: +49 351 87181-46 fdejong@biop.eu BIOP Biopolymer Technologies GmbH - Niederlassung Schwarzheide Schipkauer Str. 1, A754 01987 Schwarzheide | X | FPNR | |
| 01.09.2010 | 28.02.2015 | 22007910 | Verbundvorhaben: Potenziale zur Minderung der Freisetzung von klimarelevanten Spurengasen beim Anbau von Energiepflanzen zur Gewinnung von Biogas; Teilvorhaben 3: Messung des Spurengasaustausches und Ermittlung der Klimawirkung am Standort Gülzow | Ziel des Verbundvorhabens ist es, präzise und verallgemeinerbare Aussagen zur NH3-Verflüchtigung, Veränderungen im OBS-Vorrat sowie von Klima- und Ökobilanzen beim Energiepflanzenanbau zur Biogaserzeugung, speziell den Einsatz von Gärrückständen, am Standort Gülzow zu gewinnen und Maßnahme und Maßnahmen zur Minderung der Klimawirkung abzuleiten Schwerpunkt der Tätigkeit der Arbeitsgruppe Rostock - Glatzel ist die Durchführung von Untersuchungen auf dem Standort Gülzow. Insgesamt fallen der Arbeitsgruppe folgende Aufgaben zu: 1-Einrichtung der Messflächen 2-Über zwei Jahre Messung des aktuellen Spurengasaustausches und der C-Bilanzglieder 3-Ermittlung jährlicher Gasaustauschraten, Klimabilanzen und Humusvorratsänderungen 4-Abschätzung der Umweltrelevanz auf Grundlage standort- und regionalspezifischer Klima- und Ökobilanzen 5-Mitwirken bei der Entwicklung standortbezogener Ökobilanzen 6-Abschätzung der Umweltrelevanz auf Grundlage standort- und regionalspezifischer Klima- und Ökobilanzen | Prof. Dr. Stephan Glatzel Tel.: +49 381 498-3220 stephan.glatzel@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Management ländlicher Räume - Professur für Landschaftsökologie und Standortkunde Justus-v.-Liebig-Weg 6 18059 Rostock | X | FPNR | |
| 01.09.2011 | 31.12.2012 | 22007911 | Fortsetzung der regionalen Bioenergieberatung und Öffentlichkeitsarbeit Energiepflanzen in Hessen | Die Beratung von Land- und Forstwirten in Hessen zu Optionen im Bereich Bioenergie sowie Öffentlichkeitsarbeit zur sachgerechten Information zum Energiepflanzenanbau wird seit September 2009 erfolgreich durchgeführt. Neben der Erst- und betrieblichen Einzelberatung sind Bildungsarbeit sowie die Erstellung regionaler Medien (DVD) und die öffentlichkeitswirksame Durchführung von Fachtagungen, Lehrfahrten etc. etabliert. Die Einrichtung von Demonstrationsbetrieben in Verbindung mit Energiepflanzengärten wird durch die erstellte DVD deutlich verstärkt. Die ergänzte Laufzeit von 16 Monaten erlaubt die weitere Entwicklung dieser Bereiche einschließlich Arbeiten hin zu einer institutionellen Verankerung der Arbeitsbereiche im Land Hessen. Schwerpunkte der kommenden Arbeit sind (stichwortartig): Nutzung der DVD in Öffentlichkeits- und Bildungsarbeit; Bioenergiedörfer (einschl. Alternativen), Infos zur EEG Novelle, Demobetriebe, Privatwaldnutzung. Das Vorhaben wird von einer Projektgruppe unter Koordination des Witzenhausen-Institutes umgesetzt. Die vorgesehenen Maßnahmen umfassen: Kurzveranstaltungen, Vorträge, Lehrfahrten, Fachtagungen, Schulungen, Hoftage sowie die Einrichtung und Nutzung von Demonstrationsbetrieben in Verbindung mit Radwegen sowie Demonstrationsfeldern für den Energiepflanzenanbau. In der Öffentlichkeitsarbeit werden darüber hinaus die aktuell erstellten regionale Materialien eingesetzt und der regionale Bereich des Internetportals gepflegt. | Thomas Raussen Tel.: +49 5542 9380-15 t.raussen@witzenhausen-institut.de Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH Werner-Eisenberg-Weg 1 37213 Witzenhausen | FPNR | ||
| 01.08.2012 | 31.07.2015 | 22007912 | Bioenergie-Region Kulturland Kreis Höxter | Mit dem Ausbau des Bioenergie-Netzwerkes ist es während der vergangen Förderphase gemeinsam gelungen, der Bioenergieregion einen Namen und ein Gesicht zu verleihen. Während dieser Zeit ergaben sich allerdings auch neue Entwicklungen in der Energiepolitik und beim Umgang mit erneuerbaren Energien. Die stetige Pflege des Netzwerkes sind wichtiger denn je geworden. Um sich diesen Herausforderungen zu stellen, bewirbt sich die Bioenergieregion Kulturland Kreis Höxter um die Folgeförderung von Projekten im Rahmen der Bioenergie-Regionen 2.0. Auch für eine neue Förderperiode wird weiterhin am Langzeitziel einer regionalen Energieautarkie gearbeitet. Dies gelingt nur unter Nutzung aller erneuerbaren Energien und besonders unter Ausschöpfung von Energieeinsparmaßnahmen vor Ort. Denn "Reserven" schlummern nicht nur unter Biomasserohstoffen, sondern insbesondere in der ungebrauchten Energie. Der Handlungsbedarf, Energie effizient und bewusst einzusetzen, sollte nicht nur in Zeiten hoher Rohstoffkosten gegeben sein, sondern stetiges Engagement aller beteiligten Akteure sein. Dabei baut die Bioenergieregion Kulturland Kreis Höxter ihre Vorbildfunktion weiter aus, um flächendeckend ungenutzte Biomassepotentiale zu akquirieren und unter Einbeziehung des Bioenergienetzwerks zusätzlich regionale Wertschöpfung zu generieren. + Ausbau und Pflege des Bioenergie-Netzwerkes + Wissensvermittlung zum Ausbau der energetischen Biomassenutzung + Synergieeffekte mit wt. Projekten des Kreises Hx | Alexander Hake Tel.: +49 5272 355755 a.hake@mr-hoexter-warburg.com Kreis Höxter - Abt. Umweltschutz und Abfallwirtschaft Moltkestr. 12 37671 Höxter | X | FPNR | |
| 01.09.2014 | 28.02.2018 | 22007913 | Direkte Produktion von flüssigen Kohlenwasserstoffen in Micrococcus | Die Entwicklung von Biokraftstoffen, die vorwiegend aus Kohlenwasserstoffen bestehen und deshalb völlig kompatibel sind mit der vorhandenen Infrastruktur für flüssige fossile Kraftstoffe, ist derzeit von großem Interesse. Manche Bakterien synthetisieren natürlicherweise Kohlenwasserstoffe und könnten interessante Produktionsorganismen für die biotechnologische Herstellung dieser Verbindungen darstellen. Bisher ist allerdings wenig über deren Biosynthesemechanismen bekannt, zudem verhinderte das Fehlen von genetischen Methoden Ansätze zur Steigerung der Olefinproduktion in solchen Bakterien. In diesem Vorhaben sollen gentechnisch modifizierte Stämme von Micrococcus und ggf. anderen Bakterien für die direkte Produktion von Kohlenwasserstoffen durch einstufige Fermentation aus nachhaltig verfügbaren Kohlenstoffquellen entwickelt werden. Den Schwerpunkt der geplanten Arbeiten bildet die Entwicklung von Micrococcus-Stämmen für die Herstellung von Monoketonen und Olefinen. Unter Einsatz von in unserer Arbeitsgruppe verfügbaren genetischen Werkzeugen für Mikrokokken sollen Modifikationen einerseits an einzelnen Biosyntheseenzymen und andererseits an Stoffwechselwegen eingeführt und deren Einfluss auf die Produktbildung qualitativ und quantitativ untersucht werden. Aspekte, die im Rahmen des Projekts bearbeitet werden sollen, sind die Suche nach neuen Genen für Kohlenwasserstoffbiosyntheseenzyme, die Untersuchung der Regulation der Kohlenwasserstoffbiosynthese in Micrococcus, die Erweiterung des Substratverwertungsspektrums und die Entwicklung einer Methode zur Abtrennung der gebildeten Kohlenwasserstoffe aus Produktionskulturen. | Um Regulatoren zu identifizieren, die in M. luteus die Bildung verzweigter Olefine über den Ole-ABCD-Weg beeinflussen, wurden fast 80 potentielle regulatorische Gene erfolgreich inaktiviert. RNAseq-Daten ausgewählter Mutanten zeigten die Rolle von Aminosäureabbau und Fettsäureme-tabolismus auf und konnten letztlich genutzt werden, um die Olefinbiosynthese in M. luteus zu ma-nipulieren. In verschiedenen Bakteriengattungen der Familie Micrococcales wurden erstmals Ole-fine nachgewiesen. Das durch M. luteus nutzbare Substratspektrum konnte mittels Gentechnik um Stärke als neue Kohlenstoffquelle erweitert werden. Durch die chromosomale Inaktivierung bestimmter Regulatorgene, die Überexpression der ole-ABCD-Gene, oder das Einfügen stärkerer Promotoren vor ausgewählte Gene im Fettsäurestoffwechsel bzw. Aminosäurekatabolismus, wurde eine Steigerung der Olefinbildung beobachtet. Durch das Kombinieren vorteilhafter Mutationen konnte in Komplexmedium eine 7,5-fach Steigerung und in Minimalmedium eine 13,6-fache Steigerung der Olefinproduktion erreicht werden. Durch die Supplementierung mit Vorläufern der Fettsäure- bzw. Olefinsynthese und durch Expres-sion von heterologen OleA-Genen aus Micrococcus-, Kocuria- und Kytococcus-Stämmen in M. luteus konnten Olefine mit abweichender Kettenlängen- und Isomerenverteilung hergestellt werden. Zweiphasenfermentationen mit Octan als organischer Phase weisen auf eine Olefinextrahierbarkeit während der Kultivierung hin. Sowohl durch weiteres metabolisches Engineering und/oder Zuführung bestimmter Vorläufermole-küle von außen, als auch durch die Optimierung der Extraktion während der Kultivierung sollten noch weitere Verbesserungen der Olefinproduktion möglich sein. | Prof. Dr. Wolfgang Liebl Tel.: +49 8161 71-5450 wliebl@wzw.tum.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Forschungsdepartment Biowissenschaftliche Grundlagen - Lehrstuhl für Mikrobiologie - FG Mikrobielle Biotechnologie Emil-Ramann-Str. 4 85354 Freising | X | FPNR |
| 01.01.2015 | 30.04.2019 | 22007914 | Verbundvorhaben: Erfassung der standortabhängigen und kulturpflanzenspezifischen Beikrautflora in Arzneipflanzenbeständen unter besonderer Berücksichtigung Pyrrolizidinalkaloid-haltiger Unkräuter; Teilvorhaben 1: Erfassung der Unkrautflora und Erstellung einer PA-Unkrautdatenbank | Im Jahr 2013 vom Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) veröffentlichte Ergebnisse der Untersuchungen handelsüblicher Teemuster weisen auf unerwartet hohe Gehalte an sehr giftigen Pyrrolizidinalkaloiden (PAs) in Arznei- und Kräutertees hin. Das BfR sieht es als erforderlich an, die PA-Kontaminationen im Sinne des Verbraucherschutzes weitestgehend zu senken. Die hohen PA-Kontaminationen in pflanzlichen Rohstoffen für die Phytopharma-, Kosmetik- und Teeindustrie werden auf die Mitbeerntung einiger PA-haltiger Unkräuter zurückgeführt. Es liegen zur spezifischen Beikrautflora von Arznei- und Gewürzpflanzen keine belastbaren Erhebungen vor. Gesamtziel des Vorhabens ist die Erfassung der Arzneipflanzen begleitenden Beikrautflora bei 6 Arzneipflanzenarten sowohl im konventionellen wie auch im ökologischen Anbau, die Identifizierung der PA-bildenden Unkräuter, Bestimmung deren PA-Gehalte u. PA-Profile sowie die Erstellung einer Unkrautdatenbank. Diese Unkrautdatenbank gibt Auskunft über die spezifisch oder allgemein auftretenden Unkräuter, die bei den manuellen, mechanischen oder chemischen Unkrautbekämpfungsmaßnahmen der jeweiligen Anbauverfahren nicht erkannt oder nicht ausreichend erfasst werden. Das Vorhaben leistet einen Beitrag zur Erarbeitung von PA-Minimierstrategien bei Pflanzen mit besonderen Inhaltsstoffen u. zur Sicherung von deren Anbaufähigkeit bei Gewährleistung der regulatorischen Festlegungen zum Verbraucherschutz. Das Vorhaben wird in mehrere Arbeitspakete (AP) gegliedert, wobei nachfolgend die APs des Teilvorhabens 1 "Erfassung der Unkrautflora und Erstellung einer PA-Unkrautdatenbank" aufgeführt sind: AP I Projektmanagement AP II Information / Recherche AP III Methodik / Verfahrensweise AP VI Erfassung der Unkrautflora konventionell AP VIII PA-Unkrautdatenbank: Entwicklung der Software / Auffüllung mit vorhandenen Daten AP IX Analytik: Gesamt-PA-Gehalte und PA-Profile AP X Beschreibung PA-Unkräuter AP XI Auswertung / Publikation | Dr. agr. Severin Polreich Tel.: +49 3466 3256-13 polreich@pharmaplant.de PHARMAPLANT Arznei- und Gewürzpflanzen Forschungs- und Saatzucht GmbH Am Westbahnhof 4 06556 Artern | X | FPNR | |
| 01.09.2015 | 30.06.2019 | 22007915 | Verbundvorhaben: Bodenschonender Maschineneinsatz im Wald; Teilvorhaben 3: Weiterentwicklung eines tragenden Kunststoffbandes über Integration traktiver Eigenschaften zur Erweiterung des Einsatzbereiches - Akronym: FORAGEN2 | Technisches Arbeitsziel des Teilprojekts FORAGEN2 (Forst-Raupenband Leichtbau Generation 2) ist die Entwicklung eines FELASTEC®-Raupenbandkonzepts, dass - mehr als 50 % Gewichtsreduktion zu entsprechenden Bändern aus Stahl bei gleicher Leistungsfähigkeit aufweist, - durch eine modulare Ausgestaltung eine Nutzung auf mehreren Maschinen im Wechsel erlaubt sowie die Funktionen der Bodenschonung und Traktion standortangepasst opti-miert und - eine doppelt so hohe Standfestigkeit im Vergleich zu heute verfügbaren Lösungen bietet und in der Herstellung auf dem Kostenniveau von heutigen Stahlbändern liegt. Der Arbeitsplan setzt sich aus einer Referenzierung des bestehenden Produktes hinsichtlich Kontaktflächendruck und Spurbildung, der Neuentwicklung eines Bogiebands sowie der abschließenden Verifizierung von Prototypen hinsichtlich Kontaktflächendruck und Spurbildung zusammen: Arbeitspaket Versuche 1 (APV1): Messungen zur Kontaktflächendruckverteilung unter FELASTEC®-Bändern Arbeitspaket Versuche 2 (APV2): Messreihen zur Spurtiefenentwicklung beim Einsatz von FELASTEC®-Bändern Arbeitspaket Entwicklung 1 (APE1): Produktgestaltung – Kreative Phase Arbeitspaket Entwicklung 2 (APE2): Produktgestaltung – Auslegung und Berechnung Arbeitspaket Entwicklung 3 (APE3): Produktgestaltung – Bau des Prototypen Arbeitspaket Entwicklung 4 (APE4): Testbetrieb des Prototyps in der Forstpraxis Arbeitspaket Entwicklung 5 (APE5): Modifikationen am FELASTEC®-Prototyp Arbeitspaket Versuche 3 (APV3): Messungen zur Kontaktflächendruckverteilung unter dem FELASTEC®-Prototypen Arbeitspaket Versuche 4 (APV4): Messreihen zur Spurtiefenentwicklung beim Einsatz des FELASTEC®-Prototypen | Dr.-Ing. Achim Weidmann Tel.: +49 4747 949-416 awe@felasto-pur.de Felasto PUR GmbH & Co. KG Wilhelm-Giese-Str. 5 27616 Beverstedt | X | FPNR | |
| 01.10.2017 | 31.12.2020 | 22007916 | Verbundvorhaben: Ertragsfaktoren von Raps als Nachwachsender Rohstoff: Phänotypisierung unter dynamischen Bedingungen (RapiD); Teilvorhaben 5: Datenmanagement und georeferenzierte Outdoorphänotypisierung via UAV - Akronym: RapiD | Das übergeordnete Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung und Praxiserprobung neuartiger nicht-invasiver Phänotypisierungsmethoden für die Erfassung von ertragsbildenden Faktoren beim Raps sowie deren Einsatz zur Identifizierung neuer genetischer Variation für die Züchtung. In einem iterativen Experimentezyklus sollen umfassende Phänotypisierungen ausgewählter Rapsgenotypen unter Gewächshaus- und Feldbedingungen durchgeführt werden. Diese neuartigen nicht-invasiven Phänotypisierungsmethoden beinhalten z. B. Sensoren für ertragsrelevante Merkmale, die an einem Trägerfahrzeug bzw. einem UAV (unmanned aerial vehicle – unbemanntes Luftfahrzeug, Copter, Minidrohne) montiert werden und beim Überfahren/Überfliegen der Versuchsparzelle Messdaten liefern. In einem ersten Schritt werden die aufwendigen klassischen Messungen von Ertragskomponenten im Gewächshaus und Feld durchgeführt werden. | Das Ziel des Verbundvorhabens bestand in der Entwicklung und Praxiserprobung neuartiger, nicht-invasiver Verfahren zur Phänotypisierung ertragsbildender Eigenschaften bei Rapsgenotypen. Anhand umfangreicher experimenteller Daten wurden mehrere Sensoren kalibriert und für die Entwicklung von Algorithmen für die Erprobung dieser Sensoren in Labor, Gewächshaus und Feld verwendet. Die ermittelten tauglichen Sensoren wurden auf einem Trägerfahrzeug (fahrend und/oder fliegend) montiert und für die Merkmalserfassung in zahlreichen georeferenzierten Leistungsprüfungen verschiedener Rapsgenotypen praxisorientiert umgesetzt. Im Projekt sollte die komplexe Wuchsform von Rapssorten bezüglich ihrer ertragsbildenden Faktoren in jedem Wuchsstadium mit unterschiedlichen digitalen Techniken erfasst, gespeichert und analysiert werden. Die große technische Herausforderung war dabei die Bewertung von Ertragsfaktoren bei Feldparzellen, in denen in späten Entwicklungsstadien die Aussaatreihen nicht mehr erkennbar und der Bestand eine Oberfläche aus ineinander verhakten Trieben bildete. Auch bei den Sensoren waren Anpassungen der Algorithmen notwendig, sowie Erprobungen von fliegenden und fahrenden Sensorenträgern zur Datenerfassung. Das Ziel des Teilvorhabens 5 bestand in einer umfangreichen und anspruchsvollen Entwicklung, Erprobung, Anpassung und Weiterentwicklung aller technischen Komponenten für die "Outdoor" Phänotypisierung auf den angelegten Versuchsfeldern. Im Weiteren erfolgte die Verarbeitung, Auswertung und Speicherung aller durch die Sensoren erfassten Daten im Vergleich zu den klassisch erhobenen Daten mit anschließender Systemoptimierung von allen Komponenten zu einer praxistauglichen Phänotypisierungsmethode. | Matthias Leipnitz Tel.: +49 3496 510514 mleipnitz@geo-konzept.de geo-konzept Gesellschaft für Umweltplanungssysteme mbH Wittenfelder Str. 28 85111 Adelschlag | X | FPNR |
| 01.06.2019 | 31.05.2022 | 22007918 | Verbundvorhaben: Optimierung der Wald-Werk-Holzbereitstellungskette durch Analyse, Bewertung und Weiterentwicklung von Rundholzmessverfahren und Logistikprozessen im Rohholzhandel; Teilvorhaben 2: Meta-Datenanalyse und Bewertung von Rundholzmessverfahren - Akronym: Rundholzvermessung | Die Rahmenbedingungen für Logistikprozesse unterliegen aufgrund technischer, regulatorischer und gesellschaftlicher Entwicklungen einem Wandel. Traditionell erfolgt die Holzbereitstellung in Deutschland entweder durch den Waldbesitzer, den Forstbetrieb, den forstlichen Dienstleistungsunternehmer oder durch den Holzabnehmer. Zur Steuerung des Logistikprozesses bzw. zur Abrechnung der Dienstleistungen und der Verkaufsmengen sowie zum Herkunftsnachweis werden die geernteten Rundholzmengen an verschiedenen Schnittstellen erfasst. Dabei kommen unterschiedliche Rundholzmessverfahren zur Anwendung. Durch das Aufkommen neuer technischer Messverfahren sowie der Möglichkeit, erfasste Daten zur Optimierung des Logistikprozesses für alle Akteure in digitaler Form nutzbar zu machen, ergeben sich deutliche Potentiale zur Effizienzsteigerung im Bereich der Datenerfassung und Verarbeitung. Die das Rundholz beschreibenden Informationen liegen in den unterschiedlichen Teilprozessen in der Regel in unterschiedlichen Formen vor und werden gegebenenfalls mit unterschiedlichen Volumeneinheiten in heterogenen IT-Systemen digital erfasst und analog weitergegeben. Für die Konversion der unterschiedlich erhobenen Mengeneinheiten werden unterschiedliche Umrechnungsfaktoren zwischen Raum-, Fest- und Gewichtsmaß sowie Reduktionsfaktoren für Poltermaße und Rindenabzüge verwendet. Im Ergebnis führt die mehrfache Wandlung der Mengen und Einheiten entlang der Logistikkette regelmäßig zu voneinander abweichenden Mengeninformationen. In Kombination mit Informations- und Medienbrüchen, mit Konvertierung an Systemschnittstellen und einer zum Teil mit Unsicherheiten behafteten Zuordnung von einzelnen Holzlieferungen zu bereitgestellten Holzpoltern im Wald führt dies zu Ungenauigkeiten auf der Daten- und Informationsebene, kostenträchtigen Mehraufwendungen sowie zu Misstrauen zwischen den Akteuren und fehlender Akzeptanz bezüglich der Mengeninformationen zwischen Prozessbeteiligten und Vertragspartnern. | Das Projektmanagement stellte durch die gemeinsame Koordination von einem Holz- und einem Forstvertreter sicher, dass die Vertreter beide Branchenpartner Vertrauen in das Projektkonsortium hatten. Das Arbeitspaket "Meta-Datenanalyse", das vom KWF e.V. bearbeitet wurde, behandelte die Fragen, inwieweit ein direkter Vergleich der gemessenen Daten zulässig ist, und ob anhand der Daten Aussagen zur Genauigkeit der Maßermittlungsverfahren getroffen werden können. Im Arbeitspaket "Analyse und Bewertung von Rundholzmessverfahren" wurde vom KWF e.V. eine Akzeptanzanalyse zu Rundholzmessverfahren durchgeführt und ein Lastenheft zu fotooptischen Rundholzmessverfahren verfasst, um den aktuellen Sachstand der technischen Entwicklungen im Bereich der foto-optischen Poltervermessung darzustellen. Dazu wurde ein Whitepaper erstellt, dass die Fragestellung beantwortet, welche Auswirkung die Berücksichtigung der Polterrückseite auf das Poltervolumen bei der der Raummaßermittlung hat. Ein weiteres Arbeitspaket beinhaltete die Prüfung der Algorithmen zur Krümmungsermittlung bei der Werkseingangsvermessung von Stammholz. Das Arbeitspaket "Modellierung und Analyse der Eigenschaften von Holzpoltern" behandelte die Entwicklung eines Modells zur Simulation von Holzpoltern, die Analyse und Bewertung der Einflussfaktoren auf die Umrechnungsfaktoren, die Ableitung von Rindenfaktoren und einen Leitfaden zur Berücksichtigung volumen- und qualitätsbeeinflussender Faktoren bei der Holzpoltervermessung. Im Arbeitspaket "Forst-Holz-Logistikkette" wurden die Holzver- und Holzeinkaufsprozesse beschrieben, die Effekte und Wirkungen veränderter die Holzver- und Holzeinkaufsprozesse analysiert und die Nutzeffekte der Blockchain-Technologie behandelt. Im Arbeitspaket "Öffentlichkeitsarbeit" wurden die Ergebnisse des Projektes in die Praxis zur Information und zur Steigerung der Akzeptanz durch einen Internetauftritt und Präsentationen sowie Beiträgen verbreitet. | Bernhard Hauck Tel.: +49 6078 785-16 hauck@kwf-online.de Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF) Spremberger Str. 1 64823 Groß-Umstadt | X | FPNR |
| 01.09.1997 | 31.08.2000 | 22007997 | Verbundvorhaben: Design neuer Rapsöle für zukünftige Rohstoffe: Teilvorhaben 2: Entwicklung und analytische Differenzierung neuartiger Rapsölvarianten | Auf Grund intensiver Züchtungsforschung ist die Zusammensetzung der Triacylglyceride (TAG) des Rapsöls in Bezug auf C16- bis C22-Fettsäuren bereits beachtlich variabel. Die Rohstofflücke im ungesättigten C10-C14-Bereich wird im Rahmen des vorliegenden Verbundvorhabens durch genetische Veränderung von geeigneten Raps-Genotypen geschlossen. Im Hinblick auf die Bestimmung der Struktur sowohl der Fettsäuren (Kettenlänge, Position der Doppelbindung) als auch der TAG (Zusammensetzung, Stereoisomerie) wird in diesem Teilvorhaben eine umfassende Untersuchungsmethodik entwickelt, die eine Charakterisierung und Evaluierung der Rapstransformanten erlaubt. Dies ist insbesondere auch für die Differenzierung der zunehmenden Zahl der Rapsölvarianten in der Praxis, die nur mit hinreichend genauen Schnelltests möglich ist, notwendig. | Im Projekt wurden 5 Genkonstrukte, in denen 2 Zielgene, ein B. napus D9-Desaturasegen (cDNA) in Antisense-Orientierung (ASBnDES) und ein heterologes D4-Desaturasegen aus Lindera obtusiloba (LoDESB), enthalten waren, vom Partner bereitgestellt. Die Antisense-Genkonstrukte zielten auf eine Erhöhung der gesättigten Fettsäuren und mit dem Desaturase-Gen aus Lindera sollte die Synthese mittelkettiger Monoen-Fettsäuren (MCMFA) im Raps initiiert werden. Der Einsatz des Konstruktes pASBnDES1 zielte auf eine Hemmung der endogenen D9-Desaturase ab, so dass die damit verbundene Erhöhung des Stearinsäure-Gehaltes eine Verschiebung des Fettsäuremusters in Richtung mittelkettiger gesättigter Fettsäuren bewirken sollte. Es wurden Veränderungen in den Anteilen der einzelnen Fettsäuren zu Lasten der Ölsäure sowohl bei den PCR-positiven als auch bei den PCR-negativen Samenproben festgestellt. Damit ergab sich hier kein signifikanten Effekt, was auf die Verwendung des ClFatB4-Promotors zurückgeführt wird. Mit Hilfe des Napin-Promotors wurde eine Expression des selben Desaturasegens erzielt, die sich in der Akkumulation von Stearinsäure (C18:0) im Samenöl zeigte. Der höchste Gehalt an C18:0 betrug bei pASBnDES2-Transformanten 11% und mit dem Konstrukt pASBnDES3 wurden 21,6 % erreicht (Kontrolle max. 3,7 %). Damit liegen Ergebnisse vor, die zeigen, dass starke gewebespezifische Promotoren zur Gewährleistung der Expression des Strukturgens benötigt werden. Die regenerierten Transformanten mit dem Konstrukt pLoDESB1 wurden mit Laurat-Raps gekreuzt. Laurinsäure sollte dazu dienen, der neu eingeführten D4-Desaturase das Substrat für die Synthese von ungesättigten Mittelketten-Fettsäuren zu liefern. In den Kreuzungssamen konnte noch keine ungesättigte C12-Fettsäre nachgewiesen werden. Damit steht noch nicht fest, ob die eingeführte D4-Desaturase aus L. obtusiloba in Raps expremiert wird. Hier sind die Ergebnisse der pLoDESB1N-Transformanten (mit Napin-Promotor) abzuwarten. | Prof. Dr. Dr. h.c. Wolfgang Friedt Tel.: +49 641 993-7420 wolfgang.friedt@agrar.uni-giessen.de Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 09 - Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung I Ludwigsstr. 23 35390 Gießen | FPNR | |
| 01.01.2001 | 31.03.2006 | 22007999 | Ertragserhöhung bei öl- und stärkeliefernden Pflanzen durch antisense Expression von Invertase-Inhibitoren | Für einen rentablen Einsatz nachwachsender Rohstoffe sind Ertrag, Ertragsstabilität und Qualität der Produkte wichtige Kriterien. Für die Nutzpflanzen Winterraps und Mais ist hierbei der Prozess des "Seed Filling", also der Einlagerung der pflanzlichen Speicherstoffe, wie Öl oder Stärke, in den Samen, von ausschlaggebender Bedeutung. Durch gezielte transgene Eingriffe soll das "Seed Filling" dieser Nutzpflanazen optimiert werden. Erreicht werden soll dies durch: a) die Verbesserung der Einlagerung von Speicherstoffen (Öl, bzw. Stärke), b) die Aufrechterhaltung des "Seed Filling" unter ungünstigen Umweltbedingungen und c) die Verbesserung bzw. Diversifizierung der Qualität der Speicherstoffe (Veränderung der Öl- bzw. Stärkezusammensetzung). Im vorliegenden Vorhaben soll eine Strategie zur Verbesserung des "Seed Filling" an Nutzpflanzen evaluiert werden, die direkt bzw. indirekt allen drei genannten Zielen Rechnung trägt. | Aus Raps wurden zwei und aus Mais drei Invertase-Inhibitoren kloniert und charakterisiert. Des weiteren wurde die Regulation der Invertase Inhibitoren NtCIF in Tabak und AtC/VIF1 in Arabidopsis untersucht. In beiden Systemen konnte eine deutliche Induktion der Inhibitor mRNAs nach Behandlung der Pflanzen mit Abscisinsäure oder Polyethylenglycol beobachtet werden. Die Untersuchungen zur Expression der Inhibitoren Bn-inhh1 und Bn-inhh2 auf RNA-Ebene in Raps zeigten eine Expression in allen untersuchten Samenstadien. Auch auf Proteinebene wurden Expressionsstudien durchgeführt. Herstellung von inhh1 antisense Konstrukten zur stabilen Transformation von Raps und Mais: Raps: Untersuchung der Bn-inhh1-Expression in den Bn-inhh1-hairpin-Transformanten: Parallel mit der Herstellung eines spezifischen Promotorkonstruktes (pAT:Bninh1) wurde ein neues 35S:Bninh1-Konstrukt kloniert. Die Transformation mit den neuen Konstrukten verlief erfolgreich und es wurden unabhängige Linien erstellt. Von diesen konnten 149 transgene Linien bis zur Blüte angezogen, geselbstet und molekular analysiert werden. Ziel war es, Transformationen mit deutlichen Suppressionseffekten zu detektieren, die dann zur Analyse auf verändertes Sink-Filling genutzt werden sollten. Die Ergebnisse zeigten keine signifikante Erniedrigung der Inhibitor Transkriptmenge. Es wurde kein RNAi-Effekt nachgewiesen. Mais: Klonierung der Zm C/VIF RP 5-7-RNAi-Konstrukte, Transforamtion und Anzucht: Ansätze mittels ballistischer und Agrobakterium-vermittelter Transformation konnten nicht zum Erfolg geführt werden. | Dr. Karsten Harms Tel.: +49 6359 803 442 karsten.harms@suedzucker.de Südzucker AG - Zentralabt. Forschung, Entwicklung und Services (ZAFES) Wormser Str. 11 67283 Obrigheim (Pfalz) | X | FPNR |
| 01.10.2004 | 30.09.2007 | 22008004 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Einsatz von Katalysatoren zur Oxidation von niedermolekularen Kohlenhydraten, Teilvorhaben 2: Scale-up | Im Rahmen des Projektes sollen einige ausgewählte Goldkatalysatoren unter technisch relevanten Bedingungen zur Oxidation von Kohlenhydraten eingesetzt und hinsichtlich ihrer wirtschaftlichen Verwertbarkeit geprüft werden. In einer diskontinuierlich betriebenen Pilotoxidationsanlage sollen die Katalysatoren in Abhängigkeit des verwendeten Kohlenhydrates bzw. der Reaktionsbedingungen hinsichtlich ihrer Aktivität, Selektivität und Langzeitstabilität untersucht werden. Eine systematische Analyse der Oxidationsprodukte mittels HPLC, GC und GC-MS sowie Bestimmung des Edelmetallgehalts der Lösungen und der gebrauchten Katalysatoren mittels AAS spielt in der Arbeitsplanung eine zentrale Rolle. Des Weiteren soll das Verfahren im Hinblick auf das Down-stream-processing und bezüglich der Produktisolierung optimiert werden. Im Erfolgsfall besteht die berechtigte Chance, durch ein chemisch-katalytisches Verfahren oxidierte Kohlenhydrate selektiv unter wirtschaftlich akzeptablen Bedingungen herzustellen und somit das Anwendungspotential der funktionalisierten Kohlenhydrate allgemein zu erweitern. | Im Projekt erfolgte die weitere Evaluierung der Leistungsfähigkeit von Goldkatalysatoren zur Oxidation von bestimmten niedermolekularen Kohlenhydraten. Diese können mit hoher Selektivität Kohlenhydrate am C1- Kohlenstoff zu den entsprechenden Monocarbonsäuren oxidieren. Diese Ergebnisse stellten einen fundamentalen Durchbruch in der oxidativen Konversion von Kohlenhydraten dar. Die entwickelten Goldträgerkatalysatoren sind in der Lage mit sehr hoher Aktivität, bisher nicht gekannter Langzeitstabilität und praktisch 100 %iger Selektivität, die Aldosen zu den entsprechenden Aldonsäuren (z.B. Glucose zu Gluconsäure) zu oxidieren. Es erfolgte eine umfassende kinetische Charakterisierung von Katalysator und Reaktion sowie eine umfassende reaktionstechnische Charakterisierung des Reaktionssystems und die Ableitung technisch vorteilhafter Reaktionsbedingungen. Die erzielten hervorragenden Ergebnisse bezüglich der Entwicklung von Goldkatalysatoren und deren Einsatz zur selektiven Oxidation von Aldosen haben die Südzucker AG dazu bewogen, das Verfahren und den Katalysator in eine größere Pilotanlage zu übertragen, um eine technische und wirtschaftliche Umsetzung zu verifizieren. Die erzielten Ergebnisse der Oxidation an der C6-Position bieten aussichtsreiche Ansatzpunkte, deren weitere Verfolgung in einem Nachfolgeprojekt lohnenswert erscheint. | Dr. Alireza Haji-Begli Tel.: +49 6359 803-382 alireza.hajibegli@suedzucker.de Südzucker AG - Zentralabt. Forschung, Entwicklung und Services (ZAFES) Wormser Str. 11 67283 Obrigheim (Pfalz) | X | FPNR |
| 01.08.2005 | 31.07.2008 | 22008005 | Verbundvorhaben: Ester biosystemischer Säuren für die Kosmetik. Teilvorhaben 2: Modellierung und Optimierung der Lipasen | Vorhabensziel: Mittels innovativem in silico Screening und Protein Engineering sollen geeignete Enzymsysteme, vorzugsweise Lipasen, generiert werden, die sich von den bekannten und kommerziell erhältlichen Enzymen dadurch unterscheiden, dass sie Genußsäuren als Substrat akzeptieren. Sie sollen sich weiterhin durch eine hohe Prozessstabilität und Aktivität auszeichnen. Arbeitsplanung: Die Projektdurchführung erfolgt in zwei Phasen:Phase 1: Modellierung von CALB- und PCL-Komplexen und Design von Mutanten durch Docking und molekulardynamische Simulationen (AMBER) von Enzym-Komplexen mit 10-15 Substratstrukturen; Korrelation von Geometrie und Interaktionsenergie mit experimentelle Daten zu Substratspezifität; Vorhersage von MutantenPhase 2 : In silico screening der a/b-Hydrolase-Datenbank zur Suche nach neuen Leitenzymen und Optimierung durch Protein Engineering und Design optimierter Gensequenzen Verwertung: Im Erfolgsfall erlauben die entwickelten Biokatalysatoren die Erweiterung der bestehenden Technologieplattform, mit der auf Basis nachwachsender Rohstoffe neue nachhaltige, ressourcensparende Produktionsverfahren zur Verfügung stehen. | Ziel des Verbundvorhabens war die Entwicklung von Biokatalysatoren, die eine nachhaltige Synthese von Tensiden und anderen kosmetischen Inhaltsstoffen auf Basis von biosystemischen Säuren ermöglich. Zu dieser Gruppe zählen die Genuss-Säuren (insbesondere Zitronensäure, Milchsäure, Weinsäure und Äpfelsäure) sowie die Aminosäuren. Die zu entwickelnden Biokatalysatoren sollten über die nötige Aktivität und Selektivität verfügen, um unter milden Reaktionsbedingungen gezielt und kosteneffektiv direkt aus nachwachsenden Rohstoffen grenzflächenaktive Derivate biosystemischer Säuren herzustellen. Zunächst wurden Umesterungsreaktionen untersucht. Als Katalysator diente die immoblisierte Form von CALB erhältlich von der Firma Novozymes unter dem Handelsnamen Novozym 435 (NZ435). Außerdem wurden die beim Projektpartner Universität Stuttgart aufgrund bioinformatischer Methoden vorgeschlagenen Einfach- und -Doppelmutanten der Lipase B aus Candida antarctica hergestellt und auf ihre Ver- und Umesterungsaktivität untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass die beobachtete reduzierte spezifische Enzymaktivität von CALB gegenüber den biosystemischen Säuren nicht nur - wie zunächst angenommen - durch sterische Effekte verursacht wird, sondern dass die deutlich erhöhte Säurestärke dieser Substanzen ebenfalls einen deutlichen Effekt hat. Daher müssen für die Entwicklung geeigneter Enzyme beide Effekte getrennt voneinander betrachtet werden. Zunächst wurde dabei im Rahmen dieses Projekts auf die sterische Hinderung eingegangen. Wie geplant wurden an der Universität Stuttgart durch in silico Verfahren zunächst potentielle "hot spots" identifiziert und Mutanten vorgeschlagen. Diese wurden von der Evonik hergestellt und auf ihre Aktivitäten gestestet. Dabei konnte gezeigt werden, dass eine der vorgeschlagenen Mutanten tatsächlich eine um den Faktor 2 erhöhte Synthesekativität gegenüber dem verzweigten Modellsubstrat Isononansäure (3-,5-,5-,Trimethylhexansäure) hat. | PD Dr. Jürgen Pleiss Tel.: +49 711-685-3191 juergen.pleiss@itb.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät für Chemie - Institut für Biochemie und Technische Biochemie (IBTB) Allmandring 31 70569 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.10.2010 | 31.12.2014 | 22008009 | Erhöhung des Ölgehaltes im Raps durch Nutzung chinesischer Genressourcen | Das vorliegende Projekt setzt sich zum Ziel, den Ölgehalt im europäischen Winterraps durch Nutzung chinesischer Genressourcen zu erhöhen. Durchführung von zweijährigen mehrortigen Feldversuchen zur Feststellung der genetischen Variation für Ölgehalt und Fettsäurezusammensetzung sowie für weitere relevante Merkmale in der doppelthaploiden Population aus der Kreuzung DH14 x Express 617. Entwicklung einer molekularen Markerkarte mit Hilfe von AFLP- und Mikrosatelliten-Markern und Kartierung von QTL für Ölgehalt, Fettsäuren sowie für weitere relevante Merkmale. Überprüfung, ob und in welchem Ausmaß sich positive QTL für den Ölgehalt aus der deutschen Sorte Sollux und der chinesischen Sorte Gaoyou in der DH-Population wiederfinden lassen und inwiefern sie identisch sind mit QTL für den Ölgehalt aus der Sorte Express. Validierung der QTL für Ölgehalt aus Express durch Vergleich mit bereits nachgewiesenen QTL für Ölgehalt in der DH-Population Express x Resynthese R53. Identifizierung und Bereitstellung von molekular charakterisierten DH-Linien aus der Kreuzung DH14 x Express mit höchstem Ölgehalt als Ausgangsmaterial für die weitere Sortenentwicklung. Entwicklung von F2 Populationen aus Kreuzungen einer DH-Linie mit dem höchstem Ölgehalt (DH14 x Express) mit aktuellen hochölhaltigen Winterrapssorten. | Dr. Carl Bulich Tel.: +49 228 98581-40 cbulich@bdp-online.de Gemeinschaft zur Förderung von Pflanzeninnovation e.V. (GFPi) Kaufmannstr. 71-73 53115 Bonn | X | FPNR | |
| 01.09.2010 | 31.10.2015 | 22008010 | Verbundvorhaben: Potenziale zur Minderung der Freisetzung von klimarelevanten Spurengasen beim Anbau von Energiepflanzen zur Gewinnung von Biogas; Teilvorhaben 4: Pflanzenbaulicher Versuch und Messung der NH3-Verflüchtigung am Standort Kiel/ Hohenschulen | Ziel des Verbundvorhabens ist es, präzise und verallgemeinerbare Aussagen zur NH3-Verflüchtigung, Veränderungen im OBS-Vorrat sowie von Klima- und Ökobilanzen beim Energiepflanzenanbau zur Biogaserzeugung, speziell den Einsatz von Gärrückständen, zu gewinnen und Maßnahme und Maßnahmen zur Minderung der Klimawirkung abzuleiten. Die erste Hauptaufgabe des beantragten Teilprojektes ist die Etablierung des Feldversuches am Versuchsstandortes sowie dessen pflanzenbauliche Betreuung und Auswertung. Der weitaus größere Teil des beantragten Teilprojektes umfasst die komplette Durchführung der NH3-Emissionsmessung im Pojektverbund mit Schwerpunkt am Versuchsstandort Kiel. Dort werden neben NH3-Verlustmessungen auf den Versuchsparzellen mikrometeorogische Messungen zur Validierung durchgeführt. Schwerpunkt der Tätigkeit der Arbeitsgruppe CAU KAGE ist die Durchführung von Untersuchungen auf dem Standort Hohenschulen, aber auch die NH3 Messungen an den anderen Standorten werden hier angeleitet. Insgesamt fallen der Arbeitsgruppe folgende Aufgaben zu: 1-Etablierung des Feldversuches in Kiel und dessen Betreuung und Auswertung; 2. Vorbereitung und Aufbau der NH3-Messungen an allen Versuchsstandorten; 3. Durchführung der NH3 Messungen in Kiel und Anleitung/Koordinierung an den anderen Standorten, 4. Auswertung der NH3-Messungen aller Standorte: 5. Analyse der Gärresteigenschaften für alle Standorte und Düngemaßnahmen, 6. Aufarbeitung der Ergebnisse und Moderechnungen zur Ökobilanzierung | Prof. Dr. Henning Kage Tel.: +49 431 880-3472 kage@pflanzenbau.uni-kiel.de Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Agrar- und Ernährungswissenschaftliche Fakultät - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Olshausenstr. 40 24118 Kiel | FPNR | ||
| 01.09.2011 | 31.12.2012 | 22008011 | Regionale Bioenergieberatung für die Land- und Forstwirtschaft und Öffentlichkeitsarbeit Energiepflanzen | Informations- und Beratungsangebot zu Bioenergie und zum Energiepflanzenanbau für land- und forstwirtschaftliche Betriebe in Nordrhein-Westfalen. Diese Arbeit dient als Entscheidungshilfe für die erfolgreiche Erzeugung und den effektiven Einsatz von Bioenergie. Zielgruppe der Informations- und Öffentlichkeitsarbeit sind neben den Landwirten auch Planer sowie potenzielle Investoren im Bioenergiebereich und Verbraucher. Hierbei gilt es durch Information die Akzeptanz für Bioenergieprojekte zu sichern. Schließlich sollen bestehende Beratungsstrukturen sowie Bioenergie-Netzwerke weiterentwickelt und Bioenergieregionen unterstützt werden, um Diskussionsgrundlagen und Strukturen in NRW zu schaffen, die eine Fortsetzung der Informations- und Beratungsaktivitäten nach Projektende in 2012 ermöglichen. Kernbotschaft des Projektes: "Bioenergie in NRW: vielfältig - regional - effizient." Die Projektleitung liegt beim Zentrum für nachwachsende Rohstoffe NRW im Landwirtschaftszentrum Haus Düsse, wo bereits in Versuchen ein- und mehrjährige Energiepflanzen angebaut werden, eine Biogasanlage eingerichtet ist und eine Energielehrschau zur praxisnahen Veranschaulichung existiert. Die Beratungarbeit der Landwirtschaftskammer NRW wird über zwei Personen mit entsprechendem Fachwissen aus den Bereichen Bioenergie und Energiepflanzen geleistet. Unterauftragnehmer für den Bereich Biokraft- und -heizstoffe ist der P.R.O. e.V. aus Mönchengladbach. Neben Internetpräsenz und Informationsbereitstellung sowie Beratungsarbeit gilt es im Projektverlauf strukturell darauf hinzuarbeiten, dass die Arbeit nach Projektende in Nordrhein-Westfalen fortgesetzt werden kann. Die Ergebnisse werden insbesondere auf Landesebene über den eingerichteten Newsletter, über landwirtschaftliche Fachzeitschriften, über das Internet und über sonstige Öffentlichkeitsarbeit kommuniziert. Ergebnisse des Vorhabens sind Anzahl der Beratungen, die Dokumentation von Aktivitäten sowie die best-practise Beispiele zu Bioenergie | Michael Dickeduisberg Tel.: +49 2945 989-144 michael.dickeduisberg@lwk.nrw.de Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen - Versuchs- und Bildungszentrum Landwirtschaft Haus Düsse - Zentrum für nachwachsende Rohstoffe OT Ostinghausen 59505 Bad Sassendorf | FPNR | ||
| 01.08.2012 | 31.07.2015 | 22008012 | Weiterentwicklung der Kompetenz- und Bildungsregion für Bioenergie Wendland-Elbetal durch Vermarktung des regionalen Erfahrungswissens. Steigerung der Effizienz und Ausbau der Nutzung von Biogas für Heizwärme und als Treibstoff. | Die Weiterentwicklung der Kompetenz- und Bildungsregion erschließt Wertschöpfung durch die nachhaltige Nutzung und Vermarktung von Erfahrungswissen (Bildung, Fachtourismus). Durch Optimierung der Wärmenutzung und Steigerung des Anteils von Biomethan als Treibstoff wird zusätzliche Wertschöpfung von bis zu 0,5 Mio € jährlich generiert. Der Ausbau von Bioenergiedörfern und Aktivitäten zum Naturschutz erhöhen die Akzeptanz und bündeln die Kräfte für einen nachhaltigen, regional verträglichen Ausbau der Bioenergie. Bioenergie- und Zwillingsregion unterstützen sich mit ihren spezifischen Kompetenzen und schärfen ihr jeweiliges Profil. Zur technischen Optimierung der Wärmenutzung aus Biogas-Produktion werden Ingenieure beauftragt, Daten zu erheben, zu analysieren und spezifische Empfehlungen für die Anlagen sowie übergeordnete Effifzienzparameter zu erarbeiten. Die Akademie für erneuerbare Energien entwickelt und vermarktet Bildungsprodukte und bahnt strategische Partnerschaften mit überregionalen Kompetenzträgern an. Aktivitäten in der Region ansässiger Investoren für die Vermarktung von Biomethan als Treibstoff werden mit Netzwerkbildung und Öffentlichkeitsarbeit unterstützt. Ein kommunaler Wettbewerb zur Begleitung neuer Bioenergiedörfer stärkt deren Funktion als Motor und praktisches Vorbild für eine regional verankerte Nutzung von Bioenergie. Zur Vermittlung zwischen dem Energiepflanzenanbau und der Verantwortung für die Schutzgebiete wird ein aktiver Dialog betrieben. | Dipl.-Soz. Dorothea Angel Tel.: +49 5841 97867-17 dangel@wf-dan.de GLC Glücksburg Consulting AG Albert-Einstein-Ring 5 22761 Hamburg | X | FPNR | |
| 01.02.2016 | 30.11.2019 | 22008013 | LINA - Optimierung des Anbaus von Pappeln in Kurzumtriebsplantagen (KUP) durch Minimierung des Einflusses von Schadinsekten am Beispiel des Großen Roten Pappelblattkäfers (Chrysomela populi L.) - Akronym: LINA | Ziel des Projekts Lina ist es, negative Einflüsse durch blattfressende Insekten in Kurzumtriebsplantagen (KUP) zu minimieren. Dies soll unter vorrangiger Berücksichtigung biologischer, biotechnischer sowie anbau- und kulturtechnischer Maßnahmen erfolgen und dadurch die Notwendigkeit der Anwendung chemischer Pflanzenschutzmittel (PSM) reduzieren. Als Beispielorganismus, auf den sich die Forschung im Projekt Lina konzentrieren wird, wurde der Große Rote Pappelblattkäfer (Chrysomela populi L.) ausgewählt. Dieser ist das derzeit bedeutendste Schadinsekt in KUP mit Pappeln in Deutschland und regelmäßig in hohen Dichten vorhanden. Als Endergebnis des Projekts werden Handlungsempfehlungen stehen, die sich an den allgemeinen Grundsätzen des integrierten Pflanzenschutzes (nach Artikel 14 Richtlinie 2009/128/EG) orientieren. Dabei sollen Schwellenwerte für eine Bekämpfung, Möglichkeiten der Überwachung, anbau- und kulturtechnische Maßnahmen, biologische (z. B. Förderung von Nützlingen) und mechanische Maßnahmen (z.B. mechanische Zerstörung des Puppenstadiums) sowie die Auswahl möglichst schonender PSM als Leitlinie zum Pflanzenschutz in KUP bereitgestellt werden. Zur Erreichung der gesetzten Ziele ist eine Vielzahl an Labor- und Feldversuchen notwendig. In einem ersten Schritt erfolgt die Erfassung der Bedeutung von natürlichen Gegenspielern des Großen Roten Pappelblattkäfers. Anschließend wird für die bedeutendsten Antagonisten untersucht, welche Habitatelemente die Lebensdauer und Fertilität erhöhen. Diese sollen in einem abschließend großen Feldversuch auf ihre Wirksamkeit überprüft werden. Des Weiteren erfolgen Versuche zu alternativen Bekämpfungsmöglichkeiten. Alle Erkenntnisse werden mit bestehendem Wissen zu einer Leitlinie im Pflanzenschutz für KUP zusammengefasst. | Prof. Dr. Michael Müller Tel.: +49 35203 38-31280 michael.mueller@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldbau und Waldschutz - Professur für Waldschutz Pienner Str. 8 01737 Tharandt | X | FPNR | |
| 01.10.2015 | 30.04.2018 | 22008014 | Zuckerbasierte L-Histidin-Biosynthese mit Corynebacterium glutamicum - Akronym: Hitchcog | Ziel von Hitchcog ist die Entwicklung eines zuckerbasierten Produktionsprozesses zur Herstellung von L-Histidin, einer aufwendig herzustellenden Aminosäure, die gerade für pharmazeutische Anwendungen ein sehr hohes Anwendungspotenzial besitzt. Hitchcog verfolgt das Ziel, über neue Methoden wie z.B. multivariates Metabolic Engineering die hohe Kohlenstoffökonomie zu erreichen. Dabei werden in einem iterativen Ansatz aus Stammentwicklung und Metabolomanalysen, zur Identifizierung von sensitiven Flusskontrollschritten, hoch effiziente L-Histidin Produktionsstämme entwickelt. Dank der engen Symbiose zwischen dem akademischen Partner IBVT und dem Firmenpartner Evonik Industries AG ist sichergestellt, dass bereits im Labor das Potenzial der neuen Produktionsstämme quantitativ bewertet, prozesstechnisch umgesetzt und schlussendlich erfolgreich in den Produktionsmaßstab transferiert werden kann. Ziel ist die Realisierung eines L-Histidin Produktionsprozesses beim Firmenpartner. Das Vorhaben gliedert sich in 2 Teilbereiche: 1) Iterative Stammentwicklung durch Metabolic Engineering-Studien wie Metabolomanalysen und multivariates Metabolic Engineering. 2) Bioprozessentwicklung unter industrie-relevanten Prozessbedingungen. | Prof. Dr.-Ing. Ralf Takors Tel.: +49 711 685-64535 takors@ibvt.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Bioverfahrenstechnik (IBVT) Allmandring 31 70569 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.05.2015 | 31.08.2016 | 22008015 | Verbundvorhaben: Optimierung der Emissionen von Holzhackschnitzel Kleinfeuerungsanlagen durch geeignete Brennstoffauswahl und Verbrennungsführung (OptiChip); Teilvorhaben 2: Experimentelle Unterstützung und Verbrennungsuntersuchungen | Ein wichtiger Baustein in der Energieerzeugung aus regenerativen Quellen ist die Nutzung von Biomasse, insbesondere die Nutzung von Holz in kleinen Feuerungsanlagen. Um die durch die vermehrte Holznutzung auftretenden Emissionen zu minimieren, wurden in der 1. BImSchV strenge Grenzwerte festgelegt, wobei besonders der Wert für Staubemissionen von 20 mg/m3 eine technische Herausforderung für Holzhackschnitzelfeuerungen darstellt. Ziel des Verbundvorhabens ist, mit der passenden Auswahl von Brennstoffen und der entsprechenden Anlageneinstellung die Anforderungen der 1. BImSchV in der 2. Stufe zu erfüllen (TV1). Es sollen Verbrennungsversuche mit unterschiedlichen Qualitätshackschnitzeln durchgeführt werden, wobei die optimale Abstimmung zwischen Brennstoff und Anlageneinstellung an zwei unterschiedlichen Kleinfeuerungsanlagen untersucht wird (TV2). Die Ergebnisse bilden die Basis für Handlungsempfehlungen für Anlagenbetreiber, -hersteller und Brennstofflieferanten (TV1). Aus dem Gesamtziel des Verbundvorhabens ergeben sich zwei Bereiche, die in auf einander abgestimmten Teilvorhaben bearbeitet werden. Im Teilvorhaben 2 werden folgende Arbeitsziele verfolgt: - Durchführung von Verbrennungsversuchen an ausgewählten Holzhackschnitzel-Sortimenten und dem Modellbrennstoff mit der Optimierung der Betriebsparameter, abhängig von den Ergebnissen der Emissionsmessungen - Messung der Emissionen bei Verbrennungsversuchen im Voll- und Teillastbetrieb - Korrelation der Ergebnisse der Emissionsmessungen mit den Betriebsparametern der Feuerungen und den Eigenschaften der Holzhackschnitzel | Prof. Dr.-Ing Benno Lendt Tel.: +49 5331 939-39550 b.lendt@ostfalia.de Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften-Hochschule Braunschweig/Wolfenbüttel - Fakultät Versorgungstechnik Salzdahlumer Str. 46/48 38302 Wolfenbüttel | X | FPNR | |
| 01.11.2017 | 31.10.2020 | 22008016 | Verbundvorhaben: Ertragsfaktoren von Raps als Nachwachsender Rohstoff: Phänotypisierung unter dynamischen Bedingungen (RapiD); Teilvorhaben 6: Technische Erprobung, Anpassung und Weiterentwicklung der Vermessungsgeräte und Sensoren - Akronym: RapiD | Das übergeordnete Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung und Praxiserprobung neuartiger nicht-invasiver Phänotypisierungsmethoden für die Erfassung von ertragsbildenden Faktoren beim Raps sowie deren Einsatz zur Identifizierung neuer genetischer Variation für die Züchtung. In einem iterativen Experimentezyklus sollen umfassende Phänotypisierungen ausgewählter Rapsgenotypen unter Gewächshaus- und Feldbedingungen durchgeführt werden. Diese neuartigen nicht-invasiven Phänotypisierungsmethoden beinhalten z. B. Sensoren für ertragsrelevante Merkmale, die an einem Trägerfahrzeug bzw. einem UAV (unmanned aerial vehicle – unbemanntes Luftfahrzeug, Copter, Minidrohne) montiert werden und beim Überfahren/Überfliegen der Versuchsparzelle Messdaten liefern. In einem ersten Schritt werden die aufwendigen klassischen Messungen von Ertragskomponenten im Gewächshaus und Feld durchgeführt werden. | Dr. Heike Gerighausen Tel.: +49 531 596 2107 heike.gerighausen@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde Bundesallee 58 38116 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.01.2019 | 31.12.2020 | 22008018 | Verbundvorhaben: Rechteckige Konstruktions-Hohlprofile aus biobasierten Multimaterialsystemen als Substitution von Metallprofilen; Teilvorhaben 1: Erarbeitung und Umsetzung eines neuartigen Umformprozesses für Konstruktions-Hohlprofile aus biobasierten Multimaterialsystemen - Akronym: NaHoPro | Ziel des Forschungsansatzes ist die Erforschung und Charakterisierung von rechteckigen Hohlprofilen aus gewickelten Holzschichtstoffen mit gezielten technischen Verstärkungen zur Substitution von Standard-Metall-Hohlprofilen. Dabei soll die technische Herstellbarkeit des Profils durch einen zweistufigen Prozess erarbeitet werden. Hierbei soll zunächst aus einem Furnierband ein rundes (oder eckiges Profil mit großen Rundungen) gewickelt werden, welches dann in einem zweiten Prozessschritt partiell oder vollständig umgeformt wird. Das neuartige Verfahren soll im Rahmen des Projekts im diskontinuierlichen Laborstadium untersucht und auf seine Konkurrenzfähigkeit anderen Verfahren und Materialsystemen gegenüber geprüft werden. Zusätzlich werden, um eine spätere Variantenbildung zu vereinfachen, mittels digitaler Entwurfstechnik Methoden zur Verfügung gestellt, welche theoretische Planung und Auslegung von Charakteristika hinsichtlich Materialkombination und Geometrie ermöglichen. | Prof. Dr.-Ing. Stefan Böhm Tel.: +49 561 804-3141 s.boehm@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Produktionstechnik und Logistik (IPL) - FG Trennende und Fügende Fertigungsverfahren Kurt-Wolters-Str. 3 34125 Kassel | X | FPNR | |
| 01.10.2000 | 31.12.2003 | 22008099 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Hotmelt-Klebstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen für Transdermale Therapeutische Systeme: Teilvorhaben 1: Synthese und Formulierung der Klebstoffe auf Basis von Kohlenhydrat-Monomeren | Für die Herstellung transdermaler Pflaster werden Haftklebstoffe eingesetzt, die z. Z. ausschließlich auf petrochemischer Basis hergestellt werden. Ziel des Projekts ist die Entwicklung von neuen Haftklebstoffen unter Verwendung nachwachsender Rohstoffe. Hotmelt-Haftklebstoffe enthalten polymere Bindemittel, die sich den Polyacrylaten zuordnen lassen. Es sollen entsprechend lineare Polymere aus ungesättigten Zuckerbausteinen synthetisiert werden. Die Ausbildung von verzweigten Strukturen zwecks Anbindung des klebrigmachenden Bestandteils an die polymere Matrix wird ebenfalls überprüft. Die Komponenten der Bindemittel lassen sich durch chemische und biotechnologische Metoden aus einheimischen nachwachsenden Rohstoffen herstellen Die Bindemittel werden zu Hotmelt-Klebstoffen verarbeitet, die zur Produktion transdermaler Pflaster geeignet sind. Das Projekt soll als Verbundvorhaben mit der Fa. NOVOSIS Pharma AG, München, durchgeführt werden. | In dem Projekt wurden gegenüber dem Stand des Wissens vor Projektbeginn wesentliche Fortschritte erzielt. Einige der untersuchten Wirkstoff-Polymer-Systeme haben gute bzw. bessere Eigenschaften gezeigt als bereits am Markt etablierte Systeme. Aus der Kombination der verschiedenen Polymere mit Verfestiger und Klebkraftverstärker kristallisierten sich vier Polymer-Verfestiger-Verstärker-Kombinationen heraus, die sich als Klebstoffgrundmatrix in der TDS-Herstellung eignen. Es gibt bei ihnen keinen Unterschied in der Verarbeitbarkeit zu gewöhnlichen Klebstoffen, so dass sich diese Polymere ohne größeren technischen Aufwand in einen Prozess, wie er heute zur TDS-Herstellung angewendet wird, integrieren lassen. Mit den technischen Möglichkeiten und dem Know-how der Novosis AG lassen sich Versuchschargen unter produktionstechnischen Aspekten mit Hotmelt-Klebstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen produzieren und analysieren. Nach Abschluss dieser Versuchschargen ist es möglich, eine fundierte Kalkulation für kommerzielle Verwendung dieser Klebstoffe in der pharmazeutischen Industrie zu erstellen. Aus diesen Gründen hat Novosis AG die Verwendung dieser Klebstoffe als Patent angemeldet. Für eine direkte wirtschaftliche Umsetzung ist jedoch noch FuE zum Scale-up notwendig, insbesondere zur wirtschaftlichen Herstellung der kohlenhydrat-basierten Klebstoffpolymere und zur Qualitätssicherung. | Prof. Dr. J. Klein Tel.: +49 531 3917325 j.klein@tu-bs.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Institut für Makromolekulare Chemie Hans-Sommer-Str. 10 38106 Braunschweig | FPNR | |
| 01.06.2003 | 31.12.2005 | 22008101 | Entwicklung von hochwertigen Werkstoffverbunden auf der Basis nachwachsender Rohstoffe | In bisherigen Verfahren werden nachwachsende Rohstoffe bis zu 50% als Füllstoffe in Werkstoffen eingesetzt. Mit dem zu entwickelnden Verfahren sind Mischungen mit einem Füllstoffanteil von 80-90% möglich. Es entstehen Mischungen, die auf plastverarbeitenden Maschinen zu hochfesten Formteilen u. Halbzeuge verarbeitet werden können. Die Produkte finden in vielen Bereichen der Wirtschaft Anwendung. Inhalt des Projektes: Entwicklung hochwertiger Werkstoffrezepturen und deren technologischen Parameter zur Herstellung von Produkten mit optimierten Gebrauchswerteigenschaften. Die geplante Laufzeit des Projektes beträgt 2 Jahre. Mit Teilaufgaben werden in das Projekt einbezogen - Kunststoff-Zentrum in Leipzig (Materialuntersuchungen u. -prüfung) u. - Fa. ERMAFA Chemnitz (Maschinen- u. Anlagenhersteller). Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von konkreten Rezepturen für Produkte, die nach Ende des Projektes auf vorhandenen oder zu errichtenden Produktionsanlagen gefertigt werden sollen. Diese Produkte haben auf Grund eines zu erwartenden niedrigeren Preises der Rohstoffe und einer automatisierten Fertigung gute Chancen gegenüber vergleichbaren Produkten auf Basis fossiler Rohstoffe. | Dipl.-Ökon. Michael Förster Tel.: +49 34601 40-459 michael.foerster@ceralith.de ROMONTA Ceralith GmbH Chausseestr. 1 06317 Seegebiet Mansfelder Land | FPNR | ||
| 01.09.2004 | 28.02.2006 | 22008103 | Entwicklung eines neuen Verbundwerkstoffes aus Naturfaservliesen, Naturfaserwaben und PE-Schaum für leichte und stabile dreidimensionale Formteile, insbesondere freitragende Teile im KFZ-Bereich | Um den Einsatzbereich für Naturfasern zu erweitern beabsichtigt die Fa. R + S Technik GmbH, einen neuen recycelfähigen Verbundwerkstoff aus Naturfasern, einem Kern aus Papier- oder Naturfaserwaben und Polyethylen-Schaum für dreidimensionale Formteile mit hohen Anforderungen an die Maßhaltigkeit, insbesondere freitragende Teile im KfZ-Bereich zu entwickeln. Das Verbundmaterial soll die Herstellung eines extrem leichten, stabilen, schlag- und biegefesten, thermisch belastbaren, möglichst wasserdicht abgeschlossenen Konstruktionsmaterials ermöglichen. Dieser Werkstoff soll sowohl zur Herstellung von flachen Platten als Rohmaterial, als auch für dreidimensionale Formteile geeignet sein. Es werden Grundlagen zum Materialsystem u. Verfahrenskonzept erarbeitet, sowie die Maschinentechnologie zur Herstellung/Verarbeitung bzw. 3D-Verformung entwickelt, als Prototyp realisiert und an Hand eines charakteristischen Bauteils, insbesondere eines Kfz-Dachhimmels erprobt. Die Grundlagen und Technologien ermöglichen die Erschließung neuer Märkte mit hohen Verbrauchsraten für Naturfasern. Die Fa. R + S Technik GmbH wird hierzu die erforderliche Anlagentechnologie herstellen u. vertreiben. | Ernst Anton Spengler Tel.: +49 69 890002-71 gl@rstechnik.de R+S Technik GmbH Carl-Legien-Str. 16 63073 Offenbach am Main | FPNR | ||
| 01.11.2004 | 31.10.2005 | 22008104 | Verbundvorhaben: Prüfung und Optimierung von ionischen Flockungshilfsmitteln auf Stärkebasis in technischen Prozessen unter Einbeziehung eines online-Sensors zur Flockungsanalyse (Teilvorhaben 2) | Gesamtziel des Vorhabens ist die Erstellung und Erprobung eines ganzheitlichen Flockungssystems, bestehend aus anionischen und kationischen Flockungshilfsmitteln auf Stärkebasis und einer Flockungsapparatur mit einem neuartigen Flockungssensor. Dieses Flockungssystem soll bei der Fest-/Flüssigtrennung von Hafenschlick auf der Hamburger Großanlage METHA III eingesetzt werden, um Stärkederivaten neue, ökonomisch und ökologisch sinnvolle Einsatzgebiete zu erschließen. Institut TMC: Analytik und Laboruntersuchungen zur Auswahl optimaler Stärkederivate für Dual- und doppelte Dualflockung, Untersuchung der Flockenstabilität mittels rheometrischer Scher- und Schwingungsexperimente unter optischer Kontrolle. Erstellung von dualen Flockungsverfahren. Institut CUTEC: Aufbau eines Sensorsystems für Flockungsprozesse, Anpassung der Kinetik der Flockungsreaktoren an Dualflockung. Pilotversuch mit dem Gesamt-Flockungssystem. Erweist sich das zu entwickelnde Flockungssystem auf Basis von Stärke als wirtschaftlich konkurrenzfähig, wird es auf der Anlage METHA III zur Anwendung kommen. Des Weiteren sind Publikationen in Fachzeitschriften sowie auf Symposien vorgesehen. | Prof. Dr. Michael Sievers Tel.: +49 5323 933-243 michael.sievers@cutec.de Clausthaler Umwelttechnikinstitut GmbH (CUTEC-Institut) Leibnizstr. 21-23 38678 Clausthal-Zellerfeld | FPNR | ||
| 01.10.2008 | 30.04.2009 | 22008108 | Verbundvorhaben: Gezielte Züchtung von Weiden (Salix) für Kurzumtriebsplantagen in Europa unter Berücksichtigung verschiedener Standort- und zukünftiger Klimabedingungen im Rahmen von Bioenergy ERA-NET Framework BREDNET-SRC; Teilvorhaben 1: Versuchsanlage, Ergebnisanalyse und Informationstransfer | Gezielte Züchtung von Weiden (Salix) für Kurzumtriebsplantagen in Europa unter Berücksichtigung verschiedener Standort- und zukünftiger Klimabedingungen - LWK Nds/3N Arbeitspakete: WP5 Analyse und Transfer bestehender Forschungsergebnisse zur Unterstützung des Projektes und der Entwicklung von Weide in den Partnerländern, WP6 Management des Forschungs-Outputs und der Interaktion mit Stakeholdern, einschließlich der ERANET fördernden Organisationen, um die Wirkung und Anschlussfähigkeit der Forschung zu maximieren. Der Schwerpunkt des WP5 liegt im Kommunikations-Management vorliegender Ergebnisse und den Erfahrungen von F&E der Projektpartner. Analyse und Dokumentation der Methoden und Forschungsergebnisse und der Möglichkeiten ihrer Einbindung in das Projekt. (Methodenabgleich und -synchronisation z.B. Versuchswesen). Erstellung eines Berichtes, welcher die, für das Projekt wichtigen Forschungsergebnisse der Projektpartner zusammenfasst und der internen Abstimmung der Methoden und Versuchsplanungen dient. Im 2ten Schritt erfolgt eine systematische Analyse weiterer in Europa vorliegender Forschungsergebnisse und die Prüfung und der Übertragbarkeit in die Partnerländern (Transfer bestehender Forschung zu Partnerländern). Erarbeitung des KUP-F&E "Status quo" aller EU Länder auf dem Gebiet der Weidenzüchtung und –produktion, welcher als "Handbuch für Produzenten" dienen kann. Das WP6 umfasst das Management des Forschungs-Outputs und der Interaktion mit Stakeholdern zur Maximierung der Wirkung und Anschlussfähigkeit der Forschung mit hilfe geeigneter Kommunikationsmaßnahmen. Kommunikationsstrategie, Veröffentlichungen, Berichte, Präsentationen und Workshops, Identifizierung der Ergebnisse in Bezug auf Patente und "geistiges Eigentum"), Entwicklung einer Strategie zum Schutz des "Geistigen Eigentums", Strategie zur Sicherstellung einer langfristigen Wirkungen auf das Ziel des ERA-Net Schemas (Langfristige Lieferstrategie), Projektbericht an Akteure und Nutzer von F&E | Reent Martens Tel.: +49 5951 9893-14 martens@3-n.info 3N-Kompetenzzentrum Niedersachsen Netzwerk Nachwachsende Rohstoffe und Bioökonomie e.V. Kompaniestr. 1 49757 Werlte | FPNR | ||
| 01.09.2010 | 30.06.2015 | 22008110 | Verbundvorhaben: Potenziale zur Minderung der Freisetzung von klimarelevanten Spurengasen beim Anbau von Energiepflanzen zur Gewinnung von Biogas; Teilvorhaben 5: Ökobilanzen | Ziel des Vorhabens ist es, präzise und verallgemeinerungsfähige Aussagen zur NH3-Verflüchtigung, Veränderung im OBS-Vorrat sowie über Klima- und Ökobilanzen beimn Energiepflanzenanbau zur Biogaserzeugung, speziell den Einsatz von Gärrückständen, zu gewinnen und Maßnahem und Maßnahmen zur Minderung der Klmawirkung abzuleiten. Schwerpunkt der Arbeitsgruppe vTI-Stichnothe ist die Ableitung standortspezifischer Emissionsfaktoren für NH3, N2O und CH4 sowie deren Einbindung in die Berechnung von Ökobilanzen am Beispiel des Energiepflanzenanbaus. Dafür werden ausgehend vom Stickstoff- und Kohlenstoffgehalts der in den Boden eingebrachten Gärrückständ und den Spurengas-Emissionsmessungen zeitintegrierte, ortsspezifische Emissionsfaktoren für NH3, N2O und Methan abgeleitet. Weiterhin wird aus den zeitaufgelösten SOC-Werten des Bodens das potentielle temporäre Kohlenstoffspeicherungsvermögen an den jeweiligen Standorten abgeschätzt. Die Resultate des Verbundvorhabens tragen massgeblich zu einer präzisen Einschätzung der Auswirkungen des Energiepflanzenanbaus zur Biogasgewinnung auf die Bodenfruchtbarkeit und ihrer Relevanz als Quelle und Senke von klimarelevanten Spurengasen und von Ammoniak bei. Das Vorhaben stellt daher einen wichtigen Baustein zur Umsetzung des Klimaschutzprogramms der Bundesrepublik dar, welche eine Verringerung des deutschen Treibhausgasemissionen von 1990 auf 2020 um 40% vorsieht. Gleichzeitig liefert das Projekt nicht nur Ansatzpunkte zu einer effektiveren und nachhaltigen Gestaltung des Energiepflanzenanbaus, sondern auch für viele andere Verfahren zum Anbau von nachwachsneden Rohstoffen. | Dr. Heinz Stichnothe Tel.: +49 531 5964-163 heinz.stichnothe@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.09.2011 | 31.12.2012 | 22008111 | Regionale Bioenergieberatung und Öffentlichkeitsarbeit Energiepflanzen in Rheinland-Pfalz und Saarland | Mit dem Vorhaben soll die Nutzung der Bioenergie nachhaltig gefördert werden. Dies soll zum einen durch eine Beratung der Landwirte und auch durch entsprechende Öffentlichkeitsarbeit gegenüber der Bevölkerung im ländlichen Raum geschehen. Die Nutzung der Bioenergie bietet große Chancen für den ländlichen Raum. Mit einem Bündel an Maßnahmen soll dabei den politischen Zielen der Bundesregierung und der Europäischen Union wie Klimaschutz und Ressourcenschonung Rechnung getragen werden. Die BLE ist durch ihre Tätigkeit im derzeit laufenden Projektzeitraum stark vernetzt und steht mit verschiedenen Institutionen, Kommunen, Einzelpersonen in intensivem Kontakt. Aufbauend auf diesen Kontakten werden im neuen Projektzeitraum eine Vielzahl von veranstaltungen, Beratungen und Akteurstreffen durchgeführt. Schwerpunkte liegen hier auf der Ansprache vonMultiplikatoren, der Begeleitung von Kommunen in diversen Prozessen (Bioenergiedorf, Durchführung von konkreten Bioenergieprojekten, etc.) und der Vernetzung von Akteueren; bei letzterem soll auf Landkreisebene die Vernetzung und Arbeitskreisbildung von Landwirten, die sich mit der Biomaseerzeugung beschäftigen, weiter vorangetrieben werden. Von wesentlicher Bedeutung wird auch die Kommunikation mit der Öffentlichkeit sein. Ausgehend von dem begonnen Schulprojekt (Durchführung von Schulprojektwochen zum Thema Bioenergie) ist geplant, Lehrer, Fachlehrerkonferenzen und Studienseminare für Lehrer zu Veranstaltungen zum Thema einzuladen, um die Lehrer als Multiplikatoren zu erreichen. Die Kontakte in den Beratungsgesprächen und dies sich hieraus ergebenden Fragestellungen sollen in einem Arbeitsbericht zusammengefasst werden, der nach Abschluss des Projekts auch eine Verstetigung der Initiative zur Folge haben soll.Es ist angestrebt - vorbehaltlich einer Zustimmung des Bundesministeriums - Beratungs- und Informationstätigkeiten über das Projektende hinaus fortzuführen. | Frank Lenz Tel.: +49 228 6845-3479 frank.lenz@ble.de Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) Deichmanns Aue 29 53179 Bonn | FPNR | ||
| 01.08.2012 | 31.07.2015 | 22008112 | Anschlussförderprogramm Bioenergie-Regionen 2.0: Bioenergie-Region Straubing-Bogen - Nachwachsende Rohstoffe sorgen für unendlich Power. | Die Auswahl in der ersten Förderphase im Jahr 2009 wurde in der Bioenergie-Region Straubing-Bogen als großer Erfolg verbucht. Die aus der Umsetzung des damaligen Regionalen Energie-Entwicklungskonzepts erzielten Effekte bilden eine solide Basis für die langfristige Profilierung der Region als "Straubing - Region der Nachwachsenden Rohstoffe" und als Kompetenzregion auf dem Sektor Bioenergie. Dennoch sind in der Region noch Optimierungspotenziale in den bioenergetischen Wertschöpfungsketten vorhanden, die es zu nutzen gilt, da durch deren gezielte Ausschöpfung die regionale Wertschöpfung im Bereich Bioenergie weiter erhöht werden kann. Die drei Leitziele NAWARO-OPTIMA, NAWARO-HOW, NAWARO-TOP, die sich die Region 2008 vorgenommen hat, werden beibehalten, da sie über die aktuelle Förderphase hinaus auf einen Zeithorizont bis 2020 ausgerichtet (worden) sind. Um diese Ziele weiter umzusetzen, sind erneut - und in bewährter Weise gemeinsam mit den Netzwerkpartnern - Projektideen erarbeitet worden, die zu Maßnahmenpaketen geschnürt wurden. Entsprechend der erfolgreichen Umsetzung in der ersten Wettbewerbsphase wurden die Unterziele dem aktuellen Handlungsbedarf angepasst und neue Schwerpunkte (Optimierung der bioenerget. Wertschöpfungsketten, Energiesparen, verstärkte Einbindung Kinder und Jugendliche) gesetzt. Darüber hinaus wird der Austausch mit der Partnerregion Cham eine große Rolle spielen und bei vielen Projekten zum Tragen kommen. | Carolin Riepl Tel.: +49 9421 973-319 riepl.carolin@landkreis-straubing-bogen.de Gemeinde Neukirchen/Pleiße Am Rathaus 1 92259 Neukirchen b.Sulzbach-Rosenberg | X | FPNR | |
| 01.07.2015 | 31.12.2017 | 22008114 | Vorhaben (FSP-Emissionen): Evaluierung der Emissionen von sehr flüchtigen organischen Verbindungen (VVOCs) aus Holz und Holzprodukten zur Bewertung gesundheitlicher Auswirkungen - Entwicklung von Reduzierungsansätzen unter Berücksichtigung realer Innenraumbedingungen - Akronym: VVOC-Holz | In Deutschland werden Emissionen aus innenraumrelevanten Bauprodukten erfasst und gesundheitlich bewertet. Grundlage hierfür ist das sogenannte AgBB-Schema. Die aktuelle Version (Stand: Februar 2015) sieht eine Ausweitung des Schemas durch Einbeziehung sehr flüchtiger organischer Verbindungen (VVOCs) vor, da sich diese Gruppe als relevant innerhalb der Bauproduktemissionen erwiesen hat. Hinsichtlich der Bewertung der Innenraumluftqualität beschäftigt sich auch der Ausschuss für Innenraumrichtwerte (AIR; vormals Ad-hoc-AG) verstärkt mit der Gruppe der VVOCs. Wie viele andere Bauprodukte auch, können Holz und Holzwerkstoffe eine Quelle für VVOCs darstellen. Auch wenn mit Ausnahme von Laminat und Parkett Holz und Holzwerkstoffe bislang nicht gemäß des AgBB-Schemas bewertet wurden, sieht die europäische Bauproduktenverordnung (2013) eine Bewertung von Bauproduktemissionen vor. Eine Berücksichtigung von Holz und Holzwerkstoffen ist daher zukünftig nicht auszuschließen. In dem Vorhaben wurde eine Methode für den quantitativen Nachweis von VVOCs (C3-C6) in der Innenraumluft und in Prüfkammern entwickelt. Mit Hilfe dieser Methode wurden verschiedene Vollhölzer (Fichte, Kiefer, Lärche, Douglasie, Eiche, Buche) und Holzwerkstoffe auf ihr Emissionsverhalten hinsichtlich VVOCs in Prüfkammern untersucht. Darüber hinaus wurden Emissionsprüfungen von Systemaufbauten (Modellwände) durchgeführt. Zusätzlich erfolgten Messungen in realen Wohngebäuden, um Aussagen zu Konzentrationen von VVOCs in Innenräumen treffen zu können. Bei den Untersuchungen wurden die Substanzgruppen der VOCs, leichtflüchtigen Aldehyde (C1-C4) und C1-C2-Carbonsäuren ebenfalls einbezogen. | Vollhölzer und Holzwerkstoffe können eine Emissionsquelle für VVOCs darstellen. Dabei ist das Spektrum der freigesetzten Einzelsubstanzen in den untersuchten Werkstoffgruppen ähnlich. Als Leitsubstanzen wurden niedermolekulare Alkane, Alkohole und Aldehyde detektiert. In der Gruppe der leichtflüchtigen Aldehyde wurde Acetaldehyd in höheren Konzentrationen als Formaldehyd freigesetzt. Essigsäure wurde von einigen Werkstoffen in hohen Konzentrationen emittiert. Einige Werkstoffe setzten Dichlormethan und 2-Chlorpropan frei. Für viele der detektierten VVOCs sind bereits NIK-Werte erlassen worden oder in der Diskussion. Ein grundsätzlicher Zusammenhang zwischen den einzelnen Werkstoffgruppen und dem Emissionspotential für VVOCs ließ sich nicht eindeutig herstellen. Die durch die Innenraumluftmessungen in realen Wohngebäuden erhobenen Daten zeigten, dass sich die in der Baukonstruktion verwendeten Materialien auf die Innenraumluft auswirken. Die gemessenen Konzentrationen wurden von den klimatischen Parametern und der Luftwechselrate beeinflusst. Der Betrieb einer Lüftungsanlage führte nicht in allen Fällen zu einer unmittelbaren Minderung der Luftfremdstoffkonzentrationen. Daher führt ein ggf. aus hygienischen Gründen erforderlicher Betrieb von Lüftungsanlagen nicht immer zwangsläufig zu niedrigeren Raumluftkonzentrationen von Luftfremdstoffen. Auch bei Betrieb einer Lüftungsanlage kann es zu Überschreitungen des RW I von Einzelsubstanzen kommen. Formaldehyd lag in allen Häusern unterhalb des geltenden RW I. Die erhobenen Messdaten zeigten, dass während der Nutzungsphase die Innenraumluftqualität durch nutzungsbedingte Quellen und den Bewohner selbst zusätzlich beeinflusst wurde. Die Daten lassen darauf schließen, dass im Vergleich zur holzbasierten Baukonstruktion andere Werkstoffe eine stärkere Emissionsquelle für VVOCs darstellen. So wurden zum Beispiel Treibmittel aus Dämmstoffen nachgewiesen. | Dr. rer. nat. Alexandra Schieweck Tel.: +49 531 2155-924 alexandra.schieweck@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.04.2017 | 31.12.2020 | 22008116 | Verbundvorhaben: Leistungsstarke Grashybriden für die nachhaltige Biomasseproduktion – Gezielte Nutzung der Selbstfertilität (SelfieGras); Teilvorhaben 2: Gen-Lokalisierung durch Hochdurchsatz-Sequenzierung - Akronym: SelfieGras | Im Verbundprojekt SelfieGras soll die Hybridzüchtung bei Gräsern durch die systematische Nutzung der Selbstfertilität (SF) und deren Kombination mit Cytoplasmatisch-männliche Sterilität (CMS) in züchtungsrelevantem Material etabliert werden. Dies soll erreicht werden durch die grundlegende Erforschung von Selbst-Inkompatibilitäts (SI)- und SF-Mechanismen, und der Erarbeitung von molekularen Werkzeugen, um SF-Quellen in der Züchtung effizient nutzen zu können. SelfieGras beinhaltet die Etablierung von verfügbaren SF Quellen in Lolium perenne sowie deren genetische und funktionelle Beschreibung durch die Erzeugung spaltender Populationen. Desweiteren die genetische Kartierung und Isolierung kausaler Gene ausgewählter SF Quellen durch Pool-Sequenzieren hochauflösender Kartierungspopulationen sowie die Entwicklung von DNA Markern in den identifizierten Genen/Genomregionen. Ebenso die Etablierung kurzfristiger Strategien, um die SF mittels Markergestützter Rückkreuzung in züchterisch relevantes CMS Material zu bringen. Dies soll schließlich in der Erstellung von Experimentalhybriden münden, die unter Feldbedingungen geprüft werden können. Detaillierte Kenntnisse darüber werden zur Züchtung von ertragreichen Futtergras-Hybridsorten beitragen, die zukünftig der Landwirtschaft als perennierende Alternativen zu existierenden Biogas-Arten für eine effiziente und umweltschonende Ressourcennutzung zur Verfügung stehen. Zunächst sollen verschiedene Selbst-Fertilitätsquellen in L. perenne etabliert und sowohl genetisch als auch funktionell charakterisiert werden. Fokus des Projekt-Teils der an der Universität Bielefeld durchgeführt wird ist die Identifizierung kausaler Genomregionen bzw. Gene ausgewählter SF-Quellen durch Pool-Sequenzieren hochauflösender Kartierungspopulationen durch MBS ("mapping by sequening"), sowie die Entwicklung von molekularen Markern. | Prof. Dr. Bernd Weisshaar Tel.: +49 521 106-8720 genomforschung@uni-bielefeld.de Universität Bielefeld - Centrum für Biotechnologie - Institut für Genomforschung und Systembiologie Universitätsstr. 27 33615 Bielefeld | X | FPNR | |
| 01.11.2018 | 31.12.2021 | 22008118 | Verbundvorhaben: Genotypisierung der Fichte für die Qualitätskontrolle und Identitätssicherung von Forstvermehrungsgut; Teilvorhaben 3: Staatsbetrieb Sachsenforst - Akronym: SINEs4Conifers | Die Fichte (Picea abies) zählt auf Grund ihrer Ertragsleistung, Holzeigenschaften und waldbaulichen Vorteile zu den bedeutenden Baumarten in der Forstwirtschaft und der holzverarbeitenden Industrie. Die im Anbau befindlichen Fichten-Herkünfte zeigen deutliche Unterschiede in ihrer Anpassungsfähigkeit (z.B. Pathogendruck, Trockentoleranz) an den jeweiligen Standort. Obwohl die mit Fichte bebaute Waldfläche kontinuierlich abnimmt, wird sie eine bedeutende Baumart bleiben. Deshalb wird Fichten-Vermehrungsgut, das mit regionaler Anpassung und erhöhter Widerstandsfähigkeit in Samenplantagen erzeugt wird, eine zunehmende Bedeutung zukommen. Für eine nachhaltige Waldbewirtschaftung muss daher die Erzeugung und Herkunft von Vermehrungsgut nach gesetzlich festgelegten Qualitätsanforderungen überprüft und sichergestellt werden. Ziel des Verbundprojektes ist es, ein auf repetitiver DNA basierendes molekulares Markersystem für die Identitätssicherung von Ausgangsmaterial und Forstvermehrungsgut der Fichte als Maßnahme für eine nachhaltige Waldbewirtschaftung zu entwickeln, bereitzustellen und auf seine Anwendungsmöglichkeit an anderen Nadelbaumarten zu testen. | Dr. Heino Wolf Tel.: +49 3501 542-220 heino.wolf@smul.sachsen.de Staatsbetrieb Sachsenforst Bonnewitzer Str. 34 01796 Pirna | X | FPNR | |
| 01.04.2001 | 31.03.2003 | 22008200 | Wartung und Pflege des Planungsprogramms HORTEB | Im Vorläufervorhaben 98NR061 wurde durch die Universität Hannover ein Berechnungsprogramm erstellt, das für typische Modellfälle die Kosten der Versorgung mit Heizenergie aus Biomasse ermöglicht. Da dieses Programm sich gut zur Beratung eignet, soll es weiter gepflegt werden. Ebenso ist eine Distribution an verschieden Interessenten vorgesehen. Die Finanzierung dieser Arbeiten soll über dieses Projekt erfolgen. | Prof. Dr. Hans-Jürgen Tantau Tel.: +49 511 7622646 tantau@itg.uni-hannover.de Leibniz Universität Hannover - Naturwissenschaftliche Fakultät - Institut für Gartenbauliche Produktionssysteme Herrenhäuser Str. 2 30419 Hannover | FPNR | ||
| 01.05.2003 | 31.03.2005 | 22008202 | Erstellung und Vertrieb eines Leitfadens und einer Internetplattform für den Einsatz nachwachsender Rohstoffe im kommunalen Entscheidungsbereich | Ziel des Vorhabens ist die Stärkung des Bewußtseins und der Kenntnisse kommunaler Institutionen für die Chancen des Einsatzes nachwachsender Rohstoffe in ihrem Einflußbereich. Basierend auf einer Akteurskonferenz, Recherchen und Good-Practice-Beispielen wird ein kompakter Leitfaden und eine interaktive Internetpräsenz durch die Zusammenarbeit des Witzenhausen Instituts für Abfall, Umwelt und Energie GmbH und der IGW Fricke und Turk GmbH erstellt. Einigen Teilbereiche, insbesondere zu speziellen verwaltungstechnischen, rechtlichen und technischenFragen wird von Partnern aus der kommunalen Verwaltung, Verbänden und Fachstellen zugearbeitet. Die Bearbeitung gliedert sich in 4 Arbeitspakete: 1. Vertiefte Problemanalyse und partizipative Bestimmung inhaltlicher Schwerpunkte; 2. Rechererchen und Analysen; 3. Aufbereitung der Daten zu einem Leitfaden und einer interaktiven Internetpräsenz; 4. Vorstellung des Leitfadens / Internetportals sowie Bewerbung, Vertrieb und Aktualisierung. Durch die praxisnahe Informationsvermittlung wird eine verstärkte Umsetzung im kommunalen Einflußbereich gefördert. Das Internetportal soll zu einem kommunalen Dienstleistungsportal ausgebaut werden. | Im Rahmen des Projekts wurden erfolgreich die Broschüre "Leitfaden Nachwachsende Rohstoffe in Kommunen" sowie das Internetportal www.nawaro-kommunal.de erarbeitet. Beide Medien stellen die Möglichkeiten der Nutzung Nachwachsender Rohstoffe in Kommunen dar. Die Publikation ist über die FNR kostenlos erhältlich. | Dr. Michael Kern Tel.: +49 5542 9380-11 m.kern@witzenhausen-institut.de Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH Werner-Eisenberg-Weg 1 37213 Witzenhausen | X | FPNR |
| 01.10.2004 | 30.11.2007 | 22008203 | Verbundvorhaben: Itaconsäureherstellung aus nachwachsenden Rohstoffen als Ersatz für petrochemisch hergestellte Acrylsäure, Teilvorhaben 1: Grundlagenuntersuchungen | Gesamtziel des Projektes ist die konkurrenzfähige Herstellung von Itaconsäure unter heimischen Bedingungen aus nachwachsenden Rohstoffen. Konkurrenzfähigkeit kann nur erreicht werden, wenn die Produktkosten deutlich gesenkt werden könnten. Der entsprechende Arbeitsplan der FAL sieht 5 Arbeitspakete vor: 1. Suche nach guten Itaconsäureproduzenten durch Screening oder gezielte Mutation/Selektion, 2. Erschließung preiswerter Rohstoffquellen auf Basis nachwachsender Rohstoffe, 3. Optimierung der Kultur- und Fermentationsbedingungen (Projektpartner: TUBS), 4. Entwicklung und Erprobung von Verfahren zur wirtschaftlichen Produktaufarbeitung und Reinigung, sowie 5. Untersuchungen zur Nutzung der verbliebenen Biomasse im Sinne einer Wertschöpfung . Der Baustein (Optimierung der Kultur und Fermentationsbedingungen) wird durch den Projektpartner TU-Braunschweig bearbeitet. Aufbauend auf den bisherigen Arbeiten an der FAL, d.h. der Etablierung der Analytik und erster Studien mit Itaconsäure-Überproduzenten, sollen vor allen Dingen die sichtbar gewordenen Probleme der Substrat- und Produktinhibierung bearbeitet sowie die Effizienz der Produktbildung verbessert werden. | Es stellte sich heraus, dass bisher nicht berücksichtigte Faktoren den Bioprozess stark beeinflussen (bspw. Handhabung, Substratlimitierung, Nebenprodukte). Unter den bisherigen Bedingungen waren keine signifikanten Unterschiede zwischen den vorhandenen Stämmen Aspergillus terreus erkennbar. Während der Projektlaufzeit wurde daher kein neuer leistungsfähiger Itaconsäure-Produzent isoliert, sondern die Optimierung des Bioprozesses vorangetrieben. Es wurden Arbeiten zur Untersuchung verschiedener Faktoren sowie des Substrateinflusses ausgeführt, wodurch die Effizienz des Prozesses weiter gesteigert werden konnte. Basierend darauf wurde die Optimierung der mikrobiellen Produktion im Bioreaktor untersucht, wobei vorrangig an der Erhöhung der Raum-Zeit-Ausbeute und der Produkt-Konzentration gearbeitet wurde. Die Laborergebnisse der FAL wurden in den Bioreaktormaßstab (2-10 l) übertragen. Es wurden Kultivierungsbedingungen geschaffen, unter denen die Itaconsäureherstellung reproduzierbar ist. Diese Reproduzierbarkeit konnte in den zwei bisherigen Projekten nicht erreicht werden. Nach einer erfolgreichen Prozessoptimierung mit dem Pilz Aspergillus terreus LU02b im 1 l Maßstab wurde der Prozess in den 8-10 l-Maßstab übertragen. Im Vergleich zu den bisher geförderten Itaconsäureprojekten konnte reproduzierbar die Itaconsäure-Endkonzentration auf ca. 90 g/l gesteigert werden, bei einer gleichzeitigen Verkürzung der Kultivierungsdauer auf 7 Tage. Eine Maßstabübertragung der besten Ergebnisse aus den 8 l Maßstab in den 50 l Maßstab wurde erfolgreich durchgeführt. Allerdings war die erzielte Itaconsäure-Konzentration in dem 50 l Maßstab etwas niedriger (74 g/l) Erste Experimente zur Produkt-Extraktion erfolgten, die zeigten, dass nach neuen geeigneten Lösungsmitteln zur Itaconsäure-Extraktion gesucht werden muss, die eine geringe Wasserlöslichkeit zeigen und nicht toxisch auf die Zelle wirken. | Dr. Thomas Willke Tel.: +49 531 596-4124 thomas.willke@ti.bund.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | X | FPNR |
| 15.12.2004 | 31.03.2007 | 22008204 | Verbundvorhaben: Forschungsverbund Stärkeeinsatz bei der Herstellung und Verarbeitung von Papier und Karton; Teilvorhaben: Verbesserung spezifischer Festigkeitseigenschaften von Papieren aus Primärfaserstoffen durch Erhöhung des Stärkeanteils in der Masse | Ziel des Projektes ist es, einen größeren Anteil Stärke in die Papiermasse einzubringen und dadurch die Festigkeiten nachhaltig zu verbessern. Dies soll erreicht werden, indem die Stärke vor ihrer Zugabe zum Faserstoff so modifiziert wird, dass eine nahezu vollständige Retention eintritt. Hierzu werden 3 Wege gesehen: 1. Optimierte Kombination spezieller Retentionsmittel mit kationisch oder amphoter modifizierten Stärken, 2. Physikalische Stärkemodifizierung, die eine Retention der Stärke auf der Basis einer Filtration ermöglicht, 3. In-situ Stärkemodifikation während der Stärkeaufbereitung mit reaktiven kationischen Polymeren. Die unterschiedlich modifizierten Stärken werden an reproduzierbaren Ganzstoffen unter identischen Herstellungsbedingungen im Technikum getestet. Mit optimalen Varianten werden Produktionsversuche durchgeführt. Wenn es gelingt, die gegenwärtig bei Primärfaserstoffen übliche Zusatzmenge von Stärke von 1% auf 5% zu steigern, können Kosteneinsparungen von ca. 16 €/t erzielt werden, was bei einer Papierproduktion von 200 kt/a eine Größenordung von 3,3 Mio. € bedeuten würde. | Dr. rer. nat. Frank Miletzky Tel.: +49 541 604-456 frank.miletzky@ahlstrom.com Ahlstrom Osnabrück GmbH Römereschstr. 33 49090 Osnabrück | FPNR | ||
| 01.10.2008 | 28.02.2012 | 22008208 | ERA-Bioenergy: Umwelteinflüsse von Schnellwuchsplantagen - Erfassung, Bewertung und Ableitung von Handlungsempfehlungen zur nachhaltigen Bewirtschaftung (RATING-SRC); Teilvorhaben 1: Einfluss von Kurzumtriebsplantagen auf die Biodiversität | Ziel des internationalen ERA-Net-Gesamtprojektes ist es, Entscheidungsträgern aus der Praxis und Politik auf lokaler bis internationaler Ebene wissenschaftlich fundierte Werkzeuge und Kriterien zur umweltfachlichen Beurteilung von Schnellwuchsplantagen (SRC) und Maßnahmen zur Minderung negativer Effekte bereitzustellen. Das Teilvorhaben des Antragskonsortiums vTI ist darauf ausgerichtet, die Wirkungen von SRC auf die Biodiversität, die Bodenökolgie und den Bodenwasserhaushalt in den Partnerländern aufzuklären und mit Hilfe einer landschaftsökologischen Analyse die Ergebnisse auf größere Flächen zu übertragen. Die Beiträge des vTI-Antragskonsortiums gliedern sich in die Bereiche Biodiversität, Bodenökologie und Wasserhaushalt sowie landschaftsökologische Bewertung. Die Phytodiversität wird mit einem genesteten Untersuchungsflächendesign untersucht; zusätzlich wird die Diasporenbank und die Unterkronenbelichtung analysiert. Die Forschungen zur Zoodiversität wenden eine Habitatstrukturanalyse an und kartieren Brutvogelreviere und tagaktive Schmetterlinge. Die Biodiversität wird mit Hilfe von statistischen Auswertungen von Artenreichtum und Diversitätsindizes bewertet. Im Bereich Bodenökologie erfolgen Nährstoffbilanzierungen und Modellierungen zur N-Verfügbarkeit, um Anbaupotenziale und Kontaminationsgefährdungen abzuschätzen. Wasserhaushaltuntersuchungen befassen sich mit der Trockenstressanpassung von Klonen und (regionalisierten) Wasserhaushaltsfunktionen. Die landschaftsökologische Analyse nutzt die gewonnenen Daten für eine szenarienbasierte Landschaftsbewertung. Die erarbeitenden Handlungsempfehlungen wirken auf die regionalen und nationalen Forschungs- und Produktionsstrategien zu erneuerbaren Energien bzw. zur Energiegewinnung aus Biomasse. Weiter sollen Ergebnisse in das Datenzentrum "Wald" beim vTI eingehen, zur Profilierung der beteiligten Einrichtungen beitragen und in vielfältiger Weise in der Ausbildung Studierender genutzt werden. | Prof. Dr. Andreas Bolte Tel.: +49 3334 3820-344 andreas.bolte@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Waldökologie und Waldinventuren Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | X | FPNR | |
| 01.09.2010 | 31.05.2015 | 22008210 | Verbundvorhaben: Potenziale zur Minderung der Freisetzung von klimarelevanten Spurengasen beim Anbau von Energiepflanzen zur Gewinnung von Biogas; Teilvorhaben 6: Ermittlung der Klimawirkung am Standort Ascha | Ziel des Verbundvorhabens ist es, präzise und verallgemeinerungsfähige Aussagen zur NH3-Verflüchtigung, Veränderungen im OBS-Vorrat sowie über Klima- und Ökobilanzen beim Energiepflanzenanbau zur Biogaserzeugung, speziell den Einsatz von Gärrückständen, zu gewinnen und Maßnahme und Maßnahmen zur Minderung der Klimawirkung abzuleiten Schwerpunkt der Tätigkeit der Arbeitsgruppe TUM-Drösler ist die Durchführung von Untersuchungen auf dem Standort Ascha. Insgesamt fallen der Arbeitsgruppe folgende Aufgaben zu: 1. Auswahl und Einrichtung der Messflächen. 2. Messung des aktuellen Spurengasaustausches und der C-Bilanzglieder über volle zwei Jahre. 3. Ermittlung und Modellierung jährlicher Gasaustauschraten, Klimabilanzen und Humusvorratsänderungen. 4. Ermittlung der aktuellen und jährlichen NH3-Verflüchtigung 5. Implementierung von Emissionsfaktoren in Wirkungsabschätzungen von Gärrückständen und Mitwirken bei der Entwicklung standortbezogener Ökobilanzen. 6. Ableitung von Empfehlunen zur Minderung klimarelevanter Spurengasemissionen beim Einsatz von Gärrückständen. 7. Abschätzung der Umweltrelevanz auf Grundlage standort- und regionalspezifischer Klima- und Ökobilanzen. | Prof. Dr. Matthias Drösler Tel.: +49 8161 71-6260 matthias.droesler@hswt.de Hochschule Weihenstephan-Triesdorf Am Hofgarten 4 85354 Freising | X | FPNR | |
| 01.09.2011 | 31.12.2012 | 22008211 | Regionale Beratung und Information zur Erzeugung und zum effektiven Einsatz von Bioenergien in land- und forstwirtschaftlichen Unternehmen sowie Verbraucherinformation zu Energiepflanzen | Vorhabensziel: Die Ziele des Vorhabens umfassen die weitere Etablierung dezentraler, innovativer Biomasseverwertungsschienen, Einzelprojekte und Verbundprojekte bzw. Vernetzungen im ländlichen Raum sowohl für feste, gasförmige und flüssige Biomasse sowie die Durchsetzung eines damit verbundenen umweltverträglichen, effizienten und nachhaltigen Energiepflanzenanbaus durch umfangreiche Informationsvermittlung und Beratungstätigkeit. Arbeitsplanung: Aufgabenschwerpunkte über den gesamten Projektlaufzeit sind: - Information einer breiten Öffentlichkeit zu den Zielkonflikten Bioenergienutzung und Energiepflanzenanbau zur Nahrungsmittelproduktion, Versorgungssicherheit und ökologischen Auswirkungen; - Organisation von regionalen Veranstaltungen, Diskussionrunden, Foren, Workshop u. a.; - Initierung weiterer Pilot- und Demovorhaben; - Beteiligung an vorwiegend regionalen aber auch überregionalen Veranstaltung, Messen und kleineren Ausstellungen; - Weitere Netzwerkarbeit; - Aufbau und Pflege des Internetsportals im Rahmen des zentralen Portals; - Erstellung von Informations- und Beratungsmaterials; - Durchführung weiterer Vor-Ort-Beratungen und telefonischer Einzelberatung. Alle Aktivitäten erfolgen in enger Zusammenarbeit mit Wissensträgern und Experten auf den verschiedenen Gebieten und in enger Zusammenarbeit mit regionalen Akteuren. | Torsten Graf Tel.: +49 3641 683-146 torsten.graf@tll.thueringen.de Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TLLLR) - Thüringer Zentrum Nachwachsende Rohstoffe Naumburger Str. 98 07743 Jena | FPNR | ||
| 01.08.2012 | 31.07.2015 | 22008212 | Folgeförderung Bioenergieregionen | Als eine von 25 Bioenergieregionen im Bundesgebiet ist der Landkreis Cochem-Zell eine Modellregion zur Erarbeitung von Projekten und Konzepten zum Ausbau der Bioenergie. Ziel ist der Aufbau dauerhafter regionaler Netzwerke zur Steigerung der regionalen Wertschöpfung und Schaffung von Arbeitsplätzen durch die Nutzung von regionalen Bioenergiepotenzialen. Durch die Erarbeitung von Kommunikationsstrukturen und Durchführung von Informations- und Qualifizierungsmaßnahmen werden Konflikte abgebaut und die Akzeptanz der Biomassenutzung erhöht. Zur Steigerung des Wissenstransfers und der Herausstellung der Bedeutung als Modellregion wurde der Landkreis Birkenfeld als "Zwillingsregion" ausgewählt. Zusammen mit diesem werden gemeinsame Veranstaltungen, Aktionen und Kampagnen durchgeführt, um voneinander profitieren zu können. Insgesamt steht nicht nur die Verringerung der CO2-Emissionen durch den Einsatz erneuerbarer regionaler Ressourcen im Vordergrund, sondern auch der effiziente Einsatz von Energie und innovativen regionalen Managementstrukturen zur Optimierung bestehender Prozesse und Systeme. Die Gesamtheit der bereits erfolgten bzw. zukünftig geplanten Aktivitäten im Bereich Klima- und Ressourcenschutz sowie der Bioenergie wird vereint unter der Strategie "Null-Emissions-Landkreis Cochem-Zell". Zur Verstetigung der gesamten Prozesse wird der Verein "unser-klima-cochem-zell e. V " gegründet. Die Arbeitsplanung ist Gegenstand der Anlage, die diesem Antrag beigefügt ist. | Nicole Jobelius-Schausten Tel.: +49 2671 61-694 nicole.jobelius-schausten@cochem-zell.de unser-klima-cochem-zell e.V. Brückenstr. 2 56812 Cochem | X | FPNR | |
| 01.09.2015 | 31.03.2019 | 22008214 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer biologisch abbaubaren, sprühfähigen Mulchfolie aus NaWaRos zur Steigerung der Nachhaltigkeit beim integrierten Pflanzenschutz von intensiven gartenbaulichen Freilandkulturen; Teilvorhaben 1: Optimierung der optischen Eigenschaften, Parzellenversuche - Akronym: Spruehmulchfolie | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer optisch aktiven und biologisch abbaubaren, sprühfähigen Mulchfolie aus NaWaRos als innovative Komponente eines Integrierten Pflanzenschutzkonzepts in der Produktion von Eissalat (Lactuca sativa) als Modell für eine intensive hochwertige Freilandkultur, mit dessen Hilfe die Nachhaltigkeit der Produktion verbessert und insbesondere die Belastung mit Insektiziden reduziert werden soll. Hauptinstrument im nachhaltigen Konzept soll (1.) eine neuartige sprühfähige Mulchfolie aus NaWaRos mit optisch aktiven (insektenrepellent) Eigenschaften sein, kombiniert mit (2.) offenen Nützlingszuchten zur biologischen Kontrolle der Schädlinge durch im Bestand angereicherte Antagonisten. Im ersten Schritt werden die Folien technisch entwickelt und die optischen Eigenschaften (repellente Wirkung) in Labor- und Klimakammerversuchen hinsichtlich ihrer grundsätzlichen Interferenz mit dem visuell gesteuerten Verhalten der relevanten Schädlings- und Nützlingsarten untersucht. Parallel wird in ersten Freilandversuchen die optimale Etablierung von Nützlingspopulationen (offene Zuchten) erarbeitet. Im zweiten Schritt werden in Kleinparzellenversuchen mit der Möglichkeit randomisierter multipler Varianten Folien und Nützlinge im Freiland kombiniert. Im dritten und abschließenden Schritt werden in größeren Freilandversuchen die optimalen Varianten unter Praxisbedingungen an unabhängigen (Entwicklungsphase) Datensätzen validiert. Insgesamt soll ein hochwertigeres Produkt (vor allem Qualität, Rückstandsfreiheit) nachhaltiger, d.h. schonender für die Umwelt und mit verringertem Einsatz von nicht erneuerbaren Ressourcen (Insektizide, Herbizide, Wasser) produziert werden. Als weitere Zielgröße wird auch eine der konventionellen Produktion vergleichbare Kosten-Nutzen Bilanz angestrebt, um die effiziente Nutzung von Ressourcen (Input-Output-Vergleich) aufzuzeigen und das Verfahren für die Praxis attraktiv zu machen. | Prof. Dr. Hans-Michael Poehling Tel.: +49 511 762-2641 poehling@ipp.uni-hannover.de Leibniz Universität Hannover - Naturwissenschaftliche Fakultät - Institut für Gartenbauliche Produktionssysteme - Abt. Phytomedizin Herrenhäuser Str. 2 30419 Hannover | X | FPNR | |
| 01.02.2017 | 30.09.2020 | 22008216 | Verbundvorhaben: Sensorbasierte Präzisionszüchtung von Triticale als ressourceneffiziente Rohstoffpflanze (SENSELGO); Teilvorhaben 2: Entwicklung Phänotypisierungsmodule, Sensorsysteme und Sensorfusion - Akronym: Senselgo | Das vorgeschlagene Projekt dient der Weiterentwicklung und Optimierung der sensorbasierten Präzisionsphänotypisierung für die Pflanzenzüchtung sowie der Etablierung von Triticale als Rohstoffpflanze. Dabei wird eine Kombination von sensorbasierter Feldphänotypisierung und Genomik eingesetzt um eine Steigerung des Biomasseertrags und die zielgerichtete Verbesserung von dessen Komponenten zu erreichen. Desweiteren erfolgt eine direkte und indirekte Selektion auf die Ressourceneffizienz von Triticale, insbesondere die Verbesserung der Stickstoffeffizienz. Das Projektvorhaben gliedert sich in folgende Komponenten: (1) eine praxisrelevante Population von 1.000 aus aktuellen Zuchtprogrammen stammenden Triticalelinien aufzubauen und mit genomweiten Markern sowie für Kandidatengene zu genotypisieren, (2) neue, zu den bisher verwendeten komplementäre Sensoren mit Selektivität für bisher überhaupt nicht erfasste pflanzenphysiologische Parameter ins Sensormodul der BreedVision Phänotypisierungsplattform zu integrieren und an Triticale, Weizen und Roggen zu evaluieren, (3) ein neues Sensormodul zur Erfassung der Bestandesdichte zu entwickeln und ebenfalls an Triticale, Weizen und Roggen zu evaluieren, (4) das BreedVision System neben der kontinuierlichen Messfahrt zu erweitern für statische Messungen im Stop-and-Go Messmodus, (5) die BreedVision Platform zur Erfassung und Vorhersage des Biomasseertrags sowie für bisher nicht erfasste, für die Ertragsbildung relevante Komponenten, wie die Bestandesdichte und die Pflanzenphysiologie, in der etablierten Triticalepopulation zu nutzen, (6) die Effizienz von Triticalegenotypen unter reduziertem Stickstoff- und Pestizideinsatz zu evaluieren, und (7) die gewonnenen Daten zur prädiktiven Züchtung von Triticale als ressourceneffiziente Rohstoffpflanze zu nutzen. | Das Ziel des Verbundvorhabens bestand (in Fortführung des PredBreed-Vorhabens (224061-06412)) darin, die bestehende Sensorplattform zur Phänotypisierung von Triticale um weitere Sensoren (Thermographiekamera, UV-Kamera, Laser-induced Chlorophyll Fluorescence Sensor, Multispektralkamera, Lichtgitterkamm) zu ergänzen. Dies erforderte in Folge weitere Anpassungen in der gesamten Systemtechnik und der Algorithmen. Für statische Messungen sollte ein neues Modul ergänzt werden, das die Implementation von neuen Sensoren und damit die Messung weiterer Merkmale ermöglichen sollte. Neu war auch die Einrichtung eines Online-Qualitätschecks, um bereits während der Messung auf ausgefallene oder fehlerhaft messende Sensoren aufmerksam gemacht zu werden, was die Zuverlässigkeit der Plattform erhöhen sollte. Bisher wurde vor allem das Merkmal Biomasseertrag bestimmt, hinzu kam nun die Bestandesdichte und der Proteingehalt. Weiterhin wurden Wuchshöhe und Wassergehalt gemessen. Es wurden zusätzlich unterschiedliche N-Düngungsstufen untersucht, um die Züchtung N-effizienter Triticale-Sorten zu ermöglichen. Die Arbeiten mit Roggen und Weizen waren ausdrücklich nicht Bestandteil des Verwendungszwecks. Die Erfolgsaussichten der wissenschaftlichen, technischen, als auch der wirtschaftlichen Verwertung werden als sehr gut eingeschätzt. Die Präzisionsphänotypisierung wird in den kommenden Jahren international verstärktes Interesse erfahren, da inzwischen nicht mehr die Genotypisierung, sondern die Phänotypisierung im Feld den "bottleneck" darstellt. Die im Predbreed Projekt erarbeitete Phänotypisierungsplattform ist im Hinblick auf das Trägerfahrzeug, das Sensormodul und die dazugehörige Systemarchitektur sowie der Anwendung von Sensorfusion zur Merkmalsvorhersage weltweit einmalig. Daraus ergeben sich kurz-, mittelund längerfristig vielfältige Möglichkeiten der wissenschaftlichen, technischen und wirtschaftlichen Verwertung. | Prof. Dr. Arno Ruckelshausen Tel.: +49 541 969-2090 a.ruckelshausen@hs-osnabrueck.de Hochschule Osnabrück Albrechtstr. 30 49076 Osnabrück | X | FPNR |
| 01.10.2019 | 30.09.2022 | 22008218 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Holzfurnier-Basaltfaser-Compositen für Anwendungen im baulichen Brandschutz; Teilvorhaben 5: Basaltfasern für Verstärkungstextilien imprägnierbar mit Phenolharz - Akronym: HoBaCo | Ziel des Projekts ist die Konditionierung der bereits erprobten Basaltfasern der DBF für die Anwendung als Verstärkungselement in Holzfurnier-Basaltfaser-Composites. Die Basaltfaser eignet sich hervorragend für diesen Zweck, da sie im Vergleich zu Glas- oder Carbonfasern eine deutlich höhere Hitzebeständigkeit unter Luft aufweist, was sie für Anwendungen im Brandschutz interessant macht, sowie einen geringeren CO2-Fußabdruck während der Herstellung aufweist. Allerdings stehen Basaltfasern erst am Beginn der industriellen Reife und werden zurzeit als textile Halbzeuge wie Rovings, Gelege, Gewebe oder Vlies angeboten. Für den Verbund des Composites ist die Anbindung der Faser an die hierfür von den Projektpartnern entwickelte Phenolharzmatrix entscheidend. Durch eine gute Imprägnierung mit dem Phenolharz können sowohl verbesserte mechanische Eigenschaften als auch eine bessere Verarbeitbarkeit in den anschließenden Prozessen sichergestellt werden. Um eine gute Benetzung der Fasern zu erreichen, ist es notwendig diese über ihre Schlichte iterativ an die Matrix anzupassen. Die Schlichte bezeichnet in der Textilindustrie eine flüssige Mischung aus unterschiedlichen Komponenten, zumeist auf Wasserbasis, welche direkt im Spinnprozess auf die Fasern appliziert wird. Dadurch werden die Fasern in ihrer Prozessierbarkeit maßgeblich beeinflusst und darüber hinaus die Oberfläche der Faserstränge hinsichtlich des vorgesehenen Einsatzgebietes optimiert. In Kooperation mit dem Projektpartner IPF soll ein geeignetes Schlichtesystem entwickelt werden, welches für die Anwendung auf der phenolharzbasierten Matrix ausgelegt ist. Nach Analyse der wichtigsten Parameter wird die am besten geeignete Schlichterezeptur ausgewählt und für die Faserproduktion eingesetzt. | In Zusammenarbeit mit dem Projektpartner IPF wurden mehrere unterschiedliche Schlichterezepturen entwickelt und im labortechnischen Maßstab auf Glasfasern aufgebracht und untersucht. Dabei standen für das neue Schlichtesystem folgende Eigenschaften im Fokus: - Sehr gute Faser-Matrix-Haftung - Gute Abwickelbarkeit - Gute textile Verarbeitbarkeit ohne Faserabrisse Anhand der analysierten Daten aus diesen Versuchen wurden 12 Schlichterezepte für weitere Untersuchungen ausgewählt. Die ausgewählten Schlichten wurden der DBF zur Verfügung gestellt und für die Basaltfaserproduktion eingesetzt. Aus den ersten Spinnversuchen wurden für jede Schlichterezeptur 3 Spinnkuchen erfolgreich produziert. Sie wiesen eine Garnfeinheit von 150 tex und eine Spulenlaufzeit von 15 min auf. Der Spinnprozess verlief durchgehend stabil ohne Faserbruch und nach dem Trocknen konnten die Fasern problemlos abgewickelt werden. In weiteren Versuchen wurde mit einer ausgewählten Schlichte auf Basis von Aminosilan als Haftvermittler und EP-Filmbildner gearbeitet. Die Basaltfasern wurden in diesem Fall mit einer Feinheit von 70 tex zur Zwirnherstellung und mit 100 tex als Schussfaden hergestellt. Beide Feinheiten werden für die Herstellung von Basaltgewebe benötigt. Gewebemuster konnten erfolgreich mit den neuentwickelten Schlichten hergestellt werden. Für die industrielle Gewebeproduktion (75 m Länge, 126 cm Breite, 232 g/m2) wurden 22 kg 140 tex Basaltfasern als Kettfaden und 15 kg 100 tex Basaltfasern als Schussfaden benötigt und hergestellt, eine Verarbeitung zum Gewebe erfolgte jedoch im Rahmen des Projektes nicht. | Dipl. Ing. Georgi Gogoladze Tel.: +49 3464 276769-3 georgi.gogoladze@deutsche-basalt-faser.de DBF Deutsche Basalt Faser GmbH Carl-Rabe-Str. 11 06526 Sangerhausen | X | FPNR |
| 01.09.1999 | 31.12.2001 | 22008298 | Verbundvorhaben: Schmierstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe in Planeten- und Schneckengetrieben: Teilvorhaben 1: Schmierstoffentwicklung und Laboranalytik | Planetengetriebe findet man in fast allen automatischen Getrieben und in Radnaben von Lkw, Traktoren, Bau-, Land- und Forstmaschinen, in Bergbau- und Flurförderfahrzeugen sowie als Antriebe in Seilwinden, Flaschenzügen und Förderanlagen. Schneckengetriebe finden Verwendung in Leistungsgetrieben für Rühr-, Dreh-, Fahr- und Hubwerken, Textilmaschinen, Pressen, Förderbändern, Scheren, Drehtrommeln und Zentrifugen. Aufgrund ihres geräusch- und schwingungsarmen Laufs werden sie für Aufzüge, Schiffspropellerantriebe sowie Dreh- und Hobelmaschinen eingesetzt. Bei beiden Getriebearten gibt es bislang keine Untersuchungen mit Aggregaten über die Eignung von biologisch schnell abbaubaren Schmierstoffen. Im Rahmen des Verbundvorhabens sollen Schmierstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe für den Einsatz in diesen Getrieben entwickelt und in Maschinenelementen wie auch in Aggregatetests ausführlich erprobt werden. Schmierstoffe auf Basis NR speziell für den Einsatz in Planeten- und Schneckengetrieben sollen entwickelt werden. Die entwickelten Schmierstoffe werden anschließend in entsprechenden Prüfständen getestet. Insgesamt sollen für jedes Getriebe fünf Ölvarianten entwickelt werden, die sich bezüglich ihres Grundöls bzw. ihrer Additivierung unterscheiden. Das Verbundvorhaben wird von insgesamt vier Projektpartnern durchgeführt. Dies sind neben der RWTH Aachen/IME und der Fa. Fuchs die Fa. Lohmann + Stolterfoht GmbH (Planetengetriebe) und die Eberhard Bauer GmbH (Schneckengetriebe). | In Schneckengetrieben wurden sieben unterschiedliche biologisch schnell abbaubare Ölen auf Basis nachwachsender Rohstoffe untersucht. Geprüft wurden als Referenzöle auch ein Polyglykol (PG 460) sowie ein Mineralöl (SM5). Zur Beurteilung wurden die Kriterien Tragbild, Schaumneigung, Wirkungsgrad, Temperatur, Verschleißabtrag, Flankenspiel, Rauhigkeit der Zahnflanken und die Schmutzpartikel im Öl untersucht. Die biogenen Schneckengetriebeöle zeigten gegenüber dem Referenzöl PG 460 in den Punkten Einlaufverhalten, Tragbildentwicklung und Schaumbildung bessere Eigenschaften. Im Wirkungsgradverlauf lag das Referenzöl knapp vor dem Schmierstoff LUPUS S7, das hingegen ein wesentlich besseres Schaumverhalten aufwies und auch bezüglich des Verschleißabtrages bzw. Flankenspieles vorne lag. Ausschließlich negativ fiel das Mineralöl (SM5) auf. Es hatte u. a. einen sehr schlechten Wirkungsgrad, ein sehr schlechtes Temperaturverhalten und den größten Verschleißabtrag. Insgesamt ergaben die Versuche, dass unterschiedliche Formulierungen der biologisch schnell abbaubaren Öle hinsichtlich ihrer Tragfähigkeitseigenschaften mit dem Referenzöl PG 460 konkurrieren können, wobei der biogene Schmierstoff LUPUS S7 gegenüber dem Referenzöl in der Summe am Besten abschnitt. In Planetengetrieben wurden drei unterschiedliche biogene Ester als Prüfschmierstoffe eingesetzt und ihre Leistungsfähigkeit bezüglich Tragfähigkeit gegenüber einem marktgängigen Mineralöl als Referenzschmierstoff verglichen. Es wurden Kraftstufentests (Fresstragfähigkeit), Beharrungstemperaturtests (Reibungs- und Verlustleistungsverhalten), Schaumtests (Luftabscheidevermögen), Langsamlaufverschleißversuche (Verschleißabtrag) durchgeführt. Bezüglich der Fresstragfähigkeit und des Verschleißabtrages zeigten die biogenen Ester gleiches Verhalten wie das Mineralölprodukt. Die Beharrungstemperatur lag bei den Bioölen mit zunehmender Laststufe niedriger als beim Mineralöl, es stieg also der Wirkungsgrad an. | Christian Freidel Tel.: +49 621 3701-461 webmaster@fuchs-oil.de FUCHS LUBRICANTS GERMANY GmbH Friesenheimer Str. 19 68169 Mannheim | FPNR | |
| 01.07.2003 | 30.06.2005 | 22008300 | Entwicklung eines vordergründig in KMU nutzbaren effektiven und kostengünstigen Stoffaufschluss- bzw. Zerfaserungsverfahrens für insbesondere einjährige Faserpflanzen | Das Ziel des Projektes bestand in der Entwicklung eines rationellen, insbesondere für KMU geeigneten Zerfaserungsverfahrens. Damit sollte eine für die verstärkte stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe im Bereich der Herstellung von weitgehend definierten Spezialwerkstoffen bestehende verfahrenstechnische Lücke geschlossen werden. Ziel war es, im Technikumsmaßstab einen Werkstoff mit möglichst optimalem Eigenschaftsspektrum herstellen zu können, welcher in verschiedenen Dichtebereichen einsetzbar ist. Die Ergebnisse sollten als Grundlage für eine mögliche Verfahrenstechnologie und Anlagenkonzeption zur Herstellung von Werkstoffen auf Basis landwirtschaftlicher Rohstoffe dienen. Ausgewählte lignocellulosische Rohstoffsortimente (vornehmlich Getreidestroh, Hanfganzpflanze, Rapsstroh, aber auch andere) wurden mittels verschiedener Verfahren mechanisch aufgeschlossen. Die entstandenen Faserstoffe wurden charakterisiert, daraus plattenförmige Werkstoffe hergestellt und diese einer Prüfung unterzogen, um Zusammenhänge zwischen Faserstoffmorphologie und Werkstoffeigenschaften zu erhalten. | Gegenstand des Projekts war die Entwicklung eines möglichst kostengünstigen Zerfaserungsverfahrens für verschiedene Rohstoffe (insbesondere Getreidestroh, aber auch Holz und Faserpflanzen). Das Verfahren sollte möglichst auch für kleinere, z.B. landwirtschaftliche Unternehmen geeignet sein. Hierzu wird ein Extruderverfahren mit - je nach Verwertungsziel - ggf. nachgeschaltetem Feinaufschluss mittels Refiner vorgeschlagen. Je nach Verfahren soll der Aufschluss im Vergleich mit dem praxisüblichen TMP-Verfahren (Voraufschluss mit Heißdampf) mehr oder weniger deutlich kostengünstiger gestaltet werden können. Die erreichten Faserqualitäten wurden für verschiedene Produktionstests für Plattendämmstoffe, MDF und HDF sowie zementgebundene Platten genutzt. Die (im Einzelfall nach Optimierung) erreichten Produkteigenschaften (Festigkeiten, Wärmeleitfähigkeit...) wurden im wesentlichen positiv bewertet. Nach den Angaben im Abschlussbericht wurden alle wesentlichen Projektziele erreicht. Am Leibniz-Institut für Agrartechnik in Potsdam-Bornim (ATB) wurde durch die am Projekt beteiligten Unternehmen Dr. Mader und Lehmann Maschinenbau GmbH eine Pilotanlage errichtet, die die Überführung der Technologie in die Praxis unterstützen soll. | Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ Tel.: +49 351 463-38100 andre.wagenfuehr@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Holz- und Papiertechnik Marschnerstr. 32 01307 Dresden | FPNR | |
| 01.11.2001 | 31.10.2004 | 22008301 | Transformation haploider Pflanzenteile: Beschleunigtes Verfahren zur Herstellung homozygoter Bioreaktoren | Ziel des Projektes ist die Entwicklung und Etablierung eines reproduzierbaren und routinemäßig einsetzbaren Systems zur Herstellung pharmazeutischer Proteine und industriell verwertbarer Substanzen wie Cyclodextrine durch Transformation von Antheren bzw. Mikrosporen. Ein entscheidender Nachteil des bisher besehenden Systems ist, dass die für die Produktion und züchterische Aufrechterhaltung der komerziell relevanten transgenen Stämme erforderlichen homozygoten Linien in der Regel erst nach mehreren Jahren zur Verfügung stehen. Um auf wesentlich schnelleren Wege als bisher stabile reinerbige transgene Gerstenpflanzen zu erhalten bietet sich die direkte Verwendung von Antheren oder isolierten Mikrosporen als Empfängermaterial zur Transformation an. Im ersten Drittel des Projektes soll die Etablierung der Technologie der Antheren- und Mikrosporenkultur erfolgen. Danach folgt die Transformation von Gersten-Antheren/Mikrosporen einschließlich genomischer Analysen und es beginnt die Regeneration/Kultivierung stabil transgener und fertiler Gerstenlinien | Eine Kultivierungstechnologie für isolierte Mikrosporen konnte etabliert werden. In kurzer Zeit können effizient homozygote Nachkommen von hetreozygoten Linien regeneriert werden. Im Bereich der technischen Enzyme ist durch die Verfügbarkeit dieses Systems die Möglichkeit gegeben, eine große Anzahl von hochwertigen Produkten in ausreichenden Mengen zur Verfügung zu stellen. | Dr. Stefan Müllner Tel.: +49 2632 400270-2 MALTAGEN Forschung GmbH Schaarstr. 1 56626 Andernach | X | FPNR |
| 01.06.2004 | 31.05.2007 | 22008302 | Verbundvorhaben: Untersuchungen zur Optimierung und Standardisierung von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 2: Entwicklung einer Methode zur Prüfung der Schimmelpilzbeständigkeit von Dämmstoffen | Ziel des Projektes ist es, eine für den Nachweis der hinreichenden Resistenz von Bau- und Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen geeignete Prüfmethode zu entwickeln, welche zunächst als Werksstandard gilt und mittelfristig als verbindliche Prüfnorm in die gegenwärtig erarbeitete EN-Norm für lose Dämmstoffe eingehen soll. Die Methodenentwicklung beinhaltet insbesondere experimentelle Untersuchungen zur Festlegung von geeignetetn Prüfpilzen und der Beimpfungstechnik, zu klimatischen Inkubationsbedingungen, zur Kontrolle des Prüfverlaufes und zur Erarbeitung eines Bewertungsschlüssels sowie einer Klassifikation von Dämmstoffen hinsichtlich Schimmelpilzbeständigkeit. Nach der entwickelten Methode sowie zum Vergleich nach der bisher angewendeten DIN IEC 600068-2-10 werden verschiedene mineralische und NAWARO-Dämmstoffe (Auf Basis von Holzfasern, Cellulose, Flachs, Hanf, Schafwolle) geprüft und hinsichtlich ihrer Schimmelpilzbeständigkeit klassifiziert. Die entwickelte Prüfmethode wird mittelfristig in eine Europäische Norm für lose Dämmstoffe einfließen. Auf ihrer Grundlage bietet das ihd zukünftig Prüfleistungen an. | Im Rahmen der Prüfmethodenentwicklung wurden experimentelle Untersuchungen zur Auswahl geeigneter Prüfpilze, zur Bestimmung der Beimpfungskonzentration, zur Variation des Prüfklimas und zur Untersuchung des Einflusse von Nährstoffzusätzen durchgeführt. Obligatorische Prüfbedingungen bzw. Arbeitsschritte bezüglich der Prüfvarianten, der Herstellung der Sporensuspension, der Prüfkörpervorbereitung und Prüfanordnung sowie der Kontrolle des Prüfablaufs wurden festgelegt. Weiterhin wurde ein für Dämmstoffe geeignetes Bonitierungssystem entwickelt. Die modifizierte Prüfmethode wurde in Form einer IHD-Verfahrensanweisung (IHD VA 20-24/1) dokumentiert. Die Methode unterscheidet sich in wesentlichen Punkten von den bisher eingesetzten Prüfvorschriften. So werden zwei obligatorische Prüfvarianten (mit und ohne Beimpfung) vorgeschrieben. Eine optionale Prüfvariante mit Nährstoffzusatz wird für fungizid ausgerüstete Produkte vorgeschlagen. Die Anzahl der eingesetzten Prüfpilze wird von 8 (DIN EN 60068-2-10) auf 5 reduziert. Ihr gutes bis sehr gutes Wachstum und ihre gute visuelle Erkennbarkeit auf relevanten Dämmstoffen wurden nachgewiesen. Die Herstellung von Prüfkörpern aus geformten und losen Produkten wird im Detail festgelegt. Für die Beimpfung wird eine Aufbringung von ca. 1000 Sporen je cm² Prüfkörperoberfläche vorgeschrieben. Für die Bewertung des Pilzwachstums wurde ein neues Bonitierungsschema entwickelt, welches auf einem Vergleich mit geeigneten Referenzmaterialien beruht. Zudem wird für die praxisbezogene Interpretation der Prüfbefunde ein Klassifizierungssystem vorgeschlagen. Die Schimmelpilzbeständigkeit marktüblicher Dämmstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe sowie ausgewählter mineralischer bzw. künstlicher Dämmstoffe wurde nach derzeit im Rahmen der Zulassung von Dämmstoffen eingesetzten Prüfvorschriften (DIN EN 60068-2-10 und ÖNORM 6010) sowie nach der neu entwickelten IHD-Prüfmethode bewertet. Alle untersuchten Produkte wurden nach einem vom IHD vorgesc | Dr. rer. silv. Wolfram Scheiding Tel.: +49 351 4662-280 wolfram.scheiding@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | X | FPNR |
| 15.12.2004 | 31.12.2006 | 22008304 | Verbundvorhaben: Forschungsverbund Stärkeeinsatz bei der Herstellung und Verarbeitung von Papier und Karton; Teilvorhaben: Der Einfluss unterschiedlicher verfahrenstechnischer Bedingungen bei der Herstellung kationischer Stärken | Das Ziel besteht darin, quantitative Aussagen zum Herstellungsprozess, zur Charakterisierung und zur Bewertung von kationischen Stärkeprodukten in realen Papier-Stoffsystemen unter realen verfahrenstechnischen Bedingungen zu erhalten. Diese wissenschaftliche Basis versetzt den Stärkefabrikanten in die Lage, die Eigenschaften seiner Erzeugnisse material- und fertigungstechnisch für den Einsatz bei der Papierherstellung zu optimieren. Der Arbeitsplan enthält die Optimierung der verfahrenstechnischen Schritte bei der Stärkemodifizierung, die exakte analytische Charakterisierung der Stärkederivate in Korrelationen zu den verfahrenstechnischen Herstellungsbedingungen, die Bewertung der Stärkeprodukte unter allgemein üblichen Laborbedingungen bezüglich ihrer Wirksamkeit und die anwendungsorientierte Prüfung der charakterisierten Stärken im Technikum. Die Ergebnisverwertung eröffnet nicht nur Möglichkeiten für die Erweiterung der bestehenden Anwendung von Stärke, sondern es wird auch erwartet, dass neue Anwendungsfelder im Rahmen der Papierherstellung unter Beachtung ökologischer Effekte aufgedeckt werden. | Dr. Alireza Haji-Begli Tel.: +49 6359 803-382 alireza.hajibegli@suedzucker.de Südzucker AG - Zentralabt. Forschung, Entwicklung und Services (ZAFES) Wormser Str. 11 67283 Obrigheim (Pfalz) | FPNR | ||
| 01.09.2008 | 31.05.2010 | 22008307 | Ausbau und Integration von Biogasanlagen in Energieversorgungsstrukturen -Simulation zur optimalen Nutzung von Biogas und Bewertung der unterschiedlichen Nutzungspfade- | Es werden die unterschiedlichen Nutzungsmöglichkeitenvon von Biogas zur Wärme- und Stromerzeugung und im Verkehr inklusive Biogaseinspeisung miteinander verglichen. Eine Simulation der gesamten Biogasnutzungspfade soll die Frage beantworten in welcher Form der Beitrag von Biogas am effizientesten ist (Ressourceneinsatz, Treibhauspotenzial). Einen Schwerpunkt bildet die flexible Stromerzeugung mit Biogas, die in Zukunft eine wertvolle Funktion für das Stromnetz übernehmen kann. Wirtschaftlichkeit und Wettbewerbsfähigkeit werden aus Sicht der Akteuere (Landwirtschaft und Biogasbranche), und unter volkswirtschaftlichem Aspekt betrachtet. Aus Systemanalyse und Modellerstellung erfolgt die Operationalisierung des Modells. Die Simulationsumgebung bildet Biogasanlagen hinsichtlich Logistik, verfügbaren Flächen und Rohstoffen, zeitlich varierendem Bedarf an Strom, Wärme und Gas sowie hinsichtlich Ressourceneinsatz und Treibhauspotenzial ab, und erlaubt Parametervariationen als Grundlage zur Bewertung der Optionen. Die Ergebnisse werden veröffentlicht und vorgestellt und richten sich an politsche Entscheidungsträger und Akteuere aus der Biogasbranche, und fließen in Forschung und Lehre ein. | In einer interdisziplinären Gemeinschaftsarbeit mehrerer Fachgebiete der Universität Kassel wurde ein Gesamtmodell der Biogaserzeugung aus einzelnen Teilmodulen erstellt. Hiermit wurden Fragestellungen zur optimalen Biogasnutzung hinsichtlich Kosten, Treibhausgasen und der Integration erneuerbarer Energien untersucht. Die wesentlichen Ergebnisse sind: Es kann als gesichert gelten, dass die Nutzung von Reststoffen die Ökologie der Biogaspfade verbessert (s. auch Zah 2007). Da Dünger ein wesentlicher Verursacher von Umweltwirkungen von nachwachsenden Rohstoffen ist (Zah 2007; Dreier 1999), hat das Ausbringen von Gärresten als Dünger und die damit verbundene Substitution von konventionellem Dünger einen positiven Einfluss auf das Ergebnis (Urban 2010). Die angebauten Pflanzen unterscheiden sich nach Erträgen, Düngereinsatz aber auch hinsichtlich der Bedingungen der jeweiligen Böden. Die Simulationen haben gezeigt, dass in einigen Regionen die Erträge nicht ausreichen werden, wenn gegenüber 2007 eine Verachtfachung der landwirtschaftlichen Flächen für nachwachsende Rohstoffe angestrebt wird. Transporte nachwachsender Rohstoffe für Biogasanlagen sind von geringem Einfluss auf das ökologische Gesamtergebnis (Urban 2010). Einer der nennenswerten Effekte hierbei ist die Zunahme des Transportaufwands mit der Anlagengröße. Ein gegenläufiger Trend ergibt sich aus der meist angewendeten Vergrößerung der Transportfahrzeuge, die zwar eine Effizienzsteigerung mit sich bringt, jedoch den ersten Effekt nicht kompensieren kann. Der Bezug der Bewertungsgrößen auf die Stromerzeugung bewirkt, dass größere Anlagen durch ihre hohen elektrischen Wirkungsgrade niedrige spezifische Kosten und Emissionen je kWhel erreichen. Die vielfältigen Variationen zu den Biogasnutzungspfaden zeigen Folgendes: Die Strom- und Wärmeerzeugung in KWK-Anlagen ist in Bezug auf die betrachteten Kriterien günstiger als die Nutzung im Verkehr und sehr viel günstiger als die alleinige Nutzung zur Wärmeerzeugung. | Prof. Dr.Ing. Jürgen Schmid Tel.: +49 561 804-6201 jschmid@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 16 Elektrotechnik/Informatik - Institut für Elektrische Energietechnik - FG Rationelle Energiewandlung Wilhelmshöher Allee 73 34121 Kassel | X | FPNR |
| 01.09.2008 | 28.02.2012 | 22008308 | Verbundprojekt: Umwelteinflüsse von Schnellwuchsplantagen - Erfassung, Bewertung und Ableitung von Handlungsempfehlungen zur nachhaltigen Bewirtschaftung (ERA-NET-Bioenergy-RATING-SRC); Teilprojekt: Auswirkungen von Kurzumtriebsplantagen auf die Bodenökologie | Ziel des internationalen ERA-Net-Gesamtprojektes ist es, Entscheidungsträgern aus der Praxis und Politik auf lokaler bis internationaler Ebene wissenschaftlich fundierte Werkzeuge und Kriterien zur umweltfachlichen Beurteilung von Kurzumtriebsplantagen und Maßnahmen zur Minderung negativer Effekte bereitzustellen. Beitragsschwerpunkte der deutschen Partner (UoR, BIOP und vTI, mit weiteren Partnern) sind neben dem Einbringen von mehreren norddeutschen Versuchsflächen Analysen zu bodenökologischen Wirkungen von SRC, zu Einflüssen auf die Biodiversität (Gefäßpflanzen, Kryptogamen, ausgewählte Artengruppen der Avi- und Insektenfauna, Bodenfauna und –flora) sowie eine umfassende landschaftsökologische und umweltökonomischen Bewertung auf verschiedenen Skalen von der Bestandesebene zur Landschaftsebene. Die erarbeitenden Handlungsempfehlungen wirken auf die regionalen und nationalen Forschungs- und Produktionsstrategien zu erneuerbaren Energien bzw. zur Energiegewinnung aus Biomasse. Weiter sollenErgebnisse in das Datenzentrum "Wald" beim vTI eingehen, zur Profilierung der beteiligten Einrichtungen beitragen und in vielfältiger Weise in der Ausbildung Studierender genutzt werden. | Prof. Dr. Peter Leinweber Tel.: +49 381 498-3120 peter.leinweber@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Professur für Bodenkunde Justus-v.-Liebig-Weg 6 18059 Rostock | X | FPNR | |
| 01.10.2010 | 31.03.2014 | 22008310 | ERA-WoodWisdom: Entwicklung und Integration von Online-Sensorik für Formaldehydemissionen in der Holzwerkstoffproduktion (WoodSens); Teilvorhaben 4: Praxiserprobung und Bewertung von Holzwerkstoffen | Ziel ist es, ein Labormesssystem und ein System zur prozessfähigen online – Emissionsmessung von Formaldehyd zu entwickeln. Das Labormesssystem soll geeignet sein, derzeit gebräuchliche Methoden zur Emissionsüberwachung zu ergänzen, bzw. auch zu ersetzen. Mit der Online - Variante soll es möglich werden, Formaldehydemissionen in die Prozesskontrolle zu integrieren. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Untersuchung der Einflüsse von Span-Rohstoff Mischungen auf die Formaldhydemission und auf mechanische Eigenschaften. UGOE als Projekt-Koordinator übernimmt das gesamte Projekt Management von WoodSens. Das Projekt startet mit der Charakterisierung der von GLUNZ zur Verfügung gestellten Span-Rohstoffe durch die Partner UGOE, ESB, AIDIMA und LLG. LLG wird einen Labor- und Online-Sensor entwickeln, GRECON übernimmt die Entwicklung eines Industrieprototyps, einschließlich der Steuersoftware. Labor-Spanplatten zur Kalibrierung der Sensoren werden von UGOE und ESB hergestellt. Die Platten werden mit den neuen Sensortechniken sowie mit den Standardmethoden geprüft. Um die Standardisierung der neuen Methoden zu gewährleisten, wird ein Ringversuch durchgeführt, an dem sich FCBA, UGOE und ESB beteiligen. UGOE wird ein multivariates Prozessmodel entwickeln, welches alle aufgenommen Daten implementiert. In der Schlussphase werden Model und Sensorprototypen in Versuchen auf der UGOE -Pilotanlage bzw. an Industrieanlagen bei GLUNZ erprobt. | Dr. Alfred Pfemeter Tel.: +49 5931 405 - 451 alfred.pfemeter@sonaearauco.com Sonae Arauco Deutschland GmbH - Global Research & Development Sonae Indústria SGPS S.A. Grecostr. 1 49716 Meppen | X | FPNR | |
| 01.09.2011 | 31.12.2012 | 22008311 | Förderung dezentraler, nachhaltiger Konzepte für Erzeugung und Einsatz von Bioenergie in der Land- und Forstwirtschaft des Freistaates Sachsen und Öffentlichkeitsarbeit zum Themenfeld Energiepflanzen | Das grundlegende Ziel der Projektweiterführung ist der weitere Ausbau der Bioenergieerzeugung und -nutzung im ländlichen Raum. Dabei sollen Umfang, Qualität und Nachhaltigkeit der landwirtschaftlichen Bioenergieerzeugung und -anwendung gefördert und verbessert werden.Weitere Zielstellungen bestehen in der vor-Ort-Beratung von Land- und Forstwirtschaftsbetrieben und der Vernetzung bestehender Aktivitäten zu Bioenergie in Sachsen. Im Bereich der Öffentlichkeitsarbeit sollen vor allem sachliche Argumente und Fakten zu Energiepflanzenanbau und Bioenergieverwertung vermittelt werden, um die Akzeptanz in der Bevölkerung zu erhöhen. Die geplanten Aufgaben innerhalb des Projektes umfassen: vor-Ort- und Telefonberatung von Land- und Forstwirtschaftsbetrieben zu den Themenfeldern Bioenergiebereitstellung und -verwertung, Weiterentwicklung der vorhandenen Kalkulationsmodelle, Organisation und Durchführung von regionalen und überregionalen Fachveranstaltungen, Einführung des Bildungsbausteins "Bioenergie in Sachsen"an Schulen und Kindergärten, Aktivitäten der regionalen Öffentlichkeitsarbeit (Veröffentlichungen, Informationen, Presse, Internet, Mail-Verteiler, GPS-Tour "Bioenergie"…), Präsentation des Themenfeldes Bioenergie auf Ausstellungen und Messen, intensivere Einbeziehung der Demonstrationsbetriebe in Beratung und Öffentlichkeitsarbeit, Erarbeitung eines Konzeptes zur Fortführung der Bioenergieberatung. | Dr. Michael Grunert Tel.: +49 35242 631 7201 michael.grunert@smul.sachsen.de Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie - Abt. 7 Landwirtschaft - Ref. 72 Pflanzenbau Pillnitzer Platz 3 01326 Dresden | FPNR | ||
| 01.08.2012 | 31.07.2015 | 22008312 | Umsetzung des Regionalen Entwicklungskonzeptes 2.0 zur Bioenergie-Region Jena-Saale-Holzland - Autark macht stark | Die Herausforderungen der Zukunft sind im Wesentlichen durch den Klimawandel, die demografische Entwicklung sowie die Notwendigkeit der Erhöhung regionaler Wertschöpfung als Beitrag für die wirtschaftliche Entwicklung bestimmt. Schon in der ersten Projektphase konnten wir, diese Schwerpunkte im Bezug auf die energetische Nutzung von Bioenergie erfolgreich bearbeiten. Unsere Zielsetzung zum Ausbau der Biomassenutzung bis zum Jahr 2020 lautet: Anteil Biomasse am Strommix: 25 %; Anteil Biomasse im Wärmebereich: 35 %Besonderes Augenmerk wollen wir dabei auf die Verstetigung und den Wissenstransfer unserer Arbeit, insbesondere in der Kooperation mit den Partner-Regionen, legen und uns dabei strategisch auf die Verlängerung und Optimierung der Wertschöpfungsketten und Stoffströme, die Effizienzsteigerung und Einsparung in den vorhandenen Bestandsanlagen sowie die dafür nötige Forschung und Entwicklung in der Region konzentrieren. Eine noch stärkere Zusammenarbeit zwischen der "Lichtstadt" Jena und dem, durch eine leistungsfähige Landwirtschaft gekennzeichneten, Landkreis bilden die Grundlage dafür. Aktive Stadt-Land Beziehungen sind für uns der Schlüssel für eine nachhaltige Entwicklung der gesamten Region. Im Bereich der Bioenergienutzung sind eine Reihe von Leuchtturm-Projekten umgesetzt, deren Strahlkraft bereits heute weit über die Region hinaus Vorbildcharakter besitzen. Diese werden mit einer klaren Botschaft verbunden, "Autark macht stark!" Arbeitsplanung im Anhang | Ina John Tel.: +49 36693 230916 i.john@laendlichekerne.de Regionale Aktionsgruppe Saale-Holzland e.V. - Geschäftsstelle c/o Verein "Ländliche Kerne"e.V. Nickelsdorf 1 07613 Crossen an der Elster | X | FPNR | |
| 01.02.2015 | 30.04.2018 | 22008313 | Verbundvorhaben: BiogasFingerprint - Flexible Steuerung der Biogasproduktion mittels bioinformatischer Populationsanalyse; Teilvorhaben 1: Dynamik und Funktion mikrobieller Gemeinschaften | Das Vorhaben befasste sich mit der Etablierung eines durchflusszytometrischen Verfahrens zur at-line Analyse von Prozesszuständen in Biogasanlagen auf Basis der mikrobiellen Gemeinschaft. Die Analyse und Verwendung der mikrobiellen Gemeinschaften als Sensor sollten dazu beitragen den technischen Betrieb von Fermentern hinsichtlich der einzuhaltenden Prozessparameter zu stabilisieren, zu steuern und zu optimieren sowie die Methanerzeugung zu flexibilisieren. | Im Projekt wurde zunächst eine leistungsfähige Analysepipeline zur bisher unmöglichen durchflusszytometrischen Einzelzellanalyse in Biogasfermentationsmedium etabliert und veröffentlicht. Zusätzlich wurde ein Verfahren zur at-line Quantifizierung und Sortierung von hydrogenotrophen methanogenen Archaeen, eine Schlüsselspezies im Prozess, entwickelt und veröffentlicht. Es basiert auf der charakteristischen blauen Fluoreszenz des Kofaktors F420. Diese Methoden versprechen schnellere Sensorik der Methanbildungskapazität im industriellen Umfeld. Die mikrobielle Gemeinschaft im untersuchten Pfropfenstomfermenter zeigte keine strukturelle, aber funktionelle räumliche Heterogenität und unterschied sich von der im Nachgärer. Der namensgebende Pfropfenstrom, also eine klare axiale Heterogenität, war in Hinsicht auf die Struktur der mikrobiellen Gemeinschaft unter den untersuchten Bedingungen nicht ausgebildet. Im Betrieb wechselnde Raumbelastungen, Durchmischungs- und Temperaturregime verursachte tiefgreifende, dauerhafte Dynamiken der biokatalytischen mikrobiellen Gemeinschaft, die mit Hilfe der durchflusszytometrischen Analyse eindrucksvoll dargestellt werden konnten. Die schwache strukturelle Tagesdynamik der mikrobiellen Gemeinschaft zeigt, das kurzfristige Flexibilisierungsansätze zum Ausgleich der tageszeitlichen Energienachfrageschwankungen die funktionelle Flexibilität der vorherrschenden mikrobiellen Gemeinschaft ausnutzen müssen. Längerfristige Ansätze sollten hingegen auf strukturellen Anpassungen der mikrobiellen Gemeinschaft basieren. Die identifizierten Schlüsselteilgemeinschaften eignen sich zur gezielten Überwachung und Steuerung dieser Anpassungen. Die Biogasproduktion kann durch die gezielte Zugabe von schnell vergärbaren gelagerten Zwischenprodukten einer ersten Hydrolysestufe im Tagesverlauf effektiv gesteuert- und damit dem Tagesgang des Elektroenergiebedarfs angepasst werden. | Prof. Dr. Susann Müller Tel.: +49 341 235-1318 susann.mueller@ufz.de Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ - Fachbereich Umwelttechnologie - Department Umweltmikrobiologie Permoserstr. 15 04318 Leipzig | X | FPNR |
| 01.07.2014 | 30.06.2017 | 22008314 | ERA-WoodWisdom: VARMA; Teilvorhaben 3: Produktanforderung und Aufbau der Wertschöfpungskette aus Sicht der Holzindustrie | Vorhabensziel (Deutsch Pflicht) Die Forst- und Holzwirtschaft steht vor der Herausforderung, dem stetig wachsenden Bedarf an Rohstoffen für eine breite Fülle an Nutzungspfaden zu begegnen und die Akteure wettbewerbsfähig aufzustellen. Dies ist auch mit der Aufgabe verbunden, Holzrohstoffe waldseitig versorgungssicher, in unterschiedlichsten Qualitäten und Mengen bereitzustellen und intelligent zu verteilen. Dies erfordert sowohl eine effiziente und wertschöpfungsorientierte Zuführung des Rohstoffs zu Nutzungspfaden als auch dessen materialeffiziente Verarbeitung. VARMA greift die dabei entstehenden künftigen Herausforderungen auf und hat das Ziel, z.T. grundlegend neue Modelle und Wertschöpfungsketten zu konzipieren, die den Holzmarkt von der Beschaffung bis hin zur Produktion nachfrageorientierter bedienen können. Arbeitsplanung (Deutsch Pflicht) Kernfragen, die das deutsche Konsortium hierbei im Verbund mit den internationalen Partnern bearbeitet, umfassen die Gestaltung geeigneter (Dienst-)Leistungsportfolios für Holzverteilzentren, tragbare Geschäftsmodelle und Netzwerkstrukturen sowie Fragen der Infrastrukturen innerhalb und im Umfeld der Holzverteilzentren. Projektergebnisse, wie Modelle und Konzepte, praxisnahe Entscheidungshilfen (Leitfäden) und Ergebnisse aus den geplanten Case Studies, sollen auf nationaler Ebene einen Beitrag zur Aufklärung, Sensibilisierung und Motivation der Akteure im Cluster Forst-Holz im Kontext "intelligenter" Verteilzentren leisten. | Antje Maschmann-Fehrensen Tel.: +49 3987 7002-0 maschmann@hitemplin.com Holzindustrie Templin GmbH Zehdenicker Str. 32 17268 Templin | X | FPNR | |
| 01.06.2015 | 31.05.2018 | 22008315 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer industriellen Bereitstellungskette von Brennnesseljungpflanzen bis zur Nesselfaser; Teilvorhaben 2: Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Fasernesselanbaus durch synthetische Samen - Akronym: InBeNeFa | Die große Brennnessel (Urtica dioica) kann auf landwirtschaftlichen Böden von unterschiedlichster Güte angebaut werden und vermag in der Konvarietät Fasernessel (Urtica dioica L. convar. fibra) hochwertige Faserrohstoffe zu liefern. Dabei betragen die Faseranteile der bisher auf großen Flächen angebauten Pflanzen ca. 10 – 12 %. Neuere, ab 2011 auf kleineren Flächen angepflanzte, Klone kamen auf Fasergehalte von 17 – 20 %. Da bisher keine Ergebnisse von großflächigen Feldversuchen > 0,5 ha vorliegen, ist deren Etablierung und Untersuchung hinsichtlich Ertrag und Qualität der Pflanzen bzw. daraus gewonnener Fasern ein wesentlicher Forschungsschwerpunkt. Neben der etablierten vegetativen Vermehrung ist Erzeugung und konventionelle Aussaat von in vitro erzeugten somatischen Embryoiden durch das IfP ein wesentlicher Beitrag zur Steigerung der Wertschöpfung in der Bereitstellungskette. Weitere Verbesserungen sollen durch zielgerichtete Untersuchungen zur Variation Pflanz- bzw. Aussaatdichte der Nesseljungpflanzen sowie Düngemengen in der praktischen Landwirtschaft unter Koordinierung von 3N erreicht werden. Mit diesem Vorhaben wird in Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und dem Anlagenbetreiber NFC GmbH Nettle Fibre Company gleichermaßen die weitere deutliche Erhöhung des Innovationspotentials der gesamten Anlagentechnik angestrebt. Dies gewinnt auch vor dem Hintergrund der vermehrten Nachfrage nach regional und nachhaltig erzeugten Fasern insbesondere für die Textilindustrie auf der Basis nachwachsender Rohstoffe an Bedeutung. Folgende Schwerpunkte sollen durch das IFP bearbeitet werden: • Kallusinduktion an verbesserten Genotypen • Somatische Embryogenese auf Festnährmedium • Somatische Embryogenese in Suspensionskultur • Konversation der somatischen Embryonen • Einkapselung der synthetischen Samen • Trocknung der synthetischen Samen • Re-Konversion nach Einkapselung, Trocknung und Lagerung • Prüfung der genotypischen Stabilität • Praxisanbau im Feld | Dr. Carolin Schneider Tel.: +49 5842 472 schneider@pflanzenkultur.de Institut für Pflanzenkultur GmbH & Co. KG Solkau 2 29465 Schnega | X | FPNR | |
| 01.09.1999 | 31.12.2001 | 22008398 | Verbundvorhaben: Schmierstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe in Planeten- und Schneckengetrieben: Teilvorhaben 3: Bewertung der Eignung in Planetengetrieben | Planetengetriebe findet man in fast allen automatischen Getrieben und in Radnaben von Lkw, Traktoren, Bau-, Land- und Forstmaschinen, in Bergbau- und Flurförderfahrzeugen sowie als Antriebe in Seilwinden, Flaschenzügen und Förderanlagen. Schneckengetriebe finden Verwendung in Leistungsgetrieben für Rühr-, Dreh-, Fahr- und Hubwerken, Textilmaschinen, Pressen, Förderbändern, Scheren, Drehtrommeln und Zentrifugen. Aufgrund ihres geräusch- und schwingungsarmen Laufs werden sie für Aufzüge, Schiffspropellerantriebe sowie Dreh- und Hobelmaschinen eingesetzt. Bei beiden Getriebearten gibt es bislang keine Untersuchungen mit Aggregaten über die Eignung von biologisch schnell abbaubaren Schmierstoffen. Im Rahmen des Verbundvorhabens sollen Schmierstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe für den Einsatz in diesen Getrieben entwickelt und in Maschinenelementen wie auch in Aggregatetests ausführlich erprobt werden. Schmierstoffe auf Basis NR speziell für den Einsatz in Planeten- und Schneckengetrieben sollen entwickelt werden. Die entwickelten Schmierstoffe werden anschließend in entsprechenden Prüfständen getestet. Insgesamt sollen für jedes Getriebe fünf Ölvarianten entwickelt werden, die sich bezüglich ihres Grundöls bzw. ihrer Additivierung unterscheiden. Das Verbundvorhaben wird von insgesamt vier Projektpartnern durchgeführt. Dies sind neben der RWTH Aachen/IME und der Fa. Fuchs die Fa. Lohmann + Stolterfoht GmbH (Planetengetriebe) und die Eberhard Bauer GmbH (Schneckengetriebe). | In Schneckengetrieben wurden sieben unterschiedliche biologisch schnell abbaubare Ölen auf Basis nachwachsender Rohstoffe untersucht. Geprüft wurden als Referenzöle auch ein Polyglykol (PG 460) sowie ein Mineralöl (SM5). Zur Beurteilung wurden die Kriterien Tragbild, Schaumneigung, Wirkungsgrad, Temperatur, Verschleißabtrag, Flankenspiel, Rauhigkeit der Zahnflanken und die Schmutzpartikel im Öl untersucht. Die biogenen Schneckengetriebeöle zeigten gegenüber dem Referenzöl PG 460 in den Punkten Einlaufverhalten, Tragbildentwicklung und Schaumbildung bessere Eigenschaften. Im Wirkungsgradverlauf lag das Referenzöl knapp vor dem Schmierstoff LUPUS S7, das hingegen ein wesentlich besseres Schaumverhalten aufwies und auch bezüglich des Verschleißabtrages bzw. Flankenspieles vorne lag. Ausschließlich negativ fiel das Mineralöl (SM5) auf. Es hatte u. a. einen sehr schlechten Wirkungsgrad, ein sehr schlechtes Temperaturverhalten und den größten Verschleißabtrag. Insgesamt ergaben die Versuche, dass unterschiedliche Formulierungen der biologisch schnell abbaubaren Öle hinsichtlich ihrer Tragfähigkeitseigenschaften mit dem Referenzöl PG 460 konkurrieren können, wobei der biogene Schmierstoff LUPUS S7 gegenüber dem Referenzöl in der Summe am Besten abschnitt. In Planetengetrieben wurden drei unterschiedliche biogene Ester als Prüfschmierstoffe eingesetzt und ihre Leistungsfähigkeit bezüglich Tragfähigkeit gegenüber einem marktgängigen Mineralöl als Referenzschmierstoff verglichen. Es wurden Kraftstufentests (Fresstragfähigkeit), Beharrungstemperaturtests (Reibungs- und Verlustleistungsverhalten), Schaumtests (Luftabscheidevermögen), Langsamlaufverschleißversuche (Verschleißabtrag) durchgeführt. Bezüglich der Fresstragfähigkeit und des Verschleißabtrages zeigten die biogenen Ester gleiches Verhalten wie das Mineralölprodukt. Die Beharrungstemperatur lag bei den Bioölen mit zunehmender Laststufe niedriger als beim Mineralöl, es stieg also der Wirkungsgrad an. | Dr.-Ing. Günter Berger Tel.: +49 2302 877-380 guenter.berger@boschrexroth.de Bosch Rexroth Aktiengesellschaft Mannesmannstr. 29 58455 Witten | FPNR | |
| 01.01.2001 | 31.12.2003 | 22008399 | Untersuchungen zur energetischen Nutzung von in Ballenform kompaktierten Brennstoffen zur Wärmeerzeugung in diskontinuierlich arbeitenden Anlagen kleiner Leistung | Ziel des beantragten o. g. Projekts ist die Planung, Entwicklung und Erprobung eines innovativen gestuften thermochemischen Konversionsverfahren zur energetischen Nutzung halmgutartiger landwirtschaftlicher Energieträger in Ballenform. Zur Erreichung der geplanten Projektziele ist die Bearbeitung der Themenfelder - Erstellung der Versuchsanlage, z.B. Konstruktion, Bau, Test und Optimierung der Versuchsanlage; - Wissenschaftliche Untersuchung des Konversionsprozesses, wie beispielsweise Energie-, Stoff- und Emissionsbilanz, grundlegende Abbranduntersuchungen, Leistung der Anlage etc. - Untersuchungen zum Konversionprozeß in der Testanlage, hauptsächlich zum realen Verhalten der Anlage und zu den daraus resultierenden Regel- und Steuerstrategien, über die Bearbeitung von insgesamt 17 Arbeitspaketen vorgesehen. An der Erstellung der Versuchsanlage wird sich die Firma Rostocker Maschinenbau und Technologie GmbH (RMT) beteiligen. | Prof. Dr.-Ing. habil D. Steinbrecht Tel.: +49 381 4983055 dieter.steinbrecht@mbst.uni-rostock.de Universität Rostock - Fachbereich Maschinenbau und Schiffstechnik - Institut für Energie- und Umwelttechnik Albert-Einstein-Str. 2 18059 Rostock | X | FPNR | |
| 01.02.2001 | 31.12.2001 | 22008400 | ecoNcert-Gütesiegel für Bauprodukte aus nachwachsenden Rohstoffen | Mit dem Vorhaben sollten die Voraussetzungen für die Vergabe eines allgemein anerkannten, bundesweiten Gütesiegels für Bauprodukte aus nachwachsenden Rohstoffen geschaffen werden. Für verschiedene Produktgruppen waren präzise Anforderungen zu formulieren sowie Prüfkriterien und Prüfmethoden festzulegen. Die Arbeiten sollten gemäß DIN ISO 14020 erfolgen. Ein aus den verschiedenen Verbänden und Interessensgruppen zusammengesetzter Beirat, sollte bereits in der Entwicklungsphase des Gütesiegels einbezogen werden und die Festlegung sachgerechter und angemessener Anforderungen und Kriterien sowie die Neutralität und Unabhängigkeit bei der späteren Vergabe des Gütesiegels gewährleisten. | Im Rahmen des Projektes wurden erfolgreich die Aufgabenstellungen zur Entwicklung eines Gütesiegels für Bauprodukte aus nachwachsenden Rohstoffen erfüllt. Eine pluralistisch zusammengesetzte Vergabeorganisation für dieses Qualitätszeichen wurde gegründet und etabliert, die das Zeichen in Deutschland und darüber hinaus auf eine breite Grundlage stellt. Es wurden die wissenschaftlichen Grundlagen für Prüfmethoden und Vergabekriterien erarbeitet und die notwendige Systematik für die Vergaberichtlinien geschaffen. Neben den für alle Produkte und Produktgruppen geltenden Basiskritierien wurden für erste Produktgruppen und Produkte die Produktgruppen und Produktrichtlinien entwickelt und in der Vergabeorganisation des natureplus e.V. festgelegt. Mit den ersten Produktprüfungen (im Bereich Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen) wurde begonnen. Im Ergebnis des Projekts bestehen hiermit gute Aussichten, dass das natureplus-Gütesiegel am Markt angenommen wird und einen bedeutenden Beitrag zur Ausweitung des Einsatzes von Bauprodukten aus nachwachsenden Rohstoffen im Bauwesen zu leisten vermag. Hieraus ergeben sich Chancen für eine verbesserte Nutzung von land- und forstwirtschaftlichen Rohstoffen im Bauwesen und die Schaffung verbesserter und neuer Erwerbsmöglichkeiten im vor- und nachgelagertem Bereich. Durch die Substitution von unter Umwelt- und Gesundheitsaspekten bedenklichen Bauprodukten durch - mittels natureplus-Gütesiegel nachgewiesen - leistungsfähige und unbedenkliche Produkte aus nachwachsenden Rohstoffen kann zudem ein wichtiger Beitrag zum Klima- und Ressourcenschutz sowie Verbraucherschutz geleistet werden. | Thomas Schmitz-Günther Tel.: +49 6223-861147 info@natureplus.org Internationale Arbeitsgemeinschaft Ökologische Bauproduktprüfung ecoNcert (ARGE ecoNcert) Kleppergasse 3 69151 Neckargemünd | FPNR | |
| 01.03.2003 | 31.08.2005 | 22008401 | Energetische Verwertung von Getreide und Halmgutpellets | Ziel des Vorhabens ist es, die Möglichkeiten einer energetischen Nutzung von Getreidekörnern und landwirtschaftlich erzeugten Biomassepellets in bestehenden Feuerungssystemen zu prüfen. Weiterhin soll die Mitverbrennung in Hackschnitzel-/Holzpelletanlagen getestet werden, um belastete Getreidepartien, Überproduktion und Reinigungsabfälle sinnvoll und kostengünstig energetisch zu nutzen. Dazu werden verschiedene Prüfstandsuntersuchungen und Praxisversuche (Dauerversuche) durchgeführt. Weiterhin sollen unterschiedliche Strohpelletqualitäten hinsichtlich verbrennungsverbessernder Zuschlagstoffe sowie Bindemittel für den Einsatz in kleineren Feuerungsanlagen (< 100 kW) definiert werden. Im Ergebnis des Projektes sollen weitere landwirtschaftliche Haupt- und Nebenprodukte für eine energetische Nutzung erschlossen werden. Damit wird ein Beitrag zur Erhöhung des Einsatzes erneuerbarer Energien am Primärenergieaufkommen sowie zur Unabhängigkeit gegenüber Energieimporten geleistet. | Dr. habil. Armin Vetter Tel.: +49 3641 683-200 armin.vetter@tll.thueringen.de Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TLLLR) Naumburger Str. 98 07743 Jena | FPNR | ||
| 15.12.2004 | 31.12.2007 | 22008404 | Verbundvorhaben: Forschungsverbund Stärkeeinsatz bei der Herstellung und Verarbeitung von Papier und Karton; Teilvorhaben: Optimierung der Prozessbedingungen beim Sprühen von Kartoffel- und Getreidestärken | Ziel des Vorhabens ist eine Verbesserung der Papierfestigkeiten, insbesondere in z-Richtung. Dazu sollen modifizierte Stärken in granulärer Form auf die initialfeuchten Lagen eines Multiplexfaservlieses aufgesprüht und anschließend durch die für die Papiertrocknung eingesetzte thermische Energie verkleistert werden. Nach Untersuchungen zur Charakterisierung der Stärken unterschiedlicher Provenienz werden anwendungsbezogene Arbeiten im Labor angeschlossen, um das Eigenschaftsspektrum der Stärken durch den Zusatz von Polyelektrolyten zu studieren. Die Beeinflussung der Verkleisterungsbedingungen nehmen hierbei eine zentrale Stelle ein. Neben der Entwicklung der Papiereigenschaften werden die Suspensionseigenschaften ebenfalls einer Bewertung unterzogen. Den Abschluss bilden Versuche in Produktionsanlagen zur Herstellung mehrlagiger Papiere. Die Ergebnisse des Vorhabens lassen grundlegende Informationen zu den Wirkprinzipien des Festigkeitsgewinns bei der Verwendung von Sprühprodukten aus Kartoffel- oder Getreidestärken erwarten. Es ergeben sich Möglichkeiten zur optimalen Zusammensetzung der Stärke-Polymer-Gemische für vielfältige Anwendungsfälle. | Dr.-Ing. Eckehard Möller Tel.: +49 3529 551640 eckehard.moeller@ptspaper.de Papiertechnische Stiftung (PTS) - Institut für Zellstoff und Papier (PTS-IZP) Pirnaer Str. 37 01809 Heidenau | X | FPNR | |
| 01.07.2005 | 31.12.2008 | 22008405 | Verbundvorhaben: Tuning von Biopolymeren für die breite Anwendung in aktiven und passiven Funktionsstrukturen (BioFun), Teilvorhaben 2: Materialentwicklung | Die Verbundprojekte BioFun und BioPro wurden mit der Zielstellung begonnen, Biopolymerwerkstoffe für den Einsatz in langlebigeren Konsumgütern zu qualifizieren bzw. sie ggf. hierfür zu modifizieren sowie zu eruieren, ob durch die Nutzung von preiswerten, regionalen Ausgangsstoffen für die Herstellung von Polyhydroxyalkanoaten (PHA) am Standort Deutschland eine ökonomisch wie ökologisch vorteilhafte Marktstellung erreicht werden kann. Innerhalb des Teilvorhabens BioFun sollte durch Optimierung und Modifizierung für bereits bekannte Biopolymerwerkstoffe eine Erweiterung des Anwendungsspektrums der Biopolymere auf Produktanwendungen innerhalb der Elektrotechnik- und Elektronikindustrie erreicht werden. Als nachwachsende Materialien wurden innerhalb BioFun insbesondere die Biopolymere Polyhydroxybuttersäure (PHB) und Polymilchsäure (PLA) untersucht. Ziel war die Entwicklung innovativer und ökoeffizienter Produkte für Funktionselemente in der Elektronik. Durch gezielte Anpassung an marktgegebene Anforderungen für technische Kunststoffe sollten für potenziell verfügbare Biopolymere hochwertige Einsatzfelder im Bereich technischer Kunststoffe erschlossen werden. Neben dem Einsatz als reines Gehäusematerial wurde auch die Eignung für den Einsatz in mechatronischen Systemen z.B. für multifunktionale Komponenten in den Anwendungsfeldern Fahrzeuginnenraum oder Telefonie getestet, da durch die damit verbundene höhere Wertschöpfung deutliche Wettbewerbsvorteile erzielt werden können. Gegenstand von BioFun war die Modifizierung und Qualifizierung der Biopolymere mit dem Ziel, den Anforderungsprofilen in den verschiedenen Anwendungsbereichen gerecht zu werden. Neben der zielgerichteten Beeinflussung struktureller Parameter, angepasst an den jeweiligen technischen Einsatz (z.B. Klima-, Feuchte- und Lichtbeständigkeit, mechanisch-thermisches Verhalten, Metallisierbarkeit), stand die Wahrung der technologischen Kompatibilität mit den gängigen Verfahren im Mittelpunkt. | Innerhalb des Teilprojektes BioFun wurden Compounds insbesondere für Gehäuse-anwendungen entwickelt. Zur Herabsenkung der Sprödigkeit des reinen PHBs wurde ein Elastomer als Blendpartner hinzugefügt. Hierbei erwies sich ein PHB/Ecoflex-Blend mit einem Ecoflex-Anteil von 30 % hinsichtlich seiner Materialkennwerte und seiner Verarbeitungseigenschaften als geeignetes Basismaterial für weitere Compoundierungen. Es wurden diverse Füllstoffe (z.B. Glasfasern, Naturfasern, Talkum) und Additive verarbeitet und die erzeugten Compounds hinsichtlich ihrer Verarbeitung, Materialeigenschaften sowie ihres Langzeitverhaltens erprobt. Der Einsatz als Gehäusewerkstoff konnte am Beispiel eines Tischtelefons erfolgreich nachgewiesen werden. Der eingesetzte glasfaserverstärkte Compound ließ sich innerhalb der normalen Fertigungslinie mit für ABS als Werkstoff konzipierten Werkzeugen problemlos verarbeiten. Für den Einsatz innerhalb mechatronischer Anwendungen wurden verschiedene Varianten der selektiven Metallisierung getestet. Für die nachfolgende Bestückung der Schaltung mit Bauelementen wurden Verfahren im Niedrigtemperaturbereich erprobt, da PHB nicht die bei den konventionellen Fertigungs-verfahren erforderliche Temperaturbeständigkeit besitzt. In diesem Rahmen wurden einerseits geeignete Verbindungswerkstoffe für den Einsatz auf PHB- oder PLA-Substraten gesucht, andererseits die hierfür geeignetsten Fertigungmethoden ermittelt. Erste Erfahrungen zur Systemzuverlässigkeit wurden mit dem Aufbau von Demonstratoren gesammelt. Hierbei zeigte sich, dass die Verwendung von PHB als Schaltungsträger aufgrund seines Wärmeausdehnungsverhaltens auf Anwendungen ohne Temperaturwechselbeanspruchungen beschränkt ist. Innerhalb der Nachhaltigkeitsbewertung wurde neben einer Bewertung der Umweltwirkungen aus der Herstellung von PHB aus Rohglycerin im Vergleich zu der Herstellung von PHB aus Melasse (Zuckerrohr) auch der Vergleich zu anderen Polymeren wie PLA oder ABS und PP gezogen. | Dr. Dietrich Scherzer Tel.: +49 621 60-45205 dietrich.scherzer@basf-ag.de BASF SE - Abt. GKT Carl-Bosch-Str. 38 67063 Ludwigshafen am Rhein | X | FPNR |
| 01.07.2007 | 30.06.2010 | 22008407 | Verbundvorhaben: Entwicklung textilbewehrter 3D-Formholzteile für den Leichtbau, Teilvorhaben 2: Textilbewehrung | Das Ziel des Forschungsprojektes besteht in der Weiterentwicklung und der technischen Realisierung eines patentierten Verfahrens zur Herstellung doppelt gekrümmter, konvexer Formen aus Holz im Verbund mit 3D-formgerechter textiler Bewehrung und einem als verbindende Matrix fungierenden Harzsystem. In der ersten Projektphase werden Prototypen in einfacheren Form- und Fertigungsvarianten hergestellt. Parallel erfolgen Basisuntersuchungen zur Auswahl geeigneter textiler Ausgangsfadenmaterialien, textiler Fertigungsverfahren, einzusetzender Biopolymer- oder Kunstharz-Matrixsysteme sowie Konsolidierungsverfahren. In der zweiten Projektphase wird die Entwicklung von Formwerkzeugen für doppelt gekrümmte Holzformen mit steuerbaren Prozessparametern (Feuchtigkeit, Temperatur) für die Umsetzung in einen industriellen Prozess angestrebt. Die neuen Fertigungsmethoden sind sehr wirtschaftlich, stärken den heimischen Rohstoff im ökologischen und ökonomischen Vergleich mit Substituten. Die Eröffnung neuer Perspektiven bei der Entwicklung innovativer Werkstoffverbunde, insbesondere in Verbindung mit technischen Textilien, erweitert das Verwendungsspektrum des nachwachsenden Rohstoffs Holz. | Das Ergebnis des Forschungsprojektes besteht in der Weiterentwicklung und technischen Realisierung eines bereits patentierten und eines angemeldeten Verfahrens zur Herstellung doppelt gekrümmter, Formen aus Holz im Verbund mit verarbeitungs- und beanspruchungsgerecht ausgelegter textiler Bewehrung und geeigneten Matrixsystemen. Die Untersuchung und Optimierung von verdichtetem Holz als Ausgangsmaterial zur Herstellung von Formholzprodukten konnte in reproduzierbare Verdichtungsparameter überführt werden. Zusätzlich wurden mögliche Beschichtungsvarianten von mehraxial verformtem Hirnholz untersucht. Das wissenschaftlich-technische Ergebnis des Projektes ist in der Beherrschung des Formprozesses und der Entwicklung nicht-tragender textilbewehrter Bauteile für Anwendungen im Transportwesen, Leicht-, Innen- und Möbelbau, sowie im Automobilbau, zu sehen. Mit der Umsetzung von dreidimensional geformten Hirnholzplatten mit textiler Beschichtung konnten aussagekräftige Prototypen hergestellt werden, die die Aufmerksamkeit Fachwelt erregten. Mehrere konkrete Anfragen aus der Architektur und der Möbelindustrie/Innenausbau untermauern das hohe Potential des neuentwickelten Verbundwerkstoffes. Beispielhaft wurden Fassadenelemente mit Befestigungsmittel dargestellt, deren wirtschaftliche Produktion und Verwendung zurzeit geprüft wird. | Prof. Dr.-Ing. Chokri Cherif Tel.: +49 351 4633-9306 chokri.cherif@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Textil- und Bekleidungstechnik - Professur für Konfektionstechnik Helmholtzstr. 10 01069 Dresden | X | FPNR |
| 01.09.2008 | 28.02.2012 | 22008408 | Verbundprojekt: Umwelteinflüsse von Schnellwuchsplantagen - Erfassung, Bewertung und Ableitung von Handlungsempfehlungen zur nachhaltigen Bewirtschaftung (ERA-Net-Bioenergy- RATING-SRC); Teilprojekt 3: Umweltökonomische und -technische Bewertung | Ziel des internationalen ERA-Net-Gesamtprojektes ist es, Entscheidungsträgern aus der Praxis und Politik auf lokaler bis internationaler Ebene wissenschaftlich fundierte Werkzeuge und Kriterien zur umweltfachlichen Beurteilung von Kurzumtriebsplantagen und Maßnahmen zur Minderung negativer Effekte bereitzustellen. Beitragsschwerpunkt des BIOP zum Verbundvorhaben ist die umweltökonomische und -technische Bewertung von Nutzungskonzepten der SRC, mit dem Schwerpunkt der Vermeidung oder Verminderung von Flächen- nutzungskonkurrenzen und negativen Klimaeffekten. Die umweltökonomischen Bewertung erfolgt auf auf verschiedenen Skalen von der Bestandesebene bis zur Landschaftsebene. Die erarbeitenden Handlungsempfehlungen wirken auf die regionalen und nationalen Forschungs- und Produktionsstrategien zu erneuerbaren Energien bzw. zur Energiegewinnung aus Biomasse. Weiter sollen die Ergebnisse in das Datenzentrum "Wald" beim vTI eingehen und zur Profilierung der beteiligten Einrichtungen beitragen. Die Ergebnisse des BIOP werden publiziert und den Entscheidungsträgern in Wirtschaft und Umweltpolitik zur Verfügung gestellt. | Dr. Jörg Köhn Tel.: +49 38295-70410 jk@dr-joerg-koehn.de Beckmann-Institut für biobasierte Produktlinien e.V. (BIOP- Institut) Büdnerreihe 20 a 18239 Satow | X | FPNR | |
| 01.06.2009 | 31.07.2012 | 22008409 | Die Bioenergie-Region Achental setzt auf einen konsequent qualitativen Ausbau der Bioenergie und eine touristische Inwertsetzung | Die Bioenergie-Region Achental setzt auf einen konsequent qualitativen Ausbau der regionalen Bioenergie-Wertschöpfungsketten. Wichtige Weiterentwicklungen in Forschung und Entwicklung wurden genutzt, um Projektansätze zu konzipieren, die nicht nur Bioenergie erzeugen, sondern zugleich auch einen größtmöglichen positiven Effekt für die Gesamtentwicklung der Region, sowie für den Klimaschutz haben. Die Projekte konzentrieren sich auf kleinteilige, dezentrale Lösungen, die sich in die bestehenden wirtschaftlichen Strukturen gut integrieren lassen und eine sehr hohe Energieeffizienz sowie ein optimales Kosten - Nutzen Verhältnis haben. Priorität liegt auf den für die Region besonders relevanten Wertschöpfungsketten der Holz-Hackschnitzel, Agrarpellets und der dezentralen Biogas-Gewinnung. Das Projekt sichert eine größtmögliche touristische Inwertsetzung der Bioenergie Maßnahmen. Projektmanagement, Netzwerkaufbau, Aufbau der Hackschnitzelgipfelprojekte, Aufbau der Biogasgipfelprojekte, Aufbau der Agrarpelletprojekte, Touristische Gipfelprojekte, Schulungen und Seminare, Öffentlichkeitsarbeit und Verwertung der Ergebnisse | Wolfgang Wimmer Tel.: +49 8641 694143-20 w.wimmer@biomassehof-achental.de Biomassehof Achental GmbH & Co. KG Eichelreuth 20 83224 Grassau | X | FPNR | |
| 01.07.2011 | 30.06.2013 | 22008410 | Verbundvorhaben: Spektroskopische Qualitätsüberwachung von Biogaswaschmittellösungen - FNR-SQUB; Teilvorhaben 1 | Zielstellung des Projektes ist die Entwicklung und Einführung eines kostengünstigen spektrometrischen in-line Verfahrens zur Bestimmung von Zerfallsprodukten chemischer Biogaswaschmittel. Unerwünschte, in Nebenreaktionen anfallende Stoffe reduzieren die Kapazität des Waschmittels und erhöhen dessen Korrosivität rapide. Ihre Entstehung wird durch im Biogas enthaltene Komponenten und die Fahrweise der Anlage beeinflusst. Die Kenntnis und Auswertung der Zerfallsprodukte liefert Schlüsselinformationen für den dauerhaft sicheren Betrieb von Aminwaschanlagen. Bislang setzt die notwendige Analytik einen erheblichen Laboraufwand voraus. Die im Rahmen des Projektes zu entwickelnde und zu validierende spektrometrische Technologie erlaubt den direkten in-line Zugriff auf den Waschmittelszustand und kommt damit dem landwirtschaftlichen Anlagenbetrieb unmittelbar zugute. Im Ergebnis soll die entwickelte Messeinrichtung, die mehrere spektroskopische Methoden beinhalten kann, an einer Biogasaufbereitungsanlage unter realen Prozessbedingungen erprobt werden. Das Projekt sieht vor: Charakterisierung des Chemismus der Amin-Degradationswege, Identifikation und Isolaltion von Marker - Substanzen. Nach Auswahl und Eignungsprüfung in Frage kommender spektroskopischer Nachweisverfahren und chemometrischer Auswertungsprozeduren soll eine low cost Konfiguration erstellt werden. Der Einsatz des Messgerätes an einer BGAA soll u.a. Amin-Qualitätsstandards weiterentwickeln helfen. | Das Projekt lieferte eine Vielzahl neuer Erkenntnisse. Hervorzuheben ist, dass die konkreten Einsatzbedingungen der aminhaltigen Waschmittel in einer Anlage einen deutlichen Einfluss auf das Waschmittelverhalten ausüben. DGA erwies sich überraschend als äußerst degradationsstabil. Bei Desorptionstemperaturen unter 120°C ist damit der bisherige Kenntnisstand zur Waschmittelstabilität von DGA neu zu bewerten. Alle getesteten spektrometrischen Verfahren (UV/VIS-, IR- und Ramanverfahren) bieten Potential zur qualitativen und quantitativen Bestimmung typischer Degrationsprodukte, sind jedoch für den Nachweis von Degradationsproduktspuren, wie in den Waschmittelproben, die im Projekt untersucht wurden, limitiert. Die erfolgreiche gerätetechnische und chemometrische Umsetzung für ein low-cost Spektrometer (MIRmittleres IR) zeigte, dass das Messverfahren technisch zuverlässig umgesetzt werden konnte. Der besondere Vorteil des MIR-Verfahrens liegt in der kostengünstigen direkten Verfolgung der chemischen Gleichgewichtsreaktionen während der Absorption und Desorption von CO2. Durch die direkte Messung relevanter Konzentrationen für Carbamat- bzw. Carbonatspecies ist eine energetisch vorteilhafte Beeinflussung der Beladung und der Reaktionsgeschwindigkeiten und somit eine erhebliche Effizienzsteigerung bestehender und künftiger chemischer Gaswäschen möglich. Für das Waschmittel AminSelect BD-105 (Gemisch von DGA und MDEA) von Dreyer & Bosse im Biogaseinsatz reichen aufgrund der hohen chemischen Stabilität regelmäßige Laboruntersuchung zur Kontrolle des Waschmittels aus. Die entwickelte Methodik und die Ergebnisse zur Bestimmung der Degradationsmechanismen können nutzbringend auf andere aminhaltige Waschmittel übertragen werden. Weiterer Forschungsbedarf zeichnet sich insbesondere zur Bewertung der Degradationskinetik kommerzieller Aminwaschflüssigkeiten bei geringeren Desorptionstemperaturen (ca. 85 – 110°C) ab. | Dr. Ralf Boback Tel.: +49 30 544 31 860 boback@dreyer-bosse.de Wolf Power Systems GmbH Streßelfeld 1 29475 Gorleben | X | FPNR |
| 15.03.2012 | 31.03.2016 | 22008411 | Kurzumtriebsplantagen zur nachhaltigen Biomassebereitstellung auf Deponieflächen/Altdeponien (KUPAD) | Der steigene Bedarf an thermisch verwertbarem Holz soll zukünftig auch durch den Anbau von Kurzumtriebsplantagen gedeckt werden. Für diese Art des Energiepflanzenanbaus werden derzeit verstärkt landwirtschaftliche Stilllegungsflächen eingesetzt. Die dadurch entstehende Flächenkonkurrenz sowie der steigende Bedarf an Erneuerbaren Energien erfordern jedoch auch die Erschließung von Standorten, die nicht für die Nahrungsmittelproduktion zur Verfügung stehen. Durch die Berücksichtigung abgeschlossener Deponien zum Anbau schnellwachsender Hölzer könnten einerseits bisher ungenutzte Flächenpotenziale für die Erzeugung von Energieholz genutzt werden. Andererseits stellt der Bewuchs durch die Stoffwechselaktivitäten der Pflanzen eine aktive Wasserhaushaltsschicht in der durchwurzelten Bodenzone dar, wodurch ein ökologisch und ökonomisch sinnvoller Beitrag zur Oberflächengestaltung von Deponieflächen geleistet werden kann. Das Vorhaben sieht die exemplarische Bepflanzung ausgesuchter Altdeponien mit für eine Kurzumtriebsplantage geeigneten Baumarten vor. Neben der Untersuchung der Leistungsfähigkeit dieser KUP, steht dabei die Untersuchung der Ausgangssituation für die Pflanzen auf den Flächen, des Einflusses der eingebrachten Vegetation auf den Wasserhaushalt der Deponien sowie die Aufnahme von Schadstoffen in Pflanzenteilen und Sickerwasser im Vordergrund. Die Ergebnisse aus den Feldversuchen und der Recherche zu den Flächenpotentialen werden auf eine Projektregion übertragen. | Prof. Bettina Kietz Tel.: +49 551 5032-285 bettina.kietz@hawk.de Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst-Fachhochschule Hildesheim/Holzminden/Göttingen - Fakultät Ressourcenmanagement Göttingen - Fachgebiet Nachhaltige Umwelt- und Energietechnik NEUTec Rudolf-Diesel-Str. 12 37075 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.01.2015 | 31.12.2017 | 22008413 | Verbundvorhaben: Platten aus umweltfreundlichen Sandwichelementen aus pflanzlichen Reststoffen mit integrierter Schall- und Wärmeschutzfunktion für Anwendungen in der Architektur (PLUS); Teilvorhaben 1: Produkt Design, Koordination | Ziel des Projektes ist die Entwicklung, Charakterisierung und erste Anwendung von zwei alternativen Halbzeugen (Platten) aus bis zu 100 Prozent nachwachsenden Rohstoffen. Die Platten werden als Sandwichplatten aus Naturfasern pflanzlicher Reststoffe (Stroh) in Kombination mit Biokunststoffen/Bioschäumen ebenfalls auf pflanzlicher Basis entwickelt. Das Paneel wird als Raumgliederungselement mit akustischen und wärmedämmenden Eigenschaften für die Innenraumgestaltung entwickelt. Das Projekt ist in 7 Phasen (A, B, C, D, E, F und G) unterteilt. In Arbeitspaket A werden entsprechend die Bauteilanforderungen festgelegt und die benötigten Eigenschaften der Sandwichplatten definiert. Danach werden das ICT und Naftex die zwei Hauptmaterialien der Sandwichplatten-deckschicht und der -kernplatte zusammen entwickeln. In dieser Phase werden Sie vom ITKE, BaFa und think-blue unterstützt. In AP D und E, werden Prototypen der entwickelten Sandwichplatten hergestellt. Diese Herstellungsphasen sollen mit verschiedenen Produkt-Designs stattfinden. Ein Lehrangebot der Universität Stuttgart bietet Studenten die Möglichkeit bei der Suche nach innovativen Ideen und Formen der entwickelten Materialien im Bereich der Innenarchitektur teilzunehmen. TVB und Westermann werden innerhalb des Lehrangebots die Studenten, mit ihrem industriellen Wissen, unterstützen. Alle Partner werden die Kosten der entwickelten Materialien und Produkte innerhalb des Arbeitspaketes F definieren. In der letzten Phase des Projekts, findet der Dokumentationsprozess statt. Die Dokumentation erfolgt in Form von zwei Projektberichten, die während der gesamten Laufzeit des Projektes stattfindet. In dieser Phase wird die Auswertung der Ergebnisse des Projektes in Form von Veröffentlichungen erfolgen. Am Ende des Projektes, werden die produzierten Prototypen an einem gemeinsamen Messestand an der Baumesse-München im Jan./Feb. 2017 vorgestellt. | Hanaa Dahy Tel.: +49 711 685-83274 hanaa.dahy@itke.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 1 Architektur und Stadtplanung - Institut für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen Keplerstr. 11 70174 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.07.2014 | 30.06.2017 | 22008414 | ERA-WoodWisdom: VARMA; Teilvorhaben 4: Produktanforderung und Aufbau der Wertschöpfungskette aus Sicht eines Sägewerkes | Vorhabensziel (Deutsch Pflicht) Die Forst- und Holzwirtschaft steht vor der Herausforderung, dem stetig wachsenden Bedarf an Rohstoffen für eine breite Fülle an Nutzungspfaden zu begegnen und die Akteure wettbewerbsfähig aufzustellen. Dies ist auch mit der Aufgabe verbunden, Holzrohstoffe waldseitig versorgungssicher, in unterschiedlichsten Qualitäten und Mengen bereitzustellen und intelligent zu verteilen. Dies erfordert sowohl eine effiziente und wertschöpfungsorientierte Zuführung des Rohstoffs zu Nutzungspfaden als auch dessen materialeffiziente Verarbeitung. VARMA greift die dabei entstehenden künftigen Herausforderungen auf und hat das Ziel, z.T. grundlegend neue Modelle und Wertschöpfungsketten zu konzipieren, die den Holzmarkt von der Beschaffung bis hin zur Produktion nachfrageorientierter bedienen können. Arbeitsplanung (Deutsch Pflicht) Kernfragen, die das deutsche Konsortium hierbei im Verbund mit den internationalen Partnern bearbeitet, umfassen die Gestaltung geeigneter (Dienst-)Leistungsportfolios für Holzverteilzentren, tragbare Geschäftsmodelle und Netzwerkstrukturen sowie Fragen der Infrastrukturen innerhalb und im Umfeld der Holzverteilzentren. Projektergebnisse, wie Modelle und Konzepte, praxisnahe Entscheidungshilfen (Leitfäden) und Ergebnisse aus den geplanten Case Studies, sollen auf nationaler Ebene einen Beitrag zur Aufklärung, Sensibilisierung und Motivation der Akteure im Cluster Forst-Holz im Kontext "intelligenter" Verteilzentren leisten. | Wolf-Georg Fehrensen Tel.: +49 5545 9610-35 wolf@fehrensen.de Fehrensen GmbH Graseweg 20 34346 Hann. Münden | X | FPNR | |
| 01.06.2015 | 31.12.2018 | 22008415 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer industriellen Bereitstellungskette von Brennnesseljungpflanzen bis zur Nesselfaser; Teilvorhaben 3: Pflanzenbauliche Untersuchungen - Akronym: InBeNeFa | Aufbauend auf den bereits vorhandenen Erfahrungen der Nesselanbauer soll das Anbauregime unter Praxisbedingungen an zwei Standorten in zwei sehr unterschiedlichen Ertragsregionen in Niedersachsen (Lüneburger Heide/S sowie Hildesheimer Börde/L) optimiert werden. Durch die Prüfungen unter Praxisbedingungen soll die Etablierung des Nesselanbaues als Anbauoption in landwirtschaftlichen Betrieben unterstützt werden durch: Prüfung der neuen Fasernesselklone auf Praxisfläche, pflanzenbauliche Versuche zur Verbesserung der Faserausbeute und Faserqualität, Optimierung der Bestandesdichte, Einsatz organischer Düngemittel und Erntetermin in Abhängigkeit von Standort und Anbauregime. TV 3.1 Unterauftrag 3N an Landwirte: Neuanlage von Nesselflächen mit faserreichen Klonen (maximal 4 Genotypen und Z 7) in 2 Bestandesdichten in Abstimmung mit Projektpartnern und Verfügbarkeit der Klone ( Züchtung/ Fasernesselverwerter) sowie Betreuung der Fasernesselflächen. TV 3.2 Unterauftrag 3N an Landwirte: Bestandesführung, Düngen, Ernte, Lagerung einschließlich aller Etablierungs- und Pflegemaßnahmen sowie die Ernte der Nesselflächen und die Zwischenlagerung der Ballen nach der Ernte. TV 3: Der landwirtschaftliche Teil des Verbundvorhabens wird durch das 3N mit Unteraufträgen an zwei Landwirte durchgeführt und koordiniert. TV 3.1 Pflanzenabstände und Anzahl der Stecklinge pro Hektar gemäß Versuchsplanung bei neu angelegten Flächen (S.24). TV 3.2 Steigerung der Faserausbeute durch optimierte Düngung, Versuche zur N-Steigerung ( 2 N-Stufen) und zur K2O-Düngung (2 Stufen 200 kg bzw. 300 kg K2O je ha und Einsatz von org. Düngern zur Grunddüngung. | Dr.-Ing. Marie-Luise Rottmann-Meyer Tel.: +49 5951 9893-10 rottmann@3-n.info 3N-Kompetenzzentrum Niedersachsen Netzwerk Nachwachsende Rohstoffe und Bioökonomie e.V. Kompaniestr. 1 49757 Werlte | X | FPNR | |
| 01.03.2019 | 30.06.2023 | 22008418 | Verbundvorhaben: Detektion und Entfernung von Pyrrolizidinalkaloid-haltigen Unkräutern aus Kulturpflanzen nach der Ernte (PA-NIRSort); Teilvorhaben 2: Entwicklung einer druckluftgesteuerten Selektion von PA-Beikräutern aus Drogen von Arznei- und Gewürzpflanzen - Akronym: Pa-NIRSort | Entwicklung einer leistungsfähigen Sortierlösung zur Separierung von PA-Beikräutern aus frischen und getrockneten Pflanzenbestandteilen von Teemischungen. Zum Projektende soll ein leistungsfähiges Sortiersystem, auf der Basis ausgewählter Beispiele, die oben beschriebene Trennung demonstrieren können. Die Klassifizierung der zur Unterscheidung benötigten Merkmale wird nach dem heutigen Stand der Erkenntnis im Wellenlängenbereich zwischen 1200nm und 2200nm mittels einer Hyperspektralkamera (Zeilenkamera) erfolgen. Zur Separierung der verschiedenen Pflanzenklassen wird Druckluftbasierte Ausblastechnik verwendet werden. Zielgröße für die angestrebte Leistungsfähigkeit der Sortierung sind ca. 5 to Erntegut, die in 3 bis 4 Stunden sortiert werden sollen. | Henning Schulte Tel.: +49 721 6091-275 henning.schulte@iosb.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung (IOSB) Fraunhoferstr. 1 76131 Karlsruhe | FPNR | ||
| 01.06.1998 | 31.05.2001 | 22008497 | Herstellung und up-scaling hochsubstituierter kationischer Stärke für den Einsatz als bioabbaubares Flockungsmittel | In dem Projekt "Herstellung und up-scaling hochsubstituierter kationischer Stärke für den Einsatz als bioabbaubares Flockungsmittel" werden systematische Untersuchungen zur Kationisierung von Kartoffelstärke und zur Optimierung der Herstellung im Labor- als auch im Technikummaßstab in der Emsland-Stärke GmbH durchgeführt. Die Charakterisierung molekularer Eigenschaften sowie die Untersuchung des Flockungsverhaltens und der Schlammentwässerung werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung vorgenommen. | Der Abschlussbericht liegt trotz 2. Mahnung noch nicht vor. | Ing. J.F. Dijksterhuis Tel.: +49 5943 81-284 Emsland-Stärke Gesellschaft mit beschränkter Haftung Emslandstr. 58 49824 Emlichheim | FPNR | |
| 01.09.1999 | 31.12.2001 | 22008498 | Verbundvorhaben: Schmierstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe in Planeten- und Schneckengetrieben: Teilvorhaben 4: Bewertung der Eignung in Schneckengetrieben | Planetengetriebe findet man in fast allen automatischen Getrieben und in Radnaben von Lkw, Traktoren, Bau-, Land- und Forstmaschinen, in Bergbau- und Flurförderfahrzeugen sowie als Antriebe in Seilwinden, Flaschenzügen und Förderanlagen. Schneckengetriebe finden Verwendung in Leistungsgetrieben für Rühr-, Dreh-, Fahr- und Hubwerken, Textilmaschinen, Pressen, Förderbändern, Scheren, Drehtrommeln und Zentrifugen. Aufgrund ihres geräusch- und schwingungsarmen Laufs werden sie für Aufzüge, Schiffspropellerantriebe sowie Dreh- und Hobelmaschinen eingesetzt. Bei beiden Getriebearten gibt es bislang keine Untersuchungen mit Aggregaten über die Eignung von biologisch schnell abbaubaren Schmierstoffen. Im Rahmen des Verbundvorhabens sollen Schmierstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe für den Einsatz in diesen Getrieben entwickelt und in Maschinenelementen wie auch in Aggregatetests ausführlich erprobt werden. Schmierstoffe auf Basis NR speziell für den Einsatz in Planeten- und Schneckengetrieben sollen entwickelt werden. Die entwickelten Schmierstoffe werden anschließend in entsprechenden Prüfständen getestet. Insgesamt sollen für jedes Getriebe fünf Ölvarianten entwickelt werden, die sich bezüglich ihres Grundöls bzw. ihrer Additivierung unterscheiden. Das Verbundvorhaben wird von insgesamt vier Projektpartnern durchgeführt. Dies sind neben der RWTH Aachen/IME und der Fa. Fuchs die Fa. Lohmann + Stolterfoht GmbH (Planetengetriebe) und die Eberhard Bauer GmbH (Schneckengetriebe). | Aufgrund der während der ersten Arbeitsetappe eingetretenen Abweichungen vom ursprünglichen Arbeitsplan durch Verzögerungen bei der Fertigung der Bauteile zu den Prüfständen und der dadurch bedingten Verspätung bei der Inbetriebnahme der Prüfstände wurde der Bewilligungszeitraum für das Forschungsprojekt mit Änderungsbescheid kostenneutral verlängert, um dadurch die Anzahl der ursprünglich geplanten und notwendigen Versuchsläufe abzusichern. Der Abschlussbericht liegt gegenwärtig noch nicht vor. | Nispel Tel.: +49 711 3518-467 dietrich.nispel@danfoss-bauer.de Bauer Antriebstechnik GmbH Eberhard-Bauer-Str. 36-60 73734 Esslingen am Neckar | FPNR | |
| 01.02.2001 | 31.07.2002 | 22008500 | Ein Modellhaus zur Förderung des Einsatzes von Baustoffen aus nachwachsenden Rohstoffen | Gegenstand des Vorhabens war die Entwicklung, Herstellung und Demonstration von zwei in Holzrahmenbausweise erstellten Modellhäusern aus nachwachsenden Rohstoffen. Die Häuser wurden mit einer Grundfläche von 6 - 10 m² und zum schnellen Auf- und Abbau konzipiert, um eine universelle Einsetzbarkeit für Demonstrations- und Schulungszwecke zu gewährleisten. Die technischen Eigenschaften der Bauprodukte aus nachwachsenden Rohstoffe, insbesondere der Dämmstoffe, sollten durch einfache Messungen und Tests im Vergleich mit anderen Dämmstoffen verdeutlicht werden. Darüber hinaus sollten mit dem Modellhaus aktuelle bauphysikalische Erkenntnisse vermittelt werden. Die Modellhäuser wurden für Demonstrationszwecke auf Messen und Veranstaltungen sowie im Baufachhandel konzipiert. Sie bilden die Grundlage für die Konzeption und Erprobung von Bildungseinheiten für die bauberufliche Aus- und Fortbildung. | Im Rahmen des Projekts wurde ein mobiles und ein stationäres Modellhaus errichtet. Diese Modell- und Testhäuser wurden zu verschiedenen Terminen ausgestellt bzw. demonstriert. Es wurden am Modellhaus umzusetzende Experimente und Tests entwickelt. Weiterhin wurden theoretisch-praktische Bildungseinheiten zum Modellhaus erarbeitet. Informationen zum Projekt bzw. Modellhaus werden im Internet auf der Homepage der Firma Dämmstatt, www.daemmstatt.de, präsentiert. | Carola Zellmer Tel.: +49 30 29394 0 Dämmstatt W.E.R.F. GmbH Dämmstoff-Wertstoff-Erfassungs-Recycling und Fertigungsgesellschaft mbH Markgrafendamm 16 10245 Berlin | FPNR | |
| 01.08.2002 | 31.07.2005 | 22008501 | Langzeiterprobung neuer biogener, biologisch schnell abbaubarer Hochleistungs-Hydraulikflüssigkeiten mit ökotoxikologisch unbedenklichen Additiven in der Forstwirtschaft | Schwerpunkt ist die Langzeiterprobung einer neu entwickelten biogenen, biologisch schnell abbaubaren Hochleistungs-Hydraulikflüssigkeit bis zur technischen Unbrauchbarkeit in 3 Forstmaschinen. Dabei ist der Einfluss der wichtigsten Beanspruchungsgrößen zu klären. Die Erprobung wird für 3 Jahre mit den seit 1999 beobachteten Forstmaschinen fortgesetzt. Dabei werden die Hauptbeanspruchungsgrößen erfasst. Das Schaumverhalten und der Zusammenhang zwischen Temperatur, Wassergehalt und technischer Funktion der Flüssigkeit finden besondere Beachtung. Eine Umfrage soll zusätzlich Bedarf, Verluste und konstruktive und wartungstechnische Schwachstellen der Hydrauliksysteme unter den besonderen Bedingungen biogener Flüssigkeiten klären. Ziel sind belastbare Einsatzempfehlungen für derartige umweltfreundliche, ressourcenschonende, aber teurere und noch wenig akzeptierte Flüssigkeiten. Positive Ergebnisse vorausgesetzt kann mit der flächendeckenden Einführung in den öffentlichen und den zertifizierten Wäldern gerechnet werden. | Im Vorhaben wurden Langzeituntersuchungen einer von der Firma Bechem GmbH in einem früheren Forschungsvorhaben (FKZ 97NR178) neu formulierten Hydraulikflüssigkeit, die zwischenzeitlich unter dem Namen "Bechem Hydrostar HEES 46 - Longlife" am Markt eingeführt wurde, in drei Forstmaschinen (Harvester, Tragschlepper, Bagger) durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Langzeituntersuchungen zeigen, dass es möglich ist, die auf Basis von Pflanzenölen hergestellte Hydraulikflüssigkeit (gesättigter Syntheseester) in einer Forstmaschine über 6.000 Betriebsstunden ohne Ölwechsel zu betreiben. Die Laborwerte lassen den Schluss zu, dass ein Ende der Laufzeit bei keiner der genannten Maschinen in Sicht ist. Im Vorhaben wurden im Rahmen der Langzeituntersuchungen auch umfangreiche Untersuchungen zu den in der Praxis auftretenden Schwankungen beim Wassergehalt in den Hydraulikflüssigkeiten durchgeführt und Maßnahmen zur Abtrennung des Wassers aufgezeigt. Als neue Erkenntnis wird vom Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF) aus diesem Projekt hervorgehoben, dass ein Tankbelüftungsfilter mit einem Rückschlagventil den Luftaustausch im Hydrauliktank unterbindet und dadurch eine Trocknung der Hydraulikflüssigkeit verhindert wird. Nach dem VDMA-Einheitsblatt 24 568 sollen bei ersterbasierten Hydraulikflüssigkeiten 1.000 ppm Wasser sowohl im gesättigten als auch im ungesättigten Ester nicht überschritten werden. Zuviel Wasser in einer esterbasierten Flüssigkeit ist schädlich, weil der Ester zersetzt wird, sich Säure in der Flüssigkeit bildet und in Folge wiederum die Maschine geschädigt wird. Die Tankbelüftungsfilter mit einem Rückschlagventil werden allerdings seit Jahrzehnten in der Mobilhydraulik eingesetzt. Die Erkenntnis, dass bei einem durchlässigen Tankbelüftungsfilter die Hydraulikflüssigkeit trockener bleibt, wird vom in absehbarer Zeit vom Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF) publiziert. | Dr.-Ing. Günther Weise Tel.: +49 6078 785-13 weise@kwf-online.de Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF) Spremberger Str. 1 64823 Groß-Umstadt | X | FPNR |
| 15.12.2004 | 31.12.2006 | 22008504 | Verbundvorhaben: Forschungsverbund Stärkeeinsatz bei der Herstellung und Verarbeitung von Papier und Karton; Teilvorhaben: Erhöhung des Einsatzes von Stärke im Strich bei Papieren für den Offsetdruck durch Teilersatz synthetischer Additive | Ziel des Forschungsvorhabens ist es, den Anteil von Stärke in Strichrezepturen für den Offsetdruck zu erhöhen. Synthetische Bindemittel sowie Additive sollen unter Berücksichtigung qualitäts- und kostenrelevanter Aspekte ganz oder zumindest teilweise durch den nachwachsenden Rohstoff Stärke ersetzt werden. Ausgehend von stärkefreien Streichfarben, die den Benchmark darstellen, werden im Labormaßstab Streichfarben mit stufenweise ansteigenden Stärkeanteilen vergleichend gegenübergestellt. Stärkemodifikationen (v.a. von FHG erarbeitet) werden bei Cerestar technisch umgesetzt, von der PTS als neue Streichfarbenbestandteile getestet. Vorteilhafte Streichfarben für Offset-Druckpapiere werden durch Pilotversuche an der VESTRA und Betriebsversuche in Papier- und Kartonfabriken (Walsum, Schwedt) praxisrelevant überprüft. Stärke ist gegenüber synthetischen Bindemitteln preisgünstiger. Gelingt es, qualitativ gleichwertige Papiere bei verringerten Kosten herzustellen, so ist davon auszugehen, dass auch in Zukunft der Stärkeeinsatz in Streichfarben weiter ansteigt. Neue Stärkemodifikationen können neue Einsatzgebiete ermöglichen. | Dipl.-Chem. Gerhard Häußler Tel.: +49 34601 21017 gerhard_haeussler@cargill.com Cargill Deutschland GmbH - Application Centre Paper & Corrugating Düsseldorfer Str. 191 47809 Krefeld | X | FPNR | |
| 01.07.2005 | 31.12.2008 | 22008505 | Verbundvorhaben: Tuning von Biopolymeren für die breite Anwendung in aktiven und passiven Funktionsstrukturen (BioFun), Teilvorhaben 3: Material- und Bauteilcharakterisierung sowie Bauteilentwicklung | Die Verbundprojekte BioFun und BioPro wurden mit der Zielstellung begonnen, Biopolymerwerkstoffe für den Einsatz in langlebigeren Konsumgütern zu qualifizieren bzw. sie ggf. hierfür zu modifizieren sowie zu eruieren, ob durch die Nutzung von preiswerten, regionalen Ausgangsstoffen für die Herstellung von Polyhydroxyalkanoaten (PHA) am Standort Deutschland eine ökonomisch wie ökologisch vorteilhafte Marktstellung erreicht werden kann. Innerhalb des Teilvorhabens BioFun sollte durch Optimierung und Modifizierung für bereits bekannte Biopolymerwerkstoffe eine Erweiterung des Anwendungsspektrums der Biopolymere auf Produktanwendungen innerhalb der Elektrotechnik- und Elektronikindustrie erreicht werden. Als nachwachsende Materialien wurden innerhalb BioFun insbesondere die Biopolymere Polyhydroxybuttersäure (PHB) und Polymilchsäure (PLA) untersucht. Ziel war die Entwicklung innovativer und ökoeffizienter Produkte für Funktionselemente in der Elektronik. Durch gezielte Anpassung an marktgegebene Anforderungen für technische Kunststoffe sollten für potenziell verfügbare Biopolymere hochwertige Einsatzfelder im Bereich technischer Kunststoffe erschlossen werden. Neben dem Einsatz als reines Gehäusematerial wurde auch die Eignung für den Einsatz in mechatronischen Systemen z.B. für multifunktionale Komponenten in den Anwendungsfeldern Fahrzeuginnenraum oder Telefonie getestet, da durch die damit verbundene höhere Wertschöpfung deutliche Wettbewerbsvorteile erzielt werden können. Gegenstand von BioFun war die Modifizierung und Qualifizierung der Biopolymere mit dem Ziel, den Anforderungsprofilen in den verschiedenen Anwendungsbereichen gerecht zu werden. Neben der zielgerichteten Beeinflussung struktureller Parameter, angepasst an den jeweiligen technischen Einsatz (z.B. Klima-, Feuchte- und Lichtbeständigkeit, mechanisch-thermisches Verhalten, Metallisierbarkeit), stand die Wahrung der technologischen Kompatibilität mit den gängigen Verfahren im Mittelpunkt. | Innerhalb des Teilprojektes BioFun wurden Compounds insbesondere für Gehäuse-anwendungen entwickelt. Zur Herabsenkung der Sprödigkeit des reinen PHBs wurde ein Elastomer als Blendpartner hinzugefügt. Hierbei erwies sich ein PHB/Ecoflex-Blend mit einem Ecoflex-Anteil von 30 % hinsichtlich seiner Materialkennwerte und seiner Verarbeitungseigenschaften als geeignetes Basismaterial für weitere Compoundierungen. Es wurden diverse Füllstoffe (z.B. Glasfasern, Naturfasern, Talkum) und Additive verarbeitet und die erzeugten Compounds hinsichtlich ihrer Verarbeitung, Materialeigenschaften sowie ihres Langzeitverhaltens erprobt. Der Einsatz als Gehäusewerkstoff konnte am Beispiel eines Tischtelefons erfolgreich nachgewiesen werden. Der eingesetzte glasfaserverstärkte Compound ließ sich innerhalb der normalen Fertigungslinie mit für ABS als Werkstoff konzipierten Werkzeugen problemlos verarbeiten. Für den Einsatz innerhalb mechatronischer Anwendungen wurden verschiedene Varianten der selektiven Metallisierung getestet. Für die nachfolgende Bestückung der Schaltung mit Bauelementen wurden Verfahren im Niedrigtemperaturbereich erprobt, da PHB nicht die bei den konventionellen Fertigungs-verfahren erforderliche Temperaturbeständigkeit besitzt. In diesem Rahmen wurden einerseits geeignete Verbindungswerkstoffe für den Einsatz auf PHB- oder PLA-Substraten gesucht, andererseits die hierfür geeignetsten Fertigungmethoden ermittelt. Erste Erfahrungen zur Systemzuverlässigkeit wurden mit dem Aufbau von Demonstratoren gesammelt. Hierbei zeigte sich, dass die Verwendung von PHB als Schaltungsträger aufgrund seines Wärmeausdehnungsverhaltens auf Anwendungen ohne Temperaturwechselbeanspruchungen beschränkt ist. Innerhalb der Nachhaltigkeitsbewertung wurde neben einer Bewertung der Umweltwirkungen aus der Herstellung von PHB aus Rohglycerin im Vergleich zu der Herstellung von PHB aus Melasse (Zuckerrohr) auch der Vergleich zu anderen Polymeren wie PLA oder ABS und PP gezogen. | Dr. Jutta Müller Tel.: +49 30 46431 137 jutta.mueller@izm.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM) Gustav-Meyer-Allee 25 13355 Berlin | X | FPNR |
| 01.06.2009 | 31.07.2012 | 22008509 | Umsetzung des REK der Bioenergieregion Bodensee | Die Bioenergieregion Bodensee umfasst die Landkreise Konstanz und Bodenseekreis. Sie ist dynamischer Wirtschaftsstandort und Siedlungsraum, renommierte Tourismusdestination und sensibler Naturraum zugleich. Die größte Stärke der Region liegt in den zahlreich bereits vorhandenen Bioenergie-Strukturen und Projekten und dem damit verbundenen Potential zum Ausbau und zur Effizienzsteigerung. Die Leitidee der Akteure lautet "Konjunktur durch Natur!" und beinhaltet die drei Leitziele: "Erweiterung und Ausschöpfung der regionalen Bioenergiepotentiale", "Steigerung der Effizienz bei der Biogasnutzung" und "Nachhaltige Nutzung der Bioenergie in der Bodenseeregion". Daraus werden konkrete Projektziele im Zeitraum bis 2012 wie folgt abgeleitet: Mindestens 10 Bioenergiedörfer im Projektgebiet, zusätzlich Nachrüstung von mindestens 5 Biogasanlagen mit Abwärmenutzung, Etablierung eines Bioenergie-Netzwerks mit mindestens 60 aktiven Teilnehmern, mindestens 20 Mio € zusätzliche regionale Wertschöpfung sowie Entwicklung und modellhafte Umsetzung einer Nachhaltigkeitsstrategie für Bioenergie. Um die Projektziele zu erreichen, ist im REK ein Bündel von Maßnahmen definiert, welches solarcomplex gemeinsam mit den Projektpartnern umsetzen wird. Maßnahmen des REK sind Bioenergietouren für Kommunalvertreter, Presse, allgemeine Öffentlichkeit, Schulen; Tagungen, Workshops und Bürgergespräche; Einrichtung eines regionalen Bioenergie-Netzwerks; Studien zum Potential aus Landschaftspflege u.a. | Bene Müller Tel.: +49 7731 8274-11 mueller@solarcomplex.de solarcomplex AG Ekkehardstr. 10 78224 Singen (Hohentwiel) | X | FPNR | |
| 01.07.2011 | 30.06.2013 | 22008511 | Verbundvorhaben: Spektroskopische Qualitätsüberwachung von Biogaswaschmittellösungen - FNR-SQUB; Teilvorhaben 2 | Zielstellung des Projektes ist die Entwicklung und Einführung eines kostengünstigen spektrometrischen in-line-Verfahrens zur Qualitätsüberwachung chemischer Biogaswaschmittel. Unerwünschte, in Nebenreaktionen anfallende Stoffe reduzieren die Kapazität des Waschmittels und erhöhen dessen Korrosivität rapide. Ihre Entstehung wird durch im Biogas enthaltene Komponenten und die Fahrweise der Anlage beeinflusst. Die Kenntnis und Auswertung der Zerfallsprodukte liefert Schlüsselinformationen für den dauerhaft stabilen Betrieb von Aminwaschanlagen. Bislang setzt die notwendige Analytik einen erheblichen Laboraufwand voraus. Die im Rahmen des Projektes zu entwickelnde und zu validierende spektrometrische Technologie erlaubt den direkten in-line-Zugriff auf den Waschmittelzustand und kommt damit dem Anlagenbetrieb unmittelbar zugute.Im Ergebnis soll die entwickelte Messeinrichtung, die mehrere spektroskopische Methoden beinhalten kann, an einer Biogasaufbereitungsanlage unter realen Prozessbedingungen erprobt werden. Das Projekt sieht vor: Charakterisierung des Chemismus der Amin-Degradationswege, Identifikation, Beschaffung oder ggf. Isolation von Marker-Substanzen. Nach Auswahl und Eignungsprüfung in Frage kommender spektroskopischer Nachweisverfahren, der Methodenentwicklung und chemometrischer Auswertungsprozeduren soll eine low cost Konfiguration erstellt werden. Der Einsatz des Messgerätes an einer BGAA soll u. a. Amin-Qualitätsstandards weiterentwickeln helfen. | Das Projekt lieferte eine Vielzahl neuer Erkenntnisse. Hervorzuheben ist, dass die konkreten Einsatzbedingungen der aminhaltigen Waschmittel in einer Anlage einen deutlichen Einfluss auf das Waschmittelverhalten ausüben. DGA erwies sich überraschend als äußerst degradationsstabil. Bei Desorptionstemperaturen unter 120°C ist damit der bisherige Kenntnisstand zur Waschmittelstabilität von DGA neu zu bewerten. Alle getesteten spektrometrischen Verfahren (UV/VIS-, IR- und Ramanverfahren) bieten Potential zur qualitativen und quantitativen Bestimmung typischer Degrationsprodukte, sind jedoch für den Nachweis von Degradationsproduktspuren, wie in den Waschmittelproben, die im Projekt untersucht wurden, limitiert. Die erfolgreiche gerätetechnische und chemometrische Umsetzung für ein low-cost Spektrometer (MIRmittleres IR) zeigte, dass das Messverfahren technisch zuverlässig umgesetzt werden konnte. Der besondere Vorteil des MIR-Verfahrens liegt in der kostengünstigen direkten Verfolgung der chemischen Gleichgewichtsreaktionen während der Absorption und Desorption von CO2. Durch die direkte Messung relevanter Konzentrationen für Carbamat- bzw. Carbonatspecies ist eine energetisch vorteilhafte Beeinflussung der Beladung und der Reaktionsgeschwindigkeiten und somit eine erhebliche Effizienzsteigerung bestehender und künftiger chemischer Gaswäschen möglich. Für das Waschmittel AminSelect BD-105 (Gemisch von DGA und MDEA) von Dreyer & Bosse im Biogaseinsatz reichen aufgrund der hohen chemischen Stabilität regelmäßige Laboruntersuchung zur Kontrolle des Waschmittels aus. Die entwickelte Methodik und die Ergebnisse zur Bestimmung der Degradationsmechanismen können nutzbringend auf andere aminhaltige Waschmittel übertragen werden. Weiterer Forschungsbedarf zeichnet sich insbesondere zur Bewertung der Degradationskinetik kommerzieller Aminwaschflüssigkeiten bei geringeren Desorptionstemperaturen (ca. 85 – 110°C) ab. | Dr.-Ing. Egon Erich Tel.: +49 2065-418268 erich@iuta.de Institut für Umwelt & Energie, Technik & Analytik e.V. (IUTA) Bliersheimer Str. 58-60 47229 Duisburg | FPNR | |
| 01.08.2012 | 31.07.2015 | 22008512 | Bioenergie-Region Hohenlohe-Odenwald-Tauber | I. Projektentwicklung zur Schaffung energieautarker Räume auf der Basis erneuerbarer Energieträger hinsichtlich der Strom und Wärmeversorgung. z.B. Durchführung von Initialberatungen in Kommunen zur Entwicklung weiterer Bioenergiedörfer bzw. Null-Emissions-Gebieten. II. Ausbau der Kompetenzregion im Bereich innovativer Landbauverfahren unter besonderer Berücksichtigung von Naturschutz und Rohstoffeffizienz z.B. Anbauversuche, Kooperation- und Forschungsprojekte, Rohstoffeffizienz und Naturschutzprojekte. Siehe auch Regionalentwicklungskonzept 2.0 der Bioenergie-Region H-O-T. Zur Verwirklichung der genannten Vorhabensziele werden folgende Methoden/Instrumente angewendet: Informationsveranstaltungen, Befragungen, Machbarkeitsstudien, Workshops, Anbauversuche, Umsetzung von Pilotprojekten. Siehe hierzu auch Regionalentwicklungskonzept 2.0 der Bioenergie-Region H-O-T | Sebastian Damm Tel.: +49 6281 906-800 s.damm@bioenergie-hot.de Bioenergie-Region Hohenlohe-Odenwald-Tauber GmbH Sansenhecken 1 74722 Buchen (Odenwald) | X | FPNR | |
| 01.04.2016 | 31.12.2019 | 22008514 | Verbundvorhaben (FSP-Emissionen): Erarbeiten eines objektiven Verfahrens unter Berücksichtigung der Besonderheiten von Holz und Holzwerkstoffen bei der Bewertung ihres Einflusses auf die Innenraumluftqualität; Teilvorhaben 1: Untersuchungen unter realen Raumluftbedingungen - Akronym: HoInRaLu-TI | Im Rahmen dieses Forschungsvorhaben sollten wissenschaftlich belastbare Kriterien für die Bewertung der Abgabe von flüchtigen organischen Verbindungen von Holz-Bauprodukten erarbeitet werden. Ziel ist es eine Bewertung der Produkte im Hinblick auf ihre beabsichtigte Verwendung in unterschiedlichen Bauteilen zu ermöglichen, die verschiedene Einflussfaktoren einer realistischen Einbausituation berücksichtigt. Daher wurde diese Betrachtung möglichst realitätsnah an Modellhäusern unterschiedlicher Bauweisen und Materialkombinationen durchgeführt. Im Rahmen des Projektes wurden die VOC-Emissionen einzelner Baumaterialien aus normgerechten Prüfkammermessungen mit der Innenraumluftqualität von Modellhäusern verglichen, die mit diesen Materialien hergestellt wurden. Dazu wurden vier Modellhäuser mit unterschiedlichen Wandkonstruktionen und Materialkombinationen gefertigt und auf dem Thünen-Institutsgelände aufgestellt. Die Raumluftkonzentrationen wurden über einen Zeitraum von über zwei Jahren regelmäßig gemessen, um eine Aussage über zu erwartende langfristige Innenraumluftkonzentrationen flüchtiger organischer Verbindungen zu erhalten. Daraus wurde abgeschätzt, ob eine Aussage über das Langzeitverhalten der Materialien und deren Einfluss auf die Raumkonzentration durch eine Untersuchung über den normativ vorgesehenen Zeitraum von 28 Tagen repräsentativ ist. Darüber hinaus wurden in der Arbeit weitere Einflussfaktoren auf die Raumluftkonzentration systematisch bewertet: Innen- und Außenklima sowie Luftwechselraten. Aus den Erkenntnissen wurden Schlussfolgerungen für eine zukünftige Betrachtung von Holzprodukten im verbauten Zustand bezüglich ihrer Emissionsbewertung gezogen und Handlungsempfehlungen für Anwender, Industrie, Behörden, Ausschreibung und Auftragsvergabe abgeleitet. | In der Raumluft der Modellhäuser wurden hauptsächlich Aldehyde und Terpene, und somit Substanzen, die aus den eingesetzten Holzmaterialien emittierten, gemessen. Zu Beginn der Messungen nahmen die Konz. aller Substanzen ab. In den Frühlings- und Sommermonaten stiegen die Konz. an, sanken im darauffolgenden Herbst und Winter wiederum ab. Die Ausgangskonz. wurden während des gesamten Verlaufs nicht wieder erreicht. Es wird erkennbar, dass die Konz. in den Modellhäusern dem Grunde nach abnahmen, wie dies auch bei der Produktprüfung über einen Zeitraum von 28 Tagen und länger zu beobachten ist. Allerdings wird diese Konz.-abnahme von den Außen- und Innentemp. überlagert: Bei höheren Temp. sind die Konz. grundsätzlich höher. Die Ableitung der mittleren Raumluftkonz. aus den Baustoffemissionen scheint für alle Substanzen hinsichtlich der beabsichtigen Verwendung nicht möglich. Die Ergebnisse legen den Schluss nahe, dass im Hinblick auf eine produktspezifische Anpassung der Bauproduktprüfung und -bewertung für die beabsichtigte Verwendung angemessen berücksichtigt werden sollte: Substanzen bzw. Stoffgruppen sollten grundsätzlich differenziert betrachtet werden. Eine Bewertung der Produktemissionen anhand eines Summenwertes reflektiert die festgestellten Zusammenhänge nicht hinreichend und sollte für holzbasierte Materialien nicht regulatorisch angewendet werden. Es wurde an den Modellhäusern in verschiedener Holzbauweise festgestellt, dass der Einfluss der Außentemp. auf die Raumluftkonz. sehr groß ist. Es darf angenommen werden, dass dies auch für andere Bauweisen und -systeme zutrifft. Daher erscheint aus bauphysikalischer Perspektive als zielführend dem (sommerlichen) Wärmeschutz ganz grundsätzlich hinsichtlich der Raumluftqualität erheblich mehr Bedeutung beizumessen. Denn es ist offensichtlich, dass die Außentemp. einen so erheblichen Einfluss auf die Konz. in Gebäuden hat, dass diese mit langfristiger Gebäudenutzung dem Einfluss der eingesetzten Baustoffe überwiegt. | Dr. Martin Ohlmeyer Tel.: +49 40 73962-635 martin.ohlmeyer@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung Leuschnerstr. 91 c 21031 Hamburg | X | FPNR |
| 01.06.2015 | 31.12.2018 | 22008515 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer industriellen Bereitstellungskette von Brennnesseljungpflanzen bis zur Nesselfaser; Teilvorhaben 4: Qualitätskontrolle entlang der Wertschöpfungskette - Akronym: InBeNeFa | Die große Brennnessel (Urtica dioica) kann auf landwirtschaftlichen Böden von unterschiedlichster Güte angebaut werden und vermag in der Konvarietät Fasernessel (Urtica dioica L. convar. fibra) hochwertige Faserrohstoffe zu liefern. Dabei betragen die Faseranteile der bisher auf großen Flächen angebauten Pflanzen ca. 10 – 12 %. Neuere, ab 2011 auf kleineren Flächen angepflanzte, Klone kamen auf Fasergehalte von 17 – 20 %. Da bisher keine Ergebnisse von großflächigen Feldversuchen > 0,5 ha vorliegen, ist deren Etablierung und Untersuchung hinsichtlich Ertrag und Qualität der Pflanzen bzw. daraus gewonnener Fasern ein wesentlicher Forschungsschwerpunkt. Neben der etablierten vegetativen Vermehrung ist Erzeugung und konventionelle Aussaat von in vitro erzeugten somatischen Embryoiden durch das IfP ein wesentlicher Beitrag zur Steigerung der Wertschöpfung in der Bereitstellungskette. Weitere Verbesserungen sollen durch zielgerichtete Untersuchungen in der praktischen Landwirtschaft unter Koordinierung von 3N erreicht werden. Für den anschließenden Primäraufschluss von Faserpflanzenstroh sind in den vergangenen Jahren durch den Partner ATB verschiedene technische Innovationen entwickelt und in einer Pilotanlage umgesetzt worden. Dadurch kann eine deutliche Reduzierung der maschinentechnischen Aufwendungen erreicht werden. Im Rahmen dieses Teilprojektes soll eine unabhängige Bewertung der Faserqualitäten verschiedener Anbaustellen und Aufschlussverfahren vorgenommen werden. Hauptziel ist dabei die Minimierung der Prozessverluste bei gleich bleibenden Faserqualitäten. Schwerpunkt der Untersuchungen sind die Messungen von Aufschließbarkeit, Faserfestigkeit und Faserfeinheit, um anhand dieser Parameter den Erfolg der Arbeiten bewerten und geeignete Verarbeitungskriterien festlegen zu können. | Dr. rer.nat. Holger Fischer Tel.: +49 421 218-58661 fischer@faserinstitut.de FASERINSTITUT BREMEN e.V. Am Biologischen Garten 2 28359 Bremen | X | FPNR | |
| 01.10.2017 | 30.09.2020 | 22008516 | Verbundvorhaben: Sensorbasierte Präzisionszüchtung von Triticale als ressourceneffiziente Rohstoffpflanze (SENSELGO); Teilvorhaben 3: Anlage und Durchführung Feldversuche (Saaten-Union) - Akronym: SENSELGO | Das vorgeschlagene Projekt dient der Weiterentwicklung und Optimierung der sensorbasierten Präzisionsphänotypisierung für die Pflanzenzüchtung sowie der Etablierung von Triticale als Rohstoffpflanze. Dabei wird eine Kombination von sensorbasierter Feldphänotypisierung und Genomik eingesetzt um eine Steigerung des Biomasseertrags und die zielgerichtete Verbesserung von dessen Komponenten zu erreichen. Desweiteren erfolgt eine direkte und indirekte Selektion auf die Ressourceneffizienz von Triticale, insbesondere die Verbesserung der Stickstoffeffizienz. Das Projektvorhaben gliedert sich in folgende Komponenten: (1) eine praxisrelevante Population von 1.000 aus aktuellen Zuchtprogrammen stammenden Triticalelinien aufzubauen und mit genomweiten Markern sowie für Kandidatengene zu genotypisieren, (2) neue, zu den bisher verwendeten komplementäre Sensoren mit Selektivität für bisher überhaupt nicht erfasste pflanzenphysiologische Parameter ins Sensormodul der BreedVision Phänotypisierungsplattform zu integrieren und an Triticale, Weizen und Roggen zu evaluieren, (3) ein neues Sensormodul zur Erfassung der Bestandesdichte zu entwickeln und ebenfalls an Triticale, Weizen und Roggen zu evaluieren, (4) das BreedVision System neben der kontinuierlichen Messfahrt zu erweitern für statische Messungen im Stop-and-Go Messmodus, (5) die BreedVision Platform zur Erfassung und Vorhersage des Biomasseertrags sowie für bisher nicht erfasste, für die Ertragsbildung relevante Komponenten, wie die Bestandesdichte und die Pflanzenphysiologie, in der etablierten Triticalepopulation zu nutzen, (6) die Effizienz von Triticalegenotypen unter reduziertem Stickstoff- und Pestizideinsatz zu evaluieren, und (7) die gewonnenen Daten zur prädiktiven Züchtung von Triticale als ressourceneffiziente Rohstoffpflanze zu nutzen. | Das Ziel des Verbundvorhabens bestand (in Fortführung des PredBreed-Vorhabens (224061-06412)) darin, die bestehende Sensorplattform zur Phänotypisierung von Triticale um weitere Sensoren (Thermographiekamera, UV-Kamera, Laser-induced Chlorophyll Fluorescence Sensor, Multispektralkamera, Lichtgitterkamm) zu ergänzen. Dies erforderte in Folge weitere Anpassungen in der gesamten Systemtechnik und der Algorithmen. Für statische Messungen sollte ein neues Modul ergänzt werden, das die Implementation von neuen Sensoren und damit die Messung weiterer Merkmale ermöglichen sollte. Neu war auch die Einrichtung eines Online-Qualitätschecks, um bereits während der Messung auf ausgefallene oder fehlerhaft messende Sensoren aufmerksam gemacht zu werden, was die Zuverlässigkeit der Plattform erhöhen sollte. Bisher wurde vor allem das Merkmal Biomasseertrag bestimmt, hinzu kam nun die Bestandesdichte und der Proteingehalt. Weiterhin wurden Wuchshöhe und Wassergehalt gemessen. Es wurden zusätzlich unterschiedliche N-Düngungsstufen untersucht, um die Züchtung N-effizienter Triticale-Sorten zu ermöglichen. Die Arbeiten mit Roggen und Weizen waren ausdrücklich nicht Bestandteil des Verwendungszwecks. Die Erfolgsaussichten der wissenschaftlichen, technischen, als auch der wirtschaftlichen Verwertung werden als sehr gut eingeschätzt. Die Präzisionsphänotypisierung wird in den kommenden Jahren international verstärktes Interesse erfahren, da inzwischen nicht mehr die Genotypisierung, sondern die Phänotypisierung im Feld den "bottleneck" darstellt. Die im Predbreed Projekt erarbeitete Phänotypisierungsplattform ist im Hinblick auf das Trägerfahrzeug, das Sensormodul und die dazugehörige Systemarchitektur sowie der Anwendung von Sensorfusion zur Merkmalsvorhersage weltweit einmalig. Daraus ergeben sich kurz-, mittelund längerfristig vielfältige Möglichkeiten der wissenschaftlichen, technischen und wirtschaftlichen Verwertung. | Franz-Xaver Zellner Tel.: +49 8761 729559-17 franz-xaver.zellner@saaten-union.de Saaten-Union GmbH Versuchsstation Moosburg Grünseiboldsdorf 6 85368 Moosburg a.d.Isar | X | FPNR |
| 01.10.2019 | 30.09.2022 | 22008517 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Holzfurnier-Basaltfaser-Compositen für Anwendungen im baulichen Brandschutz; Teilvorhaben 1: Faser-Kunststoff-Verbunde für Holzfurnier-Basaltfaser-Composite - Akronym: HoBaCo | Ziel des Vorhabens war die Entwicklung und Optimierung eines schwer entflammbaren Hybrid-Verbundwerkstoffes aus Laubholzfurnieren und Faser-Kunststoff-Verbunden (FKV) für den Einsatz als Baustoff im konstruktiven Brandschutz unter Berücksichtigung einer deutlichen Reduzierung von Bauteildicken bzw. -massen, sowohl im Gebäudebau als auch im Fahrzeugbau. Die Holzfurniere sollten aus Rotbuchen- und Birkenholz bestehen, da die Substitution von Nadelholz im Fokus des Forschungsprojektes liegt. Als Verstärkung wurden textile Basaltfasergewebe verwendet, die auf Grund ihrer hervorragenden thermischen Beständigkeit bereits im Bereich des Brandschutzes zum Einsatz kommen. Als Bindemittel bzw. Matrixmaterial wurde ein anteilig biobasiertes Phenolharz weiterentwickelt. Hierzu war es notwendig eine entsprechend kompatible Faserschlichte zu entwickeln, welche eine geeignete Haftvermittlung zwischen den Basaltfasern und dem neu entwickelten biobasierten Bindemittel bzw. Matrixmaterial erzeugt. Darüber hinaus wurde sowohl der Aufbau des textilen Gewebes als auch die Faserorientierung innerhalb des Holzfurniers aus mechanischer Sicht evaluiert und bemessen. Unter Berücksichtigung der Normung wurden im Rahmen des Projekts zudem Entwicklungen in Bezug auf die Brandfestigkeit des Werkstoffes durchgeführt und diese mittels der vorgesehenen Prüfverfahren in Anlehnung an DIN 4102 (Bauwesen) und DIN EN 45545-2 (Schienenfahrzeuge) charakterisiert. Mithilfe des neuen Hybrid-Verbundwerkstoffes sollten einerseits Werkstoffe im Bereich des Brandschutzes substituiert werden (z. B. druckimprägnierte Sperrhölzer), deren Anwendung durch umweltschädliche oder gesundheitsgefährdete Inhaltsstoffe langfristig Probleme aufwirft. Im Projekt sollten hierzu ausschließlich unbedenkliche Flammschutzmittel auf Basis reaktiver, organischer Phosphor- und Borverbindungen im Bindemittel eingesetzt werden und die Konzentration des Imprägniermittels reduziert werden. | Die Entwicklung der wässrigen Schlichten basierte auf dem Einsatz von organofunktionellem Silan als Haftvermittler und Polymerdispersionen auf Epoxidharz- bzw. Polyurethanbasis als Filmbildner. Die Versuchsdurchführung erfolgte iterativ durch Variation der Silane, Filmbildner und deren Gehalte. Mit 12 Schlichten konnten erfolgreich Basaltfasern beim Projektpartner DBF im industriellen Maßstab gesponnen werden. Grundsätzlich war mit allen Schlichten eine erfolgreiche Verarbeitung der Basaltrovings zu einem Gewebe möglich. Die Verarbeitungsqualität wurde von einem Textilhersteller anhand der gefertigten Muster beurteilt und eine Schlichte für das Upscaling festgelegt. Diese Schlichte beinhaltete ein Aminosilan und einen EP-Phenol Novolac Filmbildner als Hauptbestandteil. Im nächsten Schritt wurden 70 tex Basaltfaserspinnspulen mit der ausgewählten Schlichte bei DBF hergestellt, um die Herstellung zu Basaltfaserzwirn 140 tex Z30 als Kettfaden zu testen. Bei einem Unterauftragnehmer wurde die Zwirnherstellung erfolgreich getestet und 140 tex Basaltzwirn hergestellt werden. Für das geplante Upscaling der Gewebeherstellung wurden 22 kg 140 tex Basaltzwirn als Kettfaden und 15 kg 100 tex Basaltfasern als Schussfaden bei DBF gesponnen, jedoch ergaben sich bei der Verzwirnung im Industriemaßstab Probleme durch Aufspleißungen und Fadenabrisse. Durch die Komplexität der Herstellungskette des Basaltgewebes wurde in Absprache mit allen Projektpartnern auf ein weiteres Upscaling verzichtet und ein kommerziell verfügbares Basaltgewebe mit gleichem Flächengewicht und epoxy-kompatibler Schlichte verwendet, um die fristgerechte Bearbeitung der nachfolgenden Arbeitspakete zu gewährleisten. | Dr. Christina Scheffler Tel.: +49 351 46583-73 scheffler@ipfdd.de Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V. Hohe Str. 6 01069 Dresden | X | FPNR |
| 01.06.2019 | 31.08.2022 | 22008518 | Verbundvorhaben: Optimierung der Wald-Werk-Holzbereitstellungskette durch Analyse, Bewertung und Weiterentwicklung von Rundholzmessverfahren und Logistikprozessen im Rohholzhandel; Teilvorhaben 3: Modellierung und Analyse der Eigenschaften von Holzpoltern - Akronym: HoBeOpt | Im Projekt wurden Einflussparameter auf die Holzpoltervermessung untersucht. Dazu wurden die wichtigsten Einflussfaktoren auf Basis einer Literaturanalyse identifiziert. Anschließend wurden Holzpolter auf Basis realer Fichten- und Kiefernstämme modelliert, um Schwankungsbreiten der Umrechnung von Raum- auf Festmaß sowie den Einfluss von einzelnen (Polter- und Stamm-)Parametern simulieren und bewerten zu können. Zusätzlich wurden Rindenanteile von Industrieholzpoltern untersucht. Auf Basis des Tauchverfahrens wurden a) die Rindenanteile von Kiefernindustrieholzstämmen und b) die Rindenanteile von Kiefernindustrieholzpoltern bestimmt. Gemeinsam mit dem IFF wurden Workshops mit Praxisakteuren zur Nutzung der Blockchain-Technologie in der Holzbereitstellung durchgeführt. | Die Simulationen zeigten, dass u.a. die Faktoren Mittendurchmesser, Krümmung und Entastungsqualität den stärksten Einfluss auf die Umrechnungsfaktoren ausüben. Die ermittelten Faktoren lagen z.B. für Fichten-Industrieholz (3 m) im Mittel bei 0,63. Damit können die Umrechnungsfaktoren der RVR modifiziert und besser an reale Gegebenheiten angepasst werden. Die Untersuchungen zur Bestimmung der Rindenanteile zeigten, dass der stärkste Zusammenhang zwischen doppelter Rindenstärke und Rindenvolumen/ Rindenmasse besteht. Eine geringfügige Verbesserung der Modelle kann durch Hinzufügen der Variablen Durchmesser und Rindenbeschädigung erreicht werden. Die Ergebnisse wurden zu einem Leitfaden weiterentwickelt, mit dem Praxisakteure Rindenvolumen und Rindenmasse von Kiefernindustrieholzpoltern unkompliziert und zuverlässig bestimmen können. Im Hinblick auf die Blockchain-Technologie zeigt sich, dass Potenziale bestehen (z.B. Rückverfolgbarkeits-forderung zum Nachweis entwaldungsfreier Lieferketten) und es wird erwartet, dass die Entwicklung in diese Richtung gehen wird. Da die Technologie sehr komplex ist, ist Branchenoffenheit notwendig und den Betrieben muss der Mehrwert der Technologie verdeutlicht werden. | Prof. Dr. Tobias Cremer Tel.: +49 3334 657-166 tobias.cremer@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde Schicklerstr. 5 16225 Eberswalde | X | FPNR |
| 01.09.1999 | 31.08.2002 | 22008598 | Biologischer Abbau technischer Öle im Boden: Ein Vergleich von Produkten auf Basis nachwachsender Rohstoffe mit herkömmlichen mineralölbasierten Produkten | Im Rahmen des Vorhabens soll die Abbaubarkeit von mineralöl- und pflanzenölbasierten technischen Ölen im Boden systematisch und vergleichend untersucht werden. Im Rahmen des EU-Projektes SUMOVERA wurde das Institut für Bodenkunde mit der Untersuchung der biologischen Abbaubarkeit von pflanzen- und mineralölbasierten Betontrennmitteln beauftragt. Im Rahmen dieser Untersuchungen hat sich gezeigt, daß unter Bedingungen einer realen Bodenkontamination mineralölbasierte Produkte, die nach CEC-Test biologisch abbaubar sind, im Boden praktisch keinen Abbau aufwiesen. Die ebenfalls nach CEC-Test biologisch abbaubaren pflanzenölbasierten Betontrennmittel wurden hingegen auch im Boden gut abgebaut. Es ist anzunehmen, daß derartige Unterschiede zwischen der Abbaubarkeit im Boden und in wäßrigen Systemen auch für andere mineralöl- bzw. pflanzenölbasierte Produkte bestehen. Im Rahmen des Vorhabens sollen weitere Untersuchungen zur Verifizierung der ersten Ergebnisse durchgeführt werden. Dazu sollen verschiedene Hydraulikflüssigkeiten und Sägekettenöle an verschiedenen Bodenmaterialien untersucht werden. Neben der Ermittlung der Ursachen für die unterschiedliche biologische Abbaubarkeit in wäßrigen Systemen und im Boden, soll ein Verfahren zur Bestimmung der biologischen Abbaubarkeit im Boden erarbeitet werden, welches z.Z. nicht verfügbar ist. Das Vorhaben wird an den bereits laufenden Verbund "Ausbreitungsverhalten von RME und Hydraulikölen auf Rapsölbasis im Boden und auf Bodenoberflächen unter Berücksichtigung der technischen Leistungsfähigkeit der Hydrauliköle" angegliedert. | Der Einfluss der Milieubedingungen im Boden auf den biologischen Abbaus von Ölen wurde aufgezeigt. Während der Wassergehalt nur eine untergeordnete Rolle auf die Abbaugeschwindigkeit spielt, sind der Nährstoffgehalt und die Höhe der Kontamination von entscheidender Bedeutung. Bei höheren Konzentrationen werden Unterschiede zu aquatischen Systemen deutlich, da dort durch die schlechte Wasserlöslichkeit keine hohen Ölkonzentrationen auftreten können. Als Wesentlich stellte sich auch die Vorbehandlung des Bodenmaterials heraus. Generell konnte an 7 Bodenmaterialien gezeigt werden, dass Mineralöle im Boden deutlich schlechter abgebaut werden als synthetische Ester auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Am schnellsten und vollständigsten werden native Öle und Ölsäuremethylester abgebaut. Es konnte eine Abhängigkeit der Abbaubarkeit vom Tongehalt der Bodenmaterialien nachgewiesen werden. Abhängigkeiten von anderen Bodeneigenschaften, wie Kohlenstoff (C)- Gehalt, Stickstoff (N)-Gehalt oder C/N Verhältnis konnten nicht klar nachgewiesen werden. Weitere Untersuchungen hierzu werden von der Arbeitsgruppe nach Beendigung des Projektes durchgeführt. Die Indizierung des Abbaus, durch Verwendung von Standardsubstanzen mit festgelegten Abbaubedingungen und Einordnung der getesteten Öle nach diesen Standardsubstanzen war bei Verwendung nur eines Bodenmaterials nicht befriedigend durchführbar. Demnach wurde in der Beschreibung eines Abbautestes die Verwendung von drei Bodenmaterialien festgelegt, so dass Extremwerte bei der Beurteilung der Umweltverträglichkeit nicht mit berücksichtigt werden. Die Bestimmung der Eindringtiefe von Ölkontaminationen in Bodenmaterialien durch die FAL Braunschweig konnte durch die Ermittlung der Mobilität von Hydraulikölen, insbesondere im wasserungesättigten Bereich, durch Laborversuche ergänzt werden. Zusätzlich wurden umfangreiche bodenbiologische Untersuchungen durchgeführt, die zu einem besseren Verständnis der Vorgänge während der Inkubation führte. | Dr. Dietmar Goetz Tel.: +49 40 42838-2021 d.goetz@ifb.uni-hamburg.de Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik u. Naturwissenschaften - Fachbereich Geowissenschaften - Institut für Bodenkunde Allende-Platz 2 20146 Hamburg | FPNR | |
| 15.11.1999 | 30.11.2000 | 22008599 | Marktanalyse - Industrielle Einsatzmöglichkeiten von high-oleic Pflanzenölen | Um eine Ausweitung des Anbaus von hoch ölsäurehaltigen (HO-)Sonnenblumen zu angemessenen bzw. qualitätsgerechten Preisen verwirklichen zu können, müssen neue Vermarktungswege für HO-Öle und deren Folgeprodukte geöffnet werden. Dabei gilt es vor allem Verwertungsmöglichkeiten zu erschließen, die die hohen Ölsäuregehalte der neuen HO-Sonnenblumensaaten vorteilhaft im Sinne einer Produktinnovation bzw. Produktverbesserung (Anwendungstechnik) nutzen und honorieren können. Gegenstand des von narocon - Innovationsberatung Dr. Käb - skizzierten Vorhabens sind die Marktanalyse und die Potentialentwicklung für den industriellen Einsatz von high-oleic Pflanzenölen. Ziel ist es, zukünftig aussichtsreiche Marktfelder für neuartige Ölsäureprodukte zu erfassen und zu evaluieren sowie strategische Ansätze für deren Realisierung zu entwickeln. Neben den Ergebnissen einer klassischen Marktanalyse sollen auch potentielle Anwendungsfelder aufgezeigt und Maßnahmen zu deren Erschließung (Umsetzungsstrategien) entwickelt werden. Weiterhin sollen der FuE-Bedarf abgeleitet und Vorschläge für Fördermaßnahmen unterbreitet werden. | HO-Öle und -Produkte haben vorteilhafte Eigenschaften und ein sehr gutes Marktpotenzial. Die Realisierung des Marktpotenzials von HO-Produkten wird von zahlreichen Faktoren beeinflusst. Basis hierfür ist in jedem Fall eine ausreichende Verfügbarkeit zu akzeptablen Preisen. Diese Voraussetzung ist zumindest für HO-Sonnenblumenöle aus deutscher Erzeugung bisher nur teilweise erfüllt. Die Verbesserung der Verfügbarkeit von HO-Sonnenblumenöl ist - insbesondere auch nach der im vergangenen Jahr durchgeführten Bemusterungsaktion - ein zentrales Anliegen für das laufende und die kommenden Jahre. Angebot und Nachfrage müssen in Balance gebracht werden, um gravierende Mengen- und Preisschwankungen zu vermeiden und den Beteiligten aller integrierten Wertschöpfungsstufen ausreichende Erlöse und Gewinnmöglichkeiten zu bieten. Als aussichtsreiche technische Anwendungsfelder werden die Bereiche Schmierstoffe und Kosmetika sowie chemische Syntheseprodukte (als Rohstoffe und Hilfsmittel für die Kunststoff- und Textilindustrie sowie div. andere Bereiche) beurteilt. Daneben wird dem Lebensmittelbereich (Speiseöle, Frittieröle) ein hohes Absatzpotential zugemessen. Umfassende Informationen zu HO-Ölen werden im Internet unter www.high-oleic.de angeboten. | Dr. Harald Käb Tel.: +49 30 28096930 kaeb@narocon.de narocon Innovationsberatung Dr. Harald Käb Kastanienallee 21 10435 Berlin | FPNR | |
| 01.07.2003 | 30.06.2006 | 22008601 | Verbundvorhaben: Erarbeitung von Möglichkeiten der Färbung vegetabil gegerbter Leder mit pflanzlichen Farbstoffen mit dem Ziel der Herstellung qualitativ hochwertiger ökologischer Leder, Teilvorhaben 2: Färbung und Zurichtung vegetabil gegerbter Leder mit pflanzlichen Farbstoffen | 1. Ziel ist das Färben von vegetabil gegerbten Ledern mit natürlichen Färbesubstanzen (Pflanzenteile und Extrakte) und die Bestimmung der optimalen Färbebedingungen unter Verwendung nachwachsender Rohstoffe. Es werden Färbeversuche und Prozeßoptimierungen für Gerbungen mit Mimosa, Quebracho, Tara, Valonea und Rharbarber durchgeführt. Der Schwerpunkt der Untersuchungen wird in der Färbung von mit Rharbarbergerbstoffen hergestellten Ledern sein. 2. Nach der Entwicklung eines internen Standards wird für jede Pflanzenart das optimale Flottenverhältnis bestimmt. Parameter sind pH-Wert, Temperatur, Färbemethode, Auswahl und Konzentration der Beizen und die Zeit des Färbens. Die Qualitätsbeurteilung wird entsprechend den DIN Normen für Licht-, Wasch- und Reibechtheit und Färbehaltevermögen durchgeführt. Besonderer Wert wird auf die Lichtechtheit gelegt, um die Eignung für Bekleidungs- und Möbelleder zu bestimmen. 3. Gespräche mit Industrieunternehmen sind die Grundlage zur Optimierung der industriellen Verwendbarkeit und Testung der marktgerechten Angebotsform.Anfragen liegen aus Deutschland, dem europäischen Ausland sowie Südostasien vor. | Mit den von der Fa. Schomisch zur Verfügung gestellten Ledern wurden Pflanzenfärbungen in den Farben braun und schwarz erstellt. Alle Leder wiesen zunächst starke Unterschiede bei der Färbung auf, dennoch konnten Schwarzfärbungen problemlos erhalten werden, sowohl mit Hirsch- als auch mit Rindleder. Hirschleder wurde anfangs nur recht schwach angefärbt, durch Doppelfärbungen konnten hier gute Resultate erzielt werden. Die Rindleder lassen sich mit hoher Farbintensität anfärben. Fa. Schomisch stellte eine Schwarzfärbung vor, die auf einer reinen Eisenfärbung ohne Farbstoffe basierte. Mit Pflanzenfarben wurde versucht, diese Farbe zu intensivieren. Dies gelang in Bezug auf den Farbton gut. Die Reibechtheiten wurden nicht verbessert. Es wurden verschiedenste Farbmuster im Rot/Braunbereich auf mit rhabarbergegerbtem Rindleder gefertigt. Von ca. 50 getesteten Farbtönen erwiesen sich zunächst 20 Farben als so lichtecht, dass sie der Fa. Hess Natur zur Bemusterung gesendet werden konnten. Von den daraus ausgesuchten drei Farbtönen wurden bei der Fa. Südleder ganze Häute gefärbt, die sehr gute, egale Färbungen aufwiesen, aber durchweg eine schwache Lichtechtheit zeigten. Untersuchungen zeigten, dass diese schwache Lichtechtheit auf die industrielle Fassgerbung der Rhabarberleder zurückzuführen ist. Auch synthetische Farbstoffe zeigten auf diesem Leder eine eher schwache Lichtechtheit. Von der Fa. Hess Natur wurden die attraktivsten Farbtöne ausgesucht, und ebenfalls im halbindustriellen Maßstab gefärbt. Die erhaltenen Farben korrelierten gut mit den Mustern und zeigten, dass die Färbung der Leder problemlos möglich ist. Grubengegerbte Leder wiesen im Gegensatz zu industriell im Fass gegerbten Ledern eine gute Lichtechtheit auf, so dass dies für die Zukunft eine Option darstellen könnte. Die Forschungsarbeit hat gezeigt, dass die industrielle Lederfärbung mit Pflanzenfarbstoffen den Färbern zur Verfügung steht und bei richtiger Auswahl der Leder sehr gute Ergebnisse liefert | Dr. Rüdiger Filbrich Tel.: +49 5825 88-0 labor@livos.de Livos Pflanzenchemie- Forschungs- und Entwicklungsgesellschaft mbH & Co Kommanditgesellschaft OT Emern, Auengrund 10 29568 Wieren | X | FPNR |
| 01.07.2004 | 31.03.2006 | 22008603 | Verbundvorhaben: Enzymatische Lacton-Synthese - Teilvorhaben 1: Selektive, enzymkatalysierte Fettsäure-Hydroxylierung | Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Herstellung von Riech- und Aromastoffen des Lacton-Typs aus Ölen vornehmlich einheimischer Nutzpflanzen mittels regio- und stereoselektiver enzymatischer Oxidation mittel- und langkettiger Fettsäuren. Zum Einsatz kommen neuartige P450 Monooxygenasen, die mit Methoden der gerichteten Evolution und des rationalen Enzymdesigns erzeugt und auf die spezifischen Anforderungen des Vorhabens hin optimiert werden. Durch selektive Hydrolyse mittels rekombinanter Lipasen aus Candida rugosa werden Fettsäuren von bestimmten- Kettenlänge (z. B. C-12) selektiv abgespalten. Danach sollen diese Fettsäuren regio- und stereoselektiv hydroxiliert werden. Dafür werden die P450 Monooxygenasen durch gerichtete Evolution und Protein Designoptimiertwerden. Die erfolgversprechensten Monooxygenase-Fettsäure-Kombinationen werden aus den Screeningreihen mit verschiedenen Mutanten und Substraten ermittelt. Es sollen Publikation und Patentanmeldung erfolgen. | In der 21monatigen Förderphase wurde die grundsätzlichen Machbarkeit der folgenden Forschungsansätze nachgewiesen: 1. Regioselektive Hydroxylierung an den lactonrelevanten C-Atomen in mittelkettigen und/oder langkettigen Fettsäuren. 2. Elektrochemische Kopplung von Fettsäure-hydroxylierenden Monooxygenasen P450 BM-3 an ein elektronenlieferndes elektrochemisches System. Im Vorhaben der Universität Stuttgart wurde zur Hydroxylierung von Fettsäuren eine Cytochrom P450 Monooxygenase aus Bacillus megaterium (P450 BM-3 oder CYP102A1) gewählt. Diese Monooxygenase ist eine Fettsäure-Hydroxylase. Sie zeigt die höchste Aktivität gegenüber Fettsäuren, die jemals mit P450 Monooxygenasen gemessen wurde. Die erzeugten g- bzw. d-Hydroxyfettsäuren bilden unter geeigneten Reaktionsbedingungen (erhöhte Temperatur, saure Umgebung) spontan die jeweiligen Lactone. Mit den Methoden des rationalen Proteindesigns gelang die Verschiebung des Hydroxylierungsmusters in die gewünschte Richtung. Die Veränderung der Regioselektivität wird jedoch begleitet von einer Abnahme der Aktivität. Allerdings ist dies ein häufig beobachteter Effekt im Gebiet des Proteindesigns. Die Veränderung der Regioselektivität bei gleich bleibender Aktivität kann mit Methoden der gerichteten Evolution erzielt werden. Hierfür wird eine Bibliothek mehrer Tausend Mutanten durch Zufallsmutagenese erstellt, die dann mit einem Testsystem durchmustert werden. Grundlage für eine erfolgreiche Identifikation der Mutanten ist ein geeignetes Testsystem. Der im Projekt erarbeitete Farb-Assay basiert auf einem Prinzip, das bereits für Aktivitätsuntersuchungen bei Lipasen und P450 Monooxygenasen eingesetzt worden ist. Neu ist der Einsatz für die Optimierung der Regioselektivität von Hydroxylierungen. | Prof. Dr. Rolf D. Schmid Tel.: +49 711 685-31-93 Universität Stuttgart - Fakultät für Chemie - Institut für Biochemie und Technische Biochemie (IBTB) Allmandring 31 70569 Stuttgart | FPNR | |
| 15.12.2004 | 31.12.2006 | 22008604 | Verbundvorhaben: Forschungsverbund Stärkeeinsatz bei der Herstellung und Verarbeitung von Papier und Karton; Teilvorhaben: Optimierung der Aufbereitung und der Wirksamkeit von Stärkeklebstoffen bei der Wellpappverklebung | Ziel des Projekts ist die Optimierung von Stärkeklebstoffen für die Herstellung von Wellpappe im Hinblick auf die Verbesserung der Prozesssicherheit, der Anlagenproduktivität und der Produktqualität als Grundlage für die langfristige Sicherung des Einsatzes von Stärkeklebstoffen. Folgende Arbeitsleistungen sind vom Projektkonsortium zu erbringen: (1) Erstellung eines Pflichtenheftes für zukünftige Anforderungen an Stärkeklebstoffe (2) Auswahl geeigneter Stärkesorten, Stärkemodifikaten und chem. Rohstoffen (3) Erstellen von Basisrezepturen für Modellklebstoffe (4) Herstellen von Modellklebstoffen auf der Basis modifizierter Stärken (5) Eignungsprüfung der Modellklebstoffe im Labormaßstab (6) Erprobung und Optimierung neuartiger Aufschlussverfahren zur Stärkeaufbereitung (7) Eignungsprüfung aufbereiteter Stärken im Labormaßstab (8) Vorbereitung und Durchführung von Betriebsversuchen, Beurteilung der erzielten Ergebnisse (9) Erstellung von Zwischenberichten und des Abschlussberichts Die Ergebnisse werden benutzt, um neue Stärkeprodukte und neue Aufbereitungsverfahren für Klebstoffe in der Wellpappenindustrie zu entwickeln. | Helmut Eichhorn Tel.: +49 2461 699-231 he@carl-eichhorn.de Carl Eichhorn GmbH Wellpappenwerke Wymarstr. 13 52428 Jülich | FPNR | ||
| 01.09.2006 | 15.04.2010 | 22008605 | Modellgestützte Folgenabschätzungen für den Anbau nachwachsender Rohstoffe in Deutschland | Wie wettbewerbsfähig ist der Anbau landwirtschaftlicher Rohstoffe für Energiegewinnung sowie für die stoffliche Verwertung unter verschiedenen förderpolitischen Szenarien ? Was sind relevante Parameter für die Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit der Rohstoffe und ihrer Verwertung ? Welche Wechselwirkungen und Konkurrenzen mit anderen Flächenansprüchen entstehen durch die landwirtschaftliche Biomasseproduktion ? Welchen Einfluss haben agrar-, umwelt-, energie- und handelspolitische Rahmendaten auf das landwirtschaftliche Rohstoffangebot ? Zunächst werden die verschiedenen Verwertungslinien identifiziert. Anschließend erfolgt mit Hilfe regional typischer Betriebe und dem Model TIPICAL die Ermittlung der Rohstoffkosten sowie die Zahlungsbereitschaftsanalyse für die Anlagenbetreiber. Darauf aufbauend werden regionale Anbauflächen auf Basis des Modell RAUMIS prognostiziert sowie Schätzung von Importen integriert. Das Projekt bringt ein Instrumentarium hervor, in das Änderungen von Rahmendaten mit geringem Aufwand eingepflegt und die Folgen abgebildet werden können. So wird ein flexibles und kurzfristig mobilisierbares Werkzeug für die Politikberatung entstehen. | Prof. Dr. Folkhard Isermeyer Tel.: +49 531 596-1003 folkhard.isermeyer@ti.bund.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Betriebswirtschaft sowie Institut für Ländliche Räume Bundesallee 50 38116 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.09.2007 | 30.11.2009 | 22008606 | Einsatz von xylanbasierten Trägermaterialien als Verdickungsmittel | Aus Haferspelzen, die als Nebenprodukt bei der Haferflockengewinnung anfallen, kann Xylan mit wirtschaftlichen Ausbeuten und in guter Qualität gewonnnen werden. Im vorliegenden Vorhaben soll die Pastenbildung von Haferspelzenxylan eingehender untersucht und ihre Verwendung als Trägermaterial im Non-Food-Bereich überprüft werde. Neben der ausführlichen Charakterisierung, Untersuchungen zur Mischbarkeit mit hydrophilen und hydrophoben Substanzen sowie Redispergierbarkeit der Pasten steht deren stoffliche Verwertung mittels umfangreichen Applikationsversuche, im Mittelpunkt des Interesses. Neben der Derivatisierung von Xylan bietet die Darstellung von Xylan-Pasten viel versprechende Einsatzmöglichkeiten. Pasten verschiedenster Art können in unzähligen Bereichen als Verdickungsmittel zur Steuerung der Konsistenz eines Mediums eingesetzt werden. Verdickungsmittel werden z. B. in Lacken und Farben, Kosmetika, Pflege- und Reinigungsprodukten, Schuh- und Lederpflegemittel aber auch Blutersatzmitteln und Feuerlöschmitteln eingesetzt. Die Mehrzahl dieser Verdickungsmittel sind synthetische Polymere auf Erdölbasis. | In dem Projekt konnten Xylanpasten mit einem Trockengehalt um die 30% hergestellt werden, wobei sich weitere homogene pastöse Dispersionen bis zu 15% durch entsprechende Verdünnung mit Wasser einstellen lassen. Die Bildung der Paste erfolgt aufgrund der durch Oxidation entstehenden Carbonylfunktionen am Xylan. Die Existenz von Carbonylgruppen, insbesondere Aldehyd-, und Ketylgruppen, konnten durch die Reaktion mit primären Aminen und der daraus resultierenden Bildung von Azomethinen oder auch Schiff’schen Basen nachgewiesen werden. Durch die Einbeziehung von entsprechenden Xylanderivate konnten ionische, hydrophile und hydrophobe Xylanpasten dargestellt werden. Dabei zeigte sich aber, dass der Substitutionsgrad der verwendeten modifizierten Xylanderivate in Abhängigkeit vom Substituenten nicht größer als 0.3 sein darf, da sonst die Bildung des Xylangels oder der Paste nicht möglich ist. Die Untersuchungen zeigten, dass durch Reaktionen mit primären Amingruppen eine Vernetzung des Polymers und damit eine weitere Erhöhung der Viskosität der Paste ermöglicht wird. Dafür können sowohl einfache lineare Diamine als auch Biopolymere mit Amingruppen wie Chitosan eingesetzt werden. Für Redispersionsuntersuchungen wurden die Xylanpasten mit drei verschiedenen Methoden getrocknet und wieder redispergiert. Die Redispersion gelang unabhängig von der angewendeten Trocknungsmethode. Die getrockneten Pasten wurden mit verschiedensten physikochemischen Methoden charakterisiert. So wurde mit Quecksilberporosimetrie die Porengrößenverteilung der Proben bestimmt und das Sorptionsverhalten der Proben mit der dynamischen Wasserdampfsorption untersucht. Es wurde eine Reihe von Applikationsuntersuchungen durchgeführt. Am aussichtsreichsten sind die Versuche zur Herstellung von permeablen Filmen aus den modifizierten Xylangelen. | Dr. rer. nat. Kay Hettrich Tel.: +49 331 568-1514 kay.hettrich@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR |
| 01.05.2008 | 31.05.2012 | 22008607 | Verbundvorhaben: MtSynfuels; Teilvorhaben 2: Wissenschaftliche Begleitung - Fragestellungen zu Reaktionstechnik und Bilanzierung | Kohlenwasserstoff-Gemische, maßgeschneidert für die motorische Verbrennung, können aus Biomasse über Methanol als Zwischenprodukt, mit nachfolgender Umwandlung zu Olefinen und Oligomerisierung hergestellt werden. Der Schritt der Oligomerisierung bestimmt maßgeblich die Zusammensetzung und damit die Qualität des Endproduktes. Ziel des Vorhabens ist es, a) die Demonstration der MtSynfuels-Technologie wissenschaftlich zu begleiten, b) Verbesserungspotentiale für die Oligomerisierung zu identifizieren und c) Kraftstoff-Gesamtausbeuten mit konkurrierenden Herstellungsverfahren zu vergleichen. Die Aktivitäten im Vorhaben konzentrieren sich auf experimentelle und rechnerische Studien mit Modellreaktionen für die Oligomerisierung, Bilanzierung des Gesamtverfahrens Biomasse zu Endprodukten Kohlenwasserstoff-Kraftstoffe, sowie auf den Vergleich mit den Ergebnissen aus der parallel betriebenen Pilotanlage. Die Ergebnisse fließen direkt in die Entwicklungsarbeiten zum MtSynfuels-Verfahren ein und können beitragen zur Verbesserung der Auslegungsgrundlagen und zum schnelleren und sicheren up-scaling des Verfahrens. | Prof. Dr. Bettina Kraushaar-Czarnetzki Tel.: +49 721 608 4-3947 kraushaar@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Institut für Chemische Verfahrenstechnik Kaiserstr. 12 76131 Karlsruhe | FPNR | ||
| 01.06.2009 | 31.07.2012 | 22008609 | Regionalentwicklungskonzept des Amtes Burg - St. Michaelisdonn in Kooperation mit der Stadt Brunsbüttel | Ziel des Vorhabens ist der Aufbau eines regionalen Netzwerkes, um die Wärme- und Stromversorgung der Region auf Basis erneuerbarer Energien zu ermöglichen. Wichtiger Bestandteil ist dabei die Nutzung der vorhandenen Biomasse. Hierbei wird angestrebt, vor Anbau von Energiepflanzen oder energetischer Nutzung von Lebens- oder Futtermittelpflanzen, die vorhandenen Ressourcen zu nutzen. Dabei handelt es sich um Bioabfall, der in der Landwirtschaft, der Lebensmittelverarbeitung, im Haushalt und an sonstigen Stellen anfällt. Vorwiegend durch Fermentation soll so Wärme und Strom für die Versorgung der Region bereitgestellt werden können. Als Ergänzung zum Energiemix kommt der Windkraft eine wichtige Funktion im Vorhaben zu. Für den leitungsgebundenen Transport der Wärme stehen unterschiedliche technische Alternativen zur Auswahl, die im Laufe des Vorhabens beurteilt werden. Grundlage der Arbeitsplanung ist das RegionaleEntwicklungsKonzept. Die Einzelmaßnahmen des REK werden durch eine neu einzurichtende Stelle koordiniert bzw. direkt bearbeitet. Es ist beantragt, für die Laufzeit des Vorhabens eine Vollzeit-Stelle mit zusätzlichem Personal für die Umsetzung des REK einzustellen. Eine detaillierte Zeitplanung ist dem Antrag beigefügt. | Andreas de Vries Tel.: +49 4853 213574 devries@st-michaelisdonn.de Amt Burg - St. Michaelisdonn - Energiebüro Am Rathaus 8 25693 St. Michaelisdonn | X | FPNR | |
| 01.08.2012 | 31.07.2015 | 22008612 | naturkraft-region 2.0 - Bioenergie-Region Hersfeld-Rotenburg/Schwalm-Eder | Im Rahmen eines fortgeschriebenen Entwicklungskonzeptes sollen die Menschen inden Landkreisen Hersfeld-Rotenburg undSchwalm-Eder auf dem Weg der Energiewende mitgenommen werden. Die Bioenergie soll dabei den Anteil bekommen, der aufgrund einer nachhaltigen Nutzung des zur Verfügung stehenden Biomassepotenzials erreichbar ist. Zentrale Maßnahmenbereiche sind der Ausbau der regionalen Wertschöpfung, die Effizienz der Stoffströme und der Transfer von Wissen. Dazu werden durch Tandems aus regionalen Akteuren und der Zwillingsregion Waldeck-Frankenberg beispielhafte Projekte umgesetzt. Durch die Sicherung von Nachhaltigkeit, die Stärkung von Kooperationen und die Nutzung von Synergien wird ein eigendynamischer Prozess verstärkt und verstetigt. Die geplanten Maßnahmen im Projekt naturkraft-region 2.0 teilen sich in drei Arbeitsschwerpunkte auf: regionale Wertschöpfung, Effizienz der Stoffströme und Wissenstransfers. In den Arbeitsschwerpunkten sollen Projekte umgesetzt werden, die zur Steigerung der regionalen Wertschöpfung durch Nutzung von neuen und ungenutzten Potenzialen, der Verbesserung der Effizienz der Wertschöpfungskette Holz sowieder Effizienz von Stoffströmen in Dorfgemeinschaften führen. Projekte im schulischen und außerschulischen Bereich sollen den Wissenstransfers gewährleisten. | Dr. Brigitte Buhse Tel.: +49 6677 919030 zweckverband.knuellgebiet@t-online.de Zweckverband Knüllgebiet Raiffeisenstr. 8 36286 Neuenstein | X | FPNR | |
| 01.09.2014 | 31.05.2018 | 22008613 | Entwicklung von chemischen Mechanismen zur energetischen Nutzung von Biokraftstoffen | Im Energiekonzept der Bundesregierung wird Biokraftstoffen eine tragende Rolle bei der Dekarbonisierung des Verkehrsbereichs zugemessen, da diese maßgeblich zu einer Verringerung der Treibhausgas-Emissionen beitragen. Ziel des beantragten Projektes ist es, chemische Reaktionsmechanismen für Biokraftstoffverbrennung unter besonderer Berücksichtigung der technischen Anwendung (Motor, Brenner) zu entwickeln und für praxisrelevante motorische Sprayflammen zu validieren. Die akkurate Beschreibung der chemischen Kinetik ist ein wesentlicher Baustein in der Entwicklung von prädiktiven Simulationsmodellen. Ethanol als Biokraftstoff, der bereits in der technischen Anwendung ist, zeigt bei den publizierten Daten für die laminare Brenngeschwindigkeit große Streuungen von bis zu 30 Prozent. Da chemische Reaktionsmechanismen zumeist auf Basis eines Datensatzes entwickelt wurden, übertragen sich diese Streuungen auf den Mechanismus. Hier setzt das Projekt an, indem eine neue Methodik verwendet wird, die alle verfügbaren experimentellen Daten berücksichtigt. Die optimierten Mechanismen werden direkt mit der Simulation von turbulenten Sprayflammen unter motorischen Bedingungen gekoppelt, so dass die Lücke von der grundlagenorientierten Mechanismusentwicklung für einfache Testfälle (homogene Selbstzündung, eindimensionale laminare Flammenausbreitung etc.) zu der technischen Anwendung (motorische Einspritzung, Zündung, Verbrennung, Schadstoffbildung) geschlossen werden kann. | Prof. Dr.-Ing. Christian Hasse Tel.: +49 6151 1624142 hasse@stfs.tu-darmstadt.de Technische Universität Darmstadt - Fachbereich Maschinenbau - FG Simulation reaktiver Thermo-Fluid-Systeme Otto-Berndt-Str. 2 64287 Darmstadt | X | FPNR | |
| 01.11.2017 | 30.09.2022 | 22008614 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Funktionsnachweis einer Technologie zur Endlosherstellung von hochfesten Konstruktionshalbzeugen aus einheimischen Hölzern; Teilvorhaben 1: Umsetzung und Optimierung der Pressform-Werkzeuge einer Laboranlage - Akronym: Woodtrusion | Ziel des Projektes war die Entwicklung einer industrietauglichen und wirtschaftlichen Fertigungstechnologie für hochwertige und weitestgehend universell einsetzbare Holzverbund-Konstruktionswerkstoffe auf Basis heimischer Holzarten. Auf der Grundlage vorhandener wissenschaftlicher Ergebnisse bestand das Ziel darin, ein integriertes Fertigungsverfahren zu entwickeln, mittels einer Laboranlage (Demonstrator) zu testen sowie experimentell zu optimieren. Dabei wurden alle Prozessschritte zur einsatzfertigen Herstellung von holzbasierten Konstruktionshalbzeugen in einem kontinuierlich arbeitenden Anlagenkonzept integriert. Wichtige Teilaspekte des Vorhabens waren: - Ausrichtung der Technologie auf den Einsatz von preiswertem Holz als Ausgangsmaterial - Steigerung der Festigkeit sowie der Homogenität des Holzes durch gezielte thermo-mechanische Verdichtung - Integration einer automatischen Konfektioniereinheit zum Fixieren des thermo-mechanisch umgeformten Holzkörpers. Die Firma Niemeier Fahrzeugwerke GmbH (ehemals STM Montage GmbH) war für die konstruktiven und maschinenbaulichen Aspekte der Demonstrator-Komponenten (Pressform-Module) zuständig. Am Projektende sollte die Laboranlage stranggepresste Hohlprofile in einer durchgängigen Prozesskette produzieren. | Tom-Egmont Werner Tel.: +49 37383 7498-24 wernert@willig.eu Niemeier Fahrzeugwerke GmbH Cossener Str. 2 09328 Lunzenau | X | FPNR | |
| 15.03.2017 | 14.03.2020 | 22008616 | Verbundvorhaben: Biodiversifizierungseffekte durch Bioenergiefruchtfolgen: Sorghum bicolor als Nahrungsquelle für Bienen (SoNaBi); Teilvorhaben 2: Entwicklung neuer Sorghum bicolor Zuchtlinien und Hybriden mit stressfesterem Kornansatz und verbesserter Methanausbeute (DSV) - Akronym: SoNaBi | SoNaBi zielt auf die Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit von Sorghum im Energiepflanzenanbau mit Hilfe und zum Nutzen der Biene. Für eine effiziente Biogaserzeugung aus Sorghum erscheinen frühreife, rispenbetonte Sorten-Ideotypen, die dank verbesserter stofflicher Zusammensetzung das Potenzial für gesteigerte Methanerträge pro Flächeneinheit zeigen, am besten geeignet. Für die Konkurrenzfähigkeit hinsichtlich des Gesamtbiomasseertrags ist bei solchen Sorten jedoch die Kornausbildung als Resultat einer ausreichenden Pollenschüttung, Pollenvitalität und folgenden Embryoentwicklung entscheidend, und kühle Nächte können bei Sorghum zu einer Störung dieser Prozesse und reduziertem Kornansatz führen. In diesem Vorhaben soll daher einerseits die genetische Variation und Determination des Merkmals Kühletoleranz zur Blüte bzw. Pollenfertilität erforscht werden, um die Entwicklung stresstoleranter Sorten zu ermöglichen. Andererseits soll die Eignung von Sorghumpollen als Proteinquelle für Bienen während des defizitären Spätsommers untersucht werden. Das übergeordnete Ziel ist die Nutzung von Synergie-Effekten, in dem Sorghum durch eine verbesserte Pollenschüttung auch unter Stressbedingungen eine sichere Nahrungsquelle für Bienen bietet und andererseits die Befruchtung durch Bienen zu einer Stabilisierung der Erträge beiträgt. Ein Sortiment genotypisierter Inzuchtlinien (n=350) soll in mehrjährigen und mehrortigen Feldversuchen auf Kornansatz und Pollenmerkmale phänotypisiert werden, um die darin gewonnen Ergebnisse für genomweite Assoziationsstudien und die Entwicklung diagnostischer Marker zu nutzen. Die Eignung von Sorghum als Nahrungsquelle für Bienen soll durch Pollenanalysen sowie Fütterungsversuche an Einzelbienen und an Bienenvölkchen in Flugzelten untersucht werden. Letztlich sollen stresstolerante und für Bienen als Proteinquelle geeignete Sorghumsorten entwickelt werden. | Dr. Ulf Feuerstein Tel.: +49 4253 9311-11 ulf.feuerstein@dsv-saaten.de Deutsche Saatveredelung AG - Zuchtstation Asendorf Steimker Weg 7 27330 Asendorf | X | FPNR | |
| 01.03.2019 | 31.12.2022 | 22008618 | Verbundvorhaben: Züchterische Verbesserung der Phosphor-Aneignungseffizienz von Stärkekartoffeln und eine ressourcenschonende Rohstoffproduktion; Teilvorhaben 2: Aufklärung morphologischer, physiologischer und molekularer Mechanismen zur Verbesserung der Phosphoraufnahmeeffizienz der Kulturkartoffel - Akronym: P-Staerke | Die Kulturkartoffel (Solanum tuberosum spp. tuberosum) hat eine vergleichsweise schlechte Nährsstoffaneignungseffizienz. Bei der Erzeugung von Stärkekartoffeln kommt der optimalen Ernährung der Pflanze mit Phosphor eine hohe Bedeutung zu, während die Ausbringung leicht löslicher Phosphor-Dünger das Risiko der Phosphor-Auswaschung und Gewässerbelastung birgt. Der Züchtung von Sorten mit verbesserter P-Aneignungseffizienz kommt deshalb aus Sicht des Ressourcen- und Umweltschutzes eine hohe Bedeutung zu. Das Ziel des Gesamtvorhabens ist es, (I) Kartoffel-Genotypen mit einer hohen P-Aneignungseffizienz zu identifizieren und (II) molekulare Marker zu entwickeln, die zur Selektion P-effizienter Stärkekartoffelsorten genutzt werden können. Unser Teilprojekt wird hierbei zur Phänotypisierung der Kartoffel-Genotypen beitragen und Effizienzmechanismen aufklären. | Prof. Dr. Ralf Uptmoor Tel.: +49 381 498-3060 ralf.uptmoor@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Professur Pflanzenbau Justus-von-Liebig-Weg 6 18059 Rostock | X | FPNR | |
| 01.07.2003 | 30.06.2006 | 22008701 | Verbundvorhaben: Erarbeitung von Möglichkeiten der Färbung vegetabil gegerbter Leder mit pflanzlichen Farbstoffen mit dem Ziel der Herstellung qualitativ hochwertiger ökologischer Leder, Teilvorhaben 3: Vegetabile Gerbung und Färbung von Ledern | In dem geplanten Forschungsthema soll untersucht werden, inwieweit vollständig vegetabil gegerbte Leder mit pflanzlichen Farbstoffen gefärbt werden können. Sowohl beim Gerben als auch beim Färben soll schwermetallfrei und mit vegetabilen Substanzen gearbeitet werden. Die so hergestellten Leder sind für den Einsatz in der Bekleidungs- und Möbelindustrie vorgesehen. Sie besitzen viele angenehme Eigenschaften wie z. B. Weichheit, Geschmeidigkeit und einen angenehmen Griff. Diese Qualitätsmerkmal bleibt nach pflanzlicher Färbung erhalten . Die Ziele sollen durch folgende Arbeitsphasen charakterisiert sein: Pflanzliche Vor- und Hauptgerbung, enzymatisches Äschern, physiologisch unbedenkliches Beizen, Verwendung von Tensiden, Ölen und Fetten auf pflanzlicher Basis, naturbelassene Zurichtung und pflanzliche Färbung. Damit wird das Vegetabilleder in allen Herstellungsprozessen auf einer ökologisch verträglichen Basis hergestellt. Es sollen qualitativ hochwertige Leder erhalten werden, die durchgehend vegetabil hergestellt und vorwiegend für Bekleidungs- und Möbelleder eingesetzt werden, bei denen ihre angenehmen Eigenschaften vom Verbraucher geschätzt werden | Johann- Peter Schomisch Tel.: +49 8375 9219-11 hans@schomisch.de Schomisch GmbH Heinrich-Nicolaus-Str. 31 87480 Weitnau | FPNR | ||
| 15.08.2006 | 31.12.2006 | 22008706 | Spinneinrichtung für Nanofäden aus Zellstoff | Es ist mit dem Verfahren von Nanoval gelungen, durch Spleißen aus Schmelzen synthetischer Polymere wie Polypropylen (PP) feine Fäden bis unter 1 µm mittlerem Durchmesser zu erzeugen. Beim Spinnen aus Celluloselösungen sind die Fäden noch deutlich dicker, werden aber für die Endprodukte als Filter für Gase und Flüssigkeiten oder Vliese für hygienische und medizinische Zwecke bis in den Nanobereich unter 1 µm gewünscht. Dieses zeigten die Ergebnisse des Vorhabens FKZ 22000203 gemeinsam mit dem TITK, Rudolstadt-Schwarza. An einer Spinndüse neuer Bauart, die eine höhere Schubspannungseinwirkung auf das flüssige Monofil ermöglicht, sollen Vorversuche in Berlin zur Auslegung für die Anlage im TITK gefahren werden. Dazu wird die Geometrie in der Spleißzone, der Lavaldüse unterhalb der Spinndüse, variiert werden und die rheologischen Bedingungen nach Durchsatz und Cellulosetype mit dem besonderen Augenmerk auf den Einsatz nicht zu hochgereinigter und chemisch aufbereiteter Zellstoffe für den Anwendungsfall Vliesstoffe. | Für das Nanoval-Verfahren (Aufspleißen eines Monofils in viele einzelne feinere Fäden) zum Spinnen von Fäden aus cellulosischen Lösungen, vornehmlich Zellstoff in NMMO als Lösungsmittel wurde im TITK Rudolstadt eine Pilotanlage zur Weiterentwicklung des Verfahrens mit 30 cm Vliesbreite geschaffen. Um die Wirtschaftlichkeit der Vliesherstellung zu gewährleisten, wurde im Vorhaben eine neue Spinndüse gebaut und erprobt. Dazu wurde die Geometrie in der Spleißzone, der Lavaldüse unterhalb der Spinndüse, variiert und die rheologischen Bedingungen nach Durchsatz und Cellulosetype optimiert (mit dem besonderen Augenmerk für den Anwendungsfall Vliesstoffe und auf den Einsatz nicht zu hochgereinigter und chemisch aufbereiteter Zellstoffe). Dabei wurde bereits für einen Teil der Fäden der Bereich kleiner 1 mm erreicht. Die Aufgabe, den Durchsatz an Spinnrohstoff an einer späteren Produktionsanlage durch Spinndüsen mit deutlich vergrößertem Ausstoß zu erhöhen, wodurch die Investition einer Anlage, die Personalkosten für die Betreibung und möglichst auch die Energiekosten günstiger gestellt werden können, wurde gelöst. Mit der geschaffenen Spinnvorrichtung können höhere Durchsätze gefahren werden. Ob dieses für diese neuartigen Zellstoffvliese ausreicht, um gegen die Konkurrenzprodukte Papier und Synthesefaservliese angehen zu können, muss in weiteren Entwicklungsschritten erwiesen werden. | Dr.-Ing. Lüder Gerking Tel.: +49 30 43567-611 gerking@nanoval.de NANOVAL GmbH & Co. KG Kienhorststr. 61-65 13403 Berlin | X | FPNR |
| 01.03.2009 | 31.08.2012 | 22008708A | ERA-IB: Herstellung, Charakterisierung und anwendungstechnische Untersuchung neuer polymerer Materialien aus der Spaltung pflanzlicher Öle mit Hilfe neuer Enzymsysteme (NOEL); Teilvorhaben 1: Anwendungsuntersuchungen | Das Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung Enzym-gestützter Technologien für die Wert-steigernde Konversion von preiswerten, ungesättigten Fettsäuren zu funktionalisierten Lipid-basierten Chemikalien, verwendbar in Beschichtungen, in Klebstoffen, Schmierstoffen, Weichmachern und bio-basierten Kunststoffen. Ein multidisziplinärer Projektansatz durch Kombination von biotechnologischer Expertise und technischer Chemie und Polymertechnologie wurde zur Lösung der Aufgaben gewählt Zusätzlich wurden neue Analysenmethoden für die Charakterisierung von generierten Chemikalien integriert. Die spezifischen Ziele des Projektes sind das Auffinden und die Produktion von neuen Enzymen, mit der Hauptaktivität ungesättigte Fettsäuren zu reaktiven Zwischenprodukten umzusetzen, und diese Zwischenprodukte zu Lipid-basierten Chemikalien zu konvertieren. Am Ende werden die technische und ökonomische Machbarkeit der entwickelten Prozesse und generierten Produkte betrachtet. Die Entwicklung neuer, umweltfreundlicher Technologien für die Verwertung von üppigen Lipidquellen für neue stoffliche Anwendungen hat ein hohes geschäftliches Potential. Das Projekt soll die stoffliche Basis der europäischen Fettchemischen Industrie merklich ausweiten. Die Aufgaben des Fraunhofer ICT im Teilprojekt 1 fokussieren auf die chemische Charakterisierung der Zwischenprodukte der enzymatischen Prozesse an Pflanzenölen und ungesättigten Fettsäuren, auf die Anpassung der ökonomischen Trenntechniken sowie auf die Synthese von Endprodukten (Polymeren) und ihrer Eigenschaften. Das Fh-ICT wird Reaktionsprodukte des biotechnologischen Prozesses abtrennen und fraktionieren in AP 4. Betrachtet werden in diesem Rahmen Industrierelevante Aspekte, Machbarkeit und Ökonomie. In AP 5 sind die Aktivitäten auf die Entwicklung marktfähiger Polymerprodukte (Kleber, Harze) und Verbundmaterialien gerichtet. Es sollen generierte Chemikalien aus AP 4 verwendet werden. | Am Fh-ICT wurden im Teilprojekt 1 wässrige Fermentationslösungen des Partners AB Enzymes GmbH, welche Fettsäurehydroperoxide mit einem Gehalt von ca. 40% des theoretischen Wertes enthielten, in einem mehrstufigen Verfahren abgetrennt, die Hydroperoxide katalytisch gespalten, die Spaltprodukte durch Vakuumrektifikation in mehrere Fraktionen aufgetrennt und analysiert. Es konnten flüchtige Aldehyde und Ketone von langkettigen freien Fettsäuren getrennt werden. Eine Sumpfphase konnte frei von langkettigen Fettsäuren dargestellt werden. Die Fraktionen wurden eingehend mit analytischen Methoden (13C-NMR, 1H-NMR, SEC(Mw, Mn), GC-MS/FID, HPLC-DAD-MSD, Rheologie, Säure-Zahl) untersucht. Postulierte Zielverbindungen ( -oxo-Carbonsäuren) für die Polymersynthese konnten nur in Spuren nachgewiesen werden. Es wurden kommerziell erhältliche bi-funktionelle, mittelkettige Carbonsäuren für die Synthese von Polymeren (Click-Chemie via Huisgen, Polyester, Polyamide, Block-Co-Polymere) verwendet. An den verschiedenen synthetisierten Polymeren wurden umfangreiche, chemische Analysen (13C-NMR, 1H-NMR, SEC(Mw, Mn), EA (CHONS), TG, DSC, Zugfestigkeit) durchgeführt, um Struktur-Eigenschafts-Beziehungen ableiten zu können. Die dargestellten Polymere weisen brauchbare Eigenschaften (Schmelzpunkt, Molgewicht, Zersetzungstemperatur, Zugfestigkeit) auf. Eine technische und ökonomische Betrachtung der Machbarkeit des biotechnologischen Prozessteils zur Darstellung von Fettsäurehydroperoxiden sowie zur Darstellung von Polyamiden, Polyestern und Block-Co-Polymeren wurde durchgeführt. Es besteht u.a. sowohl Optimierungsbedarf bei der Biotechnologischen Konversion von ungesättigten Fettsäuren zu Fettsäurehydroperoxiden als auch bei der Click-Chemie-Synthesestrategie. Auch müssen selektive katalytische Wege gesucht werden, um Fettsäurehydroperoxide zu den Zielverbindungen " -oxo-Carbonsäuren" in hohen Ausbeuten und unter ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkten zu konvertieren. | Dipl.-Chem. Rainer Schweppe Tel.: +49 721 4640-173 schweppe@ict.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | X | FPNR |
| 01.03.2009 | 28.02.2012 | 22008708B | ERA-IB: Herstellung, Charakterisierung und anwendungstechnische Untersuchung neuer polymerer Materialien aus der Spaltung pflanzlicher Öle mit Hilfe neuer Enzymsysteme (NOEL), Teilvorhaben 2: Enzymproduktion | Ziel des Projektes ist die Entwicklung von Enzym-gestützten Technologien zur Aufwertung von ungesättigten Fettsäuren zu funktionalen Oleochemikalien, die dann als Beschichtung, Schmiermittel oder Kunststoffe eingesetzt werden können. Im Einzeln sollen i) neue Lipoxygenasen (LOX) isoliert und hergestellt werden, die in der Lage sind, ungesättigte Fettsäuren in die korrespondierenden Hydroperoxide umzuwandeln, ii) Methoden entwickelt werden, diese enzymatisch hergestellten Hydroperoxide in Fettsäurealkohole, Fettsäurealdehyde or Fettsäuredimere umzuwandeln, iii) von den Lipid-Zwischenprodukten anschließend funktionale Oleochemikalien hergestellt werden, und iv) eine technische und wirtschaftliche Evaluierung der entwickelten Prozesse durchgeführt werden. Bei diesem grenzüberschreitenden Projekt soll nicht nur über Ländergrenzen hinweg zusammengearbeitet werden, sondern es steht hier auch die Kooperation zwischen traditioneller chemischen Industrie und Biotechnologie im Vordergrund. Dieses Projekt stärkt somit sowohl die chemische Industrie in Europa wie auch die weiße Biotechnologie und die Firmen, die in großtechnischem Maßstab Enzyme produzieren. Zudem leistet das Projekt einen wichtigen Beitrag zur nachhaltigen Nutzung der vorhandenen Biomasse, in dem die Nutzung von natürlich vorkommenden Ölen um ein Vielfaches effektiver wird. Das Projekt soll dazu beitragen, dass die Nutzbaren Rohstoffe für die chemische Industrie signifikant erweitert werden. Die Entwicklung von neuen und umweltfreundlichen Technologien zur effizienteren Nutzung von natürlich vorkommenden Ölen hat jetzt und in der Zukunft ein großes wirtschaftliches Potential. Die Ergebnisse dieses Projektes werden sein i) neue Lipoxygenasen (LOX) aus mikrobiellen und pflanzlichen Quellen, ii) effiziente Systeme zur Herstellung dieser Enzyme im großtechnischen Maßstab, iii) neue, Enzym-basierende Prozesse zur Herstellung von funktionalen Lipiden und Feinchemikalien aus natürlichen Rohstoffen (z.B., Leinsamenö | In dem Teilprojekt der AB Enzymes GmbH wurden verschiedene Lipoxygenase-Gene aus öffentlichen und nicht-öffentlichen Datenbanken kloniert und in dem filamentösen Pilz Trichoderma reesei überexprimiert. Dabei gab es signifikante Unterschiede in der Expression zwischen einzelnen Gene. Um die entsprechende Lipoxygenase-Aktivität nachweisen zu können wurden verschiedene analytische Methoden getestet, die sowohl für die Detektion von Lipoxygenase-Aktivität (Qualitativ z.B., im Plattenassay) als auch für die Bestimmung der Aktivität (Quantitativ) eingesetzt werden konnten. Geeignete Methoden wurden etabliert. Im Laufe des Projektes wurden durch VTT und durch Datenbanksuchen weitere Lipoxygenase-Gene identifiziert und ebenfalls in T. reesei exprimiert. Durch die erfolgreiche Produktion von Lipoxygenasen in Trichoderma reesei konnten Muster der Enzyme an die anderen Partner im Konsortium, insbesondere die Universitäten Wageningen (NL), Aveiro (POR) und Aarhus (DK) geliefert werden, die dann die Lipoxygenasen mit verschiedenen biochemischen Methoden charakterisiert haben. Nachdem aus den verschiedenen Lipoxygenasen diejenigen Ausgewählt wurden, die die höchste Ausbeute zeigten und auch bei den biochemischen Untersuchungen positive Eigenschaften zeigte, wurde diese durch die AB Enzymes GmbH im Pilotmaßstab hergestellt und dem Partner VTT (FIN) für die Etablierung von technischen Prozessen zur Verfügung gestellt. Nach der Optimierung der Prozessführung durch VTT wurde dann der Prozess im Labormaßstab bei der AB Enzymes GmbH durchgeführt, um Enzym-behandeltes Material (TOFAs - Fettsäuren aus Tallöl), um dem Fraunhofer ICT die reaktiven Hydroperoxide für die weiteren Versuche zur Verfügung zu stellen, um daraus Polymere herzustellen. | Dr. Kim Langfelder Tel.: +4961513680373 kim.langfelder@abenzymes.com AB Enzymes GmbH Feldbergstr. 78 64293 Darmstadt | X | FPNR |
| 01.06.2009 | 31.07.2012 | 22008709 | Regionalentwicklungskonzept Bioenergie-Region Kulturland Kreis Höxter | "Wir locken unsere Bioenergie aus der Reserve" Das Kulturland Kreis Höxter strebt an, zusätzliche Ressourcen und Wertschöpfungspotentiale im Bereich der Bioenergie vor Ort zu erschließen und die Energie mit hohem Wirkungsgrad zu verwerten. Der Kreis Höxter nutzt dazu seine Stärken als ländlicher Raum, Biomassereserven in Wäldern und Feldern zu mobilisieren und auch aus der notwendigen Kulturlandschaftspflege heraus Wertschöpfungsketten organisieren zu können. Der kreisweit agierende Biomassehof in Borlinghausen bietet die Voraussetzungen, um die Stoffströme künftig effizient zu koordinieren und zu sortieren, Qualitätsstandards einzuführen, neue Energieprodukte und Dienstleistungen zu entwickeln und an der Schnittstelle zwischen Angebot und Nachfrage über Qualifizierung und Verbraucherinformation die Bioenergie-Marktanteile systematisch auszubauen. Unter dem Motto "Aus der Region für die Region" soll der Bioenergieanteil im regionalen Wärmemarkt von derzeit 20% auf 40%, bei gleichzeitiger Substitution importierter Energie, gesteigert werden. Schon heute trägt Bioenergie mit 20% zur Wärmeversorgung des Kreises bei. Mittelfristig soll dieser Anteil verdoppelt werden und langfristig wird sich der Kreis ausschließlich mit erneuerbaren Energien selbst versorgen. Der Biomassehof fungiert als Dreh- und Angelpunkt (Entwicklung von Mischpellets, normierte Hackschnitzelqualitäten). Vorgehensweise und plante Arbeitsweise ist im beigefügten textlichen Teil beschrieben. | Alexander Hake Tel.: +49 5272 355755 a.hake@mr-hoexter-warburg.com Kreis Höxter - Umweltmanagement Moltkestr. 12 37671 Höxter | X | FPNR | |
| 01.08.2012 | 31.07.2015 | 22008712 | Ausbau von Netzwerk- und Kommunikationsstrukturen zur Vorbereitung und Initiierung des technisch-investiven Ausbaus von Bioenergie-Produktions- und Versorgungsstrukturen in der Bioenergie-Region Ludwigsfelde Plus+ | 1. Vorhabenziel: Ausbau von Netzwerk- und Kommunikationsstrukturen zur Vorbereitung und Initiierung des technisch-investiven Ausbaus von Bioenergie-Produktions- und Versorgungsstrukturen in der Bioenergieregion Ludwigsfelde: Wissenstransfer in die Zwillingsregion; Nachhaltiger Einsatz und Steigerung der Akzeptanz von Bioenergie durch partizipative Planung und konsensorientierte Lösungen; Nutzung traditioneller und Erforschung innovativer Möglichkeiten der Bioenergieerzeugung; Austausch fossiler Energieträger durch in der Region verfügbare biogene Roh- und ungenutzte Reststoffe sowie andere Formen von EE; Demonstration der nachhaltigen (ökonomisch/ökologisch/sozial verträglichen) Nutzung von Biomasse im kleinstädtischen Siedlungsbereich; vollständige Erschließung des Biomassepotentials der Region bis 2020 2. Arbeitsplanung: Verstetigung des Ausbaus der Bioenergie-Region; Initiierung breiter öffentlicher Partizipation; sozialwissenschaftliche Prozessbegleitung; begleitende Evaluation; Konfliktmoderation; PR-/Öffentlichkeitsarbeit regional, bundesweit, international; Machbarkeitsstudien/Analysen/Kooperationen (Energiepflanzenanbau auf Rieselfeldern/Terra Preta; Energieautarke kläranlage; Nutztierbasierte Hofbiogasanlagen; Kombikraftwerk Wind/Biogas; Implementierung GIS-Modell; Recherche nach Wärmesenken; Initiierung und Erprobung eines Heckenmanagements) | Iris Feldmann Tel.: +49 3378 860663 i.feldmann@bioenergie-region-ludwigsfelde.de Wasserver- und Abwasser-Entsorgungs Zweckverband Region Ludwigsfelde (WARL) Potsdamer Str. 50 14974 Ludwigsfelde | X | FPNR | |
| 01.09.2014 | 30.11.2017 | 22008713 | "New to nature" - Terpene als Basis zukünftiger Flüssigkraftstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen | Terpen-Kohlenwasserstoffe gehören zu den Substanzklassen, die als möglicher Ersatz für petrochemische Flüssigkraftstoffe diskutiert werden. US-amerikanische Forschergruppen und Unternehmen haben mit ihren Arbeiten bereits die Basis für die mikrobielle de novo- Synthese verschiedener Terpene gelegt und auch Flüssigkraftstoffe als Produkte propagiert. Allerdings kann ein reines Terpen nicht direkt in bestehenden Verbrennungsmotoren eingesetzt werden. Daher werden verschiedene Kohlenwasserstoffe in einer Mischung benötigt, welche kompatibel mit den bestehenden Kraftstoffinfrastrukturen ist. Mit diesem Forschungsprojekt wurde deshalb eine Erweiterung des Produktspektrums mikrobieller Terpen-Produktionsprozesse erforscht. Im Rahmen des Vorhabens wurden die technologischen Grundlagen für die Synthese von "new to nature"-Terpenen gelegt. Mit den entsprechenden Enzymreaktionen kann so die Substanzvielfalt in der Gruppe der Terpene erreicht werden, die man für eine zielgerichtete biotechnologische Herstellung wirklicher "Drop-In"-Kraftstoffe mittel- und langfristig benötigt. | Die Arbeiten in diesem Projekt haben eine enorme Verbreiterung der Strukturvielfalt terpenoider Produkte möglich gemacht. Mit Hilfe verschiedener Enzyme, die teilweise neu entdeckt oder mit Hilfe von Protein Engineering entwickelt wurden, konnte eine Vielzahl von Terpenen mit ungewöhnlichen Kettenlängen synthetisiert werden. So wurden mit Hilfe von bakteriellen C11-Terpensynthasen insgesamt 35 verschiedene C11-Terpene synthetisiert, wovon zuvor nur zehn bekannt waren. Die Strukturen von vier zuvor nicht beschriebenen Substanzen konnten aufgeklärt werden. Durch umfangreiche Mutationsanalysen konnte für eine solche Terpen-Synthase eine Aminosäure mit hoher Bedeutung für das Produktspektrum ausgemacht werden und Varianten mit deutlich verändertem Produktspektrum und neuen Hauptprodukten identifiziert werden, die beim Einsatz in vivo nach wie vor hohe Produktmengen lieferten. Durch die Kombination der GPP- Methyltransferasen und anderer neu entdeckter Methyltransferasen mit einer Prenyltransferase konnten zudem biosynthetische Zugänge zu bisher nicht bekannten Prenyl-Diphosphaten mit nicht-kanonischer Kettenlänge entwickelt werden. Die Ergebnisse des Projekts bieten deshalb die Grundlagen für die biotechnologische Produktion von Terpenmischungen mit unterschiedlichen Kettenlängen, die den Kettenlängen konventioneller Flüssigkraftstoffe ähneln und im Vergleich mit Reinsubstanzen deutlich verbesserte Eigenschaften aufweisen. Die Projektergebnisse liefern zudem umfangreiche Daten zur fermentativen Herstellung entsprechender Terpenmischungen und deren Abtrennung und Aufarbeitung. | Dr. rer. nat. Jens Schrader Tel.: +49 69 7564-422 schrader@dechema.de DECHEMA Forschungsinstitut Theodor-Heuss-Allee 25 60486 Frankfurt am Main | X | FPNR |
| 01.05.2016 | 31.10.2019 | 22008714 | Verbundvorhaben (FSP-Emissionen): Gesundheitliche Bewertung von Emissionen aus Holz und Holzprodukten in Innenräumen mittels experimenteller toxikologischer Untersuchungen und humanbasierter Beobachtungen; Teilvorhaben 1: Projektkoordination und humantoxikologische Untersuchungen - Akronym: GesundHOLZ | Ziel des Projektes war es, ein umfassendes Bild über mögliche gesundheitliche Auswirkungen von holztypischen VOCs (nVOCs) und Emissionen aus Holz und Holzprodukten aufzuzeigen. Dazu wurden zu Beginn, in einer literaturbasierten Studie, Erkenntnisse zur gesundheitlichen Bedeutung von nVOCs und deren bestehender Richtwerte zusammengestellt. Die Literaturstudie diente als Grundlage für die anschließenden experimentellen Untersuchungen. Diese sollten auf Basis des gewonnenen Datenmaterials und unter Einbeziehung von Tierversuchsdaten aus den anderen Teilvorhaben, Analysen zum Zusammenhang zwischen in-vitro- und in-vivo-Effekten von nVOCs erlauben und so eine gesundheitliche Bewertung ermöglichen. | Die anfangs durchgeführte umfassende Literaturstudie erlaubte eine Einschätzung des Gefährdungspotentials von nVOCs hinsichtlich ihrer gesundheitlichen Effekte. Anschließend wurden zahlreiche Experimente an menschlichen Lungenepithelzellen A549 und einem 3D-Augenmodell mit nVOCs und deren Gemischen durchgeführt. Die verschiedenen Stoffklassen zeigten dabei in den eingesetzten Bioassays unterschiedliche toxische Wirkpotentiale. Bedeutend erscheint die biologische Reaktivität der untersuchten Aldehyde, insbesondere die des Hexanals. Zusammenfassend ergibt sich folgendes Fazit: Emissionen aus OSB zeigen ein zelltoxisches Potential in Lungenepithelzellen. Für a-Pinen, 3-Caren und Limonen sowie für Emissionen aus Kiefernholz ist dagegen keine Zelltoxizität nachweisbar. Synergistische Effekte (Mischungstoxizitäten) liegen auf Grundlage der erhobenen Daten nicht vor. Primäre genotoxische Effekte sind nicht nachweisbar, auch finden sich keine akut-entzündlichen Eigenschaften der nVOCs. Mit den Ergebnissen dieser Untersuchungen konnte die vorhandene Wissensbasis zum toxikologischen Potential von nVOCs um wichtige Erkenntnisse erweitert werden. Es lässt sich ableiten, dass die untersuchten mono- und bicyclischen Monoterpene aus Holz, selbst bei sehr hohen Konzentrationen, keine basalen toxischen Effekte auslösen. Ihr Gefährdungspotential und ihre toxikologische Einstufung sollten auf Grundlage der vorliegenden Untersuchungen kritisch überdacht werden. | Dr. rer. nat. Manuel Garcia-Käufer Tel.: +49 761 270-83410 manuel.garcia-kaeufer@uniklinik-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Universitätsklinikum Freiburg - Institut für Infektionsprävention und Krankenhaushygiene Breisacher Str. 115 b 79106 Freiburg im Breisgau | X | FPNR |
| 01.06.2015 | 31.05.2016 | 22008715 | Verbundvorhaben: Bewertung der stofflichen Nutzung kationisierter waxy-Gerstenmehle in der Papierindustrie und potentieller Kopplungsprodukte als funktioneller Lebensmittelzusatzstoff und Nahrungsergänzungsmittel; Teilvorhaben 1: Anwendung der Koppelprodukte - Akronym: IGwGkatGM | Die im Verbundprojekt FKZ 22019508 "Innovative Gerstensorten als Nachwachsender Rohstoff" mit kationischem waxy-Gerstenmehl im Labormaßstab durchgeführten orientierenden Versuche zur grundsätzlichen Zweckeignung zur Steigerung der Trockenfestigkeit von Papier erzielten Ergebnisse wurden als äußerst positiv bewertet. Das vorliegende Projekt hat zum Ziel, Versuche im Technikums-Maßstab durchzuführen, die anschließend ein Scale-up in einem großtechnischen Industrie-Versuch ermöglichen. Weiterhin sollen erste Ansätze für die Nutzung des Kopplungsproduktes Beta-Glucan-angereicherter Gerstenmehle als funktionelle Lebensmittelzutat und Nahrungsergänzungsmittel erarbeitet werden, um die Bioökonomie des Prozesses insgesamt zu verbessern. Es soll mit der Erarbeitung eines Konzepts für Anwendungen des Kopplungsprodukts beta-glucanreiche Gerstenmehle begonnen werden. Dafür soll mit dem Projektpartner Jäckering ein Zeitplan, die potentiell verfügbaren Mengen und Qualitäten und eine Kostenkalkulation erstellt werden. Eine orientierende Marktrecherche soll Aufschluss über Konkurrenzprodukte und mögliche Einsatzgebiete als funktioneller Lebensmittelzusatz und Nahrungsergänzungsmittel geben. Mit Forschungseinrichtungen sollen Projekte für Lebensmittel-Anwendungen vorbereitet. Über Kontakte zur Lebensmittelverarbeitenden Industrie soll das Interesse an einer Verarbeitung geprüft werden. | Karin Dieckman Tel.: +49 5152 69971-11 k.dieckmann@dieckmann-seeds.de Dieckmann GmbH & Co. KG Domäne Coverden 1 31737 Rinteln | X | FPNR | |
| 15.03.2017 | 14.03.2020 | 22008716 | Verbundvorhaben: Biodiversifizierungseffekte durch Bioenergiefruchtfolgen: Sorghum bicolor als Nahrungsquelle für Bienen (SoNaBi); Teilvorhaben 3: Erfassung der genetischen Variation und Determination von Pollenfertilität und Kornansatz bei Sorghum bicolor unter Kühlestress - Akronym: SoNaBi | SoNaBi zielt auf die Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit von Sorghum im Energiepflanzenanbau mit Hilfe und zum Nutzen der Biene. Für eine effiziente Biogaserzeugung aus Sorghum erscheinen frühreife, rispenbetonte Sorten-Ideotypen, die dank verbesserter stofflicher Zusammensetzung das Potenzial für gesteigerte Methanerträge pro Flächeneinheit zeigen, am besten geeignet. Für die Konkurrenzfähigkeit hinsichtlich des Gesamtbiomasseertrags ist bei solchen Sorten jedoch die Kornausbildung als Resultat einer ausreichenden Pollenschüttung, Pollenvitalität und folgenden Embryoentwicklung entscheidend, und kühle Nächte können bei Sorghum zu einer Störung dieser Prozesse und reduziertem Kornansatz führen. In diesem Vorhaben soll daher einerseits die genetische Variation und Determination des Merkmals Kühletoleranz zur Blüte bzw. Pollenfertilität erforscht werden, um die Entwicklung stresstoleranter Sorten zu ermöglichen. Andererseits soll die Eignung von Sorghumpollen als Proteinquelle für Bienen während des defizitären Spätsommers untersucht werden. Das übergeordnete Ziel ist die Nutzung von Synergie-Effekten, in dem Sorghum durch eine verbesserte Pollenschüttung auch unter Stressbedingungen eine sichere Nahrungsquelle für Bienen bietet und andererseits die Befruchtung durch Bienen zu einer Stabilisierung der Erträge beiträgt. Ein Sortiment genotypisierter Inzuchtlinien (n=350) soll in mehrjährigen und mehrortigen Feldversuchen auf Kornansatz und Pollenmerkmale phänotypisiert werden, um die darin gewonnen Ergebnisse für genomweite Assoziationsstudien und die Entwicklung diagnostischer Marker zu nutzen. Die Eignung von Sorghum als Nahrungsquelle für Bienen soll durch Pollenanalysen sowie Fütterungsversuche an Einzelbienen und an Bienenvölkchen in Flugzelten untersucht werden. Letztlich sollen stresstolerante und für Bienen als Proteinquelle geeignete Sorghumsorten entwickelt werden. | Dr. Benjamin Wittkop Tel.: +49 641 9937443 benjamin.wittkop@agrar.uni-giessen.de Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 09 - Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung I - Pflanzenzüchtung Heinrich-Buff-Ring 26-32 35392 Gießen | X | FPNR | |
| 01.11.2018 | 30.04.2021 | 22008717 | Verbundvorhaben: Standardisierte Buchenholz-Hybridträger großer Spannweite; Teilvorhaben 1: Steigerungspotential von Produktspeicher und stofflicher Substitution durch Buchenholzprodukte niedriger Holzqualität - Akronym: Stabu | Zielsetzung ist die Reduktion der Treibhausgasemissionen durch die Steigerung der stofflichen Verwendung von Buchenholz in Holzbauprodukten. Das erwartete Ergebnis ist der Nachweis, dass mit standardisierten und reversiblen Strukturen neue Wege im Holzbau aufgezeigt werden, die zur effektiven Steigerung der stofflichen Substitutionswirkung und der Speicherwirkung beitragen. Der Mehrwert liegt in der Sichtbarkeit und Signalwirkung eines architektonisch und konstruktiv hochwertig verarbeiteten Holzbaus, der klimaschonend und öffentlichkeitswirksam zur Steigerung der Holzbauquote beiträgt. Konkret wurden I-förmige, einfeldrige Buchenholz-Hybridträger entwickelt. Eine signifikante Steigerung der Tragfähigkeit und Steifigkeit soll möglich werden, indem Buchenhölzer niedriger Qualität (Bu nQ) in den Stegbereichen mit hochfestem Buchenfurnierschichtholz (BauBuche) in den Gurten von I-Trägern kombiniert werden. Im Projekt wurden die Hybridträger als Dachträger für standardisierte Spannweiten von Einfeldhallen (16 m Spannweite) und von Mehrfeldhallen (28 m Spannweite) optimiert. Variiert wurden Achsabstände von 1,5 m, 3,0 m und 4,5 m. Buchenholzbretter niedriger Holzqualität (= LS 7), d. h. Buchenholz aus dem Stammzentrum und das klassische Schwellensortiment wurden erforscht, um ihre Verwendung in neuen Absatzmärkten zu belegen und um die Basis für die Bemessung der standardisierten, profilierten I-Trägerquerschnitte zu bilden. Zur Steigerung des Produktspeichers sollen Träger und Stützen kreislaufeffizient in Hallentragwerken eingesetzt werden. Die Buchenholz-Hybridträger wurden dazu in ihrem Aufbau und durch einfach lösbare und reversible Verbindungen zu angrenzenden Bauteilen (Stütze, Wand, Decke) standardisiert. | Es hat sich grundsätzlich gezeigt, dass Bu nQ zur Anwendung im Ingenieurholzbau geeignet ist. Im Projekt konnten dafür die wesentlichen Grundlagen für Festigkeits- und Steifigkeitskennwerte erarbeitet werden. Demnach kann Brettschichtholz aus Bu nQ in die Festigkeitsklasse GL 40c* in Anlehnung an AbZ Z-9.1-679 eingestuft werden. GL 40c* variiert gegenüber GL 40c nach AbZ Z-9.1-679 lediglich bei der Querdruckfestigkeit (7,6 N/mm²) und der Steifigkeit (11600 N/mm²) – Untersuchungen müssen dazu in weiteren Arbeiten noch geführt werden. Es wurden eigene Sortierkriterien für Äste, Markröhre und Spritzkern aufgestellt. Normgerechte Delaminationsprüfungen für Fichtenholz haben bei der Untersuchung der I-Träger im Maßstab 1:2 aus Buchenholz niedriger Qualität ergeben, dass der PRF-Klebstoff dauerhafter als der MUF-Klebstoff ist. Berücksichtigt man das große Schwind- und Quellverhalten des Buchenholzes im Vergleich zum Fichtenholz, zeigt sich unter einer realistischen Auffeuchtung und Trocknung des Holzes für die Nutzungsklassen 1 und 2, dass durchaus auch ein MUF für die Lagenverklebung einsetzbar ist. Dank der signifikanten Steigerung der Tragfähigkeit und Steifigkeit der I-profilierten Hybridträger konnte die Gesamtbauteilhöhe, die mittels des im Forschungsvorhaben entwickelten Bemessungstools ermittelt wurde, gegenüber einem üblichen BSH-Träger aus Fichte GL 28h gleicher Spannweite und "Stegbreite", bei z. B. einer Trägerspannweite von 16 m und Lasteinzug 1,5 m um ca. 28% und um ca. 21% bei einer Spannweite von 28 m reduziert werden. Zusammenfassend konnten im Rahmen des Forschungsvorhabens die Potentiale für das Entwerfen und Konstruieren mit I-Trägern aus Buchenholz aufgezeigt werden. Es wurde konstruktiv betrachtet festgestellt, dass hybride, standarisierte und reversible I-profilierte Träger unter Verwendung von Bu nQ eine sehr gute Alternative zu Stahlträgern, Stahlbetonträgern oder auch Vollwandträgern aus Nadelholz sind. | Prof. Dr.-Ing. Jürgen Graf Tel.: +49 631 205-2296 juergen.graf@architektur.uni-kl.de Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau - Fachbereich Architektur - Fachgebiet Tragwerk und Material Pfaffenbergstr. 95, Geb. 1 67663 Kaiserslautern | FPNR | |
| 01.02.2019 | 31.10.2022 | 22008718 | Entwicklung der Elternkomponenten für die Erzeugung einer sterilen Kamillesorte – Projektphase 2 - Akronym: STERILKAM2 | Im dem Projekt werden basierend auf den Vorarbeiten (FNR-Projekte 11NR389 und 14NR063) die Elternkomponenten für eine sterile Kamillesorte entwickelt. Während sterile triploide Sorten in der Obst- und Zierpflanzenzüchtung seit langem einen festen Platz haben, wären sie bei Arznei- und Gewürzpflanzen, d. h. auch bei Kamille, eine absolute Neuheit. Eine sterile Kamillesorte würde deutliche Vorteile gegenüber fertilen samenbildenden Sorten aufweisen, insbesondere das Ausbleiben einer langanhaltenden, agronomisch problematischen Feldkontamination mit Kamillesamen. Sterile Sorten werden meist durch die Kreuzung diploider und tetraploider Elternpflanzen erzeugt, deren triploide Nachkommen steril sind. Dazu ist es erforderlich, beim verwendeten Samenelter Selbstungen zu verhindern. Eine Methode zur sicheren Bestäubungslenkung bietet hierbei grundsätzliche Möglichkeiten zur züchterischen Verbesserung von Kamille. Männlich sterile, weiblich fertile Pflanzen könnten bei geschlossenem Feldanbau als sterile Population bereits die angestrebten Ziele erreichen. | In dem Projekt wurden basierend auf den Vorarbeiten (FNR-Projekte 11NR389 und 14NR063) die Elternkomponenten für eine sterile Kamillensorte entwickelt. Während sterile triploide Sorten in der Obst und Zierpflanzenzüchtung seit langem einen festen Platz haben, wären sie bei Arznei- und Gewürzpflanzen wie bei Kamille eine absolute Neuheit. Eine sterile Kamillensorte würde deutliche Vorteile gegenüber fertilen samenbildenden Sorten aufweisen, insbesondere das Ausbleiben einer langanhaltenden, agronomisch problematischen Feldkontamination mit Kamillensamen. Die Kontamination behindert stark die Gewinnung neuer Anbauflächen und damit auch die Ausweitung des Anbaus, sowie den Fruchtwechsel. Der unterbleibende Fruchtwechsel führt zur Akkumulation von Kamillenkrankheiten in den Anbauflächen und damit zur Reduktion des Ertrags und der Wirtschaftlichkeit des Anbaus. Bereits erzeugte triploide Kamillenpflanzen haben sich als hochgradig steril und agronomisch leistungsfähig erwiesen. Sterile Sorten werden meist durch die interploide Kreuzung diploider und tetraploider Elternpflanzen erzeugt, deren triploide Nachkommen steril sind. Dazu ist es erforderlich, beim verwendeten Samenelter Selbstungen zu verhindern. Eine Methode zur sicheren Bestäubungslenkung bietet hierbei grundsätzliche Möglichkeiten zur züchterischen Verbesserung von Kamille, z. B. durch Hybridzüchtung. Untersuchungen und Arbeiten zur Selbstinkompatibilität (SI), männlichen Sterilität (MS) und cytoplasmatisch-männlichen Sterilität (CMS) als Mechanismen für die Bestäubungslenkung waren durchzuführen. Um eine sichere Bestäubungslenkung zu gewährleisten, ist die Aufklärung der genetischen Grundlagen für diese Mechanismen wichtig. Einzelne wichtige Genotypen werden in-vitro erhalten, vermehrt, und für die Projektarbeiten genutzt. | Dr. Lars-Gernot Otto Tel.: +49 39482 5-685 ottol@ipk-gatersleben.de Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Corrensstr. 3 06466 Gatersleben | X | FPNR |
| 01.12.1998 | 30.11.2000 | 22008797 | Einsatz von Getreide und Getreideprodukten zur Derivatisierung von Polyurethan (PUR) | Ziel des Forschungsvorhabens ist es, unter Einsatz verschiedener Getreideprodukte, wie Vollkornschrot, verschiedene Mehlsorten und -frak-tionen, verschiedene Grieß- und Schalenfraktionen, Polyole für die Verwendung in Polyurethanhartschäumen bzw. -weichschäumen herzustelllen und zu modifizieren. Darüberhinaus soll auch der direkte Einsatz der Getreideprodukte in PUR-Schäumen untersucht werden. Der Einsatz von Getreide und Getreidemahlprodukten zur Herstellung und Derivatisierung von Polyurethanschäumen kann somit zur wertsteigernden Nutzung von Getreide im chemisch-technischen Bereich beitragen. Das Gesamtziel des Vorhabens besteht darin, den konventionellen Produktweg Getreide -- Stärke -- Stärkederivat -- Polyol -- Polyurethan durch die Produktwege Getreide -- Polyol -- Polyurethan bzw. Getreide -- Polyurethan zu ersetzen. Das Vorhaben umfaßt einerseits die Bearbeitung der generellen Einsetzbarkeit von Getreideprodukten in Polyurethanen, die Auswahl und Optimierung der Mahlverfahren, der Siebverfahren und der Vorbehandlungen der Ausgangsgetreidesorten und andererseits physikalische und chemische Modifizierungen und Optimierungen der aus den Getreideprodukten hergestellten Polyole und Polyurethanschäume. Dies beinhaltet u.a. die Verbesserung der Verarbeitungseigenschaften und der physikomechanischen Eigenschaften der auf Getreidebasis entwickelten Polyurethanschäume und hierbei insbesondere die Verbesserung des Flammschutzes bei PUR-Weichschäumen und die Optimierung der Vernetzung und der Druckfestigkeit bei weiterhin gutem Fließ- und Steigverhalten von PUR-Hartschäumen. | Im Rahmen der durchgeführten Forschungen wurden Lösungen für den Einsatz von Getreidemehl und Stärke aus Getreide in PUR-Schäumen gefunden. Zu Beginn der Arbeiten wurde das Getreidemehl zur Herstellung flüssiger Produkte direkt alkoxiliert. Diese Versuche waren nicht zufriedenstellend, da die Alkoxilierungsprodukte zum größten Teil hochviskos waren und gummiartige Eigenschaften aufwiesen und damit keine bzw. nur ungenügende Verschäumungen möglich waren. Eine Lösung dieses Problems wurde durch die Erarbeitung einer Technologie zur Hydrolyse von Getreidemehl mit Milchsäure und einer sich anschließenden Alkoxilierung gefunden. Bevorzugte Temperaturen lagen zwischen 134 und 150 °C. Es konnte ein Trockenmasseanteil von bis zu 40% Getreidemehl realisiert werden. Diese Hydrolysat-Polyole zeigten ein verbessertes Verhalten bezüglich Fließeigenschaften und Aushärtung der PUR-Schäume. Anfängliche Probleme mit Feststoffteilchen in den Polyolen, die zu Schwierigkeiten bei der Filtration führten, konnten behoben werden. In Prinzipversuchen wurde gezeigt, dass die Anwesenheit von Glycerin während der Hydrolyse den Partikelanteil (vermutlich aus Schalenteilen bzw. unvollständigem Umsatz und ungenügendem Rühren) im fertigen Hydrolysat stark reduziert. Ebenso partikelfrei waren Produkte aus dem Roggenstärkeabbau und proteinarmes Spezialmehl. Getestet wurde außerdem der Einsatz von enzymatisch erzeugten Stärkehydrolysaten (Glukosesirup), die ebenfalls nach entsprechender Alkoxilierung eine verbesserte Schaumaushärtung aufweisen. Nachteil von Produkten aus dem enzymatischen Abbau des Getreidemehls sind ein rascher mikrobiologischer Verderb. Damit sind diese ohne Einsatz von Konservierungsstoffen unbrauchbar. Durch die Einarbeitung von Getreidemehl oder Stärkeprodukten (Glukosesirup) in die PUR-Schäume konnte der Flammschutz dieser Produkte verbessert werden. | Güttes Tel.: +49 35752 62257 BASF Schwarzheide GmbH - PF/G Schipkauer Str. 1 01987 Schwarzheide | FPNR | |
| 01.09.2000 | 31.08.2003 | 22008798 | Verbundvorhaben: Polyurethandispersionen auf Basis heimischer Rohstoffe, insbesondere Pflanzenöle, für Lacke und Beschichtungen: Teilvorhaben 2: Entwicklung und Evaluation oleochemischer Polyurethandispersionen | Polyurethan-Dispersionen finden in großem Maße in Lacken und Beschichtungen auf Holz, Kunststoff, Leder, Textil, Metall und Glas Verwendung. Für die Herstellung von Polyurethan-Dispersionen werden derzeit überwiegend petrochemisch gewonnene Polyolkomponenten (A-Komponente) verwendet. Um eine feine Verteilung des Polyurethans im Wasser zu ermöglichen, sind Weichmacher wie die Dimethylolpropionsäure (DMPS) nahezu unerlässlich. Alternativ zu DMPS werden vereinzelt Rizinusölderivate eingesetzt. Die mit diesen Derivaten erhaltenen Produkte sind jedoch recht spröde und haben gerade für anspruchsvolle Anwendungsbereiche eine unbefriedigende Haptik, warum ihr Einsatz sehr begrenzt ist. Erschwerend kommt hinzu, dass aufgrund der chemischen Struktur des Rizinusöles die Möglichkeiten einer chemischen Modifizierung sehr begrenzt sind, so dass die Aussichten für eine Leistungssteigerung der Rizinusölderivate gering sind. Auf der anderen Seite sind aufgrund der Erfahrungen mit dem Rizinusöl und seinen Derivaten besonders heimische Pflanzenöle von großem Interesse, da sie im Gegensatz zum Rizinusöl aufgrund ihrer chemischen Struktur vielfältige Modifizierungsmöglichkeiten bieten. Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung von wässrigen Polyurethan-Dispersionen auf Basis von heimischen Pflanzenölen (Raps-, Sonnenblumen-, Leinöl) für Beschichtungen auf verschiedenen Substraten (Holz, Leder, Textil). Heimische Pflanzenöle sollen so funktionalisiert werden, dass eine wirtschaftliche und umweltfreundliche Verwendung auf dem Gebiet der Polyurethan-Dispersionen möglich ist. Besonders die Substitution des Weichmachers DMPS und eine gezielte Funktionalisierung der Fettsäurereste hinsichtlich der Eigenschaften der Polyurethan-Dispersionen würden einen großen technischen Fortschritt bedeuten. Die Arbeiten werden in Zusammenarbeit zwischen den Firmen Alberdingk Boley GmbH, Harburger Fettchemie Brinckmann & Mergell GmbH (Hobum) und Hesse GmbH (Unterauftrag bei Alberdingk) durchgeführt | Es wurden wässrige Polyurethan-Dispersionen auf Basis von heimischen Pflanzenölen (Raps-, Sonnenblumen-, Leinöl) für Beschichtungen auf verschiedenen Substraten (Holz, Leder, Textil) entwickelt. Für die Herstellung von Polyurethan-Dispersionen werden derzeit überwiegend petro-chemisch gewonnene Polyolkomponenten (A-Komponente) verwendet. Schwerpunkt der Arbeiten war die Entwicklung geeigneter Polyole auf Basis heimischer Pflanzenöle. Dazu wurden funktionalsierte Pflanzenöle durch unterschiedliche chemische Verfahren (Epoxidierung und nachfolgende Additionsreaktionen mit ein- und mehrwertigen Alkoholen sowie Carbonsäuren) hergestellt. Beim Einsatz der Polyole zeigten sich bei der Herstellung von PUR-Dispersionen Unterschiede im Reaktionsverlauf. Zur Klärung dieser Unterschiede wurden neben den reinen Kennzahlen der Pflanzenölpolyole (Säurezahl, Hydroxyzahl, Viskosität und Funktionalität) auch die molekulare Zusammensetzung und die Reaktivität der Polyole untersucht und Aussagen über den Einfluss der unterschiedlichen Umsatzpartner (z. B. Ethylenglykol, Fettsäure und Methanol) innerhalb der Polyoltypen auf die Endeigenschaften der komplex aufgebauten PUR-Dispersionen gewonnen. Durch Einsatz fettchemischer Polyole wurden die chemische Beständigkeit und die mechanischen Eigenschaften der Dispersionen positiv beeinflusst. Auf Basis aller drei Umsetzungstypen wurden PUR-Dispersionen für das Scale up herausgefiltert. Im Leder- und Textilbereich traten neben den positiven Ergebnissen bezüglich mechanischen Eigenschaften (insbesondere Haptik) Nachteile aufgrund der Neigung dieser Beschichtungen zur Vergilbung auf, die den kommerziellen Einsatz dieser Produkte gegenwärtig sehr erschweren. Im Holzbereich wurden sehr positive und erfolgversprechende Ergebnisse der Beschichtungen mit einigen PUR-Dispersionen erhalten, die im Vorhaben bis zur Produktionsreife entwickelt wurden. Zwei entwickelte Polyolkomponenten stehen unter den Handelsnamen "MERGINOL VP 8731 und 8728" bereit. | Ingrid Heußen Tel.: +49 2151 528-0 Alberdingk Boley GmbH Düsseldorfer Str. 53 47829 Krefeld | FPNR | |
| 01.06.2001 | 31.03.2004 | 22008800 | Verbundvorhaben: Aufbau einer Musterproduktion zur Ziegelfertigung unter Verwendung eines Porosierungsstoffes auf Maisbasis: Teilvorhaben 1: Wissenschaftliche Begleitforschung | Aufbauend auf dem Vorhaben zur Entwicklung des Porosierungsmittels (FKZ 97NR110) soll eine Musterproduktion untersucht werden. Durch Verwendung von geschrotetem Ganzkornmais als Grundmaterial und geeigneten Additiven konnte in Verbindung mit einer speziell entwickelten Extrudertechnik gezeigt werden, daß die an ein Porosierungsmittel gestellten Anforderungen erfüllt werden können. In einem Praxistest wurde die prinzipielle Eignung nachgewiesen. Aufgrund der guten Resultate wurde vorgeschlagen, über die Fortführung des Projekts im Rahmen eines Modellvorhabens nachzudenken, in dem die bereits integrierten Ziegeleien mitwirken sollen. Im abgelaufenen Vorhaben ist zwar die generelle Praxistauglichkeit überprüft worden, jedoch konnte noch kein umfassendes Bild über das Verarbeitungsverhalten des Porosierungsmittels in einer Ziegelei erstellt werden. Im skizzierten Vorhaben sollen Punkte zur Prozeßsicherheit und Qualitätsstabilität geklärt werden. Dabei sind z. B. Untersuchungen zu standort- und jahresbedingten Schwankungen des Ausgangsmaterials sowie der Beschaffenheit der verwendeten Tone in den einzelnen Ziegeleien zu berücksichtigen. | Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Heim Tel.: +49 561 804-3670 heim@uni-kassel.de Universität Paderborn - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Kunststofftechnik Warburger Str. 100 33098 Paderborn | FPNR | ||
| 01.11.2003 | 31.10.2006 | 22008801 | Verbundvorhaben: Innovative Mittelkettenrapsöle (Optimierung des Gehaltes an mittelkettigen Fettsäuren in Rapssaat), Teilvorhaben 2: Sicherheitsanalytik und analytische Differenzierung von mittelkettigen Fettsäuren aus Raps | In dem Verbundvorhaben zur Optimierung des Gehaltes an mittelkettigen Fettsäuren in Rapssaat hat Numico das Ziel, die Pflanzen mittels einer besonderen Analytik zu beurteilen. Auf diesem Wege sollen die Sicherheit der erzeugten Mittelkettenöle und ihre spezifische Verwendungsfähigkeit beurteilt werden. Die Arbeiten von Numico umfassen folgende Bereiche: Feinanalytik der Speicher- und Polarlipide, u.a. zur Stereospezifität der Lipidbiosynthese (sn-2-Position), Feinanalyse ungesättigter MCFAs in Rapssamen (Fettsäure-Positionsisomere), Aufbau analytischer Kapazitäten für Hydroxy- und Epoxy-Formen ungesättigter MCFAs, Sicherheitsanalytik des Fettsäuremusters der Rapsöle, Verwendungsanalytik von mittelkettigen Fettsäuren aus Rapssamen. Mittelkettige Fettsäuren können sich je nach ihrer Zusammensetzung und ihrem Anteil an ungesättigten Verbindungen für die chemische Synthese von Polymeren oder für den Einsatz im pharmazeutischen Bereich eignen. Bei entsprechender Zusammensetzung wird Numico aus den erhaltenen Ölen vermarktbare Produkte im medizinischen "Functional Food" Bereich entwickeln. | Mit dem Ziel, die Anwendungsmöglichkeiten weiter zu verbessern, wurde der Ansatz verfolgt, neue Rapsformen zur Verfügung zu stellen, die in ihrem Samenöl nennenswerte Anteile mittelkettiger Fettsäuren (medium-chain fatty acids, MCFA) bilden. Im Verbundvorhaben wurde gezeigt, dass mittels transgener Rapspflanzen ein im Vergleich zu konventionellen Rapsgenotypen, deutlich verändertes Fettsäuremuster im Samenöl herbeigeführt werden konnte. Diese veränderten Fettsäuremuster zeichneten sich durch einen signifikanten Gehalt an mittelkettigen Fettsäuren aus. Bei weiterer züchterischer Bearbeitung und Kombination weiterer Gene miteinander können durchaus höhere Gehalte an mittelkettenspezifischen Fettsäuren erzeugt werden. Mittel- bis langfristig kann hier eine Rohstoffalternative zu den herkömmlichen Quellen der spezifischen Fettsäuren, wie z. B. Kokosöl oder Palmkernfett, prognostiziert werden. Die Erstellung der transgenen Rapspflanzen wurden durch detaillierte Fett-Analysen der (Sicherheitsbewertung und Darstellung der physiologischen Wertigkeit) von über 50 Transformationsansätzen begleitet. Durch diese detaillierte Einschätzung und Bewertung der entwickelten transgenen Öle konnten mögliche Produkte und sich daraus ergebenden Applikationswege für den Markt vorgezeichnet werden. Das Fettsäuremuster, Lipidgehalt, Muster an Speicher-TAG, und hierbei insbesondere MCT; der analysierten transgenen Öle entsprechen den Kriterien die sie für die Anwendung beim Menschen freigeben. Demnach können diese Öle für kosmetische Zwecke, Spezialnahrungen oder pharmazeutische Zwecke eingesetzt werden | Dr. Joachim Schmitt Tel.: +49 6172 99-1456 joachim.schmitt@milupa.de Milupa GmbH - Numico Research - Group Germany Bahnstr. 14-30 61381 Friedrichsdorf | X | FPNR |
| 21.10.2002 | 30.11.2002 | 22008802 | Vortragsveranstaltung: Alternative Energien - Die Einkommensquelle für die Landwirtschaft von morgen | Am 06.11.2002 soll eine öffentliche Informationsveranstaltung für Landwirte und interessierte Berufsgruppen in Leipzig auf dem Agra-Messegelände Markkleeberg stattfinden zum Thema: "Alternative Energiequellen - die Einkommensquelle der Landwirtschaft von morgen". Praxiserfahrene Referenten werden aufzeigen, wie aus Rapsöl, Gülle, Holz und insbesondere Getreide nachhaltig Energie erzeugt werden kann. Hierbei steht gerade bei Getreide auch der ethische Aspekt im Mittelpunkt, dass das Produkt anstelle zur Nahrung zum Verbrennen produziert werden soll. Vertreter der Landesverbände der Maschinenringe aus Sachsen-Anhalt, Sachsen und Thüringen sowie Vertreter des dlz-agrarmagazins haben die Vorbereitung zu der Tagung in die Bereiche: Themenfestlegung mit Referentenbesetzung, Ausstelleraquise, Organiation und Publikation, gegliedert. Ergebnisse von Arbeitssitzungen wurden in Protokollen festgehalten und abgearbeitet. Mit der Veranstaltung soll den Landwirten die Möglichkeit aufgezeigt werden, auch als Energiewirt zusätzliches Einkommen erwirtschaften zu können. Die Maschinenringe als Institutionen wären in der Lage dazu, nötige Erzeugergemeinschaften zu gründen und zu koordinieren. | Christian Altenburg-Herfurth Tel.: +49 172 5193309 lmraltenburg@aol.com Landesverbände der Maschinen- und Betriebshilferinge Sachsen-Anhalt, Sachsen und Thüringen Poststr. 14 06217 Merseburg | FPNR | ||
| 01.06.2004 | 31.05.2007 | 22008803 | Verbundvorhaben: Einsatz von Hefen zur Gewinnung natürlicher Wertstoffe für die Spezialchemie aus nachwachsenden Rohstoffen, Teilvorhaben 1: Bioprozessentwicklung im Labormaßstab | 1. Vorhabenziel - Das Ziel des geplanten Forschungsprojektes ist die Entwicklung einer Plattformtechnologie zur Biokonversion von Glucose und Aminosäuren aus nachwachsenden Rohstoffen zu natürlichen Wertstoffen für die Spezialchemie. 2. Arbeitsplanung - Durch die Kombination moderner molekularbiologischer und verfahrenstechnischer Methoden soll in einem interdisziplinären Forschungsverbund aus Hochschul- und institutioneller Forschung, Großindustrie und KMU ein leistungsfähiger Bioprozeß entwickelt werden. Technologische Basis des Verfahrens ist ein integrierter Bioprozeß. Dieser nutzt das biochemische Potential molekularbiologisch optimierter Hefen, das sich aus dem Ehrlich-Stoffwechselweg ergibt. 3. Geplante Ergebnisverwertung - Die in diesem Projekt gewonnenen Erkenntnisse können dazu führen, molekularbiologische Grundlagenarbeiten in ökonomisch verwertbare Produkte zu überführen. Durch die enge Vernetzung von Molekularbiologie und Verfahrensentwicklung soll dies beispielhaft demonstriert werden. Dabei bieten sowohl die Plattformtechnologie als auch die einzelnen Produkte Ansatzpunkte für eine weitergehende Vermarktung. | Das Vorhaben zielte dabei auf die Entwicklung einer fermentativen Produktion von ausgewählten Aroma- und Duftstoffen. Dafür wurde ein Stamm der Hefe S. cerevisiae sowie 27 Mutanten davon, die von der Universität Frankfurt/Main in Zusammenarbeit mit der SRD GmbH (TV 2) hergestellt wurden, auf ihre Eignung zur Produktbildung untersucht. Die molekularbiologische Optimierung der Gene des Ehrlich-Stoffwechselweges erbrachte wertvolle Erkenntnisse zur Funktion dieses Stoffwechselweges. Es wurde so ein Verfahren zur Produktion wertvoller natürlicher Aromastoffe (2-Phenylethanol, 2-Phenylethylacetat, Methionol, 3-Methylthiopropylacetat) mit Hilfe molekularbiologisch optimierter Hefen entwickelt, wobei als Kohlenstoffquelle Glucose eingesetzt wurde. Die Technologieplattform, die bei der Dechema (TV 1) entwickelt und bei der Degussa (TV 4) prozesstechnisch validiert wurde, kann durch den möglichen Einsatz von verschiedenen Aminosäuren den Zugang zu einer Vielzahl von Aroma- und Duftstoffen bzw. deren Vorstufen ermöglichen, wobei das Produktspektrum durch Änderung der Substratquellen eingestellt werden kann. Neben 2-Phenylethanol waren besonders Methionol und 3-MMethionol und 3-Methylthiopropylacetat wirtschaftlich interessant. Da sich die flüssig-flüssig Extraktion mit organischen Lösungsmitteln für einige Produkte als ungeeignet erwies, wurden als weitere mögliche Methoden der in-situ Produktabtrennung die Adsorption und die organophile Pervaporation untersucht. Die Abtrennung durch Einsatz von Adsorberharzen ist prinzipiell möglich, jedoch wird dabei auch ein Teil des Substrates mit entfernt. Anhand von Pilotversuchen im 300 Liter-Maßstab konnte die Umsetzbarkeit des Verfahrens in den technischen Maßstab gezeigt werden. Eine Wirtschaftlichkeitsanalyse dieser Versuche ergab jedoch derzeit keinen kostendeckenden Betrieb. Es wird weitere Optimierung, insbesondere in Richtung Produktivität, notwendig sein, um Entsprechendes zu erreichen. | Dr. rer. nat. Jens Schrader Tel.: +49 69 7564-422 schrader@dechema.de DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. - Karl-Winnacker-Institut Theodor-Heuss-Allee 25 60486 Frankfurt am Main | X | FPNR |
| 01.11.2007 | 31.12.2010 | 22008807 | Unterstützung eines Qualitätssicherungssystems bei der Produktion von Rapsölkraftstoff durch den Einsatz nahinfrarotspektroskopischer Methoden | Erarbeitung von praxistauglichen und leistungsfähigen NIRS-Methoden zur Überprüfung der Qualität von Rapssaat, Rapsöl und Raps-Presskuchen bei der Erzeugung von Rapsölkraftstoff zur Ergänzung der derzeit verfügbaren, aufwändigen und kostenintensiven nasschemischen bzw. physikalischen Referenzmethoden. Unterstützung eines Qualitätssicherungssystems bei der Herstellung von Rapsölkraftstoff in der Kette Erzeuger, Vertreiber, Nutzer durch kostengünstigere Analyse als herkömmliche Untersuchungsverfahren Bearbeitung referenzanalytisch untersuchter Proben auf verschiedenen NIRS-Geräten, Erarbeitung erster Kalibrationen. Sammlung und Analytik weiterer Proben.Optimierung der vorhandenen Kalibrationen; Ableitung erster Empfehlungen für einen optimierten Geräteeinsatz für die verschiedenen Parameter. Erarbeitung von Algorithmen zum Kalibrationstransfer. Erarbeitung von Handlungsanweisungen und Empfehlungen für die Praxis. Publikation der Ergebnisse. Die Kalibrationsgleichungen sollen durch Kalibrationstransfers auf anderen, verschiedenen NIRS-Spektrometern nutzbar gemacht werden und stehen damit für alle Anwender zur Verfügung. | Prof. Dr. Bettina Biskupek-Korell Tel.: +49 511 9296-2203 bettina.biskupek@fh-hannover.de Hochschule Hannover - Fakultät II - Maschinenbau und Bioverfahrenstechnik - Abt. Bioverfahrenstechnik Heisterbergallee 10a 30453 Hannover | X | FPNR | |
| 01.06.2009 | 31.07.2012 | 22008809 | Teilnahme beim Wettbewerb zum Aufbau und zur Stärkung der Bioenergie-Region Wendland-Elbetal - Wir wachsen nachhaltig mit unserer Energie | Mit den geplanten Vorhaben zu den Schwerpunkten regionale Wertschöpfung (mind. 58 Mio. € jährliche Wertschöpfung bei 15 %iger Effizienzsteigerung), Mobilität (mind.10 % Marktanteil bei der Anmeldung von Neufahrzeugen) und Bildung (Schaffung von regional und überregional bedeutsamen Veranstaltungs- und Bildungsangeboten ) wollen wir eine nachhaltige Entwicklung in der Region voranbringen. Weiterhin sollen durch eine kontinuierliche Öffentlichkeitsarbeit Vertreter und Entscheider der Region, aber auch die Bevölkerung stärker in diese Entwicklung eingebunden werden und davon profitieren. a) Betreuung und Moderation von diversen Unternehmensnetzwerken und Wertschöpfungsketten sowie Schaffung verbindlicher Organisationsstrukturen; b) Vernetzung mit regionalen und überregionalen Initiativen und Institutionen; c) Durchführung diverser Studien (z.B. Optimierung von Biogasanlagen, Optimierung der Nutzung von Reststoffen und Naturschutzaufwuchs); d) Durchführung von einigen Kampagnen und Wettbewerben zur besseren Einbindung einer breiteren Öffentlichkeit (z.B. Mobilitätskampagne zur Erhöhung des Interesses und Nachfrage nach Biogasfahrzeugen, Holzkampagne zur Erhöhung der Nachfrage nach Holzwärme in privaten Haushalten); e) Angebot eines Masterstudiengangs für erneuerbare Energien in Zusammenarbeit mit der Hochschule für Angewandte Wissenschaften (HAW) Hamburg; f) Angebot eines Zertifikatslehrgang für Handwerker in Zusammenarbeit mit der Handwerkskammer Braunschweig – Lüneburg – Stade. | Martina Grud Tel.: +49 5841 97867-13 mgrud@wf-dan.de Wirtschaftsförderung Lüchow-Dannenberg Seerauer Str. 27 29439 Lüchow (Wendland) | X | FPNR | |
| 01.08.2011 | 28.02.2013 | 22008811 | Studie - Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz | Die im Jahr 2006 erstmals von der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) veröffentlichte Studie "Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz" ist bis heute bereits in seiner vierten aber bisweilen unveränderten Auflage erschienen. Dies zeigt zum einen die stetig anhaltende Nachfrage nach der Studie, andererseits wird aufgrund der dynamischen Entwicklungen zum Thema Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz in den letzten Jahren die Notwendigkeit zur Überarbeitung der Studie gesehen. Die Aufbereitung und Einspeisung von Biogas hat sich zu einer etablierten Verwertungsvariante als Alternative zur bis dahin in Deutschland nahezu ausschließlich praktizierten Vor-Ort-Verstromung von Biogas entwickelt. Einhergehend mit dem dynamischen Ausbau haben sich die Erkenntnisse um relevante Fragestellungen, die verwendeten Technologien und die rechtlichen, politischen sowie wirtschaftlichen Rahmenbedingungen bezüglich der Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz erheblich gewandelt. Mit der Überarbeitung wird eine fünfte Auflage der Studie vorgelegt werden, welche den aktuellen Kenntnisstand zu den relevanten Themen rund um die Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz wiedergibt. Die Erarbeitung der Studie orientiert sich im Wesenlichen an der Struktur der bestehenden Auflage, so dass die Kapitel in gleichnahmigen Arbeitspaketen vom DBFZ und beratenden Experten inhaltlich überarbeitet werden. Ergänzt wird die Studie um ein Kapitel, in welchem die Vermarktung von Biomethan diskutiert wird. | Mit der Überarbeitung wird eine fünfte Auflage der Studie "Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz" vorgelegt, welche den aktuellen Kenntnisstand zu den relevanten Themen rund um die Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz wiedergibt. Es werden die notwendigen Leistungen hierfür detailliert dargestellt sowie die kommerziellen Bedingungen und wesentliche Punkte der Projektabwicklung sowie einzubindende Projektpartner beschrieben. | Erik Fischer Tel.: +49 341 2434-219 erik.fischer@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR |
| 01.08.2012 | 31.07.2015 | 22008812 | Umsetzung des überarbeiteten Regionalen Entwicklungskonzepts Bioenergie der AktivRegion Nordfriesland Nord | Die AktivRegion NF Nord und der Kreis Nordfriesland sind als ausgezeichnete Energie-Modellregion Schleswig-Holsteins durch gemeinsame Arbeitsgruppen und Projekte in den Themenfeldern Öffentlichkeitsarbeit und Energieeffizienz eng miteinander vernetzt. Im Förderzeitraum "Bioenergie-Region 2.0" soll ausgehend von der Bioenergieregion Nordfriesland Nord ein kreisweit agierendes Netzwerk für den nachhaltigen und effizienten Ausbau und die Ausschöpfung des wirtschaftlichen Potenzials von Bioenergie geschaffen werden. Ziel ist es, mit einem integrativen Ansatz Erneuerbare Energien zur langfristigen, ökonomisch, ökologisch und sozial verträglichen Schlüsselbranche in Nordfriesland zu etablieren, dadurch Arbeitsplätze zu sichern, regionale Wirtschaftkreisläufe zu fördern, Kompetenzen der Akteure zu stärken und somit einen deutschlandweiten modellhaften Beitrag zum Ressourcen - und Klimaschutz zu leisten. Eine mit Schlüsselakteuren des Kreises besetzte Arbeitsgruppe entwickelt konkrete Strategien und Instrumente zur Steigerung der regionalen Wertschöpfung und zur Effizienzsteigerung der Stoffströme. Marketingkonzepte und Machbarkeitsstudien liefern die notwendigen Entscheidungsgrundlagen. Zielgruppenspezifische Weiterbildungs- und Informationsangebote motivieren Einwohner und Gemeinden zur Umsetzung neuer Wärmekonzepte. Landwirten werden in Fachveranstaltungen leistungsfähige Kulturarten und Kulturfolgen aufgezeigt, die eine Alternative zum Energiemaisanbau bieten. | Simon Rietz Tel.: +49 4661 601-340 s.rietz@aktivregion-nf-nord.de LAG AktivRegion Nordfriesland Nord e.V. Marktstr. 12 25899 Niebüll | X | FPNR | |
| 01.08.2014 | 31.12.2016 | 22008813 | Mögliche Zielkonflikte zwischen Strategien zur Erhöhung der Kohlenstoffspeicherung und der Anpassung an den Klimawandel | Das Projekt soll quantifizieren, inwiefern die Speicherung von Kohlenstoff in der aufstockenden Biomasse von Wäldern als Mitigationsstrategie dem Ziel der Anpassung der Wälder an den Klimawandel entspricht oder diesem zuwider läuft. Konkret wird analysiert, ob eine weitere Anreicherung von Kohlenstoffvorräten in deutschen Wäldern a) die Baumartenvielfalt und strukturelle Komplexität verringern und dadurch das Ziel einer Verbesserung der Anpassungsfähigkeit beeinträchtigen kann, und b) die Gefährdung von Waldbeständen durch Stürme erhöht. Letzterer Effekt kann wiederum eine stärkere Kohlenstofffreisetzung nach Ökosystemstörung bewirken und birgt ökonomische Nachteile für Waldbesitzer. Zur Beantwortung dieser Fragen werden für langfristige Inventurflächen die Zusammenhänge zwischen Biomasseakkumulation, Baumartendiversität, struktureller Diversität und Sturmschadensrisiko analysiert. Diese Daten werden durch kooperierende Forschungseinrichtungen bereitgestellt. Auf der Basis der statistischen Analyse dieser großen Datensätze werden mögliche "Trade-offs" zwischen Mitigations- und Adaptationsstrategien quantifiziert und Empfehlungen für eine Optimierung der verschiedenen Ziele entwickelt. | Prof. Dr. Jürgen Bauhus Tel.: +49 761 203 3677 juergen.bauhus@waldbau.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Forst- und Umweltwissenschaften - Waldbau-Institut Tennenbacher Str. 4 79106 Freiburg im Breisgau | X | FPNR | |
| 15.03.2017 | 14.03.2020 | 22008816 | Verbundvorhaben: Biodiversifizierungseffekte durch Bioenergiefruchtfolgen: Sorghum bicolor als Nahrungsquelle für Bienen (SoNaBi); Teilvorhaben 4: Nährwert von Sorghumpollen für Honigbienen und Effekte von Bienenbeflug auf die Ertragsbildung von Sorghum bicolor - Akronym: SoNaBi | SoNaBi zielt auf die Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit von Sorghum im Energiepflanzenanbau mit Hilfe und zum Nutzen der Biene. Für eine effiziente Biogaserzeugung aus Sorghum erscheinen frühreife, rispenbetonte Sorten-Ideotypen, die dank verbesserter stofflicher Zusammensetzung das Potenzial für gesteigerte Methanerträge pro Flächeneinheit zeigen, am besten geeignet. Für die Konkurrenzfähigkeit hinsichtlich des Gesamtbiomasseertrags ist bei solchen Sorten jedoch die Kornausbildung als Resultat einer ausreichenden Pollenschüttung, Pollenvitalität und folgenden Embryoentwicklung entscheidend, und kühle Nächte können bei Sorghum zu einer Störung dieser Prozesse und reduziertem Kornansatz führen. In diesem Vorhaben soll daher einerseits die genetische Variation und Determination des Merkmals Kühletoleranz zur Blüte bzw. Pollenfertilität erforscht werden, um die Entwicklung stresstoleranter Sorten zu ermöglichen. Andererseits soll die Eignung von Sorghumpollen als Proteinquelle für Bienen während des defizitären Spätsommers untersucht werden. Das übergeordnete Ziel ist die Nutzung von Synergie-Effekten, in dem Sorghum durch eine verbesserte Pollenschüttung auch unter Stressbedingungen eine sichere Nahrungsquelle für Bienen bietet und andererseits die Befruchtung durch Bienen zu einer Stabilisierung der Erträge beiträgt Ein Sortiment genotypisierter Inzuchtlinien (n=350) soll in mehrjährigen und mehrortigen Feldversuchen auf Kornansatz und Pollenmerkmale phänotypisiert werden, um die darin gewonnen Ergebnisse für genomweite Assoziationsstudien und die Entwicklung diagnostischer Marker zu nutzen. Die Eignung von Sorghum als Nahrungsquelle für Bienen soll durch Pollenanalysen sowie Fütterungsversuche an Einzelbienen und an Bienenvölkchen in Flugzelten untersucht werden. Letztlich sollen stresstolerante und für Bienen als Proteinquelle geeignete Sorghumsorten entwickelt werden. | Dr. Ralph Büchler Tel.: +49 6422 9406-13 ralph.buechler@llh.hessen.de Landesbetrieb Landwirtschaft Hessen - Bieneninstitut Kirchhain Erlenstr. 9 35274 Kirchhain | X | FPNR | |
| 01.10.2018 | 30.04.2022 | 22008817 | Verbundvorhaben: Holz-Zement-Hybridsysteme für Wandelemente im Holzhochbau; Teilvorhaben 1: HF-Spanplatten - Akronym: HZHWand | Für die Entwicklung eines lignocellulose-basierten Verbundmaterials für tragende Wandelemente zur Nutzung im modularen mehrgeschossigen Holzhochbau wurden zwei Materialien kombiniert: Zementgebundenes Sperrholz (CBPly) und Spanplatten. Während der Widerstand gegenüber Feuer und Feuchte sowie der Hauptteil der statischen Anforderungen von den Decklagen übernommen wird, sollten die bauphysikalischen Anforderungen, wie Wärme- und Schallschutz, in erster Linie von der im Wandinnern liegenden leichten Spanplatte hoher Dicke getragen werden. Im Gegensatz zum Stand der Technik wurden die Spanplatten nicht wie üblich mittels Heißpresstechnologie, sondern in einer Presse mit Hochfrequenzerwärmung (HF) hergestellt. Mit der HF-Technologie können Spanplatten mit ausgeglichenem Rohdichteprofil in kurzen Presszeiten erzeugt werden. Derartige Platten zeichnen sich durch nahezu gleiche Festigkeiten in allen Schichten und eine gute Bearbeitbarkeit aus. Für die Herstellung der HF-Spanplatten war die Verwendung von langen schlanken Schneidspänen (Flachspan), hergestellt aus Buchen- und Fichten-Schwachholz im Langholzzerspaner, vorgesehen. Die Spangeometrie stellte ein Spangefüge mit höherer Festigkeit (bei gleicher mittlerer Rohdichte) und annähernd zu 100 % parallel zur Plattenebene ausgerichteten Partikeln in Aussicht. Eine weitere Festigkeitssteigerung wurde durch die HF-Erwärmung der Spanmatte auf 130 - 160 °C über den gesamten Plattenquerschnitt erwartet. Insgesamt sollte damit eine erhebliche Rohdichtereduzierung der HF-Spanplatte auf 400 kg/m³ bei einer Plattendicke von 40 mm ohne nennenswerte Verringerung des Festigkeitsniveaus erzielt werden. Neben der Holzart war die Variation der Spandicke, des Klebstoffanteils und der HF-Temperatur vorgesehen Basierend auf den Ergebnissen mechanisch-physikalischer Prüfungen sollten Vorzugsvarianten hergestellt und bei Forschungsstelle 3 mit den Decklagen aus CBPly zu einem Holz-Zement-Hybrid-System verklebt werden | Die Untersuchung der mechanisch-physikalischen Eigenschaften der Spanplatten offenbarte deutliche Unterschiede zwischen Fichte und Buche. Die mechanischen Kennwerte der Buchenspanplatten betrugen trotz vergleichbarer Partikelgeometrie weniger als die Hälfte der Fichtenspanplatten. Bei beiden Holzarten konnte beobachtet werden, dass mit zunehmender Spandicke die Biege- sowie Druckfestigkeit sinkt und die Schubfestigkeit steigt. Die Erhöhung des Klebstoffanteils von 12 % auf 18 % (Klebstoffmenge entspricht 12 % bei 630 kg/m³) und die Steigerung der HF-Temperatur von 130 °C auf 160 °C bei den Spanvarianten beider Holzarten mit den höchsten mechanischen Eigenschaftskennwerten führte bei den HF-Spanplatten, hergestellt aus Fichtespänen, mit einer Rohdichte von etwas mehr als 400 kg/m³ zu charakteristischen Kennwerten von Spanplatten Typ P5. Allerdings unterschritten die vergleichbar hergestellten Buche-Spanplatten die charakteristischen Normanforderungen nach EN 12369-1:2001 für Spanplatten Typ P5, hielten aber zumindest die entsprechenden Normanforderungen der Drucksteifigkeit und der Schubfestigkeit für Spanplatten Typ P4 ein. Zusätzlich zu den positiven mechanischen Kennwerten insbesondere der Fichte-Variante konnten die HF Spanplatten, aufgrund der vergleichsweise geringen Rohdichte, mit einer mittleren Wärmeleitfähigkeit von 0,08 W/(m*K) überzeugen. Dieses Ergebnis, eingeordnet zwischen der Bemessungswärmeleitfähigkeit für Spanplatten (300 kg/m³) und Holzfaserplatten (250 kg/m³) gem. ISO 10456, unterstreicht die Eignung des entwickelten Werkstoffes als wärmedämmende Kernlage. In Anbetracht der im Vergleich zu den charakteristischen Normwerten (Rohdichte 500 kg/m³) um 14 % abgesenkten Rohdichte und der vorgesehenen Anwendung als Teil eines Sandwich-Verbundes (CBPly Beplankung auf den Außenseiten) konnte mit den HF-Spanplatten ein Produkt mit erfolgversprechendem Eigenschaftsprofil mit deutlichen Vorteilen für Fichte-Späne entwickelt werden | M. Sc. Martin Direske Tel.: +49 351 4662-311 martin.direske@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | X | FPNR |
| 01.09.2018 | 31.08.2021 | 22008818 | Verbundvorhaben: Initiierung und Etablierung eines offenen interdisziplinären Forschungsnetzwerks im Bereich biobasierter Polymerwerkstoffe; Teilvorhaben 3: Marketingkonzept, Kommunikationsstrategie, informationelle Umsetzung - Akronym: BioFoN | Die Entwicklung neuer sowie die erfolgreiche Weiterentwicklung bekannter biobasierten Polymerwerkstoffe erfordert oft eine fachübergreifende Zusammenführung der Erkenntnisse über Synthesetechnologien, Materialaufbau, Verarbeitungsverfahren und Produkteigenschaften, deren Analyse die vorhandenen Wissenslücken schließen und richtungsweisende Synergien identifizieren lässt. Die derzeitigen Defizite bei der Ergebniskommunikation und einer synergetischen Interaktion einheimischer Forschungseinrichtungen lassen sich wie folgt zusammenfassen: - Kaum breite interdisziplinäre Zusammenarbeit in der Forschung (Werkstofftechnik, Maschinenbau, Chemie, Physik, Medizintechnik etc.) - Keine Gesamtübersicht zu Forschungsschwerpunkten von Forschungseinrichtungen in Deutschland im Bereich Polymerwerkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen in technischen Anwendungen (keine entsprechende "Landkarte") - Die Vernetzung der Forschungseinrichtungen und Industrie aufgrund der Wettbewerbsproblematik sehr eingeschränkt. Mit dem geplanten Vorhaben sollen wirksame Methoden und Strukturen entwickelt und etabliert werden, die zur Förderung der synergetischen Interaktion in der Wertschöpfungskette aus Wissenschaft und Wirtschaft (einheimischer Forschungseinrichtungen und der Industrieunternehmen) durch konkrete Entwicklungsprojekte dienen. Die bereits bestehenden Netzwerke, Messe- und Kommunikationsplattformen sollen besser miteinander vernetzt und zur Zusammenarbeit angeregt werden. | Rainer Krisl Tel.: +49 931 80441-30 info@iconomic.de ICONOMIC Werbeagentur GmbH Schleehofstr. 10 a 97209 Veitshöchheim | X | FPNR | |
| 01.10.1996 | 30.11.1999 | 22008895 | Verbundvorhaben: Einfluß des low input-Anbaus auf die Applikationseigenschaften von Getreide im non food-Bereich: Teilvorhaben 3: Labortechnische Derivatisierung komplexer Getreidemahlprodukte aus dem low input-Anbau | Ausgehend von Erfahrungen beim Einsatz trockenchemisch derivatisierter Weizenmehle für technische Anwendungen, insbesondere in der Papierindustrie als kationischer Zusatz in der Papiermasse, wurde die Möglichkeit abgeleitet, durch low input-Anbauverfahren Getreide mit speziellen Qualitäten für industrielle Applikationen zu erzeugen. Im Rahmen dieses Verbundvorhabens soll deshalb untersucht werden, wie sich bei den Getreidearten Roggen, Triticale und Gerste reduzierte Anbaubedingungen auf die Vermahlung, die kationische Derivatisierung sowie das Eigenschaftsprofil der Modifikate auswirken. Im vorliegenden Teilvorhaben erfolgt die Laborerprobung der Kationisierungsfähigkeit definierter Getreidemahlprodukte aus dem low input-Anbau sowie die Charakterisierung der Modifikate im Hinblick auf applikationsrelevante Einsatzbereiche. | Die Untersuchungen zum Einfluss der Mehlqualität ergaben, dass sich Mehle mit geringerem Schalenanteil, d. h. mit niedrigerem Protein- und höherem Stärkegehalt, signifikant besser für die kationische Derivatisierung eignen. Diese Tendenz wird sowohl bei Material aus dem low input- als auch aus dem herkömmlichen Anbau deutlich sichtbar. Nachgewiesen werden konnte ebenfalls der Einfluss der Anbauintensitäten auf das Modifizierungsergebnis, wobei mit Mehlen aus dem low input-Anbau größtenteils höhere kationische Ladungen erzielt wurden als mit Rohstoffen aus dem Intensivanbau. Im Vergleich zum Ausmahlungsgrad der Mehle sind die Auswirkungen der Anbauintensitätsstufen auf die Anwendungseigenschaften der Modifikate jedoch differenzierter einzuschätzen. Aufgrund der Festlegung von konkreten Parametern für die Mehlqualitäten der untersuchten Getreidearten Roggen, Triticale und Gerste wurden hinsichtlich des Kationisierungserfolgs der Mehle verhältnismäßig einheitliche Ergebnisse für die low input-Varianten erzielt. Es ist davon auszugehen, dass helle Roggen,- Triticale und Gerstenmehle aus dem low input-Anbau als Rohstoff für die trockenchemische Kationisierung geeignet sind und die Derivate Anwendungseigenschaften besitzen, die für einen erfolgreichen Einsatz in der Papierindustrie sprechen. Die Auswahl der optimalen Variante schließt eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung unter Berücksichtigung der Ergebnisse aus 3-jährigem Anbau, Vermahlung, Labormodifizierung und Versuchen zur Papierherstellung mit kationisierten low input-Mehlen ein. | Prof. Dr. D. Gottstein Tel.: +49 3471 355-434 Hochschule Anhalt - Standort Bernburg - Fachbereich Landwirtschaft, Ökotrophologie und Landschaftsentwicklung Strenzfelder Allee 28 06406 Bernburg (Saale) | FPNR | |
| 01.04.2001 | 30.09.2004 | 22008898 | Entwicklung eines Verfahrens zur kostengünstigen Herstellung von Formteilen auf der Basis von nachwachsenden Rohstoffen, wie Maisgrieß und Stärke, durch kontinuierliche Extrusion von Schaumfolien mit anschließendem Formprozeß | Eine biologisch abbaubare Verpackung aus nachwachsenden Rohstoffen, auf Maismehl/Stärke-Basis, soll im Rahmen des Vorhabens entwickelt werden. Die Verpackungen sollen im Food- und Non-Food-Bereich, insbesondere im Fast-Food-Bereich, zum Einsatz kommen. Des weiteren soll ein neues, kontinuierliches Produktionsverfahren zur Herstellung dieser Verpackung konzipiert werden. Durch den kontinuierlichen Verarbeitungsprozeß der BAW soll die so hergestellte Verpackung ein günstigeres Preis-Leistungs-Verhältnis als Stärke-Schaum-Produkte besitzen. Das neue Verfahren besteht aus einem Extrusionsverfahren mit unmittelbar anschließender Formgebung. Der Prozeß gliedert sich in folgende Verfahrensschritte: - Aufschluß, Destrukturierung, Plastifizierung und Homogenisierung in einem Doppelschneckenextruder; - Extrusion der Polymermischung als Schaum durch eine Breitschlitzdüse als Flachfolie; - unmittelbare Formgebung der noch plastischen Schaumfolie; - Schneiden und Stanzen der Schaumfolie; - Abkühlen und Verfestigen des so hergestellten Formteils. Eine alternative Verfahrensweise ist das kontinuierliche Kaschieren des Polymerschaums mit wasserfester Papierfolie oder BAW-Folie als Nachfolgeeinrichtung des Extrusionsprozesses. Dabei soll eine Sandwich-Folie mit einer kompakten, wasserfesten Außenschicht und einem Schaumkern durch Co-Extrusion mittels Mehrschicht-Breitschlitzdüse hergestellt werden. | Hubertus Loick Tel.: +49 2369 98980 hubert.loick.vnr@cityweb.de Loick Biowertstoff GmbH Heide 26 46286 Dorsten | FPNR | ||
| 01.11.2003 | 31.10.2006 | 22008901 | Verbundvorhaben: Innovative Mittelkettenrapsöle (Optimierung des Gehaltes an mittelkettigen Fettsäuren in Rapssaat), Teilvorhaben 1: Züchtungsorientierte Bearbeitung neuartiger transgener Rapslinien | Das Vorhaben hat die Optimierung des Gehaltes an mittelkettigen Fettsäuren in Rapssaat zur Zielsetzung. Die Verwertung von Ergebnissen aus Vorläuferprojekten, in denen die Synthese von neuartigen mittelkettigen Fettsäuren wie Caprinsäure, Laurinsäure oder Myristinsäure in Raps realisiert werden konnte, steht im Vordergrund. Das hier beantragte Teilprojekt umfaßt die Aufzucht der Primärlinien und die Samenernte, Vermehrung und Bereitstellung von Pflanzenmaterial sowie experimentelle Kreuzungen ausgewählter Linien. Die im Projekt neu erzeugten Rapslinien werden in adaptiertes Zuchtmaterial eingelagert, um nach abgeschlossener Phase der Machbarkeit die Ergebnisse der experimentellen Kombinationszüchtung in leistungsfähigerem Material zu reproduzieren. Somit werden die Grundlagen für die Entwicklung von Rapssorten gelegt, deren Öle die mittelkettigen Fettsäuren in gewünschter Qualität und Quantität enthalten. | Mit dem Ziel, die Anwendungsmöglichkeiten weiter zu verbessern, wurde der Ansatz verfolgt, neue Rapsformen zur Verfügung zu stellen, die in ihrem Samenöl nennenswerte Anteile mittelkettiger Fettsäuren (medium-chain fatty acids, MCFA) bilden. Im Verbundvorhaben wurde gezeigt, dass mittels transgener Rapspflanzen ein im Vergleich zu konventionellen Rapsgenotypen, deutlich verändertes Fettsäuremuster im Samenöl herbeigeführt werden konnte. Diese veränderten Fettsäuremuster zeichneten sich durch einen signifikanten Gehalt an mittelkettigen Fettsäuren aus. Bei weiterer züchterischer Bearbeitung und Kombination weiterer Gene miteinander können durchaus höhere Gehalte an mittelkettenspezifischen Fettsäuren erzeugt werden. Mittel- bis langfristig kann hier eine Rohstoffalternative zu den herkömmlichen Quellen der spezifischen Fettsäuren, wie z. B. Kokosöl oder Palmkernfett, prognostiziert werden. Die Erstellung der transgenen Rapspflanzen wurden durch detaillierte Fett-Analysen der (Sicherheitsbewertung und Darstellung der physiologischen Wertigkeit) von über 50 Transformationsansätzen begleitet. Durch diese detaillierte Einschätzung und Bewertung der entwickelten transgenen Öle konnten mögliche Produkte und sich daraus ergebenden Applikationswege für den Markt vorgezeichnet werden. Das Fettsäuremuster, Lipidgehalt, Muster an Speicher-TAG, und hierbei insbesondere MCT; der analysierten transgenen Öle entsprechen den Kriterien die sie für die Anwendung beim Menschen freigeben. Demnach können diese Öle für kosmetische Zwecke, Spezialnahrungen oder pharmazeutische Zwecke eingesetzt werden | Astrid Zurborg Tel.: +49 4351-736180 a.zurborg@npz.de Norddeutsche Pflanzenzucht Hans-Georg Lembke KG Hohenlieth-Hof 24363 Holtsee | X | FPNR |
| 01.04.2004 | 31.03.2007 | 22008903 | Verbundvorhaben: Fermentative Herstellung von Feinchemikalien auf Zuckerbasis via Pyruvat am Beispiel des Valins, Teilvorhaben 1: Bioprozessentwicklung im Pilotmaßstab | Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer neuartigen fermentativen Produktionsplattform basierend auf einem neuartigen Corynebacterium glutamicum Stamm mit einer optimierten Pyruvatbereitstellung zur Herstellung von niedermolekularen Feinchemikalien. Pyruvat stellt einen wichtigen Preursor für die Synthese diverser Aminosäuren wie z.B. Valin, Leucin, Alanin oder anderer Feinchemikalien dar. Mittels der neuen Technologieplattform soll die Basis für Prozesse mit deutlich gesteigerter C- Ausbeute sowie für kontinuierliche Fermentationsverfahren geschaffen werden. Am Beispiel des Valins soll diese Produktionsplattform bis in den Pilotmaßstab entwickelt werden. Aus klassischer Mutagenese soll ein Basisproduzenten selektioniert werden, der durch Stoffflußanalyse charaktiersiert wird. Mit den durch molekularbiologische Tools optimierten Stämmen soll eine Prozessentwicklung für Fermentation und Aufarbeitung bis in den Pilotmaßstab durchgeführt werden und eine wirtschaftliche Bewertung erfolgen. Bei erfolgreicher Entwicklung soll die Technolgieplattform bei Degussa zunächst für Valin in die Produktion überführt werden. | Der Einfluss von wichtigen Prozessparametern wurde eingehend untersucht und die Optima der wichtigsten Prozessgrößen ermittelt. Neben der optimalen Medienzusammensetzung wurden auch verschiedene Kohlenstoffquellen hinsichtlich ihrer Eignung bewertet. Der Produktionsstamm wurde mit Hilfe der innerhalb des Projekts erarbeiteten Erkenntnisse weiterentwickelt. Dabei wurde insbesondere die Bereitstellung von Pyruvat und Kofaktoren verbessert und der Abfluss von Kohlenstoff in Biosynthesewege von unerwünschten Nebenprodukten minimiert. Dadurch konnte die zuckerbezogene Produktausbeute deutlich gesteigert werden. Die ebenfalls innerhalb des Projektes gewonnen Erkenntnisse zur Prozessführung flossen in einen auf den Produktionsstamm angepassten Prozess ein. Durch rationale Stammentwicklung und innovative Verbesserungen der Prozessführung ist es gelungen, bei einem minimierten Ressourcenaufwand eine verbesserte Produktivität der Produktionsstämme zu erzielen. Erst durch die erreichten technischen Verbesserungen wurde die Herstellung von Valin im großtechnischen Maßstab in Europa unter wirtschaftlichen Bedingungen möglich. Erste Validierungsfermentationen zur Herstellung von Valin im großtechnischen Maßstab wurden 2007 erfolgreich realisiert. | Dr.-Ing. Andreas Karau Tel.: +49 6181 59-4069 andreas.karau@degussa.com Evonik Industries AG - Projekthaus ProFerm Lise-Meitner-Str. 34 85354 Freising | X | FPNR |
| 01.07.2005 | 31.05.2007 | 22008905 | Verbundvorhaben: Untersuchungen zur Optimierung und Standardisierung von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 3b: Brandtechnische Untersuchungen zur Optimierung der Flammschutzmittelzusammensetzung und des Brandverhaltens auf Bauteilebene | Im Zusammenhang mit Baustoffen aus nachwachsenden Rohstoffen tauchen immer wieder Fragen zur Beständigkeit gegen mikrobiellen Angriff (Schimmelpilz), Abgabe von organischen Stoffen (Geruchsstoffen) sowie zum Brandverhalten auf. Diese Punkte, an deren Optimierung im Rahmen des Verbundvorhabens gearbeitet wird, sind eng mit der Akzeptanz dieser Baustoffe verknüpft. Im Rahmen des Teilvorhabens soll in Zusammenarbeit mit der FAL Braunschweig das Brandverhalten von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen untersucht werden. In der ersten Phase des Teilprojektes werden mit der Cone-Calorimeter-Methode Entzündungstemperatur, Energiefreisetzungsrate und Rauchgaspotenzial von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen im Labormaßstab untersucht. Außerdem wird eine Parameterstudie bezüglich des Gehalts an Flammschutzmitteln und der Einbaudichte hinsichtlich ihres Einflusses auf die genannten Eigenschaften durchgeführt. Anschließend wird mittels SBI- und Room-Corner-Tests der Gehalt an FSM unter Bezug auf die Einbaudichte hinsichtlich eines Erreichens der europäischen Baustoffklassen optimiert. Abschließend werden Untersuchungen an Bauteilausschnitten durchgeführt, zum globalen Nachweis der Eignung für die Gebäudeklasse 4. Die Einsatzmöglichkeiten von nachwachsenden Rohstoffen sollen in einer Info-Schrift zusammengefasst werden. | In dem Teilvorhaben wurde zunächst das Brandverhalten von 13 Dämmstoffen anhand vier unterschiedlicher Laborbrandversuche charakterisiert. Es kamen das Cone-Kalorimeter, die thermogravimetrische Analyse, Bestimmung des Masseverlusts und die Bestimmung des Flammpunktes zum Einsatz. Das Cone-Kalorimeter und die Bestimmung des Masseverlusts lieferten zur Charakterisierung der Dämmstoffe interessante und reproduzierbare Daten. Die Ergebnisse der thermogravimetrischen Analyse konnten zur Festlegung des Temperaturbereichs, in dem die thermische Zersetzung stattfindet herangezogen werden. Anschließend wurden für die 13 Produkte Zulassungsversuche durchgeführt. Auf Grund der Ergebnisse der durchgeführten Kleinbrennertests erfüllten alle untersuchten Produkte die Anforderungen der Euroklasse E und D. Im Vorhaben wurden auch unterschiedliche Flammschutzmittel zur Verbesserung des Brandverhaltens der Dämmstoffe untersucht. Es wurden sowohl ökologische Flammschutzmittel (Gips, Lehm, Salz, Wasserglas), als auch herkömmliche Flammschutzmittel (Borsalz, Ammoniumphosphat) untersucht. Durch Zugabe der Flammschutzmittel konnte zwar die Wärmefreisetzung und Flammenausbreitung reduziert werden, das Schwel- und Glimmverhalten wurde hingegen kaum beeinflusst. Die Anforderung schwerentflammbar (Euroklasse B und C) war für Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen als Materialeigenschaft bei den untersuchten Randbedingungen für Deutschland nicht erreichbar. Es besteht jedoch die Möglichkeit, den Nachweis der Schwerentflammbarkeit im Einbauzustand nachzuweisen. In diesem Fall wird der Dämmstoff z. B. innerhalb einer bekleideten Holztafel untersucht. Die Bekleidung reduziert die thermische Zersetzung, sodass die Grenzwerte der Euroklassen B oder C erreicht werden. Nachteil dieser Vorgehensweise ist, dass der Nachweis nur für die geprüfte Einbausituation Gültigkeit besitzt. Bei einer wesentlichen Änderung der Einbaubedingungen muss der Nachweis erneut geführt werden. Der Dämmstoff muss bei di | Prof. Dietmar Hosser Tel.: +49 531 391-5441 d.hosser@tu-bs.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 3 - Architektur, Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften - Institut für Baustoffe, Massivbau- FG Brandschutz und Grundlagen Beethovenstr. 52 38106 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.08.2008 | 28.02.2009 | 22008906 | Verbundprojekt: Vorversuch: Fortgeschrittenes Konservier- und Aufschlussverfahren für Grünmassen; Teilvorhaben 1: Modellierung und Bilanzierung der Biogasbildung und Ableitung des weiteren FuE-Bedarfs für verschiedene Silierungsprozesse | Gegenstand des Vorhabens ist ein Vorversuch zur Bewertung alternativer Konservierungs- und Aufschlusswege für die Bereitstellung lagerfähiger feuchter Biomassen mit spezieller Ausrichtung auf die spezifischen Bedürfnisse der Biogaserzeugung. Im Rahmen des Vorhabens werden durchgeführt: 1. Eine Literaturrecherche zur Aufnahme und Vertiefung des bisherigen kenntnissstandes biochemischer Eigenschaften der Acetat- und Buttersäuregärung. 2. Erzeugung definierter Acetat/Buttersäure-versuchssilagen aus frischen Biomassen bekannter Eigenschaften sowie Milchsäuresilagen in bisher üblicher Technologie. 3. Methanisierung der Silagen und Aufnahme der erzielten Biogas-Parameter und Prozessverläufe. Durchführung von Vergleichstests mit hochwertiger konventioneller Milchsäuresilage. 4. VErgleichende Bewertung der experimentellen Ergebnisese Auf der Basis der aus der Literatur bekannten Informationen ist davon auszugehen, dass nachweisbar ist, dass die Silierung von Biomasse mit gezielt verbesserten Eigenschaften möglich ist. | Die Arbeitshypothesen konnten weitestgehend bestätigt werden. Die Gärsäuremuster und die spezifischen Methanerträge der Maisproben ließen sich durch die Zugabe von biologischen Siliermitteln beeinflussen. Die Trockenmasseverluste während der Silierung konnten im Rahmen dieses Vorversuchs aufgrund des Versuchsdesigns und der mikrobiologischen Untersuchungen während des Silierprozesses nicht näher quantifiziert werden, sollen aber in folgenden Versuchen ebenfalls im Fokus stehen. Die Ergebnisse sämtlicher Untersuchungen sind im Schlussbericht detailliert dargestellt. | Prof. Dr.-Ing. Frank Scholwin Tel.: +49 341 2434-438 frank.scholwin@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR |
| 01.07.2010 | 30.11.2013 | 22008907 | Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung eines biologisch abbaubaren, Lyocell-basierten Spinnvlieses | Ziel war eine neue Gesamttechnologie auf der Basis des Spinnvliesverfahrens, die eine Überführung dieses neuen, umweltfreundlichen und sehr innovativen Verfahrens in den industriellen Maßstab gewährleistet. Beim Spinnvliesverfahren handelt sich um ein Fertigungsverfahren, das die direkte Umwandlung des Polymers (Lösung) in kontinuierliche Filamente, deren Ablage und Verfestigung unter Verwendung eines aerodynamischen Systems in ein textiles Flächengebilde ermöglicht. Der enorm apparative Aufwand einer solchen Entwicklung ist bedingt durch die aufwendige Lösungsherstellung sowie spätere Regeneration des Lösungsmittels. Als grobe Zielstellung für diese Entwicklung in einem kontinuierlichen Prozess vom Zellstoff zum Vlies wurden mit Fadentitern von 1.5 dtex bei Durchsätzen von > 200 kg/h/m definiert. Während des Projektes war es jedoch nicht möglich die bekannte Spinnvliestechnologie auf ein Lösungsmittel-Spinnverfahren zu übertragen. Prozessbedingungen für einen stabilen Prozessablauf und akzeptable Filamenteigenschaften konnten nicht erreicht werden. Daher wurde die Zielsetzung des Projektes von einem Spinnvliesverfahren auf ein mehrreihiges Meltblown Verfahren umgestellt. Dieses mehrreihige Meltblown Verfahren hat in ersten Vorversuchen (außerhalb des Projektes) vielversprechende Ergebnisse gezeigt, die jetzt in der Fortführung des Projektes bestätigt und weiter ausgearbeitet werden sollen. | Dipl.-Ing. Hans-Georg Geus Tel.: +49 2241 93261-941 hans-georg.geus@reicofil.com Reifenhäuser REICOFIL GmbH & Co. KG Spicher Str. 46-48 53844 Troisdorf | X | FPNR | |
| 01.06.2009 | 31.07.2012 | 22008909 | Straubing-Bogen - Region der Nachwachsenden Rohstoffe: Identität - Impuls - Innovation | Drei wesentliche Ziele hat sich die Bioenergie-Region Straubing vorgenommen:1. Die Optimierung der Biomasse-Stoffströme und deren Verwertung in technischen Anlagen zur Erhöhung der regionalen Bioenergie-Wertschöpfungsketten: NAWARO-OPTIMA2. Der konsequente Ausbau zu einem führenden Qualifizierungs-, Forschungs- und Wissenszentrum: NAWARO-HOW3. Die Positionierung der Bioenergieregion Straubing sowohl im Binnen- als auch im Außenmarketing als Region der nachwachsenden Rohstoffe: NAWARO-TOP. Um diese Ziele umzusetzen, wurde für die Handlungsbereiche Regionale Wertschöpfung, Netzwerkbildung, Wissenstransfer, Öffentlichkeitsarbeit und Kommunikation sowie Projektmanagement ein konkretisiertes Maßnahmenpaket aus über 20 Einzelprojekten geschnürt mit folgenden Schwerpunkte:• Studien und Untersuchungen, um die Ausgangsituationen zu erfassen. Die Übertragung vorhandener Vorreitermodelle auf das Gesamtgebiet, um Investitionen und Wertschöpfungseffekte auszulösen• Der Aufbau einer intensiven Netzwerkkommunikation, um Vorgehensweisen, Ideen, und Probleme im Verlauf des Prozesses und im Dialog anzugehen•Passgenaue Qualifizierungen zur Förderung der Wettbewerbsmaßnahmen und Aufbau eines allgemeinen Qualifizierungsangebotes zum Thema Bioenergie•Entwicklung und Positionierung der Marke Straubing – Region der nachwachsenden Rohstoffe mit flankierender Öffentlichkeitsarbeit durch eine breit angelegte Imagekampagne. | Rita Kienberger Tel.: +49 9421973-126 kienberger@landkreis-straubing-bogen.de Gemeinde Neukirchen/Pleiße Am Rathaus 1 92259 Neukirchen b.Sulzbach-Rosenberg | X | FPNR | |
| 01.09.2011 | 28.02.2015 | 22008910 | Verbundvorhaben: Bio- und chemokatalysierte Wege zu funktionalisierten Glycerinderivaten (MetaGlyc 2); Teilvorhaben 1: Bio- und chemokatalysierte Umsetzungen von Glycerin | Das Verbundprojekt "MetaGlyc 2" (Folgeprojekt des Verbundvorhabens MetaGlyc) lässt sich in zwei Schwerpunkte gliedern. Zum einen soll die Herstellung neuer werthaltiger Glycerinderivate, die im Rahmen des Vorgängerprojekts begonnen wurde, fortgesetzt werden (Teilprojekt A). Zum anderen sollen Enzyme entwickelt werden, die die Herstellung von Glycerin und Estern über neuartige Umesterungsverfahren ausgehend von natürlichen Ölen ermöglichen (Teilprojekt B). Zur Entwicklung der besagten Synthesen sollen vornehmlich nachwachsenden Rohstoffe eingesetzt werden, die mit nachhaltigen chemischen oder biotechnologischen Prozessschritten in die gewünschten Zielstrukturen umgesetzt werden. Ziel des Projektteils A ist die nachhaltige Herstellung von Diglycerin, Glycerinsäure und Serinol, sowie von Derivaten dieser Verbindungen. In Teilprojekt B steht die Optimierung zwei verschiedener Enzyme als Biokatalysatoren für die selektive Umesterung natürlicher Öle im Vordergrund. Nach Erhalt hinsichtlich Selektivität, Aktivität oder Prozessstabilität verbesserter Varianten sollen diese im größeren Maßstab hergestellt und in Anwendungen getestet werden. Die im Rahmen von Teilvorhaben 1 bei Cognis durchgeführten Arbeiten wurden in die folgenden Arbeitspakete eingeteilt: AP 1 : Projektkoordination & anwendungstechnische Untersuchung bereitge-stellter Muster, AP 2: Übertragung des LIKAT-Verfahrens in den Pilotmaßstab, AP 3: Verbesserung der CpLIP2, AP 4: Testen & Bewerten neuer Enzyme | Im Vorhaben wurde eine vom Projektpartner LIKAT im Labormaßstab entwickelte Synthese zur selektiven Oligomerisierung von Glycerin zu linearen Di-und Triglycerinen hinsichtlich einer Maßstabsvergrößerung getestet. Ziel war die Erprobung der Übertragbarkeit des entwickelten Verfahrensprinzips in einer Technikumsanlage, aus deren Betriebsverhalten wichtige Hinweise für eine großtechnische Umsetzung gewonnen werden können. Hierzu wurde eine geeignete Technikumsanlage (150 L Reaktor) der BASF ausgewählt und konfiguriert. Im batch-Betrieb, ausgehend von 80 kg Glycerin 99,8%, wurden in 75 h ca. 59 kg Roh-Diglycerin und 7,6 kg Wasser erhalten. Bei einem Glycerin Gesamtumsatz von ca. 72% wurde eine integrale Roh-Diglycerin Zusammensetzung von 16% Glycerin, 2% cyclische Diglycerine, 58% lineare Diglycerine und 24% Tri- bzw. Oligoglycerine gefunden. Bei einer Produktivität bezogen auf Roh-Diglycerin von 3,3 kg / kg Kat*h (bezogen auf lineares Diglycerin 1,9 kg / kg Kat*h) betrug die integrale Selektivität für lineares Diglycerin ca. 69%. Durch die Verwendung des Dephlegmators konnte der Diglyceringehalt im verdampften Diglycerin-Glycerin Gemisch auf unter 10 Gew.-% gehalten werden. Eine kontinuierliche Reaktionsphase wurde realisiert. Ausgehend von einer Roh-Diglycerin bulk-Reaktionsmischung aus der batch-Reaktionsphase wurde Frisch-Glycerin für 24 h zudosiert (1 kg/h) und in dieser Zeit 30 kg Roh-Diglycerin kontinuierlich abgezogen. Das im Reaktor verbliebene Roh-Diglycerin wies eine Zusammensetzung von 16% Glycerin, 0,8% cyclische Diglycerine, 56% lineare Diglycerine und 27% Tri- bzw. Oligoglycerine auf. Das kontinuierlich ausgetragene Roh-Diglycerin hatte die nahezu gleiche Zusammensetzung. Die integrale Diglycerin-Selektivität der kontinuierlichen Reaktionsphase liegt mit 67% knapp unter derjenigen der batch-Reaktionsphase im Vergleich zu 73% im LIKAT Laborverfahren. | Dr. Lukas Maksym Tel.: +49 211 7940-3002 lukas.maksym@basf.com BASF Personal Care and Nutrition GmbH - Corporate Technology Henkelstr. 67 40589 Düsseldorf | X | FPNR |
| 01.12.2016 | 30.11.2019 | 22008916 | Verbundvorhaben: Züchtung, Anbau und Verwertung von russischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) - Weiterentwicklung der Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff (TAKOWIND II); Teilvorhaben 2: Fortpflanzungs-Mechanismen bei Taraxacum koksaghyz - Akronym: TAKOWINDII | Mit dem Ziel, die Kommerzialisierung des Anbaus und die Verwertung der Rohstoffe aus Russischem Löwenzahn in großem Maßstab weiter voran zu treiben, soll die Züchtung beschleunigt und intensiviert und die resultierenden Pflanzen der direkten Nutzung zugeführt werden. Zur zügigen Erreichung und Absicherung dieses Zieles bedarf es weiterer großer Anstrengungen, die im beantragten Vorhaben interdisziplinär in Arbeitspaketen entlang der Wertschöpfungskette weitergeführt bzw. begonnen werden sollen: - Züchtung; -Züchtungsmethodik; - Agronomie und Pilotanbau; -Rohstoffverarbeitung und Produktcharakterisierung. Dabei kann auf den zielorientierten Vorarbeiten eines intensiven Netzwerkes um einige Kernakteure und auf die erfolgreich abgeschlossenen Projekte aufgebaut werden. Die Inhalte des Projektes werden in 4 Arbeitspaketen bearbeitet: Das Arbeitspaket 1 – Züchtung - umfasst Kreuzungen und Selektionen zur Erhöhung des Kautschukertrages. Material und Ergebnisse aus Zuchtmethodik und Agronomie werden im Zuchtmaterial und einem Zuchtschema integriert und verwertet. Im Arbeitspaket 2 – Züchtungsmethodik - werden Zuchtmethoden entwickelt. Im Arbeitspaket 3 – Agronomie und Feldversuche - werden geeignete Sätechnik und technische Saatgutveredelung zur Verbesserung/Sicherung des Feldaufganges getestet. Ein Monitoring des Tks-Wildmaterials bzw. neuen Zuchtmaterials begleitet den Freilandanbau. Im Arbeitspaket 4 - Rohstoffverarbeitung und Produktcharakterisierung - werden Kautschuke und Latices aus neuem Zuchtmaterial, dessen Qualität und Alterungsverhalten am reinen Kautschuk, in Mischungen und im Endprodukt beurteilt. | Prof. Dr. Dirk Prüfer Tel.: +49 251 83-22302 dpruefer@uni-muenster.de Universität Münster - Fachbereich 13 Biologie - Institut für Biologie und Biotechnologie der Pflanzen (IBBP) Schlossplatz 8 48143 Münster | X | FPNR | |
| 01.08.2018 | 30.06.2021 | 22008917 | Verbundvorhaben: Innovative Nass-in-Nass-Klebetechnologie für HBV-Fertigteildecken; Teilvorhaben 1: Entwicklung einer neuartigen, statisch hoch effizienten und steifen Verbindungstechnologie - Akronym: NinN-Kleb-HBV | Ziel ist die FuE einer neuen, statisch hocheffizienten und steifen Verbindungstechnologie für Holz-Beton-Verbund-Decken (HBV-Decken) auf Basis einer neuartigen Klebeverbindung zwischen Beton und Holz. Bei dieser innovativen Klebetechnologie wird der frische Beton direkt auf die noch feuchte Klebstoffschicht aufgegossen. Diese sogenannte Nass-in-Nass-Verklebung ermöglicht auch bei unebenen Holzträgern einen lückenlosen Verbund zwischen dem Holz und der Betonplatte aus selbstverdichtendem Beton, Normal- oder Leichtbeton. Die die sehr hohe tragwerkstechnische Effizienz, die sehr schnelle Fertigungsweise und die geringen Klebstoffkosten machen nass-in-nass-verklebte HBV-Decken deutlich leistungsfähiger und preiswerter als HBV-Decken mit den üblichen Schraubenverbindungen. Im Teilprojekt NinN-Kleb-HBV-Tec werden die leistungsfähigsten Materialkombinationen aus Klebstoff und Beton erforscht und deren Tragfähigkeiten ermittelt. Auf Basis der neuen Klebetechnologie wird dann ein geeignetes Fertigteildeckensystem entwickelt, um die geklebten HBV-Decke, in einzelne Segmente unterteilt, im Werk vorzufabrizieren. Die Herstellung wird damit qualitätssicher, witterungsunabhängig und schnell. Die dafür geeigneten Systemlösungen aus Klebeflächengeomtrie und Querschnittsform der HBV-Decke werden im Projekt erforscht. Der Kooperationspartner aus dem konstruktiven Holzbau unterstützt die Weiterentwicklung der Klebetechnologie und des zugehörigen Herstellungsverfahrens vom Labor in den Praxismaßstab. Es werden Grundlagen erforscht und entwickelt, die Voraussetzung für die Umsetzung dieser innovativen Herstellungstechnologie im Holzbauunternehmen sind. Versuche im Maßstab 1:1 an geklebten HBV-Fertigteildecken-Elementen und ein Demonstrator verifizieren die Forschungsergebnisse und demonstrieren ihre schnelle praktische Umsetzung. Die entwickelten HBV-Decken sparen ca 2/3 des Betons und damit mehr als 2/3 des CO2 in Betondecken. Sie halbieren so den Beton-Gesamtverbrauch in Hochbauten | Prof. Dr. Volker Schmid Tel.: +49 30 31472-162 volker.schmid@tu-berlin.de Technische Universität Berlin - Fakultät VI - Planen Bauen Umwelt - Institut für Bauingenieurwesen, Fachgebiet Entwerfen und Konstruieren - Verbundstrukturen Gustav-Meyer-Allee 25 13355 Berlin | X | FPNR | |
| 01.11.2018 | 31.10.2020 | 22008918 | Verbundvorhaben: Drohnengestützte Detektion phytophager Forstschädlinge mittels Electronic Nose; Teilvorhaben 3: Entwicklung der Drohnenplattform zu halbleitergassensorbasierten Forstschädlingsdetektion - Akronym: PROTECTFOREST | Das Ziel des Projektes PROTECTFOREST© ist der Aufbau und Test eines Halbleitergassensor-Prototyps, der drohnengestützt eingesetzt werden kann und in Echtzeit die Information über die Insektenbefallssituation in einem Nadelwaldbestand in ein Netzwerk übermitteln kann. Die dabei ausreichend selektiv und sensitiv zu detektierenden Marker sind Monoterpene, die bei einem Befall durch phytophage Insekten, wie z.B. Ips typographus oder Pityogenes chalcographus, im Kronenraum oder exponiertem Stammbereich verstärkt emittiert werden. Die Kombination aus Drohneneinsatz und Gassensorik kann Insektenkalamitäten bereits im ersten Jahr des Befalls, bzw. bei nicht sichtbaren Stehendbefall an der Krone (v.a. Pitiogenes chalcographus oder Ips typographus am Kronenansatz), bzw. an exponierten und dadurch besonders gefährdeten Stämmen, lokalisieren. Eine Braunfärbung der Nadeln ist für die Befallsdetektion durch drohnengestütztes Monoterpenmonitoring nicht notwendig. Die Reaktionszeiten für den effizienten Forstschutz kann sich so im Vergleich zu konventionellen oder drohnengestützten optischen Verfahren (sichtbares und Infrarotspektrum) um bis zu ein Jahr verkürzen. Im Rahmen des Projektes PROTECTFOREST© wird zudem eine integrierte Analyse dieses neuartigen Detektionsverfahrens in Bezug auf Zeit- und Kosteneffizienz stattfinden. | Es wurde ein drohnenbasierter Geruchssensor an einer eigens dafür entwickelten Drohnenplattform entwickelt. Dabei wurde die Sensorelektronik mit entsprechenden Schnittstellen entwickelt und gebaut und die Drohnenplattform nach Maßgabe des komplexen Einsatzfeldes über Kronendächern angepasst. Im Laufe des Projektes wurden mehrere Verbesserungen und Updates an Drohnenplattform, Sensor und Software vorgenommen, um den Erkenntnissen aus den gemeinsamen Feldtests gerecht zu werden. Parallel wurde ein VOC-Sammelsystem entwickelt, welches im Wesentlichen auf dem Sensorkonzept beruht. Ein weiteres Ergebnis aus dem Projekt war eine starke Öffentlichkeitsarbeit, die in vielen hochrangigen Presseberichten und einer Projektwebpage mündete. Somit bekam das Projekt aus der Forstpraxis hohe Aufmerksamkeit und es kam zu Praxiskooperationen mit Waldbesitzern. Durch gemeinsame Waldbegehungen wurden praxisnahe Erfahrung im Bereich Forstschutz gesammelt. | Dipl. Johann Ziereis Tel.: +49 9402 94821-3 j.ziereis@cadmic.de CADmium GmbH Solutioncenter für CAD & CAM Bayernstr. 3 93128 Regenstauf | X | FPNR |
| 01.04.2001 | 31.08.2004 | 22009000 | Technologische Bewertung der Gasaufbereitung und Verstromung von Biogas in einer Brennstoffzelle einschließlich der Beurteilung der Biogasqualität bei Einsatz unterschiedlicher nachwachsender Rohstoffe | Das beantragte Projekt dient der wissenschaftlichen Begleitung des durch die Firma FARMATIC Anlagenbau GmbH, Nortorf, beantragten Projekts "Modellhafter stationärer Einsatz einer Brennstoffzelle zur regenerativen Energieerzeugung aus Biogas" (FKZ: 00NR089) sowie der weiteren Forschung zur Vergärung nachwachsender Rohstoffe. Über die Unterstützung der Firma FARMATIC Anlagenbau GmbH bei Planung, Aufbau und Betrieb der Brennstoffzellenversuchsanlage sollen allgemeingültige Erkenntnisse und Schlussfolgerungen zu der genannten Technologie gewonnen und verbreitet werden. Entsprechend baut sich der Arbeitsplan des geplanten o. g. Projekts auf. Es werden zwei wesentliche Arbeitsziele verfolgt: -Modellhafter Einsatz der Brennstoffzelle: Mitwirkung und Begleitung der Arbeiten des Projektpartners FARMATIC Anlagenbau GmbH zur Erstellung, Planung und Aufbau des Gasreinigung und der Brennstoffzelle am Standort der FAL, Begleitung des Versuchsbetriebes, Bewertung des Betriebes der Einzelaggregate und des Gesamtsystems, Vergleich der Brennstoffzellentechnologie mit bereits eingeführten Koversionsverfahren, Erarbeitung allgemeiner Schlussfolgerungen und Empfehlungen für den Betrieb von Brennstoffzellen mit landwirtschaftlich erzeugtem Biogas; -Biogaserzeugung aus nachwachsenden Rohstoffen: Aufbau von Laborversuchsanlagen zur Durchführung diskontinuierlicher und kontinuierlicher Gärtest, Durchführung von Gärversuchen im Labormaßstab und Auswertung, Erarbeitung allgemeiner Schlussfolgerungen und Empfehlungen für den Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen zur anaeroben Vergärung, vergleichende Bewertung. Die genannten beiden Arbeitspakete können aufgrund ihrer parallelen Aufgabenstellung nebeneinander bearbeitet werden. | Das Vorhaben ist noch nicht beendet. EIne vom BMVEL freigegebener Abschlubericht liegt noch nicht vor. | P. Weiland Tel.: +49 531 596-1 Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | FPNR | |
| 01.08.2001 | 30.11.2001 | 22009001 | Holzenergieworkshop für Journalisten im Rahmen der "Holzenergie2001" | Der Workshop "Holzenergie im Fokus der Öffentlichkeit" wird begleitend zur Messe "Holzenergie 2001" am Nachmittag des 26.10.2001 durchgeführt. Zielgruppe sind Journalisten, die fundiert mit dem Thema Holzenergie vertraut gemacht werden sollen. | Der Zuwendungsempfänger führte den Workshop trotz geringer Beteiligung von Journalisten durch. | Dorothee Glöckle Tel.: +49 7121 3016-0 redaktion@energie-server.de erneuerbare energien Kommunikations- und Informationsservice GmbH Unter den Linden 15 72762 Reutlingen | FPNR | |
| 01.03.2007 | 31.08.2009 | 22009005 | Verbundvorhaben: Innovative Verarbeitung von biobasierten Compositen durch Mikroverschäumung; Teilvorhaben 1: Prozessentwicklung biobasierter Composite für die Verarbeitung durch Mikroverschäumung | Hauptziel des vorgeschlagenen Projekts ist die innovative Verarbeitung von Compositen aus nachwachsenden Rohstoffen für technische Anwendungen durch eine innovative Verarbeitungstechnik. Dabei wird ein neuartiges Material (mit biogener Verstärkung und herkömmlicher bzw. biogener Matrix) mit einer innovativen Verarbeitungstechnik (Mikroverschäumung) kombiniert. Das Vorhaben gliedert sich in folgende vier Hauptarbeitspunkte: 1. Compoundherstellung (Herstellung des Ausgangsmateriales) 2. Prozessentwicklung (chemische und physikalische Mikroschaumtechnologie) 3. Strukturen und Eigenschaften (Untersuchungen an kompakten und geschäumten Compositen) 4. Produktbeispiel Insbesondere im Hauptarbeitspunkt 4 werden die Projekterkenntnisse von der Wissenschaft in die Wirtschaft übertragen, sodass eine Verifikation der Projektergebnisse in Praxisanwendungen mit Hilfe der Fa. VTS Kunststoffe durchgeführt wird und von der Fa. Stiebel Eltron ein Musterprodukt hergestellt wird (eine Wandhalterung des Kochendwassergerätes). Wenn die mechanischen Eigenschaften ausreichend sind, besteht die Möglichkeit der Übernahme in die Serienproduktion. | Prof. Dr.-Ing. A.K. Bledzki Tel.: +49 561 804-3690 kutech@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Werkstofftechnik - Fachgebiet Kunststoff- und Recyclingtechnik Mönchebergstr. 3 34125 Kassel | X | FPNR | |
| 01.06.2009 | 31.07.2012 | 22009009 | Wettbewerb Bioenergie-Regionen Förderung der Siegerregionen | Die Schaffung einer Bioenergie-Region Cochem-Zell passt strategisch zu den Klimaschutzzielen des Landkreises. Der Kreistag hat beschlossen den Landkreis zu einem Null-Emissions-Landkreis Cochem-Zell zu entwickeln. Da die Ersetzung fossiler Energieträger zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen führt, leistet die Bioenergie-Strategie einen großen Beitrag zu den gesetzten Klimaschutzzielen. Ein Managementbüro soll künftig zentrale Anlaufstelle für alle Prozesse rund um die Nutzung der Bioenergie und Energieeffizienz sein. Das Büro soll allen interessierten Akteuren offen stehen und durch ein interdisziplinär besetztes Akteurs- und Kompetenznetzwerk unterstützt werden. Die Kommunikation, der Wissenstransfer sowie die Fortbildung zählen zu den zentralen Aufgaben des Büros. Mittels des Stoffstrommanagements sollen über die Identifizierung von Akteuren, Potenzialen und Wärmesenken, die verfügbaren und ungenutzten Bioenergiepotenziale mobilisiert werden. Dazu gehört die Aktivierung der Energieholzpotenziale aus dem öffentlichen und privaten Wald ebenso wie die Erschließung der Bioenergiepotenziale der privaten Haushalte. Das Ziel der Bioenergie-Region Cochem-Zell ist die nachhaltige Etablierung der Bioenergie im Landkreis. Die Arbeitsplanung ist Gegenstand der Anlage, die diesem Antrag beigefügt ist. Daraus sind die einzelnen Schritte, die Zeitplanung sowie die Meilensteine zu entnehmen. | Bianca Kutscheid Tel.: +49 2671 61-694 bianca.kutscheid@cochem-zell.de Landkreis Cochem-Zell - Abt. Wirtschaftsförderung, Strukturentwicklung Endertplatz 2 56812 Cochem | X | FPNR | |
| 01.09.2010 | 31.03.2011 | 22009010 | GREENERGY - Anbau schnellwachsender Baumarten auf Grünlandstandorten zur Erhöhung des Rohstoffpotenzials für die energetische Holzverwendung; Teilvorhaben 2: Rechtliche, wirtschaftliche und ökologische Implikationen für KUP auf Grünland | Das Arbeitspaket soll die Machbarkeit von KUP auf Grünland aus der Sicht landwirtschaftlicher Unternehmen prüfen und damit die Untersuchungen der AP 2 und 3 zu rechtlichen Fragen sowie zur Wirtschaftlichkeit erweitern und gleichzeitig die differenzierten Rahmenbedingungen in drei Referenzregionen berücksichtigen. Neben der Definitionen rechtlicher Begriffe auf der Betriebsebene sind speziell Fragen zu rechtlichen Mindeststandards für den Anbau von KUP auf Grünland, zum rechtlichen Status von KUP-Flächen oder zu rechtlich begrenzenden Größen für einem regionsspezifischen Flächenpool zu klären. Auch eine Synopse verschiedener Anforderungen an eine Grünlandumnutzung hinsichtlich regional durch Landesgesetzgebung differenziert ausgestalteter Rechtsquellen ist geplant. Für Aussagen zur Wirtschaftlichkeit werden die erforderlichen betriebsnahen Datengrundlagen definiert und ausgewiesen. Im AP sind rechtliche, wirtschaftliche sowie ökologische Implikationen für KUP auf Grünland anhand vielfältiger Quellen zu ermitteln und zu überprüfen. Drei repräsentative Referenzregionen sollen ausgewählt werden. Die zur Entscheidung erforderlichen Standortdaten und Quellen sind zu ergründen. Ergänzend zu tradierten Quellen sollen in regionalen Aussprachen auch Aussagen von Landwirten und Stakeholdern erfasst werden. Für die betrieblichen Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen unter Unsicherheitsaspekten sind geeignete Methoden zu erarbeiten und die erforderlichen Datenansprüche zu formulieren. | Das Arbeitspaket (AP) soll die Machbarkeit von Kurzumtriebsplantagen (KUP) auf Grünland aus der Sicht landwirtschaftlicher Unternehmen prüfen und damit die Untersuchungen der AP 2 und 3 zu rechtlichen Fragen sowie zur Wirtschaftlichkeit erweitern und gleichzeitig die differenzierten Rahmenbedingungen in drei Referenzregionen berücksichtigen. Neben der Definitionen rechtlicher Begriffe auf der Betriebsebene sind speziell Fragen zu rechtlichen Mindeststandards für den Anbau von KUP auf Grünland, zum rechtlichen Status von KUP-Flächen oder zu rechtlich begrenzenden Größen für einen regionsspezifischen Flächenpool zu klären. Auch eine Synopse verschiedener Anforderungen an eine Grünlandumnutzung hinsichtlich regional durch Landesgesetzgebung differenziert ausgestalteter Rechtsquellen ist geplant. Für Aussagen zur Wirtschaftlichkeit werden die erforderlichen betriebsnahen Datengrundlagen definiert und ausgewiesen. Im AP sind rechtliche, wirtschaftliche sowie ökologische Implikationen für KUP auf Grünland anhand vielfältiger Quellen zu ermitteln und zu überprüfen. Drei repräsentative Referenzregionen sollen ausgewählt werden. Die zur Entscheidung erforderlichen Standortdaten und Quellen sind zu ergründen. Ergänzend zu tradierten Quellen sollen in regionalen Aussprachen auch Aussagen von Landwirten und Stakeholdern erfasst werden. Für die betrieblichen Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen unter Unsicherheitsaspekten sind geeignete Methoden zu erarbeiten und die erforderlichen Datenansprüche zu formulieren. | Prof. Dr. Peter Wagner Tel.: +49 345 55 22 361 peter.wagner@landw.uni-halle.de Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg - Naturwissenschaftliche Fakultät III - Institut für Agrar- und Ernährungswissenschaften - Landwirtschaftliche Betriebslehre Karl-Freiherr-von-Fritsch-Str. 4 06120 Halle (Saale) | FPNR | |
| 01.08.2012 | 31.07.2015 | 22009012 | Bioenergieregion Rügen 2.0 | Die BER Rügen möchte in der kommenden dreijährigen Projektphase möglichst viele regionale Akteure und Enrichtungen (z.B. im Bereich Forst- und Landwirtschaft, Tourismus, Handwerk etc.) für das Thema Bioenergie sensibiliesieren und möglichst viele innovative und wirtschaftliche Konzepte - insbesondere im Bereich Wärme - umsetzen. Ein wesentliches Ziel besteht darin, die regionalen Biomassepotenziale einer (sinnvollen und effizienten) energetischen Nutzung zu zuführen. Vor allem regionale Bio-Abfall- und Bio-Reststoffe sollen in der Region gesammelt, aufbereitet und energetisch verwertet werden. Einen weiteren Schwerpunkt bildet der Wissenstransfer, welcher mittels verschiedener Maßnahmen nicht nur innerhalb der Region, sondern auch in der Zwillingsregion erfolgen soll. Das Projekt wird aufzeigen, dass durch eine nachhaltige Nutzung von Bioenergie die regionale Wertschöpfung gesteigert und die Energiewende regional gemeistert werden kann. Die im neuen REK genannten Ziele / Maßnahmen orientieren sich stark an einer nachhaltigen und energetischen Verwertung von regionalen BioRest- und Abfallstoffen. So sollen Konzepte wie Energie-und Wertstoffhöfe umgesetzt, die Zusammenarbeit mit bestehenden regionalen Projekten weiter verfolgt und die Beratungstätigkeit in verschiedenen Bereichen weiterhin verstärkt durchgeführt, sowie die Netzwerk-, Bildungs- und Öffentlichkeitsarbeit aktiv weiterverfolgt werden. Weitere Schwerpunkte bilden die Bedarfsweckung im Handwerk wie auch im Tourismus. | Dr.-Ing. Sarah Gehrig Tel.: +49 511 357-71610 info@gehrigonline.de Dr. Gehrig Management- & Technologieberatung GmbH - Zweigniederlassung Dorfstr. 4 18528 Sehlen | X | FPNR | |
| 01.11.2013 | 31.10.2016 | 22009013 | Aminosäuresalzlösungen zur Biogasaufbereitung mit innovativer Lösungsmittelregeneration (ABIGAIL) | Ziel des Projekts ist die wissenschaftliche Untersuchung eines innovativen Biogasaufbereitungsverfahrens. Bei dem Verfahren handelt es sich um eine chemische CO2-Wäsche mit Aminosäuresalzlösungen. Die Regeneration der beladenen Waschlösung erfolgt durch eine Kombination aus Temperaturerhöhung und Spülen der Lösung mit Luft. Dadurch wird der CO2-Partialdruck während der Desorption gesenkt und es kommt bereits bei niedrigeren Temperaturen zu einer Regeneration der Waschlösung. Durch die im Vergleich zur herkömmlichen Aminwäsche niedrigere Prozesstemperatur, bei der eine Wärmeintegration möglich wäre, ermöglicht das Verfahren eine effiziente Biogasaufbereitung, die auch schon für kleine Biogasanlagen wirtschaftlich sein könnte. Ein weiterer Vorteil des niedrigen Temperaturniveaus und des Sorptivs liegt in der größeren Beständigkeit gegenüber Degradation. Im Rahmen des Projekts soll eine flexible Versuchsanlage im Technikumsmaßstab gebaut und betrieben werden. Zudem sollen relevante Stoffeigenschaften verschiedener Aminosäuresalzlösungen bestimmt werden, die für ein Upscale und eine computergestützte Prozesssimulation benötigt werden. Mittels der generierten Daten wird eine Prozesssimulation in AspenPlusTM durchgeführt, mit der der direkte Vergleich dieses Verfahrensprinzip mit den nach dem Stand der Technik angewandten Biogasaufbereitungsverfahren möglich ist. Eine detaillierte Beschreibung der Arbeiten befindet sich in der beigefügten Projektskizze und in Anhang I. | Prof. Dr. techn. Günter Scheffknecht Tel.: +49 711 685-63487 guenter.scheffknecht@ifk.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik (IFK) Pfaffenwaldring 23 70569 Stuttgart | X | FPNR | |
| 15.03.2019 | 14.08.2023 | 22009017 | Verbundvorhaben: Züchtungsmethodisch optimierte Kombination von Gemengepartnern der Andenlupine und Mais sowie der Weißen Lupine und Hafer mit dem Ziel der Biomasseproduktion unter Nutzung ökosystemarer Leistungen der Lupine; Teilvorhaben 1: Bewertung von Kombinationen, Silierfähigkeit und Saattermin - Akronym: LuMi-opt | Durch die Integration von Lupinen mit hohem Biomassepotenzial in neue Anbausysteme soll in dem geplanten Vorhaben die Erschließung von Ökosystemleistungen der Leguminosen für den Energiepflanzenanbau ermöglicht werden. Das System des Gemengeanbaus von Mais mit Andenlupinen (Lupinus mutabilis) soll hierbei durch die an die Zuchtmethodik der Hybridzüchtung angelehnte, optimierte Zusammenführung von Partnern, die auf ihre Eignung zur Kombination mit der jeweiligen komplementären Partnerspecies getestet wurden, zu einer nachhaltigeren Biomasseproduktion und zu einer Erhöhung der Kulturartenvielfalt in diesem Bereich führen. Exemplarisch soll dieses System außerdem für die Kombination Hafer (Avena byzantina bzw. A. sativa) mit Weißer Lupine (Lupinus albus L.) geprüft werden. Das Vorhaben kann zu neuen, vielseitigeren Fruchtfolgen, höherer Vielfalt in der Agrarlandschaft und einer an öffentlicher Akzeptanz gewinnenden Energieproduktion beitragen. An dem Verbundvorhaben sind das Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen (JKI-ZL, Koordination; Groß-Lüsewitz) und das Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde (JKI-PB; Braunschweig) des Julius-Kühn-Instituts, das Thünen-Institut für Ökologischen Landbau (TI-OL; Trenthorst), die Professur für Agrartechnologie und Verfahrenstechnik der Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät der Universität Rostock sowie, im Unterauftrag, die Landwirtschaftlichen Lehranstalten (LLA) in Triesdorf beteiligt. | Dr. Steffen Roux Tel.: +49 38209 45-312 steffen.roux@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen Rudolf-Schick-Platz 3 a 18190 Sanitz | FPNR | ||
| 01.11.2018 | 28.02.2021 | 22009018 | Verbundvorhaben: Drohnengestützte Detektion phytophager Forstschädlinge mittels Electronic Nose; Teilvorhaben 2: Entwicklung der webbasierten Sensorsignaldatenverarbeitung mittels OGC Sensor Web Enablement - Akronym: PROTECTFOREST | Das Ziel des Projektes PROTECTFOREST© ist der Aufbau und Test eines Halbleitergassensor-Prototyps, der drohnengestützt eingesetzt werden kann und in Echtzeit die Information über die Insektenbefallssituation in einem Nadelwaldbestand in ein Netzwerk übermitteln kann. Die dabei ausreichend selektiv und sensitiv zu detektierenden Marker sind Monoterpene, die bei einem Befall durch phytophage Insekten, wie z.B. Ips typographus oder Pityogenes chalcographus, im Kronenraum oder exponiertem Stammbereich verstärkt emittiert werden. Die Kombination aus Drohneneinsatz und Gassensorik kann Insektenkalamitäten bereits im ersten Jahr des Befalls, bzw. bei nicht sichtbaren Stehendbefall an der Krone (v.a. Pitiogenes chalcographus oder Ips typographus am Kronenansatz), bzw. an exponierten und dadurch besonders gefährdeten Stämmen, lokalisieren. Eine Braunfärbung der Nadeln ist für die Befallsdetektion durch drohnengestütztes Monoterpenmonitoring nicht notwendig. Die Reaktionszeiten für den effizienten Forstschutz kann sich so im Vergleich zu konventionellen oder drohnengestützten optischen Verfahren (sichtbares und Infrarotspektrum) um bis zu ein Jahr verkürzen. Im Rahmen des Projektes PROTECTFOREST© wird zudem eine integrierte Analyse dieses neuartigen Detektionsverfahrens in Bezug auf Zeit- und Kosteneffizienz stattfinden. | Es wurde eine Auswerteroutine erstellt, die semi-automatisch eine HeatMap aus den Sensordaten generiert. Die georeferenzierten Sensordaten wurden so mit Satellitenbildern und den Bestandesdaten aus der Bestandesbegehung verschnitten. Das OGC-Web Enablement wurde vorbereitet, allerdings wurde im Rahmen des Projektes zusammen mit allen Partnern entschieden, dass eine Anwendung des OGC-Web Enablement erst sinnvoll möglich wird, wenn die Netzverbindung über Wäldern z.B. durch die Einführung von 5G verbessert wird. | Prof. Dr. Barbara Koch Tel.: +49 761 203-3695 koch@felis.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Forst- und Umweltwissenschaften - Institut für Forstökonomie - Abt. Fernerkundung und Landschaftsinformationssysteme Tennenbacher Str. 4 79106 Freiburg im Breisgau | X | FPNR |
| 01.11.1999 | 31.12.2002 | 22009098 | Verbundvorhaben: Produktion von biologisch abbaubaren Polymeren in transgenen Kartoffelknollen: Teilvorhaben 1: Expression der Cyanophycin-Synthetase in transgenen Kartoffelknollen | Das Ziel des Verbundvorhabens ist es, in transgenen Kartoffelknollen das aus Blaualgen stammende Protein Cyanophycin herzustellen, das als Ausgangsstoff für das Biopolymer Polyaspartat genutzt werden kann. Polyaspartat ist biologisch abbaubar, nicht toxisch und hat vielfältige Anwendungsmöglichkeiten, beispielsweise als Ersatzstoff für nicht biologisch abbaubare Polyacrylate in Detergentien, Lösungsmitteln und in der Ölproduktion. Cyanophycin soll als Nebenprodukt bei der industriellen Verwertung von Kartoffeln anfallen und daher äußerst kostengünstig sein. Im Teilvorhaben 1 werden transgene Kartoffellinien erzeugt, die bei maximaler Cyanophcyinsynthese weder im Wachstum noch in der Stärkeproduktion behindert sind. Um dieses Ziel zu erreichen, soll der pflanzliche Pool an Stickstoff-haltigen Aminosäuren durch die Expression einer modifizierten bakteriellen Glutamin-Synthetase aufgefüllt werden. | Ziel des Teilvorhabens war es, transgene Kartoffellinien zu erzeugen, die bei maximaler Cyanophcyinsynthese im Wachstum nicht behindert sind. Drei Cyanophycin-Synthetasegene (cy-ana, cy-cys, cy-coc) unterschiedlicher wurden unter Kontrolle des konstitutiven, cytoplasmatisch exprimierten 35S-RNA-Promotors in Tabak und Kartoffel exprimiert, um Aussagen über einen möglichen Einfluss der Cyanophycin-Synthese auf Regeneration und Wachstum transgener Pflanzen zu erkennen. Die im Vergleich zur Kontrolle niedrigeren Regenerationsraten beim Einsatz der Cyanophycinvektoren weisen auf eine Beeinträchtigung der Pflanzen durch die Expression von Cyanophycin hin. Beim Vergleich der Cyanophycin-Produktion konnte Cyanophycin-Granula in der Form, wie in Cyanobakterien, nicht nachgewiesen werden. Bei der Analyse zeigte sich jedoch, dass mit dem cy-coc-Gen transformierte Tabak- und Kartoffelpflanzen relativ große Mengen an löslichem Cyanophycin produzieren (bis zu 1% der Trockenmasse). Nach Transformation mit dem cy-coc-Gen konnten Pflanzen mit korrekter RNA identifiziert werden, während in den Regeneranten mit dem cy-cys-Gen nur Spaltprodukte der transgenspezifischen RNA nachweisbar waren. Das cy-ana-Gen ist in der Pflanze nicht funktionell. Es besteht eine deutliche Korrelation zwischen Blattveränderungen, der transgenspezifischen RNA und von Cyanophycin. Mit folgenden Ansätzen wurde versucht, die Cyanophycin-Expression in den transgenen Pflanzen zu optimieren: Stabilisierung der transgenspezifischen RNA, gewebespezifische Expression und Expression zusätzlicher Aminosäure-Biosynthesegene. Die Stabilisierung war bisher nicht erfolgreich. Zusätzliche Aminosäuregene wurden kloniert und zur Transformation eingesetzt, ihre Wirkung in der Pflanze wird noch untersucht. Erste Ergebnisse zur knollenspezifischen Expression (GBSS- bzw. B33-Promotor) bestätigen eine bessere Verträglichkeit von Cyanophycin in der Knolle. In einer Linie (B33-Promotor) wurde in der Knolle Cyanophycin nachgewiesen. | Prof. Dr. Peter Leinweber Tel.: +49 381 498-3120 peter.leinweber@uni-rostock.de Universität Rostock - Fachbereich Agrarökologie Justus-v.-Liebig-Weg 6 18059 Rostock | FPNR | |
| 01.02.2001 | 31.01.2003 | 22009100 | Herstellung von gefärbten Hackschnitzeln auf der Basis von Pflanzenfarbstoffen und Applikationsversuche im Garten- und Landschaftsbau | Im Rahmen des Vorhabens sollen auf einer vorhandenen Pilotanlage, die zur Gewinnung von Pflanzenfarbstoffen, insbesondere aus Färber-Resede und Krapp und unmittelbarer anschließender Färbung von z.B. Hackschnitzeln für den Einsatz im Garten- und Landschaftsbau geeignet ist, gefärbte Hackschnitzel im drucklosen Färbeverfahren in Varianten hergestellt werden. Die so hergestellten Hackschnitzel werden in Feldversuchen eingesetzt. Im Feldversuch sollen, abhängig von den Varianten der Farbstoffe und der zugesetzten Hilfsstoffe der Einfluß der ausliegenden gefärbten Hackschnitzel auf den Boden, der Pilzbefall und die Farbbeständigkeit über zwei Vegetationsperioden ermittelt und bewertet werden. im Ergebnis der Untersuchungen werden Entscheidungen zur Machbarkeit erarbeitet und ökonomische Aussagen zu den Kosten einer Produktion abgeleitet. In das F&E-Projekt sind landwirtschaftliche Betriebe, der potentielle Investor einer Produktionsanlage und die Brandenburgische Landesanstalt für Landwirtschaft integriert. | Kernziel des Projektes war die Unterstützung der Markteinführung pflanzlicher Farbpigmente über eine Erweitung der Einsatzgebiete. Hierzu sollte im Rahmen des Projektes die Machbarkeit des Einsatz von Krapp- und Reseda-Farbstoffen in der Holzfärbung, d.h. speziell in der Färbung von Hackschnitzeln für den GaLa-Bau untersucht werden. Trotz intensiver FuE-Anstrengungen konnte dieses Ziel nur mit erheblichen Einschränkungen erreicht werden. Es zeigte sich, dass eine Entwicklung von gefärbten Hackschnitzeln auf der genannten Rohstoffbasis unter Berücksichtigung wirtschaftlicher Kriterien nicht mit ausreichenden Gebrauchseigenschaften möglich war. Trotz Nutzung einer Druckimprägnierungsanlage konnte keine über einen längeren Zeitraum ausreichend bewitterungsstabile Farbgebung erreicht werden. Angedeutet hat sich hingegen in ersten Prinzipversuchen, dass eine Entwicklung von pigmentierten Holzanstrichstoffen (allerdings nur für den Innenbereich) für Konstruktionshölzer Möbel und Spielzeug möglich wäre. Teilergebnisse aus dem Bereich der Verfahrensentwicklung (Extraktion, Imprägnierung) können auf andere Projekte übertragen werden. So wurden bereits Farbstoffextrakte der Fa. Dr. Otto in Versuchen des Ingenieurbüros für Verpackung Dresden (FKZ: 22021800) in Biokunststoffen eingesetzt. | Matthias Fischer Tel.: +49 3877 9258-0 lbb-wittenberge@t-online.de Dr. Otto GmbH Zum Schöpfwerk 7 19322 Wittenberge | FPNR | |
| 01.09.2005 | 31.08.2007 | 22009104 | Verfahrensoptimierung der Biogasgewinnung aus flüssigen biogenen Medien durch anwendungsorientierte Grundlagenforschung mit dem Ziel einer schnellen Markteinführung | Ziel des Vorhabens ist es, durch die Entwicklung eines komplexen Verfahrens zur Regelung der Fütterung von Biogasanlagen deren Effizienz und Betriebssicherheit deutlich zu verbessern und durch die Optimierung der Biogasgewinnung aus flüssigen biogenen Medien den Anteil erneuerbarer Energien an der gesamten Stromversorgung zu erhöhen. Das Vorhaben wird am Kurt-Schwabe-Institut für Mess- und Sensortechnik e.V. Meinsberg (KSI) in enger Kooperation mit dem Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte an der Humboldt-Universität zu Berlin (IASP) bearbeitet. Hauptaufgabe des KSI ist die Entwicklung eines robusten, langzeitstabilen Wasserstoffsensors, der in der Flüssigphase von Biogasanlagen eingesetzt werden kann. Am IASP wird der Sensor in Biogasreaktoren unter verschiedenen praxisnahen Einsatzbedingungen getestet. Die Ergebnisse des Projektes führen nicht nur zu einer besseren energetischen Ausnutzung nachwachsender Rohstoffe und damit beträchtlichen Gewinnsteigerung bei den Betreibern von Biogasanlagen, sondern können auch von mittelständischen Unternehmen, die auf dem Gebiet der Mess- und Sensortechnik tätig sind, branchenübergreifend genutzt werden. | Dr. Jens Zosel Tel.: +49 34327 608-102 zosel@ksi-meinsberg.de Kurt-Schwabe-Institut für Meß- und Sensortechnik Meinsberg e.V. Kurt-Schwabe-Str. 4 04736 Waldheim | X | FPNR | |
| 01.11.2008 | 31.12.2010 | 22009105 | Praxisgestütztes Starthilfepaket Biomasseheizwerke zur Unterstützung der verstärkten Umsetzung von kleinen und mittleren Biomasseheizanlagen | Der Energieholzmarkt wird einer der wichtigsten regionalen Märkte im Bereich Forst- und Holzwirtschaft werden. Von einem verbreiteten Ausbau von Biomasseheizwerken kann jedoch immer noch keine Rede sein. Auf kommunaler Ebene fallen aufgrund von Informations- und Argumentemangel immer noch viele Entscheidungen zugunsten nicht regenerativer Energieträger aus, obgleich Biomasseheizwerke konkurrenzfähig wären. Gerade bei Anlagen < 1 MW hakt die verstärkte Umsetzung trotz existierender Informationsbroschüren nach Ansicht der Praxis oft an fehlenden Instrumenten, die noch vor Ausschreibung und Planung so früh wie möglich im Entscheidungsprozess einsetzen. Im Projekt werden auf d. Basis der Praxiserfahrungen von Anlagenbetreibern folgende Materialien erarbeitet 1) Sitzungsunterlagen für eine erste gezielte Vorinformation. 2) Auf der Basis von Interviews mit Betreibern von Anlagen < 1 MW zusammengestellte häufige spezielle Probleme und entsprechende Lösungen plus Referenzlisten. 3) Gesprächs-Checklisten und FAQ-Merkblätter für die Ausschreibung bzw. das Einholen und Werten von Angeboten. Die Materialien werden über den Träger und Partner an potenzielle Initiatoren, v.a. Kommunen verteilt. | Dr. Gabriele Bruckner Tel.: +49 921 56066-42 strohmeier-bruckner@t-online.de Büro für Naturgemäßes Ressourcenmanagement Nibelungenstr. 12 95444 Bayreuth | FPNR | ||
| 01.04.2007 | 31.08.2008 | 22009106 | Schwachstellenanalyse an BHKW-Vergaseranlagen | Das geplante Vorhaben soll (I.1.1.)zur allgemeinen Klärung der energetischen Nutzung von Biomasse durch Vergasungstechnologien in der breiten Öffentlichkeit beitragen(I.1.2.)die aktuellen technischen Anforderungen zu BHKW-Vergasungstechnologien präzisieren(I.1.3)die o.g. Anforderungen im Zusammenhang mit konkreten ökonomischen Betrachtungen, nicht zuletzt in Bezug auf die Einhaltung von Sicherheitsbestimmungen, in Verbindung bringen. Kernstück der Herangehensweise ist die anlagenkonkrete wissenschaftliche Analyse der technischen und wirtschaftlichen Parameter des Anlagenbetriebes von ca. 4 aktuellen Anlagentypen. In der wissenschaftlichen Ausarbeitung der Anlagenanalyse sowie durch Auswertungder aktuell aus Publikationen und Konsultationen verfügbaren Informationen werden Verallgemeinerungen auf die generellen Schwachstellen der gegenwärtig auf den Markt drängenden Produkte gezogen. Ergebnis ist der erste Entwurf eines Leitfadens, der die künftigen Betreiber bei der Entscheidungsfindung sachkundig unterstützen kann. Eine wirtschaftliche Verwertung der Ergebnisse beim Antragsteller ist nicht möglich. | Dr.-Ing. Tobias Zschunke Tel.: +49 351 463 32322 zschunke@thermo.tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Thermodynamik und Technische Gebäudeausrüstung Helmholtzstr. 14 01069 Dresden | X | FPNR | |
| 01.04.2008 | 31.12.2010 | 22009107 | Verbundvorhaben: Untersuchung über den Einfluss des Produktionsprozesses auf die Entstehung von VOC-Emissionen aus mitteldichten Faserplatten (MDF), Teilvorhaben 2: Technikumversuche | Ziel dieses Projektes war es, den Einfluss der Prozessparameter auf die Emissionen von MDF-Platten zu ermitteln. Dafür wurden MDF-Platten mit unterschiedlichen Prozessparametern hergestellt. Variiert wurden die Produktionsparameter Leimsystem, Beleimgrad, Temperatur des Pressens, Dauer der Presszeit und die Aufschlusszeit in Variation mit dem Aufschlussdruck, die Größe des Mahlspaltes, die Plattendicke, die Lagerzeit und die Holzart. Um eine Vergleichbarkeit zu Industrieprodukten zu erlangen, sind die Prozessparameter so gewählt worden, dass sie den in der Industrie vorkommenden Parametern nahe kommen. Es wurden ausschließlich industrieübliche Leime eingesetzt, die Zeiten und Temperaturen entsprechen ebenfalls industriellen Parametern. Die Fasern für die MDF- Herstellung werden in einem Aufschlussverfahren aus Hackschnitzeln hergestellt. Die Herstellung von Fasern und MDF hieraus ist in einem Technikum im labormäßigen Maßstab durchgeführt worden. Hier war es ebenfalls möglich die Fasern in einer Blow-Line zu beleimen, wodurch sichergestellt wurde, dass die Herstellung der Platten weitgehend den heutigen industriellen Bedingungen ist und somit die Ergebnisse über das Emissionsverhalten auf industriell gefertigte Produkte übertragen werden kann. | Es konnte festgestellt werden, dass die Emission von VOC aus MDF-Platten von flüchtigen organischen Säuren und Aldehyden dominiert wird. Terpene waren nur in geringen Konzentrationen nachweisbar, was darauf schließen lässt, dass sich die Terpene bereits im Aufschlussprozess verflüchtigen. Insbesondere der ungesättigte Aldehyd Hexanal wurde detektiert. Der TVOC-Wert der geprüften MDF-Platten hat sich bei nahezu allen Variationen im Vergleich zu Vollholz und anderen Holzwerkstoffen als sehr gering herausgestellt. Es konnte gezeigt werden, dass die Emissionen direkt durch die Prozessparameter beeinflusst werden. Mit zunehmender Dicke der geprüften Platten steigen die Emissionen, was auf die größere Masse der Proben bei gleicher Oberfläche zurückzuführen ist. Dieser Effekt war bereits von anderen Holzwerkstoffen bekannt. Die eingesetzte Holzarten zur Herstellung von MDF haben einen deutlichen Einfluss auf die Höhe der Emissionen; die geringsten Emissionen wiesen MDF aus Fichte auf wohingegen mit dem Einsatz von Buche die Emissionen, insbesondere von organischen Säuren, anstieg. Mit erhöhtem Druck im Vorkocher und längerer Kochzeit vor der Zerfaserung des Holzes vermindern sich die Emissionen an gesättigten aliphatischen Aldehyden deutlich. Die Erhöhung der Presstemperatur und eine Verlängerung der Presszeit hingegen führte zu steigenden Emissionen. Einen geringen Einfluss auf die Höhe und Zusammensetzung der Emissionen von MDF hatte die Lagerzeit im Plattenstapel sowie die Leimapplikation. Bei dem Einsatz von alkalisch härtenden PF-Harzen zeigten sich aber hohe Aldehyd-Emissionen. Bei den meisten der untersuchten MDF betrugen die Summenkonzentrationen nach 28 Tagen weit weniger als 500 ?g m-3. Somit kann festgehalten werden, dass der industrielle Herstellungsprozess zum derzeitigen Standpunkt im Hinblick auf die absolute Emissionshöhe bereits einen guten Stand erreicht hat. Optimierungspotential gibt es noch bei den Einzelsubstanzen. | Dr. Michael Schöler Tel.: +49 2151 92-4506 michael.schoeler@siempelkamp.com Siempelkamp Maschinen- und Anlagenbau GmbH Siempelkampstr. 75 47803 Krefeld | X | FPNR |
| 01.06.2009 | 31.07.2012 | 22009109 | Netzwerk für die Bioenergieregion Mecklenburgische Seenplatte | Auf Grundlage des vom BMELV ausgewählten Regionalentwicklungskonzeptes vom 15.12.2008 wird ein aktives Netzwerk eingerichtet, welches durch eine mit Personal (2) besetzte, neu einzurichtende Geschäftsstelle abgesichert wird. Das Netzwerk übernimmt folgende Aufgaben: Organisation und Durchführung der Netzwerksarbeit, Qualifizierung, Schulung, Öffentlichkeitsarbeit, Projektarbeit. Es werden kommunikative Mittel der Entwicklung von Information,Motivation und Demonstration eingesetzt. Insbesondere geht es um die Verbesserung der Vermittlungskompetenzen von Akteuren und die Erreichbarkeit einer Zahl von Nutzern. Dabei greift das Netzwerk auf bestehende Modellstandorte und -anlagen sowie erfolgreiche Akteure zurück. Die Arbeits- und Wirtschaftsplanung ordnet sich diesen Aufgaben unter und ist als Anlage beigefügt. Das Netzwerk soll künftig die Funktion einer zentralen Stelle zur Wissensvermittlung und Unterstützung bzw. Fortführung des begonnenen Prozesses beibehalten. Eine enge Kooperation mit dem in Entstehung befindlichen Landesinformations- und Demonstrationszentrums für Erneuerbare Energien wird aufgebaut und entwickelt. Ergeben sich aus den Leitprojekten des Netzwerks marktrelevante Geschäftsinhalte, sollen Ausgründungen angestrebt werden, um Start-Up-Unternehmen zu befördern. Langfristiges Ziel (Vision) ist ein kommunal-bürgerbestimmtes Versorgungswerk auf Basis erneuerbarer Energien in Verbindung mit weiteren ländlichen Entwicklungsstrategien wie Kultur, Tourismus, Ernährung, Natur. | Falk Roloff-Ahrend Tel.: +49 3981 474-124 info@leea-mv.de ARGE Bioenergieregion Mecklenburgische Seenplatte GbR Wilhelm-Stolte-Str. 90 17235 Neustrelitz | X | FPNR | |
| 01.09.2010 | 28.02.2011 | 22009110 | GREENERGY - Anbau schnellwachsender Baumarten auf Grünlandstandorten zur Erhöhung des Rohstoffpotenzials für die energetische Holzverwendung; Teilvorhaben 3: Förderrechtliche Rahmenbedingungen der Grünlandnutzung | 1. Vorhabenziel Das Vorhaben ist Teil des Projektes "Anbau schneflwachsender Baumarten auf Grünlandstandorten zur Erhöhung des Rohstoffpotenzials für die energetische Holzverwertung'. Ziel des Arbeitspaketes ist die Darstellung und Analyse der wirtschaftlichen Rahmenbedingungen und Einflussfaktoren, die für die Etablierung von Kurzumtriebsplantagen (KUP) auf Grünland relevant sind. Dies beinhaltet die Darstellung der Milch- und Rindfleischerzeugung in Deutschland, der Rohstoffgewinnung für die energetische bzw. stoffliche Nutzung (z. B. Biogas), der Entwicklung des Holzmarktes und der Ökosystemdienstleistungen von Grünland und KUP. 2. Arbeltsplanung Hierzu werden die (förder)rechtlichen Rahmenbedingungen der Milcherzeugung und Fleischproduktion vom Grünland, der Biogasproduktion aus dem Aufwuchs von Grünlandflächen und des Anbaus von Holz in KUP dargestellt sowie die Absatzmärkte für Milch, Fleisch und Holz analysiert. Der Wert der Umweltdienstleistungen von KUP auf Grünland soll thematislert und der Stand des Wissens über methodische Ansätze zur Ermittlung der monetären Werte von "Ecosystem Services' dargestellt werden. Hierbei sollen neben ökologischen Leistungen wie der Erhalt der Biodiversität auch kulturelle und ästhetische Aspekte Berücksichtigung finden. | Das Ziel der Arbeit ist die Kriterienbasierte Identifizierung von Grünlandflächen, die für die Anlage von schneH wachsenden Baumarten in Kurzumtriebsplantagen (KUP) geeignet sind. Im Rahmen eines interdisziplinären Experten-Workshops wurden aus standörtlicher, ökonomischer, naturschutzfachlicher und geseflschaftspolitischer Sicht Nachhaltigkeitskriterien diskutiert, anhand derer Grünlandflächen, die für die Anlage von KUP geeignet sind, identifiziert werden können. In der Untersuchungsregion Baden- Württembergs wurde ein Kriterienbasiertes Auswahlverfahren angewandt, um Regionen mit Potenzial für die Anlage von KUP auf Grünland zu ermitteln. Zu Beginn der Arbeit werden die verschiedenen Typen von Grünland (Wiesen und Weiden) und ihre Besonderheiten charakterisiert. Anschließend wird die Fläche abgeschätzt, die aufgrund des rückläufigen Rinderbestandes nicht mehr für die Viehhaltung benötigt und auch nicht als Substratlieferant für Biogasanlagen genutzt wird. Des Weiteren werden Dauergrünlandflächen identifiziert, die einen gesellschaftlichen Nutzen über die Bereitstellung öffentlicher Güter erbringen und deren Ökosystemdienstleistungen durch eine Nutzungsänderung beeinträchtigt werden könnten. Dabei wird der Fokus auf den Erhalt der Artenvielfalt (artenreiches Grün!and) gelegt. Das Flächenpotenzial als auch dessen Ausschöpfung werden durch die agrar- und energiepolitischen Rahmenbedingungen zur Milchproduktion, Biogaserzeugung und Erbringung von Ökosystemdienstleistungen bestimmt. Auch die Entwicklung der Märkte und Preise für Nahrungsmittel und Bioenergie haben einen Einfluss auf die Entscheidung von Landwirten wie sie ihr Grünland nutzen. Im zweiten Teil der Arbeit wird deshalb ein Überblick über die relevanten Rahmenbedingungen, Märkte und Preise der Erzeugung von einerseits Milchprodukten und andererseits Energieholz gegeben. | Dr. Rösch Tel.: +49 721 608 2-2704 christine.roesch@kit.edu Sondervermögen Großforschung beim Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse - Zentralabteilung Technikbedingte Hermann-von-Helmholtz-Platz 1 76344 Eggenstein-Leopoldshafen | FPNR | |
| 01.08.2012 | 31.07.2015 | 22009112 | BioenergieRegion Weserbergland plus | Ziel des Projektes ist der nachhaltige Ausbau der Bioenergiepotenziale in den vier Landkreisen und der neu dazugekommenen Zwillingsregion Landkreis Northeim. Durch die Nutzung der Bioenergiepotenziale sollen die regionale Wertschöpfung erhöht, Klimaschutzziele erreicht, Liefersicherheit von Energie gewährleistet und den Menschen der Region neue Entwicklungschancen und letztendlich Arbeitsplätze ermöglicht werden. Bis zum Jahr 2014 soll ein weiterer Ausbau der Bioenergieproduktion um 30% erfolgen. Dieses soll nicht zu Lasten der Ökologie und der Nahrungsmittelproduktion geschehen. Zusammen mit der "Zwillingsregion" Landkreis Northeim erfolgt, unter Nutzung von Synergieeffekten, eine strategische Aufstellung als Bioenergie Modellregion. Die Bioenergieagentur als zentrale Anlaufstelle ist eingerichtet und baut das vorhandene Netzwerk der Bioenergiebeauftragten und anderer Akteure sowie die Kommunikationsstrukturen weiter aus. Integration des Netzwerkes der Zwillingsregion. Flankierend dazu erfolgt eine Unterstützung durch die Bioenergieagentur bei der Gründung von Energieagenturen und Energiegenossenschaften in den Landkreisen. Implementierung bürgernaher Finanzierungs- und Beteiligungsstrukturen.Entwicklung von Arbeitshilfen und Informationsmaterialen. Regelmäßig stattfindende Veranstaltungen und Konferenzen sowie Presse- und Öffentlichkeitsarbeit, ein überreg. Wissenstransfer/Erfahrungsaustausch und Erfolgskontrollen flankieren die Maßnahmen. | Hans-Jürgen Hesse Tel.: +49 5151 585-1004 info@weserberglandag.de Weserbergland Aktiengesellschaft Hefehof 8 31785 Hameln | X | FPNR | |
| 01.02.2015 | 30.04.2018 | 22009114 | Verbundvorhaben: BiogasFingerprint - Flexible Steuerung der Biogasproduktion mittels bioinformatischer Populationsanalyse; Teilvorhaben 2: Flexible Steuerung eines Pfropfenstromfermenters mit nachgeschaltetem Rührkesselfermenter | Gesamtziel des Vorhabens war die Etablierung eines durchflusszytometrischen Verfahrens zur schnellen Analyse von Prozesszuständen in Biogasanlagen. Der technische Betrieb von Fermentern sollte hinsichtlich der einzuhaltenden Prozessparameter stabilisiert, gesteuert und optimiert werden um im Anschluss die Methanerzeugung zu flexibilisieren. Dazu wurde ein Pfropfenstromfermenter mit nachgeschaltetem Rührkesselfermenter an der Forschungsbiogasanlage bei unterschiedlichen Raumbelastungen (zwischen 0,6 – 12 kgoTS m-3 d-1) und Verweilzeiten (15 – 850 d) betrieben. Der Betrieb wurde mit etablierten abiotischen Analysen und dem innovativen durchflusszytometrischen Verfahren abgebildet. Maissilage und Rindergülle (meist 80 % zu 20 %) wurden in einer Co-Fermentation als Substratmix verwendet. Weiterhin wurde der Einfluss der Durchmischung auf den Biogasprozess untersucht. Abschließend wurden die Prozessschwankungen durch Umstellung von mesophiler Fahrweise auf thermophile Fahrweise untersucht. | Im Rahmen dieses Projektteilvorhabens galt es, verschiedene Betriebsweisen an einem Pfropfenstrom-fermenter mit nachgeschalteten Rührkesselfermenter zu untersuchen. Hierbei zeigte sich, dass der als Hauptfermenter fungierende Pfropfenstromfermenter einen sehr robusten Betrieb ermöglicht. Der Substratchargenwechsel der Maissilage löste stärkere Prozessschwankungen aus als beispielsweise ambitionierte Raumbelastungssteigerungen. Das zu etablierende durchflusszytometrischen Verfahren kann die ausgeprägten Veränderungen der mikrobiellen Gemeinschaft in Reaktion auf veränderte Prozesszustände darstellen. Die mikrobielle Gemeinschaft zeigt, schwache strukturelle Dynamik im Tagesverlauf. Dies bedeutet, dass kurzfristige Flexibilisierungsansätze zum Ausgleich der tageszeitlichen Energienachfrageschwankungen die funktionelle Flexibilität der vorherrschenden mikrobiellen Gemeinschaft ausnutzen. Längerfristige Ansätze basieren hingegen auf strukturellen Anpassungen der mikrobiellen Gemeinschaft. Die im Projekt identifizierten, mit effektiver Methanproduktion korrelierenden Schlüsselteilgemeinschaften eignen sich hervorragend zur gezielten Überwachung und Steuerung dieser Anpassungen. | Ulf Müller Tel.: +49 341 2434-370 ulf.mueller@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR |
| 01.06.2015 | 30.09.2017 | 22009115 | Verbundvorhaben (FSP-Emissionen): Charakterisierung von Holzstäuben bei der mechanischen Verarbeitung von Laubholz in der Holz- und Holzwerkstoffindustrie; Teilvorhaben 2: Toxizitätsprüfung von Holzstäuben - Akronym: LHSTox | Ziel des Forschungsprojektes ist die Klärung der Frage, ob und wie bzw. wann im Produktionsprozess Laubholzstäube toxikologische Effekte hervorrufen und zu welchen Krankheitsbildern diese führen können. Daneben geht es darum, in Zusammenarbeit mit der Holz- und Weiterverarbeitenden-Industrie Strategien zu entwickeln, welche geeignet sind das gegebenenfalls vorhandene Gefährdungspotenzial in den einzelnen Stadien der Ver- und Bearbeitung von Laubhölzern zu eliminieren. Das beantragte Projekt soll die Grundlagen für eine valide Testung von Holzstaubproben legen und alle dafür notwendigen Grundlagen und Protokolle erarbeiten. Holz ist ein Naturmaterial, das von Mikroorganismen besiedelt ist. Diese Mikroorganismen stören und kontaminieren Zellkulturtests und müssen daher identifiziert und eliminiert werden. Darüber hinaus ist Holz ein komplexes Material, das aus zahlreichen löslichen und festen Komponenten besteht. Sowohl bei der Sterilisation durch Dampf/Hitze oder bei der Dispergierung in biologischen Medien kann sich das Material verändern und lösliche Bestandteile abgeben. Sowohl Holzpartikel als auch lösliche Bestandteile können die Messsysteme durch Interferenz beeinflussen. Auch dieser Prozess soll im Projekt untersucht und abgebildet werden. Die Arbeitsplanung von WWU BMTZ bearbeitet daher folgende Punkte: 1. Test der Kontamination mit Mikroorganismen, Endotoxin und Sterilisierung 2. Test der Dispersion in Wasser und biologischen Medien 3. Test der Interferenzen mit Messsystemen 4. Test der in-vitro Toxizität | Die verstärkte Nutzung von Laubholz in der Holzindustrie forciert eine genaue Auseinandersetzung mit der Messung und Bewertung von Laubholzstäuben, da diese als karzinogene Stoffe eingestuft werden. In diesem Projekt wurden im Technikumsmaßstab und in zwei ausgewählten Betrieben (einem Sägewerk und einem Holzplattenhersteller) der deutschen Holzindustrie Partikel gemessen, die bei verschiedenen Schritten der mechanischen Holzverarbeitung (wie z.B. Sägen, Spanen, Verpressen) emittiert werden. Anschließend fand eine Charakterisierung der Exposition auf Basis geeigneter Modelle statt. Abschließend wurden die Faktoren, die die in-vitro-toxikologische Bewertung von Holzstäuben beeinflussen, identifiziert. | Dr. Jürgen Schnekenburger Tel.: +49 251 83-52534 schnekenburger@uni-muenster.de Universität Münster - Biomedizinisches Technologiezentrum Mendelstr. 17 48149 Münster | X | FPNR |
| 01.12.2016 | 29.02.2020 | 22009116 | Verbundvorhaben: Züchtung, Anbau und Verwertung von russischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) - Weiterentwicklung der Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff (TAKOWIND II); Teilvorhaben 3: Optimierung agronomischer Maßnahmen und Monitoring des invasiven Potentials beim Anbau von Russischem Löwenzahn - Akronym: TAKOWINDII | Mit dem Ziel, die Kommerzialisierung des Anbaus und die Verwertung der Rohstoffe aus Russischem Löwenzahn in großem Maßstab weiter voran zu treiben, soll die Züchtung beschleunigt und intensiviert und die resultierenden Pflanzen der direkten Nutzung zugeführt werden. Zur zügigen Erreichung und Absicherung dieses Zieles bedarf es weiterer großer Anstrengungen, die im beantragten Vorhaben interdisziplinär in Arbeitspaketen entlang der Wertschöpfungskette weitergeführt bzw. begonnen werden sollen: - Züchtung; -Züchtungsmethodik; - Agronomie und Pilotanbau; -Rohstoffverarbeitung und Produktcharakterisierung. Dabei kann auf den zielorientierten Vorarbeiten eines intensiven Netzwerkes um einige Kernakteure und auf die erfolgreich abgeschlossenen Projekte aufgebaut werden. Die Inhalte des Projektes werden in 4 Arbeitspaketen bearbeitet: Das Arbeitspaket 1 – Züchtung - umfasst Kreuzungen und Selektionen zur Erhöhung des Kautschukertrages. Material und Ergebnisse aus Zuchtmethodik und Agronomie werden im Zuchtmaterial und einem Zuchtschema integriert und verwertet. Im Arbeitspaket 2 – Züchtungsmethodik - werden Zuchtmethoden entwickelt. Im Arbeitspaket 3 – Agronomie und Feldversuche - werden geeignete Sätechnik und technische Saatgutveredelung zur Verbesserung/Sicherung des Feldaufganges getestet. Ein Monitoring des Tks-Wildmaterials bzw. neuen Zuchtmaterials begleitet den Freilandanbau. Im Arbeitspaket 4 - Rohstoffverarbeitung und Produktcharakterisierung - werden Kautschuke und Latices aus neuem Zuchtmaterial, dessen Qualität und Alterungsverhalten am reinen Kautschuk, in Mischungen und im Endprodukt beurteilt. | Katja Thiele Tel.: +49 3946 47-580 katja.thiele@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) Erwin-Baur-Str. 27 06484 Quedlinburg | X | FPNR | |
| 01.10.2018 | 31.03.2022 | 22009118 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines klebstofffreien, umweltfreundlichen Papierwabenkerns sowie eines zugehörigen Herstellungsverfahrens zur Anwendung in Sandwichwerkstoffen im mobilen und immobilen Innenausbau; Teilvorhaben 2: Entwicklung, Konstruktion und Aufbau der Herstellungsanlage (Demonstrator) - Akronym: Steckwabenkern | Im Bereich des mobilen und immobilen Innenausbaus ist eine Substitution herkömmlicher Werkstoffe durch leichte Verbundwerkstoffe sinnvoll, wenn Material-, Produktions-, Transport- oder Handhabungskosten reduziert werden können. Ein bevorzugtes Material ist der Papierwabenkern, der beidseitig mit dünnen Deckschichten versehen in Form von Sandwichplatten für verschiedene Anwendungen, z.B. im Möbel- und Innenausbau sowie im Verpackungsbereich, eingesetzt werden kann. Konventionelle expandierbare Papierwabenkerne werden mit Klebstoff hergestellt. Durch die Anwendung eines neuartigen Prinzips zur Herstellung eines expandierbaren Wabenkerns (Ineinanderschieben von Papierstreifen in verschachtelter Form, Patent der TU Dresden) kann bei der Herstellung dieses Kerns auf den Einsatz von Klebstoff verzichtet werden. Die eigentliche Herausforderung neben der Entwicklung der neuartigen Wabenstruktur liegt in der Schaffung eines automatisierten Prozesses zur klebstofffreien Herstellung des expandierbaren Papierwabenkerns und einer entsprechenden Fertigungsvorrichtung (Entwicklungsschwerpunkt Fa. Mölle). Gemeinsam mit einer durch Fa. VOMO entwickelten Expansionsvorrichtung für den neuartigen Wabenkern wird die Gesamttechnologie an die TU gesendet und dort ein Demonstrator aufgebaut. | Im Rahmen des Forschungsprojektes wurde die Herstellung eines klebstofffreien, expandierbaren Wabenkerns ("Steckwabenkern") untersucht. Dazu wurde ein zugehöriges Herstellungsverfahren entwickelt. Dabei bestand für die Fa. MÖLLE die größte Herausforderung in der Entwicklung einer Technologie zum Ineinanderstecken einzelner Papierstreifen ausgehend von einer Papierbahn, um so kontinuierlich einen expandierbaren Wabenkern zu erzeugen. Parallel dazu wurde vom Projektpartner VOMO ein Expansionsverfahren für den Steckwabenkern entwickelt, das ein sicheres Expandieren des Kernes ohne Auseinandergleiten der einzelnen Streifen erlaubt. In Zusammenarbeit der Projektpartner wurden technische Lösungen zur Erprobung des Herstellungs- und Expansionsverfahrens erarbeitet und als Demonstratoren umgesetzt. Abschließend soll an der TU Dresden die Prüfung des Verfahrens und des Kernes (Produkteigenschaften) erfolgen. | Artur Porat Tel.: +49 6762 9321-37 a.porat@moelle.de Mölle GmbH Fordstr. 21-23 56288 Kastellaun | X | FPNR |
| 01.12.2000 | 30.11.2003 | 22009199 | Verbundvorhaben: Untersuchung von Katalysatoren zur Oxidation und reduktiven Aminierung von niedermolekularen Kohlenhydraten: Teilvorhaben 1: Katalysatorauswahl | Gegenstand des Verbundvorhabens (FKZ 22009199 und 22014799) ist die Entwicklung neuer Katalysatorsysteme für die zwei in der Chemie und Technologie der Kohlenhydrate sehr wichtigen Reaktionstypen Oxidation und reduktive Aminierung. Dabei ist das Ziel des Projekts ausdrücklich nicht die Überprüfung und Anpassung käuflicher Katalysatoren an ein spezielles Syntheseproblem, sondern die Entwicklung völlig neuartiger Katalysatorsysteme. Dies ist deshalb ein sehr wichtiger Ansatz, weil gut etablierte heterogene Katalysatoren insbesondere für Oxidationsreaktionen kaum verfügbar sind. Die Existenz zuverlässiger, langzeitstabiler Katalysatoren mit möglichst hoher Selektivität ist aber eine Grundvoraussetzung für einen vermehrten technischen Einsatz von Kohlenhydraten als Rohstoff für chemische Produkte. Insofern kommt der Katalysatorentwicklung durchaus eine Schlüsselrolle bei der nachhaltigen Steigerung der Verwendung nachwachsender Rohstoffe in industriellen Anwendungen zu. Ziel dieses Teilvorhabens 1 ist es, Kenntnisse darüber zu erlangen, welche Parameter die Zielgrößen Selektivität, Aktivität und Standzeit der Katalysatoren beeinflussen, um durch gezielte Präparation bzw. Modifikation deren Eigenschaften zu verbessern. Es sollen Wirkungsbeziehungen zwischen Substratstruktur und Katalysator aufgeklärt sowie Verallgemeinerungen zur Katalysatorverwendbarkeit abgeleitet werden. | Es erfolgte ein umfangreiches Screening nach Katalysatoren zur Oxidation von Kohlenhydraten und zur reduktiven Aminierung von Isomaltulose. Für den Bereich der reduktiven Aminierung konnte ein völlig neuer Reaktionsweg erschlossen werden. Hierbei handelt es sich um eine säurekatalysierte Aminierung von Isomaltulose mit Dodecylamin und anschließender Umlagerung zu 2-Desoxy-2-dodecylaminoisomaltose, welches über gute tensidische Eigenschaften verfügt. Gegenüber der klassischen reduktiven Aminierung ist diese Variante deutlich effizienter. Darüber hinaus erfolgte die Charakterisierung der Tensideigenschaften. Grundsätzlich problematisch ist die Aufarbeitung/Isolierung, da sich die Trennung von den nicht zu vermeidenden Braunprodukten schwierig gestaltet. In diesem Punkt besteht noch weiterer Forschungs- und Entwicklungsbedarf. Im Bereich der Zuckeroxidation sind die neuen Erkenntnisse zur katalytischen Oxidation von Glucose mit geträgerten Goldkatalysatoren hervorzuheben. Die Goldkatalysatoren besitzen eine besondere Substratselektivität mit hoher Aktivität, die eine vollständige Oxidation von Aldosen erlaubt, aber mit Ketosen keine Reaktion zeigt. Es gelang die erstmalige Oxidation zahlreicher Mono-, Di- und Oligosaccharidaldosen. Die Goldkatalysatoren erhöhen die Effizienz der Herstellung von Aldonsäuren um ein Vielfaches gegenüber der Verwendung anderer Edelmetallkatalysatoren oder Biokatalysatoren. Da sich die Katalysatoren auch als langzeitstabil erwiesen, bestehen gute Aussichten für eine Weiterentwicklung und Übertragung in den technischen Maßstab, wobei als Zwischenschritt die Übertragung in den Pilotmaßstab erforderlich ist, der in einem Folgevorhaben bearbeitet (FKZ 222018203) werden soll. Für eine abschließende Bewertung der wirtschaftlichen Nutzung sind in diesem Folgevorhaben noch weitere Faktoren wie z. B. die technische Verfügbarkeit der Katalysatoren und die Optimierung des Oxidationsverfahrens, insbesondere im "Downstream-Prozess", zu bearbeiten. | Prof. Dr. Klaus-Dieter Vorlop Tel.: +49 531 596-4101 klaus.vorlop@ti.bund.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 2 - Lebenswissenschaften - Institut für Technische Chemie Hagenring 30 38106 Braunschweig | FPNR | |
| 01.08.2001 | 15.09.2002 | 22009200 | Verwendung von Ethanol und Methanol aus nachwachsenden Rohstoffen im chemisch-technischen und im Kraftstoffsektor unter besonderer Berücksichtigung von Agraralkohol | Ziel der Studie ist es, den aktuellen Stand und die Perspektiven der Erzeugung und Nutzung von Ethanol und Methanol aus nachwachsenden Rohstoffen, unter besonderer Berücksichtigung von Agraralkohol, aufzuzeigen und zu bewerten. Die Studie soll folgende Inhalte abdecken: 1. Darstellung des Sachstandes der Erzeugung von Agraralkohol (Ökonomie, Ökologie, Technologie und Verfahren) 2. Darstellung des Sachstandes der Verwendung von Agraralkohol im chemisch-technischen und im Kraftstoffsektor 3. Erarbeitung von Ansatzpunkten für den verstärkten Einsatz von Agraralkohol im chemisch-technischen und im Kraftstoffsektor sowie Darstellung des FuE-Bedarfs 4. Darstellung der ordnungsrechtlichen Rahmenbedingungen und Ableitung von Handlungsoptionen 5. Darstellung und Bewertung der Chancen und Perspektiven für den Einsatz von Agraralkohol im chemisch-technischen und im Kraftstoffsektor | Dr. Norbert Schmitz Tel.: +49 221 9727232 schmitz@meo-carbon.com Dr. Norbert Schmitz - meo Consulting Team Weißenburgstr. 53 50670 Köln | FPNR | ||
| 01.04.2005 | 30.11.2006 | 22009202 | Verbundvorhaben: Produktion von biologisch abbaubaren Polymeren in transgenen Kartoffelknollen (Phase II); Teilvorhaben 1: Expression der Cyanophycin-Synthetase in transgenen Kartoffelknollen | Ziel des Vorhabens ist es, die Produktion des nachwachsenden Rohstoffs Cyanophycin in Pflanzen zu optimieren. Dazu soll in transgenen Kartoffelknollen die Produktion industriell verwertbarer Mengen des cyanobakteriellen Proteins Cyanophycin ermöglicht werden. In dem vorangegangenen Projekt konnte lösliches Cyanophycin in transgenen Tabakpflanzen produziert werden. Die Synthese größerer Mengen führt jedoch zu einer leichten Beeinträchtigung der Fitness der Pflanzen, der durch eine gewebespezfische Expression, einer Optimierung der Transgensequenzen sowie durch die Anpassung des Aminosäure-Pools entgegengewirkt werden soll. Parallel soll die gleichzeitige Isolierung von Cyanophycin und Stärke aus Kartoffelknollen etabliert und optimiert werden. Cyanophycin kann als Ausgangsstoff für das Biopolymer Polyaspartat genutzt werden. Polyaspartat ist biologisch abbaubar, nicht toxisch und hat vielfältige Anwendungsmöglichkeiten, beispielsweise als Ersatzstoff für nicht biologisch abbaubare Polyacrylate in Detergentien, Lösungsmitteln und in der Ölproduktion. Cyanophycin soll als Nebenprodukt bei der industriellen Verwertung von Kartoffeln anfallen und daher äußerst kostengünstig sein. | Prof. Dr. Inge Broer Tel.: +49 381 498-3080 inge.broer@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Landnutzung (ILN) - Fachbereich Agrobiotechnologie Justus-v.-Liebig-Weg 8 18059 Rostock | FPNR | ||
| 01.04.2004 | 30.06.2005 | 22009203 | Enzymatische Vernetzung von Proteinen in nachwachsenden Rohstoffen für thermoplastisch verarbeitbare Werkstoffe | Gegenstand des Projektes ist die Aufklärung und grundlegende Verfahrensentwicklung zur enzymatischen Vernetzung von Proteinen in nachwachsenden Rohstoffen, insbesondere in stärkehaltigen Pflanzen, durch das eine thermoplastische Verarbeitung der Rohstoffe möglich wird und ihr Einsatz als Werkstoff in verschiedenen Anwendungsbereichen erschlosssen werden kann. Die Untersuchungen und Entwicklungen erfolgen für die enzymatische Quervernetzung von Proteinen (Mechanismen und Arten) in Getreiedemehlen, proteinreichen Naturstoffen (Kasein, Gelatine) und in deren Blends sowie für Verfahren der thermoplastischen Verarbeitung (Extrusion, Spritzguss, Giessfolien). Analytisch und experimentell werden die Gebrauchseigenschaften, insbesondere die mechanischen Kennwerte, in Abhängigkeit der Rezepturen und Vernetzungs- bzw. Verfahrensbedingungen ermittelt und für die applikativen Anwendungen aufbereitet. Die Ergebnisse sind Bedingung für Anwendungsprojekte (Herstellung von Platten, Profilen, Formteilen und Folien, insbesondere mit spefizischen Anwendungseigenschaften), sowie für die Züchtung von Getreide (nachfolgend Anbau), die mit Praxispartnern überführt werden. | Es wurden Verfahren zur Herstellung verschiedener Werkstoffe aus reinen Proteinen (Casein, Gelantine), Protein-Stärke-Mischungen sowie Roggenmehl-Protein-Mischungen entwickelt und die Zusammensetzung optimiert. Durch Gießen können Folien, durch Ausrollen Prüfkörper und durch Extrusion bei verschiedenen Temperaturen (thermoplastische Verarbeitung) Stränge mit verschiedenen Zusammensetzungen hergestellt werden. Es zeigte sich, dass der Proteinanteil im Roggenmehl allein für eine Quervernetzung entweder nicht ausreichend ist, oder nicht ausreichend zugänglich ist. Die Werkstoffe wurden bezüglich der Zugfestigkeit, der Elastizität und einige Folien auch bezüglich des Auflösungsverhaltens und der Sauerstoffdurchlässigkeit charakterisiert. Insgesamt sind deutliche Unterschiede im Verhalten der beiden untersuchten Proteine Casein und Gelatine zu erkennen. Aufgrund der Ergebnisse konnten die Produkte in drei Gruppen eingeteilt werden: geringe Zugfestigkeit (< 10 MPa) bei hoher Dehnung (50 - 100 %), hohe Festigkeit (über 50 MPa) bei geringer Dehnung (< 10 %) sowie mittlere Werte bei beiden Eigenschaften (15 bis 30 MPa, 10 bis 30 %). Die Festigkeit der Produkte der dritten Gruppe liegt im Bereich des auf Ölbasis hergestellten Polymers low density Polyethylen (LDPE), das kommerziell für die Herstellung von Folien verwendet wird. Die Dehnungsfähigkeit dieser Produkte (z. B. Folien aus Casein -Stärkemischung) ist gleichzeitig ausreichend, um für eine Reihe von Anwendungen nutzbar zu sein. Bei geeigneter Verfahrensführung und Materialkomposition ist es möglich, mit der enzymatischen Vernetzung höhere Festigkeiten und Dehnungen als beim enzymfreien Ansatz zu erreichen. Neben den mechanischen Kennwerten wurden auch Untersuchungen von nutzungsnahen Eigenschaften wie der Sauerstoffdurchlässigkeit und der Wasserlöslichkeit durchgeführt. Bei Folien aus Casein bzw. Casein/Stärkemischungen sank die Wasserlöslichkeit infolge einer enzymatischen Quervernetzung deutlich. | Prof. Dr. Markus Pietzsch Tel.: +49 345 5525949 markus.pietzsch@iw.uni-halle.de Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg - Universitätszentrum für Umweltwissenschaften Von-Seckendorff-Platz 3 06120 Halle (Saale) | FPNR | |
| 01.11.2004 | 31.03.2005 | 22009204 | Kurzstudie: Holzfaser-Verbundwerkstoffe / Wood Plastic Composites (WPC) - Potenzielle Märkte in Deutschland Technische Eigenschaften - Anwendungsgebiete - Preise - Märkte - Akteure | Ziel der Kurzstudie über Holzfaser-Verbundwerkstoffe ist es, über eine umfassende Analyse der weltweiten Situation hinsichtlich Produktionsverfahren, Anwendungsgebieten und Preisen des neuen Werkstoffes fundierte Aussagen über Chancen und Hemmnisse auf dem deutschen Markt zu treffen. Gliederung der Studie: 1. Verfahren und technische Eigenschaften 2. Anwendungebiete 3. Preise der neuen Werkstoffe 4. Aktuelle und potenzielle Märkte 5. Wichtigste Akteure 6. Chancen und Hemmnisse am deutschen (und europäischen) Markt 7. Analyse und Empfehlungen für den deutschen (und europäischen) Markt Die Ergebnisse der Studie sollen u.a. aufzeigen, welche Kosten bei einer Markteinführung eines WPC-Produktes entstehen und inwieweit in Abhängigkeit von diesen Ergebnissen es sinnvoll ist, entsprechende förderpolitische Werkzeuge einzusetzen oder politische Rahmenbedingungen zu ändern, um eine Ausweitung des WPC-Marktvolumens in Deutschland zu ermöglichen. | Dipl.-Phys. Michael Carus Tel.: +49 2233 48-1440 michael.carus@nova-institut.de nova-Institut für politische und ökologische Innovation GmbH Leyboldstraße 16 50354 Hürth | FPNR | ||
| 01.01.2007 | 30.09.2010 | 22009206 | Entwicklung neuartiger Holzwerkstoffe aus chemisch modifizierten Furnieren, Fasern und Spänen | Hinsichtlich einer Verwendung im Außenbereich weisen Holzprodukte einige natürliche Schwachpunkte auf. So führt die Aufnahme von Wasser durch die Zellwände zu einer Quellung des Holzes, die in die drei Raumrichtungen ein unterschiedliches Ausmaß annimmt (Anisotropie). Eine häufige Abfolge von Quellung und Schwindung hat bei Massivholz eine Rissbildung zur Folge. Bei Holzwerkstoffen wie Span- und Faserplatten kommt es durch Wasseraufnahme zu einer irreversiblen Quellung. Ein weiterer Schwachpunkt von Holzprodukten im Außenbereich ist ihre Anfälligkeit gegenüber holzzerstörenden Pilzen und Insekten. Beim vorbeugenden chemischen Holzschutz wird die Dauerhaftigkeit durch die Verwendung biozider Holzschutzmittel erhöht, die aber aus ökologischen Gründen bedenklich sind. Im Rahmen des Projekts wurden neuartige Werkstoffe durch eine chemische Modifizierung des Holzsubstrats erzeugt. Neben der Anpassung der dabei entwickelten Verfahren an den industriellen Produktionsprozess wurde auch die Kompatibilität der veränderten Holzkomponente mit den in der Holzwerkstoffbranche verwendeten Bindemitteln untersucht und angepasst. Dadurch sollten sich gegenüber konventionellen Produkten verbesserte Eigenschaften hinsichtlich der Feuchtigkeitsaufnahme, der Dimensionsstabilität und der Resistenz gegen holzzerstörende und -verfärbende Pilze ergeben. Dies würde eine Anwendung im Außenbereich (Fassadenverkleidungen, Gartenmöbel, Veranden etc.), in Nassräumen und in Küchen ermöglichen. Die speziellen Vorteile der Holzwerkstoffe wie Flexibilität bei Produktion und Anwendung, Bearbeitbarkeit, einfache Entsorgung und evtl. auch Wiederverwertung der Holzkomponente blieben dabei erhalten. Durch die genannten Eigenschaftsverbesserungen ergäben sich gegenüber konventionellen Produkten neue Anwendungsfelder und Absatzmöglichkeiten. Dadurch könnten nicht nachhaltig produzierte Produkte auf Erdölbasis (Kunststoffe) und aus Metallen ersetzt werden. | Die Modifizierung von Furnieren mit Melamin-Formaldehyd (MF) und Glutaraldehyd führte zu deutlichen Eigenschaftsverbesserungen der daraus hergestellten Sperrhölzer. Dies betraf besonders die Dimensionsstabilität, im Falle der MF-Behandlung auch die Scherzugfestigkeit als Maß der Verleimungsgüte. Zur Herstellung von Spanplatten wurden wasserbasierte oligomere Silane eingesetzt. In Abhängigkeit der Funktionalität der Silane ließen sich eine hohe Quellungsvergütung und eine hohe Kochquerzugfestigkeit erzielen. Aufbauend auf den Laborergebnissen wurde ein Industrieversuch mit der Werzalit GmbH + Co. KG durchgeführt. Um die Wirkung einer Siliconbehandlung zu ermitteln, wurden verschieden funktionalisierte Silicone zunächst an Massivholz mit dem Ziel der Anwendung im Furnier-/Sperrholzbereich untersucht. Dabei ergaben sich in einigen Fällen deutliche Verminderungen der Wasseraufnahme und erhöhte Pilzresistenzen. Die zur Hydrophobierung von Spanplatten eingesetzten Silicone führten allerdings weder zu einer Verringerung der Quellung noch zu höheren Querzugfestigkeiten im nassen Zustand. Zur Modifizierung von Fasern wurden die N-Methylolverbindungen 1,3-Dimethylol-4,5-dihydroxy-ethylenharnstoff (DMDHEU) und MF in zwei verschiedenen Herstellungsverfahren eingesetzt. Die Behandlungen führten zu einer deutlichen Verringerung der Quellung der hergestellten mitteldichten Faserplatten (MDF) - sowohl beim kurz- und langzeitigen Tauchen in Wasser als auch während der künstlichen Bewitterung im QUV. Auch die Querzugfestigkeiten in trockenem Zustand und insbesondere die Kochquerzugfestigkeiten waren deutlich erhöht. Insgesamt führte die Behandlung der Fasern auf einer MDF-Pilotanlage zu größeren Verbesserungen der technologischen Eigenschaften gegenüber den im Labor (Technikum) behandelten Fasern. | Prof. Dr. Carsten Mai Tel.: +49 551 39-19807 cmai@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holztechnologie Büsgenweg 4 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.04.2008 | 31.12.2010 | 22009207 | Verbundvorhaben: Untersuchung über den Einfluss des Produktionsprozesses auf die Entstehung von VOC-Emissionen aus mitteldichten Faserplatten (MDF), Teilvorhaben 3: Praxisversuche | Ziel dieses Projektes war es, den Einfluss der Prozessparameter auf die Emissionen von MDF-Platten zu ermitteln. Dafür wurden MDF-Platten mit unterschiedlichen Prozessparametern hergestellt. Variiert wurden die Produktionsparameter Leimsystem, Beleimgrad, Temperatur des Pressens, Dauer der Presszeit und die Aufschlusszeit in Variation mit dem Aufschlussdruck, die Größe des Mahlspaltes, die Plattendicke, die Lagerzeit und die Holzart. Um eine Vergleichbarkeit zu Industrieprodukten zu erlangen, sind die Prozessparameter so gewählt worden, dass sie den in der Industrie vorkommenden Parametern nahe kommen. Es wurden ausschließlich industrieübliche Leime eingesetzt, die Zeiten und Temperaturen entsprechen ebenfalls industriellen Parametern. Die Fasern für die MDF- Herstellung werden in einem Aufschlussverfahren aus Hackschnitzeln hergestellt. Die Herstellung von Fasern und MDF hieraus ist in einem Technikum im labormäßigen Maßstab durchgeführt worden. Hier war es ebenfalls möglich die Fasern in einer Blow-Line zu beleimen, wodurch sichergestellt wurde, dass die Herstellung der Platten weitgehend den heutigen industriellen Bedingungen ist und somit die Ergebnisse über das Emissionsverhalten auf industriell gefertigte Produkte übertragen werden kann. | Es konnte festgestellt werden, dass die Emission von VOC aus MDF-Platten von flüchtigen organischen Säuren und Aldehyden dominiert wird. Terpene waren nur in geringen Konzentrationen nachweisbar, was darauf schließen lässt, dass sich die Terpene bereits im Aufschlussprozess verflüchtigen. Insbesondere der ungesättigte Aldehyd Hexanal wurde detektiert. Der TVOC-Wert der geprüften MDF-Platten hat sich bei nahezu allen Variationen im Vergleich zu Vollholz und anderen Holzwerkstoffen als sehr gering herausgestellt. Es konnte gezeigt werden, dass die Emissionen direkt durch die Prozessparameter beeinflusst werden. Mit zunehmender Dicke der geprüften Platten steigen die Emissionen, was auf die größere Masse der Proben bei gleicher Oberfläche zurückzuführen ist. Dieser Effekt war bereits von anderen Holzwerkstoffen bekannt. Die eingesetzte Holzarten zur Herstellung von MDF haben einen deutlichen Einfluss auf die Höhe der Emissionen; die geringsten Emissionen wiesen MDF aus Fichte auf wohingegen mit dem Einsatz von Buche die Emissionen, insbesondere von organischen Säuren, anstieg. Mit erhöhtem Druck im Vorkocher und längerer Kochzeit vor der Zerfaserung des Holzes vermindern sich die Emissionen an gesättigten aliphatischen Aldehyden deutlich. Die Erhöhung der Presstemperatur und eine Verlängerung der Presszeit hingegen führte zu steigenden Emissionen. Einen geringen Einfluss auf die Höhe und Zusammensetzung der Emissionen von MDF hatte die Lagerzeit im Plattenstapel sowie die Leimapplikation. Bei dem Einsatz von alkalisch härtenden PF-Harzen zeigten sich aber hohe Aldehyd-Emissionen. Bei den meisten der untersuchten MDF betrugen die Summenkonzentrationen nach 28 Tagen weit weniger als 500 ?g m-3. Somit kann festgehalten werden, dass der industrielle Herstellungsprozess zum derzeitigen Standpunkt im Hinblick auf die absolute Emissionshöhe bereits einen guten Stand erreicht hat. Optimierungspotential gibt es noch bei den Einzelsubstanzen. | Dr. Joachim Hasch Tel.: +49 33962-69-0 jhasch@kronopol.com.pl SWISS KRONO GmbH Wittstocker Chaussee 1 16909 Heiligengrabe | X | FPNR |
| 01.06.2009 | 31.07.2012 | 22009209 | Bioenergienetzwerk Sächsische Schweiz-Osterzgebirge Zukunft mit BioSystem – Energie & Arbeit aus der Region für die Region | Die Region Sächsische Schweiz-Osterzgebirge verfügt über erhebliche land- und forstwirtschaftliche Potenziale der Bioenergieerzeugung und -nutzung, die allerdings bisher kaum erschlossen sind. Im Rahmen des Vorhabens Bioenergie-Regionen sollen Chancen und Hemmnisse identifiziert werden, um nachfolgend innovative Lösungen für komplexe Herausforderungen zu finden. Aufbauend auf der Analyse von Strukturen, Potenzialen und Geschäftsabläufen wollen wir engagiert Verbesserungen voran treiben. Auf diese Weise wollen wir die Leistungsfähigkeit der Regionalpartner - von den Kommunen über Betriebe der Land- und Forstwirtschaft bis hin zu Dienstleistungsunternehmen und (kommunalen) Energieversorgern - als Schlüssel zum langfristigen Erfolg steigern.Hierzu geben wir Unterstützung bei der Organisations- und Netzwerkentwicklung und bei der Optimierung von betrieblichen wie überbetrieblichen Prozessen. Wir begleiten Veränderungsprozesse von der Konzeption bis zur erfolgreichen Umsetzung, wie zum Beispiel Organisationsveränderungen, die Umgestaltung bzw. Erschließung von Geschäftsfeldern oder den Aufbau von Kooperationen und Netzwerken. Wir unterstützen unsere regionalen Akteure beim Aufbau erfolgskritischer Kompetenzen und erhöhen so die Leistungsfähigkeit signifikant. Die Netzwerk-Initiative Bioenergie-Region Sächsische Schweiz - Osterzgebirge soll durch ihren ganzheitlichen Ansatz dazu beitragen, alle bereits vorhandenen (Einzel-)Vorhaben noch stärker zu bündeln und zu koordinieren. | Burkhard Zschau Tel.: +49 37341 4924-64 b.zschau@faktor-i3.de Landschaf(f)t Zukunft e. V. Bahnhofstr. 1 01829 Stadt Wehlen | X | FPNR | |
| 01.08.2011 | 31.07.2014 | 22009210 | Verbundvorhaben: Bioenergieproduktion mit Triticale - Genomik-basierte Züchtung von Hybridtriticale (HY-ENERGY); Teilvorhaben 1: Feldversuche zur Biomasse bei Energietriticale | Ziel dieses Projekts ist die Einführung von Triticalehybriden zur Steigerung des Biomasseertrags. Somit kann eine dringend notwendige Diversifizierung der Energiepflanzenfruchtfolge, die zur Zeit von Mais dominiert wird, erreicht werden. Durch eine QTL Kartierung sollen relevante Restorergene für das CMS-induzierende Cytoplasma im Genom lokalisiert und ihre Effekte geschätzt werden. Außerdem soll durch die Sequenzierung mehrerer Mitochondriengenome die genetische Basis dieser Cytoplasmen untersucht werden. In einem Vergleich zwischen Hybriden und Linien unter ökologisch divergierenden Bedingungen soll die erwartete Überlegenheit der Hybriden in Bezug auf den Biomasseertrag quantifiziert werden. Im Rahmen dieses Projekts sollen dadurch die Grundlagen für eine wissensbasierte Hybridzüchtung bei Energietriticale geschaffen werden - ein vielversprechender Schritt hin zu einer Diversifizierung der Energiepflanzenfruchtfolge in Deutschland. Die Feldversuche erfolgen als fünf-ortige Prüfung mit zwei Wiederholungen pro Ort, in 2 Jahren. Die Isolierung und Aufreinigung der mitochondrialen DNA erfolgt an der Landessaatzuchtanstalt. Die Sequenzierung und das de novo Assembly der Mitochondriengenome wird an einen externen Dienstleister vergeben. Die Genotypisierung der beiden Kartierungspopulationen mit DArT Markern erfolgt extern (Diversity Arrays Technology Pty Limited in Australien). Die Phänotypisierung der Pflanzen auf Restorerfähigkeit erfolgt u.a. mittels Stereomikroskop. | Dr. Sigrid Weissmann Tel.: +49 7731 9340-0 sigrid.weissmann@eaw-online.com HegeSaat GmbH & Co. KG Schloßstr. 12 78224 Singen (Hohentwiel) | X | FPNR | |
| 01.02.2013 | 31.12.2014 | 22009211 | Aufklärung zum richtigen Heizen mit Holz | Projektziel ist die schnellere Reduzierung der Emissionen aus dem Bereich der Festbrennstofffeuerstätten und die Steigerung der Akzeptanz der Holzfeuerung durch die Aufklärung zum Richtigen Heizen mit Holz und dem Austausch von Festbrennstofffeuerstätten. Das Projekt dient der Informationsvermittlung und Beratung der Verbraucher nachwachsender Rohstoffe und die Öffentlichkeitsarbeit für die Verwendung nachwachsender Rohstoffe. Ziel ist es das Bewusstsein der Besitzer von Einzelraumfeuerstätten für den Umweltschutz durch Hinweise auf Feuerstättenmissbrauch und das Umweltschutzpotential durch Austausch von alten Heizgeräten und der Akzeptanz der Zusatzbeheizung durch den Nachbarn zu schärfen. Erstellung Flyer und DVD "Richtig Heizen mit Holz"Pressekampagne zur VerbraucherinfoBeitrag für FachzeitschriftenUmsetzung Ratgeber-ofen.deVeranstaltung ISH 2013Verteilung der Info-Materialien | Frank Kienle Tel.: +49 69-256268-116 kienle@hki-online.de HKI Industrieverband Haus-, Heiz- und Küchentechnik e.V. Lyoner Str. 9 60528 Frankfurt am Main | FPNR | ||
| 01.12.2016 | 29.02.2020 | 22009216 | Verbundvorhaben: Züchtung, Anbau und Verwertung von russischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) - Weiterentwicklung der Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff (TAKOWIND II); Teilvorhaben 4: Entwicklung molekularer Marker und genetische Kartierung relevanter Merkmale für innovative Züchtungsstrategien - Akronym: TAKOWINDII | Mit dem Ziel, die Kommerzialisierung des Anbaus und die Verwertung der Rohstoffe aus Russischem Löwenzahn in großem Maßstab weiter voran zu treiben, soll die Züchtung beschleunigt und intensiviert und die resultierenden Pflanzen der direkten Nutzung zugeführt werden. Zur zügigen Erreichung und Absicherung dieses Zieles bedarf es weiterer großer Anstrengungen, die im beantragten Vorhaben interdisziplinär in Arbeitspaketen entlang der Wertschöpfungskette weitergeführt bzw. begonnen werden sollen: - Züchtung; -Züchtungsmethodik; - Agronomie und Pilotanbau; -Rohstoffverarbeitung und Produktcharakterisierung; -Gesellschaftliche Akzeptanz. Dabei kann auf den zielorientierten Vorarbeiten eines intensiven Netzwerkes um einige Kernakteure und auf die erfolgreich abgeschlossenen Projekte aufgebaut werden. Die Inhalte des Projektes werden in 4 Arbeitspaketen bearbeitet: Das Arbeitspaket 1 – Züchtung - umfasst Kreuzungen und Selektionen zur Erhöhung des Kautschukertrages. Material und Ergebnisse aus Zuchtmethodik und Agronomie werden im Zuchtmaterial und einem Zuchtschema integriert und verwertet. Im Arbeitspaket 2 – Züchtungsmethodik - werden Zuchtmethoden entwickelt. Im Arbeitspaket 3 – Agronomie und Feldversuche - werden geeignete Sätechnik und technische Saatgutveredelung zur Verbesserung/Sicherung des Feldaufganges getestet. Ein Monitoring des Tks-Wildmaterials bzw. neuen Zuchtmaterials begleitet den Freilandanbau. Im Arbeitspaket 4 - Rohstoffverarbeitung und Produktcharakterisierung - werden Kautschuke und Latices aus neuem Zuchtmaterial, dessen Qualität und Alterungsverhalten am reinen Kautschuk, in Mischungen und im Endprodukt beurteilt. | Dr. rer. hort. Brigitte Ruge-Wehling Tel.: +49 38209-45-208 brigitte.ruge-wehling@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen Rudolf-Schick-Platz 3 a 18190 Sanitz | X | FPNR | |
| 01.11.2017 | 30.09.2022 | 22009217 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Funktionsnachweis einer Technologie zur Endlosherstellung von hochfesten Konstruktionshalbzeugen aus einheimischen Hölzern; Teilvorhaben 3: Technologieentwicklung zur Kompensation der Rückstellkräfte des verdichteten Holzes mittels trockener und imprägnierter textiler Armierung - Akronym: Woodtrusion | Das Gesamtziel des Projekts bestand darin, einheimische Dünnhölzer zu hochwertigen technischen Profilen auf dem Niveau von Konstruktionswerkstoffen zu verarbeiten. Konkret war geplant, Dünnholz in einem thermisch-hygromechanischen Umformprozess zu verdichten und damit das biologische Potenzial der natürlichen Holzstruktur besser ausnutzen zu können. Teilziele des Projekts waren: - Entwicklung eines Umformverfahrens zur quasikontinuierlichen, rein thermomechanischen Ausformung eines Endlosholzquerschnitts, - Entwicklung einer vollautomatischen Fixier- bzw. Konfektioniereinheit, bestehend aus o einer Zuführzone zwecks Zusammenführung eines lamellierten Endlosrings aus den Ausgangsprofilen mit jeweils genau definiertem Versatz zueinander in Vorschubrichtung, o einer Heizzone, welche die mechanische Umformbarkeit der Ausgangsprofile herbeiführt, ohne jedoch irreversible Schädigungen der Zellstrukturen des Ausgangsmaterials zu bewirken, o einem Formwerkzeug, welches sowohl die äußeren Endabmessungen des Holzkörpers, als auch Grad und räumliche Verteilung der Materialverdichtung während des Umformprozesses bestimmt. Die Entwicklung ist angesiedelt im Umfeld des Themas Nachhaltigkeit, das auch im Bauwesen für Architekten und Ingenieure an Bedeutung gewinnt. Neben der Einsparung von Ressourcen wurde mit dem Projekt der vermehrte Einsatz einheimischer Rohstoffe angestrebt. Auf diese Weise soll die zur Zeit der Antragstellung prognostizierte und mittlerweile eingetretene Verknappung des Werkstoffes Holz und dem begleitenden und vermutlich irreversiblen Preisanstieg auf den internationalen Märkten entgegengewirkt werden. Die Bedeutung des Werkstoffes Holz im Bauwesen nimmt weiter zu, weil der klassische Beton sehr energieintensiv ist und unter dem Eindruck des Klimawandels zurückgedrängt werden soll und muss. | In gemeinsamer Entwicklungsarbeit entstand in dem Verbundprojekt "Woodtrusion" ein Anlagenkomplex, der zur hygromechanischen Verdichtung von minderwertigem Dünnholz zu leistungsfähigen Rohren geeignet ist. Die Ziele des Teilprojekts 3 des Sächsischen Textilforschungsinstituts e.V. (STFI) wurden ebenfalls erreicht: - Werkstoffseitig konnte nachgewiesen werden, dass minderwertiges Dünnholz durch hygromechanisches Verdichten zu hochwertigem Konstruktionsholz verpresst werden kann. Experimentell konnte eine Steigerung der Festigkeit um 30 % nachgewiesen werden. - Es wurde eine Prüfanordnung und Prüftechnologie entwickelt, die die Ermittlung von Rückstellkräften aus verdichtetem Holz ermöglicht. - Die ermittelten Rückstellkräfte dienten zur Auslegung der textilen Armierung mit Hochleistungsfasern. - Für die praktische Umsetzung wurde eine Umwindeeinheit konstruiert und gebaut. Diese Einheit wurde mechanisch und steuerungsseitig in den Woodtrusion-Versuchsstand integriert. - Die Aufnahme der Rückstellkräfte durch das Umwinden der Holzrohre mit Hochleistungsfasern konnte in zahlreichen Versuchen nachgewiesen werden. - Durch die Anwendung des Filament-Winding-Verfahrens erfolgte der abschließende Laminataufbau der Holzrohre. Die letzte Laminatlage ermöglicht gleichzeitig das Finishing der Rohre. - Als Ergebnis aller Prozessschritte stehen Tragstrukturen aus Holz und Faserverbundkunststoff für technisch anspruchsvolle Einsatzfälle als Alternative für Stahlbau-Konstruktionen zur Verfügung. | Dipl.-Ing. Günther Thielemann Tel.: +49 371 5274-239 guenther.thielemann@stfi.de Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V. Annaberger Str. 240 09125 Chemnitz | X | FPNR |
| 01.10.2018 | 31.03.2022 | 22009218 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines klebstofffreien, umweltfreundlichen Papierwabenkerns sowie eines zugehörigen Herstellungsverfahrens zur Anwendung in Sandwichwerkstoffen im mobilen und immobilen Innenausbau; Teilvorhaben 3: Entwicklung einer Sandwichplatte mit Steckwabenkern und des Verfahrens - Akronym: Steckwabenkern | Im Bereich des mobilen und immobilen Innenausbaus ist eine Substitution herkömmlicher Werkstoffe durch leichte Verbundwerkstoffe sinnvoll, wenn Material-, Produktions-, Transport- oder Handhabungskosten reduziert werden können. Ein bevorzugtes Material ist der Papierwabenkern, der beidseitig mit dünnen Deckschichten versehen in Form von Sandwichplatten für verschiedene Anwendungen, z.B. im Möbel- und Innenausbau sowie im Verpackungsbereich, eingesetzt werden kann. Konventionelle expandierbare Papierwabenkerne werden mit Klebstoff hergestellt. Durch die Anwendung eines neuartigen Prinzips zur Herstellung eines expandierbaren Wabenkerns (Ineinanderschieben von Papierstreifen in verschachtelter Form, Patent der TU Dresden) kann bei der Herstellung dieses Kerns auf den Einsatz von Klebstoff verzichtet werden. Die eigentliche Herausforderung neben der Entwicklung der neuartigen Wabenstruktur liegt in der Schaffung eines automatisierten Prozesses zur klebstofffreien Herstellung des expandierbaren Papierwabenkerns und einer entsprechenden Fertigungsvorrichtung. Zudem wurde speziell durch VOMO eine Expansionsvorrichtung für den neuartigen Wabenkern entwickelt und anschließend als Demonstrator aufgebaut. | Im Rahmen des Forschungsprojektes wurde die Herstellung eines klebstofffreien, expandierbaren Wabenkerns ("Steckwabenkern") untersucht. Dazu wurde ein zugehöriges Herstellungsverfahren entwickelt. Dabei bestand die größte Herausforderung in der Entwicklung einer Technologie zum Ineinanderstecken einzelner Papierstreifen ausgehend von einer Papierbahn, um so einen expandierbaren Wabenkern zu erzeugen. Parallel dazu wurde durch VOMO speziell ein Expansionsverfahren für den Steckwabenkern entwickelt, das ein sicheres expandieren des Kernes ohne Auseinandergleiten der einzelnen Streifen erlaubt. In Zusammenarbeit mit den Projektpartnern wurden technische Lösungen zur Erprobung des Herstellungs- und Expansionsverfahrens erarbeitet und technisch als Demonstrator umgesetzt. Abschließend soll an der TU Dresden die Prüfung des Verfahrens und des Kernes (Produkteigenschaften) erfolgen. | Klemens Mormann Tel.: +49 2554 940780-3 mormann@vomo-leichtbautechnik.de VOMO Leichtbautechnik GmbH & Co.KG Borghorster Str. 48 a 48366 Laer | X | FPNR |
| 01.07.1997 | 30.06.2000 | 22009296 | Verbundvorhaben: Gesamtwirtschaftliche Bewertung der Energiegewinnung aus Biomasse unter Berücksichtigung externer und makroökonomischer Effekte: Teilvorhaben 2: Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft Braunschweig | Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, für die verschiedenen energetischen Nutzungsmöglichkeiten von Biomasse zunächst die - betriebswirtschaftlichen Kosten der Nutzenergie (z.B. Wärme) oder der Endenergieträger (z.B. RME) zu erstellen, anschließend - ausgewählte externe und makroökonomische Effekte zu identifizieren und zu monetarisieren, darauf aufbauend - soziale Kosten sowie sonstige nicht monetarisierbare Vor- und Nachteile einer Energiebereitstellung aus Biomasse aufzuzeigen und diese den sozialen Kosten und sonstigen Vor- und Nachteilen konventioneller Energiebereitstellungssysteme gegenüberzustellen. Davon ausgehend ist die Option einer energetischen Nutzung von Biomasse zu identifizieren, die unter Berücksichtigung der externen und makroökonomischen Effekte wettbewerbsfähig wäre. | Abschlußbericht wurde vom BMVEL bisher nicht freigegeben. | Prof. Dr. Folkhard Isermeyer Tel.: +49 531 596-1003 folkhard.isermeyer@ti.bund.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Ländliche Räume Bundesallee 64 38116 Braunschweig | FPNR | |
| 01.04.2000 | 31.12.2002 | 22009298 | Natürliche Bindemittel auf der Basis nachwachsender Rohstoffe, insbesondere Proteine, zur Herstellung von Holzwerkstoffen unter besonderer Berücksichtigung der Substitution von Phenolharzen | Ziel des Projektes ist es, auf Basis nachwachsender Rohstoffe und modifizierter Phenolharze ein alternatives Bindemittel mit größtmöglichen Anteilen an natürlichen Bindemitteln, vorzugsweise Pflanzenproteinderivaten, zu entwickeln. Im Rahmen labortechnischer Versuche soll einerseits die Eignung spezieller Bindemittelkombinationen zur Partikelverleimung für die Herstellung von Holzwerkstoffenmit ausreichender Feuchtebeständigkeit nachgewiesen werden. Andererseits sollen Bindemittelkombinationen auf Basis nachwachsender Rohstoffe mit geringen Anteilen (15 - 30%) emissionasarmer Kunstharze entwickelt werden, die zur Herstellung ökologisch unbedenklicher Holzwerkstoffe eingesetzt werden können. Das IHD beabsichtigt, das Vorhaben in Zusammenarbeit mit dem Industriepartner Plasta Erkner Kunstharzfabrik GmbH durchzuführen. | Mit den umfangreichen Untersuchungen zur Substitution von Phenolharzen durch Weizenproteine und die Testung dieser Bindemittelentwicklungen bei der Herstellung unterschiedlicher Holzwerkstoffe konnte nachgewiesen werden, dass derartig modifizierte Bindemittelsysteme eine wirtschaftliche Herstellung von Holzwerkstoffen hoher Feuchtebeständigkeit (z. B. Spanplatten nach EN 312-5, MDF.H bzw. HLS nach EN 622-5 sowie OSB/3 und 4 nach EN 300) ermöglichen. Andere Proteine, beispielsweise Lupine, eignen sich ebenfalls zur Substitution. Da die vorzugsweise zur Herstellung der unterschiedlichen Holzwerkstoffe eingesetzte Weizenproteinsuspension ("Getreidequellwasser") bei Stärkeherstellern als Nebenprodukt relativ preisgünstig verfügbar ist, stellt eine anteilige Substitution von PF-Harz durch derartige Proteine in Anbetracht der gegenwärtigen Phenolpreise sowohl für Bindemittelhersteller als auch Holzwerkstoff-Produzenten eine beträchtliche Kostenersparnis in Aussicht. Für Stärkehersteller ergeben sich interessante neue Marktsegmente mit einem deutlich höheren Wertschöpfungspotential für die bislang bevorzugt in der Futtermittelindustrie eingesetzte Weizenproteinsuspension. Die angestrebte Vermarktung der entwickelten Phenol-Protein-Bindemittel erfordert jedoch zum derzeitigen Stand weitere Entwicklungsarbeiten, an denen sich wiederum der Industriepartner Fa. Dynea beteiligen wird. Schwerpunktmäßig wird es dabei, neben speziellen Modifikationen an den Phenolharzsystemen, vor allem um die weitere Erhöhung des Proteinanteils bei gleichbleibenden oder sogar verbesserten Holzwerkstoff-Eigenschaften gehen. Weiterhin sollen Untersuchungen zur Anpassung der Bindemittel an unterschiedliche Applikationstechniken sowie zur Lagerstabilität erfolgen. | Dr. Detlef Krug Tel.: +49 351 4662-342 detlef.krug@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | FPNR | |
| 01.10.2000 | 31.12.2003 | 22009300 | Verbundvorhaben: Pappelanbau für die Papierherstellung; Teilvorhaben 1: Entwicklung eines umweltverträglichen Produktionsverfahrens mit hoher Betriebssicherheit durch standortgerechte Kulturführung | Gesamtziel des Vorhabens ist die Erfassung des Einflusses und der Auswirkungen unterschiedlicher Anlagekonzepte für Pappelanbauten auf ertragskundliche, ökologische und ökonomische Kenngrößen als Grundlage für die Entwicklung geeigneter Prognoseverfahren und Entscheidungskriterien für die Integration der Erzeugung von Pappelindustrieholz als Produktionsverfahren in den landwirtschaftlichen Betrieb sowie die Verbesserung der Akzeptanz des Pappelanbaus als Landnutzungsform in der Land- und Forstwirtschaft. Gegenstand des Teilvorhabens war die Entwicklung von Produktionsverfahren zur Erzeugung von Pappelindustrieholz auf landwirtschaftlichen Flächen, die geeignet sind, eine problemlose Wiederbestockung nach Vorbestand zu gewährleisten, auch oberflächig schlecht wasserversorgte Standorte zu bestocken, biotischen Risiken wie Wildverbiß, Schermausfraß, oder verdämmender Begleitvegetation entgegenzuwirken und ökologischen Erfordernissen Rechnung zu tragen. | Im Vorhaben wurden geschlossene Anbaukonzepte entwickelt, in denen der Ertragssicherheit ein hoher Stellenwert zukommt. In den ökologischen Begleituntersuchungen konnte die Umweltverträglichkeit des Pappelanbaues nachgewiesen werden. Die Nachhaltigkeit ist sowohl unter ökologischen Gesichtspunkten als auch unter dem Gesichtspunkt des Naturalertrages gegeben. Es wurden Unterschiedliche Varianten der Flächenanlage erprobt. Die Steckholzpflanzung erfordert eine sorgfältige Bodenvorbereitung durch Pflügen und Eggen wie sie bei konventioneller Feldbestellung üblich ist. Für die Pflanzung von Setzstangen und auch -Ruten stehen verschiedene Möglichkeiten zur Wahl, die in Abhängigkeit von der örtlichen Situation wie Vorfrucht, Vorbestand, Bodenzustand und Reliefausformung zur Anwendung kommen. Bei allen getesteten Pflanzverfahren liegt das Anwuchsergebnis zwischen 95 % und 100 %. Während die Setzstangenpflanzung allenfalls Schutz gegen Fegeschäden des Rehwildes erforderlich macht, sind Steckholzpflanzungen weiteren Gefährdungen ausgesetzt. Die Inokulation von Holzgewächsen mit selektierten Ektomykorrhizapilzen hat auf landwirtschaftlichen Standorten aufgrund deren geringer indigener Besiedlungsdichten vielfältige Vorteile. Anhand eines umfangreichen Sortenvergleichs konnte gezeigt werden, dass insbesondere die Kreuzungskombinationen P. nigra x P. maximowiczii, P. maximowiczii x P. trichocarpa und P.szechuanica x P.trichocarpa für die Bewirtschaftung in 10-jährigem Umtrieb geeignet sind. Weiterhin wurde deutlich, dass eine Verlängerung der Umtriebszeit um nur zwei bis drei Jahre mit einer überproportional hohen Steigerung der Massenleistung einhergeht. | Hofmann Tel.: +49 5541 4219 Forschungsinstitut für schnellwachsende Baumarten, Hann. Münden Veckerhäger Str. 121 34346 Hann. Münden | FPNR | |
| 01.01.2003 | 31.12.2006 | 22009301 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Herstellung neuartiger Polyamid-Hochleistungskunststoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe - Teilvorhaben 1: Untersuchung der Polymerisationsbedingungen von Polyamiden | Ziel des Projektes ist es, einen neuartigen Polyamid-(PA)-Kunststoff auf Basis nachwachsender Rohstoffe entsprechend obiger Themenstellung zu entwickeln, herzustellen und für die industrielle Umsetzung aufzubereiten. Hierzu sollen auf der einen Seite Azelain- und vor allem auch Brassylsäure und Omega-Aminosäuren in entsprechender Reinheit von der Dr. Frische GmbH (siehe parallele Antragstellung) hergestellt werden. Andererseits sind vom Institut für Technische Chemie der TU Clausthal auf dieser Rohstoffbasis Rezepturen zur Synthese von Polyamiden zu entwickeln und ihre Eigenschaften zu charakterisieren. Nach erfolgter Ausarbeitung geeigneter Rezepturen sind von der Dr. Frische GmbH Polyamide zunächst im Technikumsmaßstab (ca. 1 kg) und später in größeren Verarbeitungsmengen herzustellen. Vom Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik der TU Clausthal ist nach Bereitstellung relevanter Verarbeitungsmengen sowie anschließender Verarbeitungsversuche eine umfassende Eigenschaftscharakterisierung vorgesehen. Die Werkstoffeigenschaften sollen zur Diskussion mit potentiellen Abnehmern über den Einsatz der neuartigen Kunststoffklassen verwendet werden. | Es wurden neuartige Polyamide auf Basis von Azelainsäure (aus HO-Sonnenblumenöl oder Rindertalk) und Brassylsäure (aus Erucarapsöl) hergestellt. Variiert wurden bei diesen Polyamidkunststoffen zum Einen die Monomersegmente der aliphatischen Dicarbonsäuren Azelainsäure und Brassylsäure und zum Anderen die Kettenlängen der Diamine (4 bis 13 Methylengruppen). Für die gezielte Synthese dieser Polyamidkunststoffe wurde eine Syntheseroute entwickelt, die eine individuelle Gestaltung der Druck- und Temperaturprogramme für die jeweiligen Polyamide ermöglicht. Es wurden umfangreiche Untersuchungen zur Strukturaufklärung der hergestellten Polyamide durch Elementaranalysen und IR-Spektroskopie durchgeführt. Außerdem wurden zu Vergleichszwecken die mechanisch-physikalischen Kennwerte an kommerziell erhältlichen Polyamiden auf Basis von Erdölprodukten ermittelt. Hierbei wurden speziell das Wasseraufnahmeverhalten als auch die resultierenden mechanischen Eigenschaften betrachtet. Mit zunehmendem Verzweigungsgrad in den Copolyamiden wird eine deutliche Modifizierung vom teilkristallinen Thermoplast zum amorphen, thermoplastischen Elastomer erreicht. Die thermischen und mechanischen Eigenschaften, Festigkeit, Elastizität und Transparenz des Materials lassen sich durch das Mischungsverhältnis der Komponenten steuern. Die Bedeutung der neuen Polyamide auf Basis nachwachsender Rohstoffe PA 6.9, PA 7.9, PA 9.9, PA 6.13, PA 11.13, PA 13.13 liegt bei der Herstellung von neuartigen Kunststoffen, da diese Polyamide gegenüber PA 6.6 eine geringere Dichte sowie eine wesentlich reduzierte Feuchtigkeitsaufnahme und veränderte Kristallinität aufweisen und daher bei der Produktion von Formteilen sehr maßhaltig sind. Weitere vorteilhafte Eigenschaften sind höhere mechanische Festigkeitswerte, höhere Biegesteifigkeit, bessere Abriebsbeständigkeit, geringere Gaspermeabilität und sehr gutes Rückstellverhalten. | Prof. Dr.-Ing. Gerhard Ziegmann Tel.: +49 5323 722080 ziegmann@puk.tu-clausthal.de Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik (PuK) und Institut für Technische Chemie (ITC) Agricolastr. 6 38678 Clausthal-Zellerfeld | FPNR | |
| 01.10.2005 | 31.08.2006 | 22009304 | Modifizierung von einheimischen Hölzern durch Imprägnierung mit überkritischem Kohlendioxid | Mangelnde Dimensionsstabilität, Dauerhaftigkeit sowie Resistenz gegen insektiziden und mikrobiologischen Angriff verschließen einheimische Hölzern teilweise z.B. Anwendungen im Bausektor. Ziel des Vorhabens ist es, die Verbesserung der Holzeigenschaften durch Imprägnierung mit Nanosolen und Silikonen zu untersuchen. Es soll untersucht werden, inwieweit hierfür überkritische Fluide als Lösungsmittel geeignet sind. Es soll auch vergleichend untersucht werden, inwieweit überkritische Fluide als Lösungsmittel sowohl für Nanosolen als auch für Silikone geeignet sind und wie sich die Ergebnisse der Imprägnierungsversuche einerseits im Vergleich zu herkömmlichen Imprägnierungsverfahren und auch im direkten Vergleich untereinander darstellen. Vergleichsparameter ist insbesondere Dimensionsstabilität und Dauerhaftigkeit des Holzes. Durch die in diesem Antrag beschriebene Schaffung technischer Möglichkeiten zur Erhöhung der Qualität einheimischer Hölzer sind durch die Substitution von Importhölzern neue Märkte zu erschließen. | Einheimischen Hölzern sind aufgrund Ihrer Eigenschaften (z.B. Beständigkeit, Dimensionsstabilität) eine Vielzahl von Anwendungen insbesondere im Baubereich verschlossen, auch mittels üblicher Imprägnierungsmittel und - methoden kann keine ausreichende Verbesserung erreicht werden. Im Rahmen des Projektes wurde untersucht, inwieweit mit siliciumhaltigen Imprägnierungsmitteln (Silikone, Nanosole), die durch überkritisches Kohlendioxid (scCO2) in das Holz eingebracht werden, eine ausreichende Qualitätssteigerung erreicht werden kann. Die Untersuchungen wurden an Buchen-, Fichten- und Kiefernholz durchgeführt. In einem ersten Schritt wurden die Löslichkeiten von zwei Silikonen und einem Nanosol in scCO2 untersucht, und die Bedingungen für die Imprägnierung festgelegt. Die Imprägnierungen mittels scCO2 wurden in einer Pilotanlage mit einem Druckbehältervolumen von 4 L durchgeführt, parallel fanden mit denselben Imprägnierungsmittel Versuche zur konventionellen Imprägnierung statt. Zur Verhinderung von Absplitterungen insbesondere beim Fichtenholz wurde für die Anwendung von scCO2 der Druckabbau optimiert. Es konnte gezeigt werden, dass, obwohl mittels scCO2 nur geringe Mengen Imprägnierungsmittel eingebracht wurden, eine vollständige Durchdringung erreicht wurde. Ausgleichsfeuchte, Quellschwind-Vergütung und Wasseraufnahme wurden verbessert. Die Ergebnisse mit scCO2 entsprachen der konventionellen Imprägnierung, wobei aber die Behandlungszeit wesentlich verkürzt werden konnte. Die Beständigkeit wurde nur wenig beeinflusst, da die Imprägnierungsmittel selbst keine fungizide Wirkung besitzen und aufgrund der geringen eingebrachten Mengen kein vollständiger Verschluss der Mikroporen gelang. | Dr. Joachim Danzig Tel.: +49 208 8598-1145 joachim.danzig@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | X | FPNR |
| 01.06.2009 | 31.07.2012 | 22009309 | Förderung Bioenergie-Region Hohenlohe-Odenwald-Tauber | Schaffung energieautarker Räume hinsichtlich der Strom- und Wärmeversorgung, Entkopplung der kommunalen Wärmeversorgung von fossilen Energieträgern, Aktivierung der standortbedingt nicht energetisch genutzten Grünschnitt- und Anbauflächenpotentiale, Entwicklung einer Kompetenzregion, Bürger als Lieferant von Bioenergieträgern. (> siehe auch Bewerbung vom 09.12.2008) Zur Verwirklichung der genannten Vorhabensziele werden folgende Methoden / Instrumente angewendet: Informationsveranstaltungen, Befragungen, Machbarkeitsstudien, Workshops, Anbauversuche, Umsetzung von pilotprojekten. (> siehe auch Bewerbung vom 09.12.2008) | Sebastian Damm Tel.: +49 6281 906-800 s.damm@bioenergie-hot.de Bioenergie-Region Hohenlohe-Odenwald-Tauber GmbH Sansenhecken 1 74722 Buchen (Odenwald) | X | FPNR | |
| 01.03.2011 | 31.08.2014 | 22009310 | Klimaeffekte einer Biomethanwirtschaft | Die Biomethanerzeugung und -nutzung ist aus gegenwärtiger Sicht eine der effizienteren Optionen, auf landwirtschaftlichen Nutzflächen oder alternativ durch die Verwertung von Abfall und Reststoffen Bioenergie bereitzustellen. Trotzdem steht diese Option in der kritischen Diskussion, da im Rahmen der Konversion beispielsweise Methanemissionen durch Leckagen an Biogasanlagen die positiven Klimaeffekte einer Substitution fossiler Energieträger ausgleichen oder sogar negieren können. Das Ziel dieses, durch das Deutsche BiomasseForschungsZentrum koordinierten Projektes ist es, am Beispiel von bestehenden großtechnischen Biogasanlagen mit dem Ziel der Biogasaufbereitung und -einspeisung in das Erdgasnetz sowie an Biogastankstellen eine umfassende messtechnische Analyse der Umweltwirkungen durchzuführen. Anschließend werden daraus die möglichen Klimaeffekte einer zunehmenden Biomethanbereitstellung und -nutzung abgeleitet sowie Reduktionsmöglichkeiten und -potenziale identifiziert. Gleichzeitig werden die heute verfügbaren Mess- und Bewertungsmethoden validiert und weiterentwickelt. Dies schafft die Basis dafür, dass der Biomethanpfad im Hinblick auf ökologische Kenngrößen als Bestandteil der Energiewirtschaft sicherer bewertet werden kann. Neben diesen umfassenden Messungen und der anschließenden Emissionsbilanzierung, wird in einem letzten Arbeitspaket eine Hemmnis- und Risikoanalyse von Biomethan als Kraftstoff gegenüber den Alternativen im KWK- und Wärmebereich durchgeführt. Neben dem Deutschen BiomasseForschungsZentrum sind weitere Kooperations- und Praxispartner an dem Projekt, das bis Februar 2014 läuft, beteiligt. | Karin Naumann Tel.: +49 341 2434-711 karin.naumann@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | FPNR | ||
| 01.08.2012 | 31.07.2015 | 22009312 | Bioenergie-Region Südoldenburg 2.0 | In den beiden Landkreisen Cloppenburg und Vechta wurde im Rahmen des Projektes "Bioenergie-Region Südoldenburg" ein gewachsenes Netzwerk mit vielfältigen Partnern geschaffen. Die Region will die gesellschaftliche Verankerung forcieren und die innovative Erschließung wirtschaftlicher Potenziale von Bioenergie in Zusammenarbeit mit der Partnerregion Braunschweig implementieren. Für das Projekt wurden vier Kernziele konkretisiert: 1) Steigerung der Wertschöpfung durch den Einsatz neuer Technologien und innovative Ansätze zur Nutzung landwirtschaftlicher Nebenprodukte 2) Effizienzsteigerung der Stoffströme unter Einhaltung neuer und alter Rechtsvorschriften 3) Durch Sensibilisierung Akzeptanz für Bioenergie und Veredlung steigern 4) Praxiseinführung und Erprobung technischer Lösungen in Zusammenarbeit mit der Partnerregion. Darüber hinaus verfolgt das Projekt weitere Ziele: 5) Aufbau eines positiven Images als Vorreiter für die Lösung von 6) Netzwerkaufbau und Verstetigung Auf dieser Grundlage lassen sich vier strategische Arbeitspakete herausfiltern: 1) Wertschöpfung 2) Effizienz der Stoffströme 3) Wissenstransfer und Kommunikation 4) Rechtliche Rahmenbedingungen. Auf der Grundlage dieser vier Maßnahmenbereiche soll ein gegenseitiger Wissens- und Technologietransfer mit der Partnerregion Braunschweig stattfinden. Die einzelnen Arbeitspakete ergänzen sich und bauen teilweise aufeinander auf. | Uwe Bartels Tel.: +49 4441 2173 bartels-vechta@t-online.de Agrar- und Ernährungsforum Oldenburger Münsterland e.V. Driverstr. 18 49377 Vechta | FPNR | ||
| 01.06.2019 | 31.05.2023 | 22009318 | Verbundvorhaben: Optimierung der Wald-Werk-Holzbereitstellungskette durch Analyse, Bewertung und Weiterentwicklung von Rundholzmessverfahren und Logistikprozessen im Rohholzhandel; Teilvorhaben 4: Bewertung und Weiterentwicklung von Rundholzmessverfahren - Akronym: HoBeOpt | Die Unternehmen der Forst- und Holzwirtschaft in Deutschland stehen unter zunehmendem Druck effizientere Prozesse und Strukturen in der Holzbereitstellung und im Rohholzeinkauf zu schaffen. Zur Steuerung von Logistikprozessen, zur Abrechnung der Dienstleistungen und der Verkaufsmengen sowie zum Herkunftsnachweis werden die Rohholzmengen aktuell noch an verschiedenen Schnittstellen immer wieder neu erfasst. Dabei kommen unterschiedliche Rundholzmessverfahren mit unterschiedlichen Zielgrößen wie Festmaß, Raummaß und Gewicht zur Anwendung. Das Aufkommen neuer Messverfahren sowie die Möglichkeit, einmal erfasste Daten zur Optimierung des Logistikprozesses für alle Akteure in digitaler Form nutzbar zu machen, bietet Potentiale zur Effizienzsteigerung im Bereich der Datenerfassung, -übermittlung und -verarbeitung. Die oft kleinteiligen Strukturen und die Komplexität der Geschäftsverflechtungen des Clusters Forst und Holz hemmen jedoch die Marktdurchdringung moderner Technologien und effizienter Prozesse. Das Projekt verfolgt das Gesamtziel, vorhandene Wissenslücken über Verkaufs- und Einkaufsprozesse sowie der hierin eingebetteten Rundholzvermessungsverfahren zu schließen. Es werden folgende wesentliche Einzelziele verfolgt: • Beschreibung und Analyse der an den zentralen Schnittstellen der modernen Logistikkette verwendeten Rundholzmaße und Maßermittlungsverfahren (Metadatenanalyse) • vergleichende Darstellung der erforderlichen Genauigkeitsanforderungen und der erreichbaren Genauigkeiten für Einzelstamm und Rundholzpolter • Prüfung, Weiterentwicklung und Bewertung von Algorithmen zur automatisierten Qualitätserfassung von Abholzigkeit und Krümmung bei Nadelstammholz am Werkseingang • Modellierung von Einzelstämmen und Rundholzpoltern zur Analyse des Einflusses volumen- und qualitätsbeeinflussender Parameter auf das Raummaß • Prozessanalyse von Holzbereitstellung, -einkauf- und -verkauf sowie Ableitung von Empfehlungen zur Optimierung der Logistikkette | Dr. Udo Hans Sauter Tel.: +49 761 4018-237 udo.sauter@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 01.01.1997 | 31.12.2002 | 22009396 | Verbundvorhaben: Synthese linearer, hochmolekularer Polysaccharide auf der Basis von Saccharose als nachwachsende Rohstoffe in der Zuckerrübe: Teilvorhaben 2: Transformation mit Konstrukten, die eine Synthese von hochmolekularen Polyfruktanen ermöglichen | Im Rahmen des beantragten Vorhabens sollen durch Transformation gentechnisch veränderte Zuckerrübenpflanzen hergestellt werden, die eine Produktion linearer, hochmolekularer Polysaccharide ermöglichen. Die Polysaccharide, insbesondere hochmolekulares Polyfruktan vom Inulin-Typ, sollen aus den Zuckerrüben isoliert und auf ihre Eignung als nachwachsende Rohstoffe für eine industrielle Verarbeitung untersucht werden. Das Vorhaben baut direkt auf Vorarbeiten eines dreijährigen Verbundprojektes zur Fruktansynthese in transgenen Pflanzen auf. Im Anschlußvorhaben werden neben bereits vorhandenen auch optimierte bakterielle Genkonstrukte und Gene pilzlichen und pflanzlichen Ursprungs für Transformationen eingesetzt und in den Pflanzen zur Expression gebracht werden, um Fruktane mit unterschiedlicher Molekülstruktur und insbesondere eine höhere Produktausbeute zu erzielen. | Lineare, längerkettige Polyfruktane bieten interessante Perspektiven für verschiedene technische Anwendungen. Die natürliche Verfügbarkeit geeigneter Polyfruktane ist aber sehr begrenzt. In einem Forschungsverbund sollte untersucht werden, ob durch Expression verschiedener Gene der Fruktanbiosynthesewege eine Synthese entsprechender Fruktane in Zuckerrübe möglich ist. Das Teilvorhaben 2 hatte zum Ziel zu prüfen, ob verschiedene mikrobielle und pflanzliche Gene (sft von A. sydowi, ftf von S. mutans, sst und fft von C. scolymus), die für Fruktosyltransferasen kodieren, in Zuckerrübe transformiert und funktional exprimiert werden können. Es kamen in Summe 6 unterschiedliche Konstrukte zur Anwendung , die im Teilvorhaben 1 erstellt und in Kartoffel auf Funktionalität getestet worden waren (Hellwege et al. 1997 und 2000). Alle Konstrukte konnten erfolgreich in Zuckerrübe transformiert werden, der Schwerpunkt lag aber auf der Transformation der sst und fft von C. scolymus. Ca. 150 unabhängige Transformanten konnten regeneriert und im Gewächshaus zur Anzucht gebracht werden. Nach einer Anzuchtzeit von in der Regel sechs Monaten wurden die Adventivwurzeln geerntet, verbreit und zur weiteren Bearbeitung im Teilvorhaben 3 an den Projektpartner Südzucker übergeben. | Dr. habil. Günter Strittmatter Tel.: +49 5561 311-481 g.strittmatter@kws.de KWS SAAT SE & Co. KGaA - Institut für Pflanzenzüchtung Grimsehlstr. 31 37574 Einbeck | FPNR | |
| 01.09.1999 | 31.08.2001 | 22009397 | Verbundvorhaben: Reduzierung der Umweltbelastung im Pigmentdruck durch Verwendung ökologisch verträglicher Rapsölemulsionen als Verdickermittel: Teilvorhaben 1: Entwicklung des Emulgatorsystems | Ziel des Projektes ist die Erforschung und Entwicklung biologisch abbaubarer Rapsölemulsionsverdickungen für den Pigmentdruck als Alternativen zu umweltschädlichen Emulsionsverdickungen auf Basis von Mineralölen. Hierzu müssen zuerst geeignete Emulgatoren gefunden werden, die den w/o-Emulsionen die erforderliche Stabilität verleihen. Nach der Ermittlung geeigneter Emulgatorsysteme sollen Rezepturen für praxisrelevante Verdickeremulsionen erarbeitet werden und die Verträglichkeit mit weiteren Druckpastenzusätzen bestimmt werden. Die drucktechnischen Eigenschaften dieser Druckpasten werden im Labor untersucht und charakterisiert. Im Anschluß daran soll das Anwendungsspektrum dieser neuartigen Verdickersysteme in Pilot- und Praxisversuchen bestimmt werden. Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit mit der Firma Lefatex durchgeführt. Das Institut übernimmt im Rahmen des Verbundvorhabens die Untersuchung und Charakterisierung der Emulgatorsysteme sowie das Auffinden von Leitstrukturen, die zur Weiterentwicklung hochwirksamer Emulgatorsysteme herangezogen werden sollen. Ferner werden die Applikationseigenschaften der Emulsionsverdickungen untersucht. Die Aufgabe der Firma Lefatex liegt in der Herstellung und Bereitstellung geeigneter Emulgatoren und Quellkörperverdickungen und konzentriert sich darüber hinaus auf die Formulierung und Ausarbeitung geeigneter Druckrezepte. | Das Institut für Textilchemie der DITF hat die Entwicklung des Emulgatorsystems sowie die Compoundierung für die Flüssigformulierung der Emulsionen übernommen. Hierzu wurde das Eigenschaftsspektrum konventioneller Flüssigformulierungen von synthetischen Verdickungsmitteln untersucht und als Zielgröße für die Entwicklung neuer Flüssigformulierungen in Rapsöl und Rapsölmethylester sowie deren Mischungen herangezogen. Ausgehend von Standardemulgatoren und groben Richtrezepturen wurde mit Hilfe der statistischen Versuchsplanung ein geeignetes Emulgatorsystem entwickelt, welches sich für die Compoundierung eignet. Es konnte gezeigt werden, dass die Viskosität und die Stabilität der Flüssigformulierung außer von der Rezeptur ganz entscheidend vom Verdickertyp aber auch vom HLB-Wert des Emulgators bestimmt wird. Die wesentlichen Einflussgrößen auf Viskosität und Stabilität konnten aufgezeigt und brauchbare Flüssigformulierungen hergestellt werden. Als Verdickungsmittel wurden synthetische Verdickungsmittel auf Basis von Polyacrylaten unter anwendungstechnischen Aspekten und dem Verdickungsvermögen ausgewählt. Für die Emulsionsherstellung wurden handelsübliche Emulgatoren eingesetzt. Der Vergleich mit konventionellen Flüssigformulierungen in Schwerbenzin zeigte eine geringfügig höhere Viskosität für die neuen Formulierungen, die auf die höhere Viskosität des Rapsöls zurückgeführt werden konnte. Auch die Stabilität, d.h. das Phasentrennverhalten schneidet geringfügig schlechter ab als bei Compoundierungen in Schwerbenzin. Dem kann aber durch sorgsame Erhöhung des Wassergehalts im Compound begegnet werden. Das entwickelte Emulgatorsystem sowie die erarbeitete Compoundierungsrezeptur konnte auf weitere natürlichen Öle wie Sonnenblumenöl, Leinöl und Olivenöl übertragen und optimiert werden. Mit den hergestellten Emulsionen und Flüssigformulierungen wurden Druckpasten hergestellt und Druckversuche durchgeführt. | Reinhold Schneider Tel.: +49 711 9340-103 reinhold.schneider@itcf-denkendorf.de Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung Stuttgart (DITF) - Institut für Textilchemie (ITC) Körschtalstr. 26 73770 Denkendorf | FPNR | |
| 01.10.2000 | 31.12.2003 | 22009400 | Verbundvorhaben: Pappelanbau für die Papierherstellung; Teilvorhaben 2: Monitoring von Pappelanbauten auf landwirtschaftlichen Stillegungsflächen unter besonderer Berücksichtigung ökologischer Gesichtspunkte | Gesamtziel des Vorhabens ist die Erfassung des Einflusses und der Auswirkungen unterschiedlicher Anlagekonzepte für Pappelanbauten auf ertragskundliche, ökologische und ökonomische Kenngrößen als Grundlage für die Entwicklung geeigneter Prognoseverfahren und Entscheidungskriterien für die Integration der Erzeugung von Pappelindustrieholz als Produktionsverfahren in den landwirtschaftlichen Betrieb sowie die Verbesserung der Akzeptanz des Pappelanbaus als Landnutzungsform in der Land- und Forstwirtschaft. Gegenstand des Teilvorhabens ist die Kontrolle, Bewirtschaftung und Pflege der Beispielflächen, die Durchführung der ökologischen Begleituntersuchungen, die Erarbeitung von Ertragsfunktionen, Entwicklung von wirtschaftlichen und ökologisch verträglichen Verfahren zur standortsspezifischen Umsetzung von geeigneten Anbaumethoden, die Erarbeitung eines Vermarktungskonzeptes und Züchtungskonzeptes und Beratung und Information zur Einführung von Pappelanbauten als Landnutzungsform. | Anwuchs und Wachstum der angebauten Pappel-Klone und -Klonmischungen zeigten innerhalb und zwischen den Versuchsflächen große Unterschiede in Abhängigkeit von Standort und verwendetem Klonmaterial. Die Bodenvorbereitung durch Pflügen und Grubbern im Herbst sowie durch Applikation von Vorauflaufmitteln unmittelbar vor oder nach Einbringung der Pappelsteckhölzer ermöglicht das beste Wachstum bei geringen Ausfällen. Pappelplantagen aus Steckhölzern sind während der Etablierungsphase auf schlecht wasserversorgten Standorten sehr empfindlich gegenüber länger andauernden Trockenperioden. Eine Nachbesserung ausgefallener Pflanzen ist in der Regel nicht erfolgversprechend. Auf den schwächeren Standorten wurde nach fünf bzw. sechs Jahren Wachstum in keinem Fall papierholztaugliche Sortimente erreicht. Eine wirtschaftliche Produktion von Papierholz innerhalb der zulässigen Umtriebszeit von 10 Jahren erscheint auf diesen Standorten fraglich. Die Auswirkungen der Pappelanbauten auf Natur und Landschaft weisen vor allem dann positive Aspekte auf, wenn Grundsätze des Naturschutzes und der Landschaftspflege bei der Auswahl und Anlage der Flächen berücksichtigt werden. In den ersten Jahren nach Anlage der Pappelanbauten entwickeln sich im Vergleich zu einer ackerbaulichen Nutzung pflanzenartenreiche, in der Regel abwechslungsreich strukturierte Lebensräume aus. Durch die Aufgabe der intensiven Bodenbearbeitung kommen in Abhängigkeit vom Ausgangssubstrat mehr oder weniger intensive Bodenbildungsprozesse in Gang. Die Arbeiten zur Entwicklung von Prognoseverfahren der zu erwartenden Biomassegesamtproduktion am Ende der 10-jährigen Umtriebszeit von Pappelplantagen in Abhängigkeit vom Standort haben noch zu keiner endgültigen Lösung geführt. Die Ursache ist in dem natürlichen Wachstumsrhythmus von Pappeln sowie in dem Einfluss des Pflanzverbandes zu suchen, der erst mit zunehmenden Alter der Bäume wirksam wird. Ein Prognose ist nach Ende des Untersuchungszeitraumes noch nicht möglich. | Wolf Tel.: +49 3501 542 231 Staatsbetrieb Sachsenforst - Abt. Ressourcenmanagement - Ref. Forstgenetik/Forstpflanzenzüchtung Bonnewitzer Str. 34 01796 Pirna | FPNR | |
| 01.04.2005 | 31.12.2006 | 22009402 | Verbundvorhaben: Produktion von biologisch abbaubaren Polymeren in transgenen Kartoffelknollen (Phase II); Teilvorhaben 3: Untersuchungen zum Nachweis und zur Optimierung der Cyanophycin-Produktion in transgenen Pflanzen | Das Arbeitsprogramm umfasst die strukturellen Analysen der in der AG Broer konstruierten transgenen Pflanzen. Die transgenen Pflanzen sollen auf das Vorhandensein bzw. Nichtvorhandensein von Cyanophycin untersucht werden. Die ultrastrukturellen Nachweismethoden sollen weiter optimiert werden, um das 'Screening' einer großen Anzahl von transgenen Pflanzen zu ermöglichen. Des Weiteren sollen Aussagen über die Lokalisation des Cyanophycins gemacht werden. Es soll auch geklärt werden, ob Cyanophycin ausschließlich in dem Kompartiment vorliegt, in dem das Enzym exprimiert wird, oder ob Cyanophycin auch in andere Gewebeteile der Pflanze transportiert wird. Diese Analysen sollen zur Identifizierung von transgenen Pflanzen mit hoher Cyanophycin-Synthese bei Beibehaltung einer guten Fitness führen. | Prof. Dr. Dorothee Staiger Tel.: +49 521 106-5609 dorothee.staiger@uni-bielefeld.de Universität Bielefeld - Fakultät für Biologie - Zellphysiologie Universitätsstr. 25 33615 Bielefeld | FPNR | ||
| 01.12.2005 | 28.02.2008 | 22009404 | Schallisolierende Sandwich-Strukturen aus naturfaserverstärktem Kunststoff | Gesamtziel des Vorhabens sind schallisolierende Sandwichstrukturen aus naturfaserverstärktem Kunststoff sowie die Charakterisierung derselben hinsichtlich ihrer mechanischen, aero- und vibroakustischen Eigenschaften. Zum einen in der Systematik der Schalldämmung von Sandwich-Strukturen mit anisotropen Schichten und in den Optimierungsmöglichkeiten einschließlich der Ausnutzung frequenzabhängiger Eigenschaften (monoton oder resonant), zum andern bei der geometrischen Beschreibung der Faserstrukturen und der Berechnung der effektiven elastischen Eigenschaften mit Homogenisierungsverfahren. Um das Forschungsvorhaben von Beginn an zielführend und ergebnisbezogen zu bearbeiten, wird es innerhalb eines erfolgs- und phasenorientierten Modells bearbeitet und ist in die Arbeitspakete (AP) Sreening, Werkstoffcharakterisierung, Herstellung, Eigenschaftscharakterisierung, Modellierung und Optimierung unterteilt. Die Vorteile dieser Werkstoffgruppe auch in weiteren Anwendungen nutzen zu können, ist ein erweitertes Wissen hinsichtlich zwingend notwendig. Die besseren Kenntnisse über die Verarbeitung, die Konstruktion, den Werkstoff und dessen Dämm- und Dämpfungsvermögen können direkt umgesetzt werden. | Ziel des Projektes war die Entwicklung schallisolierender Sandwichstrukturen aus naturfaserverstärktem Kunststoff mit einer Dicke von max. 30 mm und geringer Dichte. Die verpressten Deckschichten bestanden aus Naturfasernadelvliesen mit Matrices aus Epoxidharzen, einem Leinölacrylatsystem, PP oder PLA. Naturfasernadelvliese als Kernmaterial aus Hanf-, Flachs-, Jute- oder Sisalfasern wurden hinsichtlich des Flächengewichts, den Vliesdicken und der Luftdurchlässigkeit variiert. Die Charakterisierung der einzelnen Lagen sowie des gesamten Sandwichaufbaus erfolgte durch Messung der mechanischen und akustischen Eigenschaften. Für den Einsatz als Kernmaterial eignen sich vor allem stärker vernadelte Hybridvliese aus Natur- und Thermoplastfasern, die hohe Zug- und Druckfestigkeiten sowie gute akustische Eigenschaften aufweisen. Ein Vlies aus Flachs und PLA erreichte ein Absorptionsgradmaximum von 100%. Diese Naturfasermaterialien eignen sich demnach auch zur Schallabsorption. Als typische Schalldämmungsanforderung wurden ein bewertetes Schalldämm-Maß von mindestens 34 dB, sowie die Überschreitung des sog. Massegesetztes angenommen. Eine Verbundplatte aus Polypropylen mit Hanffasern ist durch eine hohe Schlagzähigkeit für den Einsatz als Deckschicht in einer Wand- oder Deckenverkleidung geeignet. Deckschichten mit hohen mechanischen Eigenschaften aus Epoxidharz mit Hanffasern können in Sandwichelementen für Bodenplatten verwendet werden. Die Verbundplatten erreichten eine Überschreitung des bewerteten Schalldämm-Maßes von bis zu 4 dB gegenüber dem Massegesetz. Das bewertete Schalldämm-Maß von Sandwich-Elementen lag bis zu 3 dB höher als nach dem Massegesetz zu erwarten, wobei von einem Doppel-Sandwich absolute Werte von maximal 37 dB erreicht werden konnten. Für ein besseres Verständnis des Materials erfolgte die rechnerische Nachbildung der gemessenen Schalldämmkurven nach dem Massegesetz oder mit dem IBP-Programm LAYERS. | Prof. Dr.-Ing. Lars Frormann Tel.: +49 375 536-1721 lars.frormann@fh-zwickau.de Westsächsische Hochschule Zwickau - FB Maschinenbau und Kraftfahrzeugtechnik - Institut für Produktionstechnik Dr.-Friedrichs-Ring 2 a 08056 Zwickau | FPNR | |
| 01.10.2005 | 30.09.2008 | 22009405 | Verbundvorhaben: Enzymatische Herstellung von Aminosäuretensiden. Teilvorhaben 2: Entwicklung der Enzyme | Ziel des Projektes ist die Entwicklung von Biokatalysatoren, die eine nachhaltige Synthese von kosmetischen Inhaltsstoffen, insbesondere von Tensiden, auf Basis von Aminosäuren ermöglichen. Eine besondere Nachhaltigkeit wird dadurch erreicht, dass auf die Verwendung der bisher eingesetzten Fettsäurechloride verzichtet werden kann, zu deren Herstellung ökologisch problematische Verbindungen wie Thionylchlorid eingesetzt werden. Ein solches Verfahren spart Energie und liefert reinere Produkte liefern. Verschiedene Muster von Neuprodukten sollen im Labormaßstab produziert und anwendungstechnisch charakterisisert werden. Im Rahmen des Verbundprojektes werden bei der Universität Greifswald folgende Aufgaben übernommen: Entwicklung der Assays für das HTS der Mikroorganismen, Entwicklung der parallelisierten Immobilsierungsoptimierung, gerichtete Evolution der durch Screening identifizierten Enzyme. In wirtschaftlicher Hinsicht wird der unmittelbar nächste Schritt nach erfolgreichem Abschluss des Projektes die Übertragung von bekannten Produkten, wie des N-Laurylglutamats, in den Produktionsmaßstab bei der Goldschmidt GmbH sein. | Zur biokatalytischen Umsetzung von Aminen mit Festtsäureestern auf Basis nachwachsender Rohstoffe, z. B. aus Sonnenblumen- oder Rapsöl, wurde ein neues Verfahren entwickelt und in den kg-Maßstab übertragen, welches die bisherige Synthese auf Basis von Chlorchemie ersetzt. Das Verfahren wird zurzeit bei der Evonik Goldschmidt GmbH in den Produktionsmaßstab übertragen. Zur Synthese von Aminosäuretensiden in wässriger Lösung konnte ein rationaler Ansatz entwickelt werden. Ausgehend von natürlichen und kostengünstigen Substraten können durch dieses neue biokatalytische Verfahren qualitativ hochwertige Produkte mit tensidischen Eigenschaften synthetisiert werden. Als Edukte dienten die freien Amino- und Fettsäuren (bzw deren Derivate, z.B. einfache Ester). Daraus ergab sich für die Wahl der zu betrachtenden Biokatalysatoren und eine Eingrenzung auf hydrolytische Enzyme (Lipasen, Esterasen, Acylasen etc.), vorteilhaft in isolierter Form. Es wurden 52 kommerziell erhältliche Hydrolasen hinsichtlich ihrer katalytischen Aktivität gescreent. Insbesondere die Lipasen aus Rhizomucor miehei, Candida antarctica, Burkholderia cepacia und Alcaligenes zeigten bei dünnschicht-chrommatographischen Durchmusterung deutliche Produktbildung. Für weitergehende Untersuchungen wurde die Lipase B aus Candida antarctica gewählt. Zunächst wurde die Konzentrationsabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit untersucht. Dabei zeigte sich, daß CALB sowohl für den Acyldonor (MeStea) als auch für das Nukleophil (PS) einer klassischen Michaelis-Menten-Kinetik folgt. In Vergleichsversuchen wurde gefunden, dass Novo435 die Veresterung mit einer Rate von ca. 30Ug-1 katalysiert während die Amidierung unter gleichen Bedingungen mit ca. 780Ug-1 abläuft. Aus ökonomischer Sicht ist eine möglichst häufige Wiederverwertbarkeit des teuren Biokatalysators wünschenswert. Dies wurde für den vorliegenden Prozess untersucht. Dazu wurde das immobilisierte Enzyme am Ende eines Reaktionszyklus isoliert und gewaschen. | Prof. Dr. Uwe T. Bornscheuer Tel.: +49 3834 420-4367 uwe.bornscheuer@uni-greifswald.de Universität Greifswald - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Institut für Biochemie Felix-Hausdorff-Str. 4 17489 Greifswald | FPNR | |
| 01.06.2008 | 30.11.2010 | 22009407 | Verbundprojekt: Prozessoptimierung der Biogaserzeugung mittels innovativer Mess- und Regelungstechnik zur Erfassung des gelösten Wasserstoffs als mikrobielles Schlüsselintermediat (BINERWA) Teilprojekt 1: Sensoren zur Langzeitmessung des gelösten Wasserstoffs in Biogasanlagen | Ziel des Gesamtvorhabens ist es, Effizienz und Betriebssicherheit von Biogasanlagen durch den Einsatz von Wasserstoffsensoren in der Flüssigphase von Biogasanlagen zu steigern. Das Teilvorhaben des KSI hat die Verbesserung der Langzeitstabilität von elektrochemischen Sensoren für den gelösten Wasserstoff in Biogasmedien und die Entwicklung von Strategien für angemessene und kostengünstige Inline-Kalibrierungen bzw. Selbsttests an den Sensoren zum Ziel. Am KSI werden nach grundlegenden Untersuchungen zum Materialverhalten und zur Parameteroptimierung von Sensorkomponenten Prototypen langzeitstabiler Gelöst-Wasserstoff-Sensoren entwickelt, hergestellt und im Labor sowie gemeinsam mit den Projektpartnern IASP und TEB in einer Biogas-Laboranlage sowie in einer Großanlage erprobt. Der Einsatz der im Vorhaben entwickelten Messtechnik führt vor allem zu einer erheblichen Steigerung der Effektivität von Biogasanlagen und somit zur Verbesserung der energetischen Nutzung nachwachsender Rohstoffe. Wesentliche Projektergebnisse werden zu mittelständischen Unternehmen der Mess- und Sensortechnik sowie der Biotechnologie überführt, wodurch ihre branchenübergreifende Nutzung gewährleistet ist. | Mittels des neu entwickelten Messsystems wurde insbesondere der Wasserstoffpartialdruck im Reaktorsmedium und dessen Einfluss auf die Zuverlässigkeit bei der Biogaserzeugung untersucht. Die neu entwickelte Messtechnik basiert auf einer membranfreien Gasextraktion mit nachfolgender chromatographischer Trennung und hochempfindlicher coulometrischer Detektion. Die Ergebnisse zeigen, dass der Partialdruck des im Medium gelösten Wasserstoffs signifikanter und schneller als jeder andere gemessene Parameter in Folge von Störungen ansteigt und somit zur Indikation vorkritischer Zustände des Biogassystems geeignet ist. Störungen des Biogasprozesses, beispielsweise durch Substratzufuhr, verursachen bei günstigen Messzeitpunkten innerhalb weniger Minuten deutlich erhöhte Messwerte des gelösten Wasserstoffs im Gärmedium. Im Gas konnte dieses Phänomen nicht beobachtet werden. Das neue Konzept der Wasserstoffpartialdruckmessung wurde in der Biogas-Laboranlage und in einer Praxisanlage mit einer installierten Leistung von 750 kW erfolgreich getestet. Der Einsatz der im Vorhaben entwickelten Messtechnik kann zu einer erheblichen Steigerung der Effektivität der Reaktorprozesse und somit zu einer Verbesserung der energetischen Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen beitragen. Als weiterhin zu lösende Aufgabe wurde am KSI in Abstimmung und Zusammenarbeit mit dem IASP und den an dem Projekt beteiligten Industriepartnern eine neue Biogas-Laboranlage konzipiert, aufgebaut und erprobt. Sie enthält zwei Reaktoren, die auch für den Einsatz von stückigen und pastösen Medien (NawaRo) geeignet sind. Damit wurden die erforderlichen technischen Voraussetzungen für die Durchführung der Experimente am IASP geschaffen. Jeder Reaktor weist 50 L Fassungsvermögen für das Biogasmedium und 15 L Headspace für die Gassammlung auf. Temperatur, pH-Wert, Druck, Füllstand, Rührerdrehmoment sowie Methan-, Kohlendioxid- und Wasserstoff- Konzentration sowie der Biogas-Volumenstrom werden kontinuierlich erfasst un | Dr. Jens Zosel Tel.: +49 34327 608102 jens.zosel@ksi-meinsberg.de Kurt-Schwabe-Institut für Meß- und Sensortechnik Meinsberg e.V. Kurt-Schwabe-Str. 4 04736 Waldheim | X | FPNR |
| 01.06.2009 | 31.07.2012 | 22009409 | Bioenergie-Region Hersfeld-Rotenburg/Schwalm-Eder - 100 regionale Schritte zum globalen Klimaschutz | Die Bioenergie-Region Hersfeld-Rotenburg/Schwalm-Eder umfasst die nordhessischen Landkreise Hersfeld-Rotenburg und Schwalm-Eder. Die Region ist stark abhängig von fossilen Energieträgern, für die sie sehr viel Geld ausgibt und das nur zu einem geringen Teil zur Wertschöpfung in der Region beiträgt. Mit dem beantragten Vorhaben hat sich die Region den Ausbau der Bioenergie zum Ziel gesetzt. Es sollen drei Entwicklungsziele erreicht werden: der Aufbau von umfassenden Kommunikations- und Netzwerkstrukturen, die Verbesserung der regionalen Wertschöpfung durch die nachhaltige energetische Nutzung regionaler Biorohstoffe und der regionale Beitrag zum globalen Klimaschutz. Auf der Basis eines regionalen Bioenergiekonzeptes, das Auskunft über die Potenziale der Region gibt, werden umfangreiche Informations- und Kommunikationsmaßnahmen sowie Schulungen und Qualifizierungen für die unterschiedlichsten Akteursgruppen und die Bevölkerung durchgeführt. Dadurch findet eine Motivierung und Aktivierung zur Umsetzung von Biomasseprojekten statt, die zur Verbesserung der regionalen Wertschöpfung führt. Allen Bereichen liegt die Maßgabe zugrunde, dass der Einsatz von Bioenergie nur nachhaltig erfolgreich ist, wenn gleichzeitig die Verluste bei der Gewinnung, Umwandlung, Verteilung und Nutzung der Energie minimiert werden. | Dr. Brigitte Buhse Tel.: +49 6677 919030 zweckverband.knuellgebiet@t-online.de Zweckverband Knüllgebiet Raiffeisenstr. 8 36286 Neuenstein | X | FPNR | |
| 01.07.2011 | 31.07.2014 | 22009411 | Konkurrenz um Holz: Ökologische, soziale und ökonomische Effekte der stofflichen und energetischen Verwertung von Holz | Mit diesem Projekt sollen die Auswirkungen von möglichen Verschiebungen zwischen der stofflichen und energetischen Verwertung von Holz untersucht, wahrscheinliche ökologische, soziale und ökonomische Folgen bewertet sowie Anpassungsstrategien für den Cluster Forst und Holz in Bayern herausgearbeitet werden. Für diese Untersuchung werden moderne Bewertungsmethoden weiterentwickelt, mit denen Wege für eine Waldökosystem erhaltende, ökonomisch effiziente sowie sozial vertretbare (also nachhaltige) Produktion und Verwertung der in den nächsten 30 Jahren einschlagbaren Holzmengen gefunden werden können. Die erarbeiteten Ergebnisse sollen zu detaillierten Kenntnissen über eine effizientere und nachhaltigere Nutzung des Rohstoffes Holz beitragen und bei der Entscheidungsfindung auf betrieblicher wie politischer Ebene Hilfestellung leisten. Auf Basis der vorhandenen Clusterstudien und Analysen der Holzströme werden Bilanzen ökologischer und sozialer Indikatoren sowie der Wertschöpfungsbilanz der aktuellen Holzströme in Bayern erstellt. Unter sich ändernden Rahmenbedingungen (Energieholznachfrage, Holzpreise) werden Holzproduktion und Holzflüsse modelliert und Szenarien zum Holzaufkommen und seiner Verteilung entwickelt. Um die stoffliche versus energetische Nutzung von Holz bewerten zu können, werden Nutzungsvarianten erstellt und anhand von Nachhaltigkeitsindikatoren mit einander verglichen. Aufbauend auf diesen Ergebnissen werden die Holzströme über diese Modellierungen optimiert. | Prof. Dr. Gabriele Weber-Blaschke Tel.: +49 8161 71-5635 weber-blaschke@hfm.tum.de Technische Universität München - Lehrstuhl für Holzwissenschaft - Holzforschung München - Standort Freising Weihenstephaner Steig 22 85354 Freising | X | FPNR | |
| 01.08.2012 | 31.07.2015 | 22009412 | Märkisch-Oderland geht den Holzweg II - Bioenergie-Region Märkisch-Oderland | Das Konzept und seine Umsetzung bauen auf die 1. Förderperiode auf. Zum Projekt "HolzwegMOL I" ändert sich aber die Rangfolge der Schwerpunkte der Entwicklung der Bioenergie-Region MOL. Stand ab 2009 die Neuinstallation von Holzheizungen im Zentrum der Aktivitäten, wird ab 2012 die Erschließung der Energieholzreserven und ihre Veredlung zur effizienteren Nutzung im Mittelpunkt stehen. Mit der Erschließung der Energieholzreserven aus dem Prviatwald, der Landschaftspflege und aus anzulegenden KUP ist das Kozept "Märkisch-Oderland geht den Holzweg" ein wichtiger Beitrag zur Energiestrategie des Landes Brandenburg und zum Erreichen der Energieziele der Bundesregierung. Dazu sollen mindestens 300 KUP angelegt, zwei Biofestbrennstoffhöfe initiiert sowie 600 Stückholz-, 20 Hackschnitzel und 100 Pelletheizungen installiert werden. Dabei sollen 30 Arbeitsplätze entstehen. Aus der Steigerung des Einsatzes von Energieholz auf jährlich 90.000 fm werden 45.000 CO2 im Jahr eingespart. Die Zielerreichung wird u.a. durch die Zusammenarbeit mit der Energieregion Lausitz angesteuert. Das Vorhabensziel wird entsprechend dem Kapitel 6 im Konzept "Märkisch-Oderland geht den Holzweg - REK der Bioenergie-Region Märkisch-Oderland für den Förderzeitraum 1.8.2012 bis 31.7.2015" sowie der im Anhang beigefügten Anlage "Märkisch-Oderland geht den Holzweg II 1.8.2012 bis 31.7.2015 ..." umgesetzt. | Heiner Grienitz Tel.: +49 3341 335-3722 h.grienitz@stic.de STIC - Wirtschaftsfördergesellschaft Märkisch-Oderland mit beschränkter Haftung Garzauer Chaussee 1 a 15344 Strausberg | X | FPNR | |
| 01.10.2016 | 30.09.2019 | 22009416 | Verbundvorhaben: Züchtung, Anbau und Verwertung von russischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) - Weiterentwicklung der Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff (TAKOWIND II); Teilvorhaben 6: Vermehrung und Polyploidisierung - Akronym: TAKOWINDII | Mit dem Ziel, die Kommerzialisierung des Anbaus und die Verwertung der Rohstoffe aus Russischem Löwenzahn in großem Maßstab weiter voran zu treiben, soll die Züchtung beschleunigt und intensiviert und die resultierenden Pflanzen der direkten Nutzung zugeführt werden. Zur zügigen Erreichung und Absicherung dieses Zieles bedarf es weiterer großer Anstrengungen, die im beantragten Vorhaben interdisziplinär in 4 Arbeitspaketen entlang der Wertschöpfungskette weitergeführt bzw. begonnen werden sollen: - Züchtung; -Züchtungsmethodik; - Agronomie und Pilotanbau; -Rohstoffverarbeitung und Produktcharakterisierung. Dabei kann auf den zielorientierten Vorarbeiten eines intensiven Netzwerkes um einige Kernakteure und auf die erfolgreich abgeschlossenen Projekte aufgebaut werden. Die Inhalte des Projektes werden in 4 Arbeitspaketen bearbeitet: Das Arbeitspaket 1 – Züchtung - umfasst Kreuzungen und Selektionen zur Erhöhung des Kautschukertrages. Material und Ergebnisse aus Zuchtmethodik und Agronomie werden im Zuchtmaterial und einem Zuchtschema integriert und verwertet. Im Arbeitspaket 2 – Züchtungsmethodik - werden Zuchtmethoden entwickelt. Im Arbeitspaket 3 – Agronomie und Feldversuche - werden geeignete Sätechnik und technische Saatgutveredelung zur Verbesserung/Sicherung des Feldaufganges getestet. Ein Monitoring des Tks-Wildmaterials bzw. neuen Zuchtmaterials begleitet den Freilandanbau. Im Arbeitspaket 4 - Rohstoffverarbeitung und Produktcharakterisierung - werden Kautschuke und Latices aus neuem Zuchtmaterial, dessen Qualität und Alterungsverhalten am reinen Kautschuk, in Mischungen und im Endprodukt beurteilt. | Dipl. Ing. agr. Kathrin Knafla Tel.: +49 2506 309-147 kathrin.knafla@hortilab.de hortilab – Labor für pflanzliche Gewebekultur Plinderheide 57 48291 Telgte | X | FPNR | |
| 01.11.2018 | 30.04.2022 | 22009417 | Verbundvorhaben: Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaba) - Berechnungskonzepte, Kennwertanforderungen, Kennwertermittlung; Teilvorhaben 1: Charakterisierung von Klebstoffen und Vollholz sowie Entwicklung von Berechnungs- und Simulationsansätzen für die Anwendung von Holz u. Holzverbünden im Maschinenbau - Akronym: HoMaba | Auf Projektmanagementebene umfasst das Teilvorhaben der TUM die Koordination des gesamten Verbundvorhabens und die federführende Rolle in der Kompetenzgruppe Klebstoffe. Auf fachlicher Ebene ist die TUM vorrangig in die messtechnische Charakterisierung von Klebstoffen und Vollholz anhand von im Projektverbund abgestimmten Prüfmethoden eingebunden. Die Datenerhebung erfolgt in einheitlich abgestimmter Form mit dem Ziel ist der Erstellung von technischen Datenblättern und einer öffentlich zugänglichen Kennwert-Datenbank. Die TUM verantwortet im Projekt die Erarbeitung von Grundlagen für eine verzerrungsbasierte Simulation des mechanischen Verhaltens von Bauteilen und Werkstoffen aus Holz, Holzwerkstoffen und Holzverbunden für den Einsatz in Maschinenbauanwendungen. Das Berechnungskonzept auf Basis numerischer Methoden durch diskrete Modellierung und Simulation mittels Finite Elemente basiert auf vollständigen Kennwertsätzen auf Basis des orthotropen Materialmodells bei unterschiedlichen Lastfällen, Beanspruchungsarten und -richtungen. Dabei müssen verzerrungsbasierten Versagenshypothesen definiert und experimentell abgesichert werden. Es erlaubt eine detaillierte Spannungs-/Dehnungsanalyse und durch seine Anwendung eine Steigerung der Materialeffizienz, was beispielsweise in Leichtbauanwendungen besonders relevant ist. Für den Maschinenbau vielversprechende Holzklebstoffe werden mechanisch charakterisiert. Insbesondere aber für Vollholz müssen sichere Kennwerte ermittelt werden, die den Ansprüchen im Maschinenbau gerecht werden, zu einem effizienten Materialeinsatz führen und statistisch abgesichert experimentell erhoben und ausgewertet werden. | Die TUM war an Zug, Druck und Biegungsversuchen beteiligt und hat damit zur Erarbeitung der umfangreichen Datenbasis an mechanischen Kennwerten von Massivholz und Schälfurnieren (insb. Birke) sowie verschiedenartigen Holzklebstoffen beigetragen. Die Untersuchungen zur Prüfmethodik von Reaktionsklebstoffen ergab umfangreiche Erkenntnisse zu individuellen Verfahrensweisen in Abhängigkeit der Klebstoffeigenschaften. Es gelang ferner, das Grauwertkorrelationsverfahren als Messmethode der Probekörperverformung in allen Versuchskonfigurationen zu etablieren, womit zusätzliche Kenngrößen wie Querkontraktionszahlen erfassbar wurden. Die Simulationsgruppe der TUM entwickelte die generischen Modelle zur Simulation verschiedener möglicher Testbedingungen und ihres Ausfallverhaltens. Nach Validierung der Modelle für Massivholzbauteile unter Zug, Druck und Biegung wurden die Modelle für die Modellierung von Sperrholz und Demonstratoren weiterentwickelt. Zur Simulation von Sperrholz wurden Materialeigenschaften von 1) Massivholz, 2) Massivholz/Furniere und reinen Klebstoffen und 3) Klebstoff imprägnierten Furnieren verwendet. Validierte Ergebnisse zeigten, dass die Genauigkeit numerischer Modelle bei der Vorhersage des mechanischen Verhaltens höher ist, wenn die gemessenen imprägnierten Furniereigenschaften für Simulationen verwendet werden. Diese Ergebnisse wurden dann zur Modellierung des nichtlinearen, anisotropen Verhaltens von zwei Gruppen von Demonstratoren verwendet. Die Ergebnisse wurden in Form von Spannungs-/Dehnungsverteilungen und Last-Verschiebungs-Kurven ausgegeben. Der erste Satz ermöglichte eine Abschätzung der Bruchstelle basierend auf der Entwicklung der maximalen Spannungen/Dehnungen an bestimmten Stellen wie Kerben und Löchern. Der zweite Satz half bei der Validierung des allgemeinen mechanischen Verhaltens des Elements. | Prof. Dr. Klaus Richter Tel.: +49 89 2180-6421 richter@hfm.tum.de Technische Universität München - Holzforschung München - Lehrstuhl für Holzwissenschaft Winzererstr. 45 80797 München | X | FPNR |
| 01.11.2018 | 31.07.2021 | 22009418 | Verbundvorhaben: Energieoptimierte Trocknung von Arznei- und Gewürzpflanzen; Teilvorhaben 2: Energieoptimierte Regelung - Akronym: ERTRAG | Die Trocknung von Arznei- und Gewürzpflanzen beinhaltet erhebliche Potenziale zur Steigerung der energetischen und wirtschaftlichen Effizienz. Lufttechnische Maßnahmen, die Integration von Wärmepumpen und die Nutzung von Abwärme, z.B. aus Biogasanlagen, ermöglichen Einsparungen an Primärenergie von mindestens 25 % bis über 70 %. Eine breitenwirksame Erschließung dieser Potenziale ist jedoch nur auf der Basis anlagen- und betriebsspezifisch optimierter Regelungskonzepte möglich. Dies wiederum erfordert analytische Methoden der modellbasierten Entwicklung und Optimierung, um den insbesondere auch zeitlich variierenden Bedarf an thermischer und elektrischer Energie und damit die Betriebskosten zu minimieren. Zur Gewährleistung einer hohen Produktqualität ist eine optimierte Prozessregelung unverzichtbar. Die wesentlichen innovativen Elemente des Projekts sind die Modellierung und Simulation chargenweiser Trocknungsprozesse, die Entwicklung einer neuen, hocheffizienten Variante der wärmepumpenunterstützten Trocknung sowie die theoretische Analyse und experimentelle Untersuchung energieoptimierter Regelungssysteme. Zur Überführung der Ergebnisse in die Praxis werden beispielhafte Trocknungsanlagen unterschiedlicher Konfiguration und Baugröße energetisch optimiert. Es wird erwartet, dass sich die vergleichsweise geringen Investitionskosten für energieoptimierte Regelungssysteme durch eingesparte Energiekosten innerhalb kurzer Zeit amortisieren. | Im Rahmen des Vorhabens wurde ein Simulationsmodell für chargenweise Trocknungsprozesse u.a. für Arznei- und Gewürzpflanzen entwickelt. Dieses Modell eignet sich für alle Trocknerbauarten, in denen horizontal lagerndes oder bewegtes Trocknungsgut vertikal von der Trocknungsluft durchströmt wird. Mit Hilfe dieses Modells können Regelungsstrategien unterschiedlicher Zielrichtung entwickelt werden. Mit dem Ziel der energetischen Prozessoptimierung wurden an zwei Flächentrocknern für Arznei- und Gewürzpflanzen der Agrargenossenschaft Nöbdenitz eG und der Agrarprodukte Ludwigshof e.G. umfangreichen Praxismessungen zur Erfassung des Ist-Zustands durchgeführt. Auf Grundlage dieser Daten wurden Strategien für die Modernisierung und energieoptimierte Regelung dieser Trockner entwickelt. In beide Konzepte wurden die Trocknung im Teilumluft-Betrieb und / oder die Nutzung von BHKW-Abwärme einbezogen. Aufgrund der trockenen Witterung und durch Unkrautbefall in den Erntejahren des Berichtszeitraums konnten die entwickelten Konzepte während des Projektes nicht umgesetzt werden. Die Entwicklung und Umsetzung einer energieoptimierten Regelung für die kontinuierliche Bandtrocknung von Hopfen wurde während des Projektes als neue, zusätzliche Aufgabenstellung in das Vorhaben aufgenommen. Mit dem Hopfenpflanzerverband Elbe-Saale wurde in 2019 vereinbart, einen Dreibandtrockner der HOOB Ostrau GmbH trocknungs- und regelungstechnisch zu analysieren und ein Konzept zur energieoptimierten Regelung zu entwickeln. Dieses Konzept wurde dem Verband im November 2019 während der Winterschulung vorgestellt. Auf Basis eines Konzeptpapiers des ATB vom Juni 2021 konnten die erforderlichen baulichen Maßnahmen in Angriff genommen werden. Der Einbau eines Umluftkanals und eines regelbaren Umluft-Ventilators erfolgte im Sommer 2021. In der Hopfenernte 2021 (September/Oktober) wurde dieses neuartige Regelungskonzept erfolgreich erprobt und dessen Funktionalität nachgewiesen. | Dr.-Ing. Jochen Mellmann Tel.: +49 331 5699-321 jmellmann@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR |
| 01.10.1993 | 30.04.1997 | 22009493 | Gebrauchs- und Umweltverträglichkeitsprüfung von gartenbautechnischen Betriebsmitteln aus Papierschaum | Die Umwelt- und Abfallgesetzgebung erfordert den verstärkten Einsatz von NR und Recyclingprodukten. Technische Betriebsmittel sollen wiederverwendbar oder biologisch im Boden oder Kompost abbaubar sein. Die PSP-Papierschaum Priehs GmbH stellt einen Papierschaum aus Altpapier und Stärke mit Wasserdampf als Triebmittel her. Dieser Papierschaum soll auch zur Herstellung von Formkörpern für verschiedene Zwecke im Gartenbau eingesetzt werden. Es sind Einsatzmöglichkeiten zu prüfen, insbesondere die Einsatzmöglichkeit als Transportbehälter für Töpfe (Trays) oder als Kulturgefäße selbst. Untersuchungen sollen die Pflanzenverträglichkeit, die Gebrauchsfähigkeit und die biologische Abbaubarkeit klären. Da das Material feuchtempindlich ist, sind besondere Versuche zur Haltbarkeit und zur Notwendigkeit einer eventuellen Beschichtung erforderlich. Zur Umweltverträglichkeitsprüfung ist eine Stoff- und Energiebilanz für die Bestandteile des Papierschaums, Altpapier und Stärke, sowie für den gesamten Herstellungsprozeß, für den Einsatzbereich im Gartenbau, sowie für die Entsorgung zu erstellen. Die Überprüfung der Wirtschaftlichkeit und der Marktfähigkeit der möglichen Betriebsmittel aus Papierschaum erfolgt in Zusammenarbeit mit der Fa. Priehs. | Ein Katalog mit gartenbautechnischen Werkstoffen wurde erstellt. Die Werkstoffe, die für eine Materialsubstitution geeignet erschienen, wurden in einer Übersicht zusammengetragen und mit den jeweiligen Anforderungen, die an die jeweiligen Werkstoffen zu stellen sind, ergänzt. Beschichtete sowie unbeschichtete Papiertöpfe wurden Pflanztöpfen aus Stärke und Kunststoff gegenübergestellt. Die Verdunstungsraten von Papier- und Kunststofftöpfen wurden sowohl für die Tag- als auch für die Nachtphase ermittelt. Eine erhöhte Verdunstungsrate bei den Papiertöpfen hat in Heizphasen einen zusätzlichen Heizenergiebedarf zur Folge. An den Pflanztöpfen aus Papier erfolgte eine Einsatzoptimierung bezüglich des erhöhten Wasserverbrauchs. Die Ergebnisse belegen eine Pflanzenverträglichkeit des Pflanztopfes aus Stärke, wenn auch die Gebrauchsfähigkeit in der Kulturphase durch unzureichende Standfestigkeit eingeschränkt ist. Das Pflanzenwachstum führt zu kompakten Pflanzen, die ein verzögertes Blühverhalten aufzeigen. Pflanztöpfe aus beschichtetem Papier weisen im Vergleich zu unbeschichtetem Papier einen verzögerten biologischen Abbau auf. Pflanztöpfe aus Stärke unterlagen in den Untersuchungen einem geringeren biologischen Abbau. Für den Pflanztopf aus Stärke wurde im Vergleich zu Pflanztöpfen aus Polypropylen eine ökologische Bewertung mit dem Ergebnis durchgeführt, dass das höhere Topfgewicht des Pflanztopfes aus Stärke den großen Energievorteil, welcher bei der Herstellung des Granulates entsteht, minimiert. | von Zabeltitz Tel.: +49 511 762-2646 Leibniz Universität Hannover - Naturwissenschaftliche Fakultät - Institut für Gartenbauliche Produktionssysteme Herrenhäuser Str. 2 30419 Hannover | FPNR | |
| 01.10.2000 | 30.11.2002 | 22009499 | Das Bioenergiedorf - Voraussetzung und Folgen einer eigenständigen Wärme- und Stromversorgung durch Biomasse für Landwirtschaft, Ökologie und Lebenskultur | Das Projekt ist die erste Phase einer mehrstufigen Vorgehensweise zur Erforschung, Analysierung und Moderation von nichttechnischen Entscheidungsprozessen. Im Projekt sollen drei Teilprojekte mit unterschiedlichen Aufgabenstellungen bearbeitet werden: - Teilprojekt 1: Nachhaltige Energieversorgung mit Biomasse Im Teilprojekt sollen die technischen sowie land- und forstwirtschaftlichen Voraussetzungen zur Umstellung eines ausgewählten Dorfes erhoben und bewertet werden. Dazu gehören beispielsweise die Beschreibung der Dorfflur, Biomassepotential oder die gegenwärtige Energieversorgungsstrukturen. - Teilprojekt 2: Energetische Biomassenutzung als Beitrag zur Einkommenssicherung in der Landwirtschaft In diesem Teilprojekt sollen die agrarökonomischen Randbedingungen der Umstellung der Energieversorgung eines Dorfes auf die energetische Nutzung von Biomasse untersucht werden. Dabei sollen die ökonomischen Auswirkungen der Energieträgerproduktion auf einzelne Betriebe, Möglichkeiten zukünftiger Bereitstellungsketten für biogene Energieträger, Kosten-Nutzen-Analyse der Bereitstellung n vorgenommen werden. Ein Übertragung der Ergebnisse auf Gesamtdeutschland mit dem Vergleich der Ergebnisse an Modellbetrieben ist vorgesehen. - Teilprojekt 3: Konzepte zur "sozialen Machbarkeit" der energetischen Biomassenutzung Im Rahmen dieses Teilprojektes sollen die sozialen Gestaltungsstrukturen und -prozesse bei der Umstellung des gewählten Dorfes auf eine Energieversorgung mit Biomasse mit Hilfe verschiedener komplexer wissenschaftlicher Untersuchungsmethoden ermittelt, analysiert und bewertet werden. Es ist weiter vorgesehen, auf Basis der Auswertung der erhobenen Daten neue Entscheidungsfindungsmethoden bzw. -wege zu entwickeln. Ziel ist die bundesweite Anwendbarkeit der Methoden. | Hans Ruppert Tel.: +49 551 399701 hrupper@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Geowissenschaften und Geographie - Geowissenschaftliches Zentrum Goldschmidtstr. 1-3 37077 Göttingen | FPNR | ||
| 01.10.2001 | 30.06.2004 | 22009501 | Stärke-Tannin-Bindemittelsystem für Spanplatten | Ziel des Forschungsvorhabens ist es, mit einem Bindemittel, das auf der Basis nachwachsender Rohstoffe (Stärke/Tannin) erzeugt ist, Industriespanplatten herzustellen, die sich hinsichtlich ihrer technologischen Eigenschaften und Formaldehydabgabe nicht von Tannin-gebundenen Spanplatten unterscheiden. Die Formaldehydabgabe der Platten soll weiter erniedrigt werden. Es werden die apparativen Voraussetzungen zur Herstellung Tannin-gebundener Spanplatten geschaffen. In mehreren Betriebsversuchen sollen Tannin- und Stärke-Tannin-gebundene Spanplatten hergestellt werden. Gegebenenfalls wird in einem weiteren Betriebsversuch der Stärkeanteil im Bindemittel erhöht. Das Vorhaben erfolgt in Zusammenarbeit der Firma Kuntz und dem Institut für Holzbiologie und Holztechnologie der Universitöt Göttingen. Vorrangiges Ziel ist die Erfüllung der Anforderungen V20 (gemäß DIN 68763), aber es sollen auch Platten hergestllet werden, die die Normwerte V100 erfüllen. | Die Herstellung der TF-gebundenen Spanplatten auf den Anlagen der Fa. Kuntz verlief ohne Probleme. Die Platten erfüllten die Normwerte V20 der DIN 68763. Vom DIBt Berlin wurde der Fa. Kuntz die allgemeine bauaufsichtliche Zulassung für Holzspan-Flachpressplatten des Plattentyps V20 mit einem Tannin-Leim und einem Dickenbereich zwischen 13 mm und 20 mm erteilt. Weiterhin konnten die Normwerte der DIN 68763 im Bereich 20 bis 25 mm erfüllt werden. Die Herstellung von Stärke-Tannin-gebundenen Spanplatten unter betrieblichen Bedingungen verliefen ebenfalls problemlos. Die physikalisch-technischen Eigenschaften dieser Spanplatten waren bei Sofortprüfung und nach 2-wöchiger Lagerung im Stapel ähnlich denen der TF-gebundenen Spanplatten. Der Substitutionsgrad von Quebrachoholztannin durch Stärkehydrolysat lag bei 10 %. Die erreichten Formaldehydemissionen von bis zu 0,02 ppm sind kaum von mit Kunstharz gebundenen Spanplatten herkömmlicher Herstellungsweise einzuhalten. Die angestrebte Zielsetzung, TF-gebundene Spanplatten der Qualität V100 (gemäß DIN 68763) herzustellen, wurde bezüglich der Kochquerzugfestigkeitswerte der Platten knapp verfehlt. Im Rahmen von Betriebsversuchen konnten jedoch mit einem modifizierten TF-gebundene Spanplatten mit feuchtebeständiger Verleimung hergestellt werden, die die Anforderungen an Spanplatten des Typs P3 (gemäß neuer DIN EN 312, Platten für nicht tragende Zwecke zur Verwendung im Feuchtbereich) erfüllen. Im Vergleich zur DIN 68763 differenziert die DIN EN 312 für den Einsatz im Feuchtbereich insgesamt zwischen drei Plattentypen (P3, P5 und P7). Die Firma Kuntz wird für den Plattentyp P3 eine Konformitätsbescheinigung gemäß CE-Kennzeichnung erstellen. Die industriell hergestellten TF-gebundenen Spanplatten entsprechen bis auf die Kochquerzugfestigkeit auch den Anforderungen an Platten des Typs P5 (Platten für tragende Zwecke zur Verwendung im Feuchtbereich). Hier sind die Verhältnisse im Betriebsmaßstab noch zu optimieren. | Dipl.-Ing. (FH) Karl-Robert Kuntz Tel.: +49 6533 956-0 krkuntz@elka-holzwerke.de Lud. Kuntz GmbH - Zweigwerk Morbach Hochwaldstr. 44 54497 Morbach | X | FPNR |
| 01.04.2005 | 30.09.2006 | 22009502 | Verbundvorhaben: Produktion von biologisch abbaubaren Polymeren in transgenen Kartoffelknollen (Phase II); Teilvorhaben 4: Optimierung der Fitness von Cyanophycin-produzierenden Pflanzen durch die Bereitstellung von transgenen Enzymen der Aminosäurebiosynthese | Ziel dieses Teilprojektes ist es, die zur transgenen Cyanophycin-Synthese verwendeten Wirtsstämme von Solanum tuberosum durch N-Engineering zu optimieren. Verschiedene bakterielle Glutaminsynthetase (GS)-Gene sollen bereitgestellt werden, um deren Expression und deren Einfluss auf die transgene Synthese des N-haltigen Cyanophycins in Höheren Pflanzen molekularbiologisch zu analysieren. Desweiteren soll untersucht werden, wie sich die Koexpression prokaryotischer Arginin-Biosynthese-(Arg-) Gene auf die Vorstufenversorgung der Cyanophycinsynthetase im transgenen Produzenten auswirkt. Physiologische Charakterisierungen der im Projekt hergestellten transgenen Pflanzen ist ein weiterer Gegenstand dieses Teilprojektes. | Prof. Dr. Wolfgang Wohlleben Tel.: +49 7071 29-76944 wolfgang.wohlleben@biotech.uni-tuebingen.de Eberhard-Karls-Universität Tübingen - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Fachbereich I Biologie - Interfak. Institut für Mikrobiologie und Infektionsmedizin- Mikrobiologie/ Biotechnologie Auf der Morgenstelle 28 72076 Tübingen | FPNR | ||
| 01.12.2005 | 28.02.2007 | 22009505 | Verbundvorhaben: Verwertung von Wärmeüberschüssen bei landwirtschaftlichen Biogasanlagen; Teilvorhaben 1 | Ziel der Studie ist, die Effizienz der Biogaserzeugung und -nutzung zu steigern, indem allgemein einsetzbare Verarbeitungsprozesse für die Nutzung deroft bestehenden Wärmeüberschüsse identifiziert werden. Es sollen neue wirtschaftliche Perspektiven für die Landwirtschaft und ökologische Vorteile aufgedeckt und dazu beitragen werden, die Wettbewerbfähigkeit deutscher Landwirte zu stärken und Arbeitsplätze im ländliche Raum zu erhalten und zu schaffen. Das Projekt hat fünf Phasen: Definition der Ansprüche an Verfahren und Identifikation interessanter Prozesse und der Know how -Träger; Erfassung technischer und wirtschaftlicher Voraussetzungen der Verfahren; Einarbeitung konkreter Perspektiven in ein Handlungsraster (Gesetze, soziales Umfeld, etc.); Erstellung des Materialienbandes; Erstellung des Handbuches. In diesem "Optionen-Handbuch" werden die Resultate praxisnah aufbereitet und publiziert. Mit der Umsetzung von Vorschlägen wird bereits kurz nach der Publikation gerechnet. Zudem werden sich direkte Anstöße für Weiter-/Neuentwicklungen ergeben. Die Aktualisierung des Handbuches ist unter Nutzung der im Materialenband enthaltenen Informationen mit relativ geringem Aufwand möglich. | Ziel der Studie ist, die Effizienz der Biogaserzeugung und -nutzung zu steigern, indem allgemein einsetzbare Verarbeitungsprozesse für die Nutzung deroft bestehenden Wärmeüberschüsse identifiziert werden. Es wurden neue wirtschaftliche Perspektiven für die Landwirtschaft und ökologische Vorteile aufgedeckt , die dazu beitragen, die Wettbewerbfähigkeit deutscher Landwirte zu stärken und Arbeitsplätze im ländliche Raum zu erhalten und zu schaffen. Es wurde ein Handbuch erstellt, in dem die Resultate praxisnah aufbereitet und publiziert werden. | Dipl.-Ing. Wolfgang Schulz Tel.: +49 421 200-4884 schulz@bremer-energie-institut.de Verein zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung in der Freien Hansestadt Bremen e. V. - Bremer Energie Institut College Ring 2 28759 Bremen | X | FPNR |
| 01.09.2007 | 31.12.2008 | 22009507 | Nutzung von Leindotteröl in Mischungen mit anderen Pflanzenölen als Sonderkraftstoff | Im Projekt soll eine Bewertung des Betriebes von Motoren mit Leindotteröl in Reinform und als Beimischungskomponente in anderen Pflanzenölen erfolgen. Hierzu werden die zu betrachtenden Kraftstoffe zunächst einer chemischen Analyse unterzogen, auf deren Basis entschieden wird, ob Motorversuche am Versuchsmotor durchgeführt werden können. Weiterhin sollen Möglichkeiten der Additivierung von Leindotteröl zur Verbesserung der Kraftstoffeigenschaften aufgezeigt werden.Mit den Motorversuchen soll das Brennverhalten und die Abgasemissionen der Kraftstoffe bei unterschiedlichen Laststufen ermittelt werden. Basierend auf diesen Messwerten und deren Auswertung erfolgt eine Einschätzung über die Eignung der Kraftstoffe. Im zweiten Projektschritt sollen zwei geeignete Pflanzenölmischungen für BHKW in kleineren auf Pflanzenölbetrieb umgerüsteten Dieselmotoren (8 l Hubraum) im längerfristigen Praxisbetrieb (500 h) erprobt werden. Der Ablaufplan ist in Abschnitt 5 des Antrage ausführlich dargestellt. Diese Informationen bilden die Grundlage für zukünftige Beimischungen von Leindotterölen zu Pflanzenölkraftstoffen und damit die Nutzung von Grenzertragsstandorten zur Energiegewinnung. | Um den Anbau von Ölpflanzen zur Energiegewinnung auch auf Grenzertragsstandorten durchführen zu können, werden Ölpflanzenarten wie Leindotter benötigt. In dem Projekt wird untersucht, unter welchen Bedingungen das Öl des Leindotters als Kraftstoff oder Zumischkomponente eingesetzt werden kann. Zu Beginn wurden im Betriebsstofflabor die Eigenschaften des Leindotteröles untersucht und festgestellt, dass in den Parametern Dichte, Viskosität, GSV, Säurezahl, Phosphorgehalt, Kalziumgehalt, Magnesiumgehalt, Schwefelgehalt und Aschegehalt die Unterschiede zwischen Rapsöl und Leindotteröl minimal sind. Dagegen unterscheidet sich Leindotteröl in den Parametern CCR, Oxidationsstabilität, Jodzahl deutlich von Rapsöl. Die Grenzwerte der Rapsölkraftstoffnorm werden signifikant über- bzw. unterschritten. Labortests von Mischungen aus Leindotteröl und Rapsöl ergaben, das eine Mischung von 30 % Leindotteröl und 70 % Rapsöl bei Zusatz eines Antioxidationsadditivs die Kraftstoffnorm grenzwertig einhält. Für die Versuche wurde das Mischungsverhältnis von 30 % Leindotteröl und 70 % Rapsöl ohne Additiv eingesetzt. Motortests auf einem Prüfstand ergaben, dass das Brennverhalten und Abgasemissionsverhalten von Leindotterölmischungen dem von Rapsöl sehr ähnlich ist. Ein Anstieg der Partikelemission wegen des erhöhten CCR-Wertes ist nicht festzustellen. Im Feldtest ist ein Traktor mit der Kraftstoffmischung betrieben worden. In der Dauererprobung zeigte das Kraftstoffgemisch das selbe Betriebsverhalten wie Rapsöl hat, mit einer Ausnahme. Wegen des erhöhten CCR-Wertes des Kraftstoffes kam es an dem einen Versuchsmotor zu einer verstärkten Kokstrompetenbildung an den Injektoren. Das Projekt hat nachgewiesen, dass Kraftstoffmischung 30 % Leindotteröl und 70 % Rapsöl in pflanzenöltauglichen Motoren ohne größere Probleme eingesetzt werden können, aber wegen des offenen Punktes Düsenverkokung (derzeitiger Kenntnisstand) der Einsatz noch nicht anzuraten ist. | Prof. Dr.-Ing. Horst Harndorf Tel.: +49 381 498 9150 horst.harndorf@uni-rostock.de Universität Rostock - Fakultät für Maschinenbau und Schiffstechnik - Lehrstuhl für Kolbenmaschinen und Verbrennungsmotoren Albert-Einstein-Str. 2 18059 Rostock | X | FPNR |
| 01.03.2009 | 31.08.2012 | 22009508A | ERA-IB: C. glutamicum als Plattform-Organismus für neue und effiziente Produktionsverfahren (BioProChemBB); Teilvorhaben 1: Konstruktion, Charakterisierung und Optimierung von Succinat-, Fumarat- und Malat-produzierenden C. glutamicum-Stämmen | Corynebacterium glutamicum wird seit Jahrzehnten erfolgreich für die biotechnologische Produktion von Aminosäuren eingesetzt. Aufgrund der nachgewiesenen Eignung für die großtechnische Produktion hat sich C. glutamicum zu einem wichtigen Modellorganismus in der Weißen Biotechnologie entwickelt. Das Gesamtvorhaben des ERA-IB-Projektes zielte darauf ab, C. glutamicum in iterativen Optimierungsverfahren für die Gewinnung von Grundchemikalien und Synthesebausteinen im Sinne der Weißen Biotechnologie aus nachwachsenden Rohstoffen zu nutzen und robuste sowie kostensparende Fermentations- und "Downstream processsing"-Verfahren zu entwickeln. Dabei standen die Produkte Succinat, Fumarat, Malat, Aspartat und Itaconat im Projektfokus. Das Ziel des Teilprojektes 1 war die Konstruktion, Analyse und iterative Optimierung von C. glutamicum-Stämmen, die mit hoher Ausbeute und hoher Produktionsrate Succinat, Fumarat und/oder Malat (bzw. deren Säuren) aus nachwachsenden Rohstoffen (Zucker) produzieren. Die zentrale Vorstufe aller drei Säuren im Zentralstoffwechsel von C. glutamicum ist Pyruvat, selbst ein attraktives Produkt als Vorstufe verschiedener Chemikalien und Polymere sowie als Bestandteil oder Zusatz in Nahrungsmitteln, Kosmetika und Pharmazeutika. Aus diesem Grund sollte auch zunächst ein C. glutamicum-Stamm entwickelt und analysiert werden, der effizient Pyruvat bildet. Succinat ist eine Plattform-Chemikalie, aus aus der eine Reihe bisher petrochemisch hergestellter "Bulk"-Chemikalien synthetisiert werden können, wie z.B. 1,4-Butandiol, Tetrahydrofuran, Adipinsäure, g-Butyrolacton oder lineare aliphatische Esther. Fumarat wird in der Nahrungsmittelindustrie und als Ausgangsverbindung für Polymerisierungs- und Estherifizierungsreaktionen genutzt, Malat wird in der pharmazeutischen Industrie, in der Kosmetik- und in der Nahrungsmittelindustrie eingesetzt und wird wie Succinat und Fumarat als vielversprechender chemische Grundbaustein für Plattformchemikalien angesehen. | Durch gezielte Geninaktivierungen wurde zunächst ein Pyruvat-produzierender Stamm von C. glutamicum mit abgeschaltetem Citratzyklus und inaktivierter Lactat- und Acetatbildung konstruiert. Dieser Stamm schied neben 50 mM Pyruvat 30 mM Alanin und 20 mM Valin aus. Die Inaktivierung der Valinbiosynthese und das Ausschalten von Aminotransferasen führte im Stamm C. glutamicum Delta-aceE Delta-pqo Delta-ldhA Delta-C-T ilvN Delta-alaT Delta-avtA (im Folgenden als Stamm ELB-P01 bezeichnet) zu etwa 200 mM Pyruvat mit einem Ertrag (YP/S) von 1,45 Mol/Mol Glucose und drastisch reduzierter Nebenproduktbildung. In einer Fed-Batch-Fermentation schied der Stamm mehr als 500 mM Pyruvat mit einem YP/S von 0,97 Mol/Mol Glucose und einer Produktivitat von 0,92 mMol g(TG)-1 h-1 aus. Für die Produktion von Succinat wurden in C. glutamicum ELB-P01 die Gene fur anaplerotische Enzyme überexprimiert, der resultierende Stamm schied etwa 80 mM Succinat aus. Der Einatz von Bicarbonat erhöhte die Succinatproduktion auf über 150 mM mit einem YP/S von 0,98 Mol/Mol Glucose. In Fed-Batch Fermentationen mit aerober Wachstumsphase und anaerober Produktionsphase wurden über 350 mM Succinat mit einem YP/S von 1,03 Mol/Mol Glucose erreicht. Eine Verschiebung des C-Flusses von der Glycolyse in den Pentosephosphatweg durch Expression von Genen für deregulierte Enzyme führte zu einer weiteren Erhöhung des Ertrages auf 1,07 Mol/Mol Glucose. Die Konstruktion einer ersten Generation von Modellstämmen für die Malat- und Fumaratproduktion war erfolgreich, jedoch schieden die Stamme nicht mehr als 25 mM dieser Produkte aus. Alle Versuche, die Malat- und Fumaratproduktion weiter zu verbessern, waren erfolglos. Ausgehend von C. glutamicum ELB-P01 wurden Isobutanol-produzierende Stämme von C. glutamicum konstruiert. Der beste Stamm produzierte 175 mM mit einem YP/S von 0,48 Mol/Mol Glucose. | Prof. Dr. Bernhard Eikmanns Tel.: +49 731 50-22707 bernhard.eikmanns@uni-ulm.de Universität Ulm - Fakultät für Naturwissenschaften - Fachrichtung Biologie - Abt. für Mikrobiologie und Biotechnologie Albert-Einstein-Allee 11 89081 Ulm | X | FPNR |
| 01.03.2009 | 31.12.2012 | 22009508B | ERA-IB: C. glutamicum als Plattform-Organismus für neue und effiziente Produktionsverfahren (BioProChemBB); Teilvorhaben 2: Konstruktion, Charakterisierung und Optimierung von C. glutamicum-Stämmen zur Produktion von Aspartat und abgeleiteten Biomonomeren | Corynebacterium glutamicum wird seit Jahrzehnten erfolgreich für die biotechnologische Produktion von mehr als drei Millionen Tonnen Aminosäuren pro Jahr eingesetzt. Aufgrund der nachgewiesenen Eignung für die großtechnische Produktion hat sich C. glutamicum zu einem intensiv beforschten Modellorganismus in der Weißen Biotechnologie entwickelt. Das Ziel des ERA-IB-Verbundprojektes BioProChemBB bestand darin, C. glutamicum zu einem Plattform-Organismus weiterzuentwickeln, der nicht nur für die Produktion von Aminosäuren, sondern auch anderer industriell relevanter Produkte aus nachwachsenden Rohstoffen eingesetzt werden kann. Im Fokus von BioProChemBB standen dabei verschiedene Dicarbonsäuren, die im Rahmen einer Studie des U.S. Department of Energy als vielversprechende chemische Bausteine aus nachwachsenden Rohstoffen identifiziert worden waren. Das Ziel des Teilprojekts 2 war die Konstruktion und Charakterisierung von C. glutamicum-Stämmen zur Produktion von Aspartat und sich davon ableitender Biomonomere. Bisher wird L- Aspartat als Ausgangsstoff für die Produktion des Süßstoffs Aspartam benutzt. Aspartat kann jedoch auch als Ausgangsstoff für die Synthese von Aminoderivaten der in den großen Polymer- und Lösungsmittelmärkten genutzten Grundchemikalien Butanediol, Tetrahydrofuran oder Butyrolakton dienen. Im Teilprojekt 2 wird zunächst bei der Stammentwicklung die Umsetzung von Aspartat zu Lysin unterbrochen und die Bereitstellung der Kohlenstoffvorläufer verbessert. Eine direkte Umsetzung von Fumarat zu Aspartat wird durch heterologe Expression eines Aspartasegens ermöglicht. Die aerobe und anaerobe Asparatproduktion soll verglichen werden. Zur Verbesserung der Stämme der ersten Generation sollen funktionelle Genomanalysen eingesetzt werden. Ausgehend von Aspartatproduktionsstämmen sollen Stämme entwickelt werden, die von Aspartat abgeleitete Biomonomere produzieren. | Die anaerobe Produktion von Aspartat gelang durch "metabolic engineering" von C. glutamicum. Dieursprünglich geplante Deletion oder Reduktion des Gens für die Aspartatkinase war nicht erfolgreich,was wahrscheinlich auf dessen essentielle Funktion zurückzuführen ist. Eine aerobe Aspartatproduktion mithilfe der Aspartase gelang ebenfalls nicht. Die Etablierung einer anaerobenProduktion von Aspartat gelang in Stämmen mit Deletionen der Gene ldhA und sdhCAB. Alanin als Nebenprodukt konnte durch Deletion des Transaminase-Gens avtA reduziert werden und verschob das Produktspektrum zugunsten von Aspartat. Es stellte sich als entscheidend heraus, die richtigen Kultivierungsbedingungen und die richtige Medienrezeptur zu entwickeln. Es zeigte sich, dass Nitrat zwar den Glucoseumsatz erhöhte, allerdings nur zu Gunsten der Alaninbildung. Auf der anderen Seite begünstigte die Zugabe von Carbonat die Aspartatbildung. Schließlich verbesserte die Überexpression des endogenen Aspartattransaminase-Gens aspB die Aspartatproduktion. Somit gelang die anaerobe Produktion von 45 mM Aspartat ausgehend von Medium mit 50 mM Glucose. Die zusätzliche Deletion von einer Reihe von Genen mit dem Ziel die Nebenproduktbildung zu vermindern und die Vorläuferbereitstellung zu verbessern, führten zu keiner weiteren Stammverbesserung. Die nicht-proteinogene Aminosäure -Alanin leitet sich durch Decarboxylierung von Aspartat ab. Wesentlich zur Etablierung der Produktion von -Alanin war die Überexpression des Gens für die endogene Aspartatdecarboxylase, panD. Ausgehend von einem Stamm für die anaerobe Aspartat- Produktion gelang die Produktion von -Alanin. Allerdings produzierte der -Alanin-Produktionsstamm immer noch erhebliche Mengen an Aspartat und nur 5 bis 10 mM -Alanin. Ectoin leitet sich in drei enzymatischen Schritten aus Asparat ab. Ein Lysin-Produktionsstamm wurde durch Überexpression des ectABC-Operons aus Chromohalobacter salexigens in einen Ectoin-Produzenten umgewandelt. Dabei gelang di | Prof. Dr. Volker Wendisch Tel.: +49 521 106-5611 volker.wendisch@uni-bielefeld.de Universität Bielefeld - Fakultät für Biologie Universitätsstr. 25 33615 Bielefeld | X | FPNR |
| 01.03.2009 | 31.12.2012 | 22009508C | ERA-IB: C. glutamicum als Plattform-Organismus für neue und effiziente Produktionsverfahren (BioProChemBB); Teilvorhaben 3: Fermentative Prozessentwicklung und Optimierung von Asparaginsäure und Bernsteinsäure produzierenden C. glutamicum-Stämmen | Corynebacterium glutamicum wird seit Jahrzehnten erfolgreich für die biotechnologische Produktion von mehr als drei Millionen Tonnen Aminosäuren pro Jahr eingesetzt. Aufgrund der nachgewiesenen Eignung für die großtechnische Produktion hat sich C. glutamicum zu einem intensiv beforschten Modellorganismus in der Weißen Biotechnologie entwickelt. Das Ziel des ERA-IB-Verbundprojektes BioProChemBB bestand darin, C. glutamicum zu einem Plattform-Organismus weiterzuentwickeln, der nicht nur für die Produktion von Aminosäuren, sondern auch anderer industriell relevanter Produkte aus nachwachsenden Rohstoffen eingesetzt werden kann. Im Fokus von BioProChemBB standen dabei verschiedene Dicarbonsäuren, die im Rahmen einer Studie des U.S. Department of Energy als vielversprechende chemische Bausteine aus nachwachsenden Rohstoffen identifiziert worden waren. Das Ziel des vorliegenden Teilprojekts 3 war die fermentative Prozessentwicklung und Optimierung von Asparaginsäure und Bernsteinsäure produzierenden C. glutamicum Stämmen. Für die verschiedenen Dicarbonsäuren des Zitronensäurezyklus, sowie für Itaconat und Aspartat sollten stöchiometrische Netzwerkanalysen durchgeführt werden, zur Emittlung der maximalen Produktselektivitäten und zur Identifizierung potentieller Ziele für Metabolic Engineering und Bioprozessentwicklung. In der Bioprozessentwicklung liegt ein Fokus auf der Entwicklung eines möglichst universell für verschiedene Produkte und Stammkonstrukte einsetzbaren Bioprozesses. Im Projektverlauf sollte entschieden werden, für welche aussichtsreichsten Produkte bzw. Produktionsstämme eine intensivere Bioprozessentwicklung stattfinden soll. Die Bioprozessentwicklung wird dabei durch begleitende Untersuchungen der extrazellulären Nebenprodukte, intrazellulärer Metaboliten und ggf. weiterer Omics-Verfahren unterstützt. Hiermit wird das Ziel verfolgt, gezielte Hinweise auf neue Ansatzpunkte für die Stammverbesserung zu geben. | Für die stöchiometrische Analyse des metabolischen Netzwerks von C. glutamicum in Bezug auf die Maximierung der Produktbildung, wurden maximale Produktselektivitäten YP/S für alle im Focus des Projekts stehenden Produkte bestimmt. Die Ergebnisse zeigten zudem, dass den Randbedingungen eine große Bedeutung zukommt. So wurde z.B. die maximale YP/S von 1,7 mol Succinate pro mol Glukose nur unter wachstumsentkoppelten und anaeroben Bedingungen mit einer Netto-Aufnahme von 0,85 mol CO2 pro mol Glukose erzielt. Die geringste maximale YP/S wurde für Itaconat (1 mol Itakonat /mol Glukose) gefunden. Die Charakterisierung der ersten Produktionsstämme erfolgte im parallelen Ansatz im Mikrotiterplattenformat im Biolector-Kultivierungssystem für höheren experimentellen Durchsatz mit mehr Replikaten. Damit wurden vorwiegend Succinat-Produzenten von C. glutamicum (aerobe und anaerobe Produzenten) charakterisiert und wachstumsentkoppelte Prozesse entwickelt, da die Succinat-Stämme das größte Potential in der Produktbildung für die weitere Bioprozessentwicklung zeigten. Für die anaerob Succinat produzierenden C. glutamicum Stämme wurde ein robuster und Scale-up fähiger Bioprozess entwickelt, der sowohl Wachstums- und wachstumsentkoppelte Produktbildungsphase kombiniert. Dies musste bislang in getrennten Kompartimenten erfolgen und konnte nun erstmals durch eine optimierte Prozessführung integriert werden. Dabei konnten YP/S von 0,9-1,1 mol/mol Glukose und Titer im Bereich von 220-240 mM Succinat erzielt werden. Die Produktionsphase konnte dabei von 36 h auf 15,5 h (-57%), sowie die gesamte Prozesszeit von 53 h auf 33 h (-37%) verkürzt werden. Hinsichtlich der Produktbildungsrate sowie der spezifischen Produktbildungsrate konnte eine Verdopplung von 5,52 auf 12,76 mmol L-1 h-1 (volumetrisch) bzw. 0,44 auf 0,84 mmol g-1 L-1 h-1 (Biomasse spezifisch) erreicht werden. Der entwickelte Prozess erfüllt zudem alle wichtigen Voraussetzungen für den Scale-up. | Prof. Dr. Marco Oldiges Tel.: +49 2461 61-3951 m.oldiges@fz-juelich.de Forschungszentrum Jülich GmbH - Institut für Biotechnologie 2 Leo-Brandt-Str. 52428 Jülich | X | FPNR |
| 01.03.2009 | 31.08.2012 | 22009508D | ERA-IB: C. glutamicum als Plattform-Organismus für neue und effiziente Produktionsverfahren (BioProChemBB); Teilvorhaben 4: Konstruktion und Charakterisierung von C. glutamicum-Stämmen zur Produktion von Succinat und Itaconat | Corynebacterium glutamicum wird seit Jahrzehnten erfolgreich für die biotechnologische Produktion von mehr als drei Millionen Tonnen Aminosäuren pro Jahr eingesetzt. Aufgrund der nachgewiesenen Eignung für die großtechnische Produktion hat sich C. glutamicum zu einem intensiv beforschten Modellorganismus in der Weißen Biotechnologie entwickelt. Das Ziel des ERA-IB-Verbundprojektes BioProChemBB bestand darin, C. glutamicum zu einem Plattform-Organismus weiterzuentwickeln, der nicht nur für die Produktion von Aminosäuren, sondern auch anderer industriell relevanter Produkte aus nachwachsenden Rohstoffen eingesetzt werden kann. Im Fokus von BioProChemBB standen dabei verschiedene Dicarbonsäuren, die im Rahmen einer Studie des U.S. Department of Energy als vielversprechende chemische Bausteine aus nachwachsenden Rohstoffen identifiziert worden waren. Das Ziel des vorliegenden Teilprojekts 4 war die Konstruktion und Charakterisierung von C. glutamicum-Stämmen zur Produktion von Succinat und Itaconat. Succinat ist eine Plattform- Chemikalie, aus der eine Reihe bisher petrochemisch hergestellter "Bulk"-Chemikalien synthetisiert werden können, wie z. B. 1,4-Butandiol, Tetrahydrofuran oder g-Butyrolacton. Itaconat ist eine ungesättigte C5-Dicarbonsäure, die unter anderem für die Herstellung von Polymeren von Interesse ist und z. B. petrochemisch erzeugtes Acrylat oder Methylacrylat ersetzen könnte. Für die Succinat-Produktion sollten sowohl die aerobe als auch die anaerobe Herstellung aus Glucose sowie aus Glycerin, einem Nebenprodukt der Biodiesel-Herstellung, etabliert werden. Die entsprechenden Stämme sollten rational über "metabolic engineering" konstruiert werden, basierend auf dem umfangreichen Wissen zum Stoffwechsel und seiner Regulation in C. glutamicum. Für die Itaconat-Produktion sollte erstmals ein bakterieller Produktionsstamm entwickelt werden, der Vorteile gegenüber dem natürlichen Produzent Aspergillus terreus bieten könnte. | Für die aerobe Succinat-Produktion aus Glucose wurde eine Serie von 5 Stämmen konstruiert und charakterisiert. Wesentliche Voraussetzung war die Deletion der Gene für die Succinat- Dehydrogenase sowie der Gene, die zur Bildung von Acetat führen. Des Weiteren wurde der anaplerotische Fluss zu Oxalacetat durch Überexpression der Gene für die Pyruvat-Carboxylase und die PEP-Carboxylase verbessert. Die beste Succinat-Produktion in einer batch-Kultivierung wurde unter Wachstums-limitierten Bedingungen erreicht. Dabei wurden 90 ± 5 mM Succinat mit einer Ausbeute von 0.45 mol/mol Glucose gebildet. Durch Transformation mit dem Plasmid pVWEx1- glpFKD, das Glycerin-Verwertungsgene von E. coli trägt, konnte auch Glycerin als Kohlenstoffquelle für die Succinat-Produktion verwendet werden. Dabei wurden bis zu 79 mM Succinat mit einer Ausbeute von 0.21 mol/mol und einer hohen volumetrischen Aktivität gebildet. Für die anaerobe Succinat-Produktion aus Glucose wurde ein Stamm konstruiert, bei dem die Gene für die NAD-abhängige L-Lactat-Dehydrogenase sowie für die Acetat-bildenden Enzyme deletiert waren. Die Gene für eine verbesserte Pyruvat-Carboxylase sowie für eine NAD-abhängige Formiat- Dehydrogenase wurden chromosomal unter der Kontrolle eines starken Promotors integriert. Fedbatch-Fermentationen dieses Stammes mit Glucose, Formiat und NaHCO3 erlaubten die Bildung von 1130 mM Succinat (130 g/l) in 53 h mit einer Ausbeute von 1,67 mol/mol Glucose (ohne Berücksichtigung von Formiat und HCO3-) und einer relativ geringen Menge an Nebenprodukten. Für die Itaconat-Produktion wurde Gen für die cis-Aconitat-Decarboxylase (CAD) aus Aspergillus terreus in C. glutamicum exprimiert. Durch Austausch des ATG-Startcodons des icd-Gens gegen GTG bzw. TTG konnte die Isocitrat-Dehydrogenase-Aktivität stark reduziert und dadurch die Itaconat- Produktion verbessert werden. Ebenso führte die Fusion des CAD-Proteins mit dem Maltosebindeprotein von E. coli zu einer verbesserten Itaconat-Produktion. U | Prof. Michael Bott Tel.: +49 2461 61-3296 m.bott@fz-juelich.de Forschungszentrum Jülich GmbH - Institut für Biotechnologie 1 Wilhelm-Johnen-Str. 52428 Jülich | X | FPNR |
| 01.06.2009 | 31.07.2012 | 22009509 | Ausbau von Netzwerk- und Kommunikationsstrukturen zur Vorbereitung und Initiierung des technisch-investiven Ausbaus von Bioenergie-Produktions- und Versorgungsstrukturen in der Bioenergieregion Ludwigsfelde | Ausbau von Netzwerk- und Kommunikationsstrukturen zur Vorbereitung und Initiierung des technisch-investiven Ausbaus von Bioenergie-Produktions- und Versorgungsstrukturen in der Bioenergieregion Ludwigsfelde - Nachhaltiger Einsatz und Steigerung der Akzeptanz von Bioenergie durch partizipative Planung und konsensorientierte Lösungen - Nutzung traditioneller und Erforschung innovativer Möglichkeiten der Bioenergieerzeugung - Austausch fossiler Energieträger durch in der Region verfügbare biogene Roh- und ungenutzte Reststoffe sowie andere Formen von Erneuerbaren Energien - Biomasseproduktion auf ehemaligen Rieselfeldern - Demonstration der nachhaltigen (ökonomisch/ ökologisch/ sozial verträglichen) Nutzung von Biomasse im kleinstädtischen Siedlungsbereich - Einstellung der Importe von Energierohstoffen bis 2050 Aufbau des Regionalmanagements – Einrichtung des Netzwerkbüros– sozialwissenschaftliche Analyse der Ausgangslage – Initiierung breiter öffentlicher Partizipation – sozialwissenschaftliche Prozessbegleitung – PR-/Öffentlichkeitsarbeit – begleitende Evaluation – Konfliktmoderation - Durchführung einer Multikriteriellen Analyse - Machbarkeitsstudien (Biomassepotentiale/ Biogas-BHKW/ Hydrothermale Karbonisierung/Terra Preta/Abwärmenutzung für Trocknungsprozesse/ bioenergetische Versorgung von Wohngebieten) | Iris Feldmann Tel.: +49 3377 388-105 iris.feldmann@bbg-immo.de Brandenburgische Boden Gesellschaft für Grundstücksverwaltung und -verwertung mbH Hauptallee 116/6 15806 Zossen | X | FPNR | |
| 01.06.2012 | 31.08.2014 | 22009510 | Verbundvorhaben: Sicherung der Nadelrohholzversorgung in Norddeutschland; Teilvorhaben 1: Holzaufkommen und verwendungsorientierte Waldbauplanung für Nadelbaumarten | Bereits heute zeichnen sich Versorgungsengpässe beim Nadelholz ab, die sich in Zukunft noch weiter verschärfen werden. Ein ausreichendes Angebot an Nadelrohholz ist aber eine wichtige Grundvoraussetzung zur Verbesserung der Ertragssituation vieler Forstbetriebe, zum Fortbestand der heimischen Nadelholzindustrie sowie zum Erhalt zahlreicher Arbeitsplätze im ländlichen Raum. Das Teilprojekt entwickelt Entscheidungshilfen zur Sicherung der Produktion und Bereitstellung von Nadelrohholz für die forstliche Praxis in Norddeutschland. Dabei sollen die sich abzeichnenden Veränderungen der Produktionsgrundlagen, Risiken und Ertragsaussichten durch den Klimawandel und die Stoffeinträge ebenso berücksichtigt werden wie berechtigte naturschutzfachliche Anforderungen an eine multifunktionale Forstwirtschaft. Anhand von national, regional und betrieblich verfügbaren Statistiken, Standorts- und Bestandesdaten werden Ist-Zustände charakterisiert, die bestehenden naturschutzfachlichen Restriktionen erfasst sowie der Einfluss der derzeit gültigen Förderprogramme auf die Entwicklung der Baumartenanteile analysiert. Diese Inventurdaten bilden zudem die Eingangsgrößen für rechnergestützte Szenariosimulationen zur Prognose des Holzaufkommens für verschiedene Nutzungs- und Anbaustrategien bis zum Jahre 2042. Hierbei kommt der Überprüfung der Auswirkungen einer erweiterten standörtlichen Zuordnung der Waldentwicklungstypen mit führendem Nadelholz auf das Nadelrohholzaufkommen eine besondere Bedeutung zu. Während die Analyse der Ist-Zustände und der heutigen Bewirtschaftungskonzepte Schwächen offen legen soll, dient die Überprüfung von Handlungsoptionen in der biologischen Produktion dazu, Lösungswege zur Sicherung bzw. Verbesserung der Nadelrohholzversorgung aufzuzeigen. | Prof. Dr. Hermann Spellmann Tel.: +49 551 69401-123 hermann.spellmann@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt - Abt. A-Waldwachstum Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.08.2012 | 31.10.2015 | 22009512 | Bioenergie-Regionen BioEnergieDialog zwischen den Regionen Oberbergischer Kreis - Rhein-Erft-Kreis - Kreis Altenkirchen (Drilling) | Aufbauend auf dem Bioenergie-Dialog Oberberg-RheinErft wird das Projekt um den Rhein-Sieg-Kreis erweitert, da er die ideale Ergänzung darstellt. Die regionalen Kernkompetenzen, Erfahrungen und vorhandenen Biomassepotenziale werden gemeinschaftlich weiterentwickelt und öffentlich dargestellt. OBK mit der starken Netzwerkstruktur, umfassendem KnowHow und Ausbaupotential im Bereich Wald- / Energieholzwirtschaft. REK mit seinen Erfahrungen im Bereich kommunaler Projekte zur Nutzung von Landschaftspflegematerialien und Durchführung von Schülerworkshops.RSK beginnend mit der geplanten Umgestaltung des Troisdorfer Bauhofes zum Umweltzentrum sowie ein vorbildliche Engagement der Stadtwerke. Die regionale Bioenergie kann einen Anteil von 7% am zukünftigen Energiemix erzeugen. Das größte Potential liegt im OBK und im RSK in der gezielten Mobilisierung / Nutzung von Waldresthölzern aus dem Privatwald und von Gülle / Gras in kleinen Hofanlagen. Im REK und RSK liegt es im Anbau von Energiepflanzen sowie Suche nach geeigneten Technologien zur Nutzung von Zwischenfrüchten / Landschaftspflegematerialien. Alle 3 Regionen erarbeiten gemeinsam die Handlungsfelder: A - Regionale Wertschöpfung durch Bioenergie. B – Energieeffizienz. C – Wissenstransfer für Akteure und Interessierte. D – Öffentlichkeitsarbeit. E – Verstetigung der geschaffenen Strukturen. Die Inhalte werden durch zielgruppenorientiere Ansprachen mit praxisnahen Beispielen., Workshops und Fachforen vermittelt. | Susanne Roll Tel.: +49 2261 814-507 roll@gtc-gm.de GTC Gründer- und TechnologieCentrum Gummersbach GmbH Bunsenstr. 5 51647 Gummersbach | FPNR | ||
| 01.07.2013 | 30.09.2014 | 22009513 | Verbundvorhaben: Technische und wirtschaftliche Optimierung von KWK-Anlagen mit thermochemischer Konversion von Bioenergieträgern durch wissenschaftliche Begleitung der Startphase, am Beispiel des Holzgaskraftwerks Senden/Ulm, Teilvorhaben 2 | Erkennen, Definieren und kategorisieren von Ursachen für Probleme, die bei der Inbetriebnahme und in der Regelbetriebsphase einer Holzvergasungsanlage auftraten. Zu den einzelnen kategorisierten Problemursachen sollen mögliche Lösungsansätze für die verschiedenen Phasen zur Planung, Errichtung, Inbetriebnahme und zum Betrieb einer Holzvergasungsanlage herausgearbeitet werden, die zukünftig zur Vermeidung ähnlicher Problemstellungen beitragen. Um diese Prozesse kontinuierlich verbessern zu können, sollen für so entwickelte Maßnahmen Auslegungsgrundsätze heraus gearbeitet werden. In einem ersten Schritt werden die Inbetriebnahmeprobleme der Holzvergasungsanlage HGA-Senden u. a. in Bezug auf den Einsatz von nicht vertragsgemäßen Brennstoffs aus Forst- und Landwirtschaft beschrieben. Die dokumentierten Probleme werden mit Erfahrungen aus anderen Holzvergasungsanlagen verglichen. In einem weiteren Schritt findet eine Ursachenrecherche statt. Hierfür wird ein problembezogenes Untersuchungs- und Analyseprogramms durchgeführt. Die hieraus gewonnenen Untersuchungsergebnisse sollen zur Feststellung der möglichen Problemursachen ausgewertet werden, um anschließend auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse Lösungsvorschläge exemplarisch für die HGA-Senden erarbeiten zu können. Die gefundenen Lösungen werden auf deren Übertragbarkeit auf andere Anlagen untersucht. Für beispielhafte Maßnahmen werden anlagentechnische Veränderungen geplant und in einem Ausschreibungsverfahren angefragt. | Dipl.-Ing. Frank Maierhans Tel.: +49 731-166-1670 frank.maierhans@swu.de SWU Energie GmbH Karlstr. 1-3 89073 Ulm | X | FPNR | |
| 01.12.2016 | 31.12.2020 | 22009516 | Verbundvorhaben: Züchtung, Anbau und Verwertung von russischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) - Weiterentwicklung der Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff (TAKOWIND II); Teilvorhaben 7: Analyse von Kautschukproben und -mischungen sowie des Alterungsverhaltens - Akronym: TAKOWIND_II | Mit dem Ziel, die Kommerzialisierung des Anbaus und die Verwertung der Rohstoffe aus Russischem Löwenzahn in großem Maßstab weiter voran zu treiben, soll die Züchtung beschleunigt und intensiviert und die resultierenden Pflanzen der direkten Nutzung zugeführt werden. Zur zügigen Erreichung und Absicherung dieses Zieles bedarf es weiterer großer Anstrengungen, die im beantragten Vorhaben interdisziplinär in Arbeitspaketen entlang der Wertschöpfungskette weitergeführt bzw. begonnen werden sollen: - Züchtung; - Züchtungsmethodik; - Agronomie und Pilotanbau; - Rohstoffverarbeitung und Produktcharakterisierung. Dabei kann auf den zielorientierten Vorarbeiten eines intensiven Netzwerkes um einige Kernakteure und auf die erfolgreich abgeschlossenen Projekte aufgebaut werden. Die Inhalte des Projektes werden in 4 Arbeitspaketen bearbeitet: Das Arbeitspaket 1 – Züchtung - umfasst Kreuzungen und Selektionen zur Erhöhung des Kautschukertrages. Material und Ergebnisse aus Zuchtmethodik und Agronomie werden im Zuchtmaterial und einem Zuchtschema integriert und verwertet. Im Arbeitspaket 2 – Züchtungsmethodik - werden Zuchtmethoden entwickelt. Im Arbeitspaket 3 – Agronomie und Feldversuche - werden geeignete Sätechnik und technische Saatgutveredelung zur Verbesserung/Sicherung des Feldaufganges getestet. Ein Monitoring des Tks-Wildmaterials bzw. neuen Zuchtmaterials begleitet den Freilandanbau. Im Arbeitspaket 4 - Rohstoffverarbeitung und Produktcharakterisierung - werden Kautschuke und Latices aus neuem Zuchtmaterial, dessen Qualität und Alterungsverhalten am reinen Kautschuk, in Mischungen und im Endprodukt beurteilt. | Dr. Carla Recker Tel.: +49 511 976-3584 carla.recker@conti.de Continental Reifen Deutschland GmbH - Research & Development Tires - Material & Process Development and Industrialization Jädekamp 30 30419 Hannover | X | FPNR | |
| 01.10.2018 | 30.04.2022 | 22009518 | Verbundvorhaben: Holz-Zement-Hybridsysteme für Wandelemente im Holzhochbau; Teilvorhaben 2: Zementgebundenes Sperrholz - Akronym: HZHWand | Gegenstand des FuE-Vorhabens ist die Entwicklung eines Lignocellulose basierten Verbundmaterials für tragende Wandelemente zur Nutzung im modularen mehrgeschossigen Holzhochbau. Das Hybridbauteil besteht aus zwei Holzwerkstoffen (HWS), die sich in ihrer Rohstoffzusammensetzung, der Herstellungstechnologie und ihren mechanisch-physikalischen Eigenschaften stark unterscheiden. Durch die unterschiedlichen Materialkennwerte erfüllen die Werkstoffe im Materialverbund verschiedene an wendungsbezogene Aufgaben. Die Decklagen werden aus zementgebundenem Sperrholz (Cement-bonded plywood - CBPly) gebildet. Entgegen bisherigen Untersuchungen wird statt Fichte Buche als Furnier eingesetzt. Aufgrund bekannter Unverträglichkeiten von Buchenholz und Portlandzement werden Spezialzemente (Tonerdezement) verwendet, die aufgrund ihrer Chemie den Holz-Zement-Verbund verbessern sollen. Der Einsatz eines zement-gebundenen HWS als Außenschicht des zu entwickelnden Wandelements ermöglicht die Einstufung des Bauteils in die Baustoffklasse B1 (schwerentflammbar) und schafft somit die Voraussetzung zur Anwendung in Gebäudeklasse (GK) 4. Zielsetzung des Fraunhofer WKI ist hierbei die Entwicklung von zementgebundenem Sperrholz auf Basis von Buchenfurnieren. Hierfür müssen die technischen Hürden bei der Verarbeitung von Buchenholz zu zementgebundenen HWS überwunden werden, die Buchenfurniere hergestellt und charakterisiert werden sowie neuartige Zement-Rezepturen mit Tonerdezement entwickelt und daraus zementgebundenes Sperrholz hergestellt werden | Im Teilvorhaben 2 wurde am Fraunhofer WKI zementgebundenes Sperrholz auf Basis von Buchenfurnieren entwickelt. Hierbei sollte als Substitut für Fichte Buche Verwendung finden. Neben der Vorbehandlung des Holzes sowie der Charakterisierung der hergestellten Schälfurniere wurden in Abstimmung mit einem Industriepartner Bindemittelrezepturen auf Zementbasis entwickelt. Die hergestellten Furniere aus Buche zeigten hierbei eine höhere Schälrisstiefe und -anteil, der mit zunehmender Furnierdicke ansteigt. Ebenfalls ließ sich eine erhöhte Flächenrauheit bei Buche mit zunehmender Furnierdicke erkennen. Die Entwicklungen haben gezeigt, dass bisherige Hürden bei der Verbindung zwischen Holz und Zement durch den Einsatz einer innovativen Bindemittelrezeptur, basierend auf Tonerdezement, überwunden werden konnten. Der Einsatz führte zu höheren Festigkeiten als bei Sperrhölzern, die mit Portlandzement gebunden wurden. Das beschleunigte Erstarrungsverhalten des Tonerdezements begünstigt die Kombination mit stark inhibierenden Holzarten wie der Buche und führt ebenfalls zu einer Verkürzung der Presszeiten. So konnte aufgezeigt werden, dass Retentionsmittel und Verzögerer eine Anpassung der Verarbeitbarkeit (Viskosität, Zeit bis Erstarrungsbeginn) von Tonerdezements in Anpassung an die Sperrholzherstellung ermöglichen. Durch Zusatz von Acrylatdispersionen ist eine Verbesserung der mechanischen Eigenschaften möglich. Durch den Einsatz von Tonerdezement kann im Vergleich zu Portlandzement der Herstellungsprozess bis zur Reife von 24 h auf ca. 6…8 h verkürzt werden. Vergleichende Untersuchungen mit Fichtensperrholz haben jedoch durchweg höhere mechanische Festigkeiten aufgewiesen als die buchenbasierten Sperrhölzer. Ferner ließ sich leider erkennen, dass ein Upscaling vom Labor- auf Technikumsmaßstab nicht zu einer Übertragbarkeit der Ergebnisse führte. | Dr. Nina Ritter Tel.: +49 531 2155-353 nina.ritter@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.04.2005 | 30.11.2006 | 22009602 | Verbundvorhaben: Produktion von biologisch abbaubaren Polymeren in transgenen Kartoffelknollen (Phase II): Teilvorhaben 5: Evaluierung von transgenen Cyanophycin produzierenden Kartoffelpflanzen und agrotechnische Optimierung der Kultivierung | Ziel des Vorhabens ist es, die Produktion des nachwachsenden Rohstoffs Cyanophycin in Pflanzen zu optimieren. NORIKA wird transgene Pflanzen in vitro sowie in vivo zur Gewinnung von Material zur Cyanophycin-Gewinnung anziehen, charakterisieren und die Möglichkeiten einer agrotechnischen Beeinflussung der Cyanophycin-Synthese untersuchen. Mit dem Ziel einer möglichst ökonomischen Produktion von Cyanophycin, wird eine Doppelnutzung von Stärkekartoffelsorten zur Stärke- und Cyanophycingewinnung angestrebt. NORIKA stellt Stärkekartoffelsorten für Transformationen zur Verfügung. Sie produziert die dafür notwendigen in vitro Pflanzen und übernimmt in Folge die Erhaltung, Vermehrung und Stabilitätskontrolle der transgenen Pflanzen. Transgene Pflanzen werden entsprechend dem Projektfortschritt im Labor, im Gewächshaus oder auch im Freiland vermehrt, evaluiert und zur Probenmaterialgewinnung verwendet. Bei der Kartoffelstärkeproduktion wird Kartoffelrohprotein als wertvolles Nebenprodukt für die Futtermittelherstellung gewonnen. Die Isolation eines industriell verwertbaren Proteins bei der Stärkegewinnung ist eine beträchtliche Wertsteigerung der Stärkekartoffel. | Dr. Holger Junghans Tel.: +49 38209 47600 junghans@norika.de NORIKA-Nordring-Kartoffelzucht- und Vermehrungs-GmbH Groß Lüsewitz Parkweg 4 18190 Sanitz | FPNR | ||
| 01.04.2004 | 31.03.2006 | 22009603 | Gewinnung von hochwertigen Lipiden aus Nachtkerzen- bzw. Leinöl | 1. Ziel des Projektes ist es, mit neuen Ansätzen ein kostengünstiges Verfahren zur Produktion hochwertiger und hochreiner Gamma- und Alpha-Linolensäuren auf Basis nachwachsender Rohstoffe zu entwickeln. Grundlage der Gewinnung dieser Omega-3 Fettsäuren bildet dabei der Anbau spezieller Sorten von Lein- bzw. Nachtkerzengewächsen. 2. Zu Beginn des Projektes steht die Auswahl von Saaten und Ölen. Ziel ist es dabei, im ersten Jahr sowohl Nachtkerzengewächse als auch Leinsaaten anzupflanzen, und im zweiten Jahr aufgrund der gewonnennen Erfahrungen und der weiteren Analysen möglchst optimales Saatgut einzusetzten. Nach der erfolgten Ernte und der Ölgewinnung durch Pressung und Filtration beginnt die Separation und Isolierung der hochwertigen Linolensäuren durch verschiedene Verfahrensschritte: 1. Umesterung zu Ethylester, 2. Harnstofffällung zur Abtrennung der gesättigten Fettsäuren, 3. Reinigung der Linolensäuren mittels neuartiger Separationsprozesse zu einem Reinheitsgrad von über 90%. 3.Mit Hilfe der neuen Separationsprozesse sollen hochreinen Omega-3 Fettsäuren von der K.D.Pharma hergestellt u. als Nahrungsergänzungsmitten bzw. als pharmazeutischeGrundsubstanz verkauft werden. | Hauptergebnis des Vorhabens ist die Optimierung des sogenannten Supercritical Fluid Chromatography (SFC) Verfahrens zur Gewinnung von Alpha- und Gamma-Linolensäure insbesondere aus Lein- und Borretschöl durch Entwicklung eines Membranverfahrens. Für die Produktisolierung und Produktreinigung mittels SFC ist im Vorfeld die Entschleimung des Öls notwendig, da die Schleimstoffe und Phospholipide diesen Chromatographieprozess in hohem Maße stören. Zur Separation dieser Störstoffe wurde ein neues Verfahren zur Filtration des Öls mittels Membranen untersucht. Es wurde die Eignung verschiedener hydrophober Membranen und der Einfluss der Membraneigenschaften auf die Abtrennung der unerwünschten Stoffe aus dem Pflanzenöl untersucht. Damit akzeptable Filtrationsleistungen erzielt werden können ist ein hydrophobes Membranmaterial zu verwenden und es ist der Einsatz einer Membrangeometrie mit einem hohe Flächen-Volumenverhältnis notwendig. Es wurde eine Hohlfasermembran mit einer durchschnittlichen Porengröße von 100-200 nm als besonders geeignet identifiziert. Das neuartige Membranverfahren ist gegenüber thermischen Aufbereitungsverfahren besonders Produkt schonend und Energie sparend und daher für die Raffination hochwertiger Öle bevorzugt einzusetzen. Bei der Produktisolierung und Produktaufreinigung konnte eine effiziente, Produkt schonende und lösemittelfreie Isolierung hochreiner Linolensäuren mittels SFC erreicht werden. Im Falle des Leinöls ist es hierbei nicht nötig, eine Harnstofffällung durchzuführen, da im Öl selber bereits ein hoher Gehalt an Alpha-Linolensäure zu finden ist (bis zu 60 %). Hier reicht nach der Umesterung die SFC aus, um Gehalte größer als 90 % erreichen zu können. Im Falle des Borretschöls ist wegen des niedrigeren Gehaltes an Gamma-Linolensäure von ca. 20 % eine Harnstofffällung notwendig, um auf Gehalte zu kommen, die eine wirtschaftliche Isolierung mittels SFC zulassen. | Prof Horst Chmiel Tel.: +49 681 9345-340 h.chmiel@mx.uni-saarland.de K.D. Pharma Bexbach Gesellschaft mit beschränkter Haftung Am Kraftwerk 4-6 66450 Bexbach | FPNR | |
| 01.10.2004 | 31.03.2005 | 22009604 | Thermochemische Wasserstoffproduktion aus Biomasse - Sachstand und Perspektiven | Ziel des geplanten Vorhabens ist es, die aktuellen Entwicklungen auf dem Gebiet der Wasserstofferzeugung aus Biomasse zusammenzufassen und energetisch sowie ökonomisch hinsichtlich ihrer Eignung für eine zukünftige Wasserstoffwirtschaft zu bewerten. Ausgehend von dem aktuellen Entwicklungsstand der Wasserstoffwirtschaft werden mögliche Konzepte der thermochemischen Wasserstofferzeugung aus Biomasse dargestellt und auf der Basis von Literatur- und Herstellerangaben bewertet. Das Hauptziel des Forschungsvorhabens betrifft die Ermittlung von energie- und gesamtwirtschaftlich optimalen Erzeugungsketten für Wasserstoff aus Biomasse. Das Projekt unterstützt die Schwerpunktsetzung und den rationellen Einsatz von Fördergeldern und Kapital zur Erschließung neuer Wertschöpfungsketten für nachwachsende Rohstoffe. | Prof. Dr. Thomas Dimmig Tel.: +49 3731 394-526 evt@iec.tu-freiberg.de Technische Universität Bergakademie Freiberg - Fakultät für Maschinenbau, Verfahrens- und Energietechnik - Institut für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen (IEC) Fuchsmühlenweg 9 D 09599 Freiberg | X | FPNR | |
| 01.07.2006 | 31.12.2006 | 22009606 | Energie aus Biomasse – weltwirtschaftliche, ressourcenökonomische und produktionstechnische Zusammenhänge Wissenschaftliche Tagung des Dachverband Agrarforschung (DAF) e.V. in Kooperation mit FNR e.V. und KTBL e.V. | Die Bedeutung erneuerbarer Energieträger wächst derzeit sehr schnell. Weltweit wird dieses Wachstum durch den Energiepreisanstieg getrieben, hinzu kommt eine mehr oder weniger starke Förderung dieses Wirtschaftszweiges durch die Politik. Im Rahmen einer wissenschaftlichen Veranstaltung will der Dachverband Agrarforschung (DAF) e.V. gemeinsam mit den Mitveranstaltern KTBL e.V. und FNR e.V. u.a. folgende Fragen diskutieren: Welche Energielinie gehört an welchen Standort? Welche Pflanzen bieten die besten züchterischen Perspektiven, welche Konversionsverfahren die besten technischen Perspektiven? Welche Energieträger werden sich am Markt behaupten können, wenn der Zollschutz sinkt? Wie können Nutzungskonkurrenzen zwischen Energie- und Nahrungsproduktion sinnvoll geregelt werden? Wie kann der Staat seine Steuergelder bestmöglich einsetzen? Die Tagung wird als einzügige Veranstaltung am 25./26. Oktober im Forum der FAL in Braunschweig durchgeführt. Die Ergebnisse und Vorträge der Tagung werden in der Schriftenreihe agrarspectrum des Dachverbandes Agrarforschung veröffentlicht. | Dr. Lothar Hövelmann Tel.: +49 6924788306 l.hoevelmann@dlg.org Dachverband wissenschaftlicher Gesellschaften der Agrar-, Forst-, Ernährungs-, Veterinär- und Umweltforschung Eschborner Landstr. 122 60489 Frankfurt am Main | X | FPNR | |
| 01.03.2009 | 31.08.2012 | 22009608A | ERA-IB: Herstellung und Veredelung von 2,3-Butandiol aus Biomasse (PUBB); Teilvorhaben 1: Immobilisierung, Produktisolierung & Prozessentwicklung | Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines effizienten und wirtschaftlichen biotechnischen Prozesses zur fermentativen Herstellung von 2,3-Butandiol aus verschiedenen agrarischen und forstlichen Roh- und Reststoffen sowie dessen Veredelung. 2,3-Butandiol ist eine wertvolle Chemikalie, die als Frostschutzmittel und als Ausgangsverbindung zur Herstellung von Pflanzenschutzmitteln, Pharmazeutika, Geruchsstoffen, Feuchthaltemitteln oder Weichmachern Verwendung findet. Ferner kann 2,3-Butandiol als Ausgangsverbindung zur Herstellung des Lösungsmittels/ Kraftstoffadditivs Methylethylketon und der bulk-Chemikalie 1,3-Butadien genutzt werden. 1,3-Butadien wird derzeit ausschließlich aus fossilen Rohstoffen im Umfang von etwa 8 Mio. Jato hergestellt. Es stellt eine wichtige Vorstufe für künstlichen Kautschuk, verschiedene Polyamide und andere Kunststoffe dar. Aufgrund der breiten Verwendungsmöglichkeiten kann 2,3-Butandiol als neue biobasierte Plattformchemikalie angesehen werden, die biotechnisch aus nachwachsenden Rohstoffen zugänglich ist. Damit trägt das angestrebte Projekt unmittelbar dazu bei, fossile Rohstoffe zu schonen und substantielle Beiträge zum Klimaschutz zu leisten. Das Projekt deckt die gesamte Wertschöpfungskette ausgehend von verschiedenen nachwachsenden Rohstoffen über die Biokonversion zu dem Primärprodukt 2,3-Butandiol, dessen Isolierung und Aufarbeitung bis hin zu dessen Veredelung zu den bulk-Chemikalien Methylethylketon und 1,3-Butadien ab. Die Prozessökonomie und Nachhaltigkeit der erzielten Ergebnisse entlang der Wertschöpfungskette werden hierbei vergleichend zu einem Best Case Szenarium sowie der petrochemischen 2,3-Butandiol Herstellung gegenübergestellt. | Durch ein umfangreiches Screening nach Risikoklasse 1 Stämmen konnten verschiedene Mikroorganismen identifiziert werden, die in der Lage sind agrarische und forstliche Roh- und Reststoffe biokatalytisch in die wertvolle Chemikalie 2,3-Butandiol umzusetzen. Der Risikoklasse 1 Stamm B.licheniformis erreichte unter fed-batch Bedingungen und Glucose als Substrat Endkonzentrationen von bis zu 145 g/L 2,3-Butandiol. Im Vergleich zur Literatur wurde mit diesem Risikoklasse 1 Stamm eine 2,3-Butandiol Konzentration erreicht, die bisher nur mit Risikoklasse 2 Stämmen beschrieben ist. Die Maßstabsvergrößerung der biotechnischen 2,3-Butandiol Herstellung auf 20 bis 40 L wurde erfolgreich im batch Ansatz unter Verwendung von Glucose und Dicksaft als Rohstoffe durchgeführt. Für die Aufarbeitung des 2,3-Butandiols aus der Fermentationsbrühe lag zu Beginn des Projektes der Fokus auf Membran gestützte Isolierungsverfahren der vorbehandelten Fermentationsbrühe. Da die Membranen aber nicht über mehrere Zyklen einsetzbar waren, wurde als alternative Methode die Produktisolierung und Aufreinigung durch Destillation zum reinen 2,3-BD mittels Aspen Plus modelliert. Prozessvarianten, ausgehend vom veresterten 2,3-Butandiol, sowie Aspen Prozess Simulationen zeigten die prinzipielle Machbarkeit eines technischen Verfahrens zur hochselektiven Herstellung von 1,3-Butadien aus 2,3-Butandioldiacetat. Durch den Einsatz alternativer Rohstoffe lassen sich fossile Ressourcen in erheblichem Maße einsparen. Unter den derzeitigen Bedingungen stellen Dicksaft und Rohglycerin laut Nachhaltigkeitsbewertung ökologisch vorteilhafte Substrate und eine Alternative zu petrochemisch hergestellten 2,3-Butandiol dar. | Dr. Ulf Prüße Tel.: +49 531 596-4270 ulf.pruesse@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.03.2009 | 31.08.2012 | 22009608B | ERA-IB: Herstellung und Veredelung von 2,3-Butandiol aus Biomasse (PUBB); Teilvorhaben 2: Produktisolierung, -reinigung und -veredelung | Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines effizienten und wirtschaftlichen biotechnischen Prozesses zur fermentativen Herstellung von 2,3-Butandiol aus verschiedenen agrarischen und forstlichen Roh- und Reststoffen sowie dessen Veredelung. 2,3-Butandiol ist eine wertvolle Chemikalie, die als Frostschutzmittel und als Ausgangsverbindung zur Herstellung von Pflanzenschutzmitteln, Pharmazeutika, Geruchsstoffen, Feuchthaltemitteln oder Weichmachern Verwendung findet. Ferner kann 2,3-Butandiol als Ausgangsverbindung zur Herstellung des Lösungsmittels/ Kraftstoffadditivs Methylethylketon und der bulk-Chemikalie 1,3-Butadien genutzt werden. 1,3-Butadien wird derzeit ausschließlich aus fossilen Rohstoffen im Umfang von etwa 8 Mio. Jato hergestellt. Es stellt eine wichtige Vorstufe für künstlichen Kautschuk, verschiedene Polyamide und andere Kunststoffe dar. Aufgrund der breiten Verwendungsmöglichkeiten kann 2,3-Butandiol als neue biobasierte Plattformchemikalie angesehen werden, die biotechnisch aus nachwachsenden Rohstoffen zugänglich ist. Damit trägt das angestrebte Projekt unmittelbar dazu bei, fossile Rohstoffe zu schonen und substantielle Beiträge zum Klimaschutz zu leisten. Das Projekt deckt die gesamte Wertschöpfungskette ausgehend von verschiedenen nachwachsenden Rohstoffen über die Biokonversion zu dem Primärprodukt 2,3-Butandiol, dessen Isolierung und Aufarbeitung bis hin zu dessen Veredelung zu den bulk-Chemikalien Methylethylketon und 1,3-Butadien ab. Die Prozessökonomie und Nachhaltigkeit der erzielten Ergebnisse entlang der Wertschöpfungskette werden hierbei vergleichend zu einem Best Case Szenarium sowie der petrochemischen 2,3-Butandiol Herstellung gegenübergestellt. | Durch ein umfangreiches Screening nach Risikoklasse 1 Stämmen konnten verschiedene Mikroorganismen identifiziert werden, die in der Lage sind agrarische und forstliche Roh- und Reststoffe biokatalytisch in die wertvolle Chemikalie 2,3-Butandiol umzusetzen. Der Risikoklasse 1 Stamm B.licheniformis erreichte unter fed-batch Bedingungen und Glucose als Substrat Endkonzentrationen von bis zu 145 g/L 2,3-Butandiol. Im Vergleich zur Literatur wurde mit diesem Risikoklasse 1 Stamm eine 2,3-Butandiol Konzentration erreicht, die bisher nur mit Risikoklasse 2 Stämmen beschrieben ist. Die Maßstabsvergrößerung der biotechnischen 2,3-Butandiol Herstellung auf 20 bis 40 L wurde erfolgreich im batch Ansatz unter Verwendung von Glucose und Dicksaft als Rohstoffe durchgeführt. Für die Aufarbeitung des 2,3-Butandiols aus der Fermentationsbrühe lag zu Beginn des Projektes der Fokus auf Membran gestützte Isolierungsverfahren der vorbehandelten Fermentationsbrühe. Da die Membranen aber nicht über mehrere Zyklen einsetzbar waren, wurde als alternative Methode die Produktisolierung und Aufreinigung durch Destillation zum reinen 2,3-BD mittels Aspen Plus modelliert. Prozessvarianten, ausgehend vom veresterten 2,3-Butandiol, sowie Aspen Prozess Simulationen zeigten die prinzipielle Machbarkeit eines technischen Verfahrens zur hochselektiven Herstellung von 1,3-Butadien aus 2,3-Butandioldiacetat. Durch den Einsatz alternativer Rohstoffe lassen sich fossile Ressourcen in erheblichem Maße einsparen. Unter den derzeitigen Bedingungen stellen Dicksaft und Rohglycerin laut Nachhaltigkeitsbewertung ökologisch vorteilhafte Substrate und eine Alternative zu petrochemisch hergestellten 2,3-Butandiol dar. | Dr. Kévin Micoine Tel.: +49 2365 49-6959 kevin.micoine@evonik.com Evonik Industries AG - Geschäftsbereich High Performance Polymers, Innovation Management (SP-HP-IM) Paul-Baumann-Str. 1 45772 Marl | X | FPNR |
| 01.03.2009 | 31.08.2012 | 22009608C | ERA-IB: Herstellung und Veredelung von 2,3-Butandiol aus Biomasse (PUBB); Teilvorhaben 3: Prozessentwicklung und Maßstabsvergrößerung | Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines effizienten und wirtschaftlichen biotechnischen Prozesses zur fermentativen Herstellung von 2,3-Butandiol aus verschiedenen agrarischen und forstlichen Roh- und Reststoffen sowie dessen Veredelung. 2,3-Butandiol ist eine wertvolle Chemikalie, die als Frostschutzmittel und als Ausgangsverbindung zur Herstellung von Pflanzenschutzmitteln, Pharmazeutika, Geruchsstoffen, Feuchthaltemitteln oder Weichmachern Verwendung findet. Ferner kann 2,3-Butandiol als Ausgangsverbindung zur Herstellung des Lösungsmittels/ Kraftstoffadditivs Methylethylketon und der bulk-Chemikalie 1,3-Butadien genutzt werden. 1,3-Butadien wird derzeit ausschließlich aus fossilen Rohstoffen im Umfang von etwa 8 Mio. Jato hergestellt. Es stellt eine wichtige Vorstufe für künstlichen Kautschuk, verschiedene Polyamide und andere Kunststoffe dar. Aufgrund der breiten Verwendungsmöglichkeiten kann 2,3-Butandiol als neue biobasierte Plattformchemikalie angesehen werden, die biotechnisch aus nachwachsenden Rohstoffen zugänglich ist. Damit trägt das angestrebte Projekt unmittelbar dazu bei, fossile Rohstoffe zu schonen und substantielle Beiträge zum Klimaschutz zu leisten. Das Projekt deckt die gesamte Wertschöpfungskette ausgehend von verschiedenen nachwachsenden Rohstoffen über die Biokonversion zu dem Primärprodukt 2,3-Butandiol, dessen Isolierung und Aufarbeitung bis hin zu dessen Veredelung zu den bulk-Chemikalien Methylethylketon und 1,3-Butadien ab. Die Prozessökonomie und Nachhaltigkeit der erzielten Ergebnisse entlang der Wertschöpfungskette werden hierbei vergleichend zu einem Best Case Szenarium sowie der petrochemischen 2,3-Butandiol Herstellung gegenübergestellt. | Durch ein umfangreiches Screening nach Risikoklasse 1 Stämmen konnten verschiedene Mikroorganismen identifiziert werden, die in der Lage sind agrarische und forstliche Roh- und Reststoffe biokatalytisch in die wertvolle Chemikalie 2,3-Butandiol umzusetzen. Der Risikoklasse 1 Stamm B.licheniformis erreichte unter fed-batch Bedingungen und Glucose als Substrat Endkonzentrationen von bis zu 145 g/L 2,3-Butandiol. Im Vergleich zur Literatur wurde mit diesem Risikoklasse 1 Stamm eine 2,3-Butandiol Konzentration erreicht, die bisher nur mit Risikoklasse 2 Stämmen beschrieben ist. Die Maßstabsvergrößerung der biotechnischen 2,3-Butandiol Herstellung auf 20 bis 40 L wurde erfolgreich im batch Ansatz unter Verwendung von Glucose und Dicksaft als Rohstoffe durchgeführt. Für die Aufarbeitung des 2,3-Butandiols aus der Fermentationsbrühe lag zu Beginn des Projektes der Fokus auf Membran gestützte Isolierungsverfahren der vorbehandelten Fermentationsbrühe. Da die Membranen aber nicht über mehrere Zyklen einsetzbar waren, wurde als alternative Methode die Produktisolierung und Aufreinigung durch Destillation zum reinen 2,3-BD mittels Aspen Plus modelliert. Prozessvarianten, ausgehend vom veresterten 2,3-Butandiol, sowie Aspen Prozess Simulationen zeigten die prinzipielle Machbarkeit eines technischen Verfahrens zur hochselektiven Herstellung von 1,3-Butadien aus 2,3-Butandioldiacetat. Durch den Einsatz alternativer Rohstoffe lassen sich fossile Ressourcen in erheblichem Maße einsparen. Unter den derzeitigen Bedingungen stellen Dicksaft und Rohglycerin laut Nachhaltigkeitsbewertung ökologisch vorteilhafte Substrate und eine Alternative zu petrochemisch hergestellten 2,3-Butandiol dar. | Dr. Wolfgang Wach Tel.: +49 6359 803-456 wolfgang.wach@suedzucker.de Südzucker AG - Zentralabt. Forschung, Entwicklung und Services (ZAFES) Wormser Str. 11 67283 Obrigheim (Pfalz) | X | FPNR |
| 01.03.2009 | 31.08.2012 | 22009608D | ERA-IB: Herstellung und Veredelung von 2,3-Butandiol aus Biomasse (PUBB); Teilvorhaben 4: Screening nach Mikroorganismen & Fermentation | Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines effizienten und wirtschaftlichen biotechnischen Prozesses zur fermentativen Herstellung von 2,3-Butandiol aus verschiedenen agrarischen und forstlichen Roh- und Reststoffen sowie dessen Veredelung. 2,3-Butandiol ist eine wertvolle Chemikalie, die als Frostschutzmittel und als Ausgangsverbindung zur Herstellung von Pflanzenschutzmitteln, Pharmazeutika, Geruchsstoffen, Feuchthaltemitteln oder Weichmachern Verwendung findet. Ferner kann 2,3-Butandiol als Ausgangsverbindung zur Herstellung des Lösungsmittels/ Kraftstoffadditivs Methylethylketon und der bulk-Chemikalie 1,3-Butadien genutzt werden. 1,3-Butadien wird derzeit ausschließlich aus fossilen Rohstoffen im Umfang von etwa 8 Mio. Jato hergestellt. Es stellt eine wichtige Vorstufe für künstlichen Kautschuk, verschiedene Polyamide und andere Kunststoffe dar. Aufgrund der breiten Verwendungsmöglichkeiten kann 2,3-Butandiol als neue biobasierte Plattformchemikalie angesehen werden, die biotechnisch aus nachwachsenden Rohstoffen zugänglich ist. Damit trägt das angestrebte Projekt unmittelbar dazu bei, fossile Rohstoffe zu schonen und substantielle Beiträge zum Klimaschutz zu leisten. Das Projekt deckt die gesamte Wertschöpfungskette ausgehend von verschiedenen nachwachsenden Rohstoffen über die Biokonversion zu dem Primärprodukt 2,3-Butandiol, dessen Isolierung und Aufarbeitung bis hin zu dessen Veredelung zu den bulk-Chemikalien Methylethylketon und 1,3-Butadien ab. Die Prozessökonomie und Nachhaltigkeit der erzielten Ergebnisse entlang der Wertschöpfungskette werden hierbei vergleichend zu einem Best Case Szenarium sowie der petrochemischen 2,3-Butandiol Herstellung gegenübergestellt. | Durch ein umfangreiches Screening nach Risikoklasse 1 Stämmen konnten verschiedene Mikroorganismen identifiziert werden, die in der Lage sind agrarische und forstliche Roh- und Reststoffe biokatalytisch in die wertvolle Chemikalie 2,3-Butandiol umzusetzen. Der Risikoklasse 1 Stamm B.licheniformis erreichte unter fed-batch Bedingungen und Glucose als Substrat Endkonzentrationen von bis zu 145 g/L 2,3-Butandiol. Im Vergleich zur Literatur wurde mit diesem Risikoklasse 1 Stamm eine 2,3-Butandiol Konzentration erreicht, die bisher nur mit Risikoklasse 2 Stämmen beschrieben ist. Die Maßstabsvergrößerung der biotechnischen 2,3-Butandiol Herstellung auf 20 bis 40 L wurde erfolgreich im batch Ansatz unter Verwendung von Glucose und Dicksaft als Rohstoffe durchgeführt. Für die Aufarbeitung des 2,3-Butandiols aus der Fermentationsbrühe lag zu Beginn des Projektes der Fokus auf Membran gestützte Isolierungsverfahren der vorbehandelten Fermentationsbrühe. Da die Membranen aber nicht über mehrere Zyklen einsetzbar waren, wurde als alternative Methode die Produktisolierung und Aufreinigung durch Destillation zum reinen 2,3-BD mittels Aspen Plus modelliert. Prozessvarianten, ausgehend vom veresterten 2,3-Butandiol, sowie Aspen Prozess Simulationen zeigten die prinzipielle Machbarkeit eines technischen Verfahrens zur hochselektiven Herstellung von 1,3-Butadien aus 2,3-Butandioldiacetat. Durch den Einsatz alternativer Rohstoffe lassen sich fossile Ressourcen in erheblichem Maße einsparen. Unter den derzeitigen Bedingungen stellen Dicksaft und Rohglycerin laut Nachhaltigkeitsbewertung ökologisch vorteilhafte Substrate und eine Alternative zu petrochemisch hergestellten 2,3-Butandiol dar. | Dr. Siegmund Lang Tel.: +49 531 391-5732 s.lang@tu-bs.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 2 - Lebenswissenschaften - Institut für Biochemie und Biotechnologie Spielmannstr. 7 38106 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.03.2009 | 31.08.2012 | 22009608E | ERA-IB: Herstellung und Veredelung von 2,3-Butandiol aus Biomasse (PUBB); Teilvorhaben 5: Fermentationsrohstoffe | Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines effizienten und wirtschaftlichen biotechnischen Prozesses zur fermentativen Herstellung von 2,3-Butandiol aus verschiedenen agrarischen und forstlichen Roh- und Reststoffen sowie dessen Veredelung. 2,3-Butandiol ist eine wertvolle Chemikalie, die als Frostschutzmittel und als Ausgangsverbindung zur Herstellung von Pflanzenschutzmitteln, Pharmazeutika, Geruchsstoffen, Feuchthaltemitteln oder Weichmachern Verwendung findet. Ferner kann 2,3-Butandiol als Ausgangsverbindung zur Herstellung des Lösungsmittels/ Kraftstoffadditivs Methylethylketon und der bulk-Chemikalie 1,3-Butadien genutzt werden. 1,3-Butadien wird derzeit ausschließlich aus fossilen Rohstoffen im Umfang von etwa 8 Mio. Jato hergestellt. Es stellt eine wichtige Vorstufe für künstlichen Kautschuk, verschiedene Polyamide und andere Kunststoffe dar. Aufgrund der breiten Verwendungsmöglichkeiten kann 2,3-Butandiol als neue biobasierte Plattformchemikalie angesehen werden, die biotechnisch aus nachwachsenden Rohstoffen zugänglich ist. Damit trägt das angestrebte Projekt unmittelbar dazu bei, fossile Rohstoffe zu schonen und substantielle Beiträge zum Klimaschutz zu leisten. Das Projekt deckt die gesamte Wertschöpfungskette ausgehend von verschiedenen nachwachsenden Rohstoffen über die Biokonversion zu dem Primärprodukt 2,3-Butandiol, dessen Isolierung und Aufarbeitung bis hin zu dessen Veredelung zu den bulk-Chemikalien Methylethylketon und 1,3-Butadien ab. Die Prozessökonomie und Nachhaltigkeit der erzielten Ergebnisse entlang der Wertschöpfungskette werden hierbei vergleichend zu einem Best Case Szenarium sowie der petrochemischen 2,3-Butandiol Herstellung gegenübergestellt. | Durch ein umfangreiches Screening nach Risikoklasse 1 Stämmen konnten verschiedene Mikroorganismen identifiziert werden, die in der Lage sind agrarische und forstliche Roh- und Reststoffe biokatalytisch in die wertvolle Chemikalie 2,3-Butandiol umzusetzen. Der Risikoklasse 1 Stamm B.licheniformis erreichte unter fed-batch Bedingungen und Glucose als Substrat Endkonzentrationen von bis zu 145 g/L 2,3-Butandiol. Im Vergleich zur Literatur wurde mit diesem Risikoklasse 1 Stamm eine 2,3-Butandiol Konzentration erreicht, die bisher nur mit Risikoklasse 2 Stämmen beschrieben ist. Die Maßstabsvergrößerung der biotechnischen 2,3-Butandiol Herstellung auf 20 bis 40 L wurde erfolgreich im batch Ansatz unter Verwendung von Glucose und Dicksaft als Rohstoffe durchgeführt. Für die Aufarbeitung des 2,3-Butandiols aus der Fermentationsbrühe lag zu Beginn des Projektes der Fokus auf Membran gestützte Isolierungsverfahren der vorbehandelten Fermentationsbrühe. Da die Membranen aber nicht über mehrere Zyklen einsetzbar waren, wurde als alternative Methode die Produktisolierung und Aufreinigung durch Destillation zum reinen 2,3-BD mittels Aspen Plus modelliert. Prozessvarianten, ausgehend vom veresterten 2,3-Butandiol, sowie Aspen Prozess Simulationen zeigten die prinzipielle Machbarkeit eines technischen Verfahrens zur hochselektiven Herstellung von 1,3-Butadien aus 2,3-Butandioldiacetat. Durch den Einsatz alternativer Rohstoffe lassen sich fossile Ressourcen in erheblichem Maße einsparen. Unter den derzeitigen Bedingungen stellen Dicksaft und Rohglycerin laut Nachhaltigkeitsbewertung ökologisch vorteilhafte Substrate und eine Alternative zu petrochemisch hergestellten 2,3-Butandiol dar. | Dr. Othar Kordsachia Tel.: +49 40 73962-529 othar.kordsachia@vti.bund.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holztechnologie und Holzbiologie Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | X | FPNR |
| 01.06.2009 | 31.07.2012 | 22009609 | Umsetzung des Regionalen Entwicklungskonzepts Bioenergie der AktivRegion Nordfriesland Nord | Die AktivRegion Nordfriesland Nord befindet im Norden Schleswig-Holsteins und hat, trotz und gerade wegen ihres peripheren, landwirtschaftlichen Charakters, das Potenzial zur Erneuerbare-Energien-Region Nr. 1 in Schleswig-Holstein. Bioenergie stellt für Nordfriesland Nord die ideale Ergänzung zur bereits etablierten Wind- und Sonnenenergienutzung dar. Zur nachhaltigen Entwicklung der Bioenergie in der Region sollen abgestimmte Nutzungskonzepte, die Erschließung bisher ungenutzter Ausgangsstoffe sowie eine verstärkte Kommunikationen nach innen und außen beitragen. Ziel ist es, mit einem integrativen Ansatz Erneuerbare Energien zur langfristigen, ökonomisch, ökologisch und sozial verträglichen Schlüsselbranche der AktivRegion zu etablieren, dadurch Arbeitsplätze zu sichern, regionale Wirtschaftskreisläufe zu unterstützen, Kompetenzen der Akteure zu fördern und einen deutschlandweit modellhaften Beitrag zum Ressourcen- und Klimaschutz zu leisten. Hierzu sind in drei Arbeitspaketen – Projektmanagement, Netzwerk und Innovation sowie Öffentlichkeitsarbeit – spezifische Ziele und Maßnahmen beschrieben. Das Projektmanagement wird die Arbeit der bereits gegründeten Projektgruppe Bioenergie begleiten. In Zusammenarbeit mit der Fachhochschule Flensburg wird ein Qualifizierungsangebot für zentrale Akteure erarbeitet, technologische Fragestellungen erörtert und praktisch erprobt. Der gesamte Prozess wird von einer fachbezogenen, zielgruppenspezifischen Öffentlichkeitsarbeit begleitet. | Dr. Torsten Schmidt-Baum Tel.: +49 4661 601-572 t.schmidt-baum@aktivregion-nf-nord.de LAG AktivRegion Nordfriesland Nord e.V. Marktstr. 12 25899 Niebüll | X | FPNR | |
| 15.10.2010 | 14.10.2013 | 22009610 | Verbundvorhaben: Alterung von Dieselabgaskatalysatoren im Betrieb mit Biokraftstoffen (Rapid Kat Ageing); Teilvorhaben 2: Biokraftstoffe | Ziel dieses Projekts ist es, ein vertieftes Verständnis der Desaktivierung von Dieselabgaskatalysatoren im Betrieb mit modernen flüssigen Biokraftstoffen zu erzielen. Im Besonderen soll ein Schnelltest erarbeitet werden, der die Beurteilung der Langzeitstabilität von Feststoffkatalysatoren zur Dieselabgas¬reinigung ("Rapid Ageing") erlaubt. Hierzu sollen reale monolithische Katalysatoren gezielt so vergiftet bzw. gealtert werden, dass die resultierenden Katalysatoren den im Fahrzeugbetrieb über lange Betriebszeiten verwendeten Katalysatoren möglichst genau entsprechen. Ein Vergleich mit in der motorischen Nutzung gealterten Katalysatoren ist daher ein wesentlicher Bestandteil des Forschungsansatzes. Im Hinblick auf das übergeordnete Ziel der Erarbeitung eines Schnelltests zur Abschätzung der Langzeitstabilität von Katalysatoren im Betrieb mit Biokraftstoffen liegen die Arbeitsschwerpunkte auf der Charakterisierung von gealterten Katalysatoren, der Auswahl und Charakterisierung von Biokraftstoffen sowie der gezielten Vergiftung und der Validierung der Ergebnisse in der motorischen Anwendung. Das vorgeschlagene Vorhaben untergliedert sich mit Bezug auf seine Themenschwerpunkte in vier Arbeitspakete: (i) Charakterisierung frischer und gealterter Katalysatoren , (ii) Charakterisierung relevanter Biokraftstoffe, (iii) Gezielte Vergiftung (Drei-Phasen-Ansatz) und Labortests sowie (iv) Untersuchung der Katalysatoren am Motorenprüfstand. | Jörg Schröder Tel.: +49 341 2434 522 joerg.schroeder@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | FPNR | ||
| 01.12.2011 | 31.12.2014 | 22009611 | Verbundvorhaben: Erfassung der grundlegenden Ablagerungsbildungsmechanismen im rapsölbetriebenen Forschungsmotor mit angeschlossener Übertragung der Ergebnisse auf einen Vollmotor; Teilvorhaben 2: Entwicklung der Messtechnik | Es handelt sich um die Teilvorhaben 1, 2 und 3 des Gesamtvorhabens "Erfassung der grundlegenden Ablagerungsbildungsmechanismen im rapsölbetriebenen Forschungsmotor mit angeschlossener Übertragung derErgebnisse auf einen Vollmotor". Im Teilvorhaben 1 wird die Erfassung von grundlegenden Daten an einem Forschungseinzylinder begleitet und durch TUM-LVK analytisch ausgewertet. Das Teilvorhaben 2 umfasst die simulative Analyse der Ablagerungsmechanismen im Brennraum bei mit Pflanzenöl betriebenen Dieselmotoren und die Darstellung möglicher Betriebsstrategien zur Verhinderung dieser. Wichtig hierbei ist dies ohne geometrische Änderungen der bestehnden Bauteile zu erreichen, d.h. als Lösungsansatz ist die Einspritzstrategie vorgesehen. Im Teilvorhaben 3 sollen dann die gewonnen Erkenntnisse an einem Motorprüfstand umgesetzt werden. Das Gesamtprojekt besteht aus drei Arbeitspaketen, Grundlagenorientierter Motorbetrieb bei regineering, simulative Untersuchungen und Betriebsstrategieentwicklung an der TUM-LVK und Prototypen-Feldversuche durch John Deere. Die Arbeiten an der TUM-LVK umschließen dabei die Messwertanalyse am Grundlagen-Motor von regineering, die simulative Analyse der Ablagerungsmechanismen mittels 0D und 3D Simulation und Erarbeitung einer Lösungsstrategie abhängig vom Betrieb des Motors. Die Erkenntnisse werden dann in einer adaptierten Motorapplikation während eines Motor-Langzeitlaufs am Prüfstand von insgesamt 400h (2*200h pro Applikationsversion) abgesichert. | Prof. Georg Wachtmeister Tel.: +49 89 289-24101 wachtmeister@lvk.mw.tum.de Technische Universität München - TUM School of Engineering and Design - Lehrstuhl für Nachhaltige Mobile Antriebssysteme Schragenhofstr. 31 80992 München | X | FPNR | |
| 01.08.2012 | 31.07.2015 | 22009612 | Netzwerkinitiative Bioenergie-Region Mittelhessen - Mit regionalen Partnern dauerhaft Potenziale erschließen - Natur- und Kulturlandschaft pflegen und erhalten | Das Projekt baut auf den erfolgreichen Leitstrategien der ersten Förderphase (Entwicklung Kooperationsnetzwerken und -partnerschaften, Öffentlichkeitsarbeit) auf. Zentrale Handlungsstrategie und Leitziel der 2. Förderphase ist die Erhöhung der regionalen Wertschöpfung durch Diversifizierung und Verstetigung vorhandener Wertschöpfungsketten sowie Erarbeitung von Nutzungs- und Verwertungskonzeptenund deren Umsetzung. Zwei Leitstrategienstehen in der Förderphase 2012-2015 im Vordergrund. Teilregion Gießen: Förderung einer nachhaltigen Wärmeproduktion und -versorgung auf Basis von Bioenergie verbunden mit der Umsetzung systematischer Einspar- und Effizienzstrategien. Teilregion Vogelsberg: Entwicklung von Stoffstromeffizienz durch wertschöpfende Organisation der Biomasseströme im Rahmen regionaler Stoffkreisläufe. Projektbeginn voraussichtlich am 1.8.12. Projektumsetzung im Rahmen des Kooperationsverbundes der AC Consult & Engineering GmbH mit dem IFLS e.V. und den Ämtern für den ländlichen Raum VBK und MbBi. 1. Schritt: Grundlagenentwicklung über Erstellung der Studien "Wärme für den LKGi aus regenerativen Quellen" und Aktivitäten zur Stoffstromeffizienz von Biomasseströmen im VBK. Darauf aufbauend Entwicklung praktischer Nutzungsstrategien zur Erhöhung regionaler Wertschöpfung. begleitet werden die Massnahmen durch intensive ÖA sowie Aktivitäten zum Ausbau der Kooperationsnetzwerke. Strukturen Projektkoordination: NetzwerkAG, Lenkungsgruppe, Fachbeirat und jährl.Bioenergieforum. | Peter Momper Tel.: +49 641 96985-20 p.momper@die-ac.de AC Consult & Engineering GmbH Kiesweg 29 35396 Gießen | X | FPNR | |
| 16.06.2014 | 15.06.2017 | 22009614 | Flüssigphasen-Dehydratisierung von fermentativ gewonnener Milchsäure zur Produktion von biobasierter Acrylsäure | Acrylsäure spielt als ungesättigte Carbonsäure für die Produktion von Acrylatpolymeren eine äußerst wichtige Rolle, insbesondere für die Konsumgüterindustrie (weltweite Produktion > 5 Mio Tonnen/Jahr). Während die heutige Produktion von Acrylsäure (AA) die Oxidation von Propen nutzt und damit auf einer fossilen Rohstoffversorgung aufbaut, eröffnet die Dehydratisierung (Wasserabspaltung) von fermentativ hergestellter Milchsäure eine hochattraktive Alternative, die AA aus Abfallbiomasse zugänglich macht. Heute werden für die katalytische Dehydratisierung vor allem Gasphasenreaktionen untersucht. Allerdings legen Analogieschlüsse nahe, dass ein Flüssigphasen-Verfahren - unter Zuhilfenahme einer effizient Wasser-bindenden Reaktionsmatrix in einem katalytischen Mehrphasensystem das deutlich effizientere Verfahren sein könnte. Im Projekt soll der Weg einer Flüssigphasen-Dehydratisierung von Milchsäure technologisch entwickelt und bewertet werden. Dazu sollen insbesondere verschiedene Katalysatorsysteme, Reaktor- und Prozesskonzepte getestet und verglichen werden. Mit Hilfe eines Katalogs an Evaluierungskriterien (beinhaltend beispielsweise Selektivität, Produktivität, Katalysatorstabilität etc.) soll die attraktivste Kombination aus Katalysator-, Reaktor- und Prozesstechnologie identifiziert werden. Für diese attraktivste Kombination werden alle relevanten Prozessparameter einer weiteren Optimierung unterzogen. Das Projekt beinhaltet Planung, Aufbau und Inbetriebnahme der kontinuierlichen Laboranlage zur Produktion von Bio-AA (Kapazität 1 kg AA/Stunde). Die Versuche in der Laboranlage sollen eine Bewertung der Katalysator- und Prozessstabilität ermöglichen und eine detaillierte Ermittlung aller Massen- und Wärmeströme ermöglichen. Das Entwicklungsergebnis wird danach ökonomisch und mittels einer Life Cycle Analysis (LCA) bewertet und mit der AA-Synthese auf Propen-Basis verglichen. | Es konnte eine neuartige Methode zur Flüssigphasen-Dehydratisierung von fermentativ gewonnener Milchsäure zur Produktion von biobasierter Acrylsäure entwickelt werdn. Das entwickelte Reaktionssystem setzt Milchsäure und Milchsäure-Derivate (z.B. Dilactid) durch HBr-Katalyse in einer bromidhaltigen Salzschmelze / ionischen Flüssigkeit zu Acrylsäure um. Die eingesetzte Reaktionsmatrix erfüllt dabei folgende Funktionen: Katalysator, Lösungsmittel, Puffer, und Bromidquelle. Der postulierte und innerhalb des Projektes bestätigte Reaktionsmechanismus verläuft dabei über die bromierten Intermediate 2- und 3-Bromopropionsäure. Optimierungen des Katalysatorsystems, der Reaktionsmatrix sowie der Prozessführung führten zu Acrylsäure-Ausbeuten von bis zu 80 %. Die dabei verwendete Reaktionstemperatur (ca. 200 °C) liegt deutlich unter üblichen Prozessbedingungen für die Herstellung von Acrylsäure aus Milchsäure in der Gasphase. Es ist möglich, den Prozess ein-, zwei- oder dreistufig zu betreiben. Jede der drei Prozessmöglichkeiten wurde separat entwickelt und ausgiebig charakterisiert und weitestgehend optimiert. Zudem lag der Fokus der Forschung auf der Ausarbeitung eines kontinuierlichen Reaktorkonzepts, dem Upscaling und der Umsetzung der erfolgreich entwickelten NADA-Technologie zur Gewinnung von bio-AA aus LA. Besonderes Augenmerk lag in der zweiten Hälfte des Projektes v.a. auf der Auslegung und dem Aufbau, sowie der Inbetriebnahme der kontinuierlichen Laboranlage. Im Hinblick auf die kontinuierliche Laboranlage wurden Materialbeständigkeits- bzw. Korrosionstest durchgeführt. Während der Inbetriebnahme, wurde das "Downstreaming" des Produktstroms der kontinuierlichen Laboranlage untersucht und optimiert. Aus wirtschaftlicher und prozesstechnischer Sicht stellt das einstufige Verfahren die vielversprechendste Variante dar. Aktuell wird dieser Prozess vom Industriepartner P&G techno-ökonomisch validiert. | Prof. Dr. Peter Wasserscheid Tel.: +49 9131 85-27420 peter.wasserscheid@fau.de Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg - Technische Fakultät - Department Chemie- und Bioingenieurwesen - Chemische Reaktionstechnik Egerlandstr. 3 91058 Erlangen | X | FPNR |
| 01.02.2016 | 31.07.2018 | 22009615 | Verbundvorhaben: Optimierung der Fraktionsabscheidegrade elektrostatischer Staubabscheider beim Einsatz in Biomassefeuerungen (FRESBI); Teilvorhaben 2: Leistungsbereich <50 kW - Akronym: FRESBI | Ziel des Vorhabens ist es wirkungsvolle Maßnahmen für elektrostatische Abscheider zu identifizieren und zu erproben, um die Partikelemissionen, insbesondere der gesundheitsgefährdenden Feinstaubfraktionen, die bei der Biomasseverbrennung entstehen, durch eine gezielte Optimierung des Fraktionsabscheidegrades zu reduzieren. Dieser Aspekt wurde bisher nicht hinreichend wissenschaftlich untersucht und ist daher technisch noch nicht optimiert. Im Rahmen des Projekts wird an wirtschaftlichen und leistungsfähigen Partikelabscheidern zur Ausrüstung von kleinen und mittleren Heizkesseln geforscht. Es werden Partikelabscheider erprobt und bewertet, darauf aufbauend werden Maßnahmen zur Weiterentwicklung erarbeitet und diese dann wiederum erprobt und bewertet. Durch das Projekt werden die Fraktionsabscheidegrade marktverfügbarer Filteranlagen vermessen und Ansätze für deren Optimierung entwickelt. Zu Beginn des Projektes erfolgt die Vorbereitung, Planung und Detailabstimmung des Versuchsprogramms. Die projektspezifischen Filtersysteme werden in die Technika der Partner OTH und Fraunhofer UMSICHT integriert und an die bestehenden Feuerungen angeschlossen. Zur Ermittlung des Ist-Zustands der Partikelabscheidung der gewählten Filtertypen 1-3 werden anschließend Feuerungsversuche unter Einbeziehung der vorhandenen Partikel- und Emissionsmesstechnik durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Versuche werden umfassend ausgewertet und daraus Optimierungskonzepte erarbeitet, die Maßnahmen an den Filtern umgesetzt, in weiteren Versuchsreihen evaluiert und daraus Dimensionierungs- und Betriebsstrategien formuliert. | Prof. Dr.-Ing. Stefan Beer Beer Tel.: +49 9621 482-3304 s.beer@oth-aw.de Ostbayerische Technische Hochschule Amberg-Weiden Kaiser-Wilhelm-Ring 23 92224 Amberg | X | FPNR | |
| 01.12.2016 | 31.03.2020 | 22009616 | Verbundvorhaben: Züchtung, Anbau und Verwertung von russischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) - Weiterentwicklung der Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff (TAKOWIND II); Teilvorhaben 8: Lagerung, Extraktion und Aufkonzentration der Rohlatices - Akronym: TAKOWINDII | Mit dem Ziel, die Kommerzialisierung des Anbaus und die Verwertung der Rohstoffe aus Russischem Löwenzahn in großem Maßstab weiter voran zu treiben, soll die Züchtung beschleunigt und intensiviert und die resultierenden Pflanzen der direkten Nutzung zugeführt werden. Zur zügigen Erreichung und Absicherung dieses Zieles bedarf es weiterer großer Anstrengungen, die im beantragten Vorhaben interdisziplinär in Arbeitspaketen entlang der Wertschöpfungskette weitergeführt bzw. begonnen werden sollen: - Züchtung; -Züchtungsmethodik; - Agronomie und Pilotanbau; -Rohstoffverarbeitung und Produktcharakterisierung; -Gesellschaftliche Akzeptanz. Dabei kann auf den zielorientierten Vorarbeiten eines intensiven Netzwerkes um einige Kernakteure und auf die erfolgreich abgeschlossenen Projekte aufgebaut werden. Die Inhalte des Projektes werden in 4 Arbeitspaketen bearbeitet: Das Arbeitspaket 1 – Züchtung - umfasst Kreuzungen und Selektionen zur Erhöhung des Kautschukertrages. Material und Ergebnisse aus Zuchtmethodik und Agronomie werden im Zuchtmaterial und einem Zuchtschema integriert und verwertet. Im Arbeitspaket 2 – Züchtungsmethodik - werden Zuchtmethoden entwickelt. Im Arbeitspaket 3 – Agronomie und Feldversuche - werden geeignete Sätechnik und technische Saatgutveredelung zur Verbesserung/Sicherung des Feldaufganges getestet. Ein Monitoring des Tks-Wildmaterials bzw. neuen Zuchtmaterials begleitet den Freilandanbau. Im Arbeitspaket 4 - Rohstoffverarbeitung und Produktcharakterisierung - werden Kautschuke und Latices aus neuem Zuchtmaterial, dessen Qualität und Alterungsverhalten am reinen Kautschuk, in Mischungen und im Endprodukt beurteilt. | Professor Werner Kunz Tel.: +49 941 943-4044 werner.kunz@ur.de Universität Regensburg - Fakultät Chemie und Pharmazie - Institut für Analytische Chemie, Chemo- und Biosensorik Universitätsstr. 31 93053 Regensburg | X | FPNR | |
| 01.11.2017 | 30.06.2019 | 22009617 | Vorhaben (FSP-Brandschutz): Machbarkeitsstudie zur Entwicklung einer Flammschutzimprägnierung für Holzfaserdämmplatten auf Basis von natürlichem Keratin - Akronym: KERBHOLZ | Gegenstand dieses Vorhabens ist die Schaffung der wissenschaftlichen Grundlagen für die Entwicklung eines neuartigen Flammschutzmittels für Holz auf Basis von nicht anderweitig verwertbaren Keratinabfällen. Keratine sind natürliche Strukturproteine, die z. B. in Vogelfedern, Haaren und Hufen vorkommen. Die Kernidee des Vorhabens basiert auf folgender Beobachtung: Keratine sind auf Grund ihrer chemischen Struktur von Natur aus schwer entflammbar und können nur schlecht thermisch verwertet werden. Das Ziel ist daher im Sinne einer rohstofflichen Verwertung von Keratinabfällen die Entwicklung von Methoden, mit denen diese Abfälle wertschöpfend aufgearbeitet und als Flammschutzmittel für Holz eingesetzt werden können. Das Ergebnis ist keratinimprägniertes Holz, in dem die eingelagerten Keratinbruchstücke die Entflammbarkeit des Holzes herabsetzen sowie das Brand- und Glimmverhalten verbessern. Als Keratinquelle wurden für diese Studie Gänsefederabfälle und als Modellsubstrat Holzfasern gewählt. Federabfälle aus der Geflügelzucht stehen nicht in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion. Weltweit fallen pro Jahr ca. 8–9 Mio. Tonnen Federreste an, die aufwendig entsorgt (deponiert) werden müssen. Die imprägnierten Holzfasern können beispielsweise zur Herstellung von Dämmplatten verwendet werden. Diese sind in ihren Verwendungsmöglichkeiten jedoch aufgrund brandschutztechnischer Vorschriften stark begrenzt. Mit der angestrebten Verbesserung des Brand- und Glimmverhaltens ist es möglich diese auf breiter Front einzusetzen. Das Fernziel ist eine Dämmung, die die Anforderungen von Bauherren, Gesetzgeber und Klimaschutz gleichermaßen erfüllt und aus natürlichen Ressourcen besteht. | Die Machbarkeitsstudie zeigt das Potential keratinbasierter Flammschutzmittel als Imprägnierung für den natürlichen Rohstoff Holz. In der Studie wurde zunächst die Aufarbeitung der Geflügelfedern untersucht und verschiedene Hydrolyseverfahren getestet. Dabei führt die alkalische Hydrolyse zu einem Keratinhydrolysat, das als Lösung gut auf Holzfasern aufgebracht werden kann. Neben Holzfasern sind auch andere Holzmaterialien für die Anwendung denkbar, so dass sich ein breites Anwendungsspektrum ergibt. Nachfolgend wurde das Tränkungsverfahren weiter optimiert, so dass eine Methode erhalten wurde, die zu einer schnellen und effizienten Tränkung der Holzfasern führt. Es konnte mittels thermogravimetrischen Analysen gezeigt werden, dass sich die thermische Zersetzung des Holzes durch die Keratinimprägnierung deutlich verlangsamt. Die Ergebnisse wurden in horizontalen Laborbrandtests validiert. Während unbehandelte Teststreifen vollständig abbrennen, sind die behandelten Teststreifen selbstverlöschend. Zusätzlich zeigen die behandelten Streifen ein besseres Glimmverhalten. Die keratinimprägnierten Teststreifen zeichnen sich nach dem Pressen durch eine größere Stabilität und einen größeren Zusammenhalt der einzelnen Fasern aus. Dies deutet darauf hin, dass die Keratinhydolysate die natürliche Klebkraft der Holzspäne unterstützen. Abschließend wurden Holzplatten hergestellt, die mittels ConeCalorimeter-Messungen in Anlehnung an ISO 5660 getestet wurden. Diese zeigen eine Zunahme der Entzündungszeit um über 160% für die behandelten Holzplatten. Die Ergebnisse sind vielversprechend und schaffen eine gute Basis für den Einsatz des biogenen Reststoffs Keratin in nachfolgenden Projekten. | Prof. Dr. rer. nat. Oliver Weichold Tel.: +49 241 80-95114 weichold@ibac.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 3 - Bauingenieurwesen - Institut für Baustoffforschung - Lehr- und Forschungsgebiet Strukturelle Polymerkomposite im Bauwesen Schinkelstr. 3 52062 Aachen | FPNR | |
| 01.11.2018 | 31.08.2022 | 22009618 | Verbundvorhaben: Elementierte Fassadensysteme mit hybrider Laubholz-Glas-Verbundtragwirkung; Teilvorhaben 1: Konstruktive und bauphysikalische Vorplanung sowie Fassadenelement-Anschluss und -Prüfung - Akronym: Holz-Glas-Fassaden | Die CO2-Effizienz nachwachsender Bauprodukte liegt auf der Hand. Das Projekt trägt dazu bei, den Anteil heimischer Laubhölzer im Fassadenbau zu erhöhen und eine hochwertige Nutzungsvariante für die wertvollen Hölzer zu schaffen. Elementfassaden aus Holz müssen sich messen lassen an den Varianten aus Aluminium, die den Fassadenbau dominieren, aufgrund ihrer bekannten Stärken. Fassadenbaufirmen, die bereits Pfosten-Riegel-Fassaden aus Holz anbieten, haben es schwer, aus eigener Kraft in den Markt für Holzelementfassaden einzusteigen. Die F&E-Schritte sind kostenintensiv und die Erfolgschancen nicht kalkulierbar. Daher wurden im Projekt die ersten F&E Schritte übergreifend durchgeführt und ohne Schutzrechte veröffentlicht, so dass Unternehmen auf dieser Basis marktreife Systeme weiterentwickeln und vertreiben können. Laubhölzer bieten die werkstofflichen Voraussetzungen für filigrane, tragfähige Verbindungen. Im Projekt wurden die Laubholzprodukte Baubuche und Eichenbrettschichtholz eingesetzt. Die entwickelten Verbindungen sind auf andere Laubhölzer übertragbar. Die erforderliche Breite der Fassadenpfosten wird maßgebend durch die Tragfähigkeit, insbesondere die Biegedrillknickstabilität bestimmt. Durch die kraftschlüssige Verklebung mit der Verglasung wird ein seitliches Ausweichen der Pfosten soweit behindert, dass die reine Biegezugtragfähigkeit maßgebend wird und sehr schmale Holzpfosten möglich sind. Eine kraftschlüssige Verklebung zwischen den Holzprofilen und der Verglasung bietet zusätzlich die Möglichkeit, eine schubsteife Scheibe auszubilden, die zur Aufnahme von Aussteifungskräften in Fassadenebene genutzt werden kann. | Es wurden die wissenschaftlichen Grundlagen für die Weiterentwicklung von Elementfassaden aus hochfesten Laubholzprodukten und kraftschlüssig verbundenen, aber austauschbaren, Verglasungen geschaffen. Auf die Verglasung werden im Werk umlaufend GFK-Profile aufgeklebt, die wiederum mit den Holzprofilen (Pfosten und Riegel) verschraubt werden. Die Elemente sind geschosshoch und können in den üblichen Elementrastermaßen (1,2m bis 1,6m), aber auch in sehr langen Rastermaßen (z.B. 6,0 m) hergestellt werden. Die kraftschlüssige Verbindung zwischen der Verglasung und den Pfosten bietet zwei wesentliche Vorteile: • Der Pfosten kann sehr schmal ausgeführt werden, ohne dass es bei Biegebelastung infolge Windlasten zum Stabilitätsversagen (Biegedrillknicken) kommt. • Das Fassadenelement kann zusätzlich als Schubfeld dienen. Alle Verbindungspunkte in Gesamtsystem konnten so entwickelt werden, dass hinreichend tragfähige und steife Verbindungen gegeben sind: • Verbindung zwischen Riegel und Pfosten mittels Holzschrauben. • Verbindung von Pfosten zu Pfosten (vertikaler Elementstoß) mittels Stahldorn, Stahlwinkelprofilen und modifizierten Arbeitsplattenverbindern. • Verbindung zwischen Holzprofil und GFK-Profil mittels Senkkopfschrauben. Verbindung zwischen Verglasung und GFK-Profil mittels Polyurethan-Klebstoff. • Verbindung zwischen nicht aussteifendem Element und Geschossdecke mittels Bolzen oder modifiziertem Arbeitsplattenverbinder. • Verbindung zwischen aussteifendem Element und Geschossdecke mittels Stahlknotenpunkt und Anbindung der Riegel und Pfosten mittels Gewindehülsen. Die Elementstöße wurden bauphysikalisch so ausgebildet, dass kein Tauwasser auf den Holzoberflächen ausfällt und zu Schimmelpilzbildung führt. Die grundsätzlichen Bedingungen für Elementfugen im Fassadenbau werden selbstverständlich eingehalten. Die Fugen sind schlagregendicht und unvermeidbares Wasser in der Fuge wird über feuchtebeständige Oberflächen nach außen abgeführt. | Prof. Dr.-Ing. Frank Wellershoff Tel.: +49 40 42827-5681 frank.wellershoff@hcu-hamburg.de HafenCity Universität Hamburg - Bauingenieurwesen - Fachgebiet Fassadensysteme und Gebäudehüllen Henning-Voscherau-Platz 1 20457 Hamburg | X | FPNR |
| 01.10.2000 | 30.09.2004 | 22009700 | Verbundvorhaben: Isolierung und Derivatisierung von Hemicellulosen aus Haferspelzen und anderen Einjahrespflanzen: Teilvorhaben 1: Isolierung von Hemicellulosen aus Einjahrespflanzen | Im Rahmen dieses Verbundvorhabens sollen die Grundlagen und Technologien zur Verwendung von Hemicellulosen (Xylane) als hochwertige polymere Additive aus gering lignifizierten Resten von Einjahrespflanzen wie Haferspelzen, Stroh und Maisspindeln erarbeitet werden. Ziel ist dabei der weitgehende Erhalt des nativen Polymerisationsgrades des Xylans, so daß die Synthesevorleistung der Natur in vollem Umfang genutzt wird. Das Gesamtprojekt umfaßt den kompletten Aufbau einer Produktlinie von der Bereitstellung der Ausgangsmaterialien über die Isolierung und Derivatisierung der Wertstoffkomponenten, der Applikationsprüfung bis hin zur verfahrenstechnischen Entwicklung für eine spätere industrielle Verwendung. Die isolierten Hemicellulosen sollen in neuartige Polymere überführt und im Hinblick auf einen Einsatz in den Industriebereichen Baustoffe, Papier und Pharma getestet werden. Das Verbundvorhaben soll in Zusammenarbeit mit der Fa. Peter Kölln, dem FhG-IAP und der Fa. Wolff Walsrode AG durchgeführt werden. Die Arbeitspakete des Teilvorhabens 1 umfassen vor allem Fragestellungen zur Isolierung und umfassenden Charakterisierung der Hemicellulosen aus den unterschiedlichen Rohstoffen. Nach Optimierung der Extraktions- und Bleichsequenzen sollen Xylanproben hergestellt und den Projektpartnern für weitere Untersuchungen zur Verfügung gestellt werden. | Es konnte gezeigt werden, dass die Gewinnung von definiertem, qualitativ hochwertigen Xylan aus Haferspelzen sowohl im Labor- als auch im Technikumsmaßstab möglich ist. Die Arbeiten haben gezeigt, dass die Auswahl und Aufarbeitung des Rohstoffes einen erheblichen Einfluss auf die Qualität der erhaltenen Xylane haben. Die Arbeiten zur Optimierung haben gezeigt, dass 5%ige NaOH-Lösungen eine effektive Extraktion des Xylans ermöglichen, wobei höhere Konzentrationen keinen deutlichen positiven Einfluss ergeben. Eine Erhöhung der Extraktionstemperatur wirkt sich positiv aus, sollte aber unterhalb von 100 °C bleiben. Dadurch kann ein Abbau der Xylane verhindert werden. Auf Basis dieser Erkenntnisse wurde ein Verfahrensvorschlag erarbeitet, der die grundsätzlichen Anforderungen an ein wirtschaftlich zu betreibendes Verfahren erfüllt. Eine Schlüsselrolle spielt hier die Frage, in welchem Maße die Rückgewinnung der bei der Extraktion eingesetzten Natronlauge gelingt. Erste Untersuchungen zeigen hier, dass das Prinzip der Nanofiltration grundsätzlich geeignet ist, einen Teil der eingesetzten Natronlauge aus dem Extrakt zurückzugewinnen. Das gewonnene Xylan unterscheidet sich insbesondere durch seine niedrige Molmasse von Cellulose, lässt sich jedoch auf ähnliche Art und Weise im Labormaßstab in die verschiedensten Derivate überführen. Es konnten verschiedene Verfahren zur Modifizierung und Derivatisierung des extrahierten Xylans entwickelt werden. Neben der in erster Linie betriebenen Carboxymethylierung von Haferspelzenxylan wurden Versuche zur Hydroxypropylierung, zur Dihydroxypropylierung, zur Succinylierung und zur Sulfatierung durchgeführt. Für diese Versuche wurden unterschiedliche Umsetzungsvarianten erarbeitet und der Einfluss der wichtigsten Reaktionsparameter untersucht. Mit den angesprochenen Derivatisierungsverfahren wurden generell wasserlösliche, chemisch modifizierte Xylane erhalten. | Dr. Jürgen Puls Tel.: +49 40 73962-500 juergen.puls@vti.bund.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holztechnologie und Holzbiologie Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | FPNR | |
| 01.06.2007 | 28.02.2010 | 22009705 | Verbundvorhaben: Verfahrensentwicklung zur Herstellung von WPC-Platten für die Außenanwendung und Ansätze zur Herstellung von biegesteifen Sandwichplatten mit einem WPC-Kern; Teilvorhaben 1 | In dem geplanten Projekt wird zunächst eine Marktrecherche für plattenförmige WPCs durchgeführt. In Phase II sollen dann Verfahren zur Herstellung von plattenförmigen WPCs und dessen Vorprodukte (Granulat) entwickelt und im ind. Maßstab erprobt werden. Der Einfluss der holz- und kunststoffseitigen Rohstoffe sowie wesentlicher Prozessparameter auf die mech. und sorptiven Produkteigenschaften soll systematisch untersucht werden. Es wird ein Holzanteil von 60 bis 80 % angestrebt. Darüber hinaus sollen Ansätze zur Herstellung von biegesteifen Sandwichplatten mit einem WPC-Kern erarbeitet werden. Nach Abschluss der Marktrecherche wird ein Meilenstein zur Entscheidung über die Fortführung des Vorhabens gesetzt. Die technologische Entwicklung (Phase II) gliedert sich in sechs Arbeitspakete zur Granulat- und Plattenentwicklung und -charakterisierung. Die Industrieversuche sind integraler Bestandteil des Vorhabens. Die Ergebnisse des Vorhabens werden direkt in die Produktentwicklung der Industriepartner einfließen sowie in Fachpublikationen, Präsentationen und einem Workshop veröffentlicht. Die Umsetzung wird vereinfacht, da bei den 3 Industriepartnern die relevante Anlagentechnik bereits vorhanden ist. | Jan Benthien Tel.: +49 40 73962-652 j.benthien@holz.uni-hamburg.de Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften - Fachbereich Biologie - Zentrum Holzwirtschaft - Abt. für Holztechnologie - Arbeitsbereich Mechanische Technologie Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | X | FPNR | |
| 01.10.2006 | 31.12.2008 | 22009706 | Verbundvorhaben: Erstellung von Produktinformationen und eines Kalkulationsprogramms zur Nutzung abbaubarer Mulchfolien, sowie die Erstellung einer Ökobilanz für Biokunststofftöpfe und Mulchfolien aus nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 2 | Erstellung von anwenderorientierten Produktinformation und Entwicklung eines Kalkulationsprogramms als Entscheidungshilfe für landwirtschaftliche und gartenbauliche Betriebe zur Nutzung biologisch abbaubarer Mulchfolien aus nachwachsenden Rohstoffen Das Projekt kann in folgende Phasen unterteilt werden: 1: Datensammlung und Recherche, 2: Erstellung einer Ökobilanz für Mulchfolien und Pflanztöpfe aus nachwachsenden Rohstoffen, 3: Erstellung der Informationsmaterialien, 4: Entwicklung eines Kalkulationsprogramms, 5: Verteilung der Informationsmaterialien und Durchführung des Evaluierungsprojektes, 6: Abschlussbericht, Messe und Tagungen Das Kalkulationsprogramm wird so konzipiert, dass zusätzliche Mulchfolien durch den jeweiligen Nutzer eingegeben werden können. Auf diese Weise können auch abbaubare Mulchfolien kalkuliert werden, die bei der Entwicklung des Kalkulationsprogramms nicht bekannt bzw. noch. Auf der Basis der derzeitigen Entwicklungen werden realistische Chancen gesehen, durch die Projektdurchführung den Flächenanteil an biologisch abbaubaren Mulchfolien aus nachwachsenden Rohstoffen zu steigern. | Dipl. Ing. Christopher Straeter Tel.: +49 511 7623885 straeter@bgt.uni-hannover.de Forschungsgemeinschaft Biologisch Abbaubare Werkstoffe e.V. (FBAW) Herrenhäuser Str. 2 30419 Hannover | FPNR | ||
| 01.07.2007 | 31.10.2011 | 22009707 | Verbundvorhaben: Ökonomische und ökologische Bewertung von Agroforstsystemen in der landwirtschaftlichen Praxis; Teilvorhaben 2: Rekultivierungsfläche in Brandenburg | Das übergeordnete Ziel des geplanten Vorhabens ist es, die Produktion von holzartiger Biomasse und landwirtschaftlichen Kulturen in einem Alley-Cropping-System ökonomisch zu bewerten und hieraus in generalisierbarer Form, Möglichkeiten der betriebswirtschaftlichen Optimierung abzuleiten. Eine wesentliche Rolle spielt dabei, ob die Wirtschaftlichkeit des Gesamtsystems durch die Interaktionen zwischen Bäumen und landwirtschaftlichen Kulturen positiv beeinflusst wird. Die geplanten Arbeiten umfassen im wesentlichen die Erfassung des bodenphysikalischen und -chemischen Status der Versuchsfläche, die laufende Erfassung von Wetterdaten sowie von Bodenfeuchte und Bodentemperatur, ertrags- und ernährungskundliche Untersuchungen der Bäume und Ackerkulturen unter besonderer Berücksichtigung der ertragsbeeinflussenden Wirkung von Hecken, sowie die Erfassung des Arbeitsaufwandes inklusive Betriebsmitteleinsatz für das Agroforstsystem sowie benachbarte Ackerflächen und Kurzumtriebsplantagen zur Durchführung ökonomischer Berechnungen. Wesentliches Ergebnis ist die Entwicklung von angepassten Anbausystemen für trockenheitsexponierte Standorte, wie z. B. Bergbaufolgeflächen. | Prof. Dr. Reinhard F. Hüttl Tel.: +49 355 69-2117 reinhard.huettl@b-tu.de Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg - Fakultät Umweltwissenschaften und Verfahrenstechnik - Institut für Boden, Wasser, Luft - LS für Bodenschutz und Rekultivierung Konrad-Wachsmann-Allee 6 03046 Cottbus | X | FPNR | |
| 01.06.2009 | 31.07.2012 | 22009709 | Wertschöpfungspartnerschaft Bioenergieregion EIFEL | Die Vision der Bioenergieregion EIFEL ist die mittelfristige Umstellung der Energieversorgung auf erneuerbare Energien. Die Ziele sind die Erhöhung des Anteils regenerativer Energien bis 2020 um mindestens 20%, die Schaffung zusätzlicher Beschäftigungsmöglichkeiten durch eine Erweiterung der Wertschöpfung und die Schaffung eines regionalen Innovationsnetzwerks Bioenergie. Weiterhin muss die Grundlage für nachhaltige, regional verankerte Investitionsmöglichkeiten in Bioenergie-Vorhaben geschaffen werden. Dies kann nur erreicht werden, wenn die in der Region geplanten Aktivitäten in ein Gesamtkonzept zum Klimaschutz, zur Nutzung weiterer regenerativer Energien sowie zum Stoff- und Ressourcenmanagement eingebettet werden. Die Ziele werden durch ein Maßnahmenbündel erreicht, das folgende zentrale Bausteine enthält: Potenzialanalysen Biogaseffizienz und Biomassehöfe/Energieholz; Informationsoffensive Bioenergieregion EIFEL- Entwicklung und Umsetzung einer Kooperations- und Vernetzungsstrategie zum Ausbau der Wertschöpfungsketten Biogaseffizienz und Biomassehöfe/Energieholz; Einrichtung eines Forums Bioenergie; Qualifizierungsoffensive, um die Entwicklung von regional angepassten Produkten zur effizienten Nutzung der Bioenergie voranzutreiben; Aufbau eines Bürgerfonds zur Verstetigung des Netzwerkmanagements und als Finanzierungsinstrument für investive Vorhaben. | Wirt.-Geogr. M.A. Markus Pesch Tel.: +49 2486 801922 pesch@bioenergie-eifel.de Naturpark Nordeifel Bahnhofstr. 16 53947 Nettersheim | X | FPNR | |
| 01.12.2011 | 31.12.2014 | 22009711 | Verbundvorhaben: Erfassung der grundlegenden Ablagerungsbildungsmechanismen im rapsölbetriebenen Forschungsmotor mit angeschlossener Übertragung der Ergebnisse auf einen Vollmotor; Teilvorhaben 3: Dauerversuche und Feldtests | Es handelt sich um das Teilvorhaben 3 des Gesamtvorhabens "Erfassung der grundlegenden Ablagerungsbildungsmechanismen im rapsölbetriebenen Forschungsmotor mit angeschlossener Übertragung der Ergebnisse auf einen Vollmotor". Das Teilvorhaben 3 umfasst die Arbeiten des Projektpartners John Deere (JD). Die in den Arbeitspaketen 2 und 3 bzw. den Teilvorhaben 1 und 2 gewonnenen Erkenntnisse sollen hier auf praxisnahe Versuchsträger übertragen werden. Dazu wird zunächst ein Serienmotor JD 6068 am Motorenprüfstand untersucht, danach ein Traktor mit demselben Motorentyp im praxisnahen Feldtest. Die Erkenntnisse aus denTeilvorhaben 1 und 2, insbesondere bezüglich ungünstiger Lastprofile, werden am Vollmotor umgesetzt. Das Motorenkennfeld angepasst, um diese ungünstigen Betriebspunkte zu vermeiden. Nach Auswahl des besten, angepassten Motorkennfelds erfolgt ein vergleichender Dauerlauf zwischen zwei Motorkennfeldern am Prüfstand. Dabei wird nach Ende jeden Dauerlaufs der Motor zerlegt und insbesondere hinsichtlich Ablagerungen untersucht. Im zweiten Schritt wird das angepasste Motorkennfeld im Feldtest mit einem Traktor überprüft. Alle Tests werden mit Pflanzenölkraftstoff einer in Teilvorhaben 1 definierten Qualität durchgeführt. Die Aufgaben werden zentral über den im Projekt erstellen Masterplan koordiniert. Dieser ist in der Vorhabendbeschreibung unter II Planungshilfen abgebildet. (in Anlage als gesondertes .pdf). | Prof. Dr.-Ing. Peter Pickel Tel.: +49 631 36191-850 pickelpeter@johndeere.com John Deere GmbH & Co. KG - European Technology Innovation Center Straßburger Allee 3 67657 Kaiserslautern | X | FPNR | |
| 01.08.2012 | 31.07.2015 | 22009712 | Bioenergieregion Bayreuth: Mit Know-how und Energiekunst ins Zeitalter der Erneuerbaren Energien | Über das Kunstprojekt energyinart – Bioenergie, Info, Netzwerk, Kunst will die Bioenergieregion Bayreuth eine kritische, konstruktive und inspirierende künstlerische Auseinandersetzung zum Thema Energiewende anregen. Parallel dazu soll durch konkrete Fachvorhaben das regionale Bioenergiepotenzial erschlossen und soweit genutzt werden, wie es die Belange des Umweltschutzes, der Nachhaltigkeit und der Sozialverträglichkeit ermöglichen. Die übergeordneten Ziele der Bioenergieregion sind:1. Steigerung der regionalen Wertschöpfung durch konkrete Maßnahmen zur Potenzialerschließung und Verbesserung der Nutzungseffizienz. 2. Vermeidung von Konflikten im Kontext der Bioenergieerzeugung. 3. Bewusstsein steigern und Information verbessern, Wissen exportieren. energyinart bildet das verbindende Element eines Gesamtkonzepts zur umwelt- und sozialverträglichen Nutzung des regionalen Bioenergiepotenzials. Während die Fachvorhaben das inhaltliche Fundament für die künstlerische Auseinandersetzung bilden, wirken die Energiekunstprojekte als Inspirationsquelle und kreativer Motor. Sie erschließen neue Zielgruppen und sorgen für eine hohe mediale Aufmerksamkeit. Die Ziele sollen über elf Fachvorhaben erreicht werden, die zum Teil in Kooperation mit der Zwillingsregion Zweckverband Müllverwertung Schwandorf realisiert werden. | Bernd Rothammel Tel.: +49 921 728-340 bernd.rothammel@region-bayreuth.de Regionalmanagement Stadt und Landkreis Bayreuth GbR Markgrafenallee 5 95448 Bayreuth | X | FPNR | |
| 01.10.2013 | 31.12.2015 | 22009713 | Verbundvorhaben: Gütemessung von Nadel-Stammholz - Lignoscan; Teilvorhaben 2: Methodik und Indikatoren zur objektiven Fäulemessung | Ein Befall mit Fäule verursacht beim Verkauf von Holzstämmen (Langholz)einen erheblichen Wertverlust. Da bisher noch kein Messverfahren für eine Bestimmung innerer Holzeigenschaften für Stammholz existiert, muss das Holz visuell begutachtet und einer definierten Güteklasse zugeordnet werden. Bei der subjektiven visuellen Beurteilung entstehen Fehler, die einen wesentlichen Einfluss auf die ermittelte Holzgüte haben; damit den Holzpreis und die Verarbeitungskosten beeinflussen. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Verfahrens zur objektiven Gütemessung von Nadel-Stammholz. Unter Nutzung eines bildgebenden Sensors und spezifischer Datenanalyse soll dabei rotfaules Holz erkannt und entsprechenden Schadklassen zugewiesen werden. In Laborversuchen wird Nadel-Stammholz durch Rotfäulepilze unterschiedlich stark geschädigt, diese Schäden mittels Fluoreszenz durch hyperspektrale Verfahren analysiert und geeignete Spektralbanden zur Klassifizierung des Befalls definiert.Der im Vorhaben herzustellende Prototyp bestimmt die Güte von Fichtenholz durch eine bildhafte Aufnahme der Stammholz-Stirnfläche und identifiziert die Rotfäule in den Bilddaten mit Hilfe eines multispektralen Auswerteverfahrens, das auf diesen Untersuchungen basiert. Dieser Prototyp wird im Praxiseinsatz ausführlich erprobt und optimiert mit dem Ziel, umweltbedingte Störungen weitgehend auszuschließen. Über eine geeignete Schnittstelle lässt sich der Sensor in bestehende Prozesse der Holzverarbeitung einbinden. | Dr. rer. nat. Emanuel Gutmann Tel.: +49 3641 366-710 gutmann@gmbu.de Gesellschaft zur Förderung von Medizin-, Bio- und Umwelt- Technologien e.V. - Fachsektion Photonik und Sensorik Felsbachstr. 7 07745 Jena | X | FPNR | |
| 01.02.2016 | 31.07.2018 | 22009715 | Verbundvorhaben: Optimierung der Fraktionsabscheidegrade elektrostatischer Staubabscheider beim Einsatz in Biomassefeuerungen (FRESBI); Teilvorhaben 3: Praktische Umsetzung - Akronym: FRESBI | Ziel des Vorhabens ist es wirkungsvolle Maßnahmen für elektrostatische Abscheider zu identifizieren und zu erproben, um die Partikelemissionen, insbesondere der gesundheitsgefährdenden Feinstaubfraktionen, die bei der Biomasseverbrennung entstehen, durch eine gezielte Optimierung des Fraktionsabscheidegrades zu reduzieren. Dieser Aspekt wurde bisher nicht hinreichend wissenschaftlich untersucht und ist daher technisch noch nicht optimiert. Im Rahmen des Projekts wird an wirtschaftlichen und leistungsfähigen Partikelabscheidern zur Ausrüstung von kleinen und mittleren Heizkesseln geforscht. Es werden Partikelabscheider erprobt und bewertet, darauf aufbauend werden Maßnahmen zur Weiterentwicklung erarbeitet und diese dann wiederum erprobt und bewertet. Durch das Projekt werden die Fraktionsabscheidegrade marktverfügbarer Filteranlagen vermessen und Ansätze für deren Optimierung entwickelt. Zu Beginn des Projektes erfolgt die Vorbereitung, Planung und Detailabstimmung des Versuchsprogramms. Die projektspezifischen Filtersysteme werden in die Technika der Partner OTH und Fraunhofer UMSICHT integriert und an die bestehenden Feuerungen angeschlossen. Zur Ermittlung des Ist-Zustands der Partikelabscheidung der gewählten Filtertypen 1-3 werden anschließend Feuerungsversuche unter Einbeziehung der vorhandenen Partikel- und Emissionsmesstechnik durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Versuche werden umfassend ausgewertet und daraus Optimierungskonzepte erarbeitet, die Maßnahmen an den Filtern umgesetzt, in weiteren Versuchsreihen evaluiert und daraus Dimensionierungs- und Betriebsstrategien formuliert. | Dipl.-Ing. Jan Kramb Tel.: +49 2307 97300-0 j.kramb@schraeder.com Karl Schräder Nachf. Inh. Karl-Heinz Schräder e.K. Hemsack 11-13 59174 Kamen | X | FPNR | |
| 01.12.2016 | 31.12.2020 | 22009716 | Verbundvorhaben: Züchtung, Anbau und Verwertung von russischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) - Weiterentwicklung der Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff (TAKOWIND II); Teilvorhaben 9: TKS Latex als Industrierohstoff - Akronym: TAKOWIND_II | Mit dem Ziel, die Kommerzialisierung des Anbaus und die Verwertung der Rohstoffe aus Russischem Löwenzahn in großem Maßstab weiter voran zu treiben, soll die Züchtung beschleunigt und intensiviert und die resultierenden Pflanzen der direkten Nutzung zugeführt werden. Zur zügigen Erreichung und Absicherung dieses Zieles bedarf es weiterer großer Anstrengungen, die im beantragten Vorhaben interdisziplinär in 4 Arbeitspaketen entlang der Wertschöpfungskette weitergeführt bzw. begonnen werden sollen: - Züchtung; - Züchtungsmethodik; - Agronomie und Pilotanbau; - Rohstoffverarbeitung und Produktcharakterisierung. Dabei kann auf den zielorientierten Vorarbeiten eines intensiven Netzwerkes um einige Kernakteure und auf den erfolgreich abgeschlossenen Projekten aufgebaut werden. Die Inhalte des Projektes werden in 4 Arbeitspaketen bearbeitet: Das Arbeitspaket 1 – Züchtung - umfasst Kreuzungen und Selektionen zur Erhöhung des Kautschukertrages. Material und Ergebnisse aus Zuchtmethodik und Agronomie werden im Zuchtmaterial und einem Zuchtschema integriert und verwertet. Im Arbeitspaket 2 – Züchtungsmethodik - werden Zuchtmethoden und eine Parzellenrodemaschine entwickelt. Im Arbeitspaket 3 – Agronomie und Feldversuche - werden geeignete Sätechnik und technische Saatgutveredelung zur Verbesserung/Sicherung des Feldaufganges getestet. Ein Monitoring des Tks-Wildmaterials bzw. neuen Zuchtmaterials begleitet den Freilandanbau. Im Arbeitspaket 4 - Rohstoffverarbeitung und Produktcharakterisierung - werden Kautschuke und Latices aus neuem Zuchtmaterial, dessen Qualität und Alterungsverhalten am reinen Kautschuk, in Mischungen und im Endprodukt beurteilt. | Dr. Alexandra Abele Tel.: +49 2365 4986820 alexandra.abele@synthomer.com Synthomer Deutschland GmbH Werrastr. 10 45768 Marl | FPNR | ||
| 01.11.2018 | 31.10.2021 | 22009718 | Verbundvorhaben: Elementierte Fassadensysteme mit hybrider Laubholz-Glas-Verbundtragwirkung; Teilvorhaben 2: Auswahl Rahmenmaterialien; Entwicklung und Erprobung der Rahmeneckenausbildung unter den gegebenen Beanspruchungsfällen, statische und dynamische Prüfungen - Akronym: Holz-Glas-Fassaden | Untersuchungen zur Eignung von Lamellen aus BauBuche-Furnierschichtholz und Eiche-Brettschichtholz zur Herstellung von Pfosten- und Riegelbauteilen für vorgefertigte Holz-Glas-Fassadenelemente. Entwick-lung einer geeigneten Eckverbindung Hygrisches Verhalten beschichteter Bauteile unter wechselnden klimatischen Beanspruchungen (20°C/85% r.h. und 20°C/35 % r.h.); Erfassung von Feuchteänderungen und Dimensionsänderungen. Er-mittlung des Spring-Back-Effektes bei BauBuche-FSH in radialer Richtung nach erstmaliger Auffeuchtung. Untersuchung des Schraubenhaltevermögens zwischen GFK-Adapter und Holzelement bei mechanischer Beanspruchung auf Zug und Schub. Variation der Geometrien der GFK-Adapter und der Holzbauteile nach Vorgaben der Architekten/Planer und Ergebnissen bauphysikalischer Berechnungen. Ermittlung von Kenn-werten zur Fixierung der GFK-Adapter auf dem Holzrahmen. | Probekörper aus BauBuche-FSH und Ei-BSH (480 x 150 x 26 mm) mit Oberflächenbehandlung – La-ckierung und Ölbehandlung – in einem Industriebetrieb mit im Fensterbau erprobten Lacksystemen. Trotz der Oberflächenbeschichtung konnte das Holz sich stetig dem Umgebungsklima (20°C/85% und 20°C/35%) anpassen und damit auch Quellen und Schwinden. Die Feuchteausgleich erfolgt sehr lang-sam und wird auch nach 3…4 monatiger Lagerung im Konstantklima nicht erreicht. Die differentiellen Quellmaße der Probekörper entsprechen verfügbaren Literaturangaben (u.a. Niemz et al. 2007; Pollmeier 2019). Die verbleibende, irreversible Quellung (bezogen auf die Ausgangsmaße im Auslieferungszustand) nach wiederholter Be- und Entfeuchtung beträgt bei BauBuche in (anatomisch) radialer Richtung ca. 1,0…1,5 % und ist dem Spring-Back-Effekt geschuldet. Technisch erprobt wurde die Fixierung der mit dem Glas verklebten GFK-Profile (Teilvorhaben 3) mit den Holzelementen durch geeignete Schraubverbindungen. Verschiedene Schraubentypen wurden un-tersucht und Werte zum Schraubenauszug empirisch ermittelt. Hier schneidet in Querzug- und Schrau-benauszugsversuchen das Ei-BSH deutlich besser als die BauBuche-FSH mit hochkant orientierten Lagen (stehenden Furnierlagen – eine Vorgabe der am Projekt beteiligten Architekten). Hinsichtlich der Schubbeanspruchung der die GFK-Profile fixierenden Schrauben verhielten sich beide Holzwerkstoffe ähnlich; in mehreren Fällen versagten die Schrauben nach anfänglichem Versatz durch Lochleibungsdruck. | Prof. Dr. Andreas Krause Tel.: +49 40 73962-623 andreas.krause@uni-hamburg.de Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik u. Naturwissenschaften - Fachbereich Biologie - Institut für Holzwissenschaften (IHW) Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | X | FPNR |
| 01.09.1998 | 28.02.2002 | 22009797 | Fußbodenbelag auf Basis nachwachsender Rohstoffe | Mit Ausnahme des Linoleums gibt es keine Bodenbeläge auf dem Markt, deren Rohstoffbasis aus einem hohen Anteil an nachwachsenden Rohstoffen besteht. Ein Nachteil des Linoleumsbelages stellt die durch das Herstellverfahren eingeschränkte Bedruckbarkeit dar. Im Rahmen des beantragten Vorhabens soll ein neuer Fußbodenbelag entwickelt werden, der auf einem 2-Komponentensystem basiert und keine Einschränkungen in der Bedruckbarkeit hat. Bei den Komponenten handelt es sich um modifizierte Plfanzenöle (epoxidiertes Leinöl) und um einen Teilester einer Polycarbonsäure, der als Vernetzer fungiert. Im Rahmen des Vorhabens soll der komplette Fußbodenbelag mit den drei Schichten Rückenschicht, Trägermaterial und Deckstrich entwickelt werden. Die hierfür notwendigen Arbeiten lassen sich in die entsprechenden drei Teile Deckstrich, Trägermaterial und Rückenbeschichtung unterteilen. Im ersten Teil soll neben der Entwicklung eines Vernetzersystems auf Basis nachwachsender Rohstoffe eine geeignete Härtungsmethode für den Deckstrich entwickelt werden. Geplant ist, zum einen die Kontakthärtung zu testen und zum anderen eine neue UV-Härtung zu entwickeln. Im zweiten Teil steht die Auswahl eines gut bedruckbaren Trägermaterials und eines geeigneten Druckverfahrens im Mittelpunkt. Im dritten Teil sollen insgesamt drei verschiedene Rückenbeschichtungen auf ihre Eignung untersucht werden. | Hauptergebnis ist die erfolgreiche Laborentwicklung einer Rezeptur für eine Fußbodenbelags-Nutzschicht, die mit Hilfe einer Mehrkomponentenmischanlage auf den Technikumsmaßstab und damit auf eine kontinuierliche Beschichtungsherstellung übertragen werden konnte. Die entwickelte transparente Nutzschicht wurde erfolgreich auf beliebig bedruckbare Mineralpappen oder auch Korkplatinen aufgebracht. Im Vorhaben wurde der bisher völlig neue Ansatz der Herstellung einer Nutzschicht eines Fußbodenbelages aus einem epoxidiertem Leinöl und Vernetzern verschiedenster Teilester von Polycarbonsäuren untersucht. Der Schwerpunkt der Untersuchungen konzentrierte sich auf die unterschiedlichsten Vernetzer als die eigentliche Reaktivkomponente der Beschichtungsmasse sowie auf die Bedingungen der Vernetzung mit dem epoxidierten Leinöl und auf Versuche zur Farbgebung des Trägermaterials. Als Vernetzer wurden Teilester aus Maleinsäureanhydrid und Trietylenglykol (bzw. Polyetylenglykol, Dipropylenglykol, Hexandiol, Butandiol, Propandiol, Glycerin, Citronensäure, Äpfelsäure) unter verschiedenen Vernetzungsbedingungen (thermisch, UV/IR-Strahlung, Elektronenstrahlhärtung) hinsichtlich der Produkteigenschaften (insbesondere Vernetzungsgrad, Härte, Abrieb und Kälteflexibilität) untersucht. Als ideales Trägermaterial der entwickelten Nutzschicht (epoxidiertes Leinöl, Vernetzer, Füllstoffe) wurde eine Mineralpappe eingesetzt, die mit dem Flexodruckverfahren in hoher Qualität beliebig gestaltet werden kann. Aufgrund der intensiven Arbeiten an einer hochwertigen Nutzschicht wurden die Arbeiten zur Entwicklung eines geschäumten Belagsrückens zwar begonnen, jedoch wurden bisher nur unbefriedigende Ergebnisse erhalten. Bei den Vorversuchen im Technikum zeigte sich, dass durch Nachvernetzungsreaktionen die Schaumeigenschaften der Schicht verloren gehen. | Bernd Kastl Tel.: +49 7142 71-813 info.dlw@armstrong-dlw.com Armstrong DLW AG Stuttgarter Str. 75 74321 Bietigheim-Bissingen | FPNR | |
| 01.01.1999 | 28.02.2002 | 22009798 | Verbundvorhaben: Modifizierte Stärken: Teilvorhaben 2: Einfluß der Derivatisierungsbedingungen auf die Substituentenverteilung in Stärkederivaten | Im geplante Vorhaben soll die Derivatisierung in Gegenwart von komplexierenden Metallkationen oder anderen komplexierenden Agenzien, die die Überstruktur der Stärkemoleküle und Nucleophilie der Hydroxylgruppen bzw. ihrer Anionen beeinflussen können, stattfinden. Über diesen Weg sollen neue Stärkederivate mit ungewöhnlicher Substituentenverteilung hergestellt werden. Dabei wird der Einfluß des Lösungsmittels auf die Verteilung der Substituenten untersucht und die Substituentenverteilung auf unterschiedlichen Ebenen (in der Anhydroglucoseeinheit, im Polymermolekül, über die Polymermoleküle) bestimmt. | Abschlussbericht liegt vor und muss noch bewertet werden. | Prof. Dr. Petra Mischnick Tel.: +49 531 391-7201 p.mischnick@tu-bs.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 2 - Lebenswissenschaften - Institut für Lebensmittelchemie Schleinitzstr. 20 38106 Braunschweig | FPNR | |
| 01.10.2000 | 30.09.2004 | 22009800 | Verbundvorhaben: Isolierung und Derivatisierung von Hemicellulosen aus Haferspelzen und anderen Einjahrespflanzen: Teilvorhaben 2: Derivatisierung von Hemicellulosen | Im Rahmen dieses Verbundvorhabens sollen die Grundlagen und Technologien zur Verwendung von Hemicellulosen (Xylane) als hochwertige polymere Additive aus gering lignifizierten Resten von Einjahrespflanzen wie Haferspelzen, Stroh und Maisspindeln erarbeitet werden. Ziel ist dabei der weitgehende Erhalt des nativen Polymerisationsgrades des Xylans, so daß die Synthesevorleistung der Natur in vollem Umfang genutzt wird. Auf eine Delignifizierung der landwirtschaftlichen Rohstoffe kann bei Einjahrespflanzen verzichtet werden. Das Gesamtprojekt umfaßt den kompletten Aufbau einer Produktlinie von der Bereitstellung der Ausgangsmaterialien über die Isolierung und Derivatisierung der Wertstoffkomponenten, der Applikationsprüfung bis hin zur verfahrenstechnischen Entwicklung für eine spätere industrielle Verwendung in den Bereichen Baustoffe, Papier und Pharma. Im Rahmen des Teilvorhabens 2 sollen die bereitgestellten Xylane derivatisiert werden, wobei vor allem Carboxymethylierungen, Alkylierungen, Hydroxyalkylierungen und Veresterungen untersucht werden. Die Methodenentwicklung im Labormaßstab sowie die Charakterisierung der unterschiedlichen Reaktionsprodukte sind die Schwerpunkte des Teilvorhabens. Das Verbundvorhaben wird in Zusammenarbeit mit der Bundesforschungsanstalt für Forst- und Holzwirtschaft, der Fa. Peter Kölln und der Fa. Wolff Walsrode AG durchgeführt werden. | Es konnte gezeigt werden, dass die Gewinnung von definiertem, qualitativ hochwertigen Xylan aus Haferspelzen sowohl im Labor- als auch im Technikumsmaßstab möglich ist. Die Arbeiten haben gezeigt, dass die Auswahl und Aufarbeitung des Rohstoffes einen erheblichen Einfluss auf die Qualität der erhaltenen Xylane haben. Die Arbeiten zur Optimierung haben gezeigt, dass 5%ige NaOH-Lösungen eine effektive Extraktion des Xylans ermöglichen, wobei höhere Konzentrationen keinen deutlichen positiven Einfluss ergeben. Eine Erhöhung der Extraktionstemperatur wirkt sich positiv aus, sollte aber unterhalb von 100 °C bleiben. Dadurch kann ein Abbau der Xylane verhindert werden. Auf Basis dieser Erkenntnisse wurde ein Verfahrensvorschlag erarbeitet, der die grundsätzlichen Anforderungen an ein wirtschaftlich zu betreibendes Verfahren erfüllt. Eine Schlüsselrolle spielt hier die Frage, in welchem Maße die Rückgewinnung der bei der Extraktion eingesetzten Natronlauge gelingt. Erste Untersuchungen zeigen hier, dass das Prinzip der Nanofiltration grundsätzlich geeignet ist, einen Teil der eingesetzten Natronlauge aus dem Extrakt zurückzugewinnen. Das gewonnene Xylan unterscheidet sich insbesondere durch seine niedrige Molmasse von Cellulose, lässt sich jedoch auf ähnliche Art und Weise im Labormaßstab in die verschiedensten Derivate überführen. Es konnten verschiedene Verfahren zur Modifizierung und Derivatisierung des extrahierten Xylans entwickelt werden. Neben der in erster Linie betriebenen Carboxymethylierung von Haferspelzenxylan wurden Versuche zur Hydroxypropylierung, zur Dihydroxypropylierung, zur Succinylierung und zur Sulfatierung durchgeführt. Für diese Versuche wurden unterschiedliche Umsetzungsvarianten erarbeitet und der Einfluss der wichtigsten Reaktionsparameter untersucht. Mit den angesprochenen Derivatisierungsverfahren wurden generell wasserlösliche, chemisch modifizierte Xylane erhalten. | Dr. F. Loth Tel.: +49 3328 46-0 loth@iap.fhg.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR |
| 01.01.2003 | 31.12.2004 | 22009801 | Neue Einsatzgebiete für Rinden durch Produktentwicklung | Die Nutzung von Effekten der mechanischen Aktivierung organischer Stoffe ist bislang nur wenig erforscht und in der praktischen Nutzung bedeutungslos. Voruntersuchungen haben jedoch gezeigt, dass solche Effekte zur Veredlung nachwachsender Rohstoffe, insbesondere auch von Rinden, technisch nutzbar sind und zu einer hohen Wertschöpfung führen können. Im Rahmen der innovativen Forschung sollen aus Baumrinden feste Werkstoffe mit guter Dämmwirkung (Produktvariante I), Granulate als schüttbare Dämmstoffe (Produktvariante II) und hochfeste Werkstoffe mit hoher Oberflächengüte (Produktvariante III) hergestellt werden. Dafür sind der optimale Rohstoffeinsatz und die optimalen Verfahrensbedingungen zu erkunden. Das Ziel ist die ganzheitliche Verwertung der Rinden ohne Anfall von Nebenprodukten bei niedrigem Energieeinsatz. Für die neuen Rindenprodukte bestehen Einsatzchancen in der Bau- und Fertigindustrie, weil die Herstellungskosten niedrig gehalten werden können. | Das Vorhaben verfolgte den neuen Entwicklungsansatz mittels mechanisch-chemischer Aktivierung durch Nassmahlung bei gezielter Zugabe von organischen und anorganischen Zusatzstoffen Rinde für die Herstellung von Rindengranulaten und -dämmstoffen sowie von Werkstoffen mit hoher Oberflächengüte wertstofflich zu nutzen. Die wichtigste, angewandte verfahrenstechnische Grundoperation war die Zerkleinerung zur hydro-mechanische Aktivierung der Rinde und der Zusatzstoffe (Weichbraunkohle, Zement, weitere Naturstoffe). Ein Doppelschneckenextruder ist hierfür am besten geeignet. Die aktivierten Stoffe wurden, je nach Herstellungsverfahren, trocken oder feucht agglomeriert. Als Agglomerationsmethoden wurden die Granulierung und die Pelletierung zur Herstellung schüttfähiger Produkte untersucht. Für die Herstellung plattenförmiger Probekörper wurde die Pressverdichtung in verschiedenen Varianten, wie Hochdruckverdichtung, Heißverdichtung, Verdichtung mit simultaner Trocknung, untersucht. Es wurden drei Produktvarianten entwickelt: (1) Es wurde ein technologisch geeigneter Weg zur Herstellung fester Platten mit einer guten Wärmedämmwirkung entwickelt. (2) Ein schüttfähiges Baustoffprodukt aus Rinde in Form von Pellets wurde entwickelt. Für die Pellets ist die Zusammensetzung gemäß aus 50 % Fichtenrinde und 50 % Weichbraunkohle die geeignetste Stoffkombination. Ein Testeinsatz der Pellets in der Wand eines Musterhauses verlief bislang (nach 2-jähriger Testzeit) positiv. (3) Es wurden feste Platten entwickelt, die sehr hart sind, eine hohe Biegefestigkeit haben und sich mit üblichen Werkzeugen problemlos bearbeiten lassen. Sie zeichnen sich des Weiteren durch eine für pflanzliches Material hohe Temperatur- bzw. Flammenbeständigkeit aus. Infolge der hohen Oberflächengüte haben die plattenförmigen Rindenpresswerkstoffe auch ein dekoratives Aussehen. | Prof. Dr. Wolfgang Naundorf Tel.: +49 3731 39-2371 atl@tua.tu-freiberg.de Technische Universität Bergakademie Freiberg - Fakultät für Maschinenbau, Verfahrens- und Energietechnik - Institut für Thermische Verfahrenstechnik, Umwelt- und Naturstoffverfahrenstechnik Leipziger Str. 28 09599 Freiberg | X | FPNR |
| 01.12.2002 | 31.07.2003 | 22009802 | Literatursammlung und -auswertung zur Erntetechnologie von Arznei- und Gewürzpflanzen | In der Fachliteratur sind Publikationen über technische Entwicklungen zur Mechanisierung des Arznei- und Gewürzpflanzenanbaus nur spärlich zu finden. Vor allem die Anpassung vorhandener Maschinen an die Erfordernisse der jeweiligen Sonderkultur erfolgt in der Regel im praktischen Einsatz vor Ort. Die hierzu in empirischen Versuchen gewonnenen Daten und Erfahrungen werden nur selten veröffentlicht. Ziel des Projektes war es daher, neben dem bereits publizierten Fachwissen auch das Wissen zusammenzutragen, das in Form von "grauer Literatur" und persönlichen Erfahrungen von Praktikern vorliegt. Nach Auswertung der Literatur sollte das Ergebnis in Buchform zusammengefasst und publiziert werden. Da das bei privaten Stellen erarbeitete Fachwissen zum Teil als vertraulich angesehen wird, fokussierte das Projekt dabei insbesondere auf das an öffentlichen Landesanstalten in Kooperation mit praktischen Landwirten erarbeitete Know-how. Das Projekt sollte insbesondere einen Beitrag dazu leisten, dass Ergebnisse von zum Teil mit öffentlichen Mitteln finanzierten Entwicklungsleistungen breiteren Eingang in die Praxis von Anbau und Verarbeitung finden und nicht - wie bisher häufig der Fall - unpubliziert und damit im wesentlichen ungenutzt bleiben. Da der heimische Anbau von Arznei- und Gewürzpflanzen mittelfristig nur bestehen kann, wenn er sich an Weltmarktpreisen orientiert, kommen insbesondere technischen (Weiter-)Entwicklungen große Bedeutung zu, die zu einer Verbesserung der Wirtschaftlichkeit oder zu einem Know-how-Vorsprung führen. Gerade ein Hochlohnland wie Deutschland ist auf eine leistungsfähige und sich stetig weiterentwickelnde Mechanisierung angewiesen. Kleineren wie auch größeren Verbesserungen im Bereich der Erntetechnologien kommt dabei eine besondere Rolle zu, da dieser Arbeitsbereich besonders personalintensiv ist und die Ernteverfahren entscheidenden Einfluss auf die Qualität der Endprodukte nehmen. | Die im Rahmen der Schriftenreihe "Gülzower Fachgespräche" (siehe www.fnr.de, Stichwort Literatur) veröffentlichte Studie gibt dem interessierten Landwirt einen breiten Überblick über die in der Kraut-, Blüten-, Körner- und Wurzelernte derzeit praxisübliche Landtechnik. Da für viele Anwendungszwecke moderne Spezialmaschinen fehlen, finden sich in der Arbeit u.a. auch Beschreibungen zu Landmaschinen aus der ehemaligen DDR (z.B. die Kamillenblütenpflückmaschine Linz III), die bereits seit Jahrzehnten nicht mehr hergestellt werden, aber in der Sonderkulturenproduktion unverzichtbar geworden sind und dementsprechend gepflegt werden. Zum Teil wurden derartige Maschinen zwischenzeitlich von landwirtschaftlichen Unternehmen komplett nachgebaut. Auch völlig eigenständige Erfindungen und Konstruktionen, beispielsweise für die Ernte niedrigwachsendender Krautdrogen, werden vorgestellt und diskutiert. Wertvoll sind auch eine umfangreiche Adresssammlung von relevanten Spezialmaschinen-Herstellern, weiterführende Literaturhinweise und Angaben zu den technischen Daten praxisüblicher Maschinen. | Dr. Elmar Kroth Tel.: +49 228 95745-39 kroth@bah-bonn.de Forschungsvereinigung der Arzneimittel-Hersteller e.V. (FAH) Kranzweiherweg 10 53489 Sinzig | FPNR | |
| 01.07.2004 | 30.09.2007 | 22009803 | Verbundvorhaben: Biotechnologische Herstellung von Erythrulose, Teilvorhaben 1: Katalysatorscreening und Prozessentwicklung | Ziel des Projektes ist die biotechnologische Herstellung von Erythrulose. Hierfür sollen neue Mikroorganismen isoliert werden, die hohe Produkt- und Substratkonzentrationen tolerieren. Die grundlegenden Kultivierungsparameter sollen ermittelt und optimiert werden. Eine geeignete Methode zur Immobilisierung soll gefunden werden. Durch ein geschickt ausgelegtes Screening soll ein neuer Mikroorganismus isoliert werden, der hohe Produkt- und Substratkonzentrationen toleriert. Dieser Stamm soll in Schüttelkolbenversuchen und Fermentationen auf seine grundlegenden Prozessparameter hin untersucht werden. Das Medium soll optimiert und möglichst kostengünstige Cosubstrat, Stickstoff- und Supplinquellen gefunden werden. Eine geeignetes Immobilisierungsverfahren soll ermittelt und optimiert werden. | Im Rahmen Projekts erfolgte eine gezielte Optimierung der biotechnologischen Erythruloseproduktion. Durch das Herabsetzten der Temperatur und des pH-Wertes konnte bei Versuchen im Fermentermaßstab eine erhebliche Steigerung der Produktivität erzielt werden. Die dabei erreichten Produktkonzentrationen von ca. 180 g/L lagen deutlich über den bisher in der Literatur für Batch-Prozesse mit komplexeren Medien beschriebenen Werten, welche maximal 140 g/L betrugen. Gluconobacter sp. ließ sich unter Erzielung hoher Biomassegehalte und Produktkonzentrationen auf einem Medium kultivieren, welches zuvor für die biotechnologische Produktion von Erythrit genutzt wurde. Da bisher nur hochreine Edukte verwendet wurden, ergibt sich durch den Wegfall von Hefeextrakt und Salzen die Möglichkeit eines sehr kostengünstigen kombinierten Prozesses. Es wurde festgestellt, dass die Biomasse- und Produktbildung mit steigender Substratkonzentration sinken und hohe Produktkonzentrationen toxisch für die Zelle sind. Gluconobacter sp. CD1204. konnte erfolgreich in Natriumalginat-Kugeln immobilisiert werden. Das Immobilisat stellte ein gutes Inokulum dar, welches über mehrere Zyklen hinweg zu konstanten Produktkonzentrationen führte. Mittels Fed-Batch-Verfahren konnte eine sehr hohe Produktkonzentration erreicht und gleichzeitig eine Limitierung durch hohe Substratkonzentrationen vermieden werden. Die erzielte Produktkonzentration von 235 g/L liegt ca. um 100 g/L über den bisher veröffentlichten Werten. Die Aufreinigung der Erythrulose mittels Ionentauschern und Aktivkohle, sowie Wasserabtrennung im Ölpumpenvakuum wurden erfolgreich durchgeführt. Es wurde ein klarer Sirup mit 80 %-igem Erythruloseanteil erhalten. | Prof. Dr. Klaus-Dieter Vorlop Tel.: +49 531 596-4101 klaus.vorlop@ti.bund.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.09.2007 | 31.12.2011 | 22009807 | Verbundvorhaben: Ökonomische und ökologische Bewertung von Agroforstsystemen in der landwirtschaftlichen Praxis; Teilvorhaben 3: Grünland- und Ackerflächen in Niedersachsen | Das Ziel des Verbundprojektes "Ökonomische und ökologische Bewertung von Agroforstsystemen" ist die Beurteilung des Gesamtsystems hinsichtlich seiner biologischen Leistungsfähigkeit, seiner Einflüsse auf die biologische Vielfalt, seiner Eignung als Biotopverbundsystem, seiner Wirkung auf Wind - und Wassererosion sowie seines Einflusses auf Nährstoff - und Wasserhaushalt. Das Teilprojekt wird auf einer 28 ha grossen Ackerfläche des Versuchsbetriebes Mecklenhorst und einer etwa 10,2 ha grossen Grünlandfläche des Versuchsbetriebes Mariensee des Instituts für Tierzucht der FAL angelegt. Während der Projektlaufzeit werden die Baumstreifen angelegt und gepflegt, so dass sich der Bestand etablieren kann. Die Pflanzung der Stecklinge erfolgt mit einer Spezialmaschine. Die Wachstumsentwicklung wird dokumentiert durch den Brusthöhendurchmesser, Ausbildung der Seitentriebe und Wuchshöhe der Bäume. Die Ertragsermittlung bei den landwirtschaftlichen Kulturen und dem Grünland erfolgt streifenweise parallel zu den Baumstreifen (Arbeitsbreite der Erntemaschine). Die gewonnenen Daten sollen als Basis für politische und administrative Entscheidungen dienen. | Prof. Dr. Jörg Michael Greef Tel.: +49 531 596-2301 joerg-michael.greef@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde Bundesallee 58 38116 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.06.2009 | 31.07.2012 | 22009809 | Umsetzung des regionalen Entwicklungskonzeptes Natürlich Rügen - Voller Energie | Das REK Natürlich Rügen – Voller Energie verfolgt das übergeordnete Ziel, mindestens ein Drittel des Primärenergiebedarfs der Region bis 2020 aus Biomasse zu gewinnen. Das Erreichen dieses Ziels ist nur durch die Definition und Umsetzung verschiedener Teilziele möglich. Ein wesentlicher Beitrag sind die konsequente Verfolgung von Energieeinsparungen und der Einsatz effizienter Biomassenutzungspfade entlang der gesamten Energieerzeugungskette. Der Einsatz intelligenter Technologien zur Energie- und Treibstoffversorgung unter Verwendung aller zur Verfügung stehenden Biomassepotenziale soll langfristig gemeinsam im Mix mit anderen erneuerbaren Energien zu einer weitgehenden Unabhängigkeit von überregional tätigen Energieversorgern führen. Abgerundet wird Natürlich Rügen – Voller Energie durch eine strategische Öffentlichkeitsarbeit, die nicht nur in der Region wirksam für Akzeptanz des Themas Bioenergie sorgen soll. Um die Zusammenarbeit und Vernetzung und Gewinnung von Projektpartnern zu fördern werden die Technologien von web 2.0 modellhaft entwickelt und eingesetzt. Zur Realisierung des übergeordneten Ziels und aller Teilziele ist die Verfolgung von Parallelstrategien erforderlich: 1. Investive Maßnahmen fördern und kanalisieren 2. Einzel- und Gruppeninitiativen aktiv fördern und unterstützen 3. Umsetzung innovativer Vorhaben und Einbindung wissenschaftlicher Einrichtungen | Dr.-Ing. Sarah Gehrig Tel.: +49 511 357-71610 info@gehrigonline.de Dr. Gehrig Management- & Technologieberatung GmbH Escherstr. 23 30159 Hannover | FPNR | ||
| 01.03.2012 | 29.02.2016 | 22009810 | Dämmstoffe aus expandierten Partikeln heimischer Baumrinden | Ziel ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung hochporöser expandierter heimischer Baumrinden für eine Verwendung als Schütt- und Plattendämmstoffe. Die Überführung zu hochwertigen Dämmstoffen mit langer Nutzungsdauer erhöht die Wertschöpfung erheblich und leistet einen Beitrag zur Abfallvermeidung. Das Vorhaben stärkt Forstwirtschaft, mittelständische Hersteller und Verarbeiter von Holzprodukten und kann zur Beschäftigungssicherung im ländlichen Raum beitragen. Das auf umweltfreundlicher Technologie basierende Verfahren entlastet durch Abfallvermeidung sowie Substitution bzw. Einsparung mineralölbasierender Produkte die Umwelt und schont Ressourcen. Infolge der CO2-Bindung in Form langlebiger, recyclingfähiger Produkte leistet das Entwicklungsvorhaben zudem einen Beitrag zum Klimaschutz. Rinden verschiedener Holzarten werden einem thermochemischen Prozess unterzogen und dieser optimiert. Die Eignung verschiedener Rinden zur Herstellung riesel- und einblasfähige Partikel bzw. plattenförmige Formate wird untersucht. Zur Beschreibung/Verifizierung der Mechanismen der prozessbedingten Materialänderungen erfolgen umfangreiche Materialcharakterisierungen. Das hergestellte Material wird hinsichtlich seiner dämmungsrelevanten Eigenschaften untersucht. Geprüft nach gängigen Verfahren werden thermisches und hygrisches Verhalten, Beständigkeit gegen mikrobiellen Befall, Brandverhalten sowie die Abgabe von flüchtigen organischen Stoffen (VOC). | Rindenreststoffe werden derzeit nur teilweise und zumeist nicht ausreichend effizient genutzt. Mangels Alternativen bleiben bisherige Verwertungsstrategien (z.B. energetische Nutzung, Garten- und Landschaftsbau) weit hinter den Möglichkeiten dieses Rohstoffes zurück. Vorhabensziel war daher die Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung hochporöser expandierter heimischer Baumrinden für eine Verwendung als Schütt- und Plattendämmstoffe, um Verwendungsmöglichkeiten mit hoher Wertschöpfung und langen Nutzungszyklen zu erschließen. Die Überführung von Rindenreststoffen zu hochwertigen Dämmstoffen kann die Wettbewerbsfähigkeit mittelständischer Hersteller und Verarbeiter von Holzprodukten verbessern sowie die Forstwirtschaft durch Rohstoffaufwertung stärken und so zur Beschäftigungssicherung im ländlichen Raum beitragen. Das Modifikationsverfahren entlastet durch Abfallvermeidung sowie Substitution bzw. Einsparung mineralölbasierender Produkte die Umwelt und schont Ressourcen. Infolge der CO2-Bindung in Form langlebiger, recyclingfähiger Produkte leistet das Entwicklungsvorhaben zudem einen Beitrag zum Klimaschutz. Rinden der Baumarten Douglasie und Kiefer wurden einem thermochemischen Prozess unterzogen und dieser optimiert, die prozessbedingten Materialänderungen wurden umfangreich analysiert. Die Eignung der modifizierten Partikel zur Herstellung riesel- und einblasfähiger bzw. plattenförmiger Dämmstoffe wurde untersucht. Dämmungsrelevante Eigenschaften (thermisches und hygrisches Verhalten, Beständigkeit gegen mikrobiellen Befall, Brandverhalten, Abgabe von flüchtigen organischen Stoffen) wurden nach gängigen Verfahren geprüft. | Prof. Dr. Volker Thole Tel.: +49 3334 657-390 vthole@fh-eberswalde.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich Holzingenieurwesen Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | FPNR | |
| 20.05.2011 | 31.01.2014 | 22009811 | Bio-Conceptcar | Das Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung und Realisierung von Bauteilen für den Automobilbereich und Rennsport unter Einsatz von Biopolymerwerkstoffen und Biocomposites.Unter Biopolymeren und Biocomposites werden im Rahmen des Vorhabens sowohl vollständig und partiell biobasierte nicht faserverstärkte Polymerwerkstoffe als auch Composites mit biobasierter Matrix oder biobasierter Verstärkungskomponente verstanden. AP I.1: Bauteilvorauswahl; AP I.2: Klassifizierung der Bauteile; API.3: Definition der Anforderungsprofile; AP II.1: Werkstoffvorauswahl; AP II.2: Beschaffung der Materialkomponenten; AP II.3: Adaptierung und Werkstoffcharakterisierung; AP II.4: Materialbereitstellung; AP III.1: Herstellung und Analyse naturfaserverstärkter duromerer Musterbauteile; AP III.2: Herstellung und Analyse naturfaserverstärkter thermoplastischer Musterbauteile; AP III.3: Herstellung und Analyse von Musterbauteile aus thermoplastischen, technischen Biopolymeren; AP IV.1: Industrielle Herstellung realer naturfaserverstärkter duromerer Biowerkstoffbauteile; AP IV.2: Industrielle Herstellung realer naturfaserverstärkter thermoplastischer Biowerkstoffbauteile; AP IV.3: Industrielle Herstellung realer Bauteile aus technischen Biopolymeren; AP V.1: Analyse der Bio-Bauteile im Labor; AP V.2: Praktische Erprobung der Bio-Bauteile im Einsatz | Prof. Dr.-Ing. Hans-Josef Endres Tel.: +49 511 9296-2212 hans-josef.endres@hs-hannover.de Hochschule Hannover - Fakultät II - Maschinenbau und Bioverfahrenstechnik - Abt. Bioverfahrenstechnik Heisterbergallee 10a 30453 Hannover | X | FPNR | |
| 01.08.2012 | 31.07.2015 | 22009812 | Fortsetzung des laufenden Projekts Bioenergieregion Oberland. Ausdehnung der Aktivitäten auf die Zwillingsregion Weilheim-Schongau. Ausbau des Bioenergie-Kompetenzzentrums zu einem sich selbst tragenden Dienstleistungszentrum | Das vorliegende Vorhaben ist eine Fortsetzung des laufenden Projekts "Bioenergieregion Oberland", das mit seinen Beiträgen wesentlich zur Akzeptanz des Themas Bioenergie in Bevölkerung und Politik, sowie zum Aufbau dezentraler Strukturen in den Landkreisen Bad Tölz-Wolfratshausen und Miesbach beigetragen hat. Die laufenden Aktivitäten sollen im Folgeprojekt weiter vertieft und auf die Zwillingsregion "Weilheim-Schongau" ausgedehnt werden. Dieser Schritt bietet sich an, da der Landkreis Weilheim-Schongau Anfang 2011 der Bürgerstiftung "Energiewende Oberland" beigetreten ist und damit beste Voraussetzungen bestehen, die bereits geschaffenen Strukturen zu übertragen, das bestehende Netzwerk sinnvoll zu erweitern und damit auch die Effizienz der geplanten Arbeiten zu erhöhen. Ein besonderer Schwerpunkt ist der Ausbau des bereits gegründeten Bioenergie-Kompetenzzentrums zu einem sich selbst tragenden Dienstleistungszentrum "Energiekompetenzzentrum", in dem zusätzlich zur Bioenergie alle Formen der "Erneuerbaren Energien" genutzt und intelligente Systeme entwickelt werden, mit deren Hilfe die von der Bundesregierung vorgegebenen Klimaschutzziele gemeinsam mit Bürger/Innen, Kommunen und Unternehmen erreicht und sogar übertroffen werden. Dazu wird ein umfassendes Bildungskonzept entwickelt und umgesetzt. Die beschlossenen Maßnahmen werden im Rahmen von genossenschaftlichen Projekten durchgeführt, um die Akzeptanz der Bevölkerung sicherzustellen und die Wertschöpfung zu erhöhen. | Stefan Drexlmeier Tel.: +49 8856 80536-10 drexlmeier@kompetenzzentrum-energie.info EWO-Kompetenzzentrum Energie EKO e.V. Am Alten Kraftwerk 4 82377 Penzberg | X | FPNR | |
| 01.10.2014 | 31.12.2017 | 22009813 | Verbundvorhaben: ORGANIC PRINTS - Entwicklung von industrietauglichen Druckfarben und Druckverfahren auf der Basis von Naturfarbstoffen und natürlichen Komponenten; Teilvorhaben 2: Produktion und Analyse | Für Hessnatur bzw. die hessnatur Stiftung bestand die Intention nicht nur darin, eine markttaugliche Produktreife der Druckfarben auf Basis von Naturfarbstoffen zu erreichen, sondern gleichfalls die Produktentwicklung durch eine repräsentative Kollektion zu veranschaulichen. In diesem Kontext wurde ein Konzept für eine bestmögliche Umweltverträglichkeit und Nachhaltigkeit sowie Exklusivität der Endprodukte entwickelt. Mit der potentiellen Markteinführung einer Damenoberbekleidungs-Capsule-Kollektion hat hessnatur das Anliegen, die Exklusivität und das Potential der Naturfarbstoffe zu kommunizieren und dem potentiellen Verbraucher ein Gefühl für die Sinnlichkeit und Einzigartigkeit der Produkte zu vermitteln. In dieser Angelegenheit bewährt sich die Wirkungsweise der Naturfarbstoffe, die ähnlich wie Reaktivfarbstoffe in die Faser eindringen. Auf diese Weise ist es möglich die positiven Erwartungen an die Haptik, den Griff, die Wascheigenschaften und den Tragekomfort der bedruckten Stoffe zu erfüllen. Darüber hinaus hat hessnatur den Anspruch mit diesem Projekt einwandfrei textilökologische Produkte zu ermöglichen. In Anbetracht dessen lag ein großer Schwerpunkt von hessnatur in der textilökologischen Beratung und den dementsprechenden humantoxikologischen Bewertungen der Produkte von "Organic Prints". Zur Gewährleistung der Konformität mit den strengen hessnatur-Richtlinien wurden die gedruckten Farben einer Prüfung der human- und umwelttoxikologischen Echtheit unterzogen. "Organic Prints" veranlasst auf bisher noch nie realisierte Weise die Zusammenarbeit von Handel, Design und Industrie. Die Generierung einer exklusiven Zero-Waste-Damenoberbekleidungskollektion macht die Schnittstelle zwischen Forschung und Design zu einem integrierten Bestandteil des Projektes. Diese Kollektion soll mit ihrem hohen ästhetischen Anspruch und dem ganzheitlichen Ansatz eine eigene neue Nische im stark wachsenden Segment der nachhaltigen Mode besetzen. | Das Resultat der Farbkarten für Seide und Modal beinhaltet den erfolgreichen Abschluss der industriellen Testreihen beim Projektpartner KBC sowie die dafür erforderlichen Untersuchungen und die Erfüllung aller humantoxikologischen und anwendungstechnischen Forderungen von hessnatur. Für eine positive Ökobilanz von "Organic Prints" stellten sich vor allem Nachhaltigkeitsaspekte wie etwa Kreislauffähigkeit und biologische Abbaubarkeit heraus.Mit diesen Ergebnissen konnte hessnatur eine Stoff-Musterkollektion definieren, zur Produktion bei KBC in Auftrag geben und diese in Form von konfektionierten Kleidungsstücken in Damenoberbekleidung umsetzen: die Musterkollektion besteht aus Blusen, Kleidern und einem Wickelrock. Deren Schnittkonstruktion entspricht dem "Zero-Waste" Prinzip. Die Schnittmuster sind demnach so konzipiert, dass sie keinen oder zumindest minimal möglichen Abfall in der Konfektionierung erzeugen. Insgesamt sind die Resultate eindrucksvoll. Im Vergleich zu bislang gesammelten Erfahrungen im Bereich der Naturfarbstoffe, ist die Anwendung als Druckpasten vor allem auf Seide vielversprechend. Die Musterkollektion zeugt nicht nur aufgrund der Naturfarben, sondern auch der Schnittkonstruktion von hervorragender Nachhaltigkeit. Die Farbwirkung der verwendeten Farben ist exklusiv und edel. Die Brillanz, Tiefe und Leuchtkraft der Farben machen die Teile der Musterkollektion auch zu exklusiven Produkten. | Rolf Heimann Tel.: +49 6033 991-261 rolf.heimann@hessnatur-stiftung.org Hess Natur-Textilien GmbH Marie-Curie-Str. 7 35510 Butzbach | FPNR | |
| 01.10.2019 | 31.05.2023 | 22009817 | Verbundvorhaben: Integrierte Holz-Stahl-Hybridelemente für Gewerbe- und Mehrgeschossbau; Teilvorhaben 1: Modellierung von Statik und Schallschutz von Holz-Stahl-Hybridsystemen - Akronym: HS-Hybrid | Holz wird bislang in gewerblichen Gebäuden nicht oder nur in geringem Maß in Deckenkonstruktionen eingesetzt. Gründe dafür sind die in solchen Gebäuden erforderlichen großen Spannweiten, die im reinen Holzbau nur schwer erreichbar sind. Um die statischen und dynamischen Anforderungen zu erfüllen, sind große Trägerabmessungen aus Vollholz oder Brettschichtholz notwendig, die oft nicht mehr wirtschaftlich sind. Außerdem lassen sich mit Holz die Schallschutzanforderungen häufig nicht erfüllen, da wegen der niedrigen Rohdichte und der daraus resultierenden geringen Masse von Holzbauelementen ein vielschichtiger Deckenaufbau notwendig ist, der kompliziert und wirtschaftlich nicht konkurrenzfähig ist. In den letzten Jahrzehnten sind jedoch neue Holzwerkstoffe auf dem Markt erschienen, die höhere Festigkeits- und Steifigkeitseigenschaften als traditionelles Brettschichtholz besitzen. Zu nennen sind in diesem Zusammenhang vor allem Furnierschichtholz aus Fichte oder Buche. Um diese Produkte wirtschaftlich in großen Bauprojekten mit den dort üblichen großen Spannweiten einsetzen zu können, ist jedoch die Entwicklung von hochwertigen Hybridsystemen nötig. Bislang finden in diesen Bereichen hauptsächlich Stahlbeton, Stahlflachdecken mit Ortbeton oder in Trockenbauweise Anwendung. Das Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines Hybridelements aus Holzwerkstoffen und Stahlblechen mit großen freien Spannweiten, die in Gewerbegebäuden und im Mehrgeschossbau als Standardelemente verwendet werden können. Neben der Entwicklung der HSH-Elemente selbst wurden in diesem Vorhaben auch FE-Analyse durchgeführt, die nicht nur die statische Anwendung von HSH-Elementen ermöglichen, sondern zugleich weitere Anforderungen im Bereich Schallschutz und Schwingungsverhalten abdecken. Zusätzlich ist der Brandschutz ein weiteres Thema für den sicheren Einsatz des Elements in strukturellen Anwendungen. In diesem Projekt wurde auch Brandanalyse sowohl numerisch als auch experimentell durchgeführt. | In diesem Projekt wurden sowohl experimentelle als auch numerische Arbeiten durchgeführt. Es wurde ein automatisiertes und parametrisiertes Modell für das Hybridsystem entwickelt, das die Analyse des Tragwerks durch Planer ermöglicht. Das Modell kann das System unter statischen, zeitlich-harmonischen, zeitlich-transienten, thermischen und mechanischen Belastungen analysieren. Aus den Versuchen an kleinen Hybridbauteilen wurde eine geringe Steifigkeit und Tragfähigkeit der Verbindung zwischen dem Stahlblech und dem Holz festgestellt. Hochrechnungen der zu erwartenden Durchbiegungen bei größeren Spannweiten zeigten, dass die Anforderungen an die Gebrauchstauglichkeit mit den gewählten Trapezprofilen nur schwer erfüllt werden können. Um die Steifigkeit des Systems zu erhöhen, ist entweder eine sehr große Anzahl von Verbindungselementen oder ein Stahl-Holz-Verbund erforderlich. Die Simulationen und die Versuche haben gezeigt, dass das Beulen der Stahlbleche bei hohen Schubbeanspruchungen in der Nähe der Auflager für eine sichere Bemessung maßgebend wird. Die Ergebnisse, die im Bereich des Brandschutzes mit sehr dünnen und dicken Stahlblechen erzielt wurden, zeigten, dass dicke Stahlbleche mehr Wärme auf die obere Holzplatte übertragen. Es wurde gezeigt, dass höhere Eigenfrequenzen mit dickeren Stahlblechen, höheren Stahlkomponenten und dickeren Holzplatten erreicht werden. Strukturen mit Nadelholz- und Baubuche-Furnierschichtholz erreichten vergleichbare Eigenfrequenzen. Darüber hinaus wurden höhere Dämpfungsparameter identifiziert für Prüfkörper mit größerer Kontaktfläche. Dies war der Fall für dickere Stahlbleche, die sich kaum verformten. Es wurden Alternativen analysiert, um mit einem veränderten Hybridelementaufbau die 10 m Spannweite zu erreichen. Strukturen mit C-Profilen können bessere Holz-Stahl-Hybrid-Alternativen für Anwendungen unter mechanischer Belastung bei größeren Spannweiten sein. | Prof. Dr.-Ing. Jan-Willem van de Kuilen Tel.: +49 89 2180-6462 vandekuilen@hfm.tum.de Technische Universität München - Holzforschung München Winzererstr. 45 80797 München | X | FPNR |
| 15.11.1994 | 31.10.1997 | 22009893 | Forschungs- und Erprobungsanlage zur Energieversorgung (Wärme + Strom) der Lehr- und Versuchsanstalt Haus Düsse auf der Basis nachwachsender Rohstoffe | Ziel des Projektes ist die Demonstration eines umweltfreundlichen Energieversorgungskonzeptes der Lehr- und Versuchsanstalt "Haus Düsse" auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Grundlage für die Auslegung der Energieversorgung sind langfristige Aufzeichnungen des Energieverbrauches und Klimadaten. Mit diesen Daten konnte eine optimale Auslegung der einzelnen Teilbereiche zu einem integrierten Gesamtkonzept erfolgen. Da die thermische Grundlast (110 kW) durch ein mit Pflanzenöl betriebenes BHKW abgedeckt wird, werden hohe Jahresbenutzungsstunden (7000 h/a) erreicht, die erst den wirtschaftlichen Betrieb eines BHKW ermöglichen. Die gleichzeitig produzierte elektrische Energie (78 kW) vermindert den Bezug aus dem öffentlichen Netz. Der thermische Mittellastbereich (200 kW an 3500 h/a) wird durch eine Verbrennungsanlage für verschiedene pflanzliche Brennstoffe abgedeckt. Als Brennstoff sind Rapskörner, CCM, HHS und Weizen von Stillegungsflächen vorgesehen, die zum Teil durch Eigenproduktion bereitgestellt werden. Diese Rohstoffe eignen sich insbesondere für die kleineren Verbrennungskessel (25 kW), da sie in einer Form vorliegen, die die kostenintensive Konditionierung für eine kontinuierliche Brennstoffbeschickung überflüssig macht. In diesem Zusammenhang werden Erkenntnisse zur energetischen Nutzung landwirtschaftlicher Produkte von Anbau über Ernte und Logistik bis hin zur Verbrennung, Emissionsverhalten und Reststoffentsorgung erwartet. Der Spitzenlastbereich wird durch einen Ölbrenner abgedeckt. Durch die Konzeption der Kopplung von drei verschiedenen Energieerzeugungskomponenten mit einem Wärmespeicher besteht die Möglichkeit, den Mittellastkessel für Biobrennstoffe immer im optimalen Leistungsbereich zu betreiben. Dadurch werden günstige Emissionswerte erwartet. Dieses Energieversorgungskonzept eignet sich an dem Standort der Lehr- und Versuchsanstalt "Haus Düsse" in hervorragender Weise für einen öffentlichkeitswirksamen Demonstrationsbetrieb. | Die Projektziele konnten nur in Teilen erreicht werden. Während der Projektlaufzeit wurde der mit Rapsöl befeuerte Motor durch Beschickung mit falschen Kraftstoffqualitäten zerstört. Durch das Landesoberbergamt, dem seitens des Landes Nordrhein-Westfalen zuständigen Projektträger, wird derzeit ein Widerspruchsverfahren des Zuwendungsempfänger bearbeitet. Eine freigegbener Abschlußbericht liegt nicht vor. | J.- P. Ratschow Tel.: +49 251 594-284 Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen Nevinghoff 40 48147 Münster | FPNR | |
| 01.03.2005 | 30.09.2005 | 22009904 | Bereitstellung biogener Festbrennstoffe an Anlagen zur Strom- und Kraftstofferzeugung - Bewertung unterschiedlicher Logistikansätze | Ziel dieser Studie ist es, unterschiedliche Logistikkonzepte aus technischer und ökonomischer Sicht miteinander zu vergleichen. Dazu sind zunächst entsprechende Konzepte zu definieren, die anschließend tiefgehend analysiert werden sollen. Das könnte beispielsweise – neben weiteren Optionen – eine dezentrale Strom- bzw. Kraftstoffbereitstellung (Größenordnung 50 bis 80 MW thermischer Leistung) als Vergleichsmaßstab sein. Die definierten Systeme sind anschließend ausführlich bezüglich der technischen Machbarkeit bzw. des Standes der Technik und den damit verbundenen technischen Risiken zu beschreiben. Ergebniss dieses Projektes ist damit eine Gegenüberstellung dieser einzelnen Logistikoptionen und deren gesamtheitliche Bewertung einschließlich deren Interpretation. Somit klärt diese Studie, welche Pfade für welchen Anwendungsfall und unter welchen Randbedingungen am vielversprechendsten sind. Neben diesen speziellen Ergebnissen steht dem interessierten Leser eine umfassende Technik-Übersicht der verschiedenen grundsätzlich gegebenen Möglichkeiten zur Verfügung. | Prof. Dr.-Ing. Martin Kaltschmitt Tel.: +49 341 2434-112 mk@ie-leipzig.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.01.2006 | 30.04.2009 | 22009905 | Substitution von Harnstoff-Formaldehydharzen durch modifizierte Ligninsulfonate in Holzwerkstoffen | Das Vorhabensziel ist ,einen umwelt- und gesundheitsunbedenklichen Holzklebstoff auf der Basis von modifizierten Ligninsulfonaten als Substitutions- bzw. Teilsubstitutionsprodukt für Harnstoff-Formaldehydharze zu etablieren bei der Herstellung von verschiedenen Holzwerkstoffen unter Berücksichtigung der Prozessparameter und Produktqualitäten. Die Arbeitsplanung gliedert sich in folgende Abschnitte: (1) Untersuchung von Rohstoffen zur Herstellung des Ligninklebstoffes, (2) Herstellung von Substitutionen mit UF-Harzen und Prüfung der labortechnischen Qualitätsmerkmale, (3) Herstellung von Holzwerkstoffen im Labormaßstab mit ausgewählten Klebstoffabmischungen, (4) Prüfung der Werkstoffeigenschaften und -emissionen zur Qualitätskontrolle, (5) Umsetzung der Ergebnisse auf den industriellen Maßstab durch Versuche beim Industriepartner. | Die Untersuchungen haben gezeigt, dass sich der Ligninklebstoff nicht nur, wie in einem Vorgängerprojekt als Klebstoff für Massivholz, sondern auch für die Faserplattenherstellung im Heißpressverfahren eignet. Modifizierte Ligninsulfonat-Klebstoffe eignen zur Teilsubstitution von Harnstoff-Formaldehydharzen ohne nachteilige Veränderung der Querzugfestigkeit. Die Querzugfestigkeiten der Ligninklebstoff gebundenen Faserplatten entsprechen denen der ausschließlich mit UF-Harzen gebundenen Platten. Hinsichtlich der Quellungsvergütung besteht aber noch Verbesserungsbedarf, insbesondere bei höheren Substitutionsgraden. Die Wahl des UF-Harzes hat neben der Faserqualität (vorbehandelt / unbehandelt) eine gravierende Auswirkung auf die Formaldehydemission der Substitutionsversuche mit Ligninklebstoff. | Dipl.-Biol. Andreas Mieth Tel.: +49 431 880-4168 amieth@ecology.uni-kiel.de Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Ökologie-Zentrum Olshausenstr. 75 24118 Kiel | X | FPNR |
| 01.09.2007 | 31.10.2011 | 22009907 | Verbundvorhaben: Ökonomische und ökologische Bewertung von Agroforstsystemen in der landwirtschaftlichen Praxis; Teilvorhaben 4: Ökonomische Begleitforschung | In einem Forschungsverbundprojekt werden Agroforstsysteme an drei unterschiedlichen Standorten in Deutschland auf Praxisschlägen etabliert. Das Gesamtziel des ökonomischen Teilprojektes ist es die Rentabilität von Agroforstsystem im Vergleich zu räumlich isolierten Systemen der Acker- und Plantagennutzung zu ermitteln und die Optimierungspotenziale von Agroforstsystemen aufzuzeigen und zu quantifizieren. Um die sachlichen Ergebnisse zur Wirtschaftlichkeit und den Optimierungsmöglichkeiten von Agroforstsystemen ableiten zu können, ist zunächst die Bildung von mathematischen Modellen zur Abbildung der relevanten Systemzusammenhänge (methodisches Ziel) notwendig. Hierfür wird auf vorhandenen Ansätzen zur Ertragssimulation aufgebaut. Nach einer Bewertung werden die geeignetsten Modelle ausgewählt, angepasst und weiterentwickelt. Hierzu werden Primärdaten aus den Versuche, Sekundärdaten und Praxisdaten zur Ertragserfassung verwendet. Die sachlichen Ergebnisse liefern wichtige Entscheidungsgrundlagen für Entscheidungsträger in der Politik und Praxis. Die methodischen Ergebnisse (Modelle) sind für weitere Fragestellungen aus Wissenschaft und Praxis hoch relevant. | Prof. Dr. Dr. h. c. Friedrich Kuhlmann Tel.: +49 641 99-37240 kuhlmann.lbl1@agrar.uni-giessen.de Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 09 - Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement - Institut für Betriebslehre der Agrar- und Ernährungswirtschaft Senckenbergstr. 3 35390 Gießen | X | FPNR | |
| 01.06.2009 | 31.07.2012 | 22009909 | BioenergieRegion Weserbergland plus | Ziel des bewilligten Projektes ist der nachhaltige Ausbau der Bioenergiepotenziale in den vier Landkreisen. Durch die Nutzung dieser Potenziale sollen die regionale Wertschöpfung erhöht und den Menschen der Region neue Entwicklungschancen und letztendlich Arbeitsplätze eröffnet werden. Bis zum Jahr 2011 soll die regionale Bioenergieproduktion um 40% gesteigert werden. Hierzu wird an den beiden wesentlichen regionalen Wertschöpfungsketten "Ackerbau/Energiepflanzen" und "Holz" angesetzt. Einnrichtung einer Bioenergieagentur als zentrale Anlaufstelle für Fragen rund um das Thema Bioenergie. Die Weserbergland AG in Hameln wird Träger der Bioenergieagentur sein, welche zukünftig als Vermittler zwischen Bürger/-innen, Unternehmen sowie regionalen Institutionen agieren soll. Parallel wird ein Netzwerk lokaler Bioenergiebeauftragter aufgebaut. Jede Gemeinde und Stadt benennt hierzu einen zentralen Ansprechpartner. Zur Einhaltung einheitlicher Qualitätsstandards sind vor und während der Beratungstätigkeit Schulungsmaßnahmen vorgesehen. Außerdem werden Arbeitshilfen entwickelt und zur Verfügung gestellt. Inhaltlich unterstützt das Projekt die flächendeckende Aufstellung kommunaler Klimaschutz- und Bioenergiekonzepte sowie die Entwicklung angepasster Finanzierungsmodelle für Bioenergieprojekte. Regelmäßig stattfindende Veranstaltungen und Konferenzen, eine umfangreiche Presse- und Öffentlichkeitsarbeit, ein überreg. Erfahrungsaustausch sowie Erfolgskontrollen flankieren die Maßnahmen. | Hans-Jürgen Hesse Tel.: +49 5151 585-1004 info@weserberglandag.de Weserbergland Aktiengesellschaft Hefehof 8 31785 Hameln | FPNR | ||
| 01.10.2010 | 28.02.2014 | 22009910 | Verbundvorhaben: Torfmooskultivierung auf Hochmoorgrünland; Teilvorhaben 2: Treibhausgasbilanz der Torfmooskultivierung auf Hochmoorgrünland | Durch Torfmooskultivierung soll der Abbau von Torf und damit die Degradierung von natürlich gewachsenen Hochmoorflächen substituiert werden. Hierdurch sollen die Emissionen vor allem des klimaschädlichen Treibhausgases (THG) Kohlenstoffdioxid (CO2) vermieden werden, die beim Abbau fossiler Torfe spätestens bei der Verwendung, z.B. im Gartenbaubetrieb, anfallen. Auch die Umstellung der Nutzung von entwässertem Hochmoorgrünland auf Torfmooskultur soll zur Minderung von THG-Emissionen beitragen. Um einschätzen zu können, ob das Ziel der Vermeidung von Treibhausgasemissionen durch Torfmooskultivierung erreicht werden kann, sind im Projekt Moosgrün begleitend zu den Anbauversuchen Haubenmessungen zum Netto CO2-Ausstausch und zu Methan (CH4)- sowie Lachgas (N2O)-Emissionen durchgeführt worden. Dabei wurden die beiden angebauten Torfmoosarten Sphagnum palustre L. und S. papillosum Lind. im Vergleich mit einer moosfreien Torfvariante (mit Gefäßpflanzenaufwuchs) untersucht. Bisher existierten keine Daten zum THG-Austausch in der Etablierungphase von Torfmooskultur-Flächen. Im Teilvorhaben 2 wurden deshalb zum ersten Mal Feld-Messungen des THG-Austausches einer Torfmooskultur von Einrichtungsbeginn an und hinsichtlich der Übergangsdynamik zur etablierten Kultur durchgeführt. Weiterhin wurden Gewächshausversuche zum THG-Emissionspotential der Torfmoose in Abhängigkeit vom Chemismus des Bewässerungswassers sowie des Wasserstandes durchgeführt, um die unter Torfmooskultivierung zu erwartenden THG-Emissionen besser abschätzen zu können. Damit können die Auswirkungen der Anbautechnik hinsichtlich THG-Emissionen in Abhängigkeit von den eingestellten Wasserständen und den verschiedenen zu erwartenden Nährstoffsituationen abgeschätzt und daraus Maßnahmen zur Optimierung des Anbauverfahrens hinsichtlich seiner Klimarelevanz abgeleitet werden. | Unsere Untersuchungen zeigen, dass Torfmooskultivierung einen Beitrag zur Minderung der THG-Emissionen von zuvor entwässerten und landwirtschaftlich genutzten Hochmoorstandorten leisten kann. Mit ca. 5 bzw. 7 t CO2-Äquivalent ha-1 a-1 lag das Erwärmungspotential der Versuchsflächen deutlich unter den ca. 15 t CO2-Äquivalent ha-1 a-1 die für moderat feuchte, also entwässerte und als Grünland bewirtschaftete Standorte angegeben werden (Couwenberg et al. 2011). Obwohl hier also Emissionen zu verzeichnen sind, liegen diese Werte im unteren Bereich dessen, was nach einer Meta-Analyse aller bisher veröffentlichten annuellen THG-Austauschraten (Jurasinski et al. 2016) bei optimalen Wasserständen zu erwarten ist. Der beim Anbau von Sphagnen eingestellte Wasserstand ist auch hinsichtlich der Vermeidung von THG-Emissionen ideal. Im Vergleich mit anderen eigenen Daten und der Literatur wird deutlich, dass die teilweise leicht höheren Emissionen der Versuchsfläche mit der Einbeziehung der sehr hohen Emissionen aus den Grüppen zu erklären sind. Dies entspricht auch Ergebnissen anderer Studien (z.B. Wilson et al. 2009). Für Paludikultur auf Hochmoorstandorten mittels Torfmooskultur bedeutet dies, dass möglichst wenig und möglichst flache Grüppen angelegt werden sollten. Gleiches gilt für Fahrdämme, die eine dreifach höhere Emission (ausgedrückt in CO2-Äquivalent) als die eigentlichen Produktionsflächen aufwiesen. Die Unterschiede zwischen den Arten, die inter-annuelle Variabilität sowie die langfristige Entwicklung unter Produktionsbedingungen sollten unbedingt im Folgenden noch untersucht werden, damit eine abschließende Einschätzung der Klimawirksamkeit des Anbaus von Sphagnen in Torfmooskultur vorgenommen werden kann. | Dr. Gerald Jurasinski Tel.: +49 381 498-3225 gerald.jurasinski@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Management ländlicher Räume (MLR) Justus-v.-Liebig-Weg 6-8 18059 Rostock | X | FPNR |
| 01.04.2012 | 30.09.2015 | 22009911 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines emissionsarmen stationären, vielstofffähigen Diesel-Motor-Brennverfahrens zum Einsatz von nicht aufbereiteten Biokraftstoffen, das auf einer externen Vorverdampfung des Brennstoffes beruht; Teilvorhaben 2: Untersuchungen am Einzylinder-Versuchsmotor und CFD-Berechnungen | Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wird ein vielstofffähiger Stationärmotor entwickelt, der den Einsatz regenerativer flüssiger Kraftstoffe mit geringer Reinheit für eine KWK-Anwendung ermöglichen soll. Das teilhomogene Brennverfahren mit externer Gemischbildung hat zum Ziel die Stickoxid- und Partikelemissionen im Vergleich zum herkömmlichen Dieselverfahren unter Beibehaltung des derzeitigen Wirkungsgrads zu senken. Das Forschungsvorhaben wird von einem Projektkonsortium aus den beiden Forschungsstellen OWI Aachen, ITV Uni Hannover, sowie der Firma AixCellSys durchgeführt. Am OWI wird die Verdampfereinheit der externen Gemischbildung für die Anwendung am Motor entwickelt und optimiert. Hierbei kommt das Verfahren der Kalte Flammen Verdampfung zum Einsatz das eine autotherme Verdampfung des Kraftstoffs ermöglicht. Am ITV der Uni Hannover wird ein Dieselmotor für den Betrieb mit externer Gemischbildung optimiert, und sowohl mit einer Saugrohreindüsung des verdampften Brenngases, als auch einer Eindüsung des Brenngases in den Brennraum betrieben. Durch den Einsatz einer hochgenauen Induziermesstechnik, sowie der Abgasanalytik kann das Verfahren überwacht und optimiert werden. Die komplexe Steuerungseinheit für das Gesamtsystem wird von der Firma AixCellSys entwickelt und an dem Prüfstand in Betrieb genommen. Die während der Projektlaufzeit erforderlichen Anpassungen werden direkt am Prüfstand umgesetzt. | Prof. Friedrich Dinkelacker Tel.: +49 511 762-2438 dinkelacker@itv.uni-hannover.de Leibniz Universität Hannover - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Technische Verbrennung An der Universität 1 30823 Garbsen | FPNR | ||
| 01.08.2012 | 31.07.2015 | 22009912 | Bioenergie-Region Altmark 2.0 | Die Altmark verfügt über ein enormes Biomassepotenzial, das insbesondere auf der hohen Verfügbarkeit von land- und forstwirtschaftlichen Flächen basiert. Derzeit werden hauptsächlich die landwirtschaftlichen Biomassepotenziale einer energetischen Nutzung zugeführt. Ziel des Projektes ist es nun, vor allem jene Biomassen zu nutzen, die nicht in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion bzw.zur stofflichen Verwertung stehen. Darunter fallen Straßenbegleitgrün, Räumgut aus der Grabenunterhaltung und anderen zu pflegenden Grünflächen. Das Projekt zielt ab auf die Generierung regionaler Wertschöpfung, die Schaffung von Arbeitsplätzen, die Sicherungvon Ressourcenverfügbarkeit sowie den Schutz und die nachhaltige Entwicklung der Kultur- und Naturlandschaft Altmark. Bis zum Jahr 2020 soll die Bioenergie zur Deckung des regionalen Wärmebedarfs einen Beitrag in Höhe von 30 Prozent erbringen. Damit ist ein überdurchschnittlicher Beitrag der Altmark zur Erreichung der Klimaschutzzieleder Bundesregierung und zum Ausbau der Erneuerbaren Energien insgesamt verbunden. Gestärkt werden sollen die Wertschöpfungsketten "Holzhackschnitzel", "Landschaftspflegeheu" und "Biogas". Mit dem Online-Wertschöpfungsrechner der Agentur für Erneuerbare Energien und des Instituts für Ökologische Wirtschaftsforschung, sowie dem Indikatorenansatz des Deutschen BiomasseForschungsZentrums stehen der Region neue Berechnungsmethoden und Visualisierungswerkzeuge zur Verfügung. | Steffen Kunert Tel.: +49 3901 3017-0 kunert.repla@t-online.de Regionale Planungsgemeinschaft Altmark Ackerstr. 13 29410 Salzwedel, Hansestadt | X | FPNR | |
| 01.10.2014 | 31.12.2017 | 22009913 | Verbundvorhaben: ORGANIC PRINTS - Entwicklung von industrietauglichen Druckfarben und Druckverfahren auf der Basis von Naturfarbstoffen und natürlichen Komponenten; Teilvorhaben 3: Anwendung und Vermarktung | Die KBC Fashion GmbH ist einer der zwei Industriepartner im Forschungsprojekt "Organic Prints". Sie hatte vorrangig das Ziel, die Industrietauglichkeit der Druckpasten auf Basis von Naturfarbstoffen zu erreichen. Dafür wurden die Laborergebnisse des Verbundpartners Burg Giebichenstein Kunsthochschule Halle in die Industrie zu übertragen und verfahrenstechnische Möglichkeiten zu finden, um die notwendigen Produktionsschritte in den vorhandenen Maschinenpark einzugliedern. Gleichzeitig stand im Fokus eine Reproduzierbarkeit des Farbausfalls, und demzufolge eine relative Farbkonstanz, zu gewährleisten. Mit diesem Anliegen musste für das erforderliche Vorbeizen, Drucken, Dämpfen und Auswaschen eine verfahrenstechnische Sicherheit erreicht werden. Darüber hinaus bestand die Absicht in Zusammenarbeit mit dem Verbundpartner Burg Giebichenstein Kunsthochschule Halle, einen Farbfächer für Zellulose- und Proteinfasern zu generieren, der zukünftig in das Produktportfolio der KBC aufgenommen werden kann. Abgesehen von der grundsätzlichen Industrietauglichkeit der Druckpasten, war die Erfüllung der anwendungstechnischen Anforderungen ein wichtiger Bestandteil des Teilvorhabens. Im Rahmen dessen dienten industrielle Testreihen zur Ermittlung aller wichtigen Parameter und zur Analyse möglicher Optimierungsmaßnahmen. Unter der Voraussetzung, dass die Gebrauchsechtheit erfüllt ist, wurde die Produktion einer Stoff-Musterkollektion für den Projektpartner hessnatur realisiert, sodass zukünftig auch hauseigene Kollektionen mit den entwickelten Druckpasten im Rotationsdruck bei KBC produziert werden können. | Umfangreiche Testreihen brachten für alle erforderlichen Produktionsabschnitte wichtige Erkenntnisse, anhand derer detaillierte Parameter zur Beize sowie zum Drucken, Dämpfen und Auswaschen aufgestellt wurden. Daraus resultierte die vollständige Eingliederung aller notwendigen Produktionsabschnitte in den vorhandenen Maschinenpark von KBC. Ein erfolgreiches Nebenergebnis ist die Integration des Verfahrens der Vorbeize, welches im gewöhnlichen Veredlungsprozess mit synthetischen Farben bei KBC nicht erforderlich ist. Die Druckergebnisse der industriellen Druckreihen sind insbesondere auf dem Material Seide zufriedenstellend. Die Farben zeugen von guter Tiefe, Brillanz und Leuchtkraft. Außerdem weisen sie eine vielfältige Farbdarstellung auf. Im Vergleich zur Seide sind die Ergebnisse auf den getesteten zellulosischen Stoffqualitäten Leinen und Viskose bis zuletzt nicht gleichwertig. Mit dem getesteten Material Modal wurden die besten Resultate erzielt. In Zusammenarbeit mit dem Verbundpartner Burg Giebichenstein ist ein Farbfächer für Seide mit 25 Farben ("Natural colours for industrial printing – silk") und für Modal mit 23 Farben ("Natural colours for industrial printing – viscose") entstanden. Vollständig gute Echtheiten sowie toxikologisch einwandfreie Ergebnisse zeigen insgesamt 12 Farben der jeweiligen Farbfächer. Im Auftrag des Projektpartners hessnatur realisierte KBC die Produktion einer Stoff-Musterkollektion mit zwei Dessins á zwei Colorits. Die nachfolgende Prüfung der Farbechtheit in der hauseigenen Prüfstelle bewies die Anwendungstauglichkeit der gedruckten Farben. Diese sind für hessnatur und zukünftige Produktionen zugelassen. | Heinz-Bernd Schepers Tel.: +49 7621 413-829 schepers@kbc.de KBC Fashion GmbH & Co. KG Clara-Immerwahr-Str. 3 79540 Lörrach | FPNR | |
| 01.11.2017 | 31.10.2018 | 22009916 | Prüfung und Bewertung der hydrothermalen Carbonisierung von Landschaftspflegematerial zur Herstellung von qualitativ hochwertigem Torfersatz - Akronym: HYTORF | Das übergeordnete Ziel im Rahmen des Forschungs- und Entwicklungsprojektes ist es, die Grundlagen und Umsetzungsmöglichkeiten der Herstellung von ökologisch und ökonomisch wertvollen Torfersatzstoffen auf Basis der hydrothermalen Umwandlung aus Landschaftspflegematerial zu untersuchen. Das Landschaftspflegematerial wird dabei von Naturschutzflächen bereitgestellt. Als Konversionsverfahren wird die HTC betrachtet, welche unter milden Betriebsbedingungen ein Torfersatzprodukt bereitstellt. Das erstellte Produkt soll im Nachgang in Bezug auf seine Eignung analytisch untersucht werden. Um die praktische Eignung aufzuzeigen, werden Aufbereitungsversuche des Rohmaterials sowie erste kleintechnische Lagerungsversuche in fertiger Mischung durchgeführt. Darauf aufbauend erfolgen Pflanzen- und Anbauversuche im Versuchsgewächshaus . Innerhalb der Untersuchungen sollen die Verfahrensparameter derart optimiert werden, dass für den Torfersatz eine maximale Torfkompatibilität erreicht wird. Zu diesem Zwecke werden mit dem produzierten Torfersatz subtrathydrologische Untersuchungen durchgeführt. Darüber hinaus kann die Eignung des durch HTC hergestellten Torfersatzes für einen kombinierten Einsatz von wachstumsfördernden Mikroorganismen überprüft werden. Abschließend wird der Pfad der HTC für die Herstellung von Torfersatz technisch und ökonomisch bewertet. | Taina Lühmann Tel.: +49 341 2434 - 112 taina.luehmann@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | FPNR | ||
| 01.09.2018 | 31.08.2021 | 22009918 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Fachwerkträger-Konzepts für Spannweiten von bis zu 100 m unter Verwendung von Buchenfurnierschichtholz, Hybridträgern aus Nadel- und Buchenholz und Holzschrauben als Verbindungsmittel; Teilvorhaben 2: Technologisch-wirtschaftliche Entwicklung und Herstellung - Akronym: fanabu | Das Projekt Fanabu beschäftigt sich mit der Konzeption, Bemessung und Herstellung von weit gespannten Fachwerkträgern unter Verwendung der Werkstoffe Nadelbrettschichtholz (Na-GL) und Buchenfurnierschichtholz (Bu-LVL). Fachwerkträger stellen durch ihre aufgelöste Konstruktionsweise eine materialsparende Möglichkeit dar, große Spannweiten zu überspannen. Durch den kombinierten Einsatz des hervorragend für Zugbeanspruchungen geeigneten Bu-LVL in hochbeanspruchten Bereichen mit Na-GL lassen sich entsprechende Konstruktionen weiter optimieren. Verbindungen in Knotenpunkten und Montagestößen sollen hierbei durch selbstbohrende Voll- und Teilgewindeschrauben realisiert werden. Ziel ist somit die Entwicklung eines Fachwerkträgerkonzepts, dass materialsparende Ausführung, wirtschaftliches Potential und Robustheit miteinander vereint und insbesondere kleine und mittlere Unternehmen befähigen soll, weit gespannte Tragwerke zu erstellen. Hierfür werden experimentelle, simulationswissenschaftliche und numerische Untersuchungen durchgeführt, um Optimierungspotentiale zu erkennen, baupraktische Lösungen zu entwickeln und ingenieurmäßige Berechnungsansätze herzuleiten. Es werden die Aspekte Konstruktion (Geometrieoptimierung, Abbildung von Steifigkeiten und Nebenspannungen), Material (Hybridquerschnitte aus Bu-LVL und Na-GL) sowie Verbindungen (Anschlüsse der Zugdiagonalen, der Druckstützen und Montagestöße) untersucht. | Herbert Duttlinger Tel.: +49 7675 9053-80 h-duttlinger@bruno-kaiser.de Holzbau Bruno Kaiser GmbH Gässle 7 79872 Bernau im Schwarzwald | X | FPNR | |
| 01.09.2000 | 31.10.2003 | 22009998 | Verbundvorhaben: Entwicklung und anwendungstechnische Evaluierung neuartiger Rapsöle: Teilvorhaben 6: Einsatz der DNA-Microarray-Technologie zur Identifikation von Stoffwechselengpässen in Rapspflanzen mit veränderter Speicherlipidzusammensetzung | In den vergangenen Jahren ist es durch intensive Züchtungs- und Forschungsaktivitäten gelungen, Rapsformen mit neuen Ölqualitäten zu züchten. Diese neuen Rapsformen sind besonders auf Anwendungen im Bereich nachwachsende Rohstoffe ausgerichtet. Innerhalb des Verbundvorhabens sollen einerseits die vorhandenen Ölvarianten durch Unternehmen der aufnehmenden Hand auf ihre Anwendungsmöglichkeiten geprüft werden und andererseits neue, verbesserte Rapsprototypen durch Wissenschaft und Züchtung erzeugt, sowie deren Öle gleichfalls auf ihre Anwendungsmöglichkeiten untersucht werden. Im Teilvorhaben 6 sollen hinsichtlich der züchterischen Verbesserung der Rapsprototypen die Faktoren, die die Speicherlipidbiosynthese qualitativ und quantitativ begrenzen, identifiziert werden. Dazu wird die DNA-Microarray-Technologie eingesetzt. | Es wurde ein Raps-DNA-Array zur Untersuchung der genetischen Ursachen der Stoffwechselengpässe bei verschiedenen Rapslinien etabliert. Dieses Array enthält die wichtigsten Gene des Speicherlipidstoffwechsels (20 von 25) und kann zur Untersuchung von Samenmaterial aus Rapslinien eingesetzt werden. | Prof. Dr. Reinhard Töpfer Tel.: +49 6345 41-115 reinhard.toepfer@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Rebenzüchtung Geilweilerhof Geilweilerhof 76833 Siebeldingen | FPNR | |
| 15.10.2005 | 31.12.2006 | 22010005 | Langzeituntersuchungen des Betriebsverhaltens einer Mikrogasturbine im Betrieb mit verschiedenen Biogasen | Das Betriebsverhalten einer mit biogenen Gasen verschiedener Zusammensetzungen betriebenen Mikrogasturbine soll erfasst und analysiert werden. Ziel ist der Nachweis, dass das Abgas einer Turbine unabhängig vom Brenngas und Lastzustand zum direkten Trocknen landwirtschaftlicher Güter geeignet ist. Die Mikrogasturbine wird am Standort Lembeck in Betrieb genommen und zunächst im Einsatz mit Biogas als Brennstoff betrieben. Das Abgas wird in verschiedenen Lastzuständen hinsichtlich seiner Zusammensetzung analysiert. Dann werden die Beimischungen verschiedener Komponenten "synthetische" Biogase erzeugt und die gleichen Messungen durchgeführt. Der mögliche Übergang von Schadstoffen aus dem Abgas in ein zu trocknedes Gut wird prognostiziert. Sollte dieser wie erwartet gering sein, so wird ein Folgeprojekt beantragt. An Hand der Ergebnisse aus diesen Vorhaben wird entschieden, ob in einem zu beantragenden Folgeprojekt ein Bandtrockner mit dem Abgas aus der Turbine betrieben wird, um den realen Schadstoffübergang zu mitteln. | Dipl.-Ing. Christian Stettner Tel.: +49 2369 9898-42 christian.stettner@loick-bioenergie.de Loick Bioenergie GmbH Heide 26 46286 Dorsten | FPNR | ||
| 01.10.2007 | 15.07.2008 | 22010007 | Ölverdünnung bei Betrieb eines Pkw-Dieselmotors mit Mischkraftstoff B10 | Ermittlung der Zusammenhänge des Kraftstoffeintrags in das Motoröl eines Pkw-Dieselmotors bei Betrieb mit Mischkraftstoff B10 in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen. Untersuchung in 4 Etappen: 1.): Langzeituntersuchung über 240 h, 3 Betriebspunkte, keine Nacheinspritzung, regelmäßige Ölanalysen. Ziel: Welche Betriebspunkte führen ohne Nacheinspritzung zum Kraftstoffeintrag ins Öl? 2.): Motorlauf mit später Nacheinspritzung im BP 1 über 3 x 8h mit Motorölanalysen nach jeweils 0., 1., 2., 4. und 8 h. Ziel: Zeitlicher Verlauf der Kraftstoffeintragung bei später Nacheinspritzung. 3.): Untersuchung des Verdampfungsverhaltens von B10 im Motoröl. Motorlauf über 16 h ohne späte Nacheinspritzung im BP 3, 3 x 16 h mit Motorölanalysen nach jeweils 2 h. Ziel: Veränderung von DK- und RME-Anteil im Motoröl bei hoher Last ohne Nacheinspritzung. 4.): 100 Kaltstarts bei Raumtemperatur 20°C, nach Start 10 min unterer Leerlauf, keine Nacheinspritzung. Ölanalysen nach jeweils 25 Kaltstarts. Ziel: Kraftstoffeintrag in das Motoröl bei niederen Temperaturen (ohne Nacheinspritzung) Ableitung von Abhilfemaßnahmen . Anmerkung: Motor im Wert von ca. 20 T€ wird von der VW AG WOB leihweise bereitgestellt. | Prof.-Dr.-Ing. Helmut Tschöke Tel.: +49 391 67 18712 helmut.tschoeke@ovgu.de Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Mobile Systeme - Mechatronik Universitätsplatz 2 39106 Magdeburg | X | FPNR | |
| 01.06.2009 | 31.10.2012 | 22010009 | Bioenergieregion Thüringer Vogtland (BTV) | Die Vorhabensziele richten sich auf eine höhere Effizienz durch dezentrale Energieerzeugung, Generierung von Einkommen und Arbeitsplätzen durch lange Biomasse-Wertschöpfungsketten in der Region, Verbesserung des Investitionsklimas in der mittelständischen Wirtschaft und Schaffung einer l(i)ebenswerten Umwelt durch eine nachhaltige und klimaneutrale Energieversorgung. Dabei steht die Verbindung von landwirtschaftlicher Erzeugung von Biomasse bzw. deren Steigerung ebenso auf der Agenda wie eine enge Verknüpfung von Produzenten von Biomasse, Erzeugern von Energie sowie ortsansässigen Verbrauchern. Die Arbeitsweise des Regionalmanagements wird sich sowohl nach den Bedürfnissen der Akteure als auch an den Wünschen des BMELV richten. Dabei ist eine Maxime, dass bestehende Gremien und Strukturen bevorzugt genutzt, bevor neue gegründet werden. Es wird insbesondere eine enge Zusammenarbeit zwischen dem Leader -Management und dem Regionalmanagement des Landkreises Greiz geben. Weiterhin werden sowohl bestehende Netzwerke sowie Konzepte von Kommunen und anderen öffentlichen und privaten Trägern in die Arbeit einbezogen. | Dr. Albrecht Broßmann Tel.: +49 36628 698-11 info@pahren-agrar.de Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe und Bioenergie Pahren Hainweg 11 07937 Zeulenroda-Triebes | FPNR | ||
| 01.04.2012 | 30.09.2015 | 22010011 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines emissionsarmen stationären, vielstofffähigen Diesel-Motor-Brennverfahrens zum Einsatz von nicht aufbereiteten Biokraftstoffen, das auf einer externen Vorverdampfung des Brennstoffes beruht; Teilvorhaben 3: Entwicklung und Programmierung der Steuerungseinheit | Vorhabensziel:Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wird ein vielstofffähiger Stationärmotor entwickelt, der den Einsatz regenerativer flüssiger Kraftstoffe mit geringer Reinheit für eine KWK-Anwendung ermöglichen soll. Das teilhomogene Brennverfahren mit externer Gemischbildung hat zum Ziel die Stickoxid- und Partikelemissionen im Vergleich zum herkömmlichen Dieselverfahren unter Beibehaltung des derzeitigen Wirkungsgrads zu senken. Arbeitsplanung: Das Forschungsvorhaben wird von einem Projektkonsortium aus den beiden Forschungsstellen OWI Aachen, ITV Uni Hannover, sowie der Firma AixCellSys durchgeführt. Am OWI wird die Verdampfereinheit der externen Gemischbildung für die Anwendung am Motor entwickelt und optimiert. Hierbei kommt das Verfahren der Kalte Flammen Verdampfung zum Einsatz das eine autotherme Verdampfung des Kraftstoffs ermöglicht. Am ITV der Uni Hannover wird ein Dieselmotor für den Betrieb mit externer Gemischbildung optimiert, und sowohl mit einer Saugrohreindüsung des verdampften Brenngases, als auch einer Eindüsung des Brenngases in den Brennraum betrieben. Durch den Einsatz einer hochgenauen Induziermesstechnik, sowie der Abgasanalytik kann das Verfahren überwacht und optimiert werden. Die komplexe Steuerungseinheit für das Gesamtsystem wird von der Firma AixCellSys entwickelt und an dem Prüfstand in Betrieb genommen. Die während der Projektlaufzeit erforderlichen Anpassungen werden direkt am Prüfstand umgesetzt. | Dirk Volmering Tel.: +49 2407 568278-3 d.volmering@aixcellsys.de AixCellSys GmbH Kaiserstr. 100 52134 Herzogenrath | FPNR | ||
| 01.08.2012 | 31.07.2015 | 22010012 | Bundeswettbewerb Bioenergie-Regionen / Förderphase 2.0 / Bioenergieregion Mecklenburgische Seenplatte | Es wird das bereits aufgebaute und aktive Netzwerk sowie die bisherigen Projektergebnisse unter der Organisation des Landeszentrum für erneuerbare Energien Mecklenburg-Vorpommern (Leea) fortgeführt. Dazu wird eine eigene Geschäftsstelle mit 2 Personalstellen im Leea eingerichtet. Das Netzwerk/Geschäftsstelle hat folgende Aufgaben: Organisation und Durchführung von Netzwerktätigkeiten, Kommunikation insbesondere zu den Zielen der Bundesregierung beim Einsatz von Bioenergie und die Möglichkeiten zu deren Umsetzung, speziell unter der spezifischen regionalen Fokussierung auf die Mecklenburgische Seenplatte und der Partnerregion (Nordwestmecklenburg). Dabei sind zielorientierte Schwerpunkte in der Projekt- und Netzwerksarbeit in den Leitprojekten zu den Bereichen Wertschöpfung, Effizienz und Wissenstransfer definiert und werden unter dem Aspekt der wirtschaftlichen Verstetigung aller dafür notwendigen Strukturen durchgeführt. Langfristiges Ziel ist der breit angelegte und offensive Wissenstransfer zum Thema Bioenergie sowie die Steigerung der regionalen Wertschöpfung für den ländlichen Raum durch die Nutzung von Bioenergie und die öffentlichkeitswirksame Kommunikation dessen. Zuerst werden die notwendigen wissenschaftlichen Grundlagen geschaffen, um dann die Schlüsselakteure für die sich daran anschließende Umsetzung zu akquirieren. Dabei wird auch auf bestehende Modellstandorte und -anlagen sowie erfolgreiche Akteure zurückgegriffen. Die Arbeitsplanung ist als Anlage beigefügt. | Falk Roloff-Ahrend Tel.: +49 3981 474-124 info@leea-mv.de Leea GmbH Am Kiefernwald 1 17235 Neustrelitz | X | FPNR | |
| 01.08.2014 | 31.07.2016 | 22010013 | Erarbeitung eines Sicherheitskonzepts für Biogasanlagen (BGA) | Ziel ist die Entwicklung eines bundesweit einheitlichen Prüfschemas für regelmäßig wiederkehrende Prüfungen von Biogasanlagen ("BGA-TÜV") als Zertifizierungsvoraussetzung für Umweltgutachten und/oder nach EMAS und somit für die Erlangung einer weiterhin gültigen Betriebserlaubnis. Um eine Rechtssicherheit für Betreiber, Prüfinstitute und Genehmigungsbehörden zu erreichen, sollen dazu bestehende Sicherheitsstandards für BGAs und deren Komponenten zusammengefasst und ggf. weitere definiert, sowie einheitliche, standardisierte Prüfkriterien aller sicherheitsrelevanter und betriebsnotwendiger Komponenten von BGAs erarbeitet werden. Das Projekt wird in enger Abstimmung mit den Verbänden und Organisationen aus dem Bereich Biogas sowie dem BMELV, den Berufsgenossenschaften und Prüfinstituten durchgeführt. Nach Festlegung eines Mindeststandards für einen sicheren Betrieb von BGAs wird darauf aufbauend ein Prüfschema erarbeitet und beispielhaft an mehreren Biogasanlagen überprüft. Im Ergebnis wird ein Projektbericht erarbeitet, der das Prüfschema, dier Ergebnisse der beispielhaften Prüfungen sowie Empfehlungen an Prüfinstitutionen, Behörden und den Gesetzgeber enthält. Die Arbeitspakete setzen sich dabei aus Projektmanagement, Sammlung und Auswertung vorhandener Richtlinien, Definition von weiterführenden Sicherheitsstandards, Erarbeitung eines Prüfrahmens in Form einer Checkliste, Beurteilung des Kontrollaufwands und der Kosten sowie einer Abstimmung und rechtlichen Prüfung zusammen. | Dipl.-Ing. Sander Schwick Tel.: +49 69 24788-677 s.schwick@dlg.org DLG e. V. - Testzentrum Technik und Betriebsmittel Max-Eyth-Weg 1 64823 Groß-Umstadt | X | FPNR | |
| 01.02.2015 | 30.06.2017 | 22010014 | Verbundvorhaben: Mikronisiertes Kollagen - Gesundheitsfördernde Applikationen von mikrostrukturiertem Kollagen; Teilvorhaben 2: Mechanische Zerkleinerung und Formulierung von reifem Kollagen | Stabile, wässrige Formulierungen von mechanisch mikronisiertem, reifem Kollagen Arbeitsplanung Arbeitsplanung Arbeitsplanung Arbeitsplanung Arbeitsplanung | Das Gesamtziel des Verbundprojektes bestand in der Entwicklung von lagerstabilen Formulierungen auf der Basis von mikronisierten Kollagenen, die das Potenzial aufweisen, entzündungslindernd bzw. entzündungs-hemmend zu wirken. Ziel des Teilvorhabens 2 war die mikromechanische Zerkleinerung von reifem Kollagen. | Dr. Bernd-Reiner Paulke Tel.: +49 331 568-1159 bernd-reiner.paulke@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR |
| 01.09.2018 | 30.04.2022 | 22010017 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Fachwerkträger-Konzepts für Spannweiten von bis zu 100 m unter Verwendung von Buchenfurnierschichtholz, Hybridträgern aus Nadel- und Buchenholz und Holzschrauben als Verbindungsmittel; Teilvorhaben 1: Wissenschaftlich-analytische Entwicklung und Untersuchung - Akronym: fanabu | Das Projekt Fanabu beschäftigt sich mit der Konzeption, Bemessung und Herstellung von weit gespannten Fachwerkträgern unter Verwendung der Werkstoffe Nadelbrettschichtholz (Na-GL) und Buchenfurnierschichtholz (Bu-LVL). Fachwerkträger stellen durch ihre aufgelöste Konstruktionsweise eine materialsparende Möglichkeit dar, große Spannweiten zu überspannen. Durch den kombinierten Einsatz des hervorragend für Zugbeanspruchungen geeigneten Bu-LVL in hochbeanspruchten Bereichen mit Na-GL lassen sich entsprechende Konstruktionen weiter optimieren. Verbindungen in Knotenpunkten und Montagestößen sollen hierbei durch selbstbohrende Voll- und Teilgewindeschrauben realisiert werden. Ziel ist somit die Entwicklung eines Fachwerkträgerkonzepts, dass materialsparende Ausführung, wirtschaftliches Potential und Robustheit miteinander vereint und insbesondere kleine und mittlere Unternehmen befähigen soll, weit gespannte Tragwerke zu erstellen. Hierfür werden experimentelle, simulationswissenschaftliche und numerische Untersuchungen durchgeführt, um Optimierungspotentiale zu erkennen, baupraktische Lösungen zu entwickeln und ingenieurmäßige Berechnungsansätze herzuleiten. Es werden die Aspekte Konstruktion (Geometrieoptimierung, Abbildung von Steifigkeiten und Nebenspannungen), Material (Hybridquerschnitte aus Bu-LVL und Na-GL) sowie Verbindungen (Anschlüsse der Zugdiagonalen, der Druckstützen und Montagestöße) untersucht. | Ausgehend von einem Fachwerkträger-Strukturkonzept mit fallenden Zugstreben und vertikalen Druckstreben werden Potentiale zur Verbesserung der Konstruktion unter Verwendung von Buchenfurnierschichtholz und selbstbohrenden Holzbauschrauben identifiziert. Als Untersuchungspunkte werden die Gurte als Hybridbauteil aus Na-GL und Bu-LVL, die Anschlüsse der Zugdiagonalen und Druckstützen sowie bei größeren Spannweiten erforderliche Montagestöße identifiziert. Die Hybridquerschnitte werden experimentell und numerisch untersucht. Auf Grundlage bestehender FE-Modelle wird eine in Fachwerkträgergurten häufig auftretende Kombination aus Biegemomenten und Normalkräften modelliert und so Interaktionen untersucht und analytische Bemessungsansätze entwickelt. Die Tragfähigkeit der Anschlüsse von Druckstreben und insbesondere die Querdrucktragfähigkeit von Hybridquerschnitten werden untersucht und verschiedene Verstärkungsmaßnahmen mit Holzwerkstoffplatten und selbstbohrenden Holzbauschrauben gegenübergestellt. Bei den Anschlüssen der Zugdiagonalen wird ein Potential zur Steigerung der Tragfähigkeit durch erhöhung der Reibbeiwerte durch Oberflächenbearbeitungen identifiziert und eine einstoffliche Verstärkungsmethode entwickelt. Parallel dazu werden Ansätze zur Berechnung der rotatorischen Steifigkeit entsprechender Anschlüsse untersucht und deren Auswirkung auf Nebenspannungen und die Tragfähigkeit des globalen Systems untersucht. Anschließend werden Ausführungsvarianten für die im Strukturkonzept erforderlichen druck- und zugbeanspruchten Montagestöße entwickelt und in kleinteiligen Versuchen experimentell geprüft. Abschließend werden die zuvor in kleinteiligen Versuchen ermittelten Verstärkungsansätze und Berechnungsmethoden anhand von drei Fachwerkträgern im Bauteilmaßstab überprüft. | Dr.-Ing. Matthias Frese Tel.: +49 721 608-47948 matthias.frese@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (KIT) – Holzbau und Baukonstruktionen Reinhard-Baumeister-Platz 1 76131 Karlsruhe | X | FPNR |
| 01.05.2019 | 31.08.2021 | 22010018 | Verbundvorhaben: Großserien-Leichtbau mit naturfaserverstärkten biobasierten Kunststoffen am Beispiel Lithium-Ionen-Batterie-Gehäuse; Teilvorhaben 1: Material- und Verfahrensentwicklung - Akronym: BioBattery | Zielsetzung des Vorhabens ist die erstmalige Realisierung von Leichtbauverfahren auf Grundlage naturfaserverstärkter biobasierter Kunststoffe, die speziell für die Großserienproduktion ausgelegt sind. Als Modellsystem dienen Gehäuse für Lithium-Ionen-Batterien, da besonders bei mobilen Anwendungen wie E-Bikes oder KFZ eine Gewichtsreduktion im Vergleich zu klassischen Metallgehäusen besonders gewünscht wird. Die Funktionen Zellhalterung, Thermomanagement, Crash-Sicherheit und elektrische Isolation sollen dabei funktionsintegriert durch Kunststoffgehäuse aus thermo-plastischen Matrices und Organoblechen auf Basis nachwachsender Rohstoffe gewährleistet werden. Dies ermöglicht eine Reduktion des Eigengewichts der Batterie ohne Zellgewicht um bis zu 60 Prozent. Der Forschungsansatz ist besonders attraktiv durch einen spezifischen Vorteil von Naturfasern im Vergleich zu den bisher eingesetzten teuren Carbonfasern: Naturfasern sind wesentlich elastischer und ermöglichen als Naturfaserverstärkte Kunststoffe (NFK) die Herstellung von Organoblechen mit bislang unerreichter Schlagzähigkeit. Diese Eigenschaft ist insbesondere im Automobilumfeld von entscheidender Bedeutung, um die Energieabsorption im Crashfall zu optimieren und um schädliche Schwingungen und Vibrationen zu dämpfen. Die zu entwickelnden Organobleche und Formteile aus naturfaserverstärkten biobasierten Kunststoffen können vollautomatisch produziert werden und die daraus hergestellten funktionsintegrierten Batteriegehäuse können vollautomatisch bestückt werden. Dies reduziert im Vergleich zu herkömmlichen Metallgehäusen die Anzahl der Fertigungsschritte und somit die Fertigungskosten deutlich. Es wird erwartet, dass mit der zu entwickelnden Technologie sowohl das Bauteilgewicht als auch die Gesamtkosten deutlich gesenkt werden können. | Dr. Christian Beinert Tel.: +49 6151 705-8735 christian.beinert@lbf.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit (LBF) Bartningstr. 47 64289 Darmstadt | X | FPNR | |
| 01.08.1997 | 30.09.2000 | 22010096 | Verbundvorhaben: Erstellung von Basismaterial bei Winterraps mit Resistenz gegenüber dem Wasserrübenvergilbungsvirus (TuYV) mit verschiedenen gentechnischen und konventionellen Ansätzen: Teilvorhaben Aschersleben, konventioneller Ansatz | Das Ziel der Arbeiten ist die Erstellung von Raps-Basismaterial mit einer Resistenz gegenüber TuYV (Westliches Rübenvergilbungsvirus), wobei die Resistenz auf unterschiedlichen molekularen Mechanismen beruht. Das Vorhaben wird als Kooperationsprojekt zwischen dem klassisch züchterischen und dem gentechnologischen Ansatz in enger Absprache mit den in der GFP vertretenen Rapszüchtern durchgeführt. Im Teilvorhaben Aschersleben wird die klassische Resistenzzüchtung unter Einbeziehung moderner Züchtungs- und Diagnoseverfahren verfolgt. Schwerpunkte der Arbeiten sind neben der Entwicklung von Basismaterial mit stabiler Resistenz, Untersuchungen zu den resistenzgenetischen Grundlagen und des Einflusses von Umweltbedingungen sowie die Entwicklung von neuartigen immunologischen und molekularbiologischen Nachweisverfahren für TuYV. | Im Bearbeitungszeitraum konnte durch das angewandte Selektionsverfahren eine erhebliche Zunahme des Anteils virusresistenter Einzelpflanzen in den Kreuzungsnachkommenschaften erreicht werden. Dabei wurde nachgewiesen, dass für die Selektion auf extreme TuYV-Resistenz die sonst in Resistenzprüfungen übliche Verwendung von Blattproben zum sicheren Erregernachweis mittels DAS-ELISA in resistenten Kreuzungsnachkommen nicht ausreichte. Folgende Einzelergebnisse wurden erreicht: Die gezielte Auslese auf TuYV-Resistenz führte in der Projektlaufzeit zur genetisch bedingten Zunahme des Anteils resistenter Pflanzen in den Populationen. Das mittlere Resistenzniveau stieg mit jedem Selektionsschritt. In allen drei Versuchsjahren konnten auch in Rückkreuzungsgenerationen TuYV-resistente Pflanzen selektiert werden. Der Ertragseinfluss des TuYV - Befalls wurde in zwei Jahren an Einzelpflanzen mit unterschiedlichem Ergebnis untersucht. Während im ersten Jahr eindeutig Ertragsunterschiede aufgezeigt werden konnten gelang dies im Zweiten nicht. Die Spaltungsverhältnisse in den F2-Populationen und das weitere Ausspalten von anfälligen Pflanzen in der F3 bis zur F5 lassen bisher keine Vererbung der Virusresistenz nach den Mendelschen Regeln erkennen. Eine Ursache ist darin zu sehen, dass die für die Einkreuzung der TuYV-Resistenz benutzten R 54-14-Pflanzen heterozygot virusresistent waren. Zur Überprüfung der Stabilität der Resistenz wurde mit Isolaten unterschiedlicher Pathogenität inokuliert. Nur das neue 1999/2000 getestete Isolat Rü 1-4 ist bei künstlicher Infektion in der Lage ist die Resistenz zu brechen. Zum Nachweis der TuYV-Resistenz kamen unterschiedliche Verfahren, die sich in ihrer Empfindlichkeit unterscheiden zur Anwendung. Die höchste Viruskonzentration liegt in den Wurzeln vor. TuYV-Infektionen im Winterraps können im größten Teil der Anbauregionen Deutschlands auftreten und zu Ernteverlusten von 10 bis 15% führen. | Gerhard Proeseler Tel.: +49 3473 879-112 g.proeseler@bafz.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Resistenzforschung und Stresstoleranz Erwin-Baur-Str. 27 06484 Quedlinburg | FPNR | |
| 01.12.2002 | 31.05.2005 | 22010102 | Verbundvorhaben: Entwicklung von biologisch abbaubaren Produkten mit verzögerten und steuerbaren Abbaueigenschaften für den Einsatz im gärtnerischen Bereich; Teilvorhaben 4: Charakterisierung und Risiko-Folgen-Abschätzung | Es soll ein Biopolymer mit steuerbaren und definierten Abbaueigenschaften entwickelt werden. Die Steuerung der Abbauzeit erfolgt mit modifizierten Mehlen u. neuen Rezepturen. Als Rohstoffe dienen möglichst native Rohstoffe - wie z. B. Weizenmehl. Aus den modifizierten Rohstoffen werden auf der Grundlage bekannter Rezepturen eigene Compounds erstellt u. weiterentwickelt. Diese Materialien werden in Musterstücken verarbeitet und auf ihre Abbauzeiten geprüft. Nach der Prüfung werden die Modifizierungen und Rezepturen erneut eingestellt u. geprüft. Nach Abschluss der Arbeiten werden im Technikummaßstab prototypenhafte Musterprodukte hergestellt und unter Praxisbedingungen getestet. Zwischen den Vorhabenspartnern sind Arbeitspläne abgestimmt, die als Grundlage der Entwicklungsarbeit dienen. Von Cersan wird im trockenchemischen Verfahren modifiziertes Mehl in verschiedenen Modifizierungsstufen hergestellt. Das modifizierte Mehl wird durch das KuZ und Compopure mit anderen Rohstoffen compoundiert und in Testvarianten zu Musterstücken verarbeitet. Diese werden im fzmb auf die Abbaueigenschaften geprüft. Zwischen den Verbundpartnern wird ein Kooperationsvertrag abgestimmt. | Prof. Dr. Hans-Peter Schmauder Tel.: +49 3603 833-140 hpschmauder@fzmb.de Forschungszentrum für Medizintechnik und Biotechnologie e.V. - Bereich Umweltbiotechnologische und Mikrobiologische Forschung Geranienweg 7 99947 Bad Langensalza | FPNR | ||
| 01.10.2006 | 31.03.2008 | 22010106 | Verbundvorhaben: Pflasterschalung aus nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 1: Entwicklung von spritzgussfähigem Biopolymer | Das Ziel des Projektes besteht in der Entwicklung eines spritzgussfähigen Rohstoffes, der aus einem biologisch abbaubaren Polymeren besteht und für eine Füllung mit organisch verrottbaren Verstärkungsfasern geeignet ist. Das bisher entwickelte Biopolymer BIOPAR auf der Basis von Kartoffelstärke, aliphatischen Polyestern und Verträglichkeitsvermittlern wird derzeit im industriellen Maßstab für Verpackungsfolien eingesetzt. Der Einsatz von BIOPAR im Spritzgussbereich bietet die Möglichkeit einer deutlichen, strategischen Markterweiterung für biologisch abbaubare Kunststoffe aus nachwachsenden Rohstoffen, z.B. für Bauteile mit begrenzter Lebensdauer, wie eine Pflasterschalung. Für die Nutzung des BIOPAR als Matrixmaterial für Naturfasern und zum Einsatz im Spritzguss müssen umfangreiche Variationen in Rezeptur und Verarbeitung durchgeführt und die daraus resultierenden Eigenschaften (mechanische Kennwerte, biologische Abbaubarkeit) bestimmt werden. AP1, AP2, AP3 , AP4 , AP5 (lt. Vorhabensbeschreibung und Balkenplan) Im Falle positiver Ergebnisse des Vorhabens erfolgt die direkte Umsetzung am Markt. Die Umsetzung regelt ein separater Kooperationsvertrag der Projektpartner (Anlage) | Frits de Jong Tel.: +49 351 87181-46 fdejong@biop.eu BIOP Biopolymer Technologies GmbH - Niederlassung Schwarzheide Schipkauer Str. 1, A754 01987 Schwarzheide | FPNR | ||
| 01.06.2009 | 31.07.2012 | 22010109 | Bioenergie-Region Südoldenburg | Die Region Südoldenburg, auch Oldenburger Münsterland genannt, nimmt im Bereich Bioenergie in Deutschland eine Spitzenstellung ein. Diese Position möchte die Region sichern und ausbauen. In der verstärkten Nutzung des hohen Bioenergiepotenzials der Nebenprodukte der Agrar- und Ernährungswirtschaft wird ein sinnvoller Weg zum Um- und Ausbau der Bioenergienutzung in Südoldenburg gesehen, das mit dem regionalen unternehmerischen Know-how ausgeschöpft werden kann. Das Vorhaben verknüpft fünf Kernziele: 1) Verstärkte Nutzung der Biomassepotenziale landwirtschaftlicher Nebenprodukte zur Steigerung der Wertschöpfung; 2) Verringerung oder Lösung der regionalen Nährstoffproblematik; 3) Verbesserung der Akzeptanz für Bioenergieerzeugung und Veredlungswirtschaft. 4) Lösung regionaler Imagedefizite 5) Lösung lokal-regionaler Konflikte. Die Umsetzung erfolgt durch fünf strategische Maßnahmenbereiche: 1) Lösung der regionalen Nährstoffüberschussproblematik; 2) Modellregion zur Umsetzung des EEG 2009; 3) Umweltschonender Anbau von Energie- und Futterpflanzen; 4) Modellgebiete für Konfliktmanagement; 5) Lernende Bioenergie-Region.In den ersten drei Maßnahmenbereichen wird die Bildung von Netzwerken und Wertschöpfungsketten durch verschiedene Studien und Expertisen unterstützt. In einem weiteren Schritt ist die Initiierung und Begleitung von konkreten Umsetzungsschritten geplant. Die Maßnahmenbereiche 4 und 5 fokussieren sich auf die Kommunikations- und Öffentlichkeitsarbeit. | Christian Kircher Tel.: +49 4441 9237-63 kircher@aef-om.de Agrar- und Ernährungsforum Oldenburger Münsterland e.V. Driverstr. 18 49377 Vechta | FPNR | ||
| 01.08.2011 | 31.07.2013 | 22010110 | Verbundvorhaben: RiFa-Sort - Entwicklung von Techniken zur automatisierten Reduktion von Rinden-, Fäulnisanteilen und Fremdhölzern in Hackschnitzeln; Teilvorhaben 2: Entwicklung und Konstruktion des Versuchsstandes sowie des Demonstrators | (siehe Vollantrag): Im Blickpunkt dieses Projekts steht, neben den zu erzielenden Verkaufserlösen der Sägewerksindustrie, die Erschließung neuer Rohstoffquellen. Dies führt zu einer längerfristigen Versorgungssicherheit für die Papierindustrie, welche durch die Zunahme der thermischen Verwertung zunehmend schwieriger zu gewährleisten ist. Auch wird somit sichergestellt, dass der Rohstoff Holz aus kontrollierbarer, nachhaltiger Bewirtschaftung stammt. Dies ist ein signifikanter Unterschied zu den nach Deutschland importierten Zellstoffen. Im Jahr 03 lag der Import bei 4,1 Mio. T.. Damit ist Deutschland der drittgrößte Zellstoffimporteur der Welt.Neben der Erschließung neuer Rohstoffquellen steht auch die Reduktion von Bleichmitteln im Blickpunkt. Diese werden zur Verminderung der durch die Rinden- und Fäulnisanteile eingebrachten Verfärbung eingesetzt. Ein weiteres Ziel ist es den sinnvollen Einsatz der Rinde, welche bei der Sortierung als "Reste" anfällt, als CO2-neutralen Brennstoff zu fördern. Die Minderung von negativen Umwelteffekten, die Steigerung der Ressourceneffizienz sowie die Erhaltung und Förderung gesunder mittelständischer Unternehmen, sind die Anforderungen an eine zukunftsfähige und somit nachhaltige Rohstoffwirtschaft. Das Konsortium wurde im Hinblick auf die jeweilige Spezialisierung so aufgestellt, dass jeder Partner die Verantwortung für einen Teilaspekt des Gesamtprojektes übernimmt. Die Gesamtprojektleitung liegt bei Dr.-Ing. Föller & Partner. | Dr.-Ing. Jörg Föller Tel.: +49 7082 4040-8 dr_foeller@dr-fup.de Ingenieurbüro Dr. Föller & Partner Waidmannstr. 12 75334 Straubenhardt | FPNR | ||
| 01.10.2011 | 31.12.2014 | 22010111 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Qualitätshalbzeugen aus Spezialholzwerkstoffen für Anwendungen im Maschinenbau und in der Fördertechnik; Teilvorhaben 2: Herstellung von Halbzeugen für den Maschinenbau | Der Einsatz von ökologisch vorteilhaften und nachhaltigen Holzwerkstoffen im Maschinen- und Anlagenbau, speziell in der Fördertechnik, wird im Wesentlichen durch das "emotionale Problem" behindert, das Holz als nicht ausreichend leistungsfähig angesehen wird. Ziel des Vorhabens ist daher die Entwicklung von Halbzeugen aus geeigneten Holzwerkstoffen, die mit ausreichender Qualität für nachhaltige Lösungen im Maschinen- und Anlagenbau und damit auch in der Fördertechnik bereitgestellt werden können. Die Entwicklung sollte zudem eine Charakterisierung der Eigenschaften bezüglich verschiedener Belastungsarten und der Belastungsdauer beinhalten (statische und dynamische Kennwerte in Funktion der Holzfeuchte, Temperatur) sowie diese in einem Datenblatt zusammenfassen. Basis der Laborversuche ist die Beschaffung und Prüfung entsprechender Industrieplatten. Darauf aufbauend ist die zielgerichtete labortechnische Herstellung von Halbzeugen (OSB, Furnierschichtholz, Sperrholz und Kombinationswerkstoffe) im Technikum des IHD (FST 2) angedacht. An die Plattenherstellung schließen sich bei beiden Forschungseinrichtungen die Untersuchungen der mechanisch-physikalischen Eigenschaften an. Schwerpunkt der Arbeiten der FST 1 (TUC) werden statisch- und dynamisch-mechanische Versuche zur Ermittlung von Festigkeits- und Steifigkeitskennwerten sein. Die Ergebnisse von FST I und FST II werden zusammengeführt und einer gemeinsamen Auswertung zugänglich gemacht. | Es wurde ein plattenförmiges Qualitätshalbzeug aus Spezialholzwerkstoffen für den konstruktiven Einsatz im Maschinebau, mit dem Schwerpunkt Fördertechnik entwickelt. Mit diesem Halbzeug sind ökologisch vorteilhafte Konstruktionen möglich. Entwicklungsschwerpunkte waren: einstellbare, hohe absolute und spezifische mechanische Eigenschaften mit kleinen Streuungen. Die Entwicklung wurde durch verschiedene Werkstoffprüfungen von Labor- und Industriewerkstoffen begleitet und deren Ergebnisse mittels speziell erarbeitetet Bewertungskriterien evaluiert. Weiterhin wurde das Werkstoffverhalten von diversen Holzwerkstoffen unter dynamischer Belastung klassifiziert. 1. Bewertungskriterien, um die Eignung von Holzwerkstoffen für die Anwendung im Maschinen- und Anlagenbau zu bewerten 2. Die Entwicklung eines plattenförmigen Qualitätshalbzeuges aus Buche. 3. Das Charakterisieren des Werkstoffverhaltens von Holzwerkstoffen unter dynamischer Belastung. 4. Das Charakterisieren von weiteren technischen Potenzialen geeigneter Holzwerkstoffe. (z. B. tribologischer Vorteile) 5. Das Erarbeiten eines Vorschlages für ein Werkstoffdatenblatt. 6. Die ökologische Bewertung verschiedene Holzwerkstoffgruppen auf Basis verfügbarer Sekundärquellen. 7. Das Erarbeiten von Methoden, um relevante mechanische Eigenschaften von Holzwerkstoffen anwendungsnah und schnell zu prüfen. Erarbeitet wurden: a: ein Verfahren zur Charakterisierung der statischen Eigenschaften b: mehrere Verfahren zur Charakterisierung der Ermüdungseigenschaften c: ein Verfahren zur Charakterisierung der Schlagbelastung | Dipl.-Ing. Andreas Weber Tel.: +49 351 4662-332 weber@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | X | FPNR |
| 01.05.2012 | 31.10.2014 | 22010112 | Forschungsverbund: Integrierte chemisch-biotechnologische Herstellung von Synthesebausteinen auf Basis nachwachsender Rohstoffe in einer Bioraffinerie; Teilvorhaben 14: Scale Up von Prozessen in Pilotanlagen | Das Verbundprojekt ist getragen von der Vision der "Integrierten Verbundproduktion auf Basis nachwachsender Rohstoffe" und der durchgängigen Entwicklung vom Labor- bis zum Produktionsmaßstab. Dabei steht die Steigerung des Einsatzes nachwachsender Rohstoffe, vor allem heimischer pflanzlicher Öle, zur Herstellung von Synthesebausteinen für die chemische Industrie unter Verwendung chemischer und biotechnologischer Konversionsmethoden im Mittelpunkt der Forschungsaktivitäten. Das Konzept wird durch einen interdisziplinären Forschungsverbund in Zusammenarbeit mit einem integrierten Chemieverbund-Standort realisiert und betrachtet dabei Prozesse entlang der gesamten Wertschöpfungskette vom Rohstoff Pflanzenöl, dessen Aufarbeitung und Umsetzung zu Synthesebausteinen hin zum Einsatz der Synthesebausteine in Produktgruppen wie Polymeren, Schmierstoffen, grenzflächenaktiven Substanzen oder Flockungshilfsmitteln. In der 1.Phase wurden relevante Pflanzenöle ausgewählt und bewertet, chemische und biotechnologische Konversionsverfahren im Labormaßstab entwickelt und getestet sowie geeignete Katalysatoren identifiziert. In der 2. Förderphase liegt der Fokus auf der Optimierung und der Skalierung ausgewählter Prozesse in den Produktionsmaßstab und einer anwendungstechnischen Untersuchung der Synthese-bausteine in unterschiedlichen Produktgruppen. Abschließend soll eine ökonomische, ökologische und soziale Prozessbewertung mit Rohstoff- und Produktbewertung erfolgen. | Die Arbeiten des CBP wurden in der 2. Förderphase des Verbundvorhabens integriert und stellten den Schnittpunkt zwischen anwendungsbezogener Forschung (Labormaßstab) und Untersuchung der Machbarkeit in industriell relevanten Maßstäben dar. Es wurden in Kooperation mit der Fa. Eucodis, der Universität Halle sowie dem Fraunhofer IGB Lipasen zur rekombinanten Herstellung in mikrobiellen Systemen ausgewählt und ein Scale-Up in den technischen Maßstab durchgeführt. Weiterhin erfolgten Untersuchungen zur Maßstabsvergrößerung von enzymatischen Ver- und Umesterungsreaktionen sowie eine Skalierung der Metathese im Maßstab von 100 L. Für die Maßstabsvergrößerung der verschiedenen enzymatischen Reaktionen wie Ver- und Umesterungen und biochemische Epoxidierungen von Fettsäuren und pflanzlichen Ölen wurden größere Mengen an verschiedenen Lipasen benötigt. Daher erfolgte zunächst die Übertragung der von der Fa. Eucodis und der Universität Halle im Labor etablierten Produktionsprozesse zur fermentativen Herstellung rekombinanter Lipasen an das Fraunhofer CBP. Dabei konnten die Fermentationsprozesse erfolgreich bis in den 1-m3-Maßstab umgesetzt werden. Die im Labor entwickelten Aufarbeitungstechniken ließen sich nicht problemlos auf die verfügbaren Anlagen im technischen Maßstab übertragen und erforderten deshalb eine Optimierung. Damit konnten die benötigten größeren Mengen an Enzym für das Scale-Up von ausgewählten enzymatischen Reaktionen bereitgestellt werden. Die hergestellten Lipasen wurden weiterhin zur Untersuchung der Konservierung sowie für Immobilisierungsversuche eingesetzt. Die Maßstabsvergrößerung der lösemittelfreien Lipase-katalysierten Veresterung von Ölsäure mit Oleylalkohol konnte erfolgreich bis in den 10L-Maßstab durchgeführt werden. Weiterhin wurde die Metathese von Ölsäuremethylester in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer ICT und der Fa. Umicore erfolgreich in den 100-L-Maßstab übertragen. | Dr.-Ing. Katja Patzsch Tel.: +49 3461 43-9104 katja.patzsch@igb.fraunhofer.de Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein - Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP Am Haupttor 1251 06237 Leuna | FPNR | |
| 01.11.2014 | 31.12.2015 | 22010113 | Verbundvorhaben: Was bewirken Zertifizierungssysteme für nachwachsende Rohstoffe vor Ort - Ermittlung der ökologischen Wirkungen und der Verdrängungseffekte ausgewählter Nachhaltigkeitsstandards zur Biomasseproduktion für Biokraftstoffe; Teilvorhaben 1 | Das Gesamtziel des Vorhabens ist es, die Wirksamkeit und Glaubwürdigkeit von Nachhaltigkeitsstandards für Biomassekraftstoffe zu überprüfen. Das Vorhaben untersucht, ob die in der EU-RED festgelegten ökologischen Kriterien zum Schutz der Umwelt und wertvoller Lebensräume und deren Verifizierung durch zwei ausgewählte Zertifizierungssysteme (RSPO und ISCC) in Malaysia (Indonesien) ausreichen, um konkrete positive ökologische und naturschutzfachliche Auswirkungen zu erzeugen. Sollten keine oder nur unzureichende positive Auswirkungen festgestellt werden, wird das Vorhaben Handlungsempfehlungen zur Verbesserung des Standards entwickeln. Das Gesamtvorhaben gliedert sich in zwei Projekte. In dem hier beantragten, ersten Projekt wird die Analyse der Wirkungen von ausgewählten Zertifizierungssystemen (RSPO und ISCC) für Umwelt- und Biodiversitätsschutz sowie zu potenzielle Verdrängungseffekten in Malaysia/Indonesien vorbereitet. Das in diesem Antrag dargestellte und beantragte Teilprojekt beinhaltet die Projektleitung, das Stakeholder-Management sowie die Projektkommunikation. Gemeinsam mit dem Netzwerkpartner des WWF Deutschland - WWF Malaysia - werden zwei Stakeholderworkshops organisiert und durchgeführt, innerhalb derer eine Situationsanalyse sowie ein konzeptionelles Modell erstellt werden. Die methodische Betreuung der Workshops erfolgt im wissenschaftlichen Teilprojekt. Die anhand des konzeptionellen Modells ausgewählten Indikatoren sollen dann in einem Folgeprojekt konkret vor Ort auf identifizierten Untersuchungsflächen erhoben und anschließend ausgewertet werden. | Jörg-Andreas Krüger Tel.: +49 30 311 777 260 joerg-andreas.krueger@wwf.de WWF Deutschland Reinhardtstr. 18 10117 Berlin | X | FPNR | |
| 01.10.2018 | 30.04.2022 | 22010118 | Verbundvorhaben: Holz-Zement-Hybridsysteme für Wandelemente im Holzhochbau; Teilvorhaben 4: Hybridwandelement - Akronym: HZH-Wand | Der Gegenstand des FuE-Vorhabens war die Entwicklung eines Lignocellulose basierten Verbundmaterials für tragende Wandelemente zur Nutzung im modularen mehrgeschossigen Holzhochbau. Das Hybridbauteil sollte aus zwei Holzwerkstoffen bestehen, die sich in ihrer Rohstoffzusammensetzung, der Herstellungstechnologie und ihren mechanisch-physikalischen Eigenschaften stark unterscheiden. Durch die unterschiedlichen Materialkennwerte sollten die Werkstoffe im Materialverbund verschiedene anwendungsbezogene Aufgaben erfüllen. Das gefertigte Bauteil sollte sowohl den Anforderungen an einen hohen Feuerwiderstand als auch statischen (Lastabtragung, Aussteifung) und bauphysikalischen (Witterungseinflüsse, Wärmeschutz, Schallschutz) Anforderungen genügen. Während der Widerstand gegenüber Brand und Feuchte sowie der Hauptteil der statischen Anforderungen von den Decklagen übernommen werden sollte, sollten die bauphysikalischen Anforderungen zum Wärme- und Schallschutz in erster Linie von dem im Wandinneren liegenden Partikelwerkstoff getragen werden. Dieser wurde durch Hochfrequenzerwärmung hergestellt. Die Decklagen wurden aus zementgebundenem Sperrholz gebildet. Das Fügen der zwei Werkstoffe zu einem Holz-Zement Hybridsystem (HZH-System) sollte durch eine dauerhafte flächige Verklebung bewerkstelligt werden. Im Rahmen des Verbundvorhabens beschäftigte sich der Arbeitsbereich (AB) D der HSRM mit der Planung, der Bemessung und der Konstruktion von Hybridsystemen für den Holzhochbau. Im Einzelnen wurden hierzu u.a. theoretische und experimentelle Untersuchungen zu den gefügten Hybridelementen im Hinblick auf die Verwendung in Bauwerken durchgeführt | Zunächst wurde als Berechnungsgrundlage ein mehrgeschossiges Mustergebäude entworfen und definiert. Es besitzt 8 Stockwerke und Abmessungen von 30 m x 16 m. Eine statische Bemessung mehrschichtiger Wandelemente wurde vorgenommen und es zeigte sich, dass die Lasten, die auf das Gebäude einwirken, unter Annahme bestimmter Materialeigenschaften insgesamt gut abgetragen werden können. Anschließend wurde unterschiedliche Anschlussdetails entwickelt und bemessen. Die Anschlüsse der Wandelemente gliedern sich prinzipiell in drei Bereiche auf. Der erste Bereich bildet den vertikalen Stoß zwischen benachbarten Wandelementen. Diese wiederrum können in unterschiedlichen Varianten auftreten, neben einer Kopplung in Wandrichtung (0°) können auch rechtwinkelige Anschlüsse (90°) auftreten. Weiterhin liegen horizontale Stöße zwischen aufeinander stehenden Wandelementen sowie horizontale Stöße zwischen Wänden und Decken vor. Aus experimenteller Sicht wurden vor allem Versuche durchgeführt, um Faktoren / Verhältniswerte zu ermitteln, mit denen man von Festigkeiten und Steifigkeiten von kleinen Proben auf die Festigkeits- und Steifigkeitskennwerte von großen Bauteilproben schließen kann. Zur Bestimmung dieser Downscaling-Faktoren wurden Groß- und Kleinversuche durchgeführt. Bei diesen Versuchen wurden jeweils Elastizitätsmodul und Biegefestigkeit bestimmt. Die Versuchsergebnisse wurden bei der Entwicklung der jeweiligen Materialkomponenten des HZH-Systems berücksichtigt. Letztlich wurden an Prüfkörpern des HZH Systems diverse Versuche zum Tragverhalten (Biegeversuche, Druckversuche, Versuche zur Bestimmung des Schubmoduls) durchgeführt. Hierbei zeigte sich, dass das Versagen häufig durch ein Lösen der Furnierlagen im Bereich der Decklagen verursacht wurde. | Prof. Dr.-Ing. Leander Bathon Tel.: +49 611 9495-1518 leander.bathon@hs-rm.de Hochschule RheinMain - Fachbereich Architektur und Bauingenieurwesen - Holzbaulabor Kurt-Schumacher-Ring 18 65197 Wiesbaden | X | FPNR |
| 01.10.1998 | 31.12.2000 | 22010197 | Bindemittel aus Pflanzenölderivaten für Anwendungen in Holzwerkstoffen und Faserformteilen | Im Forschungsprojekt der Haltermann GmbH in Zusammenarbeit mit dem WKI Braunschweig sollen Rezepturen und verfahrenstechnische Bedingungen zur Verarbeitung von Bindemittelsystemen auf Basis chemisch modifizierter, hochungesättigter Pflanzenöle wie bspw. Leinöl entwickelt werden. Diese Öle lassen sich mit Maleinsäureanhydrid zu multifunktionellen, reaktiven Ölsäurederivaten modifizieren und finden derzeit bspw. in der Lackindustrie Verwendung. Eine vollständige Derivatisierung mit molaren Anteilen an Maleinsäureanhydrid führt zu pulverförmigen Substanzen, die in fester Form ab 50°C oder nach Emulgation in Wasser Leimeigenschaften aufweisen und für die Verleimung von Holzwerkstoffen grundsätzlich geeignet sind. Aufbauend auf bisherige, im Labormaßstab gewonnene Erkenntnisse, sollen diese Bindemittel für den industriellen Einsatz bei der Herstellung von Holzwerkstoffen wie z.B. Span- und Faserplatten sowie Faserformteilen zugänglich gemacht werden. Die Ergebnisse entsprechender Laboruntersuchungen sind in den technischen Maßstab zu übertragen und als Bindemittel für die Herstellung von Span- und Faserplatten, Faserformteilen u.a. Holzwerkstoffen zugänglich zu machen. | Im Rahmen des Vorhabens wurde ein reproduzierbares Herstellungsverfahren für ein Leinölharz entwickelt. Dazu wurde Leinöl durch chemische Reaktion mit Maleinsäureanhydrid modifiziert. Die entstehenden Harzderivate erhielten deshalb die Bezeichnung HLOM (Hard Linseed Oil Maleination). Bei einem Industriepartner wurde die Herstellung des Leinharzes im Maßstab 2000 kg realisiert. Basierend auf dem Leinölharz wurden ein flüssiges und ein festes Bindemittelsystem (HLOM-Emulsion bzw. HLOM-Pulverharz) formuliert und entwickelt. Die Herstellung der HLOM-Emulsion wurde beim Antragsteller im Labormaßstab 30 kg und anschließend bei einem Kooperationspartner im Betriebsmaßstab 1000 kg optimiert. Neben dem flüssigen Bindemittelsystem konnte auch ein festes Bindemittelsystem (HLOM-Pulver) im Labormaßstab erfolgreich entwickelt werden. Die Umsetzung in den Betriebsmaßstab konnte aus Zeitgründen nicht mehr realisiert werden. Die HLOM-Emulsion wurde für die Herstellung von Holzwerkstoffen und das HLOM-Pulver für die Herstellung von Faserformteilen verwendet. Bei der Verwendung der HLOM-Emulsion als Bindemittel zur Herstellung von MDF und HDF konnte festgestellt werden, dass die direkte Verarbeitung nach der Beleimung der Fasern zu schlechteren Platteneigenschaften führt als die Verarbeitung mit Nachtrocknung des beleimten Materials. Mit Nachtrocknung der beleimten Fasern wurden MDF, HDF sowie Spanplatten, OSB und VSL hergestellt. Als Material wurden Kieferfasern und -späne und in einigen Fällen auch Hanfschäben verwendet. Die Untersuchungen zeigten, dass mit Leinölharz als Bindemittel ohne weitere Zugabe von Kunstharzen Holzwerkstoffe mit zum Teil guten Kennwerten hergestellt werden können. Die Beleimungs- und Presstechnologie wurde beispielhaft bei hochdichten Faserplatten (HDF) den Erfordernissen des neuen Bindemittels angepasst, und die Kennwerte entsprechen von der Kochquerzugfestigkeit abgesehen (< 0,1 N/mm²) den Höchstforderungen nach DIN EN 622-2. | Dr. Wilhelm Höltmann Tel.: +49 40 75104-0 hoeltmann@dow.com Haltermann GmbH - Entwicklungscenter Wilmansstr. 36 21107 Hamburg | FPNR | |
| 01.02.2002 | 30.11.2003 | 22010200 | Einsatz von landwirtschaftlich erzeugtem Biogas zur Gewinnung elektrischer Energie mittels Brennstoffzellen | Das Gesamtziel dieses Projektes ist es, eine Versuchsanlage als Vorläufer einer neuen Generation von dezentralen Energieversorgungseinrichtungen zu installieren. Anhand dieser Versuchs- und Demonstrationsanlage ist es möglich, die Verwendbarkeit von Biogas zum Betrieb von Brennstoffzellen nachzuweisen sowie die bei der Kopplung Biogasanlage/Brennstoffzelle auftretenden Schwierigkeiten zu erfassen und technisch zu lösen. Der erzielbare elektrische Wirkungsgrad und die Betriebssicherheit der Anlagenkonzeption sollen auf hohem Niveau verifiziert und weiter optimiert werden. Zum Erreichen des Gesamtzieles gilt es eine Gasaufbereitung auf die für den Brennstoffzellenbetrieb erforderliche Reinheit bereit zu stellen, eine Schnittstelle zwischen Gasaufbereitung und Brennstoffzelle zu schaffen und eine Laborbrennstoffzelle sicher über einen signifikanten Zeitraum vor Ort zu betreiben. | Das Vorhaben ist noch nicht beendet. Eine vom BMVEL freigegebener Abschlußbericht liegt noch nicht vor. | Dr. Doris Schmack Tel.: +49 9431 751-281 doris.schmack@microbenergy.com Abwicklungsgesellschaft Biogas I AG Bayernwerk 8 92421 Schwandorf | FPNR | |
| 01.12.2002 | 30.11.2004 | 22010202 | Verbundvorhaben: Entwicklung von biologisch abbaubaren Produkten mit verzögerten und steuerbaren Abbaueigenschaften für den Einsatz im gärtnerischen Bereich; Teilvorhaben 2: Rezeptur- und Aufbereitungstechnologie | Es soll ein Biopolymer mit steuerbaren und definierten Abbaueigenschaften entwickelt werden. Die Steuerung der Abbauzeit erfolgt mit modifizierten Mehlen u. neuen Rezepturen. Als Rohstoffe dienen möglichst native Rohstoffe - wie z. B. Weizenmehl. Aus den modifizierten Rohstoffen werden auf der Grundlage bekannter Rezepturen eigene Compounds erstellt u. weiterentwickelt. Diese Materialien werden in Musterstücken verarbeitet und auf ihre Abbauzeiten geprüft. Nach der Prüfung werden die Modifizierungen und Rezepturen erneut eingestellt u. geprüft. Nach Abschluss der Arbeiten werden im Technikummaßstab prototypenhafte Musterprodukte hergestellt und unter Praxisbedingungen getestet.Zwischen den Vorhabenspartnern sind Arbeitspläne abgestimmt, die als Grundlage der Entwicklungsarbeit dienen. Von Cersan wird im trockenchemischen Verfahren modifiziertes Mehl in verschiedenen Modifizierungsstufen hergestellt. Das modifizierte Mehl wird durch das KuZ und Compopure mit anderen Rohstoffen compoundiert und in Testvarianten zu Musterstücken verarbeitet. Diese werden im fzmb auf die Abbaueigenschaften geprüft. Zwischen den Verbundpartnern wird ein Kooperationsvertrag abgestimmt. | Dipl.-Ing. Christoph Thieroff Tel.: +49 341 4941-608 thieroff@kuz-leipzig.de Kunststoff-Zentrum in Leipzig gemeinnützige Gesellschaft mbH Erich-Zeigner-Allee 44 04229 Leipzig | FPNR | ||
| 01.11.2004 | 30.06.2006 | 22010203 | Verwertung von Schlempe aus der (Power)-Alkoholherstellung zur Gewinnung von Wertstoffen am Beispiel der Produktion von Hydrolasen für die Modifikation von Lignocellulose | Das Vorhaben zielt auf die Optimierung und Maßstabsvergrößerung eines Verfahrens zur Gewinnung von Xylanase-/Cellulase-Enzymkomplexen auf Basis von Dünnschlempe. Es gilt zu klären, inwieweit die auf Basis von Dünnschlempe produzierten Enzymkomplexe für die Modifikation von Lignocellulose zur Herstellung von Werkstoffen geeignet sind und inwieweit die Umsetzung eines solchen Verfahrens im technischen Maßstab wirtschaftlich realisierbar ist. Die Arbeiten betreffen Untersuchungen zur Gewinnung und Optimierung der Enzymsysteme mit einer regulationsveränderten Trichoderma-Mutante, Upscalingversuche zur Enzymherstellung im 400-L-Maßstab, die Optimierung der Faserstoffinkubation und Werkstoffherstellung, Durchführung von Pilotversuchen zur Herstellung von Werkstoffen (in Zusammenarbeit mit verschiedenen KMU) sowie die Wirtschaftlichkeitsanalyse und Erarbeitung einer Prozesskonzeption. Die Verwertung der Projektergebnisse betrifft die Vermarktung des Verfahrens zur Enzymgewinnung auf Basis von Dünnschlempe und die Weiterentwicklung und Upscaling der Herstellung bindemittelfreier Faserwerkstoffe aus Holzfaserstoff und Stroh durch enzymatische Fasermodifikation. | Im Vorhaben wurde ein Verfahren zur effektiven, kostengünstigen Gewinnung von hydrolytischen Enzymen auf Basis von Brennereischlempe als Fermentationssubstrat entwickelt. Bezüglich der generierten Enzymeinzelaktivitäten ergeben sich durch den Einsatz von Dünnschlempe keine Nachteile, so dass hier eine preiswerteres Nährsubstrat zur Verfügung steht. Die Ergebnisse zum Einsatz von modifizierter Rohschlempe als Substrat zeigen verschiedene Möglichkeiten zur Kostenreduzierung auf. So kann bei Verwendung von Rohschlempe der Separationsschritt entfallen, der bei Verwendung von Dünnschlempe erforderlich ist. Bei Anbindung der Enzymherstellung an eine Anlage zur Produktion von Bioethanol bieten sich Möglichkeiten zur Energieeinsparung, sofern nach Abdestillieren des Ethanols die ca. 100 °C heiße Rohschlempe ohne zusätzliche Sterilisation für den Fermentationsprozess eingesetzt werden kann. Des weiteren ist durch die Modifikation der Schlempemedien, beispielsweise durch Zusatz kostengünstiger Abfallcellulose, einmal die Möglichkeit zur Kostenreduzierung gegeben, zum anderen die Möglichkeit für eine applikationsoptimierte Zusammensetzung der fermentierten Enzymkomplexe. Die Eignung der sowohl auf Basis von Dünnschlempe als auch auf Basis von Rohschlempe fermentierten Cellulase/Xylanasekomplexe wurde für eine enzymatische Aktivierung von Lignocellulose-Faserstoffen nachgewiesen. Das Inkubationsverfahren von Faserstoffen aus Kiefernholz und Einjahrespflanzen wird in den Prozess der Herstellung von Faserwerkstoffen für die Bau- und Möbelindustrie integriert. Bezüglich der Fasersortimente waren Faserstoffe aus Hanfschäben sowie Kiefernfaserstoffe und Mischungen aus diesen am besten für eine Werkstoffherstellung geeignet. Mit diesen Sortimenten wurden die höchsten Festigkeiten erzielt, wobei Hanffaserstoff die besten mechanischen Eigenschaften bewirkt. In Bezug auf das hygroskopische Verhalten und die Presszeiten weisen jedoch Holzfaserstoffe nach wie vor Vorteile auf. | Dr. Gerhard Kerns Tel.: +49 341 235-2499 kerns@rz.uni-leipzig.de Sächsisches Institut für Angewandte Biotechnologie e. V. an der Universität Leipzig (SIAB) Permoserstr. 15 04318 Leipzig | X | FPNR |
| 01.08.2005 | 31.07.2007 | 22010204 | Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung eines biologisch abbaubaren, Lyocell-basierten Meltblown-Vlieses | Ziel des geplanten FuE-Vorhabens ist die Entwicklung und Bereitstellung einer innovativen, umweltfreundlichen Technologie zur Herstellung von Meltblown-Nonwovens aus Cellulose auf der Grundlage des Lyocell-Verfahrens für die Herstellung von Hygieneartikeln. Besondere Schwerpunkte sind die Anpassung des Lyocell-Prozesses an die Anforderungen des Meltblown-Prozesses. Hierbei soll die Aufbereitung der Lösung aus Zellstoff und NMMO, die Anpassung der Lösungsaufbereitung auf die Anforderungen des Meltblown-Verfahrens und die Lösungsmittelrückgewinnung entwickelt werden. In einem zweiten Schwerpunkt ist die Anpassung des Meltblown-Prozesses um eine Lyocell-basierte Zellstofflösung zu verarbeiten und zu entwickeln. Ziel ist, ab 2009 mit dem neu entwickelten, Lyocell-basierten Vliesstoff schrittweise die polymeren Vliesstoffe zu substituieren. Es ist denkbar, daß eine 30%-ige Substitution heutiger Spinnvliesprodukte durch Lyocell-basierte, biologisch abbaubare Spinnvliese bis 2020 möglich ist. | In Zusammenarbeit von REICOFIL GmbH & Co. KG und Fraunhofer-IAP wurde im Technikum des eine Pilotanlage mit einer Arbeitsbreite von 60 cm errichtet , die neben der Technologieentwicklung auch gleichzeitig der Kundenbemusterung dienen sollte. Im Rahmen der Bearbeitung des Projekts konnte nachgewiesen werden, dass eine Spinnlösung von Cellulose in NMMO nach dem Meltblown-Prozess in einem durchgängigen Verfahren vom Rohstoff (Zellstoff) über die Prozessstufen Spinnlösungsherstellung, Extrusion durch eine Meltblown-Düse, Vliesbildung, Waschen und Trocknen zum Finalprodukt Cellulose-Meltblown-Nonwovens verarbeitet werden kann. Vliesstoffe im Mikrofaserbereich wurden entwickelt und die Eigenschaftsmerkmale umfassend charakterisiert. Es konnte gezeigt werden, dass dieses neue Verfahren eine echte Alternative zu cellulosischen Vliesstoffen auf Basis von Cellulose-Stapelfasern ist, zumal bei diesem neuen Verfahren Mikrofaserfeinheit erreicht wird. Es hat sich aber auch herauskristallisiert, dass es signifikante Unterschiede im Vergleich zur Verarbeitung von schmelzbaren Polymeren gibt, die eindeutig aus den spezifischen Eigenschaften der NMMO-Spinnlösung resultieren. So konnte gezeigt werden, dass dem Koagulationsprozess zwischen Düse und Fließband besondere Bedeutung zukommt. Es konnte nachgewiesen werden, dass es nach dem Düsenaustritt zu Verklebungen von Einzelfilamenten kommt, die mit steigendem Durchsatz, steigendem Düsenlochdurchmesser und abnehmendem Düsenlochabstand zunimmt. Unter dem Aspekt der Entwicklung von Mikrofaser-Vliesstoffen sind dadurch nur geringe Durchsätze pro Düsenloch und damit auch geringere Leistungen der Gesamtanlage möglich. Erste Möglichkeiten zur Erhöhung der Durchsatzleistung durch Einsatz eines modifizierten Zellstoffs sowie durch Einflussnahme auf die Düsengeometrie wurden aufgezeigt und sollten im Rahmen der Weiterführung des Projekts eingeführt werden. | Dipl.-Ing. Hans-Georg Geus Tel.: +49 2241 93261-941 hans-georg.geus@reicofil.com Reifenhäuser REICOFIL GmbH & Co. KG Spicher Str. 46-48 53844 Troisdorf | X | FPNR |
| 15.08.2005 | 31.12.2006 | 22010205 | "Projektgruppe Biomassenutzung": Beratung Brandenburger Landwirte zu Einsatz und Erzeugung von Biokraftstoffen | Ziel des hier beschriebenen Vorhabens ist die umfassende Information möglichst aller Brandenburger Landwirte und die Schulung und Beratung der darüber hinaus interessierten Landwirte zu Einsatz und Erzeugung von Biokraftstoffen. Hierbei werden die partiellen Erfahrungen und das verteilte Wissen der Projektpartner durch B³ gesammelt und koordiniert weitergegeben. Institutionen wie die LEB Prignitz-Havelland, GBE Schliebener Land oder die BLAk stellen ihre Infrastruktur zur Durchführung von Schulungen zur Verfügung. Vorort-Informationsveranstaltungen werden in Zusammenarbeit mit der ETI und in Kooperation mit den Kreisverbänden des LBV durchgeführt. Die Maßnahmen zur Beratung und Schulung der Landwirte werden durch ein geeignetes Internetangebot unterstützt, das über alle geeigneten Portale und direkt auf den Seiten der Projektgruppe zugänglich sein wird.Über den VLT Brandenburg werden die Kontakte zu den Umrüstern und Herstellern gehalten.Ziel des hier beschriebenen Vorhabens ist es aber auch, eine Infrastruktur aufzubauen, die über den Zeitraum der Förderung hinaus, den Landwirten ein Angebot zur Beratung und Schulung über die Nutzung und Erzeugung biogener Kraftstoffe anbietet. | Dr. Matthias Plöchl Tel.: +49 331 601498-12 mp@b3-bornim.de BioenergieBeratungBornim GmbH Max-Eyth-Allee 101 14469 Potsdam | FPNR | ||
| 01.04.2008 | 31.03.2011 | 22010207 | Prozessregelung von Vergärungsanlagen mit Hilfe des Parameters Wasserstoff | Die wissenschaftliche Zielstellung des Projektes besteht in der Verifizierung, Implementierung und Optimierung der im Technikumsmaßstab erprobten Modellansätze zur substratunabhängigen Prozessregelung von Vergärungsanlagen anhand des Parameters H2-Konzentration im Biogas an ausgewählten Großanlagen. Zuerst sollen im Technikumsmaßstab die beiden entwickelten Modellansätze geprüft, validiert und ggf. angepasst werden. Simultan erfolgt die Auswertung aller relevanten Messergebnisse. Im nachfolgenden Schritt soll eine Mess- & Regelstrategie entwickelt werden. Nach der hard- und softwaretechnischen Umsetzung der Regelstrategie erfolgt die Erprobung an den Technikumsanlagen und ggf. eine Anpassung an verschiedene Belastungszustände. Anschließend erfolgt die Umsetzung an Praxisbiogasanlagen. Die erhaltenen Ergebnisse werden in einem Abschlussbericht zusammengefasst inklusive Wirtschaftlichkeitsbetrachtung des entwickelten Steuerungsmodells. Die wirtschaftliche Verwertung der entwickleten Mess- und Regelstrategie im geplanten Vorhaben erfolgt über das ATZ Entwicklungszentrum zusammen mit Biogasanlagenherstellern bzw. -betreibern. | Im abgeschlossenen Forschungsprojekt "Mathematische Modellierung von Vergärungsprozessen" (FKZ 22016200) konnte ein funktionaler Zusammenhang zwischen der maximalen Raumbelastung, dem spezifischen Biogasertrag und der H2-Konzentration im Biogas festgestellt werden. Aufbauend auf diesen Ergebnissen wurden im aktuellen Projekt weitere Versuche im Technikumsmaßstab und einer Klein-Biogasanlage durchgeführt. Parallel wurden die Daten einer großtechnischen Biogasanlage zur Verifizierung der Ergebnisse genutzt. In den Mono-Vergärungsversuchen mit Hühnertrockenkot, Mais- und Grassilage wurde eine gezielte organische Über-lastung simuliert, um das Reaktionsverhalten der H2-Konzentration zu erproben. Anhand der H2-Konzentration konnte die maximale Abbaukapazität der hydrogenotrophen Methanbildner und damit die maximale Raumbelastung indiziert werden. Es zeigte sich, dass unabhängig von der erreichten Raumbelastung bei einer H2-Konzentration von 100 ppm ein stabiler Betrieb vorlag. Bei längerfristigen Erhöhungen über 300 ppm, kann es zu einer Akkumulation organischer Säuren und in der Folge zu einem deutlichen Rückgang der Biogasproduktion kommen. Anhand der Ergebnisse wurde eine innovative H2-Regelstrategie mittels Fuzzy-Logic Regelung in Zusammenarbeit mit der Firma BF Controls Ltd. entwickelt und ein Steuerungstool programmiert. Bei der Umsetzung der H2-Regelstrategie wurde darauf geachtet, ein kostengünstiges Modell zu entwickeln, dass problemlos in bestehende SPS-Steuerungen an Biogasanlagen nachgerüstet werden kann. Die H2-Regelstrategie wurde dann im Technikumsmaßstab und an der Klein-Biogasanlage getestet. Die Ergebnisse im laufenden Betrieb der Klein-Biogasanlage zeigten, dass ein stabiler Betrieb am Produktionsmaximum möglich ist. Eine dauerhafte Implementierung und Vermarktung der entwickelten H2-Regelstrategie erfordert jedoch weiteren F&E-Bedarf. | Prof. Dr.-Ing. Martin Faulstich Tel.: +49 9661 908-400 mfaulstich@atz-evus.de ATZ Entwicklungszentrum An der Maxhütte 1 92237 Sulzbach-Rosenberg | X | FPNR |
| 01.06.2009 | 31.07.2012 | 22010209 | Märkisch-Oderland geht den Holzweg - Projekt im Rahmen des Wettbewerbs Bioenergie-Regionen | In den nächsten Jahren werden in der Region Wertschöpfungsketten zur nachhaltigen Nutzung von einheimischem Holz als Energieträger aufgebaut. So werden Erdgas und Öl durch eine erneuerbare, zukunftssichere Energiequelle ersetzt, die CO2-Emissionen reduziert und zugleich neue Arbeitsplätze geschaffen. Märkisch-Oderland wird zu einem Wissenszentrum für die effiziente und nachhaltige Nutzung von Holz als Energiequelle und kann mit seinen technologischen Errungenschaften, insbesondere aber auch mit seinen Netzwerkstrukturen zur Modellregion für die ganze Bundesrepublik werden. Die bereits bestehende Vernetzung der Akteure, darunter vor allem das Netzwerk BIOFestbrennstoffMOL, soll zu regionalen Wertschöpfungsketten und einer Erzeuger-Verbraucher-Initiative ausgebaut werden. Ein Heizwärme-Contracting-Unternehmen wird gegründet. Diese Aktivitäten werden durch eine intensive Öffentlichkeitsarbeit begleitet. Um die guten Voraussetzungen im Kreis, die notwendige Heizenergie verstärkt mit Holz aus regionalen Quellen abzudecken, umzusetzen, müssen die Bewohner der Region dazu gewonnen werden, sich verstärkt für Holz als Heizquelle zu entscheiden. Dazu ist eine fachlich fundierte Informationsarbeit eine wesentliche Voraussetzung. Das Vorhabensziel wird entsprechend der Arbeitsplanung im Kapitel 7 "Umsetzung der Strategie" (Seite 18 - 20) im Konzept Märkisch-Oderland geht den Holzweg" sowie der dem Antrag beigefügten "Beschreibung der Umsetzung/..." (Datei: Projektbeschreibung) umgesetzt. | Heiner Grienitz Tel.: +49 3341 335-3722 h.grienitz@stic.de STIC - Wirtschaftsfördergesellschaft Märkisch-Oderland mit beschränkter Haftung Garzauer Chaussee 1 a 15344 Strausberg | FPNR | ||
| 01.09.2011 | 31.10.2012 | 22010211 | Entwicklung von Querschnittsprofilen für Tragelemente aus Naturfasern und biobasierten Harzen | Gegenstand des Projekts ist die Herstellung von Profilen für Tragelemente im Pultrusionsverfahren aus Naturfasern und biobasierten Harzen, deren mechanischen Eigenschaften durch die Verbesserung der Faserimprägnierung und die Reduktion der Fertigungseigenspannungen optimiert werden sollen. Ziel des Projekts ist die Entwicklung von biologisch basierten Profilen, die über mechanischen Leistungsmerkmale verfügen, die eine Anwendung dieser Profile als Tragelemente im Bauwesen ermöglichen. Die Entwicklung der Querschnitte und die Optimierung ihrer Steifigkeit- und Festigkeitskennwerte soll sich in einem interaktiven Prozess mit der Untersuchung ihrer Anwendung in geeigneten Tragsystemen geschehen. Die Tragfähigkeit der verschiedenen Systeme wird mittels Finite Elemente Modellierung untersucht. Die Formulierung der dafür notwendigen Materialmodelle können nur durch ein direktes Benchmarking mit Ergebnissen experimenteller Werkstoff- und Querschnittsuntersuchungen erfolgen. Das Projekt wird in enger Zusammenarbeit mit der Hochschule für Künste in Berlin durchgeführt. Dem Faserinstiutut obliegt die Entwicklung der Verfahrensparameter für eine optimale Pultrusion mit Naturfasern und naturbasierten Matrixsystemen. In gezielten Versuchsreihen sind die optimalen Haftungsbedingungen und Grenzschichten zu ermitteln. Hiernach erfolgt die Produktion von Profilen zur Herstellung eines Demonstators. Die mechanischen Eigenschaften werden begleitend untersucht. | Beton, Stahl und Holz sind die derzeit wichtigsten Werkstoffkomponenten im Bauwesen. Bei ständig steigenden Kosten dieser Materialien bieten Faserverbundwerkstoffe interessante Alternativen wie hohe Festigkeit bei gleichzeitig geringem spezifischem Gewicht sowie niedrigere Lebenszykluskosten. Eine weitergehendes Konzept zur Nachhaltigkeit wird durch den Einsatz von natürlichen und nach-wachsenden Verbundwerkstoffen gefördert. Wesentliche Vorteile sind die Reduzierung von den im Bauwesen erheblichen Abfallmengen und eine weitere Steigerung der Energieeffizienz bei der Her-stellung. Im globalen Maßstab besitzen sie aber aufgrund ihrer Herstellungsmöglichkeit aus schnell nachwachsenden Rohstoffen und den sehr guten Eigenschaften in Hinblick auf das Recycling ein großes Entwicklungspotenzial. Schon bestehende Entwicklungsansätze führen derzeit noch nicht zu ausgereiften Herstellungsprozessen oder Produkten. Sie verwenden nur zum Teil naturbasierte Werk-stoffe und vernachlässigen im Wesentlichen eine zielgerichtete Entwicklung für baukonstruktive Anwendungen, die die mechanischen Eigenschaften optimal nutzen. Das Gesamtziel des Vorhabens bestand in der grundsätzlichen Untersuchung der Einsatzmöglich-keiten von Stabelementen aus naturfaserverstärkten Kunststoffen (NFK) als tragende Konstruktions-elemente im Bauwesen. Ausgangspunkt ist die Herstellung von Profilen aus nachhaltigen Werkstoffen mit Hilfe der Pultrusion, da dieses Verfahren die Fabrikation von beliebigen Stablängen mit den unter-schiedlichsten Querschnittsformen in Verbindung mit gerichteten Fasern ermöglicht. Der Einsatz der Fasern ermöglicht zudem eine hohe Tragfähigkeit dieser Halbzeuge. Als Basis dienten Flachs- und Sisalfasern in Kombination mit biobasierten Harzen. So entstanden tragfähige, recyclingfähige Strukturelemente aus schnell nachwachsenden Rohstoffen. | Dipl.-Ing. Ralf Bäumer Tel.: +49 421 218-9771 baeumer@faserinstitut.de FASERINSTITUT BREMEN e.V. Am Biologischen Garten 2 28359 Bremen | FPNR | |
| 01.09.2014 | 31.07.2017 | 22010212 | Entwicklung von flammgeschützten WPC | Baurechtliche Anforderungen an brandgeschützte Bodenbeläge und Fassadenelemente bestehen in den Fluren von Beherbergungs-, Versammlungs- und Verkaufsstätten, in öffentlich zugänglichen Fluren von Krankenhäusern, im Messebau und im Bereich der Fassaden von Gebäuden mit mehr als drei Geschossen. Bisher eingesetzte Flammschutzmittel führen meist durch nicht erwünschte Wechselwirkungen mit dem Haftvermittler, in der Regel maleinsäureanhydrid-gepfropftes Polyolefin, zu einer Beeinträchtigung der mechanischen Eigenschaften. Ein weiterer Nachteil bisher eingesetzter Flammschutzmittel ist der hohe Massenanteil, der notwendig ist, um eine gewünschte Flammschutzwirkung in WPC zu erreichen. Ziel des Pojektes ist die Entwicklung von Flammschutzmitteln für WPC, die keine oder nur geringe Wechselwirkung mit dem Haftvermittler aufweisen und in deutlich geringeren Mengen als die bisher angebotenen Lösungen eingesetzt werden können. Dieses Ziel soll erreicht werden, indem die Flammschutzmittel auf ein hochporöses Trägermaterial, z. B. Kieselgur, aufgebracht werden, um so die Wirkung des Flammschutzes zu erhöhen. Weiterhin soll ein Haftvermittler entwickelt werden, der funktionale chemische Gruppen enthält, die als Flammschutzmittel wirken. Es werden fünf Arbeitspakete bearbeitet: 1) Synthese eines Haftvermittlers und Rezepturentwicklung, 2) Flammschutzmittel auf Trägermaterial, 3) Up-Scaling Labormasstab, 4) Up-Scaling Industriemasstab, 5) Berichterstellung. | Dr. Arne Schirp Tel.: +49 531 2155-336 arne.schirp@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.01.2014 | 30.04.2014 | 22010213 | Online-Atlas Bioenergie in den Bundesländern | Die AEE hat 2013 den Potenzialatlas "Bioenergie in den Bundesländern" veröffentlicht. Die bisher nur als Druckausgabe vorliegenden rund 300 Karten, Infografiken und Schaubilder sowie Präsentationen vorbildlicher lokaler Bioenergie-Projekte werden im Vorhaben "Online-Atlas Bioenergie in den Bundesländern" als internetbasierte Datenbank aufbereitet, indem Daten und Grafikdateien in das vorhandenen AEE-Internetportal www.foederal-erneuerbar.de integriert werden. Angegeben werden der aktuelle Bestand von Bioenergieanlagen, die regionalen Potenziale von Energiepflanzen, Energieholz und Reststoffen, sowie Bandbreiten für den aktuellen und zukünftigen Anteil heimischer Bioenergie am Strom-, Wärme- und Kraftstoffverbrauch. 1. Vorbereitung der Inhalte der Druckausgabe (Projektplanung, Auswahl der Datensätze, Erstellen von Online-Versionen der Grafiken und Karten der Druckausgabe, Aufbereitung von lokalen Bioenergie-Projektbeispielen, Vorbereitung für das Einpflegen auf www.foederal-erneuerbar.de) 2. Einpflegen der Inhalte in bestehendes AEE-Internetportal (Redaktionelle Anpassungen im Portal www.foederal-erneuerbar.de, Einpflegen der unterschiedlichen Datensätze im Portal www.foederal-erneuerbar.de bzw. www.unendlich-viel-energie.de, Lektorat und Testlauf) 3. Workshop für Experten aus Bundesländern (Programmabstimmung und -gestaltung, Versand von Einladungen, Veranstaltungsmanagement) | Jörg Mühlenhoff Tel.: +49 30 200535-38 j.muehlenhoff@unendlich-viel-energie.de Agentur für Erneuerbare Energien e.V. EUREF-Campus 16 10829 Berlin | X | FPNR | |
| 01.09.2016 | 28.02.2019 | 22010215 | Biobasierte Herstellung von Intermediaten für Polyurethane (Bio4PUR) - Akronym: Bio4PUR | Anilin ist eine wichtige Basischemikalie und es werden weltweit jährlich etwa fünf bis sechs Millionen Tonnen Anilin produziert. Die Gesamtmenge steigt dabei jährlich um durchschnittlich etwa fünf Prozent. Mit einer Produktionskapazität von rund einer Million Tonnen gehört Covestro zu den führenden Produzenten. Anilin ist der Hauptbestandteil von Methylendiphenyldiisocyanat (MDI), aus dem Polyurethan-Hartschaum hergestellt wird, ein hocheffizienter Dämmstoff für Gebäude und Kälteanlagen. Die Industrie gewinnt Anilin derzeit aus Benzol, welches ein erdölbasierter Rohstoff ist. Der Wechsel zu einer Anilinproduktion auf Basis nachwachsender Rohstoffe (z.B. Biomasse) hätte mehrere Vorteile: eine deutliche Reduzierung des CO2-Fußabdrucks von Anilin und Folgeprodukten, eine geringere Abhängigkeit von fossilen Ressourcen und Marktschwankungen sowie die Schonung fossiler Ressourcen. Das FuE-Projekt zielte auf die Herstellung von Anilin aus biobasierten Rohstoffen ab. Im Jahr 2016 bildete ein interdisziplinäres Team bestehend aus Experten aus Wissenschaft und Industrie die Basis für dieses Projekt: Institut für Bioverfahrenstechnik (Universität Stuttgart), Institut für Mikrobiologie (Universität Stuttgart), RWTH Aachen/CAT Catalytic Center, Bayer AG und Covestro Deutschland AG. | Im Rahmen des Projektes wurden die katalytischen Schritte zur Umsetzung des nachwachsenden Rohstoffs (üblicherweise Glucose) zum Anilin erheblich optimiert. Im Bereich der mikrobiologischen Stammentwickung, dem ersten Umsetzungsschritt, konnten die relevanten Performance-Kenngrößen (Titer, Ausbeute und Fermentationszeit) deutlich verbessert werden. Auch im Bereich der Gesamtprozessentwicklung wurden wesentliche Fortschritte für die industrielle Nutzbarkeit des Verfahrens gemacht. So konnte der Prozess mehrfach in einen 100 L Fermenter übertragen werden und damit große Schritte in Richtung erfolgreichem Scale-up gegangen werden. Das aus diesen Versuchen gewonnene Zwischenprodukt wurde in den nachfolgenden Aufarbeitungs- und Umsetzungsschritten zu spezifikationsgerechtem Anilin weiterverarbeitet. Mit Hilfe der gewonnenen Versuchsdaten lassen sich die Aufarbeitungs- und Umsetzungsschritte für größere Maßstäbe auslegen. Das hergestellte Anilin wurde im Rahmen des Projektes zu MDI und anschließend Hartschaum umgesetzt. Die erhaltenen Hartschaummuster zeigten keine Abweichungen im Vergleich zum petrobasierten Hartschaum auf. | Dr. Gernot Jäger Tel.: +49 175 313-4684 gernot.jaeger@covestro.com Covestro Deutschland AG - PUR-INN-CAT, CHEMPARK B103 Kaiser-Wilhelm-Allee 60 51373 Leverkusen | X | FPNR |
| 01.10.2018 | 30.04.2022 | 22010218 | Verbundvorhaben: Holz-Zement-Hybridsysteme für Wandelemente im Holzhochbau; Teilvorhaben 3: Fügetechnik HZH-Wand - Akronym: HZHWand | Das übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsvorhabens war die Entwicklung eines Lignocellulose basierten Verbundmaterials für tragende Wandelemente zur Nutzung im modularen mehrgeschossigen Holzhochbau. Im Bauwesen kann grundsätzlich zwischen massiven und aufgelösten Bauweisen differenziert werden. Durch Produktneuentwicklungen und -weiterentwicklungen in den letzten Jahren besteht inzwischen auch die Möglichkeit massiv in Holz zu bauen. Derzeit dominieren die Systeme Brettstapelbauweise, Brettsperrholz und Hohlkastenelemente als Wandelemente die Holzbauweise für den Hochbau. Elemente aus Holzwerkstoffen, die mehrschichtig zu tragenden Bauteilen verklebt werden, fristen noch ein Nischendasein. Das zu entwickelnde Hybridbauteil (Holz-Zement-Hybrid-System = HZH-System) sollte aus zwei Holzwerkstoffen, die sich in ihrer Rohstoffzusammensetzung, der Herstellungstechnologie und ihren mechanisch-physikalischen Eigenschaften stark unterscheiden, bestehen. Durch die unterschiedlichen Materialkennwerte sollten die Werkstoffe im Materialverbund verschiedene anwendungsbezogene Aufgaben erfüllen. Die Decklagen sollten aus zementgebundenem Sperrholz gebildet werden. Entgegen bisherigen Untersuchungen sollte statt Fichte Buche als Furnier eingesetzt werden. Aufgrund bekannter Unverträglichkeiten von Buchenholz und Portlandzement sollte Spezialzement (Tonerdezement) verwendet werden, der aufgrund seiner Chemie den Holz-Zement-Verbund verbessert. Der Einsatz eines zementgebundenen Holzwerkstoffs als Decklage des zu entwickelnden Wandelements sollte die Einstufung des Materials als solches in die Baustoffklasse B (schwerentflammbar) bzw. des Bauteils in Gänze in die Feuerwiderstandsklasse F-60 (hochfeuerhemmend) ermöglichen und somit die Voraussetzung zur Anwendung in Gebäudeklasse (GK) 4 schaffen Der Schwerpunkt des Teilvorhabens lag in der Auswahl und Charakterisierung von Fügetechniken, um die zwei Werkstoffe miteinander zu verbinden | Innerhalb des Projekts wurde das AP Auswahl und Charakterisierung von Verbindungsmitteln und Technologien zum Fügen von Hybridsystemen bearbeitet. Hier stand die Auswahl und Charakterisierung von geeigneten Klebstoffen im Mittelpunkt sowie die Untersuchung, welchen Einfluss die mit Zement behandelte Holzoberfläche auf die Klebung hat. Durch das Charakterisieren verschiedener Klebstoffarten (Unterschiede im Aushärtungsverhalten, Auftrag und Handhabung) wurde ein Klebstoff-Pool aufgebaut, der später bei der Optimierung des Herstellungsprozesses herangezogen werden sollte. Dabei wurde neben der Performance bei Normklima, auch die Temperaturbeständigkeit bei extremen Betriebstemperaturen von -20 °C bis +85 °C sowie auch die Alterungsbeständigkeit (Wasserlagerung 2h) betrachtet. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass nach Entfernung der Zementschicht von der Oberfläche und einer anschließenden Reinigung alle marktüblichen Klebstoffe für die Klebung von zementgebundenen Holzwerkstoffen geeignet sind | Prof. Dr.-Ing. Stefan Böhm Tel.: +49 561 804-3141 s.boehm@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Produktionstechnik und Logistik (IPL) - FG Trennende und Fügende Fertigungsverfahren Kurt-Wolters-Str. 3 34125 Kassel | X | FPNR |
| 01.01.1998 | 31.12.2000 | 22010297 | Verbundvorhaben: Ausbreitungsverhalten von Rapsmethylester und Hydraulikölen auf Rapsölbasis im Boden und auf Bodenoberflächen unter Berücksichtigung der technischen Leistungsfähigkeit der Hydrauliköle: Teilvorhaben 2: Bereitstellung definiert gealterter Hydrauliköle | Ziel des Verbundvorhabens ist es, das Ausbreitungsverhalten von RME und Hydraulikölen im Boden und Wasser zu untersuchen. Der Verbleib, der Transport durch Wasser und der Transfer durch die Bodenmatrix soll daher meßtechnisch ermittelt werden und modellhaft dargestellt werden. Schwerpunkt ist die Meßtechnik an verschiedenen Böden in einem naturnahen Modellökosystem am Institut für Biosystemtechnik. Neben Wind, Wasser (Regen), Beleuchtung, sind in dem Modellökosystem die Bodentemperatur regelbar, können Sickerwasser und Abluftproben gesammelt und Bodenproben aus verschiedenen Tiefen entnommen werden. Unter naturnahen Bedingungen kann so das Verhalten von Kraftstoffen oder Hydraulikölen untersucht werden. Bei den Untersuchungen soll eine neuartige in-situ Meßmethode, die Laser-Fluoreszenzspektroskopie, zum Einsatz kommen (Unterauftrag der Universität Erlangen). Die mit dieser Methode erzielten Ergebnisse bei der Ermittlung des Gesamtgehalts an Kohlenwasserstoffen und Inhaltsstoffen (Grundöle, Additive und Alterungsprodukte) werden mit den Werten, die mit traditionellen Methoden ( FTIR und GC ) bestimmt wurden, verglichen. Die neue Meßtechnik ermöglicht eine systematische Variation der Böden hinsichtlich Bodenarten, Porengrößen und Bodenfeuchten. Das Ausmaß der Kontamination wird abschließend unter Berücksichtigung eventueller Parameterunsicherheiten modellmäßig dargestellt. In die Untersuchung wird RME sowie frisches als auch definiert gealtertes Hydrauliköl eingesetzt (TU Braunschweig, Institut für Landmaschinen und Fluidtechnik). In dem Prüfstand des ILF werden ausgewählte Öle unter definierten Bedingungen belastet und die sich verändernden technischen und chemischen Eigenschaften im Labor ermittelt. Der Prüfstand ist mit verschiedenen hydraulischen Verbrauchern ausgerüstet und verfügt über Getriebekomponenten mit im Öl laufenden Reibsystemen. Nach der praxisnahen und reproduzierbaren Alterung der Öle in dem Prüfstand des ILF erfogt die Untersuchung des | Im Projekt wurden das Ausbreitungsverhalten von Hydraulikölen und Rapsölmethylester (RME) sowie die Nachweismöglichkeiten dieser Stoffe im Boden untersucht. Zu diesem Zweck wurden folgende Messtechniken eingesetzt: Elektronische Permittivitätssonde (EP), Laserinduzierte Fluoreszenzmesstechnik (LIF), Infrarotspektroskopie (IR als FT-IR) und Gaschromatographie (GC). Mit Hilfe der erwähnten Messtechniken wurden das Ausbreitungsverhalten (Einfluss der Bodenarten, der Bodenfeuchte, der Viskosität der Öle) und ökologische Wirkungen (biologischer Abbau, Pflanzentoxizität) von Mineralölen und Bioölen untersucht. Im Projektablauf wurde gezeigt, dass das Eindringverhalten weniger von der Art des Öles, der Ölaustrittstemperatur oder von seinen sich ändernden Gebrauchseigenschaften abhängt als vielmehr von den physikalisch-chemischen Eigenschaften der Bodenmatrix. Ausschlaggebend hierfür sind Parameter wie Bodenfeuchte und Porosität (Dichte). Im Vergleich wurde deutlich, dass kein nennenswerter Unterschied im Eindringverhalten der Öle, gleich ob biogenen oder fossilen Ursprungs, zu erkennen ist. Eine Ausnahme stellt der Kraftstoff RME dar, welcher auf Grund seiner wesentlich niedrigeren Viskosität eine höhere Eindringgeschwindigkeit und -tiefe aufweist. Auch im Hinblick auf die Toxizität der Öle konnten nur geringe Unterschiede zwischen dem Mineralöl und den biogenen Ölen festgestellt werden. In geringen Konzentrationen zeigen die Bioöle eine ähnlich hemmende Wirkung auf das Wachstum der Kressepflanzen wie das Mineralöl. Bei höheren Konzentrationen und längeren Zeiträumen ist aber die relative Vorzüglichkeit der Bioöle klar zu erkennen. Der eigentliche ökologische Vorteil liegt im veränderten Abbauverhalten. Die biologische Abbaubarkeit der biogenen Öle nach den CEC-Verfahren ist um 40 bis 50 % größer als die des Mineralöls. | Prof. Dr.-Ing. Hans-Heinrich Harms Tel.: +49 531 391-2670 h.harms@tu-bs.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 4 - Maschinenbau - Institut für Landmaschinen und Fluidtechnik Langer Kamp 19a 38106 Braunschweig | FPNR | |
| 01.09.1999 | 31.12.2002 | 22010298 | Verbundvorhaben: Expression medizinisch relevanter Proteine in Kartoffeln: Teilvorhaben 1: Erstellung der Genkonstrukte | Ziel dieses Verbundvorhabens ist es, exemplarisch für mehrere medizinisch relevante Proteine die Synthese und Einlagerung in der Knolle der Kartoffel zu etablieren und zu optimieren. Das System zur Produktion dieser Eiweiße wird als Baustein- oder Kassettensystem entwickelt, so daß es auf weitere Proteine und Peptide übertragbar sein wird. Ein solches System gewährleistet eine flexible und einfache Anpassungsmöglichkeit zur Erzeugung weiterer Produkte. Für die spätere Anreicherung sowie Verarbeitung und Verwendung kann es sowohl aus Produktions- und Kostengründen als auch für die Zulassung in Medikamenten entscheidend sein, wo und in welcher Form das gefragte Protein in der Pflanze produziert und abgelagert wird. Ziel dieses Vorhabens ist es daher auch, die Zielsteuerung der Proteine in den Zellen der Kartoffelknolle so zu steuern, daß sie für die o.a. Zwecke optimal einsetzbar sind. Im Teilvorhaben 1 der Universität Kiel werden die notwendigen Genkonstrukte erstellt und es wird die Expression der Proteine in den verschiedenen Kartoffellinien überprüft und quantifiziert. | In einem Ansatz wurde versucht ein Hybridprotein, welches Histon H1 enthält in den Plastiden der Kartoffel zu expremieren. Zum Nachweis wurden zwei Antiseren hergestellt und ihre hohe Sensivität nachgewiesen. Die Untersuchungen an transgenen Kartoffellinien zeigten, dass eine Reihe der Linien das Histon H1 in geringen Mengen in den Knollen expremierte. und proteolytisch zu einem kürzeren Peptid degradiert wurde. Weitere in vitro- Versuche bestätigten den proteolytischen Abbau, so dass angenommen werden muss, dass dieses Protein in den Kartoffeln nicht stabil ist. Die Arbeiten wurden mit dem GMCSF-Protein (Granolocyt Macrophage Colony Stimulating Factor) weitergeführt. Das für die Erstellung der transgenen Pflanzen verwendete Konstrukt führt zur Expression des korrekten Proteins. Es erfolgt kein proteolytischer Abbau des GMCSF durch Kartoffelknollenextrakt. Bei einigen transgenen Linien wurde eine schwache Immunreaktion mit einem Protein der erwarteten Größe gefunden. Zusätzlich zeigten einige Linien eine viel deutlichere Immunreaktion bei einem etwas niedrigeren Molekulargewicht. Dies ist ein Hinweis darauf, dass die transgenen Pflanzen das Protein zwar in größerer Menge produzieren, es jedoch in vivo zu einem proteolytischen Abbau (spezifische Spaltung) des Proteins kommt. Die Ursachen für diese niedrige Expressionsrate und die proteolytische Spaltung der Zielproteine in Kartoffelknollen könnten sein: 1. Die Ziellenkung der Fusionsproteine PreSSU-Histon und PreSSU-GMCSF in die Kartoffelplastiden war nicht effizient. Der im Cytosol verbleibende größere Anteil der Proteine wurde degradiert. 2. Das Protein (GMCSF) wird in ausreichender Menge expremiert und in die Plastiden transportiert. Innerhalb des Zellkompartiments kommt es zu einem in vitro nicht nachweisbaren proteolytischen Abbau. Die Expression von Fremdproteinen in Kartoffelknollen stellt einen vielversprechenden Ansatz dar, für den noch weitergehende Forschungen notwendig sind. | Prof. Dr. Jürgen Soll Tel.: +49 89 2180-3420 Ludwig-Maximilians-Universität München - Fakultät für Biologie - Department Biologie I - Botanisches Institut Menzinger Str. 67 80638 München | FPNR | |
| 01.07.2001 | 31.12.2002 | 22010300 | Prozeßkontrolle und Anlagenführung landwirtschaftlicher Biogasanlagen durch dynamische Betriebsweise | Ziel des Projekte ist es, über die Aufklärung, Analyse und gezielte Beeinflussung des in einer Biogasanlage ablaufenden Gärprozesses eine verbesserte Ausnutzung der Eingangsmaterialien zu erreichen und so die Methanausbeute zu erhöhen. Der Schwerpunkt liegt dabei in der Untersuchung landwirtschaftlicher Biogasanlagen. Es sollen im Rahmen des geplanten o. g. Vorhabens folgende Arbeitspakete durchgeführt werden: 1. Definition und Auswahl von Messgrößen und -verfahren, beispielsweise für Gasqualität, pH-Wert, Redoxpotential oder Schwimmdeckenbildung, 2. Aufbereitung ausgesuchter Messgrößen: Festlegung von Methoden und Wegen, wie die gemessenen Größen ausgewertet und in leichtverständlicher, praxisrelevanter Form aufbereitet werden können, um eine entsprechende Regelung in der Praxis durchführen zu können, 3. Versuche zur dynamischen Fahrweise im Labormaßstab: Erprobung und Verifizierung der in der vorherigen Arbeitsschritten festgelegten Methoden im Laborfermentern, 4. Demonstration der Arbeitsergebnisse bei 3 Biogasanlagen 5. Forschungsbericht. Eine erste Vorauswahl von zu untersuchenden Biogasanlagen wurde vorgelegt. | Ziel des Projekte war es, über die Aufklärung, Analyse und gezielte Beeinflussung des in einer Biogasanlage ablaufenden Gärprozesses eine verbesserte Ausnutzung der Eingangsmaterialien zu erreichen und so die Methanausbeute zu erhöhen. Der Schwerpunkt lag dabei in der Untersuchung landwirtschaftlicher Biogasanlagen. Im Rahmen des Vorhabens wurden folgende Arbeitspakete durchgeführt: 1. Definition und Auswahl von Messgrößen und -verfahren, 2. Aufbereitung ausgesuchter Messgrößen: Festlegung von Methoden und Wegen, wie die gemessenen Größen ausgewertet und in leichtverständlicher, praxisrelevanter Form aufbereitet werden können, um eine entsprechende Regelung in der Praxis durchführen zu können, 3. Versuche zur dynamischen Fahrweise im Labormaßstab: Erprobung und Verifizierung der in der vorherigen Arbeitsschritten festgelegten Methoden im Laborfermentern, 4. Demonstration der Arbeitsergebnisse bei 3 Biogasanlagen 5. Forschungsbericht. Weitere Erläuterungen zu den Ergebnissen des Vorhaben siehe in der Stellungnahme zum Abshlussbericht. | C. Zimmermann Tel.: +49 421 38678-9 utec.bremen@t-online.de UTEC GmbH, Ingenieurbüro für Entwicklung und Anwendung umweltfreundlicher Technik Cuxhavener Str. 10 28217 Bremen | FPNR | |
| 01.08.2002 | 31.07.2004 | 22010301 | Nachhaltige stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe durch Verwendung von natürlicher Stärke zur Herstellung von superabsorbierenden Polymeren | Superabsorbierende Polymere werden heute überwiegend aus vernetzter Polyacrylsäure hergestellt. Alle bisher in der Literatur beschriebenen Ansätze, diese Produkte aus Polysacchariden herzustellen, kommen nicht ohne eine chemische Modifizierung aus. Es ist deshalb das Ziel dieses Vorhabens, ein superabsorbierendes Material zu entwickeln, das auf natürlicher Stärke basiert, die vor der Vernetzung nicht chemisch modifiziert wird. Für die Herstellung werden nur Wasser als Lösungsmittel und in der Lebensmittelindustrie zugelassene Vernetzer eingesetzt. Durch grundlegende Untersuchungen zur Suspendierung, Vernetzung/Gelbildung, Zerkleinerung und Trocknung soll zunächst die wissenschaftliche Basis für die Entwicklung gelegt werden. Durch Untersuchung der Prozesse in geeigneten Apparaturen soll die aus ökologischer und ökonomischer Sicht am besten geeignete Prozesskette realisiert werden. Die im geplanten Vorhaben zusammenarbeitenden Partner erarbeiten eine Lösung für den vorwettbewerblichen Bereich. DOW Deutschland nutzt die Ergebnisse zur Weiterentwicklung der Materialien und der entsprechenden verfahrenstechnischen Prozesse mit dem Ziel der Überführung in den Pilotmaßstab. | Dr. Herbert Gartner Tel.: +49 7227 91-3753 hgartner@dow.com DOW Deutschland Anlagengesellschaft mbH - Werk Rheinmünster Industriestr. 1 77836 Rheinmünster | FPNR | ||
| 01.12.2002 | 30.11.2004 | 22010302 | Verbundvorhaben: Entwicklung von biologisch abbaubaren Produkten mit verzögerten und steuerbaren Abbaueigenschaften für den Einsatz im gärtnerischen Bereich; Teilvorhaben 3: Direktchemische Modifizierung von Getreidemehl | Es soll ein Biopolymer mit steuerbaren und definierten Abbaueigenschaften entwickelt werden. Die Steuerung der Abbauzeit erfolgt mit modifizierten Mehlen u. neuen Rezepturen. Als Rohstoffe dienen möglichst native Rohstoffe - wie z. B. Weizenmehl. Aus den modifizierten Rohstoffen werden auf der Grundlage bekannter Rezepturen eigene Compounds erstellt u. weiterentwickelt. Diese Materialien werden in Musterstücken verarbeitet und auf ihre Abbauzeiten geprüft. Nach der Prüfung werden die Modifizierungen und Rezepturen erneut eingestellt u. geprüft. Nach Abschluss der Arbeiten werden im Technikummaßstab prototypenhafte Musterprodukte hergestellt und unter Praxisbedingungen getestet. Zwischen den Vorhabenspartnern sind Arbeitspläne abgestimmt, die als Grundlage der Entwicklungsarbeit dienen. Von Cersan wird im trockenchemischen Verfahren modifiziertes Mehl in verschiedenen Modifizierungsstufen hergestellt. Das modifizierte Mehl wird durch das KuZ und Compopure mit anderen Rohstoffen compoundiert und in Testvarianten zu Musterstücken verarbeitet. Diese werden im fzmb auf die Abbaueigenschaften geprüft. Zwischen den Verbundpartnern wird ein Kooperationsvertrag abgestimmt. | Dr.-Ing. Rolf Schirner Tel.: +49 34205 790-10 info@ceresan-erfurt.de ceresan Erfurt GmbH - Niederlassung Markranstädt Leipziger Str. 67 04420 Markranstädt | FPNR | ||
| 01.12.2007 | 30.04.2011 | 22010306 | Entwicklung, Aufbau und Betrieb einer Miniplant-Anlage zur kontinuierlichen Herstellung von Glycerintertiärbutylethern | Eine kontinuierlich zu betreibende Technikums-Miniplant zur Herstellung von Glycerintertiärbutylethern (GTBE) durch säurekatalysierte Umsetzung des im Überschuss verfügbaren nachwachsenden Rohstoffs Glycerin mit Isobuten soll entwickelt, aufgebaut und betrieben werden. An dieser Miniplant sollen ausreichende Erfahrungen zur Auslegung einer GTBE-Produktionsanlage gesammelt werden. Auf der Basis vorbereitender Laborversuche z.B. zur Reaktions-Optimierung, Ermittlung physikochemischer Daten, Nebenproduktbildung, Katalysatorstandzeit und Verifizierung des Verfahrenskonzeptes erfolgen Detailplanung und Beschaffung der Komponenten sowie Aufbau und Inbetriebnahme der Miniplant. Diese ermöglicht dann Versuche im stationären Gleichgewicht zur Optimierung der Verfahrensparameter, auch unter Variantion z.B. der Katalysator-Rückführung und Nebenprodukt-Ausschleusung sowie mit verschiedenen Qualitäten der Ausgangsstoffe. Bei erfolgreichem Abschluss der Arbeiten sieht die Firma Loick AG eine industrielle Nutzung des Verfahrens vor, insbesondere für GTBE als Zusatz zu Diesel und Biodiesel zur Verringerung des Partikelausstoßes. | Im Projekt wurde die säurekatalysierte Veretherung von Glycerin mit Isobuten untersucht. Die mehrfach substituierten Produkte der Reaktion sind als Kraftstoffadditiv oder als hochsiedendes Lösungsmittel von Interesse. Aus den Erkenntnissen der reaktions- und trenntechnischen Untersuchungen folgte ein Konzept für die Errichtung einer Miniplant einschließlich einer vollständigen Produktaufreinigung. Um das wirtschaftliche Potential der GTBE zu untersuchen, schloss eine Betrachtung der Wirtschaftlichkeit, aufbauend auf einer Prozesssimulation, die Arbeit ab. Als wirtschaftlich attraktivster Betriebszustand für eine Anlage mit einer Produktkapazität von 36.280 t/a wurde die Verwendung von Raffinat als Edukt bei 50%iger Abreicherung der Monoether identifiziert. Die Investitionskosten dieses Prozesses belaufen sich auf 15 Mio. €, je nach Amortisationszeit liegt der Preis der GTBE zwischen 766 und 824 €/t. Die Glycerinether können damit für etwa den gleichen Preis angeboten werden wie ETBE. Im Gegensatz zu den langsamen und unselektiven geträgerten Sulfonsäuren, die Stand der Technik sind für die Herstellung von Treibstoffethern konnte durch ein intensives Katalysatorscreening Schwefelsäure als sehr aktiver und äußerst selektiver neuer Katalysator identifiziert werden. Die Untersuchung der Reaktionsparameter zeigte die Notwendigkeit der extraktiven Abtrennung des Katalysators auf, bevor das restliche Stoffgemisch thermisch belastet werden kann. Die Erhöhung des molaren Einsatzverhältnisses des Isobutens steigert die Ausbeute der gewünschten höheren Ether, ab einem Verhältnis von I/G = 2,5 geht dies jedoch durch die geringe Dichte von Isobuten zu Lasten der Raum-Zeit-Ausbeute. Die maximale RZA betrug im Batchversuch etwa ein mol/l*h. Für ein vereinfachtes Reaktionssystem wurden kinetische Parameter für eine spätere Prozesssimulation bestimmt. | Prof. Dr. Arno Behr Tel.: +49 231 755-2310 behr@bci.tu-dortmund.de Technische Universität Dortmund - Fakultät Bio- und Chemieingenieurwesen Emil-Figge-Str. 70 44227 Dortmund | X | FPNR |
| 15.10.2008 | 14.10.2011 | 22010307 | Verbundvorhaben: Multifunktionale, sprühfähige und biologisch abbaubare Folien auf der Basis nachwachsender Rohstoffe im landwirtschaftlichen und gärtnerischen Kulturpflanzenbau; Teilvorhaben 1 | Ziel des vorliegenden Forschungsvorhabens ist die Entwicklung und Erprobung von multifunktionalen, sprühfähigen und biologisch abbaubaren Folien für den landwirtschaftlichen und gärtnerischen Kulturpflanzenanbau auf Basis einheimischer, nachwachsender Rohstoffe. Bearbeitet werden die Materialentwicklung zur Herstellung der Folie, die Art und Weise der Ausbringung der Folie und das Materialverhalten nach der Ausbringung bis zum vollständigen Abbau. Die Folienbildung soll durch Sprühen von wässrigen Lösungen oder Dispersionen von natürlichen Polymeren direkt auf dem Boden erfolgen. Durch die Arbeitsgruppen der Universität werden folgende Lösungswege bearbeitet: 1. Entwicklung von Suspensionen a) mittels chemischer Vernetzung von Naturpolymeren, insbesondere von Proteinen, b) durch die Nutzung filmbildender Stärken und c) durch Kombination von Naturpolymeren mit natürlichen Bindemitteln, 2. Verarbeitungstechnische Untersuchungen sowie 3. Prüfung der Gebrauchseigenschaften, insbesondere die Durchführung der bodenanalytischen und ökotoxikologischen Untersuchungen. Die Ergebnisse sind auf die industrielle Nutzung im Gemüseanbau, insbesondere durch die Agrofol GmbH, ausgerichtet. | Mit dem Forschungsvorhaben wurde eine multifunktionale, sprühfähige und biologisch abbaubare Folie für den landwirtschaftlichen und gärtnerischen Kulturpflanzenanbau auf Basis von Gelatine entwickelt und erprobt. Erarbeitet wurden die Vernetzungsmechanismen mit Glyoxal und Glykolaldehyd und der Einfluss der Herstellungsbedingungen auf die Funktionseigenschaften (mechanische Festigkeiten, Permeabilität von Gasen) heraus gearbeitet. Mit der Zielstellung, herkömmliche Sprühtechnik für die Ausbringung der Suspension zu nutzen, wurden der Konzentrationsgrad sowie die mögliche Verschiebung der Geliertemperatur und Gelierzeit ermittelt. Erarbeitet wurden dafür auch Möglichkeiten zur Vernetzung der Gelatine bei Raumtemperatur. Für die Ausbringung der Suspension mit herkömmlicher Sprühtechnik erfolgte die Einstellung der Rezepturen, um die Sprühfähigkeit bei einer maximalen Viskosität von 200 mPa s zu gewährleisten. Untersucht wurde bodenmikrobiologische Wirkung der auf modifizierter Gelatine basierenden Bodenabdeckung mit ihrem Abbau. Analysiert wurde die Wirkung auf den Nährstoffgehalt des Bodens, insbesondere durch den Eintrag von Stickstoff, und deren rückstrandsfreier Abbau Unter Beachtung der bei unterschiedlichen Bedingungen möglichen Vernetzung (bei Erwärmung auf 60 °C bzw. bei Raumtemperaturen) und der erreichbaren Abdeckwirkung liegen differenzierte wissenschaftlich-technische Ergebnisse für die Anwendung in Gewächshäusern und im Freiland vor. | Prof. Dr. Marcus Glomb Tel.: +49 345 552-1784 marcus.glomb@chemie.uni-halle.de Universitätszentrum für Umweltwissenschaften (UZU) der Martin-Luther-Universität Halle Neuwerk 11 06108 Halle (Saale) | X | FPNR |
| 01.09.2008 | 15.03.2012 | 22010308 | ERA-Bioenergy: Kostenreduktion und Effizienzsteigerung von Kurzumtriebsbewirtschaftung (CREFF); Teilvorhaben 1: Entwicklung von verbesserten Ernte- und Logistikmethoden für die Bewirtschaftung von Kurz-Umtrieb-Plantagen unter besonderer Berücksichtigung der Flächengröße und Flächenlage | Das Ziel des Teilprojekts 1 von CREFF (entspricht Arbeitspaket (AP) 2 des Gesamtprojekts) war die Entwicklung von optimierten Ernteverfahren und Logistiksystemen für Kurzumtriebsplantagen (KUP), welche an die jeweils vorherrschenden Standortsbedingungen angepasst sind. Dies beinhaltet insbesondere auch Verfahren für ungünstige Standorte, wie zum Beispiel Grenzertragsstandorte, Kleinflächen und Hanglagen. Der Fokus auf diesen Flächen leitet sich aus der Annahme her, dass die meisten Landwirte KUP auf solchen Flächen anlegen werden, während sie ihre wertvolleren Flächen weiterhin mittels traditioneller Nutzungsformen bewirtschaften werden. Um die derzeit gängigen Ernteverfahren zu erfassen, wurden insgesamt 28 Arbeitszeitstudien von verschiedenen Erntesystemen durchgeführt. Hierbei kamen zumeist für die Holzernte umgerüstete Maishäcksler zum Einsatz, aber auch Anbauhacker für Traktoren, ein Ganzbaumernter, der die KUP-Bäume abschneidet und auf einer Ladefläche ablegt, sowie Forsttechnik wie Fäller-Bündler Aggregate und auch motormanuelle Ernten mit Motorsägen. Die Leistungen von einigen der genannten Maschinen waren vordem noch nicht dokumentiert worden, so dass wichtige neue Daten erhoben werden konnten. Weiterhin wurden drei Zeitstudien von Hackungen von einige Monate zuvor geernteten KUP-Bäumen durchgeführt, des weiteren zwei Zeitstudien von Rodungen von KUP. Während des gesamten Projekts bestand intensive Zusammenarbeit mit verschiedenen Projektpartnern. So wurden Mitglieder der HFR (AP 3) über stattfindende Ernten informiert und mit Proben der erzeugten Hackschnitzeln versorgt. An Kollegen vom IER (AP 4) wurden relevante Kerndaten der im dort entwickelten Modell verwendeten Ernteverfahren weitergereicht. Im Rahmen der Erstellung der Pilotkooperationen (AP 5) wurden interessierten Landwirten mehrfach verschiedene Ernteverfahren vorgestellt und das jeweils am besten geeignete Verfahren in die Flächenplanung einbezogen. | Die im Rahmen des AP 2 von CREFF durchgeführten Aktivitäten erbrachten die folgenden wichtigsten Ergebnisse: 1) Die einführende Literaturrecherche zum Stand des Wissens resultierte in einer Übersichts-Publikation im "Forstarchiv" zur gegenwärtigen Situation von KUP in Deutschland. 2) Die Ergebnisse aus den Zeitstudien sind in einer Broschüre für Praktiker und Interessierte zusammengefasst worden. Weiterhin sind sie in die den ersten französischen Leitfaden für die KUP-Bewirtschaftung eingeflossen, der im Rahmen von AP 5 erstellt worden ist. 3) Die Ergebnisse bilden weiterhin die Grundlage für ein auf Microsoft Excel basierendes Rechentool, das der Optimierung der Planung und der Kostenkalkulation von spezifischen Erntemaßnahmen auf individuellen Flächen dient. 4) Um etwaige Einflüsse der verschiedenen Erntetechniken auf das Wiederaustriebsverhalten zu untersuchen, wurden sechs verschiedene Pappelsorten auf vier verschiedene Weisen behandelt. In der darauf folgenden Vegetationsruhe wurde das Wiederaustriebsverhalten dokumentiert; es zeigten keine signifikanten Auswirkungen der Erntevarianten. Insgesamt wurde deutlich, dass die Wirtschaftlichkeit von KUP immer für den Einzelfall analysiert werden muss. Die Bandbreite der möglichen Bewirtschaftungs- und Ernteverfahren ist sehr groß. Allerdings zeigte sich, dass die Anlage von KUP auf Grenzertragsstandorten, auf kleinen Flächen oder in Hanglagen nur in besonderen Fällen rentabel ist. Dies ist dann gegeben, wenn der Boden gut mit Wasser versorgt ist, die Transportdistanzen kurz sind und der Landwirt einen maßgeblichen Anteil der anfallenden Arbeiten in Eigenleistung erbringen kann. Obwohl also die Bewirtschaftung von KUP auf ungünstigen Standorten auf einer individuellen oder lokalen Ebene dazu beitragen kann, die Verfügbarkeit von Energieholz zu erhöhen, so ist es unter den gegenwärtigen Marktbedingungen unwahrscheinlich, dass hiermit die Energieholzbereitstellung in größerem Ausmaß gesteigert werden wird. | Dr. Udo Hans Sauter Tel.: +49 761 4018-237 udo.sauter@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg - Abt. Waldnutzung Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | FPNR |
| 01.06.2009 | 31.07.2012 | 22010309 | Wettbewerb Bioenergie-Regionen BioEnergieDialog zwischen den Regionen Oberbergischer Kreis und Rhein-Erft-Kreis | Beiden kooperierenden Regionen sind ländlich geprägt und verfügen über Kernkompetenzen, die bei der jeweils anderen Region erst ansatzweise entwickelt sind und ausgebaut werden sollen. Die Kompetenz Logistik des Rhein-Erft-Kreises (REK) soll in den Oberbergischen Kreis (OBK) und die Kompetenz Bioenergie des OBK soll in den REK transferiert werden. Diese Prozesse werden durch gegenseitigen Wissenstransfer und Hilfestellungen beschleunigt. Durch Synergien wird die Qualität der Entwicklungen gesteigert und im Hinblick auf Ressourceneffizienz und Klimaschutz die Gesamtenergiebilanz optimiert. Das Gesamtprojekt der beiden Landkreise unterteilt sich in 4 Teilprojekte: A: Logistik-Konzept für den OBK entwickeln und implementieren. B: Biomasse-Konzept für den REK entwickeln und implementieren. C: Mehrgenerationen-Wissenstransfer (Workshops) - beide Regionen erarbeiten und setzen den Wissenstransfer gemeinsam um. D: Leuchtturm-Projekte sollen in und von beiden Regionen initiiert und begleitet werden, die als Vorbilder für neue Projekte (regional und überregional) wahrgenommen werden. A: Jeweils Erhebung Ist-Zustand, bedarfsorientierter Soll-Zustand herausarbeiten, Planungssysteme implementieren, Unternehmen für die Anwendung schulen. B: Fachveranstaltungen, Schulungen, branchenbezogen konzipieren und für die Akteure entlang der Wertschöpfungskette durchführen. C: Aufbau eines Energie-Kompetenz-Zentrums D: Klimaschutz-Route entwickeln E: Biomasse-Anlage im REK initiieren. | Susanne Roll Tel.: +49 2261 814-507 roll@gtc-gm.de GTC Gründer- und TechnologieCentrum Gummersbach GmbH Bunsenstr. 5 51647 Gummersbach | X | FPNR | |
| 15.02.2011 | 14.08.2011 | 22010310 | Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Machbarkeitsstudie zur Erfassung der Chancen und Risiken für die Züchtung einer triploiden Kamillesorte | Ziel dieses Teilvorhabens ist es, das in Mitteleuropa verstreut, dezentral und größtenteils unpublizierte Wissen zur Kamillezüchtung einerseits und zur Triploidenzüchtung andererseits zusammenzutragen und auszuwerten. Während triploide Sorten in der Obst- und Zierpflanzenzüchtung seit langem einen festen Platz haben, wären sie bei Arznei- und Gewürzpflanzen, d. h. auch bei Kamille, eine absolute Neuheit. Triploide Kamille hätte deutliche Vorteile gegenüber diploiden oder tetraploiden Sorten, insbesondere eine erhebliche Ertragssteigerung aufgrund verstärkter Blühwilligkeit und längerer Blühdauer durch das Ausbleiben der Samenbildung. Diese spezielle fachliche Studie ist die Grundlage für eine Machbarkeitsbewertung, die Chancen und Risiken eines hypothetischen Vorhabens zur "Züchtung einer triploiden F1-Kamillensorte" miteinander vergleicht und abwägt. Die Machbarkeitsstudie ist hauptsächlich eine Recherche von Literatur, Datenbanken und internen Versuchsberichten sowie -aufzeichnungen. Sie wird ergänzt durch kleine experimentelle Ansätze zur durchflusszytometrischen Untersuchung der Ploidie von Kamillepflanzen sowie zur Inhaltsstoffverteilung in samenreifen Kamilleblüten. Die Studie wird in Kooperation mit der Universität Wien und der Pharmaplant GmbH durchgeführt, deren jahrzehntelange Erfahrungen in der Kamillezüchtung genutzt werden. | Dr. Timothy F. Sharbel Tel.: +49 39482 5-608 sharbel@ipk-gatersleben.de Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) - Abt. Cytogenetik und Genomanalyse - AG Apomixis Corrensstr. 3 06466 Gatersleben | X | FPNR | |
| 01.05.2012 | 31.10.2014 | 22010312 | Verbundvorhaben: Bioschaumplatten - Extrusionsgeschäumte, dickwandige Plattenelemente aus einem biobasierten, thermoplastischen Kunststoff; Teilvorhaben 4: Schaumextrusion | In dem beantragten Gemeinschaftsforschungsprojekt sollen als biobasierte Alternative zu herkömmlichen dickwandigen geschäumten Platten aus dem erdölbasierten Kunststoff Polystyrol eine geeignete Werkstoffrezeptur und die Extrusionstechnik für die Herstellung von extrusionsgeschäumten, dickwandigen Platten aus einem thermoplastischen, biobasierten Kunststoff entwickelt werden. Die technische Umsetzungsmöglichkeit zu konkreten Bauprodukten soll untersucht werden. Bisherige Anwendungsgebiete für dickwandige geschäumte Platten sind der Baubereich und technische Produkte. Die Schäumfähigkeit des thermoplastischen Biokunststoffs wird mit verschiedenen chemischen und physikalischen Treibmittelsystemen untersucht. In einem iterativen Prozess werden die Werkstoffrezeptur, das Treibmittelsystem und die Prozessparameter hinsichtlich einfacher Schaumprofile optimiert. Mit einer Breitschlitzdüse werden dann Plattenprofile hergestellt. Diese Versuchsmuster werden weiterverarbeitet und konfektioniert. Die Verwendungsmöglichkeiten für verschiedene technische Anwendungen werden durch mechanische und chemische Tests untersucht. | Florian Rapp Tel.: +49 721 4640-862 florian.rapp@ict.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | X | FPNR | |
| 01.07.2015 | 31.12.2018 | 22010314 | Verbundvorhaben: Hochdurchsatz-Analytik für eine TILLING-adaptierte Stärkekartoffel-Züchtung (HATZ); Teilvorhaben 1: Züchtung - Akronym: HATZ | Die Kartoffel zeigt aufgrund ihrer tetrasomen Vererbung und der hohen Heterozygotie komplexe Erbgänge. Kombiniert mit der geringen vegetativen Vermehrungsrate resultieren Züchtungzyklen von 10 Jahren. Dies führt insbesondere bei der Züchtung von rezessiven/intermediären Merkmalen und bei der Auskreuzung von unerwünschten Genomanteilen (Wildarten) zu nicht akzeptablen Züchtungszeiträumen. Deshalb soll hier ein Verfahren (HATZ) entwickelt werden, das den Selektionsprozess durch die Kombination von Gewebekulturverfahren mit Marker-assistierter Selektion (MAS) drastisch verkürzt. Im Rahmen der MAS soll auf das gewünschte Gen/Allel und gegen unerwünschte Genomanteile selektiert werden. Um die molekulare Analyse im Hochdurchsatz zu ermöglichen, sind Verfahren zu entwickeln, welche die in tetraploiden Pflanzen auftretenden fünf Allelhäufigkeiten (nulliplex bis quadruplex) unterscheiden können. Als Modell für die Etablierung des HATZ-Verfahren werden Hoch-Amylopektin(HAP)-Kartoffeln verwendet. HAP ist ein hochwertiger Inhaltsstoff von solchen Kartoffeln, die homozygot sind für inaktive Allele des gbssI-Gens. Um die Eigenschaften dieses Wertstoffes weiter zu optimieren, sollen Sorten mit optimierter Amylopektinstärke (HAP-PLUS) gezüchtet werden, indem inaktive gbssI-Allele kombiniert mit inaktiven Allelen weiterer Gene der Stärkebiosynthese kombiniert werden. Als zweites Modell sollen Resistenzgene mittels HATZ-Zyklen mit dem Merkmal HAP-PLUS-Stärke kombiniert werden. Um dies zu erreichen, sind diagnostische Marker zu entwickeln, welche die gewünschten Gene/Allele bzw. die Alleldosis unabhängig vom genetischen Hintergrund nachweisen. | PD Dr. Eckhard Tacke Tel.: +49 5822 9418-12 tacke@bioplant.de BIOPLANT-Biotechnologisches Forschungslabor GmbH Brüggerfeld 44 29574 Ebstorf | X | FPNR | |
| 01.07.2017 | 31.12.2022 | 22010316 | Diagnose von holzbewohnenden Quarantäneschadorganismen am Beispiel des Asiatischen Laubholzbockkäfers (Anoplophora glabripennis) anhand von Fraß- und Nagerückständen - Akronym: ANOPLO-diag | Globale Warenströme und anthropogenes Handeln tragen maßgeblich zu einem erhöhten Risiko der Verschleppung invasiver Arten bei, was weltweit zunehmend zu starken Bedrohungen der biologischen Vielfalt führt. Dies wird zudem durch dramatische Veränderung des Weltklimas begünstigt, so dass sich Arten auch in anderen und bis dato klimatisch ungeeignete Regionen der Erde erfolgreich ansiedeln und auch etablieren können. Zu diesen Arten zählt auch der eigentlich in Ostasien heimische Asiatische Laubholzbockkäfer (ALB), Anoplophora glabripennis. Diese Bockkäferart stellt aufgrund ihres Lebenszyklus, der für die ersten Stadienseiner Larvenentwicklung obligat biotroph das Holz lebender Bäume parasitiert, eine ernsthafte Bedrohung im öffentlichen Grün aber auch in Forstbeständen dar. Angesichts der Gefahr durch Lebendverschleppung der Käferart (u.a. als Larve in Holzverpackungsmaterialien), besitzt ist der ALB in Europa den Status eines Quarantäneschädlings, dessen Auftreten Maßnahmen erfordert und dessen weitere Verschleppung unbedingt verhindert werden muss. Da die Art einen substantiellen Teil seiner Entwicklung gut versteckt im inneren des Holzkörpers verbringt ist, ist die Diagnose und der Nachweis anhand vorhandener Lebendstadien maßgeblich erschwert und mit massiven Probennahmen zu Lasten der Bäume verbunden. Ziel des Projekts ist daher die Entwicklung eines spezifischen und empfindlichen molekularen Diagnosewerkzeugs zum Nachweis des ALB aus Frass- und Holzspänen. Darüber hinaus werden die gewonnenen Erkenntnisse dazu beitragen Diagnoseinstrumente für andere holzinvasive Schädlinge zu entwickeln. Die Aufgabe des Teams besteht darin, ALB-spezifische Primer und Sonden zu entwickeln und zu testen, Testmaterial zu beschaffen und an der Probenverarbeitung und DNA-Extraktionsmethode zu arbeiten. Darüber wird eine Erhaltungszucht der Art etabliert, um anderen Projekten und den zuständigen Pflanzenschutzdiensten kontinuierlich Untersuchungsmaterial zur Verfügung zu stellen. | m Rahmen des Forschungsprojektes konnten mehrere Diagnoseprotokolle zum Nachweis des Asiatischen Laubholzbockkäfers – ALB, erarbeitet und validiert werden. Hierzu wurden im Verlauf, wichtige Meilensteine bearbeitet, die letztendlich Basis dieser umfassenden Diagnosewerkzeuge darstellen. Dazu zählen die erfolgreiche Testung und Entwicklung eines DNA-Extraktionsverfahren mit und durch den Kooperationspartner Analytik Jena. Im Holz enthaltene PCR-Inhibitoren konnten im DNA-Extrakt erfolgreich reduziert werden, so dass auch geringste Mengen der Zielorganismus-DNA, in diesem Fall die des ALB, molekularbiologisch erfasst und prozessiert werden. Des Weiteren wurden verschiedene Primerkombinationen designt und mehrere PCR- Mastermixe evaluiert, so dass nun Nachweisverfahren zur Verfügung stehen, die mittels Standard-PCR, qPCR oder digital droplet PCR einen sensitiven Nachweis des Zielorganismus anhand vorhandener Frass- und Nagespäne ermöglichen. Hierzu wurden die Nachweisverfahren gemäß Vorgaben validiert und auch in einer durch die Projektleiter organisierten Laborvergleichsuntersuchung, einem sogenannten, Proficiency Test, auf ihre Anwendbarkeit hin überprüft. Diese Nachweisverfahren stehen nun den zuständigen Diagnoselaboren der Länder zur Verfügung. Durch den Aufbau einer Quarantänestation zur Erhaltung der Käferart wurde zudem ein wichtiger Meilenstein realisiert. Das JKI verfügt somit nunmehr über die Möglichkeit anderen Laboren kontinuierlich Untersuchungsmaterial zur Verfügung zu stellen. Gleiches gilt für wissenschaftliche Kooperationen: So konnten beispielsweise gemeinsame Experimente mit den ebenfalls durch die Fachagentur für nachwachsende Rohstoffe – FNR bzw. Waldklimafonds geförderten Projekten InsectDetect, DETMON und TreeHarm realisiert werden. | Dr. Stephan König Tel.: +49 531 299-4332 stephan.koenig@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für nationale und internationale Angelegenheit der Pflanzengesundheit Messeweg 11/12 38104 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.01.2019 | 15.02.2022 | 22010318 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Verpackungsanwendungen mit Flächenwerkstoffen aus faserverstärkten Bio-Thermoplasten; Teilvorhaben 2: Verpackungsdemonstrator - Akronym: Bio-Thermoplasten | Ein Großteil aktueller Verpackungen wird aus Karton und Wellpappen erzeugt, die aus recyclierten Papierfasern, also nachwachsenden Rohstoffen bestehen. Die Aufbereitung der Recyclingfasern ist allerdings mit hohen Wasser-, Chemikalien- sowie Energieverbräuchen verbunden. Durch den zu Pappen alternativen Einsatz hochbelastbarer, neuartiger biobasierter Flächenwerkstoffe können einerseits Materialstärken für die Verpackungen geringer dimensioniert und damit Ressourcen eingespart, andererseits durch andere Verfahrenstechnik deutlich dickere, als Karton übliche, Materialstärken erzeugt werden. Die innovativen Flächenwerkstoffe werden nach dem Stand der (MDF-)Technik aus faserverstärkten, thermoplastischen Bio-Kunststoffen hergestellt und ermöglichen durch Mehrfachnutzung der Verpackungen ein Ressourcen-Einsparpotenzial. Durch Pressverdichtung können je nach Anforderung die Rohdichte und damit die mechanischen und Barriereeigenschaften beeinflusst werden. Die zu entwickelnden innovativen Verpackungslösungen berücksichtigen unterschiedliche Wiederverwendungs- und –verwertungsmöglichkeiten, den Altpapierkreislauf, eine mögliche Kompostierbarkeit und/oder eine Verwendung in Kunststoffverarbeitungsprozessen (WPC). | Dipl.-Ing. Frank Volkmann Tel.: +49 40 4287-56022 volkmann@bfsv.de Beratung-Forschung-Systemplanung-Verpackung (BFSV) e.V. Ulmenliet 20 21033 Hamburg | X | FPNR | |
| 01.07.1999 | 30.06.2003 | 22010398 | Verbundvorhaben: Züchterische Bearbeitung und Bereitstellung spätreifender Miscanthus-Formen unter besonderer Berücksichtigung ihrer stofflichen Eigenschaften und Anbauwürdigkeit: Teilvorhaben 1: Züchterische Bearbeitung sowie Vermehrung aus Samen | Im Verbundvorhaben soll Miscanthus hinsichtlich Adaptionsverhalten an euro-päische Anbaubedingungen, Überwinterungsfähigkeit, Kosten bei der Bestan-desetablierung und der genetischen Variabilität der vorhandenen Klone züch-terisch verbessert werden.Zielstellung ist die Selektion auf gute Sameneigenschaften - Anzahl Samen je Pflanze, Keimfähigkeit und Tausendkorngewicht. Bonituren während aller Vegetationsperioden sollen Hinweise über die morphologische Struktur der "Biomassepflanze" Miscanthus geben. An den durch Kreuzung entstandenen neuen Klonen wird geprüft, in welchem Umfang die Kosten für die Gewinnung von Pflanzmaterial durch Anzucht aus Samen gesenkt werden können. Die Klon- und Nachkommenschaftsprüfungen erlauben Aussagen über die Leistungs- und Werteigenschaften der erzeugten Pflanzen. | Der Genfonds bei Miscanthus wurde erweitert und umfasst jetzt sehr wertvolles Basismaterial von mehr als 900 Genotypen. Er wird in den nächsten Jahren von der Fa. Tinplant weiterbearbeitet. Es wurde gezeigt, dass die Gewinnung von Jungpflanzen aus Samen, welche durch gezielte Kreuzungen erhalten werden, eine erfolgversprechende Methode zur kostengünstigen Etablierung von Miscanthus-Beständen darstellt. Diese Methode wird an Bedeutung gewinnen, sobald entsprechende hochertragreiche, winterharte Nachkommen aus den, im Projekt erstellten Kreuzungen selektiert sind und auf dem angeboten werden können. Derzeit stehen Jungpflanzen verschiedener Genotypen aus früheren Züchtungsprogrammen am Markt für die Biomasseproduktion zur Verfügung. Das im Rahmen des Verbundvorhabens geschaffene breite Ausgangsmaterial kann für die verschiedensten möglichen Anwendungsgebiete als ausgezeichnete Grundlage dienen. Es kommt darauf an, mit den Nutzern, Hybriden für verschiedene Anbaugebiete und unterschiedliche Verwendungszwecke (z.B. Baustoffeignung, Siliziumgehalt, energetische Nutzung) zu gewinnen. Die Zusammenarbeit von LWG Veitshöchheim und Tinplant wird weitergeführt. Bis 2006 erfolgt die Prüfung der Miscanthus-Hybriden (Kreuzungen zwischen M. sinensis und M. sacchariflorus -Kurztag) sowie die Bonitur und Ertragsfeststellung, der in der Projektlaufzeit in Veitshöchheim (LWG) gepflanzten Kreuzungsnachkommen. | Dr. habil. Martin Deuter Tel.: +49 39209 6969-23 Tinplant Biotechnik und Pflanzenvermehrung GmbH Magdeburger Landstr. 33 39164 Wanzleben-Börde | FPNR | |
| 01.09.2000 | 31.10.2003 | 22010399 | Verbundvorhaben: Produktion von Wachsestern als neuartiger Speicherstoff in einheimischen Pflanzen: Teilvorhaben 1: Isolierung und Charakterisierung von Genen der Wachsesterbiosynthese | Flüssiges Wachs ist eine wichtige Komponente bei der Herstellung von Schmierstoffen für den Hochdruck- und Hochtemperaturbereich. Darüber hinaus stellt es einen interessanten oleochemischen Grundstoff für die Produktion von Detergentien, Linoleum und Gummi sowie kosmetischen und pharmazeutischen Präparaten dar. In der Vergangenheit wurde flüssiges Wachs hauptsächlich aus Pottwalen gewonnen. Nach dem Erlassen des internationalen Walfangverbots wird versucht, pflanzliches Jojobaöl als vollwertigen Ersatz einzusetzen. Die Produktion von Jojoba ist aber vornehmlich auf das natürliche Verbreitungsgebiet (Südwesten der USA) dieser Pflanze beschränkt. Daher ist es das Ziel dieses Vorhabens, Rapspflanzen gentechnisch so zu verändern, dass sie Wachsester in ihrem Speicheröl synthetisieren. Dies soll durch eine Transformation von Raps mit Genen aus Weinrebe (Vitis spec.), die für Schlüsselenzyme der Wachsestersynthese kodieren, erreicht werden. Im Teilvorhaben 1 werden die notwendigen Gene isoliert und charakterisiert. | Die aus der Weinrebe isolierten Kandidatengene können in einem nächsten Schritt in verschiedenen Kombinationen (Transformation, Kreuzung), unter Einbeziehung der erstellten transgenen Rapslinien mit Wachsestergenen aus Jojoba kombiniert und auf ihre Funktion hin getestet werden. An dieser Stelle soll darauf hingewiesen werden, dass für die Wachsesterbiosynthese mindestens zwei Gene erforderlich sind. Deshalb war in den transgenen Rapslinien, welche nur ein Gen (ACR oder WS) enthielten, auch kein Nachweis von Wachsester im Speicheröl zu erwarten. Erst durch die in den Projektarbeiten geschaffene Möglichkeit der Kombination verschiedener Gene eröffnet die Prüfung der Funktionalität. Dabei ist von besonderem Interesse, ob sich z.B. bei den verschiedenen Weinrebe-WS-Genen eine unterschiedliche Substratspezifität nachweisen lässt, die eine Voraussetzung für die Produktion von diversifizierten Wachsestertypen ist. Wachsester (flüssiges Wachsöl) aus Jojobasamen, oder das früher aus Pottwalen hergestellte, gilt als wirtschaftlich gesehen als sehr hochwertig und teuer. Grund dafür sind die typischen Eigenschaften, wie z.B. die Temperatur unabhängige konstante Viskosität, die es für den Einsatz in verschiedenen technischen Bereichen Attraktiv macht. Der Einsatzbereich, und damit das Marktpotenzial, ließe sich wahrscheinlich erweitern, wenn es gelänge, Wachsöle mit verschiedenen Wachsestertypen (z.B. Länge des Moleküls, Position der Doppelbindung) anzubieten. | Prof. Dr. Reinhard Töpfer Tel.: +49 6345 41-115 reinhard.toepfer@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Rebenzüchtung Geilweilerhof Geilweilerhof 76833 Siebeldingen | FPNR | |
| 01.08.2005 | 31.10.2007 | 22010401 | Verbundvorhaben: Zuckerrübenschnitzel als Rohstoff für Polyurethan-Hartschäume, Teilvorhaben 1: Rübenschnitzel | Gesamtziel des Vorhabens ist es, die Möglichkeiten der stofflichen Verwertung von Rübenschnitzeln unter Verwendung möglichst einfacher und letztendlich kostengünstiger chemischer und thermomechanischer Aufschlussverfahren zu untersuchen, um vorzugsweise Material zu erhalten, das als Komponente zur Herstellung von PUR eingesetzt werden kann und das letztlich ein Compositmaterial darstellt, bei dem zum einen Hydrolysekomponenten der Zuckerrübenschnitzel und zum anderen cellulosische Bestandteile als Teil des Werkstoffes fungieren. Schwerpunkte der Untersuchungen sind die Vorbehandlung der Rübenschnitzel sowie die gezielte Hydrolyse zu Monomerbausteinen. Nach der Hydrolyse werden die Monomerkomponenten abgetrennt und aufgearbeitet. Anschließend erfolgt die Einarbeitung der Monomere in PUR Schäume. Begleitend zu allen Arbeitsschritten erfolgen analytische Untersuchungen mittels NMR, IR, Raman sowie HPLC. Im Ergebnis der Untersuchungen wird angestrebt, Muster von PUR Hartschaum herzustellen, indem Monomere und Bestandteile aus Rübenschnitzeln als wichtige Komponenten fungieren. | Dr. Carola Fanter Tel.: +49 331 568-1515 carola.fanter@iap.fhg.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR | |
| 01.07.2004 | 30.09.2007 | 22010403 | Untersuchungen von biotechnologisch durch den Rotfäulepilz Heterobasidion annosum in vivo degradiertem Fichtenholz mit dem Ziel einer wertschöpfenden Nutzung | Im Mittelpunkt steht die Nutzung von rotfaulem Holz zur Herstellung von Produkten mit höherwertiger Wertschöpfung. Dabei soll untersucht werden, in wie weit der Einsatz des in vivo biotechnologisch transformierten Holzes eine deutliche Energieeinsparung bei dem Aufschluss und eine Bindemittelreduzierung bei der Holzwerkstoffherstellung ermöglichen kann. Des Weiteren soll die Möglichkeit der Nutzung von rotfaulem Fichtenholz als Ausgangsmaterial zur Herstellung von hochwertigen Substraten untersucht werden, die als Torfersatz dienen können. Charakterisierung der hergesellen Faserstoffe und Holzspäne (Zerfaserung des Holzes in einem Refiner und Zerspanung des Holzes in einem Messerringzerspaner). Herstellung, Verfahrentechnische und praxisbezogene Untersuchungen der hergestellten Hozwerkstoffe. Umsetzung der Herstellungsverfahren vom Pilotmaßstab in den Industriemaßstab. Werkstoffprüfung und Produktanalyse. Aufarbeitung des rotfaulen Fichtenholzes als Pflanzensubstrat. Der Energiebedarf bei der Zerfaserung des durch den Weißfäulepilz transformierten Holzes soll bei der Zerfaserung im Refiner deutlich geringer sein als beim Einsatz vom nicht befallenem Holz. | In diesem Vorhaben ist es erstmals gelungen, eine im Wald spontan ablaufende Transformation von Holz durch einen Weißfäulepilz - die Rotfäule - mit dem Ziel einer wertschöpfenden Verwertung zu nutzen. 1. Rotfaules Holz als Rohstoff für die Herstellung von Span- und Faserplatten: Die Untersuchungen haben gezeigt, dass durch Weißfäulepilze transformiertes Holz für die Herstellung von Holzwerkstoffen die folgenden Vorteile aufweist: (1) Der Energiebedarf bei der Zerrfaserung im Defibrator ist deutlich geringer als beim Einsatz von nicht befallenem Holz; (2) Für die Verleimung von Fasern und Spänen aus solchem Holz werden weniger Bindemittel benötigt. 2. Rotfaules Holz als Zusatz zu Pflanzensubstraten: Basierend auf diesen Aspekten und auch vor dem Hintergrund der knapper werdenden, nicht nachhaltig bewirtschafteten Ressource Torf können dem Torfersatz aus rotfaulem Fichtenholz sehr gute Marktchancen eingeräumt werden. Insbesondere auch, weil Holfasern bereits als Torfersatzstoff etabliert sind. Im Vergleich zu alternativen Ersatzstoffen für die Gartenbaubranche weist speziell das rotfaule Fichtenholz den Vorteil auf, dass es in großen Mengen in Deutschland verfügbar ist und es bisher in keiner wertschöpfenden Verwertung genutzt wird. | Prof. Dr. Andrea Polle Tel.: +49 551 393482 apolle@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Forstbotanik und Baumphysiologie Büsgenweg 2 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.04.2005 | 31.10.2005 | 22010404 | Anforderungen an Biomasse zur Kraftstoffherstellung aus der Sicht von Anlagenbetreibern | Im Rahmen des Vorhabens sollten anhand von technischen Anforderungen, die sich aus derzeit in Entwicklung befindlichen BtL- bzw. Vergasungsanlagen ergeben, Qualitätskriterien für land- und forstwirtschaftliche Biomassen definiert werden. Hierbei waren auch ökonomische und logistische Parameter (Transportwürdigkeit, Lagerfähigkeit) zu betrachten. Ausgehend von detaillierten Literaturrecherchen sollten anschließend die aus technischer Sicht wünschenswerten Rohstoffeigenschaften mit den tatsächlichen Möglichkeiten der deutschen Landwirtschaft, Rohstoffe in entsprechender Qualität mit den für die Gesamtwirtschaftlichkeit der BTL-Produktion erforderlichen Preiskonditionen zu liefern, abgeglichen werden. Hierzu waren eine Reihe von Gesprächen mit Interessensvertretern der deutschen Agrarwirtschaft vorgesehen. In diesem Zusammenhang sollten auch das Optimierungs- und Innovationspotential auf Seiten der Landwirtschaft untersucht werden. Die Ergebnisse fließen u.a. in Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen zu BTL-Anlagen ein und dienen als wichtige Entscheidungshilfen für die weitere Entwicklung im Bereich der BTL-Forschung. Das Projekt liefert damit Bausteine für die Umsetzung der BtL-Strategien von BMELV und FNR. | Kernaufgabe des Projekts war die Ermittlung von Anforderungen an die Biomasse potenzieller BtL-Anlagenbetreiber aus technischer Sicht des Anlagenbetriebes sowie die Zusammenstellung ökonomischer Daten und deren Auswirkung auf die Wirtschaftlichkeit. Verglichen wurden die aktuell im Technikums- oder Versuchsmaßstab realisierten BtL- Konzepte FUTURE ENERGY des Forschungszentrum Karlsruhe (Abk.: FZK)., das Güssing-Konzept der Fa. REPOTEC/TU Wien, das Carbo-V®-Verfahren der Fa. CHOREN Industries und das ArtFuel-Verfahren der Fa. CUTEC-Institut. Die technischen Anforderungen waren für alle genannten Verfahren zu ermitteln. Exemplarisch erfolgte eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung zum ArtFuel-Konzept. Die Recherchen ergaben aus Sicht des Autors wesentlich größere Toleranzen an die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Biomasse als aus Veröffentlichungen im Vorfeld der Arbeit zu erwarten war. Ausgewählte land- und forstwirtschaftliche Rohstoffbereitstellungsketten werden im Bericht näher erläutert. Besonders detailliert wird im technischen Teil auf Prozesse der Aschebildung (-verschlackung) sowie auf Korrosionsvorgänge eingegangen. | Prof. Dr.-Ing. Otto Carlowitz Tel.: +49 5323 933-120 otto.carlowitz@cutec.de Clausthaler Umwelttechnikinstitut GmbH (CUTEC-Institut) Leibnizstr. 21-23 38678 Clausthal-Zellerfeld | X | FPNR |
| 01.11.2006 | 31.08.2010 | 22010405 | Verbundprojekt: Anwendung einer Fuzzy-Logikregelung für eine Hochdurchsatzbiogasanlage | Die an der HAW Hamburg geschaffenen Grundlagen für eine vollautomatische Fuzzy-Logikregelung zur Vergärung von Speiseresten und Rübensilage im Labormaßstab und die Biogasanlage der Fachhochschule Nordhausen (Fermentervolumen 1m3 netto) im neu erbauten Biotechnikum sind Grundlage für die Durchführung des geplanten Vorhabens. Mit Hilfe der Regelung soll die Technikumsanlage zu einer Hochdurchsatzbiogasanlage ausgebaut werden, um damit eine Demonstrationsanlage für F & E-Zwecke zu schaffen. In Hamburg wird dazu eine Referenzanlage im Labormaßstab betrieben, um die Projektierung in Nordhausen zu begleiten. In der ersten Hälfte des Projektes erfolgen Untersuchungen zur Ermittlung der Abbauraten bei steigender Fermenterbelastung. Der Einfluss stoßweiser Dosierungen wird ab dem zweiten Drittel des Vorhabens erfolgen. Während der gesamten Laufzeit werden umfangreiche analytische Untersuchungen durchgeführt, so erfolgen die Bestimmung der Fermentationsmetabolite und bakterielle Begleituntersuchungen. Es wird versucht, einen Lizenznehmer für das Verfahren zu bekommen. Parallel werden Landwirte als Betreiber von Biogasanlagen angesprochen, die Fuzzy-Logikregelung bei ihnen nachzurüsten. | Die Fuzzy-Logikregelung konnte über einen Zeitraum von 736 Versuchstagen an der 1m³ Versuchsbiogasanlage mit 3 Versuchsreihen getestet werden. Als Impfmaterial bei pH 7,6 und 38°C diente vergorene Schweinegülle (mit Mais/Triticale 1:3) aus der Biogasanlage einer Schweinezuchtanlage. Es wurde auf Anhieb die prozesssichere Substratdosierung mittels Feedback-Fuzzyregelung bei einer OLR von 9 kg oTS/(m³*d) und einer Verweilzeit von lediglich 10 Tagen erreicht. Eine OLR von 11 kg oTS/(m³*d) konnte nicht sicher erreicht werden. Bei der hohen Gasbildungsrate von 12,6 m³/(m³*d) im Mittel traten Schaumprobleme auf, die eine genaue Dosage verhinderten. Die Versuche zeigten den positiven Einfluss der Fuzzy-Regelung bei Getreide (Triticale) auf die organische Beladungsrate gegenüber der manuellen stoßweisen Substratzufuhr (Versuchsreihe I). Die letztere Fahrweise war lediglich bei einer Beladungsrate von 4 kg oTS/(m3d) mit Überladung und Reaktorabsturz bei ? 6,3 kg oTS/(m3d) prozesssicher durchführbar. Mit der Fuzzyregelung war daher eine Verdoppelung der organischen Beladungsrate gegenüber der Versuchsreihe I auf OLR 9 kg oTS/(m3d) möglich, ohne die Prozesssicherheit zu gefährden. Dabei lag die mittlere spec.GPR bei 0,72 m³/(m³*d) entsprechend 91,5% Abbaurate. Bei der OLR 11 (Schaumprobleme) betrug die volumetrische GPR im Mittel 12,6, mit Spitze bei 27 m3/(m3d). Diese extrem hohe Effizienz konnte eindrucksvoll durch quantitative, mikroskopische Bildanalysen bestätigt werden. Der Anteil der methanogenen Mikroorganismen lag bei einer OLR von 9 kg oTS/(m³*d) bei 4,5x109 Zellen/mL, was 15,9 % der Gesamtzellzahl bedeutete und erfahrungsgemäß ein sehr hoher Wert ist. Dabei korrelierte die Zellzahl positiv mit der Beladungsrate OLR. Es wurde die "Telefermentation" umgesetzt, sodass in Hamburg an der HAW der gesamte Fermentationsverlauf an der Hochdurchsatzbiogasanlage in Nordhausen verfolgt und gesteuert werden konnte. Hierzu wurden die Fuzzy-Berechnungen in Hamburg durchgeführt und | Prof. Dr. Paul Scherer Tel.: +49 40428756355 paul.scherer@rzbd.haw-hamburg.de Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg - Forschungsschwerpunkt Biomassenutzung Hamburg Lohbrügger Kirchstr. 65 21033 Hamburg | X | FPNR |
| 01.07.2007 | 31.12.2010 | 22010406 | Optimierung von Pressparametern und Holzwerkstoffeigenschaften durch die Anwendung der IVHF-Technologie | Angesichts steigender Energie- und Rohstoffpreise soll die Vliesvorwärmung mittels IVHF-Technologie (Integriertes Vorpressen und HF-Erwärmen) zur Presszeitverkürzung und Verbesserung des Eigenschaftsprofils der Werkstoffe untersucht werden. Untersuchungen des IHD zum Einsatz der HF-Technologie bei der Herstellung von mehrlagigen Massivholzplatten führten zu einer Presszeitverkürzung auf 1/3 der Presszeit des konventionellem Heißpressverfahrens bei vergleichbaren Eigenschaftskennwerten. Diese Erkenntnis soll im geplanten Forschungsprojekt bei der Herstellung von Partikelwerkstoffen angewandt und als Vorwärmprozess zur schnelleren und gleichmäßigen Erwärmung des Partikelvlieses und damit zur Erhöhung der Effizienz des anschließenden Heißpressverfahrens optimiert werden. Angesichts der beschriebenen Rohstoffsituation ist die Umsetzung einer Technologie, deren Einsparpotential und Betriebssicherheit (Ausschluss von Spannungsüberschlägen) durch umfangreiche Untersuchungen innerhalb des geplanten Projektes verifiziert wird und die mit vergleichsweise geringem Aufwand in die Peripherie des Herstellprozesses von Holzwerkstoffen (Vorpresse) integriert werden kann, zu erwarten. | Grundlage der Versuche und der Beurteilung der erzielten Forschungsergebnisse im Hinblick auf deren Übertragbarkeit in die industrielle Anwendung bildete der Abgleich der Technologie der labortechnischen Herstellung von Holzwerkstoffen mit dem industriellen Produktionsprozess. Dabei konnten vergleichbare Ergebnisse erzielt und somit auf die Berechnung von Korrelationsfaktoren verzichtet werden. Die Vorwärmung mittels Hochfrequenz bewirkte den erheblich schnelleren Temperaturanstieg im Vlies während des Heißpressvorgangs. Die kritische Temperatur von 110 °C in Plattenmitte wurde bei MDF 70 s und bei OSB 110 s früher erreicht. Die damit einhergehende schnellere Plastifizierung der Partikel führte zu Veränderungen des Rohdichteprofils, dem durch eine zielgerichtete Veränderung des Pressprogramms entgegengewirkt werden konnte. Auf Grund der früheren Temperatureinwirkung über den gesamten Vliesquerschnitt kam es erheblich schneller zur Dampfbildung, wodurch eine zeitliche Verschiebung des Ausdampfens zum Presszeitbeginn stattfand und somit die Möglichkeit zur Presszeitverkürzung gegeben war. Bei der MDF-Herstellung konnte sogar eine Verringerung des Maximalwertes des Innendruckes in Plattenmitte gemessen werden. Die Hauptziele der Untersuchungen, eine erhebliche Verkürzung der Presszeit und die signifikante Senkung des Klebstoffanteils durch die Anwendung der IVHF-Technologie zu erreichen, wurden sowohl bei der MDF- als auch bei der OSB-Herstellung verwirklicht. Die IVHF-Technologie stellt angesichts der angeführten Punkte einen Baustein in der Prozesskette der Holzwerkstoffherstellung dar, bei dessen Anwendung der Kostenexplosion im Bereich der Rohstoffe ein Einsparpotential auf den Gebieten Prozessenergie, Anlagenkapazität und prozessbedingter Klebstoffmehraufwendung entgegengesetzt werden kann. Dies wird durch die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung, in der die geringfügige Erhöhung der Energiekosten gegenüber den Kostensenkungseffekten kaum ins Gewicht fällt, bestätigt. | Dipl.-Ing. Holger Dube Tel.: +49 351 4662-344 dube@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | X | FPNR |
| 15.10.2008 | 31.03.2012 | 22010407 | Verbundvorhaben: Multifunktionale, sprühfähige und biologisch abbaubare Folien auf der Basis nachwachsender Rohstoffe im landwirtschaftlichen und gärtnerischen Kulturpflanzenbau; Teilvorhaben 2 | Das wissenschaftliche und technische Ziel des Projektes besteht darin, eine sprühfähige Dispersion oder Lösung natürlicher Polymere in Wasser zu entwickeln, die bei direkter Ausbringung auf den Boden eine Folie bildet, die die abzudeckende Bodenfläche vollständig bedeckt. Die Folie soll in einer vorgegebenen Nutzungszeit die erforderlichen Gebrauchseigenschaften (mechanische Stabilität, Regulierung des Wärme- und Wasserhaushaltes, Gasdurchlässigkeiten) entsprechend der unterschiedlichen Anforderungen bei den einzelnen Pflanzenarten und für verschiedene Anbaugebiete gewährleisten. Als Rohstoffe für die sprühfähigen Folien werden folgende Substanzgruppen genutzt: Bioglyceride in Kombination mit Wasserglas, Stärke und modifizierte Stärke, Cellusosederivate, Stärkederivate, Proteine. Am Projekt sind 3 wiss. Einrichtungen unter Leitung eines Industriepartners beteiligt. Das Projekt umfasst die Festlegung von Spezifikationen, die Rezepturentwicklung, die physikalisch-chemische Charakterisierung von Dispersionen und Folien, die Auswahl von Sprühtechnik, Feldversuche, bodenanalytische Untersuchungen. Die Ergebnisse des Projektes können unmittelbar von der Firma Agrofol verwertet werden. | Ziel dieses Projektes war es, eine multifunktionale, sprühfähige und biologisch abbaubare Folie für den landwirtschaftlichen und gärtnerischen Kulturpflanzenanbau auf Basis einheimischer, nachwachsender Rohstoffe zu entwickeln. Dabei soll die angestrebte Folie folgende Kriterien erfüllen können: die Folie soll zum Mulchen beim Anbau von Gemüse im Freiland und im Gewächshaus geeignet sein, die Folie soll vollständig biologisch abbaubar sein, die Folie soll aus Rohstoffen bestehen, die nachwachsend und wasserlöslich bzw. dispergierbar sind und den Bodenschutzverordnungen der Länder genügen, sie soll dazu beitragen, den Einsatz von Herbiziden und Pestiziden zu reduzieren, sie soll einen Beitrag zur Verhinderung von Bodenerosion leisten, die Verweilzeiten der Folien sollen den jeweiligen Standorterfordernissen angepasst werden können und durchschnittlich 60-180 Tage betragen, mehrjährige Anwendung der Folie darf die Mikrobiologie des Bodens nicht negativ verändern. Zur Erreichung dieser Ziele sind durch die Projektpartner des Verbundprojektes umfangreiche Untersuchungen zur Folienbildung, zur Rheologie von Lösungen und Dispersionen, zu chemisch-physikalischen Eigenschaften der gebildeten Folien durchgeführt worden. Außerdem ist die Sprühfähigkeit der Lösungen und Dispersionen mit üblichen Landwirtschaftsspritzen getestet worden und die Performance der Folien ist in Freilandversuchen, Gewächshausversuchen und Topfversuchen beurteilt worden. Die Auswirkung der Folien auf Nutzpflanzen- und Beikrautwachstum wurden untersucht. | Prof. Dr. Claudia Kummerlöwe Tel.: +49 541-969-2182 c.kummerloewe@fh-osnabrueck.de Hochschule Osnabrück - Fakultät Ingenieurwissenschaften und Informatik Albrechtstr. 30 49076 Osnabrück | X | FPNR |
| 01.09.2008 | 15.03.2012 | 22010408 | Verbundvorhaben: Kostenreduktion und Effizienzsteigerung von Kurzumtriebsbewirtschaftung (Era-Net Bioenergy - CREFF), Teilprojekt 2: Wertsteigernde Konditionierung von Rohmaterial aus Kurzumtriebplantagen | Eine wesentliche Zielsetzung des Arbeitspaketes ist es, Aufbereitungstechniken und -prozesse hoher Effizienz zu identifizieren und charakterisieren, die die Produktqualität steigern und dabei die verschiedenen Nutzungspfade (Energie, Papier und Holzindustrie) berücksichtigen. Ein wichtiges Teilergebnis erwarten wir ein Qualitäts-Management- und Entscheidungsfindungssystem für den kostenempfindlichen Bereich der Konditionierung von Rohmaterial aus Kurzumtriebplantagen. Der Fokus liegt dabei auf den Bereichen Lagerung, Trocknung und Dimensionierung basierend auf dem definierten Ausgangsmaterial Kurzumtriebholz und nimmt Bezug auf die Anforderungen eines "Design-Brennstoffes" der dabei aber gleichzeitig auch für den Marktbereiche Industrieholz tauglich ist.Das Simulationsverfahren soll in der Lage sein verschiedene Qualitäts- und Wuchseigenschaften zu berücksichtigen, so etwa den Feuchtegehalt oder die Stückigkeit des Materials. Darüber hinaus sollen verschiedene Klimasituationen abgebildet werden können. Identifikation und Systematisierung der Eigenschaften und Qualitätsparameter, die wichtige Endprodukteigenschaften beschreiben.Entwicklung von standardisierten und effizienten Methoden zur Bestimmung von Schlüsseleigenschaften und Entwicklung einer Apparatur zur Simulierung des Lagerverhaltens von Holzhackgut unter verschiedenen klimatischen und technischen Lagerbedingungen unter Berücksichtigung verschiedenartigen AusgangsmaterialsVor dem Hintergrund des Gesamtkonsortiums: Identifizierung und Weiterentwicklung von erfolgreichen Praxismethoden zur Lagerung, Dimensionierung und Trocknung von Holzhackgut. Ermittlung von technischen und ökonomischen Hemmnissen für eine produktive und effiziente Technologie. Pilotstudie an Anlagen der Industriepartnern Beschreibung der Produktivität und Kostensituation verschiedener Technologien. Die neuen optimierten Verfahren werden zusammen mit unseren Partnern im Rahmen des Projektes CREFF in der Praxis umgesetzt. | Prof. Dr. Stefan Pelz Tel.: +49 7472 951-235 pelz@hs-rottenburg.de Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg Schadenweiler Hof 72108 Rottenburg am Neckar | FPNR | ||
| 01.06.2009 | 31.07.2012 | 22010409 | Umsetzung Regionales Entwicklungskonzept Verbundcluster Bioenergie Mittelhessen - mit regionalen Partnern dauerhaft Potenziale erschließen - Natur- und Kulturlandschaft pflegen und erhalten | Die Leaderregionen Giessener Land und Vogelsberg haben sich mit der Klimaschutz- und Energieagentur Mittelhessen zur Bioenergieregion Mittelhessen zusammengeschlossen. Bioenergie wird in der Region unterdurchschnittlich genutzt. Deshalb will die Region mit neuen Verfahren und Technologien in enger Zusammenarbeit von Wirtschaft, Wissenschaft, Landwirtschaft und Bevölkerung innovative Konzepte zur Nutzung vorhandener großer Bioenergiepotenziale realisieren. Regionale Wertschöpfungsketten sollen verlängert werden, neue WSK werden generiert. Vor dem Hintergrund des fortschreitenden Strukturwandels in der regionalen Landwirtschaft werden nachhaltige Landnutzungsformen zur Erhaltung der hochwertigen Natur- und Kulturlandschaft in den Mittelgebirgslagen der Bioenergieregion Mittelhessen entwi Arbeitsplan: Beginn vorauss. 01. JuniRegionales Koordinationsbüro, Steuerungsgruppe, & AGsOrganisation Bioenergieforum Mittelhessen (periodisch)Etablierung thematischer WSK-AK, WSP und Projektgruppen,Kommunikationsstrategie, Identifikation des KonfliktpotenzialsPotenzialstudien, Nutzungs- und VerwertungskonzepteRegionales Weiterbildungs- und QualifizierungsprogrammQualifizierung von ZielgruppenAusbau von WSK, Aktivierung von Landwirten für Grünlandaufwüchse,Feuerungsanlagen in kommunalen EinrichtungenIntegration Rest- und Abfallstoffe, Aufbau RohstoffbörseBeratung, Konzepte, Studien,modellhafte Einführung innovativer TechnologienBildung von VorhabensgemeinschaftenBildung von Bürgergesellschaften | Peter Momper Tel.: +49 641 96985-20 p.momper@die-ac.de AC Consult & Engineering GmbH Kiesweg 29 35396 Gießen | FPNR | ||
| 01.04.2011 | 31.12.2013 | 22010410 | bioFIRe- biogenic Fuel Ignition Research | Seit 80 Jahren werden Kraftstoffkennzahlen in derselben Art und Weise bestimmt, indem genormte Prüfmotoren und analoge Messtechnik in Kombination mit definierten und etablierten Prüfroutinen angewendet werden. Sowohl Automobil- als auch Kraftstoffhersteller haben mittlerweile erkannt, dass die momentanen Testmethoden nicht mehr den aktuellen und zukünftigen Kraftstoffen, die zunehmend Anteile biogener Komponenten enthalten, für moderne Verbrennungsmotoren genügen. Für Dieselkraftstoffe ist mit einem Anstieg der Bioquote in Europa von derzeit 7% zu rechnen. Diese Quote kommt heutzutage hauptsächlich durch den Einsatz von RME zustande und wird in Zukunft, aufgrund von Verbesserungen im Herstellungsprozess, durch BTL (Biomass To Liquid) erster und zweiter Generation sowie durch Pflanzenöle und Fettabfälle der Nahrungsmittelindustrie erhöht. Da sich diese Kraftstoffe bei der Strahlaufbereitung, der Verdampfung und der Verbrennung stark von fossilen Dieselkraftstoffen unterscheiden, wird man aus Sicht der Motorhersteller in Zukunft nicht auf die Referenzgenauigkeit eines motorischen Prüfverfahrens verzichten wollen und können. Dieses sollte sich jedoch im Vergleich zu den bisherigen Verfahren durch eine höhere Genauigkeit, eine bessere Handhabung und eine universelle Eignung für biogene Kraftstoffe und Kraftstoffmischungen auszeichnen. Hierfür ist es erforderlich, ein Konzept zu entwickeln, welches industriell genutzt und nach Möglichkeit leicht auf die existierenden Prüfmotoren (mit Berücksichtigung aller notwendigen konstruktiven Modifikationen am Motor) adaptiert werden kann und in der Lage ist, die Qualität konventioneller und biogener Kraftstoffe präzise und reproduzierbar zu prüfen. | Prof. Karl Huber Tel.: +49 841 9348 382 karl.huber@haw-ingolstadt.de Technische Hochschule Ingolstadt - Institut für angewandte Forschung Paradeplatz 13 85049 Ingolstadt | X | FPNR | |
| 01.05.2011 | 31.01.2012 | 22010411 | Entwicklung eines Online-Rechners zur Ermittlung der kommunalen Wertschöpfung durch Erneuerbare Energien | Mit dem Projekt werden die vielfältigen regionalökonomischen Potenziale der Bioenergie sowie ihr Beitrag zur Vermeidung von Treibhausgasemissionen und zur Verringerung der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffimporten vermittelt.Mit dem Online-Wertschöpfungsrechner wird Nutzern ein Instrument an die Hand gegeben, das Aussagen zu wirtschaftlichen Vorteilen des Ausbaus der Bioenergie und anderer Erneuerbarer Energien in einen konkreten lokalen bzw. regionalen Bezug setzen kann.1.Systematische Erfassung komplexer Wertschöpfungsketten 2.Vergleichbare Berechnung von Wertschöpfungseffekten 3. Evaluierung der Ausbauentwicklung hinsichtlich ihrer Wertschöpfungseffekte 4. Ermittlung zusätzlicher Wertschöpfungspotenziale 5. Veranschaulichung des Klimaschutzbeitrags 6. Veranschaulichung des Beitrags zur Versorgungssicherheit 7. Veranschaulichung der Beschäftigungseffekte 1.Ermittlung der relevanten Berechnungsformeln, Indikatoren und erforderlicher Eingabeparameter je Erneuerbare-Energien-Technologie, dazu jeweils Informations- bzw. Erläuterungstexte für die Parameter und Indikatoren 2. Erstellung des Modells mit Daten für 2015 3. Aktualisierung der vorhandenen Datensets 2011 und 2020 4. Erstellung von Datensets für zwei Beispielrechnungen mit jeweiligen Erläuterungstexten 5.Erstellung von allge. Einführungs- und Erläuterungstexten zur Nutzung des Online-Wertschöpfungsrechners sowie Hintergrund- und weiterführenden Informationen 6. Wissenschaftliche Testläufe | Jörg Mühlenhoff Tel.: +49 30 200535-38 j.muehlenhoff@unendlich-viel-energie.de Agentur für Erneuerbare Energien e.V. EUREF-Campus 16 10829 Berlin | X | FPNR | |
| 01.08.2014 | 31.01.2016 | 22010413 | EmirET - Verbesserung des Verbrennungs- und Emissionsverhaltens in biomasse-betriebenen Kleinfeuerungsanlagen durch den Einsatz spezieller Einbauten | Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens soll eine neue Methode zur Verbesserung des Verbrennungs- und Emissionsverhaltens sowie der Effizienz in neuen und bestehenden Kleinfeuerungsanlagen mit einer thermischen Leistung keiner als 15 kW durch den Einsatz spezieller Einbauten experimentell untersucht werden. Durch die Einbauten-Methode soll sowohl die Durchmischung der brennbaren Abgasbestandteile mit dem Sauerstoff in der aktiven Oxidationszone intensiviert sowie die aktive Verweilzeit verlängert als auch die Speicherung ausreichender Energie in Form von Wärme für die Unterstützung der Oxidation in ungünstigen Betriebsphasen, wie z. B. beim Auflegen vom Holz, bzw. in der Ausbrandphase gewährleistet werden. Die Behandlung der Schadstoffe durch diese Methode erfolgt ausschließlich thermisch. Das hat den Vorteil, dass der Oxidationsprozess auch bei hoher Staubbelastung, welche beispielsweise den katalytischen Prozess wegen Vergiftung aussetzen, ohne jegliche Störung stattfinden kann. Das Prinzip der Einbauten-Methode wurde im Fraunhofer IBP im Rahmen eines Vorversuchsprogramms erfolgreich untersucht. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens werden unterschiedliche Einbauten in Form von Oxidations-Modulen in unterschiedlichen (sowohl neuen als auch alten) Kleinfeuerungsanlagen eingebaut und erprobt. Bei der Erprobung sollen umfangreiche Untersuchungen zu staub- und gasförmigen Schadstoffemissionen (Gesamtstaub, Feinstaub, CO, CnHm, PAKs), der Stabilität und der Effizienz der Verbrennung beim Einsatz verschiedener Holzarten und -qualitäten durchgeführt werden. Außerdem sollen die Auslegungsparameter ermittelt sowie die technische Empfehlung für den Einsatz sowie für die Bedingung dieser Technik erarbeitet werden. Ein wichtiges Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Bestimmung der nötigen Anforderungen an die Einbauten, welche eine sichere Funktion und einen stabilen Betrieb sichern. | Dr.-Ing. Mohammad Aleysa Tel.: +49 711 970 3496 mohammadshayesh.aleysa@ibp.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.07.2015 | 31.12.2018 | 22010414 | Verbundvorhaben: Hochdurchsatz-Analytik für eine TILLING-adaptierte Stärkekartoffel-Züchtung (HATZ); Teilvorhaben 2: Methodenentwicklung - Akronym: HATZ | Die Kartoffel zeigt aufgrund ihrer tetrasomen Vererbung und der hohen Heterozygotie komplexe Erbgänge. Kombiniert mit der geringen vegetativen Vermehrungsrate resultieren Züchtunsgzyklen von 10 Jahren. Dies führt insbesondere bei der Züchtung von rezessiven/intermediären Merkmalen und bei der Auskreuzung von unerwünschten Genomanteilen (Wildarten) zu nicht akzeptablen Züchtungszeiträumen. Deshalb soll hier ein Verfahren (HATZ) entwickelt werden, das den Selektionsprozess durch die Kombination von Gewebekulturverfahren mit Marker-assistierter Selektion (MAS) drastisch verkürzt. Im Rahmen der MAS soll auf das gewünschte Gen/Allel und gegen unerwünschte Genomanteile selektiert werden. Um die molekulare Analyse im Hochdurchsatz zu ermöglichen, sind Verfahren zu entwickeln, welche die in tetraploiden Pflanzen auftretenden fünf Allelhäufigkeiten (nulliplex bis quadruplex) unterscheiden können. Als Modell für die Etablierung des HATZ-Verfahrens werden Hoch-Amylopektin(HAP)-Kartoffeln verwendet. HAP ist ein hochwertiger Inhaltsstoff von solchen Kartoffeln, die homozygot sind für inaktive Allele des gbssI-Gens. Um die Eigenschaften dieses Wertstoffes weiter zu optimieren, sollen Sorten mit optimierter Amylopektinstärke (HAP-PLUS) gezüchtet werden, indem inaktive gbssI-Allele mit inaktiven Allelen weiterer Gene der Stärkebiosynthese kombiniert werden. Als zweites Modell sollen Resistenzgene mittels HATZ-Zyklen mit dem Merkmal HAP-PLUS-Stärke kombiniert werden. Um dies zu erreichen, sind diagnostische Marker zu entwickeln, welche die gewünschten Gene/Allele bzw. die Alleldosis unabhängig vom genetischen Hintergrund nachweisen. | Dr. Jost Muth Tel.: +49 241 6085-12050 jost.muth@ime.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie (IME) Forckenbeckstr. 6 52074 Aachen | FPNR | ||
| 01.06.2017 | 31.08.2019 | 22010416 | Neuartige multifunktionale Emulgatoren auf Basis niedermolekularer Polypropylenglykole für Anwendungen in Schmierstoff und Kosmetik-Formulierungen - Akronym: NEPAS | Ziel des Gemeinschaftsvorhabens der Firma Lehmann&Voss&Co. KG (LuV) aus Hamburg und der Bergischen Universität Wuppertal ist die Neuentwicklung von multifunktionalen polymeren Emulgatoren auf Basis nachwachsender Rohstoffe mit dem Fokus auf Schmiermitteladditive aber auch für kosmetische Zwecke. Diese Produkte sollen aus niedermolekularen Polypropylenglykolen, Hydroxycarbonsäuren und Fettderivaten (Fettsäuren oder Fettsäurealkonolamide) entwickelt werden. Die zu erwartenden polymeren Produkte sollten multifunktional sein, - d.h. pH-Wert abhängig Öle mit Wasserphasen zu emulgieren oder sogar zu demulgieren, Metalle zu komplexieren, darüber hinaus korrosionsinhibierend zu sein und die bakteriostatische Wirkung von Konservierungsmitteln zu unterstützen. Darüber hinaus wird auch eine gute biologische Abbaubarkeit der Produkte erwartet. Die Eigenschaften in Relation zu den chemischen Strukturen sollen im Rahmen dieses Projektes ermittelt und optimiert werden. Die Herstellung der Produkte ist denkbar einfach: Die Komponenten werden lösungsmittelfrei für zwei bis drei Stunden in der Schmelze zu den Zielverbindungen kondensiert und die so erhaltenen Produkte ohne weitere Produktionsschritte (Abfallfrei) direkt verwendet. Dabei sollen insbesondere bereits technisch verfügbare Komponenten aus nachwachsenden Rohstoffen wie Fettsäuremethylester(z.B. sog. Biodiesel) in der Forschung zum Einsatz kommen um daraus hochfunktionale polymere Emulgatoren entwickeln, die dann wiederum zu kostengünstigen Kühlschmierstoffformulierungen führen werden. Herstellung biobasierter polymerer Emulgatorensysteme aus - Fett- und Hydroxycarbon-säuremodifizierte Polypropylene - Fettsäurealkanolamid und Hydroxycarbonsäure-modifizierte polypropylene unter Variation von Fettsäure, technischer Fettsäuregemische, Fettsäuremethylestern (FAME) und Aminoalkoholen Beurteilung der Polymere | Dr. Dalibor Vukadinovic-Tenter Tel.: +49 40 4419-7353 dalibor.vukadinovic-tenter@lehvoss.de Lehmann & Voss & Co. KG Alsterufer 19 20354 Hamburg | X | FPNR | |
| 01.12.2001 | 31.05.2004 | 22010500 | Aufbau einer bundesweiten Arbeitsgruppe "Biogene Gase - Brennstoffzellen" (Kurzname: AG Bio-Brennstoffzellen) | Hauptziele: Schaffung einer bundesweiten Arbeitsgruppe, die den Rahmen für permanente Zusammenarbeit von Partnern aus der Wissenschaft, Industrie und Landwirtschaft bildet, die Nutzung biogener Gase für den Brennstoffzelleneinsatz branchenübergreifend erleichtert, dadurch wesentliche Vorteile von Brennstoffzellen voran bringt, Forschung und Entwicklung sowohl von seiten biogener Gase für den Einsatz in Brennstoffzellen als auch der Brennstoffzellentechnik für die Nutzung nachwachsender Rohstoffe und anderer zugelassener Biomasse beschleunigt, den Einsatz in der Land-, Forstwirtschaft und im ländlichen Raum befördert und in der Öffentlichkeit wirkt. Auftaktworkshop viermonatige Treffen für Informationsaustausch, Definition neuer Vorhaben, Problemlösungen, Partnersuche, Anlagenbesichtigung, Hemmniskatalog erarbeiten, Kooperation mit anderen Netzwerken gemeinsame Öffentlichkeitsarbeit. Dauer:30 Monate. Nutzung Vorsprung Deutschlands in Biogasanwendung und thermischer Vergasung. Lösungsvorschläge für Überwindung Hemmnisse. Kooperative Forschung und Entwicklung. Gemeinsame Anwendungsprojekte Arbeitsgruppe wird nach Förderende eigenfinanziert weitergeführt | Eberhard Oettel Tel.: +49 30 65762706 fee-ev@t-online.de Fördergesellschaft Erneuerbare Energien EUREF-Campus 16 10829 Berlin | X | FPNR | |
| 01.05.2007 | 31.12.2009 | 22010502 | Nutzung von Bioenergiepotenzialen für de Bereitstellung thermischer und elektrischer Energie - Verbesserung des Produktgases in Membranreaktoren mittels Knudsen-Membranen am Beispiel von Beton | Ziel des Vorhabens ist die Erhöhung des Nutzwertes von Produktgasen, die aus regenerativen Energieträgern gewonnen werden. Hierbei liegt der Schwerpunkt auf der Veränderung der chemischen Zusammensetzung durch Gasfiltration. Ziel dieses Projektes ist es, ein Messverfahren und einen Herstellungsprozess bereitzustellen, mit dem es möglich ist, Meso- und Makroporen poröser Membranen gezielt und kontrolliert herzustellen, um so maßgeschneiderte und zugleich preiswerte mineralische Membranen zur Gastrennung zur Verfügung zu stellen. Zum Einsatz kommen sollen bisher noch nicht verwendete kostengünstige poröse Betone, die mittels Knudsen-Diffusion eine selektive An- bzw. Abreicherung von Bestandteilen (z. B. Wasserstoff) von Gasmischungen biogenen Ursprungs ermöglichen. Für die Prozessoptimierung sind geeignete Betonzusammensetzungen zu finden, der Einfluss der Herstellungsparameter zu untersuchen und durch geeignete Messverfahren zu dokumentieren. In vorliegenden Projekt wird vorgeschlagen, die bisher eingesetzten, sehr teuren Membranen durch solche aus bestimmten Betonsorten zu ersetzen und so eine erhebliche ökonomische Verbesserung des Prozesses zu erreichen. | Prof. Dr. Frank Behrendt Tel.: +49 30 314-79724 frank.behrendt@tu-berlin.de Technische Universität Berlin - Fakultät III - Prozesswissenschaften - Institut für Energietechnik - Fachgebiet Energieverfahrenstechnik und Umwandlungstechniken regenerativer Energien Seestr. 13 13353 Berlin | FPNR | ||
| 01.07.2005 | 30.09.2006 | 22010505 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines enzymatischen Verfahrens zur Verbesserung von Ausbeute und Qualität bei der Biogaserzeugung aus pflanzlicher und tierischer Biomasse; Teilvorhaben 2 | Durch den Einsatz von hydrolytischen Enzymen soll die Durchsatzleistung u. Biogasausbeute in landw. Biogasanlagen erhöht werden um damit deren Stromerzeugung wirtschaftl. zu gestalten. Dazu soll der Anteil leicht vergärbarer Substrate durch Cellulasen,Hemicellulasen,Proteasen u. Lipasen erhöht u. organische Komplexbildner wie Phytinsäure u. Tannine durch Phytasen u. Tannasen gespalten werden. Der Schwerpunkt liegt auf der Verarbeitung von Ganzpflanzensilagen aus Mais,Gras,Roggen,Weizen,Gerste. Die aus unterschiedl. Organismen stammenden Enzyme sind auf ihre Eignung zu prüfen u. ein enzymatisches Verfahren zur Reduzierung der Durchsatzzeiten u. Verbesserung der Biogasausbeute bei der Anaerobbehandlung zunächst im Labormaßstab zu entwickeln. Basierend auf den erhaltenen Ergebnissen ist ein in der Anaerobbehandlung einsetzbares Enzympräparat zu etablieren. Die neuen Daten ermöglichen bessere Aussagen zur Eignung versch. Arten an Biomasse hinsichtlich Vergärbarkeit u. Nutzung der Reststoffe. Das zu entwickelnde Multienzympräparat zur Erhöhung der Biogasauausbeute soll anschließend vom Projektpartner ASA GmbH produziert u. vermarktet werden. ASA soll auch das enzymat. Verfahren vewerten. | Ziel des Vorhabens war es, durch den Einsatz von hydrolytischen Enzymen die Durchsatzleistung,BiogasausbeuteundProzessstabilität in landwirtschaftlichen Biogasanlagen zu erhöhen und damit deren Stromerzeugung wirtschaftlicher zu gestalten. Dazu wurde der Anteil leicht vergärbarer Substrate durch verschiedene Hydrolasen erhöht und organische Komplexbildner wie Phytinsäure und Tannine enzymatisch gespaltet. Der Schwerpunkt wurde auf die Verarbeitung von Ganzpflanzensilagen aus Mais, Gras, Roggen, Weizen und Gerste gelegt. Im Rahmen des Projektes wurden die aus unterschiedlichen Organismen stammenden Enzyme auf ihre Eignung geprüft und ein enzymatisches Verfahren zur Reduzierung der Durchsatzzeiten und Verbesserung der Biogasausbeute bei der Anaerobbehandlung im Labormaßstab entwickelt. Das entwickelte Multienzympräparat zur Erhöhung der Biogasausbeute wird vom ASA Spezialenzyme GmbH produziert und gemeinsam mit dem enzymatischen Verfahren vermarktet. | Prof. Gotthard Kunze Tel.: +49 39482 5247 kunzeg@ipk-gatersleben.de Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Corrensstr. 3 06466 Gatersleben | X | FPNR |
| 15.10.2008 | 14.10.2011 | 22010507 | Verbundvorhaben: Multifunktionale, sprühfähige und biologisch abbaubare Folien auf der Basis nachwachsender Rohstoffe im landwirtschaftlichen und gärtnerischen Kulturpflanzenbau; Teilvorhaben 3 | Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung und Erprobung von multifunktionalen, sprühfähigen und biologisch abbaubaren Folien für den landwirtschaftlichen Kulturpflanzenanbau auf Basis einheimischer nachwachsender Rohstoffe. Das TITK entwickelt im Rahmen des Projektes vor allem Rezepturen auf der Basis von Polysacchariden und deren Derivaten. Entsprechende Synthesetechnik ist am TITK vorhanden. Die auf 4 Forschungseinrichtungen und 1 mittelständige Firma verteilten Arbeiten enthalten als Schwerpunkte: Entwicklung von Rezepturen für wässrige, sprühfähige Dispersionen und Lösungen der ausgewählten Rohstoffe, Charakterisierung der Filmbildungsprozesse und der resultierenden Folieneigenschaften, Auswahl geeigneter Sprühtechnik zum Aufbringen der Dispersionen bzw. Lösungen auf den Boden, Nachweis der Verwendbarkeit der entwickelten Rezepturen in Freilandversuchen, Charakterisierung der Wechselwirkungen zwischen den neuen Folien und dem Boden sowie Ermittlung weiterer innovativer Anwendungsgebiete. Die Projektergebnisse stehen der Firma Agrofol GmbH für eine Produktentwicklung zur Verfügung. Ziel ist die Patentierung und industrielle Herstellung des neu entwickelten Werkstoffes. Wissenschaftlich bedeutsame Erkenntnisse werden publiziert. | Dr. Jens Schaller Tel.: +49 3672 379-269 schaller@titk.de Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt e.V. Breitscheidstr. 97 07407 Rudolstadt | X | FPNR | |
| 01.09.2008 | 15.03.2012 | 22010508 | Verbundvorhaben: Kostenreduktion und Effizienzsteigerung von Kurzumtriebsbewirtschaftung (Era-Net Bioenergy - CREFF); Teilprojekt 1: Ökonomische Betrachtung von Wertschöpfungsketten und Optimierungsmöglichkeiten bei Kurz-Umtrieb-Plantagen unter besonderer Berücksichtigung der Flächenlage und Flächengröße | Die Ziele dieses Vorhabens sind 1) die Ermittlung und Bewertung der Kosten unterschiedlicher Optionen der Energieholzproduktion unter Berücksichtigung der Markt- und Preisentwicklung von Energieholz, 2) die Analyse der Zusammenhänge zwischen der Wirtschaftlichkeit des Energieholz-Anbaus unter besonderer Berücksichtigung der Flächeneigenschaften (Standort, Flächengröße, u.a.) und weiterer Faktoren, 3) die Bewertung der zusätzlichen ökonomischen und sözio-ökonomischen Nutzen der wichtigsten Wertschöpfungsketten und Rahmenbedingungen 4) die Abschätzung der weiteren mittelfristigen Entwicklungen und der sich daraus ergebenden Optimierungspotenziale. In Zusammenarbeit mit der Projektleitung und anderer Partner werden die Rahmenbedingungen und technischen Systeme definiert. Auf der Grundlage der empirischen Daten aus den Anbauversuchen erfolgt eine ökonomische Bewertung des KUP-Anbaus mit besonderer Berücksichtigung der Flächengröße (z. B. von 0,5 bis 150 Hektar). Dies beinhaltet die Kosten- und Preisanalyse für KUP-Bewirtschaftung im Hinblick auf unterschiedliche Anbauverfahren und -bedingungen. Des Weiteren erfolgt eine sozio-ökonomische Bewertung anhand der Abschätzung der sozio-ökonomischen Wirkungen (sozial, soziologisch, regional), der Wertschöpfung und externer Effekte durch den KUP-Anbau. Ökologische Auswirkungen (Emissionen, Nährstoff- und Wasserverarmung, Biodiversität, etc.) werden im Vergleich mit Referenznutzungspfaden für Energieholzproduktion untersucht. Die ökonomische Relevanz und die Emissionsanalyse sowie andere ökologische Charakteristika fließen in die Gesamtbewertung der KUP-Nutzung ein. Auf der Grundlage der Ergebnisse erfolgt eine Risikoanalyse und Evaluierung der Rolle von Fördermaßnahmen und eine Bewertung der Hemmnisse. Entscheidungsträgern in der Landwirtschaft und der Energiewirtschaft werden konkrete Anhaltspunkte für die Wirtschaftlichkeit und Produktivität von KUP-Anbausystemen an die Hand gegeben. | Zu dieser grundlegenden Kostenaussage, die einen deutlichen Gewinn aufzeigt wurden verschiednen Alternativen berechnet, um zum einen die Sensibilität der einzelnen Faktoren aufzuzeigen und zum Anderen die verschiedenen Ernte- und Logistiktechniken, Flächenbeschaffenheiten und die Sortenauswahl zu berücksichtigen. Für den Anwender wurden die Daten und Berechnungsmethoden in einem Excel-Berechnungswerkzeug zusammengeführt, dass vom Praktiker zu Kalkulation seiner geplanten Flächen verwendet werden kann. Somit werden Entscheidungsmöglichkeiten aufgezeigt, die anhand der Rahmenbedingungen des Landwirts aufgestellt werden und im Vorfeld zeigen, ob eine Wirtschaftlichkeit der Flächen zu erwarten ist. Um die Aussagen der Wirtschaftlichkeitsberechung zu unterstützen wurde zudem eine Stärken-Schwächen-Analyse durchgeführt, die den Praktiker bei der Entscheidungsfindung unterstützen soll. Insbesondere die Durchführung einer Umfrage bei Landwirten hat zu umfangreichen Ergebnissen geführt, die in einem eigenständigen Bericht zusammengeführt wurden. Es wurden Aspekte zu Chancen und Hindernissen bei KUP hinterfragt, die sowohl technische als auch wirtschaftlich ausgerichtet sind. So wird die Anlage von KUP grundsätzlich als positiv bewertet (80 %), jedoch steht der Anlage von Flächen eine erwartete Unrentabilität entgegen (89 %). Diese Einschätzung der Landwirte ist sehr widersprüchlich, da ein Großteil einen steigenden Flächenanteil erwartet und man hohe Potenziale aufgrund verfügbarer Flächen sieht. Die fehlende Wirtschaftlichkeit ergibt sich laut Umfrage aus den hohen Anfangsinvestitionen und unsicherer Preise für die Hackschnitzel. So wird von den meisten Befragten eine Flächenanlage als Möglichkeit der Produktdiversifizierung im eigenen Betrieb gesehen, jedoch ist rund die Hälfte der Befragten unsicher bezüglich der Investition und ein Drittel lehnt dies ab. | Dr. Ludger Eltrop Tel.: +49 711 685-87816 ludger.eltrop@ier.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Energiewirtschaft und rationelle Energieanwendung (IER) Heßbrühlstr. 49 a 70565 Stuttgart | FPNR | |
| 01.06.2009 | 31.07.2012 | 22010509 | Die Umsetzung des Regionalen Entwicklungskonzeptes der Bioenergieregion Bayreuth. In der Region werden sieben Bioenergiefachvorhaben vernetzt und über das Kunstprojekt energyinart - Bioenergie Info Netzwerk Kunst symbolisch verbunden. | Die Ziele der Region sind: Bioenergie-Angebot ausbauen und optimieren, Bioenergienachfrage fördern, Information verbessern und Bewusstsein fördern. Die genannten Ziele sollen unter Berücksichtigung der Nachhaltigkeit sowie der Umwelt- und Sozialverträglichkeit erreicht werden. Dazu dienen folgende Fachvorhaben: ein Stoffstrommanagementsystem zur energetischen Verwertung organischer Abfälle + Reststoffe, verschiedene Modellvorhaben zur Steigerung der Effizienz von Bioenergieanlagen, ein Kulissenplan Bioenergie - Energie Nahrung Natur in welchen Flächen für Bioenergie und andere regenerative Energieträger integriert sind, ein Umbauleitfaden zur Nutzung erneuerbarer Energien, der Aufbau eines kommunalen Informationssystems, ein Infonetz Umweltbildung mit dem Schwerpunkt Bioenergie-Edutainment und Forschungen zu ökologisch verträglichen Gärsubstraten. Die sieben Bioenergiefachvorhaben werden fachlich vernetzt , symbolisch über das Kunstprojekt "energyinart - Bioenergie Info Netzwerk Kunst" verbunden und damit auf spektakuläre und informative Weise in der Öffentlichkeit präsentiert. Die beantragten Fördermittel werden für den Auf- und Ausbau von Netzwerken (Bioenergie, Bildung, Forschung), für Öffentlichkeitsarbeit und Veranstaltungen eingesetzt. Ein Umsetzungsmanager wird für die gesamte Förderperiode eingestellt. Eine fortlaufende Evaluierung dient der Kontrolle, Steuerung und rechtzeitigen Eingriffsmöglichkeit bei nötigen Anpassungen der Projekte. (Details siehe Anhang) | Bernd Rothammel Tel.: +49 921 728-340 bernd.rothammel@region-bayreuth.de Regionalmanagement Stadt und Landkreis Bayreuth GbR Markgrafenallee 5 95448 Bayreuth | FPNR | ||
| 01.06.2011 | 31.07.2013 | 22010511 | Erstellung zweier Plattformen: Biokunststoff-Produkte/BAWs und Verbundwerkstoffe | In Anlehnung an die bisher bei der FNR vorhandenen Informations- bzw. Produkt-Plattformen sollen für alle interessierten Anwender entsprechende Informationen zu Biopolymeren umfassend zusammengetragen und dargestellt werden. Derzeitig sind im Bereich der Biopolymere bereits über 500 verschiedene Materialtypen bekannt. Fast schon täglich kommen neue Werkstoffe und Produktbeispiele oder Anwendungen auf Basis von Biopolymerwerkstoffen auf den Markt. Neben den bioabbaubaren Polymerwerkstoffen sind dabei die beständigen biobasierten Biopolymere (z.B. biobasiertes PE, PET oder PA) ein wesentlicher Wachstumsfaktor für die Zukunft.Im Rahmen des Vorhabens sollen die verschiedenen Biopolymeranwendungen zur Informationsbereitstellung für verschiedene Anwender in unterschiedliche Produktgruppen unterteilt werden. Ebenso soll in ähnlicher Weise für alle interessierten Anwender eine Informations- bzw. Produkt-Plattformen zu naturfaserverstärkten bzw. holzmehlgefüllten Verbundwerkstoffen und deren Anwendungen zusammengetragen und dargestellt werden. Die Daten sollen entsprechend aufbereitet werden, so dass sie als Grundlage für NawaRo kommunal dienen. Diese Arbeiten werden parallel zur Plattform Biopolymere begonnen. Im Rahmen des Vorhabens werden die verschiedenen Anwendungen der Werkstoffe zur Informationsbereitstellung für verschiedene Anwender in verschiedene Produktgruppen unterteilt und die wesentliche Informationen erfasst und aufbereitet. Am Beginn soll eine Markrecherche stehen. | Prof. Dr.-Ing. Hans-Josef Endres Tel.: +49 511 9296-2212 hans-josef.endres@hs-hannover.de Hochschule Hannover - Fakultät II - Maschinenbau und Bioverfahrenstechnik - Abt. Bioverfahrenstechnik Heisterbergallee 10a 30453 Hannover | X | FPNR | |
| 01.09.2012 | 31.12.2015 | 22010512 | Verbundvorhaben: Beschleunigte und präzisere Züchtungsforschung durch ein nicht-invasives Hochdurchsatz-Screeningsystem zur frühzeitigen Erkennung von Pathogenbefall der Zuckerrübe; Teilvorhaben 2: Phytochemische Analytik | Ziel des Projektes ist es, den Pathogenbefall von Zuckerrüben in einem früheren Stadium zu erfassen, als es mit bisherigen Evaluierungsverfahren möglich ist. Cercospora beticola Sacc. stellt das weltweit wirtschaftlich bedeutendste Blattpathogen der Zuckerrübe dar, und inzwischen sind etwa 80% der Rübenanbaufläche mit dem Pilz befallen. Als weitere weltweit für den Zuckerrübenanbau bedeutsame Pathogene sind Rhizoctonia solani und Rizomania in die geplanten Untersuchungen einbezogen. Um die Interaktion zwischen Zuckerrüben und den genannten Pathogenen systematisch und in ausreichender statistischer Konfidenz durchführen zu können, werden nicht invasive Verfahren benötigt, die bezüglich Durchsatz und Handhabbarkeit diesen Anforderungen genügen. Deshalb sollen im Rahmen des Projektes Methoden der hyperspektralen Bildgebung mit auf maschinellem Lernen basierender automatisierter Datenanalyse ("Computational Intelligence") entwickelt werden. Die erstellten Modelle werden mit Hilfe von Metabolitbestimmungen kalibriert und in Wiederholungsexperimenten validiert. Wir erwarten, dass durch die Einbeziehung von Methoden des maschinellen Lernens die Auswertung der hyperspektralen Daten entscheidend an Tiefe gewinnt, sodass ein Pathogenbefall in früheren Stadien sichtbar wird. Mit diesem Ansatz kann die Entwicklung resistenter Sorten substantiell beschleunigt werden. Die kalibrierten Modelle können auf die hyperspektrale Evaluierung von Feldanbauten übertragen werden. | Dr. Hans-Peter Mock Tel.: +49 39482 5-506 mock@ipk-gatersleben.de Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Corrensstr. 3 06466 Gatersleben | FPNR | ||
| 01.07.2015 | 31.12.2018 | 22010514 | Verbundvorhaben: Hochdurchsatz-Analytik für eine TILLING-adaptierte Stärkekartoffel-Züchtung (HATZ); Teilvorhaben 3: Stärkeanalytik - Akronym: HATZ | Die Kartoffel zeigt aufgrund ihrer tetrasomen Vererbung und der hohen Heterozygotie komplexe Erbgänge. Kombiniert mit der geringen vegetativen Vermehrungsrate resultieren Züchtungszyklen von 10 Jahren. Dies führt insbesondere bei der Züchtung von rezessiven/intermediären Merkmalen und bei der Auskreuzung von unerwünschten Genomanteilen (Wildarten) zu nicht akzeptablen Züchtungszeiträumen. Deshalb soll hier ein Verfahren (HATZ) entwickelt werden, das den Selektionsprozess durch die Kombination von Gewebekulturverfahren mit Marker-assistierter Selektion (MAS) drastisch verkürzt. Im Rahmen der MAS soll auf das gewünschte Gen/Allel und gegen unerwünschte Genomanteile selektiert werden. Um die molekulare Analyse im Hochdurchsatz zu ermöglichen, sind Verfahren zu entwickeln, welche die in tetraploiden Pflanzen auftretenden fünf Allelhäufigkeiten (nulliplex bis quadruplex) unterscheiden können. Als Modell für die Etablierung des HATZ-Verfahrens werden Hoch-Amylopektin(HAP)-Kartoffeln verwendet. HAP ist ein hochwertiger Inhaltsstoff von solchen Kartoffeln, die homozygot sind für inaktive Allele des gbssI-Gens. Um die Eigenschaften dieses Wertstoffes weiter zu optimieren, sollen Sorten mit optimierter Amylopektinstärke (HAP-PLUS) gezüchtet werden, indem inaktive gbssI-Allele mit inaktiven Allelen weiterer Gene der Stärkebiosynthese kombiniert werden . Als zweites Modell sollen Resistenzgene mittels HATZ-Zyklen mit dem Merkmal HAP-PLUS-Stärke kombiniert werden. Um dies zu erreichen, sind diagnostische Marker zu entwickeln, welche die gewünschten Gene/Allele bzw. die Alleldosis unabhängig vom genetischen Hintergrund nachweisen. | Nadja Manert Tel.: +49 5943 81-0 nmanert@emsland-group.de Emsland-Stärke Gesellschaft mit beschränkter Haftung Emslandstr. 58 49824 Emlichheim | FPNR | ||
| 01.04.2017 | 31.05.2020 | 22010515 | Anbau von Steinklee – Wiedereinführung in die Praxis und Verbesserung der Anbau- und Saatgutsituation - Akronym: Steinklee | Das Projekt hat das Ziel, auf der Basis des geförderten und erfolgreich abgeschlossenen Projektes zum Steinkleeanbau die gewonnenen Erkenntnisse in die Praxis zu übertragen und Produktionsverfahren an konkrete Betriebssituationen anzupassen. Damit soll ein Beitrag zur Verbesserung der Situation in der Pflanzenproduktion in benachteiligten Gebieten, insbesondere auf den trockenen Sandböden, geleistet werden. Gleichzeitig wird eine ökologisch wertvolle ertragreiche Bienenweide als Ergänzung zum Winterraps eingeführt. Die Situation der Pflanzenproduktion auf den grundwasserfernen Sandböden in Nordostdeutschland ist äußerst angespannt. Vielerorts verarmen die Fruchtfolgen, wegen der niedrigen Biomasseerträge fallen die Humusbilanzen meist negativ aus. Mit wuchsfreudigen Pflanzen wie Steinklee, die als nachwachsende Rohstoffe zu nutzen sind, kann dem begegnet werden. Im Mittelpunkt des Vorhabens stehen Produktionsexperimente auf Sandböden mit Schwerpunkt in Nordostdeutschland. Diese sollen sowohl der Erkenntnisgewinnung als auch ihrer gezielten Verbreitung dienen. Die Praxisexperimente werden gleichzeitig als Demonstrationsobjekte zur Überleitung wissenschaftlicher Erkenntnisse in die landwirtschaftliche Praxis genutzt. Im Rahmen der Öffentlichkeitsarbeit wird der "Steinkleetag", bestehend aus einer Vortragstagung und der Verfahrensdemonstration, favorisiert. Im praktischen Anbau wird die Verfügbarkeit des Stickstoffs für die Folgefrüchte überprüft. Daraus werden Empfehlungen für den praktischen Anbau auf Sandböden zur Wahrung ihrer Ertragsfähigkeit abgeleitet. Um die Einführung in die Praxis umfassend zu ermöglichen, soll ein Netzwerk "Steinklee" initiiert werden. Hier sollen sowohl die Anbauer, als auch Züchter, Imker und Naturschutzfachleute Möglichkeit zum fachlichen Austausch erhalten. | - Methanausbeuten der verschiedenen Schnittregime des Steinklees zwischen 26 und 30 m³/dt TM, beim Silomais bei 39 m³/dt TM. - Methanerträge zwischen 1281 m³/ha TM (einschnittige Nutzung) u. 1845 m³/ha TM (zweischnittige Nutzung). - EROI-Wert (Effizienz-Kennziffer) des einschnittig genutzten Steinklees unterscheidet sich im Ansaatjahr (ASJ) vom zweischnittig genutzten Steinklee um ca. 31 %, ein Unterschied im Hauptnutzungsjahr (HNJ) war kaum feststellbar. Der Unterschied zum Silomais fällt im ASJ extremer aus. Hier ist die Energieeffizienz zwischen 69 und 80 % geringer im Vergleich zum Silomais. Im HNJ beträgt der Unterschied zwischen Steinklee u. Silomais im Schnitt zwischen 29 u. 30 %. - Steinklee ist eine Möglichkeit für die Energiegewinnung in der BGA, vorzugsweise für Anbau auf Flächen, die wegen geringer Ertragsleistung aus der Produktion genommen wurden (Chance bodenverbessernde Eigenschaften mit Biomassegewinnung zu verbinden). Auf den ertragsschwachen Standorten ist das Anbaurisiko höher als auf besseren Böden, Steinklee kann hier unter Umständen im Vergleich zu anderen Kulturen konkurrenzfähigere Erträge erzielen. - Im Durchschnitt der Anbaujahre werden Deckungsbeiträge (DB) von 150 €/ha erzielt. Es ist davon auszugehen, dass der DB im ASJ negativ ausfällt, da Arbeiten wie Aussaat und Schröpfschnitt einer erfahrungsgemäß niedrigen Biomassegewinnung gegenüberstehen. - Monetäre Mindererträge können durch gute Biomasseerträge im HNJ und den auf die Nachfrucht wirkenden Vorfruchtwert bzgl. eines geringeren Einsatzes mineralischen Düngers und der geringeren Notwendigkeit der Bodenbearbeitung ausgeglichen werden. - sehr gute Nektar- u. Pollenquelle auch in der Trachtlücke (Förderung der Bestäuber nach Ernte der Sommerungen) - starkes Wurzelsystem bietet Chance zur Bodenverbesserung auf leichten Standorten (Verbesserung der Nährstoff- und Wasseraufnahme). | Dr. Andreas Gurgel Tel.: +49 385 588-600220 a.gurgel@lfa.mvnet.de Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern - Institut für Pflanzenproduktion und Betriebswirtschaft Dorfplatz 1 18276 Gülzow-Prüzen | X | FPNR |
| 01.07.2017 | 31.03.2021 | 22010516 | Verbundvorhaben: Mikrostrukturmodellierung zur Optimierung holzfaserbasierter Wärmedämmstoffe; Teilvorhaben 1: Physikalische Charakterisierung und Validierung - Akronym: LowLambda | Ziel des Vorhabens ist die grundständige Untersuchung der Abhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit holzfaserbasierter Dämmstoffe von der Mikrostruktur des Materials. Auf eine im Projekt zu erstellende, detaillierte morphologische Modellierung auf Basis von µCT werden zu entwickelnde Algorithmen zur Modellierung der Wärmeübertragung angewandt, die neben der Wärmeleitung durch den Feststoffanteil auch Strahlung und Konvektion berücksichtigen. Die Modelle werden durch umfangreiche Messungen an einer breiten Materialvariation validiert. Mit Methoden des virtuellen Materialdesigns werden Potentiale zur Minimierung der Wärmeleitfähigkeit detektiert. Durch eine präzise Dokumentation der Produktionsparameter während der Probenherstellung werden während der Projektlaufzeit Korrelationen zwischen der Faser- und Werkstoffstruktur und den Herstellbedingungen gesucht, durch deren Kenntnis die Produktion von gezielt veränderten Faser- und Werkstoffstrukturen ermöglicht wird. Durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit der Verbundpartner wird eine umfassende Aufklärung der Zusammenhänge zwischen den Produktionsparametern, der Fasermorphologie, den Struktureigenschaften des Materials und der daraus resultierenden Wärmeleitfähigkeit erwartet. Die Arbeiten im Teilvorhaben 1 umfassen neben der Projektkoordination die physikalische Charakterisierung der Rohstoffe, Fasertypen und Plattenmaterialien hinsichtlich granulometrischer, thermischer, strömungsdynamischer und mechanischer Eigenschaften. Im Weiteren werden auch Untersuchungen zum thermischen Verhalten unter instationären Temperaturbedingungen bei baupraktischen Feuchten durchgeführt. Die Untersuchungen dienen der initialen Charakterisierung, zur Modellvalidierung sowie der Überprüfung der Ergebnisse der optimierten Versuchsmaterialien. Außerdem werden in Zusammenarbeit mit dem Teilvorhaben 2 die Modelle zur rechnerischen Untersuchung der Wärmeleitfähigkeit unter Berücksichtigung von Klebestellen und Wärmestrahlung weiterentwickelt. | Dr.-Ing. Sebastian Treml Tel.: +49 89 8580030 treml@fiw-muenchen.de Forschungsinstitut für Wärmeschutz eingetragener Verein München Lochhamer Schlag 4 82166 Gräfelfing | X | FPNR | |
| 01.03.2019 | 31.12.2021 | 22010517 | Verbundvorhaben: Warenwirtschaft für den kleinparzellierten Nicht-Staatswald; Teilvorhaben 1: Applikation für Erfassung & Auswertung von Sach- & Geodaten - Akronym: WAWIKA | Ziel des Projektes ist die Konzeption und prototypische Umsetzung einer Lösung für eine GIS-basierte Warenwirtschaft, die erfasst Holzmengen aus einem integrierten Vorsystem der Holzaufnahme übernehmen oder ELDAT Datensätze von Dritten importieren kann. Auf der Basis dieser Holzmengen sollen im Namen Dritter (der einzelnen Waldbesitzer) oder im eigenen Namen (der kommunalen oder privaten Organisationseinheit) Kaufverträge erfüllt und Holzmengen fakturiert werden können. Die Integration von Geo- und Sachdaten beginnt bei der Holzaufnahme, die durch GPS und / oder digitale Karte bei der Verortung im Wald unterstützt wird und mit den Koordinaten der Polter den Überblick über das Holzlager im Wald bietet. Beim Abtransport des Holzes erhält der Fuhrmann so die notwendigen Informationen über Lage und Größe der Polter. Mit dem Aufstockungsprojekt "Waldpflege" soll die Dokumentation der Besitzverhältnisse im Kleinprivatwald (Karte der Flurstücke) unterstützt werden, damit Holzeinschläge geplant, überbetrieblich koordiniert und protokolliert durchgeführt werden können. Der konzipierten Lösung liegt ein digitales Modell des Waldbestandes zugrunde, das den Waldbestand und die Holzeinschlagsplanung widerspiegelt. Mittels eines Geschäftsprozessmodells werden im Rahmen der Planung die Prozesse hinsichtlich der räumlichen Lage der Bestände, Zykluszeiten und Materialbewegungen analysiert, um die Bereitstellungssituation zu bewerten und zu optimieren. Durch die Vielzahl der verwalteten Eigentümer ist eine Holzhandelskomponente notwendig, die das Holz der einzelnen Waldbesitzer bündelt, damit es in größeren Partien durch den forstlichen Zusammenschluss verkauft werden kann. Insgesamt soll mit dem Projekt ein Kernprozess der Forstwirtschaft von der Planung über den Einschlag bis hin zum Verkauf und Abtransport des Holzes durchgängig mit geografischen Informationen begleitet werden, so dass eine transparente, die reale Welt begleitende digitale Planung und Abwicklung möglich wird. | Zu Beginn des Jahres 2021 war auf der Basis eines umfangreichen Konzeptes ein Demonstrator fertig entwickelt worden, der die wesentlichen Elemente der im Projektrahmen angestrebten Warenwirtschaft enthielt: • Import ELDAT (smart oder classic) • Kaufverträge vor dem Einschlag / nach dem Einschlag, Dienstleistungen und Holzeinkauf • Kaufangebote • Rechnungen (Holz, Artikel, Werksmaß) • Gutschriften (Einkauf, Vermittlung, Dienstleistungen) • Werkseingangsvermessung • Adressverwaltung (Betrieb, Kunden, Dienstleister, Waldbesitzer • Stammdaten (Natural, Kaufmännisch) • Statistiken (Holzeinschlag, unverkauftes Holz, verkauftes Holz, Dienstleistungen, Vertragserfüllung Im Rahmen der Revision wurde im Laufe des Jahres 2021 ersten Betrieben die Warenwirtschaft zur Verfügung gestellt, um die Praxistauglichkeit zu evaluieren. Dabei erwies sich der Programmkern als stabil und die Übersichtlichkeit und die leichte Bedienbarkeit wurden ausdrücklich gelobt. Nach einer zweistündigen Einführung per Videokonferenz konnten die Betriebe das System nutzen und mussten nur selten die bereitstehende Hotline um Unterstützung bitten. Wie erwartet ergaben sich von Seiten der ersten Anwender weiterer guten Hinweise, um einzelne Teilprozesse zu optimieren. Die Heterogenität der Betriebsstrukturen und Prozesse wird eine permanente Weiterentwicklung der Lösung verlangen. Mit dem Aufstockungsprojekt "Waldpflege" können Forstliche Zusammenschlüsse die Waldpflegeverträge verwalten und Maßnahmen auf der Fläche planen. Die Planungskomponente steht auch privaten und Kommunalen Betrieben zur Verfügung, die im eigenen Betrieb und nicht für Dritte wirtschaften. Im Rahmen der Maßnahmenplanung werden festgelegt: Flächen (als Kostenträger), Zeitpunkt, Maßnahmen (Holzernte, Pflanzung, Sonstige), anfallenden Kosten, anfallenden Erlöse und der Deckungsbeitrag bei der Holzernte und Art der Ausführung und der Materialien. INTEND wird den Demonstrator zeitnah zur Produktreife weiterentwickeln. | Matthias Nagel Tel.: +49 561 31679-90 nagel@intend.de INTEND Geoinformatik GmbH Johanna-Waescher-Str. 5 34131 Kassel | X | FPNR |
| 01.09.2018 | 31.05.2022 | 22010518 | Verbundvorhaben: Initiierung und Etablierung eines offenen interdisziplinären Forschungsnetzwerks im Bereich biobasierter Polymerwerkstoffe; Teilvorhaben 2: fachliche Umsetzung sowie Projekt- und Expertenakquise in Süd- und Westdeutschland - Akronym: BioFoN | Die Entwicklung neuer sowie die erfolgreiche Weiterentwicklung bekannter biobasierten Polymerwerkstoffe erfordert oft eine fachübergreifende Zusammenführung der Erkenntnisse über Synthesetechnologien, Materialaufbau, Verarbeitungsverfahren und Produkteigenschaften, deren Analyse die vorhandenen Wissenslücken schließen und richtungsweisende Synergien identifizieren lässt. Die derzeitigen Defizite bei der Ergebniskommunikation und einer synergetischen Interaktion einheimischer Forschungseinrichtungen lassen sich wie folgt zusammenfassen: - Kaum breite interdisziplinäre Zusammenarbeit in der Forschung (Werkstofftechnik, Maschinenbau, Chemie, Physik, Medizintechnik etc.) - Keine Gesamtübersicht zu Forschungsschwerpunkten von Forschungseinrichtungen in Deutschland im Bereich Polymerwerkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen in technischen Anwendungen (keine entsprechende "Landkarte") - Die Vernetzung der Forschungseinrichtungen und Industrie aufgrund der Wettbewerbsproblematik sehr eingeschränkt. Mit dem geplanten Vorhaben sollen wirksame Methoden und Strukturen entwickelt und etabliert werden, die zur Förderung der synergetischen Interaktion in der Wertschöpfungskette aus Wissenschaft und Wirtschaft (einheimischer Forschungseinrichtungen und der Industrieunternehmen) durch konkrete Entwicklungsprojekte dienen. Die bereits bestehenden Netzwerke, Messe- und Kommunikationsplattformen sollen besser miteinander vernetzt und zur Zusammenarbeit angeregt werden. | Dr. rer. nat. Benjamin Baudrit Tel.: +49 931 4104-180 b.baudrit@skz.de SKZ - KFE gGmbH Friedrich-Bergius-Ring 22 97076 Würzburg | X | FPNR | |
| 01.11.1998 | 28.02.2002 | 22010597 | Verbundvorhaben: Entwicklung biologisch abbaubarer Werkstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe, Stärke, Pflanzenöl und Naturfasern: Teilvorhaben 1: Derivatisierung der Fette | Mangelnde Feuchtigkeitsresistenz ist ein grundsätzlicher Nachteil von Polymeren aus unmodifizierten Stärken. Durch Hydrophobierung der Stärke mit langkettigen Kohlenwasserstoffresten (ausschließlich Produkte auf der Basis einheimischer nachwachsender Rohstoffe, vor allem auf Rapsölbasis) soll die Feuchtigkeitsresistenz erhöht werden. Im Forschungsvorhaben soll als Alternative zur bekannten Stärkeacylierung mit Fettsäuren und ihren Derivaten die Stärkeveretherung mit fettchemischen Epoxiden untersucht werden. Laborversuche sollen in einem speziellen Rührautoklaven unter Extruder-ähnlichen Bedingungen durchgeführt werden. Auch hinsichtlich Temperatur, Wassergehalt und Verweilzeit sollen sich bereits die Laborversuche am späteren Plastifizierungsprozeß orientieren, um die Anwendbarkeit der Hydrophobierungsmethoden in der Praxis zu gewährleisten. Zudem soll die Beschleunigung der Hydrophobierung durch saure Katalysatoren untersucht werden. Im Rahmen des Verbundes ist die Herstellung geeigneter Hydrophobierungsagenzien im Technikum für den Einsatz bei den Projektpartnern geplant. | Abschlussbericht liegt vor und muss noch bewertet werden. | Dr. Berthold Wiege Tel.: +49 251 435-10 ibtfett@uni-muenster.de Bundesforschungsanstalt für Ernährung und Lebensmittel (BFEL) - Institut für Biochemie und Technologie der Fette - H.P. Kaufmann-Institut Piusallee 68 48147 Münster | FPNR | |
| 01.04.2005 | 31.03.2008 | 22010603 | Einsatz von Mediatoren bei der enzymatischen Aktivierung der fasereignen Bindungskräfte zur Herstellung von enzymgebundenen, bindemittelfreien Holzwerkstoffen | Das Vorhaben dient der Entwicklung und Optimierung eines Systems von Enzymen und Mediatoren mit dem Ziel des Erreichens einer höheren Reaktivität bei der Aktivierung der fasereigenen Bindekräfte zur Herstellung von enzymgebundenen, bindemittelfreien Faserplatten. Das Projekt zielt darauf ab, auf der Basis nachwachsender Rohstoffe bzw. holzfasereigener Lignine mit Hilfe von Mediatoren und maßgeschneiderten Biokatalysatoren kostengünstig die Herstellung umweltverträglicher Holzwerkstoffe zu ermöglichen. Ausgehend von Laboruntersuchungen an der Universität Göttingen sollen die Bedingungen für die Enzymherstellung, die Inkubation der Fasern mit dem Laccase/Mediator-System, die Faservliesbildung, das Heißpressen und die MDF-Eigenschaften untersucht werden. Im Ergebnis sollen die Prozessdaten für Technikumsuntersuchungen vorliegen. Mit den Untersuchungen dort sollen Erkenntnisse Versuche auf einer industriellen Anlage bei der Fa. Pfleiderer und über die Steuerung der Platteneigenschaften gewonnen werden. Darüber hinaus sollen Daten zur Wirtschaftlichkeit ermittelt werden. | Mit der Verwendung von 200 U/ml Laccase und 10 mM Mediator 4-Hydroxybenzoesäure (HBA) ist es möglich, im Pilotmaßstab 8 mm starke MDF-Platten mit einer Rohdichte von 800 kg/m³ bei einer Presstemperatur von 200 °C und einer Pressdauer von 5 Minuten herzustellen, die so hohe Querzug- und Biegefestigkeiten, sowie niedrige Dickenquellwerte erreichen, um die entsprechenden EN-Normen zu erfüllen. Dazu sollten die Fasern in einem Schritt besprüht (100 %), kurz inkubiert, danach unmittelbar getrocknet und verpresst werden. Die Ergebnisse aus den analytischen Untersuchungen (z. B. GPC, REM, ESR, NMR und FTIR) zum Laccase-Mediator-System, bei der eine optimale Inkubationszeit von 2 Stunden ermittelt wurde, dienen zur modellhaften Interpretation des Laccase-Mediator-Systems. In der praktischen Anwendung des Laccase-Mediator-Systems zur Herstellung enzymgebundener, bindemittelfreier MDF-Platten stellte sich heraus, dass eine Inkubationszeit von 2 Stunden nicht erforderlich ist, sondern die Inkubation nur wenige Minuten betragen kann. Als weiterer Schritt sollte eine Übertragung der gewonnen Ergebnisse und Erfahrungen vom Pilotmaßstab in den Industriemaßstab erfolgen. Eine Übertragung der Plattenproduktion vom Pilot- in den Industriemaßstab wird als wichtiges Vorhaben angesehen. Sind die Ergebnisse des Pilotmaßstabs auch im Industriemaßstab reproduzierbar, kann in einem weiteren Schritt eine industrielle Applikation Laccase-Mediator gebundener, bindemittelfreier MDF-Platten angestrebt werden. Des Weiteren könnte neben dem erfolgreichen Einsatz des Laccase-Mediator-Systems bei der Produktion von MDF-Platten auch über eine Anwendung in der Holzfaserdämmstoffindustrie nachgedacht werden. Entsprechende Versuche in diesem Projekt haben gezeigt, dass durch die enzymatische Aktivierung der fasereigenen Bindekräfte Holzfaserdämmplatten mit guter Qualität hergestellt werden können. | Prof. Dr. Alireza Kharazipour Tel.: +49 551 39-3488 akharaz@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Forstbotanik und Baumphysiologie Büsgenweg 2 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.07.2005 | 31.12.2008 | 22010604 | Verbundvorhaben: Tuning von Biopolymeren für die breite Anwendung in aktiven und passiven Funktionsstrukturen (BioFun), Teilvorhaben 1: Applikationsentwicklung | Die Verbundprojekte BioFun und BioPro wurden mit der Zielstellung begonnen, Biopolymerwerkstoffe für den Einsatz in langlebigeren Konsumgütern zu qualifizieren bzw. sie ggf. hierfür zu modifizieren sowie zu eruieren, ob durch die Nutzung von preiswerten, regionalen Ausgangsstoffen für die Herstellung von Polyhydroxyalkanoaten (PHA) am Standort Deutschland eine ökonomisch wie ökologisch vorteilhafte Marktstellung erreicht werden kann. Innerhalb des Teilvorhabens BioFun sollte durch Optimierung und Modifizierung für bereits bekannte Biopolymerwerkstoffe eine Erweiterung des Anwendungsspektrums der Biopolymere auf Produktanwendungen innerhalb der Elektrotechnik- und Elektronikindustrie erreicht werden. Als nachwachsende Materialien wurden innerhalb BioFun insbesondere die Biopolymere Polyhydroxybuttersäure (PHB) und Polymilchsäure (PLA) untersucht. Ziel war die Entwicklung innovativer und ökoeffizienter Produkte für Funktionselemente in der Elektronik. Durch gezielte Anpassung an marktgegebene Anforderungen für technische Kunststoffe sollten für potenziell verfügbare Biopolymere hochwertige Einsatzfelder im Bereich technischer Kunststoffe erschlossen werden. Neben dem Einsatz als reines Gehäusematerial wurde auch die Eignung für den Einsatz in mechatronischen Systemen z.B. für multifunktionale Komponenten in den Anwendungsfeldern Fahrzeuginnenraum oder Telefonie getestet, da durch die damit verbundene höhere Wertschöpfung deutliche Wettbewerbsvorteile erzielt werden können. Gegenstand von BioFun war die Modifizierung und Qualifizierung der Biopolymere mit dem Ziel, den Anforderungsprofilen in den verschiedenen Anwendungsbereichen gerecht zu werden. Neben der zielgerichteten Beeinflussung struktureller Parameter, angepasst an den jeweiligen technischen Einsatz (z.B. Klima-, Feuchte- und Lichtbeständigkeit, mechanisch-thermisches Verhalten, Metallisierbarkeit), stand die Wahrung der technologischen Kompatibilität mit den gängigen Verfahren im Mittelpunkt. | Innerhalb des Teilprojektes BioFun wurden Compounds insbesondere für Gehäuse-anwendungen entwickelt. Zur Herabsenkung der Sprödigkeit des reinen PHBs wurde ein Elastomer als Blendpartner hinzugefügt. Hierbei erwies sich ein PHB/Ecoflex-Blend mit einem Ecoflex-Anteil von 30 % hinsichtlich seiner Materialkennwerte und seiner Verarbeitungseigenschaften als geeignetes Basismaterial für weitere Compoundierungen. Es wurden diverse Füllstoffe (z.B. Glasfasern, Naturfasern, Talkum) und Additive verarbeitet und die erzeugten Compounds hinsichtlich ihrer Verarbeitung, Materialeigenschaften sowie ihres Langzeitverhaltens erprobt. Der Einsatz als Gehäusewerkstoff konnte am Beispiel eines Tischtelefons erfolgreich nachgewiesen werden. Der eingesetzte glasfaserverstärkte Compound ließ sich innerhalb der normalen Fertigungslinie mit für ABS als Werkstoff konzipierten Werkzeugen problemlos verarbeiten. Für den Einsatz innerhalb mechatronischer Anwendungen wurden verschiedene Varianten der selektiven Metallisierung getestet. Für die nachfolgende Bestückung der Schaltung mit Bauelementen wurden Verfahren im Niedrigtemperaturbereich erprobt, da PHB nicht die bei den konventionellen Fertigungs-verfahren erforderliche Temperaturbeständigkeit besitzt. In diesem Rahmen wurden einerseits geeignete Verbindungswerkstoffe für den Einsatz auf PHB- oder PLA-Substraten gesucht, andererseits die hierfür geeignetsten Fertigungmethoden ermittelt. Erste Erfahrungen zur Systemzuverlässigkeit wurden mit dem Aufbau von Demonstratoren gesammelt. Hierbei zeigte sich, dass die Verwendung von PHB als Schaltungsträger aufgrund seines Wärmeausdehnungsverhaltens auf Anwendungen ohne Temperaturwechselbeanspruchungen beschränkt ist. Innerhalb der Nachhaltigkeitsbewertung wurde neben einer Bewertung der Umweltwirkungen aus der Herstellung von PHB aus Rohglycerin im Vergleich zu der Herstellung von PHB aus Melasse (Zuckerrohr) auch der Vergleich zu anderen Polymeren wie PLA oder ABS und PP gezogen. | Reinhard Kleinert Tel.: +49 30 386-26313 reinhard.kleinert@siemens.com Siemens Aktiengesellschaft - Corporate Technology - Abt. CT MM DM Siemensdamm 50 13629 Berlin | X | FPNR |
| 01.07.2005 | 30.09.2006 | 22010605 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines enzymatischen Verfahrens zur Verbesserung von Ausbeute und Qualität bei der Biogaserzeugung aus pflanzlicher und tierischer Biomasse; Teilvorhaben 3 | Ziel des Vorhabens ist es, durch den Einsatz von hydrolytischen Enzymen die Durchsatzleistung, Biogasausbeute und Prozessstabilität in landwirtschaftlichen Biogasanlagen zu erhöhen und damit deren Stromerzeugung wirtschaftlicher zu gestalten. Dazu soll der Anteil leicht vergärbarer Substrate durch verschiedene Hydrolasen erhöht und organische Komplexbildner wie Phytinsäure und Tannine enzymatisch gespalten werden. Der Schwerpunkt wird hierbei auf die Verarbeitung von Ganzpflanzensilagen aus Mais, Gras, Roggen, Weizen und Gerste gelegt. Im Rahmen des Projektes sind die aus unterschiedlichen Organismen stammenden Enzyme auf ihre Eignung zu prüfen und ein enzymatisches Verfahren zur Reduzierung der Durchsatzzeiten und Verbesserung der Biogasausbeute bei der Anaerobbehandlung zunächst im Labormaßstab zu entwickeln. Basierend auf den erhaltenen Ergebnissen ist ein in der Anaerobbehandlung einsetzbares Enzympräparat zu etablieren. Das zu entwickelnde Multienzympräparat zur Erhöhung der Biogasausbeute soll anschließend vom Projektpartner ASA Spezialenzyme GmbH produziert und gemeinsam mit dem enzymatischen Verfahren vermarktet werden. | Ziel des Vorhabens war es, durch den Einsatz von hydrolytischen Enzymen die Durchsatzleistung,BiogasausbeuteundProzessstabilität in landwirtschaftlichen Biogasanlagen zu erhöhen und damit deren Stromerzeugung wirtschaftlicher zu gestalten. Dazu wurde der Anteil leicht vergärbarer Substrate durch verschiedene Hydrolasen erhöht und organische Komplexbildner wie Phytinsäure und Tannine enzymatisch gespaltet. Der Schwerpunkt wurde auf die Verarbeitung von Ganzpflanzensilagen aus Mais, Gras, Roggen, Weizen und Gerste gelegt. Im Rahmen des Projektes wurden die aus unterschiedlichen Organismen stammenden Enzyme auf ihre Eignung geprüft und ein enzymatisches Verfahren zur Reduzierung der Durchsatzzeiten und Verbesserung der Biogasausbeute bei der Anaerobbehandlung im Labormaßstab entwickelt. Das entwickelte Multienzympräparat zur Erhöhung der Biogasausbeute wird vom ASA Spezialenzyme GmbH produziert und gemeinsam mit dem enzymatischen Verfahren vermarktet. | Dr.rer.nat. Dieter Dornig Tel.: +49 37204 58-1127 ufl@linet.de UFL Umweltanalytik- und Forschungslabor GmbH Burgstädter Str. 20 09232 Hartmannsdorf | X | FPNR |
| 15.10.2008 | 14.10.2011 | 22010607 | Verbundvorhaben: Multifunktionale, sprühfähige und biologisch abbaubare Folien auf der Basis nachwachsender Rohstoffe im landwirtschaftlichen und gärtnerischen Kulturpflanzenbau; Teilvorhaben 4 | Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung und Erprobung einer multifunktionalen, sprühbaren und biologisch abbaubaren Folie für den landwirtschaftlichen und gärtnerischen Kulturpflanzenbau. Grundstoffe der Folie sind biologisch abbaubare natürliche Polymere auf der Basis nachwachsender Rohstoffe. Mit Hilfe interdisziplinärer Forschung, Entwicklung und Erprobung, durch die Beteiligung von Wissenschaft und Praxis, sollen alle relevanten Kernprobleme bearbeitet werden, die durch die neuartige Folie aufkommen. Das bezieht sich auf die Materialentwicklung in der Herstellung der Folie, die Art und Weise der Ausbringungstechnik und dem Materialverhalten nach der Ausbringung bis zum vollständigen Abbau. Die sprühbare und biologisch abbaubare Folie könnte die zur Zeit mit unterschiedlichen Funktionen eingesetzten Folien in Landwirtschaft und Gärtnerei ersetzen und wegen der natürlichen Rohstoffbasis nachwachsende Rohstoffe, die Märkte neu gestalten. Die Vorgehensweise ist teamorientiert in Meilensteinen geplant. Jeder der beteiligten Partner übernimmt Aufgaben, die seinem Kompetenzprofil entsprechen. Durch die enge Einbindung des Industriepartners ist die Ergebnisverwertung gesichert. | Prof. Dr. Ludger Figura Tel.: +49 541 969-5012 l.figura@fh-osnabrueck.de DIL Deutsches Institut für Lebensmitteltechnik e.V. Professor-von-Klitzing-Str. 7 49610 Quakenbrück | X | FPNR | |
| 01.09.2008 | 31.12.2012 | 22010608 | Einfluss der mineralischen Stickstoff-Düngung auf den Biomasseertrag von Pappel und Weide sowie Ermittlung relevanter Umweltwirkungen | Vor dem Hintergrund einer zunehmenden Diskussion über die Umweltverträglichkeit der Produktion und Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen liegt der Schwerpunkt dieses Forschungsvorhabens auf der Ermittlung des Bedarfs an Stickstoffdünger in Kurzumtriebsplantagen und dessen Umweltwirkungen. Im Gegensatz zu den konventionellen landwirtschaftlichen Kulturpflanzen ist der Kenntnisstand zum Bedarf an Mineraldünger, insbesondere Stickstoff, äußerst dürftig. Bisherige Untersuchungen deuten zwar darauf hin, dass der Einsatz von Düngemitteln bei schnellwachsenden Baumarten erheblich reduziert werden kann, ohne den Ertrag zu mindern, allerdings ist unklar, in welchem Maße und in welchem Jahr. Ziel dieses Vorhabens ist daher die Erarbeitung einer ertrags- und umweltoptimierten Stickstoff-Düngungsstrategie für Pappeln und Weiden und die Klärung der Ursachen ihrer diesbezüglichen Anspruchslosigkeit sowie die Bestimmung der in Boden, Luft und Wasser enthaltenen bzw. emittierenden Stickstoffverbindungen. In einer randomisierten Blockanlage von 20 Pappel- und 20 Weidenparzellen à 90 m² wird mineralischer Stickstoff in Gaben von 0, 25, 50 und 75 kg N/ha p.a. verabreicht. Der Verbleib des Stickstoffs wird in Boden, Sickerwasser und Luft untersucht, wobei u.a. die bodenbürtigen N2O-Emissionen sowie die Nitratauswaschung in regelmäßiger Folge gemessen werden. Neben der Baumartenspezifität werden die Faktoren, die den Stickstoffmetabolismus im Boden maßgeblich steuern wie Temperatur, Bodenfeuchte, Nährstoffangebot, Denitrifikation und Wurzelmycorrhizierung berücksichtigt. Der in zweijähriger Rotation ermittelte oberirdische Biomasseertrag wird in Beziehung zu den Stickstoffgaben und zu den umweltrelevanten Prozessen gesetzt und mit den Ergebnissen von benachbarten 15 Jahre älteren Pappelparzellen verglichen. Die Ergebnisse, die neue Erkenntnisse zur Düngung und CO2-Bilanz von schellwachsenden Baumarten erwarten lassen, werden anschließend in geeigneten Medien publiziert. | Dr. Jürgen Kern Tel.: +49 331 5699-123 jkern@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR | |
| 01.06.2009 | 31.07.2012 | 22010609 | BioEnergieregion Oberland | Für die Ziele zum Ausbau der Bioenergie ist die Energieautarkie bis zum Jahr 2035 als Leitbild der Region maßgebend. Konkretisierende Einzelzielsetzungen dienen in Form quantifizierbarer Meilensteine der Erreichung der langfristigen Zielsetzung und entsprechen somit dem Leitbild der Region: -Ökologische & ökonomische Optimierung der Rohstoff-Bereitstellung und Logistik-Produktionssteigerung von biogenen Energieträger-Brennstoffen-Optimierung der Vertriebslogistik mit angepasster Infrastruktur-Verstärkung der Nachfrage nach Bioenergie-Produkten-Schaffung regionaler Arbeitsplätze im Bereich Bioenergie-Auf- und Ausbau der regionalen Wertschöpfung-Energieverbrauchssenkung durch Steigerung der Energieeffizienz-Steigerung des Wissenstransfers durch den Ausbau von Netzwerken. Erreichen dieser 8 Einzelziele über 3 Projektkategorien:-Marketingprojekte-Kommunikationsprojekte-Begleitung von 6 Pilotprojekten anderer Projektträger.Für die Marketingprojekte sind eher ökonomische Überlegungen maßgebend. Kommunikationsprojekte haben eine begleitende Funktion. Ressourceneinsatz konzentriert sich hauptsächlich (Ausnahme EKO) auf Einsatz/Engagement ehrenamtlich Tätiger.Für Projektumsetzung ist eine bezahlte Koordinationsstelle vorgesehen. Aufgabenfokus ist Ausbau von Netzwerk- und Kommunikationsstrukturen sowie Begleitung und Förderung des technisch/investiven Ausbaus der Bioenergie.Das EKO soll ein bezahlter Fachberater leiten. Nach Förderzeitraum selbsttragende Fortführung.Zeitplan s. Anlage. | Gerald Ohlbaum Tel.: +49 8021 8517 ohlbaum@energiewende-oberland.de Bürgerstiftung Energiewende Oberland Am Alten Kraftwerk 4 82377 Penzberg | FPNR | ||
| 01.03.2011 | 31.08.2013 | 22010610 | Untersuchungen zur Verbesserung der Verleimungseigenschaften von thermisch behandeltem Holz | Ziel des Forschungsvorhabens sind systematische Untersuchungen über den Einfluss der unterschiedlichen Modifizierungsverfahren und -stufen auf die verleimungsrelevanten Eigenschaften der Holzoberfläche. Es sollen die Zusammenhänge zwischen den verleimungsrelevanten Eigenschaften des Thermoholzes und der Bindungsfestigkeit von Verklebungen mit verschiedenen Bindemitteln (UF-Harze, PF-Harze und Klebstoffe auf Basis von PMDI) untersucht werden. Ein weiteres Ziel der Untersuchungen ist eine verleimungsfördernde Aktivierung der Oberfläche von thermisch behandeltem Holz durch verschiedene Behandlungen. Die wichtigsten Modifizierungsverfahren (Behandlung unter Stickstoffatmosphäre, Feuchte-Wärme-Druck-Verfahren, OHT-Verfahren) sollen an Fichten- und Buchenholz untersucht werden. Soweit erhältlich soll Thermoholz aus der industriellen Produktion verwendet werden. Fallweise kann die thermische Behandlung im Labor vorgenommen werden. Es sollen die Veränderungen in den verleimungsrelevanten chemischen und physikalischen Eigenschaften der Thermohölzer in Abhängigkeit von der thermischen Behandlung sowie die Verleimbarkeit der Thermohölzer mit verschiedenen Klebstoffen untersucht werden. Weiterhin soll untersucht werden, inwieweit die Oberflächen der Thermohölzer durch eine Behandlung mit verschiedenen chemischen Stoffen verleimungsfördernd aktiviert werden kann. Die im Labor als besonders günstig ermittelten Behandlungsbedingungen sollen in in Betriebsversuchen verifiziert werden. | Prof. Dr. Ursula Kües Tel.: +49 551 39-7024 ukuees@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. Molekulare Holzbiotechnologie und Technische Mykologie Büsgenweg 2 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.09.2012 | 31.12.2015 | 22010612 | Verbundvorhaben: Beschleunigte und präzisere Züchtungsforschung durch ein nicht-invasives Hochdurchsatz-Screeningsystem zur frühzeitigen Erkennung von Pathogenbefall der Zuckerrübe; Teilvorhaben 3: Erfassung hyperspektraler Daten | Ziel des Projektes ist es, den Pathogenbefall von Zuckerrüben in einem früheren Stadium zu erfassen, als es mit bisherigen Evaluierungsverfahren möglich ist. Cercospora beticola Sacc. stellt das weltweit wirtschaftlich bedeutendste Blattpathogen der Zuckerrübe dar, und inzwischen sind etwa 80% der Rübenanbaufläche mit dem Pilz befallen. Als weitere weltweit für den Zuckerrübenanbau bedeutsame Pathogene sind Rhizoctonia solani und Rizomania in die geplanten Untersuchungen einbezogen. Um die Interaktion zwischen Zuckerrüben und den genannten Pathogenen systematisch und in ausreichender statistischer Konfidenz durchführen zu können, werden nicht invasive Verfahren benötigt, die bezüglich Durchsatz und Handhabbarkeit diesen Anforderungen genügen. Deshalb sollen im Rahmen des Projektes Methoden der hyperspektralen Bildgebung mit auf maschinellem Lernen basierender automatisierter Datenanalyse ("Computational Intelligence") entwickelt werden. Die erstellten Modelle werden mit Hilfe von Metabolitbestimmungen kalibriert und in Wiederholungsexperimenten validiert. Wir erwarten, dass durch die Einbeziehung von Methoden des maschinellen Lernens die Auswertung der hyperspektralen Daten entscheidend an Tiefe gewinnt, sodass ein Pathogenbefall in früheren Stadien sichtbar wird. Mit diesem Ansatz kann die Entwicklung resistenter Sorten substantiell beschleunigt werden. Die kalibrierten Modelle können auf die hyperspektrale Evaluierung von Feldanbauten übertragen werden. | Prof. Dr. Udo Seiffert Tel.: + 49 391 4090-107 udo.seiffert@iff.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung (IFF) Sandtorstr. 22 39106 Magdeburg | X | FPNR | |
| 01.10.2013 | 31.12.2015 | 22010613 | Verbundvorhaben: Gütemessung von Nadel-Stammholz - Lignoscan; Teilvorhaben 3: Entwicklung und Bau eines Prototypen zur objektiven Fäulemessung von Nadel-Stammholz | Ziel ist die Entwicklung eines Verfahrens zur objektiven Gütemessung von Nadel-Stammholz. Unter Nutzung eines bildgebenden Sensors und spezifischer Datenanalyse soll dabei rotfaules Holz erkannt und entsprechenden Schadklassen zugewiesen werden. In Laborversuchen wird Nadel-Stammholz durch Rotfäulepilze unterschiedlich stark geschädigt, diese Schäden mittels Fluoreszenz durch hyperspektrale Verfahren analysiert und geeignete Spektralbanden zur Klassifizierung des Befalls definiert. Der herzustellende Prototyp bestimmt die Güte von Fichtenholz durch eine bildhafte Aufnahme der Stammholz-Stirnfläche und identifiziert die Rotfäule in den Bilddaten mittels eines multispektralen Auswerteverfahrens, das auf diesen Untersuchungen basiert. Dieser Prototyp wird im Praxiseinsatz ausführlich erprobt und optimiert mit dem Ziel, umweltbedingte Störungen weitgehend auszuschließen. Über eine geeignete Schnittstelle lässt sich der Sensor in bestehende Prozesse der Holzverarbeitung einbinden. | Dipl.-Ing. Uwe Speck Tel.: +49 3641 7735-20 speck.sensor@arcor.de SPECK SENSORSYSTEME GmbH Göschwitzer Str. 32 07745 Jena | X | FPNR | |
| 01.07.2014 | 30.06.2017 | 22010614 | ERA-WoodWisdom: ReWoBioRef, Mobilisierung und Bereitstellung von recyceltem Holz für Lignocellulose-Bioraffinerien; Teilvorhaben 2: Optimierung der Vorbehandlung und des Aufschlusses von Althölzern | Um den konstant steigenden Bedarf an lignoellulosehaltiger Biomasse für die Herstellung von Bio-chemikalien in Bioraffierien langfristig decken zu können, müssen alternative Biomasse-Typen als Ausgangsstoff erschlossen werden. Das innovative und herausfordernde Gesamtziel des Projektes ist es daher, die wirtschaftlichen und ökonomischen Faktoren, technischen Anforderungen und Materialspezifikationen zu erforschen, unter welchen Bedingungen recyceltes Altholz in Prozessen einer Lignocellulose-Bioraffinerie als alternative Rohstoffquelle einsetzbar ist. Das sekundäre Ziel ist es aus den recycelten Holzabfällen biobasierte chemische Grundkomponenten und Biomaterialien aus der Hemicellulose, der Zellulose und dem Lignin, zu entwickeln. ReWoBioRef erhöht damit die Wertschöpfung von recyceltem Altholz in den verschiedenen Altholzkategorien A I bis A IV mit unterschiedlichen Verunreinigungsgraden durch Bereitstellung eines neuen Sekundärrohstoffs für Bioraffinerie-Prozesse. Das Gesamtprojekt beinhaltet folgende Arbeitspakete: WP1: Charakterisierung von Altholzrecyclaten und Festlegung der Auswahlkriterien für nachgeschaltete Vorbehandlungsprozesse; WP2: Vorbehandlungsprozesse für Fraktionen von Altholzmischungen; WP3: Verwertung von Altholzfraktionen in hochwertige Bio-produkte; WP4: Mikroökonomische und umweltrelevante Bewertungen für Holzrecyclingunternehmen; WP5: Transnationale Verbreitungsaktivitäten; WP6: Projektmanagement und Berichterstattung | Dr. Detlef Schmiedl Tel.: +49 721 4640-747 detlef.schmiedl@ict.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | X | FPNR | |
| 01.08.2015 | 31.07.2018 | 22010615 | Verbundvorhaben: Innovative in-situ Gesamtmesstechniklösung für Biogasanlagen; Teilvorhaben 2: Entwicklung eines Prototypen zur Gasdetektion - Akronym: IN2-Biogas | Innerhalb dieses Vorhabens soll ein in-situ Sensorsystem erforscht und entwickelt werden, das sowohl Methan (CH4) und Kohlendioxid (CO2) als auch Schwefelwasserstoff (H 2S) hochgenau detektieren kann. Dazu ist die Integration verschiedener Technologie in ein einziges Messgerät notwendig, das der hochkorrosiven Umgebung einer Biogasanlage widerstehen kann. Um eine kostengünstige Lösung zu ermöglichen kommen innovative Lösungsansätze zum Einsatz, deren Leistungsfähigkeit mindestens den zurzeit verwendeten Geräten entspricht, deren Kosten aber um ein Vielfaches geringer sind. Durch eine solche Lösung wird eine großflächige, hochaufgelöste Überwachung der Gaszusammensetzung aller Prozessschritte der Biogasprozesskette möglich. An dem Vorhaben sollen die Gassensorgruppe des Instituts für Mikrosystemtechnik (IMTEK) der Universität Freiburg und das KMU J.Dittrich Elektronics GmbH & Co. KG beteiligt sein. Dabei wird das IMTEK die grundlagenwissenschaftlichen Fragenstellungen bearbeiten, die sich auf die Bereiche Spektroskopie, Oberflächenphysik und Mikrosystemtechnik erstrecken. Die Firma Dittrich wird auf den Ergebnissen aufbauend eine Übertragung der Labortechnologien auf den Industriemaßstab vornehmen. | Jörg Schäffer Tel.: +49 7221 64-103 j.schaeffer@logidatatech.com LogiDataTech systems GmbH & Co. KG Bahnhofstr. 67 76532 Baden-Baden | X | FPNR | |
| 01.11.2017 | 31.10.2020 | 22010617 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Funktionsnachweis einer Technologie zur Endlosherstellung von hochfesten Konstruktionshalbzeugen aus einheimischen Hölzern; Teilvorhaben 2: Technologieentwicklung, geometrische Durchbildung und bautechnische Realisierung - Akronym: Woodtrusion | Das Ziel des vorliegenden Projektes bestand darin, eine Technologie zu entwickeln und zu erproben, die eine Verarbeitung von einheimischen dünnen Rundholzstangen, zu endlosen Konstruktionshalbzeugen beinhaltet. Die Konstruktionshalbzeuge bestehen aus einer definierten Anzahl, radial angeordneter Rundholzstangen, die extrudiert und mit Glasfaserrovings umwunden werden. Das Ziel des Gesamtvorhabens bestand in der Entwicklung eines vollautomatischen Prozesses. Das Teilprojekt des Steinbeis Innovationszentrums Chemnitz bestand in der Entwicklung und Erprobung einer automatischen Anlagentechnik zur Herstellung der Stangenanordnung zu einem formstabilen Verbund. Der Schwerpunkt lag dabei auf der Vereinzelung der Rundholzstangen aus einem Stapel, der anschließenden Anordnung der Stangen zu einer geeigneten runden Vorform und der automatischen Bereitstellung für den Pressvorgang. | Mit der Übergabe in die Schwenkstation und der Mechanismen zur Druckspannungserzeugung ist es möglich und nachgewiesen, einen formstabilen Stangenvorverbund herzustellen und diesen positionsgenau der Presstrecke bereitzustellen. Aus der Durchführung der exakten Prozessplanung ging die Aufteilung der gesamten Zuführstrecke in einzelne Funktionseinheiten hervor. Die Teilsysteme wurden in dementsprechende Baugruppen gegliedert. Die Stationen wurden vollständig konstruiert und gebaut und die Gesamtanlage in Betrieb genommen. Mit den durchgeführten Anpassungen und Optimierungen im Testverlauf konnten Probleme erkannt und beseitigt werden. Weiter wurden Anpassungsarbeiten dafür genutzt, Dünnholzstangen mit größeren Maß- und Formabweichungen zum stabilen Vorverbund verarbeiten zu können. Mit der mechanischen Verbindung aller Anlagenteile beim Projektpartner STM Montage Lunzenau ist ein fest montiertes Anlagensystem entstanden, welches den Bedingungen eines industrietauglichen Einsatzes gerecht wird. | Prof. Dr.-Ing. habil Eberhard Köhler Tel.: +49 371 5347-385 ekoehler@stz122.de Steinbeis Innovation gGmbH - Steinbeis Innovationszentrum Annaberger Str. 240 09125 Chemnitz | X | FPNR |
| 01.05.2019 | 30.04.2022 | 22010618 | Verbundvorhaben: Komplementäre chemisch-biotechnologische Verfahrensentwicklung zur neuartigen Herstellung der 2,5-Furandicarbonsäure aus Inulin-akkumulierenden Pflanzen (KEFIP); Teilvorhaben 2: Inulinextraktion, FDCA-Biokatalyse - Akronym: KEFIP | In diesem Teilvorhaben wurde zum einen ein Verfahren zur präparativen Extraktion von Inulin-bürtigen Fructanen (engl. Inulin-type Fructans – ItF) sowie eine Heißwasser-Extraktion bis in den 10 L-Maßstab aus Chicorée-Treibereiabfällen, die in diesem Projekt durch die Birkenhof Gemüse GmbH & Co. KG zur Verfügung gestellt werden, entwickelt, untersucht und optimiert (Teilprojekt 2). Gegenüber dem Stand der Technik ist nicht das ItF das Zwischenprodukt, sondern die Fructose, was hinsichtlich der Extraktionsbedingungen von Vorteil ist. Hier können Enzyme oder saure Bedingungen genutzt werden, wobei eine Degradation des ItFs bei der konventionellen Gewinnung nicht erwünscht ist. Zudem stellen die Chicorée-Treibereiabfälle eine Ressource dar, die bisher bzgl. der stofflichen Nutzung noch nicht im Mittelpunkt der Forschung stand. Dabei spielte ebenfalls die Entwicklung einer Methode zur Flüssigkeitschromatographie zur Bestimmung der ursprünglichen ItF-Konzentration sowie des mittleren Depolymerisationsgrades (DP) über die Detektion der Monomere Fructose und Glucose eine Rolle. Weiterhin wurde eine Begleitstoffanalytik nach Bradford- und Folin-Ciocalteau-Assay zur Bestimmung von Proteinen und Phenolen, die Folgereaktionen während der Hydrothermalen Dehydratisierung (HTD) mit den Monomeren eingehen und somit die HMF-Ausbeute mindern. Zum anderen wurde ein biotechnologischer Prozess für die Oxidation von HMF zu FDCA entwickelt, untersucht und optimiert, bei dem bereits die Zusammensetzung des Chicorée-Wurzelextraktes eine entcheidende Rolle spielt. Bisherige Forschungsarbeiten konzentrierten sich nämlich auf die Umsetzung von reinem HMF, wobei in diesem Projekt die Einbettung der Arbeiten dynamisch im Rahmen der gegebenen Wertschöpfungskette erfolgt. | Untersuchungen zur Stabilität ergaben, dass frische, zerkleinerte Wurzelrüben gefroren werden sollten. Alternativ können diese zunächst getrocknet und bei Raumtemperatur gelagert werden. Die geeignete Temperatur für eine Heißwasser-Extraktion sollte mindestens 80 °C für 15 min betragen. Eine Extraktion unter Zugabe von Inulinase bietet gegenüber der unkatalysierten und der Extraktion bei leicht saurem pH den Vorteil, dass man eine dreifach höhere Ausbeute an Gesamtzuckern erhalten kann. Zudem sind die ItF bereits in Fructose und Glucose degradiert. Das Fraunhofer IGB konnte den Projektpartnern zudem größere Mengen an Fructose-haltiger (> 40 g L-1) Lösungen, durch den Scale-up der enzym-unterstützten Extraktionen in den 10 L-Maßstab, zur Verfügung stellen. Es wurden nur geringe Mengen von Komponenten wie Proteine und Phenole in Summe in den Extrakten nachgewiesen, was das Risiko während der HTD mindert. Beim Einsatz der Fructose-basierten HMF-Lösung, welche weitere Nebenprodukte wie Zuckermonomere, organische Säuren und Aldehyde enthielt, konnte das HMF während der fed-batch Phase zur einer maximalen FDCA-Konzentration von 27 g L-1 oxidiert werden. Der Einsatz von MeOH zur Aufreinigung resultierte zwar in nur 91 % Reinheit, aber in einer höheren Ausbeute. | Dr.-Ing. Susanne Zibek Tel.: +49 711 970-4167 susanne.zibek@igb.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.11.1998 | 31.10.2001 | 22010697 | Verbundvorhaben: Entwicklung biologisch abbaubarer Werkstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe, Stärke, Pflanzenöl und Naturfasern: Teilvorhaben 3: Derivatisierung der Stärke von 0,3 bis 2,5 | Innerhalb des Verbundes sollen im Teilvorhaben des IAP der FhG technologische und verfahrenstechnische Grundlagen der rationellen Herstellung hydrophober Stärkederivate und ihrer Applikation als Hydrophobierungsmittel, Beschichtungsmaterialien oder Kompatibilisatoren in stärkebasierenden Werkstoffen erarbeitet werden. Für applikationsrelevant aussichtsreiche, hochsubstituierte Stärkederivate (Fettsäureester, Fettalkoholether, alpha-Hydroxyether, Carbonate) sind dabei technisch durchführbare Syntheseprinzipien zu entwickeln, die durch den Einsatz aktiver Reaktanten und/oder Aktivierung der Stärken die relativ geringe Reaktivität und Accessibilität der Hydroxylgruppen der Stärke überwinden und die reproduzierbare Herstellung hydrophober Stärkeprodukte mit einstellbaren Produktparametern ermöglichen. Zur Ermittlung von Struktur-Eigenschaftsbeziehungen sind die Stärkeprodukte umfassend molekular zu charakterisieren. | Abschlussbericht liegt vor und muss noch bewertet werden. | Dr. Gerald Rafler Tel.: +49 331 568-1222 rafler@iap.fhg.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | FPNR | |
| 01.01.2001 | 31.03.2004 | 22010699 | Umweltverträgliche Filtermaterialien auf Stärkebasis für die Anschwemm- und Tiefenfiltration (UFIS) | Bei der Filtration großer Volumenströme mit geringem Feststoffgehalt werden in den meisten industriellen Bereichen Tiefenfilter und/oder Anschwemmfilter in großem Umfang eingesetzt. Die filtrationsaktiven Stoffe (früher Asbest) bestehen auch heute noch aus hauptsächlich anorganischen Komponenten (Kieselguren). Die Gesundheits- und Entsorgungsprobleme sind aus umweltpolitischen Gesichtspunkten nach wie vor kritisch einzuschätzen. Weitere Einsatzbeschränkungen ergeben sich durch nachteilige Filtrationseigenschaften u.a. im pharmazeutischen Bereich. Vor diesem Hintergrund ist die Suche nach ökologisch und ökonomisch attraktiven Filtermaterialien aus organischen Substanzen dringend notwendig. Es besteht daher die Aufgabe neuartige biologisch abbaubare Filtermaterialien zu entwickeln. Die genannte Aufgabe soll durch die Entwicklung und Herstellung modifizierter Stärkeprodukte geeigneter Morphologie gelöst werden. | Dr.-Ing. Rüdiger Leibnitz Tel.: +49 671 8822-120 rleibnitz@seitzschenk.de Pall Filtersystems GmbH Planiger Str. 137 55543 Bad Kreuznach | FPNR | ||
| 01.05.2003 | 31.08.2006 | 22010701 | Verbundvorhaben: Biotechnologische Gewinnung von Carbonsäuren, Teilvorhaben 1: Biotechnologische Gewinnung von Oxocarbonsäuren als Synthesebausteine | Vorhabensziele des Verbundprojektes sind interdisziplinäre anwendungsorientierte Forschungsarbeiten zur Entwicklung biotechnologischer Herstellungsverfahren für Oxocarbonsäuren aus nachwachsenden Rohstoffen (Kohlenhydrate, Pflanzenöl). Diese auf chemischen Weg schwer zugänglichen Säuren sind als Synthesebausteine interessant. Biotechnologische und chemische Forschungsarbeiten werden parallel durchgeführt. Schwerpunkte der Arbeitsplanung im Teilvorhaben 1 sind die Selektion und Auswahl geeigneter Mikroorganismen für die biotechnolgische Darstellung neuer Oxocarbonsäuren, die Erschließung von Pflanzenölen für die Gewinnung von 2-Oxoglutarsäure sowie die Optimierung und Modellierung ausgewählter Bioprozesse und deren anschließende Maßstabsübertragung. In die Untersuchungen sollen auch gentechnisch optimierte Hefestämme (Teilvorhaben 3) einbezogen werden. Entwickelte neue Verfahren sollen patentiert werden. Aufgrund der angestrebten industriellen Relevanz sind in das Vorhaben neben Chemikern, Mikrobiologen und Biotechnologen auch zwei Industriepartner mit Vorprojektierungsarbeiten eingebunden. | Für den im kg-Maßstab gewonnen kristallinen Methylester der 2-Oxo-D-gluconsäure konnte mit der Kallies Feinchemie AG (Sebnitz) eine Firma gewonnen werden, die diese chirale Verbindung in ihren Vertriebskatalog aufgenommen hat. Auf Basis der im Rahmen dieses Verbundvorhabens erzielten Ergebnisse wurde vom Industriepartner Bio-Ingenieurtechnik GmbH (BIT) ein Pre-Engineering für die Herstellung von 2-Oxo-D-galactonsäure und 2-Oxo-D-gluconsäuremethylester als kristalline Produkte durchgeführt. Im Ergebnis des Pre-Engineerings wurden unter den Bedingungen der Nutzung einer 100 kg/Jahr-Neuanlage spezifische Herstellungskosten in Höhe von 795 €/kg für 2-Oxo-D-galactonsäure und 822 €/kg für 2-Oxo-D-gluconsäuremethylester ermittelt. Auf Grund des sehr hohen Anteils an Fixkosten für die Endprodukte (49-60%) wurde ebenfalls die Nutzung einer bereits vorhandenen Produktionsanlage kalkuliert. Die spezifischen Herstellungskosten für beide Produkte könnten dann auf ca. 610 €/kg gesenkt werden. | Prof. Dr. Ulrich Stottmeister Tel.: +49 341 235-2220 stottmei@san.ufz.de Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ - Sektion Sanierungsforschung Permoserstr. 15 04318 Leipzig | X | FPNR |
| 01.07.2005 | 31.10.2008 | 22010704 | Verbundvorhaben: Katalysierte und nicht-katalysierte Hydrothermolyse von Lignin und Umsetzung der Reaktionsprodukte zu Phenol-Formaldehyd-Kondensaten, Teilvorhaben 1: Anwendungsuntersuchungen | Es ist das Ziel dieses Vorhabens, Lignine aus der Zellstoffindustrie sowie lignocellulosehaltige Biomasse als nachwachsenden Rohstoff mittels Hydrothermolyse zu substituierten Phenolen abzubauen und aus diesen Phenol-Formaldehyd-Harze wie Resole, Resitole und Novolake herzustellen, die über ein vergleichbares Eigenschaftsspektrum verfügen wie die entsprechenden Duroplaste auf petrochemischer Basis. Bei der TUM erfolgten grundlegende Untersuchungen, die bei der technischen Umsetzung am ICT genutzt wurden. Die dann am ICT erhaltenden Ligninabbauprodukte der Hydrothermolyse wurden bei DOW anwendungstechnisch untersucht. Bei DOW erfolgte die Herstellung und Charakterisierung von Phenol-Harzen und Novolacken, die auf den durch Hydrothermolyse aus Lignin hergestellten Phenolen basieren. Darüber hinaus erfolgten anwendungstechnische Arbeiten für die hergestellten Phenol-Harze und Novolacke. Folgende Arbeiten erfolgten: Versuche zur Umsetzung von Lignin Spaltprodukten mit Epoxidharzen, Versuche zu direkten Epoxidierung von Lignin Spaltprodukten, Phenolnovolak-Synthese von Lignin-Spaltprodukten. | Da die Lignin-Spaltprodukte neben Syringol und Gujacol auch erhebliche Mengen an Catechol enthalten wurden zunächst eine Art "Pre-Polymer" Reaktion mit den Ligninfraktionen durchzuführen. Als mögliche Anwendung der Lignin-Spaltprodukte wurde der Einsatz in Laminaten (Basismaterial von Leiterplatten) gewählt. Zu diesem Zwecke wurde versucht die Lignin-Spaltprodukte als Zuschlag zu einer Standard-Reaktion für ein "Brominiertes-Epoxid Harz" (BER) unter Zugabe von ca. 1% Lignin-Spaltprodukt unter Erwärmen auf 140 °C beizumischen. Das so entstandene Harz wurde dann zum Thermoset umgesetzt und im Prepreg-Verfahren zu einem Glasfaserverbundwerkstoff verarbeitet. Das Material entspricht somit der FR-4-Klassifikation für Leiterplatten: Damit wurde eine Verwertbarkeit der Ligninspaltprodukte innerhalb einer Epoxidharzapplikation einwandfrei nachgewiesen. Interessanterweise erzielt das Ligninspaltprodukt-Laminat eine höherwertige FR-Klasse als z.B. ein Laminat basierend auf Phenol-Papier. Damit ist Lignin in hochwertiger Elektronik verarbeitbar. Da die Phenol-Epoxy Reaktion mit den Lignin-Spaltprodukten einwandfrei durchführbar ist, sollte auch eine direkte Epoxidierung möglich sein. Dazu wurde Ligninspaltprodukt in Toluol gelöst und im Überschuss mit Epichlorhydrin und Natronlauge versetzt. Das so erhaltene Harz hat eine Viskosität von 416 mPas. Es ist damit nicht ganz so dünnflüssig ein vergleichbarer, mono-funktioneller Reakativverdünner Zur Phenolnovolack-Synthese von Lignin-Spaltprodukten wurde der Lignin-Extrakt mit Paraformaldehyd und einer katalytischen Menge von NaOH versetzt, gut verrührt und anschließend aufgeheizt. Dieses Reaktionsgemisch sollte in einer Methylolationsreaktion den ersten Schritt einer Resol-Bildung nachahmen Die Auswertung ergab, dass keinerlei Reaktion stattfindet. | Dr. Berlnd Hövel Tel.: +49 7227 91-3332 bhoevel@dow.com DOW Deutschland Anlagengesellschaft mbH - Werk Rheinmünster Industriestr. 1 77836 Rheinmünster | X | FPNR |
| 01.06.2008 | 30.11.2010 | 22010708 | Verbundprojekt: Prozessoptimierung der Biogaserzeugung mittels innovativer Mess- und Regelungstechnik zur Erfassung des gelösten Wasserstoffs als mikrobielles Schlüsselintermediat (BINERWA); Teilprojekt 2: Labortechn. Erprobung v. Sensor-Versuchsmustern zur Erfassung d. gelösten Wasserstoffs in Biogasreaktoren | Ziel ist die Verbesserung der Effizienz und Betriebssicherheit von Biogasanlagen durch den Einsatz eines Wasserstoffsensors, der in der Flüssigphase von Biogasanlagen eingesetzt werden kann. Dies betrifft die Weiterentwicklung der vorhandenen Versuchsanlage und des Wasserstoffsensors, sowie die Anpassung der Messtechnik an die Erfordernisse des Praxiseinsatzes. Arbeitsplanung: 1. Inbetriebnahme und Erprobung der modifizierten Labor-Biogasanlage für pastöse Medien ; 2. Erprobung und Überwachung neuartiger Sensoren für Messungen des Wasserstoffpartialdrucks in den Labor-Reaktoren im Vergleich mit konventionellen on-line Parametern und laboranalytischen off-line Parameter; 3. Analyse von Proben aus Biogasanlagen bezüglich off-line Parametern in einer ausgewählten Praxisanlage. Der Transfer des Ergebnisses dieses Projektes zu interessierten Unternehmen soll durch die Installation von laborerprobten Versuchsmustern und Prototypen der Wasserstoffsensoren in realen Biogasanlagen erfolgen. Die Herstellung von Sensoren in den prognostizierten Stückzahlen ist ein typisches Arbeitsgebiet von KMU´s mit denen die Projektpartner bereits in Projekten zusammengearbeitet haben. | Der Einsatz der im Vorhaben entwickelten Messtechnik kann zu einer erheblichen Steigerung der Effektivität von Biogasanlagen führen und somit zur Verbesserung der energetischen Nutzung der nachwachsenden Rohstoffe. Die neu entwickelte Messtechnik, die automatisch alle 20-40 Minuten die Konzentration des im Medium gelösten Wasserstoffs misst, funktioniert sehr gut und ermöglicht eine unmittelbare Erfassung des Zustandes des anaeroben Bioprozesses. Die Ergebnisse zeigen, dass die Konzentration des im Medium gelösten Wasserstoffs sehr deutlich und sehr schnell in Folge von Störungen ansteigt. Kein anderer gemessener Parameter reagiert so schnell und deutlich auf Störungen. Im Vergleich zur Wasserstoffkonzentration im Gas ist der Anstieg deutlicher und schneller. Die Ergebnisse haben gezeigt, dass die Wasserstoffkonzentration (gelöst) als Parameter zur Indikation vorkritischer Zustände des Biogassystems geeignet ist. Störungen des Biogasprozesses, beispielsweise durch Substratzufuhr, führten bei günstigen Messzeitpunkten innerhalb weniger Minuten zu signifikant erhöhten Konzentrations-Messwerten des gelösten Wasserstoffs im Gärmedium. Steigerungen der Raumbelastung führten zu erhöhten Durchschnittswerten der Konzentration des gelösten Wasserstoffs. Dieses Phänomen konnte im Gas nicht beobachtet werden. Das neue Konzept der Wasserstoffkonzentrationsmessung wurde in der Laboranlage und in einer Praxisanlage erfolgreich getestet. | Dipl.-Ing. Boris Habermann Tel.: +49 30 2093-9061 iasp@agrar.hu-berlin.de Verein zur Förderung agrar- und stadtökologischer Projekte (ASP) e. V. - Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte Philippstr. 13, Hs. 16 10115 Berlin | X | FPNR |
| 01.06.2009 | 31.07.2012 | 22010709 | Bioenergie-Region Altmark | Die Altmark, im Norden von Sachsen-Anhalt gelegen, verfügt mit über 4.715 km² Fläche über ein enormes Biomassepotenzial unterschiedlicher Herkunft. Derzeit werden vorwiegend die landwirtschaftlichen Substrate energetisch verwertet. Ziel ist es, vor allem jene Biomassen zu nutzen, die nicht in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion oder zur stofflichen Verwertung stehen. Hierzu soll die energetische Nutzung des Wirtschaftsdüngers aus der Tierproduktion sowie der biogenen Rest- und Abfallstoffe intensiviert werden. Die Potenziale der Holznutzung sind zu erschließen. Ebenfalls gilt es, Biomasse aus Schutzgebieten und Dauergrünlandflächen nachhaltig zu gewinnen. Die Nutzung von Biomasse aus der öffentlichen Aufgabe der Gewässer- und Verkehrsflächenpflege ist ein Ansatz, der exemplarisch verfolgt werden soll. Die Herangehensweise zur Projektumsetzung basiert auf der Betrachtung des Gesamtsystems unter Nutzung der vorhandenen Informationen. Auf Grundlage des Wissens über Potenziale und Engpässe zur Nutzung der Biomasse werden konkrete standortbezogene Aktivitäten abgeleitet und solche Maßnahmen umgesetzt, die Modellcharakter besitzen und zugleich eine Übertragbarkeit auf das gesamte System gewährleisten. Als strategischer Ansatz werden Wertschöpfungspartnerschaften zur nachhaltigen Nutzung vorhandener sowie neu zu schaffender Biomassepotenziale aufgebaut und optimiert. Gestärkt werden sollen die Wertschöpfungsketten mit den Endprodukten "Wärme", "Biogas" und "Biokraftstoff". | Steffen Kunert Tel.: +49 3901 3017-0 kunert.repla@t-online.de Regionalverein Altmark e. V. Arneburger Str. 24, Haus II 39576 Stendal | FPNR | ||
| 01.08.2013 | 31.07.2015 | 22010710 | Verbundvorhaben: Voruntersuchungen zur Entwicklung eines integrierten Prozesses zur Herstellung von Ethylen aus Lignocellulose-Hydrolysaten (Bioethylen); Teilvorhaben 1: Fermentative Ethanolherstellung aus Lignocellulose-Hydrolysaten | Das Gesamtvorhaben hatte die Aufgabe, die Machbarkeit der einzelnen Verfahrensschritte eines Gesamtprozesses bestehend aus Fermentation von C-5- und C-6-Zuckern zu Ethanol und der anschließenden Dehydratisierung zu Ethylen zu untersuchen und die Wissensbasis zu verbreitern. Dabei sollte die katalytische Dehydratisierung von Ethanol zu Ethylen sowohl in der Gas- als auch in der überkritischen Phase betrachtet werden. Schwerpunkte seitens des Projektpartners Fraunhofer IGB lagen im Bereich der Prozessoptimierung für die Fermentation von Kombinationen aus C-5- und C-6-Zuckern sowie die Übertragung auf technische Lignocellulose-Faser-Hydrolysate mittels Hochzelldichtefermentation (Membran-Bioreaktore) mit integrierter Produktabtrennung. Aufbauend auf den Ergebnissen und mit Unterstützung aller Projektpartner sollte sodann durch Linde ein integrierter Gesamtprozess aufgestellt und bewertet werden. | Im Rahmen des Teilprojekts konnten neuartige Ergebnisse zur fermentativen Ethanolherstellung aus Lignocellulose-Hydrolysaten erzielt und verschiedene Prozessansätze ausgemacht werden. Die ausgewählten Mikroorganismen wurden zunächst anhand verschiedener Aspekte unter einheitlichen Bedingungen auf ihre Eignung zur Ethanolfermentation aus C-5- und C-6-Zuckern untersucht. Die Fermentation der C-5-Zucker durch Hefen geht, abhängig von dem verwendeten Mikroorganismus und der Belüftung, mit einer Anhäufung des Zwischenprodukts Xylitol einher. Xylitol ist ein Wertstoff, welcher jedoch die Ethanolausbeuten verringert. Mit einer Belüftungsrate von 0,8 L/(L*h) konnte bei der Umsetzung von Xylose mit P. stipitis DSM 3652 die Xylitolbildung um 66 % verringert und die Ethanolbildungsrate erhöht werden. Verschiedene reale Substrate aus dem Organosolv-Aufschluss von Buchenholz wurden charakterisiert und erfolgreich fermentiert. Hierbei hat sich gezeigt, dass sich das Faserhydrolysat vergleichbar zu synthetischen Mischungen fermentieren lässt. Die Fermentationsergebnisse und die Untersuchungen zur Hemmstofftoleranz ergaben, dass die Stämme P. stipitis DSM 3652 und Z. mobilis DSM 3580 besonders gut für den Produktionsprozess geeignet sind. Es konnte eine Mischkultur aus diesen beiden Spezies etabliert werden, mit welcher sich eine Mischung aus C-5- und C-6-Zuckern erfolgreich zu Ethanol umsetzten lässt. Die Ethanolproduktivität wurde in der kontinuierlichen Fermentation durch Zellrückhaltung deutlich verbessert. Als alternatives Verfahren könnte die Glucose aus dem Hydrolysat herkömmlich zu hohen Ethanolkonzentrationen fermentiert werden und nach Abtrennung des Produkts die verbleibende Xylose mit bestimmten Hefen zu Xylitol umgesetzt werden, einem weiteren Wertprodukt des Gesamtprozesses. Xylitol ist ein relativ hochpreisiger Zuckeraustauschstoff mit interessanten Eigenschaften in der Lebensmitteltechnik. | Dr. Wolfgang Krischke Tel.: +49 711 970 4218 wolfgang.krischke@igb.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.11.2011 | 31.10.2013 | 22010711 | Verbundvorhaben: Prozessmikrobiologie in landwirtschaftlichen Biogasanlagen - Ermittlung der mikrobiellen Diversität sowie von hauptsächlichen verfahrenstechnischen Einflussfaktoren auf die Mikroflora (BIOGAS-BIOCOENOSIS); Teilvorhaben 1 | In Biogasanlagen bewirkt eine komplexe und dynamische mikrobielle Lebensgemeinschaft den Aufschluss und Abbau der organischen Biomasse zu methanhaltigem Biogas. Der Großteil der beteiligten Mikroorganismen ist bislang jedoch noch unbekannt, ebenso ihr Einfluss auf die Reaktoreffizienz. Parallel zu dem bereits durch die FNR geförderten Forschungsvorhabens BiogasEnzyme (FKZ 22027707) soll ein begleitendes Monitoring der Prozessmikrobiologie in ausgewählten landwirtschaftlichen Biogasanlagen stattfinden. Da die meisten der "Biogas-Mikroben" mittels konventioneller mikrobiologischer Verfahren nicht zu kultivieren sind, sollen vorrangig molekulargenetische Ansätze zur kulturunabhängigen Erfassung der mikrobiellen Diversität auf Basis der Sequenzierung ausgewählter mikrobieller Gene (16S rRNA Gen, mcrA Gen) angewandt werden. Mittels modernster Hochdurchsatz-Technologien wie der 454-Pyrosequenzierung soll ein umfangreicher Datenbestand erarbeitet werden, welche eine Analyse der Auswirkung verschiedener Betriebsweisen von Biogasanlagen auf die Prozessmikrobiologie erlauben. Weiterhin sollen ebenfalls Zusammenhänge zwischen Prozessmikrobiologie sowie Reaktorleistung ermittelt werden. Es wird erwartet, dass sich aus dem Datenmaterial Aussagen über besonders prozessrelevante Arten oder Organismengruppen ableiten lassen, welche als Grundlage für eine weitere biotechnologische Optimierung der Biogasfermentation genutzt werden können. | Mehrere genetische Marker konnten in Korrelation zu bestimmten Prozesszuständen gesetzt werden. Beispiele dafür sind TRF-86bp, welcher positiv mit dem Protein- bzw. Stickstoffgehalt korreliert ist, TRF-166bp, der verstärkt während einer Schwimmdeckenbildung auftrat, sowie TRF-84bp und TRF-149bp, die das TRFLP-Profil während einer Fehlversäuerung in Folge des Einbringens einer schlecht silierten Charge Maissilage dominierten. Mittels DNA-Sequenzanalyse und in silico Sequenz- bzw. Fragment-Vergleichen konnte eine erste phylogenetische Einordnung für die Mehrheit der genetischen Marker erreicht werden. Die erzielten Ergebnisse bilden eine wesentliche Grundlage zur Identifizierung wesentlicher prozess-beeinflussender Mikroorganismen und zur Ableitung von Biomarkern für die mikrobiologische Prozess-überwachung. | Dr. Michael Klocke Tel.: +49 331 5699-113 mklocke@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) - Abt. Bioverfahrenstechnik Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR |
| 01.07.2012 | 31.12.2015 | 22010712 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Bio- und Molekularmarkern zur gezielten Züchtung hitzetoleranter Kartoffelsorten; Teilvorhaben 2: Durchführung der Gewächshaus- und Feldversuche, Markerentwicklung | Ziel des Projektes ist die Entwicklung molekularer und/oder Biomarker zur Züchtung von Industriekartoffelsorten mit verringerter Anfälligkeit für Durch-/Zwiewuchs (Hitzetoleranz) Verschiedene Kartoffelvarietäten, welche sich in ihrer Antwort auf Hitzestress unterscheiden, werden umfassend phänotypisiert und auf verschiedenen Ebenen profiliert. Neben der Phänotypisierung bei Hitzestress unter Feldbedingungen wird durch die Anwendung von 3D-Röntgen-Computertomographie (CT) das Knollenwachstum nicht-invasiv in vivo unter kontrollierten Bedingungen visualisiert und damit eine präzise Leistungsvorhersage bei Hitzestress ermöglicht. Dies bildet die Voraussetzung für die anschließende Korrelation von Genexpressions- und Metabolitmustern mit dem Knollenwachstum unter Hitzestressbedingungen. Mittels Transkriptom- und Metabolitanalysen werden transkriptionelle und metabolische Veränderungen charakterisiert, welche stabil mit der Antwort auf Hitzestress in den einzelnen Genotypen korrelieren | Dr. rer. nat. Jens Lübeck Tel.: +49 4351 4772-16 jens.luebeck@solana-research.com Solana Research GmbH Eichenallee 9 24340 Windeby | X | FPNR | |
| 01.03.2015 | 31.07.2016 | 22010714 | Verbundvorhaben: Pyrolysis For Construction Elements (PyroForCE); Teilvorhaben 1: Entwicklung eines Holzfassadenbekleidungssystems | Das Gesamtziel des Vorhabens besteht in der Entwicklung von Holzfassadenbekleidungen im urbanen Mehrgeschossbau der Brennbarkeitsklassen B, C (nach DIN 4102-1 - schwer entflammbar). Diese soll durch Behandlung der Holzbekleidung mit einer definierten Teil-Pyrolyse sichergestellt werden. Bei der Pyrolyse findet eine thermo-chemische Spaltung organischer Verbindungen durch hohe Temperaturen (500-900 °C) statt, durch die an der Oberfläche des Holzwerkstoffes eine Carbonschicht gebildet wird und das darunterliegende Holz auf Grund ihrer gegenüber nativem Holz reduzierten Wärmeleitfähigkeit schützt. Die Forschungsaufgabe besteht darin zu analysieren, welche Art und Dicke der Holzpyrolyseschicht geeignet ist, diese Anforderungen bzgl. des Brandschutzes sowie optional weiterer Eigenschaftsverbesserungen zu erreichen und diese reproduzierbar einzustellen. Im ersten Schritt erfolgt die Erstellung eines Katalogs mit baukonstruktiven Standardlösungen für Fassadenbekleidungen und die Bewertung und Einordung in den baurechtlichen Kontext. Mit einem geeigneten Verfahren sollen gezielt definierte Pyrolyseschichten erstellt werden, die zur Verbesserung der Brandschutzes und der hydrophoben Wirkung beitragen sollen. Die Versuche im Labormaßstab sind Bestandteil des Vorhabens. Dabei muss die Erzeugung definierter Pyrolyseschichten durch langsame Erhitzung und längeren Verweildauern realisiert werden. Vergleichend werden Versuche mit Handbeflammung durchgeführt. Brandtests nach DIN 4102 (B2 Test in eigener Anlagen, B1 Tests im Unterauftrag) zeigen das Potential dieser Pyroloyseschichten zur Reduzierung der Brennbarkeit. Neben dem Brandschutz ergeben sich durch die pyrolysierte Oberfläche neue architektonische Gestaltungsmöglichkeiten für mehrgeschossige Gebäude in Holzbauweise sowie die Möglichkeit des traditionellen biologischen Holzschutzes. | Der Einsatz von Holz für Außenwandbekleidungssysteme der Gebäudeklassen 4 und 5 verlangt nach der Musterbauordnung eine Klassifizierung "schwer entflammbar". Natives Holz kann diese Eigenschaft nicht erreichen. Dafür sind Flammschutzmittel notwendig. Diese sind giftig und werden auf petrochemischer Basis hergestellt. Das steht in deutlichem Widerspruch zur Motivation, den natürlichen und nachhaltigen Werkstoff Holz als Baustoff einzusetzen. Dieses Projekt versucht eine Anwendung von Holz in der Fassade zu entwickeln, der ohne den Einsatz von Giften und Chemikalien auskommt. Hierzu sollen die Fassadenelemente mit einer Pyrolyseschicht überzogen werden. Ziel ist, ein Verfahren zu entwickeln, womit reproduzierbar pyrolysierte Holzoberflächen hergestellt werden können. Weiterhin sollen diese Oberflächen Performancetests unterzogen werden. | Prof. Dr.-Ing. Christoph Gengnagel Tel.: +49 30 3185-2991 gengnagel@udk-berlin.de Universität der Künste Berlin Einsteinufer 43-53 10587 Berlin | X | FPNR |
| 01.10.2015 | 31.05.2019 | 22010715 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines vollmechanisierten Ernteverfahrens zur Pflege von Jungbeständen (Mini-Harvester); Teilvorhaben 2: Technische Umsetzung - Entwicklung eines Demonstrators - Mini-Harvester, Rücke- und Fälleinheit - Akronym: Mini-Harvester | Ziel des Projektes sind Entwicklung, Test und Bewertung eines funktionsfähigen vollmechanisierten Verfahrens für die Pflege junger Waldbestände mit Kleintechnik. AP 2 beinhaltet die technischen Umsetzung des für die Verfahrenserprobung erforderlichen Demonstrators für das Konzept "Mini-Harvester". Das umfasst die Produktdefinition, den Bau eines Mini-Harvesters & technische Anpassungen entsprechend der Ergebnisse aus Leistungsversuchen und Verfahrensbewertung. Ziel ist die Entwicklung eines Demonstrators, der im Projektanschluss zu Forschungszwecken dienen soll. Technische Produktdefinition: Erstellen eines Simulationsmodells: Auswertung der Erkenntnisse zum Einsatzgebiet, Festlegung der Aufgaben für das Gerät, Anforderungen an die Technik; Modellerstellung; Konzeptionelle Erarbeitung der Funktionsstrukturen; Entwicklung Vermessungsverfahren; Input für Lastenheft Maschinensteuerungssoftware; Entwurf für die technische Entwicklung und Zeichnung, Technisches Pflichtenheft. Auswahl und Festlegung der Komponenten: Auswahl der Baugruppen für die Ernteeinheit; Entwicklung Systeme zur Funktion; Anpassung zu einem Gesamtkonzept ;Gestaltung mobile Einheit Fertigung des Demonstrators: Erstellung Fertigungsunterlagen, Fertigung Baugruppen für Demonstrator, - des Demonstrator als mobile Einheit, -der Fälleinheit; Abstimmung Arbeitsläufe & Erstellung der Grunddaten für die Steuerung; 1 Testlauf der mobilen Einheit; Einstellungen, Anpassungen an der Technik; 2. Testlauf mit weiteren Funktionen Anpassungen: Begleitung/Auswertung Pre-Tests & Leistungsversuche; Technische Anpassungen; Definition Anpassungsbedarf Steuerungssoftware | Dipl. Ingenieur Mario Schlegel Tel.: +49 3535 4053-29 thh-ms@tyroller-hz.de Tyroller Hydraulik Herzberg GmbH An den Steinenden 1 04916 Herzberg | X | FPNR | |
| 01.01.2019 | 31.12.2021 | 22010716 | Verbundvorhaben (FSP-Brandschutz): Entwicklung einer glimmgeschützten Holzfaserdämmung; Teilvorhaben 1: Entwicklung des Glimmschutzmittels und Simulation - Akronym: InnoDaemm | Holzfaserdämmstoffe sind nach DIN 4102-1 (1998) in die Baustoffklasse B2 (normalentflammbar) eingestuft. Sie erreichen die Baustoffklasse B1 (schwerentflammbar) nicht, weil sie nach Entzug der Flamme Glimmerscheinungen aufweisen. Aus dem Grund ist die Verwendung dieser Materialien für die Gebäudeklassen 4 und 5 nach Musterbauordnung nicht erlaubt. Daher befasst sich dieses Vorhabens mit der Entwicklung einer innovativen glimmgeschützten Holzfaserdämmplatte, die nach Entfernung der Zündquelle selbst-verlöschend ist und nicht glimmt. Das zu entwickelnde Glimmschutzmittel soll ökologisch vertretbar sein. Die Anbindung und der Beladungsgrad des Glimmschutzmittels an die Holzfasern sollen durch unterschiedliche Applikationsmethoden des Glimmschutzmittels auf der Faseroberfläche verbessert werden. Das Vorhaben gliedert sich in insgesamt vier Arbeitsschwerpunkte. Im ersten Arbeitsschwerpunkt werden Holzfaserdämmstoffe, die mit unterschiedlichen Glimmschutzmitteln behandelt werden, hergestellt. Die benötigten Glimmschutzmittel und deren Applikationsmöglichkeiten werden im zweiten Arbeitsschwerpunkt erforscht und entwickelt. In diesem Arbeitsschwerpunkt wird auch der Glimmprozess simuliert, um aus den Ergebnissen Anforderungen an ein Glimmschutzmittel abzuleiten. Im Arbeitsschwerpunkt drei werden die Ergebnisse auf einen industrieähnlichen Maßstab skaliert. Der letzte Arbeitsschwerpunkt dient der Koordination und Berichterstattung des Projektes. | Das übergeordnete Vorhabensziel (Herstellung von nichtglimmenden Holzfaserdämmstoffen) konnten nicht erreicht werden, allerdings konnten wichtige Erkenntnisse für die weitere Brandertüchtigung von Holzfaserdämmstoffen und deren Untersuchung erlangt werden. Durch die Simulation des Glimmprozesses ist dieser besser verstanden und der Einfluss verschiedener Parameter analysiert worden. Dadurch konnten die Anforderungen an ein Glimmschutzmittel einfacher definiert werden. Die damit erhaltenen Erkenntnisse können auch auf andere organische Materialien übertragen werden, die eine Neigung zum Glimmen aufweisen. Über die erfolgten Veröffentlichungen und die erstellten Abschlussarbeiten konnte der wissenschaftliche Nachwuchs qualifiziert werden. | Dr. Torsten Kolb Tel.: +49 531 2155-335 torsten.kolb@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.08.2018 | 30.06.2021 | 22010717 | Verbundvorhaben: Innovative Nass-in-Nass-Klebetechnologie für HBV-Fertigteildecken; Teilvorhaben 2: Entwicklung von Herstellmethoden und klebetechnischen Prozessen - Akronym: NinN-Kleb-HBV | Ziel ist die Erforschung und Entwicklung der geeigneten Herstelltechnologie für eine neue, statisch hocheffiziente und steife Verbindungstechnologie für Holz-Beton-Verbund-Decken (HBV-Decken). Diese beruht auf einer neuartigen Klebeverbindung zwischen Beton und Holz. Die Besonderheit dieser Klebetechnologie besteht darin, dass der frische Beton direkt auf die noch feuchte Klebstoffschicht aufgegossen wird. Diese sogenannte Nass-in- Nass-Verklebung ermöglicht auch bei unebenen Holzträgern einen lückenlosen Verbund zwischen dem Holz und der Betonplatte aus selbstverdichtendem Beton, Normal- oder Leichtbeton. Die sehr schnelle Fertigungsweise und die geringen Klebstoffkosten machen nass-in-nass-verklebte HBV-Decken deutlich preiswerter als HBV-Decken mit den üblichen Schraubenverbindungen. Im Teilprojekt NinN-Kleb-HBV-Prod wird für die neue Nass-in-Nass Klebetechnologie ein geeignetes, innovatives Herstellverfahren für die Klebeverbindung in vorfabrizierte HBV-Deckenelemente entwickelt. Darauf aufbauend wird die Fügetechnologie erforscht, die zur Montage und Kombination der einzelnen Deckenelemente zur gesamten Bauwerksdecke notwendig ist. Die Herstellung wird damit qualitätssicher, witterungsunabhängig und schnell. Die dafür notwendigen, ganz speziellen konstruktiven Detaillösungen werden im Projekt erforscht. Am Projektende stehen Demonstratoren zu Deckensystemen und zur Herstellungstechnologie im Maßstab 1:1. Es werden Grundlagen erforscht und entwickelt, die Voraussetzung für die Umsetzung dieser innovativen Herstellungstechnologie im Holzbauunternehmen sind. Versuche im Maßstab 1:1 an geklebten HBV-Fertigteildecken-Elementen und ein Demonstrator verifizieren die Forschungsergebnisse und demonstrieren ihre schnelle praktische Umsetzung. Die entwickelten HBV-Decken sparen ca. 2/3 des Betons und CO2 in Betondecken und halbieren so den Beton-Gesamtverbrauch in Hochbauten. | Ulf Cordes Tel.: +49 4268 933-11 uc@cordes-holzbau.de Cordes Holzbau GmbH & Co. KG Waffensener Dorfstr. 20 27356 Rotenburg (Wümme) | X | FPNR | |
| 01.05.2019 | 31.10.2022 | 22010718 | Verbundvorhaben: Komplementäre chemisch-biotechnologische Verfahrensentwicklung zur neuartigen Herstellung der 2,5-Furandicarbonsäure aus Inulin-akkumulierenden Pflanzen (KEFIP); Teilvorhaben 3: FDCA-Chemokatalyse - Akronym: KEFIP | In diesem Teilvorhaben sollte ein heterogenkatalysierter Prozess zur Oxidation von 5-(Hydroxymethyl)furfural (HMF) zu 2,5-Furandicarbonsäure (FDCA) entwickelt werden. FDCA kann als Monomer eingesetzt werden und dabei Terphthalsäure, die aus fossilen Rohstoffen gewonnen wird, ersetzen. So wird ein alternativer, biobasierter Polyester zu dem häufig als Verpackungsmaterial verwendeten Polyethylenterephthalat (PET) erhalten. Der Fokus der Arbeit lag dabei auf der Verwendung einer nicht aufgereinigten HMF-Lösung, die direkt aus Chicoréerüben synthetisiert wurde. Durch die Verwendung von Chicoréerüben, einem Abfallrohstoff der Agrarindustrie, ist der Prozess nachhaltiger und attraktiver als bei einer reinen HMF-Lösung aus Zuckern. Durch diese effizientere und nachhaltigere Prozessführung enthält die biobasierte Lösung allerdings noch verschiedene Nebenprodukte, wie nicht umgesetzte Zucker, und andere Begleitstoffe aus der Biomasse, wie Proteine und Aminosäuren. Diese können zu einer Deaktivierung des Katalysators führen und somit den Prozess und die erzielte Ausbeute beeinträchtigen. Hierfür sollte ein möglichst stabiles und effizientes Katalysatorsystem basierend auf Edelmetallen entwickelt werden, das andere Stoffe in der Lösung tolerieren kann und eine hohe Ausbeute ermöglicht. Hierfür sollte systematisch der Einfluss typischer Inhaltsstoffe der Lösung auf die Katalysatoren untersucht werden, um Grenzwerte für einzelne Stoffe abzuschätzen. Die erhaltenen Erkenntnisse sollten in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern zur Optimierung des Gesamtprozesses beitragen. Gleichzeitig sollte ein stabileres Katalysatorsystem entwickelt werden. Abschließend sollten die Reaktionsbedingungen des Prozesses für eine größtmögliche Ausbeute an FDCA optimiert werden und dieses in einer für die Polymerisation ausreichenden Reinheit abgetrennt werden. | Im Projekt wurden verschiedene Katalysatoren basierend auf Gold, Platin, Palladium und Ruthenium synthetisiert, charakterisiert und getestet. Dabei zeigte sich, dass Gold-basierte Katalysatoren die höchsten Ausbeuten an FDCA liefern. Daraufhin wurde der Einfluss von Glucose, Fructose, Nitrat sowie einer Mischung aus Lävulin- und Ameisensäure auf den Katalysator und den Oxidationsprozess untersucht. Dies sind Stoffe, die besonders häufig in der nicht aufgereinigten HMF-Lösung auftreten. So konnten kritische Stoffe bestimmt und deren Konzentration in der Ausgangslösung mit Hilfe unserer Projektpartner minimiert werden. Zudem wurde der Einfluss von Aminosäuren auf die verschiedenen Edelmetalle untersucht. Vor allem die Schwefelhaltigen hatten bereits bei sehr niedrigen Konzentrationen einen starken Einfluss auf alle Katalysatoren. Dies konnte auf die starke Adsorption von schwefelhaltigen Verbindungen an der Oberfläche der Edelmetalle zurückgeführt werden, wodurch diese vergiftet wurden. Dieser Einfluss war aber nicht für alle Edelmetalle gleich stark ausgeprägt. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen wurde ein optimiertes Katalysatorsystem basierend auf einer Gold-Palladium-Legierung synthetisiert. Dieser kombiniert die hohe Aktivität von Gold mit der guten Stabilität von Palladium. So kann eine deutlich höhere Konzentration der kritischen Begleitstoffe in der Lösung toleriert und trotzdem hohe Ausbeuten erhalten werden. Mit dem optimierten Katalysatorsystem wurden zudem die Reaktionsbedingungen für den Oxidationsprozess mit einer biobasierten Lösung optimiert. Dabei konnten bei höherem Luftdruck und höherer Temperatur die besten Ausbeuten erzielt werden. Gleichzeitig musste die Menge der zugegebenen Base (Natriumcarbonat) reduziert werden, um Nebenreaktionen von HMF und anderen enthaltenen Stoffen zu unterdrücken. So konnten Ausbeuten an FDCA von >90% und eine Reduktion der Katalysatormasse erreicht werden, wodurch die Wirtschaftlichkeit des Prozesses verbessert wird. | Prof. Dr. Jan-Dierk Grunwaldt Tel.: +49 721 608-42120 jan-dierk.grunwaldt@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (Großforschungsaufgabe) - Institut für Katalyseforschung und -technologie (IKFT) Hermann-von-Helmholtz-Platz 1 76344 Eggenstein-Leopoldshafen | X | FPNR |
| 01.11.1998 | 31.10.2001 | 22010797 | Verbundvorhaben: Entwicklung biologisch abbaubarer Werkstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe, Stärke, Pflanzenöl und Naturfasern: Teilvorhaben 4: Folienherstellung | Im Teilvorhaben des ILV der FhG sollen die von den anderen Partnern zur Verfügung gestellten Materialien zu Blasfolien gleichbleibend hoher Qualität extrudiert werden. Es werden in diesem Zusammenhang die verarbeitungstechnologischen sowie die Gebrauchseigenschaften der Folien bestimmt. Mit den besten Proben werden Compoundierungsversuche im Technikum und ein up-scaling bei der Blasfolienextrusion im Bereich 20-100 kg/h durchgeführt. | Abschlussbericht liegt vor und muss noch bewertet werden. | Dr. Konrad Huber Tel.: +49 8161 491-508 huber@ivv.fhg.de Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung (IVV) Giggenhauser Str. 35 85354 Freising | FPNR | |
| 01.11.1999 | 30.09.2001 | 22010798 | Dezentrale Kraft-Wärmekopplung mit Biomassefeuerung und Heißluftturbinenanlage - 1. Stufe: Machbarkeitsstudie | Der Heißluftturbinenprozeß, der Gegenstand des beantragten o. g. Projektes ist, bietet die Möglichkeit, neben Wärme auch im begrenzten Umfang Strom zu erzeugen. Dies macht das Verfahren insbesondere zur Deckung des Eigenstrombedarfes wärmeenergieintensiver Verbraucher wie landwirtschaftliche Trocknung oder kleinere holzverarbeitender Betriebe interessant. Ein besondere technische Herausforderung stellt der Wärmetausch zur Erhitzung des Wärmeträgermediums, welches als Arbeitsmittel über die Heißlufttrubine entspannt wird, dar. An die Effizienz des Wärmetauschers sind, der Wärmeübergang in Gase ist grundsätzlich wesentlich schlechter als der in Flüssigkeiten, hohe Anforderungen zu stellen. Hinzu kommt, daß das Rauchgas aus Biomassefeuerungsanlagen einen höheren Anteil an Partikeln und Stäuben aufweist als Rauchgas aus der Öl- oder Gasverbrennung. Im Rahmen des geplanten Vorhabens soll die Lösung dieses Problems vorgenommen werden. Im Rahmen der Machbarkeitsstudie sind die folgenden Arbeitsziele vorgesehen: - Grundlagenermittlung, - Variantenentwicklung, - Entwurfsplanung. Mit diesen Arbeiten sollen auch die Grundlagen für die erfolgreiche Durchführung eines nachfolgenden FuE- bzw. Demonstrationsvorhaben gelegt werden. Im Rahmen der Entwurfsplanung sollen erste Schritte zur standortkonkreten Umsetzung des Heißlufttrubinenprozesses vorgenommen werden. Wegen der dort vorhandenen Anlagen soll eine Zusammenarbeit mit der Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft (TLL), Zentrum für Nachwachsende Rohstoffe, Dornburg, stattfinden. | Es wurden die Möglichkeiten und die Grenzen der Heißluftturbinentechnik aufgezeigt und theoretisch betrachtet. Die vorgestellte Variantenentwicklung konnte mit der Einbeziehung einer Verbrennungsanlage ergänzt werden. Die wichtigsten Ergebnisse des o. g. Vorhabens können allgemein folgendermaßen zusammengefasst werden: -das Heißluftturbinenprozess hat ein Potential zur Steigerung des elektrischen Wirkungsgrades der KWK-Anlage bis zu 24 %, dieser ist jedoch nur unter bestimmten Annahmen auszuschöpfen. Diese sind: -die Heißlufttemperatur vor der Turbine muss ca. 950 °C betragen, die Abluft der Turbine muss durch eine Rückführung als Brennluft der Verbrennungsanlage genutzt werden, -der gewählte Lufterhitzer (Wärmeübertrager) muss einen geringen Widerstand aufweisen, Verschmutzungszustände sowie Wärmeverluste und derer Auswirkung auf die Wärmeübertragung müssen dabei berücksichtigt werden; -das gewählte Temperaturniveau der Luft vor der Turbine von 950°C (Annahme der Verbrennungstemperatur - 1050°C) kann mit Holzbrennstoffe realisiert werden; Die Forschungsziele "Variantenentwicklung" und "Entwurfsplanung", wurden nicht in allen relevanten Aspekten erarbeitet. Statt dessen wurden die systemtechnischen Untersuchungen des Heißluftturbinenprozesses sehr aufwendig durchgeführt und bewertet. Daraus ergeben sich wichtige Informationen über die energetische Potentiale der Heißluftturbine mit biomassebefeuerten Verbrennungsanlagen sowie unterschiedliche Systemlösungen zum Heißluftturbinenprozess (HLTP). Diese können für weitere Untersuchungen genutzt werden. | M. Opelt Tel.: +49 351 4634709 Technische Universität Dresden - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Energietechnik - Professur für Energiesystemtechnik und Wärmewirtschaft Helmholtzstr. 10 01069 Dresden | FPNR | |
| 01.10.2000 | 30.09.2004 | 22010799 | Verbundvorhaben: Isolierung und Derivatisierung von Hemicellulosen aus Haferspelzen und anderen Einjahrespflanzen: Teilvorhaben 3: Technische Verfahrensentwicklung und anwendungsorientierte Tests | Im Rahmen dieses Verbundvorhabens sollen die Grundlagen und Technologien zur Verwendung von Hemicellulosen (Xylane) als hochwertige polymere Additive aus gering lignifizierten Resten von Einjahrespflanzen wie Haferspelzen, Stroh und Maisspindeln erarbeitet werden. Ziel ist dabei der weitgehende Erhalt des nativen Polymerisationsgrades des Xylans, so daß die Synthesevorleistung der Natur in vollem Umfang genutzt wird. Auf eine Delignifizierung der landwirtschaftlichen Reststoffe kann bei Einjahrespflanzen verzichtet werden. Das Gesamtprojekt umfaßt den kompletten Aufbau einer Produktlinie von der Bereitstellung der Ausgangsmaterialien über die Isolierung und Derivatisierung der Wertstoffkomponenten, der Applikationsprüfung bis hin zur verfahrenstechnischen Entwicklung für eine spätere industrielle Verwendung. Die isolierten Hemicellulosen sollen über die Reaktionsklassen Carboxymethylierung, Alkylierung, Hydroxyalkylierung und Veresterung in neuartige Polymere überführt und im Hinblick auf einen Einsatz in den Industriebereichen Baustoffe, Papier und Pharma getestet werden. Das Verbundvorhaben soll in Zusammenarbeit mit der Bundesforschungsanstalt für Holzforschung, der Fa. Peter Kölln, der FhG-IAP und der Fa. Wolff Walsrode AG durchgeführt werden. | Es konnte gezeigt werden, dass die Gewinnung von definiertem, qualitativ hochwertigen Xylan aus Haferspelzen sowohl im Labor- als auch im Technikumsmaßstab möglich ist. Die Arbeiten haben gezeigt, dass die Auswahl und Aufarbeitung des Rohstoffes einen erheblichen Einfluss auf die Qualität der erhaltenen Xylane haben. Die Arbeiten zur Optimierung haben gezeigt, dass 5%ige NaOH-Lösungen eine effektive Extraktion des Xylans ermöglichen, wobei höhere Konzentrationen keinen deutlichen positiven Einfluss ergeben. Eine Erhöhung der Extraktionstemperatur wirkt sich positiv aus, sollte aber unterhalb von 100 °C bleiben. Dadurch kann ein Abbau der Xylane verhindert werden. Auf Basis dieser Erkenntnisse wurde ein Verfahrensvorschlag erarbeitet, der die grundsätzlichen Anforderungen an ein wirtschaftlich zu betreibendes Verfahren erfüllt. Eine Schlüsselrolle spielt hier die Frage, in welchem Maße die Rückgewinnung der bei der Extraktion eingesetzten Natronlauge gelingt. Erste Untersuchungen zeigen hier, dass das Prinzip der Nanofiltration grundsätzlich geeignet ist, einen Teil der eingesetzten Natronlauge aus dem Extrakt zurückzugewinnen. Das gewonnene Xylan unterscheidet sich insbesondere durch seine niedrige Molmasse von Cellulose, lässt sich jedoch auf ähnliche Art und Weise im Labormaßstab in die verschiedensten Derivate überführen. Es konnten verschiedene Verfahren zur Modifizierung und Derivatisierung des extrahierten Xylans entwickelt werden. Neben der in erster Linie betriebenen Carboxymethylierung von Haferspelzenxylan wurden Versuche zur Hydroxypropylierung, zur Dihydroxypropylierung, zur Succinylierung und zur Sulfatierung durchgeführt. Für diese Versuche wurden unterschiedliche Umsetzungsvarianten erarbeitet und der Einfluss der wichtigsten Reaktionsparameter untersucht. Mit den angesprochenen Derivatisierungsverfahren wurden generell wasserlösliche, chemisch modifizierte Xylane erhalten. | Alexandra Hild Tel.: +49 5161 44-2226 alexandra.hild.ah@wolff-walsrode.de Dow Wolff Cellulosics GmbH & Co. OHG August-Wolff-Str. 13 29699 Walsrode | FPNR | |
| 01.05.2003 | 31.08.2006 | 22010801 | Verbundvorhaben: Biotechnologische Gewinnung von Carbonsäuren, Teilvorhaben 2: Biotechnologische Gewinnung aus nachwachsenden Rohstoffen und synthesechemische Veredlung | Vorhabensziele des Verbundprojektes sind interdisziplinäre anwendungsorientierte Forschungsarbeiten zur Entwicklung biotechnologischer Herstellungsverfahren für Oxocarbonsäuren aus nachwachsenden Rohstoffen (Kohlenhydrate, Pflanzenöle). Diese auf rein chemischem Weg schwer zugänglichen Säuren sind als Synthesebausteine interessant. Es ist geplant, biotechnologische und chemische Arbeiten parallel zu betreiben. Im vorliegenden Teilprojekt 2, der "Synthesechemischen Veredlung von Oxocarbonsäuren aus Bioprozessen", dienen biotechnologische Produkte als Edukte für anschließende organisch-chemische Synthesen, die zu biologisch gut abbaubaren Kohlenhydrat-Tensiden (Schwerpunkt), saccharidischen Heterocyclen, Zuckeraminosäuren und Saccharid-Peptiden führen sollen. Verwertbare Verfahren für neue Produkte sollen patentiert werden. Wegen der angestrebten industriellen Relevanz beteiligen sich neben Biotechnologen, Chemikern und Mikrobiologen zwei Industriepartner mit Vorlaufprojektierungsarbeiten. | Für den im kg-Maßstab gewonnen kristallinen Methylester der 2-Oxo-D-gluconsäure konnte mit der Kallies Feinchemie AG (Sebnitz) eine Firma gewonnen werden, die diese chirale Verbindung in ihren Vertriebskatalog aufgenommen hat. Auf Basis der im Rahmen dieses Verbundvorhabens erzielten Ergebnisse wurde vom Industriepartner Bio-Ingenieurtechnik GmbH (BIT) ein Pre-Engineering für die Herstellung von 2-Oxo-D-galactonsäure und 2-Oxo-D-gluconsäuremethylester als kristalline Produkte durchgeführt. Im Ergebnis des Pre-Engineerings wurden unter den Bedingungen der Nutzung einer 100 kg/Jahr-Neuanlage spezifische Herstellungskosten in Höhe von 795 €/kg für 2-Oxo-D-galactonsäure und 822 €/kg für 2-Oxo-D-gluconsäuremethylester ermittelt. Auf Grund des sehr hohen Anteils an Fixkosten für die Endprodukte (49-60%) wurde ebenfalls die Nutzung einer bereits vorhandenen Produktionsanlage kalkuliert. Die spezifischen Herstellungskosten für beide Produkte könnten dann auf ca. 610 €/kg gesenkt werden. | Prof. Dr. Dieter Sicker Tel.: +49 341 9736-574 sicker@organik.chemie.uni-leipzig.de Universität Leipzig - Fakultät für Chemie und Mineralogie - Institut für Organische Chemie Johannisallee 29 04103 Leipzig | X | FPNR |
| 01.08.2004 | 31.08.2007 | 22010802 | Verbundvorhaben: Gewinnung von medizinisch wirksamen Tocotrienolen aus relevanten Pflanzen (Phase II); Teilvorhaben 1: Pflanzenscreening und Analytik | In einem breit angelegten Pflanzen-"Screening" wurden in der ersten Antragsphase potentiell zur Tocotrienol-Gewinnung geeignete Pflanzen ausgewählt. In der zweiten Antragsphase sollen die tocotrienolliefernden Pflanzen im größeren Maßstab angebaut und ein entsprechendes Aufreinigungsverfahren entwickelt werden. Parallel hierzu sollen die ausgewählten Pflanzenarten züchterisch optimiert werden. Hierfür ist die Entwicklung einer geeigneten Schnellanalytik für die Tocotrienole vorgesehen. Durch einen gentechnischen Ansatz sollen Gerstenpflanzen entwickelt werden, die vorzugsweise nur alpha-, gamma- oder delta-Tocotrienol aufweisen. Dieser Ansatz ermöglicht eine effizientere Bereitstellung von hochgradig reinen Tocotrienolen. Entwicklung der Konstrukte für die Gerstentransformation; Analyse der gentechnisch veränderter Gerstensorten; Analytik zur Optimierung des Anbaus und der Lagerbedingungen; Analytik zur züchterischen Optimierung; Analytik zur Etablierung einer Schnellbestimmung. Die angestrebte Bereitstellung von hochgradig reinen Tocotrienolen ist die Basis zur Erstellung eines Drug-Master-Files, der eine Grundvoraussetzung für die Arzneimittelentwicklungist . | Prof. Dr. Karin Krupinska Tel.: +49 431 880-4236 Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Sektion Biologie - Botanisches Institut und Botanischer Garten Am Botanischen Garten 1-9 24118 Kiel | FPNR | ||
| 01.10.2005 | 31.03.2009 | 22010804 | Verbundvorhaben: Nutzung nachwachsender Rohstoffe bei der Herstellung thermoplastischer Elastomere aus Folgeprodukten der Olefin-Metathese; Teilvorhaben 1: Herstellung, Verarbeitung und Charakterisierung thermoplastischer Elastomere | Es ist das Ziel dieses Vorhabens, ein Verfahren zur Herstellung thermoplastisch-elastomerer Copolyester und Copolyamide zu entwickeln, das auf Ölen/Fetten und Zuckern als Rohstoffen aufbaut. Ein zweites Ziel besteht darin, eine geeignete Polymerisationstechnik zu entwickeln, die es erlaubt, diese COPE/COPA TPE mit entsprechender Hart-/Weichsegmentstruktur aufzubauen. Dadurch sollen neuartige Polymerstrukturen erzeugt werden. Ein drittes Ziel besteht darin, für die Polymerisate ein geeignetes Verarbeitungsverfahren zu entwickeln, das es erlaubt, Formteile aus TPE - Materialien herzustellen Untersuchungen zur Polymerisation der Diole, Diamine und Dicarbonsäuren zu thermoplastisch-elastomeren Copolyestern bzw. CopolyamidenUntersuchungen zur Charakterisierung der Copolyester bzw. Copolyamide (Struktur-Eigenschafts-Beziehungen)Untersuchungen zur Verarbeitbarkeit der TPE Innovationen im Rahmen dieses Vorhabens werden zu Patenten angemeldet. Die Ergebnisse werden nach Projektende entweder in entsprechenden Publikationen oder bei Fachkonferenzen vorgestellt. Eine Kommerzialisierung durch Dow ist bei einem entsprechenden Eigenschafts- und Kostenprofil der Produkte möglich. | Im Vorhaben wurden thermoplastisch-elastomere Copolyester und Copolyamide hergestellt. Zur Herstellung dieser biobasierten termoplastischen Elastomere (TPE's) wurden die aus Ölen und Fetten sowie Kohlehydraten hergestellten Monomere wie 1,18-Oktadekandicarbonsäure, 1,18-Oktadekandion, 1,10-Dekandisäure, 1,6-Diaminohexan, Tetrahydrofuran, 2,3-Butandiol, 1,3-Propandiol, Furan-2,5-dicarbonsäure und Bernsteinsäure eingesetzt. Ein Schwerpunkt bei der Herstellung der Monomere war die Weiterentwicklung der Metathese von Ölsäurederivaten. Das Produktspektrum ausgehend von Ölsäure wurde erweitert. Aus ungesättigten Fettsäureamiden wurden durch Metathese stickstoffhaltige Produkte wie aliphatische Diamide und durch nachfolgende reduktive Hydrierung Diamine synthetisiert. Ein weiterer Schwerpunkt war die Entwicklung einer geeigneten Polymerisationstechnik, um TPE in gewünschten Mengen für anwendungstechnische Untersuchungen herzustellen. Für die TPE-Herstellung aus PolyTHF, Polyestern und Polyamiden auf der Basis der 1,18- Oktadekandicarbonsäure wurde eine Polymerisationstechnik entwickelt. Kurzkettige, definierte Polyamid-6.18-Hartsegmente wurden durch eine schrittweise Kondensation aufgebaut und reaktionstechnisch optimiert. Daneben wurden weniger definierte, kurzkettige Hartsegmente auf der Basis von Polyamid 11, Polymaid 6.18 und Polyamid 4.6 und 3.4 durch Schmelzekondensation hergestellt. Die Eigenschaften dieser TPE lassen sich durch den molekularen Aufbau gezielt bei der Herstellung beeinflussen. Für die anwendungstechnischen Untersuchungen der TPE wurden verschiedene TPE mit unterschiedlichen Weichsegmenten und unterschiedlichen Verhältnissen Hartsegment zu Weichsegment hergestellt. Es wurden Charakterisierungen der Polymere und Untersuchungen zur Verarbeitbarkeit und Formgebung im Labormaßstab mittels Extrusion und Spritzguss durchgeführt. Kleine Formteile und Stränge wurden erfolgreich durch Extrusion und Spritzguss hergestellt. | Dr. Rainer Busch Tel.: +49 7227 913-400 rbusch@dow.com DOW Deutschland Anlagengesellschaft mbH - Werk Rheinmünster Industriestr. 1 77836 Rheinmünster | X | FPNR |
| 01.08.2007 | 31.10.2007 | 22010807 | Erarbeitung eines Konzepts für einen Regionenwettbewerb Bioenergie | Erarbeitung einer Konzeption für einen Regionenwettbewerb Bioenergie. Damit sollen die Regionen angeregt werden, integrative Netzwerke für die Förderung der Bioenergie aufzubauen. Projektziele: Die Wertschöpfung in der Region soll erhöht werden und neue zukunftsfähige Arbeitsplätze entstehen. Die Bioenergieproduktion soll spezifisch angepasst für ihre Regionen optimal gefördert werden. In Deutschland sollen Innovationscluster mit Vorbildcharakter entstehen. Die öffentliche Akzeptanz für Bioenergieerzeugung soll erhalten und ausgebaut werden. Der Regionen-Wettbewerb Bioenergie soll einen Beitrag zum Klimaschutz und Versorgungssicherheit leisten. | Michaele Hustedt Tel.: +49 172 3213028 hustedt@hotmail.com Michaele Hustedt - CPC Berlin Niedstr. 38 12159 Berlin | X | FPNR | |
| 01.06.2008 | 28.02.2010 | 22010808 | Entwicklung extensiver Landnutzungskonzepte für die Produktion nachwachsender Rohstoffe als mögliche Ausgleichs- und Ersatzmaßnahmen (ELKE) - Phase II | Der in ELKE verfolgte praxisbasierte Forschungsansatz überwindet die häufig segregierten Betrachtungsebenen der Landschaft und führt im Ergebnis zu Mehrnutzungskonzepten auf der Fläche: Ziel ist die Erprobung von Lösungen aus der Praxis für die Praxis. Zum jetzigen Zeitpunkt wird keine bundesweite, praxisbasierte Verbundforschung betrieben, die die Themen Landbau (Land-, Forstwirtschaft & Gartenbau), Naturschutz, Klimaschutz, angewandtes Stoffstrommanagement, Kreislaufwirtschaften, Ausgleichs- & Ersatzmaßnahmen nebst Landschaftsplanung im Zusammenwirken der lokalen Akteure in der Praxis verbindet und im Ergebnis in lokalen Landnutzungsstrategien umsetzt. Findungsphase zur Etablierung von 3-4 Modellprojekten in Deutschland (Phase III), wobei direkt "Nachahmer" als assozierte Partner in den Know-how-Transfer eingebunden werden. Herausarbeitung von Landnutzungsstrategien mit bundesweit bedeutsamen Alleinstellungsmerkmalen. Diese lokalen Modellprojekte dienen als praxisbasierte Demonstrationsobjekte insbesondere für Praktiker aus Landwirtschaft, Naturschutz und Kommunen/kommunalen Zweckverbänden. Eine Nachahmung wird während der Projektumsetzung ausdrücklich unterstützt. | Im Zuge der zweiten Projektphase (ELKE II) wurden gemeinsam mit den Akteuren vor Ort bundesweit bis zu 6 Modellstandorte für den Praxistest aufgebaut und geplant. An den Standorten wird durch die Betrachtung der Landschaftsstrukturen auf potenzielle, regional wertvolle Kulturen geschlossen. So werden z.B. am Modellstandort in Marpingen die vorhandenen Gehölzstrukturen durch Agroforstsysteme mit kurzumtriebigem Agrarholz und Miscanthus ergänzt und dazu vielfältige Gemenge und Kulturen des Futterbaus (z. B. Kleegras und Wickroggen) als Biogassubstrate angebaut. Ergebnisse sind eine deutliche Erhöhung des Strukturreichtums (in Raum und Zeit) und des Lebensraumangebotes auf landbaulicher Basis und zugleich die Erzeugung - zum Teil bislang regional wenig oder nicht erprobter - Rohstoffe für die Energiebereitstellung. Durch die Anknüpfung an vorhandene und ggf. neue Energieanlagen entsteht ein Mehrnutzungssystem, das regional verankert wertschöpfend in vorhandene Märkte eingebunden wird und im besten Sinne altes mit neuem Wissen verbindet. Die Modellprojekte dienen im angestrebten Praxistest der intensiven Untersuchung der Umwelteffekte und der Wirtschaftlichkeit der etablierten Systeme sowie sozio-ökonomischer Sachverhalte. Die Begleitforschung umfasst Untersuchungsprogramme zu landbaulichen Fragestellungen (Ökonomie und Technik), zur Ökologie, v.a. zur Wirkung der erhöhten Strukturvielfalt im Raumverbund, zu Bodenschutz (Erosion und Förderung der Bodenfruchtbarkeit) und Klimaschutz (Leistungsfähigkeit der Energiepflanzen und C-Sequestrierung) und zu den rechtlich-ökonomischen Aspekten der Umsetzung (rechtliche Machbarkeit, Sicherung der Maßnahmen durch ein Zertifizierungssystem, Fondslösungen). ELKE verfolgt so das Ziel, in der Landschaft den praktischen Beweis für die Wirksamkeit von extensiven Anbausystemen mit Nachwachsenden Rohstoffen durch die Erhöhung der Landschaftsstruktur und -vielfalt für den angewandten Naturschutz zu führen. | Prof. Dr. Peter Heck Tel.: +49 6782 17-1221 p.heck@umwelt-campus.de Hochschule Trier - Trier University of Applied Sciences - Umwelt-Campus Birkenfeld - FB Umweltplanung/Umwelttechnik - Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) Campusallee 9926 55768 Hoppstädten-Weiersbach | X | FPNR |
| 01.06.2009 | 31.07.2012 | 22010809 | Umsetzung des Regionalen Entwicklungskonzeptes zur Bioenergie-Region Jena-Saale-Holzland - Autark macht Stark | Die Zukunft der Energieversorgung ist eines der Kernthemen für einen attraktiven, dem demographischen Wandel angepassten ländlichen Raum. Eine den Strukturwandel berücksichtigende dezentrale Bereitstellung von Bioenergie in Kombination mit anderen "Erneuerbaren", ist neben der Erschließung von Effizienz- und Einsparpotenzialen unsere Antwort auf den Klimawandel. Zusammen mit starken Partnern wollen wir die Region zur Nummer 1 hinsichtlich einer nachhaltigen Bioenergieerzeugung in Deutschland machen. Den Grundstein dafür, haben wir mit der Schaffung einer dauerhaften und lebendigen Netzwerkstruktur verschiedener Akteure im Rahmen der Regionalen Aktionsgruppe schon 2007 gelegt. Für das anstehende Aufgabenspektrum setzt sich die Region bis zum Jahr 2020 ambitionierte Ziele:Verdopplung des Anteils am Strommix, Verdopplung des Anteils im Wärmebereich, Biokraftstoffanteil von 75% im Bereich der Landwirtschaft. Durch eine umfassende Informations- und Weiterbildungspolitik, zukunftsweisende Lösungsansätze für die Nutzung von landwirtschaftlichen Reststoffen und biogenen Abfällen sowie die Umsetzung und Weiterentwicklung der Best Practice Projekte werden wir diese Zielstellung erreichen. Unter Berücksichtigung eines Dreiklanges aus Energieeffizienz, Energieeinsparung sowie die Vielfalt der Möglichkeiten der Erneuerbaren Energien verwurzeln wir die Gedanken und Ziele des Wettbewerbes in der Region. Gliedert sich in: Netzwerk, Bildung, Leitprojkete, Innovation, Vision | Ina John Tel.: +49 36693 230916 i.john@laendlichekerne.de Regionale Aktionsgruppe Saale-Holzland e.V. - Geschäftsstelle c/o Verein "Ländliche Kerne"e.V. Nickelsdorf 1 07613 Crossen an der Elster | FPNR | ||
| 01.06.2011 | 31.05.2014 | 22010810 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines biologischen Verfahrens zur Reduktion des Methanschlupfes von Gasaufbereitungsanlagen mittels Einsatz methanotropher Mikroorganismen; Teilvorhaben 1 | Ziel des Forschungsvorhaben ist die Entwicklung eines alternativen Verfahrens zur Reduktion des Methanschlupfes aus Gasaufbereitungsanlagen zur Biomethanproduktion. Bei verschiedenen gängigen Verfahren zur Aufbereitung von Biogas auf Erdgasqualität (PSA, DWW) ergibt sich das Problem eines erhöhten Methanschlupfes im Abgas von ca. 2 %. Nach den Vorgaben des EEG ist der Methanschlupf jedoch auf einen Wert von maximal 0,5 % zu begrenzen. Um diesen Grenzwert zu erreichen, ist derzeit eine technisch aufwendige und kostenintensive Nachbehandlung des Abgases in Form einer thermischen oder katalytischen Nachverbrennung notwendig. Im Rahmen des geplanten Projektes soll eine wirtschaftlichere Alternative auf der Grundlage einer biologischen Entmethanisierung des Abgases mit Hilfe methanotropher Bakterien entwickelt werden. Zunächst soll die Entmethanisierung von Abgasen im Labormaßstab mit verschiedenen methanotrophen Stämmen demonstriert und optimiert werden. Parallel hierzu werden Untersuchungen zur Gewinnung und Ausschleusung des Stoffwechselzwischenproduktes Ameisensäure durchgeführt. Die Ameisensäure ließe sich über Rückführung in den Biogasfermenter zur erneuten Biogasproduktion nutzten, da sie ein Substrat bestimmter methanogener Bakterien darstellt. Parallel hierzu ist die Entwicklung eines Pilotreaktors im Technikumsmaßstab vorgesehen mit dem eine Umsetzung in einen industriellen Maßstab unter technischen und wirtschaftlichen Aspekten simuliert werden kann. | Im Rahmen der Laboruntersuchungen konnten verschiedene methanotrophe Bakterien aufgrund Ihrer Wachstumscharakteristika als potentielle Einsatzstämme für ein technisches Verfahren identifiziert werden. Insbesondere Isolate der Gattung Methylocystis aus Termitendärmen, welche vom Projektpartner zur Verfügung gestellt wurden, erwiesen sich als aussichtreiche Kandidaten. Parallel zur Optimierung und Auswahl der Einsatzstämme konnte die Planung, Entwicklung und Konstruktion des Festbettreaktors erfolgreich umgesetzt werden. Bei der Anlage handelte es sich um einen Festbett-Rieselstromreaktor in einem technischen Maßstab (330 L Volumen), bei dem Gasphase und Medium im Gegenstrom über ein Festbett aus Aufwuchskörpern geleitet werden. Im Rahmen umfangreicher Testläufe mit verschiedenen Einsatzstämmen konnte die Durchführbarkeit des neuartigen Verfahrens unter praxisnahen Bedingungen demonstriert werden. Unter optimierten Bedingungen wurden hierbei spezifische Abbaugeschwindigkeiten von bis zu 45 L CH4/h je m3 Reaktorvolumen erzielt. Im Hinblick auf das Upscaling des Verfahrens in einen Praxismaßstab ergibt sich hieraus ein notwendiges Reaktorvolumen von ca. 40 – 45 m3 je 100 m3/h Rohgaskapazität einer Biomethanaufbereitungsanlage. Optimierungs- und Entwicklungsbedarf besteht allerdings noch im Hinblick auf die zu erzielenden Endkonzentrationen im Abgas. Durch die rückläufige Abbaugeschwindigkeiten im niedrigen Konzentrationsbereich (<1,5 % Methan) sind Endkonzentrationen <0,5 % Methan im gereinigten Abgas auf dem aktuellen Stand der Entwicklung erst bei größeren Reaktorvolumina erreichbar. Ansatzpunkte für eine weitere Verfahrensoptimierung sind der Einsatz von Mischkulturen und ein zweistufiges Verfahren. Auf der Grundlage der erzielten Ergebnisse wird das PFI die Verfahrensentwicklung fortsetzten mit dem Ziel eine Demonstrationsanlage in einem Praxis-Maßstab zu entwickeln. Als Standort für die Demonstrationsanlage ist der Energiepark Pirmasens-Winzeln vorgesehen. | Dr. Stefan Dröge Tel.: +49 6331 2490-846 stefan.droege@pfi-biotechnology.de Prüf- und Forschungsinstitut Pirmasens e.V. Marie-Curie-Str. 19 66953 Pirmasens | X | FPNR |
| 01.04.2012 | 31.08.2014 | 22010811 | Integriertes Simulationsverfahren zur optimierten Lagerung von Holzhackgut unter verschiedenen praxisrelevanten mikroklimatischen Umgebungsbedinungen (ISOLA) | Holzhackgut wird inzwischen aus qualitativ sehr unterschiedlichen Quellen bereitgestellt. Häufig kommt es zu Biomasseabbau durch biologische Aktivität (Pilz, Bakterien). Masseverluste führen dabei zu einer ökonomischen Wertminderung sowie zur Freisetzung klimaschädlicher Gase. Eine Grundlage dies im Labormaßstab unter praxisrelevanten Bedingungen zu quantifizieren, bildet eine Simulationsapparatur für die steuerbare Hackgutlagerung und Trocknung. Die Apparatur wurde aufgrund der Ergebnisse des an der Hochschule in Rottenburg bearbeiteten Projektes ERA NET CREFF konzipiert und erlaubt ebenfalls eine Parametrisierung der entscheidenden Einflussfaktoren bei der Lagerung von Hackgut. Hierbei ist es möglich, konkrete Lagerungsverhältnisse sowie deren Auswirkungen auf die Hackgutqualität abzubilden. Dabei werden die Laborergebnisse und mikroklimatischen Bezugsdaten durch messtechnisch begleitete Hackgutlagerungen bei industriellen Partnern ergänzt und evaluiert. Daraus werden ökonomische und ökologische Optimierungspotenziale identifiziert und Handlungsempfehlungen abgeleitet. Technische Modifikation und Methodenanpassung, Lagerungstechniken State of the Art, Anforderungskatalog von Produzenten und Verbrauchern an Qualitätsbrennstoffe, Methodenanpassung des Simulators, Technische Modifikation am Simulator, Integration weiterer Mess- und Steuerungstechnik, Basisdatenerfassung bei Industriepartnern, Betrieb der Lagerungsapparatur, Transfer und Dokumentation der Ergebnisse | Prof. Dr. Stefan Pelz Tel.: +49 7472 951-235 pelz@hs-rottenburg.de Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg Schadenweiler Hof 72108 Rottenburg am Neckar | FPNR | ||
| 01.07.2012 | 31.12.2015 | 22010812 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Bio- und Molekularmarkern zur gezielten Züchtung hitzetoleranter Kartoffelsorten; Teilvorhaben 3: Röntgen-CT Analysen | Ziel des Projektes ist die Entwicklung molekularer und/oder Biomarker zur Züchtung von Industriekartoffelsorten mit verringerter Anfälligkeit für Durch-/Zwiewuchs (Hitzetoleranz). Verschiedene Kartoffelvarietäten, welche sich in ihrer Antwort auf Hitzestress unterscheiden, werden umfassend phänotypisiert und auf verschiedenen Ebenen profiliert. Neben der Phänotypisierung bei Hitzestress unter Feldbedingungen wird durch die Anwendung von 3D-Röntgen-Computertomographie (CT) das Knollenwachstum nicht-invasiv in vivo unter kontrollierten Bedingungen visualisiert und damit eine präzise Leistungsvorhersage bei Hitzestress ermöglicht. Dies bildet die Voraussetzung für die anschließende Korrelation von Genexpressions- und Metabolitmustern mit dem Knollenwachstum unter Hitzestressbedingungen. Mittels Transkriptom- und Metabolitanalysen werden transkriptionelle und metabolische Veränderungen charakterisiert, welche stabil mit der Antwort auf Hitzestress in den einzelnen Genotypen korrelieren. | Dr. Stefan Gerth Tel.: +49 911 58061-7658 stefan.gerth@iis.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen (IIS) - Institutsteil Entwicklungszentrum Röntgentechnik (EZRT) Flugplatzstr. 75 90768 Fürth | X | FPNR | |
| 01.11.2014 | 31.07.2017 | 22010814 | Verbundvorhaben: Nachhaltige Verwertungsstrategien für Produkte und Abfälle aus biobasierten Kunststoffen; Teilvorhaben 1.1: Koordinierung, Biobasierte Kunststoffe im Post-Consumer-Recyclingstrom (BioRec) | Das Vorhaben untergliedert sich in die Teilbereiche Tb-A und Tb-B. Im Tb-A sollen Möglichkeiten des werkstofflichen Recyclings von Abfällen aus biobasierten, chemisch neuartigen Kunststoffen im post-consumer Recyclingstrom systematisch, auch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkt, untersucht werden. Hauptziel stellt die Erarbeitung von Strategien für ein mengenabhängiges werkstoffliches Recycling dieser Abfälle im etablierten Kunststoff-Verwertungssystem dar. Mit den Ergebnissen soll eine Antwort auf die Fragestellung gegeben werden können: Besteht die Möglichkeit, biobasierte, chemisch neuartige Polymeren etablierten werkstofflichen Recyclingströmen zuzuordnen? Die Ergebnisse sollen u.a. alternative Wege zur Verbesserung der Wertschöpfung der genannten Polymeren aufzeigen. Ziel des Tb-B ist, die anvisierten Vorhaben zum Förderschwerpunkt "Nachhaltige Verwertungsstrategien für Produkte und Abfälle aus biobasierten Kunststoffen" im Bereich des werk-/rohstofflichen Recyclings von Abfällen aus genannten Kunststoffen in einem Gesamtverbund zusammenzuschließen. Durch eine gemeinsam abgestimmte, möglichst einheitliche Herangehensweise sollen vergleichbare Ergebnisse erzielt werden, welche untereinander und gegenüber der FNR zu kommunizieren sind und den Weg für ein zukünftiges werk-/rohstoffliches Recycling von Produkten aus biobasierten Kunststoffen ebenen. Die wissenschaftlich/ technischen Aktivitäten sollen auf a) der systematischen Untersuchung etablierter Entsorgungswege und Verwertungsoptionen zur Eruierung in Frage kommender Wege für ein gemeinsames werkstoffliches Recycling von biobasierten, chemisch neuartigen Polymeren und konventionellen Kunststoffen, b) Untersuchungen zur Kompatibilität beider Kunststoffgruppen und c) der systematischen Betrachtung technisch-technologischer Voraussetzungen für eine zuverlässige Erkennung und Sortierung unterschiedlicher biobasierter Polymerprodukte in der Praxis liegen. | Carola Westphalen Tel.: +49 3643 58-4646 carola.westphalen@bionet.net Knoten Weimar Internationale Transferstelle Umwelttechnologien GmbH Coudraystr. 7 99423 Weimar | X | FPNR | |
| 01.09.1997 | 31.08.2000 | 22010895 | Verbundvorhaben: Design neuer Rapsöle für zukünftige Rohstoffe: Teilvorhaben 1: Isolation und Charakterisierung von cDNAs für Enzyme aus dem Biosyntheseweg von ungesättigten mittelkettigen Fettsäuren | Die Fähigkeit zur Biosynthese von ungesättigten mittelkettigen Fettsäuren, die bislang nicht in Kulturpflanzen gebildet werden, soll auf die einheimische Ölpflanze Raps übertragen werden, um neuartige Rapsöle als Ausgangsstoffe, z.B. für die Oleochemie, zu entwickeln. Hierfür sollen die für die Bildung der ungesättigten mittelkettigen Fettsäuren relevanten Gene aus geeigneten Lorbeergewächsen isoliert und charakterisiert werden. Im Mittelpunkt steht eine Desaturase, die aus C12:0 eine ungesättigte Fettsäure mit der Doppelbindung an der vierten Position katalysiert. Diese Desaturase soll so abgewandelt werden, daß ungesättigte mittelkettige Fettsäuren mit sowohl einer unterschiedlichen Lage der Doppelbindung als auch einer unterschiedlichen Kettenlänge entstehen. Weitere Gene aus dem Lipidstoffwechsel, die für die effiziente Einlagerung der Fettsäuren in die Fettmoleküle des Samenöls notwendig sind, sollen isoliert und übertragen werden. | Das Samenöl von L. obtusiloba (Fiederstrauch) und L. megaphylla besteht zu ca. 88 % aus mittelkettigen Fettsäuren, darunter 33 % Linderasäure (C12:1) als Monoenfettsäure. Nach Präparation von genomischer DNA aus Blättern beider Arten konnten jeweils zwei unterschiedlich große DNA-Fragmente erhalten werden. Diese zwei Klassen von Klonen unterscheiden sich in ihrem Restriktionsmuster, ihren Größen und in den Aminosäuresequenzen. Aus einer genomischen Bank von L. obtusiloba wurden spezifische l-Desaturase Klone isoliert und aufgereinigt. Eine Analyse der Klone ergab, dass auch sie in zwei Klassen untergliedert werden können. Aus der Ermittlung der Primärstruktur der Desaturasegene ergaben sich folgende Hinweise: Das Gen LoDESA weist eine ähnliche Struktur, wie die bereits bekannten Gene der D918:0-ACP-Desaturasen von Raps und Sesam auf. Das Reaktionsprodukt der mutmaßlichen mittelkettigen LoDESB-Desaturase ist wahrscheinlich C12:1-ACP. Damit die C12:1-Fettsäuren für die Triaglycerid-Synthese verfügbar sind, müssen sie durch eine mittelkettenspezifische Thioesterase (FatB) hydrolisiert werden. Diese soll zum einen von transgenen Linien, die ein FatB-Gen bereits enthalten, in die LoDESB1-Rapspflanzen eingekreuzt und zum anderen soll das FatB-Gen aus Lindera isoliert und zusammen mit LoDESB1-Gen in Raps übertragen werden. Wie bei der Isolationsmethode der Desaturasegene wurde auch beim FatB-Gen verfahren und zwei genomische Klone gefunden. Vergleiche mit der abgeleiteten Aminosäuresequenz von LoFatB1 in der Datenbank bestätigten die Identität als Thioesterase und eine Ähnlichkeit zu mittelkettenspezifischen FatB-Sequenzen anderer Lauraceen. Um Erkenntnisse über die Enzymspezifität zu gewinnen wurde das Desaturasegen in E. coli exprimiert. Nach gaschromatografischer Fettsäureanalyse konnte kein Hinweis auf C12:1 gefunden werden. Versuche, mit den beiden LoDESB1-Expressionsvektoren die fabA-Mutanten von E. coli zu komplementieren, führten nicht zu eindeutigen Ergebnissen. | Prof. Dr. Reinhard Töpfer Tel.: +49 6345 41-115 reinhard.toepfer@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Rebenzüchtung Geilweilerhof Geilweilerhof 76833 Siebeldingen | FPNR | |
| 01.01.1999 | 31.03.2003 | 22010897 | Trihydroxyacylglycerinsynthese in transgenem Raps | Lesquerolsäure-haltiges Rapsöl stellt für die chemischen Industrie eine attraktive nachwachsende Alternative zu petrochemischen Rohstoffen dar. Als langkettige Hydroxyfettsäure bietet sie vielfältige Weiterverarbeitungsmöglichkeiten. Das Ziel des Forschungsvorhaben ist die Entwicklung von neuen Industrierapslinien, die ungewöhnliche Fettsäuren, wie z.B. Lesquerolsäure, in alle drei Glycerinpositionen ihrer Samenöle einbauen und damit auch diese Fettsäuren mit einer hohen Ausbeute liefern. Zur Realisierung des Zieles sollen Genkonstrukte entwickelt und auf Raps übertragen werden, die den Einbau von ungewöhnlichen Fettsäuren in allen drei Glycerinpositionen bewirken. | Durch gentechnologische Methoden sollten Industrierapslinien als Ausgangsmaterial für die Züchtung entwickelt werden, die Hydroxyfettsäuren wie Lesquerolsäure (20:1-OH) in allen drei Positionen ihrer Samenöle akkumulieren. Um eine Einschleusung von 20:1-OH ins Rapsöl zu erreichen, wurden Acyltransferasesequenzen aus Lesquerella lindheimeri kloniert und funktional charakterisiert. Es gelang Diacylglycerin-Acyltransferasen (DAGATs) zu identifizieren, die eine ausgeprägte Selektivität für 20:1-OH-CoA besitzen. Die L. lindheimeri-LPAATs können dagegen nur dann 20:1-OH ins Samenöl einführen, wenn sie einen hohen 20:1-OH-Gehalt versorgt werden, um neben ungesättigten C18-Fettsäuren auch 20:1-OH in der mittleren Glycerinposition des Öls zu verestern. Für das Vorhaben eignen sich die L. lindheimeri-LPAATs nicht besser als die Escherichia coli-LPAAT, mit deren Sequenz chimäre Genkonstrukte erstellt und auf Raps übertragen wurden. Die Analysedaten der transgenen Raps-RS306-Linien mit LPAAT-Mehrfachgenkonstrukten zeigten, dass sich der E.coli-LPAAT für die Einschleusung von C20-Fettsäuren in die mittlere Glycerinposition eignet, der Napinpromotor eine wesentlich stärkere samenspezifische Expression bewirkt als der DC3-Promotor und die mutierte Hefe-LPAAT die mikrosomalen Elongasesysteme der Rapssamen nur in gewissen Grenzen stimuliert, so dass der Gehalt an sehr langkettigen Fettsäuren im Rapsöl über 70% mit Hilfe dieses Enzyms nicht gesteigert werden kann. Mit Hilfe chimärer Hydroxylasegenkonstrukte wurde eine Hydroxyfettsäuresynthese in tansgenen Rapspflanzen der Sorte ‚Drakkar', aber nicht in denen der RS306-Linien erreicht, obwohl die Hydroxylasen in beiden Linien exprimiert wurden. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass für eine Hydroxyfettsäuresynthese in den Samen der Transformanten nicht nur die Fettsäuredesaturaseaktivitäten, sondern auch weitere Enzymaktivitäten kritisch sind. | Prof. Dr. Margit Frentzen Tel.: +49 241 80-6641 frentzen@bio1.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 1 - Mathematik - Informatik - Naturwissenschaften - Fachgruppe Biologie - Institut für Biologie I Worringerweg 1 52074 Aachen | FPNR | |
| 01.04.2001 | 28.02.2005 | 22010899 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Qualifizierung von biogenen Klebstoffen für holz- und celluloseartige Werkstoffe: Teilvorhaben 1: Rezepturentwicklung auf der Basis von Lignin/Tannin und Erprobung von Klebern im Labor | Ziel des geplanten Forschungsvorhabens ist die Entwicklung, Erprobung und Prüfung neuartiger schadstoffarmer Klebstoffe für holz- und cellulosehaltige Werkstoffe, die nach dem Prinzip der stofflichen Weiterverwertung u. a. aus ligninhaltigen Reststoffen der Zellstoffproduktion bzw. aus Reststoffen der Holzverarbeitung hergestellt werden. Es sollen die Umwelt- und Gesundheitsverträglichkeit sowie die Materialeigenschaften und Einsatzbereiche der zu entwickelnden Klebstoffe durch umfangreiche physikalisch-technische, chemische und biologisch-ökotoxikologische Prüfungen untersucht werden. Im Rahmen der Forschungsarbeiten sollen die bisher erreichten Klebefestigkeiten und Verarbeitungseigenschaften durch Zusatz von natürlichen Bindemitteln und Hilfsstoffen technischen Anforderungen angepaßt werden. Der Einsatz der Klebstoffe im industriellen Bereich setzt die Optimierung der technischen Eigenschaften des Klebers voraus. Diese Untersuchungen werden nach industrieüblichen Standardmethoden durchgeführt. Vorrangiges Ziel ist die Entwicklung von Klebern für den Innenbereich. Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit mit der Fa. LIVOS Pflanzenchemie GmbH & Co KG bearbeitet. | Verschiedene Lignine wurden als Klebgrundstoff im Labormaßstab untersucht. Es erfolgten zahlreiche Untersuchungen und Modifizierungen zur Erhöhung der Reaktivität (Klebefestigkeit) der Ligninklebstoffe und der Feuchtigkeitstoleranz. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass sich Ligninsulfonate als Klebgrundstoff eignen. Die Sulfatlignine erwiesen sich aufgrund ihres schwierigen Lösungsverhalten als weniger geeignet für die Verwendung in Klebstoffen. Die Ergebnisse zeigen, dass die entwickelten Ligninklebstoffrezepturen für die Anwendung im Innenbereich prinzipiell geeignet sind. Die neuentwickelten Ligninklebstoffe zeigten zum Teil sehr hohe Klebefestigkeiten. Durch Zucker und Stärkezusätze wurde einer mittleren Feuchtebeständigkeit und damit prinzipielle Eignung für den Innenbereich erreicht. Der Klebstoff eignet sich prinzipiell für die Verklebung von Massivhölzern. Für die Produktions- und Anwendungsreife ist eine weitere Steigerung der hydrophoben Eigenschaften nötig. Um den Labor- und Entwicklungsbereich in Richtung Marktreife zu verlassen, müssen weitere Untersuchungen in definierten Anwendungsbereichen erfolgen, um praxisrelevante Erfahrungen zu erhalten. Vor allem Untersuchungen zur Langzeitstabilität der Ligninklebstoffe sind in diesem Zusammenhang erforderlich. Beim Industriepartner Fa. Livos wurden im Rahmen der Entwicklung eines Holzleimes Versuche unternommen, die Ligninklebstoffrezepturen in den Holzleim zu integrieren. Verschiedene Versuchsansätze wurden beim Industriepartner hergestellt, die aber auf Basis von Ligninen nicht bis zu einem brauchbaren Holzklebstoff weiterentwickelt werden konnten. Dies gelang nur auf Basis von Naturharzen und Glutin-Proteinen. Die Ligninderivate sind nicht in die vorhandenen Klebstoffrezepturen der Fa. Livos integrierbar. Jedoch können mit Ihnen im Labormaßstab eigenständige Ligninklebstoffrezepturen entwickelt werden, die jedoch noch optimiert werden müssen und die unter Industriebedingungen noch zu testen sind. | Dipl.-Biol. Andreas Mieth Tel.: +49 431 880-4168 amieth@ecology.uni-kiel.de Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Forschungsstelle für Ökotechnologie Olshausenstr. 75 24118 Kiel | X | FPNR |
| 15.10.2005 | 14.10.2007 | 22010905 | Synthesekraftstofferzeugung aus Biomasse - Erzeugung und Vergasung von Slurrys durch Schnellpyrolyse bzw. Hochdruck-Flugstromvergasung und Synthese von Methanol aus Biomasse- Bauphase 1 - Schnellpyrolyse und Slurryherstellung | Übergeordnetes Ziel ist die Entwicklung eines Gesamtprozesses von Synthesekraftstoff aus Biomasse, insbesondere von bisher weniggenutzten Restbiomassen. Dazu sind technische Machbarkeit, Praktikabilität, Scale-up und Wirtschaftlichkeit nachzuweisen. Dafür wird der Bau und Betrieb einer Verfahrenskette aus Schnellpyrolyse, Flugstormvergasung und Kraftstoffsynthese angestrebt. Gegenstand des Projektes ist als erste Stufe der Verfahrenskette der Bau- und Betrieb einer Versuchsanlage (Durchsatz 500 kg/h) zur Biomassevorbereitung, Schnellpyrolyse und Slurryherstellung. Laufzeit für Bau und Inbetriebnahme beträgt ein Jahr, die Kosten werden mit 5.760.000,00 € veranschlagt. Die Firma Lurgi ist mit starker Eigenbeteiligung eingebunden. Der Anlagenbetrieb wird Grundlage für die technische Realisierung und Marktumsetzung des Verfahrens sein. Diese ist mit dem Industriepartner geplant. Neben verläßlichen und auf den technischen Maßstab übertragbaren Prozessdaten werden Optimierungsansätze für die Verbesserung der Vefahrenseffizienz erwartet. | Dr. Nicolaus Dahmen Tel.: +49 721 608 2-2596 nicolaus.dahmen@itc-cpv.fzk.de Sondervermögen Großforschung beim Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Institut für Technische Chemie - Bereich Chemisch-Physikalische Verfahren (ITC-CPV) Hermann-von-Helmholtz-Platz 1 76344 Eggenstein-Leopoldshafen | FPNR | ||
| 01.10.2007 | 31.12.2010 | 22010907 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Herstellung mechanisch stabiler Enzympräparate zur biokatalytischen Synthese von Spezialchemikalien aus nachwachsenden Rohstoffen Teilvorhaben 2: Immobilisatentwicklung und Verfahrensoptimierung | Ziel des Projektes ist die Entwicklung neuartiger Enzympräparate, die eine nachhaltige biokatalysierte Synthese von Spezialchemikalien auf Basis nachwachsender Rohstoffe ermöglichen. Diese Präparate zeichnen sich durch eine erhöhte Stabilität gegenüber mechanischen Kräften im Produktionsprozess aus, so dass eine ökonomisch notwendige und ökologisch sinnvolle hohe Wiederverwendbarkeit erreicht werden kann. Nur so ist es möglich, Spezialchemikalien, z.B. Emulgatoren für kosmetische oder technische Anwendungen, kostengünstig in bestehenden Produktionsanlagen herstellen zu können. Zunächst werden bekannte Enzyme auf verschiedenen Trägern immobilisiert und durch anschließende Verkapselung gegenüber mechanischem Stress und unerwünschtem Ablösen stabilisiert. Diese Konstrukte werden in der Synthese getestet und bei hinreichender Aktivität im Hinblick auf Prozessstabilität charakterisiert. Durch iteratives Wechselspiel dieser Schritte werden die Eigenschaften der Biokatalysatoren hinsichtlich der großtechnischen Anwendung sukzessive verbessert. Wisschenschaftliche Publikation und Übertragung in die Synthese von Emulgatoren, Tensiden, etc. für kosmetische Applikationen bei Degussa. | Zur enzymatischen Synthese von viskosen Neuprodukten mit tensidischen Eigenschaften wurde ein neues Verfahren entwickelt, welches die Herstellung mechanisch und leaching stabiler Enzympräparate ermöglicht. Es konnte gezeigt werden, dass unterschiedliche Trägermaterialien und die darauf immobilisierten Enzyme durch eine Kompositbildung mit Silikon stabilisiert werden können, während die Enzymaktivität erhalten bleibt. Die so erhaltenen mechanisch stabilen Enzympräparate konnten erfolgreich auf ihre Prozessstabilität getestet werden. Beim Einsatz im 100L Rührkessel war keine Zerstörung des Trägermaterials durch Abrieb oder Bruch zu beobachten, während das unbeschichtete Trägermaterial stark zerstört wurde. Am Beispiel lipase-katalysierter Veresterungen zu tensidischen Produkten wie z.B. Polyetherestern, konnte die Halbwertszeit von Novozym 435 von 3 Tagen auf >15 Tage erhöht werden ohne dass ein nennenswertes leaching des Enyzms von der Trägeroberfläche beobachtet werden konnte. Scale-up Versuche des Beschichtungs-Verfahrens im Wirbelschichtreaktor und in einem Doppelkonustrockner ermöglichen die Herstellung der mechanisch und leaching stabilen Trägermaterialien bis zu einem Technikums-Maßstab von 5-20kg Produkt. | Prof. Dr. Marion Ansorge-Schumacher Tel.: +49 30 314 22127 m.ansorge@chem.tu-berlin.de Technische Universität Berlin - Fakultät II - Mathematik und Naturwissenschaften - Institut für Chemie - Technische Chemie - Fachgebiet Enzymtechnologie Straße des 17. Juni 124 10623 Berlin | X | FPNR |
| 01.06.2008 | 31.05.2011 | 22010908 | Verbundvorhaben Mykotree: Erhöhung der Pflanzenausbeute und des Biomasseertrags schnellwachsender Gehölze für geringwertige Standorte durch den Einsatz in-vitro vermehrter arbuskulärer Mykorrhizapilze; Teilvorhaben 2: Auswahl und Bereitstellung von AMP-Sporen sowie Entwicklung neuer AMP-Isolate | Ziel ist die Senkung der Mortalitätsrate während der Freisetzung und die Steigerung der Biomasseproduktion von in-vitro vermehrten Gehölzen durch Zusatz von in-vitro kultivierten arbuskulären Mykorrhizapilzen. Mit dem Artenspektrum wird eine breitere Nutzungsmöglichkeit ökologisch interessanter Pflanzungen angestrebt, die wegen der mit der Mykorrhizierung verbundenen Leistungssteigerung besonders auf geringwertigen Standorten interessant wird. Es erfolgt die in-vitro-Kultivierung von Aspen und Vogelkirschen in Gegenwart von in-vitro vermehrten Sporen arbukulärer Mykorrhizapilze. Die erhaltenen mykorrhizierten Pflanzen sind an unterschiedlichen Standorten, die auch extreme Standorte einschließen, einzeln und in Kombination freizusetzen und bezüglich Mortalitätsrate und Biomassezuwachs zu untersuchen. Die Ergebnisse und entwickelten Methoden sollen neue Möglichkeiten der Nutzung geringwertiger Standorte zur Produktion von Energie- und Wertholz eröffnen. Gezeigt werden soll, wie mit neuen forstwirtschaftlich leistungsfähigen Klonen von Vogelkirsche und Aspe eine größere genetische Vielfalt im Vergleich zu traditionell verwendeten Klonen von Pappel und Weide erreichbar ist. | Dr. rer. nat. Roland Watzke Tel.: +49 3493 73900 spindler.angelika@amykor.de AMykor GmbH Kühlturmstr. 25.34.00 06803 Bitterfeld-Wolfen | FPNR | ||
| 01.12.2010 | 31.03.2013 | 22010910 | Verbundvorhaben: Eschentriebsterben - Forst- und holzwirtschaftliche Strategien zum Umgang mit dem neuartigen Eschentriebsterben; Teilvorhaben 2: Praxiserprobung und Bewertung von Erntetechnik | Gegenstand des Vorhabens ist die Betrachtung des bundesweit auftretenden Eschentriebsterbens unter dem Gesichtspunkten der Ernteverfahren und Maßnahmen der Mobilisierung. Dabei liegt der Schwerpunkt auf der effizienten und bodenschonenden Rohstoffbereitstellung, da Eschenbestände meist auf sensiblen Nassstandorten zu finden sind. Es werden forstbetriebliche Strategien entwickelt, die es ermöglichen, die Bestände wirtschaftlich zu beernten. Hierzu erfolgt eine Auswahl von Erntemaschinen für Praxisversuche. Es werden Zeitstudien mit den verschiedenen Techniklösungen durchgeführt, um eine Bewertung vorhandener Erntemaschinen vornehmen zu können. Darauf basierend sollen Empfehlungen für einen optimierten Ernteeinsatz auf verschiedenen Standorten entwickelt werden. werden Zeitstudien mit verschiedenen Erntetechnologien durchgeführt. Das Ziel besteht in Auswahl und Bewertung von Erntemaschinen für die besonderen Standortbedingungen der Esche sowie die Entwicklung wirtschaftlicher forstbetrieblicher Strategien zum Einsatz dieser Maschinen. | Dr. Hans-Ulrich Dietz Tel.: +49 6078-78527 hans-ulrich.dietz@kwf-online.de Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF) Spremberger Str. 1 64823 Groß-Umstadt | X | FPNR | |
| 01.06.2012 | 31.01.2016 | 22010912 | Verbundvorhaben: Untersuchungen zu Fruchtfolgen mit Energiepflanzen als ein Beitrag zur Reduktion des Pflanzenschutzmitteleinsatzes im Ackerbau (Phase II); Teilvorhaben 2: Feldversuche und Regionalisierung | In dem Verbundprojekt der Universitäten Rostock und Göttingen wurde der Frage nachgegangen, ob Fruchtfolgen aus den großen zur Bioenergieerzeugung dienenden Ackerbaukulturen Vorteile für die Pflanzengesundheit und das Unkrautmanagement erbringen können. Dazu wurden Feldversuche und agrarstatistische Auswertungen durchgeführt. Es wurden vier Fruchtfolgen angebaut, die aus den Komponenten Mais, Raps und Winterweizen agronomisch mögliche bzw. sinnvolle Anbaufolgen mit unterschiedlichen phytomedizinischen Risiken abbildeten. Als Versuchsfaktoren wurden verschiedene Unkrautmanagementstrategien sowie eine fungizidfreie Anbauvariante geprüft. Winterweizen wurde gemäß seiner Fruchtfolgestellung mit frühen und späten Aussaatterminen angebaut. | Der Befall mit Wurzel- bzw. Halmbasiserregern an Weizen war durch erhöhte Fruchtfolgeanteile von Mais oder Weizen in keinem der drei Versuchsjahre und an keinem der beiden Standorte gegenüber der "Gesundvorfrucht" Raps erhöht. Hinsichtlich der bodenbürtigen Krankheiten zeigte sich, dass auch die Eingliederung der Zwischenfrucht Grünroggen vor Mais in den Raps-Winterweizenfruchtfolgen unabhängig von Jahr und Standort eine Reduktion des Krankheitsdrucks bei Halmbasiserregern zur Folge hatte. Die Diversität der pilzlichen und bakteriellen Gemeinschaften variierte signifikant mit dem Bodenhorizont und war vermutlich vom unterschiedlichen Humusgehalt gesteuert. Ein Einfluss der Fruchtfolgen auf die Diversität der mikrobiellen Gemeinschaften in der Weizenrhizosphäre konnte nicht festgestellt werden. Die Diversität der pilzlichen Gemeinschaft in Mais-Selbstfolge beschränkte sich auf spezialisierte Pilzsspezies, während sich in den diverseren Fruchtfolgen ein breiteres Spektrum an Pilzen ergab. Der Anbau der untersuchten Feldfrüchte und die Kombination in Fruchtfolgen weisen deutliche regionale Unterschiede auf, wie am Beispiel Niedersachsens gezeigt wurde. Im regionalen Anbau konzentrieren sich Fruchtfolgen mit einer niedrigeren Diversität im nordwestlichen Bereich Niedersachsens. In Südniedersächsischen werden Fruchtfolgen mit mittlerer Diversität angebaut. Die stärkere Bindung des Rapsanbaus an die Standortbedingungen schränkt das Potenzial der Fruchtart zur Etablierung in anderen Anbauregionen ein. Die Früchte Mais und Weizen sind weniger standortgebunden, die Entwicklungen der letzten Jahre zeigen jedoch trotzdem eine Konzentration in wenigen Regionen mit spezifischen Eigenschaften. In Regionen mit einer hohen Dichte an Biogasanlagen ist eine Tendenz hin zu engen Maisfolgen und einer starken Konzentration auf wenige mögliche Fruchtfolgepartner abzulesen. | Dr. Horst-Henning Steinmann Tel.: +49 551 39-5538 hsteinm@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Zentrum für Biodiversität und Nachhaltige Landnutzung Grisebachstr. 6 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 15.03.2014 | 31.08.2017 | 22010913 | Verbundvorhaben: Validierung identifizierter Marker zur Selektion trockentoleranter Stärkekartoffeln (VALDIS TROST); Teilvorhaben 1: Toleranzselektion unter Ertragserhalt | Im Projekt TROST wurden Markerkandidaten für Trockentoleranz in Stärkekartoffeln in Transkript- und Metabolitdaten identifiziert und ein Prognosemodell entwickelt. Die Übertragbarkeit von Markern und Modell auf ein größeres Sortenspektrum wurde mittels Kreuzvalidierung überprüft. Im Folgeprojekt VALDIS TROST soll der praktische Beweis für die Eignung der Marker zur Selektion trockentoleranter Genotypen erbracht werden (Ziel 1). Zusätzlich soll geprüft werden, ob die Selektion toleranter Genotypen das Ertragspotential negativ beeinflusst und den Ursachen dieser yield penalty nachgegangen werden (Ziel 2), um Marker zu identifizieren, die helfen können, negative Effekte auf den Ertrag vermeiden. Für die so gefundenen und bestätigten metabolischen und RNA-Marker werden genomische Marker identifiziert, mit dem Ziel umweltunabhängige und damit praxistaugliche Marker für die Pflanzenzüchtung zu entwickeln (Ziel 3). Dazu werden aus einer segregierenden Gesamtpopulation mit Hilfe der Marker tolerante und sensitive Subpopulationen ausgelesen, deren Toleranz, Ertrag und Erntequalität in Anbauversuchen bestimmt werden. Mittels Metabolit- und Transkriptprofilierung und multivariater Lernverfahren werden optimierte Marker zur Vermeidung von yield penalty Effekten identifiziert, die in DNA Marker umgesetzt werden. Damit wird VALDIS TROST Marker zur Identifizierung trockentoleranter Zuchtlinien unabhängig von Speziallaboren und aufwändigen Kulturversuchen hervorbringen. | Dr. Karin Köhl Tel.: +49 331 5678-111 koehl@mpimp-golm.mpg.de Max-Planck-Gesellschaft, vertreten durch das Max-Planck-Institut für molekulare Pflanzenphysiologie Am Mühlenberg 1 14476 Potsdam | X | FPNR | |
| 01.10.2015 | 31.12.2018 | 22010914 | Verbundvorhaben: Stärke basierte Textilien - Kostengünstige Textilien aus Biopolymeren; Teilvorhaben 1: Herstellung Filamente/Vliesstoffe, Koordinierung - Akronym: Star-Tex | Zusammenfassung und Aufgabenbeschreibung Dieses Forschungsvorhaben beschäftigt sich mit der chemischen und physikali-schen Modifikation von Stärke mittels reaktiver Extrusion und der Herstellung von Stärke-Biopolymer Blends, die zu Filamenten versponnen und zu Textil-strukturen weiterverarbeitet werden können. Diese werden sich aufgrund ihres verbesserten Eigenschaftsprofils in mehreren Gebieten, wie z.B. Vliesstoffen als Geo- und Agrartextilien oder Textilien im Medizinbereich, bei welchen der Aspekt der biologischen Abbaubarkeit bzw. der Resorbierbarkeit eine wichtige Rolle spielt, einsetzten lassen. Außerdem können sie für die Herstellung von Strickwaren, z.B. für Bekleidung genutzt werden. Ziel des Projekts Ziel der Arbeit ist die Entwicklung von stärkebasierten Textilien (z.B. Geotextilien, medizinische Textilien und gestrickte Pullover). Ergebnissedarstellung Es werden verschiedene Rezepturen und Methoden für die Herstellung von Stär-keblends und chemisch modifizierter Stärke im Hinblick auf Verbesserung der Schmelzspinnbarkeit entwickelt. Fasern aus Stärkeblends und chemisch modifizierter Stärke, die in Textilanwendungen eingesetzt werden können, sind aktuell nicht Stand der Technik. In diesem Projekt werden Filamente aus Stärkeblend und chemisch modifizierter Stärke entwickelt und weiter für die Herstellung von Vliesstoff (mit Flächengewichten von 200 g/m² und 400 g/m² ) und Strickwaren (mit Flächengewichten von 250 und 450 g/qm ) verwendet. 1 Beschaffung von Rohstoffen und Materialien 2 Chemische Modifizierung von Stärke 3 Compoundierung der thermoplastifizierten Stärke mit Lignin und weiteren Biopolymeren und Untersuchung ihrer Eigenschaften an den im Spritzgussverfahren hergestellten Prüf-körpern 4 Herstellung von Filamenten im Schmelzspinnprozess aus der modifizierten Stärke und aus den aus der modifizierten Stärke hergestellten Compounds 5 Vliesstoffherstellung 6 Gestrick Herstellung | Im Fall von modifizierter Stärke ist kein reproduzierbares thermoplastisches Verhalten erkennbar. Bei der Schmelzspinnbarkeitsuntersuchung von chemisch modifizierten Stärkeproben wurde sehr unterschiedliche Ergebnisse erzielt wurden. Auf Basis der Klebrigkeit des Stärkegranulats sowie der gesponnenen Filamente, der Extrudierbarkeit und der Filamenteigenschaften wurden die plastifizierten und chemisch modifizierten Stärketypen bewertet. Für ausgewählte Stärketypen vom Fraunhofer ICT, Pfinztal wurden kontinuierliche Modifizierungsprozesse entwickelt. Das am wenigste klebrige Stärkeprobe hat beim Spinnversuch im Hopper Aggregate gebildet und aufgrund der Blockierung des Hoppers konnten keine Filamente gesponnen werden. Weiterhin wurden Stärke-basierte Compounds im Pilotmaßstab versponnen, wobei eine sehr variable Filamentbildung beobachtet und unterschiedliche Wicklungsgeschwindigkeiten erreicht wurden. Der Compound SXC3094 konnte mit bis zum 1400 m/min versponnen werden, während die Compounds SXC3717, SXC4141, SXC4376 und SXC4377 zwischen 300-350 m/min versponnen werden konnten. Die verbleibenden Compounds konnten nur bei noch geringerer Wicklungsgeschwindigkeit versponnen werden. Die mechanischen Eigenschaften der gesponnenen Filamente liegen im Vergleich zu Benchmark-Materialien viel gering. Die Multifilamente aus Compound SXC 4141 und SXC4376 weisen eine durchschnittliche Zugfestigkeit von 2,22 cN/tex und 2,10 cN/tex auf. Anhand von REM-Aufnahmen wird die im Allgemeinen schlechte Mischbarkeit der Komponenten deutlich, die bei verschiedenen Compounds unterschiedlich hoch ausfällt. Aufgrund der niedrigen Filamentfestigkeit ist eine Lufttexturierung der Garne bisher nicht möglich.Unabhängig davon ist jedoch die Herstellung von Stapelfasern aus den gesponnenen Spulengarnen möglich. Es wurden Vliesstoffe aus unterschiedlichen Compunds hergestellt. Nach erster Bewertung ist ein Einsatz im Agrar-Sektor am für die Vliesstoffe am vielversprechendsten. | Dr.-Ing. Pavan Kumar Manvi Tel.: +49 241 80-24736 pavan.manvi@ita.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Institut für Textiltechnik und Lehrstuhl für Textilmaschinenbau (ITA) Otto-Blumenthal-Str. 1 52074 Aachen | FPNR | |
| 01.05.2016 | 31.10.2019 | 22010915 | Verbundvorhaben (FSP-Emissionen): Gesundheitliche Bewertung von Emissionen aus Holz und Holzprodukten in Innenräumen mittels experimenteller toxikologischer Untersuchungen und humanbasierter Beobachtungen; Teilvorhaben 2: Charakterisierung und Bewertung chemosensorischer Effekte von Leitsubstanzen der Emissionen - Akronym: GesundHOLZ | Vor dem Hintergrund der Ziele des Gesamtvorhabens, ein umfassendes Bild über mögliche gesundheitliche Auswirkungen von Emissionen, die typischerweise aus Holz abgegeben werden, aufzuzeigen, verfolgte das Teilvorhaben 2 das spezielle Ziel relevante in vitro Daten zu erzeugen und bereitzustellen, die eine Bewertung der Emissionen von flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) und deren Gemische in Hinblick auf chemosensorische Effekte im Menschen ermöglichen. Die in Frage stehenden VOCs besitzen charakteristische Gerüche, die durch die Geruchsrezeptoren des Menschen vermittelt werden. Gerüche per se sind chemosensorische Wahrnehmungen, die als nicht gesundheitsschädlich eingestuft werden. In höheren Konzentrationen aktivieren diese VOCs jedoch auch Chemorezeptoren des Trigeminusnervs. Diese Interaktion mit dem peripheren Nervensystem bildet die neurobiologische Grundlage der sensorischen Irritation, einem gesundheitsschädlichen und hochrelevanten Endpunkt der regulatorischen Toxikologie. Um die Potenz von Holzproduktemissionen einzuschätzen, mit der diese die für die Humansituation relevanten Chemorezeptoren aktivieren, wurde ein am IfADo etabliertes in vitro System, das isolierter Neurone des trigeminalen Ganglions (TG) aus Mäusen verwendet, genutzt, um so vergleichenden Untersuchungen der VOCs und ihrer Gemische durchzuführen. | In Abstimmung mit dem IUK und nach chemischen Analysen durch das TI wurden fünf holztypische VOCs ausgewählt, die quantitativ den größten Teil der Emissionen aus OSB-Platten und Kiefernholz ausmachen. Es sind die drei Terpene a-Pinen, Limonen und 3-Caren sowie die beiden Aldehyde trans-2-Octenal und Hexanal. Aus den Ergebnissen von Emissionsprüfungen am TI und den Erkenntnissen der Literaturstudie wurden typische Gemische dieser fünf VOCs für OSB-Platten und Kiefernholz ermittelt und alle Materialien vom IUK zur zellbiologischen Testung bereitgestellt. Die fünf VOCs wurden sowohl einzeln als auch in diesen beiden Gemischen getestet, wobei die TG-Neuronenkulturen mit Flüssigkeit "überspült" wurden, die sechs bis acht mirko- bis millimolaren Konzentrationen der VOCs enthielten. Ob dabei Chemorezeptoren wie die TRP-Kanäle (englisch: transient receptor potential channels) aktiviert werden, wurde mit fluoreszenzmirkoskopischen Aufnahmen erfasst, die den Einstrom von Ca2+-Ionen in die TG-Neurone sichtbar macht. Das IfADo hat mit diesen zellbiologischen Experimenten für diese fünf VOCs Kennwerte ermittelt, die beschreiben, in welcher Konzentration die VOCs 25% der TG-Neurone über bestimmte Chemorezeptoren aktivieren. Basierend auf den Messungen zeigten die Projektergebnisse des IfADo, dass (a) die Aldehyde trans-2-Octenal und Hexanal eine deutlich höhere Potenz zur Auslösung sensorischer Irritationen aufweisen, als die Terpene a-Pinen, Limonen und 3-Caren, (b) bei VOC-Gemischen mit hohem Anteil an Aldehyden, wie sie aus OSB-Platten emittiert werden, ein überadditiver Effekt zu erwarten ist, (c) diese Effekte wahrscheinlich durch die starke und selektive Aktivierung des TRPA1-Rezeptors durch die Aldehyde vermittelt wird und (d) Entzündungsprozesse diese Aktivierung sehr wahrscheinlich verstärken. | Prof. Dr. Christoph van Thriel Tel.: +49 231 1084-407 thriel@ifado.de Forschungsgesellschaft für Arbeitsphysiologie und Arbeitsschutz e.V. Ardeystr. 67 44139 Dortmund | X | FPNR |
| 01.09.2017 | 28.02.2019 | 22010917 | Verbundvorhaben: 3D-Druck von holzbasiertem Stützmaterial zur Integration in generative Betonfertigungsverfahren; Teilvorhaben 2: Prozesse und Wechselwirkungen - Akronym: BioConSupport_IfB | Die Technologie der generativen Fertigung mit Beton wurde weltweit so weit entwickelt, dass erste Bauwerkskomponenten für bauliche Anwendungen gedruckt werden konnten. Bisher liegt keine technisch befriedigende Lösung für den 3D-Druck geneigter, auskragender oder horizontal freitragender Elementen vor. Das Vorhaben zielt auf die Entwicklung einer Rezeptur und eines Austragsverfahrens für ein Stützmaterial ab, welches den Beton-3D-Druck derartiger Strukturen ermöglicht, indem es die Drucklasten des noch nicht erhärteten Betons aufnimmt. Außerdem muss das Material lagerfähig, mit in zum Betondruck passender Technologie förder-, austrag- und aushärtbar, preisgünstig, einfach entfernbar, möglichst wiederverwendbar und umweltfreundlich sein. Als Lösungsansatz wird ein Materialverbund aus Holzpartikeln und einer biobasierten Matrix auf Stärke-Basis mit Additiven entwickelt und in zwei verschiedenen Prozessrouten untersucht. Dabei werden die mechanischen & rheologischen Eigenschaften sowie die Wechselwirkungen mit Beton bewertet und hinsichtlich der Anforderungen optimiert. Es werden zudem verschiedene Ansätze zu Förderung, Austragung und Aushärtung des Materials in Zusammenspiel mit einem Beton-3D-Druck-Verfahren analysiert, verglichen und bewertet. | Prof. Dr.-Ing. Viktor Mechtcherine Tel.: +49 351 463-35920 mechtcherine@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Bauingenieurwesen - Institut für Baustoffe Georg-Schumann-Str. 7 01187 Dresden | X | FPNR | |
| 01.06.1999 | 31.05.2002 | 22010997 | Verbundvorhaben: Neuartige Konstruktions- und Funktionswerkstoffe aus gentechnisch synthetisierten und durch Biofarming hergestellten fibrillären Proteinen: Teilvorhaben 3: Grundlagen für die produktorientierte Verarbeitung von Fibrillärproteinen | Im Rahmen des Verbundvorhabens soll die Biosynthese von maßgeschneiderten Proteinen auf der Basis der Primärstruktur nativer Seidenfibroine in transgenen Pflanzen etabliert werden. Dabei sollen die Proteinsequenzen durch ein rationales Design gezielt modifiziert werden und mittels Gentechnik in technisch relevanten Dimensionen unter Nutzung der vielfältigen Möglichkeiten der Pflanzenbiotechnologie und des Biofarmings transgener Pflanzen produziert werden. Zur weiteren Verarbeitung dieses neuartigen nachwachsenden Rohstoffes sollen Verformungsverfahren zur Herstellung neuartiger Polymermaterialien als Konstruktions- und Funktionswerkstoffe für die Produktion innovativer Erzeugnisse erprobt werden. Im Teilvorhaben 3 sollen die Grundlagen für die produktorientierte Verarbeitung von Fibrillärproteinen gelegt werden. Hierfür sollen das Löslichkeits- und Koagulationsverhalten biotechnisch hergestellter fibrillärer Proteine sowie Möglichkeiten zur Beeinflussung der Sekundar-, Tertiär und Quartärstruktur der Moleküle untersucht werden. Desweiteren sollen erste produktoientierte Verarbeitungen erprobt und bewertet werden und eine Wirtschaftlichkeitsanalyse durchgeführt werden. | Das Ziel des Teilvorhabens 3 war, die Grundlagen für die produktorientierte Verarbeitung von Lösungen biotechnologisch in transgenen Pflanzen gewonnener Spinnenseidenproteine vorzugsweise zu Fäden zu erarbeiten. Dazu mussten Modellproteinlösungen hergestellt, deren Koagulationsverhalten untersucht sowie Spinn- und andere Verarbeitungsexperimente durchgeführt werden. Es liegen umfangreiche Resultate aus Untersuchungen zum Löslichkeits- und Koagulationsverhalten von Seidenproteinen mit Naturseide der Seidenraupe Bombyx mori als natives Modellprotein vor. In 15 der untersuchten wässrigen Lösungsmittelsystemen ließen sich Seidenlösungen mit Proteinkonzentrationen von mehr als 14 Masseprozent herstellen, die auch für Spinn- und andere Verarbeitungsexperimente prinzipiell geeignet waren. Unter Nutzung von Mikrospinnapparaturen, die das Experimentieren mit 23 mm³ bzw. 678 mm³ an Proteinlösung sowie das Variieren wichtiger Technologieparameter erlaubten, ließen sich Spinnexperimente mit Proteinmengen von lediglich bis zu 10 Milligramm realisieren, so dass Untersuchungen zur Verarbeitung von biotechnologisch gewonnenen Spinnenseidenproteinen, von denen nur sehr geringe Proteinmengen zur Verfügung standen, zu Filamenten erfolgen konnten. Einige Spinnexperimente mit dem Naturseidenfibroin und auch mit rekombinanten Seidenproteinen aus den Blättern transgener Tabakpflanzen waren unter speziellen Bedingungen hinsichtlich der Fadenbildung erfolgreich. Die bisher jedoch erzielten Fadeneigenschaften konnten noch nicht zufrieden stellen. Mit ausgewählten Naturseidenproteinlösungen gelang auch die Herstellung von Folien und von Membranen für die Ultrafiltration. Die vorliegenden Erkenntnisse müssen künftig genutzt werden, um die in Folge ungenügender Molekülorientierungen oft noch zu geringen Festigkeiten der erhaltenen Proteinfilamente durch verschiedenste Maßnahmen zur Erhöhung der Koagulationsgeschwindigkeit zu verbessern. | Dr. Klaus Heinemann Tel.: +49 3672 379-230 heinemann@titk.de Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt e.V. Breitscheidstr. 97 07407 Rudolstadt | FPNR | |
| 01.07.1999 | 31.12.2000 | 22010998 | Strategien und Handlungsempfehlungen für eine zielorientierte Förderung und den Abbau von rechtlichen und administrativen Hemmnissen bei der Wärme- und Stromerzeugung aus nachwachsenden Rohstoffen | Ziel des geplanten o. g. Vorhaben ist es, anhand einer Analyse der Praxis die Genehmigungsverfahren für Anlagen zur energetischen Nutzung von fester Biomasse für die Bundesrepublik Deutschland zu untersuchen und durch einen Vergleich mit Nachbarländern, die sich auf einem vergleichbaren technischen Niveau befinden, festzustellen, ob durch die Änderung der Genehmigungsverfahren eine verstärkte energetische Nutzung fester Biomassen zu erreichen wäre. Des weiteren sollen die technischen Möglichkeiten der Kraft-Wärme-Kopplung evaluiert werden. - Teil A Wärme- und Stromerzeugung aus Biomasse mit den Arbeitsschwerpunkten 1. Ermittlung des Standes der Technik, dabei werden alle relevanten Techniken begonnen bei klassischen Verfahren wie Dampfprozeß unter Nutzung der Verbrennung oder Fermentation zur Biogaserzeugung bis hin zu neueren Techniken wie Brennstoffzellentechniken oder ORC-Turbine berücksichtig werden, 2. Bewertung der Wirtschaftlichkeit marktgängier Technologien, 3. Identifizierung und Bewertung aussichtsreicher Entwicklungslinien, 4. Handlungsempfehlungen für die weitere Förderung, 5. Verbreitung der Ergebnisse. Dabei sollen alle Biomassebrennstoffe berücksichtigt werden. - Teil B Rechtliche und administrative Hemmnisse mit den Arbeitsschwerpunkten 1. Beschreibung der Rechtslage, z.B. BImSchG, Baurecht, Wasserrecht, Abfallrecht etc. 2. Identifikation der Hemmnisse, 3. Vergleich der Lage mit der Situtation in Nachbarländern, 4. Beurteilung der Auswirkungen der Hemmnissse, beispielsweise die Auswirkungen auf Wirtschaftlichkeit und Projektkosten bzw. Realisationsdauer. 5. Abhilfemaßnahmen, 6. Verbreitung der Ergebnisse. Beim Vergleich der Rechtslagen ist prioritär ein Vergleich mit Österreich vorgesehen, weiter sollen die Schweiz sowie die Lage in den EU-Ländern Dänemark und Schweden berücksichtigt werden. | Abschlußbericht durch BMVEL nicht freigegeben. Ausgewählte Ergebnisse sind in Band 20 der Schriftenreihe der FNR "Innovative Verfahren zur Wärme- und Stromerzeugung aus Biomasse" veröffentlicht. | Peter Heinrich Tel.: +49 711 1358820 FICHTNER GmbH & Co.KG. Sarweystr. 3 70191 Stuttgart | FPNR | |
| 01.07.2000 | 31.08.2002 | 22010999 | Verbundvorhaben: Generierung von Spinnvliesstoffen aus neuartigen, biologisch abbaubaren PLA-Homo- und Copolymeren sowie aus PLA-Blends; Teilvorhaben 1: Entwicklung von homo- und copolymeren Polylactiden sowie von PLA-Blends | Ziel des Forschungsvorhabens ist die Erarbeitung werkstoff-, verfahrens-, anlagen- und anwendungsspezifischer Grundlagen für die Herstellung biologisch abbaubarer Spinnvliesstoffe auf Basis von Polylactiden (PLA), Polylactid-Copolymeren sowie PLA-basierten Polymerblends. Derartige Spinnvliesstoffe lassen sich in vorteilhafter Weise als Geotextilien im Straßen- und Landschaftsbau, sowie auf dem Gebiet der Agrartechnik einsetzen. Erfolgversprechende Ansätze sollen darüber hinaus im Pilotmaßstab erprobt werden. Das Vorhaben soll in Zusammenarbeit zwischen dem Institut für Kunststofftechnologie der Universität Stuttgart (IKT), dem Institut für Polymerforschung Dresden e. V. (IPF) sowie dem Sächsischen Textilforschungsintitut e. V. (STFI) durchgeführt werden. | Es wurde die Generierung von PLA mittels reaktiver Extrusion so weiterentwickelt, dass begrenzt spinnfähige PLA-Polymere generiert werden konnten. Zunächst wurde der Prozess auf die Verwendung von Lactid technischer Qualität als Edukt umgestellt. Da bei der Umstellung größere Schwierigkeiten als erwartet auftraten, konnten nur kleinere Probenmengen für Schnellspinnversuche zur Verfügung gestellt werden. Verschiedene PLA-Homopolymere wurden generiert. Die zuerst generierten Polymere waren aufgrund ihrer geringen thermischen Stabilität - verursacht durch einen erhöhten Gehalt von Monomeren und Oligomeren - ohne eine Nachbehandlung nur sehr begrenzt verspinnbar. Modifikationen in der Prozessführung führten zwar zu deutlichen Verbesserungen, aber insgesamt gesehen waren die PLA-Homopolymere nur begrenzt spinnfähig . Für das Scale-up wurden zwei Prozesskonzepte untersucht und zusätzlich durch die Entwicklung einer Strangentgasung vervollständigt. Das Scale-up konnte prozesstechnisch realisiert werden, aber trotz konstanter Prozessbedingungen traten ausgeprägte Schwankungen in der Prozessqualität auf. Aufgrund des sehr spröden Materialverhaltens reiner PLA-Homopolymere wurde der Prozess der reaktiven Extrusion auf die Generierung von PLA-PEG-Blockcopolymeren übertragen und es wurden verschiedene Blends aus PLA und thermoplastischer Stärke (TPS) hergestellt, die auch durch Zugabe einer dritten Komponente noch modifiziert wurden. Die Ergebnisse werden Interessenten aus dem Bereich der Vliesstoffe und darüber hinaus auch Anderen über Fachtagungen und Transferstellen zugänglich gemacht. In Hinblick auf die Verwertung der Ergebnisse wurden bereits Kontakte mit verschiedenen Unternehmen aufgenommen. Von den Antragstellern des Verbundvorhabens ist eine Skizze für ein Folgevorhaben eingegangen. Diese wird zur Zeit geprüft. In eine notwendige nächste FuE-Phase sollten unbedingt industrielle Partner (z. B. die Fa. Reifenhäuser, BBV Nonwovens) einbezogen werden. | Prof. Dr.-Ing. Hans-Gerhard Fritz Tel.: +49 711 685-85318 hans-gerhard.fritz@ikt.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Kunststofftechnik (IKT) Böblinger Str. 70 70199 Stuttgart | FPNR | |
| 01.11.2001 | 01.03.2002 | 22011001 | Planung, Durchführung und Auswertung eines wissenschaftlichen Kolloquiums zum Thema Bauprodukte aus nachwachsenden Rohstoffen | Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen fristen im Hochbau eher ein Nischendasein. Ein Grund dafür ist der mangelnde Kenntnisstand von Architekten, Planern, Ingenieuren und Bauherrn. Das Fraunhofer-Institut für Bauphysik lädt deshalb zu einem wissenschaftlichen Fachkolloquium zum Thema "Bauprodukte aus nachwachsen-den Rohstoffen" ein, um die Vor- und Nachteile von Rohstoffen aus NR zu erörtern. | Im Ergebnis der Tagung konnte zusammengefasst werden: Das Marktpotenzial der Bauprodukte aus nachwachsenden Rohstoffen ist äußerst klein, könnte aber ausgebaut werden. Marketing für Bauprodukte aus nachwachsenden Rohstoffen kann nur funktionieren, wenn Fakten vermittelt und der Beweis der Funktionalität der Produkte erbracht werden kann. Das Ökoargument wird nicht mehr als griffig erachtet. Bezüglich der Zulassung und Normung von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besteht Forschungsbedarf. Ein runder Tisch von Herstellern nachwachsender Bauprodukte, Vertretern des holzproduzierenden Gewerbes, des Fraunhofer Instituts für Bauphysik und der FNR soll regelmäßig tagen und für anstehende Probleme Lösungsvorschlage erarbeiten. | Dipl.-Phys. Klaus Sedlbauer Tel.: +49 8024 643-43 sedlbauer@hoki.ibp.fhg.de Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | FPNR | |
| 01.08.2004 | 31.07.2007 | 22011002 | Verbundvorhaben: Gewinnung von medizinisch wirksamen Tocotrienolen ausrelevanten Pflanzen; Teilvorhaben 3: Züchterische Ansätze und Entwicklung einer Schnellanalytik | Im zweiten Teil des Projekts werden die in der ersten Phase selektierten tocotrienolliefernden Pflanzen im größeren Maßstab angebaut. Für die Gewinnung der Tocotrienole werden entsprechende Aufreinigungsverfahren entwickelt. Die ausgewählten Kulturarten werden konventionell aber auch durch einen gentechnischen Ansatz züchterisch optimiert. Um größere Serien auf Tocotrienole zu testen, wird eine Schnellanalytik (NIT) entwickelt. | Dr. Laszlo Cselenyi Tel.: +49 5208 9125-39 l.cselenyi@wvb-eckendorf.de W. von Borries-Eckendorf GmbH & Co. Kommanditgesellschaft Hovedisser Str. 92 33818 Leopoldshöhe | FPNR | ||
| 05.07.2005 | 04.07.2008 | 22011004 | Verbundvorhaben: Züchtung von Kartoffeln mit Spezialstärken; Teilvorhaben 1: Züchtung | Ziel des Projektes ist es, Kartoffelsorten mit Spezialstärken zu entwickeln. Hier sind zu nennen Amylose-Stärke, Amylopektin-Stärke und Hochphosphat-Stärke. Es finden tetraploide Pflanzen mit inaktiven Allelen von Genen der Stärkebiosynthese Verwendung. Kreuzungen mit Sorten und Zuchtklonen erzeugen die genetische Basis, die für ein Sortenzuchtprogramm erforderlich ist. Mit Hilfe von Marker-gestützten Techniken werden dann Geniteure entwickelt mit ansteigender Alleldosis bis hin zum homozygoten Vorliegen der inaktiven Allele. Um die Sortenzüchtung effizient zu gestalten, werden zudem die Erbgänge von wichtigen Resistenz-ausprägenden Genen/Allelen verfolgt. Parallel zu den Arbeiten der Züchtung tetraploider, leistungsfähiger Sorten werden diploide Kartoffeln entwickelt, die homozygot sind für die defekten Allele. Dies ermöglicht schon frühzeitig die Isolierung von Spezialstärken aus konventionell gezüchteten Kartoffeln. Die Entwicklung von Pflanzen und die Untersuchung modifizierter Stärken kommen parallel zum Einsatz, um in möglichst kurzer Zeit die Entwicklung marktfähiger Produkte zu ermöglichen. | PD Dr. Eckhard Tacke Tel.: +49 5822 9418-12 tacke@bioplant.de BIOPLANT-Biotechnologisches Forschungslabor GmbH Brüggerfeld 44 29574 Ebstorf | FPNR | ||
| 01.09.2005 | 28.02.2009 | 22011005 | Selektive Glycerin-Carbonylierung | Ziel ist die homogenkatalytische Carbonylierung von Glycerin mit Kohlenmonoxid, um durch selektive Steuerung dieser Reaktion gezielt niedermolekulare Carbonsäuren, Hydroxycarbonsäuren, Dicarbonsäuren oder Tricarbonsäuren mit 4 bis 6 C-Atomen technisch für einen breiten Anwendungsbereich zugänglich zu machen. Kohlenmonoxid ist einer der gebräuchlichsten Grundbausteine der chemischen Industrie. Glycerin ist als Rohstoff in großen Mengen verfügbar, weil es als Koppelprodukt bei der Herstellung von Biodiesel aus Raps anfällt. Dabei sollen zunächst Versuche in einem Labordruckreaktor durchgeführt werden. Durch die Optimierung von Katalysatoren und Reaktionsparametern wird ein möglichst hoher Glycerinumsatz und eine selektive Steuerung der Reaktionen angestrebt. Dabei sind umfangreiche kinetische und mechanistische Untersuchungen unerlässlich. Bei erfolgreicher Laborsynthese soll die Reaktion in den Miniplant-Maßstab überführt werden. | Im Rahmen dieses Projektes wurde die Carbonylierung des Glycerins untersucht. Die Carbonylierung des Glycerins kann mit Cobalt-, Rhodium- oder Iridium-Komplexkatalysatoren erreicht werden, die durch Iodverbindungen aktiviert werden. Durch Optimierung von Katalysatoren und Reaktionsparametern kann eine Steuerung der Reaktion erreicht werden. Dabei sind umfangreiche kinetische und mechanistische Untersuchungen unerlässlich, denn die katalytischen Carbonylierungen verlaufen über miteinander gekoppelte Reaktionspfade, in denen auch ionische Spezies, Iodkomplexe und Hydrolyseschritte eine wichtige Rolle spielen. Auf Grundlage der durchgeführten Untersuchungen wurde ein Mechanismus für die Reaktion vorgeschlagen. Sehr aufwändig gestalteten sich die Untersuchen zur Analytik der Reaktionsmischung. Dabei konnte die GC-Analytik als Methode ausgeschlossen werden. Nach weiteren Untersuchungen zur Produktisolation, besonders zur Abtrennung der Iodwasserstoffsäure, wurde die HPLC zur Analyse der Reaktionsmischung ausgewählt. Des Weiteren wurde die Reaktion mit Hilfe von AspenPlus thermodynamisch untersucht. Bei den Versuchen zur Glycerincarbonylierung konnten Ausbeuten bis zu 50% für die Tricarbonsäure (3-Carboxy-glutarsäure) bezogen auf das Glycerin erreicht werden. Ein Austausch der Iodwasserstoffsäure durch eine Zwischenstufe des Katalysezyklus brachte keine Verbesserung der Reaktionseigenschaften. | Prof. Dr. Arno Behr Tel.: +49 231 755-2310 behr@bci.tu-dortmund.de Technische Universität Dortmund - Fakultät Bio- und Chemieingenieurwesen - Lehrstuhl für Technische Chemie Emil-Figge-Str. 66 44227 Dortmund | X | FPNR |
| 01.10.2008 | 30.09.2011 | 22011007 | Verbundvorhaben: Züchtung schnellwachsender Baumarten für die Produktion nachwachsender Rohstoffe im Kurzumtrieb (FastWOOD); Teilvorhaben 1: Evaluierung, Züchtung, genetische Charakterisierung sowie Leistungs-, Resistenz- und Anbauprüfung von Schwarz- und Balsampappeln und Weiden | Ziel des Teilvorhabens ist es, für die Biomasseproduktion im Kurzumtrieb geeignete Schwarz- und Balsampappeln- sowie Weiden-Sorten zu züchten. Einerseits werden dafür auf älteren Versuchsflächen stehende, bislang nicht geprüfte Kreuzungsnachkommen auf ihre Eignung für die Biomasseproduktion getestet. Andererseits werden inter- und intraspezifische Kreuzungen zur Erzeugung geeigneter Sorten durchgeführt. Eine Charakterisierung der Sorten erfolgt mittels Mikrosatelliten zur Klonidentifizierung. Bearbeitete Arten: Schwarz- und Balsampappel, Weiden; Selektion von Klonen aus dem vorhandenen Züchtungsmaterial einschließlich Identitätsprüfung; Anlage eines Klonarchivs; Aufbau einer Datenbank; Auswahl von Elternbäumen für die Neuzüchtung; Kontrollierte Kreuzungen; Erzeugung triploider Genotypen; Charakterisierung des neu gezüchteten Materials mit Mikrosatelliten; Prüfung der Resistenz gegen Pappelblattrost; Anlage von Sortenprüfungen; Morphologische Charakterisierung . Im Rahmen des Vorhabens sollen für die Biomasseproduktion im Kurzumtrieb geeignete Schwarz- und Balsampappelklone nach dem FoVG zugelassen und an die Praxis abgegeben werden. Bei den Weiden wird analog verfahren. | Dr. Alwin Janßen Tel.: +49 5541 7004-31 alwin.janssen@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt - Abt. C-Waldgenressourcen Professor-Oelkers-Str. 6 34346 Hann. Münden | FPNR | ||
| 01.06.2008 | 31.05.2011 | 22011008 | Verbundvorhaben Mykotree: Erhöhung der Pflanzenausbeute und des Biomasseertrags schnellwachsender Gehölze für geringwertige Standorte durch den Einsatz in-vitro vermehrter arbuskulärer Mykorrhizapilze; Teilvorhaben 3: Überprüfung und Nachweis der Mykorrhizierung der in-vitro-vermehrten Pflanzen | Ziel ist die Senkung der Mortalitätsrate während der Freisetzung und die Steigerung der Biomasseproduktion von in-vitro vermehrten Gehölzen durch Zusatz von in-vitro kultivierten arbuskulären Mykorrhizapilzen. Mit dem Artenspektrum wird eine breitere Nutzungsmöglichkeit ökologisch interessanter Pflanzungen angestrebt, die wegen der mit der Mykorrhizierung verbundenen Leistungssteigerung besonders auf geringwertigen Standorten interessant wird. Dazu erfolgt die In-vitro-Kultivierung von Aspen und Vogelkirschen in Gegenwart von in-vitro vermehrten Sporen arbukulärer Mykorrhizapilze. Die erhaltenen mykorrhizierten Pflanzen sind an unterschiedlichen Standorten, die auch extreme Standorte einschließen, einzeln und in Kombination freizusetzen und bezüglich Mortalitätsrate und Biomassezuwachs zu untersuchen. Die Ergebnisse und entwickelten Methoden sollen neue Möglichkeiten der Nutzung geringwertiger Standorte zur Produktion von Energie- und Wertholz eröffnen. Gezeigt werden soll, wie mit neuen forstwirtschaftlich leistungsfähigen Klonen von Vogelkirsche und Aspe eine größere genetische Vielfalt im Vergleich zu traditionell verwendeten Klonen von Pappel und Weide erreichbar ist. | Im Rahmen der Arbeiten wurden neue molekularbiologische Methoden zum schnellen und eindeutigen Nachweis von mykorrhizierten und nicht-mykorrhizierten Pflanzen entwickelt. So lassen sich mit dem vom Projektpartner IPK etablierten Mikrotiterplatten-Assay schnell und effizient quantitative und qualitative Aussagen zur Mykorrhizierung von Wurzeln treffen. Der Mikrotiterplatten-Assay wurde im Lauf der Projektbearbeitung hinsichtlich Nachweises von mykorrhizierten Pflanzen so optimiert, dass er sich auch zur Messung von den im Rahmen des Projektes erhaltenen Realproben einsetzen ließ. U.a. konnten während der gesamten Projektlaufzeit Baumproben von den verschiedenen Standorten bezüglich Mykorrhizierungsgrad untersucht werden. In Kombination mit konventionellen Vergleichsmethoden (Amplifikation der AMP-IST Regionen, DNA-Filterhybridisierung) konnte der Assay seine Praxistauglichkeit unter Beweis stellen und der nachwies erbracht werden, dass der Mykorrhizierungsgrad und damit die Nachweisbarkeit einer Mykorrhizierung von der Jahreszeit abhängt. Basierend auf diesen Ergebnissen konnten alle vom Projektpartner erhaltenen realproben per Mikrotiterplatten-Assay auf Mykorrhizierung untersucht werden. Hierbei ließen sich Aussagen bezüglich mykorrhizierter und nicht-mykorrhizierter Pflanzen treffen. Durch parallel vom Projektpartner Baumschule Oberdorla vorgenommenen Untersuchungen hinsichtlich des Wachstumsverhaltens dieser Bäume, konnte eine positive Korrelation von Mykorrhizierung und Wachtumsverhalten ermittelt werden. Zusätzlich wurde erstmals eine neu etablierte SPR-Plattform als Referenzmethode für den AMP-Nachweis eingesetzt. Mit diesem auf SPR-Chips arbeitenden sog. Hochdurchsatzverfahren kann bei hohen Probenzahlen ein Nachweis von Mykorrhizapilzen an Pflanzenwurzeln schnell und effektiv durchgeführt werden. | Prof. Gotthard Kunze Tel.: +49 39482-5247 kunzeg@ipk-gatersleben.de Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Corrensstr. 3 06466 Gatersleben | X | FPNR |
| 01.05.2011 | 31.10.2015 | 22011009 | Verbundvorhaben: Monitoring des Biomethanproduktionsprozesses (MONA); Teilvorhaben 1 | Das Gesamtziel des Projektes MONA ist eine Bewertung von Biogasaufbereitungstechniken zur Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz oder zur Nutzung als Treibstoff hinsichtlich ihrer Umweltauswirkungen, Wirtschaftlichkeit, Betrieb und Technik.Dazu sollen bestehende Anlagen in Deutschland betrachtet werden. Schwerpunkte der Betrachtung sind die Analyse von: Investitionskosten, Betriebskosten, Personalbedarf, Energiebedarf (Wärme und Strom), Betriebsmittelbedarf (Wasser, Chemikalien, Aktivkohle, Schmierstoffe, etc.), Abfallstoffen (beladene Aktivkohle, Waschflüssigkeiten, Membranen, etc.), Anlagenverfügbarkeiten (Stillstandszeiten, Reparaturzeiten, Wartungsintervalle) und Umweltauswirkungen (Methanverlust unter verschiedenen Betriebsbedingungen). Weiterhin ist eine Quantifizierung und Qualifizierung der Rohgas-, Produktgas- und Abgasströme durchzuführen. IWES leitet das Verbundvorhaben MONA, führt gemeinsam mit UMSICHT eine Beschreibung des Standes der Technik und neuen Technologien und Entwicklungen zur Biogasaufbereitung durch, beschreibt die Projektanlagen, führt eine verfahrenstechnische und energetische Evaluierung der Projektanlagen durch, wertet Betriebserfahrungen aus, unterstützt bei der Bestimmung der Methanverluste an den Anlagen und überprüft gemeinsam mit UMSICHT die Ergebnisse der LCA. UMSICHT führt zusätzlich eine Spurengasbestimmug durch, führt hoch aufgelöste CH4-Analysen an den PSA-Anlagen durch und unterstützt bei der ökonomischen Evaluierung. | Michael Beil Tel.: +49 561 7294-421 michael.beil@iwes.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) - Institutsteil Kassel Königstor 59 34119 Kassel | X | FPNR | |
| 01.12.2010 | 31.08.2013 | 22011010 | Verbundvorhaben: Eschentriebsterben - Forst- und holzwirtschaftliche Strategien zum Umgang mit dem neuartigen Eschentriebsterben; Teilvorhaben 3: Innovative Holzverwendung (Scrimber-Wood) | Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung von ganzheitlichen Strategien der Forst-Holzbranche im Umgang mit dem neuartigen Eschentriebsterben.Die wertschöpfungsoptimierte Verwertung der Kalamitätsholzsortimente stellt dabei einen zentralen Gesichtspunkt eines Projekts entlang der geschlossenen Forst-Holz-Kette dar. Daher werden im Teilprojekt "Holzwerkstoffentwicklung" neue Technologien u. innovative Eschenholzprodukte entwickelt, die den Forstbetrieben einen neuen Absatzmarkt für die Kalamitätsnutzungen erschließen u. der Holzindustrie einen bisher nicht genutzten Rohstoff sowie neue Herstellungsverfahren u. Produkte eröffnen werden. Vor allem für die bisher nur defizitär zu vermarktenden u. stofflich ungenutzten Eschenschwachholzsortimente sollen durch die Entwicklung der Scrimber-Technologie neue u. innovative Nutzungspfade bereitgestellt werden. Da in Deutschland bisher überhaupt keine Erfahrungen mit dem Scrimber-Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffen vorliegen, müssen alle Schritte von der Rohstoffaufbereitung bis zum Endprodukt neu entwickelt, erprobt u. optimiert werden. Konkret sind folgende Arbeitsschritte geplant: 1) Entwicklung der Scrimber-Walze; 2) Herstellung u. Optimierung von Scrimber-Werkstoffen (Plattenwerkstoffe u. Scrimberbalken); 3) Überprüfung der mechanisch-hygrischen Produkteigenschaften u. der Emissionsneigung; 4) Marketing Aktivitäten zur Bewerbung der Scrimber-Technologie u. der Werkstoffe (Ziel: industrielle Erprobung u. Markteinführung) | Dr. Dirk Berthold Tel.: +49 531 2155-452 dirk.berthold@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.07.2013 | 31.12.2015 | 22011012 | Erhöhung des Einsatzes von Stärke im Deckstrich von Bogenoffset-Papieren durch Verminderung stärkebedingter Druckungleichmäßigkeit | Stärke als kostengünstiger, nachwachsender Rohstoff wird u. a. als Co-Bindemittel in Papierstreichfarben eingesetzt. Ein bekanntes Problem dabei ist die ungleichmäßige Verteilung der Stärke im trockenen Strich was Auswirkungen auf eine gleichmäßige Porosität/Kapillarität und letztendlich häufig eine Druckungleichmäßigkeit (Mottling) im Druck hervorruft. Das Projekt zielt auf eine Verbesserung/Vermeidung des Mottlings beim Einsatz von kaltwasserlöslichen Stärkedextrinen im Topstrich von Offset-Papieren ab. Im Projekt sollen im Vergleich zur Standard-Streichfarbe neben dem Mottling die übrigen Bedruckbarkeits- und Streichparameter erhalten bzw. verbessert werden. Essentiell für das Gelingen des Projekts ist die weitere Erforschung der Ursache des Mottlings mit Stärke im Topstrich. Hierzu sollen Laborversuche zur Kompatibilität stattfinden. Die Detektion von Stärke, insbesondere im Querschnitt ist möglich mittels rasterbildgebender Methoden wie TOF-SIMS, AFM oder Fluoreszenzmikroskopie. Dies soll letztendlich helfen geeignete Modifikationen zu ermitteln.In bewährter Zusammenarbeit mit den Projektpartner aus den papierherstellenden Industrieunternehmen werden die gewonnene Erkenntnisse auf die Versuchsstreichanlage der PTS überführt und die Ergebnisse durch industrielle Andrucke überprüft. Der letzte Schritt in diesem Projekt stellt die Überführung der besten Technikums-Resultate in die Praxis mittels Betriebsversuch dar. | Stärke als kostengünstiger, nachwachsender Rohstoff wird unter anderem als Co-Bindemittel in Papierstreichfarben eingesetzt. Ein bekanntes Problem dabei ist, dass der Einsatz von Stärke im Topstrich häufig eine Druckungleichmäßigkeit (Mottling) im Druck hervorruft. Das Projekt zielte auf eine Verbesserung/Vermeidung des Mottlings beim Einsatz von (modifizierten) Stärken im Topstrich von Offset-Papieren und Faltschachtelkartons ab. Im Projekt sollten im Vergleich zur Standard-Streichfarbe neben dem Mottling die übrigen Bedruckbarkeits- und Streichparameter erhalten bzw. verbessert werden. Essentiell für das Gelingen des Projekts war die weitere Erforschung der Ursache des Mottlings mit Stärke im Topstrich. Hierzu waren Laborversuche zur Kompatibilität eingeplant. Die Detektion von Stärke, insbesondere im Querschnitt ist möglich mittels rasterbildgebender Methoden wie TOF-SIMS, Raman-Mikroskopie oder Fluoreszenzmikroskopie. Dies sollte letztendlich helfen geeignete Stärkemodifikationen zu ermitteln. In Zusammenarbeit mit den Projektpartnern aus den papierherstellenden Industrieunternehmen und der Stärkeindustrie wurden die im Labor gewonnenen Ergebnisse mit ausgewählten Streichfarbenrezepturen auf die Versuchsstreichanlage der PTS übertragen und die Ergebnisse durch industrielle Andrucke überprüft. Den letzten Schritt in diesem Projekt stellte die Überführung der besten Technikums-Resultate in die Praxis mittels Betriebsversuch bei den beteiligten Papierfabriken dar. | Anatoli Davydov Tel.: +49 89 12146-493 anatoli.davydov@ptspaper.de Papiertechnische Stiftung (PTS) - Papiertechnisches Institut (PTS-PTI) Heßstr. 134 80797 München | X | FPNR |
| 01.12.2013 | 31.03.2015 | 22011013 | Entwicklung formaldehydfreier Tanninharze für die Holzwerkstoffherstellung | Das Projekt zielt darauf ab, formaldehydfreie Tanninharze als Bindemittel für die Holzwerkstoffindustrie zu entwickeln, die es ermöglichen, mitteldichte Faserplatten (MDF) und Faserformteile herzustellen, deren Formaldehydabgabe nicht höher ist als die der unbeleimten Fasern. Im Rahmen von Laborversuchen sollen Rezepturen für formaldehydfreie Tanninharze entwickelt werden. Die Basis bilden Quebrachoholz- und Fichtenrindentannine. Als Vernetzer der Tannine werden stufenweise unterschiedliche Substanzen mit Aldehydfunktion anstelle von Formaldehyd getestet. Die Tannin-Rezepturen werden hinsichtlich ihrer Bindemitteleigenschaften untersucht. Die formaldehydfreien Tanninharze sollen als Bindemittel für mitteldichte Faserplatten (MDF) unter industrieüblichen Bedingungen im Labormaßstab getestet werden. Als lignocellulosische Rohstoffe sollen sowohl Laub- und Nadelholz als auch Recyclingfasern zum Einsatz kommen. Die hergestellten MDF sollen hinsichtlich ihrer physikalisch-technologischen Eigenschaften sowie ihrer Formaldehydabgabe untersucht werden. Ferner sollen die neu entwickelten Tanninharze auf ihre Eignung für die Herstellung von Faserpressformteilen untersucht werden. | Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden sowohl wissenschaftliche als auch praxisrelevante Ergebnisse erzielt, die Wege zur Herstellung formaldehydfrei-verleimter Faserplatten unter Einsatz industrieller kondensierter Tanninen aufzeigen. Den Ergebnissen zufolge lassen sich bei Verwendung von Recyclingfasern, gewonnen aus mit Aminoplastharzen-gebundenen MDF, dünne MDF unter Einsatz von Quebrachotanninlösung und ohne Zugabe von Formaldehyd als Vernetzer herstellen. Die Formaldehydabgabe der formaldehydfrei-verleimten MDF entsprach der von natürlich gewachsenem Holz. Es wurde ferner gezeigt, dass eine kurzzeitige thermische Nachbehandlung der aus Recyclingfasern mit Tanninlösung hergestellten dünnen MDF einen positiven Einfluss auf die Dickenquellung der formaldehydfrei-verleimten Platten hat bzw. diese vermindert. Des Weiteren zeigen die Ergebnisse, dass sich unter optimierten Bedingungen bei Einsatz von Recyclingfasern in Kombination mit kondensierten Tanninen sowie geringen Mengen an polymerem Diphenylmethandiisocyanat (PMDI) als Vernetzer formaldehydfrei-verleimte MDF mit extrem niedriger Formaldehydabgabe sowie normkonformer Dickenquellung herstellen lassen. Ferner konnte die Eignung Laubholzfasern (Eichenholzfasern) in Kombination mit Tanninen sowie PMDI als Vernetzer für die Herstellung von formaldehydfrei-verleimten MDF gezeigt werden. Die erzielten Ergebnisse sowohl zum Einsatz von Recyclingfasern in Kombination mit kondensierten Tanninen und PMDI als Vernetzer als auch zur Verwendung von Eichenholzfasern in Kombination mit Tannin-PMDI zeigen neue Wege für die Herstellung von MDF mit niedriger Formaldehydemission auf. Die Ergebnisse bieten gute Voraussetzungen für eine erfolgreiche Übertragung in den industriellen Maßstab. | Prof. Dr. Ursula Kües Tel.: +49 551 39-7024 ukuees@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. Molekulare Holzbiotechnologie und Technische Mykologie Büsgenweg 2 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.01.2015 | 31.12.2017 | 22011014 | Verbundvorhaben: UV-härtende Druckfarben, Überdrucklacke und Haftkleber aus nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 1: Anwendungsuntersuchungen - Akronym: NAWARO-UVINK | Im Rahmen dieses Teilvorhabens des Forschungsprojekts sollen die von den Projektpartneren entwickelten UV Bindemittel zunächst im Labormaßstab auf ihre anwednungstechnischen Eigenschaften geprüft werden. Hierzu zählen die Reaktivität, die Beständigkeit gegenüber verschiedenen Chemikalien, die Haftung auf verschiedenen Materialien, die Pigmentbenetzung, das Nebelverhalten, das Wasseraufnahmeverhalten, das Migrationsverhalten etc. Im zweiten Schritt werden optimierte Formulierungen in den Technikumsmaßstab übertragen und die Reproduzierbarkeit bei größeren Produktionsmengen geprüft. Der dritte Schritt sieht die Prüfung der drucktechnischen Eigenschaften unter Praxisbedingungen in verschiedenen Druckereien aus dem Bereich Offset- und Flexodruck vor. Druckmuster, die für Lebensmittelverpackungen eingesetzt werden könnten, werden einer Migrationsanalyse unterzogen. In dem Projekt sollen folgende Arbeitspakete realisiert werden: AP 2.1 Formulierung der verschiedenen UV-härtenden Druckprodukte AP 2.2 Upscaling der Rezepturen in den Technikumsmaßstab AP 2.3 Anwendungstechnische Untersuchungen der Druckfarben, Lacke und Kleber | Dr. Frank Scheifler Tel.: +49 511 5471-158 f.scheifler@js-druckfarben.de Jänecke + Schneemann Druckfarben GmbH Hannoversche Str. 33 31319 Sehnde | X | FPNR | |
| 01.05.2016 | 31.10.2019 | 22011015 | Verbundvorhaben (FSP-Emissionen): Gesundheitliche Bewertung von Emissionen aus Holz und Holzprodukten in Innenräumen mittels experimenteller toxikologischer Untersuchungen und humanbasierter Beobachtungen; Teilvorhaben 3: Untersuchungen allergischer und entzündlicher Effekte im Tiermodell - Akronym: GesundHOLZ | Das Projekt GesundHOLZ ermittelt und bewertet die humantoxikologische Relevanz der Emissionen von flüchtigen organischen Verbindungen (VOC, Volatile Organic Compounds), die bei der Nutzung von Holz und Holzwerkstoffen entstehen. In dem geplanten Teilvorhaben 3 sollen tierexperimentelle Studien durchgeführt werden, die ein mögliches Gefährdungspotential einer Exposition durch Holzemissionen eruieren sollen. Dabei liegt der Fokus auf mögliche Effekte durch Holzemissionen auf das Immunsystem und die daraus resultierenden Krankheitsrisiken für das allergische Asthma und entzündliche Erkrankungen der Atemwege. Dabei soll der Einfluss von Emissionen aus Kiefernholz und aus dem Holzwerkstoff OSB sowohl auf das akute Asthma bronchiale als auch auf die Entstehung eines chronischen Asthmas nach Langzeitexposition untersucht werden. Mithilfe dieser Modelle sollen adverse, biologisch signifikante Effekte erfasst und Datenlücken hinsichtlich einer möglichen akuten und chronischen Toxizität von Holzemissionen geschlossen werden. | Nach umfangreichen Etablierungsexperimenten zu den Expositionsszenarien und der Identifizierung von Störfaktoren wurde der Einfluss von Kiefernholz- und OSB-Emissionen im akuten (Kurzzeitexposition) und chronischen Asthmamodell (Langzeitexposition) untersucht, wobei im chronischen zwei verschiedene TVOC-Konzentrationsbereiche verwendet wurden. Die wesentlichen Ergebnisse sind nachfolgend dargestellt: 1. Kiefernholz hatte in einer hygienisch bedenklichen Konzentration (Ø 4.8 mg/m3, Bereich 3 - 6,5 mg/m3) keine entzündlichen oder Allergie-unterstützenden Effekte auf die Atemwege (2 ½ Wochen Exposition). OSB mit einer durchschnittlichen Konzentration von 2,7 mg/m3 (1,8 – 4,3 mg/m3) führte bei einer 2 ½ wöchigen Exposition zu einer Reduktion der Atemwegsentzündung und der Antigen-spezifischen IgE-Spiegel. Die Lungenfunktion war unbeeinflusst. 2. Eine Langzeitexposition durch Kiefernholz (12 Wochen) hatte in einer hygienisch inakzeptablen Konzentration (Ø 11,4 mg/m3, 3 - 18 mg/m3) keine Allergie-unterstützenden Effekte. Es kann allerdings nicht ausgeschlossen werden, dass eine längere Belastung durch diese Kiefernholkonzentrationen die Lungenfunktion und die Lungenmorphologie in nicht-sensibilisierten Mäusen beeinflusst. Eine Langzeitexposition durch OSB (12 Wochen) mit einer durchschnittlichen Konzentration von 2,6 mg/m3 (1,2 – 4,3 mg/m3) verminderte tendenziell ebenfalls die eosinophile Entzündung, die IgESpiegel aber auch den Kollagengehalt der Lunge. Lungenfunktion, Anzahl der glatten Muskelzellen sowie die Isoprostan-Spiegel waren nicht verändert. 3. Eine Langzeitexposition durch Kiefernholz (12 Wochen) in einer hygienisch bedenklichen Konzentration (Ø 3,7 mg/m3) hatte keine Allergie-unterstützenden oder entzündlichen Effekte auf die Lunge. Eine Langzeitexposition durch OSB (12 Wochen) in einer niedrigeren Konzentration (Ø 1,2 mg/m3, 0,76 – 1,67 mg/m3) hatte keine Effekte auf die Lunge. | PD Dr. Tobias Polte Tel.: +49 341 235-1545 tobias.polte@ufz.de Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ Permoserstr. 15 04318 Leipzig | X | FPNR |
| 01.03.2017 | 31.05.2020 | 22011016 | Verbundvorhaben: Strategien zur wirtschaftlichen Nutzung und waldbaulichen Behandlung stark schälgeschädigter Laubholzbestände; Teilvorhaben 1: Verwertungsszenarien sowie Kosten- und Nutzenanalysen - Akronym: Wildschaelschaeden | Die steigende Nachfrage nach heimischen Holz ist ungebrochen hoch, daher müssen zukünftig alle Waldholzsortimente wirtschaftlich betrachtet und genutzt werden. Insbesondere der Buche kommt dabei, bedingt durch ihre lange Umtriebszeit, eine besondere Bedeutung zu. Wird die Buche bereits im frühen Stadium großflächig geschädigt, z.B. durch Wildverbiss oder –schäle, steigt das Risiko durch Schadorganismen befallen zu werden. Damit ist nicht nur ein Wertverlust, sondern auch ein erhöhtes Kalamitätsrisiko verbunden. Im Projekt werden ökonomische und waldbauliche Handlungsoptionen für schälgeschädigte Buchenbestände identifiziert. Die Schäden wurden im Projekt definiert und nach äußerlich erkennbaren Merkmalen und Größe unterteilt. Weiter wurden verschiedene Einschnitttechniken für die geschädigten Stämme betrachtet und evaluiert. | Für die betrachteten Stämme wurden verschiedene Verwertungsszenarien entwickelt und auf Wirtschaftlichkeit untersucht. Aus dem betrachteten Buchensortiment können je nach Wundkategorie verschiedene Sortimente Schnittholz gewonnen werden. Für Schnittholz aus Rundholz mit der sehr starken Schädigungen ergeben sich nur Möglichkeiten zur Innenanwendung im nichttragenden Bereich. Durch die Schädigung entstehen teilweise optisch ansprechende Oberflächen, die im Sichtbereich genutzt werden können. Auf eine Überprüfung der Wirtschaftlichkeit wurde verzichtet, da dieses Sortiment nicht industriell verarbeitet werden kann, die Oberflächen zufällig entstehen und nicht reproduzierbar sind und daher nicht monetär bewertet werden können. Aus den weniger schälgeschädigten Rundholz kann ein bestimmter Anteil an nicht geschädigtem Holz herausgetrennt werden. Je größer die Schädigungen sind, desto geringer ist der Anteil an hochwertigem Holz. Der technische Aufwand, dieses Holz einzuschneiden, verursacht zu hohe Fertigungskosten, als dass sich der Prozess wirtschaftlich lohnt. | Prof. Dr. Matthias Zscheile Tel.: +49 8031 805-2388 matthias.zscheile@fh-rosenheim.de Technische Hochschule Rosenheim - Forschung und Entwicklung Hochschulstr. 1 83024 Rosenheim | X | FPNR |
| 01.10.2018 | 31.12.2022 | 22011017 | Erhöhung der Festigkeiten und der Feuerbeständigkeit von Leichtbau-Holzwerkstoffen durch Basaltinlays und mineralische Bindemittel - Akronym: HolzBasalTec | Ziel des geplanten Projektvorhabens ist die Optimierung der Festigkeiten und der Feuerbeständigkeit rohdichtereduzierter einschichtiger und dreischichtiger Spanplatten und Oriented Strand Boards (OSB) für den Bausektor und die Verpackungsindustrie. Durch den Einsatz geeigneter Matten (Inlays) auf Basaltbasis sollen die für den Bausektor notwendigen Mindestanforderungen an die Festigkeit (insbesondere der Biegefestigkeit) trotz reduzierter Rohdichten erfüllt werden. Spanplatten und OSB für den Bausektor werden größtenteils mit polymerem Diphenylmethandiisocyanat (pMDI), Phenol-Formaldehyd-Harzen (PF-Harz) oder Melamin-Harnstoff-Formaldehyd-Harzen (MUF-Harz) gebunden, um eine entsprechende Wasserbeständigkeit der Werkstoffe zu gewährleisten. Für die Erreichung hoher Festigkeitswerte ist eine gute Anbindung der Bindemittel an die Basaltfasermatten und damit eine feste Einbindung der Basaltfasermatten in den Werkstoffverbund notwendig. Um dies zu erreichen, sollen die Oberflächen der Basaltfasermatten modifiziert werden. Dazu sollen vor allem Silanverbindungen eingesetzt werden. Der zweite Aspekt dieses Forschungsvorhabens betrifft die Optimierung der Feuerbeständigkeit von Holzwerkstoffen, die in vielen Bereichen des Bausektors gewährleistet werden muss. Für diesen Forschungsansatz sollen alternative Klebstoffgemische auf Mineralbasis (Wasserglas, Kieselsole), die einen entsprechenden Feuerschutz bieten, entwickelt und in Kombination mit den typischen Bindemitteln (Isocyanat, PF-Harz und MUF-Harz) eingesetzt werden. Die entwickelten Bindemittelsysteme werden dann auch für die Werkstoffe mit Basaltinlays angewandt. Die Festigkeitswerte sowie das Brandverhalten der hergestellten Produkte werden nach Normverfahren der Industrie evaluiert. | Das Forschungsprojekt HolzBasalTec konnte nachweisen, dass eine Verstärkung von Holzwerkstoffen mit Basaltfasergeweben die Biegefestigkeiten von Spanplatten und OSB stark erhöhen kann, ohne dabei die Querzugfestigkeit negativ zu beeinflussen. Dazu ist eine Implementierung der Gewebe nahe der Plattenoberfläche vorteilhaft. Die Untersuchungen von verschiedenen modifizierten Basaltoberflächen zeigte, dass von den untersuchten Beschichtungen die höchsten Festigkeiten und Steifigkeiten mit einem acrylatbeschichteten Basaltgewebe erzielt werden können. Diese Beschichtung gewährleistet für die meisten konventionellen Bindemittel im Holzwerkstoffsektor die höchste Adhäsion zwischen Basalt und Bindemittelmatrix. Die Basaltverstärkung der Plattenwerkstoffe ermöglichte es dichtereduzierte Platten herzustellen, welche den normativen Anforderungen der Holzwerkstoffindustrie entsprechen. Es konnte nachgewiesen werden, dass sich die relative Verstärkung von OSB sowie Spanplatten aufgrund der Größen der eingesetzten Holzpartikel unterscheiden. Im zweiten Teilbereich dieses Projektvorhabens wurde gezeigt, dass eine Verwendung von mineralischen Bindemitteln zur Reduktion der Brennbarkeit von Spanplatten oder OSB mit technischen Problemen verbunden ist. Die verwendeten Dispersionen sind in der Lage die kalorimetrischen Eigenschaften geringfügig zu verbessern, jedoch wirken sie sich negativ auf die mechanischen aus. Es wurde ebenfalls deutlich, dass eine reine Substitution der Bindemittel durch mineralische Flammschutzkleber nicht ausreicht, um einen geeigneten Flammschutz zu gewährleisten. Eine zusätzliche Versuchsreihe mit basaltfaserverstärkten zementgebundenen Spanplatten ergab, dass durch eine Verstärkung mit Basaltinlays eine Erhöhung des Holzbestandteils über das übliche Maß hinaus möglich ist, ohne dass es zu nennenswerten Festigkeitsverlusten kommt. Ein Holzanteil von 30 m% wiest immer noch höhere Biegefestigkeiten auf als Referenzplatten mit einem geringeren Holzanteil. | Prof. Dr. Carsten Mai Tel.: +49 551 39-19807 cmai@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte Büsgenweg 4 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.11.2018 | 31.10.2020 | 22011018 | Verbundvorhaben: Drohnengestützte Detektion phytophager Forstschädlinge mittels Electronic Nose; Teilvorhaben 4: Arbeitseffizienzbewertung der drohnengestützten Forstschädlingsdetektion - Akronym: PROTECTFOREST | Das Ziel des Projektes PROTECTFOREST© ist der Aufbau und Test eines Halbleitergassensor-Prototyps, der drohnengestützt eingesetzt werden kann und in Echtzeit die Information über die Insektenbefallssituation in einem Nadelwaldbestand in ein Netzwerk übermitteln kann. Die dabei ausreichend selektiv und sensitiv zu detektierenden Marker sind Monoterpene, die bei einem Befall durch phytophage Insekten, wie z.B. Ips typographus oder Pityogenes chalcographus, im Kronenraum oder exponiertem Stammbereich verstärkt emittiert werden. Die Kombination aus Drohneneinsatz und Gassensorik kann Insektenkalamitäten bereits im ersten Jahr des Befalls, bzw. bei nicht sichtbaren Stehendbefall an der Krone (v.a. Pitiogenes chalcographus oder Ips typographus am Kronenansatz), bzw. an exponierten und dadurch besonders gefährdeten Stämmen, lokalisieren. Eine Braunfärbung der Nadeln ist für die Befallsdetektion durch drohnengestütztes Monoterpenmonitoring nicht notwendig. Die Reaktionszeiten für den effizienten Forstschutz kann sich so im Vergleich zu konventionellen oder drohnengestützten optischen Verfahren (sichtbares und Infrarotspektrum) um bis zu ein Jahr verkürzen. Im Rahmen des Projektes PROTECTFOREST© wird zudem eine integrierte Analyse dieses neuartigen Detektionsverfahrens in Bezug auf Zeit- und Kosteneffizienz stattfinden. | Im Rahmen des Projektes wurden die Feldtests begleitet und Zeitstudien zu dem Gesamtablauf des neuartigen drohnenbasierten Detektionsverfahrens erstellt. So konnten entscheidende Benchmarks für die weitere Entwicklung definiert werden, die teilweise bereits im Projekt umgesetzt wurden und in einem Folgeprojekt den Schwerpunkt bilden werden. Die Zusammenarbeit mit den kooperierenden Waldbesitzern wurde intensiv begleitet, so dass ein Einstieg der Firma CADMIUM in die Forstpraxis mediiert werden konnte. Weiterhin wurden in Absprache mit Waldbesitzern Effizienzvergleiche zwischen klassischer Bestandesbegehung und dem drohnenbasierten Verfahren durchgeführt.Weiterhin wurde der Sensor in Feld- und Labortests auf die Fähigkeit zur a-Pinendetektion überprüft. Es wurde weiterhin eine Projektwebpage erstellt. | Prof. Dr. Dirk Jaeger Tel.: +49 551 39-23571 dirk.jaeger@uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Abt. Arbeitswissenschaft und Verfahrenstechnologie Büsgenweg 4 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.04.1998 | 11.05.2000 | 22011097 | Entwicklung eines Porosierungsstoffes für die Ziegelindustrie auf Maisbasis | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Porosierungsstoffes für die Ziegelindustrie auf Maisbasis, um das derzeit übliche Polystyrol substituieren zu können. Mit Hilfe von geschäumten Polystyrolkugeln werden in der Tonmasse der Ziegel Hohlräume geschaffen, die im fertigen Ziegel die notwendige Wärmedämmung sicherstellen. Während des Brennvorganges wird das Polystyrol verdampft. Aufgrund der chemischen Struktur des Polystyrols entsteht Benzol im Abgas der Ziegelei, das durch aufwendige Abgasfilter abgeführt werden muß. Im Forschungsvorhaben soll dieser Porosierungsstoff auf Maisbasis hergestellt werden. Mit diesem Werkstoff bestehen bereits Erfahrungen durch die Herstellung von Verpackungschips. Innerhalb des Vorhabens sollen die Maismischungen und das Verarbeitungsverfahren so weiterentwickelt werden, daß die technischen Eigenschaften des Polystyrols erreicht werden. | Durch die vollkommene Neuentwicklung des Extruders mit einem L/D-Verhältnis < 2 werden Verweilzeiten von ca. 1 sec. erreicht. Das bedeutet, dass das Material innerhalb dieser Zeit von Raumtemperatur auf 170 - 190 °C erhitzt und plastifiziert wird. Bei Austritt aus dem Extruder kommt es zur Entspannung und zum Aufschäumen des Materials. Durch die sehr kurze Verweilzeit kommt es trotz der sehr hohen Temperaturen nicht zur molekularen Schädigung des Materials. Dies ist ein Vorteil gegenüber herkömmlichen Extrudern. Diese technologische Entwicklung war die Voraussetzung zur Realisierung des Ziels, einen Porosierungsstoff auf Maisbasis herzustellen. Im Vorhaben konnte gezeigt werden, dass es deutliche Unterschiede in der Verarbeitbarkeit der einzelnen Maissorten gibt. Nach der anfänglichen Verwendung von Maisgrieß wurden die Versuche schnell aus wirtschaftlichen sowie verarbeitungstechnischen Gründen auf Maisschrot umgestellt. Es wurden einige verschiedene Additive getestet, wobei sich der Zusatz von 1 % Zitronensäure als günstigste Variante erwies. Während des Vorhabens wurden Versuche in einer Ziegelei gefahren. Dazu wurden in einem größeren Versuch ca. 100 m³ des Porosierungsstoffs in die Tonmasse (ca. 10 Vol% der Ziegelmasse) eingearbeitet und die Ziegel in einem Tunnelofen gebrannt. Der Porosierungsstoff auf Maisbasis führte im Ziegel zu besseren Eigenschaften als die Einarbeitung von Styropor. Die Oberfläche der gebrannten Ziegel war bei Verwendung vom Porosierungsstoff auf Maisbasis glatter. Außerdem war bei gleichbleibenden Festigkeiten das bestimmte Porenvolumen etwas größer, was zu einem besseren Wärmedämmwert führen müsste. Untersuchungen dazu konnte nicht gemacht werden. Die Abgasuntersuchungen in diesem Versuch der Ziegelei haben ergeben, dass der bestimmte Benzolgehalt der Abluft mit 4,7 mg/m³ sowohl unter dem bei Styroporeinsatz ermittelten Benzolgehalt von 13 mg/m³ als auch unter dem Grenzwert der TA-Luft liegt. | Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Heim Tel.: +49 561 804-3670 heim@uni-kassel.de Universität Paderborn - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Kunststofftechnik Warburger Str. 100 33098 Paderborn | FPNR | |
| 01.01.2000 | 31.12.2001 | 22011099 | Gentechnologische Modifikation von Triacylglycerinen durch Lipoxygenasen | Das Ziel des Vorhabens ist die gentechnologische Erzeugung von Pflanzenölen, deren Fettsäuren so modifiziert sind, dass sie erstens eine Hydroxylgruppe und zweitens in unmittelbarer Nachbarschaft dazu ein konjungiertes trans-cis-Doppelbindungspaar aufweisen. Eine derartige Funktionalisierung kann mit Hilfe von Lipoxygenasen erfolgen. Diese Enzyme sind normalerweise während der Samenkeimung aktiv, wo sie für die Mobilisierung der gespeicherten Fette verantwortlich sind. Durch eine vorgelagerte Expression der Gene für diese Enzyme ist es möglich, die entsprechenden Modifikationen bereits im reifenden Samen zu erzielen. Die für eine Transformation notwendigen Gene stehen zur Verfügung, als Empfängerpflanze ist Lein geplant. Durch seinen hohen Anteil an mehrfachungesättigten Fettsäuren bringt er ideale Voraussetzungen mit. Das Vorhaben wurde zunächst am IPB Halle bearbeitet und wird nun am IPK fortgesetzt. Als Partner sind das Institut für Allgemeine Botanik der Universität Hamburg und die Deutsche Saatveredelung, Lippstadt (DSV) eingebunden. | Ziel des Projektes war die Produktion von hydroxylierten Fettsäuren im Samenöl von transgenem Lein. Diese Modifikation sollte mit einer für Triglyceride spezifischen Lipoxygenase (LOX) erreicht und im Samen expremiert werden. Arbeitsschwerpunkte: a) Optimierung der katalytischen Aktivität der verwendeten LOX, Transgene Pflanzen von wurden auf den Gehalt an hydroxylierten Fettsäuren (Hydroxy-octadecatriensäure - HOTE und Hydroxy-octadecadiensäure - HODE) im Samen untersucht. Dabei zeigte sich, dass nur wenige Nachkommen einer Pflanze einen deutlich erhöhten Gehalt aufwiesen. Maximal konnten 2% HO(D/T)E in einem Sortenkonstrukt nachgewiesen werden. Dies entspricht der 100fachen Erhöhung im Vergleich zum Wildtyp. In Sorten mit einem überwiegenden Anteil an Linolsäure waren die Unterschiede dagegen nicht so ausgeprägt. b) Eignung von Promotoren in Lein Es wurden Promotorstudien mittels GUS-Analyse durchgeführt. Die GUS-Aktivität nahm in der Reihenfolge KCS, Napin, LeB4 und USP zu. Die Positivkontrolle (35S) lag zwischen letzteren und die Negativkontrolle besaß so gut wie keine Aktivität. Dabei ist festzustellen, dass KCS und Napin nur etwa 1% der Aktivität von 35S besitzen. Die GUS-Aktivitäten aller vier Promotoren sind jedoch im Lein niedriger als die aus früheren Versuchen bekannten Aktivitäten in den Herkunftspflanzen bzw. in verwandten Arten. Somit sind leineigene Promotoren anzustreben. c) Nachkommenschaftsanalysen In der letzten Förderphase wurden noch nicht untersuchte Linien (30 F2) und Nachkommen aller erhaltenen Linien (245 F3) auf erhöhten Gehalt an hydroxylierten Fettsäuren analysiert. Dabei konnten sowohl in der F2 als auch in der F3 keine erhöhten Gehalte festgestellt werden. Ergebnis: Es ist durch diesen Ansatz nicht gelungen den Gehalt an hydroxylierten Fettsäuren (HO(D/T)E) stabil über mehrere Generationen im Lein zu erhöhen. | Dr. Ivo Feußner Tel.: +49 39482 5-547 feussner@ipk-gatersleben.de Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Corrensstr. 3 06466 Gatersleben | FPNR | |
| 05.08.2005 | 04.08.2008 | 22011104 | Verbundvorhaben: Züchtung von Kartoffeln mit Spezialstärken; Teilvorhaben 2: Stärkeanalytik | Ziel des Projektes ist es, Kartoffelsorten mit Spezialstärken zu entwickeln. Hier sind zu nennen Amylose-Stärke, Amylopektin-Stärke und Hochphosphat-Stärke. Es finden tetraploide Pflanzen mit inaktiven Allelen von Genen der Stärkebiosyntheses Verwendung. Kreuzungen mit Sorten und Zuchtklonen erzeugen die genetische Basis, die für ein Sortenzuchtprogramm erforderlich ist. Mit Hilfe von Marker-gestützten Techniken werden dann Geniteure entwickelt mit ansteigender Alleldosis bis hin zum homozygoten Voriegen der inaktiven Allele. Um die Sortenzüchtung effizient zu gestalten, werden zudem die Erbgänge von wichtigen Resistenz-ausprägenden Genen/Allelen verfolgt. Parallel zu den Arbeiten der Züchtung tetraploider, leistungsfähiger Sorten werden diploide Kartoffeln entwickelt, die homozygot sind für die defekten Allele. Dies ermöglicht schon frühzeitig die Isolierung von Spezialstärken aus konventionell gezüchteten Kartoffeln. Die Entwicklung von Pflanzen und die Untersuchung modifizierter Stärken kommen parallel zum Einsatz, um in möglichst kurzer Zeit die Entwicklung marktfähiger Produkte zu ermöglichen. | Dr. Martin Lotz Tel.: +49 5943 81-283 drlotz@emsland-staerke.de Emsland-Stärke Gesellschaft mit beschränkter Haftung Emslandstr. 58 49824 Emlichheim | FPNR | ||
| 01.09.2005 | 31.01.2009 | 22011105 | Selektive Glycerin-Telomerisation | Ziel ist ein kontinuierlicher Prozess zur katalysierten Umsetzung von Glycerin mit Butadien zu Glycerin-Mono- und Ditelomeren, einer neuen Substanzklasse, deren vielseitige Folgechemie eine breite Verwendung verspricht, z.B. in verschiedenen, biologisch gut abbaubaren Tensidklassen. Butadien ist ein leicht zugänglicher petrochemischer Rohstoff, Glycerin steht in großen Mengen zur Verfügung, weil es bei der Herstellung von Biodiesel aus Raps anfällt. Die selektive Synthese von Mono- bzw. Ditelomeren soll durch die Flüssig-Flüssig-Zweiphasentechnik erreicht werden, wobei sich Glycerin und Katalysator in einer polaren (wässrigen) Phase befinden, während die Produkte mit Butadien und evtl. einem Lösemittel eine unpolare Phase bilden und so unerwünschten Folgereaktionen (zu Tritelomeren) entzogen werden. Dazu gehört zunächst eine bestmögliche Anpassung des Katalysators in seiner Aktivität und im Lösungsverhalten. | Die Telomerisation von Butadien mit Glycerin ist eine vielversprechende Reaktion zur Herstellung von ungesättigten Glycerinethern, die zu biologisch abbaubaren Tensiden weiterverarbeitet werden können, wobei das Ziel eine hohe Ausbeute an Monoethern ist. Um dies zu erreichen, wurde im Vorhaben eine Reaktivextraktion eingesetzt, mittels der die Selektivität zu den Monotelomeren von 68 % im einphasigen System auf über 90 % im zweiphasigen System gesteigert werden konnte. Neben der Bildung höherer substituierter Ether des Glycerins, die im zweiphasigen System mit einer Selektivität kleiner 10 % abläuft, kam es auch zu Nebenreaktionen des Butadiens wie Oligomerisierung und Polymerisation, die insbesondere bei Langzeitversuchen nach Desaktivierung des Katalysatorsystems auftraten. Durch Einsatz geeigneter Lösungsmittel und Additive konnte der Metallaustrag mit der organischen Phase um 75 % gesenkt werden; der Einsatz von Cyclodextrinen führte zu einer Erhöhung des Glycerinumsatzes von über 50 % in 3 h. Auf Basis der im Labormaßstab gewonnen Daten wurde anschließend ein kontinuierlicher Prozess im Technikumsmaßstab entwickelt und realisiert, wobei sich bereits nach wenigen Tagen eine beginnende Katalysatordesaktivierung zeigte. Hierzu umgekehrt proportional verlief die Bildung der Produkte aus Butadienoligomerisierung und -polymerisation, wobei der Dimeranteil der Produktphase über 80 % lag. Um diese Verschiebung der Selektivität zu verhindern, wurde das Katalysatorsystem durch den Einsatz von Phosphoniumsalzen sowie 4-tert-Butylcatechol stabilisiert. Hierbei zeigte eine einmalige Zugabe von Phosphoniumsalz und Inhibitor eine Stabilisierung für mehr als 220 h, eine kontinuierliche Zufuhr der Hilfsstoffe sowie des Liganden TPPTS führte zu einer Produktqualität von über 60 % nach 150 h. Die Raum-Zeit-Ausbeute lag bei 35 kg?m-3?h-1 bezogen auf das Reaktionsvolumen bzw. bei 60 kgProdukt kgPd-1h-1 bezogen auf die eingesetzte Katalysatormenge. | Prof. Dr. Arno Behr Tel.: +49 231 755-2310 behr@bci.tu-dortmund.de Technische Universität Dortmund - Fakultät Bio- und Chemieingenieurwesen - Lehrstuhl für Technische Chemie Emil-Figge-Str. 66 44227 Dortmund | X | FPNR |
| 01.10.2007 | 30.09.2009 | 22011106 | Entwicklung spritzgießfähiger naturfaserverstärkter Biopolymere für Gehäuseteile im Hausgerätebereich | Projektziel ist die Entwicklung naturlangfaserverstärkter Biopolymere, die als verarbeitungsfertige Compounds im Spritzgießverfahren zur Herstellung von Gehäuseteilen elektrischer Haushaltsgeräte eingesetzt werden können. Gegenüber marktverfügbaren Biomaterialien soll die Langfaserverstärkung zur Verbesserung der Werkstoffkennwerte sowie für Designeffekte genutzt werden. Auf Basis markverfügbarer Biopolymere und Naturfasern werden Materialrezepturen entwickelt. Es erfolgt die Biocompoundherstellung. Die Dosierung der schlecht rieselfähigen Naturfasern soll dabei über Langfaserpellets erfolgen, die in einer textilen Vorstufe hergestellt werden. Die Biocompounds werden im Spritzgießverfahren zu Prüfkörpern und Musterteilen verarbeitet und charakterisiert, Optimierungen an Werkstoffen und Technologien werden abgeleitet. Anforderungsgerechte Materialchargen werden zur Herstellung von Geräteprototypen eingesetzt. Bei erfolgreichem Projektabschluss ist vorgesehen, ausgewählte Produkte mit naturfaserverstärkten Biopolymeren herzustellen und diese zu vermarkten. Damit kann eine Einsatzerweiterung von Werkstoffen auf Basis nachwachsender Rohstoffe in technischen Anwendungen erreicht werden. | Dipl.-Ing. Johannes Heyder Tel.: +49 36741 70222 johannes_heyder@efbe-schott.de Efbe GmbH Gustav-Töpfer-Str. 6 07422 Bad Blankenburg | X | FPNR | |
| 01.10.2008 | 30.09.2011 | 22011107 | Verbundvorhaben: Züchtung schnellwachsender Baumarten für die Produktion nachwachsender Rohstoffe im Kurzumtrieb (FastWOOD); Teilvorhaben 2: Züchtung, genetische Charakterisierung sowie Potential- und Risikoabschätzung bei Leuce-Pappeln und Robinie | Ziel des Vorhabens ist, speziell für die Biomasseerzeugung auf Kurzumtriebsplantagen geeignete Leuce-Pappeln zu erzeugen. Für die Robinie sollen geeignete Plusbäume gesammelt und im Klonanbau auf verschiedenen Flächen getestet werden. Zunächst soll nach einer Inventur des vorhandenen Materials aussichtsreiche Kreuzungspartner (bei Leuce-Pappeln) und geeignete Auslesebäume (Robinie) selektiert werden. Die Identität vorhandener Klone und neu erzeugter Nachkommenschaften soll geprüft und genetisch charakterisiert werden. Auch sollen die Möglichkeiten und Risiken neuer Methoden (Triploidisierung, Gentechnik) bei der Züchtung von für die Biomasseerzeugung speziell nutzbarer Leuce-Pappeln geprüft werden. Danach sollen Kreuzungen und Vermehrungen durchgeführt und erste Versuchsflächen zur Prüfung von Nachkommenschaften und Klonen begründet werden. Im Rahmen des Verbundprojekts arbeitet der Partner auch in den anderen Teilprojekten, beispielsweise bei der Bereitstellung von Pflanzenmaterial, Laboruntersuchungen und der Anlage und Auswertung von Versuchsflächen mit. Im Ergebnis sollen zugelassene neue Sorten für die Erzeugung von Biomasse geeignetem Vermehrungsgut bereitgestellt werden. | Dr. Mirko Liesebach Tel.: +49 4102 696-156 mirko.liesebach@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik Sieker Landstr. 2 22927 Großhansdorf | FPNR | ||
| 01.08.2008 | 31.10.2011 | 22011108 | Pflanzenbauliche Strategie zum Einsatz von Gärprodukten unter ökologischen und ökonomischen Gesichtspunkten | Projektziel ist die Schaffung wissenschaftlicher Grundlagen zur pflanzenbaulichen Anwendung von Gärprodukten aus der Nass- im Vergleich zur Trockenfermentation von nachwachsenden Rohstoffen. Der Fokus liegt auf Untersuchungen in wirtschaftlich bedeutenden Winterungen unter Berücksichtigung pflanzen- und bodenspezifischer Parameter. Es soll eine Strategie zum pflanzenbaulichen Einsatz von Gärprodukten entwickelt werden, die den Forderungen einer nachhaltigen stofflichen Nutzung gerecht wird. Zur Erreichung des Projektziels sind wissenschaftliche Untersuchungen zur stofflichen Beschaffenheit der Gärprodukte im Hinblick auf eine positive Beeinflussung der Pflanzenentwicklung erforderlich. Ferner werden Untersuchungen zur Wirksamkeit dieser Gärprodukte unter Berücksichtigung von Ertragsquantität und –qualität, Nährstoff– und Humusbilanzen sowie zum Einfluss auf das Ökosystem Boden in dreijährigen praxisnahen Freilandversuchen durchgeführt. Maßnahmen zum erfolgreichen Transfer der Forschungsergebnisse sind die Praxisnähe der Versuche, Publikationen in verschiedenen Medien (Fachzeitschriften, Tagungen, Konferenzen) sowie eine Zusammenarbeit mit anderen wissenschaftlichen Institutionen. | Die aeroben Inkubationsversuche zur Untersuchung der C-Dynamik von Gärprodukten im Boden zeigten, dass die organische Substanz im flüssigen Gärprodukt abbaustabiler ist als die der Gülle und die organische Substanz im festen Gärprodukt weniger stabilisiert ist als die von Stallmist. Zellulose, Hemizellulose und Lignin beeinflussten die anaerobe C-Mineralisierung und die Bodenatmungsaktivität von Gärprodukten entscheidend. Nach dem Einsatz von Gärprodukten konnte kein signifikant negativer Einfluss auf die Abundanz von Regenwürmern festgestellt werden. Es scheint eine tendenziell negative Wirkung von Mineral-N-Dünger, Gülle und flüssigem Gärprodukt auf die Population der Enchytraeiden zu geben. In on-farm-Versuchen auf sandigem Boden wurde der höchste Kornertrag bei Winterroggen durch Anwendung von 120 kg ha-1 N Mineraldünger erreicht. Mit der Düngung aus Gärprodukten wurden im Mittel beider Versuchsjahre maximal 77% der Höchsterträge aus der Mineraldüngung erreicht. Bei Winterraps war die beste Kombination für 160 bzw. 120 kg ha-1 N die Anwendung von flüssigen Gärprodukten im Herbst und Mineraldünger im Frühjahr. Der höchste Silomaisertrag wurde mit 120 bzw. 160 kg ha-1 N (Gärprodukt flüssig) erreicht. Bei tonigem Boden reagierte Winterweizen positiv auf eine Gabe von 150 kg ha-1 N als Mineraldünger geteilt in zwei Gaben. | Dipl.-Ing. Karen Sensel-Gunke Tel.: +49 30 2093-6725 karen.sensel@agrar.hu-berlin.de Verein zur Förderung agrar- und stadtökologischer Projekte (ASP) e. V. - Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte Philippstr. 13, Hs. 16 10115 Berlin | X | FPNR |
| 01.08.2010 | 31.10.2011 | 22011109 | Entwicklung eines Produktionsverfahrens für Mikroorganismen zur Steigerung der Effizienz des Biogasprozesses (Methanos) | Ziel des Projektes ist die Entwicklung, Optimierung und das Upscaling eines Produktionsverfahrens für neuartige Mikroorganismen zum Einsatz in Biogasanlagen. Das Produkt soll den Gasertrag steigern, die Kosten der Biogasproduktion senken und somit die Wettbewerbsfähigkeit von regenerativem Biogas erhöhen. Nach der Entwicklung eines für die Bakterien geeigneten Produktions- und Ernteverfahrens muss eine Methode zur Stabilisierung und Konservierung erprobt werden. Während der gesamten Labor- und Technikumsphase ist eine kontinuierliche analytische Begleitung des Projektes unerlässlich. Das Projekt gliedert sich in 6 Arbeitspakete: 1. Produktionsverfahren/Erntetechnik für Bakterien; 2. Stabilisierung/Qualitätssicherung/Lagerung/Aktivitätstest; 3. Medienoptimierung; 4. Kontinuierliche Produktion; 5. Analytische Begleitung des Gesamtprojektes; 6. Projektleitung | Das Produkt soll zur Erhöhung der Gasausbeute bzw. Steigerung der Belastbarkeit des Gärprozesses vermarktet und eingesetzt werden und somit eine Kostensenkung der Biogasproduktion bewirken. Die Ergebnisse sollen wenn möglich als Patente geschützt werden. Das Produkt kann sowohl an bestehende als auch neue Biogasanlagen verkauft und dort zur Effizienzsteigerung des Biogasprozesses eingesetzt werden. Durch die Senkung der Produktionskosten für Biogas mit dem zu entwickelnden Produkt soll Biogas die Preislücke zu Erdgas weiter schließen. | Dr. Monika Reuter Tel.: +49 9431 751-139 monika.reuter@schmack-biogas.com Schmack Biogas GmbH Bayernwerk 8 92421 Schwandorf | X | FPNR |
| 01.10.2011 | 30.06.2014 | 22011110 | Verbundvorhaben: Langzeitstabile Inline-Messung organischer Säuren zur Beurteilung von Biogasprozessen (LIMOS); Teilvorhaben 1 | Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines innovativen Messsystems zur Inline-Bestimmung der Konzentrationen der organischen Säuren Essigsäure, Propionsäure und Buttersäure sowie weiterer Komponenten im Biogasprozess. Es soll Zusammenhänge zwischen den gemessenen Parametern nachweisen und dadurch zu neuen wissenschaftlichen Erkenntnissen über die chemisch-biologischen Vorgänge im Reaktor sowie beim Übergang von organischen Säuren von der Flüssig- in die Gasphase führen. Die kontinuierliche Überwachung der organischen Säuren ermöglicht sehr genaue Aussagen über den Zustand des Prozesses. Dadurch können Störungen frühzeitig erkannt und Optimierungen sowie eine verbesserte Systemsteuerung bei der Biogasproduktion vorgenommen werden. Das Vorhaben wird am Kurt-Schwabe-Institut für Mess- und Sensortechnik e.V. Meinsberg (KSI) in enger Kooperation mit dem Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte an der Humboldt-Universität zu Berlin (IASP) und dem Ingenieurbüro Peter Zimmermann TEB als Unterauftragnehmer des IASP bearbeitet. Am KSI erfolgt schwerpunktmäßig die Entwicklung, Herstellung und Laborerprobung des Messsystems für die Flüssigphase von Biogasanlagen. Das IASP wird Vergärungsversuche mit verschiedenen Ausgangssubstrate durchführen und gemeinsam mit TEB das Messsystem an Laborreaktoren vor allem im Hinblick auf die Säurebildung und deren Zusammenhang mit den Parametern Methan, Kohlendioxid, Wasserstoff und Sauerstoff erproben. | Das Projektziel, die Entwicklung eines Messverfahrens zur Bestimmung organischer Säuren in Bio-gasprozessen, wurde für Essigsäure als dem wichtigsten Parameter erreicht. In einer thermophil be-triebenen Biogas-Laboranlage konnte Essigsäure über einen längeren Zeitraum erfolgreich gemessen werden. Der aufgenommene Konzentrationsverlauf lieferte wichtige Informationen zur Bildung und An-reicherung der Säuren im Biogasprozess im Zusammenhang mit anderen Betriebsparametern (pH-Wert, CO2-, H2- und CH4-Konzentration) und äußeren Stressbedingungen (z. B. Fütterungsumstellung, inhomogene Substrate). Nach der Laborerprobung wurde mittels des Messsystems Essigsäure auch in einer mesophil betriebenen Biogas-Großanlage über vier Wochen erfolgreich gemessen. Es konnte gezeigt werden, dass auch bei niedrigeren Medientemperaturen (38 °C) eine ausreichende Menge Essigsäure für die Detektion extrahiert wird. Für die Messungen der organischen Säuren in realen Bi-ogasmedien wurde ein Flammenionisations-Detektor (FID) verwendet. Eine in dem Vorhaben eben-falls entwickelte rauscharme Messschaltung mit coulometrischem Detektor ermöglicht es, Spuren von H2, O2 und CH4 ab 100 Vol.-ppb zuverlässig zu detektieren. Ergebnisse des Projekts wurden in mehreren Publikationen sowie in Vorträgen und Postern auf natio-nalen und internationalen Fachtagungen vorgestellt. Darüber hinaus wurden drei Patente zur Thema-tik des Vorhabens angemeldet. Die neu gewonnenen wissenschaftlichen Kenntnisse über den Einfluss organischer Säuren auf den Verlauf chemisch-biologischer Prozesse werden der Prozessoptimierung bestehender Biogasanlagen dienen. Damit leistete das Vorhaben einen Beitrag zur Erreichung der vom BMEL gestellten förderpoli-tischen Zielstellung, durch anwendungsorientierte Grundlagenforschung des Vergärungsprozesses und marktnahe Technologieentwicklungen auf dem Gebiet der Mess- und Regeltechnik Vorausset-zungen für einen sicheren und energieeffizienten Betrieb von Biogasanlagen zu schaffen. | Dr. Jens Zosel Tel.: +49 34327 608-102 zosel@ksi-meinsberg.de Kurt-Schwabe-Institut für Meß- und Sensortechnik Meinsberg e.V. Kurt-Schwabe-Str. 4 04736 Waldheim | X | FPNR |
| 10.05.2011 | 09.05.2012 | 22011111 | Verbundvorhaben: Entwicklung von kaukasischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) als nachwachsender Industrierohstoff mit Mehrfachnutzung - Vorbereitende Arbeiten in Züchtung und Analytik; Teilvorhaben 1: Züchtung | Züchterische Arbeiten zur Entwicklung von kaukasischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) als nachwachsender Industrierohstoff mit Mehrfachnutzung (Kautschuk , Inulin, pharmazeutisch wirksame Substanzen) sollen begonnen werden. Ziele des Vorhabens sind erste Selektionsschritte im Pflanzenmaterial sowie die Einschätzung unterstützender und beschleunigender Zuchtmethodik (Molekulare Marker, Biomarker, In vitro-Techniken, NMR-Analytik). Ferner soll Saatgut für weitere Vermehrungen gewonnen sowie erste Wurzeln zur Extraktion von Kautschuk und Inulin geerntet werden. Die Extrakte sollen im Labormaßstab weiter bearbeitet und beurteilt werden. In Taraxacum koksaghyz sollen spaltende Populationen durch Kreuzungen extremer Genotypen für agronomisch und metabolomisch relevante Merkmale erstellt werden. Isoprenoide, Inulin und pharmazeutisch wirksame Substanzen sollen NMR-analytisch erfasst werden. Selektierte Genotypen sollen in vitro vermehrt, z.T. polyploidisiert sowie in vitro beschleunigt zur Blüte gebracht werden. Sequenzen der Schlüsselgene relevanter Stoffwechselwege sollen als Selektionsmarker geprüft und weitere Marker auf Ihre Eignung zur Spezies-Indentifikation sowie zur markergestützten Rückkreuzung getestet werden. In seinen agronomischen Eigenschaften verbessertes Pflanzenmaterial soll für die weitere züchterische Bearbeitung erstellt werden. Saatgut und Wurzeln werden in einem ersten Feldanbau erzeugt. | Dr. rer. hort. Fred Eickmeyer Tel.: +49 9428 903-328 eickmeyer@t-online.de ESKUSA GmbH Bogener Str. 24 94365 Parkstetten | X | FPNR | |
| 01.08.2012 | 15.12.2013 | 22011112 | Optimierung der Rapsöl- und RME-Produktion: Verbesserung der N-Aufnahme und Verwertungseffizienz von Winterraps | Heutige Winterrapssorten benötigen für die Ausschöpfung ihres Ertragspotenzials eine relativ hohe N-Düngung, die wegen negativer Umweltwirkungen (Klimagasbildung, Nitratauswaschung) teilweise kritisch gesehen wird. Durch eine züchterische Verbesserung der N-Effizienz (Nitrogen Use Efficiency, NUE) von Winterraps könnten solche negativen Umwelteffekte verringert oder vermieden werden. Daher soll im vorliegenden Projekt die spezifische Reaktion sehr unterschiedlicher Rapsgenotypen auf ein differenziertes N-Angebot untersucht werden. Zur Identifikation der N-Effizienz von unterschiedlichen Winterrapsgenotypen im vegetativen Stadium werden Wasserkulturversuche mit variierter N-Düngung durchgeführt. Die so beurteilten Genotypen werden in einem Gefäß-Versuch genauer auf ihre N-Verwertungseffizienz und Source/Sink-Verhältnisse hin untersucht. Auf Basis dieser Daten werden Korrelationen zwischen verschiedenen Aufnahmeeffizienz-Merkmalen ermittelt. Ferner erfolgt eine Genotypisierung der ausgewählten Rapsformen anhand eines neuen, genomweiten Brassica SNP-Chips, zwecks Abschätzung der genetischen Distanz. Schließlich sind Kreuzungen zwischen differenten Genotypen vorgesehen, um genetisch diverse Züchtungspopulationen bzgl. N-Effizienz zu generieren. Selektierte Nachkommenschaften stehen dann für weitere F+E-Arbeiten sowie die Züchtung (Prebreeding) zur Entwicklung von Linien und Testhybriden mit verbesserter Stickstoff-Effizienz (NUE) zur Verfügung. | Prof. Dr. Rod Snowdon Tel.: +49 641 9937-420 rod.snowdon@agrar.uni-giessen.de Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 09 - Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung I - Pflanzenzüchtung Heinrich-Buff-Ring 26-32 35392 Gießen | X | FPNR | |
| 01.07.2016 | 31.12.2018 | 22011114 | Verbundvorhaben: Biobasierte Molding Compounds für Elektronikanwendungen; Teilvorhaben 1: Reaktivharzformulierungen, Reaktivverdünner, Koordinierung - Akronym: B2MC | Im Rahmen des Vorhabens sollen Bulk und Sheet Molding Compounds (BMC/SMC) auf Basis biobasierter/nativ-basierter Rohstoffe entwickelt werden, die zunächst als Werkstoffe für Elektronikanwendung untersucht und entwickelt werden sollen. Bei der Entwicklung sollen alle Komponenten der SMC/BMC-Formulierung durch nativ-basierte Rohstoffe ersetzt werden. Hierbei werden besonders die Verstärkungsfasern (bevorzugt heimische Fasern), die Füllstoffe (mineralische Verbindungen) und das essentielle Reaktivharz (nativ-basierte Synthesebausteine und Reaktivverdünner) fokussiert. Weiterer Schwerpunkt ist die Anpassung der SMC-Herstellung an die Erfordernisse der Naturfasern. Im Gegensatz zu heute eingesetzten Glasfasern, ist es bei Naturfasern erforderlich, die Fasern zu schneiden. Die Anpassung der Schneidwerke ist daher essentiell für die Zielerreichung. Schwerpunkt der Arbeiten der PYCO sind die Untersuchung nativbasierter Reaktivverdünner und die Entwicklung innovativer Reaktivharzformulierungen. Der Reaktivverdünner hat im Polyesterharz zwei zentrale Aufgaben: Er muss zum Einem das Harz schnell und einphasig lösen, und zum Anderen eine gute Copolymerisation und Vernetzung mit den reaktiven Doppelbindungen ermöglichen. Es werden zunächst anhand theoretischer Ansätze die entsprechenden Parameter ermittelt und im Anschluss im Labor das tatsächliche Verhalten beurteilt. In Härtungsversuchen (Subcase und Reinharzproben) wird die Copolymerisation/Vernetzung untersucht und bewertet. Gleiches gilt für die Werkstoffeigenschaften (u.a. DMA, IR, Brandfestigkeit, Bewitterung). Der Entwicklungsprozess erfordert eine genaueste Abstimmung des/r Reaktivverdünner/s auf die neuen ungesättigten Polyesterharze um hervoragende Werkstoffeigenschaften zu erreichen. Daher sind umfangreiche, iterative Untersuchungen erforderlich. Ein weiterer Arbeitsschwerpunkt der PYCO ist die Bewertung der Werkstoffeigenschaften gemäß der vorliegenden Expertise (Einbeziehung aller Partner). | Im Projekt konnten erstmalig SMC- (auf Schnittfasern-basierend) und BMC-Formmassen mit einem bio- bzw. nativ-basierten Anteil von >95% hergestellt werden. Insbesondere durch das bio-basierte ungesättigte Polyesterharz und dem Schwundkompensator sowie die Verwendung von Naturfasern konnte dieses Ziel erreicht werden. Durch die neuen Werkstoffe kann, nach weiteren Optimierungsmaßnahmen, ein technisch einsetzbarer und gleichzeitig "grüner" Werkstoff zur Verfügung gestellt werden. Allerdings führen der hohe bio- bzw. nativ-basierte Anteil, zu geringeren Werkstoffeigenschaften als bei herkömmlichen glasfaserbasierten Formmassen. Im Projekt konnte die prinzipielle Eignung der einzelnen Komponenten und der Werkstoffe gezeigt und die wesentlichen Materialkennwerte bestimmt werden. Durch die gute Verarbeitbarkeit der Werkstoffe konnten hochwertige Demonstratoren gefertigt werden, die die Verwertung und Verbreitung der Projektergebnisse ermöglichen. Die Arbeiten innerhalb des Teilvorhabens bezogen sich auf die Optimierung des Reaktivverdünners, die Optimierung des Reaktivverdünneranteils, die Entwicklung einer Eindickungsmethode, die Aushärtung des Harzes und die Werkstoffcharakterisierung insbesondere in Bezug auf die Brandfestigkeit der Werkstoffe. | Dr. rer. nat. Sebastian Steffen Tel.: +49 3328 330-246 sebastian.steffen@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein - Fraunhofer-Einrichtung für Polymermaterialien und Composite (PYCO) des Fraunhofer IAP Kantstr. 55 14513 Teltow | X | FPNR |
| 01.05.2016 | 31.10.2019 | 22011115 | Verbundvorhaben (FSP-Emissionen): Gesundheitliche Bewertung von Emissionen aus Holz und Holzprodukten in Innenräumen mittels experimenteller toxikologischer Untersuchungen und humanbasierter Beobachtungen; Teilvorhaben 4: Untersuchung von Holzprodukten sowie Bereitstellung der holztechnologischen Expertise - Akronym: GesundHolz-TI | Das Ziel des Gesamtvorhabens bestand darin, ein umfassendes Bild über mögliche gesundheitliche Auswirkungen von Emissionen, die typischerweise aus Holz abgegeben werden, aufzuzeigen. Hierzu wird die humantoxikologische Relevanz der Emissionen von flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs), die bei der Verwendung von Holz und Holzprodukten (insbesondere als Baumaterial) entstehen ermittelt und bewertet. Es werden neuartige Methoden zur Messung des Gefährdungspotentials von Holz-VOCs für den Menschen entwickelt und eingesetzt. Ferner sollen Handlungsempfehlungen zur nicht gesundheitlich schädigenden Nutzung von Holz erarbeitet und dadurch der Einsatz von Holz im Baubereich gefördert werden. Um das Wirkungspotential von Holzproduktemissionen einzuschätzen, wurden im Rahmen des Projektes invitro, ex-vivo- sowie tierexperimentelle Studien durchgeführt. Es war Aufgabe des Thünen-Instituts für Holzforschung (TI) im Rahmen des Teilvorhabens 4 die holztechnologische Expertise zu liefern, um die Versuche zielgerichtet gestalten zu können. Ferner war das TI verantwortlich für die Materialbelieferung und dem Konzentrationsmonitoring während der Versuche. | Das TI hat für die Literaturstudie das Kapitel 2 "Im Innenbereich verbaute Holzprodukte und deren Emissionen" beigetragen und die Gesamtstudie kritisch begleitet und redigiert. Auf Grundlage der Literaturstudie sowie bisherigen Erfahrungswerten bezüglich des Emissionsverhaltens einzelner Holzprodukte hat das TI zusammen mit den Projektpartnern relevante Hölzer bzw. Holzwerkstoffe ausgewählt. Diese wurden für die Projektpartner entsprechend ihrer Anforderungen in den zellbiologischen sowie immunologisch-allergologischen Experimenten aufbereitet. Für die Tierexperimente am UFZ und ZAUM umfasste dies das Herstellen von Holzproduktproben mit bestimmten flächenspezifischen Emissionsfaktoren. Ferner übernahm das TI das Monitoring der in den Tierkäfigen eingestellten VOCKonzentrationen der Käfigluft mittels TD-GC-MS-Analyse. Für Neuronenversuche am IfADo und Untersuchungen des irritierenden Potentials an Augen und Haut am IUK wurden flüssige VOC-Einzelsubstanzen sowie -Gemische verwendet. Die Zusammensetzung der repräsentativen Gemische basierte auf Erkenntnissen der Literaturstudie sowie den Ergebnissen von eigenen Emissionsprüfungen an Holzprodukten. | Dr. Martin Ohlmeyer Tel.: +49 40 73962-635 martin.ohlmeyer@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung Haidkrugsweg 1 22885 Barsbüttel | X | FPNR |
| 01.11.2018 | 31.01.2021 | 22011118 | Verbundvorhaben: Standardisierte Buchenholz-Hybridträger großer Spannweite; Teilvorhaben 2: Einsatz von recycelten Kohlenstofffasern in hochleistungsfähigen Buchenholzträgern - Akronym: Stabu | Die Ausrichtung des Projektes lag auf der Entwicklung eines ressourceneffizienten Buchenholz-Hybridträgers. Das Ziel war zum einen die Steigerung der Wertschöpfungskette durch Verwendung von Buchenholz schlechter Qualität und zum anderen die Ökobilanz durch recycelte Kohlenstofffasern positiv zu verbessern. Der stetig steigende Bedarf an Faserverbundbauteilen führt unweigerlich zu einem Wachstum an Abfällen aus Produktion oder "End-of-Life" Bauteilen. Daher ist die Notwendigkeit zur Verwendung von recycelten Kohlenstofffasern und der Forschung und Entwicklung für die dafür benötigten Technologien gegeben. Die Herstellung von Neufasern ist sehr energie- und kostenintensiv, die Wiederaufbereitung von Kohlestofffasern benötigt hingegen nur etwa 10 % dieser Energiemenge. Daher ist sowohl der wirtschaftliche als auch ökologische Aspekt der Verwertung von rCF-Materialien in neuen Anwendungen ersichtlich. Im Hinblick auf die Verwendung von minderwertigem Buchenholz als Bauteilpartner, führt die Verwendung von rCF zu einer weiteren Verbesserung der Ökobilanz. Konkretes Ziel war einfeldrige, standardisierte und ressourceneffiziente Buchenholz-Hybridträger zur stofflichen Substitution von Stahl- und Stahlbetonträger herzustellen. Dies soll durch die signifikante Steigerung der Tragfähigkeit und Steifigkeit möglich werden, indem die Gurte von profilierten Brettschichtholzträgern aus Buchenholz mit Lamellen aus recycelten Kohlenstofffasern (Recycling-CFK-Lamellen) verstärkt werden. Die CFK-Lamellen basieren auf Vliesstoffen mit einem hohen Orientierungsgrad der Kohlenstofffasern. Die Anpassung des Orientierungsgrades der Fasern im Vlies ermöglicht einen optimalen und kostengünstigen Einsatz entsprechend den mechanischen Anforderungen im Feld und an den Auflagern. Außerdem wird das Schwind- und Quellverhalten der Buchenbretter durch den Verbund mit den Recycling-CFK-Lamellen deutlich vermindert. | Ausgehend von der Neuausrichtung des Projektes wurde das rCF-Ausgangsmaterial von Vlies zu rCF-Stapelfasergarn (Roving) geändert, da sich so deutlich verbesserte mechanische Kennwerte erwarten lassen. Die Entscheidung fiel auf das rCF-Stapelfasergarn der Wagenfelder Spinnereien. Das rCF-Stapelfasergarn wird in einem kombinierten Prozess über ein Wickelverfahren mit anschließender Imprägnierung mit dem Bioharzsystem (ENVIREZ 70301) und Aushärtung im Autoklav verarbeitet (s. Abbildung 2). Zunächst wird der trockene Roving im Wickelverfahren auf eine Platte aufgebracht. Die Herausforderung hierbei ist, dass der Roving während des Prozess auf Grund der geringen Zugfestigkeit im trockenen Zustand nicht reißt (Gefahr des Abgleitens der gestapelten Faserstücke untereinander; Unterbrechung in Faserstruktur). Die gewickelte Platte wird im Anschluss imprägniert und unter Druck im Autoklaven ausgehärtet. Die mechanische Charakterisierung der Platten im Zugversuch ergibt einen gemittelten E-Modul von 78.000 MPa und eine Zugfestigkeit von 850 MPa für einen FVG von 40 % (s. Abbildung 3). Dies ergibt Steigerungen vom Faktor 5 (E-Modul) bzw. 4 (Zugfestigkeit) gegenüber dem Ausgangsmaterial rCF-Vlies. Damit ist bereits die Minimalanforderung an die rCF-Lamellen im Hybridträger von etwa 60.000 MPa erreicht. Der Hybridträger wird somit die mechanischen Eigenschaften eines reinen Buchenholzträgers guter Qualität übertreffen. Höhere FVG waren anlagentechnisch nur begrenzt zu realisieren. Die mechanischen Kennwerte haben sich bei 50 % FVG trotz mangelnder Faserorientierung bei über 100.000 MPa (E-Modul) eingependelt. Die Zugfestigkeit hat sich auf Grund der fehlenden Orientierung jedoch auf ca. 600 MPa vermindert, liegt aber trotzdem noch über dem erforderlichen Mindestwert. Es kann daher gefolgert werden, dass die rCF-Rovings für eine Anwendung im Buchenholz-Hybridträgers geeignet sind und die notwendige mechanische Performance erreicht wird. | Prof. Dr.-Ing. Joachim Hausmann Tel.: +49 631 2017-301 joachim.hausmann@ivw.uni-kl.de Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe GmbH Erwin-Schrödinger-Str. 58 67663 Kaiserslautern | X | FPNR |
| 01.02.1996 | 31.12.1999 | 22011195 | Verbundvorhaben: Polysaccharidverbund: Teilvorhaben 3: Partialoxidation von Polysacchariden | Ziel des geplanten Vorhabens ist es, das Redoxverhalten von Kohlenhydrat - Metallkomplexen zu ermitteln und die metallkatalysierte Oxidation von Polysacchariden mit Sauerstoff zu einer befriedigenden Alternativmethode (z.B. zur Oxidation mit Chlor oder Chlorverbindungen) zu entwickeln. Da eine wichtige Nutzung den Bereich der Stärkeoxidation betrifft, soll von Anfang an eine polymerchemische Charakterisierung von Stärkeoxidaten einbezogen werden. Es sollen Monosaccharid-Metall- bzw. Polysaccharid-Metall-Komplexe dargestellt und charakterisiert werden. Darüber hinaus sollen diese Komplexe mit sauerstoffhaltigen Systemen selektiv oxidiert werden. Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit mit der Fa. Akzo und der Fa. Henkel durchgeführt. | Der Schwerpunkt der Untersuchungen lag auf der Komplexierung von Monosacchariden mit Metallen, insbesondere Eisen und Mangan. Es wurden zahlreiche Vertreter verschiedener Monosaccharid-Klassen (Aldosen, Ketosen, Ar-Säuren, On-Säuren, Zuckeralkohole, Nucleoside) eingesetzt. Im Falle des Eisens wurden Monosaccharid-Eisen(II)-Komplexe synthetisiert, die sich mit Sauerstoff zu Monosaccharid-Eisen(III)-Komplexen oxidieren lassen. Die gebildeten Komplexen sind relativ stabil, wenn auch nicht unbegrenzt. Im Falle von Mangan erfolgte die Darstellung und Charakterisierung von Monosaccharid-Mangan(II)-Komplexen. Der Aufbau der Komplexe konnte in den meisten Fällen geklärt werden. Dabei wurde festgestellt, dass die Komplexierung - unabhängig von den verschiedenen funktionellen Gruppen in der Monosaccharid-Struktur - über die Polyol-Struktur erfolgt. Es gelang diese Komplexe sowohl mit Sauerstoff als auch mit Wasserstoffperoxid zu Monosaccharid-Mangan(III)-Komplexen und Monosaccharid-Mangan(IV)-Komplexen zu oxidieren. Die gebildeten Mangan(IV)-Komplexe sind im alkalischen Milieu überraschend stabil und hydrolyseunempfindlich. Der Monosaccharid-Mangan(IV)-Komplex zerfällt jedoch spontan beim Ansäuern der alkalischen Lösungen. Mangan wird dann zur Oxidationsstufe Mangan(II) reduziert. Die gewünschte gleichzeitige selektive Ligandenoxidation des Monosaccharids gelang jedoch nicht. Im Bereich der Di-, Oligo- und Polysaccharide wurde die Komplexierung von Metallen mit Cyclodexrinen untersucht. Es wurden Cyclodextrin-Mangan(II)- und Mangan(III)-Komplexe dargestellt und charakterisiert. Cyclodexrine sind jedoch - im Gegensatz zu den untersuchten Monosacchariden - nicht in der Lage Mangan(IV)-Komplexe zu bilden. Darüber hinaus gelang die Darstellung von Mangan-Saccharid-Komplexen und Eisen-Saccharid-Komplexen mit D-Cellobiose und verschiedenen Cellulosederivaten. Diese Komplexe konnten jedoch nicht definiert oxidiert werden. | Prof. Dr. P. Klüfers Tel.: +49 89 2180-7404 kluef@cup.uni-muenchen.de Karlsruher Institut für Technologie (Universitätsaufgabe) - Fakultät für Chemie und Biowissenschaften - Institut für Anorganische Chemie Engesserstr. 15 76131 Karlsruhe | FPNR | |
| 01.03.2005 | 28.02.2007 | 22011201 | Landwirtschaftliche Verwertung von Gärrückständen aus NaWaRo-Biogasanlagen (Ko-Fermentation mit Nachwachsenden Rohstoffen) | Im beantragten Projekt sollen die qualitativen Eigenschaften von Gärrückständen aus NaWaRo-Biogasanlagen hinsichtlich organischer Substanz, Nährstoffgehalte (N, P, K), Schwermetalle und organische Schadstoffe (z.B. Desinfektionsmittel, Antibiotika) untersucht und ihre Wirkung auf Böden dokumentiert werden. Durch die Nutzung der nachwachsenden Rohstoffe kann es in vielen viehhaltenden Betrieben allerdings zu einem Nährstoffüberschuss kommen, da über die nachwachsenden Rohstoffe weitere Nährstoffe zu den bereits aus dem Futter vorhandenen Nährstoffe in die Betriebe gelangen. Anhand von Nährstoffbilanzierungen sollen Praxisempfehlungen abgeleitet werden. Es sollen praxisrelevante Inputmaterialien als Ko-Fermente zu Rinder-, Schweine- und Mischgülle untersucht werden: Mais, Getreide, Zwischenfrucht, Grassilage. Die Wirkung der Gärrückstände soll an einem Gefäßversuch über einen Zeitraum von 1 1/2 Jahren geprüft werden. Betreiber von Biogasanlagen werden wertvolle Erkenntnisse zu den quantitativen und qualitativen Eigenschaften der Gärsubstrate aus NaWaRo-Anlagen für eine landwirtschaftliche Verwertung erlangen. | Prof. Dr. Christoph Emmerling Tel.: +49 651 201-2238 emmerling@uni-trier.de Universität Trier - Fachbereich VI Geographie/Geowissenschaften - Fach Bodenkunde Behringstr. 54296 Trier | X | FPNR | |
| 05.07.2005 | 04.08.2008 | 22011204 | Verbundvorhaben: Züchtung von Kartoffeln mit Spezielstärken; Teilvorhaben 3: Erbgut-Analytik | Ziel des Projektes ist es, Kartoffelsorten mit Spezialkstärken zu entwickeln. Hier sind zu nennen Amylose-stärke, Amylopektin-Stärke und Hochphosphat-Stärke. Es finden tetraploide Pflanzen mit inaktiven Genen der Stärkebiosynthese Verwendung. Kreuzungen mit Sorten und Zuchtklonen erzeugen die genetische Basis, die für ein Sortenzuchtprogramm erforderlich ist. Mit Hilfe von Marker-gestützten Techniken werden dann Geniteure entwickelt mit ansteigender Alleldosis bis hin zum homozygotem Vorliegen der inaktiven Allele. Um die Sortenzüchtung effizient zuu gestalten, werden zudem die Erbgänge von wichtigen Resistenz-ausprägenden Genen/Allelen verfolgt. Parallel zu den Arbeiten der Züchtung tetraploider, leistunmgsfähiger Sorten werden diploide Kartoffeln entwickelt, die homozygot sind für die defekten Allele. Dies ermöglicht schon frühzeitig die Isolierung von Spezialstärken aus konventionell gezüchteten Kartoffeln. Die Entwicklung von Pflanzen und die Untersuchung modifizierter Stärken kommen parallel zum Einsatz, um in möglichst kurzer Zeit die Entwicklung marktfähiger Produkte zu ermöglichen. | Prof. Dr. Dirk Prüfer Tel.: +49 251 832-2302 dirk.pruefer@ime.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie (IME) Forckenbeckstr. 6 52074 Aachen | FPNR | ||
| 01.02.2007 | 30.06.2010 | 22011205 | Organo-Asche-Presslinge als zukunftsorientiertes Düngemittel - Produktionsoptimierung, ernährungskundliches Potential und Machbarkeitsstudie | Im Rahmen des Vorhabens soll auf Basis von Holzaschen ein Düngemittel entwickelt werden, das insbesondere im Wald eingesetzt werden kann und das Nährstoffentzüge durch Erntemaßnahmen kompensiert. Ziel ist es, einen Beitrag zur kostengünstigen Verwertung anfallender Aschen aus Biomasse-Heizkraftwerken zu leisten. Für eine Ascheverwertung geeignete Biomasse-HKW sollen unter Berücksichtigung der eingesetzten Rohstoffe, der Menge und Qualität anfallender Aschen und der Entfernung zum Verarbeiter identifiziert werden. Die Holzaschen werden chemisch charakterisiert. Auf der Grundlage bereits durchgeführter Entwicklungsarbeiten sollen die Aschen mit sauren organischen Materialien zu sogenannten Organo-Aschen verpresst werden. Die so modifizierten Aschen sollen Vorteile hinsichtlich pH-Wert, Nährstoffverfügbarkeit und Ausbringung bieten. Die verschiedenen Presslingsformulierung werden im Variantenversuch auf land- und forstwirtschaftlichen Versuchsflächen ausgebracht. Die kleinstandörtlichen Auswirkungen dieser Ausbringung werden als Unterauftrag von der Technischen Universität München evaluiert. Ferner soll mit einer Vorzugsvariante auf einem Waldstandort ein Großversuch durchgeführt werden. Abhängig von den gewonnen Erkenntnissen über Verfügbarkeit der Ausgangsmaterialien, Herstellungsverfahren, ökologische Auswirkungen einer Ausbringung von Organo-Asche-Presslingen bzw. Rinde-Asche-Presslinge kann ein realistischer Produktpreis abgeleitet werden. Auf dieser Grundlage werden in einer Marktanalyse verschiedene Absatzmärkte (Landwirtschaft, Forstwirtschaft, Gartenbau) für die Presslinge untersucht. Des weiteren wird die Produktreife der Presslingherstellung und Logistik ausgetestet. | Dipl. Ing. Rainer Mahrla Tel.: +49 8067 9045-25 mahrla@dettendorfer-wertstoff.de Dettendorfer Wertstoff GmbH & Co. KG Linden 2 83109 Großkarolinenfeld | X | FPNR | |
| 01.01.2007 | 30.06.2009 | 22011206 | Plant Made Pharmaceuticals - Expression rekombinanter Proteine in Tabak | Aufgrund des Abbaus von EU-Subventionen für die Tabakproduktion benötigen die Erzeuger Alternativen, um das Einkommen für die Zukunft zu sichern. Unser Ziel ist es einen innovativen Ansatz zu entwickeln, der eine sehr hohe rekombinante Produktion von wirtschaftlich interessanten Proteinen in Tabak ("Bioreaktor") ermöglicht. Es sollen therapeutische Antikörperfragmente in Tabak produziert werden. Um die Überexpression der entsprechenden Gene zu gewährleisten, soll das RNAi (RNA interference) System in der betreffenden Tabaksorte deaktiviert werden. Zur weiteren Stabilisierung der Expression sollen die interessierenden Gene mit MAR (Matrix Associated Regions) Elementen versehen werden. Wir erwarten, dass wir mit diesen Massnahmen eine etwa 30-fache Produktionssteigerung erreichen können. Damit wird die Produktaufreinigung rentabel Der Bundesverband Deutscher Tabakpflanzer unterstützt das Projekt und ist an einer Kommerzialisierung des Projektergebnisses interessiert. PBL Technologies besitzt Patente , die für die Realisierung des Projekts genutzt werden. Für den Fall der Kommerzialisierung besteht eine Verwertungsvereinbarung | Ziel des Projektes war die Entwicklung eines innovativen Ansatzes, der eine sehr hohe Produktion von wirtschaftlich interessanten, rekombinanten Proteinen in Tabak ("Bioreaktor") ermöglichen sollte. Hierzu sollte ein pflanzlicher Abwehrmechanismus, das "RNA interference" (RNAi), der gegen die Expression rekombinanter Proteine gerichtet ist, unterdrückt werden. Dieser Abwehrmechanismus hat bisher die Rentabilität pflanzlicher "Bioreaktoren" erheblich beeinträchtigt. Darüber sollten die für das gewünschte Protein kodierenden Gene mit Sequenzelementen, die eine weitere Erhöhung der Produktausbeute gewährleisten, versehen werden. Um die direkte Nutzbarkeit des Systems zu demonstrieren, sollten beispielhaft therapeutische Antikörper in einer Tabaksorte produziert werden. Die Herstellung aller Genkonstrukte, die Transformation derselben und Genotypisierung der transgenen Linien wurden umgesetzt, dennoch wurden die gesetzten Ziele bisher nicht erreicht. Es stehen derzeit noch keine Pflanzen zur Verfügung, bei denen eine Überexpression eines AK nachgewiesen werden konnte. Die gemachten Erfahrungen haben dazu beigetragen, dass derzeit die Herstellung einer optimierten Expressionsplattform erfolgt. Die begonnenen Arbeiten werden mit Haushaltmitteln fortgesetzt, u | Dr. habil. Michael Wassenegger Tel.: +49 6321 - 671 1330 michael.wassenegger@agroscience.rlp.de RLP AgroScience GmbH - AlPlanta - Institut für Pflanzenforschung Breitenweg 71 67435 Neustadt an der Weinstraße | X | FPNR |
| 01.10.2008 | 30.09.2011 | 22011207 | Verbundvorhaben: Züchtung schnellwachsender Baumarten für die Produktion nachwachsender Rohstoffe im Kurzumtrieb (FastWOOD); Teilvorhaben 3: Evaluierung, Züchtung und Charakterisierung von Pappeln der Sektion Leuce und Weiden unter besonderer Berücksichtigung abiotischer Schadfaktoren | Erarbeitung der Voraussetzungen für einen großflächigen, betriebssicheren und wirtschaftlichen Anbau von Pappeln, Weiden und Robinien zur Produktion von Biomasse in Kurzumtriebsplantagen durch die Entwicklung und Bereitstellung von geprüften, in ihrer Leistungsfähigkeit und Widerstandskraft verbesserten Klonen und Klonmischungen. Sichtung und Prüfung von vorhandenen Sorten unter dem Aspekt einer Verwendung in Kurzumtriebsplantagen durch Evaluierung vorhandener Versuchsanlagen bei Pappel, Weide und Robinie, um die vielversprechendsten zu ermitteln; Anlage von systematischen Sortenprüfversuchen nach Vermehrung des selektierten Materials auf verschiedenen Standorten; Entwicklung von Neuzüchtungsprogrammen; Kreuzung von neuen Nachkommenschaften auf Basis von Evaluierung Altsorten und Neuauslese, Auslese neuer Klone und Prüfung im Feldversuch; systematische Prüfung des gesamten Materials in Hinsicht auf Resistenz gegenüber abotischen Faktoren sowie biochemisch-genetische Charakterisierung als Grundlage für Identifizierung und Katalogisierung. Anlage von Referenzsammlungen; Übertragung der Ergebnisse an Praxis durch Workshops, Druckmedien, freies und dialogfähiges Internetportal. | Dr. Heino Wolf Tel.: +49 3501 542-220 heino.wolf@smul.sachsen.de Staatsbetrieb Sachsenforst - Abt. Ressourcenmanagement - Ref. Forstgenetik/Forstpflanzenzüchtung Bonnewitzer Str. 34 01796 Pirna | FPNR | ||
| 01.02.2011 | 28.02.2014 | 22011208 | Verbesserung der Trockentoleranz von Stärkekartoffeln durch eine markergestützte Selektion in der Kartoffelzüchtung (TROST) | Die Stärkekartoffelerzeugung ist für Landwirte nur bei stabil hohen Erntemengen und Stärkegehalten ökonomisch. Die starke Witterungsabhängigkeit des Stärkeertrags gefährdet die Ertragsstabilität, insbesondere bei Frühsommertrockenheit, deren Zunahme aktuelle Klimaszenarien für Mitteleuropa prognostizieren. Zusatzbewässerung ist ökologisch und ökonomisch begrenzt. Künftige Stärkekartoffelsorten müssen daher trockentolerant sein. In diesem Projekt sollen molekulare Marker entwickelt werden, mit denen Trockentoleranz prognostiziert werden kann, um die Züchtung trockentoleranter Stärkesorten mit höherer Ertragsstabilität zu beschleunigen. Damit im Exaktversuch identifizierte Marker unter Feldbedingungen in einem breiten Sortenspektrum einsetzbar sind, werden die Marker an Feldproben validiert. Es werden Trockenstressexperimente an vier ausgewählten Sorten bekannter Trockentoleranz durchgeführt , Metabolit- und Transkriptprofile erstellt und Toleranzmarker identifiziert. Die Trockentoleranz von 30 weitere Kartoffelsorten wird in Exakt- und Feldversuchen charakterisiert, um 10 vorwiegend sensitive und 10 vorwiegend tolerante Sorten zu ermitteln. An einer Stichprobe mit 10 sensitiven und 10 toleranten Sorten, die auf mehreren Standorten angebaut werden sollen, werden die Marker validiert, um zu überprüfen, ob die Trockentoleranz korrekt prognostiziert wird. | Stefan Lütke Entrup Tel.: +49 228 98581-44 gfp@bdp-online.de Gemeinschaft zur Förderung von Pflanzeninnovation e.V. (GFPi) Kaufmannstr. 71-73 53115 Bonn | X | FPNR | |
| 01.07.2010 | 31.12.2013 | 22011209 | Weichlaubhölzer - Ungenutztes Rohstoffpotenzial? | Ziel des Projektes ist es, die tatsächlich nutzbaren Potenziale an ALN in Nordwestdeutschland abzuschätzen und nachhaltige Management-, Nutzungs- und Verwertungskonzepte zu entwickeln, die in einer nachhaltigen multifunktionalen Waldbewirtschaftung umsetzbar sind. Dabei gilt es, die bisher nicht genutzten Potenziale auf ihre Verfügbarkeit zu überprüfen, in umweltverträglicher Weise zu erschließen und die Kosten-, Erlös- und Verwertungsverhältnisse zu analysieren. Ergänzende Datenerhebungen für Schaftform- und Biomassefunktionen werden durchgeführt. Zur naturschutzfachlichen Überprüfung der Nutzungspotenziale werden weitere ergänzende Erhebungen vorgenommen. Auf der Basis dieser Daten wird eine naturschutzfachliche Abstufung der Eingriffsmöglichkeiten durchgeführt. Die Ergebnisse werden im Gelände überprüft. Es werden dann Strategien unter Berücksichtigung der Vorgaben der anderen Partner entwickelt und Grenzkriterien für die Nutzung von ALN auf verschiedenen Standorten definiert. Abschließend werden Potenzialabschätzungen auf der Basis der BWI 2 durchgeführt. | Prof. Dr. Hermann Spellmann Tel.: +49 551 69401-123 hermann.spellmann@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.05.2011 | 30.09.2013 | 22011210 | Toxische Wirkung von Nanopartikeln aus Biomassenverbrennung II | Im Folgevorhaben soll der Einfluss von bei der Verbrennung von nachwachsenden Rohstoffen in Kleinfeuerungsanlagen entstehenden Feinstaubs bei dessen Inhalation untersucht werden. Der Hauptaspekt liegt auf dem Zusammenhang zwischen Brenngut (Stückholz / Holzpellets), chemischer Zusammensetzung des Staubs und dessen Toxizität unter Berücksichtigung des Betriebszustands. der Atemwege zurückgehalten zu werden, soll deren Wirkung auf humane Lungenepithelzellen untersucht werden. Hierzu wird ein Expositionssystem verwendet, welches als in-vitro-Modellsystem die Situation in den Alveolen nachbildet, indem es Zellkultursysteme an der Gas-Flüssigkeits-Grenze dem Abgas aussetzt.Das erste Projekt ergab die Notwendigkeit einer erhöhten Abscheiderate, um die Wirkung auf die biochemischen Reaktionen der Zellen im Vergleich zu unbegasten Zellen und Positivkontrollen (submers mit amorphem Kohlenstoff belastete Zellen) eindeutiger identifizieren zu können.Zur besseren Übertragbarkeit ins in-vivo-Modell solI in Erweiterung zum ersten Projekt zusätzlich zur A549 Zelllinie eine Zweite (z.B. NCI-H226, NCI-H460) zum Einsatz kommen. Für eine realitätsnahe Abbildung ist eine Ko-Kultur mit humanen Makrophagen eingeplant.Weiterhin soll untersucht werden, wo sich der Feinstaub nach der Exposition aus der Gasphase auf den Zellen anlagert und ob ein Durchdringen der Zellmembran möglich ist. | Dipl.-Phys. Werner Dreher Tel.: +49 7121 51530-59 dreher@nmi.de NMI Naturwissenschaftliches und Medizinisches Institut an der Universität Tübingen Markwiesenstr. 55 72770 Reutlingen | X | FPNR | |
| 10.05.2011 | 30.06.2012 | 22011211 | Verbundvorhaben: Entwicklung von kaukasischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) als nachwachsender Industrierohstoff mit Mehrfachnutzung - Vorbereitende Arbeiten in Züchtung und Analytik; Teilvorhaben 2: Markerentwicklung | Das Vorhabensziel des Projektpartners Westfälische Wilhelms-Universität Münster (WWU) liegt in der Weiterentwicklung spezifischer DNA- und Expressionsmarker für Biosynthese von Kautschuk und Inulin zur marker-gestützten Selektion ertragsreicher Zuchtlinien und zur weiteren Charakterisierung von Wildsorten des kaukasischen Löwenzahns (Taraxacum koksaghyz). Ferner werden erste Probenmengen für Kautschuk und Inulin isoliert und den Projektpartnern für weitere Untersuchungen zur Verfügung gestellt. In Vorarbeiten des Projektpartners WWU wurden bereits alle Schlüsselgene der Kautschuk- (cis-Prenyltransferasen, "rubber elongation"- Faktor, "small rubber"-Partikelproteine) und Inulinbiosynthese (sucrose:sucrose 1-fructosyltransferase 1-SST, fructan:fructan 1-fructosyltransferase 1-FFT, fructan exohydrolase FEH), die allesamt eine wirkortspezifisches Expressionsmuster aufweisen. Diese Gene sollen nun als funktionelle Marker entwickelt werden, indem untersucht wird, ob ihr Vorliegen bzw. ihre Expressionsstärke in direkter Korrelation zur Menge an gebildetem Kautschuk und Inulin steht. Die Validierung der Marker erfolgt mittels einer Kreuzungspopulation aus Hoch- und Niedrigproduzenten. Zur Gewinnung von ersten Kautschuk- und Inulinprüfmustern im Grammbereich werden wasserbasierte Extraktionsverfahren angewendet, die möglichst eine gekoppelte Extraktion von Kautschuk und Inulin ermöglichen. Die Qualität beider Rohstoffe wird nach von Industrie vorgegebenen Maßstäben erfolgen. | Prof. Dr. Dirk Prüfer Tel.: +49 251 83-22302 dpruefer@uni-muenster.de Universität Münster - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Fachbereich Biologie - Institut für Biochemie und Biotechnologie der Pflanzen (IBBP) Schlossplatz 8 48143 Münster | X | FPNR | |
| 01.08.2014 | 31.12.2016 | 22011213 | Methan- und Ammoniakemission aus der offenen Lagerung von Gärresten und Ansätze zu deren Reduzierung - Akronym: Gaerrestemissionen | Vorhabenziel ist die Entwicklung von wirtschaftlichen Maßnahmen zur Reduzierung von Methan- und Ammoniakemissionen, welche insbesondere bei Biogasanlagen, die keine gasdichten Gärrestlager besitzen, auftreten. Dieses Ziel soll durch die Absenkung des pH-Wertes und die Erhöhung der Salzkonzentration durch Zugabe von Mineraldüngern in den Gärresten erreicht werden. Es wird erwartet, dass durch diese Maßnahmen die Aktivität der in den Gärresten vorhandenen mikrobiellen Mischpopulation stark gehemmt wird. Die Ammoniak- und Methanemissionen der Gärrestlagerung von fünf verschiedenen Biogasanlagen soll untersucht werden. Zur Erfassung der Ammoniakemission werden ausgewählte Mineraldünger der flüssigen Phase von der Gärrestprobe zugegeben. Die Inkubation wird bei einer Temperatur von 15 °C über einen Zeitraum von ca. 60 Tagen erfolgen. Die freigesetzten Gase werden kontinuierlich durch einen Gasanalysator gemessen. Zur Erfassung der Methanemission kommt der Hohenheimer Biogasertragstest (HBT) zum Einsatz. Hier werden fünf ausgewählte Mineraldünger in ausgewählten Konzentrationen der separierten und nichtseparierten Gärrestprobe zugegeben. Die HBT-Ansätze werden bei 15 °C und 37 °C über einen Zeitraum von ca. 60 Tagen inkubiert. Die Methanbildung wird im Laufe des Experimentes in regelmäßigen Abständen gemessen. Parallel erfolgt eine umfassende chemische und mikrobiologische Analyse der Gärreste und der HBT-Ansätze. | Dr. Essmaiel Archoukieh Tel.: +49 331 5699-111 earchoukieh@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR | |
| 01.05.2016 | 30.11.2019 | 22011215 | Verbundvorhaben (FSP-Emissionen): Gesundheitliche Bewertung von Emissionen aus Holz und Holzprodukten in Innenräumen mittels experimenteller toxikologischer Untersuchungen und humanbasierter Beobachtungen; Teilvorhaben 5: Untersuchungen zum Einfluss auf das atopische Ekzem im Tiermodell - Akronym: GesundHolz | Untersucht werden sollte im TV5 der mögliche Einfluss von Holzemissionen und deren Leitsubstanzen auf die Entstehung der Hauterkrankung atopisches Ekzem (atopische Dermatitis; AD). Hierzu erfolgte die Exposition der Tiere gegenüber Holz- bzw. OSB-VOCs mit unterschiedlichen TVOC-Konzentrationen bei zeitgleicher Induktion eines AD-ähnlichen Phänotyps durch die Substanzen MC903 (nicht-allergenspezifisch) bzw. Oxazolon (allergenspezifisch). Dieser wurde durch Analysen von z.B. Entzündungsparametern in Blut und Ohrlysaten oder physikalischen Parametern wie Schwellung auf der Haut und Transepidermaler Wasserverlust (aus dem englischen Transepidermal waterloss; TEWL) aber auch durch terminale histopathologische Analysen von Gewebeschnitten dokumentiert. | Die Exposition von Mäusen gegenüber Kiefern- VOCS zeigte deren konzentrationsabhängige Beeinflussung bei der Entwicklung von AD in beiden Krankheitsmodellen. Im Konzentrationsbereich >10 mg/m³ zeichnete sich dieser, neben einer Erhöhung der Parameter TEWL und Ohrdicke auch durch die verstärkte Infiltration von Eosinophilen aus. Messungen charakteristischer Zytokine in Ohrlysaten bestätigte deren Anstieg in beiden behandelten Gruppen. Ein additiver Effekt bedingt durch die Exposition gegenüber Holz-VOCs lag nicht vor Platten mit einer Konzentrationshöhe im Bereich 5.0 mg/m³ (hygienisch bedenklich) hatten keinen zusätzlichen Einfluss auf den Krankheitsverlauf im MC903 Modell. Im Oxazolonmodell konnte jedoch ein verbessernder Effekt erzielt werden, welcher durch geringere TEWL- und Ohrdickenwerte ebenso wie durch eine verminderte Konzentration des total IgE im Serum und der Abnahme von Entzündungsmediatoren in Ohrlysaten bestätigt werden konnte. VOC-Konzentrationen im Bereich 2,5 mg/m³ (hygienisch auffällig) erzielten in beiden Modellen keinen Effekt. Zudem konnte eine Beeinflussung gesunder Haut durch die Exposition gegenüber Holz-VOCs ausgeschlossen werden. Expositionen von Mäusen gegenüber OSB- VOCs zeigten zunächst, dass frische OSB- Platten mit einer durchschnittlichen Konzentration von ca. 6,4 mg/m³ einen Einfluss auf die Entwicklung der Hauterkrankung nehmen können, was durch erhöhte TEWL Werte in beiden Modellen dargestellt werden konnte. Eine Zunahme der Ohrdicke erfolgte nur im Oxazolonmodell. Unterschiede hinsichtlich der Analyse von Entzündungsmediatoren in der Haut wurden lediglich im MC903 Modell festgestellt. Der Vergleich von klimatisierten bzw. frischen OSB-Platten mit einem Konzentrationsbereich von ca. 1-3,8 mg/m³ zeigte nur minimale Effekte auf die Entwicklung von AD in beiden Mausmodellen Eine Beeinflussung von gesunder Haut durch die Exponierung gegenüber OSB-VOCs konnte auch hier in allen Experimenten ausgeschlossen werden. | PD Dr. Francesca Alessandrini Tel.: +49 89-3187-2524 franci@helmholtz-muenchen.de Klinikum rechts der Isar der Technischen Universität München - Zentrum für Allergie und Umwelt München (TUM-ZAUM) Biedersteiner Str. 29 80802 München | X | FPNR |
| 01.02.2017 | 31.01.2018 | 22011216 | Verbundvorhaben: Einfluss des Lignintyps auf die Haftung in thermoplastischen PE-Lignin-Blends (LPEblends); Teilvorhaben 1: Ligninaufbereitung und -charakterisierung - Akronym: LPEblends | Die Haftungseigenschaften ligninbasierter Polyethylen (PE) Blends werden unter Variation des Lignintyps systematisch untersucht und optimiert, um das finale Eigenschaftsprofil hinsichtlich der Mechanik zu verbessern. Bei diesen Untersuchungen können grundlegende Erkenntnisse bezüglich der Wechselwirkung von Lignin mit kommerziellen Haftvermittlern (maleierte Poly-mere) unter anderem bei variierender Reinheit bzw. chemisch-physikalischen Eigenschaften gewonnen werden. Ziel ist es, einen chemischen oder physikalischen Strukturparameter der Ligninkomponente zu identifizieren, der direkt mit dem Kopplungspotential zu maleierten Polymeren korreliert und somit signifikant verbesserte mechanische Eigenschaften der resul-tierenden Blends ermöglicht. Als Ausgangsproben werden Nadel- und Laubholz-Kraftlignin, Laubholz-Organosolvlignin sowie Soda-Graslignin beschafft. Durch Aufreinigungsverfahren sollen aus den ausgewählten Lignine jeweils mindestens drei verschiedene Qualitäten erhalten werden, die sich im Kohlenhydrat- und Aschegehalt unterscheiden. Die verschiedenen Lignine werden charakterisiert. Ziel ist es, einen chem. oder physikalischen Strukturparameter bzw. eine Eigenschaft des Lignins zu identifizieren, welche direkt mit dem Kopplungspotential zu MA-gepfropften PE Haftvermittlern korreliert. Zur Identifizierung der Haftung an den realen Blendsystemen zwischen den unterschiedl. Ligninen und der PE-Matrix werden qualitative, spektroskopische und indirekte Methoden eingesetzt. Da die Untersuchung im Blend aufgrund der geringen Mengenanteile der postulierten kovalenten Bindungen erschwert ist, werden zusätzlich Modellversuche mit Lignin und MAPE durchgeführt. Die modifizierten Produkte werden durch FTIR Spektroskopie mit ATR oder KBr Technik untersucht. Die Proben nach Quellung (DMSO-d6) in einem HR-MAS NMR-Rotor untersucht. Im Vergleich zu den unmodifzierten Ligninen soll es möglich sein, die neu entstandenen Bindungstypen für die unterschiedl. Produkte nachzuweisen. | Ein Nadelholz-Kraft-, ein Laubholz-Kraft- und ein Soda-Gras-Lignin wurden umfassend charakterisiert und durch Wasserwäschen sowie Umfällungen aus Aceton/Wasser Mischungen aufgereinigt. Die Umfällung aus Aceton-Wasser beseitigt die Asche fast vollständig und reduziert auch die Kohlenhydrate deutlich. Die Wasserwäsche war wenig selektiv. Durch alle Behandlungen stiegen die Molmassen geringfügig an, was durch den Verlust niedermolekularer Bestandteile erklärt werden kann. Die Umfällung aus Aceton/Wasser führte zudem zu einem deutlichen Anstieg der Glasübergangstemperaturen. Zusätzlich wurden drei Nadelholz-Organocell-Lignine einbezogen, die sich durch einen abgestuften Galactosegehalt auszeichneten. Damit sollte geprüft werden, ob die Galactoseseitengruppen in den Lignin-Kohlenhydratkomplexen der Nadelholz-Lignine für die Bindung zum Haftvermittler relevant sind. Durch FTIR Untersuchungen an dem Modellsystem aus Lignin und Haftvermittler konnte gezeigt werden, dass durch die Reaktion des Haftvermittlers mit den Lignin-Proben Esterbanden im Bereich von 1734 cm -1 entstehen. Diese Bande war bei dem Nadelholz-Kraft-Lignin am stärksten ausgeprägt. Dieses Lignin wies auch die besten Eigenschaften bei den mechanischen Prüfungen der LPE-Blends durch den Projektpartner IAP auf. Aus der Korrelation der Analysendaten der Lignine (UHH) mit den physikalischen Eigenschaften der Blends (IAP) konnte keine eindeutige Korrelation abgeleitet werden. Es ergaben sich aber einige Hinweise auf die Wirkung der Lignincharakteristik im Blend. Eine hohe Polydispersität, eine hohe Anzahl an Hydroxylgruppen und insbesondere eine hohe Konzentration an phenolischen Hydroxylgruppen scheint eine positive Wirkung auf die Zugfestigkeit auszuüben. Eine hohe Dispersität, eine hohe Anzahl an Hydroxylgruppen sowie ein geringes Verhältnis aus aliphatischen zu phenolischen Hydroxylgruppen scheinen die Schlagzähigkeit zu begünstigen. | Prof. Dr. Bodo Saake Tel.: +49 40 822459-206 bodo.saake@uni-hamburg.de Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik u. Naturwissenschaften - Fachbereich Biologie - Zentrum Holzwirtschaft Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | X | FPNR |
| 01.10.1998 | 30.09.2001 | 22011297 | Verbundvorhaben: Lager- und Friktionswerkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen: Teilvorhaben 3: Anwendungstechnische Untersuchungen | Im Verbundprojekt sollen neue Siliciumcarbidwerkstoffe, hergestellt aus einheimischen nachwachsenden Rohstoffen wie Flachs- und Hanffasern, für mediengeschmierte Lager in Pumpen mit einem Leistungsbereich von 30 kW - 5000 kW entwickelt, hergestellt und erprobt werden. Aufgrund der mechanisch sehr effizienten Strukturen der Pflanzenfasern wird von den zu entwickelnden SiSiC-Werkstoffen eine erhöhte Versagenssicherheit durch Faserverstärkung bei gleichzeitig verbesserten Gleiteigenschaften erwartet. Das Korrosions-, Erosions- und Kavitationsverhalten sowie das tribologische Verhalten der neu entwickelten SiSiC-Keramiken wird unter pumpenspezifischen Bedingungen untersucht. Die prototypischen Bauteile werden in Prüffeld- und Praxistests auf ihre Serientauglichkeit hin erprobt und optimiert. | Naturfaser-Rohstoffe unterschiedlicher Art und Provenienz wurden analysiert und deren werkstofftechnische und produktionstechnische Potenziale bei der Konversion zu Kohlenstoff- und Siliciumcarbid-Werkstoffen aufgezeigt. Am Modellsystem Flachs wurden Grundlagen der Konversion und der Gefügegestaltung biogener Si-SiC-C-Werkstoffe erarbeitet und hinsichtlich ihrer Eignung für Lagerwerkstoffe getestet. Die entwickelten biogenen Keramikwerkstoffe sind durch spezielle Verbundstrukturen ausgezeichnet und erreichen das Eigenschaftsniveau kommerziell verfügbarer Vergleichswerkstoffe. Eine vollständige Prozesskette vom nachwachsenden Rohstoff bis zum mechanisch, thermisch und korrosiv hoch belastbaren Gleit- und Friktionswerkstoff wurde erarbeitet. Die Fertigungslinie wurde für spezielle Einsatzmuster bis zum prototypischen Bauteil (prototypische Elemente für pumpenspezifische Radial- und Axiallager) geführt. Positiv zu bewertende Ergebnisse von Eigenschaftsprüfungen und Anwendungstests liegen aus den Untersuchungen im Verbund vor. Auslagerungstest und Einsatzuntersuchungen für Anwendungen in keramischen Lagern bestätigen neben einer Stabilität in sauren Umgebungsmedien die für Si-SiC-Werkstoffe typische Anfälligkeit unter alkalischen und hydrothermalen Bedingungen. Werkstofftechnische Verbundstrukturen zur Vermeidung dieser korrosiven Schädigungen wurden angearbeitet. Die Übertragbarkeit auf großtechnische Prozesse wurde im Teilvorhaben 2 nachgewiesen. Mit dem erreichten Entwicklungsstand werden Grundaussagen zu den werkstofftechnischen und technologischen Möglichkeiten dieser neuen biogenen Werkstoffe bereit gestellt sowie Ansatzpunkte für eine mikrostrukturelle Nutzung der hierarchischen pflanzlichen Verbundstrukturen aufgezeigt. Neben den pulvertechnologischen Herstellungsrouten wurde die prozessökonomisch besonders interessante Veredelung von organisch gebundenen Faserverbundplatten in großformatige Carbonisat-Produkte zu ersten Pilotmustern geführt. | Dipl.-Ing. Anja Dwars Tel.: +49 9241 71-1657 info@ksbgroup.com KSB SE & Co. KGaA - Abt. Werkstofftechnik Bahnhofplatz 1 91257 Pegnitz | FPNR | |
| 01.07.1999 | 31.12.2000 | 22011298 | Energetische Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen in dezentral modular aufgebauten Wirbelschichtfeuerungsverfahren kleiner Leistung zur Wärmeerzeugung/Kraftwärmekopplung | Ziel des geplanten Vorhabens ist die Entwicklung und Erprobung einer modular aufgebauten Wirbel-schichtfeuerung für einen Leistungsbereich von 0,5 bis 5 MWth nebst zugehöriger neuartiger Leittechnik. Diese Variante der Feueurungstechnik kann effizient zur dezentralen Wärme- und Stromerzeugung eingesetzt werden. Am Institut für Energie und Umwelttechnik ist ein aus Berufungsmitteln von Herrn Prof. Steinbrecht erstelltes Funktionsmodell für die geplanten Unter-suchungen vorhanden. Wesentliche Arbeitsziele des geplanten Vorhabens sind: - Wissenschaftliche Voruntersuchungen, beispielsweise zum Verbrennungsverhalten von ver-schiedenen Brennstoffen oder zur Brennstoffzufuhr, - Automatisierung der Anlage durch Untersuchung der Einflußparameter und Entwicklung einer Leittechnik, - Konzeption der zu errichtenden Demonstrationsanlage (Referenzanlage), - Testung und Optimierung der Referenzanlage. Durch die Firma Rostocker Maschinenbau und Technologie GmbH (RMT) besteht Interesse an der Umsetzung der Ergebnisse des geplanten Projekts in die Praxis. Eine finanzielle Beteiligung der RMT konnte für den jetzt vorliegenden Projektteil nicht erreicht werden. | Die wichtigsten Ergebnisse des o. g. Vorhabens, die aus mehreren Versuchsreihen beim Betrieb mit unterschiedlichen nachwachsenden Rohstoffen gewonnen wurden, können allgemein folgendermaßen zusammengefasst werden: -Der SWS-Feuerungsprozess ist stabil und kann zuverlässig gefahren werden, das Bettmaterial zeigte keine signifikante Veränderungen; -Die gewählten Temperaturniveaus (800 - 850 °C) konnten realisiert werden; -Es zeigt sich, dass in der Brennstoff-Asche alkalisch reagierende Substanzen enthalten sind; -Die Verbrennungsreaktionen fanden vollständig im Inneren der fluidisierten Schicht statt; -Die Abgasemissionswerte der SWSF-Anlage zeigen, dass die gemessenen CO-Emissionen nahezu unabhängig von der Leerrohrgeschwindigkeit sind, dagegen wird eine gewisse Abhängigkeit der Corg-Emission von der Leerrohrgeschwindigkeit beobachtet, die NOx-Emission scheint vollkommen aus dem N-Gehalt des Brennstoffs zu stammen; -Die SO2- und HCl-Emission wurden ohne Additivierung im Fehlerbereich < 15 ppm gemessen, die Meßmethode für HCl hat noch einen Entwicklungspotential; -Die berechnete CO2,max-Emission lässt erkennen, dass die Beeinflussung der Messungen durch Instationaritäten gering ist, die Brennstoffeigenschaften sind während des Betriebes konstant; -Aussagen über die Staubemission der Anlage konnten nicht gemacht werden, da entsprechende Messgeräte nicht vorhanden sind; -Die Dauerbetriebstauglichkeit für das Gesamtverfahren konnte nicht nachgewiesen werden, die feuerungstechnische Untersuchungen wurden diskontinuierlich durchgeführt; -Es wurde eine betriebswirtschaftliche Untersuchung zur Feuerung mit SWS als Vorfeuerung für einen Getreidetrockner durchgeführt. Besonders umfangreich wurden die Experimente zur Abgasemission beim Betrieb mit unterschiedlichen Biobrennstoffe sowie zur Abstimmung von Anlagenparameter wie Leerrohrgeschwindigkeit und Ruheschichthöhe geplant und durchgeführt. Die Störfälligkeit der Anlage im Dauerbetrieb wurde nicht näher untersucht. | Prof. Dr.-Ing. habil D. Steinbrecht Tel.: +49 381 4983055 dieter.steinbrecht@mbst.uni-rostock.de Universität Rostock - Fachbereich Maschinenbau und Schiffstechnik - Institut für Energie- und Umwelttechnik Albert-Einstein-Str. 2 18059 Rostock | FPNR | |
| 01.11.2000 | 31.10.2003 | 22011299 | Verbundvorhaben: Oleochemische Bindemittel, Komponenten und Additive für die Entwicklung von Klebstoffen und Klebstoffsystemen auf der Basis nachwachsender Rohstoffe - Teilvorhaben 1: Funktionalisierung der oleochemischen Rohstoffe | Klebstoffsystemen auf Basis nachwachsender Rohstoffe finden derzeit in Form von wäßrigen Stärke-, Cellulose- und Ricinusölderivaten sowie Naturkautschuk und Latex Verwendung. Andere Pflanzenölderivate, abgesehen von den Ricinusölderivaten, spielen zur Zeit keine große Rolle bei der Herstellung von Klebstoffsystemen. Am Markt dominierend sind z.Z. jedoch Klebstoffsysteme auf konventioneller Rohstoffbasis, die u.a. Formaldehyd oder FCKWs enthalten. Im Rahmen des Vorhabens ist geplant, Pflanzenöle so chemisch zu modifizieren, daß eine Verwendung der erhaltenen Verbindungen im Klebstoffbereich möglich ist. Das Vorhaben ist als Verbundvorhaben zwischen der Fa. Hobum und der Fa. Klebchemie geplant. Die Hobum übernimmt im Rahmen des geplanten Vorhabens die Funktionalisierung der oleochemischen Rohstoffe durch Einführung von u.a. Epoxid-, OH-, NCO- und NH- sowie UV-aktiven Gruppen in die Pflanzenöle. Die Klebchemie übernimmt die Arbeiten zur Entwicklung der Klebstoffsysteme sowie deren anwendungstechnische Prüfung. | Von der Hobum Oleochemicals GmbH wurden aus heimischen Pflanzenölen (Sonnenblumenöl, Rapsöl und Leinöl) durch chemische Umwandlung zu Pflanzenölepoxiden, Pflanzenölpolyolen, Pflanzenölacrylaten und maleinierten Pflanzenölen die Ausgangsstoffe zur Herstellung von unterschiedlichen Klebstoffsystemen synthetisiert. Von der Klebchemie M. G. Becker GmbH wurden diese funktionalisierten oleochemischen Komponenten zur Herstellung von Klebstoffsystemen (reaktive PUR-Schmelzklebstoffe, flüssige 1 K-PUR-Kleber, flüssige 2 K-PUR-Kleber, PUR-Dispersionsklebstoffe, Weichmacher, Haftvermittler und UV-härtende Klebstoffsysteme) eingesetzt und deren anwendungstechnische Eigenschaften untersucht. Die für den Einsatz als PUR-Kleber synthetisierten Pflanzenölpolyole (durch Ringöffnung der Pflanzenölepoxide mit Alkoholen) zeigten in Abhängigkeit der Funktionalität unterschiedliche Eigenschaften. Aufgrund der ungenügenden Lagerstabilität dieser Verbindungen sind sie nicht für die Einsatzbereiche als Schmelzklebstoffe, flüssige 1 K-PUR-Kleber und PUR-Dispersionsklebstoffe geeignet. Für flüssige Zwei-Komponenten-PUR-Klebstoffe sind Polyole mit höheren Hydroxylzahlen und Funktionalitäten > 2 sehr gut geeignet, weil dadurch eine bessere strukturelle Vernetzung erzielt wird. Die entwickelten 2 K-PUR-Klebstoffe wurden in unterschiedlichen Anwendungen im Baubereich und im Automobilbau eingesetzt und erfüllen die gestellten Anforderungen in einer hohen Qualität. Die betreffenden Einsatzbereiche sind die Sanierung von Stadtgasleitungen durch Einkleben von glasgewebearmierten Kunststoffschläuchen, die Herstellung von Ölfiltern für KFZ durch das Ankleben von Blechendscheiben, die Herstellung von Luftfiltern durch Einsatz eines geschäumten Klebstoffs, die Verklebung von Fußbodenplatten bei der Herstellung von Installationsböden System Doppelboden und der Einsatz als Klebstoff zur Schüttgutstabilisierung von Gleisanlagen bei der Eisenbahn. | Renate Polster Tel.: +49 40 766255-0 info@hobum.de HOBUM Oleochemicals GmbH Konsul-Ritter-Str. 10 21079 Hamburg | FPNR | |
| 01.09.2005 | 28.02.2007 | 22011304 | Verbundvorhaben: Faserpflanzenstängel für Konstruktionswerkstoffe; Teilvorhaben 1 | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und anlagentechnische Umsetzung einer neuartigen Technologie zur Herstellung von Strukturbauteilen für den automobilen Innenraum auf der Basis von naturfaserverstärkten Verbundwerkstoffen. Das zu entwickelnde Verfahren soll durch eine nahezu 100% Pflanzenverwertung und Verkürzung der Prozesskette eine Kostenminimierung von ca. 30% gewährleisten. Die geplanten Arbeiten können folgendermaßen zusammengefasst werden: 1) Entwicklung und anlagentechnische Umsetzung eines Konzeptes zur Rohstoffbereitstellung und -aufbereitung; 2) Entwicklung und anlagentechnische Umsetzung von Wirkpaarungen zur Weiterverarbeitung des aufbereiteten Rohmaterials zu Kfz-Strukturbauteilen; 3) Grundlagenuntersuchungen zur Werkstoffentwicklung sowie Optimierung der Prozessparameter. Die Ergebnisse des Vorhabens sollen durch Herstellung entsprechender Bauteile und deren Vermarktung von Polytec Interior GmbH verwertet werden. | Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Nendel Tel.: +49 371 531-32545 wolfgang.nendel@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Allgemeinen Maschinenbau und Kunststofftechnik Reichenhainer Str. 70 09126 Chemnitz | FPNR | ||
| 01.01.2007 | 30.06.2008 | 22011306 | Verbundprojekt: Entwicklung von Testmethoden für nicht holzartige Biomassefeuerungsanlagen kleiner Leistung | Ziel des Gesamtvorhabens ist die Entwicklung von Testmethoden für nicht holzartige Biomassefeuerungsanla- gen kleiner Leistung. Das Institut für Energetik und Umwelt gGmbH ist verantwortlich für die Ermittlung von Treibern und Hemmnissen für den verstärkten Einsatz von nichtholzartigen Biomassen zur thermischen Nutzung (AP 2). Dazu sollen folgende Teilarbeitspakete behandelt werden:-Überblick über die für kleine Feuerungsanlagen nutzbaren nicht holzartigen Biomassen- Verbrennungseigenschaften- Politische Einflussgrößen und Akzeptanz- Potentiale und Produktionskosten- Vergleich der Biomassen und wahrscheinliche EntwicklungenAußerdem unterstützt und arbeitet das IE in den anderen Arbeitspaketen zu - insbesondere bei der Durchführungvon Messungen. Die Ergebnisse des AP 2 fließen in das Gesamtprojekt mit dem Ziel ein, EU-weit einheitliche Testmethodenfür nicht holzartige Biomassefeuerungsanlagen kleiner Leistung zu etablieren. | Prof. Dr.-Ing. Daniela Thrän Tel.: +49 341 2434-435 daniela.thraen@ufz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.10.2008 | 30.09.2011 | 22011307 | Verbundvorhaben: Züchtung schnellwachsender Baumarten für die Produktion nachwachsender Rohstoffe im Kurzumtrieb (FastWOOD); Teilvorhaben 4: Sortenprüfung (Anbaueignung) vorhandener und neu gezüchteter Klone von Schwarz- und Balsampappel | Sortenprüfung (Anbaueignung) vorhandener oder neu gezüchteter Pappelklone zur energetischen Verwertung (Energiewald): - Erfassung vorhandener Altklone auf alten Pappelversuchsflächen mit Zuarbeit durch FVA BadenWürttenberg - Ernte von Altbäumen - Stecklingsgewinnung - Beschaffung ausgewählter ausländischer Klone - Auspflanzung in Mutterquartieren - Anlage von Prüffeldern - Genetische Charakterisierung der Klone - Auswerung der Wuchsentwicklung 2008/09 Erfassung alter Versuchsflächen, Gewinnung von Steckholzmaterial, Absteckung Pflege v. Mutterquartieren 2009 Bonitierung der Aufwüchse im Mutterquartier, Genetische Charakterisierung, Pflege v. Mutterquartieren 2010 Anlage von Sortenprüffeldern Pflege von Prüffeldern ; Klonbonitierung 2011 Abschlussbericht (sieh auch beigefügte Anlage des ASP) Ergebnisse: Vorprüfung von Klonen als Grundlage für künftige Sortenempfehlungen nach FoVG (geprüftes Vermehrungsgut) | Dr. Monika Konnert Tel.: +49 8666 988-0 poststelle@asp.bayern.de Bayerisches Amt für Waldgenetik Forstamtsplatz 1 83317 Teisendorf | FPNR | ||
| 01.06.2009 | 30.09.2011 | 22011308 | Stärke als Rückprallminderer im Nassspritzbeton | Ziel des Projektes ist es, auf Basis des nachwachsenden Rohstoffs Stärke geeignete Produkte für die Anwendung im Nassspritzbeton zu entwickeln, die den Rückprall beim Applizieren des Spritzbetons vermindern und dabei die Betonqualität nicht negativ beeinflussen. Auf Basis ausgewählter Stärkerohstoffe sollen Derivate unter Variation des Herstellungsverfahrens synthetisiert und umfassend charakterisiert werden. Neben den analytischen und physikalisch-chemischen Untersuchungen sollen die Produkte hinsichtlich ihrer anwendungsspezifischen Eignung nach einschlägigen Methoden geprüft werden. Basierend auf den erzielten Ergebnissen sollen einige ausgewählte Produkte im Technikumsmaßstab produziert, unter technisch und praxisrelevanten Bedingungen in Nassspritzversuchen eingesetzt und ihre Wirkung hinsichtlich des Rückprallanteils sowie der Betoneigenschaften im Vergleich zur Nullprobe gemessen und bewertet werden. Hierdurch wird der Einsatz des nachwachsenden Rohstoffs Stärke und ihrer Derivate in einem mengenmäßig hoch interessanten Anwendungsfeld gefördert und ein signifikanter Beitrag hinsichtlich der Ökonomie und Ökologie in diesem Sektor geleistet. | Durch gezielte Derivatisierung von unterschiedlichen Stärkerohstoffen wurde eine Reihe von Stärkeprodukten mit dem gewünschten Anforderungsprofil im Labor- und Technikumsmaßstab hergestellt, charakterisiert und hinsichtlich ihres Anwendungspotentials gescreent. Eine Auswahl der neu entwickelten Derivate bewirkte in der ersten Applikationsserie eine Reduktion des Rückpralls um ca. 40%. Dieser Befund konnte jedoch in zwei weiteren Spritzbetonversuchen nicht reproduziert werden. Die Detailanalyse der rheologischen Experimente zeigte, dass die intensive Einwirkung von Scherkräften bei der Applikation zu einem Zusammenbruch der rheologischen Eigenschaften führt und somit die angestrebte Wirkung der Stärkeprodukte verloren geht. Basierend auf diesen Erkenntnissen wurde in einem neuen Konzept das Problem dadurch gelöst, dass die Beimischung des Derivates zum Frischbeton zum spätest möglichen Zeitpunkt, also in der Spritzdüse, erfolgte. Für diese Anpassung war es notwendig, neue Stärkeprototypen zu entwickeln, die entweder gelöst im Beschleuniger oder parallel dazu dem Beton zugesetzt werden konnten. Die praxisrelevanten Spritzversuche ergaben eine signifikante Reduktion des Rückpralls um 50 %. Optimierungsbedarf gibt es noch bei den leicht erniedrigten Frühfestigkeiten, die mikroanalytischen Untersuchungen zeigen jedoch erste Lösungsoptionen auf. | Dr. Alireza Haji-Begli Tel.: +49 6359 803-382 alireza.hajibegli@suedzucker.de Südzucker AG - Zentralabt. Forschung, Entwicklung und Services (ZAFES) Wormser Str. 11 67283 Obrigheim (Pfalz) | X | FPNR |
| 01.04.2011 | 30.09.2014 | 22011309 | Nutzung von endophytischen Bakterien zur Steigerung der Stabilität und Vitalität von Pappeln im Kurzumtrieb mit dem Ziel der Erhöhung der Biomasseproduktion | Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Nutzung der wachstumsfördernden Wirkung endophytischer Bakterien zur Biomassesteigerung bzw. zur Erhöhung der Stabilität und Vitalität bei Pappeln für den effektiven Einsatz im Kurzumtrieb. Zur einfachen Anwendung des Verfahrens in der Praxis soll eine Methode zur Herstellung von Bakterienpräparaten entwickelt werden. Weil bei der Kurzumtriebswirtschaft ein einmal etablierter Bestand in bestimmten Rotationen bodennah beerntet wird, bleiben die inokulierten Endophyten im Wurzelstock erhalten und können im Frühjahr den Neuaustrieb wiederbesiedeln. Als Ausgangsmaterial werden Pappelklone verwendet, die sich bereits in der Biomasseproduktion bewährt haben. Diese Klone werden mit endophytischen Bakterien inokuliert, die in Vorversuchen eine bewurzelungsfördernde und wachstumsstimulierende Wirkung zeigten. In der ersten Phase soll durch Untersuchung der Wirkung verschiedener Bakterienstämme auf die Bewurzelung und das Wachstum von Pappelstecklingen unter Gewächshausbedingungen eine Vorauswahl der effektivsten Stämme erfolgen. In der zweiten Phase werden ausgewählte Stämme im Großmaßstab unter Freilandbedingungen in der Baumschule getestet. Zusätzlich soll die Praxistauglichkeit verschiedener Inokulationsmethoden überprüft werden. Parallel werden im in vitro-Test weitere Bakterienisolate auf ihre Eignung untersucht. Durch Fermentation und die Entwicklung einer möglichst haltbaren Formulierung der effektivsten Bakterien wird der Einsatz in der Praxis vorbereitet. Das entwickelte Verfahren könnte den Anwuchs und die Vitalität der Pflanzen in Kurzumtriebsplantagen verbessern und durch eine effektivere Nutzung der limitierten Anbauflächen und geringeren Düngereinsatz zur Umweltentlastung beitragen. Die Behandlung mit Bakterienpräparaten ist umweltfreundlich, einfach anzuwenden und vielseitig einsetzbar. | Dr. Dietrich Ewald Tel.: +49 33433 157-170 dietrich.ewald@vti.bund.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik Eberswalder Chaussee 3 a 15377 Waldsieversdorf | X | FPNR | |
| 01.07.2011 | 30.06.2014 | 22011310 | Verbundvorhaben: Werkstoff- und Fließmodelle für naturfaserverstärkte Spritzgießmaterialien für den praktischen Einsatz in der Automobilindustrie; Teilvorhaben 8: Bauteilprüfung | Anpassung von existierenden Materialmodellen zur Crashsimulation von naturfaserverstärkten Kunststoffen (NFK) und Entwicklung dazugehöriger Materialkarten für den Serieneinsatz in der Automobilindustrie. Zur systematischen Datenermittlung werden mit Hilfe des "Design of Experiment" (DoE) Versuchspläne für unterschiedliche Kombinationen von PP & NF erstellt. Diese müssen, basierend auf den Zwischenergebnissen, ggf. entsprechend angepasst werden, um zielgerichtet auf die potentiellen Anwendungen hinzuarbeiten. Die gewonnenen Morphologie, Orientierungs- und Rheologiedaten werden mit statistischen Methoden aufbereitet. Basierend auf den Erkenntnissen wird ein seriennahes Bauteil ausgewählt. Die Kriterien hierzu beinhalten u.a. die Verfügbarkeit geeigneter Werkzeuge und CAD Daten. Um die NFK entsprechend realistisch in der Crashsimulation abbilden zu können müssen geeignete Materialmodelle ausgewählt und unter Berücksichtigung der relevanten Materialeigenschaften weiterentwickelt bzw. angepasst werden. Die entsprechenden Materialkarten werden aus den Testdaten ermittelt und mit Hilfe von physikalischen Tests, ausgehend von grundlegenden Materialtests über Bauteiltests bis hin zu Gesamtfahrzeugrechnungen validiert. Die Entwicklung der Simulationsmodelle geschieht basierend auf CAD Daten. Des Weiteren wird zusammen mit externen Software-Lieferanten eine geeignete Schnittstelle zwischen der Spritzgusssimulation und der Crashsimulation erarbeitet. | Im Verbundvorhaben wurden für unterschiedliche Naturfaser-Compounds belastbare Informationen für die Verarbeitung und Konstruktion von Bauteilen erarbeitet, die umfangreiche morphologische Charakterisierungen sowie alle Aspekte der Werkstoffprüfung und Modellierung, bis zur Visualisierung von Ergebnissen beinhalten. Beispielhaft konnte für ein Bauteil die vollständige Konstruktionskette bis hin zur Crash-Simulation nach Richtlinien der Automobilindustrie erfolgreich ausgeführt werden. Für weitere Werkstoff-Kombinationen wurden die Grundlagen geschaffen. Im Teilvorhaben 8 wurde unter Berücksichtigung von statischen Methoden eine Entscheidungsgrundlage zur Auswahl der verfügbaren Fasern und Thermoplasten erarbeitet. Anschließend wurde anhand der durch die Projektpartner erarbeiteten Materialdaten, der Verarbeitbarkeit, der Verfügbarkeit und der Kosten das finale Material ausgewählt. Im Bereich der Simulation wurde eine Schnittstelle zwischen Spritzgieß- und Crashsoftware entwickelt. Dies ermöglicht eine Berücksichtigung der Faserorientierung in der Crashsimulation. Hierzu wurde im Bereich der Crashsimulation ein vorhandenes Materialmodell weiterentwickelt und der gesamte integrative Ansatz durch umfangreiche physikalische Komponententests validiert. Die Projektergebnisse und im speziellen die entwickelten Simulationsmethoden im Bereich der Spritzgieß- und Crashsimulation ebnen den Weg der naturfaserverstärkten Thermoplasten in die Großserie von Kraftfahrzeugen. Bauteile können nun zielgerichtet konstruiert und dimensioniert werden, um den hohen Anforderungen der Automobilindustrie zu genügen. Dies bedeutet, dass teure und zeitaufwändige physikalische Prototypen und Bauteil-, Komponenten- und Fahrzeugtests deutlich reduziert werden können. | Maira Magnani Tel.: +49 241 9421-273 mmagnani@ford.com Ford-Werke GmbH Süsterfeldstr. 200 52072 Aachen | X | FPNR |
| 10.05.2011 | 09.05.2012 | 22011311 | Verbundvorhaben: Entwicklung von kaukasischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) als nachwachsender Industrierohstoff mit Mehrfachnutzung - Vorbereitende Arbeiten in Züchtung und Analytik; Teilvorhaben 3: Metabolitanalyse | Das hier skizzierte Projekt liefert Vorarbeiten zu einer nachhaltigen, nationalen Rohstoffproduktion von Inulin und Naturkautschuk (Mehrfachnutzung) in der Löwenzahnart Taraxacum koksaghyz. Neben den Rohstoffprodukten Inulin und Kautschuk sollen pharmazeutisch wirksame Substanzen als weitere Verwendungsmöglichkeit von T. koksaghyz erschlossen werden. LipoFIT strebt vorbereitende Arbeiten zur Hochdurchsatzmessung von Wurzelmaterial und automatischen Interpretation der anfallenden Daten hinsichtlich der Vorhabenziele an. Eine Methode zu schnellen Extraktgewinnung aus Wurzelmaterial soll zunächst im Labormaßstab entwickelt werden, allerdings vor dem Hintergrund der späteren Skalierbarkeit. Desgleichen eine für dieses Material angepasste Messmethode. ("Proof of principle"- Entwicklung eines Standardverfahrens vor dem Hintergrund der späteren Skalierbarkeit für den Hochdurchsatzbetrieb). Relevante Signale ausgewählter pharmazeutisch wirksamer Substanzen sollen identifiziert, und deren relative Konzentrationen ermittelt werden. Zusätzlich wird der Versuch einer Artenunterscheidung auf der Basis von Metabolitenprofilen unternommen. Gleichzeitig werden die NMR-Spektren auf die parallele und quantifizierbare Erfassung der Inhaltsstoffe Inulin und Isorenoide geprüft. | Dr. Fritz Huber Tel.: +49 941 69 809-102 fritz.huber@numares.com numares AG Am BioPark 9 93053 Regensburg | FPNR | ||
| 01.07.2015 | 31.03.2019 | 22011314 | Verbundvorhaben: Maßnahmenpaket BioenergieWärme 2015-2018; Teilvorhaben 1: Maßnahmenpaket Bioenergie-Wärme - Akronym: Bio-Waerme | Mit dem Projekt "Maßnahmenpaket Bioenergie-Wärme" soll die Nutzung von Bioenergie als heimische erneuerbare Energiequelle die für ihre energiewirtschaftliche Bedeutung angemessene Aufmerksamkeit erhalten. Dabei sollen vor allem die Informationslücken zu kommunalen Wärmelösungen sowie zur Wärmeversorgung von Mehrfamilienhäusern, großen Gebäudekomplexen, Quartieren und gewerblichen Wärmeverbrauchern erschlossen werden. Durch die Vorbildfunktion sowie den hohen Wärmeverbrauch dieser Objekte sind in diesen Bereichen besonders effektive Beiträge zu Akzeptanz und Klimaschutz zu erwarten. Ziel ist es, die notwendige Steigerung des Anteils der Bioenergie an der deutschen Wärmeversorgung durch ein Paket von Maßnahmen der Öffentlichkeitsarbeit kommunikativ zu unterstützen. Als Maßnahmen sind zielgruppenspezifische Publikationen und Angebote zu entwickeln, darunter ein Wärmekostenrechner, Informationsbroschüren, Pressehintergrundpapiere, Pressearbeit, Veranstaltungsformate wie Exkursionen für Medienvertreter, Pressehintergrundgespräche sowie Infografiken, Videos und Animationen. Die Maßnahmen sollen dazu beitragen, das Verständnis für die Bedeutung der Bioenergie als zentralen Pfeiler einer klimafreundlichen Energieversorgung aus heimischen erneuerbaren Quellen zu festigen. Komplexe Zusammenhänge der Wertschöpfungsketten der unterschiedlichen Bioenergieträger sollen erklärt und hinsichtlich ihrer gesamtgesellschaftlichen Bedeutung erläutert werden. | Christina Hülsken Tel.: +49 30 2005-3540 c.huelsken@unendlich-viel-energie.de Agentur für Erneuerbare Energien e.V. EUREF-Campus 16 10829 Berlin | X | FPNR | |
| 01.10.2017 | 30.09.2020 | 22011316 | Vorhaben (FSP-Brandschutz): Untersuchung material- und prozessbedingter Wechselwirkungen bei der Herstellung schwerentflammbarer Faserwerkstoffe unter Anwendung ökologischer Flammschutzmittel - Akronym: EcoFiReFibre | Zur Verringerung des Brandrisikos von Holz und Holzwerkstoffen können Flammschutzmittel (FSM) einen wichtigen Beitrag leisten. Aktuell werden vor allem Phosphor-basiert FSM eingesetzt. Phosphor unterliegt jedoch einer gravierenden Verknappung und wird v. a. als Dünger eingesetzt. Um Phosphor im Flammschutz-bereich einzusparen, wird die Anwendung synergistisch wirkender Mehrkomponentensysteme, wie z. B. Phosphor-Stickstoff (P-N) Verbindungen als vielversprechend betrachtet. Einen alternativen Ansatz stellen FSM auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Als Basis dienen hierbei pflanzliche Neben- oder Abfallprodukte dar. Ziel des Projektes war, die Entwicklung schwerentflammbare MDF durch eine möglichst effektive Kombination aus konventionellen P-N-haltigen FSM und FSM auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Die untersuchten FSM waren Amoniumpolyphosphat ohne (APP) und mit Melamin (APP-MF), Melaminpoly-phosphat (MPP), Guanidinphosphat (GP) sowie die am IHD entwickelten Stärkephosphatcarbamate (WSPC, LSPC). Diese enthalten zusätzlich zum chemisch an das Stärkemolekül gebundenen, flammhemmend wirkenden Substituenten freies Phosphat und freien Harnstoff. Zu dem kam roter Phosphor (RP) als "klassisches" anorganisches P-FSM zum Einsatz. Im Laborrefiner hergestellte Fasern wurden im Blender mit unterschiedlichen Klebstoffen und den unterschiedlichen FSM-Typen sowie -Anteilen gemischt. Aus diesen Faserstoffen gefertigte MDF wurden mechanisch-physikalischen sowie brandschutzrelevanten Prüfungen unterzogen. Basieren auf den Ergebnissen der Blender-Beleimung erfolgte die Auswahl von FSM für die Nutzung bei der industrieüblichen Blowline-Beleimung. Neben der Blowline wurden noch weitere Applikationsmöglichkeiten für FSM während des Zerfaserungsprozesses untersucht. In der abschließenden Versuchsreihe wurden aus einer Kombination von MPP und LSPC in Verbindung mit eMDI MDF-Proben für die Durchführung eines SBI-Tests hergestellt. | Mittels thermogravimetrischer Analyse (TGA) wurden signifikante Unterschiede im thermischen Zersetzungs-verhalten der mit FSM behandelten Fasern im Vergleich zum unbehandelten Faserstoff festgestellt. Korrelationsanalysen zeigten zudem einen starken Zusammenhang zwischen den durch Cone-Kalorimetrie und TGA ermittelten thermischen und kalorischen Eigenschaften der untersuchten Werkstoffproben. Damit besteht perspektivisch die Möglichkeit bereits in einem frühen Stadium der FSM-Entwicklung mittels TGA Brandeigenschaften von Holzwerkstoffen zu prognostizieren. In Abhängigkeit der eingesetzten Klebstoffe, FSM-Typen und -Anteile veränderte sich das Brandverhalten. Da Melamin eine organische N-Verbindung ist, zeigte MUF im Vergleich zu MDI und PF eine verringerte Wärme-freisetzung. Bei den FSM wirkte sich Melamin ebenfalls positiv auf die Brandeigenschaften aus. Mit 10 % APP-MF und MPP wurde, in Kombination mit MUF und MDI als Klebstoff, die Baustoffklasse B erreicht, was bei den vergleichend untersuchten FSM erst mit einem FSM-Anteil von 20 % möglich war. Weiterhin konnte nachgewiesen werden, dass die Zugabestelle der FSM während des Zerfaserungsprozesses Einfluss auf die Werkstoffeigenschaften hat. Während die Zugabe auf die Hackschnitzel im Kocher einen geringen flammhemmenden Effekt bewirkte, führte die Zugabe der FSM im Refiner (vor den Mahlscheiben, im Sammelkanal) zu signifikant erniedrigten Wärmefreisetzungsraten, ähnlich wie nach Zudosierung in der Blowline. Im Vergleich zur FSM-Zugabe während der Blender-Beleimung war die Brandhemmung stets größer. Mit der abschließenden SBI-Prüfung zeigte sich, dass sich aus FSM, die bis zu 1/3 auf nachwachsenden Rohstoffen basieren und einen gegenüber kommerziellen Produkten deutlich geringen P-Anteil aufweisen, schwer-entflammbare MDF für den allgemeinen Einsatz im Innenbereich, herstellen lassen. | Dr. Detlef Krug Tel.: +49 351 4662-342 detlef.krug@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | X | FPNR |
| 01.11.2018 | 31.05.2023 | 22011317 | Genetische Charakterisierung ertragssteigernder Merkmale bei der slawonischen Stieleiche (Quercus robur subsp. slavonica) in Deutschland - Akronym: SLAVOAK | Ziel des Projektes ist es mit Hilfe der genomweiten genetischen Kartierung die genetische Basis der hohen Wuchsleistung und Stammqualität der slawonischen Stieleiche (Quercus robur subsp. slavonica) in Deutschland zu untersuchen. Wir haben die einzigartige Möglichkeit, die molekularen Grundlagen der Wuchsleistung und der Stammqualität (Gerad- und Wipfelschäftigkeit, Feinastigkeit) in einer Kreuzungsnachkommenschaft zwischen Quercus robur subsp. robur und Q. robur subsp. slavonica aufzudecken. Die Kenntnis der genetischen Basis für ertragssteigernde Merkmale ist die Voraussetzung für die Produktion von Vermehrungsgut mit gewünschten Eigenschaften. Schließlich können rekombinante Nachkommen mit wünschenswerten Gen- und Merkmalskombinationen identifiziert werden. Außerdem werden wir die Häufigkeit der Hybridisierung zwischen einheimischer und slawonischer Stieleiche und somit der Möglichkeit der Merkmalsübertragung zwischen den Unterarten in natürlichen Populationen untersuchen. Somit können der Einfluss der Hybridisierung zwischen einheimischer und slawonischer Stieleiche auf ertragsbestimmende Merkmale eingeschätzt und Anbauempfehlungen für die slawonische Stieleiche in Gesellschaft mit der einheimischen Stieleiche abgeleitet werden. Wir werden zum einen eine hochauflösende genetische Karte in der Nachkommenschaft aus 300 Pflanzen erstellen. Genomweite Sequenzdaten werden mittels der Next Generation Sequenzierung für jedes Individuum generiert. Im Folgenden werden über einen Zeitraum von drei Jahren Merkmale erhoben, die mit der Wuchsleistung (Schaftlänge, Durchmesser, Austriebszeitpunkt, Knospenanlegung, Blattfall, Wassernutzungseffizienz, Stomatadichte) und Stammqualität (Schaftform, Astigkeit) assoziiert sind. Durch die Aufnahme von genomweiten genetischen Daten und von phänotypischen/physiologischen Merkmalen können wir Assoziationen zwischen genetischer Variation und Merkmalsvariation identifizieren. Die Verfügbarkeit einer Genomsequenz für Q. robur erlaubt es | Prof. Dr. Oliver Gailing Tel.: +49 551 39335-36 ogailin@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. für Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung Büsgenweg 2 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.09.1998 | 31.05.2001 | 22011396 | Herstellung von Produkten aus einem biologisch abbaufähigen Faserverbundwerkstoff auf Naturfaserbasis und Bio-Polymer-Matrix (Bio-Verbund) | Auf dem Markt existiert eine Vielzahl an Produkten aus Kunststoffen oder Faserverbundwerkstoffen, die durch nachwachsende Composites substituierbar sind. Zu diesen Produkten gehören allgemein formstabile, d.h. biegesteife Bauelemente und Halbzeuge, die mittleren Beanspruchungen ausgesetzt sind. Als Beispiele seien hier Abdeckungen und Verkleidungen (z.B. im Automobilbereich, im Möbel- und Messebau, bei Schiffseinrichtungen), Freizeitartikel sowie Gerätegehäuse genannt. Derzeit werden diese Produkte aus Kunststoffen oder aus verschiedensten Werkstoffverbünden mit den bekannten ökologischen Nachteilen hergestellt. Mit dem hier skizzierten Projekt sollen für diese Produkte Alternativen entwickelt werden. Als Basis sollen verschiede-ne pflanzliche Fasern (Flachs, Hanf, etc.) zu Wirrvliesen gelegt wer-den, die dann mit verschiedenen natürlichen Matrixwerkstoffen (Biopolymere) zu einem formstabilen Halbzeug oder Produkt verfestigt wer-den sollen. Der Verbund von Biopolymer und Wirrvlies erlaubt eine schnelle Produktion der Halbzeuge und Produkte. Laborversuche haben gezeigt, daß z.B. modifizierte Stärke als Basis geeignet ist, diese Aufgabe zu erfüllen, insbesondere in Kombination mit Flachsfasern. Vom technisch-wirtschaftlichen Standpunkt her besteht das Ziel darin, eine technisch-wirtschaftliche Gleichwertigkeit gegenüber konventionellen Produkten, aus ökologische Sicht aber eine deutliche Verbesse-rung durch Ressourcenschonung und Kreislaufführung zu verwirk-lichen. Die Produkte werden also nicht nur in ihren Eigenschaften entwickelt, sondern es sollen gleichzeitig die erforderlichen Produktionsprozesse definiert werden, um den Nachweis der Wirtschaftlichkeit zu erreichen. | Die durchgeführten Arbeiten haben gezeigt, dass ein Laminat - Ersatzboden auf Basis eines Naturfaserverbundwerkstoffs sowohl technisch als auch wirtschaftlich realisierbar ist. Neben Flachs und Hanf wurden auch Fasermaterialien wie Kenaf, Sisal und Jute in die Untersuchungen einbezogen. Die Nutzung von Biopolymeren als Matrixwerkstoff wurde geprüft. Aufgrund der Verfügbarkeit und der noch zu hohen Preise dieser Materialien wird jedoch momentan auf einen industriellen Einsatz dieser Biopolymere verzichtet werden müssen. Die erzielten FuE-Ergebnisse geben jedoch die technische Machbarkeit des Einsatzes von Biopolymeren wider. Bei der Konzipierung des Verarbeitungsprozesses wurde das vorhandene maschinelle Inventar der Fa. Falke, was auf die textile Verarbeitung ausgelegt ist, berücksichtigt. Es wurden daraufhin 5 Prozessvarianten entwickelt, bewertet und verglichen. So wurde auch ein Meltblownverfahren eingesetzt, welches an die Verarbeitung von naturfaserverstärkten Werkstoffen/Mischfaservliesen angepasst wurde. Nach den eruierten Prozessvarianten wurden verschiedene naturfaserverstärkte BioVerbund-Materialien hergestellt und in den Eigenschaften verglichen. Die Entwicklungsprodukte weisen zusätzlich sehr gute akustische Eigenschaften auf und nehmen diesbezüglich innerhalb der getesteten Konkurrenzprodukte eine Alleinstellung ein. Der hergestellte Prototyp eines Bodenbelags (Hybridvlies aus Flachs und PP) ist in seinen Eigenschaften handelsüblichen Bodenbelägen gleichwertig. Das eingesetzte Matrixmaterial PP ist jederzeit durch beispielsweise Cellulosediacetat ersetzbar. Auch von wirtschaftlicher Seite kann Konkurrenzfähigkeit erzielt werden (ca. 10 Euro / m²). | Corinna Wahle Tel.: +49 2972 307330 contact@mail.falke.de Falke Garne Zweigniederlassung der Falke KG - Abt. Vliesstoffe Kutscherweg 1 57392 Schmallenberg | FPNR | |
| 01.10.1998 | 30.09.2001 | 22011397 | Verbundvorhaben: Lager- und Friktionswerkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen: Teilvorhaben 1: Technologische und Werkstoffentwicklung im labor- und kleintechnischen Maßstab | Ziel des Verbundprojektes besteht in der Entwicklung von Lagern, Bremsen und Brennelementen auf der Basis von Siliciumcarbid (SiC) und Kohlenstoff (C). Die Herstellung der SiC-C-Verbundwerkstoffe erfolgt abweichend von konventionellen Technologien nach einem neuen Werkstoff- und Technologiekonzept. Die an dieses Konzept gebundenen funktionellen, technologischen, ökonomischen und ökologischen Vorteile sollen anhand der Fertigung von prototypischen Bauteilen und ihre industrielle Testung nachgewiesen werden. Die Untersuchungen werden daher sowohl im Labor-, Technikums- und Industriemaßstab durchgeführt. | Naturfaser-Rohstoffe unterschiedlicher Art und Provenienz wurden analysiert und deren werkstofftechnische und produktionstechnische Potenziale bei der Konversion zu Kohlenstoff- und Siliciumcarbid-Werkstoffen aufgezeigt. Am Modellsystem Flachs wurden Grundlagen der Konversion und der Gefügegestaltung biogener Si-SiC-C-Werkstoffe erarbeitet und hinsichtlich ihrer Eignung für Lagerwerkstoffe getestet. Die entwickelten biogenen Keramikwerkstoffe sind durch spezielle Verbundstrukturen ausgezeichnet und erreichen das Eigenschaftsniveau kommerziell verfügbarer Vergleichswerkstoffe. Eine vollständige Prozesskette vom nachwachsenden Rohstoff bis zum mechanisch, thermisch und korrosiv hoch belastbaren Gleit- und Friktionswerkstoff wurde erarbeitet. Die Fertigungslinie wurde für spezielle Einsatzmuster bis zum prototypischen Bauteil (prototypische Elemente für pumpenspezifische Radial- und Axiallager) geführt. Positiv zu bewertende Ergebnisse von Eigenschaftsprüfungen und Anwendungstests liegen aus den Untersuchungen im Verbund vor. Auslagerungstest und Einsatzuntersuchungen für Anwendungen in keramischen Lagern bestätigen neben einer Stabilität in sauren Umgebungsmedien die für Si-SiC-Werkstoffe typische Anfälligkeit unter alkalischen und hydrothermalen Bedingungen. Werkstofftechnische Verbundstrukturen zur Vermeidung dieser korrosiven Schädigungen wurden angearbeitet. Die Übertragbarkeit auf großtechnische Prozesse wurde im Teilvorhaben 2 nachgewiesen. Mit dem erreichten Entwicklungsstand werden Grundaussagen zu den werkstofftechnischen und technologischen Möglichkeiten dieser neuen biogenen Werkstoffe bereit gestellt sowie Ansatzpunkte für eine mikrostrukturelle Nutzung der hierarchischen pflanzlichen Verbundstrukturen aufgezeigt. Neben den pulvertechnologischen Herstellungsrouten wurde die prozessökonomisch besonders interessante Veredelung von organisch gebundenen Faserverbundplatten in großformatige Carbonisat-Produkte zu ersten Pilotmustern geführt. | Dr. Stefan Siegel Tel.: +49 351 2553-521 stefan.siegel@ikts.fhg.de Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) Winterbergstr. 28 01277 Dresden | FPNR | |
| 01.05.2001 | 30.06.2004 | 22011398 | Untersuchungen zur Farbstoffderivation aus Kulturkartoffelstämmen (Solanum tuberosum Genpool) und Prüfung der wirtschaftlichen Nutzbarmachung darin enthaltener Farbpigmente | Farbfleischige Kartoffeln werden zunehmend als Speiseware in Nischenmärkten angeboten. Der auf Anthocyanen basierende Farbstoffgehalt ist zwar im Grundlagenbereich untersucht, praxisreife Verfahrenslösungen zur industriellen Verwertung lagen aber bisher nicht vor. Als sekundäre Pflanzeninhaltsstoffe mit antioxidativer Wirkung werden Anthocyane viel beachtet. Im Rahmen des Vorhabens wurden eine umfassende Evaluierung des relevanten Genpools von Solanum tuberosum auf Anthocyangehalt sowie gezielte Unersuchungen zu den agronomischen Eigenschaften farbstoffreicher Herkünfte umgesetzt. In Genbanken und Privatsammlungen verfügbare Herkünfte von Solanum tuberosum sollten ermittelt und auf Anthocyangehalt wie Anbaueignung untersucht werden. Züchterische Verbesserungen in der Farbstoffkonzentration, dem Gesamtertrag und der Krankheitsresistenz sowie der Anbaueignung generell sollten begonnen und erste Ergebnisse erreicht werden. Es sollte eine praktikable Methode zum Aufschluss des Farbstoffs und ein Verfahren zur wirtschaftlichen Verwertung von Anthocyan aus Kulturkartoffeln entwickelt werden. Die Wirtschaftlichkeit sollte gegenüber bereits üblichen, konkurrierenden Farbstoffen aus Nutzpflanzen abgeschätzt werden. | Der vorhandene Genpool wurde umfassend auf Anthocyangehalt und Anbaueignung gescreent, züchterische Verbesserungen wesentlicher Eigenschaften wurden erreicht. Aufgrund besonderer Empfindlichkeit und komplexer Abbaureaktionen der Anthocyane in den Prüfstämmen konnte mit den angewandten Aufschlussmethoden und dem Zielansatz ein wässrig hochkonzentriertes Produkt zur Food / Non-food-Färbung zu entwickeln, kein wirtschaftlich befriedigendes, derzeit als konkurrenzfähig anzusehendes Resultat erreicht werden. Eine mit dem Vorhaben verbundene sekundäre Zielsetzung wurde erfüllt. Das Projekt hat dazu beigetragen, farbstoffreiche Kartoffelsorten als interessante genetische Ressource zu erhalten. Einige Sorten, wie die "Blauen Schweden" befinden sich aktuell wieder im kommerziellen Anbau. | Dipl.-Ing.agr. Rudolf Vögel Tel.: +49 3334 66-2721 rudi.voegel@lags.brandenburg.de Landesumweltamt Brandenburg - Abt. GR Tramper Chaussee 2 16225 Eberswalde | FPNR | |
| 01.05.2002 | 31.10.2005 | 22011401 | Entwicklung von Verfahren zur Herstellung von Viskositätsreglern und thermoplastischen Werkstoffen auf der Basis des bei der industriellen Xylangewinnung anfallenden Holzrückstandes | Das bei der industriellen Xylangewinnung anfallende alkalisch-oxidativ behandelte Buchenholz wird zur Herstellung neuer Produkte genutzt. Die Veresterung mit Carbonsäuren soll zu thermoplastischen Werkstoffen auf Holzbasis führen. Durch Methylierung und Hydroxyalkylierung sollen preiswerte Viskositätsregler gewonnen werden. Die kostengünstige Gewinnung von Zellstoff aus dem vorbehandelten Buchenholz wird ebenfalls erforscht. Die Herstellung des modifizierten Holzes erfolgt durch drei verschiedene Syntheseverfahren, das Slurryverfahren, ein neu entwickeltes, modifiziertes Slurryverfahren sowie ein Festbettverfahren. Die AUA Jena GmbH entwickelt spezielle Analysemethoden zur Bestimmung der in den Biopolymerenverbund eingeführten Substituenten. Aussichtsreiche Produkte werden praktischen Applikationstests bei Industriepartnern unterzogen. Die entsprechenden Synthesen werden optimiert und in den kleintechnischen Maßstab überführt. Eine Vermarktung ausgewählter Produkte ist angestrebt. Der resultierende Erkenntnisgewinn wird durch Veröffentlichungen und Vorträge an Forschung und Industrie weitergegeben. | Im Rahmen des Projekts wurden vier Schwerpunkte, nämlich die Gewinnung von thermoplastischen Werkstoffen, Viskositätsreglern und von Zellstoff aus dem bei der industriellen Xylangewinnung anfallenden vorhydrolysierten Buchenholzrückstand (BHR) untersucht. Zusätzlich wurde der nach der Abtrennung der Xylane anfallende wässrig-alkoholische Fällungsrückstand in die Projektarbeiten einbezogen, um eine Verwertung zu realisieren. Im Falle der Viskositätsregler und des Zellstoffs wurden zwei Verfahren im kleintechnischen Maßstab entwickelt. Das Verfahren zur Herstellung thermoplastischer Werkstoffe konnte nur bis in den Labormaßstab entwickelt werden, da bei der Maßstabsvergrößerung Probleme auftraten, die nicht gelöst werden konnten. Eine Nutzung der entwickelten Verfahren zur Zellstoff- und Viskositätsregler-Herstellung aus dem BHR in den nächsten 5 Jahren wird angestrebt. Dazu werden in Zusammenarbeit mit der Firma Bene Partner gesucht und praktisch sinnvolle Lösungswege entworfen. Die bei der Xylangewinnung anfallenden wässrig-alkoholischen Fällungsrückstände wurden hinsichtlich ihrer biologischen Wirksamkeit untersucht. Durch Analysen konnten Kohlenhydrat-Lignin-Komplexe nachgewiesen und als Wirksubstanzen identifiziert werden, die eine antiinfektive sowie cholesterolbindende Wirkung haben. Diese Ergebnisse fanden Eingang in 2 Erfindungsanmeldungen und sollen durch die Fa. Bene genutzt werden. | Prof. Thomas Heinze Tel.: +49 3641 948-270 thomas.heinze@uni-jena.de Friedrich-Schiller-Universität Jena - Chemisch-Geowissenschaftliche Fakultät - Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie (IOMC) Humboldtstr. 10 07743 Jena | X | FPNR |
| 01.10.2003 | 31.03.2006 | 22011402 | Kinetik der Biogasgewinnung aus nachwachsenden Rohstoffen bei kontinuierlicher Prozeßführung als Grundlage für die Bemessung von landwirtschafltichen Biogasanlagen | Zur technischen Gestaltung von Kofermentationsanlagen sind Kenntnisse über die Kinetik der Biogasbildung unter praxisrelevanten Prozeßbedingungen notwendig. Ziel des Vorhabens ist die Erarbeitung sicherer Verfahrensparameter für den Betrieb von Biogasanlagen mit nachwachsenden Rohstoffen als Kosubstrat. Durch kontinuierliche Belastungssteigerungsversuche bis zur Grenzbelastung wird die optimale Belastung des Biogasreaktors mit nachwachsenden Rohstoffen ermittelt. Weiter werden die in der Praxis üblichen stoßweisen Dosierungen simuliert und so die maximal mögliche Zugabemenge an Kosubstraten ermittelt. Das nach Abschluß des Vorhabens verfügbare Modell und die erarbeiteten Daten werden Betreibern von Biogasanlagen als Richtlinien bzw. Betriebsparameter für eine stabile Prozeßführung mit hoher energetischer Effizienz zur Verfügung gestellt. Die gewonnenen Ergebnisse bilden die Grundlage für Publikationen in Fachzeitschriften und Fachgremien und werden in die Beratungstätigkeit der Antragsteller einfließen. | Zur technischen Gestaltung von Kofermentationsanlagen sind Kenntnisse über die Kinetik der Biogasbildung unter praxisrelevanten Prozessbedingungen notwendig. Ziel des Vorhabens war die Erarbeitung sicherer Verfahrensparameter für den Betrieb von Biogasanlagen mit nachwachsenden Rohstoffen als Kosubstrat. Durch kontinuierliche Belastungssteigerungsversuche bis zur Grenzbelastung wurde die optimale Belastung des Biogasreaktors mit nachwachsenden Rohstoffen ermittelt. Weiter wurden die in der Praxis üblichen stoßweisen Dosierungen simuliert und so die maximal mögliche Zugabemenge an Kosubstraten ermittelt. Das nach Abschluss des Vorhabens verfügbare Modell und die erarbeiteten Daten werden Betreibern von Biogasanlagen als Richtlinien bzw. Betriebsparameter für eine stabile Prozessführung mit hoher energetischer Effizienz zur Verfügung gestellt. Die gewonnenen Ergebnisse wurden als Grundlage für Publikationen in Fachzeitschriften und Fachgremien genutzt. | Prof. Dr. habil. Bernd Linke Tel.: +49 3315699-110 blinke@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR |
| 01.01.2007 | 31.03.2008 | 22011406 | Verbundprojekt: Saubere Biomasseverbrennung in Zentralheizungsanlagen: Bestimmung der Partikelgrößen, Probenahme und physikochemische - toxikologische Charakterisierung (ERA-NET Bioenergy, Projekt "BioMass-PM"). | Es soll eine Bewertung des vorliegenden internationalen wissenschaftlichen Datenbestandes über Partikelemissionen aus Biomasse-Kleinfeuerungen hinsichtlich ihrer toxikologischen Relevanz sowie der Methoden und Daten, die für die toxikologische Bewertung verwendet wurden. Darauf aufbauend erfolgt eine europäische Harmonisierung der entsprechenden Analysemethoden und Bewertungsansätze. Die vorhandenen Methoden und Protokolle zur toxikologischen Bewertung von Partikelemissionen aus Biomassefeuerungen werden gesichtet und zusammengestellt. In Deutschland relevante Bestimmungsmethoden und Richtlinien werden beschrieben und bewertet. Hierzu wird ein nationaler Country Report erarbeitet. Die Ergebnisse werden in mehreren internationalen Workshops vorgestellt und beurteilt. Gemeinsam mit den europäischen Partnern dieses ERA-NET Bioenergy Projektes soll ein Leitfaden für die Auswahl geeigneter Bestimmungsmethoden für die toxikologische Charakterisierung und für die Bewertung von Feinstaubemissionen erarbeitet werden. | Dr. Bernd Bellmann Tel.: +49 511 5350-452 bellmann@item.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin (ITEM) Nikolai-Fuchs-Str. 1 30625 Hannover | X | FPNR | |
| 01.10.2008 | 30.09.2011 | 22011407 | Verbundvorhaben: Züchtung schnellwachsender Baumarten für die Produktion nachwachsender Rohstoffe im Kurzumtrieb (FastWOOD); Teilvorhaben 7: Modellprojekt zu Begründungsverfahren der Robinie | Das Ziel des Vorhabens besteht darin, das in Brandenburg vorhandene stoffliche und durch künftige, niederwaldartige Betriebssysteme energetisch nutzbare Potenzial der Robinienbestände zu ermitteln und Modellbestände für eine vereinfachte und effiziente Saatgutgewinnung (Samenplantagen) sowie für eine ertragsreichere Bewirtschaftung und erfolgversprechende Verjüngung der in Brandenburg vorhandenen Robinienbestände zu entwickeln. 1. Schaffung von Modellbeständen. 2. Optimale Nutzung der Wuchspotentiale der Robinie durch Anpassung der Bewirtschaftung an die ertragskundlichen Besonderheiten der Baumart. 3. Etablierung von Standardmethoden zur Verjüngung der Robinienbestände und deren Präsentation. 4. Aufbau von zwei Samenplantagen zur Gewinnung von qualifiziertem Vermehrungsgut. Die Ergebnisse des Projektes sollen eine modellhafte, naturnahe Landnutzung durch Robinienanbau aufzeigen. Dabei können die Ergebnisse auch für die Nutzung landwirtschaftlicher Flächen als Energieholzplantagen genutzt werden. Eine gleichzeitige komplexe multifunktionale Nutzung der Modellbestande als in-situ Erhaltungsquartier ist möglich. | Dr. Ralf Kätzel Tel.: +49 3334 65-231 ralf.kaetzel@lfe-e.brandenburg.de Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE) - Fachbereich Waldentwicklung und Monitoring Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | FPNR | ||
| 01.10.2011 | 31.12.2014 | 22011410 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Qualitätshalbzeugen aus Spezialholzwerkstoffen für Anwendungen im Maschinenbau und in der Fördertechnik; Teilvorhaben 1: Ermittlung für den Maschinenbau relevanter Kennwerte | Das Ziel ist die Entwicklung eines Halbzeuges in Plattenform aus geeigneten Holzwerkstoffen, wobei die in der Vorhabenbeschreibung detailiert aufgeführten Nachteile minimiert werden, so dass Qualitätskonstruktionshalbzeuge für nachhaltige Lösungen im Maschinen- und Anlagenbau und damit auch in der Fördertechnik bereitgestellt werden können.Die Entwicklung sollte zudem eine Charakterisierung der Eigenschaften bezüglich verschiedener Belastungsarten und der Belastungsdauer beinhalten (statische und dynamische Kennwerte in Funktion der Holzfeuchte, Temperatur) sowie diese in einem Datenblatt zusammenfassen. Der spätere Anwender hätte mit diesem Halbzeug eine Werkstoffbasis mit gesicher-ten hohen Eigenschaften, welche gering streuen sowie ein "bekanntes" Verhalten aufweisen. Durch verschiedene Schichtaufbauten wäre eine Modifikation möglich. Dies dürfte wesentlich zur Akzeptanz von Holzwerkstoffen im Maschinen- und Anlagenbau beitragen, da die Bedenken des in "Metall denkenden" Maschinen- und Anlagenbauingenieurs bezüglich des Holzes damit verringert werden. Der Werkstoff wird berechenbarer bzw. hinsichtlich seiner streuenden Eigenschaften bezüglich des natürlichen Wuchses homogenisiert. Die Holzwerkstoffindustrie hätte, nachdem erste Referenzanwendungen im Maschinen- und Anlagenbau verfügbar sind, aus dieser Nische heraus eine stetigen Absatzmarkt. Im Arbeitsplan sind Meilensteine definiert, die als Abbruchkriterien behandelt werden können. | Es wurde ein plattenförmiges Qualitätshalbzeug aus Spezialholzwerkstoffen für den konstruktiven Einsatz im Maschinebau, mit dem Schwerpunkt Fördertechnik entwickelt. Mit diesem Halbzeug sind ökologisch vorteilhafte Konstruktionen möglich. Entwicklungsschwerpunkte waren: einstellbare, hohe absolute und spezifische mechanische Eigenschaften mit kleinen Streuungen. Die Entwicklung wurde durch verschiedene Werkstoffprüfungen von Labor- und Industriewerkstoffen begleitet und deren Ergebnisse mittels speziell erarbeitetet Bewertungskriterien evaluiert. Weiterhin wurde das Werkstoffverhalten von diversen Holzwerkstoffen unter dynamischer Belastung klassifiziert. 1. Bewertungskriterien, um die Eignung von Holzwerkstoffen für die Anwendung im Maschinen- und Anlagenbau zu bewerten 2. Die Entwicklung eines plattenförmigen Qualitätshalbzeuges aus Buche. 3. Das Charakterisieren des Werkstoffverhaltens von Holzwerkstoffen unter dynamischer Belastung. 4. Das Charakterisieren von weiteren technischen Potenzialen geeigneter Holzwerkstoffe. (z. B. tribologischer Vorteile) 5. Das Erarbeiten eines Vorschlages für ein Werkstoffdatenblatt. 6. Die ökologische Bewertung verschiedene Holzwerkstoffgruppen auf Basis verfügbarer Sekundärquellen. 7. Das Erarbeiten von Methoden, um relevante mechanische Eigenschaften von Holzwerkstoffen anwendungsnah und schnell zu prüfen. Erarbeitet wurden: a: ein Verfahren zur Charakterisierung der statischen Eigenschaften b: mehrere Verfahren zur Charakterisierung der Ermüdungseigenschaften c: ein Verfahren zur Charakterisierung der Schlagbelastung | Prof. Dr.-Ing. Klaus Nendel Tel.: +49 371 531-32323 klaus.nendel@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Fördertechnik und Kunststoffe - Professur Fördertechnik Reichenhainer Str. 70 09126 Chemnitz | X | FPNR |
| 10.05.2011 | 09.05.2012 | 22011411 | Verbundvorhaben: Entwicklung von kaukasischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) als nachwachsender Industrierohstoff mit Mehrfachnutzung - Vorbereitende Arbeiten in Züchtung und Analytik; Teilvorhaben 4: Vermehrung und Polyploidisierung | Entwicklung eines Protokolls zur in vitro-Massenvermehrung von Taraxacum koksaghyz, in vitro-Generationsbeschleunigung (Blühinduktion), Polyploidisierung (Colchizinierung) Inkulturnahme selektierter Genotypen in die in-vitro-Kultur (Aufbau von Sterilkulturen), Erarbeitung eines Protokolls zur in-vitro-Massenvermehrung (dazu Testung verschiedener Nährbodenvarianten insbesondere in Bezug auf den Einsatz von Phytohormonen, Testung von Kulturbedingungen wie Temperatur u. Lichtverhältnisse, Überprüfung des Einsatzes von TIS (Temporary Immersion Systems) zur Verbesserung der Kulturbedingungen); Erarbeitung eines Protokolls zur in-vitro-Generationsbeschleunigung (Blühinduktion) durch den gezielten Einsatz von Wuchstoffen (Gibberelline) und Variationen vonTageslänge, Lichtqualität, Lichtintensität. Polyploidisierung ausgewählter Genotypen durch Colchizinierung der in-vitro-Kulturen (Behandlung von Kallus, eventuell auch von in vitro erzeugten Sprossen mit Colchizin z.B. über getränkte Watte bzw. Tauchverfahren). Überführung und Abhärtung in vitro herangezogener Kulturen unter Gewächshausbedingungen, insbesondere nach Blühinduktion bzw. Colchizinierung zur Übergabe der Pflanzen an Projektpartner. | Dipl. Ing. agr. Kathrin Knafla Tel.: +49 2506 309-147 kathrin.knafla@hortilab.de hortilab – Labor für pflanzliche Gewebekultur Plinderheide 57 48291 Telgte | FPNR | ||
| 01.12.2014 | 31.08.2017 | 22011413 | Verbundvorhaben: AcEta (effiziente Hydrolyse und Acidogenese): Bioprozesstechnische Optimierung zweistufiger landwirtschaftlicher Biogasanlagen; Teilvorhaben 2: Populationsanalyse | Etwa 10-20% der deutschen Biogasanlagen haben eine Hydrolyse-und Versäuerungsstufe. Im Verbundprojekt AcEta sollen durch Felduntersuchungen an großtechnischen Hydrolyse- und Versäuerungsstufen molekularbiologische Populationsanalysen, kinetische Untersuchungen im Labor, die Zusammenstellung von Faustzahlen für die Hydrolyse/Versäuerung und die Erarbeitung von Auslegungsempfehlungen die dringend benötigten Grundlagen für die fundierte Auslegung und den effizienten Betrieb von Hydrolyse- und Versäuerungen geschaffen werden. Im Teilprojekt 2 wurden die mikrobiellen Populationen in diesen ersten Stufen untersucht. Populationsanalysen in Biogasanlagen werden schon seit einigen Jahren durchgeführt, wobei ein Schwerpunkt auf der Analyse der methanogenen Mikroorganismen liegt. Diese Untersuchungen fanden überwiegend in einstufigen Biogasreaktoren statt, wobei die üblichen Techniken, wie 16SrDNA Klonbibliotheken, RFLP Analyse und quantitative PCR, verwendet wurden. Zusätzlich werden als neuere Ansätze derzeit Metagenomsequenzdaten erhoben. Bisher sind Versäuerungsstufen im Hinblick auf die mikrobiellen Populationen nicht umfassend charakterisiert worden. Im Teilprojekt II wurde der Fokus auf die mikrobielle Populationsanalyse mit MALDI-TOF-Massenspektrometrie (Matrix assisted laser desorption/ionization time of flight mass spectrometry) Analyse gelegt, ergänzt durch quantitative PCR-Analyse. Anhand einer MALDI-TOF-MS Spektren-Datenbank wurden fakultativ aerobe und mikroaerophile Keime identifiziert. Die nicht zu identifizierenden Keime wurden durch Sequenzierung überprüft und das Spektrum in der Datenbank hinterlegt. Anhand der Daten wurde der Zusammenhang zwischen der mikrobiellen Population und den Betriebs- und Anlagenparametern untersucht. | · Zunächst wurden Probenahme und Aufarbeitungen entwickelt und in zehn Arbeitsanweisungen festgelegt zur Untersuchung der Proben aus Biogasanlagen mit MALDI-TOF-MS, bzw. quantitativer PCR. · Durch die in allen Anlagen statt findende Rezirkulation wird eine mikrobielle Population gefunden, die den bisher in Hauptfermentern, Gärrestlagern und Nachgären beschriebenen Zusammensetzungen sehr ähnlich ist. · Die außerhalb dieses Projektes durchgeführte quantitative PCR-Analyse deckt sich im Wesentlichen mit den mit MALDI-TOF-MS gefundenen Gruppen und zeigt ebenfalls den Einfluss der Rezirkulation auf die Population. · Abhängig von der Substratzusammensetzung wurden Unterschiede in den Populationen gefunden. Die durchgeführte multivariate Statistik (nMDS und PCoA) zeigt eine nur geringe Überschneidung von maximal 20% auf Artebene zwischen den Biogasanlagen. Auch bei ähnlicher Substratzusammensetzung hat jede Vorstufe eine eigene Populationszusammensetzung. Die MALDI-TOF-MS-Daten und auch die Analysen anderer Arbeitsgruppen aus Untersuchungen an Hauptfermentern bestätigen diese Ergebnisse. · Eine Abhängigkeit von Jahreszeiten ist nicht feststellbar, wohl aber, dass eine ungleichmäßige Fahrweise und eine heterogene Zusammensetzung der Substrate zu Populationsschwankungen führten. Zusammenfassend zeigte sich, dass die Rezirkulation einen großen Einfluss auf die mikrobielle Population in Vorstufen von Biogasanlagen hat und jede Vorstufe eine weitgehend eigene Populationsstruktur. | Prof. Dr. Christiana Cordes Tel.: +49 349667-2523 christiana.cordes@hs-anhalt.de Hochschule Anhalt - Standort Köthen - Fachbereich Angewandte Biowissenschaften und Prozesstechnik Bernburger Str. 55 06366 Köthen (Anhalt) | X | FPNR |
| 01.02.2020 | 30.06.2023 | 22011418 | Verbundvorhaben: Einfluss der Waldbewirtschaftung auf die Biodiversität in Wäldern; Teilvorhaben 1: Expertenworkshops und Ableitung von Indikatoren für das Monitoringsystem - Akronym: WABI | Das Forschungs-, Entwicklungs- und Demonstrationsvorhaben WABI erarbeitet eine aktuelle Synthese zu den wissenschaftlich belegbaren Auswirkungen der Waldbewirtschaftung bzw. der natürlichen Waldentwicklung nach Nutzungsaufgabe auf die Biodiversität. In Verbindung mit Methodentests und der Aufbereitung vorhandener Ergebnisse und Datenbestände entwickelt es auf dieser Grundlage Konzepte für ein langfristig orientiertes Monitoringsystem für Deutschland auf der Landschaftsebene, mit dem die Effekte der forstlichen Nutzung auf die Biodiversität belastbar abgeschätzt werden können. WABI stellt damit ein Monitoringkonzept für repräsentative Waldlandschaften in Deutschland zur Verfügung, dessen Erprobung in Kooperation mit den öffentlichen Forstbetrieben der Flächen-Bundesländer und des Bundes unmittelbar erfolgen kann und das sich in die Kriterien- und Indikatorensysteme nachhaltiger Waldbewirtschaftung integrieren lässt. Aus dem Vergleich zwischen Großschutzgebieten aus der bestehenden Kulisse der Wälder mit natürlicher Waldentwicklung (NWEFlächen) und gleich großen, standörtlich ähnlich ausgestatteten Flächen in Wirtschaftswäldern stehen unmittelbar im Erhebungsjahr erste Ergebnisse zur Verfügung. Sie bilden die Grundlagen für Veränderungsanalysen nach Wiederholungsaufnahmen im Rhythmus von ca. 10 Jahren und erlauben eine belastbare Abschätzung der Auswirkungen von Waldbewirtschaftung/natürlicher Waldentwicklung auf die Biodiversität. Eine besondere Aufmerksamkeit wird dabei den Insekten beigemessen, die die artenreichste Klasse der Arthropoden und zugleich der Tierwelt bilden. Als Nahrung für Vögel, Fledermäuse und Amphibien, für die Bestäubung vieler Pflanzen und als Destruenten von Phytomasse sind sie von großer ökologischer Bedeutung für das Funktionieren von Waldökosystemen. | Prof. Dr. Christian Ammer Tel.: +49 551 3933-671 christian.ammer@forst.uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Abt. Räumliche Strukturen und Digitalisierung von Wäldern Büsgenweg 1 37077 Göttingen | FPNR | ||
| 01.01.2000 | 28.02.2003 | 22011498 | Verbundvorhaben: Gammalinolensäure - Anbau, Ernte und Produktentwicklung: Teilvorhaben 6: Verbesserung der Eigenschaften von Borretsch zur Samennutzung | Borago officinalis L. ist durch ein für Wildpflanzen typisches nicht determiniertes Wachstum bzw. Blühverhalten und durch eine starke Ausfallneigung der Samen gekennzeichnet. Bisher konnten nur etwa 30 % des genetisch fixierten Leistungspotentials wirtschaftlich genutzt werden. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, durch Mutation die entwicklungsphysiologischen und phänotypischen Eigenschaften von Borretsch so zu verändern, daß der Kornsitz gefestigt und damit die Ausfallneigung des Samens reduziert wird. Ein weiteres Ziel ist die Begrenzung des Blühzeitraums, um eine einheitliche Abreife der Samen zu erreichen. Die Züchtungsresultate sollen auch an den Standorten der übrigen Verbundpartner, die sich mit dem Anbau der Nachtkerze (Oenothera biennis L.) beschäftigen, getestet werden. | Einen Schwerpunkt bildeten Arbeiten zur Entwicklung eines Gewebekulturverfahrens für Borago. Hierzu wurden verschiedene Phytohormone zur Induktion von Spross- und Kallusbildung getestet. Zur Erzielung von keimfreien Borretschsamen wurden diverse Präparate einzeln und in Mischungen getestet. Es gelang nicht, eine Variante zu finden, die eine ausreichende Wirkung bei Erhaltung der Keimfähigkeit gewährleistet. Die Sterilisation von Pflanzenmaterial gelang hingegen (Ethanol und anschließend NaOCl). Bei der Gewinnung von Explantaten zeigte sich Gewebematerial aus dem Hypokotyl besonders geeignet. Für die Induktion von Sprossbildung und Bewurzelung sowie für die Adaption an Gewächshausbedingungen konnten geeignete Methoden entwickelt werden. Auch die Stecklingsvermehrung erwies sich als machbar. Versuche zur Erzeugung von Mutationen mittels EMS erbrachten hinsichtlich der Fruchtknotenstellung nur geringe Erfolge. Die Merkmalsverbesserungen waren im Nachbau nicht mehr vorhanden. Bei Behandlung mit Gamma-Strahlen konnten deutliche morphologische Veränderungen erreicht werden. Leider konnten auch mit dieser Methode keine Veränderungen am Blütenstand erreicht werden. Erste Versuche zur Neutronenstrahlen führten bereits nach 2 bis 4 Wochen zum vollständigen Ausfall der Pflanzen. Nachfolgende Versuche zur Dosisfindung ergaben keine hinsichtlich der morphologischen Ausprägung auswertbaren Ergebnisse mehr. Für weiterführende Arbeiten konnte aber eine Dosis für die Erhaltung einer ausreichenden Keimfähigkeit und Letalität bestimmt werden. Es wurde eine Sammlung von Herkünften aufgebaut und bewertet. Ausgewähltes Material wurde einer Analyse der Verwandtschaftsverhältnisse mittels RAPD unterzogen. Es konnte eine grundsätzlich hohe genetische Variabilität aufgezeigt werden. Der Bericht enthält Empfehlungen für den Praxisanbau. | Prof. Dr. Bernd Honermeier Tel.: +49 641 99-37440 bernd.honermeier@agrar.uni-giessen.de Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 09 - Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung I Ludwigsstr. 23 35390 Gießen | FPNR | |
| 24.05.2004 | 31.12.2007 | 22011502 | Verbundvorhaben: Energiepflanzen für die Biogasproduktion; Teilvorhaben 1: Anbau und Nutzung von Energiehirse als Alternative für ertragsschwache Standorte in Trockengebieten Deutschlands | Das Projekt will für Sandböden (AZ 22 - 35), die vorrangig in mitteldeutschen Trockengebieten liegen, Anbaualternativen aufzeigen. Geprüft werden soll der Anbau von trockentoleranter Energiehirse, um hohe Biomasserträge für die Biogasproduktion bereitzustellen. Der anbautechnische Teil des Projektes verfolgt das Ziel, die Ertragsleistung von Hirsesorten im Vergleich zu Silomais zu erfassen und die Anbautechnik zu optimieren. Der zweite Arbeitsschwerpunkt betrifft die Biogaserzeugung. In Laborexperimenten und in einer Biogasanlage soll die Gasausbeute von silierter Hirse und von Mais-Biomasse ermittelt werden. Im anbautechnischen Teil des Projektes soll die Ertragsleistung von Hirsesorten im Vergleich zu Silomais erfasst und die Anbautechnik optimiert werden. Im zweiten Arbeitsschwerpunkt soll in Laborexperimenten und in einer Biogasanlage die Gasausbeute von silierter Hirse und von Mais-Biomasse ermittelt werden. Ableitungen von Empfehlungen zum Anbau und Verwertung von Biogas zur Biogasproduktion | Dr. habil. Christian Röhricht Tel.: +49 341 9174-284 christian.roehricht@smul.sachsen.de Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie - Abt. 7 Landwirtschaft - Ref. 72 Pflanzenbau Pillnitzer Platz 3 01326 Dresden | X | FPNR | |
| 01.07.2005 | 30.09.2006 | 22011504 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines enzymatischen Verfahrens zur Verbesserung von Ausbeute und Qualität bei der Biogaserzeugung aus pflanzlicher und tierischer Biomasse; Teilvorhaben 1 | Ziel des Vorhabens ist es, durch den Einsatz von hydrolytischen Enzymen die Durchsatzleistung,BiogasausbeuteundProzessstabilität in landwirtschaftlichen Biogasanlagen zu erhöhen und damit deren Stromerzeugung wirtschaftlicher zu gestalten. Dazu soll der Anteil leicht vergärbarer Substrate durch verschiedene Hydrolasen erhöht und organische Komplexbildner wie Phytinsäure und Tannine enzymatisch gespalten werden. Der Schwerpunkt wird hierbei auf die Verarbeitung von Ganzpflanzensilagen aus Mais, Gras, Roggen, Weizen und Gerste gelegt. Im Rahmen des Projektes sind die aus unterschiedlichen Organismen stammenden Enzyme auf ihre Eignung zu prüfen und ein enzymatisches Verfahren zur Reduzierung der Durchsatzzeiten und Verbesserung der Biogasausbeute bei der Anaerobbehandlung zunächst im Labormaßstab zu entwickeln. Basierend auf den erhaltenen Ergebnissen ist ein in der Anaerobbehandlung einsetzbares Enzympräparat zu etablieren. Das zu entwickelnde Multienzympräparat zur Erhöhung der Biogasausbeute soll anschließend vom Projektpartner ASA Spezialenzyme GmbH produziert und gemeinsam mit dem enzymatischen Verfahren vermarktet werden. | Ziel des Vorhabens war es, durch den Einsatz von hydrolytischen Enzymen die Durchsatzleistung,BiogasausbeuteundProzessstabilität in landwirtschaftlichen Biogasanlagen zu erhöhen und damit deren Stromerzeugung wirtschaftlicher zu gestalten. Dazu wurde der Anteil leicht vergärbarer Substrate durch verschiedene Hydrolasen erhöht und organische Komplexbildner wie Phytinsäure und Tannine enzymatisch gespaltet. Der Schwerpunkt wurde auf die Verarbeitung von Ganzpflanzensilagen aus Mais, Gras, Roggen, Weizen und Gerste gelegt. Im Rahmen des Projektes wurden die aus unterschiedlichen Organismen stammenden Enzyme auf ihre Eignung geprüft und ein enzymatisches Verfahren zur Reduzierung der Durchsatzzeiten und Verbesserung der Biogasausbeute bei der Anaerobbehandlung im Labormaßstab entwickelt. Das entwickelte Multienzympräparat zur Erhöhung der Biogasausbeute wird vom ASA Spezialenzyme GmbH produziert und gemeinsam mit dem enzymatischen Verfahren vermarktet. | Dr. Arno Cordes Tel.: +49 5331 8825-36 cordes@asa-enzyme.de ASA Spezialenzyme GmbH Am Exer 19 C 38302 Wolfenbüttel | X | FPNR |
| 01.10.2006 | 31.03.2010 | 22011505 | Verbundvorhaben: Intensivierung des anaeroben Biomasseabbaus zur Methanproduktion aus NawaRo. Teilvorhaben 1: Verfahrenstechnik, Prozessautomatisierung und Mikrobiologie | Verfahrenstechnik: Prozessoptimierung durch Online-Sensorik, Automatisierung und Anbindung an prädiktive Systemmodelle; Einfluss v. Enzympräparaten, Fermenterkaskaden verschiedener Thermiestufen, versch. Rühr- und Fütterungsintervalle, Gasrückführung. Inokulation (Animpfung) mit angepassten Schlüsselorganismen,um den Biogasprozess zu beschleunigen und stabil zu gestalten. Ziel des mikrobiologischen Teils des Antrags ist die Identifikation und Quantifizierung der Schlüsselorganismen bei der mesophilen u. thermophilen Vergärung von Mais- und Grassilage. Rührintervall, Enzymeinsatz, Gasrückführung, Fütterungsintervall; Vorschaltung Hydrolyse; NIRS-Kalibration: Verwertung chem. Analysedaten; Prozesssteuerung: Anwendung des kalibrierten NIRS Systems; Mikrobiologie: Entwicklung Nachweissysteme, Analyse Diversität, Quantifizierung; Präsentation der Anwendung unterschiedlicher Techniken, die der aktuellen Marktlage angepasst sind;Vermarktung bzw. Verbreitung erfolgreicher thermophiler und mesophiler Inokula; Patentierung und Vermarktung der entwickelten (RT)qPCR-Systeme sowie fMAs und Microarrays. Erstellung von Zwischen und Endberichten, Veröffentlichungen, Erstellung eines Leitfadens; | Das Forschungsvorhaben ist Bestandteil des vom Institut für Landtechnik und Tierhaltung der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL-ILT koordinierten Verbundvorhabens IBMN (Intensivierung des anaeroben Biomasseabbaus zur Methanproduktion aus NawaRo). Im Forschungsvorhaben des LfL-ILT wurden Fragestellungen aus den Bereichen Verfahrenstechnik und Mikro-/Molekularbiologie zur Verbesserung der Methanproduktion bei der Mono-Vergärung von Mais- und Grassilage im Durchflussbetrieb bearbeitet. Im Bereich Verfahrenstechnik waren Batch- und Durchflussfermenter mit unterschiedlicher Prozessführung und Dimensionierung zu betreiben, Verbundpartnern Proben für deren Vorhaben zu liefern, Entwicklungen eines Verbundpartners zu evaluieren und folgende Themen wissenschaftlich zu untersuchen: Kalibrierung der Nahinfrarot-Spektroskopie für die Prozessüberwachung und -steuerung, Test auf Prozesseffizienzverbesserung durch Gasrückführung, Test von Effekten unterschiedlicher Fütterungsintervalle Test von Effekten unterschiedlicher Thermiestufen (thermophil, mesophil) sowie Test eines zweistufigen Anlagenbetriebs mit Maissilage in 2-phasiger Prozessführung. Zusammen mit dem mikrobiologischen Vorhabensteil waren Rahmenbedingungen (Spurenelementstatus) zu eruieren, zu denen die Prozesse langzeitstabil betrieben werden können. Weiterhin waren Möglichkeiten der Effizienzsteigerung durch Zusatz von Enzymen und von selektierten, speziell adaptierten cellulolytischen bakteriellen Inokula (Entwicklungen eines Verbundpartners) abzuklären. Dabei sollten leistungssteigernde Inokula im Rahmen eines Upscalings dem industriellen Verbundpartner zum Einsatz im Praxismaßstab übergeben werden. | Dr. Michael Lebuhn Tel.: +49 8161 8640-3838 michael.lebuhn@lfl.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) - Institut für Landtechnik und Tierhaltung Professor-Dürrwächter-Platz 2 85586 Poing | X | FPNR |
| 01.10.2008 | 30.09.2011 | 22011507 | Verbundvorhaben: Züchtung schnellwachsender Baumarten für die Produktion nachwachsender Rohstoffe im Kurzumtrieb (FastWOOD); Teilvorhaben 5: Erschließung und Erhaltung genetischer Ressourcen von Baumarten für den landwirtschaftlichen Anbau | Erschließung gen. Ressourcen von verschiedenen Pappelarten für den landwirtschaftl. Anbau, der industriellen Verwertung sowie den Prinzipien der ökologischen Nachhaltigkeit entsprechenden Produktion von Biomasse. Dazu sollen physiologisch und anatomisch relevante Merkmale evaluiert werden. Die Ergebnisse sollen in geeigneter Form (virtueller und physischer Ressourcenpool) aufbereitet und verfügbar gemacht werden Sichtung von in Sammlungen vorhandenen Sorten und deren morphol./physiol./anatomische Charakterisierung unter dem Aspekt der Verwendung für verschiedene Zwecke; Ergänzung des Materials durch Material, welches in freier Sukzession erwachsen und an "extreme" Umweltbedingungen angepaßt ist. Morphol./ physiol./anatomische Charakterisierung dieser "Neuzugänge".Dadurch Erfassung der genetischen Variabilität zur Sicherung natürlicher Ressourcen. Bei den Untersuchungen wird das Augenmerk auf Parameter der Biomassebildung (z.B. Photosynthese; Jahrringbreite) sowie des Wasserhaushaltes (z.B. Ermittlung der Gefäßgliedlängen; Tüpfelbeschaffenheit; Stomatadichte) gelenkt. Anlage v. Referenzsammlungen, Übertragung der Ergebnisse an Praxis durch workshops, Druckmedien, freies Internetportal | Prof. Dr. Doris Krabel Tel.: +49 351 463-31857 krabel@forst.tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Forst-, Geo- und Hydrowissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Forstbotanik und Forstzoologie - Lehrstuhl für Forstzoologie Pienner Str. 7 01737 Tharandt | FPNR | ||
| 01.08.2010 | 30.11.2013 | 22011509 | Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Entwicklung eines Systems für die schonende Ernte von Baldrianwurzeln | Im Rahmen des Demonstrationsprojektes Arzneipflanzen (KAMEL) soll dieses Projekt einen Beitrag zur Verbesserung der Erntetechnik für Baldrianwurzeln leisten. Mittelfristig soll die schonende Ernte der in Pflanzkultur angebauten Wurzeln bei verbesserter Produktqualität sichergestellt werden, langfristig soll das neue Verfahren die effiziente Ernte von im Direktsaatverfahren angebauten Wurzeln ermöglichen. Damit können eine Sicherung und Steigerung der Erlöse erreicht und die internationale Wettbewerbsposition des deutschen Baldriananbaus verbessert werden. Für die Wirtschaftlichkeit des Anbaus haben die Reduzierung der Erntekosten und die Verbesserung der Qualität der Ernteware oberste Priorität. Ausschlaggebend für die Senkung der Kosten sind die Minimierung der Ernteverluste und die schonende Wurzelbergung mit geringem Erdbesatz. Eine qualitativ hochwertige Ernteware ermöglicht außerdem eine höhere Waschleistung bei unveränderter Aufbereitungstechnik. Das Ziel des Projektes ist daher eine 50%ige Leistungssteigerung bei der Erntetechnik, um durch die Minimierung des Erntezeitraumes nicht mehr so stark von den Witterungseinflüssen abhängig zu sein. 1. Beurteilung des herkömmlichen Ernteverfahrens, 2. Technikrecherche (Literatur-, Patent-, Markt- und Schwachstellenanalyse), 3. Funktionsmusterbau (Feinkonzeption, Beschaffung der Komponenten einer Grundmaschine, Umbau und Optimierung), 4. Technikerprobung und Analyse | Im Vergleich treten keine Unterschiede in Bezug auf die Inhaltsstoffgehalte auf. Bei den Massenverlusten und insbesondere bei der Reinigungsintensität unterscheiden sich die drei praxistauglichen Systeme aber signifikant. Basierend auf den Versuchsergebnissen wird eine leistungsfähige Baldrianerntemaschine entwickelt, in der die drei Systeme entsprechend ihrer vorteilhaften Eigenschaften kombiniert werden. | Dr. Georg Fröhlich Tel.: +49 8161 71-3463 georg.froehlich@lfl.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) - Institut für Landtechnik und Tierhaltung Professor-Dürrwächter-Platz 2 85586 Poing | X | FPNR |
| 01.03.2015 | 31.08.2018 | 22011513 | Verbundvorhaben: Bio-Gerätebenzin für Kleinmotoren; Teilvorhaben 1: Entwicklung eines Bio-Gerätebenzins mit dem Ziel einer Markteinführung | Schwerpunkt dieses Forschungsprojektes ist die Entwicklung von maßgeschneiderten Bio-Gerätebenzinen speziell für den Einsatz in Kleinmotoren, wie z.B. in handgeführten Arbeitsgeräten. Die Bio-Gerätebenzine sollen dabei bis zu 100% auf der Basis nachwachsender Rohstoffe erzeugt werden können. Überdies sollen Emissionsuntersuchungen beim Einsatz der entwickelten Kraftstoffformulierungen in Kleinmotoren durchgeführt und technologische Innovationspotenziale, wie etwa eine Reduktion der Emissionen, herausgearbeitet werden, die sich z.B. durch eine Erweiterung der Brenngrenzen oder höhere Klopffestigkeit sowie geringere Selbstentflammungsneigung ergeben. Ziel ist die Markteinführung eines solchen Biokraftstoffes für Kleinmotoren. Zur Erreichung des geplanten Vorhabenzieles werden die einzelnen Paket (AP) mit entsprechender zeitlicher und persönlicher Zuordnung gegliedert: AP1: Projektmanagement-Projekt Steuerung und Koordination der einzelnen Projektpartner; AP2: Herstellung von Alkylatbenzinen aus Bioolefinen; AP3: Motorische Basisuntersuchungen; AP3: Motorische Untersuchung der Biokraftstoffe; AP5: Kraftstoffanalytik und Kraftstoffformulierung; AP6: Auswahl Kraftstoff Formulierung und ökonomische Betrachtung. | Justus Weßling Tel.: +49 721 204-82235 justus.wessling@motweb.de MOT Forschungs- und Entwicklungsgesellschaft für Motorentechnik, Optik und Thermodynamik mbH Im Schlehert 32 76187 Karlsruhe | X | FPNR | |
| 01.08.2017 | 31.03.2021 | 22011516 | Verbundvorhaben (FSP-Brandschutz): Brandschutztechnische Grundlagenuntersuchung zur Fortschreibung bauaufsichtlicher Regelungen in Hinblick auf eine erweiterte Anwendung des Holzbaus; Teilvorhaben 1: Integrale Systementwicklung brandschutztechnisch sicherer Holzgebäude - Akronym: TIMpuls | Ziel des Forschungsvorhabens ist es darzustellen, dass bei geeigneter Ausführung und Dimensionierung, sowie Anordnung konstruktiver und anlagentechnischer Brandschutzmaßnahmen, eine Gleichwertigkeit von Holzbauwerken zu herkömmlichen Bauwerken der Gebäudeklasse 4 und 5 bis zur Hochhausgrenze aus nichtbrennbaren Baustoffen erreicht werden kann. Im TV wurden neben der Gesamtkoordination auch die Leitung der Arbeitspakete "theoretische Grundlagenermittlung", "abwehrende Brandschutz", "Zusammenführung der Ergebnisse" und "Dissemination", sowie "Projektleitung der abschließenden Realbrandversuche" wahrgenommen. Darüber hinaus umfasst die Arbeit die Grundlagenermittlung zum Stand der Technik, die Durchführung von experimentellen Untersuchungen sowie die numerische Analyse von Versuchens- und Literaturdaten für die Bewertung der Leistungsfähigkeit abwehrender Brandschutzmaßnahmen, die Zusammenarbeit mit den Feuerwehren zur Erhebung von Einsatzdaten, die Zuarbeit zur Bewertung der Risikoanalyse, das Zusammenführen der Forschungsergebnisse aller TV und die Bereitstellung von Informationen zur Förderung des bauordnungsrechtlichen Änderungsprozesses. Hierfür war der kontinuierliche Austausch mit den zuständigen bauaufsichtlichen Gremien und Vertretern der Feuerwehr über die gewonnenen Erkenntnisse zwingend erforderlich. Als Abschluss wurden Realbrandversuche geplant, in welche die bis dato gewonnenen Erkenntnisse der TV einfließen sollten, um diese unter vollkommen realen Bedingungen zu überprüfen. Abweichend von der ursprünglichen Planung wurden die Versuche an der TU München in Garching durchgeführt. Zudem wurde die Versuchsreihe auf 5 Großbrandversuche erweitert. Diese zusätzliche Leistung war für die Medienpräsenz des Forschungsvorhabens sehr förderlich. Insgesamt konnten mit den geplanten Maßnahmen an der TU München und den zusätzlich übernommenen Aufgaben die Zielsetzungen des TV und des Verbundforschungsvorhabens überwiegend erreicht werden. | Die Grundlagenermittlung zum mehrgeschossigen Holzbau aus brandschutztechnischer Sicht konnte den aktuellen Stand der Technik aufzeigen. Besonders die bauordnungsrechtlichen Vorgaben, die für das Planen und Bauen mit Holz zu beachten sind, waren bekannte Hürden in der Praxis. Neben zahlreichen Veröffentlichungen wurde aus diesem Grund auch die freizugängliche Wissensplattform "brandschutznavigator.de" entwickelt, die dem Nutzer den bauordnungsrechtlichen Sachverhalt holzbauspezifisch erläutert. Die durchgeführten Versuche und numerischen Analysen dienten zur Schaffung der Grundlage für die Systementwicklung von brandschutztechnisch sicheren Holzgebäuden. Relevante gewonnene Ergebnisse wurden zusätzlich veröffentlicht und haben teilweise in europäischen oder nationalen Normen oder bauordnungsrechtlichen Vorgaben Einzug erhalten. Die gewonnenen Erkenntnisse aus allen Teilprojekten wurden bei der Systematisierung des Holzbaues berücksichtigt und in den erfolgreich durchgeführten abschließenden Realbrandversuchen angewendet bzw. nachgewiesen. Die parallel verlaufende Konzeption der M-HolzBauRL durch die bauaufsichtlichen Gremien wurde intensiv (von der TU München / im Rahmen des Forschungsprojektes) begleitet. Entsprechende Stellungnahmen zu wichtigen Erkenntnissen und zu den Entwürfen der Richtlinie, gestützt durch Ergebnisse aus dem Verbundforschungsvorhaben, wurden formuliert. Alle durchgeführten Maßnahmen führten zum Erreichen der Zielsetzung zur Förderung des mehrgeschossigen Holzbaues und somit zur erfolgreichen Umsetzung des Forschungsvorhabens "TIMpuls". | Prof. Dr.-Ing. Stefan Winter Tel.: +49 89 289-22416 winter@bv.tum.de Technische Universität München - Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt - Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion Arcisstr. 21 80333 München | X | FPNR |
| 01.02.2020 | 30.06.2023 | 22011518 | Verbundvorhaben: Einfluss der Waldbewirtschaftung auf die Biodiversität in Wäldern; Teilvorhaben 2: Konzeption und Erprobung eines Monitoringsystems zur Abschätzung der Effekte der Waldbewirtschaftung auf die Biodiversität von Waldlandschaften - Akronym: WABI | Das Forschungs-, Entwicklungs- und Demonstrationsvorhaben WABIN erarbeitet eine aktuelle Synthese zu den wissenschaftlich belegbaren Auswirkungen der Waldbewirtschaftung bzw. der natürlichen Waldentwicklung nach Nutzungsaufgabe auf die Biodiversität. In Verbindung mit Methodentests und der Aufbereitung vorhandener Ergebnisse und Datenbestände entwickelt es auf dieser Grundlage Konzepte für ein langfristig orientiertes Monitoringsystem für Deutschland auf der Landschaftsebene, mit dem die Effekte der forstlichen Nutzung auf die Biodiversität belastbar abgeschätzt werden können. WABIN stellt damit ein Monitoringkonzept für repräsentative Waldlandschaften in Deutschland zur Verfügung, dessen Erprobung in Kooperation mit den öffentlichen Forstbetrieben der Flächen-Bundesländer und des Bundes unmittelbar erfolgen kann und das sich in die Kriterien- und Indikatorensysteme nachhaltiger Waldbewirtschaftung integrieren lässt. Aus dem Vergleich zwischen Großschutzgebieten aus der bestehenden Kulisse der Wälder mit natürlicher Waldentwicklung (NWE-Flächen) und gleich großen, standörtlich ähnlich ausgestatteten Flächen in Wirtschaftswäldern stehen unmittelbar im Erhebungsjahr erste Ergebnisse zur Verfügung. Sie bilden die Grundlagen für Veränderungsanalysen nach Wiederholungsaufnahmen im Rhythmus von ca. 10 Jahren und erlauben eine belastbare Abschätzung der Auswirkungen von Waldbewirtschaftung/natürlicher Waldentwicklung auf die Biodiversität. Eine besondere Aufmerksamkeit wird dabei den Insekten beigemessen, die die artenreichste Klasse der Arthropoden und zugleich der Tierwelt bilden. Als Nahrung für Vögel, Fledermäuse und Amphibien, für die Bestäubung vieler Pflanzen und als Destruenten von Phytomasse sind sie von großer ökologischer Bedeutung für das Funktionieren von Waldökosystemen. | Dr. Peter Meyer Tel.: +49 551 69401-180 peter.meyer@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | FPNR | ||
| 01.06.1997 | 31.07.2002 | 22011596 | Somatische Hybridisierung ausgewählter Brassicaceae zur Bereitstellung von wertvollem Basismaterial mit verbesserten Eigenschaften | Wesentliches Ziel dieses Projektes ist es, unter Nutzung des in Groß Lüsewitz evaluierten Brassica-Sortimentes und unter Einbeziehung weiterer Zuchtklone mit Hilfe der somatischen Hybridisierung wertvolles Basismaterial mit nützlichen verbesserten Eigenschaften bereitzustellen. Dabei ist die Optimierung des Fettsäurespektrums durch Fusion mit Formen, die genetisch verschiedene Fettsäuremuster enthalten, vorgesehen. Angestrebt werden u.a. höhere Ausbeuten an Erucasäure oder Linolensäure, die für industrielle Zwecke eine zunehmende Nachfrage erfahren. | Die im Vorhaben angestrebte Kombination der Merkmale hoher Ölgehalt und hoher Gehalt an Erucasäure sollte durch somatische Zellhybridisierung von Brassica napus mit Protoplasten verschiedener Brassicaceen erreicht werden. Insgesamt wurden 20 Arten mit 79 Sorten, Linien und Herkünften aus der Familie der Brassicaceen in die Fusionsexperimente einbezogen. Die Sprossregeneration wies eine Spannbreite von 0 bis 35,7 % auf. Nach flowcytometrischer Analyse der Regenerate konnten 13,3 % als Fusionsprodukte identifiziert werden. Der Hybridcharakter wurde durch den Einsatz molekularer Marker nachgewiesen. Die Fusion von Brassica napus mit Sinapis alba und Raphanus sativus führte zur Hybridpflanzen mit deutlich verbesserten Erucasäuregehalt. Die Rückkreuzung der Nachkommen der Hybriden aus B. napus (+) B. juncea mit erucasäurereichem B. napus ergab Nachkommen mit bis zu 62,7 % Erucasäure. Die Fusion von B. napus mit S. alba ergab Hybriden mit unterschiedlicher Antherenbeschaffenheit. Durch Rückkreuzung gelang es, männlich fertile Formen mit Selbstungsansatz zu erzeugen. Dabei konnten durch die Wahl von Erucasäuereichen Kreuzungspartnern mittlere Erucasäuregehalte von 60,1 bis 61,2 % erreicht und der C22:1 Gehalt des Rapselters (etwa 52 %) übertroffen werden. In der Kombination B. napus (+) R. sativus wurde eine Verschiebung im Verhältnis von einfach zu mehrfach ungesättigten Fettsäuren nachgewiesen. In den vorliegenden Hybridnachkommen muss durch weitere Rückkreuzungen und Selbstungen der erreichte Erucasäuregehalt stabilisiert werden. Danach kann das Material dem Züchter für die weitere Nutzung unter konventionellen Bedingungen zur Verfügung gestellt werden. | Dr. rer. nat. Karin Sonntag Tel.: +49 38209 45-206 k.sonntag@bafz.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen Rudolf-Schick-Platz 3 a 18190 Sanitz | FPNR | |
| 01.01.2002 | 30.06.2004 | 22011600 | Untersuchungen zur energetischen Nutzung von Pflanzenölen und Biogas in Mikrogasturbinen | 1. Das Vorhabensziel besteht in der Ertüchtigung einer Mikrogasturbine (MGT) für den Einsatz von flüssigen und gasförmigen Brennstoffen aus nachwachsenden Rohsotffen. Hieraus soll eine Bewertungsgrundlage für die Kraft-Wärme-Kopplung mit einer MGT für die dezentrale Energieversorgung auf Basis Bioenergie erstellt werden. 2. Der Arbeitsplan umfaßt folgende Schritte: a) Untersuchungen der Eigenschaften von biogenen Rohstoffen, b) Vorversuche in der Hochtemperatur-Verbrennungsanlage, c) Anpassung und Betrieb einer MGT mit Pflanzenölen im Labor, d) Anpassung und Betrieb einer MGT mit Biogas in einer Biogasanlage vor Ort. Des weiteren werden Emissionsmessungen, eine energetische Analyse sowie ein Vergleich der Wirtschaftlichkeit zu Verbrennungsmotoren durchgeführt. 3. Die MGT ist eine effiziente und flexibel einsetzbare Energieumwandlungsmaschine, die, wenn für biogene Brennstoffe ertüchtigt, einen interessanten Markt in der dezentralen Energieversorgung finden wird. Die im Vorhaben erarbeiteten Ergebnisse erlauben eine Abschätzung der Marktchancen. Sie bilden auch die Grundlage für erste Demonstrationsvorhaben und Dauerversuche. | Dr.-Ing. Rolf Strenziok Tel.: +49 381 498-9033 rolf.strenziok@uni-rostock.de Universität Rostock - Institut für Energie- und Umwelttechnik - Lehrstuhl für Energieanlagen Albert-Einstein-Str. 2 18059 Rostock | FPNR | ||
| 01.09.2001 | 31.08.2004 | 22011601 | Verbundvorhaben: Reißfeste, wasserdampf- und CO2-undurchlässige Folien aus nachwachsenden Rohstoffen - Teilvorhaben 2: Verfahrensentwicklung | Im festen PHB beträgt der Anteil der amorphen Phase, der für die Beweglichkeit der Moleküle verantwortlich ist, nur 30 %. Daher ist es nicht möglich, qualitativ hochwertige Folien herzustellen. Die kristalline Phase kann aber während des Überganges von der Schmelze in den Festzustand ausgerichtet (gereckt) werden. Das Projekt dient dazu, diese Technik auf die Herstellung von Folien zu übertragen. Für die Herstellung einer biaxial gereckten Folie wird eine Blasfolienanlage so umgebaut, dass die Polymermoleküle während des Übergangs von der Schmelze in den Festzustand ausgerichtet werden. Das Blasen der Folie wird mit dieser neuen Geometrie optimiert. Darüber hinaus werden die Formulierungen von PHB der Extrusion so angepasst, dass die sonst dünnflüssige Schmelze viskoser wird. Wegen der Resistenz gegen Wasser kann die PHB-Folie, im Gegensatz zu Stärkefolien, in wasser- und wasserdampfempfindlichen Anwendungen eingesetzt werden Darüber hinaus stehen der PHB-Folie wegen der guten Barriereeigenschaften neue Märkte im Bereich Barrierefolien offen. | Karl Haaga Tel.: +49 4365 7220 haaga@t-online.de Haaga Folien GmbH Lübsche Str. 29 23777 Heringsdorf | FPNR | ||
| 01.10.2006 | 01.01.2009 | 22011605 | Verbundvorhaben: Intensivierung des anaeroben Biomasseabbaus zur Methanproduktion aus NawaRo. Teilvorhaben 2: Effizienzsteigerung der NawaRo-Vergärung durch Übertragung von Optimierungsstrategien in den Technikum- und Praxismaßstab | Ziel des Teilprojektes ist die Optimierung der Vergärung nachwachsender Rohstoffe.Im Rahmen des Verbundprojektes IBMN werden von den Projektpartnern zum einen im Labormaßstab Inokula mit hydrolysierenden LCB-abbauenden Bakterien entwickelt zum andern durch Modellierung und verfahrenstechnische Untersuchungen Optimierungsstrategien für den Betrieb von Biogasanlagen erarbeitet. Aufgabe der Schmack Biogas AG im Rahmen des Verbundes ist es, die im Labormaßstab gezüchteten Inokula in den Technikumsmaßstab zu überführen, die Wirkung der Inokula zu validieren, ausreichende Inokulationsmengen für Praxisanlagen anzuzüchten und Praxisanlagen zu inokulieren, die im Labor- und Versuchsmaßstab erarbeiteten Strategien im Technikums- und Praxismaßstab zu verifizieren und erfolgreiche Optimierungsmaßnahmen direkt in die Praxis zu übertragen. Um optimale Upscalingstufen für die Inokula zu gewährleisten, werden zwei Technikumsanlagen in den Größen 1m³ und 25m³ errichtet. Inokulation und verfahrenstechnische Strategien werden auf Praxisanlagen übertragen. Die Ergebnisse werden auf bestehende und neue Biogasanlagen übertragen. | Ziel des Teilprojektes war die Optimierung der Vergärung nachwachsender Rohstoffe. Im Rahmen des Verbundprojektes IBMN sollten von den Projektpartnern zum Einen im Labormaßstab Inokula mit hydrolysierenden LCB-abbauenden Bakterien entwickelt werden, zum Anderen sollten durch Modellierung und verfahrenstechnische Untersuchungen Optimierungsstrategien für den Betrieb von Biogasanlagen erarbeitet werden. Aufgabe der Schmack Biogas AG im Rahmen des Verbundes war es, die im Labor- und Versuchsmaßstab erarbeiteten Strategien im Technikums- und Praxismaßstab zu verifizieren und erfolgreiche Optimierungsmaßnahmen direkt in die Praxis zu übertragen. | Dr. Doris Schmack Tel.: +49 9431 751-281 doris.schmack@microbenergy.com Abwicklungsgesellschaft Biogas I AG Bayernwerk 8 92421 Schwandorf | X | FPNR |
| 01.05.2007 | 30.04.2011 | 22011606 | Verbundvorhaben: Entwicklung anwendungsnahe Testung und Feldeinsatz von Isolationssystemen in Transformatoren unter Einsatz von nichtwassergefährdenden Flüssigkeiten auf Basis von Pflanzenölen; Teilvorhaben 1: Optimierung von Pflanzenölen für den Einsatz in Transformatoren | Das Vorhaben hat als übergeordnetes Ziel die Substitution von Isolier- und Kühlflüssigkeiten auf Mineralölbasis in Transformatoren durch Pflanzenöle, die als nachwachsende Rohstoffe biologisch schnell abbaubar, nicht wassergefährdend und nicht bei relativ niedriger Temperatur entflammbar und brennbar sind. Im Rahmen des Projekts sind umfangreiche Untersuchungen durchzuführen, um die chemischen Veränderungen auf molekularer Ebene des Pflanzenöl-Feststoff-Mischdielektrikums in Abhängigkeit von den wesentlichen Einflussfaktoren Temperatur und Wassergehalt zu bestimmen. Hierzu bedarf es insbesondere chemischer Analysen und Messverfahren. Weiterhin sind beschleunigte Alterungsversuche nötig, um die Alterungsstabilität unterschiedlicher Pflanzenöle wie z.B. ölsäurereiches Raps- oder Sonnenblumenöl, die gegebenenfalls auch chemisch modifiziert werden können, bestimmen zu können. Auf Grund des Umstandes, dass in naher Zukunft bei einer großen Anzahl von Transformatoren, die bereits 30-40 Jahre in Betrieb sind, ein Austausch der Mineralölkomponenten erforderlich wird, bietet sich eine Substitution des Mineralöls durch Pflanzenöl im Rahmen des ohnehin notwendigen Austausches an. | Im Vorhaben wurden Synthesarbeiten zur Herstellung von biobasierten Esterflüssigkeiten durchgeführt, die als Basisöl zur Herstellung von Transformatorenölen geeignet sind. Schwerpunkt der Arbeiten bildeten die Untersuchungen zur Synthese von geeigneten Esterölen durch Umesterung von hochölsäurehaltigem Sonnenblumenöl (HOSO) oder Veresterung von Ölsäure und gesättigten Fettsäuren wie bspw. Capronsäure, Caprylsäure und Caprinsäure mit mehrwertigen Alkoholen wie Trimethylolpropan, Neopentylglycol und Pentaerythrit. Die Eigenschaften der hergestellten Ester wurden ausführlich untersucht. Die als Basisöle zur Herstellung von Elektroisolierflüssigkeiten (Transformatorenöle) geeigneten Esteröle wurden den Verbundpartnern FUCHS Europe Schmierstoffe GmbH (TV 2), Universität Stuttgart, Institut für Energieübertragung u. Hochspannungstechnik (TV 3) und Alstom Grid GmbH (TV 4) in größeren Labormengen bis 4 Litern zu weiteren Untersuchungen übergeben. | Univ.-Prof. Dr. Bernd Ondruschka Tel.: +49 3641-948400-401 bernd.ondruschka@uni-jena.de Friedrich-Schiller-Universität Jena - Chemisch-Geowissenschaftliche Fakultät - Institut für Technische Chemie und Umweltchemie Lessingstr. 12 07743 Jena | X | FPNR |
| 01.09.2011 | 31.12.2015 | 22011609 | Verbundvorhaben: Biotechnologische Synthese von Thermoplasten und Kautschuken; Teilvorhaben 1 | Projektziel ist die Erforschung von biotechnologischen Laborverfahren für die Herstellung bekannter Vorstufen für die Synthese von Thermoplasten und Kautschuken durch stoffliche Nutzung nachwachsender einheimischer Rohstoffe. Als Ausgangsstoffe sollen die nachwachsenden Rohstoffe direkt als Kohlenhydrate oder in Form von Synthesegas aus einer Biomassevergasung genutzt und unter Einsatz von maßgeschneiderten carboxydotrophen Mikroorganismen umgesetzt werden. Diese sollen die Zielprodukte in hoher Reinheit ausschleusen. Heute werden die Monomere ausschließlich aus fossilen Rohstoffen hergestellt. Es sollen neue biotechnologische Verfahren bereitgestellt werden, die umweltfreundlicher und weniger Energie-, Wasser- und Abfall-intensiv sind. Die wesentlichen technischen Herausforderungen sollen in folgenden Arbeitspaketen (AP) bearbeitet und überwunden werden: Im AP "Stammentwicklung" werden gentechnische Werkzeuge für die gewählten Wirtsstämme entwickelt und zur Herstellung der Zielprodukte gezielt angewendet. Dabei werden die Enzyme der beteiligten Stoffwechselwege charakterisiert und optimiert. Im AP "Stammcharakterisierung" werden die Wirtsstämme sowie die daraus entwickelten Produktionsstämme im Hinblick auf Produktspektrum, Wachstum, Stabilität, etc. untersucht. Im AP "Fermentation" wird die anaerobe Fermentation zur Nutzung von Gassubstraten etabliert und für die entwickelten Stämme optimiert. Weiter wird ein Verfahren zur Herstellung von Monomeren aus den Stoffwechselprodukten entwickelt. | Anja Thiessenhusen Tel.: +49 236549-4264 anja.thiessenhusen@evonik.com Evonik Creavis GmbH Rellinghauser Str. 1-11 45128 Essen | X | FPNR | |
| 01.07.2011 | 31.12.2013 | 22011610 | Verbundvorhaben: Entwicklung und praxisorientierte Bewertung einer Methode zur Untersuchung der Bioverfügbarkeit von Spurenelementen für die Biogasbildung mit Hilfe der sequentiellen Extraktion; Teilvorhaben 2 | Hauptziel des Forschungsvorhabens ist die Effizienzsteigerung von Biogasanlagen (BGA) durch gezielten Einsatz von Spurenelementmischungen unter Berücksichtigung der Bioverfügbarkeit dieser Prozesshilfsstoffe. Auf Basis sequentieller Extraktionsschemata wird eine Methode entwickelt bzw. angepasst, um die Bioverfügbarkeit von Makro- und Mikronährstoffen im Biogasprozess untersuchen zu können. Mit Hilfe dieser Methode soll der bioverfügbare Anteil der Nährstoffe im Fermenter einer Biogasanlage abgetrennt, identifiziert und letztendlich quantifiziert werden. Neben der Ermittlung des direkt bioverfügbaren Anteils soll auch der potentiell mobilisierbare Anteil untersucht werden. In diesem Zusammenhang werden verschiedene Spurenelementpräparate hinsichtlich ihres Anteils bioverfügbarer Mikronährstoffe sowie deren Wirkung auf die biologische Aktivität der Mikroorganismen im Gärprozess untersucht. Neben den Versuchen im Technikumsmaßstab werden dabei auch großtechnische BGA bzgl. ihrer Nährstoffversorgung bzw. -verfügbarkeit betrachtet. Durch die Erweiterung der Wissensbasis zur Bioverfügbarkeit von Nährstoffen soll die zwischen der gängigen Praxis der Nährstoffzufuhr und der tatsächlichen Wirkung vorhandene Wissenslücke geschlossen werden. Im Rahmen des Projektes werden folgende 4 Arbeitspakete (AP) bearbeitet: AP1: Literaturstudie AP2: Methodenentwicklung AP3: Untersuchungen an quasikontinuierlichen Versuchsanlagen AP4: Messprogramm an großtechnischen Biogasanlagen | Die Aussagefähigkeit der sequentiellen Extraktion zur Bioverfügbarkeit der für den Biogasprozess essentiellen Spurenelemente wurde im Rahmen des Vorhabens ausführlich untersucht und validiert. Auf Basis der bisherigen Anwendungen wurde ein Extraktionsschema abgeleitet und nach Untersuchung der bei der Durchführung der Extraktion relevanten Parametern eine Methodenbeschreibung erstellt. Im Rahmen von quasikontinuierlichen Versuchen wurde eine Verarmung der Spurenelemente nachgestellt. Es wurde nachgewiesen, dass der Einsatz von Substraten mit geringen Spurenelementgehalten zur Abnahme der Konzentrationen im Fermenter führt. Zusätzlich wurde ein Modell auf Basis einer Massenbilanz erarbeitet, mit dem die Abnahme der Spurenelementkonzentration prognostizierbar ist. Im Vorhaben wurde nachgewiesen, dass geringere Spurenelementkonzentrationen zur Prozessinstabilität führen. Damit ist es zukünftig möglich, Prozessstörungen auf Grund von Spurenelementmangelsituationen zeitlich exakt vorhersagen zu können. Die Ergebnisse der quasikontinuierlichen Versuche und die der diskontinuierlichen Versuche, begleitet durch Untersuchungen der sequenziellen Extraktion, zeigen, dass die Bioverfügbarkeit einzelner Stoffe spezifisch ist und immer eine Zeitkomponente beinhaltet. Darüber hinaus zeigen die Ergebnisse auch, dass Spurenelemente, welche in zunächst schwer bioverfügbaren Fraktionen vorliegen, im Laufe der Zeit mobilisiert werden können. Durch die zusätzliche Vergabe von mikrobiologischen Untersuchungen konnten Anzeichen für die Veränderung der mikrobiologischen Zusammensetzung in Spurenelementmangelsituationen im Vergleich zu optimal versorgten Zuständen gefunden werden. | Dr.-Ing. Thomas Fritz Tel.: +49 410 12 185-011 thomas.fritz@is-forschung.de ISF GmbH An der Mühlenau 4 25421 Pinneberg | X | FPNR |
| 01.11.2011 | 31.01.2014 | 22011611 | Verbundvorhaben: Untersuchungen von Mischungssystemen in Biogasfermentern unter Einsatz der Prozess-Tomographie - Teilvorhaben 1: Quantifizierung von Mischprozessen in Biogasfermentern mittels Prozess-Tomographie | Im Rahmen von Grundlagenuntersuchungen sollen gesicherte Aussagen zur Auslegung und zum Betrieb von Rührsystemen für den Einsatz in der Biogastechnik abgeleitet werden. Auf der Basis einer neuen Messmethode, der Prozess-Tomographie sollen Mischprozesse von fasrigen, nicht-Newtonschen, opaken Stoffsystemen unter Praxisbedingungen quantifiziert werden. Neben einer Bewertung der Mischgüte und dem daraus resultierenden, real zum anaeroben Abbau genutzten Reaktorvolumen, sollen quantitative Angaben zum sich ausbildenden Strömungsprofil in Abhängigkeit des gewählten Rührsystems und der vorliegenden Stoffeigenschaften der zu mischenden Phasen getroffen werden. Ziel ist einerseits die Ableitung von funktionalen Zusammenhängen zwischen der Geschwindigkeitsverteilung im Reaktor in Abhängigkeit der vorliegenden Stoffeigenschaften und des gewählten Rührsystems. Andererseits ist der Einfluss des Strömungsverhaltens und der Mischgüte auf die Umsetzung von nachwachsenden Rohstoffen zu Biogas zu ermitteln. Im Ergebnis dessen sollen erforderliche Kennzahlen für das Rührsystem wie Rührwerksaustrittsgeschwindigkeit und Rührzeit abgeleitet werden. Aufbauend auf den mittels Prozess-Tomographie zu ermittelnden Zusammenhängen sind vorhandene Modelle zur numerischen Strömungssimulation durch die Einbeziehung realer Stoffeigenschaften so zu qualifizieren, dass Anlagenbauern und Planern von Biogasanlagen ein praxisrelevantes Werkzeug zur Auslegung und den Betrieb derartiger Anlagen vorliegt. | Für die Qualifizierung der Strömungsmodelle für hochkonzentrierte, langfaserige, nicht-Newtonsche Fluide wurden von KSB strömungstechnische Messungen auf großtechnischen Biogasanlagen mit Berechnung der numerischen Strömungssimulation abgeglichen. Die Verwendung der in der CFD bisher genutzten Modelle zeigte zum Teil große Abweichungen zwischen Realität und Numerik. Als weiterer Schritt Richtung Modellanpassung wurden ausgewählte Parameterkonfigurationen der prozesstomographischen Experimente mittels CFD nachgerechnet und die Ergebnisse miteinander verglichen. Besonders bei artikelfreien nicht-Newtonschen Stoffsystem zeigte sich eine sehr gute qualitative und quantitative Übereinstimmung der vertikalen Strömungsgeschwindigkeiten. Im nächsten Schritt erfolgte durch KSB die Einbeziehung von Partikeln in die Modelle. Mit Hilfe der CFD wurde versucht, die Bildung und Auflösung von Schwimmschichten abzubilden. Dazu wurde eine User-Defined-Function zur qualitativen Beschreibung von Partikeltransport und Absetzen der Partikel eingeführt. In diesem UDF-Modell werden neben der Sink- und Flotationsgeschwindigkeit der Partikel auch die Viskosität in Abhängigkeit der Scherrate und des Feststoffgehalts berücksichtigt. Grundlage für die Ableitung von Kennzahlen zur Auslegung und Betrieb von Rührsystemen in Biogasanlagen stellten die Vielzahl der in diesem Projekt durchgeführten Untersuchungen mittels Prozess-Tomographie sowie numerische Simulationsrechnungen dar. Als wesentliche Kennzahlen konnten dabei die Rheologie, der Rührwerksschub und Rührwerkstyp und die Mindestgeschwindigkeit zur Bestimmung der Grenze des gesuchten Mischvolumens identifiziert werden. Eine wichtige Erkenntnis ist, dass der Schub eines Rührwerkes durch das Fließverhalten des zu mischenden Stoffsystems wesentlich beeinflusst wird. Steigende örtliche Viskositäten führen zu einer Schubabwertung, die rührorganspezifisch ist. | Dr. Karin Jobst Tel.: +49 351 2553-7827 karin.jobst@ikts.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) Winterbergstr. 28 01277 Dresden | X | FPNR |
| 01.11.2013 | 30.04.2016 | 22011612 | Verbundvorhaben: Partikelschaumwerkstoff auf Basis stärkehaltiger Rohstoffe; Teilvorhaben 1: Verfahrens- und Formteilentwicklung | Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines Partikelschaumes auf Basis natürlicher Polymere (Polysaccharide, Polypeptide) zur Herstellung von Formteilen. Die Idee ist ein zweistufiges Verfahren, bei dem in einer ersten Stufe ein expandierbares Granulat hergestellt wird, das in der zweiten Stufe mittels eines Aufschäumprozesses in einem Formwerkzeug zu einem Schaumformteil verarbeitet wird. Auf Basis natürlicher Polymere wird ein treibmittelgefülltes Granulat für den anschließenden Verschäumungsprozess entwickelt. Um eine Expansion herbei zu führen ist ein Treibmittel erforderlich, welches im Granulat gebunden bzw. enthalten sein muss. Im vorliegenden Vorhaben soll vorrangig Wasser als Treibmittel wirken, welches durch weiteren Energieeintrag verdampft und die Partikel auftreibt. Diese Verfahren sollen an die technische Anwendung als Verpackung angepasst und optimiert werden. Weitere Rezepturbestandteile können Fließhilfsmittel, Feuchthaltemittel, Nukleierungsmittel und synthetische bzw. halbsynthetische Biopolymere sein. Des Weiteren ist der Einfluss der Lagerung zu prüfen. Hinsichtlich des Aufschäum- und Formgebungsprozesses ist ein Verfahren zu entwickeln, welches eine maximale Expansion bei gleichmäßiger Formfüllung ermöglicht. Hinsichtlich der Energieübertragung zur Einleitung der Expansion stehen unterschiedliche Medien zur Auswahl (Dampf, Heißluft), deren Eignung, Vor- und Nachteile auszuwerten sind. | Dipl.-Ing. Thomas Wodke Tel.: +49 208 8598-1263 thomas.wodke@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | X | FPNR | |
| 01.10.2015 | 31.12.2018 | 22011613 | Effizienzsteigerung von Biogasanlagen durch Etablieren der Hochlastfaulung (am Beispiel von Mais) mit Nachweis der Mikroorganismenflora (HoLaFlor) - Akronym: HoLaFlor | Im Fokus stand der Abbau von Maissilage als Monosubstrat mit der Hochlastfaulung bei verschiedenen hydraulischen Verweilzeiten. Dazu wurde der kontinuierliche Betrieb einer Biogasanlage (HLF) im Technikumsmaßstab mit kurzer hydraulischer Verweilzeit von 15 Tagen mit Nachweis einer erhöhten Abbauleistung sowie Charakterisierung der Mikroorganismenflora realisiert. Eine weitere Technikumsanlage mit herkömmlicher Verweilzeit von 70 Tagen wurde als Referenz (REF) parallel betrieben. Die Analyse der Mikroorganismenflora in den Biogasanlagen wurde für beide Betriebsweisen vergleichend durchgeführt. Um ein geeignetes Inokulum einsetzen zu können wurden zunächst verschiedene Gärreste hinsichtlich ihrer mikrobiellen Zusammensetzung charakterisiert sowie hinsichtlich ihres Einsatzes als Inokulum in einem Screeningverfahren geprüft. Mit einem so als geeignet identifizierten, leistungsfähigen Inokulum wurden die zwei Biogasanlagen HLF und REF mit Maissilage als Modellsubstrat durch eine reproduzierbare Verfahrensweise in Betrieb genommen. In der Hochlastfaulung HLF wurde die Verweilzeit sukzessiv von 40 Tagen auf 15 Tage reduziert. Die Anlage sollte so mit der kurzen Verweilzeit im Langzeitbetrieb mit stabiler Biogasproduktion betrieben und ihre Leistung durch Quantifizierung der Biogasproduktivität nachgewiesen werden. Begleitend wurde die Zusammensetzung der Mikroorganismenpopulation zu verschiedenen, festgelegten Zeitpunkten analysiert und verglichen. Durch Vermeidung von langen Verweilzeiten und geringen Raumbelastungen sollten Organismen, die einen Wachstumsvorteil bei kürzeren Verweilzeiten und höheren organischen Raumbelastungen haben, in der Anlage gehalten werden. Die Referenzanlage REF wurde mit gleichem Inokulum und Substrat, jedoch mit langer Verweilzeit von 70 Tagen betrieben. Die Untersuchungen wurden anschließend mit dem Cosubstrat Rindergülle durchgeführt und der Einfluss von Rindergülle als Cosubstrat für beide Betriebsweisen vergleichend untersucht. | In einem zunächst durchgeführten Screening aus 10 verschiedenen Gärresten mit Maissilage als Monosubstrat im Batch-Ansatz wurde ein Gärrest als Inokulum ausgewählt, mit dem die höchste Biogasausbeute von 694 NL/kg oTRinput sowie auch die höchste Biogasrate erzielt wurde. Mit dem so identifizierten Inokulum wurden zwei Biogasanlagen im Technikumsmaßstab inokuliert. In diesen zwei Biogasanlagen (HLF und REF) wurden mit Maissilage als Monosubstrat in kontinuierlichen Untersuchungen durch Verkürzen der hydraulischen Verweilzeit organische Raumbelastungen in der HLF zwischen 2,4 g oTR/L*d und 5,8 g oTR/L*d sowie 1,2 – 1,3 g oTR/L*d in der REF eingestellt. In der HLF, in der die Verweilzeit sukzessiv von 40 auf 15 Tage reduziert wurde, konnte so im Langzeitbetrieb auch noch mit der kürzesten Verweilzeit von 15 Tagen ein stabiler Betrieb mit konstanter Biogasausbeute erzielt werden. Es zeigte sich, dass mit zunehmendem Durchsatz durch Verkürzen der hydraulischen Verweilzeit ein Anstieg sowohl für die Biogas-Produktivität als auch für die Methanproduktivität erreicht werden konnte. Die Biogasproduktivität lag mit 3,2 NL/L*d in der HLF mit 15 Tagen Verweilzeit deutlich höher als die Produktivität von 0,8 NL/L*d - 0,9 NL/L*d in der REF. Die Methanproduktivitäten lagen entsprechend bei 1,65 NL/L*d in der HLF mit der Verweilzeit von 15 Tagen sowie bei 0,4 NL/L*D - 0,44 NL/L*d in der REF mit 70 TAgen. Die so erzielten Biogasausbeuten lagen zwischen 545 und 688 NL/kg oTRinput. Für die beiden Biogasanlagen, die sich lediglich in der eingestellten Verweilzeit unterschieden, konnten deutliche Unterschiede in der Mikrobiomzusammensetzung festgestellt werden. Für die HLF wurden charakteristische Leitorganismen identifiziert. Bei der Covergärung mit Rindergülle zeigte es sich, dass auch hier die Biogasproduktivität in der HLF mit der Verweilzeit von 15 Tagen mit 3NL/L*d deutlich höher lag als die Biogasproduktivität in der REF mit der Verweilzeit von 70 Tagen, die bei 0,83 NL/L*d lag. | Dr. rer. nat. Brigitte Kempter-Regel Tel.: +49 711 970-4128 brigitte.kempter-regel@igb.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.12.2016 | 31.10.2020 | 22011615 | Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 1: Wärme-, Feuchte- und Brandschutz, Emissionen sowie Koordination - Akronym: NaWaRo-Daemmstoffe | Das übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen. | Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist. | Dipl.-Ing. Harald Schwab Tel.: +49 531 2155-370 harald.schwab@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.12.2018 | 31.08.2024 | 22011617 | Nachwuchsgruppe, Langzeitverhalten von klebstoffgebundenen Holz mit Faser-Kunststoff-Verbund und Holz-Beton-Verbund Hybridsystemen für Gebaute Nachhaltigkeit - Akronym: HolzFKV-HolzHBV-Bau | 1. Entwicklung eines theoretischen Gerüsts, das die Langzeitleistung eines Hybridsystems basierend auf den Leistungsfähigkeiten der einzelnen Komponenten beschreibt; 2. Untersuchung von Mikrostruktur und Haftung der Grenzflächen von Holz-, Faser- und Beton-Klebstoffen auf Materialebene; 3. Untersuchung der Möglichkeiten der Oberflächenveränderung von Fasergeweben, Holz und Klebstoff, um wiederum die mechanischen Eigenschaften von FKV-Holz und Holzbetonsysteme auf Materialebene zu verbessern; 4. Durchführung einer Reihe von Kurzzeittests, um das Grenzflächenklebstoffverhalten und die Integrität der Grenzflächen von kleinmaßstäbig klebstoffgebundenen FKV-Holz und HBV-Hybridstrukturen auf struktureller Ebene zu verstehen; 5. Untersuchung der Langzeitleistung von kleinmaßstäbig klebstoffgebundenen FKV-Holz und HBV-Hybridstrukturen unter bestimmten Umgebungsbedingungen; 6. Untersuchung der Langzeitleistung von kleinmaßstäbigen klebstoffgebundenen FKV-Holz und HBV-Hybridstrukturen unter mechanischer Belastungen auf struktureller Ebene; 7. Untersuchung der Langzeitleistung von im Originalmaßstab klebstoffgebundenen FKV-Holz und Holz-Beton-Verbund für Panel-Struktur unter kombinierten Temperatur-, Feuchtigkeits- und Dauerbelastungsbedingungen auf struktureller Ebene. | Prof. Dr. Libo Yan Tel.: +49 531 120496-14 libo.yan@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.04.2019 | 30.06.2022 | 22011618 | Biobasierte Harzkomponenten zur nachhaltigen Entwicklung der Befestigungstechnik in der Bauchemie - Akronym: BiobaH-E | Das Projekt hat die Entwicklung neuartiger, möglichst biobasierter Harzkomponenten zum Ziel. Diese Substanzen bilden die Basis für härtbare 2-Komponenten-Mörtel (2K-Mörtel) in der chemischen Befestigungstechnik. Als Ergebnis der Arbeiten sollen neue härtbare Harze erhalten werden mit einem möglichst hohen Anteil biobasierter Komponenten. Dieser hohe Anteil ist nur erreichbar, indem neben den in Harzmischungen üblicherweise verwendeten Reaktivverdünnern und Vernetzern auch die bisher genutzten ölbasierten Harzgrundkörper durch neue biobasierte Produkte ersetzt werden. Die mechanische Stabilität der Verbunde unter Zug- und Scherkraft sowie die Verarbeitbarkeit (Viskosität) der 2K-Mörtel sollen hierbei mindestens vergleichbar der Referenz aus ölbasierten Komponenten sein. Ergänzend zu diesen Arbeiten erfolgen theoretische und experimentelle Untersuchungen zur Bildung der Netzwerke sowie zur Netzwerkcharakterisierung. Ziel ist die Identifizierung von Unterschieden zwischen den Harzmischungen mit biobasierten Komponenten und der ölbasierten Referenzprobe. | Prof. Dr. Carsten Werner Tel.: +49 351 4658-532 werner@ipfdd.de Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V. Hohe Str. 6 01069 Dresden | X | FPNR | |
| 01.04.2000 | 31.03.2003 | 22011698 | Inkulturnahme von Weidenröschen [Epilobium parviflorum] zur Erzeugung einheitlichen Rohmaterials mit standardisiertem Inhaltsstoffspektrum | Das Kleinblütige Weidenröschen (Epilobium parviflorum) stellt in zunehmenden Maße eine gefragte Arzneipflanze dar. Neuere wissenschaftliche Untersuchungen belegen die Wirksamkeit von Epilobium in der Therapie von Prostataerkrankungen. Mit dem pharmazeutischen Interesse geht ein steigender Bedarf an standardisierter, qualitativ hochwertiger Rohware einher. Bislang stammt die Rohware überwiegend aus Wildsammlungen und nur vereinzelt aus Anbau. Es handelt sich meist um Formengemische verschiedener Epilobium-Arten mit stark variierendem Inhaltsstoffspektrum. Das Weidenröschen ist in der europäischen Flora natürlich vorkommend und erste erfolgreiche Ansätze für eine Inkulturnahme liegen bereits vor. Um den steigenden Bedarf der pharmazeutischen Betriebe mit einheitlicher Qualitätsrohware zu decken, muß der Import durch Rohware aus heimischem Anbau ergänzt werden. Ziel des Projektes war neben einem Herkunftsscreening die Erstellung eine ausführliche Kulturanleitung für das Weidenröschen. Diese Anbauempfehlung kann den kann landwirtschaftlichen Betrieben als Grundlage für die erfolgreiche Produktion einer marktwirtschaftlich und pflanzenbaulich interessanten Kultur dienen. | In den Herkünfte- und Artenvergleichen zeigten sich Unterschiede hinsichtlich Ertrag, Regenerationsfähigkeit, Inhaltsstoffzusammensetzung und Krankheitsanfälligkeit. Hieraus ergeben sich Empfehlung für die Wahl optimaler Herkünfte sowie Grundlagen für die züchterische Bearbeitung. Ein Problem ist, dass die erwünschten Inhaltsstoffe seitens der Industrie noch nicht näher definiert werden können. Wiss. Arbeiten führen immer wieder zu neuen Hinweisen auf wirksame Bestandteile. Ein Problem war auch, dass es in den Bestände zu Bastardisierungserscheinungen kam, deren Ursachen nicht eindeutig bestimmt werden konnten. Dieses Problem trat beim Nachbau noch ausgeprägter in Erscheinung. In Düngungsversuchen bestätigte sich, dass E. wenig ertragswirksam auf höhere N-Angebote reagiert. 80 kgN/ha waren optimal. Versuche zur Variation der Bestandesdichten ergaben keinen eindeutigen Einfluss auf die Mehltauanfälligkeit. Engere Bestandesdichten waren aufgrund besserer Unkrautkonkurrenz und höherer Erträge zu bevorzugen. Versuche zum Einfluss des Erntetermins und der Schnitthöhe ergaben kein klares Bild. Ein tiefer Schnitt beeinflusst zwar die Regenerationsfähigkeit negativ. Höhere Erträge im 2. und 3. Schnitt können jedoch den Ertragsverlust bei hohem Schnitt nicht ausgleichen. Versuche mit Direktsaatverfahren führten zur Aussage, dass Jungpflanzenanzucht zu bevorzugen ist (gleichmäßigere Bestände, höhere Konkurrenzkraft ggü. Verunkrautung). Fungizidversuche zeigten, dass E. hinsichtlich der Einhaltung von Rückstandhöchstmengen sehr kritisch reagiert. Die RS-Höchstmengen waren mit keinem Präparat sicher einzuhalten. Bei den Herbiziden führte kein Mittel zu einer Überschreitung der Grenzwerte, jedoch zeigten sich zum Teil Kulturpflanzenschäden. Die Daten wurden dem UAK "Lückenindikation Arznei- und Gewürzpflanzen" zur Vfg. gestellt. Eine Bewertung von Handelsdrogen bestätigte, dass unterschiedliche Qualitäten gehandelt werden. Eine Anbauempfehlung wird veröffentlicht. | Margit Dehe Tel.: +49 2641 9786-47 poststelle.slva-aw@agrarinfo.rpl.de Staatliche Lehr- und Versuchsanstalt für Landwirtschaft, Weinbau und Gartenbau Ahrweiler/Mayen Walporzheimer Str. 48 53474 Bad Neuenahr-Ahrweiler | FPNR | |
| 01.10.2004 | 30.06.2006 | 22011701 | Biogaserzeugung durch Trockenvergärung von organischen Rückständen, Nebenprodukten und Abfällen aus der Landwirtschaft | Wegen lückenhafter Kenntnisse über naturwissenschaftl.-technische und wirtschaftliche Möglichkeiten der Trockenfermentation mit landwirtschaftlichen Produkten soll durch Sammlung, Sichtung und Auswertung verfügbarer Informationen und durch gezielte Praxisversuche eine aktuelle Einschätzung der Trockenfermentation erarbeitet werden. Durch techniknahe Versuche mit ausgewählten Substraten werden Gasmenge und -qualität ermittelt und zur substratbezogenen (Art, Beschaffenheit, Aufbereitung) Effektivitätserfassung herangezogen. Für Weiterbehandlung und -verwertung des verbleibenden Gärgutes sind Lösungen zu erarbeiten. Die Auswertung relevanter Quellen sowie die Abklärung wirtschaftlicher und gesellschaftlicher Randbedingungen erlaubt eine Einschätzung über die Entwicklung von Technik, Dimensionierung, Standortwahl, kommunale Einbindung, Betreiber- und Finanzierungsmodelle. Der erarbeitete Kenntnis- und Erfahrungsstand soll die Potenzialeinschätzung der Trockenvergärung ermöglichen (z.B. Substrate, Verfahren, Betreibermodelle) . Die Auswertung des Projektes kann besonders zur Ableitung konkreter Forschungansätze (Förderwürdigkeit von Projekten) genutzt werden. | Wegen lückenhafter Kenntnisse über naturwissenschaftl.-technische und wirtschaftliche Möglichkeiten der Trockenfermentation mit landwirtschaftlichen Produkten wurde soll durch Sammlung, Sichtung und Auswertung verfügbarer Informationen und durch gezielte Praxisversuche eine aktuelle Einschätzung der Trockenfermentation erarbeitet. Durch techniknahe Versuche mit ausgewählten Substraten wurden Gasmenge und -qualität ermittelt und zur substratbezogenen (Art, Beschaffenheit, Aufbereitung) Effektivitätserfassung herangezogen. Für Weiterbehandlung und -verwertung des verbleibenden Gärgutes wurden Lösungen erarbeitet. Durch die Auswertung relevanter Quellen sowie die Abklärung wirtschaftlicher und gesellschaftlicher Randbedingungen wurde eine Einschätzung über die Entwicklung von Technik, Dimensionierung, Standortwahl, kommunale Einbindung, Betreiber- und Finanzierungsmodelle durchgeführt. Der erarbeitete Kenntnis- und Erfahrungsstand ermöglichte die Potenzialeinschätzung der Trockenvergärung. | Prof. Dr. Bertold Sprenger Tel.: +49 381 498-3053 bertold.sprenger@mbst.uni-rostock.de Universität Rostock - Fakultät für Maschinenbau und Schiffstechnik - Lehrstuhl für Verfahrenstechnik und Biotechnologie Justus-v.-Liebig-Weg 6 18059 Rostock | X | FPNR |
| 01.07.2005 | 31.05.2007 | 22011702 | Verbundvorhaben: Untersuchungen zur Optimierung und Standardisierung von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 3a: Untersuchungen zur Optimierung des Brandverhaltens unter besonderer Berücksichtigung von Wärmeleitfähigkeit und Materialfeuchte | Im Zusammenhang mit Baustoffen aus nachwachsenden Rohstoffen tauchen immer wieder Fragen zur Beständigkeit gegen mikrobiellen Angriff (Schimmelpilz), Abgabe von organischen Stoffen (Geruchsstoffen) sowie zum Brandverhalten auf. Diese Punkte, an deren Optimierung im Rahmen des Verbundvorhabens gearbeitet wird, sind eng mit der Akzeptanz dieser Baustoffe verknüpft. Im Rahmen des Teilvorhabens soll in Zusammenarbeit mit der TU Braunschweig das Brandverhalten von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen untersucht werden. Geklärt werden soll der Einfluss des Flammschutzmittelanteils auf Brandverhalten, Wärmeleitfähigkeit, Feuchteverhalten und mikrobielle Empfindlichkeit. Durch Untersuchungen an praxisgerecht hergestellten Holzständerbauteilausschnitten soll die Verwendbarkeit dieser Dämmstoffe für den mehrgeschossigen Holzständerbau geklärt werden. An der FAL erfolgen dabei die Untersuchungen zur Wärmeleitfähigkeit, Feuchteverhalten sowie zur mikrobiellen Empfindlichkeit (2-Raum-Klimakammer) an den Material- und Bauteilproben aus unterschiedlichen Rohstoffen und Flammschutzmittelanteilen. Die Ergebnisse sollen zu einer objektiven Bewertung und Festlegung von Anwendungsgebieten in Abhängigkeit der Baustoffklassifizierung nach Euro-Klassen führen. Die gewählte experimentelle Vorgehensweise bei den Untersuchungen zur Verwendbarkeit natürlichen Dämmstoffe im mehrgeschossigen Holzständerbau kann Grundlage eines neuen Prüfverfahrens werden. | Es wurden die Wirkungen von unterschiedlichen Brandschutzzusätzen in Abhängigkeit von deren Konzentration in verschiedenen Dämmstoffen untersucht. Dabei wurden insbesondere umfangreiche Messungen und Bewertungen des Einflusses von Brandschutzmitteln auf die Wärmeleitfähigkeit der Materialien, der auftretenden Emissionen sowie der Feuchtigkeitsaufnahme und der mikrobiellen Empfindlichkeit durchgeführt. Das Hauptergebnis der Untersuchungen war, dass sich unterschiedliche Brandschutzmittel-Konzentrationen nicht entscheidend auf Wärmeleitfähigkeit und Schimmelwachstum auswirken. Sie führen zwar zu einer erhöhten Feuchtigkeitsaufnahmen bei steigenden Brandschutzmittel-Konzentrationen, aber nicht zu einem vermehrten Schimmelwachstum (Hemmung des Wachstums durch steigenden osmotischen Druckes bei steigender Salzkonzentration). Die untersuchten Brandschutzmittel verhalten sich ähnlich, es gibt keine signifikanten Unterschiede im Einfluss auf die Wärmeleitfähigkeit, das Feuchtigkeitsverhalten und des Einflusses auf das Schimmelwachstum. | Prof. Dr. agr. Franz-Josef Bockisch Tel.: +49 531 596-4402 franz.bockisch@fal.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | X | FPNR |
| 15.04.2005 | 30.09.2006 | 22011704 | Bioenergie und Biogas-Förderung nach dem neuen EEG und ihre Auswirkungen auf Natur und Landschaft | Das vorgeschlagene Forschungsvorhaben hat zum Ziel, das veränderte Anbauverhalten und die Nutzung biologischer Reststoffe durch die Landwirtschaft zu erheben sowie die Auswirkungen auf Natur und Landschaft sowie andere natürliche Umweltkompartimente (Bsp. Grund- und Oberflächengewässer) zu erheben. Das Ausmaß der Neuausrichtung landwirtschaftlicher Betriebe wird zudem an einzelnen Fallstudien beschrieben. Auf der Grundlage dieser empirischen Erhebung werden sodann Szenarien für die jeweils betroffenen Naturräume entwickelt und eine begründete Abschätzung der Auswirkungen auf Natur und Landschaft abgeleitet. Hierzu werden Referenzregionen in verschiedenen Bundesländern anhand verschiedener Kriterien ausgewählt. In Zusammenarbeit mit den örtlichen Beratungsstrukturen bzw. den Agrarverwaltungen wird im Rahmen von Erhebungen bei Landwirten das Ausmaß der bevorstehenden Veränderungen ermittelt. Hierzu werden Befragungen sowohl in der Gruppe derjenigen, die bereits Biogasanlagen betreiben als auch bei der Gruppe, die planen, auf Biogasnutzung umzustellen, erhoben. Handlungsempfehlungen an Politik und Praxis & Beratung werden über Multiplikatoren verbreitet. | Das vorgeschlagene Forschungsvorhaben hatte zum Ziel, das veränderte Anbauverhalten und die Nutzung biologischer Reststoffe durch die Landwirtschaft zu erheben sowie die Auswirkungen auf Natur und Landschaft sowie andere natürliche Umweltkompartimente (Bsp. Grund- und Oberflächengewässer) zu erheben. Das Ausmaß der Neuausrichtung landwirtschaftlicher Betriebe wurde zudem an einzelnen Fallstudien beschrieben. Auf der Grundlage dieser empirischen Erhebung wurden Szenarien für die jeweils betroffenen Naturräume entwickelt und eine begründete Abschätzung der Auswirkungen auf Natur und Landschaft abgeleitet. Es wurden Referenzregionen in verschiedenen Bundesländern anhand verschiedener Kriterien ausgewählt. In Zusammenarbeit mit den örtlichen Beratungsstrukturen bzw. den Agrarverwaltungen wurden im Rahmen von Erhebungen bei Landwirten das Ausmaß der bevorstehenden Veränderungen ermittelt. Hierzu wurden Befragungen sowohl in der Gruppe derjenigen, die bereits Biogasanlagen betreiben als auch bei der Gruppe, die planen, auf Biogasnutzung umzustellen, erhoben. Handlungsempfehlungen an Politik und Praxis & Beratung wurden über Multiplikatoren verbreitet. | Dr. agr. Andreas Pölking Tel.: +49 5331-902771 andreas.poelking@agroplan.de agroplan - Büro für Umwelt- und Agrarplanung Reichsstr. 1 38300 Wolfenbüttel | X | FPNR |
| 01.10.2006 | 30.09.2009 | 22011705 | Verbundvorhaben: Intensivierung des anaeroben Biomasseabbaus zur Methanproduktion aus NawaRo. Teilvorhaben 3: Optimierte hydrolytische Bakterien-Kulturen für den Faserabbau in LCB-reichen NawaRo | Hydrolytische Bakterien-Mischkulturen für die mesophile bzw. thermophile Hydrolyse werden selektiert und optimiert. Ziel ist eine verstärkte Hydrolyse der Polysaccharide und die Vergärung zu verwertbaren Stoffwechselprodukten. Die für die Hydrolyse verantwortlichen Bakterien und Enzymsysteme werden charakterisiert. Ein Monitoring-System wird mit den Partnern ausgearbeitet, um die hydrolytischen Bakterien und deren Potentiale zu quantifizieren. Die Kulturen werden als Inokula für Upskaling-Versuche getestet. Bakterienkonsortien werden mesophil und thermophil mit geeigneten Substraten angereichert. Die Effizienz der Hydrolyse aktiver Kulturen wird gemessen. Optimale Bedingungen für das Wachstum und den Polysaccharidabbau, die Quantität und Identität der Hauptvertreter, die Fermentationsprodukte, sowie die enzymatischen Aktivitäten werden bestimmt. Geeignete Kulturen werden adaptiert, getestet und als Inokulum angezogen. Es wird gemeinsam ein molekularbiologisches Screening ausgearbeitet, das die Stabilität und den Verbleib der Bakterien sowie einiger Leitgene misst. Proteomikanwendung für das Isolieren einzelner Gene Voraussichtlich keine: evtl. Verwertung zusammen mit den Partnern | Das Projekt ist ein Teilvorhaben innerhalb des Verbundvorhabens, das von LfL-ILT koordiniert wird. Der am Lehrstuhl für Mikrobiologie der TUM bearbeitete Teil betrifft die mikrobiologische Hydrolyse der Biomasse-Fasern in NaWaRo-Biogasanlagen in Kooperation mit den anderen Teilvorhaben. Mit den thermophilen hydrolytischen Spezies Clostridium thermocellum und C. stercorarium sollten die im Projekt verwendeten Substrate beimpft werden. Die hydrolytische Aktivität und die gebildeten Fermentationsprodukte (Fettsäuren, Alkohole und Gase) waren zu bestimmen. Optimale Bedingungen für die Hydrolyse waren auszuarbeiten (pH, Temperatur). Eine Methode für das Monitoring der hydrolytischen Bakterien sollte ausgearbeitet und an Fermenterproben angewendet werden. Die Kulturen waren zur Animpfung von Fermentern bereitzustellen, um die Hydrolyse unter Praxisbedingungen zu testen. Daraufhin sollten thermophile und mesophile hydrolytische Kulturen mit herausragender Aktivität an Mais- und Grassilage angereichert werden, die dann zu untersuchen und an Fermentern anzuwenden waren. Eine Animpfmethode war dafür auszuarbeiten. Die optimalen Bedingungen für die Hydrolyse dieser Kulturen waren beispielhaft zu evaluieren. Daraufhin sollte die Zusammensetzung dieser Kulturen mit molekularbiologischen Methoden ermittelt werden, um die Hauptvertreter der hydrolytischen Bakterien zu identifizieren. Mehrere voneinander unabhängige methodische Ansätzen waren anzuwenden: 16S rDNA-Klonierung und Sequenzierung; Isolierung von bakteriellen Reinkulturen; und Isolierung und Bestimmung der hydrolytischen Schlüssel-Enzyme durch Proteomik-Methoden. Die für die hydrolytische Aktivität in Biogasfermentern hauptverantwortlichen Bakterien waren mit molekularbiologischen und mikrobiologischen Methoden zu identifizieren und deren optimale Wachstums- und Aktivitätsbedingungen. | Dr. Wolfgang H. Schwarz Tel.: +49 8161-71-5445 wschwarz@wzw.tum.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Forschungsdepartment Biowissenschaftliche Grundlagen - Lehrstuhl für Mikrobiologie - FG Mikrobielle Biotechnologie Emil-Ramann-Str. 4 85354 Freising | X | FPNR |
| 01.05.2007 | 31.07.2013 | 22011706 | Verbundvorhaben: Entwicklung anwendungsnahe Testung und Feldeinsatz von Isolationssystemen in Transformatoren unter Einsatz von nichtwassergefährdenden Flüssigkeiten auf Basis von Pflanzenölen; Teilvorhaben 3: Elektrotechnische Charakterisierung der Transformatorflüssigkeiten | Das Vorhaben hat als übergeordnetes Ziel die Substitution von Isolier- und Kühlflüssigkeitenauf Mineralölbasis in Transformatoren durch Pflanzenöle, die als nachwachsende Rohstoffebiologisch schnell abbaubar, nicht wassergefährdend und nicht bei relativ niedrigerTemperatur entflammbar und brennbar sind. Für den zuverlässigen Betrieb von Leistungstransformatoren auf Basis synthetischer Isolierflüssigkeiten sind deren thermische und dielektrische Eigenschaften von größter Bedeutung. Diese sind insbesondere sowohl vor dem Hintergrund natürlicher Alterung durch Feuchte und Hitzeeinwirkung als auch fehlerbedingter Alterung zu bewerten. So werden in diesem Arbeitsprogramm die hierzu notwendigen chemischen, dielektrischen und thermischen Kenndaten ermittelt. In naher Zukunft steht bei einer großen Anzahl von Transformatoren, die bereits 30-40Jahre in Betrieb sind, ein Austausch der Mineralölkomponente an. Sollten Pflanzenöle die hier zu untersuchenden chemischen, dielektrischen und thermischen Vorteile als Isolier- und Kühlmedium aufzeigen, so würde sich eine Substitution des Mineralöls durch Pflanzenöl anbieten. | Das Vorhaben wurde als Teilvorhaben 3 mit den Verbundpartnern Friedrich-Schiller-Universität Jena (Entwicklung von biobasierten Syntheseestern), Fuchs Europe Schmierstoffe GmbH (Labortechnische Charakterisierung und angepasste Entwicklung der biobasierten Transformatorflüssigkeiten) und Alstom grid GmbH (Berechnung und Auslegung von Transformatoren unter Anwendung biobasierter Transformatorflüssig-keiten) durchgeführt. Im Teilvorhaben 3 wurden wesentliche Untersuchungen zum Einsatz von biobasierten Estern in regelbaren Leistungstransformatoren durchgeführt. Das beinhaltete insbe-sondere die Entwicklung des neuen umweltfreundlichen Isolieröls vor allem unter dem Aspekt der Qualifizierung dieses Öls für den elektrotechnischen Einsatz. Wesentlich war hierbei die elektrische Festigkeit und wie sich im Verlauf des Projektes herausstellte der Verlustfaktor bzw. die Ölleitfähigkeit. Neben den einfachen physikalischen Ei-genschaften wie z.B. Dichte, Viskosität und Flammpunkt wurden mit den Projektpart-nern auch die Materialverträglichkeit und das Alterungsverhalten untersucht. Im Vorha-ben wurden verschiedene Isolieröle untersucht und bezüglich ihrer Eignung für die spezielle Anwendung bewertet. Es wurde festgestellt, dass eine gute elektrische Fes-tigkeit im homogenen Feld bei den verschiedenen Ölvarianten erreicht wurde und ins-besondere vom reinen und trockenen Zustand des Isolieröls bestimmt wird. Verunrei-nigungen bei der Herstellung großer Mengen verursachen einen Anstieg der Leitfähig-keit und des Verlustfaktors, was die Herstellung aufwendiger macht. Eine vorteilhafte niedrige Viskosität und ein sehr niedriger Stockpunkt bei gleichzeitig hohem Flamm-punkt wurden erreicht. Bei der Ölalterung treten höhere Säure- bzw. Neutralisations-zahlen auf, die aber nachweislich die Papierisolation nicht schädigen. | Prof. Dr.-Ing. Stefan Tenbohlen Tel.: +49 711 685-67870 stefan.tenbohlen@ieh.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 5 Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik - Institut für Energieübertragung und Hochspannungstechnik Pfaffenwaldring 47 70569 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.10.2008 | 30.09.2011 | 22011707 | Verbundvorhaben: Neuartige Polymere auf Basis von Triglyceriden, Teilvorhaben 5: Herstellung der Polyurethane sowie Bewertung und Dokumentation | Ziel des Teilvorhabens ist es, innovative Polyurethane und Polyharnstoffe auf Basis der bei den Projektpartnern hergestellten ?–funktionalisierten Triglyceride zu entwickeln und zu analysieren.Dabei werden Polyurethane auf Basis der ?–hydroxy-funktionalisierten Triglyceride, Polyharnstoffe auf Basis der ?–amino-funktionalisierten Triglyceride sowie modifizierte Polyole und daraus Polyurethane auf Basis aller ?–funktionalisierten Triglyceriden entwickelt. Im ersten Schritt wird die Einzelsubstanz ?–hydroxy-funktionalisiertes Triglycerid als Polyol in die Polyurethan-Synthese integriert und verschiedene Polyurethane produziert und analysiert. Parallel werden aus den ?–amino-funktionalisierten Triglyceriden durch Umsetzung mit Isocyanat Polyharnstoffe bzw. reaktive Polyharnstoffsysteme entwickelt und untersucht.Im dritten Teil werden die ?–funktionalisierten Triglyceride (Amino-/Hydroxyl-/Carboxyl-) und deren monomeren Derivate als Ausgangsbausteine für modifzierte, neue Polyolsynthesen eingesetzt. Möglichst kurzfristige und umfassende Integration von ?–funktionalisierten Triglyceriden bzw. nachwachsenden Rohstoffen in der Polyurethanherstellung garantieren. Erweit. Stand der Technik | Im Verbundvorhaben wurden chemisch katalysierte Prozesse entwickelt, um in hohen Ausbeuten aus Triglyceriden (bspw. hoch ölsäurehaltigem Sonnenblumenöl) langkettige und omega-funktionalisierte Chemikalien (1,19-Nonadekansäure, 1,19-Nonadekanol und 1,19-Nonadekandiamin) zu gewinnen. Aus den so gewonnenen Monomeren wurden neuartige hochwertige Polymere zur Herstellung von Polyamiden, Polyurethanen (Formulierungen und thermoplastischen Polyurethane) hergestellt und anwendungstechnische Charakterisierungen der erhaltenen Polymere durchgeführt. Die hergestellten Polyurethane und Polyamide verfügen über interessante Gebrauchseigenschaften wie Transluzenz, gute Elastizität und Rückstelleigenschaften sowie eine auffallend gute Hydrolysebeständigkeit. Im Teilvorhaben 5 wurden aus dem 1,19-Nonadekandiol durch Reaktion mit Isocyanaten direkt Polyurethane hergestellt bzw. durch die Veresterung mit verschiedenen Disäuren Polyesterpolyole für die nachfolgende Polyurethansynthese hergestellt. Aus diesen Polyurethanen wurden Gussmassen, Schäume sowie Platten und als Modellbauteil eine Schuhsohle hergestellt und deren Eigenschaften untersucht. Die Polyurethane auf Basis des C19-Monomers wiesen ein gutes Rückstellvermögen auf. Durch den linearen Aufbau verbessern sich die dynamischen Polyurethan-Eigenschaften deutlich. Durch den langkettigen, hydrophoben Aufbau der C19-Monomere verbesserten sich bei den daraus hergestellten Polyurethanen bspw. die Chemikalienbeständigkeit und die Hydrolysebeständigkeit gegenüber herkömmlichen Polyurethanen. | Dipl.-Ing. Michael Kugler Tel.: +49 6331 8703-1101 michael.kugler@rampf-gruppe.de RAMPF Eco Solutions GmbH & Co. KG Elsässer Str. 7 66954 Pirmasens | X | FPNR |
| 01.06.2008 | 31.10.2008 | 22011708 | Durchführung einer Tagung zur ökologischen und ökonomischen Bewertung nachwachsender Energieträger | Durchführung einer Tagung zur ökologischen und ökonomischen Bewertung nachwachsender Energieträger.Im Rahmen der Tagung sollen Probleme in der ökologischen und ökonomischen Bewertung nachwachsender Energieträger identifiziert und Wege diskutiert werden, um abgestimmte Größen für die Abschätzung der Potentiale von Biomasse zur Energieerzeugung zu erhalten. Im Rahmen der Tagung wird dasThemengebiet umrissen, der Stand des Wissens festgestellt, die relevanten offenen Fragen erarbeitet und der Forschungsbedarf umschrieben. Das Vorhaben gliedert sich in folgende Arbeitsschritte: 1.)Konzeption des Tagung, Auswahl und Ansprache von Referenten. 2.)Durchführung der Tagung. 3.)Erstellung einer Dokumentation. Eine Veröffentlichung der Tagungsbeiträge als KTBL-Schrift ist geplant. Die Ergebnisse der Tagung sollen sollen in der Gremienarbeit des KTBL aufgegriffen werden. Es ist geplant eine Arbeitsgruppe zu gründen, die Möglichkeiten der methodischen Harmonisierung in der ökologischen und ökonomischen Bewertung nachwachsender Energieträger erarbeitet, um eine Vergleichbarkeit zwischen Studien herzustellen. | An der Tagung im September 2008 haben 150 Vertreter aus Wissenschaft, Behörden und Verbänden teilgenommen und Methoden zur Erfassung der Nachhaltigkeit von Bioenergieträgern erörtert. In 19 Vorträgen wurde von führenden Experten auf dem Gebiet der Systemanalyse der Stand des Wissens dargestellt. Neben der Präsentation von politischen Strategien zur Bioenergieerzeugung wurden Standpunkte zu nachfolgender Thematik vorgestellt: Bioenergiepotentiale, energie- und klimapolitische Bewertung, CO2-Minderungskosten, Nutzungskonflikte und Marktauswirkungen, Bedeutung für Landwirtschaft und ländlichen Raum, Nachhaltigkeitszertifizierung, Methodik und Parameter der Bewertung (Öko- und Stoffbilanzen einschließlich Treibhausgasen). In den Vorträgen wurde deutlich, dass die formale Durchführung von Ökobilanzen unproblematisch ist, da für diese weitgehend akzeptierte ISO Normen bestehen. Jedoch führen unterschiedliche Systemgrenzen, die Bewertung von Koppelprodukten und verschiedene Betrachtungsebenen zu Unterschieden in der Bewertung von Bioenergieträgern. Als Herausforderungen wurden die Einschätzung von Landnutzungsänderung und die Quantifizierung von C und N-Umsätzen im Boden herausgearbeitet. Insbesondere die Messung der düngungsbedingten N2O Emissionen führt bisher zu schwer interpretierbaren Ergebnissen. Weiterer Forschungsbedarf wird gesehen in Bezug auf Abstimmung und Abgleich von Systemgrenzen bei Betrachtung gleicher Energieträger bzw. ähnlicher Fragestellungen;Entwicklung einer Standardmethodik für das Setzen von Systemgrenzen, Allokationen und anderer Randbedingungen der Bewertung; Durchführung von Sensitivitätsanalysen, um die Auswirkung von Unsicherheiten in den Einflussgrößen zu quantifizieren; Experimentelle Untersuchungen und Messkampagnen N2O-Emissionen sowie C-Umsatz und Speicherung in Böden; Messkampagnen zur Identifizierung von weiteren Emissionsquellen in der Herstellung und Verarbeitung der Energieträger. | Dipl.-Ing Helmut Döhler Tel.: +49 6151 7001-187 h.doehler@ktbl.de Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL) Bartningstr. 49 64289 Darmstadt | FPNR | |
| 01.07.2010 | 31.12.2013 | 22011709 | Verbundvorhaben: PlasmaSpan - Plasmabehandlung von Holzspänen unter Atmosphärendruck zur Entwicklung von Spanplatten mit geringem Emissionspotential; Teilvorhaben 1: Grundlagenuntersuchungen | Das Gesamtziel des Forschungsvorhabens war es, eine technisch neuartige, wirksame sowie ökonomische und ökologische Alternative zu etablierten Methoden der Vorbehandlung von Holzpartikeln zu entwickeln. Die technischen Arbeitsziele des Projekts befassten sich in erster Linie mit der Entwicklung eines effektiven Verfahrens zur Plasmabehandlung von Holzspänen. Dabei sollten die Späne gleichmäßig von allen Seiten behandelt werden und eine Behandlungstemperatur gewährleistet sein, die unter der Temperatur der Holzpyrolyse liegt (ca. 120°C). Zur Realisierung der genannten Arbeitsziele wurden im Laufe des Forschungsvorhabens mehrere Funktionsprinzipien getestet. Mit dem am Ende des Forschungsvorhabens entstandenen Funktionsmuster wurden Versuche durchgeführt, um die Wirkung der Plasmabehandlung zu testen und optimale Behandlungsparameter zu bestimmen. Die mit optimalen Parametern plasmabehandelten Späne wurden anschließend beim wissenschaftlichen Kooperationspartner (Georg-August-Universität Göttingen) zu Spanplatten verarbeitet. Dabei wurde die verwendete Leimmenge variiert, um das Einsparpotential zu bestimmen. Gleichzeitig wurden auch eine Trocken- bzw. Presszeitreduzierung sowie die mechanisch-technologischen Eigenschaften der produzierten Spanplatten untersucht. | Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass im Rahmen des Forschungsvorhabens ein Funktionsmuster zur Plasmabehandlung von Holzspänen und -fasern entwickelt wurde. Das Funktionsmuster erlaubt, Spanmaterial mittels Atmosphärendruck-Plasma zur anschließenden Weiterverarbeitung zu behandeln, um Adhäsions- und Sorptionseigenschaften der Holzspäne zu erhöhen. Der maximale Durchsatz bei einem effektiven Behandlungsergebnis beträgt 25kg/h. Die Plasmabehandlung von HDF-Platten sowie Dekorpapieren und ihre Analyse waren Bestandteil der weiteren Untersuchungen, bei denen eine bessere Verteilung des Melaminharzes auf der Dekoroberfläche sowie eine bessere Spreitung von apolaren Flüssigkeiten (z. B. Öl) auf der HDF-Oberfläche festgestellt wurden. Im Laufe des Projektes konnte ein neues Konzept zum Transport des Spanmaterials durch die Plasmazone entwickelt werden. Darüber hinaus konnten neue Erfahrungen bzw. Erkenntnisse in Bereichen Plasmatechnologie, Materialkunde sowie Fertigungstechnik gesammelt werden. | Prof. apl. Prof. Dr. Wolfgang Viöl Tel.: +49 5121 881-265 wolfgang.vioel@hawk-hhg.de Fachhochschule Hildesheim/Holzminden/Göttingen - Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst - Fakultät Naturwissenschaften und Technik Von-Ossietzky-Str. 99 37085 Göttingen | FPNR | |
| 01.03.2012 | 31.12.2016 | 22011710 | Entwicklung eines Biogasprozesses zur hygienisierenden Vergärung | Die Betriebstemperatur einer bestehenden zweistufigen 100 kW-Biogasanlage für Biomasse mit mind. 30% Gülle soll von 51 °C auf 64 °C im Großmaßstab gesteigert werden, um über einen stabilen Gleichgewichtszustand das Optimum des Abbaus in punkto spezifischer Elektrizitätsproduktion und Hygienisierung pro Tonne Substrat zu finden. Die Prozessstabilität bei Hochdurchsatz (> 10 kg oTS/m³/d), kurzen Aufenthaltszeiten(<20d) und hohen Biogasausbeuten bzw. Abbauraten (> 80%) stehen im Vordergrund der geplanten Verfahrensentwicklung. Zur Absicherung der aus eigenen Versuchen resultierenden Annahme einer dominierenden Präsenz hydrogenotropher und Ammonium/Ammoniak resistenter Euryarchaeota (stäbchenförmig) bei +/- 60 °C soll die Verfahrensoptimierung nebst der üblichen Betriebsbilanz von Input (Substrat) und Output (TS/oTS, Biogas, Fettsäuren, Pufferkapazität, Leitfähigkeit, pH, Ammonium, Spurenelemente) zusätzlich durch einen direkten, mikrobiellen Qualitätsindex MQI validiert werden, der eine quantitative, digitale Bildanalyse zur Grundlage hat (FNR, HAW-FKZ 22001607) und einen direkten Einblick in den Zustand der Gärbiologie ermöglicht. Als bestätigende, molekularbiologsiche Technik eignet sich die mit sehr hoher genetischer Auflösung einhergehende Pyrosequenztechnik, die hier zum Einsatz kommen soll. Konventionelle Plattenkultivierungen von hygienerelevanten Bakterien zur Ermittlung des Pasteurisierungsgrades sind ebenfalls geplant. | Prof. Dr. Paul Scherer Tel.: +49 40 42875-6355 paul.scherer@haw-hamburg.de Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg - Fakultät Life Sciences Ulmenliet 20 21033 Hamburg | X | FPNR | |
| 01.06.2011 | 31.07.2014 | 22011711 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines biologischen Verfahrens zur Reduktion des Methanschlupfes von Gasaufbereitungsanlagen mittels Einsatz methanotropher Mikroorganismen; Teilvorhaben 2 | Ziel des Forschungsvorhaben ist die Entwicklung eines alternativen Verfahrens zur Reduktion des Methanschlupfes aus Gasaufbereitungsanlagen zur Biomethanproduktion. Bei verschiedenen gängigen Verfahren zur Aufbereitung von Biogas auf Erdgasqualität (PSA, DWW) ergibt sich das Problem eines erhöhten Methanschlupfes im Abgas von ca. 2 %. Nach den Vorgaben des EEG ist der Methanschlupf jedoch auf einen Wert von maximal 0,5 % zu begrenzen. Um diesen Grenzwert zu erreichen, ist derzeit eine technisch aufwendige und kostenintensive Nachbehandlung des Abgases in Form einer thermischen oder katalytischen Nachverbrennung notwendig. Im Rahmen des geplanten Projektes soll eine wirtschaftlichere Alternative auf der Grundlage einer biologischen Entmethanisierung des Abgases mit Hilfe methanotropher Bakterien entwickelt werden. Zuerst soll die Entmethanisierung von Abgasen im Labormaßstab mit verschiedenen methanotrophen Stämmen demonstriert und optimiert werden. Parallel hierzu werden Untersuchungen zur Gewinnung und Ausschleusung des Stoffwechselzwischenproduktes Ameisensäure durchgeführt. Die Ameisensäure ließe sich über Rückführung in den Biogasfermenter zur erneuten Biogasproduktion nutzten, da sie ein Substrat bestimmter methanogener Bakterien darstellt. Parallel hierzu ist die Entwicklung eines Pilotreaktors im Technikumsmaßstab vorgesehen, mit dem eine Umsetzung in einen industriellen Maßstab unter technischen und wirtschaftlichen Aspekten simuliert werden kann. | Im Rahmen der Laboruntersuchungen konnten verschiedene methanotrophe Bakterien aufgrund Ihrer Wachstumscharakteristika als potentielle Einsatzstämme für ein technisches Verfahren identifiziert werden. Insbesondere Isolate der Gattung Methylocystis aus Termitendärmen, welche vom Projektpartner zur Verfügung gestellt wurden, erwiesen sich als aussichtreiche Kandidaten. Parallel zur Optimierung und Auswahl der Einsatzstämme konnte die Planung, Entwicklung und Konstruktion des Festbettreaktors erfolgreich umgesetzt werden. Bei der Anlage handelte es sich um einen Festbett-Rieselstromreaktor in einem technischen Maßstab (330 L Volumen), bei dem Gasphase und Medium im Gegenstrom über ein Festbett aus Aufwuchskörpern geleitet werden. Im Rahmen umfangreicher Testläufe mit verschiedenen Einsatzstämmen konnte die Durchführbarkeit des neuartigen Verfahrens unter praxisnahen Bedingungen demonstriert werden. Unter optimierten Bedingungen wurden hierbei spezifische Abbaugeschwindigkeiten von bis zu 45 L CH4/h je m3 Reaktorvolumen erzielt. Im Hinblick auf das Upscaling des Verfahrens in einen Praxismaßstab ergibt sich hieraus ein notwendiges Reaktorvolumen von ca. 40 – 45 m3 je 100 m3/h Rohgaskapazität einer Biomethanaufbereitungsanlage. Optimierungs- und Entwicklungsbedarf besteht allerdings noch im Hinblick auf die zu erzielenden Endkonzentrationen im Abgas. Durch die rückläufige Abbaugeschwindigkeiten im niedrigen Konzentrationsbereich (<1,5 % Methan) sind Endkonzentrationen <0,5 % Methan im gereinigten Abgas auf dem aktuellen Stand der Entwicklung erst bei größeren Reaktorvolumina erreichbar. Ansatzpunkte für eine weitere Verfahrensoptimierung sind der Einsatz von Mischkulturen und ein zweistufiges Verfahren. Auf der Grundlage der erzielten Ergebnisse wird das PFI die Verfahrensentwicklung fortsetzten mit dem Ziel eine Demonstrationsanlage in einem Praxis-Maßstab zu entwickeln. Als Standort für die Demonstrationsanlage ist der Energiepark Pirmasens-Winzeln vorgesehen. | Prof. Dr. Helmut König Tel.: +49 6131 39-22662 hkoenig@uni-mainz.de Johannes Gutenberg-Universität Mainz - FB 10 Biologie - Institut für Mikrobiologie und Weinforschung Johann-Joachim-Becher-Weg 15 55128 Mainz | X | FPNR |
| 01.09.2012 | 31.12.2012 | 22011712 | Validierung eines Testverfahrens zur Prüfung der Resistenzeigenschaften von Maissorten gegenüber Westlichem Maiswurzelbohrer und Drahtwurm-Befall | Mit einer neu entwickelten Testmethode, die ein Screening vieler Sorten in kurzer Zeit erlaubt, sollen Resistenzeigenschaften von Maisslinien gegenüber dem Fraß von Larven des westlichen Maiswurzelbohrers und von Drahtwürmern überprüft werden. Das Ziel des Projektes ist die Selektion von Sorten mit geringerer Anfälligkeit gegenüber diesen Schaderregern. In einem ersten Durchlauf sollen die in diesem Projekt erhobenen Daten mit Felddaten aus anderen Projekten verglichen werden, um die Vergleichbarkeit der Methode zu validieren. Für das Projekt werden werden etwa 60 Maislinien, die von Züchtern zur Verfügung gestellt werden, getestet. Für das Projekt werden werden etwa 60 Maislinien, die von Züchtern zur Verfügung gestellt werden, getestet. Je Maislinie werden 1 Larve der Testorganismen in die Kontainer eingebracht und am Schluss die Wurzelmasse und das Gewicht der Larven ermittelt. Die Kontainer enthalten ein Medium, welches Ein Wachstum der Pflanzen erlaubt, und in dem sich die Larven bewegen können, um an geeignete Wurzeln für den Fraß zu gelangen. | Prof. Dr. Stefan Vidal Tel.: +49 551 393 3732 svidal@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Agrarwissenschaften - Pflanzenpathologie und Pflanzenschutz - Agrarentomologie Grisebachstr. 6 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.09.2014 | 31.12.2015 | 22011714 | Internationaler Workshop Fats and Oils as Renewable Feedstock for the Chemical Industry - Akronym: Chemikalien | Neue Synthesen mit Ölen und Fetten als nachwachsende Rohstoffe für die chemische Industrie sind von großer Bedeutung und aktuellem Interesse. Zur internationalen wissenschaftlichen Diskussion der neuesten Ergebnisse auf diesem Gebiet, der Möglichkeiten der Anwendung neuer insbesondere katalytischer Reaktionen auf Öle und Fette und zum intensiven Wissensaustausch dient der 8. internationale Workshop "Fats and Oils as Renewable Feedstock for the Chemical Industry". Der Workshop dient auch dazu, in Deutschland ein weltweit anerkanntes Diskussionsforum für die stoffliche Nutzung von Fetten und Ölen als nachwachsende Rohstoffe zu bieten sowie Nachwuchswissenschaftler, insbesondere Doktoranden, mit Industriechemikern und den führenden Wissenschaftlern auf diesem Gebiet zusammenzubringen. Für Studierende (Doktoranden, Master), die einen Beitrag (Diskussionsvortrag, Poster) zum Workshop liefern, wird es ein Stipendienprogramm geben. | Der Workshop fand vom 29.-31.03.2015 am Karlsruher Institut für Technologie statt. Es wurden 12 Hauptvorträge und 19 Diskussionsvorträge gehalten und 42 Poster präsentiert. Insgesamt waren 120 Teilnehmer aus Belgien (5), Brasilien (2), Dänemark (1), Frankreich (15), Deutschland (73), Indien (1), Indonesien (1), Italien (1), Korea (1), Niederlande (5), Nigeria (3), Polen (4), Saudi-Arabien (2), Singapur (1), Schweiz (1), Spanien (1), Großbritanien (2) und USA (1) anwesend. 33 Teilnehmer kamen aus der Industrie, 37 aus dem Hochschul- und Forschungsbereich und 50 Teilnehmer waren Studenten, überwiegend Doktoranden. Es wurden die neuesten Forschungsergebnisse auf dem Gebiet der industriellen Nutzung von Pflanzenölen und Fetten vorgestellt und diskutiert, sowie Möglichkeiten der Anwendung neuer chemischer Modifizierungen von Ölen und Fetten und den daraus resultierenden Nutzungsmöglichkeiten von Fetten und Ölen in technischen Anwendungen aufgezeigt. Die chemischen Modifizierungen beinhalteten insbesondere Katalyseverfahren, Polymerisationsverfahren, Oxidationsverfahren sowie enzymatische und biotechnologische Reaktionen. Auf der Tagung wurden Wissenschaftler, die auf dem Gebiet der Nutzung von Fetten und Ölen als nachwachsende Rohstoffe für die Chemie arbeiten zu einem intensiven Gedankenaustausch zusammengeführt. Der Workshop diente auch dazu, der aus der Nachwuchsgruppenförderung des BMEL hervorgegangenen Arbeitsgruppe von Prof. Michael A. R. Meier an der Universität Karlsruhe ein weltweit anerkanntes Diskussionsforum für die stoffliche Nutzung von Fetten und Ölen als nachwachsende Rohstoffe zu etablieren sowie Nachwuchswissenschaftler, insbesondere Doktoranden, mit Industriechemikern und den führenden Wissenschaftlern auf diesem Gebiet zusammenzubringen. Der Tagungsband steht unter http://www.abiosus.org/meetings.html.de zum Download bereit. Außerdem wurde eine Veröffentlichung aller Tagungsvorträge im "European Journal of Lipid Science and Technology" vorbereitet. | Prof. Dr. Jürgen O. Metzger Tel.: +49 441 7983718 juergen.metzger@uni-oldenburg.de abiosus Gemeinnütziger Verein zur Förderung der Forschung über nachwachsende Rohstoffe e.V. Bloherfelder Str. 239 26129 Oldenburg | X | FPNR |
| 01.07.2015 | 30.06.2018 | 22011715 | Verbundvorhaben: Maßnahmenpaket BioenergieWärme 2015-2018; Teilvorhaben 2: Wärmekostenrechner - Akronym: Biowaerme | Zielsetzung: Das Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung (IER) recherchiert und strukturiert für die im Online-Wärmekostenrechner vorgesehenen Gebäudetypen, Wärmeversorgungstechnologien, Bioenergieträger und fossilen Referenzen folgende Datengrundlagen und bereitet sie wissenschaftlich auf: • erforderliche technologiespezifische Anforderungen und Eigenschaften • Investitionskosten, Fördermöglichkeiten, • betriebsgebundene Kosten und • verbrauchsgebundene Kosten, insbesondere Brennstoffkosten. Vorhabenbeschreibung und Methoden: Die Erhebung und Zusammenstellung der Datengrundlagen folgt der Systematik der Wärmegestehungskostenberechnung in Anlehnung an VDI 2067, die auch den aktuellen Heizkostenvergleichen des IER für EInfamilienhäuser zugrunde liegt (siehe http://www.ier.uni-stuttgart.de/linksdaten/heizkostenvergleich/index.html). Es werden folgende Gebäudetypen betrachtet: Einfamilienhäuser, kleine Mehrfamilienhäuser (bis 4 Wohneinheiten), große Mehrfamilienhäuser (bis 20 Wohneinheiten), Bürogebäude und Gewerbegebäude (KMU bzw. produzierenden Unternehmen). Es wird unterschieden zwischen unsanierten und sanierten Altbauten und Neubauten mit unterschiedlichem Heizwärmebedarf. Es werden als Wärmeversorgungstechnologien betrachtet: Holzfeuerungen (Pellet, Scheitholz, Hackschnitzel), Wärmepumpemsysteme, Gas- und Heizölbrennwertkessel, KWK-Anlagen, Kombination mit Solarthermie. Arbeitspaket 1: Erarbeitung und Abstimmung der Struktur und Abfragelogiken des Online-Wärmekostenrechners Arbeitspaket 2: Erhebung und Aufbereitung relevanter Gebäudedaten, Kostendaten für die Wärmeversorgungstechnologien sowie Brennstoffkosten Arbeitspaket 3: Abstimmungstreffen mit den Projektpartnern insbesondere im Rahmen von Arbeitspaket 1 zur Klärung des Aufbaus des Online-Wärmerechners. Abstimmung der wissenschaftlich erhobenen Datengrundlagen und Annahmen im Rahmen eines Fachworkshops mit dem Projektträger, Experten aus Wissenschaft und Branchenverbänden | Dr. Ludger Eltrop Tel.: +49 711 685-87816 ludger.eltrop@ier.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Energiewirtschaft und rationelle Energieanwendung (IER) Heßbrühlstr. 49 a 70565 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.03.2017 | 31.05.2020 | 22011716 | Verbundvorhaben: Strategien zur wirtschaftlichen Nutzung und waldbaulichen Behandlung stark schälgeschädigter Laubholzbestände; Teilvorhaben 2: Holzanatomische Untersuchungen und waldbauliche Zielstellungen - Akronym: Wildschaelschaeden | Stabile und leistungsfähige Wälder gelten als Grundlage für eine zukunftsfähige Forstwirtschaft. Der Baumart Buche kommt vor dem Hintergrund steigender Nachfrage aufgrund ihrer langen Umtriebszeit eine besondere Bedeutung zu. Eine Schädigung dieser Baumart durch Schäle und oder Verbiss erhöht das Risiko, durch Pilze oder andere Mikroorganismen befallen zu werden, was mit einem Wertverlust sowie einem erhöhten Kalamitätsrisiko verbunden ist. Zur Ableitung waldbaulicher Handlungsoptionen für schälgeschädigte Buchenbestände wurden die Schäden im Untersuchungsgebiet flächendeckend inventarisiert und anhand ihres Schädigungsgrades beschrieben. Die Ermittlung der holzanatomischen sowie morphologischen Reaktion geschälter Buchen erfolgte im Rahmen eines Simulationsversuches und wird durch dreidimensionale Abbildungstechnik ergänzt. Verschiedene Durchforstungsvarianten lassen in Zukunft Rückschlüsse über einen adäquaten Umgang mit stark schälgeschädigten Buchenbeständen erwarten. | Die flächendeckende Erfassung der Schälschäden im Rahmen einer Inventur ergab eine insgesamt sehr starke, vor allem ältere Schälschadensbelastung. Die Illustration dieser Ergebnisse in Form von Ampelkarten ließ die Identifikation von Schälschadensschwerpunkten zu, wodurch ein Beitrag zu lokalen waldbaulichen sowie jagdstrategischen Anpassungen geleistet werden konnte.. In einer Untersuchung zu wildbiologischen Einflussfaktoren auf die Schälschadensintensität wurde vor allem dem Faktor Jagd eine entscheidende Rolle beigemessen. Ein Versuch, welcher unterschiedliche Durchforstungsvarianten untersucht, lässt in Zukunft konkrete Ergebnisse bezüglich einer adäquaten waldbaulichen Behandlung schälgeschädigter Buchenbestände erwarten. Die Visualisierung der Schälschäden mit Hilfe der dreidimensionalen Abbildungstechnik "Structure from Motion" ließ eine genaue Berechnung der geschädigten Stammoberfläche in Abhängigkeit verschiedener Wundkategorien zu. Extreme Trockenheit in den Jahren 2018 und 2019 haben dazu geführt, dass die Wundreaktionen nach simulierter Schäle verzögert beziehungsweise in abgeschwächter Form stattfand. Zur Ableitung waldbaulicher Behandlungskonzepte auf Praxisebene erwiesen sich die Breite des Schälschadens und die Wundkategorie (geschlossen, offen, offen + faul) als entscheidendes Kriterium. | Dr. Torsten Vor Tel.: +49 551 39-33681 tvor@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Abt. Räumliche Strukturen und Digitalisierung von Wäldern Büsgenweg 1 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.12.2018 | 30.11.2021 | 22011718 | Verbundvorhaben: Vermeidung des Eintrages von gefährlichen Unkrautarten in Arznei- und Gewürzpflanzenbestände über das Saatgut, Phase 1: Quantifizierung im Handelssaatgut; Teilvorhaben 2: Molekulargenetische Nachweismethode - Akronym: GEFRES | DNA-Barcoding ist eine Methode, um mittels der Sequenz eines DNA-Markers die entsprechende biologische Art zu bestimmen. In dem Teilprojekt 2 des Vorhabens "Vermeidung des Eintrages von Pyrrolizidinalkaloidhaltigen und anderen gefährlichen Unkrautarten in Arznei- und Gewürzpflanzenbestände über das Ausgangssaatgut - Phase 1: Quantifizierung der Risiko- und Problem-Fremdsamen im Handelssaatgut von Arznei- und Gewürzpflanzen" wurde das DNA-Barcoding (spezifische DNA-Marker) etabliert, um im Saatgut von Arznei- und Gewürzpflanzen Kontaminationen mit gefährlichen Fremdarten zu detektieren. Die gefährlichen Fremdarten beziehen sich insbesondere auf Pflanzenarten mit einem gesundheitsgefährdenden Gehalt an Pyrrolizidinalkaloiden und Tropanalkaloiden, aber auch auf weitere spezifische gefährliche Fremdbestandteile. Der Gesamtumfang zum molekulargenetischen Nachweis für als gefährliche Fremdsamen (GEFRES) identifizierten Pflanzen betrug 13 Arten bzw. taxonomische Gruppen, u.a. 4 Arten der Gattung Senecio. Von diesen Arten und relevanten Arznei- und Gewürzpflanzen wurde DNA isoliert. Entsprechende Datenbanken und die wissenschaftliche Literatur wurden dazu nach bereits beschriebenen Markern für diese Arten durchsucht. Beschriebene Barcodes wurden auf ihre Spezifität getestet und neue ggf. entwickelt. Ein universeller Marker (rpoB) wurde als Positivkontrolle verwendet. Die PCR-Nachweismethode ist qualitativ, d.h. es wird eine Entscheidung getroffen, ob ein Besatz oder kein Besatz mit Fremdsamen in den zu analysierenden Saatgutproben vorhanden ist. Die Methode kann von jedem molekularbiologischen Routinelabor verwendet werden. Die Nachweismethode wurde an 39 Matrizes (Saaten von Arznei- und Gewürzpflanzen) auf ihre allgemeine Anwendbarkeit geprüft. | Die Ziele des Teilprojektes wurden erreicht. Die Methodik wurde erfolgreich etabliert, d.h. von den als "gefährliche Fremdarten" (GEFRES) identifizierten Pflanzen wurden DNA-Barcodes (molekulare Marker) entwickelt. Die fremdsamenspezifischen Marker wurden erfolgreich in den meisten und wichtigsten Kombinationen an Saatgutmischungen mit den Kulturarten getestet. Es fand eine Konzentration der molekularbiologischen Nachweismethode auf diejenigen Kombinationen statt, die morphologisch schwer unterscheidbar sind, z. B. Carum carvi mit Anchusa arvensis oder Matricaria recutita mit Senecio spec., sowie aufgrund der praktischen Bedeutung bzw. des hohen PA-Gehaltes auf Senecio spec. als GEFRES-Arten. Die Grenze zum sicheren Nachweis von Fremdsaatgut der entsprechenden Arten wurde exemplarisch bestimmt. Die molekulargenetische Nachweismethode erzielte die gewünschte sehr niedrige Bestimmungsgrenze von bis zu 1 : 100.000 Verdünnung. In Kombination mit mehrfachen Stichproben (>= 10) ist eine Detektion einer Kontamination von geschätzt bis zu 1:1.000.000 in einer Saatgutprobe möglich. Dies allerdings abhängig von der Kombination Kulturart : GEFRES-Art. Für die Senecio-Arten als Schwerpunkt der Arbeiten wurde dies erreicht. Ein Vergleich der molekularbiologischen Untersuchungsmethode mit den beiden weiteren Nachweismethoden des Gesamtvorhabens, der visuell-manuellen und der chemisch-analytischen, ergab dass die drei untersuchten Methoden unterschiedliche Stärken und Schwächen haben und damit teilweise komplementär eingesetzt werden können. Eine absolut exakte Artidentifikation ist mittels DNA-Barcoding möglich, jedoch fehlt ein direkter Fremdsamennachweis. Das DNA-Barcoding weist DNA nach, und identifiziert damit auch morphologisch kaum unterscheidbare Samen und wenn diese noch keine gefährlichen Inhaltsstoffe gebildet haben. Es wird dabei allerdings die DNA in jeglichem Pflanzenmaterial wie Blättern und Pappushaaren nachgewiesen selbst wenn keine Samen dieser Art vorliegen. | Dr. Lars-Gernot Otto Tel.: +49 39482 5685 ottol@ipk-gatersleben.de Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Corrensstr. 3 06466 Gatersleben | X | FPNR |
| 01.11.1995 | 31.12.1998 | 22011793 | Verbundvorhaben: Umweltschlepper: Teilvorhaben 1: Prüfstandsuntersuchungen | Im Rahmen des Verbundvorhabens sollte ein Nutzfahrzeug für den Betrieb mit RME optimiert werden. Von der Universität Kaiserslautern waren insbesondere die Abgasemissionen zu untersuchen. | Die Projektnehmer haben durch ihre Studie wissenschaftlich fundiert bestätigt, dass eine Verwendung von RME als Kraftstoff in einem Dieselmotor bei entsprechender Umstellung des Motors ohne größere Probleme möglich ist. Darüber hinaus konnten die Projektnehmer zeigen, dass eine Optimierung eines direkteinspritzenden Dieselmotors für den Einsatz von RME in Hinblick auf seine Betriebs- und Emissionsdaten möglich ist. Interessant an diesem Ergebnis ist vor allem, dass es den Projektnehmern gelungen ist, diese Optimierung mit einfachen Mitteln durchzuführen. Ein Absenken der NOx-Werte war insofern bereits durch eine Veränderung des statischen Förderbeginns der Einspritzpumpe realisierbar. Ein weiterer wichtiger Eckpunkt des Projektes ist die Erkenntnis, dass ein auf RME-Betrieb optimierter Motor bei der Verwendung von Dieselkraftstoff höhere Emissionen aufweist. Gezeigt hat sich dies an der Tatsache, dass ein Absenken der Stickstoffemissionen nur bei einer gleichzeitigen Verschlechterung des Verbrauchs und der Partikelemissionen möglich war. | Hans May Tel.: +49 631 205-2308 Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau - Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik - Lehrstuhl für Verbrennungskraftmaschinen (VKM) Gottlieb-Daimler-Str. 67663 Kaiserslautern | FPNR | |
| 01.01.2000 | 31.12.2001 | 22011798 | Biomasse im Vergleich zu anderen erneuerbaren Energieträgern - Ein ökologischer, ökonomischer und technischer Vergleich | Ziel des beantragten Projekts ist die Erarbeitung einer Standortbestimmung der energetischen Nutzung von Biomasse für die Bundesrepublik Deutschland. Dabei sollen die wesentlichen Kenngrößen der energetischen Nutzungverfahren von Biomasse in den Bereichen Technik, Wirtschaftlichkeit und Umweltwirkungen anhand einheitlicher Methoden ermittelt werden und hinsichtlich ihrer Vor- und Nachteile sowohl in Bezug auf derzeit eingeführte Energieerzeugungverfahren wie auch andere regenerative Energiequellen bewertet werden. Folgende Arbeitsaufgaben sollen hierzu durchgeführt werden: - Erfassung der physikalisch-technischen Grunddaten, - Ermittlung des Standes der Technik, - Technische Nutzungspotentiale, - Aktuelle Nutzung der Energieerzeugugn aus Biomasse und anderen regenerativen Energien, - Aufstellung von Ökobilanzen, - Umwelteffekt, - Kostenanalyse der Nutzungsverfahren, - Rahmenbedingungen. Dabei sollen neben der Wärme- und Stromerzeugung aus Biomasse, wobei alle festen, flüssigen und gasförmigen Energieträger berücksichtig werden sollen, auch die regenerativen Enerigen - Wärmepumpensysteme, - Geothermische Systeme - Photovoltaik, - Stromerzeugung aus Windenergie, - Stromerzeugung aus Wasserkraft bewertet werden. Im Ergebnis soll so eine möglichst objektive Bewertung von energetischen Nutzungsverfahren von Biomasse im Vergleich zu anderen Energieträgerarten ermöglicht werden. | Durch das o. g. Vorhaben ist ein umfassendes Werk als Studie zur Übersicht über den Bereich erneuerbarer Energien, die Energiepotentiale von erneuerbaren Energieträgern sowie zu einer technischen, ökonomischen und ökologischen Analyse der energetischen Biomassenutzung im Vergleich mit anderen erneuerbaren Energien entstanden. Die Autoren haben nach einer Gegenüberstellung Schlüsse zur technischen, ökologischen und wirtschaftlichen Bedeutung der betrachteten Verfahren abgeleitet. Diese Studie kann nach der Veröffentlichung von allen Interessierten als Informations- und Schulmaterial zur Perspektiven der energetischen Nutzung von Biomasse genutzt werden. Auf der Basis der Ergebnisse der o. g. Studie können Entscheidungen im Bereich "Bioenergie" getroffen werden, die zielgerecht zur Umsetzung der im Förderprogramm "Nachwachsende Rohstoffe" festgelegten Ziele führen können. Durch die Erarbeitung des o. g. Vorhabens wurde ein wichtiger Beitrag zu den förderpolitischen Zielen des Förderprogramms geleistet. Durch Berücksichtigung von ausgewählten Rahmenbedingungen, Biomasseströmen und relevanten Einflussgrößen können weiterentwickelte Modelle zur Bestimmung der Biomassepotentiale im Kontext der anderen erneuerbaren Energien aufgestellt werden. Die Bereitstellung unterschiedlicher Szenarios kann zur präziseren Bestimmung der Biomassepotentiale und zur realen Abschätzung der energetischen Nutzung von Biomasse beitragen. Die Präzisierung von Biomassepotentialen im Kontext der technisch verfügbaren Konversionstechniken kann zu einer deutlichen Erhöhung der Planungsqualität im Bereich der energetischen Nutzung von Biomasse im Vergleich mit den anderen erneuerbaren und zu einer Reduzierung der Unsicherheit der Potentialschätzungen führen. | Hans Hartmann Tel.: +49 8161 713-0 hartmann@tec.tu-muenchen.de Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) - Institut für Landtechnik und Tierhaltung Professor-Dürrwächter-Platz 2 85586 Poing | FPNR | |
| 01.11.2000 | 30.06.2002 | 22011800 | Verbundvorhaben: Entwicklung von UV härtenden Lacksystemen für Holzoberflächen auf der Basis pflanzlicher Öle: Teilvorhaben 2: Anwendungstechnik | Als nachwachsende Rohstoffe finden in der Lackindustrie im wesentlichen Öle auf Leinölbasis wie z.B. Lackleinöl, Leinöl-Standöl und Firnis Verwendung. Der Einsatz dieser selbsttrocknenden Systeme ist jedoch durch deren anwendungstechnologischen Eigenschaften stark eingeschränkt. Das Hauptproblem stellt dabei die Geschwindigkeit der Trocknung des Lackfilmes dar, die für eine industrielle Anwendung nicht akzeptabel ist und zu erheblichen Problemen führt. Ziel des vorliegenden Projektvorschlages ist es, die Trockenzeit der Lacke gezielt durch zwei Maßnahmen zu verkürzen und ein Lacksystem für stark beanspruchte Holzoberflächen zu entwickeln. (1) Einbringen von Sauerstoff in den Leinöl-Film durch chemische oder enzymatische Epoxidierung des Leinöls (2) Steuerung der Polymerisation durch UV bzw. kationische Polymerisation mittels geeigneter Additive Folgende Arbeitsschritte sind im Verbundvorhaben geplant: · Aufbau eines schnelltrocknenden Lacksystems aus den Bausteinen: epoxidiertes Leinöl, Radikalstarter, UV-Licht bzw. kationischer Starter · Entwicklung einer Formulierung/Rezeptur · Bestimmung der Anwendungsparameter für einige beispielhafte Anwendungen Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit zwischen den Firmen Naturhaus Naturfarben GmbH, MK Lackiertechnik GmbH und Friedrich Nolte GmbH durchgeführt. | Im Rahmen des vorliegenden Forschungsprojektes wurden die Grundlagen sowohl für den Walz- als auch für den Spritzauftrag eines UV-härtbaren Bindemittelsystems auf Basis von epoxidiertem Leinöl mit Sulfoniumsalzen als Photoinitiator sowie unter Zusatz von mikronisierten Keramikpartikeln, kaltvermahlenen und sprühmikronisierten Wachsen, hochdisperser Kieselsäure sowie lösemittelfreien Netz- und Dispergiermitteln entwickelt, die sich nach der UV-Trocknung weder von der Optik noch von der Haptik her von "geölten und gewachsten" Holzoberflächen unterscheiden. Ein Schwerpunkt der erfolgreich durchgeführten Labor- und Technikumsversuche zur Entwicklung und Optimierung von neuen Bindemittelsystemen auf Basis von epoxidiertem Leinöl war die systematische Suche nach geeigneten Füllstoffen zur Steuerung von Rheologie und Absackverhalten. Die Ergebnisse zeigen, dass sich mikronisierte Keramikpartikel in Kombination mit kaltvermahlenen Wachsen definierter Korngröße sowie hochdisperser Kieselsäure sehr gut für die Mattierung von UV-härtbaren Lacksystemen auf Basis von epoxidiertem Leinöl eignen und die Beschichtungen eine ausgezeichnete Kratz- und Scheuerbeständigkeit erreichen, die durch konventionelle Lacksysteme bislang nicht bekannt sind. Die Geschwindigkeit und der Verlauf der UV-Trocknung sind temperaturabhängig und lassen sich durch die Einwirkung von Wärme erheblich beschleunigen. Im Verlaufe des Projektes wurden die Grundlagen für die allgemeine industrielle Umsetzung erarbeitet und Standardverarbeitungsanweisungen in Abhängigkeit von der Holzart, der vorhandenen Anlage und dem gewünschten Mattierungsgrad erarbeitet. Die MK Lackiertechnik GmbH führte hierfür alle Applikationsversuche auf die Oberflächen mittels Spritztechnik/Spritzauftrag durch. Die Nolte GmbH erprobte erfolgreich die Arbeiten zum Walzenauftrag der Lacksysteme. Die chemische Belastbarkeit und die Oberflächengüte der erzielten Oberflächen ist gemäß DIN 68861, Teil 1 mit der besten Einstufung zu bewerten. | M. Köllensperger Tel.: +49 8251 6865 MK Lackiertechnik GmbH Flurstr. 65 86551 Aichach | FPNR | |
| 22.07.2003 | 31.03.2008 | 22011802 | Bau einer Energieerzeugungsanlage zur Bereitstellung von Strom- und Wärme aus Biomasse zur Versorgung eines neben liegenden Gewächshausbetriebes mit Wärmeenergie und der Pflanzennahrung CO2 durch Abgasaufbereitung im Raum Hennstedt/Dithmarschen | Gegenstand des beantragten o. g. Projekts ist die Versorgung eines Unterglas-Gartenbaubetriebes mit Wärme und Kohlendioxid aus Biomasse. Als Konversionsanlagen sollen eine Biogasanlage sowie eine holzbefeuerte Organic-Rankine-Cycle(ORC)-Anlage eingesetzt werden. Beide Anlagen sollen der Wärmeversorgung des Unterglas-Gartenbaubetriebes dienen, der erzeugte Strom soll unter den Vorgaben des Gesetzes für den Vorrang erneuerbarer Energien (EEG) in das Stromnetz eingespeist werden. Aus den Abgasen des Blockheizkraftwerkes (BHKW) der Biogasanlage soll Kohlendioxid, dass zur Erhöhung des CO2-Partialdrucks im Unterglas-Gartenbau genutzt wird, ausgekoppelt werden. Die thermische Leistung der ORC-Anlage beträgt 7,7 MWth, die elektrische Leistung 1,4 MWel. Die BHKW der Biogasanlage erbringen eine thermische Leistung von 1,86 MWth und eine elektrische Leistung von 1,672 MWel. In der ORC-Anlage soll im wesentlichen Knickholz verwertet werden, die Biogasanlage ist als Kofermentationsanlage aufgelegt, die im we-sentlichen mit Rindergülle, aber auch mit organischen Reststoffen, Schlempe, Mais- und Grassilage (Jahresleistung: 116.000 t) betrieben werden soll. | Bernd Maier-Staud Tel.: +49 431 988-4942 bernd.maier-staud@munl.landsh.de BioKraft Hennstedt GmbH & Co. KG Julianka 1 25779 Hennstedt | FPNR | ||
| 01.07.2005 | 30.06.2008 | 22011804 | Monitoring der methanbildenden Mikroflora in Praxis-Biogasanlagen im ländlichen Raum: Analyse des Ist-Zustandes und Entwicklung eines quantitativen Nachweissystems | Gegenwärtig steht im Zentrum der Optimierung von Biogasreaktoren die Etablierung von optimierten Reaktorfahrweisen, detaillierte Analysen der beteiligten Mikroorganismen fehlen jedoch bislang ebenso wie kultivierungsunabhängige Methoden zu deren Quantifizierung. In ausgewählten Praxisanlagen soll daher die Artenzusammensetzung der methanogenen Mikroflora analysiert werden. Basierend auf den erhaltenen Daten soll ein quantitatives Nachweissystem für methanogene Archaea entwickelt werden. Die Inventarisierung der methanogen Archaea in ausgewählten Praxis-Biogasanlagen soll mittels der Anlage und Analyse von Klon-Banken der archaebakteriellen 16S rDNA sowie des mcrA Gens erfolgen. Basierend auf den erhaltenen Sequenzinformationen soll für die methanogenen Archeae ein quantitatives Nachweissystem unter Nutzung der real-time PCR entwickelt werden. Die Ergebnisse sollen in wissenschaftlichen Journalen publiziert werden. DNA-Sequenzen sowie Fingerprints werden über Datenbanken der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt (NCBI-Genbank, Biogas-Crops-Net). Es wird weiter erwartet, daß die Ergebnisse die Grundlage zur Entwicklung eines DNA-/RNA-basierten Biosensors bilden (= Nachfolgeprojekt). | Dr. Michael Klocke Tel.: +49 331 5699-113 mklocke@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) - Abt. Bioverfahrenstechnik Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | FPNR | ||
| 01.10.2006 | 30.09.2009 | 22011805 | Verbundvorhaben: Intensivierung des anaeroben Biomasseabbaus zur Methanproduktion aus NawaRo. Teilvorhaben 4: Erfassung funktioneller hydrolytischer Netzwerke in Biogasanlagen mittels Microarraytechnologie | Da Hemicellulose und Cellulose einen großen Anteil an den vergärbaren Inhaltsstoffen der lignocellulosehaltigen Biomasse (LCB) ausmachen, ist der Nachweis der Induktion von intra- und extrazelluläre Cellulasen (Endoglucanasen, Exoglucanasen, Cellobiosephosphorylase, Cellodextrinphosphorylase ect.) von besonderem Interesse. Ziel des Projektes ist es daher ein Nachweissystem für die entsprechenden Gene und Transkripte auf der Basis der sogenannten Mikorarraytechnologie zu validieren und im Rahmen der geplanten gemeinsamen Beprobungen einzusetzen. Erster Schritt soll die Herstellung eines Mikroarrays (Biochips) zur Erfassung der mikrobiellen Abbauleistung für polymere Zucker sein.Im zweiten Schritt soll die Validierung des Mikroarrays erfolgen. Hierbei soll das Erkennungsspektrum der Sonden unter den verwendeten Hybridisierungsbedingungen detailliert ausgetestet werden Ergebnisse über die Induzierbarkeit ganzer Gencluster sind für die Steuerung eines effizienten optimierten Betriebes von Biogasanlagen eine wichtige Voraussetzung | Die Effizienz von Biogasanlagen, die ausschließlich mit Energiepflanzen wie Maissilage betrieben werden, hängt stark von der Hydrolyse von Zellulose, einer der wichtigsten organischen Bestandteile der Pflanzen ab. Zellulose abbauende Mikroorganismen, wurden bisher in sehr vielen unterschiedlichen Taxa nachgewiesen, allerdings ist deren Dynamik und Aktivität in Biogasanlagen bisher weitgehend unerforscht, da entsprechende Methoden fehlen. Für einen optimierten Betrieb von Biogasanlagen, insbesondere für eine gezielte Steuerung der Hydrolyseeffizienz sind solche Fragen aber essentiell. Daher war es das Ziel des vorliegenden Projektes auf der Basis entsprechender molekularer Informationen ein Mikroarray basiertes System zu entwickeln, mit dem der hochparallele Nachweis von Zellulasen (vor allem der Familie der Glykosylhydrolasen), insbesondere im Hinblick auf deren Diversität und Aktivität in Biogasanlagen möglich ist. | Prof. Jean Charles Munch Tel.: +49 89-31874065 munch@gsf.de Technische Universität München - Lehrstuhl für Bodenökologie Ingolstädter Landstr. 1 85764 Oberschleißheim | X | FPNR |
| 01.05.2007 | 31.07.2013 | 22011806 | Verbundvorhaben: Entwicklung anwendungsnahe Testung und Feldeinsatz von Isolationssystemen in Transformatoren unter Einsatz von nichtwassergefährdenden Flüssigkeiten auf Basis von Pflanzenölen; Teilvorhaben 4: Berechnung und Auslegung von Transformatoren unter Anwendung modifizierter Transformatorflüssigkeiten | Das Vorhaben hat als übergeordnetes Ziel die Substitution von Isolier- und Kühlflüssigkeiten auf Mineralölbasis in Transformatoren durch Pflanzenöle, die als nachwachsende Rohstoffe biologisch schnell abbaubar, nicht wassergefährdend und nicht bei relativ niedriger Temperatur entflammbar und brennbar sind. Im Rahmen des Projekts sollen die Eigenschaften eines industriell herstellbaren, biologischen Esters und die Isolations- und Designkriterien einen Transformators optimiert werden, so das ein wirtschaftlich herstellbares Substutionsprodukt mit deutlich verbesserter ökologischer Verträglichkeit lieferbar ist. Hierzu bedarf es umfangreicher thermischer, mechanischer und elektrischer Berechnungen, sowie Materialverträglichkeitstests und Klärung von Fertigungsabläufen und -verfahren. Auf Grund des Umstandes, dass in naher Zukunft bei einer großen Anzahl von Transformatoren, die bereits 30- Jahre in Betrieb sind, ein Austausch erforderlich wird und der Neubau von Off-Shore Anlagen gefördert, sowie bei Neubauanlagen auch den ökologischen Aspekten mehr Bedeutung zugemessen wird, bietet sich eine Substution des Mineralöls durch Pflanzenöl im Rahmen des ohnehin notwendigen Austausches an. | Im Vorhaben wurden die ersten wesentlichen Entwicklungen zum Einsatz von biobasierten Estern in regelbaren Leistungstransformatoren durchgeführt und erfolgreich in die Praxis umgesetzt. Durch die Kooperation mit den Projektpartnern wurde ein biobasiertes Transformatorenöl entwickelt, das bei den thermischen Eigenschaften besser ist als die auf dem Markt befindlichen natürlichen Ester. Die Verbesserung der chemischen Eigenschaften war unabdingbar für die erfolgreiche Entwicklung und Etablierung eines neuen Esters auf dem Markt für Leistungstransformatoren. Seitens der Projektpartner wurde ein synthetischer Ester mit sehr guten Eigenschaften entwickelt, welcher den thermischen Anforderungen entspricht und zudem ein sehr gutes Schmier- und Lichtbogenlöschverhalten aufweist. Neben dem Nachweis der Oxidationsstabilität für frei atmende Systeme konnte zudem die Materialverträglichkeit mit allen wesentlichen Komponenten, welche bei Leistungstransformatoren in der Regel zum Einsatz kommen, nachgewiesen werden. Somit steht dem Markt mit dem neu entwickelten Ester "ACR_1207_05_A" ein Produkt zur Verfügung, welches sofort eingesetzt werden kann. Wesentlichen Entwicklungen zum Einsatz von Estern in regelbaren Leistungstransformatoren wurden durchgeführt und erfolgreich in die Praxis umgesetzt. Im Rahmen des Projekts wurde deutschlandweit der erste mit natürlichem Ester gefüllte Leistungstrafo mit Laststufenschalter ausgelegt, produziert und erfolgreich geprüft. Die Nennleistung des Transformators betrug 31,5 MVA, bei einer Nennspannung von 110 kV. Erste Ergebnisse der Gas-in-Öl-Analysen zeigen keine besonderen Auffälligkeiten. Umfangreiche Untersuchungen hinsichtlich der Spannungsfestigkeit, dem thermischen Verhalten sowie der Überprüfung weiterer physikalischer und chemischer Eigenschaften von Estern führten zu einer Auslegung, die weitestgehend mit der Standardauslegung für mineralölgefüllte Transformatoren identisch ist. | Dipl.-Ing. Joerg Harthun Tel.: +49 2161 944-548 joerg.harthun@alstom.com ALSTOM Grid GmbH - Bereich Schorch Transformatoren Rheinstr. 73 41065 Mönchengladbach | X | FPNR |
| 01.10.2008 | 31.05.2009 | 22011808 | Eintrag von gehäckseltem Stroh in eine zirkulierende Wirbelschicht | 1. Bau und Optimierung einer Eintragsvorrichtung für gehäckseltes Stroh in einen Vergaser nach dem Prinzip der zirkulierenden Wirbelschicht, 2. Nachweis der Funktionsfähigkeit der Eintragsvorrichtung in Heißversuchen, 3. Ermittlung und verfahrenstechnische Optimierung der Synthesegaseigenschaften mit Quaderballen aus Weizenstroh. Vorgehen: Partnerschaft des Antragstellers mit Spezialfirmen des Anlagenbaus: 1. Fa KLE (Groß Rosenburg) für den Bau von individuellen Strohhäckslern und 2. Fa. REW (Quakenbrück) als Spezialist für den Transport von zerkleinerter Biomasse, speziell mit Schneckensystemen. Arbeitspakete: 1. Bau und Inbetriebnahme eines Häckslers für Quaderballen durch die KLE, 2. Planung und Bau eines Eintragssystems für gehäckseltes Stroh durch die REW, 3. Demontage des bestehenden Eintragssystems durch die CUTEC, 4. Anpassung Stahlbau und Modifizierung der Elektro- und Leittechnik durch CUTEC, 5. Montage des Eintragsystems durch REW, 6. Inbetriebnahme Häcksler durch KLE, Kalt-Inbetriebnahme Eintragsystem durch REW und CUTEC, 7. Drei einwöchige Heißversuche durch CUTEC, 8. Evtl. Nacharbeiten Häcksler durch KLE, 9. Umbau- und Optimierungsarbeiten durch REW und CUTEC zwischen den Versuchen, 10. Wissenschaftliche Auswertung durch CUTEC, 11. Abschlußbericht durch CUTEC. 1. Stufe (kurzfristig): Technisches Konzept soll eingesetzt werden in einer Demonstrationsanlage als Strohheizkraftwerk, z.B. im LK Hildesheim. Größe: 5 MWel. Auch andere Projekte, welche Halmgut einsetzen, werden möglich. 2. Stufe (mittelfristig): Anwendung in dezentralen Anlagen zur Biomasseverwertung mit Synthese z.B. zu BtL oder Methan. | Dr.-Ing. Stefan Vodegel Tel.: +49 5323-933122 stefan.vodegel@cutec.de Clausthaler Umwelttechnikinstitut GmbH (CUTEC-Institut) Leibnizstr. 21-23 38678 Clausthal-Zellerfeld | X | FPNR | |
| 01.10.2011 | 30.06.2014 | 22011811 | Verbundvorhaben: Langzeitstabile Inline-Messung organischer Säuren zur Beurteilung von Biogasprozessen (LIMOS); Teilvorhaben 2 | Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines innovativen Messsystems zur Inline-Bestimmung der Konzentrationen der organischen Säuren Essigsäure, Propionsäure und Buttersäure sowie weiterer Komponenten im Biogasprozess. Es soll Zusammenhänge zwischen den gemessenen Parametern nachweisen und dadurch zu neuen wissenschaftlichen Erkenntnissen über die chemisch-biologischen Vorgänge im Reaktor sowie beim Übergang von organischen Säuren von der Flüssig- in die Gasphase führen. Die kontinuierliche Überwachung der organischen Säuren ermöglicht sehr genaue Aussagen über den Zustand des Prozesses. Dadurch können Störungen frühzeitig erkannt und Optimierungen sowie eine verbesserte Systemsteuerung bei der Biogasproduktion vorgenommen werden. Das Vorhaben wird am Kurt-Schwabe-Institut für Mess- und Sensortechnik e.V. Meinsberg (KSI) in enger Kooperation mit dem Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte an der Humboldt-Universität zu Berlin (IASP) und dem Ingenieurbüro Peter Zimmermann TEB als Unterauftragnehmer des IASP bearbeitet. Am KSI erfolgt schwerpunktmäßig die Entwicklung, Herstellung und Laborerprobung des Messsystems für die Flüssigphase von Biogasanlagen. Das IASP wird Vergärungsversuche mit verschiedenen Ausgangssubstrate durchführen und gemeinsam mit TEB das Messsystem an Laborreaktoren vor allem im Hinblick auf die Säurebildung und deren Zusammenhang mit den Parametern Methan, Kohlendioxid, Wasserstoff und Sauerstoff erproben. | Das Projektziel, die Entwicklung eines Messverfahrens zur Bestimmung organischer Säuren in Bio-gasprozessen, wurde für Essigsäure als dem wichtigsten Parameter erreicht. In einer thermophil be-triebenen Biogas-Laboranlage konnte Essigsäure über einen längeren Zeitraum erfolgreich gemessen werden. Der aufgenommene Konzentrationsverlauf lieferte wichtige Informationen zur Bildung und An-reicherung der Säuren im Biogasprozess im Zusammenhang mit anderen Betriebsparametern (pH-Wert, CO2-, H2- und CH4-Konzentration) und äußeren Stressbedingungen (z. B. Fütterungsumstellung, inhomogene Substrate). Nach der Laborerprobung wurde mittels des Messsystems Essigsäure auch in einer mesophil betriebenen Biogas-Großanlage über vier Wochen erfolgreich gemessen. Es konnte gezeigt werden, dass auch bei niedrigeren Medientemperaturen (38 °C) eine ausreichende Menge Essigsäure für die Detektion extrahiert wird. Für die Messungen der organischen Säuren in realen Bi-ogasmedien wurde ein Flammenionisations-Detektor (FID) verwendet. Eine in dem Vorhaben eben-falls entwickelte rauscharme Messschaltung mit coulometrischem Detektor ermöglicht es, Spuren von H2, O2 und CH4 ab 100 Vol.-ppb zuverlässig zu detektieren. Ergebnisse des Projekts wurden in mehreren Publikationen sowie in Vorträgen und Postern auf natio-nalen und internationalen Fachtagungen vorgestellt. Darüber hinaus wurden drei Patente zur Thema-tik des Vorhabens angemeldet. Die neu gewonnenen wissenschaftlichen Kenntnisse über den Einfluss organischer Säuren auf den Verlauf chemisch-biologischer Prozesse werden der Prozessoptimierung bestehender Biogasanlagen dienen. Damit leistete das Vorhaben einen Beitrag zur Erreichung der vom BMEL gestellten förderpoli-tischen Zielstellung, durch anwendungsorientierte Grundlagenforschung des Vergärungsprozesses und marktnahe Technologieentwicklungen auf dem Gebiet der Mess- und Regeltechnik Vorausset-zungen für einen sicheren und energieeffizienten Betrieb von Biogasanlagen zu schaffen. | Dipl.-Ing. Boris Habermann Tel.: +49 30 2093-9061 iasp@agrar.hu-berlin.de Verein zur Förderung agrar- und stadtökologischer Projekte (ASP) e. V. - Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte Philippstr. 13, Hs. 16 10115 Berlin | X | FPNR |
| 01.07.2012 | 30.09.2015 | 22011812 | Verbundvorhaben: Optimierte Werkstoffauswahl für die anaerobe Vergärung nachwachsender Rohstoffe auf Basis der Kenntnis und Evaluation der Korrosionsprozesse, Teilvorhaben 2 | Innerhalb dieses Verbundprojektes kommt dem ILT die Aufgabe zu die Relevanz der unter standardisierten Bedingungen im Labor gewonnenen Erkenntnisse zur Werkstoffkorrosion realitätsnah in semi-kontinuierlichen Labor- und Technikumsfermentern zu überprüfen. Die Fermenter besitzen externe Zugänge über die Proben grundsätzlich gezielt im Fermenter platziert werden können, ohne Störungen z.B. in der Funktionsweise zu verursachen, aber bei vollem Kontakt zum Fermenterinhalt. Zur Untersuchung der Korrosion der Werkstoffe werden in Abhängigkeit von den Ergebnissen der Laboruntersuchungen unterschiedlich große Werkstücke in variabler Qualität für mehrere Wochen im Fermenter plaziert. Im Verlauf entnommene Teilproben dienen dem Erkennen und der Beschreibung des Korrisionsverlaufes. Die Proben werden von den Verbundpartnern auf die Auswirkungen der Korrosion (SWF-KST) und die Rolle der Mikrobiologie (MPA-IW) detailliert untersucht. Das ILT trägt die benötigten Hintergrundinformationen zu den Fermenterzuständen bei. Insgesamt sind dafür dafür vorerst maximal 18 Monate vorgesehen, die mit Monat 7 im Projekt beginnen und denzufolge bis zum Monat 24 laufen werden. | Der Auswahl der Werkstoffe lagen sieben repräsentative Schadensfälle aus der Praxis zu Grunde Ausgehend von den Ergebnissen der Schadensfälle und darauf aufbauend wurden die Labor- und Technikumsversuche ausgelegt. Die Ergebnisse ergaben eine gute Übereinstimmung mit den Beobachtungen in der Praxis. Daraus können folgende Hinweise für Biogasanlagen abgeleitet werden: Eine Erhöhung der Chlorid-Konzentration kann die Korrosion in einem Fermenter verstärken. Folglich gilt es den Einsatz von Chlorid-haltigen Additiven zum Zweck der Entschwefelung auf ein notwendiges Maß zu beschränken. Eine Erhöhung der Sauerstoff-Konzentration zur Steigerung der biologischen Entschwefelungsleistung kann die Korrosion in einem Fermenter ebenfalls verstärken. Die verstärkte Korrosion ist bedingt durch die Bildung von schwefliger Säure und Schwefelsäure durch Weiteroxidation des aus dem Sulfid-Schwefel resultierenden elementaren Schwefels. Biogene Korrosion findet vornehmlich an der Phasengrenzfläche Gas/Flüssigkeit im gesamten, wasserdampfgesättigten Gasraum statt, da Schwefel-oxidierende Bakterien zur Oxidation von Schwefelwasserstoff bzw. elementarem Schwefel Sauerstoff benötigen. Stark schwefelhaltige Substrate fördern die Bildung von erhöhten Schwefelwasserstoffkonzentrationen und können damit das beschriebene Korrosionsrisiko deutlich erhöhen. Unter Beachtung der vorstehend genannten Anforderungen können die in der Praxis eingesetzten metallischen Werkstoffe als grundsätzlich geeignet angesehen werden. Viele Schadensfälle sind auf konstruktions-oder baubedingte Mängel zurückzuführen. Unzulänglichkeiten in der Betriebsführung der Biogasanlage können ebenfalls zum Ausfall metallischer Werkstoffe führen. | Diana Andrade Tel.: +49 8161 8640 3457 diana.andrade@lfl.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) - Institut für Landtechnik und Tierhaltung Professor-Dürrwächter-Platz 2 85586 Poing | X | FPNR |
| 01.12.2016 | 31.08.2020 | 22011816 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines biobasierten Hart-Weich-Verbundmaterials für den Mehrkomponentenspritzguss (CA-2K); Teilvorhaben 2: Verfahrensentwicklung sowie Material- und Verfahrensoptimierung - Akronym: CA2K | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines biobasierten Hart-Weich-Verbunds für den Mehrkomponentenspritzguss (2K-Spritzguss). Celluloseacetat (CA), Polyhydroxyalkanoate (PHAs) und Polymilchsäure (PLA) sollen als Blends die biobasierte Hartkomponente bilden. Als Weichphase werden biobasierte thermoplastische Elastomere (Bio-TPEs) favorisiert. Der Anwendungsfokus des Materials liegt auf Büroartikel, Hygieneartikel, Griffe, Sportartikel und Gehäuse. Die Nutzung nachwachsender Rohstoffe sowie die Integration verschiedener Funktionen in einem Material erlangen vor dem Hintergrund der Ressourcenschonung immer höhere Bedeutung für diese Produkte. Das Forschungsvorhaben kann hierfür richtungsweisende Materiallösungen erarbeiten und die Marktdurchdringung der Biokunststoffe in technische Produktbereiche fördern. Fraunhofer UMSICHT entwickelt zunächst Blends aus CA, PHA bzw. PLA und Bio-TPE. Diese Bio-Blends bilden die Hartkomponente des Verbunds und sollen die Haftung zwischen beiden Materialien im angestrebten Hart-Weich-Verbund verbessern. Ferner dient das Blenden zur Variation des Härtegrads. Fragen zur Kompatibilisierung und Haftvermittlung werden wissenschaftlich analysiert und werkstoffliche Lösungen erarbeitet. Die assoziierten Materialhersteller werden eng eingebunden. Die Universität Kassel entwickelt die Verfahrenstechnik des 2K-Spritzgusses, um biobasierte Hart-Weich-Verbunde aus den Bio-Blends und Bio-TPE herstellen zu können. Diese Arbeiten sind für das Erzielen einer hohen Haftung unerlässlich. Es wird eng mit den assoziierten Spritzgussunternehmen zusammengearbeitet. Auch werden Fragen zum Recycling und zur Migrationsstabilität betrachtet. Die erzielten FuE-Ergebnisse werden dann an den Industrießmaßstab angepasst. Die FKuR Kunststoff GmbH realisiert das Scale-Up der kompatibilisierten Biokunststoffblends. Die assoziierenden Spritzgussunternehmen stellen anschließend Referenzmuster her, um die industrielle Anwendungsfähigkeit zu zeigen. | Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Heim Tel.: +49 561 804-3670 heim@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Werkstofftechnik - Fachgebiet Kunststofftechnik Mönchebergstr. 3 34125 Kassel | X | FPNR | |
| 01.08.2017 | 31.01.2020 | 22011817 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Einsatz von Kommunikations- und Beratungshilfen für den Privat- und Kommunalwald zur Waldbesitzeransprache und zur Intensivierung der forstlichen Öffentlichkeitsarbeit; Teilvorhaben 2: Instrumente und Argumente - Akronym: KomSilva | Erstellung einer Medien- und Instrumentensammlung für professionelle Betreuer und Multiplikatoren zur Intensivierung der Waldbesitzeransprache und Öffentlichkeitsarbeit. Sensibilisierung der forstlichen Zusammenschlüsse und kommunalen Forstbetriebe für die Thematik "Aktivierung neuer Waldbesitzer und Akzeptanz einer waldinteressierten Öffentlichkeit". Zum einen sollen Argumente zur Notwendigkeit der Ansprache und Aktivierung "neuer Zielgruppen im Wald" erarbeitet werden. Zum anderen werden für die forstlichen Zusammenschlüsse entsprechend deren Bedarf Werkzeuge entwickelt und für die Ansprache der "neuen Waldbesitzer und waldinteressierten Öffentlichkeit" zur Verfügung gestellt. Durch die bereitgestellten Werkzeuge soll die Arbeit der regionalen Akteure gestärkt werden und so die Akzeptanz der Forstwirtschaft durch die Gesellschaft dauerhaft erhalten bleiben. Direkte Zielgruppe des Vorhabens sind im Wesentlichen forstliche Zusammenschlüsse und die den Privatwald beratenden Forstverwaltungen der Länder aber auch forstliche Dienstleister, die sich auf bündelnde Aufgaben im Privat- und Kommunalwald spezialisiert haben. | Dr. Jürgen Bauer Tel.: +49 8161 71-5117 bauer@cluster-forstholzbayern.de Cluster-Initiative Forst und Holz in Bayern gemeinnützige GmbH Obere Hauptstr. 36 / Rückgebäude 85354 Freising | X | FPNR | |
| 01.07.2019 | 30.06.2023 | 22011818 | Verbundvorhaben: Schaffung von Werkzeugen für genomische Selektion in Kartoffel; Teilvorhaben 1: Genomische Diversität und Entwicklung statistischer Methoden zur genomischen Selektion - Akronym: PotatoTools | Die Kartoffel ist mit einer Erntemenge von mehr als 380 Mio t das drittwichtigste Grundnahrungsmittel der Welt. Die Kartoffel hat aber auch eine wichtige Bedeutung für die Stärke- und chemische Industrie. Trotz der großen Bedeutung wurde für quantitative Merkmale, wie beispielsweise Knollenertrag, in der Vergangenheit lediglich ein niedriger Zuchtfortschritt realisiert. Dies wird insbesondere deutlich, wenn der in Kartoffel realisierte Zuchtfortschritt mit demjenigen in Mais, Weizen und Reis verglichen wird. Die Gründe hierfür sind, dass Kartoffelzüchter während des Züchtungsprozesses eine sehr große Zahl an Merkmalen berücksichtigen müssen. Durch die Autotetraploidie der Kartoffel ergeben sich außerdem komplexen Dominanzsituationen in hochgradig heterozygotem genetischen Material. Darüber hinaus spielt der geringe Vermehrungskoeffizient eine wichtige Rolle. Moderne Methoden der prädiktiven Züchtung lassen einen höheren Zuchtfortschritt in quantitativ vererbten Merkmalen, wie beispielsweise Stärkeertrag, erwarten. Zur Nutzung der prädiktiven Züchtung sind jedoch die Entwicklung von genomischen Ressourcen sowie zuchtmethodische Betrachtungen zum optimierten Einsatz der neuen Methoden unabdingbar. Aktuelles Züchtungsmaterial aus den Stärkekartoffelzüchtungsprogrammen der drei beteiligten Unternehmen wird in insgesamt zwölf Feldversuchsumwelten geprüft und bildet die Basis für die Schätzung von quantitativ-genetischen Parametern, die in die Modellrechnungen einfließen. Ein Teil dieses Züchtungsmaterials wird außerdem zusammen mit historisch wichtigen europäischen Kartoffelsorten resequenziert und dient damit der Identifizierung von Sequenzpolymorphismen, die zur Entwicklung des SNP-Arrays benötigt werden. Zu Projektende werden den deutschen Kartoffelzüchtern damit essentielle Werkzeuge zum Einsatz in der prädiktiven Züchtung zur Verfügung stehen. | Prof. Dr. Benjamin Stich Tel.: +49 211 81 13395 benjamin.stich@hhu.de Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf - Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät - Institut für Quantitative Genetik und Genomik der Pflanzen Universitätsstr. 1, Geb. 22.07 ZSL009 40225 Düsseldorf | FPNR | ||
| 01.01.1996 | 31.10.1998 | 22011893 | Verbundvorhaben: Umweltschlepper: Teilvorhaben 2: Optimierung eines Rapsölmethylester (RME) betriebenen Nutzfahrzeug-Dieselmotors und des Kraftstoffes unter Verwendung von Betriebsstoffen auf der Basis nachwachsender Rohstoffe | Im Rahmen des Verbundvorhabens erfolgte bei der Firma MWM die Optimierung eines realisierten Dieselmotors für den Betrieb mit Kraft- (RME) und Schmierstoffen auf Basis von Rapsöl hinsichtlich Kraftstoffverbrauch und Umweltverträglichkeit. Entwicklungsschwerpunktewaren: - die Neuentwicklung eines Versuchsmotors mit Vierventilzylinderkopf, - die Gemischbildung, - Ladesystem und Ladeluftkühlung, - Verschleiß- und Reibungsverlustminimierung, - Abgasnachbehandlung und - Einsatztests. | Die Projektnehmer haben durch ihre Studie wissenschaftlich fundiert bestätigt, dass eine Verwendung von RME als Kraftstoff in einem Dieselmotor bei entsprechender Umstellung des Motors ohne größere Probleme möglich ist. Darüber hinaus konnten die Projektnehmer zeigen, dass eine Optimierung eines direkteinspritzenden Dieselmotors für den Einsatz von RME in Hinblick auf seine Betriebs- und Emissionsdaten möglich ist. Interessant an diesem Ergebnis ist vor allem, dass es den Projektnehmern gelungen ist, diese Optimierung mit einfachen Mitteln durchzuführen. Ein Absenken der NOx-Werte war insofern bereits durch eine Veränderung des statischen Förderbeginns der Einspritzpumpe realisierbar. Ein weiterer wichtiger Eckpunkt des Projektes ist die Erkenntnis, dass ein auf RME-Betrieb optimierter Motor bei der Verwendung von Dieselkraftstoff höhere Emissionen aufweist. Gezeigt hat sich dies an der Tatsache, dass ein Absenken der Stickstoffemissionen nur bei einer gleichzeitigen Verschlechterung des Verbrauchs und der Partikelemissionen möglich war. Die Studie hat des weiteren zum Ergebnis, dass Schmierstoffe mit einem RME-Gehalt bis etwa 10 % eine sichere Schmierung ermöglichen. Die Schmierölverdünnung zeigte keine nachteiligen Auswirkungen auf die Tragfähigkeit der Gleitlager. Mit steigendem RME-Anteil fällt die Reibung ab, der dabei höhrere Schmierstoffdurchsatz bewirkt eines bessere Wärmeabfuhr. | Nicholas- Alan Burley Tel.: +49 621 384-620 Motoren-Werke Mannheim Aktiengesellschaft Carl-Benz-Str. 5 68167 Mannheim | FPNR | |
| 01.11.1998 | 31.12.2001 | 22011895 | Verbundvorhaben: Entwicklung biologisch abbaubarer Werkstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe, Stärke, Pflanzenöl und Naturfasern: Teilvorhaben 2: Derivatisierung der Stärke von 0,1 bis 0,3 | Ziel dieses Forschungsprojektes ist die Entwicklung neuartiger Stärke-produkte, die gegenüber Produkten aus herkömmlicher thermoplasti-scher Stärke ein deutlich verbessertes feuchtigkeitsabweisendes Eigenschaftsprofil aufweisen. Zur Hydrophobierung der Stärke sollen fettchemische Hydrophobierungsagenzien auf der Basis heimischer Pflanzenöle eingesetzt werden. In grundlegenden Versuchen sind bei den Umsetzungen durch reaktive Extrusion geeignete Versuchspara-meter für einen effektiven Reaktionsumsatz mit der Stärke zu erarbei-ten. Anzustrebende Substitutionsgrade liegen in Abhängigkeit von der Fettsäurekomponente zwischen DS = 0,1 und DS = 0,3. Die hydropho-ben Stärkederivate sollen als Basiskomponenten bei der anschließen-den Granulatherstellung eingesetzt werden. Zur analytischen Charak-terisierung der Stärkederivate sind DSC-, GPC- und IR- Messungen durchzuführen. Im Anschluß an die Entwicklung hydrophober Stärkede-rivate sind Versuche zur thermoplastischen Verarbeitbarkeit der Produk-te mit Hilfe der Spritzgußverarbeitung durchzuführen. Das Eigenschafts-profil der Produkte ist in Abhängigkeit der Stärkederivate (Substitution), der hydrophoben Zusätze (Fettsäurekomponeten), Plastifizierungsmittel (Sorbit/Gycerin) und Verstärkungsmittel (Fasermaterial) zu untersu-chen. Für die Verarbeitung zu Blasfolien sollen verschiedene hydropho-be Stärkegranulate im kg-Maßstab zur Verfügung gestellt werden. | Abschlussbericht liegt vor und muss noch bewertet werden. | Prof. Dr. Meinolf G. Lindhauer Tel.: +49 5231 741-421 meinolf.lindhauer@mri.bund.de Max Rubner-Institut Bundesforschungsinstitut für Ernährung und Lebensmittel - Institut für Sicherheit und Qualität bei Getreide Schützenberg 12 32756 Detmold | FPNR | |
| 01.10.1996 | 30.09.1999 | 22011896 | Verbundvorhaben: Einfluß des low input-Anbaus auf die Applikationseigenschaften von Getreide im non food-Bereich: Teilvorhaben 1: Optimierung der Rohstofferzeugung bei Industriegetreide unter low input-Anbaubedingungen | Ziel des Verbundvorhabens ist die Modifizierung von Getreidemehlen für den Einsatz als Papierhilfsmittel. Die Getreidemehle sollen mittels eines von der Fa. Ceresan GmbH entwickelten Verfahrens trocken modifiziert (kationisiert) werden. Die Mehle sowie die daraus hergestellten Produkte sollen ebenfalls einer Rohstoff- bzw. Produktanalyse unterzogen werden, um ein Anforderungsraster an die Rohstoffe sowie Qualitätskriterien für Produkte zu entwickeln. Weiterhin sollen papiertechnische Untersuchungen mit den trockenmodifizierten Getreidemehlen durchgeführt werden. Bisherig, an dem Verbund beteiligte Arbeitsgruppen sind: 1.- FH Anhalt, Prof.Dr.Kratzsch 2.- TU Berlin, Prof.Dr.Handreck 3.- FH Anhalt, Prof. Gottstein 4.- Ceresan Markranstädt GmbH, Dr. Schirner 5.- PTS ITZ Heidenau | Der low input-Anbau (bis 50 % reduzierte Stickstoffgabe, ohne Fungizidapplikation) führte in Abhängigkeit vom Jahreseinfluss und differenziert zwischen den Getreidearten zu Ertragsminderungen von 10 - 30 % gegenüber den intensiven (ortsüblichen) Anbauvarianten. In der Nullvariante (ohne Stickstoff- und Fungizidgabe) erreichten die Ertragsabnahmen bis 50 %. Die geringsten Ertragseinbußen und damit die beste Eignung für den low input-Anbau besaß Triticale. Sorteneffekte waren geringer als Jahres- und Arteneinflüsse. Der low input-Anbau bewirkte einen stark verminderten Protein- und einen erhöhten Stärkegehalt bei Getreide. Mehle von Getreide aus dem low input sind für die direktchemische Modifizierung geeignet. | Prof. Dr. Georg Kratzsch Tel.: +49 3471 355438 loel@hs-anhalt.de Hochschule Anhalt - Standort Bernburg - Fachbereich Landwirtschaft, Ökotrophologie und Landschaftsentwicklung Strenzfelder Allee 28 06406 Bernburg (Saale) | FPNR | |
| 01.11.2000 | 30.06.2002 | 22011900 | Verbundvorhaben: Entwicklung von UV härtenden Lacksystemen für Holzoberflächen auf der Basis pflanzlicher Öle: Teilvorhaben 3: Produktionstest | Als nachwachsende Rohstoffe finden in der Lackindustrie im wesentlichen Öle auf Leinölbasis wie z.B. Lackleinöl, Leinöl-Standöl und Firnis Verwendung. Der Einsatz dieser selbsttrocknenden Systeme ist jedoch durch deren anwendungstechnologischen Eigenschaften stark eingeschränkt. Das Hauptproblem stellt dabei die Geschwindigkeit der Trocknung des Lackfilmes dar, die für eine industrielle Anwendung nicht akzeptabel ist und zu erheblichen Problemen führt. Ziel des vorliegenden Projektvorschlages ist es, die Trockenzeit der Lacke gezielt durch zwei Maßnahmen zu verkürzen und ein Lacksystem für stark beanspruchte Holzoberflächen zu entwickeln. (1) Einbringen von Sauerstoff in den Leinöl-Film durch chemische oder enzymatische Epoxidierung des Leinöls (2) Steuerung der Polymerisation durch UV bzw. kationische Polymerisation mittels geeigneter Additive Folgende Arbeitsschritte sind im Verbundvorhaben geplant: · Aufbau eines schnelltrocknenden Lacksystems aus den Bausteinen: epoxidiertes Leinöl, Radikalstarter, UV-Licht bzw. kationischer Starter · Entwicklung einer Formulierung/Rezeptur · Bestimmung der Anwendungsparameter für einige beispielhafte Anwendungen Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit zwischen den Firmen Naturhaus Naturfarben GmbH, MK Lackiertechnik GmbH und Friedrich Nolte GmbH durchgeführt. | Im Rahmen des vorliegenden Forschungsprojektes wurden die Grundlagen sowohl für den Walz- als auch für den Spritzauftrag eines UV-härtbaren Bindemittelsystems auf Basis von epoxidiertem Leinöl mit Sulfoniumsalzen als Photoinitiator sowie unter Zusatz von mikronisierten Keramikpartikeln, kaltvermahlenen und sprühmikronisierten Wachsen, hochdisperser Kieselsäure sowie lösemittelfreien Netz- und Dispergiermitteln entwickelt, die sich nach der UV-Trocknung weder von der Optik noch von der Haptik her von "geölten und gewachsten" Holzoberflächen unterscheiden.Ein Schwerpunkt der erfolgreich durchgeführten Labor- und Technikumsversuche zur Entwicklung und Optimierung von neuen Bindemittelsystemen auf Basis von epoxidiertem Leinöl war die systematische Suche nach geeigneten Füllstoffen zur Steuerung von Rheologie und Absackverhalten. Die Ergebnisse zeigen, dass sich mikronisierte Keramikpartikel in Kombination mit kaltvermahlenen Wachsen definierter Korngröße sowie hochdisperser Kieselsäure sehr gut für die Mattierung von UV-härtbaren Lacksystemen auf Basis von epoxidiertem Leinöl eignen und die Beschichtungen eine ausgezeichnete Kratz- und Scheuerbeständigkeit erreichen, die durch konventionelle Lacksysteme bislang nicht bekannt sind. Die Geschwindigkeit und der Verlauf der UV-Trocknung sind temperaturabhängig und lassen sich durch die Einwirkung von Wärme erheblich beschleunigen. Im Verlaufe des Projektes wurden die Grundlagen für die allgemeine industrielle Umsetzung erarbeitet und Standardverarbeitungsanweisungen in Abhängigkeit von der Holzart, der vorhandenen Anlage und dem gewünschten Mattierungsgrad erarbeitet. Die MK Lackiertechnik GmbH führte hierfür alle Applikationsversuche auf die Oberflächen mittels Spritztechnik/Spritzauftrag durch. Die Nolte GmbH erprobte erfolgreich die Arbeiten zum Walzenauftrag der Lacksysteme. Die chemische Belastbarkeit und die Oberflächengüte der erzielten Oberflächen ist gemäß DIN 68861, Teil 1 mit der besten Einstufung zu bewerten. | F. Nolte Tel.: +49 5206 9117 33 info@nolte.net Friedhelm Nolte GmbH Nagelsholz 4 33739 Bielefeld | FPNR | |
| 01.08.2001 | 30.11.2001 | 22011901 | Live-Bühne Heizen mit Holz am 27. und 28.10.2001 im Rahmen der Holzenergie2001 | Begleitend zur "Holzenergie2001" finden am 27. und 28 Oktober jeweils von 11 bis 16 Uhr auf einer Live-Bühneverbraucherorientiert Veranstaltungen zum Heizen mit Holz statt. | Aufgrund der relativ übersichtlichen Messe, der zentralen Lage der Bühne und der ihr vorgelagerten vorhandenen Sitzplätze fand das Veranstaltungsprogramm reges Interesse der Messebesucher. | Dorothee Glöckle Tel.: +49 7121 3016-0 redaktion@energie-server.de erneuerbare energien Kommunikations- und Informationsservice GmbH Unter den Linden 15 72762 Reutlingen | FPNR | |
| 01.04.2005 | 31.03.2006 | 22011904 | Herstellung von Poly(asparaginsäure) durch Biotransformation von Cyanophycin | Cyanophycin ist ein in Bakterien vorkommender, aus Aspartat und Arginin bestehender polymerer Speicherstoff mit Polyaspartat (PAA) als Polymerrückgrat. Zur Umwandlung von Cyanophycin in PAA wurden Bakterien angereichert,die mittels Cyanophycin-Dearginasen (CDA) spezifisch nur die Abspaltung der Argininseitenketten katalysieren. Diese CDA sollen biochemisch und molekulargenetisch charakterisiert und dann gezielt zur biotechnologischen Produktion von bisher nur durch chemische Prozesse zugänglichem und als Ersatz für Polyacrylsäure vorgesehenem PAA eingesetzt werden. Von vorliegenden Bakterienstämmen sollen CDA mittels chromatographischer Methoden gereinigt werden. Die CDA sollen biochemisch charakterisiert und deren Strukturgene kloniert werden. Basierend hierauf soll ein Prozess zur Herstellung von CDA im präparativen Maßstab entwickelt werden. Mit gereinigter CDA soll ein enzymatischer Prozess zur Umwandlung von Cyanophycin in PAA entwickelt werden. | Aus Bakterienstämmen von F. johnsoniae wurden Lysate erhalten, die Cyanophycine mit unterschiedlichem Lysinanteil zu PAA abbauen. In einigen unvollständig abgebauten Cyanophycin-Proben konnte so auch zum ersten Mal noch im Polymer vorhandene Restmengen an Arginin gefunden werden. In Kulturüberständen der Cyanophycin abbauenden Stämme konnte zu keiner Zeit der durchgeführten Experimente, freies Arginin aus der Spaltung gefunden werden, so dass von einer sehr effizienten Verwertung des freigesetzten Arginins durch die Bakterienzellen ausgegangen werden kann. Durch die vergleichsweise geringen Wachstumsraten von F. johnsoniae in Cyanophycin-haltigen Nährmedien standen auch nur geringe Mengen an gebildeten extrazellulären Proteinen (Abbauenzymen) zur Verfügung. Darüber hinaus erfolgte in verschiedenen für die Enzymreinigung eingesetzten Puffern eine vergleichsweise rasche Inaktivierung der Dearginase-Aktivität, die eine Reinigung des Enzyms stark erschwerte. Da die Gesamtproteinmenge in den untersuchten Proben in allen Fällen zudem äußerst gering war, waren die Aktivitätsverluste während der Proteinreinigung insgesamt sehr hoch, und die Ursache der Inaktivierung ließ sich daher bisher nicht klären. Gegenüber der ursprünglichen Planung trat somit eine deutliche zeitliche Verzögerung bei der Reinigung der Cyanophycin-Dearginase ein, da Rohpräparate des Enzyms aufgrund der geringen Aktivität und des langsamen Wachstums der Zellen nicht in dem erwarteten Umfang für die Untersuchungen zur Verfügung standen. Die geringen Mengen gebildeter extrazellulärer Proteine in den Cyanophycin-Abbaukulturen sowie die geringen Wachstumsraten der Abbauisolate auf Cyanophycin machten es erforderlich, die Abbaugene von F. johnsoniae zu identifizieren und heterolog in einem schneller wachsenden und produktiveren Bakterienstamm zu exprimieren. Die Konstruktion entsprechender rekombinanter Bakterienstämme steht noch aus. | Prof. Dr. Alexander Steinbüchel Tel.: +49 251 83-39821 steinbu@uni-muenster.de Universität Münster - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Fachbereich 13 Biologie - Institut für Molekulare Mikrobiologie und Biotechnologie Corrensstr. 3 48149 Münster | X | FPNR |
| 01.10.2006 | 30.09.2009 | 22011905 | Verbundvorhaben: Intensivierung des anaeroben Biomasseabbaus zur Methanproduktion aus NawaRo. Teilvorhaben 5: Modellierung und Prozesssteuerung, Anlagenbetrieb und mikrobiologische Analytik | Ziel des Teilvorhabens ist die Entwicklung einer modellbasierten Prozesssteuerung und die Intensivierung des biologischen Aufschlusses der zu untersuchenden LCB Materialien Mais-, Grassilage. Das zu entwickelnde Steuerungskonzept erleichtert den Anlagenbetrieb erheblich und dient der Erhöhung der Prozessstabilität und des anaeroben Abbaus. Durch die offene Struktur des mathematischen Modells und der Betriebssteuerung ist eine Übertragbarkeit auf andere Anlagenkonfigurationen und Substrate möglich. Dem biologischen Aufschluss der Hydrolyse, der primär limitierende Schritt im Gesamt-Abbau zu Biogas, und der Quantifizierung der relevanten Mikroorganismen kommt ebenfalls eine wichtige Rolle im Teilvorhaben zu. Innerhalb des Verbundes ist eine enge Zusammenarbeit von Experten in den Bereichen Mathematische Modellierung, Anlagentechnik, chemisch/physikalische Analytik, Mikrobiologie und Ingenieurwissenschaft gewährleistet. Die Lösung der vorliegenden komplexen Thematik wird hierdurch stark erleichtert. Der praktische Nutzen des Projektes wird als sehr hoch eingeschätzt. Die Ergebnisse des Verbundes werden innerhalb der Projektlaufzeit an Praxisanlagen überprüft. | Ziel dieses Vorhabens war es die Monofermentation von nachwachsenden Rohstoffen (Mais- und Grassilage) verfahrenstechnisch zu untersuchen und anhand der gewonnenen Daten ein auf das Anaerobic Digestion Model No. 1 (ADM 1) aufbauendes mathematisches Modell zu entwickeln, zu kalibrieren und auf die untersuchten Substrate und Reaktoren anzupassen. Die mit Hilfe der gewonnenen Erkenntnisse entwickelte Prozesssteuerung wurde in einem zweiten Schritt an Labor- und Technikumsfermentern validiert. Ein weiteres Projektziel bestand in der Festlegung von Benchmarks sowie einer Ökobilanzierung der Biogaserzeugung aus nachwachsenden Rohstoffen. Die ermittelten Leistungswerte flossen in ein Regelwerk für die Auslegung von Biogasanlagen ein. | Prof. Dr. rer. nat. Harald Horn Tel.: +49 89 289-13713 wga@bv.tu-muenchen.de Technische Universität München - Fakultät für Bauingenieur- und Vermessungswesen - Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft Am Coulombwall 85748 Garching b. München | X | FPNR |
| 15.08.2008 | 31.08.2009 | 22011908 | 2nd Workshop on Fats and Oils as Renewable Feedstock for the Chemical Industry - Akronym: Chemikalien | Internationale wissenschaftliche Diskussion und Gedankenaustausch der neuesten Ergebnisse auf dem Gebiet der chemischen Nutzung von Fetten und Ölen. Die wichtigsten Gruppen, die weltweit auf dem Gebiet "Fats and Oils as Renewable Feedstocks fort he Chemical Industry" arbeiten, werden zur wissenschaftlichen Diskussion ihrer neuesten Ergebnisse und der Möglichkeiten der Anwendung neuer, insbesondere katalytischer Reaktionen auf Öle und Fette zu dem internationalen Workshop an der FH OOW in Emden eingeladen. Der Workshop dient auch dazu, die Nachwuchsgruppe "Stoffliche Nutzung von Fetten und Ölen als nachwachsende Rohstoffe: Synthese von Zwischenprodukten der chemischen Industrie" als Zentrum der internationalen diskussion zu diesem Thema etablieren. Die Nachwuchsgruppe an der FH OOW kann bei dem Workshop ihre bereits bestehenden Kontakte mit führenden Experten auf ihrem Forschungsgebiet weiterentwickeln und neue Kontakte knüpfen sowie diese für ihre Arbeit nutzen. Die Ergebnisse des Workshops werden in einem Special Issue des European Journal of Lipid Science and Technology publiziert. | Die bundesweite Tagung "Fats and Oils as Renewable Feedstock for the Chemical Industry" fand vom 22. bis 24.03.2009 in Emden statt. Die Tagung hat sich an Experten aber auch die interessierte Öffentlichkeit sowie Journalisten gerichtet und damit die wissenschaftliche und populärwissenschaftliche Verbreitung von Ergebnissen des Themenbereiches Pflanzenöle als Rohstoffe für die chemische Industrie gefördert, die auch im Rahmen von Förderprojekten des Förderprogramms "Nachwachsende Rohstoffe" des Bundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz erarbeitet worden sind. Die Tagung war außerordentlich gut organisiert. Es waren 27 Referenten und ca. 80 Teilnehmer aus verschiedenen Ländern anwesend. Schwerpunkte der Tagung waren die Präsentationen neuer Forschungsergebnisse zur chemischen Modifizierung von Pflanzenölen und den daraus resultierenden Nutzungsmöglichkeiten von Fetten und Ölen in technischen Anwendungen. Die chemischen Modifizierungen beinhalteten insbesondere Katalyseverfahren, Polymerisationsverfahren, Oxidationsverfahren sowie enzymatische und biotechnologische Reaktionen. Auf der Tagung wurden Wissenschaftler, die auf dem Gebiet der Nutzung von Fetten und Ölen als nachwachsende Rohstoffe für die Chemie arbeiten bzw. die auf Gebieten Experten sind, zu einem intensiven Gedankenaustausch zusammengeführt. Einen genauen Überblick über die verschiedenen Präsentationen kann aus den zusammengestellten Tagungsunterlagen (Vorträge und Posterbeiträge) entnommen werden. | Prof. Dr. Jürgen O. Metzger Tel.: +49 4417983718 metzger@abiosus.com abiosus Gemeinnütziger Verein zur Förderung der Forschung über nachwachsende Rohstoffe e.V. Bloherfelder Str. 239 26129 Oldenburg | X | FPNR |
| 01.12.2011 | 31.03.2014 | 22011910 | Wärmeformbeständige, ungesättigte Polyesterharze und Harzwerkstoffe mit hoher Flammwidrigkeit auf Basis nachwachsender Rohstoffe | Ziel des Vorhabens ist die möglichst umfangreiche Substitution petrochemisch basierter Grundchemikalien für die Herstellung ungesättigter Polyesterharze (UP-Harze) durch biogene Ausgangsstoffe. Ausgehend von monomeren biogenen Stoffen werden ungesättigte Polyester entwickelt, deren Bauteile sich durch ein gehobenes Eigenschaftsprofil auszeichnen und somit zumindest teilweise den petrochemisch basierten UP-Harzbauteilen überlegen sein werden. Des Weiteren werden im Rahmen des Vorhabens die petrochemischen Reaktivverdünner soweit wie möglich durch biogene Ausgangsverbindungen ersetzt. Die Reaktivverdünner sind für die Bauteilherstellung von sehr großer Bedeutung, da sie die Vernetzung der ungesättigten Polyester ermöglichen. Die chemische Synthese neu-artiger ung. Polyesterharze mit möglichst hohem Anteil nachwachsender Rohstoffe wird im Rahmen eines Auftrages an der Fachhochschule Münster durchgeführt. Diese Harze werden mit nativ-basierten Reaktivverdünnern kombiniert und mittels verschiedener Verarbeitungsverfahren zu techn. relevanten Bauteilen verarbeitet und die Eigenschaften der Bauteile sowie die Verarbeitbarkeit bewertet. Zur Verstärkung der Bauteile werden Glas- und Naturfasern eingesetzt. Als Verarbeitungsmethoden werden Hand-lay up und RTM untersucht, sowie die Eignung als sog. SMC/BMC-Materialien geprüft. Als zentrale Charakterisierungsmethoden werden die dynamisch-mechanische Analyse und das Cone-Kalorimeter eingesetzt hinzu kommen noch mechan. Prüfungen. | Im Projekt wurden neue biobasierte ungesättigte Polyesterharze und Harzwerkstoffe entwickelt, die aus biobasierten Monomeren und biobasierten Additiven hergestellt wurden und gute Harz- und Werkstoffeigenschaften aufweisen. Zudem wurde das in kommerziellen, petrochemisch ba-sierten ungesättigten Polyesterharzen enthaltene Styrol, erfolgreich durch einen biobasierten Reaktivverdünner ersetzt. Ein großes Spektrum an möglichen biogenen Monomeren und Reak-tivverdünnern wurde auf ihre Eignung untersucht. Dazu gehörten u.a. Fumarsäure, Itaconsäure, Sebacinsäure, 1,3-Butandiol, 1,3-Propandiol, Diethylenglykol und Isosorbid als Rohstoffe für den Polyester. Als potentielle Reaktivverdünner wurden verschiedene Terpene und Acrylatsys-teme untersucht. Die besten Ergebnisse wurden mit einem Harzsystem auf der Basis eines Fumarsäure/1,3-Butandiol - Polyesters mit 60 Ma-% des Reaktivverdünners Isobornylacrylat erzielt. Mit diesem System wurden faserverstärkte Prüfkörper entwickelt, wobei neben den weit verbreiteten Glasfasern auch Naturfasern (Flachs, Basalt etc.) untersucht wurden. Die resultie-renden Materialien weisen nach der Härtung hohe Glasübergangstemperaturen von bis zu 160°C auf. Im Rahmen des Projekts wurden ein ungesättigter Polyester und ein darauf basierendes styrolfreies ungesättigtes Polyesterharz und entsprechende faserverstärkte Kunststoffe entwickelt, die zu 100 % aus biobasierten und technisch aussichtsreichen Einsatzstoffen beste-hen, styrolfrei sind, sehr gute Verarbeitungseigenschaften des UP-Harzes (niedrige Viskosität von 500 bis 2000 mPas bei 30°C) haben, überzeugende mechanische Eigenschaften (Glas-übergangstemperaturen von bis zu 160°C) besitzen und sehr gute Brandeigenschaften (im Ver-gleich zu Styrol-basierten UP-Harzen) aufweisen. | Franziska Köhler Tel.: +49 3328 330-297 franziska.koehler@pyco.fraunhofer.de Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg - Fakultät Mathematik, Naturwissenschaften und Informatik - LS für Angewandte Physik/Thermophysik sowie Lehrstuhl Polymermaterialien Konrad-Zuse-Str. 1 03046 Cottbus | X | FPNR |
| 01.07.2012 | 30.09.2015 | 22011912 | Verbundvorhaben: Optimierte Werkstoffauswahl für die anaerobe Vergärung nachwachsender Rohstoffe auf Basis der Kenntnis und Evaluation der Korrosionsprozesse, Teilvorhaben 3 | Schwachstellenerkennung für metallische Einbauten in Biogasanlagen und die systematische Nachstellung der Korrosionsprozesse im Batchversuch und im semikontinuierlichen Versuch unter realen und beschleunigenden Bedingungen sowie die Entwicklung von Vermeidungsstrategien mit dem Ziel einer erhöhten Persistenz der Werkstoffe. Aus laufenden Anlagen werden Schadensproben entnommen und im Labor untersucht. Es werden die für Biogasanlagen typischen Korrosionserscheinungsformen aufgezeigt. Diese Erkenntnisse dienen dazu, die Schäden im Labor qualifiziert nachzustellen. Die Proben werden in einem Modellelektrolyt ausgelagert, um die Bildung von Biofilmen zu ermöglichen. Die Korrosionsgeschwindigkeit wird ermittelt. Die Korrosionsbelastung und die Betriebsbedingungen sind so nachzustellen, dass die Praxis beschleunigt und naturgetreu abgebildet wird. Um einen beschleunigten Korrosionsangriff zu simulieren, wird mit Hilfe von Stromdichte-Potentialkurven die Kinetik der Korrosionsreaktion bestimmt. Potentiostatische/galvanostatische Halteversuche werden durchgeführt, die die Metallauflösung beschleunigen. Es ist vorgesehen, Rauschmessungen zur Detektion lokaler Korrosion durchzuführen sowie lokale Messtechniken wie die Raster-Kelvinsonde oder die Scanning Vibrating Electrode einzusetzen. Die Untersuchungen zeigen, wie Biofilme die Kinetik der Korrosion beeinflussen. Die Proben werden nach Versuchsende lichtmikroskopisch und rasterelektronenmikroskopisch charakterisiert. | Der Auswahl der Werkstoffe lagen sieben repräsentative Schadensfälle aus der Praxis zu Grunde Ausgehend von den Ergebnissen der Schadensfälle und darauf aufbauend wurden die Labor- und Technikumsversuche ausgelegt. Die Ergebnisse ergaben eine gute Übereinstimmung mit den Beobachtungen in der Praxis. Daraus können folgende Hinweise für Biogasanlagen abgeleitet werden: Eine Erhöhung der Chlorid-Konzentration kann die Korrosion in einem Fermenter verstärken. Folglich gilt es den Einsatz von Chlorid-haltigen Additiven zum Zweck der Entschwefelung auf ein notwendiges Maß zu beschränken. Eine Erhöhung der Sauerstoff-Konzentration zur Steigerung der biologischen Entschwefelungsleistung kann die Korrosion in einem Fermenter ebenfalls verstärken. Die verstärkte Korrosion ist bedingt durch die Bildung von schwefliger Säure und Schwefelsäure durch Weiteroxidation des aus dem Sulfid-Schwefel resultierenden elementaren Schwefels. Biogene Korrosion findet vornehmlich an der Phasengrenzfläche Gas/Flüssigkeit im gesamten, wasserdampfgesättigten Gasraum statt, da Schwefel-oxidierende Bakterien zur Oxidation von Schwefelwasserstoff bzw. elementarem Schwefel Sauerstoff benötigen. Stark schwefelhaltige Substrate fördern die Bildung von erhöhten Schwefelwasserstoffkonzentrationen und können damit das beschriebene Korrosionsrisiko deutlich erhöhen. Unter Beachtung der vorstehend genannten Anforderungen können die in der Praxis eingesetzten metallischen Werkstoffe als grundsätzlich geeignet angesehen werden. Viele Schadensfälle sind auf konstruktions-oder baubedingte Mängel zurückzuführen. Unzulänglichkeiten in der Betriebsführung der Biogasanlage können ebenfalls zum Ausfall metallischer Werkstoffe führen. Die Ergebnisse des Projektes wurden auf dem projektbezogenen Fachgespräch am 29.09.2015 in Iserlohn präsentiert. Sie sind in dem Leitfaden "Korrosion metallischer Werkstoffe in Biogasanlagen" für jeden Interessenten zugänglich. | Prof. Dr.-Ing. Ralf Feser Tel.: +49 2371 566-147 feser.ralf@fh-swf.de Fachhochschule Südwestfalen - Laboratorium für Korrosionsschutztechnik Frauenstuhlweg 31 58644 Iserlohn | X | FPNR |
| 15.10.2014 | 31.12.2017 | 22011913 | Optimierung von Laub- und Nadelholzsortierung für die Verwendung in hochwertigen geklebten Bauprodukten | Brettschichtholz (BSH) und Brettsperrholz (BSP) ermöglichen einen hochwertigen Einsatz des Rohstoffs Holz. Durch Verwendung dieser Holzprodukte in Bereichen wie dem mehrgeschossigen Hausbau, wo klassisch nur Stahl und Beton Anwendung finden, können Treibhausemissionen vermieden werden. Um Vorteile nutzen zu können, muss die natürliche Variabilität bei der Produktherstellung berücksichtigt werden. Dies erfolgt durch Einteilung des Schnittholz in Klassen mit definierten Eigenschaften. Ziel des Forschungsvorhabens ist es die Lamellenproduktion gezielt für die Verwendung in diesem Bereich zu optimieren. Dabei soll eine höhere Effizienz der Holznutzung vor allem für kleine und mittelgroße Sägewerke, die hauptsächlich visuell sortieren und oft nur regionales Holz einschneiden, erreicht werden. Die Normungsarbeit soll die Anwendung der erweiterten und neuen Vorschriften in der Praxis ermöglichen. Für das Vorhaben kann die umfassende Datenbasis der HFM genutzt werden. Einige ergänzende Versuche sind notwendig. Es sollen die mechanischen Eigenschaften und die zerstörungsfrei messbaren Sortierparameter der Probekörper ermittelt werden. Auf Grundlage dieser Messungen erfolgt die Auswertung nach angestrebten Teil-Zielen: 1) Die visuelle Sortierung in die neuen Zugfestigkeitsklassen, die für die BSH-/BSP- Produktion vorausgesetzt werden, soll durch die Überarbeitung der entsprechenden Vorschriften ermöglicht werden; 2) Die Möglichkeit einer einfachen Anpassung der Sortierregeln an die regionale Holzqualität soll überprüft werden; 3) Es soll das Potential eines kostengünstigen maschinellen visuellen Verfahrens ermittelt werden. Die Gesamtergebnisse werden im Abschlussbericht dargestellt. | Prof. Dr.-Ing. Jan-Willem van de Kuilen Tel.: +49 89 2180-6462 vandekuilen@hfm.tum.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Institut für Biogene Rohstoffe und Technologie der Landnutzung - FG Physikalische Holztechnologie Winzererstr. 45 80797 München | X | FPNR | |
| 01.07.2015 | 28.02.2017 | 22011914 | Energiemaisanbau für hohen Ertrag und Biologische Vielfalt (Vorstudie) - Akronym: BioDivEnergiemais | Der Maisanbau ist auf vielen Standorten in Deutschland ein unverzichtbares Element der Strategien zur Anpassung an den Klimawandel und für die Nutzung regenerativer Energien. Der Anbau von Mais ist pflanzenbaulich sehr attraktiv, hat jedoch negative Auswirkungen auf die Biodiversität in den Agrarlandschaften. Die negativen Effekte auf wildlebende Pflanzen und Tiere sind primär auf die späte Bodenbearbeitung und die Nahrungs- bzw. Strukturarmut der Maisbestände zurückzuführen. In Rahmen des vorliegenden Forschungsvorhabens werden praxiserprobte Einzelverfahren z.B. zur Streifenbearbeitung (Strip-Till) und das Bandspritzverfahren mit der Vorherbst-Ansaat von Wildkräutern verknüpft. Durch eine kleinräumige Trennung von "Produktionsstreifen" und "Biodiversitätsstreifen", soll die Habitatgüte von Mais grundlegend aufgewertet und gleichzeitig eine hohe ökonomische Wertschöpfung gewährleistet werden. Prüfglieder der Untersuchungen sind: a.) zwei verschiedene Ansaatgemische für Wildkräuter, die speziell nach den ökologischen Effekten der einzelnen Arten, ihrer pflanzenbaulichen Realisierbarkeit und einer geringen Massewüchsigkeit zusammengestellt wurden; b.) die Etablierung der Wildkrautansaaten in unterschiedliche Deckfrüchte; c.) unterschiedliche Dichten der Deckfrüchte; d.) unterschiedliche Breiten für die Wildkrautstreifen und e.) unterschiedliche Breiten für den Pflanzenschutz. Die Parzellenversuche wurden einjährig an zwei Versuchsstandorten in Nordostdeutschland durchgeführt. Die Versuche wurden hinsichtlich folgender Kriterien ausgewertet: Etablierungserfolg der Wildkrautansaaten, technologische Eignung/Machbarkeit der Anbauverfahrensschritte, Ertragsleistung von Mais, Wasserkonkurrenz, Konkurrenz zwischen Maisbeständen und Wild- bzw. Beikräutern, Erfolg der Beikrautregulation, ökologische Effekte auf das Vorkommen von Wildkräutern, Blütenbesuchern und Agrarvögel. | Die 2015/16 auf zwei Versuchsstandorten in Nordostdeutschland durchgeführten Parzellenversuche haben die technologische Realisierbarkeit des Anbauverfahrens eindrucksvoll bestätigt. Das Strip-Till-Verfahren ist gut geeignet, Maisstreifen in im Vorherbst angelegte Wildkrautstreifen zu etablieren. Das Vorhandensein von GPS-Spurleitsystemen ist vorteilhaft für die Anwendung des Systems. Die ausgewählten Ansaatmischungen waren von hohen Etablierungsraten gekennzeichnet. Die ökologischen Effekte des entwickelten Anbausystems sind beeindruckend. Es wurde eine konstante, diverse und bis zur Ernte andauernde Blühkette im Mais realisiert, das Blütenangebot wurde um den Faktor 3-10 erhöht. Die Diversität der Beikräuter wurde ebenfalls maßgeblich erhöht. Für Blütenbesucher war die Maisanbaufläche mit den Wildkrautstreifen annähernd so attraktiv wie eine reine vollflächige Wildkrautansaat ohne Nutzung. Der Habitatwert der Maisanbaufläche für die Feldlerche konnte für alle drei Brutzyklen jeweils um mindestens eine Stufe verbessert werden. Die ökologischen Effekte waren in der Regel auch bereits bei 1-reihiger Wildkrautaussaat vorhanden. Zu den ungelösten Problemen des Anbausystems gehört vor allem die Beikrautkontrolle. In diesem Kontext ist eine Weiterentwicklung des Anbauverfahrens dringend notwendig. Für die Bearbeitung dieser Fragestellung sind unterschiedliche Ansätze zu verfolgen, von Mulchvarianten bis hin zu chemischen oder selektiven Regulationsverfahren. Die Zielstellung einer Ertragsgleichheit des Anbausystems mit dem konventionellen Maisanbau kann nicht aufrechterhalten werden, die besten Prüfvarianten erreichten 60-70% der Ertragsleistung der Maisreferenzvariante. Eine Reduzierung der festgestellten Ertragslücke erscheint möglich. Als eine Kernfrage für die Weiterentwicklung des Anbausystems muss die Standorteignung des Systems vor allem für nicht niederschlagslimitierte Gebiete und Hochertragsstandorte geprüft werden. | Dr. Michael Glemnitz Tel.: +49 33432 82-264 mglemnitz@zalf.de Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Eberswalder Str. 84 15374 Müncheberg | X | FPNR |
| 01.12.2016 | 31.05.2019 | 22011915 | Entwicklung funktionstüchtiger Antibeschlagmittel für Verpackungsfolien auf der Basis von pflanzlichen Proteinen - Akronym: Proteine | Das Gesamtziel des Forschungsvorhabens ist es, voll funktionstüchtige Antibeschlagmittel für Verpackungsfolien zu entwickeln, die auf der Basis von pflanzlichen Proteinen beruhen. Die neuartigen proteinbasierten Antibeschlagmittel sollen herkömmliche Antibeschlagmittel (wie z.B. Fettsäureglycerinester) ersetzen, wobei die Antibeschlageigenschaften in ihrer Dauer und Wirkung bei gleichbleibenden visuellen und mechanischen Eigenschaften der Verpackungsfolien zu verbessern sind. Siehe beigefügten Milestone - Plan und beigefügte Arbeitspakete | Dr. Andreas Strunk-Westermann Tel.: +49 2952 819-125 a.strunk-westermann@constab.com CONSTAB Polyolefin Additives GmbH Industriestr. Möhnetal 16 59602 Rüthen | X | FPNR | |
| 01.12.2016 | 31.08.2020 | 22011916 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines biobasierten Hart-Weich-Verbundmaterials für den Mehrkomponentenspritzguss (CA-2K); Teilvorhaben 3: Scale-Up der Blendherstellung - Akronym: CA-2K | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines biobasierten Hart-Weich-Verbundmaterials für den Mehrkomponentenspritzguss (2K-Spritzguss). Celluloseacetat (CA) und Polymilchsäure (PLA) sollen als biobasierte Hartphase untersucht werden. Als Weichphase werden biobasierte thermoplastische Elastomere (Bio-TPE) und biobasierter Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (Bio-EPDM) favorisiert. Der Anwendungsfokus des Materials liegt in den Bereichen Büroartikel, Hygieneartikel, Griffe, Sportartikel und Gehäuse. Die Nutzung nachwachsender Rohstoffe sowie die Integration verschiedener Funktionen in einem Material erlangen vor dem Hintergrund der Ressourcenschonung immer höhere Bedeutung für diese Produkte. Das Forschungsvorhaben kann hierfür richtungsweisende Materiallösungen erarbeiten und die Marktdurchdringung der Biokunststoffe in technische Produktbereiche fördern. Bei Fraunhofer UMSICHT werden kompatibilisierte Blends aus CA und Bio-TPE sowie aus PLA und Bio-TPE bzw. Bio-EPDM entwickelt, die als Hartphase im Verbund fungieren und bei denen der Härtegrad und die Haftwirkung im Hart-Weich-Verbund variiert werden. Fragen zur Kompatibilisierung und Haftvermittlung werden wissenschaftlich analysiert und werkstoffliche Lösungsansätze erarbeitet. Die assoziierten Materialhersteller werden eng eingebunden. Die Universität Kassel entwickelt die Verfahrenstechnik des 2K-Spritzgusses, um biobasierte Hart-Weich-Verbunde herstellen zu können. Diese Untersuchungen zur Prozessführung für das Erzielen einer hohen Haftwirkung sind unerlässlich. Es wird eng mit den assoziierten Spritzgussunternehmen zusammengearbeitet und Fragen zum Recycling und zur Migrationsstabilität werden betrachtet. Die erzielten FuE-Ergebnisse werden dann an den Industrießmaßstab angepasst. Die FKuR Kunststoff GmbH realisiert das Scale-Up der kompatibilisierten Biokunststoffblends. Die assoziierenden Spritzgussunternehmen stellen anschließend Referenzmuster her, um die industrielle Anwendungsfähigkeit zu zeigen. | Mücahit Üngör Tel.: +49 2154 9251-23 muecahit.uengoer@fkur.com FKuR Kunststoff GmbH Siemensring 79 47877 Willich | X | FPNR | |
| 01.08.2017 | 31.01.2020 | 22011917 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Einsatz von Kommunikations- und Beratungshilfen für den Privat- und Kommunalwald zur Waldbesitzeransprache und zur Intensivierung der forstlichen Öffentlichkeitsarbeit; Teilvorhaben 4: Instrumente zur Waldbesitzeraktivierung - Akronym: KomSilva | Erstellung einer Medien- und Instrumentensammlung für professionelle Betreuer und Multiplikatoren zur Intensivierung der Waldbesitzeransprache und Öffentlichkeitsarbeit. Sensibilisierung der forstlichen Zusammenschlüsse und kommunalen Forstbetriebe für die Thematik "Aktivierung neuer Waldbesitzer und Akzeptanz einer waldinteressierten Öffentlichkeit". Zum einen sollen Argumente zur Notwendigkeit der Ansprache und Aktivierung "neuer Zielgruppen im Wald" erarbeitet werden. Zum anderen werden für die forstlichen Zusammenschlüsse entsprechend deren Bedarf Werkzeuge entwickelt und für die Ansprache der "neuen Waldbesitzer und waldinteressierten Öffentlichkeit" zur Verfügung gestellt. Durch die bereitgestellten Werkzeuge soll die Arbeit der regionalen Akteure gestärkt werden und so die Akzeptanz der Forstwirtschaft durch die Gesellschaft dauerhaft erhalten bleiben. Direkte Zielgruppe des Vorhabens sind im Wesentlichen forstliche Zusammenschlüsse und die den Privatwald beratenden Forstverwaltungen der Länder aber auch forstliche Dienstleister, die sich auf bündelnde Aufgaben im Privat- und Kommunalwald spezialisiert haben. | Dr. Bernd Wippel Tel.: +49 761 208534-23 bernd.wippel@unique-landuse.de UNIQUE forestry and land use GmbH Schnewlinstr. 10 79098 Freiburg im Breisgau | X | FPNR | |
| 01.12.2019 | 30.04.2022 | 22011918 | Entwicklung einer neuartigen Herstellungs- und Verarbeitungstechnologie für dreidimensional geformte Naturfaserbauteile aus pflanzlichen Sekundär- und Reststoffen - Akronym: Vakuumfaserform | Herkömmliche Arten der Entwässerung und Trocknung von dreidimensionalen Faser- und Papierwerkstoffen setzen deren Anwendung Grenzen. Bekannteste Fasergussanwendung ist die Eierverpackung als Faserformteil. Auch sogenannte Nassplatten, diese ähneln mitteldichten Faserplatten (Trockenverfahren), können mithilfe des neuartigen Verfahrens aufwandsreduziert hergestellt werden. Kostenintensive Werkzeuge fordern hohe Stückzahlen. Das Gesamtziel dieses Forschungsvorhabens ist es durch die Prozessentwicklung die Anwendungsvielfalt von 3D-Naturfaserbauteilen zu erweitern. Durch die Anwendung von Faser-Zwischenprodukten wird ein neuartiges Formgebungs-Verfahren ermöglicht. Faserbahnen werden auf in deren Komplexität stark reduzierte Werkzeugkonstruktionen laminiert, ähnlich dem Papiermaché. Durch die Prozessentwicklung des Vakuumverfahrens kann die Verdichtung der Faserlagen, deren Entwässerung und die Trocknung in einem Schritt erfolgen. Da keine komplexen Werkzeuge für die Suspensionsabsaugung notwendig sind, werden geringe Stückzahlen herstellbar. Komplexe Formen wie Flaschen können hergestellt werden, was mit bisherigen Werkzeugen nur durch das Fügen zweier Halbschalen möglich ist. Das anwendungstechnische Potenzial und die Leistungsfähigkeit der Materialart werden im Projekt durch einen Demonstrator aufgezeigt. Dieser dient auch der Kommunikation erzielter Ergebnisse, so dass die Verwertung erleichtert wird. | Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ Tel.: +49 351 463-38101 andre.wagenfuehr@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Bereich Ingenieurwissenschaften - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Naturstofftechnik - Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik Marschnerstr. 39 01307 Dresden | X | FPNR | |
| 15.04.1996 | 31.10.1998 | 22011993 | Verbundvorhaben: Umweltschlepper: Teilvorhaben 3: Optimierung eines Rapsölmethylester (RME) betriebenen Nutzfahrzeug-Dieselmotors und des Kraftstoffes unter Verwendung von Betriebsstoffen auf der Basis nachwachsender Rohstoffe | Im Rahmen des Verbundes soll ein Nutzfahrzeugmotor für den Betrieb mit RME optimiert werden. Dabei wird von der Fa. Fuchs eine Motorschmierung auf Rapsölbasis entwickelt. | Dipl.-Phys. Rolf Luther Tel.: +49 621 3701-1777 rolf.luther@fuchs.com FUCHS LUBRICANTS GERMANY GmbH Friesenheimer Str. 19 68169 Mannheim | FPNR | ||
| 01.10.1998 | 31.03.2000 | 22011997 | Biowerkstoffe aus Protein-Polysaccharid-Verbunden | Ziel des Vorhabens war die Entwicklung von neuartigen Werkstoffen auf Basis von Polysacchariden und Proteinen. Es sollten die Voraussetzungen zur Ausnutzung umweltverträglicher Vernetzungsreaktionen (chemisch und enzymatisch) für die Herstellung von Biowerkstoffen aus Protein-Polysaccharid-Gemischen geschaffen werden. Die Forschungsarbeiten konzentrierten sich auf Vernetzungsreaktionen zwischen pflanzlichen Proteinen im Gemisch mit pflanzlichen Ölen und modifizierten Stärkesacchariden unter Einbeziehung von Hitze und Druck. Durch gezielte Nutzung und Steuerung von inter- und intramolekularen Vernetzungsreaktionen sollten die physikalischen Eigenschaften von Biowerkstoffen (z.B. zur Herstellung von Folien, Formkörpern etc.) gezielt einstellbar sein und die Anwendungsbreite für Werkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen erweitert werden. Die strukturellen, physikalischen und chemischen Untersuchungen sollten dazu dienen, die Anwendungseignung von pflanzlichen Proteinen und modifizierten Stärken besser einschätzen zu können und die Festlegung geeigneter modifizierter pflanzlicher Rohstoffe für weitere Forschungen auf dem Werkstoffgebiet zu ermöglichen. | Für die Herstellung von Protein-Polysaccharid-Verbunden wurden folgende Proteine, teilweise in Form von Isolaten, geprüft: Kartoffel, Erbse, Lupine, Leinsaat, Raps, Sonnenblume, Mais- und Weizenkleber. Die von Firmen (Cerestar, BMA AG, Dena) gespendeten und die vom IVV Freising bereitgestellten Proteinproben hatten Proteingehalte von ca. 75 % bis 95 %. Als Verbundpartner wurden wässrige Emulsionen nativer Stärke, teilabgebauter Stärke, hydrophobe Stärke, Dialdehydstärke sowie Stärkekombinationen als auch Emulsionen mit nativem oder oxidiertem Öl untersucht. Im Ergebnis des Projekts konnte die Strukturbildung der Werkstoffe durch die Anwendung geeigneter Druck-Hitze-Regime erreicht werden. Bei Temperaturen von ca. 120 °C und Drücken von 12 bar konnte bei den untersuchten Proteinen der Übergang vom festen in den flüssigen Aggregatzustand festgestellt werden. Hierdurch kommt es zur Auffaltung der Proteine aus dem Speicherzustand und es bietet sich die Möglichkeit zur Neustrukturierung. Dieser Neustrukturierung liegen mutmaßlich die Ausbildung von Disulfidbindungen, Wasserstoffbrücken und hydrophobe Wechselwirkungen zugrunde. Im Rahmen des Vorhabens konnten Verbunde aus Proteinen und Polysacchariden mit einem sehr breiten Spektrum am mechanischen Eigenschaften hergestellt werden. Die Festigkeitseigenschaften können durch die Auswahl der Komponenten und Herstellungsparameter eingestellt werden. Sie erlauben die Herstellung spröder und viskoelastischer Formkörper deren Eigenschaften mit denen herkömmlicher Thermoplaste weitgehend vergleichbar sind. Maiskleber und Kartoffelprotein eignen sich eher für feste Materialien, Weizenkleber verlieh diesen eher viskoelastische Eigenschaften. Hydrophobe Stärke bewirkt eine Verstärkung der viskoeleastischen Eigenschaften. Ein ähnlicher Effekt ist durch Zugabe von Emulsionen mit nativen oder oxidiertem Öl zu erreichen. | H.-D. Jansen Tel.: +49 5431 183-228 DIL Deutsches Institut für Lebensmitteltechnik e.V. Professor-von-Klitzing-Str. 7 49610 Quakenbrück | FPNR | |
| 01.10.2000 | 30.09.2003 | 22011999 | Verbundvorhaben: Reaktive Modifizierung von Stärke und Hemicellulosen als Komponenten für Klebstoffe und Beschichtungen: Teilvorhaben 1: Chemische Modifizierung und Funktionalisierung | Es handelt sich um einen Verbund mit den Vorhaben FKZ 22003000 (Teilvorhaben 2) und FKZ 22003100 (Teilvorhaben 3). Gegenstand des Verbundvorhabens sind Untersuchungen zur Eignung von ausgewählten Stärken und Hemicellulosen als reaktive Komponenten für Polyurethane. Ziel ist die Formulierung neuer Klebstoffsysteme, insbesondere moderner Hotmelt-Klebstoffe, sowie Untersuchungen für die Verwendung der Polyurethane als Prepolymere. Dazu sollen verschiedene native und abgebaute Stärken und Hemicellulosen zweckmäßig chemisch modifiziert werden. Im Rahmen des Teilvorhabens 1 sollen zunächst geeignete und ausreichend verfügbare Stärken und Xylane ausgewählt und hinsichtlich ihrer physikalisch-chemischen Kenndaten charakterisiert werden. Die anschließende Funktionalisierung erfolgt entweder direkt durch Umsetzung mit den entsprechenden Reagenzien (vorrangig Veresterungen) oder über den Umweg einer vorgelagerten Silylierung. Zur Einführung der Isocyanatfunktion sollen verschiedene Isocyanate und Methoden untersucht werden. | Es wurden verschiedene Synthesen von Stärkeestern ausgearbeitet. Die Silylierung von Stärken zur Erhöhung der Lipophilie und als Zwischenprodukte für selektive bzw. kontrollierte weitere Umsetzungen konnte vollständig und partiell mit reproduzierbar vorhersagbaren Substitutionsgraden etabliert werden. Durch Veresterung der Silylstärken mit Säurechloriden bzw. von Stärkeacetat mit Vinylestern wurden zwei Methoden erarbeitet, um Löslichkeit und thermische/rheologische Eigenschaften von Stärkeestern gezielt einzustellen. Damit werden Acylstärken mit einem Substitutionsgrad von 1 einfach zugänglich. Die Stärkeester wurden dann mit verschiedenen Isocyanaten zu Polyurethanen (PUR) umgesetzt. Neben den stöchiometrischen Vernetzungsreaktionen der Stärkeester zu Polymeren wurden auch Prepolymere mit unterschiedlichen Isocyanatgehalten untersucht. Die Reaktivität der Stärkeester erwies sich als sehr gering im Vergleich zu herkömmlichen Polyolen. Es mussten Katalysatoren zugesetzt werden; dadurch wurde aber die Lagerstabilität negativ beeinflusst. Die hergestellten Polymere und Prepolymere waren jedoch in ihren klebetechnischen Eigenschaften nicht ausreichend. Als Zusatzmittel wurden daher Rizinusöl und Rizinusölacetat in die Untersuchungen einbezogen. Es zeigte sich, daß die Komponenten mischbar sind und die Viskosität der Stärkeester durch relativ geringe Mengen Rizinusöl drastisch gesenkt werden kann. Es wurde dann versucht Abmischungen von (modifiziertem) Rizinusöl mit Stärkeester in verschiedenen Verhältnissen mit Isocyanaten umzusetzen. Wie in den anderen Teilvorhaben dargestellt wird, erwies sich jedoch 100 %iges modifiziertes Rizinusöl als beste Komponente für die Polymer- und Prepolymerbildung. Trotz der letztlich nicht geeigneten anwendungstechnischen Kenndaten der entwickelten Klebstoffe wurden zahlreiche Stärkederivate hergestellt und grundlegende Erkenntnisse zur Modifizierung von Stärke, speziell zur Herstellung von definierten Stärkeestern, gewonnen. | Prof. Dr. W. Mormann Tel.: +49 271 740-4713 mormann@chemie.uni-siegen.de Universität Siegen - Fakultät IV - Department Chemie / Biologie Adolf-Reichwein-Str. 57076 Siegen | FPNR | |
| 01.06.2003 | 30.11.2006 | 22012000 | BIOSAVE Monitoring und Contracting System für Schmierstoffe auf der Basis nachwachsender Rohstoffe. Entwicklung und Erprobung dieser neuen Methode um durch tribologische Effizienzsteigerung gleichzeitig Kosteneinsparung zu erzielen. | 1. Schmierstoffe auf der Basis nachwachsender Rohstoffe bieten hohe technische Leistungsfähigkeit und können wirtschaftlich eingesetzt werden. Probleme sind die höheren Gestehungskosten gegenüber Mineralölen, die Informationsdefizite beim Anwender und rechtliche regreßrelevante Normierungsschwierigkeiten. Ein umfassendes Dienstleistungsmodell SCHMIEREN IN VERBINDUNG MIT ÖLPFLEGE/ WARTUNG soll entwickelt werden. Regulierung der Leistung erfolgt über Contractingraten. 2. Die Vorbereitungs- und Einführungsphase beträgt 1 Jahr. In diesem Zeitraum werden max. 3 Firmen in das Projekt eingebunden und notwendige organisatorische Vorbereitungen (Laborleitung, Ölpflegemaßnahmen, Abläufe) getroffen. Die Feldversuche werden dann bis Ende des 3. Jahres durchgeführt. Im letzten Quartal des 3. Jahres erfolgt ein Resümee (Bilanzierung) der Umweltrelevanz, der Technik und Funktion sowie der organisatorischen Aufwendungen. 3. Dieses System soll bei gleicher Wertschöpfung Vorteile durch langfristige Kundenbindung mit gesicherter Umsatzrendite bieten, für wirtschaftliche Anwendung nachwachsender Rohstoffe Modell- und Vorbildcharakter haben und den Konnex zur Nachhaltigkeit darstellen. | Die von der Carl Bechem GmbH durchgeführten Arbeiten dienen der praxisnahen Erprobung eines neuartigen Konzeptes für den Einsatz von Schmier- und Verfahrensstoffen, das an Stelle einer alleinigen Lieferung von Schmierstoffen an den Kunden die Übernahme des gesamten Schmierstoffmanagements für den Kunden beinhaltet. Die Erprobung dieses Contracting- und Monitoring-Systems besitzt Modellcharakter und leistet einen wichtigen Beitrag zum verstärkten Einsatz von Schmierstoffen auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Im Projektzeitraum wurden in der Deutschen Gleis- und Tiefbau GmbH (DGT), in der ThyssenKrupp Stahl AG (TKS) und in der Firma Möhling in Altena Arbeiten zur Umstellung von Maschinen und Anlagen auf biogene Schmier- und Verfahrensstoffe sowie Arbeiten zur Erprobung der begleitenden Schmierstoffwartung durchgeführt. In der DGT wurden die Hydraulikanlagen in 4 Gleisstopfmaschinen (GSM), 6 Schnellschotterplaniermaschinen (SSP) und 2 Universalstopfmaschinen von Mineralöl auf biogene Hydrauliköle umgeölt. Gleichzeitig wurde ein Überwachungssystem zur gezielten systematischen Untersuchung der Öle aufgebaut, um die optimale Leistungsfähigkeit der eingesetzten Schmierstoffe auszunutzen. Es wurden wie geplant regelmäßig begleitende Untersuchungen von Ölproben sowohl spektroskopisch als auch hinsichtlich Viskosität, Neutralisationszahl und Verschmutzung durchgeführt. Der ökologische Nutzen von Bioöl wird durch die Mobilität dieser Anlagen deutlich. Die Umweltrelevanz des Einsatzes von ökotoxikologisch unbedenklich Schmierstoffen ist durch Leckagen dieser Maschinen begründet. Schlauchplatzer können erhebliche Folgen in Bezug auf die Belastung des Erdreiches und der Gewässer haben, da das Tankvolumen je nach Maschinentyp 730 bis 1.300 l pro Maschine beträgt. In der TKS wurden vorbereitende Arbeiten zur Umölung von Hydraulikanlagen (Sublanzenhydrauliken, Pfannendrehturmhydraulik und Kardangelenke) im Oxygenstahlwerk in Duisburg-Beekerwerth durchgeführt. | Gustav-Adolf Hornscheidt Tel.: +49 2331-935-1121 hornscheidt@bechem.de CARL BECHEM GMBH Weststr. 120 58089 Hagen | X | FPNR |
| 01.10.2008 | 30.09.2010 | 22012008 | Verbundprojekt: Polymere Tenside aus nachwachsenden Rohstoffen mit optimierten Performance-Eigenschaften; Teilprojekt 2: Gentechnische Modifikation von Lipasen | Ziel des Projektes ist die Entwicklung neuer biobasierter Tensidsysteme, die möglichst zu 100 % auf Basis nachwachsender Rohstoffe und über grüne Reaktionstechnik hergestellt werden sollen. Dazu ist geplant, pflanzliche Lipide intelligent mit Proteinen und Kohlenhydraten zu neuen polymeren "Biotensiden" zu verknüpfen. Die Nutzung einer Kombination von Nachhaltiger Chemie, Enzymkatalyse und Fermentation in enger Kopplung mit modernen Aufarbeitungstechnologien soll eine schnelle Umsetzung der Projektideen hin zu Produktmustern und Herstellprozessen gewährleisten. Die Zielprodukte sollen in hoher Qualität und Reinheit hergestellt werden, die auch kosmetischen Anforderungen genügen. Neben positiven Anwendungs- und Formulierungseigenschaften steht auch die gute biologische Abbaubarkeit der Zielprodukte im Fokus. Die Umweltverträglichkeit der Produkte soll über Life Cycle Assessment Studien verifiziert werden. Im Fokus des vorliegenden Teilvorhabens stehen zum einen Untersuchungen zum Biosynthese-Weg der Biotensid-Synthese in Candida bombicola. Dafür soll die Hefe einer molekularbiologischen Manipulierbarkeit zugängig gemacht werden. Zum anderen sollen neuartige und optimierte Lipasen für die Synthese von Tensiden entwickelt werden. Dazu ist die Entwicklung von Screening-Assays zur Generierung optimierter Enzyme notwendig. | Im Verbundvorhaben wurden biobasierte Tenside wie Oligosaccharid-basierte Tenside, Alkylpolyglykoside, Sophoroselipid-Derivate, Peptid-basierte Tenside und Glukose- sowie Ethylglukose-basierte Acyl- und Acrylderivate untersucht und weiterentwickelt. Für die Herstellung der möglichst vollständig auf Basis nachwachsender Rohstoffe hergestellten Tenside wurden heimische Pflanzenöle (insbesondere Rapsöl), Di- und Polysaccharide (insbesondere Zuckerrüben und Mais) sowie Proteine (insbesondere Weizen und Mais) eingesetzt und zu deren Konversion vorrangig enzymatische bzw. mikrobielle Methoden angewendet. Die c-LEcta GmbH hatte im Verbundprojekt die Aufgabe, geeignete Enzyme für die Herstellung von auf Glucose, 2-Methyl oder 2-Ethylglucose basierten Monoestern mit Fett-, Acryl- bzw. Methacrylsäure zu identifizieren bzw. zu optimieren. Diese Produkte können als Emulgatoren (Fettsäure-Glucose-Ester) bzw. hydrophile Polymer-Derivate (Acryl- bzw. Methacrylsäure-Glucose-Ester) eingesetzt werden und sind bisher nicht kommerziell verfügbar. Die selektive Herstellung von Glucosederivaten benötigt verbesserte Enzymkatalysatoren insbesondere im Hinblick auf Temperatur- und Chemostabilität. In Biodiversitäts-Banken wurden insgesamt 5 Esterasen/Lipasen identifiziert, welche in einem Sekundär-Screening Nitrophenolat aus den entsprechenden Estern der Acryl- bzw. Methacrylsäure durch Hydrolyse freisetzen konnten. Die anschließend mit ihnen untersuchten Zuckerveresterungen katalysierten sie allerdings nicht. pH-Stabilität und pH-Optimum der Wildtyp-CalB wurden untersucht. Sie verliert ab pH<3 deutlich an Stabilität und Aktivität. Außerdem katalysiert die Lipase die Synthese der Glucoseester mit freier (Meth)Acrylsäure deutlich schlechter als mit den jeweiligen Methylestern. Ein Screeningsystem für die notwendige CalB-Opimierung in Richtung erhöhter Stabilität bei pH<3 unter Anwesenheit von (Meth)Acrylsäure ließ sich abbilden. | Dr. Marc Struhalla Tel.: +49 341 355214-0 marc.struhalla@c-lecta.de c-LEcta GmbH Perlickstr. 5 04103 Leipzig | X | FPNR |
| 01.09.2011 | 31.01.2015 | 22012011 | Entwicklung monomerfreier ungesättigter Polyesterharze aus nachwachsenden Rohstoffen | Ungesättigte Polyesterharze (UP-Harze) bilden die Grundlage für eine große Zahl von Anwendungen in Industrie, Haushalt und Hobby. Beispiele sind faserverstärkte Kompositmaterialien (z.B. Fahrzeug- und Bootsbau), Spachtelmassen, hitzebeständige Schaltschrankausstattungen, Knöpfe und viele weitere. UP-Harze sind überwiegend dünnflüssige, zum Teil aber auch sehr zähflüssige Flüssigkeiten. Sie enthalten eine ungesättigte Polyesterkomponente und bis zu 60 % monomeres Styrol, das die Viskosität des Gesamtsystems reduziert. Zur Aushärtung ist vor der Verarbeitung die Zugabe eines Härters erforderlich. Dieser löst eine chemische Härtungsreaktion zwischen der Polyesterkomponente und dem Styrol aus und führt letztendlich zu einem mechanisch belastbaren Material. Der Arbeitsplatzgrenzwert für Styrol ist in den vergangenen Jahren regelmäßig gesenkt worden. Um diesen gesetzlichen Änderungen zu entsprechen wurden daraufhin vermehrt höhersiedende und oligomere Styrolderivate eingesetzt. Das Schadpotential von ungesättigten Polyesterharzen konnte hierdurch reduziert werden, vollständig auf Styrol verzichtet werden kann zurzeit jedoch noch nicht. Das Ziel dieses Projektes war es monomerfreie UP-Harzformulierungen auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen zu entwickeln, die ohne Zugabe von gesundheitsschädlichem Styrol auskommen. Um möglichst vielen Anwendungen gerecht zu werden, wurde hierbei ein in weiten Grenzen einstellbarer Viskositätsbereich angestrebt. | Während des Projektverlaufs wurden unterschiedliche ungesättigte Polyesterharze aus Itaconsäure und verschiedenen biobasierten Diolen synthetisiert und charakterisiert und zur Formulierung von biobasierten UP-Harzen eingesetzt. Das konventionell als Reaktivverdünner eingesetzte monomere Styrol konnte erfolgreich durch Itaconsäuredialkylester ersetzt werden. Die Formulierungen der Polyester aus Itaconsäure und 1,3-Propandiol sowie Itaconsäure und 1,4-Butandiol zeigen in Kombination mit Dimethylitaconat gute Verarbeitungs- und Materialeigenschaften und ein hohes Substitutionspotential für konventionelle UP-Harz Anwendungen, insbesondere im Bereich von Laminier-, Gießharz- und Topcoat-Anwendungen. Die Synthese der neuen UP-Harze kann mit konventionellen Technologien nach dem Stand der Technik durchgeführt werden. Vorteile der entwickelten, styrolfreien Formulierungen gegenüber konventionellen sind zum einen die nachhaltigeren Rohstoffe, zum Anderen die im Vergleich zu bisherigen styrolfreien Harzen signifikante Verbesserungen hinsichtlich der Einstellbarkeit des Viskositätsbereiches. Im Vergleich zu konventionellen Harzen verlängert sich hierdurch jedoch die Aushärtungszeit bei niedrigen Temperaturen. | Prof. Dr. Klaus-Dieter Vorlop Tel.: +49 531 596-4101 klaus.vorlop@ti.bund.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.07.2012 | 30.06.2015 | 22012012 | Verbundvorhaben: Optimierte Werkstoffauswahl für die anaerobe Vergärung nachwachsender Rohstoffe auf Basis der Kenntnis und Evaluation der Korrosionsprozesse, Teilvorhaben 4 | Ziel des Antrages ist es die Mikroorganismen,die für die Korrosion (microbially induced corrosion, MIC) verantwortlichsind zu identifizieren und auf den Oberflächen sichtbar zu machen. Hierfür werden sowohl mikrobiologische als auchmoderne molekularbiologische Methoden verwendet. Für Biogasanlagen sind bisher nur Belege für die Rolle von MIC aus Schadensfällen bekannt. Deshalb soll in diesemProjekt die Rolle von MIC und der dabei beteiligten Mikroorganismen anhand von ausgewählten Materialpüorben vonSWT-KST und ILT begleitend untersucht werden. Hierfür werden die folgenden Methoden benutzt: a) Identifizierungder Mikroorganismen über denaturierende Gradienten-Gelelektrophorese und Klonierungen der 16SrRNA Gene undgegebenenfals des aprA Gens. Die erhaltenen Sequenzen werden phylogenetisch analysiert und in eine Stambaumeingerechnet. Als Referenz werden Proben aus dem Biogasfermenter benutzt. b)Visualisierung des Bewuchses aufder Oberfläche der Prüfkörper mittels Fluoreszensmikroskopie. c) Falls bestimmte Species dominat sind, können dieHauptverursacher durch die Verwendung spezifischer Fluoreszenz in situ Sonden (FISH) sichtbar gemacht werden.d) Kultiverungsversuche von korrosiven Mikroorganismen in geeigneten anaeroben Medien mit metallischem Eisenals Elektronendonator. | Der Auswahl der Werkstoffe lagen sieben repräsentative Schadensfälle aus der Praxis zu Grunde Ausgehend von den Ergebnissen der Schadensfälle und darauf aufbauend wurden die Labor- und Technikumsversuche ausgelegt. Die Ergebnisse ergaben eine gute Übereinstimmung mit den Beobachtungen in der Praxis. Daraus können folgende Hinweise für Biogasanlagen abgeleitet werden: Eine Erhöhung der Chlorid-Konzentration kann die Korrosion in einem Fermenter verstärken. Folglich gilt es den Einsatz von Chlorid-haltigen Additiven zum Zweck der Entschwefelung auf ein notwendiges Maß zu beschränken. Eine Erhöhung der Sauerstoff-Konzentration zur Steigerung der biologischen Entschwefelungsleistung kann die Korrosion in einem Fermenter ebenfalls verstärken. Die verstärkte Korrosion ist bedingt durch die Bildung von schwefliger Säure und Schwefelsäure durch Weiteroxidation des aus dem Sulfid-Schwefel resultierenden elementaren Schwefels. Biogene Korrosion findet vornehmlich an der Phasengrenzfläche Gas/Flüssigkeit im gesamten, wasserdampfgesättigten Gasraum statt, da Schwefel-oxidierende Bakterien zur Oxidation von Schwefelwasserstoff bzw. elementarem Schwefel Sauerstoff benötigen. Stark schwefelhaltige Substrate fördern die Bildung von erhöhten Schwefelwasserstoffkonzentrationen und können damit das beschriebene Korrosionsrisiko deutlich erhöhen. Unter Beachtung der vorstehend genannten Anforderungen können die in der Praxis eingesetzten metallischen Werkstoffe als grundsätzlich geeignet angesehen werden. Viele Schadensfälle sind auf konstruktions-oder baubedingte Mängel zurückzuführen. Unzulänglichkeiten in der Betriebsführung der Biogasanlage können ebenfalls zum Ausfall metallischer Werkstoffe führen. Die Ergebnisse des Projektes wurden auf dem projektbezogenen Fachgespräch am 29.09.2015 in Iserlohn präsentiert. Sie sind in dem Leitfaden "Korrosion metallischer Werkstoffe in Biogasanlagen" für jeden Interessenten zugänglich. | Dr. rer. nat. Jan Kuever Tel.: +49 421 5370870 kuever@mpa-bremen.de Freie Hansestadt Bremen - Amtliche Materialprüfungsanstalt Paul-Feller-Str. 1 28199 Bremen | X | FPNR |
| 01.11.2013 | 31.10.2017 | 22012013 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines kombinierten Verfahrens zur Veredelung von Pyrolyseöl mit biogenen Alkoholen und Wasserstoff; Teilvorhaben 2 (Vorhabenteil TI) | Ziel des Projekts ist es, aus rohem Pyrolyseöl ein Produkt mit deutlich verbesserten Eigenschaften für eine motorische Nutzung und verbesserter Raffineriefähigkeit zu erzeugen. Die Gewinnung von Plattformchemikalien wird ebenfalls untersucht. Säuregehalt, Sauerstoffgehalt und Viskosität von Pyrolyseölen sollen vermindert sowie der Heizwert und die Lagerstabilität merklich erhöht werden. Dies erfolgt durch die Verfahrensvarianten (a) Veresterung und/oder Acetalisierung und (b) Hydrierung sowie deren Kombination. Bei einer Veresterung bzw. Acetalbildung wird eine Reaktion einzelner Bestandteile des Pyrolyseöls mit höheren Alkoholen (>C3) durchgeführt, bei der Wasserstoffbehandlung werden das Pyrolyseöl bzw. ausgewählte veresterte Fraktionen katalytisch unter Wasserstoffdruck umgesetzt. 1. Erprobung von Katalysatoren in Batch- und Konti-Versuchen. Zum Einsatz sollen kommerzielle Katalysatoren kommen. Muster werden aus der Industrie bezogen. Durch Variation der Parameter Zeit und Druck soll vor allem die mechanische Langzeitstabilität und Aktivität erprobt werden. Die Verwendung von Modellsubstanzen aus Veresterungsversuchen ist ebenfalls vorgesehen. 2. Hydrierung ausgewählter Produkte zur weiteren Sauerstoffminderung im Produkt und Bestimmung der optimalen Versuchsparameter. Aufbau und Betrieb einer kontinuierlich betriebenen mehr-stufigen Hydrieranlage. um sowohl zu Beginn milde als auch später drastischere Bedingungen einstellen zu können. 3. Optimierung der Parameter in der kontinuierlichen Anlage Hierzu zählen: Durchsatzmenge, Wasserstofffluss, Temperatur, Druck und Katalysatorart. 4. Produktcharakterisierung und Aufstellung von Massenbilanzen. Möglichkeit der Generierung eigener Schutzrechte. Generierung neuer Folgevorhaben mit direkter Industriebeteiligung. Darstellung der Ergebnisse durch Vorträge auf wissenschaftlichen Tagungen und Publikationen in internationalen referierten Zeitschriften. | Dr. Jörn Appelt Tel.: +49 40 822459-127 joern.appelt@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holztechnologie und Holzbiologie Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | X | FPNR | |
| 01.01.2015 | 31.10.2016 | 22012014 | Entwicklung von Verdickern für Kosmetika auf Basis nachwachsender Rohstoffe als Ersatz für petrochemisch hergestellte Verdicker | Ziel des Projektes ist die Entwicklung von Verdickern/Stabilisatoren auf Basis nachwachsender Rohstoffe, welche vergleichbare Eigenschaften wie die im Markt befindlichen, petrochemisch hergestellten Produkten (z.B. Carbomer) aufweisen. Derartige Verdicker und Stabilisatoren werden vor allem in Hautpflegeprodukten, Haarpflegeprodukten, Seifen, Sonnencremes und Zahnpflegeprodukten eingesetzt. Als Rohstoffe kommen Cellulosen, Cellulosederivate, Stärke und Stärkederivate sowie andere Polysaccharide pflanzlichen Ursprungs und deren Kombinationen in Frage. Darüber hinaus sollen in die Entwicklung auch mikrokristalline Cellulosen (MCC) in Kombination mit Hydrokolloiden auf Basis nachwachsender Rohstoffe einfließen, um die typische weiße Farbe der "Skin Care"-Produkte zu erhalten. Das geplante Produkt soll möglichst hohe Viskositäten (>50.000 mPas bei 2% in Wasser) aufweisen. So sind synthetische Verdicker extrem hochviskos in Wasser, bei Anwesenheit von Elektrolyten und anderen Kosmetikinhaltsstoffen, wie z. B. Tensiden, jedoch nur bedingt stabil. Es kommt dann zu einem starken Abfall der Viskosität. Eine Zielsetzungen ist daher eine im Vergleich zu petrochemischen Verdickern verbesserte Elektrolyt-, pH- und Tensidstabilität. Ferner sind auch Temperaturstabilität bis 50 °C, Löslichkeit/Dispergierbarkeit in Wasser und das Hautgefühl von Bedeutung. Das Vorhaben gliedert sich in 3 Arbeitspakete. Die "Auswahl geeigneter Rohstoffe" befasst sich mit der Kombination möglicher Rohstoffe und der Untersuchung von Synergien durch rheologische Messungen sowie Untersuchungen hinsichtlich der Löslichkeit/Dispergierbarkeit. Das Arbeitspaket "Charakterisierung der Produkte" beinhaltet die Untersuchung der Temperatur-, pH-, Elektrolyt-, Tensid- und Lagerstabilität. Schließlich müssen die Produkte im Arbeitspaket "Praxistests in Kosmetikrezepturen" auf Ihre Eignung getestet und die Langzeitstabilität in den Rezepturen mittels Lagerstabilitätstests in einer Klimakammer nachgewiesen werden. | Dr. Hans-Georg Brendle Tel.: +49 7967 152-125 dr.brendle@jrs.de J. Rettenmaier & Söhne GmbH + Co KG Holzmühle 1 73494 Rosenberg | X | FPNR | |
| 01.10.2015 | 31.12.2019 | 22012015 | Verbundvorhaben: Zukunftsorientiertes Risikomanagement für biotische Schadereignisse in Wäldern zur Gewährleistung einer nachhaltigen Waldwirtschaft; Teilvorhaben 2: Waldökologische Forschung zu den Effekten von Insektizidmaßnahmen und natürlichen Störungen auf die Antagonistenfauna in Kiefernwäldern - Akronym: RiMa-Wald-TP1 | Für die Untersuchung zum Einfluss ausgewählter Störungen auf die Brutvogelfauna in Kiefernwäldern wurden aktuell und in Zukunft intensiv durch Massenvermehrungen forstschädlicher Insekten gefährdete Gebiete in Brandenburg ausgewählt. Mit den aufwändigen Untersuchungen wurden unmittelbare und langfristige Auswirkungen der Applikation eines Kontaktinsektizids (Karate Forst flüssig per Hubschrauberapplikation) bzw. von Fraßschäden (Licht- bis Kahlfraß) forstschädlicher Insekten auf die Brutvogelfauna erfasst. Im Mittelpunkt standen indirekte Effekte über ein verändertes Nahrungsangebot. Für die Bewertung langfristiger Effekte wurden im Jahr 2014 von Kahlfraß durch Kiefernspinner (Dendrolimus pini) betroffene Kiefernforsten (UG Lieberose) ausgewählt und von 2016-2018 untersucht. Im Herbst 2016 führte eine Massenvermehrung der Gemeinen Kiefernbuschhornblattwespe (Diprion pini) mit Ausbildung einer 2. Larvengeneration zu flächigen Fraßschäden bzw. wurden Insektizidapplikationen mit dem Ziel des Walderhalts notwendig (UG Herzberg). Der InsektizidEinsatz erfolgte im Herbst 2016. Somit war ab der unmittelbar anschließenden Brutsaison die Untersuchung kurzfristiger Effekte möglich (2017-2019). In den Kiefernbeständen beider UG wurden Untersuchungsflächen nach drei Zustandsvarianten ausgewählt: "Fraß" = unbehandelt, Kahlfraß; "PSM" = Insektizid-Anwendung, geringer bzw. kein Fraß; "Kontrolle" = keine Insektizid-Anwendung, kein Fraß. Ziel des aufwändigen Nistkastenmonitorings war die Ermittlung des Fortpflanzungserfolgs als Summe flügger Vögel je Brutzeit. Der Fortpflanzungserfolg widerspiegelt als sensitiver Parameter indirekt die Nahrungssituation, bildet den Zeitraum von Lege-, Brut- und Aufzuchtphase ab und ist für die Bewertung von Lebensraumqualität und Populationsentwicklung geeignet. Untersuchungen zum Nahrungsspektrum der Jungvögel sowie den Einfluss von Witterung und Nesträubern auf den Bruterfolg ergänzen die Ergebnisse. | Es wurden umfangreiche Ergebnisse zu direkten und langfristigen Auswirkungen von Insektizidapplikationen per Hubschrauber ("PSM") bzw. von Kahlfraßereignissen forstschädlicher Insekten ("Fraß") auf die Brutvogelfauna in Kiefernforsten gewonnen. Die Ergebnisse sind bedeutsam für zukünftige Risiko-NutzenBewertungen von Pflanzenschutzmaßnahmen in Wäldern, insbesondere vor dem Hintergrund zu erwartender Klimaveränderungen. Das betrifft auch die Abwägung von Risikominderungsmaßnahmen. Die Ergebnisse qualifizieren die Diskussion um Insektizidmaßnahmen in Wäldern hinsichtlich deren Auswirkungen auf den Naturhaushalt. Durch ein jeweils 3-jähriges Nistkastenmonitoring konnte eine große Zahl Brutnester der charakteristischen Kiefernwald-Höhlenbrüterarten in die Auswertung einbezogen werden. Die Ergebnisse der einzelnen Jahre zeigten gut übereinstimmende Trends für die Flächenzustände "Kontrolle", "Fraß" und "PSM". Diese konzentrieren sich auf Grund der Abundanz auf Kohlmeise, Tannenmeise und Trauerfliegenschnäpper. Die Ergebnisse zeigen, dass in Kiefernforsten die Reproduktionswerte bei Höhlenbrütern (Insektenfresser) in den Folgejahren nach einer Applikation des Kontaktinsektizids Karate Forst flüssig im Vergleich zu unbeeinflusst gebliebenen Kontrollflächen stabil sind, das Nahrungsangebot nach einmaliger Insektizidapplikation ab der auf den Einsatz folgenden Brutsaison kein limitierender Faktor ist und eventuelle Effekte in den Folgejahren z. B. durch negative Witterungseinflüsse überlagert werden. Es wird resümiert, dass der Waldcharakter (Habitatqualität) langfristig einen höheren Stellenwert in Bezug auf den Bruterfolg der untersuchten Waldvogelarten hat als der untersuchte einmalige Insektizideinsatz im Sinne einer ultima ratio mit dem Ziel des Erhalts des Baumbestandes. Im Projekt hat nebenbei einen Waldschutzbeitrag geleistet: 2.615 Jungvögel wurden in den Kästen flügge. Als Reaktion auf häufige Nest-Prädation wurden Nistkastentypen mit Räuberschutz getestet. | Dr. Katrin Möller Tel.: +49 3334 2759-101 katrin.moeller@lfb.brandenburg.de Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE) Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | X | FPNR |
| 01.07.2017 | 31.12.2020 | 22012016 | Verbundvorhaben: Steigerung der nachhaltigen Holzproduktion unter Nutzung ausgewählter Baumarten aus anderen biogeografischen Regionen; Teilvorhaben 1: Anbauversuch im Wuchsbezirk Nordsauerländer Oberland sowie Pflanzung, Überwachung und wissenschaftliche Auswertung aller Anbauflächen des Gesamtprojektes - Akronym: Holzproduktion | In den letzten Jahren haben Konzepte zur "Biokonomie" in Forschung und in politischen Debatten an Bedeutung gewonnen. Ein Schwerpunkt ist, die Rohstoffbasis der Wirtschaft auf die Nutzung nachhaltig erzeugter biogene Ressourcen auszurichten, hierdurch fossile Rohstoffe zu ersetzen und neue Produkte zu entwickeln. Die im Rahmen dieses Projektes angelegten Waldbestände sind geeignet herauszuarbeiten, welche der hier angebauten Baumarten in einem ökosystemar verträglichen Produktionssystem Hölzer in hoher Qualität bzw. Biomasse für die verschiedensten Produktionszweige bereitstellen können. Dies erscheint besonders wichtig, da Deutschland ein Netto-Holz-Import-Land ist bzw. sein wird. Im Arnsberger Wald wurden 14 ca. 1 ha große Versuchsflächen 2017 ausgewählt, die auf den Flächen vorhandene Vegetation entnommen, die Flächen gemulcht und gegen Wildverbiß durch einen Zaun geschützt. Im Frühjahr 2018 wurden die Flächen mit den ausgewählten und von Baumschulen gelieferten Pflanzen bestückt (Abies grandis, Cedrus atlantica, Sequoia sempervirens, Sequoiadendron gigantea, Tsuga heterophylla, Castanea sativa, Corylus colurna, Fagus orientalis, Platanus orientalis). Als Mischbaumart wurde auf den Flächen Fagus sylvatica mit einem Anteil von 10 % mit angebaut. In 2018 nicht gelieferte Pflanzen (Cryptomeria japonica, Araucaria araucanan) konnten in 2019 beschafft werden. Zudem wurden Ausfälle auf den in 2018 angelegten Kulturen durch Nachpflanzung teilweise ersetzt. Eine Kulturpflege erfolgte 2018, 2019 und 2020 im Spätsommer/Herbst. Hierbei wurde wuchsstarke Begleitvegetation zurückgeschnitten, die gepflanzte Bäume stark bedrängte und deren Entwicklung deutlich hemmten. | Nach drei extrem trocken warmen Vegetationsperioden 2018, 2019 und 2020 haben sich die angelegten Kulturen relativ gut entwickelt. Die Ausfälle gepflanzter Bäume waren mit 5 bis 50 % relativ gering. Gründe hierfür dürften sein: die bevorzugte Nutzung von Container-Pflanzen und eine sorgfältige Pflanzung. Hohe Ausfälle traten bei den wurzelnackt gepflanzten Platanen auf. Nach drei Jahren haben Edelkastanien Oberhöhen von ca. 2,5 m, Atlaszedern von ca. 1,5 m und Küstentannen von ca. 1 m erreicht. Wir gehen davon aus, daß die Flächen vitale Waldbestände erwarten lassen und dann auch eine breite Palette von Produkten und Ökosystemdienstleistungen den Menschen bereitstellen. Genetische Untersuchung gelieferter Pflanzen sind dann erforderlich, wenn kleine Bäume morphologisch nicht eindeutig der jeweiligen Art zugewiesen werden können. | Dr. Norbert Asche Tel.: +49 2931 7866-180 norbert.asche@th-owl.de Landesbetrieb Wald und Holz Nordrhein-Westfalen - Lehr- und Versuchsforstamt Arnsberger Wald Obereimer 13 59821 Arnsberg | X | FPNR |
| 08.01.2018 | 07.01.2021 | 22012017 | Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Entwicklung eines flammgeschützten Spritzgusswerkstoffs aus PLA mit hoher Wärmeformbeständigkeit und Schlagzähigkeit für technische Produkte; Teilvorhaben 2: Materialprüfung und Optimierung Flammschutzadditive/ -compounds - Akronym: TechPLAstic | In dem beantragten Forschungsvorhaben möchten die Projektpartner Fraunhofer UMSICHT, Evonik, FKuR und IKV ein vermarktungsfähiges, flammgeschütztes PLA-Compound mit hoher Wärmeformbeständigkeit und Schlagzähigkeit für technische Spritzgussanwendungen entwickeln, welches als Alternative zu konventionellen Kunststoffen wie ABS oder PC in technischen Spritzgussbauteilen eingesetzt werden kann. Das Forschungsvorhaben adressiert alle relevanten materialtechnischen Schwachstellen von PLA. Die sich gegenseitig, zum Teil auch negativ, beeinflussenden Effekte, wie etwa Flammschutzausrüstung vs. Versprödung, werden ganzheitlich betrachtet. Mögliche Einflüsse durch die Verfahrenstechnik des Spritzgießens werden mit einbezogen, damit sowohl aus Material- als auch aus Prozesssicht wirtschaftlich und technisch tragfähige Lösungen erarbeitet werden können. Der Anwendungsfokus dieses PLA-Compounds liegt dabei zunächst auf technischen Produkten des Elektronik- und Bausektors. | Dr. Sebastian Hessner Tel.: +49 201 173-1448 sebastian.hessner@evonik.com Evonik Operations GmbH Rellinghauser Str. 1-11 45128 Essen | X | FPNR | |
| 01.10.2018 | 30.09.2022 | 22012018 | Verbundvorhaben: Förderung von Insekten in Agrarlandschaften durch integrierte Anbausysteme mit nachwachsenden Rohstoffen - Ein wissenschaftlich begleitetes Modell- und Demonstrationsvorhaben in Landschaftslaboren; Teilvorhaben 1: Koordination, Maßnahmenentwicklung, ökologische und ökonomische Begleitforschung - Akronym: FInAL | Das Projekt FInal hat zum Ziel Wege aufzuzeigen, wie in Agrarlandschaften die Vielfalt, Biomasse und Funktionalität der Insekten durch Änderungen der Anbausysteme erhöht werden kann, insbesondere durch Integration nachwachsender Rohstoffe. Insgesamt wird ein umfassender Ansatz auf Landschaftsebene mit einem jeweils regionalen Leitbild gewählt, der sowohl die Anbau- und Nichtproduktionsflächen berücksichtigt, als auch die Partizipation der Akteure. Die Landschaftslabore, d.h. Landschaftsausschnitte, in denen Maßnahmen zur Förderung der Insekten etabliert werden, werden hinsichtlich der Ausgangsituation, der Nutzungsoptionen und der Auswirkungen der Maßnahmen auf verschiedene Merkmale, vor allem in Bezug zum Vorkommen bestimmter Insektengruppen und ihrer Funktionalität (z.B. im Integrierten Pflanzenschutz) untersucht.Das Thünen-Institut beschäftigt sich im Rahmen des Teilvorhabens 1 insbesondere mit der Erarbeitung der Leitbilder zur Förderung der Insekten in den Agrarlandschaften, mit besonderem Fokus auf die Nutzflächen und ihre Interaktionen in der Gesamtlandschaft. Zudem werden Risiko- und Potenzialanalysen sowie Szenarienentwicklungen für insektenfördernde Maßnahmen durchgeführt. Es werden Methoden für das Monitoring zur Überprüfung der Wirksamkeit der Maßnahmen entwickelt und die Umsetzung der im Verbund erarbeiteten Maßnahmen (NR, Integrierter Pflanzenschutz, kontinuierliches Ressourcenangebot und Biotopvernetzung sowie Bodenruhe) in den Landschaftslaboren und Maßnahmenwerkstätten begleitet. Im Rahmen der Begleitforschung werden die Wirkungen der Maßnahmen auf Wildbienen, die Ökosystemleistungen von Insekten und des Bodens sowie die Landschaftsstruktur untersucht und die betriebswirtschaftlichen Folgen der Maßnahmen analysiert. Im Ergebnis sollen Handlungsempfehlungen zur Praxisumsetzung und Empfehlungen für Berater und auch die Politik erarbeitet werden. | Prof. Dr. Jens Dauber Tel.: +49 531 596-2502 jens.dauber@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Biodiversität Bundesallee 65 38116 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.01.2006 | 30.06.2008 | 22012105 | Pflanzenbauliche Verwertung von Gärrückständen aus Biogasanlagen unter besonderer Berücksichtigung des Inputsubstrats Energiepflanzen | Dieses Forschungsvorhaben soll einen entscheidenden Beitrag zur pflanzenbaulichen Qualifizierung von Gärrückständen aus der Mono- und Kofermentation von Energiepflanzen leisten. Um dieses Ziel zu erreichen, sind: 1. grundlegende wissenschaftliche Untersuchungen zur chemisch-physikalischen und insbesondere biologischen Struktur der verschiedenen Gärrückstände im Hinblick auf eine positive Beeinflussung der Pflanzenentwicklung und Bodenqualität erforderlich. 2. Untersuchungen zur Wirksamkeit dieser Gärrückstände unter Berücksichtigung von Ertragsquantität und –qualität in zweijährigen praxisnahen Freilandversuchen an verschiedenen Standorten in Deutschland notwendig. Es soll ein Anwendungsregime zum landwirtschaftlichen Einsatz dieser Gärrückstände entwickelt werden, das sowohl verschiedenen Standorten (Boden, Klima) als auch unterschiedlichen Forderungen des integrierten und ökologischen Landbaus gerecht wird. Maßnahmen zum erfolgreichen Transfer der Forschungsergebnisse sind die Praxisnähe der Versuche, Publikationen in verschiedenen Medien (Fachzeitschriften, Tagungen, Konferenzen) sowie eine enge Zusammenarbeit mit fachlichen Institutionen (Bundesgütegemeinschaft Kompost e. V.). | Dipl.-Ing. Karen Sensel Tel.: +49 30-20936725 iasp@agrar.hu-berlin.de Verein zur Förderung agrar- und stadtökologischer Projekte (ASP) e. V. - Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte Philippstr. 13, Hs. 16 10115 Berlin | X | FPNR | |
| 01.10.2008 | 30.09.2011 | 22012108 | Verbundprojekt: Polymere Tenside aus nachwachsenden Rohstoffen mit optimierten Performance-Eigenschaften; Teilprojekt 3: Chemische Tensidsynthese und Eduktsynthese | Ziel des Projektes ist die Entwicklung neuer biobasierter Tensidsysteme, die möglichst zu 100 % auf Basis nachwachsender Rohstoffe und über grüne Reaktionstechnik hergestellt werden sollen. Dazu ist geplant, pflanzliche Lipide intelligent mit Proteinen und Kohlenhydraten zu neuen polymeren Biotensiden zu verknüpfen. Die Nutzung einer Kombination von Nachhaltiger Chemie, Enzymkatalyse und Fermentation in enger Kopplung mit modernen Aufarbeitungstechnologien soll eine schnelle Umsetzung der Projektideen hin zu Produktmustern und Herstellprozessen gewährleisten. Die Zielprodukte sollen in hoher Qualität und Reinheit hergestellt werden, die auch kosmetischen Anforderungen genügen. Neben positiven Anwendungs- und Formulierungseigenschaften steht auch die gute biologische Abbaubarkeit der Zielprodukte im Fokus. Die Umweltverträglichkeit der Produkte soll über Life Cycle Assessment Studien verifiziert werden. Im Rahmen des Teilprojektes sollen chemische Kopplungsreaktion mit polymeren Substraten zur nachhaltigen chemischen Tensid-Synthese untersucht werden. Im Fokus steht die Entwicklung von Synthesemethoden, die ein Minimum an Lösungsmitteln benötigen und die ohne Schutzgruppenchemie arbeiten. Ein weiterer Fokus wird die chemische Darstellung von Edukten zur weiteren biotechnologischen Transformation darstellen. | Im Verbundvorhaben wurden biobasierte Tenside wie Oligosaccharid-basierte Tenside, Alkylpolyglykoside, Sophoroselipid-Derivate, Peptid-basierte Tenside und Glukose- sowie Ethylglukose-basierte Acyl- und Acrylderivate untersucht und weiterentwickelt. Für die Herstellung der möglichst vollständig auf Basis nachwachsender Rohstoffe hergestellten Tenside wurden heimische Pflanzenöle (insbesondere Rapsöl), Di- und Polysaccharide (insbesondere Zuckerrüben und Mais) sowie Proteine (insbesondere Weizen und Mais) eingesetzt und zu deren Konversion vorrangig enzymatische bzw. mikrobielle Methoden angewendet. Taros hat eine Synthese zur selektiven enzymatischen Veresterung von Glucose mit immobilisierter Lipase entwickelt. Der Glucoseboronsäureester wurde durch einfache Umsetzung von Glucose mit Phenylboronsäure in quantitativer Rohausbeute erhalten und konnte ohne weitere Reinigung in die nächste Stufe eingesetzt werden. Von diesem Glucoseboronsäureester hat Taros 1.1 kg für enzymatische Prozesse hergestellt. Daraus ließen sich gezielt 6-Ester der Glucose herstellen, insbesondere Glucose-6-methacrylat. Die Anstrengungen, Glucose-6-methacrylat enzymatisch in einem wirtschaftlich tragfähigen Prozeß mit der für weitere Anwendungen notwendigen Reinheit >99% herzustellen, führten nicht zum Ziel. Es waren zu große Mengen des immobilisierten Enzyms notwendig, das sich nur eingeschränkt wiederverwenden ließ. Nicht zuletzt erwies sich das Monomer als nicht ausreichend lagerstabil. Von c-Lecta wurden im Teilvorhaben 2 Ethylglucose und 6-O-Ester als Ausgangssubstrat und Mustersubstanzen für Vergleichszwecke benötigt. Taros hat eine eigene Methode zur Synthese von Ethylglucose entwickelt, die bestehende Patente umgeht und auf größere Maßstäbe übertragbar ist. 6-Ester der Ethylglucose wurden durch enzymatische Veresterung mit Acrylsäure und Methacrylsäure erhalten. | Dr. Alexander Piechot Tel.: +49 23197427210 apiechot@taros.de Taros Chemicals GmbH & Co. KG Emil-Figge-Str. 76 a 44227 Dortmund | X | FPNR |
| 01.07.2010 | 30.06.2012 | 22012109 | Verbundvorhaben: Einsatz der Hochleistungs-Sequencing-Batch-Reaktor-Technologie sowie der Pervaporation mit hydrophoben Zeolithmembranen zur effektiven und energiesparenden Bioethanolerzeugung; Teilvorhaben 3: Pre-Engineering und Wirtschaftlichkeit | Im Teilvorhaben 3 des Verbundprojektes sollen von Beginn der Verfahrensentwicklung an durch ingenieurtechnische Arbeiten die Gesichtspunkte für eine Überführung und Nutzung des Verfahrens Berücksichtigung finden. Im Sinne einer anwendungsorientierten Forschung und Entwicklung ist es daher notwendig, bereits in den ersten Phasen der Entwicklung technische Fragestellungen für eine spätere Überführung des Verfahrens in eine Pilotanlage und das Scale Up in den Produktionsmaßstab zu bearbeiten und Probleme zu lösen. Ein Schwerpunkt der Arbeiten der INNOVAS GbR wird sein, verfahrenstechnische Problemstellungen in der Anfangsphase so herauszuarbeiten und zu formulieren, dass entsprechende Untersuchungen der Partner in die experimentellen Arbeiten einbezogen werden können. Anfänglich erfolgt die Erarbeitung von auf die Leistungspakete der Verbundpartner zugeschnittener Fragespiegel zur Erfassung von Daten und Parametern und Schnittstellendefinition der Partner.In Auswertung dieser Daten erfolgt eine erste technische Grundkonzeption, die zu zusätzlichen Problemstellungen und zu vertiefenden Untersuchungen führen wird. Aus dieser Informationsschleife heraus entsteht ein Gesamtkonzept, das zu Massen- und Energiebilanzen und zur Dimensionierung von technischen Ausrüstungen sowohl für eine Pilotanlage als auch zur Hochrechnung für den Produktionsmaßstab führt.Auf Basis der Zusammenführung der Ergebnisse wird eine fundierte Kostenanalyse und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung durchgeführt. | Dipl.-Ing. (FH) Stefan Reitberger Tel.: +49 89 16 78 39 73 sr@innovas.com INNOVAS, Innovative Energie- und Umwelttechnik, Anselm Gleixner u. Dipl. Ing. Stefan Reitberger GbR Margot-Kalinke-Str. 9 80939 München | FPNR | ||
| 01.02.2013 | 30.04.2015 | 22012110 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Schaltungsträgern auf der Grundlage biobasierter Harze; Teilvorhaben 2: Materialoptimierung biobasierter Epoxidharze | Hauptziel des geplanten Forschungsvorhabens ist es einen Weg aufzuzeigen, der die Herstellung von Leiterplatten auf Basis biobasierter Epoxidharze beschreibt. Teilvorhaben 2 beschäftigt sich mit der Optimierung des dafür erforderlichen Harzsystems. Ausgehend von epoxidierten Pflanzenölen ist durch Additivierung mittels phosphorhaltiger Verbindungen sicher zu stellen, dass das Abbrennverhalten ohne halogenhaltige Substanzen den entsprechenden Anforderungen genügt. Dadurch würde sich ein enormer Vorteil im Bereich der Entsorgung realisieren lassen, da das Material nicht mehr als Sondermüll einem speziellen, teuren Verbrennungsprozess unterworfen werden muss. Die biobasierten Epoxidharze sind durch Kombination mit geeigneten Härtern so zu optimieren, dass deren Anwendungen unter den für Prepregs typischen Bedingungen ausreichend lange Lagerungszeiten erlauben. Glasfasergewebe werden in mehreren Lagen mit diesen biobasierten Epoxidharzen getränkt, mit Kupferfolie Kaschiert, gelagert und anschließend unter Anwendung von Druck und Temperatur zu den entsprechenden Platinen verarbeitet. Alle Materialzwischenstufen sowie die Eigenschaften der Endprodukte sind detailliert zu charakterisieren und aus der Vielzahl an Informationen aussagekräftige Struktur-Eigenschafts-Beziehungen abzuleiten. | Ziel war es, biobasierte Harze für die Herstellung von Schaltungsträgern zu optimieren. Im Vordergrund stand die Substitution der bisher in der Leiterplattenfertigung verwendeten petrobasierten Epoxidharze. Drei der vier untersuchten Harzsysteme erfüllten die technischen Anforderungen nicht. Eine Harz-Rezeptur basierend auf epoxidiertem Leinöl erfüllte die Anforderungen hinsichtlich der geforderten Glasübergangstemperatur größer 130°C und der Wärmebeständigkeit beim Reflow-Löten. Beim betreffenden Harzsystem der Derivate epoxidierter Pflanzenölpolyole und Vernetzung mit Polyisocyanaten wurden insbesondere durch Einsatz von Reaktivverdünnern, Rezepturoptimierungen und maßgeschneiderten Pflanzenölpolyolen im Zusammenspiel mit aromatischen Polyisocyanaten die geforderten technologischen Anforderungen sogar übertroffen. Als Flammschutzmittel wurden aus der Gruppe der phosphororganischen Verbindungen Exolit OP 560 sowie das Aluminiumhydroxid Apyral 20X ausführlicher getestet. Die Brenndauer der Prüfkörper verkürzte sich mit zunehmenden Gehalten an Flammschutzmitteln. In allen Fällen sind die gemessenen Zeiten jedoch länger als 30 s, wodurch die Klassifizierung V2 nicht erreicht wurde. Das Harzsystem wurde hinsichtlich der Eignung und Übertragbarkeit in einen industriellen Fertigungsprozess beurteilt. In seiner Rohform ist die Viskosität des Harzes zu hoch. Da das Harzsystem verträglich ist mit üblicherweise eingesetzten Lösungsmitteln kann die Viskosität des Harzsystems eingestellt werden. Limitierend für den industriellen Einsatz sind die Gelzeiten von nur 68 s bei 130°C. Üblich sind Gelzeiten von 150-250 s bei 170°C. Längere Gelzeiten lassen sich durch eine Anpassung im Katalysatorsystem erreichen. Die Topfzeiten sind für den industriellen Einsatz ebenfalls zu kurz. Hier sind weitere Optimierungen notwendig, um ein praktikables Verarbeitungsfenster gewährleisten zu können. Im Vorhaben wurde außerdem eine Umweltbewertung des biobasierten Harzes durchgeführt. | Dr. rer. nat. Gunnar Engelmann Tel.: +49 331 568-1210 gunnar.engelmann@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR |
| 01.03.2012 | 31.12.2014 | 22012111 | Verbundvorhaben: Klebstoffe umweltverträglich weichgemacht, Teilvorhaben 1: Darstellung von Polymeren mit Itaconsäurederivaten als Monomerbaustein | Im vorliegenden Projekt wurden für die papier- und verpackungsverarbeitende Industrie Dispersionsklebstoffsysteme entwickelt, deren Härte und Elastizität durch innere Weichmachung mit Comonomeren aus biobasierter Itaconsäure und deren Derivaten optimal auf den Praxisbedarf abgestimmt sind. Es wurde ein Polymerisationsverfahren entwickelt, um die nachwachsenden Rohstoffen auf Basis von Itaconsäurediealkylestern mit Vinylacetat-Monomer zu polymerisieren. Die so hergestellten Itaconsäureester-Vinylacetat-Copolymerdispersionen wurden einer intensiven anwendungstechnischen Prüfung unterzogen. Die anwendungtechnischen Eigenschaften dieser neuen Copolymerdispersionen wurden mit den Eigenschaften von VAE-Dispersionen verglichen, die nur mit einer aufwendigen Anlagentechnik (Druckpolymerisation) gefertigt werden können und mit den Eigenschaften von äußerlich weichgemachten Homopolymer PVAc-Dispersionen. | Im Teilvorhaben 1 wurde ein Polymerisationsverfahren entwickelt, bei dem bis zu 20% des Vinylacetatmonomers durch verschiedene langkettige Dioctylester der Itaconsäure ersetzt werden konnten. Ein Screening der anwendungstechnischen Eigenschaften zeigte, dass 10% des Dioctylesters der Itaconsäure für die Anwendung in Papier-und Verpackungsbereich besonders interessante Eigenschaften aufwies. Durch den weichmachenden Charakter des Dioctyl-Itaconates wurde eine innere Flexibilisierung der PVAc-Copolymere erzielt, wie sie sonst nur die die äußere Weichmachung von VA-Homopolymeren (z.B. durch Zugabe von Phthalaten) erreicht werden kann. Diese im Labormaßstab hergestellten Dispersionscopolymere wurden bei einem Faltschachtelhersteller unter Produktionsbedingungen im Vergleich mit einer VAE-basierten Dispersion geprüft. In weiteren Optimierungsschritten konnte die anwendungstechnische Performance weiter verbessert werden. Für ein Scale-Up wurde das Polymerisationsverfahren optimiert, so dass mehrere technische Produktionen im 100 kg Maßstab durchgeführt werden konnten. Auch die so herstellten Produkte wurden unter Praxisbedingungen bei einem Hersteller für Verpackungskartonagen hinsichtlich ihrer anwendungstechnischen Performance erfolgreich getestet. Eine Überführung der Produkte in den 10 to-Produktionsmaßstab konnte innerhalb der Projektlaufzeit nicht mehr realisiert werden. | Dr. Dieter Guse Tel.: +49 5231 749-138 dieter.guse@jowat.de Jowat SE Ernst-Hilker-Str. 10-14 32758 Detmold | FPNR | |
| 04.05.2012 | 31.12.2015 | 22012112 | Erfassung von Klon-Standort-Wechselwirkungen bei Pappel und Weide auf landwirtschaftlichen Standorten in kurzen Umtriebszeiten - ProLoc (Ertrags - Programm - Locus) - Projektphase II | Ziel ist die Identifizierung ertragsbestimmender Eigenschaften zur Erstellung standortbasierter Ertragsmodelle für Pappel und Weide. Mit der Anlage neuer Versuchsflächen in der zweiten Förderperiode soll der Einfluss von Standzeit (Umtriebszeit) und Standraum näher untersucht werden. Zur Validierung der Ergebnisse aus der ersten Projektphase werden die bestehenden Versuchsflächen (30) weitergeführt . Mit der Anlage neuer Flächen und deren turnusmäßiger Datenerhebung im 10jährigen Umtrieb wird das Ertragsmodell um einen praxisrelevanten Produktionszeitraum erweitert. Der Einfluß des Standraums auf Ertragsleistung und Vitalität der im Grundversuch verwendeten Prüfglieder wird anhand von Verbandsvergleichen im 3- und 10-jährigen Umtrieb mit 4 abgestuften Pflanzverbänden auf 3 unterschiedlichen Standorten erfasst. Mit der Verwendung des bekanntenPrüfgliedspektrums wird eine größtmögliche Vergleichbarkeit der gemessenen Zuwachsgrößen sichergestellt. | Dr. Alwin Janßen Tel.: +49 5541 7004-31 alwin.janssen@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt - Abt. C-Waldgenressourcen Professor-Oelkers-Str. 6 34346 Hann. Münden | X | FPNR | |
| 01.01.2015 | 30.06.2017 | 22012113 | Betriebsverhalten von EU Stufe IV Industrie- und Landtechnikmotoren mit Abgasnachbehandlung im Biodieselbetrieb | Die Richtlinie 2009/28/EG fordert einen Anteil von 10 % Erneuerbaren Energien im Verkehrssektor. Davon sollen 5 % aus Reststoffen wie z.B. Altfetten produziert sein. Ein Flottenbetrieb mit Biodiesel (B100) im Agrarsektor ist ein Weg der nennenswert zur Erfüllung der Quotenverpflichtung beitragen kann. Da es aktuell keine Freigabe für Motoren der aktuellen Abgasnorm für 100 %igen Biodiesel gibt, soll in diesem Vorhaben der Nachweis für die Eignung von Biodiesel für den Betrieb von Serienmotoren der Abgasstufe EU COM IV (non-road) für Industrie- und Landtechnikanwendungen an einem typischen Motor erbracht werden. Dabei sollen mögliche Deaktivierungen des Abgasnachbehandlungssystems (AGN-System), aufgrund von Kraftstoffspurenelementen (P, K, Na, Ca,…) im Langzeitbetrieb untersucht werden. Detaillierte Analysen des DPF beinhalten die Untersuchung der Beladung und der kontinuierlichen Regeneration mittels des CRT-Effektes. Damit ein stö-rungsfreier Betrieb für den Endnutzer mit B100 realisiert werden kann, wird die Funktion der "On-Board-Diagnose" (OBD) überprüft. Im Rahmen dieser Studie sind 6 Arbeitspakete geplant, welche folgende Schwerpunkte beinhalten. Es erfolgt eine umfangreiche Funktionserprobung des Motors und des AGN-Systems im Stationärbetrieb mit Referenz-DK (DIN EN 590) und Biodiesel (DIN EN 14214). Im weiteren Schritt wird ein instationärer Dauerlauf von 1.000 h mit B100 durchgeführt, um das Betriebsverhalten von Motor und AGN-System über die Laufzeit zu testen. Im Anschluss wird ein 300 h Dauerlauf im stationären B100-Betrieb zur Bestimmung der lastabhängigen Deaktivierung des AGN-Systems absolviert. Im nächsten Arbeitspaket wird das Potential einer B100-Applikation abgeschätzt. Hierfür werden mittels eines teiloffenen Steuergeräts die Bestromungssignale der Injektoren sowie die AGR variiert. Bedingt durch die geringe Energiedichte und die hohe Siedelage kann es zur Verschleppung der Verbrennung kommen, was sich im Niederlastbereich verstärkt. | Prof. Dr.-Ing. Bert Buchholz Tel.: +49 381 498-9150 bert.buchholz@uni-rostock.de Universität Rostock - Fakultät für Maschinenbau und Schiffstechnik - Lehrstuhl für Kolbenmaschinen und Verbrennungsmotoren Albert-Einstein-Str. 2 18059 Rostock | X | FPNR | |
| 01.10.2014 | 31.03.2017 | 22012114 | Verbundvorhaben: Innovative biogene Flammschutzausrüstung für naturfaserverstärkte Formteile mit biogener duroplastischer Matrix; Teilvorhaben 2: Flammschutzausrüstung, Oberflächenbehandlung | Im Projekt "Biogener Flammschutz" sollein Verbundwerkstoff aus Naturfasern (NF) und einem überwiegend biogenenduroplastischen Harzsystem auf Basis epoxidierter Pflanzenöle mit einem weitgehend biogenen Flammschutzmittel (FSM) ausgerüstet werden. Das FSM basiert auf einjährig nachwachsenden Rohstoffen und dient als Ersatz für die üblichen mineralischen FSM wie Aluminiumhydroxid oder Ammoniumphosphate. Auf dieser Rohstoffbasis soll ein Halbzeug entwickelt werden, das zur Herstellung von Formteilen in Anwendungsbereichen mit Brandschutzanforderungen wie vor allem der Elektrobranche aber auch Bauwesen, Automobil- und Schienenfahrzeugbau zum Einsatz kommen kann. Das Projekt besteht aus fünf Teilprojekten (TP). TP 1 fokussiert auf Gewinnung, Aufarbeitung und Bereitstellung des Flammschutzmittels (FSM) auf Basis biogener Carbonsäuren im Hinblick auf die zu untersuchende verbundwerkstoffliche Anwendung. Das FSM kann flüssig und fest vorliegen (Fa. Deflamo). TP 2 befasst sich mit der Auswahl, Bereitstellung und der Ausrüstung verschiedener Naturfasern bzw. -halbzeugen mit dem weitgehend biogenen FSM. Ziel von TP 3 ist die Oberflächenbehandlung (Passivierung) des biogenen FSM in fester Form zur Einbringung in die biogene Harzmatrix. Die TP 2 und 3 werden von TSB, B.A.M. und Deflamo in enger Zusammenarbeit umgesetzt. Ziel des TP 4 ist die Herstellung der biogenen duroplastischen Verbundwerkstoff-Halbzeuge mit Naturfaser-Verstärkung sowie mit FSM. Die Halbzeuge werden nachfolgend im Labor- und Technikumsmaßstab in typischen Verbundwerkstoff-Verarbeitungsverfahren verarbeitet. Danach werden Tests der wichtigsten Brandschutz- und mechanischen Eigenschaften durchgeführt (TSB, BYK-Chemie). TP 5 umfasst die Prüfung der Verarbeitung der Halbzeuge mit dem biogenen FSM unter industriellen Bedingungen (prachtgroup) sowie eine erneute Prüfung von vor allem Brandschutz- und mechanischen Eigenschaften der Rezepturen, die sich in TP 4 als vielversprechend darstellten. | Dipl.-Ing. Uwe Schönfeld Tel.: +49 9846 240-3273 info@bio-comp-gmbh.com Bio-Composites And More GmbH Marktplatz 12 91472 Ipsheim | FPNR | ||
| 01.10.2015 | 31.12.2019 | 22012115 | Verbundvorhaben: Zukunftsorientiertes Risikomanagement für biotische Schadereignisse in Wäldern zur Gewährleistung einer nachhaltigen Waldwirtschaft; Teilvorhaben 3: Forschung zu den langfristigen Auswirkungen von Insektizidmaßnahmen auf Arthropodendiversität und trophische Interaktionen in Eichenwäldern - Akronym: RiMa-Wald-TP2 | Das Teilvorhaben 3 hatte das Ziel, mittels freilandbasierter waldökologischer Forschung die Auswirkungen von Insektizidmaßnahmen auf die Arthropodendiversität und trophische Interaktionen in Eichenwäldern zu untersuchen. Mit Hilfe einer Literaturstudie wurden die Konzepte der ökologischen und physiologischen Sensitivität wurden als weitere Kriterien zur Abschätzung und zum Management der Nebenwirkungen auf NichtZielorganismen sowie der Beurteilung ökologischer Schäden weiterentwickelt. Es wurden insgesamt drei Behandlungsexperimente mit Pflanzenschutzmitteln durchgeführt, um Auswirkungen auf die Arthropodenfauna zu prüfen. In einem Eichen-Mittelwald in Willanzheim bei Kitzingen (Bayern) wurden einzelne Bäume mit einem Kleinhubschrauber behandelt. Dabei wurden Einzelbäume in 10 Blöcken einer von drei Behandlungen unterzogen: Mimic, Dimilin und Kontrolle (keine Behandlung). In einem weiteren Freilandexperiment in einem Eichenwald im Kreis Schweinfurt (Bayern) wurden Insektizide mit einem Hubschrauber in Blöcken (100x30 m) ausgebracht. Dabei wurden die Insektizide Dipel ES, Dimilin, und Mimic eingesetzt, plus eine Kontrolle. 2019 wurde aufgrund eines Massenausbruch des Schwammspinners ein Bestandesebene in insgesamt 44 Beständen in Franken durchgeführt. Dabei wurden Flächen hoher und niedriger Schwammspinnerdichte mit Mimic behandelt oder als Kontrolle belassen. In allen Experimenten wurden Arthropodenproben aus der Krone genommen sowie teilweise auch Bodenproben für Bakterien, Springschwänze und Milben. Die Arthropodenproben wurden nach Ordnung sortiert, teilweise auf Art durch Taxonomen bestimmt bzw. molekularbiologisch (barcoding) analysiert. | Für das vorliegende Projekt wurde die Systematik möglicher Nebenwirkungen schärfer gefasst: Die physiologische Sensitivität resultiert aus der direkten toxischen Wirkung der Substanz, die sich in letalen und nicht-letalen Effekten äußert. Im Projekt wurde anhand von blattminierenden Schmetterlingen gezeigt, dass die ökologische Sensitivität von physiologisch sensitiven Arten sehr unterschiedlich sein kann. Die Freilandexperimente zeigten insgesamt wenig kurzfristige Auswirkungen auf die Arthropodendiversität der Nichtzielorganismen, wobei im Rahmen des Projekts keine Langzeitaussagen gemacht werden können. Bei Betrachtung der Mortalität der Lepidoptera-Larven stellte sich Mimic durch seine schnelle und unselektive Wirkung zwar als zuverlässigere Substanz zur Bekämpfung von schädlichen Lepidoptera heraus im Vergleich zu Dimilin, zeigte jedoch auch größere Auswirkungen auf Nichtziel-Organismen unter den Schmetterlingen. Dipel ES wirkte im Experiment ähnlich gut gegen die Zielorganismen wie Mimic und Dimilin. Die Anzahl der Minen von blattminierenden Lepidopteren auf der Blattoberfläche wurden durch Dimilin reduziert, während Mimic keinen Effekt zeigt. Die ein Jahr nach der Behandlung genommenen Bodenproben zeigten keine Unterschiede in den Bakterien-, Milben- und SpringschwanzLebensgemeinschaften. Die Ergebnisse betonen, dass die Wirkungsweise der Insektizide und der Zeitpunkt der Ausbringung sehr wichtig für die zu beobachtenden Auswirkungen auf die Arthropodenfauna im Freiland sind. Eine Schlussfolgerung des Projektes ist auch, dass es zur Abschätzung der ökologischen Nebenwirkungen von Insektiziden wichtig ist, die Effekte von Insektizid-Applikationen vergleichend mit den Effekten unkontrollierter Schädlingsausbrüche zu betrachten. Diese sogenannten "outbreak effects" haben ebenso Konsequenzen für die restliche Lebensgemeinschaft im Wald, können aber nur untersucht werden, wenn Untersuchungen zum Zeitpunkt eines Massenwechsels durchgeführt werden. | Prof. Dr. Wolfgang W. Weisser Tel.: +49 8161 71-3495 wolfgang.weisser@tum.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Lehrstuhl für Terrestrische Ökologie Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | X | FPNR |
| 01.10.2017 | 31.03.2020 | 22012117 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer marktnahen emissionsarmen Biomasse-Kleinstfeuerung für Niedrigenergie- und Passivhäuser; Teilvorhaben 2: Verfahrenstechnische Auslegung der Systemkomponenten - Bewertung energetische Effizienz und Wirtschaftlichkeit - Akronym: Bio-Mini | Im Rahmen des Projektes soll mittels der Entwicklung einer emissionsarmen, hochflexiblen und effizientenKleinstfeuerungsanlage für die Holzverbrennung im Leistungsbereich von 1 bis 5kW ein deutlicher Fortschritt im Stand der Technik erreicht werden. Bei der Entwicklung der Feuerungsanlage soll anhand wissenschaftlicher Untersuchungen, besonders bezüglich des Verbrennungsverhaltens und der Dosiertechnik, ein Demonstrationsprototyp mit einer geeigneten Konstruktion und Auslegung aller Anlagenkomponenten aufgebaut werden. Die Feuerung soll im Betrieb Emissions- und Effizienzwerte erzielen, welche vergleichbar sind zum besten Stand der Technik bei bisher am Markt verfügbaren etwas größeren Kleinfeuerungen. Für die gesetzlich regulierten Abgasbestandteile wird eine Konzentration von = 20 mg/m³ für CO und = 5 mg/m³ für Staub (i.N., bezogen auf 13 Vol.-%) angestrebt. Ebenso soll eine Konzentration von = 20 mg/m³ für die Summe der flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) eingehalten werden. Die erzeugte Wärme soll effizient nutzbar sein, weshalb ein Wirkungsgrad von 95% vergleichbar zu sehr guten Pelletöfen und -kesseln, als Ziel gesetzt wird. | Im Rahmen der Analysen zur Brennstoffaufbereitung und -dosierung wurden Mini-Holzpellets mit einem Durchmesser von 4 mm im aktuellen Entwicklungszustand des Prototyps als geeigneter Brennstoff identifiziert. Der Brennstoff wurde selbst hergestellt und auch eine Variation der Pelletlänge und dessen Einfluss auf das Anlagenverhalten untersucht. Es wurde anhand umfangreicher Versuche ein geeigneter Schneckendosierer konfiguriert, der eine kontinuierliche Förderung von Brennstoff im kleinen Leistungsbereich ermöglicht. Für die im Rahmen des Projektes ermittelte konstruktive Bestvariante wurden mit dem Brennstoff Mini-Holzpellets Emissionswerte deutlich unter den Vorgaben der 1. BImSchV erreicht. Die Bestwerte betrugen für CO = 30 mg/m³; für Org.-C = 0,1 mg/m³ und für Staub = 8 mg/m³ (jeweils bezogen auf den Normzustand und 13 Vol.-% O2). Der feuerungstechnische Wirkungsgrad der Anlage lag im besten Betriebsfall bei 89 % ohne Einsatz des Wasserwärmetauschers und bei 99 % mit Wärmetauscher. Auf das Emissionsniveau hatte der Wärmetauscher erwartungsgemäß kaum einen Einfluss. Die erreichten Anlagenkennwerte entsprechen dem Stand der Technik und sind im Vergleich zu derzeit am Markt verfügbarer Einzelraumfeuerungen sehr gut. Im aktuellen Entwicklungsstand fallen neben den Kosten für den Reaktor selbst ca. 1.000 € an Investitionskosten für Sensoren und Aktoren sowie 800 € für den Einsatz eines WWT an. Damit kann bei weiterer Optimierung und durch Skaleneffekte bei Produktion höherer Stückzahlen davon ausgegangen werden, dass eine Markteinführung in Zukunft wirtschaftlich darstellbar sein wird. | Prof. Dr. Joachim Schenk Tel.: +49 341 3076-4139 joachim.schenk@htwk-leipzig.de Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig Karl-Liebknecht-Str. 132 04277 Leipzig | X | FPNR |
| 01.10.2018 | 30.09.2022 | 22012118 | Verbundvorhaben: Förderung von Insekten in Agrarlandschaften durch integrierte Anbausysteme mit nachwachsenden Rohstoffen - Ein wissenschaftlich begleitetes Modell- und Demonstrationsvorhaben in Landschaftslaboren; Teilvorhaben 2: Methodenentwicklung und Maßnahmenumsetzung - Akronym: FInAL | Das Projekt FInal hat zum Ziel Wege aufzuzeigen, wie in Agrarlandschaften die Vielfalt, Biomasse und Funktionalität der Insekten durch Änderungen der Anbausysteme erhöht werden kann, insbesondere durch Integration nachwachsender Rohstoffe. Insgesamt wird ein umfassender Ansatz auf Landschaftsebene mit einem jeweils regionalen Leitbild gewählt, der sowohl die Anbau- und Nichtproduktionsflächen berücksichtigt, als auch die Partizipation der Akteure. Die Landschaftslabore, d.h. Landschaftsausschnitte, in denen Maßnahmen zur Förderung der Insekten etabliert werden, werden hinsichtlich der Ausgangsituation, der Nutzungsoptionen und der Auswirkungen der Maßnahmen auf verschiedene Merkmale, vor allem in Bezug zum Vorkommen bestimmter Insektengruppen und ihrer Funktionalität (z.B. im Integrierten Pflanzenschutz) untersucht. Das Teilvorhaben 2 ist vorrangig auf die Methodenentwicklung zur Maßnahmenumsetzung ausgelegt. Neben der Auswertung der Maßnahmen hinsichtlich ihrer Wirkungen, wird die Umsetzung und Weiterentwicklung der zu erarbeitenden landschaftslaborspezifischen Maßnahmen umgesetzt. Für die einzelnen Landschaftslabore werden Landnutzungsoptionen entwickelt. Im Teilvorhaben 2 werden die Grundsätze zur Verfahrensentwicklung sowie deren Umsetzung unter Berücksichtigung der Spezifika der einzelnen Landschaftslabore mit den darin befindlichen landwirtschaftlichen Betrieben, ökologischen Infrastrukturen und naturraumbezogenen Aspekten koordiniert. Gemeinsam mit den Betrieben werden Maßnahmen- und Managementpläne identifiziert und die Umsetzung auf der Produktionsfläche als auch auf der Nichtproduktionsfläche begleitet. | Dr. Burkhard Golla Tel.: +49 3946 47-5300 burkhard.golla@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Strategien und Folgenabschätzung Stahnsdorfer Damm 81 14532 Kleinmachnow | X | FPNR | |
| 01.12.2001 | 30.11.2004 | 22012199 | Verbundvorhaben: Ermittlung der Möglichkeiten der hydrothermisch-mechanolytischen Konversion mittels Ganzkornextrusion von Getreide zur Entwicklung biopolymerer Bindemittel - Teilvorhaben 1: Entwicklung | Im Vorhaben sollen mittels Extrusion aus einem möglichst großem Anteil des Getreidekornes Bindemittel hergestellt werden. Durch den hydrothermisch-mechanolytischen Aufschluss der funktionell bedeutsamen polymeren Inhaltsstoffe (im wesentlichen Kohlenhydrate und Proteine) werden bindende bzw. klebende Eigenschaften initiiert, die durch verschiedene Additive u.a. Montanwachs verstärkt werden sollen. In Phase I des Projekts werden ausgehend von den Rohstoffen Roggen, Gerste, Triticale und Weizen unterschiedlicher Aufwüchse und Qualitäten die Parameter für die Extrusion wie die Schneckenkonfiguration, das Temperaturregime, der Energieeintrag erarbeitet. Parallel dazu werden Additive wie z.B. Proteine, Stärke sowie Modifikatoren und Vernetzungsmittel auf ihre synergistischen Effekte getestet. Laborversuche schließen sich Technikums- bzw. Industrieversuche an. In Phase II werden Montanwachse/-harze getestet, um die Anwendungsmöglichkeiten der Produkte zu erweitern. Die zu entwickelnden Produkte sollen für die Anwendung als Verleimungsmittel in der Papier-/Pappen- sowie der Bau- und Dämmstoffindustrie konzipiert werden. Das Verbundvorhaben ist eine Kooperation zwischen dem Institut für Lebensmittel- und Umwelt-technik e.V., dem Institut für Recycling der FH Braunschweig/Wolfen-büttel, der WS Coswiger Wellpappe- und Papierverarbeitungs GmbH, der ROMONTA GmbH sowie der PTS Papiertechnischen Stiftung. | Dipl.-Ing. Uwe Lehrack Tel.: +49 33200 89204 u_lehrack@igv-gmbh.de Institut für Lebensmittel- u. Umweltforschung e.V. Papendorfer Weg 3 14806 Bad Belzig | FPNR | ||
| 01.03.2008 | 31.12.2010 | 22012206 | Verbundvorhaben: Bioethanolverfahren mit thermischer Tresternutzung - Teilvorhaben 1: Grundlagen neue Vermahlung/Vergärung | Mittels Anwendung innovativer Zerkleinerungsverfahren mit speziell ausgelegten Walzenstühlen soll das für die Bioalkoholproduktion bestimmte Getreide so zerkleinert werden, dass der strukturierte Teil der Schlempe auf einfache Weise separiert u. getrocknet werden kann. Er wird dann zur Energieerzeugung in der Brennerei oder als verkaufsfähige Pellets in Feuerungsanlagen eingesetzt . Die Parameter der Zerkleinerung sind in Kombination mit dem Brennprozess so zu optimieren, dass maximale Alkoholausbeute und rechtskonforme Emissions- und Heizeigenschaften der Pellets erreicht werden. Die für die typischen Getreidearten optimalen Zerkleinerungsparameter werden an einem speziell entwickelten Technikumwalzenstuhl ermittelt, dokumentiert und labortechnisch überprüft. Durch die Projektpartnerschaft mit GutGroßbeuthen werden die ermittelten Daten direkt zum Anlagenlayout der neu zu errichtenden Brennerei eingesetzt und dort beim Einfahren großtechnisch optimiert. Das Anlagen- und Verfahrens-KnowHow wird beim Aufbau und Einfahren der Brennerei GutGroßbeuthen praxiswirksam. Das Brennerei-Modell ist exportfähig. Die Brennerei soll als Konsultationszentrum der Vermittlung der Erkenntnisse dienen. | Dr. Ralph Thomann Tel.: +49 33200 89-201 r_thomann@ilu-ev.de Institut für Lebensmittel- u. Umweltforschung e.V. Papendorfer Weg 3 14806 Bad Belzig | X | FPNR | |
| 01.10.2008 | 30.09.2011 | 22012208 | Verbundprojekt: Polymere Tenside aus nachwachsenden Rohstoffen mit optimierten Performance-Eigenschaften; Teilprojekt 4: Entwicklung von neuen Enzymen | Ziel des Projektes ist die Entwicklung neuer biobasierter Tensidsysteme, die möglichst zu 100 % auf Basis nachwachsender Rohstoffe und über grüne Reaktionstechnik hergestellt werden sollen. Dazu ist geplant, pflanzliche Lipide intelligent mit Proteinen und Kohlenhydraten zu neuen polymeren "Biotensiden" zu verknüpfen. Die Nutzung einer Kombination von Nachhaltiger Chemie, Enzymkatalyse und Fermentation in enger Kopplung mit modernen Aufarbeitungstechnologien soll eine schnelle Umsetzung der Projektideen hin zu Produktmustern und Herstellprozessen gewährleisten. Die Zielprodukte sollen in hoher Qualität und Reinheit hergestellt werden, die auch kosmetischen Anforderungen genügen. Neben positiven Anwendungs- und Formulierungseigenschaften steht auch die gute biologische Abbaubarkeit der Zielprodukte im Fokus. Die Umweltverträglichkeit der Produkte soll über Life Cycle Assessment Studien verifiziert werden. Ziel des Teilvorhabens ist es, neue Enzyme zur regiospezifischen Modifizierung von Zuckern zu identifizieren und bereitzustellen. Kommerziell erhältliche Enzyme werden auf ihre Eignung zur Acylierung von Zuckern getestet. Außerdem werden neue Enzymgene in Datenbanken identifiziert und chemisch-synthetisch hergestellt, sowie aus Metagenom-Bibliotheken mit geeigneten Screening-Systemen identifiziert, exprimiert und biochemisch charakterisiert. | Im Verbundvorhaben wurden biobasierte Tenside wie Oligosaccharid-basierte Tenside, Alkylpolyglykoside, Sophoroselipid-Derivate, Peptid-basierte Tenside und Glukose- sowie Ethylglukose-basierte Acyl- und Acrylderivate untersucht und weiterentwickelt. Für die Herstellung der möglichst vollständig auf Basis nachwachsender Rohstoffe hergestellten Tenside wurden heimische Pflanzenöle (insbesondere Rapsöl), Di- und Polysaccharide (insbesondere Zuckerrüben und Mais) sowie Proteine (insbesondere Weizen und Mais) eingesetzt und zu deren Konversion vorrangig enzymatische bzw. mikrobielle Methoden angewendet. Das Teilprojekt 4 hatte insbesondere zum Ziel, neue Enzyme zu identifizieren und anschließend zu testen, ob mit Ihnen die biokatalytische Modifizierung verschiedener Oligosaccharide möglich ist. Insgesamt 13 Glykosidasen und 15 Lipasen wurden auf ihre Eignung zur Kondensation von Sacchariden mit Fettalkoholen oder Fettsäuren getestet. Die Glycosidase-katalysierte Alkylierung verschiedener Saccharide mit Nonan-1-ol gelang nicht befriedigend. Die Glykosylierung von Cellulose mit einer Cellulase lieferte ein Produkt, welches nicht identifiziert werden konnte. Die biokatalytische Transesterifizierung von Methyl-?-D-glucosid mit Laurinsäuremethylester gelang mit vier kommerziellen Lipasen und einer selbst isolierten Lipase aus Burkholderia glumae. Eines der Produkte, nämlich 6-O-Lauryl-methyl-?-D-glucosid konnte präparativ mit einer Ausbeute von 11g synthetisiert werden und wurde vom Projektpartner BASF-PCN auf seine Biotensideigenschaften getestet. | Prof. Dr. Karl-Erich Jaeger Tel.: +492461613716 k.-e.jaeger@fz-juelich.de Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Biologie - Forschungszentrum Jülich - Institut für Molekulare Enzymtechnologie im Forschungszentrum Jülich Wilhelm-Johnen-Str. 52428 Jülich | X | FPNR |
| 01.08.2010 | 30.11.2011 | 22012209 | Biobasierte Hybridpolymere | Ziel des Projektes ist die innovative Veredlung von Proteinen mit künstlichen Polymeren zu neuen Materialien, sogenannten Biohybridpolymeren. Dabei sollen neue modifizierte Protein-Hybrid-Derivate im Bereich des Kunststoffsektors hergestellt werden und deren Anwendung bei der Optimierung bekannter und Erschließung neuer Einsatzmöglichkeiten untersucht werden. Erwartet werden dadurch die Teilsubstitution von erdöl- oder kohlebasierten Polymerkomponenten mit der zukunftsweisenden Wirkung einer verbesserten CO2-Bilanz und einer erheblichen Rohstoffkostenersparnis bei Materialherstellern. Es sollen Hybridpolymersystemen die aus Proteinen und Polyamid/Polyurethan-Komponenten bestehen, hergestellt werden. Dazu werden Granulate der wichtigsten kommerziellen Materialien wie beispielsweise PA66 und PA6 als Basis für die Hybridsysteme verwendet. Es werden die Verfahrensprinzipien (Reaktionsbedingungen, qualitative und quantitative Materialkombination) für die Herstellung der genannten Produkte durch Varianten der Extrusion erarbeitet. Zusätzlich werden Versuche zu Herstellung von Fasermaterialien durchgeführt. Die Materialien werden hinsichtlich chemischer und physikalischer Parameter charakterisiert. Zur Ermittlung der mechanischen Parameter werden via Spritzguss Prüfkörper hergestellt. Und die Zusammensetzung der Hybridpolymere mittels Elementaranalyse sowie mittels spektroskopischer Methoden untersucht. | Ziel des Vorhabens waren Voruntersuchungen zum Einsatz von Proteinen als Copolymer bei thermoplastischen Polyamiden und thermoplastischen Polyurethanen zur Herstellung von sogenannten biobasierten Protein-Hybrid-Derivaten. Natürliche Proteine selbst sind nicht thermoplastisch. Durch Einbringen der Proteine in eine thermoplastische Matrix sollte die Möglichkeit einer Verarbeitung durch Extrusion und Spritzgießen untersucht werden. Hierzu wurden im Vorhaben neue modifizierte Protein-Hybrid-Derivate im Bereich des Kunststoffsektors hergestellt und deren Anwendungen untersucht. Ausgehend von hergestellten Proteinhydrolysaten wurden mittels Extrusion verschiedene kommerzielle Kunststoffe auf ihre Protein-Kompatibilität beim Compoundieren getestet. Um Aussagen zur Eigenschaftsveränderung der Blends mit unterschiedlich hohem Additivanteil zu gewinnen, wurden von 5 technischen Kunststoffen insgesamt 20 Extrudate mit Proteinanteilen bis zu 30% hergestellt. Zur Untersuchung der wichtigsten mechanischen Eigenschaften und im Hinblick auf spätere Anwendungen wurden mittels Spritzguss entsprechende Prüfkörper in Scheiben bzw. Stäben sowie Fäden gefertigt. Diese wurden dann auf Härte bzw. Zug und Dehnung untersucht. Es wurde zunächst festgestellt, dass prinzipiell Polyamide und auch Polyurethane geeignete Matrixmaterialien für die angestrebten Blends darstellen, während Polyester sich als nicht geeignet erwiesen. Weitere Untersuchungen ergaben, dass polyurethanbasierte Extrudate schon bei kleinen Proteingehalten abnehmende Härte und eine deutliche Versprödung aufweisen. Dagegen können insbesondere Materialien auf Polyamidbasis mit bis zu 30 % Protein unter Beibehaltung wesentlicher mechanischer Kennwerte compoundiert werden. Beispielsweise bleiben die Shore D - Härte und der E-Modul von Blends aus bestimmten Polyamiden und bis zu 30 % Peptidhydrolysat nahezu konstant. Die Untersuchung der Fäden ergab sowohl für die Spannung als auch für Bruchdehnung und E-Modul konstante Werte. | Dr. Joachim Storsberg Tel.: +49 331 568-1321 joachim.storsberg@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | FPNR | |
| 01.09.2011 | 31.08.2013 | 22012211 | Additivierung von Rapsölkraftstoff - Projektphase 2: Prüfstands- und Langzeituntersuchungen | Im Vorhaben "Additivierung von Rapsölkraftstoff - Projektphase 2" sollen die in Projektphase 1 als Erfolg versprechend bewerteten Additive bzw. Additivpakete in Prüfstands- und Langzeituntersuchungen auf ihre Praxistauglichkeit untersucht werden. Zunächst soll die Wirksamkeit der Additivpakete aus Zündwilligkeits- und Fließverbesserer (ggf. auch Oxidationsinhibitor) geprüft werden. In einem Langzeitversuch ist geplant, die Lagerstabilität von additivierten Rapsölkraftstoffen zu ermitteln. Der Einfluss der Additive auf den motorischen Betrieb soll bei Messungen an einem rapsölkraftstofftauglichen Traktor eingehender untersucht werden. Zielgrößen sind hierbei die Auswirkungen auf das Betriebsverhalten, zum Beispiel Leistung und Kraftstoffverbrauch, sowie limitierte und nicht-limitierte Emissionskomponenten. Es soll untersucht werden, ob durch Zugabe von Additiven zum Kraftstoff Veränderungen der Emissionen beim Kaltstart zu beobachten sind. Außerdem soll die Wirksamkeit der fließverbessernden Additive auf die Förderung des Kraftstoffs an einem praxisnahen Traktoren-Kraftstoffsystem in einer klimatisierten Umgebung getestet werden. | Dr. Edgar Remmele Tel.: +49 9421 300 130 edgar.remmele@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | FPNR | ||
| 01.09.2014 | 28.02.2018 | 22012213 | Verbundvorhaben: Zweiphasige Vergärung von Zuckerrüben zur Biomethanerzeugung - Verfahrenstechnische Optimierung der Konservierung und der Konversion zur Steigerung der Energieausbeute; Teilvorhaben 1 | Das übergeordnete Ziel des Projektes ist es, den Biogasanlagenbetreibern ein ökologisch, energetisch und wirtschaftlich überlegenes Verfahren anbieten zu können, das durch die Produktion eines hoch kalorischen Biogases den Fokus auf die Verwertung des Gases als Kraftstoff oder als Bioerdgas legt. Damit sollen Alternativen zur bisherigen Verwertungsvariante Stromproduktion geschaffen werden. Um diese Zielsetzung zu erreichen wird ein bilateraler Ansatz verfolgt. Durch die Verwendung des bisher nur wenig verwendeten Substrates Zuckerrübe soll die Ökologie des Prozesses verbessert und der optimale Einsatz neuer Verfahrenstechnik ermöglicht werden. Als erster Schritt soll dazu eine kostengünstige Silotechnik zur Konservierung der Rüben entwickelt werden. Als zweites sollen die so silierten Rüben auf ihre Eignung zur Vergärung in zweiphasigen Laborsystemen untersucht und die entscheidenden Parameter optimiert werden. Diese neuen biologischen Konversionsverfahren ermöglichen eine Fraktionierung des Biogases bereits während der Erzeugung, so dass es einen stark erhöhten Methananteil aufweist. Dadurch können die Kosten zur Aufbereitung des Biogases auf Erdgasqualität deutlich gesenkt und auch die Verwertung des Gases als Kraftstoff ermöglicht werden. Für die Realisierung der angestrebten Ziele wird das Projekt in zwei Teilprojekte untergliedert. In dem ersten Teilprojekt wird die Problematik der Zuckerrübenlagerung behandelt. In dem zweiten Teilprojekt werden die Verfahrenstechnik und die Betriebsparameter der zweiphasigen Zuckerrübenvergärung optimiert. Dazu werden im halbtechnischen Maßstab Lagerungsversuche in eigens dafür entwickelten Silos durchgeführt. Diese sind nicht, wie übliche Silos, für die Tierfütterung optimiert, sondern sind explizit für die Energieproduktion erdacht. Die Optimierung der Konversionsparameter in den zweiphasigen Laborversuchen erlaubt eine detaillierte Planung und ein Up-Scaling der Anlage durch den Projektpartner Novatech. | Dr. Hans Oechsner Tel.: +49 711 459-22683 oechsner@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740) Garbenstr. 9 70599 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.09.2014 | 31.12.2017 | 22012214 | Verbundvorhaben: Nährstoffentzug bei der Holzernte minimieren - durch die Nutzung von entrindenden Harvesterfällköpfen; Teilvorhaben 2: Technische Bewertung und Verfahrenskonzepte | Das Ziel des Projektes ist die Untersuchung und Weiterentwicklung von entrindenden Harvesterfällköpfen für den Einsatz bei Holzerntemaßnahmen unter mitteleuropäischen Waldverhältnissen. Es soll ein forsttechnisches Verfahren entwickelt werden, die Rinde unmittelbar bei den Holzerntemaßnahmen im Bestand zu belassen und dadurch den Nährstoffaustrag deutlich zu senken. Zehn Arbeitspakete sind geplant: 1. Auswahl der Fällköpfe: Auswahl der im Ausland bewährten kombinierten Fäll- und Entrindungsköpfe und geeigneter Trägermaschinen. 2. Auswahl der Bestände: Auswahl der typischen Bestandesverhältnisse, die den Untersuchungsrahmen bilden (Baumarten: Fichte, Kiefer, Buche, Eiche, Pappel). 3. Voruntersuchung: Durchführung von Testeinsätzen der verschiedenen Technologien in den ausgewählten Beständen. 4. Technische und Verfahrensmodifikationen. 5. Versuchsphase: Durchführung von 16 Arbeitsstudien mit den verschiedenen Technologien, Erfassung der Ernteleistung und der Entrindungsqualität, getrennt nach Baumarten und Sortimenten. 6. Bewertung der Auswirkungen auf den Nährstoffhaushalt: Berechnung der Nährstoffbilanzen der Untersuchungsflächen auf Basis vorhandener und der neu gewonnenen Daten. 7. Ökonomische Bewertung: Darstellung der Mehrkosten gegenüber konventionellen Ernteverfahren für den Forstbetrieb, der reduzierten Kosten des Holztransporteurs, der Einsparungen im (Säge-)Werk, bei den Energieholzerzeugern etc. 8. Zusammenfassende Bewertung der Verfahren. 9. Empfehlungen für die Einsatzbereiche der neuen Fäll- und Entrindungsköpfe sowie Hinweise für weitere technische Entwicklungen (alle Projektpartner). 10. Praxistransfer der Untersuchungsergebnisse bei Messeauftritten, Workshops etc. | Prof. Dr. Ute Seeling Tel.: +49 6078 785-21 projekte@kwf-online.de Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF) Spremberger Str. 1 64823 Groß-Umstadt | X | FPNR | |
| 01.10.2015 | 31.12.2019 | 22012215 | Verbundvorhaben: Zukunftsorientiertes Risikomanagement für biotische Schadereignisse in Wäldern zur Gewährleistung einer nachhaltigen Waldwirtschaft; Teilvorhaben 4: Erstellung bundeseinheitlicher Leitlinien für den integrierten Pflanzenschutz und Demonstration der Verfahren in Beispielbetrieben - Akronym: RiMa-Wald-TP3 | Ziel war es, für die Forstwirtschaft eine Leitlinie für integrierten Pflanzenschutz (IPS) zu erstellen, um Risiken von Pflanzenschutzmitteln (PSM) für die menschliche Gesundheit und den Naturhaushalt in diesem relevanten Sektor weitestgehend zu verhindern. Beschreibungen maßgeblicher Methoden sollten die allgemeinen Grundsätze für IPS (Pflanzenschutz-Rahmen-Richtlinie 2009/128/EG) forstlich umsetzen und integriertes Managements als wichtiges Ziel des Nationalen Aktionsplan für die nachhaltige Anwendung von PSM (NAP) in diesem Sektor weiter fördern. Eine breite Aufnahme geeigneten Vorgehens in der Praxis sollte mit Beispielbetrieben als Kooperationspartner erreicht werden. Zudem sollten Methoden entwickelt und genutzt werden, Umsetzungen des IPS anhand der Beispielbetriebe zu beurteilen und Waldschutzmaßnahmen ökologisch zu bewerten. Die Anerkennung der Leitlinie beim BMEL als geeignet und maßgeblich für die Forstwirtschaft konnte im begrenzten Projektrahmen lediglich angestrebt werden. | Die bundesweit mit Fachgruppen abgestimmte Leitlinie stellt die Einflussgrößen konkret heraus, mit denen von der Risikovorsorge über die Überwachung bis zu aktiven Abwehrmaßnahmen und Erfolgskontrollen der IPS in der Forstwirtschaft nach dem Stand wissenschaftlicher Erkenntnisse und praktischer Erfahrung umgesetzt wird. Für genaue Verfahrensdetails musste meist auf einschlägige Quellen verwiesen werden. Sechs Beispielbetriebe engagierten sich bei Prüfung wie bei Demonstration von Inhalten. In Fachgesprächen wurde die Leitlinie insbesondere den Stellen der forstlichen Offizialberatung der Länder vorgestellt. Durch einen online-Fragebogen zur Umsetzung des IPS in Beispielbetrieben ergab sich die Möglichkeit die betriebliche Relevanz der Risikominderung darzustellen. Ökologische Begleituntersuchungen ließen einen Bedarf zu methodischer Weiterentwicklung und Anhaltspunkte zur Wirkung eines attract-andkill-Verfahrens auf Nichtzielorganismen gewinnen. | Dr. Martin Rohde Tel.: +49 551 69 401-186 martin.rohde@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | X | FPNR |
| 01.03.2017 | 31.05.2021 | 22012216 | Entwicklung von Mahlplatten zur Erzeugung spezifischer Fasergeometrien für Faserverbundwerkstoffe mit geringer Dichte - Akronym: OptiFaser | Das Gesamtziel des Vorhabens "Faseroptimierung" ist die Steigerung der Energie- und Ressourceneffizienz in der Herstellung von Holzfaserdämmstoffen. Das Vorhaben widmet sich dem zentralen Prozessschritt der Holzfasererzeugung im Refiner. Hier eröffnet die Entwicklung spezieller Mahlplatten eine kostengünstige Optimierungsmöglichkeit bezüglich des elektrischen und thermischen Energieverbrauchs, der Faserqualität und des Bindemitteleinsatzes. Insgesamt trägt das Vorhaben "Faseroptimierung" dadurch zu einer Verbesserung der Produkteigenschaften sowie der ökonomischen und ökologischen Wettbewerbsfähigkeit von Holzfaserdämmstoffen bei. Das Vorhaben "Faseroptimierung" ist in vier Teilprojekte gegliedert. Teilprojekt A betrifft die Entwicklung verschiedener Mahlplattenkonzepte zur Erzeugung spezifischer Fasergeometrien sowie die anschließende Mahlplattenfertigung. In Teilprojekt B werden Holzfasern mithilfe dieser Mahlplatten erzeugt und daraus Probekörper für die mechanischen und bauphysikalischen Prüfungen hergestellt. Teilprojekt C ist der Werkstoffprüfung und –analyse gewidmet. Wichtige Punkte sind hierbei die Analyse der Fasermorphologie und die Ermittlung mechanischer und bauphysikalischer Kenndaten wie Festigkeit und Wärmedurchlasswiderstand. Die Charakterisierung und Planung von Iterationsschritten sowie der Wissenstransfer ist für das Teilprojekt D veranschlagt. | Prof. Dr. Andreas Michanickl Tel.: +49 8031 805-2316 andreas.michanickl@fh-rosenheim.de Technische Hochschule Rosenheim Hochschulstr. 1 83024 Rosenheim | X | FPNR | |
| 01.10.2018 | 30.09.2022 | 22012218 | Verbundvorhaben: Förderung von Insekten in Agrarlandschaften durch integrierte Anbausysteme mit nachwachsenden Rohstoffen - Ein wissenschaftlich begleitetes Modell- und Demonstrationsvorhaben in Landschaftslaboren; Teilvorhaben 3: Co-Design, Übertragbarkeit und Begleitforschung - Akronym: FInAL | Das Projekt FInal hat zum Ziel Wege aufzuzeigen, wie in Agrarlandschaften die Vielfalt, Biomasse und Funktionalität der Insekten durch Änderungen der Anbausysteme erhöht werden kann, insbesondere durch Integration nachwachsender Rohstoffe. Insgesamt wird ein umfassender Ansatz auf Landschaftsebene mit einem jeweils regionalen Leitbild gewählt, der sowohl die Anbau- und Nichtproduktionsflächen berücksichtigt, als auch die Partizipation der Akteure. Die Landschaftslabore, d.h. Landschaftsausschnitte, in denen Maßnahmen zur Förderung der Insekten etabliert werden, werden hinsichtlich der Ausgangsituation, der Nutzungsoptionen und der Auswirkungen der Maßnahmen auf verschiedene Merkmale, vor allem in Bezug zum Vorkommen bestimmter Insektengruppen und ihrer Funktionalität (z.B. im Integrierten Pflanzenschutz) untersucht. Im Teilvorhaben 3 erfolgt die wissenschaftliche und administrative Begleitung des bereits feststehen-den Landschaftslabors Havelländisches Luch in Brandenburg durch das ZALF. In diesem Landschaftslabor werden Maßnahmen zur Blütenanreicherung im Grünland geprüft, weiterentwickelt und gemeinsam mit den beteiligten Betrieben Lösungsmöglichkeiten für deren Umsetzung analysiert. Im Rahmen der Begleitforschung für den Verbund liegt der Schwerpunkt auf den Wirkungen von Anbausystemen mit NR auf Insekten wie Laufkäfer sowie ergänzend zu den Insekten Spinnen und deren Ökosystemleistungen. Weiterhin werden Akzeptanzanalysen in Bezug auf die hemmenden und fördernden Faktoren für die in den Maßnahmen- und Methodenwerkstätten/ Landschaftslaboren erprobten Maßnahmen mit Landwirten und weitere Akteuren durchgeführt und Handlungsempfehlungen zur Förderung für Insekten in der Praxis abgeleitet. Im Rahmen einer umfassenden, integrierten Synthese werden gegenläufigen Abhängigkeiten (trade- off´s) und Optimierungsmöglichkeiten für die betriebliche Umsetzung der insektenfreundlichen Anbauverfahren und Maßnahmen aufgezeigt. | Prof. Dr. Frank Eulenstein Tel.: +49 33237 849-01 feulenstein@zalf.de Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. - Programmbereich 2 Landnutzung und Governance Eberswalder Str. 84 15374 Müncheberg | X | FPNR | |
| 01.02.1997 | 31.01.1999 | 22012296 | Entwicklung und praktische Erprobung von biologisch schnell abbaubaren Betontrennmitteln auf Basis nachwachsender Rohstoffe | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer neuen Kategorie von Betrontrennmitteln überwiegend aus nachwachsenden Rohstoffen und/oder der Veredelungsprodukten, die sowohl gute bis sehr gut Funktionseigenschaften wie auch ein deutlich vermindertes Umweltkontaminierungspotential aufweisen sollen. Die neu zu entwickelnden Produkte sollen in jeder Hinsicht so ausgelegt sein, daß sie von der Bauwirtschaft voll akzeptiert werden können. Als Abschluß des Vorhabens ist die Formulierung von mindestens zwei Produkten geplant, die bei ausgesuchten Fertigteilherstellern sowie Hoch- und Tiefbauunternehmen auf ihre Tauglichkeit geprüft werden sollen. | Im Rahmen des Vorhabens wurden zunächst in Zusammenarbeit zwischen der Fuchs Lubritech und der Universität Kaiserslautern die Anforderungen an die zu entwickelnden Betontrennmittel festgelegt sowie die stofflichen und technologischen Anforderungsprofile (Lastenhefte) erstellt. In einem zweiten Schritt wurden von der Fuchs Lubritech Trennmittel auf Basis von Pflanzenölen entwickelt und auf ihre prinzipielle Brauchbarkeit geprüft. Während der Laufzeit des Projektes wurden von der Fa. Fuchs Lubritech insgesamt 9 Trennmittelformulierungen auf Basis nachwachsender Rohstoffe entwickelt und entsprechend des entwickelten Prüfrasters im Labor des Instituts für Baustofftechnologie der Universität Kaiserslautern abgeprüft. Aus diesen wurden in gemeinsamer Absprache insgesamt 4 Trennmittelformulierungen für die Feldversuche ausgewählt. Die entwickelten Betontrennmittel wurden in einem Garagenfertigungswerk, in zwei Deckenplattenfertigungswerken (mit unterschiedlichen Betonverdichtungen) und in einem Werk, in dem stab- und plattenförmige Bauteile produziert werden, getestet. Der Test dauerte jeweils 5 Arbeitstage. Zusammenfassend läßt sich feststellen, daß eine Betontrennmittelformulierung wegen unbefriedigender Ergebnisse im Hinblick auf Abmehlen und Schalungsaufbau ausschied. Die drei verbleibenden Betontrennmittelformulierungen lieferten unter Praxisbedingungen je nach Anwendungsfall befriedigende bis sehr gute Ergebnisse und schnitten auch im direkten Vergleich mit herkömmlichen Trennmitteln (Standardtrennmittel der Unternehmen und/oder Referenzmittel) gut ab. | Schmidt Tel.: +49 6374 924-800 FUCHS LUBRITECH GmbH Hans-Reiner-Str. 7-13 67685 Weilerbach | FPNR | |
| 01.10.2000 | 31.03.2003 | 22012299 | Untersuchung von Möglichkeiten für die Erhöhung des Anteils von Stärken aus einheimischen Rohstoffen bei der Herstellung hochqualitativer Tapetenkleister | Das Vorhaben hat das Ziel, die Verwendungsmöglichkeiten von Stärke und Stärkederivaten auf Basis einheimischer Pflanzen in Tapetenkleistern und anderen Malereiprodukten zu erweitern. Dabei soll der z. Z. übliche Anteil von Stärke in Tapetenkleistern von ca. 10-20 % mittels unterschiedlicher Methoden wesentlich erhöht und hochwertige Kleister auf Basis von Stärke entwickelt werden. Im Rahmen des Projekts werden Wechselwirkungen von Stärkeprodukten und -produktkombinationen untersucht sowie Möglichkeiten zur Beeinflussung der Eigenschaften von Kleistern ermittelt, die eine Generierung von Produkten mit differenzierten Eigenschaften ermöglichen. Die Eigenschaften sollen mit denen bekannter Produkte auf Basis von Methylcellulose und synthetischen Dispersionspulvern vergleichbar sein. | Olaf Braune Tel.: +49 5541 7003-01 info@pufas.de Pufas Werk GmbH & Co. KG Im Schedetal 1 34346 Hann. Münden | FPNR | ||
| 01.11.2004 | 31.03.2005 | 22012304 | Planung, Organisation, Durchführung und Abrechung einer Biogastagung mit begleitender Ausstellung | Die Jahrestagung soll zur besseren Transparenz des Biogasmarktes beitragen, den erhöhten Beratungsbedarf abdecken und dem Tagungsteilnehmer soll sich kompakt die, für Errichtung und den erfolgreichen Betrieb, relevanten Informationen verschaffen können. Die Jahrestagung wird im letzten Quartal des Vorjahres geplant und findet dann im Januar des Folgejahres statt. Die Programmplanung wird noch im November abgeschlossen und gleichzeitig beginnt die Vorbereitung für die Ausstellung. Im Dezember werden die ersten Anmeldungen entgegengenommen und der Tagungsband wird vorbereitet. Vorbereitung, Durchführung und Nachbereitung binden ein Maximum der Arbeitskontingente. Berichterstattung und Nachbereitung sollen bis Ende März abgeschlossen sein. Wichtigstes Ergebnis der Tagung wird ein verbesserter Informationsstatus der Teilnehmer sein. Des weiteren fließen die Inhalte der im Anschluss an die Vorträge geführten Diskussionen in die Arbeit des Fachverbandes als Interessenvertretung der Brache ein. Nachvollziehbar kann das Ergebnis anhand der Teilnehmerzahl und den Inhalten des Tagungsbandes gemessen werden. | Dr. Claudius da Costa Gomez Tel.: +49 8161 984-661 info@biogas.org Fachverband Biogas e.V. Angerbrunnenstr. 12 85356 Freising | FPNR | ||
| 01.09.2005 | 28.02.2007 | 22012305 | Verbundvorhaben: Faserpflanzenstängel für Konstruktionswerkstoffe; Teilvorhaben 2 | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und anlagentechnische Umsetzung einer neuartigen Technologie zur Herstellung von Strukturbauteilen für den automobilen Innenraum auf der Basis von naturfaserverstärkten Verbundwerkstoffen. Das zu entwickelnde Verfahren soll durch eine nahezu 100% Pflanzenverwertung und Verkürzung der Prozesskette eine Kostenminimierung von ca. 30% gewährleisten. Die geplanten Arbeiten können folgendermaßen zusammengefasst werden: 1) Entwicklung und anlagentechnische Umsetzung eines Konzeptes zur Rohstoffbereitstellung und -aufbereitung; 2) Entwicklung und anlagentechnische Umsetzung von Wirkpaarungen zur Weiterverarbeitung des aufbereiteten Rohmaterials zu Kfz-Strukturbauteilen; 3) Grundlagenuntersuchungen zur Werkstoffentwicklung sowie Optimierung der Prozessparameter. Die Ergebnisse des Vorhabens sollen durch Herstellung entsprechender Bauteile und deren Vermarktung von Polytec Interior GmbH verwertet werden. | Dipl.-Ing. (FH) Klaus Philipp Tel.: +49 8171 381-315 klaus.philipp@de.polytec-interior.com Megatech Industries Deutschland GmbH - Forschung und Entwicklung Dieselweg 10 82538 Geretsried | FPNR | ||
| 01.10.2008 | 31.10.2011 | 22012308 | Verbundprojekt: Polymere Tenside aus nachwachsenden Rohstoffen mit optimierten Performance-Eigenschaften. Teilprojekt 5: Chemoenzymatische Synthesen | Ziel des Projektes ist die Entwicklung neuer biobasierter Tensidsysteme, die möglichst zu 100 % auf Basis nachwachsender Rohstoffe und über grüne Reaktionstechnik hergestellt werden sollen. Dazu ist geplant, pflanzliche Lipide intelligent mit Proteinen und Kohlenhydraten zu neuen polymeren "Biotensiden" zu verknüpfen. Die Nutzung einer Kombination von Nachhaltiger Chemie, Enzymkatalyse und Fermentation in enger Kopplung mit modernen Aufarbeitungstechnologien soll eine schnelle Umsetzung der Projektideen hin zu Produktmustern und Herstellprozessen gewährleisten. Die Zielprodukte sollen in hoher Qualität und Reinheit hergestellt werden, die auch kosmetischen Anforderungen genügen. Neben positiven Anwendungs- und Formulierungseigenschaften steht auch die gute biologische Abbaubarkeit der Zielprodukte im Fokus. Die Umweltverträglichkeit der Produkte soll über Life Cycle Assessment Studien verifiziert werden. Im Rahmen des Teilvorhabens sollen unterschiedliche biobasierte Tensidmuster synthetisiert werden und eine analytische Basis für enzymatische Untersuchungen geschaffen werden. Geplante Arbeiten sind dabei: a) Substratauswahl bzw. Beschaffung; b) Synthese einer potentiellen Disaccharid-basierten 'Tensidbibliothek'; c) Reinigung der Muster im semipräparativen Maßstab via HPLC; d) Entwicklung einer HPLC-basierten Tensidanalytik; e) nach Evaluierung der Tensidmuster: gezielte biokatalytische Derivatisierungen. | Im Verbundvorhaben wurden biobasierte Tenside wie Oligosaccharid-basierte Tenside, Alkylpolyglykoside, Sophoroselipid-Derivate, Peptid-basierte Tenside und Glukose- sowie Ethylglukose-basierte Acyl- und Acrylderivate untersucht und weiterentwickelt. Für die Herstellung der möglichst vollständig auf Basis nachwachsender Rohstoffe hergestellten Tenside wurden heimische Pflanzenöle (insbesondere Rapsöl), Di- und Polysaccharide (insbesondere Zuckerrüben und Mais) sowie Proteine (insbesondere Weizen und Mais) eingesetzt und zu deren Konversion vorrangig enzymatische bzw. mikrobielle Methoden angewendet. Im Rahmen des Teilvorhabens wurden unterschiedliche biobasierte Tensidmuster synthetisiert und eine analytische Basis für enzymatische Untersuchungen geschaffen. Arbeiten waren dabei die Erarbeitung einer potentiellen Disaccharid-basierten 'Tensidbibliothek' und die Entwicklung einer HPLC-basierten Tensidanalytik. Es wurden Mono- und Disaccharid-Standards auf Glucose-Basis in hoher Reinheit synthetisiert. Es wurden außerdem analytische Tools für die Evaluierung der biokatalytischen Derivatisierung auf HPLC-Basis bereitgestellt. Weiterhin wurden acylierte Saccharide (inkl. eines Cyclodextrinderivates) und diverse (modifizierte) Sophoroselipid-Muster (u.a. Sophorose-basiertes Lacton) synthetisiert und bereitgestellt. Alle Saccharide wurden auf ihre tensidischen Eigenschaften hin untersucht. | Prof. Dr. Jörg Pietruszka Tel.: +49 246161-4158 j.pietruszka@fz-juelich.de Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Institut für Bioorganische Chemie Wilhelm-Johnen-Str. 52428 Jülich | X | FPNR |
| 01.05.2010 | 31.08.2013 | 22012309 | Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Entwicklung einer Erntemaschine für Kamillenblüten | Für das Ernten von Kamillenblüten werden gegenwärtig in Deutschland Pflückmaschinen des Typs "KEM Linz III" eingesetzt, die vorrangig veraltete Basismaschinen aus der ehemaligen DDR nutzen. Die Produktion noch heute eingesetzter Maschinen begann im Jahr 1974. In Deutschland wurden Forschung und Entwicklung für die Kamillenerntetechnik vor über 10 Jahren eingestellt und es werden keine neuen Maschinen mehr angeboten. Zielstellung dieses Projektes ist daher die Entwicklung einer neuen Erntemaschine für Kamillenblüten, die die Anwendung neuer Fertigungstechnnologien nutzt und sich durch eine besonders hohe Arbeitsqualität bei doppelter Ernteleistung und geringen Kosten auszeichnet. Den Schwerpunkt der F&E-Arbeiten bildet das Entwickeln eines neuen leistungsfähigeren Pflückprinzips. Dies wird in enger Abstimmung mit den Kamilleproduzenten und den potentiellen Herstellern erreicht. Nach Erarbeitung und Abstimmung des Grundprinzips sowie der Auswahl einer geeigneten Basismaschine wird zur Erntesaison 2011 eine neue Lösung für die Ersterprobung bereitgestellt und in den Folgemonaten unter praxisnahen Bedingungen untersucht. Nach konstruktiver Überarbeitung steht mit der Erntesaison 2012 ein Funktionsmuster für umfangreiche Erprobungsarbeiten mit Qualitäts- und Leistungsbewertungen zur Verfügung. Nach einer weiteren Überarbeitungsstufe ist die angestrebte Zielstellung erreicht und durch entsprechende Zeichnungssätze sowie den Abschlussbericht belegt. | Dr.-Ing. Detlef Ehlert Tel.: +49 331 5699-410 dehlert@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR | |
| 01.09.2014 | 31.08.2017 | 22012314 | Verbundvorhaben: Zweiphasige Vergärung von Zuckerrüben zur Biomethanerzeugung - Verfahrenstechnische Optimierung der Konservierung und der Konversion zur Steigerung der Energieausbeute; Teilvorhaben 2 | Das übergeordnete Ziel des Projektes ist es den Biogasanlagenbetreibern ein ökologisch, energetisch und wirtschaftlich überlegenes Verfahren anbieten zu können, dass durch die Produktion eines hoch kalorischen Biogases den Fokus auf die Verwertung des Gases als Kraftstoff oder als Bioerdgas legt. Damit sollen Alternativen zur Stromproduktion geschaffen werden. Um diese Zielsetzung zu erreichen wird ein bilateraler Ansatz verfolgt. Durch die Verwendung des bisher nur wenig verwendeten Substrates Zuckerrübe soll die Ökologie des Prozesses verbessert und der optimale Einsatz neuer Verfahrenstechnik ermöglicht werden. Als erster Schritt soll dazu eine kostengünstige Silotechnik zur Konservierung der Rüben entwickelt werden. Als Zweites sollen die so silierten Rüben auf ihre Eignung zur Vergärung in zweiphasigen Laborsystemen untersucht und die entscheidenden Parameter optimiert werden. Dieses neue biologische Konversionsverfahren ermöglicht eine Fraktionierung des Biogases bereits während der Erzeugung, so dass es einen stark erhöhten Methananteil aufweist. Dadurch können die Kosten zur Aufbereitung des Biogases auf Erdgasqualität deutlich gesenkt und auch die Verwertung des Gases als Kraftstoff ermöglicht werden. Für die Realisierung der angestrebten Ziele wird das Projekt in zwei Teilprojekte untergliedert. In dem ersten Teilprojekt wird die Problematik der Zuckerrübenlagerung behandelt. In dem Zweiten werden die Verfahrenstechnik und die Betriebsparameter der zweiphasigen Zuckerrübenvergärung optimiert. Dazu werden durch den Projektpartner im halbtechnischen Maßstab Lagerungsversuche in vom Antragsteller eigens dafür entwickelten Silos durchgeführt. Diese sind nicht, wie übliche Silos, für die Tierfütterung optimiert, sondern sind explizit für die Energieproduktion erdacht. Die Optimierung der Konversionsparameter in den zweiphasigen Laborversuchen durch den Projektpartner Uni Hohenheim erlaubt eine detaillierte Planung und ein Up-Scaling der Anlage. | Alexander Christmann Tel.: +49 7904 943-1105 a.christmann@novatechgmbh.com NOVATECH Gesellschaft für umweltschonende Technologie mbH Frankenstr. 6-8 74549 Wolpertshausen | X | FPNR | |
| 01.10.2015 | 30.09.2020 | 22012315 | Verbundvorhaben: Zukunftsorientiertes Risikomanagement für biotische Schadereignisse in Wäldern zur Gewährleistung einer nachhaltigen Waldwirtschaft; Teilvorhaben 5: Servicestelle zur Verbesserung der Pflanzenschutzmittelverfügbarkeit im Forst - Akronym: RiMa-Wald-TP4 | Im Rahmen des Teilvorhabens wurden die Möglichkeiten einer Verbesserung der Pflanzenschutzverfügbarkeit im Forst eruiert, um diese im Bedarfsfall als Ultima Ratio auch zur Verfügung zu haben. Die Servicestelle wirkte somit inhaltlich im Einklang mit der Nationalen Aktionsplan Pflanzenschutz (NAP). Die Arbeiten beinhalteten die Evaluierung verfügbarer Pflanzenschutzmittel im Forst, das Screening zu alternativen Pflanzenschutzverfahren, -mitteln und -wirkstoffen, Informationsrecherchen und Absprachen, die Unterstützung des Lückenindikationsmanagements und Mitarbeit in der BLAG Lück-Unterarbeitsgruppe Forst, Unterstützung im nationalen Zulassungs- und Genehmigungsverfahren – insbesondere bei Zulassungen nach Art. 51 VO(EG)1107/2009 "Ausweitung des Geltungsbereichs von Zulassungen auf geringfügige Verwendungen", Abstimmung mit den Waldschutzdienststellen der Länder zur Situation und zum weiteren Vorgehen, sowie die Aufbereitung und der Transfer in die Praxis. | Zur Verbesserung der Pflanzenschutzmittelverfügbarkeit im Forst wurden zunächst die verschiedenen Zulassungsverfahren recherchiert, Indikationslücken identifiziert und Lösungsansätze aufgezeigt, eine Datenbank zur PSM-Indikationen erstellt, Unterstützung bei Zulassungsverfahren geleistet, sowie eine Schnittstellenfunktion zwischen den Waldschutzstellen der Länder und den übrigen Akteuren etabliert und ausgeübt. | Dr. Andreas Hahn Tel.: +49 8161 4591-501 andreas.hahn@lwf.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1 85354 Freising | X | FPNR |
| 01.11.2016 | 31.01.2019 | 22012316 | Verbundvorhaben: Viskositätssensor zur Optimierung von Biogasprozessen (VisOB); Teilvorhaben 3: Sensorentwicklung - Akronym: ViSOB-1 | Die Effizienz von Biogasanlagen hängt u.a. in hohem Maße von der Viskosität des Biogasmediums ab. Bislang existiert jedoch noch kein zuverlässiges, leicht handhabbares und ökonomisches Verfahren zur In-situ-Messung dieses Parameters. Gesamtziel des Vorhabens ist daher die Entwicklung eines Viskositätssensors zur Optimierung von Biogasprozessen, der es ermöglicht, insbesondere auch inhomogene, stückige und strukturviskose Biogasmedien in großen Reaktorvolumina hinsichtlich ihrer Viskosität auf die günstigsten Werte einzuregeln. Das Vorhaben wird am Kurt-Schwabe-Institut für Mess- und Sensortechnik e.V. Meinsberg (KSI) in Kooperation mit dem Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte an der Humboldt-Universität zu Berlin (IASP), der Pronova Analysentechnik GmbH und dem Ingenieurbüro Peter Zimmermann (TEB) als Unterauftragnehmer des IASP bearbeitet. KSI wird an einer Biogas-Versuchsanlage grundlegende Untersuchungen zur Viskositätsmessung in verschiedenen Biogasmedien durchführen und praxistaugliche Messmethoden entwickeln. IASP wird diese im Labormaßstab erproben und Untersuchungen zur Ertragssteigerung des Biogasprozesses durch Messung und Steuerung der Viskosität durchführen. Pronova übernimmt die Entwicklung und Musterfertigung der Sensoren. TEB wird die elektronischen Komponenten entwickeln und das Messsystem am IASP messtechnisch betreuen. | Dr. rer. nat. Burkhard Christmann Tel.: +49 30 4550-850 burkhard.christmann@pronova.de Pronova Analysetechnik GmbH & Co. KG Groninger Str. 25 13347 Berlin | X | FPNR | |
| 01.09.2018 | 30.11.2021 | 22012317 | Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Biobasierte Hochleistungsbarrierewerkstoffe auf der Basis einer Plattformtechnologie zur biotechnologischen Gewinnung von Cellulose-Nanofasern; Teilvorhaben 2: Entwicklung Durchfluss-Bioreaktor und -Separator für die BNC-Fasergewinnung - Akronym: BioSBarrier | Biotechnologie eröffnet einen neuen Zugang zu hochleistungsfähigen Materialien. Biotechnologisch gewonnene Nanocellulose (BNC) aus Zucker stellt eines dieser innovativen Biomaterialien dar. Dieses natürliche, erneuerbare Polymer aus reiner Cellulose besitzt aufgrund seiner nanostrukturierten Fasern einzigartige Materialeigenschaften. Das Potential dieses Materials wird jedoch nicht ausgeschöpft, denn bisherige Untersuchungen zu kommerziellen Anwendungen beschränken sich auf größere Formkörper aus BNC. Ursache hierfür ist das Fehlen eines effizienten, technologischen Zuganges zu BNC-Nanofasern mit kontrollierter Morphologie. Dies würde auch neuartige Anwendungen im Bereich funktioneller Coatings ermöglichen, die heute noch nicht realisierbar sind. Hierbei sind beispielsweise Anwendungen im Verpackungsbereich, Korrosionsschutz oder Brandschutz zu nennen, im Besonderen im Kontext von "All-Bio" bzw. "All-Renewable"-Produktkonzepten. Im Rahmen der Kooperation BioSBarrier soll die komplette Wertschöpfungskette von der Erforschung und Entwicklung einer neuen Fertigungstechnologie zur kontrollierten Herstellung des Hochleistungsbiopolymers BNC in Form von Einzelfasern mit kontrollierter Morphologie, der Erforschung, Entwicklung und Testung hochleistungsfähiger Materialverbünde aus speziellen Substratmaterialien mit maßgeschneiderten, optional mehrschichtigen, funktionalen Coatings bis zur Testung der Materialverbünde in Anwendungen als funktionale Coatings und Barrierefunktionsschichten in den Bereichen Verpackung und Korrosionsschutz geschaffen werden. Das Teilvorhaben des Fraunhofer ICT-IMM zielt dabei auf die Entwicklung und Realisierung eines neuartigen Bioreaktors und einer neuartigen Separationseinheit zur Abtrennung der gebildeten BNC-Fasern aus dem biotechnologischen Prozess. Angestrebt wird dabei, durch die gezielte Gestaltung des Reaktors und der Separationseinheit die Gewinnung von BNC-Fasern mit maßgeschneiderter Morphologie zu ermöglichen. | Dr. Gabriele Menges-Flanagan Tel.: +49 6131 990-425 gabriele.menges-flanagan@imm.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) - Institutsteil ICT-IMM Carl-Zeiss-Str. 18-20 55129 Mainz | X | FPNR | |
| 01.10.2018 | 30.09.2022 | 22012318 | Verbundvorhaben: Förderung von Insekten in Agrarlandschaften durch integrierte Anbausysteme mit nachwachsenden Rohstoffen - Ein wissenschaftlich begleitetes Modell- und Demonstrationsvorhaben in Landschaftslaboren; Teilvorhaben 4: Aspekte des Transfers, Vermittlung und Begleitforschung - Akronym: FInAL | Das Projekt FInal hat zum Ziel Wege aufzuzeigen, wie in Agrarlandschaften die Vielfalt, Biomasse und Funktionalität der Insekten durch Änderungen der Anbausysteme erhöht werden kann, insbesondere durch Integration nachwachsender Rohstoffe. Insgesamt wird ein umfassender Ansatz auf Landschaftsebene mit einem jeweils regionalen Leitbild gewählt, der sowohl die Anbau- und Nichtproduktionsflächen berücksichtigt, als auch die Partizipation der Akteure. Die Landschaftslabore, d.h. Landschaftsausschnitte, in denen Maßnahmen zur Förderung der Insekten etabliert werden, werden hinsichtlich der Ausgangsituation, der Nutzungsoptionen und der Auswirkungen der Maßnahmen auf verschiedene Merkmale, vor allem in Bezug zum Vorkommen bestimmter Insektengruppen und ihrer Funktionalität (z.B. im Integrierten Pflanzenschutz) untersucht. Im Teilvorhaben 4 wird der Transfer des landwirtschaftlichen und agrarstrukturellen Wissens in die wissenschaftlich gestützte Maßnahmengestaltung befördert. Die über das Projekt geplante Verände-rung bestehender Anbau- und Flächennutzungssysteme erfordert dabei eingehende Personen- und Strukturkenntnisse in der Fläche, die durch die Landwirtschaftskammer Niedersachsen als Fach- und Beratungsbehörde mit deutschlandweitem Versuchswesen gewährleistet werden kann. Durch die Vernetzung mit Akteuren aus Behörden, Verbänden, Wissenschaft, Wirtschaft, Verwaltung, Politik und Öffentlichkeit ist die Akzeptanz und Verstetigung der Maßnahmen in der Praxis über die geplanten Arbeiten der Landwirtschaftskammer Niedersachsen zu unterstützen. Die Landwirtschaftskammer Niedersachsen nimmt im Verbund die wichtige Position des Vermittlers zwischen Wissenschaft und Praxis sowie Verwaltungsorganen ein. | Nora Kretschmar Tel.: +49 441 801-408 nora.kretzschmar@lwk-niedersachsen.de Landwirtschaftskammer Niedersachsen Mars-la-Tour-Str. 1-13 26121 Oldenburg | X | FPNR | |
| 01.08.1994 | 31.12.1997 | 22012393 | Nachwachsende Rohstoffe für Polymer- Dispersionen (NARODIS) | Die Forschungsarbeiten zum Vorhaben NARODIS haben das Ziel, die Polymerbasis von Polymerdispersionen, die überwiegend auf petrochemischen Grundstoffen beruht, durch heimische, nachwachsende Rohstoffe zu substituieren. Es sollen Dispersionen entwickelt werden, die aufgrund eines hohen Leistungsspektrums bei relativ niedrigen Preisniveau (Massenprodukt) wettbewerbsfähig sind. Natürliche Fette und Öle werden in diesem Projekt meist ohne weitere Raffination als Edukte chemisch derivatisiert, durch Pfropfung mit Maleinsäureanhydrid, Epoxidierung und Umesterung bzw. Umamidierung. Die fettchemischen Derivate werden durch verschiedene chemische Reaktionen zu Polymeren aufgebaut. Anschließend werden die aus Rapsöl, Sonnenblumenöl, Leinöl und zu Vergleichszwecken auch Sojaöl hergestellten Polymere emulgiert und in wäßrige Dispersion überführt. Einsatzgebiete der Polymerdispersion sind sehr breit. Sie reichen von den Bereich Kleben und Dichten bis zur Modifizierung der Basispolymere für anorganische Werkstoffe, wie z.B. Gips oder Zement. | Neben der Umsetzung von Pflanzenölen mit Maleinsäureanhydrid, wurden Pflanzenöle epoxidiert, umgeestert und umamidiert. Im Rahmen der Umesterungen und Umamidierungen wurden Rüböl, Leinöl und Sonnenblumenöl mit verschiedenen Polyolen (Glycerin, Sorbit, Trimethylolpropan, Polyethylenglykol etc.) und verschiedenen Polyaminen (Hexamethylendiamin, Ethylendiamin, Ethanolamin etc.) umgesetzt. Die Synthese der sog. MSA-Addukte, die durch die Umsetzung von Pflanzenölen mit Maleinsäureanhydrid (MSA) entstehen, wurde im Vorhaben intensiv untersucht. Im Vorhaben wurden Umsetzungen von hochungesättigten Ölen mit Luftsauerstoff, Umsetzung der Säureanhydride mit Polyolen bzw. Polyaminen, Ringöffnungsreaktionen von Epoxiden, Umsetzungen mit Stärke, Umsetzungen mit Polyisocyanaten sowie die Polymerisation von Vinylacetat in Gegenwart geeigneter fettchemischer Derivate durchgeführt. In einem umfangreichen Screening wurden diese verschiedenen Möglichkeiten auf ihre Eignung zur Herstellung von Polymeren, die im Anschluß daran dispergiert werden sollten, untersucht. Das Hauptproblem bestand bei diesen Umsetzungen darin, lineare Polymere herzustellen, da vernetzte Polymere nur begrenzte mechanische Eigenschaften besitzen und daher kaum zu dispergieren sind. Die verschiedenen Methoden lieferten neben teilweise gummielastischen, kautschukartigen Polymeren auch harzartige Verbindungen sowie hoch vernetzte Systeme. Die Umsetzungen mit Luftsauerstoff, Isocyanaten und Stärke wurden nicht weiter verfolgt, da die erhaltenen Produkte nicht dispergierbar oder hochkomplex waren. Obwohl mehrere Strategien zur Herstellung von Polymerdispersionen verfolgt und intensiv untersucht wurden, gelang es nicht, die Oleopolymere zu dispergieren. | Klein Tel.: +49 211 797-4335 Henkel AG & Co. KGaA - Unternehmensbereich Adhesiv Anwendungstechnik ACG Henkelstr. 67 40589 Düsseldorf | FPNR | |
| 01.04.2002 | 31.12.2004 | 22012401 | Gewinnung ätherischer Öle aus Blatt-, Blüten- und Körnerdrogen einheimischer Produktion | Der Markt für ätherische Öle steigt um jährlich 4 - 5 %, wobei in Deutschland kaum eine Produktion stattfindet. Ziel des Vorhabens war es, für aussichtsreiche Arten den Einfluss von Sortenwahl, agrotechnischen Maßnahmen und Destillationsparametern auf Qualität und Quantität der gewonnenen Öle und deren Nebenprodukte zu prüfen und die Wirtschaftlichkeit der Produktion ätherischer Öle in Deutschland zu bewerten. Dazu wurden verschiedene Herkünfte/Sorten von Pfefferminze, Melisse, Thymian, Salbei sowie verschiedenen Körnerfrüchten angebaut und zu unterschiedlichen Ernteterminen frisch und getrocknet auf einer Technikumsanlage destilliert. Parallel dazu erfolgte eine Marktumfrage zur Ermittlung des tatsächlichen Bedarfs sowie potenzieller Abnehmer. Eine Übertragung der in der Technikumsanlage gewonnenen Ergebnisse auf eine baugleiche Praxisanlage sollte sich anschließen, so dass eine unmittelbare Praxiseinführung für die wichtigsten Arten möglich wäre. Bei erfolgreichem Projektverlauf wäre eine Ausweitung der Produktion ätherischer Öle einheimischer Produktion für die Verwendung in Pharmazie, Kosmetik und Lebensmitteltechnologie zu erwarten. | Im Projektzeitraum wurden umfangreiche Anbauversuche zu insgesamt zwölf ätherischölliefernden Pflanzenarten (Moldawischer Drachenkopf, Melisse, Pfefferminze, Salbei, Thymian, Anis, Dill, Fenchel, Koriander, Kümmel, Echte Kamille und Baldrian) mit insgesamt mehr als 50 Herkünften und Sorten angelegt und betreut. Es wurden verschiedene Anbau- und Extraktionsverfahren erprobt. Die Bestände haben sich überwiegend mit gutem Ertragsniveau entwickelt, wobei sehr deutlichen Witterungsunterschiede in den beiden Versuchsjahren auftraten, die sich erheblich auf Ertrag und Inhaltsstoffgehalt auswirkten. In der Kosmetik sind derzeit besonders zitronenartige Aromen gefragt. Die klassisch genutzte Zitronenmelisse liefert sehr geringe Ölerträge. Diesbezüglich könnte der Moldawische Drachenkopf aufgrund vergleichsweise hoher Citratgehalte eine gute Alternative bieten. Die Erträge des Moldawischen Drachenkopfs waren zumindest im zweiten Jahr sehr hoch. Die Bemühungen um die Vermarktung dieses ätherischen Öles wurden intensiv, jedoch insgesamt mit mäßigem Erfolg geführt. Eine Idee war es, die Wettbewerbsstellung von Zitronenmelisse und Salbei deutlich zu verbessern, indem eine kombinierte Gewinnung des recht hochpreisigen Öls mit einer Extraktion von Rosmarinsäure versucht wird. Entsprechende Versuche ergaben leider keine verwertbaren Ergebnisse, da die Restgehalten an Rosmarinsäure nach der Ölgewinnung zu gering waren. Bei allen Arten wurde der Einfluss von Sorte/Herkunft, Erntetermin (Reifestadium), Extraktionszeit und Zerkleinerungsgrad auf Ölertrag und -zusammensetzung geprüft. Es bestätigte sich, dass (außer für die Kamille) aus ökonomischer Sicht grundsätzlich die Extraktion von frischem Material zu bevorzugen wäre, da hier die hohen Trocknungskosten entfallen und meist die besten Ausbeuten zu erzielen sind. Die Frischextraktion stößt jedoch an logistische und arbeitstechnische Grenzen (kurze Transportwege erforderlich; Verarbeitung in Arbeitszeitspitzen). | Dr. habil. Armin Vetter Tel.: +49 3641 683-200 armin.vetter@tll.thueringen.de Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TLLLR) - Thüringer Zentrum Nachwachsende Rohstoffe Naumburger Str. 98 07743 Jena | FPNR | |
| 15.03.2005 | 30.06.2005 | 22012404 | Konzeption und Durchführung der Fachtagung "Energetische Nutzung von Holz" im Rahmen der LIGNA+ 2005 in Hannover | Vorhabenziel: Mit der geplanten Fachtagung sollen erstmalig im Rahmen der LIGNA+ 2005 (internationale Leitmesse für die Forst- und Holzwirtschaft) einem möglichst breiten Publikum die verschiedenen marktspezifischen, technischen und wirtschaftlichen Aspekte der energetischen Nutzung von Holz präsentiert werden. Die eintägige Konferenz wird die Sonderpräsentation "Energie aus Holz" ideal ergänzen und mit dazu beitragen, dass sowohl Fachpublikum als auch Privatpersonen gleichermaßen gut und umfangreich informiert werden. Den unterschiedlichen Interessenschwerpunkten der Tagungsbesucher wird durch ein entsprechend breit gefächertes Vortragsprogramm Rechnung getragen. Arbeitsplanung: Für Konzeption und Durchführung der Fachtagung "Energetische Nutzung von Holz" sind verschiedene Arbeitsschritte erforderlich: Abstimmung mit Projektpartnern, Finanzierung, inhaltlich-fachliche und organisatorische Vorbereitung der Fachtagung, Durchführung und Evaluation der Veranstaltung usw. Geplante Ergebnisverwertung: Bei erfolgreichem Verlauf und guter Resonanz seitens der Teilnehmer soll die Fachtagung als regelmäßiger Bestandteil der LIGNA+ etabliert werden. | Dipl. Soz.Wirt Andreas Steege Tel.: +49 511 909688-30 steege@targetgmbh.de target Gesellschaft für Projektierung, Koordination und Öffentlichkeitsarbeit mbH Hefehof 8 31785 Hameln | FPNR | ||
| 01.10.2008 | 30.09.2011 | 22012408 | Verbundprojekt: Polymere Tenside aus nachwachsenden Rohstoffen mit optimierten Performance-Eigenschaften; Teilprojekt 6: Selektive enzymatische Hydrolysen | Ziel des Projektes ist die Entwicklung neuer biobasierter Tensidsysteme, die möglichst zu 100 % auf Basis nachwachsender Rohstoffe und über grüne Reaktionstechnik hergestellt werden sollen. Dazu ist geplant, pflanzliche Lipide intelligent mit Proteinen und Kohlenhydraten zu neuen polymeren "Biotensiden" zu verknüpfen. Die Nutzung einer Kombination von Nachhaltiger Chemie, Enzymkatalyse und Fermentation in enger Kopplung mit modernen Aufarbeitungstechnologien soll eine schnelle Umsetzung der Projektideen hin zu Produktmustern und Herstellprozessen gewährleisten. Die Zielprodukte sollen in hoher Qualität und Reinheit hergestellt werden, die auch kosmetischen Anforderungen genügen. Neben positiven Anwendungs- und Formulierungseigenschaften steht auch die gute biologische Abbaubarkeit der Zielprodukte im Fokus. Die Umweltverträglichkeit der Produkte soll über Life Cycle Assessment Studien verifiziert werden. Im Teilvorhaben 6 sollen für die selektive enzymatische Hydrolyse von Polysacchariden und Proteinen die notwendigen Verfahrensschritte für Rohstoffaufbereitung, Biotransformation und Produktaufarbeitung definiert sowie Produktmuster synthetisiert und für nachfolgende Teilvorhaben bereitgestellt werden. Geplante Arbeiten umfassen dabei: - Rohstoffauswahl und Aufarbeitung- Enzymscreening verschiedener kommerziell verfügbarer Enzyme und Auswahl- Durchführung der enzymatischen Hydrolyse und Optimierung- Aufbereitung des Produktes- Durchführung von Mustersynthesen- Untersuchungen zur Prozessintensivierung. | Im Verbundvorhaben wurden biobasierte Tenside wie Oligosaccharid-basierte Tenside, Alkylpolyglykoside, Sophoroselipid-Derivate, Peptid-basierte Tenside und Glukose- sowie Ethylglukose-basierte Acyl- und Acrylderivate untersucht und weiterentwickelt. Für die Herstellung der möglichst vollständig auf Basis nachwachsender Rohstoffe hergestellten Tenside wurden heimische Pflanzenöle (insbesondere Rapsöl), Di- und Polysaccharide (insbesondere Zuckerrüben und Mais) sowie Proteine (insbesondere Weizen und Mais) eingesetzt und zu deren Konversion vorrangig enzymatische bzw. mikrobielle Methoden angewendet. Im Teilvorhaben wurden für die verschiedenen Produkte (Proteinbasierte Tenside und Oligosaccharidbasierte Tenside) die möglichen Rohstoffquellen und Enzymsysteme ermittelt und einem Screening-Test unterzogen. Die hierzu erforderliche Analytik wurde erarbeitet und etabliert. Bei den Proteinbasierten Tensiden wurden mit der verwendeten SDS-Gelelektrophorese die Molekulargrößenverteilung der Proteinhydrolysate bestimmt und die Enzyme bzw. Enzymkombinationen ermittelt, die die gewünschte Molekülgrößenverteilung im Hydrolysat erzielen. Bei den Oligosaccharidbasierten Tensiden erfolgte die Molekulargrößenverteilung mittels Gelpermeationschromatographie. Es wurden für die untersuchten Substrate die Enzyme und die Prozessbedingungen ermittelt, die eine möglichst enge Verteilung der Molekulargröße erzielen. Anschließend erfolgte auf Basis der Screeningtests für beide Tensidsysteme die Prozessentwicklung. Während der Prozess zur Herstellung von Oligosacchariden im Wesentlichen die beiden Schritte Hydrolyse und Cross-Flow-Filtration umfasst, ist bei der Proteinhydrolyse zusätzlich ein Vorbehandlungsschritt zur Abtrennung störender Zuckerbestandteile erforderlich. Es konnte gezeigt werden, dass hierfür die Lösungsmittelfällung mit anschließendem Wasch- und Filtrationsschritt eine geeignete Verfahrenskombination darstellt. | apl. Prof. Görge Deerberg Tel.: +49 208 8598-1107 goerge.deerberg@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | X | FPNR |
| 01.05.2009 | 30.09.2011 | 22012409 | Neuzüchtung und Erprobung bisher nicht registrierter Weidenklone und -sorten | Das Vorhaben zielt auf eine nachhaltige Steigerung der Massenleistung (Ertrag/Fläche/Zeit) von Klonen, die im Kurzumtrieb mit bevorzugten Umtriebszeiten von 2 bis 5 Jahren, bewirtschaftet werden. Im Vordergrund steht die Neuzüchtung und Erprobung bisher nicht registrierter Sorten. Neben Sorten der Korbweide S. viminalis werden von der NW-FVA sowohl andere Arten als auch Hybriden dieser Arten in die Untersuchungen einbezogen. Im Besonderen werden Techniken der schnellen Vermehrung (Klonierung) von vielversprechenden Klonen erprobt, da für Feldprüfungen unter verschiedenen Umweltbedingungen eine hohe Anzahl von Pflanzen geprüft werden muß und Pflanzdichten von 13 bis 18.000 Stecklingen pro Hektar Vorraussetzung für die vollmechanisierte Bewirtschaftung der Kurzumtriebsflächen sind. Die geplanten genetischen Untersuchungen dienen in Verbindung mit der Beschreibung morphologischer Merkmale dem Nachweis der Unterscheidbarkeit von anderen Sorten und damit dem Sortenschutz. itsschritte: 1. Evaluierung der in Hann. Münden vorhandenen Klonsammlungen, Sichten weiterer noch vorhandener Information, Erfassung phänotypischer Variation; 2. Methodenentwicklung der Massenvermehrung einzelner Klone(in vitro und im Gewächshaus); 3. Genetische Charakterisierung (Probenahme, Einlagerung, Aufarbeitung; Fingerprinting, DNA-Bank); 4. Sammeln von Blühreisern und Pflanzenmaterial auf spezifischen Standorten, Steckholzschnitt ; 5.Kreuzungsarbeiten: inter- und intraspezifische Kreuzungen; 6. Neuaufbau/Erweiterung und Pflege einer Stammkollektion von ca. 280 Klonen, Aufbau von Züchtungspopulationen; 7. Erstellen einer virtuellen Sammlung Es werden verbesserte Weidensorten zur Nutzung in Land- und Forstwirtschaft verfügbar gemacht. | Dr. Alwin Janßen Tel.: +49 5541 7004-31 alwin.janssen@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt - Abt. C-Waldgenressourcen Professor-Oelkers-Str. 6 34346 Hann. Münden | X | FPNR | |
| 01.07.2012 | 30.04.2016 | 22012410 | Verbundvorhaben: Potentiale agrarer Dendromasseproduktion im Norddeutschen Tiefland unter Berücksichtigung der Wasserversorgung und Konkurrenzfähigkeit von Kurzumtriebsplantagen (AGENT); Teilvorhaben 1: Identifikation und Modellierung von Anbaustandorten | Übergeordnetes Ziel des Forschungsvorhabens "Potentiale agrarer Dendromasseproduktion im Norddeutschen Tiefland unter Berücksichtigung der Wasserversorgung und Konkurrenzfähigkeit von Kurzumtriebsplantagen (AGENT)" ist es, Vorzugsflächen und Nutzungspotentiale für die Energieholzproduktion in der Landwirtschaft weiträumig zu identifizieren und den Zusammenhang zwischen Wasserversorgung und Biomasseaufbau auch im Hinblick auf die Transpirationsleistung zu untersuchen. Die Untersuchungen zum Transpirationsverhalten werden dazu verwendet, die Einflüsse von KUP auf die zur Verfügung stehenden Wasserressourcen zu analysieren. Das Forschungsvorhaben umfasst die folgenden 3 Arbeitspakete. WP 1: GIS-basierte multikriterielle Analyse zur Ausweisung potentieller Standorte für KUP und Analyse des Wasserhaushalts (FU Berlin). WP 2: Ermittlung von Ertragsfunktionen für die Denrdomasseproduktion in Abhängigkeit von Wasserdargebot und Sortenwahl auf Schlagebene (HNE Eberswalde). WP 3: Potentialermittlung von KUP und Bewertung im Vergleich zu Gewinnbeiträgen von konventionellen Fruchtfolgen (FU Berlin, HNE Eberswalde) | Prof. Dr. Achim Schulte Tel.: +49 30 838-70253 achim.schulte@fu-berlin.de Freie Universität Berlin - Fachbereich Geowissenschaften - Institut für Geographische Wissenschaften - Angewandte Geographie Malteserstr. 74 - 100 12249 Berlin | X | FPNR | |
| 01.02.2013 | 31.03.2016 | 22012412 | Verbundvorhaben: Bedeutung der Milchsäure für die Bildung von methanogenen Substraten in Biogasanlagen; Teilvorhaben 1: Bildung von Milchsäure im Biogasprozess | Aus früheren gemeinsamen Versuchen mit dem Prüf- und Forschungsinstitut in Pirmasens ergaben sich Hinweise, dass Milchsäure in Biogasanlagen bei der Methanisierung von organischem Material ein wichtiges Zwischenprodukt bei der Bildung von Propionsäure darstellt. Anreicherung von Propionsäure führt häufig zu Gärstockungen. Deshalb soll der mikrobielle Bildungsprozeß von Milchsäure und deren Umwandlung in laufenden NawaRo-Biogasanlagen detailliert untersucht werden. Es werden sowohl Milchsäure-bildende wie auch Milchsäure-abbauende Bakterien isoliert, identifiziert und ihre physiologischen Leistungen und Bedeutung für die Abbauprozesse in Biogasanalgen analysiert. Die Ergebnisse sollen Schlüsse über den Einfluss der Substrate und Betriebsweise von Biogasfermentern auf die Effizienz des mikrobiellen Abbaus von Pflanzenmaterial ermöglichen. Das Projekt wird in Kooperation mit dem PFI in Pirmasens (Teilvorhaben 2) durchgeführt. Während im Teilvorhaben 2 der mikrobielle Abbau der Milchsäure untersucht wird, wird im Teilvorhaben 1 (IMW) die mikrobiellen Mechanismen der Bildung von Milchsäure analysiert. Dazu wird aus 5 laufenden Biogasanlagen Probenmaterial zu unterschiedlichen Zeiten entnommen und daraus möglichst alle Milchsäure-bildenden Bakterien isoliert und deren physiologische Leistungen untersucht. | Prof. Dr. Helmut König Tel.: +49 6131 39-22662 hkoenig@uni-mainz.de Johannes Gutenberg-Universität Mainz - FB 10 Biologie - Institut für Mikrobiologie und Weinforschung Johann-Joachim-Becher-Weg 15 55128 Mainz | X | FPNR | |
| 01.01.2015 | 31.12.2017 | 22012413 | Verbesserung der Pelletierfähigkeit von Laubhölzern durch Organosolv-Lignin als Pelletierhilfsmittel | Das Forschungsvorhaben hat das Ziel, Holzpellets auf Basis bislang nicht nennenswert in der Pelletindustrie eingesetzter Rohstoffe, insbesondere Buchenschwachholz, sowie Organosolv-Lignin als Additiv herzustellen. Die Verwendung von Organosolv-Lignin in der Pelletherstellung ist neu und wurde bisher weder erprobt noch in Erwägung gezogen. Durch die Kombination von Buchenschwachholz und Organosolv-Lignin soll die Pelletierfähigkeit des Buchenholzes verbessert werden. Zudem sollen wesentliche Eigenschaften der Laubholzpellets wie Bindungsfestigkeit und Abriebwiderstand erhöht werden. Ferner soll durch den neuartigen Ansatz der Heizwert der Holzpellets erhöht sowie die Emission an flüchtigen anorganischen und organischen Verbindungen verringert werden. Im Rahmen von Laborversuchen werden zunächst die Parameter zur Herstellung der Laubholzpellets wie Holzfeuchte, Presstemperatur und Presszeit von Grund auf untersucht und optimiert. An den hergestellten Laubholzpellets werden Eigenschaften wie Bindungsfestigkeit, Abriebwiderstand, Heizwert, Aschegehalt und Emission an flüchtigen Bestandteilen untersucht und, soweit erforderlich, optimiert. Zum Vergleich sollen industriell hergestellte Pellets der Qualität DIN plus A 1 nach EN 14961-2 mit in die Untersuchungen einbezogen werden. Des Weiteren sollen Betriebsversuche mit dem Organosolv-Lignin zur Ermittlung der industriellen Eignung des neuartigen Ansatzes durchgeführt werden. | Prof. Dr. Ursula Kües Tel.: +49 551 39-7024 ukuees@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. Molekulare Holzbiotechnologie und Technische Mykologie Büsgenweg 2 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.11.2014 | 31.10.2017 | 22012414 | Verbundvorhaben: Nachhaltige Verwertungsstrategien für Produkte und Abfälle aus biobasierten Kunststoffen; Teilvorhaben 4.2: Aufbereitung und werkstofflicher Wiedereinsatz von Produktionsabfällen | Ziel des Vorhabens ist die Etablierung und Optimierung eines qualitativ hochwertigen mechanischen Recyclings für das derzeit mengenmäßig wichtigste Biopolymer Polylactid. dieses Forschungsvorhaben befasst sich explizit mit den Industrieabfällen, die bei der Produktion von Danone-Joghurtbechern in einem nicht unerheblichen Maße anfallen. Die PLA-Stanzabfälle, die mit Klebstoffen und bedrucktem Papier versehen sind sollen in die gesamte Prozesskette, d.h. das mechanische Recycling, die Charakterisierung und Optimierung der Rezyklate sowie die Entwicklung neuer Produkte auf Basis der recycelter Biokunststoffe in Zusammenarbeit mit industriellen Partnern in verschieden Bereichen entlang der gesamten Wertschöpfungskette erfolgen. Übergeordnetes Ziel ist es, diese mit PLA erzielten Ergebnisse auch auf andere Biokunststoffe, wie z.B. Polyhydroxyalkanoat, Polyester- oder Stärkeblends und Bio-PA zu übertragen. Voraussetzung dafür wird die mengenmäßige Verfügbarkeit und das Einsatzgebiet sein. Das Projekt umfasst 21 Arbeitspakete und ist in drei Projektphasen unterteilt. Die erste Phase befasst sich mit der Forschung und Entwicklung, die zweite Phase befasst sich mit der Optimierung und der Materialentwicklung und in der dritten Phase werden gemeinsam mit den Industriepartnern Produkte entwickelt. | Stephanie Kötter-Gribbe Tel.: +49 4494-1555 gribbe@boesel-plastic.de BEST PLASTIC MANAGEMENT GmbH Industriestr. 20-24 26219 Bösel | X | FPNR | |
| 01.01.2018 | 31.10.2020 | 22012417 | Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Naturfaserverstärkte Biokunststoffverbunde und innovative Herstellungsverfahren für Leichtbau-Hybridformteile mit hohen Struktur- und Sicherheitsanforderungen – regenerative Sitzschale; Teilvorhaben 4: Verfahren für Bio-NFK-Halbzeuge und Bio-NFK-Hybridformteile - Akronym: regScha | Naturfaserverstärkte Biokunststoffverbunde und innovative Herstellungsverfahren für Leichtbau-Hybridformteile mit hohen Struktur- und Sicherheitsanforderungen (regScha) Das Hauptanliegen des geplanten Forschungsprojektes beinhaltet die Erweiterung des Einsatzbereiches von naturfaserverstärkten Bio-Kunststoff-Verbunden für High-Performance-Produkte. Belastungsgerechte Laminataufbauten aus quasi-endlos faserverstärkten Einzelschichten sollen hierbei als partielle Verstärkungen über einen Hybrid-Spritzgussprozess sowie einer nachgeschalteten selektiven Strahlenvernetzung in hochbelastbare Strukturbauteile integriert werden. Hierfür werden verschiedene Material-, Technologie-, Auslegungs- und Recyclingkonzepte am Beispiel einer Sitzschale kritisch erforscht und in eine praxisnahe Strukturanwendung überführt. Im Erfolgsfall des Projektes liegen somit wichtige Erkenntnisse sowie Verarbeitungs- und Designmethoden für die Anwendung von naturfaserverstärkten Bio-Kunststoff-Verbunden in Strukturbauteilen vor. | Ivonne Jahn Tel.: +49 345 5589-474 ivonne.jahn@imws.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen (IMWS) Walter-Hülse-Str. 1 06120 Halle (Saale) | X | FPNR | |
| 01.05.1997 | 30.06.2000 | 22012496 | Substitution von Polystyrol durch Stärkeschäume oder andere alternative Materialien als Modellwerkstoff beim Vollformgießen | Das Vollformgießen stellt ein neues innovatives Gießverfahren dar, das in Zukunft zunehmend die klassischen Gießverfahren verdrängen wird. Es bietet Verbesserungen für die Arbeitsbedingungen der Angestellten und ist bis zu 40% kostengünstiger als die herkömmlichen Gießverfahren. Bei dem zur Anwendung kommenden Gießverfahren wird üblich ein Polystyrolschaumstoffmodell durch eine flüssige Schmelze vergast. Das Metall nimmt den Platz des Schaumstoffmodells ein und ist ein originales Ebenbild des Modells. Bei der Modellzersetzung entstehen aus dem Polystyrolschaumstoffmodell große Mengen Pyrolyseprodukte. Da bei der Verbrennung oder Vergasung nachwachsender Rohstoffe keine umweltbelastenden Verbindungen entstehen, sollen Schäume aus Stärke oder anderen nachwachsenden Rohstoffen als Modellwerkstoff für das Vollformgießen untersucht werden. Der heimischen Landwirtschaft wird mit dem Einsatz der Stärkeschäume ein neues Absatzfeld erschlossen. | Im ersten Bearbeitungsjahr wurde untersucht, ob kommerziell erhältliche Stärkeschäume und andere Schaumstrukturen aus nachwachsenden Rohstoffen (z. B. Mischungen aus Altpapier und Stärke) für das Vollformgießen geeignet sind. Es konnte festgestellt werden, dass sich die verwendeten Stärkeschäume grundsätzlich als Ausgangsprodukt für Modelle verwenden lassen und sowohl mittels Schwerkraft- als auch Niederdruckguss verarbeiten werden können. Beim Niederdruckgießverfahren kann aufgrund der steuerbaren Formfüllung wesentlich besser auf Schwankungen der Modellqualität reagiert werden. Die Untersuchungen haben aber auch gezeigt, dass aus Stärkeschäumen nach dem heutigen Stand der Technik keine komplizierten Formteile hergestellt werden können, die sich für das Vollformgießen eignen. In den weiteren Arbeiten wurde daher in Anlehnung an die Technologie der Polystyrolschaumerzeugung versucht, Stärkegranulate zu erzeugen und sie zu schäumen. Im Vorhaben konnten verschiedenste, mit Treibmitteln versetzte Stärkegranulate über eine Sprühtrocknung in einer Wirbelschicht (Wirbelschichtanlage Alpine 100 im FhG-IKTS) gewonnen werden. Erhebliche Probleme traten dann allerdings schon beim Vorschäumen dieser Granulate auf. Bei den Aufschäumversuchen im Autoklaven nahm die Partikelgröße um ca. 20 % zu. Es konnten Formteile ausgebildet werden, bei denen die Granulate nur gering verbacken sind. Das Partikelgrößenwachstum ist aber für eine angestrebte Kommerzialisierung noch zu gering (die Dichte zu groß). Weitere Aufschäumversuche über die Nutzung von mit Wasserdampf durchströmten Modellen oder in der Mirkowelle ergaben hinsichtlich einer späteren Umsetzung ebenfalls keine positiven Effekte. Ein Ersatz der Polystyrolmodelle durch solche auf Basis nachwachsender Rohstoffe für das Verfahren des Vollformgießens ist nicht möglich. Der Zuwendungsempfänger will seinen Ansatz der Stärkeschaumerzeugung mit Mitteln der Industrie weiterverfolgen. | Prof. Dr. Jürgen Bast Tel.: +49 3731 39-2901 bast@imb.tu-freiberg.de Technische Universität Bergakademie Freiberg - Fakultät für Maschinenbau, Verfahrens- und Energietechnik - Institut für Maschinenbau - Lehrstuhl für Hütten-, Gießerei- und Umformmaschinen Bernhard-von-Cotta-Str. 4 09599 Freiberg | FPNR | |
| 01.10.1997 | 30.06.2001 | 22012497 | Genetisch modifizierte Gerstenpflanzen zur Herstellung von Cyclodextrinen in der Malzindustrie | Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von Industriepflanzen mit Hilfe der Biotechnologie, welche eine preiswerte und umweltschonende Produktion von Cyclodextrinen als nachwachsende Rohstoffe auf keimenden Gerstenkörnern unter Verwendung der industriellen Mälzungstechnologie ermöglichen soll. Das neue Produktionsverfahren verwendet bestimmte Gene, die unter keimungsspefizischer Regulation mittels der biolistischen Transformationsmethode in Gerstenpflanzen eingebracht werden. Die Konversion der Gerstenstärke in Cyclodextrine soll im Korn selbst durch den gesteuerten Keimungsvorgang während des Vermälzungsprozesses erfolgen. | Bei der Weissheimer Forschung wurde im Projektverlauf die Agrobakterien-vermittelte Gerstentransformation etabliert. Es konnten in Vorversuchen über 100 unabhängige fertile Gerstenlinien mit verschiedenen Reportergenen erzeugt werden. Transgene Gerstenpflanzen, die im Genom das Gen der Cyclodextrin-Glykosyltransferase aus Bacillus macerans enthalten, konnten konnten nur mit deutlich geringerer Effizienz erzeugt werden. In den Körnern mindestens einer Linie konnte ein Genprodukt verifiziert werden, welches im SDS-PAGE die gleiche Mobilität aufwies wie die Cyclodextrin-Glykosyltransferase aus Bacillus macerans und mit spezifischen Antikörpern gegen dieses Enzym markiert werden konnte. Die erzeugten transgenen Gerstenlinien werden im Gewächshaus vermehrt, um das rekombinante Protein zu isolieren und aus seine Aktivität hin zu untersuchen. | Dr. Norbert Wolf Tel.: +49 2632 4002-72 n.wolf.weissheimermalz@t-online.de Friedrich Weissheimer Malzfabrik Kommanditgesellschaft - Forschung Biotechnologie Schaarstr. 1 56626 Andernach | FPNR | |
| 01.04.2001 | 31.03.2004 | 22012500 | Biotechnologische Verfahren zur Produktion von Polyarginylaspartat (Cyanophycin) und davon abgeleitete Varianten | Cyanophycin ist ein den Proteinen ähnliches Biopolymer in Cyanobakterien, das aus einer Polyaspartat-Kette besteht, dessen freie Carboxylgruppen peptidisch mit der Aminosäure Arginin verknüpft sind. Aufgrund der schlechten Kultivierbarkeit und der niedrigen Gehalte an Cyanophycin galten die Cyanobakterien selbst als ungeeignet zur technischen Produktion des Polymers. Daher schien die gentechnische Etablierung der Synthese dieses Polymers in anderen, besser geeigneten Wirten als der einzig gangbare Weg zur technischen Produktion von Cyanophycin. Hierzu sollten neben Escherichia coli auch andere, für technische Produktionen geeignete Bakterien genutzt werde. Das Verfahren soll im größeren Maßstab erprobt werden. Eine materialtechnische Charakterisierung und umfangreiche anwendungstechnische Tests folgen. Das Verfahren soll darüber hinaus auf weitere, verwandte Polyamide werden. Darüber hinaus waren die Umwandlung des biotechnisch hergestellten Cyanophycins in Polyasparaginsäure bzw. die direkte biotechnische Synthese von Polyasparaginsäure Ziele des Vorhabens. Das Vorhaben wird mit der Bayer AG durchgeführt. | Die Etablierung der Cyanophycin-Synthese in Escherichia coli und anderen Mikroorganismen (R. eutropha, C. glutamicum, B. licheniformis) wurde im Maßstab 30 L erreicht und optimiert. Es zeigte sich, dass die verwendeten Expressions-Systeme bei den durchgeführten scale-up Versuchen sehr instabil waren. Aufgrund dessen konnte die im 30 L-Maßstab erreichte Menge von 25 % im 500 L-Maßstab noch nicht erzielt werden. Die Aufarbeitung der Zellen führte hier nur zu Cyanophycin-Gehalten von maximal 6 %.Für R. eutropha ist die saure Extraktion ganzer Zellen in der in Hinblick auf einfache Durchführbarkeit, Ausbeute und Reinheit des isolierten Materials die Methode der Wahl zur Aufarbeitung und ermöglicht nun auch die Gewinnung größerer Cyanophycin-Mengen. Dieses Verfahren ermöglicht eine Ausbeute von >70 % aus der Trockenmasse von E. coli und R. eutropha und ermöglicht die Gewinnung von Cyanophycin im kg-Maßstab. Cyanophycin erwies sich sehr gut biologisch abbaubar.Die mikrobielle Herstellung von Polyasparaginsäure mit modifizierten Cyanophycin-Synthetasen bzw. modifizierten Polyglutaminsäure-Synthetasen erwies sich als schwierig und gelang nicht. Da ein Vergleich von Cyanophycin mit chemisch synthetisierter Polyasparaginsäure keinen Vorteil für das biogene Polymer ergab und die direkte Herstellung von Polyasparaginsäure nicht gelang erfolgten dann Versuche zur chemischen Modifikation von Cyanophycin, die aber nicht zur Überführung von Cyanophycin in Polyasparaginsäure durch gängige chemische Verfahren führten. Aus den Arbeiten zum mikrobiellen Abbau von Cyanophycin und anderen Polyamiden konnten strikt anaeroben Bakterien isoliert und charakterisiert worden, die eine enzymatische Überführung von Cyanophycin in Polyasparaginsäure katalysieren können. Untersuchungen zur enzymatischen Modifikation von Cyanophycin waren aufgrund der fortgeschrittenen Projektzeit nur teilweise erfolgreich. Hierzu sind jedoch weitere - z. T. grundlagenorientierte Untersuchungen - nötig. | Prof. Dr. Alexander Steinbüchel Tel.: +49 251 83-39821 steinbu@uni-muenster.de Universität Münster - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Fachbereich 13 Biologie - Institut für Molekulare Mikrobiologie und Biotechnologie Corrensstr. 3 48149 Münster | FPNR | |
| 01.05.2002 | 31.10.2005 | 22012501 | Verbundvorhaben: Neue Wege zur Erstellung und Nutzung von Spezialstärken - Teilvorhaben 2: Entwicklung von Nachweismethoden, Screening mittels ELISA sowie Anzucht und Erhaltung | Ziel des Projektes ist es, die Kartoffel als biotechnologisches Produktionssystem für neue Stärkequalitäten zu nutzen. Hier sind zu nennen Amylose-Stärke, Amylopektin-Stärke und Hochphosphat-Stärke. Es sollen neue Methoden bei der Erstellung solcher Pflanzen evaluiert und angewendet werden. Die Arbeiten beinhalten die Erstellung von polyklonalen Antikörpern gegen das SBE I und das SBE II Protein aus Kartoffel. Die Antikörper werden enzymatisch gekoppelt und in ihren Bindeeigenschaften charakterisiert. Ein ELISA assay zur exakten Quantifizierung des Gehaltes der jeweiligen Proteine in Extrakten aus Blättern der mutagenisierten Population wird etabliert. Insgesamt werden hierfür bei einfacher Reproduktion 80.000 assays durchgeführt. Weiterhin werden 15.000 Pflanzen im Gewächshausangezogen, Blattmaterial für die assays geerntet und die Knollen zur weiteren Reproduktion eingelagert. Die Entwicklung von Pflanzen und die Untersuchung modifizierter Stärken kommen parallel zum Einsatz, um in möglichst kurzer Zeit die Entwicklung marktfähiger Produkte zu ermöglichen. | Die Ergebnisse des Vorhabens werden im Folgevorhaben (FKZ: 22011004, 22011104, 22011204) verwertet. | Prof. Dr. F. Kreuzaler Tel.: +49 241 806633 molbio@bio1.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 1 - Mathematik - Informatik - Naturwissenschaften - Fachgruppe Biologie - Institut für Biologie I Worringerweg 1 52074 Aachen | FPNR | |
| 01.05.2004 | 30.04.2007 | 22012502 | Verbundvorhaben: Verbesserung der Resistenz von Winterraps gegen die Vertcillium-Welke (Verticillium longisporum); Teilvorhaben 1: Screening neuer Resistenzquellen und Identifizierung von Resistenzfaktoren gegen die Verticillium-Welke an Raps | 'Non food' Winterraps ist die bedeutendste nachwachsende Rohstoffpflanze, wobei der Erzeugung von reiner Ölsäure eine herausragende Bedeutung zukommt. Die Intensivierung des Rapsanbaus hat zu erheblichen phytosanitären Problemen, insbesondere zur Zunahme der Verticillium-Welke geführt. Verticillium befällt die Rapswurzel während der gesamten Vegetationszeit und verursacht die sogenannte "krankhfte Abreife". Der Pilz überdauert mit Mikrosklerotien im Boden, die sich durch die enge Fruchtfolge anreichern. Eine chemische Bekämpfung ist nicht möglich. In einem Verbund von Phytopathologie (Uni Göttingen), Züchtungsforschung (Uni Gießen) und Züchtungsunternehmen soll intensiv nach Resistenzquellen für die Entwicklung resitenter hochölsäurereicher Sorten gesucht werden. Ausgangsmaterial für das geplante Resistenzscreening sind verwandte Brassica-Arten, Resynthese-Rapse sowie Zuchtlinien- und Genbankmaterial, welches von der Uni Giessen und den Züchtern bereit gestellt wird. In Untersuchungen der Wirt-Pathogeninteraktion sollen Resistenzfaktoren gegen Verticillium identifiziert werden. | Prof. Dr. Andreas von Tiedemann Tel.: +49 551 39-33701 atiedem@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Agrarwissenschaften - Department für Nutzpflanzenwissenschaften - Abt. Pflanzenpathologie und Pflanzenschutz Grisebachstr. 6 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.04.2005 | 31.03.2006 | 22012503 | Verbundvorhaben: Wertschöpfung aus nachwachsenden Rohstoffen: Untersuchungen zur Wirkung optimierter Enzympräparate auf die Effizienzsteigerung der Biogasproduktion - Teilvorhaben 3 | Bioreact stellt unter Verwendung von sechs (und ggfs. weiteren, neu identifizierten) Pilzstämmen und auf der Basis der Rohstoffe Grassilage, Maissilage und Ganzpflanzensilage über die Dauer des gesamten Projekts Enzympräprate im kg-Maßstab für die Projektpartner bereit. Gleichzeitig optimiert bioreact die Kultivierung hinsichtlich der Prozessführung und der Einstellung relevanter Prozessparameter (Inokulationsmodus, Kulturdauer, Temperatur, Eingangsfeuchte, Belüftung). Die Optimierung wird durch die Anpassung und Weiterentwicklung eines mathematischen Modells zur Beschreibung des Prozesses unterstützt, wobei besonders die Bildung von Gradienten hinsichtlich der Parameter Temperatur, Feuchte und Sauerstoffpartialdruck untersucht werden soll. Dies soll in enger Zusammenarbeit mit den Verbundpartnern unter Berücksichtigung ihrer Resultate rekursiv erfolgen. Monate 1-12: Produktion von Enzympräparaten, Monate 1-9: Optimierung der Kulturführung, Monate 1-9: Modellierung des Prozesses. Auf der Basis der Ergebnisse der Prozessoptimierung soll ein scale-up des Prozess erfolgen und Produktionsanlagen in Zusammenarbeit mit einem strategischen Parter hergestellt und vermarktet werden. | Dr. Jürgen Lenz Tel.: +49 2241854504 lenz@bioreact.de Senzyme GmbH Gierlichsstr. 6 53840 Troisdorf | X | FPNR | |
| 01.06.2005 | 30.06.2006 | 22012504 | Werkmappe "Nachwachsende Rohstoffe" - ein Unterrichtskonzept für die Primarstufe | Kinder im Grundschulalter sollen sich altersangemessen mit dem Themenkomplex "Nachwachsende Rohstoffe" auseinandersetzen. Die Lehrerhandreichung unterstützt Pädagogen bei der Gestaltung eines schülerorientierten, lebensnahen, problem- und handlungsorientieren Unterrichts. Die inhaltliche und zielgruppengerechte Ausgestaltung der Materialien wird zusammen mit dem Institut für Didaktik der Naturwissenschaften und des Sachunterrichts der Hochschule Vechta (Frau Professor Flath) erarbeitet . Hierzu wird ein ausführliches Konzept erstellt und nach Abstimmung mit den Herausgebern inhaltich und später grafisch umgesetzt. Die Agrikom GmbH übernimmt die Projektkoordination und alle redaktionellen Aufgaben. Die Unterrichtsmaterialien sollen abschließend in ausreichender Stückzahl gedruckt werden und Grundschullehrern zur Bestellung angeboten werden. Für die Bewerbung von Unterrichtsmaterialien stehen dem information.medien agrar e.V. eine Reihe von bewährten Instrumenten zur Verfügung, mit denen dieZielgruppe erreicht werden kann. | Dr. Barbara Kaiser Tel.: +49 228 9799360 barbara.kaiser@agrikom.de AgriKom GmbH Konstantinstr. 90 53179 Bonn | X | FPNR | |
| 01.04.2008 | 30.09.2009 | 22012506 | Adaption der ablativen Flash-Pyrolyse zur Herstellung von Bio-Crude-Oil aus halmgutartiger Biomasse | Die Technologie der ablativen Flash-Pyrolyse ist ein junges Verfahren, dass im Rahmen der notwendigen Energiewende eine wichtige Rolle bei der Bereitstellung von regenerativer Energie einnehmen kann. Seit einigen Jahren beschäftigt sich die PYTEC mit diesem eigens patentierten Verfahren der Bio-Öl-Herstellung aus Holz und Stroh. Im gegenständlichen Projekt gilt es, das entwickelte Verfahren für die Nutzung unterschiedlicher halmgutartiger Einsatzstoffe gängig zu machen. Die Aufgaben des Projekts werden von PYTEC durchgeführt, ein Unterauftragwird an die Bundesforschungsanstalt für Forst- und Holzwirtschaft vergeben. Die geplanten Arbeitspakete lassen sich in drei Hauptfasen unterteilen: 1. Vorstudien und Versuche, 2. Modifizierungen des bestehenden Anlagenkonzeptes, 3. Optimierung des Anlagenkonzeptes Die Erkenntnisse, die es im gegenständlichen Projekt zu gewinnen gilt, sind wesentlich für die viel versprechende Nutzung von halmgutartiger Biomasse durch Flash-Pyrolyse und sollen somit zur Förderung der wirtschaftlichen Nutzung von halmgutartiger Biomasse als Energieträger beitragen. | Stefan Schöll Tel.: +49 40 73430-808 stefan.schoell@pytec.de PYTEC Thermochemische Anlagen GmbH Streitmoor 4 21339 Lüneburg | X | FPNR | |
| 01.10.2008 | 14.08.2012 | 22012508 | Verbundprojekt: Polymere Tenside aus nachwachsenden Rohstoffen mit optimierten Performance-Eigenschaften; Teilprojekt 7: Untersuchungen zur Produktaufbereitung | Ziel des Projektes ist die Entwicklung neuer biobasierter Tensidsysteme, die möglichst zu 100 % auf Basis nachwachsender Rohstoffe und über grüne Reaktionstechnik hergestellt werden sollen. Dazu ist geplant, pflanzliche Lipide intelligent mit Proteinen und Kohlenhydraten zu neuen polymeren "Biotensiden" zu verknüpfen. Die Nutzung einer Kombination von Nachhaltiger Chemie, Enzymkatalyse und Fermentation in enger Kopplung mit modernen Aufarbeitungstechnologien soll eine schnelle Umsetzung der Projektideen hin zu Produktmustern und Herstellprozessen gewährleisten. Die Zielprodukte sollen in hoher Qualität und Reinheit hergestellt werden, die auch kosmetischen Anforderungen genügen. Neben positiven Anwendungs- und Formulierungseigenschaften steht auch die gute biologische Abbaubarkeit der Zielprodukte im Fokus. Die Umweltverträglichkeit der Produkte soll über Life Cycle Assessment Studien verifiziert werden. Schwerpunkt dieses Teilvorhabens sind Verfahren zur optimierten Produktaufarbeitung von Biotensiden. Anhand der Eigenschaften der Zielprodukte werden mögliche Aufbereitungstechnologien (Extraktion, Membrantrennung, Adsorption, etc.) ausgewählt und hinsichtlich ihrer spezifischen Vor- und Nachteile sowie der Wirtschaftlichkeit des resultierenden Gesamtverfahrens klassifiziert. Es sind folgende Meilensteine zu erreichen: Screening geeigneter Aufbereitungstechnologien, Modellierung und Simulation der Produktaufbereitung, Experimentelle Untersuchung der Produktaufbereitung und Optimierung des Gesamtverfahrens. | Im Verbundvorhaben wurden biobasierte Tenside wie Oligosaccharid-basierte Tenside, Alkylpolyglykoside, Sophoroselipid-Derivate, Peptid-basierte Tenside und Glukose- sowie Ethylglukose-basierte Acyl- und Acrylderivate untersucht und weiterentwickelt. Für die Herstellung der möglichst vollständig auf Basis nachwachsender Rohstoffe hergestellten Tenside wurden heimische Pflanzenöle (insbesondere Rapsöl), Di- und Polysaccharide (insbesondere Zuckerrüben und Mais) sowie Proteine (insbesondere Weizen und Mais) eingesetzt und zu deren Konversion vorrangig enzymatische bzw. mikrobielle Methoden angewendet. Im Teilvorhaben wurden Aufreinigungsverfahren zur Herstellung von Sophoroselipiden (SL) mit guten Anwendungseigenschaften für die Bereiche Kosmetik, Wasch- und Reinigungsmittel bewertet und optimiert. Es wurden produktübergreifende Methoden entwickelt, die eine effizientere Prozessauslegung ermöglichen und somit bei der Planung neuer Anlagen verwertet werden können. Die Bewertung der Grundoperationen für die Aufreinigung von SL erfolgte auch im Hinblick auf die mikrobielle Herstellung, da diese die Rahmenbedingungen für den Aufreinigungsprozess vorgibt. Mit der nicht-pathogenen Hefe Candida bombicola ist es im Falle der SL möglich, hohe Konzentrationen von bis zu 400 g/l auf Basis von heimischen nachwachsenden Rohstoffen herzustellen. Hauptsächlich wird dann die schlecht wasserlösliche Lactonform der SL produziert, was die Ausbildung einer Produktphase zur Folge hat, die schwerer als Wasser ist. Die Produktisolation wird somit durch einfache Phasentrennung erzielt. Diese Verfahrensweise ist ebenfalls im Rahmen einer produktionsintegrierten Abtrennung anwendbar, da die Zellen primär in der wässrigen Phase verbleiben. Die Produktphase kann dann mit Wasser gewaschen werden, um hydrophile Verunreinigungen und Zellen ab zu trennen. Dazu wurden Löslichkeitsexperimente durchgeführt, um die Ausbeute an SL in Sedimentation und Waschung zu bestimmen. | Univ.-Prof. Andrzej Gorak Tel.: +49 231 755-2323 andrzej.gorak@bci.tu-dortmund.de Technische Universität Dortmund - Fakultät Bio- und Chemieingenieurwesen Emil-Figge-Str. 70 44227 Dortmund | X | FPNR |
| 15.04.2010 | 31.05.2013 | 22012509 | Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Verbundvorhaben: Zeitnahe und nachhaltige Verbesserung bestehender Band-, Kipphorden- und Flächentrockner für Kamille, Melisse und Baldrian; Teilvorhaben 1: Grundlagenuntersuchung und Anlagenoptimierung | Ziel des Teilvorhabens ist es, vier Trocknungsanlagen für Baldrian und Melisse in Deutschland zu analysieren und ihren Betrieb und ihre Ausstattung kurzfristig, nachweislich und nachhaltig zu optimieren. Die Optimierung kann sich dabei sowohl auf die apparative Ausstattung des Trockners und dessen Peripherie, als auch auf die Steuerung und die Betriebsweise erstrecken. Weiterhin werden umfangreiche Grundlagenuntersuchungen zum Trocknungsverhalten im Labor durchgeführt. Die Trocknung wird zu Beginn der Erntekampagne hinsichtlich strömungs- und thermodynamischer Auslegung, Durchsatz, Gleichmäßigkeit, Qualität und Energieverbrauch analysiert. Der erfolgversprechendste Ansatzpunkt oder mehrere gleichwertige Ansatzpunkte werden ausgewählt und der Betreiber bezüglich der durchzuführenden Änderungen beraten. Die Auswirkungen der Änderungen werden noch während der laufenden Kampagne hinsichtlich ihres Erfolgs dokumentiert. Größere Umbaumaßnahmen und Modifikationen werden über die Wintermonate durchgeführt. Im zweiten und dritten Jahr werden weitere Modifikationen vorgenommen und Messungen zum Nachweis der Wirksamkeit durchgeführt. Die Grundlagenuntersuchungen beginnen mit den Kulturen Melisse und Baldrian im ersten Jahr. Im zweiten Jahr werden Baldrian und Kamille untersucht. Parallel zu Praxis- und Labormessungen werden computergestützte Strömungssimulationen mit dem Ziel einer gleichmäßigeren Trocknung durchgeführt. | Prof. Dr. Joachim Müller Tel.: +49 711 459-22490 joachim.mueller@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Fakultät Agrarwissenschaften - Institut für Agrartechnik - FG Agrartechnik in den Tropen und Subtropen (440e) Garbenstr. 9 70599 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.10.2011 | 30.09.2014 | 22012510 | Physiologische Untersuchungen zur photosynthetischen Leistungsfähigkeit und zur Wassernutzungseffizienz (WUE) von Leistungsklonen der Pappel im Hinblick auf unterschiedliche Ploidiestufen | An isogenen Modellklonen unterschiedlicher Ploidie von Pappeln der Sektion Populus soll untersucht werden, ob es Beziehungen zwischen der Ploidie und der Photosynthese bzw. Wassernutzungseffizienz der Blätter gibt. Es stehen folgende Fragen im Mittelpunkt: Welche Auswirkungen hat die Ploidie auf das Wuchsverhalten? Gibt es Beziehungen zwischen der Ploidie und der Photosynthese bzw. der Wassernutzungseffizienz der Blätter? Die Pflanzenerzeugung und Bereitstellung erfolgt durch das Institut für Forstgenetik des vTI. Am Institut für Landschaftsstoffdynamik des ZALF werden Untersuchungen zur spezifischen Blattfläche dieser Pflanzen und an vollentwickelten Blättern Messungen der Photosynthese und der Transpiration sowie die Berechnung der Wassernutzungseffizienz durchgeführt. An ausgewählten Pflanzen erfolgen zur besseren physiologischen Charakterisierung Messungen zur Mesophyll-Leitfähigkeit im Blattgewebe. Im dritten Untersuchungsjahr werden die Linien mit größter photosynthetischen Leistungsfähigkeit und Wassernutzungseffizienz experimentell moderatem Trockenstress ausgesetzt und dann erneut hinsichtlich Photosynthese und Wassernutzungseffizienz geprüft. | Dr. Dietmar Lüttschwager Tel.: +49 33432 82108 dluettschwager@zalf.de Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. - Institut für Landschaftsbiogeochemie Eberswalder Str. 84 15374 Müncheberg | X | FPNR | |
| 01.07.2011 | 31.12.2013 | 22012511 | Verbundvorhaben: Entwicklung und praxisorientierte Bewertung einer Methode zur Untersuchung der Bioverfügbarkeit von Spurenelementen für die Biogasbildung mit Hilfe der sequentiellen Extraktion; Teilvorhaben 1 | Hauptziel des Forschungsvorhabens ist die Effizienzsteigerung von Biogasanlagen (BGA) durch gezielten Einsatz von Spurenelementmischungen unter Berücksichtigung der Bioverfügbarkeit dieser Prozesshilfsstoffe. Auf Basis sequentieller Extraktionsschemata wird eine Methode entwickelt bzw. angepasst, um die Bioverfügbarkeit von Makro- und Mikronährstoffen im Biogasprozess untersuchen zu können. Mit Hilfe dieser Methode soll der bioverfügbare Anteil der Nährstoffe im Fermenter einer Biogasanlage abgetrennt, identifiziert und letztendlich quantifiziert werden. Neben der Ermittlung des direkt bioverfügbaren Anteils soll auch der potentiell mobilisierbare Anteil untersucht werden. In diesem Zusammenhang werden verschiedene Spurenelementpräparate hinsichtlich Ihres Anteils bioverfügbarer Mikronährstoffe sowie deren Wirkung auf die biologische Aktivität der Mikroorganismen im Gärprozess untersucht. Neben den Versuchen im Technikumsmaßstab werden dabei auch großtechnische BGA bzgl. ihrer Nährstoffversorgung bzw. -verfügbarkeit betrachtet. Durch die Erweiterung der Wissensbasis zur Bioverfügbarkeit von Nährstoffen soll die zwischen der gängigen Praxis der Nährstoffzufuhr und der tatsächlichen Wirkung vorhandene Wissenslücke geschlossen werden. Im Rahmen des Projektes werden folgende vier Arbeitspakete (AP) bearbeitet: Literaturstudie (AP1), Methodenentwicklung (AP2), Untersuchungen an quasikontinuierlichen Versuchsanlagen (AP3) und Messprogramm an großtechnischen Biogasanlagen (AP4). | Die Aussagefähigkeit der sequentiellen Extraktion zur Bioverfügbarkeit der für den Biogasprozess essentiellen Spurenelemente wurde im Rahmen des Vorhabens ausführlich untersucht und validiert. Auf Basis der bisherigen Anwendungen wurde ein Extraktionsschema abgeleitet und nach Untersuchung der bei der Durchführung der Extraktion relevanten Parametern eine Methodenbeschreibung erstellt. Im Rahmen von quasikontinuierlichen Versuchen wurde eine Verarmung der Spurenelemente nachgestellt. Es wurde nachgewiesen, dass der Einsatz von Substraten mit geringen Spurenelementgehalten zur Abnahme der Konzentrationen im Fermenter führt. Zusätzlich wurde ein Modell auf Basis einer Massenbilanz erarbeitet, mit dem die Abnahme der Spurenelementkonzentration prognostizierbar ist. Im Vorhaben wurde nachgewiesen, dass geringere Spurenelementkonzentrationen zur Prozessinstabilität führen. Damit ist es zukünftig möglich, Prozessstörungen auf Grund von Spurenelementmangelsituationen zeitlich exakt vorhersagen zu können. Die Ergebnisse der quasikontinuierlichen Versuche und die der diskontinuierlichen Versuche, begleitet durch Untersuchungen der sequenziellen Extraktion, zeigen, dass die Bioverfügbarkeit einzelner Stoffe spezifisch ist und immer eine Zeitkomponente beinhaltet. Darüber hinaus zeigen die Ergebnisse auch, dass Spurenelemente, welche in zunächst schwer bioverfügbaren Fraktionen vorliegen, im Laufe der Zeit mobilisiert werden können. Durch die zusätzliche Vergabe von mikrobiologischen Untersuchungen konnten Anzeichen für die Veränderung der mikrobiologischen Zusammensetzung in Spurenelementmangelsituationen im Vergleich zu optimal versorgten Zuständen gefunden werden. | Prof. Dr.-Ing. Achim Loewen Tel.: +49 551 5032-257 achim.loewen@hawk.de Fachhochschule Hildesheim/Holzminden/Göttingen - Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst- Fakultät Ressourcenmanagement Büsgenweg 1a 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.08.2012 | 30.09.2014 | 22012512 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer Feuerungsanlage zur energetischen Nutzung von landwirtschaftlichen Reststoffen auf Basis der AirRo®-Brennertechnologie; Teilvorhaben 2: Industrielle Forschung/Validierung der Ergebnisse der Universität Stuttgart | Das Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik (IFK) der Universität Stuttgart und die Firma Wörle UmweltTechnik GmbH wollen eine Feuerungsanlage zur energetischen Nutzung von landwirtschaftlichen Reststoffen (z.B. Stroh und ähnliche pflanzliche Stoffe, nicht als Lebensmittel bestimmtes Getreide wie Getreidekörner und Getreidebruchkörner, Getreideganzpflanzen, Getreideausputz, Getreidespelzen und Getreidehalmreste) auf Basis der AirRo®-Brennertechnologie entwickeln. Diese soll über eine Feuerungswärmeleistung von ca. 90 kW verfügen. Im Fokus der Entwicklung liegen wirtschaftliche Primär- und Sekundärmaßnahmen zur Emissionsminderung von Staub, CO, und NOx unter das Niveau der in der 1. BImSchV genannten Grenzwerte. Das Projekt gliedert sich in 2 Arbeitsschwerpunkte: Durchführung einer technischen Machbarkeitsstudie, welche z.B. die Konzeptauswahl für die Feuerungsanlage sowie Auslegungs- und Simulationsrechnungen beinhaltet. Die technische Machbarkeit für das entwickelte Anlagenkonzept soll anhand einer umgesetzten Prüfstandsanlage gezeigt werden. Anhand umfangreicher Messungen mit den genannten Brennstoffen soll diese Prüfstandsanlage in einer weiteren Entwicklungschleife optimiert werden, damit ein sicherer,wartungs- und emissionsarmer Betrieb mit diesen Brennstoffen möglich ist. | M.Sc. Dipl.-Ing Fritz Barth Tel.: +497139 931 5383 f.barth@woerle-ut.de Wörle Umwelttechnik GmbH Gottlob-Banzhaf-Str. 18 74172 Neckarsulm | X | FPNR | |
| 01.01.2016 | 30.06.2018 | 22012514 | Verbundvorhaben: Substitution synthetischer Bindemittel durch chemisch veränderte thermisch oder strahlenhärtende Pflanzenöle für den Einsatz auf zellulosehaltigen Substraten; Teilvorhaben 1: Entwicklung und Applikation von Rezepturen - Akronym: NaturPol | Traditionelle Pflanzenöle treten seit einigen Jahren als erneuerbare Rohstoffe immer mehr in den Blickpunkt des Interesses. Ihre Gewinnung ist Stand der Technik. Prinzipiell bilden natur-belassene Öle auf porösen Oberflächen keine Schichten. Mit physikalischen und chemischen Methoden können selbige modifiziert werden, dass sie als Bindemittel in filmbildenden Be-schichtungssystemen nutzbar sind. Der Einsatz modifizierter Pflanzenöle im Papiersektor ist bisher nicht erschlossen. Ziel im Projekt ist daher, auf den Stand der Technik aufzubauen und anhand kommerziell erhältlicher, aber auch durch Eigenentwicklungen entsprechende neue Bindemittel für Papiere aufzubauen und deren systematische Überführung in Beschichtungs-rezepturen zu untersuchen. Es wird in den Entwicklungen darauf gesetzt, die Nachteile von Ölen gezielt zu beseitigen, um solche neuen natürlichen Binder in Papiercoatings einsetzen zu können. Angestrebt wird außerdem ein ganzheitliches Konzept zur Ressourcenschonung, d. h. zusätzlich die Optimierung der Technologie zur Energieeinsparung beim Prozess der Papierbeschichtung. So wird neben der thermischen - die Vernetzung auf UV-/UV-LED-Basis verfolgt. Das Vorhaben bearbeiten die Papiertechnische Stiftung Heidenau (PTS-IZP, Koordinator) sowie das Institut für Holztechnologie Dresden gGmbH (IHD). Aufgaben der PTS sind die Entwicklung der Beschichtungsformulierungen mit den natürlichen Ölen, um durch gezielte Technologieanpassung so neue Barrieren oder Funktionsbeschichtungen auf Papier zu erzeu-gen. Dazu werden neben den analytischen Rohstoffcharakterisierungen (AP2), Vernetzungsreaktionen (AP3) durchgeführt und Schwerpunktmäßig Rezepturen für Beschichtungen entwickelt, appliziert und Oberflächen untersucht (AP4,5). Diese Ergebnisse fließen in Optimierungen (AP6,7) ein sowie werden in AP8 charakterisier. Besonders wichtig auch, die Erarbeitung der Nutzungsprofile für den Verpackungsbereich (AP9) mit der einhergehenden Wirtschaftlichkeitsbetrachtung. | Im Projekt wurden zwei pflanzenölbasierte Beschichtungen für Papiersubstrate entwickelt und auf ihre Einsatzmöglichkeiten als Barriereschichten im Verpackungsbereich hin untersucht. Im Falle der UV-härtenden Beschichtungen wurde die Rezeptur so optimiert, dass ein im Gegensatz zu den üblichen antimonhaltigen Photoinitiatoren (PI) weniger gesundheitsschädlicher und UV-LED-fähiger PI eine vollständige Aushärtung und gute Oberflächeneigenschaften gewährleisten kann. Über den Zusatz von Reaktivverdünner kann die Flexibilität und Härte der Beschichtung in einem gewissen Rahmen eingestellt werden. Diese Systeme liegen unpigmentiert vor, da sich wässrige Pigmentslurries, wie in der Streichfarbenherstellung üblich, in die 100%-Ölsysteme nicht einarbeiten lassen. Die Beschichtung ist mit geringen Einschränkungen als Barriereschicht gegenüber wässrigen Medien geeignet, wenn eine Schichtdicke von 20 µm nicht unterschritten wird. Bei dünneren Schichten kommt es zu einer Versprödung und Rissen in der Oberfläche, durch die dann anliegende Medien (Flüssigkeiten, Gase) diffundieren können und die Barriere nicht mehr gegeben ist. Als Fettbarriere ist sie bei Anwendungen mit einfachen Anforderungen ebenfalls einsetzbar. Für eine Verwendung unter erhöhten Anforderungen muss eine weitere Optimierung des Polymernetzwerkes oder durch Zusatz von Additiven erfolgen. Im Gegensatz zu den UV-Ölen war bei den Hydroölen eine Vorbehandlung des Untergrunds nicht zwingend nötig. Die oxidativ thermisch trocknenden Hydroöle konnten mit den in der Papierindustrie üblichen Parametern gehärtet werden. Die Beschichtungen mit reinem Hydroöl zeigen eine gute Fettbarriere, die jedoch durch Falzen des Substrats deutlich schlechter wurde, bei gleichzeitig annehmbarer Barriere gegenüber Wasserdampf. Die pigmenthaltigen Beschichtungsvarianten erwiesen sich als inhomogen und teils spröde. Die Barrierewirkung gegenüber Fetten lag deutlich unterhalb der reinen Ölschicht. | Marcel Haft Tel.: +49 3529 551-661 marcel.haft@ptspaper.de Papiertechnische Stiftung (PTS) - Institut für Zellstoff und Papier (PTS-IZP) Pirnaer Str. 37 01809 Heidenau | X | FPNR |
| 01.04.2017 | 31.03.2020 | 22012515 | Verbundvorhaben: Nutzung von DIVersität zur Entwicklung von GPS-Roggen mit Hilfe von genomischen und spektrometrischen Technologien; Teilvorhaben 1: KWS Lochow GmbH - Akronym: RoggenDIV | Voraussetzung für die Erzielung von Zuchtfortschritt für komplexe Merkmale, wie etwa Biomasse- und Kornleistung, ist eine ausreichend hohe genetische Diversität im Zuchtmaterial sowie Methoden zur effizienten Erschließung und Nutzung dieser Diversität. Allele, die bisher nicht in den selbstfertilen Genpools vorhanden sind, müssen aus ansonsten wenig leistungsfähigen, genetischen Ressourcen eingelagert werden. Dies ist in akzeptablen Zeiträumen mit molekularen Markern und Hochdurchsatz-Technologien für die Phänotypisierung wie etwa der Hyperspektraltechnik möglich. Übergeordnetes wissenschaftliches Ziel dieses Projektes ist die genomweite Suche nach quantitative trait loci (QTL) und ihre Lokalisation mittels Assoziationskartierung für agronomisch wichtige Merkmale der Korn- und Biomasseleistung. Neben der Vorhersage über eine Assoziationskartierung lassen sich auch genomische Indizes bilden, die im Rahmen der genomischen Vorhersage verwendet werden. In einem synergistischen Konzept können genomische und spektrometrische Indizes mit direkt erfassten agronomischen Merkmalen wie dem Biomasse-und Korn-Ertrag zu einem übergeordneten Selektionskriterium für die Entwicklung von Ganzpflanzensilage (GPS) -Hybriden gebündelt werden. Um effizient Biomasse-Roggen für den einheimischen Markt zu entwickeln, sind folgende Schritte nötig: (A) Durchführung von mehrortigen und mehrjährigen Feldprüfungen von 1.040 Nachkommen vorgeprüfter Elite-Elternlinien: (B) Assoziationskartierung von Biomasse- und Kornertragsleistung, Entwicklung genomischer Indizes; (C) Erfassung von Hyperspektral-Daten anhand mehrerer Drohnenüberflüge während der Vegetationsperiode und Entwicklung spektrometrischer Indizes; (D) Zusammenfassende Analyse der Daten aller Arbeitsbereiche zur Vorhersage relevanter GPS-Eigenschaften. | Dr. Andres Gordillo Tel.: +49 5051 477343 andres.gordillo@kws.com KWS LOCHOW GMBH Ferdinand-von-Lochow-Str. 5 29303 Bergen | X | FPNR | |
| 01.09.2018 | 31.08.2021 | 22012518 | FVEE Jahrestagungen 2018 - 2020 - Akronym: FVEE-JT-2018-2020 | Der ForschungsVerbund Erneuerbare Energien (FVEE) führt jährlich eine Tagung durch, um den Stand der Forschung und Entwicklung der erneuerbaren Energien und Energieeffizienztechnologien der Öffentlichkeit vorzustellen. Die Jahrestagung ist eine der Hauptaktivitäten der Öffentlichkeitsarbeit des Verbunds, sie dient der interdisziplinären Wissenschaftskommunikation und ist als Leistungsschau im Transformationsprozess zu einer nachhaltigen Energieversorgung konzipiert. Die Tagung will die Zielgruppen Politik, Wirtschaft, Forschung und Medien ansprechen. Ziel des Vorhabens ist die Durchführung der FVEE-Jahrestagungen 2018, 2019 und 2020 sowie die Publikation von Themenheften zur Verbreitung der Veranstaltungsergebnisse für Akteure aus Forschung, Politik, Wirtschaft, Verbänden und Öffentlichkeit. | Dr. Niklas Martin Tel.: +49 30 288756571 fvee@helmholtz-berlin.de Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie Gesellschaft mit beschränkter Haftung - ForschungsVerbund Erneuerbare Energien Anna-Louisa-Karsch-Str. 2 10178 Berlin | X | FPNR | |
| 01.05.2002 | 30.04.2005 | 22012601 | Verbundvorhaben: Neue Wege zur Erstellung und Nutzung von Spezialstärken - Teilvorhaben 3: Optimierung des EMS-Mutagenese-Systems und Mutagenese des Samens sowie Entwicklung von Nachweisverfahren und DNS-Analyse | Ziel des Projektes ist es, die Kartoffel als biotechnologisches Produktionssystem für neue Stärkequalitäten zu nutzen. Hier sind zu nennen Amylose-Stärke, Amylopektin-Stärke und Hochphosphat-Stärke. Es sollen neue Methoden bei der Erstellung solcher Pflanzen evaluiert und angewendet werden. Die Arbeiten beinhalten die Erstellung einer EMS-mutagenisierten dihaploiden Kartoffelpopulation. Diploide Zuchtklone sind im Gegensatz zu tetraploiden Sorten besonders geeignet zur Züchtung mit rezessiven Merkmalen. Die Methodik der "Heterozygote Detection" wird etabliert und angewendet, um inaktivierte Allele des GBSSI-Gens auf Ebene der DNA molekularbiologisch nachweisen zu können. Von positiven Pflanzen können anschließend wiederum tetraploide Zuchtlinien erstellt werden. Zudem werden gentechnisch erstellte Kartoffeln angebaut, die modifizierte Stärke produzieren. Dies ermöglicht eine Testung der Stärke im Technikumsmaßstab. Die Entwicklung von Pflanzen und die Untersuchung modifizierter Stärken kommen so parallel zum Einsatz, um in möglichst kurzer Zeit die Entwicklung marktfähiger Produkte zu ermöglichen. | Die Ergebnisse des Vorhabens werden im Folgevorhaben (FKZ: 22011004, 22011104, 22011204) verwertet. | Dr. Dirk Prüfer Tel.: +49 2972 802-6631 pruefer@ime.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie (IME) Forckenbeckstr. 6 52074 Aachen | FPNR | |
| 01.05.2004 | 30.04.2007 | 22012602 | Verbundvorhaben: Verbesserung der Resistenz von Winterraps gegen die Verticillium-Welke (Verticillium longisporum); Teilvorhaben 2: Entwicklung neuer Hochölsäure-Rapsformen mit Resistenz gegen Verticillium-Welke | ‚Non food’ Winterraps ist die bedeutendste nachwachsende Rohstoffpflanze, wobei der Erzeugung von reiner Ölsäure eine herausragende Bedeutung zukommt. Die Intensivierung des Rapsanbaus hat zu erheblichen phytosanitären Problemen, insbesondere zur Zunahme der Verticillium-Welke geführt. Verticillium befällt die Rapswurzeln während der gesamten Vegetationszeit und verursacht die sog. "krankhafte Abreife". Der Pilz überdauert mit Mikrosklerotien im Boden, die sich durch die enge Fruchtfolge anreichern. Eine chemische Bekämpfung ist nicht möglich. In einem Verbund aus Phytopathologie (Uni Göttingen), Züchtungsforschung (Uni Giessen) und Züchtungsunternehmen soll intensiv nach Resistenzquellen für die Entwicklung resistenter hochölsäurehaltiger Sorten gesucht werden. Ausgangsmaterial für das geplante Resistenzscreening sind verwandte Brassica-Arten, Resynthese-Rapse sowie Zuchtlinien- und Genbankmaterial, welches von der Uni Giessen und den Züchtern bereit gestellt wird. In Untersuchungen der Wirt-Pathogeninteraktion sollen Resistenzfaktoren gegen Verticillium identifiziert werden. | Prof. Dr. Dr. h.c. Wolfgang Friedt Tel.: +49 641 993-7420 wolfgang.friedt@agrar.uni-giessen.de Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 09 - Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung I Ludwigsstr. 23 35390 Gießen | X | FPNR | |
| 01.01.2004 | 31.12.2005 | 22012603 | Energie-, stoff- und zeiteffiziente chemische Funktionalisierung von Fettstoffen unter Mikrowellenbedingungen | Es sollen Untersuchungen zu chem. Umsetzungen von Fettstoffen in der Mikrowelle durchgeführt werden. Gesamtziel ist dabei immer eine zeit-, stoff- und energieeffizientere Funktionalisierung von Fettstoffen in Form ihrer Säuren, Ester, Alkohole hin zu neuen Fettstoffderivaten.Untersucht werden sollen Oxidations-, Dimerisierungsreaktionen, Spaltungs- und Umlagerungsreaktionen und Additionsreaktionen, die oft unter drastischen Reaktionsbedingungen ablaufen. Es ist ein Forschungs- und Entwicklungsvorhaben zur Erschließung weiterer Verwendungsmöglichkeiten von Fettstoffen im Nicht-Nahrungsmittelsektor und der Anwendung einer innovativen und modernen Technologie in der chemischen Synthese, der Mikrowellentechnologie. Die vier genannten Reaktionsarten stellen typ. Reaktionen ungesättigter Fettstoffe dar. Diese Reaktionsarten sollen im Bearbeitungszeitraum systematisch untersucht werden. Die Ergebnisverw. soll vorrangig in der Erstellung von Publikationen liegen. Des weiteren werden, bei entspr. Ergebnissen durch die HS Zittau/Görlitz Patente beantragt. Der Antragsteller will weiterhin synthetisierte Verbindungen durch Kooperationspartner auf ihre Anwendung testen lassen. | Im Vorhaben wurde nachgewiesen, dass sich die Mikrowellentechnologie auch erfolgreich auf dem Gebiet der Fettchemie einsetzen lässt. Unter dem Einfluss von Mikrowellenstrahlung können zum Beispiel Substitutionsreaktionen, bestimmte Additionen an C,C-Doppelbindungen von ungesättigten Fettstoffen und Oxidationen zeit- und auch stoffeffizienter durchgeführt werden. Die Mikrowellentechnologie wurde erfolgreich zur Herstellung von 1,2-Diolen, Perfluoralkylfettstoffen, Halogenfettstoffen, aliphatischen Nitrilen und Ketofettstoffen eingesetzt. Erste Untersuchungen zeigen, dass auch Feinchemikalien, zum Beispiel aliphatisch substituierte building-blocks (hier ß-Chlorvinylaldehyde) für die organische Synthesechemie bzw. Heterocyclen mittels Mikrowellenstrahlung gut zugänglich sind. Damit ist der Chemie mit Fettstoffen und der Mikrowellentechnologie ein neues Anwendungsfeld gegeben. Im Rahmen der Projektarbeit konnten auch Grenzen der Anwendbarkeit der Mikrowellentechnologie im Bereich der Fettchemie bestimmt werden. Damit lässt sich die erfolgreiche Anwendbarkeit dieser Technologie für weitere chemische Funktionalisierungen von Fettstoffen besser einschätzen. Unabhängig von der Anwendbarkeit der Mikrowellentechnologie konnten weitere wesentliche Erfahrungen im Umgang mit Fettstoffen (Lösungsverhalten, Reaktivität, Produktisolierung, Produktreinigung, Analytik) gewonnen werden. | Prof. Dr. rer. nat. Dieter Greif Tel.: +49 3583 611-706 d.greif@hs-zigr.de Hochschule Zittau/Görlitz Theodor-Körner-Allee 16 02763 Zittau | FPNR | |
| 01.10.2005 | 31.03.2009 | 22012604 | Verbundvorhaben: Nutzung nachwachsender Rohstoffe bei der Herstellung thermoplastischer Elastomere aus Folgeprodukten der Olefin-Metathese; Teilvorhaben 2: Katalysatorentwicklung für die Metathese und Synthese der Weichsegmente aus naürlichen Fetten/Ölen | Hauptanwendungsgebiete für technische Polyamid-Elastomere sind Sportartikel (4800 t), medizinische Artikel (800 t), Automobilteile (800 t). Thermoplastisch-elastomere Copolyamide und Copolyester lassen sich durch Polykondensation von carbonylendgruppenhaltigen Oligomeren mit linearen, hoch-molekularen Dihydroxy-Polyethern und/oder Diaminen herstellen. Derzeit werden diese auf konventionellem Wege aus petrochemischen Derivaten hergestellt, könnten aber kurzfristig durch Zwischenprodukte auf der Basis von Fetten oder Ölen ersetzt werden. Der innovative Ansatz besteht darin, die für den Aufbau der Weichsegmente benötigte Monomerkomponente (Diamin oder Diol) durch Olefinmetathese aus pflanzlichen Ölen und anschließender Hydroformulierung/Reduktion herzustellen, da die natürliche chemische Struktur der Triglyceride hier einen einfachen Zugang bildet. In Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für chemische Technologie und dem Industriepartner Dow Deutschland soll ein scaling up der Übergangsmetall-katalysierten Metathese versucht werden. Standzeiten und Zersetzlichkeit der Katalysatoren sollen optimiert werden. Diese Versuche sollen eine Basis bilden für einen industriellen Prozess. | Im Vorhaben wurden thermoplastisch-elastomere Copolyester und Copolyamide hergestellt. Zur Herstellung dieser biobasierten termoplastischen Elastomere (TPE's) wurden die aus Ölen und Fetten sowie Kohlehydraten hergestellten Monomere wie 1,18-Oktadekandicarbonsäure, 1,18-Oktadekandion, 1,10-Dekandisäure, 1,6-Diaminohexan, Tetrahydrofuran, 2,3-Butandiol, 1,3-Propandiol, Furan-2,5-dicarbonsäure und Bernsteinsäure eingesetzt. Ein Schwerpunkt bei der Herstellung der Monomere war die Weiterentwicklung der Metathese von Ölsäurederivaten. Das Produktspektrum ausgehend von Ölsäure wurde erweitert. Aus ungesättigten Fettsäureamiden wurden durch Metathese stickstoffhaltige Produkte wie aliphatische Diamide und durch nachfolgende reduktive Hydrierung Diamine synthetisiert. Ein weiterer Schwerpunkt war die Entwicklung einer geeigneten Polymerisationstechnik, um TPE in gewünschten Mengen für anwendungstechnische Untersuchungen herzustellen. Für die TPE-Herstellung aus PolyTHF, Polyestern und Polyamiden auf der Basis der 1,18- Oktadekandicarbonsäure wurde eine Polymerisationstechnik entwickelt. Kurzkettige, definierte Polyamid-6.18-Hartsegmente wurden durch eine schrittweise Kondensation aufgebaut und reaktionstechnisch optimiert. Daneben wurden weniger definierte, kurzkettige Hartsegmente auf der Basis von Polyamid 11, Polymaid 6.18 und Polyamid 4.6 und 3.4 durch Schmelzekondensation hergestellt. Die Eigenschaften dieser TPE lassen sich durch den molekularen Aufbau gezielt bei der Herstellung beeinflussen. Für die anwendungstechnischen Untersuchungen der TPE wurden verschiedene TPE mit unterschiedlichen Weichsegmenten und unterschiedlichen Verhältnissen Hartsegment zu Weichsegment hergestellt. Es wurden Charakterisierungen der Polymere und Untersuchungen zur Verarbeitbarkeit und Formgebung im Labormaßstab mittels Extrusion und Spritzguss durchgeführt. Kleine Formteile und Stränge wurden erfolgreich durch Extrusion und Spritzguss hergestellt. | Prof. Dr. Wolfgang Anton Herrmann Tel.: +49 8928913081 sekretariat.ac@ch.tum.de Technische Universität München - Department Chemie - Lehrstuhl für Anorganische Chemie Lichtenbergstr. 4 85748 Garching b. München | X | FPNR |
| 01.03.2007 | 31.01.2009 | 22012606 | Verbundvorhaben: Produktion von biologisch abbaubaren Polymeren in transgenen Kartoffelknollen (Phase IIb), Teilvorhaben 1: Expression der Cyanophycin-Synthetase in transgenen Kartoffelknollen | Das Ziel des Vorhabens ist es, die Produktion des nachwachsenden Rohstoffes Cyanophycin in Pflanzen weiter zu optimieren. Dazu soll in transgenen Kartoffelknollen die Produktion industriell verwertbarer Mengen das cyanobakteriellen Proteins Cyanophycin ermöglicht werden. Die Synthese größerer Mengen im Cytoplasma führte jedoch zu einer leichten Beeinträchtigung der Fitness der Pflanzen. Daher soll die Cyanophycinproduktion soll durch verschiedene Ansätze wie einer gewebespezifischen Expression, Optimierung der Transgensequenz, sowie durch Anpassung des Aminosäurepools, insbesondere Arginin, gesteigert werden. Parallel dazu wird die kostengünstige Isolierung von Cyanophycin aus Kartoffeln neben der Stärke weiter etabliert und optimiert. Cyanophycin besteht aus den beiden Komponenten Polyaspartat und Arginin, die vielfältige Anwendung finden. Polyaspartat dient als Ersatzstoff für nicht biologisch abbaubare Polyacrylate in Detergentien, Lösungsmitteln und in der Ölproduktion. Hingegen dient Arginin unter anderem als Stimulator des Immunstatus und ist ein wachstumsfördernder Stoff. Das Polymer soll als Nebenprodukt der Stärkeisolierung anfallen, und daher äußerst kostengünstig sein. | Im Rahmen des Projektes ist es gelungen, die Produktionsmenge des Cyanophycins in Kartoffelpflanzen bis auf 7,5 % des Trockengewichtes zu erhöhen. Es wurde die Optimierung der Stickstoffversorgung transgener Cyanophycin-produzierender Pflanzen, sowie die Eigenschaften transgenen Pflanzen im Freiland und Gewächshaus untersucht. Die gewonnenen Erkenntnisse der Freilandversuche der transgenen Cyanophycin-produzierenden Kartoffeln zeigen, dass diese Kartoffeln im Vergleich zur Ausgangssorte ohne Ertragseinbußen angebaut werden können. Weiterhin war in ersten Untersuchungen dieser Kartoffeln mehr Cyanophycin, als in Kartoffeln aus Gewächshausversuchen nachweisbar. Die Bildung von Cyanophycin kann zu einer wesentlichen Beeinträchtigung des Aminosäurepools führen. Durch die gleichzeitige Expression bakterieller Gene für die Argininbiosynthese mit der konstitutiv plastidär exprimierten Cyanophycin-Synthetase in Pflanzen sollte dieses mögliche Defizit ausgeglichen werden können. Bis zum Ende der Förderperiode konnten die ersten transgenen Pflanzen produziert werden, die das Schlüsselenzym der Argininbiosynthese enthalten. Für die Isolierung des Cyanophycins aus transgenen Kartoffelknollen konnte bisher ein Prozess im Labor etabliert werden, der sich an der großtechnischen Kartoffelverarbeitung orientiert, so dass eine spätere Übertragung einfach von statten gehen kann. Inwiefern noch vorhandene Verunreinigungen das isolierten Polymers für spätere Anwendungen des Cyanophycins hinderlich sind, muss noch genauer untersucht werden. | Prof. Dr. Inge Broer Tel.: +49 381 498-3080 inge.broer@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Landnutzung (ILN) - Fachbereich Agrobiotechnologie Justus-v.-Liebig-Weg 8 18059 Rostock | X | FPNR |
| 01.10.2008 | 30.09.2011 | 22012608 | Verbundprojekt: Polymere Tenside aus nachwachsenden Rohstoffen mit optimierten Performance-Eigenschaften; Teilprojekt 8: Fermentative Hestellung von Biotensiden | Ziel des Projektes ist die Entwicklung neuer biobasierter Tensidsysteme, die möglichst zu 100 % auf Basis nachwachsender Rohstoffe und über grüne Reaktionstechnik hergestellt werden sollen. Dazu ist geplant, pflanzliche Lipide intelligent mit Proteinen und Kohlenhydraten zu neuen polymeren Biotensiden zu verknüpfen. Die Nutzung einer Kombination von Nachhaltiger Chemie, Enzymkatalyse und Fermentation in enger Kopplung mit modernen Aufarbeitungstechnologien soll eine schnelle Umsetzung der Projektideen hin zu Produktmustern und Herstellprozessen gewährleisten. Die Zielprodukte sollen in hoher Qualität und Reinheit hergestellt werden, die auch kosmetischen Anforderungen genügen. Neben positiven Anwendungs- und Formulierungseigenschaften steht auch die gute biologische Abbaubarkeit der Zielprodukte im Fokus. Die Umweltverträglichkeit der Produkte soll über Life Cycle Assessment Studien verifiziert werden. Im Rahmen des TP sollen unterschiedliche biobasierte Tensidstrukturen (Glykolipide: Cellobiose- und Mannosylerithryollipid) über fermentative Prozesse aus Ustilago maydis hergestellt werden. Die am IGB zu entwickelnden Prozesse umfassen Entwicklung von Analysenmethoden und des fermentativen Biotransformationsprozesses (proof of concept) sowie des anschließenden Downstream Prozesses zur Aufreinigung der Biotenside. Im Weiteren soll durch Optimierung der Bioprozessführung die Raum- und Zeitausbeute zur Herstellung der Glykolipide erhöht werden. | Im Verbundvorhaben wurden biobasierte Tenside wie Oligosaccharid-basierte Tenside, Alkylpolyglykoside, Sophoroselipid-Derivate, Peptid-basierte Tenside und Glukose- sowie Ethylglukose-basierte Acyl- und Acrylderivate untersucht und weiterentwickelt. Für die Herstellung der möglichst vollständig auf Basis nachwachsender Rohstoffe hergestellten Tenside wurden heimische Pflanzenöle (insbesondere Rapsöl), Di- und Polysaccharide (insbesondere Zuckerrüben und Mais) sowie Proteine (insbesondere Weizen und Mais) eingesetzt und zu deren Konversion vorrangig enzymatische bzw. mikrobielle Methoden angewendet. Im Teilvorhaben wurden die Kultivierungsparameter der CL-Synthese mit dem Deletionsstamm von Ustilago maydis optimiert. Dazu gehörten die Kultivierungsmethode, Wachstumsphase, pH-Wert, N-Quelle, C-Quelle, Zelldichte und Substratkonzentration. Infolgedessen konnte die Produktkonzentration auf über 25 g/L oberhalb der Literaturwerte gesteigert werden. Der Ustilago maydis-MEL-Produzent lieferte eine Produktkonzentration von 7 g/L mit Glucose als C-Quelle. Mit dem effizienteren MEL-Produktionsorganismus P. aphidis wurden daraufhin ebenfalls unterschiedliche Kultivierungs- und Fütterungsstrategien untersucht und ein umfangreiches Substratscreening durchgeführt. Durch Produktabführung wurde eine deutliche Steigerung der Produktbildungsrate erreicht. Produktkonzentrationen von über 100 g/L MEL sind mit P. aphidis möglich. In der zweiten Hälfte der Projektlaufzeit erfolgte die Etablierung und Optimierung von Aufreinigungsverfahren für CL und MEL. Um CL-Mustersubstanzen mit einer Reinheit von über 97 % zu erhalten wurde ein mehrstufiges Extraktionsprotokoll etabliert. Eine parallel entwickelte alternative Methode ermöglichte die lösungsmittelfreie Extraktion unter Erzeugung partiell hydrolysierter CL mit erhöhter Wasserlöslichkeit. Zur Aufreinigung der MEL wurde ein Extraktionsprotokoll unter Verwendung grüner Lösungsmittel etabliert. | Dr. rer. nat. Steffen Rupp Tel.: +49 711 970-4045 steffen.rupp@igvt.uni-stuttgart.de Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | X | FPNR |
| 15.04.2010 | 30.04.2013 | 22012609 | Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Verbundvorhaben: Zeitnahe und nachhaltige Verbesserung bestehender Band-, Kipphorden- und Flächentrockner für Kamille, Melisse und Baldrian; Teilvorhaben 2: Effizienzsteigerung der Flächentrocknung | In der Produktion von Arznei- und Gewürzpflanzen stellt die Trocknung den mit Abstand energie- und kostenintensivsten Verfahrensschritt dar. Am ATB wurde deshalb ein Verfahren für die chargenweise Flächentrocknung entwickelt, bei dem Wärmepumpen mit konventioneller Lufterwärmung (Erdgas oder Heizöl) kombiniert werden. Die energetische und wirtschaftliche Effizienz kombinierter Trocknungsverfahren soll durch folgende Maßnahmen noch weiter gesteigert werden: (a) Wärmepumpentrocknung mit interner Wärmerückgewinnung, (b) Abwärmenutzung von Blockheizkraftwerken, (c) Vergleichmäßigung der Trocknung durch Strömungssimulation (CFD). Die wichtigsten Projektziele sind (1) Reduzierung des relativen Primärenergieverbrauchs auf bis zu 50 %, (2) Großtechnische Umsetzung der hierfür erforderlichen Maßnahmen, (3) Etablierung von Wärmepumpen bei Neuanlagen für die Flächentrocknung, (4) Abstraktion und Übertragung der Ergebnisse für eine branchenweite Nutzung. Grundlagen- und anwendungsorientierte Ergebnisse werden systematisch weiterentwickelt. Dabei kommt u.a. ein hocheffizienter mobiler Wärmepumpentrockner zum Einsatz. Die industrielle Umsetzung erfolgt in enger Kooperation mit zwei großen Produktionsbetrieben. An einer Flächentrocknungsanlage mit Demonstrationscharakter wird ein energetisches und wirtschaftliches Monitoring über drei Ernteperioden durchgeführt. Das Trocknungsverhalten von Kamille, Melisse und Baldrian wird produktspezifisch analysiert. | Dr.-Ing. Jochen Mellmann Tel.: +49 331 5699-321 jmellmann@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR | |
| 01.05.2012 | 31.08.2015 | 22012611 | Verbundvorhaben: Geruchsoptimierung von Naturfaserverbundwerkstoffen durch enzymatischen Aufschluss; Teilvorhaben 1: Koordinierung und Verbundwerkstoffe | 1. Vorhabenziel: Das Gesamtziel dieses Forschungsvorhabens besteht in der Minimierung von Geruchsemissionen naturfaserverstärkter Verbundwerkstoffe durch den Einsatz enzymatisch aufgeschlossener Naturfasern.Teilziele der im Biowerkstofflabor der HS Magdeburg-Stendal stattfindenden Verarbeitung zu Verbundwerkstoffen bestehen in der sicheren Erreichung der vorgegebenen Materialparameterbei gleichzeitig deutlich verbessertem Emissionsverhalten (Fogging und Geruch) sowohl bei Laborproben, Materialien aus der seriennahen Herstellung der Halbzeuge, als auch bei konkreten Bauteilmustern. 2. Arbeitsplanung: Es werden zunächst Werkstoffmuster aus Vliesen (iSOWOOD) im Pressverfahren hergestellt, die durch enzymatische Behandlung im Labormaßstab (PPM) gewonnen wurden. Die Ergebnisse der anschließenden Prüfungen (mech. Eigenschaften, Fogging) liefern wichtige Hinweise auf den Einfluss der vorgelagerten Prozessschritte. Hierzu kommen Normprüfverfahren (z. B. ISO EN DIN 527, ISO EN DIN 179, DIN 75201 B) zum Einsatz. Diese werden durch spezifische Untersuchungsverfahren zur Charakterisierung des Werkstoffverbundes (z. B. Faser-Matrix-Haftung, Schimmelprüfung) ergänzt, um opimale Materialeigenschaften zu erreichen. Diese Untersuchungen sind in mehreren Iterationsstufen an Materialien aus der seriennahen Vliesherstellung, Musterbauteilen und Originalbauteilen (BMW) zu wiederholen wobei sowohl thermoplastische und duroplastische Matrixwerkstoffe zum Einsatz kommen. | Dr. rer. nat. Peter Gerth Tel.: +49 391 886-4467 peter.gerth@hs-magdeburg.de Hochschule Magdeburg-Stendal (FH) Breitscheidstr. 2 39114 Magdeburg | X | FPNR | |
| 01.11.2016 | 31.01.2019 | 22012616 | Verbundvorhaben: Viskositätssensor zur Optimierung von Biogasprozessen (VisOB); Teilvorhaben 2: Grundlegende Untersuchungen zur Viskositätsmessung und zum Zustand des Gesamtprozesses - Akronym: VisOB-1 | Die Effizienz von Biogasanlagen hängt u.a. in hohem Maße von der Viskosität des Biogasmediums ab. Bislang existiert jedoch noch kein zuverlässiges, leicht handhabbares und ökonomisches Verfahren zur In-situ-Messung dieses Parameters. Gesamtziel des Vorhabens ist daher die Entwicklung eines Viskositätssensors zur Optimierung von Biogasprozessen, der es ermöglicht, insbesondere auch inhomogene, stückige und strukturviskose Biogasmedien in großen Reaktorvolumina hinsichtlich ihrer Viskosität auf die günstigsten Werte einzuregeln. Das Vorhaben wird am Kurt-Schwabe-Institut für Mess- und Sensortechnik e.V. Meinsberg (KSI) in Kooperation mit dem Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte an der Humboldt-Universität zu Berlin (IASP), der Pronova Analysentechnik GmbH und dem Ingenieurbüro Peter Zimmermann (TEB) als Unterauftragnehmer des IASP bearbeitet. KSI wird an einer Biogas-Versuchsanlage grundlegende Untersuchungen zur Viskositätsmessung in verschiedenen Biogasmedien durchführen und praxistaugliche Messmethoden entwickeln. IASP wird diese im Labormaßstab erproben und Untersuchungen zur Ertragssteigerung des Biogasprozesses durch Messung und Steuerung der Viskosität durchführen. Pronova übernimmt die Entwicklung und Musterfertigung der Sensoren. TEB wird die elektronischen Komponenten entwickeln und das Messsystem am IASP messtechnisch betreuen. | Dipl.-Ing (FH) Boris Habermann Tel.: +49 30 2093-6112 boris.habermann@iasp.hu-berlin.de Verein zur Förderung agrar- und stadtökologischer Projekte (ASP) e. V. - Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte Philippstr. 13, Hs. 16 10115 Berlin | X | FPNR | |
| 01.01.2018 | 31.10.2020 | 22012617 | Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Naturfaserverstärkte Biokunststoffverbunde und innovative Herstellungsverfahren für Leichtbau-Hybridformteile mit hohen Struktur- und Sicherheitsanforderungen – regenerative Sitzschale; Teilvorhaben 2: Entwicklung eines NF-Halbzeuges zur Biotape-Herstellung - Akronym: regScha | Das Hauptanliegen des geplanten Forschungsprojektes beinhaltet die Erweiterung des Einsatzbereiches von naturfaserverstärkten Bio-Kunststoff-Verbunden für High-Performance-Produkte. Belastungsgerechte Laminataufbauten aus quasi-endlos faserverstärkten Einzelschichten sollen hierbei als partielle Verstärkungen über einen Hybrid-Spritzgussprozess sowie einer nachgeschalteten selektiven Strahlenvernetzung in hochbelastbare Strukturbauteile integriert werden. Hierfür werden verschiedene Material-, Technologie-, Auslegungs- und Recyclingkonzepte am Beispiel einer Sitzschale kritisch erforscht und in eine praxisnahe Strukturanwendung überführt. Im Erfolgsfall des Projektes liegen somit wichtige Erkenntnisse sowie Verarbeitungs- und Designmethoden für die Anwendung von naturfaserverstärkten Bio-Kunststoff-Verbunden in Strukturbauteilen vor. Die erarbeiteten Ergebnisse sollen nach Projektabschluss der Öffentlichkeit über wissenschaftliche sowie industrienahe Fachzeitschriften, Lehre und Messeauftritte zugänglich gemacht werden. Darüber hinaus ist, basierend auf den gewonnenen Erkenntnissen zu biobasierten strukturrelevanten Bauteilen, die Initiierung von Anschlussprojekten, industriellen Aufträgen sowie die Entwicklung marktreifer Produkte geplant. | Dipl. agr. Ing. Torsten Brückner Tel.: +49 341 3503758-0 t.brueckner@sachsenleinen.de FUSE GmbH Mausitz 14 04442 Zwenkau | X | FPNR | |
| 01.08.2001 | 31.07.2003 | 22012700 | Demonstrationsvorhaben zum Praxiseinsatz von biologisch schnell abbaubaren Betontrennmitteln auf Basis nachwachsender Rohstoffe | In den letzten Jahren haben gezielte Entwicklungsarbeiten das Leistungsdefizit der pflanzenölbasierten Bio-Trennmittel deutlich verbessert und an das Niveau der konventionellen Mineralöltrennmittel herangeführt. Beispielhaft hierfür ist das Ergebnis des Forschungsvorhabens FKZ 96NR122 zu nennen. Der Einsatz von Trennmitteln auf Basis nachwachsender Rohstoffe ist in zwei Fertigteilwerken über einen längeren Zeitraum zur Serientauglichkeit zu erproben. Der ausstehende Beweis der generellen Eignung dieser neuartigen Bio-Trennmittel ist zu dokumentieren. Im Rahmen der Versuchsplanung werden in zwei Fertigteilwerken im ersten Schritt Zielformulierungen erprobt. Nach Auswahl geeigneter Trennmittel wird die Produktion dieser Werke - unter Berücksichtigung der Applikation - auf die neuen Bioprodukte umgestellt. Die Dokumentation der Ergebnisse und die wissenschaftliche Begleitung erfolgt unter Mitwirkung der Universität Kaiserslautern. Die gewonnenen Erkenntnisse dieses Vorhabens werden in die Vorstellung neuer Produkte auf dem Markt führen. | Von der Fuchs Lubritech GmbH wurden Betontrennmittel auf Basis von Pflanzenölderivaten entwickelt und bei den Praxispartnern Fertigteilwerk Wesermünde GmbH § Co. KG und Hochtief Construction AG, Werk Liebenau bei der Produktion von Filigrandecken, Stabteilen, Bindern und Wänden getestet. Es wurde gezeigt, dass umweltfreundliche pflanzenölbasierte Betontrennmittel eine gleichwertige Alternative zu petrochemischen Produkten darstellen. Lösungsmittelfreie pflanzenölbasierte Trennmittel wiesen aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften bei tiefen Temperaturen im Winterbetrieb Einsatzeinschränkungen auf. Nachteile sind dabei insbesondere die hohe Viskosität und die Kumulation des Trennmittels auf nicht applizierten Flächen. Daraufhin wurden Trennmittelemulsionen auf Wasserbasis als geeignete Alternative zu reinen Pflanzenölen und lösungsmittelhaltigen Trennmitteln auf Basis von Mineralölen entwickelt und erfolgreich in den Fertigteilwerken eingesetzt. Die wesentlichen Nachteile der Emulsionen durch Zusatz von z. T. umweltgefährdenden Emulgatoren und die relativ schlechte Stabilität und die daraus resultierende kurze Lagerbeständigkeit durch Entmischung der Phasen wurden durch die Entwicklung einer speziellen Applikationstechnik eliminiert. Durch diese Applikationstechnik können wasserbasierte Pflanzenölemulsionen ohne Zusatz von stabilisierenden Emulgatoren auf die Schalwände appliziert werden. Hierbei werden die beiden Phasen Pflanzenöl (bzw. Pflanzenölderivat) und Wasser in einem Aggregat erst unmittelbar vor dem Versprühen in Kontakt gebracht. Es entsteht eine zeitlich nur begrenzt stabile Emulsion. Diese Stabilität reicht aus, um die Anforderungen für ein Betontrennmittel zu erfüllen. In einer Pilotanlage wurde diese innovative Technik bereits über 6 Monate lang erfolgreich bei der Deckenproduktion eingesetzt. Die pflanzenölbasierte Emulsion weist gegenüber dem Referenzmittel auf Mineralölbasis eine ca. 20% höhere Ergiebigkeit und eine bessere Trennwirkung auf. | Dr. Albert Herrmann Tel.: +49 6374 924-800 albert.herrmann@fuchs-lubritech.de FUCHS LUBRITECH GmbH Hans-Reiner-Str. 7-13 67685 Weilerbach | FPNR | |
| 01.05.2002 | 30.04.2005 | 22012701 | Verbundvorhaben: Neue Wege zur Erstellung und Nutzung von Spezialstärken - Teilvorhaben 4: Isolierung und Testung modifizierter Stärken im Technikumsmaßstab | Die Kartoffel soll als biotechnologisches Produktionssystem für neue Stärkequalitäten genutzt werden: Amylose-Stärke, Amylopektin-Stärke und Hochphosphat-Stärke. Neue Methoden bei der Erstellung solcher Pflanzen werden evaluiert und angewendet. Gentechnisch erstellte Kartoffeln werden angebaut, die modifizierte Stärke produzieren. Dies ermöglicht eine Testung der Stärke. Die Entwicklung von Pflanzen und die Untersuchung modifizierter Stärken erfolgt so parallel, um in möglichst kurzer Zeit die Entwicklung marktfähiger Produkte zu ermöglichen. Gewinnung und Untersuchung der Spezialstärken aus genmodifzierten Kartoffeln und durch chemische Trennung von Kartoffelstärke. Erzeugung von Derivaten und deren Testung. Gewinnung und Testung der Stärken aus den Mutanten, Erzeugung von Derivaten, Testung und Vergleich. Optimierung der Derivatisierungsmethoden. Die neuen Stärkekartofelsorten erzeugen als Bioreaktor neue Spezialstärken. Diese Kartoffeln werden im Auftrag der Emsland-Stärke angebaut, um daraus die Spezialstärken zu gewinnen.Teilweise neue marktfähige Produkte werden mit geringerem Einsatz von Chemikalien und Energie hergestellt und vertrieben. | Die Ergebnisse des Vorhabens werden im Folgevorhaben (FKZ: 22011004, 22011104, 22011204) verwertet. | Dr. Martin Lotz Tel.: +49 5943 81-283 drlotz@emsland-staerke.de Emsland-Stärke Gesellschaft mit beschränkter Haftung Emslandstr. 58 49824 Emlichheim | FPNR | |
| 18.11.2002 | 28.02.2003 | 22012702 | 1. Internationale BAW-Fachtagung der IBAW 2003 | Die IBAW, der Verband der Hersteller und Verarbeiter von BAW, wird anlässlich der Messe BioFach am 12. und 13.02.2003 in Nürnberg ein BAW-Symposium durchführen, das marktnah und PR-wirksam das Ziel der BAW-Markteinführung verfolgt. Für die gesamte Organisation und Abwicklung des Symposiums ist die IBAW e.V. verantwortlich, d.h. Adressen-Verteiler-Recherche, Programmerstellung, Erstellung aller Unterlagen, Betreuung vor Ort. Voranbringen der weiteren BAW-Markteinführung und Erhöhung der Akzeptanz im Markt von Seiten der Verarbeiter, Anwender und Hersteller. | Dr. Harald Käb Tel.: +49 30 2848-2351 kaeb@ibaw.org Interessengemeinschaft Biologisch Abbaubare Werkstoffe e.V. - IBAW Marienstr. 19/20 10117 Berlin | FPNR | ||
| 01.10.2005 | 31.03.2009 | 22012704 | Verbundvorhaben: Nutzung nachwachsender Rohstoffe bei der Herstellung thermoplastischer Elastomere aus Folgeprodukten der Olefin-Metathese; Teilvorhaben 3: Reaktionstechnische Optimierung der Weichsegmentherstellung, Synthese der Hartsegmente und Herstellung der thermoplastischen Elastomere | Es ist das übergeordnete Ziel dieses Vorhabens, ein Verfahren zur Herstellung thermoplastisch-elastomerer Copolyester und Copolyamide zu entwickeln, das auf Ölen/Fetten und Zuckern als Rohstoffen aufbaut. Durch grundlegende Untersuchungen zur reaktionstechnischen Optimierung der Herstellung der Weichsegmente, Herstellung der Hartsegmente und Polymerisation der Diole, Diamine und Dicarbonsäuren zu thermoplastisch-elastomeren Copolyestern bzw. Copolyamiden soll die wissenschaftliche Basis für die Entwicklung der thermoplastischer Elastomere gelegt werden. Die technischen Arbeitsziele dieses Projektes sind die Entwicklung eines Prozesses zur Herstellung der Hartsegmente und der thermoplastischen Copolyester und Copolyamide aus Ölen/Fetten und Zuckern sowie die Entwicklung eines Konzepts zur technischen Umsetzung der im Technikumsmaßstab entwickelten und optimierten Prozesse. | Im Vorhaben wurden thermoplastisch-elastomere Copolyester und Copolyamide hergestellt. Zur Herstellung dieser biobasierten termoplastischen Elastomere (TPE's) wurden die aus Ölen und Fetten sowie Kohlehydraten hergestellten Monomere wie 1,18-Oktadekandicarbonsäure, 1,18-Oktadekandion, 1,10-Dekandisäure, 1,6-Diaminohexan, Tetrahydrofuran, 2,3-Butandiol, 1,3-Propandiol, Furan-2,5-dicarbonsäure und Bernsteinsäure eingesetzt. Ein Schwerpunkt bei der Herstellung der Monomere war die Weiterentwicklung der Metathese von Ölsäurederivaten. Das Produktspektrum ausgehend von Ölsäure wurde erweitert. Aus ungesättigten Fettsäureamiden wurden durch Metathese stickstoffhaltige Produkte wie aliphatische Diamide und durch nachfolgende reduktive Hydrierung Diamine synthetisiert. Ein weiterer Schwerpunkt war die Entwicklung einer geeigneten Polymerisationstechnik, um TPE in gewünschten Mengen für anwendungstechnische Untersuchungen herzustellen. Für die TPE-Herstellung aus PolyTHF, Polyestern und Polyamiden auf der Basis der 1,18- Oktadekandicarbonsäure wurde eine Polymerisationstechnik entwickelt. Kurzkettige, definierte Polyamid-6.18-Hartsegmente wurden durch eine schrittweise Kondensation aufgebaut und reaktionstechnisch optimiert. Daneben wurden weniger definierte, kurzkettige Hartsegmente auf der Basis von Polyamid 11, Polymaid 6.18 und Polyamid 4.6 und 3.4 durch Schmelzekondensation hergestellt. Die Eigenschaften dieser TPE lassen sich durch den molekularen Aufbau gezielt bei der Herstellung beeinflussen. Für die anwendungstechnischen Untersuchungen der TPE wurden verschiedene TPE mit unterschiedlichen Weichsegmenten und unterschiedlichen Verhältnissen Hartsegment zu Weichsegment hergestellt. Es wurden Charakterisierungen der Polymere und Untersuchungen zur Verarbeitbarkeit und Formgebung im Labormaßstab mittels Extrusion und Spritzguss durchgeführt. Kleine Formteile und Stränge wurden erfolgreich durch Extrusion und Spritzguss hergestellt. | Dipl.-Chem. Ute Pohsner Tel.: +49 721 4640-397 pou@ict.fhg.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | X | FPNR |
| 01.03.2007 | 28.02.2009 | 22012706 | Verbundvorhaben: Produktion von biologisch abbaubaren Polymeren in transgenen Kartoffelknollen (Phase IIb), Teilvorhaben 2: Untersuchungen zum Nachweis und zur Optimierung der Cyanophycin-Produktion in transgenen Pflanzen | Vorhabenziel: Das Ziel des Vorhabens ist es, die Produktion des nachwachsenden Rohstoffes Cyanophycin in Pflanzen zu optimieren. Dazu soll in transgenen Kartoffelknollen die Produktion industriell verwertbarer Mengen des cyanobakteriellen Proteins Cyanophycin ermöglicht werden. In der ersten Phase der Weiterförderung konnte Cyanophycin in Kartoffelknollen produziert werden. Arbeitsplanung: Die Synthese größerer Mengen Cyanophycin führt zu einer leichten Beeinträchtigung der Fitness der Pflanzen, der durch eine gewebespezifische Expression, einer Optimierung der Transgensequenzen sowie durch die Anpassung des Aminosäure-Pools entgegengewirkt werden soll. Unser Beitrag zu dem Projekt sind die Licht- und Elektronen-mikroskopischen sowie die immuncytochemischen Analysen der in der AG Broer konstruierten transgenen Pflanzen. Ergebnisverwertung: Cyanophycin kann als Ausgangsstoff für das Biopolymer Polyaspartat genutzt werden. Polyaspartat ist biologisch abbaubar, nicht toxisch und hat vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. Cyanophycin soll als Nebenprodukt bei der industriellen Verwertung von Kartoffeln anfallen und daher äußerst kostengünstig sein. | In der abgeschlossenen Förderperiode wurden die an der Universität Rostock erzeugten transgenen Pflanzen, die verschiedene chimäre Cyanophycin-Synthetase-Gene exprimieren, ultrastrukturell und immunocytochemisch untersucht. Analysiert wurde die Menge, Struktur und Lokalisierung von Cyanophycin in den verschiedenen Organen und subzellulären Kompartimenten. Die Kartoffel-Pflanzen mit dem Konstrukt B33-cphATe enthielten kein Cyanophycin in den Blättern, aber wie erwartet größere Mengen an Cyanophycin im Cytosol der Knollen. In den Knollen der Kartoffel-Pflanze PsbY-cphATe war Cyanophycin in den Amyloplasten nachweisbar. Es konnte festgestellt werden, dass eine längerfristige Lagerung der Kartoffelknollen bis zu acht Monaten keinen Einfluss auf die Struktur und Menge des Cyanoohycins hat. Ferner konnte die Cyanophycin-Synthetase in Assoziation mit dem Cyanophycin nachgewiesen werden. | Prof.'in Dr. Dorothee Staiger Tel.: +49 521-106-5609 dotothee.staiger@uni-bielefeld.de Universität Bielefeld - Fakultät für Biologie - Zellphysiologie Universitätsstr. 25 33615 Bielefeld | X | FPNR |
| 01.10.2008 | 30.09.2011 | 22012708 | Verbundprojekt: Polymere Tenside aus nachwachsenden Rohstoffen mit optimierten Performance-Eigenschaften; Teilprojekt 9: Synthese von Acylpeptiden | Ziel des Projektes ist die Entwicklung neuer biobasierter Tensidsysteme, die möglichst zu 100 % auf Basis nachwachsender Rohstoffe und über grüne Reaktionstechnik hergestellt werden sollen. Dazu ist geplant, pflanzliche Lipide intelligent mit Proteinen und Kohlenhydraten zu neuen polymeren Biotensiden zu verknüpfen. Die Nutzung einer Kombination von Nachhaltiger Chemie, Enzymkatalyse und Fermentation in enger Kopplung mit modernen Aufarbeitungstechnologien soll eine schnelle Umsetzung der Projektideen hin zu Produktmustern und Herstellprozessen gewährleisten. Die Zielprodukte sollen in hoher Qualität und Reinheit hergestellt werden, die auch kosmetischen Anforderungen genügen. Neben positiven Anwendungs- und Formulierungseigenschaften steht auch die gute biologische Abbaubarkeit der Zielprodukte im Fokus. Die Umweltverträglichkeit der Produkte soll über Life Cycle Assessment Studien verifiziert werden. In diesem Projektteil soll hierzu der Peptidanteil Oligopeptid-basierter Tenside durch retro-Reaktion geeigneter Proteasen und Peptidasen unter wasserarmen Bedingungen synthetisiert sowie die enzymatische Herstellung von Acylpeptiden durchgeführt werden. Die Arbeitsplanung des Teilvorhabens sieht im Wesentlichen folgende Punkte vor: A) Prüfung geeigneter Rohstoffe. B) Selektion geeigneter Proteasen und Peptidasen für die retro-Reaktion unter wasserarmen Bedingungen. C) Screening nach geeigneten Enzymen für die Herstellung von Acylpeptiden. D) Charakterisierung der im Projekt synthetisierten neuen Acylpeptide. | Im Verbundvorhaben wurden biobasierte Tenside wie Oligosaccharid-basierte Tenside, Alkylpolyglykoside, Sophoroselipid-Derivate, Peptid-basierte Tenside und Glukose- sowie Ethylglukose-basierte Acyl- und Acrylderivate untersucht und weiterentwickelt. Für die Herstellung der möglichst vollständig auf Basis nachwachsender Rohstoffe hergestellten Tenside wurden heimische Pflanzenöle (insbesondere Rapsöl), Di- und Polysaccharide (insbesondere Zuckerrüben und Mais) sowie Proteine (insbesondere Weizen und Mais) eingesetzt und zu deren Konversion vorrangig enzymatische bzw. mikrobielle Methoden angewendet. Im Teilvorhaben wurden zahlreiche Methoden zur enzymatischen Herstellung von Peptiden mit unterschiedlichem Erfolg erprobt bzw. angewendet. Hierbei konnte die Synthese definierter Oligopeptiden enzymatisch, d.h. ohne Schutzgruppenchemie ausgehend von Aminosäure-Ethylestern realisiert werden. Dies gelang für anionische Oligopeptide (Poly-Glutamate unterschiedlicher Kettenlänge), in Ansätzen für kationische Oligopeptide (Poly-Lysine) sowie schwefelhaltige Mischpeptide (Heterooligomerisierung von Glutamat und Methionin). Somit stehen nun Grundstoffe für die Synthese neuartiger Acylpeptide zur Verfügung, die vollständig aus nachwachsenden Rohstoffen produziert werden können. Die untersuchten Diketopiperazine (DKPs) waren deutlich stabiler als erwartet: Zuvor publizierte Ergebnisse anderer Arbeitsgruppen über enzymatische Hydrolysen dieser Verbindungen konnten nicht bestätigt bzw. sogar klar widerlegt werden. Hier besteht folglich erheblicher Bedarf im Bereich der Grundlagenforschung über mögliche enzymatische Zugänge zu dieser Verbindungsklasse. Als Basismoleküle für die Herstellung von Acylpeptiden kommen diese Substanzen nach den Ergebnissen dieser Arbeit vorerst nicht in Frage. Hierbei konnte jedoch die erste umfassende Studie zur mikrobiellen bzw. enzymatischen Abbaubarkeit dieser Verbindungsklasse durchgeführt werden. | Prof. Dr. Christoph Syldatk Tel.: +49 721 608 4-2124 christoph.syldatk@tebi.uni-karlsruhe.de Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Institut für Bio- und Lebensmitteltechnik - Bereich II: Technische Biologie Engler-Bunte-Ring 1 76131 Karlsruhe | X | FPNR |
| 01.06.2011 | 31.05.2014 | 22012710 | Brennstoffpresslinge aus alternativen Biomasserohstoffen zum Einsatz in Kleinfeuerungsanlagen | Das Hauptziel des Projektes ist die Herstellung von Brennstoffpresslingen aus problematischen Biomasserohstoffen, die eine emissionsarme thermische Nutzung ermöglichen. Jedoch weisen diese Einsatzstoffe teilweise hohe Schadstoffgehalte und damit verbundene apparative und emissionstechnische Probleme auf. Sie besitzen eine niedrige Energiedichte und niedrige Ascheerweichungspunkte, die zu Verschlackungen und Versinterungen führen. Zur Lösung dieser Probleme werden Biomassebrennstoffe vorbehandelt oder mit geeigneten Additiven versehen. Durch Verbrennungsversuche werden emissionsarme und feuerungstechnisch unproblematische Rezepturen identifiziert, so dass ein Einsatz dieser Brennstoffe in Anlagen der 1. BImSchV möglich ist. Durch die Untersuchung der Wirtschaftlichkeit und die Entwicklung eines Contracting-Modells für diesen neuen Brennstoff wird eine anwendungsorientierte Forschung vorgeschlagen. 1. Auswahl der Rohstoffe und deren brennstoffchemische Untersuchung. 2. Die Rohstoffe werden mit Wasser gelaugt (Verminderung des Chloridgehalts) und einer Pyrolyse / Torrefizierung zugeführt. Hierbei sind Temperatur und Verweilzeit als Parameter zu untersuchen. Es folgt die Verpressung mit geeigneten Additiven. 3. Verbennungsversuche in untersch. Kleinfeuerungsanlagen (Wirbel- und Rostfeuerung): Hier sollen die Presslinge in Langzeitversuchen bei typischen Lastwechselbedingungen erprobt werden (Emissionsverhalten, Aschecharakteristik). Es folgt eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung. | Prof. Dr.-Ing. Peter Quicker Tel.: +49 241 80-95705 quicker@teer.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 5 - Georessourcen und Materialtechnik - Lehr- und Forschungsgebiet Technologie der Energierohstoffe (TEER) Wüllnerstr. 2 52062 Aachen | X | FPNR | |
| 01.07.2013 | 30.06.2016 | 22012712 | Stärkeester mit einstellbarer Hydrophilie | Ziel des Projektes ist es thermisch umformbare Stärkeester herzustellen, die als Basismaterialien für innovative Klebesysteme genutzt werden könne. Es sollen Materialien zur Verfügung gestellt werden, die sich durch thermische Prozesse zu Folien mit guter mechanischer Festigkeit verarbeiten lassen und eine definierte Hydrophilie aufweisen um als Träger für Klebstoffe zu fungieren. Dazu werden technisch relevante Synthesebedingungen erarbeitet und Recyclingstrategien für das eingesetzte Lösungsmittel und das überschüssige Reagenz. Um die gestellten Ziele zu erreichen werden umfangreiche Untersuchungen zur Synthese langkettiger Fettsäureester der Stärke in geschmolzenem Imidazol als Reagenz durchgeführt. Neben gesättigten Resten werden auch Säurereste mit Doppelbindungen eingeführt um vernetzbare Produkte zu erhalten. Alle Ester werden hinsichtlich struktureller Einheitlichkeit und thermischer Umformabarkeit untersucht. Weiterhin wird durch ein solvatochromes Verfahren die Hydrophilie der Stärkeester erforscht um eine Optimierung der Wechselwirkung mit Klebstoffen zu gewährlesiten. Mit erfolgversprechenden Derivaten müssen Experimente zur Folienherstellung durchgeführt werden. Dies wird mit einem Laborextruder realisiert. Für die so erhaltenen Folien mit definierter Hydrophilie sind materialwissenschaftliche Tests vorgesehen um ihre Eignung als Trägermaterial einzuschätzen. Ein Schwerpunkt der Arbeiten am IOMC ist die Vorbereitung des up-scalings der Synthesen | Im Rahmen des Projektes sollen durch gezielte Derivatisierung des nachwachsenden Rohstoffs Stärke thermoplastische Polymere mit steuerbaren Eigenschaften generiert werden. Durch homogene Veresterung der Stärke mit langkettigen Fettsäuren in einem neuartigen und effizienten Löse- und Reaktionsmedium wird die Hydrophilie-Hydrophobie-Balance der Stärkeester so eingestellt, dass sie als maßgeschneiderte Träger für Industrieklebesysteme nutzbar sind. Die Eigenschaften des Stärkeesters sollen durch die Wahl des Typs der Fettsäure, einfache oder mehrfache Substitution oder den durchschnittlichen Substitutionsgrad des Produktes beeinflusst werden. | Prof. Thomas Heinze Tel.: +49 3641 948-270 thomas.heinze@uni-jena.de Friedrich-Schiller-Universität Jena - Chemisch-Geowissenschaftliche Fakultät - Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie (IOMC) Humboldtstr. 10 07743 Jena | X | FPNR |
| 01.11.2014 | 30.11.2015 | 22012714 | Verbundvorhaben: Was bewirken Zertifizierungssysteme für nachwachsende Rohstoffe vor Ort - Ermittlung der ökologischen Wirkungen und der Verdrängungseffekte ausgewählter Nachhaltigkeitsstandards zur Biomasseproduktion für Biokraftstoffe; Teilvorhaben 2 | Das Gesamtziel des Vorhabens ist es, die Wirksamkeit und Glaubwürdigkeit von Nachhaltigkeitsstandards für Biomassekraftstoffe zu überprüfen. Das Vorhaben untersucht, ob die in der EU-RED festgelegten ökologischen Kriterien zum Schutz der Umwelt und wertvoller Lebensräume und deren Verifizierung durch zwei ausgewählte Zertifizierungssysteme (RSPO und ISCC) in Malaysia/Indonesien ausreichen, um konkrete positive ökologische und naturschutzfachliche Auswirkungen zu erzeugen. Sollten keine oder nur unzureichende positive Auswirkungen festgestellt werden, wird das Vorhaben Handlungsempfehlungen zur Verbesserung des Standards entwickeln. Das Gesamtvorhaben gliedert sich in zwei Projekte. In dem hier beantragten, ersten Projekt, wird die Analyse der Wirkungen von ausgewählten Zertifizierungssystemen (RSPO und ISCC) für Umwelt- und Biodiversitätsschutz sowie zu potenzielle Verdrängungseffekten in Malaysia/Indonesien vorbereitet. Das in diesem Antrag dargestellte und beantragte Teilprojekt beinhaltet die wissenschaftlichen Analysen. Aufbauend auf einem erprobten Verfahren zur Gefahren- und Risikobewertung von Ökosystemen (MARISCO) wird eine Methodik weiterentwickelt, die eine Bewertung von Prinzipien und Kriterien der Zertifizierungssysteme ermöglicht. In einem partizipativen Stakeholderworkshop wird in einer Situationsanalyse ein konzeptionelles Modell erstellt, anhand dessen die potenziellen Wirkungen der Standards postuliert werden. Anhand des Modells werden Indikatoren identifiziert. Zur vergleichenden Erhebung der Indikatoren werden anschließend geeignete Untersuchungsflächen ausgewählt. Die Indikatoren sollen dann in einem Folgeprojekt konkret vor Ort auf den identifizierten Untersuchungsflächen erhoben und anschließend ausgewertet werden. | Prof. Pierre Ibisch Tel.: +49 3334 657-178 pierre.ibisch@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich Wald und Umwelt Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | X | FPNR | |
| 01.12.2018 | 30.06.2022 | 22012718 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines innovativen Waldentwicklungs- und Dienstleistungskonzepts zur Optimierung einer nachhaltigen Waldbewirtschaftung; Teilvorhaben 2: Entwicklung der iWald-Dienste und -Apps und Integration des Gesamtsystems - Akronym: iWald-MMI | Das Gesamtziel dieses Vorhabens war die Entwicklung eines neuen Dienstleistungskonzepts für Waldbesitzer und der dafür notwendigen IT-Applikationen und Geschäftsprozesse. Ein Hauptergebnis des Vorhabens stellen die "iWald-Apps" (für Smartphones und Tablets) dar, mit denen Waldbesitzer realitätsnahe und fachlich fundierte Handlungsoptionen zur nachhaltigen Bewirtschaftung ihrer Wälder erhalten, die sowohl der Verwirklichung individueller Ziele als auch der forstlichen Risikominimierung und dem zukunftsfähigen Umbau ihrer Wälder unter Sicherung der ökonomischen, ökologischen und sozialen Waldfunktionen dienen. Die "iWald-Apps" unterteilen sich dabei in die die "iWald Basis"-App für Waldbesitzer mit wenig Erfahrung im Wald und die "iWald Pro"-App, die erfahrene Waldbesitzer bei der individuellen Gestaltung ihres Waldes unterstützen soll. Diese Apps werden mit der ebenfalls entwickelten "iWald Dienstleister"-App zur Unterstützung forstlicher Zusammenschlüsse und Dienstleister beim Dialog mit dem Waldbesitzer kombiniert. Dabei fließen die individuellen Zielsetzungen der Waldbesitzer als "Entscheider" über die Gewichtung der Funktionen des eigenen Waldes (Holznutzung, Erholung, Naturschutz etc.) in Form von Waldbehandlungsszenarien ein und führen so zu einer forstfachlich qualifizierten und nachhaltigen Waldentwicklung. Dabei ist die Komplexität der Apps so reduziert, dass auch forstliche Laien einen Zugang zum "iWald-System" finden. Alle Apps werden durch die Web-basierte Infrastruktur der "iWald-Dienste" integriert, welche mit Hilfe der "iWald-Apps" dazu dient, ein Netzwerk aus Waldbesitzern sowie forstlichen Zusammenschlüssen und Dienstleistern zu etablieren. Die "iWald Basis"-App wird für alle Interessierte kostenlos zur Verfügung stehen. Für die "iWald Profi"- und die "iWald Dienstleister"-App sollen geringe jährliche Lizenzgebühren anfallen. | Im Verbundprojekt iWald wurden insgesamt acht Arbeitspakete bearbeitet. Diese unterteilten sich in die Durchführung von Workshops, um die Ziele und Wünsche der späteren Nutzer abbilden zu können, ökonomischen Berechnungen und die Bildung von Geschäftsprozessen für eine angedachte iWald UG, die technische Entwicklung der Apps und zugehöriger Dienste, sowie das "Marketing", um die Forschungsergebnisse bei den späteren angestrebten Nutzern bekannt zu machen. Insgesamt wurden drei Apps entwickelt, die für verschiedene Zielgruppen gedacht sind: "iWald Basis" ist eine kostenlose App für den forstlichen Laien, um sich spielerisch mit dem eigenen Wald auseinanderzusetzen. Die App verwendet eine einfache Sprache und verfügt über einen konzentrierten Funktionsumfang. Im Gegensatz dazu hat "iWald Pro" einen erweiterten und detaillierten Funktionsumfang und richtet sich an forstlich versierte Waldbesitzer. Simulationen können in der App standortspezifisch eingestellt werden und sie enthält ein Kartenmodul. "iWald Dienstleister" ist für forstliches Fachpersonal gedacht und mit nochmals erweiterten Funktionen ausgestattet. Ziel ist eine einfache Auswertung der Ergebnisse und die optimale Beratung der Waldbesitzer. Zum Projektabschluss lagen für alle Apps und Dienste funktionierende Prototypen vor, die Teilnehmern in insgesamt drei Workshops zum Testen zur Verfügung gestellt wurden. Das Feedback aus den Workshops war sehr positiv. | Prof. Dr.-Ing. Jürgen Roßmann Tel.: +49 241 80-26101 rossmann@mmi.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Institut für Mensch-Maschine-Interaktion (MMI) Ahornstr. 55 52074 Aachen | X | FPNR |
| 01.03.1998 | 31.12.2001 | 22012797 | Verbundvorhaben: Gammalinolensäure - Anbau, Ernte und Produktentwicklung: Teilvorhaben 2: Entwicklung einer anbauwürdigen Sorte von Nachtkerze mit hohem Samenertrag durch gute Schließfestigkeit der Früchte und hohem Öl- und Gammalinolensäuregehalt | Ziel des Verbundvorhabens war der Aufbau einer Produktlinie für Nachtkerze (Oenothera biennis L.) vom Anbau bis zum Endprodukt. Bisher erfolgte die Bedarfsdeckung für die im Öl der Nachtkerze enthaltene Gammalinolensäure ausschließlich über Importware. Im Rahmen des Teilvorhabens der Pharmaplant Artern sollte der Ertrag der Nachtkerze über Verbesserung der Schließfestigkeit der Samenkapsel und Erhöhung des Ölgehaltes mit züchterischen Methoden gesteigert werden. Damit sollten die Grundlagen für einen wirtschaftlichen Nachtkerzenanbau in Deutschland gelegt werden. Parallel wurden an der Brandenburgischen Landesanstalt für Landwirtschaft für die Nachtkerze, ansatzweise auch für Borretsch, landwirtschaftliche Anbauverfahren für die ökologische und integrierte Produktion entwickelt. In der Kroppenstedter Ölmühle wurden Versuche zur Optimierung der Lagerung, Reinigung und Trocknung der Rohware, zur Konditionierung und Abpressung der Saaten sowie zur Stabilisierung der Gammalinolensäure-haltigen Öle durchgeführt. Dabei waren die Voraussetzungen für Qualitäten zu schaffen, mit denen am Institut für Lebensmitteltechnologie in Bergholz-Rehbrücke Rezepturen für eine kosmetische Pflegeserie entwickelt werden konnten. Verwendungsalternativen für Öle minderer Qualität wurden von der Cycloclean BO Umwelttechnik GmbH Berlin gesucht. Dabei sollten die besonderen tensidischen und rheologischen Eigenschaften des Nachtkerzenöles in technischen Reinigungslösungen und elastischen Bindemitteln genutzt werden. | Innerhalb der Projektlaufzeit wurden die Eigenschaften von ca. 100 Nachtkerzenherkünften geprüft und bewertet. Dabei zeigte sich eine hohe Variabilität in den zu beachtenden Merkmalen (Platzfestigkeit und Form der Samenkapseln, Öl- und GLA-Gehalt, Winterfestigkeit, Blühverlauf, Wuchshöhe und Mehltauresistenz). Im Ergebnis wurden 27 Prüfglieder ermittelt, die mindestens ein positives Leistungsmerkmal aufwiesen. Mit diesem Material wurden ab 1999 umfangreiche Kombinationskreuzungsversuche begonnen. Insgesamt wurde 306 Kreuzungsprodukte mit Samenansatz erzeugt. Von 17, der in der F2-Generation positiv bewerteten Linien, wurden 3 Prüfglieder im Praxisanbau getestet. Auf diesem erreichten Stand wurde ein Zeitaufwand von ca. 4 weiteren Kulturjahren bis zur Sortenanmeldung kalkuliert. Auf Grundlage der Machbarkeitsstudie wurde in der Projektlaufzeit ferner die Gewinnung von Antioxidantien aus dem Nachtkerzenpresskuchen untersucht. Es bestätigten sich ein hoher Gehalt an wirksamen Inhaltsstoffen (Polyphenole) und gute Radikalfängereigenschaften. Erste Anwendungstest für Auszüge aus dem Nachtkerzenpresskuchen haben ergeben, dass der Extrakt Vorteile gegenüber anderen pflanzlichen Antioxidantien bieten kann, da er weitgehend geruchs- und geschmacksneutral ist. Für eine Nutzung, insbesondere in der Kosmetikindustrie sprechen auch die vergleichsweise günstigen Rohstoffkosten. | Dr. rer. nat. Andreas Plescher Tel.: +49 3466 3256-0 info@pharmaplant.de PHARMAPLANT Arznei- und Gewürzpflanzen Forschungs- und Saatzucht GmbH Am Westbahnhof 4 06556 Artern | FPNR | |
| 01.09.2000 | 31.08.2004 | 22012799 | Anreicherung und Isolierung hochwertiger Klebstoffe für die pharmazeutische und medizinische Industrie aus Pflanzenmaterialien und Pflanzenreststoffen mit Hilfe der isoelektrisch fokussierten, präparativen Zerschäumung | Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll versucht werden, die isoelektrisch fokussierte Zerschäumung zur Anreicherung und Reinigung von Proteinfraktionen aus Pflanzenmaterialien und pflanzlichen Nebenprodukten einzusetzen. Vorangiges Ziel der Methodenentwicklung ist die Gewinnung hochwertiger Proteine als Klebstoffe für die pharmazeutische und medizinische Industrie, z.B. für immunologisch unbedenkliche Wundpflaster. Durch Adaption der verfahrenstechnischen Parameter der Zerschäumungsanalyse sollen strukturell einheitliche Proteine und Proteinfraktionen mit klebespezifischen Eigenschaften für Pharmazie und Medizin gewonnen werden. Diese sind anschließend hinsichtlich immunologischer und technischer Eigenschaften zu charakterisieren und zu bewerten. Die Chancen für die Umsetzung des Verfahrens sind ökonomisch zu bewerten. | Im Vorhaben wurde mit der so genannten isoelektrischen, präparativen Zerschäumungsanalyse eine sehr effiziente Methode zur Anreicherung von Proteinen aus nachwachsenden Rohstoffen zum Einsatz als Klebstoffe oder Bindemittel in der pharmazeutischen und medizinischen Industrie entwickelt. Angefangen mit Kartoffelsaft, wurden in Vorversuchen zuerst mit 2D-Elektrophorese getestet, welche Proteinfraktionen sich wie anreichern lassen. Als vielversprechendes Ergebnis ließen sich vor allem Proteine zwischen 20-30 kDa isoelektrisch signifikant anreichern. Es folgten Zerschäumungsversuchsreihen mit verdünnten Lösungen, die zeigten, dass hier bei niedrigeren Gasflussraten prozentual höhere Proteinkonzentrationen im Schaum erzielt wurden. Mit Hilfe einer kontinuierlichen Zerschäumung unter Einsatz von Helium konnten in Abhängigkeit bestimmter physiko-chemischer Parmameter beste Ausbeuten bei um 5 °C und 100 ml/min Flussrate erreicht werden. Proteinfraktionen mit unterschiedlichen isoelektrischen Punkten wurden nacheinander hoch angereichert, u. a. auch solche mit potenziellen Klebereigenschaften. Zerschäumungsversuche mit Weizenproteinen bestätigten den positiven Einfluss einer niedrigeren Temperatur auf die Anreicherung, ebenso die niedrige Proteinausgangskonzentration. Bezüglich ihrer Klebeeigenschaften ließ sich festhalten, dass Maisproteine mit einem Molekulargewicht unterhalb 30 kDa mittelmäßige Kleber sind und Kartoffelproteine mit ebenfalls unterhalb 30 kDa schlechte Klebeeigenschaften zeigen. Je weniger die Glycoeinheiten, desto besser ist die Klebefähigkeit der Proteinfraktionen und je höher der Cysteingehalt, desto stärker deren Klebewirkung. Weizenproteine, die bei pH 3 gewonnen werden und ein Molekulargewicht von oberhalb 45 kDa vorweisen, besitzen die besten Klebeeigenschaften. Maisproteine hingegen, die bei pH 3, 4, 6 und 8 angereichert werden mit einem Molekulargewicht zwischen 30-35 kDa, besitzen eine verminderte Klebewirkung. | G. Reil Tel.: +49 8161 71 4279 reil@wihenstephan.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Forschungsdepartment Ernährungs- u. Lebensmittelwissenschaften - LS für Lebensmittelchemie und molekulare Sensorik Lise-Meitner-Str. 24 85354 Freising | FPNR | |
| 01.05.2002 | 31.05.2004 | 22012801 | Ökologische Produktion von Arznei- und Gewürzpflanzen | Gegenstand des Forschungsvorhabens sind Arznei- und Gewürzpflanzen, welche nach den Richtlinien der EU-VO 2092/91 im heimischen Anbau produziert werden. Ziel des Vorhabens ist die Bearbeitung einiger wichtiger Problemfelder mit Hinblick auf die Stärkung der heimische ökologischen Landwirtschaft. Eine rasche Umsetzung der Forschungsergebnisse in Form von praxistauglichen Leitlinien soll die Wissensvermittlung an die landwirtschaftlichen Betriebe und das Beratungswesen bewirken und somit einen qualitäts- und marktorientierten Arznei- und Gewürzpflanzenanbau ermöglichen. Entsprechend den Arbeitsfeldern des DLR orientiert sich der Arbeitsplan an den Problemfeldern Pflanzenschutz, Saatgutversorgung und Düngung. Die Problemfelder werden in verschiedenen Versuchsanlagen aufgegriffen sowie durch Gefäßversuche und theoretische Hintergrundarbeit ergänzt. Die Ergebnisse der Versuchsarbeiten werden aufbereitet, publiziert und an Feldtagen und Fachveranstaltungen verbreitet. Ferner werden die Ergebnisse an die entsprechenden Fachverbänden weitergereicht. | Hanna Blum Tel.: +49 2641 9786-50 hblum.slva-aw@agrarinfo.rlp.de Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum (DLR) - Rheinpfalz - Dienstsitz Bad Neuenahr-Ahrweiler Walporzheimer Str. 48 53474 Bad Neuenahr-Ahrweiler | FPNR | ||
| 01.10.2003 | 30.09.2006 | 22012802 | Optimierung der akustischen Dämpfung und hygroskopischen Eigenschaften von FVK n.R. | Ziel des Vorhabens ist die Schaffung einer technologischen und wirtschaftlichen Basis für eine zukünftige Serienverbreitung von Faserverbundwerkstoffen auf Basis nachwachsender Rohstoffe (FVK n.R.) im Bereich von großflächigen Strukturbauteilen für den Außen- und Innenbereich sowie im Bereich von sicherheitsrelevanten Strukturelementen. Aufgabe des Vorhabens ist die Optimierung der bislang noch nicht zufriedenstellenden Eigenschaften von FVK n. R. im Hinblick auf einen vielversprechenden Einsatz des Werkstoffes zur Herstellung von Messeständen, Kajaks und Motorradhelmschalen. Das Potential des Projektes liegt in der längerfristigen Substitution von klassischen GFK-Faserverbundkonstruktionen durch innovative Faserverbundstrukturen auf Basis nachwachsender Rohstoffe in Märkten großer Absatzmengen. Aus dem Potential der auf diesem Vorhaben aufbauenden Serienfertigung von Faserverbundstrukturen auf Basis nachwachsender Rohstoffe ergibt sich zum einen ein nachhaltiger Beitrag zur Rohstoffbereitstellung durch die deutsche Landwirtschaft als auch zur umweltschonenden Energiebereitstellung durch die thermische Verwertung nach dem betrieblichen Einsatz der Strukturen. | Dipl.-Ing. Carsten Schöppinger Tel.: +49 531 24466-50 carsten.schoeppinger@invent-gmbh.de INVENT Innovative Verbundwerkstoffe Realisation und Vermarktung neuer Technologien GmbH Christian-Pommer-Str. 47 38112 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.08.2004 | 31.07.2005 | 22012803 | Möglichkeiten der Aufbereitung und chemischen Modifizierung von Roggenmahlprodukten zur Herstellung von Werk- und Zusatzstoffen für die technische Anwendung | Ein Anwendungsgebiet für Getreide bzw. für Mehle ist der Einsatz anstelle von Stärke, wobei der Aufwand für die Gewinnung der reinen Stärke entfällt. Um nachteilige Einflüsse der Nicht-Stärke-Bestandteile weitgehend auszuschließen werden stärkereiche Fraktionen hergestellt. Zur Umgehung der Stärkegewinnung wird die Herstellung von stärkereichen Mehlen, vor allem aus Roggen, auf nasstechnischem Wege durch Präextraktion der löslichen Bestandteile sowie auf trockenem Wege durch Feinmahlung und Klassierung der stärkereichen Fraktionen untersucht. Zusätzlich zur Gewinnung von Fraktionen ist deren physikalische Modifizierung mittels Extrusion und Mikrowellenbehandlung vorgesehen. Die stärkereichen Fraktionen werden mittels Kationisierung, Hydroxypropylierung und Carboxymethylierung derivatisiert. Fraktionen, Modifikate und Derivate werden charakterisiert und auf anwendungstechnische Eignung geprüft. Die Ergebnisse aus diesem Vorprojekt sind die Grundlage für ein nachfolgendes Hauptprojekt. | Dipl.-Ing. Uwe Lehrack Tel.: +49 33200 89204 u_lehrack@igv-gmbh.de Institut für Lebensmittel- u. Umweltforschung e.V. Papendorfer Weg 3 14806 Bad Belzig | FPNR | ||
| 01.10.2005 | 30.04.2008 | 22012804 | Erfassung und Analyse von Defiziten an landwirtschaftlichen Biogasanlagen | Ziel ist es, landwirtschaftliche Biogasanlagen auf ihre technischen sowie prozessführenden kritischen Bereiche zu überprüfen. Durch die Erfassung und Analyse dieser Schwachstellen können auch für bereits optimierte Systeme Empfehlungen abgeleitet werden, die zur weiteren Verbesserung von Technologien, Verfahren und Betriebsweisen führen. Die Anlagenbetreiber werden zur technischen Ausstattung befragt und die Anlagenbauteile hinsichtlich Anzahl, Ausführung und Material katalogisiert. Das Betriebsmanagement (z.B. Rührzeiten pro Zeiteinheit, Pumpzeiten) wird nachvollziehbar und für eine Auswertung geeignet erfasst. Aktuelle Störfälle und Besonderheiten der einzelnen Prozessstufen werden aufgenommen. Für verschiedene Prozessbereiche werden KTBL-Merkblätter erstellt, die bestehenden sowie zukünftigen Biogasprojekten eine wichtige Hilfestellung bei der Planung und dem Betrieb einer Biogasanlage bietet. Hersteller und Industrie können aus positiven wie negativen Erkenntnissen und Erfahrungen Nutzen für die zukünftige Weiterentwicklung und Verbesserung ihrer Produkte ziehen. | Dr. Anke Niebaum Tel.: +49 6151-7001-148 a.niebaum@ktbl.de Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL) Bartningstr. 49 64289 Darmstadt | X | FPNR | |
| 01.08.2005 | 31.10.2007 | 22012805 | Verbundvorhaben: Zuckerrübenschnitzel als Rohstoff für Polyurethan-Hartschäume, Teilvorhaben 2: Polyurethan-Hartschäume | Ziel des Vorhabens ist es, die Möglichkeiten der stofflichen Verwertung von Rübenschnitzeln unter Verwendung möglichst einfacher und letztendlich kostengünstiger chemischer und thermomechanischer Aufschlussverfahren zu untersuchen, um vorzugsweise Material zu erhalten, das als Komponente zur Herstellung von PUR eingesetzt werden kann und das letztlich ein Kompositmaterial darstellt, bei dem zum einen Hydrolysekomponenten der Zuckerrübenschnitzel und zum anderen cellulosische Bestandteile als Teil des Werkstoffes fungieren. Die grundsätzlichen Schritte zur Herstellung von Rohstoffen für Kompositmaterialien auf Polyurethanbasis aus Zuckerrübenschnitzeln sind: 1)Vorbehandlung der SBP, 2)Hydrolyse der SBP, 3) Abtrennung und Aufarbeitung der Hydrolysesubstanzen, 4)Analytik der vorliegenden Monomere und Polymere, 5) Reaktiver Einbau in PUR, 6) Struktur-Eigenschafts-Untersuchungen. Innovationen im Rahmen dieses Vorhabens werden zu Patenten angemeldet. Die Ergebnisse werden nach Projektende entweder in entsprechenden Publikationen oder bei Fachkonferenzen vorgestellt. Eine Kommerzialisierung durch Dow ist bei einem entsprechenden Eigenschafts- und Kostenprofil der Produkte möglich. | Dr. Rainer Busch Tel.: +49 7227 913-400 rbusch@dow.com DOW Deutschland Anlagengesellschaft mbH - Werk Rheinmünster Industriestr. 1 77836 Rheinmünster | X | FPNR | |
| 01.03.2007 | 31.01.2009 | 22012806 | Verbundvorhaben: Produktion von biologisch abbaubaren Polymeren in transgenen Kartoffelknollen (Phase IIb), Teilvorhaben 3: Optimierung der Fitness von Cyanophycin-produzierenden Pflanzen durch die Bereitstellung von transgenen Enzymen der Aminosäurebiosynthese | Das Ziel dieses Vorhabens ist es, die zur transgenen Cyanophycin-Synthese verwendeten Wirtsstämme von Solanum tuberosum durch N-Engineering zu optimieren. Neben verschiedene bakterielle Glutaminsynthetase (GS)-Gene sollen weitere Gene des bakteriellen Stickstoff-Metabolismus bereitgestellt werden, um deren Expression und deren Einfluss auf die transgene Synthese des N-haltigen Cyanophycins in Höheren Pflanzen molekularbiologisch zu analysieren. Außerdem soll untersucht werden, wie sich die Koexpression prokaryotischer NAG-Kinase-Gene auf die Arginin-Versorgung der Cyanophycinsynthetase im transgenen Produzenten auswirkt. Die Auswirkungen der genetischen Modifikationen auf den Aminosäure-Stoffwechsel der Wirtspflanzen soll über HPLC-Analyse bestimmt werden. Die Umsetzungs- und Verwertungsmöglichkeiten der Vorhabenergebnisse sind im Gesamtantrag der Verbundpartner dargestellt. | In der Projektphase IIb sollten transgene Cyanophycin-produzierende Pflanzen über HPLC-Untersuchungen zur Stoffwechselkontrolle analysiert werden. Außerdem sollten mögliche Mangelzustände in Cyanophycin-produzierenden Pflanzen durch das Einbringen von bakteriellen Stoffwechsel-Genen ausgeglichen werden. In der Förderphase wurde zum einen die Probenaufbereitung für die Aminosäure(AS)-Aanalytik weiter optimiert, zum anderen wurde die HPCL-Methode weiterverbessert. Tabakpflanzen ohne Expression der Cyanophycin-Synthetase, aber Expression unterschiedlicher bakterieller Glutamin-Synthetasen zeigten keinen Einfluss auf den pflanzlichen AS-Stoffwechsel. Bei Hoch-Cyanophycin-produzierenden Tabakpflanzen konnte Arginin bei erhöhter Cyanophycin-Synthetase als limitierender Faktor bei der Optimierung der Ausbeute bestimmt werden. Kartoffelpflanzen mit knollenspezifisch plastidärer Expression der Cyanophycin-Synthetase wiesen keinen Unterschied in der Zusammensetzung des gebundenen Aminosäure-Pools auf. Betrachtete man den freien AS-Pool, so waren Aspartat uns Glutamat limitiert. Bei Kartoffelpflanzen des Freiland- und Gewächshausversuches 2006 mit konstitutiv plastidärer Expression der Cyanophycin-Synthetase, fiel eine starke Linienspezifität auf, jedoch keine Änderungen im gebundenen AS-Pool in Abhängigkeit der Anzuchtbedingungen und des Stickstoffangebots. Zum Ausgleich möglicher Mangelzustände wurden verschiedene Shuttlevektoren konstruiert, die eine plastidäre Expression der Gene in den entsprechenden Pflanzen ermöglichen. | Prof. Dr. Wolfgang Wohlleben Tel.: +49 7071 29-76944 wolfgang.wohlleben@biotech.uni-tuebingen.de Eberhard-Karls-Universität Tübingen - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Fachbereich I Biologie - Interfak. Institut für Mikrobiologie und Infektionsmedizin- Mikrobiologie/ Biotechnologie Auf der Morgenstelle 28 72076 Tübingen | X | FPNR |
| 01.11.2007 | 30.06.2008 | 22012807 | Potenzialanalyse über alternative heimische und exotische Nachwachsende Rohstoffe für die Holzwerkstoffindustrie in Deutschland | Die zunehmende energetische Nutzung von Holz führt zu einer Konkurrenz auf den Beschaffungsmärkten. Die Holzwerkstoffindustrie, der zweitgrößte Rohholzverbraucher nach der Sägeindustrie, ist daher auch an alternativen Rohstoffen interessiert. Der Verband der Deutschen Holzwerkstoffindustrie e.V. (VHI) beauftragte das nova-Institut, eine abschätzende "Potenzialanalyse über alternative heimische und exotische Nachwachsende Rohstoffe für die Holzwerkstoffindustrie in Deutschland" durchzuführen. Diese Studie wurde vom BMELV finanziell unterstützt. Ziel der Studie war, herauszufinden, ob die deutsche Landwirtschaft preislich attraktive Rohstoffe für die Holzwerkstoffindustrie bereitstellen kann, welche Kulturen am interessantesten sind und in welchen Mengen die Rohstoffe zur Verfügung gestellt werden können. Vergleichend sollten auch alternative Importrohstoffe betrachtet werden. Auf Basis von Literatur- und Datenbankrecherchen, Experten-Interviews und –Workshops sowie eigener Berechnungen wurden agrarökonomische Analysen und abschätzende Potenzialanalysen der alternativen Nachwachsenden Rohstoffe für die Holzwerkstoffindustrie in Deutschland durchgeführt. Untersucht wurden Getreide-, Raps-, Mais- und Sonnenblumenstroh, unterschiedliche Faserpflanzen sowie schnell wachsende Baumarten und einige alternative Nachwachsende Rohstoffe aus Asien und Afrika. | Die Ergebnisse zeigen, dass es eine überschaubare Anzahl von Optionen für alternative, einheimische Rohstoffe für die Holzwerkstoffindustrie gibt. Bei den Nischenkulturen heben sich vier von den anderen untersuchten Kulturen ab. Miscanthus, Hanf, Pappeln und Weiden können zwar selbst im hypothetischen Großanbau nicht das Preislevel der Sägenebenprodukte wie Sägespäne oder Hackschnitzel erreichen, kommen aber recht nah heran. Weizenstroh und verschiedene Rest- und Nebenprodukte aus Land- und Forstwirtschaft stellen weitere Optionen dar. Auch Grünschnitt und Landschaftspflegeholz sind unter den jetzigen Rahmenbedingungen preislich attraktiv. Im zweiten Teil der Studie ging es um die Frage, ob für die vier favorisierten Nischenkulturen Miscanthus, Hanf, Pappeln und Weiden ausreichend Ackerfläche zur Verfügung steht, um diese auf großen Flächen anbauen zu können. Sollte sich der Weizenpreis auf hohem Niveau stabilisieren, wird es schwer, zusätzliche Flächen für Miscanthus, Hanf, Pappeln oder Weiden zu akquirieren. Erst wenn die ermittelten Einsparungen durch Skaleneffekte und technischen Fortschritt realisiert werden, könnten größere Mengen für die Holzwerkstoffindustrie zu attraktiven Preisen zur Verfügung stehen. | Dipl.-Phys. Michael Carus Tel.: +49 2233 48-1440 michael.carus@nova-institut.de nova-Institut für politische und ökologische Innovation GmbH Leyboldstraße 16 50354 Hürth | X | FPNR |
| 01.04.2010 | 30.04.2013 | 22012809 | Verbundvorhaben: Erhöhung des Leistungspotentials und der Konkurrenzfähigkeit der Durchwachsenen Silphie (Silphium perfoliatum) als Energiepflanze durch Züchtung und Optimierung des Anbauverfahrens; Teilvorhaben 2: Optimierung des Anbauverfahrens und Bereitstellung von Selektionsmaterial | Die Durchwachsene Silphie (Silphium perfoliatum) hat in vorhergehenden Versuchen ihre potenzielle Eignung als Koferment unter Beweis gestellt und wird gegenwärtig deutschlandweit auf ca. 20 ha von etwa 15 Landwirtschaftsbetrieben und Biogasanlagenbetreibern angebaut. Ziel des Vorhabens ist es, das Anbauverfahren für diese Pflanze weiter zu optimieren und Einführung in die landwirtschaftliche Praxis voranzutreiben und durch züchterische Maßnahmen homogene Bestände mit hohem Biogas- und Methanbildungsvermögen zu schaffen. Um die Durchwachsene Silphie in breitem Umfang in die landwirtschaftliche Praxis zu überführen, ist es dringend erforderlich, ein praktikables Aussaatverfahren, kombiniert mit effizienten Varianten des Pflanzenschutzes, zu erarbeiten,da die bisher übliche Pflanzung von Landwirtschaftsbetrieben nur eingeschränkte Akzeptanz findet. Auch hinsichtlich des Düngungsregimes sind belastbare Ergebnisse erforderlich.Hier liegt der Schwerpunkt insbesondere bei der Verwertung von Gärresten. Des Weiteren gilt es, gesicherte Aussagen zur möglichen Nutzungsdauer und zur Saatgutproduktion zu treffen. Dazu ist die Durchführung von Parzellen- und Praxisversuchen erforderlich, wobei insbesondere für die Klärung von Fragen zur Bestandesführung und Saatgutproduktion, bereits bundesweit etablierte Versuche genutzt werden sollen. Eine Präzisierung der Ökonomie des Produktionsverfahrens auf Basis der Projektergebnisse bildet einen wesentlichen Schwerpunkt. | Andrea Biertümpfel Tel.: +49 3641 683-190 andrea.biertuempfel@tll.thueringen.de Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TLLLR) - Thüringer Zentrum Nachwachsende Rohstoffe Naumburger Str. 98 07743 Jena | X | FPNR | |
| 01.06.2011 | 31.05.2013 | 22012810 | Abscheidung von Feinstaub aus Biomassekleinfeuerungen mit Tiefenfiltern | Das Forschungsprojekt zielt darauf ab, durch die Entwicklung eines geeigneten Filtersystems zur Feinstaubabscheidung, kurzfristig eine marktfähige Lösung zur Emissionsminderung für Biomassekleinfeuerungen zur Verfügung zu stellen. Das Filtersystem soll folgende Anforderungen erfüllen: Gute Abscheidung von Feinstaub im Submikrometerbereich; Kostengünstig in Anschaffung, Montage, Betrieb und Wartung; Robust gegen Verschmutzungen und Fehlbedienung; Betriebssicher auch bei Störungen (z.B. Stromausfall); Leicht integrierbar in vorhandene Feuerungen und Bausubstanz. Außerdem sollen zusätzliche Gefahrenquellen, wie z.B. Kaminbrand, Stromschlag, unkontrollierter Rauchaustritt in das Hausinnere bei Störungen oder Verstopfungen ausgeschlossen werden. Durch Technikumsversuche sollen Filter aus synthetischen sowie auch aus biogenen Materialien, erprobt und optimiert werden. Anschließend sind Praxisversuche geplant, um den entwickelten Filter auf Betriebssicherheit, Bedienerfreundlichkeit und Langzeitstabilität zu prüfen. Das Projekt gliedert sich in folgende Arbeitspakete: - AP1: Literatur- und Informationsrecherche zu Filtersystemen und alternative (biogene) Filtermaterialien, - AP2: Vorversuche mit Teilvolumenströme sind vorgesehen, um die ausgesuchten Materialien näher untersuchen und bewerten zu können, - AP3: Technikumsversuche werden durchgeführt, um die im AP2 gewonnenen Erkenntnissen auf größere Volumenströme zu übetragen, - AP4: Praxisversuche in Privathaushalten, - AP5: Patentierung. | Dipl.-Ing. Florian Neuerburg Tel.: +49 241 80-90713 neuerburg@teer.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 5 - Georessourcen und Materialtechnik - Lehr- und Forschungsgebiet Technologie der Energierohstoffe (TEER) Wüllnerstr. 2 52062 Aachen | X | FPNR | |
| 15.05.2014 | 14.05.2017 | 22012813 | Entwicklung der Bodenfruchtbarkeit beim Einsatz von Gärprodukten aus Biogasanlagen - Akronym: GaBo | Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die Erarbeitung wissenschaftlicher Grundlagen zur Analyse und Bewertung des Einflusses einer mehrjährigen Düngung mit Gärprodukten aus Biogasanlagen auf die Entwicklung der Bodenfruchtbarkeit in Energiefruchtfolgen. Im Fokus stehen dabei verschiede Gärprodukte aus Anlagen mit NawaRo-Einsatz im Vergleich zu konventionellen organischen und mineralischen Düngern. Im statischen Feldversuch sollen Erkenntnisse hinsichtlich der Nährstoffverteilung und -verfügbarkeit und die Auswirkungen auf die Wachstums- und Entwicklungsverläufe von Pflanzen bei kontinuierlicher mehrjähriger Gärproduktdüngung gewonnen werden. Ein weiterer Schwerpunkt sind die langfristige Beobachtung der C-Dynamik und der Entwicklung des Humusgehaltes des Bodens sowie detaillierte Erhebungen zur bodenbiologischen Aktivität. In begleitenden Inkubationsversuchen ist eine systematische Untersuchung des Mineralisierungsverhaltens der organischen Substanz in Gärprodukten in Abhängigkeit von der Bodenart geplant. Ferner soll das Mineralisierungsverhalten des organisch gebundenen Stickstoffs in den Gärprodukten im Boden in Hinblick auf eine Ableitung der N-Nachlieferung in Stickstoff-Transformations-Tests geprüft werden. | Dipl.-Ing. Kerstin Nielsen Tel.: +49 30 2093-6057 kerstin.nielsen@iasp.hu-berlin.de Verein zur Förderung agrar- und stadtökologischer Projekte (ASP) e. V. - Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte Philippstr. 13, Hs. 16 10115 Berlin | X | FPNR | |
| 01.10.2014 | 30.09.2016 | 22012814 | Verbundvorhaben: Entwicklung leichter Holzwerkstoffe unter Verwendung definierter Spanorientierung und Partikelmorphologie; Teilvorhaben 2 | Ziel ist die Erarbeitung eines neuen Konzeptes zur Herstellung von leichten Holzwerkstoffen mit einer Dichte von weniger als 500 kg/m3. Basis ist die Optimierung der Morphologie und eine gezielte Ausrichtung der Mittelschichtpartikel an dreischichtigen Spanplatten. Die angestrebten Eigenschaften orientieren sich an aktuellen Normen gemäß DIN EN 312 und prEN 16368. Durch eine geeignete Spangeometrie und senkrechte Ausrichtung der Mittelschichtspäne soll der Verdichtungswiderstand des Mittelschichtmaterials erhöht werden. Der Verdichtungsdruck der Deckschichten wird so erhöht, woraus ausgeprägtere Rohdichteprofile und verbesserte mechanische Eigenschaften bei gleichzeitiger Dichtereduzierung und Rohstoffeffizienz resultieren. Simulationen bzgl. Verleimbarkeit der Späne und deren Ausrichtung mittels FEM-Simulationstools werden angestrebt. Durch diese Untersuchungen sollen Aussagen über den Verdichtungswiderstand des federelastischen Spanguts erarbeitet werden. Abschließend ist eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung mit Hilfe der Projektpartner im Hinblick der Adaption der Laborparameter auf einen industriellen Maßstab durchzuführen. Kosten von Rohstoffzusammensetzung, Maschinen- und Prozesskosten und weitere verfahrenstechnische Problemlösungen sind zu berücksichtigen und zu analysieren. 1. Erarbeitung des Anforderungsprofils und Definition von Spanformen; 2. Bereitstellung der versuchstechnischen Voraussetzungen; 3. Herstellung des Versuchsspankollektivs; 4. Experimentelle Untersuchung des hergestellten Spanguts; 5. Herstellung von Versuchspanplatten; 6. Untersuchung der Platten bzgl Festigkeitseigenschaften; 7. Modell zur Abbildung des Verhaltens einzelner Späne; 8. Ermittlung der Anforderungen an die Zerspanungs- und Verfahrenstechnik; 9. Umsetzung der erarbeiteten Zerspanungs- und Verfahrenstechnik; 10. Eigenschaftsprüfung der optimierten Spanplatten; 11. Entwicklung des Numerischen Modells; 12. Wirtschaftlichkeitsbetrachtung; 13. Abschlussbericht | Ziel war die Erarbeitung eines neuen Konzeptes zur Herstellung von leichten Holzwerkstoffen mit einer Dichte von weniger als 500 kg/m3. Basis war die Optimierung der Morphologie und eine gezielte Ausrichtung der Mittelschichtpartikel an dreischichtigen Spanplatten. Die angestrebten Eigenschaften orientierten sich an den aktuellen Normen DIN EN 312 und prEN 16368. Durch eine geeignete Spangeometrie und senkrechte Ausrichtung der Mittelschichtspäne sollte der Verdichtungswiderstand des Mittelschichtmaterials erhöht werden, woraus ausgeprägtere Rohdichteprofile und verbesserte mechanische Eigenschaften bei gleichzeitiger Dichtereduzierung und Rohstoffeffizienz resultierten. Im ersten Projektabschnitt erarbeiteten die Partner gemeinsam ein Anforderungsprofil eines geeigneten Modellspans für die Produktion leichter Spanplatten. Resultierend daraus fertigte das IfW verschiedene Spanformen mit verschiedenen Fräswerkzeugen, Fräsverfahren und Holzarten. Zusätzlich wurden die Zerspanparameter variiert. Ein definierter Modellspan mit passendem Anforderungsprofil offenbarte das Verdichtungs- und Federverhalten, die Verleimungsqualität hinsichtlich der Flächenbeleimbarkeit der Späne sowie der Kontaktflächen großdimensionierter Späne. Mit den gewonnenen Kennwerten wurden Versuchsspanplatten hergestellt und auf verwendungsrelevante Größen wie Rohdichteprofil, E-Modul, Biegefestigkeit und Querzugfestigkeit geprüft. Parallel zu diesen Untersuchungen wurde ein numerisches Modell generiert, das die Eigenschaften der einzelnen Späne, besonders bezüglich des Federverhaltens und der Orientierung der einzelnen Späne im Verbund, darstellt. Im zweiten Projektabschnitt standen die entwickelten Spanplatten im Mittelpunkt der Untersuchungen. Zu nennen ist hier das Umsetzen einer geeigneten Spangeometrie. Sie muss auf mögliche Zerspanungs- und Verfahrenstechnik im industriellen Prozess ausgerichtet sein. | Dr.-Ing. Thomas Stehle Tel.: +49 711 685-83866 thomas.stehle@ifw.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 7 Konstruktions-, Produktions- und Fahrzeugtechnik - Institut für Werkzeugmaschinen (IfW) Holzgartenstr. 17 70174 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.12.2018 | 31.07.2022 | 22012818 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines innovativen Waldentwicklungs- und Dienstleistungskonzepts zur Optimierung einer nachhaltigen Waldbewirtschaftung; Teilvorhaben 4: Bedarfsanalyse, Evaluierung und Nachjustierung der iWald-Apps und Verbreitung der Anwendung - Akronym: iWald | Gesamtziel dieses Vorhabens war die Entwicklung eines neuen Dienstleistungskonzepts für Waldbesitzer und der dafür notwendigen IT-Applikationen und Geschäftsprozesse. Ein Hauptergebnis des Vorhabens stellen die "iWald Apps" (für Smartphones und Tablets) dar, mit denen Waldbesitzer realitätsnahe und fachlich fundierte Handlungsoptionen zur nachhaltigen Bewirtschaftung ihrer Wälder erhalten, die sowohl der Verwirklichung individueller Ziele als auch der forstlichen Risikominimierung und dem zukunftsfähigen Umbau ihrer Wälder unter Sicherung der ökonomischen, ökologischen und sozialen Waldfunktionen dienen. Die "iWald Apps" unterteilen sich dabei in die die "iWald Basis"-App für Waldbesitzer mit wenig Erfahrung im Wald und die "iWald Profi"-App, die erfahrene Waldbesitzer bei der individuellen Gestaltung ihres Waldes unterstützen soll. Diese Apps werden mit der ebenfalls entwickelten "iWald Dienstleister"-App zur Unterstützung forstlicher Zusammenschlüsse und Dienstleister beim Dialog mit dem Waldbesitzer kombiniert. Dabei fließen die individuellen Zielsetzungen der Waldbesitzer als "Entscheider" über die Gewichtung der Funktionen des eigenen Waldes (Holznutzung, Erholung, Naturschutz etc.) in Form von Waldbehandlungsszenarien ein und führen so zu einer forstfachlich qualifizierten und nachhaltigen Waldentwicklung. Dabei ist die Komplexität der Apps so reduziert, dass auch forstliche Laien einen Zugang zum "iWald-System" finden. Alle Apps werden durch die web-basierte Infrastruktur der "iWald-Dienste" integriert, welche mit Hilfe der "iWald-Apps" dazu dient, ein Netzwerk aus Waldbesitzern sowie forstlichen Zusammenschlüssen und Dienstleistern zu etablieren. Die "iWald Basis"-App wird für alle Interessierten kostenlos zur Verfügung stehen. Für die "iWald Profi"- und die "iWald Dienstleister"-App werden geringe jährliche Lizenzgebühren anfallen. | Im Verbundprojekt iWald wurden insgesamt sieben Arbeitspakete bearbeitet und abgeschlossen. Die Arbeitspakete unterteilten sich in die Durchführung von Workshops um die Ziele und Wünsche der späteren Nutzer abbilden zu können, ökonomischen Berechnungen und die Bildung von Geschäftsprozessen für eine zugründende iWald UG, die technische Entwicklung der Apps und die hintendran stehenden Dienste, sowie das Marketing, um die Forschungsergebnisse bei den späteren angestrebten Nutzern bekannt zu machen. Insgesamt wurden drei Apps entwickelt, die für verschiedene Zielgruppen gedacht sind: "iWald Basis" ist eine kostenlose App für den forstlichen Laien um sich spielerisch mit dem eigenen Wald auseinanderzusetzen. Die App wird eine einfache Sprache verwenden und über einen konzentrierten Funktionsumfang verfügen. Im Gegensatz dazu wird "iWald-Pro" einen erweiterten und detaillierten Funktionsumfang haben und sich an forstlich versierte Waldbesitzer richten. Simulationen können in der App standortspezifisch eingestellt werden und ein Kartenmodul ist ebenfalls enthalten. "iWald-Dienstleister" ist für forstliches Fachpersonal gedacht und mit nochmals erweiterten Funktionen ausgestattet. Ziel ist eine einfache Auswertung der Ergebnisse und die optimale Beratung der Waldbesitzer. Zum jetzigen Zeitpunkt liegen für alle Apps und Dienste funktionierende Prototypen vor, die Teilnehmern in mehreren Workshops zum Testen gegeben wurden. Das Feedback aus den Workshops war überwiegend sehr positiv. | Bernhard Hauck Tel.: +49 6078 785-16 hauck@kwf-online.de Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF) Spremberger Str. 1 64823 Groß-Umstadt | X | FPNR |
| 01.03.1998 | 28.02.2002 | 22012896 | Untersuchungen zur Herstellung von feuchtebeständigen Spanplatten mit hoher biologischer Resistenz aus Kernholz einheimischer, extraktstoffreicher Baumarten | Im beabsichtigten Forschungsvorhaben soll die natürlichen Dauerhaftigkeit des Kernholzes der extraktstoffreichen Holzarten Kiefer (Resistenzklasse 3-4) und Eiche (Resistenzklasse 2) für die Herstellung von Spanplatten mit feuchtebeständiger Verleimung und hoher Resistenz gegen holzzerstörende Pilze (Normtyp V 100 G) genutzt werden. Zu Vergleichszwecken werden Holzwerkstoffe aus Robinienholz (Resistenzklasse 1-2) in die Untersuchungen mit einbezogen. Durch die Verringerung des Einsatzes chemischer Holzschutzmittel soll ein Beitrag zum Umweltschutz bei der Herstellung, Anwendung und Entsorgung dieser Platten geleistet werden. | Die Verleimung mit PF-Harzen zu Kiefernkernholzspanplatten ergibt Platten mit einer sehr hohen biologischen Resistenz. Darüber hinaus zeigen sie zum Teil bessere mechanisch-technologische Eigenschaften als vergleichbare Industrieplatten der Norm V 100. Der Einsatz von TF-Harz bei Kiefernkernholz reichte nicht aus, um Spanplatten der Qualität V 100 G herzustellen. Zusatz eines Holzschutzmittels zum TF-Harz führt zu Spanplatten der Norm V 100 G, die aber weniger dauerhaft sind als PF-gebundene Platten ohne Holzschutzmittel. Unter gleichen Verleimungsbedingungen war die biologische Resistenz der Eichenkernholzspanplatten weitaus geringer. Ähnlich verhalten sich die Robinienkernholzspanplatten, wenn sie einer intensiven Auswaschbehandlung ausgesetzt werden. Daher scheidet ein Einsatz dieser Holzarten für die Herstellung von Spanplatten des Typs V 100 G nach dem heutigen Stand der Technik aus. Die Ergebnisse zeigen, dass die Dauerhaftigkeit der Platte durch die verwendete Baumart und die Holzart (Kernholz bzw. Splintholz) beeinflusst wird. Es kann aber festgestellt werden, dass aus der Dauerhaftigkeit der verwendeten Baumart nicht auf die Dauerhaftigkeit der daraus hergestellten Spanplatte geschlossen werden kann. Die Dauerhaftigkeit der Platte wird auch durch den verwendeten Leimtyp (TF- bzw. PF-Harz) beeinflusst. Insgesamt kann man sagen, dass nur PF-gebundene Kiefernkernholzplatten (ohne Holzschutzmittel) und TF-gebundene Kiefernkernholzplatten mit 1 % Holzschutzmittel gute kurz- und mittelfristige Toleranz gegenüber Pilzbefall zeigen. Inwiefern der Mehraufwand zur Trennung von Kern- und Splintholz begrenzt werden kann und eine Bindemittelabsenkung möglich ist, kann en détail erst nach einer Wirtschaftlichkeitsstudie (Bereitstellung von Kernholzspänen und Verfügbarkeit von preisgünstigen Holzsortimenten) und einem Betriebsversuch (bessere technologische Eigenschaften auch bei industriell hergestellten PF-gebundenen Kiefernkernholzplatten) beurteilt werden. | Dr. Brigitte Dix Tel.: +49 531 2155-353 brigitte.dix@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | FPNR | |
| 01.01.2002 | 31.05.2002 | 22012901 | Projektstudie Nutzung der Überschusswärme einer landwirtschaftlichen Biogasanlage in Kombination mit landwirtschaftlichen Produktionsabläufen | Ausarbeitung von 5 Varianten der Überschusswärmenutzung einer landwirtschaftlichen Biogasanlage in Form von technischen Vorplanungen, Wirtschaftlichkeitsberechnungen und ökologischer Bewertung. Entwicklung einer Anlagentechnik zum kombinierten Einsatz verschiedener Varianten mit dem Ziel einer jahreszeitlich möglichst gleichmäßigen Überschusswärmenutzung. Ermittlung des Standes der Technik zur Ernte und Trocknung von Grünmehl, Entwicklung von Ansätzen für weiteren Forschungs- und Entwicklungsbedarf. Erstellung eines Wärmegutachtens zur Ermittlung der verfügbaren Überschusswärme, technische Vorplanung der Anlagentechniken für 5 verschiedene Nutzungsvarianten für die anfallende Überschusswärme, Markanalyse zum Ankauf der mit Überschusswärme zu produzierenden Güter und zum Verkauf der produzierten Trockengüter, gesamtwirtschaftliche Betrachtung der 5 Varianten. Erarbeitung des gesamtwirtschaftlichsten Konzeptes inklusive Vertragsverhandlungen. Umsetzung der untersuchten Möglichkeiten zur Nutzung von Überschusswärme bei vorh. und geplanten landwirtschaftlichen Biogasanlagen. Feststellung von Entwicklungs- und Forschungsbedarf bei der Ernte und Trocknung von Grünmehl. | Der Abschlußbericht wird derzeit geprüft. Ein vom BMVEL freigegebener Abschlußbericht liegt noch nicht vor. | Dipl.-Ing. Jürgen Neuß Tel.: +49 241 9462320 j.neuss@bueroberg.de BOSZ-BIO-ENERGIE GmbH Corneliusstr. 2 54675 Nusbaum | X | FPNR |
| 01.05.2003 | 31.12.2003 | 22012902 | Substitution von Mineralölen durch biologisch abbaubare und nachwachsende Pflanzenöle zur Herstellung von Selbstdurchschreibepapieren | Das Gesamtziel des Vorhabens besteht im Wesentliche darin, die seit Jahrzehnten in Selbstdurchschreibepapieren eingesetzten Mineralöle durch biologisch abbaubare und nachwachsende Pflanzenöle zu ersetzen. Im Rahmen des hier vorgestellten Projektes soll ein ständiger Vergleich zwischen den Anforderungen im Lastenheft und den geleisteten Entwicklungsarbeiten meilensteinbezogen durchgeführt werden. Hierzu werden auf der Grundlage des detaillierten Arbeitsplanes, jeweils nach Abschluss eines Arbeitspaketes, die erreichten technischen Teilergebnisse mit den Zielen aus dem Lastenheft verglichen. Die Verwertung der Entwicklungsergebnisse erfolgt in erster Linie durch die Nutzung der gewonnenen Erkenntnisse im SD - Bereich sowie die Nutzung von Teilergebnissen für weitere papiertechnologische Forschungen. Die Erkenntnisse aus dem Entwicklungsvorhaben können zum Teil auch auf andere Aufgaben in der Analytik übertragen werden.Siehe hierzu Kapitel 7 der Vorhabensbeschreibung. | Im Ergebnis der Untersuchung mehrerer Pflanzenöle und Pflanzenölderivate konnten die hervorragenden Löse- und Schreibeigenschaften von Rapsmethylester (RME) herausgestellt werden. Im Rahmen der Rezepturentwicklung stellte sich heraus, dass der vollständige Austausch von Kapselöl durch RME im Vergleich zum Standard weniger gute Ergebnisse in der Schreibleistung bringt, so dass letztendlich mit einer Mischung mit den bisherigen Komponenten optimale Ergebnisse erzielt werden konnten. Die dadurch erreichte höhere Schreibleistung ermöglichte außerdem eine Reduzierung des Farbbildneranteils, wodurch die niedrigere Lösekraft des RME kompensiert werden konnte. Gleichzeitig konnte nachgewiesen werden, dass für das von Koehler patentierte Herstellungsverfahren keine Einschränkungen durch die Verwendung von RME entstehen, da das Übersättigungsprinzip auch in Kombination mit RME funktioniert und zu keiner Störung der Kapselwandbildung und Kapselwanddichte führt. Die Emulgierfähigkeit des Kapselöls wird durch das Zumischen von RME verändert, so dass zum Erreichen der gleichen Teilchengröße eine Reduzierung der Tourax-Drehzahl erforderlich ist, was sich im Ergebnis sehr positiv auf den erforderlichen Energieeinsatz auswirkt. Die in den oben beschriebenen Laborversuchen entwickelte Kapselrezeptur mit dem Gemisch aus drei Öl-Typen unter Verwendung von RME wurde erfolgreich auf den Produktionsmaßstab übertragen, ohne dass wesentliche Einschränkungen definiert werden mussten. Somit ist eine gute Basis geschaffen für die Einführung des neuen Kapselölsystems auf Basis von drei Öl-Komponenten. Es wurde lediglich eine stärkere Verfärbungstendenz beim Mittelblatt beobachtet, so dass das Kapselölsystem gegebenenfalls noch einmal einer geringfügigen Optimierung zugeführt werden muss. | Dr. Nikolaus Grainer Tel.: +49 7802 81-4106 nikolaus.grainer@koehlerpaper.com Papierfabrik August Koehler SE Hauptstr. 2-4 77704 Oberkirch | FPNR | |
| 01.10.2004 | 31.12.2006 | 22012903 | Qualitätssicherung bei der dezentralen Pflanzenölerzeugung für den Nicht-Nahrungsbereich, Projektphase 2: Technologische Untersuchungen und Erarbeitung von Qualitätssicherungsmaßnahmen (QSM) | Ziel des Vorhabens ist es, die Versorgung des Marktes mit einer gleichbleibend hohen Qualität von Rapsölkraftstoff, gemäß den Anforderungen des RK-Qualitätsstandards (05/2000) bzw. einer künftigen Vornorm V DIN 51605, zu verbessern. Zielsetzung ist außerdem, zur Erhöhung der Markttransparenz beim Handel mit Rapsölkraftstoff hinsichtlich der Qualität, Produzenten und Händler von unabhängiger Seite zu beproben, die Analysenergebnisse zu bewerten und in geeigneter Form zu veröffentlichen. Hierzu ist es erforderlich, technologische Untersuchungen zum Einfluss der Rapssaat (Sorte und Qualität, Ernte 2004 und 2005), der Ölgewinnung (Schneckendrehzahl, Presskopftemperaturen, Pressdüsendurchmesser) und –reinigung (Beutel-, Kerzenfilter) sowie der Lagerung auf die Rapsölkraftstoffqualität durchzuführen und daraus Qualitätssicherungsmaßnahmen zu erarbeiten und in der Praxis exemplarisch einzuführen. Daneben soll eine Beprobung von Erzeugern von Rapsölkraftstoff stattfinden. Die Ergebnisse des Vorhabens werden in einer Handreichung "Qualitätssicherungsmaßnahmen Rapsölkraftstoff " zusammengefasst. Außerdem werden die Grundlagen für ein Qualitätszertifikat erarbeitet. | Dr. Edgar Remmele Tel.: +49 9421 300-130 edgar.remmele@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | X | FPNR | |
| 10.05.2005 | 09.05.2008 | 22012904 | Verbundvorhaben: Entwicklung neuer Biomasse-Genotypen bei Roggen, Raps, Rübsen, Sonnenblume und Sorghum sowie deren Einbindung in leistungsfähige Energiefruchtfolgen; Teilvorhaben 1: Raps, Rübsen, Sonnenblume (Beteiligung) und Sorghum | Kompetente Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft haben sich zu einem Forschungsverbund zusammengeschlossen, um geeignete Pflanzensorten und Anbausysteme zur Bereitstellung von Biomasse für die Erzeugung erneuerbarer Energie für differierende klimatische Regionen in Deutschland zu erarbeiten. In diesem Forschungsverbund sollen geeignete Pflanzenarten (Roggen, Raps, Rübsen, Sonnenblume, Sorghum) evaluiert und züchterisch weiter entwickelt werden, um Biomasse kostengünstig bereitstellen zu können. Dies soll in Zukunft durch den gezielten Anbau neuer, leistungsfähiger "Energiepflanzen" in neuen Anbausystemen realisiert werden. Hierfür werden verschiedene Genotypen entwickelt und unter unterschiedlichen Klimabedingungen auf ihr Leistungspotential geprüft. Durch die Integration von unterschiedlichen, sich ergänzenden Pflanzenarten, abgestimmt auf die jeweiligen Standortbedingungen kann der wirtschaftliche Gesamterfolg der Erzeugung erneuerbarer Energie in Deutschland schneller realisiert werden. Entsprechend geeignete Kandidaten sollen in die Sortenanmeldung einfließen. | Aus dem im Vorhaben erstellten Raps-Hybriden wurden drei ausgewählt, die sich durch Winterhärte, relativ frühes Blühen, hohe Trockensubstanzgehalte zur Ernte und vor allem sehr hohe Trockensubstanzerträge auszeichnen. Diese sind, in Abhängigkeit von den Ergebnissen in 2009 Kandidaten für eine Anmeldung beim Bundessortenamt oder einem anderen nationalen Sortenamt innerhalb der EU. Bei Rübsen konnten die erwarteten Ertragsteigerungen im Vergleich zur Standardsorte nicht gewährleistet werden. Die Zielsetzung innerhalb des Arbeitsbereichs Sorghum war die Erstellung von neuen Hybridkombinationen, die sich durch eine hohe Kühletoleranz und hohen Biomasseleistung auszeichnen, damit die Kulturart Sorghum eine Anbauwürdigkeit in Deutschland erreicht. Aufgrund dieses Forschungsvorhabens konnte wichtiges Linienmaterial in Kulturart Sorghum bicolor selektiert. Die ersten getesteten Hybriden zeigen ein vielversprechendes Leistungspotential im Vergleich zur Leitkultur Mais. Die Sorghum-Sorten KWS Zerberus, KWS Maja und KWS Inka bietet die KWS Gruppe erstmalig zur Saison 2009 für den deutschen Markt an. Es sind die ersten Hybriden aus dem eigenen KWS Zucht- bzw. Selektionsprogramm, welches das Ziel verfolgt geeignete, an das hiesige Klima adaptierte Sorghum-Hybriden für den Einsatz in der Biogasanlage zu entwickeln. Komponenten dieser Hybriden konnten durch die Arbeiten in diesem Projekt selektiert werden. Erste Ergebnisse zeigen einen deutlichen Zuchtfortschritt bei Jugendentwicklung und Standfestigkeit gegenüber dem bisher erhältlichen Sortenmaterial. Das Saatgut wird über die KWS LOCHOW GMBH vermarktet. | Dr. Arndt Zacharias Tel.: +49 5561-311-464 KWS SAAT SE & Co. KGaA - Institut für Pflanzenzüchtung Grimsehlstr. 31 37574 Einbeck | X | FPNR |
| 01.03.2007 | 31.12.2008 | 22012906 | Verbundvorhaben: Produktion von biologisch abbaubaren Polymeren in transgenen Kartoffelknollen (Phase IIb), Teilvorhaben 4: Optimierung der Cyanophcinproduktion in transgenen Kartoffelknollen durch Steigerung der Argininbiosynthese | Das Ziel des Vorhabens ist die Produktion industriell verwertbarer Mengen des nachwachsenden Rohstoffes Cyanophycin in Pflanzen. Dazu soll in transgenen Kartoffelknollen die Produktion des cyanobakteriellen Proteins Cyanophycin optimiert werden. Die Produktion von Cyanophycin in den transgenen Pflanzen scheint nach vorläufigen Daten durch die Verfügbarkeit von Arginin limitiert zu werden. Der ratenbestimmende Schritt der Argininsynthese wir durch das Enzym NAGK katalysiert. Cyanobakterien verfügen über hocheffiziente NAGK Enzyme, die durch das PII Protein gesteuert werden. Um die Argininsynthese zu maximieren, sollen Cyanophycin-produzierende Pflanzen mit den cyanobakteriellen Genen für NAGK und PII transformiert werden und die resultierenden transgenen Pflanzen gründlich evaluiert werden. Cyanophycin kann als Ausgangsstoff für das Biopolymer Polyaspartat genutzt werden. Polyaspartat ist biologisch abbaubar, nicht toxisch und hat vielfältige Anwendungsmöglichkeiten (z.B. Ersatzstoff für nicht biologisch abbaubare Polyacrylate in Detergentien, Lösungsmittel). Cyanophycin soll als Nebenprodukt bei der industriellen Verwertung von Kartoffeln anfallen und äusserst kostengünstig sein. | Die Aufgabe in diesem Teilprojekt bestand darin, die Cyanophycin-Produktion in transgenen Kartoffeln durch eine Erhöhung der Argininbildung zu steigern. Arginin ist der limitierende Bestandteil des Cyanophycins und seine Synthese findet im Chloroplasten von Pflanzen statt. Der bestimmende Schritt der Argininsynthese ist die N-Acetylglutamat-Kinase (NAGK)-Reaktion. Das entsprechende NAGK-Enzym wird durch das PII Signalprotein gesteurt und bei stickstoffreichen Bedingungen aktiviert. Ohne PII-Aktivierung ist de NAGK sehr empfindlich gegenüber einer Hemmung durch Arginin, was zu einer Drosselung der Argininsynthese führt. Im vorliegenden Projekt wurden NAGK-Enzyme aus sechs verschiedenen Quellen miteinander verglichen, in Bezug auf Reaktions-Effizienz und Steuerung durch das PII-Signalprotein. Dazu wurden die entsprechenden Gene kloniert, die rekombinanten Proteine überproduziert und gereinigt. Mit den gereinigten Proteinen wurden die biochemischen Studien durchgeführt. Auf diese Weise konnten aktive und weniger aktive Varianten der NAGK identifiziert werden. Überraschenderweise stellte sich heraus, dass das PII-Signalprotein der Chloroplasten in der Lage ist, fremdes NAGK aus Cyanobakterien zu steuern. Es wurde daher ein NAGK-Gen aus Synechocystis PCC 6803 ausgewählt, um dieses in Pflanzen zu transformieren. Die entsprechenden rekombinanten Pflanzen konnten jedoch im Rahmen dieses Projektes nicht mehr analysiert werden. | Prof. Dr. Karl Forchhammer Tel.: +49 7071 29-72096 karl.forchhammer@uni-tuebingen.de Eberhard-Karls-Universität Tübingen - Lehrstuhl für Mikrobiologie/Biotechnologie und Zentrum für Bioinformatik Tübingen/PAS Auf der Morgenstelle 28 72076 Tübingen | X | FPNR |
| 15.09.2008 | 29.02.2012 | 22012908 | Optimierung des Anbauverfahrens Ganzpflanzengetreide, inklusive Arten- und Sortenmischungen für die Biogaserzeugung | Die Gewinnung von Biogas in der Landwirtschaft unter Zusatz von Mais und alternativen Energiepflanzen stellt eine Möglichkeit zur regenerativen Energieerzeugung dar. So hat die Nachfrage zum Anbau von Ganzpflanzengetreide zur Biogasgewinnung in den letzten Jahren stark zugenommen. Durch die Integrierung von Ganzpflanzengetreide (z.B. Triticale, Roggen) in die Fruchtfolgen kann die Rohstoffversorgung für Biogasanlagen stabilisiert werden. Gleichzeitig wird ein Beitrag zur Erhaltung der Kulturlandschaft und der Biodiversität in der Landbewirtschaftung gewährleistet. Ältere Untersuchungen zum Anbau von Braugerste in Sortenmischung zur Verbesserung der Resistenz und zur Ertragserhöhung erzielten gute Ergebnisse. Die in Thüringen durchgeführten Untersuchungen zum Anbau von Energiegetreidemischungen im Vergleich zum Reinanbau von 1993-1995 (FNR-Projekt) haben ergeben, dass gleiche bis leicht höhere Erträge realisierbar sind. Es ist davon auszugehen, dass die Sorten- und Artenmischungen zur Verbesserung der Ertragsstabilität beitragen. Ein weiterer Vorteil besteht in der möglichen Reduzierung des Pflanzenschutzmitteleinsatz in Form von Fungiziden und somit einer Kosteneinsparung im Gesamtverfahren. Durch den Mischanbau ist des Weiteren mit einer Erhöhung der Biodiversität zu rechnen. Bereits 2006 wurde in Thüringen mit der Anlage eines Versuches zum Thema "Ganzpflanzensilage zur Biogasproduktion" auf verstärkte Praxisanfragen reagiert. Die Ausdehnung der Versuche auf weitere Standorte (BB; MV; NRW) und die Ausweitung des Sortenspektrums soll einen wesentlichen Beitrag zur Ableitung sicherer Anbauempfehlungen leisten. Angegliederte Versuche zum Pflanzenschutzmitteleinsatz sollen das Ergebnis abrunden. Gemeinsam mit den Ergebnissen aus dem Projekt EVA ist eine Präzisierung der Gesamtaussage möglich. Durch die breite Akzeptanz ist von einer schnellen Einführung in die Praxis auszugehen. | Dr. habil. Armin Vetter Tel.: +49 3641 683-200 armin.vetter@tll.thueringen.de Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TLLLR) - Thüringer Zentrum Nachwachsende Rohstoffe Naumburger Str. 98 07743 Jena | X | FPNR | |
| 01.12.2009 | 30.09.2012 | 22012909 | Aufbau und Implementierung des International Sustainability and Carbon Certification (ISCC) Regelbetriebs | Die Erneuerbare-Energien-Richtlinie und die deutschen Nachhaltigkeitsverordnungen fordern eine Differenzierung von Biomasse und Bioenergie hinsichtlich Nachhaltigkeit und Treibhausgasbilanz. Dafür gibt es bislang keine belastbaren Systeme, die eine Umsetzung der politischen Ziele in der Praxis ermöglichen. Vor diesem Hintergrund ist es Ziel des Vorhabens, das Zertifizierungssytem International Sustainability and Carbon Certification (ISCC) zu errichten und ein Geschäftsmodell für einen dauerhaft erfolgreichen Betrieb zu implementieren. Das Vorhaben adressiert die neuartigen Anforderungen und entwickelt dafür innovative Lösungsansätze. Die Erkenntnisse aus dem Vorhaben sollen wissenschaftlich ausgewertet, dokumentiert und publiziert werden. Die Projekltaufzeit beträgt zwei Jahre. Bereits unmittelbar nach Projektbeginn soll die Inbetriebnahme des Systems erfolgen. Auf der Basis der aus dem Betrieb gewonnenen Erfahrungen soll das System dann kontinuierlich verbessert werden. Der Arbeitsplan sieht die Bearbeitung der folgenden Aufgabenpakete vor: (1) Inbetriebnahme des Zertifizierungssystems; (2) Etablierung des Zertifizierungssystems international; (3) Information und Aufklärung zu Nachhaltigkeit / Zertifizierungssytemen; (4) Implementierung Registratur und Nachhaltigkeitsnachweis-Datenbank; (5) Entwicklung und Angebot von Qualifizierungsmaßnahmen; (6) Qualitätssicherung und Risikomanagement; (7) Weiterentwicklung des Zertifizierungssytems. | Dr. Norbert Schmitz Tel.: +49 221 9727232 schmitz@meo-carbon.com Me o Corporate Development GmbH Weißenburgstr. 53 50670 Köln | X | FPNR | |
| 01.04.2011 | 31.03.2014 | 22012910 | Eignung von Buchweizen und Quinoa als späte Zweitfrüchte für die Biogasnutzung | Die Ausdehnung des Artenspektrums für die ackerbauliche Nutzung einhergehend mit weiten Fruchtfolgen bietet einen ökologischen Mehrwert (Blüten, Insektennahrung), verbessert die Akzeptanz des Energiepflanzenbaus, erhöht die Biodiversität und steigert bestenfalls die Flächenproduktivität. Insbesondere durch Kulturen mit kurzer Vegetationszeit wie Buchweizen und Quinoa können Fruchtfolgen variabel gestalten werden. In einem dreijährigen Projekt am TFZ wurden Buchweizen und Quinoasorten an zwei Standorten zu jeweils zwei Saatterminen als späte Zweitfrüchte nach Vorfrucht Ganzpflanzen-Getreide auf ihre Nutzung als Biogassubstrat getestet. Ziel war es, belastbare Daten zum Zweitfruchtanbau von Buchweizen und Quinoa zu generieren. Auf Basis der Ergebnisse sollen Empfehlungen für die Praxis abgeleitet, Landwirte beraten und der Anbau dieser Kulturen gefördert werden. Die fundierte Beratung soll die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Landwirtschaft im Bereich Biogasproduktion verbessern und die zukünftige Energiebereitstellung aus dieser regenerativen Quelle nachhaltig sichern. Neben der Erfassung der Ertragsleistung, der Substratqualität und der Methanausbeute wurde die Wassernutzungseffizienz erfasst, da eine hohe Trockentoleranz für einen erfolgreichen Zweitfruchtanbau ein wichtiges Kriterium darstellt. Bei maislastigen Biogasanlagen kann es zur Absenkung der Biogasproduktion kommen, Grund ist die Unterversorgung mit essentiellen Spurenelementen (Co, Ni). Die Zugabe der Elemente als Zusatzstoff ist teuer. Die Pflanzenart Amarant weist hohe Spurenelementgehalte auf und kann so den Biogasprozess stabilisieren. Da Quinoa auch ein Fuchsschwanzgewächs ist, stellte sich die Frage, ob Quinoa und Buchweizen auch hohe Gehalte an essentiellen Spurenelementen aufweisen und einen weiteren Vorteil als Biogassubstrat bieten. Begleitende Topfversuche untersuchten daher den Einfluss von Trockenstress und Stickstoffdüngung auf die Abreife und das Ertragsniveau von Sorten beider Arten. | Beide Kulturen erreichten in ca. 100 Tagen Trockenmasse-Erträge von maximal 75 dt/ha. Neben Sorteneffekten hatte v. a. bei Buchweizen der Saattermin einen Einfluss, der Anbau ab Mitte Juli ließ die Ertragsleistung absinken. Bei den Quinoasorten hingegen konnte dies nicht beobachtet werden. Einige Quinoasorten erzielten unabhängig vom Jahr hohe TS-Gehalte und punkteten mit Frühreife. Selbst bei einer späten Saat Ende Juli konnten drei Quinoa-Sorten TS-Gehalte von über 28 % erreichen. Die zum Vergleich angebauten Referenzen Einjähriges Weidelgras und Sommerroggen konnten im Ertrag nicht mithalten. Das weite Aussaatfenster von Mai bis Juli hat den Vorteil variabel auf Witterungsbe- dingungen und Vorfrüchte zu reagieren. Ein Anbau wäre nach Ganzpflanzen- Getreide und nach Gerste bzw. Roggen zur Körnernutzung möglich. In einer Fruchtfolge mit Ganzpflanzen-Getreide könnten TM-Erträge von ca. 170 dt/ha möglich sein. Die Substratqualität zeigte bei Quinoa einen höheren Anteil gut vergärbarer Inhaltsstoffe (z. B. NfE, Rohfett), Buchweizen hingegen enthielt höhere Gehalte an Rohfaser und ADL, was sich auf die Methanausbeute auswirkte (Buchweizen: 268 Nl/ kg oTM; Quinoa: 311 Nl/ kg oTM). Sortenunterschiede waren klar erkennbar. Der Methanhektarertrag beider Kulturen liegt im Mittel bei 1300 Nm3/ha. Quinoa besitzt eine bessere Trockenstresstoleranz und höhere Wassernutzungseffizienz als Buchweizen. Eine gesteigerte Nährstoffversorgung mit Stickstoff wirkte sich positiv auf die TM-Erträge aus, die Abreife war nur gering davon beeinflusst. Die Spurenelemte Cobalt und Nickel sind essentiell für die Bakterien im Biogasfermenter. Mais hat nur sehr geringe Gehalte, so dass Spurenelemente zugefügt werden müssen. Buchweizen und Quinoa können hohe Mengen an Cobalt und Nickel aus dem Boden aufnehmen und so die Biogasprozessstabilität verbessern. | Dr. Bernhard Widmann Tel.: +49 9421 300-210 bernhard.widmann@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | X | FPNR |
| 01.08.2016 | 30.11.2016 | 22012916 | Jugendworkshop Wald.Wir.Zukunft - Akronym: WaldWirZukunft | Nach einem Input zu forstwissenschaftlichen Themen durch Impulsreferate von Referenten aus Wissenschaft und Praxis werden in Arbeitsgruppen aktuelle und zukünftige Herausforderungen der Waldbewirtschaftung diskutiert. Daraus resultieren verschiedene Szenarien zum Wald der Zukunft. Anschließend bekommen die Teilnehmenden eine Einführung in die Videoproduktion um eigene Videobotschaften drehen zu können. Diese werden sowohl abschließend diskutiert als auch später im Rahmen des 1. Deutschen Waldtages der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt. Das Vorhaben ist in 7 Arbeitspakete gegliedert. Projektbeginn ist der 01.07.2016, der Workshop findet dreitägig vom 07. bis zum 09.10.2016 statt. Die entstandenen Videos werden bis zum 1. Deutschen Waldtag am 18.+19.10. aufbereitet und stehen nach der Präsentation der Öffentlichkeit zur Verfügung. Für Juli, August und September ist die Recherche eines geeigneten Veranstaltungsortes und die Buchung von Unterkünften und Tagungsräumen geplant. Des Weiteren muss eine intensive Auseinandersetzung mit den geplanten Impulsreferaten erfolgen um eine bestmögliche Auswahl von Referenten und deren rechtzeitige Kontaktaufnahme gewährleisten zu können. Die Bewerbungs- und Anmeldungsphase für den Workshop endet Mitte bis Ende August. | Dipl.-Forstwirt Christoph Rullmann Tel.: +49 228 945983-0 info@sdw.de Schutzgemeinschaft Deutscher Wald (SDW) - Bund zur Förderung der Landespflege und des Naturschutzes - Bundesverband e.V. Dechenstr. 8 53115 Bonn | X | FPNR | |
| 01.05.2019 | 31.05.2023 | 22012918 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer Anwendungsstrategie für SPLAT®Verb zum Populationsmanagement von Buchdruckern (Ips typographus) mit dem Anti-Aggregationspheromon Verbenon; Teilvorhaben 2: Chemo-Ökologie von Splat®Verb zur Anti-Aggregation des Buchdruckers - Akronym: VerbIps | SPLAT®Verb enthält die aktive Komponente Verbenon, ein Aggregations-Inhibitor vieler Borkenkäferarten, welcher zur Befallsprophylaxe des Bergkiefernkäfers in dessen natürlichem Verbreitungsgebiet eingesetzt wird. Verbenon wirkt auch auf den Buchdrucker vergrämend. In VerbIps wurden in einer vierjährigen Versuchsreihe die grundsätzliche Wirksamkeit von SPLAT®Verb bei Buchdruckern untersucht, sowie die Wirkdauer und Wirkdistanz. Hierzu wurden unter verschiedenen Umweltbedingungen (geschlossener Fichtenwald, Freifläche nach Buchdrucker-Kalamität) Lockstofffallen aufgestellt (Pheroprax®: synthetisches Aggregationspheromon der Buchdrucker). Die Fallen wurden regelmäßig geleert und die Anzahl der Buchdrucker und anderer Insekten ausgewertet. Basierend auf diesen Kenntnissen wurde in Versuchsreihen an stehenden lebenden Fichten, sturmgeworfenen Fichten mit Wurzelkontakt und gepoltertem Fichtenholz getestet, inwieweit SPLAT®Verb zur Befallsprophylaxe beitragen kann und so eine mögliche zusätzliche Maßnahme im integrierten Borkenkäfer-Management darstellt, um der Entstehung von Massenvermehrungen vorzubeugen. Ein weiterer Schwerpunkt lag in der Erforschung möglicher Interaktionen zwischen der Pheromonkommunikation der Buchdrucker und anderen Elementen der chemo-ökologischen Umwelt, die mit der Wirkung von Verbenon interagieren können. Hier spielen vor allem Volatile aus assoziierten Pilzen eine große Rolle, welche in Verhaltensexperimenten im Labor und im Halbfreiland untersucht wurde. Weiterhin wurde der Einfluss des baumphysiologischen Zustandes durch Erfassung der Metabolit-Zusammensetzung auf die Wirtswahl der Käfer analysiert. Alle Experimente wurden durch regelmäßige Volatilenmessungen begleitet, um die relevante Freisetzungsrate von Verbenon zu ermitteln, sowie dessen räumliche Konzentrationsverteilung in der Atmosphäre. Mithilfe von Luftprobensammelpumpen wurden definierte Mengen an Luft gesammelt und anschließend mit Kryofixierung und GC/MS analysiert. | SPLAT®Verb wirkt bei Buchdruckern anti-aggregierend: der Anflug kann um bis zu über 90 % reduziert werden; die Wirkdauer beträgt bei einer Aufwandmenge von 75 g und einem Wirkungsgrad von mindestens 35 % mehr als 80 Tage; der Wirkradius mit einem Wirkungsgrad von > 50 % beträgt ca. 10 Meter. Der Einsatz von SPLAT®Verb zur Befallsprophylaxe führt an Poltern lediglich zu einer minimalen Verzögerung und Verringerung des Befalls. Anwendungstauglich hingegen scheint die Applikation als 15 m-Raster auf Kleinflächen windgeworfener Fichten. Hier ergibt sich eine relevante Verzögerung der Besiedlung um ca. 3 Wochen und eine Reduktion der Besiedlungsdichte zwischen 28 % und 90 %. Somit stünde mit SPLAT®Verb ein mildes, umweltverträgliches Mittel zur Anwendung im Rahmen des integrierten Borkenkäfer-Managements während der Latenz zur Verfügung. Unter dem Einfluss von Buchdrucker-Lockstoffen zeigt sich auch eine Wirksamkeit gegenüber dem Kupferstecher. Negative Effekte auf Nicht-Zielorganismen sind vermutlich nicht vorhanden. Interessant ist ein möglicherweise anlockender Effekt auf einige Antagonisten der Buchdrucker. Die Interaktionen zwischen Verbenon und pilzlichen Volatilen sind noch uneindeutig. Volatile aus Grosmannia penicillata locken Buchdrucker an. Wahlversuche mit Käfern unter Laborbedingungen zeigen, dass Reaktionen auf ein Gemisch aus Verbenon und Pilzvolatilen andere sind als solche auf die jeweiligen reinen Duftquellen. Die geringe Wirksamkeit von SPLAT®Verb an gelagerten Fichtenstämmen lässt sich möglicherweise durch eine dynamische Überlagerung dieser Volatile erklären. Erwartungsgemäß zeigen die Messungen in der Atmosphäre einen exponentiellen Abfall der Verbenon Konzentration in der Horizontalen. Bei vertikalen Messungen zeigt sich eine Akkumulation von Verbenon im Bereich des Kronenansatzes. Dieser Befund ist für eine mögliche Anwendung im Bestand an stehenden Bäumen hochinteressant, dieses Szenario muss jedoch noch umfangreicher getestet werden. | Dr. Tim Burzlaff Tel.: +49 761 203-54125 tim.burzlaff@fzi.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen - Institut für Forstwissenschaften - Professur für Forstzoologie und Entomologie Tennenbacher Str. 4 79106 Freiburg im Breisgau | X | FPNR |
| 01.08.1997 | 31.12.2006 | 22012995 | Realisierung (Phase III) des Biomasse-HKW Schongau/Altenstadt | Aufbauend auf die Machbarkeitsstudie (Phase I) und die Detailplanung (Phase II) erfolgt die Realisierung (Phase III) eines mit Biomasse befeuerten HKW in Schongau-Altenstadt mit einer Feuerungsleistung von 30 MW und einer elektrischen Leistung von 9 MW. Als Brennstoffe werden Landschaftspflegeheu, Holzhackschnitzel und Restholz eingesetzt. Das Arbeitsprogramm umfaßt: - Abschluß der Genehmigungsplanung - Abschluß von Verträgen mit Brennstofflieferanten - Abschluß einer Einspeisungsvereinbarung für el. Energie - Bau und Errichtung der Anlage - Inbetriebnahme und Probebetrieb. | Am Standort wurde eine energietechnische Anlage errichtet. Bis heute konnte kein dem Zuwendungszweck entsprechender Betrieb der Anlage ermöglicht werden. Es bestehen begründete Zweifel, ob die Anlage, insbesondere der Kessel, überhaupt zu ertüchtigen sind. Im Rahmen des Projektes 01NR153 wird derzeit eine Begutachtung des Heizkraftwerkes durchgeführt. Ein freigegebener und veröffentlichungsfähiger Abschlußbericht liegt zu dem Projekt nicht vor. | Siegfried Schuster Tel.: +49 8869 9111-0 Biomassen-Heizkraftwerk Schongau-Altenstadt GmbH Leitersberg 2 a 86971 Peiting | FPNR | |
| 01.01.2002 | 31.07.2003 | 22013000 | Demonstrationsvorhaben zum Praxiseinsatz von biologisch schnell abbaubaren Betontrennmitteln auf Basis nachwachsender Rohstoffe | In diesem Projekt soll die Beweisführung der Praxistauglichkeit von pflanzlichen biologisch abbaubaren Betontrennmitteln auf Basis nachwachsender Rohstoffe bei Baufertigteilen im praktischen Einsatz erbracht und damit eine verstärkte Verwendung dieser Produkte in der Baubranche forciert werden. Es sind Einflussfaktoren, welche die Qualität der Betonendprodukte beeinflussen zu erfassen. Durch das Ersetzen des mineralischen Trennmittels durch ein nachwachsendes Betontrennmittel ergeben sich notwendige Umstellungen. In der ersten Testreihe sind Vor- und Nachteile festzuhalten und zu bewerten. Aus diesen Erkenntnissen werden weitere Korrekturen in den Abläufen vorgenommen. Durch die Evaluierung sollen verfahrenstechnische Nachteile des nachwachsenden Trennmittels möglichst gänzlich reduziert werden. Erlauben es die Testergebnisse, wird die Fertigungsstraße umgestellt. Die Ergebnisse werden komplementär als Empfehlung mit den Betonprodukten verbreitet. Die Fa. Rudolph ist etabliert in der Baubranche und hat bereits die Vertriebsschiene Bauteile, Doppelwände etc. besetzt. Es soll mit Lieferanten zusammen auf Messen und in geeigneten Medien publiziert werden. | Das wesentliche technische Ergebnis ist die Umstellung von mineralölbasierten Betontrennmitteln auf pflanzenölbasierte, schnell abbaubare Trennmittel im Deckenumlauf, im Wandumlauf, für konstruktive Fertigteile und beim Mischerschutz. Je nach Schalung werden unterschiedliche Rezepturen eingesetzt. Für liegende Stahlschalung (Paletten im Decken- und Wandumlauf) wird Marginel 502 (Stahl liegend) und für eher stehende Schalungen (Treppenschalungen) sowie im Vollfertigteilbereich Marginel 330 (Stahl, Holz stehend) benutzt. Die betreffenden Trennmittel wurden als Emulsionen sowohl in der automatischen Ölung (Ausbringdruck ca. 3,5 bar) als auch mit manuellen Ölspritzen (Wandumlauf) ausgebracht. Es wurde gezeigt, dass die in diesem Projekt untersuchten pflanzenölbasierten Trennmittelemulsionen im Bezug auf Arbeitsschutz, Aufbringung und Betonoberflächenqualität für einen permanenten Einsatz im Fertigteilwerk sehr gut geeignet sind. Der Einsatz des neuen Schalöls wurde in allen Bereichen auch insbesondere wegen der erheblich verbesserten Luftqualität in der Fertigungshalle von den Mitarbeitern sehr gut angenommen. Beim Einsatz biologisch abbaubarer Trennmittel wird die Gefahr der Verschmutzung von Boden und Grundwasser durch Leckagen bei unsachgemäßer Lagerung und beim Transport erheblich vermindert. | Dipl.-Ing. Hubert Bodenmiller Tel.: +49 8384 8210-0 info@rudolph-baustoffwerk.de CONCRETE Rudolph GmbH Steinbißstr. 15 88171 Weiler-Simmerberg | FPNR | |
| 01.10.2004 | 31.12.2006 | 22013002 | Schnelle Bestimmung der Wärme- und Temperaturleitfähigkeit von Werk- und Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen in Abhängigkeit vom Materialfeuchtegehalt und dem Dichteprofil | Das Ziel des Projektes besteht in der Entwicklung eines Verfahrens zur Messung der Wärmeleitfähigkeit an verschiedenen Dämmmaterialien aus nachwachsenden Rohstoffen. Es soll deutlich schneller Ergebnisse liefern und Messungen an Proben mit unterschiedlichen Feuchtegehalten ermöglichen. Mit diesem Verfahren können nicht nur die thermischen Kennwerte bestimmt, sondern auch ein Einfluss der Materialfeuchte auf die Dämmwirkung schnell und zuverlässig quantifiziert werden. Bei der Hard- und Softwareentwicklung geht es darum, ein einfach zu handhabendes Gerät zu entwickeln, das auch im industriellen Einsatz brauchbare und automatisch auswertbare Messergebnisse liefert. Dabei müssen insbesondere die materialspezifischen Besonderheiten nachwachsender Rohstoffe wie Faserrichtung, Dichteprofile, Feuchteverteilung etc. berücksichtigt werden und gleichzeitig das Messverfahren in engem Kontakt mit der Industrie (Dämmstoffindustrie, Bauhandwerk, Plattenhersteller) optimiert werden. Die Verwertung der Ergebnisse soll sowohl in der Baustoffindustrie, als auch in den einschlägigen Prüfinstituten und Materialprüfämtern erfolgen. | Im Vorhaben wurde ein Messgerät zur schnellen Bestimmung der Wärme- und Temperaturleitfähigkeit von Werk- und Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen in Abhängigkeit vom Materialfeuchtegehalt und dem Dichtprofil entwickelt. Mit dem Messgerät sind sowohl an Feststoffen und Schüttgütern als auch an komprimierbaren Materialien Messungen der Wärmeleitfähigkeit mit guter Reproduzierbarkeit durchführbar. Der Nachweis einer Abhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit von der Dichte komprimierbarer Materialien ist mit Hilfe eines Zentrierschraubstocks im Messaufbau leicht möglich. Die Abhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit von der Materialfeuchte konnte für relative Luftfeuchten von 30 % bis 85 % nachgewiesen werden. | Dipl.-Phys. Peter Meinlschmidt Tel.: +49 531 2155-449 peter.meinlschmidt@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.01.2006 | 31.12.2008 | 22013004 | Verbundvorhaben: Entwicklung neuer Biomasse-Genotypen bei Roggen, Raps, Rübsen, Sonnenblume und Sorghum sowie deren Einbindung in leistungsfähige Energiefruchtfolgen; Teilvorhaben 2: Roggen (Lochow-Petkus GmbH) | Kulturpflanzenarten, wie im vorliegenden Falle der Roggen, sollen züchterisch weiterentwickelt werden, um erneuerbare Energie in Form von Biomasse ökologisch hochwertig bereitstellen zu können. Wissenschaftliche Ziele sind (1) Ermittlung optimaler Schnittzeitpunkte, (2) Eignung genetischer Ressourcen und (3) Schätzung zuchtmethodischer Kenngrößen (Heritabilität, Korrelationen zwischen Eigen- und Hybridleistung sowie Heterosiszuwachs). Geplant sind drei mehrortige Experimente. In Experiment I wird Kandidatenmaterial auf Biomasseproduktion zu den phänologischen Stadien EC45, 51 bzw. 71 geprüft. Für Experiment II werden anhand von Linien-Faktorials Effekte der Kombinationseignung geschätzt. Das Experiment III beinhaltet Vollgeschwisterfamilien und deren Testkreuzungen, so dass Korrelationen zwischen Eigen- und Testkreuzngsleistung sowie der Heterosiszuwachs berechnet werden können. An ausgewählten Genotypen ist die Anwendung der NIRS-Technik und die Erfassung des Gasbildungsvermögens vorgesehen. Die im Projekt erarbeiteten Strategien werden publiziert. Es können Energieroggen-Sorten entwickelt werden, die der Landwirtschaft für die Biomasse-Produktion zur Verfügung gestellt werden. | In dem Projekt wurden wichtige züchterische Kenngrößen für die Biomassebildung bei Populations- und Hybridroggen erfasst. Durch das in die Praxis umgesetzte Konzept von Energieroggen wurden wesentliche neue Erkenntnisse im Hinblick auf Selektions- und Züchtungsverfahren gewonnen. Im Jahr 2009 findet erstmals eine von den Verbundpartnern beim Bundessortenamt (BSA) mitinitiierte Wertprüfung für Energieroggen (Biomassebildung zum Zeitpunkt Milch-/Teigreife) statt, welche Material enthält, das aus diesem Projekt hervorgegangen | Dr. Peer Wilde Tel.: +49 5051 477-143 wilde@kws-lochow.de KWS LOCHOW GMBH Ferdinand-von-Lochow-Str. 5 29303 Bergen | X | FPNR |
| 01.07.2005 | 31.12.2006 | 22013005 | Information und Beratung landwirtschaftlicher Betriebe zum Einsatz und zur Produktion von Biokraftstoffen | Ziel des Projektes ist, den Informations- und Beratungsbedarf zum Einsatz bzw. zur Produktion von Biokraftstoffen in der Landwirtschaft mit einer Beratungsgruppe durch ein gezielt zusammengestelltes Informations- und Beratungsangebot zu decken. Im ersten Schritt soll eine Beratungsgruppe etabliert werden. Parallel dazu ist geplant, landwirtschaftliche Betriebe die RME bzw. Pflanzenöl nutzen, als Konsultationsstützpunkte einzurichten. Aufgaben der Beratungsgruppe sind die Durchführung von Informationsveranstaltungen, Exkursionen, Schulungs- und Beratungsveranstaltungen, betriebsindividuellen Beratungen sowie die Bereitstellung von Informationen. Inhalt der Informations- und Beratungstätigkeit ist die Erläuterung und Vermittlung der Aspekte der Herstellung, Lagerung, Qualitätssicherung sowie der motorischen Nutzung von Biokraftstoffen. Die Konsultationsstützpunkte werden unmittelbar in die Beratungstätigkeit eingebunden. Eine wissenschaftliche Begleitung ist vorgesehen. Ziel ist die verstärkte Nutzung von Biokraftstoffen in der Landwirtschaft. | Dr. Thomas Pitschmann Tel.: +49 3866 404-120 thomas.pitschmann@lgmv.de Landgesellschaft Mecklenburg-Vorpommern mit beschränkter Haftung Lindenallee 2 a 19067 Leezen | X | FPNR | |
| 01.03.2007 | 31.10.2008 | 22013006 | Verbundvorhaben: Produktion von biologisch abbaubaren Polymeren in transgenen Kartoffelknollen (Phase IIb), Teilvorhaben 5: Evaluierung von transgenen Cyanophycin produzierenden Kartoffelpflanzen und agrotechnische Optimierung der Kultivierung | Ziel des Vorhabens ist es, die Produktion des nachwachsenden Rohstoffs Cyanophycin in Pflanzen mittels neuen Genkonstrukten zu optimieren. Eine Doppelnutzung von Stärkekartoffelsorten zur Stärke- und Cyanophycingewinnung ist ökonomisch sinnvoll. Es werden neue Genkonstrukte von den Projektpartnern entwickelt. NORIKA wird in vitro Pflanzen für Transformationen nutzen. Sie produziert die dafür notwendigen in vitro Pflanzen und übernimmt in Folge die Erhaltung, Vermehrung und Stabilitätskontrolle der transgenen Pflanzen. Zur Gewinnung von Material zur Cyanophycin Gewinnung werden Pflanzen/Knollen in vitro und im Gewächshaus produziert. Die Anzuchtbedinungnen werden für maximale Cyanophycinausbeuten optimiert. Bei der Kartoffelstärkeproduktion wird Kartoffelrohprotein als wertvolles Nebenprodukt für die Futtermittelherstellung gewonnen. Die Isolation eines industriell verwertbaren Proteins bei der Stärkegewinnung ist eine beträchtlich Wertsteigerung der Stärkekartoffel. | Die NORIKA GmbH war in dem komplexen Verbundvorhaben der Praxispartner, welcher insbesondere die Bereitstellung von Sorten und in-vitro-Material realisierte. Gewächshausversuche und Freisetzungsexperimente wurden unter der sachkundigen Beratung der NORIKA durchgeführt und ausgewertet. Im Projektverlauf wurden in-vitro-Pflanzen und Gewächshausknollen entsprechend dem Bedarf der Projektpartner produziert. Es fanden in-vitro-Vorversuche statt, um die optimale Nährstoffversorgung der transgene Pflanzen zu evaluieren. Es konnte gezeigt werden, dass es bei den transgenen Pflanzen gegenüber der nah isogenen Kontrolle eine Ertragsdepression gibt. Diese konnte im Vergleich zur nah isogenen Kontrolle auch mit zusätzlicher Nährstoffversorgung nicht ausgeglichen werden. Eine reine Erhöhung des Stickstoffangebotes bewirkte eine geringere Ertragsförderung, als eine komplexe Nährstoffanreicherung der Nährmedien. Unabhängig vom Nährstoffangebot zeigte das transgene Event Albatros B33 PsbY-cphATe-32, mit hohem Cyanophycingehalt unabhängig vom Nährstoffangebot, Knollennekrosen und sekundäre Fäulnis. Die Freilandversuche wurden in Abstimmung mit NORIKA angelegt. Pflanzenentwicklung und Habitus wurden beurteilt und Pflanzen mit Verdacht auf Virusbefall wurden mittels ELISA-Testung überprüft. Krautabtötung und Erntetermin wurde mit NORIKA koordiniert und realisiert. | Dr. Holger Junghans Tel.: +49 3820947650 junghans@norika.de NORIKA-Nordring-Kartoffelzucht- und Vermehrungs-GmbH Groß Lüsewitz Parkweg 4 18190 Sanitz | X | FPNR |
| 15.09.2007 | 31.12.2010 | 22013007 | Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Verbundvorhaben: Optimierung von Trocknungsverfahren für Arznei- und Gewürzpflanzen hinsichtlich Energieeinsatz, Wirtschaftlichkeit und Produktqualität; Teilvorhaben 2: Untersuchungen zur Optimierung einer Bandtrocknungsanlage | Es wird die Bandtrocknung von Arznei- und Gewürzpflanzen optimiert. Besonderes Augenmerk wird auf die Verringerung des Energieeinsatzes, auf die Nutzung der Abwärme einer Biogasanlage, auf die Verbesserung der Gleichmäßigkeit der Trocknung sowie auf die Ausweitung der Abwärmenutzung zur Trocknung von ausgepressten Silagen der Biogasanlage ergänzend zum BioLog-Projekt gelegt. Der Bandtrockner wird mit Messsensoren zur Aufzeichnung von Lufttemperatur, relativer Luftfeuchte, Temperatur- und Luftgeschwindigkeitsverteilung und Differenzdruck bestückt. Gleichzeitig werden energetische Daten wie Öl- und Gasverbrauch bzw. Warmwasserdurchsatz des Heizregisters zur Biogasabwärmenutzung registriert. Über die Ermittlung der Wasserverdampfung wird der Trockner hinsichtlich seiner Leistungsfähigkeit beurteilt. Eine CFD-Simulation der Strömungsverhältnisse im Trockner gibt Aufschluss über notwendige Verbesserungen durch Einbauten. Parallel werden Qualitätsanalysen am Trockenprodukt durchgeführt. Die Ergebnisse sind auf andere Bandtrockner in Deutschland zu übertragen, Hinweise für die Modifikation bestehender Trockner und die effiziente Biogasabwärmenutzung können gegeben werden. | Als Demonstrationsanlage für eine praxisnahe Forschung wurde ein Fünfbandtrockner für Arznei- und Gewürzpflanzen mit angeschlossener Biogasanlage optimiert. Methoden waren dabei thermodynamische Messungen der Luftzustände, Energiemoitoring, CFD-Strömungssimulation sowie die NIR-Spektroskopie zur Online-Feuchtemessung. Die Trocknung konnte durch die Luftleitbleche, deren Konstruktion auf Ergebnissen der CFD-Simulation beruhen, vergleichmäßigt werden. Durch die Einbringung der Biogas BHKW-Abwärme konnten 40% des fossilen Energieverbrauchs reduziert werden. Mit der Kalibration der NIR-Sensoren wurde ein Konzept zur Trocknerregelung mittels Online-Feuchtemessung entwickelt. | Prof. Dr. Joachim Müller Tel.: +49 711 459-22490 joachim.mueller@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Fakultät Agrarwissenschaften - Institut für Agrartechnik - FG Agrartechnik in den Tropen und Subtropen (440e) Garbenstr. 9 70599 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.02.2009 | 31.01.2013 | 22013008 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Vergleich von optimierten Anbausystemen für die landwirtschaftliche Produktion von Energiepflanzen unter den verschiedenen Standortbedingungen Deutschlands - Phase II (EVA II); Teilvorhaben 1: Entwicklung und Optimierung von standortangepassten Anbausystemen im Fruchtfolgeregime | Das Projekt soll mit seinen fünf bundeseinheitlich an acht Standorten angebauten Energiefruchtfolgen Kernstück des Verbundprojektes EVA II darstellen. Das Projekt schließt direkt an die Abschlussfrucht Weizen des vorhergehenden Projektabschnittes EVA I an und soll mit einer zweiten Rotation der Fruchtfolgen echte Fruchtfolgewirkungen zeigen. Aus den bisherigen Erkenntnissen leiten sich, um die Dauerhaftigkeit der Beobachtung nicht zu gefährden, in den Fruchtfolgen und einigen integrierten Fragestellungen (Bodenbearbeitung, Pflanzenschutz& Düngung) wenige, in den Satellitenprojekten z.T. erhebliche Veränderungen ab. Anknüpfend an EVA I soll die übergreifende Koordination von Fruchtfolgen und Gesamtverbund an der TLL stattfinden. Wichtigste Änderungen des Arbeitsplans sind: Beim Mischfruchtanbau sollen Mischungen aus Mais und verschiedenen Hirsetypen im Mittelpunkt stehen. Das Versuchskonzept Vegetationszeitausnutzung untersucht Erntezeitpunkte in der Abfolge Sommerung (Mais) und Winterung (Getreide). Im Ackerfutterversuch sollen im Rahmen von EVA II auch Batchtests und Fragestellungen zu Grünlandsaaten bearbeitet werden. Als zusätzliches Satellitenprojekt sollen Versuche zur Optimierung der Gärrestausbringung in Energiepflanzenbeständen angelegt werden. Auch werden zusätzlich zu den bundesweiten und regionalspezifischen Fruchtfolgen an jedem Standort zwei zusätzliche Fruchtfolgen mit Gärrestdüngung angefügt. Wie im Rahmen von EVA I sollen Ergebnisse dazu dienen der landwirtschaftlichen Praxis in umfassendem Maße Entscheidungshilfen bei einer optimierten Gestaltung des Energiepflanzenanbaus zu bieten. Neben Vorträgen und Veröffentlichungen soll Wissen auch in Forschungskooperationen genutzt werden um Synergieeffekte zu födern. So sind z.B. die Gärrestversuche versuchstechnische Grundlage für das Vorhaben Potenziale zur Minderung der Freisetzung von klimarelevanten Spurengasen beim Anbau von Energiepflanzen zur Gewinnung von Biogas. | Die aus den Fruchtfolgeversuchen gewonnenen Ergebnisse verdeutlichen, dass mit gezieltem Fruchtfolgemanagement und dem Einsatz standortangepasster Kulturen, Sorten und Bewirtschaftungsoptionen auf verschiedene Zielgrößen eingewirkt werden kann. So kann ein Kompensationsaufwand aufgrund Schadwirkungen ausgeschlossen, ökologische Mehrleistungen erbracht, Arbeitszeitmanagement, Gärrestemanagement und Silomanagement flexibilisiert werden. Zusätzlich sind unter Ausnutzung von direkten und indirekten Vorfruchtwirkungen Mehrerträge und Faktoreinsparungen realisierbar. Die durch Standort- und Wachstumsbedingungen variierenden Ertragspotentiale für die einzelnen Fruchtarten sowie Fruchtfolgekombinationen und die spezifischen Gasbildungspotentiale der jeweiligen Substrate beeinflussen die jeweiligen Vorzüglichkeiten der einzelnen Kulturen und Fruchtfolgen. Unter Einbeziehung der Ergebnisse der Minimierungsansätze, den zu berücksichtigenden Vorfruchtwirkungen (Ertrag, phytosanitärer Status usw.), der ökologischen Mehrleistungen und den Flexibilisierungsmöglichkeiten in der arbeitswirtschaftlichen Planung ergeben sich eine Vielzahl von Optionen für die nachhaltige Gestaltung von Energiepflanzenfruchtfolgen mit verschiedenen Alternativen zum Maisanbau. In gleicher Weise bringt der Anbau von Biogas-Energiepflanzen Möglichkeiten enge Getreide- bzw. Marktfruchtfolgen zu erweitern und zu diversifizieren. Dabei können Schadwirkungen kompensiert werden. So ist z.B. eine Unterbrechung von fruchtfolgespezifischen Schaderregerdynamiken (bspw. Fusariosen, Nematoden, Halmbruchkrankheit, Schadunkräuter), ein Nährstofftransfer über Gärrestdüngung in andere Fruchtfolgen oder eine Verbesserung der Humussalden praxisrelevant. Im Übrigen siehe auch Ergebnisse der anderen Teilvorhaben. | Dr. habil. Armin Vetter Tel.: +49 3641 683-200 armin.vetter@tll.thueringen.de Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TLLLR) - Thüringer Zentrum Nachwachsende Rohstoffe Naumburger Str. 98 07743 Jena | X | FPNR |
| 01.04.2011 | 31.12.2013 | 22013010 | Humusreproduktion von Gärprodukten aus Biogasanlagen | Gesamtziel des Projektes ist die Schaffung wissenschaftlicher Grundlagen für eine differenzierte Beurteilung der Humusreproduktionsleistung von Gärprodukten, um Strategien für eine ausgeglichene Humusbilanz beim Anbau von Energiepflanzen mit dem Einsatz von Gärprodukten entwickeln zu können. Im Fokus stehen hierbei Gärprodukte aus Biogasanlagen, die NawaRo-Substrate einsetzen. Die Bestimmung der Humusreproduktionsleistung von Gärprodukten im Boden erfolgt auf der Basis von Inkubationsversuchen im Labor, Abbauversuchen im Gewächshaus und mehrjährigen statischen Kleinparzellenfeldversuchen im Freiland. | Dipl. Ing. Nielsen Tel.: +49 30 2093 6057 kerstin.nielsen@agrar.hu-berlin.de Verein zur Förderung agrar- und stadtökologischer Projekte (ASP) e. V. - Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte Philippstr. 13, Hs. 16 10115 Berlin | X | FPNR | |
| 01.06.2012 | 31.05.2014 | 22013012 | Verbundvorhaben: Sicherung der Nadelrohholzversorgung in Norddeutschland; Teilvorhaben 3: Einbindung der Nadelholz-Bedarfsanalyse in den Markt für Holzbiomasse und Regionalisierung | Das Gesamtziel des Forschungsprojektes besteht darin, die Versorgung der vom Nadelholz abhängigen Holzindustrie angemessen zu sichern, die ökonomische Grundlage vieler Forstbetriebe zu erhalten und die volkswirtschaftliche Bedeutung angemessener Nadelbaumanteile zu bestimmen. Daneben geht es darum, in Zusammenarbeit mit der Holzindustrie Strategien zu entwickeln, welche geeignet sind, die Engpässe hinsichtlich der Rohholzversorgung sowohl kurz- bis mittelfristig abzupuffern. Neben diesen übergeordneten Zielen wird konkret die Erstellung einer Nadelholz-Bedarfsanalyse für den Markt der Holzbiomassen durchgeführt. Aufgabe der Universität Hamburg ist es, firmenspezifische Informationen und regionale Besonderheiten herauszuarbeiten. Dabei werden bei den Betrieben, die aus dem Rohstoffmonitoring bekannt sind, strategische Ansätze vorgestellt und weiter entwickelt. | Prof. Dr. Udo Mantau Tel.: +49 40 73962-127 udo.mantau@uni-hamburg.de Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik u. Naturwissenschaften - Fachbereich Biologie - Zentrum Holzwirtschaft Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | X | FPNR | |
| 01.01.2015 | 30.06.2017 | 22013013 | Verbundvorhaben: Überwachung von Biogasanlagen mittels der Analyse von Verhältnissen stabiler Isotope; Teilvorhaben 2: Methodische Grundlagen und molekularbiologische Validierung des Isotopenuntersuchungskonzeptes | Projektziel ist eine grundlegende Untersuchung, inwieweit Isotopenanalysen Rückschlüsse auf Methanbildungsprozesse und deren Variabilität in Biogasanlagen und damit auf die Prozessstabilität geben können. Es soll mit unabhängigen Methoden sichergestellt werden, dass anhand der Isotopenanalysen verlässliche Aussagen zur Differenzierung der Methanogeneseprozesse getroffen werden können. Anhand der Laborergebnisse wird ein Konzept zur Überwachung der Methanbildungsprozesse in Biogasanlagen mittels Kohlenstoff- und Wasserstoffisotopenanalysen erarbeitet. Perspektivisch soll dieses Konzept als Monitoringmethode zur Prozessoptimierung und Ausfallverminderung von Biogasanlagen eingesetzt werden. Um Isotopenanalysen zur Differenzierung von Methanbildungsprozessen in Biogasanlagen und damit zur Prozessüberwachung einsetzen zu können, bedarf es der grundlegenden Bestimmung spezifischer Bereiche von Isotopenverhältnissen, die repräsentativ für die Methanogenesewege in Biogasanlagen sind. Weiterhin muss deren Variabilität für eine Reihe von Einflussfaktoren (z.B. Substratmischung, C/N-Verhältnis, Raumbelastung und Verweilzeit) überprüft werden. Hierfür sollen im Rahmen des beabsichtigten Projektes Laborversuche in Biogasreaktoren mit unterschiedlichen Fahrweisen durchgeführt werden. Für die Verifizierung der für die Methanbildungswege spezifischen Isotopenverhältnis-Bereiche werden verschiedene molekularbiologische Methoden verwendet. | Dr. Marcell Nikolausz Tel.: +49 341 243-4566 marcell.nikolausz@ufz.de Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ - Department Bioenergie Permoserstr. 15 04318 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.03.2015 | 30.04.2017 | 22013014 | Verbundvorhaben: Kleinprivatwald - Energieholzversorgung und regionale Wertschöpfung; Teilvorhaben 1: Bewertung von Wertschöpfungsketten | Im geplanten Forschungsvorhaben stehen die Analyse der Nutzungskonkurrenzen und die Wertschöpfungsketten der Energieholznutzung im Kleinprivatwald (<200 ha) im Fokus. Als Indikatoren werden die ökonomischen Wertschöpfungseffekte (Einkommen, Unternehmergewinne und Steuereinnahmen), die Umweltauswirkungen (Nutzungsintensitäten und Emissionen von Luftschadstoffen und Treibhausgasen) sowie die Regionalität der Wertschöpfung (Stoffströme und Verbleib der Wertschöpfung in der Region) herangezogen. Folgende Fragestellungen sollen im Detail in den Arbeitspaketen 1 bis 3 untersucht werden: • Wie sieht die Holznutzung im Kleinprivatwald hinsichtlich der Intensität aus? • Welche Wertschöpfungsketten der Energieholznutzung des Kleinprivatwaldes stellen sich in einer ganzheitlichen Bewertung (ökonomische Effekte, Umweltauswirkungen, Regionalität von Stoffströmen und Wertschöpfung) als vorteilhaft heraus? • Wie unterscheiden sich Nutzungsintensität und Wirkungen der Energieholznutzung im Kleinprivatwald von den übrigen Waldbesitzarten? • Welche Ketten der stofflichen bzw. energetischen Verwertung sollten bevorzugt werden, wenn eine Optimierung der Umweltauswirkungen und die Maximierung der (regionalen) Wertschöpfungseffekte im Vordergrund stehen? Die Untersuchungen erfolgen in drei Modellregionen in Baden-Württemberg, die nach naturräumlichen (Geologie, Hauptbaumarten) und strukturellen Gegebenheiten (Bewirtschaftungsstrukturen, Siedlungsdichte) abgegrenzt und ausgewählt werden. Die Ergebnisse der Modellregionen sollen anschließend in drei weiteren Regionen (Bayerisches Oberland /BY, Kulturland Kreis Höxter /NRW, Märkisch Oderland /BB) im Rahmen von Workshops mit kleinen und mittleren privaten Waldbesitzern hinsichtlich ihrer Repräsentativität für diese Regionen diskutiert werden (AP 5). Aufbauend auf den Ergebnissen werden Handlungsempfehlungen zur Steigerung regionaler Wertschöpfungseffekte und Optimierung von Umweltauswirkungen abgeleitet (AP 4). | Prof. Dr. Rainer Luick Tel.: +49 7472 951-238 luick@hs-rottenburg.de Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg Schadenweiler Hof 72108 Rottenburg am Neckar | FPNR | ||
| 01.06.2017 | 15.09.2018 | 22013016 | Studie und Kommunikationsmaßnahmen zur Entwicklung von Marktanteilen von Produkten aus nachwachsenden Rohstoffen am Beispiel von Fassadendämmung - Akronym: MANAWARO | Die Marktanteile von ökologie- oder gesundheitsorientierten Produkten aus nachwachsenden Rohstoffen bewegen sich noch immer im einstelligen Prozentbereich, obwohl die Einstellungen seit Jahrzehnten positiv sind. Dabei spricht man vom sogenannten Attitude-Behaviour-Gap. Auch mit staatlichen Förderprogrammen konnte diese Situation bislang nicht maßgeblich verändert werden. Aus zahlreichen Untersuchungen liegt jedoch Evidenz vor, dass bei ökologieorientierten Verhaltensweisen die sozialen Einflüsse auf den Einzelnen eine große, oft sogar eine entscheidende Rolle spielen. Zur Analyse solcher "sozialen Interdependenzen" empfiehlt sich das sozialpsychologische Einstellungs-Verhaltens-Modell von Fishbein & Ajzen. Es ist das einzige, das individuelle Einstellungen und zugleich soziale Interdependenzen integriert. Befunde und Erfahrungen legen nahe, dass die professionellen und privaten Einflußnehmer in einem bestimmten Markt quasi den Eindruck haben müßten, dass der Trend zu solchen Produkten bereits da sei, weil relevante andere diese bereits kaufen oder empfehlen. Es braucht nun eine nach wissenschaftlichen Kriterien konzipierte Marketingforschung zur Bestandsaufnahme. Sodann braucht es die entsprechenden Aktivitäten der Öffentlichkeitsarbeit. Im Anschluß an die Phase der Öffentlichkeitsarbeit soll eine Evaluation stattfinden. Begonnen wird mit einem Desk Research zur Prüfung, ob ganz aktuell Studien durchgeführt wurden, die das Aufgabengebiet tangieren und berücksichtigt werden müssen. Im Anschluß folgt die Erhebung bei einer Stichprobe von n = 300, die sich aus privaten Entscheidern, Professionellen im Markt (Planer, Händler, Gewerke) und Entscheidern der öffentlichen Hand zusammensetzt. Darauf aufbauend wird Öffentlichkeitsarbeit durchgeführt. Abschließend erfolgt eine wissenschaftliche Evaluation der Maßnahmen. | Prof. Dr. Gabriele Naderer Tel.: +49 7231 28-6229 gabriele.naderer@hs-pforzheim.de Hochschule Pforzheim - Gestaltung, Technik, Wirtschaft und Recht Tiefenbronner Str. 65 75175 Pforzheim | X | FPNR | |
| 01.01.2000 | 31.03.2002 | 22013097 | Einsatzmöglichkeiten von Pflanzenölen, insbesondere von Rapsöl, als Isoliermedium für elektrische Betriebsmittel der Energie- bzw. Hochspannungstechnik | Momentan werden zur Übertragung und Verteilung von elektrischer Energie flüssige Isolierstoffe eingesetzt, die hauptsächlich aus Mineralölen hergestellt werden. Neben den Mineralölen finden auch die teureren synthetischen Isolierflüssigkeiten wie Silikonöle und Ester Verwendung, die vorallem aus Brandschutzgründen zum Einsatz kommen. Der Verbrauch an Isolierölen beträgt zur Zeit in Deutschland 10.000 t pro Jahr. Im Rahmen des vorliegenden Vorhabens soll untersucht werden, inwieweit die herkömmlichen mineralischen Isolierflüssigkeiten durch Pflanzenöle ersetzt werden können und somit ein Einsatz von Pflanzenölen in Betriebsmitteln der Energieversorgung wie z.B. Kondensatoren und Transformatoren möglich ist. Hierzu ist geplant die dielektrischen Eigenschaften von Pflanzenölen zu untersuchen und mit denen der mineralölbasierten Isolieröle zu vergleichen. Um die Einsatzmöglichkeiten der pflanzlichen Öle nachzuweisen, sind vorallem die Bestimmung der Wechsel- und Stoßspannungsfestigkeit, die Gleichstromleitfähigkeit und der dielektrische Verlustfaktor von Interesse. Nach Abschluß und Auswertung der dielektrischen Untersuchungen soll ein Verteiltransformator mit einem pflanzlichen Öl befüllt werden und in Probebetrieb gehen. | Im betreffenden Vorhaben wurde die Eignung von Rapsöl als elektrischer Isolierstoff für den Einsatz in Betriebsmitteln zur Übertragung und Verteilung elektrischer Energie, z. B. Transformatoren, Wandler und Kondensatoren, untersucht. Es wurden elektrische und dielektrische Eigenschaften von Rapsöl detailliert untersucht und mit den Parametern von Mineralöl verglichen. Die Wechselspannungsfestigkeit von raffiniertem Rapsöl liefert im Vergleich zu Mineral-öl ähnliche hohe Durchschlagspannungen. Der in der Norm DIN 57370 Teil 1 geforderte Mindestwert für Mineralöle von 50 kV/2,5 mm wird klar erfüllt. Die Untersuchungen bei Blitz- und Schaltstoßspannungsbeanspruchung bescheinigen Rapsöl ebenfalls eine hohe Stoßspannungsfestigkeit. Der dielektrische Verlustfaktor des Rapsöls überschreitet den in DIN 57370 festgelegten Wert. Der spezifische Gleichstromwiderstand ist für Rapsöl um den Faktor 40 geringer, aber trotzdem noch ausreichend. Die im untersuchten Temperaturbereich um 0,8 höhere Dielektrizitätszahl des Rapsöls im Vergleich zum Mineralöl würde bei einem Einsatz in elektrischen Betriebsmitteln zu einer günstigeren Feldverteilung in der beanspruchten Isolation führen. Optische Studien gaben Aufschluss über das Vorentladungsverhalten (sogenannte Streamer) von Rapsöl, wobei ein dem Mineralöl vergleichbar stark ausgeprägter Polaritätseffekt festgestellt wurde. Nach Abschluss und Auswertung der elektrischen Untersuchungen wurde ein fabrikneuer Verteiltransformator 20/0,4 kV mit additiviertem Rapsöl (RAPSOL T) gefüllt und in Probebetrieb genommen. Am Versuchstransformator wurden Stück- und Typprüfungen nach DIN EN 60076 durchgeführt und erfolgreich abgeschlossen. Insgesamt wurde mit den Untersuchungen der Nachweis erbracht, dass Rapsöl über günstige Voraussetzungen für den Einsatz in Betriebsmitteln der Energieversorgung, insbesondere Transformatoren, verfügt. | Adolf J. Schwab Tel.: +49 721 608 4-2520 schwab@ieh.etec.uni-karlsruhe.de Karlsruher Institut für Technologie (Universitätsaufgabe) - Institut für Elektroenergiesysteme und Hochspannungstechnik (IEH) Engesserstr. 11 76131 Karlsruhe | FPNR | |
| 01.07.2000 | 30.09.2001 | 22013099 | Entwicklung von neuen strukturdefinierten bioabbaubaren Klebstoffen und Bindemitteln auf Basis biotechnisch und chemisch erzeugter Grundstoffe aus hexosehaltigen nachwachsenden Rohstoffen, insbesondere BioRaffinerie-Rohstoffen | Das FuE-Vorhaben beinhaltet die Synthese von neuen, strukturdefinierten bioabbaubaren Klebstoffen und Bindemitteln auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Hauptsynthesekomponenten sind Hydroxylcarbonsäuren, Oxocarbonsäuren, Betaine, Polyole und ungesättigte Strukturen wie Acrylate, die durch einfache Konversion aus nachwachsenden Rohstoffen zugänglich sind. Im Schwerpunkt sollen Copolymerisationen von 2-Hydroxyethylacrylat mit Dilactid und Rinöffnungspolymerisationen von 2-Hydroxyethylmethacrylat mit Butyrolacton durchgeführt werden. Diese Komponenten sollen in geeignete polymere Strukturen, die mit Carboxyl- und Hydroxyl-Gruppierungen funktionalisiert sind und olefinische Endgruppen besitzen, umgewandelt werden. Das Ziel ist, Klebstoffe und Bindemittel herzustellen, deren Hafteigenschaften durch die funktionellen Gruppen gezielt einstellbar sind. Dabei liegt das Hauptaugenmerk darauf, durch geeignete Kombination der Synthesekomponenten die Eigenschaften der polymeren Materialien gezielt in Richtung Wasserlöslichkeit speziell für Anwendungen im kosmetischen Bereich zu entwickeln. Die Arbeiten werden in Zusammenarbeit mit der Fa. Wella AG, Darmstadt, durchgeführt. | Schwerpunkte waren die Synthese von geeigneten Polymeren und anwendungstechnische Untersuchungen. Es wurden verschiedene Polymere auf Basis von Milchsäure, Carnitin und Acrylaten (z. B. Hydroxyethylacrylat - HEMA) hergestellt und die Synthesen optimiert. Von diesen Polymeren wurden insbesondere Poly-(L-Carnitin) und Poly-(D,L-Milchsäure/HEMA) anwendungstechnisch im Hinblick auf einen potentiellen Einsatz in Haarpflegemitteln untersucht. Dabei konzentrierten sich die Untersuchungen beim industriellen Partner, der Fa. Wella, auf die Löslichkeiten in Wasser und Alkohol, die Verarbeitbarkeit in Stylings, Shampoos und Kuren sowie die Kämmkraft. Insgesamt konnten positive Ergebnisse bei diesen anwendungstechnischen Untersuchungen festgestellt werden. Da die ersten Ergebnisse mit den Testchargen positiv waren, soll ein Folgevorhaben auf die Herstellung größerer Mengen an Polymeren als Komponenten für Haarpflegemittel für anwendungstechnische Untersuchungen bei der Fa. Wella fokussiert werden. Die Polymersynthesen sollen im Hinblick auf eine preiswerte und einfache Verfahrensführung optimiert werden. Das Forschungsinstitut Bioaktive Polymersysteme (biopos) e.V. wird die Arbeiten im Folgeprojekt FKZ 01NR174 fortsetzen (Laufzeit: 01.01.2002 bis 30.09.2003). | Prof. Dr. Martin G. Peter Tel.: +49 331 977-1450 peter@r.z.serv.chem.unipotsdam.de Universität Potsdam - Institut für Organische Chemie und Strukturanalytik Am Neuen Palais 10 14469 Potsdam | FPNR | |
| 10.05.2005 | 31.12.2008 | 22013104 | Verbundvorhaben: Entwicklung neuer Biomasse-Genotypen bei Roggen, Raps, Rübsen, Sonnenblume und Sorghum sowie deren Einbindung in leistungsfähige Energiefruchtfolgen; Teilvorhaben 3: Roggen und Sonnenblumen (LSA HOH) | Kulturpflanzenarten, wie im vorliegenden Falle Roggen und Sonnenblume, sollen weiterentwickelt werden, um erneuerbare Energie in Form von Biomasse ökologisch hochwertig bereitstellen zu können. Wissenschaftliche Ziele sind (1) Ermittlung optimaler Aussaat- und Schnittzeitpunkte, (2) Eignung genetischer Ressourcen und (3) Schätzung zuchtmethodischer Kenngrößen (Heritabilität, Korrelationen zwischen Eigen- und Hybridleistung sowie Heterosiszuwachs). Geplant sind Experimente, die an mehreren Orten durchgeführt werden. In Experiment 1 wird an Kandidatenmaterial zu verschiedenen Zeitpunkten Ernten durchgeführt, um den zeitlichen Verlauf der Trockenmassebildung zu untersuchen. In Experiment 2a werden die Sonnenblumen mit unterschiedlichen Bestandesdichten angebaut, in Experiment 2b werden bei Roggen Effekte der Kombinationseignung für Biomasse geschätzt. In Experiment 3 wird Populations- und Hybridmaterial, das mit genetischen Ressourcen erzeugt wurde, in Leistungsprüfungen auf seine Eignung als Biomasseträger untersucht und zuchtmethodische Kenngrößen geschätzt. Die im Projekt erarbeiteten Strategien werden publiziert. Es wird die Entwicklung von speziellen Energiesorten angestrebt. | Wie die Untersuchungen gezeigt haben, sind massewüchsige Genetische Ressourcen durch ihre mangelhafte Standfestigkeit nicht geeignet, um direkt verwendet werden zu können. Da sie jedoch das aussichtsreichste Ausgangsmaterial darstellen, um zu sehr massewüchsigen Sonnenblumensorten zu kommen, müssen die Genetischen Ressourcen durch Rekombination mit standfestem Elitekörnermaterial rekombiniert werden. Durch eine strenge Selektion auf Pflanzenlänge und Standfestigkeit können Linien entwickelt werden, die gegenüber einer Körnersonnenblume eine deutlich höhere Biomassebildung und dennoch eine gute Standfestigkeit aufweisen. Bereits im ersten Projektjahr wurde durch die Untersuchungen eine Hybride gefunden, die im Vergleich zu den meisten Körnersonnenblumensorten eine erhöhte Biomassebildung zeigte. Diese Hybride wurde als Sorte METHASOL vom Projektpartner KWS SAAT AG angemeldet und vertrieben. Im zweiten Projektjahr zeigte eine weitere Hybride eine deutlich verbesserte Biomasseleistung. Daher wurde diese Kombination unter dem Sortennamen METHAROC in Wertprüfungen gegeben. In Deutschland wies dieser Sortenkandidat in Wertprüfungen die höchste Biomasseleitung auf. Inzwischen ist diese Sorte in Österreich und in Italien zugelassen. Damit steht der Landwirtschaft erstmals eine Sonnenblumensorte zur Verfügung, die speziell auf eine hohe Biomasseleistung selektiert wurde. Die Arbeiten sollen im Verbundvorhaben "Untersuchungen zur Züchtung von Energiesonnenblumen mit verbessertem Methanertrag" fortgesetzt werden. | Dr. Volker Hahn Tel.: +49 7852-9188-17 volker.hahn@uni-hohenheim.de Landessaatzuchtanstalt (720) Fruwirthstr. 21 70599 Stuttgart | FPNR | |
| 15.09.2005 | 31.12.2006 | 22013105-A | Erstellung einer Biomass to Liquid (BTL) Realisierungsstudie | Das Ziel des Vorhabens ist die Erstellung einer Biomass to Liquid (BTL) Realisierungsstudie, die aus folgenden Bausteinen (Studienteilen) besteht: 1) Biomasse und Logistikaspekte; 2) Technologieaspekte; 3) Erstellung und Anwendung eines Kalkulationsmodells sowie Evaluierung der Förderbedingungen und des Förderbedarfs; 4) Finanzierung. Das geplante Vorhaben wurde im Einvernehmen mit allen beteiligten Ressorts im aktuellen Nachhaltigkeitsbericht der Bundesregierung aufgenommen (Seite 242) und entspricht somit in hohem Maße den förderpolitischen Zielsetzungen. Die Vorarbeiten zu dem Projekt wurden von der dena auf eigene Kosten durchgeführt und konnten im Juni 2005 erfolgreich abgeschlossen werden. Zur anstehenden Projektumsetzung sind folgende Arbeitsschritte vorgesehen: Sept-Okt 05: Ausschreibung und Vergabe der Studienteile; Sept 05-Jun 06: Umsetzung der Studienteile und Zusammenführung zu einer Gesamtstudie. Durch die Einbindung der wichtigsten Marktakteure in die Finanzierung und Begleitung der BTL Realisierungsstudie ist eine zielgerichtete Verwertung der Projektergebnisse zur Vorbereitung großtechnischer BTL Produktion in Deutschland sichergestellt. | Dipl.-Ing., MBA Volker Jaensch Tel.: +49 30-726165-688 jaensch@dena.de Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena) - Bereich Mobilität Chausseestr. 128 A 10115 Berlin | FPNR | ||
| 15.09.2005 | 30.06.2006 | 22013105-C | Erstellung einer Biomass to Liquid (BTL) Realisierungsstudie Anteil des BMVBW | Das Ziel des Vorhabens ist die Erstellung einer Biomass to Liquid (BTL) Realisierungsstudie, die aus folgenden Bausteinen (Studienteilen) besteht: 1) Biomasse und Logistikaspekte; 2) Technologieaspekte; 3) Erstellung und Anwendung eines Kalkulationsmodells sowie Evaluierung der Förderbedingungen und des Förderbedarfs; 4) Finanzierung. Das geplante Vorhaben wurde im Einvernehmen mit allen beteiligten Ressorts im aktuellen Nachhaltigkeitsbericht der Bundesregierung aufgenommen (Seite 242) und entspricht somit in hohem Maße den förderpolitischen Zielsetzungen. Die Vorarbeiten zu dem Projekt wurden von der dena auf eigene Kosten durchgeführt und konnten im Juni 2005 erfolgreich abgeschlossen werden. Zur anstehenden Projektumsetzung sind folgende Arbeitsschritte vorgesehen: Sept-Okt 05: Ausschreibung und Vergabe der Studienteile; Sept 05-Jun 06: Umsetzung der Studienteile und Zusammenführung zu einer Gesamtstudie. Durch die Einbindung der wichtigsten Marktakteure in die Finanzierung und Begleitung der BTL Realisierungsstudie ist eine zielgerichtete Verwertung der Projektergebnisse zur Vorbereitung großtechnischer BTL Produktion in Deutschland sichergestellt. | Dipl.-Ing., MBA Volker Jaensch Tel.: +49 30-726165-688 jaensch@dena.de Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena) - Bereich Mobilität Chausseestr. 128 A 10115 Berlin | FPNR | ||
| 01.03.2007 | 31.10.2008 | 22013106 | Verbundvorhaben: Produktion von biologisch abbaubaren Polymeren in transgenen Kartoffelknollen, Teilvorhaben 6: Auswirkungen der Cyanophycinproduktion auf den Stärkegehalt und Düngerbedarf transgener Linien | Im Verbund soll die Produktion von Cyanophycin in transgenen Kartoffeln gentechnisch optimiert werden. Gegenstand des Teilvorhabens der biovativ GmbH ist die Optimierung der Anbauverfahren von transgenen Linien im Freiland und Gewächshaus durch unterschiedliche Nährstoffversorgung und die Analyse des Einflusses der Cyanophycinproduktion auf den Stärkegehalt der Pflanzen. A. Bestimmung des Stickstoffbedarfs B.Gewinnung von Blatt und Knollenmaterial für molekularbiologische Analyse C.Etablierung eines Hoch-Durchsatzverfahrens zur Probenaufbereitung bei der Bestimmung des Gesamtcyanophycingehalts D. Analyse des Stärkegehalts der transgenen Knollen im Gewächshaus und Freiland biovativ will das im Projekt erworbene Know how für den Ausbau seiner Dienstleistungen im Bereich Labor - Gewächshaus - Freiland - insbesondere beim der Begleitung der Entwicklungen gentechnisch veränderter Pflanzen - nutzen. | Im Rahmen des Projektes ist es gelungen in Kooperation mit der Universität Rostock und der NORIKA Cyanophycin-produzierende Kartoffeln in drei Jahren im Feld zu untersuchen. Die gewonnenen Erkenntnisse zeigen, dass diese Kartoffeln im Vergleich zur Ausgangssorte ohne Ertragseinbußen angebaut werden können. Weiterhin war in ersten Untersuchungen dieser Kartoffeln mehr Cyanophycin, als in Kartoffeln aus Gewächshausversuchen nachweisbar. Der Stärkegehalt ist gegenüber der nah isogenen Kontrolle leicht reduziert, das durch die höhere Verwertbarkeit des Polymers Cyanophycin ausgeglichen werden kann. In Zusammenarbeit mit der Humboldt-Universität Berlin und der Universität Rostock wurde ein Schnellverfahren entwickelt, basierend auf der Bradford-Mthode, um von einer hohen Probenzahl den Cyanophycingehalt zu bestimmen. Dieser Test diente der groben Voranalyse für die genauere enzymatische Quantifizierung. | Kerstin Schmidt Tel.: +49 381496580 kerstin.schmidt@biovativ.de TOMCROP GmbH Thünenplatz 1 18190 Sanitz | X | FPNR |
| 01.02.2009 | 31.01.2013 | 22013108 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Vergleich von optimierten Anbausystemen für die landwirtschaftliche Produktion von Energiepflanzen unter den verschiedenen Standortbedingungen Deutschlands - Phase II (EVA II); Teilvorhaben 2: Ökologische Folgewirkungen des Energiepflanzenanbaus | Das Teilprojekt II organisiert die ökologische Begleitforschung zu EVA II. Folgende Fragen werden bearbeitet: (a) Wie beeinflusst der Energiepflanzenanbau den Nährstoffaustrag, insbesondere von Stickstoff, die Grundwasserneubildung sowie die Humusversorgung des Produktionsstandortes, welchen Beitrag leistet er bei der Emission klimarelevanter Gase und wie sieht seine Energiebilanz aus, (b) Wie beeinflusst der Energiepflanzenanbau die Biodiversität und die Habitatqualität von Ackerflächen und welches Potential ergibt sich für eine Ökologisierung der Landwirtschaft? Die in Versuchen des Teilprojektes 1, den Praxisversuchen (IGLU) und den eigenen Versuchen erhobenen Parameter werden analysiert, interpretiert und in Modelle eingearbeitet. Anhand dieser Modelle werden die in EVA II untersuchten Anbauverfahren und unterschiedliche Szenarien des Energiepflanzenanbaus bewerte Die Ergebnisse werden in Fachvorträgen, Publikationen und in Workshops dem interessierten Publikum (Landwirtschaft, Naturschutz, Wissenschaft und Verwaltung) vorgestellt | Vor dem Hintergrund der aktuellen Umweltdiskussion zum Energiepflanzenanbau werden im Rahmen der "Ökologischen Begleitforschung" in EVA II folgende Fragen beantwortet: 1) Welchen Einfluss hat der Energiepflanzenanbau auf den Nährstoffaustrag, insbeson-dere von Stickstoff, die Grundwasserneubildung sowie den Gewässerschutz? (inkl. Implikationen für die Wasser-Rahmenrichtlinie (WRRL)) 2) Welchen Einfluss hat der Energiepflanzenanbau auf den Humusgehalt des Produk-tionsstandorts? (inkl. Implikationen für das Bodenschutzgesetz) 3) Welchen Beitrag kann der Energiepflanzenanbau zur Reduzierung des Ausstoßes kli-marelevanter Gase leisten und wie sieht seine Energiebilanz aus? 4) Welchen Einfluss hat der Energiepflanzenanbau auf die Biodiversität und die Habitatqualität der Ackerflächen und der Agrarlandschaft? (inkl. Implikationen für die Bio-diversitätsstrategie) 5) Welche Potenziale ergeben sich aus dem Energiepflanzenanbau für eine Ökologisierung der Landwirtschaft? | Dipl. agr. Johannes Hufnagel Tel.: +49 33432 823-90 jhufnagel@zalf.de Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. - Institut für Landnutzungssysteme Eberswalder Str. 84 15374 Müncheberg | X | FPNR |
| 01.06.2012 | 31.08.2014 | 22013112 | Verbundvorhaben: Sicherung der Nadelrohholzversorgung in Norddeutschland; Teilvorhaben 4: Ökonomische Bedeutung von Nadelholz für Forstbetriebe | Die Zielsetzung des Forschungsprojektes besteht darin, den Nadelrohholzbedarf für Nordwestdeutschland in den nächsten zwei Jahrzehnten zuverlässig zu prognostizieren, waldbauliche Entscheidungshilfen zur kurz-, mittel- und langfristigen Sicherung bzw. Steigerung des Nadelrohholzangebotes zu erarbeiten, Verwertungsstrategien vorzulegen, die eine nachhaltig gesicherte Produktion gewährleisten, und die Bedeutung des Nadelholzes für die Ertragslage der Forstbetriebe aufzuzeigen. Im Rahmen des ökonomischen Teilprojektes soll in einem ersten Schritt zunächst eine vergleichende Analyse der betrieblichen Ertrags- und Aufwandsverhältnisse der Hauptbaumarten auf der Basis von Betriebsergebnissen erfolgen. Im zweiten Schritt wird ein am Lehrstuhl des Antragstellers bereits vorhandenes dynamisches Betriebssimulations- und Bewertungsmodell weiterentwickelt, um veränderte waldbauliche Strategien ökonomisch bewerteten zu können. Dabei gilt es insbesondere auch, die dynamischen Aspekte der betrieblichen Zielgrößen Erfolg, Liquidität/Flexibilität und Stabilität/ Risikoarmut unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit zu optimieren. Dieses strategische Planungsmodell (mit einem längerfristigen Planungshorizont) soll in einem dritten Schritt ergänzt werden durch eine Überprüfung der praktischen (operativen) Instrumente zur Umsetzung der neuen waldbaulichen Strategien auf der Fläche. Ziel ist es, Methoden der bestandesweisen Inventur und Nutzungsplanung anhand von "Musterbeständen" anzupassen. | Prof. Dr. Bernhard Möhring Tel.: +49 551 3934-21 bmoehri@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Forstökonomie und Forsteinrichtung Büsgenweg 5 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.09.2014 | 31.08.2017 | 22013113 | Verbundvorhaben: Überwachung von Biogasanlagen mittels der Analyse von Verhältnissen stabiler Isotope; Teilvorhaben 3: Referenzversuche zur Verifizierung des Isotopenuntersuchungskonzeptes und Entwicklung einer Zustandsklassifizierung | Projektziel ist eine grundlegende Untersuchung, inwieweit Isotopenanalysen Rückschlüsse auf Methanbildungsprozesse und deren Variabilität in Biogasanlagen und damit auf die Prozessstabilität geben können. Es soll mit unabhängigen Methoden sichergestellt werden, dass anhand der Isotopenanalysen verlässliche Aussagen zur Differenzierung der Methanogeneseprozesse getroffen werden können. Anhand der Laborergebnisse wird ein Konzept zur Überwachung der Methanbildungsprozesse in Biogasanlagen mittels Kohlenstoff- und Wasserstoffisotopenanalysen erarbeitet. Perspektivisch soll dieses Konzept als Monitoringmethode zur Prozessoptimierung und Ausfallverminderung von Biogasanlagen eingesetzt werden. Um Isotopenanalysen zur Differenzierung von Methanbildungsprozessen in Biogasanlagen und damit zur Prozessüberwachung einsetzen zu können, bedarf es der grundlegenden Bestimmung spezifischer Bereiche von Isotopenverhältnissen, die repräsentativ für die Methanogenesewege in Biogasanlagen sind. Weiterhin muss deren Variabilität für eine Reihe von Einflussfaktoren (z.B. Substratmischung, C/N-Verhältnis, Raumbelastung und Verweilzeit) überprüft werden. Hierfür sollen im Rahmen des beabsichtigten Projektes Laborversuche in Biogasreaktoren mit unterschiedlichen Fahrweisen durchgeführt werden. Für die Verifizierung der für die Methanbildungswege spezifischen Isotopenverhältnis-Bereiche werden verschiedene molekularbiologische Methoden verwendet. | Dipl.-Ing. (FH) Liane Müller Tel.: +49 341 2434-418 liane.mueller@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.04.2016 | 31.03.2019 | 22013114 | Verbundvorhaben: Verwertungsorientierte Untersuchungen an geringwertigen Laubholz-Sortimenten zur Herstellung innovativer Produkte; Teilvorhaben 1: Baumartenspezifische Potenzialanalyse des Laubholzaufkommens - Akronym: GerLau | In Rahmen des Teilprojektes 1 sollen die heute vorhandenen Laubrohholzvorräte in den Wäldern der Länder Niedersachsen, Hessen, Sachsen-Anhalt und Schleswig-Holstein baumarten¬spezifisch bilanziert und die Nutzungspotenziale für die nächsten 50 Jahre unter Beachtung naturschutzfachlicher Restriktionen quantifiziert werden. Außerdem sollen die zu erwartenden Stärkeklassen- und Güteklassenanteile eingeschätzt werden. Die Rohholzpotenziale der Laubbaumarten werden in dem Untersuchungsraum auf der Grundlage der Bestandesinformationen an den Traktecken der Bundeswaldinventur III (BWI 3) mit Hilfe des Prognose- und Planungswerkzeuges WaldPlaner der NW-FVA bis zum Jahr 2060 eingeschätzt. Dabei werden landesspezifische Bewirtschaftungskonzepte unterstellt, naturschutzfachliche Restriktionen beachtet und die Prognoseergebnisse in zehnjährigen Schritten bereitgestellt. Das potenzielle Rohholzaufkommen wird insgesamt sowie getrennt nach Baumarten und Sortimenten bei Unterstellung unterschiedlicher Aushaltungslängen und Zopfdurchmesser aufbereitet. Darüber hinaus sollen auch die zu erwartenden Güteklassenanteile auf der Basis von Modellen zur Qualitätsschätzung quantifiziert und anhand von Holzeinschlagsstatistiken der Landesforstbetriebe verifiziert werden. Für die Baumart Buche ist zudem vorgesehen, die Zusammenhänge zwischen unabhängigen Variablen und der Wahrscheinlichkeit, dass bestimmte Verkernungen auftreten, zu quantifizieren. Hierzu liegt ein Modell, welches auf der Grundlage zahlreicher Daten aus dem hessischen und südniedersächsischen Bergland entwickelt wurde vor, und dessen Übertragbarkeit auf Buchenbestände im norddeutschen Tiefland auf der Grundlage von Einschlagsstatistiken überprüft werden soll. | Im Teilprojekt 1 des Verbundvorhabens werden die in den Ländern Hessen, Niedersachsen, Sachsen-Anhalt und Schleswig-Holstein vorhandenen Rohholzvorräte baumartenspezifisch bilanziert und die Nutzungspotenziale für die nächsten 50 Jahre unter Beachtung naturschutzfachlicher Restriktionen quantifiziert. Ebenso werden die zu erwartenden Sorten- und Güteklassenanteile des Laubholzes eingeschätzt. Zunächst wurde eine umfassende Nutzungsanalyse zwischen den Bundeswaldinventuren 2 und 3 für die oben genannten Länder getrennt nach Besitz- und Baumarten durchgeführt, wobei auch Nutzungseinschränkungen beleuchtet wurden. Anschließend konnten reale Einschlagsdaten der Landesforstbetriebe bezüglich der Sorten- und Güteklassenverteilung getrennt nach Stärkeklassen analysiert werden. Für die Buche als wichtigste Laubbaumart konnte eine nach Großregionen getrennte Untersuchung der Einschlagsergebnisse erfolgen. Dann wurden die Rohholzpotenziale auf der Grundlage der Traktecken der Bundeswaldinventur 3 in den oben genannten Bundesländern eingeschätzt. Diese wurden mithilfe des an der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt entwickelten Prognose- und Analyse-Programmes, WaldPlaner, bis 2062 hergeleitet. Dabei wurde das zu erwartende Holzaufkommen im Untersuchungsgebiet mittels landesspezifischer Bewirtschaftungskonzepte und unter Beachtung der jeweiligen naturschutzfachlichen Restriktionen prognostiziert. Das verwertbare nach Durchmesser- und Längenangaben sortierte Rohholzaufkommen wurde mit den Ergebnissen der Analyse der Einschlagsdaten verschnitten. Somit war es möglich das Aufkommen geringwertiger Laubhölzer für das Projektgebiet von 2012 bis 2062 abzuschätzen. | Prof. Dr. Hermann Spellmann Tel.: +49 551 69401-123 hermann.spellmann@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | X | FPNR |
| 01.12.2018 | 30.06.2022 | 22013118 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines innovativen Waldentwicklungs- und Dienstleistungskonzepts zur Optimierung einer nachhaltigen Waldbewirtschaftung; Teilvorhaben 3: Integration von SILVA in die iWald-Dienste mit Durchforstungseinstellungen - Akronym: iWald-TUM | Das Gesamtziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung eines neuen Dienstleistungskonzepts für Waldbesitzer und der dafür notwendigen IT-Applikationen und Geschäftsprozesse. Ein Hauptergebnis des Vorhabens stellen die "iWald-Apps" (für Smartphones und Tablets) dar, mit denen Waldbesitzer realitätsnahe und fachlich fundierte Handlungsoptionen zur nachhaltigen Bewirtschaftung ihrer Wälder erhalten, die sowohl der Verwirklichung individueller Ziele als auch der forstlichen Risikominimierung und dem zukunftsfähigen Umbau ihrer Wälder unter Sicherung der ökonomischen, ökologischen und sozialen Waldfunktionen dienen. Die "iWald-Apps" unterteilen sich dabei in die die "iWald Basis"-App für Waldbesitzer mit wenig Erfahrung im Wald und die "iWald Pro"-App, die erfahrene Waldbesitzer bei der individuellen Gestaltung ihres Waldes unterstützen soll. Diese Apps werden mit der ebenfalls entwickelten "iWald Dienstleister"-App zur Unterstützung forstlicher Zusammenschlüsse und Dienstleister beim Dialog mit dem Waldbesitzer kombiniert. Dabei fließen die individuellen Zielsetzungen der Waldbesitzer als "Entscheider" über die Gewichtung der Funktionen des eigenen Waldes (Holznutzung, Erholung, Naturschutz etc.) in Form von Waldbehandlungsszenarien ein und führen so zu einer forstfachlich qualifizierten und nachhaltigen Waldentwicklung. Dabei ist die Komplexität der Apps so reduziert, dass auch forstliche Laien einen Zugang zum "iWald-System" finden. Alle Apps werden durch die Web-basierte Infrastruktur der "iWald-Dienste" integriert, welche mit Hilfe der "iWald-Apps" dazu dient, ein Netzwerk aus Waldbesitzern sowie forstlichen Zusammenschlüssen und Dienstleistern zu etablieren. Die "iWald Basis"-App wird für alle Interessierte kostenlos zur Verfügung stehen. Für die "iWald Profi"- und die "iWald Dienstleister"-App sollen geringe jährliche Lizenzgebühren anfallen. | Im Verbundprojekt iWald wurden insgesamt acht Arbeitspakete bearbeitet. Diese unterteilten sich in die Durchführung von Workshops, um die Ziele und Wünsche der späteren Nutzer abbilden zu können, ökonomischen Berechnungen und die Bildung von Geschäftsprozessen für eine angedachte iWald UG, die technische Entwicklung der Apps und zugehöriger Dienste, sowie das Marketing, um die Forschungsergebnisse bei den späteren angestrebten Nutzern bekannt zu machen. Insgesamt wurden drei Apps entwickelt, die für verschiedene Zielgruppen gedacht sind: "iWald Basis" ist eine kostenlose App für den forstlichen Laien, um sich spielerisch mit dem eigenen Wald auseinanderzusetzen. Die App verwendet eine einfache Sprache und verfügt über einen konzentrierten Funktionsumfang. Im Gegensatz dazu hat "iWald Pro" einen erweiterten und detaillierten Funktionsumfang und richtet sich an forstlich versierte Waldbesitzer. Simulationen können in der App standortspezifisch eingestellt werden und sie enthält ein Kartenmodul. "iWald Dienstleister" ist für forstliches Fachpersonal gedacht und mit nochmals erweiterten Funktionen ausgestattet. Ziel ist eine einfache Auswertung der Ergebnisse und die optimale Beratung der Waldbesitzer. Für alle Apps und nahezu alle Dienste liegen funktionierende Prototypen vor, die Teilnehmern in mehreren Workshops zum Testen zur Verfügung gestellt wurden. Nicht zuletzt das Feedback aus den Workshops war überwiegend positiv. | Prof. Dr. Dr. Hans Pretzsch Tel.: +49 8161 71-4711 hans.pretzsch@lrz.tum.de Technische Universität München - School of Life Sciences - Lehrstuhl für Waldwachstumskunde Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | X | FPNR |
| 01.01.2002 | 30.06.2004 | 22013199 | Stärkebasierende Klebstoffsysteme | Ziel ist es, Einsatzmöglichkeiten von Stärke als Rohstoff für Klebstoffe bzw. Klebstoffkomponenten für lösungsmittelarme bzw. lösungsmittelfreie Dispersions- und Reaktivklebstoffe zu untersuchen. In diesen Applikationsfeldern gilt ein mengenorientierter Absatz am aussichtsreichsten. Die Zielstellungen sollen durch eine applikationsspezifische Derivatisierung der Stärke erreicht werden, die eine entsprechende Anpassung der Derivatstruktur an die unterschiedlichen materialwirtschaftlichen, technologischen und applikativen Anforderungen der genannten Klebstoffklassen erlaubt. Im Projekt sind sowohl polymerpräparative und reaktionsanalytische Aufgaben der Stärkederivatisierung als auch vielfältige materialwissenschaftliche Fragestellungen der Substitution konventioneller Klebstoffkomponenten durch Substanzen aus nachwachsenden Rohstoffen zu untersuchen. Die synthese- und verfahrenschemischen Aufgaben sind kompatibel zu der biogenen Rohstoffbasis zu lösen. Dies bedeutet, die Produkt- und Verfahrensentwicklungen so zu gestalten, dass sie wirtschaftlichen und ökologischen Erfordernissen unter Nachhaltigkeitsaspekten für die Produkte und ihre Syntheseprozesse in vollem Umfang gerecht werden. | Dr. Gerald Rafler Tel.: +49 331 568-1222 rafler@iap.fhg.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | FPNR | ||
| 01.09.2003 | 31.12.2005 | 22013202 | Verbundvorhaben: Entwicklung von elektrischen Baugruppen auf Verdrahtungsträgern aus nachwachsenden Rohstoffen, Teilvorhaben 1: Grundlagenuntersuchungen | In dem Vorhaben sollen nachwachsende Rohstoffe, insbesondere bei der Zellstoffproduktion anfallende und bisher wenig genutzte Nebenprodukte, als Grundlage für die Herstellung von Basismaterialien für die Leiterplattenproduktion genutzt werden. Das Vorhaben zielte auf die Entwicklung von Materialien und Technologien zur Herstellung von elektronischen Baugruppen mit FR2-Leiterplatten aus thermoplastisch verarbeitbaren Compounds aus Lignin und Lignocellulose (ARBOFORM) als dielektrischem Substrat, um die üblicherweise verwendeten Harzsysteme (z. B. Phenolharze oder Epoxydharze) zu substituieren. Durch Modifizierung des Materials über das Eigenschaftsprofil Phenolharz-gebundener Leiterplatten hinaus sollte weiterhin die Herstellung doppelseitig durchkontaktierter Verdrahtungsträger erreicht und in bleifrei gelöteten Baugruppen für einfache Consumerprodukte, wie eine Fernbedienung, angewendet werden können. | Im Ergebnis des Vorhabens wurde ein Substratmaterial aus Stroh-Lignin als Matrixwerkstoff mit den Verstärkungsmaterialien Kurzfaser Hanf und Baumwollgewebe sowie Haftvermittler Schellack entwickelt, das mit expandierbarem Graphit als halogenfreiem Flammhemmer ausgerüstet wurde. Für das Verpressen dieses Materials wurde eine Technologie mit einem 2-stufigen Temperatur-/Druckprofil erarbeitet, die Vakuumpressen als einen zusätzlichen Schritt beinhaltet. Die Leiterplattenfertigung ist nach Verzicht der alkalischen Reiniger im Standard-Leiterplattenprozess 2-seitig durchkontaktiert möglich. Das Löten in der Baugruppenfertigung kann als bleifreie Verbindungstechnik in Wellen- und Reflowtechnik durchgeführt werden. Durch die werkstoffliche Nutzung des bisher vorwiegend energetisch genutzten Abfallproduktes Lignin aus der Papierindustrie können einfache Demonstratoren und Consumerprodukte, wie eine Fernbedienung für ein Fernsehgerät, mit abgeschätzten vergleichbaren Kosten zu den gängigen Substratmaterialien hergestellt werden. Aufgrund des erforderlichen komplexen Fertigungsablaufs der Presstechnologie ist es jedoch für die Fertigung von Lignin-basierten Leiterplatten konstanter Qualität in Zukunft unbedingt erforderlich, eine einheitliche Presstechnologie mit regelbarem Pressdruck (bis 30bar) und Temperatur in einer evakuierbaren Kammer zu entwickeln. Damit können die noch vorhandenen Prozessrisiken Feuchteaufnahme, Kupferhaftung und thermisches Verhalten soweit minimiert werden, dass fertigungsgeeignete Qualitäten im Nutzenformat hergestellt werden können. Unter diesen Voraussetzungen muss ebenfalls der Einfluss unterschiedlicher Ligninmodifikationen bzw. -qualitäten detaillierter untersucht werden. | Dr. Jutta Müller Tel.: +49 30 46431 137 jutta.mueller@izm.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM) Gustav-Meyer-Allee 25 13355 Berlin | X | FPNR |
| 01.03.2005 | 31.01.2008 | 22013203 | Entwicklung von Materialien zur Bindung und gleichzeitigem biologischen Abbau von Mineralölen in aquatischen Systemen auf Basis von Getreideextrudaten (vorwiegend Roggen) | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von Ölbindern für aquatische Systeme auf Basis von Getreideextrudaten (vor allem Roggen), welche sowohl als aufsaugendes Medium als auch als Immobilisierungsmatrix von Öl-abbauenden Mikroorganismen fungieren. Im Rahmen von Labor - und Technikumsuntersuchungen sollen geeignete Rezepturen für die Herstellung der Extrudate entwickelt und erprobt sowie die bestimmungsgemäße Anwendung der Extrudate untersucht werden. Arbeitsplanung: · Literatur- und Patentrecherchen · Extrusionsversuche · Untersuchungen differenzierter ölmetabolisierender Mikroorganismen, der Ölabbauleistungen und ihrer Immobilisierungsmöglichkeiten auf Getreideextrudate · Testungen und Erarbeitung von Anwendungsempfehlungen · Patenteinreichung · Abschlussbericht Ergebnisverwertung: Das neu zu entwickelnde Ölbindemittel soll im Erfolgsfall patentiert und im Unternehmen produziert werden. Darüber hinaus sind Lizenzvergaben vorgesehen. | Dipl.-Ing. (FH) Volker Sittig Tel.: +49 34923 20-229 naturstoff_gmbh@gmx.de Cobbelsdorfer Naturstoff GmbH Pülziger Str. 3 06869 Coswig (Anhalt) | FPNR | ||
| 01.09.2005 | 31.12.2006 | 22013205 | SBIO - Schulungs- und Beratungsleistungen in siebn Bundesländern zum Thema "Biokraftstoffe in Land- und Forstwirtschaft" sowie Betrieb eines interaktiven Internet-Portals "Biokraftstoffe" | Im Mittelpunkt des Projektes SBIO stehen umfassende Schulungs- und Beratungsangebote in den fünf Bundesländern Niedersachsen (und Bremen), Nordrhein-Westfalen, Thüringen und Sachsen betreffend die Herstellung von Biokraftstoffen und deren Einsatz zum Betrieb land- und forstwirtschaftlicher Maschinen. Im Fokus stehen dabei Biodiesel und Pflanzenöle. Die regionalen Schulungs- und Beratungsangebote der Projektpartner sollen durch den Aufbau und Betrieb eines interaktiven Internet-Portals "Biokraftstoffe" sowie eines Online-Beratungssystems unterstützt, vernetzt und ergänzt werden. Das System ist so konzipiert, dass weitere Beratungsangebote und Dienstleistungen von Biokraftstoff-Experten aus Wissenschaft und Industrie aus den jeweiligen Bundesländern leicht integriert werden können. (Wenn sich das System bewährt hat und dies erwünscht ist, können auch die Angebote anderer Bundesländer aufgenommen werden). Biokraftstoff-Portal als zentrales Beratungsorgan. | Dipl.-Phys. Michael Karus Tel.: +49 2233-943684 michael.karus@nova-institut.de nova-Institut für politische und ökologische Innovation GmbH Leyboldstraße 16 50354 Hürth | X | FPNR | |
| 01.10.2007 | 30.09.2010 | 22013206 | Die Nutzung von landwirtschaftlichen Flächen als forst- und landwirtschaftliche Energieplantagen - ein Vergleich unter rechtlichen, technischen, ökonomischen und ökologischen Aspekten | Das Vorhaben soll die Nutzung der Stilllegungsflächen in Bayern zur Produktion von energetisch verwertbarerBiomasse untersuchen. Dabei soll ein Vergleich zwischen dem Anbau und der Nutzung von landwirtschaftlichen Energiepflanzen und von forstlichen Energieholzplantagen unter Einbeziehung rechtlicher, technischer, ökologischer und ökonomischer Bewertungskriterien erstellt werden. Das Endergebnis sind Handlungsempfehlungen für den Gesetzgeber sowie den Flächeneigentümer. Dazu werden jeweils eine technisch sinnvolle Variante für die landwirtschaftlich und forstwirtschaftlich fokussierte Nutzung für das Szenario "sinnvoller Energiemix aus nachwachsenden Rohstoffen in Bayern" entwickelt, ökosystemare und ökonomische Bewertungen dieser Varianten vorgenommen sowie eine Entscheidungsmatrix und ein Leitfaden für sinnvolle Formen des Anbaus und der energetischen Nutzung von Biomasse in Bayern erstellt. Die Ergebnisse helfen bei der Weiterentwicklung rechtlicher Aspekt hinsichtlich der Nutzung von Stillegungsflächen und entsprechender Förderungen und bieten die Grundlagen für Entscheidungen der Flächeneigentümer hinsichtlich einer land- und/oder forstlichen Landnutzung. | Das Ziel des Vorhabens bestand in der Erarbeitung einer Grundlage für begründete rechtliche und politische Entscheidungen, welche Nutzungsformen zur Produktion von energetisch genutzter Biomasse auf welchen Flächen am besten geeignet sind. Dazu wurde die Energieerzeugung aus verschiedenen Pflanzenarten nach ihrem technischen Potenzial, ihren ökologischen Auswirkungen und nach ökonomischen Aspekten miteinander vergleichen. Zudem wurden die rechtliche Lage für die Bioenergieerzeugung in Bayern und die Möglichkeiten des CO2-Zertifikatehandels für den Bioenergie-Sektor dargestellt. Als Bioenergie-Varianten wurden Pappeln im Kurzumtrieb für die Wärmenutzung bzw. für Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) mit Biogas aus Silomais und Grünroggen, genutzt für KWK und als Kraftstoff, Biodiesel aus Winterraps sowie mit Bioethanol aus Winterweizen und Zuckerrüben verglichen. Aus den Ergebnissen wurde eine Entscheidungsmatrix für Landnutzer und Entscheidungsträger erstellt. In dieser Entscheidungsmatrix sind Pappeln im Kurzumtrieb aufgrund hoher Energie-Flächenerträge und Treibhausgaseinsparungen, geringer ökologischer Auswirkungen sowie niedriger Treibhausgasvermeidungskosten am günstigsten zu bewerten. Biogasvarianten mit hoher Wärmenutzung bei KWK schneiden bei Energie-Flächenerträgen und Treibhausgaseinsparung ähnlich ab wie Pappeln, zeigen aber bei den übrigen ökologischen Indikatoren und beim Deckungsbeitrag ungünstigere Ergebnisse. Biodiesel aus Winterraps und Bioethanol aus Winterweizen sind vor allem hinsichtlich ihrer ungünstigen Bewertung bei Energie-Flächenerträgen, Ressourceneinsparung und Deckungsbeiträgen weniger zu empfehlen als Biogas oder KUP. Zuckerrüben-Ethanol steht bei den meisten Indikatoren besser da als die übrigen Biokraftstoffe und ist insgesamt mindestens so gut zu bewerten wie Biogas mit hoher Wärmenutzung bei KWK. | Prof. Dr. Martin Faulstich Tel.: +49 9421 187-100 martin.faulstich@wzw.tum.de Technische Universität München, Lehrstuhl für Technologie Biogener Festbrennstoffe Petersgasse 18 94315 Straubing | X | FPNR |
| 01.05.2009 | 31.12.2011 | 22013207 | Verbundvorhaben: Untersuchungen zum phytosanitären Risiko durch die anaerobe Vergärung von pflanzlichen Biomassen in Biogasanlagen; Teilvorhaben 1 | Das Verbreitungsrisiko von Pflanzenkrankheiten und Unkrautdiasporen durch den vermehrten Einsatz von Nachwachsenden Rohstoffen (NaWaRos) und Gülle in Biogasanlagen wird abgeschätzt und Vermeidungsstrategien werden entwickelt. Es sollen Mindestanforderungen an Technik und Betrieb von Biogasanlagen formuliert werden, welche für die eingesetzten Substrate und deren spezifische Schadorganismen die phytohygienische Unbedenklichkeit der Gärrückstände gewährleisten. Falls Bedarf besteht, werden düngemittelrechtliche Anforderungen an die phytohygienische Beschaffenheit eingesetzter Substrate und/oder die Gärreste aus Biogas-Anlagen definiert. Ein Screening zur Inaktivierrbarkeit von insgesamt 11 Pathogen (17 Wirt-Pathogen Systeme) wird zunächst in Laborfermentern (10 -l Gärraum) vorgenommen. In die Prüfungen werden unterschiedliche Betriebsweisen, Expositionszeiten sowie Dauer der Gärrestlagerung einbezogen. Für sehr widerstandsfähige Schadorganismen, die weder mit einer mesophilen noch thermophilen Vergärung inaktiviert werden können wird die Eignung einer Pasteurisierung geprüft. In Biogaspraxisanlagen werden darüberhinaus die Pathogene in Trägern eingebracht, um die aus den Laborversuchen generierten Ergebnisse zu validieren. Ergänzend sollen Unkrautdiasporen in der Biogaskette erfasst und bewertet werden.Dazu wird ein Monitoring des In- und Outputs der Praxisanlagen auf Samen und austriebsfähige Pflanzenteile durchgeführt. Zum Einsartz kommen pflanzenbauliche, mikrobiologische, molekularbiologische und statistische Arbeitsmethoden. Die erarbeiteten Vorschläge zur Berücksichtigung der Phytohygiene bei der Vergärung von Nachwachsenden Rohstoffen und Optimierungsmöglichkeiten der Betriebsparameter von Biogasanlagen zur Reduzierung des Risikos, können mit Hilfe des KTBL, welches die Geschäftsführung für den Wissenschaftlichen Beirat für Düngungsfragen inne hat, direkt in Beratungs- und Entscheidungsprozesse eingebracht werden. | Mit Ausnahme des Quarantäneerregers S. endobioticum führte die anaerobe Vergärung des Pflanzen-materials im Laborfermenter bei einer Inkubationszeit der Probenträger für 138 h zu einer voll-ständigen Inaktivierung der in den Prozess eingebrachten Phytopathogene. Für sieben Pathogene ist die phytohygienische Unbedenklichkeit der Gärreste schon nach einer Inkubationszeit von sechs Stunden gewährleistet. Zu diesen Pathogenen zählen S. sclerotiorum, R. solani, Potato virus Y, A. alternata, F. avenaceum, T. carries und C. purpurea. Die zur Inaktivierung der Krankheitserreger benötigte Verweilzeit ist abhängig vom pflanzlichen Substrat (Kulturpflanzenart, Vorbehandlung durch Silierung), der Pathogenart und der geplanten Zeitdauer der Gärrestlagerung. Bei Verwendung von infiziertem siliertem Pflanzenmaterial werden beispielsweise wesentlich geringere Verweilzeiten zur vollständigen Inaktivierung der mykotoxinbildenden pilzlichen Krankheitserreger (F. proliferatum, F. verticillioides) benötigt. Eine Gärrestlagerung führt bei den meisten Pathogenen ebenfalls zu einer weiteren Reduzierung der Vermehrungsfähigkeit. S. endobioticum kann unter den geprüften Prozessbedingungen nicht inaktiviert werden; auch nicht bei Inkubationszeiten von zwei Wochen. In den Praxisbiogasanlagen sind tendenziell deutlich längere Verweilzeiten zur Inaktivierung der Phytopathogene erforderlich. Einzig für den Erreger S. sclerotiorum ließen sich die in den Rührkesselreaktoren erzielten Ergebnisse in der Praxisanlage bestätigen: schon während einer Verweilzeit von sechs Stunden ist der Erreger vollständig inaktiviert. Bei Anbau von NaWaRo´s nach Guter Fachlicher Praxis kann ein Eintrag von phytopathogenen Schaderregern in Biogasanlagen nicht ausgeschlossen werden. Demzufolge muss sichergestellt werden, dass Gärreste aus Biogasanlagen, wenn sie als organische Dünger auf landwirtschaftlichen Nutzflächen ausgebracht werden sollen, ausreichend hygienisiert sind. Dies kann erreicht werden, indem die Verwei | Prof. Carmen Büttner Tel.: +49 30-31471175 carmen.buettner@agrar.hu-berlin.de Humboldt-Universität zu Berlin - Landwirtschaftlich-Gärtnerische Fakultät - Institut für Gartenbauwissenschaften - Phytomedizin/Angewandte Entomologie Lentzeallee 55/57 14195 Berlin | X | FPNR |
| 01.02.2009 | 31.01.2013 | 22013208 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Vergleich von optimierten Anbausystemen für die landwirtschaftliche Produktion von Energiepflanzen unter den verschiedenen Standortbedingungen Deutschlands - Phase II (EVA II); Teilvorhaben 3: Ökonomische Begleitforschung | Aufbauend auf empirischen Versuchen zur Ableitung biologisch-technischer Systemzusammenhänge werden aus ökonomischer Sicht räumlich differenzierte Anbauempfehlungen innerhalb Deutschlands abgeleitet, Optimierungspotenziale und die Wettbewerbsfähigkeit der Energie- gegenüber der Food-Produktion untersucht und regionale Angebotsfunktionen in Abh. von unterschiedlichen Preisszenarien abgeschätzt. Die Ableitung der biolog.-techn. Zusammenhänge erfolgt in enger Zusammenarbeit zwischen den pflanzenbaulichen Projektpartnern und dem Institut für Betriebslehre. Es wird eine Weiterentwicklung der in EVA I entwickelten Methoden und die Zusammenführung der Ergebnisse mit dem ökologischen Teilprojekt erfolgen. Die Leitung des Projektes erfolgt durch durch Dr. Toews. Zur Bearbeitung wird darüber hinaus ein(e) Doktorand(in) eingestellt. Die Ergebnisse werden in wissenschaftlichen Journalen und Fachzeitschriften sowie auf Tagungen veröffentlicht. Sie dienen Landwirten für ihre Anbauentscheidungen unter Beachtung ökonomischer und ökologischer Gesichtspunkte. Weiterhin stellen sie eine objektive Grundlage für die Bewertung der Wettbewerbsfähigkeit und Umweltfolgen der Produktion von Bioenergie dar. | Prof. Dr. Joachim Aurbacher Tel.: +49 641 99 37260 joachim.aurbacher@agrar.uni-giessen.de Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 09 - Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement - Institut für Betriebslehre der Agrar- und Ernährungswirtschaft Senckenbergstr. 3 35390 Gießen | FPNR | ||
| 01.01.2012 | 30.04.2014 | 22013211 | Untersuchungen der Faserqualität von TMP für die MDF-Produktion | Im Rahmen dieses Projektes sollen Einflussparameter der Rohstoffheterogenität und der Produktionsbedingungen, insbesondere der Refiner-Parameter auf die Faserqualität, überprüft sowie der Zusammenhang zwischen Faserqualität und Platteneigenschaften erarbeitet werden. Im ersten Stadium des Projektes werden im Labormaßstab am IHD in Dresden Holzfasern aus definierten Rohstoffen, nach definierten Parametern hergestellt. Diese Fasern werden vermessen und anschließend mit Musterplatten und deren Eigenschaften verglichen. Anschließend werden die Erkenntnisse in der industriellen Produktion angewandt um vergleichende Untersuchungen durchzuführen. Nach Bereitstellung des Prototypen mit angepasster Dispergiereinheit und Produktion von Fasermaterialien, werden diese nach Größenverteilung und Morphologie ausgewertet. Hierfür werden wiederholt Referenzmessungen unter dem Mikroskop durchgeführt und korrelierende Formparameter in der Software adaptiert. Anschließend werden aus den MDF-Fasern Platten gepresst, welche auf Ihre physikalischen Eigenschaften hin untersucht werden. Zusätzlich werden die Oberflächeneigenschaften analysiert. Anschließend wird der Prototyp in der industriellen Produktion eines HWS-Herstellers eingesetzt um die Ergebnisse in der Anwendung zu überprüfen und die Möglichkeit der Faseranalyse als Tool zur Prozesssteuerung abzugleichen. Die Ergebnisse ermöglichen den Produzenten von MDF-Holzwerkstoffen eine verbesserte Produktqualität. Mit der entwickelten Technik kann die Qualität der Fasern in automatisierter Form geprüft und damit die Qualität des Endproduktes bereits in einer frühen Phase der Herstellung gewährleistet werden. Durch diese effiziente und reproduzierbare Qualitätskontrolle bietet sich die Möglichkeit, den Wirkungsgrad bei der Plattenproduktion zu erhöhen. | Ungeachtet ihrer Bedeutung für den Produktionsprozess sowie die Eigenschaften der hergestellten Faserplatten wird die Qualität von thermo-mechanisch aufgeschlossenen Faserstoffen (engl.: thermomechanical pulp; kurz: TMP) vornehmlich über eine haptische und visuelle Begutachtung durch den Maschinenführer vorgenommen, da geeignete Messsysteme derzeit nicht verfügbar sind. Dieses Verfahren ist im hohen Maße von der prüfenden Person abhängig sowie das Ergebnis nur begrenzt quantifizierbar und daher für eine objektiv-gezielte Produkt- und Prozessoptimierung ungeeignet. Während im Rahmen von zwei Vorgängerprojekte Hard- und Software zur automatisierten Bildanalysebasierten Vermessung von TMP entwickelt wurde, hatte das aktuelle Vorhaben die Untersuchung des Einflusses der Rohstoffheterogenität und der Produktionsbedingungen insbesondere der Refiner-Parameter auf die Faserstoffqualität sowie den Einfluss der Faserstoffqualität auf die Eigenschaften von Mitteldichten Faserplatten (engl.: medium-density fiberboard; kurz MDF) zum Ziel. Hierfür wurden zunächst Kenngrößen entwickelt, mit denen die Qualität von Faserstoffen beschrieben werden können. Anschließend wurden verschiedene Faserstoffe erzeugt, mit dem zuvor entwickelten Messgerät charakterisiert und die erzielten Ergebnisse mit den Prozessparametern der Faserstofferzeugung sowie den mechanisch-technologischen Eigenschaften der aus diesen Faserstoffen hergestellten MDF in Zusammenhang gestellt. Die wissenschaftlich-technischen Ergebnisse wurden während der Aufstellung der Messgerätes in der Produktion eines MDF-Herstellers unter industriellen Bedingungen überprüft. | Dr. Martin Ohlmeyer Tel.: +49 40 73962-635 martin.ohlmeyer@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holztechnologie und Holzbiologie Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | FPNR | |
| 01.09.2014 | 31.12.2017 | 22013213 | Verbundvorhaben: Nährstoffentzug bei der Holzernte minimieren - durch die Nutzung von entrindenden Harvesterfällköpfen; Teilvorhaben 1: Untersuchung und Weiterentwicklung der entrindenden Harvesterfällköpfen | Das Ziel des Projektes ist die Untersuchung und Weiterentwicklung von entrindenden Harvesterfällköpfen. Es soll ein forsttechnisches Verfahren entwickelt werden, die Rinde unmittelbar bei den Holzerntemaßnahmen im Bestand zu belassen und dadurch den Nährstoffaustrag deutlich zu senken. Zehn Arbeitspakete sind geplant: 1. Auswahl der Fällköpfe: Auswahl der im Ausland bewährten kombinierten Fäll- und Entrindungsköpfe und geeigneter Trägermaschinen. 2. Auswahl der Bestände: Auswahl der typischen Bestandesverhältnisse, die den Untersuchungsrahmen bilden (Baumarten: Fichte, Kiefer, Buche, Eiche, Pappel). 3. Pilotstudie: Durchführung von Testeinsätzen der verschiedenen Technologien in den ausgewählten Beständen. 4. Technische und Verfahrensmodifikationen. 5. Hauptstudie: Durchführung von 16 Arbeitsstudien mit den verschiedenen Technologien, Erfassung der Ernteleistung und der Entrindungsqualität, getrennt nach Baumarten und Sortimenten. 6. Bewertung der Auswirkungen auf den Nährstoffhaushalt: Berechnung der Nährstoffbilanzen der Untersuchungsflächen auf Basis vorhandener und der neu gewonnenen Daten. 7. Ökonomische Bewertung: Darstellung der Mehrkosten gegenüber konventionellen Ernteverfahren für den Forstbetrieb, der reduzierten Kosten des Holztransporteurs, der Einsparungen im (Säge-)Werk, bei den Energieholzerzeugern etc. 8. Zusammenfassende Bewertung des Verfahrens. 9. Empfehlungen für die Einsatzbereiche der neuen Fäll- und Entrindungsköpfe sowie Hinweise für weitere technische Entwicklungen (alle Projektpartner). 10. Praxistransfer der Untersuchungsergebnisse bei Messeauftritten, Workshops etc. | Prof. Dr. Stefan Wittkopf Tel.: +49 8161 71-5911 stefan.wittkopf@hswt.de Hochschule Weihenstephan-Triesdorf - Fakultät Wald und Forstwirtschaft Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 3 85354 Freising | X | FPNR | |
| 01.04.2015 | 31.12.2018 | 22013214 | Verbundvorhaben: Verbessertes Ressourcenmanagement in der Forstwirtschaft durch qualifizierte Planzeiten und Plankosten für standardisierte Arbeitsverfahren; Teilvorhaben 1: Koordination, Netzwerkaufbau, Öffentlichkeitsarbeit und Auswahl forstbetrieblicher Prozesse sowie Aufbau und Pflege der Datenbank | Die Ziele des vorliegenden Projektes sind die Herleitung, Erschließung und ggf. Erfassung von Planzeiten und Plankosten zur Steuerung ausgewählter forstbetrieblicher Prozesse. Die Auswahl dieser Prozesse soll so erfolgen, dass die Ergebnisse bundesweit übertragbar sind. Im Rahmen des Projektes wird eine Datenbank konzipiert und erstellt, die von Waldbesitzern, Forstbetrieben, forstlichen Beratern und Forstunternehmern genutzt werden kann. Weitere zentrale Aufgaben sind die Entwicklung eines Konzepts zur kontinuierlichen Datensammlung und -aktualisierung sowie die dauerhafte Etablierung eines entsprechenden Netzwerkes aus interessierten Meldebetrieben um über das Projektende hinaus eine laufende Aktualisierung der Daten zu gewährleisten. Hierdurch wird das Kostenbewusstsein gefördert und zu einem effizienteren Ressourcenmanagement in der Forstwirtschaft beigetragen. Gesamtlaufzeit: 36 Monate. Einteilung in 10 Arbeitspakte (AP): AP 1: Projektmanagement (Monat (M) 1-36) AP 2: Auswahl forstbetrieblicher Tätigkeiten (M 1-12) AP 3: Definition von Einsatzbereichen und Einflussgrößen von Planzeiten(M 1-12) AP 4: Beschreibung und Bewertung von Lösungsansätzen zur Herleitung, Bereitstellung und Pflege von Planzeiten (M 1-30) AP 5: Betriebswirtschaftliche Kalkulation (M 1-36) AP 6: Konzeption und Erstellung einer Datenbank (M 4-33) AP 7: Empfehlungen für die großmaßstäbliche Herleitung von Planzeiten und ihre Bereitstellung und Pflege für Forstbetriebe (M 10-36) AP 8: Buchungssystem zur ständigen Aktualisierung von Planzeiten und nachhaltigen Sicherung der Planzeitensammlung (M 2-36) AP 9: Aufbau und Etablierung eines Netzwerkes von forstlichen Referenzbetrieben zur periodischen Aktualisierung der Daten (M 12-36) AP 10: Information der Fachöffentlichkeit über den Projektverlauf und die Ergebnisse (M1-36) | Prof. Dr. Ute Seeling Tel.: +49 6078 785-21 projekte@kwf-online.de Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF) Spremberger Str. 1 64823 Groß-Umstadt | X | FPNR | |
| 01.06.2015 | 31.05.2016 | 22013215 | Verbundvorhaben: Bewertung der stofflichen Nutzung kationisierter waxy-Gerstenmehle in der Papierindustrie und potentieller Kopplungsprodukte als funktioneller Lebensmittelzusatzstoff und Nahrungsergänzungsmittel; Teilvorhaben 2: Einsatz in der Papierindustrie - Akronym: KATGERSTE | Die im Verbundprojekt FKZ 22019508 mit kationischer waxy-Gerstenmehl im Labormaßstab durchgeführten orientierenden Versuche zur grunsätzlichen Zweckeignung zur Steigerung der Trockenfestigkeit von Papier erzielten Ergebnisse wurden als äußerst positive bewertet. Das vorliegende Projekt hat zum Ziel, Versuche im Technikumsmaßstab durchzuführen, die anschließend ein Scale-up in einem großtechnischen Industrie-Versuch ermöglichen. Weiterhin sollen erste Ansätze für die Nutzung des Kuppelprodukts beta-Glucan-angereicherter Gerstenmehle als funktionelle Lebensmittelzutat und Nahrungsergänzungsmittel erarbeitet werden, um die Bioökonomie des Prozesses insgesamt zu bewerten. Bereitstellung des industriell gefertigten kationischen waxy-Gerstenmehl und einer repräsentativen Probe des Siebwassers der Papierfabrik für die Technikumsversuche bei der PTS Heidenau. Auswertung der Technikumsversuche. Präsentation der Ergebnisse der Technikumsversuche mit einem potentiellen Kunden der Papierindustrie. Bereitstellung des kationischen waxy-Gerstenmehls für den Industrieversuch. | Dr. Thomas Roick Tel.: +49 2381 422-0 t.roick@jaeckering.de Jäckering Mühlen- und Nährmittelwerke Gesellschaft mit beschränkter Haftung Vorsterhauser Weg 46 59067 Hamm | X | FPNR | |
| 01.03.2019 | 30.06.2023 | 22013216 | Verbundvorhaben: Detektion und Entfernung von Pyrrolizidinalkaloid-haltigen Unkräutern aus Kulturpflanzen nach der Ernte (PA-NIRSort); Teilvorhaben 1: NIRS-basierte Detektion und Bestimmung von Pyrrolizidinalkaloid-haltigen Unkräutern in Kulturpflanzen nach der Ernte - Akronym: PA-NIRSort | Die generelle Zielsetzung des Projekts besteht darin, einen industrietauglichen und skalierbaren Lösungsansatz zur Reduzierung der PA-Belastung in geernteten Arzneipflanzen anbieten zu können, der zurzeit alternativlos ist. Dazu sollen seitens des JKI mittels NIRS und Hyperspektral-NIRS entsprechende Methoden zur Detektion von PA-Beikräutern in verschiedenen Arznei- und Gewürzpflanzen entwickelt werden, die neben der Erkennung von Verunreinigungen auch eine quantitative Abschätzung der Beikrautflora ermöglichen sollen. Im Anschluss sollen diese Modelle dann vom Projektpartner für eine Echtzeitsortierung und Druckluftselektion adaptiert werden. | Dr. Andrea Kraehmer Tel.: +49 30 8304-2210 andrea.kraehmer@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Ökologische Chemie, Pflanzenanalytik und Vorratsschutz Königin-Luise-Str. 19 14195 Berlin | X | FPNR | |
| 01.08.2017 | 31.01.2020 | 22013217 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Einsatz von Kommunikations- und Beratungshilfen für den Privat- und Kommunalwald zur Waldbesitzeransprache und zur Intensivierung der forstlichen Öffentlichkeitsarbeit; Teilvorhaben 3: Ansprache neuer Mitglieder Forstlicher Zusammenschlüsse - Akronym: KomSilva | Erstellung einer Medien- und Instrumentensammlung für professionelle Betreuer und Multiplikatoren zur Intensivierung der Waldbesitzeransprache und Öffentlichkeitsarbeit. Sensibilisierung der forstlichen Zusammenschlüsse und kommunalen Forstbetriebe für die Thematik "Aktivierung neuer Waldbesitzer und Akzeptanz einer waldinteressierten Öffentlichkeit". Zum einen sollen Argumente zur Notwendigkeit der Ansprache und Aktivierung "neuer Zielgruppen im Wald" erarbeitet werden. Zum anderen werden für die forstlichen Zusammenschlüsse entsprechend deren Bedarf Werkzeuge entwickelt und für die Ansprache der "neuen Waldbesitzer und waldinteressierten Öffentlichkeit" zur Verfügung gestellt. Durch die bereitgestellten Werkzeuge soll die Arbeit der regionalen Akteure gestärkt werden und so die Akzeptanz der Forstwirtschaft durch die Gesellschaft dauerhaft erhalten bleiben. Direkte Zielgruppe des Vorhabens sind im Wesentlichen forstliche Zusammenschlüsse und die den Privatwald beratenden Forstverwaltungen der Länder aber auch forstliche Dienstleister, die sich auf bündelnde Aufgaben im Privat- und Kommunalwald spezialisiert haben. | Prof. Dr. Michael Suda Tel.: +49 8161 71-4620 suda@forst.wzw.tum.de Technische Universität München - Fakultät für Wirtschaftswissenschaften - Sozialwissenschaftliche Professuren - Lehrstuhl für Wald- und Umweltpolitik Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | X | FPNR | |
| 01.02.2001 | 31.07.2002 | 22013299 | Photobiocide Holzschutzmittel | Auf Basis nachwachsender Rohstoffe (natürlichen Harzen, Firnissen, Leinöl) sollen durch Zusatz photobiocider Zusatzstoffe umweltfreundliche Holzschutzmittel entwickelt werden, die unter Lichteinwirkung (Sonnen- und Beleuchtungslicht) eine effiziente biocide Wirkung gegenüber Pilzbefall und anderen schädigenden Mikroorganismen entfalten. Als Lösungsansatz wird die photobiocide Wirkung phodynamischer Stoffe, die bisher zur Abtötung von Viren und Bakterien angewendet wurden, genutzt. In einer ersten Projektphase (18 Monate) sollen Lasuren und Firnisse photobiocide Additive beigemischt und auf dieser Basis biocide Formulierungen entwickelt werden. Der unter Lichteinwirkung entstehende Singulett-Sauerstoff, der für die biocide Wirkung verantwortlich ist, soll floureszenzspektroskopisch erfasst werden. Die biologischen Versuchsparameter sind zu definieren und die fungiziden sowie bakteriellen Wirkungen der photobiociden Formulierungen an Modellhölzern nachzuweisen. | Ergebnisse liegen noch nicht vor. | R. Danz Tel.: +49 3328 46-332 Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | FPNR | |
| 01.09.2001 | 01.10.2001 | 22013301 | 10 Jahre Bundesweite Arbeitsgemeinschaft Umweltschonende Schmier- und Verfahrensstoffe | Gegenstand des Vorhabens ist die Planung und Durchführung eines Workshops zum Thema "Umweltschonende Schmier- und Verfahrensstoffe". Die Veranstaltung ist als angemessener Festakt zum 10jährigen Bestehen der Bundesweiten Arbeitsgemeinschaft Umweltschonende Schmier- und Verfahrensstoffe am 18.09.2001 geplant. Das Treffen soll genutzt werden, um in geeigneter Form Bilanz zu ziehen über die bisherige Arbeit zur Förderung des Einsatzes von umweltschonenden Schmier- und Verfahrensstoffen. Dieser Workshop bietet außerdem eine gute Gelegenheit, mit hoher Öffentlichkeitswirkung weiter für die Markteinführung und Marktdurchdringung der betreffenden umweltfreundlichen Produkte auf Basis nachwachsender Rohstoffe zu werben. Thematisch ist eine Strukturierung der Veranstaltung in die drei Blöcke ·Vorträge der bisherigen Arbeit zur Förderung des Einsatzes umweltschonender Schmier- und Verfahrensstoffe ·Posterausstellung und Besichtigung von Fahrzeugen / Maschinen ·Pressekonferenz geplant. | Der Workshop "Zehn Jahre Bundesweite Arbeitsgemeinschaft Umweltschonende Schmier- und Verfahrensstoffe" fand wie geplant am 18. September 2001 im TaT Transferzentrum für angepasste Technologien in Rheine statt. Das wissenschaftliche Programm wurde in Form von Vorträgen, Posterpräsentationen im Rahmen einer Fachausstellung sowie Demonstrationen von Maschinen und Geräten mit Hydraulikflüssigkeiten auf Basis von Pflanzenölen durchgeführt. Insgesamt diente der Workshop der Förderung der Markteinführung und Marktdurchdringung umweltschonender Schmier- und Verfahrensstoffe. Über die wissenschaftlichen Beiträge hinaus diente die Tagung dem Kontakt der Vertreter von Unternehmen, Forschungsinstituten, Verbänden, Kommunen und öffentlichen Körperschaften. Insgesamt wurde die Tagung von allen Teilnehmern als interessante und befruchtende Möglichkeit zum Austausch von Informationen und Erfahrungen auf dem umfangreichen Gebiet der umweltschonenden Schmier- und Verfahrensstoffe eingeschätzt. Die Bilanz der 10jährigen Tätigkeit der Bundesweiten Arbeitsgemeinschaft Umweltschonende Schmier- und Verfahrensstoffe verdeutlicht, dass diese Arbeitsgemeinschaft eine der erfolgreichsten des TaT ist. Der durchgeführte Workshop hat durch die Vortragsgestaltung und Fachausstellung sowie durch Diskussionen und Beratungen zur weiteren Ausweitung der Akzeptanz und der Ausweitung des Einsatzes von Schmierstoffen auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen beigetragen. | Prof. Dr. Robert Tschiedel Tel.: +49 5971 990-0 mail@tat-zentrum.de TaT Transferzentrum für angepasste Technologien GmbH Hovesaatstr. 6 48432 Rheine | FPNR | |
| 01.10.2005 | 31.12.2006 | 22013305 | Verbundprojekt: Förderprogramm "Nachwachsende Rohstoffe", Informations-, Schulungs- und Beratungsmaßnahmen betreffend die Herstellung von Biokraftstoffen und deren Einsatz zum Betrieb land- und forstwirtschaftlicher Maschinen | Der Bundesverband der Maschinenringe e.V. führt in Schleswig-Holstein Informations-, Schulungs- und Beratungsmaßnahmen betreffend die Herstellung von Biokraftstoffen und deren Einsatz zum Betrieb land- und forstwirtschaftlicher Maschinen durch. Durch regionale Informations- und Schulungsmaßnahmen wird über die Herstellung, Lagerung und Maßnahmen zur Qualitätssicherung von Biokraftstoffen informiert sowie Möglichkeiten der motorischen Umrüstung aufgezeigt. Ergänzt wird diese Informationskampagne durch zentrale Lehrfahrten zu Biokraftstoff-Produktionsstätten sowie Umrüstbetrieben. Um nachhaltig den Einsatz von Biokraftstoffen in der Landwirtschaft zu forcieren, werden zusätzlich Biokrafttoffberater ausgebildet und eingesetzt, die die Landwirte sowohl telefonisch als auch vor Ort beraten. Begleitet wird diese Aktion durch Pressearbeit sowie einen ansprechenden Internetauftritt zur Vernetzung von Informationen und Know how. Durch ein bundesweites Netz an 268 Maschinenring-Organisationen sollen die gewonnenen Erkenntnisse von der Beispiel-Region Schleswig-Holstein auf das gesamte Bundesgebiet übertragen werden. | Anita Walter Tel.: +49 8431 6499 316 anita.walter@maschinenringe.com Bundesverband der Maschinenringe e.V. Ottheinrichplatz 117 86633 Neuburg a.d.Donau | X | FPNR | |
| 01.10.2006 | 30.09.2009 | 22013306 | Enzymatische Vernetzung von Proteinen in nachwachsenden Rohstoffen zur Herstellung von Folien und Compositen | Gegenstand des Projektes ist die Umsetzung der im (Vorgänger-) Projekt mit dem FKZ 22009203 erzielten Forschungsergebnisse zur enzymatischen Vernetzung von Proteinen in nachwachsenden Rohstoffen in neue Verfahren und Produkte. Im antragsgemäßen Projekt soll unter Beteiligung von Industrieunternehmen die gesamte Wertschöpfungskette von der Bereitstellung proteinhaltiger Ausgangsstoffe, über die Optimierung der Vernetzungsreaktion bis hin zur Verarbeitung zu neuartigen Werkstoffen (hauptsächlich Folien) im Pilotmaßstab geschlossen untersucht werden. Mit dem Scale-up auf Pilotanlagen wird die Umsetzung in technische Werkstoffe erschlossen und neue biologisch abbaubare Produkte zugänglich gemacht. Das Projekt gliedert sich in drei Arbeitspakete: 1. Übertragung der Ergebnisse aus dem Vorprojekt - Verarbeitungstechnische Untersuchungen; 2. Untersuchung alternativer Proteinquellen und verarbeitungstechnische Untersuchungen; 3. Untersuchungen zum Einfluß von Zusatzstoffen, Charakterisierung Die Ergebnisse sollen folgendermassen verwertet werden: 1. Folien für die Landwirtschaft; 2. Verwertung von Proteinen aus der Stärke- bzw. Ölherstellung. | Im Rahmen des Projektes "Enzymatische Vernetzung von Proteinen in nachwachsenden Rohstoffen zur Herstellung von Folien und Compositen" wurde die Übertragung eines Gießfolienverfahrens auf ein extruderbasierendes, kontinuierliches Verfahren erreicht. Durch die Verwendung dieses neuen, patentierten Verfahrens, konnten deutliche Verbesserungen in den mechanischen Eigenschaften der Materialien erzielt werden. Die verarbeitungstechnischen Untersuchungen wurden mit Casein als Modellprotein durchgeführt. Andere Proteine wurden im Gießfolienverfahren auf ihre Eignung zur Folienbildung hin untersucht und die Verfahren optimiert. Sehr erfolgreich verlief die Folienbildung auch mit löslichen Erbsenproteinfraktionen und alternativen Weichmachern. Eine enzymkatalysierte Quervernetzung wirkte sich bei fast allen Proteinen positiv auf die Zugfestigkeiten aus. Einzelne Eigenschaften von Proteinfolien liegen bereits jetzt im Bereich kommerzialisierter Materialien und bieten so ein großes wirtschaftliches Potential. Im Rahmen der Exist-Gründerinitiative des BMWi wird derzeit eine Firmengründung vorbereitet. Hinsichtlich der Durchstoßeigenschaften (Prüfverfahren simuliert Regen) besitzen Proteinfolien, die im Gießverfahren hergestellt wurden, deutlich höhere Widerstandsfähigkeiten als kommerzielle, biologisch abbaubare Materialien und vergleichbar gute zu ölbasierenden Materialien. Hingegen sind die Weiterreißeigenschaften von Gießfolien aus Proteinen denen von kommerziellen (thermoplastisch verarbeiteten) Materialien unterlegen. Allerdings ist bekannt, dass durch Extrusion eine Ausrichtung in Extrusionsrichtung erhalten wird, wodurch Folien mechanisch stabiler werden. Eine deutliche Verbesserung dieser Eigenschaften durch das oben beschriebene Extrusionsverfahren ist also zu erwarten. Da Glycerin oder Harnstoff als Weichmacher der Proteinfolien bisher unerlässlich sind, ist die Wasserbeständigkeit der Folien bisher nicht ausreichend für Langzeitanwendungen. | Prof. Dr. Markus Pietzsch Tel.: +49 345 55-25949 markus.pietzsch@pharmazie.uni-halle.de Universitätszentrum für Umweltwissenschaften (UZU) der Martin-Luther-Universität Halle Neuwerk 11 06108 Halle (Saale) | X | FPNR |
| 01.05.2008 | 31.12.2010 | 22013307 | Förderschwerpunkt: Stärke für die Papierindustrie - Verbesserung der Festigkeiten von Wellpappenpapieren durch den Einsatz physikalisch und chemisch modifizierter Stärken in der Papiermasse (202) | Es ist das Ziel des Forschungsprojektes, den Anteil von Stärkeprodukten im Papier zu erhöhen, um die Festigkeit von Papieren aus Sekundärfasern kostengünstig zu steigern. Zusätzlich zur ladungsinduzierten Fixierung soll durch den Filtrationseffekt der Festigkeitsgewinn im Papier signifikant angehoben werden. Modifizierung ionischer Stärken mittels Trockenmahlung (Labor/Technikum) und deren Eigenschaftsbewertung; Einbringen der granulären Stärken in das Faserstoff-Wasser-System unter Variation des Mahlguts hinsichtlich Stärkeart, Ionogenität und granulometrischem Zustand (Labor); Optimierung des Einsatzes granulärer ionischer Stärken im Wellpappenrohpapierstoff im Technikumsmaßstab und Realisierung in einem Praxisversuch; Erarbeitung einer Technologie für den Einsatz ionischer granulärer Stärken in Papierfabriken. Die konsequente Umsetzung der Ergebnisse des geplanten Forschungsprojektes lässt wesentliche Steigerungen der Festigkeiten von Papieren durch einen gezielten Stärkeeinsatz erwarten. Auch hier stehen materialökonomische Aspekte im Vordergrund. | Das Projekt verfolgte als Ziel das Einbringen und die nahezu vollständige Retention chemisch-modifizierter Stärke im Wellpappenrohpapierfaserstoff in Mengen, die etwa um den Faktor 2-3 über den bisher üblichen Zusatzmengen in der Masse liegen und die Festigkeitseigenschaften der Papiere entscheidend verbessern sollen. Durch geeignete Vorbehandlung von granulärer Stärke sollte eine Modifizierung der Stärkekörner bezüglich deren Partikelgestalt erzielt werden, welche die filtrative Retention der Stärke im Faservlies deutlich erhöht. Diese Wirkung sollte summiert werden mit einer vor der physikalischen Modifizierung aufgebrachten chemischen Modifizierung. Im Rahmen des Projekts wurden verschiedene Trockenmahlverfahren angewandt. Unter Berücksichtigung des Mahlerfolgs (in Richtung der Erzeugung einer kantigen Struktur) und des Energieeintrags wurde die Prallmahlung mit anschließender Sichtung favorisiert. Eine kaltquellende vernetzte Maisstärke hingegen benötigt für eine zielführende Aufbereitung lediglich eine weniger intensive Behandlung in einer Rührwerkskugelmühle. Unabhängig vom angewandten Mahlverfahren wurde bei allen untersuchten Stärken und Mehlen lediglich ein moderater molekularer Abbau beobachtet. Partikelgröße und Wasserbindevermögen (WBV) geben gleichermaßen Hinweise auf eine Kornschädigung durch Mahlung. Durch eine Mahlung kationischer Stärken wird deren Peakviskosität reduziert, und dies umso deutlicher je höher der Substitutionsgrad ist. Die Entwässerbarkeit eines Faserstoffsystems wird durch den Zusatz gemahlener Stärken/Mehle im granulären sowie kaltquellenden Zustand nur unwesentlich beeinflusst. Es treten keine negativen Auswirkungen auf die Stoffentwässerung auf dem Sieb einer Papiermaschine auf. Bezüglich einer positiven Festigkeitsentwicklung bietet die gemahlene vernetzte vorverkleisterte Maisstärke gute Voraussetzungen. Durch die im Praxismaßstab angewandte Mischtechnologie mittels einer Rotor-Stator-Einrichtung und einem Leitstrahlmischer wird | Dr.-Ing. Eckehard Möller Tel.: +49 3529 551640 eckehard.moeller@ptspaper.de Papiertechnische Stiftung (PTS) rechtsfähige Stiftung bürgerlichen Rechts Heßstr. 134 80797 München | X | FPNR |
| 01.02.2009 | 31.01.2013 | 22013308 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Vergleich von optimierten Anbausystemen für die landwirtschaftliche Produktion von Energiepflanzen unter den verschiedenen Standortbedingungen Deutschlands - Phase II (EVA II); Teilvorhaben 4: Einfluss der Substratqualität auf die Biogasausbeute in Labor und in der Praxis | Die Untersuchungen zum Einfluss von Pflanzenart und Silierung auf Substratqualität und Biogasertrag werden im Rahmen definierter Anbau- und Fruchtfolgesysteme über die Ansätze von EVA1 hinaus fortgeführt. Die Optimierung der Biogasproduktion verschiedener Pflanzenarten in den EVA-Fruchtfolgeversuchen wird anhand ihrer Methanbildungspotenziale in Laborversuchen geprüft. In EVA2 wird insbesondere der Einfluss von neuen Siliermitteln zur Vermeidung aerober Instabilitäten, die gleichzeitige Silierung mehrerer Pflanzenarten (Mischsilagen) und die Auswirkungen von Unkrautbesatz auf Substratbereitstellung und Substratqualität identifiziert und quantifiziert. Die Laborexperimente werden durch großflächige Anbauversuche mit definierten Fruchtfolgen und großtechnischen Silierversuchen in Praxisbetrieben sowie dem Monitoring und der Bewertung der anaeroben Vergärung der pflanzlichen Substrate in Praxisbiogasanlagen ergänzt. Die Gesamtbewertung erfolgt auf Basis dieser wissenschaftlich abgesicherten Erkenntnisse und mündet in der Formulierung von Standards für die Qualität von Biogassilagen und Handlungsempfehlungen für die Landwirtschaft. Die erzielten Ergebnisse können sowohl wirtschaftlich als auch wissenschaftlich verwertet werden. Für die Praxis ergeben sich betriebswirtschaftliche und verfahrenstechnische Vorteile. Die Biogasproduktion und die Qualität des gesamten Prozesses können aufgrund der Erkenntnisse bzgl. geeigneter Pflanzenarten, Fruchtfolgen und der optimalen Konservierung und Lagerung verbessert werden. Weiterhin ergeben sich mit dem vielfältigen Anbau von unterschiedlich verwertbaren Gütern eine Risikostreuung und eine Einkommensstabilisierung. | Die Ergebnisse zeigen, dass die Wahl der Fruchtart ein Haupteinflussfaktor bezüglich der erzielbaren Biogasmenge und -qualität in der Biogasanlage ist, wobei vor allem Unterschiede im Ligningehalt zur Ernte die Biogasausbeute bestimmen. Für die gesamte Bandbreite der in den EVA-Fruchtfolgen angebauten Fruchtarten wurden Richtwerte für Methanausbeuten erarbeitet. Neben der Fruchtart beeinflussen auch die Sorte und Fruchtfolgestellung sowie Standort und Witterungsbedingungen im Anbaujahr das Biogasbildungspotenzial. Eine gezielte Mischung und gemeinsame Silierung zeitgleich geernteter Fruchtarten kann die Vergärbarkeit schwer oder mittelschwer silierbarer Fruchtarten bei Zusatz zucker- oder trockenmassereicher Erntegüter verbessern. Ein erhöhter Anteil an Unkrautbiomasse im Erntegut wirkt sich negativ auf die Biogasbildung und, in Abhängigkeit von Kulturart sowie Art und Zusammensetzung der Begleitvegetation, negativ auf die Siliereignung aus. Ein genereller Verzicht auf Herbizide bei Biogaspflanzen ist daher nicht zu empfehlen, eine Reduzierung kann jedoch sinnvoll sein. Hinsichtlich der Qualität von Silagen war festzustellen, dass aerobe Umsetzungen und Nacherwärmung durch hohe Masseverluste die Biogasbildung erheblich verringern. Daher kommt der Vermeidung von aerober Instabilität für die Nutzungsrichtung Biogasproduktion eine besondere Bedeutung zu. Die Verwendung von Silierzusätzen zur Verbesserung der aeroben Stabilität ist zur Sicherung des Biogasbildungspotenzials eines Erntegutes empfehlenswert, insbesondere wenn keine optimalen Silier- und Lagerbedingungen gewährleistet werden können. | Dr. Monika Heiermann Tel.: +49 331 5699-217 mheiermann@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR |
| 27.06.2011 | 30.10.2011 | 22013311 | Verbundvorhaben: Nutzbare Variabilität in genetischen Resourcen von Hafer in Bezug auf die Eignung zur GPS-Produktion im Zweitfruchtanbau; Teilvorhaben 1: Beobachtungsanbau (PZO) | In diesem Projekt sollen Hafergenotypen identifiziert werden, die für einen Zweitfruchtanbau nach der Getreide-GPS-Ernte Ende Juni geeignet sind. Diese Hafergenotypen sollen in grundlegenden Eigenschaften charakterisiert werden. Darüber hinaus soll insgesamt das Ertragspotential der Kulturart Hafer in einer solchen Biomassefruchtfolge überprüft werden, um erste Ergebnisse zur ökonomischen Effizienz des Gesamtansatzes zu gewinnen. Die PZO beschafft genetische Ressourcen die sich in ihrer photoperiodischen Reaktion, Gesamt-Vegetationsdauer und Krankheitsresistenz sowohl von einheimischen Sorten als auch untereinander unterscheiden. Diese Genotypen werden zusammen mit den bekannten einheimischen Sorten Dominik (Hafer), Triso (Sommerweizen) und Somtri (Sommertriticale) auf ihr Ertragspotential getestet. Diese Sorten sind aus vorangegangen Versuchen der LfL Freising in ihrem Ertragspotential und ihren sonstigen Eigenschaften unter diesen Anbaubedingungen bekannt und dienen als Vergleichssorten. Insgesamt werden 36 Prüfglieder an 4 Orten (3 Wiederholungen / Ort) in Exaktversuchen auf ihre Ertragsleistung und sonstigen Eigenschaften getestet. Die Prüfung wird in den Regionen Niederbayern, Weser-Ems und Mecklenburg im Auftrag der PZO von einem Dienstleister durchgeführt. Die Uni-Hohenheim baut die Prüfung an einem 4. Ort in Württemberg an. Darüberhinaus wird die PZO je eine Parzelle pro Prüfglied zur Beobachtung in SHA anbauen. Die Auswertung erfolgt mittels geeigneter Statistik. | Dipl.-Ing. agr. Stephanie Franck Tel.: +49 791 931180 s.franck@pzo-oberlimpurg.de PZO - Pflanzenzucht Oberlimpurg Oberlimpurg 2 74523 Schwäbisch Hall | X | FPNR | |
| 01.09.2014 | 15.11.2017 | 22013313 | Entwicklung standardisierter Inokula für die Durchführung von Biogasbildungspotentialbestimmungen | Entwicklung einer Methode zur Herstellung konservierungsfähiger, standardisierter Inokula für den Einsatz in Messungen zur Biogaspotentialbestimmung organischer Materialien und Bereitstellung adaptierter Inokula für standardisierte Versuche zur Bewertung organischer Materialien und ihrer Eignung als Biogassubstrat. In kontinuierlichen Kultivierungen sollen zunächst mikrobielle Gemeinschaften für die optimale Bildung von Biogas auf Dünnschlempe als Substrat etabliert werden. Dabei werden mesophile und thermophile Mikroorganismen parallel untersucht. Durch Anwendung verschiedener Konservierungsverfahren soll ein geeignetes Protokoll entwickelt werden, um aus den kontinuierlichen Kulturen lagerfähige Inokulate zu produzieren. Mit Hilfe dieser Inokular sollen standardisierte Biogasbildungspotentialbestimmungen möglich gemacht werden. Zum Abschluss sind Reihenversuche mit interessierten Partnern vorgesehen. | Prof. Dr.-Ing. Kerstin Kuchta Tel.: +49 40 42878-3054 kuchta@tuhh.de Technische Universität Hamburg - Verfahrenstechnik - Institut für Technische Mikrobiologie Kasernenstr. 12 (F) 21073 Hamburg | X | FPNR | |
| 01.05.2015 | 30.04.2019 | 22013314 | Verbundvorhaben: Rhamnolipide dritter Generation - hergestellt auf Basis von Xylose; Teilvorhaben 2: Gentechnische Optimierung und Stammkonstruktion | Das übergeordnete Ziel des Verbundvorhabens "Rhamnolipide dritter Generation hergestellt auf Basis von Xylose (3GRL)" war es, die Machbarkeit einer dritten Generation (3G) der biotechnologischen Produktion von Rhamnolipiden (RL) auf Basis von Xylose und verschiedenartiger Zuckerfraktionen der Hydrolyse lignocellulosehaltiger Biomasse zu demonstrieren. Dazu wurde die heterologe Rhamnolipidproduktion in Pseudomonas putida untersucht, welcher natürlicherweise keine Xylose-Metabolisierung aufweist. Im Rahmen des Projektes wurden die Optimierung der rekombinanten Rhamnolipidproduktion sowie die Erweiterung bestehender Substratspektren in P. putida mit gentechnischen Methoden adressiert. In diesem Zusammenhang wurden Prozessführungsstrategien im Bioreaktor entwickelt und untersucht, sowie Produktbildung, Nebenproduktbildung und Biomassebildung als wichtige Effizienzparameter charakterisiert. Durch die Erschließung von verhältnismäßig höherwertigen biotechnologischen Produkten wurde das Anwendungsspektrum und die Wirtschaftlichkeit von Verfahren zur Hydrolyse von lignocellulosehaltiger Biomasse exemplarisch gezeigt. Mit den Projektzielen geht eine Steigerung der öffentlichen Akzeptanz von biotechnischen Verfahren durch nachhaltig erzeugte Produkte, die glaubwürdig und nachvollziehbar nicht in ethisch problematischer Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion stehen, einher. Dies steht im Gegensatz zur Glucose- oder Stärkeverwertung und stellt eine der entscheidenden bioökonomischen Innovationen in der Strategie auch dieses Projektes dar. | Der Wirtsorganismus P. putida KT2440 ist natürlicherweise nicht in der Lage Xylose zu verstoffwechseln. Um das Wachstum dieses Stamms auf Xylose zu etablieren wurde das xylAB Operon aus E. coli zusammen mit relevanten Genen für die Rhamnolipidsynthese coexpimiert. Der neu konstruierte Expressionsstamm ist in der Lage mit Xylose als einziger Kohlenstoffquelle zu wachsen und zudem Rhamnolipide zu produzieren. Die erzielten Wachstumsraten und Rhamnolipidtiter waren jedoch geringer als jene, die bei einer Kultivierung auf Glucose erzielt werden können. Die Produktion der Rhamnolipiden wurde durch die Konstruktion neuer Expressionsplasmide weiter verbessert und das verfügbare Produktportfolio um Di-Rhamnolipide erweitert. Dazu wurde ein gut selektierbarer Expressionsverktor verwendet und die rhlAB bzw. rhlABC Operons unter die Kontrolle eines optimierten synthetischen Promotors gestellt. Die Expression dieser Plasmide in P. putida resultierte in deutlich gesteigerten Rhamnolipidproduktion. Um den Einsatz von Antibiotika zu erübrigen wurden die relevanten Gene für die Biosynthese von Rhamnolipiden und für die Metabolisierung von Xylose stabil ins Genom von P. putida integriert. Rekombinante Stämme wurden in Bezug auf ihre Fähigkeit Xylose zu metabolisieren selektiert bzw. Rhamnolipide zu produzieren gescreent und mehrere Varianten erfolgreich identifiziert und charakterisiert. Das bakterielle Wachstum von P. putida mit Xylose als einziger Kohlenstoffquelle konnte durch die Etablierung eines alternativen Stoffwechselweges weiter gesteigert werden. Dazu wurde ein biosynthetisches Operon bestehend aus yagEF-aldA aus E. coli konstruiert und erfolgreich in P. putida exprimiert. Die Coexpression zusammen mit Genen für die Rhamnolipidsynthese resultierte in einem gesteigerten Wachstum auf Xylose und einer deutlich verbesserten Rhamnolipidproduktion. Somit konnten mehrere Stämme etabliert werden, die in der Lage sind, Rhamnolipide auf Basis von Xylose zu gewährleisten. | Dr. Frank Rosenau Tel.: +49 731 50-15186 frank.rosenau@uni-ulm.de Universität Ulm - Fakultät Naturwissenschaften - Fachbereich Chemie - Institut für Organische Chemie III (Makromolekulare Chemie und Organische Materialien) Albert-Einstein-Allee 11 89081 Ulm | X | FPNR |
| 01.04.2017 | 31.03.2019 | 22013316 | Verbundvorhaben: Stoffliche Verwertung hemicellulosereicher Wertstoffströme aus landwirtschaftlichen Reststoffen von Einjahrespflanzen (SHEMICELL); Teilvorhaben 1 - Akronym: SHEMICELL | Ziel des Projektes war die Abtrennung, Charakterisierung und stoffliche Verwertung hemicellulosereicher Wertstoffströme, die beim Aufschluss landwirtschaftlicher Reststoffe aus Einjahrespflanzen zur Gewinnung von Bioethanol oder der Herstellung von Zellstoff als Ablauge anfallen. Die Charakterisierung und Bewertung der Produkte erfolgte in enger Zusammenarbeit mit dem Projektpartner Institut für Technische Chemie der TU Bergakademie Freiberg (ITC). Mit der Separierung und stofflichen Nutzung von Hemicellulosen soll sowohl bei der Erzeugung von Bioethanol als auch bei der Herstellung von Zellstoff eine höhere Wertschöpfung erreicht werden. Neben der Gewinnung von Hemicellulose mit verschiedenen Verfahren war die Untersuchung von Nutzungsmöglichkeiten für die separierten Wertstoffe von besonderem Interesse. Im Fokus standen sowohl die Verwendung von modifizierter Hemicellulose als Ausgangsmaterial für die Herstellung biopolymerbasierter Flammschutzmittel als auch der Einsatz von Hemicellulose als Papieradditiv zur Steigerung der Festigkeiten von Recyclingpapier. | Am Institut für Pflanzen- und Holzchemie wurden schwefelfreie Verfahren zur Herstellung von Zellstoff aus landwirtschaftlichen Reststoffen untersucht und verglichen. Als Ausgangsmaterialien standen Haferspelzen, Weizenstroh und Zuckerrübenschnitzel zur Verfügung. Beim Aufschluss dieser Reststoffe wurden verschiedene Varianten verglichen (alkalischer Aufschluss mit zwei Kochersystemen bei unterschiedlichen Temperaturen, Delignifizierung, Autohydrolyse und Kombiverfahren). Zur Gewinnung von Pektin aus Rübenschnitzeln wurde zusätzlich die saure Extraktion betrachtet. Besonders geeignete Verfahren sind im Hinblick auf die Ausbeute an Zellstoff und Hemicellulosen (HC) sowie auf die Energieeffizienz der Sodaaufschluss bei 140 °C und die Delignifizierung mit Wasserstoffperoxid. Eine abschließende Bewertung der Verfahren kann nur erfolgen, wenn die konkreten Bedingungen und Ziele für den geplanten technischen Prozess bekannt sind. Die HC wurden mittels Ultra- und Nanofiltration sowie Fällung aus der Ablauge abgetrennt, charakterisiert und teilweise modifiziert. Im Vordergrund standen dabei die Zusammensetzung der Produkte sowie Ausbeute und Reinheit. Weiterhin wurden die Molmassen und deren Verteilung bewertet. Die Hemicellulosen wurden im Hinblick auf mögliche Anwendungen optimiert und modifiziert. Positive Ergebnisse konnten durch Modifizierung von HC zur Herstellung von Flammschutzmitteln (FSM) erzielt werden. Die hergestellten FSM konnten auf Faserdämmstoffen appliziert werden, bestanden die laut DIN 4102 festgelegten Brandschutztests für normal entflammbares Material und wiesen ein günstigeres Glimmverhalten auf als vergleichbare Flammschutzmittel. Auch der Zusatz von 1 bis 2 Masseprozent Hemicellulose als Additiv zur Steigerung der Festigkeiten von Recyclingpapier führte zu erfolgversprechenden Ergebnissen. Sowohl die statischen als auch die dynamischen Papierfestigkeiten konnten im Vergleich zu Prüfblättern ohne Additiv teilweise um über 10 % gesteigert werden. | Prof. Dr. habil. Steffen Fischer Tel.: +49 351 463-31239 sfischer@forst.tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Pflanzen- und Holzchemie Pienner Str. 19 01737 Tharandt | FPNR | |
| 01.04.2019 | 31.08.2022 | 22013317 | Verbundvorhaben: Charakterisierung des Zustandes sowie kurzfristiger Veränderungen der oberirdischen Biomasse sowie der Kohlenstoffbindung mit Hilfe von UAV Technologie in Wäldern am Beispiel des Flachlands in Bayern; Teilvorhaben 1: Vorbereitung & Koordinierung UAV-Befliegung, Auswertung für Kohlenstoffinventur - Akronym: BY-CS-UAV | Im Projekt BY-CS-UAV wurde eine neue Methodik entwickelt, um die Schätzungen der Waldbiomasse aus traditionellen Kohlenstoffinventuren effizienter und kostengünstiger in kürzeren Zeitintervallen als die traditioneller Inventuren fortzuschreiben. Dazu wurde die Kohlenstoffinventur der Wälder Südbayerns aus dem Jahr 2017 (CI 2017) für das Jahr 2019 aktualisiert. Der Ausgangspunkt dafür war der im Flachland Südbayerns liegende Teil des Inventurnetzes der Kohlenstoffinventur 2017 des Bundes (CI 2017) mit insgesamt 152 Trakten und 362 Traktecken zwischen Donau und Alpen. Jeder Trakt besteht nach Vorgabe der Aufnahmeanweisung der Bundeswaldinventur bzw. der Kohlenstoffinventur aus einem Quadrat mit 150 m Seitenlänge. Für die CI 2017 Inventur wurden an jeder bewaldeten Traktecke mithilfe der Winkelzählprobe Probebäume ausgewählt. Die Trakte wurden mit Drohnen beflogen und aus den Drohnendaten Orthomosaike und Höhenmodelle berechnet. Durch Kombination der daraus abgeleiteten digitalen Oberflächenmodelle der aktuellen Baumkronen und den terrestrisch aufgenommenen Daten der CI 2017 wurden abgängige Bäume detektiert. Der Zuwachs verbleibender Bäume während des gegebenen Zeitraums wurde durch Verrechnung von Zuwachsprozenten, abgeleitet aus Differenzen der Bundeswaldinventuren 3 und 2 ermittelt. Der Einwuchs neuer Bäume in das Probeverfahren der CI 2017 (Winkelzählprobe) wurde für das Jahr 2019 durch ein statistisches Modell realisiert. Für den Totholzzerfall der Baumstümpfe wurde im Rahmen des Projektes ebenfalls ein entsprechendes Modell entwickelt. Die auf Einzelbaumebene geschätzten Dimensionsparameter ermöglichten eine Hochrechnung auf Basis der Methoden der BWI3 und CI 2017. Zur Evaluierung der Wirtschaftlichkeit des gesamten Ansatzes im Vergleich zu terrestrischen Erhebungen wurde bei den UAV-Aufnahmen parallel dazu eine begleitende Zeitstudie durchgeführt. | In diesem Projekt wurden Orthomosaike und normalisierte digitale Oberflächenmodelle (nDOMs) für 152 Trakte der Kohlenstoffinventur aus dem Jahr 2017 (CI 2017) in Südbayern generiert. Zur Datenprozessierung wurde eine Methodik entwickelt, um die Orthomosaike und nDOMs aus Drohnendaten zu berechnen. Dazu stehen nun Programme in der Programmiersprache Python für die semi-automatisierte Verarbeitung der Drohnendaten zur Verfügung. Weiterhin wurde ein Modell zur Berechnung des Einwuchses neuer Bäume in das Probeverfahren der CI 2017 (Winkelzählprobe) durch ein statistisches Modellrealisiert, sowie ein Modell zur Berechnung der Totholzzersetzung von Baumstümpfen der gefällten Bäume. Beide Modelle wurden als das neuentwickelte Softwarepaket ingrowth in der Programmiersprache R implementiert. Die erzeugten Daten wurden dazu verwendet mithilfe statistischer Methoden der BWI3 und CI 2017 eine Schätzung der oberirdischen Biomasse zu erhalten. Die Ergebnisse der Hochrechnung deuten auf einen tendenziellen, allerdings nicht signifikanten Anstieg der Kohlenstoffspeicherung im Wald in dieser Region zwischen den Jahren 2017 und 2019 hin. | Dr. Hans-Joachim Klemmt Tel.: +49 8161 4591-201 hans-joachim.klemmt@lwf.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1 85354 Freising | X | FPNR |
| 01.06.1996 | 30.04.2000 | 22013395 | Verbundvorhaben: Optimierung der Produktion, der Verwertung und des Recycling von technisch nutzbaren Kurzfasern: Teilvorhaben 1: Anbau, Bereitstellung, wissenschaftliche Begleitung und Koordination | Gegenstand des Teilvorhabens 1 der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn ist die Durchführung von Anbau und Ernteversuchen, basierend auf in Vorläufervorhaben wie beispielsweise ein vom damaligen Bundesministerium für Forschung und Technologie (BMFT) geförderten Vorhaben zur Kurzfaserleinzüchtung (FKZ: 0319941) gewonnenen Erkenntnissen, die experimentelle Ermittlung von mit Anbau, Ernte und Verwertung in Zusammenhang stehenden physikalisch-chemischen Parameter und die Wahrnehmung der Gesamtkoordination. | Abschlussbericht liegt vor und muss noch bewertet werden. | Prof. Dr. K.- H. Kromer Tel.: +49 228 73-2395 kromer@uni-bonn.de Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Landwirtschaftliche Fakultät - Institut für Landtechnik Nußallee 5 53115 Bonn | FPNR | |
| 01.09.1998 | 31.08.2002 | 22013397 | Verbundvorhaben: Einsatz von pflanzlichen Proteinen in Gummimischungen: Teilvorhaben 1: Einsatz von pflanzlichen Proteinen in Gummimischungen | Ziel des geplanten Verbundvorhabens ist der Einsatz von pflanzlichen Proteinen in Gummimischungen für Reifen. Insbesondere soll es durch den Einsatz von Proteinen in Gummimischungen erreicht werden, die Haftung von Winterreifen auf Eis zu verbessern. Wissenschaftliche und technische Arbeitsziele und -inhalte sind die Bewertung des Potentials von pflanzlichen Proteinen, die Erforschung geeigneter Derivatisierungswege zur Hydrophobierung, Vernetzung und Hydrolyse von Proteinen sowie deren verfahrens-technische Bewertung. Weiterhin gilt es, die Anbindung derivatisierter pflanzlicher Proteine/Hydrolysate an die Kautschukmatrix zu untersuchen. Im Rahmen des Vorhabens sollen die Wechselwirkungen zwischen Protein und Kautschukmatrix sowohl in heterogener Phase (Protein als Füllstoff) wie auch in homogener Phase (z.B. Protein als Copolymerisat) untersucht werden. Weitere Arbeiten gelten der Phasenverträglichkeit, der Steigerung des hydrophoben Charakters der Proteine, der reversiblen Quelleigenschaften, den Vulkanisationseigenschaften und den Gebrauchseigenschaften (Abrieb, Naßgriff, Eisgriff). Hiermit soll es ermöglicht werden, geeignete Proteine und Verarbeitungsverfahren festzulegen. Die Continental AG führt das Vorhaben in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung, Universität Bayreuth und ProChem e.V. durch. | Im Verbundprojekt wurden vier Strategien entwickelt und evaluiert: 1. Protein als Füllstoff 2. Kovalent gebundenes Protein 3. Kautschuk-Protein-Blend 4. Viscoelastisches Protein Das Teilprojekt der Continetal AG beinhaltete den Einsatz der unterschiedlichen Proteinderivate in Kautschukmischungen zur Aufklärung der Wechselwirkungen zwischen Protein- und Compoundeigenschaften sowie die Validierung der Laborergebnisse in Reifenversuchen. Schwerkpunkt der FuE-Arbeiten der Continental AG war die Entwicklung der o.g. 1. Strategie zum Einsatz von pflanzlichen Proteinen und Proteinderivaten als Füllstoff. Im Ergebnis des Projekts wird aufgezeigt, dass beim Einsatz von Proteinen als Füllstoff ein deutliches Potential zur Eigenschaftsverbesserung aufweisen. Als Vorzüge werden aufgezeigt: - ein niedriges bzw. verringerte Molekulargewicht, - eine Partikelgröße und Konfektionierung (Proteinderivate), die eine gute Verteilbarkeit in der Kautschukmischung gewährleistet, und - die Herkunft aus nachwachsenden Rohstoffen (Raps, Lupine). Die Proteine werden als nicht verstärkende Füllstoffe klassifiziert. Eine Anbindung der Proteine mit unterschiedlichen Kopplungsreagenzien kann die Aktivität erhöhen. Beim Auftragnehmer DMV Internatinal Nutritionals (vormals Nupron Proteinwerk) wurden geeignete Protein-Hydrolysate hergestellt. Es wurden hierfür Prozessbedingungen entwickelt und im scale-up bis in den Technikumsmaßstab übertragen. Vielversprechende Mischungen, die in Labor und Technikum in ausreichender Menge herstellbar waren, wurden in Reifenversuche übertragen. Dabei Konte durch den Einsatz von Proteinen eine Verbesserung der Wintereigenschaften von Pkw-Reifen ohne Einbrüche im Abriebwiderstand erreicht werden. Durch begleitende Laboruntersuchungen konnten wesentliche Einflussparameter in ihrer Wirkrichtung identifiziert werden. | Dr. Carla Recker Tel.: +49 511 976-3584 carla.recker@conti.de Continental Aktiengesellschaft - Werk Stöcken - Strategic Tire Technology - Materials Research Vahrenwalder Str. 9 30165 Hannover | FPNR | |
| 01.08.2001 | 31.07.2004 | 22013400 | Verbundvorhaben: Untersuchungen zur biotechnischen Herstellung von Threit aus Kohlenhydraten - Teilvorhaben 1: Substrat- und Stammauswahl, Kultivierung und Immobilisierung des Biokatalysators | Die verstärkte Nutzung nachwachsender Rohstoffe in Form niedermolekularer Kohlenhydrate zur Gewinnung chemischer Synthesebausteine ist sowohl ökologisch wie ökonomisch von großem Interesse. Ein in diesem Zusammenhang hochinteressantes Produkt ist Threit (1,2,3,4-Butantetrol). Anwendungen im chemisch-technischen Bereich bestehen bspw. als Formulierungshilfsstoff granulierter oder pelettierter Chemikalien sowie als Stabilisatoren für Blut- und Blutersatzpräparate. In diesem Vorhaben soll die biotechnologische Threit-Herstellung näher untersucht und die Herstellungsbedingungen soweit optimiert werden, dass ein wirtschaftlich machbares biotechnisches Verfahren ermöglicht wird. Das Verbundvorhaben soll in Zusammenarbeit mit der Südzucker AG durchgeführt werden. | Beim Screening nach geeigneten Mikroorganismen wurden die 26 vielversprechendsten Stämme auf ihre Threitbildung hin untersucht. Zunächst zeigten nur Stämme der Risikoklasse 2 eine ausreichend hohe Aktivität. Nach weiterem Screening konnten auch Stämme der Risikoklasse 1 (Burkholderia caryophylli, Agrobacterium radiobacter und Agrobacterium tumefaciens) gefunden werden.Mit dem Organismus B. caryophylli CECT117 wurden Produktkonzentrationen von 60 g/L erreicht, bei gleichzeitig nahezu vollständigem Umsatz, was spätere Aufreinigungskosten senkt. Es wurden geeignete Substraten und Co-Substrate für die Threitproduktion gefunden und die Fermentationsparameter optimiert. Die Versuche mit B. caryophylli zur Wahl des geeigneten Co-Substrates ergeben bei gleicher Konzentration deutliche Vorteile für Saccharose und Fructosesirup gegenüber Glucose. Darüber hinaus erfolgte die Einführung eines kostengünstigen Mineralsalz-Kulturmediums. Die verwendeten Medien konnten so verbessert werden, dass möglichst geringe Threitverluste während der Fermentation auftreten, da der Organismus das Produkt selbst auch metabolisieren kann. Gegen Ende des Projekts wurden die o.g. Agrobacterium Stämme der Risikoklasse 1 im Fermenter auf ihre Threitbildung hin untersucht. Wie sich zeigte, konnten diese Vertreter sogar den bisher untersuchten Burkholderia caryophylli übertreffen. Mit A. tumefaciens konnte bereits bei der ersten Fermentation mit höheren Threitbildungsraten als bei B.caryophylli nahezu Vollumsatz erreicht werden. Der Mikroorganismus A. tumefaciens besitzt also ein großes Potential zur Threitproduktion. Hinderlich ist jedoch die Viskositätserhöhung durch gebildete extrazelluläre Polysaccharide, die die Biomassebildung behindert und damit auch die Höhe der Threitendkonzentration negativ beeinflusst. | Prof. Dr. Klaus-Dieter Vorlop Tel.: +49 531 596-4101 klaus.vorlop@ti.bund.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 2 - Lebenswissenschaften - Institut für Technische Chemie Hagenring 30 38106 Braunschweig | FPNR | |
| 01.01.2004 | 31.12.2005 | 22013402 | Erprobung der katalytischen Teerspaltung unter Dauerbetriebsbedingungen im Teilstrom an einer großtechnischen Vergasungsanlage | Bei dem hier beantragten Vorhaben soll die Dauerbetriebstauglichkeit der katalytischen Teerspaltung nachgewiesen werden. Dabei handelt es sich um eine Fortführung von drei aufeinanderfolgenden Vorhaben (94NR140-F, 98NR075, 00NR178) zur Holzvergasertechnik, die durch das BMVEL über den Projektträger FNR gefördert wurden. Ein Dauereinsatz unter Nachweis des Aktivitätserhalts über rund 4.000h wird hierfür als ausreichend erachtet. Es ist beabsichtigt an der Biomassevergasungsanlage in Güssing/Östereich einen Teilstrom des erzeugten Holzgases direkt nach dem Vergasungsreaktor abzuziehen und diesen durch den bei Fraunhofer UMSICHT entwickelten katalytischen Teerreformer zu leiten, wobei der Teilstrom anschliessend wieder in den Hauptstrom zurückgeführt wird. Bei erfolgreichem Abschluss des Vorhabens ist der Nachweis erbracht, das die katalytische Teerspaltung in Verbindung mit Wirbelschichtvergasung in der Lage ist, ein gasmotorentaugliches Brenngas dauerhaft und funktionssicher bereitzustellen. Dies ist die Voraussetzung für die weitere Realisierung der innovativen und hocheffizienten Kopplung von Brenngaserzeugung mit Verbrennungskraftmaschinen (Gasmotoren-BHKW, Gasturbinen). | Dipl.-Ing. Markus Ising Tel.: +49 208 8598-1189 markus.ising@umsicht.fhg.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | X | FPNR | |
| 01.05.2005 | 31.10.2005 | 22013404 | Herstellung von feuchtebeständigen und biologisch resistenten Holzspanplatten aus Kernholz der Douglasie | Das Ziel des Vorhabens ist es, feuchtebeständige und biologisch resistente Holzspanplatten des Plattentyps P5 (Platten für tragende Zwecke zur Verwendung im Feuchtbereich) unter Nutzung der inhärenten Eigenschaften des Douglasien-Kernholzes ohne Zusatz von biozidwirkenden Zusatzstoffen wie Xyligen 25 F und Xyligen 30 F herzustellen. Unter Einsatz von Industrierestholz-Sortimenten (Hackschnitzel und Sägespäne) aus Kernholz der Douglasie werden Betriebsversuche zur Herstellung Phenolformaldehydharz- (PF-Harz) und ggf. Tanninformaldehydharz- (TF-Harz) gebundenen Spanplatten der Qualität P5 hergestellt und die physikalisch-technologischen Eigenschaften der Platten sowie ihre Formaldehydabgabe untersucht. Darüberhinaus wird die biologische Resistenz der Spanplatten ermittel. Die Versuche werden in Zusammenarbeit mit dem Institut für Holzbiologie und Holztechnologie der Universität Göttingen durchgeführt. Bei erfolgreicher Durchführung der Versuche können die Spanplatten P5 einer direkten Vermarktung zugeführt werden. | Die Ergebnisse zeigen, dass es möglich ist, Späne aus Douglasienkernholz zu gewinnen und diese industriell für die Herstellung von feuchtebeständigen Holzspanplatten einzusetzen. Die im Labormaßstab erzielten Ergebnisse wurden auch im industriellen Maßstab im Prinzip bestätigt. Die industriell hergestellten Spänen des Douglasienkernholzes führten zu Spanplatten mit besonders niedriger Dickenquellung und Wasseraufnahme. Die aus dem Douglasienkernholzspänen mit Phenolformaldehydharz als Bindemittel hergestellten Platten weisen eine feuchtebeständige Verleimung und eine hohe biologische Resistenz gegenüber Weiß- und Braunfäulepilzen auf. Weiterhin zeigen die Ergebnisse, dass die Gewinnung von Kernholzspänen aus Rundholz aufwendig und unter den herrschenden Randbedingungen kaum wirtschaftlich ist. Demgegenüber lassen sich Kernholzspäne als Nebenprodukt der Douglasien-Schnittholzherstellung wirtschaftlich gewinnen. | Dipl.-Ing. (FH) Karl-Robert Kuntz Tel.: +49 6533 956-0 krkuntz@elka-holzwerke.de Lud. Kuntz GmbH Hochwaldstr. 44 54497 Morbach | X | FPNR |
| 01.10.2005 | 31.12.2006 | 22013405 | Verbundprojekt: Informations-, Schulungs- und Beratungsmaßnahmen betreffend die Herstellung von Biokraftstoffen und deren Einsatz zum Betrieb land- und forstwirtschaftlicher Maschinen | Die Land- und Forstwirte sollen vor Ort umfassend zur Gewinnung, Qualitätssicherung und Nutzung von Biotreibstoffen informiert werden. Als Plattform hierfür dienen in erster Linie etablierte regionale Veranstaltungen, die den süddeutschen Raum (Bayern, Baden-Württemberg) abdecken. Durch die Zusammenarbeit mehrerer Projektpartner soll ein Informations- und Organisationsnetzwerk gebildet werden. Die Projektpartner verfügen über Kenntnisse hinsichtlich der regionalen Gegebenheiten (Aktivitäten) und pflegen einen engen Kontakt mit regionalen Kooperationspartnern (Verbände, Landhandel, Industrie; vor allem aus Land- und Forstwirtschaft). Den Land- und Forstwirten soll fachlich fundiert und anwenderorientiert vermittelt werden, welche Möglichkeiten sich bieten, Biotreibstoffe zu produzieren und einzusetzen und welchen Quaalitätsansprüchen die Kraftstoffe genügen müssen. Eien Präsenz vor Ort ist unbedingt notwendig, um die Landwirte anzusprechen. Alle fachlichen Inhalte und Veranstaltungen (selbstverständlich auch die der Projektpartner) werden auf der CARMEN-website ineinem separaten Verzeichnis zund um die Uhr zur Verfügung stehen. | Hubert Maierhofer Tel.: +49 9421 960-342 hm@carmen-ev.de C.A.R.M.E.N. e.V. Schulgasse 18A 94315 Straubing | X | FPNR | |
| 01.04.2008 | 31.03.2012 | 22013406 | Weiterentwicklung von Prognosemodellen zur Herleitung regionaler Energieholzpotenziale aus dem Wald | Ziel des Projekts ist die Weiterentwicklung bestehender Prognosemethoden und die hoch auflösenden Darstellung regional verfügbarer Waldenergieholzpotenziale. Hierzu soll ein verbessertes Prognosemodell und Anwendungswerkzeug auf Basis der in der FVA konzipierten Freiburger Methode entwickelt werden, das technische und (sozio-) ökonomische Restriktionen berücksichtigt. Die Untersuchungen gliedern sich in folgende Teilbereiche und sollen anhand des geplanten Versuchsgebiets (Landkreis Biberach) exemplarisch realisiert werden:·1. Weiterentwicklung der Freiburger Methode zur Herleitung des theoretischen Energieholzpotenzials, 2. Identifikation und Quantifizierung technischer, sowie wirtschaftlicher/ sozioökonomischer Restriktionen bei der Energieholzbereitstellung, 3. Erarbeitung eines GIS-gestützten Prognosemodells zur Herleitung der räumlichen und zeitlichen Verfügbarkeit von Energieholz aus dem Wald unter Berücksichtigung der technischen und wirtschaftlich/ sozioökonomischen Restriktionen. Das Kalkulationsprogramm unterstützt Forstbetriebe bei der strategischen und operationalen Betriebsplanung, Heiz(kraft)werke wiederum bei der Anlagenplanung und der laufenden Rohstoffversorgung. | Ein Projektergebnis ist die Abschätzung der Waldenergieholzpotentiale für den Staatswald der Region Biberach (Gesamtfläche des Untersuchungsgebiets: 10.237 ha). Mit der erweiterten "Freiburger Methode" wurden in einem Testlauf folgende Ergebnisse hergeleitet. Der durchschnittliche Gesamteinschlag im Untersuchungsgebiet liegt bei 11,2 Efm (o. R.) ha-1a-1. Auf Grundlage der "herkömmlichen" Aushaltungsvariante wird ein durchschnittliches theoretisch Energieholzpotenzial von 4,8 Efm m. R. ha-1a-1 (oder ca. 49.000 Efm m. R. a-1 im Gesamtgebiet) ermittelt. Das davon wirtschaftlich nutzbare Potential liegt bei 1,1 Efm m. R. ha-1a-1 (oder ca. 11.000 Efm m. R. a-1 im Gesamtgebiet). Die Aushaltungsvariante "Stammholz-PLUS" prognostiziert ein durchschnittliches theoretisch Energieholzpotenzial von 7,4 Efm m. R. ha-1a-1 (oder ca. 76.000 Efm m. R. a-1 im Gesamtgebiet). Das davon wirtschaftlich nutzbare Potential liegt bei 3,1 Efm m. R. ha-1a-1 (oder ca. 32.000 Efm m. R. a-1 im Gesamtgebiet). Ein weiters Projektergebnis ist die Umsetzung der händisch durchgeführten Berechnungen in einen Demonstrator. Als Basis dient das FVA Programm HOLZERNTE 8.0. Es wurde an die Ansprüche angepasst und nicht benötigte Programmbestandteile entfernt. Der Demonstrator ist in zwei Bereiche aufgeteilt. Der Bereich "Modelldefinition" ist von der Serienberechnung übernommen worden. Dort werden die Kriterien für die Sortimentierung nach der "herkömmlichen Aushaltung" und der "Aushaltung Stammholz-PLUS" für die hinterlegten Modellhiebe ersichtlich. Es besteht die Möglichkeit, neue Modellhiebe aufgrund von regionalen Besonderheiten anzulegen oder vorhandene Modellhiebe anzupassen. Der Bereich "Abschätzung" ist neu. Hier werden die notwendigen Daten für die Berechnung eingelesen. Die Berechnungsparameter, wie Ernteverluste, Kosten der Waldenergieholzbereitstellung und Marktpreisszenarien können bei Bedarf geändert werden. Die Modellhiebe werden den stratifizierten Beständen zugewiesen. | Dr. Udo Hans Sauter Tel.: +49 761 4018-237 udo.sauter@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg - Abt. Waldnutzung Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | FPNR |
| 01.06.2008 | 31.05.2011 | 22013407 | Förderschwerpunkt: Stärke für die Papierindustrie - Einfluss chemischer Additive auf die Wechselwirkung kationischer Stärken mit Faserstoffen und auf die Papiereigenschaften (206) | Um die gewünschte Papierqualität in der Produktion zu erreichen, werden neben den kationischen Stärken zusätzlich weitere Additive eingesetzt. Sie erhöhen die Retention, vermindern Störstoffeffekte und tragen zur Erzeugung der mechanischen Stabilität des Papiers bei. Um eine Synergie in der Wirkung der kationischen Stärke mit Additiven im wet-end zu erreichen, muss die Dosierung der Papieradditive in Abhängigkeit von den Prozessbedingungen (Papierfaser, Prozesswasser, Technologie der Papierherstellung) optimal gestaltet werden. So kann der Anteil zusätzlicher Additive so niedrig wie möglich gehalten werden. Das Ziel der Untersuchungen sind Aussagen zur Wechselwirkung kationischer Stärkederivate mit Papierfaserstoffsystemen, die verschiedene chemische Additive enthalten unter definierten Labor- sowie praxisnahen Bedingungen. Diese Ergebnisse stellen die Basis für eine optimale und spezifische Auswahl von wirksamen Papieradditiven in einer Papierfabrik auf Basis von wissenschaftlichen Untersuchungen dar. Der Focus des Gesamtzieles ist auf die Verbesserung der Papierqualität und auf die Qualitätssicherung der Papierproduktion bei möglichst hohem Stärkeeinsatz gerichtet. | Die Untersuchungen wurden mit einem Sulfatzellstoff und einem speziell für das Projekt entwickelten Sekundärfaserstoffgemisch mit einem Füllstoffanteil durchgeführt. Die Adsorption der kationischen Stärken an den Füllstoffen war in einem Modellkreislaufwasser höher als in Wasser mit einer Wasserhärte von 18°dH. Synthetische Polykationen hatten einen negativen Einfluss auf die Stärkeadsorption an Fasern. Je höher die Ladungsdichte des synthetischen Polykations, desto niedriger waren die adsorbierten Stärkemengen. Die Zugabe der Stärke vor dem synthetischen Polykation minimierte dessen negativen Einfluss. Beim Vergleich der Adsorption verschiedener Stärken zeigte sich, dass die kationische Kartoffelstärke mit mittlerem Substitutionsgrad die höchsten Adsorptionsmengen erreichte. Diese Abhängigkeit war unabhängig vom synthetischen Polykation, vom Faserstoff und von der Wasserqualität. Die Zusammenhänge aus den Adsorptionsuntersuchungen mit verschiedenen Stärke/Polykation-Kombinationen konnten nicht immer in Korrelation mit den Papierfestigkeiten gebracht werden. Durch die Zugabe der synthetischen Polykationen veränderte sich die Flockenbildung und Füllstoffretention, so dass Aschegehalt und Formationsindex einen signifikanten Einfluss auf die Papierfestigkeit hatten. Bei der Blattbildung bewirkte die Anwesenheit von Ligninsulfonat im Modellwasser eine Reduzierung des Weißgrades, eine Steigerung des Aschegehaltes und der Papierfestigkeit. Auf einer Technikumspapiermaschine konnte die negative Auswirkung von geringen Mengen an synthetischem Polykation auf die Papierfestigkeiten bestätigt werden. Infolge der Zugabe von synthetischem Polykationen wurde die Verbesserung der Entwässerungsgeschwindigkeit, die Erhöhung des Aschegehaltes und das erhöhte Ascheretentionsvermögen von kationischer Kartoffelstärke im Vergleich zu Maisstärke bestätigt. | Dr. rer. nat. Sylvia Radosta Tel.: +49 331 568-1608 sylvia.radosta@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR |
| 01.02.2009 | 31.07.2010 | 22013408 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Vergleich von optimierten Anbausystemen für die landwirtschaftliche Produktion von Energiepflanzen unter den verschiedenen Standortbedingungen Deutschlands - Phase II (EVA II); Teilvorhaben 5: Bewässerung und Wasserbedarf von Energiepflanzen | Das Ziel des Verbundvorhabens EVA II ist es, die Bioenergieversorgung in den unterschiedlichen Anbauregionen Deutschlands auf ein breitest mögliches Fundament von Fruchtarten und Anbausystemen zu stellen. Im Rahmen des vorliegenden Teilprojektes sollen die Bewässerungswürdigkeit und der Wasserbedarf verschiedener Energiepflanzen und Anbausysteme ermittelt werden um darauf aufbauend ein effizientes Bewässerungsmanagement zu entwickeln. Letztlich sollen dem Landwirt Strategien zur Minderung witterungsbedingter Produktionsrisiken im Energiepflanzenanbau aufgezeigt werden. Zur Realisierung der Arbeitsziele werden folgende Versuche durchgeführt: (a) Beurteilung der Ertragsleistung des Zweikulturnutzungssystems im Vergleich zum Hauptfruchtanbau in Abhängigkeit von der Wasserversorgung durch einen mehrortigen Feldversuch, (b) Vergleich der Trockentoleranz von Futterhirse, Sudangras und Mais bei kontrollierter Wasserversorgung im Folientunnel und (c) Ermittlung der Bewässerungswürdigkeit verschiedener Energiepflanzenarten auf einem leichten Standort am Oberrhein. Die Bekanntmachung der Ergebnisse des Projektes erfolgt durch Fachvorträge und Publikationen. | Dr. Siegfried Schittenhelm Tel.: +49 531 596-2318 siegfried.schittenhelm@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde Bundesallee 58 38116 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.10.2010 | 31.03.2014 | 22013409 | Biotechnologische Erzeugung tetraploider Elternpflanzen von Pappel und Robinie mit dem Ziel ihrer Verwendung für die Züchtung leistungsfähiger triploider Klone für die Biomasseproduktion | Die verbesserten Eigenschaften triploider Pappeln wie höhere Zuwachsleistung und Faserlänge und bessere Resistenz sind lange bekannt. Im Zuge der Bedeutung der Biomasseproduktion können diese Bäume großen Nutzen bringen. In dem Projekt soll über die Erzeugung stabiler tetraploider Elternpflanzen als Kreuzungspartner die Voraussetzung für die Züchtung leistungsfähiger triploider Klone geschaffen werden. Durch Kombination der Polyploidisierung von Pflanzen mit der Technik der in vitro-Kultivierung wird es-im Gegensatz zu herkömmlichen Techniken-möglich sein, ganzjährig ploidieveränderte Pflanzen zu erzeugen. Die Methode erlaubt nach Erreichen der Blühfähigkeit der Pflanzen die Erzeugung eines umfangreichen Kreuzungsmaterials, aus dem die besten Leistungsträger selektiert und verklont werden können. Damit sind die Voraussetzungen für die Prüfungen zum späteren Sortenschutz einzelner Leistungsklone sowie eventuell auch Nachkommenschaften gegeben. Als Ausgangsmaterial werden Aspen-, Pappel- und Robinienklone verwendet, deren Nachkommenschaften bereits geprüft und als leistungsfähig beschrieben wurden. In vitro-Explantate (Sprosse oder Sprossmeristeme) dieser Klone werden mit einem Mitose-Hemmer behandelt, der die Ausbildung des Spindelapparates verhindert. Aus diesen Explantaten werden neue Sprosse regeneriert und auf den Grad ihrer Ploidie getestet. Nach mehrfacher Subkultivierung werden genetisch stabile Linien selektiert, die das Ausgangsmaterial für die Anregung einer frühzeitigen Blütenbildung, z.B. für die Durchführung gelenkter Kreuzungen, darstellen sollen. Die erzeugten tetraploiden Pflanzen stellen somit die Voraussetzung für gelenkte Kreuzungen zur Erzeugung leistungsfähiger triploider Bäume dar. Triploide Pflanzen aus den Nachkommenschaften sollen verklont, in Baumschulversuchen getestet und nach Feststellung des Überlegenheitsgrades als Klone anerkannt werden. Im Falle eines verbesserten Wachstums können auch tetra- und mixoploide Pflanzen zugelassen werden. | Dr. Dietrich Ewald Tel.: +49 33433 157-170 dietrich.ewald@vti.bund.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik Eberswalder Chaussee 3 a 15377 Waldsieversdorf | X | FPNR | |
| 01.06.2011 | 31.05.2014 | 22013411 | FENAFA-Netzwerkverbund - Teilvorhaben 4d: Entwicklung eines serientauglichen Stängel-Direkthalbzeugs zur kostenoptimierten Verwertung von Bastfaserpflanzen in Kfz-Innenverkleidungsbauteilen | Das Ziel des Teilvorhabens besteht in der Entwicklung und anlagentechnischen Umsetzung eines Verfahrens zur direkten Verarbeitung von Ganzpflanzenrohstoffen zu flächigen Halbzeugen mit vorgegebenen Eigenschaften, die bei der Herstellung von Kfz-Innenverkleidungen Anwendung finden. Das Ziel des Teilvohabens soll durch eine planmäßige Realisierung folgender Arbeitsaufgaben erreicht werden: Entwicklung und verfahrenstechnische Umsetzung eines serienfähigen Halbzeugs aus einheimischen Flachsstängeln unter Umgehung separater Rohstoffaufbereitung, Sicherstellung der Reproduzierbarkeit der Halbzeugeigenschaften entsprechend dem Anforderungsprofil, Entwicklung eines Logistik- und Handhabungskoknzptes für das innovative Produkt, Entwicklung und Umsetzung neuartiger Verkleidungsbauteile fürs Kfz-Interieur, Scale up des entwickelten Verfahrens auf die Anlage der Fa. Isowood GmbH. | Kai Seeberg Tel.: kai.seeberg@jci.com Johnson Controls GmbH Industriestr. 20-30 51399 Burscheid | FPNR | ||
| 01.05.2015 | 30.04.2019 | 22013414 | Verbundvorhaben: Rhamnolipide dritter Generation - hergestellt auf Basis von Xylose; Teilvorhaben 3: Metabolomanalyse zur Identifizierung metabolischer Limitationen | Das übergeordnete Ziel des Verbundvorhabens "Rhamnolipide dritter Generation hergestellt auf Basis von Xylose (3GRL)" war es, die Machbarkeit einer dritten Generation (3G) der biotechnologischen Produktion von Rhamnolipiden (RL) auf Basis von Xylose und verschiedenartiger Zuckerfraktionen der Hydrolyse lignocellulosehaltiger Biomasse zu demonstrieren. Dazu wurde die heterologe Rhamnolipidproduktion in Pseudomonas putida untersucht, welcher natürlicherweise keine Xylose-Metabolisierung aufweist. Im Rahmen des Projektes wurden die Optimierung der rekombinanten Rhamnolipidproduktion sowie die Erweiterung bestehender Substratspektren in P. putida mit gentechnischen Methoden adressiert. In diesem Zusammenhang wurden Prozessführungsstrategien im Bioreaktor entwickelt und untersucht, sowie Produktbildung, Nebenproduktbildung und Biomassebildung als wichtige Effizienzparameter charakterisiert. Durch die Erschließung von verhältnismäßig höherwertigen biotechnologischen Produkten wurde das Anwendungsspektrum und die Wirtschaftlichkeit von Verfahren zur Hydrolyse von lignocellulosehaltiger Biomasse exemplarisch gezeigt. Mit den Projektzielen geht eine Steigerung der öffentlichen Akzeptanz von biotechnischen Verfahren durch nachhaltig erzeugte Produkte, die glaubwürdig und nachvollziehbar nicht in ethisch problematischer Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion stehen, einher. Dies steht im Gegensatz zur Glucose- oder Stärkeverwertung und stellt eine der entscheidenden bioökonomischen Innovationen in der Strategie auch dieses Projektes dar. | Im Rahmen des Teilprojektes wurden experimentelle und theoretische Verfahren zur Analyse des P.putida Stoffwechsels entwickelt und angewendet, um die Rhamnolipidproduktion in engineerten P. putida Stämmen zu optimieren. Zur Analyse der Ausgangssituation wurden die vom Ausgangsstamm erzeugten Nebenprodukte der Rhamnolipidsynthese analysiert und konnten zu einem großen Teil identifiziert werden. Ein Teil des Kohlenstoffs geht dabei als LPS verloren. Dies ist auch bei den Kultivierungen ohne Rhamnolipidsynthese in geringerem Umfang der Fall. Exopolysaccharide konnten durch Vergleich mit anderen Stämmen weitgehend ausgeschlossen werden. Zur theoretischen Analyse des Stoffwechsels wurde ein vollständiges Modell des Stoffwechsels konstruiert und mit Hilfe dieses Modells die theoretische Rhamnolipidbildungsrate unter Berücksichtigung der experimentell bestimmten Wachstumsrate von P. putida KT2440 pSynPro8 bestimmt und mit der experimentell bestimmten Rhamnolipidbildungsrate verglichen. Daraus konnte man die Kohlenstoffflüsse bestimmen und so feststellen, dass 24 % des eingesetzen Kohlenstoffs der Glucose in die Bildung von Nebenprodukten fließt. Es wurden die von den Kooperationspartnern bereitgestellten Stämme analysiert und Gründe für das teilweise schlechte Wachstum identifiziert. Basierend auf den experimentellen und theoretischen Ergebnissen wurden eine Reihe von Vorschläge für weitere Optimierungen erarbeitet, u.a. das Ausknocken der Glucoseoxidase, damit Xylose nicht zu Xylonat weiterreagiert, sondern effektiv genutzt werden kann. | Prof. Dr. Dietmar Schomburg Tel.: +49 531 391-55202 d.schomburg@tu-bs.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 2 - Lebenswissenschaften - Institut für Biochemie und Biotechnologie - Abteilung Bioinformatik und Biochemie Rebenring 56 38106 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.08.2015 | 31.07.2017 | 22013415 | Verbundvorhaben: Entwicklung von schäumbaren, biobasierten Kunststoffrezepturen zur Herstellung alternativer und eigenschaftsoptimierter Bienenbeuten; Teilvorhaben 2: Spritzgießverfahren, Materialeigenschaften - Akronym: WPCBienenbeute | In dem hier beantragten Gemeinschaftsforschungsprojekt soll, als biobasierte Alternative und zur Optimierung der anwendungsbezogenen Eigenschaften, ein neuer Werkstoff für Honigbienenbehausungen (Honigbienenbeuten) entwickelt und auf Praxistauglichkeit untersucht werden. Die Verfahren und die Werkstoffrezepturen sollen auch für weitere Anwendungen nutzbar sein. Es sollen geeignete Werkstoffrezepturen und Herstellungsverfahren für die Herstellung von schäumbaren, thermoplastischen, holzfaserverstärkten Kunststoffen entwickelt und charakterisiert werden. Idealerweise besteht dabei der thermoplastische Kunststoff ebenfalls aus nachwachsenden Rohstoffen und ist darüber hinaus witterungsbeständig. Für die Rezepturentwicklung werden am Fraunhofer WKI die unterschiedlichen Rezepturbestandteile compoundiert. Für die Rezeptur sollen unterschiedliche Kunststoffe und Holzbestandteile sowie Treibmittel und andere Additive, in Hinblick auf Ihre Schäumbarkeit, Verarbeitungsfähigkeit, Materialeigenschaften und den Auswirkungen auf das Bienenvolk werden. Die Untersuchungen werden im Verbund von Hochschule Osnabrück und dem Fraunhofer WKI durchgeführt. Hierbei wird an der Hochschule Osnabrück der Schwerpunkt auf die Verfahrenstechnik Spritzgießen, am Fraunhofer WKI auf die Rezepturentwicklung und die Profilextrusion von WPC-Schäumen gelegt. Die Untersuchungen der Materialien im Bienenvolk und dessen Auswirkungen auf die Honigqualität werden vom LAVES Institut für Bienenkunde durchgeführt und ausgewertet. Für Versuche im industriellen Maßstab, engagieren sich die Industriepartnern Naftex GmbH und Georg Utz GmbH. Bei diesen Unternehmen können die geeigneten Rezepturen in größeren Mengen compoundiert und über die Verfahrenstechniken "Extrusion" und "Spritzguss" zu großvolumigen Formteilen verarbeitet werden. Somit kann die Machbarkeit dargestellt und am Ende des Projektes ein Demonstrator für Veröffentlichungen, Fachtagungen, Messen hergestellt werden. | Prof. Dr.-Ing. Rainer Bourdon Tel.: +49 541 969-2186 r.bourdon@hs-osnabrueck.de Hochschule Osnabrück - Fakultät Ingenieurwissenschaften und Informatik Albrechtstr. 30 49076 Osnabrück | X | FPNR | |
| 01.09.2018 | 30.11.2021 | 22013417 | Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Biobasierte Hochleistungsbarrierewerkstoffe auf der Basis einer Plattformtechnologie zur biotechnologischen Gewinnung von Cellulose-Nanofasern; Teilvorhaben 5: Entwicklung und Upscaling von Coating- und Compoundformulierungen - Akronym: BioSBarrier | Biotechnologie eröffnet einen neuen Zugang zu hochleistungsfähigen Materialien. Biotechnologisch gewonnene Nanocellulose (BNC) aus Zucker stellt eines dieser innovativen Biomaterialien dar. Dieses natürliche, erneuerbare Polymer aus reiner Cellulose besitzt aufgrund seiner nanostrukturierten Fasern einzigartige Materialeigenschaften. Das Potential dieses Materials wird jedoch nicht ausgeschöpft, denn bisherige Untersuchungen zu kommerziellen Anwendungen beschränken sich auf größere Formkörper aus BNC. Die Möglichkeiten der Oberflächenmaximierung und Steuerung der BNC-Faserbildung werden nicht genutzt. Ursache hierfür ist das Fehlen eines effizienten, technologischen Zuganges zu BNC-Nanofasern mit kontrollierter Morphologie. Dies würde auch neuartige Anwendungen im Bereich funktioneller Coatings ermöglichen, die heute noch nicht realisierbar sind. Hierbei sind beispielsweise Anwendungen im Verpackungsbereich, Korrosionsschutz oder Brandschutz zu nennen, im Besonderen im Kontext von "All-Bio" bzw. "All-Renewable"-Produktkonzepten. Im Rahmen der Kooperation BioSBarrier soll die komplette Wertschöpfungskette von der Erforschung und Entwicklung einer neuen Fertigungstechnologie zur kontrollierten Herstellung des Hochleistungsbiopolymers BNC in Form von Einzelfasern mit kontrollierter Morphologie, der Erforschung, Entwicklung und Testung hochleistungsfähiger Materialverbünde aus speziellen Substratmaterialien mit maßgeschneiderten, optional mehrschichtigen, funktionalen Coatings bis zur Testung der Materialverbünde in Anwendungen als funktionale Coatings und Barrierefunktionsschichten in den Bereichen Verpackung und Korrosionsschutz geschaffen werden. | Dr. Helmut Mack Tel.: +49 151 42262376 helmut.mack@evonik.com Evonik Operations GmbH Rellinghauser Str. 1-11 45128 Essen | X | FPNR | |
| 01.08.2019 | 31.10.2021 | 22013418 | Generative Fertigung von Schallabsorberplatten auf Basis von Pilzen aus der Ordnung der Stielporlingsverwandten - Akronym: FungiFacturing | Der Markt für Schallabsorber bietet aktuell nur wenige biobasierte Produkte. Im Projekt "FungiFacturing" sollen Pilzmyzel und pflanzliche Reststoffe dazu eingesetzt werden innovative biobasierte Schallabsorber herzustellen. Anwendung findet dabei ein 3D-Druck-Verfahren und das Prinzip der Double-Porosity, welches in einer Kombination aus verschiedenen Porengrößen die optimale Absorberwirkung für das Produkt bewirkt. Pilzmyzel bietet eine sehr offenzellige Porosität im Mikrometerbereich, welche durch die Kombination mit größeren Poren im Millimeterbereich besonders effizient genutzt werden kann. Das angewandte 3D-Druckverfahren macht die hierfür nötigen, unterschiedlichen Schichtaufbauten möglich. Die Kombination aus pflanzlichen Reststoffe, schnell wachsendem Pilzmyzel, 3D-Druck und dem Prinzip der Double-Porosity ermöglicht ein innovatives und individualisierbares Produkt. Dieses kann dezentral mit regionalen Rohstoffen hergestellt werden und fördert die hochwertige pflanzlicher Rohstoffe. | Dr.-Ing. Markus Hiebel Tel.: +49 208 8598-1181 markus.hiebel@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | X | FPNR | |
| 01.08.2001 | 31.07.2004 | 22013500 | Verbundvorhaben: Untersuchungen zur biotechnischen Herstellung von Threit aus Kohlenhydraten - Teilvorhaben 2: Prozessoptimierung der biotechnischen Threitbildung | Die verstärkte Nutzung nachwachsender Rohstoffe in Form niedermolekularer Kohlenhydrate zur Gewinnung chemischer Synthesebausteine ist sowohl ökologisch wie ökonomisch von großem Interesse. Ein in diesem Zusammenhang hochinteressantes Produkt ist Threit (1,2,3,4-Butantetrol). Anwendungen im chemisch-technischen Bereich bestehen bspw. als Formulierungshilfsstoff granulierter oder pelettierter Chemikalien sowie als Stabilisatoren für Blut- und Blutersatzpräparate. In diesem Vorhaben soll die biotechnologische Threit-Herstellung näher untersucht und die Herstellungsbedingungen soweit optimiert werden, dass ein wirtschaftlich machbares biotechnisches Verfahren ermöglicht wird. Das Verbundvorhaben soll in Zusammenarbeit mit dem Institut für Technische Chemie der TU Braunschweig durchgeführt werden. | Beim Screening nach geeigneten Mikroorganismen wurden die 26 vielversprechendsten Stämme auf ihre Threitbildung hin untersucht. Zunächst zeigten nur Stämme der Risikoklasse 2 eine ausreichend hohe Aktivität. Nach weiterem Screening konnten auch Stämme der Risikoklasse 1 (Burkholderia caryophylli, Agrobacterium radiobacter und Agrobacterium tumefaciens) gefunden werden.Mit dem Organismus B. caryophylli CECT117 wurden Produktkonzentrationen von 60 g/L erreicht, bei gleichzeitig nahezu vollständigem Umsatz, was spätere Aufreinigungskosten senkt. Es wurden geeignete Substraten und Co-Substrate für die Threitproduktion gefunden und die Fermentationsparameter optimiert. Die Versuche mit B. caryophylli zur Wahl des geeigneten Co-Substrates ergeben bei gleicher Konzentration deutliche Vorteile für Saccharose und Fructosesirup gegenüber Glucose. Darüber hinaus erfolgte die Einführung eines kostengünstigen Mineralsalz-Kulturmediums. Die verwendeten Medien konnten so verbessert werden, dass möglichst geringe Threitverluste während der Fermentation auftreten, da der Organismus das Produkt selbst auch metabolisieren kann. Gegen Ende des Projekts wurden die o.g. Agrobacterium Stämme der Risikoklasse 1 im Fermenter auf ihre Threitbildung hin untersucht. Wie sich zeigte, konnten diese Vertreter sogar den bisher untersuchten Burkholderia caryophylli übertreffen. Mit A. tumefaciens konnte bereits bei der ersten Fermentation mit höheren Threitbildungsraten als bei B.caryophylli nahezu Vollumsatz erreicht werden. Der Mikroorganismus A. tumefaciens besitzt also ein großes Potential zur Threitproduktion. Hinderlich ist jedoch die Viskositätserhöhung durch gebildete extrazelluläre Polysaccharide, die die Biomassebildung behindert und damit auch die Höhe der Threitendkonzentration negativ beeinflusst. | Dr. Wolfgang Wach Tel.: +49 6359 803-456 wolfgang.wach@suedzucker.de Südzucker AG - Zentralabt. Forschung, Entwicklung und Services (ZAFES) Wormser Str. 11 67283 Obrigheim (Pfalz) | FPNR | |
| 01.08.2002 | 31.10.2003 | 22013501 | Verbundvorhaben: Industrieller Einsatz von Färberpflanzen; Teilvorhaben 1: Rohstoffbereitstellung und Erstverarbeitung in der Praxis | Ziel des Vorhabens waren vorbereitende Arbeiten für die in Kooperation mit einem Unternehmen der Textilindustrie (Teilvorhaben2) beabsichtigte Markteinführung von pflanzengefärbten Textilien. Weitere Verwertungslinien (u.a. in der holzverarbeitenden und der pharmazeutischen Industrie) sollten evaluiert werden. Hierzu sollte der Färberpflanzenanbau in der Region stufenweise auf bis zu 25 Hektar ausgedehnt werden. Die grundlegenden Erkenntnisse aus dem Vorläufervorhaben (22014895) zu Kulturführung und Erstverarbeitung sollten dabei genutzt und vertieft werden. Insbesondere sollten die Anbauversuche mit den Färberpflanzen Reseda, Krapp und Färberknöterich fortgeführt werden. Versuche zur Saatgewinnung sollte dabei eine wesentliche Rolle spielen. Daneben sollten die Möglichkeiten einer technischen Trocknung von Färberknöterich für die Zwischenlagerung erprobt werden. Anhand von Feld-, Ernte- und Trocknungsversuchen sollten die qualitäts- und ertragsbestimmenden Faktoren für standort- u. umweltgerechte Produktionsverfahren weiter präzisiert und untersetzt werden. Intensiv war der Anbau der Arten in der landwirtschaftlichen Praxis zu betreuen. Im Parzellenmaßstab sollte die Eignung von Alant (Inula helenium) als Färberpflanze bewertet werden. Weitere wichtige Aufgaben des Teilvorhabens lagen in der Verbundkoordination sowie der marktvorbereitenden Öffentlichkeitsarbeit (siehe auch 22007002). | Zur Koordination des Verbundvorhabens wurden diverse Arbeitstreffen mit der Firma Spremberger Tuche, der nig Magdeburg GmbH, der Agrargenossenschaft Unterspreewald, Dürrenhofe, sowie der Firma W&S Textil, Berlin, durchgeführt. Der Praxisanbau in Brandenburg wurde 2003 auf 7 ha Reseda und 2 ha Krapp ausgedehnt. Die pflanzenbaulichen Arbeiten zu Reseda konzentrierten sich auf die Saatgutreproduktion, da dieser Aspekt wesentlich für eine Überführung in den größeren Maßstab sein wird. Über ein Saatzuchtunternehmen in begrenztem Umfang erhältliches Saatgut erwies sich als völlig ungeeignet (Keimfähigkeiten < 10%, Herkunft Indien). Bei Krapp wurden neben der Saatgutreproduktion verschiedene Ansätze zur Optimierung der Qualität (insbesondere Senkung des Aschegehalts) untersucht (Wurzelwäsche, Trocknungsparameter, Zerkleinerungsgrad usw.). Erstmals in Brandenburg durchgeführte Versuche zum Anbau von Färberknöterich ergaben, dass der Anbau auf leichten Standorten nur mit Zusatzbewässerung und hohen N-Gaben möglich und daher nicht effizient ist. Arbeiten zur Trockenkonservierung ergaben keine verwertbaren Ergebnisse. Der Farbstoffgehalt nach Trocknung war zu gering. Vor diesem Hintergrund werden die Chancen, eine Produktion von Färberknöterich in Brandenburg aufzubauen, eher negativ beurteilt und nicht weiter verfolgt. Der versuchsweise Anbau von Alant ergab keine nachweisbaren Farbstoffgehalte. Die bei Antragstellung herangezogenen historischen Quellen bestätigten sich also nicht (siehe auch 22007002). | Dr. Lothar Adam Tel.: +49 33203 22541 l.adam@arcor.de Landesamt für Ländliche Entwicklung, Landwirtschaft und Flurneuordnung Brandenburg - Abt. 4 Landwirtschaft und Gartenbau - Referat 43 Ackerbau und Grünland Stahnsdorfer Chaussee 1 14532 Stahnsdorf | FPNR | |
| 01.01.2006 | 30.06.2008 | 22013504 | Strohverbrennung in Anlagen mittlerer Leistung - Ermittlung der verfahrenstechnischen Grundlagen | Ziel des Vorhabens ist die Erarbeitung eines verfahrenstechnisch optimierten Gesamtkonzeptes für eine Strohkesselanlage im dezentralen Leistungsbereich von 200 bis 400 kW. Ausgehend vom gegenwärtigen Stand der Technik sind die derzeit gegebenen Probleme bei der energetischen Nutzung von Stroh umfassend zu analysieren und bestehende Schwachstellen zu identifizieren. Darauf aufbauend werden die verfahrenstechnischen - insbesondere die brennstofftechnischen - Grundlagen der Halmgutverbrennung detailliert betrachtet und Lösungsansätze erarbeitet, mit denen die einzelnen Probleme überwunden werden können. Diese theoretisch Lösungen sind in einer Versuchsanlage zu verifizieren und entsprechende Anlagenanpassungen vorzunehmen. Mit den Ergebnissen dieser Versuche erfolgt abschließend die Zusammenführung der positiv bewerteten Lösungsansätze zu einem Gesamtkonzept für die energetische Nutzung von Stroh. Anhand dieses Gesamtkonzeptes erfolgt gemeinsam mit dem projektgebundenen Anlagenhersteller - ggf. unter Einbeziehung weiterer Hersteller - die Errichtung und umfassende technische Erprobung des Prototypen sowie die Ableitung der Vermarktungsstrategie im Rahmen eines Folgeprojektes. | Prof. Dr.-Ing. Daniela Thrän Tel.: +49 341 2434-435 daniela.thraen@ufz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.05.2008 | 30.04.2009 | 22013507 | Förderschwerpunkt: Stärke für die Papierindustrie - Refixierung der im Kreislauf vagabundierenden Stärke aus dem Rohstoff Altpapier in das Fasergefüge des neugebildeten Wellpappenrohpapiers (207) | Die bei der Herstellung von Verpackungspapieren vorwiegend eingesetzten Altpapiersorten bestehen zu ca. 3 - 6% aus nativer, abgebauter Stärke. Bei der Zerfaserung des Altpapiers im Pulper geht die Stärke in Lösung und belastet dadurch den Wasserkreislauf. Die Folge sind CSB-Gehalte in Höhe von z.B. 5.000 - 8.000 mg/l. Die im Kreislaufwasser vagabundierenden Stärkeprodukte sind Ursache für Geruchsbildung, Korrosion und eine reduzierte Wirksamkeit der chemischen Additive. Der größte Anteil der vagabundierenden Stärke wird bei der Blattbildung nicht an die Faser gebunden, sondern gelangt mit dem Siebwasser zur Kläranlage. Ihre Reduzierung könnte viele große Probleme der altpapierverarbeitenden Papierfabriken abschwächen. Die im Kreislaufwasser vagabundierende Stärke wird isoliert und charakterisiert. Auf Basis der Ist-Stand-Analyse sollen ausgehend von der molekularen Zusammensetzung und möglichen effektiven Funktionalisierungen verschiedene Anwendungen mit Additiven im wet-end und im Oberflächenauftrag untersucht werden. Das Projekt ist sehr risikoreich, da nicht abgeschätzt werden kann, ob die molekulare Zusammensetzung der vagabundierenden Stärke deren weitere Verwendung gestattet. | Bei der Zerfaserung von Altpapier im Pulper wird Stärke von den Fasern abgelöst, die bei der Papierherstellung im Prozesswasser im Kreislauf geführt wird. Diese Stärke wird als "vagabundierende Stärke" bezeichnet. Gelingt es, sie erneut an die Faser zu binden, werden einige große Probleme der Altpapier verarbeitenden Papierfabriken wie Geruchsbelastung, Korrosion, Verkalkungsprobleme verringert. Hinzu kommt, dass die Bindung von Stärke im Papier dessen Festigkeiten steigern kann. Im Projekt sollte geklärt werden, wie viel Stärke im Prozesswasser von Papierfabriken vagabundiert und welche Zusammensetzung sie hat. Es sollten Möglichkeiten abgeschätzt werden, ob und wie diese Stärke im Fasergefüge des neugebildeten Wellpappenrohpapiers fixiert werden kann. Der hauptsächliche Stärkeanteil beim Wiederaufbereiten von Altpapier stammte aus der Wellpappe, deren Stärkegehalt mit 4% - 6% bestimmt wurde. Die Menge der isolierten Stärke aus den Filtrat- und Pulperproben stieg in der Reihenfolge 1.02 (gemischtes sortiertes Altpapier) << 1.04 (Kaufhausaltpapier) ? 4.01 (Wellpappenabfälle). Die Molmasse der Stärke aus 1.04 und 4.01 betrug bis zu 6*10ˆ6 g/mol. In den Papierfabriken unterschied sich der Anteil vagabundierender Stärke im Prozesswasser aufgrund der verwendeten Altpapiersorten sowie des Wasserkreislaufs stark. Den entscheidenden Einfluss auf die Stabilität der Stärke übte die im Prozesswasser vorherrschende Mikrobiologie aus. Vagabundierende Stärke kann durch Refixierung am neu gebildeten Faserstoffvlies die Festigkeitsentwicklung im Papier positiv beeinflussen. Je höher die Molmasse der Stärke war, desto größer war die Festigkeitssteigerung. Aufgrund der festigkeitsunterstützenden Wirkung wird eine Separation der vagabundierenden Stärke aus dem Prozesswasser als nicht sinnvoll erachtet. Eher muss nach Möglichkeiten gesucht werden, die Stärke im Kreislauf gegen Metabolisierung durch Mikroorganismen zu schützen und in höheren Mengen an den Faserstoff zu fixieren. | Dr. rer. nat. Sylvia Radosta Tel.: +49 331 568-1608 sylvia.radosta@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR |
| 01.02.2009 | 31.01.2013 | 22013508 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Vergleich von optimierten Anbausystemen für die landwirtschaftliche Produktion von Energiepflanzen unter den verschiedenen Standortbedingungen Deutschlands - Phase II (EVA II); Teilvorhaben 6: Zweikulturennutzungssystem (ÖKOVERS/KORB) | Aufbauend auf die Versuche in EVA I in TP 6, in dem das Zweikultur-Nutzungssystem an 7 Standorten geprüft wird, soll für Entscheidungshilfen parallel hierzu der an 5 der 7 Orte begonnene Anbau von Energiepflanzen unter ökologischen Anbaubedingungen (ÖKOVERS) fortgeführt werden. Gleichzeitig soll an 6 Orten mit dem Korrektur- und Brückenglied KORB der Systemversuch in reduzierter Form weitergeführt werden, um auch beide Anbauformen miteinander vergleichen zu können. An den Standorten werden in einem zweijährigen Versuch nach Kleegras 7 Pflanzenarten als Zweitkulturen unter ökologischen Anbaubedingungen kultiviert, die mit separierten Gärresten gedüngt werden. Ihnen folgt Winterweizen zur Prüfung des Vorfruchtwertes. Im Versuch KORB soll der Vergleich zwischen der Hauptfrucht- und Zweikultur-Nutzung fortgeführt werden. Wie im laufenden Versuch soll neben der Analyse von Ertrag und Inhaltsstoffen eine eingehende ökologische und ökonomische Begleituntersuchung durchgeführt werden. Die an den Standorten gewonnenen Ergebnisse sollen in Verbindung mit den Partnern in TP 6 für die Beratung aufbereitet, in Tagungen vorgestellt und in intern. anerkannten Zeitschriften publiziert werden. | Prof. Dr. Michael Wachendorf Tel.: +49 5542-98-1334 mwach@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 11 Ökologische Agrarwissenschaften - Fachgruppe Boden- und Pflanzenbauwissenschaften - Institut für Nutzpflanzenkunde Steinstr. 19 37213 Witzenhausen | X | FPNR | |
| 01.09.2010 | 30.11.2014 | 22013509 | Feldbasierte innovative Messtechniken für die Verbesserung der Trockentoleranz von Roggen in Biogasfruchtfolgen | Durch den Verbund von Partnern aus angewandter und universitärer Forschung sowie der Privatwirtschaft soll untersucht werden, ob die in situ Erfassung physiologischer Pflanzeneigenschaften durch berührungsfreie, nicht destruktive Messung von Bestandstemperatur und Wasserstatus auf Basis optoelektronischer Methoden zur Beurteilung der Trockentoleranz von Roggenzuchtmaterial dienen kann. Im Einzelnen sollen folgende Ziele erreicht werden (1) Evaluierung des Potentials hyperspektraler Reflexions- und Bestandestemperaturmessungen zur Beurteilung der Trockentoleranz, (2) Ermittlung des optimalen Zeitpunktes (Entwicklungsstadium, Tageszeit, Wetter) für optoelektronische Messungen, (3) Aufklärung der Beziehung zwischen optoelektronischen Sensordaten, phänologischen Daten und destruktiver Referenzanalytik mit dem Ziel der Identifizierung physiologischer Hilfsmerkmale zur Verbesserung der Auslese auf Trockentoleranz, (4) Inspektion des Datenmaterials auf möglicherweise vorliegende unterschiedliche Trockentoleranzmechanismen sowie gegebenenfalls eruieren von Möglichkeiten der Kombination komplementärer physiologischer Effekte (Pyramidisierung) und (5) Aufbereitung der Sensordaten mit dem Ziel der Weiterentwicklung von Wasserhaushaltsmodellen. Es werden Feldversuche für Trockenstressmessungen angelegt. Darüber hinaus kann, für den Fall, dass einer der beiden Standorte ausfällt, auf einen Reservestandort (Borow, Polen) zurückgegriffen werden. | Dr. Carl Bulich Tel.: +49 228 98581-40 cbulich@bdp-online.de Gemeinschaft zur Förderung von Pflanzeninnovation e.V. (GFPi) Kaufmannstr. 71-73 53115 Bonn | X | FPNR | |
| 01.04.2012 | 30.09.2015 | 22013511 | Optimierung der anaeroben Vergärung von Substratmischungen durch Zuckerrüben | Gezielte Zugabe von Zuckerrüben bei zusätzlicher Beimpfung mit cellulolytischen Clostridien und anaeroben Pilzen soll die anaerobe Vergärung von Mais- und Grassilage sowie Reststoffen aus der Landschaftspflege verbessern. Gleichzeitig soll ein stabiler Gärprozess bei hoher Biogasausbeute erzielt werden. Die Ziele des Vorhabens lassen sich in folgende Punkte zusammenfassen:? Empfehlung von optimierten Mischungsverhältnissen zwischen Zuckerrübe und anderen faserreichen, schwerer abbaubaren Substraten zur Beschleunigung des anaeroben Abbaus bei gleichzeitiger Prozessstabilität? Überprüfung der gezielten Zugabe definierter Clostridien-Stämme und anaerober Pilze zur Erhöhung des Abbaugrades In experimentellen Fermenteranlagen werden im Batch-Verfahren und im kontinuierlichen Betrieb gezielte Versuche durchgeführt und durch molekularbiologische Untersuchungsmethoden begleitet. Verschiedene Mischungen von Zuckerrüben mit faserreichen Substraten werden hinsichtlich Prozessstabilität und Methanausbeute getestet. Darüber hinaus wird geprüft, inwieweit die Zugabe spezialisierter Clostridien-Stämme und anaerober Pilze einen Einfluss auf die Methanbildungsrate, den spezifischer Methanertrag sowie den Trockensubstanzabbau haben. Die bakterielle Lebensgemeinschaft wird molekularbiologisch mittels der "454-Pyrosequenzierung" erfasst. Dabei steht der quantitative Vergleich von verschieden Populationen und ihre relative Veränderungen durch die oben angeführten Tests im Vordergrund. | Prof. Dr. Marian Kazda Tel.: +49 731 50-23300 marian.kazda@uni-ulm.de Universität Ulm - Fakultät für Naturwissenschaften - Institut für Systematische Botanik und Ökologie (Biologie V) Albert-Einstein-Allee 11 89081 Ulm | X | FPNR | |
| 01.02.2017 | 31.01.2020 | 22013513 | Verbundvorhaben: Umformung von unverdichteten ebenen Holzplatten quer zur Faser zu technischen Profilen; Teilvorhaben 1: Verfahrensentwicklung - Akronym: Querbiegen | Das Ziel des Projekts ist die Biegeumformung von Massivholz quer zur Faser nach thermischer und hygrischer Behandlung. Die angestrebten Produkte sind maschinell hergestellte Halbzeuge in Form einfach gekrümmter Schalen mit Kreisringsegmentquerschnitten, bei denen die Holzfasern in der ungekrümmten Richtung verlaufen, und als Endprodukte Hohlprofile, z.B. Rohre, die durch Zusammenfügen mehrerer Teilschalen zu Ringquerschnitten entstehen. Auf eine vorherige Verdichtung des Werkstücks, wie sie bei der sog. Formholztechnik notwendig ist, kann verzichtet werden. Stattdessen wird die Umformung durch lokale Verdichtung des Holzes während des Umformprozesses vollzogen. Das zu entwickelnde Verfahren der Holzumformung quer zur Faser baut auf der vorhandenen Technologie der Holzbiegung längs zur Faser mit Zugband auf. Es stellt jedoch eine grundlegend neue Verarbeitungstechnologie von Massivholz durch Umformung dar. Darin werden die bekannten Formungsprozesse des Verdichtens / Stauchens und Biegeumformen zusammengeführt und in einem Prozessschritt vereinfacht. Dabei stellt die Umformung des Holzes quer zur Faser eine technologische Besonderheit dar. Das technologische Ziel ist also die beiden vorhandenen Techniken "Formholz durch Biegeumformung quer zur Faser mit vorverdichten Platten" und "Biegeumformung längs zur Faser mit Zugband" zusammenzuführen und ein neues Verfahren "Biegeumformung von unverdichteten Holzplatten quer zur Faser mit Zugband" zu entwickeln. 1. Anforderungsprofil / Analyse technologischer und Prozessparameter 2. Verfahrensentwicklung zum Holzumformen 3. Untersuchungen zur Formbarkeit / Umformungskonzept 4. Untersuchungen zur Prozess-/ Verfahrenstechnik 5. Umformungskonzept Maschinenkomponenten 6. Modellierung Umformung / Entwicklung Berechnungsmodelle 7. Umsetzung von komplexen Teilvorrichtungen 8. Validierung der Systemkomponenten für Formteile 9. Untersuchungen zum Fügen der Formteile 10. Untersuchungen zum mechanischen Verhalten der Formteile | Prof. Dr.-Ing. Peer Haller Tel.: +49 351 463-35575 peer.haller@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Bauingenieurwesen - Institut für Stahl- und Holzbau George-Bähr-Str. 1 01069 Dresden | X | FPNR | |
| 01.10.2015 | 31.07.2019 | 22013514 | Vorhaben (FSP-Klebstoffe): Neue biobasierte Oligomere als Diol- und Polyol-Komponenten in Polyurethan-Klebstoffen - Akronym: PURe-Glue | Das geplante Projekt soll die gesamte Entwicklungskette vom Rohstoff hin zum fertigen Klebstoff an ausgewählten Verbindungen aufzeigen. Auf Basis geeigneter biobasierter Rohstoffe werden Oligomere mit Hydroxylfunktionalitäten von 2 (und optional > 2) vergleichend über chemische und biokatalytische Routen hergestellt und analytisch charakterisiert. Wichtige Kenngrößen hierbei sind das Molekulargewicht, die Molekulargewichtsverteilung sowie der Funktionalitätsgrad der Verbindungen, die teilweise über die Synthesemethoden beeinflusst werden. Geplant ist, die kommerziell verfügbaren biogenen Rohstoffe für Synthesestudien zu erwerben und einige nicht oder nur schwer verfügbare Intermediate innerhalb des Projektes darzustellen. Nach Umsetzung der biobasierten Oligomere mit Isocyanaten zu Polyurethan-Präpolymeren stehen die Charakterisierung von Performance-Parametern der 1-Komponenten und 2-Komponenten Klebstoffe sowie Polyurethandispersionsklebstoffe im Fokus der industrienahen Entwicklung. Das Projekt gliedert sich in 6 Arbeitspakete, von denen die Arbeitspakete B – D in der ersten Promotion bearbeitet werden und die Arbeitspakete E und F Teil der zweiten Promotion zugeordnet sind. Die Etablierung von Analysenmethoden erfolgt gemeinsam durch beide Promovenden. Folgende Arbeitspakete sind Bestandteil des beantragten Projekts: A) Etablierung von Analysenmethoden B) Biokatalytische Herstellung von oligomeren Diolen / Polyolen C) Gezielte Optimierung von Lipasen für die Oligomerensynthese D) Synthese langkettiger Glykolipide und ¿-Hydroxyfettsäuren als neuartige Intermediate E) Chemische Synthese von Oligomeren und Präpolymeren F) Herstellung von Polyurethandispersionen sowie physikochemische Charakterisierungen | Im Vorhaben wurden Sophorolipidmuster im kg-Maßstab mit Starmerella bombicola und Muster im Maßstab von mehreren 100 g mit Candida kuoi hergestellt. Außerdem wurde ein Verfahren zur lösungsmittelfreien Aufarbeitung und zum Recycling der Biomasse entwickelt, mit dem die Sophorolipid-Produktionskosten gesenkt werden können. Über Fütterung unterschiedlicher Fettsäuren und nachträgliche Produkt Derivatisierung ließen sich Sophorolipide mit einem breiten Spektrum von Anwendungseigenschaften herstellen. Mit Fettalkoholen als Lipidsubstrate produzierten die Hefen eine neue Klasse von sehr langkettigen Sophorolipiden, die Emulgator-Eigenschaften besitzen und das Anwendungsspektrum der Sophorolipide erweitern können. Aus den Sophorolipiden konnten über saure Spaltung Hydroxyfettsäuren isoliert werden und daraus wurden sowohl über chemische als auch biokatalytische Synthesen Polyesterdiole dargestellt. Versuche zur Synthese von Polyurethan Präpolymeren konnten mit den oligomeren Diolen durchgeführt werden. Ein alternativer Weg zur Isocyanat-freien Herstellung von A/B-Typ Polyurethanen wurde ausgehend von den biobasierten Hydroxyfettsäuren über Curtius-Umlagerung beschritten. Erste Ergebnisse zeigen Polyurethanbildung und sind vielversprechend für weitere Entwicklungsarbeiten. Die Sophorolipide als gesamte Moleküle konnten ebenfalls mit Isocyanaten und Diisocyanaten umgesetzt werden. In Mischsystemen mit kommerziellen Polyesterdiolen konnte ein teilweiser Einbau des Sophorolipids gezeigt werden und die Sophorolipide zeigten Weichmacher-Eigenschaften in den ternären Systemen. | Prof. Dr. Ulrich Schörken Tel.: +49 214 32831-4610 ulrich.schoerken@th-koeln.de Technische Hochschule Köln - Campus Leverkusen - Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften Campusallee 1 51379 Leverkusen | X | FPNR |
| 01.02.2016 | 31.07.2018 | 22013515 | Verbundvorhaben: Fassadenladen - Hochtechnologie mit biogenen Werkstoffen - Ein universeller Baukasten; Teilvorhaben 2: Werkstoffprüfung - Akronym: FabioW | Vorhabensziel: Die Fassaden sind die maßgebliche Schnittstelle für Nutzerkomfort und Energiebilanz der Gebäude und bestimmen in entscheidender Weise deren Erscheinungsbild. Für die Planung und den Bau nachhaltiger und leistungsfähiger Häuser stellen ‘adaptive’ Konstruktionen ein wichtiges Arbeitsfeld dar. Seit Jahren wird im Baubereich nach Alternativen zu herkömmlichen Roh- und Werkstoffen gesucht, mit der Zielsetzung: Reduzierung der Stoff- und Primärenergieströme und Verbesserung der Recyclingfähigkeit. Biogene Werkstoffe bieten hierbei ein bislang weitgehend unerschlossenes Potenzial. Vor diesem Hintergrund zielt das im Folgenden beschriebene Verbundvorhaben FabioW auf die Entwicklung einer neuartigen und marktfähigen Baukomponente, um die Durchlässigkeit von verglasten Gebäudeöffnungen wechselnden Witterungsbedingungen und Nutzerwünschen anpassen zu können. Der angestrebte ‘Fassadenladen’ soll mit zusätzlichen Leistungsmerkmalen und unter Verwendung zukunftsweisender thermoplastischer Werkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen eine innovative Weiterentwicklung des tradierten Fensterladens darstellen. Ein interdisziplinäres Projektteam aus Forschung und Industrie verknüpft mit diesem innovativen Ansatz auf systematische Weise die Themenbereiche ‘Adaptive Gebäudehülle‘ und ‘Biogene Werkstoffe’. Geplant ist die Entwicklung sowie der Bau und Test von Prototypen im Sinne eines modularen Baukastensystems. Als Vorstufe eines industriell gefertigten Produkts werden begleitend Untersuchungen und Strategien zur Vermarktung erarbeitet. | Prof. Dr.-Ing. Dietmar Drummer Tel.: +49 9131 85-29700 drummer@lkt.uni-erlangen.de Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg - Technische Fakultät - Department Maschinenbau - Kunststofftechnik Am Weichselgarten 9 91058 Erlangen | X | FPNR | |
| 01.12.2016 | 31.05.2020 | 22013516 | Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 12: Wärmeschutz - Akronym: NawaRo-Daemmstoffe | Das übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen. | Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist. | Dipl.-Ing. Thomas Kloos Tel.: +49 231 4502-427 kloos@mpanrw.de Materialprüfungsamt Nordrhein-Westfalen Marsbruchstr. 186 44287 Dortmund | X | FPNR |
| 01.01.2018 | 31.10.2020 | 22013517 | Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Naturfaserverstärkte Biokunststoffverbunde und innovative Herstellungsverfahren für Leichtbau-Hybridformteile mit hohen Struktur- und Sicherheitsanforderungen – regenerative Sitzschale; Teilvorhaben 5: Simulation von Bio-NFK-Verbunden - Akronym: RegScha | Das Hauptanliegen des geplanten Forschungsprojektes beinhaltet die Erweiterung des Einsatzbereiches von naturfaserverstärkten Bio-Kunststoff-Verbunden für High-Performance-Produkte. Belastungsgerechte Laminataufbauten aus quasi-endlos faserverstärkten Einzelschichten sollen hierbei als partielle Verstärkungen über einen Hybrid-Spritzgussprozess sowie einer nachgeschalteten selektiven Strahlenvernetzung in hochbelastbare Strukturbauteile integriert werden. Hierfür werden verschiedene Material-, Technologie-, Auslegungs- und Recyclingkonzepte am Beispiel einer Sitzschale kritisch erforscht und in eine praxisnahe Strukturanwendung überführt. Im Erfolgsfall des Projektes liegen somit wichtige Erkenntnisse sowie Verarbeitungs- und Designmethoden für die Anwendung von naturfaserverstärkten Bio-Kunststoff-Verbunden in Strukturbauteilen vor. | Dipl. Ing. Michael Begert Tel.: +49 661 6000-801 michael.begert@edag.de EDAG Engineering GmbH Reesbergstr. 1 36039 Fulda | X | FPNR | |
| 01.10.2018 | 29.02.2024 | 22013518 | Erarbeitung, Optimierung und Umsetzung von Schutzstrategien für durch Lebensraumfragmentierung gefährdete Insektenpopulationen mit Maßnahmen eines wirkungsvollen Biotopverbundes in und außerhalb von Wäldern - Akronym: InsHabNet | Die Landschaften Mitteleuropas wären von Natur aus im Wesentlichen von flächendeckenden Wäldern geprägt. Die an diese natürlichen Bedingungen angepasste mitteleuropäische Tierwelt ist originär eine Waldfauna, die sich über das räumliche und zeitliche Kontinuum des Vorhandenseins waldtypischer Strukturen adaptierte. Der Waldanteil Deutschlands beträgt heute etwa 32 Prozent und liegt regional auch deutlich darunter. Gerade in agrarisch geprägten Landschaften, wie beispielsweise in vielen Regionen Mecklenburg-Vorpommerns, ist die Fragmentierung von Waldlebensräumen besonders ausgeprägt. Die in diesem Bundesland seit 2002 stattfindende entomologische Forschung in Naturwaldreservaten lieferte aufgrund des hohen Anteils der in den Gebieten jeweils vorgefundenen exklusiven Arten Indizien für das stattgefundene Aussterben von Insektenarten aufgrund der Verinselung und Isolation ihrer Populationen. Im Projekt sollen diese Mechanismen durch vergleichende Inventarisierungsarbeiten wichtiger Insektengruppen herausgearbeitet sowie wichtige Waldreststrukturen für eine Wiedervernetzung von Waldlebensräumen identifiziert werden. Mit zwei umsetzungsbezogenen Teilprojekten werden Lösungsansätze für den Biotopverbund sowohl im Wald als auch landschaftsübergreifend modelliert und an jeweils konkreten Beispielen vor Ort umgesetzt. Damit greift das Projekt erstmalig den Ansatz auf, die tradierte Fokussierung von Naturschutzbestrebungen auf jeweils eine Landnutzungsform zu überwinden. Das neu gewonnene Wissen aus Forschung und praktischer Umsetzung wird in verschiedenster Form für Waldbesitzer, Behörden und Gesellschaft aufbereitet. Dazu ist u. a. die Erarbeitung eines Leitfadens mit Handlungsstrategien für einen insektenschutzrelevanten Biotopverbund sowohl im Wald als auch übergreifend für verschiedene Landnutzungsformen vorgesehen. | Uwe Gehlhar Tel.: +49 385 6700-174 uwe.gehlhar@lfoa-mv.de Landesforst Mecklenburg-Vorpommern Anstalt des öffentlichen Rechts - Betriebsteil Forstplanung, Versuchswesen, Forstliche Informationssysteme Zeppelinstr. 3 19061 Schwerin | FPNR | ||
| 01.10.1997 | 30.09.2000 | 22013597 | Verbundvorhaben: Welkebefall verschiedener Accessionen des Johanniskrautes (Hypericum perforatum L.): Teilvorhaben: Sortenentwicklung und Resistenzprüfung | Der steigende Bedarf an Arzneimittelzubereitungen auf Johanniskraut-Basis (Hypericum perforatum L.) macht die Bereitstellung leistungsfähiger Sorten für die Erzeugung hochwertiger Rohdroge in der Landwirtschaft erforderlich. Das Verbundvorhaben hat sich das Ziel gesetzt, durch Evaluierung von 40 verschiedenen Accessionen an 4 Standorten Ausgangsmaterial für die Züchtung von Sorten zu gewinnen, die sich durch hohen Gehalt an wertbestimmenden Inhaltsstoffen, hohen Ertrag, gesteigerten Blütenanteil des Krautes und geringe Cadmiumakkumulation auszeichnen. Einen Schwerpunkt bildet die Beurteilung des Welkebefalles, da Welkeerscheinungen im intensiven Feldanbau erhebliche Ertragsausfälle verursachen. | Die Evaluierungsarbeiten des Johanniskrautes (Hypericum perforatum L.) umfassten die Durchführung einer Feldversuchsserie mit 57 Akzessionen an vier Standorten Deutschlands und die ergänzende Sichtung weiterer 90 Akzessionen vorwiegend am Standort Quedlinburg. Schwerpunkte der methodischen Untersuchung bildeten die Entwicklung eines Resistenztests und die Bestimmung des Reproduktionstyps durch Flowcytometrie. Die Akzessionen wurden durch morphologische Merkmale (wie Wuchstyp, Bestandeshöhe, Standfestigkeit, Blütenhorizont, TKM), physiologische Merkmale (wie Blüheinheitlichkeit, Regenerationsfähigkeit nach dem Schnitt), pharmakologischwichtige Inhaltsstoffe (wie Gesamthypericin, Hypericin, Qercetin, Rutin), Grad der Apomixie und Krankheitsbefall (Welke, Mehltau) charakterisiert. Die Evaluierungsergebnisse zeigen in eindeutiger Weise, dass die Ausprägung der geprüften Merkmale in fasst allen Fällen genetisch kontrolliert ist. Es bestehen deshalb günstige Voraussetzungen für die Leistungssteigerung des Johanniskrautes durch Züchtung. Die Leistung der Akzessionen wurde durch den Einfluss der Umwelt an den vier Versuchsstandorten der Serie in starkem Maß beeinflusst. Daraus kann geschlossen werden, dass die Auswahl eines geeigneten Standortes für den Anbau von Johanniskraut von besonder Bedeutung ist. Die beobachteten Genotyp-Umwelt-Interaktionen zeigen, dass auch für das Johanniskraut an bestimmte Anbaugebiete angepasste Sorten gezüchtet werden müssen und mit keiner Universalsorte zu rechnen ist, die in allen Gegenden optimale Leistungen aufweist. Die in diesem Vorhaben entwickelte und erstmals zur Charakterisierung des Befalls durch die Johanniskrautwelke sowohl unter Freiland- als auch unter Gewächshausbedingungen als Massenscreening eingesetzte Resistenztestmethode, hat sich bewährt. | Dr. Friedrich Pank Tel.: +49 3946 47-587 f.pank@bafz.de Bundesanstalt für Züchtungsforschung an Kulturpflanzen (BAZ) - Institut für Gemüse-, Heil- und Gewürzpflanzenzüchtung Neuer Weg 22/23 06484 Quedlinburg | FPNR | |
| 01.08.2002 | 30.09.2004 | 22013599 | Beschreibung und Verifizierung des Nutzungsgrades unterschiedlicher Naturfasern für den Einsatz von Naturfaser-Kunststoff-Verbunden | Gesamtziel des geplanten Forschungsvorhabens ist es, dem Verarbeiter von Naturfaserhalbzeugen eine notwendige Grundlage zur Einordnung erzielbarer mechanischer Kennwerte in Faser-Kunststoff-Verbunden durch verifizier- und reproduzierbare Eigenschaften sowie geeignete Auswahl mittels Datenbank, zu ermöglichen. Ausgangspunkt der Auswahl ist die Beschreibung des Nutzungsgrades der Fasereigenschaften in Abhängigkeit des Fasertyps sowie des eingesetzten Verarbeitungsverfahren. Folgende Arbeitsschwerpunkte sind geplant: - Recherche, - Materialbeschaffung und Eingangsprüfung, - Faseraufschluss, - Halbzeugherstellung, - Halbzeugcharakterisierung, - Herstellung und Prüfung von Verbundproben, - Auswertung, - Datentransfer und Berichtslegung. Die Ergebnisse werden in die Kennwertdatenbank zu naturfaserverstärkten Werkstoffen einfließen. | Prof. Dr.-Ing. Gerhard Ziegmann Tel.: +49 5323 72-2090 ziegmann@puk.tu-clausthal.de Technische Universität Clausthal - Fakultät für Natur- und Materialwissenschaften - Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik Agricolastr. 6 38678 Clausthal-Zellerfeld | FPNR | ||
| 01.01.2004 | 31.12.2006 | 22013602 | Entwicklung von naturnahen Bindemitteln aus nachwachsenden Rohstoffen zur Herstellung von Holzwerkstoffen und Pressformteilen | Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung bzw. Optimierung umweltfreundlicher Bindemittel auf Proteinbasis für die Herstellung von mitteldichten Faserplatten und dreischichtigen Spanplatten. Mit dem geplanten Vorhaben soll in Zusammenarbeit zwischen Bindemittelherstellern (Fa. Cerestar) und dem Holzwerkstoffproduzent (Fa. Pfleiderer) und dem Institut für Forstbotanik der Universität Göttingen, ein marktfähiges Bindemittel auf Proteinbasis entwickelt werden. In der ersten Arbeitsphase soll das Herstellungsverfahren des umweltfreundlichen Bindemittels aus biologischen Ausgangsmaterialien optimiert werden. Im weiteren soll die Auswahl geeigneter Verfahren der Stoffaufbereitung, des Mischens und der Formung untersucht und optimiert werden. Die weitere Vorgehensweise ist die Erfassung, Charakterisierung und Bewertung der Prozessabläufe. Nachfolgend erfolgen Versuche auf einer Produktionsanlage. | Die proteinhaltige Weizenquellwassersuspension aus der Stärkeproduktion konnte hinsichtlich ihres Feststoffgehaltes und der damit im umgekehrten Sinne einher gehenden Viskosität soweit optimiert werden, dass ein Einsatz als Bindemittel für Holzwerkstoffe aus verfahrenstechnischer Sicht möglich wurde. Diese dann so optimierte chemische Zusammensetzung des Weizenquellwassers konnte über die gesamte Projektlaufzeit als konstante Produktqualität erreicht und stabilisiert werden. Das Weizenquellwasser wurde soweit optimiert, dass es eine Lagerstabilität von ca. sechs Monaten aufweist. Das Weizenquellwasser benötigt in seiner jetzigen Form eine Temperatur von 140 °C für ein irreversibles Abbinden. Somit ist der Proteinleim als alleiniges Bindemittel oder in Kombination mit einem anderen Bindemittel am ehesten in der Herstellung von HDF- Platten bis zu einer Stärke von 8 mm technisch vorstellbar. Der niedrige pH-Wert des Weizenquellwassers (pH 3,5-4,5) bewirkt noch Probleme beim Einsatz des Materials mit anderen Zugabestoffen, wie beispielsweise Hydrophobierungsmitteln auf Paraffinbasis. Die im Weizenquellwasser enthaltenen Proteine können in Kombination mit konventionellen Harnstoff- und Phenol-Formaldehyd-Harzen eingesetzt werden, wobei sie neben der Wirkung als Bindemittel bzw. Bindemittelkomponente auch als Formaldehydfänger wirken. Das im Rahmen dieser Arbeiten optimierte Weizenquellwasser kann anteilig (d.h. in Kombination mit konventionellen Bindemitteln wie Harnstoff-Formaldehyd-Harz) aus technischer Sicht bis in den industriellen Maßstab zur Herstellung von MDF und dreischichtigen Spanplatten eingesetzt werden. Die auf diese Weise hergestellten MDF erfüllen die für die mechanisch-technologischen Eigenschaften festgelegten gültigen DIN/EN Normen. In dem Maße, in dem es möglich sein wird, die Abbindetemperatur in Richtung ca. 100°C abzusenken und die Reaktivität noch zu erhöhen sowie Presszeiten zu senken, wird ein wirtschaftlicher Einsatz möglich sein. | Dr. Kurt Nonninger Tel.: +49 2932 302-400 kurt.nonninger@pfleiderer.com Pfleiderer Holzwerkstoffe GmbH - Geschäftsbereich Holzwerkstoffe - Forschung und Entwicklung Westring 19-21 59759 Arnsberg | X | FPNR |
| 01.10.2005 | 30.09.2006 | 22013604 | Internet-Dialogsystem zur Entscheidungsunterstützung bei der Planung landwirtschaftlicher Biogasanlagen. | Ziel des Vorhabens ist es, ein von Herstellern unabhängiges Kalkulationssystem zur Unterstützung der Investitionsentscheidung als für jedermann zugängliche Online-Lösung im Internet anzubieten. Betriebsspezifische Verhältnisse sollen dabei mit Vorrang berücksichtigt werden können. Planungsdaten für Rohstoffe, Gärreste, bauliche und technische Daten bilden den zweiten Grundstock der Kalkulationen. Dieser Teil ist insbesondere dafür verantwortlich, dass nach dem jeweiligen Wissens- und Kenntnisstand abgesicherte und anerkannte Daten und Berechnungsmethoden zur Anwendung kommen. Die Arbeiten umfassen: Entwicklung und Dokumentation der Datenbankstrukturen, Definition der Programmleistungen, Zusammenstellung, Vervollständigung und Aktualisierung der Datenbank für Rohstoffe und Anlagenbauteile, Systemeinsatz vorbereiten, Anwendungsentwicklung mit permanenter Betreuung, Testbetrieb und Abnahme. Als Ergebnis wird eine für jedermann zugängliche Internetanwendung erstellt, die sowohl potentielle landwirtschaftliche Energieerzeuger, als auch Planern, Beratern und Kreditgebern im Vorplanungsstadium eine Abschätzung der Wirtschaftlichkeit auf der Basis abgestimmter Daten und Methoden ermöglicht. | Dipl-Ing(FH) Peter Jäger Tel.: +49 6151-7001166 p.jaeger@ktbl.de Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL) Bartningstr. 49 64289 Darmstadt | FPNR | ||
| 01.09.2005 | 31.12.2006 | 22013605 | Informations-, Schulungs- und Beratungsmaßnahmen betreffend die Herstellung von Biokraftstoffen und deren Einsatz zum Betrieb land- und forstwirtschaftlicher Maschinen in Hessen | In der Land- und Forstwirtschaft Hessens könnten jährlich über 100.000 t Biokraftstoffe eingesetzt werden. Regional spezifische Informations-, Schulungs- und Beratungsangebote für die Land- und Forstwirtschaft sowie begleitende Maßnahmen sollen 2005 und 2006 den verstärkten Einsatz und die Herstellung biogener Kraftstoffe in diesen Bereichen voranbringen. Basierend auf langjährigen Vorarbeiten zu technischen Fragen, Erfahrungen in der Öffentlichkeitsarbeit und die Einbindung in die hessischen Agrar-, Fortbildungs- und Beratungsstrukturen werden hohe Akzeptanz und Erfolgsaussichten sowie die Fortführung von Maßnahmen über den Förderzeitraum hinaus erwartet. Folgende Maßnahmen werden durchgeführt: eintägige Veranstaltungen, Führungen und Lehrfahrten; spezielle Schulungen / Integration des Themas in bestehende Lehrgänge; telefonische und Vor-Ort-Beratung; Erstellung und Pflege eines regionalspezifischen Internetportals zum Thema; Pressearbeit; Fachtagung zum Auftakt der Kampagne; Monitoring und Evaluation; Projektmanagement. Neben einem verbesserten Informationsstand werden vor allem die Schulungsmaßnahmen zu einem landfristig erhöhten Einsatz von Biokraftstoffen in Hessen führen. | Dipl. Ing. Michael Kern Tel.: +49 5542 938011 m.kern@witzenhausen-institut.de Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH Werner-Eisenberg-Weg 1 37213 Witzenhausen | X | FPNR | |
| 01.05.2008 | 31.10.2010 | 22013607 | Förderschwerpunkt: Stärke für die Papierindustrie - Optimierung der Bindekraft von Stärke beim Streichen von Papier und Karton (504) | Ziel des Projekts ist die Einstellung der Pigmentaffinität von Stärken. Damit sind die unerwünschten Migrationserscheinungen der Stärke etc. zu verringern, so dass ein insgesamt höherer Anteil an Stärke im gestrichenen Papier zum Einsatz kommen kann. Es werden Stärken mit unterschiedlichen Verhältnissen an Amylose zu Amylopektin für die Untersuchungen herangezogen. Ausgehend von zunächst Stärkefreien Streichfarben, die den Benchmark darstellen, werden im Labor- und Technikumsmaßstab Streichfarben mit stufenweise ansteigenden Stärkeanteilen vergleichend gegenüber gestellt. Dabei kommt den Untersuchungen der Pigmentaffinität und Migration der Stärken entscheidende Bedeutung zu, um die Stärkemenge hinsichtlich der erreichbaren Papierqualität optimieren zu können. Die Ergebnisse werden in Papierfabriken unter Produktionsbedingungen überprüft und bewertet. Stärke ist gegenüber synthetischer Latexprodukte das preisgünstigere Produkt, so dass neben einer Erhöhung des Anteils nachwachsender Rohstoffe auch wirtschaftliche Vorteile für die Papierproduzenten erreicht werden können. Neue Stärkemodifikationen können neue Einsatzgebiete ermöglichen. | In den Papiereigenschaften unterscheiden sich die einzelnen Stärkemodifikationen nur geringfügig, so dass auch weiter erhöhte Mengen an Stärke im Strich ohne Qualitätsprobleme vor allem im Vorstrich eingesetzt werden können. Im Deckstrich kann die eingesetzte Stärke zum Teil mit sehr guter Bindekraft verwendet werden, doch bei holzfreien doppelt gestrichenen Sorten leidet die Qualität im Bogenoffset sichtbar. | Dipl.-Ing.(FH) Ralf Gericke Tel.: +49 89 12146 406 ralf.gericke@ptspaper.de Papiertechnische Stiftung (PTS) rechtsfähige Stiftung bürgerlichen Rechts Heßstr. 134 80797 München | FPNR | |
| 15.06.2009 | 14.06.2012 | 22013608 | Aufklärung des Rizomaniakomplexes als Beitrag zur nachhaltigen Ethanolproduktion aus Zuckerrüben | Im Rahmen des vorgeschlagenen Forschungsvorhabens wird die Aufklärung des Pathogenspektrums von bodenbürtigen Viren in Zuckerrübenanbaugebieten Deutschlands erfolgen. Es werden neue sensitivere Nachweisverfahren zur Differenzierung bekannter und neu auftretender Pathogene entwickelt. Synergistische Effekte innerhalb dieses Komplexes werden hinsichtlich ihrer Auswirkung auf die Rizomania untersucht. Neue, schnelle, sichere und preiswerte Nachweistechniken werden an Forschung und Praxisbetriebe übergeben. Die Arbeitsplanung besteht in der Aufklärung des Pathogenspektrums von Zuckerrübenvirosen und beinhaltet die Sammlung von Virus- und Vektorisolaten in wichtigen Anbaugebieten, die Isolation, Vermehrung, Reinigung und Differenzierung der Virusarten und deren biologische Charakterisierung. Weiterhin ist die Entwicklung neuer Diagnoseverfahren geplant (PAS, MAK in Form von scFv, multiplex RT-PCR). Es werden Untersuchungen von synergistischen Effekten verschiedener Zuckerrüben-Viruskombinationen auf die Rizomaniaausprägung in unterschiedlichen Zuckerrübengenotypen durchgeführt (Schaffung von spezifischen Vektorpopulationen, die virusfrei und mit bestimmten Viren oder Viruskombinationen beladen sind). Daraufhin wird das Resistenzniveaus verschiedener Zuckerrübengenotypen gegen diese Populationen in gezielten Infektionsversuchen verglichen. Das Vorhaben trägt dazu bei, den breiten Komplex von existierenden bodenbürtigen Viren, die die Rizomania beeinflussen, aufzuklären. Im Resultat dessen kann die Nachhaltigkeit bekannter Resistenzgene, die gegen das BNYVV wirken, unter Umständen von Kontamination mit mehreren virale Pathogenen der Zuckerrübe bewertet werden. Es werden neue Methoden entwickelt und etabliert, die für prognostische Schlussfolgerungen im Sortenanbau eingesetzt werden könnten und zur Kultivierung von gesunden und ertragsreichen Zuckerrüben für die Bioethanolgewinnung, in kontrollierten Befallsgebieten nutzbar sind. | Dr. Carl Bulich Tel.: +49 228 98581-40 cbulich@bdp-online.de Gemeinschaft zur Förderung von Pflanzeninnovation e.V. (GFPi) Kaufmannstr. 71-73 53115 Bonn | X | FPNR | |
| 15.07.2013 | 31.12.2015 | 22013610 | Biorohölerzeugung unter Einsatz der Reaktivdestillation (READEST) | Lignocellulose (Holz, Stroh) soll in Sumpfphasenreaktoren unter gleichzeitiger destillativer Entfernung von niedermolekularen Spaltprodukten verflüssigt werden. Das beantragte Projekt hat zum Ziel nachzuweisen, dass eine Stabilisierung der Sumpfphase für den kontinuierlichen Dauerbetrieb nach dem Prinzip der Reaktivdestillation grundsätzlich möglich ist. Weiterhin sollen analytische Methoden zur Charakterisierung von Sumpf- und Produktölphasen weiterentwickelt und optimiert werden. Es erfolgt eine Arbeitsteilung zwischen HAW Hamburg (HAW) und Thünen Institut für Holzforschung Hamburg (TIHF).HAW erprobt den Langzeitbetrieb der Biomasseverflüssigung durch Reaktivdestillation experimentell im Labormaßstab, erstellt Massen- und Energiebilanzen zur Beurteilung der Wirtschaftlichkeit und stellt Daten zur Auslegung einer Pilotanlage zur technischen Realisierung des Verfahrens bereit.TIHF entwickelt analytische Methoden zur Charakterisierung von Sumpfphase und Produkten weiter und optimiert diese auf die Anwendung für die Biomasseverflüssigung in der Sumpfphase mittels Reaktivdestillation. | Prof. Dr.-Ing. Thomas Willner Tel.: +49 40 42875-6247 thomas.willner@haw-hamburg.de Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg - Fakultät Life Sciences Ulmenliet 20 21033 Hamburg | X | FPNR | |
| 01.01.2012 | 31.12.2014 | 22013611 | Verbundvorhaben: Lignin als nachwachsender Rohstoff für Anwendungen in der Elektronik, Teilvorhaben 2: Materialentwicklung, Compoundierung, Granulatherstellung | Die Erhöhung der Akzeptanz von Lignin als nachwachsender Rohstoff für die stoffliche Verwertung wird neben ökonomischen Fragen zur Ligningewinnung vor allem durch die Gewährleistung stofflicher Qualität und Reinheit des Lignins gekennzeichnet sein. Wenn der Nachweis geführt werden kann, dass sich ein Lignin für verschiedene Anwendungen nutzen lässt, dann würde dies einen wichtigen Impuls für den derzeit noch begrenzten Ligninmarkt bedeuten. Das Hauptziel des Projektes konzentriert sich auf verschiedene Anwendungen in der Elektronik mit Lignin als Hauptkomponente. Teilvorhaben 2 befasst sich mit der Materialoptimierung. Das geplante Vorhaben fokussiert auf die Verbesserung mechanischer und thermischer Eigenschaften Lignin enthaltender Biokomposite. Es sind Lignin-basierte Komposite für Anwendungen in den Bereichen Siebdruckrahmen, Bohrunterläger sowie Leiterplatten gefordert. Ausgehend von einem kommerziell verfügbaren Lignin gilt es, geeignete Ligninfraktionen zu isolieren. Hochmolekulare Ligninfraktionen weisen höhere Glasübergangstemperaturen sowie verbesserte Wärmeformbeständigkeiten auf, was für Bohrunterläger sowie Leiterplatten besonders wichtig ist. Im Hinblick auf die Matrix der Komposite können weitere Eigenschaften wie die Polarität oder die chemische Reaktivität mittels chemischer Modifizierung angepasst werden. Eine leicht zu handhabende Modifizierungsvariante ist die Veresterung. Diese Methode kann die Hydrophobie der Lignine verbessern, was beispielsweise für die Verarbeitung von Leiterplatten als wichtig gilt. Die thermoplastischen Materialien werden mittels Kneten verarbeitet; die Optimierung der Granulatbildung rundet den Entwicklungsprozess ab. Alle Stufen der Materialentwicklung erfahren eine umfangreiche Charakterisierung um aussagekräftige Struktur-Eigenschafts-Beziehungen ableiten zu können, eine wesentliche Grundlage für weitere Schritte in der Materialoptimierung | Ausgehend von einem Ligninsubstrat L ist es gelungen, durch Extraktion mit Aceton eine niedermolekulare (L(Ex)) und eine hochmolekulare (L(Re)) Ligninfraktion zu isolieren. Zusammen mit L standen drei verschiedene Lignine zur Verfügung. Eine Restfraktion L(Re) mit noch höherem Molekulargewicht ließ sich durch Extraktion von Lignin L mit Methanol isolieren. Die Veresterung von L(Ex), L und L(Re) (Aceton-Fraktionen) zu den Acetaten L(Ex)_Ac, L_Ac und L(Re)_Ac gelang vollständig. Für die Herstellung von Ligninblends eignete sich Polyamid 11 besonders. Alle sechs Lignine und Ligninacetate konnten durch Kneten bei einer Prozesstemperatur von 200°C erfolgreich zu PA11/Lignin-Blends verarbeitet werden. Im Gegensatz zu den Ligninen L(Ex), L und L(Re) zeigten die Ligninacetate L(Ex)_Ac, L_Ac und L(Re)_Ac einen nivellierenden Einfluss auf die Eigenschaften der Blends. Lediglich die Materialsteifigkeit ließ sich verbessern, um ca. 80%. Die Lignine L(Ex), L und L(Re) beeinflussen die Blend-Eigenschaften unterschiedlich. Das Ligninsubstrat L wird thermoplastisch erweicht und zu sphärischen/elliptischen Ligninpartikeln verformt. Damit verbunden sind eine höhere Zugfestigkeit (+42%), ein höherer Elastizitätsmodul (+142%) und eine geringere Bruchdehnung (-96%). Der Ligninextrakt L(Ex) bewirkt eine Steigerung der Zugfestigkeit (+30%), des Elastizitätsmoduls (+95%) sowie eine sehr hohe Bruchdehnung (+45%). Der hochmolekulare Ligninrest L(Re) führt lediglich zu einer Steigerung des Elastizitätsmoduls (+115%) wegen des zu hohen Tg-Wertes von 184°C in Bezug auf die Verarbeitungstemperatur von 200°C. Untersuchungen zur Morphologie der PA11/L(Ex)-Blends mittels DSC und 13C-CP-MAS-NMR Spektroskopie bestätigen L(Ex)-Domänen zwischen ca. 10 - 30 nm. Unter Verwendung einer Standardrezeptur zur Herstellung bio-basierter Epoxidharze zeigte sich, dass der Extrakt L(Ex) über eine ausreichende Löslichkeit und Reaktivität im Harz verfügt. | Dr. rer. nat. Gunnar Engelmann Tel.: +49 331 568-1210 gunnar.engelmann@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR |
| 01.02.2016 | 31.07.2018 | 22013615 | Verbundvorhaben: Fassadenladen - Hochtechnologie mit biogenen Werkstoffen - Ein universeller Baukasten; Teilvorhaben 3: Bauphysikalische Bewertung - Akronym: FabioW | Die Fassaden sind die maßgebliche Schnittstelle für Nutzerkomfort und Energiebilanz der Gebäude und bestimmen in entscheidender Weise deren Erscheinungsbild. Für die Planung und den Bau nachhaltiger und leistungsfähiger Häuser stellen "adaptive" Konstruktionen ein wichtiges Arbeitsfeld dar. Seit Jahren wird im Baubereich nach Alternativen zu herkömmlichen Roh- und Werkstoffen gesucht, mit der Zielsetzung: Reduzierung der Stoff- und Primärenergieströme und Verbesserung der Recyclingfähigkeit. Biogene Werkstoffe bieten hierbei ein bislang weitgehend unerschlossenes Potenzial. Vor diesem Hintergrund zielt das im Folgenden beschriebene Verbundvorhaben FabioW auf die Entwicklung einer neuartigen und marktfähigen Baukomponente, um die Durchlässigkeit von verglasten Gebäudeöffnungen wechselnden Witterungsbedingungen und Nutzerwünschen anpassen zu können. Der angestrebte "Fassadenladen" soll mit zusätzlichen Leistungsmerkmalen und unter Verwendung zukunftsweisender thermoplastischer Werkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen eine innovative Weiterentwicklung des tradierten Fensterladens darstellen. Ein interdisziplinäres Projektteam aus Forschung und Industrie verknüpft mit diesem innovativen Ansatz auf systematische Weise die Themenbereiche "Adaptive Gebäudehülle" und "Biogene Werkstoffe". Geplant ist die Entwicklung sowie der Bau und Test von Prototypen im Sinne eines modularen Baukastensystems. Als Vorstufe eines industriell gefertigten Produkts werden begleitend Untersuchungen und Strategien zur Vermarktung erarbeitet. | Dipl.-Ing. Almuth Schade Tel.: +49 8024 643-275 almuth.schade@ibp.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.04.2017 | 30.09.2019 | 22013616 | Verbundvorhaben: Biokatalytische Synthese von Acrylnitril aus nachwachsenden Rohstoffen (BiPAN); Teilvorhaben 2: Etablierung der Syntheseroute - Akronym: BiPAN | Biokatalytisch hergestelltes Acrylnitril ist von großem industriellem Interesse um den "CO2-Footprint" der Polyacrylnitril-(PAN) Faserherstellung und optional der PAN-Precursor und Kohlenstofffaserherstellung weiter zu verbessern. Um dies zu ermöglichen soll die Hauptkomponente für die Herstellung von PAN Fasern, das Acrylnitril (ACN), komplett aus nach-wachsenden Rohstoffen synthetisiert werden. Dazu untersucht das Projekt einen mehrstufigen Prozess, wobei Bioethanol aus Biomasse hergestellt und dieses durch bestehende und neue Verfahren zu Polyacrylnitril umgewandelt wird. Diese neue Route welche die Herstellung von biobasierten Acrylnitril ermöglicht, ist zu evaluieren und wirtschaftlich zu bewerten. Die Entwicklung eines innovativen Verfahrens, in welchem Glucose als nachwachsender Rohstoff umgesetzt wird, positioniert das Gesamtprojekt als Forschungs-, Entwicklungs- und Pilotprojekt im Bereich der Nutzung nachwachsender Rohstoffe. Somit wird das Projekt ein Paradebeispiel für die Verwendung von Bioethanol zur Herstellung von PAN-Fasern und da-mit ein Vorreiter für den Bedarf an neuen landwirtschaftlich erzeugten Produkten in Deutschland. | Das Vorhaben der Enzymicals AG und Dralon GmbH zur Herstellung von Acrylnitril (ACN), Polyacrylnitril (PAN) und daraus ersponnener PAN-Fasern aus nachwachsenden Rohstoffen, konnte zu einem positiven Abschluss gebracht werden. Es wurde ein Syntheseweg aus dem potentiell biobasiertem Oxiran (Ethylenoxid) und Cyanid unter Zuhilfenahme einer Halohydrindehalogenase (HHDH) als Katalysator etabliert. Das aus Bioethanol herstellbare Ethylenoxid konnte in Wasser als Lösungsmittel bei Raumtemperatur ohne Erzeugung von Nebenprodukten mit der HHDH zum ersten Intermediat umgesetzt werden. Dieses wurde aus der Reaktionslösung extrahiert und einem weiteren Reaktionsschritt, der Reaktivdestillation, zugeführt. Die zweite Reaktion führte ohne zusätzliches Lösungsmittel mit einem Katalysator zum gewünschten Produkt Acrylnitril, mit einer sehr hohen Selektivität (nahezu keine Nebenprodukte). Im Rahmen des Projekts sind vom Projektpartner Enzymicals unterschiedliche Mengen von ACN mit unterschiedlichen Qualitäten dem Projektpartner Dralon zur Verfügung gestellt worden, die alle erfolgreich bei der Dralon polymerisiert werden konnten. Die Eigenschaften der resultierenden PAN-Fasern waren vergleichbar mit denen aus Erdöl basiertem ACN. In Summe kann die Aussage getroffen werden, dass die Syntheseroute ausgehend von Bioethanol bis zum ACN, mit neuartigen Biokatalysatoren in Kombination mit klassischen chemischen Prozessen eine Alternative zur erdölbasierten ACN Synthese darstellen kann. Die Ergebnisse sind bisher so erfolgsversprechend, dass versucht wird ein Konsortium zu etablieren, mit dem mittelfristigen Ziel, der Herstellung von einigen Litern "Bio-ACN" pro Tag. | Dr. Ulf Menyes Tel.: +49 3834 515-474 ulf.menyes@enzymicals.com Enzymicals AG Walther-Rathenau-Str. 49 b 17489 Greifswald | X | FPNR |
| 01.07.1997 | 30.09.2001 | 22013696 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Erprobung von Hochleistungsschmier- und Hydraulikflüssigkeiten mit ökotoxikologisch unbedenklichen Additiven zur Verhinderung von Buntmetallkorrosion und Verbesserung des Alterungsverhaltens: Teilvorhaben 1: Additiventwicklung | Im Rahmen des Vorhabens soll die Verwendbarkeit von neuentwickelten Additiven, die die Richtlinien RAL UZ 48, 64 und 79 erfüllen in den Hydraulikflüssigkeiten überprüft werden. Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit mit der Rhein-Chemie durchgeführt. Von der Rhein-Chemie werden Additive (Korrosionsschutz von Buntmetallen, Alterungsstabilisierung) für den Einsatz in Hydraulikflüssigkeiten entwickelt, die die Richtlinien nach RAL UZ 48, 64 und 79 erfüllen. Die Fa. Bechem wird mit diesen Additiven Hydraulikflüssigkeiten formulieren. Die fertigformulierten Hydraulikflüssigkeiten sollen in Feldversuchen auf ihre praktische Eignung untersucht werden. | Im Projektverlauf wurde herausgearbeitet, dass die technische Leistungsfähigkeit und das Umweltverhalten der neuen Hydraulikfluide im wesentlichen durch die dem jeweiligen Grundöl zugesetzten chemischen Additive bestimmt werden. Die Additivierungen wurden für das jeweilige Grundölsystem einzeln optimiert. Der Schwerpunkt der Arbeiten lag bei den drei Grundöltypen HETG, HEES (ungesättigt) und HEES (gesättigt). Es wurde festgestellt, dass vollständig gesättigte Basisöle aufgrund der schwächeren Schmiereigenschaften im Vergleich mit ungesättigten Basisölen eine deutlich höhere Dosierung an Verschleißschutzadditiven benötigen. Die neu entwickelten Additivpakete zeigen eine ausgezeichnete biologische Abbaubarkeit und bewirken sowohl einen hervorragenden Alterungs- als auch Korrosionsschutz. Gegen Stahlkorrosion wurde ein metallfreies Carbonsäurederivat und zum Schutz vor Buntmetallkorrosion wurde ein heterozyklisches Schwefel-Stickstoffderivat eingesetzt. Die Mehrzahl der formulierten Hydraulikflüssigkeiten erfüllt die Anforderungen zur Einstufung in die Wassergefährdungsklasse WGK 1 (schwach wassergefährdend). Eine Formulierung erfüllte die Normen zur Einstufung als nicht wassergefährdend und wurde für die praktischen Feldversuche beim Verbundpartner KWF als Hydraulikflüssigkeit in drei unterschiedlichen Forstmaschinen eingesetzt. Die technische Leistungsfähigkeit der formulierten Hydraulikflüssigkeiten wurde durch Messungen beispielsweise der Hochdruckeigenschaften und der Reibkoeffizienten in der SRV(Schwing-, Reib- und Verschleiß)-Anlage der Firma, der Ölalterung durch den trockenen Tost-Test und der hauseigenen Rotationsbombentests überprüft. Neben den oben bereits erwähnten sehr erfolgreichen Praxistests beim Verbundpartner KWF (Sennebogenbagger, Harvester-Vollernter, Forwarder-Tragschlepper) erfolgten ebenso erfolgreiche Anwendungstests in der Fa. Cognis (Hydraulikanlage einer Ladebrücke sowie bei der Fa. Gelsenwasser (Hydraulikanlagen von Baggern). | Gustav A. Hornscheidt Tel.: +49 2331 935-1121 hornscheidt@bechem.de CARL BECHEM GMBH Weststr. 120 58089 Hagen | FPNR | |
| 01.07.1998 | 31.12.2001 | 22013697 | Verbundvorhaben: Modifizierte Stärken: Teilvorhaben 1: Neuartige kationische Stärke-Polyelektrolyte für Symplexmembranen | Ziel des Vorhabens ist es, gangbare Synthesewege zu entwickeln, die zur Bereitstellung neuartiger kationischer Stärke-Polyelektolyte mit einstellbarem Substitutionsgrad und kontrollierter Verteilung der funktionellen Gruppen führen. Die Schwerpunkte der geplanten Arbeiten beziehen sich auf die Synthese von Sulfonsäureestern der Stärke und Einführung kationischer Funktionen durch nucleophile Substitutionsreaktionen sowie die Alkylierung der Hydroxylgruppen und Synthese von Polyelektrolyten mit unterschiedlichem Abstand der ionischen Gruppen vom Polymerrückgrat. An ausgewählten Beispielen soll eine Maßstabsvergrößerung der Synthese erfolgen. Als ionische Funktionen werden Ammonium- und Sulfoniumgruppierungen mit unterschiedlichen Alkylresten ausgewählt. Produktadaptierte Analysemethoden, insbesondere die Chromatographie und NMR-Spektroskopie sollen entwickelt und zum Einsatz kommen. Weiterhin sollen ausgewählte Eigenschaften (Löslichkeit, Viskosität, Gel- und Symplexbildungsverhalten) getestet und detaillierte Untersuchungen zur Symplexbildung beim Industriepartner durchgeführt werden. | Im Vorhaben wurden Synthesestrategien für die Herstellung von hochsubstituierten Stärkederivaten studiert. Dabei standen zwei alternative Konzepte zur Einführung von kationischen Gruppen im Mittelpunkt des Interesses: die Synthese von hochsubstituierten Stärkesulfonsäureestern mit anschließender nucleophiler Substitution und die direkte Kationisierung mit aminfunktionalisierten Reagenzien. Als Ausgangsmaterialien wurden unterschiedliche native und abgebaute Stärken verwendet, so dass der Einfluss der Zusammensetzung, der Molmasse und weiterer struktureller Besonderheiten beurteilt und das Eigenschaftsspektrum bei an sich vergleichbarer Funktionalisierung hinsichtlich Art und Grad der Modifizierung beeinflusst werden konnte. Im Gegensatz zur Cellulose erfolgt die Sulfonierung von Stärke bis zu einem DS von 1 regioselektiv an der O-2-Position. Die bisher nicht bekannte Regioselektivität wurde eindeutig durch spezielle Methoden belegt. Es war schwierig, die geplante nucleophile Substitution mit Aminen zur Gewinnung von Stärkepolykationen zu realisieren, da die tosylierte 2-Position nicht ausreichend reaktiv ist. Das Anwendungspotential der organolöslichen und stabilen Stärketosylate ist bisher nicht detailliert erkundet worden. Die Reaktion von Stärke mit kommerziellen Reagenzien zur direkten Einführung von kationischen Funktionen gelingt in unterschiedlichen Reaktionsmedien a) vollständig heterogen in Ethanol/Wasser/Natronlauge, b) heterogen-homogen in Wasser/Natronlauge, d.h. unter Auflösung während der Reaktion und c) vollständig homogen in DMSO, wobei unabhängig vom Stärkeausgangsmaterial praktisch gleiche DS-Werte realisierbar sind. In Einstufenreaktionen sind DS-Werte bis 1 mit Reagenzausbeuten von über 50 % zugänglich. Ein Zweistufen-Verfahren erlaubt sogar die Gewinnung von Mustern mit einem DS von 1,5. Die gewonnenen Derivate wurden umfassend charakterisiert. Die wasserlöslichen Stärkepolyelektrolyte weisen eine Vielzahl von interessanten Eigenschaften auf. | Prof. Dr. Thomas Heinze Tel.: +49 202 439-2092 theinze@uni-wuppertal.de Friedrich-Schiller-Universität Jena - Chemisch-Geowissenschaftliche Fakultät - Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie (IOMC) Humboldtstr. 10 07743 Jena | FPNR | |
| 01.04.2001 | 27.02.2004 | 22013699 | Untersuchungen zur verlustminimierten und humanhygienischen Lagerung von Feldholz | Feldgehölze, d.h. schnellwachsende Baumarten, sind aussichtsreiche Energiepflanzen. Allerdings bereitet ihre Lagerung Schwierigkeiten, weil sie als Hackschnitzel mit hohen Wassergehalten um 50 % geerntet werden. Herkömmliche Hackschnitzel weisen ein erhebliches Mikrobenwachstum und damit hohe Trockenmasseverluste und arbeitshygienisch bedenkliche Pilzsporenkonzentrationen in der Luft auf. Ziel des Projekts ist es, geeignete Hackformate zu ermitteln, die minimale Verluste und humanhygienisch tolerable Pilzsporenbelastungen gewährleisten., und verallgemeinerungsfähige Grundlagen für wirtschaftliche Ernte- und Lagertechnologien zu entwickeln. Dazu werden im Modell-, halb- und großtechnischen Maßstab Langzeit-Lagerversuche mit verschiedenen Pappelhackformaten von 20 bis 150 mm Kantenlänge durchgeführt und dabei Trocknungsgeschwindigkeit, Trockenmasseverluste, Pilz und Hefebesatz, Strömungswiderstand, Sporenkonzentration u.a. gemessen. Im Ergebnis dieser Untersuchungen sollen Empfehlungen zur erforderlichen Häcksellänge, zur Erntetechnologie sowie zur Dimensionierung und zum Betrieb von Feldholzlagern ausgearbeitet und publiziert werden. | Ergebnisse liegen noch nicht vor. | Dr. V. Scholz Tel.: +49 331 5699-312 vscholz@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | FPNR | |
| 09.05.2005 | 15.10.2005 | 22013704 | Biokraftstoffe - Eine vergleichende Analyse für Entscheidungsträger in Politik, Verwaltung und Wirtschaft | Zielsetzung ist es, aktuelle Erkenntnisse zu Biokraftstoffen aus anerkannten Studien vergleichend anhand wichtiger ökonomischer und ökologischer Kriterien gegenüberzustellen. Damit soll Führungskräften in Politik, Verwaltung und Wirtschaft eine Entscheidungshilfe zur Verfügung gestellt werden. Zusätzlich werden Beschäftigungs- und Einkommenseffekte von Biokraftstoffen für Landwirte und ländliche Regionen bearbeitet. Die Studie soll vom Umfang her insgesamt knapp gehalten werden ("Management Summary für Entscheider"). Das Projekt soll unter Beteiligung von relevanten Institutionen und Unternehmen in einer kleinen Serie von Workshops mit dazwischen liegenden Research- und Aufarbeitungssequenzen durchgeführt werden. Bislang publizierte Daten werden bewertet und in einem Status quo für das Jahr 2005 sowie einer Prognose für das Jahr 2015 abgebildet. Aus der Auswertung der Studien, dem systematischen Vergleich der Biokraftstoffe sowie der Bewertung der ökonomischen Wirkungen werden abschließend Empfehlungen und Handlungsbedarfe für die Politik abgeleitet. Zusätzlich können die Studienergebnisse für die Öffentlichkeitsarbeit Verwendung finden. | Dipl. Kfm. Dr. Norbert Schmitz Tel.: +49 221 9727232 schmitz@meo-consulting.com Dr. Norbert Schmitz - meo Consulting Team Weißenburgstr. 53 50670 Köln | FPNR | ||
| 01.09.2005 | 31.12.2006 | 22013705 | Informations- und Beratungsnetzwerk: Biokraftstoffe für die Landwirtschaft Sachsen-Anhalts | Ziel des Vorhabens ist die Konzipierung und Umsetzung eines Vorhabens mehrerer Partner (Drittauftragnehmer) für ein regionalisiertes Informations-, Schulungs- und Beratungsangebot für Landwirte in Sachsen-Anhalt über die Herstellung und den Einsatz von Pflanzenöl und Biodiesel durch die Bildung eines Informations- und Beratungsnetzwerkes: "Biokraftstoffe für die Landwirtschaft Sachsen-Anhalts". Die Vorgehensweise ist gekennzeichnet durch: • die Organisation und Durchführung von zentralen und dezentralen Maßnahmen, • die Konzentration auf reines Pflanzenöl und Biodiesel (hinsichtlich Herstellung, Lagerung, Qualitätssicherung und motorischer Einsatz), • sinnvolle Einbindung der Einzelziele/Einzelelemente unter Nutzung der Vorteile der Regionalität (z. B. kurze Wege zu den Konsultationspunkten), eines überregional fachlich fundiert und spezialisiert agierenden Beratungsangebotes sowie den Möglichkeiten der zentralen Organisation (z. B. Internet, Schulungen) • die Gewinnung und Einbindung weiterer Partner im Verlaufe des Vorhabens (Netzwerkbildung). Nach Abschluß des Projektes wird das Netzwerk eigenständig weitergeführt, um weitere Landwirtschaftsbetriebe in die Beratung einzubinden. | Dr.-Ing. Frank Pudel Tel.: +49 391-8189-162 pudel@ppm-magdeburg.de Pilot Pflanzenöltechnologie Magdeburg e.V. (PPM e.V.) Berliner Chaussee 66 39114 Magdeburg | X | FPNR | |
| 01.05.2008 | 30.04.2010 | 22013707 | Förderschwerpunkt: Stärke für die Papierindustrie - Optimierung des Stärkeeinsatzes im Strich von Offsetpapieren zur Vermeidung von Brechen im Falz (505) | Ein Einsatz von Stärke als Bindemittel im Strich für Offsetdruckpapiere ist mitunter durch negative Auswirkungen auf die Papiereigenschaften begrenzt. In diesem Projekt soll durch den flexiblere Stärkemodifikationen die Sprödigkeit des Striches herabgesetzt und die Papierqualität vor allem im Hinblick auf die Falzbruchneigung optimiert werden. In enger Kooperation aller Projektpartner sollen spezielle Stärketypen ausgewählt bzw. durch den Einsatz von weichmachenden Hilfsmitteln modifiziert werden, mit denen gestrichene Papiere erzeugt werden, die auf ihre Bedruckbarkeit untersucht werden. Die Durchführung des Projekts erfolgt in folgende Arbeitschritten: (1) Auswahl von Stärketypen / –modifikationen und möglicher weichmachender Substanzen, (2) Streichversuche im Labor- und Technikumsmaßstab, anschließend Bewertung der Papiere, (3) Betriebsversuche mit Praxisdruck Kostspielige Reklamationen wegen Falzbrechen können durch einen optimierten Stärkeeinsatz vermieden werden. Die Einsatzmenge von Stärke in Strich kann so ohne Risiko der Qualitätsminderung gesteigert werden. Zusätzlich ergeben sich wirtschaftliche Vorteile aus der Preisdifferenz von Stärke zu synthetischen Bindern. | Das Projekt hat gezeigt, dass Stärkedextrine, die in Streichfarbe hinsichtlich einer guten Lauffähigkeit eingebracht werden sich lediglich ab einer gewissen mittleren Molmasse negativ auf das Falz- und/oder Strichbrechen auswirken. Ausreichend abgebaute Stärkedextrine zeigen bei einem Teilersatz des Binders keine signifikanten Veränderungen beim Falzen und entsprechend im Erscheinungsbild. Des Weiteren wurde festgestellt, dass die stärkehaltigen Striche dem Papier fast immer eine signifikante höhere Biegefestigkeit verleihen. Beim Rollenoffset-Papier wurden zwei handelsübliche Stärkedextrine in Laborversuchen eingesetzt. Selbst bei 100%igen Ersatz des Latex durch die Stärke erfolgte keine Erniedrigung der Restbruchkraft (RKB). Ebenso verhielt es sich mit einer modifizierten Kartoffelstärke. Wird das Molekulargewicht sehr hoch gibt es die Tendenz zur Erniedrigung der RBK. Bei den Bogenoffset-Papieren wurde ebenfalls beobachtet, dass z.B. hochmolekulare Amylosepektin-Stärke ein flächiges Ausbrechen der Strichschicht bewirkt. Alle getesteten Dextrine bewirken keine Verschlechterung des Strichbrechens am Außenfalz im Vergleich zum Standard. Das Strichbrechen beim Bogenoffset-Papier am Innenpfalz ist jedoch bei allen stärkehaltigen Streichfarben höher als bei stärkefreien - ursächlich wahrscheinlich aufgrund der Sprödigkeit des Strichs. | Dipl.-Ing. Kathleen Dittrich Tel.: +49 89 12146-597 kathleen.dittrich@ptspaper.de Papiertechnische Stiftung (PTS) rechtsfähige Stiftung bürgerlichen Rechts Heßstr. 134 80797 München | X | FPNR |
| 01.01.2012 | 31.12.2014 | 22013708 | Verbundvorhaben: Lignin als nachwachsender Rohstoff für Anwendungen in der Elektronik, Teilvorhaben 1: Projektkoordination, Prozessoptimierung, Netzwerkbildung | Das Fraunhofer IZM leitete das Projekt "Lignin als nachwachsender Rohstoff für Anwendungen in der Elektronik" (kurz "e-lignin"), welches die Anwendung des nachwachsenden Rohstoffes Lignin in der Elektronik untersucht hat. Ziel des Projektes war die Erschließung von Applikationsmöglichkeiten entlang der gesamten Fertigungskette zur Herstellung hochwertiger elektronischer Produkte. Exemplarisch ausgewählt, untersucht und entwickelt wurden: - Werkzeuge (Siebdruckrahmen auf Basis spritzgegossener Rahmenprofile), - Hilfsmaterialien (Bohr- und Fräsunterleger für den Leiterplattenfertigungsprozess) sowie - Leiterplattenbasismaterialien (Produktbestandteil). Das Teilvorhaben 1 beinhaltete die Projektkoordination, Prozessoptimierung mit dem Schwerpunkt Nachhaltigkeit und Netzwerkbildung. Lignin ist überwiegend ein Nebenprodukt der Zellstoff- bzw. Papierherstellung. Um die Marktfähigkeit der neuen Anwendungen zu sichern, müssen reproduzierbare Qualität, chemische Reinheit und ein breites Anwendungsfeld gewährleistet werden. Die Zusammenstellung des Konsortiums ermöglichte die zielgerichtete Entwicklung einer elektronischen Baugruppe entlang der Prozesskette sowie der Hilfsmaterialien Bohrunterleger und Siebdruckrahmen. Hürden waren die Prozesskompatibilität mit etablierten industriellen Prozessketten, preisliche Wettbewerbsfähigkeit und Stabilität der Materialeigenschaften. Für alle drei betrachteten Anwendungen konnten Demonstratoren entsprechend der Anforderungen erzeugt werden, jedoch noch nicht auf dem Niveau marktkompatibler Slot-In Substitute. | Ausgehend von Ligninpulvermischungen und ligninbasierten Harzsystemen konnte die prinzipielle Nutzbarkeit von Lignin für Hilfsmaterialien und Leiterplattensubstrate bis hin zur Weiterverarbeitung zu durchkontaktierten Leiterplatten erfolgreich demonstriert werden. Die technischen Zielsetzungen als prozesskompatible Slot-In Substitute werden derzeit für die drei Anwendungen noch nicht erreicht. Die mechanischen Kenngrößen ligninbasierter Bohrunterlagen liegen bis auf eine unzulässig starke Verwindung und Wölbung im Bereich konventioneller Bohrunterleger mittlerer Qualität. Der Einsatz ligninhaltiger Bohrunterlagen in der Leiterplattenfertigung ist prinzipiell denkbar. Einschränkungen ergeben sich noch durch ein Kontaminationsrisiko der Leiterplatten durch Ligninreste (Verschmierung am Bohrer), sowie durch die höheren Kosten und kleineren Formate. Zur Herstellung von Siebdruckrahmen wurden extrudierte Hohlprofile aus unterschiedlichen e-lignin Modifikationen hergestellt. Die minimal geforderte Siebspannung von 18N/cm wurde erreicht. Siebdruckrahmen aus extrudierten Ligninprofilen können somit bei kleinen Rahmengrößen wie z.B. für Solarzellen eingesetzt werden. Ligninbasierte Harzsysteme bis zu einem Ligningehalt von 20% weisen gegenwärtig die größten Erfolgschancen für die Herstellung eines IPC-gerechten, glasfaserverstärkten Leiterplattensubstrates auf. Entwickelte Varianten mit höheren Ligningehalten erfüllen die technischen Anforderungen nicht komplett. Die Umweltbewertung des Lignins anhand der Anwendung Leiterplatte ergab eine grundsätzliche Vergleichbarkeit mit konventionellen Leiterplatten. Trotz der zusätzlichen Trocknungsschritte in der Verarbeitung ergaben sich für die Ligninleiterplatte in den Wirkungskategorien nur geringfügig schlechtere Werte. In zwei Kategorien (Treibhauspotential und Frischwasserverbrauch) schnitt die Ligninvariante besser ab. Bei großtechnischer Umsetzung müssten sich durch Einsparpotentiale Umweltvorteile ergeben. | Jana Rückschloss Tel.: +49 049 30 46403-137 jana.rueckschloss@izm.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM) Gustav-Meyer-Allee 25 13355 Berlin | X | FPNR |
| 01.06.2010 | 31.05.2013 | 22013709 | Verbundvorhaben: SNP-Diagnose züchtungsrelevanter Eigenschaften von Salicaceaen; Teilvorhaben 1 | Die Ziele dieses Projekts sind: Evaluierung der Nukleotitdiversität in für die Züchtung relevanten Klonen und Hybriden von Pappeln und Weiden. Aufbau einer SNP-Datenbank der Salicaceaen für mindestens 20 Kandidaten-Gene mit züchtungsrelevanten Eigenschaften • Vergleichende Analysen von Genen mit höchsten SNP-Polymorphismen zu quantitativen Merkmalen. Auswahl von mindestens 20 Kanditaten-Genen, die in Relation zu Züchtungszielen stehen. Dazu zählen: Trockentoleranz, Wund-/Krankheitsresistenz, vegetative Bewurzelbarkeit, Biomasseleistung (CO2-Fixierung) und Lignifizierung. Suche nach Homologien und allelischer Diversität in verfügbaren DNA-Banken. Primerkonstruktion: Es werden Primer konstruiert die in der PCR-Reaktion ein bis zu 1 kbp großes Fragment der Kanditatengene amplifizieren.Nutzung und Bewertung der Technik des "Tillings" und insbesondere des "EcoTillings" für die Charakterisierung von Haplotypen und Detektion von SNP’s. Kopplung funktionaler Kanditatengene an komplexe quantitative Eigenschaften | Dr. Alwin Janßen Tel.: +49 5541 7004-31 alwin.janssen@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt - Abt. C-Waldgenressourcen Professor-Oelkers-Str. 6 34346 Hann. Münden | X | FPNR | |
| 01.01.2012 | 31.12.2014 | 22013711 | Verbundvorhaben: Lignin als nachwachsender Rohstoff für Anwendungen in der Elektronik, Teilvorhaben 3: Prozessentwickung und -optimierung | Die Erschließung von Applikationsmöglichkeiten entlang der Fertigungskette zur Herstellung hochwertiger elektronischer Produkte auf der Basis des nachwachsenden Rohstoffes Lignin Zu Beginn des Projektes erfolgt der Abgleich der Anforderungsprofile an die zu entwickelnden Materialien mit den Projektpartnern/ Anwendern nach dem Stand der Technik(AP2). Es werden Untersuchungsmethoden, Testparameter und Versuchsprogramm mit den Projektpartnern abgestimmt (AP8). Zur Entwicklung einer Leiterplattenherstellungstechnologie unter Verwendung neuer Lignin-basierter Substrate erfolgt dann die Bestimmung und vergleichende Bewertung wesentlicher Materialeigenschaften im zu erwartenden Belastungsfenster bei Prozessierung und Anwendung (AP8). In diesem Schritt werden mögliche Ausgangsstoffe relevanten Belastungen (Ätzen, Galvanisieren, Lötprofil etc.) unterzogen und im Eigenschaftsspektrum bewertet(Härte, E-Modul, Feuchteaufnahme usw.). Aus den gewonnenen Daten können Selektionskriterien für einzelne Anwendungen abgeleitet werden. An diesen Materialien erfolgt dann die Entwicklung und Optimierung einzelner Behandlungsschritte zur Herstellung von 1-, 2- oder Mehrlagenschaltungsträgern (AP7). An assemblierten Testmustern erfolgt die Untersuchung und Bewertung der Langzeitzuverlässigkeit nach verschiedenen Belastungskriterien (Lötprofile, Temperaturwechsel, Feuchtebelastung) (AP8). | Prof. Dr. Klaus-Dieter Lang Tel.: +49 30 314-72747 verwaltung@tmp.tu-berlin.de Technische Universität Berlin - Fakultät IV - Elektrotechnik und Informatik - Institut für Hochfrequenz- und Halbleiter-Systemtechnologien - Forschungsschwerpunkt Technologien der Mikroperipherik Gustav-Meyer-Allee 25 - Sekr. TIB 4/2-1 13355 Berlin | X | FPNR | |
| 15.06.2012 | 31.10.2014 | 22013712 | Verbundvorhaben: Untersuchung der Rußreaktivität von Biokraftstoffen; Teilvorhaben 4: Simulation Transportprozesse in der Rußschicht | Simulation von Transportprozessen in der Rußschicht. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens soll ein weitreichendes Modell erarbeitet werden,mit dessen Hilfe instationäre Strömungsformen sowie die Diffusion in mehrkomponentigen Gasgemischen mit hoher Genauigkeit für mikroporöse Bereiche abgebildet werden können. 1. Simulation der Kontinuumbewegung mehrkomponentiger Gasgemische 1.1. Implementierung der Grundgleichungen in den open-source Strömungscode OpenFOAM 1.2. Validierung der Simulationsergebnisse anhand von Literaturwerten 2. Erweiterung des Kontinuumsmodells auf den Gleitströmbereich 2.1. Bestimmung der Gesetzmäßigkeiten für die Gleitströmung von Gasgemischen 2.2. Implementierung der modifizierten Wand-Randbedingungen 3. Implementierung der Energieerhaltungsgleichung 4. Berechnung des Gastransports in volumetrisch aufgelösten Partikelsystemen 4.1. Erstellung digitalisierter Abbildungen realer Porensysteme und anschließender Vernetzung 4.2. Charakterisierung des mikroskopischen Transportverhaltens und Bestimmung integraler Strukturparameter 5. Erweiterung des Modells: makroskopische Beschreibung poröser Bereiche 5.1. Homogenisierung der Transportgleichungen für poröse Gas-Feststoff-Zonen 5.2. Identifizierung der Widerstandsgesetze und Berücksichtigung in den Impulsbilanzen | Prof. Dr. Uwe Janoske Tel.: +49 202 439-2113 janoske@uni-wuppertal.de Bergische Universität Wuppertal - Fachbereich D - Architektur, Bauingenieurwesen, Maschinenbau, Sicherheitstechnik Gaußstr. 20 42119 Wuppertal | FPNR | ||
| 01.11.2018 | 31.10.2021 | 22013713 | Verbundvorhaben: Ressourceneffiziente Gewinnung pharmazeutischer Wirkstoffe aus Wasserdampf-Hydrolaten und Destillationsrückständen; Teilvorhaben 1: Gewinnung aus festen Destillations- und Extraktionsrückständen (Pflanzenmaterial, Trägermaterialien) - Akronym: ResiDest | Ziel des Vorhabens ist die wirtschaftliche und ressourceneffiziente Gewinnung pflanzlicher Wertkomponenten. Hierbei soll ein dreistufiges, kaskadenartiges Verfahrenskonzept erarbeitet werden. Zunächst werden die ätherischen, also die flüchtigen Komponenten mittels Wasserdampfdestillation gewonnen. Hierbei verbleiben jedoch sehr häufig gering wasserlösliche Komponenten wie z.B. Thymol und Carvacrol im sogenannten Hydrolat zurück, die dann in der Regel verworfen werden. | Im Rahmen des Teilvorhabens wurden vom Pflanzenmaterial bis zum Öl und Reinstoff alle benötigten Prozessschritte in unterschiedlichen Maßstäben betrachtet. Die Prozesse wurden physiko-chemisch modelliert und für die Modelle wurden die benötigten Modellparameterbestimmungskonzepte entworfen. Die Modelle wurden über Simulationsstudien so validiert, dass diese den real ablaufenden Prozess prädiktiv beschreiben und die Reproduzierbarkeit dieser Prozesse für verschiedene Stoffsysteme abbilden können. Durch die gezielte Auslenkung von Prozessparametern können somit Störfälle simuliert und bewertet werden. Darauf aufbauend und begleitend wurden nach dem Vorbild des Quality by Design Konzeptes entsprechende Studien durchgeführt und bewertet, welche zu einem umfassenden Konzept zur Qualitätssicherung führen. Es wurden die kritischen Parameter und ihr Einfluss auf den Hydrodestillationsprozess bewertet und quantifiziert. Für die Aufarbeitung der Hydrolate wurden neben Phasenscreenings auch Trennversuche mit Hydrolaten zur Abtrennung der Zielkomponenten aus der Hydrolatphase durchgeführt. Außerdem wurde durch Fraktionierung gezeigt, dass die verschiedenen Komponenten im Hydrolat voneinander in Reinstoffe getrennt werden können. Eine zweite Extraktion des Tresters mittels der grünen Extraktionsmethode PHWE wurde ebenfalls untersucht und etabliert. Die Gewinnungspotentiale von im Trester verbliebenen Zielkomponenten stellen sich als vielversprechend heraus. Durch dieses Projekt konnten die Methoden für die scale-up fähige Prozessentwicklung robuster Verfahren im Sinne der Kaskadennutzung etabliert werden. Unter zu Hilfenahme Digitaler Zwillinge, welche durch Methoden wie PAT erweitert werden, können die Prozessentwicklung und der Betrieb prozesstechnisch und wirtschaftlich optimiert werden. Die damit verbundene Steigerung der Wertschöpfung und einer ganzheitlichen stofflichen Nutzung der pflanzlichen Rohstoffe ermöglicht zudem eine Einsparung von CO2-Emissionen von bis zu 40 %. | Prof. Dr.-Ing. Jochen Strube Tel.: +49 5323 72-2355 strube@itv.tu-clausthal.de Technische Universität Clausthal - Fakultät für Mathematik/Informatik und Maschinenbau - Institut für Thermische Verfahrens- und Prozesstechnik Leibnizstr. 15 38678 Clausthal-Zellerfeld | X | FPNR |
| 01.11.2014 | 30.09.2015 | 22013714 | Erarbeitung eines Ernährungssicherheits-Standards für Zertifizierungen von Biomasse | Ziel dieser Forschung ist, einen Standard bezüglich Ernährungssicherheit für alle Biomasse-Produktion aus ernährungsunsicheren Regionen zu erarbeiten. Der Standard soll bei der Produktion aller Biomassearten unabhängig der Nutzung länder- und sektorübergreifend Anwendung finden können und sowohl für Kleinbauern als auch für Großbetriebe anwendbar sein. Der Standard soll auf wissenschaftlich fundierten Kriterien, Indikatoren und Kennzahlen beruhen, um die positive Auswirkung der Biomasseproduktion auf die Ernährungssicherheit der lokalen Bevölkerung zu zertifizieren. Weiterhin sollen die bereits umgesetzten und die nur theoretisch diskutierten Standards berücksichtigt werden und in diese Arbeit miteinfließen. Darüber hinaus wird eng mit der Welthungerhilfe und dem Projekt BiomassWeb des ZEF (BMBF-gefördert) zusammengearbeitet; mit Vertretern der relevanten Ministerien, der Zivilgesellschaft sowie Zertifizierungssytemen wird die Entwicklung regelmäßig diskutiert. Um den vorgeschlagenen Standard zu entwickeln, werden – basierend auf bisherigen Standards und Erkenntnissen - wissenschaftlich fundierte Kriterien, Indikatoren und Kennzahlen erstellt und durch intensive Stakeholder-Konsultationen praxisnah gestaltet. Bei der Entwicklung dieses Sets und dessen Überprüfung auf Anwendbarkeit wird die unterschiedliche Situation von Großbetrieben und Kleinbauern berücksichtigt. Es wird untersucht, ob ein allgemein gültiges "Kriterienset" für Großbetriebe und Kleinbauern sinnvoll ist oder ob unterschiedliche Kriterien nötig sein werden. Es sind vier Kriterien angedacht, die die Einhaltung und Verwirklichung der vier Säulen der Ernährungssicherung durch ein jeweiliges Set an Indikatoren gewährleisten. Es wird zwischen Minimum-Indikatoren, die immer zu erfüllen sind und Entwicklungsindikatoren unterschieden. Von großer Bedeutung ist die Identifizierung von Indikatoren, die aussagekräftig, kostengünstig und verlässlich messbar sind. | Dr. Tina Beuchelt Tel.: +49 228 73-1865 beuchelt@uni-bonn.de Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Zentrum für Entwicklungsforschung (ZEF) Genscherallee 3 53113 Bonn | X | FPNR | |
| 01.02.2016 | 31.07.2018 | 22013715 | Verbundvorhaben: Fassadenladen - Hochtechnologie mit biogenen Werkstoffen - Ein universeller Baukasten; Teilvorhaben 6: Produktbezogene Untersuchungen - Akronym: Fassadenladen | Die Fassaden sind die maßgebliche Schnittstelle für Nutzerkomfort und Energiebilanz der Gebäude und bestimmen in entscheidender Weise deren Erscheinungsbild. Für die Planung und den Bau nachhaltiger und leistungsfähiger Häuser stellen ‘adaptive’ Konstruktionen ein wichtiges Arbeitsfeld dar. Seit Jahren wird im Baubereich nach Alternativen zu herkömmlichen Roh- und Werkstoffen gesucht, mit der Zielsetzung: Reduzierung der Stoff- und Primärenergieströme und Verbesserung der Recyclingfähigkeit. Biogene Werkstoffe bieten hierbei ein bislang weitgehend unerschlossenes Potenzial. Vor diesem Hintergrund zielt das im Folgenden beschriebene Verbundvorhaben FabioW auf die Entwicklung einer neuartigen und marktfähigen Baukomponente, um die Durchlässigkeit von verglasten Gebäudeöffnungen wechselnden Witterungsbedingungen und Nutzerwünschen anpassen zu können. Der angestrebte ‘Fassadenladen’ soll mit zusätzlichen Leistungsmerkmalen und unter Verwendung zukunftsweisender thermoplastischer Werkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen eine innovative Weiterentwicklung des tradierten Fensterladens darstellen. Ein interdisziplinäres Projektteam aus Forschung und Industrie verknüpft mit diesem innovativen Ansatz auf systematische Weise die Themenbereiche ‘Adaptive Gebäudehülle‘ und ‘Biogene Werkstoffe’. Geplant ist die Entwicklung sowie der Bau und Test von Prototypen im Sinne eines modularen Baukastensystems. Als Vorstufe eines industriell gefertigten Produkts werden begleitend Untersuchungen und Strategien zur Vermarktung erarbeitet. siehe separates Dokument | Volker Pfaudler Tel.: +49 8222 4000 367 volker.pfaudler@roma.de ROMA KG Ostpreußenstr. 9 89331 Burgau | X | FPNR | |
| 01.12.2016 | 31.05.2020 | 22013716 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines biopolymerbasierten Hydraulikfluides mit pflanzlichen Korrosionsschutzadditiven; Teilvorhaben 1: Untersuchungen der neuen Hydraulikfluide - Akronym: BioHydra | Im Rahmen des Projektes wird ein neuartiges Hydraulikmedium entwickelt, dessen Wasseranteil bei über 90 % liegt und dessen weitere Komponenten primär auf nachwachsenden Rohstoffen basieren. Zur Einstellung der Viskosität und der Grundschmierung werden Biopolymere auf Kohlenhydratbasis verwendet. Da das Medium überwiegend aus Wasser besteht, steht bei der Additiventwicklung der Korrosionsschutz im Vordergrund. Hierfür werden sekundäre Pflanzenstoffe eingesetzt, die aufgrund ihrer chemischen Struktur ein hohes antikorrosives Potenzial aufweisen und konventionelle Korrosionsschutzadditive ersetzen. Das Projekt kann insbesondere zu dem BMEL Förderschwerpunkt "Verarbeitung biogener Rohstoffe zu Zwischen- und Endprodukten" einen wesentlichen Beitrag zur weiteren Etablierung einer biobasierten Wirtschaft leisten. Hierzu zählen vor allem die Gewinnung des Biopolymers sowie die Nutzbarmachung von sekundären Pflanzenstoffen als Fein- und Spezialchemikalien für Hydraulikadditive. Die sekundären Pflanzenstoffe können aus biogenen Reststoffen (z. B. Agrar- und Lebensmittelindustrie sowie Holzindustrie) gewonnen werden. Der Projektablauf sieht zuerst vor eine Wasser-Biopolymermischung zu entwickeln, die aufgrund der chemischen Struktur eine hohe thermische, physikalische und mikrobiologische Stabilität aufweist und über eine ausreichende Langzeitstabilität verfügt. Parallel dazu wird ein Korrosionsschutzadditiv auf Basis von Pflanzenextrakten entwickelt. Neben der Identifizierung von synergistischen Effekten zwischen einzelnen Stoffklassen von sekundären Pflanzenstoffen, steht die Stabilisierung der antikorrosiv wirkenden Pflanzenextrakte in der Wasser-Biopolymermischung im Vordergrund. Nachdem die wesentlichen Eigenschaften des Korrosionsschutzadditivs bekannt sind, wird ein Additivpaket zusammengestellt sowie dessen Bestandteile aufeinander abgestimmt, um ein anwendungstaugliches Hydraulikfluid zu erhalten. | An einem Alterungsprüfstand wurden zwei wasserbasierte Fluide, deren Viskosität mit einem Biopolymer des IVV an die marktgängige Referenzfluide (HFC und HLP) angeglichen wurde, hinsichtlich ihrer Stabilität unter hydraulisch üblichen Lastkollektiven untersucht. Beide Fluide zeigten zwar über die Versuchsdauer von 600 bzw. 250 Stunden eine abnehmende Viskosität, diese ist jedoch im Bereich der Viskositätsabnahme der marktgängigen Referenzfluide. Daher werden die genutzten Biopolymere als Verdicker für Hydraulikfluide prinzipiell als geeignet angesehen. Weiter wurden die tribologischen Eigenschaften der wasserbasierten Fluide auf einem Tribometer hinsichtlich ihrer Fähigkeit zur Schmierung der tribologischen Kontakte, z.B. innerhalb einer Pumpe, betrachtet und wiederum mit marktgängigen Hydraulikfluiden als Referenz verglichen. Die wasserbasierten Fluide zeigen im Vergleich zu den Referenzfluiden einen höheren Reibkoeffizient. Insbesondere bei der finalen Formulierung wird der Bereich der Mischreibung über die gesamte Versuchsdauer hinweg nicht verlassen. Dies könnte auch die Ursache für den deutlich unruhigeren Verlauf der Messkurven sein und ist darin begründet, dass die kinematische Viskosität ca. 9 mm²/s bei 40°C beträgt und damit deutlich niederviskoser als die Referenzfluide (ca. 46 mm²/s bei 40°C) ist. Im Rahmen des Anwendungstests wurde die Performance der Testfluide anhand von Wirkungsgradmessungen an einer Flügelzellenpumpe (geometrisches Verdrängervolumen 44 cm³) verglichen. Für die Wirkungsgradmessungen wurde ein Pumpenwirkungsgradprüfstand am ifas genutzt. Als Referenzfluide wurden ein Mineralöl HLP 46 und ein HFC 46 genutzt. Für die finale Formulierung des wasserbasierten Fluids ist besonders auffällig, dass die Teilwirkungsgrade zwar ihren typischen Verlauf über den Betriebsdruck aufweisen, jedoch der volumetrische Wirkungsgrad deutlich von den gemessenen Werten der Referenzfluide abweicht. | Univ.-Prof. Dr.-Ing. Katharina Schmitz Tel.: +49 241 80-477-01 katharina.schmitz@ifas.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Institut für fluidtechnische Antriebe und Steuerungen Campus-Boulevard 30 52074 Aachen | X | FPNR |
| 01.09.2018 | 30.11.2021 | 22013717 | Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Biobasierte Hochleistungsbarrierewerkstoffe auf der Basis einer Plattformtechnologie zur biotechnologischen Gewinnung von Cellulose-Nanofasern; Teilvorhaben 4: Implementierung von kontinuierlich erzeugten BNC-Fasern in (bio) Polymere - Akronym: BioSBarrier | Mit dem Projekt BioSBarrier sollen als Ziel biobasierte Hochleistungsbeschichtungen unter Verwendung biotechnologisch gewonnener Cellulose-Nanofasern realisiert werden. Nach der Erzeugung der Fasern (TV 1: JenaCell; TV 2: Fraunhofer ICT-IMM; TV 3: ibl GmbH) ist die Einbringung in (bio) Polymere bzw. Polymervorstufen und die Prüfung/Charakterisierung der so gewonnenen Materialien (TV 4: KAT) der nachfolgende Schritt im FuE-Vorhaben. Die Skalierbarkeit der Laborprozesse soll durch industrienahe Verarbeitungsversuche im Technikumsmaßstab (IPF, IKTR als Dienstleister für die Kunststoffindustrie) überprüft werden. Gleichzeitig werden hierdurch die erforderlichen Materialvarianten und –mengen für Applikationsuntersuchungen und die Überführung in den industriellen Maßstab (TV 5: Evonik Ressource Efficiency) verfügbar. | Dr. Peter Gerth Tel.: +49 391 8864-467 peter.gerth@hs-magdeburg.de Hochschule Magdeburg-Stendal (FH) Breitscheidstr. 2 39114 Magdeburg | X | FPNR | |
| 01.03.2019 | 31.08.2022 | 22013718 | Verbundvorhaben: Entwicklung neuer thermo-mechanisch modifizierter Holzsubstrate aus einheimischen Hölzern zur witterungsbeständigen Pulverlackbeschichtung; Teilvorhaben 2: Neue modifizierte Holzsubstrate - Akronym: PulverLackHolz | Im Verbundvorhaben "Entwicklung neuer thermo-mechanisch modifizierter Holzsubstrate aus einheimischen Hölzern zur witterungsbeständigen Pulverlackbeschichtung" wurden in Zusammenarbeit mit dem Projektpartner IHD neue Holzsubstrate mit reduziertem Porenvolumen entwickelt und dafür geeignete Pulverlackbeschichtungen evaluiert. Ziel des Teilvorhabens der TUD war die "Entwicklung neuer modifizierter Holzsubstrate" für die nachfolgende Pulverlackbeschichtung im Außenbereich. Dazu wurden zunächst geeignete leichte und zerstreutporige Laubhölzer (Pappel, Birke) sowie Nadelholz (Fichte) ausgewählt. Im Anschluss wurden verschiedene Prozess- und Materialparameter für die thermo-(hygro-) mechanische Verdichtung ausgewählt. Danach erfolgten Messungen zum ASE (Anti-Swelling-Efficiency), der Dichteverteilung und des Restvolumens. Nach Reduzierung des Verdichtungsgrades von 50% auf 20% wurden Versuche zur Haftfestigkeit für die Verklebung einzelner Lamellen zu Paneele durchgeführt. Dabei wurden die Harze Melamin, Polyurethan und Phenol-Recorcin als feuchtigkeitsbeständige Klebstoffe für verdichtetes Holz untersucht. Nach Herstellung von verdichteten Hölzern und deren Verklebung erfolgte eine mehrfache Optimierung der Holzsubstrate bzw. der Holzpaneele auf Grundlage der Beschichtungsergebnisse des IHD. Zusätzlich wurden pre- und post-Prozesse an der Paneele zur Reduzierung der Reaktivität durch thermische (Carbon-IR-Strahlung) und thermo-hygrische Behandlung (Sattdampf) durchgeführt. Für einige Paneele wurden Umformversuche für 3D-Formkörper durchgeführt. Hierbei stand sowohl die Umformung, die Formstabilität als auch die Beschichtung im Fokus der Arbeiten. Ebenso fanden Industrieversuche zur Verdichtung und Bewertung der Wirtschaftlichkeit statt. Mit diesen verdichteten Materialien fanden ebenfalls Umformungen und Pulverlackbeschichtungen statt. | Die thermo-mechanische Verdichtung führte zur Veränderung der Oberflächenstruktur der vorrangig untersuchten Holzarten Pappel und Birke. Die Herstellung modifizierter Paneele wurde von 40 % Verdichtung zur Verbesserung von Welligkeit und Inhomogenitäten in der Dichteverteilung auf 20 % Verdichtung reduziert. Die Verklebung erreichte mit 1K PUR- und Phenolrecorzin-Klebstoff hohe feuchtigkeitsbeständige Festigkeitswerte bei den thermo-(hygrischen) post-Prozessen des Temperns und der Umformung zu 3D-Formholzkörpern. Die Veränderung der Verdichtungsgeschwindigkeit (0,5 mm/min bzw. 1 mm/min) erhöht die Qualität der Verdichtung. Um eine Reduzierung des Recovery Set zu erreichen, wurden thermische pre- und post-Prozesse entwickelt. Hierbei stellten sich Temperaturen von über 220°C bei kurzzeitiger Einwirkdauer von 120s als vorteilhaft heraus. Eine Verringerung des Recovery Set um 15 % wurde erfolgreich an 3D-Formholzkörpern unter zu Hilfenahme von Fixierungsvorrichtungen erreicht. Eine weitere Verbesserung des Recovery Set wurde an Kleinproben durch eine nachträgliche Bedampfung erzielt. Problematisch bleiben weiterhin die Verringerung der mechanischen Festigkeiten von bis zu 20 % unter erhöhter Temperatureinwirkung. Die Umsetzung von Industrieversuchen zur Herstellung modifizierter Paneele konnte mit guten Ergebnissen durchgeführt werden. Hinsichtlich Materialeffizienz und Wirtschaftlichkeit bedarf es jedoch des Einsatzes anderer Technologien wie z. B. der Erwärmung des Substrates im kurzwelligen Bereich oder der kontinuierlichen Verdichtung mit abgestimmten Heiz-, Press- und Kühlbereichen, analog zur Herstellung von Holzwerkstoffen (ContiRoll etc.). | Prof. Dr.-Ing. Peer Haller Tel.: +49 351 463-35575 peer.haller@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Bauingenieurwesen - Institut für Stahl- und Holzbau - Professur für Ingenieurholzbau und baukonstruktives Entwerfen Georg-Schumann-Str. 7 01187 Dresden | X | FPNR |
| 01.11.1998 | 31.12.2001 | 22013797 | Charakterisierung von mineralischen Rückständen aus der Verbrennung nachwachsender Rohstoffe | Ziel des geplanten Projektes ist die systematische Untersuchung von Verbrennungsrückständen. Hauptgegenstand der Untersuchungen sollen halmgutartige Biomassen wie Stroh, Schilf oder Gräser sein. Neben der Bestimmung der absolut anfallenden Aschemenge soll diese hinsichtlich ihrer Zusammensetzung untersucht werden. Dabei sollen sowohl Veraschungen im Labor wie in realen Feuerungsanlagen vorgenommen werden. Aufbauend auf den Analysen und Untersuchungsergebnissen ist geplant, Strategien der Aschentsorgung bzw. -verwertung vorzuschlagen. Die Bearbeitung folgender Arbeitsziele ist durchzuführen: 1. Beschaffung von Aschen und Brennstoffen, Beschaffung von Aschen aus der Verbrennung definierter Biomassen und aus Heiz(kraft)werken (Arbeitspaket 1); 2. Veraschung der Brennstoffe im Labormaßstab (Arbeitspaket 2); 3. Analyse der Biomasseaschen hinsichtlich physikalisch-chemische Parameter, Nährstoffgehalt, Halogen- und Schwermetallgehalt sowie Gehalt an organsichen Schadstoffen, Pflanzenverfügbarkeit von Schwermetallen und Nährstoffe sowie Auswaschbarkeit von Aschebestandteilen. Diese Untersuchungen sollen sowohl an Aschen der definierten Brennstoffe wie an Aschen der Heiz(kraft)werke durchgeführt werden (Arbeitspakete 3 und 4); 4. Verwertung der Aschen, Prüfung des Einsatzes als Bodenverbesserer und Düngemittel, Prüfung anderer Verwertungstrategien sowie der rechtlichen Lage; 5. Ableitung von Empfehlung zur Qualtitätssicherung von Biomasseaschen. Zur Bereitstellung der Aschen aus definierten Biomassebrennstoffen sollen wie bei dem Vorhaben der Universität Stuttgart zum Thema "Voraussetzungen zur Standardisierung biogener Festbrennstoffe" (FKZ: 22005597) Winterweizenstroh, Triticale, Pappeln aus Kurzumtriebsplantagen sowie Fichten-Waldrestholz genutzt werden. | Prof. Dr. R. Marutzky Tel.: +49 531 2155-212 marutzky@wki.fhg.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.05.2000 | 31.08.2003 | 22013799 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Bindemitteln aus nachwachsenden Rohstoffen für Klebstoffe und Dichtmittel im Bau- und Wohnbereich: Teilvorhaben 2: Synthese von Bindemitteln auf Basis von niedermolekularen Sacchariden durch radikalische Polymerisation | Ziel des Verbundprojekts sind neue Bindemittelsysteme für den Einsatz in Klebstoffen und Dichtmitteln. Als Grundkomponenten werden u.a. Itaconsäure, Fettsäuren, 1,3-Propandiol und verschiedene Zuckerderivate verwendet, die zu Polyestern und Polyacrylaten umgesetzt werden. Es werden lineare Polymere synthetisiert und Möglichkeiten zur Ausbildung von vernetzten Strukturen durch Einsatz von geeigneten mehrfach funktionellen Monomeren geprüft. Bei der Formulierung der Klebstoffe werden für die weiteren Bestandteile Lösemittel, Weichmacher und Klebrigmacher keine organischen Verbindungen auf petrochemischer Basis eingesetzt. Das Projekt soll in Zusammenarbeit mit der FAL, der TU Braunschweig und der Fa. AURO Pflanzenfarben AG, Braunschweig, durchgeführt werden. Im Teilvorhabens 2 die Synthese von neuen Polymeren durch radikalische Polymerisation. Als Bausteine werden Derivate von Glucose bzw. Gluconolacton, Itaconsäure oder Vinyl-Fettsäuren eingesetzt. Die Eigenschaften der Polymere können durch die Wahl der Comonomere, durch die Variation deren Mengenverhältnisse sowie durch anschließende Teilhydrolyse beeinflußt werden. Die hergestellten Polymere werden chemisch-physikalisch sowie bezüglich ihrer Eignung als Bindemittel in Kleb- und Dichtstoffen charakterisiert. Weitere anwendungstechnische Tests an diesen Verbindungen werden im Rahmen des Teilvorhabens 4 beim Industriepartner durchgeführt. | Es wurden neue Polymere für Kleb- und Dichtstoffe durch radikalische Polymerisation hergestellt. Als Bausteine wurde das preisgünstig kommerziell verfügbare Glucono-en-lacton (GEL) sowie Vinyl-Fettsäuren aus technisch verfügbaren Fettsäuren bzw. die im Teilvorhaben 1 hergestellte Itaconsäure eingesetzt. GEL wurde mit verschiedenen Comonomeren (Vinyllaurat, Itaconsäure, Itaconsäureanhydrid, Dimethylitaconat, Vinylbutylester, Vinyldecanoat und ?stearat,) umgesetzt. Die synthetisierten Polymere sind Polyvinylsaccharide, die sich von den bisher bekannten Polyvinylsacchariden dadurch unterscheiden, dass der Zuckerbaustein integraler Bestandteil der Polymergrundkette ist.Durch Variation der Zusammensetzung, der Polymerisationsparameter oder durch nachfolgende Teilhydrolyse wurden, in Abhängigkeit von den jeweiligen Ergebnissen der anwendungsorientierten Tests beim Industriepartner im Teilvorhaben 4, die Eigenschaften der hergestellten Polymere in weiten Grenzen variiert werden. Die zuckerbasierten Monomere wurden ebenso wie die Polymere eingehend charakterisiert. Das Copolymer, das aus dem Zuckerbaustein GEL und dem Fettsäurevinylester der Laurinsäure, hergestellt wurde wies die besten klebenden Eigenschaften auf. Das Comonomer ist sehr kostengünstig am Markt verfügbar. Daher sind für anwendungstechnische Zwecke größere präparative Ansätze (im kg-Maßstab) durchgeführt worden. Weiterhin wurden Ansätze mit diesen Komponenten systematisch variiert, um die optimalen Reaktionsbedingungen und die Zusammensetzung der Copolymeren zu ermitteln. Eine Reihe von Proben wurden hergestellt und dem industriellen Kooperationspartner im Teilvorhaben 4 für anwendungstechnische Untersuchungen übergeben. Diese Tests ergaben, dass die Eigenschaften zwar besser sind als bei anderen Zucker-basierten Polymeren, jedoch noch nicht ausreichend sind im Vergleich zu kommerziellen Produkten. | Prof. Dr. Klaus Buchholz Tel.: +49 531 2344-782 k.buchholz@tu-bs.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Institut für Technologie der Kohlenhydrate - Zuckerinstitut Langer Kamp 5 38106 Braunschweig | FPNR | |
| 01.06.2004 | 31.05.2007 | 22013802 | Verbundvorhaben: Untersuchungen zur Optimierung und Standardisierung von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 1: Schimmelpilzresistente und emissionsarme Bauprodukte aus nachwachsenden Rohstoffen | Im Zusammenhang mit Baustoffen aus nachwachsenden Rohstoffen tauchen immer wieder Fragen zur Beständigkeit gegen mikrobiellen Angriff (Schimmelpilz), als auch zur Abgabe von organischen Stoffen (Geruchsstoffen) auf. Diese sind eng mit der Akzeptanz dieser Baustoffe verknüpft, da sie die Sensibilisierung der Öffentlichkeit gegenüber gesundheitlichen Fragen bei Bauprodukten wiedergeben. Wissenschaftlich abgesicherte Ergebnisse hierzu liegen nur in Ansätzen vor und bilden keine ausreichende Grundlage für eine gezielte Produktentwicklung bzw. -verbesserung. Diese Lücke soll durch systematisch durchzuführende Untersuchungen geschlossen werden. Zum Einsatz kommen hygrothermisch differenzierte Verfahren zur Beständigkeits- und Substratqualitätsprüfung von Baustoffen sowie anerkannte Verfahren zur Messung und Bewertung von Baustoffemissionen. Die Ergebnisse werden unter den Aspekten Materialzusammensetzung, bauphysikalische Kennwerte, stoffliche Kennwerte und Materialeignung ausgewertet. Für eine objektive vergleichbare Darstellung von Produktqualitäten werden die Ergebnisse entsprechend aufbereitet. | Ziele der chemischen Untersuchungen waren die Gewinnung von Daten hinsichtlich der möglichen Freisetzung organischer Stoffe in die Innenraumluft und die Bewertung der Emissionen an flüchtigen organischen Stoffen anhand des aktuellen AgBB-Schemas. Die gewonnenen Ergebnisse der chemischen Untersuchungen sind geeignet, etwaigen Optimierungsbedarf und Optimierungsmöglichkeiten aufzuzeigen. Ziele der geruchlichen Untersuchungen waren die Gewinnung von Daten hinsichtlich einer möglichen Geruchsbeeinträchtigung in Innenräumen durch Freisetzung geruchsaktiver Stoffe und die Identifikation der maßgeblich geruchsaktiven Stoffe. Hierbei konnte festgestellt werden, dass die Produkte insgesamt relativ geruchsarm sind und selbst die am intensivsten riechenden Dämmstoffe nur wenige Geruchsstoffe enthalten. Bedenken hinsichtlich einer Geruchsbelastung durch den Einbau von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen kann aufgrund der gefundenen Ergebnisse fundiert entgegengetreten werden. Ziele der mikrobiologischen Untersuchung waren die Ermittlung der mikrobiellen Beständigkeit der Dämmstoffe, eine Abschätzung der Schadenstoleranz hinsichtlich mikrobiellen Befalls sowie eine Gruppierung der Dämmstoffe in Schadenstoleranzbereiche. Durch die gewonnenen Ergebnisse können die untersuchten Produkte aus nachwachsenden Rohstoffen hinsichtlich ihres Resistenzprofiles definiert und mit anderen Produkten verglichen werden. Dadurch können diese Produkte aus nachwachsenden Rohstoffen besser vermarktet werden. Für die mikrobiologisch untersuchten Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen wurden grundlegende Daten zu den Einsatzgrenzen der Materialien ermittelt, die eine Erhöhung der Produktsicherheit bedeuten. Den drei Substratgruppen des Isoplethenmodells entsprechend lassen sich die untersuchten Materialien in drei Schadenstoleranzklassen einteilen. Auf Grund der physikalischen Gegebenheiten herrschen an verschiedenen Stellen einer Konstruktion unterschiedliche Bedingungen bezüglich Raumtempera | Dr. Klaus Breuer Tel.: +49 8024 643-33 breuer@hoki.ibp.fhg.de Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | X | FPNR |
| 20.10.2005 | 19.10.2008 | 22013804 | Effiziente Entwicklung von leistungsfähigem Hoch-Ölsäure-Raps durch die Anwendung neuartiger Selektionsmethoden | Ziel des Vorhabens ist die effiziente Entwicklung von Winterrapssorten mit einem hohen Ölsäuregehalt (HO) und einem niedrigen Linol- und Linolensäuregehalt (LL) im Samenöl. Erreicht werden soll dies durch die Selektion von HO- und HOLL-Samengenotypen mit einem hohen Ölgehalt in spaltenden F2-Samenpopulationen mit Hilfe eines neuartigen ZEISS NIRS-Photodiodenzeilenspektrometers. Nach Entwicklung entsprechender Kalibrierungen und erfolgter Automatiosierung sollte dieses Verfahren durch die effiziente und frühe Selektion homozygoter F2-Samengenotypen die beschleunigte Entwicklung von entsprechenden leistungsfähigen Winterrapssorten ermöglichen. Durch die Kooperation mit Züchtungsfirmen der GFP wird sichergestellt, dass F2-Samenpopulationen divergenter Kreuzungen mit leistungsfähigem Zuchtmaterial zur Verfügung stehen und das entsprechend selektierte F2-Samengenotypen in die Prüfung und Entwicklung von leistungsfähigen Sorten eingehen. Als Ergebnis des Vorhabens sollte ein Verfahren für die effiziente Selektion von HO- und HOLL-Genotypen mit einem hohen Ölgehalt zur Verfügung stehen, welches dauerhaft zu einer beschleunigten Zulassung von leistungsfähigen HO- und HOLL-Sorten führt. | Im Rahmen des Projektes wurde ein Prototyp für die automatische NIRS-Messung einzelner Rapskörner getestet und verbessert sowie ein Verfahren für die schnelle Schätzung der Öl- und Linolensäuregehalte an einer großen Anzahl Samen entwickelt. Nach Optimierung der Samenvorbereitung konnten bis zu 800 Samen pro Stunde gemessen und geordnet in Mikrotitierplatten abgelegt werden. Die NIRS-Kalibrierungen erlaubten in unabhängigen Validierungen die Schätzung der Ölsäuregehalte mit einem mittleren Fehler von 2,7 bis 3,7 %. Die Linolensäuregehalte konnten mit einer Genauigkeit von 1,2 bis 1,8% geschätzt werden. Bei vorhandener großer Variation im Ölsäure- und Linolensäuregehalt kann damit erfolgreich eine Vorselektion in spaltenden Samenpopulationen durchgeführt werden. Erste Ergebnisse zeigen, dass auch nutzbare Kalibrierungen für weitere züchterisch interessante Inhaltsstoffe, wie Erucasäure, Proteingehalt und gegebenenfalls auch Ölgehalt entwickelt werden können, die eine simultane Selektion auch auf diese Merkmale erlauben könnten. Die im Projekt erreichte Weiterentwicklung der Einzelkornmesstechnik und der Kalibrierungen zeigt, dass sich die eingesetzte NIRS-Technologie grundsätzlich als zuverlässiges, schnelles und zerstörungsfreies und hinreichend genaues Verfahren für die Bestimmung der Ölqualität einzelner Rapssamen eignet. | Dr. Christian Möllers Tel.: +49 551 39-24364 cmoelle2@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Institut für Pflanzenbau und -züchtung Von-Siebold-Str. 8 37075 Göttingen | X | FPNR |
| 01.07.2010 | 28.02.2014 | 22013809 | Pillierung von Aspen-Saatgut zur Verbesserung der Aussaattechnologie und Lagerfähigkeit | Die Baumart Aspe (Zitterpappel) eignet sich gut für die Erzeugung von Biomasse auf trockeneren und nährstoffärmeren Standorten. Aspen lassen sich im Gegensatz zu anderen Pappelarten nicht kostengünstig vegetativ vermehren. Eine Alternative ist die Verwendung von hochwertigem Saatgut. Dieses ist jedoch sehr empfindlich, hat eine kurze Lebensdauer, lässt sich nicht problemlos lagern und ist für eine Direkt-Aussaat wenig geeignet. Ziel des Projekts ist die Erarbeitung einer Methode zur Pillierung von Aspen-Saatgut, um die Anzahl kostenintensiver Arbeitsschritte in der Pflanzenanzucht verringern zu können. Durch die Aussaat pillierter Sameneinheiten soll das arbeitsintensive Pikieren eingespart und das wiederholte Umpflanzen reduziert werden. Ein weiteres Ziel ist die Verbesserung der Lebens- und Lagerfähigkeit der Samen durch die Pillierung. Es soll eine Empfehlung für die Lagerung von Aspen-Saatgut erarbeitet werden. Es ist erforderlich, große Mengen von Aspen-Saatgut zu erzeugen. Es sollen verschiedene Varianten der Pillierung der Samen erprobt werden. Auch der Einsatz wachstumsfördernder Mikroorganismen als Bestandteil der Hüllmasse bei der Pillierung ist vorgesehen. An pillierten Samen soll geprüft werden, ob sich die Lagerfähigkeit der Aspen-Samen verbessern lässt. Es sollen zusätzlich Versuche mit Samen anderer Arten der Gattung Populus durchgeführt werden. Die erfolgreiche Samen-Pillierung bildet die Voraussetzung für eine Verbesserung der Aussaattechnologie unter Einbeziehung maschineller Aussaatverfahren. Dies wäre für eine Vielzahl von Anwendern in der Baumschulbranche von wirtschaftlichem Interesse. Das Einfügen von Mikroorganismen in die Hüllmasse bei der Pillierung kann zur Erhöhung des Keimergebnisses und der Pflanzenvitalität beitragen. Die Empfehlung optimaler Lagerungsbedingungen soll einen regelmäßigen Zugriff auf Aspen-Saatgut unabhängig von alternierender Fruktifikation ermöglichen. | Dipl.-Ing. Gisela Naujoks Tel.: +49 33433 157-177 gisela.naujoks@ti.bund.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik Eberswalder Chaussee 3 a 15377 Waldsieversdorf | X | FPNR | |
| 01.01.2012 | 31.12.2014 | 22013811 | Verbundvorhaben: Lignin als nachwachsender Rohstoff für Anwendungen in der Elektronik, Teilvorhaben 4: Technologieentwicklung | Die Universität Bayreuth setzt zur Herstellung von Bohr- und Fräsplatten das Pressverfahren ein. Zielsetzung sind gleichmäßige Plattendicken, eine gute Formbeständigkeit, minimale Wölbungen, eine gute Oberflächenbeschaffenheit, eine hohen Planparallelität und geringe Eigenspannungen, bzw. eine geringe Verzugsneigung. Über den Extrusionsprozess werden Lignin-basierte Substrate angefertigt, die anschließend für Leiterplattenanwendungen mit Kupfer kaschiert werden. Zielsetzung sind ausreichend gute mechanische, thermische und elektrische Eigenschaften, sowie eine ausreichend hohe Haftfestigkeit zum Kupfer. Um die Ziele bzgl. der Bohr- und Fräsparameter zu erreichen sollen die Verfahrensparameter im Pressprozess variiert und die Struktur - Eigenschaftsbeziehungen systematisch analysiert werden, um eine Optimierung der Parameter durchführen zu können. Zudem sollen Fasern oder Gewebe mit in die Lignin Matrix eingebettet werden um eine deutliche Steigerung der mechanischen Eigenschaften zu erzielen. Die Arbeitsplanung zur Entwicklung beidseitig kaschierter Lignin Substrate für Leiterplatten teilt sich in den Extrusions- und Kaschierprozess auf. Im Extrusionsprozess sollen die Prozessparameter optimiert und der Einfluss von Additiven und Füllstoffen auf die mechanischen, thermischen und rheologischen Eigenschaften untersucht werden. Zur Kaschierung mit Kupfer kommen sowohl kontinuierlich und diskontinuierlich arbeitende Pressen zum Einsatz. Zudem sollen Kleber getestet werden. | Prof. Dr.-Ing. Volker Altstädt Tel.: +49 921 55-7470 altstaedt@uni-bayreuth.de Universität Bayreuth - Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften - Lehrstuhl für Polymere Werkstoffe Universitätsstr. 30 (FAN A, 2. Stock) 95447 Bayreuth | X | FPNR | |
| 01.07.2012 | 31.12.2015 | 22013812 | Verbundvorhaben: Biopolymere für Glas - Entwicklung von Polymeren auf der Basis nachwachsender Rohstoffe für die industrielle Herstellung von Lacken und Farben zur Dekoration von Glas; Teilvorhaben 3: Wissenschaftliche Begleitung | Beschichtungen für die Dekoration von Glas basieren derzeit überwiegend auf petrochemische Grundstoffe wie z.B. Epoxidharze. Ziel des Projektes ist Bindemittel auf Basis nachwachsender Rohstoffe für Glasbeschichtungen zu entwickeln. Daraus sollen Formulierungen erstellt werden die den hohen Anforderungen der Glasindustrie in Bezug auf Beständigkeit und Haftung gerecht werden. Im Rahmen des Projektes werden im Wesentlichen drei Anwendungsfelder bearbeitet: Auf Basis von Fettsäure- und Zuckerderivaten sollen wasserverdünnbare, funktionelle Harzdispersionen für Spritzapplikation synthetisiert werden. Fettsäurederivate und Glycerin sollen als Basis für reaktive Wachse dienen, die mit Reaktivharzen zu thermoplastischen Druckfarben (100 %-Systeme) umgesetzt werden. Außerdem sollen für UV-härtbare Druckfarben hochvernetzbare Harze (100%) synthetisiert werden. Für jede der drei Kategorien werden neue Basisformulierungen entwickelt und diese anwendungstechnischen Prüfungen unterzogen. Dies umfasst u.a. Auftragsverfahren wie Siebdruck und Spritzen, Resistenzen, wie Ritzbeständigkeit, Beständigkeit gegenüber Füllgüter und Bestimmung der Dauerhaftigkeit gegenüber Umwelteinflüsse und Chemikalien. Sowohl für die Synthesen als auch die Formulierungen soll im Erfolgsfall ein Upscale bis in den Technikummaßstab erfolgen. | Dr. Stefan Friebel Tel.: +49 531 2155-329 stefan.friebel@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.12.2016 | 30.06.2020 | 22013813 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Schnelltests zur Erfassung und Bestimmung von Hemmstoffen und Mykotoxinen in Biogasanlagen (Hemmtest); Teilvorhaben 1: Entwicklung und Validierung des Hemm-quick Testsystems - Akronym: Hemmtest | In Biogasanlagen können Hemmstoffe wie Desinfektionsmittel, Antibiotika, Schwermetalle oder Ammoniak die Mikroorganismengemeinschaft im Fermenter erheblich stören. Die genannten Hemmstoffe gelangen auf verschiedenen Wegen, meist jedoch über die zugeführten Substrate in die Biogasanlage oder werden als Zwischenprodukt des Biogasprozesses im Fermenter gebildet. Hemmungen zeigen sich vor allem durch eine Verminderung der Biogasmenge sowie der Biogasqualität. Ebenso können veränderte prozessbiologische Analysenparameter wie der pH-Wert oder der FOS/TAC-Wert auf eine Hemmung hinweisen. Bisher gibt es in der Praxis jedoch noch keinen praxisnahen Schnelltest um eine Hemmung in Fermentern oder Hemmstoffe in Inputsubstraten wie Silagen oder Güllen bestimmen zu können. Aus diesem Grund wurde in diesem Forschungsprojekt ein Hemmtest (Hemmquick) auf Basis der Biogasbildungskinetik entwickelt. Dabei wird der Verlauf der Biogasbildung auf Hemmungen untersucht. Neben der Entwicklung des Hemmquicktests lagen die Schwerpunkte auf der Probenaufbereitung von Inputsubstraten sowie der Validierung durch kontinuierliche Biogasversuche. Der entwickelte Hemmquicktest wurde an Praxisproben getestet. Zusätzlich wurden die Ergebnisse der Hemmquicktests mit Veränderungen im Säurespektrum verglichen. | Hemm-Wirkversuche ergaben für Natriumchlorid eine leichte Hemmung ab 6 g/L, für Urea eine beginnende Hemmung ab 2,5 g/L und für Kupfersulfat ab 0,5g/L. Diese Hemmstoffe wurden anschließend in den ermittelten Dosierungen in kontinuierlichen Versuchen eingesetzt. Es konnte gezeigt werden, dass Hemmungen in kontinuierlich betriebenen Versuchsanlagen auch im Hemmquick-Test als solche erkannt wurden. Bei Hemmstoffen wie NaCl und Urea, an welche sich die Mikroorganismen adaptieren können, wurde bei langsamer Zudosierung in den kontinuierlichen Versuchen keine eindeutige Hemmung erkennbar. Im Hemmquicktest wurde jedoch bereits eine leichte Hemmung angezeigt. Die im Hemmquicktest angezeigten Hemmungen korrelierten mit Auffälligkeiten in den Säurespektren, was die Aussagekraft der Tests bestätigt.Es wurden die Substrate Stärke, Essigsäure, Cellulose sowie getrocknete, gemahlene Maissilage auf ihre Eignung als Referenzsubstrat untersucht. Die Auswahl des Referenzsubstrats hatte Einfluss auf die Biogasbildungskurve. In Abhängigkeit von der Substratzusammensetzung wurden unterschiedliche Biogasbildungskinetiken festgestellt. Um Hemmungen bei allen am Biogasbildungsprozess beteiligten Mikroorganismen feststellen zu können wurde getrocknete, gemahlene Maissilage als Referenzsubstratgewählt. Für Fragestellungen zur Hemmung der Methanbildenden Bakterien kann Essigsäure als Referenzsubstrat mitgeführt werden. In der Betreiberumfrage wurde angegeben, dass der Hemmtest neben Fermenterinhalten vor allem für zugekaufte Miste und Güllen eingesetzt werden soll. Während der Projektlaufzeit wurden aus der Praxis neben Mist und Fermenterproben vor allem aber auch verschimmelte Maissilagen eingesandt. | Prof. Dr.-Ing. Achim Loewen Tel.: +49 551 5032-257 achim.loewen@hawk.de HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst - Hildesheim/Holzminden/Göttingen - Fakultät Ressourcenmanagement Büsgenweg 1 a 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.02.2016 | 31.07.2018 | 22013815 | Verbundvorhaben: Fassadenladen - Hochtechnologie mit biogenen Werkstoffen - Ein universeller Baukasten; Teilvorhaben 4: Materialentwicklung - Akronym: FabioW | Die Fassaden sind die maßgebliche Schnittstelle für Nutzerkomfort und Energiebilanz der Gebäude und bestimmen in entscheidender Weise deren Erscheinungsbild. Für die Planung und den Bau nachhaltiger und leistungsfähiger Häuser stellen ‘adaptive’ Konstruktionen ein wichtiges Arbeitsfeld dar. Seit Jahren wird im Baubereich nach Alternativen zu herkömmlichen Roh- und Werkstoffen gesucht, mit der Zielsetzung: Reduzierung der Stoff- und Primärenergieströme und Verbesserung der Recyclingfähigkeit. Biogene Werkstoffe bieten hierbei ein bislang weitgehend unerschlossenes Potenzial. Vor diesem Hintergrund zielt das im Folgenden beschriebene Verbundvorhaben FabioW auf die Entwicklung einer neuartigen und marktfähigen Baukomponente, um die Durchlässigkeit von verglasten Gebäudeöffnungen wechselnden Witterungsbedingungen und Nutzerwünschen anpassen zu können. Der angestrebte ‘Fassadenladen’ soll mit zusätzlichen Leistungsmerkmalen und unter Verwendung zukunftsweisender thermoplastischer Werkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen eine innovative Weiterentwicklung des tradierten Fensterladens darstellen. Ein interdisziplinäres Projektteam aus Forschung und Industrie verknüpft mit diesem innovativen Ansatz auf systematische Weise die Themenbereiche ‘Adaptive Gebäudehülle‘ und ‘Biogene Werkstoffe’. Geplant ist die Entwicklung sowie der Bau und Test von Prototypen im Sinne eines modularen Baukastensystems. Als Vorstufe eines industriell gefertigten Produkts werden begleitend Untersuchungen und Strategien zur Vermarktung erarbeitet. | Dr. Michael Schweizer Tel.: +49 7062 97687-251 michael.schweizer@tecnaro.de TECNARO Gesellschaft zur industriellen Anwendung nachwachsender Rohstoffe mbH Bustadt 40 74360 Ilsfeld | X | FPNR | |
| 01.07.1994 | 31.12.1995 | 22013893 | Extrudierbare, kompostierbare aliphatische Cellulosederivate, Phase II | Das Projekt baut auf den grundlegenden Erkenntnissen zur Herstellung thermoplastisch zu verarbeitender, biologisch abbaubarer Cellulosederivate im Vorläufervorhaben (FKZ 19548A) auf. Systematische Betrachtungen zu Struktur-Eigenschafts-Charakteristika, der Auswahl geeigneter Weichmacher und die Optimierung technologischer Parameter sollen mit dem Ziel durchgeführt werden, bisherige Ergebnisse hinsichtlich der technischen und ökonomischen Realisierbarkeit zu erweitern. | Verschiedene extrudierbare, biologisch abbaubare Cellulosederivate wurden hergestellt und im Labormaßstab verfahrensmäßig optimiert. Im Mittelpunkt der Untersuchungen standen die Cellulosederivate Hydroxypropylcellulose-Phthalat, -Alkenylsuccinat und -Lactat, die sowohl thermoplastisches Verhalten aufweisen als auch kompostierbar sind. Die Cellulosederivate sind auf Extrudern zu Flachfolien verarbeitbar, erweisen sich jedoch in den erstgenannten Fällen als zu spröde für technische Anwendungen. Erheblich bessere Materialeigenschaften werden mit Hydroxypropylcellulose-Lactat erzielt, das auch durch Spritzguß verarbeitet werden kann. Die Eigenschaftsprofile von Polyethylen und Polypropylen sind mit den untersuchten, kompostierbaren Cellulosederivaten insgesamt nicht nachstellbar. Aufgrund der starren Cellulosekette sind diese Derivate steifer und deutlich weniger dehnbar als die petrochemischen Polymere. Erhebliches Werkstoffpotential für den Spritzguss- und den Faserverbundbereich weist das Hydroxypropylcellulose-Lactat auf, dessen mechanische Eigenschaften denen des Polystyrols nahekommen. Von den entwickelten Materialien erwies sich Hydroxyproplycellulose-Lactate (HPCL) aus Kosten- und Verfahrensgründen als bestes extrudierbares thermoplastisches Cellulosederivat. Die Materialeigenschaften von HPLC waren vielversprechend, aber noch nicht ausreichend. Eine Produktoptimierung von HPLC ist nötig, um Eigenschaftsprofile konventioneller, technischer Thermoplaste zu erhalten. Darüber hinaus sind noch umfassende Untersuchung der biologisch Abbaubarkeit nötig. Das Vorhaben wurde im Folgeprojekt FKZ 95NR154-F (Phase III) fortgesetzt. | Dr. Jürgen Engelhardt Tel.: +49 5161 44-2878 info@wolff-cellulosics.de Dow Wolff Cellulosics GmbH & Co. OHG August-Wolff-Str. 13 29699 Walsrode | FPNR | |
| 01.05.2000 | 28.03.2004 | 22013899 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Bindemitteln aus nachwachsenden Rohstoffen für Klebstoffe und Dichtmittel im Bau- und Wohnbereich: Teilvorhaben 3: Synthese von neuen Zuckerlatices durch Emulsionspolymerisation | Ziel des Verbundprojekts sind neue Bindemittelsysteme für den Einsatz in Klebstoffen und Dichtmitteln. Als Grundkomponenten werden u.a. Itaconsäure, Fettsäuren, 1,3-Propandiol und verschiedene Zuckerderivate verwendet, die zu Polyestern und Polyacrylaten umgesetzt werden. Es werden lineare Polymere synthetisiert und Möglichkeiten zur Ausbildung von vernetzten Strukturen durch Einsatz von geeigneten mehrfach funktionellen Monomeren geprüft. Bei der Formulierung der Klebstoffe werden für die weiteren Bestandteile Lösemittel, Weichmacher und Klebrigmacher keine organischen Verbindungen auf petrochemischer Basis eingesetzt. Das Projekt soll in Zusammenarbeit mit der FAL, der TU Braunschweig und der Fa. AURO Pflanzenfarben AG, Braunschweig, durchgeführt werden. Ziel des Teilvorhabens 3 ist die Herstellung neuer wäßriger Bindemittel auf der Basis nachwachsender Rohstoffe für die Entwicklung und Formulierung von umweltgerechten Dispersionsklebstoffen. Hierfür werden zunächst neue ungesättigte Monomere aus großtechnisch verfügbaren niedermolekularen Kohlenhydraten und aus Fetten und Ölen synthetisiert. Hauptsächlich werden sog. "Zuckeracrylate" hergestellt. Aus diesen Monomeren werden in Emulsionspolymerisationen Latices gebildet. Die wäßrigen Polymerlatices weisen vielversprechende Eigenschaften sowie viele Vorteile wie ein hoher Feststoffgehalt, Lösungsmittelfreiheit, hydrolytische Stabilität, Eigenklebrigkeit und eine hohe Licht- und Lagerstabilität auf. Die anwendungstechnischen Untersuchungen sollen dabei in enger Zusammenarbeit mit dem Industriepartner im Rahmen des Teilvorhabens 4 durchgeführt werden. | Im Vorhaben wurden Zuckerlatices-Polymerdispersionen hergestellt. Der Schwerpunkt der Arbeiten lag auf Arbeiten zur Synthese von Monomeren auf Basis von Itaconat-diacetonglucose (3-IDG) bzw. Itaconat-diacetonfructose (4-IDF) und Methacrylat-diacetonglucose (3-MDG). Darüber hinaus wurden mit Itaconsäure Comonomere auf Fettalkoholbasis hergestellt. 3-MDG wurde mit den synthetisierten bzw. kommerziellen Comonomeren radikalisch polymerisiert. Die Veresterungen zu 3-IDG verliefen unter allen Bedingungen mehr oder weniger erfolglos. 4-IDF konnte zwar erfolgreich dargestellt werden, allerdings konnten die Ausbeuten von 20 % (nach der Reinigung) nicht verbessert werden. Die Hauptprobleme sind die Selektivität und die thermische Instabilität. Als Modellverbindung für die Emulsionspolymerisation wurde daher 3-MDG dargestellt und verwendet. Zur Synthese der Comonomeren auf Fettalkoholbasis wurde Itaconsäure mit verschiedenen Fettalkoholen (Amyl-, Octyl-, Decyl-, Dodecylalkohol) im Maßstab 60g, bei Amylalkohol auch darüber, umgesetzt. Als Comonomere für 3-MDG wurden die hergestellten Fettalkoholitaconate und kommerzielle Fettalkoholacrylate und -methaycrylate verwendet. Es wurde im Batch-Verfahren im Maßstab 0.1 bis 2 L copolymerisiert. Die wichtigsten Prozessparameter (Monomerverhältnis, Emulgatorart und -konzentration, Initiatorkonzentration, Puffer, Temperatur, Feststoffgehalt) wurden variiert und untersucht. Die Latices wurden ausgefällt und hinsichtlich ihrer kolloidalen, rheologischen und thermischen Eigenschaften charakterisiert.Zur klebetechnischen Charakterisierung wurden verschiedene Zuckerlatices dem Teilvorhaben 4 zur Verfügung gestellt. Die Tests ergaben noch zu hohe Restmonomergehalte und teilweise auch zu geringe Polymeranteile in der Dispersion. Trotz der im Endeffekt nicht zufriedenstellenden Ergebnisse ist festzustellen, dass das größte Anwendungspotential prinzipiell bei den Zuckerlatices erwartet werden kann, wenn es gelingt die o.g. Probleme zu bewältigen. | Dr. Emile Yaacoub Tel.: +49 531 391-7262 e.yaacoub@tu-bs.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Institut für Technologie der Kohlenhydrate - Zuckerinstitut Langer Kamp 5 38106 Braunschweig | FPNR | |
| 15.10.2001 | 30.04.2002 | 22013901 | Technische Optimierung von Trocknungsprozessen | Bei der Trocknung von Arznei- und Gewürzpflanzen müssen oftmals aus Gründen des Erhalts von wertgebenden Inhaltsstoffen die Trocknungslufttemperaturen niedrig gewählt werden. Dies führt einerseits zu langen Trocknungszeiten und kleinen Durchsätzen sowie hohe Energieverbräuchen. Andererseits bewirken die niedrigen Trocknungstemperaturen, dass sich die Keimzahlen des Produktes erhöhen, da sich über einen weiten Bereich der Trocknung die Produktoberflächentemperaturen im optimalen Wachstumsbereich der Keime bewegen. Vorrangiges Ziel des Vorhabens war es, exemplarisch die Möglichkeit aufzuzeigen, durch ein schnelles Anheben der Produktoberflächentemperatur über Mikrowelle oder Dampf eine Verringerung der Gesamtkeimzahl zu erreichen. Als nützlicher Nebeneffekt der Mikrowellenanwendung ließ sich eine Verkürzung der Trocknungszeit erwarten, die mit einer Kapazitätserhöhung des Trockners und eventuell mit einem niedrigeren Energieverbrauch einhergehen kann. Als Beispielkulturen wurden Artischocke und Baldrian ausgewählt. Diese Kulturen sind aufgrund ihrer empfindlichen Inhaltsstoffe und des hohen Wassergehaltes als besonders problematisch im Hinblick auf die Trocknung zu bewerten. | Erwartungsgemäß verhielten sich die untersuchten Kulturen hinsichtlich des optimalen Trocknungsverfahrens sehr unterschiedlich. In Bezug auf die Artischocke zeigte das Dampfblanchierverfahren deutliche Effekte hinsichtlich einer Keimzahlreduktion, während dieser Effekt beim Baldrian nicht in diesem Ausmaß zum Tragen kam. Der Einsatz hochenergetischer Mikrowellenstrahlung verursachte an beiden Kulturen eine signifikante Reduzierung der wertgebenden Inhaltsstoffe. Von daher erscheint der Einsatz der Mikrowellenerwärmung, insbesondere beim Baldrian, nicht während des Haupttrocknungsvorgangs, sondern im Rahmen einer raschen Vor- bzw. Nachtrocknung sinnvoll. Bezüglich des Dampfblanchierens ist für Baldrian weiterer FuE-Bedarf hinsichtlich der optimalen Behandlungsdauer festzustellen. Hinsichtlich der Energiebilanz zeigen die Ergebnisse der Vorversuche, dass sich durch den Einsatz der modernen Verfahren in signifikantem Umfang Energiekosten einsparen lassen. Trotz hoher Investitionskosten kann mit relativ kurzen Amortisationszeiten von ca. 5 Jahren gerechnet werden. | Dr. Elmar Kroth Tel.: +49 228 95745-39 kroth@bah-bonn.de Forschungsvereinigung der Arzneimittel-Hersteller e.V. (FAH) Kranzweiherweg 10 53489 Sinzig | FPNR | |
| 01.08.2005 | 31.12.2008 | 22013904 | Verbundvorhaben: Neue Verfahren zur preisgünstigen Herstellung mikrobieller Rhamnolipide auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Teilvorhaben 1: Integrierte Bioprozessentwicklung und Verfahrensoptimierung | Ziel des Verbundprojektes ist es, mit neuen Ansätzen kostengünstige Verfahren zur Produktion mikrobieller Rhamnolipide auf Basis nachwachsender Rohstoffe zu entwickeln. In dem Teilprojekt "Integrierte Bioprozessentwicklung und Verfahrensoptimierung" liegen die Schwerpunkte in der Bioprozessentwicklung, Verfahrensoptimierung und in dem Screening möglicher Produktionsstämme sowie unterschiedlicher Substrate auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Die Arbeitsplanung sieht im wesentlichen folgende Punkte vor: 1.) Screening von RL-Produktionsstämmen, 2.) Screening der Substrate, 3.) Entwicklung der FTIR Analytik des Produkt- bzw. Substratspektrums, 4.) Entwicklung von Mikroimmobilisaten für Schwebstofffilterverf., 5.) Integration von Membranverfahren zur RL-Produktion, 6.) Test des Fundafoamverfahren, 7.) Implementierung des geeignetestes Verfahren. Die Verwertung von Erfindungen und Patenten wird durch die TLB GmbH durchgeführt. Für die weitere Ergebnisverwertung sind Publikationen sowie Präsentationen auf Fachkongressen geplant. | Im Teilvorhaben 1 konnten wichtige Erkenntnisse zur mikrobiellen Rhamnolpid(RL)produktion mit Pseudomonas aeruginosa gewonnen werden, die wichtige Fortschritte für eine zukünftige industrielle Herstellung auf Basis nachwachsender Rohstoffe in unterschiedlichen Prozessstrategien (limitierte Zellen, ruhende Zellen) bedeuten. Mit der Fourier-Transform-Infrarot-Spektroskopie (FTIR) gelang die erfolgreiche Etablierung einer zeitnah und einfach durchzuführenden Analysen-Methode zum Nachweis der produzierten Rhamnolipide und jeweilgen Produktzusammensetzungen als Alternative zu einer ebenfalls erfolgreich entwickelten HPLC-Methode. Es konnte die Eignung unterschiedlicher auf nachwachsenden Rohstoffen basierender C-Quellen zur Rhamnolipidproduktion gezeigt werden, wobei sich zeigte, dass das RLProduktspektrum offenbar unabhängig vom verwendeten Substrat ist. Durch die Entwicklung und Verbesserung eines Systems zur mechanischen Schaumzerstörung konnte auf die Zugabe von Entschäumern weitgehend verzichtet werden, was sowohl zu einer Steigerung der Produktivität führt als auch für die spätere Aufarbeitung und den technischen Einsatz von Rhamnolpiden von großer Bedeutung ist. Im Rahmen des Screenings auf nicht-pathogene RL-Produktionsstämme gelang die erfolgreiche Isolierung interessanter Mikroorganismen, die neue Rhamnolipide mit anderen ober- und grenzflächenaktiven Eigenschaften produzieren. | Prof. Dr. Christoph Syldatk Tel.: +49 721 608 4-2124 christoph.syldatk@tebi.uni-karlsruhe.de Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Engler-Bunte-Institut - Lehrstuhl für Technische Biologie Engler-Bunte-Ring 1 76131 Karlsruhe | X | FPNR |
| 01.01.2007 | 31.12.2007 | 22013905 | Analyse der Möglichkeiten zur Entwicklung extensiver Landnutzungskonzepte für die Produktion nachwachsender Rohstoffe als Ausgleichs- und Ersatzmaßnahmen (ELKE) - Phase I | Baumaßnahmen und damit verbundene Kompensationsmaßnahmen führen in der Regel zu doppelten Flächenverlusten für die deutsche Landwirtschaft, wodurch die derzeit deutlicher werdenden Nutzungskonkurrenzen zwischen Food- und NonFoodproduktion weiter verschärft werden. Gegenstand des Vorhabens ist die Ausarbeitung von Konzepten zur sinnvollen Nutzung von Kompensationsflächen für den Anbau nachwachsender Rohstoffe. Hierzu ist einerseits anhand von Literaturrecherchen die ökologische Vorzüglichkeit bestimmter, auch in ökonomischer Hinsicht umsetzbarer Anbauverfahren zu betrachten. Dabei sollen sowohl Schnellwuchsplantagen, als auch andere Anbausysteme (Zweikulturen-Nutzungssystem, Agroforst etc.) betrachtet werden. Auf der anderen Seite sind in der Studie naturschutzfachliche und -rechtliche Abschätzungen zu treffen, unter welchen Voraussetzungen derartige Anbauverfahren eine ökologische Aufwertung im Sinne einer Kompensationsmaßnahme bedeuten können. Hierbei sind teils erheblich unterschiedliche Rahmenbedingungen (Richtlinien, Verordnungen) in den einzelnen Bundesländern zu berücksichtigen. Im Erfolgsfall könnten Kompensationsmaßnahmen künftig unter bestimmten Voraussetzungen (Extensivierung) für den Anbau nachwachsender Rohstoffe genutzt werden, was die Potentiale entsprechend erhöhen würde. | Prof. Dr. Peter Heck Tel.: +49 6782 17-1221 p.heck@umwelt-campus.de Hochschule Trier - Trier University of Applied Sciences - Umwelt-Campus Birkenfeld - FB Umweltplanung/Umwelttechnik - Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) Campusallee 9926 55768 Hoppstädten-Weiersbach | FPNR | ||
| 01.04.2010 | 31.03.2013 | 22013909 | Verbundvorhaben: Erarbeitung und Bewertung von Züchtungsansätzen und technischen Optimierungspotenzialen für eine im Vergleich zum Erdgaspreis wettbewerbsfähige Biomethanproduktion aus Betarüben in Deutschland; Teilvorhaben 1: Züchtung | Ziel des Projektes ist es, wirtschaftliche und technische Optimierungsmöglichkeiten zur Biogasproduktion am Beispiel des Substrates "Energierübe" zu erarbeiten. Dabei soll die gesamte Verfahrenskette von der Biomasseerzeugung bis zur Einspeisung von aufbereitetem Biomethans betrachtet werden. Dies schließt u.a. auch das Züchtungspotenzial für die Rübe zur Optimierung der stofflichen Zusammensetzung sowie die Kosten senkenden Faktoren in Praxisanlagen ein. Die Thematik wird im interdisziplinären Verbund aus Züchtung, Forschung und Anlagenbau bearbeitet. Divergentes Zuchtmaterial wird analysiert und bezüglich Fermentationsverhalten weiterentwickelt und optimiert. Hierzu werden diskontinuierliche und kontinuierliche Biogasverfahren im Labor- und Pilotmaßstab angewendet. Einzelne Fragestellungen betreffen die Zusammensetzung und Beeinflussung des Substrates bezüglich Nährstoffe, Spurenstoffe und anderen analytischen Parametern. Ausgehend von einem Industriestandard für eine Biogasanlage sollen Ansätze für eine effizientere Biogaserzeugung sowie das Potenzial einer im Vergleich zum Erdgaspreis wettbewerbsfähigen Biomethanproduktion in Deutschland identifiziert werden. Auf Basis von technischen und ökonomischen Modellen werden züchterische, technische und ökonomische Kennzahlen (Benchmarking) erarbeitet und in einem iterativen Prozess mit Definition neuer Zuchtziele bezüglich zukünftig erreichbarer Biogasproduktionskosten bewertet. | Dr. Hinrich Harling Tel.: +49 5561-311-652 h.harling@kws.com KWS SAAT SE & Co. KGaA - Institut für Pflanzenzüchtung Grimsehlstr. 31 37574 Einbeck | X | FPNR | |
| 01.01.2012 | 31.12.2014 | 22013911 | Verbundvorhaben: Lignin als nachwachsender Rohstoff für Anwendungen in der Elektronik, Teilvorhaben 5: Entwicklung von Leiterplatten und Baugruppen | Langfristig sollen nachwachsende Rohstoffe als alternative Werkstoffe breitere Anwendung in der Elektronikindustrie für die dort eingesetzten fossilen, meist erdölbasierten Materialien finden. Die Forschungs- und Entwicklungsziele des Verbundvorhabens konzentrierten sich auf verschiedene Anwendungen von Lignin-basierten Materialien in der Elektronik. Für den Rohstoff Lignin wurde durch das Projektkonsortium die gesamte Wertschöpfungskette von der Materialentwicklung über die Halbzeug- bis zur Endproduktherstellung bearbeitet. Diese Vorgehensweise ermöglichte es, fundierte Aussagen zu den verschiedenen Einsatzmöglichkeiten von Lignin zu treffen. Ziel des Forschungsvorhabens der KSG Leiterplatten GmbH waren grundlegende Untersuchungen zum Einsatz von Lignin als potentielles Substitutionsmaterial gegenwärtig eingesetzter Leiterplatten-materialien sowie während der Leiterplattenfertigung benötigter Verbrauchsmaterialien (Bohr-und Fräsbearbeitung). Für eine Einschätzung des Anwendungspotentials von Lignin wurden zuerst die Mindest-anforderungen an ein Lignin-basiertes Substratmaterial für Leiterplatten bzw. eine Lignin-basierte Bohrunterlage zusammengestellt. Daran anschließend wurde die Weiterverarbeitbarkeit der von den Projektpartnern zur Verfügung gestellten Leiterplattensubstrate bewertet sowie die wichtigsten Kenngrößen der gefertigten Lignin-basierten Leiterplatten erfasst. Zur Eruierung des Substitutionspotentials von Lignin als Bohrunterlage wurden die vom Projektpartner aus diversen Lignin-Rezepturen und einem Holzfasergehalt bis 80% hergestellten Bohrunterlagen umfangreichen Bohrversuchen sowie einer entsprechenden Materialcharakterisierung unterzogen. Im Rahmen der im Verbundvorhaben geplanten quantitativen Umweltbewertung einer Lignin-basierten Leiterplatte wurden die während der Leiterplattenfertigung eingesetzten Chemikalien sowie erforderlichen Energiemengen in einer umfangreichen Datensammlung erfasst. | Im Rahmen des Teilvorhabens 5 konnte die Anwendbarkeit von Lignin als alternativer Werkstoff sowohl für die bisher eingesetzten fossilen, meist erdölbasierten Leiterplatten-Basismaterialien als auch für das während der Bohrbearbeitung von Leiterplatten benötigte Verbrauchsmaterial prinzipiell demonstriert werden. Lignin-basierte Epoxidharze sowie ausgewählte, extrudierte Lignin-Rezepturen bewiesen die prinzipielle Integrierbarkeit von Lignin in ein Leiterplattensubstrat sowie die erfolgreiche Weiter-verarbeitung derartiger Substratmaterialien zu einer durchkontaktierten Leiterplatte. Die größten Erfolgschancen für die Herstellung eines IPC-gerechten, glasfaserverstärkten Leiterplattensubstrates weisen gegenwärtig Lignin-basierte Epoxidharze bis zu einem Lignin-Gehalt von maximal 40 % auf. Die mechanischen Kenngrößen Lignin-basierter Bohrunterlagen liegen bis auf eine unzulässig starke Verwindung und Wölbung im Bereich einer gegenwärtig bei der KSG Leiterplatten GmbH getesteten Bohrunterlage mittlerer Qualität. Für ein eingeschränktes Spektrum einfacher, durchkontaktierter Leiterplatten könnten Lignin-basierte Bohrunterlagen in einem Feldversuch getestet werden. Unter der Voraussetzung eines wirtschaftlichen Einkaufspreises und bei Akzeptanz eines gewissen Risikopotentials wäre der Einsatz Lignin-basierter Bohrunterlagen in der Leiterplattenfertigung prinzipiell denkbar. Einschränkungen ergeben sich aktuell noch bei der Fertigung hochwertiger, mehrlagiger Leiterplatten. Bei diesem Produktsegment ergibt sich ein zu hohes potentielles Kontaminationsrisiko der Leiterplatten durch Lignin-Reste, die beim Bohrprozess aus der Bohrunterlage in das Leiterplattenmaterial verschleppt werden. Die Zielstellung einer kostenneutralen Substitution gegenwärtig eingesetzter Leiterplatten-Basismaterialien bzw. Verbrauchsmaterialien der Leiterplattenfertigung durch umweltfreundlichere und ökoeffizientere Materialien auf Lignin-Basis ist zum heutigen Zeitpunkt noch nicht realisierbar. | Dr. Kathrin Weise Tel.: +49 3721-266-250 kathrin.weise@ksg.de KSG GmbH Auerbacher Str. 3-5 09390 Gornsdorf | X | FPNR |
| 01.07.2012 | 31.12.2015 | 22013912 | Verbundvorhaben: Biopolymere für Glas - Entwicklung von Polymeren auf der Basis nachwachsender Rohstoffe für die industrielle Herstellung von Lacken und Farben zur Dekoration von Glas; Teilvorhaben 2: Synthese der biobasierten Polymere | Beschichtungen für die Dekoration von Glas basieren derzeit überwiegend auf petrochemische Grundstoffe wie z.B. Epoxidharze. Ziel des Projektes ist Bindemittel auf Basis nachwachsender Rohstoffe für Glasbeschichtungen zu entwickeln. Daraus sollen Formulierungen erstellt werden die den hohen Anforderungen der Glasindustrie in Bezug auf Beständigkeit und Haftung gerecht werden. Im Rahmen des Projektes werden im Wesentlichen drei Anwendungsfelder bearbeitet: Auf Basis von Fettsäure- und Zuckerderivaten sollen wasserverdünnbare, funktionelle Harzdispersionen für Spritzapplikation synthetisiert werden. Fettsäurederivate und Glycerin sollen als Basis für reaktive Wachse dienen, die mit Reaktivharzen zu thermoplastischen Druckfarben (100 %-Systeme) umgesetzt werden. Außerdem sollen für UV-härtbare Druckfarben hochvernetzbare Harze (100%) synthetisiert werden. Für jede der drei Kategorien werden neue Basisformulierungen entwickelt und diese anwendungstechnischen Prüfungen unterzogen. Dies umfasst u.a. Auftragsverfahren wie Siebdruck und Spritzen, Resistenzen, wie Ritzbeständigkeit, Beständigkeit gegenüber Füllgüter und Bestimmung der Dauerhaftigkeit gegenüber Umwelteinflüsse und Chemikalien. Sowohl für die Synthesen als auch die Formulierungen soll im Erfolgsfall ein Upscale bis in den Technikummaßstab erfolgen. | Dr. Jörg Benecke Tel.: +49 4161 7071-22 jbenecke@synthopol.com Synthopol Chemie Dr. rer. pol. Koch GmbH & Co. KG Alter Postweg 35 21614 Buxtehude | X | FPNR | |
| 01.11.2014 | 31.12.2017 | 22013913 | Fehlvergärungen und Prozessstörungen in landwirtschaftlichen Biogasanlagen - Etablierung und Umsetzung eines Labor- und Verfahrensprotokolls zur zeitnahen Ursachenaufklärung unter besonderer Berücksichtigung der Systemmikrobiologie | Ziel des Forschungsvorhabens war die Ursachenaufklärung von Prozessstörungen unter besonderer Berücksichtigung der Prozessmikrobiologie in landwirtschaftlichen Biogasanlagen. Demzufolge sollte der Einfluss von Anlagen- und Prozessparametern auf die mikrobiellen Gemeinschaften ermittelt und damit retrospektiv Rückschlüsse auf den Zusammenhang zwischen Mikrobiomstruktur und Prozess-effizienz gezogen werden. Ziel war es, das "gestörte" Mikrobiom vom "normalen/ gesunden" bzw. dem wieder "genesenen" Mikrobiom abzugrenzen und prozessrelevante Mikroorganismen zu identifizieren. Dafür wurde mit ca. 30 Biogasanlagen ein kontinuierliches, störfallorientiertes Monitoring aufgebaut. Wenn Prozessstörungen anhand von Anlagen- und Prozessdaten identifiziert wurden, erfolgte eine mikrobiologische Charakterisierung der Mikrobiomstruktur inklusive einer vergleichenden system-ökologischen Bewertung der Störfälle. | Im Rahmen des Projektes wurden in vier Anlagen(-komplexen) Prozessstörungen/-instabilitäten beobachtet, die sich drei Kategorien zuordnen lassen: Störungskategorie 1: schwankende Nährstoff-verfügbarkeit und Einfluss der Temperatur auf die stoffwechselphysiologischen Eigenschaften von Mikroorganismen, Störungskategorie 2: schwankende Nährstoffverfügbarkeit und prozessbedingte Anreicherung inhibierend wirkender Stoffwechselprodukte, Störungskategorie 3: Überlastung des mikrobiellen Abbaupotenzials bedingt durch eine prozessbedingte Anreicherung inhibierend wirkender Stoffwechselprodukte. Abschließend erfolgt eine Metaanalyse mit einer repräsentativen Probenauswahl die die verschiedenen Prozesszustände charakterisierten, um den Einfluss von Anlagenaufbau sowie der grundlegenden Prozessführung, insbesondere der Zusammensetzung der zugeführten Einsatzstoffe zu bewerten. Im Rahmen des Projektes konnten Hinweise auf potenziell prozessrelevante Mikroorganismen für spezifische Prozesszustände abgeleitet werden. Von besonderem Interesse sind Vertreter der bakteriellen Gemeinschaft, die sich tendenziell anreichern, wenn es zu einer Säureanreicherung im Fermenter kommt. Zudem wurden Hinweise gefunden, dass bestimmte Vertreter der mikrobiellen Gemeinschaften eine prozessrelevante Temperatursensibilität aufweisen. Darüber hinaus konnte beobachtet werden, dass die inhibierende Wirkung von Wasserstoff und insbesondere Schwefel-wasserstoff eine besondere Bedeutung im Biogasprozess zukommt. Weitere Forschungsarbeiten sind erforderlich, um diese als mikrobielle Indikatoren zu verifizieren und entsprechende Nachweis- und Bewertungsverfahren zur kontinuierlichen Prozessüberwachung zu entwickeln. | Dr. Susanne Theuerl Tel.: +49 331 5699-900 stheuerl@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR |
| 01.02.2016 | 31.07.2018 | 22013915 | Verbundvorhaben: Fassadenladen - Hochtechnologie mit biogenen Werkstoffen - Ein universeller Baukasten; Teilvorhaben 5: Prototyp - Akronym: FabioW | Die Fassaden sind die maßgebliche Schnittstelle für Nutzerkomfort und Energiebilanz der Gebäude und bestimmen in entscheidender Weise deren Erscheinungsbild. Für die Planung und den Bau nachhaltiger und leistungsfähiger Häuser stellen ‘adaptive’ Konstruktionen ein wichtiges Arbeitsfeld dar. Seit Jahren wird im Baubereich nach Alternativen zu herkömmlichen Roh- und Werkstoffen gesucht, mit der Zielsetzung: Reduzierung der Stoff- und Primärenergieströme und Verbesserung der Recyclingfähigkeit. Biogene Werkstoffe bieten hierbei ein bislang weitgehend unerschlossenes Potenzial. Vor diesem Hintergrund zielt das im Folgenden beschriebene Verbundvorhaben FabioW auf die Entwicklung einer neuartigen und marktfähigen Baukomponente, um die Durchlässigkeit von verglasten Gebäudeöffnungen wechselnden Witterungsbedingungen und Nutzerwünschen anpassen zu können. Der angestrebte ‘Fassadenladen’ soll mit zusätzlichen Leistungsmerkmalen und unter Verwendung zukunftsweisender thermoplastischer Werkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen eine innovative Weiterentwicklung des tradierten Fensterladens darstellen. Ein interdisziplinäres Projektteam aus Forschung und Industrie verknüpft mit diesem innovativen Ansatz auf systematische Weise die Themenbereiche ‘Adaptive Gebäudehülle‘ und ‘Biogene Werkstoffe’. Geplant ist die Entwicklung sowie der Bau und Test von Prototypen im Sinne eines modularen Baukastensystems. Als Vorstufe eines industriell gefertigten Produkts werden begleitend Untersuchungen und Strategien zur Vermarktung erarbeitet. | Wolfgang Wölki Tel.: +49 7471 706-1041 wolfgang.woelki@joma-polytec.de Joma-Polytec GmbH Höfelstr. 17-19 72411 Bodelshausen | X | FPNR | |
| 01.11.2018 | 28.02.2021 | 22013918 | Verbundvorhaben: Entwicklung von neuartigen Zerkleinerungs- und Aufschlussverfahren zur Effizienzsteigerung der Aufbereitungs- und Aufschlussprozesse bei der Gewinnung von Plattformchemikalien aus lignocellulose-haltigen nachwachsenden Rohstoffen (ZerAuNa); Teilvorhaben 2: Biomasseaufschluss - Akronym: ZerAuNa | Der Fokus des Verbundvorhabens liegt auf der Untersuchung der Auswirkungen der Zerkleinerungsverfahren auf die Ausbeuten eines neuen Aufschlussverfahrens mit "Switchable Hydrophilicity Solvents" (SHS). Im Rahmen des Vorhabens soll durch die kombinierte Entwicklung und Erprobung von Zerkleinerungsprozessen und des innovativen Aufschlussverfahrens die Rohstoff- und Energieeffizienz dieser beiden Prozessschritte erheblich gesteigert werden. Die Wahl des Zerkleinerungsprozesses beeinflusst die Eigenschaften der Zerkleinerungsprodukte und die dafür benötigte Energie. Der Erfolg des Aufschlussverfahrens ist abhängig von diesen Eigenschaften, da die Oberfläche des Holzes vergrößert und die Eindringtiefe des Lösungsmittels in den Lignocellulose-Verbund erhöht wird. Dadurch soll der Verbrauch von Wasser, Chemikalien und Energie sowie die Entstehung von belasteten Abwässern minimiert werden. | Sarah Böringer Tel.: +49 721 4640-660 sarah.boeringer@ict.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | X | FPNR | |
| 01.05.2000 | 30.04.2003 | 22013999 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Bindemitteln aus nachwachsenden Rohstoffen für Klebstoffe und Dichtmittel im Bau- und Wohnbereich: Teilvorhaben 4: Entwicklung von Kleb- und Dichtstoffen auf Basis von Bindemitteln aus nachwachsenden Rohstoffen | Ziel des Verbundprojekts sind neue Bindemittelsysteme für den Einsatz in Klebstoffen und Dichtmitteln. Als Grundkomponenten werden u.a. Itaconsäure, Fettsäuren, 1,3-Propandiol und verschiedene Zuckerderivate verwendet, die zu Polyestern und Polyacrylaten umgesetzt werden. Es werden lineare Polymere synthetisiert und Möglichkeiten zur Ausbildung von vernetzten Strukturen durch Einsatz von geeigneten mehrfach funktionellen Monomeren geprüft. Bei der Formulierung der Klebstoffe werden für die weiteren Bestandteile Lösemittel, Weichmacher und Klebrigmacher keine organischen Verbindungen auf petrochemischer Basis eingesetzt. Das Projekt soll in Zusammenarbeit mit der FAL und der TU Braunschweig durchgeführt werden. Ziel des Teilvorhabens 4 ist die Entwicklung und Anwendungsprüfung neuer, optimierter Dichstoffformulierungen auf Basis von Bindemitteln aus heimischen, nachwachsenden Rohstoffen. Ziel ist die Erarbeitung von Bindemittelsystemen, die in ihren anwendungstechnischen Eigenschaften mit modernen, konventionellen Werkstoffen auf Basis petrochemischer Polymere vergleichbar sind. Der Fortschritt der Synthesearbeiten wird durch die begleitende anwendungstechnische Prüfung der Polymeren durch AURO gelenkt. | Im Vorhaben wurden Polymere aus den TV 1 (Polyesterharze), TV 2 (Polyvinylsaccharide) und TV 3 (Zuckerlatices) im Hinblick auf eine Verwendung als Bindemittel in Kleb- und Dichtstoffen getestet. Die Polyesterharze ließen sich mit bestimmten marktgängigen Härter/Beschleuniger radikalisch härten. Sie zeichnen sich zwar durch gute Klebrigkeit aus. Ihre Eigenschaften als Kleb- und Dichtstoffbindemittel sind jedoch nur unzureichend entwickelt. Probleme traten insbesondere im Härtungsprozess auf und es ergaben sich unerwünschte Untergrundeinflüsse beim Kleben. Bei den Polyvinylsacchariden wurden Copolymere aus Glucono-en-lacton (GEL) und Vinyllaurat mit variierenden GEL-Gehalten getestet. Trotz hoher Anfangsklebrigkeit fällt die Zugscherfestigkeit gegenüber der Vergleichsformulierung um ca. 20 % ab. Für eine Verarbeitung in unverdünnter Form ist die Viskosität des Copolymeren deutlich zu hoch. Die derzeit noch mangelhaften klebtechnischen Eigenschaften, aber auch der notwendige Einsatz von organischen Lösemitteln zur Formulierung erlauben keine Verwertung. Jedoch liegen für die Zukunft gute theoretische und methodische Ansätze vor.Dispersionen auf Basis von Zuckeracrylat-Latices aus Methacrylat-diacetonglucose und Butyl- bzw. Dodecylacrylat wurden in Dispersionsklebstoffeen untersucht. Zugscherfestigkeitsmessungen ergaben gegenüber einem AURO-Vergleichsprodukt z.T. deutlich erhöhte Klebkräfte und z.T. gute Festigkeiten. Allerdings war gerade bei den Formulierungen mit positiven Ergebnissen zu konstatieren, dass sich Qualitätsprobleme durch den Restmonomergehalt und teilweise durch zu geringe Polymeranteile in der Dispersion ergaben. Trotz der im Endeffekt nicht zufriedenstellenden Ergebnisse ist festzustellen, dass das größte Anwendungspotential prinzipiell bei den Zuckerlatices erwartet werden kann, wenn es gelingt die o.g. Probleme zu bewältigen. Die Polyester erwiesen sich jedoch für Gießharze sowie als Matrix für Faserverbundwerkstoffe als sehr geeignet. | Dr. Andreas Brakemeier Tel.: +49 531 28141-0 ab@auro.de AURO Pflanzenchemie Aktiengesellschaft Alte Frankfurter Str. 211 38122 Braunschweig | FPNR | |
| 01.02.2004 | 30.04.2005 | 22014003 | Effizienzsteigerung der Biogasnutzung durch Solarenergie | Das Gesamtziel des Vorhabens ist es, die Möglichkeit des Einsatzes photosynthesetreibender Mikroorganismen zur Reinigung von Brennstoff-Gasen wie z.B. Biogas aufzuzeigen. Der Grundgedanke dabei ist, dass Mikroorganismen CO2 aus dem Biogas gegen Sauerstoff austauschen und so die Biogasqualität durch Reduzierung des Inertgasanteils erheblich verbessern. Das mit Sonnenlicht in Form von Biomasse fixierte CO2 wird durch Vergärung der gewachsenen Überschussbiomasse im Fermenter der Biogasanlage als Biogas energetisch genutzt, die Effizienz von Biogasanlagen damit um etwa 20% gesteigert. Laborphase: Mikroorganismen, die in einem wässrigen System unter Biogasatmosphäre und Lichteinstrahlung Photosyntese betreiben werden ausgewählt und in einem eigens entworfenen Test-Photobioreaktor mit realen Biogas für die danach geplante Prototypenphase getestet. Die Fa. Schmack Biogas beabsichtigt in Zukunft Photobioreaktoren mit Mikroalgen zur CO2-Fixierung aus Biogas als zusätzliches Modul einer Biogasanlage am Markt anzubieten. Rent-a-Scientist stellt hierzu das erforderliche technologische Know How zur Verfügung und sichert der Fa. Schmack Biogas die technologische Verwertung zu. | Dr. Doris Schmack Tel.: +49 9431 751-281 doris.schmack@microbenergy.com Abwicklungsgesellschaft Biogas I AG Bayernwerk 8 92421 Schwandorf | X | FPNR | |
| 01.11.2005 | 31.01.2008 | 22014004 | Semistrukturbauteile für Sichtanwendungen im Automobilinnenraum auf der Basis neuartiger Rayon-basierter Verbundwerkstoffe | Zielstellung des Gesamtprojekts ist die Entwicklung von Automobil-Innenbauteilen in Sichtanwendung (Türrahmen, Instrumententafel) auf der Basis neuartiger Rayon-verstärkter Verbundwerkstoffe. Hierzu ist das System Polypropylen-Rayon-Reifencord durch eine gezielte Rezepturentwicklung (Basispolymer, Additivkomponenten, Faseranteil usw.) an die erforderlichen Einsatzbedingungen anzupassen, wobei spezifische Materialparameter und Bauteileigenschaften zu erreichen sind. Die eigentliche Materialentwicklung erfolgt schwerpunktmäßig im Fraunhofer Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP), das als Unterauftragnehmer auftritt. Schwerpunkte bei Faurecia bilden das Upscaling des Compoundierprozesses, die Versuchsmusterherstellung, die mathematische Modellierung des Fertigungsprozesses bzw. der Werkzeugauslegung und die Bauteilvalidierung. Dabei wird Faurecia durch das Fraunhofer IAP durch Know-how-Transfer und flankierende Struktur- und Eigenschaftsuntersuchungen unterstützt. Letztendlich soll ein validiertes Versuchsmuster eines Automobilinnenbauteils im Sichtbereich als Grundlage für eine Serienentwicklung erstellt werden. | Jochen Reichhold Tel.: +49 727380-1632 jochen.reichhold@faurecia.com Faurecia Innenraum Systeme GmbH - Research and Development Center- Carrier Materials & Composites Industriestr. 5 57584 Scheuerfeld | X | FPNR | |
| 01.10.2006 | 31.12.2009 | 22014005 | Evaluierung von Winter-Ackerbohnen als Zwischenfrucht für die Biogasproduktion im ökologischen Landbau | Das Potential der Winter-Ackerbohne soll erstmals für eine ökologische Energie-Erzeugung aus Biogas genutzt werden. Die Bohne soll vor "Biogas-Mais" als überwinternde Vorfrucht gestellt werden. Es sind pflanzenbauliche & züchterische Fragen zu beantworten. >>Teilaufgabe "Pflanzenzüchtung": Aus dem in Göttingen vorhandenen, einzigartigen Genpool winterharter Ackerbohnen werden die winterhärtesten mit hoher Biomasseproduktion in Feldversuchen in Zusammenarbeit mit der Fa. NPZ identifiziert. Die genetische Variation der Siliereignung, Methanausbeute, N- & S-Gehalt wird unter züchterischen Aspekten erfasst. >>Teilaufgabe "Pflanzenbau": In Feldversuchen wird die optimale Kombination von Saatzeit, Erntezeit, Bestandesdichte, Genotyp, Gemengepartner & Form der Maissaat erarbeitet. Die N-Dynamik von Reinbeständen & Gemengen (mit Nicht-Leguminosen), die Siliereigung & Methanertrag wird analysiert. Die Ergebnisse sind: (I) neue Typen von Winter-Ackerbohnen und (II) ein konkretes Konzept, diese Leguminose als überwinternde Vorfrucht ökologisch & ackerbaulich in Biogas-Fruchtfolgen einzubauen. Es werden die Chancen der Biogasproduktion in der heimischen Landwirtschaft verbessert. | Mit Körnerleguminosen als Zwischenfrucht vor Mais sollen hohe Biomasse- und Methanerträge erzielt werden, dem Mais Stickstoff zur Verfügung gestellt und Nitratauswaschung weitestgehend verhindert werden. Diese Ziele können, wie die Ergebnisse veranschaulichen, mit Winterackerbohnen in Reinsaat, noch besser aber mit Gemengen aus Winterackerbohnen und Winterroggen als Winterzwischenfrucht vor Mais erreicht werden. Die Versuche zeigten auch, dass Göttinger Winterackerbohnen bereits Temperaturen von -17.5°C unbeschadet überleben können. | Dr. Rolf Rauber Tel.: +49 551 39-4351 rrauber@uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Agrarwissenschaften - Department für Nutzpflanzenwissenschaften - Abt. Pflanzenbau und Abt. Pflanzenzüchtung Von-Siebold-Str. 8 37075 Göttingen | X | FPNR |
| 01.03.2007 | 31.08.2010 | 22014006 | Verbundvorhaben: PHB-Fasern: Übertragung der Labormethoden in industrielle Anwendungen; Teilvorhaben 2 | Ziel des Vorhabens ist es, die Voraussetzungen für eine Überführung der Herstellung von PHB Fasern aus einem Laborverfahren in ein Produktionsverfahren zu schaffen und größere Mengen Fasern im Pilotmaßstab herzustellen. Biomer wird PHB-Formulierungen, die sich im Labor als für Fasern geeignet erwiesen haben, weiterentwickeln und Granulat für die Versuche bei TWD Fibres GmbH bereitstellen. TWD Fibres GmbH wird eine ihrer Spinnanlagen für PHB umbauen (Einbau einer Schachtheizung), einen Trockenlufttrockner vor den Extruder montieren und dann Spinn- und Texturierversuche fahren. Geeignetes Versuchsmaterial wird in zwei nicht geförderten Unternehmen auf spezifische Anwendungen geprüft (Stützmaterial, Nadelvlies). Bei Projekterfolg wird Biomer entsprechend formuliertes Granulat herstellen und TWD Fibres GmbH PHB-Fasern anbieten. Die beiden anderen, nicht geförderten Unternehmen wollen die Fasern in ihren Produkten einsetzen. | Wolfgang Hundt Tel.: +49 9901 79-210 wolfgang.hundt@twd-fibres.de TWD Fibres GmbH Kunertstr. 1 94469 Deggendorf | X | FPNR | |
| 01.12.2008 | 31.08.2010 | 22014008 | Das Redoxpotential in Biogasanlagen: messbare Regelgröße zur Beurteilung des Fermenterzustandes und Beeinflussung des Biogasprozesses durch gezielte Veränderung des Redoxwertes | Das Redoxpotential in Biogasanlagen: messbare Regelgröße zur Beurteilung des Fermenterzustandes und Beeinflussung des Biogasprozesses durch gezielte Veränderung des Redoxwertes Die Wichtigkeit der Ermittlung des Redoxpotentials in einem Biogasreaktor wurde von verschiedenen Messgeräteherstellern erkannt, die unterschiedliche Messsysteme anbieten. Auch einige Anlagenbetreiber und "Fermenter"-Berater bestimmen anhand des Redoxwertes den Status der Fermenterbiologie. Im Rahmen dieser Untersuchung soll gezeigt werden, inwieweit das Redoxpotential durch Zugabe von Reduktionsmitteln beeinflusst werden kann und ob sich dadurch eine Verbesserung im Biogasprozess abbildet. Nach einer umfangreichen Recherche in Literatur und Patentschriften werden Versuche vorrangig in Technikumsanlagen durchgeführt. Innerhalb der Versuchsreihen soll zum Einen die Wirkung von Reduktions- und Oxidationsmitteln auf den Biogasprozess untersucht werden. Zum Anderen soll bei Material, welches biologische Instabilität zeigt, im Technikumsfermenter durch Veränderung des Redoxpotentials gezeigt werden, dass dies zu einer Stabilisierung und Verbesserung des biologischen Systems führt. An einer Praxisanlage soll die Anwendbarkeit unter realen Bedingungen gezeigt werden. Nach erfolgreicher Testphase, schließt sich eine Produktentwicklung direkt an. Die Umsetzung und Vermarktung des Produktes ist danach der nächste Schritt. | Dr. Monika Reuter Tel.: +49 9431 751-139 monika.reuter@schmack-biogas.com Schmack Biogas GmbH Bayernwerk 8 92421 Schwandorf | X | FPNR | |
| 01.07.2010 | 30.06.2013 | 22014009 | Verbundvorhaben: Erarbeitung und Bewertung von Züchtungsansätzen und technischen Optimierungspotenzialen für eine im Vergleich zum Erdgaspreis wettbewerbsfähige Biomethanproduktion aus Betarüben in Deutschland; Teilvorhaben 2: CUTEC | Ziel des Projektes ist es, wirtschaftliche und technische Optimierungsmöglichkeiten zur Biogasproduktion am Beispiel des Substrates "Energierübe" zu erarbeiten. Dabei soll die gesamte Verfahrenskette von der Biomasseerzeugung bis zur Einspeisung von aufbereitetem Biomethans betrachtet werden. Dies schließt u.a. auch das Züchtungspotenzial für die Rübe zur Optimierung der stofflichen Zusammensetzung sowie die Kosten senkenden Faktoren in Praxisanlagen ein. Die Thematik wird im interdisziplinären Verbund aus Züchtung, Forschung und Anlagenbau bearbeitet. Divergentes Zuchtmaterial wird analysiert und bezüglich Fermentationsverhalten weiterentwickelt und optimiert. Hierzu werden diskontinuierliche und kontinuierliche Biogasverfahren im Labor- und Pilotmaßstab angewendet. Einzelne Fragestellungen betreffen die Zusammensetzung und Beeinflussung des Substrates bezüglich Nährstoffe, Spurenstoffe und anderen analytischen Parametern. Ausgehend von einem Industriestandard für eine Biogasanlage sollen Ansätze für eine effizientere Biogaserzeugung sowie das Potenzial einer im Vergleich zum Erdgaspreis wettbewerbsfähigen Biomethanproduktion identifiziert werden. Auf Basis von technischen und ökonomischen Modellen werden züchterische, technische und ökonomische Kennzahlen (Benchmarking) erarbeitet und in einem iterativen Prozess mit Definition neuer Zuchtziele bezüglich zukünftig erreichbarer Biogasproduktionskosten bewertet. | Prof. Dr. Michael Sievers Tel.: +49 5323 933-243 michael.sievers@cutec.de Clausthaler Umwelttechnikinstitut GmbH (CUTEC-Institut) - Thermische Prozesstechnik Leibnizstr. 21-23 38678 Clausthal-Zellerfeld | X | FPNR | |
| 01.01.2012 | 31.12.2014 | 22014011 | Verbundvorhaben: Lignin als nachwachsender Rohstoff für Anwendungen in der Elektronik, Teilvorhaben 6: Anwendung von Leiterplatten und Baugruppen | Im Vorgängerprojekt Arboform hat sich schon gezeigt, dass auf der Basis von Lignin ein Serienprodukt für die Unterhaltungselektronik herstellbar ist, dieses aber noch nicht die Anforderungen erfüllt (Serien-Produkt funktioniert nicht, einfachere Demonstratoren funktionieren). D.h. das Vorhaben ist sehr ambitioniert und es bestehen hohe Risiken, dass ligninbasierte Elektronikbaugruppen die komplette Qualifizierung in allen Punkten bestehen. Es entstehen hohe Entwicklungskosten, die wertlos sind für den Fall der Nicht-Qualifizierung und noch höhere Kosten für Fall, dass die Qualifizierung zwar positiv abgeschlossen wird, aber im Feld dennoch Ausfälle mit Rückrufaktionen auftreten. Wenn dies jedoch gelingt ligninbasierte Leiterplattenmaterialien bei Loewe zu qualifizieren, dann sind folgende Verbesserungen gegenüber historisch eingesetzten Basismaterialien möglich:-Einsatz von für die Umwelt günstigen und reichlich vorhandenen Sekundärmaterialien wie z.B. Lignin mit geringem Gesamtaufwand (Material, Energie in Verbindung mit niedrigschmelzenden Loten ,Transport etc.)- optimierter Recycling-Kreislauf mit mehr nachwachsenden Rohstoffen (leichtere und bessere Fraktionstrennung, kein Sondermüll). In AP 2 wird LO die unterhaltungselektronikspezifischen Anforderungen aufgrund neuester Lötprozessmöglichkeiten formulieren und ins Team einbringen. In AP7 werden zukunftsorientierte Demonstratoren als neue Funktionsträger prozesstechnisch neu aufgebaut. In AP 9 erfolgt die Reifebeurteilung. | Lignin-basierte Epoxidharze sowie ausgewählte, extrudierte Lignin-Rezepturen bewiesen die prinzipielle Integrierbarkeit von Lignin in ein Leiterplattensubstrat sowie die erfolgreiche Weiterverarbeitung derartiger Substratmaterialien zu einer durchkontaktierten Leiterplatte. Es konnten dabei Ligningehalte von maximal 40% für die Herstellung eines IPC-gerechten, glasfaserverstärkten Leiterplattensubstrates realisiert werden. Ein funktionales Muster einer TV-Fernbedienung mit einer Lignin-basierten Leiterplatte konnte hergestellt werden. Das Hauptziel, nämlich bleifrei lötbare Leiterplatten herzustellen, konnte mit qualitativ relativ guten Muster-Ergebnissen erreicht werden, jedoch ist Lignin als Komponente zu niedrig schmelzend, um damit größere prozentuale Anteile als 10-20% erreichen zu können. Es ist zu festzustellen, dass die SAC-Prozessfähigkeit sich im Projektverlauf verbessert hat Die Probleme mit Wasseraufnahme/Delamination, thermischem Abbau/Schrumpf konnten bei hohen Ligninanteilen aber nicht befriedigend gelöst werden. Die volle Performance der FR4-Referenzleiterplatte konnte nicht mit einem hohen biobasierten Anteil erreicht werden. Dazu muss auch berücksichtigt werden, dass es zwar erklärtes Ziel ist, eine Lignin-basierte Leiterplatte für einen bleifreien SAC-Lötprozess zu ertüchtigen; dies ist jedoch nicht die einzige Zielstellung. Der SAC-Prozess ist materialseitig weiter ein sehr herausforderndes Ziel, andererseits ist er Voraussetzung für den Einsatz eines neuen Materials bei einem Premiumhersteller. | Dipl Ing ( FH ) Hermann Zeuß Tel.: +49 9261 99475 hermann.zeuss@loewe.de Loewe Opta GmbH Industriestr. 11 96317 Kronach | X | FPNR |
| 01.06.2013 | 30.11.2013 | 22014012 | Nachhaltige Energie aus dem Wald - Eine Analyse der PEFC-Kriterien für nachhaltige Waldbewirtschaftung im Vergleich zu Anforderungen an nachhaltig erzeugte Biomasse | Ziel des Projekts ist der Abgleich eines bewährten Zertifizierungssystems für nachhaltige Waldbewirtschaftung (PEFC) mit den europäischen Nachhaltigkeitsanforderungen für Biomasse. Dazu soll der PEFC Waldbewirtschaftungsstandard zunächst auf nationaler Ebene mit den deutschen Nachhaltigkeitsverordnungen für flüssige Biomasse und Biokraftstoffe verglichen werden. Dort verankerte Kriterien, die durch den deutschen PEFC Standard in Bezug auf Holzbiomasse nicht abgedeckt sind, werden identifiziert, ihre Bedeutung im Zusammenhang mit der Waldbewirtschaftung und der nachfolgenden Lieferkette geprüft und entsprechende Ergänzungen und mögliche Anpassungen aufgezeigt. Die Bereitschaft von PEFC, sein System an die Anforderungen der europäischen Richtlinie zur Förderung der Nutzung von Energie aus erneuerbaren Quellen anzupassen, unterscheidet das geplante Vorhaben von allen bisherigen Arbeiten auf diesem Gebiet: Wo bis heute immer neue Kriterien formuliert, Benchmarks durchgeführt und ganze Systeme neu entwickelt wurden, besteht nun die Möglichkeit, bereits vorhandenes Wissen und erprobte Prozesse zu überarbeiten und zu ergänzen. Am Ende steht ein einziges Zertifizierungssystem, dessen Label nachhaltig produziertes Holz und Holzprodukte wie auch nach europäischen Richtlinien nachhaltig erzeugtes Energieholz garantieren kann. Identifikation von Abweichungen zwischen den Nachhaltigkeitsverordnungen und PEFC Standard; Interpretation der Abweichungen; Vorschläge zur Lückenschließung. | Dipl. Forstwirt Dirk Teegelbekkers Tel.: +49 711 2484006 teegelbekkers@pefc.de PEFC Deutschland e.V. Tübinger Str. 15 70178 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.10.2005 | 31.03.2007 | 22014105 | Engineeringleistungen mit Festpreisermittlung für die Errichtung einer BTL-Pilotanlage | Ziel des Vorhabens ist die Erarbeitung des Engineerings mit Preisermittlung für die schlüsselfertige Errichtung einer Pilotanlage zur Technologievalidierung Biomass-to-liquid (BTL)-Kraftstoffe am Standort Freiberg, bestehend aus den Teilanlagen Brennstofflagerung, Brennstoffeinspeisung, Vergasung, Rohgaskühlung und Filtration, Wasserwäsche, Fackelgasaufbereitung, CO-Shift /Rectisol und Methanolsynthese. Die Bearbeitung erfolgt entsprechend dem vereinbarten Split of work unter Federführung der TU Bergakademie Freiberg durch die Anlagenbaufirmen Uhde, Lurgi, und Chemieanlagenbau Chemnitz unter Mitwirkung von RWE und Vattenfall, und Begleitung durch VW, DC und Total. Durch die Realisierung des Engineerings werden die Voraussetzungen für den Bau einer Pilotanlage geschaffen, in der ein neues Verfahren zur Vergasung von Biomasse demonstriert werden soll. Dieses Verfahren basiert auf bestehenden großtechnisch erprobten Verfahren zur Vergasung fossiler Brennstoffe. Die Errichtung der Pilotanlage mit anschließender Verfahrenserprobung soll wesentlich zu einer erfolgreichen Umwandlung von Biomasse in Kraftstoffe beitragen. | Prof. Dr.-Ing. Bernd Meyer Tel.: +49 3731-394510 bmeyer@iec.tu-freiberg.de Technische Universität Bergakademie Freiberg - Fakultät für Maschinenbau, Verfahrens- und Energietechnik - Institut für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen (IEC) Fuchsmühlenweg 9 D 09599 Freiberg | X | FPNR | |
| 01.06.2007 | 31.08.2009 | 22014106 | Verbundvorhaben: Pilotprojekt Lignocellulose-Bioraffinerie; Teilvorhaben 2: Holzaufschluss und Komponententrennung | Das Vorhaben soll die wissenschaftlich-technischen Grundlagen für die Entwicklung eines Prozesses zum Aufschluss von lignocellulosehaltigen Rohstoffen am Beispiel von Hölzern wie Buche und Pappel legen. Die Komponenten Cellulose, Hemicellulosen, Lignin und die Inhaltsstoffe sollen aufgetrennt und als Chemierohstoffe und Synthesebausteine bereitgestellt werden. Im Projekt werden die optimalen Extraktionsbedingungen für Alkohole mit und ohne Zusatz ionischer Flüssigkeiten im diskontinuierlichen Betrieb entwickelt sowie Proben für anwendungstechnische Untersuchungen bei den Partnern des Gesamtvorhabens bereitgestellt. Die erhaltenen Ergebnisse werden dann im Technikum auf den nächstgrößeren Maßstab übertragen. Durch ökonomische Begleituntersuchungen wird das Rohstoffaufkommen, die Logistik einer Anlage und die Bewertung der verschiedenen Stoffströmen vorgenommen. Die Ergebnisse des Projektes werden zu einer technischen, ökonomische und ökologische Bewertung des Gesamtverfahrens zusammengefasst, so dass für die industriellen Partner eine konkrete Entscheidungshilfe für die mögliche Umsetzung des Verfahrens gegeben ist. | Verschiedene Extraktionsverfahren der Inhaltsstoffe aus Buchen- und Pappelholz erbrachten nur geringe Mengen Triterpene, die für eine wirtschaftliche Nutzung zu gering ist. Die Verfahren lassen sich aber auf andere Holzarten übertragen. Aufschluss und Komponententrennung auf Basis des Organosolv-Verfahrens konnten für die Anforderungen der Bioraffinerie im 1-kg-Maßstab optimiert werden und auf ein kontinuierliches Extraktionsverfahren im 10-kg-Maßstab mit Lösungsmittelrückgewinnung übertragen werden. Aufschlüsse mit Komponententrennung in ionischen Flüssigkeiten sind möglich, aber wirtschaftlich nicht konkurrenzfähig. Die enzymatische Hydrolyse der Cellulosefraktion zu fermentierbarer Glucose war mit über 80 % der theoretischen Ausbeute mit kommerziellen Enzymen möglich. Die Hemicellulosefraktion wurde größtenteils bereits im Aufschluss zu C5-Zuckern hydrolysiert, die ebenfalls fermentierbar waren. Das schwefelfreie Lignin konnte erfolgreich in thermo- und duroplastischen Werkstoffapplikationen eingesetzt werden. Im Ergebnis der ökonomischen und ökologischen Bewertung kann eine Lignocellulose-Bioraffinerie mit einer Kapazität von 400.000 t/a wirtschaftlich und ökologisch sinnvoll betrieben werden. Ein Konzept für eine Pilotanlage wurde erstellt, deren Errichtung und Betrieb Gegenstand eines Folgeantrags wird. | Dr. Jürgen Puls Tel.: +49 40 73962-500 juergen.puls@vti.bund.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holztechnologie und Holzbiologie Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | X | FPNR |
| 01.01.2008 | 31.12.2012 | 22014107 | Nachhaltige Erzeugung von Bioenergie auch auf trockenen Sandböden durch Erhöhung der Artenvielfalt (Anbau von Bokharaklee) | Ziel des angestrebten Projektes ist es, durch die Nutzung der Gratisfaktoren Fruchtfolgegestaltung, natürliche Humusanreicherung und N-Fixierung sowie durch die Entwicklung eines wirtschaftlichen Produktionsverfahrens für Steinklee, Grenzstandorte für eine nachhaltige Biomasseproduktion zu erschließen. Für den Hauptversuch "Biomasseleistung und Vorfruchtwert" sind fünf Varianten geplant, die die unterschiedlichen Nutzungsrichtungen des Steinklees berücksichtigen. Als Vergleichsvariante wird Kleegras gewählt. Es folgen Mais und Sudangras in Haupt- und Zweitfruchtstellung. Der Hauptversuch wird jeweils im Herbst 2007/08, 2008/09 und 2009/10 als Langparzellenversuch angelegt. Die bei der Landesforschungsanstalt gewonnenen Ergebnisse sollen bei Tagungen vorgestellt, in Fachzeitschriften publiziert sowie für die Landwirtschaftsberatung aufbereitet werden. | Ines Bull Tel.: +49 385 588-60210 i.bull@lfa.mv-net.de Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern Dorfplatz 1 18276 Gülzow-Prüzen | X | FPNR | |
| 01.08.2010 | 31.07.2013 | 22014109 | Verbundvorhaben: Erarbeitung und Bewertung von Züchtungsansätzen und technischen Optimierungspotenzialen für eine im Vergleich zum Erdgaspreis wettbewerbsfähige Biomethanproduktion aus Betarüben in Deutschland; Teilvorhaben 3: INPUT | Ziel des Projektes ist es, wirtschaftliche und technische Optimierungsmöglichkeiten zur Biogasproduktion am Beispiel des Substrates "Energierübe" zu erarbeiten. Dabei soll die gesamte Verfahrenskette von der Biomasseerzeugung bis zur Einspeisung von aufbereitetem Biomethans betrachtet werden. Dies schließt u.a. auch das Züchtungspotenzial für die Rübe zur Optimierung der stofflichen Zusammensetzung sowie die Kosten senkenden Faktoren in Praxisanlagen ein. Die Thematik wird im interdisziplinären Verbund aus Züchtung, Forschung und Anlagenbau bearbeitet. Divergentes Zuchtmaterial wird analysiert und bezüglich Fermentationsverhalten weiterentwickelt und optimiert. Hierzu werden diskontinuierliche und kontinuierliche Biogasverfahren im Labor- und Pilotmaßstab angewendet. Einzelne Fragestellungen betreffen die Zusammensetzung und Beeinflussung des Substrates bezüglich Nährstoffe, Spurenstoffe und anderen analytischen Parametern. Ausgehend von einem Industriestandard für eine Biogasanlage sollen Ansätze für eine effizientere Biogaserzeugung sowie das Potenzial einer im Vergleich zum Erdgaspreis wettbewerbsfähigen Biomethanproduktion in Deutschland identifiziert werden. Auf Basis von technischen und ökonomischen Modellen werden züchterische, technische und ökonomische Kennzahlen (Benchmarking) erarbeitet und in einem iterativen Prozess mit Definition neuer Zuchtziele bezüglich zukünftig erreichbarer Biogasproduktionskosten bewertet. | Dipl.-Ingenieur Henning Franke Tel.: +49 5138 7013-13 franke@input-ingenieure.de Input GmbH Freien Str. 25 31319 Sehnde | X | FPNR | |
| 01.01.2012 | 31.12.2014 | 22014111 | Verbundvorhaben: Lignin als nachwachsender Rohstoff für Anwendungen in der Elektronik, Teilvorhaben 7: Herstellung von Siebdruckrahmen | Der Siebdruck findet bei der Herstellung von Leiterplatten an verschiedenen Stellen Anwendung. Bei der Strukturierung von Leiterplatten in der Subtraktivtechnik ist der Siebdruck ein möglicher Prozessschritt, z. B. zur Abdeckung von Leiterstrukturen vor dem Ätzprozess, zum Druck von Lötstoppmasken oder zum Druck von Abdecklacken. Beim Aufbau von Leiterplatten in Dickschichttechnik werden mit Siebdruck elektrische Widerstände oder Leiter direkt mit Strom leitenden Druckpasten in hoher Schichtdicke aufgedruckt. Die fortschreitende Miniaturisierung in der Elektronik stellt an die Prozessbedingungen zunehmend höhere Anforderungen. Der Einsatz des Siebdrucks in seinen Grenzbereichen verlangt eine genaue Festlegung der Druckparameter, exakte Ausführung beim Auflagendruck sowie ausreichende Kontrollen. Grundvoraussetzung für passergenaue Druckarbeiten in der Leiterplattenindustrie sind stabile Rahmen mit quadratischem oder liegendem Rechteckprofil. Diese hochwertigen Rahmen - gegenwärtig aus Aluminium oder Stahl gefertigt - werden nach einem Neubespannen möglichst mehrfach verwendet, um Kosten zu senken. Aber auch die Rückführung der gebrauchten Rahmen ist mit Kosten verbunden, die u. a. von der Masse der Rahmen abhängen. Bei mehrfacher Nutzung ist eine möglichst hohe Standzeit des Schablonenträgers eine wichtige Anforderung. Die Materialien müssen den Spannkräften auf die Rahmenschenkel widerstehen. Einer Rahmendurchbiegung und dem daraus sich ergebenden Spannungsverlust des Gewebes begegnet man durch eine Vorspannung des Rahmens vor dem Verkleben oder durch eine "Bombierung" des Rahmens bei der Fertigung. Neben den mechanischen Eigenschaften sind die thermischen Eigenschaften für die Materialauswahl wichtig. Kleine Ausdehnungskoeffizienten garantieren die Erhaltung der Rahmenspannung über einen größeren Temperaturbereich. Ziel innerhalb dieses Teilprojektes ist die Materialentwicklung mit der Bereitstellung eines Compounds aus thermoplastisch verarbeitbaren Ligninen. | Im Rahmen des Projektes konnten unterschiedliche eLignin Materialien zur Herstellung von Siebdruckrahmen verwendet werden. Diese Rahmen wurden aus Hohlprofilrahmen hergestellt. Die Siebspannung konnte mit 18N/cm erreicht werden. Die initialen Drucktests von Silberpaste auf Solarzellen haben Strukturbreiten von 30-60µm realisieren können. Die Zusammensetzung dieser Rahmen wurde anhand von unterschiedlichen Parametern genauer untersucht. Rahmengröße und Dimension: Typ20 Rahmen: 584x584mm, Typ10 Rahmen: 355x355mm. Eine kleinere Rahmengröße hat eine geringere Durchbiegung aufgrund der Siebspannung aufgezeigt. Dickere Rahmenwände (30x30x11mm) konnten die Biegesteifigkeit wesentlich verbessern. Materialien: Verschiedene Materialien der Serie HX und von eLignin wurden genauer untersucht. eLignin30l hat die besten Ergebnisse hinsichtlich erreichte Siebspannung und Stabilität erreicht. Gewebe: 280/36, 400/18. 400/18 ist ein Gewebe mit einem dünneren Draht (18µm statt 36µm), d.h. ein Gewebe mit einer verringerten Dehnungsbelastbarkeit hat aufgrund der auf den Rahmen verringerte Kräfte eine Verbesserung der Durchbiegung der Hohlprofilrahmen von eLignin aufgezeigt. Gewebekleber: Die Haftung zwischen Gewebe und Rahmenmaterial wurde mit Hilfe einer Untersuchung von verschiedenen Klebern genauer untersucht (ZYG1006, K-Bond 1006/HMT, R-TOP ,K-Bond Powergrip). K-Bond Powergrip hat hinsichtlich der erreichten Siebspannung das beste Ergebnis gezeigt. Die Langzeitstabilität der Siebspannung ist bei diesem Kleber auf den eLignin Rahmen die beste unter den untersuchten. Rahmenkleber: Aufgrund der Hohlprofilrahmen und der Herstellungsweise dieser, mussten die Rahmen zugeschnitten und verklebt werden. Die Verklebung der Rahmen miteinander erfolgte durch unterschiedliche Rahmenkleber. Diese waren wie folgt: Holzleim, E05, PE, PC. PC hat die besten Ergebnisse hinsichtlich der Langzeitstabilität erwiesen. | Dipl.-Ing. Ralf Weber Tel.: +49 89 608650-15 r.weber@koenen.de Koenen GmbH Otto-Hahn-Str. 24 85521 Ottobrunn-Riemerling | X | FPNR |
| 01.04.2016 | 31.03.2017 | 22014113 | Metall(oid)e im Gärsubstrat von landwirtschaftlichen Biogasanlagen: Auswirkungen auf die Gärbiologie sowie mögliche Umweltrelevanz - Akronym: BayBIOGAS | In Biogasanlagen werden komplexe Gärsubstrate sowie verschiedenste Gärhilfsmittel verwendet. Über diese Komponenten gelangt auch eine Vielzahl von Spur- und Störstoffen in die Anlage, wie Schwermetalle (z.B. Blei, Cadmium) oder Metall(oid)e wie Arsen (As), Antimon (Sb) und Bismut (Bi) und deren Verbindungen. Das Verhalten derartiger Komponenten in den Anlagen, aber auch ihr Austrag in die Umwelt sind bislang noch kaum untersucht. Es ist nach unseren Voruntersuchungen aber durchaus möglich, dass einige dieser Komponenten Probleme bereiten. Dies gilt neben den genannten Schwermetallen insbesondere für Elemente, die von den Mikroorganismen methyliert werden können, d.h. As, Sb, eventuell auch Bi. In der Anlage stoßen diese Substanzen auf eine hochaktive Gemeinschaft von Methanproduzenten. In einer Konkurrenzreaktion zur Methanbildung kommt es zur (Teil)methylierung und damit zur Bildung von geno- und zelltoxischen Verbindungen. Gleichzeitig werden der Methanbildung Methylgruppen entzogen. Bedenkt man die potentiellen ökologischen und ökonomischen Folgen, so ist es überraschend, dass es hierzu noch keine systematische Forschung gibt. Gleichzeitig postulieren wir, dass es mit Hilfe von Eisensalzen möglich sein sollte, das Problem zu managen. Die Entwicklung einer geeigneten Interventionsstrategie könnte Gegenstand eines Folgeprojektes sein, falls sich im Rahmen dieser Vorstudie tatsächlich eine Hemmung landwirtschaftlicher Anlagen durch Metall(oid)e belegen lässt. Wissenschaftlich verankert ist das Projekt an den Zentren für Energietechnik (ZET) bzw. für Ökologie und Umweltforschung (BayCEER) der Universität Bayreuth. In unserem Projekt wollen wir Eintragswege aber auch den Effekt von Metall(oid)en (Schwermetallen, As, Sb, Bi) aus Gärsubstrat und Gärhilfsmittel auf Stabilität und Effizienz der mikrobiellen Umsetzungen untersuchen und gleichzeitig mögliche Konsequenzen für Mensch und Umwelt abschätzen. Hierzu soll ein breites Spektrum von Biogasanlagen untersucht werden. | Prof. Dr. Ruth Freitag Tel.: +49 921 55-7371 ruth.freitag@uni-bayreuth.de Universität Bayreuth - Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften - Lehrstuhl Bioprozesstechnik Universitätsstr. 30 95447 Bayreuth | X | FPNR | |
| 01.12.2014 | 30.11.2017 | 22014114 | Verbundvorhaben: Ligninbasierte Carbonfasern (LiCaFib); Teilvorhaben 2: Entwicklung einer Basistechnologie zur Herstellung ligninbasierter Carbonfasern, welche es ermöglicht kostengünstige Carbonfasern für neue Volumenmärkte bereitzustellen - Akronym: LiCaFib | Ziel ist die Realisierung ligninbasierter C-Fasern mit einem Eigenschaftsprofil von 1,5 GPa Zugfestigkeit und 150 GPa Zugmodul. Voraussetzungen dafür sind die Bereitstellung von maßgeschneiderten Ligninen, die Entwicklung geeigneter Spinnprozesse zur Erzeugung von Ligninfilamenten und die intensive Untersuchung des Konvertierungschrittes (Stabilisierung und Carbonisierung) zur Umwandlung des Precursors in eine C-Faser. Die kombinierte Anwendung von unterschiedlichen analytischen Methoden soll eine detaillierte Untersuchung der vielschichtigen Strukturveränderungen ermöglichen und liefert damit die Grundlage für eine Optimierung der jeweiligen Entwicklungsstufen. Zu Beginn steht die Charakterisierung des Lignins im Mittelpunkt, um strukturelle Charakteristika des Lignins zu erfassen. Die Eignung des Lignins für die Spinnprozesse und die Konvertierung soll anhand einer möglichst einfachen Methodik (Monofilament, Temperaturregime an Pulverprobe, etc.) überprüft werden, um Erkenntnisse zur Struktur-Eigenschafts-Korrelation zu gewinnen. Die chemische Modifizierung soll aufgedeckten Nachteilen entgegenwirken und das Spinn- als auch Konvertierungsverhalten positiv beeinflussen. Anschließend erfolgt die Prozessentwicklung zur Herstellung eines gesponnenen Lignin Precursors im industrienahen Maßstab (< 1000 Filamente). Wichtigstes Kriterium ist hierbei neben der Weiterverarbeitbarkeit die Orientierung der Ligninmoleküle innerhalb der Filamente, da dies maßgeblich die späteren mechanischen Kennwerte der C-Faser beeinflusst. Abschließend erfolgt die Konvertierung von Präkursoren zu C-Fasern. Die ablaufenden Prozesse sind äußerst komplex und stark vom Substrat und den Prozessbedingungen wie Temperatur, Verweilzeit, Atmosphäre, Fadenspannung, etc. abhängig. Für die neuartigen Lignin-Präkursoren müssen die jeweiligen Prozessbedingungen grundlegend neu ermittelt werden, wobei ebenfalls Rückschlüsse auf die günstigste Präkursor-Struktur gezogen werden müssen. | Innerhalb des Projektes wurde ein weiterer Grundstein zur Entwicklung einer Basistechnologie für schmelzgesponnene Lignin Precursoren gelegt. Hierfür führte das Faserinstitut Bremen e.V. (FIBRE) die Lignincharakterisierung unter schmelzspinntechnischen Gesichtspunkten und die Ligninaufbereitung mittels thermischer Vorbehandlung und / oder Lösungsmittelfraktionierung durch. Daraus wurde eine Modifizierungsroute entwickelt, die es ermöglicht kommerziell erhältliche Lignine für das Schmelzspinnen maßzuschneidern, so dass diese in ausreichender Menge auch für eine spätere Prozessskalierung zur Verfügung stehen können. Die thermische Vorbehandlung und die Lösungsmittelfraktionierung wurden eingehend analysiert und neue Kombination für die Herstellung maßgeschneiderter Lignin entwickelt. Durch die variable Lösungsmittelzusammensetzung können auch unterschiedliche Roh-Lignine nach der Aufbereitung das gleiche thermische Verhalten aufweisen. Dies ermöglicht die Verwendung unterschiedlichster Lignin Quellen und sichert die großtechnische Materialverfügbarkeit. Die Lignine zeigen eine hohe Thermostabilität, die bei bis zu 110 °C oberhalb der Glasübergangstemperatur liegt. Durch eine angepasste Prozessführung kann hierbei das Temperaturfenster innerhalb des bevorzugten Spinntemperaturbereiches erhöht werden, welches eine Spinnprozessentwicklung im Pilotmaßstab ermöglicht. | Dipl.-Ing. Lars Bostan Tel.: +49 421 218-58669 bostan@faserinstitut.de FASERINSTITUT BREMEN e.V. Am Biologischen Garten 2 28359 Bremen | FPNR | |
| 01.03.2019 | 28.02.2020 | 22014118 | Verbesserung der Bioabbaubarkeit von modifizierten biobasierten Polymeren durch Einsatz mikroverkapselter Enzyme - Akronym: ENZYMICS | Das Vorhaben soll Möglichkeiten zur Verbesserung der Bioabbaubarkeit von Polymeren aufzeigen und damit einen Lösungsansatz zur Reduzierung von Plastikmüll (insbesondere Mikroplastik) bieten. Konkretes Ziel des Vorhabens ist der prinzipielle Nachweis der Wiederherstellung / Verbesserung der Bioabbaubarkeit von modifizierten Biopolymeren durch den Einsatz von geeigneten Enzymen. Modell für das über ein Jahr laufende Vorprojekt ist Celluloseacetat. Für den Polymerabbau relevante Enzyme sollen in immobilisierter Form (eingebettet in Hydrogel) direkt in das Polymer (Folie, Film, Faser etc.) inkorporiert und nach dem Gebrauch des Polymers durch einen Trigger (im einfachsten Fall Feuchtigkeit) aktiviert werden. | Dipl.-Ing. Monika Jobmann Tel.: +49 331 568-1213 monika.jobmann@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR | |
| 15.04.2005 | 31.10.2005 | 22014204 | Demonstrationsvorhaben "Catering mit Produkten aus nachwachsenden Rohstoffen" während des Weltjugendtages in Köln | Das Verpflegungskonzept basiert auf der Notwendigkeit in sehr kurzer Zeit eine hohe Anzahl an Essensteilnehmer zu beköstigen. Dies geht logistisch nur mit Einwegartikeln. Durch die Belieferung des WJT mit Geschirr aus nachwachsenden Rohstoffen wird nebenbei die Umwelt geschont, da sich die benutzten Artikel später in der Verwertung CO2-neutral verhalten. Im Laufe der kommende Wochen werden die zu ordernden Artikel produziert, konfektioniert und zentral eingelagert. Danach erfolgt sukzessive die Auslieferung zu den jeweiligen Verpflegungsstellen des Events. Mit der Lieferung der Artikel geht die getrennte Erfassung und stoffliche Verwertung einher. Die Ausstattung einer Veranstaltung in dieser Größe ist bislang einzigartig und bildet die Basis dafür, generell Großveranstaltungen nach diesem System abzuwickeln. | Ludger Wendel Tel.: +49 2369 9898-67 ludger.wendel@loick-biowertstoffe.de Cornpack GmbH & Co. KG - Werk Dorsten Heide 26 46286 Dorsten | FPNR | ||
| 01.06.2007 | 31.08.2009 | 22014206 | Verbundvorhaben: Pilotprojekt Lignocellulose-Bioraffinerie; Teilvorhaben 3: Verfahrenstechnische Untersuchungen zur Extraktion und zum Aufschluss, Anwendungsetchnische Untersuchungen für Lignin | Wissenschaftliches Ziel des Teilvorhabens 3 ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Gewinnung von Chemierohstoffen und Synthesebausteinen auf Basis nachwachsender Rohstoffe zu legen. Folgende Untersuchungen stehen im Vordergrund:- Entwicklung eines kontinuierlichen Verfahrens zur Extraktion der Inhaltsstoffe;- Entwicklung eines kontinuierlichen Verfahrens zum Aufschluss von Buche und zur Komponententrennung; - Untersuchungen zur stofflichen Verwendung von Laubholzlignin in thermoplastischen und duroplastischen Verarbeitungsverfahren. Technische Ziele des Teilvorhabens sind:- die Entwicklung eines Prozesses zur ganzheitlichen Nutzung der Komponenten des Buchenholzes;- die Entwicklung eines Konzepts zur technischen Umsetzung im Demonstrationsmaßstab. | Verschiedene Extraktionsverfahren der Inhaltsstoffe aus Buchen- und Pappelholz erbrachten nur geringe Mengen Triterpene, die für eine wirtschaftliche Nutzung zu gering ist. Die Verfahren lassen sich aber auf andere Holzarten übertragen. Aufschluss und Komponententrennung auf Basis des Organosolv-Verfahrens konnten für die Anforderungen der Bioraffinerie im 1-kg-Maßstab optimiert werden und auf ein kontinuierliches Extraktionsverfahren im 10-kg-Maßstab mit Lösungsmittelrückgewinnung übertragen werden. Aufschlüsse mit Komponententrennung in ionischen Flüssigkeiten sind möglich, aber wirtschaftlich nicht konkurrenzfähig. Die enzymatische Hydrolyse der Cellulosefraktion zu fermentierbarer Glucose war mit über 80 % der theoretischen Ausbeute mit kommerziellen Enzymen möglich. Die Hemicellulosefraktion wurde größtenteils bereits im Aufschluss zu C5-Zuckern hydrolysiert, die ebenfalls fermentierbar waren. Das schwefelfreie Lignin konnte erfolgreich in thermo- und duroplastischen Werkstoffapplikationen eingesetzt werden. Im Ergebnis der ökonomischen und ökologischen Bewertung kann eine Lignocellulose-Bioraffinerie mit einer Kapazität von 400.000 t/a wirtschaftlich und ökologisch sinnvoll betrieben werden. Ein Konzept für eine Pilotanlage wurde erstellt, deren Errichtung und Betrieb Gegenstand eines Folgeantrags wird. | Dipl.-Chem. Gerd Unkelbach Tel.: +49 497214640-605 gerd.unkelbach@igb.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | X | FPNR |
| 01.10.2008 | 30.04.2009 | 22014208 | Verbundvorhaben: Gezielte Züchtung von Weiden für Kurzumtriebsplantagen in Europa unter Berücksichtigung verschiedener Standort- und zukünftiger Klimabedingungen im Rahmen von Bioenergy ERA-NET Framework BREDNET-SRC, Teilvorhaben 2: Phänotypische Erfassung, genetische Charakterisierung und Informationsplattform | Im Kontext mit den europäischen Partnern zielt das Vorhaben auf eine nachhaltige Steigerung der Massenleistung (Ertrag/Fläche/Zeit) von Klonen, die im Kurzumtrieb mit bevorzugten Umtriebszeiten von 2 bis 5 Jahren, bewirtschaftet werden. Im Vordergrund steht die Neuzüchtung und Erprobung bisher nicht registrierter Sorten. Neben Sorten der Korbweide S. viminalis werden von der NW-FVA sowohl andere Arten als auch Hybriden dieser Arten in die Untersuchungen einbezogen. Im Besonderen werden Techniken der schnellen Vermehrung (Klonierung) von vielversprechenden Klonen erprobt, da für Feldprüfungen unter verschiedenen Umweltbedingungen eine hohe Anzahl von Pflanzen geprüft werden muß und Pflanzdichten von 13 bis 18.000 Stecklingen pro Hektar Vorraussetzung für die vollmechanisierte Bewirtschaftung der Kurzumtriebsflächen sind. Die geplanten genetischen Untersuchungen dienen in Verbindung mit der Beschreibung morphologischer Merkmale dem Nachweis der Unterscheidbarkeit von anderen Sorten und damit dem Sortenschutz. itsschritte: 1. Evaluierung der in Hann. Münden vorhandenen Klonsammlungen, Sichten weiterer noch vorhandener Information, Erfassung phänotypischer Variation; 2. Kooperation mit den europäischen Partnern des ERA-Net; 3. Beratung des deutschen Projektpartners 3-N und Kooperation mit den Partnern von Fastwood; 4. Methodenentwicklung der Massenvermehrung einzelner Klone(in vitro und im Gewächshaus); 5. Genetische Charakterisierung (Probenahme, Einlagerung, Aufarbeitung; Fingerprinting, DNA-Bank); 6. Sammeln von Blühreisern und Pflanzenmaterial auf spezifischen Standorten, Steckholzschnitt ; 7.Kreuzungsarbeiten: inter- und intraspezifische Kreuzungen; 8. Neuaufbau/Erweiterung und Pflege einer Stammkollektion von ca. 280 Klonen, Aufbau von Züchtungspopulationen; 9. Erstellen einer virtuellen Sammlung Es werden verbesserte Weidensorten zur Nutzung in Land- und Forstwirtschaft verfügbar gemacht. | Dr. Alwin Janßen Tel.: +49 5541 7004-31 alwin.janssen@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt - Abt. C-Waldgenressourcen Professor-Oelkers-Str. 6 34346 Hann. Münden | FPNR | ||
| 01.08.2010 | 31.10.2013 | 22014209 | Verbundvorhaben: Erarbeitung und Bewertung von Züchtungsansätzen und technischen Optimierungspotenzialen für eine im Vergleich zum Erdgaspreis wettbewerbsfähige Biomethanproduktion aus Betarüben in Deutschland; Teilvorhaben 4: Ökonomische Modellierung mit Benchmark-Bestimmung | Das Projekt befasst sich mit der Erarbeitung und Bewertung von Züchtungsansätzen und technischen Optimierungspotenzialen für eine im Vergleich zum Erdgaspreis wettbewerbsfähige Biomethanproduktion aus Betarüben in Deutschland.Ziel des Projektes ist es, die gesamte Verfahrenskette von der Biomasseerzeugung bis zur Einspeisung des aufbereiteten Biomethans nach potentiellen technischen Optimierungsmöglichkeiten zu untersuchen, welche bei der Realisierung in Praxisanlagen zu nachweisbar Kosten senkenden Effekten führen. Besonderes Augenmerk soll dabei auf das Nutzungspotenzial einer Energierübe oder Biogasrübe mit optimierter stofflicher Zusammensetzung (in Abgrenzung und Ergänzung zu rein massebezogenen Züchtungsprogrammen) gelegt werden, da diese im Stand der Technik von allen Substraten die besten Fermentationseigenschaften aufweisen. Das sehr divergente Zuchtmaterial der KWS wird chemisch analysiert und im Labor auf optimales Fermentationsverhalten (maximale organische Beladungsrate und Abbau, minimale Verweilzeit) abgeprüft. Im Rahmen eines technischen Modelling werden Effizienzschrauben identifiziert, die in einem ökonomischen Modelling bewertet werden. Optimierte Substrate und Verfahren werden im Technikumsmaßstab auf Praxisrelevanz hin überprüft. In einem iterativen Prozess wird im Projekt die Zuchtzieldefinition zunehmend präziser, so dass bereits mittelfristig optimierte Sorten bzgl. Inhaltstoffkomposition bereitgestellt werden können. | Marcus Trommler Tel.: +49 341 2434-548 marcus.trommler@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.01.2012 | 31.12.2014 | 22014211 | Verbundvorhaben: Lignin als nachwachsender Rohstoff für Anwendungen in der Elektronik, Teilvorhaben 8: Materialentwicklung und Scale-up | Ziel des Projektes war es, die Möglichkeiten der stofflichen Nutzung von Lignin und weiteren nachwachsenden Rohstoffen auf den Elektronikbereich auszuweiten und so deren Attraktivität noch weiter zu erhöhen. Im Rahmen des Forschungsprojektes wurden bei Tecnaro Arbeiten zur Materialentwicklung, Compoundierung und Granulatherstellung durchgeführt. Durch das Compoundieren wurden Materialien erzeugt, die sich durch bestimmte mechanische, rheologische und thermische Eigenschaften auszeichnen, welche die Einzelkomponenten für sich alleine noch nicht in sich tragen und die sich erst durch ihre Kombination ergeben. Die Compoundentwicklung erfolgte im ständigen Dialog mit den weiterverarbeitenden Projektpartnern in der Mitte und am Ende der Wertschöpfungskette sowie auch in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IAP, welches die von Tecnaro bereitgestellten Lignine modifiziert und für die weitere Materialentwicklung zur Verfügung gestellt hat. Die von den an der Bauteilherstellung beteiligten Projektpartnern erarbeiteten Ergebnisse sind direkt bei der Compoundentwicklung im Hinblick auf das Erreichen der Projektziele eingeflossen. Die Compoundentwicklung erfolgte stets unter Berücksichtigung der Anforderungen an die herzustellenden Bauteile. Während z.B. für die Siebdruckrahmenprofile eine hohe Kriechbeständigkeit und Steifigkeit erreicht werden musste, mussten die Leiterplattenträger den thermischen Anforderungen des Lötprozesses entsprechen und sich dementsprechend durch ausreichend hohe Wärmeformbeständigkeiten auszeichnen. Darüber hinaus wurden auch Rezepturen in Bezug auf die in der Elektronikbranche geforderten Flammfestigkeit der eingesetzten Materialien entwickelt. Die an die jeweiligen Anforderungen angepassten Compounds wurden an die Universität Bayreuth und an das Fraunhofer IZM in Berlin zum Pressen bzw. zur Extrusion von Bohr-, Fräs- und Leiterplatten sowie an die Firma Hiendl GmbH zum Extrudieren von Siebdruckrahmenprofilen geliefert. | Für die Herstellung von Bohr- und Fräsplatten im Pressverfahren an der Universität Bayreuth und am Fraunhofer IZM wurden Rezepturen auf der Basis von Lignin und Holzfasern mit und ohne Zugabe von Additiven entwickelt. In diesen Rezepturen konnten Bioanteile von bis zu 100 % realisiert werden. Bei der Entwicklung von Compounds für die Herstellung von Leiterplatten im Pressverfahren wurden zusätzlich halogenfreie Flammschutzmittel eingesetzt, deren Wirksamkeit am Fraunhofer IZM nachgewiesen werden konnte, die aber zwangsläufig mit einer Verringerung des Bioanteils verbunden waren. Für die Herstellung von Bohr- Fräs- und Leiterplatten im Extrusionsprozess wurden ebenfalls Rezepturen auf der Basis von Lignin und weiteren Biopolymeren entwickelt. Im Hinblick auf die Leiterplattenherstellung wurden die entsprechenden Compounds auch im Hinblick auf eine gute Wärmeformstabilität optimiert. Bei den für die Firma Hiendl entwickelten Materialien konnten sehr hohen E-Modul-Werte erreicht werden, welche im Hinblick auf die geforderte Steifigkeit und Kriechbeständigkeit für die Siebdruckrahmenprofile angestrebt wurden. Darüber hinaus wurden Compounds hergestellt, die sich durch eine gute Schmelzestabilität bei der Profilextrusion auszeichneten. Die entsprechenden Versuche unter Einsatz der bei Tecnaro entwickelten Materialien sind bei der Firma Hiendl erfolgreich verlaufen. Es wurde schließlich ein Compound-Typus entwickelt, der sowohl den Anforderungen an die extrudierten Leiterplatten (hohe Wärmeformbeständigkeit) als auch an die extrudierten Rahmenprofile (hohe Steifigkeit) entsprach. Mit den erarbeiteten Ergebnissen wurde das Projektziel von Tecnaro erreicht. | Dr. Lars Ziegler Tel.: +49 7062 91789-02 lars.ziegler@tecnaro.de TECNARO Gesellschaft zur industriellen Anwendung nachwachsender Rohstoffe mbH Bustadt 40 74360 Ilsfeld | X | FPNR |
| 01.07.2013 | 31.12.2016 | 22014212 | Verbundvorhaben: Funktionalisierte Ligninspaltprodukte als Synthesebausteine für die Herstellung von Klebstoffen, Lacken, Polyurethanen und Epoxyden (Lignoplast); Teilvorhaben 1: Rohstoffbereitstellung, Scale-up und Koordination | Im Verbundvorhaben LIGNOPLAST entwickeln 5 Forschungseinrichtungen und 8 Industrieunternehmen innovative Verfahren zur Herstellung aromatischer Synthesebausteine aus verschiedenen Lignintypen und deren Anwendung in Klebstoff-, Lack-, Polyurethan- und Epoxidsystemen. Als Rohstoffe werden unterschiedliche technische Lignine aus der Zellstoffproduktion, wie z.B. Kraft-Lignin und Lignine aus "Bioraffinerieverfahren" (Organosolv-Lignin oder Hydrolyse-Lignine, die als Reststoffe der enzymatischen oder sauren Verzuckerung anfallen) eingesetzt. Die gewünschten Synthesebausteine werden durch hydrolytischen Abbau der makromolekularen Struktur der Lignine und anschließende chemische und enzymatische Funktionalisierung gewonnen. Die Struktur der Synthesebausteine wird dabei so gezielt angepasst, dass neue Klebstoff-, Lack-, Polyurethan- und Epoxidsysteme formuliert werden können. Diese werden in Musterwerkstoffen und -bauteilen eingesetzt, welche anwendungstechnisch charakterisiert und mit konventionellen Systemen verglichen werden. Über die gesamte Prozesskette findet eine ökonomische und ökologische Bilanzierung sowie abschließend eine Konzeptentwicklung für eine industrielle Umsetzung statt. Das am Fraunhofer CBP entwickelte Verfahren zur Herstellung von Organosolv-Lignin bildet eine wesentliche Grundlage für die Rohstoffbereitstellung innerhalb dieses Projektes. Die adressierten Synthesebausteine werden anschließend durch hydrolytischen Abbau der makromolekularen Struktur der Lignine und der gezielten chemischen und enzymatischen Funktionalisierung erhalten. Eine Schlüsseltechnologie stellt die basenkatalysierten Spaltung von Lignin dar. Dieser Prozess wird angewendet und weiterentwickelt mit dem Ziel das Scale-up am Fraunhofer CBP umzusetzen, den Prozess in industrierelevanter Umgebung darzustellen und somit relevante Mustermengen für anwendungs-technische Untersuchungen bereitstellen zu können. | Neben Kraft-Ligninen wurde Organosolv-Lignin bereitgestellt. Darüber hinaus wurden Musterlösungen synthetischer Monomere sowie Ligninfraktionen mit maßgeschneiderten Molaren Massen, erhalten durch Fraktionierung mittels Lösungsmittel unterschiedlicher Polaritäten, an die Partner übergeben. Dadurch können die Produkteigenschaften gezielt eingestellt werden. Relevante Mustermengen im kg-Maßstab wurden für nachfolgende Arbeitspakete herstellt. Es wurde die mehrstufige Prozesskette aus kontinuierlicher basenkatalysierter Spaltung (BCD) von Lignin und anschließender Separation und Aufreinigung der organischen und wässrigen Spaltproduktphasen in den Pilotmaßstab übertragen. Grundlage dafür lieferten die Voruntersuchungen im Labormaßstab am Fraunhofer ICT. In Parameterstudien an der eigens für das Verfahren errichtete Hochdruckanlage des Fraunhofer CBP wurde der Einfluss der Prozessparameter (Ligninkonzentration, NaOH-Konzentration, Temperatur und Verweilzeit) auf die basenkatalysierten Spaltungen von Organosolv-Lignin und Kraftlignin untersucht. Ziel war die Ermittlung von Betriebspunkten mit hoher Ausbeute an Spaltprodukten und großem Depolymerisierungsgrad, d.h. geringe molare Massen der BCD-Oligomeren und hohe Monomeranteile. Es zeigte sich, dass im Allgemeinen mit zunehmender Prozessintensität die BCD-Öl-Bildung steigt und die BCD-Oligomer-Bildung sinkt. Generell konnten die Labordaten auf die Pilotanalge übertragen werden, jedoch kam es bei der Durchführung der Versuche zu erheblicher Korrosion an Anlagenbauteilen. Nach intensiver Untersuchung der Bauteile anhand von bspw. computertomographischen Untersuchungen konnte Spannungsrisskorrosion (stress corrosion cracking SCC) als Ursache durch gleichzeitiges Vorliegen mehrerer Einflussfaktoren festgestellt werden. Systematische Untersuchung der Korrosionseigenschaften verschiedener hochkorrosions-beständiger Stähle wurde durchgeführt, um geeignete Materialien für die Umsetzung eines Industrieprozesses zu identifizieren. | Dipl.-Chem. Gerd Unkelbach Tel.: +49 497214640-605 gerd.unkelbach@igb.fraunhofer.de Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP Am Haupttor 1251 06237 Leuna | X | FPNR |
| 01.01.2015 | 31.12.2015 | 22014214 | Erstellung von Informations- und Schulungsunterlagen zur Einführung der Rahmenvereinbarung für den Rohholzhandel in Deutschland (Information und Schulung RVR) | Das Projekt verfolgt das Ziel einer konsistenten Kommunikation der Inhalte der RVR in der gesamten bundesdeutschen Forst- und Holzbranche. Das hierfür erforderliche Informations- und Schulungsmaterial ist für die Nutzergruppen der Branche adäquat aufzubereiten und die Inhalte der RVR sind im Rahmen mehrerer zielgruppenorientierter Veranstaltungen den Anwendern zu vermitteln: Zusätzlich zu dem zwischen den Verhandlungspartnern der Forst- und Holzbranche erarbeitete und verabschiedete RVR-Gesamtdokument sollen erläuternde Informations- und Schulungsmaterialien erstellt werden, die insbesondere in der Anfangsphase der Einführung der RVR deren einheitliche Anwendung in der Praxis unterstützen und somit zur allgemeinen Akzeptanz der neuen Handelsgrundlagen beitragen. Durch frühzeitige Multiplikatorenschulungen sollen wesentliche Inhalte der RVR flächendeckend auf einer einheitlichen Basis vermittelt werden, um darauf aufbauend weitere Schulungen für alle Anwender anbieten zu können. Neben den für die Initialphase erstellten Informations- und Schulungsmaterialien, sowie den Informations- und Fortbildungsveranstaltungen, die im ersten Jahr nach Inkrafttreten der RVR durchgeführt werden, soll im Rahmen des beantragten Projektes die Grundlage für eine Verstetigung der fachlichen Information für die Anwender der RVR gelegt werden. Ein wesentlicher Bestandteil hierfür ist die grundlegende Überarbeitung und inhaltliche Erweiterung der bereits bestehenden Homepage www.rvr-deutschland.de. | Dr. Udo Hans Sauter Tel.: +49 761 4018-237 udo.sauter@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 01.04.2019 | 30.09.2023 | 22014218 | Spezialchemikalien aus maßgeschneiderten polythiolhaltigen Keratin-Proteinen - Akronym: KERAbond | Polymere spielen im heutigen Alltag eine bedeutende Rolle & leisten auf Materialebene in vielen Bereichen einen hohen Beitrag zur Sicherung der Lebensqualität. Um notw. Fortschritte nachhaltig zu gestalten, muss man vermehrt auch biobasierte Lösungen als Weiterentwicklungen betrachten. Dieser Strategie folgt das Projekt KERAbond. | Dr. Andreas Taden Tel.: +49 211 797-2744 andreas.taden@henkel.com Henkel AG & Co. KGaA Henkelstr. 67 40589 Düsseldorf | FPNR | ||
| 01.07.1997 | 31.08.2000 | 22014295 | Modellvorhaben STORA-Pappelanbau für die Papierherstellung | Ziel des Vorhabens ist die Verarbeitung von speziellen Pappel- und Aspensorten aus Kurzumtriebsplantagen zu Hochausbeute-Faserstoffen (Holzstoff) für gestrichene Papiere. Dieser neue Holzstoff soll zunehmend importierten Sulfatzellstoff ersetzen. Der Einsatz von Pappelholz soll dabei in Ergänzung zum bisherigen Holzsortiment erfolgen. Die vorgesehene neue Verfahrenstechnik APTMP (Alkaline Peroxid Thermal Mechanical Pulp) weist Vorteile gegenüber den herkömmlichen TMP- und CTMP-Verfahren auf. Sie ist abwasserarm betreibbar (d.h. nahezu geschlossener Wasserkreislauf) und erfordert einen deutlich geringeren Energieeinsatz. Der erzeugte Holzstoff zeichnet sich nach vorliegenden ersten Erfahrungen durch hohe Festigkeit und hohe Weiße sowie eine gute Entwässerbarkeit aus. Dies ermöglicht eine Energiereduzierung an der Papiermaschine. Im Rahmen des Projektes sollten zur Klärung pflanzenbaulich-produktionstechnischer Fragestellungen in Hessen, Sachsen und Niedersachsen eine Ackerfläche von insgesamt ca. 100 ha mit verschieden Pappelarten bepflanzt werden. Es sollten dabei verschiedene Anbaumethoden und Pflanzverbände geprüft werden. Zudem waren ökologische und ökonomische Untersuchungen vorgesehen. Vom PTI waren Untersuchungen zu morphologischen und chemisch-physikalischen Eigenschaften der Pappelarten vorzunehmen. Daneben warenTechnikumsmahl- und Aufschlußversuche vorgesehen, um die Eignung der Pappelsorten zur Holzstoffherstellung nach dem APTMP-Verfahren zu prüfen. StoraEnso übernahm aus Eigenmitteln die Projektierung einer Großanlage und die Aufbereitung der Pappeln sowie die Herstellung von Holzstoff im großtechnischen Maßstab. Parallel hierzu sollte eine Optimierung von Anbau- und Erntetechnik für Hochertragspappelsorten vorgenommen werden. Um hinreichende Stammdurchmesser zu erzielen, soll ein ca. 10-jähriger Umtrieb der Pappelplantagen erfolgen. | In der ersten dreijährigen Projektphase des Modellvorhabens wurden umfangreiche Anpflanzungen mit Pappeln und Aspen in Sachsen und Hessen ausgeführt und als dauerhafte Versuchsflächen angelegt. Zudem wurden bestehende Versuchsflächen der Domäne Georgenhof in das Modellvorhaben integriert. Insgesamt stehen rd. 100 ha mit Pappeln und Aspen bepflanzte Versuchsflächen zur Verfügung. Die Forschungsarbeiten werden durch die Sächsische Landesanstalt für Forsten, Graupa, und das Forschungsinstitut für schnellwachsende Baumarten, Hann. Münden, fortgeführt. Zu den produktionstechnischen Untersuchungen liegt noch keine Ergebnisse vor. Den ökonomischen Analysen der FAL zufolge ist davon auszugehen, dass das Produktionsverfahren Pappelanbau bei gesicherter Beihilfegewährung in der Landwirtschaft etabliert werden kann. Ein Vergleich der Produktionskosten und der Erlöse lässt eine höhere Rentabilität des Pappelanbaus auf stillgelegten Flächen gegenüber den untersuchten Flächennutzungsalternativen (Weizen, Gerste, Raps, NR-Raps, Öllein, Lupine, begrünte Stillegung) erwarten. Ein weiterhin durchgeführter Vergleich der Reinerträge der Erstaufforstung landwirtschaftlicher Flächen sowie derer des Pappelanbaus im 10-jährigen Umtrieb auf Stillegungsflächen ergab, dass: - bei Berücksichtigung der Stillegungsprämie das Verfahren Pappelanbau selbst bei pessimistischer Preisannahme sowie niedrigen Ertragserwartungen gegenüber der Erstaufforstung vorteilhaft ist, - die Zahlungsströme beim Pappelanbau ausgeglichener und positiver sind und ein schnellerer Rückfluß aus Erlösen gegeben ist als bei der Erstaufforstung. - aufgrund der unterschiedlichen Zielsysteme eine Entscheidung über die Vorteilhaftigkeit des einen oder anderen Verfahrens nur betriebsindividuell getroffen werden kann. | Christian von Derenthall Tel.: +49 531 596-552 Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Ländliche Räume Bundesallee 64 38116 Braunschweig | FPNR | |
| 01.05.2003 | 15.06.2004 | 22014302 | Planungsarbeiten gemäß Leistungsphasen 3 bis 6 HOAI für das Projekt Bioenergiedorf Jühnde | Die Bioenergiedorf Jühnde GbR hat zum Ziel, die Wärme- und Stromversorgung auf die Basis von Biomasse umzustellen. Dafür ist die Implementierung einer Energieanlage vorgesehen. Notwendig ist es, die Entwurfsplanung, Genehmigungsplanung, Ausführungsplanung durchzuführen. Ziel ist die Vorbereitung der Vergabe (Aufstellung eines detaillierten Leistungsverzeichnisses). Schritt_1: Definition von Planungsmodulen Schritt_2: Festlegung von Schnittstellen und Planungsleistungen Schritt_3: Akquirierung von Fachplanern Schritt_4: Prüfung und Bewertung der Honorarangebote Schritt_5: Auswahl der Fachplaner Schritt_6: Vergabe der Planungsleistungen (LP 3 bis 6 HOAI) Schritt_7: Durchführung der Planungsleistungen Schritt_8: Dokumentation der Ergebnisse. Anhand der dann vorliegenden detaillierten Wirtschaftlichkeitsberechnung soll die Investitionsentscheidung für den Bau der Anlage getroffen werden. | Dipl.-Phys. Eckhard Fangmeier Tel.: +49 5502 4407 eckhard.fangmeier@bioenergiedorf.de Bioenergiedorf Jühnde eG Galgenkampstr. 1 37127 Jühnde | FPNR | ||
| 01.05.2004 | 30.10.2005 | 22014303 | Ökologische Analyse einer Biogasnutzung aus nachwachsenden Rohstoffen | Die kontrovers diskutierten ökologischen Auswirkungen einer Biogasverstromung mithilfe der Nassfermentation aus nachw. Rohstoffen, auch in Kofermentation mit Gülle, sollen mithilfe von Lebenswegbilanzen ausgewählter Stofffreisetzungen (u. a. Klimagasemissionen) umfassend erhoben werden. Damit werden folgende Fragestellungen beantwortet: Wie umweltfreundlich ist eine Biogas-Verstromung aus nachw. Rohstoffen? Wie verändert sich dies, wenn sie in Kofermentation mit Gülle vergoren werden? Welche Technologien im Lebensweg tragen wie zu den Umweltbelastungen bei? Was sind wesentliche Gründe dafür? Welche Emissions-Minderungsmöglichkeiten gibt es u. welchen Einfluss haben sie auf die Lebenswegergebnisse? Ist die notwendige Technologie vorhanden? Wie stellen sich die Abhängigkeiten solcher Minderungsmaßnahmen bei unterschiedlichen Umwelteffekten dar? Wie stellt sich eine Biogasverstromung im Vergleich mit anderen Stromerzeugungsoptionen dar? Wie verändert sich diese Relation, wenn die diskutierten Minderungsmöglichkeiten umgesetzt werden? Die Ergenisse werden umfassend dargestellt , die jeweiligen Abhängigkeiten aufgezeigt u. mögliche Lösungsansätze diskutiert. | Prof. Dr.-Ing. Martin Kaltschmitt Tel.: +49 341 2434-112 mk@ie-leipzig.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.09.2005 | 31.07.2006 | 22014305 | Felderprobung Rapsöl pur | 1. Vorhabenziel : Technisches Ziel der Erhebung ist, verschiedene Umrüstkonzepte nach Art, Ausführung und Standfestigkeit einordnen zu können, insbesondere aber Empfehlungen für bestimmte Traktoren, evtl. auch Einsatzhinweise auf Grundlage der Erhebungsergebnisse geben zu können. 2. Arbeitsplanung : Bundesweite Ermittlung von etablierten Anbietern für Unrüstkonzepte zur Nutzung von Pflanzenöl (Rapsöl) als Kraftstoff für Landmaschinen; - Erhebung von technischen, ökologischen und rechtlichen Daten zu Umrüstkonzepten und -leistungen; Erhebung und Analyse wichtiger Betriebsparameter, wie z.B. Motorenzustand, Ölwechselintervalle und zusätzliche Wartung infolge des Rapsölbetriebes; Leistungen der Umrüster nach der Umrüstung; Durchführung eines Workshops zur Evaluierung der Umrüstmöglichkeiten mit Marktpartnern; - Berichterstattung; Erstellen von Unterrichtsunterlagen zum Thema 3. Ergebnisverwertung: Zweck der Untersuchung ist, den Markt der Umrüstkonzepte transparent und einschätzbar zu machen. Ebenso soll die Untersuchung dazu beitragen, wirtschaftlich hohe Schäden zu vermeiden ,sie soll Entscheidungshilfen bei geplanten Umrüstungen bieten, sowie helfen die Umrüsttechnik zu verbessern. | Dr. Hardwin Traulsen Tel.: +49 4331 8479-31 lksh-lut@t-online.de DEULA Schleswig-Holstein GmbH Lehranstalt für Agrar- und Umwelttechnik Grüner Kamp 13 24768 Rendsburg | FPNR | ||
| 01.06.2007 | 31.05.2009 | 22014306 | Verbundvorhaben: Pilotprojekt Lignocellulose-Bioraffinerie; Teilvorhaben 4: Anwendungstechnische Untersuchungen, Fermentation | Das Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung eines technischen Prozesses zum Aufschluss von lignocellulosehaltigen Rohstoffen wie Buche und Pappel und deren Auftrennung in ihre Komponenten (Cellulose, Hemicellulosen und Lignin). Extraktion der Inhaltsstoffe von Buche und Pappel mittels Hochdruckextraktion. Weiterverarbeitung der Fraktionen und anwendungstechnische Unetrsuchungen. Ökonomische und Ökologische Bewertung des Gesamtverfahrens Das Vorhaben ermöglicht den Zugang zu nachwachsenden Rohstoffen auf Lignocellulose-Basis, die z.Zt. nicht, oder nur eingschränkt zur stofflichen Verwertung, insb. unter Einsatz der Weissen Biotechnologie zur Verfügung stehen. Eine vorherige Extraktion von werthaltigen Inhaltsstoffen ist ein wichtiger Punkt für die Gesamtwirtschaftlichkeit. | Verschiedene Extraktionsverfahren der Inhaltsstoffe aus Buchen- und Pappelholz erbrachten nur geringe Mengen Triterpene, die für eine wirtschaftliche Nutzung zu gering ist. Die Verfahren lassen sich aber auf andere Holzarten übertragen. Aufschluss und Komponententrennung auf Basis des Organosolv-Verfahrens konnten für die Anforderungen der Bioraffinerie im 1-kg-Maßstab optimiert werden und auf ein kontinuierliches Extraktionsverfahren im 10-kg-Maßstab mit Lösungsmittelrückgewinnung übertragen werden. Aufschlüsse mit Komponententrennung in ionischen Flüssigkeiten sind möglich, aber wirtschaftlich nicht konkurrenzfähig. Die enzymatische Hydrolyse der Cellulosefraktion zu fermentierbarer Glucose war mit über 80 % der theoretischen Ausbeute mit kommerziellen Enzymen möglich. Die Hemicellulosefraktion wurde größtenteils bereits im Aufschluss zu C5-Zuckern hydrolysiert, die ebenfalls fermentierbar waren. Das schwefelfreie Lignin konnte erfolgreich in thermo- und duroplastischen Werkstoffapplikationen eingesetzt werden. Im Ergebnis der ökonomischen und ökologischen Bewertung kann eine Lignocellulose-Bioraffinerie mit einer Kapazität von 400.000 t/a wirtschaftlich und ökologisch sinnvoll betrieben werden. Ein Konzept für eine Pilotanlage wurde erstellt, deren Errichtung und Betrieb Gegenstand eines Folgeantrags wird. | Dr. Stefan Nordhoff Tel.: +49 2365-49-4661 stefan.nordhoff@degussa.com Evonik Industries AG - F-SV-EV Science to Business Center, Creavis Paul-Baumann-Str. 1 45772 Marl | X | FPNR |
| 01.02.2008 | 31.01.2010 | 22014307 | Verbundvorhaben: Entwicklung von feinkleiegefüllten Polymeren; Teilvorhaben 2: Entwicklung der feinkleiegefüllten getreidepolymerhaltigen Biocomposite und die Optimierung der Materialeigenschaften | Ziel des Verbundvorhaben ist es, biologisch abbaubare Werkstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffen mit einem Anteil aus Getreidebiopolymeren mit integriertem Füllstoff zu versehen, um kostengünstige, qualitativ hochwertige sowie umweltverträgliche Biocomposite für Spritzgusserzeugnisse herzustellen, die gute Fließeigenschaften für die Verarbeitung sowie gute Festigkeiten und Steifigkeiten für die praktische Anwendung besitzen. Als Füllstoff soll der feinzerkleinerte Kleieanteil des Mehls eingesetzt werden. Die Kleie wird von einem innovativen hochauflösenden Verfahren entsprechend der Anforderungen an die Materialeigenschaften der Biocomposite zerkleinert und in einem trockenchemischen Direktmodifizierungsprozess vorbehandelt. Durch die Direktmodifizierung werden die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Feinkleie verändert, um eine optimale Anbindung an die Biopolymermatrix zu erreichen. Durch Compoundierung mit unterschiedlichen Komponenten und Verarbeitungsbedingungen werden die optimalen Biocomposite mit hoher Festigkeit und Steifigkeit entwickelt und im Spritzguss zu Produkten verarbeitet. Das Verfahren wird durch die Partner über eigene Produkte vermarktet. | Dipl.-Ing. Christoph Thieroff Tel.: +49 341 4941-608 thieroff@kuz-leipzig.de Kunststoff-Zentrum in Leipzig gemeinnützige Gesellschaft mbH Erich-Zeigner-Allee 44 04229 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.08.2008 | 31.01.2011 | 22014308 | Verbundvorhaben: Monofermentation von Maissilagen aus Standorten unterschiedlicher Bodenbeschaffenheit; Teilvorhaben 2 | Das Oberziel des Vorhabens ist, die Ursachen des Rückganges der Biogasproduktion bei der Monofermentation von Maissilagen festzustellen, Unterziel ist, anhand geogener Grundbedingungen, standortspezifischer Gehaltsklassen - Nährstoffversorgungsstatus- (VDLUFA, 2002), Pflanzenanalysen und Gärtests anlagen- und betreiberunabhängig Grundlagen zur Einschätzung des Bedarfs an einzelnen Mikronährstoffen, über die Pflanze bereitgestellt, zu erarbeiten. Bodenkundliche Untersuchungen (Bodentyp/Art) im Gelände, sowie Laboranalysen der Böden zum Spurenelementgehalt und -mobilität ( Methodenhandbuch der VDLUFA) werden ergänzt durch die Ermittlung des Düngestatus und einer Silagebeurteilung (eigener Erhebungsbogen) und sensorische Beurteilung. Ergebnis der Untersuchung soll sein, eine gezielte Düngeberatung beim Anbau von Energiepflanzen, vor dem Hintergrund der Diskussion über den Mikronährstoffmangel beim Biogasprozess aussprechen zu können. Damit einhergehend eine Vermeidung der "Ermüdungserscheinungen" im Langzeitbetrieb von Biogasanlagen. | Die Auswahl der untersuchten Standorte wies ein breites Spektrum der Pedo-Landschaften in der Bundesrepublik Deutschland auf. Insgesamt waren die Spurenelementgehalte als auch die pflanzenverfügbaren Anteile im Boden mehr als ausreichend für die Energiepflanze Mais. Mais ist aber nicht in der Lage, trotz ausreichendem Angebot diese aufzunehmen. Die Unterversorgung der Mikroorganismen über die Fermenterdosierung mit Mais ließ keine stabilen Betriebszustände mit höheren Raumbelastungen als 1,5 g oTS/l x d zu. Insgesamt aber wurde ein ganzheitlicher Ansatz mit Ausgangspunkt Boden über Pflanze, Fermenterzulauf und Fermenterablauf betrachtet und belastbar untersucht. So liegen neue wissenschaftlich begründbare Erkenntnisse zur Surenelementversorgung von Biogasanlagen vor. | Dipl.-Ing.agr Andreas Krieg Tel.: +49 551-900363-11 wachsmann@kriegfischer.de Krieg & Fischer Ingenieure GmbH Bertha-von-Suttner-Str. 9 37085 Göttingen | X | FPNR |
| 01.01.2012 | 31.12.2014 | 22014311 | Verbundvorhaben: Lignin als nachwachsender Rohstoff für Anwendungen in der Elektronik, Teilvorhaben 9: Extrusionstechnologie | Das Ziel des Verbundvorhabens ist der Verbreiterung des Know-Hows im Bereich der Werkstoff- und der Kunststofftechnik. Im beschriebenen Teilprojekt soll die Ausweitung der Verwendung von innovativen, ligninbasierten Materialien in einen innovativen Markt (Elektronik) am Beispiel von Konstruktionsprofilen für den Bau von Siebdruckrahmen untersucht werden. Dabei soll mit entsprechender Entwicklungsarbeit im Bereich Rohstoffe, Material, Werkzeugtechnik und Extrusiontechnik ein Profilsystem aufgebaut werden, das die Anforderungen für den Einsatz im Bau von Siebdruckrahmen erfüllt. Das Projekt gliedert sich in die Abschnitte (a) Abstimmung mit den Projektpartner über Vorgehensweise und Terminschiene (b) Vorversuche im Bereich der Profilextrusion und beim Siebdruckrahmenbau (c) Auswertung der ersten Ergebnisse anhand mechanischer Kenndaten und Praxisdaten beim Bau von Siebdruckrahmen (d) Ermittlung der Anforderungen an die Materialien für den Bau von Siebdruckrahmen gemeinsam mit den Projektpartnern (e) Entsprechende Anpassung von Material, Werkzeug- und Verfahrenstechnik nach Auswertung der ermittelten Daten (f) Optimierungsschleifen bei Materialentwicklung, Extrusionstechnik und Werkzeugtechnik mit begleitender Auswertung der mechanischen Kenndaten und Praxisdaten (g) Extrusion von Profilen für den Aufbau eines funktionsfähigen Siebdruckrahmens | Im Rahmen des Verbundvorhabens "Lignin als nachwachsender Rohstoff für Anwendungen in der Elektronikindustrie" wurde von der Firma Hiendl das Teilprojekt "Herstellung von Profilen aus nachwachsenden Rohstoffen für die Siebdruckrahmenfertigung" bearbeitet. Im Rahmen des Projekts wurden insgesamt zwölf Rezepturen untersucht. Die bei Projektbeginn untersuchten Rezepturen konnten die Anforderungen für den Bau von Siebdruckrahmen bei weitem nicht erfüllen. Die mechanischen Eigenschaften, speziell das Biege-E-Modul, waren deutlich zu niedrig um Rahmen mit hinreichender Kurz- und Langzeitfestigkeit herzustellen. Im weiteren Projektverlauf wurden zahlreiche Optimierungsschleifen an Rezepturen, Werkzeug- und Extrusionstechnik durchgeführt. Der Übergang zu glasfaserverstärkten Rezepturen ließ die vielversprechenden Eigenschaften oftmals leider nur erahnen, da die Rezepturen aufgrund ihrer zu geringen Schmelzestabilität nicht extrudiert werden konnten. In den letzten Optimierungsschleifen wurden neben Biopolymeren mit höherer Schmelzestabilität auch Kombinationsprodukte eingesetzt, die neben Glasfasern auch Holzfasern enthielten. Damit konnten Profile extrudiert werden, die eine gute Prozeßstabilität und ein sehr hohes Biege-E-Modul aufwiesen. Gegenüber dem Projektstart konnte das Biege-E-Modul um 282 % gesteigert werden. Auch die daraus aufgebauten Siebdruckrahmen wiesen eine hinreichende Kurz- und Langzeitfestigkeit auf, so dass die zu Projektbeginn definierten Ziele erreicht werden konnten. | Dr. rer. nat Ingo Wolffram Tel.: +49 9422 851841 wolffram@hiendl.de H. Hiendl GmbH & Co. KG Industriestr. 5+6 94327 Bogen | X | FPNR |
| 01.08.2014 | 31.07.2017 | 22014313 | Entwicklung von innovativen Verbundwerk- und Dämmstoffen auf der Basis von expandiertem Getreide mit einem breiten Anwendungsspektrum | Gesamtziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung einer neuartigen Werkstofffamilie auf Basis von Popcorn. Die Idee, für die bereits Schutzrechte angemeldet sind, basiert auf ein abgeschlossenes Projekt (FKZ.: 22001207), indem es gelang Popcornanteile in die Mittelschicht von Spanplatten zu integrieren. Dieses Projekt zielt auf die Entwicklung von extrem leichten und biegesteifen Sandwichplatten mit bis zu 100 % Popcorn in der Kernlage ab. Hierfür sollen mit unterschiedlichen Bindemitteln verleimte Kernlagen aus Popcorn mit Decklagen wie z. B. HPL, HDF, Dünnspanplatten etc. kombiniert werden, um so tragfähige Platten mit geringen Rohdichten zu entwickeln. Zum anderen ist vorgesehen Dämmstoffe auf Basis von expandiertem Mais in Anteilen von mindestens 60 % zu entwickeln. Beide Teilprojekte werden von kompetenten Industriepartnern begleitet, die in den Bereichen Holzwerkstoffe, Beschichtungen und Dämmstoffe tätig sind. Evaluierung geeigneter Verfahren zur Expansion von Getreide. Entwicklung von Verfahren zur Herstellung von Popcornkernlagen mit duroplastischen und thermoplastischen Bindemitteln, Erstellung von Kennlinien der wichtigsten Materialeigenschaften in Abhängigkeit von der Rohdichte. Aufbringung der Decklagen im Ein- und Zweischrittverfahren. Optimierung der Platteneigenschaften, Überführung in den industriellen Maßstab, Produktionsversuche. | Die knapper und teurer werdenden Rohstoffe waren und sind Auslöser für ein breites Umdenken und der aktiven Suche nach alternativen Möglichkeiten zum relativ schweren Allrounder Spanplatte. Doch werden nicht nur auf Grund der Rohstoffproblematik Alternativen zur Spanplatte gefordert, sondern auch, weil sich das Konsumverhalten der Konsumenten gewandelt hat. Innerhalb der Gesellschaft hat sich ein Trend zu mehr Nachhaltigkeit aber gleichzeitig auch mehr Mobilität und Flexibilität vollzogen, hierauf hat der Möbelsektor in Form von flexiblen Möbel, die umzugskompatibel und deutlich leichter zu handhaben sind, reagiert. Für eine Verbesserung der Handhabung eines Möbelstücks ist das Gewicht der ausschlaggebende Faktor. Innerhalb des Möbelsektors hat sich ein starker Wandel vollzogen, d. h. der Möbelmitnahmebereich hat sich zu einem wichtigen Wirtschaftszweig entwickelt. Vor dem Hintergrund der sich zuspitzenden Rohstoffversorgung, der betriebenen Klimapolitik und des sich verändernden Möbel- sowie Dämmstoffmarktes besteht die dringende Notwendigkeit alternative Lösungsansätze zu entwickeln, um neue Rohstoffquellen für die Herstellung von Werkstoffen zu erschließen und in die Produktion bestehender bzw. neuer Produkte zu integrieren. Hieraus ergibt sich das Ziel dieses Forschungsvorhabens: die Entwicklung eines neuen, stärkebasierten, vielseitig einsetzbaren Verbundwerkstoffes als Holz-Ersatz. Es ist vorgesehen Mais bzw. Bruchmaisgranulat als Rohstoff zur Popcornherstellung zu verwenden und anschließend mit diesem Material plattenförmige Werkstoffe niedriger Rohdichten zu entwickeln. Die leichten Plattenwerkstoffe sollen: a) als Sandwichplatten in Bereichen mit hohen Biegefestigkeiten (z. B. Möbel- bzw. Caravanbau, Fahrzeugbau, etc.) und b) als nachhaltige Dämmstoffplatten für den Wärmeschutz eingesetzt werden. | Prof. Dr. Alireza Kharazipour Tel.: +49 551 39-3488 akharaz@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Forstbotanik und Baumphysiologie Büsgenweg 2 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.07.2015 | 29.02.2016 | 22014314 | Sonderschau 3. KWF-Thementage - Akronym: Sonderschau | Ziel des geplanten Vorhabens ist es, die Praxisdemonstrationen bei den 3. KWF-Thementagen durch eine Sonderschau zu ergänzen, die ein Fachprogramm umfasst, bei der die Möglichkeiten aufgezeigt werden, durch gemeinschaftliche Organisation der Waldbewirtschaftung die strukturellen Nachteile zu überwinden. 1. Im Vorfeld der Veranstaltung soll Informationsmaterial erstellt werden, in dem die Beratungs- und Betreuungsangebote, aber auch die Ansprechpartner und die Fördermöglichkeiten, die es für Waldbesitzer in allen Flächenbundesländern gibt, in ansprechender Form zusammengefasst werden. Dieses Informationsmaterial wird den Besuchern zur Verfügung gestellt. 2. Ebenfalls im Vorfeld soll die Website "holzmobilisierung.org" inhaltlich neu konzipiert sowie technisch neu aufgesetzt werden. Sie soll bei den 3. KWF-Thementagen den interessierten Besuchern als online-Informationsquelle vorgestellt und von diesen auch selbst genutzt werden. 3. Erfolgreiche Zusammenschlüsse – so genannte "Leuchttürme" - aus dem gesamten Bundesgebiet sollen zur Teilnahme eingeladen werden, um im Rahmen eines strukturierten Erfahrungsaustausches über ihre Leistungen für die Mitglieder zu berichten und dabei insbesondere zu erläutern, welche politischen, gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen erforderlich sind, damit Forstliche Zusammenschlüsse Erfolg haben. 4. Es sollen alle Möglichkeiten vorgestellt werden, die sich bieten, um aus den kleinen Flächen zu bewirtschaftbaren größeren Einheiten zu kommen – dazu gehören Flächentausch, Flächen(ver)kauf, Flächenpacht oder auch der Verzicht auf die Realteilung zugunsten ideeller Anteile. Hierzu werden Erfahrungsberichte und laufende Projektarbeiten vorgestellt. 5. Alle Ergebnisse werden im Rahmen einer Sonderschau präsentiert und in Fachforen und einer Podiumsdiskussion unter dem Motto "Aus klein mach groß – gemeinsam stark werden" wird die gemeinschaftliche Bewirtschaftung behandelt. | Prof. Dr. Ute Seeling Tel.: +49 6078 785-21 projekte@kwf-online.de Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF) Spremberger Str. 1 64823 Groß-Umstadt | X | FPNR | |
| 01.02.2017 | 31.01.2020 | 22014315 | Verbundvorhaben: Entwicklung von material- und konstruktionsoptimierten Freileitungsstrom- und Kommunikationsmasten aus Furnierschichtholz (LVL) bestehend aus Buche und Nadelhölzern (Fichte/Kiefer); Teilvorhaben 1: Entwicklung von dauerhaftem LVL aus Buche und Nadelholz - Akronym: LVLMast | Im Rahmen des Forschungsvorhabens sollen Mastsysteme unter Verwendung von Furnierschichtholz (LVL), bestehend aus phenolmodifiziertem oder schutzmittelbehandeltem Laub- oder Nadelholz, hergestellt und weiterentwickelt werden. Erste Vorversuche zeigen bereits, dass durch die Verwendung dieses neuen Werkstoffes materialoptimierte Mastkonstruktionen mit erheblich höheren Tragfähigkeiten realisierbar sind. Des Weiteren sind durch den Einsatz eines optimierten Materials höhere Schutzwirkungen gegen holzabbauende Pilze zu erwarten, so dass die Erreichung der momentan angestrebten Standzeit der Energieversorgungs- bzw. Telekommunikationsunternehmen von bis zu 50 Jahren realistisch erscheint. Das Vorhaben ist in 7 Arbeitspakete untergliedert. Neben der Projektkoordination, die im Aufgabenbereich der UGOE liegt, werden jeweils drei Arbeitspakete von UGOE und induo bearbeitet. Die Arbeitspakete bauen inhaltlich aufeinander auf, so dass regelmäßige Treffen zur Besprechung und Bewertung der Ergebnisse geplant sind. UGOE wird die Prozesse zur Herstellung des modifizierten und schutzmittelbehandelten LVL entwickeln und optimieren sowie die Materialeigenschaften untersuchen. Die Firma induo wird diese Informationen zur konstruktiven Entwicklung und Herstellung von Mastsystemen nutzen. Des Weiteren wird induo sich in einem Arbeitspaket mit der Kosten- und Nutzenanalyse sowie der Beschaffung und Logistik beschäftigen. | Prof. Dr. Holger Militz Tel.: +49 551 39-33541 hmilitz@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte Büsgenweg 4 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.04.2017 | 31.03.2019 | 22014316 | ENF-System - Optimierung von Kombinationsverfahren (ENF-Verfahren) zur Abgasbehandlung in Verbrennungsanlagen zur Verfeuerung von festen Brennstoffen - Akronym: ENF-System | Dieses Forschungsvorhaben beschäftigt sich mit der Entwicklung und Erprobung eines innovativen Abgasbehandlungssystems (dem sogenannten ENF System) für den Einsatz in Heizkesseln der 1. BImSchV zur Verbrennung von biogenen Brennstoffen. Das ENF-System soll eine effiziente und stabile Abscheidung der staub- und gasförmigen Emissionen im Dauerbetrieb in der Praxis gewährleisten, sich unter wirtschaftlichen und bedienungsfreundlichen Einsatzbedingungen in Biomasseheizkesseln einsetzen lassen und zu einer nachhaltigen und umweltfreundlichen Energieversorgung in Gebäuden beitragen. Zusätzlich dazu sollen durch dieses innovative System nicht nur die sicherheitstechnischen Anforderungen an Bauprodukte gemäß dem vorläufigen Prüfprogram des DIBt sichergestellt, sondern auch die immissionsschutzrechtlichen Anforderungen nach der 1. BImSchV eingehalten werden. In diesem Forschungsprojekt wird Fraunhofer IBP zusammen mit der Firma Kutzner und Weber GmbH arbeiten. Das Forschungsvorhaben soll innerhalb von 2 Jahren (24 Monate) durchgeführt werden und gliedert sich in die folgenden Arbeitspakete: -AP I:Konzeption und Auslegung eines ENF-Systems -AP II:Konstruktion und Anfertigung einer Versuchslage -AP III:Planung und Vorbereitung eines geeigneten Versuchsaufbaus -AP IV:Inbetriebnahme des gesamten Versuchsaufbaus -AP V:Experimentelle Untersuchungen -AP VI:Systemanalyse und Erstellung des Forschungsberichts Beim erreichen positiver Ergebnisse mit dem ENF-System, soll das System durch weitere praxisrelevante Komponenten weiterentwickelt werden, sodass in einem Nachfolgeprojekt Untersuchungen im Praxisbetrieb durchgeführt werden sollen. | Dr.-Ing. Mohammadshayesh Aleysa Tel.: +49 711 970-3455 mohammadshayesh.aleysa@ibp.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.07.2019 | 31.12.2022 | 22014318 | Verbundvorhaben: Mit Phasenwechselmaterialien getränktes Vollholz als latenter Wärmespeicher für Gebäude; Teilvorhaben 1: Verfahrensentwicklung - Akronym: PCM-WOOD | Ein großer Teil der in Gebäuden benötigten Energie muss für Heizung oder Kühlung aufgewendet werden, um unbehagliche Raumtemperaturen zu verhindern. Dabei ist im Sommer insbesondere bei mehrgeschossigen Geschäftsgebäuden häufig Kühlung notwendig, während im Winter geheizt werden muss. Während Möglichkeiten einer wirtschaftlichen Energieeinsparung durch Dämmung der Gebäude weitgehend ausgereizt zu sein scheinen, besteht hinsichtlich der Speicherung von Wärmeenergie immer noch ein erhebliches Verbesserungspotential. Als effektive Möglichkeit der Speicherung von Wärmeenergie sind sogenannte Phasenwechselmaterialien (PCM) bekannt, bei denen für den Übergang von der festen in die flüssige Phase Energie zur Lösung der chemischen Bindungen benötigt wird. In diesem Phasenübergangsbereich nehmen derartige Materialien erhebliche Wärmeenergie auf, ohne dass sich die Temperatur wesentlich erhöht. Beispiele für Phasenwechselmaterialien sind u.a. Paraffine und spezielle Salze (z.B. Natriumsulfat/Glaubersalz). Das Ziel des Forschungsvorhabens ist Holz durch Tränkung mit einem PCM zu einem multifunktionalen Baumaterial aufzuwerten, das folgende Eigenschaften aufweist: - Große latente Wärmespeicherfähigkeit - Hohe Dauerhaftigkeit - Geringe Herstellungskosten - Hohe Tragfähigkeit - Gesundheitliche Unbedenklichkeit - Langzeitiger CO2-Speicher Mit PCM getränktes Vollholz (PCM-WOOD) ist eine neue Materialkombination, die bisher weder praktisch genutzt, noch systematisch untersucht wurde. Multifunktionale Tragelemente aus PCM-WOOD wären in der Lage neben der Wärmespeicherung und Temperaturpufferung innerhalb eines Gebäudes auch statische Aufgaben zu übernehmen. Anwendungen wären z.B. Decken und Wände aus Brettstapel- oder Brettsperrholz. In einem ersten Schritt können nichttragende Ausbauelemente wie Fußböden und Wandverkleidungen aber auch Möbel, die die Wärmespeicherung und Temperaturpufferung als zusätzliche Funktion erhalten, als vermarktungsfähige Produkte entwickelt werden. | Mit Druckprozessen wurden sehr hohe Beladungen von bis zu 400 kg PCM je m³ Holz (mit Pappel) erreicht, die einer fast vollständigen Ausfüllung der Porenräume entspricht. Fichte ist schwerer tränkbar. Es wurden, ähnlich wie bei Buche, aber dennoch akzeptable Beladungen von ca. 200 kg PCM je m³ Holz erreicht. Zur Reduzierung der Leckage von PCM aus dem Holze wurden Additive beigemengt. Das Leckageverhalten ist holzartenabhängig. Dabei ist eine gute Tränkbarkeit nicht grundsätzlich mit einer großen Leckage verbunden. So wurde bei der Pappel trotz hoher Beladung eine Leckage von maximal ca. 10 % beobachtet. Bei Fichte und Buche ist insbesondere bei hoher Beladung sehr ausgeprägte Leckage zu verzeichnen, die durch Additive signifikant reduziert werden kann. Die Wärmespeicherkapazität im Phasenübergangsbereich erhöht sind entsprechend der Menge des eingebrachten PCM und ist eine Größenordnung größer als bei Holz. Die Biegeeigenschaften werden durch die Tränkung mit PCM nicht wesentlich beeinflusst. Im festen Zustand des PCM ist die Oberflächenhärte gegenüber ungetränktem Holz wesentlich größer. Die Verleimversuche zeigten, dass eine hochqualitative Verklebung möglich ist. Die Brandversuche mit Cone-Kalorimetrie zeigten, dass ungeschütztes PCM-haltiges Holz sich schneller entzündet und mehr Wärme während der Verbrennung für den Brandfortschritt erzeugt als reines Holz. Außerdem wurde das Brandverhalten von Mehrschichtparkett mit PCM in der Mittellage geprüft. Für PCM-haltiges Parkett wurde ein günstigeres Brandverhalten festgestellt als für PCM-freies Referenzelemente. Es wurde ein analytisches Modell zur Simulation der Raumtemperatur unter Berücksichtigung der Wirkung von PCM erstellt. Die Untersuchungen zeigen, dass mit einer praktisch möglichen Menge an PCM die Temperaturamplituden in Innenräumen wirksam reduziert werden können. Auf Grundlage der vorherigen Untersuchungen wurde ein Demonstrator eines multifunktionalen Brettschichtholzquerschnitts erstellt. | Prof. Dr.-Ing. Peer Haller Tel.: +49 351 463-36305 peer.haller@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Bauingenieurwesen - Institut für Stahl- und Holzbau - Professur für Ingenieurholzbau und baukonstruktives Entwerfen Georg-Schumann-Str. 7 01187 Dresden | X | FPNR |
| 01.04.2000 | 31.10.2003 | 22014399 | Verbundvorhaben: Saccharosefolgechemie II: Teilvorhaben 6: Technische und wirtschaftliche Optimierung der Synthese von Saccharid-Monomeren und -Polymeren als Basis für die industrielle Produktion und technische Anwendung | Das Vorhaben soll die Untersuchungen aus dem Vorläuferprojekt "Strukturanalyse von Polymeren und deren Assemblies auf der Basis strukturprägender Bausteine in linearen Makromolekülen", FKZ 95NR161-F, fortführen. Dabei konnten verschiedene, von der Südzucker AG bereitgestellte Aminopolyole auf der Basis von Glucose, Maltose, Isomaltose und Isomaltotriose in polymerisierbare Monomere überführt und eine ganze Reihe unterschiedlicher Vinylpyrrolidon- bzw. Acrylamidcopolymere hergestellt werden. Obwohl der Anteil der Kohlenhydrat-Monomere nur 1-3 Mol-% am Polymer beträgt, so zeigen die Produkte doch signifikant veränderte Eigenschaften. In dem geplanten Forschungsvorhaben steht nun folgerichtig die Überführung dieser ermutigenden Laborergebnisse in technische Anwendungen im Mittelpunkt. Dabei soll das zweistufige Herstellverfahren für die verknüpfungsfähigen Monomere vereinfacht und auch der Einsatz von Glucosamin oder N-Methylglucamin zur Einsparung des Verfahrensschritts der reduktiven Aminierung geprüft werden. Im Vorhaben werden dann Vinylsaccharide synthetisiert, die als Monomere in Polymerisationen mit ungesättigten Bausteinen eingesetzt werden. Die hergestellten Vinylsaccharid-Polymere werden dann auf ihre Eignung als Dispergiermittel, insbesondere in der Bauchemie untersucht. | Im Vorhaben wurden Vinylsaccharide synthetisiert, die als Monomere in Polymerisationen mit ungesättigten Bausteinen eingesetzt wurden. Es wurden zwei Wege zu Vinylsacchariden untersucht: einerseits die Umsetzung von aminierten Sacchariden mit ungesättigten Kopplungsbausteinen und andererseits die Umsetzung von Sacchariden mit Vinylalkohol. Insgesamt gesehen sind Maleinamido-Saccharide die geeignetsten Monomere für die Polymersynthesen. Es wurden daher überwiegend Copolymerisationen von Maleinamido-Sacchariden untersucht. Daneben ist auch die Umsetzung von Sacchariden mit Vinylalkohol ein guter Syntheseweg zu Monomeren für Polymerisationen. Der Schwerpunkt lag bei der Entwicklung polymerer Produkte, die für spezielle Anwendungen konzipiert und synthetisiert wurden. Neben diesem Ziel werden auch noch das Polymerisationsverhalten, die Abhängigkeit von den Bedingungen sowie die Copolymerisierbarkeit mit unterschiedlichen kommerziellen Comonomeren untersucht. Maleinamido-Saccharidmonomere und andere Monomere wurden mit verschiedenen Vinyl-Comonomeren umgesetzt. Nachdem die Gruppe der Vinylamide als potentielle Copolymerisationspartner ermittelt werden konnte, wurde untersucht inwiefern es Unterschiede im Copolymerisationsverhalten bezüglich der verschiedenen Vinylamide gibt. Vinylacetamid erwies sich hinsichtlich der Ausbeuten und des Polymerisationsgrads als am besten. Das Vorhaben realisierte erstmals die Synthese einer Vielzahl unterschiedlicher Polymere/Copolymere und erlaubte so detaillierte anwendungstechnische Untersuchungen von Saccharidpolymeren auf Basis von Amino-Zuckern. Einige der dargestellten Copolymere sind am Institut für Lacke und Farben Magdeburg bzw. bei der Fa. Degussa Bauchemie getestet worden. Es ergaben sich zwar gute Eigenschaften als Dispergiermittel, jedoch keine Vorteile gegenüber Konkurrenzprodukten im Baubereich. | Prof. Dr. J. Klein Tel.: +49 531 3917325 j.klein@tu-bs.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Institut für Makromolekulare Chemie Hans-Sommer-Str. 10 38106 Braunschweig | FPNR | |
| 01.08.2006 | 31.10.2009 | 22014405 | Verbundvorhaben: Erstellen von Konstruktionsregelwerken für das Spritzgießen und Formpressen von naturfaserverstärkten Kunststoffen; Teilvorhaben 2 | Im Rahmen dieses Projektes sollen umfassende Hilfsmittel geschaffen werden, die Konstrukteure aller Branchen unterstützen, naturfaserverstärkte Kunststoffe werkstoff- und verfahrensgerecht einzusetzen. Hierdurch kann mittelfristig ein wesentlich breiterer und kompetenterer Einsatz dieser Werkstoffe erreicht werden. Das Wissen wird durch Umfragen und Interviews mit Fachleuten evaluiert und gegebenenfalls werden in den beteiligten Instituten Experimente und Simulationsrechnungen durchgeführt, um für möglichst viele Werkstoffkombinationen die fehlenden Kenntnisse zu ermitteln. Die Ergebnisse werden in Form geeigneter Medien verbreitet. Die Prozedur wird sowohl für das Formpress- als auch das Spritzgießverfahren durchgeführt. Die Ergebnisse werden möglichst weit verbreitet, unter anderem auf der Plattform N-FibreBase. Die industriellen Partner nutzen die Ergebnisse zur Förderung ihrer Produkte. Die beteiligten Institute bauen ihre Kompetenz in den entsprechenden Feldern weiter aus. Hieraus ergeben sich für alle Beteiligten in Zukunft Folgegeschäfte. Nach Abschluss des Projektes ist geplant, ein Beraternetzwerk aufzubauen, welches die Projektinhalte als Dienstleistung anbietet. | Tim Block Tel.: +49 421 218-9339 block@faserinstitut.de FASERINSTITUT BREMEN e.V. Am Biologischen Garten 2 28359 Bremen | FPNR | ||
| 01.06.2007 | 31.08.2009 | 22014406 | Verbundvorhaben: Pilotprojekt Lignocellulose-Bioraffinerie; Teilvorhaben 5: Verfahrenstechnische Untersuchungen und Konzeption | Es ist das Gesamtziel dieses Vorhabens, durch anwendungsorientierte Forschungsarbeiten diewissenschaftlich-technischen Grundlagen für die Entwicklung eines technischen Prozesses zumAufschluss von lignocellulosehaltigen Rohstoffen am Beispiel von Hölzern wie Buche und Pappel,Auftrennung in die Komponenten Cellulose, Hemicellulosen, Lignin und Inhaltsstoffe sowieWeiterverarbeitung der erhaltenen Chemierohstoffe zu Synthesebausteinen zu legen. Der Arbeitsplan ist detailliert in 5 Pakete und in sinnvolle Teilschritte gegliedert. Ebenso sind Haltepunkte mit Meilensteinen engefügt. Aufbauend auf den Ergebnissen der Arbeitspakete entwickeln die beteiligten Forschungseinrichtungen und Industriepartner ein Konzept für die Umsetzung vomTechnikumsmaßstab in den Pilotmaßstab. Das Konzept umfasst dabei die gesamte Prozesskettevon der Extraktion über den Aufschluss und die Komponententrennung bis hin zur enzymatischenSpaltung und Fermentation. Das Konzept berücksichtigt auch die Standort- und die Rohstofffrage. | Verschiedene Extraktionsverfahren der Inhaltsstoffe aus Buchen- und Pappelholz erbrachten nur geringe Mengen Triterpene, die für eine wirtschaftliche Nutzung zu gering ist. Die Verfahren lassen sich aber auf andere Holzarten übertragen. Aufschluss und Komponententrennung auf Basis des Organosolv-Verfahrens konnten für die Anforderungen der Bioraffinerie im 1-kg-Maßstab optimiert werden und auf ein kontinuierliches Extraktionsverfahren im 10-kg-Maßstab mit Lösungsmittelrückgewinnung übertragen werden. Aufschlüsse mit Komponententrennung in ionischen Flüssigkeiten sind möglich, aber wirtschaftlich nicht konkurrenzfähig. Die enzymatische Hydrolyse der Cellulosefraktion zu fermentierbarer Glucose war mit über 80 % der theoretischen Ausbeute mit kommerziellen Enzymen möglich. Die Hemicellulosefraktion wurde größtenteils bereits im Aufschluss zu C5-Zuckern hydrolysiert, die ebenfalls fermentierbar waren. Das schwefelfreie Lignin konnte erfolgreich in thermo- und duroplastischen Werkstoffapplikationen eingesetzt werden. Im Ergebnis der ökonomischen und ökologischen Bewertung kann eine Lignocellulose-Bioraffinerie mit einer Kapazität von 400.000 t/a wirtschaftlich und ökologisch sinnvoll betrieben werden. Ein Konzept für eine Pilotanlage wurde erstellt, deren Errichtung und Betrieb Gegenstand eines Folgeantrags wird. | Dr. Werner Bäcker Tel.: +49 214 30-66124 werner.baecker@bayertechnology.com Bayer Technology Services GmbH - PT-PT-CEM Kaiser-Wilhelm-Allee 30, Geb. B310 51373 Leverkusen | X | FPNR |
| 01.02.2008 | 31.01.2010 | 22014407 | Verbundvorhaben: Entwicklung von feinkleiegefüllten Polymeren; Teilvorhaben 3: Feinmahlung von Kleie | Ziel des Verbundprojektes ist es, biologisch abbaubare Werkstoffe mit einem Anteil aus nachwachsenden Rohstoffen in Form von Getreidepolymeren zu versehen um qualitativ hochwertige sowie umweltverträgliche Biocomposite für Gebrauchsartikel herzustellen, die gute Festigkeiten und Steifigkeiten für die praktische Anwendung besitzen und ein gutes Verarbeitungsverhalten auf Kunststoffmaschinen aufweisen. Im Vordergrund der Arbeitsplanung steht das Erarbeiten, Erproben und Bewerten von technischen Lösungen zur Zerkleinerung von Getreidekleie zur Erzeugung eines Endproduktes, das den Anforderungen an eine Weiterverarbeitung unter den technischen Bedingungen im Non-Food-Bereich genügt. Vor Beginn der Untersuchungen sind weitere Patentrecherchen durchzuführen. Im Erfolgsfall soll das Verfahren zur Herstellung der Biocomposite von den Projektpartnern durch eigene Produkte bzw. Ausrüstungen sowie über Lizenzen vermarktet werden. | Dr.-Ing. Andre Kamptner Tel.: +49 3731 16212-22 kamptner@uvr-fia.de UVR-FIA Verfahrensentwicklung-Umweltschutztechnik-Recycling- GmbH (UVR-FIA GmbH) Chemnitzer Str. 40 09599 Freiberg | X | FPNR | |
| 01.04.2011 | 31.12.2011 | 22014408 | Portierung der Datenbank Seed Oil Fatty Acids (SOFA) auf eine moderne webfähige Datenbankplattform | Ziel des beantragten Projektes ist es, die ehemals auf dem Server der BLE, Gruppe 42 verfügbare Datenbank Seed Oil Fatty Acids (SOFA) mit etwa 18.000 Datensätzen und mehr als 130.000 Einzeldaten auf ein neues Datenbanksystem zu portieren, nachdem die Nutzungslizenz für die bisher eingesetzte Datenbankplattform BASIS zum 31.12.2008 auslief, so dass die Datenbank abgeschaltet werden musste. Danach kann die Datenbank mit dem neuen Datenbanksystem auf dem Server des Max Rubner-Institutes (MRI) weiterlaufen. Dadurch wird sichergestellt, dass der Zugriff auf die im Zeitraum vom 01.05.1998 - 21.12.2002 mit finanzieller Unterstützung des Bundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz über die FNR (FKZ: 97NR193) eingegebenen Daten auch weiterhin für interessierte Kreise internetbasiert möglich ist. Die wissenschaftliche Betreuung des Projektes wird vom MRI, Standort Münster übernommen, während die Programmierung der Datenbank vergeben wird. Gemäß den in der ursprünglichen Datenbank definierten Dialogen werden die neuen Dialoge mit Hilfe der Programmiersprache PHP erstellt, wobei als Datenbank mySQL verwendet wird. Im Rahmen der Portierung werden die bisherigen Suchfunktionen vereinfacht und verbessert. Zum Umfang der Programmierarbeiten zählen: Design, Programmierung, Einrichtung, Test und Dokumentation. Die Bearbeitung der Daten (neue Datensätze anlegen, vorhandene editieren und löschen) ist ebenfalls vorgesehen. | Dr. Bertrand Matthäus Tel.: +49 5231 741-303 bertrand.matthaeus@mri.bund.de Max Rubner-Institut Bundesforschungsinstitut für Ernährung und Lebensmittel - Institut für Sicherheit und Qualität bei Getreide Schützenberg 12 32756 Detmold | X | FPNR | |
| 01.08.2011 | 31.12.2014 | 22014411 | Verbundvorhaben: Bioenergieproduktion mit Triticale - Genomik-basierte Züchtung von Hybridtriticale (HY-ENERGY); Teilvorhaben 2: Charakterisierung der Mitochondriengenome und Kartierung der Restorereigenschaften | Ziel dieses Projekts ist die Einführung von Triticalehybriden zur Steigerung des Biomasseertrags. Somit kann eine dringend notwendige Diversifizierung der Energiepflanzenfruchtfolge, die zur Zeit von Mais dominiert wird, erreicht werden. Durch eine QTL Kartierung sollen relevante Restorergene für das CMS-induzierende Cytoplasma im Genom lokalisiert und ihre Effekte geschätzt werden. Außerdem soll durch die Sequenzierung mehrerer Mitochondriengenome die genetische Basis dieser Cytoplasmen untersucht werden. In einem Vergleich zwischen Hybriden und Linien unter ökologisch divergierenden Bedingungen soll die erwartete Überlegenheit der Hybriden in Bezug auf den Biomasseertrag quantifiziert werden. Im Rahmen dieses Projekts sollen dadurch die Grundlagen für eine wissensbasierte Hybridzüchtung bei Energietriticale geschaffen werden – ein vielversprechender Schritt hin zu einer Diversifizierung der Energiepflanzenfruchtfolge in Deutschland. Die Feldversuche erfolgen als fünf-ortige Prüfung mit zwei Wiederholungen pro Ort, in 2 Jahren. Die Isolierung und Aufreinigung der mitochondrialen DNA erfolgt an der Landessaatzuchtanstalt. Die Sequenzierung und das de novo Assembly der Mitochondriengenome wird an einen externen Dienstleister vergeben. Die Genotypisierung der beiden Kartierungspopulationen mit DArT Markern erfolgt extern (Diversity Arrays Technology Pty Limited in Australien ). Die Phänotypisierung der Pflanzen auf Restorerfähigkeit erfolgt u.a. mittels Stereomikroskop. | Dr. Tobias Würschum Tel.: +49 711 459-22687 tobias.wuerschum@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Landesanstalten & Versuchsstation - Landessaatzuchtanstalt Fruwirthstr. 21 70599 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.07.2012 | 31.01.2017 | 22014412 | Verbundvorhaben: Produktion, Reinigung und materialwissenschaftliche Charakterisierung von Spinnenseide, Elastin- und Getreidereserveproteinmultimeren aus transgenen Pflanzen; Teilvorhaben 2: Reinigungsoptimierung, Scale up und posttranslationale Multimerisierung | Projektziel ist die Produktion, Reinigung und materialwissenschaftliche Charakterisierung von Spinnenseiden-, Elastin- und Speicherproteinmultimeren aus transgenen Pflanzen. Materialwissenschaftliche Untersuchungen sollen diese Proteine charakterisieren. Bei der Erzeugung und technischen Nutzung von repetitiven Proteinen (Spinnenseidenproteinen, Elastin-like-Peptides (ELP)-Varianten sowie Speicherproteinen) in Pflanzen kommt es auf die Produktion und Testung von vielen Sequenzvarianten an. Eine weitere entscheidende Frage ist die Größe der repetitiven Proteine. Natürliche Spinnenseidenproteine sind über 200.000 Dalton groß. Wir wollen den Zusammenhang zwischen Sequenzmotiven, Proteingröße und den Materialeigenschaften darstellen. Des Weiteren wollen wir prüfen, inwieweit in Tabak in Gazehäusern und im Freiland diese materialwissenschaftlich interessanten Eiweiße effizient hergestellt werden können. Besonders aus ökonomischen Gründen ist die Entwicklung von preiswerten und effizienten Reinigungsmethoden auch in größerem Maßstab eine weitere wichtige Aufgabe. 1. Design von Expressionsvektoren zur Produktion von Spinnenseidenproteinvarianten als Multimere in Tabakpflanzen und Erzeugung transgener Linien, 2. Reinigung und Formulierung von Spinnenseidenproteinmultimeren aus Tabakblättern sowie Suche nach geeigneten Verknüpfungsenzymen, 3. biochemische und materialwissenschaftliche Analysen der Spinnenseidenproteinmultimere. | Prof. Dr. Markus Pietzsch Tel.: +49 345 55-25949 markus.pietzsch@pharmazie.uni-halle.de Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg - Naturwissenschaftliche Fakultät I - Institut für Pharmazie - AG Aufarbeitung biotechnischer Produkte Weinbergweg 22 06120 Halle (Saale) | X | FPNR | |
| 01.02.2016 | 31.07.2018 | 22014415 | Verbundvorhaben: Entwicklung effizienter Primärmaßnahmen zur Emissionsminderung von Holzhackschnitzelfeuerungen; Teilvorhaben 2: Entwicklung effizienter Primärmaßnahmen zur Emissionsminderung von Holzhackschnitzelfeuerungen - theoretische Unterstützung - Akronym: EffiPriMa | Anhand einer umgerüsteten Holzhackschnitzelfeuerung sollen neuartige Primärmaßnahmen zur Emissionsverbesserung untersucht und entsprechende Regelungskonzepte entwickelt werden. Bei den neuartigen Maßnahmen handelt es sich um eine Vorwärmung der Verbrennungsluft, eine optimierte Zufuhr und Verteilung der Primär- und Sekundärluft, sowie um eine nachrüstbare Stufe auf dem Verbrennungsrost. Die zu entwickelnden Regelungskonzepte sollen brennstoffspezifisch ausgelegt werden. Der Anwender soll im Anschluss an das Forschungsvorhaben durch Vorwahl eines Regelungskonzepts (Brennstoff nass / trocken, aschereich / aschearm usw.) die gesamte Feuerung auf den zu erwartenden Brennstoff besser einstellen. Durch die Kombination der genannten Maßnahmen versprechen sich die Antragsteller eine sichere Einhaltung der novellierten 1. BImschV im Bereich der Holzhackschnitzelfeuerungen, auch bei hete-rogenen und suboptimalen Brennstoffen. Auf Basis der von Fraunhofer UMSICHT in AP 4 und AP 5 ermittelten Daten wird vom LEAT in AP 2 eine vorhandene DEM/CFD-Simulationsmethodik zur Simulation des Verbrennungsrosts der betrachteten Holzhackschnitzelfeuerung überprüft und angepasst. Dies erfolgt in zwei Schritten. Zunächst werden in AP 2.1 anhand eines DEM-Modells des betrachteten Rostsystems Parameter hinsichtlich der Wärmeleitung in der Schüttung, des Druckverlustes und der Trocknung evaluiert. Danach erfolgt in AP 2.2 eine umfassende Betrachtung der Anlage inkl. Feuerraum mit dem Fokus auf der Ermittlung der optimalen Parameter zur Sekundärluftzufuhr. Dabei werden verschiedene Varianten hinsichtlich Sekundärluftdüsenanordnung, Durchmesser und Lufttemperatur sowie dem Verhältnis zwischen Primär- und Sekundärluft betrachtet. Aufgrund einer detaillierten Analyse der erzielten Ergebnisse wird begleitend in den Arbeitspaketen von Fraunhofer Umsicht eine anlagentechnische Optimierung vorgenommen. | Dr.-Ing. Siegmar Wirtz Tel.: +49 234 32-26325 wirtz@leat.rub.de Ruhr-Universität Bochum - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Energietechnik - Energieanlagen und Energieprozesstechnik Universitätsstr. 150 44801 Bochum | X | FPNR | |
| 01.10.2017 | 30.09.2020 | 22014416 | Entwicklung von Schwingelarten als Bioenergiegras auf marginalen Standorten (FESERGY) - Akronym: FESERGY | In diesem Projekt sollen die wichtigsten landwirtschaftlich nutzbaren Festuca-Arten hinsichtlich ihrer Eignung als Bioenergiegras für marginale Standorte züchterisch bearbeitet werden. In diesem Zusammenhang soll ein tetraploider Genpool bei Wiesenschwingel aufgebaut werden und die spezifischen Eigenschaften für Bioenergiegräser sollen sowohl beim Wiesen- als auch beim Rohrschwingel verbessert werden. Die für das Projekt vorgesehenen Festuca-Genotypen werden nach einer speziell für Bioenergiegräser entwickelten Merkmalskombination aus dem bestehenden DSV-Genpool selektiert. Die Wiesen- und Rohrschwingel- Genotypen werden mittels SSR-Markeranalyse auf ihre genetische Distanz untersucht. Anschließend werden gezielte, "intelligente" Rekombinationen durchgeführt und die Nachkommen in Leistungs- und Beobachtungsprüfungen auf spezifische Energiegras- Merkmale geprüft. - Gentoypenselektion aus DSV-Genpool und Ermittlung der genetischen Distanz mittels SSR-Markeranalyse - Rekombinationen, anschließend Leistungs- und Beobachtungsprüfung sowie SSR-Markeranalysen und ‚intelligente‘ Rekombination der Nachkommenschaften - Tetraploidisierung von Wiesenschwingel-Genotypen, anschließend Leistungs- und Beobachtungsprüfung sowie SSR-Markeranalysen und ‚intelligente‘ Rekombination der Nachkommenschaften - Zeitgleich Durchführung von Demonstrationsexperimenten zum Nachweis der Leistungsfähigkeit von Festuca-Arten | Dr. Ulf Feuerstein Tel.: +49 4253 9311-11 ulf.feuerstein@dsv-saaten.de Deutsche Saatveredelung AG - Zuchtstation Asendorf Steimker Weg 7 27330 Asendorf | X | FPNR | |
| 01.12.2017 | 31.12.2021 | 22014417 | Verbundvorhaben: Erfassung und Regionalisierung von Humuseigenschaften mittels VIS-NIR und digitaler Bodenkartierung; Teilvorhaben 2: Anwendung der VNIR-Spektroskopie für die Ableitung von Humuseigenschaften in der Standortskartierung - Akronym: DIGI-Humus | Das Ziel des Vorhabens war die Entwicklung eines Verfahrens für die Bereitstellung von räumlich hochauflösenden Informationen von Humuseigenschaften (Kartierung von Zustandseigenschaften). Diese Informationen dienen direkt der besseren Beurteilung der aktuellen Nährstoffverfügbarkeit und damit der Standortsgüte von Waldstandorten hinsichtlich Produktivität und angepassten Bewirtschaftungsstrategien. An vorliegenden Rückstellproben verschiedener Bodenerhebungen sollte die optische Spektroskopie im sichtbaren und nahen Infrarotbereich (Vis-NIR-Spektroskopie) angewendet werden. Die spektroskopischen Informationen sollten zusammen mit den vorliegenden umfangreichen herkömmlichen Laborergebnisse der Rückstellproben hinsichtlich Humuseigenschaften zur Erstellung von Regressionsmodellen verwendet werden. Zusätzliche Probennahmen im Feld und deren Vis-NIR-Spektroskopie sollte die Probendichte erhöhen. Das Gesamtziel bestand darin, durch die Kombination von Vis-NIR-Spektroskopie und digitaler Bodenkartierung ein praxistaugliches und hinreichend genaues Verfahren für die periodische Bodenzustandskartierung im Forstbetrieb zu entwickeln. Das UFZ bearbeitete den Teilbereich "Erfassung von Humuseigenschaften mittels Vis-NIR-Spektroskopie". Die wissenschaftlichen und technischen Arbeitsziele lagen hier im Aufbau einer bodenspezifischen spektralen Datenbank und in der Entwicklung von Schätzmodellen für ausgewählte Zustandsgrößen. Hierfür war auch eine Probenahme in einem neuen Untersuchungsgebiet geplant. Insgesamt sollte ein standardisierter Arbeitsablauf entwickelt werden, mit dem die Erfassung von Zustandseigenschaften mittels Vis-NIR-Spektroskopie in die Praxis überführt werden kann. Im Laufe des Projektes wurden die ursprünglichen Ziele um eine zusätzliche Probenahme, die Untersuchung des Einsatzes preiswerter und portabler MEMS-Spektrometer und der Anschlussverwertung der spektralen Messungen erweitert. | Die für den Teilbereich "Erfassung von Zustandseigenschaften mittels Vis-NIR-Spektroskopie". gesteckten Ziele konnten während der Bearbeitung des Projektes erreicht werden. Basierend auf den zur Verfügung stehenden Rückstellproben und den neu gewonnenen Proben aus den zusätzlichen Untersuchungsgebieten wurde eine spektrale Bibliothek aufgebaut. Hierfür wurde zu Beginn des Projektes basierend auf Testmessungen und Literaturrecherche ein Laborprotokoll entwickelt, um die Sicherung der Datenqualität zu gewährleisten und die Variabilität der Proben möglichst gut zu erfassen. Die Bibliothek diente als Grundlage für die Erstellung von Regressionsmodellen für die Humuseigenschaften C und N Gehalt, C/N Verhältnis, pH-Wert, Kationenaustauschkapazität und Basensättigung. Als Algorithmen wurden Partial Least Squares Regression, Support Vector Machine und Cubist Regression verwendet. Die erarbeiteten Ergebnisse wurden auf mehreren wissenschaftlichen Konferenzen präsentiert und sind als wissenschaftliche Publikation bereits erschienen (Thomas, et al, 2021, Datensatz Pangaea) bzw. zum Zeitpunkt der Berichtserstattung unter Begutachtung. Die geschätzten Werte bilden die Grundlage für die Regionalisierungsmodelle, mit denen es gelang, Zustandseigenschaften für das Gebiet Untersuchungsgebiet Zellwald in hoher räumlicher Auflösung darzustellen. Das gesamte entwickelte Verfahren wurde in einem Methodenleitfaden (Räumliche Prognose der Humuseigenschaften von Waldböden mittels Vis-NIR Spektroskopie und digitaler Bodenkartierung) beschrieben und präsentiert. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass MEMS-Spektrometer für die Schätzung von C und N Gehalten mit herkömmlichen Geräten vergleichbare Ergebnisse liefern. Literatur: Thomas, F., Petzold, R., Becker, C., & Werban, U. (2021). Application of Low-Cost MEMS Spectrometers for Forest Topsoil Properties Prediction. Sensors, 21(11), 3927. | Dr. Ulrike Werban Tel.: +49 341 235-1989 ulrike.werban@ufz.de Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ - Department Monitoring- und Erkundungstechnologien Permoserstr. 15 04318 Leipzig | X | FPNR |
| 01.04.2019 | 31.12.2021 | 22014418 | Verbundvorhaben: Charakterisierung des Zustandes sowie kurzfristiger Veränderungen der oberirdischen Biomasse sowie der Kohlenstoffbindung mit Hilfe von UAV Technologie in Wäldern am Beispiel des Flachlands in Bayern; Teilvorhaben 2: Arbeitszeitstudien und Bildauswertung der UAV-Befliegung - Akronym: BY-CS-UAV | Das Teilvorhaben hatte die Befliegung aller Trakte der Kohlenstoffinventur (CI-Punkte) in Südbayern mittels eines UAV Systems zum Ziel. Dabei sollten georeferenzierte Luftbilder mit sehr hoher Lagegenauigkeit erzeugt werden, damit wiederholte Aufnahmen der gleichen Trakte in nachfolgenden Jahren problemlos übereinander-gelegt werden können. Die gesammelten Daten sollten einer ersten Qualitätskontrolle unterzogen, systematisch benannt und abgespeichert werden, um die Grundlage zu bilden für die im nächsten Schritt stattfindende Prozessierung und Auswertung durch den für das Teilvorhaben 2 verantwortlichen Projektpartner LWF. Weiteres Ziel des Teilvorhabens war die Durchführung von Arbeitszeitstudien, um die potenzielle Vorteilhaftigkeit des Verfahrens im Vergleich zu terrestrischen Aufnahmen quantitativ zu erfassen. | Im Ergebnis wurden insgesamt 157 Trakte erfolgreich mit einem UAV Gerät mit RTK Technologie und hoch-auflösender RGB Kamera beflogen. Dabei wurden rund 25.000 Einzelfotos mit einem Datenvolumen von ca. 200 GB erzeugt. Die Auslegung von GCPs (Ground Control Points) war nicht notwendig, da stattdessen eine hochgenaue RTK/PPK Drohne mit Differential-GPS (DJI Phantom 4 RTK) zum Einsatz kam. Eine Vor-Ort-Korrektur der Drohnendaten mit Differential GPS (Real-Time Kinematics, RTK) war aufgrund des regelmäßig schlechten Empfangs des mobilen Datennetzwerkes am überwiegenden Teil der Flugorte nicht möglich. Bei allen Flügen wurde die Flugzeit aufgenommen. Bei 11 Flügen wurden außerdem detaillierte Zeitmes-sungen der einzelnen Arbeitsschritte zur Flugvor- und -nachbereitung durchgeführt. Diese schlossen die Erstellung des Flugplanes, die Vorbereitung des Fluggerätes, sowie dessen Verstauen nach der Befliegung ein. Die Zeiten dafür lagen konstant bei 20 Minuten +/- 2,6 Minuten (Standardabweichung) je Flug. Der gesamte Zeitaufwand für die Befliegung eines vollständigen Trakts, einschließlich Vor- und -nachbereitung lag durchschnittlich bei deutlich unter einer Stunde. Die semi-automatisierte Berechnung der PPK-korrigierten Orthomosaike (Luftbilder) und Höhenmodelle beträgt durchschnittlich weniger als zwei Stunden. Der zusätz-liche Zeitaufwand für die Modellierung der Winkelzählprobe und Hochrechnung des Kohlenstoffvorrates auf das Projektgebiet ist noch nicht berücksichtigt, da die Zeitmessungen für diese, beim Projektpartner LWF durchzuführenden Schritte, aktuell noch nicht vorliegen. | Prof. Dr. Ewald Endres Tel.: +49 8161 71-5907 ewald.endres@hswt.de Hochschule Weihenstephan-Triesdorf - Fakultät Wald und Forstwirtschaft Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 3 85354 Freising | X | FPNR |
| 01.08.2006 | 31.10.2009 | 22014505 | Verbundvorhaben: Erstellen von Konstruktionsregelwerken für das Spritzgießen und Formpressen von naturfaserverstärkten Kunststoffen; Teilvorhaben 3 | Im Rahmen dieses Projektes sollen umfassende Hilfsmittel geschaffen werden, die Konstrukteure aller Branchen unterstützen, naturfaserverstärkte Kunststoffe werkstoff- und verfahrensgerecht einzusetzen. Hierdurch kann mittelfristig ein wesentlich breiterer und kompetenterer Einsatz dieser Werkstoffe erreicht werden. Das Wissen wird durch Umfragen und Interviews mit Fachleuten evaluiert und gegebenenfalls werden in den beteiligten Instituten Experimente und Simulationsrechnungen durchgeführt, um für möglichst viele Werkstoffkombinationen die fehlenden Kenntnisse zu ermitteln. Die Ergebnisse werden in Form geeigneter Medien verbreitet. Die Prozedur wird sowohl für das Formpress- als auch das Spritzgießverfahren durchgeführt. Die Ergebnisse werden möglichst weit verbreitet, unter anderem auf der Plattform N-FibreBase. Die industriellen Partner nutzen die Ergebnisse zur Förderung ihrer Produkte. Die beteiligten Institute bauen ihre Kompetenz in den entsprechenden Feldern weiter aus. Hieraus ergeben sich für alle Beteiligten in Zukunft Folgegeschäfte. Nach Abschluss des Projektes ist geplant, ein Beraternetzwerk aufzubauen, welches die Projektinhalte als Dienstleistung anbietet. | Prof. Dr.-Ing. Gerhard Ziegmann Tel.: +49 5323 72-2090 ziegmann@puk.tu-clausthal.de Technische Universität Clausthal - Fakultät für Natur- und Materialwissenschaften - Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik Agricolastr. 6 38678 Clausthal-Zellerfeld | FPNR | ||
| 01.12.2006 | 31.05.2010 | 22014506 | Verbundvorhaben: Neue Enzyme und Enzymsysteme für den Abbau von Lignocellulose-Komponenten und die nachhaltige Produktion von Feinchemikalien, Teilvorhaben 1: Auffindung und Charakterisierung von neuen Biokatalysatoren | Es sollen neue, effizient wirkende Enzympräparationen für die Unterstützung des Aufschlusses und der Monomerisierung der polymeren Komponenten von Lignocellulose etwickelt werden. Basierend auf effizient Pflanzenzellwand-abbauenden, aber noch weitgehend unerforschten Mikrobengemeinschaften und Einzelorganismen soll unter Einsatz metagenomischer Methoden nach neuen Biokatalysatoren gesucht werden. Die geplanten Arbeiten umfassen: (i) die Herstellung von komplexen Metagenombibliotheken aus DNA, die aus (Hemi-)Cellulose-abbauenden, mikrobiellen Konsortien gewonnen wird; (ii) das Screening der Bibliotheken nach Genen für (Hemi-)Cellulasen und die Sequenzierung der identifizierten Gene; (iii) die biochemische Charakterisierung der neuen Enzyme (katalytische Parameter, Synergie, Stabilität, Aktivität in Ionischen Flüssigkeiten, usw.) und (iv) die rekombinante Produktion und, in Kooperation mit Projektpartnern, die Evaluierung der Eignung der Enzyme für den Holzaufschluss. | Für die Suche nach Genen für neue Biokatalysatoren unter Einsatz metagenomischer Methoden sollten als Ausgangsproben noch weitgehend unerforschte, Pflanzenzellwand-abbauende Mikrobengemeinschaften dienen. Die zu diesem Zweck ausgewählten Habitate waren eine geothermal erhitzte Probe der Kamchatka-Halbinsel, natürlich aufgeheizter Kompost aus verholztem Pflanzenmaterial, sowie der Verdauungstrakt des Bibers, einem sich in Herbst und Winter vor allem von schwerverdaulichen Pflanzenteilen (Baumrinde) ernährenden Säugetier. Zur Abschätzung der mikrobiellen Diversität in den Proben wurden 16S rDNA-Gensequenzen ermittelt und phylogenetisch ausgewertet. Nach der Etablierung geeigneter Screening-Assays wurden Metagenom-Genbanken hergestellt und funktionelle Screeningverfahren eingesetzt, um Gene für (Hemi)Cellulasen aufzufinden. Zwei der aufgefundenen Metagenomgene bzw. die davon kodierten Enzyme wurden genauer analysiert. Cellulase Cel29E, ein besonders gut im neutralen pH-Bereich arbeitendes Enzym, zeigte unter den gewählten Assaybedingungen maximale hydrolytische Aktivität bei 96 °C. Mit einer Halbwertszeit von 8,3 Stunden bei 86 °C bewies das rekombinant hergestellte Enzym eine bemerkenswert hohe intrinsische Thermostabilität. In Kooperation mit der Gruppe von Prof. Streit (Universität Hamburg) wurde die Aktivität und Stabilität einer Auswahl von thermostabilen Cellulasen in Ionischen Flüssigkeiten (ILs) untersucht. Sowohl die Metagenom-Cellulase Cel29E, als auch eine Cellulase aus dem hyperthermophilen Bakterium Thermotoga maritima, CelA genannt, wurden in die Untersuchung mit einbezogen. Während CelA nur in einer der eingesetzten ILs stabil war, zeigte ich Cel29E in mehreren der untersuchten ILs über mehrere Tage beachtlich stabil. | Prof. Dr. Wolfgang Liebl Tel.: +49 8161 71-5450 wliebl@wzw.tum.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Biologie und Psychologie - Institut für Mikrobiologie und Genetik Grisebachstr. 8 37077 Göttingen | FPNR | |
| 01.02.2008 | 31.01.2010 | 22014507 | Verbundvorhaben: Entwicklung von feinkleiegefüllten Polymeren; Teilvorhaben 4: Mahlverfahren und Scaling up des Vermahlungsprozesses zur Herstellung von Weizenvollmehl mit integriertem Feinkleieanteil | Vorhabenziel MMW Systems GmbH: Übertragung der technischen Prinziplösung für eine innovative Technologie zur Herstellung von Feinkleie mindestens in den Pilotmaßstab und Integration dieses Prozessschrittes zu einem Verfahren zur Herstellung eines als Biopolymerkomponente nutzbaren Vollmehles. Vorhabenziel Verbundprojektes: Ziel ist die Generierung von Biocompositen mit hohem Festigkeits- und Steifigkeitsniveau für die Herstellung von Spritzgießerzeugnissen auf Basis von biologisch abbaubare Werkstoffe und Getreidebiocompositen. Auf der Basis einer Prozessanalyse der in der Weizenmüllerei eingesetzten Technologie wird ein optimiertes Gesamtverfahren zur Herstellung von Weizenvollmehl mit integriertem Kleieanteil entwickelt . Diese Arbeitsplanung beinhaltet die Übertragung der technischen Prinziplösung für eine innovative Technologiestufe zur Herstellung von Feinkleie (Pilotmaßstab) und technische Integration diese Prozesses zu einem Verfahren für die Herstellung eines als Biopolymerkomponente nutzbaren Vollmehles, welches durch flexible Stoffströme eine variable Inhaltsstoffzusammensetzung gestattet. Vermarktung Müllereitechnologie für Verwertung des Abfallproduktes Kleie. | Dipl-Ing. (FH) Bernd Müller Tel.: +49 3491 439 471 bernd.mueller@muehlenbau.de MMW Systems GmbH Dresdener Str. 16 06886 Lutherstadt Wittenberg | X | FPNR | |
| 01.09.2008 | 30.11.2010 | 22014508 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines biotechnologischen Verfahrens zur Herstellung von Itaconsäure mit genetisch veränderten Hefen der Gattung Pseudozyma aus nachwachsenden Rohstoffen, Teilvorhaben 2: Prozessoptimierung | Das vorliegende Vorhaben ist als Folgeprojekt des von der FNR geförderten Verbundprojektes Mikrobielle Produktion von Itaconsäure, Teilverbund 2 Einsatz von genetisch veränderten Hefen für die Entwicklung eines biotechnologischen Verfahrens zur Herstellung von Itaconsäure aus nachwachsenden Rohstoffen" ausgelegt. Ziel dabei ist es der Industrie ein neues, wirtschaftlich interessantes, biotechnologisches Verfahren zur Itaconsäureproduktion bereit zu stellen. Aufbauend auf den bisher gewonnenen Erkenntnissen ist es beabsichtigt am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH in diesem Projekt mit Hefen der Gattung Pseudozyma ein biotechnologisches Verfahren zu etablieren, welches die Itaconsäureproduktion im Kleinproduktionsmaßstab erlaubt. Weiterhin sollen neue Leistungsstämme der Hefen, bereitgestellt von der TU-Dresden, auf deren Eignung für den Produktionsprozess getestet werden. In Zusammenarbeit mit den Projektpartnern soll ein marktfähiges Produkt entwickelt werden, welches der chemischen Industrie als Feinchemikalie angeboten werden kann. Mit Blick auf die zu erwartende gesteigerte Nachfrage nach Itaconsäure ist auch die Vergabe von Lizenzen für dieses Verfahren angedacht. | Dr. Ing. Andreas Aurich Tel.: +49 341 235-1758 andreas.aurich@ufz.de Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ - Umwelt- und Biotechnologisches Zentrum (UBZ) Permoserstr. 15 04318 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.09.2010 | 31.08.2013 | 22014509 | Verbundvorhaben: Entwicklung hochertragreicher Biomassesorten des Roggens unter Nutzung innovativer Transkriptom- und Metabolom-Analysetechniken; Teilvorhaben 1: Phänotypisierung der Elitezuchtlinien | Das Vorhaben hat zum Ziel, innovative Verfahren zur Bestimmung von Inhaltsstoffen und Analyse von Transkripten in Energieroggen zu etablieren sowie in Verbindung mit molekularen Markern deren Assoziation zu züchterisch relevanten Parametern zu nutzen, um sie als effiziente Selektionswerkzeuge in die Züchtung von Energieroggen zu integrieren. Die beiden Zuchtunternehmen stellen Elitezuchtmaterial für Metabolom- und Transkriptomanalysen zur Verfügung und führen umfangreiche Feldversuche durch. Lipofit Analytik entwickelt Auswerteverfahren für die Analyse des Roggen-Metaboloms mittels Kernspinresonanzspektroskopie (NMR) und leitet aus den Primärdaten ein interpretierbares Stoffwechselprofil ab. Für die Prüfung der Zellantwort auf abiotischen und biotischen Stress mittels NMR stehen isogene Inzuchtlinien mit definierten Donorchromosomensegmenten zur Verfügung. An der Universität Frankfurt/Main erfolgt die umfassende Analyse des Roggen-Transkriptoms unter dem Einfluss von Trockenstress mittels SuperSAGE. Dem Julius-Kühn-Institut kommt die Entwicklung und Kartierung von transkript-basierten SNP-Markern sowie die QTL-Kartierung in einer Biparentalpopulation zu. Dort sollen außerdem mittels einer Assoziationsstudie züchterisch relevante Metaboliten identifiziert werden. | Dr. Barbara Kusterer Tel.: +49 39 854-64 767 kusterer@hybro.de HYBRO Saatzucht GmbH & Co KG Kleptow Nr. 53 17291 Schenkenberg | X | FPNR | |
| 01.09.2011 | 31.08.2012 | 22014511 | Pilotstudie: Autoadhäsiv gebundene Holzwerkstoffe | Bei der Herstellung von Holzwerkstoffen werden bei allen gängigen Verfahren Klebstoffe auf Basis petrochemischer Rohstoffe eingesetzt. Die chemischen Bestandteile des Holzes enthalten aber Komponenten, die über ein potenzielles Bindevermögen verfügen. Gelänge es, diese autoadhäsiven Bindungspotenziale gezielt zu aktivieren und damit den Klebstoffanteil drastisch zu reduzieren, würde dies zur Schonung endlicher Ressourcen und gleichzeitig zur Reduktion der CO2-Abgabe beitragen. Daneben würde das durch die Klebstoffe verursachte Emissionspotenzial (Formaldehyd) stark reduziert werden. Ökonomische Vorteile ergäben sich infolge der Einsparung teurer petrochemischbasierter Produktkomponenten. Bisherige Untersuchungen, dieses Bindevermögen für die industrielle Herstellung zu nutzen, sind mangels der erforderlichen Prozesssicherheit gescheitert, da die genaue Kenntnis der Bindungsmechanismen noch nicht vorliegt. Ziel des Pilotprojektes ist es folglich, einen Beitrag zur Erforschung der Bindungsmechanismen und -einflussgrößen bei der Herstellung autoadhäsiv gebundener Plattenwerkstoffe durch verschiedene Analysemethoden zu liefern. Durch systematische Untersuchungen soll eine Korrelation zwischen den charakteristischen Partikeleigenschaften und den Eigenschaften der produzierten Platten hergestellt werden. Hierdurch soll eine gezielte Beeinflussung der chemischen und physikalischen Eigenschaften der Partikeloberfläche im Hinblick auf die klebstofffreie Plattenherstellung ermöglicht werden. Da die chemischen Eigenschaften von Laub- und Nadelhölzern insbesondere hinsichtlich der Hemicellulose und der Lignine verschieden sind, werden durch die physikalische und chemische Behandlung der Partikel dieser Holzarten unterschiedliche Reaktionsprodukte resultieren. Vorangegangene Untersuchungen zeigten, dass Laubhölzer - insbesondere die bisher kaum genutzte Birke - aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung für eine Technologie der autoadhäsiven Partikelbindung besser geeignet sind. | Das Projekt befasst sich mit der Identifizierung und Charakterisierung der Bindungsmechanismen von aktivierten Holzpartikeloberflächen im Interphasenbereich sowie mit der Anwendung innovativer Messmethoden. Die ersten Ergebnisse weisen darauf hin, dass der Prozess kontrollierbar ist und somit reproduzierbare MDF hergestellt werden können und es möglich ist, durch die Aktivierung der Holzfasern mit Wasserstoffperoxid die Menge an Klebstoff bei der Herstellung von MDF deutlich zu reduzieren oder sogar zu ersetzen. Dieser signifikant gesenkte Verbrauch an erdölbasierten Klebstoffen würde ökonomische Vorteile der Holzwerkstoffindustrie im globalen Wettbewerb zur Folge haben. Des Weiteren gehört die verschärfte Begrenzung der zulässigen Formaldehydemission von Holzwerkstoffen mit formaldehydhaltigen Klebstoffen zu den größten Herausforderungen der Holzwerkstoffindustrie. Durch Reduzierung dieser formaldehydhaltigen Klebstoffe oder sogar das Ersetzen dieser durch autoadhäsive Bindungen würde einen großen Schritt für die Holzwerkstoffindustrie bedeuten. Weiterhin zeigen die ersten Ergebnisse, dass Laubhölzer für die Herstellung von autoadhäsiv gebundenen MDF besser geeignet sind als Nadelhölzer. Somit könnten zukünftig in der Holzwerkstoffindustrie bzw. zunächst zur Herstellung von MDF verstärkt Mischholzsortimente genutzt werden, was zu einer Entzerrung der sowohl hinsichtlich Verfügbarkeit als auch Preis angespannter Lage auf dem Nadelindustrieholzmarkt beitragen kann. Für eine Umsetzung im großtechnischen Maßstab sind noch weitere anwendungsorientierte Untersuchungen notwendig, die in einem nachfolgenden größeren Projekt durchgeführt werden sollen. Ziel des Projektes ist es dann, die Prozessparameter zu optimieren und die Eigenschaften der MDF wie z.B. die Wasseraufnahme zu verbessern, um die Herstellung von autoadhäsiv gebundenen MDF großtechnisch umsetzen zu können und damit für die Holzwerkstoffindustrie zugängig zu machen. | Dr. Dirk Berthold Tel.: +49 531 2155-452 dirk.berthold@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.10.2012 | 28.02.2013 | 22014512 | Verbundvorhaben: Aufbau und Etablierung von Rohstoff-Partnerschaften zur nachhaltigen Bereitstellung von nachwachsenden Rohstoffen für deutsche Unternehmen; Teilvorhaben 1: Projektkoordination und Konzeption einer Rohstoffpartnerschaft | Projektziel: Der Preissteigerung bei Agrarrohstoffen soll mit dem Aufbau stabiler Partnerschaften zwischen Rohstoff erzeugenden und Rohstoff nutzenden Ländern entgegen gewirkt werden. Die Partnerschaften sollen der Erzielung beidseitiger Vorteile dienen. Auf der einen Seite durch die Schaffung von zusätzlichen Einkommensmöglichkeiten. Auf der anderen Seite durch eine relativen Preisstabilität. Die Rohstoffpartnerschaften sollen durch eine EDV-gestützte Entscheidungshilfe mit ihren Inhalten erfasst werden. Diese ist so aufzubauen, dass sie auch von noch nicht beteiligten Unternehmen genutzt werden kann. Die Ermittlung der Ist-Daten erfolgt durch deren Eruierung in Pilotprojekten. Als "Modellpflanzen" für die Agrarrohstoffe wurden die Reststoffe aus den Plantagen der Ananas- und der Dessert-Bananenproduktion sowie die Fasernessel als europäische Pflanze ausgewählt. Das Ergebnis der Vorplanung ist ein Pflichtenheft. Hierin sollen die Aufgaben einer Machbarkeitsstudie so genau definiert werden, dass im Anschluss: die Anforderungen der Rohstoffabnehmer genau ermittelt, die Verfügbarkeit der Rohstoffe dargestellt, die Zugangsbedingungen zu den Rohstoffen geschaffen, die Systematik für das SDSS vorbereitet und ein praxisbezogener Handlungsablauf erstellt werden kann. | DI Evelin Tetzner Tel.: +49 3514268-194 evelin.tetzner@consulting-service-pflanzen.de C.S.P. Consulting und Service für Pflanzliche Rohstoffe GmbH Schnorrstr. 70 01069 Dresden | X | FPNR | |
| 15.03.2014 | 31.08.2017 | 22014513 | Verbundvorhaben: Validierung identifizierter Marker zur Selektion trockentoleranter Stärkekartoffeln (VALDIS TROST); Teilvorhaben 2: Kandidatengenbasierte Analyse der Trockentoleranz | Im Projekt TROST wurden Markerkandidaten für Trockentoleranz in Stärkekartoffeln in Transkript- und Metabolitdaten identifiziert und ein Prognosemodell entwickelt. Die Übertragbarkeit von Markern und Modell auf ein größeres Sortenspektrum wurde mittels Kreuzvalidierung überprüft. Im Folgeprojekt VALDIS TROST soll der praktische Beweis für die Eignung der Marker zur Selektion trockentoleranter Genotypen erbracht werden (Ziel 1). Zusätzlich soll geprüft werden, ob die Selektion toleranter Genotypen das Ertragspotential negativ beeinflusst und den Ursachen dieser yield penalty nachgegangen werden (Ziel 2), um Marker zu identifizieren, die helfen können, negative Effekte auf den Ertrag vermeiden. Für die so gefundenen und bestätigten metabolischen und RNA-Marker werden genomische Marker identifiziert, mit dem Ziel umweltunabhängige und damit praxistaugliche Marker für die Pflanzenzüchtung zu entwickeln (Ziel 3). Dazu werden aus einer segregierenden Gesamtpopulation mit Hilfe der Marker tolerante und sensitive Subpopulationen ausgelesen, deren Toleranz, Ertrag und Erntequalität in Anbauversuchen bestimmt werden. Mittels Metabolit- und Transkriptprofilierung und multivariater Lernverfahren werden optimierte Marker zur Vermeidung von yield penalty Effekten identifiziert, die in DNA Marker umgesetzt werden. Damit wird VALDIS TROST Marker zur Identifizierung trockentoleranter Zuchtlinien unabhängig von Speziallaboren und aufwändigen Kulturversuchen hervorbringen. | Dr. Sylvia Seddig Tel.: +49 38209 45-102 sylvia.seddig@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Resistenzforschung und Stresstoleranz Rudolf-Schick-Platz 3 18190 Sanitz | X | FPNR | |
| 01.10.2014 | 31.12.2017 | 22014514 | Verbundvorhaben: Schnelltest zur Alterungsnachstellung von Dieselabgaskatalysatoren im Betrieb mit Biokraftstoffen; Teilvorhaben 1 | Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Validierung eines Schnelltests im Labormaßstab, der die Nachstellung der Giftverteilung auf künstlich vergifteten Katalysatoren einschließlich des katalytischen Umsatzverhaltens im Vergleich zu real gealterten Katalysatoren ermöglicht. In diesem Zusammenhang soll ein vertieftes Verständnis der Wirkungsmechanismen der Desaktivierung von Dieselabgaskatalysatoren aufgrund unterschiedlicher Gifte und Belastungsarten beim Einsatz von verschiedenen (Bio-)Kraftstoffen und Kraftstoffqualitäten erzielt werden. Grundlage dieses übergeordneten Ziels ist u. a. ein Screening vorhandener und zukünftig interessanter Kraftstoffe mit Fokus auf Elementgehalt bekannter reglementierter und nichtreglementierter Katalysatorgifte. Mit dem Ziel der Abschätzung der Langzeitstabilität von Dieselabgaskatalysatoren im Betrieb mit Biokraftstoffen liegen die Arbeitsschwerpunkte auf der Charakterisierung von sowohl real als auch künstlich gealterten Katalysatoren, der Auswahl und Charakterisierung von Biokraftstoffen sowie der gezielten Vergiftung und deren Validierung im katalytischen Verhalten. Zusätzlich soll ein Brennerversuchsstand zur gezielten chemischen (kraftstoffspezifischen) Alterung von Dieselkatalysatoren in Betrieb genommen werden. Das Vorhaben gliedert sich in sechs Arbeitspakete: (i) Projektmanagement, (ii) Charakterisierung von Katalysatoren, (iii) Vergiftung / Desaktivierung im Labormaßstab, (iv) Kinetische Modellierung, (v) Biokraftstoffe und (vi) Kraftstoffspezifische Alterung / Desaktivierung. Der Aktivitätsverlust soll durch eine kinetische Modellierung mittels Vergleich des katalytischen Umsatzes des giftfreien und des vergifteten Katalysators mit der Software GT-Power der Firma Gamma Technologies verifiziert werden. | Jörg Schröder Tel.: +49 341 2434 522 joerg.schroeder@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.02.2016 | 31.07.2018 | 22014515 | Verbundvorhaben: Entwicklung effizienter Primärmaßnahmen zur Emissionsminderung von Holzhackschnitzelfeuerungen; Teilvorhaben 3: experimentelle Unterstützung - Akronym: EffiPriMa | Anhand einer umgerüsteten Holzhackschnitzelfeuerung sollen neuartige Primärmaßnahmen zur Emissionsverbesserung untersucht und entsprechende Regelungskonzepte entwickelt werden. Bei den neuartigen Maßnahmen handelt es sich um eine Vorwärmung der Verbrennungsluft, eine optimierte Zufuhr und Verteilung der Primär- und Sekundärluft, sowie um eine nachrüstbare Stufe auf dem Verbrennungsrost. Die zu entwickelnden Regelungskonzepte sollen brennstoffspezifisch ausgelegt werden. Der Anwender soll im Anschluss an das Forschungsvorhaben durch Vorwahl eines Regelungskonzepts (Brennstoff nass / trocken, aschereich / aschearm usw.) die gesamte Feuerung auf den zu erwartenden Brennstoff besser einstellen. Durch die Kombination der genannten Maßnahmen versprechen sich die Antragsteller eine sichere Einhaltung der novellierten 1. BImschV im Bereich der Holzhackschnitzelfeuerungen, auch bei heterogenen und suboptimalen Brennstoffen. Polzenith trägt vor allem durch die Umrüstung einer Feuerungsanlage und Unterstützung beim experimentellen Betrieb zum Projektfortschritt bei. In Arbeitspaket (AP) 2 werden zunächst Daten (Geometrien, Betriebsparameter) für den Projektpartner RUB-LEAT bereitgestellt. In AP 3 erfolgt die Umrüstung der Feuerungsanlage hinsichtlich Luftvorwärmung, Schürung und Luftverteilung. Zusätzlich werden weitere Messeinrichtungen installiert. In AP 4 wird Polzenith UMSICHT bei der Auswertung von Versuchsergebnissen unterstützen. In AP 5 erfolgen die Verbrennungsversuche und in AP 6 leiten alle Projektpartner gemeinsam Regelungskonzepte aus den erzielten Ergebnissen ab. | Dipl.-Ing. (FH) Gregor jun. Pollmeier Tel.: +49 5207-92670 gregorjun.pollmeier@polzenith.de POL ZENITH GmbH & Co. KG An der Heller 22 33758 Schloß Holte-Stukenbrock | X | FPNR | |
| 01.01.2019 | 28.02.2022 | 22014517 | Verbesserung der Stickstoffeffizienz von Winterrapshybriden durch Erweiterung der genetischen Diversität - Akronym: Stickstoffeffizienz | Das übergeordnete Hauptziel des Vorhabens ist es, die Nachhaltigkeit der Rapsölproduktion zu steigern, indem die zur Produktion benötigten Ressourcen dauerhaft reduziert und Hektarerträge gesteigert werden. Die hier vorliegende Skizze bietet dazu die Strategie an, die Ökobilanz der biobasierte Kraftstoffproduktion durch Erweiterung des Genpools züchterisch zu verbessern und so mittelfristig den N-Düngereinsatz durch verbesserte Sorten zu reduzieren. In diesem Zusammenhang soll das Projekt einen einzigartigen Beitrag dazu leisten, eine extrem vielfältige und wertvolle Kollektion von alten Winterrapsgenotypen nicht nur zu erhalten und hinsichtlich der ertragsdeterminierenden Parameter zu charakterisieren, sondern auch die Implementierung von Merkmalsdonoren in züchterische Aktivitäten vorzubereiteten und dadurch einer erfolgsversprechenden Nutzung in Zuchtprogrammen zuzuführen. | Im Rahmen des Projektes sind rund 320 Testhybriden erzeugt worden, die im Feld auf ihre Ertragsleistung bei reduzierter N-Düngung in 13 Umwelten geprüft wurden. Zusätzlich sind die N-Konzentrationen und N-Mengen in verschiedenen Pflanzenorganen ermittelt und die Pflanzenarchitektur erfasst worden. Insgesamt liegen Daten zu 3.597 Einzelpflanzen vor. Die Ergebnisse lassen deutlich werden, dass Variationen für Pflanzenarchitekturparameter vorliegen, die sich z.T. auf die entsprechenden Vaterfamilien und Unterschiede zwischen den zwei Testern zurückführen lassen. Um eine nicht-destruktive Phänotypisierungsmethode zu etablieren, wurde ein 3D-Scanner zur bildgebenden Erfassung der Pflanzenarchitektur eingesetzt und die digitalen 3D-Bilder genutzt, um die manuell erfassten Daten vorherzusagen. Hierzu wurden mit Hilfe von Convolutional Neural Networks (CNN) ein Modell erstellt, das die Ausprägung der individuellen Pflanzenarchitekturmerkmale vorhergesagt. Es zeigt sich, dass die Vorhersagegenauigkeit sehr stark variiert. Die höchste Vorhersagegenauigkeit wurde für die Gesamtzahlschoten verzeichnet, gefolgt von Anzahl der Schoten auf den Nebentrieben. Verzweigungsmerkmale lassen sich dagegen am schlechtesten aus den 3D-Punktewolken berechnen. Obwohl die Prädiktion des Kornertrages basierend auf der Pflanzenarchitektur in bisher durchgeführten Analysen keinen Vorteil gegenüber der Prädiktion mit genomweiten Markern ergibt, zeigt sich, dass mit einem Prädiktionsmodell, das sowohl Fernerkundungsdaten aus Drohnenüberflügen als auch 3D-Daten zur Pflanzenarchitektur nutzt, in einem kombinierten Ansatz eine höhere Vorhersagegenauigkeit gegenüber der Prädiktion basierend auf den jeweils einzelnen phänotypischen Datenquellen erreicht werden kann. Somit konnte methodisch eine bedeutende Grundlage für die weitere Untersuchung der N-Effizienz im Kontext der Pflanzenarchitektur gelegt werden, die auch im Kontext anderer abiotischen Stressmerkmale von Bedeutung sein könnte. | Dr. Andreas Stahl Tel.: +49 641 99-37424 andreas.stahl@agrar.uni-giessen.de Justus-Liebig-Universität - Professur für Pflanzenzüchtung Heinrich-Buff-Ring 26-32 35392 Gießen | X | FPNR |
| 01.02.1998 | 30.06.2001 | 22014597 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer Technologie zum Färben von Cellulose- und Proteinfaserstoffen mit einheimischen Pflanzenfarben: Teilvorhaben 2: Färben von Proteinfaserstoffen | Gegenstand des Verbundvorhabens waren veredelungstechnologische und umweltrelevante Untersuchungen zur Applikation von Farbstoffkonzentraten aus den einheimischen Färberpflanzen Färberwau, Kanadische Goldrute, Färberkamille, Krapp und Färberknöterich auf Cellulosefasern (Baumwolle, Leinen, Viskosefasern) und Proteinfasern (Wolle). Aus den verschiedenen Pflanzenteilen sollten Farbstoffextrakte gewonnen und mit Hilfe von Membrantrennverfahren und enzymatischen Prozessen gereinigt werden. Auf den Einsatz toxischer Substanzen, wie Chromverbindungen, sollte dabei weitestgehend verzichtet werden. Mit den gewonnenen Extrakten sollten Färbeversuche durchgeführt werden. Dabei sollten die Gebrauchseigenschaften (z.B. Naßechtheit und Lichtbeständigkeit), die Umweltverträglichkeit (Humantoxizität, Prozeßwasserbelastung) und die wesentlichen Verfahrensparameter (Reproduzierbarkeit, Lagerungsstabilität etc.) analysiert und bewertet werden. Die Ergebnisse der Extraktherstellung und Färbung im Labormaßstab sollten mit Hilfe der einschlägigen DIN-Normen ausgewertet und allen interessierten Textilunternehmen zur Verfügung gestellt werden. Aufgabe dieses Teilvorhabens war die Entwicklung von Lösungsvarianten zur Färbung von Textilien aus Proteinfaserstoffen. Aufgaben der anderen Partner waren die Produktion und Bereitstellung von Färberpflanzenmaterial, die Entwicklung von Verfahren zur Gewinnung und Stabilisierung von Farbstoffextrakten, die Entwicklung von Technologien zur Cellulosefaserfärbung sowie die industrielle Erprobung und Optimierung der Verfahren. | Die Forschungsziele wurden im wesentlichen erreicht. Es konnte gezeigt werden, dass sich die von den Partnern bereitgestellten Farbstoffextrakte mit gutem Echtheitsniveau auf proteinische Fasermaterialien applizieren lassen. Lediglich gelbfärbende Extrakte aus Färberhundskamille und Goldrute konnten hinsichtlich der erreichten Lichtechtheit nicht befriedigen. In Versuchen zum Einsatz verschiedener Beizen sowie zur Mischung bzw. Überfärbung mit verschiedenen Extrakten konnte die Farbpalette erweitert werden. Die Übertragbarkeit der im Labor gewonnenen Ergebnisse in die industrielle Praxis konnte gezeigt werden. Die Farbstoffe ließen sich mit gutem Erfolg in modernen Färbeapparaten einsetzen. Als wesentliche Voraussetzung für die Überführung in vermarktungsfähige Produkte wird die Information von Herstellern und Verbrauchern über die ökologischen Vorteile der mit Pflanzenfarben gefärbten Textilien gesehen. Gerade für kleine und mittelständische Unternehmen ergeben sich aus den Ergebnissen gute Chancen für die Erschließung neuer Marktsegmente, die eine Abgrenzung von Billiganbietern ermöglichen. | Dipl.-Ing. (FH) Monika Weiser Tel.: +49 3661 611-403 m.weiser@titv-greiz.de Textilforschungsinstitut Thüringen-Vogtland e.V. (TITV e.V.) Zeulenrodaer Str. 42 07973 Greiz | FPNR | |
| 01.02.2002 | 29.02.2004 | 22014601 | Schaffung erucasäurereicher Formen bei Raps (Brassica napus) für industrielle Anwendungen | Es besteht die Aufgabe, somatische Hybriden mittels asymmetrischer Protoplastenfusion von ausgewählten Raps- und Krambe-Eltern umfassend zu charakterisieren, um die anschliessende züchterische Bearbeitung wissenschaftlich zu fundieren. Formen mit hohem Erucasäuregehalt ( >60%) sollen durch weitere Kreuzungen und Selbstungen genetisch stabilisiert werden. Die technische Zielstellung beinhaltet die gesteigerte Wertschöpfung bei der Produktion des oleochemischen Grundstoffs Erucasäure durch erhöhte Ausbeute sowie durch veränderte chemisch-physikalische Eigenschaften. Charakterisierung der asymmetrischen somatischen Hybriden : Morphologie, Pollenvitalität, Fertilität, Ermittlung des Erucasäure-, Glucosinolat- und Ölgehaltes, cytologische Analyse und in situ- Hybridisierung, Entwicklung von Markern für Erucasäure bei Krambe mittels PCR und AFLP. Erzeugung weitere Hybridpflanzen durch Kombination mit ausgewählten erucasäurereichen Rapslinien. Gewinnung von Erkenntnissen über Interaktionen der Erucasäuregene und über deren Einbau in das Rapsgenom. Diese Erkenntnisse sind bedeutend für zukünftige Vorhaben zur wirtschaftlichen Nutzung der genetischen Vielfalt bei Brassicaceen. | Es ist zu erwarten, dass mit der Entwicklung artspezifischer molekularer Marker für das fae1-Gen unterschiedlicher Brassicaceen-Arten ein effektives molekulares Tool für die Genidentifizierung in Hybriden bereitgestellt werden kann, dass z.B. in züchterischen Rückkreuzungsprogrammen mit großen Nutzen einsetzbar ist. Es konnten somatische Hybriden (Raps+Crambe) mit erhöhtem Erucasäuregehalt entwickelt werden. Mittels umfassender cytologischer Charakterisierung wurden leistungsfähige Typen selektiert, in denen neue Allelkombinationen für eine Optimierung der Erucasäuregehaltes vorhanden sind. Diese Winterrapslinien rapsfremden Erucasäuregenen stehen als Ausgangsmaterial zur Nutzung für die Züchtung bereit. | Dr. rer. nat. Karin Sonntag Tel.: +49 38209 45-206 k.sonntag@bafz.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen Rudolf-Schick-Platz 3 a 18190 Sanitz | FPNR | |
| 01.08.2006 | 31.10.2009 | 22014605 | Verbundvorhaben: Erstellen von Konstruktionsregelwerken für das Spritzgießen und Formpressen von naturfaserverstärkten Kunststoffen; Teilvorhaben 4 | Im Rahmen dieses Projektes sollen umfassende Hilfsmittel geschaffen werden, die Konstrukteure aller Branchen unterstützen, naturfaserverstärkte Kunststoffe werkstoff- und verfahrensgerecht einzusetzen. Hierdurch kann mittelfristig ein wesentlich breiterer und kompetenterer Einsatz dieser Werkstoffe erreicht werden. Das Wissen wird durch Umfragen und Interviews mit Fachleuten evaluiert und gegebenenfalls werden in den beteiligten Instituten Experimente und Simulationsrechnungen durchgeführt, um für möglichst viele Werkstoffkombinationen die fehlenden Kenntnisse zu ermitteln. Die Ergebnisse werden in Form geeigneter Medien verbreitet. Die Prozedur wird sowohl für das Formpress- als auch das Spritzgießverfahren durchgeführt. Die Ergebnisse werden möglichst weit verbreitet, unter anderem auf der Plattform N-FibreBase. Die industriellen Partner nutzen die Ergebnisse zur Förderung ihrer Produkte. Die beteiligten Institute bauen ihre Kompetenz in den entsprechenden Feldern weiter aus. Hieraus ergeben sich für alle Beteiligten in Zukunft Folgegeschäfte. Nach Abschluss des Projektes ist geplant, ein Beraternetzwerk aufzubauen, welches die Projektinhalte als Dienstleistung anbietet. | Dip.-Ing. Andreas Radtke Tel.: +49 727 380 1872 aradtke@hagenbach.faurecia.com Faurecia Innenraum Systeme GmbH Faureciastr. 1 76767 Hagenbach | FPNR | ||
| 01.09.2008 | 30.11.2010 | 22014608 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines biotechnologischen Verfahrens zur Herstellung von Itaconsäure mit genetisch veränderten Hefen der Gattung Pseudozyma aus nachwachsenden Rohstoffen, Teilvorhaben 3: Scale-up | Das vorliegende Vorhaben ist als Folgeprojekt des von der FNR geförderten Verbundprojektes Mikrobielle Produktion von Itaconsäure, Teilverbund 2 Einsatz von genetisch veränderten Hefen für die Entwicklung eines biotechnologischen Verfahrens zur Herstellung von Itaconsäure aus nachwachsenden Rohstoffen ausgelegt. Ziel dabei ist es der Industrie ein neues, wirtschaftlich interessantes, biotechnologisches Verfahren zur Itaconsäureproduktion bereit zu stellen. Aufbauend auf den bisher gewonnenen Erkenntnissen beabsichtigt die BEC GmbH in diesem Projekt mit denHefen der Gattung Pseudozyma ein biotechnologisches Verfahren zu etablieren, welches die Itaconsäure- produktion im Technikumsmaßstab erlaubt. Ebenfalls sollen die Aufbereitungstechniken unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten im Produktionsprozess getestet werden. Beide Verfahrensschritte sollen kontinuierliche betrieben werden. In Zusammenarbeit mit den Projektpartnern soll ein marktfähiges Produkt entwickelt werden, welches der chemischen Industrie als Feinchemikalie angeboten werden kann. Die Art der Verwertung und die Verwertungsanteile der einzelnen Projektpartner werden in einem Kooperationsvertrag geregelt. | Eyk Loettel Tel.: +49 3496 511-867 bec@bec-biotechnic.de BEC GmbH Heinrichsplatz 5 06366 Köthen (Anhalt) | X | FPNR | |
| 01.08.2014 | 31.07.2017 | 22014613 | Verbundvorhaben: Validierung identifizierter Marker zur Selektion trockentoleranter Stärkekartoffeln (VALDIS TROST); Teilvorhaben 3: Auswirkungen unterschiedlicher Trockenresistenzen auf die Ertragsleistung und Lagerfähigkeit von Stärkekartoffeln | Im Projekt TROST wurden Markerkandidaten für Trockentoleranz in Stärkekartoffeln in Transkript- und Metabolitdaten identifiziert und ein Prognosemodell entwickelt. Die Übertragbarkeit von Markern und Modell auf ein größeres Sortenspektrum wurde mittels Kreuzvalidierung überprüft. Im Folgeprojekt VALDIS TROST soll der praktische Beweis für die Eignung der Marker zur Selektion trockentoleranter Genotypen erbracht werden (Ziel 1). Zusätzlich soll geprüft werden, ob die Selektion toleranter Genotypen das Ertragspotential negativ beeinflusst und den Ursachen dieser yield penalty nachgegangen werden (Ziel 2), um Marker zu identifizieren, die helfen können, negative Effekte auf den Ertrag vermeiden. Für die so gefundenen und bestätigten metabolischen und RNA-Marker werden genomische Marker identifiziert, mit dem Ziel umweltunabhängige und damit praxistaugliche Marker für die Pflanzenzüchtung zu entwickeln (Ziel 3). Dazu werden aus einer segregierenden Gesamtpopulation mit Hilfe der Marker tolerante und sensitive Subpopulationen ausgelesen, deren Toleranz, Ertrag und Erntequalität in Anbauversuchen bestimmt werden. Mittels Metabolit- und Transkriptprofilierung und multivariater Lernverfahren werden optimierte Marker zur Vermeidung von yield penalty Effekten identifiziert, die in DNA Marker umgesetzt werden. Damit wird VALDIS TROST Marker zur Identifizierung trockentoleranter Zuchtlinien unabhängig von Speziallaboren und aufwändigen Kulturversuchen hervorbringen. | Dr. Rolf Peters Tel.: +49 5192-2282 rolf.peters@lwk-niedersachsen.de Landwirtschaftskammer Niedersachsen - FB Pflanzenbau Johannssenstr. 10 30159 Hannover | X | FPNR | |
| 01.02.2015 | 31.07.2018 | 22014614 | Herstellung von Butanol aus Bioethanol mittels heterogenen Katalysatoren (Guerbet-Butanol) - Akronym: Guerbet-Butanol | Ethanol wird fermentativ im wichtigsten und größten biotechnologischen Prozess der Welt aus Kohlenhydraten (85 Mio t/a; 2013) hergestellt. Es handelt sich bei Ethanol außerdem um eine potentielle Plattformchemikalie, die zurzeit in kommerziellen Prozessen an heterogenen Katalysatoren zu Chemikalien (z.B. Ethylen) umgesetzt wird. Auch n-Butanol (3 Mio t/a) ist katalytisch mittels der Guerbet-Reaktion aus Ethanol zugänglich. Aufgrund schwindender fossiler Ressourcen und der zusätzlichen Verknappung von Propylen durch exzessives Schiefergas-Fracking in den USA, werden alternative Herstellungsmethoden für n-Butanol immer wichtiger. Daher soll in dem beantragten Projekt ein Prozess zur Herstellung von n-Butanol aus Ethanol, basierend auf der Guerbet-Reaktion, entwickelt werden. Im Projekt sollen als Reaktionssysteme ein Batch- und ein kontinuierlicher Gasphasenreaktor gekoppelt mit einem Online-GC verwendet werden. Nach Inbetriebnahme der Reaktoren und Etablierung der Analytik sollen mit Literaturkatalysatoren Standardreaktionsbedingungen festgelegt werden. Anschließend soll ein umfangreiches Katalysator-Screening durchgeführt werden. Basierend auf den erzielten Ergebnissen sollen dann einige Katalysatorsysteme für intensivere Untersuchungen ausgewählt werden, um ein besseres Verständnis über die Guerbet-Reaktion und den möglichen Einflussgrößen bei der Katalysatorpräparation zu gewinnen. Parallel zu diesen Arbeiten sollen auch Methoden für die Katalysatorcharakterisierung etabliert werden, um mögliche Katalysatorstruktur-Wirkungsbeziehungen zu ermitteln. Die Arbeit umfasst folgende Arbeitspakete: 1. Substrat- und Produktanalytik; 2. Reaktorsysteme und Reaktionsführung; 3. Reaktionsbedingungen; 4. Katalysatorscreening; 5. Katalysatorcharakterisierung; 6. Optimierung der Katalysatorpräparation ; 7. Kinetische und mechanistische Studien ; 8. Langzeitstabilität | Es konnte gezeigt werden, dass mittels der hergestellten Metallträgerkatalysatoren auf Magnesiumoxid-Basis eine gute Butanolselektivität für die Reaktion erreicht werden kann. Der Einsatz in einem kontinuierlichen Prozess im Labormaßstab wurde erfolgreich erprobt. Zu den Präsentationen auf Fachkonferenzen und Veröffentlichungen können die gewonnen Ergebnisse als Basis für weiterführende Untersuchungen dienen. Zur Identifizierung und Quantifizierung aller relevanten Reaktionspartner wurden sowohl eine Offline-als auch eine Online-Analytik konzipiert. Neben der Identifizierung von Substanzen mittels GC-MS wurden GC-WLD-, GC-FID- und HPLC-DAD-Systeme nach Entwicklung der Messmethoden zur Quantifizierung der Substanzen eingesetzt. Im Zuge der Optimierung des Prozesses wurden im Festbettreaktor Reaktionstemperaturen bis 350 °C und Drücke > 100 bar untersucht und somit das potentielle Prozessfenster erweitert. Die Palette der untersuchten Katalysatorsysteme wurde erweitert. Dazu gehörten neben oxidischen Vollkatalysatoren auch verschiedene Mono- und Bimetallträgerkatalysatoren. Es konnten Katalysatoren mit sehr hoher Selektivität (> 70 %) identifiziert werden. Hierzu zählen 1%Pd/MgO(400), 9%Ni/1%Cu/MgO(400), 9%Pt/1%Cu/MgO(400), 0,5%Pd/0,5%Ni/MgO(400) und 0,5%Pd/0,5%Co/MgO(400). Sämtliche Katalysatoren wurden auf texturelle sowie acide bzw. basische Eigenschaften analysiert und mit den katalytischen Ergebnissen in der Reaktion verglichen. Dennoch konnten mit diesen Methoden keine schlüssigen Struktur-Wirkungsbeziehungen abgeleitet werden. Hier bedarf es weitreichenderer Untersuchungen. Die incipient wetness-Herstellungsmethode für Katalysatoren wurde etabliert und für die Herstellung größerer Katalysatorchargen von bis zu 100 g optimiert. Daneben wurde eine Methode zur Vergrößerung der Trägerpartikel mittels Pressen, Mahlen und Sieben entwickelt, um Anlagen und Analytik vor Schäden durch Katalysatoraustrag zu schützen. Die Langzeitstabilität der Katalysatoren ist gut. | Dr. Ulf Prüße Tel.: +49 531 596-4270 ulf.pruesse@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.06.2017 | 31.08.2022 | 22014616 | Verbundvorhaben: Untersuchung und Beurteilung bodenfunktionaler Kenngrößen und Lösungsstrategien für eine bodenschonende Holzernte; Teilvorhaben 2: Bodenphysikalische Daten und Messsensorik - Akronym: BoSchHoEThue | Die Waldstrategie 2020 sieht auf dem Gebiet der Befahrung einen Bedarf, die Kenntnislücken im Bereich der Arbeits-, Technik- und Logistikkonzepte bei der Holzernte in Bezug auf die Verringerung der Belastung zu schließen und die neuen Erkenntnisse der Forstpraxis verfügbar zu machen. Ziel des Vorhabens ist es, in Bezug zu der Befahrung von Rückegassen kritische Zustände und Funktionen auszuweisen, die sich an ökosystemaren Schwellenwerten orientieren, um darauf aufbauend Lösungsstrategien für eine bodenschonende Holzernte zu entwickeln. Dieser Ansatz erhält die notwendigen Handlungsspielräume für die multifunktionale Waldnutzung. Es ist geplant, mithilfe eines Satzes von Indikatoren Regeln für eine ökosystemverträgliche Befahrung bei der Bewirtschaftung von Wäldern abzuleiten. Dabei steht die Beurteilung der Funktionsfähigkeit des Waldbodens im Fokus der Betrachtung und bildet die Bewertungsgrundlage. Um die Erkenntnisse zu den bodenfunktionalen Auswirkungen der Befahrung für die Praxis in Wert zu setzen, sollen die Ergebnisse mit der "Fahrspurtiefe" in Beziehung gesetzt werden, die als sichtbare und vor Ort messbare Größe die Funktion eines Schlüsselindikators übernehmen kann. Ziel ist es, "ökologische Leitplanken" für die Fahrspurtiefe abzuleiten und dadurch praxisrelevante Entscheidungshilfen bereitzustellen. Das Vorhaben ist als Forschungsverbund angelegt: Bodenökologische Fragen werden von der Abteilung Umweltkontrolle der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt bearbeitet, im Institut für Agrartechnologie des Johann Heinrich von Thünen-Institut wird der Schwerpunkt auf bodenphysikalische Fragen sowie die Entwicklung des Spurtiefengebers gelegt, während das Dezernat Forst-GIS und Standortkartierung im Niedersächsischen Forstplanungsamt für die Durchführung der umfangreichen Befahrungsversuche, standortskundliche Fragen und die Gefährdungskarten verantwortlich zeichnet. Die Dynamisierung der Forschungsergebnisse soll im Verbund erfolgen. | Martin Kraft Tel.: +49 531 596 4140 martin.kraft@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.06.2020 | 30.04.2022 | 22014618 | Weiterentwicklung und Ausbau der Datengrundlage zu biobasierten Kunststoffen basierend auf den Ergebnissen des KNVB - Akronym: DaKeBiKu | Das Vorhaben zielt auf die Verbesserung der Informationsbasis zum Verarbeitungsverhalten von biobasierten Kunststoffen ab und greift dabei die Strukturen auf, die im Rahmen des Verbundprojektes zur Verarbeitung biobasierter Kunststoffe, FKZ 220-227-12, aufgebaut wurden. Im Rahmen des Verbundprojektes wurden umfangreiche Recherche- und Forschungsarbeiten durchgeführt, die einerseits technische, andererseits auch wissenschaftliche Fragestellungen der Verarbeitung berücksichtigen. Es wurde eine breite Datenbasis erarbeitet, die es nun gilt, auf eigenständige Füße zu stellen. Im Rahmen des beantragten Projektes ist angestrebt, diese Daten über fünf Schritte zu vervollständigen: 1. Analyse bestehender Projektdatenbanken bezüglich möglicher relevanter Daten aus vorausgegangenen Projekten, die ggf. für die Datenbank überarbeitet und aufbereitet werden müssen. 2. Programmierung und Bereitstellung einer Datenerfassungsmaske für zukünftige FNR-Projekte, die Projektnehmer verpflichten, gewonnene Verarbeitungsdaten von Biokunststoffen in die Maske einzuarbeiten, die dann durch M-Base kostenlos, sofern die Datenerfassung nach bewerten Formaten erfolgt, in das Material Datacenter übernommen werden. 3. Aufbereitung vorhandener Daten und Erstellung von repräsentativen Datensätzen für die wichtigsten Biokunststoff-Familien. Neue Daten für z. B. Materialgruppen könnten generisch ermittelt und übernommen werden. 4. Einrichtung eines Bewertungstools für Nutzer der DaKeBiKu-Daten, über das sich bspw. die Datenqualität, die Materialverfügbarkeit, die Liefertreue von Materialanbietern eingestuft lässt, damit sich die Datenqualität für potenzielle Nutzer verbessert. 5. Erhebung von Daten zur Nachhaltigkeit, die immer häufiger von Verbrauchern und damit auch von Produktentwicklern und -herstellern hinsichtlich der Materialauswahl nachgefragt werden. | Prof. Dr.-Ing. Andrea Siebert-Raths Tel.: +49 511 9296-2268 andrea.siebert-raths@hs-hannover.de Hochschule Hannover - Fakultät II - Maschinenbau und Bioverfahrenstechnik - Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe (IfBB) Heisterbergallee 10a 30453 Hannover | X | FPNR | |
| 01.02.1998 | 31.03.2001 | 22014697 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer Technologie zum Färben von Cellulose- und Proteinfaserstoffen mit einheimischen Pflanzenfarben: Teilvorhaben 3: Bereitstellung von Färberpflanzenmaterial für Extraktionsversuche im Technikums-Maßstab | Gegenstand des Verbundvorhabens waren veredelungstechnologische und umweltrelevante Untersuchungen zur Applikation von Farbstoffkonzentraten aus den einheimischen Färberpflanzen Färberwau, Kanadische Goldrute, Färberkamille, Krapp und Färberknöterich auf Cellulosefasern (Baumwolle, Leinen, Viskosefasern) und Proteinfasern (Wolle). Aus den verschiedenen Pflanzenteilen sollten Farbstoffextrakte gewonnen werden, die mit Hilfe von Membrantrennverfahren und enzymatischen Prozessen gereinigt werden sollten. Auf den Einsatz giftiger Verbindungen wie Chromverbindungen sollte dabei weitestgehend verzichtet werden. Mit gewonnenen Extrakten sollten Färbeversuche durchgeführt werden. Dabei sollten die Gebrauchseigenschaften (z.B. Naßechtheit und Lichtbeständigkeit), die Umweltverträglichkeit (Humantoxizität, Prozeßwasserbelastung) und die wesentlichen Verfahrensparameter (Reproduzierbarkeit, Lagerungsstabilität etc.) analysiert und bewertet werden. Die Ergebnisse der Extraktherstellung und Färbung im Labormaßstab sollten mit Hilfe der einschlägigen DIN-Normen ausgewertet und allen interessierten Textilunternehmen zur Verfügung gestellt werden. Aufgabe dieses Teilvorhabens war die Produktion und Bereitstellung von Färberpflanzenmaterial und der Aufbau einer Technikumsanlage zur Extraktion von Färberknöterich zur Indigo-Gewinnung. Aufgaben der anderen Partner waren die Entwicklung von Verfahren zur Gewinnung und Stabilisierung weiterer Farbstoffextrakte, die Entwicklung von Technologien zur Protein- und Cellulosefaserfärbung sowie die industrielle Erprobung und Optimierung der Verfahren. | In Saatzeitenversuchen wurde die Eignung der Resede sowohl für Frühjahrs- als auch Herbstsaat abgesichert. Versuche zur mehrschnittigen Nutzung von Resede zeigten keine Ertragsvorteile gegenüber einer einmaligen Ernte zur Vollblüte. N-Stufenversuche bestätigten die geringen Ansprüche der Resede. Bei Goldrute sind die kurzstängeligen Zierformen ertragreicher. Versuche zur Direktsaat scheiterten aufgrund des geringen TKG. Wegen der mehrjährigen Nutzbarkeit der Bestände können die Pflanzkosten jedoch toleriert werden. Bei der Färberhundskamille bestätigte sich, dass Saattermine um Mitte April optimale Farbstofferträge liefern. Eine Spätsommervariante kann ebenfalls empfohlen werden. Die Kamille kann bei entsprechendem Absatz am leichtesten in die landwirtschaftliche Praxis überführt werden, wenn Kamillepflücktechnik vorhanden ist. Zu Krapp wurden Versuche mit verschiedenen Erntegeräten (Kartoffelroder, Hopfenfechser, Pfefferminzstolonenernter) durchgeführt. Je nach Standort zeigten sich alle Geräte mehr oder weniger geeignet. Versuche mit einer Reinigung der Krappwurzeln auf einer Baldrianwaschanlage brachten positive Qualitätseffekte, die in Färbeversuchen bestätigt wurden. Beim Färberknöterich konzentrierten sich die Arbeiten auf Herbizidversuche. N-Stufenversuche bestätigten, dass der Färberknöterich positiv auf eine hohe Grundversorgung reagiert. Eine 2-schnittige Ernte wird empfohlen. Von allen Arten wurde ausreichend Pflanzenmaterial an die Partner für Extraktions- und Färbeversuche abgegeben. Die Nacherntebehandlung wurde entsprechend den Anforderungen der Partner gestaltet. Für Indigo-Extraktionsversuche wurde eine halbtechnische Extraktionsanlage in Betrieb genommen. Die Prozessparameter wurden variiert und optimiert. Die geplante Steigerung der Rohindigoausbeute wurde erreicht. Die Ausbeute wird aber unverändert als nicht befriedigend eingeschätzt. Bezüglich der Separation des Indigos aus der Lösung zeigten Versuche mit Zentrifugen gute Ergebnisse. | Dr. habil. Armin Vetter Tel.: +49 3641 683-200 armin.vetter@tll.thueringen.de Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TLLLR) - Thüringer Zentrum Nachwachsende Rohstoffe Naumburger Str. 98 07743 Jena | FPNR | |
| 01.09.2003 | 31.08.2006 | 22014702 | Wissenschaftliche Begleitung - Einstufige thermophile Vergärung nachwachsender Rohstoffe unter besonderer Berücksichtigung nachhaltiger Perspektiven in der ackerbaulichen Landwirtschaft | Mit dem Vorhaben soll erstmals eine grundlegend neue Konzeption für die Vergärung nachwachsender Rohstoffe im Praxismaßstab erprobt werden, die aufgrund einer kompletten Prozeßautomatisierung und infolge der energetischen Optimierung eine rentable Monovergärung nachwachsender Rohstoffe ermöglichen soll. Ziel der wissenschaftlichen Begleitung ist es, das Verfahren unter technologischen, energetischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten zu bewerten. Die Arbeiten lassen sich 4 Teilbereichen zuordnen, die zeitüberlappend bearbeitet werden. Im 1. Teiablschnitt werden die zu- und abgeführten Stoffströme hinsichtlich Menge, Zusammensetzung und Qualität bewertet. Der 2. Teilschritt dient der Beurteilung der Funktion, Leistung und Betriebssicherheit des Verfahrens. Im 3. Arbeitsabschnitt erfolgt die energetische Bewertung des Gesamtverfahrens sowie einzelner Teilschritte, und im 4. Abschnitt werden die ökologischen und ökonomischen Kenndaten des Verfahrens ermittelt. Mit der Untersuchung erfolgt eine ganzheitliche Bewertung des neuartigen Verfahrens. Die Ergebnisse sollen eine Übertragung der Technik auf andere Standorte, Substrate und Rahmenbedingungen ermöglichen. | Mit dem Vorhaben wurde eine grundlegend neue Konzeption für die Vergärung nachwachsender Rohstoffe im Praxismaßstab erprobt, die aufgrund einer kompletten Prozeßautomatisierung und infolge der energetischen Optimierung eine rentable Monovergärung nachwachsender Rohstoffe ermöglichen soll. Ziel der wissenschaftlichen Begleitung war es, das Verfahren unter technologischen, energetischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten zu bewerten. Die Arbeiten ließen sich 4 Teilbereichen zuordnen, die zeitüberlappend bearbeitet wurden. Im 1. Teiablschnitt wurden die zu- und abgeführten Stoffströme hinsichtlich Menge, Zusammensetzung und Qualität bewertet. Der 2. Teilschritt diente der Beurteilung der Funktion, Leistung und Betriebssicherheit des Verfahrens. Im 3. Arbeitsabschnitt erfolgte die energetische Bewertung des Gesamtverfahrens sowie einzelner Teilschritte, und im 4. Abschnitt wurden die ökologischen und ökonomischen Kenndaten des Verfahrens ermittelt. Mit der Untersuchung erfolgte eine ganzheitliche Bewertung des neuartigen Verfahrens. Die Ergebnisse wurden auf andere Standorte, Substrate und Rahmenbedingungen übertragen. | Dr. Peter Weiland Tel.: +49 531 596-4131 peter.weiland@fal.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.09.2008 | 31.08.2010 | 22014708 | Verbundvorhaben: Konstruktive Holzwerkstoffe mit verbesserter Feuchteresistenz, Teilvorhaben 2: Klebstofftechnologische Untersuchungen | Neben Span- und Faserplatten gehört OSB zu den wichtigsten Holzwerkstoffen. Die an Holzwerkstoffe gestellten Anforderungen sind vielfältig, ein wesentliches Kriterium für alle Holzwerkstoffe ist jedoch die Feuchtebeständigkeit der Verklebung. Die Herstellung von OSB erfolgt in Europa hauptsächlich unter Verwendung von MUPF- und PMDI-Klebstoffen, die eine hohe Feuchtebeständigkeit gewährleisten, wobei sich aus verschiedenen technologischen Gründen eine Mischverklebung etabliert hat. Dabei wird der Kern der Platte mit PMDI verklebt, während die Deckschichten mit Kondensationsharzen produziert werden. Bei dieser Art der Verklebung treten bei erhöhter Feuchtebeanspruchung häufig Schäden im Bereich der Grenzflächen auf, deren Ursache derzeit nicht bekannt ist. Die Ursachen der geringeren Querzugfestigkeiten nach Koch- bzw. Zyklustest bei der unterschiedlichen Verklebung von Deck- und Mittelschichten sollen mit verschiedenen Methoden sowohl bei der Holzwerkstoffherstellung und -prüfung (Forschungsstelle IHD) als auch mit analytischen, physikalischen und chemischen Methoden (Forschungsstelle FH Braunschweig/Wolfenbüttel) ermittelt werden. Wesentlicher Bestandteil des Vorhabens ist hierbei die Vernetzung der chemisch-analytischen Möglichkeiten der FST 2 mit den verfahrenstechnischen Kapazitäten der FST 1. Die Holzwerkstoffindustrie kann die Ergebnisse auf ihre Produktionslinien übertragen, erweitert ihre Produktpalette und kann sich neue Märkte im In- und Ausland erschließen. Dieses gilt ebenfalls für die Klebstoffindustrie. Der konstruktive Holzbau erhält die Möglichkeit,. Holzwerkstoffe mit verbesserter feuchteresistenter Ausrüstung einsetzen zu können. Damit wird die Verwendung von Holzwerkstoffen, insbesondere OSB, auch in den Bereichen möglich, die ihnen bisher aufgrund der limitierten Feuchtebeständigkeit verwehrt blieben. | Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigten, dass die in der OSB-Produktion über einen langen Zeitraum verwendete Beleimungstechnologie sowohl hinsichtlich der zu erzielenden Werkstoffeigenschaften, als auch unter ökonomischen Gesichtspunkten Optimierungspotential besitzt. Es zeigte sich, dass sich ein Zusatz von Isocyanaten hinsichtlich der Reaktivität und der zu erzielenden Festigkeit auf die Härtung der verwendeten Kondensationsharze auswirkt und bereits geringe Zusätze von PMDI zu einer deutlichen Verbesserung der Feuchtebeständigkeit von OSB führen können. Des Weiteren kann nach den vorliegenden Ergebnissen davon ausgegangen werden, dass eine Verwendung von Isocyanaten in Deck- und Mittelschichten, auch in geringen Dosierungen vorteilhaft ist und zu einer allgemein verbesserten Feuchtebeständigkeit des Werkstoffes führt. Durch die Durchführung großtechnischer Praxisversuche konnte nachgewiesen werden, dass sich einen Verklebung von OSB mit Klebstoffmischungen aus PMDI und Kondensationsharz in den Decklagen auch bei einem Upscaling realisieren lässt. | Prof. Dr. Hartmut Widdecke Tel.: +49 5361 83-1419 h.widdecke@fh-wolfenbuettel.de Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften - Hochschule Braunschweig/Wolfenbüttel - Fakultät Fahrzeugtechnik Robert-Koch-Platz 8A 38440 Wolfsburg | X | FPNR |
| 15.04.2011 | 30.04.2015 | 22014709 | Verbundvorhaben: ZUEND - Züchtung neuer Energiepappeln für Deutschland; Teilvorhaben 1: Somatische Hybridisierung | Es besteht hoher Bedarf an Züchtung von Pappelsorten, die optimal an Kurzumtriebsplantagen (KUP)angepasst sind. Aufbauend auf ein Marker-charakterisiertes Pappel-Sortiment soll die innovative somatische Hybridisierung eingesetzt werden, um die genetische Diversität durch Neukombinationen von Pappellinien aus verschiedenen Sektionen zu erhöhen und optimierte Energiepappeln zu züchten. Schwerpunkt der Arbeiten wird die Kombination von Eigenschaften sein, die für den Anbau auf KUP vorteilhaft sind, wie beispielsweise rasche Jugendwüchsigkeit oder Pappelblattrostresistenz. Für Fusionen verschiedener Pappelklone sowie deren Selektion und in vitro-Vermehrung werden aufbauend auf etablierte Systeme in Vortests Pappelklone (u.A.vonNWF-FVA) auf Regenerationsfähigkeit sowie Reaktion auf verschiedene Pflanzenhormone geprüft. Versuche zur Protoplastenisolierung, - fusion, -kultivierung, und –regeneration folgen. Es müssen Fusionsparameter sowie Kulturmedien und –bedingungen angepasst werden. Zusätzlich soll die asymmetrische Fusion etabliert werden, um nur einzelne Chromosomen zu übertragen. Regenerate werden mit Cytofluorimetrie und Mikrosatelliten analysiert. Hybride werden für genauere Analysen an vTI (Marker-Analyse) und NW-FVA (Vermehrung, in vitro-Tests, Feldversuche) transferiert. | Dr. Guido Jach Tel.: +49 221 987473-204 g.jach@phytowelt.com Phytowelt GreenTechnologies GmbH Stöckheimer Weg 1 50829 Köln | X | FPNR | |
| 01.11.2011 | 31.10.2013 | 22014711 | Isolierung und Optimierung von mikrobiellen Ganzzell-Katalysatoren für die Gewinnung chemischer Synthesebausteine aus industriellem Kraft Lignin | Ziel des Vorhabens ist die Degradierung von industriellem Kraft Lignin durch Mikroorganismen, welche zuvor aus Schwarzlauge, Rinderpansensaft und Termitendarm isoliert wurden. Mikroorganismen mit hohem Lignin Abbaupotential sollen charakterisiert und die im Fermentationsprozess entstandenen Metabolite analysiert werden. Im Fokus stehen hierbei Substanzklassen, welche durch Biokatalyse hergestellt und als chemische Grundbausteine industriell genutzt werden können (z.B. aromatische Synthesebausteine). Mikroorganismenisolate mit viel versprechendem metabolischen Potential werden mit dem proprietären durakult Bioreaktorsystem bezüglich der Toleranz gegenüber Lignin und den im Degradierungsprozess entstehenden Metaboliten optimiert. Die generierten Mikroorganismenisolate und Herstellungsverfahren, welche geeignet sind, petrochemische Syntheseschritte durch biokatalytische Verfahren zu ersetzen, werden durch die durakult GmbH an die Industrie (Chemie, Baustoffe, Kraftstoffe, Pharma) vermarktet. Im ersten Schritt werden Mikroorganismen aus den Habitaten industrielle Schwarzlauge,Termitendarm und Rinderpansensaft isoliert. Anschliessend erfolgt die Erfassung und Steuerung des Ligninabbaus der zuvor isolierten Mikroorganismen und die Identifizierung derer wertschöpfender Metabolite. | Es konnten 43 aerobe Mikroorganismenisolate in Kultur gebracht werden. Dabei wurden vier Isolate aus dem Habitat Schwarzlauge, sieben Isolate aus dem Habitat Termitendarm und 32 Isolate aus dem Habitat Rinderpansensaft isoliert. Von diesen wiesen zwei Isolate ein schwaches und ein Isolat (B3) ein sehr starkes Lignin degradierendes Potential auf. B3 baut in einer 1%igen Schwarzlaugenlösung das Kraft Lignin zu 90% ab Zudem konnte ein präzises und kostengünstiges Ligninassay entwickelt werden, das sich auch für die Analyse von industriellem Kraft Lignin eignet. | Dr. Jens Baumgardt Tel.: +49 30 838-53110 baumgard@zedat.fu-berlin.de durakult Gesellschaft für Biologische Technologien mbH Königin-Luise-Str. 12-16 14195 Berlin | X | FPNR |
| 15.04.2014 | 14.08.2019 | 22014713 | Verbundvorhaben: Validierung identifizierter Marker zur Selektion trockentoleranter Stärkekartoffeln (VALDIS TROST); Teilvorhaben 4: Genomweiter Ansatz zur Trockentoleranzselektion | Im Projekt TROST wurden Markerkandidaten für Trockentoleranz in Stärkekartoffeln in Transkript- und Metabolitdaten identifiziert und ein Prognosemodell entwickelt. Die Übertragbarkeit von Markern und Modell auf ein größeres Sortenspektrum wurde mittels Kreuzvalidierung überprüft. Im Folgeprojekt VALDIS TROST soll der praktische Beweis für die Eignung der Marker zur Selektion trockentoleranter Genotypen erbracht werden (Ziel 1). Zusätzlich soll geprüft werden, ob die Selektion toleranter Genotypen das Ertragspotential negativ beeinflusst und den Ursachen dieser yield penalty nachgegangen werden (Ziel 2), um Marker zu identifizieren, die helfen können, negative Effekte auf den Ertrag vermeiden. Für die so gefundenen und bestätigten metabolischen und RNA-Marker werden genomische Marker identifiziert, mit dem Ziel umweltunabhängige und damit praxistaugliche Marker für die Pflanzenzüchtung zu entwickeln (Ziel 3). Dazu werden aus einer segregierenden Gesamtpopulation mit Hilfe der Marker tolerante und sensitive Subpopulationen ausgelesen, deren Toleranz, Ertrag und Erntequalität in Anbauversuchen bestimmt werden. Mittels Metabolit- und Transkriptprofilierung und multivariater Lernverfahren werden optimierte Marker zur Vermeidung von yield penalty Effekten identifiziert, die in DNA Marker umgesetzt werden. Damit wird VALDIS TROST Marker zur Identifizierung trockentoleranter Zuchtlinien unabhängig von Speziallaboren und aufwändigen Kulturversuchen hervorbringen. | Prof. Dr. Renate Horn Tel.: +49 381 498-6170 renate.horn@uni-rostock.de Universität Rostock - Institut für Biowissenschaften - Abt. Pflanzengenetik Albert-Einstein-Str. 3 18059 Rostock | X | FPNR | |
| 01.04.2017 | 31.12.2020 | 22014716 | Ernährungsdiagnose bei Hauptbaumarten durch Rindenanalytik - Akronym: Rindenanalytik | Die etablierte Praxis der Diagnose des Ernährungszustandes zur Abschätzung der Vitalität von Waldbeständen durch Nadel- und Blattanalytik hat eine größere Anzahl von Nachteilen, wie z.B. die schwierige und aufwändige Probenahme oder eine hohe Variabilität der Nährelementgehalte von Jahr zu Jahr. Den für die Nadel- bzw. Blattanalytik genannten Nachteilen könnte bei Verwendung der Nährelementgehalte der Rinde als Diagnoseinstrument begegnet werden, da z.B. für die Probenahme nicht die Baumkrone erreicht werden muß und Rinden über mehrere Wachstumsjahre integrieren. Ziel ist die Erarbeitung und Etablierung eines Verfahrens zur Einschätzung des Ernährungszustandes der Hauptbaumarten anhand leicht zu gewinnender Rindenproben. Dies würde die Probenahme für ernährungsdiagnostische Untersuchungen entscheidend vereinfachen und damit die Kosten senken. Zudem böte es die Chance, mehr Waldbestände kostengünstig in ihrer Ernährungssituation zu beurteilen. Restriktionen in der Nährelementversorgung würden so einfacher erkannt und die Forstwirtschaft könnte hierauf in ihrer Nutzungsintensität entsprechend reagieren. Der Arbeitsplan sieht folgendes vor: a) Analysen zur Variabilität und Repräsentativität von Nährelementgehalten in Rindenproben an BHD-Stammscheiben der Hauptbaumarten Buche, Eiche, Fichte und Kiefer zur Festlegung der Beprobungsposition b) Analysen zu radialen Gradienten der Nährelementgehalte in Rindenproben mit energiedispersiver Röntgenanalyse (EDX) zur Festlegung des zu analysierenden Rindenbereichs c) Analysen zur jahreszeitlichen Variabilität der Nährelementgehalte in Rindenproben lebender Bäume zur Festlegung des Beprobungszeitraums d) aus a), b) und c) Erarbeitung eines Probenahmeschemas für eine praxisgerechte Freilandbeprobung stehender Bäume e) Anwendung von d) an einer verschiedene Ernährungszustände abdeckenden Auswahl bayerischer BZE-Punkte und Vergleich der rindenanalytischen Werte mit den vorhandenen Ergebnissen der Nadel/Blattanalytik | Prof. Dr. Dr. Axel Göttlein Tel.: +49 8161 71-4749 goettlein@forst.tu-muenchen.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Fachgebiet für Waldernährung und Wasserhaushalt Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | FPNR | ||
| 01.01.2019 | 31.12.2021 | 22014717 | Verbundvorhaben (FSP-Brandschutz): Entwicklung einer glimmgeschützten Holzfaserdämmung; Teilvorhaben 2: Entwicklung einer glimmgeschützten Holzfaserdämmung - Akronym: innoDaemm | Holzfaserdämmstoffe sind nach DIN 4102-1 (1998) in die Baustoffklasse B2 (normalentflammbar) eingestuft. Sie erreichen die Baustoffklasse B1 (schwerentflammbar) nicht, weil sie nach Entzug der Flamme Glimmerscheinungen aufweisen. Aus dem Grund ist die Verwendung dieser Materialien für die Gebäudeklassen 4 und 5 nach Musterbauordnung nicht erlaubt. Daher befasst sich dieses Vorhabens mit der Entwicklung einer innovativen glimmgeschützten Holzfaserdämmplatte, die nach Entfernung der Zündquelle selbst-verlöschend ist und nicht glimmt. Das zu entwickelnde Glimmschutzmittel soll ökologisch vertretbar sein. Die Anbindung und der Beladungsgrad des Glimmschutzmittels an die Holzfasern sollen durch unterschiedliche Applikationsmethoden des Glimmschutzmittels auf der Faseroberfläche verbessert werden. | Das übergeordnete Vorhabensziel (Herstellung von nichtglimmenden Holzfaserdämmstoffen) konnten nicht erreicht werden, allerdings konnten wichtige Erkenntnisse für die weitere Brandertüchtigung von Holzfaserdämmstoffen und deren Untersuchung erlangt werden. Veröffentlichungen dazu erfolgten im Teilvorhaben 22010716. Die Übertragung in den industriellen Maßstab (Up-Scaling) konnte im Teilvorhaben nicht erfolgen. | Dipl.-Ing. Rainer Blum Tel.: +49 7741 6099-41 blum@gutex.de GUTEX Holzfaserplattenwerk H. Henselmann GmbH + Co. KG Gutenburg 5 79761 Waldshut-Tiengen | X | FPNR |
| 01.10.2019 | 30.09.2024 | 22014718 | Verbundvorhaben: Acetylierung dünner Furniere und Holzfasern mittels in situ erzeugtem Keten zur Verbesserung der Beständigkeit daraus hergestellter Holzwerkstoffe; Teilvorhaben 2: Aufbau und Betrieb der Acetylierungsanlage - Akronym: FiVeKat | Aufbau einer Acetylierungsanlage im Kleinmaßstab. Beratende Mitwirkung bei der Konstruktion der Acetylierungsreaktoren. Bereitstellung einen Keten umrüstbaren 100 l Sterilisators. Umrüsten und Umprogramieren der Anlage. Programmabläufe optimieren. Teilnahme an Experimenten zur Acetylierung. Beratung zu Sicherheitseinrichtungen. Mitwirkung bei der Herstellung eines Formsitzes. | Torsten Ilka Tel.: +49 6732 9370-0 monika.ramberger@dmb-apparatebau.de DMB Apparatebau GmbH Spiesheimer Weg 25 a 55286 Wörrstadt | FPNR | ||
| 01.02.1998 | 30.11.2001 | 22014797 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer Technologie zum Färben von Cellulose- und Proteinfaserstoffen mit einheimischen Pflanzenfarben: Teilvorhaben 4: Entwicklung von Verfahren zur Gewinnung und Stabilisierung von Farbstoffen | Gegenstand des Verbundvorhabens waren veredelungstechnologische und umweltrelevante Untersuchungen zur Applikation von Farbstoffkonzentraten aus den einheimischen Färberpflanzen Färberwau, Kanadische Goldrute, Färberkamille, Krapp und Färberknöterich auf Cellulosefasern (Baumwolle, Leinen, Viskosefasern) und Proteinfasern (Wolle). Aus den verschiedenen Pflanzenteilen sollten Farbstoffextrakte gewonnen und die mit Hilfe von Membrantrennverfahren und enzymatischen Prozessen gereinigt werden. Auf den Einsatz toxischer Verbindungen wie Chromverbindungen sollte dabei weitestgehend verzichtet werden. Mit den gewonnenen Extrakten sollten Färbeversuche durchgeführt werden. Dabei sollten die Gebrauchseigenschaften (z.B. Naßechtheit und Lichtbeständigkeit), die Umweltverträglichkeit (Humantoxizität, Prozeßwasserbelastung) und die wesentlichen Verfahrensparameter (Reproduzierbarkeit, Lagerungsstabilität etc.) analysiert und bewertet werden. Die Ergebnisse der Extraktherstellung und Färbung im Labormaßstab sollten mit Hilfe der einschlägigen DIN-Normen ausgewertet und allen interessierten Textilunternehmen zur Verfügung gestellt werden. Die Aufgaben dieses Teilprojektes lagen schwerpunktmäßig in der analytischen Bewertung der von den Partnern gelieferten Extrakte. Daneben sollten Versuche zur CO2-Extraktion von Farbstoffen durchgeführt werden. Aufgaben der anderen Partner waren die Produktion und Bereitstellung von pflanzlichem Ausgangsmaterial, die Entwicklung von Technologien zur Protein- und Cellulosefaserfärbung sowie die industrielle Erprobung und Optimierung der Verfahren. | Den Schwerpunkt des Teilvorhabens bildete die analytische Bewertung der von den Verbundpartnern produzierten Rohstoffe und Farbstoffextrakte. Insgesamt wurden ca. 850 Extrakte, Konzentrate und Pulver mittels photometrischer und HLPC-Verfahren auf wertgebende Inhaltsstoffe und andere qualitätsbestimmende Parameter untersucht. Zum Teil waren hierzu umfangreiche methodische Vorarbeiten zu leisten. Die vom IGV mittels CO2-Hochdruckextraktion gewonnenen Farbstoffe konnten, insbesondere aufgrund schlechter Löslichkeit, in der Anwendung der von den Verbundpartnern genutzten Färberverfahren nicht überzeugen. Dennoch werden für diese Technologie Anwendungsmöglichkeiten, bspw. in der Herstellung hochreiner Referenzsubstanzen für die Farbstoffanalytik, vermutet. Es kann insgesamt eingeschätzt werden, dass mit dem Verbundvorhaben die Voraussetzungen für die Überführung der Forschungsergebnisse in den industriellen Maßstab gelegt wurden. Eine entsprechende Umsetzung setzt jedoch das Interesse der textilverarbeitenden Industrie voraus, sich an entsprechenden Folgeprojekten mit finanziellem und personellem Engagement zu beteiligen. Pflanzliche Farbpigmente werden synthetische Farbstoffe nicht vom Markt verdrängen können. Sie bieten jedoch gerade in Kombination mit heimischen Naturfasern, aber auch in Biokunststoffen, in der Papier- und Lederindustrie, interessante Marktpotentiale, die es nunmehr in Kooperation mit Industriepartnern zu nutzen gilt. | Karin Loest Tel.: +49 33200 89-252 karin.loest@igv-gmbh.de IGV Institut für Getreideverarbeitung GmbH Arthur-Scheunert-Allee 40/41 14558 Nuthetal | FPNR | |
| 01.12.2000 | 30.11.2003 | 22014799 | Verbundvorhaben: Untersuchung von Katalysatoren zur Oxidation und reduktiven Aminierung von niedermolekularen Kohlenhydraten: Teilvorhaben 2: Katalysatoreinsatz | Die verstärkte Nutzung nachwachsender Rohstoffe in Form niedermolekularer Kohlenhydrate (z. B. Saccharose, Glucose, Fructose u. a.) zur Gewinnung chemischer Synthesebausteine und wertschöpfender Produkte ist sowohl ökologisch als auch ökonomisch von großem Interesse. Aufgrund der Notwendigkeit der Verwendung abfallarmer und ressourcenschonender Technologien kommen für die selektive Funktionalisierung von Kohlenhydraten in erster Linie katalytische Verfahren in Betracht. Im beantragten Verbundprojekt sollen daher grundlegende Untersuchungen verschiedener selbst präparierter und kommerziell erhältlicher Katalysatoren für die Oxidation sowie die reduktive Aminierung verschiedener Mono- und Disaccharide durchgeführt werden. Ziel ist es, Kenntnisse darüber zu erlangen, welche Parameter die Zielgrößen Selektivität, Aktivität und Standzeit der Katalysatoren beeinflussen, um durch gezielte Maßnahmen die Eigenschaften der Katalysatoren verbessern zu können. Aufbauend auf diesen Ergebnissen sollen ausgewählte Katalysatoren unter industriellen Bedingungen getestet und deren Verwendbarkeit in technischen Prozessen evaluiert werden. Das Verbundvorhaben wird in Zusammenarbeit mit der TU Braunschweig durchgeführt. | Es erfolgte ein umfangreiches Screening nach Katalysatoren zur Oxidation von Kohlenhydraten und zur reduktiven Aminierung von Isomaltulose. Für den Bereich der reduktiven Aminierung konnte ein völlig neuer Reaktionsweg erschlossen werden. Hierbei handelt es sich um eine säurekatalysierte Aminierung von Isomaltulose mit Dodecylamin und anschließender Umlagerung zu 2-Desoxy-2-dodecylaminoisomaltose, welches über gute tensidische Eigenschaften verfügt. Gegenüber der klassischen reduktiven Aminierung ist diese Variante deutlich effizienter. Darüber hinaus erfolgte die Charakterisierung der Tensideigenschaften. Grundsätzlich problematisch ist die Aufarbeitung/Isolierung, da sich die Trennung von den nicht zu vermeidenden Braunprodukten schwierig gestaltet. In diesem Punkt besteht noch weiterer Forschungs- und Entwicklungsbedarf. Im Bereich der Zuckeroxidation sind die neuen Erkenntnisse zur katalytischen Oxidation von Glucose mit geträgerten Goldkatalysatoren hervorzuheben. Die Goldkatalysatoren besitzen eine besondere Substratselektivität mit hoher Aktivität, die eine vollständige Oxidation von Aldosen erlaubt, aber mit Ketosen keine Reaktion zeigt. Es gelang die erstmalige Oxidation zahlreicher Mono-, Di- und Oligosaccharidaldosen. Die Goldkatalysatoren erhöhen die Effizienz der Herstellung von Aldonsäuren um ein Vielfaches gegenüber der Verwendung anderer Edelmetallkatalysatoren oder Biokatalysatoren. Da sich die Katalysatoren auch als langzeitstabil erwiesen, bestehen gute Aussichten für eine Weiterentwicklung und Übertragung in den technischen Maßstab, wobei als Zwischenschritt die Übertragung in den Pilotmaßstab erforderlich ist, der in einem Folgevorhaben bearbeitet (FKZ 222018203) werden soll. Für eine abschließende Bewertung der wirtschaftlichen Nutzung sind in diesem Folgevorhaben noch weitere Faktoren wie z. B. die technische Verfügbarkeit der Katalysatoren und die Optimierung des Oxidationsverfahrens, insbesondere im "Downstream-Prozess", zu bearbeiten. | Dr. Alireza Haji-Begli Tel.: +49 6359 803-382 alireza.hajibegli@suedzucker.de Südzucker AG - Zentralabt. Forschung, Entwicklung und Services (ZAFES) Wormser Str. 11 67283 Obrigheim (Pfalz) | FPNR | |
| 01.12.2004 | 30.11.2005 | 22014803 | Untersuchung des Verhaltens von Bioölen mit Restanteilen von Mineralöl in hydraulischen Anlagen | Der Einsatz von Bioölen in hydraulischen Anlagen setzt die gründliche Reinigung der Anlage von Mineralölresten voraus, da Mischungen Probleme verursachen können und daher weitgehend vermieden werden müssen. Die Mischungsproblematik stellt eine erhebliche Markteinführungsbarriere für Bioöle und biogene Öle dar, da sie hohe Kosten und starken Beratungsbedarf bei den umstellenden Firmen verursacht. Um die Wissenslücke über Vermischungen zwischen Bioölen und Mineralölen und deren Konsequenzen zu schließen, sollen in diesem Forschungsvorhaben erste systematische Erkenntnisse über die Eigenschaften dieser Mischungen gewonnen werden. Recherche zum Thema Ölvermischung (Literaturrecherche / Erfahrungen bei div. Anwendern und Herstellern); Identifikation der in der Praxis auftretenden Problemen; Laboranalysen an definierten Mischungen (Bioöl/Mineralöl) Die Erkenntnisse der Vermischungsproblematik sollen einerseits erste Hinweise für die Praxis liefern, andererseits aber auch als Basis eines evtl. erforderlichen größeren Forschungsvorhabens dienen. Darlegung der Art von Problemen bei Vermischungen, bei welchen Mischungsanteilen und bei welcher Gruppe von Ölen. | Zur Untersuchung des Verhaltens von Mischungen aus Bioölen und Mineralölen wurden zehn biogene Hydrauliköle nach ihrer Marktrelevanz ausgesucht und mit sechs verschiedenen mineralischen Hydraulikölen eine Versuchsmatrix für die Vermischung gebildet. Die Mischung der biogenen Fluide mit mineralischen führte bei einigen Kombinationen zu einer auffälligen Verringerung der Viskosität bei 40 C unter die Viskositäten der beteiligten Mischungspartner. Insgesamt waren die Mineralölzumischungen in den untersuchten Konzentrationen von 5%, 10% und 20% für die Viskosität als technische Auslegungsgrundlage im Anlageneinsatz aber unkritisch. Für eine Beurteilung der Standzeit der Proben wurden diese unter der Zugabe von 1% ungelöstem Wasser definiert gealtert. Als Vergleichskriterium dient die Veränderung der Neutralisationszahl vor und nach diesem Hydrolysetest. Die Zumischung von Mineralölen verringerte im Allgemeinen die Zunahme der Neutralisationszahl. Besonders die Zumischung des Mehrbereichsmotorenöls wirkte sich dahingehend positiv aus. Im Rotary Bomb Test konnte kein signifikanter Einfluss der Vermischung mit Mineralöl auf die oxidative Stabilität der Bioöle festgestellt werden. Bei den Mischungsversuchen zeigten sich deutlich sichtbare Unverträglichkeiten in Form von Ausfällungen oder Ausflockungen. Die zur Bewertung der Filtrierbarkeit gemessenen Durchflusszeiten durch eine Testmembran steigen bei einigen Mischungen im Vergleich zum ungemischten Bioöl erheblich an. Einige Proben ließen sich gar nicht mehr durch den Filter ziehen. Andere Mischungen zeigten nahezu die gleichen Eigenschaften wie das ungemischte Bioöl. Eine eindeutige Korrelation zu den optischen Auffälligkeiten ist nicht gegeben. Die untersuchten ungemischten Bioöle scheiden gelöste und ungelöste Luft in gleichem Maße ab wie die untersuchten Mineralöle. Sowohl auf Luftabscheidevermögen als auch auf das Schaumverhalten hat die Vermischung mit Mineralöl meist einen negativen Einfluss. | Prof. Dr.-Ing Hubertus Murrenhoff Tel.: +49 241 8027512 hubertus.murrenhoff@ifas.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Institut für fluidtechnische Antriebe und Steuerungen Campus-Boulevard 30 52074 Aachen | FPNR | |
| 01.01.2007 | 31.07.2008 | 22014806 | Grundlagenerarbeitung zur Berechnung und Optimierung von Substratmischungen durch gezielte Nutzung von Synergieeffekten einzelner Einsatzstoffe | Durch gezieltes Ansetzen von Batch-Gärversuchen wird die Substratzusammensetzung mit der maximalen Abbaurate und den maximalen Synergieeffekten ermittelt. Zur Quantifizierung und Erhöhung der Übertragbarkeit auf ein breites Spektrum von Substraten (NawaRo´s) wird das C/N-Verhältnis als Parameter herangezogen. Gleichzeitig soll durch den Nachweis der Synergieeffekte und dem daraus resultierenden Verzicht von Monovergärung die Prozesstabilität erhöht werden. Es wird ein Labor zur Versuchsvergärung eingerichtet in dem im Rahmen von 7 Versuchsreihen die in der Praxis am häufigsten verwendeten fünf Substrate und deren Mischungen vergoren werden. Es kommen dabei drei Trockenschränke zum Einsatz in denen der erweiterte "Bergedorfer Gärtest" durchgeführt wird. Die Auswertung der Ergebnisse erfolgt durch das Erstellen eines rechnergestützen Programmes. Nach einer praktischen Erprobung an Biogasanlagen werden Substratmischungen anhand des C/N-Verhältnisses zusammengestellt um Synergieeffekte, und somit das eingesetzte Substrat, optimal auszunutzen. Durch die intensive Zusammenarbeit mit Anlagenbetreibern werden die gewonnenen Ergebnisse direkt in der Praxis angewendet und erprobt. | Baudirektor Johann Sedlmeier Tel.: +49 9826-18130 Entwicklungs- Beratungs- und Anwendungszentrum für die verstärkte Nutzung von Biomasse Steingruberstr. 5 91746 Weidenbach | X | FPNR | |
| 01.02.2008 | 31.03.2011 | 22014807 | Heterologe Aceton - Fermentation (HAF) | Ziel des Vorhabens war die Etablierung eines mikrobiellen Herstellverfahrens von Aceton aus nachwachsenden Rohstoffen mittels neuer Bakterienstämme und eines fermentativen Verfahrens bei gleichzeitiger Entkopplung der Acetonproduktion von der Bildung von Butanol und Ethanol wie im klassischen ABE-Prozess. Gegenstand der Entwicklung war die Auswahl und Optimierung von geeigneten mikrobiellen Produktionsstämmen, die Entwicklung und Optimierung des Fermentationsprozesses, sowie der Entwicklung eines anschließenden Aufarbeitungsprozesses durch Abtrennung des Produktes aus der Fermentationsbrühe mit anschließender weiterer Aufarbeitung. Des Weiteren wurde eine Refixierung von CO2 angestrebt. Dazu sollten die Möglichkeiten getestet werden einen Produktionsorganismus zu konstruieren der Aceton komplett aus CO2 bilden kann. | Es wurde eine C. glutamicum gltA-Deletionsmutante konstruiert, um den intrazellulären Acetyl-CoA-Pool zu erhöhen. Dieser Stamm war anschließend durch die plasmidbasierten Aceton-Synthese-Operone befähigt, Aceton zu produzieren, was sich auf 5,8 g/l Aceton steigern lassen konnte. Weiterhin wurde im Rahmen des Projektes die heterologe, Acetat-unabhängige Produktion von Aceton in Escherichia coli etabliert. Dazu wurden die Gene für die Thioesterase YbgC (ygbC) aus H. influenzae zusammen mit den Genen für die Thiolase (thl) und die Acetacetat-Decarboxylase (adc) aus C. acetobutylicum in Form eines neuen synthetischen ‚Aceton‘-Operons zusammengeführt, in das Plasmid pUC19 kloniert und in E. coli transformiert. Durch Optimierung der Medienzusammensetzung und der Kulturbedingungen konnte die Acetonbildung gesteigert werden. Durch genetische Modifikationen von Genen des zentralen Stoffwechsels von E. coli wurden weitere Verbesserungen des Produktionsstammes erzielt. Dabei konnte in einem fermentativen Prozess zur Herstellung von Aceton bis zu 80% der theoretisch möglichen Ausbeute von Aceton auf Glukose erzielt werden. Während der Projektlaufzeit war eine Steigerung der Produktivität auf bis zu 0,24 g/l h möglich, was eine deutliche Steigerung zur Ausgangssituation darstellt aber unter der gegenwärtigen Preissituation für Aceton momentan keine wirtschaftliche Alternative zu dem sonst petrochemische Grundstoffe nutzenden Herstellverfahren darstellt. Weitere Optimierung wäre möglich und würde eventuell ein alternatives, nachhaltiges Herstellverfahren auf nachwachsenden Rohstoffen für die Zukunft zur Verfügung stellen. Außerdem konnte für C. aceticum ein Transformationsprotokoll etabliert werden, so dass verschiedene konstruierte Plasmide in den Stamm eingebracht werden konnten. C. aceticum war dadurch in der Lage, aus den Kohlenstoff- und Energiequellen Fructose oder CO2 und H2 das Produkt Aceton zu produzieren. Versuche zur Optimierung der Acetonproduktion wurden mit C. acet | Dr. Ulrich Becker Tel.: +49 6181 59-3526 ulrich.becker@evonik.com Evonik Industries AG - Standort Wolfgang - Abt. CU-EC-EX-PRD-PR Rodenbacher Chaussee 4 63457 Hanau | X | FPNR |
| 01.09.2012 | 30.06.2015 | 22014811 | Korrosion in Biokraftstoffen | Grundlegende Aussagen zu Werkstoffverträglichkeiten (inkl. Beschichtungen) für Kraftstoffqualitäten in Deutschland und Brasilien zu erarbeiten. Durch das Zusammenführen der Ergebnisse des geplanten Projekts wird eine Vergleichsbasis zur möglichen Übertragbarkeit der Felderfahrungen und Forschungsergebnissen von BRA nach GER und GER nach BRA geschaffen, wodurch ein erheblicher Nutzen auf beiden Seiten entsteht. Klärung der Zusammensetzung normgemäßer und im Feld eingesetzter Kraftstoffe in BRA und GER.Auswahl repräsentativer und hinsichtlich Korrosion grenzwertiger Kraftstoffzusammensetzungen: Auf Basis eines DoE-Ansatzes soll die Signifikanz von Wechselwirkungen zwischen Blendkomponenten (Ethanolgehalt, Wasseranteil, Verunreinigungen) untersucht und bewertet werden.Ermittlung der Materialverträglichkeiten von Werkstoffen in Kraftstoffen. Klärung und Bewertung der Korrosionsmechanismen: Es werden REM-Untersuchungen durchgeführt, Schliffe angefertigt und Kraftstoffanalysen zur Bestimmung des Metalleintrags in den Prüfkraftstoff vorgenommen. Damit werden Grundlagen zum Verständnis der Korrosionsmechanismen, zur Korrosionsprävention, Korrosionsschutz und Werkstoffauswahl erarbeitet.Bewertung im Hinblick auf die Übertragbarkeit der Untersuchungsergebnisse von BRA auf GER und umgekehrt mit Schaffung einer Bewertungsgrundlage für die Übertragung von Felderfahrungen.Erstellung von Korrosivitätsklassen zur landesunabhängigen Abschätzung des Gefährdungspotenzials der Kraftstoffe. | Prof. Dr.-Ing. Matthias Oechsner Tel.: +49 6151 16-24900 oechsner@mpa-ifw.tu-darmstadt.de Technische Universität Darmstadt - Fachbereich Maschinenbau - Staatliche Materialprüfungsanstalt Darmstadt - FG und Institut für Werkstoffkunde Grafenstr. 2 64283 Darmstadt | X | FPNR | |
| 01.07.2012 | 30.04.2016 | 22014812 | Verbundvorhaben: Potentiale agrarer Dendromasseproduktion im Norddeutschen Tiefland unter Berücksichtigung der Wasserversorgung und Konkurrenzfähigkeit von Kurzumtriebsplantagen (AGENT); Teilvorhaben 2: Analyse der Wassernutzungseffizienz schnellwachsender Baumarten | Übergeordnetes Ziel des Forschungsvorhabens "Potentiale agrarer Dendromasseproduktion im Norddeutschen Tiefland unter Berücksichtigung der Wasserversorgung und Konkurrenzfähigkeit von Kurzumtriebsplantagen (AGENT)" ist es, Vorzugsflächen und Nutzungspotentiale für die Energieholzproduktion in der Landwirtschaft weiträumig zu identifizieren und den Zusammenhang zwischen Wasserversorgung und Biomasseaufbau auch im Hinblick auf die Transpirationsleistung zu untersuchen. Die Untersuchungen zum Transpirationsverhalten werden dazu verwendet, die Einflüsse von KUP auf die zur Verfügung stehenden Wasserressourcen zu analysieren. Das Forschungsvorhaben umfasst die folgenden 3 Arbeitspakete. WP 1: GIS-basierte multikriterielle Analyse zur Ausweisung potentieller Standorte für KUP und Analyse des Wasserhaushalts (FU Berlin). WP 2: Ermittlung von Ertragsfunktionen für die Denrdomasseproduktion in Abhängigkeit von Wasserdargebot und Sortenwahl auf Schlagebene (HNE Eberswalde). WP 3: Potentialermittlung von KUP und Bewertung im Vergleich zu Gewinnbeiträgen von konventionellen Fruchtfolgen (FU Berlin, HNE Eberswalde) | Prof. Dr. Dieter Murach Tel.: +49 3334 657-192 dieter.murach@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich Wald und Umwelt Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | X | FPNR | |
| 01.12.2014 | 30.06.2018 | 22014813 | Verbundvorhaben: Spurenelemente durch Energiepflanzen - Stoffströme und Handlungsempfehlungen für eine optimierte Prozessbiologie in Biogasanlagen; Teilvorhaben 1 | Bei alleinigem Maissilage-Input (minimale Cobaltgehalte) in Biogasanlagen reichen die Spurenelemente für eine optimale Methanbildung nicht aus. Derzeit werden in Deutschland in mehr als 3.000 Biogasanlagen industrielle Additive zugefüttert, um dem Mangel zu begegnen. Das hilft zwar, birgt aber Umweltrisiken und verursacht Kosten. Andere mögliche Energiepflanzen kumulieren im Vergleich zu Mais erheblich mehr an essenziellen Spurenelementen. Durch die Zumischung anderer Energiepflanzen sollte es möglich sein, eine ausreichende Spurenelementversorgung für die Vergärung zu gewährleisten, wodurch auf künstliche Spurenelementadditive verzichtet werden könnte. In quasi-kontinuierlichen Laborfermentern wird dies verifiziert. Korrelationen von Elementkonzentrationen, Prozessdaten sowie der Zusammensetzung und Aktivität der mikrobiellen Gemeinschaften im Biogasreaktor sollen grundlegende Zusammenhänge aufzeigen. Ökologische, soziale und ökonomische Aspekte fließen in die Bewertung der Anbauwürdigkeit der untersuchten Energiepflanzen ein. Mit einem vielfältigeren Energiepflanzenanbau werden Nachhaltigkeitsansprüche an die Biogaserzeugung deutlich besser erfüllt. Alle Proben von den Versuchsfeldern und den Labor- sowie Praxisfermentern werden nach einem Säuretotalaufschluss mittels ICP-OES und -MS auf über 50 Elemente hin untersucht. Eine Element-Prognose Boden¿Pflanze wird erarbeitet. Die Mobilität der Spurenelemente im Fermentermaterial wird untersucht (Extraktion, Filtration, Multielementbestimmung). Toxische Schwellen im Biogasprozess bei einer Überdosierung werden für kritische Elemente ermittelt. Die gesammelten Daten des Projektes fließen in einer Datenbank zusammen. Dies ermöglicht eine grobe Prognose der Stoff- und Elementströme. Handlungsempfehlungen für einen nachhaltig optimierten Energiepflanzenbau bei gleichzeitig maximaler Biogasausbeute werden abgeleitet und veröffentlicht. Dr. Sauer übernimmt die Koordination und Leitung des Verbundprojektes. | Dr. Benedikt Sauer Tel.: +49 551 39-13736 bsauer@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Geowissenschaften und Geographie - Geowissenschaftliches Zentrum - Sedimentologie/Umweltgeologie Goldschmidtstr. 3 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.11.2014 | 30.04.2017 | 22014814 | Verbundvorhaben: Abscheidung von Feinstaub aus Biomassekleinfeuerungsanlagen mit Tiefenfiltern Phase 2: Entwicklung bis zur Dauerbetriebsfähigkeit; Teilvorhaben 2: Experimentelle Untersuchungen und Unterstützung der Entwicklungsarbeiten | Im Rahmen des Projektes "Abscheidung von Feinstaub aus Biomassekleinfeuerungen mit Tiefenfiltern" wurde ein funktionsfähiger Staubfilters zur Reinigung der Rauchgase aus Kleinfeuerungsanlagen, unter Einhaltung der künftig geltenden Grenzwerte der 1. BImSchV, entwickelt. Nach zahlreichen Staubmessungen steht fest, dass mit diesem Staubabscheidesystem die ab 2015 gültigen Grenzwerte der 1. BImSchV sicher eingehalten und deutlich unterschritten werden können. Ziel des hier beantragten Projektes ist es, die Entwicklung des Staubabscheiders soweit voranzutreiben, dass nach Projektende Feldversuche in großer Stückzahl (im dreistelligen Bereich) durch einen industriellen Produzenten erfolgen können. Im Rahmen des hier beantragten Projektes sind weitere Entwicklungs- und Optimierungsarbeiten durch Feldtests erforderlich. Zum Erreichen dieser Ziele wird vorgeschlagen, die Entwicklung des Pilotfilters im Rahmen eines Anschlussprojektes während zwei Heizperioden von Sept 2014 bis Aug 2016 fortzusetzen Die Weiterentwicklung des Staubabscheiders gliedert sich in sechs Arbeitspakete (AP). In AP 1 und 2 erfolgt die Weiterentwicklung/Optimierung der Staubabscheider im Technikum von TEER/RWTH-Aachen sowie dem Projektpartner dezentec. AP 3 betrifft die Weiterentwicklung der Filtersteuerungsanlage, welche in den Aufgabenbereich von Oberland fällt. AP 4 und 6 beinhaltet Feldtest über zwei Heizperioden mit einer jeweiligen Optimierung, was in die Verantwortung von TEER sowie dezentec fällt. AP 5 betrifft Oberland und kümmert sich um die Anpassung der Praxisfilteranlage an besondere Marktgegebenheiten. | Hubert Mangold Tel.: +49 8824 9298-30 hubert.mangold@oberland-mangold.de Oberland Mangold GmbH In der Enz 1 82438 Eschenlohe | X | FPNR | |
| 01.09.2015 | 31.08.2018 | 22014815 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer biologisch abbaubaren, sprühfähigen Mulchfolie aus NaWaRos zur Steigerung der Nachhaltigkeit beim integrierten Pflanzenschutz von intensiven gartenbaulichen Freilandkulturen; Teilvorhaben 2: Prüfung der technischen Eigenschaften - Akronym: Spruehmulchfolie | Die gemeinsam mit der Hochschule und Forschungseinrichtungen entwickelte Projektidee zur Entwicklung einer multifunktionalen, sprühfähigen und biologisch abbaubaren Folie stellt einen Lösungsansatz dar, der Wirtschaftlichkeit mit einer höheren Umweltverträglichkeit vereinen kann. Das Unternehmen kann dadurch seine bereits seit Jahren realisierte Firmenstrategie in neue Produkte umsetzen. Die dafür erforderlichen Untersuchungen und Entwicklungen übersteigen jedoch die Möglichkeiten eines mittelständischen Unternehmens. Aufgrund der innovationsorientierten Firmenphilosophie, die bereits über sehr enge Forschungskontakte zu wissenschaftlichen Einrichtungen verfügte, konnte das in dieser qualitativen Tiefe und quantitativen Breite erarbeitete Projekt geplant werden. Die Heinrich Glaeser Nachf. GmbH hat damit die Chance, neue Maßstäbe für Produkte zu setzen und ihre Markstabilität zu festigen. Für die Produktion notwendige chemisch-synthetische Produkte sollten durch nachhaltig produzierte Stoffe ersetzt werden, die idealerweise vollständig abbaubar aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden können. Im ersten Schritt werden die Folien technisch entwickelt und die optischen Eigenschaften (repellente Wirkung) in Labor- und Klimakammerversuchen hinsichtlich ihrer grundsätzlichen Interferenz mit dem visuell gesteuerten Verhalten der relevanten Schädlings- und Nützlingsarten untersucht. Parallel wird in ersten Freilandversuchen die optimale Etablierung von Nützlingspopulationen (offene Zuchten) erarbeitet. Im zweiten Schritt werden in Kleinparzellenversuchen mit der Möglichkeit randomisierter multipler Varianten Folien und Nützlinge im Freiland kombiniert. Im dritten und abschließenden Schritt werden in größeren Freilandversuchen die optimalen Varianten unter Praxisbedingungen an unabhängigen (Entwicklungsphase) Datensätzen validiert. Insgesamt soll ein hochwertigeres Produkt produziert werden. | Dipl.-Kfm. Univ. Martin Steck Tel.: +49 731 3981-42 msteck@glaeser-textil-ulm.de Heinrich Glaeser Nachf. GmbH Blaubeurer Str. 263 89081 Ulm | X | FPNR | |
| 01.02.2017 | 31.01.2018 | 22014816 | Verbundvorhaben: Einfluss des Lignintyps auf die Haftung in thermoplastischen PE-Lignin-Blends (LPEblends); Teilvorhaben 2: Blendherstellung und -charakterisierung - Akronym: LPEblends | Die Haftungseigenschaften ligninbasierter Polyethylen (PE) Blends werden unter Variation des Lignintyps systematisch untersucht und optimiert, um die finalen mechanischen Eigenschaften zu verbessern. Bei diesen Untersuchungen können grundlegende Erkenntnisse bezüglich der Wechselwirkung von Lignin mit kommerziellen Haftvermittlern (maleierte Polymere) u. a. bei variierender Reinheit bzw. chemisch-physikalischen Eigenschaften gewonnen werden. Ziel ist es, einen chemischen oder physikalischen Strukturparameter der Ligninkomponente zu identifizieren, der direkt mit dem Kopplungspotential zu maleierten Polymeren korreliert und somit signifikant verbesserte mechanische Eigenschaften der resultierenden Blends ermöglicht. Als Ausgangsproben werden Nadel- und Laubholz-Kraftlignin, Laubholz-Organosolvlignin sowie Soda-Graslignin beschafft. Durch Aufreinigungsverfahren sollen aus den ausgewählten Ligninen jeweils mindestens drei verschiedene Qualitäten erhalten werden, die sich im Kohlenhydrat- und Aschegehalt unterscheiden, und umfassend charakterisiert werden. Ziel ist es, einen chemischen oder physikalischen Strukturparameter bzw. eine Eigenschaft des Lignins zu identifizieren, welche direkt mit dem Kopplungspotential zu MA-gepfropften PE Haftvermittlern korreliert. Zur Identifizierung der Haftung an den realen Blendsystemen zwischen den unterschiedlichen Ligninen und der PE-Matrix werden qualitative, spektroskopische und indirekte Methoden eingesetzt. Da die Untersuchung im Blend, aufgrund der geringen Mengenanteile der postulierten kovalenten Bindungen erschwert ist, werden zusätzlich Modellversuche mit Lignin und MAPE durchgeführt. Die modifizierten Produkte werden durch FTIR Spektroskopie mit ATR oder KBr Technik untersucht. Zusätzlich werden die Proben nach Quellung (DMSO-d6) in einem HR-MAS NMR-Rotor untersucht. Im Vergleich zu den unmodifzierten Ligninen sollte es so möglich sein die neu entstandenen Bindungstypen für die unterschiedlichen Produkte nachzuweisen. | Auf Grund kaum existierender Untersuchungen zum Einfluss des Lignintyps auf die resultierende Haftung in PE-Lignin-Blends, war es Ziel, relevante chemisch-physikalische Strukturparameter des Lignins zu identifizieren, welche im direkten Zusammenhang zur Kopplungsfähigkeit des Lignins zum Haftvermittler stehen. Vorrangig wurden ein Softwood Kraft-, ein Hardwood Kraft- und ein Soda Grass Lignin verwendet, welche sich in ihrer Herkunft sowie im Aufschluss unterscheiden und unterschiedlich aufbereitet bzw. gereinigt wurden, um anschließend zu PE-Lignin-Blends verarbeitet und hinsichtlich ihrer Haftung untersucht zu werden. Es konnte erfolgreich ein geeignetes Verarbeitungsregime ermittelt und PE-Lignin-Blends mit jeweils 50wt% biobasiertem Anteil hergestellt werden. Die Bewertung der Haftung erfolgte durch Bruchbildanalyse und der Auswertung mechanischer Kennwerte, welche auf Änderungen der Haftung sensitiv reagieren. Aus der Gegenüberstellung der wichtigsten Strukturparameter des Lignins mit den mechanischen Kennwerten konnte geschlussfolgert werden, dass insbesondere eine hohe Anzahl an phenolischen Hydroxylgruppen und/oder eine hohe Polydispersität die Haftung im Blend begünstigen und das Softwood Kraftlignin das höchste Kopplungspotential aufwies. Die gewonnenen Erkenntnisse sind in guter Übereinstimmung mit Ergebnissen der FTIR Messungen und den Modellvorstellungen zur Funktionsweise des Haftvermittlers. Es konnten grundlegende Erkenntnisse zu Wechselwirkungen zwischen dem Haftvermittler und dem Lignintyp sowie seinem Aufbereitungsprozess gewonnen werden, wobei weiterführende Differenzierungen des Lignins als auch der Haftung im Blend weitere wertvolle Erkenntnisse liefern würden. | Dr. rer. nat. Johannes Ganster Tel.: +49 331 568-1706 johannes.ganster@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR |
| 01.01.2018 | 31.12.2020 | 22014817 | Verbundvorhaben: Faserverbundwerkstoffe aus Naturfasern für strukturelle Anwendungen auf der Basis von neuartigen, niedrig gedrehten Bastfasergarnen; Teilvorhaben 2: Neue Garnstrukturen - Akronym: NF-CompPLus | Im Rahmen des Vorhabens NF-CompPlus sollen neuartige Garnstrukturen aus im Vergleich zu Langflachs, der bisher im Strukturbauteilbereich eingesetzt wird, kostengünstigen Stapelfasern entwickelt werden. 10 ausgewählte Stapelfaserchargen werden mittels des Umwindespinnens zu Garnen mit geringer bzw. keiner Drehung verarbeitet, so, dass die Fasern im Verbundwerkstoff hochorientiert vorliegen und ähnliche mechanische Eigenschaften wie mit Langflachsgarnen erreicht werden können. Nur etwa 5 mm Faserlänge reichen aus, um ein Ablösen der Faser aus der Matrix eines Verbundwerkstoffes zu vermeiden. Demnach wird schon bei einer relativ geringen Faserlänge eine Verstärkungswirkung im Faser-Matrix-Verbund erreicht. Um eine nachhaltige und auf dem Markt tragfähige Entwicklung zu gewährleisten, sollen die einzelnen Entwicklungsstufen von den Fasern zum Verbundbauteil durch eine ökologische und eine ökonomische Betrachtung ergänzt werden. Ziel des Projekts ist es, Prototypen für Verbundmaterialien aus dem Fahrzeugbau zu entwickeln, die durch den Einsatz der neuartigen Garne neue, innovative Eigenschaften aufweisen und so mehr als eine reine Substitution der herkömmlichen Glasfaserverstärkten Kunststoffe darstellen. In Kombination mit Glasfasern soll am Ende des Projekts ein Prototypverbundwerkstoff für Federelemente aus Bastfasern mit optimierten Dämpfungseigenschaften entwickelt werden. Durch die neuartigen Garnstrukturen können biobasierte Verbundwerkstoffe neue Eigenschafts-Preis-Segmente erreichen, die mit bisher am Markt erhältlichen Strukturen nicht erreichbar sind. Dadurch können die auf Nachwachsenden Rohstoffen basierenden Werkstoffe in neuen Einsatzgebieten Anwendung finden, zum Beispiel in lasttragenden, schwingungsangeregten Komponenten im Fahrzeugbau. Das Projektkonsortium ist so konzipiert, dass die Entwicklungen durch die Industriepartner unterstützt werden und bis zur Prototypanwendung geführt werden können. | Alexander Janßen Tel.: +49 241 80-22085 alexander.janssen@ita.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Institut für Textiltechnik und Lehrstuhl für Textilmaschinenbau (ITA) Otto-Blumenthal-Str. 1 52074 Aachen | X | FPNR | |
| 01.01.2019 | 30.06.2021 | 22014818 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Einführung von biotechnologischen Verfahren zur Züchtung, Produktion und Verwendung von Hochleistungssorten ausgewählter Baumarten; Teilvorhaben 1: Entwicklung der biotechnologischen Verfahren (In-vitro-Vermehrung und Erhaltung) - Akronym: DendroMax-III | Das Gesamtziel ist die Entwicklung einer praxistauglichen Prozesskette für die klonale Massenvermehrung von Hochleistungssorten ausgewählter Baumarten (Hybridlärche, Douglasie, Tannen-Arthybriden). Die relevanten, biotechnologischen Verfahrensschritte stehen zur Verfügung und sollen in Bezug auf ihre Wirtschaftlichkeit optimiert werden. Umfangreiche Feldprüfungen dienen der Auswahl von zulassungsfähigen Eliteklonen für Klonmischungen der jeweiligen Arten. Im Falle der Hybridlärche wird eine Umsetzung des entwickelten Verfahrens in die Praxis in einem Baumschulunternehmen angestrebt. Zur Erweiterung des Baumartenspektrums soll ebenso wie für die Hybridlärche und die Douglasie eine Klonsammlung ausgewählter, forstwirtschaftlich interessanter Tannen-Arthybriden etabliert werden. Das Teilvorhaben 1 fokussiert sich auf die Optimierung der In-vitro-Verfahrensschritte sowie die Bereistellung klonalen Pflanzenmaterials. Ferner sollen die Untersuchungen zur Eignung molekularbiologischer Strategien zur Rejuvenalisierung adulten Materials weiter untersucht und abgeschlossen werden. | Prof. Susann Wicke Tel.: +49 30 2093-12934 susann.wicke@hu-berlin.de Humboldt-Universität zu Berlin - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I - Institut für Biologie - Botanik und Arboretum - Gruppe Entwicklungsbiologie der Pflanzen Invalidenstr. 42 10115 Berlin | X | FPNR | |
| 01.08.1996 | 31.12.1997 | 22014895A | Färberpflanzen - Anbau, Ernte, Nachbehandlung | Der Färberpflanzenanbau von Färber-Resede und Krapp stellt eine neue ausschließliche Non-Food-Produktion dar. Mit den Untersuchungen im Rahmen von Parzellenversuchen und einem Pilotanbau in der landwirtschaftlichen Praxis sollen Anbauverfahren mit neuen Kulturpflanzen für neue Produktionsalternativen und zielgerichtete Absatzmöglichkeiten für die Naturstoffchemie geschaffen werden. Damit kann der Färberpflanzenanbau infolge seiner industriellen Verwendungspotentiale den Erhalt von Arbeitsplätzen im ländlichen Raum sichern helfen. Durch die Verflechtung der Produktion mit der Nachernteaufbereitung und der potentiell möglichen Wirkstoffgewinnung im ländlichen Raum soll eine hohe Wertschöpfung für diesen Sektor angestrebt werden. | Bitte in der Projektdoku (wie bisher auch) die Teile -I und -II zusammenfassen. Ergebnisdarstellung und Aufgabenbeschreibung dort. | Dr. Lothar Adam Tel.: +49 33203 22541 l.adam@arcor.de Landesamt für Verbraucherschutz, Landwirtschaft und Flurneuordnung - Abt. 4 - Landwirtschaft und Gartenbau Dorfstr. 1 14513 Teltow | FPNR | |
| 01.01.1998 | 31.10.2001 | 22014895B | Färberpflanzen - Anbau, Ernte, Nachbehandlung, Teil II | Färber-Resede und Krapp sind alte Kulturpflanzen, deren Anbau durch die Entwicklung synthetischer industrieller Farbstoffe vor etwa 130 Jahren in Deutschland zum Erliegen kam. Besonders im Textilbereich geht der Verbrauchertrend verstärkt "zurück zur Natur". Damit verbunden könnte auch der Anbau von farbstoffliefernden Pflanzen in den kommenden Jahren wieder zu einer interessanten Produktionsalternative für die heimische Landwirtschaft mit hohem Wertschöpfungspotential werden. Voraussetzung ist die Entwicklung moderner effizienter Anbauverfahren und die Wiederbelegung der industriellen Nutzung der wertbestimmenden Inhaltsstoffe. Aus den Untersuchungen im Rahmen von Parzellenversuchen und einem Pilotanbau sollten Ansätze zur Lösungen von Problemen in den Bereichen der Aussaat, der Düngung und Pflanzenschutzbehandlung sowie der mechanisierten Ernte und Nacherntebehandlung abgeleitet werden. Ziel war es, den Modellanbau bis zum Ende der Laufzeit auf eine Fläche von 10 ha auszudehnen. Hierzu waren industrielle Verwertungsmöglichkeiten zu finden und zu erproben, damit den Versuchslandwirten, die über diese Zuwendung nicht direkt subventioniert wurden, ein ausreichendes Absatzpotential zur Verfügung steht. | Im Ergebnis konnten für die Kulturarten Krapp und Reseda effiziente Anbauverfahren entwicklelt werden. Hierzu wurden detaillierte Kulturanleitungen veröffentlicht werden. Es gelang, den Praxisanbau in Brandenburg auf eine Fläche von mehr als 10 ha auszudehnen. Aufgrund des erreichten Anbauumfangs und der damit erzeugten Menge an Kraut- und Wurzeldrogen erfolgte im Vorhabenszeitraum eine Erweiterung des Vorhabens zu einem Netzwerk mit Industriepartnern aus dem Land Brandenburg zur Herstellung von Extraktmustern. Die Extrakte kamen beim Partner Spremberger Tuche GmbH auf industrieller Färbetechnik zum Einsatz. Auf dieser Basis wurde eine umfangreiche Musterkollektion aufgebaut, die u.a. im Rahmen der BUGA 2001 der Öffentlichkeit präsentiert wurde. Als weitere Verwertungslinie wurde die Färbung von Holzhackschnitzeln durch die Firma Dr. Claus Otto LLB Wittenberge erbrobt. Die Entwicklungsarbeiten wurden nach Abschluß des Vorhabens für beide Verwertungslinien im Rahmen von Folgevorhaben intensiviert. | Dr. Lothar Adam Tel.: +49 33203 22541 l.adam@arcor.de Landesamt für Verbraucherschutz, Landwirtschaft und Flurneuordnung - Abt. 4 - Landwirtschaft und Gartenbau Dorfstr. 1 14513 Teltow | FPNR | |
| 01.02.1998 | 31.03.2001 | 22014897 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer Technologie zum Färben von Cellulose- und Proteinfaserstoffen mit einheimischen Pflanzenfarben: Teilvorhaben 5: Gewinnung von Farbstoffen durch wässrige Extraktion | Gegenstand des Verbundvorhabens waren veredelungstechnologische und umweltrelevante Untersuchungen zur Applikation von Farbstoffkonzentraten aus den einheimischen Färberpflanzen Färberwau, Kanadische Goldrute, Färberkamille, Krapp und Färberknöterich auf Cellulosefasern (Baumwolle, Leinen, Viskosefasern) und Proteinfasern (Wolle). Aus den verschiedenen Pflanzenteilen sollten Farbstoffextrakte gewonnen und mit Hilfe von Membrantrennverfahren und enzymatischen Prozessen gereinigt werden. Auf den Einsatz toxischer Substanzen, wie Chromverbindungen, sollte dabei weitestgehend verzichtet werden. Mit den gewonnenen Extrakten sollten Färbeversuche durchgeführt werden. Dabei sollten die Gebrauchseigenschaften (z.B. Naßechtheit und Lichtbeständigkeit), die Umweltverträglichkeit (Humantoxizität, Prozeßwasserbelastung) und die wesentlichen Verfahrensparameter (Reproduzierbarkeit, Lagerungsstabilität etc.) analysiert und bewertet werden. Die Ergebnisse der Extraktherstellung und Färbung im Labormaßstab sollten mit Hilfe der einschlägigen DIN-Normen ausgewertet und allen interessierten Textilunternehmen zur Verfügung gestellt werden. Aufgabe dieses Teilprojektes war die Untersuchung der wäßrigen Extraktion von Färberpflanzen und die Stabilisierung der Extrakte als wasserlösliches Pulver. Dabei sollte auch die Verwendbarkeit der erheblichen Mengen von Pflanzenresten und die Behandlung von Prozeßabwässern untersucht werden. Aufgaben der anderen Partner waren die Produktion und Bereitstellung von pflanzlichem Ausgangsmaterial, die Untersuchung anderer Extraktionsmethoden, die Entwicklung von Technologien zur Protein- und Cellulosefaserfärbung sowie die industrielle Erprobung und Optimierung der Verfahren. | Nachdem sich die Versuche anfänglich auf die gelbfärbenden Arten, Reseda, Goldrute und Färberhundskamille konzentrierten, wurden ab 1999 Untersuchungen zur Extraktion von Krapp mit dem klassischen Lösungsmittel Wasser durchgeführt. Insbesondere wurden Versuche zur Optimierung der Extraktionsparameter (Temperatur, pH-Wert, Zeit, Zerkleinerungsgrad des Pflanzenmaterials, Vorextraktion zur Abfilterung der unerwünschten Stoffe u.s.w.) durchgeführt. Besonders die Vorextraktion bei Raumtemperatur ergab deutliche Verbesserungen der Färbungen mit Reseda, da durch dieses Verfahren erhebliche Mengen an unerwünschten Begleitstoffen ausgeschaltet werden konnten. Versuche zur Überführung der Laborergebnisse in den Technikumsmaßstab wurden in Kooperation mit der Fachhochschule Wildau durchgeführt. Dabei wurden in mehrstufigen Verfahren sehr gute Ausbeuten erzielt. Die Konservierung der Extrakte mittels Sprühtrocknung erwies sich als relativ unproblematisch. Bei der Lagerung ist jedoch das hygroskopische Verhalten der Farbpulver zu beachten. Eine Aufbewahrung in sorgfältig verschlossenen Gefäßen ist unerlässlich. Als problematisch erwies sich, dass Analysewerte (z.B. Farbstoffgehalt im Extrakt) häufig nicht mit den Färbeergebnissen korrelierten. Hierzu bleibt einzuschätzen, dass die Einflussgrößen in bezug auf das Färbeergebnis (wie z.B. Restzuckergehalt) noch nicht bis ins letzte Detail aufgeklärt werden konnten. In abschließenden Arbeiten wurden Hinweise für eine optimale Kompostierung der Extraktionsrückstände erarbeitet. | Dr. Eckhard Meyer Tel.: +49 35361 534 ifu@ifu-schlieben.de Institut für Umweltforschung Schlieben e.V. Gartenstr. 43 04936 Schlieben | FPNR | |
| 01.07.2001 | 15.03.2002 | 22014900 | Modellvorhaben zum Einsatz biologisch abbaubarer Werkstoffe im Catering-Bereich - in zwei Regionen: "Grüner Markt" Weimar und Landkreis Müritz | Im Rahmen der Vorbereitungsphase sollten alle Voraussetzungen für die Durchführung eines Modellvorhabens im Catering-Bereich geschaffen werden. Zu diesen Vorbereitungen zählen: Erstellen einer Gesamtkonzeption und Strategie für die Umsetzung, Bedarfsträgererfassung - Ist-Analyse an den einzelnen Standorten, Schaffung einer Vermarktungsstrategie, Erarbeitung Angebotsübersicht, labortechnische Untersuchungen hinsichtlich der Entsorgungsmöglichkeiten u. a. die Kompostierung mit Hygienisierungseinheit und Vergärung, Prüfung der Möglichkeiten zur energetischen Nutzung, Verbesserung des Wiedererkennungseffekts, Durchführung von Befragungen, Erarbeitung von Testvarianten - Applikation. | Die Vorbereitungsphase wurde für die Scheune Bollewick und den Müritzkreis sowie den Scheunenhof in Sundhausen und die Stadt Nordhausen mit dem Landkreis durchgeführt. Im Rahmen der Befragungen ist festgestellt worden, dass biologisch abbaubare Produkte im Catering-Bereich auf jeden Fall eine hohe Verbraucherakzeptanz aufweisen. Die Bürgermeister von Röbel, Waren, Malchow und Plau am See sowie die Verantwortlichen des Scheunenhofs Sundhausen haben eine Willensbekundung vorgelegt, diese Catering-Produkte auf Veranstaltungen bei einer Kostenneutralität zu herkömmlichen Catering-Artikeln einzusetzen. Aufgrund der Aktivitäten in der Vorbereitungsphase sind das Interesse und die Nachfrage von Privatpersonen an BAW-Catering-Artikeln stark gestiegen. Eine Bedarfsanalyse für die beiden Regionen geht von jeweils ca. 20.000 bis 25.000 kg aus. Die Entsorgungsmöglichkeiten der Catering-Materialien in den beiden Regionen wurden untersucht. Im Müritzkreis besteht die Möglichkeit der Nutzung der Kompostieranlage in Neubrandenburg. Auch wenn die Biotonne in dieser Region nicht flächendeckend eingeführt ist, wird der entstehende Abfall von Großveranstaltungen zentral gesammelt und ist vom Vorhandensein der Biotonne in den einzelnen Haushalten unabhängig. In Nordhausen steht die Kompostieranlage Riethnordhausen zur Verfügung. Ferner besteht die Möglichkeit, die Produkte nach Gebrauch einer Biogasanlage in Nentzelsrode zuzuführen. Dazu wurden an der FH Nordhausen Laborversuchen zur Biogaserzeugung durchgeführt. Einweg-Geschirr aus nachwachsenden Rohstoffen eignen sich nach diesen Untersuchungen bei entsprechender Zusammensetzung sehr gut für die energetische Verwertung in Biogasanlagen. Im Rahmen der Vorbereitungsphase wurden Produktlisten erarbeitet, die zertifizierte Catering-Produkte von verschiedenen Anbietern enthalten. Die im Rahmen des Design-Wettbewerbs prämierten Vorschläge werden nun in die Produktentwicklung bei Compopure einfließen. | B. Meyer Tel.: +49 39931 52009 diescheune@t-online.de BAB Bollewick Arbeits- und Ausbildungsinitiative Röbel e.V. Dudel 1 17207 Bollewick | FPNR | |
| 01.05.2002 | 30.04.2004 | 22014901 | Verbundvorhaben: Erstellung einer Kennwertdatenbank für naturfaserverstärkte Werkstoffe aus heimischen nachwachsenden Rohstoffen - Teilvorhaben 2: Programmierung | Ziel des Projekts ist die Entwicklung und Realisierung einer rechnerbasierten Kennwerte-, Markt- und Wissensdatenbank zu den Themenbereichen Naturfasern und naturfaserverstärkte Kunststoffe. Es soll ein Werkzeug geschaffen werden, welches sowohl Herstellern von naturfaserverstärkten Werkstoffen als auch Anwendern von Zwischenprodukten und Halbzeugen aus Naturfasern sowie Konstrukteuren und Verarbeitern zugänglich gemacht wird. In dieser Datenbank können gesicherte Informationen zu dem gesamten Themenkomplex gesammelt, herstellerunabhängig verglichen und gezielt abgerufen werden. Die Datenbank soll langfristig der Industrie über Internet angeboten werden. | Dr.-Ing. Erwin Baur Tel.: +49 241 963-1450 e.baur@m-base.de M-Base Engineering + Software GmbH Rotter Bruch 17 52068 Aachen | FPNR | ||
| 01.07.2003 | 30.06.2006 | 22014902 | Verbundvorhaben: Erarbeitung von Möglichkeiten der Färbung vegetabil gegerbter Leder mit pflanzlichen Farbstoffen mit dem Ziel der Herstellung qualitativ hochwertiger ökologischer Leder, Teilvorhaben 4: Entwicklung eines human- und ökotoxikologisch optimierten Schuhs | Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines ökologisch optimierten Schuhs unter Berücksichtigung verschiedener Material- und Produktabläufe. Das Hauptaugenmerk richtet sich auf die Leder-Obermaterialien. Für unterschiedliche Schuhmodelle sind das Leder in der Optik mit Farbgebung, Haptik und geg. Sorte von großer Relevanz. Im Laufe des Verbundvorhabens werden sich die technischen und chemischen Materialien mit ihren Möglichkeiten und Beschränkungen ergeben. Diese werden dann in Modellentwicklung und Produktion integriert. Aus der Kundenerhebung und Zielgruppenfindung ergibt sich die entsprechende Modellentwicklung. Dafür wird ein passender Lieferant gesucht. Geeignete Produzenten müssen nach den Möglichkeiten und Eigenschaften der gefundenen Ledermaterialien der Verbundpartner lösungsorientiert betreut werden. Passende ökologische Qualitätsstandards werden erarbeitet. Für die fertigen Schuhmodelle soll ein passendes Pflegemittel entwickelt werden. In drei Zyklen soll im jeweiligen Winterkatalog ein Schuhmodell nach dem jeweiligen Entwicklungsstand angeboten werden. So können wir die Kundenwünsche mit den technischen Möglichkeiten koordinieren und erwarten einen entsprechenden Umsatzerfolg. | Im Rahmen des Vorhabens wurden ökologische und technische Kriterien an einen ökologisch optimierten Schuh und dessen Herstellungsprozess entwickelt. Die Umsetzung wurde erprobt und ein erstes optimiertes Schuhmodell aus rhabarbergegerbtem Leder entwickelt. Zu Ermittlung der ökologischen Brennpunkte in der Herstellung von Leder und Schuhen wurde der aktuelle Stand der Technik ermittelt und die Prozessschritte definiert, die zu Schadstoffbelastungen der Umwelt bzw. im Produktionsbetrieb und/oder zu Schadstoffrückständen im Endprodukt führen können. Neben der Auswertung von Fachliteratur wurden die benötigten Informationen durch Recherchen und Fachgespräche ermittelt. Auf Basis dieser Informationen, nach denen die wichtigsten ökologischen Brennpunkte in der Produktion im Bereich der Gerbung, Färbung, Zurichtung und Konservierung der Leder liegen, wurden Produktionsrichtlinien für die Leder- und Schuhherstellung entwickelt. Diese schreiben die technologischen Anforderungen an den Herstellungsprozess sowie an die fertigen Materialien (Richtwertanforderungen) fest. Weiterhin wurden Anforderungen an Verarbeitungs- und Gebrauchseigenschaften der Leder wie Farbechtheiten, Festigkeit und Atmungsaktivität sowie an die übrigen Schuhbestandteile in die Richtlinien aufgenommen. In der Folge wurde die praktische Umsetzung dieser ökologischen Anforderungen erprobt. Über ein Managementsystem wurde die Einhaltung der Richtlinien in ökologischer und technischer Hinsicht zusätzlich am fertigen Leder bzw. Artikel überprüft, u.a. mittels Artikelpässen und Analysen in akkreditierten Prüflaboren. Die gewonnenen Ergebnisse wurden ausgewertet, wobei sich die Umsetzbarkeit der Leder- und Schuhrichtlinien grundsätzlich bestätigt hat. Die Erfahrungen aus der praktischen Erprobung gingen in eine Revision der ökologischen Anforderungen ein. Auf dieser Basis wurde schließlich ein ökologisch optimiertes Schuhmodell aus rhabarbergegerbtem und natürlich gefärbtem Leder entwickelt und produziert. | Rolf Heimann Tel.: +49 6033 991-261 rolf.heimann@hessnatur-stiftung.org Hess Natur-Textilien GmbH Marie-Curie-Str. 7 35510 Butzbach | X | FPNR |
| 01.11.2005 | 30.06.2008 | 22014905 | Verbundprojekt: Rapsölbefeuerte T3-Dieselmotoren für landwirtschaftliche Maschinen, Teilvorhaben 1: Applikation von Rapsöl als Kraftstoff an modernen Dieselmotoren für landwirtschaftliche Maschinen | Das Ziel des Gesamtvorhabens ist der rapsölbefeuerte Traktor mit abgaszertifiziertem Motor nach Euro Stufe 3. Dazu soll die Übertragung eines Umrüstkonzepts auf Common-Rail-Motoren erfolgen, wozu neben dem Einspritz- und Kraftstofffördersystem die Einflussmöglichkeiten der elektronischen Motorsteuerung für eine pflanzenöloptimierte Verbrennung zu verifizieren ist. Nach dem Tauglichkeitsnachweis der erforderlichen Modifikationen für den Rapsölbetrieb am fast baugleichen heutigen Einspritzsystem soll in zyklischen Teil- und Dauervolllasttests die Standfestigkeit des 6-Zyl.-Stufe3-Motors im Labor nachgewiesen werden, bevor eine abschließende Erprobung im Feld durchgeführt wird. Zusammen mit den Ergebnissen des zweiten Teilprojekts zum Emissionsverhalten und zur Schmierstoffeignung soll nach den Prüfungen erwogen werden, ob Kunden als Option die Rapsöltauglichkeit von Traktoren mit abgaszertifizierten 6-Zyl.-Motoren nach Euro Stufe 3 ab Werk angeboten werden kann. | Dr.-Ing. Axel Kunz Tel.: +49 621 829-5410 kunzdraxel@johndeere.com John Deere Werke Mannheim Zweigniederlassung der Deere & Company - Product Engineering Windeckstr. 90 68163 Mannheim | X | FPNR | |
| 01.01.2007 | 30.09.2007 | 22014906 | Optimierte Anlageneffizienz und verbesserte Gasqualität bei der Vergärung von nachwachsenden Rohstoffen durch mineralische Biogasadditive | Folgende auf Laborexperimenten und ersten Praxistests in Biogasanlagen basierende Hypothese soll systematisch analysiert und quantifiziert werden. DIE ZUGABE VON MINERALISCHEN BIOGASADDITIVEN FÜHRT ZU SIGNIFIKANTEN ÖKONOMISCHEN UND ÖKOLOGISCHEN OPTIMIERUNGEN IN BEZUG AUF DIE EFFIZIENZSTEIGERUNG VON BIOGASANLAGEN VERBUNDEN MIT EINER ERHÖHTEN PROZESSSTABILITÄT UND DER VERBESSERUNG VON GASQUALITÄT UND GASAUSBEUTE. Die Prüfung erfolgt durch Fermenterversuche nach DIN 4630, um anwendungsrelevante wissenschaftliche und technische Erkenntnisse von mineralischen Verbundprodukten in Abhängigkeit verschiedener Prozessbedingungen wie Substratart und -menge, Raumbelastung, Prozesstemperatur zu erhalten. Die Wirkungen werden u.a. ermittelt nach Zeitpunkt des Auftretens der Effekte nach Zugabestart, Durchsatzerhöhung, Steigerung der Gasbildungsrate, Biogasqualität (Methangehalt, Schwefelwasserstoffgehalt) und Düngewertverbesserung des Gärrestes. Die Ergebnisse des Projektes werden ohne Restriktionen kommuniziert. Die Resultate der Laboruntersuchungen führen zu Empfehlungen in Bezug auf optimierte Parametereinstellungen und zulässige Varianzen für den Betrieb von Biogasanlagen in der Praxis. | Dr Dirk Wagner Tel.: +49 6831 123493 service@apma.de APMA Services GmbH Wannbornstr. 4 66125 Saarbrücken | X | FPNR | |
| 01.09.2008 | 28.02.2011 | 22014907 | Entwicklung neuartiger PLA-basierter Verbundwerkstoffe und Nanocomposite | Polymilchsäure (PLA) ist ein biobasiertes und bioabbaubares Poymer, dem ausgezeichnete Chancen zur Substitution petrochemisch basierter Polymere prognostiziert werden. Hauptziel des vorliegenden Projektes ist es, die Eigenschaften von PLA durch Compoundierung mit geeigneten mikro- und nanoskaligen Füllstoffen in Hinblick auf ein erweitertes Anwendungsspektrum gezielt zu verbessern, wobei derzeitige Schwachpunkte im Eigenschaftsspektrum behoben werden sollen. Die Verbesserungen bei Fasern zielen auf deren Festigkeiten und Moduli, um den Anwendungsbereich der technischen Fasern zu erschließen. Bei Folien und Filmen sollen Barriereeigenschaften und Wärmeformbeständigkeit verbessert werden, um erweiterte Anwendungen im Verpackungsbereich zu ermöglichen. Bei Formkörpern (Spritzguss) wird vor allem eine erhöhte Schlagzähigkeit verbunden mit einer verbesserten Wärmeformbeständigkeit angestrebt. Neben diesen allgemeineren Zielstellungen soll darüber hinaus die Errichtung der PLA-Produktionslinie in Guben durch die german bioplastics (zunächst in der ersten Ausbaustufe) forschungsseitig begleitet werden und Verbesserungsmöglichkeiten am konkreten Produkt untersucht und genutzt werden. | Im vorliegenden Vorhaben wurden neuartige PLA-basierte Verbundwerkstoffe und Nanokomposite hergestellt und untersucht, die auf die drei Anwendungsfelder Formkörper, Folien und Fasern zugeschnitten waren. Die Faserverstärkung mit Naturfasern und cellulosischen Chemiefasern (Rayon) kam für Formkörper zur Anwendung. Typische nachhaltige Eigenschaften von PLA wie Sprödigkeit und geringe Wärmeformbeständigkeit konnten erheblich verbessert werden, wobei z.B. für die Kerbschlagzähigkeit der siebenfache Wert gegenüber dem unverstärkten Material bei gleichzeitiger Erhöhung von Festigkeit und Steifigkeit um 20 bzw. 70% erreicht wurde. Fasern und organisch modifizierte nanoskalige Schichtsilikate (OMMT) wirken als Nukleierungsmittel und führen so zu einer beschleunigten Kristallisation und kleineren Kristalliten. Der entstehende kristalline Anteil und die damit verbundene Morphologie wirken sich positiv auf die mechanische Stabilität in der Wärme aus. Nach kurzzeitigen Temperbehandlungen wurden HDT-B-Werte von bis zu 1260C erreicht. Mit Hilfe einer Breitschließdüse wurden mit 3% OMMT additivierte Folien extrudiert. Im Vergleich zu nicht additivierten Folien hatten die Komposite verbesserte Sauerstoffbarrieren und verringerte Wasserdampfdurchlässigkeit. Der Effekt nimmt mit verringerter Foliendicke zu. Dies ist aller Wahrscheinlichkeit auf die verbesserte Orientierung der Silikatschichten zurückzuführen, die durch die erhöhte Scherung im Extrussionsprozess zu kleineren Dicken auftritt. PLA wurde mit OMMT und Carbon Nanotubes (CNT) auf einer Technikumsanlage zu Faser-kompositen versponnen. Im Falle der OMMTs konnten jedoch keine kommerziellen Produkte verwendet werden, da Fadenabrisse durch noch vorhandene unmodifizierte Partikel auftraten. Ein im Labor selbst hergestellter OMMT konnte jedoch erfolgreich eingesetzt werden. Es ließen sich problemlos Fasern mit einem Titer von 2,5 dtex erspinnen. Das mechanische Eigenschaftssprektrum entsprach dem einer typischen Viskosefaser. | Dr. rer. nat. Johannes Ganster Tel.: +49 331 568-1706 johannes.ganster@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR |
| 01.01.2012 | 31.12.2016 | 22014909 | Verbundvorhaben: Züchtung von Energiekartoffeln unter Verwendung pflanzengenetischer Ressourcen zur Erzeugung optimal nutzbarer Biomasse; Teilvorhaben 1: Verbesserung des Trockenmasseertrages und der Lagerfähigkeit | Hauptziele des Projektes sind eine Verbesserung des Kartoffel-Trockenmasseertrages in Kombination mit einer erhöhten Widerstandsfähigkeit gegen die Kraut- und Knollenfäule. Darüber hinaus werden im Projektrahmen eine gesteigerte Trockentoleranz und Lagerfähigkeit angestrebt. Hinzu kommen Ansätze zur Aufklärung der genetischen Wirkmechanismen dieser Merkmlae; insgesamt zielen die Arbeiten auf eine Erweiterung der genetischen Diversität der Stärkekartoffel bei gleichzeitig erhöhtem Energiegehalt ab. Für eine spezifische Züchtung auf Biomasseertrag werden geeignete Eltern ausgewählt, Kreuzungen mit Blick auf diese Merkmale erstellt sowie eine geeignete Testmethodik zur zerstörungsfreien Stärkegehaltsbestimmung an Kleinstproben entwickelt. Durch Einlagerung einer umweltstabilen, hohen und dauerhaften Resistenz gegen Phytophthora infestans kann auch unter Befallsbedingungen das genetisch vorhandene Potential zur Ertragsbildung und Stärkesynthese ausgeschöpft werden. Weiterhin sind im Rahmen des Projektes eine systematische Suche nach hitze- und trockentoleranten Typen, eine Selektion von Zuchtklonen mit verbessertem Einlagerungsverhalten unter Labor- und Praxisbedingungen (inklusive einer Optimierung der Konservierungsverfahren) nd deren züchterische Bearbeitung bei einer Erweiterung der genetischen Diversität der Stärkekartoffel vorgesehen. | Dr. Karl-Heinrich Niehoff Tel.: +49 39922-8080 niehoff@gutbuetow.de Dr. Karl-Heinrich Niehoff, Saatzucht Gut Bütow, Gutshof 1 17209 Bütow | X | FPNR | |
| 01.05.2012 | 31.10.2014 | 22014911 | Verbundvorhaben: Bioschaumplatten - Extrusionsgeschäumte, dickwandige Plattenelemente aus einem biobasierten, thermoplastischen Kunststoff; Teilvorhaben 1: Werkstoffentwicklung und wissenschaftliche Begleitung | In dem beantragten Gemeinschaftsforschungsprojekt sollen als biobasierte Alternative zu herkömmlichen dickwandigen geschäumten Platten aus dem erdölbasierten Kunststoff Polystyrol eine geeignete Werkstoffrezeptur und die Extrusionstechnik für die Herstellung von extrusionsgeschäumten, dickwandigen Platten aus einem thermoplastischen, biobasierten Kunststoff entwickelt werden. Die technische Umsetzungsmöglichkeit zu konkreten Bauprodukten soll praktisch untersucht werden. Bisherige Anwendungsgebiete für dickwandige geschäumte Platten sind der Baubereich und technische Produkte. Zunächst wird die Schäumfähigkeit des thermoplastischen Biokunststoffs mit verschiedenen chemischen und physikalischen Treibmittelsystemen getestet. Auf Laborgeräten und Technikumsanlagen wird in einem iterativen Prozess ein funktionsfähiges Treibmittel-Biokunststoff-System erarbeitet. Es erfolgt dann bei der Compoundierung und der Schaumplattenherstellung ein Up-scaling auf industrielle Anlagen. Auf den Schaumanlagen werden Versuchsmuster mit verschiedenen Breiten und Plattendicken hergestellt. Diese Versuchsmuster werden weiterverarbeitet und konfektioniert. Die Verwendungsmöglichkeiten für verschiedene technische Anwendungen werden durch mechanische und chemische Tests untersucht. | Dipl.-Ing. Thomas Wodke Tel.: +49 208 8598-1263 thomas.wodke@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | X | FPNR | |
| 01.01.2013 | 31.12.2015 | 22014912 | Untersuchungen zur Effektivität von Biogas Kleinanlagen in Kombination mit der Milcherzeugung | In dem beantragten Projekt soll eine typische Biogas-Kleinanlage auf ihre energetische Effizienz untersucht und auf Optimierungsmöglichkeiten getestet werden. Die Versuchsanlage soll unter üblichen Praxisbedingungen in direkter Verknüpfung mit einer Milchviehhaltung mit 140 Kühen + Nachzucht (ca. 200 GV) über einen Zeitraum von 18 Monaten begleitend untersucht und optimiert werden. Alle relevanten Anlagenkomponenten sollen mit einer wissenschaftlichen Messtechnik ausgestattet werden, damit nicht nur die Gesamtanlage energetisch erfasst, sondern auch die einzelnen Antriebsaggregate und deren Betriebsweise in die Betrachtung mit einbezogen werden können. Nach einer 12-monatigen Langzeitmessung sollen spezielle Optimierungsfragen sukzessive untersucht werden. Auch die Passfähigkeit der innerbetrieblichen Abwärmenutzung soll Gegenstand der Untersuchungen sein. Nachdem die Untersuchungsergebnisse analysiert und mit den Fachkollegen kritisch diskutiert wurden, sollen Planungsempfehlungen und Beratungsunterlagen mit anderen Fachleuten erstellt werden. Insgesamt sollen die abgeschlossenen Untersuchungen zu einer sachgerechten Investitionsentscheidung und zum optimierten Betrieb von Biogas- Kleinanlagen beitragen. | Prof. Dr. Wolfgang Büscher Tel.: +49 228 732-395 buescher@uni-bonn.de Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Landwirtschaftliche Fakultät - Institut für Landtechnik Nußallee 5 53115 Bonn | X | FPNR | |
| 01.10.2014 | 31.12.2017 | 22014914 | Verbundvorhaben: Schnelltest zur Alterungsnachstellung von Dieselabgaskatalysatoren im Betrieb mit Biokraftstoffen; Teilvorhaben 2 | Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Validierung eines Schnelltests im Labormaßstab, der die Nachstellung der Giftverteilung auf künstlich vergifteten Katalysatoren einschließlich des katalytischen Umsatzverhaltens im Vergleich zu real gealterten Katalysatoren ermöglicht. In diesem Zusammenhang soll ein vertieftes Verständnis der Wirkungsmechanismen der Desaktivierung von Dieselabgaskatalysatoren aufgrund unterschiedlicher Gifte und Belastungsarten beim Einsatz von verschiedenen (Bio-)Kraftstoffen und Kraftstoffqualitäten erzielt werden. Grundlage dieses übergeordneten Ziels ist u. a. ein Screening vorhandener und zukünftig interessanter Kraftstoffe mit Fokus auf Elementgehalt bekannter reglementierter und nichtreglementierter Katalysatorgifte. Mit dem Ziel der Abschätzung der Langzeitstabilität von Dieselabgaskatalysatoren im Betrieb mit Biokraftstoffen liegen die Arbeitsschwerpunkte auf der Charakterisierung von sowohl real als auch künstlich gealterten Katalysatoren, der Auswahl und Charakterisierung von Biokraftstoffen sowie der gezielten Vergiftung und deren Validierung im katalytischen Verhalten. Zusätzlich soll ein Brennerversuchsstand zur gezielten chemischen (kraftstoffspezifischen) Alterung von Dieselkatalysatoren in Betrieb genommen werden. Das Vorhaben gliedert sich in sechs Arbeitspakete: (i) Projektmanagement, (ii) Charakterisierung von Katalysatoren, (iii) Vergiftung / Desaktivierung im Labormaßstab, (iv) Kinetische Modellierung, (v) Biokraftstoffe und (vi) Kraftstoffspezifische Alterung / Desaktivierung. Der Aktivitätsverlust soll durch eine kinetische Modellierung mittels Vergleich des katalytischen Umsatzes des giftfreien und des vergifteten Katalysators mit der Software GT-Power der Firma Gamma Technologies verifiziert werden. | Professor Roger Gläser Tel.: +49 341 235-2405 glaeser@inc.uni-leipzig.de Institut für Nichtklassische Chemie e.V. Permoserstr. 15 04318 Leipzig | X | FPNR | |
| 20.10.2017 | 30.06.2022 | 22014916 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer Maschine zur Ernte der Wurzeln des Russischen Löwenzahns (Taraxacum koksaghyz) als industrieller Rohstoff (TAKOROD); Teilvorhaben 1: Ernteverfahren und Ernteversuche (LfL) - Akronym: TAKOROD | Das Projekt soll einen Beitrag zum nachhaltigen Stoffstrom-Management zur optimalen Versorgung von Produktions- und Verarbeitungsanlagen mit biogenen Ressourcen leisten. Auf betrieblicher Ebene werden technische Konzepte weiterentwickelt, um die Produktion nachwach-sender Rohstoffe, im konkreten Fall Taraxacum koksaghyz, zu optimieren und damit eine effizientere Nutzung biobasierter Ressourcen zu erreichen. Geplant ist eine landtechnische Entwicklung zur Optimierung der Produktion nachwachsender Rohstoffe hinsichtlich Effizienz und Nachhaltigkeit, mit dem Ziel der schonenden, vollmechanisierten, praxistauglichen Ernte der bisher nicht in großen Mengen angebauten, neu gezüchteten Löwenzahnwurzeln in der von der verarbeitenden Industrie geforderten Qualität. | Dr. Georg Fröhlich Tel.: +49 8161 71-3463 georg.froehlich@lfl.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) - Institut für Landtechnik und Tierhaltung Vöttinger Str. 36 85354 Freising | X | FPNR | |
| 01.12.2017 | 31.08.2020 | 22014917 | Verbundvorhaben: Neuartige hybride Hochleistungsverstärkungen aus pflanzlichen Stapelfasern für kosteneffiziente Leicht-Verbundbauteile; Teilvorhaben 2: Entwicklung Faserverbund - Akronym: hyfaLite | Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer textilen Herstellungstechnologie für neuartige, nicht konsolidierte hybride Stapelfaserstränge mit unidirektionaler (UD) Faserausrichtung zu einer partiellen Verstärkung flächiger Naturfaser-Leichtbauteile. Flachs- oder Hanffasern werden mit biobasierten thermoplastischen Fasern auf Karden gemischt, in einem Stapelfaserstrang parallel zueinander ausgerichtet und mit einer Ummantelungstechnologie zu einem hybriden UD-Kabel weiterverarbeitet. Nach der Fixierung dieser belastungsgerecht abgelegten UD-Kabel auf einem Naturfaservliesstoff und dem Erwärmen des hybriden Verbundhalbzeugs auf die Verarbeitungstemperatur erfolgen das Umformen und Konsolidieren in einem Werkzeug zu einer Leichtbaustruktur. So entsteht ein 100% biobasiertes Verbundbauteil mit optimaler Festigkeits- und Ressourcenausnutzung und mit einer dank der Prozesseffizienz verbesserten Wirtschaftlichkeit. | Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Nendel Tel.: +49 371 531-32545 wolfgang.nendel@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Strukturleichtbau (IST) - Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung Reichenhainer Str. 31/33 09126 Chemnitz | X | FPNR | |
| 01.01.2019 | 31.12.2020 | 22014918 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Einführung von biotechnologischen Verfahren zur Züchtung, Produktion und Verwendung von Hochleistungssorten ausgewählter Baumarten; Teilvorhaben 2: Bereitstellung Ausgangsmaterial, Akklimatisierung und Jungpflanzenanzucht sowie Klonprüfung und Umsetzung - Akronym: DendroMax-III | Das Gesamtziel ist die Entwicklung und Überführung einer praxistauglichen Prozesskette für die klonale Massenvermehrung von Hochleistungssorten ausgewählter Baumarten (Hybridlärche, Douglasie, Tannen-Art-Hybriden). Die relevanten, biotechnologischen Verfahrensschritte stehen zur Verfügung und sollen in Bezug auf ihre Wirtschaftlichkeit optimiert werden. Umfangreiche Feldprüfungen dienen der Auswahl von zulassungsfähigen Eliteklonen für Klonmischungen der jeweiligen Arten. Im Falle der Hybridlärche wird die Umsetzung der entwickelten Verfahren in die Praxis in einem Baumschulunternehmen angestrebt. Zur Erweiterung des Baumartenspektrums soll ebenso wie für die Hybridlärche und die Douglasie eine Klonsammlung ausgewählter, forstwirtschaftlich interessanter Tannen-Arthybriden etabliert werden. Das Teilvorhaben 2 verfolgt die Bereitstellung des Ausgangsmaterials für die In-vitro-Vermehrung, die Akklimatisierung und Anzucht von In-vitro-erzeugten Keimlingspflanzen, die Phänotypisierung und Prüfung der erzeugten Klone sowie Maßnahmen zur Übertragung der Ergebnisse in die Praxis einschließlich der Anlage der Pilotflächen für die Wiederbestockung von Kalamitätsflächen. | Dr. Heino Wolf Tel.: +49 3501 542-220 heino.wolf@smul.sachsen.de Staatsbetrieb Sachsenforst - Kompetenzzentrum für Wald und Forstwirtschaft Bonnewitzer Str. 34 01796 Pirna | X | FPNR | |
| 01.05.2002 | 30.04.2004 | 22015001 | Verbundvorhaben: Erstellung einer Kennwertdatenbank für naturfaserverstärkte Werkstoffe aus heimischen nachwachsenden Rohstoffen - Teilvorhaben 3: Verfügbarkeit und Preise | Ziel des Projekts ist die Entwicklung und die Realisierung einer rechnerbasierten Kennwert-, Markt- und Wissensdatenbank zu den Themenbereichen Naturfasern und naturfaserverstärkte Kunststoffe. Es soll ein Werkzeug geschaffen werden, welches sowohl Herstellern von naturfaserverstärkten Werkstoffen als auch Anwendern von Zwischenprodukten und Halbzeugen aus Naturfasern sowie Konstrukteuren und Verarbeitern zugänglich gemacht wird. In dieser Datenbank können gesicherte Informationen zu dem gesamten Themenkomplex gesammelt, herstellerunabhängig verglichen und gezielt abgerufen werden. Um die sehr umfangreichen Gebiete der Naturfasern und der naturfaserverstärkten Kunststoffe in einer übersichtlichen Form umfassend darstellen zu können, ist eine modulare Datenbank geplant. Zu den technischen Aspekten von Naturfasern und naturfaserverstärkten Kunststoffen werden separate Dateistrukturen erstellt. Zudem sollen Marktdaten zu den Themengebieten integriert werden. Nach der Förderzeit soll die entwickelte Datenbank kommerziell eigenständig weitergeführt und gepflegt werden. Zur Vermarktung werden Vorschläge erarbeitet. | Dipl.-Phys. Michael Carus Tel.: +49 2233 48-1440 michael.carus@nova-institut.de nova-Institut für politische und ökologische Innovation GmbH Leyboldstraße 16 50354 Hürth | FPNR | ||
| 01.09.2008 | 28.02.2011 | 22015007 | Copolymere von PLA als neue Materialbasis | Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wurden Methoden zur Modifizierung von PLA untersucht, die vor allem zu einer besseren Wärmeformbeständigkeit beitragen sollten. Dabei bestand die Anforderung der Anschlussfähigkeit an den PLA-Prozess der Uhde Inventa-Fischer GmbH, die eine Pilotanlage mit einer Kapazität von 500 t/a in Guben errichtet hat. Es wurden zwei Schwerpunkte bearbeitet: (1) Copolymerisation mit geeigneten Komponenten: Den Untersuchungen mit delta-Alkyllactonen lag die Annahme zugrunde, dass der Einbau von kurzen amorphen hydrophoben Copolymerblöcken den Kristallisationsgrad des L-PLA (PLLA) erhöht. Dabei sollten die hydrophoben Blöcke als Scharniere wirken und eine Anordnung der PLLA-Ketten ermöglichen, die das Kristallisationsverhalten positiv beeinflusst. Für die Untersuchungen wurden alkylsubstituierte Derivate des delta-Valerolactons mit unterschiedlich langen Seitenketten (Anzahl C = 0 bis 6) ausgewählt. Durch das Einbringen von (teilkristallinen) Copolymerblöcken mit hoher Glastemperatur sollten sich die Wärmeformbeständigkeit und die mechanischen Eigenschaften von PLLA verbessern lassen. In die Untersuchungen wurden die aromatisch substituierten Lactone Cumarin und Dihydrocumarin einbezogen. (2) Verknüpfung von Telechelen: Der Fokus lag hier auf der Bildung von Stereoblockcopolymeren aus den beiden Enantiomeren PLLA und PDLA. Die entsprechenden Diole sollten hierfür durch die Umsetzung mit einem Diisocyanat über Urethanbrücken miteinander verbunden werden. Die deutlich verbesserte thermische Stabilität von Stereoblockcopolymeren ist bekannt, jedoch konnten sich die beiden in der Literatur beschriebenen Methoden zu ihrer Herstellung (stufenweise Ringöffnungspolymerisation, Festphasenpolykondensation der Blends) aufgrund ihrer begrenzten technischen Umsetzbarkeit bisher nicht etablieren. | (1) Copolymere von PLLA: Die Versuche zur Bildung von Blockcopolymeren des PLLA mit Polymeren von Alkyllactonen und aromatisch substituierten Lactonen führten nicht zu dem gewünschten Erfolg. Nach erfolglosen Versuchen zur Ringöffnungspolymerisation (ROP) der substituierten Lactone mit dem üblichen Katalysator Zinnoctoat wurde zur anionischen ROP übergegangen. Eine akzeptable Produktausbeute konnte für keines der untersuchten subtituierten Lactone erreicht werden, so dass die Blockcopolymersynthese mit substituierten Lactonen als Makroinitiator nicht möglich war. Alternativ wurden daher Blockcopolymere von PLLA mit Polymethylmethacrylat (PMMA) und Polystyrol (PS) synthetisiert. Vor allem AB-Blockcopolymere mit PMMA und PS sind für eine technische Anwendung vielversprechend. Ihre Wärmeformbeständigkeit ist gegenüber einem kommerziellen PLA deutlich verbessert. Zwar gilt dies auch für entsprechende Blends aus PLLA und PS, die jedoch wesentlich schlechtere mechanische Eigenschaften aufweisen. (2) Stereoblockcopolymere (sb-PLA): Die Umsetzung von PLLA- und PDLA-Diolen mit 4,4'-Dipenylmethandiisocyanat im Laborextruder führte zu sb-PLA. Dabei wurden Stereokomplex-Kristalle gebildet, deren Schmelzpunkt deutlich über dem der homochiralen Kristalle in den Präpolymeren lag. Bei der untersuchten Methode zur Herstellung von sb-PLA trat bei keiner der untersuchten Zusammensetzungen eine Homokristallisation auf, wie sie bei vergleichend hergestellten Stereokomplexen (sc-PLA) beobachtet wurde. Die Wärmeformbeständigkeit von sb-PLA war gegenüber PLLA deutlich verbessert und lag im Bereich von sc-PLA, die Sprödigkeit war geringer als die von sc-PLA. Noch nicht erreicht wurden die angestrebten hohen Molmassen von über 100.000 g/mol. Die weitere Optimierung der Reaktionsbedingungen und der Einsatz optimierter Extrudertechnik müssen weiteren Arbeiten vorbehalten bleiben. | Dr. rer. nat. Antje Lieske Tel.: +49 331 568-1329 antje.lieske@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR |
| 01.11.2008 | 30.04.2012 | 22015008 | Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Züchterische Verbesserung von Baldrian zur Erhöhung der Rentabilität und Drogenqualität (Phase I) | Im Rahmen des Verbundvorhabens Verbesserung der internationalen Wettbewerbsposition des deutschen Arzneipflanzenanbaus am Beispiel der züchterischen und anbautechnologischen Optimierung von Kamille, Baldrian und Zitronenmelisse hat das Teilprojekt Züchtung von Baldrian (Valeriana officinalis L.) das Ziel, durch Auslese und Kreuzungszüchtung eine oder mehrere Baldriansorten mit gröberen und weniger verzweigten Wurzelstöcken mit hohem Ertrag und hohem Inhaltsstoffgehalt zu entwickeln und dadurch die Rentabilität des Anbaus bei hoher Produktqualität deutlich zu verbessern. In der ersten Projektphase bis 2011 sollen aus einer großen Herkünftesammlung die geeignetsten Herkünfte identifiziert, Individuen selektiert und mit deren Inzucht, d.h. mit der Entwicklung von Zuchtlinien, begonnen werden. Parallel dazu sollen Fragen zu Blüh- und Befruchtungsbiologie (z.B. Verfrühung des Blühzeitpunkts), Inzucht (z.B. Selbstungsmethodik, Auftreten von Inzuchtdepressionen), Ploidiestufen und Gewebekulturtechniken (z.B. Entwicklung von Protokollen zur Antherenkultur, Colchizinierung, Herstellung von Doppelhaploiden) geklärt werden. Auf dieser Basis können anschließend züchtungsstrategische Entscheidungen getroffen und geeignete Verfahren angewendet werden. Auf der Basis der zu entwickelnden Linien sollen synthetische oder Hybridsorten entwickelt werden. Zur Absicherung wird parellel dazu die Populationsverbesserung durch rekurrente Selektion verfolgt. Aus der ersten Projektphase hervorgegangene Erkenntnisse und Methoden werden veröffentlicht, so dass sie für Züchtungsprogramme anderer Arzneipflanzenarten genutzt und adaptiert werden können. Am Ende der Züchtungsarbeit sollen den Produzenten und der Industrie verbesserte Baldriansorten zur Verfügung stehen. Für die sichere Versorgung mit hochwertigem Saatgut dieser Sorten sollen Vermehrung und Vertrieb nach öffentlicher Ausschreibung in Lizenz von einer spezialisierten Saatgutfirma betrieben werden. | Dr. Heidi Heuberger Tel.: +49 8161 8640-3805 heidi.heuberger@lfl.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung - AG IPZ 3 Am Gereuth 8 85354 Freising | X | FPNR | |
| 01.01.2012 | 30.06.2015 | 22015011 | Verbundvorhaben: Züchtung neuer Biomasseklone der Weide durch intra- und interspezifische Kreuzung zur Gewinnung ertragreichen und trockenheitstoleranten Pflanzgutes mit hoher Rostpilzresistenz; Teilvorhaben 1: Züchtung neuer Weidenklone, Prüfung auf Trockenstress-Toleranz und die Ermittlung des Salicingehaltes | Geplant sind Selektions- und Kreuzungszüchtung mit ausgewählten S. daphnoides und S. purpurea-Klonen, die in die Arten S. viminalis, S.schwerinii, S. humboltiana und Salix aquatica eingekreuzt werden. Ziel ist die Vergrößerung der Sorten- und Klonvielfalt von Biomasseweiden für den Kurzumtrieb auf grundwasserfernen bzw. niederschlagsarmen Standorten. Vorrangiges Züchtungsziel sind ertragreiche, rostpilzresistente Klone mit Trockenstresstoleranz. 1. Selektion trockenheitstoleranter Top-Klone aus der Klonsammlung der HU, Nutzung für Resistenztest gegen Blattrostpilze, Anlage einer Klonprüfung; 2. Etablierung aller Klone, die aIs Kreuzungspartner ausgewählt wurden; 3. Intraspezifische Kreuzungen selektierter S. daphnoides-Klone zur Erzeugung von Nachkommen; 4. Züchtung und Selektion trockenheitstoleranter und rostpilzresistenter Weidenhybriden durch interspezifische Kreuzung von selektierten und charakterisierten Elternklonen der Arten S.daphnoides, S. purpurea, S. viminalis, S. schwerinii, S. humboltiana und S. aquatica für die Biomasseproduktion; 5. Prüfung der Trockenheitstoleranz mit Hilfe von Chlorophyllfluoreszenz, Blattwasserpotenzial und Osmolalität ; 6.Prüfung der Rostpilzresistenz mit Hilfe des Blattscheibentests bei selektiertem Material; 7. Einsatz von Mikrovermehrungsmethoden und Gewebekulturtechniken zur Gewinnung von Nachkommen aus unvollständig entwickelten Embryonen und bei geringem Befruchtungserfolg; 8. Auswahl und Vermehrung von Material für Klonprüfungen | Prof. Dr. rer. nat. Christian Ulrichs Tel.: +49 30 2093-46422 christian.ulrichs@hu-berlin.de Humboldt-Universität zu Berlin - Lebenswissenschaftliche Fakultät - Albrecht Daniel Thaer-Institut für Agrar- und Gartenbauwissenschaften - Fachgebiet Urbane Ökophysiologie der Pflanzen Lentzeallee 55/57 14195 Berlin | FPNR | ||
| 01.01.2014 | 31.12.2016 | 22015013 | Bioenergie-Studien im Forschungsradar Erneuerbare Energien | Ziel des Projekts ist es, das bestehende "Forschungsradar Erneuerbare Energien" mit seiner Webseite www.energie-studien.de im Bereich Bioenergie zu stärken. Der Fokus des seitens des BMU geförderten Projekts "Forschungsradar" richtet sich bisher auf spartenübergreifende Fragestellungen der Energiewende. Die Bioenergie als vielseitige, speicher- und regelbare Energieform spielt jedoch für das Gelingen der Energiewende und im Zusammenhang mit Fragen der Nachhaltigkeit eine besondere Rolle. Daher hält die AEE es für notwendig, das Forschungsradar um einen eigenen Bioenergie-Schwerpunkt zu ergänzen. Das verschafft den Portalnutzern einen besseren Überblick über aktuelle Forschungsergebnisse aus dem Bereich Bioenergie und erhöht die Transparenz unterschiedlicher wissenschaftlicher Standpunkte. Im Rahmen des beantragten Projekts richtet die AEE in der Studiendatenbank des Portals ein eigenes Themenfeld "Bioenergie" ein, erfasst und verschlagwortet jährlich 20 bioenergiespezifische Studien und wertet acht davon in den Kategorien Zielsetzung und Fragestellung, wesentlichen Ergebnissen, Annahmen und Methodik aus. Das Erstellen von bioenergiespezifischen Studienvergleichen in Form von Metaanalysen sorgt für ein besseres Verständnis unterschiedlicher Forschungsarbeiten. Die Forschungslandschaft im Bereich Bioenergie wird durch entsprechende Einträge im Forschungsatlas und der Expertendatenbank präsentiert. | Claudia Kunz Tel.: +49 30 200535-43 c.kunz@unendlich-viel-energie.de Agentur für Erneuerbare Energien e.V. EUREF-Campus 16 10829 Berlin | X | FPNR | |
| 01.02.2015 | 31.07.2018 | 22015014 | Verbundvorhaben: Betriebsbedingte Emissionen an Biogasanlagen; Teilvorhaben 2 | Durch das Vorhaben sind betriebsabhängige Emissionsquellen von Biogasanlagen (BGA) hinsichtlich Auftretens, Emissionsstärke und der verursachenden Betriebszustände zu beschreiben. Es sind Methanemissionen aus Überdrucksicherungen zu untersuchen, da in Abhängigkeit der Betriebsweise erhebliche THG-Emissionen möglich sind. Ferner sollen die Emissionen aus der Gärrestlagerung untersucht werden, um eine differenzierte Bewertung zu ermöglichen. Ergänzend dazu erfolgt eine Leckagemonitoring der betreffenden BGA. Zur Erfassung dieser diffusen und zeitlich veränderlichen Emissionsquellen werden am DBFZ etablierte Messmethoden eingesetzt. Auf Basis der Messergebnisse werden durch die Projektpartner THG-Minderungsstrategien für Praxis und Gesetzgeber entwickelt. Zu Beginn im Arbeitspaket (AP) 2 erfolgt die Auswahl, zum Anlagenbestand repräsentativer, landwirtschaftlicher BGA, an denen die Messungen der THG-Emissionen durchzuführen sind. Im Anschluss (AP 3/4) erfolgen die jahreszeitliche Erfassung, Analyse und Bewertung klimarelevanter Emissionen und deren Einflussfaktoren an den ausgewählten Anlagen. Zudem wird ein ergänzendes Monitoring hinsichtlich diffuser Leckagen in Verbindung mit einer qualitativen Beurteilung ihrer Relevanz durchgeführt (AP 5). Weiterhin sind die emissionsrelevanten installierten Techniken und die Betriebszustände der BGA durch das KTBL zu erfassen. Aus den anlagenindividuellen Ergebnissen werden allgemeingültige Managementempfehlungen für einen emissionsarmen Betrieb von BGA abgeleitet und der Praxis in Form eines KTBL-Heftes zur Verfügung gestellt (AP 7). Es wird eine Treibhausgasbilanzierung für die untersuchten BGA unter Einbeziehung der Ergebnisse durchgeführt (AP 6). Schließlich sollen zu erarbeitende Empfehlungen für Behörden eine Erfassung und Bewertung des Betriebs- bzw. Emissionszustandes von BGA ermöglichen. Der Fokus liegt bei den nicht gefassten diffusen Quellen für klima- und störfallrelevante Emissionen (AP 8). | Bernd Wirth Tel.: +49 6151 7001-142 b.wirth@ktbl.de Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL) Bartningstr. 49 64289 Darmstadt | X | FPNR | |
| 01.12.2017 | 31.08.2020 | 22015017 | Verbundvorhaben: Neuartige hybride Hochleistungsverstärkungen aus pflanzlichen Stapelfasern für kosteneffiziente Leicht-Verbundbauteile; Teilvorhaben 3: Stapelfaserbandtechnologien - Akronym: hyfaLite | Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer textilen Herstellungstechnologie für neuartige, nicht konsolidierte hybride Stapelfaserstränge mit unidirektionaler (UD) Faserausrichtung zu einer partiellen Verstärkung flächiger Naturfaser-Leichtbauteile. Flachs- oder Hanffasern werden mit biobasierten thermoplastischen Fasern auf Karden gemischt, in einem Stapelfaserstrang parallel zueinander ausgerichtet und mit einer Ummantelungstechnologie zu einem hybriden UD-Kabel weiterverarbeitet. Nach der Fixierung dieser belastungsgerecht abgelegten UD-Kabel auf einem Naturfaservliesstoff und dem Erwärmen des hybriden Verbundhalbzeugs auf die Verarbeitungstemperatur erfolgen das Umformen und Konsolidieren in einem Werkzeug zu einer Leichtbaustruktur. So entsteht ein 100% biobasiertes Verbundbauteil mit optimaler Festigkeits- und Ressourcenausnutzung und mit einer dank der Prozesseffizienz verbesserten Wirtschaftlichkeit. | Dipl. agr. Ing. Torsten Brückner Tel.: +49 341 3503758-0 t.brueckner@sachsenleinen.de FUSE GmbH Mausitz 14 04442 Zwenkau | X | FPNR | |
| 21.07.2000 | 31.03.2003 | 22015099 | Errichtung einer Kraft-Wärme-Kälte-Kopplungsanlage auf der energetischen Basis kaltgepreßtes Rapsöl im Misch-betrieb mit leichtem Heizöl als Demonstrationsanlage im Kreiskrankenhaus Wolgast | Beim Umbau des Kreiskrankenhauses Wolgast soll im Rahmen der Rekonstruierung der Strom- Wärme- und Kälteversorgungsanlagen eine innovative pflanzeölbetriebene Kraft-Wärme-Kälte-Kopplungsanlage errichtet werden. Das aus 2 Modulen bestehende Motorheizkraftwerk soll mit überwiegend kaltgepreßtem Rapsöl bei Zumischung von leichtem Heizöl betrieben werden. Die wissenschaftliche Begleitung des Demonstrationsvorhabens erfolgt durch das Institut für Energie- und Umwelttechnik an der Universität Rostock. | Das Projekt wird als Zuweisung des Bundes an das Land Mecklenburg-Vorpommern durchgeführt. Aufgrund verschiedener technischer Sachverhalte war seitens des Landes eine Verlängerung des Projektes erforderlich, ohne das zusätzliche Bundesmittel gezahlt wurden. Das Projekt ist damit noch nicht abgeschlossen, ein vom BMVEL freigegebener Abschlußbericht liegt somit nicht vor. | K.-Martin Härle Tel.: +49 3836-257255 Landkreis Vorpommern-Greifswald - Kreiskrankenhaus Wolgast Chausseestr. 46 17438 Wolgast | FPNR | |
| 01.01.2005 | 30.06.2008 | 22015102 | Einfluss der Lagerungsbedingungen von Papierholz auf die Holzstoffqualität unter Berücksichtigung ökonomischer und ökologischer Aspekte | Bei der Herstellung grafischer Papiere wird überwiegend aus Fichtenholz erzeugter thermomechanischer Holzstoff oder Holzschliff eingesetzt. Die Qualität des erzeugten Schliffs hängt von der Holzfeuchtigkeit und dem Auftreten etwaiger Lagerschäden ab. Der Einfluss verschiedener Formen der Holzlagerung auf die Holzqualität soll untersucht werden. Dabei sollen die neuen Verfahren der Rundholzkonservierung, berücksichtigt werden. Es handelt sich um das Verfahren der Folienkonservierung und um die in der Schweiz eingesetzte Folienabdeckung. Auch ohne umfangreiche Sturmschäden konzentriert sich die Holzeinschlagszeit auf den Winter. Die Papierindustrie. hat aber einen ganzjährig gleichmäßigen Holzbedarf, daher treten im Sommer immer wieder Versorgungsengpässe auf oder muss länger eingelagertes Holz verschliffen werden.Da bekannt ist, dass frisch verarbeitetes Holz papiertechnische Vorteile bietet, sollen mit dem Vorhaben der Papierindustrie Alternativen gezeigt werden, mit denen es möglich wird, hochwertiges Rundholz in ausreichender Menge auch im Sommer zu haben. Bei der Herstellung hochwertiger grafischer holzhaltiger Papiere wird Holzstoff eingesetzt, der überwiegend aus Fichten-Rundholz hergestellt wird. Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit mit der Firma Wood-Packer, Freiburg, und der BFH Hamburg durchgeführt werden. Wood-Packer soll im Auftrag die Holzlagerung und Konservierung übernehmen. Die BFH soll die erforderlichen holzchemischen Analysen ausführen. Die Verarbeitung des Holzes aus dem Praxistest hat die StoraEnso-Maxau GmbH & CoKG zugesichert. | Nasslagerung ist im Moment die klassische Lagerung für Schleifholz; dessen Eignung für die Schleifholzlagerung durch Entrinden vor der Bewässerung noch gesteigert werden kann. Folienlagerung ist eine wirtschaftliche Alternative, beschränkt sich allerdings durch eine mögliche Geruchsbelästigung im Endprodukt auf niedere Papiersorten. Eine mögliche Verfärbung birgt ein im Moment noch nicht kalkulierbares Risiko für die Produktqualität. Bei längerer Lagerdauer ab ca. 9 Monaten lässt sich sogar ein leichter Vorteil der Folienkonservierung gegenüber der Nasslagerung erkennen, weil der Weißgrad besser erhalten bleibt. Nasslagerung benötigt zu den Installationskosten laufende Betriebskosten für die Pumpen. Dazu kommen aufwendige Genehmigungsverfahren und die Nähe zu Gewässern mit Nutzungsrechten. Es ist mit einer Belastung der Umwelt durch die Abwässer zu rechnen. Bei den untersuchten Qualitätsparametern Lignane und CSB zeigen sich keine Unterschiede, die Vorteile für die einzelnen Nutzungsverfahren herausstellen. | Dr. Hans-Joachim Putz Tel.: +49 6151 162654 putz@papier.tu-darmstadt.de Institution for Paper Science and Technology (IfP GmbH) Alexanderstr. 8 64283 Darmstadt | X | FPNR |
| 01.08.2008 | 31.12.2008 | 22015108 | Verbundprojekt: Vorversuch: Fortgeschrittenes Konservier- und Aufschlussverfahren für Grünmassen; Teilvorhaben 2: Mikroorganismen mit geeignetem Gärungsverhalten | Gegenstand des Vorhabens ist ein Vorversuch zur Bewertung alternativer Konservierungs- und Aufschlusswege für die Bereitstellung lagerfähiger feuchter Biomassen mit spezieller Ausrichtung auf die spezifischen Bedürfnisse der Biogaserzeugung. Im Rahmen des Vorhabens werden durchgeführt: 1. Eine Literaturrecherche zur Aufnahme und Vertiefung des bisherigen kenntnissstandes biochemischer Eigenschaften der Acetat- und Buttersäuregärung. 2. Erzeugung definierter Acetat/Buttersäure-versuchssilagen aus frischen Biomassen bekannter Eigenschaften sowie Milchsäuresilagen in bisher üblicher Technologie. 3. Methanisierung der Silagen und Aufnahme der erzielten Biogas-Parameter und Prozessverläufe. Durchführung von Vergleichstests mit hochwertiger konventioneller Milchsäuresilage. 4. VErgleichende Bewertung der experimentellen Ergebnisese Auf der Basis der aus der Literatur bekannten Informationen ist davon auszugehen, dass nachweisbar ist, dass die Silierung von Biomasse mit gezielt verbesserten Eigenschaften möglich ist. | Dr. André Lipski Tel.: +49 39200 703-13 lipski@micropro.de Micro Pro GmbH Magdeburger Str. 26 b 39245 Gommern | X | FPNR | |
| 01.03.2012 | 31.08.2014 | 22015111 | Prozessinhibierungen bei der Monofermentation von Grassilage - Ursachen und Vermeidung | Ziel des Forschungsvorhabens ist, die bei der Monovergärung von Grassilage zu Biogas auftretenden Prozessstörungen zu untersuchen und Möglichkeiten zum Ausschluss inhibierender Effekte aufzuzeigen. Damit sollen aus Grassilage hohe Biogasausbeuten erzielt werden und somit eine wirtschaftliche Alternative zur Energiegewinnung aus Mais in landwirtschaftlichen Biogasanlagen ermöglicht werden. Dazu sollen in Laborfermentern unterschiedliche Raumbelastungen geprüft und die Stoffwechselmetabolite für die Ursachen der Prozessstörungen ermittelt werden. Durch Variation der Verfahrensführung sollen dann die limitierenden Abbauschritte umgangen werden. | Als Grenz-Raumbelastungen bei einstufiger Prozessführung wurden mit 3,0 goTS/(L. d) (Monovergärung Grassilage) bzw. 3,5 goTS/(L. d) (Covergärung Grassilage mit Maissilage) geringfügig über den in der Literatur angegebenen Werten ermittelt. Durch die Co-Fermentation mit Gülle konnte die Raumbelastung, bis zu welcher der Prozess stabil fortgeführt werden kann, auf 4,0 goTS/(L. d) angehoben werden. Das vorhydrolysierte Substrat bei der Monovergärung führte ab einer Raumbelastung von 3,5 goTS/(L. d) bereits zu deutlichen Ausbeuteverlusten. Auch führten die Untersuchungen zur hydrolytischen Vorbehandlung im späteren Vorhabenzeitraum bei höheren Raumbelastungen zu technologischen Prozessstörungen. Die als Indikatorsubstanz bekannte Propionsäure konnte auch für diesen Anwendungsfall bestätigt werden. Weiterhin sehr gut geeignet für eine Frühindikation einer Prozessstörung ist die Phenylessigsäure. Im Gegensatz zur eingangs vermuteten Prozesshemmung durch den hohen Protein- und Stickstoffgehalt von Grassilage und der daraus zu erwartenden hohen Konzentration an inhibierend wirkendem Ammonium / Ammoniak stellte vielmehr die verfahrenstechnische Prozessführung in Form einer wirkungsvollen Durchmischung das eigentliche Problem dar. Bei entsprechender Vorbereitung der Grassilage vor der technischen Anwendung wird insgesamt die Covergärung mit Gülle oder anderen, protein- und kohlenhydratarmen Teilsubstraten zur Erweiterung des Inhaltsstoffspektrums und der Pufferkapazität empfohlen. Mit etablierter Hydrolysestufe scheint jedoch auch eine Monovergärung umsetzbar. | Prof. Dr. Carola Griehl Tel.: +49 3496 67-2526 carola.griehl@hs-anhalt.de Hochschule Anhalt - Standort Köthen - Fachbereich Angewandte Biowissenschaften und Prozesstechnik Bernburger Str. 55 06366 Köthen (Anhalt) | X | FPNR |
| 01.08.2014 | 31.07.2017 | 22015113 | Verbundvorhaben: Validierung identifizierter Marker zur Selektion trockentoleranter Stärkekartoffeln (VALDIS TROST); Teilvorhaben 5: Leistungsprüfungen | Im Projekt TROST wurden Markerkandidaten für Trockentoleranz in Stärkekartoffeln in Transkript- und Metabolitdaten identifiziert und ein Prognosemodell entwickelt. Die Übertragbarkeit von Markern und Modell auf ein größeres Sortenspektrum wurde mittels Kreuzvalidierung überprüft. Im Folgeprojekt VALDIS TROST soll der praktische Beweis für die Eignung der Marker zur Selektion trockentoleranter Genotypen erbracht werden (Ziel 1). Zusätzlich soll geprüft werden, ob die Selektion toleranter Genotypen das Ertragspotential negativ beeinflusst und den Ursachen dieser yield penalty nachgegangen werden (Ziel 2), um Marker zu identifizieren, die helfen können, negative Effekte auf den Ertrag vermeiden. Für die so gefundenen und bestätigten metabolischen und RNA-Marker werden genomische Marker identifiziert, mit dem Ziel umweltunabhängige und damit praxistaugliche Marker für die Pflanzenzüchtung zu entwickeln (Ziel 3). Dazu werden aus einer segregierenden Gesamtpopulation mit Hilfe der Marker tolerante und sensitive Subpopulationen ausgelesen, deren Toleranz, Ertrag und Erntequalität in Anbauversuchen bestimmt werden. Mittels Metabolit- und Transkriptprofilierung und multivariater Lernverfahren werden optimierte Marker zur Vermeidung von yield penalty Effekten identifiziert, die in DNA Marker umgesetzt werden. Damit wird VALDIS TROST Marker zur Identifizierung trockentoleranter Zuchtlinien unabhängig von Speziallaboren und aufwändigen Kulturversuchen hervorbringen. | Dr. Carl Bulich Tel.: +49 228 98581-40 cbulich@bdp-online.de Gemeinschaft zur Förderung von Pflanzeninnovation e.V. (GFPi) Kaufmannstr. 71-73 53115 Bonn | X | FPNR | |
| 01.02.2015 | 31.07.2018 | 22015114 | Verbundvorhaben: Betriebsbedingte Emissionen an Biogasanlagen; Teilvorhaben 3 | Durch das Vorhaben sind betriebsabhängige Emissionsquellen von Biogasanlagen (BGA) hinsichtlich Auftretens, Emissionsstärke und der verursachenden Betriebszustände zu beschreiben. Es sind Methanemissionen aus Überdrucksicherungen zu untersuchen, da in Abhängigkeit der Betriebsweise erhebliche THG-Emissionen möglich sind. Ferner sollen die Emissionen aus der Gärrestlagerung untersucht werden, um eine differenzierte Bewertung zu ermöglichen. Ergänzend dazu erfolgt eine Leckagemonitoring der betreffenden BGA. Zur Erfassung dieser diffusen und zeitlich veränderlichen Emissionsquellen werden am DBFZ etablierte Messmethoden eingesetzt. Auf Basis der Messergebnisse werden durch die Projektpartner THG-Minderungsstrategien für Praxis und Gesetzgeber entwickelt. Zu Beginn im Arbeitspaket (AP) 2 erfolgt die Auswahl, zum Anlagenbestand repräsentativer, landwirtschaftlicher BGA, an denen die Messungen der THG-Emissionen durchzuführen sind. Im Anschluss (AP 3/4) erfolgen die jahreszeitliche Erfassung, Analyse und Bewertung klimarelevanter Emissionen und deren Einflussfaktoren an den ausgewählten Anlagen. Zudem wird ein ergänzendes Monitoring hinsichtlich diffuser Leckagen in Verbindung mit einer qualitativen Beurteilung ihrer Relevanz durchgeführt (AP 5). Weiterhin sind die emissionsrelevanten installierten Techniken und die Betriebszustände der BGA durch das KTBL zu erfassen. Aus den anlagenindividuellen Ergebnissen werden allgemeingültige Managementempfehlungen für einen emissionsarmen Betrieb von BGA abgeleitet und der Praxis in Form eines KTBL-Heftes zur Verfügung gestellt (AP 7). Es wird eine Treibhausgasbilanzierung für die untersuchten BGA unter Einbeziehung der Ergebnisse durchgeführt (AP 6). Schließlich sollen zu erarbeitende Empfehlungen für Behörden eine Erfassung und Bewertung des Betriebs- bzw. Emissionszustandes von BGA ermöglichen. Der Fokus liegt bei den nicht gefassten diffusen Quellen für klima- und störfallrelevante Emissionen (AP 8). | Torsten Moczigemba Tel.: +49 351 2612-5208 torsten.moczigemba@smul.sachsen.de Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Pillnitzer Platz 3 01326 Dresden | X | FPNR | |
| 01.12.2017 | 31.08.2020 | 22015117 | Verbundvorhaben: Neuartige hybride Hochleistungsverstärkungen aus pflanzlichen Stapelfasern für kosteneffiziente Leicht-Verbundbauteile; Teilvorhaben 4: Ummantelungstechnologien - Akronym: hyfaLite | Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer textilen Herstellungstechnologie für neuartige, nicht konsolidierte hybride Stapelfaserstränge mit unidirektionaler (UD) Faserausrichtung zu einer partiellen Verstärkung flächiger Naturfaser-Leichtbauteile. Flachs- oder Hanffasern werden mit biobasierten thermoplastischen Fasern auf Karden gemischt, in einem Stapelfaserstrang parallel zueinander ausgerichtet und mit einer Ummantelungstechnologie zu einem hybriden UD-Kabel weiterverarbeitet. Nach der Fixierung dieser belastungsgerecht abgelegten UD-Kabel auf einem Naturfaservliesstoff und dem Erwärmen des hybriden Verbundhalbzeugs auf die Verarbeitungstemperatur erfolgen das Umformen und Konsolidieren in einem Werkzeug zu einer Leichtbaustruktur. So entsteht ein 100% biobasiertes Verbundbauteil mit optimaler Festigkeits- und Ressourcenausnutzung und mit einer dank der Prozesseffizienz verbesserten Wirtschaftlichkeit. | Harry Lucas Tel.: +49 4321 987744 h.lucas.jun@lucas-elha.de Lucas Textilmaschinen GmbH Berbisdorfer Str. 73 09123 Chemnitz | X | FPNR | |
| 01.09.2019 | 31.12.2022 | 22015118 | Selbstheilende Barriereschichten in Lebensmittelverpackungen basierend auf dem Prinzip der Mikroverkapselung (SmartBarrieres) - Akronym: SmartBarriers | Der Trend im Verpackungssektor zeigt eine deutliche Nachfrage nach nachhaltigen Produkten auf Basis von Papier. Vor allem die zur Herstellung solcher Verpackung eingesetzten Rohstoffe, die hauptsächlich aus natürlichen nachwachsenden Quellen stammen, und die hohen Recyclingquoten tragen dazu bei. Dieser Trend setzt sich auch im Bereich der Lebensmittelindustrie fort. Um insbesondere in diesem Sektor die Anforderungsprofile an Verpackungsmaterialien zu erfüllen, müssen Papiere und Kartons mit Barrierebeschichtungen ausgestattet werden. Neben synthetischen Polymerdispersionen verstärkt sich in den letzten Jahren aufgrund des Nachhaltigkeitstrends das Interesse an Beschichtungen aus nachwachsenden Rohstoffen und Biopolymeren, wie beispielsweise Stärke. Allerdings ist bei der mechanischen Verarbeitung von beschichteten Papieren und Kartons (Rillen, Falten, Knicken) ein weit verbreitetes Problem die Entstehung von Rissen, Brüchen und Fissuren in der Barrierebeschichtung. Dies wirkt sich insbesondere bei Lebensmittelverpackungen negativ auf die Sperreigenschaften aus, da ein unerwünschtes Ein- oder Austreten von Gasen oder Flüssigkeiten auftreten kann. Um Verpackungsgüter effektiv zu schützen, muss die Funktionstüchtigkeit von Barrieren über den gesamten Lebenszyklus des Verpackungsmaterials garantiert werden. Das Forschungsvorhaben zielte auf' die Verbesserung der Barrierefunktion beschichteter Lebensmittelverpackungen durch eine selbstheilende Barriereschicht ab. Dazu sollten im Rahmen des Projektes mikroverkapselte Selbstheilungskomponenten in die Barriereschicht integriert werden. Wird nun während der Verarbeitung (Falzen, Rillen, etc.) die Barriereschicht beschädigt, brechen die Mikrokapseln auf und geben so die Heilungskomponente zum Verschließen der Risse frei. Dadurch sollte die Barrierefunktion auch nach üblichen Verarbeitungsprozessen, insbesondere dem Rillen, aufrechterhalten bleiben. | Basierend auf gering modifizierten Stärken war es möglich, durch den Einsatz eines weiteren biobasierten Additivs, Beschichtungsformulierungen für Papiere zu entwickeln, die über hervorragende Fettbarriereeigenschaften verfügen. Durch mechanische Prozesse war es möglich Stärkelösungen in hohen Konzentrationsbereichen herzustellen und diese, durch spezielle Additive dahingehend zu optimieren, dass sowohl deren filmbildenden Eigenschaften als auch Barrierewirkung gegenüber Fetten deutlich gesteigert werden können. Es konnte gezeigt werden, dass das entwickelte System eine sehr gute Kompatibilität gegenüber unterschiedlichen Additiven aufweist, wobei die Verarbeitung, die Papierauftragung noch die Barrieieeigenschaften in kleinster Weise negativ beeinflusst werden. Das wiederum zeigt das enorme Potential der Barriereformulierung, die durchaus hinsichtlich weitere, für die Verpackungsindustrie relevanter Eigenschaften, weiterentwickelt und optimiert werden kann. Aufbauend auf diesen Erfahrungen, sind die am Vorhaben beteiligten Industriepartner sehr aufgeschlossen für die weitere Zusammenarbeit. Die im Vorhaben generierten Ergebnisse sollen in einem weiteren Forschungsprojekt verwertet werden. Das übergeordnete Projektziel, die Entwicklung einer selbstheilende Barriereformulierung konnte nur für Anwendungen in Polymerfilmen im Labormaßstab nachgewiesen werden. In Technikumsversuchen mit papierbasierte Verpackungen konnte ein Selbstheilungseffekt für die Anwendung auf Karton nicht nachgewiesen. Keines der nach den vorher festgelegten Heilungskonzepten entwickelte Mikrokapselsysteme brachte in der Papierauftragung den gewünschten Effekt. Dennoch ist das Projekt letztlich als Erfolg zu werten, da viele Erkenntnisse hinsichtlich der Entwicklung einer rein biobasierten Fettbarriere und der Integration von Kapseln in eine solche Schicht gewonnen wurden. | Dr. rer. nat. Kay Hettrich Tel.: +49 331 568-1514 kay.hettrich@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR |
| 01.07.1999 | 30.06.2001 | 22015197 | Untersuchungen zur Herstellung spezifisch leichter, druckfester Werkstoffe auf Basis von lignocellulosen Fasern und Stärken | Ziel des Vorhabens ist die Herstellung spezifisch leichter, druckfester Werkstoffe auf Basis von lignocellulosischen Fasern und Stärke. Durch die Zusammenarbeit zwischen dem Institut für Holz- und Papiertechnik der TU Dresden und dem Holzwerkstoffhersteller Glunz AG soll aufbauend auf die bisherigen universitären Forschungsergebnisse die Entwicklung von Produkt und Herstellungsverfahren vorgenommen und die Voraussetzungen für eine industrielle Umsetzung geprüft werden. Der Rohdichte-Zielbereich der Werkstoffe liegt zwischen 150 und 250 kg/m³. Trotz dieser geringen Dichte sollen sich die Werkstoffe durch geschlossene, nicht fasernde Oberflächen und eine hohe Druckfestigkeit auszeichnen. Durch den ausschließlichen Einsatz nachwachsender Rohstoffe sollen die im Trockenverfahren hergestellten Produkte biologisch abbaubar und gesundheitlich unbedenklich sein. | Aussichtsreiche Ergebnisse ergaben die Versuche mit marktüblichen kaltwasserlöslichen Stärken der Firmen Emslandstärke und Südstärke, die über Sprühaggregate auf die Fasern aufgebracht werden. Für die Vliesbildung wurde ein aerodynamisches (Trocken-)Verfahren bevorzugt, bei dem bei Feuchtegehalten zwischen 25 und 35 % nach dem Pressen gute Plattenfestigkeiten erreicht wurden. Durch das Besprühen der Vliesoberflächen vor dem Pressen wurden glatte, geschlossene Oberflächen erzielt. Diese Zwischenbehandlung wird als erste Stufe einer möglichen Vergütung angesehen. Durch weitere Pressformung erfolgte die Strukturfixierung. Im Rahmen der Versuche wurde eine optimale Steuerung des Temperatur- und Pressdruck-Regimes entwickelt, dass dem physikalischen Abbindevorgang Rechnung trägt. Für das Trocknen der Vliese/Platten wird der kombinierte Einsatz von Kontakt- und Durchströmungstrocknern (Doppelbandtrockner) empfohlen. Werkstoffeigenschaften wie Wärmeleitfähigkeit, Biegefestigkeit, Druckspannung bei 20% Stauchung, Verhalten bei Wasserlagerung, Dimensionsstabilität, Wasserdampfdiffusion, Beständigkeit gegen Pilzbefall und Brandklasse erreichen bei ausgewählten Bindemittelvarianten die Normwerte von herkömmlichen Holzwerkstoffen. Beim Einsatz von Fasern aus Einjahrespflanzen konnten dabei z.T. wesentlich bessere Werte erzielt werden als mit Holzfasern. Die Wärmeleitfähigkeitswerte der Dämmplatten variierten z.B. zwischen 0,38 W/m*K (Holzfasern) und 0,49 W/m*K (Weizenstroh). Die hierbei gute Druckfestigkeit lässt damit Anwendungen wie z.B. Trittschalldämmplatten und begehbare Dachschalungsplatten aussichtsreich erscheinen. | Gerhard Kühne Tel.: +49 351 4638104 Technische Universität Dresden - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Holz- und Papiertechnik Marschnerstr. 32 01307 Dresden | FPNR | |
| 01.07.2000 | 15.08.2003 | 22015199 | Genetische Optimierung der Kartoffel als dominierender Stärkelieferant der Bundesrepublik Deutschland durch Züchtung, Zell- und Molekularbiologie | Im Rahmen des Vorhabens soll mit Hilfe von verschiedenen Züchtungsmethoden und unter Einbeziehung von neuen Analysemethoden eine Optimierung der Kartoffel als wichtige Rohstofflieferantin der Stärkeindustrie erfolgen. Die Arbeiten werden in enger Verknüpfung bei insgesamt 8 verschiedenen Kartoffelzüchtern und 4 verschiedenen wissenschaftlichen Instituten durchgeführt. Durch die Arbeiten der beteiligten Kartoffelzüchter soll der Sockel für die Züchtung neuer Sorten mit verbesserter Stärkequalität, speziell höherem Phosphatgehalt, gelegt werden. Die Zusammenarbeit der Züchtungsbetriebe ermöglicht die Nutzung unterschiedlicher Zuchtverfahren und gewährleistet gleichzeitig den Einbezug einer großen genetischen Variabilität des Zuchtmaterials sowie die Berücksichtigung der sehr unterschiedlichen ortsspezifischen Selektionsbedingungen. Die beteiligten wissenschaftlichen Institute bearbeiten die Kombination von hohem Stärkegehalt und relativer Kraut- und Braunfäuleresistenz, die Evaluierung und genetische Analyse von Fusionshybriden mit gezielt kombinierten Stärkequalitätsmerkmalen, sowie die molekulare Erfassung der genetischen Variabilität von Stärkeeigenschaften der Kartoffel. Ferner werden die bestehenden Ansätze für Schnellmethoden zur Unterstützung der praktischen Züchtung gezielt weiterentwickelt. Die Schwerpunkte werden dabei auf die indirekte Bestimmung des Phosphatgehalts und auf die Bestimmung der Stärkequalität gelegt. | Im der Förderphase II wurde das Zuchtmaterial aus Phase I züchterisch weiter bearbeitet und nochmals umfangreiches Zuchtmaterial durch Kreuzung erstellt. Das Projekt hat insbesondere die züchterische Verbesserung der Stärkekartoffel in Deutschland weit vorangebracht. In einigen Firmen wurden die Züchtungsaktivitäten im Stärkebereich beinahe verdoppelt. Mit der Zulassung von Sorten aus dem Forschungsvorhaben ist ab 2007 und in den Folgejahren zu rechnen. Es wurden die Voraussetzungen geschaffen, um hochleistungsfähige Sorten mit guten Verarbeitungseigenschaften für die Industrie zur Verfügung zu stellen. Das Potential für zukünftige Sortenanmeldungen hat sich vergrößert. Aus dem Einsatz der Vererber für Phythophtora Resistenz, sollte die Züchtung neuer Stärkesorten möglich sein, die ein Drittel weniger Fungizideinsatz brauchen als derzeitige Sorten. Dadurch wird eine kostengünstigere und umweltfreundlichere Stärkeproduktion mit weniger Fungizideinsatz realisierbar. Ferner kann die Verarbeitungskampagne der Kartoffelstärkefabriken früher beginnen. | Hofferbert - Strahwald - Wenzel Tel.: Gemeinschaft zur Förderung von Pflanzeninnovation e.V. (GFPi) Kaufmannstr. 71-73 53115 Bonn | FPNR | |
| 15.11.2003 | 31.10.2004 | 22015203 | Durchführung des 4. Forums Färberpflanzen im Thüringer Zentrum Nachwachsende Rohstoffe - Projektbegleitungskosten - | Ziel des geplanten Färberpflanzenforums war es, den gegenwärtigen Stand zum Anbau von Färberpflanzen und ihrer Anwendung zu Färberzwecken sowie die in den vergangenen Jahren, u.a. mit Unterstützung des Bundesministeriums für Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft, durchgeführten Arbeiten in dem Bereich umfassend darzustellen. Besonderer Augenmerk sollte dabei der Martkteinführung naturgefärbter Produkte in unterschiedlichen Bereichen, wie der Textil- und Lederfärbung sowie der Papierfärbung, gelten. In die Diskussion wurden landwirtschaftliche und textile Forschungseinrichtungen sowie Anwender und Interessenten aus verschiedenen Branchen einbezogen. In einer umfassenden Publikation wurden die Ergebnisse einem interessierten Anwenderkreis zugänglich gemacht werden. Gleichzeitig sollten mit der Veranstaltung Schwerpunkte für zukünftige Forschungs- und Entwicklungsarbeiten sowie für die weitere Markteinführung aufgezeigt werden. | Die vollständigen Inhalte der Tagung wurden elektronisch über die FNR-Homepage über http://www.fnr-server.de/pdf/literatur/pdf_193faerber2004.pdf sowie über die TIB http://edok01.tib.uni-hannover.de/edoks/e01fb06/51053922X.pdf veröffentlicht. | Dr. habil. Armin Vetter Tel.: +49 3641 683-200 armin.vetter@tll.thueringen.de Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TLLLR) - Thüringer Zentrum Nachwachsende Rohstoffe Naumburger Str. 98 07743 Jena | FPNR | |
| 01.05.2010 | 31.08.2014 | 22015209 | Steigerung der Biomasseproduktion durch Verzögerung natürlicher und stressinduzierter Blattseneszenz: Identifizierung zentraler Schalter bei Getreide | Der Zeitpunkt des Umschaltens vom reifen, photosynthetisch aktiven Blatt zum seneszenten Blatt determiniert die Biomasseproduktion. Im geplanten Projekt sollen molekulare Schalter insbesondere der stressinduzierten Auslösung von Seneszenzprozessen in Getreidepflanzen, die für erhebliche Einbußen bei der Biomasseproduktion verantwortlich sind, identifiziert und funktionell charakterisiert werden. Die so identifizierten zentralen Markergene sollen gezielt in innovative Züchtungsstrategien einfließen. Trockenstress induzierte Blattseneszenz soll an Gerste und Mais anhand der physiologischen Parameter Chlorophyllgehalt und Photosyntheseleistung analysiert werden. Veränderungen im N- und C-Gehalt sowie die Biomasseproduktion werden im Vergleich zu Kontrollen verfolgt. Die Expression bekannter regulatorischer Gene, für die es Hinweise auf eine Funktion bei Stress und bei der Auslösung der Blattseneszenz gibt, wird in diesem System verfolgt. Durch gain-of-function und loss-of-function Ansätze werden die Kandidatengene identifiziert, die am deutlichsten einen Einfluss auf die Biomasseproduktion haben. Die Expression dieser Faktoren wird dann bei verschiedenen Umweltsituationen (biotische und abiotische Stressbedingungen, Variationen im Nährstoffangebot) in Korrelation zu Photosyntheseleistung und Biomasseertrag analysiert. Einige wenige Gene für zentrale Schalter können dann für genombasierte Züchtungsansätze verwendet werden. | Prof. Dr. Klaus Humbeck Tel.: +49 3455 526410 humbeck@pflanzenphys.uni-halle.de Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg - Naturwissenschaftliche Fakultät I - Institut für Biologie - Pflanzenphysiologie Weinbergweg 10 06120 Halle (Saale) | X | FPNR | |
| 01.08.2011 | 31.01.2014 | 22015211 | Verbundvorhaben: Steigerung der Biogasausbeute durch den Eintrag von Schallwellen geringer Intensität in den Fermentationsprozess; Teilvorhaben 2 | Ein Großteil der Biogasanlagen arbeitet, trotz der besonderen Vergütungsregelungen des neuen Energieeinspeisegesetzes, an ihrer Wirtschaftlichkeitsgrenze. Eine wesentliche Ursache hierfür ist die sich bereits im Jahr 2008 andeutende Verknappung und Verteuerung der Gärsubstrate. Da jedoch das Ziel der gegenwärtigen Förderpolitik der Bundesregierung darin besteht, einen sich weitgehend selbst regulierenden Markt für erneuerbare Energien zu schaffen, muss auch die Effizienz bei der Nutzung dieser Energien gesteigert werden. In einer Zusammenarbeit von Biotechnologen, Automatisierungs- und Verfahrenstechnikern soll versucht werden, durch den effizienten Eintrag von Schallwellen mit Frequenzen < 20 kHz die Biogaserträge durch stärkeren Aufschluss von lignozellulosehaltigen Strukturen zu steigern und gleichzeitig weitere Erkenntnisse über das symbiotische Ökosystem eines Bioreaktors zu gewinnen. Im Projekt sollen Schallwandler direkt in die Fermenter eingebracht und vorerst die Schallausbreitung untersucht werden. Anschließend ist geplant diskontinuierliche und kontinuierliche Gärversuche unter Variation wesentlicher Parameter der Beschallung durchzuführen. Darauf aufbauend soll einerseits die Wirkung auf die Biologie und andererseits der kybernetische Aspekt der Beschallung durch eine Modellbildung und eine darauf aufbauende Steuerung/ Regelung und gesamtwirtschaftliche Optimierung des Biogasprozesses untersucht werden. | In Batchversuchen konnte nachgewiesen werden, dass durch eine Beschallung des Fermenterinhalts die zeitlich gebildete Methanmenge gesteigert werden kann. Die erreichbaren Mehrausbeuten liegen, bezogen auf den unbeschallten Betrieb, bei etwa 8%. Dabei erwiesen sich Schallfrequenzen im oberen hörbaren Bereich oder im Ultraschallbereich bis 24 kHz als am wirksamsten. Die effektiv eingetragenen Energiemengen sind äußerst gering, so dass Desintegrationseffekte als Ursache für die Erhöhung der gebildeten Methanmenge praktisch ausgeschlossen werden können. Vielmehr muss eine Anregung der Methanbakterien als Ursache für die vermehrte Methanbildung vermutet werden. Anhand einer ersten Skalierung des beschallten Volumens auf das Fünffache wurde zudem festgestellt, dass hinsichtlich der pro Volumeneinheit eingebrachten Schallenergie offenbar eine Grenze existiert, bei deren Überschreitung die gebildete Methanmenge nicht weiter zunimmt. Unabhängig von der Möglichkeit einer weiteren Verringerung der pro Volumeneinheit Gärsubstrat zugeführten Schallenergie kann bei Verwendung einer energieoptimierten Beschallungstechnik bereits auf der Basis der Versuchsergebnisse des kontinuierlichen Referenzversuches davon ausgegangen werden, dass die aus dem Methan-Mehrertrag erzeugbare Elektroenergiemenge die zur Beschallung eingesetzte Energiemenge deutlich übersteigt. Hinsichtlich der Anwendung der Technologie wurde die Einflussgröße der Beschallung in eine vorhandene Regelungs- und Optimierungsstrategie für Biogasanlagen integriert. | Prof. Dr.-Ing. Karl- Dietrich Morgeneier Tel.: +49 3641 205-713 karl-dietrich.morgeneier@fh-jena.de Ernst-Abbe-Hochschule Jena University of Applied Sciences - Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik Carl-Zeiss-Promenade 2 07745 Jena | X | FPNR |
| 01.11.2014 | 30.04.2017 | 22015213 | Verbundvorhaben: Abscheidung von Feinstaub aus Biomassekleinfeuerungsanlagen mit Tiefenfiltern, Phase 2: Entwicklung bis zur Dauerbetriebsfähigkeit, Teilvorhaben 1: Theoretische Untersuchungen und Konzeptentwicklung | Im Rahmen des Projektes "Abscheidung von Feinstaub aus Biomassekleinfeuerungen mit Tiefenfiltern" (FKZ:22012810) wurde ein funktionsfähiger Staubfilters zur Reinigung der Rauchgase aus Kleinfeuerungsanlagen, unter Einhaltung der künftig geltenden Grenzwerte der 1. BImSchV, entwickelt. Nach zahlreichen Staubmessungen steht fest, dass mit diesem Staubabscheidesystem die ab 2015 gültigen Grenzwerte der 1. BImSchV sicher eingehalten und deutlich unterschritten werden können. Als besonders geeignetes Filtermaterial hat sich Glaswolle erwiesen. Ziel des hier beantragten Projektes ist es, die Entwicklung des Staubabscheiders soweit voranzutreiben, dass nach Projektende Feldversuche mit Staubabscheidern in großer Stückzahl (im dreistelligen Bereich) durch einen industriellen Produzenten erfolgen können. Diese sind dann die Basis für die anschließende Vermarktung des Produktes. Die Weiterentwicklung soll durch aufeinander abgestimmte Tests im Technikum, konstruktive Anpassungen sowie die Prüfung der Abscheidertechnologie in der Praxis während der zwei Heizperioden im Projektbearbeitungszeitraum erfolgen. Im Rahmen des hier beantragten Projektes sind weitere Entwicklungs- und Optimierungsarbeiten sowie die Verifizierung dieser Arbeiten durch Feldtests erforderlich. Die Entwicklung einer robusten Steuerungseinheit sowie die konstruktive Detailoptimierung zur Verbesserung des Betriebsverhaltens und der anschließende Nachweis der Dauerstandfestigkeit sind hierfür erforderliche Schritte. Die konstruktiven Anpassungen der Abscheidertechnik sollen während zweier Heizperioden schrittweise verbessert werden. Bei der Optimierung soll ein besonderes Augenmerk auf die Bedürfnisse der Endkunden gelegt werden, wie Bedienfreundlichkeit, Einfache Wartung, Sicherheit, Wirtschaftlichkeit und Maßnahmen zur Senkung der Produktionskosten. | Daniel Wohter Tel.: +49 241 80 96694 wohter@teer.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 5 - Georessourcen und Materialtechnik - Lehr- und Forschungsgebiet Technologie der Energierohstoffe (TEER) Wüllnerstr. 2 52062 Aachen | X | FPNR | |
| 15.08.2016 | 31.12.2016 | 22015216 | Verbundvorhaben: Bewertung von Riesenweizengras im Vergleich mit praxisüblichen Anbausubstraten unter Aspekten des Pflanzenbaus, der Wirtschaftlichkeit und des Umweltschutzes (BRAWU); Teilvorhaben 2: Ökonomische Bewertung von Riesenweizengras - Akronym: BRAWU | Die Kulturpflanze Riesenweizengras (Agropyron elongatum) wird zunehmend als alternatives Anbausubstrat für Biogasanlagen verwendet. Ihm werden hohe Trockentoleranz, sehr hohe Methanerträge und ökologische Vorteile zugeschrieben, die es zu einem Kandidaten für Klimaanpassung (Sommertrockenheit) und Klimaschutz (THG-Emissionen) macht. Bisher beruhen die meisten Empfehlungen und Beratungen jedoch auf Anbauerfahrungen in Übersee und theoretischen Überlegungen. Erste wissenschaftliche Untersuchungen verifizierten die positiven Erwartungen und bescheinigen der Kultur ein großes aber noch weitgehend unerforschtes Potential. Diese Untersuchung soll bisher fehlende ökonomische und ökologische Vergleiche mit gängigen Energiepflanzen wie Mais, Zuckerrüben, Ackergras und Getreide-Ganzpflanzengetreide (GPS) durchführen und so Fachwissen zur einzelbetrieblichen Bewertung und Anbauentscheidung liefern. Insbesondere bei erwartetem starkem Anstieg des bundesweiten Anbauumfangs ist die frühzeitige Generierung von Versuchsergebnissen unter wissenschaftlichen Bedingungen unerlässlich. Versuchsfragen (Auszug): - Ist Riesenweizengras konkurrenzfähig? - Einfluß auf Folgekultur - Gewässerschutzaspekte - Ertragsstabilität - Ökonomische Bewertung - Pflanzenschutzbehandlungsindex - Klimaschutzbewertung mit THG-Emissionen - Humusgehalte - Versuchstechnik: Anbau und Bonituren, Proben, Analysen werden durchgeführt. - Auswertung ZALF: Ökologischer Vergleich von Riesenweizengras mit anderen Substratpflanzen. - Auswertung Uni Gießen: Ökonomischer Vergleich von Riesenweizengras mit anderen Substratpflanzen. - Auswertung Gesamtversuch: Auswertung pflanzenbaulicher Parameter und Gesamtauswertung unter Berücksichtigung der ökologischen und ökonomischer Ergebnisse. - Endbericht - Veröffentlichungen: In Form von Artikeln in regionalen Landwirtschaftsblättern, überregionalen Fachzeitschriften und ggf. wissenschaftlichen Magazinen; ergänzt um Vorträge und Poster. | Prof. Dr. Joachim Aurbacher Tel.: +49 641 99 37260 joachim.aurbacher@agrar.uni-giessen.de Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 09 - Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement - Institut für Betriebslehre der Agrar- und Ernährungswirtschaft Senckenbergstr. 3 35390 Gießen | X | FPNR | |
| 01.09.2018 | 31.08.2021 | 22015217 | Verbundvorhaben: Biobasierte Schmier- und Verfahrensstoffe in der nachhaltigen öffentlichen Beschaffung - Bestandsaufnahme und Handlungsempfehlungen; Teilvorhaben 1: Projektmanagement, Veröffentlichungen und Workshops - Akronym: NOEBIO | Im Rahmen des Projektes werden für Entscheidungsträger auf Bundesebene (Beschaffungsverantwortliche) Unterstützungs- und Informationsangeboteerarbeitet, die die Berücksichtigung biobasierter Produkte im Einkauf (exemplarisch hier umweltschonende Schmier- und Verfahrensstoffe) vereinfachen und den Einsatz dieser umweltfreundlichen Substitute unterstützen. Das Projekt liefert ferner belastbare Zahlen zu substituierbaren Mengen in der öffentlichen Beschaffung (Schwerpunkt Bundesebene) sowohl für den reinen Produkteinkauf, als auch den indirekten Einsatz über Dienstleistungsvergaben. Darüber hinaus fördert das Projekt exemplarisch den dialogischen Austausch zwischen Anbietern und potenziellen Anwendern sowie weiteren relevanten Stakeholdern durch eine Veranstaltungsreihe zum Thema. | Prof. Dr. Robert Tschiedel Tel.: +49 597 990-195 mail@tat-zentrum.de TAT Technik Arbeit Transfer gGmbH Hovesaatstr. 6 48432 Rheine | X | FPNR | |
| 16.10.2019 | 15.10.2022 | 22015218 | Einsatz boden- und luftgestützter Sensorverfahren zur Detektion von Virosen in der Pflanzgutproduktion von Stärkekartoffeln - Akronym: CropVirusScan | Bei der Produktion von Stärkekartoffeln verursachen Virosen jährlich hohe Ertragsverluste. Aufgrund der vegetativen Vermehrung wird nicht erkannter Virusbefall direkt an die nächste Vermehrungsstufe weitergegeben und verursacht dann großen wirtschaftlichen Schaden bei Pflanzgutvermehrungsbetrieben. Die effektivste Maßnahme zur Vermeidung von Virusbefall in der Pflanzkartoffelvermehrung ist daher die frühzeitige Bereinigung von Vermehrungsbeständen, d.h. die Entfernung kranker Pflanzen auf dem Feld, die eine potentielle Infektionsquelle darstellen. Beispielhaft ist das Y-Virus der Kartoffel (PVY = Potato Virus Y) als ein Vertreter einer ganzen Reihe von Viren zu nennen, die im Feldbestand erkannt und selektiert werden müssen. Der personelle Aufwand von geschulten Boniteuren ist sehr hoch, erfahrene Virusselekteure sind aufgrund des schrumpfenden Angebots in vielen Regionen nicht mehr vorhanden. Zielsetzung des Projektes ist daher die automatisierte Erfassung von viruskranken Pflanzen in Feldbeständen mit einem modularen bildgebenden Sensorsystem. Dabei werden innovative kompakte bildgebende Hyperspektralsensoren (XIMEA) an boden- und luftgestützten Trägersystemen eingesetzt; eine von den Antragstellern entwickelte neue Sensortechnologie - "multi-wavelength laser line profile system" (MWLP) - verbindet spektrale Signaturen mit 3D-Technologie und wird als vielversprechende Technologie für die Virusdetektion angesehen. Parallel werden klassische Farbkameras boden- und luftgestützt eingesetzt, um die Machbarkeit und Qualität von "low cost" Lösungen zu prüfen Zur Analyse der Daten und Feldversuche werden klassische Verfahren der Bildverarbeitung und Statistik sowie Methoden des Machine Learning eingesetzt. Räumlich hochaufgelöste Informationen zum Virusbefall schaffen das Potenzial für selektive Aktorsysteme zur Regulierung und verbinden damit ökologische und ökonomische Zielstellungen. | Prof. Dr. Arno Ruckelshausen Tel.: +49 541 969-2090 a.ruckelshausen@hs-osnabrueck.de Hochschule Osnabrück Albrechtstr. 30 49076 Osnabrück | X | FPNR | |
| 01.07.1998 | 30.06.2001 | 22015297 | Verbundvorhaben: Modifizierte Stärken: Teilvorhaben 3: Hochsubstituierte carboxylgruppenhaltige Stärkederivate | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung hochsubstituierter carboxylhaltiger Stärkederivate und entsprechender Herstellungsverfahren für derartige Produkte, die z.B. im Bereich der Waschmittelindustrie als Co-Builder die bisher verwendeten biologisch nicht abbaubaren Polycarboxylate ersetzen und gleichzeitig als hochmolekulares Schutzkolloid ein verbessertes Schmutztragevermögen des Waschmittels bewirken sollen. Darüber hinaus soll auch geprüft werden, inwiefern sich für derartige Polyelektrolyte, die entsprechend der Zielstellung des Projektes eine relativ hohe Ladungsdichte aufweisen, neue Verwendungsmöglichkeiten beispielsweise im Bereich der Biotechnologie, der Pharmazie oder Kosmetik zur Herstellung ionotroper Gele, als Polyelektrolytkomponente zur Herstellung von Membranen, Mikrokapseln, Wirkstoffträgern oder Adsorbentien ergeben. | Bisher wird CMS in großtechnischem Maßstab mit Substitutionsgraden bis maximal 0,5 hergestellt. Es gibt einige Veröffentlichungen und Patente mit höheren DS-Werten, nur handelt es sich dabei um Verfahren mit unwirtschaftlichen Lösemittelsystemen oder um vorher oxidierte Stärken oder um Verfahren mit geringen Ausbeuten. Im Laufe des Vorhabens wurde ausgehend von einem Standardverfahren zur Herstellung niedrigsubstituierter CMS ein neues Verfahren zur Herstellung von hochsubstituierten CMS entwickelt, wodurch Produkte mit Substitutionsgraden bis DS = 1,5 herzustellen sind, und die Reaktionsausbeuten über 70 % betragen. Das Verfahren basiert auf einer heterogenen Reaktionsführung, wobei Stärke mit der freien Monochloressigsäure umgesetzt wird. Ein Upscaling durch die Industriepartner im 3-l-Maßstab ergab keine Probleme, so dass weitere Maßstabsvergrößerungen geplant sind. Es entstehen Produkte, die Klarlöslich sind und mit denen ein breiter Viskositätsbereich einstellbar ist. Alle Produkte zeigen als 2 %ige wässrige Lösung ein viskoelastisches Verhalten. Sie erweisen sich somit durchaus als gute Viskositätsregulatoren. Mit zunehmender Anzahl an Carboxylgruppen nimmt das Calciumbindevermögen zu. Bei einem Substitutionsgrad von DS ~ 2 wird ein Wert erreicht, der vergleichbar mit dem Bindevermögen von Di-/Tricarboxylstärke ist und 54 % des Wertes von handelsüblichen synthetischen Polycarboxylaten entspricht. Die hochsubstituierten Produkte mit einem DS = 1 sind mit der hier zugrunde gelegten Methode schlecht biologisch abbaubar. | Dr. F. Loth Tel.: +49 3328 46-0 loth@iap.fhg.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | FPNR | |
| 01.01.2004 | 31.01.2006 | 22015303 | Anpassung der Fischer-Tropsch(FT)-Synthese bei der Herstellung von synthetischen Kraftstoffen aus Biomasse | Die Erzeugung von Flüssigprodukten aus Biomasse über den Weg der Fischer-Tropsch-Synthese ist eine aussichtsreiche Option für eine nachhaltige Deckung des Bedarfs an Kraftstoffen, insbesondere an DK. Das Primärprodukt der Synthese enthält eine große Bandbreite an überwiegend paraffinischen Kohlenwasserstoffen, die in ihrer Gesamtheit jedoch nicht für den Fahrzeugeinsatz geeignet ist. Insbesondere die höhermolekularen Produkte bedürfen einer Aufarbeitung, für die vor allem Hydrocrackverfahren prädestiniert sind. Hydrocracker finden zunehmend in Erdölraffinerien Anwendung; die Auslegung und der Betrieb erfolgt bisher überwiegend empirisch. Hydrocracker reagieren bezüglich der Produktselektivität sehr sensibel auf den Rohstoff und Veränderungen der Reaktionsbedingungen. Gleichzeitig ist der Kenntnisstand darüber sehr ungenügend. Das Ziel des Vorhabens besteht in der Auslegung eines Hydrocrackers und die Festlegungen der Betriebsbedingungen (Katalysator, Temperatur, Druck, Zeit) für die Aufarbeitung von FT-Produkten zu DIN-gerechten Dieselkraftstoffen auf der Basis von Untersuchungen in einem Laborhydrocracker und der darauf aufbauenden Prozessmodellierung (Presto Kinetics). | Prof. Dr. Thomas Dimmig Tel.: +49 3731 394-526 evt@iec.tu-freiberg.de Technische Universität Bergakademie Freiberg - Fakultät für Maschinenbau, Verfahrens- und Energietechnik - Institut für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen (IEC) Fuchsmühlenweg 9 D 09599 Freiberg | FPNR | ||
| 01.12.2005 | 30.11.2008 | 22015305 | Strömungs- und Wärmetransportoptimierung in Biogasanlagen | Die Erfüllung der Mischaufgabe durch die Rührtechnik in Biogasfermentern ist Voraussetzung für die optimale Funktion des Vergärungsprozesses. Da ihre Ausgestaltung in Ermangelung abgesicherter Informationen noch größtenteils auf empirischem Wege erfolgt, setzt sich das Vorhaben zum Ziel, durch den Einsatz der Methode der Strömungssimulation (CFD) eine Rührtechnik theoretisch fundiert bzgl. ihrer Effizienz zu beurteilen und ggf. Maßnahmen zu ihrer Verbesserung abzuleiten. 1. Es wird ein typischer Mischvorgang mit CFD simuliert. Die Ergebnisse werden durch Geschwindigkeitsmessungen am realen Fermenter validiert. 2. Die Rührtechnik wird auf Basis eines zu erstellenden Kriterienkatalogs beurteilt. Schwerpunkt liegt in der Bewertung typischer Mischaufgaben auf der Grundlage von Simulationsrechnungen. 3. Auf Basis der Ergebnisse aus 1. und 2. wird eine optimierte Variante für die untersuchte Rührtechnik abgeleitet und bewertet. Es sollen Kontakte zu Anlagenbauern und –betreibern von Biogasanlagen hergestellt werden, um ihnen das erarbeitete methodische Konzept zur Gestaltung ihrer Rührtechnik nahe zu bringen und die Prüfung bzw. Optimierung ihrer Technologie anzubieten. | Gegenstand des Vorhabens ist die Erarbeitung einer allgemein einsetzbaren Methode zur Bewertung der Rührwerkstechnik in Biogasanlagen mit Hilfe von Strömungssimulation (CFD). Ausgehend von den konkret zu erfüllenden Mischaufgaben (stoffliches und energetisches Homogenisieren, Verhinderung bzw. Auflösung von Sink- und Schwimmschichten) werden verfahrenstechnische Kennzahlen für die Güte der Rührwerkstechnik definiert, die direkt aus den Berechnungsergebnissen abgeleitet werden können. Anschließend werden die Strömungsverhältnisse in einem real existierenden Fermenter unter vier typischen Einsatzbedingungen (hohe/niedrige Viskosität des Substrats, hohe/niedrige Rührerdrehzahl) berechnet und ausgewertet. Die Ergebnisse weisen auf eine unzureichende Durchmischung im oberen Bereich des Behälters und eine ungleichmäßige Belastung der Rührerwelle hin. Modifikationen bezüglich der konstruktiven Ausgestaltung und der Anordnung der Rührwerksflügel im Fermenter führen bei den vier betrachteten Betriebszuständen zu einer Verbesserung bzgl. der genannten Schwachpunkte, allerdings auch zu einer durchschnittlichen Erhöhung der benötigten Rührerleistung um 20%. Abschließend wird für den Einsatz im Rahmen einer Kosten-Nutzen – Analyse betreffend die Rührwerkstechnik in Biogasanlagen ein Bewertungsschema vorgeschlagen. Das Schema wird anschließend auf die beiden betrachteten Rührwerkskonfigurationen vergleichend angewendet. Parallel zu den theoretischen Untersuchungen werden Geschwindigkeitsmessungen an der realen Anlage zur Validierung der Berechnungsergebnisse durchgeführt. Das benutzte Messinstrument ist bei Fraunhofer UMSICHT entwickelt und besonders zum Einsatz in stark verunreinigten Medien geeignet. | apl. Prof. Görge Deerberg Tel.: +49 208 8598-1107 goerge.deerberg@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | X | FPNR |
| 01.08.2010 | 31.01.2013 | 22015307 | Verbundprojekt: C4-Kompakt - Entwicklung einer optimierten Produktionskette für die Bereitstellung von Miscanthus-Mischpellets zur Nutzung in Biomassefeuerungsanlagen; Teilvorhaben 1 | Ziel ist die Entwicklung einer optimierten Produktionskette zur Bereitstellung von Miscanthus-Mischpellets als Normbrennstoff für Kleinfeuerungsanlagen (KFA). Unter Berücksichtigung qualitativer, wirtschaftlicher und emissionsrechtlicher Aspekte soll der mögliche Zumischanteil von Miscanthus in Mischpellets maximiert werden. Durch die Verfahren der Zerkleinerung, Konditionierung und Mischung mit anderen biogenen und mineralischen Komponenten sowie durch eine Anpassung des Pelletierungsvorganges soll die Brennstoffqualität der Pellets optimiert werden. In mindestens drei KFA soll die Verbrennung mit präziser Messtechnik bewertet werden. Ergänzt durch eine Wirtschaftlichkeitsanalyse wird ein verlässlicher Leitfaden zur Produktion marktgerechter Miscanthuspellets bereitgestellt. An der Uni Bonn werden die Mischkomponenten analysiert. Das Rohmaterial wir an der FH Köln mittels Häcksler, Hammermühle sowie Zerfaserungs- und Konditionierungsvorrichtungen aufbereitet. Standardisierte Mischrezepturen werden durch die Verwendung von Presshilfsmitteln, Zuschlagstoffen und anderen Komponenten entwickelt. Erste Verbrennungsversuche geben Rückschlüsse auf deren Verbrennungseignung. Die Pelletierung wird durch Änderung der Druckstärken und Matrizendurchmesser optimiert. DIN- Tests bewerten die Qualität der produzierten Pellets. Es erfolgt eine Pelletierung in einer kommerziellen Strohpelletierungsanlage. Die Wirtschaftlichkeit des Produktionsverfahrens wird bestimmt. In mehreren KFA folgen Kurzzeit- und Langzeitverbrennungsversuche zur Ermittlung des Emissions- und Verschlackungsverhaltens. Die Ergebnisse sollen in Veröffentlichungen und auf Fachveranstaltungen der Öffentlichkeit zugänglich gemacht werden. Im Anschluss an das Projektvorhaben sollen sie in einem "Leitfaden für die Produktion von Miscanthus-Mischpellets" über die technischen Verfahren sowie über die wirtschaftlichen und ökologischen Eckdaten der Miscanthus-Pelletsproduktion informieren. | Prof. Dr. Ralf Pude Tel.: +49 2225 999 63-13 r.pude@uni-bonn.de Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Landwirtschaftliche Fakultät - Campus Klein-Altendorf Klein-Altendorf 2 53359 Rheinbach | X | FPNR | |
| 01.01.2012 | 30.06.2015 | 22015311 | Verbundvorhaben: Züchtung neuer Biomasseklone der Weide durch intra- und interspezifische Kreuzung zur Gewinnung ertragreichen und trockenheitstoleranten Pflanzgutes mit hoher Rostpilzresistenz; Teilvorhaben 2: Züchtung neuer Weidenklone und Resistenzprüfung gegenüber Melampsora - Pilzbefall | Geplant sind Selektions- und Kreuzungszüchtung mit ausgewählten S. daphnoides- und S. purpurea-Klonen, die in die Arten S. viminalis, S. schwerinii, S. humboltiana und S. aquatica eingekreuzt werden. Ziel ist die Vergrößerung der Sorten- und Klonvielfalt von Biomasseweiden für den Kurzumtrieb für grundwasserferne bzw. niederschlagsarme Standorte. Vorrangiges Züchtungsziel sind ertragsstarke, rostpilzresistente Klone mit Trockenstress-Toleranz. 1. Selektion trockenheitstoleranter S. daphnoides- u. S. purpurea-Topklonen aus der Klonsammlung der HU für Resistenztest gegen Blattrostpilze; 2. Etablierung aller Klone, die als Kreuzungspartner ausgewählt wurden, in Containern im Gewächshaus, um pilzfreies Material für Resistenztests anzuziehen und für Kreuzungen; 3. Einsammlung / Konservierung von Rostpilzrassen für Resistenzprüfung. 4. Interspezifische Kreuzungen von Top-Klonen der HU mit rostresistenten Klonen aus der Sammlung des Instituts FG (S. viminalis, S. schwerinii, S. humboltiana, S. aquatica). 5. Gewinnung von Saatgut; 6. Gewinnung von Pflanzen aus Befruchtung in vitro und embryo rescue bei geringem Befruchtungserfolg bzw. unvollständig entwickelten Embryonen; 7. Anzucht der Nachkommenschaften und Selektion von wüchsigen Genotypen für weitere Charakterisierung; 8. Übergabe von Material an HU zur Prüfung der Trockenheitstoleranz mit Hilfe von Chlorophyllfluoreszenz, Blattwasserpotenzial, Osmolalität; 9. Resistenztests gegen Blattrostpilze; 10. Selektion von Genotypen mit den gewünschten Eigenschaften, Vermehrung für die Etablierung von Klonprüfungen; 11. ggf. Einsatz von Mikrovermehrungsmethoden zur Gewinnung von Klonmaterial; Ziel sind ertragreiche Klone auf neuer genetischer Basis mit Rostresistenz und Trockenstresstoleranz. Erfolgversprechende Genotypen sollen zügig vermehrt werden, um sie unter praxisnahen Bedingungen zu prüfen. Die Anlage von Klonprüfungen schafft die Vorraussetzung für die Anerkennung neuer Klone nach Sortenrecht. | Volker Schneck Tel.: +49 33433 157-179 volker.schneck@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik Sieker Landstr. 2 22927 Großhansdorf | X | FPNR | |
| 01.05.2016 | 31.10.2018 | 22015315 | Herstellung von Lignin-Hydrogelen aus Ablaugen der Zellstoffindustrie (Lignohydro) - Akronym: Lignohydro | Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung eines Verfahrens zur stofflichen Nutzung von Lignin aus Ablaugen der Sulfat-und Sulfitzellstoffproduktion als Hydrogel. Um das Ziel des Vorhabens zu erreichen, werden verschiedene Arbeitspakete definiert. AP 1 Die Lignine werden über Fällung aus den Ablaugen separiert und mittels Membranfiltrationsanlag gereinigt. AP 2 Es werden nasschemische (Bestimmung funktioneller Gruppen), spektroskopische (IR, NMR) chromatographische Methoden (GPC, Pyrolyse GC/MS) sowie die Elementaranalyse eingesetzt, um die Lignine in ihrer strukturellen Zusammensetzung zu charakterisieren. AP 3 Kenntnisse zur Löslichkeit des Lignins im Reaktionsmedium sind Voraussetzung für eine effektive Umsetzung. AP 4 Der Einfluss einer physikalischen oder chemischen Vorbehandlung auf die Lignine wird untersucht, wobei sowohl die reaktiven Oberflächen als auch die Anzahl an funktionellen Gruppen erhöht werden soll. Für die Vernetzung werden verschiedene physikalische und chemische Vernetzungsmethoden eingesetzt. AP 5 Die mechanische Stabilität der Hydrogele erfolgt mittels rheomechanischer Untersuchungen. AP 6 Zur Bestimmung der Wasserspeicherkapazitäten werden sowohl die freie Quellkapazität als auch die Zyklenstabilität der Quellung untersucht. AP 7 Hierbei stehen die Korrelationen zwischen der chemischen Struktur und den makroskopischen Eigenschaften der Hydrogele im Vordergrund. Diese Korrelation führt letztlich zur einer Steuerung der Eigenschaften durch die Wahl der Ausgangsstoffe und Reaktionsbedingungen. AP 8 Es werden verschiedene Anwendungsmöglichkeiten getestet. Zunächst wird die Verwendung als Bodenwasserspeicher in Zusammenarbeit mit einem Industriepartner in Pflanzversuchen untersucht. Mit einem weiteren Industriepartner wird der Einsatz als Abbindeverzögerer in Baustoffen getestet. Ferner werden die adsorptiven Eigenschaften der Hydrogele gegenüber Schwermetallen und toxischen organischen Substanzen geprüft. | Prof. Dr. habil. Steffen Fischer Tel.: +49 351 463-31239 sfischer@forst.tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Pflanzen- und Holzchemie Pienner Str. 19 01737 Tharandt | FPNR | ||
| 01.05.2017 | 30.04.2019 | 22015316 | Verbundvorhaben: Herstellung von Spezialzellstoffen aus alternativen Rohstoffen für hochwertige Anwendungen (HeSpeRoh); Teilvorhaben 1: Herstellung, Charakterisierung und Testung mikrostrukturierter Cellulose - Akronym: HeSpeRoh | Ziel des Projektes ist die energie- und rohstoffeffiziente Herstellung von Spezialzellstoffen aus alternativen, z. T. bislang kaum genutzten Rohstoffquellen (Weizenstroh, Miscanthus) für hochwertige Anwendungen. Schwerpunkt des Projektes ist in diesem Zusammenhang die Herstellung von mikrokristalliner Cellulose (MCC), welche als Compound mit wasserlöslichen Verdickern zu Gelen (MCG) weiterverarbeitet werden können, die wiederum Anwendung im Lebensmittelbereich finden, aber auch für pharmazeutische und technische Anwendungen genutzt werden können. Der Einsatz von Weizenstroh bietet den besonderen Vorteil, dass das erzeugte cellulosische Material als E- nummernfreie Komponente eingestuft wird, wodurch die Akzeptanz bei Lebensmittelherstellern sowie beim Endkunden merklich erhöht werden kann. | Ziel und Gegenstand dieses Teilvorhabens war die Herstellung und Untersuchung von Gelen auf Basis mikrokristalliner Cellulose aus Weizenstroh und Miscanthus im Vergleich zu Zellstoff aus Buchenholz. Diese Gele werden als Compounds mit wasserlöslichen Verdickern als Stabilisatoren (Gelen) für den Lebensmittelbereich, aber auch für pharmazeutische und technische Anwendungen eingesetzt. Aufgrund ihrer besonders interessanten rheologischen Eigenschaften eröffnet sich für diese Produktgruppe ein weiter Anwendungsbereich wie die Partikelstabilisierung in Getränken, die Thermostabilisierung von backstabilen Füllungen, die Schaumstabilisierung in Eiscreme oder der Fettersatz in Milchprodukten. Dazu sollte zunächst der Herstellungsprozess von mikrokristalliner Cellulose aus den vom Thünen-Institut zur Verfügung gestellten Zellstoffqualitäten der genannten Rohstoffe erarbeitet und optimiert sowie die daraus resultierende MCC charakterisiert werden. Im nächsten Schritt sollten aus der mikrokristallinen Cellulose die entsprechenden Gele hergestellt werden mit dem Ziel, verbesserte Gelqualitäten im Vergleich zu den existierenden, auf Laubholzzellstoff basierenden Produkten zu erhalten. Dieser Herstellprozess umfasst die eigentliche Gelherstellung durch Scherung in wässriger Phase, die Compoundierung mit einer 2. Komponente, die Trocknung dieser Compounds sowie die Zerkleinerung des getrockneten Materials zu einem Pulver. Die Qualität der cellulosischen Gele sollte insbesondere in rheologischer Hinsicht unter verschiedenen Rahmenbedingungen (pH-Wert, Elektrolytgehalt der Rezeptur) untersucht und mit den bestehenden Produkten verglichen werden. Basierend auf den Ergebnissen war die Durchführung von anwendungstechnischen Versuchen in einer wichtigen Anwendung geplant, einschließlich der notwendigen Stabilitätstests. | Dr. Hans-Georg Brendle Tel.: +49 7967 152-125 dr.brendle@jrs.de J. Rettenmaier & Söhne GmbH + Co KG Holzmühle 1 73494 Rosenberg | X | FPNR |
| 01.09.2019 | 30.04.2023 | 22015317 | Verbundvorhaben: Smart Wood Supply Chain Management - Potenzialabschätzung Industrie 4.0 in der Forst-Holz-Bereitstellungskette; Teilvorhaben 1: Nutzenstiftende Industrie 4.0 Anwendungen und Geschäftsmodelle in der Forstwirtschaft - Akronym: WoodSupply40 | Der Megatrend der Digitalisierung – Industrie 4.0 – hat auch in der Forst-Holz-Kette Einzug gehalten und daher gilt es, die jüngsten Entwicklungen neuer digitaler Lösungen auf operationaler wie auch strategischer Ebene zu erkennen und zu nutzen. Für eine kontinuierliche Evolution der Forst-Holz-Kette hin zu Industrie 4.0 braucht es einen nutzenorientierten Migrationsansatz. Ein solcher Ansatz soll Basis dieses Forschungsvorhabens sein. Das Ziel dieses Forschungsvorhaben ist es, über die Wertschöpfungskette hinweg, die Potenziale von Industrie 4.0 in der Forst-Holz-Bereitstellungskette zu identifizieren und zu bewerten. Es soll im Detail ergründet werden (a) wo die operationalen Potenziale von Industrie 4.0 in der Optimierung bestehender Wertschöpfungsprozesse, und (b) wo die strategischen Potenziale von Industrie 4.0 zur Weiterentwicklung bestehender oder zur Entwicklung neuer Geschäftsmodelle liegen. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen soll über eine differenzierte und ganzheitliche Bewertung der ökologische und gesellschaftliche Nutzen dieser Potenziale geklärt werden. Folgende Projektergebnisse sollen im Zuge dieses Forschungsvorhabens generiert werden: - Prozesslandkarte mit operationalen Potenziale von Industrie 4.0 in der Forst-Holz-Kette - Detaillierte Beschreibung erweiterter Geschäftsmodelle (z.B. neue Serviceangebote) für eine Geschäftsmodellerweiterung - Evaluierung neuer Wertschöpfungsketten durch experimentelle, disruptive Geschäftsmodellszenarien - Erstellung einer Bewertungsmatrix der strategischen und operationalen Potenziale - Dokumentation der Erfahrungen aus Fallstudien Mit diesen Ergebnissen bildet das skizzierte Forschungsvorhaben nicht nur ein Fundament für weitere Forschung im Bereich Holzbereitstellung 4.0, es ist insbesondere der erste Schritt auf dem Weg, Industrie 4.0 zielgerichtet in die forst- und holzwirtschaftliche Praxis zu implementieren. | Prof. Dr. Dirk Jaeger Tel.: +49 551 39-23571 dirk.jaeger@uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Abt. Arbeitswissenschaft und Verfahrenstechnologie Büsgenweg 4 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.07.1998 | 30.06.2001 | 22015397 | Verbundvorhaben: Modifizierte Stärken: Teilvorhaben 4: Gewinnung und umfassende Charakterisierung von Stärkepolysacchariden und Stärkederivaten in Abhängigkeit vom Herstellungsverfahren | Im Projekt sollen Zusammenhänge innerhalb der Kette Stärkerohstoff - Derivatisierungsverfahren - Eigenschaften des Endproduktes erarbeitet und die Anwendungseigenschaften der Derivate optimiert werden. Für den Verbund "Modifizierte Stärken" werden umfassend charakterisierte Ausgangsmaterialien für die Modifizierung zur Verfügung gestellt. Neben den nativen Stärken erfolgt die Herstellung und Charakterisierung von destrukturierter Stärke von abgebauten Stärken mit definierten mittleren Molekulargewichten und von struktureinheitlichen Polysaccharidfraktionen. An ausgewählten Modellderivaten werden Zusammenhänge zwischen Rohstoffeigenschaften, Derivatisierungsverfahren und Endprodukteigenschaften wie Löslichkeitsverhalten, mittleres Molekulargewicht und Molekulargewichtsverteilung, Substitutionsgrad und Substituentenverteilung und den Anwendungseigenschaften untersucht. Diese Untersuchungen werden im Laufe der Projektbearbeitung erweitert, um systematische Zusammenhänge zwischen den Prozeßparametern und Derivatisierungseigenschaften in Abhängigkeit vom Substitutionsgrad und für verschiedene Substituenten abzuleiten. | Stärken aus den Rohstoffen Kartoffel, Weizen und Mais, die von den Industriepartnern Emsland-Stärke GmbH, Südzucker AG und Kröner Weizenstärke GmbH zur Verfügung gestellt wurden, wurden hinsichtlich Korngrößenverteilung, Amylosegehalt, molarer Zusammensetzung und rheologischer Eigenschaften charakterisiert. Die von den Industriepartner Emsland-Stärke GmbH und Südzucker AG hergestellten abgebauten Polysaccharide auf Basis von Kartoffelstärke und Waxy-Kartoffelstärke wurden ebenfalls umfassend charakterisiert und gleichfalls den anderen Verbundpartnern als Ausgangsmaterial für die Synthesearbeiten zur Verfügung gestellt. Ferner wurden von der Südzucker AG kationische und Hydroxypropyl-Modellderivate nach unterschiedlichen Verfahren hergestellt. Dazu wurden das Slurry-, das Semitrocken-, das Kleister und das Extruder-Verfahren angewandt. Trotz der eingestellten gleichen DS-Werte ist eine Abhängigkeit der physiko-chemischen Eigenschaften der Derivate vom Herstellungsverfahren erkennbar. Die umfassende Charakterisierung der Modellderivate gibt z. B. Aufschluss darüber, dass der Substitutionsgrad bei vielen Eigenschaften eine untergeordnete Rolle spielt. Außerdem wird durch die Charakterisierung und die Darstellung der Abhängigkeiten und Zusammenhänge die Voraussetzung für eine optimale Anwendung der Derivate geschaffen. | Dr. rer. nat. Sylvia Radosta Tel.: +49 331 568-1608 sylvia.radosta@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | FPNR | |
| 01.01.2007 | 31.07.2009 | 22015405 | Entwicklung eines Fadenfestbettfermenters | Ziel des Vorhabens ist es, eine effektivere Biogasproduktion durch eine signifikante Verkürzung der Verweilzeit des Gärgutes und die Erhöhung der Reaktorraumbelastung zu erreichen. Die Reduzierung der Verweilzeit und die Steigerung der Raumbelastung bei gleich bleibend stabilem biologischem Abbau soll mit Hilfe eines sogenannten Fadenfestbettfermenters realisiert werden. Auf dem Fadenfestbett werden die Mikroorganismen fixiert, so dass diese nicht mehr ausgeschwemmt werden können. Dadurch erhöht sich die Populationsdichte und damit auch die Leistungsfähigkeit des Biogasprozesses. Nach Erarbeitung der theoretischen Grundlagen und Überführung der Technik in den Technikumsmaßstab sowie Installation des Fadenfestbettes werden drei Versuchsreihen mit kürzer werdenden Verweilzeiten des Substrates durchgeführt. Damit soll nachgewiesen werden, dass auch bei kurzer Verweilzeit und hoher Raumbelastung eine stabile Biogasproduktion durch den Einsatz eines Fadenfestbettes möglich ist. Das größte Potential für die hier vorgeschlagene Technik ist bei bestehenden oder neu zu errichtenden landwirtschaftlichen Biogasanlagen vorhanden, aber auch in der anaeroben Schlammstabilisierung. | Dr. Doris Schmack Tel.: +49 9431 751-281 doris.schmack@microbenergy.com Abwicklungsgesellschaft Biogas I AG Bayernwerk 8 92421 Schwandorf | X | FPNR | |
| 01.07.2008 | 30.06.2011 | 22015407 | Möglichkeiten und Grenzen der Vollbaumnutzung | Ziel dieses Projektes ist, die Möglichkeiten und Grenzen der Vollbaumnutzung aufzuzeigen und mit dem in das Programmsystem WaldPlaner integrierten Waldwachstumssimulator BWINPro ein Planungswerkzeug bereitzustellen, mit dem sich die Biomassennutzung und die damit verbundenen Nährstoffentzüge abschätzen lassen. Es liegen für die Baumarten Buche, Eiche, Fichte und Kiefer Biomasse- und Nährelementinventuren vor. Anhand dieser Inventurdaten sollen die Biomassen in den verschiedenen Baumkompartimenten als Funktion von BHD, Kronenlänge und Baumhöhe beschrieben und die Fehlerrahmen der Schätzfunktionen bestimmt werden. Auf der Basis dieser Datenanalyse soll der zusätzliche Datenbedarf abgeleitet und das Waldrestholz an weiteren Bäumen im Rahmen einer Nährstoffanalyse untersucht werden. Darüberhinaus ist geplant, die Nutzung des Waldrestholzes als Biobrennstoff, Span- und Faserplatte mit neuen Verfahren zu zeigen. Das Analyse- und Planungstool WaldPlaner steht der Allgemeinheit im Rahmen einer Open Source Lizenz kostenlos zur Verfügung. Die Verfahren zu Herstellung von Waldrestholzprodukten können gegebenfalls zu Patenten führen. | Für die Ermittlung der Biomassen der wichtigsten Kompartimente der Baumarten Eiche, Buche, Fichte, Kiefer und Douglasie wurden Biomassefunktionen erstellt und die Gehalte der Hauptnährstoffe bestimmt. Sie bildeten die Grundlage für die Simulation der zu beerntenden Biomassen und der Nährelement-Entzüge. Gegenüber der "konventionellen" Ernte führt die Vollbaumnutzung zu einer Steigerung der genutzten Biomasse von etwa 20 % und des Entzuges an Hauptnährstoffen von 60 - 90 %. Der Nährstoffexport mit dem Waldrestholz ist also im Vergleich zum Biomasseexport überproportional hoch. Die standörtliche Bewertung der Vollbaumnutzung auf konkreten Wirtschaftsflächen erfolgt mit Hilfe von Nährstoffentzugsindices. Sie sind definiert als Verhältnis von Bodenvorrat zu Nährstoffentzug. Es wurde ein statistisches Modell entwickelt, mit dem es auf standortskartierten Flächen in Nordwestdeutschland möglich ist, die Vorräte der pflanzenverfügbaren Kalium-, Calcium- und Magnesium-Vorräte zu ermitteln. Sie können nutzungsbedingten Nährstoffentzügen gegenübergestellt werden, die sich auf Basis von Forsteinrichtungsdaten nach bestimmten Waldbauregeln schätzen und mit Hilfe von Nährstoffentzugsindices bewertet lassen. Damit steht für die Beratung der forstlichen Praxis ein Planungswerkzeug zur Verfügung, mit dem sowohl die Bodenvorräte, die Wuchsleistung von Rein- und Mischbeständen, wie auch die Nutzungsintensität berücksichtigt werden können. Die Untersuchungen zur stofflichen Nutzung des Waldrestholzes ergaben, dass es sich problemlos zur Spanplattenherstellung verwenden lässt, wobei sich die Waldrestholzanteile vorteilhaft auf die Formaldehydabgabe und negativ auf die Festigkeitseigenschaften auswirken. Das Waldrestholz der Baumarten Buche und Eiche sollte in größeren Anteilen lediglich in die Mittelschicht der Spanplatten eingebracht werden. Unrealistisch erscheint es hingegen, MDF-Platten aus Waldresthölzern herstellen zu wollen. | Prof. Dr. Hermann Spellmann Tel.: +49 551 69401-123 hermann.spellmann@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | X | FPNR |
| 01.07.2010 | 31.03.2013 | 22015408 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines auf Basis von Poly-L-Milchsäure hergestellten Haftklebstoffes, Teilvorhaben 1: Einsatz von Haftklebstoffen auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen | Ziel dieses Verbundprojekts der Industriepartner Jowat AG, Logo tape Gesellschaft für Selbstklebebänder mbH & Co. KG, und Novamelt GmbH in Zusammenarbeit mit den Forschungsstellen Fachhochschule Gelsenkirchen, Fachbereich Angewandte Naturwissen-schaften in Recklinghausen, Prof. Dr. Koch, und dem Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT ist es, Haftklebstoffe auf Basis von nachwachsen-den Rohstoffen zu entwickeln, die aus der Schmelze appliziert werden können und die kom-plexen industriellen Eigenschaftsanforderungen genügen. Haftklebstoffe sind viskoelastische Klebstoffe, die in lösemittelfreier Form bei Raumtemperatur permanent klebrig sind und klebfähig bleiben sowie unter leichtem Anpressdruck sofort auf fast allen Substraten haften. Die Herstellung von Haftklebstoffen mit maßgeschneiderten Komponenten (Polymerrückgrat, Tackifier, Weichmacher) aus überwiegend nachwachsenden Rohstoffen mit industriell nutzbarem Eigenschaftsprofil ist zurzeit noch nicht Stand der Technik. Als Rückgratpolymer, welches mengenmäßig den größten Anteil der Haftklebstoffformulierung besitzt, soll Poly-L- Milchsäure verwendet werden. Da sich PLA deutlich von den üblicherweise im Haftklebstoffbereich eingesetzten Polyacrylaten und styrolbasierten Blockcopolymeren unterscheidet, und weil auch die weiteren Inhaltsstoffe der Klebstoffformulierung weitgehend auf nachwachsenden Rohstoffen basiert sein sollen, ist im Rahmen des Projekts eine komplette Modellrezepturentwicklung durchzuführen. Ein wichtiges Element der Ergebnisverwertung ist die vorgesehene schnelle Markteinführung der neuen Klebstoffprodukte. Die wissenschaftlichen Ergebnisse des Projekts dienen der weiteren Erforschung von Bio-Haftklebstoffen und der Erschließung weiterer Anwendungsgebiete von PLA-Copolymeren. Die Projektergebnisse werden in Fachartikeln, Vorträgen auf Fachveranstaltungen, dem Internet und auf Fachmessen präsentiert. | Im Teilvorhaben 1 »Einsatz von Haftklebstoffen auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen« wurden Klebstoffformulierungen auf Basis von Milchsäure-basierten Rückgratpolymeren entwickelt und charakterisiert. Zu Beginn des Projektes wurden die industriellen Anforderungen marktfähiger Modellsysteme definiert, die den geplanten Einsatz der auf nachwachsenden Rohstoffen basierten Haftklebstoffe hinreichend beschreiben. Die in der Glasübergangstemperatur und der Kristallisationsneigung modifizierten PLA-Rückgratpolymere wurden im Labor für Polymerchemie und Klebtechnik der Westfälischen Hochschule Recklinghausen (WHS) zu Haftklebstoffmustern formuliert. Bei den Tackifiern und Weichmachern wurden bevorzugt Materialien eingesetzt, die entweder bereits aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden, oder deren Herstellung auf Nawaro-Basis prinzipiell möglich ist. Bei der Auswahl wurden neben der technischen Eignung auch Kosten und Verfügbarkeit, Toxikologie, sowie Aspekte der Nachhaltigkeit und des Umweltschutzes beachtet. Erste Muster von Haftklebstoffen auf PLA-Basis, die an der Westfälischen Hochschule Recklinghausen formuliert worden waren, wurden bei der Jowat AG auf ihre klebtechnische Eignung hin untersucht und mit den Modellsystemen aus AP 1 verglichen. Hierzu wurden die Materialkenngrößen wie Viskosität, 180° Schälfestigkeit und Loop Tack bestimmt. Insgesamt konnten mit den Mustern bereits positive Ergebnisse erzielt werden. Die Eigenklebrigkeit und die thermische Stabilität sind aufgrund der tiefen Verarbeitungstemperaturen akzeptabel. Hier besteht noch Verbesserungspotential durch Optimierung der ausgewählten Stabilisatoren und ihrer Einsatzmenge. Allerdings sind die Kohäsion und der damit verknüpfte Wärmestand noch nicht für alle in unseren Modellsystemen beschriebenen Anwendungen ausreichend. | Dr. Christian Terfloth Tel.: +49 5231 749-117 christian.terfloth@jowat.de Jowat SE Ernst-Hilker-Str. 10-14 32758 Detmold | FPNR | |
| 01.07.2013 | 15.08.2016 | 22015411 | Entwicklung eines Datenkataloges zur Übersicht des vielfältigen medizinischen Anwendungspotentials von Pflanzen - Zusammenhänge und Vergleiche zwischen phytomedizinischen und ökologischen Aspekten von Nutz-, Arznei- und Gewürzpflanzen | Ziel des Projektes ist es, einen detaillierten und umfassenden Datenkatalog vieler nationaler wie auch internationaler Nutz-, Arznei- und Gewürzpflanzen zu gewinnen und diesen als anwenderfreundliche Online-Datenbank zu veröffentlichen. Insgesamt soll die Datenbank wichtige Informationen von mehr als 3000 Pflanzen über Biodiversität, medizinische Anwendungsmöglichkeiten und Inhaltsstoffverteilung erhalten. Neben der Darstellung ihrer nutzbaren oder giftigen Pflanzenteile sollen auch Daten zu ökologischen Standorten und regionalen Verbreitungen der Pflanzen gesammelt und aufbereitet werden und für Beratungszwecke zur Verfügung stehen. Innovativ ist dabei die ausführliche und dennoch übersichtliche Gegenüberstellung der medizinischen und botanisch-ökologischen Eigenschaften. Die Datenbank dient damit sowohl Ärzten, Botanikern, Pflanzenzüchtern, Anbaubetrieben sowie Händlern und verarbeitenden Betrieben (Pharmazie, Parfümerie und Kosmetik), aber auch öffentlichen Institutionen (Universitäten, Landesuntersuchungs- und Forschungsanstalten, Genbanken). So können viele Pflanzenarten miteinander verglichen werden, die eine gleichartige Heilwirkung oder auch ein ähnliches ökologisches Verbreitungsverhalten aufweisen. Durch Zusammenhänge zwischen der ökologischen Standortcharakteristik und der Heilwirkung entstehen dadurch neue Forschungsmöglichkeiten, in denen der Datenkatalog als Grundlage für weitere Projekte genutzt werden kann. | Die Datenbank PlantaMedia wurde auf Grundlage der Software FileMaker Pro Advanced entwickelt und in Anlehnung zur phpMyAdmin-Software (MySQL-Datenbankversion) weiter umgesetzt. Die bisherige Datensammlung umfasst Informationen über eine Anzahl von N = 2867 Pflanzen, davon n = 1203 Arzneipflanzen (42 %), n = 1183 Giftpflanzen (41,3 %), n = 505 Pflanzen mit allergenem Potential (17,6 %) und n = 1791 Pflanzen mit nichtmedizinischem Nutzungspotential (62,5 %). Die für eine Kombinationssuche und Registersuche erforderlichen PM-Tabellen umfassen bisher n = 424 Arzneipflanzen (14,8 %), n = 310 Giftpflanzen (10,8 %), n = 100 Pflanzen mit allergenem Potential (3,5 %) und n = 353 Pflanzen mit nichtmedizinischem Nutzungspotential (12,3 %). Über eine Eingabemaske in der Kopfzeile kann eine Textfeld- bzw. Schlagwortsuche oder eine allgemeine Pflanzensuche durchgeführt werden. In Pflanzensteckbriefen kann sich ein Online-Benutzer über die Pflanzen im Bereich von fünf Themengebieten (Nomenklatur & Systematik, Geobotanik & Ökologie, Pharmazie & Pharmakologie, Medizin & Rezepturen, Nutzpflanzenkunde & Ethnobotanik) informieren. Im Register kann präzise nach Pflanzen gesucht werden, welche eine Eigenschaft (wie z.B. eine geographische Herkunft, eine Standortbedingung, einen ausgewählten Inhaltsstoff, eine Heilwirkung oder auch eine nichtmedizinische Nutzungsmöglichkeit, u.v.m.) gemeinsam haben. Mit der Filterfunktion der Kombinationssuche kann eine ganz individuell angepasste Pflanzensuche mit Ein- und Ausschlusskriterien der unterschiedlichen Pflanzeneigenschaften zusammengestellt werden. Hierdurch besteht die Möglichkeit, Pflanzen zu vergleichen und Eigenschaften, wie Heilwirkungen und Standortansprüche miteinander zu kombinieren. So können Zusammenhänge zwischen den praktischen Anwendungsmöglichkeiten und den natürlichen Standorten einer Pflanzenart erforscht werden. | Benjamin Tobias Busse Tel.: +49 175 460 3420 b.busse@gemeinschaftskrankenhaus.de Private Universität Witten/Herdecke gemeinnützige Gesellschaft mit beschränkter Haftung - Fakultät für Gesundheit - Lehrstuhl für Medizintheorie, Integrative und Anthroposophische Medizin Gerhard-Kienle-Weg 4 58313 Herdecke | X | FPNR |
| 01.09.2014 | 31.10.2017 | 22015412 | Verbundvorhaben: AcEta (effiziente Hydrolyse und Acidogenese): Bioprozesstechnische Optimierung zweistufiger landwirtschaftlicher Biogasanlagen; Teilvorhaben 1: Bioprozessführung | Hydrolyse- und Versäuerungsstufen erfahren als Komponente großtechnischer Biogasanlagen eine zunehmende Verbreitung. Der Anteil der deutschen landwirtschaftlichen Biogasanlagen, die mit einer Hydrolyse- und Versäuerungsstufe ausgestattet sind, dürfte zurzeit zwischen 10 und 20 % liegen. Praxisuntersuchungen haben aber gezeigt, dass eine fehlerhafte Auslegung der Hydrolyse- und Versäuerungsstufen sehr weit verbreitet ist. Energieverluste (Wasserstoff- und Methanemissionen), hohe Betriebsaufwendungen und unnötige Klimagasemissionen (Methan) sind häufige Folgen. Mit dem Verbundprojekt AcEta sollen durch Felduntersuchungen an großtechnischen Hydrolyse- und Versäuerungsstufen, molekularbiologische Populationsanalysen, kinetische Untersuchungen im Labor, die Zusammenstellung von Faustzahlen für die Hydrolyse/Versäuerung und die Erarbeitung von Auslegungsempfehlungen die dringend benötigten Grundlagen für die fundierte Auslegung und den effizienten Betrieb von Hydrolyse- und Versäuerungen geschaffen werden. Globaler Arbeitsplan: 1 Entwurf, Bau und Erprobung Probenahmesystem, 2 Methodenentwicklung Populationsanalyse, 3 Auswahl BGA und Vereinbarung mit Betreibern, 4 Felduntersuchungen, 5 Chem. Laboruntersuchungen der Feldproben, 6 Populationsanalyse der Feldproben, 7 Auswertung der Felduntersuchnungen, 8 Auswertung der Betreiberdaten, 9 Kinetische Laboruntersuchungen, 10 Abschätzung der Wirtschaftlichkeit, 11 Abschlussbericht, 12 Auslegungsempfehlungen mit Faustzahlen, 13 Fachgespräch | Teilvorhaben 1 bewertet Hydrolyse- und Versäuerungsstufen landwirtschaftlicher Biogasanlagen neu: Die Studie ist die erste Hersteller-unabhängige Untersuchung landwirtschaftlicher Hydrolyse- und Versäuerungsstufen in Deutschland. Die ermittelten Betriebsbedingungen der Großanlagen weichen signifikant von denjenigen ab, die für zahlreiche Labor- und Technikumsstudien zur Hydrolyse und Acidogenese gewählt wurden. Die Methanemissionen der untersuchten, nicht gasdichten Anmaischer und Hydrolysestufen machten 2 bis 11 % des verstromten Methans aus und sind daher relevant für Betriebswirtschaft, Klima- und Arbeitsschutz. Eine signifikante Hydrolyse von Faserstoffen konnte in den untersuchten Hydrolysestufen nicht nachgewiesen werden. Eine vom Methanreaktor getrennte Reaktionsstufe bringt daher hinsichtlich der zentralen Funktion der Faserstoff-Hydrolyse keine spürbaren Vorteile. Die Technikumsuntersuchungen und eine mathematische Modellierung bestätigen die in den untersuchten Großanlagen gewonnenen Erkenntnisse. Die Optimierung von Hydrolyse- und Versäuerungsstufen wird eingeschränkt durch die Anmaischerfunktion und ihre Anforderung an die Prozessführung. Die substratspezifischen Methanerträge der untersuchten ein- und zweiphasigen Biogasanlagen unterschieden sich bei vergleichbarer hydraulischer Verweilzeit nicht signifikant. Dies gilt auch für den Vergleich von Biogasanlagen mit offenen und gasdichten Vorstufen. Der häufiger beobachtete Leistungsvorteil zweiphasiger Biogasanlagen gegenüber einphasigen Systemen dürfte bei vergleichbarem Faulraumvolumen vor allem auf die intensive Homogenisierung des Substratgemischs im Anmaischer und auf den Kaskadeneffekt seriell betriebener Reaktoren zurückzuführen sein. Die Leistungsfähigkeit von Anmaischern und zweistufigen Reaktorkonfigurationen wird bestätigt. Die Wirksamkeit kleinvolumiger Hydrolysestufen mit kurzen Verweilzeiten muss allerdings, vor allem hinsichtlich der Hydrolyse von Faserstoffen, bezweifelt werden. | Prof. Dr.-Ing. Gerhard Schories Tel.: +49 471 80934-102 gschories@ttz-bremerhaven.de Verein zur Förderung des Technologietransfers an der Hochschule Bremerhaven - Technologie-Transfer-Zentrum Bremerhaven - Umweltinstitut (Wasser-, Energie- und Landschaftsmanagement) Am Lunedeich 12 27572 Bremerhaven | X | FPNR |
| 01.11.2014 | 31.10.2017 | 22015413 | Verbundvorhaben: Optimierung des Lignocelluloseabbaus in Biogasanlagen mithilfe von Basidiomyceten; Teilvorhaben 1: | Die Vergärung von Stroh zu Biomethan wird in Deutschland bereits in einzelnen Demonstrationsanlagen erfolgreich umgesetzt. Allerdings werden derzeit nur der frei zugängliche Anteil der Cellulose und die Hemicellulose zu Biomethan umgewandelt, während das Lignin und ein Teil der Lignocellulose im Gärrest zurückbleiben. Dies macht den Einsatz von Stroh in Biogasanlagen bislang vergleichsweise ineffizient und damit relativ teuer. Wäre es großtechnisch möglich und kostengünstig umsetzbar, den entstehenden Gärrest mit Hilfe von ligninabbauenden Basidiomyceten so weit aufzuschließen, dass die zuvor schwer zugänglichen Cellulosen und Hemicellulosen einfach und vor allem schnell anaerob abbaubar sind, so könnte dieser derart behandelte Gärrest erneut dem Anaerobprozess zugeführt und zu Biomethan abgebaut werden und somit eine maßgebliche Steigerung der Ressourceneffizienz erreicht werden. Arbeitsziel 1 "Referenzsubstrate" Identifikation, Beschreibung und labortechnische Charakterisierung der Eigenschaften des Gärrestes aus einer Strohvergärung. Als Ausgangssubstrate stehen ligninhaltige Gärreste aus der kontinuierlichen Fermentation von Stroh der VERBIO AG zur Verfügung. Arbeitsziel 2 "Variation der Pilz-Substratkombinationen" Labortechnisches Screening von ausgewählten Basidiomyceten im Hinblick auf deren Kultivierung / Wachstumsfähigkeit auf den Referenzsubstraten. Arbeitsziel 3 "Optimierung des Biogasertrags durch Variation der Kultivierungsbedingungen" Labortechnische Untersuchung der nach Teilziel 2 erfolgversprechenden Pilz-Substratkombinationen unter verschiedenen Kultivierungsbedingungen hinsichtlich Ligninabbau und Biogasertrag Arbeitsziel 4 "Konzepte und deren Bewertung" Erarbeitung unterschiedlicher Konzepte einer verfahrenstechnischen Umsetzung des Gärrestaufschlusses mittels Basidiomyceten | Prof. Dr.-Ing. Kerstin Kuchta Tel.: +49 40 42878-3054 kuchta@tuhh.de Technische Universität Hamburg - Institut für Umwelttechnik und Energiewirtschaft Eißendorfer Str. 10 21073 Hamburg | X | FPNR | |
| 01.01.2015 | 31.03.2016 | 22015414 | Untersuchungen zur Entwicklung eines Prozesses zur Gewinnung von aromatischen Verbindungen in flüssigen Salzen (FluidSaltCracking) - Akronym: FluidSaltCracking | Ziel des Vorhabens ist es, einen neuartigen thermochemischen Prozess zur Herstellung von aromatischen Kohlenwasserstoffen, Alkanen und Alkenen zu untersuchen. Grundlage dafür sind Versuche des Fraunhofer ICT, bei denen ein Entstehen solcher Verbindungen in hohen Anteilen (70 % Benzol, 15 % Toluol, 1 % Ethylbenzol, 2,5 % Xylol, 5 % Styrol) in den Kondensaten von Organosolv-Lignin als Einsatzstoff festgestellt wurde. Dafür wird ein Nitrat-Gemisch im Miniatur-Flüssig-Salz-Cracker bei etwa 400°C eingesetzt. Das vorgeschlagene Verfahren zielt darauf ab, die genannten aromatischen Verbindungen, bekannt als BTEX, sowie Styrol, Phenol und Benzylalkohol als "drop-in"-Lösungen für die chemische und verarbeitende Industrie zur Verfügung zu stellen. Für diese Machbarkeitsstudie ist das Fraunhofer ICT alleiniger Antragssteller, um die Wissensbasis speziell auf diesem Themenschwerpunkt zu erweitern. In der Projektlaufzeit von 12 Monaten sind die ersten zwei Monate für den Aufbau und die Inbetriebnahme des neuen Versuchsstandes vorgesehen, anschließend werden 10 Monate zur Untersuchung von Salzmischungen, Reaktionsparametern und kritischen Verfahrensschritten genutzt. Als kritische Zeitpunkte in der Zeit- und Projektplanung wurden 4 Meilensteine identifiziert. Abschließend sollen Versuche die Verwendbarkeit unterschiedlicher Rohstoffe zeigen und die Produktspektren verglichen werden, womit nach 12 Monaten das Ende der Machbarkeitsstudie erreicht ist. | Ville Nikkanen Tel.: +49 721 4640-632 ville.nikkanen@ict.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | X | FPNR | |
| 01.11.2016 | 31.10.2020 | 22015416 | Entwicklung des GRAS-Prototypen zur Unterstützung einer umweltschonenden Ressourcennutzung für eine nachhaltige Bioökonomie - Akronym: GRAS | Zielsetzung des Vorhabens ist die Entwicklung des GRAS-Prototypen zur Unterstützung einer umweltschonenden Ressourcennutzung für eine nachhaltige Bioökonomie. Der Prototyp soll beim Aufbau und Monitoring von nachhaltigen und entwaldungsfreien Lieferketten Unterstützung leisten. Änderungen von Landnutzungen sollen durch die Auswertung von hochauflösenden Fernerkundungsdaten und Daten der jüngsten Satellitengeneration dokumentiert werden. Neue Technologien und Verfahren sollen experimentell getestet werden, um zu möglichst präzisen Aussagen auch in schwierigen Situation (z.B. kleinräumige Parzellen) und bei neuen Anwendungen (z.B. für die Forstwirtschaft) zu kommen. Kleinbauern sollen im Rahmen eines sog. Landcape-Ansatzes integriert werden. Lieferketten sollen rückverfolgbar und transparent dokumentiert werden können. Ökologische und soziale Nachhaltigkeitsaspekte sollen umfassend dargestellt und in Risikofaktoren zusammengeführt werden. Das Vorhaben soll über einen Zeitraum von drei Jahren mit Partnern aus Europa sowie Nord- und Südamerika durchgeführt werden. Regional soll der Prototyp wichtige Biomasse-produzierende Regionen der Welt abdecken: EU, USA, Kanada, Zentral- und Südamerika (ausgewählte Länder) sowie Südostasien. Weitere Regionen sollen opportunistisch eingebunden werden. Stakeholder sollen über die gesamte Projektlaufzeit in die Entwicklungsarbeiten integriert werden. Dazu werden Workshops und Informationsveranstaltungen durchgeführt. Bedarfe der Bioökonomie sollen aus dem Stakeholder-Dialog abgeleitet werden und eine wesentliche Grundlage für Projektentwicklungen sein. Eine weitere Grundlage ist eine aktuelle Einschätzung neuer Technologien und deren Verwendungsmöglichkeiten im Rahmen des Vorhabens. | Durch umfangreiche inhaltliche, funktionale und regionale Weiterentwicklungen stehen im GRAS Prototypen nutzerfreundliche Lösungen zur Verfügung, um transparente Risikobewertungen für land- und forstwirtschaftliche Produktionsflächen durchzuführen und den Aufbau von nachhaltigen und entwaldungsfreien Lieferketten zu unterstützen. Das Web-basierte Tool deckt zum Abschluss des Projekts 62 Länder in den wichtigsten, von Landnutzungsänderungen und nicht-nachhaltiger Produktion besonders betroffenen Regionen ab. Es wurden Alert-Funktionen entwickelt und implementiert, z.B. ein täglich aktualisiertes Feuer-Warnsystem. Die sozialen Kriterien wurden durch subnationale Daten zu den Themenbereichen Ernährungssicherheit, Stabilität und zu indigenen Lebensräumen ergänzt. Innovative Methoden zur Nutzung neuester Fernerkundungstechnologien erlauben die präzise Analyse von Landnutzung und Landnutzungsänderungen auf lokaler und regionaler Ebene für Anbauflächen und Einzugsgebiete und ermöglichen so die Etablierung und fortlaufende Überprüfung von nachhaltigen Lieferketten. Die technischen Entwicklungen werden durch Werkzeuge zur Integration von Kleinbauern ergänzt. Diese dienen nicht nur der effizienten Datenaufnahmen mit mobilen Apps, der automatisierten Analyse der Produktionsflächen hinsichtlich der Einhaltung von Kriterien zu Abholzung und Biodiversität, sondern erlauben auch eine lückenlose Rückverfolgbarkeit von Rohstofflieferungen bis zum Feld. Damit stehen effiziente Werkzeuge zur Verfügung, Lieferketten hinsichtlich der Einhaltung wichtiger Nachhaltigkeitskriterien zu implementieren, zu prüfen und zu überwachen. Auch Datenbank- und Blockchain-Lösungen wurden geprüft. GRAS leistet damit einen praktischen Beitrag zur Reduzierung von Entwaldung, den Verlust an Kohlenstoffspeichern und der Artenvielfalt, und trägt damit zu einer umweltschonenden Ressourcennutzung und einer nachhaltigen Bioökonomie bei. | Dr. Norbert Schmitz Tel.: +49 221 9727232 schmitz@gras-system.org GRAS Global Risk Assessment Services GmbH Hohenzollernring 72 50672 Köln | X | FPNR |
| 01.01.2018 | 31.12.2020 | 22015417 | Verbundvorhaben: Faserverbundwerkstoffe aus Naturfasern für strukturelle Anwendungen auf der Basis von neuartigen, niedrig gedrehten Bastfasergarnen; Teilvorhaben 3: Faserverbund - Akronym: NF-CompPlus | Ziel des Vorhabens NF-CompPlus sind neuartige Garnstrukturen aus Bastfasern mit Stapellängen von ca. 100 mm für die Verwendung in naturfaserverstärkten Kunststoffen (NFK), deren mechanischen Eigenschaften vergleichbar sind mit Langflachsgarn-Verbundwerkstoffen. NFK aus Bastfasern wie Hanf oder Flachs auf der Basis von Vliesen und Filzen haben sich für formgepresste Bauteile im Automobilbereich etablieren können, da sie bei niedrigen Kosten über ausreichende mechanische Eigenschaften für den Einsatz als Türträger oder Verkleidungsbauteil verfügen. Für höhere Anforderungen in strukturellen Anwendungen wird ein mechanisches Potenzial gefordert, das sich bisher nur mit exzellenten Flachsqualitäten erreichen lässt, die zu nassgesponnen, niedrig gedrehten Langflachsgarnen verarbeitet werden. Derartige Flachsprodukte sind Stand der Technik, allerdings sind sie aufgrund hoher Rohstoff- und Prozesskosten vergleichsweise teuer. Im Rahmen des geplanten Projekts soll eine Prozesskette aufgebaut werden, die effizient und kostengünstig die Verarbeitung von qualitativ weniger hochwertigen und damit preiswerteren Faserrohstoffen ermöglicht, ohne dabei einen wesentlichen Verlust an mechanischer Leistungsfähigkeit in Kauf nehmen zu müssen. | Dipl.-Ing. Maik Wonneberger Tel.: +49 531 24466-95 maik.wonneberger@invent-gmbh.de INVENT Innovative Verbundwerkstoffe Realisation und Vermarktung neuer Technologien GmbH Christian-Pommer-Str. 47 38112 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.04.2019 | 30.09.2022 | 22015418 | Verbundvorhaben: Entwicklung neuartiger biobasierter Folien mit besonderen Barriereeigenschaften für Anwendungen im Lebensmittel- und Verpackungsbereich; Teilvorhaben 2: Entwicklung, Prüfung und Applizieren von bioORMOCER®en - Akronym: BioBaFol | Im Rahmen des Projektes sollen neuartige biobasierte Folien mit besonderen Barriereeigenschaften für Anwendungen im Lebensmittel- und Verpackungsbereich entwickelt werden. Die Highlights des Projekts liegen in seinem synergetischen Ansatz begründet, dessen Patentierbarkeit gerade geprüft wird. Die besondere Barrierewirkung der zu entwickelnden Folien soll durch Kopplung der thermischen Aushärtung einer biobasierten und bioabbaubaren Barriereschicht auf Basis von Hybridpolymeren, die im Fraunhofer ISC entwickelt werden, mit der gleichzeitigen Morphologieoptimierung (Kristallitbildung) in der Substratfolie eingestellt werden, und zwar in einem Prozessschritt. Neben der Vereinfachung der Prozessführung im Hinblick auf die wirtschaftlichen Umsetzbarkeit lässt sich hierbei viel Energie einsparen. Die Möglichkeit eines anschließenden Recyclings soll hierbei begünstigt werden. Durch die Verwendung von nur einer Polymerart (PLA) als Hauptkomponente im Substrat und einer sehr dünnen Barriereschicht können die Abfälle im Vergleich zu Mehrschichtfolien aus unterschiedlichsten Polymeren deutlich einfacher regranuliert werden. Des weiteren können bei einer erneuten Folienextrusion, unter einer definierten Einsatzmenge der rezyclierten Bio-Barriere-Folie, die Bestandteile der zuvor generierten hybriden Beschichtung nun zusätzlich auch in die Polymermatrix eingearbeitet werden, die dort in mehrfacher Weise wirksam werden sollen: - als Keimbildner bei der Kristallisation in der Substratfolie bei einer erneuten ORMOCER-Beschichtungsbildung. - als zusätzlicher Barrierefüllstoff. - als Agens, welches dem hydrolytischen Biopolymerabbau bei der erneuten Folienextrusion aufgrund noch vorhandener Reaktivitäten entgegenwirken kann. | Dr. Patrick Wenderoth Tel.: +49 931 4100-221 patrick.wenderoth@isc.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Silicatforschung (ISC) Neunerplatz 2 97082 Würzburg | X | FPNR | |
| 01.01.1996 | 31.12.1996 | 22015495 | Extrudierbare, kompostierbare aliphatische Cellulosederivate, Phase III | Durch Derivatisierung mit geeigneten Substituenten wurden in den Vorläufervorhaben 19548A und 93NR138-F schmelzbare Cellulosederivate erzeugt, die sich gleichzeitig auch kompostieren lassen. Die technischen Parameter dieser Cellulosederivate, insbesondere deren Reißdehnung, entsprechen jedoch noch nicht den Anforderungen an moderne Polymerwerkstoffe. Deshalb soll vor dem geplanten up-scaling eine dritte Projektphase eingeschoben werden, um durch Produktoptimierung Cellulosederivate mit den Eigenschaftsprofilen technischer Thermoplasten zu erhalten. Dazu sind Mischsubstitutionen an der Cellulose sowie weitergehende Untersuchungen zur inneren Weichmachung vorgesehen. | Ausgehend von Hydroxypropylcellulose (HPC) als Vorstufe konnten die HPC-Lactate durch Umsetzung mit Dilactid (cyclisches Dimer der Milchsäure) oder mit Oligomilchsäure erhalten werden. Für die nachfolgende Veresterung erweist sich der Einsatz von Dilactid als besonders geeignet. Dieser Prozeßschritt gelingt katalysatorfrei wahlweise in Lösemitteln wie NMP, DMAc oder Dioxan, kann jedoch auch lösemittelfrei erfolgen. Bis zu einem Substitutionsgrad von 2,5 sind die Cellulosederivate wasserlöslich bzw. quellbar, darüber werden die Produkte unlöslich und können aus Wasser ausgefällt und gereinigt werden. HPC-Lactate sind mit verschiedenen anderen bioabbaubaren Materialien zu Blends verarbeitet worden. Das Material ist steif, weist eine hohe Festigkeit, eine hohe Lichtdurchlässigkeit und oberflächlichen Glanz auf. Die Glastemperaturen des reinen Materials liegen bei verhältnismäßig hohen 30-60 °C.Versuche zur Erzeugung von Faserverbunden unter Einsatz von HPC-Lactaten als Matrix ergaben Resultate, die vergleichbar sind mit Celluloseacetat-Verbunden. Die biologische Abbaubarkeit der HPC-Lactate kann als außergewöhnlich gut eingestuft werden. Der Abbau unter Kompostbedingungen verläuft vergleichbar schnell wie der von underivatisierter Cellulose (Avicel). Um den Abbau der HPC nicht unnötig zu verlängern, muß der durchschnittliche Substitutionsgrad DS mit Hydroxypropylgruppen auf kleiner eins beschränkt bleiben. Die Wasseraufnahme ist auch bei den unlöslichen Derivaten noch beträchtlich und erreicht bspw. bei einem MSLactat von 3.4 bei Wasserlagerung 30 % und bei Lagerung unter hoher Luftfeuchtigkeit erhebliche 8-10 %. Zur Anwendung der Formteile aus HPLC ist eine Reduktion des Wasseraufnahmevermögens der HPLC-Materialien erforderlich. Produktmuster müssen hergestellt und getestet werden. Darüber hinaus ist eine Etablierung des Verfahrens im Technikumsmaßstab nötig. Das Vorhaben wurde im Folgeprojekt FKZ 96NR175-F (Phase IV) fortgesetzt. | Dr. Volkhard Müller Tel.: +49 5161 44 -3901 info@wolff-cellulosics.de Dow Wolff Cellulosics GmbH & Co. OHG August-Wolff-Str. 13 29699 Walsrode | FPNR | |
| 01.04.2001 | 31.03.2003 | 22015499 | Verbundvorhaben: Untersuchung des Aufheizvorgangs beim Verpressen naturfaserverstärkter Thermoplaste und Entwicklung einer optimierten Aufheizstation: Teilvorhaben 1: Planung, Analyse und Koordination | Naturfaserverstärkte Kunststoffe (NFK) mit thermoplastischer Matrix ersetzen in vielen technischen Bereichen zunehmend glasfaserverstärkte Kunststoffe (GFK). Dabei sind in Bezug auf die Verarbeitungstechnik die ursprünglich für GFK entwickelten Verfahren weitgehend übernommen worden, obwohl die werkstofflichen und physikalischen Unterschiede zwischen GFK und NFK, beispielsweise im Hinblick auf das thermische Verhalten, beträchtlich sind. Um aber sowohl das werkstoffliche Potential von NFK voll auszunutzen als auch die Verarbeitung in wirtschaftlicher Hinsicht zu optimieren, erscheint eine diesem Werkstoff angepasste Verarbeitungstechnik zwingend erforderlich. In Laboruntersuchungen soll zunächst die grundsätzliche Eignung verschiedener Aufheizkonzepte für NFK untersucht und das für diesen Werkstoff optimale Verfahren ermittelt werden. Die Ergebnisse werden anschließend an einer Serienproduktionsanlage für NFK-Bauteile verifiziert. Das ermittelte Konzept soll abschließend in Form einer Pilotanlage zum optimierten Aufheizen von NFK maschinell umgesetzt werden. Das Verfahren sowie seine technische Umsetzung soll im Erfolgsfalle auf seine Patentfähigkeit hin überprüft werden. | Prof. Dr.-Ing Dieter H. Müller Tel.: +49 421 218-5531 ml@biba.uni-bremen.de Universität Bremen - Fachbereich 04 Produktionstechnik - Bremer Institut für Konstruktionstechnik Badgasteiner Str. 1 28359 Bremen | FPNR | ||
| 01.09.2002 | 30.09.2005 | 22015501 | Verbundvorhaben: Polymere auf Basis nachwachsender Rohstoffe zur biologischen Bekämpfung von Zuckerrübennematoden und pilzlichen Wurzelbranderregern für eine ökologische Zuckerrübenproduktion - Teilvorhaben 1: Anzucht und Formulierung | Ziel dieses Verbundprojektes ist die Verwendung nachwachsender Rohstoffe zur Entwicklung von Produkten auf Basis mikrobieller Antagonisten, mit denen der Zuckerrübennematode bzw. pilzliche Wurzelbranderreger an Zuckerrübe bekämpft werden können. Im Teilprojekt 1 "Anzucht und Formulierung" soll die Anzucht des nematophagen Pilzes Hirsutella rhossiliensis und Pseudomonas ssp., die Auswahl von Polymeren zur Kapselkonstruktion, Verkapselung und Trocknung der Antagonisten sowie Saatgutbehandlung von anderen Saatgutarten erfolgen. Zuerst sollen Polymere auf Basis nachwachsender Rohstoffe zur Kapselkonstruktion ausgewählt werden. Für H. rhossiliensis sollen abschliessende Untersuchungen zur Anzucht in Schüttelkulturen durchgeführt werden. Für Pseudomonas ssp. soll die Anzucht auf Fermentationsmedien erforscht werden. Dann werden die Antagonisten verkapselt und getrocknet. Zudem sollen andere Saatgutarten mit den Antagonisten behandelt werden. Die Ergebnisse werden für ein Scale-up im Pilotmaßstab bei den Industriepartnern verwendet. | Es wurden Polymere aus nachwachsenden Rohstoffen hinsichtlich ihrer Eignung zum Einen zur Verkapselung von Mikroorganismen und zum Anderen zur Verwendung als Hüllenmaterial für Zuckerrübensaatgut untersucht. Für die Verkapselung von Hirsutella (Pilz gegen Zuckerrübennematoden) und Pseudomonaden (Mikroorganismen gegen pilzliche Wurzelbranderreger) wurden Versuche mit ausgewählten handelsüblichen Polymeren auf Basis von Stärke aus Mais und Kartoffel, Pektinen aus Apfelschalen, Zitrusschalen und Guarbohnen sowie auf Basis von Proteinen aus Schweinehaut und Knochen durchgeführt. Insgesamt wurden ca. 50 Kapseltypen ca. 120 verschiedene Kompositionen von Hüllmassen basierend auf den genannten Polymeren und Mischungen dieser Polymere hergestellt, charakterisiert und getestet. Es wurden Polymere auf Basis nachwachsender Rohstoffe gefunden, die sich zur Konstruktion hoch rückquellender Kapseln sowie zur Einarbeitung in Zuckerrübenpillen eignen. Es erfolgte eine Stammauswahl von Antagonisten, für die Fermentationsverfahren etabliert wurden. Weiterhin wurden Verfahren zur Massenproduktion von verkapselten und getrockneten Antagonisten im Pilotmaßstab entwickelt. Insgesamt stehen Rezepte zur Herstellung von ca. 20 Kapseltypen auf Basis von Pektinaten, Pektinderivaten, Guargumderivaten, Alginaten, Gelatine und auf Basis von Mischungen dieser Polymere zur Verfügung. Es wurde ein Filmcoatingverfahren entwickelt, mit dem insbesondere trocknungsempfindliche Zellen auf Saatgut aufgebracht werden können. Das Anwendungspotenzial dieses Verfahren geht weit über biologische Saatguthandlungsmaßnahmen hinaus, denn es eignet sich wahrscheinlich auch für das Filmcoating bzw. Trocknung eine Reihe anderer trocknungsempfindlicher Zellen (z.B. in der Lebensmittelindustrie, Biotechnologie). Die Methodik der Wirksamkeitstest wurde erfolgreich weiterentwickelt. Im Einzelfall erbrachten pilzhaltige Kapseln eine bis zu 50 %ige Reduktion des Nematodenbesatzes. | Prof. Dr. Klaus-Dieter Vorlop Tel.: +49 531 596-4101 klaus.vorlop@ti.bund.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 2 - Lebenswissenschaften - Institut für Technische Chemie Hagenring 30 38106 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.08.2004 | 31.07.2007 | 22015503 | Verbundvorhaben: Oleochemische Beschichtungsmittel für Hydro-UV und Dual-Cure-Anwendungen - Teilvorhaben 1: Herstellung oleochemischer Ausgangsstoffe | Vorhabenziel des Projekts sind strahlenhärtbare Polyurethane als Bindemittel für Coatings, Druckfarben und Klebstoffe auf Basis heimischer nachwachsender Rohstoffe. Es wird angestrebt, diesen Bindemitteln Eigenschaften zu verleihen, die mit herkömmlichen Produkten auf anderer Rohstoffbasis derzeit nicht erreicht werden können. Diese Aufgabenstellung soll als Verbundprojekt mit den Partnern Alberdingk Boley GmbH, Epple Druckfarben AG und Jowat AG bearbeitet werden. HOBUM Oleochemicals wird für alle Projektpartner oleochemische Hydroxcyacrylate entwickeln und herstellen. Nach einem Screening werden für den jeweiligen Einsatzbereich speziell angepasste Produkte hergestellt. Ein besonderes Augenmerk wird hierbei auf Anwendungen im Dual-Cure-Bereich liegen. Als Abschluss wird HOBUM Oleochemicals ein scale-up der entwickelten Produkte vornehmen. Das Ziel einer raschen Umsetzung gewonnener Erkenntnisse in die Praxis der Kommerzialisierung ist wesentlicher Bestandteil des Vorhabens. | Es wurden oleochemische Acrylate über die epoxidierten Pflanzenöle hergestellt und damit zwei unterschiedliche Funktionalitäten - Acrylgruppe und Hydroxygruppe - simultan in einem Reaktionsschritt erzeugt. Bei diesem Syntheseweg werden die oleochemischen Pflanzenöle oder Ester (insbesondere hochungesättigte Typen, wie Sonnenblume und Lein) im ersten Schritt epoxidiert. Im zweiten Schritt wird dann der Epoxidring mit Acrylsäure unter Verwendung von Katalysatoren, Stabilisatoren und speziellen Reaktionsbedingungen geöffnet, dabei entstehen die gewünschten Hydroxyacrylsäureester. Um einen möglichst weiten Bereich abzudecken, wurden sechs verschiedene Modellverbindungen mit Acrylatfunktionalitäten von ungefähr eins bis sechs und Hydroxyzahlen 90-200 hergestellt und an alle Verbundpartner für Anwendungstests als Bindemittel für Coatings, Druckfarben und Klebstoffe zur Verfügung gestellt. | Renate Polster Tel.: +49 40 766255-61 HOBUM Oleochemicals GmbH Konsul-Ritter-Str. 10 21079 Hamburg | X | FPNR |
| 01.07.2008 | 31.12.2009 | 22015507 | Toxische Wirkung von Nanopartikeln aus Biomassenverbrennung | Ziel des Projektes ist es zur Aufklärung der Toxizität von Feinstaub, der bei unvollständiger Verbrennung von Biomasse in Kleinfeuerungsanlagen entsteht - bei Inhalation dieser Partikel beizutragen. Hierfür wird ein Kultursystem zum Einsatz kommen, welches die natürlichen Bedingungen der Lunge widerspiegelt. Epithelzellen der Lunge werden an einer Gas-Flüssigkeits-Grenzschicht kultiviert was zum Einen die Zuführung des Feinstaubs über die Gasphase und zum Anderen die Simulation der Schrankenfunktion des Epithels erlaubt. Partikel aus Kleinfeuerungsanlagen (Stückholz / Holzpellet) werden auf die Oberfläche der Epithelzellen appliziert. Die toxischen Effekte werden auf molekularer Ebene anhand der Integrität von Zell-Zellkontakten mittels konfokaler Laserscanmikroskopie untersucht und die Verteilung der Partikel nach Bio-Präparation mittels elektronenmikroskopischer Analysemethoden analysiert. Die Bestimmung des Toxizitätspotentials erfolgt abhängig von der Betriebsart der Anlage, dem Brenngut und der chemischen Zusammensetzung der Staubemission und Ausgangsstoffe. Die Aufklärung stellt Grundlage für technische Innovationen dar, die der Optimierung des Feuerungsprozesses dienen. | Aufgrund der guten Feuerungs- und Regelungstechnik des eingesetzten Stückholzkessels war eine schlechte Betriebsweise dieser Feuerung nur schwer realisierbar. Dagegen konnten schlechte Verbrennungszustände am Pelletofen sehr gut durch die Reduzierung der Verbrennungsluft eingestellt werden, da dieser weder mit einer Verbrennungsregelung noch mit einer Nachbrennkammer (Sekundärluftzufuhr) ausgestattet war. Auch der optische Eindruck der mit Staub belegten Planfilterproben lässt auf bessere Verbrennungsbedingungen im Stückholzkessel schließen: während der abgeschiedene Staub auf den Planfilterproben aus dem Pelletofen tiefschwarz war, zeigten die Staubproben aus dem Stückholzkessel - selbst bei schlechten Verbrennungsbedingungen - eine bräunliche Färbung. Die Analyse der Proben auf polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) ergab bei guten Verbrennungsbedingungen im Pelletofen einen 6,5-fach höheren PAK-Gehalt als bei gleicher Betriebsweise des Stückholzkessels. Die Charakterisierung der Verbrennungsaerosole im Konditionierungsreaktor des Expositionssystems ergab folgende Ergebnisse: Die gemessene Staubkonzentration im Konditionierungsreaktor lag zwischen 1,0 mg/m3 (Stückholzkessel, nahezu vollständige Verbrennung) und 14,9 mg/m3 (Pelletofen, unvollständige Verbrennung). Einer Depositionseffizienz von 2 % vorausgesetzt, wurden bei einer Staubkonzentration von 14,9 mg/m3 im Konditionierungsreaktor ca. 0,4 ?g/(cm2h) Staub auf den exponierten Zellen abgeschieden. Wie viel Staub in der Realität auf den Zellen deponiert wurde, kann anhand der hier vorgestellten Ergebnisse nicht beurteilt werden. | Dr. Werner Dreher Tel.: +49 7121 515-3059 dreher@nmi.de NMI Naturwissenschaftliches und Medizinisches Institut an der Universität Tübingen Markwiesenstr. 55 72770 Reutlingen | X | FPNR |
| 01.07.2012 | 31.08.2014 | 22015511 | Strohbau 2012 - 2013 Erweiterte Zulassung, Qualitätssicherung und Strohbaurichtlinie | Mit dem hier eingereichten Vorhaben soll für die Strohbauweise in Deutschland ein klarer Bezugsrahmen für die Anwender erarbeitet werden. Das Bauen mit Stroh soll eine attraktive, wählbare und technisch sichere Alternative zu herkömmlichen Bauweisen werden. Das Vorhaben ist in zwei Arbeitspakete untergliedert. Zum einen soll die bestehende allgemeine bauaufsichtliche Zulassung erweitert werden. Der Anwendungsbereich dieser nachwachsenden Bauweise soll deutlich erweitert werden Die Optimierung des Herstellungsprozesses und die Qualitätssicherung wird als Voraussetzung für die Erweiterung Zulassung flankieren. Zum anderen soll die Ausarbeitung einer Strohbaurichtlinie die fachgerechte Umsetzung in der Fläche ermöglichen und die Grundlage einer fachgerechten Ausbildung bilden. Im Ergebnis wird sich die Vermarktbarkeit dieser Bauweise erheblich verbessern und sie wird sämtliche Akteure im Strohbau stärken. Erweiterung der Zulassung: Der derzeit bauaufsichtlich abgesicherte Anwendungsbereich ist auf nur eine beidseitig beplankte Ausführungsart begrenzt. Im Rahmen des vorliegenden Projektes soll die bestehende bauaufsichtliche Zulassung um direktverputzte Konstruktionen erweitert und auf ein europaweit anerkanntes Niveau angehoben werden. Strohbaurichtlinie: Die Strohbaurichtlinie soll in einem gesteuerten Diskussionsprozess unter Fachleuten erarbeitet werden, wie dies bei Normen und Richtlinien anderer Verbände üblich ist. | Die wissenschaftlich-technischen Ergebnisse sowie die Nebenergebnisse und die gesammelten Erfahrungen erfüllen die Arbeitsziele und gehen darüber hinaus. Die nun vorliegende Zulassung für Baustroh zeichnet sich aus: - durch eine vereinfachte Bestimmung der Eigenschaften, nunmehr am eingebauten Stroh anstelle der Rohballen, - durch einen neu gefassten Anwendungsbereich, der die Direktverputzung innen wie außen umfasst und anhand bauphysikalischer Rahmenbedingungen umfänglich feuchtetechnisch nachgewiesene Bauteilaufbauten benennt. Die bestehende Qualitätssicherung des Baustoffes Baustroh wurde überprüft und im Wesentlichen für tauglich befunden. Verbesserungen gab es in Details und durch die Bestimmung der Eigenschaften ausgehend vom eingebauten Zustand (und nicht länger am Rohballen allein). Mit der Strohbaurichtlinie liegt erstmals ein vereinbarter Standard für fachgerechten Strohbau vor. Alle drei Arbeitsbereiche zusammen ergeben für Strohbauakteure fortan einen klaren Bezugsrahmen. Darüber hinaus wurden durch Änderungen des Arbeitsplans und mit der Aufstockung und Verlängerung des Projektes folgende Nebenergebnisse erreicht: - Umstellung der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung auf eine Europäische Technische Bewertung (ETB) (Ausstellung voraussichtlich in 2015), - zwei Brandtests und neues allgemeines bauaufsichtliches Prüfzeugnis F30 für lehm- oder kalkverputzte strohgedämmte Wände (Ausstellung voraussichtlich Anfang 2015), - Erstellung einer Umweltproduktdeklaration (EPD) für Baustroh, - Erprobung neuer Einbauverfahren inkl. Erstabschätzung ihrer statischen Leistungsfähigkeit, - Konstruktionsentwicklung für eine Strohbandsäge zur Herstellung optimal ebener Strohoberflächen. | Dipl. Des. Sissy Hein Tel.: +49 36450 448839 sh@fasba.de Fachverband Strohballenbau Deutschland e.V. Artilleriestr. 6 27283 Verden (Aller) | X | FPNR |
| 01.12.2014 | 30.11.2017 | 22015513 | Verbundvorhaben: Ligninbasierte Carbonfasern (LiCaFiB); Teilvorhaben 1: Lösungsgesponnene ligninbasierte Precursoren für C-Fasern | Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer Basistechnologie zur Herstellung ligninbasierter Carbonfasern, welche es ermöglicht, kostengünstige Carbonfasern für neue Volumenmärkte herzustellen. C-Fasern basierend auf nachwachsenden Rohstoffen als Precursoren rücken immer mehr in den Fokus der Forschung sowie des industriellen Interesses. Aufgrund der geringen Kosten, der großen Verfügbarkeit sowie der polyaromatischen Struktur ist Lignin ein vielversprechendes natives Polymer. Inhaltlich stand dabei ebenso die Realisierung ligninbasierter C-Fasern mit einem für die anvisierten Applikationen geeignetem Eigenschaftsprofil von ca. 1,5 GPa Zugfestigkeit sowie ca. 150 GPa Zugmodul im Mittelpunkt der Untersuchungen. Zur Erreichung der Zielstellung bedurfte es zunächst die Umformung von Lignin in Endlosfilamente, um solch ein Filamentgarn anschließend kontinuierlich thermisch zu Carbonfasern zu konvertieren. Unter Berücksichtigung der chemischen als auch physikalischen Struktur von Lignin war die Umformung selbiges hin zu Faserform die größte Herausforderung im Projekt. Sowohl die Variation verschiedener Lösungsmittel als auch Fällbedingungen für Lignin als auch die Derivatisierung von Lignin führte nicht zu einer erfolgreichen Umformung von reinem Lignin in Filamentform. Erst der Zusatz von fadenbildenden Polymeren, wie z.B. Polyvinylalkohol oder Cellulosecarbamat ermöglichte die Umformung resultierender Mischungen mit Lignin zu Endlosfilamentgarnen. | Gerade die Umformung von Lignin zusammen mit Cellulosecarbamat aus einem alkalischen Medium eröffnete dabei einen stabilen Spinnprozess, wobei der Ligningehalt im finalen Filament bis auf 50% gesteigert werden konnte. Entscheiden dafür war, wie vorher beschrieben, die Lösungsprozedur sowie angepasste Prozessparamater wie Fällbadzusammensetzung, Wäsche und Trocknung. Die so erzeugten Regeneratfasern aus Cellulosecarbamat und Lignin zeichnen sich durch eine äußerst geringe Sprödigkeit als gleich durch mechanische Kennwerte, welche ein weiteres kontinuierliches Prozessieren während der thermischen Konvertierung erlauben. Für die thermische Konvertierung stand eine Anlage, welche, getrennte voneinander, ein kontinuierliches Prozessieren für die Stabilisierung als auch der anschließenden Carbonisierung ermöglichte. Dabei standen Parameter wie Verweilzeit, Temperaturprofil aus auch Fadenspannung und deren Auswirkung auf die finalen Eigenschaften der resultierenden Carbonfasern im Fokus der Untersuchungen. Die höchsten mechanischen Kennwerte konnten bei einer maximalen Temperatur von 2000 °C bei gleichzeitigem Anbringen einer Fadenspannung erarbeitet werden. Der erreichte E-Modul beträgt 143 GPa und die korrespondierende Festigkeit 1,1 GPa. Damit kann der im Vorfeld diskutierte Wert für den E-Modul als erreicht angesehen werden. Die Festigkeit liegt hingegen ca. 25% unter dem angestrebten Wert. | Dr. rer. nat. André Lehmann Tel.: +49 331 568-1510 andre.lehmann@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR |
| 01.01.2015 | 31.12.2017 | 22015514 | Verbundvorhaben: UV-härtende Druckfarben, Überdrucklacke und Haftkleber aus nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 2: Scale-up der Synthesen - Akronym: NAWARO-UVINK | Das Projektziel des Forschungsvorhabens ist die Synthese von UV-härtenden Polymeren auf Zucker-Basis, die als Bindemittel für Druckfarben, Überdrucklacke und Haftkleber eingesetzt werden können. In enger Kooperation mit dem Fraunhofer WKI werden neuartige Polyester und Polyurethane mit einem sehr hohen Anteil nachwachsender Rohstoffe entwickelt. In Rahmen dieses Teilvorhabens bringt die Firma Worlée Chemie ihre langjährige Expertise in der Entwicklung neuartiger Bindemittelharze ein. Der Schwerpunkt wird dabei auf dem Scale-Up der Synthesen liegen, so dass die entwickelten Rezepturen auch in den großen Technikums-, bzw. Pilotmaßstab überführt werden können. Dies erfolgt in enger Zusammenarbeit der unterschiedlichen Abteilungen des Unternehmens, um sicherzustellen, dass die entwickelten Bindemittel nicht nur alle technischen, sondern auch alle legislativen Anforderungen erfüllen. In dem Projekt sollen folgende Arbeitspakete realisiert werden: AP1.1: Synthese biobasierter Polyester durch azeotrope Polykondensation von Monomeren aus nachwachsenden Rohstoffen, wie Dicarbonsäuren auf Zucker-Basis, Bernsteinsäure, Glycerin, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol. Untersuchung der Eigenschaften der Bindemittel, wie Viskosität, Geruch, Härtungsverhalten, Flexibilität und Festigkeit nach UV-Härtung. AP1.2: Synthese neuartiger biobasierter polyether als Polyesterprecursor AP1.3: Synthese optimierter Polyester durch azeotrope Polykondensation basierend auf den Ergebnissen aus AP1.1. AP1.4: Up-scaling der Synthesen in den Technikummaßstab basierend auf den erhaltenen Verbindungen aus AP1.1-1.3 | Dr. Toine Biemans Tel.: +49 4153 5964760 tbiemans@worlee.de Worlée-Chemie GmbH - Werk Lauenburg Worléestr. 1 21481 Lauenburg | X | FPNR | |
| 01.04.2016 | 30.06.2019 | 22015515 | Verbundvorhaben: Verwertungsorientierte Untersuchungen an geringwertigen Laubholz-Sortimenten zur Herstellung innovativer Produkte; Teilvorhaben 2: Analyse der Wertschöpfungskette Laubholz - Akronym: GerLau | Dieses Teilprojekt analysiert und quantifiziert die direkten Kosten der Laubholzproduktion im Bereich der Holzernte und der waldbaulichen Maßnahmen sowie die Organisations-, Verwaltungs- und Logistikkosten und deren Bestimmungsfaktoren bei der Produktion und Vermarktung von Laubholz aus Mischbeständen. Dazu wurden zunächst Best-Practice-Betriebe im Rahmen von Experteninterviews befragt. Daraus resultierend wurden Hinweise für Rationalisierungen im Forstbetrieb und bei der Holzlogistik in den betriebsübergreifenden Bereitstellungsketten abgeleitet. Um dies zu ermöglichen, wurden Best-Practice-Konzepte entlang der Holzbereitstellungskette Laubholz identifiziert und im Rahmen von Fallstudien näher untersucht. | Ein zentrales Ergebnis des Teilprojektes ist die Ableitung einer standardisierten Prozesskette der Holzbereitstellung von Laubholz. Im Rahmen der Experteninterviews erfolgte zusätzlich die Auswahl von Best-Practice-Konzepten, die im Anschluss näher beleuchtet wurden. Der Fokus der Aufnahmen lag dabei auf einer umfassenden Prozesskostenanalyse der vollmechanisierten Laubholzaufarbeitung. Bestandteil dieser Analyse war die Aufnahme von sechs Versuchsflächen mit einem Umfang von 807 Versuchsbäumen, bei denen im Rahmen der vollmechanisierten Holzernte 3065 Abschnitte aufgenommen und zugeordnet wurden. Als stärkster Kostentreiber wurde das Volumen identifiziert: Es konnte ein signifikanter Einfluss des Einzelbaumvolumens auf die Zeit, die für das Fällen, das Aufhalten der Sortimente, das Umgreifen und das Ablegen der Kronenreste aufgewendet wurde, festgestellt werden. Die Aufnahme der kombinierten Laubholzrückung erfolgte in einer Versuchsfläche im Hainich. Diese Fallstudie zielte darauf ab, dieses innovative Verfahren umfassend zu analysieren. Die letzte Fallstudie beschäftigte sich wiederum mit der Prozesskostenanalyse beim Nahtransport von Laubholzsortimenten per LKW und speziell mit dem Einfluss der Sortimentseigenschaften als Kostentreiber. | Prof. Dr. Bernhard Möhring Tel.: +49 551 3934-21 bmoehri@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Forstökonomie und Forsteinrichtung Büsgenweg 5 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.11.2017 | 31.08.2021 | 22015516 | Verbundvorhaben: Holzbasierte Bioökonomie im gesellschaftlichen Dialog- und Transformationsprozess; Teilvorhaben 1: Forstwissenschaft - Wertschöpfungsketten & Fallstudien - Akronym: HoBiT | Ob das Holzpotenzial in einer Region genutzt wird, ist nicht nur eine Frage von naturräumlichen und technischen Möglichkeiten und ökonomischen und rechtlichen Rahmenbedingungen. Es ist vielmehr auch eine Frage, deren Beantwortung Einstellungen, Werte und das (Entscheidungs-)Verhalten von (Schlüssel-)AkteurInnen einbezieht. Wenn Bioökonomie nicht nur eine (Markt- und gesellschaftliche) Nische einnehmen, sondern wirtschaftsraumprägend sein soll, müssen typische Schlüsselakteure erkannt und ihr Verhalten verstanden werden und alle die Bioökonomie betreffenden gesellschaftlichen treibenden und hemmenden Faktoren mit ihren Wirkungsweisen und Interdependenzen erkannt und im gesellschaftlichen Transfer gezielt beachtet werden. Die Wirkung der hemmenden und treibenden Faktoren wird besonders in Konflikt- und Entscheidungssituationen deutlich. Solche "neuralgischen" Konflikt- oder Entscheidungspunkte der Entwicklungslinie und dazu gehörende Treiber und Hemmnisse mit ihren Wirkungen auf holzbasierte Bioökonomie stehen im Fokus dieses Forschungsvorhabens. Ziel dieses Vorhabens ist es, Schlüsselakteure zu erkennen, ihr Verhalten zu analysieren und alle relevanten Treiber und Hemmnisse im gesellschaftlichen Transformationsprozess zu holzbasierter Bioökonomie und ihre, auch wechselseitigen, Wirkungen zu erfassen und zu analysieren. Kaleidoskopartig soll durch die unterschiedlichen Fokussierungen in Fallregionen ein Gesamtbild entstehen, das Entwicklungen der holzbasierten Bioökonomie aufzeigt und Verantwortlichen in Regierungen, Verwaltungen, Unternehmen, bürgerlichen Interessensgruppen und ihren Netzwerken hilft, diese Transformationsprozesse, deren Entwicklung auch durch das Projekt selbst getriggert werden, strategisch zu gestalten. | Prof. Dr. Artur Petkau Tel.: +49 7472 951-281 petkau@hs-rottenburg.de Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg Schadenweiler Hof 72108 Rottenburg am Neckar | X | FPNR | |
| 01.07.2019 | 31.03.2023 | 22015518 | Verbundvorhaben: Adaptives Risikomanagement in trockenheitsgefährdeten Eichen- und Kiefernwäldern mit Hilfe integrativer Bewertung und angepasster Schadschwellen; Teilvorhaben 2: Kommunikation, Transfer und Stakeholder-Partizipation im Waldschutzrisikomanagement - Akronym: ARTEMIS | Das Verbundvorhaben wird getragen durch die Zusammenarbeit der in der Bezugsregion tätigen forstlichen Forschungsanstalten als Mittler zwischen praxisnaher Vorlaufforschung und Waldbesitzern. Zur Definition der vielfältigen auch von Waldschutzentscheidungen abhängigen Leistungsansprüche an den Wald, einschließlich der Nutzungsansprüche, werden Stakeholder eingebunden. So sollen neuartige regional differenzierte und anpassungsfähige Entscheidungshilfen für das Waldschutzrisikomanagement erarbeitet werden. Die Inhalte sind repräsentativ für gegenüber Trockenheit und biotischen Schäden exponierte Eichen- und Kiefernwälder von Südwest- bis Nordostdeutschland. Für Insekten mit Massenwechselpotenzial sollen Monitoring und Schadprognosen als Grundlage von Entscheidungen über den flächigen Einsatz von Pflanzenschutzmitteln (PSM) bewertet werden. Ziel ist die Definition flexibler Schadschwellen, die die Vielfalt der Waldfunktionen reflektieren und, auf detaillierte Konsequenzanalysen aufbauend, zukünftig an sich ändernde gesellschaftliche Anforderungen angepasst werden können. Das Teilvorhaben stützt sich auf Langzeit-Waldschutzdatenbanken des LFE sowie neue, den Anforderungen des Klimawandels folgend auf Witterungsparameter aufbauende Populationsdynamikmodelle. Aus waldfunktionsabhängigen Schadprognosen wird das regionalspezifische Schadpotenzial in ökologischen, sozialen und ökonomischen Dimensionen hergeleitet, das als Kriterium für den PSM-Einsatz an Stelle der bisher pauschal gültigen Schadschwelle "Bestandesverlust" treten soll. Es entsteht ein Katalog für ein regional spezifisches Waldschutzmanagement für die betrachteten Schadinsekten von Kiefer und Eiche, einschließlich "best practice" Referenzen als Grundlage für eine bundesweite Anpassung dieser Verfahren. | Holger Seidler Tel.: +49 33432-824081 holger.seidler@agrathaer.de agrathaer GmbH Eberswalder Str. 84 15374 Müncheberg | FPNR | ||
| 01.07.1998 | 30.06.2001 | 22015597 | Verbundvorhaben: Modifizierte Stärken: Teilvorhaben 5: Radikalische Funktionalisierung von Stärke | Es ist Ziel dieses Vorhabens, neue Stärkeprodukte für einen breiten Anwendungskreis herzustellen und dabei gleichzeitig die technologischen Grundlagen für das Syntheseverfahren zu erarbeiten. Dabei werden eine Reihe neuer Stärkederivate gewonnen, deren erwartete Eigenschaftsprofile die Optimierung bekannter sowie die Erschließung neuer Anwendungen verspricht. Die Produktentwicklungen sehen die Herstellung kationisch, kationisch-hydrophob und hydrophob modifizierte Materialien vor. Die Synthese selbst soll durch neue Verfahren der radikalischen Pfropfung von Vinylmonomeren auf Stärkepolysaccharide erfolgen. Als Vinylmonomere werden technisch verfügbare Produkte eingesetzt. Zielgrößen sind vorrangig variabel bis zu hohen Substitutionsgraden einstellbare Pfropfdichten und kurze Pfropfäste. Anwendungsuntersuchungen im Labor und technischen Maßstab sowie Arbeiten zum up-scaling erfolgen in enger Kooperation mit einem Industriepartner. | Als tragfähiges Verfahren, dass zu dem genannten Ziel führt, erwies sich eine neue Variante der "grafting form" Methode durch Einführung thermisch spaltbarer Initiatorgruppen in das Stärkemolekül. Dabei werden aktive Spezies auf der polymeren Pfropfgrundlage gebildet, wodurch die Polymerisation der Pfropfkette gestartet wird. Dazu werden zunächst reaktive niedermolekulare Azoinitiatoren mit geeigneten Stärken zu Makroinitiatoren umgesetzt, die dann nach thermischer Initiierung die Pfropfcopolymerisation starten. Jetzt bilden auch die kationischen Vinylmonomere ausschließlich die gewünschten Pfropfcopolymere ohne Homopolymerbildung. Voraussetzung ist, dass Stärkemakroinitiatoren mit asymmetrischer Struktur und nur gering übertragungsaktive Monomere verwendet werden. Bei diesem Verfahren sind hohe Monomerumsätze und variabel einstellbare Längen der Pfropfäste erzielbar. Orientierende Untersuchungen ergaben, dass die Stärkemakroinitiatoren als gleichzeitig initiierende und stabilisierende Agenzien bei der Emulsionspolymerisation wasserunlöslicher Monomere zu Dispersionen mit bemerkenswerten Eigenschaften führen. Die Stärkekomponente stabilisiert die Polymerkolloide und ist durch kovalente Bindungen fest an den Partikeln verankert. Es resultieren Dispersionen mit sehr geringer Polydispersität und ausgezeichneter Elektrolytstabilität. Die Dispersionen bilden kolloidale Kristalle. Vergleichend wurden Untersuchungen zur radikalischen Stärkepfropfung durch Initiierung mit Cer-Salzen sowie unter Verwendung von speziell synthetisierten Stärke-Makroreglern durchgeführt. Ein Vergleich der Produktparameter von Stärkepfropfcopolymeren aus makroinitiierter und Cer(IV)-initiierter Polymerisation ergibt, dass im erst genannten Fall meist längere Pfropfketten und eine höhere Pfropffrequenz bei vergleichbaren Monomerumsätzen registriert werden. Applikationsuntersuchungen betrafen vorrangig die Anwendungen der Pfropfcopolymere als Prozesshilfsmittel bei der Fest-Flüssig-Trennung. | Dr. habil. W. Jaeger Tel.: +49 331 568-1318 jaeger@iap.fhg.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | FPNR | |
| 01.04.2001 | 30.09.2004 | 22015600 | Verbundvorhaben: Nachhaltige stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe durch reduktive Hydrothermolyse: Teilvorhaben 1: Verfahrenstechnische Optimierung, Bewertung und Umsetzung der reduktiven Hydrothermolyse von Zuckern | Durch reduktive Hydrothermolyse sollen einfache Zucker wie Glucose, Fructose oder Xylose mit einem hohen Anteil chemisch nahezu äquivalenter Hydroxylgruppen in C2-, C3-, C4-, C5- und C6-Polyole mit dem Ziel umgewandelt werden, eine neue Rohstoffbasis für Polyole zur Herstellung von Kunststoffen wie z. B. Polyestern oder Polyurethanen bereitzustellen. Die ausgewählten Zucker zeichnen sich durch eine hohe Anzahl von Hydroxylgruppen neben einer Aldehyd- bzw. Ketogruppe aus. Ziel ist es nun, die Struktur des Kohlenstoffgerüsts und die Hydroxylgruppen zu erhalten und die Aldehyd- bzw. Ketogruppe zu reduzieren. Da bei erhöhten Temperaturen gearbeitet wird, treten wegen des zunehmenden Acidifizierungspotentials des Wassers Kondensationsreaktionen zu Furanen oder Spaltungsreaktionen zu Bruchstücken auf. Durch die Gegenwart des zuvor aus Kohlenmonoxid und Wasser in situ erzeugten Wasserstoffs wird eine Oxidation der gebildeten Reaktionsprodukte verhindert und gleichzeitig eine Reduktion der Carbonylfunktion angestrebt. Das Vorhaben soll in Zusammenarbeit mit der Universität Stuttgart und dem Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) durchgeführt werden. | Im Vorhaben wurde die Hydrothermolyse der niedermolekularen Kohlenhydrate Glukose, Fruktose und Xylose in Gegenwart von Wasserstoff als Reduktionsmittel untersucht. Im Mittelpunkt stand die reaktionstechnische Optimierung von Umsatz, Ausbeute und Selektivität. Es zeigte sich, dass die Reduktion vorzugsweise mit Ruthenium als Katalysator im Temperaturbereich zwischen 150 und 250 °C zu guten Ergebnissen führt. Dabei findet bei kurzen Reaktionszeiten (150-300 s) hauptsächlich eine Reduktion zu Zuckeralkoholen unter Erhalt des Zuckergerüstes statt, während bei längeren Reaktionszeiten ein Abbau desselben einsetzt und die gewünschten kurzkettigen Polyalkohole gebildet werden. Diese Polyole konnten dann bei Dow erfolgreich für die Herstellung von Polyurethanen eingesetzt werden. Das gewählte Verfahren stellt somit eine neue und wirtschaftlich attraktive Möglichkeit zur Herstellung polyfunktioneller Alkohole dar, die Dow Deutschland zur Herstellung von Polyurethanen benötigt. Dieses neue Verfahren baut auf nachwachsenden Rohstoffen auf und benötigt keine Polyole auf petrochemischer Basis. Dieses Verfahren stellt deshalb für zukünftige Kapazitätserweiterungen in der Polyurethanproduktion bei Dow eine attraktive Alternative dar, da dadurch eine weitere Rohstoffbasis erschlossen wird. Im Ergebnis der Untersuchungen im Verbundvorhaben hat sich für eine technische Umsetzung allerdings herausgestellt, dass es aus wirtschaftlichen Gründen wünschenswert ist höhermolekulare Kohlenhydrate (Polysaccharide) einzusetzen. Versuche hierzu zeigten jedoch, dass dies problematisch ist. Die reduktive Hydrothermolyse von Cellulose zeigt, dass im Vergleich zu reiner Glucose keine Zuckerspaltung unter Bildung der hydrierten Produkte eintritt. Im Falle von Stärke wird Glycerin gebildet. Hier ist noch umfangreiche FuE zu leisten. | Dr. Rainer Busch Tel.: +49 7227 913-400 rbusch@dow.com DOW Deutschland Anlagengesellschaft mbH - Werk Rheinmünster Industriestr. 1 77836 Rheinmünster | X | FPNR |
| 01.09.2004 | 30.11.2006 | 22015603 | Biomassehöfe - Mittler zwischen Waldbesitzer und Verbraucher - ein Modell für die Optimierung der Energieholzbereitstellung | Über das nachhaltig für die energetische Nutzung zur Verfügung stehende Rohholzpotenzial liegen Schätzungen von ungefähr 17 Mio. t/a vor. Tatsächlich energetisch genutzt wird aber nur ein Teil dieser Menge. Im Rahmen dieses Projektes soll nun untersucht werden, welche Möglichkeiten in Deutschland bestehen, die Nachfrage nach Biomasse aus dem Wald für die energetische Nutzung zu steigern. Zu diesem Zweck sollen Biomassehöfe und Waldbesitzerverbände in Deutschland darüber befragt werden, welche Möglichkeiten sie nutzen, um die geschilderten Hindernisse für eine stärkere Mobilisierung von Energieholz zu beseitigen. Darüber hinaus soll analysiert werden, ob die Erfahrungen in Österreich und Dänemark geeignet sind, die Mobilisierung von Energieholz in Deutschland zu verbessern. Auf Grundlage der Analyse der Befragungen sollen Empfehlungen darüber gegeben werden, mit welchen Konzepten und unter welchen Rahmenbedingungen in Deutschland Energieholz aus dem Wald flächendeckend bereitgestellt und erfolgreich vermarktet werden können. Interessierten soll darüber hinaus auch ein Einstieg und Überblick über den Betrieb von Biomassehöfen gegeben werden. | Dr. Jörg Schweinle Tel.: +49 40 73962-305 joerg.schweinle@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Ökonomie der Forst- und Holzwirtschaft Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | X | FPNR | |
| 01.01.2007 | 31.12.2009 | 22015606 | Verbundvorhaben: Bio- und chemokatalysierte Wege zu funktionalisierten Glycerinderivaten (MetaGlyc). Teilvorhaben 1: Herstellung technischer Enzympräparate und ausgewählter Glycerinderivate | Im Teilvorhaben der Julich Chiral Solutions GmbH werden Enzympräparate für den Einsatz zur Biotransformation von Glycerin und -Derivaten für die Projektpartner entwickelt und im relevanten Maßstab produziert. Weiterhin werden Biotransformationen mit isolierten Enzymen zur Herstellung neuer chiraler Produkte durchgeführt. Die Arbeiten umfassen im einzelnen die Entwicklung von Hochzelldichte-Fermentationsverfahren zur großmaßstäblichen Herstellung von Enzymen aus den Klassen der Oxidoreduktasen, Dehalogenasen, Epoxidhydrolasen und Esterasen. Die durchzuführenden Biotransformationen umfassen den Einsatz von Halohydrin-Dehalogenasen und Epoxidhydrolasen zur Darstellung von enantiomerenreinem Glycidol und Derivaten, die Nutzung von Alkoholdehydrogenasen zur Gewinnung von Glycerinaldehyd und Glycerinsäure sowie die Verwendung von Lipasen und Esterasen zur selektiven Verseifung von Trigylceriden. Die Verwertung der Ergebnisse wird in erster Linie in einer kommerziellen Herstellung der beteiligten Enzyme für Bulkmengenhersteller der entsprechenden Feinchemikalien bestehen, weiterhin plant Julich auch die Herstellung und den Vertrieb neuer chiraler Produkte ausgehend von Glycerin. | Es wurden Enzympräparate (Epoxidhydrolasen, Alkoholdehydrogenasen und Dehalogenasen) für den Einsatz zur Biotransformation von Glycerin und -Derivaten entwickelt und hergestellt. Diese wurden den Projektpartnern im Verbundvorhaben für Derivatisierungen von Glycerin bereitgestellt. Außerdem wurde ein Verfahren entwickelt, das die Produktion eines optisch reinen Bausteins (Glycidol) mit hohem kommerziellem Wert unter Verwendung von Rohglycerin als Ausgangsmaterial ermöglichen würde. Im September 2009 wurde bekannt gegeben, dass die Firma Julich Chiral Solutions GmbH aufgrund von Umstrukturierungsmaßnahmen ihrer Mutterfirma Codexis zum 31.12.2009 den Geschäftsbetrieb einstellt. Aus diesem Grunde konnten lediglich die laufenden Arbeiten abgeschlossen werden. Neue Teilaspekte konnten nicht mehr angegangen werden. Das Teilvorhaben wurde aufgrund der Schließung des Unternehmens Ende 2009 vorzeitig beendet. | Dr. Jeffrey Lutje Spelberg Tel.: +49 2461 980-401 jeffrey.lutjespelberg@codexis.com Julich Chiral Solutions GmbH Prof.-Rehm-Str. 1 52428 Jülich | FPNR | |
| 20.04.2008 | 30.09.2009 | 22015607 | Produktion spezifischer Enzyme zum Aufschluss von Lignozellulose aus nachwachsenden Rohstoffen in Gerste | Ziel des vorgeschlagenen Projektes ist die Entwicklung transgener Gerstenlinien zur effizienten und kostengünstigen Produktion von Enzymen, welche die Umsetzung lignozellulosehaltiger nachwachsender Rohstoffe in Fermentationssubstrate katalysieren. Dazu sollen Gene, die für die benötigten Enzyme kodieren, - möglichst in pflanzlichen Quellen - identifiziert und isoliert werden. Ein transientes, auf Gerstenembryonen basierendes Expressionssystem wird weiterentwickelt, um die Produkte der isolierten Gene auf ihre Aktivität zu untersuchen. Für ausgewählte Enzyme werden stabile Gerstenlinien entwickelt, die das Enzym überproduzieren. Die Eignung dieser Linien zur Umwandlung lignozellulosehaltiger Biomasse in fermentierbare Zucker wird gezeigt. In einem Anschlussprojekt werden hierzu hochexprimierende Gerstenlinien zur Reinerbigkeit gezüchtet, die Eignung der Gerstenenzyme in Prozessen zur Ethanolherstellung aus verschiedenen Biomassen gezeigt und Prozessparameter für eine optimale Prozessführung bestimmt. Perspektivisch werden die Enzyme in Produktionsprozessen für Bioethanolherstellung zum Abbau von Lignozellulose (z.B. aus Stroh) eingesetzt. | Aufgrund der Insolvenz des ZE erfolgte der Widderruf der Zuwendung zum 01.10.2009. | Dr. Lukas Bürkle Tel.: +49 2632 4002-71 l.buerkle@maltagen.de MALTAGEN Forschung GmbH Schaarstr. 1 56626 Andernach | FPNR | |
| 01.10.2008 | 31.07.2011 | 22015608 | Verbundvorhaben: Strategien zur optimierten Einfahrphase batchbetriebener Feststoffvergärungsprozesse; Teilvorhaben 2 | Das Vorhaben soll maßgeblich zur Lösung des allgemeinen Problems des Einfahrens, sei es bei Inbetriebnahme der Anlage, nach Substratwechsel oder nach einem Störfall, beitragen. Im Ergebnis der Untersuchungen stehen Daten, die eine Ableitung geeigneter Einfahrstrategien ermöglichen. Dem Landwirt wird in Form einer Handlungsanweisung ein Werkzeug für verschiedene Verfahrensvarianten der batchbetriebenen Feststoffvergärung in die Hand gegeben, um die Phase des Einfahrens gezielt zu verkürzen. Die wirtschaftliche Gesamtbilanz der Anlage wird somit nachhaltig gestärkt. Die Umsetzung wird an den Standorten der Verbundpartner S.I.G. - DR.-ING. STEFFEN GmbH in Lühburg als Industrievertreter und der Bauhaus-Universität Weimar als erfahrene Forschungseinrichtung realisiert. Dabei obliegen der S.I.G das Arbeitspaket 2 und Teile des Arbeitspaketes 3. Im Ergebnis werden Handlungsanweisungen für den Anfahrbetrieb für verschiedene Verfahrensvarianten der batchbetriebenen Feststoffvergärung zur Verfügung gestellt. Damit erfolgt eine Sicherstellung des wirtschaftlichen Betriebes sowie ein positiver Gesamteinfluss auf die Marktentwicklung der Feststoffvergärungstechnologie. | Zusammenfassung der Ergebnisse Die Versuchsergebnisse belegen die hohe Relevanz der Perkolationsfrequenz sowie des Perkolatmenge-Substratmasse-Verhältnisses für den Methangasertrag. - Für Maissilage wurde das Optimum der Biogas- und Methangasproduktion bei der Frequenz 12 x 2,3 l = 27,6 l/d und einem Perkolat-Substrat-Verhältnis von 2,8 l/kgFM erreicht. - Biertreber erreichte das beste Ergebnis mit der höchsten getesteten Frequenz von 18 x 1 l = 18 l/d sowie einer Perkolatmenge von 1,3 l/kgFM. - Hühnerkot bildete eine Ausnahme bezüglich der Steigerung des Biogasertrages mit steigender Perkolationsfrequenz und zeigte eine maximale Gasbildung bei einer Frequenz von 6 x 3 l = 9 l/d und 3,5 l/kgFM. - Bei Stroh traten mit der zweithöchsten, getesteten Perkolationsfrequenz (18 x 1,5 l) die höchsten Biogas- und Methanerträge auf. Das im Rahmen der Versuche optimale Perkolat-Substrat-Verhältnis lag bei rund 28 l/kgFM. Interne/externe Entfrachtung Die interne Entfrachtung, der Abbau von organischen Säuren zu Biogas im Substratreaktor, hat in den Versuchen bei allen Substraten deutlich die externe Entfrachtung, der Abbau von organischen Säuren zu Biogas im Methanisierungsreaktor, überwogen. Der Methanisierungsreaktor trug bei den vier getesteten Substraten im Mittel zu rund 40% (Maissilage), 18% (Biertreber), 25% (Hühnermist) und 34% (Stroh) zur Gesamtbiogasproduktion bei. Empfehlungen für die Einfahrphase Die Ergebnisse der Versuchsreihen haben ergeben, dass sich die Perkolationsregime für die Einfahrphase (1. bis 10. Tag) und die gesamte Fermentationsdauer (hier 30 Tage) nicht unterschieden. Es stellte sich jedoch heraus, dass sich die Perkolatmenge pro kgFM mindestens so stark auf die Biogas- und Methangasproduktion auswirkt, wie die Perkolationsfrequenz. Da die Perkolationsrhythmen während der gesamten Versuchsdauer konstant blieben, konnte nicht analysiert werden inwieweit eine Reduktion oder Steigerung der Frequenz und Masse des Perkolates nach der Einfahrphase mögl | Dr.-Ing. Burckhard Tscherpel Tel.: +49 381 877 438-62 info@sig-mv.de S.I.G. - DR.-ING. STEFFEN GmbH Am Campus 1 - 11, Haus 4 18182 Bentwisch | X | FPNR |
| 01.07.2011 | 30.11.2016 | 22015611 | Verbundvorhaben: Potenziale zur Minderung der Freisetzung von klimarelevanten Spurengasen beim Anbau von Energiepflanzen zur Gewinnung von Biogas; Teilvorhaben 8: Modellentwicklung und Anwendung | Ziel des Vorhabens ist es, einen Beitrag zur regionalen Abschätzung der Klimawirkung des Energiepflanzenanbaus durch standortsensitive Modellierung und Modellentwicklung zu leisten. Im Fokus soll hier die modellbasierte Abbildung des Energiepflanzenanbaus zur Gewinnung von Biogas für verschiedene, in der Summe für Deutschland repräsentative, Standorte stehen. Die im Projekt THG Energiepflanzen durchgeführten Untersuchungen sowie die im beantragten Vorhaben entwickelten Teilmodelle und Kalkulationsansätze sollen zu einem Standortmodell (Boden, Klima, Anbaussystem) zusammengeführt werden. Mit dem gekoppelten Standortmodell sollen Simulationsstudien (Einfluss von Kulturpflanzen, Anbauverfahren, Jahreswitterung auf die Treibhausgasemission) durchgeführt werden, welche Input-/Output-Beziehungen liefern, die zur Ableitung von verbesserten, standortspezifischen Emissionsfaktoren genutzt werden. Das Vorhaben umfasst folgende Arbeitsschritte: Beschaffung und Erfassung von Umweltdaten sowie Aufbereitung von Messdaten für die Simulationsstudien, Adaption und Weiterentwicklung vorhandener Modellmodule sowie Entwicklung fehlender Teilmodule, Modellkopplung, Interaktionen mit Kooperationspartnern zu Nutzungsvarianten und Szenariendefinitionen, Simulationsstudien.Alle dargestellten Arbeiten werden in enger Kooperation mit dem beantragten Vorhaben Szenarienanalysen (AG Werner) sowie den Arbeitsgruppen des Projektes THG Energiepflanzen durchgeführt. | Prof. Dr. Henning Kage Tel.: +49 431 880-3472 kage@pflanzenbau.uni-kiel.de Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Agrar- und Ernährungswissenschaftliche Fakultät - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Olshausenstr. 40 24118 Kiel | X | FPNR | |
| 01.03.2016 | 30.04.2017 | 22015612 | Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Erstellung eines Leitfadens für die Trocknung von Arznei- und Gewürzpflanzen - Akronym: k. A. | Ziel des Leitfadens "Trocknung von Arznei- und Gewürzpflanzen" ist es, interessierten Betrieben, Personen und Einrichtungen in möglichst kompakter Form Informationen zu vermitteln, die für die Errichtung und für den Betrieb von Trocknungsanlagen von Bedeutung sind. Im Zentrum des Leitfadens stehen Informationen über Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz, die anhand von beispielhaften Anlagenkonfigurationen primärenergetisch und wirtschaftlich bewertet werden. Es werden Kombinationen unterschiedlicher Kulturen erarbeitet, die eine möglichst lückenlose Auslastung unterschiedlicher Trocknungsanlagen im Verlauf der Ernteperiode ermöglichen. Hierfür werden produktspezifische Aspekte, trocknungstechnische und energetische Zusammenhänge sowie Möglichkeiten der Nutzung erneuerbarer Energiequellen und der Betriebsoptimierung erläutert. Größenordnungen von Energieeinsparungen durch unterschiedliche anlagen- und regelungstechnische Maßnahmen werden exemplarisch quantifiziert. Die erforderlichen Investitionskosten werden abgeschätzt. Zahlreiche Detailinformationen werden zum Nachschlagen im Anhang des Leitfadens zusammengestellt. | Dr.-Ing. Thomas Ziegler Tel.: +49 331 5699-350 tziegler@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) - Abt. Technik der Aufbereitung, Lagerung und Konservierung Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR | |
| 01.01.2015 | 31.12.2017 | 22015614 | Verbundvorhaben: UV-härtende Druckfarben, Überdrucklacke und Haftkleber aus nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 3: Synthesen im Labormaßstab - Akronym: NAWARO-UVINK | Im Rahmen dieses Teilvorhabens des Forschungsprojekts sollen Biopolymere auf Zucker-Basis synthetisiert werden, die sich als Bindemittel für UV-härtende Druckfarben, Überdrucklacke und Haftkleber eigenen. Dabei soll eine Auswahl an Polyestern mit einem sehr hohen Anteil (bis zu 100%) nachwachsender Monomere synthetisiert werden, die im Anschluss auf ihre grundsätzliche Eignung als UV-härtende Druckfarbenbindemittel untersucht werden. So können wertvolle Informationen über das Struktur-Eigenschafts-Verhältnis der Verbindungen gewonnen werden. Auf Grund dieser Ergebnisse sollen die erhaltenen Biopolymere weiter optimiert werden. Dies soll auch durch die Verwendung anderer Monomere erfolgen, wie z.B. biobasierte Polyether, aber auch petrochemische Monomere. Eine weitere Modifikation der Bindemittel soll durch die Synthese hochverzweigter bzw. sternförmiger Polymere oder durch die weitere Reaktion der Polyester zu Polyurethanen erfolgen. In dem Projekt sollen folgende Arbeitspakete realisiert werden: AP1.1: Synthese biobasierter Polyester durch azeotrope Polykondensation von Dicarbonsäuren und Diolen aus nachwachsenden Rohstoffen. Untersuchung der Eigenschaften der Bindemittel, wie Viskosität, Geruch, Härtungsverhalten, Flexibilität und Festigkeit nach UV-Härtung. AP1.2: Synthese neuartiger biobasierter Biopolyether als Polyesterprecurser AP1.3: Synthese optimierter Polyester durch azeotrope Polykondensation basierend auf den Ergebnissen aus AP1.1 | Dr. rer. nat. Tobias Robert Tel.: +49 531 2155-357 tobias.robert@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.03.2016 | 31.07.2019 | 22015615 | Verbundvorhaben: Verwertungsorientierte Untersuchungen an geringwertigen Laubholz-Sortimenten zur Herstellung innovativer Produkte; Teilvorhaben 3: Wertschöpfungskette Massivholz und Dämmstoffe - Akronym: GerLau | Der Fokus der Arbeit liegt auf der stofflichen Nutzung der einheimischen Laubholzarten Buche, Eiche und Birke als Vollholzprodukte. Ziel ist es, einer noch nicht wirtschaftlichen Nutzung von Laubholz für den Baubereich näher zu kommen, d.h. das Produkt effizienter und somit kostengünstiger herzustellen. TP3a: Das Aufkommen von Laubholz wird in Zukunft aufgrund eines Waldumbaus stetig zunehmen. Die deutsche Sägeindustrie ist allerdings auf Nadelholz spezialisiert. Bei den Laubhölzern findet vor allem das hochwertige Stammholz von Wertlaubholz Absatz. Geringwertige Sortimente und Durchforstungsmaterial werden vor allem als Brennholz verkauft oder verbleiben im Wald. Das Teilprojekt soll sich auf die Wertschöpfungskette "Stammholz-Holzprodukte" richten und hat als Ziel, geringwertiges Stammholz verschiedener Baumarten wie Eiche, Esche, Ahorn und Birke einer hochwertigen Nutzung zuzuführen. TP3b: Im Forschungsprojekt werden neue, innovative und marktfähige Dämmplatten auf Basis von bisher kaum genutzten Laubholzfasern (Buche, Esche, Birke) entwickelt bzw. in die bestehenden Produktionsprozesse integriert. Dazu werden vom Fraunhofer-Institut für Holzforschung (WKI) unter Variation der Aufschlussbedingungen erzeugte Fasern morphologisch charakterisiert und daraus Dämmplatten hergestellt sowie deren Eigenschaften untersucht. Ausgewählte Plattenvarianten werden mit Brandschutzmittel ausgerüstet und hinsichtlich ihrer Schimmelpilzresistenz getestet. | Gemeinsam mit den anderen Teilprojekten wurde sich zunächst auf Definitionen für "geringwertiges Laubholz" geeinigt. Für das Teilprojekt 3a bedeutet dies zur Zeit jegliches Laubholz der Stärkeklassen bis 3b und der Rundholzqualitäten C und D. Die Analyse der Wertschöpfungskette für die Nutzung des Rohmaterials in Massivholzprodukten hat ergeben, dass geringwertiges Eichenholz zurzeit hauptsächlich in der Parkettindustrie gefragt ist. Für dieses Produkt wurden Optimierungsversuche der technischen Holztrocknung durchgeführt. Die übrigen Laubhölzer werden hauptsächlich energetisch verwertet oder verbleiben als Biomasse im Wald. Als Nutzungsalternativen wurden Bauholzprodukte aus geringwertigem Buchen- und Birkenholz identifiziert. Um die Nutzung wirtschaftlich konkurrenzfähig zu Nadelholzprodukten zu realisieren, müssen jedoch in diversen Gliedern der Wertschöpfungsketten Effizienzen gesteigert werden. Hierfür wurden für Birkenholz Trocknungsfahrpläne entworfen, welche die Trocknungszeiten um 2/3 verringern können. Für Buchenholz wurde die konstruktive Keilzinkung untersucht und funktionierende Verklebungssysteme identifiziert. Für Buchen- und Birken-Bauholz wurden Vorschläge für auf Hochkant-Biegefestigkeit optimierte Festigkeitssortierungen erarbeitet. Für Birken-Bauholz wurde überdies das Querdruckverhalten sowie die Druckfestigkeit in Abhängigkeit vom Faserlastwinkel untersucht und Bemessungsvorschläge erarbeitet. | Prof. Dr. Holger Militz Tel.: +49 551 39-33541 hmilitz@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte Büsgenweg 4 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 15.09.2017 | 31.12.2018 | 22015616 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer industriellen Bereitstellungskette von Brennnesseljungpflanzen bis zur Nesselfaser; Teilvorhaben 5: Herstellung von elementaren Brennnesselfasern mechanisch nass aufgeschlossen aus verschiedenen Klonen - Akronym: Brennnesselfasern | Verschiedene Nesselstrohsorten mit hohen Fasergehalten werden mechanisch entholzt, die Nesselfasern geöffnet, gereinigt von Schäben, die Fasern kardiert. Rohe Fasern werden gewaschen, degummiert, gebleicht, mit Avivage konditioniert und getrocknet. | Dr. Heiko Beckhaus Tel.: +49 5851 1322 nfc@nettle-fibre-company.com Felde Fibres GmbH Tannenhof 1 21368 Dahlenburg | X | FPNR | |
| 01.10.2018 | 31.07.2022 | 22015617 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines klebstofffreien, umweltfreundlichen Papierwabenkerns sowie eines zugehörigen Herstellungsverfahrens zur Anwendung in Sandwichwerkstoffen im mobilen und immobilen Innenausbau; Teilvorhaben 1: Strukturmechanische, fertigungs- und anwendungstechnische Gesichtspunkte - Akronym: Steckwabenkern | Im Bereich des mobilen und immobilen Innenausbaus ist eine Substitution herkömmlicher Werkstoffe durch leichte Verbundwerkstoffe sinnvoll, wenn Material-, Produktions-, Transport- oder Handhabungskosten reduziert werden können. Ein bevorzugtes Material ist der Papierwabenkern, der beidseitig mit dünnen Deckschichten versehen in Form von Sandwichplatten für verschiedene Anwendungen, z.B. im Möbel- und Innenausbau sowie im Verpackungsbereich, eingesetzt werden kann. Konventionelle expandierbare Papierwabenkerne werden mit Klebstoff hergestellt. Durch die Anwendung eines neuartigen Prinzips zur Herstellung eines expandierbaren Wabenkerns (Ineinanderschieben von Papierstreifen in verschachtelter Form, Patent der TU Dresden) kann bei der Herstellung dieses Kerns auf den Einsatz von Klebstoff verzichtet werden. Die eigentliche Herausforderung neben der Entwicklung der neuartigen Wabenstruktur liegt in der Schaffung eines automatisierten Prozesses zur klebstofffreien Herstellung des expandierbaren Papierwabenkerns und einer entsprechenden Fertigungsvorrichtung. Zudem wurde speziell durch VOMO eine Expansionsvorrichtung für den neuartigen Wabenkern entwickelt und anschließend als Demonstrator aufgebaut. | m Rahmen des Forschungsprojektes wurde die Herstellung eines klebstofffreien, expandierbaren Wabenkerns ("Steckwabenkern") untersucht. Dazu wurde ein zugehöriges Herstellungsverfahren entwickelt. Dabei bestand die größte Herausforderung in der Entwicklung einer Technologie zum Ineinanderstecken einzelner Papierstreifen ausgehend von einer Papierbahn, um so einen expandierbaren Wabenkern zu erzeugen. Parallel dazu wurde durch VOMO speziell ein Expansionsverfahren für den Steckwabenkern entwickelt, das ein sicheres expandieren des Kernes ohne Auseinandergleiten der einzelnen Streifen erlaubt. In Zusammenarbeit mit den Projektpartnern wurden technische Lösungen zur Erprobung des Herstellungs- und Expansionsverfahrens erarbeitet und technisch als Demonstrator umgesetzt. Abschließend soll an der TU Dresden die Prüfung des Verfahrens und des Kernes (Produkteigenschaften) erfolgen. | Dr.-Ing. Max Britzke Tel.: +49 351 463-35429 max.britzke@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Bereich Ingenieurwissenschaften - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Naturstofftechnik - Professur Vearbeitungsmaschinen/Verarbeitungsechnik Bergstr. 120 01069 Dresden | X | FPNR |
| 01.07.2019 | 28.02.2023 | 22015618 | Verbundvorhaben: Optimierung der Unkrautregulierung im Arzneipflanzenanbau mit Fokus auf indirekte und mechanische Verfahren sowie auf die Bestandsetablierungsphase von Kamille und Melisse; Teilvorhaben 2: Lehmig-sandige und stark tonhaltige Böden mit besonderem Augenmerk auf mehr- und überjährige Kulturen - Akronym: Optimech | Das Vorhaben konzentriert sich auf die Anwendungsoptimierung der mechanischen Unkrautregulierung im Arznei- und Gewürzpflanzenanbau. Die bearbeiteten Kulturen stehen als Beispiele für konkurrenzschwache, unkrautsensible Kulturen mit intensivem Pflegeaufwand. In umfangreichen Untersuchungen finden praxisnahe Tests unter Versuchsbedingungen und die standort- und artspezifische Beschreibung geeigneter Einstellvariationen und Einsatzzeitpunkte einer Auswahl von Maschinen und Geräten statt. Die geprüften Faktoren sind wesentliche Voraussetzung für hohe Wirkungsgrade in der mechanischen Unkrautregulierung am Beispiel von gepflanzter Pfefferminze, Melisse und Arnika, sowie gesäter Petersilie und Engelwurz. Die Ergebnisse bieten der Praxis Informationen für betriebsspezifische Investitionsentscheidungen und eine erfolgreiche Anwendung. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Prüfung kombinierter Unkrautregulierungsstrategien für gesäte Melisse und Kamille. Diese bilden den Bereich der indirekten Maßnahmen vor der Saat ab, berücksichtigten innovative Regulierungsmaßnahmen in der Bestandesetablierungsphase und sollen schließlich die Substitution eines Herbizideinsatzes durch mechanische und pflanzenbauliche Maßnahmen ermöglichen. | Dr. Heidi Heuberger Tel.: +49 8161 8640-3805 heidi.heuberger@lfl.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) Vöttinger Str. 38 85354 Freising | X | FPNR | |
| 01.07.2003 | 30.06.2006 | 22015699 | Erzeugung eines teerfreien Brenngases durch katalytische Nachbehandlung bei der Vergasung von Durchforstungs- und Waldrestholz | Die Vergasungstechnologie kann kurzfristig für den Einsatz nachwachsender Rohstoffe in Blockheizkraftwerken eingesetzt werden, die für eine elektrische Leistung bis zu 5 MW eine wirtschaftliche Alternative zur Verbrennungstechnologie mit Dampfturbinenprozeß darstellt. Durch die Nachbehandlung des Produktgases aus der Vergasung von Holzhackschnitzeln in einem Wirbelkammerreaktor soll ein marktfähiges katalytisches Verfahren zur Erzeugung eines teerfreien umweltneutralen Brenngases entwickelt werden. Im Rahmen von Laboruntersuchungen soll ein neuartiger mesoporöser Katalysator entwickelt und unter realen Bedingungen am technischen System untersucht sowie mit komerziell erhältlichen Katalysatormaterial verglichen werden. Mit Hilfe der experimentellen und analytischen Arbeiten soll die technische und wirtschaftliche Machbarkeit des geplanten Verfahrens aufgezeigt werden. Die experimentellen Untersuchungen im kleintechnischen Maßstab dienen zur Ermittlung eines geeigneten Katalysatormaterials sowie der optimalen Anlagen- und Betriebsparameter, die nach erfolgreicher Entwicklungsarbeit im technischen Maßstab umgesetzt werden sollen. | Prof. Dr. Frank Behrendt Tel.: +49 30 314-79724 frank.behrendt@tu-berlin.de Technische Universität Berlin - Fakultät III - Prozesswissenschaften - Institut für Energietechnik - Fachgebiet Energieverfahrenstechnik und Umwandlungstechniken regenerativer Energien Seestr. 13 13353 Berlin | FPNR | ||
| 01.06.2003 | 31.12.2003 | 22015701 | Untersuchungen zur Einsetzbarkeit biologisch abbaubarer Polymere hinsichtlich der Herstellung von weiterverarbeitbaren naturfaserverstärkten Halbzeugen | Aufgrund des Wunsches weiterer Gewichtsreduzierung und verbesserter Recyclingeigenschaften besteht erhöhtes Bestreben, neben einer biologisch abbaubaren Verstärkung auch ein entsprechendes Matrixsystem einzusetzen. Hier sind allerdings infolge schwieriger verarbeitungsspezifischer Eigenschaften sowie nicht vorhandener bzw. nicht geforderte Verfahrenstechnik angelehnter Verarbeitungsverfahren Grenzen gesetzt. Unter dem Gesichtspunkt des produktbezogenen Umweltschutzes durch recyclinggerechte Konstruktion bzw. durch den Einsatz neuer Rohstoffe (Kombination biologisch abbaubarer Matrices mit Naturfasern) sowie durch Weiterentwicklungen von Fertigungsverfahren sind neue Anwendungs -und Verarbeitungsgebiete zu erschliessen und/oder auch zu erweitern. Wissenschaftlich wird das Verhalten von Biopolymeren bei deren Verarbeitung sowie die Eigenschaften und Strukturen der Verbunde mit Naturfasern untersucht. Technisch soll die Einsetzbarkeit der markterhältlichen Biopolymere zur Herstellung leichter und schneller weiterverarbeitbaren Halbzeuge eingeschätzt werden. | Prof. Dr.-Ing. Gerhard Ziegmann Tel.: +49 5323 72-2090 ziegmann@puk.tu-clausthal.de Technische Universität Clausthal - Fakultät für Natur- und Materialwissenschaften - Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik Agricolastr. 6 38678 Clausthal-Zellerfeld | FPNR | ||
| 01.06.2004 | 31.01.2007 | 22015703 | Energetische Nutzung von Biomasse im Unterglas-Gartenbau | Die Chancen für die energetische Nutzung von Biomasse im Unterglasanbaus werden mit Hilfe einer repräsentativen Erfassung ermittelt. Es wird dabei der Ist-Zustand der Betriebe erfasst und vorhandene Hemmnisse identifiziert. Auf dieser Datengrundlage werden charakteristische Modellbetriebe formuliert. In denen wird exemplarisch die einsetzbare Technik, die Brennstoffversorgung und -logistik, sowie die Kopplungsmöglichkeiten mit anderen regenerativen Energiequellen unter Berücksichtigung der Finanzierungsmöglichkeiten und der ökonomischen und ökologischen Auswirkungen aufgeführt. Arbeitsplan: Zusammenstellung der Ausgangsdaten und Bewertungsgrundlagen, Adressensammlung in Kooperation mit dem ZVG und Arbeitskreis Betriebswirtschaft, Entwicklung des Erfassungsbogens, Schulung der Interviewer, ZVG bereitet den Besuch in den Betrieben vor, Befragung in ausgewählten Praxisbetrieben, Auswertung der Fragebögen, Analyse der Ergebnisse, Erstellung von Modellbetrieben, Szenarienbildung für die Modelle, Ableitung von Hemmnissen und Verbesserungsmöglichkeiten bei der Nutzung von Biomasse. Entwicklung eines Leitfadens, Lehrschau auf der IPM, Veröffentlichungen in der Fachpresse, Bericht. | Prof. Dr. Hans-Jürgen Tantau Tel.: +49 511 762-2647 tantau@itg.uni-hannover.de Leibniz Universität Hannover - Naturwissenschaftliche Fakultät - Institut für Gartenbauliche Produktionssysteme Herrenhäuser Str. 2 30419 Hannover | X | FPNR | |
| 01.01.2007 | 30.12.2009 | 22015706 | Verbundvorhaben: Bio- und chemokatalysierte Wege zu funktionalisierten Glycerinderivaten (MetaGlyc). Teilvorhaben 2: Oligomerisation und Oxidation von Glycerin | Ziel des Teilvorhabens innerhalb des Verbundes ist die stoffliche Verwertung von Glycerin zum einen in Richtung Oligomerisation bzw. Polymerasation. Die zweite Arbeitsrichtung umfaßt die enzymatische Oxidation voin Glycerin und -derivaten. Desweiteren sollten Untersuchungen zur Maßstabsvergrößerung und zur Produktisolierung für alle Teilvorhaben entwickelt werden. Die chemische Oligomerisierung und Funktionalisierung soll auf der Basis bekannter Katalysatorsysteme durchgeführt werden. Durch Analyse der thermodynamischen und kinetischen Eigenschaften des Reaktionssystems sollen die limitierenden Faktoren identifiziert werden und durch Optimierung des Katalysators und der Reaktionsbedingungen ein verbessertes Verfahren entwickelt werden. Zur enzymatischen Oxidation werden Enzyme der Partner verwendet und die Verfahren analog bewertet. Zur Umgehenung von Produktinhibierungen sollen in-situ Methoden zur Produktextraktion z. B. mit Membranverfahren entwickelt werden. in Absprache mit den Verbundpartnern sollen Ergebnisse zum Patent angemeldet werden und publiziert werden. Zusammen mit Cognis sollen weitere Untersuchungen zur Übertragung in die Praxis durchgeführt werden. | Es wurden chemo- und biokatalytische Reaktionen zur Umsetzung von Glycerin und Umwandlung in höherwertige Produkte erfolgreich durchgeführt. Glycerin wurde chemokatalytisch mit Aldehyden zu Acetalen umgesetzt. In dem entwickelten Verfahren wurden in einem Eintopf-Verfahren aus Olefinen durch Hydroformylierung mit Synthesegas (CO/H2 = 1/1) Aldehyde synthetisiert und durch eine nachfolgende säurekatalysierte Umsetzung mit Glycerin langkettige Acetale in Ausbeuten > 95% hergestellt. Die erhaltenen Gemische von 5- und 6-Ringverbindungen wurden auch zum Einsatz als neuartige potenzielle Kraftstoffadditive oder Kraftstoffe getestet. Eine Nutzung als Kraftstoff ist prinzipiel möglich und wäre vergleichbar mit Diesel nach EN 590 Cetanzahl 51, allerdings ist dieser Einsatz aufgrund des Produktpreises nicht wirtschaftlich. Durch Optimierung der Reaktionsbedingungen und geeignete Katalysatorwahl ([Rh(COD)]acac/Xantphos) gelingt eine hochregioselektive Hydroformylierung zu den linearen Acetalen. Zur Herstellung von ausreichenden Mustermengen wurde Glycerin mit Alkenen im 2-L-Autoklav und mit Aldehyden im 60-L-Rührreaktor umgesetzt. Mehrere Modellsubstanzen der Acetale wurden vom Industriepartner Cognis für Anwendungen als grüne Lösungsmittel, Agrochemikalien oder Detergentien im Kosmetikbereich getestet und als aussichtsreich eingestuft. Glycerin wurde außerdem biokatalytisch umgesetzt. Durch Lipase-katalysierte Kondensation mit Fettsäuren verschiedener Kettenlänge wurden Produkte erhalten, die als Lösungsmittel, Formulierungshilfsmittel, Detergentien oder Kosmetikprodukte eingesetzt werden können. Die enzymkatalysierte Oxidation von Glycerin führt zu Dihydroxyaceton. Die Umsetzung von Dihydroxyaceton mit Diestern aus Fettsäuren führt zu Produkten die im Bereich der Kosmetikindustrie als Zusatz bei Selbstbräunern Verwendung finden könnten. | Prof. Dr. Udo Kragl Tel.: +49 381 498-6450 udo.kragl@uni-rostock.de Leibniz-Institut für Katalyse e.V. Albert-Einstein-Str. 29 a 18059 Rostock | X | FPNR |
| 01.04.2008 | 31.03.2011 | 22015707 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Weizenlinien mit neuartigen Stärkeeigenschaften; Teilvorhaben 1: Entwicklung von Zuchtlinien mit erhöhtem Amylosegehalt bzw. veränderter Stärkekorngrößenverteilung | Das Projekt Entwicklung von Weizenlinien mit neuartigen Stärkeeigenschaften ist ein Verbundprojekt zwischen der TU München/ Weihenstephan (Lehrstuhl für Pflanzenbau und -züchtung) und der Pflanzenzucht W. von Borries-Eckendorf GmbH & Co.KG. Es setzt sich aus zwei Teilprojekten zusammen. Zum einen sollen Genotypen mit einem deutlich erhöhten Amylosegehalt und zum anderen Genotypen mit einer veränderten und verbesserten Korngrößenverteilung in ihrer Stärke gezüchtet werden. Die vorhandenen und im Laufe des Projektes aufgefundenen Ausgangslinien mit den veränderten Stärkeeigenschaften sollen mit hochertragreichem und gesundem Zuchtmaterial gekreuzt werden. Die gezielte Nutzung von Doppelhaploidtechniken soll die schnellstmögliche Umsetzung der Projektziele ermöglichen. Die in dem Projket entstandenen, verbesserten Weizenlinien mit veränderten und neuartigen Stärkeeigenschaften sollen schnellstmöglich in den normalen Zuchtprozeß intergriert werden, um daraus vermarktungsfähige Sorten zu entwickeln. | Dr. Stefan Kontowski Tel.: +49 5208 9125-32 s.kontowski@wvb-eckendorf.de W. von Borries-Eckendorf GmbH & Co. Kommanditgesellschaft Hovedisser Str. 92 33818 Leopoldshöhe | X | FPNR | |
| 01.07.2011 | 31.12.2015 | 22015711 | Verbundvorhaben: Potenziale zur Minderung der Freisetzung von klimarelevanten Spurengasen beim Anbau von Energiepflanzen zur Gewinnung von Biogas; Teilvorhaben 7: Regionalisierung und Szenarienanalysen | Für Analysen der Klimawirksamkeit des Energiepflanzenanbaus erarbeitet im Gesamtprojekt dieses Modul 2 die notwendigen Regionalisierungen und Szenarienanalysen. Methoden werden entwickelt, mit denen Ergebnisse punktförmiger Daten zu Treibhausgasemissionen (THG) im Energiepflanzenanbau auf betriebliche Anbausituationen bzw. regionale Zusammenhänge sachgerecht auszuweiten sind. Dadurch können weitere Standorte sowie betriebliche und regionale Anbauumfänge untersucht werden. Mit Szenarien werden andere als die den Messungen zugrundeliegenden Rahmenbedingungen von Energiepflanzenanbau analysiert. Diese betreffen Änderungen von regionalem (i) Biomassebedarf und (ii) Klima. Für ausgewählte Regionen werden betriebliche und regionale Optimierungen des Anbaus durchgeführt. Diese streben minimale THG-Emissionen aus dem Energiepflanzenanbau eines Betriebes bzw. einer Region an. Hierzu werden gezielt Anbaustandorte und Gestaltung von Anbaumaßnahmen, inkl. von Biogasgülle ausgewählt. Daten von THG_Energiepflanzen und Simulationen aus Modul 1 werden hinsichtlich Schlüsselfaktoren von Standort und Anbau analysiert. Daraus entstehen regelbasierte Modelle, die betriebliche und regionale Übertragungen erlauben. Mit MODAM als bio-ökonomisches Modell erfolgen räumlich differenzierende Optimierungen. Das Gesamtprojekt kooperiert mit dem FNR-Projekt: "THG-Energiepflanzen". Die dort deutschlandweit gewonnenen Messergebnisse dienen als Datengrundlage auch für Modul 2. | Dipl. agr. Johannes Hufnagel Tel.: +49 33432 823-90 jhufnagel@zalf.de Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Eberswalder Str. 84 15374 Müncheberg | X | FPNR | |
| 01.07.2015 | 01.01.2017 | 22015713 | Verbundvorhaben: Ölpflanzen als Zwischenfrüchte; Teilvorhaben 2: Koordination sowie Marktanalysen und -bereitung - Akronym: k. A. | Die Pflanzenölnachfrage ist in der Vergangenheit um 5% p.a. gestiegen und wird FAO- und OECD-Schätzungen zufolge weiter zunehmen – u.a. durch das globale Bevölkerungswachstum und die verstärkte Nutzung von Pflanzenölen als Rohölsubstitut. Zusätzliche Ölmengen zur Deckung dieses Bedarfs nachhaltig und ohne negative Einflüsse auf bestehende Ökosysteme zu produzieren, stellt dabei weltweit eine Herausforderung dar. Ein Lösungsansatz für diese Problematik ist die Nutzung temporärer Brachen in der Fruchtfolge für den Anbau schnellwachsender Ölpflanzen, was eine Rohstoffproduktion ohne Landnutzungsänderungen ermöglicht. Solche Brachen entstehen in Deutschland z.B. zwischen Gerstenernte und Aussaat von Wintergetreide sowie vor der Mais- oder Hirse-Aussaat. Wie erste erfolgreiche Versuche der Leuphana Universität gezeigt haben, ist in dieser Zeit ein Anbau von Leindotter (Camelina sativa) oder Ackerhellerkraut (Thlaspi arvense) grundsätzlich möglich. Ziel dieses im Verbund geplanten Forschungsvorhabens war daher, den Anbau der o.g. Pflanzen als Zwischenfrüchte zu optimieren und die Marktfähigkeit der Produkte zu sichern. Dazu wurden mehrjährige Parzellenversuche mit verschiedenen nationalen und internationalen Leindotter- und Ackerhellerkraut-Sorten sowie mit unterschiedlichen Saatgut-Vorbehandlungsmethoden und Anbautechniken durchgeführt. Diese Sortenvergleiche zielten darauf ab, geeignete Sorten mit kurzer Wachstumsperiode zu identifizieren. | Die Projektergebnisse zeigen, dass das Potenzial von Ackerhellerkraut als niedriger als das von Leindotter einzustufen ist. Bei Leindotter konnten im Rahmen der Feldversuche der ersten beiden Projektjahre jene Sorten identifiziert werden, die sich durch eine besonders schnelle Abreife auszeichneten. Der Anbau von Leindotter leistet dabei einen besonders hohen Beitrag zu den förderpolitischen Zielen (Förderschwerpunkt "Optimierung der Energiepflanzenproduktion unter Berücksichtigung von Nachhaltigkeitskriterien"). Der Zwischenfruchtanbau dieser Kultur ist insofern als ökologisch besonders nachhaltig einzustufen, da Leindotter auf der Roten Liste der Nutzpflanzen steht und so die Agro-Biodiversität in besonderem Maße fördert. Zudem ist Leindotter in besonderem Maße für Bestäuber relevant, von deren Ökosystemdienstleistungen ein hoher Prozentsatz der Nahrungsmittelproduktion abhängt. Die ökonomische Nachhaltigkeit des Leindotters ist von den Abnahmepreisen abhängig, die im Rahmen des Projektes nicht eruiert wurden. Die wichtigste Hürde für den Anbau des Sommerleindotters als Zwischenfrucht sind die rechtlichen Rahmenbedingungen. So werden Zwischenfrüchte in vielen Bundesländern durch Agrarumweltmaßnahmen und im Rahmen der Greening-Auflagen gefördert. Jedoch ist eine Beerntung jener Kulturen grundsätzlich nicht möglich. Dies ist insofern eine Herausforderung, da die Versuche in 2015 gezeigt haben, dass die Sommerzwischenfrüchte in besonders heißen und trockenen Sommern nicht abreifen. Hätten Landwirte die Möglichkeit, für die Ölzwischenfrüchte die gleichen Förderungen und Anerkennung als ökologische Vorrangflächen zu erhalten, wie für andere Zwischenfrüchte, so würde dies einen Anbau trotz der mit einer verspäteten Abreife der Ölzwischenfrüchte verbundenen Risiken ermöglichen. Die Versuche zur Optimierung des Anbauverfahrens (Aussaatstäke, Düngung, Anbautechnik) lieferten hingegen nur eingeschränkt aussagekräftige Ergebnisse. Hier sind weitere Datenerhebungen notwendig. | Dr. Katharina Spethmann Tel.: +49 151 6144-3024 averdunk@inocas.com INOCAS GmbH Hedwigstr. 2 12159 Berlin | FPNR | |
| 01.01.2015 | 31.12.2017 | 22015714 | Verbundvorhaben: Agro-Wertholz: Agroforstsysteme mit Mehrwert für Mensch und Umwelt; Teilvorhaben 2: Einfluss von Wertholzträgern auf die landwirtschaftliche Produktion und Umwelt sowie deren ökonomische Auswirkungen | Das hier vorgeschlagene Projekt setzt sich zum Ziel, multifunktionale AFS mit Wertholzkomponente zu untersuchen sowie eine ökonomisch tragfähige Umsetzung solcher AFS in die Praxis gezielt zu fördern. Das gesamte Verbundprojekt umfasst zwei Teilprojekte (A und B) mit je zwei Arbeitspaketen (A1 und A2 bzw. B1 und B2): • Arbeitspaket A1: Wertholzproduktion auf Streuobstwiesen und Ackerflächen • Arbeitspaket A2: Vegetationsuntersuchungen in AFS • Arbeitspaket B1: Einfluss von Wertholzträgern auf die landwirtschaftliche Produktion und Umwelt • Arbeitspaket B2: Umsetzung, Förderung und ökonomische Potenziale Ein wichtiger Bestandteil des Projektes ist die Untersuchung der Wirkung potenzieller Interaktionen zwischen Ackerpflanzen und Wertholzträgern auf das Wachstum beider Kulturen (Arbeitspaket (AP) A1 und B1). Des Weiteren werden Streuobstflächen als traditionelle agroforstliche Nutzungsform und deren Optimierungspotenzial hinsichtlich multifunktionaler Nutzung in den Fokus gerückt (AP A1). Zusätzlich werden in AP A2 Erkenntnisse zur Vegetationsentwicklung in AFS gewonnen. Eine Bewertung der Ökonomie eines solchen Systems (AP B2) wird helfen, Kennwerte in diesem Bereich zu erlangen und auf diese Weise – basierend auf gesicherten Werten – Aussagen über die Rentabilität verschiedener Varianten multifunktionaler AFS auch unter Berücksichtigung der Förderung im Rahmen der Neuausrichtung der Gemeinsamen EU-Agrarpoliktik (GAP) zu treffen. | Sebastian Weisenburger Tel.: +49 721 9518 -230 nawaro@ltz.bwl.de Landwirtschaftliches Technologiezentrum Augustenberg - Außenstelle Forchheim Kutschenweg 20 76287 Rheinstetten | FPNR | ||
| 01.04.2016 | 31.03.2019 | 22015715 | Verbundvorhaben: Verwertungsorientierte Untersuchungen an geringwertigen Laubholz-Sortimenten zur Herstellung innovativer Produkte; Teilvorhaben 4: Entwicklung von Spanplatten - Akronym: Laubholzspanplatten | Zur Herstellung von Spanplatten werden überwiegend Nadelhölzer verwendet. Da der Anteil am Nadelholz in deutschen Wäldern kontinuierlich abnimmt, werden zukünftig alternative Rohstoffe zur Herstellung der Spanplatten benötigt. In diesen Forschungsvorhaben werden hierzu Buchenholz und Hölzer aus dem forstlichen Sortimenten ALn und ALh untersucht und diese im Hinblick auf die Herstellung von Spanplatten mit Fichtenholz und industrieüblichen Spanmaterial verglichen. | Die Projektergebnisse zeigen, dass sich mit den hier untersuchten geringwertigen Laubholzsortimenten Spanplatten mit gleichwertigen bzw. zum Teil günstigeren physikalisch-technologischen Eigenschaften herstellen lassen als mit entsprechend aufgearbeitetem Fichtenholz bzw. Industriespäne. Damit eigenen sich die Sortimente um Nadelhölzer in der Spanplattenproduktion zu substituieren. Bei den Mischvarianten mit unterschiedlichen Anteilen von Laubhölzern und zum Vergleich herangezogene Referenzen aus Fichtenholz bzw. Industriespänen zeigt sich, dass die Festigkeits- und Emissionswerte bei allen Varianten einer Rohdichte auf vergleichbaren Niveau lagen. Diese Ergebnisse sind insofern im Blick auf eine industrielle Anwendung interessant, da in der Praxis eher Holzmischungen als sortenreine Hölzer relevant sind. | Prof. Dr. Alireza Kharazipour Tel.: +49 551 39-3488 akharaz@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Forstbotanik und Baumphysiologie Büsgenweg 2 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.02.2017 | 31.01.2020 | 22015716 | Verbundvorhaben: Umformung von unverdichteten ebenen Holzplatten quer zur Faser zu technischen Profilen; Teilvorhaben 2: Konzipierung und Planung der Anlage - Akronym: Querbiegen | Das Ziel des Projekts ist die Biegeumformung von Massivholz quer zur Faser nach thermischer und hygrischer Behandlung. Die angestrebten Produkte sind maschinell hergestellte Halbzeuge in Form einfach gekrümmter Schalen mit Kreisringsegmentquerschnitten, bei denen die Holzfasern in der ungekrümmten Richtung verlaufen, und als Endprodukte Hohlprofile, z.B. Rohre, die durch Zusammenfügen mehrerer Teilschalen zu Ringquerschnitten entstehen. Auf eine vorherige Verdichtung des Werkstücks, wie sie bei der sog. Formholztechnik notwendig ist, kann verzichtet werden. Stattdessen wird die Umformung durch lokale Verdichtung des Holzes während des Umformprozesses vollzogen. Das zu entwickelnde Verfahren der Holzumformung quer zur Faser baut auf der vorhandenen Technologie der Holzbiegung längs zur Faser mit Zugband auf. Es stellt jedoch eine grundlegend neue Verarbeitungstechnologie von Massivholz durch Umformung dar. Darin werden die bekannten Formungsprozesse des Verdichtens / Stauchens und Biegeumformen zusammengeführt und in einem Prozessschritt vereinfacht. Dabei stellt die Umformung des Holzes quer zur Faser eine technologische Besonderheit dar. Das technologische Ziel ist also die beiden vorhandenen Techniken "Formholz durch Biegeumformung quer zur Faser mit vorverdichten Platten" und "Biegeumformung längs zur Faser mit Zugband" zusammenzuführen und ein neues Verfahren "Biegeumformung von unverdichteten Holzplatten quer zur Faser mit Zugband" zu entwickeln. 1. Anforderungsprofil / Analyse technologischer und Prozessparameter 2. Verfahrensentwicklung zum Holzumformen 3. Untersuchungen zur Formbarkeit / Umformungskonzept 4. Untersuchungen zur Prozess-/ Verfahrenstechnik 5. Umformungskonzept Maschinenkomponenten 6. Modellierung Umformung / Entwicklung Berechnungsmodelle 7. Umsetzung von komplexen Teilvorrichtungen 8. Validierung der Systemkomponenten für Formteile 9. Untersuchungen zum Fügen der Formteile 10. Untersuchungen zum mechanischen Verhalten der Formteile | Dr.-Ing. Otto Eggert Tel.: +49 931 66088745 otto.eggert@ghebavaria.de GHEbavaria Maschinen GmbH Gebrüder-Hofmann-Ring 4 97246 Eibelstadt | X | FPNR | |
| 01.07.2019 | 30.06.2022 | 22015718 | Verbundvorhaben: Optimierung der Unkrautregulierung im Arzneipflanzenanbau mit Fokus auf indirekte und mechanische Verfahren sowie auf die Bestandsetablierungsphase von Kamille und Melisse; Teilvorhaben 3: Heterogene Auenböden mit Augenmerk auf gesäte Melisse und Verfahren in ökologischen Anbausystemen - Akronym: OptiMech | Das Vorhaben konzentriert sich auf die Anwendungsoptimierung der mechanischen Unkrautregulierung im Arznei- und Gewürzpflanzenanbau. Die bearbeiteten Kulturen stehen als Beispiele für konkurrenzschwache, unkrautsensible Kulturen mit intensivem Pflegeaufwand. In umfangreichen Untersuchungen finden praxisnahe Tests unter Versuchsbedingungen und die standort- und artspezifische Beschreibung geeigneter Einstellvariationen und Einsatzzeitpunkte einer Auswahl von Maschinen und Geräten statt. Die geprüften Faktoren sind wesentliche Voraussetzung für hohe Wirkungsgrade in der mechanischen Unkrautregulierung am Beispiel von gepflanzter Pfefferminze, Melisse und Arnika, sowie gesäter Petersilie und Engelwurz. Die Ergebnisse bieten der Praxis Informationen für betriebsspezifische Investitionsentscheidungen und eine erfolgreiche Anwendung. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Prüfung kombinierter Unkrautregulierungsstrategien für gesäte Melisse und Kamille. Diese bilden den Bereich der indirekten Maßnahmen vor der Saat ab, berücksichtigten innovative Regulierungsmaßnahmen in der Bestandesetablierungsphase und sollen schließlich die Substitution eines Herbizideinsatzes durch mechanische und pflanzenbauliche Maßnahmen ermöglichen. | Dr. Daniel Neuhoff Tel.: +49 228 73-2883 d.neuhoff@uni-bonn.de Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Landwirtschaftliche Fakultät - Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES) - Agrarökologie und Organischer Landbau Auf dem Hügel 6 53121 Bonn | X | FPNR | |
| 01.01.2007 | 30.06.2010 | 22015806 | Verbundvorhaben: Bio- und chemokatalysierte Wege zu funktionalisierten Glycerinderivaten (MetaGlyc). Teilvorhaben 3: Mikrobielle Konversionen von Glycerin | In diesem Teilvorhaben sollen i. R. des Verbundprojektes Verfahren zur mikrobiellen Konversion von Glycerin in hochwertige chemische Verbindungen ausgearbeitet werden. Dabei sollen u. a. mit biologisch aktiven Fettsäuren acylierte Ester von Glycerin bzw. von Derivaten des Glycerins (z. B. Glucidol) , die in anderen Teilvorhaben erzeugt werden, mit Hilfe von Bakterien hergestellt werden, die eine unspezifische Acyltransferase aus Acinetobacter baylyi enthalten. Ein zweites Ziel ist die Anreicherung von Mikroorganismen, die Glycerin gut als Kohlenstoffquelle nutzen und hieraus interessante chemische Verbindungen produzieren können. Die Untersuchungen werden i. R. von 2 Doktorarbeiten durchgeführt. Doktorand 1 wird sich auf die acylierten Ester von Glycerin und Glycidol fokussierren, Doktorand 2 auf die fermentative Konversion von Glycerin in chemische Verbindungen In Absprache mit den Partnern im Verbundprojekt und dabei besonders mit den beteiligten Industrieunternehmen sollen technisch und wirtschaftlich relevante Ergebnisse zu Patenten angemeldet werden. Anschließend sollen die Ergebnisse dann in wissenschaftlichen Fachzeitschriften publiziert und auf Kongressen präsentiert werden. | Im Vorhaben wurde gezeigt, dass anfallendes Glycerin aus der Biodieselproduktion in höherwertige Stoffe umgewandelt werden kann. Glycerin wurde als Kohlenstoffquelle bei der biotechnologischen Herstellung von Bioplastiken wie Poly(3-Hydroxypropionat) erfolgreich eingesetzt. Es konnte gezeigt werden, dass Poly(3HP) in rekombinanten E. coli bis zu 12 % der Zelltrockenmasse angereichert werden kann. Hierfür wurden die Gene der Vitamin B12- unabhängigen Glycerin-Dehydratase DhaB1 und dessen Aktivatorenzym DhaB2 aus Clostridium butyricum, der Propionaldehyd-Dehydrogenase PduP aus Salmonella enterica serovar Typhimurium LT2 und der Polyhydroxyalkanoat-Synthase PhaC1 aus Ralstonia eutropha heterolog exprimiert. Die Biosynthese von Poly(3HP) kann nur unter anaeroben Bedingen ablaufen, da DhaB2 über ein sauerstoffsensitives Eisen-Schwefel-Cluster verfügt. Die Kultivierung fand daher in einer Zwei-Phasen Fermentation statt. In der ersten Phase wurden aerob hohe Zelldichten erzeugt. Anschließend wurde der Fermenter mit Stickstoff anaerobisiert und die Poly(3HP)-Synthese induziert. Glycerin wurde außerdem zur biotechnologischen Herstellung eines Aminoderivates von Glycerin eingesetzt. Es handelt sich hierbei um den Aminoalkohol 2-Amino-1,3-Propandiol (auch Serinol genannt). Serinol konnte im Kolbenmaßstab bis zu 3 g/l im Kulturüberstand akkumuliert werden und stellt damit eine gute Ausgangssituation für weitere Optimierungsprozesse dar. Serinol wird bisher nur chemisch hergestellt und vorrangig im Pharmabereich eingesetzt, beispielsweise zur Herstellung von Radiokontrastmitteln, als Schmerzmittel, oder N-acyliert als potentielles Medikament gegen Krebs. | Prof. Dr. Alexander Steinbüchel Tel.: +49 251-83-39821 steinbu@uni-muenster.de Institut für Molekulare Mikrobiologie und Biotechnologie Corrensstr. 3 48149 Münster | X | FPNR |
| 01.04.2008 | 31.03.2011 | 22015807 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Weizenlinien mit neuartigen Stärkeeigenschaften; Teilvorhaben 2: Entwicklung und Identifizierung molekularer Marker | Das Projekt hat zum Ziel, Weizengenotypen mit einem deutlich erhöhten Amylosegehalt und einem hohen Anteil von A-Typ-Stärkekörnern mittels klassischer, cytologischer und molekulargenetischer Methoden zu entwickeln. 1) Zur Realisierung des hohen Amylosgehaltes sollen entsprechende Gene mit Hilfe spontaner Mutationen im A-, B- und D- Genom durch konventionelle Kreuzungen und unter Verwendung der Gelelektrophorese in einem Genotyp kombiniert werden. 2) Zunächst sollen Weizenwildarten (wie z.B. Aegilops peregrina, und Ae. crassa) und Saatweizensorten identifiziert werden, die nur A-Typ- Stärkekörner besitzen. Anschließend werden durch Kreuzen von geeigneten Genotypen neue Weizenlinien mit hohem Anteil an A-Typ-Stärkekörnern entwickelt. Weiterhin sollen molekulare Marker für einen hohen Amylosegehalt und A-Typ- Stärkekörner etabliert werden, die für eine Marker-gestützte Selektion geeignet sind. Die im Projekt entwickelten Weizenlinien sind Grundlage neuer Verwendungsmöglichkeiten der Weizenstärke im Bereich Nachwachsende Rohstoffe. | Prof. Dr. Chris-Carolin Schön Tel.: +49 8161 71-3419 chris.schoen@wzw.tum.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Forschungsdepartment für Pflanzenwissenschaften - Lehrstuhl für Pflanzenzüchtung Liesel-Beckmann-Str. 2 85354 Freising | X | FPNR | |
| 20.07.2012 | 30.11.2016 | 22015811 | Anbau von Hanf (Cannabis sativa L.) als Winterzwischenfrucht | Durch den Anbau von Hanf als Winterzwischenfrucht sollen die übergeordneten Ziele einer nachhaltigen Rohstoffbereitstellung, des Umweltschutzes durch Ressourcenschutz sowie eine Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Landwirtschaft erreicht werden. Die Gesamtziele des Projektes waren 1. Den Anbau von Hanf als Winterzwischenfrucht im Produktionsversuch zu untersuchen, 2. eine zusätzliche Wertschöpfung zu erzielen, 3. eine effizientere Nutzung der Anbauflächen innerhalb einer Fruchtfolgerotation, 4. vielfältige ökonomische und ökologische Vorteile. Die zentralen Fragen des Projektes waren: 1. Wirtschaftlichkeit / Verwertungsplan, 2. Faserausbeute. Insbesondere aus agrarökonomischer Sicht kann der Hanfanbau als Winterzwischenfrucht für die Weiterverarbeitung und Vermarktung von innovativen Agrarprodukten förderlich sein, da dann ganzjährig Hanfstroh und Fasermaterial zur Verfügung stehen. Die Erntebedingungen und der Aufschluss dieser Bastfasern können zur optimalen Verwertbarkeit und zu einer zusätzlichen Wertschöpfung für die Landwirtschaft beitragen. Die Nutzung von Faserprodukten ist vielfältig und kann z.B. in der Automobilindustrie zum Ersatz von Kunststoffen für Formteile oder Autoverkleidungen von Türen und Kofferräumen sowie in der Dämmstoffindustrie von Glas- und Steinwollmaterialien führen. | Der Hanf wurde im Praxisversuch als Winterzwischenfrucht und zum direkten Vergleich auch im Hauptfruchtanbau ("Sommerhanf") angebaut. Pflanzen- und Bodenproben wurden während und nach der Wachstumsphase gewonnen und analysiert. Die Bodenuntersuchungen zeigten, dass die Versorgung mit den Hauptnährstoffen Stickstoff, Phosphor, Kalium und Magnesium zum Zeitpunkt der Aussaat jeweils in den Gehaltsstufen C lag (ausreichende Nährstoffversorgung). Die Standorteinflüsse, insbesondere die Wasserversorgung und die klimatischen Bedingungen während der Vegetationsperiode beeinflussen die Pflanzenentwicklung. Die Ernte erfolgte planmäßig, jedoch bestätigte sich, dass zukünftig landtechnische Entwicklungsleistungen hinsichtlich einer funktionalen und stabilen Erntetechnologie essentiell für den praktischen Hanfanbau sind. Die Aufbereitung der Hanffaser konnte technisch sehr gut vollzogen werden. Die Qualität der erzielten Hanffaser wird als außerordentlich hoch eingeschätzt. Die Ergebnisse zeigten, dass die Faserbündel sowohl des Sommer- als auch des Winterhanfs bezüglich der Faserbündelbreite, der Zugfestigkeit, des Zugmoduls und der Bruchdehung in die Spannbreite der in der Literatur angegebenen Daten fielen und auch mit jenen des "Sommerhanfes" ebenbürtig waren (Ausnahme Zugfestigkeit Winterhanf). Bezüglich der Faserbündelbreite und der Bruchdehnung bestanden nahezu keine Unterschiede zwischen Sommer- und Winterhanf. Die Zugfestigkeit und der Zugmodul waren für den Sommerhanf höher als für den Winterhanf. Diese Unterschiede waren maßgeblich auf den unterschiedlichen Anbauzeitraum und die Röste zurückzuführen, beeinträchtigten jedoch nicht die weitere Verarbeitbarkeit. Forschungsarbeiten sollten fortgeführt werden, um eine ausgewogene Praxisreife zu ermöglichen. Die erzielten Hanfqualitäten wurden erfolgreich in den Produktionsprozess integriert und in verschiedenen Anwendungen für hochwertige Produkte wie Türverkleidungen o.ä. Teile für Automobile genutzt. | Prof. Dr. Jörg Rinklebe Tel.: +49 202 439-4195 rinklebe@uni-wuppertal.de Bergische Universität Wuppertal - Fachbereich D - Institut für Grundbau, Abfall- und Wasserwesen - Lehr- und Forschungsgebiet Boden- und Grundwassermanagement Pauluskirchstr. 7 42285 Wuppertal | X | FPNR |
| 01.07.2015 | 30.06.2017 | 22015813 | Verbundvorhaben: Ölpflanzen als Zwischenfrüchte; Teilvorhaben 3: Maximierung des Feldaufganges bei Aussaat von Ackerhellerkraut-Saatgut für den Zwischenfruchtanbau - Akronym: k. A. | Ziel des Teilprojekts 3 "Maximierung des Feldaufganges bei der Aussaat von Acker-Hellerkraut-Saatgut für den Zwischenfruchtanbau" im Verbundprojekt "Ölpflanzen als Zwischenfrüchte" ist es, eine geeignete Vorbehandlungsmethode für Acker-Hellerkraut (Thlaspi arvense L.) Saatgut zu entwickeln, mit der Saatgut für die Aussaat als Zwischenfrucht behandelt werden kann und die die vorhandene Keimruhe wirksam bricht und die Keimung und den Feldaufgang bestmöglich beschleunigt. Hierfür sollten züchterisch bearbeitetes Material wie auch Sammlungen von Unkrautpopulationen aus dem süddeutschen Raum untersucht werden, um das Dormanzverhalten von Acker-Hellerkraut unter mitteleuropäischen Bedingungen analysieren zu können. Die Samen sollten unbehandelt sowie nach verschiedenen Behandlungen zur Dormanzbrechung und Keimbeschleunigung unter Laborbedingungen eingekeimt werden. Zudem sollten Feldversuche zur Feldaufgangsbestimmung und zur Ertragsbestimmung bei verschiedenen Aussaatterminen angelegt und ausgewertet werden. Angestrebtes Ergebnis war eine Methode, die den Landwirten oder Saatgutfirmen zur Handhabung von Acker-Hellerkraut-Saatgut empfohlen werden kann. | In 2013 und 2014 wurde an 4 Standorten in Baden-Württemb. Saatgut von Sommer- u. Winterformen gesammelt. Zusätzlich standen von der Leuphana bereitgestellte Saatgutproben von 4 nordamerikan. Zuchtstämmen zur Verfügung, wobei von 2 Sorten so wenig Material verfügbar war, dass dieses an der Universität Hohenheim zunächst zwischenvermehrt wurde. Zusätzlich wurden 30 Akzessionen der Genbank des IPK in Gatersleben fallweise einbezogen. Die Keimfähigkeiten ohne Vorbehandlungen lagen zwischen 4 und 73%. Auf dem Gradiententisch zeigten alle untersuchten Proben ohne Vorbehandlungen deutlich höhere Keimfähigkeiten bei Wechseltemp. als bei konstanten Temp. In weiteren Versuchen wurde 15/25 °C als Standardtemperaturregime verwendet. Acker-Hellerkraut zeigt eine ausgeprägte physiolog. Dormanz. Das in der Literatur beschriebene unterschiedl. Keimverhalten der Sommer- u. Winterformen konnte in dem Projektmaterial nicht gefunden werden. Steigerungen der Keimfähigkeit konnten durch Samen-Vorquellung in einer KNO3-Lösung mit Konzentrationen zwischen 0,5 u. 2% für einen Zeitraum zw. 12 u. 18 h sowie noch deutlicher durch Vorquellen in Gibberrellinsäure-Lösungen mit Konzentrationen zw. 0,03 u. 0,05% erreicht werden. Ebenfalls förderlich war eine Scarifizierung, entweder mechan. mittel Säure od. enzym. mittels Driselase®. Als nicht ausreichend wirksam erwiesen sich eine Behandlung mit Ethylen, Ethephon, Heißwasser oder Plasma. Das Priming war bei Acker-Hellerkraut sehr erfolgreich. Die Keimdauer konnte durch ein Priming mit 2% KNO3-Lösung für partiespezifische Zeiträume zwischen 30 u. 72 h mehr als halbiert werden. Dies zeigte sich sowohl im Keimversuch als auch im Feldaufgangsversuch. Die Saatzeitversuche ergaben, dass ein rascher und vollständiger Feldaufgang eine wichtige Voraussetzung für gute Saatguterträge ist. Dies konnte bei späten Aussaaten im Mai, Juni am besten erreicht werden. Bei Bodentemp. von > 20 °C am Tag wurden die besten Feldaufgänge und Erträge erreicht. | Prof. Dr. Michael Kruse Tel.: +49 711 459-22706 mkruse@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Institut für Pflanzenzüchtung - Saatgutforschung und Populationsgenetik (350) - Fachgebiet Saatgutwissenschaft und -technologie (350d) Fruwirthstr. 21 70599 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.11.2014 | 31.10.2017 | 22015814 | Verbundvorhaben: Optimierung des Lignocelluloseabbaus in Biogasanlagen mithilfe von Basidiomyceten; Teilvorhaben 2: | Die Vergärung von Stroh zu Biomethan wird in Deutschland bereits in einzelnen Demonstrationsanlagen erfolgreich umgesetzt. Allerdings werden derzeit nur der frei zugängliche Anteil der Cellulose und die Hemicellulose zu Biomethan umgewandelt, während das Lignin und ein Teil der Lignocellulose im Gärrest zurückbleiben. Dies macht den Einsatz von Stroh in Biogasanlagen bislang vergleichsweise ineffizient und damit relativ teuer. Wäre es großtechnisch möglich und kostengünstig umsetzbar, den entstehenden Gärrest mit Hilfe von ligninabbauenden Basidiomyceten so weit aufzuschließen, dass die zuvor schwer zugänglichen Cellulosen und Hemicellulosen einfach und vor allem schnell anaerob abbaubar sind, so könnte dieser derart behandelte Gärrest erneut dem Anaerobprozess zugeführt und zu Biomethan abgebaut werden und somit eine maßgebliche Steigerung der Ressourceneffizienz erreicht werden. Arbeitsziel 1 "Referenzsubstrate" Identifikation, Beschreibung und labortechnische Charakterisierung der Eigenschaften des Gärrestes aus einer Strohvergärung. Als Ausgangssubstrate stehen ligninhaltige Gärreste aus der kontinuierlichen Fermentation von Stroh der VERBIO AG zur Verfügung. Arbeitsziel 2 "Variation der Pilz-Substratkombinationen" Labortechnisches Screening von ausgewählten Basidiomyceten im Hinblick auf deren Kultivierung / Wachstumsfähigkeit auf den Referenzsubstraten. Arbeitsziel 3 "Optimierung des Biogasertrags durch Variation der Kultivierungsbedingungen" Labortechnische Untersuchung der nach Teilziel 2 erfolgversprechenden Pilz-Substratkombinationen unter verschiedenen Kultivierungsbedingungen hinsichtlich Ligninabbau und Biogasertrag Arbeitsziel 4 "Konzepte und deren Bewertung" Erarbeitung unterschiedlicher Konzepte einer verfahrenstechnischen Umsetzung des Gärrestaufschlusses mittels Basidiomyceten | Prof. Dr. Ralf G. Berger Tel.: +49 511 762-4581 rg.berger@lci.uni-hannover.de Leibniz Universität Hannover - Naturwissenschaftliche Fakultät - Institut für Lebensmittelchemie Callinstr. 5 30167 Hannover | X | FPNR | |
| 01.09.2016 | 30.06.2018 | 22015815 | Studie über neue Ansätze für die Herstellung von feuchtebeständigen und biologisch resistenten mitteldichten Faserplatten (MDF) aus dem Holz der Eiche (MDF-Eiche-Tannin) - Akronym: MDF-Eiche-Tannin | Die Studie hatte zum Ziel, die hohe biologische Resistenz des Eichenholzes, insbesondere die des Kernholzes geringwertiger Alteichensortimenten für die Herstellung von mitteldichten Faserplatten (MDF) mit feuchtebeständiger Verleimung und besonders hoher biologischer Resistenz zu nutzen. Im Rahmen des Vorhabens wurde die Eignung des thermo-mechanischen (TMP) und des chemo-thermomechanischen (CTMP) Holzaufschlusses für die Herstellung feuchteresistenter und biologisch schwer abbaubarer MDF aus Alteichen untersucht. Die aus Eichenholz gewonnen Fasern wurden hinsichtlich ihrer verleimungsrelevanten Eigenschaften charakterisiert und es wurden aus den Fasern im Labor unter Verwendung von Klebstoff auf Basis von polymerem Diphenylmethandiisocyanat (PMDI) und Tannin MDF hergestellt. Die hergestellten MDF wurden auf ihre physikalisch-technologischen Eigenschaften, ihre biologische Resistenz, ihre Feuchtebeständigkeit und ihre Abgabe an Formaldehyd und flüchtigen Säuren untersucht. Die Ergebnisse der Studie haben die Kenntnisse zum Einsatz von Eichenholz für die Herstellung von MDF mit hoher biologischer Resistenz erweitert und dessen grundsätzliche Eignung für diesen Zweck unter Beweis gestellt. | Prof. Dr. Ursula Kües Tel.: +49 551 39-7024 ukuees@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. Molekulare Holzbiotechnologie und Technische Mykologie Büsgenweg 2 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.12.2016 | 30.11.2019 | 22015816 | Verbundvorhaben: Stärkung nachwachsender Rohstoffe im Dämmstoffmarkt (StaR-Daemm); Teilvorhaben 2: Nachhaltigkeitsbewertung und Ökobilanzierung - Akronym: StaR-Daemm | Das Ziel des Projekts ist es, mittel- bis langfristig nachwachsende Dämmstoffe im Markt zu stärken, das heißt ihren Marktanteil zu erhöhen. Erreicht werden soll dieses Ziel vor allem durch den Information und fachlichen Austausch. Das Projekt gliedert sich dabei in zwei Stränge: einen Fachdialog und Wissenstransfer zwischen Experten und einen gesellschaftlichen Dialog, in dem durch zielgruppengerechte Öffentlichkeitsarbeit Informationen bereitgestellt werden. Zielgruppe des Vorhabens sind im Rahmen des Fachdialogs Experten aus der Wissenschaft, Praxis, Politik und Verbänden, im Rahmen des gesellschaftlichen Dialogs ein breiterer Kreis aus Akteuren der Branche und Multiplikatoren in Energieagenturen und Umwelt- und Verbraucherschutzverbänden sowie Journalisten. Die Deutsche Umwelthilfe (DUH) bringt ihre langjährige Erfahrung in der zielgruppenspezifischen Öffentlichkeitsarbeit sowie Organisation und Moderation von Fachveranstaltungen und Netzwerken in die Projektdurchführung ein, während das Thünen-Institut für Holzforschung (TI) seine umfangreichen Kenntnisse in der Nachhaltigkeitsbewertung und wissenschaftlich fundierten Ökobilanzierung von Bauprodukten beisteuert. Die DUH wird das Projekt StaR-Dämm koordinieren, das zusammen mit dem TI durchgeführt wird. Die Arbeitsplanung des Vorhabens ist in drei Arbeitspakete (AP) untergliedert. AP 1 umfasst das Projektmanagement, die laufende Erfolgskontrolle und die Ergebniszusammenführung bzw. den Projektabschluss. AP 2 enthält den Fachdialog mit einer Reihe von Fachgesprächen sowie einer Fachkonferenz, im Rahmen des AP 2 wird zudem die Verknüpfung mit dem Verbundvorhaben "NaWaRo-Dämmstoffe" (FNR-Förderung) durch das TI sichergestellt. AP 3 beinhaltet den gesellschaftlichen Dialog und die projektbegleitende Öffentlichkeitsarbeit einschließlich der gezielten Ansprache von Politikvertretern und Journalisten. | Dipl.-Ing. Sebastian Rüter Tel.: +49 40 73962-619 sebastian.rueter@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung Haidkrugsweg 1 22885 Barsbüttel | X | FPNR | |
| 01.07.2019 | 30.06.2022 | 22015818 | Verbundvorhaben: Optimierung der Unkrautregulierung im Arzneipflanzenanbau mit Fokus auf indirekte und mechanische Verfahren sowie auf die Bestandsetablierungsphase von Kamille und Melisse; Teilvorhaben 4: Analyse und Bewertung integrierter Unkrautregulierungskonzepte für gesäte Kamille - Akronym: OptiMech | Das Vorhaben konzentriert sich auf die Anwendungsoptimierung der mechanischen Unkrautregulierung im Arznei- und Gewürzpflanzenanbau. Die bearbeiteten Kulturen stehen als Beispiele für konkurrenzschwache, unkrautsensible Kulturen mit intensivem Pflegeaufwand. In umfangreichen Untersuchungen finden praxisnahe Tests unter Versuchsbedingungen und die standort- und artspezifische Beschreibung geeigneter Einstellvariationen und Einsatzzeitpunkte einer Auswahl von Maschinen und Geräten statt. Die geprüften Faktoren sind wesentliche Voraussetzung für hohe Wirkungsgrade in der mechanischen Unkrautregulierung am Beispiel von gepflanzter Pfefferminze, Melisse und Arnika, sowie gesäter Petersilie und Engelwurz. Die Ergebnisse bieten der Praxis Informationen für betriebsspezifische Investitionsentscheidungen und eine erfolgreiche Anwendung. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Prüfung kombinierter Unkrautregulierungsstrategien für gesäte Melisse und Kamille. Diese bilden den Bereich der indirekten Maßnahmen vor der Saat ab, berücksichtigten innovative Regulierungsmaßnahmen in der Bestandesetablierungsphase und sollen schließlich die Substitution eines Herbizideinsatzes durch mechanische und pflanzenbauliche Maßnahmen ermöglichen. | Robert Wolf Tel.: +49 3466 3256-0 robert.wolf@pharmaplant.de PHARMAPLANT Arznei- und Gewürzpflanzen Forschungs- und Saatzucht GmbH Am Westbahnhof 4 06556 Artern | X | FPNR | |
| 01.10.2000 | 31.03.2003 | 22015899 | Folien aus biologisch abbaubaren Werkstoffen für den Einsatz im Gemüsebau | Einsatzgebiete für Folien im Gemüsebau sind neben Gewächshausfolien vor allem niedrige Foliensysteme, hauptsächlich Mulchfolien. Mulchfolien bestehen derzeit meist aus schwarz eingefärbtem Polyethylen (PE). Der hohe Arbeitsaufwand beim Abräumen der Folien nach Gebrauch und die teure Entsorgung führen trotz der vielfältigen positiven Eigenschaften herkömmlicher Materialien an die Grenzen der Wirtschaftlichkeit. Neue Chancen bieten Folien aus biologisch abbaubaren Materialien. Nach Gebrauch können diese Folien mit den Ernteresten in den Boden eingearbeitet werden. Im Rahmen des Vorhabens soll eine Eignungsprüfung von schwarzen und transparenten Mulchfolien aus biologisch abbaubaren Werkstoffen durchgeführt werden. Hierzu gehören vergleichende Untersuchungen in der gärtnerischen Anwendung und Untersuchungen des biologischen Abbaus im Boden unter Praxisbedingungen. Darüber hinaus sollen neue Einsatzbereiche für Folien aus biologisch abbaubaren Werkstoffen innerhalb des Gartenbaus identifiziert werden. | Eine ökonomische Betrachtung für die Substitution von PE-Folie durch eine biologisch abbaubare Mulchfolie (Abschlussbericht) zeigt Grenzen bei der Verbreitung von BAW-Folien auf. Die höheren Anschaffungskosten für BAW-Mulchfolie im Vergleich zu PE-Folie finden sich, gemindert durch wegfallende Bergungs-, Lagerungs-, Transport- und Entsorgungskosten der gebrauchten Folie, noch in höheren Gesamtkosten pro Flächeneinheit wieder. In einem Konzept zur Markteinführung, welches Bestandteil des Vorhabens ist, wird auf die wichtigsten Schritte auf dem Weg einer Umsetzung in die Praxis eingegangen. Im Marketingmix werden Produktverbesserungen, Produktdifferenzierungen, Qualitätspolitik und Service Politik als Werkzeuge von der Produktseite aus vorgestellt. Rabatte, Boni und Skonti sowie Lieferkonditionen sind preispolitisch die Werkzeuge der Wahl auf Unternehmensseite. Staatliche Subventionen des Anschaffungspreises für Mulchfolien aus BAW können die Einführung von BAW forcieren. Ecoflex (BASF AG) und Mater-Bi (Novamont GmbH) werden bereits von beiden Firmen im Internet ausführlich als BAW-Werkstoffe präsentiert und ihre Einsatzgebiete dargestellt. | Prof. Dr. Hans-Jürgen Tantau Tel.: +49 511 7622646 tantau@itg.uni-hannover.de Leibniz Universität Hannover - Naturwissenschaftliche Fakultät - Institut für Gartenbauliche Produktionssysteme Herrenhäuser Str. 2 30419 Hannover | FPNR | |
| 01.02.2003 | 31.12.2004 | 22015901 | Vegetationskundliche Untersuchungen und Bewertung zur Machbarkeit der Verwendung von Naturfasern zur Fertigrasenarmierung | Im Rahmen des Vorhabens sollte untersucht werden, ob heimische Naturfasern (Hanf, Flachs bzw. Leinen) zur Armierung in der Fertigrasenproduktion verwendet werden können. Damit würde sowohl die Produktqualität und Produktvielfalt erhöht, als auch die Vorkulturzeit deutlich verringert. Mit vegetationstechnischen Fragestellungen sollte untersucht werden, welche Fasern in welcher Form und Konsistenz Verwendung finden können, so dass insgesamt die Vorkulturzeit verringert und die Reißfestigkeit der Rasensoden erhöht werden kann. Ein Schwerpunkt der Entwicklungsarbeiten war die Untersuchung des Einflusses des Bodens auf verschiedene Fasern und Fasergemische, welche in Form von Nadelfilzen hergestellt und in den Boden eingearbeitet wurden. Das Vorhaben wurde in 2 Phasen unterteilt. In einer ersten Phase sollten die möglichen Varianten in Bezug auf Faserart und Grammatur getestet werden. Auf Basis der erfolgversprechendsten Varianten sollten dann die Untersuchungen bei zwei Lösungsvarianten vertieft und eingeengt werden. Bei positiven Ergebnissen sollten in einem zweiten Vorhaben die Verfahren und Maschinen zum großindustriellen Anbau entwickelt und erprobt werden. | Leider konnte das gesetzte Ziel nicht erreicht werden. Die praktischen Versuche sowie Analysen des Faserinstituts Bremen haben gezeigt, dass sich mit den Armierungen auf der Basis von heimischen nachwachsenden Rohstoffen keine ausreichend stabilen Festigkeiten für eine Rollrasenauflage erzielen lassen. Die Fasern werden im Boden zu schnell zersetzt und verlieren derart an Festigkeit, dass kein Vorteil gegenüber einem Rollrasen ohne Armierung verbleibt. Voraussetzungen für alternative Versuchsanstellungen werden nicht gesehen. | Dipl.-Ing. Jörn Schmidt Tel.: +49 4224-9214-0 strodthoff-behrens-xeroflor@t-online.de Strodthoff & Behrens Begrünungs GmbH Annen Nr. 3 27243 Groß Ippener | FPNR | |
| 01.03.2005 | 31.10.2007 | 22015903 | Untersuchung zur Inaktivierung von Fusariensporen und zur Reduzierung von Deoxynivalenol in Weizen bei dessen Vergärung in landwirtschaftlichen Flüssig- und Trockenfermentierungsanlagen | I. Nutzung von fusarienbelastetem Getreide in Biogasanlagen. II. Entwicklung von Prozeßführungsparametern bei der Biogasvergärung fusarienbelasteten Materials, die dessen Dekontamination hinsichtlich der Anzahl der Pilzsporen und auch der Mykotoxine bewirken und den Einsatz des vergorenen Materials als Düngemittel erlauben. III. Überprüfung der Toxininaktivierung auch in Feststofffermentern. Bei der Verwendung von mit DON belastetem Weizen in Biogasanlagen stellen sich folgende Fragen: 1. Inwieweit werden Fusariensporen durch den Vergärungsprozess inaktiviert? Welche Einflussparameter (Temperatur, Zeit) garantieren eine sichere Inaktivierung. 2. Erfolgt auch bei Feststofffermentierung eine Inaktivierung? 3. Wird der Biogasprozess durch hohe Toxinkonzentrationen gehemmt? 4. Wie verläuft die Kinetik des DON-Abbaus während des Gärprozesses? 5. Welche Metaboliten entstehen dabei? Die Ergebnisse der Untersuchungen sollen umgehend der Praxis zur Verfügung gestellt werden, um die gefahrlose Verwendung von fusarienbelastetem Getreide in Biogasanlagen (Flüssig- und Trockenfementer) zu ermöglichen, ohne den Prozess zu stören und Toxine und Sporen in der Umwelt zu verbreiten. | Dr. Hans Oechsner Tel.: +49 711 459-2684 oechsner@uni-hohenheim.de Landesanstalt für Landwirtschaftliches Maschinen- und Bauwesen -740- Und dem Institut für Tierernährung -450- Garbenstr. 9 70599 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.08.2006 | 31.12.2009 | 22015905 | Verbundvorhaben: Dynamische Regelung von Prozessen zur Vergärung nachwachsender Rohstoffe unter Verwendung eines Propionsäure erkennenden Gas-Sensor-Arrays; Teilvorhaben 1 | Ziel des Verbundvorhabens ist die Erhöhung der Stabilität und Leistungsfähigkeit des Prozesses der Biogasbildung durch die Entwicklung einer dynamischen Regelstrategie auf Basis des Einsatzes eines Gas-Sensor-Arrays zur einfachen und kostengünstigen Ermittlung des Propionsäuregehalts in Biogasreaktoren. Das ATB entwickelt dabei die Propionsäure basierte Regelstrategie. Es werden Fermentationsversuche im Technikumsmaßstab durchgeführt. Hierzu werden vier Fermenter mit den Grundsubstraten Rinder- und Schweinegülle sowie der Energiepflanze Mais kontinuierlich betrieben. Die Ko- und Monovergärung von Maissilage erfolgt unter mesophilen bzw. meso- und thermophilen Bedingungen. Das Ausführen unterschiedlicher Belastungsregime ermöglicht eine Analyse und Modellierung der Dynamik- und Hemmwirkung der Propionsäure. Nachfolgend wird eine dynamische Regelstrategie entwickelt, die unter Verwendung des von den Verbundpartnern bereitzustellenden Messsystems mit Gas-Sensor-Array weiter optimiert und anschließend in der Praxis erprobt wird. Die Verwertung der Ergebnisse erfolgt durch das ATB in Form von wissenschaftlichen Publikationen sowie durch die Präsentation auf Tagungen und Fachmessen. | Im Rahmen des Verbundvorhabens mit den Projektpartnern Leibniz–Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e.V. (ATB), Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM) und Airsense Analytics GmbH (Airsense) ist ein Messgerät zur Erfassung der Karbonsäuren in Fermentern von Biogasanlagen entwickelt worden, das kritische Belastungszustände erfassen kann. Hierzu wurden Langzeitversuche im Labormaßstab mit häufig in der Praxis eingesetzten Substraten durchgeführt. Hierbei konnte der Zusammenhang zwischen der Akkumulation der Propionsäure und Belastung des Fermenters eindeutig nachgewiesen werden. Die Bildung der prozesshemmenden Propionsäure ist sehr komplex. Mögliche Ursachen sind die Verfügbarkeit von Mikronährstoffen und zu hohe Ammoniakgehalte. Für die Kalibrierung Gas-Sensor-Arrays wurden umfangreiche Labortests hinsichtlich Probenvorbereitung, Pufferungssystem und signalaktiver Begleitstoffe durchgeführt. Das neu entwickelte autarke Gerät verfügt über eine Heizvorrichtung (Headspace) zum Erwärmen der flüssigen Proben aus dem Fermenter, eine beheizte Gasleitung zum Einlass eines kurzen Gaschromatographen und ein Gas-Sensor-Array. Das Gas-Sensor-Array besteht aus drei unterschiedlichen Metalloxidsensoren und einem Photoionisationsdetektor. Die Bedienerführung, Steuerung, Auswertung der Messsignale und Darstellung der Ergebnisse erfolgt über einen integrierten Mikrokontroller. Mit dem Gerät kann die Essigsäure- und Propionsäurekonzentration ermittelt werden. Die Quantifizierung erfolgt mit einem Standard, welcher vor der Analyse der Fermenter-Probe zu vermessen ist. Die Ergebnisse werden nach ca. 15 Minuten auf dem Display in gl-1 angezeigt. | Prof. Dr. habil. Bernd Linke Tel.: +49 3315699-110 blinke@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) - Abt. Bioverfahrenstechnik Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR |
| 01.01.2007 | 30.11.2010 | 22015906 | Verbundvorhaben: Bio- und chemokatalysierte Wege zu funktionalisierten Glycerinderivaten (MetaGlyc). Teilvorhaben 4: Funktionalisierte C3-Synthesebausteine aus Glycerin | In Teilvorhaben 4 sollen Wege zur stofflichen Verwertung von Glycerin entwickelt werden, bei denen durch enzymatische Synthese und Ganzzellbiotransformation optisch aktive C3-Bausteine zugänglich werden. Ein Ziel ist die Synthese von optisch aktivem Glycidol bzw. von 3-Halo-1,2-Propandiol durch Einsatz isolierte Enzyme (Epoxidhydrolasen, Halohydrin-Dehalogenasen, Haloalkan-Dehalogenasen). Ein weiteres Ziel ist die Oxidation von Glycerin zu den chiralen Verbindungen Glyceraldehyd und Glycerinsäure. Diese Reaktionen sollen bevorzugt als Biotransformationen durchgeführt und durch Metabolic Engineering optimiert werden. Die notwendigen Biokatalysatoren werden in Genbanken identifiziert, kloniert und exprimiert soweit sie nicht von ProjektpartnerJCS bereitgestellt werden. Alle Enzyme werden hinsichtlich z.B. Stereoselektivität, Aktivität und Stabilität charakterisiert und ggf. optimiert werden. Der Postdoc wird vor allem die chirale Analytik,molekularbiologischen Arbeiten, und das Metabolic Engineering durchführen. Der Doktorand wird die Anwendung der isolierten Enzyme untersuchen. In Absprache mit den Verbundpartnern sollen die Ergebnisse zu Patenten angemeldet und publiziert werden. | Im Vorhaben wurden enzymatische Oxidationen von Glycerin und Glycerin-Derivaten sowie enzymatische Epoxidierungen von Glycerin bzw. halogenierten Glycerinderivaten durchgeführt. Es wurde ein Konzept entwickelt, um enantiomerenreine Glycerinsäure mit einer Cofaktor-Recycling-Reaktion herzustellen. Es handelt sich hierbei um eine biokatalytische Racematspaltung von Glycerinaldehyd, bei der eine theoretische Ausbeute von maximal 50% zu erreichen wäre. Die maximal erzielten Glycerinsäurekonzentrationen liegen in diesem System bei 2,1 g/l. Mit der Alditol-Oxidase steht ein Enzym zur Verfügung, mit dessen Anwendung Glycerinsäure ausgehend von Glycerin in einer asymmetrischen Synthese herzustellen ist. Es konnten im Ganzzellsystem Glycerinsäurekonzentrationen von maximal 2,0 g/l erreicht werden. | Prof. Dr. Uwe T. Bornscheuer Tel.: +49 3834 420-4367 uwe.bornscheuer@uni-greifswald.de Universität Greifswald - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Institut für Biochemie Felix-Hausdorff-Str. 4 17489 Greifswald | X | FPNR |
| 01.11.2011 | 30.09.2014 | 22015911 | Verbundvorhaben: Einstufige Feststoffvergärung mittels Dynamischer Perkolation; Teilvorhaben 1 | Für die Gewinnung von Biogas haben aus strukturreichen Gärsubstraten haben die meisten in der Praxis eingesetzten einphasigen Fermentersysteme den Nachteil, dass durch den einphasigen Betrieb eine gezielten Einflussnahme auf den Prozess nur die Änderung der Belastung möglich ist. Zweiphasige Systeme dagegen, die mit einer Feststoffphase und Prozessflüssigkeit arbeiten, erlauben eine bessere Einflussnahme auf den biologischen Abbauprozess mit Hilfe der mit dem Gärsubstrat eingebrachten Prozessflüssigkeit. Ein solches System ist von der Firma Sauter bereits in der Praxis eingeführt worden, jedoch bisher noch keiner vergleichenden Betrachtung mit gleichen Substraten und Beladungsraten unterzogen worden. So z. B. durch das am ATB entwickelte Pfropfenstrom-Schwimmbettverfarhen mit Anaerobfilter, das durch die Pfropfenströmung und einem nachgeschalteten Anerobfilter weitere Einflussmöglichkeiten auf Biogasbildung bietet und im Rahmen des Projektes wissenschaftlich untersucht werden soll. | Teilvorhaben 1: Das Sauter-Verfahren der Beregnung konnte erfolgreich im Labormaßstab mit einem Nettobehältervolumen von 200 Liter nachgebildet werden. Die beiden Versuchssubstrate wurden unter den Raumbelastungen: 1,5 – 2,5 –3,5 und 4,5 goTS l-1d-1, in Parallel-Ansätzen unter 38 °C getestet. Der analytische Schwerpunkt lag in der Perkolatzusammensetzung und –veränderung in Abhängigkeit der Raumbelastung und der Zeit. Im ungestörten kontinuierlichen Betrieb verstetigte sich der TS-Gehalt im Perkolat bei 1,5 bis 2,5 %. Dasselbe gilt für die dynamische Viskosität mit etwa 10 mPa s, die sehr ausgeprägt mit dem TS-Gehalt korrelierte. Mit zunehmender Raumbelastung nahmen der CSB-Gehalt sowie die Säurekonzentration im Perkolat zu, die CH4-Ausbeuten bei Reedgras von 258 auf 162 lCH4 kgoTS-1 ab. Erklärungsansätze finden sich im Schlussbericht. Die Versuche zeigen, dass sich bei Maissilage mittels der Perkolationsintensität bei niedriger Raumbelastung die Biogasproduktion binnen Stundenfrist um 30 % verändern lässt, ohne negativen Einfluss auf den Prozess. In der satzweisen Vergärung scheint eine intensivere Perkolation bei Maissilage zur Zunahme organischer Säuren in der Brühe zu führen. Bei Reedgras zeigte sich dieser Einfluss nicht. Bei der Boxenfermentation ändern Betreiber die Perkolationsintensität aus diversen Gründen: Initialisierung des Abbauprozesses durch Erwärmung, Säurekonzentrationsmanagement, Entwässern des Gärstocks am Ende und anderes mehr. Teilvorhaben 3: Der Massenanteil der Grassilage am Input betrug im Jahresmittel 62 %, der oTS-Anteil: 93 %. Während des Untersuchungszeitraumes wurde die Anlage im Mittel zu 97 % ausgelastet, gemessen an der Generatorleistung. Durch intensivere Beregnung konnte ein höherer Grasanteil sicher beherrscht werden. Im Jahresmittel lag der Strombedarf für die Perkolation bei etwa 1,9 % der erzeugten Strommenge. In der Zeitspanne betrug die Methanausbeute im Mittel 310 lCH4 goTS-1. | Prof. Dr. Ing. Achim Löwen Tel.: +49 551 5032 257 loewen@hawk-hhg.de Fachhochschule Hildesheim/Holzminden/Göttingen - Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst- Fakultät Ressourcenmanagement Büsgenweg 1a 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.07.2015 | 30.06.2018 | 22015913 | Verbundvorhaben: Ölpflanzen als Zwischenfrüchte; Teilvorhaben 4: Feld- und Parzellenversuche unter niedersächsischen Standortbedingungen - Akronym: k. A. | Die Pflanzenölnachfrage ist in der Vergangenheit um 5% p.a. gestiegen und wird FAO- und OECD- Schätzungen zufolge weiter zunehmen – u.a. durch das globale Bevölkerungswachstum und die verstärkte Nutzung von Pflanzenölen als Rohölsubstitut. Zusätzliche Ölmengen zur Deckung dieses Bedarfs nachhaltig und ohne negative Einflüsse auf bestehende Ökosysteme zu produzieren, stellt dabei weltweit eine Herausforderung dar. Ein Lösungsansatz ist die Nutzung temporärer Brachen in der Fruchtfolge für den Anbau schnellwachsender Ölpflanzen, was eine Rohstoffproduktion ohne Landnutzungsänderungen ermöglicht. Solche Brachen entstehen in Deutschland. Dazu sollen mehrjährige Parzellenversuche mit verschiedenen nationalen und internationalen Leindotter- und Ackerhellerkraut-Sorten sowie mit unterschiedlichen Saatgut-Vorbehandlungsmethoden und Anbautechniken durchgeführt werden. Anhand von Marktstudien, Interviews und Wirtschaftlichkeitsanalysen soll zudem die Umsetzbarkeit der erarbeiteten Anbaukonzepte sichergestellt werden. | Meike Backes Tel.: +49 4761 9942-177 meike.backes@lwk-niedersachsen.de Landwirtschaftskammer Niedersachsen - Geschäftsbereich Landwirtschaft - Fachbereich Grünland und Futterbau Mars-la-Tour-Str. 1-13 26121 Oldenburg | X | FPNR | |
| 01.12.2014 | 30.06.2018 | 22015914 | Verbundvorhaben: Prothesen- und Orthesenherstellung aus naturfaserverstärkten Biokunststoffen (Bio-Ortho); Teilvorhaben 3: Klinische Anwendung | Ziel des geplanten Projektes ist die Werkstoffentwicklung im Hinblick auf den Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen (Naturfasern und/oder Biokunststoffe) in der Orthetik und Prothetik, um eine umweltverträgliche Alternative zu bestehenden Werkstoffsystemen anbieten zu können. Es wird dabei angestrebt, dass bio-basierte Kunststoff-Compounds sowohl für die Fertigung von standardisierten Passteilen (z.B. Prothesenfüße), als auch bei der Herstellung von individuell hergestellten Prothesenschäften und Orthesenteilen eingesetzt werden können. Die Schwesterfirmen Dambeck und DOI ortho-innovativ sind für die Durchführung der klinischen Anwendung von Biokunsstoffen in der Orthopädietechnik zuständige. Sie testen dabei die handwerkliche Verarbeitbarkeit, die Anpassung am Patienten und das subjektives Trageempfinden beim Einsatz der neuen biologischen Werkstoffe. Dabei werden die neuen Werkstoffe mit den derzeit üblichen Werkstoffen bei der Verabeitung von Orthesen und Prothesen verglichen. Außerdem werden die entsprechenden Einsatzgebiete in der Orthetik und Prothetik identifiziert und beschrieben. | Karl Heinz Trebbin Tel.: +49 176 2026-0097 trebbin@ortho-innovativ.com Dambeck GmbH Memminger Str. 104 87439 Kempten (Allgäu) | X | FPNR | |
| 01.10.2015 | 31.12.2018 | 22015915 | Verbundvorhaben: Bewertung von Substraten hinsichtlich des Gasertrags – vom Labor zur großtechnischen Anlage; Teilvorhaben 2: Auswertung der Ringversuche, Erstellung Leitfaden - Akronym: SubEval | Für die Qualitätsbeurteilung von Substraten und die Effizienzbewertung ihrer verfahrenstechnischen Umsetzung in einer Biogasanlage existieren in der Wissenschaft und Praxis vielfältige Untersuchungsverfahren und Berechnungsmethoden. Eine Vergleichbarkeit der unterschiedlichen Verfahren auf Basis der Trockensubstanz (TS, oTS, FoTS), Futtermittel-, Elementar- oder Brennwertanalyse sowie den Richtwerten der KTBL ist bis heute nicht gegeben. Anlagenbetreibern oder Finanzdienstleistern ist es damit nicht möglich, den aktuellen Substrateinsatz bzw. Prozesszustand oder das jeweilige Investitionsrisiko (Repowering) detailliert und realitätsnah zu bewerten. Ziel der vorliegenden Projektskizze ist es, die unterschiedlichen Verfahren in Ihrer Aussagekraft und Praxistauglichkeit zu beurteilen und hinsichtlich einer einheitlichen bzw. präzisen Methode zur Substrat und Prozessbewertung weiterzuentwickeln. Das Projekt leistet damit einen entscheidenden Beitrag, um einen direkten Vergleich und gezielten bzw. aussagekräftigen Einsatz der vielfältigen Kenngrößen im großtechnischen Anlagenbetrieb zu ermöglichen. Im Rahmen der Projektarbeit sollen die unterschiedlichen theoretischen und analytischen Verfahren für die Bestimmung des maximalen Biogasbildungspotentials praxisrelevanter Substrate miteinander verglichen werden. Auf Basis vereinfachter Reaktionsmodelle lassen sich diese Ergebnisse dann im Rahmen einer Anlagenbilanzierung zur Effizienzbewertung einer Biogasanlage verwenden. Durch die vergleichenden Analysen im Labor-, Technikums- und Praxismaßstab lassen sich die unterschiedlichen Bewertungsverfahren dabei auch hinsichtlich ihrer Skalierbarkeit evaluieren. Die Projektergebnisse sollen abschließend sowohl in einem praxisnahen Leitfaden (DBFZ-Report) als auch in einer benutzerfreundlichen Webanwendung zur Substrat- und Effizienzbewertung von Biogasanlagen veröffentlicht werden. | Mark Paterson Tel.: +49 6151 7001-234 m.paterson@ktbl.de Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL) Bartningstr. 49 64289 Darmstadt | X | FPNR | |
| 01.04.2017 | 31.07.2020 | 22015916 | Verbundvorhaben: Terpene als Bausteine für biobasierte Polyamide; Teilvorhaben 1: Synthese und Polymerisation von auf 3-Caren basierenden Lactamen - Akronym: TerPA | Im Rahmen der Politikstrategie Bioökonomie, der Nachhaltigkeitsstrategie der Bundesregierung und der Nationalen Forschungsstrategie Bioökonomie 2030 soll der Weg zu einer biobasierten Wirtschaft beschritten werden. Im Rahmen des Projektes soll dazu ein in relevanten Mengen anfallendes terpenoides Nebenprodukt der Holzverwertung mittels einer Synthesesequenz zu einem neuem bicyclischem Monomer für Polyamide umgesetzt werden. Hierzu ist ein technisch relevantes Verfahren auszuarbeiten. Das neue Monomer soll anschließend zu Homo- und Copolyamiden polymerisiert und mit polymerphysikalischen Methoden beschrieben werden. Die Darstellung von Polymercompounds und deren Charakterisierung soll erste Eigenschaften der neuen Werkstoffklasse und dessen möglichen technologischen Anwendungsfeldern liefern. Erstes Ziel der geplanten Arbeiten des Fraunhofer IGB ist die Optimierung der in Vorarbeiten entwickelte Synthese eines Lactams auf Basis von 3-Caren. Hierbei soll speziell auf die Skalierbarkeit des Herstellverfahrens und die Kosten geachtet werden. Weiter soll eine Reinigungsmethode entwickelt werden, die es erlaubt das Zielprodukt in einer für die nachfolgende Polymerisation ausreichenden Reinheit herzustellen. Die verbesserte Synthese soll dann in einen größeren Laborreaktor übertragen werden um Daten für den anschließenden weiteren Scale-Up in die Pilotproduktion beim Projektpartner Fraunhofer UMSICHT vorzubereiten. Die Scale-Up Experimente sollen die Herstellung ausreichender Mengen des auf 3-Caren basierenden Lactams ermöglichen um die assoziierten Industriepartner mit Mustermengen zu beliefern. Die Möglichkeit das erhaltene Lactam anionisch zu polymerisieren wurde bereits in Vorarbeiten gezeigt. Diese anionische Polymerisation soll im Rahmen des Projekts optimiert werden. Mit den erhaltenen Produkten sollen erste Polymereigenschaften untersucht und getestet werden, wie die Ergebnisse auf die kommerziell wichtigere hydrolytische Polymerisation übertragen werden können. | Bei der Entwicklung einer für die Übertragung in die industrielle Anwendung geeigneten Synthesesequenz zur Herstellung eines auf 3-Caren basierenden Lactams ist es gelungen, ein 1-Topf-Verfahren zu entwickeln. Damit ist bei einer späteren industriellen Produktion keine aufwändige Reaktorkaskade nötig. Es kann in einem einfachen Rührkessel gearbeitet werden. Die Umsetzung erfolgt bei Temperaturen zwischen 15°C und 60°C, wodurch auch bezüglich der Heiz- und Kühlkapazität der industriellen Anlage keine besonderen Anforderungen bestehen. Die Synthese wurde dahingehend entwickelt, dass die Zwischenstufen nicht mehr isoliert werden müssen. Zur Reinigung sind nur einfache Extraktionsschritte mit wässrigen Lösungen erforderlich. Die Synthese konnte soweit optimiert werden, dass für die 4 Reaktionsstufen und die Reinigung des Endprodukts eine durchschnittliche Ausbeute von 74% erzielt wurde. Bei der anionischen Polymerisation des Lactams konnte gezeigt werden, dass Polymere mit hohem Molekulargewicht hergestellt werden können. Es besteht eine lineare Abhängigkeit der erzielten Molmasse von der Aktivatorkonzentration in einem breiten Bereich. Weiter konnte gezeigt werden, dass das auf 3-Caren basierende Lactam sowohl mit Caprolactam (Monomereinheit von PA6) wie auch mit Laurinlactam (Monomereinheit von PA12) copolymerisiert werden kann. Die Einpolymerisation des neuen Monomers führt zu deutlich veränderten thermischen Eigenschaften dieser wichtigen kommerziellen Polyamide. Bei der Untersuchung der hydrolytischen Polymerisation wurde die Reaktionszeit, die Reaktionstemperatur, die Aktivatorkonzentration und die benötigte Menge an Wasser optimiert. Polyamide aus 3-Caren haben sich als sehr vielversprechende neue biobasierte Polymere erwiesen, die einen wichtigen Beitrag zu einer Rohstoffwende liefern könnten. Vielversprechend sind vor allem die hohe Glasübergangstemperatur und der hohe Schmelzpunkt der neuen Polymere. | Dr. Harald Strittmatter Tel.: +49 9421 18-7350 harald.strittmatter@igb.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) Schulgasse 11a 94315 Straubing | X | FPNR |
| 01.04.2019 | 30.09.2022 | 22015918 | Verbundvorhaben: Entwicklung neuartiger biobasierter Folien mit besonderen Barriereeigenschaften für Anwendungen im Lebensmittel- und Verpackungsbereich; Teilvorhaben 4: Barrierefolienherstellung und Betrachtungen zum Recycling - Akronym: BioBaFol | Im Rahmen des Projektes sollen neuartige biobasierte Folien mit besonderen Barriereeigenschaften für Anwendungen im Lebensmittel- und Verpackungsbereich entwickelt werden. Die Highlights des Projekts liegen in seinem synergetischen Ansatz begründet, dessen Patentierbarkeit gerade geprüft wird. Die besondere Barrierewirkung der zu entwickelnden Folien soll durch Kopplung der thermischen Aushärtung einer biobasierten und bioabbaubaren Barriereschicht auf Basis von Hybridpolymeren, die im Fraunhofer ISC entwickelt werden, mit der gleichzeitigen Morphologieoptimierung (Kristallitbildung) in der Substratfolie eingestellt werden, und zwar in einem Prozessschritt. Neben der Vereinfachung der Prozessführung im Hinblick auf die wirtschaftlichen Umsetzbarkeit lässt sich hierbei viel Energie einsparen. Die Möglichkeit eines anschließenden Recyclings soll hierbei begünstigt werden. Durch die Verwendung von nur einer Polymerart (PLA) als Hauptkomponente im Substrat und einer sehr dünnen Barriereschicht können die Abfälle im Vergleich zu Mehrschichtfolien aus unterschiedlichsten Polymeren deutlich einfacher regranuliert werden. Des weiteren können bei einer erneuten Folienextrusion, unter einer definierten Einsatzmenge der rezyclierten Bio-Barriere-Folie, die Bestandteile der zuvor generierten hybriden Beschichtung nun zusätzlich auch in die Polymermatrix eingearbeitet werden, die dort in mehrfacher Weise wirksam werden sollen: - als Keimbildner bei der Kristallisation in der Substratfolie bei einer erneuten ORMOCER-Beschichtungsbildung. - als zusätzlicher Barrierefüllstoff. - als Agens, welches dem hydrolytischen Biopolymerabbau bei der erneuten Folienextrusion aufgrund noch vorhandener Reaktivitäten entgegenwirken kann. | B. Eng. Maximilian Strahl Tel.: +49 7352 9251316 maximilian.strahl@suedpack.com Südpack Verpackungen GmbH & Co. KG Jägerstr. 23 88416 Ochsenhausen | X | FPNR | |
| 01.07.1999 | 30.06.2002 | 22015997 | Entwicklung, Aufbereitung und Verarbeitung von abbauresistenten Polymerblends und -composites, welche hohe Anteile pflanzlicher Inhaltsstoffe enthalten | Im geplanten Vorhaben soll ein "durchgängiges Werkstoffauf-bereitungs- und -anwendungskonzept" erarbeitet werden, welches neben den Teilschritten der Werkstoffrezeptierung, der Werkstoffauf-bereitung und der Werkstoffcharakterisierung auch die Verarbeitung solcher Polymerwerkstoffe mittels innovativer Urformverfahren zu großflächigen technischen Formteilen einschließt. Der Werkstoff soll aus einer abbauresistenten, hydrophoben Polyolefinmatrix (z.B. Polypropylen, Polyethylen oder deren Copolymere) bestehen, der thermoplastische Stärke und Kurzfasern (Flachs bzw. Hanf) zugesetzt werden. Der Anteil der pflanzlichen Inhaltsstoffe soll zwischen 50 und 75 Gew. % betragen. Die auftretenden Wechselwirkungen zwischen den drei Komponenten sollen geklärt und auftretende Probleme gelöst werden. Es wird davon ausgegangen, daß die Stärke die Fasern voll einschließen soll und nur die erst genannte Komponente die Verbind-ung zur Polymermatrix herstellt. Der so zu konzipierende Werkstoff ist aus wirtschaftlichen Gründen über einen Einstufenprozeß herzustellen. Für die Bauteilselektion sollen exemplarisch eine Türinnenverkleidung sowie ein Kofferraumauskleidungssegment ausgewählt werden. | Abschlussbericht liegt noch nicht vor. | Prof. Dr.-Ing. Hans-Gerhard Fritz Tel.: +49 711 685-85318 hans-gerhard.fritz@ikt.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Kunststofftechnik (IKT) Böblinger Str. 70 70199 Stuttgart | FPNR | |
| 01.03.2001 | 30.04.2003 | 22015999 | Entwicklung und Herstellung eines Verfahrens zum Faserspritzen mit Naturfasern | Gesamtziel des geplanten Forschungsvorhabens ist, durch die Entwicklung und Herstellung eines Verfahrens zum Faserspritzen mit Naturfasern diesem Werkstoff ein neues Anwendungspotential zu eröffnen und somit als Substitutionsmaterial für die derzeit beim Faserspritzen überwiegend eingesetzten Glasfasern zu nutzen. Im geplanten Vorhaben soll das Faserspritzverfahren moduliert und an die Gegebenheiten der Naturfasern angepaßt werden. Ziel ist insbesondere im Bereich der Hinterfütterung von z. B. Duschwannen oder Schwimmbädern einen Teil der derzeit ca. 120.000 t Glasfasern, die im Faserspritzen pro Jahr in Europa verarbeitet werden, durch Naturfasern ersetzen zu können. | Prof. Dr.-Ing. Gerhard Ziegmann Tel.: +49 5323 72-2090 ziegmann@puk.tu-clausthal.de Technische Universität Clausthal - Fakultät für Natur- und Materialwissenschaften - Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik Agricolastr. 6 38678 Clausthal-Zellerfeld | FPNR | ||
| 01.11.2006 | 31.12.2009 | 22016006 | Ermittlung konsistenter Stoffdaten zur Biomassepyrolyse im Hinblick auf die Validierung, Auslegung und den Betrieb labor-, kleintechnischer und technischer BtL-Vergasungsanlagen | Ziel des Vorhabens ist die experimentelle Ermittlung und modellmäßige Beschreibung der Biomassepyrolyse unter technisch relevanten Bedingungen. Im ersten Projektabschnitt werden repräsentative Biomassen beschafft, charakterisiert und aufbereitet sowie eine Versuchsanlage zur Biomassepyrolyse geplant und errichtet, die eine möglichst genau Bilanzierung des Prozesses zulässt. Der zweite Projektabschnitt umfasst Untersuchungen zum Einfluss von Temperatur, Druck, Aufheizgeschwindigkeit und Gasatmosphäre auf Verteilung, Zusammensetzung und Eigenschaften der Pyrolyseprodukte. Neben verschiedenen Biomassen sollen auch die einzelnen Stoffgruppen Cellulose, Hemicellulose und Lignin evaluiert werden. Im dritten Projektabschnitt erfolgt die Einbindung ermittelter Daten in thermodynamische Simulationssoftware und die Erstellung von Prozessmodellen sowie einer Datenbank. Mit Hilfe der erstellten Modelle kann die Einbindung des Pyrolyseprozesses in die thermodynamischen Berechnungen großtechnischer Pyrolyse- und Vergasungsanlagen erfolgen und deren Dimensionierung wesentlich erleichtert werden. Kompetenz des IEC und vorhandenes Potenzial lassen eine erfolgreiche Bearbeitung des Projekts erwarten. | Prof. Dr.-Ing. Bernd Meyer Tel.: +49 3731-394510 bmeyer@iec.tu-freiberg.de Technische Universität Bergakademie Freiberg - Fakultät für Maschinenbau, Verfahrens- und Energietechnik - Institut für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen (IEC) Fuchsmühlenweg 9 D 09599 Freiberg | X | FPNR | |
| 27.06.2011 | 30.10.2011 | 22016011 | Verbundvorhaben: Nutzbare Variabilität in genetischen Resourcen von Hafer in Bezug auf die Eignung zur GPS-Produktion im Zweitfruchtanbau; Teilvorhaben 2: Feldversuche (HOH) | In diesem Projekt sollen Hafergenotypen identifiziert werden, die für einen Zweitfruchtanbau nach der Getreide-GPS-Ernte Ende Juni geeignet sind. Diese Hafergenotypen sollen in grundlegenden Eigenschaften charakterisiert werden. Darüber hinaus soll insgesamt das Ertragspotential der Kulturart Hafer in einer solchen Biomassefruchtfolge überprüft werden um erste Ergebnisse zur ökonomischen Effizienz des Gesamtansatzes zu gewinnen. Die von der PZO beschafften genetischen Ressourcen von Hafer und die Vergleichssorten Dominik (Hafer), Triso (Sommerweizen) und Somitri (Sommertriticale) werden auf der Versuchsstation der Universität - Ihinger Hof - in Baden-Württemberg in dreifacher Wiederholung ausgesät. Auf diesem sowie den anderen 3 Standorten (Niederbayern, Weser-Ems, Mecklenburg), auf denen diese Versuche etabliert wurden, werden 4, 8, und 12 Wochen nach Aussaat und sowie kurz vor der Ernte Bonituren der Bestandesentwicklung (EC Stadien) und der auftretenden Krankheiten durchgeführt. Im Versuch, der am Ihinger Hof stattfindet, werden Erträge und TS-Gehalte der Biomasse erhoben. Für die Bonitur- ud Ertragsergebnisse von allen Standorten wird eine Auswertungvorgenommen. | Die besten Hafersorten in diesem Versuch zeigten ein sehr hohes Ertragspotential und eine nur geringe Anfälligkeit gegenüber dem nach einer Sommeraussaat stark auftretenden Befalldurch Rostkrankheiten, insbesondere dem haferkronenrost. Am niederschlagreichsten Standort in Niedersachsen wurden von Hafer Trockenmasse (TM)-Erträge von bis zu 135 dt ha-1 erreicht. Die Hafergenotypen waren den besten Triticalestämmen – je nach Standort – zumindest gleichwertig oder deutlich im Ertrag überlegen. Die ommerweizensorte Triso fiel im Ertrag gegenüber den Hafer- und Triticalesorten deutlich ab. Rosbefall wurde an allen Standorten beobachtet, mit deutlichen Unterschieden zwischen den Hafergenotypen. An allen Standorten wurden von den Hafer- und Triticalegenotypen TS-Gehalte von mehr als 28% und damit die Silierbarkeit der Biomasse erreicht. Lediglich an einem Standort, an dem eine Überschwemmung des Feldes die Entwicklung verzögerte, konnten nicht alle Genotypen die notwendigen TS-Gehalte erreichen. Ein Standortvergleich ist aufgrund der unterschiedlichen Bewirtschaftungsweisen und Vorfrüchte nur bedingt möglich, es zeigte sich jedoch, dass die Hafererträge unter guten Niederschlagsbedingungen am höchsten und auch relativ gegenüber der Triticale besser abschneiden. Des Weiteren wird der Ertrag durch die Stärke des Rostbefalls verringert und von der Höhe der Stickstoffdüngung beeinflusst. Weitergehende Untersuchungen müssen die ertragliche Überlegenheit der neuen, hier geprüften Hafergenotypen bestätigen. Hierbei sollten vor allem Untersuchungen zum Einfluss des Saattermins und der Höhe der Stickstoffdüngung auf den Ertrag, die Genotyp x Umwelt Interaktionen sowie die Vergärbarkeit der Biomassen unterschiedlicher Genotypen geprüft werden. Insgesamt konnte gezeigt werden, dass die Identifizierung neuer Hafergenotypen einen nachhaltigen Beitrag zur Optimierung der Biogasfruchtfolgen und zur Bereitstellung alternativer Biogassubstrate leisten kann. | Prof. Dr. Iris Lewandowski Tel.: +49 711 459-22221 iris_lewandowski@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Fakultät Agrarwissenschaften - Institut für Kulturpflanzenwissenschaften - FG Nachwachsende Rohstoffe in der Bioökonomie (340b) Fruwirthstr. 23 70599 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.07.2015 | 30.06.2017 | 22016013 | Verbundvorhaben: Ölpflanzen als Zwischenfrüchte; Teilvorhaben 5: Feld- und Parzellenversuche unter bayerischen Standortbedingungen - Akronym: k. A. | Um die steigende Nachfrage nach Pflanzenölen für Nahrungs- und Futtermittel, die stoffliche sowie die energetische Nutzung (u.a. Beimischung biogener Kraftstoffe in der Luftfahrt) zu befriedigen, sollen Leindotter (Camelina sativa) und Acker-Hellerkraut (Thlaspi arvense) als Zwischenfrüchte ohne Konkurrenz zur Nahrungs- und Futtermittelproduktion angebaut werden. Dabei sollen die Fruchtfolgelücken nach Wintergerste bis zur Saat eines nachfolgenden Wintergetreides mit Leindotter und Sommerformen von Acker-Hellerkraut oder die Vegetationspause von September bis Mai mit Winterformen von Acker-Hellerkraut genutzt werden. Zu Projektbeginn standen weniger Sorten und vor allem weniger Saatgut als benötigt zur Verfügung. Daher wurden die geplanten Versuche modifiziert und im Teilprojekt des TFZ in den beiden Projektjahren die folgenden Feldversuche durchgeführt: · Sortenscreening Leindotter (4 Sorten) und Sommer-Acker-Hellerkraut (2 Sorten) mit je zwei Aussaatterminen, · Sortenscreening Winter-Acker-Hellerkraut (2 Sorten) mit je drei Aussaatterminen, · Stickstoff-Düngeversuch mit je einer Leindotter- und Sommer-Acker-Hellerkrautsorte (nur 2015), · Saatstärkeversuch mit einer Sommer-Acker-Hellerkrautsorte (nur 2016), · Saattiefeversuch mit je einer Leindotter- und Sommer-Acker-Hellerkrautsorte und vier verschiedenen Kornablagen. Ergänzt wurden die Parzellenversuche durch Monitoring des Acker-Hellerkraut-Durchwuchses in nachfolgenden Kulturen. | Im Sortenscreening 2015 war die Pflanzenentwicklung durch die trocken-heiße Witterung verzögert. Anfang November wurde eine Ganzpflanzen-Notbeerntung durchgeführt, da Sommer-Acker-Hellerkraut nur bei BBCH 67-71 und Leindotter bei BBCH 74-84 lag. In 2016 bei Drusch erzielte Sommer-Acker-Hellerkraut-Sorte AK34W mit 8,3 dt/ha zum zweiten Saattermin den höchsten Kornertrag, die andere Sorte lag mit 4,5 bzw. 4,7 dt Korn/ha deutlich dahinter. Die Leindottersorten zeigten generell leicht höhere Erträge für den ersten Saattermin, dabei lagen die finnische Sorte sowie Ligena mit je 7,1 dt Korn/ha vorne. Das Winter-Acker-Hellerkraut erzielte Kornerträge bis 8,6 dt/ha. Allerdings war der Drusch erst nach dem 20. Juni möglich, was im Nachbau nur Zwischenfrüchte erlaubt. Die Stickstoffdüngung (2015) hatte keinen sichtbaren Effekt auf die Bestände, die getesteten Saatstärken (2016) von 3, 5 und 7 kg Saatgut/ha hatten Einfluss auf die Ertragshöhe von Sommer-Acker-Hellerkraut. Bei Vollreife wurden Kornerträge von 6,1 bis 7,8 dt/ha ermittelt, wobei die mittlere Saatstärke am besten war. Unter den trockenen Bedingungen 2015 erbrachte von den vier getesteten Saattiefen die "tiefe Saat" für das Sommer-Acker-Hellerkraut die höchsten Ganzpflanzenerträge, da die aufgelaufenen Pflanzen die beste Abreife zeigten. Für die Leindottersorte hingegen war die "flache Saat" am besten, die Nachaufläufer konnten die lückigen Bestände auffüllen. Die Ergebnisse 2016 waren konträr: Für das Acker-Hellerkraut war die "tiefe Saat plus Herbizid" am ertragreichsten, für Leindotter wurden nur geringe Unterschieden zwischen den Varianten festgestellt. Im Monitoring wurde massiver Durchwuchs von Acker-Hellerkraut nach den Versuchen dokumentiert. In der Praxis sollten alle nachfolgenden Kulturen auch entsprechend der Möglichkeiten der chemischen Bekämpfung des Acker-Hellerkrauts gewählt werden. | Dr. Maendy Fritz Tel.: +49 9421 300-012 maendy.fritz@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | X | FPNR |
| 01.12.2014 | 30.06.2018 | 22016014 | Verbundvorhaben: Prothesen- und Orthesenherstellung aus naturfaserverstärkten Biokunststoffen (Bio-Ortho); Teilvorhaben 2: Biomaterialentwicklung | Ziel des geplanten Projektes ist die Werkstoffentwicklung im Hinblick auf den Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen (Naturfasern und/oder Biokunststoffe) in der Orthetik und Prothetik, um eine umweltverträgliche Alternative zu bestehenden Werkstoffsystemen anbieten zu können. Es wird dabei angestrebt, dass bio-basierte Kunststoff-Compounds sowohl für die Fertigung von standardisierten Passteilen (z.B. Prothesenfüße), als auch bei der Herstellung von individuell hergestellten Prothesenschäften und Orthesenteilen eingesetzt werden können. TECNARO entwickelt nach den von Fh-IPA und Dambeck erstellten Spezifikationen Biowerkstoffe. Um die Einsatzmöglichkeiten von nachwachsenden Rohstoffen demonstrieren zu können ist es vorgesehen aus den Biokunststoffcompounds der Tecnaro erste Prototypen für Prothesenschäfte herzustellen und deren Eigenschaften (Festigkeit, Steifigkeit, Hautverträglichkeit etc.), mit denen von fossil-basierten, ggf. carbonfaser- oder glasfaserverstärkten Prothesenschäften und Orthesen zu vergleichen. Darauf aufbauend sollen die Biowerkstoffe innerhalb der wirtschaftlichen und technischen Machbarkeit angepasst und ggf. das Design im Hinblick auf die erzielbaren Eigenschaften optimiert werden. | Dr. Michael Schweizer Tel.: +49 7062 97687-251 michael.schweizer@tecnaro.de TECNARO Gesellschaft zur industriellen Anwendung nachwachsender Rohstoffe mbH - Forschung & Entwicklung Bustadt 40 74360 Ilsfeld | X | FPNR | |
| 01.04.2016 | 31.03.2019 | 22016015 | Verbundvorhaben: Verwertungsorientierte Untersuchungen an geringwertigen Laubholz-Sortimenten zur Herstellung innovativer Produkte; Teilvorhaben 5: Herstellung von Faserplattenwerkstoffen und Optimierung der Zerfaserungstechnologie - Akronym: GerLau | Der Hintergrund für die Durchführung der Arbeiten zur stofflichen Nutzung beruht auf der unwiderruflichen Tatsache, dass aufgrund veränderter naturaler Rahmenbedingungen das Nadelholz als primärer Ausgangsrohstoff der Holzindustrie nur noch limitiert zur Verfügung stehen wird und daher andere (Laub-) Holzpotenziale verstärkt in die stoffliche Nutzung Eingang finden müssen. Ein Hauptanliegen der holztechnologischen Teilprojekte dieses Vorhabens bestand darin, eine möglichst große Menge des bisher primär eingesetzten Nadelholzes durch geeignete Laubholz-(Misch-)-Sortimente zu substituieren. Hierfür wurden im WKI-Teilprojekt die Laubholzsortimente Buche, Esche und Birke zusammen mit Fichtenholz (Referenz) zu Faserstoffen unter Variation folgender Parameter zerfasert: 1. Holzarten-Anteile: Mischungsverhältnisse (Laubholz/Nadelholz) von: a.) 20% / 80%; b.) 50 % / 50 % und c.) 80 % / 20% 2. Mahlscheiben-Konfiguration: 3 verschiedene Mahlplattentypen (Weichholz, Hartholz, Bambus) für die Zerfaserung der unter a. (Holzarten-Anteile) beschriebenen Sortimente 3. Aufschlussbedingungen: konstante Aufschlussbedingungen (Temperatur, Druck, Verweilzeit) 4. Variation des Mahlplattenabstands: Zerfaserung der Rohstoffe in enger Kooperation zu TP 3b. (Dämmplatten); Faserherstellung für die Produktion von MDF / HDF mit einem Mahlplattenabstand von 0,2 mm und für die Dämmplattenherstellung mit einem Abstand von 0,6 mm. Es wurden folgende 6 Arbeitspakete im Teilprojekt des Fraunhofer WKI bearbeitet: 1. Faserherstellung aus verschiedenen Laubhölzern (Buche, Birke, Esche) zusammen mit einem Nadelholzsortiment (Fichte) 2. Bewertung der Faserqualitäten 3. Herstellung von MDF und HDF aus den erzeugten und gesichteten Fasermaterialien 4. Überprüfung der mechanischen-hygrischen Werkstoffeigenschaften 5. Optimierung der MDF bzw. HDF / Validierung der Ergebnisse 6. Diskussion, Dokumentation und Publikation der Ergebnisse | Zunächst wurden im Technikum des Fraunhofer WKI zahlreiche Versuchsreihen zur Herstellung und Charakterisierung von Fasermaterialien aus Laubholzgemischen (Buche, Birke, Esche) zusammen mit Nadelholz (Fichte) durchgeführt. Hierbei wurden die Holzartenanteile und die Mahlscheiben-Konfigurationen variiert, wobei die Aufschlussbedingungen zur besseren Vergleichbarkeit konstant gehalten wurden. Anschließend erfolgte eine sehr breit angelegte Faseranalyse, um die jeweilige Faserqualität zu charakterisieren. Im Anschluss wurden MDF- und HDF-Platten hergestellt, getestet und optimiert. Alle hergestellten MDF- und HDF-Platten übertreffen die laut Norm geforderten mechanischen Eigenschaften deutlich, so dass eine industrielle Produktion ohne weitere Entwicklungsschritte möglich wäre. In Bezug auf die MDF-Platten gilt dies auch für die hygrischen Eigenschaften, da bei allen Varianten die Dickenquellung nach 24h zwischen 6-7% lag, womit die laut Norm maximal zulässige Quellung von 12% deutlich unterschritten wurde. Die hergestellten HDF-Platten wiesen Quellungen von 19% - 28% auf. Hiermit wurde ebenfalls die nach EN 622-5 geforderten Anforderungen (max. 30%) erfüllt. Allerdings sind HDF mir einer Quellung von bis zu 28% nicht für alle Anwendungsbereiche zugelassen, so dass von dieser Seite noch Optimierungsbedarf besteht. | Dr. Dirk Berthold Tel.: +49 531 2155-452 dirk.berthold@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.02.2019 | 28.02.2022 | 22016016 | Züchtung neuer samenvermehrter Miscanthus-Hybriden für Landwirtschaft und Industrie (Entwicklung neuer leistungsfähiger Miscanthus-Hybriden) - Akronym: Seeded-Miscanthus | Durch die Entwicklung verbesserter Populationen und durch die Kreuzung zwischen Miscanthusarten und anschließender Selektion sollen neue ertragsstarke Hybriden entwickelt werden. Ziel ist es, die neuen Linien durch Samen zu vermehren und dadurch die Kosten für die Bestandesetablierung im Vergleich zur Rhizompflanzung deutlich zu reduzieren. Die kostengünstige Bestandesetablierung senkt das Risiko für den Landwirt und wird als wesentlicher Beitrag gesehen, den Miscanthusanbau in der Zukunft auszuweiten. | Dr. Kai-Uwe Schwarz Tel.: +49 531 596-2316 kai-uwe.schwarz@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde Bundesallee 69 38116 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.09.2018 | 30.11.2021 | 22016017 | Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Biobasierte Hochleistungsbarrierewerkstoffe auf der Basis einer Plattformtechnologie zur biotechnologischen Gewinnung von Cellulose-Nanofasern; Teilvorhaben 3: Entwicklung, Herstellung und Bau einer prototypischen Versuchsanlage zur kontrollierten BNC-Fasergewinnung - Akronym: BioSBarrier | Biotechnologie eröffnet einen neuen Zugang zu hochleistungsfähigen Materialien. Biotechnologisch gewonnene Nanocellulose (BNC) aus Zucker stellt eines dieser innovativen Biomaterialien dar. Dieses natürliche, erneuerbare Polymer aus reiner Cellulose besitzt aufgrund seiner nanostrukturierten Fasern einzigartige Materialeigenschaften. Das Potential dieses Materials wird jedoch nicht ausgeschöpft, denn bisherige Untersuchungen zu kommerziellen Anwendungen beschränken sich auf größere Formkörper aus BNC. Die Möglichkeiten der Oberflächenmaximierung und Steuerung der BNC-Faserbildung werden nicht genutzt. Ursache hierfür ist das Fehlen eines effizienten, technologischen Zuganges zu BNC-Nanofasern mit kontrollierter Morphologie. Dies würde auch neuartige Anwendungen im Bereich funktioneller Coatings ermöglichen, die heute noch nicht realisierbar sind. Hierbei sind beispielsweise Anwendungen im Verpackungsbereich, Korrosionsschutz oder Brandschutz zu nennen, im Besonderen im Kontext von "All-Bio" bzw. "All-Renewable"-Produktkonzepten. Im Rahmen der Kooperation BioSBarrier soll die komplette Wertschöpfungskette von der Erforschung und Entwicklung einer neuen Fertigungstechnologie zur kontrollierten Herstellung des Hochleistungsbiopolymers BNC in Form von Einzelfasern mit kontrollierter Morphologie, der Erforschung, Entwicklung und Testung hochleistungsfähiger Materialverbünde aus speziellen Substratmaterialien mit maßgeschneiderten, optional mehrschichtigen, funktionalen Coatings bis zur Testung der Materialverbünde in Anwendungen als funktionale Coatings und Barrierefunktionsschichten in den Bereichen Verpackung und Korrosionsschutz geschaffen werden. | Uwe Lindner Tel.: +49 3621 3653-48 uwe.lindner@ibl-maschinenbau.de ibl Maschinenbau GmbH Langensalzaer Str. 94 99867 Gotha | X | FPNR | |
| 01.03.1998 | 28.02.2002 | 22016096 | Verbundvorhaben: Gammalinolensäure - Anbau, Ernte und Produktentwicklung: Teilvorhaben 1: Anbau- und Ernteverfahren für Nachtkerze sowie Evaluierung von Borretsch-Herkünften: Koordination des Verbundvorhabens | Ziel des Verbundvorhabens war der Aufbau einer Produktlinie für Nachtkerze (Oenothera biennis L.) vom Anbau bis zum Endprodukt. Bisher erfolgte die Bedarfsdeckung für die im Öl der Nachtkerze enthaltene Gammalinolensäure ausschließlich über Importware. Im Rahmen des Teilvorhabens der war für die Nachtkerze ein landwirtschaftliches Anbauverfahren für die ökologische und integrierte Produktionzu erarbeiten. Parallel erfolgten Standortprüfungen in mehreren Bundesländern. Die Ergebnisse der in Praxisbetrieben durchgeführten Anbauversuche sollten in Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen bewertet und in Anbaurichtlinien zusammengefaßt werden. In kleinerem Maßstab wurden auch Borretsch-Herkünfte auf ihre anbautechnische Eignung, insbesondere hinsichtlich einer mechanisierten Ernte, untersucht. Im Rahmen des parallel beginnenden Teilvorhabens der Züchtungsfirma Pharmaplant Artern sollte der Nachtkerzenertrag über Verbesserung der Schließfestigkeit der Samenkapseln und Erhöhung des Ölgehaltes mit züchterischen Methoden gesteigert werden. In der Kroppenstedter Ölmühle wurden Versuche zur Optimierung der Lagerung, Reinigung und Trocknung der Rohware, zur Konditionierung und Abpressung der Saaten sowie zur Stabilisierung der Gammlinolensäure-haltigen Öle durchgeführt. Dabei waren die Voraussetzungen für Qualitäten zu schaffen, mit denen am Institut für Lebensmitteltechnologie in Bergholz-Rehbrücke Rezepturen für eine kosmetische Pflegeserie entwickelt werden konnten. Verwendungsalternativen für anfallende Öle, die die hier geforderten Qualitätsparameter nicht erreichen, wurden von der Cycloclean BO Umwelttechnik GmbH Berlin gesucht. Dabei sollten die besonderen tensidischen und rheologischen Eigenschaften des Nachtkerzenöles in technischen Reinigungslösungen genutzt werden. | Die abschließenden Forschungsergebnisse lagen bei Redaktionsschluß noch nicht vor. Die bisherigen Zwischenergebnisse deuteten jedoch an, dass die wesentlichen FuE-Ziele erreicht werden. Vorläufige Anbauempfehlungen für die Produktion von Nachtkerze nach ökologischen und integrierten Richtlinien wurden bereits veröffentlicht. Auf bis zu 10 Standorten wurde die Kultur im Praxisanbau erbrobt. Untersucht wurden u.a. Varianten der Nährstoffversorgung, Saatzeiten und -mengen, der chemischen und mechanischen Unkrautbekämpfung, einschließlich Datenerhebung für die Lückenindikation, verschiedene Ernteverfahren (Sikkation/Frostdrusch), die Nebenproduktverwertung (Presskuchen als Düngemittel, Tierfutter) sowie Nacherntebehandlungsverfahren. Der Erfolg des Verbundvorhabens war letztlich vom Fortschritt der Entwicklung geeigneter Verwertungsrichtungen abhängig. Auch diesbezüglich zeichneten sich jedoch gute Erfolge ab (Teilvorhaben CCBO, IGV). Eine Konkurrenzfähigkeit gegenüber Importware dürfte zunächst vor allem für ökozertifizierte Saaten möglich sein, wenn diese den hohen Qualitätsanforderungen (Fremdbesatz!) genügt, was im bisherigen Praxisanbau Probleme bereitet. Für konventionelle Ware wird eine Wettbewerbsfähigkeit erst im großflächiger Anbau erreicht werden können, was wiederum ein erhebliches Absatzpotential im Inland voraussetzt. | Dr. Lothar Adam Tel.: +49 33203 22541 l.adam@arcor.de Landesamt für Verbraucherschutz, Landwirtschaft und Flurneuordnung - Abt. 4 - Landwirtschaft und Gartenbau Dorfstr. 1 14513 Teltow | FPNR | |
| 01.02.1998 | 31.03.2001 | 22016097 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer Technologie zum Färben von Cellulose- und Proteinfaserstoffen mit einheimischen Pflanzenfarben: Teilvorhaben 6: Erprobung und Optimierung verfahrenstechnischer Varianten | Gegenstand des Verbundvorhabens waren veredelungstechnologische und umweltrelevante Untersuchungen zur Applikation von Farbstoffkonzentraten aus den einheimischen Färberpflanzen Färberwau, Kanadische Goldrute, Färberkamille, Krapp und Färberknöterich auf Cellulosefasern (Baumwolle, Leinen, Viskosefasern) und Proteinfasern (Wolle). Aus den verschiedenen Pflanzenteilen sollten Farbstoffextrakte gewonnen werden, die mit Hilfe von Membrantrennverfahren und enzymatischen Prozessen gereinigt werden. Auf den Einsatz giftiger Verbindungen wie Chromverbindungen sollte dabei weitestgehend verzichtet werden. Mit den gewonnenen Extrakten sollten Färbeversuche durchgeführt werden. Dabei sollten die Gebrauchseigenschaften (z.B. Naßechtheit und Lichtbeständigkeit), die Umweltverträglichkeit (Humantoxizität, Prozeßwasserbelastung) und die wesentlichen Verfahrensparameter (Reproduzierbarkeit, Lagerungsstabilität etc.) analysiert und bewertet werden. Die Ergebnisse der Extraktherstellung und Färbung im Labormaßstab sollten mit Hilfe der einschlägigen DIN-Normen ausgewertet und allen interessierten Textilunternehmen zur Verfügung gestellt werden. Aufgabe dieses Teilprojektes war die industrielle Erprobung, Bewertung und Optimierung der verfahrenstechnischen Varianten zur Rohstoffaufbereitung, Farbstoffextraktion, -aufbereitung, -konzentrierung und -trocknung. Aufgaben der anderen Partner waren die Produktion und Bereitstellung von pflanzlichem Ausgangsmaterial, die Untersuchung und Entwicklung verschiedener Extraktionsmethoden sowie von Technologien zur Protein- und Cellulosefaserfärbung. | Im Rahmen von Versuchen zum Einfluss des Zerkleinerungsgrades der pflanzlichen Rohstoffe auf den Extraktionsverlauf konnte nachgewiesen werden, dass sich ein feines Vermahlen der Rohstoffe bei Reseda, Kamille und Krapp positiv auf den Farbstoffgehalt auswirkt und die Extraktionszeit entscheidend verkürzt. Als wichtiges Kriterium erwies sich auch die Optimierung der Reinigung der Krappwurzeln im Bereich der landwirtschaftlichen Produktion. Aus der Lösung dieses Problems in der Erstverarbeitung resultierten erhebliche Verbesserungen der Extrakteigenschaften. Versuche zur Vorextraktion mit verschiedenen Enzymen aus der Lebensmitteltechnologie ergaben keine verwertbaren Ergebnisse. Positive Ergebnisse zeigten hingegen insbesondere Variationen des Extraktionsmittels. Dabei erwiesen sich alkoholische Lösungsmittel als besonders vorteilhaft. Die Extraktionsverfahren wurden hinsichtlich Extraktionszeit und -temperatur für die einzelnen Pflanzen optimiert. Dabei wurde angestrebt, unerwünschte Begleitsubstanzen und Feststoffe zu minimieren und damit die Maschinengängigkeit zu verbessern. In den Färbeversuchen bei den Partnern, STFI und TITV, besonders aber auch in industriellen Praxistests zeigten sich diese Extrakte dann auch deutlich gegenüber klassischen wässrigen Extrakten im Vorteil. Für die Anwendung dieser Extraktionsmethoden steht, bspw. im Phytopharmaka-Bereich, geeignete Technik zur Verfügung, die einen rationellen und damit wirtschaftlichen und ökologisch verträglichen Einsatz der Lösungsmittel erlauben. | Elfriede Lange Tel.: +49 391 25 24 275 nig.magdeburg@t-online.de NIG Nahrungs-Ingenieurtechnik GmbH Wasserkunststr. 26 39124 Magdeburg | FPNR | |
| 01.09.2005 | 31.08.2006 | 22016105 | Workshop: Umweltschutz in der Holzwerkstoffindustrie | Der Workshop hat zum Ziel, aktuelle Themen des Umweltschutzes in der Holzwerkstoffindustrie darzustellen und Lösungsansätze für akute Probleme zu diskutieren. Dies betrifft insbesondere die Emissionen von Formaldehyd und VOC aus Holzwerkstoffen für das Bauwesen und andere Anwendungen. Darüber hinaus sollen unter dem Gesichtspunkt der Umweltverträglichkeit Alternativen zu konventionellen synthetischen Bindemitteln dargestellt werden. Aspekte der Ressourcenschonung beim Einsatz von Holz sollen erläutert und neue Produkte auf dem Gebiet der Holzwerkstoffe, insbesondere für das Bauwesen, kritisch beleuchtet werden. Der Workshop richtet sich sowohl an wissenschaftliche Organisationen als auch an die einschlägige Holzindustrie. Im Anschluß an die Vorträge der einzelnen Themenkomplexe soll Raum für intensive Diskussion gegeben werden, um den Informationsaustausch zwischen Forschung und Industrie zu vertiefen. | Der Workshop wurde wegen des großen Erfolgs zweier Veranstaltungen gleichen Titels im Jahr 1998 und 2002 wiederum als zweitägiges Seminar im Frühjahr 2006 in Göttingen durchgeführt. Tagungsleiter Prof. Roffael konnte rund 100 Experten aus Wissenschaft und Industrie begrüßen. Thematisch erfolgte eine Strukturierung des Workshops in Vortragsblöcke: VOC-Emissionen von Holz und Holzwerkstoffen, Formaldehyd in Holzwerkstoffen, Natürliche Bindemittel/Kleber, Ressourcen und Produkte in der Holzwerkstoffindustrie. Im Schwerpunkt Formaldehyd/VOC wurden die heutigen Grenzwerte für die Formaldehydemission, ihre künftige Entwicklung sowie damit verbundene bauaufsichtliche Fragen erörtert. Dabei ging es auch um die zur Zeit diskutierte Einstufung von Formaldehyd als krebserregender Stoff. Weitere Vorträge befassten sich in diesem Zusammenhang mit der Reduzierung derartiger Emissionen bei Holzwerkstoffen. Es wurden Alternativen zu den konventionellen synthetischen Bindemitteln aufgezeigt. Fachleute berichteten außerdem über die Nutzung des Eigenbindevermögens bei der Herstellung von Holzfaserwerkstoffen und stellten neue Ansätze bei der Verwendung vor. Die Fachtagung hatte insgesamt ein sehr interessantes Themenspektrum. Die Veranstaltung bot damit ein sehr wichtiges Forum, um einem breiten Fachpublikum aktuelle Trends im Bereich Holzwerkstoffe zu demonstrieren sowie mögliche neue Projektideen und weiterführende Forschungs- und Anwendungsansätze zu initiieren. | Prof. Dr. Edmone Roffael Tel.: +49 551 39-19978 eroffae1@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holztechnologie Büsgenweg 4 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.12.2006 | 31.12.2009 | 22016106 | Verhalten von Aschen aus der Biomassevergasung | Ziel des Vorhabens ist die experimentelle Ermittlung des Eluierverhaltens von Biomasseaschen in Abhängigkeit der Prozessparameter bei der stofflichen und energetischen Nutzung sowie die Bewertung der Aschen im Hinblick auf die Verwertung als Düngemittel in Land- und Forstwirtschaft. Im ersten Projektabschnitt werden repräsentative Biomassen beschafft, charakterisiert und verascht sowie eine Versuchsanlage zur thermischen Aschebehandlung geplant und errichtet. Der zweite Projektabschnitt umfasst die Abarbeitung des erstellten Versuchsplanes zur thermischen Aschebehandlung (Variation von Temperatur, Druck, Gasatmosphäre; Zugabe von Zuschlagstoffen, Mischen von Aschen) und der sich anschließenden Eluierversuche sowie deren analytische Begleitung. Im dritten Projektabschnitt werden die ermittelten Daten in thermodynamische Modelle eingebunden, Simulationsrechnungen durchgeführt und eine Datenbank erstellt. Mit Hilfe der gewonnenen Basisdaten lassen sich genaue Betriebsparameter hinsichtlich eines optimalen Eluierverhaltens definieren, die als Grundlage für Auslegung und Betrieb großtechnischer Vergasungsanlagen dienen. Das Projekt wird in Zusammenarbeit mit der TLL bearbeitet. | Prof. Dr.-Ing. Bernd Meyer Tel.: +49 3731-394510 bmeyer@iec.tu-freiberg.de Technische Universität Bergakademie Freiberg - Fakultät für Maschinenbau, Verfahrens- und Energietechnik - Institut für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen (IEC) Fuchsmühlenweg 9 D 09599 Freiberg | X | FPNR | |
| 01.11.2008 | 31.12.2010 | 22016108 | Neuartige Spinnvliesstoffe aus Polylactiden für technische Einsatzgebiete | Die Herstellung von Spinnvliesstoffen aus Polylactid (PLA) ist eine zukunftsträchtige verfahrenstechnische Variante, die durch eine hohe Wertschöpfung charakterisiert ist und bei der nachwachsende Rohstoffe mit der hochproduktiven Spinnvlies- Technologie kombiniert werden können. Durch den Einsatz von Spinndüsenkonfigurationen mit speziellen Querschnitten, die sich von den bisher überwiegend verwendeten runden Vollprofilen signifikant unterscheiden, soll ein neues Eigenschaftsprofil der Spinnvliesstoffe erreicht werden. Ein zweiter Schwerpunkt für die Modifizierung des Spinnvliesprozesses ist die Vliesverfestigung, um die Ausschöpfung des Festigkeitspotentials der Vliesstoffe zu verbessern und eine weitere Verminderung der Flächenmasse auf ca. 30 g/m² gegenüber dem bisher bekannten Stand bei der Herstellung von Faservliesstoffen zu ermöglichen. Die Herstellung von Bikomponentenfilamenten aus PLA/PLA mit unterschiedlichen Viskositäten könnte helfen, die Prozesssicherheit zu erhöhen. Durch die Verwendung unverträglicher Polymerkombinationen von PLA z. B. mit Polypropylen (PP), ist es möglich, in Verbindung mit der hydrodynamischen Verfestigung ein Aufsplitten der Filamente zu bewirken. Diese Vliesstoffe sind durch einen sogenannten Softtouch gekennzeichnet. Ein spezieller innovativer Aspekt besteht darin, in einem einstufigen Verfahren neuartige mehrschichtige Verbundstoffe aus PLA durch Kombination von Filament-Spinnvliesstoffen und Meltblown-Vliesstoffen herzustellen. Da sich die Herstellung von ein- und mehrschichtigen Spinnvlies- bzw. Spinnvlies-Verbund-stoffen aus PLA weltweit erst im Pilotstadium befindet, ist eine solche Verfahrens- und Produktentwicklung durch einen hohen Innovationsgrad gekennzeichnet. Die neuen verfahrenstechnischen Varianten und Produkte ermöglichen die Erschließung neuer Anwendungsgebiete. Dies betrifft z. B. Hygiene- und Medizintextilie, leichte Agrarvliesstoffe sowie Komponenten in Schutztextilien und Freizeitbekleidung. | Es erfolgten erstmalig grundlegende Untersuchungen zum Spinnen von Bikomponentenfilamenten speziell im Hinblick auf die Optimierung der Spinnsicherheit und die Herstellung der entsprechenden Spinnvliese. Zunächst bestand die Aufgabe darin, durch gezielte Beeinflussung des Spinnprozesses,die optimalen Spinnparameter zu ermitteln um Abbaueffekte zu vermeiden. Es fanden Untersuchungen zu der Spinntemperatur und der Filamentgeschwindigkeit im Zusammenhang mit der Prozesssicherheit statt. Die Parameter konnten in verschiedenen Versuchen im Hinblick auf einen möglichst minimalen Thermoschrumpf ermittelt werden. In verschiedenen Versuchskampagnen wurden Kombinationen aus PLA/PLA sowie PLA/PET und PLA/PP untersucht. Im Verlauf der Versuche ist es gelungen sowohl den Spinnprozess als auch die Vliesablage zu optimieren. Die angestrebte Verminderung der Flächenmasse auf < 30 g/m² bei entsprechender Vliesgleichmäßigkeit konnte ebenfalls zufriedenstellend realisiert werden. Auf Basis der produzierten vorverfestigten PLA-Muster wurden anschließend einige Varianten mit unterschiedlichen Drücken auf der Wasserstrahlanlage Typ Aquajet/Fleissner mechanisch verfestigt. Alternativ dazu sind auch verschiedene Muster auf einer Nadelmaschine Typ Hyperpunch/DILO mit unterschiedlicher Nadelanzahl und Stichdichten vernadelt worden. Bei den vernadelten und wasserstrahlverfestigten Vliesstoffen ergab sich visuell eine Verbesserung des Vliesbildes im Vergleich zu den kalandrierten Produkten. Das Ziel der bei Reifenhäuser REICOFIL und BBA Fiberweb Corovin durchgeführten Versuche bestand darin, neue, mehrschichtige Spinnvlies-Meltblown-Verbundstoffe aus PLA herzustellen. Die erzeugte SMS- Verbunde wurde sowohl thermisch als auch hydrodynamisch verfestigt. | Dipl.-Ing. (FH) Johanna Spranger Tel.: +49 3715274-218 johanna.spranger@stfi.de Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V. Annaberger Str. 240 09125 Chemnitz | X | FPNR |
| 01.11.2011 | 30.04.2013 | 22016111 | Verbundvorhaben: Untersuchungen von Mischungssystemen in Biogasfermentern unter Einsatz der Prozess-Tomographie - Teilvorhaben 2: Erstellung und Qualifizierung von Strömungsmodellen zur Modellierung von Mischungsvorgängen in Biogasfermentern | Im Rahmen des Projektes sollen gesicherte Aussagen zur Auslegung und Steuerung von Rührsystemen für den Einsatz in der Biogastechnik abgeleitet werden. Auf der Basis einer neuen Messmethode, der Prozess-Tomographie, sollen Mischprozesse von fasrigen, nicht-Newtonschen, opaken Stoffsystemen unter Praxisbedingungen quantifiziert werden. Neben einer Bewertung der Mischgüte und dem real zum anaeroben Abbau genutzten Reaktorvolumen sollen quantitative Angaben zum sich ausbildenden Strömungsprofil in Abhängigkeit des gewählten Rührsystems und der vorliegenden Stoffeigenschaften der zu mischenden Phasen getroffen werden. Die Konstruktion und Fertigung eines an die Prozess-Tomographie angepassten Rührsystems stellt dabei die Basis für Untersuchungen bzgl. der Misch- und Strömungsprozesse in Gärresten dar. Diese Untersuchungen ermöglichen es, funktionale Zusammenhänge zwischen Rührsystem, Stoffeigenschaften und dem sich ausbildenden Strömungsprofil abzuleiten. Weiterhin ist der Einfluss auf die Umsetzung von NaWaRo zu Biogas zu ermitteln. Im Ergebnis dessen werden erforderliche Kennzahlen für die Steuerung des Rührsystems (Rührwerks-Geschwindigkeit, Rührzeit) abgeleitet. Aufbauend auf den mittels Prozess-Tomographie zu ermittelnden Zusammenhängen sind vorhandene Modelle zur numerischen Strömungssimulation durch die Einbeziehung realer Stoffparameter so zu qualifizieren, dass ein praxisrelevantes Werkzeug zur Auslegung und Steuerung von Rührsystemen in Biogasanlagen vorliegt. | Für die Qualifizierung der Strömungsmodelle für hochkonzentrierte, langfaserige, nicht-Newtonsche Fluide wurden von KSB strömungstechnische Messungen auf großtechnischen Biogasanlagen mit Berechnung der numerischen Strömungssimulation abgeglichen. Die Verwendung der in der CFD bisher genutzten Modelle zeigte zum Teil große Abweichungen zwischen Realität und Numerik. Als weiterer Schritt Richtung Modellanpassung wurden ausgewählte Parameterkonfigurationen der prozesstomographischen Experimente mittels CFD nachgerechnet und die Ergebnisse miteinander verglichen. Besonders bei partikelfreien nicht-Newtonschen Stoffsystem zeigte sich eine sehr gute qualitative und quantitative Übereinstimmung der vertikalen Strömungsgeschwindigkeiten. Im nächsten Schritt erfolgte durch KSB die Einbeziehung von Partikeln in die Modelle. Mit Hilfe der CFD wurde versucht, die Bildung und Auflösung von Schwimmschichten abzubilden. Dazu wurde eine User-Defined-Function zur qualitativen Beschreibung von Partikeltransport und Absetzen der Partikel eingeführt. In diesem UDF-Modell werden neben der Sink- und Flotationsgeschwindigkeit der Partikel auch die Viskosität in Abhängigkeit der Scherrate und des Feststoffgehalts berücksichtigt. Grundlage für die Ableitung von Kennzahlen zur Auslegung und Betrieb von Rührsystemen in Biogasanlagen stellten die Vielzahl der in diesem Projekt durchgeführten Untersuchungen mittels Prozess- Tomographie sowie numerische Simulationsrechnungen dar. Als wesentliche Kennzahlen konnten dabei die Rheologie, der Rührwerksschub und Rührwerkstyp und die Mindestgeschwindigkeit zur Bestimmung der Grenze des gesuchten Mischvolumens identifiziert werden. Eine wichtige Erkenntnis ist, dass der Schub eines Rührwerkes durch das Fließverhalten des zu mischenden Stoffsystems wesentlich beeinflusst wird. Steigende örtliche Viskositäten führen zu einer Schubabwertung, die rührorganspezifisch ist. | Dr.-Ing. Gerd Janson Tel.: +49 6233 86-1829 gerd.janson@ksb.com KSB SE & Co. KGaA Johann-Klein-Str. 9 67227 Frankenthal (Pfalz) | X | FPNR |
| 01.05.2015 | 28.02.2017 | 22016113 | Entwicklung eines Tiereinstreuproduktes auf Basis nachwachsender Rohstoffe mit niedrigerer Schüttdichte als konventionell hergestellte Streu | Ziel des Projektes war die Entwicklung von Tiereinstreuprodukten auf der Basis nachwachsender Rohstoffe, bevorzugt auf Basis von Holz, in Granulatform, welche im Vergleich zu den im Markt befindlichen, konventionellen, mineralischen und organischen Produkten eine deutlich niedrigere Schüttdichte besitzen. Neben Holz sollten auch andere Faserstoffe auf Basis von Einjahrespflanzen oder Cellulose geprüft werden. Im Gegensatz zur bisher üblichen Herstellweise durch trockene Pelletierung oder Kompaktierung sollte die Umsetzung dieses Vorhabens über verschiedene Nassverfahren erfolgen. Durch diese Vorgehensweise sollte eine weniger starke Komprimierung der Ausgangspartikel zu geeigneten Granulaten resultieren, wodurch die niedrigere Schüttdichte resultieren sollte. Das Projektziel sollte sowohl eine klumpende als auch eine nichtklumpende Variante beinhalten. Die klumpende Variante ist insbesondere im Bereich der Katzenhygiene von Vorteil, da hier nur der verbrauchte Streuanteil aus der Katzentoilette entsorgt werden muss. Dadurch wird das Abfallaufkommen gegenüber nichtklumpenden Streus nochmal gesenkt. Ein wichtiger Teil des Projekts bestand darin, herauszufinden, wie sich die ebenfalls qualitätsrelevanten Parameter, Fellgängigkeit und Staubungsneigung, entwickeln. Bei den klumpenbildenden Produkten war zu klären, welche Additive sich bei dem neuartigen Verfahren als Klumpenbildner eignen, wie sie in den Produktionsprozess integriert werden können und welche Mengen erforderlich sind. Insgesamt sollte das Projekt auch zu Produkten mit einem verbesserten Preis-Leistungs-Verhältnis führen, so dass sich der Marktanteil der organischen Tiereinstreuprodukte erhöht. | Im Rahmen des Projekts konnten Produkte, insbesondere auf Basis von Weichholz, entwickelt werden. Als beste Produktionstechnologie erwies sich die Pelletierung bei einem Feuchtegehalt zwischen 35 und 70 % mit anschließender Trocknung auf eine Restfeuchte von ca. 10-12 %. Die durchgeführten Versuche haben gezeigt, dass damit eine Reduzierung des Schüttgewichts um ca. 50% im Vergleich zu trocken pelletierten Produkten erreicht werden kann. Die Absolutwerte lagen im Bereich von 270-300 g/L. Als optimale Partikelfraktion haben sich Weichholzfasern im Bereich < 500 µm erwiesen. Teilweise weisen die so hergestellten Granulate einen zu hohen Abrieb auf, so dass die Zugabe eines Bindemittels sinnvoll erscheint. Hier hat neben stärke- und zuckerbasierten Produkten insbesondere CMC eine sehr gute Funktionalität gezeigt. Als optimale Zugabemenge wurde ein Bereich von 2-10 % ermittelt. Bei klumpenden Einstreuqualitäten erwies sich Guar als am besten geeignetes Klumpungsmittel, bei einer Zugabemenge von ca. 15 %. Die so hergestellten Produkte zeigten die gewünschte Schüttgewichtsreduzierung bei gleichzeitig hoher Saugfähigkeit, einem geringen Abrieb sowie ggf. guter Klumpungsneigung. Die Übertragung der Laborergebnisse auf den Technikumsmaßstab konnte im Rahmen des Projekts erfolgreich durchgeführt werden, wobei die Qualitäten der hergestellten Produkte nur geringfügig von den im Labor hergestellten Proben abwich. Dies lässt erwarten, dass das weitere Upscaling auf den großtechnischen Maßstab ohne allzu große Überraschungen möglich sein sollte. Versuche mittels Nassagglomerierung oder Extrusion wurden ebenfalls durchgeführt. Es konnten aber die erforderlichen Qualitäten entweder nicht erreicht werden oder die Technologien brachten keine Vorteile im Vergleich zur kostengünstigen und für die Herstellung großer Mengen besonders prädestinierten Pelletiertechnologie gefunden werden. | Dr. Hans-Georg Brendle Tel.: +49 7967 152-125 dr.brendle@jrs.de J. Rettenmaier & Söhne GmbH + Co KG Holzmühle 1 73494 Rosenberg | X | FPNR |
| 01.01.2015 | 31.12.2017 | 22016114 | Verbundvorhaben: Erfassung der standortabhängigen und kulturpflanzenspezifischen Beikrautflora in Arzneipflanzenbeständen unter besonderer Berücksichtigung Pyrrolizidinalkaloid-haltiger Unkräuter; Teilvorhaben 2: Untersuchungen zum Übergang von Pyrrolizidinalkaloiden aus PA-haltigen Unkräutern in Nutzpflanzen | Pyrrolizidinalkaloid- und Nikotin-Kontaminationen pflanzlicher Rohstoffe, wie Arznei-, Gewürz- und Teepflanzen, stellen ein Problem für die Lebensmittelsicherheit dar. Untersuchungen zu den Ursachen der Nikotin-Kontaminationen zeigten, dass das Alkaloid aus verrottendem Pflanzenmaterial (Tabak) von den Wurzeln aufgenommen und in den Blättern, z. B. von Pfefferminze, akkumuliert wird. Da sich Pyrrolizidinalkaloide grundsätzlich ähnlich wie Nikotin verhalten sollten, ist davon auszugehen, dass auch für die erhöhten PA-Gehalte von Nutzpflanzen als potentieller Kontaminationspfad ein Übergang der PAs aus PA-haltigen Begleitkräutern in die Nutzpflanzen in Betracht gezogen werden kann. Dabei könnten PAs aus dem Boden aufgenommen werden, die entweder von den Wurzeln der Begleitkräuter aktiv ausgeschieden wurden, oder die aus verrottenden Pflanzen ausgewaschen wurden. In diesem Forschungsvorhaben soll untersucht werden, ob und inwieweit PAs aus PA-haltigen Begleitkräutern in Nutzpflanzen übergehen; und die Kontaminationswege sollen aufgeklärt werden (siehe Antrag Dr. Plescher). 1. Analyse der Aufnahme ausgewählter PAs zur Erfassung der grundsätzlichen Zusammenhänge von PA-Konzentration im Boden und Aufnahme in die Pflanzen. In diesem Arbeitspaket soll untersucht werden, in welchem Umfang PAs aus dem Boden in ausgewählte Versuchspflanzen (Kamille, Pfefferminze, Anis und Fenchel) aufgenommen werden. 2. Untersuchungen zur Verteilung der PAs in den Pflanzen: Eine besondere Aufmerksamkeit kommt der Verlagerung und Akkumulation der aufgenommenen PAs in den Versuchspflanzen zu. In diesem Zusammenhang ist die Differenzierung der Transport-Wege Xylem und Phloem von besonderem Interesse. 3. Klärung des Freisetzungsweges: durch Co-Kultur von Tee- und Gewürzpflanzen mit PA-haltigen Begleitkräutern in Topf- und Feldversuchen soll geklärt werden, ob die PAs über Wurzel-Exsudate freigesetzt werden oder aus verrottenden Pflanzen stammen (FKZ: 22007914) | Prof. Dr. Dirk Selmar Tel.: +49 531 391-5881 d.selmar@tu-bs.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 2 - Lebenswissenschaften - Institut für Pflanzenbiologie - Arbeitsbereich Angewandte Pflanzenbiologie Mendelssohnstr. 4 38106 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.01.2018 | 31.10.2020 | 22016117 | Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Naturfaserverstärkte Biokunststoffverbunde und innovative Herstellungsverfahren für Leichtbau-Hybridformteile mit hohen Struktur- und Sicherheitsanforderungen – regenerative Sitzschale; Teilvorhaben 3: Werkstoffcharakterisierung und Verarbeitungsgrundlagen - Akronym: RegScha | Das Hauptanliegen des geplanten Forschungsprojektes beinhaltet die Erweiterung des Einsatzbereiches von naturfaserverstärkten Bio-Kunststoff-Verbunden für High-Performance-Produkte. Belastungsgerechte Laminataufbauten aus quasi-endlos faserverstärkten Einzelschichten sollen hierbei als partielle Verstärkungen über einen Hybrid-Spritzgussprozess sowie einer nachgeschalteten selektiven Strahlenvernetzung in hochbelastbare Strukturbauteile integriert werden. Hierfür werden verschiedene Material-, Technologie-, Auslegungs- und Recyclingkonzepte am Beispiel einer Sitzschale kritisch erforscht und in eine praxisnahe Strukturanwendung überführt. Im Erfolgsfall des Projektes liegen somit wichtige Erkenntnisse sowie Verarbeitungs- und Designmethoden für die Anwendung von naturfaserverstärkten Bio-Kunststoff-Verbunden in Strukturbauteilen vor. | Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Nendel Tel.: +49 371 531-32545 wolfgang.nendel@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Allgemeinen Maschinenbau und Kunststofftechnik - Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung Reichenhainer Str. 31/33 09126 Chemnitz | X | FPNR | |
| 01.01.1994 | 31.12.1997 | 22016193 | Thermische Energieerzeugung aus Biomasse zu Trocknungsprozessen und Fernwärme | Ziel des Vorhabens war die Errichtung eines Biomasse-Heizkraftwerkes (HKW) zur thermischen Energieerzeugung aus Biomasse zu Trocknungsprozessen und Fernwärme am Betriebsstandort der Firma Pfleiderer Holzwerkstoffe Neumarkt GbmH & Co. KG in Neumarkt i.d. OPf. Umgesetzt wurde eine Rostfeuerung (dänisches Spreader-Stoker-System) mit einer Feuerungswärmeleistung von 65 MWth. Weiterhin werden Holzstäube aus den Absauganlagen der Holzbearbeitungslinien des Betriebes direkt über einen Staubbrenner dem Kessel zugeführt. Bei Feuerraumtemperaturen um 800 bis 1000°C wird Dampf bei 65 bar und einer Temperatur von 450°C erzeugt. Der Dampf wird zunächst über den Dampfturbine entspannt und zur Eigenstromerzeugung genutzt. Je nach Bearf wird aus der Turbine Dampf für Prozesszwecke (Werkzeugbeheizungen) entnommen. Die erzeugte Strommenge variiert je nach Dampfbedarf. Weiter wird der Dampf nach der Entspannung für zur indirekt, holzschonenden Trockung bei ca. 165°C genutzt. Gegenüber der klassischen Holztrockung bei 450°C mit Rauchgasen können so die in Trocknungsmedium abgegebenen Holzinhaltsstoffe deutlich reduziert werden. Die mit Holzinhaltsstoffen beladene Trocknerluft wird als Verbrenungsluft dem Kessel zugeführt. Damit wird die Umweltbelastung, insbesondere die Geruchsbelastung, durch die Holztrocknung deutlich reduziert. Bei einer jährlichen Beitriebszeit von 6.800 h/a sollen sollen 81.000 t/a an holzartigen Brennstoffen eingesetzt werden. Neben den genannten Stäuben der Holzbearbeitung sollen auch Rinde sowie Reststoffe der Holzbearbeitung eingesetzt werden. Das Vorhaben wurde gemeinsam durch das Bundesministerium fürVerbrauchschutz, Ernährung und Landwirtschaft (BMVEL), den Freistaat Bayern sowie die EU (THERMIE-Programm) finanziert. | Die Anlage wurde wie beantragt errichtet. Derzeit wird die Lage des Projekts geprüft. Die Firma Pfleiderer als Letztempfänger der Mittel konnte bislang nicht die Verpflichtungen des Zuwendungsbescheides bezüglich des Brennstoffmixes einhalten. Seitens des Bayerischen Staatsministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten (BayStMELF) wird derzeit geprüft, wie in dem Projekt weiter verfahren werden soll. Eine freigegbener und veröffentlichungsfähiger Abschlußbericht liegt derzeit nicht vor. | Fürst Tel.: +49 9181 28330 Pfleiderer Aktiengesellschaft - Werk Neumarkt Ingolstädter Str. 51 92318 Neumarkt i.d.OPf. | FPNR | |
| 01.06.1997 | 31.12.2000 | 22016196 | Verbundvorhaben: Neues Sonnenblumenöl für technische Anwendungsfelder (NESOTA): Teilvorhaben 1: Aufzeigen technischer Anwendungsfelder | Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von neuen Sonnenblumenölen, die herausragende Eigenschaften für technische Einsatzzwecke zeigen. Hierzu sollen folgende Arbeitsansätze geleistet werden: 1) Das Anforderungsprofil an das Triglycerid soll möglichst genau definiert werden. 2) Durch die Einbindung eines international führenden Saatzuchtunternehmens soll dieses Anforderungsprofil möglichst vollständig in die Züchtung von unter mitteleuropäischen Klimabedingungen anbaufähigem Saatgut eingehen. 3) Die Eignung der erhaltenen Öle und deren Derivate soll für technische Einsatzgebiete untersucht und beurteilt werden. | Die durchgeführten Untersuchungen zeigen, dass sowohl das raffinierte HO-Sonnenblumenöl als auch die daraus hergestellten ungesättigten Fettalkohole (HO-Oleylalkohole) eine gute bis sehr gute Oxidationsstabilität aufweisen, die für technische Anwendungen hinreichend gut ist. Das Kälteverhalten des HO-Sonnenblumenöls wird vorwiegend vom Anteil der gesättigten Fettsäuren (Palmitin- und Stearinsäure) bestimmt. Zur näheren Untersuchung wurde das Trübungsverhalten unterschiedlicher Mischungen von Ölsäure mit Stearinsäure, Palmitinsäure und Linolsäure untersucht. Es wurde nachgewiesen, dass eine Zunahme des Anteils gesättigter Fettsäuren zur Erhöhung und eine Abnahme des Anteils an ungesättigter Linolsäure zur Erniedrigung der Trübungspunkte führten. Aus dem hochölsäurehaltigen Sonnenblumenöl wurden die entsprechenden ungesättigten Alkohole durch Umesterung, Hydrierung und Destillation erhalten. Im Rahmen des Forschungsprojekts wurden die Hydrierbedingungen, sowie der Einfluss des Stearylanteils im Oleylalkohol auf das Trübungsverhalten (Kälteverhalten und Erstarrungspunkt) untersucht. Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeiten lag in der selektiven Isolierung der Ölsäure aus dem gemischten Triglycerid durch Freisetzung der Ölsäure mittels der selektiv wirkenden Lipase aus dem Pilz Geotrichium. Ein weiterer Bereich waren die Untersuchungen der Epoxide aus den neuen Sonnenblumenölen. Die Epoxide selbst wurden im Labormaßstab im bekannten in-situ-Perameisensäure-Verfahren hergestellt und mit den bereits technisch eingesetzten epoxidierten Sojaölen verglichen. Der Vergleich zeigt, dass die neuen Sonnenblumenöle aufgrund des hohen Anteils an ungesättigten Fettsäuren einen vergleichbaren Epoxidationsgrad aufweisen. Außerdem wurden Arbeiten zur Hydroformylierung von ungesättigten Fettsäuren durch Umsetzung von Ölsäuremethylester mit Kohlenmonoxid und Wasserstoff bei Anwesenheit eines Rhodiumkatalysators erfolgreich durchgeführt. | Dr. Alfred Westfechtel Tel.: +49 211 797-2793 alfred.westfechtel@cognis.de Henkel AG & Co. KGaA - TTR-Fettchemie Henkelstr. 67 40589 Düsseldorf | FPNR | |
| 01.09.2003 | 28.02.2006 | 22016200 | Mathematische Modellierung von Vergärungsprozessen | Es wird ein möglichst universell einsetzbares math. Modell entwickelt, mit dem verschiedene Belastungszustände für unterschiedliche Substratkombinationen simuliert werden können, ohne für jedes Co-Substrat eigene Gärversuche durchzuführen. Die notwendige Einteilung und Charakterisierung der Substrate soll durch möglichst einfache, bereits bekannte Parameter erfolgen, um ein zusätzlichen analytischen Aufwand zu verhindern. Die grundsätzliche Zusammensetzung der unterschiedlichen Substrate aus den 3 Biopolymeren Fetten/Lipiden, Proteinen u. verschiedenen Kohlenhydrate scheint hierfür geeignet, da die Daten für unterschiedliche Substrate bereits vorliegen. Anhand der Daten wird es möglich, ein fundiertes math. Modell der anaeroben Fermentation zu gewinnen, das zur Validierung u. evtl. notwendigen Anpassung mit den Daten kontinuierl. Fermentationsversuche u. technischer Biogasanlagen abzugleichen ist. Mit einem solchen Modell steht abschließend ein Werkzeug zur Verfügung, mit dem verschiedene Belastungszustände für unterschiedliche Substratkombinationen simuliert werden können, ohne dass für jedes einzelne Co-Substrat eigene Gärversuche durchgeführt werden müssen. | Mit dem Vorhaben sollten die in Biogasanlagen ablaufenden anaeroben Prozesse anhand der Charakteristika der Substrate sowie der Messung einfacher Prozessgrößen in ein mathematisches Modell eingebunden werden. Hierzu gehörten u.a. die reaktionskinetischen Prozesse, die bei der Umwandlung der Substrate in Biogas ablaufen. Die Ergebnisse sollten in einem "Hydrolysemodell" münden, welches im Vorfeld einer Vergärung anhand der Zusammensetzung eines Substrats detaillierte Aussagen über das Verhalten verschiedener Substrate und deren Mischungen im Vergärungsprozess darlegen sollte. Ziel des Vorhaben war, durch die Erfassung einfacher Parameter eine universelle Prozesssteuerung zu entwickeln, mit der ein optimaler und störungsfreier Betrieb landwirtschaftlicher Biogasanlagen ermöglicht wird. Im Laufe des Vorhaben wurde aufgrund neuer Erkenntnisse diese Vorgehensweise und somit der Versuchsplan im Vorhaben modifiziert, um dem Praxisbezug des Vorhabens gerecht zu bleiben. Durch die Beschränkung auf den Parameter der H2-Konzentration im Biogas und die Bestimmung der Aussagekraft dieses Messwertes, konnten umfassende Aussagen zum Prozesszustand der Biogas-Biozönose frühzeitig getroffen werden. Durch die Früherkennung möglicher Prozessstörungen sollen diese verhindert werden und so einen stabilen Anlagenbetrieb im Bereich der maximalen Raumbelastung (Anlagenauslastung) bewirken. Dies wiederum steigert die Wirtschaftlichkeit des Anlagenbetriebes. Mit der Durchführung der Versuche und durch die Ermittlung der Abhängigkeit zwischen dem Anstieg der H2-Konzentration und der Stabilität des Biogasprozesses im Technikummaßstab, konnten gute Vorraussetzungen geschaffen werden, um ein einfaches Steuerungsmodel für den Betrieb von Biogasanlagen zu entwickeln. Dazu bedarf es jedoch noch weiterer Untersuchungen, die in einem geplanten Folgeprojekt durchgeführt werden sollen. | Prof. Dr.-Ing. Martin Faulstich Tel.: +49 9661 908-400 mfaulstich@atz-evus.de ATZ Entwicklungszentrum An der Maxhütte 1 92237 Sulzbach-Rosenberg | X | FPNR |
| 01.01.2006 | 30.06.2007 | 22016205 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Konzepten zur Reduzierung von VOC-Emissionen aus Holz und Holzwerkstoffen unter Berücksichtigung des Herstellungsprozesses - Phase 2, Teilvorhaben 1: Grundlagenuntersuchungen | Zur Förderung des Einsatzes von Holz und Holzwerkstoffen im Baubereich ist es notwendig, Holzwerkstoffprodukte mit möglichst geringen VOC-Emissionen anzubieten. Beim Vergleich verschiedener verfahrenstechnischer Einflüsse auf die VOC-Emissionen der OSB aus Kiefernholz wurde festgestellt, dass eine Emissionsminderung durch Anpassung einzelner Prozesse nur begrenzt möglich ist. Es sollen daher alternative Möglichkeiten der Emissionsreduzierung von OSB untersucht werden. Schwerpunkte liegen dabei auf dem Einsatz phenolischer Bindemittel sowie der partiellen Verwendung alternativer heimischer Holzarten. Da im Rahmen des Projektes ganz unterschiedliche Ansätze untersucht werden, ist davon auszugehen, dass durchführbare Möglichkeiten gefunden werden, die Produktemissionen der OSB zu reduzieren. Werden so alle gesundheitlichen Anforderungen erfüllt, sind solche Produkte für alle mit der Innenraumluft in Verbindung stehenden Anwendungen geeignet. Überdies sollen weitere Einflussfaktoren auf das Emissionsverhalten ermittelt werden. | Im Vorhaben wurde eine Vielzahl an Faktoren identifiziert, die mehr oder weniger Einfluss auf das Emissionsverhalten von Holzwerkstoffen bzw. OSB ausüben. In diesem Zusammenhang am bedeutsamsten ist die Holzart bzw. deren Eigenschaften. Im Vergleich zu den hier betrachteten Laub- (Buche, Birke, Ahorn und Pappel) und Nadelhölzern (Fichte, Tanne, Lärche und Douglasie) wirkt sich vor allem der hohe Extraktstoffgehalt von Pinus sylvestris L. auf das Emissionsnieveau aus. Einfluss auf das Emissionsverhalten von Holzwerkstoffen übt aber nicht allein die eingesetzte Holzart aus. Beispielsweise stehen Probendicke und Höhe der Emissionen in einem direkten Zusammenhang, wobei die Emissionen mit der Dicke ansteigen. Folglich reicht es beim Vergleich und der Bewertung von Emissionen verschiedener Proben nicht aus, die gleiche flächenspezifische Durchlüftungsrate anzuwenden. Flüchtige Verbindungen stammen nicht nur von den Plattenoberflächen, sondern kommen auch aus der Mittelschicht. Die Abschätzung der Potenziale und Folgen einer Substitution des Kiefernholzes zur Herstellung von OSB hat ergeben, dass als einzige verfügbare Holzart hierfür Buche in Frage kommt. Sie ist in den entsprechenden Bundesländern in ausreichender Menge verfügbar und die daraus hergestellten OSB emittieren weniger und vermutlich auch niedrigere Konzentrationen an VOCs. Abschließend zu klären ist allerdings, welche Größenordnung die sehr wahrscheinlich auftretenden Essigsäure-Emissionen haben werden. Im Rahmen dieses Vorhabens konnten lediglich Laborplatten untersucht werden. Infolge höherer Temperaturen (im Trockner) ist davon auszugehen, dass industriell gefertigte Holzwerkstoffe höhere Konzentrationen freisetzen werden. Der Austausch einer Holzart macht daher verschiedene Anpassungen in der Verfahrenstechnik der OSB-Herstellung notwendig. | Dr. Martin Ohlmeyer Tel.: +49 40 7396 2635 ohlmeyer@holz.uni-hamburg.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holztechnologie und Holzbiologie Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | X | FPNR |
| 01.01.2007 | 31.12.2009 | 22016206 | Nutzung von Biomasseaschen für die Phosphor-Versorgung im Pflanzenbau | Mit dem Projekt soll die pflanzenbauliche Nutzung von Biomasse-Aschen mit dem Ziel untersucht werden, die in den Aschen enthaltenen Nährstoffe möglichst vollständig wieder in die landwirtschaftlichen Nährstoff-Kreisläufe einzugliedern, ohne das Agroökosystem mit schädlichen Substanzen zu belasten. Im Fokus der Untersuchungen steht eine hohe Ausnutzung des in Biomasse-Aschen enthaltenen Phosphors. Es werden parallel Feld- und Gefäßversuche angelegt, in denen 3 verschiedene Biomasseaschen ausgebracht werden. Die Versuche beziehen sich auf das fruchtartenspezifische Potential zur P-Ausnutzung aus Aschen auf verschiedenen Böden sowie auf den Einfluss der Aschen auf die P-Fraktionen des Bodens und auf weitere Bodenparameter. Das Projekt soll einen Beitrag dazu leisten, die Aschen, die bei der Monoverbrennung unbelasteten pflanzlichen Ausgangsmaterials entstehen, in der Landwirtschaft zu verwerten und die Akzeptanz dieses "Düngemittels" im Sinne einer nachhaltigen Erzeugung von Biomasse zu erhöhen. Aus den Ergebnissen sollen grundsätzliche Prinzipien zur Erhöhung der P-Ausnutzung aus Aschen abgeleitet werden. | Im rahmen des VorhABENS wurde der P-Düngeeffekt von drei Biomasseaschen (Rapsextraktionsschrotasche, Strohasche und Getreide(korn)asche) auf verschiedene Haupt- und Zwischenfrüchte getestet. Zusätzlich zu diesen drei Aschen kamen weitere Varianten im Vergleich zum Einsatz: Triplesuperphosphat (TSP) als leichtlösliche P-Quelle, Kaliumchlorid (KCl) als gut verfügbare K-Quelle und eine Kontrolle (KON) ohne P und K. Um die Düngeeffekte und Wechselwirkungen zwischen Düngung und Fruchtarten zu untersuchen, wurden Pflanzen- und Bodenanalysen durchgeführt. Innerhalb der zwei Untersuchungsjahre zeigten die zur Düngung verwendeten Aschen besonders auf sandigem Boden positive Effekte auf Pflanzen- und Bodenparameter. Eine Abhängigkeit der Düngewirkung von der Ascheart bzw. dem Ausgangsmaterial der Verbrennung, den Bodeneigenschaften und der zu düngenden Kulturart wurde festgestellt. Aufgrund des geringeren Bodenvolumens in den Gefäßversuchen, war dort eine noch deutlichere und schnellere Düngewirkung als in den Feldversuchen zu verzeichnen. Der Düngeeffekt der Biomasseaschen (durch P und andere enthaltene Nährelemente hervorgerufen) war generell vergleichbar mit dem des leichtlöslichen P-Düngemittels TSP. Somit können Aschen als gut wirksame P-Quelle im Pflanzenbau zur Düngung verwendet werden, sofern sie nicht mit Schwermetallen belastet sind. | PD Dr. Bettina Eichler-Löbermann Tel.: +49 381 498-1008 bettina.eichler@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Landnutzung (ILN) - Fachbereich Agrobiotechnologie Justus-v.-Liebig-Weg 8 18059 Rostock | X | FPNR |
| 15.11.2008 | 31.05.2009 | 22016208 | Informations- und Kommunikationsstrategien für Nachwachsende Rohstoffe - Bereich Werkstoffe – Hemmnisse, Ziele, Instrumente | Die Anwendungsgebiete von Biowerkstoffen sind vielfältig. Obwohl die technische Machbarkeit gegeben ist, haben Biowerkstoffe die Märkte in den jeweiligen Anwendungsfeldern noch nicht stark durchdrungen. Ziel der Studie ist es, Wege zu finden, mit welchen die verschiedenen Märkte von Biowerkstoffen stimuliert werden können. Es sind geeignete Kommunikationsmaßnahmen zu entwickeln, so dass z.B. die privaten Verbraucher und industriellen Nutzer über die Existenz und die Qualität der Produkte aus Biowerkstoffen in Kenntnis gesetzt werden. Für die Erarbeitung eines solchen sektorspezifischen Kommunikationskonzepts werden die folgenden Teilziele bearbeitet:- Untersuchung der Märkte, Wirtschaftlichkeit & Wertschöpfung - Konkretisierung des Handlungsbedarfs - Entwicklung von Informations- und Kommunikationsmaßnahmen/-instrumenten zur Marktstimulierung Der Arbeitsplan gliedert sich wie folgt: 1) Analyse der Marktsituation 2) Konkretisierung des Handlungsbedarfs- Analyse der Hemmniss, Beschreibung der Zielgruppe, Beschreibung der Partner 3) Ableitung und Entwicklung von kommunikationspolitischen Maßnahmen und Instrumenten, Ziele und Botschaften, Strategien und Instrumenten 4) Vorschläge zur Überprüfung der Wirksamkeit der Maßnahmen 5) Berichterstellung Ziel dieser Studie ist es ein Kommunikationspolitisches Konzept zu erstellen, aufgrund dessen der Marktanteil von Biowerkstoffen erhöht werden kann und somit Voraussetzungen für eine stärkere Marktdurchdringung geschaffen werden können. Wirtschaftlich gesehen eröffnen sich somit neue Einnahmequellen für verschiedene Wirtschaftsbereiche (z.B. Landwirtschaft, chemische Industrie, Autoindustrie) innerhalb Deutschlands. Mit einem Aufschwung in dem Bereich der Biowerkstoffe geht ein know-how Zuwachs in diesem Gebiet einher. Dieser Wissenszuwachs kann weltweit exportiert werden, da ja eine Substitution von fossilen Energieträgern ein globales Ziel darstellt. | Prof. Dr. Klaus Menrad Tel.: +49 9421 187-200 klaus.menrad@hswt.de Wissenschaftszentrum Straubing Schulgasse 18A 94315 Straubing | X | FPNR | |
| 01.09.2010 | 28.02.2015 | 22016209 | Entwicklung der Produktlinie Futterpflanzen als Biomasselieferant - Züchtung, Schnittzeitpunkt, Nutzungssystem, Konservierung und Einsatz von Futtergräsern in der Biogasproduktion | Das Verbundprojekt hat das Ziel, die Produktlinie Futterpflanzen als Biomasselieferant zu verbessern. Hierzu werden Gräsern in einem vernetzten F&E-Ansatz duch Züchtung, Schnittzeitpunktoptimierung, Nutzungssystem und Biomassekonservierung sowie in der Fermentationstechnologie für eine wirtschaftliche Biomasseprodution entwickelt. Durch die geplante Kooperation können neue Erkenntnisse schnell in Züchtung, Anbau und Ernte als auch in die Optimierung der Konservierungs- und Fermentertechnolgie übertragen werden. Die Arbeitplanung sieht vor, dass Pflanzenmaterial aus den Feldversuchen der Züchter über den Anbauversuch zum Nutzungssystem im Technikumsmaßstab gezielt zur Verfügung gestellt werden bzw. entsprechend der Fragestellung bei der Silagebereitung konditioniert wird. Somit können auf der Basis von Exaktversuchen und Versuchsreihen Aussagen zur Biogasproduktion aus Gräsern unterschiedlicher Herkunft und Behandlung abgeleitet werden. Die Optimierung der Mikroorganismen-Flora in Richtung des Substrates Gräser stellt einen wichtigen Schritt zu Effizienzsteigerung im Betrieb von Biogasanlagen dar. Es sollen für die Vergärung von Gräserstubstraten hoch effiziente Mikroorganismen isoliert, identifiziert und beschrieben werden. Die Effiziens der isolierten Mikroorganismen wird imTechnikumsmaßstab überprüft. | Dr. Carl Bulich Tel.: +49 228 98581-40 cbulich@bdp-online.de Gemeinschaft zur Förderung von Pflanzeninnovation e.V. (GFPi) Kaufmannstr. 71-73 53115 Bonn | X | FPNR | |
| 01.08.2011 | 31.07.2013 | 22016211 | Verbundvorhaben: RiFa-Sort - Entwicklung von Techniken zur automatisierten Reduktion von Rinden-, Fäulnisanteilen und Fremdhölzern in Hackschnitzeln; Teilvorhaben 1: Konzeption der Versuchsstände und Messmethoden zur Eigenschaftsbestimmung und Sortierung | (siehe Vollantrag): Im Blickpunkt dieses Projekts steht, neben den zu erzielenden Verkaufserlösen der Sägewerksindustrie, die Erschließung neuer Rohstoffquellen. Dies führt zu einer längerfristigen Versorgungssicherheit für die Papierindustrie, welche durch die Zunahme der thermischen Verwertung zunehmend schwieriger zu gewährleisten ist. Auch wird somit sichergestellt, dass der Rohstoff Holz aus kontrollierbarer, nachhaltiger Bewirtschaftung stammt. Dies ist ein signifikanter Unterschied zu den nach Deutschland importierten Zellstoffen. Im Jahr 03 lag der Import bei 4,1 Mio. T.. Damit ist Deutschland der drittgrößte Zellstoffimporteur der Welt.Neben der Erschließung neuer Rohstoffquellen steht auch die Reduktion von Bleichmitteln im Blickpunkt. Diese werden zur Verminderung der durch die Rinden- und Fäulnisanteile eingebrachten Verfärbung eingesetzt. Ein weiteres Ziel ist es den sinnvollen Einsatz der Rinde, welche bei der Sortierung als "Reste" anfällt, als CO2-neutralen Brennstoff zu fördern. Die Minderung von negativen Umwelteffekten, die Steigerung der Ressourceneffizienz sowie die Erhaltung und Förderung gesunder mittelständischer Unternehmen, sind die Anforderungen an eine zukunftsfähige und somit nachhaltige Rohstoffwirtschaft. Das Konsortium wurde im Hinblick auf die jeweilige Spezialisierung so aufgestellt, dass jeder Partner die Verantwortung für einen Teilaspekt des Gesamtprojektes übernimmt. Die Gesamtprojektleitung liegt bei Dr.-Ing. Föller & Partner. | Dipl.-Ing. Boris Bind Tel.: +49 721 17029339 boris.bind@ifl.uni-karlsruhe.de Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Fördertechnik und Logistiksysteme (IFL) Kaiserstr. 12 76131 Karlsruhe | FPNR | ||
| 15.05.2015 | 14.06.2017 | 22016214 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Torfersatzstoffen auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 1: Koordination und Gewächshausversuche - Akronym: k. A. | Im Projekt "Entwicklung von Torfersatzstoffen auf Basis von Nachwachsenden Rohstoffen" wurden Miscanthus x giganteus, Paulownia tomentosa und Silphium perfoliatum als Rohstoffpflanzen ausgewählt und in unterschiedlichen gartenbaulichen Versuchsreihen auf ihre Einsatzfähigkeit als Torfersatzstoff getestet. Dabei wurden Substratmischungen mit einem Nachwachsenden Rohstoffanteil von bis zu 40 % getestet. Der übrige Anteil der Substratmischungen bestand aus Torf. Durch die Verwendung von Torf in Kultursubstraten und dem damit zusammenhängenden Torfabbau wird unweigerlich CO2 freigesetzt. Mithilfe des Einsatzes von möglichen alternativen Zuschlagstoffen, können die CO2-Freisetzungsraten deutlich gesenkt werden. So ließe sich durch die Verwendung Nachwachsender Rohstoffe nicht nur die endliche und knappe Ressource Torf schonen, sondern auch der Ausstoß von Treibhausgasen verringern. Ziel des Forschungsvorhabens war es, durch den Einsatz von Nachwachsenden Rohstoffen den Einsatz von Torf in Substraten zu reduzieren und so die Produktion von Kultursubstraten möglichst ressourcenschonend zu gestalten. | In nahezu allen Versuchsreihen zeigte sich, dass die Versuchspflanzen mit steigenden Beimischungsraten der Nachwachsenden Rohstoffe im Substrat eine schlechtere Wachstumsleistung erzielten. Zudem konnte beobachtet werden, dass die Pflanzen in sämtlichen Varianten, in denen ein Nachwachsender Rohstoff beigemischt wurde, ein schlechteres Wachstumsbild aufwiesen als die Pflanzen in den Kontrollvarianten aus reinem Torf. Während der Projektzeit wurde versucht, die Qualität der Versuchspflanzen durch unterschiedliche Düngestrategien an das Wachstum der Pflanzen in den Kontrollsubstraten aus reinem Torf anzu-gleichen. Hierbei wurden bessere Ergebnisse erzielt. Insgesamt zeigte sich, dass im Vergleich der drei untersuchten Nachwachsenden Rohstoffe das höchste Potenzial zu einer pflanzenbaulich erfolgreichen Verwendung als Torfersatzstoff bei Miscanthus x giganteus zu liegen scheint. | Prof. Dr. Ralf Pude Tel.: +49 2225 999 63-13 r.pude@uni-bonn.de Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Landwirtschaftliche Fakultät - Campus Klein-Altendorf Klein-Altendorf 2 53359 Rheinbach | X | FPNR |
| 01.03.2017 | 31.12.2020 | 22016216 | Verbundvorhaben: Datenbasis zur Bewertung einer nachhaltigen und effizienten Holzverwendung im deutschen Bausektor; Teilvorhaben 1: Bewertung der Auswirkungen der Holzverwendung im Bausektor - Akronym: HolzImBauDat | In dem Projekt sollen normkonforme Ökobilanzdaten für identifizierte Segmente des Baubereichs auf Gebäudeebene ermittelt werden, in welchen entsprechende Informationen bislang fehlen. Die ermittelten Daten sind Voraussetzung für eine evidenzbasierte Abschätzung der mit dem Einsatz von Holz im Bauwesen in Deutschland verbundenen Klima- und Umweltauswirkungen. Damit schafft das Projekt die benötigte Datenbasis für eine fundierte Identifizierung bestehender Potentiale der Holzverwendung im Bausektor (insb. Kaskadennutzung, Ressourceneffizienzsteigerung) und für die Ableitung sich daraus ergebender Handlungsoptionen. AP 1 - Ökobilanzierung Gebäude: Festlegung und Umsetzung der Systemgrenzen für die definierten Gebäude, Zusammenstellung der Sachbilanzen und Berechnung der Ökobilanzen. Hierfür werden die notwendigen Baustoffdaten ggf. aktualisiert, in die LEGEP Software auf Gebäudeebene übertragen sowie die Ergebnisse durch ein critical review nach DIN EN ISO 14040 und ISO TS 14071 validiert. AP2 – Abschätzung der Auswirkungen der Holzverwendung im Bausektor auf nationaler Ebene In AP2 werden die in AP1 generierten Ergebnisse auf Gebäudeebene mit den nationalen Statistiken zur Bautätigkeit kombiniert und zur Bestimmung der Auswirkungen und Zusammenhänge im Bausektor auf nationaler Ebene in das Computermodell WoodCarbonMonitor integriert. Auch eine sich verändernde Baumartenzusammensetzung des zukünftigen Rohholzaufkommens soll dabei Berücksichtigung finden (WEHAM, Rock et al. 2016). | Dipl.-Ing. Sebastian Rüter Tel.: +49 40 73962-619 sebastian.rueter@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung Haidkrugsweg 1 22885 Barsbüttel | X | FPNR | |
| 01.01.2018 | 31.10.2020 | 22016217 | Verbundvorhaben: Energetische Nutzung landwirtschaftlicher Reststoffe in Deutschland und China; Teilvorhaben 2: Analyse und Optimierung von Stallhaltungs- und Entmistungsverfahren - Akronym: ChinaRes | Im Rahmen des Vorhabens soll jeweils für Deutschland und China unter regem Austausch das Wissen über (a) die Hemmnisse der Nutzung landwirtschaftlicher Reststoffe in der Praxis identifiziert, (b) Pflichtenhefte für einen abgestimmten Betrieb von Stall und Biogasanlage erarbeitet sowie (c) die Projektergebnisse so aufbereitet werden, dass sie einer breiten Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt werden können. Deutsch-Chinesische Workshops zum Wissensaustausch über den Stand der Technik sowie den Stand der Forschung sind ebenso wie Besichtigungen von Best-Case-Anlagen in beiden Ländern geplant, um deren Akteure besser zu vernetzten. | Im ATB-Teilvorhaben 2 des Verbundvorhabens mit dem DBFZ wurde der aktuelle Status der deutschen Milchviehhaltung analysiert. Hierbei wurde eine große Bandbreite auf nationaler Ebene ermittelt. Von den Bundesländern hat Bayern die insgesamt größte Anzahl an Milchviehbetrieben, bei durchschnittlichen 39 Tieren pro Betrieb. Die Betriebe in Brandenburg besitzen auf nationaler Ebene die größten Milchviehbestände mit 296 Tieren pro Betrieb. Details dazu sind in Tabelle 1 des Schlussberichtes enthalten. In Deutschland werden Milchkühe überwiegend in Liegeboxenlaufställen gehalten. Dabei kommen v.a. Schieber oder Faltschieber als Entmistungssysteme zum Einsatz. Details dazu sind in Abb. 2 und 3 im Schlussbericht zu entnehmen. Weiterhin erfolgte eine allgemeine Analyse der Vor- und Nachteile von Gülle, Einstreu, Futterresten in Bezug auf die Biogasnutzung. Details sind in Tabelle. 3 des Abschlussberichtes dargestellt. Der Einfluss des Haltungsverfahrens auf den Biogasertrag und die Methan-Emissionen wurde analysiert. Die Ergebnisse sind im Abschlussbericht dargestellt und wurden außerdem als wissenschaftlicher Open-Access-Artikel zur Abhängigkeit der Methanemissionen aus der Flüssigmistlagerung von Temperatur, Jahreszeit und Lagerdauer veröffentlicht (https://doi.org/10.1016/j.wasman.2020.12.026). | Prof. Dr. Thomas Amon Tel.: +49 331 5699-510 tamon@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR |
| 01.03.2004 | 31.08.2007 | 22016303 | Verbundvorhaben: Herstellung segmentierter technischer Thermoplaste aus nachwachsenden Rohstoffen, Teilvorhaben 2: Aufbau der Hart- und Weichsegmente durch Polymerisation und Verarbeitung der technischen Thermoplaste | Das primäre Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Vorhabensziel ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung thermoplastischer Elastomere, bei dem die Monomere ausschlieslich aus nachwachsenden Rohstoffen stammen sowie die analytische und anwendungs technische Charakterisierung von Monomeren und Polymeren. Die Synthese der Monomere und die Verfahrensentwicklung für die Polymerisation werden durch Dow Deutschland und den Unterauftragnehmer BioPos, die Material- und Verfahrensentwicklung für die Hartsegmente und segmentierten technischen Thermoplaste werden durch das Fraunhofer ICT bearbeitet. Die analytische Untersuchung der Polymerisate, die anwendungstechnische Charakterisierung der Polymere und die Erarbeitung eines Konzepts für die technische Umsetzung werden durch die DOW Deutschland durchgeführt. Wenn im Rahmen des Projekts die für eine technische Anwendung erforderlichen Produkteigenschaften erreicht werden, ist es geplant, die erhaltenen Ergebnisse bei Dow Deutschland zur Weiterentwicklung der Materialien und der verfahrenstechnischen Prozesse mit dem Ziel der Überführung in den Pilotmaßstab zu nutzen. | TPE bestehen aus amorphen Segmenten ("Weichsegment") und kristallinen Segmenten ("Hartsegment"). Zur Herstellung eines "biomasse-basierten" TPE wurden die aus Hemicellulose und Cellulose herstellbaren Bausteine Furan-2,5-dicarbonsäure, 2,5-Bishydroxymethylfurfural, 1,6-Diaminohexan und 1,4-Butandiol eingesetzt. Im Rahmen dieses Projektes wurde die Herstellung der beiden Bausteine Furan-2,5-dicarbonsäure und 2,5-Bishydroxymethylfuran aus nachwachsenden Rohstoffen im Labormaßstab entwickelt und optimiert. Wobei in Falle von 2,5-Bishydroxymethylfuran große Probleme bei der Aufreinigung auftraten. Nach einem Scale-up wurde 10 kg Furan-2,5-dicarbonsäure mit einer Reinheit von 99,5% hergestellt. Aus Furan-2,5-dicarbonsäure und 1,6-Diaminohexan wurden wohldefinierte Hartsegmente aufgebaut. Ebenso wurde im Labormaßstab die Herstellung definierter Weichsegmente entwickelt, wobei Tetrahydrofuran (Ether aus 1,4-Butandiol) an Stelle von 2,5-Bishydroxymethylfuran verwendet wurde. In einem zweiten Schritt wurde eine geeignete Polymerisationstechnik entwickelt, um TPE in gewünschten Mengen für anwendungstechnische Untersuchungen herzustellen. Für die TPE-Herstellung wurde eine katalysierte Umesterung eingesetzt und reaktionstechnisch optimiert. Die Gesamtausbeute der TPE nach insgesamt 6 Stufen liegt in der Größenordnung von 65%. Die Verarbeitung der hergestellten TPE im Extruder und in Spritzguss scheiterte letztlich an den niedrigen Erweichungstemperaturen. | Dr. Ulrich Fehrenbacher Tel.: +49 721 4640-415 ulrich.fehrenbacher@ict.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | X | FPNR |
| 01.09.2010 | 31.12.2013 | 22016308 | Biofilme in Biogasanlagen - Struktur, Einfluss auf die Biogasausbeute und Optimierung technischer Systeme zur Rückhaltung der mikrobiellen Biomasse | In dem Projekt "Biofilme in Biogasanlagen" soll die Struktur von mikrobiellen Aggregaten zwischen fermentativen Bakterien und methanogenen Archaea in Biogasreaktoren zur energetischen Verwertung nachwachsender Rohstoffe charakterisiert werden. Der Einfluss dieser komplexen syntrophischen mikrobiellen Lebensgemeinschaften auf Substratumwandlung und Biogasausbeute soll ermittelt werden. Des Weiteren soll eine Optimierung technischer Systeme zur Ansiedelung von Biofilmen und zur Rückhaltung der mikrobiellen Biomasse erfolgen. Die hierzu notwendigen Arbeiten erfolgen auf Basis von mehrstufigen Reaktorsystemen im Labormaßstab. Zur Analyse der Biofilme sollen molekulargenetische Verfahren zur Ermittelung der mikrobiellen Biodiversität in Kombination mit der mikroskopischen Quantifizierung einzelner taxonomischer Gruppen angewandt werden. Die im Rahmen dieses Projektes entwickelten technischen Neuerungen sollen zu neuen Lösungen für effektivere Biogasreaktoren führen. Ergebnisse der mikrobiologischen Grundlagenforschung sollen der Öffentlichkeit in geeigneter Form z.B. als wissenschaftliche Publikationen (Fachartikel, Präsentationen auf Fachkongressen) zur Verfügung gestellt werden. | In dieser Studie wurde die Entwicklung methanogener Biofilme in meso- und thermophilen ein- und zweistufigen Biogasreaktoren bei der Vergärung von Maissilage untersucht. Ziel war neben der kulti-vierungsunabhängigen Charakterisierung von Struktur und Dynamik der mikrobiellen Lebensgemein-schaften und ihrer Stoffwechseleigenschaften insbesondere auch die Entwicklung von Strategien zur Ansiedlung solcher Biofilme. Unter mesophilem Temperaturregime förderten Aufwuchsträger vorzugsweise aus Acrylglas und mit hoher Oberflächenrauigkeit sowohl im Rührkesselreaktoren (CSTR) als auch in zweistufigen Systemen die Ansiedlung acetoklastischer Methanbildner. Unter thermophilen Temperaturbedingungen förderten Aufwuchsträger im CSTR im ungestressten Zustand die Biodiversität hinsichtlich hydrogenotropher Methanbildner, im CSTR im gestressten Zustand sowie im zweistufigen System dagegen die Anreicherung von mixotrophen Methanbildnern. Eine Analyse des mikrobiellen Metagenoms zur Ermittlung der bakteriellen Begleitflora unterstrich die Bedeutung von Clostridien sowie von wahrscheinlich syntrophen Bakterien anderer taxonomischer Gruppen für die Biomethanisierung. Gleichzeitig wurde je-doch auch gezeigt, dass nach wie vor der weitaus größere Teil der Biogas-Biozönose unbekannt ist. Das Einbringen von zusätzlichen Aufwuchsflächen zur Ansiedlung von methanogenen Biofilmen bewirkte in allen untersuchten Sys-temen eine Stabilisierung des Gärsäurespiegels und der Methanbildung. Insbesondere unter mesophilem Temperaturregime konnte zudem im Vergleich zu einer Kontrolle ohne zusätzliche Aufwuchsflächen eine deutlich erhöhte Biogas- und Methanbildung beo-bachtet werden. Daher sollte die Bereitstellung von geeigneten Auf-wuchsflächen zur Etablierung methanogener Biofilme bei allen weiteren technischen Entwicklungen zur Optimierung von Biogasreaktoren unbedingt Berücksichtigung finden. | Dr. Michael Klocke Tel.: +49 331 5699-113 mklocke@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) - Abt. Bioverfahrenstechnik Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR |
| 01.08.2011 | 31.07.2013 | 22016311 | Verbundvorhaben: Abbauwege pflanzlicher Biomasse in Biogasreaktoren - Etablierung der Stabile-Isotopen-Markierung zur kultivierungsunabhängigen Ermittlung der vorrangig am Abbauprozess beteiligten Mikroorganismen (BIOGAS-SIP); Teilvorhaben 2 | In Biogasreaktoren wird pflanzliche Biomasse durch eine artenreiche und dynamische Gemeinschaft der unterschiedlichsten Mikroorganismen abgebaut. Dabei erfolgt der primäre Aufschluss der Biomasse und die Vergärung der Inhaltsstoffe durch Bakterien, die Mehanbildung dagegen durch Archaeen. Welche Mikroorganismen genau an der Entstehung von Biogas beteiligt sind, ist jedoch zu großen Teilen unbekannt. Da Kultivierungsversuche immer zu einer Diskriminierung wesentlicher Anteile der mikrobiellen Gemeinschaft führen, sollen in diesem Vorhaben erstmals die cellulolytisch aktiven Mikroorganismen in situ identifiziert werden. Hierzu soll die Technik der Stabile-Isotopen-Markierung (SIP) genutzt werden. Hierfür wird Mais erzeugt, in welchem das nicht radioaktive Kohlenstoffisotop 13C durch Begasung mit 13CO2 angereichert ist. Dieses Pflanzenmaterial soll dann in miniaturisierten Gärtests fermentiert werden. Mikroorganismen, welche primär am Aufschluss und an der Umsetzung der Biomasse beteiligt sind, verwenden die markierten Kohlenstoffverbindungen aus dem Mais u.a. zur Synthese von DNA und sind so mittels molekulargenetischer Methoden zu identifizieren. In diesem Vorhaben soll die SIP als neuartiges Verfahren zur Charakterisierung der Biogas-Mikrobiologie etabliert werden. Mittels SIP soll eine Inventarisierung der primären Vergärer in der Biogasfermentation erfolgen. Zudem soll der Einfluss von verschiedenen Prozessparametern auf die mikrobielle Gemeinschaft untersucht werden. | In diesem Vorhaben wurde die SIP erfolgreich als neuartiges Verfahren zur Charakterisierung der Biogas-Mikrobiologie etabliert. Optimale 13C-Markierungsraten der mikrobiellen DNA wurden im minia-turisierten batch-Ansatz nach zwei Wochen erreicht. Eine kürzere Zeit ergab keine ausreichende Mar-kierung, eine längere Inkubationsdauer führte zu einer Verteilung der 13C-Isotope in der gesamten Biozönose. Die molekulare Analyse der in der 13C-markierten DNA repräsentierten Mikroorganismen basierend auf dem bakteriellen Gen für die 16S rRNA (rrs) ergab eine deutliche Anreicherung bestimmter Mikro-organismen. Insbesondere wurden in dieser DNA Vertreter aus der taxonomischen Klasse der Clostri-dia nachgewiesen. Die untersuchten DNA-Sequenzen ließen sich jedoch größtenteils nicht einzelnen, bereits beschriebenen Arten zuordnen. Dieses ist ein deutlicher Beleg dafür, dass viele der am an-aeroben Abbau pflanzlicher Biomasse beteiligten Mikroorganismen noch unbekannt sind. Die Hypothese, dass der Abbau von Cellulose ausschließlich durch Clostridium thermocellum bzw. wenigen, engverwandten Arten durchgeführt wird, konnte nicht bestätigt werden. Die in der 13C-DNA identifizierten rrs-Sequenzen wiesen zu dieser Art nur eine Ähnlichkeit von maximal 84 % auf. | Dr. Joost van Dongen Tel.: +49 331 567 8353 joost.vandongen@mpimp-golm.mpg.de Max-Planck-Institut für molekulare Pflanzenphysiologie Am Mühlenberg 1 14476 Potsdam | X | FPNR |
| 01.09.2014 | 31.12.2017 | 22016313 | Verbundvorhaben: Synthese von monomeren und polymeren Fettethern und Untersuchung der Materialeigenschaften der Polymeren; Teilvorhaben 2: Reduktion von Fettestern und Polyestern zu Fettethern und Polyethern sowie Untersuchung der Eigenschaften und der Reaktionsmechanismen | In dem hier vorgeschlagenen Vorhaben sollen auf dem Gebiet der Nutzung von Fetten und Ölen aber auch von Milchsäure als nachwachsenden Rohstoffen für die Chemie nach neuen Wegen zur Synthese von monomeren und polymeren Fettethern geforscht werden. Fettether haben im Vergleich zu den in der Natur vorliegenden Fettestern, wie z.B. den Triglyceriden, einige bemerkenswerte vorteilhafte Eigenschaften. Deshalb sollen monomere Dien-Fettether synthetisiert und diese zu Polyethern polymerisiert werden. Weiterhin sollen Polyester und auch insbesondere Polymilchsäureester, partiell sowie vollständig zu den entsprechenden Polyethern reduziert werden. Die Materialeigenschaften der neuen Polymere soll untersucht werden. Schließlich soll der Mechanismus der Reduktion von Estern zu Ethern aufgeklärt werden. Die Oldenburger Gruppe wird durch Reduktion der entsprechenden Fettester die monomeren Ether synthetisieren, die von der Karlsruher Gruppe, gegebenenfalls modifiziert, polymerisiert werden. Die Karlsruher Gruppe wird auch fettbasierte Polyester synthetisieren, die von der Oldenburger Gruppe partiell oder vollständig zu Ether-Ester-Copolymeren sowie Polyethern reduziert werden. Weiterhin wird die Karlsruher Gruppe wohlcharakterisierte Polymilchsäure mit definierten Molekulargewichten bereitstellen, die von der Oldenburger Gruppe partiell zu Ether-Ester-Copolymeren oder vollständig zu erneuerbaren Polypropylenglykolen reduziert werden. Weiterhin wird diese kommerziell verfügbare Polyhydroxyalkanoate partiell und vollständig zu Ether-Ester-Copolymeren sowie Polyethern reduzieren (Oldenburg). Die Karlsruher Gruppe wird die Polymeren charakterisieren und die Materialeigenschaften der interessantesten Polymere eingehend untersuchen. (Zeitlicher Ablauf: siehe Balkenplan) | Im Vorhaben wurde eine bislang für monomere Ester und Triglyceride angewandte Reduktionsmethode auch für die Reduktion von Polyestern zu den entsprechenden Polyethern optimiert. So ist die Methode hervorragend geeignet zur Reduktion von z. B. Poly 1,6-hexamethylenadipat, Poly 1,10-decamethylensebacat oder Polycaprolacton. Während die Reduktionen von Polyestern zu Polyethern mit vier Methylengruppen zwischen den Etherfunktionen, wie in diesen Beispielen gezeigt, nur einen geringen Abbau der Polymerkette zeigten, verliefen die Reduktionen zu Polyethern mit weniger als vier Methylengruppen wie z.B. bei Polylactid oder Polyhydroxyalkanoaten unter starkem Abbau der Polymere. Die so erhaltenen niedermolekularen Polyether mit OH-Endgruppen können z.B. für die Synthese von Polyurethanen von Interesse sein. Die GaBr3-katalysierte Reduktionsreaktion mit TMDS ist aber insbesondere für die Synthese von Polyethern mit =3 Methylengruppen von großer Bedeutung und erlaubt in einer einfachen Reaktionsführung die Synthese unterschiedlichster Polyether ausgehend von den entsprechenden leicht zugänglichen Polyestern. Des Weiteren ist die Methode exzellent geeignet, monomere Ether, die für die Polyestersynthese eingesetzt werden können wie z. B. ¿,¿´- Dienether zu synthetisieren. Die aus Disäurediestern wie Sebacinsäurediethylester oder Adipinsäurediethylester durch Umesterung mit 9-Decenol oder 10-Undecenol erhaltenen langkettigen ¿,¿´- Dienester können problemlos mit dem GaBr3 / TMDS-Reduktionssystem zu den entsprechenden ¿,¿´- Dienethern reduziert werden. Die Position der im Diester erhaltenen Doppelbindungen bleibt bei der Reduktion der Esterfunktionen unverändert erhalten. So lassen sich auf einfache Weise ¿,¿´- Dienether unterschiedlicher Kettenlänge herstellen, die für die ADMET-Polymerisation zur Synthese von Polyethern eingesetzt werden können. | Dr. Ursula Biermann Tel.: +49 441 798-3725 ursula.biermann@uni-oldenburg.de Carl von Ossietzky Universität Oldenburg - Fakultät V - Mathematik und Naturwissenschaften - Institut für Chemie Carl-von-Ossietzky-Str. 9-11 26129 Oldenburg | FPNR | |
| 15.05.2015 | 14.06.2017 | 22016314 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Torfersatzstoffen auf Basis von Nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 2: Praxisversuche - Akronym: Torfersatzstoffe | Im Projekt "Entwicklung von Torfersatzstoffen auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen" (Laufzeit 25 Monate) wurden Miscanthus gigantheus, Paulownia tomentosa und Silphium perfoliatum als Rohstoffpflanzen ausgewählt und in unterschiedlichen gartenbaulichen Versuchsreihen auf ihre Einsatzfähigkeit als Torfersatzstoff getestet. Dabei wurden Substratmischungen mit einem nachwachsenden Rohstoffanteil von bis zu 40 % getestet. Der übrige Anteil der Substratmischungen bestand aus Torf. Durch die Verwendung von Torf in Kultursubstraten und dem damit zusammenhängenden Torfabbau wird unweigerlich CO2 freigesetzt. Mithilfe des Einsatzes von möglichen alternativen Zuschlagstoffen können die CO2-Freisetzungsraten deutlich gesenkt werden. So ließe sich durch die Verwendung nachwachsender Rohstoffe nicht nur die endliche und knappe Ressource Torf schonen, sondern auch der Ausstoß von Treibhausgasen verringern. Ziel des Forschungsvorhabens war es, durch den Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen den Torfeinsatz in Substraten zu reduzieren und so die Produktion von Kultursubstraten möglichst ressourcenschonend zu gestalten. | In nahezu allen Versuchsreihen zeigte sich, dass die Versuchspflanzen mit steigenden Beimischungsraten der nachwachsenden Rohstoffe im Substrat eine schlechtere Wachstumsleistung erzielten. Zudem konnte beobachtet werden, dass die Pflanzen in sämtlichen Varianten, in denen ein nachwachsender Rohstoff beigemischt wurde, ein schlechteres Wachstumsbild aufwiesen als die Pflanzen in den Kontrollvarianten aus reinem Torf. Während der Projektzeit wurde versucht, die Qualität der Versuchspflanzen durch unterschiedliche Düngestrategien an das Wachstum der Pflanzen in den Kontrollsubstraten aus reinem Torf anzugleichen. Hierbei wurden bessere Ergebnisse erzielt. Insgesamt zeigte sich, dass im Vergleich der drei untersuchten nachwachsenden Rohstoffe das höchste Potenzial zu einer pflanzenbaulich erfolgreichen Verwendung als Torfersatzstoff bei Miscanthus gigantheus zu liegen scheint. | Josef Gramann Tel.: +49 4441 9997-60 j.gramann@gramoflor.de Gramoflor GmbH & Co. KG Diepholzer Str. 173 49377 Vechta | X | FPNR |
| 01.04.2018 | 30.06.2019 | 22016317 | Verbundvorhaben: ERA-Net WaterWorks – CLEARANCE – Ansatz der Kreislaufwirtschaft zur Reduzierung der Belastung von Flüssen durch Nährstoffe aus der Landwirtschaft unter Nutzung von kohlenstoffspeichernden Ökosystemen; Teilvorhaben 3: Kommunikation und Dissemination zu Feuchtgebiets-Randzonen - Akronym: CLEARANCE | Im Rahmen von CLEARANCE, WP 6 "Policy and civil society: barriers and opportunities" wird das Teilvorhaben für die effektive Kommunikation sowie Dissemination von Forschungsergebnissen an Akteure aus Zivilgesellschaft, Politik und Wirtschaft durch die Grüne Liga e.V. mit folgenden Teilaufgaben bearbeitet: | Michael Bender Tel.: +49 30 40393530 wasser@grueneliga.de Grüne Liga e. V. - Netzwerk ökologischer Bewegungen Greifswalder Str. 4 10405 Berlin | X | FPNR | |
| 01.07.2002 | 31.10.2004 | 22016400 | Verbundvorhaben: Modifizierte Stärken II, Teilvorhaben: Fettdichte biologisch abbaubare Polymerbeschichtungen für Papier- und Kartonverkaufsverpackungen | Im Rahmen des beantragten Projektes soll ein stärkebasiertes Fettbarrieresystem für Papier- und Kartonverpackungen entwickelt werden. Die Beschichtung mit Hydroxypropylstärke auf Basis hoch amylosehaltiger Erbsenstärke (DS ca. 0,2), hat sich in orientierenden Voruntersuchungen als außergewöhnlich fettdicht erwiesen. Es hat sich gezeigt, daß ein solches Fettbarrieresystem eine höhere Fettdichtigkeit aufweist als die derzeit eingesetzten Systeme auf Halogenpolymer-Basis. Darüber hinaus weist es gegenüber den herkömmlichen Systemen additive Vorteile auf: biologische Abbaubarkeit, Verträglichkeit mit dem Papierkreislauf und, mit Blick auf die Verbrennung eventueller Reststoffe, Halogenfreiheit. Kostenabschätzungen zeigen, dass auch hinsichtlich der wirtschaftlichen Konkurrenzfähigkeit die Aussichten sehr gut sind. Für die Umsetzung in die technische Anwendung ist es notwendig, - auf Basis eines preisgünstigen Rohstoffs und- eines wirtschaftlich umsetzbaren Modifizierungsverfahrens- das Fettbarrieresystem praxisgerecht zu entwickeln (u.a. praxisangepasste Auftragssysteme, Rezepturen sowie Schichtaufbau des Packstoffes). | Dr. Claudia Schönweitz Tel.: +49 8161 491-117 sch@ivv.fhg.de Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung (IVV) Giggenhauser Str. 35 85354 Freising | FPNR | ||
| 01.02.2008 | 31.01.2010 | 22016406 | Verbundvorhaben: Entwicklung von feinkleiegefüllten Polymeren; Teilvorhaben 1: Trockenchemische Modifizierung des Getreidevollmehls | Ziel des Verbundprojektes ist es, Kunststoffe auf der Basis von nachwachsenden Rohstoffen mit einem Anteil aus Getreidebiopolymeren mit integriertem Füll- und Verstärkungsstoff zu versehen, um kostengünstige hochwertige umweltverträgliche Biocomposite für Spritzgusserzeugnisse herzustellen, die akzeptabler Verarbeitbarkeit gute Festigkeiten und Steifigkeiten für die praktische Anwendung besitzen. Als Füll- und Verstärkungsstoff soll der feinzerkleinerte Kleieanteil des verwendeten Mehls eingesetzt werden. Das Getreidevollmehl wird für den Einsatz in Polymerwerkstoffen in einem trockenchemischen Direktmodifizierungsprozess vorbehandelt. Dadurch werden die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Biopolymerkomponenten gezielt verändert, um die Anbindung Füll- und Verstärkungsstoffes an die Polymermatrix zu gewährleisten. Aus Sicht der Modifizierung sind für das innovative hochauflösende Mahlverfahren die Parameter des Vollmehls zu definieren. Im Erfolgsfall soll das Verfahren zur Herstellung der Biocomposite von den Projektpartnern durch eigene Produkte bzw. Ausrüstungen sowie über Lizenzen vermarktet werden. | Dr.-Ing. Rolf Schirner Tel.: +49 34205 790-10 info@ceresan-erfurt.de ceresan Erfurt GmbH - Niederlassung Markranstädt Leipziger Str. 67 04420 Markranstädt | X | FPNR | |
| 01.10.2008 | 31.05.2011 | 22016408 | Verbundvorhaben: Quantifizierung der Wirkung von mineralischen Biogasadditiven bei der Vergärung von nachwachsenden Rohstoffen und deren Verifizierung in der Praxis; Teilprojekt 2 | Handlungsbedarf: Effizienzsteigerung in Biogasanlagen und Verbesserung der Gasqualität sind zentrale Aufgaben, die auf Basis der weitgehend erforschten Technologie der Biogasgewinnung und unter gleichzeitiger Berücksichtigung ökonomischer und ökologischer Gesichtspunkte praxis- und bedarfsgerecht optimiert werden müssen. Eine signifikante Verbesserung der Anlageneffizienz verbunden mit einer höheren Prozessstabilität sowie eine simultan erreichbare Verbesserung der Gasqualität und Gasausbeute würde zu einer effizienteren und kostengünstigeren Verwendung des werthaltigen Produktes "Nachwachsende Rohstoffe" führen. Projektziel: Im Kontext dieses Projektes soll deshalb folgende auf qualitativen, in Anlehnung an VDI 4630 durchgeführten Batchversuchen sowie Erkenntnissen aus der Praxis basierende Hypothese systematisch quantifiziert und verifiziert werden: DIE ZUGABE VON MINERALISCHEN BIOGAS-ADDITIVEN FÜHRT ZU SIGNIFIKANTEN ÖKONOMISCHEN UND ÖKOLOGISCHEN OPTIMIERUNGEN IN BEZUG AUF DIE EFFIZIENZSTEIGERUNG VON BIOGASANLAGEN VERBUNDEN MIT EINER ERHÖHTEN PROZESSSTABILITÄT UND DER VERBESSERUNG VON GASQUALITÄT UND GASAUSBEUTE.Projektmethodik: Ausgehend von einem Batch-Vergleichstest im 2L-Fermenter mit drei ausgewählten Biogasadditiven werden die Vorgehensweisen parametriert und harmonisiert, sowie eine Bestätigung der Ergebnisse des Vorläuferprojektes angestrebt. Hierbei kommen die Substratmischungen (NaWaRo) der Praxisanlagen zum Einsatz. Die vorstehenden Additive werden danach im Durchflussversuch in 36L-Fermentern mit den Substratmischungen der Praxisanlagen bei täglicher Fütterung geprüft und quantitativ bewertet. Eine Prüfung auf die optimale Raumbelastung in Bezug auf die Additivanwendung ist Teil der Arbeit. Die Wirkungen sind dabei u.a. definiert nach Zeitpunkt des Auftretens der Effekte nach Zugabestart, Durchsatzerhöhung, Steigerung der Gasbildungsrate und Biogasqualität (Methangehalt, Schwefelwasserstoffgehalt). Die Übertragbarkeit dieser Ergebnisse wird in drei r | 1. Die Zusatzstoffe unterschieden sich in den Spurenelementgehalten und der Matrix in der diese enthalten sind. 2. Im Batch konnten keine direkten Wirkungen der Zusatzstoffe auf den Inokula- oder Substratabbau festgestellt werden. 3. Beide Zusatzstoffe verbesserten im Durchflussversuch den anaeroben Abbau deutlich, indem der Prozess mit etwa 50% höherer Raumbelastung als ohne Zusatzstoff unverändert effizient und stabil lief. Bei einer Raumbelastung von 6,5 kg oTM kg m 3 d-1 wurde die technische Belastungsgrenze der Fermenter, aber nicht des Prozesses erreicht. 4. Die mit und ohne Zusatzstoff provozierten Prozessabstürze differenzierten nur zwischen den Inputstoffen. Eine mögliche Bedeutung der Unterschiedlichkeit der Zusatzstoffe oder der Mikrobiologie für die Reaktion der Fermenter war nicht erkennbar. Stattdessen deutete sich hierfür eine Relevanz der oTS-Gehalte an, was durch weitere Untersuchungen zu validieren ist. In der Praxis wird ein Zusatznutzen der Matrix der Zusatzstoffe beworben, der sich hier nicht belegen ließ. Unter anderen Randbedingungen - z.B. bei hoher NH4-Belastung - könnte dies aber zutreffen, weshalb die Streubreite der Reaktionsbedingungen zukünftig zu spreizen ist. Die Bilanzierung erweist sich als ideales Mittel um im Laborversuch eine kontinuierliche Beurteilung des Versorgungszustandes der Fermenter mit Nährstoffen zu erzielen. Sie setzt voraus, dass (1) die Eingangsdaten zum Inokulum und den Inputstoffen sehr gut abgesichert, (2) die Massenflüsse in und aus dem Fermenter gut dokumentiert sind und (3) keine diffusen Quellen vorliegen. In der Praxis kann die Bilanzierung aufgrund der geringen Güte der Eingangsdaten nur eine Orientierung liefern. Die Ableitung eines Testverfahrens zur Prüfung der Wirkung von Zusatzstoffen wurde nicht abgeschlossen, da die Prüfung auf der Praxisanlage aufgrund des zwischenzeitlichen Einsatzes anderer Zusatzstoffe nicht möglich war und sich die beiden Zusatzstoffe in ihrer Wirkung im Labor nicht unterschi | Dr. Andreas Weber Tel.: +49 8161 71-3453 andreas.weber@lfl.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) - Institut für Landtechnik und Tierhaltung Professor-Dürrwächter-Platz 2 85586 Poing | X | FPNR |
| 01.12.2011 | 30.11.2013 | 22016411 | Verbundvorhaben: Einsatz von Kunststoffcompounds aus biobasierten Rohstoffen, deren Herstellung und Eigenschaftsparameter (NAWARO 70); Teilvorhaben 3: Optimierung der Verarbeitung | Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung von Verfahrenstechnologien zur Herstellung neuartiger Verbundwerkstoffe auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen sowie die Fertigung von Demonstrator-Formteilen am Beispiel von Büroartikeln und Spielwaren (Buntstift). Den Schwerpunkt bildet hierbei die Herstellung der Gebrauchsartikel im serientauglichen Spritzgießverfahren. Der Anspruch besteht darin, konkurrenzfähige (Naturfaser-)Kunststoff-Compounds (NFK) zu entwickeln, welche zum überwiegenden Teil aus biobasierten Werkstoffen bestehen. Innerhalb des Projektes wird eine Vielzahl an unterschiedlichen Technologiekonzepten und Werkstoffkombinationen entwickelt bzw. untersucht. Geplant ist die Entwicklung von Com-pounds aus Naturfasern und biobasierten Kunststoffen, wie bspw. PLA, sowie die Herstellung von Verbundwerkstoffen aus Naturfasern und (Bio-)Polyolefinen mit möglichst geringer Wasserdampfundurchlässigkeit. Parallel zur Werkstoffentwicklung werden neuartige Techno-logien zur Beschichtung von Bauteilen von Büroartikeln und Spielzeugen (Tintenpatronen und Fasermaler) untersucht. Im Fokus der Entwicklung stehen die Varianten: Umspritzen von Refill-Behältern aus (Bio-)Polyolefinen mit einer Hülle aus nachwachsenden Rohstoffen, Zweikomponentenspritzgießen der Mine und Hülle aus biobasierten Verbundwerkstoffen, das Sandwichspritzgießen der beiden Komponenten sowie die Beschichtung von Komponenten oder des kompletten Schreibgerätes mit einer wasserdampfundurchlässigen Schicht. | Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Nendel Tel.: +49 371 531-32545 wolfgang.nendel@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Allgemeinen Maschinenbau und Kunststofftechnik - Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung Reichenhainer Str. 31/33 09126 Chemnitz | X | FPNR | |
| 01.04.2015 | 31.03.2018 | 22016413 | Verbundvorhaben: Systematische Evaluation der mechanischen Zerkleinerung als Substratvorbehandlung in der Biogaserzeugung; Teilvorhaben 1 | Im Kontext dieses Projektes soll folgende auf Laborexperimenten und vereinzelten Praxistests basierende Hypothese durch einen unabhängigen wissenschaftlich-technischen Vergleich von verfügbaren Marktlösungen verbunden mit einer fundierten Kosten-Nutzen-Analyse systematisch analysiert und quantifiziert werden: Mechanische Zerkleinerung als Vorbehandlung von pflanzlichen Biogas-substraten führt zu einer signifikanten Erhöhung der Biogasausbeute. Fünf verschiedene der am Markt vorherrschend angebotenen mechanischen Zerkleinerungstechnologien werden verglichen. Der Vergleich erfolgt durch Anwendung der Zerkleinerungstechnologien auf eine Auswahl an Biomassesubstraten.. Es sind dies die nachfolgend genannten Substrate:: Maissilage, Grassilage, Rindermist, Ungarisches Energiegras (Szarvasigras) Bei nichterwarteter Nichtverfügbarkeit eines der vorstehenden Substrate ist "Altgras (Pferdegras) als Reserve vorgesehen. Die ausgewählten Substrate sind von Haus aus fest (ca. 30 – 40 % TS). Die nachfolgend ausgewählten Technologien sind Trockenzerkleinerer, d.h. das zerkleinerte Gut hat die gleiche Feuchte wie das Rohsubstrat (ca. 30 – 40 % TS). Folgende Auswahl von Marktprodukten wird unte3rsucht: Lehmann – Bio-Extruder, MEWA – Bio-QZ, GEA-TDS Zerkleinerer, PlanET – Rotacrex 750 und Huning Biocutter HZ460. Die zerkleinerten Substrate und unterschiedlichen Zerkleinerungstechnologien werden in Batchversuchen in Anlehnung an VDI 4630 sowie durch Versuche in semikontinuierlichen Durchflussfermentern untersucht. Technische, wissenschaftliche und betriebs-wirtschaftliche Daten aus dem Praxisbetrieb werden erhoben und mehrere Anlagen einem vor-Ort Monitoring unterzogen. Die erzielten Ergebnisse werden vergleichend im Hinblick auf Ihre Praxisrelevanz bewertet und münden in Entscheidungshilfen für Biogasanlagenbetreiber und –planer sowie –hersteller. | Dr. Dirk Wagner Tel.: +49 162 4399-067 service@apma.de APMA Services GmbH Wannbornstr. 4 66125 Saarbrücken | X | FPNR | |
| 01.01.2015 | 31.12.2017 | 22016414 | Verbundvorhaben: Platten aus umweltfreundlichen Sandwichelementen aus pflanzlichen Reststoffen mit integrierter Schall- und Wärmeschutzfunktion (PLUS); Teilvorhaben 2: Materialherstellung | Ziel ist es, ein Leichtbau-Paneel herzustellen, das hauptsächlich im Innenausbau als Raumteiler, aber auch in weiteren Bauanwendungen als Boden- und Wandelemente Anwendung findet. Bei der Anwendung im Innenausbau als nichttragende Raumteiler sollen die Paneele die Vorteile der verwendeten Naturfasern – ohne den Zusatz von Formaldehyden – mit all ihren ökologischen Werten, die Leichtbau-Charakteristik sowie Schall- und Wärmedämmeigenschaften und die besondere Brandwiderstandsfähigkeit aufgrund des natürlichen hohen Silikatanteils der Fasern verbinden. Das Produkt soll in der Form eines Sandwich-Paneels hergestellt werden, mit zwei Platten als äußere Deckschichten und einem Schaumkern. Der Schaumkern basiert auf den Biopolymeren PLA oder Biopolyolefinen (Bio-PE oder Bio-PE) und Naturfasern in Form von Kurzfasern (Weizenstroh). Die äußere Deckschicht soll zu mindestens 60 Prozent aus Naturfasern in Form von Kurzfasern hergestellt werden. Der Schaumkern basiert auf Biopolymeren, in Kombination mit Naturfasern. Das Projekt ist in einem Zeitraum von 30 Monaten gerechnet ab dem 01.10.2014 bis zum 31.03.2017, in einer kooperativen Arbeit geplant. Das Projekt ist in 7 Phasen (A, B, C, D, E, F und G) geplant. Die Koordination und Ergebnispublikationen sind in diese Phasen mit eingerechnet. Die ersten beiden Phasen (Arbeitspakete A und B) betreffen die Materialentwicklungsstadien, in denen Bafa für die Naturfaserzerkleinerung und die Vorbereitung sowie deren Transport zum ICT verantwortlich ist. ICT und ITKE werden die zwei Hauptmaterialien der Sandwichplatten-Deckschicht und der Kernplatte zusammen entwickeln und bei den Firmen Naftex und think-blue industrialisiert. Westermann und TVB werden von den F&E Partnern innerhalb der Entwicklungsphase durch deren Praxiserfahrung beratend unterstützt. | Florian Rapp Tel.: +49 721 4640-862 florian.rapp@ict.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | X | FPNR | |
| 01.01.2018 | 31.12.2018 | 22016417 | Verbundvorhaben: ERA-Net WaterWorks – CLEARANCE – Ansatz der Kreislaufwirtschaft zur Reduzierung der Belastung von Flüssen durch Nährstoffe aus der Landwirtschaft unter Nutzung von kohlenstoffspeichernden Ökosystemen; Teilvorhaben 4: Kommodifizierung von Nährstoffaustrag - Akronym: CLEARANCE | Erstellung einer aktuellen, auf Literaturdaten basierenden Quantifizierung der Leistung von Feuchtgebieten insbesondere Wetland Buffer Zones (WBZ) bei der Nährstoffrückhaltung (N und P) als Grundlage für eine monetäre Bewertung. | Prof. Dr. Joachim Schrautzer Tel.: +49 431 880-4595 jschrautzer@ecology.uni-kiel.de Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Institut für Ökosystemforschung Olshausenstr. 75 24118 Kiel | X | FPNR | |
| 15.03.2019 | 14.08.2023 | 22016418 | Verbundvorhaben: Züchtungsmethodisch optimierte Kombination von Gemengepartnern der Andenlupine und Mais sowie der Weißen Lupine und Hafer mit dem Ziel der Biomasseproduktion unter Nutzung ökosystemarer Leistungen der Lupine; Teilvorhaben 2: Bewertung von Kombinationen und Anbauverfahren - Akronym: LuMi-opt | Durch die Integration von Lupinen mit hohem Biomassepotenzial in neue Anbausysteme soll in dem geplanten Vorhaben die Erschließung von Ökosystemleistungen der Leguminosen für den Energiepflanzenanbau ermöglicht werden. Das System des Gemengeanbaus von Mais mit Andenlupinen (Lupinus mutabilis) soll hierbei durch die an die Zuchtmethodik der Hybridzüchtung angelehnte, optimierte Zusammenführung von Partnern, die auf ihre Eignung zur Kombination mit der jeweiligen komplementären Partnerspecies getestet wurden, zu einer nachhaltigeren Biomasseproduktion und zu einer Erhöhung der Kulturartenvielfalt in diesem Bereich führen. Exemplarisch soll dieses System außerdem für die Kombination Hafer (Avena byzantina bzw. A. sativa) mit Weißer Lupine (Lupinus albus L.) geprüft werden. Das Vorhaben kann zu neuen, vielseitigeren Fruchtfolgen, höherer Vielfalt in der Agrarlandschaft und einer an öffentlicher Akzeptanz gewinnenden Energieproduktion beitragen. An dem Verbundvorhaben sind das Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen (JKI-ZL, Koordination; Groß-Lüsewitz) und das Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde (JKI-PB; Braunschweig) des Julius-Kühn-Instituts, das Thünen-Institut für Ökologischen Landbau (TI-OL; Trenthorst), die Professur für Agrartechnologie und Verfahrenstechnik der Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät der Universität Rostock sowie, im Unterauftrag, die Landwirtschaftlichen Lehranstalten (LLA) in Triesdorf beteiligt. | Dr. Herwart Böhm Tel.: +49 4539 8880-313 herwart.boehm@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für ökologischen Landbau Trenthorst 32 23847 Westerau | FPNR | ||
| 01.05.2013 | 31.07.2015 | 22016512 | Verbundvorhaben: Einfluss der landwirtschaftlichen Biogaserzeugung auf die Qualität von Gärresten: Bewertung des Einflusses des Biogasprozesses auf die Inaktivierung von Erregern von Bestandserkrankungen (BIOGAS-SANITATION); Teilvorhaben 1 | Derzeit bestehen offene Fragen hinsichtlich des Vorkommens und der Tenazität von Infektionserregern in Gärsubstraten und der Verbreitung von Erregern mit den Gärresten bei der Verwertung. Das Vorhaben zielt darauf ab, eine nachhaltige regenerative Energieversorgung auf der Grundlage von Biomasse ohne Gefährdung von Mensch und Tier durch Pathogene sicherzustellen. Dabei soll ausgehend von einer neutralen Position wissenschaftlich fundiert dokumentiert werden, ob überhaupt Risiken bestehen und wenn ja, wie damit umzugehen ist. Ein Schwerpunkt der Untersuchungen liegt in der Erarbeitung und technischen Gestaltung der Biogasanlagen zur effizienten Inaktivierung von Tierseuchenerregern, antibiotikaresistenten Erregern sowie Erregern von Bestandserkrankungen unter den verschiedenartigsten Gegebenheiten in der Praxis. Ein weiteres Ziel ist die Entwicklung und Optimierung der technischen Einrichtungen im Hinblick auf ihre Zuverlässigkeit und unter dem Aspekt der Umweltverträglichkeit und Wirtschaftlichkeit.Die Ergebnisse sollen in ein in der Praxis realisierbares, den Anforderungen angepasstes Konzept für Hygienemaßnahmen für Biogasanlagen münden (Hygieneprogramm). Die gewonnenen Erkenntnisse des Gesamtprojektes liefern die notwendigen Daten für eine nachhaltige, unbedenkliche und umweltverträgliche Verwertung von organischen Substraten in der Landwirtschaft. | Dr. Helge Lorenz Tel.: +49 341 2434-460 helge.lorenz@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.12.2013 | 31.08.2015 | 22016513 | Optimierung der Synthese von Monoterpenen und Monoterpensäuren aus Glycerin in produkttoleranten Mikroorganismen zur Gewinnung natürlicher Wirkstoffe für die Agro- und Kosmetikindustrie | Ziel des Vorhabens ist die Optimierung der mikrobiellen Synthese von Monoterpenen sowie deren Säurederivaten ausgehend von Glycerin zur Gewinnung natürlicher Wirkstoffe für die Agro- und Kosmetikindustrie. Von zentraler Bedeutung ist dabei das Bodenbakterium Pseudomonas putida. Einige P. putida Stämme sind lösemitteltolerant und können hohe Konzentrationen der für andere Mikroorganismen toxischen Monoterpene tolerieren. P. putida eignet sich aufgrund dieser physiologischen Konstitution, seiner guten Kultivierbarkeit bis zur Hochzelldichte und seiner molekularbiologischen Zugänglichkeit als vielversprechender Kandidat für die de novo Synthese von Monoterpenen und deren Säuren. Mit dem geplanten Vorhaben soll das innerhalb der ersten Förderphase etablierte System zur de novo Terpen(säure)produktion basierend auf P. putida mit Hilfe molekularbiologischer und verfahrenstechnischer Methoden deutlich weiter optimiert werden, so dass am Ende des Vorhabens eine erste Abschätzung des wirtschaftlichen Potenzials der neuen Produktionsstrategie möglich ist. Der Schwerpunkt der Arbeiten liegt dabei sowohl auf der weiteren Steigerung der intrazellulären Vorstufen- und Monoterpensynthese sowie der Verstärkung der weiterführenden Oxidationsreaktionen, d.h. von Limonen zu Perillasäure bzw. von Geraniol zur Geraniumsäure. Die molekularbiologisch erzeugten Stämme werden abschließend für eine Bewertung des wirtschaftlichen Potenzials unter Bioprozessbedingungen charakterisiert. | Überexpression von Enzymen des DXP-Wegs führt nicht zur Steigerung der Perilla- oder Geraniumsäurekonzentrationen bei der de novo Synthese in P. putida GS1. Die heterologe Expression des MVA-Wegs stellte sich als vielversprechendste Lösung zur Steigerung der Produktkonzentrationen heraus. Die P. putida GS1 eigene Kapazität zur Oxidation von Limonen zu Perillasäure und Geraniol zu Geraniumsäure ist nicht der limitierende Schritt bei der de novo Synthese von Perillasäure oder Geraniumsäure. Eine in situ Abtrennung der Geraniumsäure ist mittels Anionenaustauscher möglich. Die bei der de novo Synthese erreichten Produktkonzentrationen sind jedoch noch unterhalb der Toxizitätsgrenze von P. putida GS1, daher ist eine Einbindung der in situ Produktabtrennung noch nicht notwendig. Die erfolgreiche Konstruktion des Expressionsvektors pMiS4 mit geringerer metabolischer Last für P. putida GS1 oder KT2440 im Vergleich zu pMiS1 ist ein wichtige Voraussetzung für die weitere Steigerung der Produktkonzentrationen. Konstruktion von pMiS1.1 MVA Lim und pMiS4.1 MVA Lim als optimierte Expressionsvektoren mit Genen des MVA-Wegs. Mit pMiS4.1 MVA Lim transformierte P. putida GS1 Zellen bilden die ca. 2,3-fache Menge an Perillasäure im Vergleich zu P. putida GS1 Zellen, die mit pMiS4.1 MVA Lim transformiert wurden. Die Konzentrationen an de novo produzierter Perillasäure konnte im Vergleich zum vorhergehenden Berichtzeitraum um ca. den Faktor 9 auf 40 µM gesteigert werden. Über die Laufzeit des Vorhabens wurde eine stetige Steigerung der Produktkonzentrationen erreicht bis zu einer Geraniumsäurekonzentration von 193 mg/L auf Basis der Überexpression von Genen des MVA-Wegs bei Fed-batch Kultivierung im Bioreaktor. | Dr. Dirk Holtmann Tel.: +49 69 7564-610 holtmann@dechema.de DECHEMA Forschungsinstitut Theodor-Heuss-Allee 25 60486 Frankfurt am Main | X | FPNR |
| 01.01.2015 | 31.12.2017 | 22016514 | Verbundvorhaben: Platten aus umweltfreundlichen Sandwichelementen aus pflanzlichen Reststoffen mit integrierter Schall- und Wärmeschutzfunktion (PLUS); Teilvorhaben 3: Produktmuster | Die Fa. Westermann, als mittelständisches Innenausbauunternehmen, sieht die Hauptverwendungsmöglichkeiten des entwickelten Sandwichelements im Bereich der dekorativen und akustisch wirksamen Wandoberflächen. Die akustischen Eigenschaften sind ein ganz entscheidender Faktor. Dies gilt für Wandverkleidungen als auch für die Beplankung von nicht tragenden Trennwänden. Bei der Verwendung als Wandverkleidung vor Außenwänden besteht die Möglichkeit das Element auch zusätzlich für die Innendämmung zu verwenden. Das Vorhaben, das Sandwichelement in der Brandschutzklasse A2 prüfen zu lassen, ist für uns als Innenausbauer sehr interessant. Ebenfalls wird es für viele Bauherren immer wichtiger Wandelemente ohne Schadstoffe, wie z.B. Formaldehyd, zu verbauen. Gerade in diesem Bereich gibt es kein großes Angebot an Plattenmaterialien. Abhängig von den aufgeführten Verwendungen ist jedoch die Möglichkeit der Befestigung von Schrauben für die Befestigung der Platten an einer Unterkonstruktion und vor allem die letztendlichen Abmessungen der entwickelten Platte. Das Projekt ist in 7 Phasen (A, B, C, D, E, F und G) unterteilt. In Arbeitspaket A werden entsprechend die Bauteilanforderungen festgelegt und die benötigten Eigenschaften der Sandwichplatten definiert. Danach werden das ICT und Naftex die zwei Hauptmaterialien der Sandwichplattendeckschicht und der -kernplatte zusammen entwickeln. In dieser Phase werden Sie vom ITKE, BaFa und think-blue unterstützt. In AP D und E, werden Prototypen der entwickelten Sandwichplatten hergestellt. Alle Partner werden die Kosten der entwickelten Materialien und Produkte innerhalb des Arbeitspaketes F definieren. In der letzten Phase des Projekts, findet der Dokumentationsprozess statt. In dieser Phase wird die Auswertung der Ergebnisse des Projektes in Form von Veröffentlichungen erfolgen. Am Ende des Projektes, werden die produzierten Prototypen an einem gemeinsamen Messestand an der Baumesse-München im Jan./Feb. 2017 vorgestellt. | Steffen Breithaupt Tel.: +49 711 934460-33 s.breithaupt@westermann.com Karl Westermann GmbH & Co. KG Albstr. 1 73770 Denkendorf | X | FPNR | |
| 01.08.2006 | 31.12.2009 | 22016605 | Verbundvorhaben: Dynamische Regelung von Prozessen zur Vergärung nachwachsender Rohstoffe unter Verwendung eines Propionsäure erkennenden Gas-Sensor-Arrays; Teilvorhaben 2 | Ziel des Verbundvorhabens ist die Erhöhung der Stabilität und Leistungsfähigkeit des Prozesses der Biogasbildung durch die Entwicklung einer dynamischen Regelstrategie auf Basis des Einsatzes eines Gas-Sensor-Arrays zur einfachen und kostengünstigen Ermittlung des Propionsäuregehalts in Biogasreaktoren. Airsense Analytics GmbH optimiert dabei die Analysetechnik zur Quantifizierung von Propionsäure. Erstellung eines Prototypen zur Ermittlung optimaler Sensoren und deren Messparameter. Nach ersten Erfahrungen wird ein Pflichtenheft erarbeitet und anschliessend der Protoyp überarbeitet. Anschliessend erfolg eine Anpassung an die Anforderungen der Biogasanlagen Betreiber. Bei erfolgreicher Durchführung des Projektes soll ein Produkt entstehen welches bei Airsense produziert werden soll. | Im Rahmen des Verbundvorhabens mit den Projektpartnern Leibniz–Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e.V. (ATB), Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM) und Airsense Analytics GmbH (Airsense) ist ein Messgerät zur Erfassung der Karbonsäuren in Fermentern von Biogasanlagen entwickelt worden, das kritische Belastungszustände erfassen kann. Hierzu wurden Langzeitversuche im Labormaßstab mit häufig in der Praxis eingesetzten Substraten durchgeführt. Hierbei konnte der Zusammenhang zwischen der Akkumulation der Propionsäure und Belastung des Fermenters eindeutig nachgewiesen werden. Die Bildung der prozesshemmenden Propionsäure ist sehr komplex. Mögliche Ursachen sind die Verfügbarkeit von Mikronährstoffen und zu hohe Ammoniakgehalte. Für die Kalibrierung Gas-Sensor-Arrays wurden umfangreiche Labortests hinsichtlich Probenvorbereitung, Pufferungssystem und signalaktiver Begleitstoffe durchgeführt. Das neu entwickelte autarke Gerät verfügt über eine Heizvorrichtung (Headspace) zum Erwärmen der flüssigen Proben aus dem Fermenter, eine beheizte Gasleitung zum Einlass eines kurzen Gaschromatographen und ein Gas-Sensor-Array. Das Gas-Sensor-Array besteht aus drei unterschiedlichen Metalloxidsensoren und einem Photoionisationsdetektor. Die Bedienerführung, Steuerung, Auswertung der Messsignale und Darstellung der Ergebnisse erfolgt über einen integrierten Mikrokontroller. Mit dem Gerät kann die Essigsäure- und Propionsäurekonzentration ermittelt werden. Die Quantifizierung erfolgt mit einem Standard, welcher vor der Analyse der Fermenter-Probe zu vermessen ist. Die Ergebnisse werden nach ca. 15 Minuten auf dem Display in gl-1 angezeigt. | Dr.-Ing. Andreas Walte Tel.: +49 3853993280 walte@airsense.com AIRSENSE Analytics GmbH Hagenower Str. 73 19061 Schwerin | X | FPNR |
| 01.11.2006 | 31.01.2009 | 22016606 | Verbundprojekt: Einsatz und Optimierung von kontinuierlich arbeitenden Verfahren zur Trockenvergärung von Energiepflanzen (Teilvorhaben 2) | Kontinuierliche Trockenvergärungsverfahren (TrVV) werden derzeit nur für die Behandlung von Bioabfällen und der organischen Fraktion von Restabfällen eingesetzt. Es sollen bisher noch nicht untersuchte offene Fragestellungen zur Trockenvergärung von Energiepflanzen untersucht werden. Übergeordnetes Ziel ist daher die Entwicklung einer Verfahrenskombination mit großtechnischer Umsetzung zur Optimierung der Biogasausbeute (Wirtschaftlichkeit) von TrVV. Basis für diese Entwicklung sind die aus der Bioabfallbehandlung bekannten kontinuierlichen TrVV. Recherche zu TrVV (Literatur, Patente, Evaluierung geeigneter Input-Materialien); Anpassung der aus der Verwertung von Bio- und Restabfall bekannten kontinuierlichen TrVV für den Einsatz in landwirtschaftlichen Biogasanlagen, besonders im thermophilen Milieu; labortechnische Untersuchungen (Batch-Versuche); Untersuchungen von thermischen Aufschlussverfahren zur Verbesserung der Verfügbarkeit von strukturreichen Substraten; Untersuchungen zur Wirkung und Nutzbarmachung von Gärresten auf Boden und Pflanzen. Umsetzung der Ergebnisse bei Erfolgsaussichten zur Etablierung der TrVV zu energetischen Nutzung von Energiepflanzen | Dipl.-Ing. Axel Hüttner Tel.: +49 55429308-14 a.huettner@igw-witzenhausen.de Pöyry Environment GmbH Bischhäuser Aue 12 37213 Witzenhausen | X | FPNR | |
| 01.04.2012 | 31.08.2015 | 22016611 | Verbundvorhaben: AgroForstEnergie II - Nachhaltige Erzeugung von Energieholz in Agroforstsystemen; Teilvorhaben 1: Ertragseffekte und Ökonomie | Agroforstwirtschaft bezeichnet den gleichzeitigen Anbau von Bäumen und einjährigen Kulturen auf einer Fläche mit dem Ziel, durch Synergiewirkungen der Kulturen einen ökonomischen und/oder umweltbezogenen Mehrwert zu erreichen. Eine moderne Spezialform der Agroforstsysteme (AFS) ist der streifenförmige Anbau schnellwüchsiger Bäume im Kurzumtrieb auf Ackerflächen. Der Anbau von Energieholz im Kurzumtrieb auf landwirtschaftlichen Flächen ist derzeit mit großen Hoffnungen verbunden. Er bietet bei tendenziell steigenden Holzpreisen eine lohnende Zukunftsoption für den Landwirt und einen Beitrag zur Kompensation fossiler Energieträger. Durch den Anbau in AFS können positive Effekte sowohl für die angrenzenden Ackerkulturen als auch für Natur und Umwelt entstehen. Die Gehölzstreifen können Windschutz erzeugen oder Wassererosion reduzieren. Die lange Bodenruhe innerhalb der extensiv bewirtschafteten Baumstreifen kann zu Bodenverbesserung und Kohlenstoffspeicherung beitragen und bietet Flora und Fauna Lebensraum. Insgesamt wird ein nachhaltiges Landnutzungssystem erschaffen, welches zum Erhalt der Leistungsfähigkeit unserer Ackerflächen beiträgt ohne die Notwendigkeit wirtschaftlicher Produktion aus den Augen zu verlieren. Basierend auf Ergebnissen der ersten Projektphase werden die Auswirkungen auf Boden, Mikroklima, Flora, Fauna und Erträge untersucht. Schwerpunkt dieses Teilprojektes liegt auf Ertragseffekten und Ökonomie des Gesamtsystems im Vergleich zur jeweiligen Monokultur. | Dr. habil. Armin Vetter Tel.: +49 3641 683-200 armin.vetter@tll.thueringen.de Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TLLLR) - Thüringer Zentrum Nachwachsende Rohstoffe Naumburger Str. 98 07743 Jena | X | FPNR | |
| 01.02.2013 | 31.01.2014 | 22016612 | Chemische Ligninzerkleinerung | Dieses Forschungsvorhaben umfasst Untersuchungen zur Eignung eines biomimetischen Ansatzes zur chemischen Zerkleinerung von Lignin in einheitliche Abbauprodukte vor dem Hintergrund einer Anwendung als Klebstoff für Holz und Holzwerkstoffe. Die Realisierung der Anwendung als Klebstoff erfordert die effiziente Vernetzung der Zerkleinerungsprodukte. Die geringere Reaktivität der Ligninbausteine im Vergleich zur Modellverbindung Phenol soll durch Modifizierung und Zugabe reaktiver Vernetzer ausgeglichen werden. Es werden vernetzende Komponenten mit entsprechender Größe und Funktionalität auf Ihre Eignung getestet. Zu Beginn des Projektes steht die Charakterisierung der zur Modifikation vorgesehenen Lignincharge hinsichtlich morphologischer und chemischer Eigenschaften. Der biomimetische Ansatz wird am Kraft-Lignin nachvollzogen, die Reproduzierbarkeit geprüft und durch die Verwendung alternativer Säuren und Eisenspezies die Möglichkeit einer Modifizierung untersucht. Zur Verifizierung des Zerkleinerungsprozesses erfolgt die Charakterisierung der Abbauprodukte im Vergleich mit der Datenbasis des Ausgangsproduktes. Zur Erhöhung der Reaktivität werden die Ligninbausteine durch Additions- und Substitutionsreaktionen sowie Transformation bestehender funktioneller Gruppen modifiziert. Ebenso erfolgt die Analyse und Bewertung verschiedener vernetzender Komponenten bezüglich des Potenzials zur Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit für die Vernetzungsreaktion der Ligninbausteine im Automated Bonding Evaluation System (ABES). | Dipl.-Ing. (FH) Marco Mäbert Tel.: +49 351 4662-352 maebert@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | X | FPNR | |
| 15.06.2016 | 14.06.2019 | 22016614 | Verbundvorhaben: Neue Resistenzquellen gegenüber Globodera pallida in Stärkekartoffeln (PARES); Teilvorhaben 1: Screening von Solanum-Arten auf Resistenz gegen Kartoffelzystennematoden - Akronym: PARES | Zahlreiche Schaderreger der Kartoffel bedrohen die Wirtschaftlichkeit des Anbaus von Stärkekartoffeln. Zu den besonders gefährlichen Schaderregern zählen die Kartoffelzystennematoden (Globodera pallida und G. rostochiensis); in einigen Anbauregionen für Stärkekartoffeln sind sie zum größten Problem geworden. Die Bekämpfung der Nematoden kann aus rechtlicher, wirtschaftlicher und ökologischer Sicht nur durch resistente Kartoffelsorten erfolgen. Es stehen derzeit nur wenige Kartoffelsorten mit Resistenz gegen die mittlerweile auf den Befallsflächen häufigste Art, G. pallida, zur Verfügung. Mittlerweile sind Populationen unter Feldbedingungen aufgetreten, die die Resistenz gegen den verbreiteten Pathotyp Pa3 von G. pallida überwinden können. Damit ist bereits jetzt eine erfolgreiche Bekämpfung der Kartoffelzystennematoden auf einigen Standorten nicht mehr möglich. Das Gesamtziel des Vorhabens ist deshalb die Entwicklung und Bereitstellung neuen, teiladaptierten genetischen Materials mit Resistenz gegenüber G. pallida Pathotyp Pa3 und dem neuen Virulenztyp Emsland. Wild- und Primitivformen der Kartoffel (Solanum spp.) sollen für die Züchtung neuer Stärkekartoffelsorten verwendet werden. Die Entwicklung von molekularbiologischen Verfahren zum Nachweis der verantwortlichen Resistenzgene wird eine beschleunigte Introgression neuer Resistenzgene in Hochleistungssorten und zudem die Kombination verschiedener Resistenzquellen ("Pyramidisierung") ermöglichen. Screening von Akzessionen aus Genbanken auf Resistenz gegen Kartoffelzystennematoden im Bioassay. Nach Auswahl geeigneter Klone wird mit dem präziseren Extraktionstest eine Phänotypisierung als Grundlage für die Marker-Entwicklung vorgenommen. Entwicklung und Anwendung eines Testsystems, das eine schnellere Untersuchung von Pflanzen aus Gewebekultur ermöglicht. Hierdurch kann in-vitro-Material wesentlich schneller untersucht werden, da die Knollenproduktion entfällt. | Dr. Sebastian Kiewnick Tel.: +49 531 299 3929 sebastian.kiewnick@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland Messeweg 11-12 38104 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.09.1997 | 31.05.2000 | 22016695 | Entwicklung einer neuen Verfahrenskette zur Derivatisierung von Chemiezellstoff ausgehend von der steam explosion von Holz | Der Aufschluß von Holz wird mit Hilfe von steam refining, steam explosion und Ammoniakexplosion mit dem Ziel betrieben, durch geeignete Wahl von Verfahrensparametern und Chemikalien die Abtrennung der Hemicellulosen und des Lignins von der Cellulose herbeizuführen. Der Bleiche kommt im Rahmen des Vorhabens eine zentrale Bedeutung zu. Ziel des Vorhabens ist das Erreichen der für Chemiezellstoffe üblichen Spezifikationen (Weißgrad, Polymerisationsgrad). Da der Zellstoff nicht getrocknet wird (never-dried pulp), wird eine gute Zugänglichkeit und somit eine hohe Reaktivität erwartet. Diese Effekte sollen von den Industriepartnern unter Anwendung der gebräuchlichen Analysemethoden und Derivatisierungsverfahren verifiziert werden. Die Industrie erwartet von diesem Vorhaben höhere Endproduktqualitäten und rohstoffseitige Einsparungen. Wesentlich für die industrielle Umsetzung wie für den wirtschaftlichen Erfolg wird sein, daß die Übertragung der Machbarkeitsstudie auf - verglichen mit der Zellstoffindustrie - relativ kleine, kontinuierlich zu betreibende Anlagen gelingt. | Nach steam explosion und steam refining Aufschlüssen konnten jeweils auf verschiedene Weise gebleichte Zellstoffproben erzeugt werden, die den vorab vereinbarten Kriterien wie Polymerisationsgrad, Weißgrad und Gehalt an Hemicellulosen entsprachen. Auch die Reaktivität ist mit den jetzt eingesetzten kommerziellen Chemiezellstoffen vergleichbar - wie die Industriepartner unabhängig von einander feststellten.Der Aufschluss mit Hilfe von flüssigem Ammoniak gelang nicht. Allerdings wurde eine andere Methode entwickelt, die sehr selektiv Lignin mit Hilfe von Monoethanolamin (MEA) zu löslichen extrahierbaren Bruchstücken abbaut, wobei die Cellulose im Gegensatz zu anderen bekannten Verfahren nicht angegriffen wird. Die Hemicellulosen werden hierbei in einer Vorhydrolyse weitestgehend entfernt. Die Ergebnisse implizieren, dass das MEA-Verfahren umfassend untersucht werden sollte, um die Vorraussetzung für eine technische Überführung zu schaffen. Dazu müssen die im Labormaßstab und in Versuchsanlagen gewonnenen ersten Erkenntnisse zu einem Gesamtverfahrenskonzept entwickelt und dieses in den Technikumsmaßstab übertragen werden. Sowohl bei der Verfahrensentwicklung selbst als auch bei der Nutzung der Nebenprodukte wird aufgrund des nach wie vor großen FuE-Bedarfs und der hohen Risiken eine nachhaltige Unterstützung notwendig sein. Vor dem Hintergrund der erheblichen Bedeutung für die deutsche Forstwirtschaft wird das Vorhaben im Rahmen eines Verbundvorhabens (Entwicklung einer neuen Verfahrenskette zur Derivatisierung von Chemiezellstoff auf der Basis des Monoethanolamin-Extraktionsverfahrens) mit den Teilvorhaben 1: FKZ: 22024300, Teilvorhaben 2: FKZ:22001701, Teilvorhaben 3: FKZ:22001801, Teilvorhaben 4: FKZ: 22001901 fortgesetzt. | Dr. Ties Karstens Tel.: +49 761 511-3598 ties.karstens@rhodia.freinet.de Cerdia Services GmbH Engesserstr. 8 79108 Freiburg im Breisgau | FPNR | |
| 01.10.2003 | 31.03.2007 | 22016701 | Nutzung der biologischen und genetischen Diversität der Minze mit dem Ziel optimierter Mentholproduktion | Ziel ist die Optimierung der physiologischen und ökologischen Leistungsfähigkeit von Minzen im Hinblick auf ihre Mentholproduktion. Aufbau bzw. Ausbau bestehender Minzekollektionen und die morphologisch-anatomische sowie biochemisch-genetische Charakterisierung ihrer Mitglieder. Nutzung der hohen Diversität der Minzen zur Neukombination gewünschter Eigenschaften mittels somatischer Hybridisierung. Entwickelte Minzeprototypen werden der Vermarktung zugeführt. Menthol ist Bestandteil vieler Produkte wie Phytopharmaka oder Kosmetika. Entwickelte Technologien und erstellte Prototypen sind von hohem wissenschaftlichen und wirtschaftlichen Interesse. Sie können einen Beitrag zur effizienten Nutzung pflanzlicher Germplasma-Ressourcen, für eine nachhaltige Rohstoffbereitstellung sowie zur Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit deutscher Unternehmen und Landwirtschaft leisten. Die Schaffung von Arbeitsplätzen in Produktion und Anbau ist möglich und die Kultivierung von Minze könnte eine wirtschaftlich interessante Alternative für Landwirte darstellen. | Dr. Inca Lewen-Dörr Tel.: +49 221 5062-456 doerr@mpiz-koeln.mpg.de Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung - Abt. Pflanzenzüchtung Carl-von-Linne-Weg 10 50829 Köln | FPNR | ||
| 01.10.2004 | 31.01.2007 | 22016703 | Grundlagen für einen modifizierten Viskoseprozess unter Verwendung heimischer Rohstoffe | Gegenstand des Vorhabens ist die Entwicklung eines modifizierten Viskoseprozesses auf Basis eines Sulfatzellstoffs, der unter Verwendung heimischer Rohstoffe, insbesondere auch des Durchforstungsholzes von Nadelwäldern hergestellt wird. Die Eignung eines derartigen Sulfatzellstoffs, dessen Einsatz vorrangig in der Papierindustrie vorgesehen ist, erscheint grundsätzlich möglich und trägt dazu bei die Marktposition von Sulfatzellstoff zu festigen. Vergleichende Untersuchungen von Sulfatzellstoff mit den üblicherweise für die Viskoseherstellung eingesetzten Sulfit- und Vorhydrolyse-Sulfatzellstoffen von der Zellstoffcharakterisierung über die Viskoseherstellung und Erspinnung von Fasern bis zur Bestimmung von textilmechanischen und strukturellen Merkmale der Spinnfasern. Die Ergebnisverwertung erfolgt durch die Unternehmen der Viskoseindustrie, denen ein neuer Rohstoff mit dem für seine Anwendung notwendigem Know-How angeboten wird, sowie durch die Sulfatzellstoffhersteller Blankenstein und Stendal, die so neben der Papierindustrie einen weiteren Kundenkreis erschließen können. Das Vorhaben wird durch ein Konsortium von führenden Viskoseherstellern Deutschlands und Europas unterstützt. | Beim Vergleich der Zellstoffe in den unterschiedlichen Stufen der Verarbeitung war das Verhalten des Papierzellstoffs der Zellstoff- und Papierfabrik Rosenthal GmbH & Co. KG (ZPR) von besonderem Interesse. Auffällig ist dieser Zellstoff durch den hohen DP, was zu hohen Vorreifezeiten führt. Der Papierzellstoff ist gekennzeichnet durch den höchsten Gehalt an Hemicellulose, aber auch durch einen hohen Anteil an anorganischen Bestandteilen. Die Morphologie und Struktur der Zellstoffe wurde charakterisiert. Der Papierzellstoff zeigte hier keine besonderen Auffälligkeiten. Im Rahmen der getesteten Zellstoffpalette nimmt er eine mittlere Position ein. Das Verhalten der Zellstoffe in der Alkalisierung, ihr Einfluss auf die Viskosequalität und den Spinnprozess sowie die Faserkennwerte wurde umfassend untersucht. Aufbauend auf einer umfangreichen Charakterisierung der Zellstoffe wurden die Unterschiede der Chemiezellstoffe zum ZPR-Papierzellstoff für die einzelnen Prozessstufen herausgearbeitet. Viskosen aus diesen Zellstoffen werden durch ihre Viskosität und Filtrierbarkeit charakterisiert. Es zeigte sich, dass die Reaktivität dieses Zellstoffs im Bereich von klassischen Chemiezellstoffen liegt. Als wesentliche Schwachstelle des Papierzellstoffs hatte sich die negative Beeinflussung des Filtrationsverhaltens der Viskose herauskristallisiert. Positiv war zu vermerken, dass die aus einer Viskose auf Basis des Papierzellstoffs ersponnenen Fasern im erreichten Eigenschaftsniveau ersponnenen Fasern aus Viskosen der Chemiezellstoffe durchaus vergleichbar waren. | Dr. habil. Hans-Peter Fink Tel.: +49 331 568-1815 fink@iap.fhg.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR |
| 01.08.2006 | 31.12.2009 | 22016705 | Verbundvorhaben: Dynamische Regelung von Prozessen zur Vergärung nachwachsender Rohstoffe unter Verwendung eines Propionsäure erkennenden Gas-Sensor-Arrays; Teilvorhaben 3 | Ziel des Verbundvorhabens ist die Erhöhung der Stabilität und Leistungsfähigkeit des Prozesses der Biogasbildung durch die Entwicklung einer dynamischen Regelstrategie auf Basis des Einsatzes eines Gassensor-Arrays zur einfachen und kostengünstigen Ermittlung des Propionsäuregehalts in Biogasreaktoren. Die BAM entwickelt dabei ein Kalibrierverfahren einschließlich eines Kalibrierstandards. Folgende Meilensteine sind geplant: Ermittlung signalaktiver Begleitstoffe (neben der Propionsäure) mittels gaschromatographischer Methoden (z. B. GC-MS). Erprobung neuer Sensoren und Sensorkombinationen der Fa. Airsense (Partner) anhand von Fermenterproben des ATB hinsichtlich der Selektivität der Propionsäurebestimmung. Entwicklung eines praxisgerechten Kalibrierverfahrens für das Gassensor-Array einschließlich eines geeigneten Kalibrierstandards. Ermittlung der Messunsicherheit des gesamten Gassensor-Arrays einschließlich des Beitrages der Kalibrierung. Erprobung des Verfahren in der Praxis. Das entwickelte Kalibrierset soll im Rahmen des Referenzmaterialprogramms der BAM (www.webshop.bam.de) oder durch autorisierte Anbieter (z.B. in Kombination mit dem Gassensor-Array) vertrieben werden. | Im Rahmen des Verbundvorhabens mit den Projektpartnern Leibniz–Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e.V. (ATB), Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM) und Airsense Analytics GmbH (Airsense) ist ein Messgerät zur Erfassung der Karbonsäuren in Fermentern von Biogasanlagen entwickelt worden, das kritische Belastungszustände erfassen kann. Hierzu wurden Langzeitversuche im Labormaßstab mit häufig in der Praxis eingesetzten Substraten durchgeführt. Hierbei konnte der Zusammenhang zwischen der Akkumulation der Propionsäure und Belastung des Fermenters eindeutig nachgewiesen werden. Die Bildung der prozesshemmenden Propionsäure ist sehr komplex. Mögliche Ursachen sind die Verfügbarkeit von Mikronährstoffen und zu hohe Ammoniakgehalte. Für die Kalibrierung Gas-Sensor-Arrays wurden umfangreiche Labortests hinsichtlich Probenvorbereitung, Pufferungssystem und signalaktiver Begleitstoffe durchgeführt. Das neu entwickelte autarke Gerät verfügt über eine Heizvorrichtung (Headspace) zum Erwärmen der flüssigen Proben aus dem Fermenter, eine beheizte Gasleitung zum Einlass eines kurzen Gaschromatographen und ein Gas-Sensor-Array. Das Gas-Sensor-Array besteht aus drei unterschiedlichen Metalloxidsensoren und einem Photoionisationsdetektor. Die Bedienerführung, Steuerung, Auswertung der Messsignale und Darstellung der Ergebnisse erfolgt über einen integrierten Mikrokontroller. Mit dem Gerät kann die Essigsäure- und Propionsäurekonzentration ermittelt werden. Die Quantifizierung erfolgt mit einem Standard, welcher vor der Analyse der Fermenter-Probe zu vermessen ist. Die Ergebnisse werden nach ca. 15 Minuten auf dem Display in g/l angezeigt. | Dr. Roland Becker Tel.: +49 30 8104-1121 roland.becker@bam.de Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) - Außenstelle Berlin-Adlershof Richard-Willstätter-Str. 11 12489 Berlin | X | FPNR |
| 01.11.2006 | 15.03.2008 | 22016706 | Zertifizierung von Biokraftstoffen | Zielsetzung des Vorhabens ist die Erstellung eines implementierungsfähigen Zertifizierungskonzeptes, das dazu beitragen soll, dass Biokraftstoffe entlang der Wertschöpfungskette auch wirklich nachhaltig gewonnen werden. Der konzeptionelle Vorschlag soll gemeinsam mit Vertretern der relevanten Ministerien und Institutionen, den verschiedenen Industrien, Handels- und sonstigen Unternehmen sowie Vertretern von NGOs entwickelt werden. Durch die Einbindung dieser Partner soll die spätere Umsetzung erleichtert werden. Der Vorschlag soll zunächst im Pilot und national, später auch international umgesetzt werden. Das Gesamtvorhaben soll in vier, aufeinander aufbauenden Phasen abgewickelt werden: (1) Erstellung Gesamtkonzept, (2) Internationalisierung, (3) Ausgestaltung System, (4) Implementierung. Als konkretes Ergebnis des Projektes wird ein Masterplan für die Einführung eines Zertifizierungssystems für Biokraftstoffe erwartet. Dieses Zertifizierungssystem soll zunächst in Pilotanwendungen und national, später international zum Einsatz gebracht werden. | Dipl. Kfm. Dr. Norbert Schmitz Tel.: +49 221 9727232 schmitz@meo-consulting.com Dr. Norbert Schmitz - meo Consulting Team Weißenburgstr. 53 50670 Köln | X | FPNR | |
| 01.07.2013 | 31.10.2016 | 22016712 | Verbundvorhaben: Optimierte Überführung der Cellulose und Hemicellulose von Getreidestroh in Zuckermonomere durch den kombinierten Einsatz der Thermodruckhydrolyse und neuartiger Enzymquellen; Teilvorhaben 2: Cellulolytische und hemicellulolytische Bakterien des Termitendarmes | Getreidestroh stellt eine wichtige erneuerbare Alternative zur Gewinnung von Bioethanol aus Nahrungsmitteln dar. Der innovative Ansatzpunkt dieses Förderprojekts besteht darin, dass eine effiziente Hydrolyse der Lignocellulose im Getreidestroh durch eine Kombination von Thermodruckhydrolyse und mikrobiellen Enzymen aus neuartigen Quellen erreicht werden soll. Für die bei der thermischen Behandlung nicht gepaltenen Poly- und Oligosaccharide werden cellulolytische und hemicellulolytische Bakterien und Hefen aus dem Termitendarm eingesetzt. Der Termitendarm wurde ausgewählt, weil Termiten sich schon seit über 100 Millionen Jahren auf den Abbau von Lignocellulose spezialisiert und dabei eine spezielle lignocellulolytische mikrobielle Flora entwickelt haben. Die Arbeitspakete im Einzelnen: AS1: Isolierung neuer cellulolytischer Bakterien und Hefen. AS2: Isolierung neuer hemicellulolytischer und glycolytischer Bakterien und Hefen. AS3: Bestimmung der optimalen Enzymproduktion von neuisolierten Bakterien und Hefen. AS4: Bestimmung der optimalen Enzymproduktion von bereits vorhandenen Bakterien und Hefen. AS5: Isolierung von Cellulasen, Hemicellulasen und Glycosidasen AS6: Biochemische Charakterisierung der isolierten Cellulasen, Hemicellulasen und Glycosidasen. AS7: Entwicklung von Sondenkits für die rasche Identifizierung von Polymer-abbauenden Mikroorganismen. AS8: Anfertigen des Abschlussberichtes und von Manuskripten für Publikationen. | Prof. Dr. Helmut König Tel.: +49 6131 39-22662 hkoenig@uni-mainz.de Johannes Gutenberg-Universität Mainz - FB 10 Biologie - Institut für Mikrobiologie und Weinforschung Johann-Joachim-Becher-Weg 15 55128 Mainz | X | FPNR | |
| 01.04.2014 | 31.03.2017 | 22016713 | Verbundvorhaben: Entwicklung innovativer mini(micro) KWK-Technologien auf Biomasse-Basis (Development of innovative small(micro)-scale biomass-based CHP technologies); ERA-Net-Vorhaben, Akronym: Small-scale BM based CHP; Teilvorhaben 1: Grundlegende Untersuchungen | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung, Prüfung und Optimierung neuer KWK-Technologien, die in Verbindung mit kleinen Biomasse-Feuerungen den Leistungsbereich von < 1 kW bis ca. 100 kW abdecken, da es in diesem Leistungssegment bis heute keine zuverlässige und wirtschaftlich betreibbare Technik angeboten wird. Es werden daher 3 verschiedene KWK-Konzepte untersucht: Ein thermoelektrischer Generator in Verbindung mit einem Pelletofen (25 - 50 W); Eine Mikro-ORC-Anlage in Verbindung mit einem Hackschnitzel- oder Pelletkessel (ca. 1 kW) sowie eine extern beheizte Gasturbine in Verbindung mit einem innovativen Hochtemperaturwärmetauscher (5 - 100 kW). Die Arbeiten werden in 6 technisch / wissenschaftlichen Arbeitspaketen (AP)sowie je einem Arbeitspaket für die Koordination / Administration und die Ergebnisverwertung durchgeführt: AP 1: Definition der Rahmenbedingungen; AP 2: Grundlegende Untersuchungen zu ascheabhängigen Problemen bei Hochtemperaturwärmetauschern; AP 3:Entwicklung und Prüfung der TEG-Technologie; AP 4: Entwicklung der Mikro-ORC-Technologie; AP 5: Entwicklung eines Hochtemperaturwärmetauschers für Gasturbinen-Anwendungen; AP 6: Techno-Ökonomische Analyse der neuen Mikro-KWK-Technologien für Biomasse; AP 7: Ergebnisverwertung; AP 8: Projektmanagement und -koordination. | Dr. Hans Hartmann Tel.: +49 9421 300-112 hans.hartmann@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | X | FPNR | |
| 01.11.2015 | 30.09.2018 | 22016714 | Prüfung von Pappelsorten aus anderen EU-Staaten für Kurzumtriebsplantagen (EU-POP) - Akronym: EU-POP | Im Rahmen eines von ASP initiierten EU-weiten Sortenaustausches wurden im Frühjahr 2014 45.000 Stecklinge von 29 Sorten von 9 Züchtungsinstitutionen zur Anlage von 21 Prüffeldern in 12 Ländern verschickt. Auf den bayerischen Prüffeldern gepflanzte, ausländische Pappelsorten sollen unter süddeutschen Standortsbedingungen hinsichtlich ihrer KUP-Eignung bewertet werden. Durch Vergleichsanbauten leistungsfähiger Sorten aus anderen Ländern besteht die Chance, geeignete Sorten für den Anbau in Deutschland zu übernehmen. Beispiel für die KUP-Tauglichkeit ausländischer Sorten ist die belgischen Sorte "Bakan" die in die bayerischen Sortenempfehlungen aufgenommen wurde. Das Projekt fördert die EU-weite Zusammenarbeit und den grenzüberschreitenden Austausch von KUP-geeigneten Pappelsorten. Durch internationale Arbeitsteilung - Züchtung im Ausland und Sortenprüfung in Deutschland - können schnellere Ergebnisse erzielt und Züchtungskosten eingespart werden. Für Züchter werden die Vermarktungschancen für unter unseren Standortsbedingungen geeignete Sorten auf dem deutschen Markt deutlich verbessert. • Bewertung der Sortenentwicklung auf den Prüffeldern • Laufende Pflege der etablierten Sortenschauen und Prüffelder • Bonitur phänologischer und wachstumskundlicher Merkmale (Anwuchsverhalten, Höhenentwicklung, Vegetationsabschluss, Ausfälle) • Beerntung der Versuchsfelder und sortenweise Ertragsermittlung • Bewertung der Kurzumtriebstauglichkeit der Sorten • Erarbeitung von Sortenempfehlungen bzw. Datengrundlagen für Zulassungsanträge nach FoVG • Genetische Charakterisierung zulassungsfähiger Sorten für Kontrollzwecke, Ergänzung der Sortenkatasters • Ausbau der Kontakte zu ausländischen Projektpartnern bzw. Züchtungseinrichtungen i.S. von Kooperationen (Sicherung weiterer Sorten, Austausch sortenspezifischer Erfahrungen) • Öffentlichkeitsarbeit für KUP mit Schwerpunkt Sortenberatung: Nutzung der Sortenschauen und Prüffelder i.R. von Exkursionen | Randolf Schirmer Tel.: +49 8666 9883-26 randolf.schirmer@awg.bayern.de Bayerisches Amt für Waldgenetik Forstamtsplatz 1 83317 Teisendorf | X | FPNR | |
| 01.12.2016 | 29.02.2020 | 22016716 | Verbundvorhaben: Herstellung von innovativen Monofilamenten für Bürstenanwendungen aus biobasierten Hybridpolyamiden (ProPAMO); Teilvorhaben 2: Entwicklung und Optimierung der proteinogenen Materialbasis - Akronym: ProPAMo | ¿Entwicklung und Musterproduktion von trockenen Proteinhydrolysaten geeigneter Qualität aus 3 verschiedenen Rohwaren mit verschiedenen Molekulargewichten, Charakterisierung der Hydrolysatmuster, Optimierung der Produktionsparameter für bestmöglicher Kompatibilität zu den ausgewählten Kunststoffen (vorrangig Polyamide); Entwickluing geeigneter Trenn- und Aufreinigungsverfahren für die optimale Vernetzbarkeit von PA und Hydrolysat; Umsetzung in eine industrielle Technologiekonzeption. AP 1 Bereitstellung von trockenen und umfassend charakterisierten Proteinhydrolysatmustern - nach Standardbedingungen und in zwei Parametervariationen hergestellt AP 2 Eingrenzung der Herstellparameter, nachträgliche Herstellung der erforderlichen Produktreinheit (Fett- und Aschefreiheit, Enfärbung u.a.). Entwicklung einer für die Polymerisation geeigneten Materialrezeptur AP 3 Produkt- und Ausbeuteoptimierung durch technologische Veränderungen AP 3.1 Kombination von hydrothermaler und enzymatischer Hydrolyse; Ersetzung der Nachbehandlung durch eine effektive Vorbehandlungstechnologie AP 3.2 Ausarbeitung einer Technologiekonzeption für die Herstellung von Proteinhydrolysaten für Biohybridpolymere auf PA-Basis; AP 3.3 Übertragung dieser Technologie-konzeption auf die technische Anlage bei dem nicht antragstellenden Partner SARIA AP 3.4 Anapssung und Präzisierung der Verfahrens- und Aufarbeitungs-bedingungen nach den Ergebnissen der technischen Erprobung. AP 4 begleitende Untersuchung und Charakterisierung aller Hydrolysat-muster und technischen Mengen hinsichtlich Proteingehalt, Verunreinigungen (Fett, Asche, Wasser), Molekulargewichtsverteilung sowie nach anderen von den Partnern gewünschten Parametern. | Wichtigstes Ergebnis des Vorhabens ist die Identifizierung einer Materialkombination aus Proteinhydrolysat und geeignetem Polyamid sowie die Evaluierung eines Verarbeitungsprozesses im Technikumsmaßstab, nach dem sich prinzipiell Abrasivbürsten auf Monofilamentbasis herstellen lassen. Es wurden eine Reihe neuer Erkenntnisse hinsichtlich der Eigenschaftsoptimierung und Analytik von Proteinhydrolysaten gewonnen. So konnte der Einfluss der Materialherkunft (Knorpel bzw. Knochen) auf die physikochemischen Eigenschaften des Hydrolysats aufgeklärt werden. Zum anderen wurde eine Reihe von Prozessparametern (Compoundierung, Filamentherstellung) umfangreich angepasst und optimiert. Insbesondere die Bedeutung eines Entgasungsschritts für die Herstellung derartiger Compounds konnte erfolgreich dokumentiert werden. Die Arbeiten der Firma ANiMOX im Teilvorhaben 2 waren im Rahmen des Projektes in vier Arbeitspakete untergliedert: die Versuche zur Rohstoffaufbereitung und Proteinhydrolysatrezeptur, der Entwicklung und Bereitstellung von Proteinhydrolysatmustern sowie der fortlaufenden Optimierung von Prozess und Ausbeute, Entwicklung eines scale up Schrittes und der Bereitstellung technischer Mengen des Proteinhydrolysates und die projektbegleitende Analytik und Qualitätssicherung der Proteinhydrolysatmuster. Es wurden zu Beginn des Projektes Proteinhydrolysatmuster nach definierten Bedingungen und in zwei Parametervariationen aus verschiedenen tierischen Rohstoffen entwickelt und hergestellt. In der zweiten Projekthälfte erfolgte dann die Umsetzung eines ersten scale up Schrittes und der Bereitstellung technischer Mengen des für die Compoundierung nutzbaren Proteinhydrolysates für das Fraunhofer IAP. Mit den im Technikum erreichten und durchgehend analysierten und bilanzierten Ergebnissen, kann ein Proteinhydrolysat aus kostengünstigen tierischen Nebenprodukten und in den Qualitätsstufen Lebensmittel, Futtermittel und technisch für vielfältige Anwendungen hergestellt werden. | Dipl.-Ing. (FH) Thomas Grimm Tel.: +49 30 6392-1041 t.grimm@animox.de ANiMOX Gesellschaft mit beschränkter Haftung Max-Planck-Str. 3 12489 Berlin | X | FPNR |
| 01.10.2018 | 31.03.2022 | 22016717 | Verbundvorhaben: Innovative Verfahrensketten für Holzbrennstoffe; Teilvorhaben 1: Innovatives Aufbereitungskonzept für HHS - Neuartiger Schneckenhacker, Gesamtkonzept der alternativen HHS-Bereitstellung - Akronym: InnoFuels | Ziel des Vorhabens "InnoFuels" ist es, innovative Verfahren zur Produktion und Aufbereitung von Holzbrennstoffen in konventionelle Prozessketten zu integrieren und die dadurch entstehenden neuen Verfahrensketten und Brennstoffe im Praxisversuch zu bewerten. Hierzu werden zwei neuartige Verfahren, der Schneckenhacker Effiter 20.30 der Firma Alvatec GmbH & Co. KG (TV 1), sowie die Hackschnitzelpresse der Firma Bohnert-Technik GmbH (TV 2) verwendet. Mit beiden Verfahren entstehen Brennstoffe, die sich maßgeblich von typischen Holzbrennstoffen unterscheiden und durch ihre veränderten Produkteigenschaften einen positiven Einfluss auf die Energieeffizienz und damit auf die Kosten der Gesamtverfahrensketten, auf die weitere Aufbereitung mittels Trocknung, Lagerung und Pelletierung, auf die Emissionen an CO, NOX und Gesamtstaub bei der Verbrennung in Kleinfeuerungsanlagen zur Wärmebereitstellung und auf den Wirkungsgrad bei dezentralen Holzgas-BHKWs haben können | Dr. Daniel Kuptz Tel.: +49 9421 300-118 daniel.kuptz@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | FPNR | ||
| 01.01.2019 | 30.06.2022 | 22016718 | Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung biobasierter Verdickersysteme zur Herstellung von Schmierfetten; Teilvorhaben 2: Synthese der Verdickersysteme - Akronym: PolyBioFe | Das Ziel des vorliegenden Projektes bestand darin, nahezu 100 % biobasierte Schmierfette herzustellen. Zum Erreichen dieses Ziels sollten drei unterschiedliche, biobasierte, polymere Verdickersysteme entwickelt werden und ein passender Herstellungsprozess für die entsprechenden Schmierfette abgeleitet werden. Die zu untersuchenden polymeren Verdicker sollten Polyharnstoffe, Polyester und Polyamide sein, die aus kommerziell verfügbaren bzw. sich in der Entwicklung befindlichen biobasierten Rohstoffen hergestellt werden sollten. Als biobasiertes Basisöl sollte insbesondere Rizinusöl verwendet werden. Die entwickelten Schmierfette sollen anschließend am Anwendungsbeispiel Wälzlager auf ihre Einsatztauglichkeit in Maschinenelementen qualifiziert werden. | Prof. Dr. Ralf Weberskirch Tel.: +49 231 755-3862 ralf.weberskirch@tu-dortmund.de Technische Universität Dortmund - Fakultät für Chemie und Chemische Biologie - Polymere Hybridsysteme Otto-Hahn-Str. 6 44227 Dortmund | X | FPNR | |
| 01.04.1996 | 31.03.1998 | 22016795 | Verbundvorhaben: Technischer Raps: Teilvorhaben 2: Untersuchungen zum technischen Einsatzpotential pflanzlicher Proteine aus entfettetem Raps als Grundstoff für technische Nutzungen - Vorlaufforschung | Ziel des Forschungsvorhabens war es, die Eignung von Rapsproteinen für folgende Anwendungsgebiete zu untersuchen: - Oberflächenbeschichtung für Papier, Fasern, Kartonagen, - Matrixbinder für Papier und Katonagen, - Co - Binder in Papierstreichfarben, - Hot melts zur Verleimung von Papier, Holz und Verbundwerkstoffen, - Etikettierklebstoffe | Es wurden grundlegende Kenntnisse zur Bedeutung der Aufbereitungsverfahren von Rapsproteinisolaten für die chemische Zusammensetzung, zu strukturellen Aspekten der chemischen Modifizierung von Rapsproteinen sowie zu Struktur-Funktionalitäts-Beziehungen erarbeitet. Aus den Ergebnissen lassen sich folgende Schlussfolgerungen für mögliche Korrelationen zwischen dem Zustand der Proteine, den physikalischen Kenngrößen und der potentiellen technischen Anwendung ableiten. Die entwickelten bzw. erprobten Methoden zur Modifizierung von Proteinen sowie Informationen zur Versuchsdurchführung und Ergebnisse der Forschungsarbeiten werden im Abschlußbericht ausführlich dargestellt. Rapsproteinisolate erweisen sich für einen Einsatz als Streich- und Beschichtungsmittel als grundsätzlich geeignet. Mit dem Vorhaben konnte ein bedeutender Beitrag zur Entwicklung und Charakterisierung von modifizierten Rapsproteinen und Proteinisolaten sowie zur Aufklärung von Struktur-Eigenschafts-Beziehungen in Hinblick auf potentielle Anwendungsgebiete geleistet werden. Die Forschungsergebnisse und die entwickelten Methoden wurden dem Verbundpartner Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung (IVV) zur Weiterentwicklung der Aufbereitungsverfahren und zur Entwicklung von industriellen Anwendungsgebieten für Rapsproteinisolate zur Verfügung gestellt. Die anwendungsbezogenen Untersuchungen und Entwicklungsarbeiten wurden vom IVV in Zusammenarbeit mit gewerblichen Partnern durchgeführt (vgl. Ergebnisse zum Vorhaben 95NR101). | Klaus Dieter Schwenke Tel.: +49 33203 30 58 32 Institut für Angewandte Proteinchemie e.V. Stahnsdorfer Damm 81 14532 Kleinmachnow | FPNR | |
| 01.02.2003 | 30.06.2005 | 22016801 | Einstufige, thermophile Vergärung Nachwachsender Rohstoffe unter besonderer Berücksichtigung nachhaltiger Perspektiven in der ackerbaubetreibenden Landwirtschaft | Vorhabensziel: Realisierung einer großtechnischen Biogasanlage im landwirtschaftlichen Bereich mit folgenden Zielsetzungsebenen: 1) Ökonomisch: Produktion und Verkauf von Strom- und Wärmeenergie; Annahmestelle externer organischer Stoffe zur Verwertung (keine Gülle). 2) Ökologisch: Energieerzeugung auf Basis nachwachsender Rohstoffe. 3) Agrarpolitisch: ackerbauliche Nutzung zur Erzeugung von Nawaros exklusiv für eine regenerative Energiegewinnung. 4) Technisch: Einführung einer innovativen Verfahrenstechnik für Biogasanlagen im landwirtschaftlichen Bereich durch emallierte Fermenter, zentral von oben angetriebenen Rührwerk, externe Wärmetauscher, automatisierte Einbringung von Feststoffen. 5) Wissenschaftlich: Gewinnung von Prozessdaten zur wissenschaftlichen Auswertung. Arbeitsplanung: 6 Monate Planung u. Bau, 10 Jahre Projektbetrieb, davon die ersten 3 Jahre wissenschaftlich begleitet. Ergebnisverwertung: Nachweisführung einer nachhaltigen Rentabilität von ackerbaulicher Nutzung zur Erzeugung regenerativer Energien im Vergleich zum konventionellen Ackerbau. Optimierung von Synergien aus den Bereichen Ökologie, Wissenschaft und Prozesstechnik. | Rainer von Meer Tel.: +49 22262116 von.meer@t-online.de Schornbuscher Biogas GmbH & Co KG Monikastr. 110 53881 Euskirchen | FPNR | ||
| 01.12.2003 | 30.06.2004 | 22016803 | Planungstudie für die Errichtung einer Pilotanlage für die Technologievalidierung Biomass-to-Liquid-(BTL)-Kraftstoffe | Im Rahmen der Arbeiten der Arbeitsgruppe "Biogene Kraftstoffe" des Bundesministeriums für Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft (BMVEL), war festgestellt worden, dass die Demonstration unterschiedlicher Verfahrensrouten für BTL-Kraftstoffe im Pilotmaßstab notwendig ist, um belastbare Daten und Aussagen zu den technischen, ökonomischen und insbesondere ökologischen Parametern von BTL-Kraftstoffen gewinnen zu können. Hauptziel des geplanten o. g. Projekts ist Durchführung eine Projektstudie als Vorarbeit für die mögliche Errichtung dieser, durch die vorgenannte Arbeitsgruppe angeregten BTL-Pilotanlage sowie die Prüfung, ob dies am Stand-ort Reiche Zeche des Antragstellers (ASt), der Technischen Universität Bergakademie Freiberg, möglich ist. Dabei soll die Verfahrenskette Biomasseaufbereitung Þ Vergasung Þ Gasreinigung Þ Gasaufbereitung Þ FT-Synthese Þ Pro-duktaufbereitung auf ihre Verwirklichbarkeit hin untersucht werden. Im Vordergrund stehen soll zunächst die Nut-zung von Holz, die Option Stroh soll offen gehalten werden. Im Rahmen der Projektstudie sollen die folgenden Arbeitspakete bearbeitet werden: 1. Verfahrenstechnik mit verschiedenen Unterarbeitszielen zur Auslegung der Anlagenkomponen-ten auf Basis des zu erstellenden technischen Konzepts, angefangen beim Biomasselager ü-ber die verschiedenen Vergasungsverfahren bis hin zur Aufbereitung der FT-Produkte zu Kraftstoffen. Ebenfalls sollen denkbare Synergieeffekte in Zusammenhang mit der bestehen-den Hochdrucksynthesegasanlage (HP-POX) untersucht werden. 2. Kostenschätzung, d.h. Feststellung der Kosten und des Mittelbedarf für die Errichtung einer Pilotanlage. 3. Genehmigungsfähigkeit und Umweltrelevanz, 4. Gesamtbewertung mit Aussagen zur technischen, ökonomischen und ökologischen Machbar-keit einer BTL-Pilotanlage. Im Rahmen des Projekts soll die technische Auslegung hinsichtlich drei thermochemischer Vergasungsverfahren erfolgen., | Prof. Dr.-Ing. Bernd Meyer Tel.: +49 3731 39-4510 bernd.meyer@iec.tu-freiberg.de Technische Universität Bergakademie Freiberg - Fakultät für Maschinenbau, Verfahrens- und Energietechnik - Institut für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen (IEC) Fuchsmühlenweg 9 D 09599 Freiberg | FPNR | ||
| 01.03.2012 | 31.12.2014 | 22016811 | Nachhaltige Ganzpflanzengetreideproduktion | Maisbetonte Fruchtfolgen sollten künftig stärker durch Ergänzungen aufgelockert und somit das Anbauspektrum von Kosubstraten für die Biogasproduktion erweitert werden, um problematischen Entwicklungen des Energiepflanzenanbaus entgegenzuwirken. Dazu kann der Anbau von Ganzpflanzengetreide einen bedeutenden Beitrag leisten, da es mit geringem Aufwand und Kosten produziert und einfach in Fruchtfolgen integriert werden kann. Aufgrund des frühen Erntetermins bietet sich zudem die Möglichkeit die Substratversorgung von Biogasanlagen zu stabilisieren. Während im vorherigen Projekt zum Thema Ganzpflanzengetreide mögliche Pflanzenschutzmitteleinsparungen sowie diverse Wintergetreidearten, -sorten und -mischungen untersucht wurden, fokussiert sich dieses Anschlussvorhaben auf verschiedene Aussaat- und Düngestrategien sowie Untersaaten. Dazu werden Parzellenversuche in Brandenburg, Mecklenburg-Vorpommern, Nordrhein-Westfalen und Thüringen angelegt, um den Einfluss unterschiedlicher Saatzeiten und -stärken sowie Stickstoffdünger und -mengen auf die Biomasseproduktion und die spezifischen Methanausbeuten von Ganzpflanzengetreide zu analysieren. Weiterhin wird die Etablierung diverser Untersaaten im Ganzpflanzengetreide untersucht. Mit diesen Versuchen soll das Anbauverfahren, das sich bisher im Wesentlichen an der Marktfruchtgetreideproduktion orientiert, stärker an die Ganzpflanzengetreideproduktion angepasst und bezüglich Umweltverträglichkeit und Kosteneffizienz optimiert werden. | Andrea Biertümpfel Tel.: +49 3641 683-190 andrea.biertuempfel@tll.thueringen.de Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TLLLR) - Thüringer Zentrum Nachwachsende Rohstoffe Naumburger Str. 98 07743 Jena | X | FPNR | |
| 01.07.2013 | 31.01.2017 | 22016812 | Verbundvorhaben: Optimierte Überführung der Cellulose und Hemicellulose von Getreidestroh in Zuckermonomere durch den kombinierten Einsatz der Thermodruckhydrolyse und neuartiger Enzymquellen; Teilvorhaben 3: Cellulose-abbauende Archaea | Um den Aufschluss der Lignocellulose aus Getreidestroh kostengünstiger und effizienter zu machen sollen mikrobieller Enzyme wie Cellulasen, Hemicellulasen, Laccasen und Peroxidasen aus extremophilen Mikroorganismen (vorwiegend Archaea) isoliert werden. Die DSMZ besitzt weltweit die umfangreichste Sammlung extremophiler Mikroorganismen. Das Temperaturoptimum der Cellulaseenzyme dieser extremophilen Organismen liegt oft bei etwa 80° C, was u.a. die Gefahr einer Kontamination mit anderen mesophilen Bakterien reduziert. Dadurch wird sich die Ausbeute an Zucker und damit in Folge auch die Bioethanolproduktion erhöhen. Um das Ziel zu erreichen, wird die DSMZ zunächst extremophile Organismen auf ihre cellulolytische Aktivitäten hin untersuchen und dem Verbundpartner SeqLab zur DNA-Sequenzierung zur Verfügung stellen. Außerdem wird die DSMZ SeqLab bei der Suche nach cellulolytischen Genen, die durch Metagenomanalyse von Umweltproben erhalten wurden, mit ihrer Bioinformatik unterstützen. Die Neuisolate der cellulolytischen Mikroorganismen werden von der DSMZ in Reinkultur genommen, chemotaxonomisch charakterisiert und unter besonderer Berücksichtigung der metabolischen Eigenschaften phänotypisiert werden. Dies ist notwendig um die Neuisolate valide benennen zu können. Die axenischen Kulturen der identifizierten Stämme werden an der DSMZ durch Gefriertrocknung und Lagerung konserviert, damit sie für die Herstellung von Enzymen zur Verfügung stehen. | Dr. Brian Tindall Tel.: + 49 531-2616-224 brian.tindall@dsmz.de Leibniz-Institut DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH Inhoffenstr. 7 B 38124 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.04.2014 | 31.07.2017 | 22016813 | Verbundvorhaben: Entwicklung der nächsten Generation sauberer Holzöfen (Development of next generation and clean wood stoves), ERA-Net-Vorhaben, Akronym: Wood Stoves 2020; Teilvorhaben 1: Grundlegende Untersuchungen | Das Projekt zielt darauf ab, umfassende Verbesserungen bei keinen Holzöfen herbeizuführen und die angewendeten Technologien hinsichtlich des Schadstoffausstoßes und des Wir-kungsgrades der Brennstoffausnutzung deutlich und nachhaltig weiterzuentwickeln. Dabei steht nicht nur die eigentliche Ofentechnik sondern das gesamte System im Blickpunkt. Das heißt, dass auch technologische Verbesserungen zur automatischen Luftmengenregelung, zur Wärme¬speicherung, zur Schornsteinzugregelung aber auch die Minimierung des Bedie-nereinflusses und der Stillstandverluste angestrebt werden, so dass Lösungen für eine er-folgreiche Systemeinbindung von Holzöfen mit hohem Wirkungsgrad angeboten werden. Die Arbeiten werden in 4 technisch / wissenschaftlichen Arbeitspaketen (AP)sowie je einem Arbeitspaket für die Koordination / Administration und die Ergebnisverwertung durchgeführt: AP 1: Automatische Prozesskontrolle für Öfen; AP 2: Maßnahmen zur Emissionsminderung; AP 3: Verbesserung der Effizienz und der Anwendbarkeit; AP 5: Ausarbeitung und Verbreitung von Leitlinien für emissionsarme Öfen; AP 8: Projektmanagement und -koordination. | Dr. Hans Hartmann Tel.: +49 9421 300-112 hans.hartmann@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | FPNR | ||
| 01.05.2017 | 15.08.2020 | 22016816 | Substitution von Hefeextrakt in industriell relevanten Bioprozessen (SubBioPro) - Akronym: SubBioPro | Der Einsatz von Hefeextrakt als komplexe Nährstoffquelle ist ein bedeutender Kostenfaktor in zahlreichen biotechnologischen Prozessen. Ziel dieses Projekts ist es daher, Hefeextrakt in industriell relevanten Bioprozessen durch agrarische Reststoffe zu ersetzen, ohne dabei eine Verschlechterung der Produktkonzentrationen und Produktivitäten in Kauf nehmen zu müssen. Dazu wird eine Optimierungsstrategie entwickelt, mit der zunächst die Nährstoffanforderungen der verwendeten Stämme aufgeklärt werden. Anhand dieser Informationen kann dann ggf. zusätzlich zum Reststoff-Hydrolysat eine gezielte Supplementierung erfolgen. Im Rahmen dieses Projekts soll die Anwendbarkeit dieser Optimierungsstrategie am Beispiel der Fermentationsprozesse zur Herstellung von L-Lactat, Erythrit, 1,3-Propandiol und 3-Hydroxypropionaldehyd untersucht werden. Diese Auswahl umfasst aerobe, mikroaerobe und anaerobe Fermentationen mit Bakterien und einen hefeähnlichen Pilz und deckt somit eine möglichst hohe Bandbreite an Bioprozessen ab. Die Arbeiten umfassen folgende Arbeitspakte: AP-1: Hydrolyse der Reststoffe; AP-2: Medienoptimierung zur fermentativen Herstellung von L-Lactat mit Lactobacillus sp.; AP-3: Medienoptimierung zur fermentativen Herstellung von 1,3-Propandiol mit Clostridium butyricum AKR102a; AP-4: Medienoptimierung zur fermentativen Herstellung von Erythrit mit Moniliella pollinis; AP-5: Medienoptimierung zur Biomasseproduktion von Lactobacillus reuteri; AP-6: Technologie- und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung für die Hydrolyse und die Bioprozesse; AP-7: Begleitende Analytik | Dr. Ulf Prüße Tel.: +49 531 596-4270 ulf.pruesse@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.04.2019 | 31.12.2021 | 22016817 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer emissionsarmen Einzelraumfeuerung für bedarfsgerecht erzeugte und qualitätsgesicherte Holzhackschnitzel; Teilvorhaben 1: Theoretische und experimentelle Untersuchungen, emissionsrechtliche Evaluierung - Akronym: SiTroFen | Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines ökonomisch vielversprechenden Technologiedemonstrators für einen Hackschnitzelofen sowie die Demonstration der Praxistauglichkeit inklusive der notwendigen Brennstoffkette in einer realen Einsatzumgebung. Dieser innovative Ansatz ist durch zwei Grundüberlegungen geprägt. Zum einen soll die grundlegende Erforschung und Entwicklung des Kaminofens inklusive der notwendigen HHS-Bereitstellungs- und Logistikkette unabhängig von speziellen Herstellerinteressen vorangetrieben werden, um eine später breite Markteinführung zu ermöglichen. Zum anderen soll aber auch sichergestellt werden, dass die Entwicklung zu einem marktfähigen Produkt führen kann. Daher ist das Projekt zweistufig angelegt. Zunächst soll eine effiziente und wirtschaftliche Alternative zum Scheitholz-Erlebnisofen entwickelt werden. Hierbei steht vor allem ein stabiler und emissionsarmer Betrieb mit hohem Wirkungsgrad im Vordergrund. Obwohl sich die Nennleistung des Ofens unterhalb von 4 kW und damit außerhalb der Messpflicht der 1. BImSchV befindet, ist die Minderung von Emissionen ein primäres Projektziel. Es besteht der Anspruch, die für Einzelraumfeuerungen geltenden Grenzwerte der 1. BImSchV für Staub und CO auch im üblichen Realbetrieb zu unterschreiten und gleichzeitig hohe Wirkungsgrade zu erzielen. Anhand von Versuchen im Labor- und Technikumsmaßstab soll die Anlage am DBFZ und der Fachhochschule Südwestfalen entsprechend in der ersten Projektphase entwickelt und optimiert werden. In dieser Zeit soll bereits über einen Projektbeirat die Industrie eingebunden werden. Deren Rückmeldungen sollen in die Entwicklung Eingang finden und im engen Austausch soll die Bereitschaft zur Beteiligung an der zweiten Phase gewonnen werden. In der zweiten Phase soll dann mindestens ein Unternehmen einsteigen, einen Prototypen auf der Grundlage des entwickelten Demonstrators bauen und diesen in einer realen Einsatzumgebung testen. | Das Ziel des Projektes war die Entwicklung eines ökonomisch vielversprechenden Technologiedemonstrators sowie die Demonstration der Praxistauglichkeit eines oder mehrerer Prototypen des Hackschnitzelofens inklusive der notwendigen Brennstoffkette in einer realen Einsatzumgebung. Ein solcher Hackschnitzelofen sollte mit einem der Pelletqualität vergleichbar homogenem, aber günstigeren Brennstoff betrieben werden. Gleichzeitig sollte der Ofen das Wohlfühlerlebnis einer Kaminofenflamme bieten und somit eine Alternative für den Austausch von Scheitholz-Einzelfeuerungen darstellen. Konkret wurden folgende Ergebnisse erreicht: - der Einsatz von Präzisionshackgut ist in der entwickelten Einzelraumfeuerung möglich. Trotz der überwiegend niedrigen Verbrennungswärmeleistung (< 4 kW) konnten für alle getesteten Brennstoffsortimente im stationären Zustand CO- sowie Staubemissionen unter den Grenzwerten der 1. BImSchV gemessen werden. Variationen des Brennstoffs in der Versuchsbrennkammer haben ergeben, dass - lufttrockene Brennstoffe am besten geeignet sind - im untersuchten Bereich von 8-16 mm die Stückigkeit keinen großen Einfluss hat - die Fördertechnik insgesamt an den Brennstoff angepasst werden muss und kann - und die unterschiedliche Schüttdichte der verschiedenen Holzarten eine Anpassung der Förderleistung der Dosierung erfordert. Die Emissionen lagen dabei insgesamt, noch ohne weitergehende Optimierung der Brennkammer, schon im Bereich guter Pelletöfen. Aus Marktsicht müssen weitere Kriterien erfüllt sein. Neben dem Produktdesign, das in dieser Phase noch ausgeklammert wurde, sind das als wichtige Randbedingungen der Bedienkomfort, die Geräuschkulisse und nicht zuletzt das Flammendesign, das ganz wesentlich das Feuererleben bestimmt. Diese werden im Rahmen des Projektes explizit betrachtet. | Dr. rer. nat. Ingo Hartmann Tel.: +49 341 2434-541 ingo.hartmann@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR |
| 01.01.2019 | 30.06.2022 | 22016818 | Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung biobasierter Verdickersysteme zur Herstellung von Schmierfetten; Teilvorhaben 3: Entwicklung von Schmierfettformulierungen - Akronym: PolyBioFe | Ein bedeutender Anteil von fossilen Rohstoffen wird in der chemischen Industrie zur Herstellung von Schmierstoffen eingesetzt. Schmierstoffe werden meist zur Schmierung von Maschinenkomponenten, wie beispielsweise Wälzlagern, verwendet. Sie sind essentiell, um Reibung und damit den Energieverbrauch zu senken sowie ein vorzeitiges Versagen der Maschinenelemente durch Verschleiß zu verhindern. Die meisten auf dem Markt erhältlichen Schmierstoffe werden heute auf Basis fossiler Rohstoffe hergestellt. Nur ein kleiner Teil des Marktes (ca. 5%) wird durch biobasierte Schmierstoffe abgedeckt. Dabei handelt es sich in den meisten Fällen um Öle auf Esterbasis, die aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden. Da Schmierfette aus Grundölen und Verdickersystemen zusammengesetzt sind, müssen beide Komponenten aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen, um nahezu 100 % biobasierte Fette herstellen zu können. Konventionelle Verdickersysteme, wie Fettsäure in Verbindung mit 12-Hydroxystearat, enthalten zwar von Natur aus einen großen Anteil nachwachsender Rohstoffe, jedoch ist die Temperaturstabilität dieser Verdickersysteme nicht sehr ausgeprägt. Im Gegensatz dazu werden für hohe Temperaturen geeignete, Verdickersysteme ausschließlich aus petrochemischen Verbindungen hergestellt. Daher sollen im Rahmen dieses Vorhabens biobasierte, polymere Verdickersysteme entwickelt werden. In Verbindung mit biobasierten Grundölen, können somit Schmierfette hergestellt werden, die mit Ausnahme von Additivzusätzen, vollständig aus nachwachsenden Rohstoffen zusammengesetzt sind. Diese zu entwickelnden Schmierfette sollen in Fill-For-Life (Lebensdauerschmierung) sowie Hochtemperatur Anwendungen >150 °C einsetzbar sein und mit den am Markt etablierten petrochemischen Hochleistungsschmierstoffen in Preis und Eigenschaftsprofilen konkurrenzfähig sein. | Dr. Patrick Degen Tel.: +49 2331 935-1397 degen@bechem.de CARL BECHEM GMBH Weststr. 120 58089 Hagen | X | FPNR | |
| 01.11.2005 | 31.12.2007 | 22016905 | Bioenergiemodul in Ergänzung zur Informationskampagne für Erneuerbare Energien "Deutschland hat unendlich viel Energie" | Gegenstand des geplanten Vorhabens ist es, im Rahmen der dreijährigen Informationskampagne des BMU gemeinsam mit Verbänden der Erneuerbaren-Energien-Branche den Bereich Bioenergie / Biomasse gesondert zu vermarkten. Die Kampagne wird finanziell insbesondere von der Wirtschaft getragen und zur Steigerung und Festigung der Akzeptanz erneuerbarer Energien in der Bevölkerung beitragen. Auch das Bioenergie-Modul soll zu 50 % durch die Branche (Eigenanteil) und zu 50 % durch das BMVEL getragen. Ziel des Bioenergiemoduls ist die Verbreiterung der Informationsbasis über die Bioenergienutzung und damit die Akzeptanzschaffung für den weiteren Ausbau der Bioenergie als klimafreundlicher, sicherer Energieträger und als wichtiger Zukunftsmarkt mit hoher gesamtwirtschaftlicher Bedeutung. Öffentlichkeit, Politik und Medien werden mittels professioneller Nachrichtenaufbereitung über die Vorteile der Bioenergie als Teil einer zukunftsfähigen Energieversorgung informiert. Das eigens für die Informationskampagne eingerichtete Kampagnebüro wird das Bioenergiemodul mit abdecken. | Dr. Simone Peter Tel.: +49 30 200-535-3 s.peter@unendlich-viel-energie.de Agentur für Erneuerbare Energien e.V. EUREF-Campus 16 10829 Berlin | X | FPNR | |
| 15.07.2007 | 30.09.2009 | 22016906 | Verbundvorhaben: Industrieller Einsatz von Färberpflanzen in der Textilindustrie; Teilprojekt 1: Wissenschaftliche Begleitung der Markteinführung von Textilien und Bekleidung aus pflanzengefärbten Geweben | Bekleidung welche unter konsequent ökologischen Gesichtspunkten in der gesamten textilen Kette gefertigt wird, ist ein ernst zunehmender Nischenmarkt. Dieser Markt ist derzeit ein Wachstumsmarkt. Industriell gefärbte Gewebe unter Einsatz von Färberpflanzen können diesen Markt zusätzlich bereichern und die Kleinserienfertigung überhaupt erst ermöglichen, da auch dieser Markt bestimmten technologischen Anforderungen folgt. Färberpflanzen sollen einen breiteren Eingang in die Textil- und Bekleidungsindustrie finden. Alle Partner aus Landwirtschaft, Aufbereitung, Gewebefertigung, Bekleidungsherstellung und Vertrieb sind in die Entwicklung eingebunden. Alle speziellen Aspekte werden berücksichtigt. Mittels Fragebögen und Interviews wird die Akzeptanz ermittelt und daraus die Entwicklung für die Zukunft abgeleitet Längerfristige Lieferverträge mit der Landwirtschaft zur Sicherung der Rohstoffe werden abgeschlossen. | Mit dem erreichten Stand der Markteinführung pflanzengefärbter Stoffe wurden wesentliche Erfahrungen bei der Einführung eines völlig neuen Naturproduktes gesammelt. Dabei wurde deutlich, dass sich die Verbraucher zwar umweltgerechte Stoffe und Färbungen wünschen, aber nur selten bereit sind, höhere Preise dafür zu zahlen. Aufgrund der Tatsache, dass pflanzengefärbte Stoffe wesentlich teurer sind als konventionell gefärbte Stoffe, wird noch viel Aufklärungsarbeit am Markt notwendig, um entsprechende Umsätze zu generieren, die auch wirtschaftlich zu vertretbaren Ergebnissen im Unternehmen führen. Ohne Unterstützung der Politik und weitere Aufklärungsarbeit im Umweltschutz und in der Entwicklung einer Nachhaltigkeitsstrategie wird die Nachfrage nur langsam steigen. Gegenwärtig werden mit den Unternehmen des Färbepflanzenanbaus und der Farbstoffextraktion umfangreiche Überlegungen angestellt, um die hohen Einstandskosten für die Pflanzenfarbenextrakte zu senken. Dieser Weg schließt natürlich eine weitere Erhöhung der Bedarfs- und Umsatzmengen ein. Ein weiterer Weg ist, gemeinsam mit Konfektionären und Designern zusätzliche Anreize für den Einsatz der pflanzengefärbten Stoffe, respektive der Lebens-Stoffe, durch Unverwechselbarkeit und Einmaligkeit im Design, in der Verarbeitung, in der Eleganz und Linienführung zu schaffen. | Dipl.-Ing. Christine Herntier Tel.: +49 3563 345330 cherntie@le-gobw.de Spremberger Tuche GmbH Tuchmacherallee 6 03130 Spremberg | FPNR | |
| 01.07.2013 | 31.12.2016 | 22016912 | Verbundvorhaben: Optimierte Überführung der Cellulose und Hemicellulose von Getreidestroh in Zuckermonomere durch den kombinierten Einsatz der Thermodruckhydrolyse und neuartiger Enzymquellen; Teilvorhaben 4: Produktion und Optimierung glycolytischer Enzyme | Um den Aufschluss der Lignocellulose aus Getreidestroh kostengünstiger und effizienter zu machen, sollen mikrobieller Enzyme wie Cellulasen, Hemicellulasen, Laccasen und Peroxidasen aus extremophilen Mikroorganismen und mittels Metagenomanalyse aus Mikroorganismen, die im Darm von grasfressenden Termiten leben und deren Wirt, isoliert werden. Die so exprimierten neuen Cellulasen werden auf ihre Effizienz des Celluloseabbaus, Stabilität und Endprodukthemmung hin untersucht und mittel Protein-Engineering optimiert. Darüber hinaus werden ausgewählte Enzyme mit verbesserten Eigenschaften in größeren Mengen fermentiert und den Projektpartnern für Aufschlussversuche zur Verfügung gestellt. Zunächst wird ein Testsystem zur Messung der Endprodukthemmung etabliert. Danach werden die neu identifizierten Enzyme kloniert, in Pichia pastoris exprimiert und hinsichtlich ihrer Eigenschaften, insbesondere der Endprodukthemmung, charakterisiert und mit kommerziell erhältlichen Enzymen verglichen. Weiterhin werden größere Mengen der neuen Enzyme mit vorteilhaften Eigenschaften hergestellt und den Projektpartnern für Versuche zur Verfügung gestellt. | Dr. Arno Cordes Tel.: +49 5331 8825-36 cordes@asa-enzyme.de ASA Spezialenzyme GmbH Am Exer 19 C 38302 Wolfenbüttel | X | FPNR | |
| 06.10.2015 | 05.05.2016 | 22016914 | Bioraffinerie Öllein (Linum usitatissimum L.) - Konzept zur ganzheitlichen Nutzung pflanzlicher Strukturkomponenten und molekularer Bausteine der Leinenpflanze - Akronym: LinoRaff | Die Projektidee baut auf dem Kontext der ganzheitlichen Nutzung der Ölleinpflanze als Nahrungsmittel sowie als Industrierohstoff in Form einer Bioraffinerie auf. Die Gewinnung und Verarbeitung von Leinsamen muss dabei die Grundlage der Wirtschaftlichkeit der Pflanze gegenüber anderen Kulturen sein. Leinsamenprodukte wie Pflanzenöl, Presskuchen bzw. Backleinen und Diätleinen sind auf dieser Basis unter den Gesichtspunkten des gegenwärtigen Nutzungsportfolios sowohl aus wirtschaftlicher Sicht wie auch im Hinblick auf derzeitige und potenziell zusätzliche Anwendungsmöglichkeiten zu betrachten. Ziel ist es, Produktlinien zu entwickeln, die eine Wirtschaftlichkeit des Ölleinanbaus in dafür prädestinierten Anbaugebieten bereits allein durch die Samennutzung ermöglichen. Eine ergänzende Wertschöpfung (Fasern, Lignine, Pektine) soll zur Stabilisierung des Produktions¬verfahrens führen und einen Beitrag zur Verbesserung der relativen Vorzüglichkeit des Ölleinanbaus leisten. Dazu ist abzuklären, wie die Pflanzenkomponenten zu gewinnen und weiter zu verwerten sind, und die Nutzungsfähigkeit in den entsprechenden Produktlinien darstellen zu können. Aufbauend auf der Machbarkeitsuntersuchung ist perspektivisch die Realisierung in einem regionalen Demonstrationsprojekt mit Modellcharakter geplant. | Als wissenschaftliches und technisches Ziel des Projektes stand die Erarbeitung und modellhafte Entwicklung eines regionalen Konzeptes zur vollständigen Nutzung aller Pflanzenbestandteile des Ölleins. Die Analyse der wirtschaftlichen Tragfähigkeit der Produktlinien in unterschiedlichen Szenarien eines solchen Konzeptes stand im Vordergrund des Vorhabens. Konkret wurden die folgenden Ergebnisse erreicht: - Erfassung und Auswertung wissenschaftlicher Forschungsergebnisse zur Gewinnung und Verarbeitung aller Pflanzenbestandteile der Leinenpflanze (national/international) - Durchführung von Experteninterviews sowie Vorbereitung eines themenbezogenen Workshops zu den technologischen Fragestellungen der Gewinnung und Verarbeitung der wichtigsten Pflanzenbestandteile sowie der Marktstrukturen - Analyse der Rahmenbedingungen des Ölleinanbaues und der Verarbeitung in Deutschland unter Einbeziehung regionaler Besonderheiten, Analyse betreffender Angebots- und Nachfrageszenarien - Erarbeitung eines Konzeptes zur Umsetzung eines regionalen Bioraffineriemodells in Abstimmung mit potenziellen Wirtschaftsbeteiligten. Grundlage dafür ist die Entwicklung von Produktionsketten vom Anbau bis zum Halbzeug bzw. Endprodukt sowie einer Matrix zur Bewertung auf Basis ökonomischer und bioökonomischer Gesichtspunkte. Aufbauend auf dieser Machbarkeitsuntersuchung, in der vorhandenes Wissen über verschiedene Produktionsverfahren und Erzeugnisse erfasst und analysiert sowie auf ihre (relative) Eignung hin verglichen wurde, ist perspektivisch die Realisierung in einem regionalen Demonstrationsprojekt mit Modellcharakter geplant. | Dipl. agr. Ing. Torsten Brückner Tel.: +49 3763 404747-0 t.brueckner@sachsenleinen.de Sachsen-Leinen e.V. August-Bebel-Str. 2 04416 Markkleeberg | X | FPNR |
| 01.09.2000 | 30.09.2002 | 22016997 | Modifizierung von Stärke und Mehl durch Mineralstoffe als Grundlage für die Entwicklung von keramikartigen Werkstoffen | Bei extrusionstechnischen Untersuchungen des Antragstellers mit Gemischen aus mineralischen Komponenten und Mehlen sind unerwartete Phänomene beobachtet worden. Aus anderen Forschungen sind strukturbildende Wechselwirkungen zwischen anorganischen Ionen und Kohlenhydraten bekannt. Daraus ist die werkstofforientierte exploratorische Erforschung der genannten Wirkungen von Mineralstoffen und Stärke bzw. stärkereichen Ausgangsstoffen abgeleitet worden. Die Untersuchungen werden in Lösungen, Suspensionen und in Prämixturen für die Extrusion sowie an Extrudaten mit enzymatischen, optischen, rheologischen, chromatographischen, thermoanalytischen und mechanischen Prüfmethoden durchgeführt. Spezielle mineralogische Techniken komplettieren in Kooperation den Informationsumfang. Aus den Ergebnissen der exploratorischen Phase werden materialtechnisch ausgerichtete Aufgabenstellungen für dauerhafte Entwicklungen abgeleitet. | Kretschmer Tel.: +49 33200 89-111 igv-manage@igv-gmbh.de Institut für Lebensmittel- u. Umweltforschung e.V. Papendorfer Weg 3 14806 Bad Belzig | FPNR | ||
| 01.04.2005 | 30.06.2006 | 22017003 | Verbundvorhaben: Wertschöpfung aus nachwachsenden Rohstoffen: Untersuchungen zur Wirkung optimierter Enzympräparate auf die Effizienzsteigerung der Biogasproduktion - Teilvorhaben 1 | Pilze zersetzen in ihrem natürlichen Biotop pflanzliche Biomasse durch den Einsatz extrazellulärer Enzyme. Die Pilze passen dabei z.T. synergistisch ihre Enzymausstattung and die zur Verfügung stehenden Substrate an. Diese Enzyme sind effiziente Biokatalysatoren zur Depolymerisierung nachwachsender Rohstoffe. In diesem Projekt werden pilzliche Mischkulturen in Abhängigkeit von der Wasseraktivität auf natürlichen festen Substraten kultiviert und im Verlauf der Inkubation durch ein Zielsubstrat induziert. Die gebildeten Enzyme werden charaktierisiert, an in der Landwirtschaft anfallende Nawaros adaptiert, gewonnen und ihr Potenzial zur Verzuckerung der Nawaros für den Einsatz in Biogasanlagen untersucht. Die Pilzkulturen werden auf eine möglichst hohe Ausbeute an Enzymen verschiedenster Klassen optimiert. 2) Projektmonat: PM 1-12 Screening und Bestimmung von Pilzen auf Nawaros. PM 1-6 Charakterisierung der Enzymspektren über Summenparameter - PM 7-12 Spezifizierung der Enzymspektren - PM 1-12 Charakterisierung der Abbauleistung 3) Die Projektdurchführung erlaubt den Einsatz von Enzymmischungen zur effizienteren Nutzung von Nawaros in Biogasanlagen | Dr. Udo Hölker Tel.: +49 2241-85-4501 udo.hoelker@bioreact.de Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Biologie - Institut für zelluläre und molekulare Botanik Kirschallee 1 53115 Bonn | X | FPNR | |
| 01.07.2007 | 30.04.2008 | 22017006 | Verbundvorhaben: Industrieller Einsatz von Färberpflanzen in der Textilindustrie; Teilprojekt 2: Wissenschaftliche Begleitung und Koordinierung der Rohstoffproduktion | Das Verbundprojekt baut auf bisher vom BMELV geförderten FuE-Vorhaben zur Gewinnung und Verarbeitung pflanzlicher Farbpigmente auf. Ziel des Vorhabens ist die industrielle Verwertung der im Rahmen dieser Vorhaben gewonnenen Erkenntnisse in Kooperation mit der Firma Spremberger Tuche GmbH (FKZ: 22016906). Dazu sollen im Teilvorhaben 2 letzte Arbeiten zur Absicherung der Rohstoffbasis durchgeführt werden. Noch bestehende Parzellenversuche zu den teils mehrjährigen Arten sollen ausgewertet werden. Neue Parzellenversuche sollen lediglich noch zur Prüfung neuer Pflanzenschutzmittel angelegt werden, nachdem einige der bereits getesteten Pflanzenschutzmittel nicht mehr zugelassen sind. Ferner sollen die bereits erreichten Versuchsergebnisse für eine intensive Beratung der Praxislandwirte genutzt werden. Dies betrifft auch die Ernte und Erstaufbereitung der Rohstoffe, insbesondere die Trocknung. Die aus den Praxisbetrieben zurückfließenden Produktionsdaten sollen für ökonomische Auswertungen genutzt werden, die anschließend der Preisbildung für die Rohstoffe und Endprodukte dienen werden. Weitere wichtige Aufgaben betreffend die Qualitätsbewertung (Koordination und Interpretation der Analytik) sowie die öffentlichkeitswirksame Aufbereitung und Darstellung der bisher erzielten Ergebnisse in einer Internetplattform. | Dr. Lothar Adam Tel.: +49 33203 22541 l.adam@arcor.de Landesamt für Ländliche Entwicklung, Landwirtschaft und Flurneuordnung Brandenburg - Abt. 4 Landwirtschaft und Gartenbau - Referat 43 Ackerbau und Grünland Stahnsdorfer Chaussee 1 14532 Stahnsdorf | X | FPNR | |
| 01.10.2008 | 30.09.2011 | 22017007 | Verbundvorhaben: Züchtung schnellwachsender Baumarten für die Produktion nachwachsender Rohstoffe im Kurzumtrieb (FastWOOD); Teilvorhaben 6: Erschließung und Erhaltung genetischer Ressourcen von Baumarten für den landwirtschaftlichen Anbau | Erstellung der Allelischen Leitern zur eindeutigen Klonidentifizierung durch eine externe Auftragsvergabe. Genetische Charakterisierung der Pappel-Individuen / Klone durch DNA-Mikrosatelliten an mindestens 6 Loci. Als erstes werden alle vorhanden Daten die bei den Projektpartnern zu Standorten der Pappel gesammelt. Diese werden gemeinsam ausgewertet und anschließend bestimmt, in welchen Regionen noch entsprechendes Pflanzenmaterial beprobt werden soll. Die Beprobung von natürlichen Beständen liegt dabei im Hauptaugenmerk der Arbeiten. Die so gesammelten Proben werden an mindestens 6 Loci genetisch charakterisiert und die Ergebnisse der gemeinsamen Datenbank in Hannoversch Münden zugeführt. Auf der Grundlage dieser Daten und der bereits in Marburg analysierten Pappelproben sollen Allelische Leitern für alle in der Untersuchung verwendeten Loci hergestellt werden. Die Ergebnisse der Untersuchungen ermöglichen, mit Hilfe einer ausgereiften Technik, die schnelle und eindeutige Identifizierung der meisten üblichen Pappelklone in der Landschaft. Insbesondere hilft die Etablierung der Allelischen Leitern die Vergleichbarkeit zwischen den verschiedenen Laboren und Jahren zu gewährleisten. | Prof. Dr. Birgit Ziegenhagen Tel.: +49 6421 28-26585 birgit.ziegenhagen@staff.uni-marburg.de Philipps-Universität Marburg - Fachbereich Biologie Karl-von-Frisch-Str. 8 35043 Marburg | FPNR | ||
| 15.06.2012 | 31.10.2015 | 22017009 | Verbundvorhaben: Entwicklung der biotechnologischen Grundlagen und praxisnaher Anbauverfahren zur Steigerung der Dendromasseproduktion durch Züchtung und Massenvermehrung von Sorten ausgewählter Baumarten; Teilvorhaben 1: Entwicklung der biotechnologischen Grundlagen | Das Vorhaben schafft Voraussetzungen für eine Erweiterung des Baumartenspektrums und der Möglichkeiten für eine wirtschaftliche Produktion von Dendromasse durch die Entwicklung geprüfter, in ihrer Leistungsfähigkeit und Widerstandskraft verbesserter, in vitro vermehrter Klone der Arten Hybridlärche (Larix x eurolepis), Douglasie (Pseudotsuga menziesii) und Aspe (Populus tremula). Bei Lärche und Douglasie besteht der einzige Weg, somatische Embryogenese (sE) nutzen zu können, bislang darin, zygotische Embryonen (zE) als Ausgangsmaterial einzusetzen. Daraus resultiert ein langwieriger Prozess nachträglicher Klontests. Innovative Ansätze sollen entwickelt werden, die auf die direkte Nutzung selektierter adulter Elitebäume zielen. Es soll erreicht werden, Zellen aus adulten Genotypen in totipotente Stammzellen umzuwandeln, die somit wieder zur sE befähigt sind. Grundlegende Untersuchungen behandeln die Optimierung methodischer Lösungen und Verfahren zur sE an unreifen zE sowie der Entwicklung neuer Ansätze für reife zE und für Gewebe von Elitebäumen. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Analyse der genetischen Regulation grundlegender Prozesse der Embryogenese und eine daraus resultierende Ableitung methodischer Ansätze für die Aufklärung der Induktion der sE. Bei der Aspe ist eine klonale Vermehrung über traditionelle In-vitro-Vermehrung aussichtsreich. Dadurch wird es möglich, ein repräsentatives Spektrum von Genotypen in vitro aufzubauen und für die Massenvermehrung vorzubereiten. | Prof. Dr. Kurt Zoglauer Tel.: +49 30 2093-8700 kurt.zoglauer@biologie.hu-berlin.de Humboldt-Universität zu Berlin - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I - Institut für Biologie - Botanik und Arboretum Invalidenstr. 42 10115 Berlin | X | FPNR | |
| 01.08.2015 | 31.07.2018 | 22017014 | Verbundvorhaben: Innovative in-situ Gesamtmesstechniklösung für Biogasanlagen; Teilvorhaben 1: Sensorenentwicklung - Akronym: IN-Biogas | Innerhalb dieses Vorhabens soll ein in-situ Sensorsystem erforscht und entwickelt werden, das sowohl Methan (CH4) und Kohlendioxid (CO2) als auch Schwefelwasserstoff (H2S) hochgenau detektieren kann. Dazu ist die Integration verschiedener Technologien in ein einziges Messgerät notwendig, das der hochkorrosiven Umgebung einer Biogasanlage widerstehen kann. Um eine kostengünstige Lösung zu ermöglichen kommen innovative, neuartige Lösungsansätze zum Einsatz, deren Leistungsfähigkeit mindestens den zurzeit verwendeten Geräten entspricht. Gleichwohl sollen die Kosten aber um ein Vielfaches geringer sein. Durch eine solche Lösung wird eine großflächige, hochaufgelöste Überwachung der Gaszusammensetzung aller Prozessschritte der Biogasprozesskette möglich.Hierbei soll für die Detektion von CH4 und CO2 ein kostengünstiges optisches Verfahren erforscht werden. Damit auch H2S kostengünstig und genau gemessen werden kann, soll eine konzeptionell neue, metalloxid-basierte Messmethode erforscht werden. An dem Vorhaben sollen die Gassensorgruppe des Instituts für Mikrosystemtechnik (IMTEK) der Universität Freiburg und das KMU J.Dittrich Elektronics GmbH & Co. KG beteiligt sein. Dabei wird das IMTEK die grundlagenwissenschaftlichen Fragenstellungen bearbeiten, die sich auf die Bereiche Spektroskopie, Oberflächenphysik und Mikrosystemtechnik erstrecken. Die nachfolgenden Arbeitschritte beschreiben den geplanten Weg die inkjetgedruckten gassensitiven CuO-Schichten und die dazugehörigen Substrate zur Anwendertauglichkeit zu verbessern:Materialentwicklung – Stabile druckbare SuspensionenFertigungsverfahren – Herstellung der sensitiven Schichten mittels InkjetDesign / Layout / Charakterisierung Sensorelement. Analog zum Schwelwasserstoffsensor werden hier die Schritte beschrieben, die auf dem Weg zu einem anwendungsfähigen, photoakustikbasierten CH4/CO2 Sensor notwendig sind. | Prof. Dr. Jürgen Wöllenstein Tel.: +49 761 8857-134 juergen.woellenstein@ipm.fraunhofer.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Angewandte Wissenschaften - Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK) Georges-Köhler-Allee 102 79110 Freiburg im Breisgau | X | FPNR | |
| 01.10.2015 | 31.12.2018 | 22017015 | Verbundvorhaben: Stärke basierte Textilien - Kostengünstige Textilien aus Biopolymeren; Teilvorhaben 2: Chemische Modifizierung - Akronym: StarTex | Dieses Forschungsvorhaben beschäftigt sich mit der chemischen und physikali-schen Modifikation von Stärke mittels reaktiver Extrusion und der Herstellung von Stärke-Biopolymer Blends, die zu Filamenten versponnen und zu Textil-strukturen weiterverarbeitet werden können. Diese werden sich aufgrund ihres verbesserten Eigenschaftsprofils in mehreren Gebieten, wie z.B. Vliesstoffen als Geo- und Agrartextilien oder Textilien im Medizinbereich, bei welchen der Aspekt der biologischen Abbaubarkeit bzw. der Resorbierbarkeit eine wichtige Rolle spielt, einsetzten lassen. Außerdem können sie für die Herstellung von Strickwaren, z.B. für Bekleidung genutzt werden. Im Rahmen dieses Projektes soll Stärke mittels einer Reaktivextrusion chemisch modifiziert werden (Derivatisierung), um ihr auf diese Weise thermoplastische Eigenschaften zu verleihen. Der Schwerpunkt liegt auf der Suche nach einer geeigneten Kombination von Additiven und deren Konzentrationen und der Entwicklung von geeigneten Verfahren und Prozessparametern für die reaktive Extrusion von Stärke im Doppelschneckenextruder. Durch Compoundierung dieses Materials mit Biopolymeren soll das rheologische Verhalten der Schmelzen und die mechanisch-physikalischen Eigenschaften der hergestellten Filamente weiter verbessert werden. Die biologische Abbaubarkeit soll darüber hinaus definiert eingestellt und an die jeweiligen Anforderungen an das Endprodukt angepasst werden. Durch die Derivatisierung und Compoundierung werden bestimmte Eigenschaften generiert, welche im Falle der nativen Stärke nur unzureichend ausgeprägt sind, jedoch die modifizierte Stärke geeignet für ein anschließendes Schmelzspinnen und die textile Weiterverarbeitung machen. | Die Plastifizierung nativer Stärke sowie deren Materialoptimierung durch Additivierung wurde im Rahmen eines Compoundierschrittes erfolgreich realisiert. Materialaufbereitungsprozesse im komplexen Zusammenspiel zwischen einzubringendem Weichmacher, gebundener Luftfeuchtigkeit, Materialtrocknung und den resultierenden rheologischen Materialeigenschaften wurden prozesssicher realisiert. Funktionalisierte Polymere zur späteren chemischen Modifikation der Stärke wurden erfolgreich mittels Reaktivextrusion hergestellt und an das System Stärke angepasst. Mit den funktionalisierten Polymeren wurde Stärke mittels Reaktivextrusion erfolgreich chemisch modifiziert. In allen Fällen konnte die erfolgreiche Modifikation sowohl analytisch, als auch auf Grund der sich ändernden Materialeigenschaften gezeigt werden. Die hergestellten Materialien zeigten mechanische Kennwerte welche über einen weiten Bereich variiert werden können. Ebenfalls wurde erfolgreich die hohe Wasseraufnahme der Materialien reduziert. Die Wasseraufnahme aller hergestellten Materialien liegt weit unter dem Wert für native / kommerzielle thermoplastische Stärke. Die erfolgreichsten Materialoptimierungsstrategien wurden schlussendlich skaliert, in größerem Maßstab realisiert und vor allem wurde die Modifikation der Stärke erfolgreich von einem zweistufigen Prozess in ein einstufiges Verfahren überführt. Mit den so realisierten Prozessen konnte den Projektpartnern modifiziertes Materialien in größeren Mengen zur Verfügung gestellt werden. | Dipl.-Chem. Björn Bergmann Tel.: +49 721 4640-423 bjoern.bergmann@ict.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | X | FPNR |
| 01.12.2018 | 30.06.2022 | 22017018 | Verbundvorhaben: Systemisches Rohstoffmonitoring Holz; Teilvorhaben 2: Optionen der Verstetigung des Rohstoffmonitoring Holz und Verknüpfung mit statistischen Berichterstattungssystemen - Akronym: RMHsys | Das Projekt systemisches Rohstoffmonitoring Holz hat zum Ziel, einen umfassenden Einblick in das Aufkommen und die Verwendung des Rohstoffs Holz zu geben. Grundlage sind Analysen zu den einzelnen Aufkommens- und Verwendungssektoren des Rohstoffs Holz. Der Schwerpunkt des Rohstoffmonitorings liegt auf statistisch nicht oder nur unzureichend erfassten Sektoren. Aber auch in Märkten die durch die amtliche Statistik erfasst werden, besteht Bedarf an ergänzenden Informationen; so etwa beim Rohstoffmix in der Holzwerkstoffindustrie oder bei der Untererfassung einer Branche wie zum Beispiel der Sägeindustrie. Das Teilvorhaben 2 dient der Untersuchung von Optionen der Verstetigung des Rohstoffmonitoring Holz sowie der Vertiefung der Verknüpfung der Ergebnisse des Rohstoffmonitoring Holz mit statistischen Berichterstattungssystemen. Bei der Berechnung des Holzeinschlags wird auf Grundlage der Ergebnisse des Rohstoffmonitorings Holz, aus Informationen zur Außenhandelsstatistik, weiterer amtlicher und nicht-amtlicher Quellen sowie Informationen zu Rohholzlagerbestandsveränderungen der jährliche Holzeinschlag zurückgerechnet. Aufgrund neuer Ergebnisse zur Holzverwendung aus dem Rohstoffmonitoring Holz und weiterer ergänzender Informationen wurde die Berechnung zum Holzeinschlag Revisionen unterzogen und weiterentwickelt. Das Rohstoffmonitoring Holz soll durch das TI als dauerhaftes Instrument zur Erfassung von Aufkommen und Verwendung von Holzrohstoffen etabliert werden. Traditionelle Kernelemente des Rohstoffmonitoring Holz sind die branchenspezifischen Erhebungen zu den Verwendungsbereichen von Holzrohstoffen sowie die Aufkommenserhebungen zum Altholz. Das TI prüft mögliche Optionen und berücksichtigt Aspekte wie z. B. Vergaberecht, Branchenstrukturen oder Anschlussfähigkeit der Einzelerhebungen. In dem Zusammenhang wird ebenfalls geprüft, welche Leistungen durch Dienstleister erbracht werden können und welche das Thünen-Institut selbst beitragen kann. | Für die Verstetigung des Rohstoffmonitorings Holz (RMH) am Thünen-Institut wurde ein Konzept entworfen. Dieses soll Ende 2022 in Form eines Thünen Working Papers veröffentlicht werden. In dem Konzept wird die etablierte Struktur des bisherigen RMH beschrieben und es werden mit Hilfe der Erkenntnisse aus der Vergangenheit Handlungsempfehlungen erarbeitet, die für die zukünftige Durchführung des RMH genutzt werden können. Inhaltlich werden im Thünen Working Paper die Erkenntnisse einer Ex-Post-Analyse mittels sektorspezifischer Datenblätter dargestellt. Anhand der Ergebnisse der Ex-Post-Analyse lassen sich die wichtigsten Merkmale zur empirischen Erfassung des Holzrohstoffeinsatzes in den relevanten Sektoren der Holzwirtschaft ableiten und wurden im Rahmen eines Referenzkonzeptes zusammengefasst. Die Erfassung der Sektoren basiert zumeist auf Befragungen per Fragebogen. Ein überwiegender Teil der Erfassung soll voraussichtlich über Dienstleistungsaufträge öffentlich vergeben werden. Die methodische Vorgehensweise wie z. B. die organisatorischen Aspekte zur Verstetigung wiederkehrender Aufgaben mittels öffentlicher Vergabe werden im Thünen Working Paper detailliert beschrieben. Aus dem Referenzkonzept und der Beschreibung des methodischen Vorgehens werden im Working-Paper anschließend Verstetigungskonzepte für die Sektoren der Holzwirtschaft abgeleitet. Mit Hilfe der Verstetigungskonzepte lässt sich die langfristige Durchführung des Rohstoffmonitorings Holz systematisieren. Ergänzend werden in einem Ausblick zukünftige Aufgaben und Fragestellungen zum Rohstoffmonitoring Holz behandelt. Das methodische Vorgehen zur Einschlagsrückrechnung wurde im Rahmen des Projektes revidiert. Die verwendungsseitigen Berechnungen zum Holzeinschlag in Deutschland (Thünen-Einschlagsrückrechnung) wurden jeweils in den Frühjahren 2019, 2020, 2021 und 2022 unter Verwendung neuer Ergebnisse aus dem laufenden Projekt erfolgreich optimiert und aktualisiert. | Dr. Holger Weimar Tel.: +49 40 73962-314 holger.weimar@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Internationale Waldwirtschaft und Forstökonomie Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | X | FPNR |
| 01.04.2005 | 31.08.2006 | 22017103 | Verbundvorhaben: Wertschöpfung aus nachwachsenden Rohstoffen: Untersuchungen zur Wirkung optimierter Enzympräparate auf die Effizienzsteigerung der Biogasproduktion - Teilvorhaben 2 | Ziel der Untersuchungen ist die Überprüfung des Potentials von Enzymmischungen aus der Feststoffermentation zur Steigerung von Biogaserträgen während der Co-Vergärung von Nachwachsenden Rohstoffen. Darüber hinaus sollen Erkenntnisse zur optimierten Dosierung der Enzyme, sowie der maximalen Raumbelastung des Fermenters mit Gärsubstrat gewonnen werden. 1-2 Monat : Vorversuch im batch-Ansatz (Dosierungsintervalle). Haltbarkeit der Enzymmischungen unter der Bedingungen eines Biogasreaktors. Ableitung von Intervalle der Enzymdosierung zur Aufrechterhalten der Aktivität im Reaktor. 2-4 Monat: Überprüfung der Steigerung der Biogasausbeute mit verschiedenen Substraten und angepassten Enzymmischungen im batch-Versuch. 5-12 Monat: Optimierung der Höhe der Enzymdosierung, sowie der Raumbelastung durch stufenweise Erhöhung der untersuchten Parameter in semi-kontinuierlichen Versuchen. Die geplanten Untersuchungen werden detaillierte Angaben zu einer optimierten Ausnutzung von Reaktorvolumen und Enzymmischungen möglich machen. Die mögliche Steigerung der Biogaserträge durch Enzymmischungen wird in einem statistisch auswertbaren Versuch unter praxisnahen Bedingungen untersucht und belegt. | Dr. Joachim Clemens Tel.: +49 228 732-150 a.clemens@uni-bonn.de Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Landwirtschaftliche Fakultät - Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES) - Pflanzenernährung Karlrobert-Kreiten-Str. 13 53115 Bonn | X | FPNR | |
| 01.02.2006 | 30.06.2008 | 22017105 | Effizienzsteigerung der Biogasnutzung durch Solarenergie - EBSIE - TECHNIKUMPHASE - | Die Ergebnisse der Laborphase (EBSIE; FKZ: 22014003) zeigt technische und wirtschaftliche Ansätze zur CO2 Fixierung durch Mikroorganismen. Ziel ist der Aufbau von Test-PBR´s im Technikummaßstab. Das gereinigte Biogas kann als Brennstoff in BHKW´s zur Stromerzeugung, nach Komprimierung als Treibstoff für landwirtschaftliche Nutzfahrzeuge (Biotreibstoff), oder zur Einspeisung ins Erdgasnetz eingesetzt werden. Die durch Sonnenlicht und CO2 fixierte Biomasse kann im Fermenter der Biogasanlage vergärt werden oder dient als nachwachsender Rohstoff für die Industrie. Überprüfung und Optimierung der technologischen Aufbauten der optimalen Prozessführung, sowie der idealen Verwertungsmöglichkeiten für das gereinigte Biogas und die aufgebaute Biomasse. Alle erforderlichen Arbeiten werden an einer Biogasanlage mit realem Biogas von den Projektpartnern Schmack Biogas (SB) und rent a scientist (ras) durchgeführt. Nach erfolgreichem Abschluss der Technikumphase ist der Aufbau eines Prototypen geplant, der die Basis für künftige Photobioreaktoren darstellt, die von SB zukünftig als Zusatzmodul zu Biogasanlagen angeboten werden. ras stellt das technologische Know How und sichert SB die Verwertung zu | Dr. Doris Schmack Tel.: +49 9431 751-281 doris.schmack@microbenergy.com Abwicklungsgesellschaft Biogas I AG Bayernwerk 8 92421 Schwandorf | X | FPNR | |
| 01.04.2011 | 31.03.2013 | 22017109 | Materialkennwerte von Eschenholz für den Einsatz in Brettschichtholz | Ziel des Forschungsvorhabens ist es, die Grundlagen für den Einsatz von Eschenholz in Brettschichtholz (BSH) zu schaffen. Dazu sollen geeignete Klebstoffsysteme entwickelt, die technologischen Eigenschaften von Lamellen und Keilzinkenverbindungen ermittelt und gezielt aus Esche sowie kombiniert aus Fichte und Esche aufgebaute BSH-Träger hergestellt und deren technologische Eigenschaften ermittelt werden. Damit können die Grundlagen für eine baurechtliche Anerkennung entsprechender Produkte geschaffen werden. Das Projekt wird von mehreren Industriepartnern unterstützt. Nach Beschaffung repräsentativer Stichproben von Eschen und Fichtenschnittholz erfolgt eine Vorbereitung des Versuchsmaterials (Vorsortierung, Herstellung von Prüfkörpern) für die anschließenden Arbeitsschritte. Bei der Firma Microtec GmbH (Brixen) wird das Eschenholz maschinell sortiert. Zusätzlich wird an der Forschungseinrichtung visuell sortiert und es werden zerstörungsfreie Prüfungen mittels Ultraschall und Eigenschwingungsmessungen durchgeführt. Parallel werden in Kooperation mit der Firma Türmerleim GmbH (Ludwigshafen) Klebstoffsysteme für Eschenholz und Fichten /Eschenholz für tragende Konstruktionen entwickelt. Aufbauend darauf werden bei der Firma Jakob Maier GmbH (Türkheim) industriell Keilzinkenverbindungen aus Eschenholz hergestellt. Die Keilzinkenverbindungen und die Lamellen werden in der Forschungseinrichtung verschiedenen Festigkeitsprüfungen unterzogen. Aufbauend auf den Ergebnissen werden bei der Firma Jakob Maier GmbH gezielt aufgebaute BSH-Träger aus Esche sowie kombiniert aus Fichte und Esche hergestellt und an der Forschungseinrichtung geprüft. Alle Ergebnisse werden umfassend in einem Abschlussbericht dokumentiert. | Ziel der Untersuchung war es, die Grundlagen für den Einsatz von Eschenholz in Brettschichtholz (BSH) zu schaffen. Die Untersuchungen bestätigen das hohe Festigkeitspotenzial für Esche auch für den Einsatz in BSH. Während die Werte für die Zugfestigkeit von Vollholzelementen sowie die Druckfestigkeit von Vollholz- und Keilzinkenelementen vergleichbar mit denen aus Untersuchungen an Buche sind, liegen diejenigen für die Zugfestigkeit von Keilzinkenverbindungen darunter. Trotzdem konnten nach den Anforderungen der derzeit gültigen allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung (abZ) für Buche-BSH hergestellte Esche-BSH-Träger die jeweiligen Festigkeitsklassen erreichen, was auf einen großen, positiven Einfluss des Lamellierungseffekts hinweist. Bei der Verklebung zeigte sich eine starke Abhängigkeit der Ergebnisse von der jeweiligen Kombination verschiedener Verklebungsparameter (Klebstofftyp, Mischungsverhältnis Klebstoff/Härter, geschlossene Wartezeit, Methode zur Präparation der Holzoberfläche). Insgesamt deuten die Ergebnisse darauf hin, dass eine ausreichend leistungsfähige Verklebung derzeit nur mit einem Phenol-Resorcin-Formaldehyd (PRF)-Klebstoff möglich ist. Die Versuche zur Messung der Faserabweichung ergaben, dass die derzeit vorhandene Technologie nur für Nadelholz anwendbar ist. An der Forschungsstelle bei Festigkeitsversuchen durchgeführte Messungen unterstreichen jedoch die Bedeutung der Faserabweichung als Parameter bei der Festigkeitssortierung. Insgesamt sind die Ergebnisse als positiv zu bewerten: Grundsätzlich ist es möglich, BSH aus Esche bzw. Esche und Fichte mit hohen Festigkeiten herzustellen. Einige Aspekte bedürfen jedoch noch der genaueren Untersuchung bzw. sind zusätzliche Untersuchungen notwendig, um eine erste Anerkennung als geregeltes Bauprodukt erwirken zu können. | Prof. Dr.-Ing. Jan-Willem van de Kuilen Tel.: +49 89 2180-6462 vandekuilen@hfm.tum.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Institut für Biogene Rohstoffe und Technologie der Landnutzung - FG Physikalische Holztechnologie Winzererstr. 45 80797 München | FPNR | |
| 01.08.2012 | 30.09.2015 | 22017111 | Verbundvorhaben: Etablierung eines core-Mikrobioms für Biogasanlagen - Genom-Sequenzierung von Isolaten aus Biogasanlagen und Mapping von Metagenom-Datensätzen (BIOGAS-CORE); Teilvorhaben 1: N2-Umsetzer und MALDI-TOF/MS Analytik | Die Gewinnung von Biogas aus nachwachsenden Roh- und landwirtschaftlichen Reststoffen ist wesentlicher Baustein einer nachhaltigen und CO2-neutralen Energieerzeugung. Verantwortlich für den anaeroben Abbau der Biomasse zu Biogas ist eine komplexe und dynamische Mikroflora bestehend aus einer Vielzahl von Bakterien und Archaeen. Die Mehrheit der beteiligten Mikroorganismen ist ebenso wie ihre Stoffwechselleistungen bislang nicht wissenschaftlich untersucht. Die Kenntnis der Biogas-Mikrobiologie wird jedoch als Schlüssel für die weitere technologische Optimierung der Biogasproduktion angesehen. Zur Aufklärung der mikrobiologischen Zusammenhänge gewinnen Hochdurchsatztechnologien zur DNA-Analyse zunehmend an Bedeutung. Jedoch sind die hiermit erhaltenen Datenmengen bislang nur ansatzweise auswertbar, da es häufig an Referenzdaten mangelt. Um die Hochdurchsatz-DNA-Analytik auch für die Biogasforschung zu erschließen, soll im Rahmen dieses Forschungsvorhabens eine Referenzdatensammlung für das Kern-("core") Mikrobiom von Biogasanlagen aufgebaut werden. 1. Auswahl und Beprobung von repräsentativen Biogasanlagen; 2. Etablierung neuartiger Verfahren zur Isolierung von Mikroorganismen aus Biogasreaktoren und Gewinnung von Isolaten; 3. Sequenzierung der Genome der Isolate und bioinformatische Auswertung; 4. Aufbau einer Referenzdatenbank für den Kernbestand an Mikroorganismen; 5. Etablierung einer zeitnahen Diagnostik des Reaktorzustandes mittels MALDI-TOF MS | Dr. Michael Klocke Tel.: +49 331 5699-113 mklocke@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) - Abt. Bioverfahrenstechnik Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR | |
| 01.04.2014 | 31.03.2017 | 22017113 | Verbundvorhaben: Entwicklung innovativer mini(micro) KWK-Technologien auf Biomasse-Basis (Development of innovative small(micro)-scale biomass-based CHP technologies); ERA-Net-Vorhaben, Akronym: Small-scale BM based CHP; Teilvorhaben 2: Industrielle Forschung/ Validierung der Ergebnisse | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung, Prüfung und Optimierung neuer KWK-Technologien, die in Verbindung mit kleinen Biomasse-Feuerungen den Leistungsbereich von < 1 kW bis ca. 100 kW abdecken, da es in diesem Leistungssegment bis heute keine zuverlässige und wirtschaftlich betreibbare Technik angeboten wird. Es werden daher 3 verschiedene KWK-Konzepte untersucht: Ein thermoelektrischer Generator in Verbindung mit einem Pelletofen (25 - 50 W); Eine Mikro-ORC-Anlage in Verbindung mit einem Hackschnitzel- oder Pelletkessel (ca. 1 kW) sowie eine extern beheizte Gasturbine in Verbindung mit einem innovativen Hochtemperaturwärmetauscher (5 – 100 kW). Die Arbeiten werden in 6 technisch / wissenschaftlichen Arbeitspaketen (AP)sowie je einem Arbeitspaket für die Koordination / Administration und die Ergebnisverwertung durchgeführt: AP 1: Definition der Rahmenbedingungen; AP 2: Grundlegende Untersuchungen zu ascheabhängigen Problemen bei Hochtemperaturwärmetauschern; AP 3:Entwicklung und Prüfung der TEG-Technologie; AP 4: Entwicklung der Mikro-ORC-Technologie; AP 5: Entwicklung eines Hochtemperaturwärmetauschers für Gasturbinen-Anwendungen; AP 6: Techno-Ökonomische Analyse der neuen Mikro-KWK-Technologien für Biomasse; AP 7: Ergebnisverwertung; AP 8: Projektmanagement und -koordination. | Dipl.-Ing. Daniela Gewald Tel.: +49 89 724499724 daniela.gewald@orcan-energy.com Orcan Energy AG Rupert-Mayer-Str. 44 81379 München | X | FPNR | |
| 01.10.2015 | 31.12.2018 | 22017115 | Verbundvorhaben: Stärke basierte Textilien - Kostengünstige Textilien aus Biopolymeren; Teilvorhaben 3: Compoundierung - Akronym: StarTex | Ziel des Projekts ist die Entwicklung von stärkebasierten Textilien (z.B. Geotextilien, medizinische Textilien und gestrickte Pullover). Das Forschungsvorhaben beschäftigt sich mit der chemischen und physikalischen Modifikation von Stärke mittels reaktiver Extrusion und der Herstellung von Stärke-Biopolymer Blends, die zu Filamenten versponnen und zu Textilstrukturen weiterverarbeitet werden können. Diese werden sich aufgrund ihres verbesserten Eigenschaftsprofils in mehreren Gebieten, wie z.B. Vliesstoffen als Geo- und Agrartextilien oder Textilien im Medizinbereich, bei welchen der Aspekt der biologischen Abbaubarkeit bzw. der Resorbierbarkeit eine wichtige Rolle spielt, einsetzten lassen. Außerdem können sie für die Herstellung von Strickwaren, wie z.B. für Bekleidung genutzt werden. Das Projekt umfasst folgende Arbeitspakete (AP), die in der Vorhabensbeschreibung detailliert beschrieben sind: AP1: Beschaffung von Rohstoffen und Materialien (Fraunhofer ICT und Tecnaro GmbH) AP2: Chemische Modifizierung von Stärke im Labor- und im technischen Maßstab (Fraunhofer ICT) AP3: Compoundierung der thermoplastifizierten Stärke mit Lignin und weiteren Biopolymeren und Untersuchung ihrer Eigenschaften an den im Spritzgussverfahren hergestellten Prüf-körpern (Tecnaro GmbH) AP4: Herstellung von Filamenten im Schmelzspinnprozess aus der modifizierten Stärke und aus den aus der modifizierten Stärke hergestellten Compounds (ITA,RWTH, Aachen) AP5: Vliesstoffherstellung (ITA,RWTH, Aachen) AP6: Gestrick Herstellung (WarmX GmbH) | Im Rahmen des Forschungsprojektes wurden bei TECNARO Arbeiten zur Materialentwicklung, Compoundierung und Granulatherstellung durchgeführt, wobei der Fokus auf bioabbaubare, stärkebasierte Compounds für die Verarbeitung zu textilen Produkten gerichtet war. Durch das Compoundieren wurden Materialien erzeugt, die sich durch bestimmte mechanische, rheologische und textiltechnische Eigenschaften auszeichnen, welche die Einzelkomponenten und insbesondere die einzusetzenden Stärkeprodukte für sich alleine noch nicht in sich tragen und die sich erst durch ihre Kombination ergeben (materialwissenschaftliche Aspekte). Insbesondere das Attribut der Spinnbarkeit wurde durch den Compoundierungsprozess bei Tecnaro sichergestellt, da weder die kommerziellen Stärkeprodukte noch die Stärkeprodukte des Fraunhofer ICT (thermoplastische und derivatisierte Stärke) keine ausreichende Spinnbarkeit aufgewiesen haben. Durch das Compoundieren bei Tecnaro mit diversen Biopolymeren wurden die per se nicht verspinnbaren Stärkeprodukte in verspinnbare stärkebasierte Compounds überführt, die bei den Projektpartnern zu textilen Folgeprodukten weiterverarbeitet wurden. Die Compoundentwicklung erfolgte dabei immer im ständigen Dialog mit den Projektpartnern Fraunhofer ICT, ITA Aachen und WarmX GmbH. | Dr. Dirk Schawaller Tel.: +49 7062 97687-253 dirk.schawaller@tecnaro.de TECNARO Gesellschaft zur industriellen Anwendung nachwachsender Rohstoffe mbH - Bereich F & E Burgweg 5 74360 Ilsfeld | X | FPNR |
| 15.05.2017 | 31.12.2020 | 22017116 | Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Züchtung einer Qualitätssorte von Kamille mit hoher Ertragsfähigkeit bei maschineller Ernte (Phase III) - Akronym: KAMILLEZUECHTUNG_3 | Innerhalb des Verbundvorhabens "Verbesserung der internationalen Wettbewerbsposition des deutschen Arznei- und Gewürzpflanzenanbaus" hat die Züchtung von Kamille das Ziel, durch die Entwicklung einer Qualitätssorte/-sorten einen entscheidenden Baustein zur Verbesserung der Rentabilität und Produktqualität des Kamilleanbaus in Deutschland zu liefern. Ziel der Züchtung ist die Ertragssteigerung auf 600 kg verkaufsfähige und arzneibuchkonforme Blütendroge pro Hektar bei deutlich verbesserter Eignung für die maschinelle Ernte. In Phase III wird ausgehend der Ergebnisse aus Phase I und II (2010-2016) die Entwicklung der Sortenkandidaten abgeschlossen. Hauptschwerpunkt der letzten Projektphase ist die finale Bewertung, Vermehrung und Auswahl der Zuchtlinien welche als Sortenkandidaten in die Produktionsprüfung und in die Sortenanmeldung am Ende 2019 aufgenommen werden. Des Weiteren wird die Qualitätskriterien per Inhaltsstoff- analytik und die Ploidiestufe der Kandidatenlinien per Durchflusscytometrie bestimmt. | Robert Wolf Tel.: +49 3466 3256-0 robert.wolf@pharmaplant.de PHARMAPLANT Arznei- und Gewürzpflanzen Forschungs- und Saatzucht GmbH Am Westbahnhof 4 06556 Artern | X | FPNR | |
| 01.10.2019 | 31.05.2023 | 22017117 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer Anwendungsstrategie für SPLAT®Verb zum Populationsmanagement von Buchdruckern (Ips typographus) mit dem Anti-Aggregationspheromon Verbenon; Teilvorhaben 1: Pheromon-gestütztes Populationsmanagement des Buchdruckers mit Splat®Verb - Akronym: VerbIps | SPLAT®Verb enthält die aktive Komponente Verbenon, ein Aggregations-Inhibitor vieler Borkenkäferarten, welcher zur Befallsprophylaxe des Bergkiefernkäfers in dessen natürlichem Verbreitungsgebiet eingesetzt wird. Verbenon wirkt auch auf den Buchdrucker vergrämend. In VerbIps wurden in einer vierjährigen Versuchsreihe die grundsätzliche Wirksamkeit von SPLAT®Verb bei Buchdruckern untersucht, sowie die Wirkdauer und Wirkdistanz. Hierzu wurden unter verschiedenen Umweltbedingungen (geschlossener Fichtenwald, Freifläche nach Buchdrucker-Kalamität) Lockstofffallen aufgestellt (Pheroprax®: synthetisches Aggregationspheromon der Buchdrucker). Die Fallen wurden regelmäßig geleert und die Anzahl der Buchdrucker und anderer Insekten ausgewertet. Basierend auf diesen Kenntnissen wurde in Versuchsreihen an stehenden lebenden Fichten, sturmgeworfenen Fichten mit Wurzelkontakt und gepoltertem Fichtenholz getestet, inwieweit SPLAT®Verb zur Befallsprophylaxe beitragen kann und so eine mögliche zusätzliche Maßnahme im integrierten Borkenkäfer-Management darstellt, um der Entstehung von Massenvermehrungen vorzubeugen. Ein weiterer Schwerpunkt lag in der Erforschung möglicher Interaktionen zwischen der Pheromonkommunikation der Buchdrucker und anderen Elementen der chemo-ökologischen Umwelt, die mit der Wirkung von Verbenon interagieren können. Hier spielen vor allem Volatile aus assoziierten Pilzen eine große Rolle, welche in Verhaltensexperimenten im Labor und im Halbfreiland untersucht wurde. Weiterhin wurde der Einfluss des baumphysiologischen Zustandes durch Erfassung der Metabolit-Zusammensetzung auf die Wirtswahl der Käfer analysiert. Alle Experimente wurden durch regelmäßige Volatilenmessungen begleitet, um die relevante Freisetzungsrate von Verbenon zu ermitteln, sowie dessen räumliche Konzentrationsverteilung in der Atmosphäre. Mithilfe von Luftprobensammelpumpen wurden definierte Mengen an Luft gesammelt und anschließend mit Kryofixierung und GC/MS analysiert. | SPLAT®Verb wirkt bei Buchdruckern anti-aggregierend: der Anflug kann um bis zu über 90 % reduziert werden; die Wirkdauer beträgt bei einer Aufwandmenge von 75 g und einem Wirkungsgrad von mindestens 35 % mehr als 80 Tage; der Wirkradius mit einem Wirkungsgrad von > 50 % beträgt ca. 10 Meter. Der Einsatz von SPLAT®Verb zur Befallsprophylaxe führt an Poltern lediglich zu einer minimalen Verzögerung und Verringerung des Befalls. Anwendungstauglich hingegen scheint die Applikation als 15 m-Raster auf Kleinflächen windgeworfener Fichten. Hier ergibt sich eine relevante Verzögerung der Besiedlung um ca. 3 Wochen und eine Reduktion der Besiedlungsdichte zwischen 28 % und 90 %. Somit stünde mit SPLAT®Verb ein mildes, umweltverträgliches Mittel zur Anwendung im Rahmen des integrierten Borkenkäfer-Managements während der Latenz zur Verfügung. Unter dem Einfluss von Buchdrucker-Lockstoffen zeigt sich auch eine Wirksamkeit gegenüber dem Kupferstecher. Negative Effekte auf Nicht-Zielorganismen sind vermutlich nicht vorhanden. Interessant ist ein möglicherweise anlockender Effekt auf einige Antagonisten der Buchdrucker. Die Interaktionen zwischen Verbenon und pilzlichen Volatilen sind noch uneindeutig. Volatile aus Grosmannia penicillata locken Buchdrucker an. Wahlversuche mit Käfern unter Laborbedingungen zeigen, dass Reaktionen auf ein Gemisch aus Verbenon und Pilzvolatilen andere sind als solche auf die jeweiligen reinen Duftquellen. Die geringe Wirksamkeit von SPLAT®Verb an gelagerten Fichtenstämmen lässt sich möglicherweise durch eine dynamische Überlagerung dieser Volatile erklären. Erwartungsgemäß zeigen die Messungen in der Atmosphäre einen exponentiellen Abfall der Verbenon Konzentration in der Horizontalen. Bei vertikalen Messungen zeigt sich eine Akkumulation von Verbenon im Bereich des Kronenansatzes. Dieser Befund ist für eine mögliche Anwendung im Bestand an stehenden Bäumen hochinteressant, dieses Szenario muss jedoch noch umfangreicher getestet werden. | Dr. Horst Delb Tel.: +49 761 4018-222 horst.delb@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | FPNR |
| 01.10.2006 | 30.09.2009 | 22017205 | Reduzierung der Formaldehydemissionen aus Holzwerkstoffen durch Entwicklung von Bindemittelsystemen unter Verwendung natürlicher oder alternativer Reaktionspratner | Holzwerkstoffe werden i.d.R. mit synthetischen Klebstoffen hergestellt. Die Reduzierung des Formaldehydanteils respektive der Formaldehydemission ist seit über 30 Jahren Gegenstand der Forschung in der Holzwerkstoffindustrie. Mit der IARC -Neueinstufung von Formaldehyd als krebserregend ist zu erwarten, dass auch in Europa geringere Grenzwerte in die Anforderungsnormen aufgenommen werden. Aufgrund der aktuellen Forderungen nach formaldehydreduzierten Platten fordert IKEA nahezu die Halbierung der vorhandenen E1-Grenzwerte für Produkte der IKEA-Zulieferer und veröffentlichte dazu entsprechende Spezifikationen mit Formaldehydgrenzwerten für verschiedene Holzwerkstofftypen. Dies hatte zur Folge, dass den Holzwerkstoffherstellern Mehrkosten u. a. für Leimsysteme, Produktionsanpassung, zusätzliche Anforderungen in der Qualitätskontrolle sowie aufwendigere Lagerhaltung und Logistik entstehen. Zusätzlich zur beschriebenen Situation in der Holzwerkstoffbranche kann angesichts der derzeitigen Rohölpreise die perspektivisch sinkende Verfügbarkeit der auf Erdöl basierenden Grundstoffe einen Einsatz von Bindemitteln auf Naturbasis forcieren. Aus diesen Gründen wurden in einem Forschungsprojekt verschiedene Möglichkeiten der Formaldehydreduzierung an unterschiedlichen Stellen des MDF-Herstellungsprozesses untersucht. Untersuchungen des IHD zur Quellungsvergütung von MDF erbrachten überraschend auch eine Reduzierung der Formaldehydgehalte. Daher erfolgten weiterführende Untersuchungen zur Intensivierung der Aufschlussbedingungen bei der Zerfaserung. Zudem wurde ermittelt, ob durch den Einsatz von Additiven im Refinerprozess sowie die Verwendung modifizierter Klebstoffe noch eine zusätzliche Verstärkung der Formaldehydreduzierung erzielt werden kann. Mit dem Labor-Refiner des IHD steht dazu ein geeignetes Werkzeug zur Verfügung. Das Forschungsprojekt erfolgte in enger Zusammenarbeit mit einem bedeutenden Leimhersteller sowie Holzwerkstoffproduzenten. | Im Vergleich zu den Hackschnitzeln erhöhen sich durch den Aufschlussprozess (infolge der intensiven hydrothermischen Belastung) die Formaldehydgehalte der Faserstoffe, dies setzt sich mit intensiverem Aufschluss fort. Die aus Faserstoffen unterschiedlicher Aufschlussbedingungen hergestellten MDF zeigten überraschenderweise ein anderes Verhalten; mit höherem Aufschlussdruck wurden geringere Perforatorwerte gemessen. Neben dem Aufschlussdruck zeigte auch die Verweilzeit im Kocher einen Einfluss auf die Formaldehydemissionen. Die Versuche zur Applikation verschiedener Mehle während des Zerfaserungsprozesses umfassten die Untersuchung geeigneter Stellen im Prozess, an denen die Dosierung erfolgt. Das Mehl wurde in verschiedenen Zugabeformen (als Pulver oder Suspension) und unterschiedlichen Anteilen zudosiert. Es kamen verschiedene modifizierte Weizenmehlsorten und -typen zur Anwendung. Erste Versuche bewiesen die Möglichkeit, Mehl als Suspension in den Refinerprozess einzubinden. In der Regel konnte eine Formaldehyd senkende Wirkung nachgewiesen werden. Die vielversprechendste Zugabevariante war die Dosierung des Mehls als Suspension direkt in den Refiner im Zerfaserungsprozess. Bei Zugabe von Weizenproteinsuspension in den Refiner verringerten sich die Perforatorwerte in erheblichem Maße. Allerdings führte die Proteinzugabe zu unzureichenden physikalisch-mechanischen Eigenschaften sowie einer mangelnden Reproduzierbarkeit der Ergebnisse. Dritter Schwerpunkt war die Zugabe von alternativen Fängersubstanzen. Es zeigte sich, dass diese Fängersubstanzen eine signifikante Absenkung der Formaldehydemissionen auf bis zu 50 % der Referenzvariante bewirkten. Die MDF zeichneten sich i.d.R. durch normkonforme Querzugfestigkeiten und niedrige Dickenquellungswerte aus, bei Zugabe einer Fängervariante musste eine Steigerung der Quellung in Kauf genommen werden. Der Vergleich von Blowline- und Blenderbeleimung verdeutlichte dabei eine negative Beeinflussung der Fängersubstanzen du | Dr. Detlef Krug Tel.: +49 351 4662-342 detlef.krug@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | X | FPNR |
| 01.03.2008 | 28.02.2012 | 22017206 | Verbundvorhaben: Untersuchungen zu Fruchtfolgen mit Energiepflanzen als ein Beitrag zur Reduktion des Pflanzenschutzmitteleinsatzes im Ackerbau; Teilvorhaben 1: Feldversuche und Gesamtkoordination | Der zunehmende Energiepflanzenanbau bietet Chancen und Risiken für die Fruchtfolgegestaltung in der Pflanzenproduktion. Chancen bestehen durch die mögliche Auflockerung der Fruchtfolgen mit Energiepflanzen. Risiken entstehen, wenn Energiepflanzen aufgrund von logistischen Gründen in engen einseitigen Fruchtfolgen angebaut werden, was sich vielerorts abzeichnet. Diese Risiken bestehen in phytomedizinischer Hinsicht aus der Förderung von bodenbürtigen Schaderregern und der Zunahme von angepassten schwer bekämpfbaren Problemunkräutern. Am Beispiel der bedeutenden Energiepflanzen Mais und Raps werden Lösungen für phytomedizinisch weniger kritische Fruchtfolgen erarbeitet und Möglichkeiten für eine Quantifizierung des Fruchtfolgewertes der Energiepflanzen entwickelt. Dazu werden mehrortige (Rostock, Göttingen) Feldversuche angelegt und Daten von Beispielsbetrieben analysiert (Niedersachsen und Mecklenburg-Vorpommern). Erkenntnisse aus dem bestehenden FNR-Entwicklungsvorhaben EVA fließen in das Vorhaben ein. Die Ergebnisse werden auf wissenschaftlichen und anwendungsorientierten Tagungen präsentiert und einschlägig veröffentlicht. Ein Beirat begleitet die Arbeiten im Projekt. | An den Standorten Rostock und Göttingen wurden Feldversuche durchgeführt, um Aussagen zu Pflanzenproduktion und Pflanzenschutz bei Fruchtfolgen mit Energiepflanzen treffen zu können. Die Versuche bestehen aus vier Fruchtfolgen, in denen aus den Komponenten Mais, Raps und Winterweizen agronomisch mögliche und sinnvolle Anbaufolgen mit phytomedizinisch unterschiedlichen Risiken gebildet werden. (1) Maisdaueranbau (2) Raps - früher Winterweizen (3) Raps - Grünroggen/Mais - später Winterweizen (4) Raps - früher Winterweizen - Grünroggen/Mais - später Winterweizen An beiden Standorten erfolgte der Fruchtfolgeanbau in Verbindung mit einem gestaffelten Pflanzenschutzregime. Variable Pflanzenschutztaktiken in einer vorgegebenen Pflanzenschutzstrategie sollen es ermöglichen, praxisrelevante Varianten zu etablieren und gleichzeitig phytomedizinische Risiken zu messen. Neben herbologischen Aspekten, wie Unkrautdichte und Unkrautartenvielfalt innerhalb der einzelnen Fruchtfolgen, wurden im Raps phytomedizinische Untersuchungen zu den bodenbürtigen Pathogenen Sclerotinia sclerotiorum und Verticillium longisporum durchgeführt. | Prof. Dr. Bärbel Gerowitt Tel.: +49 381 498-3160 baerbel.gerowitt@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Landnutzung - Phytomedizin Satower Str. 48 18059 Rostock | X | FPNR |
| 01.11.2010 | 30.11.2011 | 22017209 | Entwicklung von Bioenergieregionen vor dem Hintergrund der demografischen Entwicklung | Das Forschungsprojekt hat das Ziel, das Potential von Bioenergie als stabilisierenden Faktor für ländliche Räume im demografischen Wandel zu untersuchen. In einer Projektpartnerschaft zwischen dem Berlin-Institut für Bevölkerung und Entwicklung und dem Institut für nachhaltige Wirtschaftsentwicklung (INW) soll die regionale Wirkung der Nutzung von Bioenergie auf Arbeitsmarkt und Bevölkerungsentwicklung mit Hilfe von quantitativen und qualitativen Untersu-chungsmethoden (Datenanalysen, Expertenbefragungen) erforscht werden. Gleichzeitig wird der Frage nachgegangen, inwiefern der demografische Wandel Einfluss auf die Nachfrage nach Energie nehmen wird und welche Angebotsstruktur angesichts regionaler Veränderungen als nachhaltig zu beurteilen ist. Die Erkenntnisse dieser Studie sollen helfen, das Konzept der Bioenergieregionen als regionale Nachhaltigkeitsstrategie im demografischen Wandel zu beurteilen und gegebenenfalls Handlungsempfehlungen zu seiner optimalen Ausgestaltung liefern. • Aufbau einer Datenbank für sämtliche Bioenergieregionen • Statistische Analyse• Regionale Clusterung anhand von Indikatoren• Recherche von Daten und Modellrechnungen • Konzeption der Fragebögen • Experteninterviews mit Kommunen und Energieversorgern • schriftlicher Fragebogen an die Bioenergieregionen• Auswertung der Fragebögen• Fachvortrag• Teilnahme Netzwerktreffen Bioenergieregionen. - Weiteres siehe Antrag | Dr. Steffen Kröhnert Tel.: +49 30 223248-44 kroehnert@berlin-institut.org Berlin-Institut für Bevölkerung und Entwicklung Schillerstr. 59 10627 Berlin | X | FPNR | |
| 01.08.2013 | 30.09.2016 | 22017212 | Waldneuordnung 2020 - Verfahren und modellhafte Umsetzung effizienter und motivationsgerechter Waldflurbereinigung | Hauptziel des beantragten Projektes ist es, durch einen neuen Waldflurbereinigungsansatz A) eine erhöhte Holzmobilsierung zu erreichen und B) durch verbesserte Berücksichtigung der Eigentümerzielsetzungen den Gesamtaufwand in Waldflurbereinigungsverfahren zu senken. Dabei soll die Nachhaltigkeit des Naturhaushaltes und der Nutzungen sichergestellt werden. Arbeitsplanung: Die Projektarbeiten gliedern sich in fünf Arbeitsschritte. 1. Erhebung der Motive der Waldbesitzer und Aufklärung und Motivation der Eigentümer (schriftliche Befragung, Aufklärung der Waldbesitzer, Arbeitsgruppentreffen, Vor-Ort-Versammlungen). 2. Entwicklung des Verfahrens ‚Waldneuordnung 2020‘ (Waldtypen definieren, Vereinfachtes Wald- und Bodenbewertungsverfahren entwickeln, Arbeitstreffen). 3. Durchführung einer stratenbasierten Waldbewertung zur Umsetzung des neuen Verfahrens "Waldneuordnung 2020" (Fernerkundungsverfahren, Stratenbildung, Gebiete mit einheitlichen Zielsetzungen definieren). 4. Partizipative Erarbeitung des Leitfadens Waldneuordnung 2020 (Einbeziehung verschiedener Gremien, Workshops, Evaluierung im Projektgebiet) . 5. Erstellung einer projektbegleitenden Internet-Informationsplattform ‚waldneuordnung.de‘. | Dipl. Forstwirt Martin Redmann Tel.: +49 6742 804884 martin.redmann@unique-landuse.de UNIQUE forestry and land use GmbH Schnewlinstr. 10 79098 Freiburg im Breisgau | X | FPNR | |
| 01.04.2014 | 31.07.2017 | 22017213 | Verbundvorhaben: Entwicklung der nächsten Generation sauberer Holzöfen (Development of next generation and clean wood stoves), ERA-Net-Vorhaben, Akronym: Wood Stoves 2020; Teilvorhaben 2: Industrielle Forschung/ Validierung der Ergebnisse | Das Projekt zielt darauf ab, umfassende Verbesserungen bei kleinen Holzöfen herbeizuführen und die angewendeten Technologien hinsichtlich des Schadstoffausstoßes und des Wirkungsgrades der Brennstoffnutzung deutlich und nachhaltig weiterzuentwickeln. Dabei steht nicht nur die eigentliche Ofentechnik sondern das gesamte System im Blickpunkt. Das heißt, dass auch technologische Verbesserungen zur automatischen Luftmengenregelung , zur Wärmespeicherung, zur Schornsteinzugregelungm, aber auch die Minimierung des 'Bedienereinflusses und der Stillstandsverluste angestrebt werden, so dass Lösungen für eine erfolgreiche Systemeinbindung von Holzöfen mit hohem Wirkungsgrad angeboten werden. Die Arbeiten werden in 4 technisch/wissentschaftlichen Arbeitspaketen (AP) sowie einem Arbeitspaket für die Koordination/Administration und die Ergebnisverwertung durchgeführt: AP 1: Automatische Prozeßkkontrolle für Öfen; AP 2 Maßnahmen zur Emissionsminderung ; AP 3: Verbesserung der Effizienz und der Anwendbarbeit; AP 5: Ausarbeitung und Verbreitung von Leitlinien für emissionsarme Öfen; AP 6: Projektmanagement und -koordination. | Florian Volz Tel.: +49 8141 957-0 volz@kutzner-weber.de Kutzner + Weber GmbH Frauenstr. 32 82216 Maisach | FPNR | ||
| 01.10.2015 | 31.12.2018 | 22017215 | Verbundvorhaben: Stärke basierte Textilien - Kostengünstige Textilien aus Biopolymeren; Teilvorhaben 4: Gestrickherstellung - Akronym: StarTex | Dieses Forschungsvorhaben beschäftigt sich mit der chemischen und physikalischen Modifikation von Stärke mittels reaktiver Extrusion und der Herstellung von Stärke-Biopolymer Blends, die zu Filamenten schmelzgesponnen und zu Textilstrukturen weiterverarbeitet werden können. Die Kombination der Polymermodifizierung und der Schmelzspinntechnologie in einem Prozess, zur Herstellung von Vliesstoffen und Strickware bietet damit die Möglichkeit zur Entwicklung neuartiger textiler Materialien. Diese werden sich aufgrund ihres verbesserten Eigenschaftsprofils in mehreren Gebieten, wie z.B. Vliesstoffen als Geo- und Agrartextilien oder Textilien im Medizinbereich, bei welchen der Aspekt der biologischen Abbaubarkeit bzw. der Resorbierbarkeit eine wichtige Rolle spielt, einsetzten lassen. Außerdem können sie für die Herstellung von Strickwaren, z.B. für Bekleidung genutzt werden. 1 Beschaffung von Rohstoffen und Materialien (Fraunhofer ICT und Tecnaro GmbH) 2 Chemische Modifizierung von Stärke im Labor- und im technischen Maßstab (Fraunhofer ICT) 3 Compoundierung der thermoplastifizierten Stärke mit Lignin und weiteren Biopolymeren und Untersuchung ihrer Eigenschaften an den im Spritzgussverfahren hergestellten Prüfkörpern (Tecnaro GmbH) 4 Herstellung von Filamenten im Schmelzspinnprozess aus der modifizierten Stärke und aus den aus der modifizierten Stärke hergestellten Compounds (ITA,RWTH, Aachen) 5 Vliesstoffherstellung (ITA,RWTH, Aachen) 6 Gestrick Herstellung (WarmX GmbH) | Von allen getesteten Materialien konnte lediglich aus zwei Materialien (SXC 3719 und 3327) mit hohem Aufwand ein Gestrick realisiert werden. Sämtliche anderen Materialien erwiesen sich aufgrund hoher Friktionswerte als ungeeignet. Im Bereich Konfektion lässt sich zusammengefasst festhalten, dass keines der Materialien SXC 4141, 3327, 3094 und 3719 für die Verwendung als Nähfaden geeignet ist, ganz gleich auf welcher Maschine und mit welcher Parametrisierung. Die hier auftretenden Zugkräfte sind für die Reißfestigkeit des Fadens zu hoch, so dass dieser sofort durchreißt. Die Untersuchung der Materialien bezüglich ihrer Verarbeitbarkeit mit den Konfektionsmaschinen in der Fläche (also als Gestrick, nicht als Nähfaden) kann erst erfolgen, wenn die Qualität der Proben so zugenommen hat, dass vernünftige Gestricke daraus herstellbar sind. In der Weiterverarbeitung der strickfähigen Materiaien kam es insbesondere beim Dämpfen (140°C) zu einer starken Schrumpfung, welche eine Weiterverarbeitung zu herkömmlicher Bekleidung unmöglich macht. Eine Variation der Dampftemperatur nach unten und oben zeigte bei allen Proben – nach Erreichen einer gewissen Initialtemperatur – eine quasi lineare Abhängigkeit zwischen Temperatur und Schrumpfungsgrad. Die Untersuchung des Spulprozesses zeigte – wie schon im Bereich Strickerei, daß die Materialien SXC3719 und SXC3327 den Spulprozess unbeschadet überstanden. Die anderen Materialien klebten aufgrund mangelnder Gleitfähigkeit zu sehr an den Umlenkpunkten und rissen schnell. Ein weiteres Problem besteht darin, dass die Materialien generell zu sehr an sich selbst haften, so dass das Spulbild miserabel ausfällt, selbst wenn der Faden nicht reißt. | Dipl.-Kfm. Christoph Müller Tel.: +49 3644 5047-60 textile@warmx.de warmX GmbH Herderstr. 2 99510 Apolda | X | FPNR |
| 01.04.2017 | 30.09.2019 | 22017216 | Verbundvorhaben: Stoffliche Verwertung hemicellulosereicher Wertstoffströme aus landwirtschaftlichen Reststoffen von Einjahrespflanzen (SHEMICELL); Teilvorhaben 2 - Akronym: SHEMICELL | Ziel des Projektes war die Abtrennung, Charakterisierung und stoffliche Verwertung hemicellulosereicher Wertstoffströme, die beim Aufschluss landwirtschaftlicher Reststoffe aus Einjahrespflanzen zur Gewinnung von Bioethanol oder der Herstellung von Zellstoff als Ablauge anfallen. Die Charakterisierung und Bewertung der Produkte erfolgte in enger Zusammenarbeit mit dem Projektpartner Institut für Technische Chemie der TU Bergakademie Freiberg (ITC). Mit der Separierung und stofflichen Nutzung von Hemicellulosen soll sowohl bei der Erzeugung von Bioethanol als auch bei der Herstellung von Zellstoff eine höhere Wertschöpfung erreicht werden. Neben der Gewinnung von Hemicellulose mit verschiedenen Verfahren war die Untersuchung von Nutzungsmöglichkeiten für die separierten Wertstoffe von besonderem Interesse. Im Fokus standen sowohl die Verwendung von modifizierter Hemicellulose als Ausgangsmaterial für die Herstellung biopolymerbasierter Flammschutzmittel als auch der Einsatz von Hemicellulose als Papieradditiv zur Steigerung der Festigkeiten von Recyclingpapier. | Im Rahmen des Projektes wurde die Hydrolisierbarkeit der vom IPHC zur Verfügung gestellten Zellstoffe untersucht, um die unterschiedlichen Aufschlüsse zu bewerten. Ein weiterer Schwerpunkt war die erfolgreiche Entwicklung von Methoden zur Charakterisierung von Hemicellulose mittels GPC. Damit konnte ein Vergleich der Molmassen der Hemicellulosen aus unterschiedlichen Herstellungsverfahren erfolgen. Eine am IPHC entwickelte Technologie konnte beispielhaft in einen größeren Maßstab überführt werden. In Zusammenarbeit mit der Polychemie GmbH erfolgte die Untersuchung der Eignung hemicellulosehaltiger Produkte als Flotationshilfsmittel. Erste Tests führten zu positiven Ergebnissen, aber für eine Implementierung in den technischen Maßstab bzw. in die Industrie sind weitere Untersuchungen erforderlich. | Prof. Dr. rer. nat. Martin Bertau Tel.: +49 3731 39-2384 martin.bertau@chemie.tu-freiberg.de Technische Universität Bergakademie Freiberg - Fakultät für Chemie und Physik - Institut für Technische Chemie Leipziger Str. 29 09599 Freiberg | X | FPNR |
| 01.08.2019 | 31.03.2022 | 22017218 | Verbundvorhaben: Ökonomische und ökologische Bewertung eines Bioraffinerieansatzes zur Produktion von Fucoxanthin und EPA im Pilotmaßstab und transdisziplinär entwickelter Szenarien im Industriemaßstab in Deutschland; Teilvorhaben 1: Datenaufarbeitung und Evaluierung des Bioraffineriekonzeptes - Akronym: OEKO-PROFUPA | Ziel des Vorhabens ist die ökonomische und ökologische Bewertung eines Gesamtprozesses zur gleichzeitigen Produktion von Fucoxanthin, EPA und Proteinen mit der Kieselalge Phaeodactylum tricornutum, einschließlich der phototrophen Kultivierung in Flat Panel Airlift (FPA) Photobioreaktoren im Pilot- und Industriemaßstab in Deutschland. Die angestrebte Bewertung basiert auf bereits vorhandenen, realen Prozessdaten und soll potenzielle Wertschöpfungsketten unter Nutzung von Recycling- und nährstoffreichen Restströmen (N, P, CO2) und insbesondere unter Betrachtung von (Überschuss-)Strom aus Biogas- und Photovoltaikanlagen der Landwirtschaft erfolgen. Zur Ermittlung der Nachfrage an natürlichen Farbstoffen und Omega-3-Fettsäuren für die Ernährung, Kosmetik, Futtermittel oder pharmazeutische Anwendungen wird eine Marktanalyse durchgeführt. | Dr. rer. nat. Ulrike Schmid-Staiger Tel.: +49 711 970-4111 ulrike.schmid-staiger@igb.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.04.1998 | 30.09.2001 | 22017297 | Verbundvorhaben: Chemische Nutzung heimischer Pflanzenöle II: Teilvorhaben 1: Biotenside und Folgeprodukte aus Triglyceriden/Kohlenhydraten | Das Vorhaben ist Teil des Verbundes "Chemische Nutzung heimischer Pflanzenöle II". Ziel des Teilvorhabens der TU-Braunschweig ist die Biokonversion von Pflanzenölen und Kohlenhydraten zu Glykolipiden mittels Biokonversion. Dabei sollen neben Sophoroselipiden (Teil 1), Mannosylerythritol- und Cellobioselipiden (Teil 2) auch Oligosaccharide (Teil 3) hergestellt werden sowie biochemische Modifikationen von Zuckern und Zuckeralkoholen mit verschiedenen Fettsäuren (Teil 4) durchgeführt werden. Die Synthese der verschiedenen Lipide beinhaltet zum einen die Optimierung der Kultivierung in einem Bioreaktor, die Aufarbeitung und Produktisolierung sowie die physiko-chemische Charakterisierung. In jedem Teilprojekt sind neben der Synthese der Lipide darüberhinaus auch verschiedene Modifikationen der Lipide wie z.B. Hydrolyse, biochemische Cyclisierung, Acetylierung und biochemische Polykondensation geplant. Die durch die Modifikationen erhaltenen Folgeprodukte werden nach ihrer physiko-chemischen Charakterisierung auf ihre anwendungstechnische Verwendung untersucht. | Mit Hilfe des Bakteriums Tsukamurella spec. und der Hefe Candida bombicola ATCC 22214 konnten nachwachsende Rohstoffe als Kohlenstoffquelle erfolgreich in hochwertige Biotenside, d. h. Oligosaccharid- bzw. Sophoroselipide umgewandelt werden. Im 10 l bzw. 50 l Maßstab wurden bei Verwendung von ölsäurereichem Sonnenblumenöl 16 g/l Oligosaccharidlipide produziert. Die drei Hauptprodukte (Di-, Tri- und Tetrasaccharidlipide) wurden mittels NMR/MS in ihrer Struktur aufgeklärt. Darüber hinaus gelang es, die nativen Produkte durch chemo-enzymatische Reaktionen gezielt zu modifizieren, so dass z. B. neue Glycolipide mit neuem Lipidmuster oder verändertem Kohlenhydratanteil oder ungewöhnliche Fettsäuren entstanden. Kommerzielle Lipasen und Glycosidasen wurden hierbei sehr erfolgreich eingesetzt. Einige der Folgeprodukte zeigten sehr interessante biologische Aktivitäten. Das Tri- und das Tetrasaccharidlipid wurden u. a. durch Biokatalyse im organischen Lösungsmittel zu modifizierten Glycolipiden umgewandelt. Die Natur- sowie Folgepodukte zeigten unterschiedliche physikochemische und biologische Eigenschaften. Die nativen Oligosaccharidlipide erniedrigten die Oberflächenspannung von Wasser von 72 auf 25 mN/m. Die in großen Mengen herstellbaren Sophoroselipide von Candida bombicola ATCC 22214 erlaubten eine vielfältige Modifizierung dieser Naturstoffe. Durch alkalische Hydrolyse wurde eine optisch aktive 17-Hydroxy-Ölsäure gewonnen. Die anschließende Lactonisierung dieser ungewöhnlichen Säure gelang mit einer Lipase. Die chemo-enzymatische Epoxidierung mit 35%iger Wassersoffperoxidlösung und der Lipase Novozym 435 lieferte die epoxidierte Form der ungesättigten Hydroxysäure. Bei Modifikationsversuchen am nativen Pophoroselipid mit Hilfe von Glycosidasen (Naringinase) und Lipasen wurden ein neuartiges Glucoselipid sowie neue mono- und diacylierte Sophoroselipide hergestellt. | Dr. Siegmund Lang Tel.: +49 531 391-5732 s.lang@tu-bs.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 2 - Lebenswissenschaften - Institut für Biochemie und Biotechnologie Spielmannstr. 7 38106 Braunschweig | FPNR | |
| 01.08.2001 | 31.07.2004 | 22017300 | Synthese von C- und O-glycosidierten 1,3-Aminopropanolen und deren weitere Verwendung | 1,3-Aminopropanole sind Bestandteile wichtiger pharmazeutischer Stoffklassen. In dem Forschungsvorhaben sollen die in der Literatur bislang nicht beschriebenen glycosidierten Derivate dieser bifunktionellen Produkte synthetisiert werden. Die Synthesen sollen sich durch einfache Durchführbarkeit, eine geringe Anzahl notwendiger Reaktionsschritte, Vermeidung von Schutzgruppen und Verwendung leicht zugänglicher, preiswerter Rohstoffe auszeichnen. Nach Schaffung der Grundlagen im Labormaßstab sollen die Bausteine in Zusammenarbeit mit einem Industriepartner hinsichtlich ihrer Eigenschaften als technische Zwischenprodukte sowie ihrer Wirkstoffeigenschaften evaluiert werden. | Das Vorhaben verfolgte das Ziel, chemische und pharmazeutische Zwischenprodukte zu synthetisieren. Im Vorhaben erfolgte die Synthese von nicht-natürlichen, glycosidierten Aminosäuren und von glycosidierten 1,3-Aminopropanolen sowie deren Verwendung als Aminoglycosidmimetika sowie als Liganden für Hydrierkatalysatoren. Da diese neuen Verbindungen als Testsubstanzen auf ihre Wirkstoffeigenschaften evaluiert werden sollten, wurde eine breite Produktpalette synthetisiert, um potentielle Substanzen zu identifizieren. Es wurde gezeigt, dass die Überführung von Zuckern (Glucose, Galactose, Mannose) in 1,3-Aminopropanole über C-Allyl-Zuckerderivate mit verschiedenen Nitronen leicht möglich ist. Verschiedenen C-Allyl-Zuckerderivaten konnten via Cycloadditionen mit diversen achiralen und chiralen Nitronen umgesetzt werden. Hier wurde eine Vielzahl an 1,3-Aminopropanol-Derivaten hergestellt. Die Umsetzungen zeichnen sich durch folgende Merkmale aus: Verwendung einer Vielzahl saccharidischer Bausteine; Verwendung einer Vielzahl von Nitronen; hohe Regio- und Chemoselektivitäten; kurze Reaktionsführung, wenige Stufen, preiswerte Edukte. Im Falle achiraler Nitrone ergibt die Reaktion allerdings ein Gemisch von diastereomeren Verbindungen, deren Trennung noch nicht befriedigend gelöst ist. Darüber hinaus müssen in einigen Teilreaktionen teure Chemikalien verwendet werden. Die biologische Evaluierung einiger saccharidischer Aminopropanole als Aminoglycosidmimetika ergab, dass deren Wirkung schlechter ist, als die von klassischen Aminoglycosiden. Einige der synthetisierten 1,3-Aminopropanole wurden als Liganden für asymmetrische Hydrierungen eingesetzt. Leider blieben die bislang erzielten Umsätze und Selektivitäten hinter den Erwartungen zurück. | Dr. Bernhard Westermann Tel.: +49 5251 60-2178 bw@fb13n.uni-paderborn.de Universität Paderborn - Fakultät für Naturwissenschaften - Department Chemie - FG Technische Chemie und Chemische Verfahrenstechnik (TC) Warburger Str. 100 33098 Paderborn | X | FPNR |
| 01.11.2004 | 30.11.2005 | 22017301 | Verbundvorhaben: Prüfung und Optimierung von ionischen Flockungshilfsmitteln auf Stärkebasis in technischen Prozessen unter Einbeziehung eines online-Sensors zur Flockungsanalyse (Teilvorhaben 1) | Gesamtziel des Vorhabens ist die Erstellung und Erprobung eines ganzheitlichen Flockungssystems, bestehend aus anionischen und kationischen Flockungshilfsmitteln auf Stärkebasis und einer Flockungsapparatur mit einem neuartigen Flockungssensor. Dieses Flockungssystem soll bei der Fest/Flüssig-Trennung von Hafenschlick auf der Hamburger Großanlage METHA III eingesetzt werden, um Stärkederivaten neue, ökonomisch und ökologisch sinnvolle Einsatzgebiete zu erschließen. Institut TMC: - Analytik und Laboruntersuchungen zur Auswahl optimaler Stärkederivate für Dual- und doppelte Dualflockung, - Untersuchung der Flockenstabilität mittels rheometrischer Scher- und Schwingungsexperimente unter optischer Kontrolle, - Erstellung von dualen Flockungsverfahren. Institut CUTEC: - Aufbau eines Sensorsystems für Flockungsprozesse, - Anpassung der Kinetik der Flockungsreaktoren an Dualflockung, - Pilotversuch mit dem Gesamt-Flockungssystem. Erweist sich das zu entwickelnde Flockungssystem auf Basis von Stärke als wirtschaftlich konkurrenzfähig wird es auf der Anlage METHA III zur Anwendung kommen. Des Weiteren sind Publikationen in Fachzeitschriften sowie auf Symposien vorgesehen. | Prof. Dr.-Ing. W.-M. Kulicke Tel.: +49 40 428386001 kulicke@chemie.uni-hamburg.de Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik u. Naturwissenschaften - Fachbereich Chemie - Institut für Technische und Makromolekulare Chemie Bundesstr. 45 20146 Hamburg | FPNR | ||
| 15.03.2004 | 15.09.2004 | 22017303 | Entwicklung eines Prototypen zur raumluftunabhängigen, emissionsarmen Beheizung von, bzw. kochen in Wohnräumen und Integrierung eines Pelletsmoduls zu Wiederverwertung von Holzabfallstoffen | Die geplante Entwicklung zielt auf eine Schadstoffreduzierung bei Feuerstätten, insbesondere Herdfeuerungsanlagen < 11 kWth mit nachwachsenden Rohstoffen. Dabei sollen Verbesserungen der Verbrennungstechnik und der Bedienfreundlichkeit der Anlagen erzielt werden. Die Durchführung des o. g. Vorhabens wird in Zusammenar-beit mit dem Fraunhofer Institut für Bauphysik (IBP), Stuttgart und der Fa. Omeras GmbH geplant. Die Entwicklungsarbeiten sollen zu innovativen Lösungen wie z. B. raumluftunabhängige Feuerstätten für Herdanlagen mit Feuerraum für unteren Abbrand beim Betrieb mit Scheitholz und Holzpellets führen. Die Entwicklungsarbeiten im Rahmen des o. g. Projektes sollen im Zeitraum von 7 Mona-ten mit dem Bau und Prüfung eines Prototyps abgeschlossen werden. Die wesentlichen Arbeitpakete des geplanten Vorhabens sind: -Entwicklung von Lösungsansätzen, Marktanalyse und Recherchen; -Entwicklung und Auslegung von Brennraumvarianten;-Bau eines Brennraumprototyps;-Bau vom Herdprototypen;-Test und Prüfung der Prototypen. Die Ergebnissse der o. g. Entwicklung sollen in der Praxis umgesetzt werden. Zur Umsetzung und Überführung in der Produktion wird ein Verwertungsplan aufgestellt. | Dipl.-Ing. Rau Stephan Tel.: +49 3762 7000 Umformtechnik Crimmitschau GmbH Kitscherstr. 55-57 08451 Crimmitschau | FPNR | ||
| 01.09.2006 | 31.08.2007 | 22017305 | Kaltquellende Gelmaterialien | Ziele des Projektes sind die rationelle Herstellung neuartiger Flammschutz- und Löschmitteladditive auf Basis von Stärkederivaten sowie deren Optimierung nach entsprechenden Applikationstests. Die Synthese soll durch industrielle Verfahren der chemischen Stärke-Modifizierung erfolgen. Ausgangsmaterialien sind vorzugsweise kommerziell verfügbare Stärkesubstrate und handelsübliche Vernetzer sowohl anorganischer als auch organischer Natur. Für die Synthesen sind verschiedene Verfahren der auch technologisch vorteilhaften Trockenmodifizierung vorgesehen. Dabei wird auf einfache technologische Varianten orientiert, die später ein unkompliziertes Upscaling ermöglichen sollen. Ein weiterer Schwerpunkt ist nach Vorliegen der Prinziplösungen die abproduktfreie Verfahrensgestaltung. Schließlich ist geplant, die weitere Verwertung der Ergebnisse mit interessierten KMU vorzubereiten. | Dr. Jörg Bohrisch Tel.: +49 331 568-1331 joerg.bohrisch@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | FPNR | ||
| 15.04.2008 | 14.07.2010 | 22017307 | Intensification of Syngas Cleaning and Hydrogen Separation | The ultimate objective of the project is to develop integrated biomass based energy and feedstock technologies based on Process Intensification and Miniaturization (PIM) in which gasification has a central role. The workplan is structured into milestone, tasks and workpakages. The participation of the industrial partner ITI Energy Ltd. int the consortium will ensure the work being driven by industrial needs. In the field of use it is foreseen to enforce use of the results in strong collaboration with the industrial partner involved. Furthermore, the results shall be used for other projects and future activities in chemical engineering and energy technologies. | Dr. Gunther Kolb Tel.: +49 6131-990-341 kolb@imm-mainz.de Institut für Mikrotechnik Mainz e.V. & Co. KG - Abt. Energietechnik und Katalyse Carl-Zeiss-Str. 18-20 55129 Mainz | X | FPNR | |
| 01.07.2010 | 31.10.2013 | 22017308 | Verbundvorhaben: Weiterentwicklung von Kraftstoffdampfrückhaltesystemen (KDRS) zur Vermeidung dampfförmiger Kraftstoffverluste bei Verwendung von Bioethanol als Kraftstoffadditiv; Teilvorhaben 1: Absorbermodellierung | In Kraftfahrzeugen werden Kraftstoffdampfrückhaltesysteme (KDRS) eingesetzt, um das Entweichen flüchtiger Kohlenwasserstoffe aus den Fahrzeugtanks zu verhindern. Gemäß der EU-Biokraftstoffrichtlinie sollen bis 2020 nahezu 10% aller fossilen Kraftstoffe im Verkehr durch Biokraftstoffe ersetzt werden. Dabei spielt der Zusatz von Bioethanol eine wichtige Rolle. Ziel des hier vorgestellten Forschungsprojekts ist es daher, die Funktionsweise der KDRS in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Bioethanol-Kraftstoff-Blends zu untersuchen und mit Hilfe der erhaltenen Ergebnisse die Kraftstoffdampfrückhaltesysteme für die optimale Funktion unter den geänderten Einsatzbedingungen zu modifizieren. Im Projekt werden zunächst die bisher in den KDRS verwendeten Aktivkohlen auf ihre Eignung für den dauerhaften und zuverlässigen Einsatz zur Adsorption von Bioethanol-Kraftstoffdämpfen untersucht. Darüberhinaus ist im Rahmen dieses Projektes geplant, alternative Adsorbentien wie z. B. Zeolithe auf ihre Einsatzfähigkeit in KDRS zu untersuchen. Die erhaltenen Ergebnisse und Messdaten sollen schließlich in ein mathematisches Modell einfließen, so dass das Verhalten der KDRS in Abhängigkeit verschiedener Ethanol-Zusätze simuliert werden kann. Das Fraunhofer-Institut UMSICHT wird als Dienstleister für kleine und mittelständische Unternehmen Projekte anbieten, um Berechnungen durchzuführen, neue Adsorbentien für KDRS zu testen und somit besonders diese Unternehmen bei der Entwicklung von KDRS für den PKW-Bereich zu unterstützen. | Dr. rer. nat. Eva Schieferstein Tel.: +49 0492088598-1328 eva.schieferstein@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | X | FPNR | |
| 01.11.2015 | 30.04.2018 | 22017315 | Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Boraxfreie Wellpappenherstellung (Borawell); Teilvorhaben 2: Klebstoffformulierung - Akronym: BORAWELL | Zur Vernetzung der Stärkemoleküle in Stärkekleistern und Steuerung der rheologischen und klebetechnischen Eigenschaften, kommt Borax (Natriumtetraborat) zum Einsatz. Seit 2010 sind Borsäure und Natriumborate von der European Chemical Agency (ECHA) als CMR Stoffe (cancerogen, mutagen und reprotoxisch) "besonders besorgniserregend" eingestuft. 2011 erfolgte im Rahmen von REACH eine Verschärfung der Einstufung, die alle Barverbindungen als SVHC-Stoffe zusammenfasste (Substances of Very High Cancern) und eine Kennzeichnung ab einem Gehalt von 0, 1 % vorschreibt. Erfolgt eine weitere Verschärfung der EU-Richtlinie zur Einstufung borhaltiger Substanzen, oder wird die Zulassung zur Anwendung von Borax in Wellpappenklebstoffen vollständig entzogen, können handelsübliche Stärkeklebstoffe für die Wellpappenherstellung nicht mehr eingesetzt werden. Da Borverbindungen bei der Herstellung von Stärkeleimen nach heutigem Stand der Technik unersetzlich sind, besteht die Gefahr, dass Stärke mit der Wellpappenindustrie einen der wichtigsten Märkte verliert, und vollständig durch erdölbasierte Klebstoffsysteme ersetzt wird. Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll eine neuartige stärkebasierte Wellpappenverklebung durch Substitution umweltbedenklicher boraxhaltiger Stärkeklebstoffsysteme bei gleichzeitigem Erhalt der Klebe- und Verarbeitungseigenschaften entwickelt werden. Durch Definition und Erprobung alternativer Vernetzungssysteme, sollen innovative boraxfreie Stein-Hall-Klebstoffe unter Berücksichtigung typischer Laufzeiten von Wellpappenmaschinen und wirtschaftlicher Aspekte in die industrielle Praxis überführt werden. Die Eignung der Neuentwicklung wird am Leistungsspektrum etablierter boraxhaltiger Klebstoffsysteme gemessen. | Dr. Peter Bitomsky Tel.: +49 421 2246-467 peter.bitomsky@ifam.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) Wiener Str. 12 28359 Bremen | X | FPNR | |
| 08.01.2018 | 07.01.2021 | 22017317 | Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Entwicklung eines flammgeschützten Spritzgusswerkstoffs aus PLA mit hoher Wärmeformbeständigkeit und Schlagzähigkeit für technische Produkte; Teilvorhaben 3: Verfahrensentwicklung Spritzguss - Akronym: TechPLAstic | In dem beantragten Forschungsvorhaben möchten die Projektpartner Fraunhofer UMSICHT, Evonik, FKuR und IKV ein vermarktungsfähiges, flammgeschütztes PLA-Compound mit hoher Wärmeformbeständigkeit und Schlagzähigkeit für technische Spritzgussanwendungen entwickeln, welches als Alternative zu konventionellen Kunststoffen wie ABS oder PC in technischen Spritzgussbauteilen eingesetzt werden kann. Das Forschungsvorhaben adressiert alle relevanten materialtechnischen Schwachstellen von PLA. Die sich gegenseitig, zum Teil auch negativ, beeinflussenden Effekte, wie etwa Flammschutzausrüstung vs. Versprödung, werden ganzheitlich betrachtet. Mögliche Einflüsse durch die Verfahrenstechnik des Spritzgießens werden mit einbezogen, damit sowohl aus Material- als auch aus Prozesssicht wirtschaftlich und technisch tragfähige Lösungen erarbeitet werden können. Der Anwendungsfokus dieses PLA-Compounds liegt dabei zunächst auf technischen Produkten des Elektronik- und Bausektors. | Prof. Dr.-Ing. Christian Hopmann Tel.: +49 241 80-93806 zentrale@ikv.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk Seffenter Weg 201 52074 Aachen | X | FPNR | |
| 01.04.1998 | 31.03.2001 | 22017397 | Verbundvorhaben: Chemische Nutzung heimischer Pflanzenöle II: Teilvorhaben 2: Umwandlung ungesättigter Fettsäuren in anwendungsnahe Produkte | Das Vorhaben ist Teil des Verbundes "Chemische Nutzung heimischer Pflanzenöle II". Das Teilvorhaben der Universtiät Münster kann in vier Teilprojekte unterteilt werden. Hierbei handelt es sich zum einen um die systematische Herstellung von Gemini-Tensiden und Ermittlung der tensidischen Eigenschaften. Bisher wurden nur Gemini-Tenside hergestellt, die mit vergleichsweise langen polaren Resten an der polaren Kopfgruppe verknüpft sind. In dem Vorhaben sollen die Fettsäuren an verschiedenen Positionen der Alkylkette direkt oder über ein kurze Kette verknüpft werden. Durch die unterschiedliche Verknüpfung sind andere Eigenschaften der Tenside zu erwarten. In einem zweiten Teilvorhaben sollen Calcium-Inhibitoren auf Fettsäure-Basis entwickelt werden. Durch Modifizierung von Polyasparaginsäure sollen auf diese Weise biologisch abbaubare Calcium-Inhibitoren erhalten werden. In dem dritten Teilprojekt sollen Tenside durch Einführung polarer Gruppen in die Kettenmitte der Fettsäuren synthetisiert und auf ihre anwendungstechnische Eignung untersucht werden. Die auf diese Weise gewonnenen Verbindungen sind bifunktionell und eignen sich daher evtl. auch als Monomere für Polymere auf Polyester- oder Polyamidbasis. Ausgewählte Produkte sollen daher auch polymerisiert werden. Im vierten Projektteil sollen Fettsäure-Konjugate mit Zuckern und Wirkstoffen synthetisiert werden, bei denen die Fettsäure kovalent mit den Zuckern bzw. den Wirkstoffen (Herbizide, Fungizide, Pharmaka, Antioxidantien, Farbstoffe etc.) verbunden ist. Hierdurch soll die Applikation polarer organischer Wirkstoffe in wässrigen Medien erleichtert werden. Für besonders geeignete Fettsäure-Konjugate sollen preiswerte und einfache Synthesen entwickelt werden. | Es wurden Anion- und Neutraltenside aus den heimischen Fettsäuren Ölsäure und Erucasäure sowie aus Petroselinsäure mit unterschiedlichem Substitutionsmuster und Sulfatierungs- bzw. Ethoxylierungsgrad in reiner Form und guten Ausbeuten dargestellt. Es zeigte sich, dass aus Ölsäure hergestellte Fettalkoholethoxylate CMC-Werte bzw. Oberflächenspannungen beim CMC-Wert aufweisen, die denen aus laurischen Fettsäuren entsprechen. Die hergestellten anionischen Tenside zeigen ein Schaumverhalten, das von stark schäumend bis kaum schäumend und von wenig stabilen bis stabilen Schäumen reicht. Damit werden sie den Bedürfnissen nach wenig schäumenden Tensiden für Waschmaschinen bzw. stark schäumenden Tensiden für Geschirrspülmittel gerecht. Aus Linolsäure wurden Verbindungen erhalten, die als Antioxidantien die Induktionszeit für die Oxidation von Ölsäure im Rancimat-Test um 50% erhöhen, d.h. antioxidativ wirken. Aus Ricinolsäure wurde ein fettstämmiges Diendiol bzw. sein Dimethylether dargestellt, die strukturell der Ascorbinsäure ähneln. In der cyclischen Voltammetrie zeigen diese Verbindungen fast die gleiche Reduktionskraft wie Ascorbinsäure, so dass sie auch ähnlich antioxidativ wirksam sein sollten. Aus Phenolen wurden durch kovalente Verknüpfung mit Ölsäure Konjugate hergestellt. Diese zeigten im Rancimat-Test gute antioxidative Eigenschaften. Die Oberflächenaktivität von Fettsäuren wird bisher nicht genutzt, um Wirkstoffe an Grenzflächen anzureichern. Dies könnte durch die kovalente Verknüpfung von Wirkstoff und Fettsäure in Fettsäurekonjugaten geschehen. Dieses Prinzip wurde erstmals an Farbstoffen und Korrosionsinhibitoren geprüft. Das Konjugat aus Ölsäure und Azofarbstoff zieht als Carboxylat auf eine unpolare PAN-Faser aus wässriger Lösung auf. Die Färbung ist beständig in Wasser, nicht aber in alkalischer wässriger Lösung. Durch Fixierung des Farbstoffs mit einem polymeren Polykation gelang es, eine auch in alkalischer Lösung farbechte Haftung zu erreichen. | H.J. Schäfer Tel.: +49 251 83-8231 schafeh@uni-muenster.de Westfälische Wilhelms-Universität Münster - Institut für Organische Chemie Corrensstr. 40 48149 Münster | FPNR | |
| 01.01.2002 | 30.09.2003 | 22017401 | Entwicklung von neuen strukturdefinierten bioabbaubaren Klebstoffen und Bindemitteln auf Basis biotechnisch und chemisch erzeugter Grundstoffe aus hexosenhaltigen nachwachsenden Rohstoffen, insbesondere BioRaffinerie-Rohstoffen | Auf Grundlage der Erfahrungen und Ergebnisse des Vorprojektes FKZ: 99NR 130 stehen im Mittelpunkt des Fortsetzungsprojektes die Weiterführung der synthesechemischen Laborarbeiten zur Herstellung von Klebstoffen und Bindemitteln (hier: Haarfestigungskomponenten) auf Basis von Hydroxycarbonsäuren, Oxocarbonsäuren, Betainen, Polyolen und ungesättigten Strukturen, wie Acrylate und Itaconsäure, die durch einfache Konversion aus nachwachsenden Rohstoffen zugänglich sind. Diese Ausgangsmaterialien werden mittels schonender Synthesen in geeignete polymere Strukturen, die mit Carboxyl- und Hydroxyl-Gruppierungen sowie Trimethylammonium-substituierten Gruppierungen funktionalisiert sind und olefinische Endgruppen besitzen, konvertiert. Die Zwischen- und Zielprodukte werden umfassend charakterisiert und die Zielprodukte auf Abbaubarkeit untersucht. Während der Projektlaufzeit erfolgt die Austestung der Syntheseprodukte auf Eignung für Haarfestigung und Haarpflege in der Kosmetikindustrie (Wella AG). Im Anschluss an das Vorhaben soll für die geeigneten polymeren abbaubaren Strukturen eine industrielle Überführung vorbereitet werden. | Um definierte Basispolymere mit Polyester Grundstruktur zu erzeugen, wurde Milchsäure in den Diester sowie Lävulinsäure und Carnitin in die entsprechenden Lactone konvertiert. Im zweiten Schritt wurden das Dilactid bzw. die Lactone einer Ringöffnungspolymerisation unterworfen. Dabei erfolgte einerseits die direkte Umsetzung zu Polymilchsäure bzw. Polycarnitin und andererseits erfolgten Kondensationen mit einem Polyol bzw. einer olefinischen Komponente. Die polymeren Produkte aus Dilactid/Itaconsäure und Dilactid/Ethylenglycol zeigten die aussichtsreichsten Eigenschaften, die in der Haar-Kosmetik relevant sind. Somit wurden diese Polymere für Testungen am Haar ausgewählt. Zur Austestung wurde auch ein Polymergemisch aus Polycarnitin, dem Polymerisat von Carnitin-ß-lacton/Hydroxymethylacrylat und dem Makromonomer Poly(D,L-Milchsäure/Hydroxymethylacrylat) verwendet. Mit den Polymeren wurden die prinzipielle Anforderungen erfüllt. Die Testergebnisse zeigen weiterhin, dass eine Frisurstabilisierung durch die polymeren Materialien (Filmbildner) gegeben ist und die hydrophoben Anteile des Filmbildners einen Schutz vor Luftfeuchtigkeit bewirken. Alle Polymere zeigen nach Anwendung eine gute Kämmbarkeit und Griffigkeit des Haares. Das Polymergemisch wurde umfangreichen Tests in den Bereichen Shampoobehandlung, Kurbehandlung und Wirklösung unterzogen. Die Ergebnisse zeigen, dass das Konzept aussichtsreich für eine Herstellung von biobasierten Filmbildnern zur Anwendung in breiten Bereichen der Haarfestigung und Haarpflege ist. Die polymeren Produkte können nach standardisierter Methodik zur Verfügung gestellt werden, so dass eine technologische Entwicklung der von der Wella AG favorisierten Produkte möglich ist. Das Haupthindernis auf dem Weg zur Etablierung dieser neuen Rohstoffe für Haarpolymere Verfahrens ist das noch zu aufwendige Herstellungsverfahren, insbesondere für die aussichtsreichen Carnitin-basierten Polymere. | Prof. Dr. Birgit Kamm Tel.: +49 3328 3322-10 kamm@biopos.de Forschungsinstitut Bioaktive Polymersysteme e.V. Kantstr. 55 14513 Teltow | FPNR | |
| 01.02.2007 | 31.07.2009 | 22017405 | Erschließung des Verstärkungspotenzials von Naturfasern für Gummi und TPE | Die anisotrope Verstärkung von Gummi durch Kurzfasern ist seit langem bekannt. Allerdings werden Natur- oder Lyocellfasern trotz ihrer herausragenden Kombination bei den textilen Parametern bisher kaum verwendet, da sie sich in der Gummi-Matrix schlecht verteilen und vereinzeln. Das Projekt stellt sich daher das Ziel, das "wahre" Potential der Natur- und Lyocellfasern für Elastomere herauszuarbeiten, indem die technologischen Probleme zum Einbringen gelöst werden. Neben anderen Richtungen ist als Schwerpunkt vorgesehen, die Fasern nicht direkt in den Elastomer-Compound zu geben, sondern über ein Fasergranulat aus niedrigschmelzender thermoplastischer Komponente und Naturfaser/Lyocell in eine "Gummiphile" Form zu modifizieren. Ein solches Fasergranulat kann über vielfältige Freiheitsgrade an die jeweilige Matrix und das Compoundierverfahren angepasst werden und so das Verstärkungsvermögen der Kurzfasern voll zur Geltung bringen. Über die Incorporation in ganz unterschiedlichen Gummi- und TPE-Erzeugnissen und die damit verbundene hohe Wertschöpfung wird im Ergebnis des Projekts ein völlig neues Marktsegment für Naturfasern und für Lyocell entstehen. | Die anisotrope Verstärkung von Elastomeren durch Kurzfasern ist seit langem bekannt, bisher allerdings meist mit speziell aufbereiteten synthetischen Produkten. Natur- oder Lyocellfasern blieb diese Anwendung bisher verschlossen, da sie beim Verteilen und Vereinzeln in der polymeren Matrix große Probleme bereiten. Vor diesem Hintergrund wurde untersucht, ob man über ein Fasergranulat derartige Schwierigkeiten beseitigen und auf diese Weise das Potential dieser Cellulosefasern auch im industriellen Maßstab nutzen kann. Im Projekt gelang es, Granulate auf Basis der cellulosischen Komponente und einer niedrig schmelzenden thermoplastischen Faser zu entwickeln; Länge und Cellulosefasergehalt können dabei in einem weiten Bereich variiert werden. An ganz unterschiedlichen Gummicompounds und auch an verschiedenen TPE wurde nachgewiesen, daß sich diese Granulate einfach handhaben und im Innenmischer unproblematisch verarbeiten lassen. Auch bei großtechnischem Einsatz sind deutliche anisotrope Verstärkungen der Elastomere nachweisbar. Allerdings überträgt sich das außergewöhnliche Spannungs-Dehnungs-Verhalten der Naturfaser nur teilweise auf den Verbund. Eine Ursache dafür dürfte die (im Vergleich zu anderen Verstärkungsfasern) relativ geringe Feinheit sein. Daneben könnten auch die Sprödigkeit der Bastfaser und die daraus resultierende Faserverkürzung beim Compoundieren eine Rolle spielen. Hinsichtlich Feinheit und Sprödigkeit liegt Lyocell besser, und tatsächlich wirkt Lyocell - trotz geringerer Steifheit - in den meisten der hier verglichenen Fälle höher verstärkend als Flachs. | Dr. Axel Nechwatal Tel.: +49 3672-379 312 nechwatal@titk.de Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt e.V. Breitscheidstr. 97 07407 Rudolstadt | X | FPNR |
| 01.12.2006 | 31.05.2010 | 22017406 | Verbundvorhaben: Neue Enzyme und Enzymsysteme für den Abbau von Lignocellulose-Komponenten und die nachhaltige Produktion von Feinchemikalien, Teilvorhaben 2: Cellulasen und Hemicellulasen in ionischen Flüssigkeiten | Ziel des Vorhabens ist es, neue Cellulasen und Hemicellulasen, die für den Holzaufschluss verwendet werden können, zu isolieren. Dabei ist es von hoher Wichtigkeit, dass diese Cellulasen in Ionischen Flüssigkeiten aktiv sind. Aus diesem Grund werden zunächst metagenomische Cellulasen isoliert, dann charakterisiert und auf eine mögliche Verwertung hin analysiert. Dazu wird auch ein HT-Screening aufgesetzt. In Zusammenarbeit mit dem Industriepartner werden neue ionische Flüssigkeiten synthetisiert, die für unsere Bedingungen am Besten geeignet sind. Mittels biochemischer Methoden können für den Einsatz in Ionischen Flüssigkeiten geeignete Enzyme, optimiert werden. Konstruktion und Durchmusterung von Umweltgenbanken zur Identifizierung neuer Cellulasen. Dazu werden Anreicherungskulturen verwendet und insbesondere Termitendärme als Ausgangsmaterial verwendet. Sobald neue Cellulasen gefunden wurden, werden diese in ionischen Flüssigkeiten charakterisiert und für eine Verwertung vorbereitet. | Während des genannten Projekts wurden Metagenombanken aus verschiedenen, zuvor phylogenetisch charakterisierten, Habitaten mit insgesamt 35.000 Klonen erstellt, die anschließend funktionsbasiert nach cellulolytischen Enzymen durchmustert wurden. So wurden 30 Cellulasen gefunden. Im anschließenden Aktivitätstest in ionischen Flüssigkeiten (ILs) zeigte sich, dass die meisten Enzyme in Gegenwart 30% verschiedener ILs fast keine Aktivität mehr aufwiesen. Einige wenige Enzyme waren jedoch auch nach mehreren Tagen in 60% IL noch fast genauso aktiv wie in Puffer. Diese Enzyme wurden sequenziert, überexprimiert und auf ihre Aktivität unter verschiedenen Konditionen wie pH, Temperatur, ILs, Ethanol, Salzen und Detergenzien untersucht. Darüber hinaus wurde eine Cellulase mit der SeSaM-Methode mutagenisiert, um so in ILs aktiviere und stabilere Varianten zu erzeugen. Die aktivste Mutante war etwa 1,5 mal so aktiv wie die ursprüngliche Cellulase. Außerdem wurden verschiedene Extrakte aus Pilzen auf ihre Aktivität und Stabilität in ILs hin untersucht. Dabei zeigte sich, dass der Extrakt aus Aspergillus spec. der Firma Sigma eine beachtliche IL-Toleranz aufwies. | Prof. Dr. Wolfgang R. Streit Tel.: +49 40 42816-463 wolfgang.streit@uni-hamburg.de Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik u. Naturwissenschaften - Fachbereich Biologie - Biozentrum Klein Flottbek und Botanischer Garten Ohnhorststr. 18 22609 Hamburg | FPNR | |
| 01.11.2010 | 31.10.2013 | 22017408 | Verbundvorhaben: Untersuchungen zur Züchtung von Energiesonnenblumen mit verbessertem Methanertrag; Teilvorhaben 1: Erstellung des Linien- und Hybridmaterials, Leistungsprüfungen und Qualitätsuntersuchungen | Das übergeordnete Ziel des Vorhabens ist es, den Methanhektarertrag von Sonnenblumen bei ihrer Verwendung in Biogasanlagen zu steigern und ihr weiteres Potenzial zu beurteilen. Die Steigerung des Biomasseertrags ist dabei ein wesentlicher Faktor, um den Methangasertrag von Sonnenblumen zu erhöhen. Solch eine Steigerung des Biomasseertrags ist zukünftig durch die Einkreuzung von bislang nicht-adaptiertem massereichem Material (Genetische Ressourcen) möglich. Eine weitere Steigerung des Methanertrags ist über eine Verbesserung der Restpflanzenverdaulichkeit denkbar. Hierzu gibt es bislang keine Untersuchungen. Ein Ziel des Vorhabens ist es daher, herauszufinden, ob sich die Zusammensetzung der Inhaltsstoffe von Sonnenblumenrestpflanzen (hauptsächlich Stängel) züchterisch beeinflussen lässt. In diesem Vorhaben werden massereiche Genetische Resourcen der Sonnenblume mit Biogas-Elitelinien gekreuzt, um eine weitere Steigerung der Biomasse zu erzielen. Ein Hauptaugenmerk der Selektion liegt dabei auf der Standfestigkeit der selektierten Linien und Hybriden. Im zweiten Projektschwerpunkt werden gezielt Sonnenblumenstängel auf ihre chemische Zusammensetzung analysiert, um das Potenzial einer Steigerung der Restpflanzenverdaulichkeit zu ermitteln. | Dr. Volker Hahn Tel.: +49 7852-9188-17 volker.hahn@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Landesanstalten & Versuchsstation - Landessaatzuchtanstalt Fruwirthstr. 21 70599 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.11.2011 | 31.07.2014 | 22017411 | Verbundvorhaben: Effiziente energetische Verwertung von Pferdemist durch den Einsatz innovativer Techniken der kontinuierlichen Feststofffermentation und Gärreststabilisierung - Teilvorhaben 1 | Thema und gleichzeitig Gesamtziel des zur Förderung vorgeschlagenen Projektes ist die "Effiziente energetischeVerwertung von Pferdemist durch den Einsatz innovativer Techniken der kontinuierlichen Feststofffermentation und Gärreststabilisierung". Hierzu gehören der Einsatz des Aufstromverfahrens für eine leistungsfähige Biogaserzeugung, die gezielte Stabilisierung der Gärreste für eine effiziente, nachhaltige und emissionsmindernde Nährstoffrückführung sowie die Entwicklung einer effizienten und praxisgerechten Prozesskette. In einem ersten Schritt werden Analysen zum Abbauverhalten von Pferdemist bei der kontinuierlichen Feststoffvergärung anhand von labortechnischen Aufstromreaktoren (AFR) unter systemischer Variation der Stufenanzahl (nur AFR und AFR plus Festbettreaktor), der Prozesstemperatur, der Zugabe von Spurenelementen, der Raumbelastung und der Reduktion möglicher Hemmstoffe vorgenommen. Als begleitende Untersuchungen werden Analysen der thermischen Gärreststabilisierung (Pelletierung) hinsichtlich der beeinflussenden Prozessparameter (Temperatur, Druck) in Bezug auf eine nachhaltige und effiziente Nährstoffrückfuhr sowie zur Emissionsreduktion erfolgen. | Nach Abschluss des Projekts kann festgehalten werden, dass sich das Aufstromverfahren als geeignet für die die Vergärung von Pferdemist bei mesophilen als auch thermophilen Temperaturen gezeigt hat. Der Prozess und somit der Ertrag an produziertem Biogas wurde hauptsächlich durch die Temperatur und die Raumbelastungsstufen beeinflusst. Die Erweiterung des Aufstromreaktors durch einen Festbettreaktor brachte keinen Vorteil. Der Durchgang der thermophilen Vergärung zeigte höhere Methanausbeuten und Methan-Produktionsraten, welche im Durchschnitt 59,8% und 58,1% höher waren als bei mesophilen Bedingungen. Die optimale Lösung zur Vergärung von Pferdemist im Aufstromverfahren zeigte sich in einer einstufigen thermophilen Vergärung. Durch eine thermische Gärreststabilisierung konnten auftretende Emissionen bei Lagerung des erzeugten Gärrests deutlich gemindert werden. Die 6h-Trocknung des Gärrests erbrachte über 30 Tage Lagerdauer bereits eine Reduktion von 95,9% Methan-Emissionen und 67,6% Lachgas-Emissionen im Vergleich zum nicht behandelten Gärrest. Weitere Trocknungsvarianten über 12h und 24h verringerten die Emissionen Methan und Lachgas im Durchschnitt über 30 Tage um bis zu 99,9% und 99,2% im Vergleich zum nicht getrockneten Gärrest. | Prof. Dr. Engel Hessel Tel.: +49 551 39-5597 earkena@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Agrarwissenschaften - Department für Nutztierwissenschaften - Lehrstuhl für Verfahrenstechnik in der Veredelungswirschaft Gutenbergstr. 33 37075 Göttingen | X | FPNR |
| 01.02.2016 | 31.03.2019 | 22017415 | Verbundvorhaben: Bio-PPT und Bio-PBT mit Cellulosefaserverstärkung zur leichtbauorientierten Verwendung in der Automobil- und Elektronikindustrie; Teilvorhaben 2: Untersuchung, Optimierung Faser-Matrix - Akronym: Bio-PPTundBio-PBT | Aufgrund der guten mechanischen Eigenschaften und der guten Oberflächeneigenschaften des PPT und PBT wird besonders im Kraftfahrzeugsektor eine große Anzahl von Bauteilen aus zumeist glasfaserverstärktem PBT hergestellt. Unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit und der Verknappung von Erdölressourcen, sowie dem Anspruch an eine hohe Gewichtsreduktion, ließen sich in geeigneten Bereichen Glasfasern durch heimische Cellulosefasern substituieren. Zur Substitution der konventionell verwendeten Glasfasern durch den nachwachsen Rohstoff Cellulose sowie zur Erschließung neuer Anwendungsgebiete, sind Forschungsarbeiten zu den Materialeigenschaften und grundlegenden und praxisrelevanten Prozess-Eigenschafts-Wechselwirkungen vorgesehen. Schwerpunkt des Projektes ist die Optimierung von Verarbeitungs- und Materialeigenschaften der biobasierten Verbundmaterialien durch optimierte Prozessparameter und eine kompatible Additivierung sowie die Überführung der entwickelten Materialverbunde in praxisnahe Anwendungen Zur Vermeidung der Degradation der Celluloseregeneratfasern bei der Verarbeitung PBT und PTT werden Untersuchungen sowohl an den biogenen Ausgangsmaterialien als auch an Verbunden durchgeführt. Durch eine Optimierung der Compoundierung und stabilisierte Fasereigenschaften soll die thermische und mechanische Schädigung der Naturfasern verringert werden. Das hydrophile Verhalten der Cellulosefasern und die Hydrolyse des Bio-PBT/PTT soll durch eine Additivierung verringert werden. Die Fließ- und Flammschutzeigenschaften werden mit geeigneten Additiven verbessert, um die Anwendungsbereiche auf eine Vielzahl technischer Bauteile ausweiten zu können. Dazu werden geeignete Additive identifiziert, ggf. entwickelt und im Compoundierverfahren eingearbeitet. Die unterschiedlichen Compounds werden zu Probekörpern und Bauteilen abgemustert und hinsichtlich Alterung und spezieller Belastungsszenarien charakterisiert. | Dr.-Ing. Rainer Rihm Tel.: +49 331 568-1811 rainer.rihm@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR | |
| 08.01.2018 | 07.01.2021 | 22017417 | Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Entwicklung eines flammgeschützten Spritzgusswerkstoffs aus PLA mit hoher Wärmeformbeständigkeit und Schlagzähigkeit für technische Produkte; Teilvorhaben 4: Scale-up der Compoundherstellung - Akronym: TechPLAstik | In dem Forschungsvorhaben möchten die Projektpartner Fraunhofer UMSICHT, Evonik, FKuR und IKV ein vermarktungsfähiges, flammgeschütztes PLA-Compound mit hoher Wärmeformbeständigkeit und Schlagzähigkeit für technische Spritzgussanwendungen entwickeln, welches als Alternative zu etablierten konventionellen Kunststoffen wie ABS oder PC eingesetzt werden kann. Das Forschungsvorhaben adressiert alle relevanten materialtechnischen Schwachstellen von PLA, die bislang den Einsatz in technischen Anwendungen verhindern. Mögliche Einflüsse durch die Verfahrenstechnik des Spritzgießens werden mit einbezogen, damit sowohl aus Material- als auch aus Prozesssicht wirtschaftlich und technisch tragfähige Lösungen erarbeitet werden können. Der Anwendungsfokus dieses PLA-Compounds liegt dabei zunächst auf technischen Produkten des Elektronik- und Bausektors. | M.Sc. Carsten Niermann Tel.: +49 2154 9251-19 carsten.niermann@fkur.com FKuR Kunststoff GmbH Siemensring 79 47877 Willich | X | FPNR | |
| 01.07.2020 | 30.06.2023 | 22017418 | Verbundvorhaben: Futterergänzungsmittel auf Basis von Mikroalgen, durch Kopplung an flexibilisierten Bioenergieanlagen; Teilvorhaben 1: Entwicklung praxistauglicher Kultivierungskonzepte für Mikroalgen - Akronym: Power2Feed | Ziel des Vorhabens ist die ökonomische und ökologische Bewertung eines Gesamtprozesses zur Erzeugung von carotinoid- und fettsäurereicher Algenbiomasse in geschlossenen Photobioreaktoren unter Nutzung von Kunstlicht für die Produktion von hochwertigen Futterergänzungsmitteln. Dabei sollen die Mikroalgen Microingredients ersetzen, welche in Futtermitteln nur in geringen Mengen Anwendung finden. Auf Basis feuchter Biomasse sollen Downstream-Prozesse und Formulierungstechniken zur Produkion von Futtermittelpellets für hochwertige Inhaltsstoffe entwickelt werden. Mit Hilfe eines speziellen Extrusionsverfahrens soll hierbei auf einen zusätzlichen Zellaufschluss möglichst verzichtet und eine hohe Bioverfügbarkeit des Futtermittels gewährleistet werden. Durch die Nutzung von Kunstlicht kann eine Ganzjahresproduktion der Biomasse am Standort Deutschlang erfolgen, dabei wird auf die Kapazitäten des Regelenergiemarktes und die Nutzung von Überschussstrom zurückgegriffen werden. Die Anbindung der Algenproduktion an bestehende Biogasanlagen und die Nutzung von Abwärme, anorganischen Nährstoffen und Gär-CO2, soll die Wirtschaftlichkeit weiter verbessern. | Lars Beyer Tel.: +49 711 3654029-0 l.beyer@subitec.com Subitec GmbH Küferstr. 11 73257 Köngen | FPNR | ||
| 01.04.1998 | 31.03.2001 | 22017497 | Verbundvorhaben: Chemische Nutzung heimischer Pflanzenöle II: Teilvorhaben 3: Bereitstellung neuartiger Fettstoffe | Das Vorhaben ist Teil des Verbundes "Chemische Nutzung heimischer Pflanzenöle II". Ziel des Teilvorhabens der Universtität Oldenburg ist es, neuartige lineare und kettenverzweigte Fettstoffe aus Pflanzenölen zu synthetisieren (Teil 1), die durch radikalische, ionische und pericyclische Additionen an die Doppelbindung ungesättigter Fettstoffe wie insbesondere Erucasäure, Ölsäure, Linolsäure und w-ungesättigter Fettstoffe erhalten werden sollen. Die neuartigen Fettstoffe werden von der Industrie auf ihre Anwendungsmöglichkeiten z.B. als oberflächenaktive Verbindungen, als Schmier- und Gleitmittel, als Bausteine für Kunststoffe, als Polymer und als Wirkstoffe im Pflanzenschutz untersucht. Darüberhinaus ist es Ziel des Vorhabens Fettstoffe mit heterocyclischen Strukturelementen herzustellen. Die Doppelbindung der ungesättigten Fettstoffe soll dabei zum Aufbau der heterocyclischen Strukturelemente dienen. So sollen z.B. Oxazolen, Thiazolen, Imidazolen, Aziridinen und Episulfiden auf verschiedenen Wegen hergestellt werden. Fettstoffe mit heterocyclischen Strukturelementen in der Mitte der Fettsäurekette sind als Wirkstoffe insbesondere im Pflanzenschutz von großem Interesse. | Einen Schwerpunkt bildeten Additionsreaktionen zur Synthese neuartiger Fettstoffe durch Reaktionen an der Doppelbindung von ungesättigten Fettsäuren bzw. deren Estern unter Ausbildung einer neuen C,C-Verknüpfung. Hierzu wurden zahlreiche Lewis-Säure-Reaktionen und radikalisch induzierte Additionsreaktionen an den Doppelbindungen ungesättigter Fettstoffe wie z.B. Ölsäure, Erucasäure, Petroselinsäure und 10-Undecensäure durchgeführt. Weiterhin wurden Friedel-Crafts-Acylierungen, Friedel-Crafts Alkylierungen, durch Aluminiumchlorid induzierte Additionen von Formaldehyd, Diels-Alder-Reaktionen und En-Reaktionen untersucht. Beispielsweise entsteht bei der Umsetzung von Calendulasäuremethylester und Maleinsäureanhydrid (Diels-Alder Reaktion) ein cyclisches Reaktionsprodukt. Um das Spektrum modifizierter und hoch funktionalisierter Fettstoffe zu erweitern, wurden Enophile wie z.B. Methylvinylketon und Acetamidoacrylsäuremethylester mit ungesättigten Fettstoffen umgesetzt. Hierbei kam die im Rahmen des Vorhabens etablierte EtAlCl2-induzierte Reaktion von Alkenen mit Aldehyden, Ketonen und Carbonsäuren zum Einsatz. Einen zweiten Schwerpunkt bildeten die Arbeiten zur Synthese von heterocyclischen Fettstoffen. Verschiedene neuartige heterocyclische Fettsäurederivate konnten synthetisiert werden. Dabei handelt es sich zum einen um Bis- und Trisaziridin-Derivate, um Tetrazol- und Oxadiazolderivate sowie um Oxazoline, Oxazolidine, Imidazol, Oxazol und Imidazolinthion. Die Herstellung der Aziridine geht dabei von den Epoxyfettsäurederivaten aus. So gelang z.B. die Herstellung von Aziridinen auf Basis von epoxidiertem Sonnenblumenöl, Leinöl, Ricinus-öl und Vernoniaöl. Aus den Aziridinen wurde eine Vielzahl von N-substituierten Aziridin-Derivaten hergestellt. Beispielsweise wurden Monoaziridine u. a. mit Phenylisocyanat zu einem Harnstoffderivat, mit Acetylchlorid zum entsprechenden Imid und mit Chlorameisensäureetylester zu Urethanen umgesetzt. | Jürgen O. Metzger Tel.: +49 441 7983-718 metzger@fb9oc1.chemie.uni-oldenburg.de Carl von Ossietzky Universität Oldenburg - Fakultät V - Mathematik und Naturwissenschaften - Institut für Reine und Angewandte Chemie (IRAC) Carl-von-Ossietzky-Str. 9-11 26129 Oldenburg | FPNR | |
| 01.12.2006 | 30.11.2009 | 22017506 | Verbundvorhaben: Neue Enzyme und Enzymsysteme für den Abbau von Lignocellulose-Komponenten und die nachhaltige Produktion von Feinchemikalien, Teilvorhaben 3: Optimierung eines neuartigen Cellulasesystems durch Rekonstruktion der Cellulosomen von Clostridium thermocellum mittles Nanotechnologie | Der Cellulosom genannte Enzymkomplex von Clostridium thermocellum wird synthetisch als Nanopartikel nachgeahmt. Die im Bakterium verwendeten Cellulasen werden mit Linkern unterschiedlicher Länge und Flexibilität auf der Oberfläche von Nanopartikeln verankert, deren Struktur, Größe, am besten geeignete Stoichiometrie und Applikation auf Holzfaser-Fraktionen optimiert werden. Die Kinetik der Cellulose-Hydrolyse als Bildung von Oligodextrinen und Glucose, sowie die Abnahme der Kristallinität und des Polymerisationsgrades werden gemessen. Ziel ist eine Beschleunigung der Reaktionskinetik an kristalliner Cellulose, sowie eine höhere Abbaurate. Die optimierte Nanopartikeltechnologie wird auch auf enzymatische Komplexe für den Abbau der Hemicellulosefraktion übertragen. Arbeitspakete sind: Definition der Partikeltechnologie; Klonierung der Komponenten mit Leadern; Synergismus im löslichen System; Assembly der Nanopartikel; Definition eines Basiskomplexes; Optimierung des Basiskomplexes für Cellulose und später für Hemicellulose. | Der Nanopartikel-Enzym-Komplex wies eine erhöhte hydrolytische Aktivität auf kristalliner Cellulose im Vergleich zu den ungebundenen Enzymen auf. Weitere cellulosomale Komponenten, die im Organismus für den Abbau von Cellulose wichtig sind, wurden kloniert, dem Enzym-Cocktail der Mutante zugefügt und in den Komplex eingebaut. Durch diese Zugabe konnte eine wesentliche Steigerung der Aktivität erzielt werden. Zusätzlich wurde eine thermostabile ?-Glucosidase von Thermotoga neapolitana mit einem BindungsModul fusioniert und ebenfalls in den Nanopartikel-Komplex integriert. Auf diesem Weg konnte die durch das Endprodukt Cellobiose bedingte Produkthemmung eliminiert werden. Außerdem lieferte nun der Abbau der kristallinen Cellulose anstelle des Disaccharids Cellobiose überwiegend das fermentierbare Monosaccharid Glucose. Eine Kombination aus Mutanten-Enzymen, rekombinanten Komponenten und der ?-Glucosidase zusammen mit einem Komplex-integrierenden-Protein erreichte mindestens den Abbaulevel eines nativen Cellulosoms aus Clostridium thermocellum. | Dr. Wolfgang H. Schwarz Tel.: +49 8161-71-5445 wschwarz@wzw.tum.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Forschungsdepartment Biowissenschaftliche Grundlagen - Lehrstuhl für Mikrobiologie - FG Mikrobielle Biotechnologie Emil-Ramann-Str. 4 85354 Freising | FPNR | |
| 01.11.2010 | 31.10.2013 | 22017508 | Verbundvorhaben: Untersuchungen zur Züchtung von Energiesonnenblumen mit verbessertem Methanertrag; Teilvorhaben 2: Durchführung von Leistungsprüfungen und chemische Analysen von Inhaltsstoffen | Das übergeordnete Ziel des Vorhabens ist es, den Methanhektarertrag von Sonnenblumen bei ihrer Verwendung in Biogasanlagen zu steigern und ihr weiteres Potenzial zu beurteilen. Die Steigerung des Biomasseertrags ist dabei ein wesentlicher Faktor, um den Methangasertrag von Sonnenblumen zu erhöhen. Solch eine Steigerung des Biomasseertrags ist zukünftig durch die Einkreuzung von bislang nicht-adaptiertem massereichem Material (Genetische Ressourcen) möglich. Eine weitere Steigerung des Methanertrags ist über eine Verbesserung der Restpflanzenverdaulichkeit denkbar. Hierzu gibt es bislang keine Untersuchungen. Ein Ziel des Vorhabens ist es daher, herauszufinden, ob sich die Zusammensetzung der Inhaltsstoffe von Sonnenblumenrestpflanzen (hauptsächlich Stängel) züchterisch beeinflussen lässt. In diesem Vorhaben werden massereiche Genetische Resourcen der Sonnenblume mit Biogas-Elitelinien gekreuzt, um eine weitere Steigerung der Biomasse zu erzielen. Ein Hauptaugenmerk der Selektion liegt dabei auf der Standfestigkeit der selektierten Linien und Hybriden. Im zweiten Projektschwerpunkt werden gezielt Sonnenblumenstängel auf ihre chemische Zusammensetzung analysiert, um das Potenzial einer Steigerung der Restpflanzenverdaulichkeit zu ermitteln. | Martin Ganßmann Tel.: +49 5561 311-775 m.ganssmann@kws.com KWS SAAT SE & Co. KGaA - Institut für Pflanzenzüchtung Grimsehlstr. 31 37574 Einbeck | X | FPNR | |
| 01.08.2009 | 31.01.2010 | 22017509 | Machbarkeitsstudie zur Nutzung von Glycerinacetalen als Kraftstoffkomponente | Nachweis von Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit des Verfahrens sowie der synthetisierten Kraftstoffkomponenten, der Material- und Bauteilverträglichkeit, der Mischungsstabilität mit anderen Kraftstoffen, Bestimmung der Kraftstoffeigenschaften der Acetale und ausgewählter Blends mit anderen Kraftstoffen. Anrechenbarkeit der Acetale auf die Biokraftstoffquote umfassende Recherche zu Abfallglycerinaufkommen, ökonomische und ökologische Machbarkeitsstudie des Verfahrens, Analysenverfahren nach gültigen Kraftstoffnormen | Für die Ergebnisverwertung bestehen grundsätzlich folgende Optionen im Rahmen eines Folgeprojektes: " Untersuchungen zur Acetalsynthese mit Rohglycerin mit hohem Wasser- und Metallgehalt (möglicher Partner: Verbio) und mit Valerianaldehyd (Verbio), Abfallaldehyd- und Olefingemischen (möglicher Partner:PCK); " Motorenversuche und Abgasuntersuchungen beim Einsatz von Glycerinacetalen als Kraftstoff oder Kraftstoffkomponente (möglicher Projektpartner: RWTH Aachen) | Prof. Dr.-Ing. Horst Harndorf Tel.: +49 381 498-9150 horst.harndorf@uni-rostock.de Universität Rostock - Fakultät für Maschinenbau und Schiffstechnik - Lehrstuhl für Kolbenmaschinen und Verbrennungsmotoren Albert-Einstein-Str. 2 18059 Rostock | X | FPNR |
| 01.10.2011 | 31.01.2015 | 22017511 | Optimierte Energiepflanzen-Anbausysteme zur nachhaltigen Biogaserzeugung - Upscaling der FuE-Ergebnisse zu neuen Kulturen und deren Implementierung | Hauptziel dieses Projektes ist es, das Upscaling der FuE-Ergebnisse zu neuen Kulturen zur Biogaserzeugung im On-Farm Research-Ansatz wissenschaftlich zu begleiten und diese zukünftig in optimierte Energiepflanzen-Anbausysteme zur nachhaltigen Biogasproduktion zu implementieren. Dies erfolgt in Zusammenarbeit mit der Ruhe Agrar GmbH, die ca. 5.600 ha landwirtschaftliche Nutzfläche an vier Standorten bewirtschaftet und auf jedem Standort eine Biogasanlage mit je fünf BHKW (526 kWel) betreibt. Neben Einjährigen (Sorghum, Wickroggen), sollen Mehrjährige (Silphie, Wildpflanzen, Thinopyrum ponticum) in großflächigen Streifenversuchen angebaut werden. Im On-Farm Research-Ansatz werden mittels Technologien des Precision-farmings vier großflächige Streifenversuche mit den zu untersuchenden neuen Kulturen sowie mit Mais und einer Fruchtfolge des EVA Projektes als Referenzen angelegt. Ein besonderer Augenmerk liegt auf den landtechnischen und arbeitswirtschaftlichen Aspekten. Der Nährstoffhaushalt, die Humusreproduktion und die Regenwürmer werden untersucht. Zur Bestimmung des tatsächlichen Gasertrags der neuen Kulturen in Praxisfermentern werden die beiden parallel betriebenen Fermenter der vier Biogasanlagen verwendet. Im zweiten Arbeitsschritt wird ein Konzept zum nachhaltigen Energiepflanzenanbau für die vier Betriebe der Ruhe Agrar GmbH unter Berücksichtigung der neuen Kulturen erfolgen. | Es wurden vier Versuchsflächen mit unterschiedlichen Standortsbedingungen in Niedersachsen und Brandenburg eingerichtet. Auf jeder wurden Mais als Referenz und vier weitere Energiepflanzen angebaut. Der Wickroggen, ein Gemenge aus Roggen und Wicken, brachte fast gleich hohe Erträge wie der Mais. Diese, durch die Blüten der Wicken für Insekten sehr attraktive Kultur lässt sich gut in Energiepflanzen-Fruchtfolgen integrieren. Das Kleegras und das Szarvasi-Gras lieferten um ca. ein Drittel geringere Erträge als Mais. In den grasigen Dauerkulturen stieg die Dichte der Regenwürmer im Laufe der drei Versuchsjahre an, während sie bei dem Mais auf niedrigem Niveau blieb. Diese Kulturen eignen sich zur Regeneration des Bodens. Die Hirse konnte unter den Witterungsbedingungen der Versuchsjahre nicht abreifen. Verteilt auf zwei Untersuchungsflächen wurden auf 40 Hektar 1,6 Mio. Silphie-Jungpflanzen mit einer Gemüsepflanzmaschine gepflanzt. Zwei Hektar wurden pro Tag fertiggestellt. Fast alle Pflanzen gingen an, litten aber unter der Trockenheit im ersten und zweiten Jahr. Die Erträge blieben weit hinter den Erwartungen zurück. Die Dauerkultur kann aber viele Jahre nacheinander genutzt werden und muss sich erst entwickeln. Die Wildpflanzenmischungen konnten sowohl direkt als auch als Untersaat im Mais etabliert werden. Die Mischungen bieten Lebensraum für Wildtiere, Vögel und Insekten. Details dazu wurde von kooperierenden Arbeitsgruppen untersucht. Die Erträge der Wildpflanzen lagen ebenfalls deutlich unter denen vom Mais. Die Wildpflanzen und die Silphie eignen sich gut zur Bereicherung der Landschaft und in Pufferzonen zu empfindlichen Lebensräumen. Das Erntegut der neuen Kulturen zur Biogaserzeugung wurde siliert und in den vier 2,7 MWel Biogasanlagen der Ruhe Agrar erfolgreich getestet. | Prof. Dr. Gabriele Broll Tel.: +49 541 969-4073 gabriele.broll@uni-osnabrueck.de Universität Osnabrück - Fachbereich Kultur- und Geowissenschaften - Institut für Geographie Seminarstr. 19 ab 49074 Osnabrück | X | FPNR |
| 01.02.2017 | 31.01.2020 | 22017516 | Verbundvorhaben: Integration von ökologischen Kennwerten biobasierter Werkstoffe in den industriellen Planungs- und Konstruktionsprozess - Methodologie und Werkzeuge; Teilvorhaben 3: Analyse der Konstruktionsabläufe und Festlegung der benötigten Daten und Hilfsmittel - Akronym: BIOLCA | Ziel des Projektes ist es ökologische Kennwerte für Biowerkstoffe in den herkömmlichen Konstruktionsprozess zu integrieren. Darüber hinaus konzentriert sich das Projekt darauf, aus bekannten Methoden der Nachhaltigkeitsbewertung verwertbare Elemente zu identifizieren und so zu kombinieren, dass sie als anwendungsorientierte, aber dennoch transparente Methode für die Erhebung von Daten für biobasierte Werkstoffe zu verwenden sind. Als Ergebnis sollen Konstrukteure Unterstützung bekommen, die umweltbeeinflussenden Faktoren bei der Werkstoffauswahl so früh und einfach wie möglich zu berücksichtigen. Die Aufgabe von M-Base wird es sein, in enger Abstimmung mit den Partnern, die Integration der Ergebnisse in den Konstruktionsprozess zu konzipieren, die gefundenen Ergebnisse so aufzubereiten und gegebenenfalls zu verdichten, dass sie in entsprechenden Datenbanken und gegebenenfalls zu entwickelnden Tools verfügbar werden. Die Ergebnisse werden über die bestehenden Kanäle (Biopolymer Datenbank, Biopolymer Netzwerk und die Kunststoff Plattformen von M-Base) der Öffentlichkeit zugänglich gemacht. Erster Schritt ist die umfangreiche Analyse der Konstruktionsabläufe und darauf aufbauend eine Entscheidung, an welcher Stelle und in welcher Form, die spezifische Informationen über nachwachsende Rohstoffe und deren Ökorelevanz eingebracht werden können. Diese Aufgabe wird parallel zu den Teilprojekten durchgeführt, in denen die Partner vorhandene Ansätze zur Ökobewertung analysieren und werten. Die Ergebnisse werden jeweils zeitnah in die Konstruktionsanalysen eingebracht. Im späteren Verlauf des Projektes werden spezielle Kennzahlsysteme entwickelt, die erlauben komplexe Zusammenhänge und multifunktionale Anforderungen in einfachen numerischen Beschreibungen beherrschbar zu machen. Am Ende werden die entwickelten Workflows und Tool gemeinsam mit den Partnern in das Konstruktionsumfeld integriert und stehen damit für die abschließenden Demonstratoren zur Verfügung. | Die wissenschaftlich-technischen Ergebnisse des Biomat-LCA-Projektes sind detailliert im Gesamtbericht aller Partner dokumentiert. Durch den erfolgreichen Abschluss des Verbundvorhabens können biobasierte Kunststoffe und naturfaserverstärkte Kunststoffe mit Hilfe von Ökobilanzen (LCA) hinsichtlich ihrer ökologischen Nachhaltigkeit besser mit konventionellen Kunststoffen verglichen werden. Durch die Zusammenarbeit der Partner des Verbundvorhabens konnte der Zusammenfluss und der Abgleich der Daten aus Werkstoffentwicklung und -verarbeitung, Werkzeugauslegung und -bau, Informationsvermittlung, Ökobilanzierung direkt im Gesamtkontext erfolgen. Mit der Evaluation der Datenlage und dem Bereitstellen der Informationen hat das Projekt eine valide Grundlage geschaffen, um Biokunststoffe aufgrund ihrer Ökobilanzdaten bereits in der frühen Phase der Konstruktion in Überlegungen zur Werkstoffwahl miteinzubeziehen und am Ende erfolgreich einzusetzen. Im Rahmen des Teilvorhabens 3 wurden Konstruktionsabläufe analysiert und spezifische Kennwerte zur Beurteilung der ökologischen Relevanz in Relation zur Bauteilfunktion ermittelt. Hierzu wurden umfangreiche Recherchen zu Produktdaten von konventionellen sowie biobasierten Kunststoffe und deren Additiven gemeinsam mit den Projektpartnern durchgeführt. Weiterhin erfolgten Datenbeschaffungen über Produzenten und Verbände sowie ausführliche Diskussion mit allen Partnern zur Bewertung der Quellen. Außerdem wurden entsprechende Sensitivitätsanalysen und umfangreiche Analysen der Konstruktionsabläufe durchgeführt. | Dr.-Ing. Erwin Baur Tel.: +49 241 963-1450 e.baur@m-base.de M-Base Engineering + Software GmbH Rotter Bruch 17 52068 Aachen | X | FPNR |
| 01.01.2020 | 31.10.2023 | 22017517 | Resilienz von Trauben- / Stieleichenbeständen beim Auftreten der durch Frostspanner dominierten Eichenfraßgesellschaft durch natürliche Gegenspieler - Akronym: Eichenresilienz | Teil 1: Untersuchung inwiefern die Resilienz von Trauben-/ Stieleichenbeständen beim Auftreten der durch Frostspanner dominierten Eichenfraßgesellschaft durch das Vorhandensein oder das Ausbringen natürlicher Gegenspieler der Schmetterlinge erhöht, resp. ob Eichensterben minimiert werden kann. Teil 2: Untersuchung der Frage, ob die bei Stieleiche gegenüber der Traubeneiche gefundenen höheren Mortalitätsraten durch den Standort (Standortstyp) oder durch die Baumart selbst bedingt sind. | Marion Jacoby Tel.: +49 2931 7866-453 marion.jacoby@wald-und-holz.nrw.de Landesbetrieb Wald und Holz Nordrhein-Westfalen - Schwerpunktaufgabe Waldschutzmanagement Steinmüllerallee 13 51643 Gummersbach | FPNR | ||
| 01.10.2020 | 30.09.2024 | 22017518 | Verbundvorhaben: Antivirale Substanzen und Pigmente; Teilvorhaben 1: Kultivierung - Akronym: AnViPi | Das Vorhaben verfolgt das übergeordnete Ziel eine dezentral realisierbare und ökonomisch tragfähige Wertschöpfungskette für Arthrospira platensis zu entwickeln und in einer relevanten Einsatzumgebung zu testen. Die vorgeschlagene Wertschöpfungskette umfasst als primäres Produkt die Gewinnung von Exopolysacchariden (EPS) mit antiviraler Wirkung für den Einsatz in der Süßwasserfischzucht. Im Rahmen früherer Arbeiten des zukünftigen Projektleiters wurde ein Gewinnungsverfahren von EPS aus A. platensis entwickelt und deren Wirksamkeit gegen den hochinfektiösen Koi Herpes Virus (KHV) sowie die ökonomische Tragfähigkeit gezeigt. Als zweites Wertprodukt soll ein wässriger Extrakt gewonnen werden, der den Wertstoff Phycocyanin enthält. Die Anwendung der Pulsed Electric Fields (PEF)-Technologie für dessen Gewinnung ist ein neuartiges Verfahren und verspricht energetische und prozesstechnische Vorteile gegenüber den etablierten mechanischen Zellaufschlussverfahren. Ein besonderes Merkmal des Vorhabens ist die Ankopplung der Wertschöpfungskette an eine Biogasanlage. Hierdurch besteht die Möglichkeit die kohlenstoffreiche Zelldebris nach der Wertstoffgewinnung zur energetischen Verwertung in die Biogasanlage zurückzuführen. Das vorgeschlagene Projekt erweitert somit die etablierte Gewinnung von Phycocyanin aus A. platensis um die Gewinnung eines weiteren Wertprodukts in einem neuen Downstreamverfahren (verbesserte Wirtschaftlichkeit) sowie durch die Ankopplung an eine Biogasanlage um die verbesserte Nutzung von Nährstoffen und Wärmeenergie (verbesserte Ökobilanz). Das Vorhaben ist in zwei Teilvorhaben untergliedert. Die Arbeitsziele des Verbundvorhabens können im Wesentlichen in das Teilvorhaben 1 (Bioprozesse) und das Teilvorhaben 2 (Downstreamprozesse) unterteilt werden. Beide Teilprojekte werden für die Skalierung, den Aufbau und der Bewertung der Technikumsanlage zusammengeführt. | Prof. Dr. Christoph Lindenberger Tel.: +49 9621 482-3325 c.lindenberger@oth-aw.de Ostbayerische Technische Hochschule Amberg-Weiden Kaiser-Wilhelm-Ring 23 92224 Amberg | FPNR | ||
| 01.02.1997 | 31.07.1998 | 22017596 | Extrudierbare, kompostierbare aliphatische Cellulosederivate, Phase IV | In den Vorläufervorhaben haben sich mehrere Celluloseetherester als grundsätzlich geeignete Cellulosederivate im Sinne einer Kombination von thermoplastischem Verhalten und biologischer Abbaubarkeit herausgestellt. In Teil IV des Vorhabens soll ein kostengünstiges Herstellverfahren erarbeitet werden. Zu diesem Zweck ist zu untersuchen, ob die Umsetzung der Hydroxypropylcellulose zum Ester lösemittelfrei in der Schmelze durchgeführt werden kann. Desweiteren ist zu testen, inwieweit auf die Hydroxypropylierung der Cellulose zur strukturellen Auflockerung und Aktivierung gänzlich verzichtet werden kann. Die Ergebnisse sollen in eine Verfahrenskonzeption einfließen und im Technikum verifiziert werden. In der abschließenden Phase ist die Erstellung von Technikumsmengen in Chargen von ca. 100 kg geplant, um Verarbeitungsversuche auf Produktionsanlagen fahren und die notwendige toxikologische Bewertung durchführen zu können sowie Prozeßkreisläufe zu simulieren. | Als Ergebnis der Phase IV stand ein durch Patente abgesichertes Verfahren im Technikumsmaßstab zur Verfügung und auf der Basis der ermittelten Verfahrensparameter und der Rohstoffkosten wurde eine erste Kostenschätzung durchgeführt. Es wurde ein Verfahren in einer Technikumsanlage im Maßstab 100 kg realisiert sowie Produktmuster hergestellt und getestet. Es gelang HPCL aus Hydroxypropylcelulose lösungsmittelfrei in der Schmelze herzustellen. HPLC lässt sich zu Filamenten mit einer Feinheit von 74 bzw. 23 tex verspinnen. Durch den Einsatz der feineren Fasern lassen sich Faserverbunde pressen, die bezüglich Festigkeit und Steifheit nur wenig unter den Werten von Verbunden mit alternativen Matrixmaterialien liegen. Im Hinblick auf eine Anwendung ergaben Bemusterungen für den Einsatz der Verbundmaterialien als Automobilinnenverkleidungen allerdings, dass es nicht gelungen war das Problem der Wasseraufnahme ausreichend befriedigend zu lösen. Die entsprechenden Bauteile (z. B. Kofferraumabdeckungen, Hutablagen etc.) sind zwar in ihren mechanisch Eigenschaften geeignet, nahmen nach kurzer Zeit aber so viel Feuchtigkeit auf, dass sie nicht mehr formstabil waren und zum Verbiegen neigten. Daraufhin vorgenommene Versuchsreihen zur zusätzlichen Hydrophobierung von Hydroxypropylcelluloselactat führten bisher nicht zu greifbaren Ergebnissen. | Dr. Volkhard Müller Tel.: +49 5161 44 -3901 info@wolff-cellulosics.de Dow Wolff Cellulosics GmbH & Co. OHG August-Wolff-Str. 13 29699 Walsrode | FPNR | |
| 01.04.1998 | 31.03.2001 | 22017597 | Verbundvorhaben: Chemische Nutzung heimischer Pflanzenöle II: Teilvorhaben 4: Biologisch abbaubare Tenside aus heimischen Ölen | Das Vorhaben ist Teil des Verbundes "Chemische Nutzung heimischer Pflanzenöle II". Ziel des Teilvorhabens von der Universität Wuppertal ist die möglichst umfangreiche Nutzung heimischer pflanzlicher Inhaltsstoffe zur Herstellung biologisch abbaubarer Tenside. Diese sollen vo allem durch Übertragung der lipophilen Fettsäuren aus den heimischen Pflanzenölen auf hydrophile Pflanzeninhaltsstoffe wie Aminosäuren, Oligopeptide, Monosaccharide und deren Derivate und Disacchariden erreicht werden. Im Vorhaben werden schwerpunktmäßig Problemstellungen angegangen, für die es bislang keine zufriedenstellenden Lösungen gibt. Dies sind u.a. die enzymkatalysierte Übertragung von Fettsäuren auf Aminosäuren, Oligopeptiden (Proteinhydrolysate) und native Zucker, die enzymatische Glycosidierung von Monosacchariden, die enzymatische Modifizierung von Phospholipiden sowie die Herstellung von Aminosäureestern langkettiger Fettalkohole und ausgewählten Wachsestern und die Darstellung von Fettsäureestern mehrwertiger Alkohole. Alle hergestellten Verbindungen sollen charakterisiert und hinsichtlich ihrer oberflächenaktiven Eigenschaften untersucht werden. | Im Vorhaben wurden folgende neuartige enzymkatalysierten Verfahren untersucht: enzymatische Acylierung von Mono- und Disacchariden (Zuckerester), enzymatische Glycosidierung von Monosacchariden und enzymatische Acylierung von Aminosäuren und Proteinhydrolysaten. Zur Synthese von Zuckerestern wurden zwei unterschiedliche Verfahren entwickelt. Das erste Verfahren arbeitet mit einem dreiphasigen Reaktionssystem: Der zu acylierende Zucker und das Enzym sind in einer Lösung des Acyldonators in THF suspendiert. Nicht nur der Katalysator liegt also in ungelöster Form vor, sondern auch das Substrat. Die zweite, hier neu entwickelten Methode stellt ein zweiphasiges Reaktionssystem dar: nur das Enzym liegt in ungelöster Form vor. Zucker und Acyldonator sind Bestandteil der flüssigen Phase. Vorteil des zweiphasigen Verfahrens ist die Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit bei gleichzeitiger Senkung der Reaktionstemperatur. Ein weiterer Vorteil ist, dass der Prozess auch kontinuierlich betrieben werden kann, wenn man die Reaktionslösung durch einen Enzymreaktor leitet. Die enzymatische Glycosidierung von Monosacchariden in Gegenwart von Glycosidasen gelang durch die Schaffung einer mikrowässrigen Umgebung zum ersten Mal mit vorzüglichen Ausbeuten. Allerdings gelangen derartige Glycosidierungen bislang nur mit wasserlöslichen Alkoholen. Acylierungen von Aminosäuren und Proteinhydrolysaten wurden bislang nahezu ausschließlich auf klassische Weise durch Umsetzung mit Acylhalogeniden oder Carbonsäureanhydriden in Gegenwart von Alkali (Schotten-Baumann-Reaktion) durchgeführt. Die im Vorhaben erfolgreich durchgeführten Arbeiten zur enzymatisch katalysierten Acylierung von Aminosäuren stellen eine interessante und innovative Alternative dar. Nach der Erarbeitung der enzymatischen Acylierung von Aminosäure-t-butylestern in Gegenwart von Candida antarctica B (Novozym) wurde im Hinblick auf eine technische Umsetzung ein kontinuierliches Verfahren in einem Säulenreaktor entwickelt. | Prof. Dr. Manfred Schneider Tel.: +49 202 439-2775 schneid@uni-wuppertal.de Bergische Universität Wuppertal - Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften – Fachgruppe Chemie und Biologie – Lehrstuhl Organische Chemie Gaußstr. 20 42119 Wuppertal | FPNR | |
| 01.09.2001 | 31.08.2004 | 22017600 | Verbundvorhaben: Reißfeste, wasserdampf- und CO2-undurchlässige Folien aus nachwachsenden Rohstoffen - Teilvorhaben 1: Rezepturentwicklung | Im festen PHB beträgt der Anteil der amorphen Phase, der für die Beweglichkeit der Moleküle verantwortlich ist, nur 30 %. Daher ist es nicht möglich, qualitativ hochwertige Folien herzustellen. Die kristalline Phase kann aber während des Überganges von der Schmelze in den Festzustand ausgerichtet (gereckt) werden. Das Projekt dient dazu, diese Technik auf die Herstellung von Folien zu übertragen. Für die Herstellung einer biaxial gereckten Folie wird eine Blasfolienanlage so umgebaut, dass die Polymermoleküle während des Übergangs von der Schmelze in den Festzustand ausgerichtet werden. Das Blasen der Folie wird mit dieser neuen Geometrie optimiert. Darüber hinaus werden die Formulierungen von PHB der Extrusion so angepasst, dass die sonst dünnflüssige Schmelze viskoser wird. Wegen der Resistenz gegen Wasser kann die PHB-Folie, im Gegensatz zu Stärkefolien, in wasser- und wasserdampfempfindlichen Anwendungen eingesetzt werden Darüber hinaus stehen der PHB-Folie wegen der guten Barriereeigenschaften neue Märkte im Bereich Barrierefolien offen. | Dr. Urs J. Hänggi Tel.: +49 89 1276-5136 haenggi@biomer.de Biomer Forst-Kasten-Str. 15 82152 Krailling | FPNR | ||
| 01.09.2004 | 31.05.2007 | 22017603 | Weiterentwicklung einer Feuerungsanlage für die Nutzung fester Bioenergieträger mit dem Schwerpunkt Staubreduzierung durch Einsatz eines Elektrofilters | Weiterentwicklung einer Feuerungsanlage für die Nutzung fester Bioenergieträger mit dem Schwerpunkt Staubreduzierung durch Einsatz eines Elektrofilters. Die Biomasseheizzentrale wird an das bestehende Heizungssystem für mehrere DEULA-Hallen angeschlossen. Zwischen dem Kessel und dem Schornstein wird der Elektrofilter eingebaut. Strom- bzw. Wärmezähler messen Energieaufnahme und -abgabe. Emissionsmessungen vor und nach dem Elektrofilter sind durch die Landwirtschaftskammer Schleswig-Holstein/Bereich Land- und Umwelttechnik /LUT (O2, CO, NOx, etc.), den Bezirksschornsteinfegermeister (nach 1.BImSchV) und ein zugelassenes Messinstitut (nach TA Luft) mit zumindest den durch die TLL vorgeschlagenen Brennstoffen geplant. Der Kessel- und Filterhersteller REKA wird mit Unterstützung von LUT und FH Kiel (FB Landwirtschaft und FB Elektrotechnik) den Elektrofilter hinsichtlich Staubabscheidung, Betriebssicherheit und Wartungsaufwand optimieren. Ein weitgehend entwickelter Elektrofilter ist für die Serienreife zu optimieren. Ziel ist die Bereitstellung eines effektiven, wartungsarmen und dennoch betriebssicheren kleinen Elektrofilters für die Leistungsklasse um 100 kW. | Dr.agr. Hardwin Traulsen Tel.: +49 4331-8479-31 lut@lksh.de DEULA Schleswig-Holstein GmbH Lehranstalt für Agrar- und Umwelttechnik Grüner Kamp 13 24768 Rendsburg | X | FPNR | |
| 01.08.2006 | 31.12.2008 | 22017605 | Monitoring des ersten Feldtests zweier Scheitholzkessel mit Stirlingmotor | Arbeitsschwerpunkt des hier beantragten Projekts ist die wissenschaftliche Begleitung und das Monitoring des ersten Feldtests von innovativen, kleinen Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen bestehend aus einer Holzscheitfeuerung kombiniert mit einem Stirlingmotor der Firma Hoval in zwei unterschiedlichen Anwendungsbereichen. Das Vorhaben ist aufgeteilt in drei Arbeitspakete. Die spezifischen Arbeitsschwerpunkte sowie die geplanten Zeiträume sind wie folgt geplant: AP1: Monat 1-6; Planung und Installation der Messtechnik sowie Funktionstests AP2: Monat 7-24; Monitoring der beiden Anlagen AP3: Monat 1-24; Projektkontrolle, Berichterstattung und Öffentlichkeitsarbeit Die wissenschaftlichen Erkenntnisse des Feldtests mit der Hybridtechnologie Scheitholzkessel/Stirlingmotor werden bei den folgenden Generationen der Anlagen genutzt und tragen somit zur kontinuierlichen Verbesserung des HYbridsystems bei. Weiterhin können positive Ergebnisse zur vielfachen Umsetzung des eigesetzten Hybridsystems in Ein- und Mehrfamilienhäusern, sowohl im Netzparallel- als auch im Inselbetrieb, unter technischen, wirtschaftlichen und ökologischen Aspekten führen. | Dipl.-Ing Ulrich Bemmann Tel.: +49 681 9762-839 bemmann@izes.de IZES gGmbH - Arbeitsfeld Biomasse - Stoffstrommanagement und Energiesystemtechnik Altenkesseler Str. 17 66115 Saarbrücken | FPNR | ||
| 01.06.2009 | 31.12.2011 | 22017608 | Verbundvorhaben: Automatisierte Prozessführung von Biogasanlagen auf Basis der Online-Massebilanzierung der Prozesssubstrate und Gaserträge; Teilvorhaben 1 | Bei der Vielzahl von Anlagenkonzepten in der Biogasbranche konnten bisher keine vereinheitlichten Prozessführungsstrategien (PFS) entwickelt werden. Über die Online-Charakterisierung der Produktströme bezüglich organischer Anteile und ihrer Bilanzierung ist aber ein prinzipieller Ansatz für PFS möglich. Auf Basis einer Inline-Bestimmung der Stoffströme und Massebilanzen und unter Verwendung von Datenbanken mit Informationen zum Konvertierfaktor von organischer Trockensubstanz (oTS) zu Biogas in Abhängigkeit von Zeit und Stoffgemisch soll eine dynamische PFS entwickelt werden, welche eine übergreifende Branchenlösung ermöglicht. Grundlage bildet die Weiterentwicklung vorhandener Mikrowellen- (MW-) Sensorik zur Adaption an unterschiedliche Einsatzorte für den Messbereich von 2 bis 90% TS für verschiedene Materialien, einschließlich adaptierbarer Kalibrationsroutinen. Um große Praxiswirksamkeit zu erreichen, soll das zu entwickelnde Modell neben einer Steuerungsfunktion zur Substratzudosierung auch Kennwerte enthalten, die dem Nutzer eine Bewertung des aktuellen Prozessstatus und eine Prozessvorhersage ermöglichen. Die Kennwerte sind: Verfahrenskennwerte wie oTS-Zuspeisung, -im Reaktor, u. -Output, Reaktorbelastung, Verweilzeit, Prozessstrombedarf kWh und Gasausbeute, optimale Ausbeute; Ertragskennwerte wie el./t oTS, l CH4/kg oTS bzw. l Biogas/kg oTS, Substratkosten (€/d), Kosten/Leistungsrechnung pro Zeiteinheit, Anteile der Energieerzeugung aus den Einzelsubstraten und Effizienzkennwerte wie der Vergleich theoretische und Ist -Gaserzeugung, -CH4-Ertrag, Stromerzeugung. Entwickelt werden soll weiterhin ein Modul zur Prozessvorhersage mit modellhafter Variation der Inputanteile zur Rezepturanpassung. Als Steuerfunktionen erfolgt eine Signalausgabe zum regelungstechnischen Eingriff über die Inputdosierung. Die Arbeitsplanung kann den beiliegenden Planungsunterlagen entnommen werden. Ergebnisverwertung erfolgt gemäß den beiliegenden Planungsunterlagen. | Im Rahmen eines Verbundprojektes zwischen dem Institut für Bioprozess- und Analysenmesstechnik e.V., Heilbad Heiligenstadt und der hf sensor GmbH, Leipzig, wurde ein neu entwickeltes modulares Mikrowellen- (MW-) Messsystem zur Bestimmung des Trockensubstanz-, des organischen Trocken-substanz- und des Wasseranteils von Biogassubstraten für eine Online-Massebilanzierung weiterent-wickelt und an drei Biogasanlagen getestet. Dabei erfolgte die Verifizierung, Implementierung und Optimierung der Sensortechnik zur Massebilanzierung als Grundlage für ein modellbasiertes Berech-nungsinstrument, welches durch Ausgabe von aktuell 32 Kennziffern u.a. Aussagen zur energetischen Substratumsetzung und zum Auslastungsgrad von Biogasanalgen ermöglicht. Der entwickelte Model-ansatz kann für die zukünftige Ausrüstung von Biogasanlagen mit weiteren prozesstauglichen und robusten Messsystemen mit geringem Aufwand erweitert werden. Durch ein breit angelegtes Mess-programm wurden die Funktionsweise der MW-Sensorik und des Berechnungsmodells nachgewiesen. Weiterhin wurden wichtige Erkenntnisse über die Vorbereitung und Installation der Sensoren und ihrer notwendigen messtechnischen Verknüpfung mit Steuersignalen zur Dosierung und Durchmischung gewonnen, um eine verbesserte Signalinterpretation und Kalibration zu ermöglich. Die Forschungser-gebnisse sind auf andere Messsysteme übertragbar und bilden die Grundlage für praktische Nutzung und Vermarktung. Trotz der Vielzahl von Anlagenkonzepten in der Biogasbranche kann über die Onli-ne-Charakterisierung der Produkt- und Energieströme eine vereinheitlichte Prozessführungsstrategie entwickelt werden. Bei der Umsetzung des Berechnungsmodells wurde Wert auf eine kostengünstige Realisierung gelegt, um eine einfach anpassbare Nachrüstung in bestehende SPS-Steuerungen von Biogasanlagen zu ermöglichen. | Dipl.-Ing. Thomas Nacke Tel.: +49 3606 671 310 thomas.nacke@iba-heiligenstadt.de Institut für Bioprozess- und Analysenmesstechnik e.V. Rosenhof 37308 Heilbad Heiligenstadt | X | FPNR |
| 01.11.2009 | 31.05.2012 | 22017609 | Verbundvorhaben: Auswirkungen von naturschutzfachlichen Anforderungen auf die Forst- und Holzwirtschaft; Teilvorhaben 2: Fallstudienbasierte Abschätzung der wirtschaftlichen Auswirkungen der FFH-Richtlinie auf Grundlage von Managementplänen auf Forstbetriebe und auf die Rohstoffbereitstellung | Die Fauna-Flora-Habitatrichtlinie (FFH-Richtlinie) ist ein zentraler Beitrag der EU zum Erhalt der biologischen Vielfalt. Von der deutschen Gesamtwaldfläche liegen 17 % in FFH-Gebieten. Diese Waldflächen sind nicht nur für Naturschutzziele, sondern auch für die Rohholzversorgung und für die ambitionierten wirtschafts-, energie- und klimapolitischen Ziele der Bundesrepublik Deutschland bedeutsam. Im laufenden FFH-Umsetzungsprozess werden Managementpläne für die Schutzgebiete erstellt, welche die abstrakten Schutzziele der Richtlinie für die jeweilige Flä-che konkretisieren und Maßnahmen zur Umsetzung vorsehen. Erst hierdurch werden die natu-ralen und ökonomischen Auswirkungen auf die Forst- und Holzwirtschaft abschätzbar. Als übergeordnetes Forschungsziel sollen die naturalen und ökonomischen Auswirkungen der FFH-Richtlinie auf den Forstbetrieb und die Rohholzversorgung anhand von Fallbeispielen analysiert werden. Das Forschungsprojekt wird gemeinsam mit einem Kooperationspartner bearbeitet und ist in das Verbundforschungsprojekt "Auswirkungen von naturschutzfachlichen Anforderungen auf die Forst- und Holzwirtschaft" eingebunden. Wesentliche Arbeitsschritte sind die Entwicklung von Instrumenten zur Analyse der naturalen und ökonomischen Auswirkungen der FFH-Umsetzung in Beispielsbetrieben. Auf Betriebsebene werden der Rechtsrahmen und die Betriebsziele als Referenz erhoben. Zudem werden die FFH-Managementpläne konkretisiert, die naturalen Aus-wirkungen bestimmt und alternative FFH-Umsetzungsvarianten entwickelt. Darauf aufbauend werden die ökonomischen Auswirkungen für Forstbetriebe und für die Rohholzversorgung er-mittelt. Weiterhin werden eigentumsrechtliche Bewertungen durch ein externes juristisches Gut-achten vorgenommen. Das Forschungsvorhaben soll für den laufenden FFH-Umsetzungsprozess Hinweise und Emp-fehlungen für eine effiziente Implementierung der FFH-Richtlinie für Forstbetriebe, die zuständi-gen Verwaltungen und die relevanten Politikfelder liefern. | Dr. Björn Seintsch Tel.: +49 40 73962-312 bjoern.seintsch@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Ökonomie der Forst- und Holzwirtschaft Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | X | FPNR | |
| 01.09.2012 | 31.12.2015 | 22017612 | Verbundvorhaben: Nutzung des Vormagensystems der Wiederkäuer zur Erschliessung cellulosebasierter Substrate (cbS) als Energieträger zur Biogasproduktion; Teilvorhaben 2 | Das Gesamt-Ziel des Kooperationsprojekts ist die Optimierung von Biogaserträgen aus nachwachsenden cellulosebasierten Substraten (cbS). Es soll eine signifikante Verbesserung der Wirtschaftlichkeit in der Biogasproduktion erreicht und die zunehmende Flachenkonkurrenz zwischen Energie- und Nahrungsmittelpflanzen entschärft werden. Der Einsatz von cbS als Energietrager zur Biogasproduktion ist derzeit nicht rentabel, da die Raum-Zeit-Ausbeute eingeschränkt und der spezifische Methanertrag zu niedrig ist. Wiederkauer mit ruminaler Biozonose nutzen cbS hingegen als Hauptenergiequelle. Vergleichende Berechnungen und eigene vielversprechende Voruntersuchungen zeigen, dass der Wiederkauer die Biogasanlage bezuglich der Raum-Zeit-Ausbeute deutlich ubertrifft und sich durch eine höhere Effizienz hinsichtlich des Substrataufschluss auszeichnet. In diesem Projekt wird die Nutzung der ruminalen Biozonose zur Umsetzung von cbS untersucht, ebenso werden relevante Aspekte der Wiederkauerphysiologie in das Design einer neuartigen Biogasanlage implementiert. Es werden die einzusetzenden cbS im Labormaßstab (RUSITEC) gescreent. Zur Charakterisierung der weitgehend unbekannten Mikroflora sollen qualitative (SSCP) und quantitative Analysen (real-time PCR) in Abhängigkeit von den cbS in den Laborversuchen und der Biogasanlage erfolgen, sowie eine Kontrolle des Gärrests der Biogasanlage bezüglich des Hygienestatus. | Prof. Dr. med. vet. Gerhard Breves Tel.: +49 511-8567271 gerhard.breves@tiho-hannover.de Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover - Physiologisches Institut Bischofsholer Damm 15 30173 Hannover | X | FPNR | |
| 01.12.2013 | 30.11.2016 | 22017613 | Renewable Resources and the Sustainable Development Goals Forum | Das Vorhaben dient der besseren Verankerung nachwachsender Rohstoffe in den Sustainable Development Goals. Die Mitgliedsstaaten der Vereinten Nationen (UN) haben sich in den Verhandlungen während der UN Konferenz zur Nachhaltigen Entwicklung (Rio+20) entschlossen, Sustainable Development Goals (SDGs) zu entwickeln. Für viele dieser Ziele der Nachhaltigen Entwicklung ist die nachhaltige Produktion nachwachsender Rohstoffe (NaWaRos) von zentraler Bedeutung. NaWaRos nehmen im Verhandlungen zur Entwicklung der SDGs jedoch häufig keine oder nur eine nachgeordnete Rolle ein. Das Forum "Renewable Resources and the Sustainable Development Goals" verfolgt das Ziel die Bedeutung von NaWaRos in den Verhandlungsprozess zielführend einzuspeisen. Diese Möglichkeit soll durch eine systematische Analyse des Verhandlungsprozesses und dem Herbeiführen nationaler und interntionaler Allianzen für NaWaRos in den SDGs eröffnet werden. Deutschland kommt hierbei in dem Beschluss zur Energiewende eine besondere Rolle zu. Einerseits besteht das Potenzial in Allianz mit weiteren Vorreitern eine Dynamik zu erzeugen, die das Handeln auf internationaler Ebene vorantreibt. Andererseits ergibt sich ein positiver Rückkopplungseffekt auf die nationale und europäische Politik zur weiteren Förderung der nachhaltigen Rohstoffsicherung. Die Arbeit des Forums mündet in einer internationalen Konferenz , dessen Produkt, das Berlin Statement on Renewable Resources zu den Verhandlungen auf UN-Ebene eingebracht wird. | Ivonne Lobos Alva Tel.: +49 331 288 224-31 ivonne.lobosalva@iass-potsdam.de Institute for Advanced Sustainability Studies e.V. (IASS) Berliner Str. 130 14467 Potsdam | FPNR | ||
| 01.05.2016 | 30.04.2018 | 22017615 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines einstufigen Verfahrens zur Herstellung von Compounds aus vernetzter Stärke mit biobasierten Thermoplasten im Doppelschneckenextruder (Stärkecompound); Teilvorhaben 2: Prozessoptimierung, Reaktion - Akronym: Staerkecompound | Gesamtziel des angestrebten Vorhabens ist die Entwicklung eines Compoundierverfahrens und einer Compoundieranlage auf Basis eines konventionellen Doppelschneckenextruders, welche die Trocknung, die Vernetzung und das Blenden von nativer Stärke mit biobasierten Thermoplasten innerhalb eines Prozesses ermöglicht. Hierdurch wird es möglich, kostengünstige, vollständig biobasierte Stärkeblends in einem energieeffizienten Prozess herzustellen. Gemeinsam mit der Firma Zeppelin Systems und der Uni Kassel soll ein Konzept entwickelt werden um die native Stärke prozessintegriert zu trocknen. Mit einer Vernetzung der Stärke können wesentlich höhere mechanische Eigenschaften des Verbundes erreicht werden. Die Vernetzung soll deshalb in den einstufigen Verarbeitungsprozess integriert werden. Das IAP wird auf Grund seiner Erfahrungen aus marktgängigen Produkten geeignete Matrixmaterialien, Stärkeprodukte und Additive auswählen und beschaffen. Dann erfolgen Compoundierversuche, die hinsichtlich der Materialauswahl und der Prozessgestaltung optimiert werden. Parallel erfolgt die Spritzgussverarbeitung der Compounds zu Prüfkörpern und deren mechanische, morphologische, thermomechanische und physiko-chemische Charakterisierung. In einem eigenen Arbeitspaket werden die Untersuchung des Vernetzungsprozesses und die Entwicklung neuer Additive für Stärkeblends vorangetrieben. Die von den Verbundpartner hergestellten Bauteile sollen im IAP geprüft und physikalisch charakterisiert werden. | Im Teilvorhaben 2 des Verbundprojekts »Stärkecompound« ist es gelungen eine Technologie zur 1-stufigen Herstellung von PLA-Stärkecompounds zu entwickeln und zu erproben. Damit kann kostengünstig ein biobasierter Werkstoff für die Spritzgiessverarbeitung bereitgestellt werden. Durch den Einsatz von 50 oder sogar 60 Gew.-% Stärke als Füllstoff kann der Preisnachteil, den PLA gegenüber erdölbasierten Polymeren hat, ausgeglichen werden. Die Ergebnisse zeigen, dass die mechanischen Eigenschaften der Stärkecompounds im Vergleich zum reinen PLA auf einem hohen Niveau liegen. Bei der Festigkeit entstehen praktisch keine Einbußen. Nur die Bruchdehnung verringert sich auf etwa den halben Wert. Die Schlagzähigkeit wird durch den Füllstoff nicht beeinträchtigt. Für die praktische Anwendung in spritzgegossenen Bauteilen ist der Elastizitätsmodul von besonderer Bedeutung. Durch die Stärke steigt der Modul an, das Material wird steifer. Es wurde nachgewiesen, dass in dem hier entwickelten Verfahren die Molmassen der PLA-Fraktionen während der Compoundierung unverändert bleiben. | Dipl.-Phys. Helmut Remde Tel.: +49 331 568-1206 helmut.remde@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | FPNR | |
| 01.02.2017 | 31.01.2020 | 22017616 | Verbundvorhaben: Integration von ökologischen Kennwerten biobasierter Werkstoffe in den industriellen Planungs- und Konstruktionsprozess - Methodologie und Werkzeuge; Teilvorhaben 4: Erhebung der Daten für Naturfasern - Akronym: Biomat-LCA | Das Projekt befasst sich mit einer umfassenden Dokumentation und einer geeignete Abbildung der Prozessschritte vom Anbau bis zur Bereitstellung von Naturfasern sowie deren kritischen Analyse. Die realisierten Prozessvisualisierungen und Prozessbeschreibungen dienen in Kombination der erhobenen Daten als Grundlage für die Durchführungen von LCA- und Sensitivitätsanalysen. Das Projekt fokussiert sich auf die Wertschöpfungskette von Naturfasern für den Einsatz in biobasierten Werkstoffen. Insgesamt werden die relevanten LCA-Daten von Naturfasern von der Landwirtschaft bis vor Compoundierung erhoben. Mit Hilfe einer Prozessvisualisierung und einer Prozessbeschreibung werden die Wertschöpfungsketten unterschiedlicher Naturfasern für den Einsatz in biobasierten Werkstoffe dokumentiert und diskutiert. Nach der Finalisierung der Prozessvisualisierung und der Prozessbeschreibung sollen für die Erhebung der Eingangsdaten für eine Umweltbilanzierung Daten recherchiert und ermittelt werden. | Die wissenschaftlich-technischen Ergebnisse des Biomat-LCA-Projektes sind detailliert im Gesamtbericht aller Partner dokumentiert. Durch den erfolgreichen Abschluss des Verbundvorhabens können biobasierte Kunststoffe und naturfaserverstärkte Kunststoffe mit Hilfe von Ökobilanzen (LCA) hinsichtlich ihrer ökologischen Nachhaltigkeit besser mit konventionellen Kunststoffen verglichen werden. Durch die Zusammenarbeit der Partner des Verbundvorhabens konnte der Zusammenfluss und der Abgleich der Daten aus Werkstoffentwicklung und -verarbeitung, Werkzeugauslegung und -bau, Informationsvermittlung, Ökobilanzierung direkt im Gesamtkontext erfolgen. Mit der Evaluation der Datenlage und dem Bereitstellen der Informationen hat das Projekt eine valide Grundlage geschaffen, um Biokunststoffe aufgrund ihrer Ökobilanzdaten bereits in der frühen Phase der Konstruktion in Überlegungen zur Werkstoffwahl miteinzubeziehen und am Ende erfolgreich einzusetzen. Im Rahmen des Teilvorhabens 4 wurden die Daten für Naturfasern erhoben. Hierbei wurden Prozessvisualisierungen für die Prozessketten vom Anbau bis zur dosierfähigen Naturfaser für Sisal (Brasilien & Tansania), Kenaf (Bangladesch), Flachs (Frankreich/Belgien) und Hanf (Europa) angefertigt. Die visuelle Darstellung für alle Fasertypen ist im Gesamtbericht im Anhang zu finden. Weiterhin konnten die Daten, die für die Ökobilanz notwendig sind, für Sisal, Hanf, Kenaf und Flachs mittels Literatur und durch Gespräche mit Expert*innen erhoben werden. Die LCA relevanten Daten wurden zur Modellierung an den Projektpartner TU Berlin weitergeleitet. Für alle Fasern konnte eine Ökobilanzierung durchgeführt werden. Die Ergebnisse der Naturfasern zu den einzelnen Umweltkategorien sind im Gesamtbericht in tabellarischer Form dargestellt. Die Methodenentwicklung zur Prozessvisualisierung von Naturfasern für technische Anwendungen lässt sich sehr gut auf weitere Naturfasern übertragen. | Prof. Dr.-Ing. Jörg Müssig Tel.: +49 421 5905-2747 joerg.muessig@hs-bremen.de Hochschule Bremen Neustadtswall 30 28199 Bremen | X | FPNR |
| 01.11.2018 | 28.02.2021 | 22017617 | Verbundvorhaben: Entwicklung von neuartigen Zerkleinerungs- und Aufschlussverfahren zur Effizienzsteigerung der Aufbereitungs- und Aufschlussprozesse bei der Gewinnung von Plattformchemikalien aus lignocellulose-haltigen nachwachsenden Rohstoffen (ZerAuNa); Teilvorhaben 1: Biomassezerkleinerung - Akronym: ZerAuNa | Der Fokus des Verbundvorhabens liegt auf der Untersuchung der Auswirkungen der Zerkleinerungsverfahren auf die Ausbeuten eines neuen Aufschlussverfahrens mit "Switchable Hydrophilicity Solvents" (SHS). Im Rahmen des Vorhabens soll durch die kombinierte Entwicklung und Erprobung von Zerkleinerungsprozessen und des innovativen Aufschlussverfahrens die Rohstoff- und Energieeffizienz dieser beiden Prozessschritte erheblich gesteigert werden. Die Wahl des Zerkleinerungsprozesses beeinflusst die Eigenschaften der Zerkleinerungsprodukte und die dafür benötigte Energie. Der Erfolg des Aufschlussverfahrens ist abhängig von diesen Eigenschaften, da die Oberfläche des Holzes vergrößert und die Eindringtiefe des Lösungsmittels in den Lignocellulose-Verbund erhöht wird. Dadurch soll der Verbrauch von Wasser, Chemikalien und Energie sowie die Entstehung von belasteten Abwässern minimiert werden. | Prof. Dr.-Ing. Ulrich Teipel Tel.: +49 911 5880-1471 ulrich.teipel@th-nuernberg.de Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm - Fakultät Verfahrenstechnik - FG Partikeltechnologien, Rohstoffinnovationen und Ressourcheneffizienz Keßlerplatz 12 90489 Nürnberg | X | FPNR | |
| 01.10.2020 | 31.12.2024 | 22017618 | Entwicklung eines Verfahrens zur Extraktion langkettiger Kohlenwasserstoffe aus Mikroalgen - Akronym: EVEK | Für eine industrielle Nutzung von Mikroalgen zur Produktion von lipidhaltigen Ölen, die zur Erzeugung von Grundchemikalien und Schmierstoffen eingesetzt werden können, müssen die Produktionskosten erheblich gesenkt werden. Eine Möglichkeit zur Kostenreduktion liegt in der Nutzung von Mikroalgenarten, welche das Zielprodukt aktiv aus der Zelle ausschleusen und in das umgebende Medium sekretieren, so dass energieintensive Prozessschritte (Ernte, Trocknung, Zellaufschluss) des herkömmlichen Herstellungsprozesses vermieden werden können. Die Technologie hierfür soll im beantragten Forschungsvorhaben entwickelt und erprobt werden. Ziel ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Gewinnung langkettiger Kohlenwasserstoffe aus Botryococcus braunii durch Kopplung der technisch erprobten Flat-Panel-Algenreaktor (FPA)-Technologie der Firma Subitec GmbH mit der an der Hochschule Anhalt entwickelten und im Labormaßstab erprobten InSitu-Technologie zur kontinuierlichen Abtrennung /Gewinnung von extrazellulären Lipiden aus wässriger Algensuspension und die Überführung des Verfahrens in den technischen Maßstab. | Prof. Dr. Carola Griehl Tel.: +49 3496 67-2526 carola.griehl@hs-anhalt.de Hochschule Anhalt Bernburger Str. 55 06366 Köthen (Anhalt) | FPNR | ||
| 01.04.1998 | 30.06.2001 | 22017696 | Entwicklung biotechnologischer Verfahren zur Erzeugung von Pflanzmaterial aus Rhabarber als Voraussetzung zur großtechnischen Isolierung der Inhaltsstoffe (Gerb- und Farbstoffe) | Das Ziel des Forschungsvorhabens ist es, für die Gewinnung von Gerb- und Farbstoffen aus Rhabarber- und Ampferarten eine sachgerechte Grundlage für die landwirtschaftliche und industrielle Produktion zu erarbeiten. Aus dem verfügbaren Sortiment der Gattungen Rheum und Rumex sollen gerb- und farbstoffreiche Genotypen angebaut und auf ihre ackerbauliche Eignung untersucht werden. Die noch nicht hinsichtlich ihrer Inhaltsstoffe charakterisierten Genotypen sollen auf ihrer Gerb- und Färbeeigenschaften untersucht werden. Unter Ausnutzung der genetischen Variabilität des Rhabarbers bei Aussaat ist vorgesehen, weitere aussichtsreiche Formen zu finden und biotechnologisch zu vermehren. Zur Identifizierung der Gerb- und Farbstoffe sollen Analysenmethoden entwickelt werden, die schon im Jungpflanzenstadium eine Bestimmung der Eigenschaften ermöglichen. | In Weiterführung der Erkenntnisse zur Nutzung von Gerb- und Farbstoffen aus Rhabarberwurzeln zur Verminderung der Chrombelastung durch Lederabfälle wurden folgende Fragen untersucht: 1. Landwirtschaftlicher Anbau (Pflanzung, Pflege, Ernte), 2. Großtechnische Verarbeitung (Reinigung, Zerkleinerung, Trocknung, Extraktion), 3. Inhaltstoffliche Untersuchungen zum Auffinden gerbstoffreicher Genotypen. Mit landwirtschaftlichen, analytischen und biotechnologischen Methoden wurden folgende Ergebnisse erhalten: Rhabarber kann auf großen Flächen mit landwirtschaftlicher Technik angebaut werden. Die großtechnische Reinigung, Zerkleinerung, Trocknung und Extraktion ist in bestehenden Unternehmen möglich. Es wurden gerbstoffreiche Rhabarbergenotypen selektiert, die auch gute Ledereigenschaften bewirken. Für die Schaffung von Pflanzenmaterial wurden genotypspezifische Mikrovermehrungsverfahren erarbeitet. Größere Lederchargen werden für die Verwendung in der Möbel-, Bekleidungs- und Automobilindustrie geprüft und sind qualitativ gut geeignet. | Prof. Dr. Ingo Schellenberg Tel.: +49 3471 355-1188 ingo.schellenberg@hs-anhalt.de Hochschule Anhalt - Standort Bernburg - Fachbereich Landwirtschaft, Ökotrophologie und Landschaftsentwicklung Strenzfelder Allee 28 06406 Bernburg (Saale) | FPNR | |
| 01.04.1998 | 31.03.2001 | 22017697 | Verbundvorhaben: Chemische Nutzung heimischer Pflanzenöle II: Teilvorhaben 5: Tenside, Kunststoff-Bausteine und Polymere aus heimischen Pflanzenölen durch Metall- und Biokatalyse | Das Vorhaben ist Teil des Verbundes "Chemische Nutzung heimischer Pflanzenöle II". Ziel des Vorhabens von der BAGKF ist es, ausgehend von heimischen Pflanzenölen chemikalien- und energiesparende Verfahren zur Herstellung von Zucker- Tensiden (Teil 1), von Kunststoffbausteinen (Teil 2) und von Polymeren (Teil 3) zu entwickeln. Als Ausgangsstoffe für die Herstellung dieser Verbindungen dienen Raps- und Sonnenblumenöl einschließlich ihrer öl- und erucasäurereichen Sorten sowie die aus diesen Ölen durch Umesterung, Metathese und Hydrierung zugänglichen Derivate. Mit Ausnahme der Herstellung von Zuckertensiden sollen metall- und enzymkatalysierte Reaktionen zur Konversion der Fettstoffe in die Zielprodukte angewendet werden. In Teil 1 sollen Tenside vom Typ N-(2-Hydroxyalkyl)-glucamin (NHAG) aus Zuckeraminen und fettchemischen Epoxiden und Eiweiß-Tenside aus pflanzlichen Protein-Hydrolysaten und fettchemischen Epoxiden hergestellt werden. Im 2. Teil des Vorhabens werden neben fettchemischen Epoxiden und Polyolen für die Herstellung von Tensiden und Polyurethanen, auch Hydroxyfettsäureester für Polyester, Polyurethane und Tenside entwickelt. Darüberhinaus sollen ungewöhnliche Dicarbonsäuren für neuartige Polyester synthetisiert werden. Im 3. Teil sollen verschiedene Dicarbonsäuren entweder durch eine chemische oder durch eine enzymatische Polykondensation in Polymere überführt werden. | Heimische Pflanzenöle - insbesondere 00-Rapsöl, erucasäurereiches Rapsöl und hochölsäurereiches Sonnenblumenöl - sowie ihre Folgeprodukte wie Fettsäuremethylester und Fettalkohole wurden durch neuartige Umsetzungen - insbesondere durch moderne Verfahren der Metall- und Enzymkatalyse - in Tenside, Kunststoff-Bausteine und Polymere überführt. Zielprodukte waren dabei: ·Strukturierte Tenside auf Basis von Zuckeraminen, Hydroxyfettsäureester als Bausteine für Tenside, Polyester und Polyurethane, ·fettchemische Epoxide, ungewöhnliche Dicarbonsäuren sowie ·unterschiedliche Polymere aus heimischen Pflanzenölen durch Polymerisation und Polykondensation. Die Herstellung der unterschiedlichen Polymere basierte im betreffenden Forschungsprojekt im wesentlichen auf folgenden Pflanzenölderivaten und Verfahren:·Polyacrylate und Polymethacrylate durch radikalische Polymerisation fettchemischer Acryl- und Methacrylsäureester, ·funktionalisierte Polyolefine durch palladiumkatalysierte Copolymerisationen endständig ungesättigter Fettsäureester und a,?-diungesättigter Diester mit Ethylen, ·gemischte Polyether durch Ringöffnungspolymerisation fettchemischer Epoxide,·Oligoether durch photoinduzierte Oligomerisierung von Epoxiden sowie ·lineare Polyester durch chemokatalytische und enzymatische Polykondensation von fettchemischen Dicarbonsäurederivaten mit niederen Diolen und Glycerin. Die Ergebnisse der durchgeführten Arbeiten bilden gute Grundlagen für Anwendungen im technischen Maßstab. Insbesondere die guten Ergebnisse der Chemo-enzymatischen Epoxidationen von Ölsäuremethylester und ungesättigten Fettalkoholen machen diese Verfahren für kommerzielle Anwendungen interessant. In der entwickelten kontinuierlich arbeitenden Anlage mit einem Katalysator als Festbettkontakt (Mini-Plant) wurden nach vier Monaten mehr als 750.000 mol Produkt pro mol Katalysator hergestellt. | S. Warwel Tel.: +49 251 4816720 post.bagkf@t-online.de Bundesforschungsanstalt für Ernährung und Lebensmittel (BFEL) - Institut für Biochemie und Technologie der Fette - H.P. Kaufmann-Institut Piusallee 68 48147 Münster | FPNR | |
| 01.10.2005 | 30.09.2007 | 22017705 | Verbundvorhaben: Oxidativ-katalytischer Aufschluss von Lignocellulosen, Teilvorhaben 2: Technikumsuntersuchungen | Es ist geplant, in einem Verbundvorhaben den im ITUC der FSU Jena entwickelten Prozess zum oxidativ-katalytischen Aufschluss von Lignocellulosen weiter zu entwickeln und ein erstes Scale-up zu erreichen. Dazu soll in diesem Projekt die Erweiterung und Vertiefung der bisher im Labormaßstab vorliegenden Erfahrungen und die erste Phase der Maßstabsvergrößerung erreicht werden. Die Umsetzung eines effizienten oxydativ-katalytischen Aufschlussverfahrens von lignocellulosehaltigen Edukten zur Gewinnung von Cellulose aus nachwachsenden Rohstoffen soll am Beispiel des Einsatzes von Nadelholz zu einem technologischen Prozess führen, der unter Nutzung von Wasserstoffperoxid und einem Katalysator die Gewinnung unterschiedlicher Cellulosequalitäten gestattet. Erstes Ziel ist die Erzeugung von Papiercellulose. Dazu ist auch die Nutzung der Mikrowellentechnik geplant. | Der Holzaufschluss erfolgte an Kiefernholzproben katalytisch mit Wasserstoffperoxid. Mit Ammoniummolybdat-Tetrahydrat und Phosphorwolframsäue-Trinatriumsalz-Hydrat als Katalysator wurden zufrieden stellende Ergebnisse hinsichtlich der Ausbeuten, bezogen auf den prozentualen Anteil an Cellulosefasern im Holz, erreicht. Dagegen konnten mit Natriummolybdat Dihydrat bei vergleichbaren Reaktionsbedingungen nur ungenügende Resultate erzielt werden. Das OKAL-Verfahren ist prinzipiell realisierbar. Nach 60 bis 90 min ist der Hauptteil der oxidierbaren Verbindungen in Lösung gegangen bzw. oxidiert. Die Faserstoffausbeute erreicht ein Maximum zwischen 60 und 70% des eingesetzten Holzes bei Kappa-Zahlen zwischen 20 bis 30. Der Peroxidverbrauch ist bis 75min etwa proportional zum Masseverlust der Lignocellulose. Nach längeren Reaktionszeiten wird nur noch wenig Material in Lösung überführt, aber auch nur noch wenig Peroxid verbraucht. An den gewonnenen Faserstoffproben führte die PTS Heidenau folgende papiertechnische Prüfungen durch: chemische Charakterisierung, Papierprüfung nach Mahlung, Laborblattbildung RK und Klimatisierung der Blätter, Papierprüfung. Im Ergebnis der papiertechnischen Prüfungen sind jedoch Faserschädigungen festzustellen. Diese Faserschädigungen nach längeren Reaktionszeiten sind vor allem auf Hydrolysereaktionen zurück zuführen (zu lange Reaktionszeiten bei pH 1,5 bis 2). Die papiertechnologischen Eigenschaften des gewonnenen Zellstoffes sind noch nicht ausreichend. Weitere Optimierungen zum OKAl-Verfahren sind erforderlich, die die Findung von Reaktionsbedingungen zum Ziel haben sollten, die gestatten, einen weitgehenden Aufschluss bei Erhalt der Faserqualität und bei hoher Prozesseffizienz zu realisieren. | Dr. Matthias Nüchter Tel.: +49 3671 822 149 matthias.nuechter@vti-saalfeld.de VTI Thüringer Verfahrenstechnisches Institut für Umwelt und Energie e.V. Wittmannsgereuther Str. 101 07318 Saalfeld/Saale | FPNR | |
| 01.04.2008 | 31.12.2010 | 22017706 | Verbundvorhaben: Untersuchung über den Einfluss des Produktionsprozesses auf die Entstehung von VOC-Emissionen aus mitteldichten Faserplatten (MDF), Teilvorhaben 1: Grundlagenversuche | Ziel dieses Projektes war es, den Einfluss der Prozessparameter auf die Emissionen von MDF-Platten zu ermitteln. Dafür wurden MDF-Platten mit unterschiedlichen Prozessparametern hergestellt. Variiert wurden die Produktionsparameter Leimsystem, Beleimgrad, Temperatur des Pressens, Dauer der Presszeit und die Aufschlusszeit in Variation mit dem Aufschlussdruck, die Größe des Mahlspaltes, die Plattendicke, die Lagerzeit und die Holzart. Um eine Vergleichbarkeit zu Industrieprodukten zu erlangen, sind die Prozessparameter so gewählt worden, dass sie den in der Industrie vorkommenden Parametern nahe kommen. Es wurden ausschließlich industrieübliche Leime eingesetzt, die Zeiten und Temperaturen entsprechen ebenfalls industriellen Parametern. Die Fasern für die MDF- Herstellung werden in einem Aufschlussverfahren aus Hackschnitzeln hergestellt. Die Herstellung von Fasern und MDF hieraus ist in einem Technikum im labormäßigen Maßstab durchgeführt worden. Hier war es ebenfalls möglich die Fasern in einer Blow-Line zu beleimen, wodurch sichergestellt wurde, dass die Herstellung der Platten weitgehend den heutigen industriellen Bedingungen ist und somit die Ergebnisse über das Emissionsverhalten auf industriell gefertigte Produkte übertragen werden kann. | Es konnte festgestellt werden, dass die Emission von VOC aus MDF-Platten von flüchtigen organischen Säuren und Aldehyden dominiert wird. Terpene waren nur in geringen Konzentrationen nachweisbar, was darauf schließen lässt, dass sich die Terpene bereits im Aufschlussprozess verflüchtigen. Insbesondere der ungesättigte Aldehyd Hexanal wurde detektiert. Der TVOC-Wert der geprüften MDF-Platten hat sich bei nahezu allen Variationen im Vergleich zu Vollholz und anderen Holzwerkstoffen als sehr gering herausgestellt. Es konnte gezeigt werden, dass die Emissionen direkt durch die Prozessparameter beeinflusst werden. Mit zunehmender Dicke der geprüften Platten steigen die Emissionen, was auf die größere Masse der Proben bei gleicher Oberfläche zurückzuführen ist. Dieser Effekt war bereits von anderen Holzwerkstoffen bekannt. Die eingesetzte Holzarten zur Herstellung von MDF haben einen deutlichen Einfluss auf die Höhe der Emissionen; die geringsten Emissionen wiesen MDF aus Fichte auf wohingegen mit dem Einsatz von Buche die Emissionen, insbesondere von organischen Säuren, anstieg. Mit erhöhtem Druck im Vorkocher und längerer Kochzeit vor der Zerfaserung des Holzes vermindern sich die Emissionen an gesättigten aliphatischen Aldehyden deutlich. Die Erhöhung der Presstemperatur und eine Verlängerung der Presszeit hingegen führte zu steigenden Emissionen. Einen geringen Einfluss auf die Höhe und Zusammensetzung der Emissionen von MDF hatte die Lagerzeit im Plattenstapel sowie die Leimapplikation. Bei dem Einsatz von alkalisch härtenden PF-Harzen zeigten sich aber hohe Aldehyd-Emissionen. Bei den meisten der untersuchten MDF betrugen die Summenkonzentrationen nach 28 Tagen weit weniger als 500 mikro-g/ qm. Somit kann festgehalten werden, dass der industrielle Herstellungsprozess zum derzeitigen Standpunkt im Hinblick auf die absolute Emissionshöhe bereits einen guten Stand erreicht hat. Optimierungspotential gibt es noch bei den Einzelsubstanzen. | Dr. Martin Ohlmeyer Tel.: +49 40 73962-635 martin.ohlmeyer@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holztechnologie und Holzbiologie Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | X | FPNR |
| 01.12.2008 | 30.06.2009 | 22017708 | Internationaler Energyfarming Congress 2009 | Der 3. Energyfaming Congress soll als deutsch-niederländische Gemeinschaftsveranstaltung vom 10.- 12. März 2009 in Papenburg veranstaltet werden. Aufgrund der sehr positiven Resonanz von Fachreferenten und Besuchern und vielen Anfragen nach einer Fortführung, soll der 3. Energyfarming Congress erneut dazu beitragen das Wissen auf diesem Fachgebiet zusammen zutragen und Erfahrungen zwischen Wissenschaft und Praxis auszutauschen. Dargestellt werden soll im Rahmen des 3- tägigen Kongresses der aktuelle Stand der Energiepflanzenerzeugung und –nutzung, Nutzung von Biomasse aus Wald und Landschaftspflege, Informationen zu Nachhaltigkeitsstandards und Rohstoffmärkten sowie aktuelle Forschungs- und Untersuchungsvorhaben der teilnehmenden Länder. Für den Kongress sollen namhafte Referenten und Aussteller gewonnen werden. Für den 1. und 2. Tagungstag wird ein Abendprogramm organisiert. Am 12. März sind im Anschluss an die Vortragssektionen Exkursionen zu niederländischen und deutschen Best Practise Anlagen und Unternehmen geplant. Der Kongress soll ein Informations- und Kontaktforum für Wissenschaft, Wirtschaft, Beratung und Politik sein. Der Kongress erfordert ein hohes Maß an Organisation, Vor- und Nachbereitungsarbeit. Die Vorbereitungsarbeiten beginnen mit der Ansprache und Auswahl der Referenten und der Buchung des Veranstaltungshotels. Die Organisationsaufgaben werden gemäß Zeit- und Arbeitsplan ausgeführt (s.A). Zur Tagung wird den Teilnehmern als Tagungsunterlage ein Abstract/Kurzform aller Vorträge zur Verfügung gestellt ( im Tagungsbeitrag enthalten). Im Anschluss an die Tagung wird ferner ein digitaler Tagungsband (CD oder Stick) erstellt, mit den Vorträgen, Postern sowie einigen Fotos. Dieser kann auch von Nichttagungsteilnehmern kostenfrei bezogen werden. An die Tagungsteilnehmer, die Förderer der Tagung, die Referenten und Pressevertretern erfolgt ein automatischer Versand. Die Tagungsberichte werden in der Presse, speziell in Fachzeitschriften veröffentlicht. | Dr.-Ing. Marie-Luise Rottmann-Meyer Tel.: +49 5951 9893-10 rottmann@3-n.info 3N-Kompetenzzentrum Niedersachsen Netzwerk Nachwachsende Rohstoffe und Bioökonomie e.V. Kompaniestr. 1 49757 Werlte | FPNR | ||
| 01.02.2017 | 31.01.2020 | 22017716 | Verbundvorhaben: Integration von ökologischen Kennwerten biobasierter Werkstoffe in den industriellen Planungs- und Konstruktionsprozess - Methodologie und Werkzeuge; Teilvorhaben 5: Erhebung der Daten für biobasierte Kunststoffe sowie Wissenstransfer und Kommunikation - Akronym: Biomat_LCA | Das Projektvorhaben hat zum Ziel ökologische Kennwerte von biobasierten Werkstoffen in den industriellen Planungs- und Konstruktionsprozess zu integrieren. Das Teilvorhaben der Hochschule Hannover (IfBB-Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe) fokussiert sich hierbei auf die Erstellung einer transparenten Datenbasis für biobasierte Kunststoffe. Die parallele Erhebung von Daten für Naturfasern sowie Additiven ermöglicht eine harmonisierte Nutzung der Daten für die Planungs- und Konstruktionsprozesse. Darüber hinaus erfolgt eine Verifikation der erstellten Methodologie und Werkzeuge im Rahmen einer Fallstudie. Außerdem steht der Wissens- und Technologietransfer der entwickelten Konzepte in die Industrie und Wissenschaft innerhalb der Automobilindustrie und darüber hinaus im Aufgabenfokus des IfBB. Das IfBB koordiniert 3 Teilprojekte im Rahmen des Verbundvorhabens "Integration von ökologischen Kennwerten biobasierter Werkstoffe in den industriellen Planungs- und Konstruktionsprozess – Methodologie und Werkzeuge. 1. Teilprojekt 4 – Erhebung der Daten für biobasierte Kunststoffe (mit Sensitivitätsanalyse), 2. Teilprojekt 9 – Beispielhafte Umsetzung der Methoden an realen, bekannten Bauteilen und 3. Teilprojekt 11. Wissenstransfer und Kommunikation. Darüber hinaus unterstützt das IfBB die Teilprojekte 1, 2, 3, 5, 7, 8 und 10. Aufgrund der unterschiedlichen Aufgabenstellungen erfolgt eine Bearbeitung über die gesamte Projektlaufzeit von 3 Jahren. | Die wissenschaftlich-technischen Ergebnisse des Biomat-LCA-Projektes sind detailliert im Gesamtbericht aller Partner dokumentiert. Durch den erfolgreichen Abschluss des Verbundvorhabens können biobasierte Kunststoffe und naturfaserverstärkte Kunststoffe mit Hilfe von Ökobilanzen (LCA) hinsichtlich ihrer ökologischen Nachhaltigkeit besser mit konventionellen Kunststoffen verglichen werden. Durch die Zusammenarbeit der Partner des Verbundvorhabens konnte der Zusammenfluss und der Abgleich der Daten aus Werkstoffentwicklung und -verarbeitung, Werkzeugauslegung und -bau, Informationsvermittlung, Ökobilanzierung direkt im Gesamtkontext erfolgen. Mit der Evaluation der Datenlage und dem Bereitstellen der Informationen hat das Projekt eine valide Grundlage geschaffen, um Biokunststoffe aufgrund ihrer Ökobilanzdaten bereits in der frühen Phase der Konstruktion in Überlegungen zur Werkstoffwahl miteinzubeziehen und am Ende erfolgreich einzusetzen. Im Rahmen des Teilvorhabens 5 wurde eine transparente Datenbasis für biobasierte Kunststoffe auf Grundlage einer umfangreichen Literaturanalyse veröffentlichter LCA-Studien zu biobasierten Kunststoffen erstellt. Die meisten Studien deckten nur die weit verbreitenden Indikatoren wie Treibhauspotential (GWP), Versauerungspotential (AP), Eutrophierungspotential (EP) und nicht erneuerbare Energienutzung (NREU) ab. Der Beitrag der einzelnen Prozessschritte zu den Gesamtwirkungen wurde analysiert. Der größte Beitrag des GWP liegt in der Monomer- und Polymerproduktion, der größte Beitrag für das Versauerungs- und Eutrophierungspotential (AP und EP) in der Anbauphase durch den Einsatz von Düngemitteln, Pestiziden und Insektiziden. Weitere Erkenntnissen aus der Wirkungsabschätzung werden im Abschlussbericht ausführlich dargestellt. Die Ergebnisse zur Wirkungsabschätzung der vier ausgewählten Biokunststoffe wurden als ökologische Indikatoren in ein Tool integriert. | Prof. Dr.-Ing. Andrea Siebert-Raths Tel.: +49 511 9296-2230 andrea.siebert-raths@hs-hannover.de Hochschule Hannover - Fakultät II - Maschinenbau und Bioverfahrenstechnik - Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe (IfBB) Heisterbergallee 10a 30453 Hannover | X | FPNR |
| 15.12.2017 | 15.12.2020 | 22017717 | Verbundvorhaben: Konzeption und Durchführung eines Qualifizierungsangebotes zur Alltagskommunikation im Forstbetrieb; Teilvorhaben 1: Konzeption, Koordinierung und Umsetzung der Schulungen - Akronym: Alltagskommunikation | Konzeption und Durchführung eines Qualifizierungsangebotes zur "Alltagskommunikation im Forstbetrieb" im Rahmen des Förderschwerpunkts "Informationen und gesellschaftlicher Dialog zu Bioökonomie und Nachhaltigkeit" des Förderprogramms "Nachwachsende Rohstoffe" des BMEL. | The main results of the project are the development of the seminar concept and the successful training of foresters and forest owners. The concept developed combines basic knowledge of communication science with current scientific knowledge and application in forestry practice. • Forestry and the general public - Current social developments and research findings • Development of misunderstandings and strategies to avoid them • Importance of relationship levels and emotions for communication • Change of perspective and dialogue "at eye level" as a communication attitude • Comprehensibility and handling of (technical) language, communication with (forest) images • Analysis of communicative situations with preparation and conduct of discussions • Opportunities for successful communication The seminar concept is aimed primarily at rangers and forest managers of all types of forest ownership, as well as forestry staff involved in public relations. A mixture of participants in terms of age structure, hierarchical levels, types of ownership, functions and federal states promotes the exchange of experience and formation of networks. During the project period, a total of 48 seminars (including the pilot phase) were conducted and thus over 500 foresters trained. The results of a survey of the seminar participants showed positive results: 91% of participants recommend the seminars to others, 80% see a high personal and professional benefit. The seminar helped almost everyone (90%) to recognize potential for conflict with forest visitors and to deal with it better. The seminar provided important information on how to reflect on one's own behavior when dealing with the public. This made a decisive contribution to improving external communication in the forest industry. After completion of the project, the concept will be available for forestry institutions to continue the training in this or a similar version. | Franz Thoma Tel.: +49 30 31904-0 thoma@dfwr.de Deutscher Forstwirtschaftsrat e.V. (DFWR) Claire-Waldoff-Str. 7 10117 Berlin | X | FPNR |
| 01.04.1997 | 31.03.2000 | 22017796 | Verbundvorhaben: Kapselsysteme auf Basis nachwachsender Rohstoffe zur biologischen Schädlingsbekämpfung: Teilvorhaben 1: Polymere zur Verkapselung | Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung von cellulosischen Kapselsystemen auf der Basis von Cellulosederivaten (TV 1) und die exemplarische Verkapselung des nematophagen Pilzes Hirsutella rhossiliensis sowie anderer ausgewählter Pilzstämme (TV 2). In Zusammenarbeit zwischen der Fa. Wolff Walsrode mit der FAL Braunschweig und der BBA Münster sollen Kapselmaterialien auf der Basis von Sulfoethylcellulosen hergestellt sowie deren mechanische und Membraneigenschaften optimiert werden. Daneben ist eine leistungsfähige Verkapselungstechnologie zu erarbeiten und weiterzuentwickeln, mit der möglichst kleinste, spritzfähige Kapseln erzeugt, isoliert und konfektioniert werden können. Das Verfahren ist schließlich auf die Verkapselung von Nutzorganismen mit biologischer Wirksamkeit und auf denkbare Anwendungen bei der Saatgutverkapselung und der Enzymimmobilisierung auszudehnen. Die Kapseln sollen getrocknet und unter verschiedenen Bedingungen hinsichtlich ihrer Wirksamkeit gegen phytopathogenen Zuckerrübennematoden Heterodera schachtii getestet werden. Der Anforderungskatalog umfäßt neben geeigneten ökotoxikologischen, biologischen und mechanischen Eigenschaften auch die technische Verfügbarkeit unter ökonomischen Randbedingungen, denen die bislang verwendeten Alginate kaum gerecht werden können. | Zunächst wurde im Labormaßstab das Kapselmaterial optimiert und ein leistungsfähiges Herstellverfahren entwickelt. Die Kapseln wurden durch sog. Simplexfällung eines kationischen mit einem anionischen Polymer gewonnen. Als anionische Komponente wurde Sulfoethylcellulose verwendet, die von Wolff Walsrode bereitgestellt wurde. Als anionischen Polyelektrolyten wurde Polydiallyldimethylammoniumchlorid (PDADMAC) eingesetzt. Es konnte jedoch auch Chitosan erfolgreich verwendet werden. In umfangreichen Untersuchungen wurden die optimalen SEC- und PDADMAC-Typen identifiziert und Probekapseln erzeugt. Für die Produktion größerer Mengen an Mikrokapseln gelang die Entwicklung einer einfachen, aber höchst effizienten Methode. Allein mit dem Laborgerät können nach diesem Verfahren bis zu 90 kg Perlen pro Stunde produziert werden. Diese Labormethode wurde nachfolgend im Polysaccharid-Technikum der Wolff Walsrode AG erfolgreich im größeren Maßstab erprobt. Auf diese Weise konnten die für die Freilandversuche erforderlichen Mengen problemlos bereitgestellt werden. Die Herstellung und die Eigenschaften der Mikrokapseln waren sehr erfolgreich und vielversprechend. Für diese Form der Applikation gibt es ein sehr großes Potential, etwa zur Verkapselung von Wirkstoffen, Düngemitteln, Herbiziden, Aromastoffen und anderen Stoffen. | Dr. Wolfgang Koch Tel.: +49 5161 44-3195 info@wolff-cellulosics.de Dow Wolff Cellulosics GmbH & Co. OHG August-Wolff-Str. 13 29699 Walsrode | FPNR | |
| 01.07.2001 | 30.06.2002 | 22017800 | Technische und wirtschaftliche Optimierung der Vergasung von Holz in der zirkulierenden Wirbelschicht | Die Arbeiten aus dem Vorläufervorhaben 98NR075 sollen fortgeführt werden. In diesem Vorhaben wurde die zirkulierende Wirbelschichtvergasung fester Biomasse mit einer katalytischen Gasreinigung als Brennstofflieferant für einen Gasmotor (KWK) angewandt. Das Ziel des Vorhabens ist die bestehende Anlage zur katalytischen Abgasreinigung zu optimieren. Es sollen die Gasführung im Katalysator sowie die Zyklonabscheidung von Staub und Partikel verbessert werden. Das Ziel ist es, das Verfahren zur Verstromung fester Biomasse (Holz) - Wirbelschichtvergasung / Katalysator / Gasmotor - zur Marktreife weiter zu entwickeln. | Dipl.-Ing. Markus Ising Tel.: +49 208 8598-1189 markus.ising@umsicht.fhg.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | FPNR | ||
| 01.10.2005 | 31.07.2007 | 22017805 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer prozesstauglichen Online-Messanordnung zur Bestimmung der organischen Trockensubstanz in Biogasanlagen. Teilvorhaben 2. | Das Vorhabensziel des Projektes ist die Verbesserung der Prozesssicherheit u. die Erhöhung der Gaserträge durch die Entwicklung eines Online-Messsystems zur Bestimmung der org. Trockensubstanz (oTS) in Biogasanlagen auf Basis von Mikrowellen (MW) Sensoren. Aus Mangel an Sensoren zur Online-Überwachung der biochem. Prozessabläufe werden die Fermentoren meist mit einer geringeren Raumbelastung gefahren, es wird also weniger Substrat zugeführt, als theoretisch verarbeitet werden könnte. 1. Adaption der MW-Sensorik und Messtechnik zur Bestimmung des oTS-Gehaltes an Biogasanlagen und Entwicklung erster Funktionsmuster, 2. Integration von MW-oTS Funktionsmustern in die Biogasanlagen (Breitenworbis, Laboranlage des iba, 3. Versuchsreihen zur Schaffung einer Datenbasis, 5. Entwicklung von Modellen zur Datenauswertung und Kalibration, 6. Prototypentwicklung mit implementierten Kalibrationsroutinen und Langzeittests. Der Forschungsverbund bietet den Lösungsansatz als Kooperationsleistung für die Prozesskontrolle von Biogasanlagen an. Die Firma hf sensor übernimmt die Produktion der Messsysteme. Die Vermarktung erfolgt von der hf sensor und der Firma Franke. | Dr.-Ing. Arndt Göller Tel.: +49 341 497-260 sales@hf-sensor.de hf sensor GmbH Weißenfelser Str. 67 04229 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.07.2010 | 31.12.2013 | 22017808 | Verbundvorhaben: Neue Verfahren zur Spaltung, Isomerisierung und Funktionalsierung von olefinischen Fettsäuren für die Herstellung von olefinischen Spezialchemikalien; Teilvorhaben 2: Katalysatorentwicklung | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Erprobung neuer Synthesemethoden zur Herstellung von olefinischen Spezialchemikalien aus nachwachsenden Rohstoffen (Öle und Fette). In dem Forschungsverbund aus Industriepartnern und akademischen Partnern soll im Gesamtvorhaben eine neue Vinylerungsmethode von ungesättigten Fettsäuren und deren Derivaten unter Erhalt der Doppelbindung entwickelt werden. Zudem sollen neue katalytische Verfahren zur isomerisierenden Hydrosilylierung gefunden werden. Die im Rahmen der angedachten Katalysatorentwicklung selektierten neuen Katalysatoren sollen einer technischen und wirtschaftlichen Bewertung unterzogen werden. Hierzu werden die erhaltenen verwertbaren Ergebnisse (z.B. Spezialchemikalien und Katalysatoren) in den Pilotmaßstab überführt und im Hinblick auf eine kommerzielle Anwendung geprüft werden. Aufgabe der Umicore ist hierbei der die Katalysatorsynthese, sowie Bereitstellung von benötigten Katalysatoren für alle Katalysator-Screening-Arbeiten. Eine Verwertung kommerziell relevanter Ergebnisse durch den jeweiligen Industriepartner als Ergänzung bisheriger Geschäftsfelder ist geplant. Resultierende neuartige Spezialchemikalien sowie neue Isomerisierungskatalysatoren runden somit das Produktportfolio der beteiligten Partner ab und stärken das Know-how und die bisherige Geschäftstätigkeit. | Im Vorhaben wurden neue Katalysatoren für die Transformation von ungesättigten Fettsäurederivaten entwickelt. Das betraf sowohl Katalysatoren für die Isomerisierung von Doppelbindungen in ungesättigten Fettsäuren zur nachfolgenden Vinylierung terminal ungesättigter Fettsäuren als auch Katalysatoren zur Hydrosilylierung und isomerisierenden Silanisierung. Für die betreffenden Reaktionen wurden verschiedene Metallkomplexe als Katalysatoren hergestellt und erprobt. Speziell für die Katalysatoren Dicarbonylcyclopentadienylcobalt(I) und Di-bromobis(tri-tertbutylphosphin) dipalladium(I) sowie HS432, HS425 und HS426 wurden bei Umicore umfangreiche Arbeiten durchgeführt, die diese Katalysatoren im industriellen Maßstab ermöglichen sollten. Dazu gehört die Erprobung und Evaluierung verschiedener Synthesewege, die Optimierung der Produktreinheit und auch die Hochskalierung des Synthesemaßstabs. Neben anfänglichen Evaluierungsreaktionen zur Herstellung der Komplexe standen für den Komplex Dicarbonylcyclopentadienylcobalt(I) auch destillative Optimierungsarbeiten an, die zum Ziel hatten, das aktuelle Produkt von Verunreinigungen zu befreien. Insgesamt konnten alle 5 genannten Katalysatoren im Rahmen dieses Projektes industriell im 100 g Maßstab verfügbar gemacht werden. | Dr. Andreas Rivas-Nass Tel.: +49 6181 59-2719 andreas.rivas-nass@eu.umicore.com Umicore AG & Co. KG Rodenbacher Chaussee 4 63457 Hanau | X | FPNR |
| 01.10.2009 | 30.09.2011 | 22017809 | Synthesekraftstofferzeugung aus Biomasse - Erzeugung und Vergasung von Slurrys durch Schnellpyrolyse bzw. Hochdruckflugstromvergasung und Kraftstoffsynthese aus Biomasse - Bauabschnitt III und IV Gasreinigung und Kraftstoffsynthese | Eine zentrale Strategie zur Gewinnung von Kraftstoffen aus Biomasse ist die Erzeugung von Synthesegas und dessen Umsetzung zu flüssigen Kohlenwasserstoffen. Hierzu bietet sich die Fischer-Tropsch-Synthese oder die Synthese von Methanol an. Methanol kann zu einer Reihe von Chemikalien und Kraftstoffen, wie z.B. Dimethylether (DME) und Benzin veredelt werden. Ziel des am Karlsruher Institut für Technologie entwickelten bioliq®-Verfahrens ist die Erzeugung von Benzin aus Restbiomasse wie z.B. Stroh. Mit Errichtung der Anlagenteile zur Synthesegasreinigung (bioliq® IIIa) und DME- bzw. Benzinsynthese (bioliq® IIIb und IV) wurde die Verfahrenskette nun komplettiert. Diesen Stufen gehen die Schnellpyrolyse von Biomasse (bioliq® I) und die Flugstromvergasung des resultierenden Pyrolysats (bioliq® II) voraus. Zur Synthesegasreinigung | Dr. Nicolaus Dahmen Tel.: +49 721 608 2-2596 nicolaus.dahmen@itc-cpv.fzk.de Sondervermögen Großforschung beim Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Institut für Technische Chemie - Bereich Chemisch-Physikalische Verfahren (ITC-CPV) Hermann-von-Helmholtz-Platz 1 76344 Eggenstein-Leopoldshafen | FPNR | ||
| 15.04.2015 | 31.07.2017 | 22017814 | Verbundvorhaben: Weiterentwicklung von Feinstaubabscheidern und Feldtests mit holzgefeuerten automatisch beschickten Heizkesseln; Teilvorhaben 1: Koordination und Durchführung von Feldtests | Ziel des Vorhabens ist der Nachweis des erfolgreichen Einsatzes von leistungsfähigen und wirtschaftlichen Feinstpartikelabscheidern an biomassegefeuerten Heizkesseln im Rahmen von Feldtests während zweier Heizungsperioden. In der ersten Heizperiode wird der Einsatz des Carola-Abscheiders an Hackschnitzelkesseln im Leistungsbereich bis 200 kW unter Feldbedingungen getestet. In der zweiten Heizperiode werden Pellet- und Scheitholzkessel, seriell verschaltete Abscheider zur Erzielung hoher Abscheidegrade bei der Feuerung von alternativen Regelbrennstoffen der 1. BImSchV nach §3, Abs. 1, Nr. 8n und parallel installierte Abscheider bei höheren Kesselleistungen untersucht. Aus dem Gesamtziel ergeben sich folgende technisch-wissenschaftliche Arbeitsziele die in 9 Arbeitspaketen bearbeitet werden: AP1: Erprobung und Weiterentwicklung sowie Bereitstellung der Abscheider (CCA) AP 2: Einbau der Abscheider an ausgewählten Anlagen zur Durchführung von Feldtests (HDG) AP3: Staubmessungen und Auswertung der Erfahrungsberichte von Kesselherstellern (KIT) AP4: Betriebsverhalten von Kleinfeuerungen mit Staubabscheidern sowie Regelung/Steuerung (HDG) AP5: Wartung, Überwachung sowie automatisierte Abreinigung des Staubabscheiders (CCA/HDG) AP6: Optimierung der Montage und Bau von Kleinserien des Abscheiders (CCA) AP7: Entsorgung/Aufbereitung der Ablagerungsprodukte (KIT) AP8: Untersuchung der Wirtschaftlichkeit und Kostenreduzierung (CCA/HDG) AP9: Projektmanagement und Berichtswesen (KIT) | Dr. Hanns-R. Paur Tel.: +49 721 6082-3029 paur@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (Großforschungsaufgabe) Hermann-von-Helmholtz-Platz 1 76344 Eggenstein-Leopoldshafen | FPNR | ||
| 01.02.2017 | 31.01.2020 | 22017816 | Verbundvorhaben: Integration von ökologischen Kennwerten biobasierter Werkstoffe in den industriellen Planungs- und Konstruktionsprozess - Methodologie und Werkzeuge; Teilvorhaben 6: Entwicklungsbegleitende Ökobilanzierung - Akronym: Biomat_LCA | Ziel des Projektes ist es, die umweltbeeinflussenden Faktoren bei der Werkstoffauswahl so früh wie möglich und mit einer möglichst einfachen Herangehensweise im Konstruktionsprozess zu integrieren. Es ist auch Ziel dieses Projektes aus bekannten Methoden der Nachhaltigkeitsbewertung verwertbare Elemente zu identifizieren und so zu kombinieren, dass sie als anwendungsorientierte, aber dennoch robuste Methode für die biobasierten Werkstoffe maßgeschneidert zu verwenden sind. Das Projektteam deckt alle relevanten Bereiche der Wertschöpfungskette und den wissenschaftlichen Hintergrund ab. Kompetenz in der Produktion von konventionellen und biobasierten Kunststoffen, sowie die Lieferkette von Naturfasern werden ebenso abgedeckt, wie die Konstruktion und Produktion von Automobilen und deren Komponenten. Zudem sind Partner beteiligt, die die Ergebnisse über vorhandene und gut besuchte Internetplattformen breit veröffentlichen können. Das Projektteam arbeitete bereits im Vorläuferprojekt "NFC-Simulation" effektiv zusammen und ist in der Lage sehr synergistische Ergebnisse zu produzieren. Das Projekt wird von ausgewiesenen Experten im Bereich der Ökobilanzierung unterstützt, die das notwendige Methodenwissen sowie Erfahrung in den aktuellen politischen Standardisierungsprozessen einbringen werden. | Die wissenschaftlich-technischen Ergebnisse des Biomat-LCA-Projektes sind detailliert im Gesamtbericht aller Partner dokumentiert. Durch den erfolgreichen Abschluss des Verbundvorhabens können biobasierte Kunststoffe und naturfaserverstärkte Kunststoffe mit Hilfe von Ökobilanzen (LCA) hinsichtlich ihrer ökologischen Nachhaltigkeit besser mit konventionellen Kunststoffen verglichen werden. Durch die Zusammenarbeit der Partner des Verbundvorhabens konnte der Zusammenfluss und der Abgleich der Daten aus Werkstoffentwicklung und -verarbeitung, Werkzeugauslegung und -bau, Informationsvermittlung, Ökobilanzierung direkt im Gesamtkontext erfolgen. Mit der Evaluation der Datenlage und dem Bereitstellen der Informationen hat das Projekt eine valide Grundlage geschaffen, um Biokunststoffe aufgrund ihrer Ökobilanzdaten bereits in der frühen Phase der Konstruktion in Überlegungen zur Werkstoffwahl miteinzubeziehen und am Ende erfolgreich einzusetzen. Im Rahmen des Teilvorhabens 6 wurden Produkt-Kategorie-Regeln (PKR) für die Ökobilanz von biobasierten Materialien erfolgreich entwickelt. Durch die Definition der kritischen methodischen Fragen, die in keinem gemeinsamen Dokument (Standard oder Leitfaden) geregelt wurden, lieferte eine vollständige Liste derer, die in den PKR harmonisiert werden mussten und im Abschlussbericht ausführlich dargestellt sind. Die PKR ist das derzeit vollständigste und aktuellste Leitdokument für die Durchführung einer Ökobilanzstudie für biobasierte Materialien und Komponenten, die im Automobilsektor in Deutschland eingesetzt werden. Es wurden Ökobilanzen von fünf verschiedenen Naturfasern für ihre Anwendung als Verstärkungsmaterialien für die Kunststoffindustrie erstellt, die die relevantesten Lebenszyklusstadien der gesamten Lieferkette für Naturfasern vom Anbau der Pflanzen bis zum Compoundieren identifizieren. | Prof. Dr. Matthias Finkbeiner Tel.: +49 30 314-24341 matthias.finkbeiner@tu-berlin.de Technische Universität Berlin - Fachgebiet Sustainable Engineering - Sekr. Z1 Straße des 17. Juni 135 10623 Berlin | X | FPNR |
| 01.12.2018 | 31.07.2022 | 22017817 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines innovativen Waldentwicklungs- und Dienstleistungskonzepts zur Optimierung einer nachhaltigen Waldbewirtschaftung; Teilvorhaben 1: Koordination, Anforderungserfassung, Geschäftsmodell und Pilotimplementierung - Akronym: iWald-HSWT | Gesamtziel des Vorhabens war die Entwicklung eines neuen Dienstleistungskonzepts für Waldbesitzer und der dafür notwendigen IT-Applikationen und Geschäftsprozesse. Ein Hauptergebnis des Vorhabens stellen die "iWald Apps" (für Smartphones und Tablets) dar, mit denen Waldbesitzer realitätsnahe und fachlich fundierte Handlungsoptionen zur nachhaltigen Bewirtschaftung ihrer Wälder erhalten, die sowohl der Verwirklichung individueller Ziele als auch der forstlichen Risikominimierung und dem zukunftsfähigen Umbau ihrer Wälder unter Sicherung der ökonomischen, ökologischen und sozialen Waldfunktionen dienen. Die "iWald Apps" unterteilen sich dabei in die die "iWald Basis"-App für Waldbesitzer mit wenig Erfahrung im Wald und die "iWald Profi"-App, die erfahrene Waldbesitzer bei der individuellen Gestaltung ihres Waldes unterstützen soll. Diese Apps werden mit der ebenfalls entwickelten "iWald Dienstleister"-App zur Unterstützung forstlicher Zusammenschlüsse und Dienstleister beim Dialog mit dem Waldbesitzer kombiniert. Dabei fließen die individuellen Zielsetzungen der Waldbesitzer als "Entscheider" über die Gewichtung der Funktionen des eigenen Waldes (Holznutzung, Erholung, Naturschutz etc.) in Form von Waldbehandlungsszenarien ein und führen so zu einer forstfachlich qualifizierten und nachhaltigen Waldentwicklung. Dabei ist die Komplexität der Apps so reduziert, dass auch forstliche Laien einen Zugang zum "iWald-System" finden. Alle Apps werden durch die web-basierte Infrastruktur der "iWald-Dienste" integriert, welche mit Hilfe der "iWald-Apps" dazu dient, ein Netzwerk aus Waldbesitzern sowie forstlichen Zusammenschlüssen und Dienstleistern zu etablieren. Die "iWald Basis"-App wird für alle Interessierte kostenlos zur Verfügung stehen. Für die "iWald Profi"- und die "iWald Dienstleister"-App werden geringe jährliche Lizenzgebühren anfallen. | Im Verbundprojekt iWald wurden insgesamt sieben Arbeitspakete bearbeitet und abgeschlossen. Die Arbeitspakete unterteilten sich in die Durchführung von Workshops um die Ziele und Wünsche der späteren Nutzer abbilden zu können, ökonomischen Berechnungen und die Bildung von Geschäftsprozessen für eine zugründende iWald UG, die technische Entwicklung der Apps und die hintendran stehenden Dienste, sowie das Marketing, um die Forschungsergebnisse bei den späteren angestrebten Nutzern bekannt zu machen. Insgesamt wurden drei Apps entwickelt, die für verschiedene Zielgruppen gedacht sind: "iWald Basis" ist eine kostenlose App für den forstlichen Laien um sich spielerisch mit dem eigenen Wald auseinanderzusetzen. Die App wird eine einfache Sprache verwenden und über einen konzentrierten Funktionsumfang verfügen. Im Gegensatz dazu wird "iWald-Pro" einen erweiterten und detaillierten Funktionsumfang haben und sich an forstlich versierte Waldbesitzer richten. Simulationen können in der App standortspezifisch eingestellt werden und ein Kartenmodul ist ebenfalls enthalten. "iWald-Dienstleister" ist für forstliches Fachpersonal gedacht und mit nochmals erweiterten Funktionen ausgestattet. Ziel ist eine einfache Auswertung der Ergebnisse und die optimale Beratung der Waldbesitzer. Für alle Apps und nahezu alle Dienste liegen funktionierende Prototypen vor, die Teilnehmern in mehreren Workshops zum Testen gegeben wurden. Das Feedback aus den Workshops war überwiegend sehr positiv. | Prof. Dr. Hubert Röder Tel.: +49 9421 187-260 hubert.roeder@hswt.de Hochschule Weihenstephan-Triesdorf - Wissenschaftszentrum Straubing - Professur für Betriebswirtschaftslehre Nachwachsender Rohstoffe Petersgasse 18 94315 Straubing | X | FPNR |
| 01.10.1998 | 30.09.2001 | 22017897 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Erprobung von Hochleistungsschmier- und Hydraulikflüssigkeiten mit ökotoxikologisch unbedenklichen Additiven zur Verhinderung von Buntmetallkorrosion und Verbesserung des Alterungsverhaltens: Teilvorhaben 2: Feldversuche | Das Vorhaben ist als Teilvorhaben 2 des Verbundvorhabens "Entwicklung und Erprobung neuer umweltverträglicher Hochleistungsschmier- und Hydraulikflüssigkeiten mit ökotoxikologisch unbedenklichen Additiven zur Verhinderung von Buntmetallkorrosion und Verbesserung des Alterungsverhaltens" geplant. Im Rahmen des Vorhabens sollen die vom Verbundpartner entwickelten Hydraulikflüssigkeiten im Forstbetrieb getestet werden. Neben der Testung der von Bechem entwickelten neuen Hydraulikflüssigkeit in einem extrem belasteten Bagger sind begleitende Dauerfeldversuche mit einem Vollernter und Tragschlepper geplant. Zunächst soll in einem Vorversuch, der eine Erntesaison dauert im Bagger durch gezielten Eingriff in die Flüssigkeitsreinheit bezüglich Feststoffverunreinigung und Wassergehalt, ein Zeitraffereffekt erzielt werden. Durch begleitende Druckflüssigkeitsanalysen in sehr kurzen zeitlichen Abständen wird die Qualität des Öles überprüft. Dieser Praxistest unter erschwerten Bedingungen, der die Flüssigkeit bis an ihre Leistungsgrenze beansprucht, soll Aufschluß über die grundsätzliche Belastungsfähigkeit der neuen Druckflüssigkeit geben. Nach einem positiven Ergebnis wird sowohl beim Bagger (nach einem Flüssigkeitswechsel) als auch beim Tragschlepper und Vollernter mit der Erprobung im Dauerfeldversuch, mit begleitenden Ölanalysen, begonnen. Tragschlepper und Vollernter ergänzen sich dabei, da beim Tragschlepper besonders die Fahr- und bei den Vollerntern besonders die Arbeitshydraulik belastet wird. Die Zeitversetzung beim Beginn des Dauerfeldversuches soll dazu dienen, das Risiko von Maschinenbeschädigungen auszuschließen. Neben dem Nachweis der Praxistauglichkeit von biologisch abbaubaren Hydraulikflüssigkeiten in repräsentativen Forstmaschinen sollen in den Dauerfeldversuchen die Beanspruchungsprofile, denen die Druckflüssigkeiten in diesen Maschinen ausgesetzt sind, ermittelt werden. | In dem durchgeführten Langzeit-Praxistest wurde die technische Eignung neu entwickelter biologisch schnell abbaubarer Hydrauliköle in drei Forstmaschinen (Bagger Zeppelin SR 15 C, Tragschlepper TJ 810 B, Vollernter TJ 870) unter den extrem starken Belastungen und den rauen Einsatzbedingungen im Forst nachgewiesen. Alle drei Maschinen haben im Projektverlauf zwischen 1000 und 1.500 Betriebsstunden mit den neuen Biofluiden gearbeitet. Das entspricht unter Berücksichtigung von Flüssigkeitsverlusten und Nachfüllmengen einer mittleren Verweildauer der neu formulierten Hydraulikflüssigkeiten zwischen 700 und 1050 Betriebsstunden. Als wichtigster Parameter der Flüssigkeitsbelastung in der Hydraulikanlage erwies sich die Tanktemperatur, aus der auf die wesentlichen anderen Belastungsgrößen geschlossen werden kann. Die Flüssigkeit hat sich während dieser Zeit in allen Maschinen als einsatzfähig bewährt und kann aufgrund der gemessenen geringen Änderungen der Viskosität und der Neutralisationszahl voraussichtlich noch weit über das Projektende hinaus weiterbenutzt werden. Auch durch eine zusätzlich erzwungene Wärmebelastung konnte die Einsatzgrenze der Hydraulkfluide nicht erreicht werden. Von den erfassten Parametern gelangte lediglich der Wassergehalt in der Flüssigkeit einer Maschine an die Grenze der VDMA-Empfehlung, ohne dass jedoch durch weitere Parameter belegbare, negative Auswirkungen auf die Funktionstüchtigkeit zu befürchten sind. | G. Gerdsen Tel.: +49 6078 785-11 kwf.info@t-online.de Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF) Spremberger Str. 1 64823 Groß-Umstadt | FPNR | |
| 01.04.2001 | 31.08.2004 | 22017900 | Wissenschaftliches Meßprogramm zur Bewertung von Biogasanlagen im landwirtschaftlichen Bereich | Ziel des Vorhabens ist die Erhebung des Praxisstandes des Betriebs landwirtschaftlicher Biogasanlagen. Dazu sollen im 1. Teilprojekt Projektkoordination Arbeiten zur Auswahl der Biogasanlagen, Festlegung gemeinsamer Meßmethoden, Ringversuche zu den Meßmethoden, Erstellung eines Auswertungsprogramms, Auswertung der erhobenen Daten, vergleichende Bewertung der Messdaten sowie zur Koordinierung bearbeitet werden. Im 2. Teilprojekt erfolgt die Anlagenbewertung, die Erfassung der Anlagendaten, eine Betreiberbefragung, sowie eine Leistungswertung. Die Auswahl der Anlagen wird anhand eines Rasters, welche die Einordnung der verschiedenen Anlagengrundtypen mit ihren jeweiligen Varianten zulässt, erfolgen. Für die zu erhebenden Messdaten wurde in Abstimmung mit allen Beteiligten ein Pflichtheft zusammengestellt. Da nicht alle Meßmethoden bereits standardisiert sind, wird in dem entsprechenden Teilarbeitspaket eine Abstimmung zu den Meßmethoden erfolgen, damit die Arbeit auf einer gemeinsamen Basis möglich wird. Die Verteilung der landwirtschaftlichen Biogasanlagen ist in Deutschland regional unterschiedlich. Da vorgesehen ist, eine größere Zahl von Anlagen zu untersuchen, kann dies nicht allein durch die ausführende Stelle geleistet werden. Um eine gleichmäßige geographische Abdeckung zu ermöglichen, werden weitere kompetente Partner in das Vorhaben eingebunden. Den jeweiligen Partnern sind entsprechende Regionen zur Betreuung zugeordnet, eine weitere Region wird durch die ausführende Stelle betreut. So kann die notwendige intensive Betreuung der Anlagen sichergestellt werden. Bei der Auswahl der Anlagen ist auch eine Zusammenarbeit mit dem Marktanreizprogramm Erneuerbare Energien des BMWi vorgesehen. | Ziel des Vorhabens war die Erhebung des Praxisstandes des Betriebs landwirtschaftlicher Biogasanlagen. Dazu wurden zunächst folgende Punkte bearbeitet: Auswahl der Biogasanlagen, Festlegung gemeinsamer Meßmethoden, Ringversuche zu den Meßmethoden, Erstellung eines Auswertungsprogramms, Auswertung der erhobenen Daten sowie vergleichende Bewertung der Messdaten. Anschließend erfolgte die Anlagenbewertung, die Erfassung der Anlagendaten, eine Betreiberbefragung sowie eine Leistungsauswertung. Die Auswahl der Anlagen wurde anhand eines Rasters, welches die Einordnung der verschiedenen Anlagengrundtypen mit ihren jeweiligen Varianten zulässt, durchgeführt. Für die zu erhebenden Messdaten wurde in Abstimmung mit allen Beteiligten ein Pflichtheft zusammengestellt. Da nicht alle Meßmethoden standardisiert waren, erfolgte in dem entsprechenden Teilarbeitspaket eine Abstimmung zu den Meßmethoden, damit die Arbeit auf einer gemeinsamen Basis möglich war. Die Verteilung der Biogasanlagen ist in Deutschland regional unterschiedlich. Da vorgesehen war, eine größere Zahl von Anlagen zu untersuchen, konnte dies nicht allein durch die ausführende Stelle geleistet werden. Um eine gleichmäßige geographische Abdeckung zu ermöglichen, wurden weitere kompetente Partner in das Vorhaben eingebunden. Den jeweiligen Partnern wurden entsprechende Regionen zur Betreuung zugeordnet, eine weitere Region wurde durch die ausführende Stelle betreut. So konnte die notwendige intensive Betreuung der Anlagen sichergestellt werden. Bei der Auswahl der Anlagen war auch eine Zusammenarbeit mit dem Marktanreizprogramm Erneuerbare Energien des BMWi vorgesehen. | P. Weiland Tel.: +49 531 596-1 Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.11.2004 | 28.02.2007 | 22017903 | Entwicklung einer Low-NOx Feuerung zur Verbrennung von Getreide und halmgutartigen Bioenergieträgern nach dem FLOX-Prinzip | Pyrolyse mit Begrenzung der Prozesstemperatur (Ascheschmelzpunkt) zur Vermeidung von Betriebsstörungen durch Schlackebildung bei problematischen Biomassen. Automatische Austragung des verbleibenden Kohlenstoffs zur externen Nutzung (z.B. Kohleverflüssigung). Vermeidung von thermischen NOx-Emissionen durch Begrenzung der Brennertemperatur mittels Abgasrezirkulation trotz hoher Luftvorwärmung (FLOX-Brenner). Vollständiger Ausbrand des Pyrolysegases durch starke Verwirbelung in der Brennkammer. Die zu entwickelnde Feuerung besteht aus zwei wesentlichen Baugruppen, dem Biomasse Pyrolysator und der Floxfeuerung. Beide Baugruppen werden mit Hilfe der Firmen Mothermik bzw. WS-Feuerungstechnik parallel entwickelt, erprobt und dann zusammengeführt. Der Biomassereaktor wird mit verschiedenen Brennstoffen betrieben, und die Emissionswerte ermittelt. In dem angestrebten Leistungsbereich <150 kWth besteht ein grosser Bedarf an Biomassefeuerungungen zum Betrieb mit problematischen Biomassen. Deshalb besteht seitens der Projektpartner ein starkes Interesse daran, den in diesem Projekt zu entwickelnden Prototyp in ein marktfähiges Produkt zu überführen und wirtschaftlich zu verwerten. | Prof. Dr.-Ing. Winfried Sehn Tel.: +49 6721 409-444 sehn@fh-bingen.de Fachhochschule Bingen - Fachbereich 2 Technik, Informatik und Wirtschaft - Fachrichtung Maschinenbau Berlinstr. 109 55411 Bingen am Rhein | FPNR | ||
| 01.10.2005 | 31.07.2007 | 22017905 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer prozesstauglichen Online-Messanordnung zur Bestimmung der organischen Trockensubstanz in Biogasanlagen. Teilvorhaben 3. | Das Vorhabensziel des Projektes ist die Verbesserung der Prozesssicherheit u. die Erhöhung der Gaserträge durch die Entwicklung eines Online-Messsystems zur Bestimmung der org. Trockensubstanz (oTS) in Biogasanlagen auf Basis von Mikrowellen (MW) Sensoren. Aus Mangel an Sensoren zur Online-Überwachung der biochem. Prozessabläufe werden die Fermentoren meist mit einer geringeren Raumbelastung gefahren, es wird also weniger Substrat zugeführt, als theoretisch verarbeitet werden könnte. Arbeitsplan: 1. Adaption der MW-Sensorik und Messtechnik zur Bestimmung des oTS-Gehaltes an Biogasanlagen und Entwicklung erster Funktionsmuster, 2. Integration von MW-oTS Funktionsmustern in die Biogasanlagen (Breitenworbis, Laboranlage des iba, 3. Versuchsreihen zur Schaffung einer Datenbasis, 4. Entwicklung von Modellen zur Datenauswertung und Kalibration, 5. Prototypentwicklung mit implementierten Kalibrationsroutinen und Langzeittests. Ergebnisvermarktung Der Forschungsverbund bietet den Lösungsansatz als Kooperationsleistung für die Prozesskontrolle von Biogasanlagen an. Die Firma hf sensor übernimmt die Produktion der Messsysteme. Die Vermarktung erfolgt von der hf sensor und der Firma Franke. | Dipl.-Ing. Hans Jürgen Lorenz Tel.: +49 3607494212 hl@ap-b.de BIO Strom Breitenworbis GmbH & Co. KG Mühlhäuser Str. 37339 Breitenworbis | X | FPNR | |
| 01.07.2010 | 31.12.2013 | 22017908 | Verbundvorhaben: Neue Verfahren zur Spaltung, Isomerisierung und Funktionalisierung von olefinischen Fettsäuren für die Herstellung von olefinischen Spezialchemikalien; Teilvorhaben 3: Entwicklung von Verfahren zur Vinylierung von Fettsäuren | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Erprobung neuer Synthesemethoden zur Herstellung neuer Monomere auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen (Öle und Fette). Von besonderem Interesse ist dabei die Nutzung von Fettsäuren als Basis für Polymere, da sich damit meist großvolumige Einsatzmöglichkeiten eröffnen. Aus der breiten Palette relevanter Polymerklassen zählen Vinylpolymere zu den bedeutendsten Polymeren. Vinylpolymere umfassen auch die wichtige Gruppe der Polymerisate von Vinylestern. So decken Polyvinylacetat und verwandte Copolymerisate nicht nur breite Anwendungsmöglichkeiten ab, sondern sind zudem als einzige Klasse von Vinylpolymeren biologisch abbaubar. Der Einsatz von Fettsäure-Vinylestern als Comonomer ist bekannt, wobei dafür insbesondere Vinyllaurat zum Einsatz kommt. Bisher etablierte Verfahren zur Herstellung von Vinylestern sind jedoch auf leichtflüchtige Carbonsäuren limitiert, und damit nicht für höhere Fettsäuren geeignet. Inhalt des Teilprojektes ist deshalb, aufbauend auf Verfahren für die Herstellung von kurzkettigen Vinylestern, neue Verfahren zur Herstellung von Vinylestern auf Basis langkettiger Fettsäuren zu entwickeln. Diese Untersuchung wird im Verbundvorhaben in enger Zusammenarbeit mit den Projektpartnern Wacker und Umicore durchgeführt. Im Rahmen des Gesamtprojektes sollen die erhaltenen verwertbaren Ergebnisse (z.B. Spezialchemikalien und Katalysatoren) in den Pilotmaßstab überführt und im Hinblick auf eine kommerzielle Anwendung geprüft werden. Eine Verwertung kommerziell relevanter Ergebnisse durch den jeweiligen Industriepartner als Ergänzung bisheriger Geschäftsfelder ist geplant. Resultierende neuartige Spezialchemikalien sowie neue Katalysatoren runden somit das Produktportfolio der beteiligten Partner ab und stärken das Know-how und die bisherige Geschäftstätigkeit. | Aufbauend auf Vorarbeiten bei der Firma Wacker, erfolgte am ICT Planung, Bau, Inbetriebnahme und Optimierung einer Anlage zur Umvinylierung von Fettsäuren mittels Reaktivdestillation. Hierbei wurde zum einen eine Blasensäule und erstmalig für das Verfahren ein kontinuierlicher Rührkessel verwendet. Als Fettsäuren für die Arbeiten des ICT wurden die gesättigten Fettsäuren Laurinsäure (C12), Palmitinsäure (C16) und Stearinsäure (C18) ausgewählt. Während für Laurinsäure Vorarbeiten bei der Firma Wacker (in der Blasensäule) existierten, auf die als Grundlage zurückgegriffen werden konnte, waren für die beiden anderen Säuren grundlegende Arbeiten zur Etablierung der Synthesen notwendig. Es war deshalb das erste Ziel die Synthese auf Basis der Laurinsäure am ICT zu etablieren, um diese dann anschließend auf die bisher nicht untersuchten längerkettigen Fettsäuren Palmitin- und Stearinsäure zu übertragen. Hierbei konnte erfolgreich die Übertragung des Verfahrens durchgeführt und die Synthese auf Basis von Palmitin- und Stearinsäure demonstriert werden. Abschließend erfolgte die Entwicklung der Umvinylierung im kontinuierlichen Rührkessel. Hierbei konnte erfolgreich gezeigt werden, dass eine Synthese im kontinuierlichen Rührkessel möglich ist und vergleichbare Ergebnisse erzielt werden können. Das wesentliche Problem bei der Herstellung höherer Fettsäurevinylester durch Umvinylierung ist die Trennung des Fettsäure-Fettsäurevinylester-Gemisches. Im Rahmen des Projektes wurden zwei Möglichkeiten zur chemischen Derivatisierung der Fettsäure erfolgreich demonstriert, die eine anschließende einfache destillative Abtrennung des reinen Vinylesters ermöglichen. | Dipl.-Ing. Kristian Kowollik Tel.: +49 721 4640-374 kristian.kowollik@ict.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | X | FPNR |
| 15.10.2009 | 30.09.2010 | 22017909 | Zentrale Holzabsatzförderung | Gegenstand des geplanten Vorhabens ist die Etablierung einer Koordinationsstelle zur Einrichtung einer bundesweiten Informationsstelle zum Rohstoff Holz. Es sollen über verschiedene Maßnahmen Öffentlichkeitsarbeit betrieben werden, die den Rohstoff Holz in seinen verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten den Nutzern näher bringen soll. Dabei werden über Unteraufträge verschiedene Themenbereiche abgedeckt: Fachinformation für Multiplikatoren, Marktdaten für Waldbesitz und Industrie sowie allgemeine Information für den Konsumenten. Das Ziel des Vorhabens besteht in der Förderung von Akzeptanz und Verwendung des nachwachsenden Rohstoffs Holz. Die parallel laufende Neuorganisation einer privatrechtlichen Holzabsatzförderung soll durch die Fortführung von Informationsbereitstellung und Öffentlichkeitsarbeit unterstützt werden. Eine durchgängige öffentlichkeitswirksame Fachinformation für den Rohstoff Holz ist notwendig, um die Bereitstellung und Verwendung zu fördern. | Frauke Koch Tel.: +49 30 31 904-567 koch@dfwr.de Deutscher Forstwirtschaftsrat e.V. (DFWR) Claire-Waldoff-Str. 7 10117 Berlin | X | FPNR | |
| 01.02.2013 | 31.01.2018 | 22017911 | Verbundvorhaben: Verarbeitung von biobasierten Kunststoffen und Errichtung eines Kompetenznetzwerkes im Rahmen des Biopolymernetzwerkes der FNR; Teilvorhaben 1: Kompetenzzentrum SKZ | Das Vorhaben zielt auf die Verbesserung der Informationsbasis zum Verarbeitungsverhalten von biobasierten Kunststoffen. Dazu schließen sich vier Antrag stellende Projektpartner zu einem Verbundvorhaben zusammen, um die notwendigen Informationen zu erarbeiten, wirksame Strukturen für einen Technologietransfer zur effizienten Unterstützung des Kunststoff verarbeiten Gewerbes zu schaffen und eine Einbindung in das Biopolymernetzwerk der FNR zu gewährleisten. Innerhalb des Arbeitsschwerpunktes I (Informationsermittlung) werden die verschiedenen Verarbeitungstechniken von einzelnen Partnern oder in Abstimmung auch unter mehreren Projektpartnern bearbeitet. Die fachliche Zuordnung der Verbundpartner zu den einzelnen Arbeitsfeldern entspricht dabei weitgehend den jeweiligen Kernkompetenzen. Der Technologietransfer erfolgt durch verschiedene Maßnahmen der einzelnen Partner (Seminare, Tagungen, Publikationen) sowie durch abgestimmte, übergeordnete Maßnahmen aller Projektpartner (Kongresse, Messeauftritte, Fachgespräche). Zur Einbindung in das FNR Biopolymernetzwerk werden die erarbeiteten Ergebnisse so aufgearbeitet und dokumentiert, dass sie inhaltlich in das Netzwerk eingebunden werden können. Ergänzend dazu erfolgt eine Darstellung der Kompetenzen der Projektpartner im Hinblick auf deren Beratungskompetenz auf der Homepage der FNR bzw. im Rahmen der Beschreibung des "Verarbeitungsbausteines" als ein Themenschwerpunkt des Biopolymernetzwerkes. | Dr. rer. nat. Benjamin Baudrit Tel.: +49 931 4104-180 b.baudrit@skz.de SKZ - KFE gGmbH Friedrich-Bergius-Ring 22 97076 Würzburg | X | FPNR | |
| 01.04.2013 | 30.06.2015 | 22017912 | Handlungsoptionen zum Einsatz von nachhaltig biobasierten Kunststoffen als Verpackungsmittel für Lebensmittel. Hilfestellung zur Entscheidungsfindung anhand eines Internetportals. | Ziel des Projektes ist es interessierten Anwendern aus der Lebensmittelbranche Hilfestellungen bei der Entscheidungsfindung zum Einsatz von nachhaltigen, biobasierten Verpackungsmaterialien anzubieten. Anhand einer umfassenden Literaturrecherche zu den bekannten und gängigen Stoffgruppen biobasierter Kunststoffe, die als Verpackungsmittel für Lebensmittel dienen, werden Nachhaltigkeits-Bewertungsfaktoren definiert. Über die Auswertung der Literaturrecherche hinsichtlich der entwickelten Bewertungsfaktoren wird weiterer Forschungs- und Entwicklungsbedarf sowie Schwachstellen und Stärken detektiert und beschrieben. Ergänzend zur Literaturrecherche werden Experteninterviews durchgeführt, insbesondere in den Bereichen, in denen wissenschaftliche Erkenntnisse fehlen bzw. nicht ausreichend vorliegen. Die gewonnenen Erkenntnisse werden anwenderfreundlich für ein Internetangebot aufbereitet und so einer breiten Öffentlichkeit zur Nutzung zur Verfügung gestellt. Ziel des Internetangebots ist es, den Lebensmittelherstellern die entsprechenden Handlungsoptionen zu den Nachhaltigkeitsaspekten interaktiv aufzuzeigen. Dabei ist es möglich, verschiedene Stoffgruppen anhand der Bewertungsfaktoren direkt miteinander zu vergleichen. Ziel ist darüber hinaus die Vernetzung mit vorhandenen Produktdatenbanken, sodass der interessierte Anwender innerhalb der einzelnen Stoffgruppen auch direkt zu weiterführenden Produktinformationen gelangen kann. | Renate Dylla Tel.: +49 9741-4834 renate.dylla@bl-q.de Büro Lebensmittelkunde & Qualität, Dr. Alexander Beck Dr.-Gartenhof-Str. 4 97769 Bad Brückenau | FPNR | ||
| 01.03.2015 | 29.02.2016 | 22017914 | Untersuchung und Screening erweiterter Qualitätsparameter zur Verbesserung der emissionsrelevanten Holzpelletqualität in der Praxis | Aus vorangegangenen Untersuchungen zu Holzpellets lässt sich ableiten, dass die Feinstaubemissionen neben der verwendeten Feuerungstechnik u.a. stark vom Brennstoff abhängig sein können. Auch erste stichprobenartige Analysen von DINplus bzw. ENplus Pellets zeigen, dass die Kaliumgehalte der normgerechten A1 Holzpellets (beste Qualität) deutlich schwanken und allein diese Schwankungsbreite zum Durchfallen bei der wiederkehrenden Emissionsmessung der Schornsteinfeger führen kann, sofern die 2.Stufe der 1.BImSchV angewendet wird. Daher soll im Rahmen dieses Projektes ein umfassendes Holzpelletscreening in Deutschland erfolgen, um Aussagen treffen zu können, wie hoch der Anteil an Holzpellets ist, der zu einer Überschreitung des Staubgrenzwertes führen könnte, und welche Produktionsarten und Rohstoffe ein erhöhtes Risiko der Feinstaubbildung mit sich bringen. Weiterhin soll festgestellt werden, ob Möglichkeiten zur Kontrolle und Senkung dieses Risikos bestehen und wie diese aussehen könnten. Neben diesen kurzfristig umsetzbaren Möglichkeiten, sollen die Normungs- und Zertifizierungsaktivitäten für Holzpellets an die Ergebnisse angepasst werden. Zur Erreichung dieser Ziele ist das Projekt in 6 Arbeitspakete (AP) gegliedert. In AP1 wird das Projekt koordiniert. Es steht die Organisation des Kontaktes mit den Pelletwerken, die Auswahl der Pelletwerke, die Abstimmung der Beprobung und die Anonymisierung der Daten im Fokus. Die entsprechende simultane Probenahme erfolgt in AP2. Aufbauend auf diesen Ergebnissen werden in AP3 sechs Pelletwerke detailliert untersucht, um Aussagen zum Einfluss des Pelletierprozesses und der Rohstoffherkunft treffen zu können. Die Proben werden in AP5 analysiert. Ergänzt werden die Ergebnisse mit stichpunktartigen Daten aus anderen europäischen Ländern in AP4. Abschließend werden die gewonnen Daten in AP6 zusammengestellt und ausgewertet, um entsprechende Handlungsempfehlungen und den weiteren Forschungsbedarf abzuleiten. | Dr. Annett Pollex Tel.: +49 341 2434-484 annett.pollex@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.11.2016 | 31.01.2019 | 22017915 | Verbundvorhaben: Viskositätssensor zur Optimierung von Biogasprozessen (VisOB); Teilvorhaben 1: Entwicklung praxistauglicher Messmethoden zur Viskositätsmessung in Biogasmedien - Akronym: VisOB-1 | Die Effizienz von Biogasanlagen hängt u.a. in hohem Maße von der Viskosität des Biogasmediums ab. Bislang existiert jedoch noch kein zuverlässiges, leicht handhabbares und ökonomisches Verfahren zur In-situ-Messung dieses Parameters. Gesamtziel des Vorhabens ist daher die Entwicklung eines Viskositätssensors zur Optimierung von Biogasprozessen, der es ermöglicht, insbesondere auch inhomogene, stückige und strukturviskose Biogasmedien in großen Reaktorvolumina hinsichtlich ihrer Viskosität auf die günstigsten Werte einzuregeln. Das Vorhaben wird am Kurt-Schwabe-Institut für Mess- und Sensortechnik e.V. Meinsberg (KSI) in Kooperation mit dem Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte an der Humboldt-Universität zu Berlin (IASP), der Pronova Analysentechnik GmbH und dem Ingenieurbüro Peter Zimmermann (TEB) als Unterauftragnehmer des IASP bearbeitet. KSI wird an einer Biogas-Versuchsanlage grundlegende Untersuchungen zur Viskositätsmessung in verschiedenen Biogasmedien durchführen und praxistaugliche Messmethoden entwickeln. IASP wird diese im Labormaßstab erproben und Untersuchungen zur Ertragssteigerung des Biogasprozesses durch Messung und Steuerung der Viskosität durchführen. Pronova übernimmt die Entwicklung und Musterfertigung der Sensoren. TEB wird die elektronischen Komponenten entwickeln und das Messsystem am IASP messtechnisch betreuen. | Dr. Jens Zosel Tel.: +49 34327 608102 jens.zosel@ksi-meinsberg.de Kurt-Schwabe-Institut für Meß- und Sensortechnik Meinsberg e.V. Kurt-Schwabe-Str. 4 04736 Waldheim | X | FPNR | |
| 01.06.2019 | 31.05.2022 | 22017916 | Verbundvorhaben: Optimierung der Wald-Werk-Holzbereitstellungskette durch Analyse, Bewertung und Weiterentwicklung von Rundholzmessverfahren und Logistikprozessen im Rohholzhandel; Teilvorhaben 1: Volumen- und qualitätsbeeinflussende Faktoren der Holzpoltervermessung - Akronym: HoBeOpt | Ziel des Projektes war es, den Einfluss ausgewählter stamm- und polterspezifischen Faktoren auf Umrechnungsfaktoren unterschiedlich zusammengesetzter Holzpolter zu analysieren und zu bewerten. Diese Umrechnungsfaktoren geben Aufschluss darüber, wie vielen Festmetern ein Raummeter mit Rinde entspricht und umgekehrt. Als Grundlage wurde ein digitales Simulationsmodell für Holzpolter entwickelt. In dem Stammeigenschaften beliebig variiert werden konnten. So konnten die unmittelbaren Auswirkungen verschiedener Stammeigenschaften auf das Poltervolumen bestimmt und so Umrechnungsfaktoren abgeleitet werden. Die ermittelten Faktoren flossen in ein Punktemodell für einen Umrechnungsleitfaden ein. | Aus den Simulationsergebnissen konnten Umrechnungsfaktoren für Mittendurchmesser, Krümmung, Entastungsqualität und Länge der Einzelstämme, Abholzigkeit, Ovalität sowie Stapelqualität bzw. die Qualität der Polterung ermittelt werden. Dazu kamen weitere polterspezifische Einflussfaktoren wie der Anteil an Baumstämmen mit Wurzelanlauf, Polterhöhe und verschiedene Verteilungen von dünn- und dickörtig gepolterten Baumstämmen. Die Varianzanalyse zeigte, dass sich die Umrechnungsfaktoren zwischen mindestens zwei Gruppen der verschiedenen analysierten Einflussfaktoren signifikant unterscheiden. Die durchgeführte Studie konnte bestehende Ergebnisse statistisch und methodologisch präzisieren und untermauern. Desgleichen können auf dieser Basis bestehende Leitfäden verschiedener Länder, z.B. Deutschland oder Schweden angepasst werden, um einen höheren Genauigkeitsgrad der Umrechnungsfaktoren zu erreichen. In Anlehnung an Vorbilder aus Schweden entwickelte die AGR in Abstimmung mit den Kooperationspartnern HNEE und FVA ein Punktesystem für einen Leitfaden zur Berücksichtigung volumen- und qualitätsbeeinflussender Faktoren bei der Holzpoltervermessung. Der Ansatz sieht vor, dass, ebenfalls ausgehend von einer baumartenspezifischen Basiszahl, Korrekturen in Abhängigkeit von Stamm- und Poltereingeschaften vorgenommen werden. Für jeden Faktor existiert eine Tabelle, welche die entsprechende Ausprägung des Merkmals beschreibt und eine Punktzahl als Zu- oder Abschlag definiert. Der Anwender kann also die insgesamt 10 Tabellen der Reihe nach durchgehen und je nach Ausprägung des Merkmals am Polter Zu- oder Abschläge verteilen und erhält im Anschluss einen entsprechenden Umrechnungsfaktor als Ergebnis. | Lukas Freise Tel.: +49 30 2061399-72 lukas.freise@ag-rohholz.de Arbeitsgemeinschaft Rohholz e.V. Chausseestr. 99 10115 Berlin | X | FPNR |
| 01.11.2001 | 31.03.2005 | 22018000 | Analyse und Evaluierung der thermochemischen Vergasung zur energetischen Nutzung von Biomasse | Über die verfügbaren Verfahren zur Vergasung von Biomasse mit Nutzung des Prozeßgases soll eine Übersicht erstellt, die erforderlichen Sekundärmaßnahmen zur Rauchgasreinigung benannt u. die Anlagen anhand geeigneter Kennzahlen analysiert werden. Dazu sollen an 4 ausgeführten Anlagen Messungen durchgeführt werden, die alle Hauptkomponenten der Anlagen erfassen (WKA). Daneben sollen in Grundsatzuntersuchungen die Mechanismen und die wesentlichen Einflußfaktoren der Teerbildung ermittelt werden (IVD). Aus den Kenntnissen über die Verfahren und die Teerbildung sollen Optimierungsvorschläge erarbeitet werden. Eine Recherche über den Stand der Technik ausgeführter Anlagen, vorhandener Messungen, verwendeter Biomassen u. eine Studie über Teergehalte beim Einsatz unterschiedlicher Biomassen werden durchgeführt. Danach werden Messungen (Energiebilanz, Feldmessungen mit Teermeßgerät) konzipiert u. ausgeführt u. charakt. Kennzahlen zur Bewertung der Anlagen definiert. Optimierungsvorschläge werden erarbeitet u. ggf. in Anlagen umgesetzt. Ergebnisse sind ein Anlagen-Ranking, Konzepte für KWK-Anlagen mit Biomasse-Vergasern u. Erhöhung der Gasreinheit durch geeignete Prozeßführung. | Prof. Dr.-Ing. Alfons Kather Tel.: +49 40 42878-3043 kather@tuhh.de Technische Universität Hamburg - Maschinenbau - Institut für Energietechnik (IET M-5) Denickestr. 15 21073 Hamburg | X | FPNR | |
| 01.11.2004 | 31.01.2009 | 22018003 | Untersuchungen zum Emissionsverhalten von getreide- und halmgutartigen Brennstoffen für Feuerungsanlagen in der Praxis | Ziel des Projektes ist es, den gegenwärtigen Stand der Wärmebereitstellung aus Getreide (Korn, Stroh, Ganzpflanze) anhand von Praxisanlagen verschiedener Hersteller in unterschiedlichen Leistungsbereichen zu erfassen und zu bewerten. Dazu sollen zum einen eigene Messungen an ausgewählten Anlagen durchgeführt werden. Dies schließt die Erprobung, Anpassung und Optimierung geeigneter neuer kostengünstiger Abscheidetechniken ein. Zum anderen werden die Ergebnisse aller im Rahmen des FNR-Forschungsschwerpunktes geförderten Projekte begleitet und analysiert. Die im Projekt erhaltenen Ergebnisse werden in Berichten und Veröffentlichungen publiziert. Zudem soll ein Workshop zur weiteren Diskussion und Verbreitung der Ergebnisse dienen. Im Rahmen des Projektes ist eine umfassende Datengrundlage für politische Entscheidungsträger zu erstellen, die die Grundlage zur Erarbeitung rechtlicher Rahmenbedingungen bzw. geeigneter Förderinstrumenten dienen soll. Auch Auswirkungen auf die Weiterentwicklung der Konversionstechnologien sind zu erwarten. | Dr. habil. Armin Vetter Tel.: +49 3641 683-200 armin.vetter@tll.thueringen.de Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TLLLR) - Thüringer Zentrum Nachwachsende Rohstoffe Naumburger Str. 98 07743 Jena | X | FPNR | |
| 01.10.2005 | 31.07.2007 | 22018005 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer prozesstauglichen Online-Messanordnung zur Bestimmung der organischen Trockensubstanz in Biogasanlagen. Teilvorhaben 4. | Das Vorhabensziel des Projektes ist die Verbesserung der Prozesssicherheit u. die Erhöhung der Gaserträge durch die Entwicklung eines Online-Messsystems zur Bestimmung der org. Trockensubstanz (oTS) in Biogasanlagen auf Basis von Mikrowellen (MW) Sensoren. Aus Mangel an Sensoren zur Online-Überwachung der biochem. Prozessabläufe werden die Fermentoren meist mit einer geringeren Raumbelastung gefahren, es wird also weniger Substrat zugeführt, als theoretisch verarbeitet werden könnte. Arbeitsplan: 1. Adaption der MW-Sensorik und Messtechnik zur Bestimmung des oTS-Gehaltes an Biogasanlagen und Entwicklung erster Funktionsmuster, 2. Integration von MW-oTS Funktionsmustern in die Biogasanlagen (Breitenworbis, Laboranlage des iba, 3. Versuchsreihen zur Schaffung einer Datenbasis, 4. Entwicklung von Modellen zur Datenauswertung und Kalibration, 5. Prototypentwicklung mit implementierten Kalibrationsroutinen und Langzeittests. Ergebnisvermarktung: Der Forschungsverbund bietet den Lösungsansatz als Kooperationsleistung für die Prozesskontrolle von Biogasanlagen an. Die Firma hf sensor übernimmt die Produktion der Messsysteme. Die Vermarktung erfolgt von hf sensor und der Firma Franke. | Dipl.-Ing. Peter Franke Tel.: +49 36965 64-900 ib-peter.franke@t-online.de Ingenieurbüro Franke Am Zipfel 133 36466 Dermbach | X | FPNR | |
| 01.07.2010 | 31.12.2013 | 22018008 | Verbundvorhaben: Neue Verfahren zur Spaltung, Isomerisierung und Funktionalisierung von olefinischen Fettsäuren für die Herstellung von olefinischen Spezialchemikalien; Teilvorhaben 4: Katalytische Isomerisierung zur Darstellung endständiger Olefine | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Erprobung neuer Synthesemethoden zur Herstellung von olefinischen Spezialchemikalien aus nachwachsenden Rohstoffen (Öle und Fette). In dem Forschungsverbund aus Industriepartnern und akademischen Partnern soll im Gesamtvorhaben eine neue Spaltungsmethoden von ungesättigten Fettsäuren und deren Derivaten unter Erhalt der Doppelbindung entwickelt werden, welche mittels neuen katalytischen Verfahren durch Isomerisierung zu bisher nicht zugänglichen, endständigen Alkencarbonsäuren umgesetzt werden. Diese neuen Substanzen werden als Bausteine für die Herstellung von Spezialchemikalien auf der Basis von Silanen, Siloxanen und Vinylestern eingesetzt. Arbeitsplanung:1) Hydrothermale Spaltung von Fettsäuren (Ölsäure und/oder Erucasäure), sowie deren Ester2) Entwicklung und Optimierung von Aufarbeitungsverfahren für die erhaltene Spaltprodukte3) Verschiebung der Doppelbindungen in omega-Position durch Isomerisierung der durch hydrothermale Spaltung erhaltenen kürzerkettigen ungesättigten Alkencarbonsäuren, sowie der Ölsäure und/oder Erucasäure bzw. deren Ester4) Bewertung, Scale-Up der Katalysatorsynthese, sowie Bereitstellung der für die Isomerisierung benötigten Katalysatoren.5 Entwicklung und Optimierung von Verfahren zur chemischen Konversion der endständig funktionalisierten Alkencarbonsäuren zu Polysiloxanen, Silanen, sowie Vinylestern Ergebnisverwertung: Hierzu sollen die erhaltenen Ergebnisse (z.B. Spezialchemikalien und Katalysatoren) in den Pilotmaßstab überführt und im Hinblick auf eine kommerzielle Anwendung geprüft werden. Eine Verwertung der erhaltenen Ergebnisse durch die Industriepartner als Ergänzung der bisherigen Geschäftsfelder ist geplant. Die neuartigen Spezialchemikalien sowie neue Isomerisierungskatalysatoren runden somit das Produktportfolio der beteiligten Partner ab und stärken das Know-how und die bisherige Geschäftstätigkeit. | Im Vorhaben wurde die Isomerisierung und Silanisierung von ungesättigten Fettsäurederivaten untersucht. Hierfür wurden sowohl die vom Projektpartner Umicore zur Verfügung gestellten Katalysatoren, als auch käufliche, sowie eigens synthetisierte Metall-basierte Katalysatoren untersucht. Dieses screening bezog sich sowohl auf die Fähigkeit, Doppelbindungen entlang einer Kohlenstoffkette zu verschieben, als auch die Fähigkeit, (Hydro-)Silylgruppen an olefinische Positionen zu übertragen. Mit einem Iridium-basierten System [Ir(OMe)(cod)]2 wurde die Übertragung siliciumhaltiger Gruppen auf die endständige Position in Ölsäuremethylester erfolgreich realisiert. Die Doppelbindung bleibt dabei erhalten und zwar an der Stelle des 17. Kohlenstoffatoms, es entstehen terminale Vinylsilane. Mit Triethylsilan als Siliciumquelle konnte dabei die Silylierung von Ölsäuremethylester zu 18-(Triethylsilyl)octadec-17-ensäuremethylester mit 67% Ausbeute erzielt werden. Während Trialkylsilane gut reagierten, konnte ein Upscaling eines isomerisierenden Hydrosilylierungsprozesses mit Trialkoxysilanen aufgrund der noch zu geringen Ausbeuten nicht erfolgen. Diese Silane erforderten kombinierte Katalysatorsysteme, wobei auch damit nur geringe Ausbeuten erzielt wurden, da eine Nebenreaktion zum Silylether verstärkt ablief. | Prof. Dr. Herbert Riepl Tel.: +49 9421 187-302 h.riepl@wz-straubing.de Hochschule Weihenstephan-Triesdorf - Wissenschaftszentrum Straubing Schulgasse 16 94315 Straubing | FPNR | |
| 01.10.2009 | 31.12.2009 | 22018009 | Studie von Bauteilen für den Autorennsport und Überführung in eine Kleinserie | Im Wesentlichen wird sich auf Maßnahmen zur Erhöhung der Wasserbeständigkeit sowie der Lackierbarkeit bei den beiden Außenteilen beschränkt. Hier ist der beispielhafte Ansatz durch die Verwendung von Nanopartikeln im Reaktionsharz zu nennen. Nanopartikel können die Diffusionswege verlängern und somit die Wasseraufnahme verzögern und ggf. sogar reduzieren. Das Projekt gliedert sich in 3 wesentliche Arbeitspakete und das Projektmanagement: Materialentwicklung für die Außenanwendungen (AP1), Bauteilentwicklung für Außenanwendungen (AP2) und Heckspoiler (AP3). Bei der Materialentwicklung wird ein NFK-Werkstoff für die Spiegelverkleidung und Tankklappe entwickelt, um die Anforderungen bzgl. Lackierbarkeit, Wasserbeständigkeit und mechanischer Eigenschaften zu erfüllen. Bei der Bauteilentwicklung geht es darum, die Fertigungsanforderungen bezüglich Wirtschaftlichkeit und Umsetzbarkeit mit Naturfaserwerkstoffen im ersten Schritt erreichen zu können. Anschließend wird die geplante Kleinserie für eines der beiden Bauteile aufgebaut. Aufbauend auf den Erfahrungen der Materialentwicklung wird das Design des Heckspoilers erarbeitet und es werden 2 Demonstratoren gebaut und einer in den Rennwagen integriert. | Material development was started with a comprehensive literature research. Based on this a precise design of experiments was planned. The results of performed tests are promising and new approaches for optimisation could find out. Interesting for new investigations is e. g. which potential have combinations of these methods like acetylation and application of silanes. In work package "Exterior parts" two interesting parts were identified on the one hand a mirror housing covering and on the other hand a tank cap blind. One of these parts should be fabricated in a small series production. But before both parts were analysed concerning of feasibility to produce them in biocomposite. It could be find out that potential for implementation of a tank cap blind was bigger than that of the mirror housing covering. Consequently a production concept for the tank cap blind was developed. Therefore two cases were differenced on the one hand small series and on the other hand large series. The fabrication of the rear spoiler was successful. | Dr.-Ing. Ulrich Riedel Tel.: +49 531 295-2865 ulrich.riedel@dlr.de Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. - Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik Lilienthalplatz 7 38108 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.11.2011 | 31.12.2013 | 22018011 | Haftklebstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe | Das beantragte Forschungsvorhaben umfasst die Synthese biobasierter Haftklebstoffe und deren Charakterisierung im Hinblick auf anwendungs- und verarbeitungstechnisch relevante mechanische Eigenschaften. Die Klebstoffe sollen als wässrige Dispersionen formuliert und ihre Adhäsionseigenschaften sollen besonders im Hinblick auf niederenergetische Oberflächen optimiert werden. So soll eine attraktive Alternative zu den Markt beherrschenden erdölbasierten Produkten aufgezeigt werden. Ziel des hier beantragten Projekts ist es, zu evaluieren, inwieweit solche Haftklebstoffe auf der Basis nachwachsender Rohstoffe hergestellt werden können. Entsprechende Polymere sollen synthetisiert und ihre Verarbeitungs- und Adhäsionseigenschaften charakterisiert werden. Für die Synthese sollen unterschiedliche Monomere verwendet werden, durch Variation von Polymerisations- und Vernetzungsgrad sowie durch Zusatz von Co-Monomeren sollen die Haftungseigenschaften optimiert werden. Im Hinblick auf eine ressourcenschonende und umweltverträgliche Verarbeitung sollen die Klebstoffe mittels Miniemulsionspolymerisation als wässrige Dispersionen hergestellt werden. An ausgewählten Proben sollen weitergehende anwendungstechnische Prüfungen bei den beteiligten Industriepartnern durchgeführt werden. Die Industriepartner werden auch geeignete Referenzmaterialien für vergleichende Studien bereitstellen. | Im Projekt wurde die Synthese pflanzenölbasierter Haftklebstoffe und deren Charakterisierung im Hinblick auf anwendungs- und verarbeitungstechnisch relevante mechanische Eigenschaften bearbeitet. Die Klebstoffe wurden auch als wässrige Dispersionen formuliert und ihre Adhäsionseigenschaften optimiert. Das Forschungsvorhaben umfasste die erfolgreiche Synthese von Monomeren auf Basis von Pflanzenölen in drei unterschiedlichen Varianten, einer ein-, zwei- und dreistufigen Synthese. Dies kann eine industrielle Machbarkeit vereinfachen. Die Monomere ließen sich auf Basis von Ölsäure- und Erukasäuremethylester erfolgreich herstellen. Durch freie radikalische Polymerisation konnten diese Monomere zu hochmolekularen Polymeren umgesetzt werden. Diesbezüglich ist acryliertes Methyloleat eingehend untersucht worden. Ebenso war es möglich diese Monomere mittels Miniemulsionspolymerisation umzusetzen. Die Dispersionen sind langzeitstabil und es konnte ohne Zusatz von Co-Emulgator und nur geringen Mengen Emulgator polymerisiert werden. Die synthetisierten Polymere zeigten abhängig vom Molekulargewicht und Vernetzungsgrad typische Klebstoffeigenschaften bezüglich des rheologischen Verhaltens, der Adhäsionseigenschaften (Tack) und der Schälfestigkeit (Peel). Durch Variation der Lagerungszeit (Nachvernetzungszeit) ließ sich der Übergang von Kohäsionsbruch zu Adhäsionsbruch mit Hilfe von Tacktests darstellen. Die Werte steigen dabei wie erwartet an, durchlaufen ein Maximum und fallen daraufhin wieder ab. Für dieses Verhalten ist der Grad eintretender Nachvernetzung verantwortlich. Es ist zu betonen, dass es sich um das reine Homopolymere handelt, ohne Zugabe von Vernetzer oder anderen Formulierungsreagenzien. Die Verwendung von Co-Monomer erhöht generell die Haftung, besonders auf hydrophoben und rauen Oberflächen. Es wurde gezeigt, dass Haftklebstoffe aus Pflanzenölen die Grundanforderungen besitzen, um mit handelsüblichen Produkten zu konkurrieren. | Prof. Dr. Norbert Willenbacher Tel.: +49 721 608-42661 norbert.willenbacher@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Fakultät für Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik - Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Mechanik Kaiserstr. 12 76131 Karlsruhe | X | FPNR |
| 15.08.2012 | 31.12.2014 | 22018012 | Projekt - Land mit Energie - Vernetzung Erneuerbare Energien, Landwirtschaft, Tourismus | - Tourismuswirtschaft u. landw. Akteure zusammenführen- erlebnisorientierte wirkungsvolle Infovermittlung zur regenerativen Energiegewinnung - Angebotskombination u. professionelle Vermarktung v. interaktiven "Energie"-Stationen- Der Beitrag der Landwirtschaft zur Energiegewinnung u. dessen kontrovers diskutierten Begleitumstände sollen zum Wohle der Landwirtschaft u. der Region vermittelt werden. - Die Ergebnisse sollen zur bundesweiten Anwendung verfügbar gemacht werden. Einrchtung einer Projektgruppe - Bestimmung u. Akquise weiterer Partner . - Bestandsaufnahme bestehender Progr. - Konzeption des Angebotes - Entwicklung des Anforderungsprofils Energiescout- Ausarbeitung des tourist./energiefachl. Schulungskonzeptes für Stationsbetreiber u. scouts- Auswahl vorhandener u. Entwicklung Innovativer Kommunikationsmittel - Entwicklung von spezifischen Marketingmaßnahmen der Kommunikation u. des Vertriebs - Verfahrensentwicklung zur buchungstechnischen Umsetzung- Vorbereitung der Projektdokumentation zur bundesweiten Bereitstellung- Identifikation u. Akquise möglicher Energie-Stationen- Gewinnung v. Energiescouts in der Region - Durchf. der Projektwochen zur Schulung - Techn. u. programmatische Integration der E-Stationen- Angebotsformulierung u. Buchungsvorbereitung- Vertriebsaufbau für das buchbare Produkt mit den Partnern - Praktische Umsetzung des Angebotes - Evaluierung der Ergebnisse im Praxistest u. Bewertung des Modells- Erst. u. Verteilung der Doku. u. d. H.-Leitfadens | Rainer Mennen Tel.: +49 441 801-144 rainer.mennen@lwk-niedersachsen.de Landwirtschaftskammer Niedersachsen Mars-la-Tour-Str. 1-13 26121 Oldenburg | X | FPNR | |
| 01.07.2016 | 31.08.2018 | 22018013 | Vorhaben (FSP-Emissionen): Entwicklung einer Prüfmethode für die schnelle Bestimmung von VOC aus Holzprodukten zur frühzeitigen Ableitung des langfristigen Emissionsverhaltens und Qualitätskontrolle bei der Herstellung von Holzwerkstoffen (MC-VOC) - Akronym: MC-VOC | Die derzeit etablierte Praxis für die Bestimmung von VOC-Emissionen aus Bauprodukten in ist den Normenstandards prEN 16516 sowie ISO 16000ff beschrieben. Hierbei kommt eine Prüfkammer zum Einsatz, wobei die Prüfzeit auf 28 Tage festgelegt ist, um einen Anhaltspunkt für das langfristige Emissionsverhalten der Produkte zu erlangen. Diese lange Prüfzeit ist aber hinderlich für eine umfassende Prüfung der Produkte, einzelner Produktionszwischenschritte sowie für die Produktionskontrolle und -entwicklung. Für die Prüfung von Formaldehyd sind bereits seit langem abgeleitete Methoden etabliert, die gut mit der Referenz-Methode (Kammer) korrelieren. Einige Forschergruppen haben sich auch bereits mit unterschiedlichen Ansätzen zur beschleunigten Bestimmung von VOC-Emissionen beschäftigt. Für Holzprodukte ist aber eine korrelierte Schnellmethode noch nicht abgeleitet worden. Daher soll es das Ziel dieses Vorhabens sein, die Parameter einer Methode zur Bestimmung von VOC-Substanzen im Hinblick auf eine schnellere und gleichzeitig sichere Bestimmung zu analysieren und optimiert. Es ist das Ziel die Prüfdauer der Methode deutlich zu verkürzen, es soll dabei eine Ableitung des langfristigen Emissionsverhaltens (28 Tageswert) innerhalb von wenigen Stunden Prüfzeit ermöglicht werden. Die Analytische Bewertung der Substanzen erfolgt im Wesentlichen gemäß ISO 16000-6 (Tenax-Probenahme mit Thermodesorptions-GC-MS), mit deren Hilfe die meisten relevanten Emittenten (v.a. Terpene, gesättigte Aldehyde und ungesättigte Aldehyde, Ketone, Alkane und Säuren) aus Holz erfasst werden können. Diese Methode dient der systematischen Analyse und Erfassung der Zusammenhänge für die jeweiligen Schnellmethoden. Grundsätzlich sollen vergleichende Emissionsmessungen an unterschiedlichen Produkttypen und Holzarten durchgeführt werden: a. Standardmethode: Kammermethode ISO 16000-9 b. Schnellmethode: µChamber unter verschiedenen Bedingungen c. Schnellmethode: Gas-Analyse in Verbindung mit FAIMS | Dr. Martin Ohlmeyer Tel.: +49 40 73962-635 martin.ohlmeyer@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung Haidkrugsweg 1 22885 Barsbüttel | X | FPNR | |
| 01.07.2019 | 31.03.2023 | 22018017 | Verbundvorhaben: Adaptives Risikomanagement in trockenheitsgefährdeten Eichen- und Kiefernwäldern mit Hilfe integrativer Bewertung und angepasster Schadschwellen; Teilvorhaben 1: Waldschutzrisikomanagement mit variablen Schadschwellen für Schädlinge von Kiefer und Eiche im nordostdeutschen Tiefland - Akronym: ARTEMIS | Das Verbundvorhaben wird getragen durch die Zusammenarbeit der in der Bezugsregion tätigen forstlichen Forschungsanstalten als Mittler zwischen praxisnaher Vorlaufforschung und Waldbesitzern. Zur Definition der vielfältigen auch von Waldschutzentscheidungen abhängigen Leistungsansprüche an den Wald, einschließlich der Nutzungsansprüche, werden Stakeholder eingebunden. So sollen neuartige regional differenzierte und anpassungsfähige Entscheidungshilfen für das Waldschutzrisikomanagement erarbeitet werden. Die Inhalte sind repräsentativ für gegenüber Trockenheit und biotischen Schäden exponierte Eichen- und Kiefernwälder von Südwest- bis Nordostdeutschland. Für Insekten mit Massenwechselpotenzial sollen Monitoring und Schadprognosen als Grundlage von Entscheidungen über den flächigen Einsatz von Pflanzenschutzmitteln (PSM) bewertet werden. Ziel ist die Definition flexibler Schadschwellen, die die Vielfalt der Waldfunktionen reflektieren und, auf detaillierte Konsequenzanalysen aufbauend, zukünftig an sich ändernde gesellschaftliche Anforderungen angepasst werden können. Das Teilvorhaben stützt sich auf Langzeit-Waldschutzdatenbanken des LFE sowie neue, den Anforderungen des Klimawandels folgend auf Witterungsparameter aufbauende Populationsdynamikmodelle. Aus waldfunktionsabhängigen Schadprognosen wird das regionalspezifische Schadpotenzial in ökologischen, sozialen und ökonomischen Dimensionen hergeleitet, das als Kriterium für den PSM-Einsatz an Stelle der bisher pauschal gültigen Schadschwelle "Bestandesverlust" treten soll. Es entsteht ein Katalog für ein regional spezifisches Waldschutzmanagement für die betrachteten Schadinsekten von Kiefer und Eiche, einschließlich "best practice" Referenzen als Grundlage für eine bundesweite Anpassung dieser Verfahren. | Dr. Katrin Möller Tel.: +49 3334 2759-101 katrin.moeller@lfb.brandenburg.de Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE) Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | FPNR | ||
| 01.10.2020 | 30.06.2023 | 22018018 | Verbundvorhaben: Gewinnung von Exopolysacchariden der Rotalge Porphyridium sp. als Wirksubstanz zur Behandlung der Bienenkrankheit Nosemosis; Teilvorhaben 1: Präparate-Entwicklung zur Applikation der Wirksubstanz - Akronym: PolAntiNos | Bienen und Hummeln als bestäubende Insekten sind weltweit von zentraler wirtschaftlicher Bedeutung, da für 70% aller weltweit produzierten Nutzpflanzen eine Bestäubung durch Insekten erforderlich ist. Der Anteil an der Weltwirtschaft beträgt ca. 138 Mrd. Euro weltweit und 22 Mrd. Euro in Europa. Die sogenannte Bestäubungsimkerei ist vor allem beim Gemüseanbau (z.B. Tomaten in Gewächshäusern) essentiell für eine ertragreiche Ernte. Bienen und Hummeln stellen einen wirtschaftlich bedeutsamen Faktor dar, wobei die Gesundheit und Vitalität dieser von außerordentlich hoher Wichtigkeit ist. Die Nosema-Erkrankung (Nosemosis), verursacht durch die Parasiten Nosema apis und Nosema ceranae, ist eine der weit verbreitetesten und ökonomisch schädigenden Krankheiten von Bienen und Hummeln. Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Präparates als biologisches Bienenstärkungsmittel gegen diese Parasiten. Die Rotalge Porphyridium purpureum produziert Polysaccharide, für die eine Aktivität gegen die Nosemosis-Parasiten beschrieben ist. Im geplanten Projekt soll auf der Basis dieser Wirksamkeit gegen die Parasiten eine Präparate-Entwicklung erfolgen. Die wirksamen Polysaccharide sollen aus Kultivierungen der Rotalge gewonnen und in weiteren Prozessschritten so optimiert werden, dass die optimierte Wirksubstanz in einer geeigneten Form in Futtermitteln verabreichbar ist. Auf eine chemische Modifizierung soll bewusst verzichtet werden, um den natürlichen, nachhaltigen und biogenen Charakter des Präparates im Gegensatz zum klassischen Antibiotikum zu unterstreichen. Als bislang einzig wirksame Behandlungsmaßnahme gegen Nosemosis gilt das Antibiotikum Fumagillin, das jedoch in den meisten europäischen Mitgliedsstaaten aufgrund möglicher Rückstände im Honig nicht mehr eingesetzt werden darf. Die Entwicklung eines wirksamen Präparates stellt somit eine attraktive Alternative im Einsatz für Bienen- und Hummelgesundheit dar. | Dr. Reinhard Paschke Tel.: +49 345 552-1600 info@biosolutions-halle.de BioSolutions Halle GmbH Weinbergweg 22 06120 Halle (Saale) | FPNR | ||
| 01.06.1997 | 31.05.2000 | 22018096 | Verbesserung der Resistenz von Non-Food-Raps gegen tierische, pilzliche und viröse Schaderreger mittels gentechnischer Methoden | Für die wirtschaftlich rentable Nutzung von Raps im Bereich Nachwachsende Rohstoffe sind Resistenzen gegen Schadorganismen, die nicht oder nur unzureichend durch chemische und/oder pflanzenbauliche Maßnahmen bekämpft werden können, unerläßlich. Ein hohes Resistenzniveau kann zudem im Sinne des integrierten Pflanzenschutzes dazu beitragen, hohe und stabile Rapserträge zu sichern. Zu den wichtigsten Schaderregern bei Raps zählen Pilze wie Phoma lingam, Verticillium dahliae, Cylindrosporium concentricum und Sclerotinia sclerotiorum sowie tierische Schaderreger wie der Rapsglanzkäfer, Rüsselkäferarten und der Rapserdfloh. Ferner konnten in Deutschland Ertragsverluste nach Infektion mit dem Tobamovirus nachgewiesen werden. Das Ziel der Arbeiten ist daher die Schaffung von pilz-, insekten- und virusresistenten Rapsgenotypen für den industriellen Einsatz durch die Übertragung verschiedener Genkonstrukte. | Für die Arbeiten wurden Rapsgenotypen nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten ausgewählt, auf ihre Eignung für die Agrobacterium-Transformation überprüft und je 2 Sommer- und Winterrapssorten, unter Hinzuziehung der Sorte Drakkar für die Transformationen im gesamten Projektverlauf genutzt. Die Transformationsraten die zu Beginn bei max. 1% lagen konnten bis auf das 10fache gesteigert werden (bei Drakkar auf 10,3% und bei Lizard auf 8,8%). Die erreichte Genotypen-übergreifende Verbesserung beruht auf drei Optimierungsmaßnahmen: Der Verwendung eines virulenteren Agrobakterien Stammes, der 14tägigen Kallus induzierenden Phase nach der Kokultur und der Applikation des Detergenz Pluronic F68 während der Infektion. In der Projektlaufzeit erhielt die DSV 251 unabhängige Primärtransformanten mit PCR-nachgewiesener Transgenität. Darin enthalten waren alle 5 genutzten Genotypen und 4 Konstrukte. In 84 getesteten transgenen Regeneraten wurde die Aktivität der Endochinitase gemessen. Die Enzymaktivitäten variieren zwischen 0,2 pmol mg-1min-1 bis 193,6 pmol mg-1min-1. In Pflanzen der nicht transformierten Ausgangssorten wurde eine Aktivität von nur 0,1 pmol mg-1min-1 bestimmt. Bei 9 Primärtransformanten mit hohen in vitro-Aktivtäten wurde die Enzymaktivität im Blattgewebe unter Gewächshausbedingungen getestet. Diese Werte entsprachen nur 10-40% der in vitro-Enzymaktivität. Wenn sich die in der Southern Blot-Analyse nachgewiesene mindestens eine Inseration des Transgens über das Spaltungsverhältnis der T2-Generation bestätigt, so stellen diese Transformanten bereits wertvolles Ausgangsmaterial für die Züchtung dar. Die ersten Transformationsarbeiten mit Chitinasekonstrukten wurden mit Tandemkonstrukten durchgeführt, da diese nach Ergebnissen beim Tabak die mit Abstand besten Resistenzsteigerungen in den Regeneraten erzielten. Da dies nicht auf Raps übertragen werden konnte, mussten andere Genkonstrukte in die Arbeiten einbezogen werden. | Heinrich Busch Tel.: +49 5258 9820-0 Deutsche Saatveredelung AG - Zuchtstation Thüle Thüler Str. 30 33154 Salzkotten | FPNR | |
| 01.05.2004 | 30.06.2007 | 22018101 | Glucosinolat-reiche Kapuzinerkresse in der landwirtschaftlichen Nutzung: Entwicklung von in vitro-Vermehrungsverfahren zur Herstellung großer Mengen genetisch identischer Tropaeolum majus-Pflanzen mit hohem Gehalt an Glucosinolaten. | In diesem Projekt soll eine Methode zur in vitro-Vermehrung von T. majus erarbeitet werden, mit der die Varietäten der Kapuzinerkresse, die am besten für die Arzneimittelproduktion geeignet sind, ohne Verlust der gewünschten Eigenschaften (hoher Glucosinolat-Gehalt, geringe Myrosinase-Aktivität, geringe Ascorbinsäure-Konz.) in unbegrenzter Menge vermehrt werden können. Im Zentrum steht die in vitro-Vermehrung mittels TIS. Anschließend müssen die bewurzelten Sprosse für den Feldanbau adaptiert werden. In begleitenden Analysen wird ständig überprüft, ob Abweichungen der erwähnten Parameter von der selektionierten Mutterpflanze vorliegen. Dazu müssen die etablierten Analysenmethoden auf den Micromaßstab adaptiert werden. Desweiteren sollen Trocknungs- und Aufbereitungsmethoden entwickelt werden, bei denen der Verlust an Glucosinolaten minimiert ist. Basierend auf den in diesem Projekt entwickelten Verfahren soll aus getrockneten Tropaeolum-Blättern ein neues phytomedizinisches Medikament gegen Harnwegsinfektionen entwickelt werden. Bei "durchschnittlicher" Akzeptanz des neuen Medikamentes würde eine Anbaufläche für Tropaeolum von 100 bis 300 ha notwendig werden. | Prof. Dr. Dirk Selmar Tel.: +49 531 391-5881 d.selmar@tu-bs.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 2 - Lebenswissenschaften - Institut für Pflanzenbiologie Humboldtstr. 1 38106 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.09.2004 | 30.09.2007 | 22018103 | Prototypentwicklung zur energetischen Nutzung von Getreide und Stroh in dezentralen Wärmeerzeugungsanlagen mit Leistungen unter 1 MW | Zuerst wird im Projekt die Grundlage für die Entwicklung eines Feuerungsprototyps mit einer Leistung unter 1 MW geschaffen. Dafür werden zunächst Feldmessungen an Feuerungen zur Ermittlung des Status Quo durchgeführt. Anhand von Feuerungsversuchen an Technikumsanlagen im WKI und bei Polzenith werden Primärmaßnahmen zur Verbesserung des Ausbrands sowie zur Vermeidung von Schlackebildung durchgeführt. Danach wird eine Zyklon- und Gewebefilterabgasreinigung entwickelt und erprobt. Diese semimobile Anlage wird in einer Feldmessung in Kombination mit anderen, bestehenden Feuerungen untersucht. Abschließend wird ein Feuerungstyp mit ggf. erforderlicher Abgasreinigung als Prototyp entwickelt, der in der Landwirtschaft oder bei kommunalen Einrichtungen mit einer Wärmebedarfsleistung von unter 1 MW eingesetzt werden kann. | Dr. Timon Gruber Tel.: +49 531 2155-452 timon.gruber@wki.fhg.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | FPNR | ||
| 15.08.2008 | 31.12.2008 | 22018108 | 2. Rostocker Bioenergieforum - Innovationen für Klimaschutz und wirtschaftliche Entwicklung am 29. und 30. Oktober 2008 an der Universität Rostock (Tagung) | Die Tagung soll als regionale Plattform für Akteure aus Politik, Verwaltung, Wissenschaft und Praxis beitragen und künftig eine engere Verzahnung von Angewandter F&E und Praxis erreichen. Die Vorstellung geänderter Rahmenbedingungen, politischer Zielvorgaben und aktueller Forschungsergebnisse sowie die Darstellung von innovativen Technologien dienen zur Erweiterung des Kenntnisstandes der Teilnehmer sowie als Grundlage für weitere Diskussionen und Fachgespräche.Bis zum Jahr 2020 könnten rund 25 % des Primärenergiebedarfs Mecklenburg-Vorpommerns auf Basis von festen, flüssigen und gasförmigen Bioenergieträgern bereitgestellt werden; so viel wie in keinem anderen deutschen Bundesland! Entscheidend ist aber, dass innovative Bioenergielösungen realisiert werden, die einen möglichst hohen Beitrag zum Klimaschutz und zur regionalen wirtschaftlichen Entwicklung leisten. Dazu kann das 2. Rostocker Bioenergieforum als regionale Plattform für Akteure aus Politik, Verwaltung, Wissenschaft und Praxis beitragen und künftig eine engere Verzahnung von Angewandter F&E und Praxis erreichen. Es wird erwartet, dass neue Erkenntnisse, Ideen und Innovationen, auch durch die hohe Teilnehmerzahl, in die Breite transportiert und dort positive Effekte auf den umweltschonenden Ausbau der Bioenergie haben werden. bis 08.08.2008: Vorarbeiten (Terminfestlegung, Koordination der Programmzusammenstellung und Referentenvorschläge sind nicht Bestandteil des Antrags) August 2008 bis Januar 2009: Kostenplanung und –verwaltung, KostennachweiseAugust/September 2008: Erarbeitung von TagungsunterlagenAugust bis Oktober 2008: Öffentlichkeitsarbeit (Ankündigungen, Pressearbeit, Werbung)September 2008: Druck des TagungsbandesOktober 2008: Vorbereitung und Durchführung der TagungOktober/November 2008: Nachbereitung der Tagung Zur Tagung wird ein Tagungsband mit ISBN in digitaler und Papierform erscheinen. Erfahrungsgemäß ergeben sich in der Folge eine Reihe von Forschungsansätzen und Zusammenarbeiten. | Prof. Dr. Michael Nelles Tel.: +49 381 498-3400 michael.nelles@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Fachbereich Landeskultur und Umweltschutz - Institut für Landschaftsbau und Abfallwirtschaft Justus-von-Liebigweg 6 18059 Rostock | FPNR | ||
| 01.05.2013 | 31.08.2015 | 22018112 | Etablierung einer Beratungsstelle zum optimierten Recycling/Verwerten biobasierter Polymere im Rahmen des Biopolymernetzwerkes der FNR | 1. Vorhabenziel: Im Rahmen des Projektes soll die Möglichkeit etabliert werden, für die verschiedenen Interessengruppen (u.a. Hersteller, Produzenten, Entsorger, Verwerter und Rezyklatverarbeiter) eine übersicht- liche Bandbreite von Informationen und Handlungsempfehlungen zur Verfügung zu stellen. Dies soll in Form einer Beratungsstelle innerhalb des Biopolymernetzwerkes der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) erfolgen. Die Intention ist es, somit durch optimiertes Recycling und/oder Verwerten eine verstärkte Anwendung biobasierter Polymere zu erreichen. Mit dem Vorhaben soll eine Wissensbasis generiert werden, welches als Basis zur Etablierung und Kooperation der Akteure im Herstellungs- Recyclings- und Verwertungsprozess dient und gleichzeitig eine Diskussions- und Beratungsplattform darstellt. 2. Arbeitsplanung: Im Projekt werden aktuelle Ergebnissen aus Forschungsarbeiten im Bereich der Biopolymere zusammegestellt und für die Akteure anwendungsnah aufbereitet , Informationen durch Webpräsenz und Präsentation in verschiedenen wissen- schaftlichen / anwendungsorientierten Foren/Konferenzenim nationalen,europäischen und internationalen Konsenz. Desweiteren wird eine fundierten und technologisch sowie stofflich begründete Wissensbasis zu biobasierten Polymeren (Herstellung, Recycelbarkeit, Verwertbarkeit) ausgebaut und als Plattform den Akteuren zur verfügung gestellt. Die Beratungsstelle gliedert sich mit ihren Aktivitäten in das Biopolymernetzwerk der FNR ein. | Carola Westphalen Tel.: +49 3643 58-4646 carola.westphalen@bionet.net Knoten Weimar Internationale Transferstelle Umwelttechnologien GmbH Coudraystr. 7 99423 Weimar | X | FPNR | |
| 01.11.2014 | 31.10.2016 | 22018113 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer On-site-Enzymproduktion zur Gewinnung zuckerreicher Hydrolysate aus lignifizierter Biomasse am Beispiel von Stroh; Teilvorhaben 2: Charakterisierung und Optimierung geeigneter Pilzkulturen | Im Rahmen des Projektes soll eine On-site- Enzymproduktion auf der Basis von hydrothermal aufgeschlossenem Stroh etabliert und optimiert werden. Ein Teil des Strohs soll hierbei nach dem thermischen Aufschluss für die Produktion der benötigen cellulolytischen Enzyme genutzt werden. Hierzu werden verschiedene cellulolytische Pilze mittels Solid-State-Fermentation auf dem vorbehandelten Stroh kultiviert und die produzierten Enzyme zur Hydrolyse der Hauptfraktion des aufgeschlossenen Strohs eingesetzt. Auf diese Weise wird ein mit Glucose angereichertes fermentierbares Hydrolysat bereitgestellt, das für die biotechnologische Produktion verschiedener Zielprodukte geeignet ist. Zunächst wird ein breites Screening nach verschiedenen potentiellen Stämmen durchgeführt, welche in der Lage sind hohe cellulolytische Aktivitäten zu erreichen. Parallel sollen gentechnisch veränderte Pilze entwickelt werden, welche die gewünschten Enzyme auf dem zur Verfügung stehenden thermisch vorbehandelten Stroh optimal produzieren und sekretieren können. Im Anschluss erfolgen Wachstumsexperimente mit statischen und dynamischen Solid-State-Fermentationen (SSF). Mittels Bestimmung der Proteinkonzentrationen und enzymatischen Aktivitäten werden die natürlichen Produzenten mit den gentechnisch veränderten Pilzen verglichen. Weiterhin erfolgt ein Vergleich mit kommerziell erhältlichen Enzympräparaten. Basierend hierauf soll im letzten Schritt die Machbarkeit einer Pilotanlage im Praxismaßstab bewertet werden. | Dr. Arno Cordes Tel.: +49 5331 8825-36 cordes@asa-enzyme.de ASA Spezialenzyme GmbH Am Exer 19 C 38302 Wolfenbüttel | X | FPNR | |
| 01.05.2015 | 30.04.2016 | 22018114 | Verbundvorhaben: Optimierung der Emissionen von Holzhackschnitzel Kleinfeuerungsanlagen durch geeignete Brennstoffauswahl und Verbrennungsführung (OptiChip); Teilvorhaben 1: Theoretische und methodologische Entwicklungen und Untersuchungen | Ein wichtiger Baustein in der Energieerzeugung aus regenerativen Quellen ist die Nutzung von Biomasse, insbesondere die Nutzung von Holz in kleinen Feuerungsanlagen. Um die durch die vermehrte Holznutzung auftretenden Emissionen zu minimieren, wurden in der 1. BImSchV strenge Grenzwerte festgelegt, wobei besonders der Wert für Staubemissionen von 20 mg/m3 eine technische Herausforderung für Holzhackschnitzelfeuerungen darstellt. Ziel des Verbundvorhabens ist, mit der passenden Auswahl von Brennstoffen und der entsprechenden Anlageneinstellung die Anforderungen der 1. BImSchV in der 2. Stufe zu erfüllen (TV1). Es sollen Verbrennungsversuche mit unterschiedlichen Qualitätshackschnitzeln durchgeführt werden, wobei die optimale Abstimmung zwischen Brennstoff und Anlageneinstellung an zwei unterschiedlichen Kleinfeuerungsanlagen untersucht wird (TV2). Die Ergebnisse bilden die Basis für Handlungsempfehlungen für Anlagenbetreiber, -hersteller und Brennstofflieferanten (TV1). Aus dem Gesamtziel des Verbundvorhabens ergeben sich zwei Bereiche, die in auf einander abgestimmten Teilvorhaben bearbeitet werden. Im Teilvorhaben 1 werden folgende Arbeitsziele verfolgt: - Auswahl geeigneter Holzhackschnitzelsortimente zur Untersuchung verschiedener Betriebszustände der Feuerungsanlagen - Erstellung eines Modellbrennstoffes und Untersuchung seiner Eignung als Prüfbrennstoff, der außer für Prüfstandsmessungen auch für Praxismessungen verfügbar ist - Chemisch- physikalische Charakterisierung der eingesetzten Holzhackschnitzel sowie der Rost- und Flugasche - Korrelation der Ergebnisse der Emissionsmessungen mit den Betriebsparametern der Feuerungen und den Eigenschaften der Holzhackschnitzel - Erstellen von Handlungsempfehlungen | Prof. Dr.-Ing. Achim Loewen Tel.: +49 551 5032-257 achim.loewen@hawk.de HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst - Hildesheim/Holzminden/Göttingen - Fakultät Ressourcenmanagement Büsgenweg 1 a 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.06.2016 | 29.02.2020 | 22018115 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Erprobung von nicht migrierenden Weichmachern für Poly-L-Milchsäure (Stereoflex); Teilvorhaben 1: Additivsynthese und Werkstoffentwicklung im Labormaßstab - Akronym: Stereoflex | Ziel des beantragten Forschungsvorhabens ist die produkt- und anwendungsorientierte Entwicklung einer neuen Weichmacherklasse mit hoher Flexibilisierungseffizienz und geringer Migrationsneigung für Poly-L-Milchsäure. Die verringerte Migrationsneigung soll durch eine »Verankerung« der Weichmacher über einen Stereokomplex zwischen Poly-L-Milchsäureketten der Matrix und Poly-D-Milchsäureblöcken der Weichmachermoleküle erreicht werden. Die zu entwickelnden Materialien werden in Hinblick auf eine mögliche großtechnische Herstellung bzw. Einarbeitung untersucht. Hauptanwendungsgebiet ist in flexiblen Folienmaterialien zu sehen. Zunächst werden die Produktanforderungen zusammengestellt und die Additivsysteme (Copolymere) aufgrund theoretischer Betrachtungen ausgewählt. Anschließend werden Laborsynthesen der Copolymere und deren Analytik durchgeführt. Für erste Kennwerte über das Verhalten der synthetisierten Copolymere im PLA werden Folien mit diesem Werkstoff im Labor und Technikumsmaßstab hergestellt und charakterisiert. Der Scale-Up und die Optimierung der Additivsynthese bilden den nächsten wichtigen Schritt. Ausgewählte Additive werden in dieser Projektphase im 10 kg Maßstab synthetisiert und charakterisiert. Im Anschluss an den Scale-Up werden die Copolymere im Labordoppelschneckenextruder mit PLLA zu Granulaten verarbeitet und untersucht. Nach Bestimmung der Materialkennwerte werden ausgewählte Granulate im Labormaßstab zu Folien verarbeitet und anwendungstechnisch getestet. Schließlich werden Mustermengen auf einem großtechnischen Doppelschneckenextruder hergestellt und diese bei einem Folienhersteller abgemustert. | Dr. rer. nat. Inna Bretz Tel.: +49 208 8598-1313 inna.bretz@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | X | FPNR | |
| 01.03.2018 | 30.06.2019 | 22018116 | Machbarkeitsstudie (FSP-biob. Kunststoffe): Biobasierte und bioinspirierte Formänderungsstrukturen mittels generativer Fertigung - Akronym: SmartBioStructures | Formänderungswerkstoffe sind in der Lage, ihre Form unter Einwirkung von externen Stimuli zu verändern. Die Formänderung erfolgt ohne Einwirkung von äußeren Kräften und ist selbstinduziert. Ein Formänderungswerkstoff wirkt also zugleich als Sensor, Aktor und Regler, weshalb diese Werkstoffe auch als "Smart-Materials" bezeichnet werden. In Hinblick auf steigende Nachfrage nach Energieeffizienz und ökologischer Nachhaltigkeit ermöglichen Formänderungswerkstoffe einen neuartigen Ansatz zur Inkorporierung von Funktionalitäten in ein Bauteil, wie die Reaktionsfähigkeit auf äußere Einflüsse, ohne weitere Energie- und Materialkosten zu verursachen. Anwendungsgebiete sind beispielsweise die Medizintechnik, die Automobilindustrie und die Architektur. Vorteile entstehen durch die Einsparung von fehleranfälligen Komponenten wie Sensoren und Reglern sowie durch die Einsparung von externen Energiequellen, um Bewegungen zu realisieren. Strukturen werden dadurch leichter und einfacher zu montieren, da weniger Komponenten verwendet werden, verbrauchen weniger Energie, und sind wartungsärmer. Im Rahmen dieses Vorhabens werden das Institute for Computational Design (ICD) und das Institut für Kunststofftechnik (IKT) der Universität Stuttgart eine Struktur auf Basis eines bio-basierten, Kunststoffs solcherart gestalten, dass dieser sich unter Feuchtigkeitseinfluss nach vorausberechneter Art verformt. Die sich verformende Struktur soll dabei generativ mit dem Strangablegeverfahren gefertigt werden. Die Formänderung wird über den gezielten anisotropen Aufbau der Struktur im generativen Fertigungsprozess erreicht, indem zwei verschiedene Filamente als Ausgangsmaterial verwendet werden, die somit im Bauteil eine Hybridstruktur bilden. | Silvia Kliem Tel.: +49 711 685-62831 silvia.kliem@ikt.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Kunststofftechnik (IKT) Pfaffenwaldring 32 70569 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.06.2020 | 30.11.2022 | 22018117 | Verbundvorhaben: Analyse und prototypische Entwicklung einer Informations- und Kommunikationsplattform zur Unterstützung des Waldschutzes in Bayern; Teilvorhaben 1: Projektkoordination, Rahmenbedingungen & Begleitung der Forstverwaltungen - Akronym: WaSP | Kurzbeschreibung Klimawandel und Globalisierung stellen den Waldschutz vor große Herausforderungen. Die Sensibilisierung und umfassende Aufklärung der forstlichen Praxis hinsichtlich notwendiger Maßnahmen zur Risikominimierung wird in der Zukunft von entscheidender Bedeutung sein. Nachhaltiger Waldschutz wird künftig nur rationell, ergebnisorientiert und unter Nutzung möglichst vieler Synergien gewährleistet werden können. Behörden, RevierleiterInnen und WaldbesitzerInnen sowie letztlich auch BürgerInnen müssen dafür eng zusammenarbeiten. Das Projekt setzt sich zum Ziel, eine integrative Informations- und Kommunikationsplattform für den Waldschutz in Bayern zu entwickeln. An diesem Verbundvorhaben arbeiten gemeinsam die Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) und das Softwareunternehmen Bitcomp GmbH. Im Teilvorhaben 1 werden die fachlichen und datenschutzrechtlichen Rahmenbedingungen aus Sicht des Waldschutzes formuliert werden. Außerdem werden für die Beteiligten geeignete Arbeits- und Informationswerkzeuge erarbeitet. Für die technische Unterstützung von Informationsbereitstellung und Wissenstransfer werden der Einsatz verschiedener Medien, z.B. bestehende IT-Systeme, Online-Portale und speziell im Teilvorhaben 2 mobile Apps für Smartphone und Tablet getestet und erste prototypische Anwendungen entwickelt. Direkte Zielgruppe des Vorhabens sind im Wesentlichen die BeraterInnen der Forstverwaltung, WaldbesitzerInnen sowie die interessierte Öffentlichkeit. | Dr. Andreas Hahn Tel.: +49 8161 4591-501 andreas.hahn@lwf.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1 85354 Freising | X | FPNR | |
| 01.06.2001 | 31.12.2004 | 22018196 | Verbundvorhaben: Schmierstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe in Wälzlagern: Teilvorhaben 2: Anwendungsnahe Testung von Ölen für die Wälzlagerschmierung | Wälzlager gehören zu den meist eingesetzten Lagerungselementen im Maschinen- und Fahrzeugbau. Wälzlager werden heute überwiegend durch mineralische oder synthetische Öle geschmiert. Auch die in der Wälzlagerschmierung eingesetzten Fette enthalten i.d.R. derartige Grundöle. Bislang gibt es nur Untersuchungen über die prinzipielle Eignung biologisch abbaubarer Schmierstoffe (4 Bioöle wurden untersucht) für den Einsatz in Wälzlagern, Gleitlagern und Freiläufen. Diese Untersuchungen wurden im Rahmen eines Vorhabens, das von der Forschungsvereinigung Antriebstechnik (FVA) initiiert wurde, durchgeführt. Langzeiteignungen,verschiedene Viskositätsklassen, Lasten und Drehzahlen, Wassereinfluß und besonders hohe Temperaturen sowie spezielle Anwendungen wurden nicht mit in diese Untersuchungen einbezogen. Diese FVA-Projekt hat somit für die Praxis nur eine begrenzte Aussagekraft. Im Rahmen des vorgestellten Vorhabens sollen mit biologisch schnell abbaubaren Schmierstoffen (Öle und Fette) folgende Untersuchungen durchgeführt werden: Langzeiteignung; Berücksichtigung verschiedener Viskositätsklassen, Lasten, Drehzahlen; Berücksichtigung des Wassereinflusses Entwicklung von Schmierstoffen, die eine höhere Temperaturstabilität (bisher nur 90 Grad, jetzt bis 120 Grad) aufwiesen; Überprüfung der Schmierstoffe im Wälzlager. Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit zwischen den Firmen Fuchs DEA Schmierstoffe GmbH, der SKF GmbH und der RWTH Aachen/Institut für Maschinenelemente und Maschinengestaltung (IME) durchgeführt. Die Fa. Fuchs übernimmt im Rahmen des Verbundvorhabens die Entwicklung der Wälzlageröle und der Wälzlagerfette. Vom IME werden die entwickelten Schmieröle in Prüfstandsuntersuchungen und Langzeittests auf ihre anwendungstechnische Eignung untersucht. Die SKF GmbH übernimmt die anwendungstechnischen Untersuchungen für die entwickelten Schmierfette in Wälzlagern. | Im Verbundvorhaben wurden biologisch schnell abbaubare Schmierstoffe für speziell definierte Anwendungsbereiche von Windkraftanlagen entwickelt. Schwerpunkte waren die Entwicklung eines biologisch abbaubaren Korrosionsschutzmittels für verschiedene Lagertypen, die Entwicklung von Windkraftgetriebeölen sowie die Entwicklung biologisch abbaubarer Schmierfette für verschiedene Lagerstellen einer Windkraftanlage. Überwiegend positive Ergebnisse konnten in allen Bereichen der Schmierstoffe für Konservierungsmittel, Getriebeöle und Schmierfette erzielt werden. Innerhalb des Projektes gelang es, ein Korrosionsschutzmittel auf Basis eines biologisch abbaubaren Esters zu entwickeln, das den SKF Anforderungen für mittlere Lagerdurchmesser erfüllt. Der Entwicklung eines biologisch abbaubaren Getriebeöles für Windkraftanlagen lag das SKF Anforderungsprofil für Windkraftgetriebeöle zugrunde, in der neben Verschleißschutz, auch Korrosionsschutz, Buntmetallverträglichkeit sowie chemische und thermische Beständigkeit abgetestet wurden. Es konnte ein Entwicklungsprodukt vorgestellt werden, das den Großteil der SKF Anforderungen für Windkraftgetriebeöle sowohl für On-Shore als auch Off-Shore Anwendungen erfüllt. Für den Einsatz eines biologisch abbaubaren Schmierfetts in Turmhaus- und Blattlagerungen von Windkraftanlagen wurde ein Lastenheft für die zum Einsatz kommenden Rollen- als auch Gleitlager erstellt. Innerhalb des Projektes ist es gelungen, ein Schmierfett zu entwickeln, dass den gesamten Anforderungen gerecht wird. Ein Abgleich des Anforderungsprofils erfolgte mit einem herkömmlichen Referenzfett, dessen Einsatzfähigkeit in den unterschiedlichen Schmierstellen einer Windkraftanlage bereits im Feld ausreichend getestet wurde. Es ist hierbei gelungen, die verschiedenen Forderungen von Turmhaus- und Blattlagerungen in einem einzigen Schmierfett zu vereinen. | P.W. Gold Tel.: +49 241 805-637 post@ime.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Lehrstuhl und Institut für Maschinenelemente und Maschinengestaltung Schinkelstr. 10 52062 Aachen | X | FPNR |
| 01.10.2004 | 29.02.2008 | 22018203 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Einsatz von Katalysatoren zur Oxidation von niedermolekularen Kohlenhydraten, Teilvorhaben 1: Katalysatoroptimierung und -testung | Im Rahmen des Vorhabens soll eine Weiterentwicklung von Goldkatalysatoren im Labor- und Pilotmaßstab sowie ein grundlagenorientiertes Katalysator- und Substratscreening für die Oxidation von niedermolekularen Kohlenhydraten durchgeführt werden. Dabei stellt das Katalysator- und Substratscreening einen wichtigen Schwerpunkt dar. Weitere Schwerpunkte sind die Katalysatorpräparation und -charakterisierung. Die Katalysatoren sollen sowohl unter absatzweisen als auch unter kontinuierlichen Bedingungen insbesondere im Hinblick auf ihre kinetischen Eigenschaften untersucht werden. Des Weiteren sollen die Katalysatoren in der neu zu bauenden Pilotanlage der Südzucker AG eingesetzt werden. Im Erfolgfall resultiert aus dem Projekt ein kostengünstiges chemisch-katalytisches Verfahren zur Herstellung von Glucon- , Lactobion- und Maltobionsäure. Daher würde bei einem erfolgreichen Projektabschluss in der nächsten Phase eine Demonstrationsanlage gebaut werden. Darin sollen vor allem die Substrate umgesetzt werden, für die bislang kein Markt besteht. Die produzierten Substanzen sollen für eine Markterschließung genutzt werden. | Im Projekt erfolgte die weitere Evaluierung der Leistungsfähigkeit von Goldkatalysatoren zur Oxidation von bestimmten niedermolekularen Kohlenhydraten. Diese können mit hoher Selektivität Kohlenhydrate am C1- Kohlenstoff zu den entsprechenden Monocarbonsäuren oxidieren. Diese Ergebnisse stellten einen fundamentalen Durchbruch in der oxidativen Konversion von Kohlenhydraten dar. Die entwickelten Goldträgerkatalysatoren sind in der Lage mit sehr hoher Aktivität, bisher nicht gekannter Langzeitstabilität und praktisch 100 %iger Selektivität, die Aldosen zu den entsprechenden Aldonsäuren (z.B. Glucose zu Gluconsäure) zu oxidieren. Es erfolgte eine umfassende kinetische Charakterisierung von Katalysator und Reaktion sowie eine umfassende reaktionstechnische Charakterisierung des Reaktionssystems und die Ableitung technisch vorteilhafter Reaktionsbedingungen. Die erzielten hervorragenden Ergebnisse bezüglich der Entwicklung von Goldkatalysatoren und deren Einsatz zur selektiven Oxidation von Aldosen haben die Südzucker AG dazu bewogen, das Verfahren und den Katalysator in eine größere Pilotanlage zu übertragen, um eine technische und wirtschaftliche Umsetzung zu verifizieren. Die erzielten Ergebnisse der Oxidation an der C6-Position bieten aussichtsreiche Ansatzpunkte, deren weitere Verfolgung in einem Nachfolgeprojekt lohnenswert erscheint. | Prof. Dr. Klaus-Dieter Vorlop Tel.: +49 531 596-4101 klaus.vorlop@ti.bund.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | X | FPNR |
| 15.10.2005 | 31.12.2008 | 22018205 | Entwicklung und Vergleich von optimierten Anbausystemen und geeigneten Winterweizensorten für die landwirtschaftliche Produktion von Energiepflanzen; A: Systemversuch; B: Erfassung Biomasseleistung von Winterweizen | Das Vorhaben verfolgt zwei Ziele: (1) In einem "Systemversuch" mit ausgewählten Nutzpflanzen wird die Ertragsleistung von Winterungen und Sommerungen in einem Zweikultur-Nutzungssystem im Vergleich zu einer Einkultur-Nutzung mehrjährig verglichen. (2) In einem Screening von Winterweizen-Genotypen (Sorten, Zuchtstämme) wird das Biomasse-Potenzial sowie die Entwicklung von Züchtungsstrategien für die Biomasseproduktion zur Erzeugung von Energie aus Winterweizen erforscht. (1) Systemversuch: Der Versuch wird an insgesamt sechs Standorten in zwei Wiederholungen durchgeführt. Im Bestand werden während der gesamten Vegetationszeit Bonituren durchgeführt. Am Erntegut werden neben einer Ertragsfeststellung umfangreiche Analysen der Inhaltsstoffe durchgeführt. (2) Pre-Breeding Winterweizen: Wenigstens 52 Weizen-Genotypen werden in zwei Behandlungsstufen bzgl. Biomasseleistung und Biogasbildungsvermögen getestet. Die Ergebnisse zu 1) fliessen in die Auswertung des Gesamtprojektes (TTL Jena) ein. Die Ergebnisse zu 2) sind Grundlage für die weitere Züchtung. Ferner werden die Resultate im Rahmen von Fachtagungen der Praxis vorgestellt und in wissenschaftlichen Journalen veröffentlicht. | Ein Sortiment von 60 Winterweizensorten wurde in dreijährigen (2006-2008) Feldversuchen an den Standorten Giessen und Rauischholzhausen auf ihre Biomasse-Ertragsleistung getestet. Die besten Genotypen zeigten Spitzenerträge von über 60 t Frischmasse und bis zu 20 t Trockenmasse je Hektar. Eine Reihe von Sorten bewiesen ein übereinstimmendes, sehr hohes Leistungsniveau an beiden Standorten, sowohl bezüglich Biomasse-Ertrag als auch der Biogasbzw. Methan-Ausbeute. Auf der Basis der mehrjährigen und mehrortigen Feldversuchsergebnisse mit den 60 Winterweizensorten und anhand einer entsprechenden genetischen Karte (SSR Marker) wurde eine Assoziationskartierung für das Merkmal Trockenmasse-Ertrag durchgeführt. Direkte Übereinstimmungen zwischen den einzelnen Versuchen (Orte, Jahre) bezüglich der assoziierten Genomregionen konnten zwar nicht festgestellt werden. Es ist jedoch auffallend, dass Assoziationen mit Regionen auf den homoeologen Chromosomengruppen 3, 4 und 7 von Brotweizen besonders häufig festzustellen sind. Die im Rahmen dieses Projektes erstellten F2-Nachkommenschaften und DH-Populationen, stehen für geplante, weiterführende Untersuchungen (Validierung) zur Verfügung. | Dr. Ursula Ahrenhöfer Tel.: +49 611 815-1730 u.ahrenhoefer@hmulv.hessen.de Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 09 - Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung I - Pflanzenzüchtung Heinrich-Buff-Ring 26-32 35392 Gießen | X | FPNR |
| 15.04.2008 | 14.05.2010 | 22018207 | Verbundvorhaben: Optimierung des H2 : CO - Verhältnisses im Synthesegas für die Produktion von Treibstoffen der 2. Generation an den exemplarischen Beispielen der BtL-Produktion sowie eines weiteren Anwendungsfalles. Teilvorhaben 1 | Bau und Betrieb eines Shift-Reaktors zur Einstellung des H2:CO-Verhältnisses in Synthesegasen aus Biomasse. Produkte sind Kraftstoffe der 2. Generation (BtL und Methan). Ziel bei BtL: Verbesserung des Wirkungsgrades der Gesamtkette; bei Methan: Ermöglichung des H2:CO-Verhältnis von 3. 1. Bau eines Labor- sowie eines Technikumsreaktors, 2. Optimierung von Katalysatoren des Partners H.C. Starck im Laborreaktor mit Flaschengasen. Im ersten Teil sind Katalysatoren für Synthesegase in die Fischer-Tropsch-Synthese zu optimieren; im zweiten Teil ein Synthesegas für die Methanisierung. 3. Versuchsbetrieb mit Synthesegasen aus Holz und Stroh im jeweils einwöchigen Dauerbetrieb für jede Katalysatormischung in einer vorhandenden Technikumsanlage zur Vergasung. 4. Kontinuierlicher Daten- und Erfahrungsaustausch mit Anlage in Güssing. 1. Steigerung des Wirkungsgrades des Gesamtkette bei BtL-Produktion notwendig für Bau kommerzieller Anlagen. 2. Produktion von Methan aus Biomasse mittels Vergasung ermöglicht neue Einsatzchancen landwirtschaftlicher Produkte u.v.a. von kohlenwasserstoffhaltigen Reststoffen. Verbundvorhaben enthält 1 Anlagenbauer, 1 Katalysatorproduzent, 1 Biomassekraftsbetreiber. | Dr.-Ing. Stefan Vodegel Tel.: +49 5323-933122 stefan.vodegel@cutec.de Clausthaler Umwelttechnikinstitut GmbH (CUTEC-Institut) Leibnizstr. 21-23 38678 Clausthal-Zellerfeld | X | FPNR | |
| 01.12.2008 | 31.05.2012 | 22018208 | Entwicklung einer Nachweismethode zur Bewertung von Saatgutchargen bezüglich des prozentualen Befalls von Fenchelfrüchten und Jungpflanzen mit Mycosphaerella anethi | Mycosphaerella anethi verursacht im deutschen Arzneifenchelanbau regelmäßig Ertragsverluste bis zu 80 %. Ohne effektive Bekämpfungsstrategie ist die wirtschaftliche Produktion nicht mehr möglich. Unlängst konnten wir nachweisen, dass der Erreger hochgradig samenübertragbar ist. Möglicherweise ist das gesamte Saatgut bereits pilzbelastet. Zur Aufklärung dieses Sachverhaltes soll eine PCR-Methode zum sicheren und empfindlichen Nachweis von M. anethi in Früchten und Jungpflanzen entwickelt werden. Mittels Real-Time PCR soll nachfolgend die Quantifizierung des Erregers ermöglicht werden. Das schafft die Voraussetzungen für die Bewertung des Gesundheitsstatus von Saatgutpartien. Gleichzeitig sollen auf diese Weise befallsfreie Fenchelpflanzen ausgelesen und unter sterilen Bedingungen als Ausgangsmaterial für die Erzeugung von Saatgut vermehrt werden. Ergänzend wird die Option geprüft, durch intensive Fungizidbehandlung unter kontrollierten Bedingungen gesundes Ausgangsmaterial für die spätere Saatguterzeugung zu schaffen. Die Nachweismethoden liefern zusammen mit anderen Techniken darüber hinaus die Möglichkeit, den Pilz im Samengewebe zu lokalisieren und Ursachen der Blüteninfektion zu erforschen. Ein erster genombasierter Vergleich verschiedener Isolate von M. anethi ist vorgesehen. Die PCR-Methoden werden zunächst mit isolierter DNA aus Reinkulturen des Pilzes bzw. klonierten Genomfragmenten entwickelt. Versuche mit Pflanzen finden in vitro, im Gewächshaus sowie im Freiland statt. Der Befallsgrad von Pflanzen und Früchten wird sortenabhängig und in verschiedenen Umwelten ermittelt. Für Untersuchungen zur Pathogenese werden mikroskopische Techniken eingesetzt; der Isolatevergleich erfordert die Sequenzierung amplifizierter Genomfragmente. Übergabe einer praxisrelevanten Methode zum Nachweis latenter Infektionen (Pflanzen, Saatgut) mit M. anethi. Technologie zur Eliminierung des Pilzes und Erzeugung gesunder Samen. Erste Aussage zum Sortenverhalten und zur Pilzdiversitä | RT-PCR: Zur Isolierung der Pilz-DNA wurden 17 Kits verglichen, die DNA-Ausbeute war sehr gering. Daher wurde der Kit der Fa. Qiagen (Puregene Yeast/Bact. Kit B) in Kombination mit dem Reinigungskit der Fa. MP Biochemicals (Geneclean Spin Kit) verwendet. Das erprobte Primerpaar zum Erregernachweis war nicht spezifisch genug. Aus den Sequenzdaten weiterer DNA-Fragmente wurden 20 Primerpaare abgeleitet und getestet. Es wurden 2 Primerpaare selektiert, die die Sensitivität des Nachweises deutlich erhöhten. In einer RT-PCR war das Erregermycel in Keimlingen und Früchten klar nachzuweisen. DNA aus Gewebekulturpflanzen war eindeutig befallsfrei. Zum serologischen Nachweis wurde ein semi-quantitativer PTA-ELISA entwickelt, bei dem der Pilznachweis auch in symptomlosen Fruchtproben möglich war. Bei der Befallsbewertung von Proben aus Feldversuchen wurde eine signifikante Korrelation zwischen den Ergebnissen der Serodiagnose und der Sichtbonitur nachgewiesen. Der Befall des Erntegutes wurde nicht durch den Befallsgrad des Saatgutes bestimmt; der Standort und die Vegetationsbedingungen waren bedeutender. Eine Bewertung der Anfälligkeit von Sorten war mit dem Test sehr gut möglich. Zur Inkulturnahme von Fenchel in Gewebekultur wurden Pflanzen aus Erdanzucht mit einer starken Desinfektionsbehandlung (50 min in 0,1 % Sublimat) behandelt und das Kallusgewebe von 8 Sorten vermehrt. Bei 6 Sorten entwickelten sich Pflanzen, die in Erdkultur überführt wurden, um Saatgut zu gewinnen. Nach Untersuchungen in der RT-PCR war das Kallusgewebe von 10 Isolierungen erregerfrei. Im Folgeprojekt soll das Erntegut in der RT-PCR getestet werden. Die Anlage reiner Isolate von M. anethi ist experimentell anspruchsvoll und zeitaufwändig. Die Isolategewinnung gelang nur bei ca. 4 % der desinfizierten Blattstücke. Dennoch konnte eine Sammlung von 100 neuen Isolaten angelegt werden. Mit Hilfe von ITS-Primern wurden erste molekularbiologische Unterschiede zwischen diesen Isolaten nachgewiesen. | Prof. Dr. rer. nat. Thomas Kühne Tel.: +49 3946 47-501 thomas.kuehne@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Epidemiologie und Pathogendiagnostik Toppheideweg 88 48161 Münster | FPNR | |
| 01.09.2011 | 30.06.2012 | 22018211 | Stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe - Fette/Öle, hier: 5. Workshop Fats and Oils as Renewable Feedstock for the Chemical Industry - Akronym: Chemikalien | Internationale wissenschaftliche Diskussion und Austausch der neuesten Ergebnisse der chemischen Nutzung von Fetten und Ölen als nachwachsende Rohstoffe, In dem Projekt sollen an drei Tagen Wissenschaftler, die auf dem Gebiet der Nutzung von Fetten und Ölen als nachwachsenden Rohstoffen für die Chemie arbeiten bzw. die auf Gebieten Experten sind, deren mögliche Anwendung auf Öle und Fette vielversprechend ist, zu einem intensiven Gedankenaustausch mit Hochschulchemikern, Industriechemikern und Nachwuchswissenschaftlern zusammengeführt werden. In Hauptvorträgen, Diskussionsvorträgen und auf Postern sollen aktuelle Arbeiten und die Fortschritte auf diesem Gebiet diskutiert werden. Allen Arbeitsgruppen in Deutschland, die aktiv auf dem Gebiet der stofflichen Nutzung von Fetten und Ölen als nachwachsenden Rohstoffen arbeiten und ebenso die auf diesem Gebiet vom BMELV gefördert werden, wird die Gelegenheit geboten, durch diesen Workshop wie bereits in den vergangenen Jahren direkt aktuellste Informationen über den Stand der Forschung auf diesem Arbeitsgebiet zu erhalten, ihre eigenen Ergebnisse vor einem internationalen Forum zu präsentieren sowie vielfältige nationale und internationale Kontakte zu festigen und weitere zu knüpfen. Insbesondere soll auch der wissenschaftliche Nachwuchs auf die Gebiet der stofflichen Nutzung nachwachsender Rohstoffe die Möglichkeit haben, sich über aktuelle Arbeiten auf diesem Gebiet zu informieren und eigene Ergebnisse vorzustellen. | Die Tagung fand vom 18. bis 20. März 2012 am Karlsruher Institut für Technologie statt und war außerordentlich gut organisiert. Es waren 33 Referenten und ca. 150 Teilnehmer anwesend. Neue Synthesen mit Ölen und Fetten als nachwachsende Rohstoffe für die chemische Industrie sind von großer Bedeutung und aktuellem Interesse. Beim 5. Internationalen Workshop "Öle und Fette als nachwachsende Rohstoffe in der chemischen Industrie" wurden die neuesten Ergebnisse auf dem diesem Gebiet vorgestellt und diskutiert, sowie Möglichkeiten der Anwendung neuer, insbesondere katalytischer Reaktionen, bei Ölen und Fetten und den daraus resultierenden Nutzungsmöglichkeiten von Fetten und Ölen in technischen Anwendungen aufgezeigt. Die chemischen Modifizierungen beinhalteten insbesondere Katalyseverfahren, Polymerisationsverfahren, Oxidationsverfahren sowie enzymatische und biotechnologische Reaktionen. Auf der Tagung wurden Wissenschaftler, die auf dem Gebiet der Nutzung von Fetten und Ölen als nachwachsende Rohstoffe für die Chemie arbeiten bzw. die auf Gebieten Experten sind, zu einem intensiven Gedankenaustausch zusammengeführt. Es waren neben deutschen Referenten auch Vortragende aus Großbritannien, Kanada, Spanien, Frankreich, Niederlande, USA, Türkei, Indien und Italien anwesend. Der Workshop diente auch dazu, für die Nachwuchsgruppe "Stoffliche Nutzung von Fetten und Ölen als nachwachsende Rohstoffe: Synthese von Zwischenprodukten der chemischen Industrie" sowie für die daraus hervorgegangene Arbeitsgruppe von Prof. Michael A. R. Meier an der Universität Karlsruhe, ein weltweit anerkanntes Diskussionsforum für die stoffliche Nutzung von Fetten und Ölen als nachwachsende Rohstoffe zu etablieren sowie Nachwuchswissenschaftler, insbesondere Doktoranden, mit Industriechemikern und den führenden Wissenschaftlern auf diesem Gebiet zusammenzubringen. Im Tagungsband des Workshops sind die Zusammenfassungen aller insgesamt 33 Vorträge und 43 Poster dargestellt. | Prof. Dr. Jürgen Metzger Tel.: +49 441 798-3718 metzger@abiosus.com Carl von Ossietzky Universität Oldenburg - Fakultät V - Mathematik und Naturwissenschaften - Institut für Reine und Angewandte Chemie (IRAC) Carl-von-Ossietzky-Str. 9-11 26129 Oldenburg | X | FPNR |
| 01.08.2014 | 31.12.2017 | 22018212 | Verbundvorhaben: Thermoaktivierbare Bio-Klebstoffe (ThermoBIK); Teilvorhaben 1: Entwicklung neuer Polyesterpolyole und Polyurethandispersionen | Ziel des vorliegenden Projektes ist es, Polyurethan- Dispersionen für Klebstoffe zuerarbeiten, die mindestens 50% biobasierten Anteil (bezogen auf Festkörper) enthalten, bei signifikant, d.h. mindestens 25% reduziertem Carbon Footprint und die vergleichbare oder bessere Anwendungseigenschaften aufweisen als herkömmliche Produkte auf petrochemischer Basis. Anwendungen sollen in den Bereichen Automobil, Möbel und Schuh liegen. Hauptkomponenten (neben Wasser), aus denen die Klebstoffdispersionen bestehen, sind Polyurethane, bestehend aus Isocyanaten und Polyesterpolyolen, wobei die Eigenschaften des Polyurethans im Wesentlichen durch die Polyesterpolyolkomponente bestimmt werden. Polyesterpolyole werden heute kommerziell aus erdölbasierten Diolen und Dicarbonsäuren hergestellt. Biobasierte Substitute sind nur begrenzt oder in, im Vergleich zu petrochemischen Rohstoffen, abweichender Qualität vorhanden. Vor diesem Hintergrund müssen neue Rezepturen für den Einsatz biobasierter Rohstoffe entwickelt werden. ThermoBiK ist auf 3 Jahre angesetzt. Aus biogenen Dicarbonsäuren und Diolen werden kristallisierende Polyesterpolyole zum Einsatz in Polyurethan-Dispersionsklebstoffen hergestellt. Zu diesem Zweck müssen folgende Aspekte systematisch geprüft werden: 1. die technische Machbarkeit, 2. die wirtschaftliche Darstellbarkeit und 3. die ökologische Darstellbarkeit. Dabei ist experimentell herauszufinden, ob bereits erhältliche biogene Diole und Dicarbonsäuren genügen. | Lösemittelfreie, wasserbasierte Polyurethandispersions (PUD)-Klebstoffe werden bei der Herstellung einer Vielzahl von Konsumgütern eingesetzt. Produzenten in den Schwerpunktbereichen Automobil, Möbel und Schuh verwenden dabei typischerweise einzeln an Werkstoffe und Fertigungsverfahren angepasste, thermoaktivierbare Klebstoffformulierungen. Diese basieren bis heute ausschließlich auf petrochemischer Basis. Im Teilvorhaben 1 des Verbundvorhabens Thermoaktivierbare Bioklebstoffe hat Covestro Polyesterpolyole auf Basis von biogenen Monomerbausteinen wie Bernsteinsäure, Sebacinsäure, 1,3-Propandiol und 1,4-Butandiol für PU-Dispersionen hergestellt und charakterisiert. Daraus konnten thermoaktivierbare PU-Dispersionen hergestellt werden, die die typischerweise benötigten Dispersionsspezifikationen (Viskosität, Festkörpergehalt, Partikelgröße, pH-Wert, Thermoaktivierbarkeit, Hydrolysestabilität, Vernetzbarkeit) erfüllen. Für einen der am besten geeigneten Polyester wurde durch das Upscaling bis in den 5t-Maßstab durchgeführt und damit als wichtigste Vorstufe für PU-Dispersionen für den Produktionsmaßstab validiert. Im Rahmen der Nachhaltigkeitsbetrachtung wurde seitens Fraunhofer UMSICHT der Carbon Footprint und der biobasierte C-Anteil für verschiedene PUD-Rezepturen berechnet und ausgewiesen. Die neuen PU-Dispersionen weisen biogene Kohlenstoffanteile > 50 % auf und ermöglichen i. Vgl. zum fossil basierten Standard eine Reduktion im Carbon Footprint von > 25 %. Darüber hinaus wurden zwei Anwendungen betrachtet: die Sohlenklebung bei der Schuhfertigung und die Kaschierung von 3D-Möbelfronten mit Dekorfolien. Muster der biobasierten PUD wurden an die Projektpartner Henkel AG (TV 2) für anwendungstechnische Untersuchungen mit Schwerpunkt auf den Schuhbereich und an den Projektpartner Jowat SE (TV 3) mit anwendungstechnischen Untersuchungen für Einsatzbereiche in der Möbelindustrie und der Automobilindustrie geliefert und dort eingesetzt und getestet. | Dr. Martin Melchiors Tel.: +49 214 6009 5243 martin.melchiors@covestro.com Covestro Deutschland AG - CAS-A&TD-ADE-ADHI Kaiser-Wilhelm-Allee 51373 Leverkusen | X | FPNR |
| 01.09.2017 | 31.08.2021 | 22018216 | Ermüdungsverhalten von Bauteilen aus WPC im Anwendungsfeld der Fördertechnik | Im Projektvorhaben soll das Ermüdungsverhalten von Bauteilen aus Wood Plastic Composite (WPC) im Anwendungsfeld der Fördertechnik erforscht werden. Kernsegment im Projekt ist das hochgefüllte WPC-Extrusionsprofil als Trag- und Gleitelement im Hängefördersystem (HFS). Im ersten Schritt des Vorhabens soll das Kriechverhalten (langzeitstatisch) und Ermüdungsverhalten unter dynamisch-schwingender Belastung (langzeitdynamisch) am produktspezifischen WPC-Material und am WPC-Systembauteil untersucht werden. Das Prüfregime bezieht sich dabei auf das reale Belastungskollektiv in der Anwendung des Hängefördersystems. Zur Materialcharakteristik sind Methoden aus der Holz- und Kunststofftechnik angedacht. Aufbauend auf die Material- und Bauteiluntersuchungen ist die Überwachung der langzeitmechanischen Eigenschaften im Dauerlauftest des HFS angedacht. Dieser Dauerlauftest unterteilt sich in Labortest und Prototypentest im industriellen Umfeld. s. ausführliche Vorhabenbeschreibung | Dr.-Ing. Jens Sumpf Tel.: +49 371 531-32853 jens.sumpf@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Fördertechnik und Kunststoffe - Professur Fördertechnik Reichenhainer Str. 70 09126 Chemnitz | X | FPNR | |
| 01.09.1999 | 31.12.2001 | 22018296 | Verbundvorhaben: Schmierstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe in Planeten- und Schneckengetrieben: Teilvorhaben 2: Praxisnahe Aggregatversuche | Planetengetriebe findet man in fast allen automatischen Getrieben und in Radnaben von Lkw, Traktoren, Bau-, Land- und Forstmaschinen, in Bergbau- und Flurförderfahrzeugen sowie als Antriebe in Seilwinden, Flaschenzügen und Förderanlagen. Schneckengetriebe finden Verwendung in Leistungsgetrieben für Rühr-, Dreh-, Fahr- und Hubwerken, Textilmaschinen, Pressen, Förderbändern, Scheren, Drehtrommeln und Zentrifugen. Aufgrund ihres geräusch- und schwingungsarmen Laufs werden sie für Aufzüge, Schiffspropellerantriebe sowie Dreh- und Hobelmaschinen eingesetzt. Bei beiden Getriebearten gibt es bislang keine Untersuchungen mit Aggregaten über die Eignung von biologisch schnell abbaubaren Schmierstoffen. Im Rahmen des Verbundvorhabens sollen Schmierstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe für den Einsatz in diesen Getrieben entwickelt und in Maschinenelementen wie auch in Aggregatetests ausführlich erprobt werden. Schmierstoffe auf Basis NR speziell für den Einsatz in Planeten- und Schneckengetrieben sollen entwickelt werden. Die entwickelten Schmierstoffe werden anschließend in entsprechenden Prüfständen getestet. Insgesamt sollen für jedes Getriebe fünf Ölvarianten entwickelt werden, die sich bezüglich ihres Grundöls bzw. ihrer Additivierung unterscheiden. Das Verbundvorhaben wird von insgesamt vier Projektpartnern durchgeführt. Dies sind neben der RWTH Aachen/IME und der Fa. Fuchs die Fa. Lohmann + Stolterfoht GmbH (Planetengetriebe) und die Eberhard Bauer GmbH (Schneckengetriebe). | In Schneckengetrieben wurden sieben unterschiedliche biologisch schnell abbaubare Ölen auf Basis nachwachsender Rohstoffe untersucht. Geprüft wurden als Referenzöle auch ein Polyglykol (PG 460) sowie ein Mineralöl (SM5). Zur Beurteilung wurden die Kriterien Tragbild, Schaumneigung, Wirkungsgrad, Temperatur, Verschleißabtrag, Flankenspiel, Rauhigkeit der Zahnflanken und die Schmutzpartikel im Öl untersucht. Die biogenen Schneckengetriebeöle zeigten gegenüber dem Referenzöl PG 460 in den Punkten Einlaufverhalten, Tragbildentwicklung und Schaumbildung bessere Eigenschaften. Im Wirkungsgradverlauf lag das Referenzöl knapp vor dem Schmierstoff LUPUS S7, das hingegen ein wesentlich besseres Schaumverhalten aufwies und auch bezüglich des Verschleißabtrages bzw. Flankenspieles vorne lag. Ausschließlich negativ fiel das Mineralöl (SM5) auf. Es hatte u. a. einen sehr schlechten Wirkungsgrad, ein sehr schlechtes Temperaturverhalten und den größten Verschleißabtrag. Insgesamt ergaben die Versuche, dass unterschiedliche Formulierungen der biologisch schnell abbaubaren Öle hinsichtlich ihrer Tragfähigkeitseigenschaften mit dem Referenzöl PG 460 konkurrieren können, wobei der biogene Schmierstoff LUPUS S7 gegenüber dem Referenzöl in der Summe am Besten abschnitt. In Planetengetrieben wurden drei unterschiedliche biogene Ester als Prüfschmierstoffe eingesetzt und ihre Leistungsfähigkeit bezüglich Tragfähigkeit gegenüber einem marktgängigen Mineralöl als Referenzschmierstoff verglichen. Es wurden Kraftstufentests (Fresstragfähigkeit), Beharrungstemperaturtests (Reibungs- und Verlustleistungsverhalten), Schaumtests (Luftabscheidevermögen), Langsamlaufverschleißversuche (Verschleißabtrag) durchgeführt. Bezüglich der Fresstragfähigkeit und des Verschleißabtrages zeigten die biogenen Ester gleiches Verhalten wie das Mineralölprodukt. Die Beharrungstemperatur lag bei den Bioölen mit zunehmender Laststufe niedriger als beim Mineralöl, es stieg also der Wirkungsgrad an. | P.W. Gold Tel.: +49 241 805-637 post@ime.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Lehrstuhl und Institut für Maschinenelemente und Maschinengestaltung Schinkelstr. 10 52062 Aachen | FPNR | |
| 01.10.2004 | 30.09.2007 | 22018303 | Verbundprojekt: Entwicklung einer genehmigungsfähigen Kleinfeuerungsanlage zur dezentralen Wärmeerzeugung aus Strohpellets und Getreide | Eine auf dem Markt angebotene Kleinfeuerungsanlage (KFA) für Holzpellets (HP) soll für die Nutzung von Getreidekörnern (GK) und Strohpellets (SP) modifiziert und erprobt werden. Neben dem sicheren und stabilen Anlagenbetrieb soll das Einhalten der Emissionsgrenzwerte bei der Feuerung mit GK und SP erreicht werden. Nach dem Umbau der KFA folgen Abgasmessungen und die Erprobung von Maßnahmen zur Verbesserung des Emissions- und Betriebsverhaltens. Resultierend daraus wird ein Prototyp einer KFA gebaut. Ihre Praxistauglichkeit und Sicherheit wird in einem Langzeittest nachgewiesen und das Einhalten der festzulegenden Grenzwerte durch zwei unabhängige Institute überprüft. Die Verschlechterung des Betriebsverhaltens oder Störungen, welche langsam bildende Verschmutzungen verursachen, werden zusätzlich beobachtet und bewertet. Mit den Ergebnissen soll es möglich werden, eine markttaugliche KFA zu produzieren. Die Untersuchungsergebnisse können als Grundlage für die Erstellung von bundeseinheitlichen Richtlinien zur Verfeuerung von GK und SP in KFA's herangezogen werden. Für die Verfeuerung von HP sind Synergieeffekte zu erwarten. | Prof. Dr.-Ing. Alfons Kather Tel.: +49 40 42878-3043 kather@tuhh.de Technische Universität Hamburg - Maschinenbau - Institut für Energietechnik (IET M-5) Denickestr. 15 21073 Hamburg | X | FPNR | |
| 10.07.2006 | 09.07.2009 | 22018305 | Verbundvorhaben: Optimierung von Getreide für die Biogasnutzung; Teilvorhaben 1: Züchterische Evaluierung von Sorten und pflanzengenetischen Ressourcen (PGR) bei Roggen für die Bioenergienutzung; | Ziel des Verbundprojektes ist es, Parameter der Biomasseproduktion bei Roggen auf ihre Relevanz zu überprüfen, die im Roggen vorhandene Biodiversität in Form von aktuellen Sorten und pflanzengenetischen Ressourcen (PGR) auf ihre Eignung zur Biomasseproduktion zu untersuchen und Grundlagen für die züchterische Bearbeitung des Merkmals Biomasseproduktion für die Bioenergienutzung zu erarbeiten. Das vorhandene Sortenspektrum von Populations-, Grünschnitt-, Hybrid- und Tetraroggrn sowie eine umfangreiche Auswahl PGRs wird in Feldprüfungen anhand von für die Biomasseproduktion bedeutsamen Merkmalen auf ihre Eignung zur energetische nNutzung von Roggen überprüft, die erfassten Merkmale auf ihre Relevanz beurteilt, verschiedene Schnittzeitpunkte untersucht und über NIRS-Analysen Aussagen über das Gasbildungsvermögen de runtersuchten Roggenformen getroffen. Die relevanten Merkmale werden in die praktische Züchtung zur beurteilung der Biomasseproduktion übernommen. Ziel der Züchtung ist es, Sorten für die Biogasproduktion bereit zu stellen. | Ziel des Projektes war es, einen großen Teil der bei Roggen vorhandenen Biodiversität in Form von divergenten Roggenmaterial (Populationssorten mit Körner- und Grünschnittnutzung, Hybriden, aktuelles Zuchtmaterial und Tetraroggen, umfangreiche Auswahl pflanzengenetischer Ressourcen-PGRs) anhand ihrer Biomasseleistung auf ihre Eignung zur energetischen Nutzung von Roggen zu überprüfen, die erfassten agronomischen Merkmale auf ihre Relevanz hierfür zu beurteilen, verschiedene Schnittzeitpunkte zur Biomassenutzung zu untersuchen und über einen NIRS-Ansatz Aussagen über das Gasbildungsvermögen der untersuchten Roggenformen zu treffen. Für die Merkmale Gesamttrockenmasseertrag und Biogasausbeute zu zwei Grünschnitt-Zeitpunkten - Mitte Ährenschieben und Milchreife - sowie Kornertrag lagen im untersuchten Material signifikante genotypische Varianzen vor. Grünschnittroggen-Sorten erwiesen sich im 1. Grünschnitt und Hybriden im 2. Grünschnitt als überlegen, wogegen in der Testkreuzungsleistung beim 2. Grünschnitt mehrere Grünschnittroggen und PGRs sowie eine Populationssorte die höchsten Gesamttrockenmasseerträge zeigten. Bei allen Erntevarianten lagen beachtliche Heterosiszuwächse vor. Für die Biomasseproduktion bedeutende Merkmale wurden identifiziert und auf ihre Relevanz beurteilt. Die für das Gasbildungsvermögen wesentlichen Inhaltsstoffe wurden mittels NIRS-Untersuchungen quantifiziert und die Biogasausbeute rechnerisch bestimmt. Korrelationen zwischen dem TM.Ertrag, der Biogasausbeute und dem Ligningehalt wurden ermittelt. Eine Validierung der bestehenden NIRS-Kalibrierungskurve muss noch mit Daten des 2. Prüfjahres erfolgen. | Stefan Lütke Entrup Tel.: +49 228 98581-44 gfp@bdp-online.de Gemeinschaft zur Förderung von Pflanzeninnovation e.V. (GFPi) Kaufmannstr. 71-73 53115 Bonn | FPNR | |
| 01.02.2007 | 31.07.2009 | 22018306 | Charakterisierung der mikrobiellen Diversität in Biogasreaktoren bei semi-kontinuierlicher Beschickung mit pflanzlicher Biomasse und Gülle in unterschiedlichen Belastungsstufen | Die Produktion von Biogas aus nachwachsenden Rohstoffen besitzt ein hohes Potential zur Reduktion des CO2-Ausstoßes. Die mikrobiologischen Grundlagen dieses Prozesses sind bislang jedoch nur unzulänglich charakterisiert. Im Rahmen dieses Projektes soll die Mikrobiologie in mesophilen und thermophilen CSTR-Reaktoren bei Beschickung mit pflanzlichen Substraten untersucht werden. Insbesondere sollen Änderungen in der Populationsstruktur bei einer kontinuierlichen Steigerung der Belastung des Reaktors bis hin zu einer Übersäuerung verfolgt werden. Der Langzeitversuch zur Biomethanisierung von nachwachsenden Rohstoffen bei veränderter Raumbelastung erfolgte während eines früheren FNR-geförderten Projektes (FKZ: 22011402). Anhand von ausgewählten Proben soll nun die mikrobielle Diversität im CSTR bei ausgewählten Prozesszuständen analysiert werden. Hierzu werden kulturunabhängige Methoden basierend auf der Analyse der mikrobiellen 16S rDNA Sequenz verwendet. Die Arbeiten sollen das Verständnis über die mikrobiellen Grundlagen der Stoffwandlung innerhalb eines Biogasreaktors vertiefen. Die erzielten Ergebnisse sollen über Publikationen der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt werden. | Dr. Michael Klocke Tel.: +49 331-5699-113 mklocke@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) - Abt. Bioverfahrenstechnik Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR | |
| 15.04.2008 | 15.04.2010 | 22018307 | Verbundvorhaben: Optimierung des H2 : CO - Verhältnisses im Synthesegas für die Produktion von Treibstoffen der 2. Generation an den exemplarischen Beispielen der BtL-Produktion sowie eines weiteren Anwendungsfalles. Teilvorhaben 2 | Bau und Optimierung eines Shift-Reaktors nebst Katalysatorentwicklung zur Einstellung eines individuell optimalen H2:CO-Verhältnisses für die BtL- und Methan-Produktion. Ausgangspunkt sind Biomassen verschiedener Quellen, welche in einer Zirkulierenden Wirbelschicht zum Synthesegas zersetzt werden. Herstellung des Katalysators, erster Test in kleinem Versuchsreaktor, Optimierung des Katalysators im Laborreaktor, Versuche in der Technikumsanlage mit Biomasse (Holz, Weizenstroh) als Einsatzstoff im einwöchigen Dauerbetrieb.Holz, da sehr emissionsarm und zur Sicherstellung der Vergleichbarkeit mit den Arbeiten an der allothermen Anlage in Güssing. Stroh ist ein Material von hohem praktischen Interesse und bildet mit seinen Inhaltsstoffen an Chlor, Schwefel und Mineralien eine große Herausforderung an die konstante Leistungsfähigkeit des Katalysators. Vermarktung der Katalysatoren durch H.C. Starck ist vorgesehen. | Dr. Armin Olbrich Tel.: +49 5321 751-3152 armin.olbrich@hcstarck.com H.C. Starck GmbH Im Schleeke 78-91 38642 Goslar | X | FPNR | |
| 01.01.2009 | 31.12.2010 | 22018308 | Betriebsverhalten von Schmieröl im Rapsöl- und Biodieselbetrieb (Schmierölstabilität) | Mit der Umstellung des Motorenbetriebes auf Pflanzenöl oder Biodiesel kommt es bislang zu einer mehr oder weniger deutlichen Verkürzung der Ölwechselintervalle. Die derzeitigen Ölwechselintervalle für Dieselmotoren bei Betrieb mit alternativen Kraftstoffen können im Extremfall bei nur 50 Betriebsstunden liegen. Mit dem hier vorgeschlagenen Vorhaben sollen Technologien zur Verlängerung der Ölwechselintervalle im Pflanzenöl und Biodieselbetrieb entwickelt und geprüft werden. Ziel des Projektes ist es, die Zusammenhänge, die zur Polymerisationsreaktionen im Öl führen, so systematisch zu untersuchen, dass eine Vorhersage kritischer Ölzustände möglich ist. Durch Prüfstandsläufe sollen die im Labormaßstab ermittelten Kenntnisse validiert werden. Die thermische Ölbelastung im Motor als eine schon bekannte Einflussgröße soll durch Prüfstandstests und Berechnungen exakt erfasst und dokumentiert werden. Parallel wird gemeinsam mit einem Schmierölhersteller an der Entwicklung eines für den Pflanzenölbetrieb geeigneten Schmieröls gearbeitet. Auf Basis der genannten Teilergebnisse sollen Möglichkeiten aufgezeigt werden, das Schmieröl so zu optimieren, dass eine Polymerisation im normalen Motorbetrieb ausgeschlossen werden kann. Damit kann eine Verkürzung der Ölwechselintervalle bei Einsatz von Pflanzenöl und Biodiesel entfallen. Die optimierte Schmierölsorte wird im Motortest auf ihre Leistungsfähigkeit geprüft. Dieser Test findet als Worst-Case-Versuch auf dem Prüfstand und als Langzeittest an Motoren im Feld statt. Im 1. Projektteil werden die Zusammenhänge die zur Schmierölpolymerisation führen ermittelt und ein verbessertes Schmieröl entwickelt. Dieses wird im 2. Projektteil erprobt. Das Projekt wird von einem FVV-Arbeitskreis begleitet, in dem die Ergebnisse den interessietrten Firmen vorgestellt werden. Die Erkenntnisse werden auf den FVV-Tagungen präsentiert und in der MTZ veröffentlicht. Für das Gesamtprojekt werden ein Zwischenbericht und ein Abschlussbericht erstellt | Prof. Dr.-Ing. Horst Harndorf Tel.: +49 381 498-9150 horst.harndorf@uni-rostock.de Universität Rostock - Fakultät für Maschinenbau und Schiffstechnik - Lehrstuhl für Kolbenmaschinen und Verbrennungsmotoren Albert-Einstein-Str. 2 18059 Rostock | X | FPNR | |
| 01.09.2014 | 31.10.2017 | 22018312 | Stoffliche Nutzung von Lignin : Nanoporöse Materialien | Lignin ist ein Nebenprodukt der Lignocellulose-Bioraffinerie. Ein Verfahren beruht auf der Verwendung nachhaltiger Reagenzien (Hochdruck-Heisswasserhydrolyse u. Enzymatische Hydrolyse). Für die gewonnene Feststoff-Ligninfraktion werden spezielle chemische Modifizierungen vorgeschlagen : Vernetzung, Gelbildung, nachfolgende überkrit.Trocknung (optional Pyrolyse). Es entstehen hochporöse, nanostrukturierte Materialien ("Aerogele"). Diese können als Werkstoffe für die Bau- bzw Dämmstoffindustrie u. als Adsorber / Träger für Umwelt- (Gas und Partikel-Filter) und Elektrochemie- Produkte (Kondensatoren) verwendet werden. Die Materialeigenschaften werden durch die Ligningewinnung selbst sowie durch die Art der anschließenden chemischen Vernetzung gezielt gesteuert. Dieser Weg erfordert jedoch ein grundlegendes Verständnis der Eigenschaftsfunktionen der Ligninherstellung u. -verarbeitung: die Aufschlussparameter sollen derart optimiert werden, dass die bestmöglichen Qualitätsmerkmale der Aerogele gewährleistet sind,und gleichzeitig die gegebene Wertschöpfung des Bioraffinerie Prozesses weitestmöglich erhalten bleibt. 1. Herstellung von Lignin aus Biomasse (Heisswasser- und enzym. Hydrolyse). 2. Parametervariation zu Vernetzung und Aerogeltrocknung. 3. Bewertung der Aerogelqualtiät zur Wärmeleitfähigkeit, Anpassung der Parameter. 4. Parametervariation zur Lignin - und Aerogelpyrolyse. 5. Bewertung der Qualität als Adsorber, Anpassung Parameter. 6. Marktfähigkeit | Zwei unterschiedliche Bioraffinerieprozessen wurden hinsichtlich des ligninhaltigen Nebenstroms so optimiert, dass Lignine mit reproduzierbar hoher Qualität im Multikilogrammmaßstab hergestellt werden konnten. Ferner konnte gezeigt werden, dass diese hochwertigen Lignine geeignete Precursor für die Herstellung von hochwertigen biobasierten Aerogelen sind. Im Rahmen des Projektes wurden fünf unterschiedliche Herstellungswege für ligninhaltige nanoporöse Materialien untersucht. Einige dieser Wege führten zu porösen Hochleistungsmaterialien mit Dichten im Bereich von 50-200 kg/m 3 , spezifischen Oberflächen von bis zu 600 m 2 /g und Wärmeleitfähigkeiten von unter 25 mW/m·K. Somit weisen die ligninhaltigen Materialien bessere thermische Isolationseigenschaften als Luft auf. Diese Materialien weisen einen Ligningehalt von 50-70% auf und sind auf Grund der nachwachsenden Rohstoffquelle, den geringen Dichten sowie den guten Isolationseigenschaften sehr erfolgsversprechend für die Anwendung als nachhaltige Hochleitungsdämmmaterialien. | Prof. Dr. Irina Smirnova Tel.: +49 40 42878-3040 irina.smirnova@tuhh.de Technische Universität Hamburg - Verfahrenstechnik - Institut für Thermische Verfahrenstechnik Eißendorfer Str. 38 21073 Hamburg | X | FPNR |
| 01.11.2017 | 31.08.2021 | 22018317 | Verbundvorhaben: Holzbasierte Bioökonomie im gesellschaftlichen Dialog- und Transformationsprozess; Teilvorhaben 2: Kulturwissenschaft - Transformationsprozesse & gesellschaftliche Perspektiven - Akronym: HoBiT | Ob das Holzpotenzial in einer Region genutzt wird, ist nicht nur eine Frage von naturräumlichen und technischen Möglichkeiten sowie von ökonomischen und rechtlichen Rahmenbedingungen. Es ist vielmehr auch eine Frage, deren Beantwortung Einstellungen, Werte und das (Entscheidungs-)Verhalten von (Schlüssel-)AkteurInnen einbezieht. Wenn Bioökonomie nicht nur eine (Markt- und gesellschaftliche) Nische einnehmen, sondern wirtschaftsraumprägend sein soll, müssen typische Schlüsselakteure erkannt und ihr Verhalten verstanden werden. Zudem müssen alle, die Bioökonomie betreffenden, gesellschaftlichen treibenden und hemmenden Faktoren mit ihren Wirkungsweisen und Interdependenzen erkannt und im gesellschaftlichen Transfer gezielt beachtet werden. Die Wirkung der hemmenden und treibenden Faktoren wird besonders in Konflikt- und Entscheidungssituationen deutlich. Solche "neuralgischen" Konflikt- oder Entscheidungspunkte der Entwicklungslinie und dazu gehörende Treiber und Hemmnisse mit ihren Wirkungen auf holzbasierte Bioökonomie stehen im Fokus dieses Forschungsvorhabens. Ziel dieses Vorhabens ist es, Schlüsselakteure zu erkennen, ihr Verhalten zu analysieren und alle relevanten Treiber und Hemmnisse im gesellschaftlichen Transformationsprozess zu holzbasierter Bioökonomie und ihre, auch wechselseitigen, Wirkungen zu erfassen und zu analysieren. Kaleidoskopartig soll durch die unterschiedlichen Fokussierungen in Fallregionen ein Gesamtbild entstehen, das Entwicklungen der holzbasierten Bioökonomie aufzeigt und Verantwortlichen in Regierungen, Verwaltungen, Unternehmen, bürgerlichen Interessensgruppen und ihren Netzwerken hilft, diese Transformationsprozesse, deren Entwicklung auch durch das Projekt selbst getriggert werden, strategisch zu gestalten. | Prof. Dr. Reinhard Johler Tel.: +49 7071 29-74886 reinhard.johler@uni-tuebingen.de Eberhard Karls Universität Tübingen - Wirtschafts- und Sozialwissenschaftliche Fakultät - Ludwig-Uhland-Institut für Empirische Kulturwissenschaft Burgsteige 11 72070 Tübingen | X | FPNR | |
| 01.03.2001 | 30.06.2003 | 22018400 | Verbundvorhaben: Gewinnung von medizinisch wirksamen Tocotrienolen aus relevanten Pflanzen: Teilvorhaben 2: Entwicklung von Bioassays | Tocotrienole gehören zur Gruppe der Vitamin E-Verbindungen und haben ein hohes innovatives Potential für die pharmazeutische Industrie. Nach neuesten Erkenntnissen lassen sie sich für die Prävention und Behandlung von Arteriosklerose und verschiedenen Krebsarten einsetzen. Zur Zeit sind Tocotrienole in reiner Form kommerziell nicht erhältlich, sondern lediglich in Gemischen mit Tocopherolen. Ähnlich wie die Tocopherole kommen die Tocotrienole in verschiedenen Gehalten und Isomeren in den Pflanzen vor. Das Ziel des Verbundvorhabens ist es, die Grundlagen für die Gewinnung von medizinisch wirksamen Tocotrienolen aus Pflanzen zu legen. Im Teilvorhaben 2 soll die Bestimmung der biologischen Aktivitäten der verschiedenen Tocotrienolisomere erfolgen. | Die durchgeführten in-vitro-Untersuchungen zur Etablierung der Testsysteme wurden mit synthetisch hergestellten Standards (Gemisch von 6 Stereoisomeren) durchgeführt. Im Bereich der Bioassays konnte ein biologisches Testsystem entwickelt werden, dass für ein Screening von vielen Proben geeignet ist. Die Messung der inhibitorischen Wirkung von Tocotrienolen auf die Vitalität der Zell-Linie MBA-MD-157 bzw. ZR-75 ermöglicht die gleichzeitige Messung vieler Probenund die Ermittlung der Ergebnisse in kurzer Zeit. Zudem zeigt der Bioassay einen deutlichen Unterschied der einzelnen Isomere in ihrer Wirksamkeit gegenüber den Zell-Linien. Im Gegensatz dazu zeigte a-Tocopherol keinen vitalitätshemmenden Effekt. Da die rechnerische Konzentration der Tocotrienole im Testansatz des Bioassays von der analytisch ermittelten abweicht, ist deren Korrelation für eine detaillierte Ermittlung der Tocotrienol-Wirkung noch zu bestimmen. Im Bereich der Extraktion und Chromatographie wurden erste Methoden für die Herstellung im technischen Maßstab entwickelt. So konnten erste Vorreinigungsmethoden unter Verwendung von Kieselgel-Material zur Entfernung störender Fette und zur Trennung verschiedener Tocotrienol-Isomere entwickelt werden. Diese Methoden bilden eine wichtige Basis für die Extraktion der weiteren Tocotrienol-Isomere aus anderen pflanzlichen Materialien und die Entwicklung der jeweiligen Isolierungsstrategien. | Dr. Johanna Broer Tel.: +49 40 55905-814 johanna.broer@strathmann.de Strathmann Biotec GmbH & Co. KG Habichthorst 30 22459 Hamburg | FPNR | |
| 15.04.2008 | 30.06.2010 | 22018407 | Verbundvorhaben: Mop Fan und Elektrofilter: Ein innovativer Ansatz zur Reinigung von Produktgasen aus der Biomassevergasung (EMF-Projekt); Teilvorhaben 1 | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Bewertung von technischen Systemen zur Produktgasreinigung aus der Biomassevergasung, die wirtschaftlich, zuverlässig und umweltfreundlich sind. Hierbei liegt der Schwerpunkt auf der neuartigen Filtertechnik mop fan sowie dem Elektrofilter. Projektziel ist die Optimierung des mop fan bzgl. Partikel-, Ammoniak- und Schwefelabscheidung sowie des Elektrofilters bzgl. der Empfindlichkeit gegenüber verschiedenen Teerkomponenten. Ein Elektrofilter (AEROB-BETH) sowie die Kombination von Elektrofilter und mop fan (TUB) werden aufgebaut und experimentell vermessen. Die TUB-Vergasungsanlage wird für die Tests angepasst. Die Weiterentwicklung des mop fan erfolgt durch UNOTT. Es wird die Verwendung eines Elektrofilters in Kombination mit dem mop fan zur Verbesserung der Produktgasreinheit für die Anwendung in Gasmotoren vorgeschlagen um so NOx-Emissionen sowie Ausfallzeiten durch Teerverschmutzungen in den Motoren in Zukunft zu reduzieren. | Prof. Dr. Frank Behrendt Tel.: +49 30 314-79724 frank.behrendt@tu-berlin.de Technische Universität Berlin - Fakultät III - Prozesswissenschaften - Institut für Energietechnik - Fachgebiet Energieverfahrenstechnik und Umwandlungstechniken regenerativer Energien Seestr. 13 13353 Berlin | X | FPNR | |
| 01.10.2009 | 30.11.2011 | 22018408 | Nachwachsende Rohstoffe für den Garten: Heil-, Duft-, Gewürz- und Färbepflanzen | Das Projekt zielt auf die Information der Öffentlichkeit über die Vorteile der Verwendung besonderer Inhaltsstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen für Produkte in Haushalt und Industrie. Als Zielgruppe werden angesprochen: Verbraucher, Freizeitgärtner, Erwerbsgärtner, Gartenbauvereine, Lehrer, Schüler und Familien. Die Wahrnehmung der besonderen Qualität und des gegenwärtigen und zukünftigen Potentials dieser nachwachsenden Rohstoffe soll verbessert und damit die Akzeptanz und Nachfrage gesteigert werden. Dies soll der Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Landwirtschaft und des Gartenbaus sowie der vor- und nachgelagerten Bereiche dienen. Die Bedeutung der Entwicklung von Wissenschaft und Technik als Voraussetzung zur wirtschaftlichen Nutzung nachwachsender Rohstoffe soll ebenfalls Berücksichtigung finden. Zur Vermittlung dieser Informationen sollen eine Wanderausstellung und ein museumspädagogisches Begleitprogramm für Schulklassen konzipiert und erstellt werden. Die Ausstellung soll über längere Zeit an mehreren Ausstellungsorten zu sehen sein. Die Projektlaufzeit reicht von Juli 2009 bis Juni 2012. Die Arbeitsablauf ist gegliedert in: Konzeptionierung, Erstellung des Drehbuches, Planung und Bau der Ausstellung, Aufbau des museumspädagogischen Programms und Erstellung des Ausstellungsbegleitbuches. Die Ausstellung vermittelt den Weg der Pflanzen vom Feldanbau bis zum fertigen Produkt. Die Ausstellungsinhalte sollen sinnlich erfahrbar inszeniert und die Verarbeitungs- und Herstellungsprozesse praxisnah demonstriert werden. Die Wanderausstellung und das museumspädagogische Begleitprogramm sollen zunächst im Deutschen Gartenbaumuseum zur Anwendung kommen. Danach sind weitere Standorte vorgesehen, z.B. Gartenschauen oder die Internationale Grüne Woche in Berlin. Es ist geplant, dass die Ausstellung nach dem Projektende beispielsweise an ein Unternehmen, einen Verband oder eine öffentliche Einrichtung gehen soll, um noch länger genutzt zu werden. | Dr. Harald Bischoff Tel.: +49 361 22399-0 bischoff@gartenbaumuseum.de Stiftung Deutsches Gartenbaumuseum Erfurt Cyriaksburg, Gothaer Str. 50 99094 Erfurt | FPNR | ||
| 01.10.2011 | 30.11.2014 | 22018411 | Initiierung und Einrichtung eines Netzwerkes "Nachhaltigkeitszertifizierung der Rohstoffbasis für die stoffliche Nutzung" | Im Bereich der flüssigen Energieträger ist in Deutschland seit dem Jahr 2011 die Nachhaltigkeitszertifizierung gesetzlich vorgeschrieben. Da es logisch und moralisch nicht einsichtig ist, nur Biokraftstoffe zu zertifizieren, und zudem das Problem der indirekten Landnutzung nur innerhalb der Biokraftstoffzertifizierung kaum gelöst werden kann, ergibt sich daraus die Perspektive mittel- und langfristig die gesamten Agrorohstoffe, d.h. auch Lebens- und Futtermittel sowie Rohstoffe für die stoffliche Nutzung zu zertifizieren. Da bei der Produktion meist nicht unterschieden wird, wofür der Rohstoff später genutzt wird, der Aufbau von Zertifizierungssystemen komplex und arbeitsintensiv ist und zudem eine Doppel- und Mehrfachzertifizierung eine Zumutung für Landwirte, Ersterfasser, Händler und andere Marktteilnehmer wäre, ist es sinnvoll, für die stoffliche Nutzung keine neuen Systeme zu entwickeln, sondern die bestehenden Systeme, die gerade aufgebaut werden, auch für Rohstoffe für die stofflich Nutzung anwendbar zu machen. So können auch die Kosten für alle Beteiligten reduziert werden. Die chemische Industrie in Deutschland setzt zurzeit ca. 2,7 Mio. Tonnen nachwachsender Rohstoffe ein. Der Importanteil von nachwachsenden Rohstoffen wird dabei auf derzeit 60 Prozent geschätzt. Weder in Deutschland noch auf europäischer Ebene ist eine gesetzliche Regelung für die Zertifizierung geplant Somit kann die Entwicklung von Nachhaltigkeitskriterien nur auf freiwilliger Basis eingeführt werden. Sie muss im Gegenzug den Unternehmen dann auch einen Nutzen bringen. Dieser liegt zum Einen in einem Imagegewinn, der in einer immer "grüner" werdenden Gesellschaft nicht zu unterschätzen ist, und zum anderen in einem Wettbewerbsvorteil gegenüber Konkurrenten, falls eine Zertifizierung europaweit verbindlich kommen sollte. Um diese Ziele zu erreichen, soll eine "Initiative Nachhaltige Rohstoffbereitstellung für die stoffliche Biomassenutzung" (INRO) aufgebaut werden. | Michaele Hustedt Tel.: +49 172 3213028 hustedt@hotmail.com Michaele Hustedt - CPC Berlin Niedstr. 38 12159 Berlin | X | FPNR | |
| 01.06.2013 | 31.05.2016 | 22018412 | BioHARZ - Biotechnologische Harzsäureproduktion | Ziel des Projekts ist der Aufbau und die Evaluierung eines biotechnologischen Produktionsverfahrens zur fermentativen Synthese von Harzsäuren. Identifizierung, rekombinante Expression und Evaluierung geeigneter Enzyme zur Synthese von Harzsäuren bzw. entsprechender Ester aus GGPP. Relevante Enzymklassen sind Diterpen-Synthasen, spezifische Cytochrom-P450-Monooxygenasen, sowie Esterasen (Lipasen). Erfolgreich getestete Einzelenzyme der verschiedenen Klassen werden dann zur Implementierung und Testung eines synthetischen Stoffwechselwegs verwendet. Bei erfolgreichem Nachweis der Produktbildung erfolgt im Anschluss die Ausbeuteoptimierung des Verfahrens über geeignete Stammentwicklung (i.a. Feinabstimmung der Enzymaktivitäten, Einsatz von Helferproteinen). Weitere Arbeiten widmen sich der Evaluierung von Möglichkeiten zur gezielten Herstellung neuartiger Produktqualitäten über die Koexpression weiteren Enzyme. Die gezielten Erzeugung von Harzsäuregemischen definierter Zusammensetzung und insbesondere auch die bio-katalytischen Herstellung von Harzsäure-Estern steht hier im Fokus. | Im Projekt ist ein neuartiges Verfahren erstellt worden, mit dem erstmals einzelne Harzsäuren wie Abietinsäure, Pimarsäure und Levopimarsäure in biotechnologischen Verfahren auf Basis von Zucker beispielsweise aus Zuckerrüben oder geeigneten zuckerhaltigen Restströmen wie bspw. Melasse oder über die Verzuckerung von Lignocellulose erzeugt werden können. Die im Projektverlauf erzielten Ergebnisse sind im Schlussbericht eingehend dargestellt. Es wurden folgende wesentliche Ergebnisse erzielt: Für die biokatalytische/fermentative Produktion von Harzsäuren auf Basis von Zucker beispielsweise aus Zuckerrüben oder geeigneten zuckerhaltigen Restströmen wie bspw. Melasse oder über die Verzuckerung von Lignocellulose als Ausgangsmaterial sind geeignete Enzyme (Diterpen-Synthasen und spezifische Cytochrom-P450-Monooxygenasen) und deren Gene identifiziert und kloniert worden. Die erfolgreiche funktionale Charakterisierung der verschiedenen Zielenzyme lieferte eine Auswahl bestgeeigneter Kandidatenenzyme. Die funktionale Implementierung der gesamten benötigten Enzymkaskade in den gewählten Produktionsorganismus E.coli war erfolgreich. Mit Hilfe der ersten Prototypproduktionsstämme konnte der analytische Nachweis der fermentativen Harzsäureproduktion (proof-of-concept) erbracht werden. Erste Arbeiten zur Stammentwicklung/Optimierung der Produktion (Ausbeute) wurden durchgeführt und zeigen das vorhandene Optimierungspotential auf. Die erzeugten Prototypen liefern die notwendige wissenschaftlich-technische Basis für das anstehende (zukünftige) Up-Scaling und die Prozessentwicklung. | Dr. Guido Jach Tel.: +49 221 987473-204 g.jach@phytowelt.com Phytowelt GreenTechnologies GmbH - R&D Facility Stöckheimer Weg 1 50829 Köln | FPNR | |
| 01.04.2016 | 30.11.2018 | 22018415 | Verbundvorhaben: Co-Kultivierung von Algen und Hefen zur umweltfreundlichen Gewinnung von Biokraftstoffen und Carbonsäuren (CoKult); Teilvorhaben 1: Bioprozessentwicklung - Akronym: CoKult | Ziel des Verbundvorhabens war die Entwicklung und Überführung einer stabilen Co-Kultivierung von einer lipidbildenden Alge und einer carbonsäure-produzierenden Hefe und deren Überführung vom Schüttelkolbenmaßstab bis in ein neuartiges Outdoor-Flat-Panel-System zur umweltfreundlichen und nachhaltigen Gewinnung von Carbonsäuren und Biokraftstoffen unter Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen und preiswerten Ab- und Nebenprodukten der Agrar-, Lebensmittel und Biokraftstoffindustrie. Das von der Hefe während der Wachstums- und Produktbildungsphase gebildete Stoffwechselnebenprodukt CO2 sollte unmittelbar durch die phototrophe Alge aufgenommen und direkt als primäre Kohlenstoffquelle das Algenwachstum und deren Produktbildung positiv beeinflussen. Parallel dazu sollte das von der sauerstoffproduzierenden Alge abgegebene O2 effektiv von der aeroben Hefe zur Stimulierung und Aufrechterhaltung zellinterner Stoffwechselvorgänge genutzt werden. Zu Beginn des Forschungsvorhabens sollte die Kinetik verschiedener Algen- und Hefearten in Mono- und Mischkulturansätzen im Labormaßstab untersucht, ermittelt und dadurch eine für die Co-Kultivierung potentiell geeignete phototrophe Alge und aerobe Hefe sondiert werden. Die Ermittlung der optimalen Kultivierungsbedingungen (gemeinsames Kulturmedium, Nährsalze, C-Quelle, Temperatur, pH-Wert) und der verfahrenstechnischen Parameter (Begasungsrate, Lichtintensität, Belichtungsdauer) im Blasensäulensystemen dienten als Basisdaten für die Maßstabsübertragung des optimierten Kultivierungsregimes in das vom Verbundpartner TZ-Leipzig für den Technikumsmaßstab ingenieurtechnisch konstruiert und gebaute Flat-Panel-System, welches in enger Kooperation mit der Linbec UG am Standort Köthen betrieben wurde. Mit dem Vorhaben sollte ein wesentlicher Beitrag zur nachhaltigen Gewinnung von Bioenergie und biotechnologisch erzeugten Chemikalien geleistet werden. | Zu Beginn war die Findung eines gemeinsamen Nährmediums, welches ein stabiles Wachstum und höchstmögliche Produktausbeuten erlaubte, notwendig. Als aussichtsreichstes Medium wurde das Setlik-Medium selektiert, welches durch gezielte Modifikation in der Nährsalzzusammensetzung an die Bedürfnisse der Algen und Hefen angepasst wurde. Wachstums- und Produktbildungskinetiken für ausgesuchte Hefen und Algen-Gemische wurden ermittelt, sodass sich aufgrund der Teilungsraten, der gemeinsamen Stickstofflimitation, des stabilen heterotrophen sowie phototrophen Algenwachstums und der hohen Carbonsäureausbeuten die weiteren Untersuchungen auf die Co-Kultivierung der Hefe Yarrowia lipolytica H181 und der Grünalge Dunaliella tertiolecta 13.86 als aussichtsreichste Kombination fokussierten. Verschiedene Abprodukte (Rohglycerin, Glycerinwasser) wurden als C-Quelle auf ihre Eignung in einem Hefe-Algen-Mischsystem getestet. In allen getesteten Substratvarianten konnte eine stabile Mischkultur mit Produktsynthese (Citrat) detektiert werden. Aufgrund minimaler Nährsalzfracht und zur Vermeidung nachgelagerter Limitationen sowie zur Erhaltung der Vergleichbarkeit wurde im weiteren Projektverlauf konzentriertes Glycerol als Kohlenstoffquelle eingesetzt. Für die gemeinsame Kultivierung der favorisierten MO wurden die optimalen verfahrenstechn. Bedingungen im Blasensäulensystem ermittelt. Bei 26 °C, einem pH-Wert zwischen 5,5 und 6,5, einer Begasungsrate von 0,5 vvm (Luft), einer Belichtungsintensität von 50 % (140 lm) und einem Tag-Nacht-Zyklus von 12 h :12 h konnte ein durchgängiges Wachstum beider MOs sowie der höchste Citratgehalt (26,3 g L-1) im Batch-Ansatz erreicht werden. Die Resultate waren die Basis für die Maßstabsübertragung in ein Flat-Panel-System und wurden erfolgreich durch den Partner TZ-Leipzig in den Technikumsmaßstab übertragen. Die ökologischen Vorteile für die Co-Kultivierung zur Citratbildung gegenüber dem industriellen Prozess mit A. niger konnten aufgezeigt werden. | Dr. Andreas Aurich Tel.: +49 341 235-1613 andreas.aurich@ufz.de Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ Permoserstr. 15 04318 Leipzig | X | FPNR |
| 01.11.2000 | 30.06.2004 | 22018500 | Verbundvorhaben: Entwicklung neuartiger ökologischer Druckfarben unter Nutzung von Naturfarbstoffen aus Färberpflanzen: Teilvorhaben 2: Bereitstellung von Naturfarbstoffen aus Färberpflanzen | Das Verbundvorhaben zielt auf die Entwicklung neuartiger Druckfarben mit pflanzlichen Farbpigmenten. Im Rahmen des Teilvorhabens sollen die optimalen Parameter für die Erzeugung mustergetreuer Farbstoffextrakte entwickelt werden. Durch die Anwendung verschiedener Lösungsmittelsysteme gilt es, das für die jeweilige Pflanzenart und Farbnuance optimale Extraktionsmittel zu bestimmen. Weitere wichtige Einflußgrößen auf die Extraktausbeute und -zusammensetzung, wie z.B. die Prozeßtemperatur und -dauer, müssen ebenfalls optimiert werden. Während mit Krapp für Rotfärbungen und Färberknöterich für Blaufärbungen jeweils nur eine Färberpflanze unter unseren Bedingungen Anbauberechtigung findet, sind es für Gelbfärbungen mehrere. Vor allem hier müssen die besten gelbfärbenden Arten hinsichtlich ihrer Farbstärke, Lichtechtheit und Deckungsfähigkeit identifiziert werden. Die Farbstoffe werden dem Verbundpartner bis zum kg-Maßstab zur Verfügung gestellt. | Im Verlauf des Vorhabens zeigten sich in den anwendungstechnischen Untersuchungen Schwierigkeiten hinsichtlich der drucktechnischen Eignung der von den Verbundpartnern gelieferten Farbpigmente. Es musste festgestellt werden, dass die verlackten Pigmente in den üblichen Schichtdicken auf Papier keine ausreichenden Lichtechtheiten aufweisen. Trotz intensiver Bemühungen der Projektpartner gelang es letztlich nicht, die Gebrauchseigenschaften entscheidend zu verbessern. Die ursprüngliche Zielsetzung, Entwicklung einer Offsetdruckfarbe, musste daher aufgegeben werden. Spätere Untersuchungen konzentrierten sich auf die Entwicklung von wasserbasierten Flexo- und Tiefdruckfarben. Diese Versuche verliefen im wesentlichen positiv. Eine weitere Optimierung der Eigenschaften sowie der Produktionskosten setzt jedoch ein größeres Vermarktungspotential voraus. Diesbezüglich werden noch Interessenten (z.B. Produzenten von Tissueprodukten) gesucht. Einsatzmöglichkeiten für die entwickelten Farblacke ergeben sich auch in anderen Bereichen, wie z.B. der Einfärbung von Biokunststoffen oder Leder. | Dr. habil. Armin Vetter Tel.: +49 3641 683-200 armin.vetter@tll.thueringen.de Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TLLLR) - Thüringer Zentrum Nachwachsende Rohstoffe Naumburger Str. 98 07743 Jena | FPNR | |
| 01.04.2004 | 31.03.2007 | 22018501 | Entwicklung von Unterarmorthesen aus nachwachsenden Rohstoffen | Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll eine Unterarmorthese aus nachwachsenden Rohstoffen entwickelt und bezüglich ihrer medizinischen und technologischen Eigenschaften hin untersucht werden. Diese Orthesen sollen gegenüber herkömmlichen Produkten folgende Vorteile haben: beanspruchungsgerechte Gestaltung, geringe Wandstärke, geringes Gewicht, standardisierte Größeneinteilung, schnelle Applikationszeit, hoher Tragekomfort, Hautfreundlichkeit, gute Durchstrahlbarkeit, Nestfähigkeit, geringe Kosten, günstige Entsorgung. Zunächst sollen anatomische Daten zur geometrischen Gestaltung der Orthese aufgenommen werden. In weiteren Schritten erfolgt die konstruktive Umsetzung sowie die Optimierung vorhandener Versuchs- und Fertigungsanlagen. Neben der belastungsgerechten Dimensionierung sollen auch geeignete Polstermaterialien aus nachwachsenden Rohstoffen entwickelt werden. Bei positivem Ausgang des Vorhabens soll die Serienproduktion der Orthese im Fasergusswerk für Akustikbauteile durchgeführt werden. Die Ergebnisse der Untersuchungen sollen auf Orthesen für andere Körperteile übertragen werden, um kostengünstige Wettbewerbsprodukte aus nachwachsenden Rohstoffen zu schaffen. | Prof. Dr.-Ing. Bernd Künne Tel.: +49 231 755-2602 bernd.kuenne@tu-dortmund.de Technische Universität Dortmund - Fakultät Maschinenbau - Fachgebiet Maschinenelemente Leonhard-Euler-Str. 5 44227 Dortmund | FPNR | ||
| 01.10.2004 | 30.09.2007 | 22018503 | Verbundprojekt: Entwicklung einer genehmigungsfähigen Kleinfeuerungsanlage zur dezentralen Wärmeerzeugung aus Strohpellets und Getreide | Eine auf dem Markt angebotene Kleinfeuerungsanlage (KFA) für Holzpellets (HP) soll für die Nutzung von Getreidekörnern (GK) und Strohpellets (SP) modifiziert und erprobt werden. Neben dem sicheren und stabilen Anlagenbetrieb soll das Einhalten der Emissionsgrenzwerte bei der Feuerung mit GK und SP erreicht werden. Nach dem Umbau der KFA folgen Abgasmessungen und die Erprobung von Maßnahmen zur Verbesserung des Emissions- und Betriebsverhaltens. Resultierend daraus wird ein Prototyp einer KFA gebaut. Ihre Praxistauglichkeit und Sicherheit wird in einem Langzeittest nachgewiesen und das Einhalten der festzulegenden Grenzwerte durch zwei unabhängige Institute überprüft. Die Verschlechterung des Betriebsverhaltens oder Störungen, welche langsam bildende Verschmutzungen verursachen, werden zusätzlich beobachtet und bewertet. Mit den Ergebnissen soll es möglich werden, eine markttaugliche KFA zu produzieren. Die Untersuchungsergebnisse können als Grundlage für die Erstellung von bundeseinheitlichen Richtlinien zur Verfeuerung von GK und SP in KFA's herangezogen werden. Für die Verfeuerung von HP sind Synergieeffekte zu erwarten. | Dipl.-Ing. Jan Sibbertsen Tel.: +49 4101-7000-42 js@kuenzel.de Paul Künzel GmbH & Co. Ohlrattweg 5 25497 Prisdorf | X | FPNR | |
| 01.12.2005 | 31.03.2008 | 22018505 | Verbundvorhaben: Prüfung und Optimierung von ionischen Flockungshilfsmitteln auf Stärkebasis in technischen Prozessen unter Einbeziehung eines online-Sensors zur Flockungsanalyse - 2. Phase (Teilvorhaben 1) | Gesamtziel des Vorhabens ist die Erstellung und Erprobung eines ganzheitlichen Flockungssystems, bestehend aus anionischen und kationischen Flockungshilfsmitteln auf Stärkebasis und einer Flockungsapparatur mit einem neuartigen Flockungssensor. Dieses Flockungssystem soll bei der Fest-/Flüssigtrennung von Hafenschlick auf der Hamburger Großanlage METHA III eingesetzt werden, um Stärkederivaten neue, ökonomische und ökologisch sinnvolle Einsatzgebiete zu erschließen. CUTEC: Neubau zweier Durchflussmessstellen, Optimierung und Anpassung der Stoffsysteme an den Flockungsreaktor, Konstruktion zweier Flockungsreaktoren (Pilotmaßstab), Umbau einer Container-Pilotanlage für Eindickung und Entwässerung, Entwicklung von Regelstrategien zur Minimierung des Flockungsmittelverbrauches, Erprobung der Pilotanlage auf METHA III. Institut TMC: Polymeranalytische Untersuchungen an Stärken und synth. FHM, experimentelle Stärkevernetzungen, Flockungsversuche. Erweist sich das zu entwickelnde Flockungssystem auf Basis von Stärke als wirtschaftlich konkurrenzfähig, wird es auf der Anlage METHA III zur Anwendung kommen. Des Weiteren sind Publikationen in Fachzeitschriften sowie auf Symposien vorgesehen. | Prof. Dr.-Ing. W.-M. Kulicke Tel.: +49 40 428386001 kulicke@chemie.uni-hamburg.de Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik u. Naturwissenschaften - Fachbereich Chemie - Institut für Technische und Makromolekulare Chemie Bundesstr. 45 20146 Hamburg | X | FPNR | |
| 01.06.2007 | 31.05.2010 | 22018506 | Herstellung von Verbundwerkstoffen unter Verwendung von Holz, Hanf und Gewebeeinlagen auf Hanfbasis | Durch das vorliegende Vorhaben soll die Eignung eines alternativen, lignocellulosehaltigen nachwachsenden Rohstoffes als Substitut für Holz zur Herstellung von Verbundwerkstoffen untersucht werden. Als Substitut steht der Rohstoff Hanf im Mittelpunkt der Untersuchung. Weiterhin soll analysiert werden, inwieweit durch den Einsatz von Hanf eine mögliche Rohdichtereduzierung bei Holzwerkstoffen erzielt werden kann. Da durch eine Reduzierung der Rohdichte die mechanisch-technologischen Eigenschaften der Werkstoffe, hauptsächlich die Querzug- und Biegefestigkeiten, negativ beeinflusst werden, soll der Einsatz von Hanfgewebematten mit geringem Eigengewicht bei der Herstellung der leichten Verbundwerkstoffe untersucht werden. Durch den Einsatz dieser Gewebe zwischen der Deck- und Mittelschicht sollen die mechanisch-technologischen Eigenschaften, insbesondere die Dimensionsstabilität bei den ultraleichten Verbundwerkstoffen, erheblich verbessert werden ohne jedoch das Gewicht der Werkstoffe zu erhöhen. | Durch die Beimischung von Hanfschäben wurden die mechanisch-technologischen Eigenschaften im Vergleich zu den Referenzen aus reinen Industriespänen in allen Versuchskollektiven verbessert. Auch das Einbringen von Gewebeeinlagen zwischen Deck- und Mittelschicht führte zu verbesserten Eigenschaften. Nur die Dickenquellung wurde durch die Substitution mit Hanfschäben negativ beeinflusst. Der Vergleich zwischen verschiedenen Bindemittelsystemen (UF-Harz, 25 % Weizenprotein in der Deckschicht und PF-Harz) hat gezeigt, dass die mit UF-Harz gebundenen Varianten die höchsten Festigkeiten hervorrufen. Hinsichtlich einer späteren umweltfreundlichen Entsorgung der Werkstoffe wurde beobachtet, dass die Hanf- Varianten von holzabbauenden Pilzen sehr viel besser abgebaut wurden als die vergleichende Referenz. Förderlich beim Holzabbau war ebenfalls der Einsatz natürlicher Bindemittel. | Dr. Kurt Nonninger Tel.: +49 2932 302-400 kurt.nonninger@pfleiderer.com Pfleiderer Holzwerkstoffe GmbH - Geschäftsbereich Holzwerkstoffe - Forschung und Entwicklung Westring 19-21 59759 Arnsberg | X | FPNR |
| 15.04.2008 | 15.02.2010 | 22018507 | Verbundvorhaben: Mop Fan und Elektrofilter: Ein innovativer Ansatz zur Reinigung von Produktgasen aus der Biomassevergasung (EMF-Projekt); Teilvorhaben 2: E-Filter Entwicklung und Evaluation des Abscheidungsverhaltens verschiedener Teerkomponenten | Entwicklung und Verbesserung der Reinigung der Produktgase aus der Biomassevergasung. Die Effizienz der neuartigen Filtertechnologie, mop fan wird bezügl. der Reduzierung von Partikeln, Ammoniak und Schwefel untersucht. Verschiedene Parameter des Elektrofilters werden hinsichtlich ihrer Sensitivität bezügl. unterschiedlicher Teerkomponenten des Produktgases untersucht. Ziel ist die Verbesserung des Teerabscheideverhaltens des Elektrofilters. Weiterhin soll die Kombination der beiden Filtertechnologien und ihre Einsatzmöglichkeiten bei der Produktgasreinigung erstmals betrachtet und getestet werden. Nach Auslegung und Konstruktion des Elektrofilters werden die Bauteile gefertigt und zum Aufstellungsort transportiert. Die Montage des Filters findet am Aufstellungsort durchgeführt. Durch die Ergebnisse dieses Vorhabens wird eine Verbesserung der Reinigung von Produktgasen aus Biomassenutzung erreicht. Dieses gilt bezügl. der Langlebigkeit der eingesetzten Anlagenkomponenten sowie des wirtschaftlichen Betriebs solcher Anlagen. Gerade hinsichtlich einer zunehmenden Nutzung nachwachsender Rohstoffe ist die Optimierung derartiger Anlagen sinnvoll. | Dipl.-Ing. Holger Oldenburg Tel.: +49 451 530 7737 holger.oldenburg@beth-filter.de ECOPLANT Filtration GmbH Maria-Goeppert-Str. 22 23562 Lübeck | X | FPNR | |
| 15.04.2010 | 31.12.2013 | 22018508 | Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Verbundvorhaben: Sätechnik; Teilvorhaben 2a: Erprobung adaptierter Säverfahren/-techniken im Vergleich zu herkömmlichen zur Direktsaat von Kamille, Melisse und Baldrian unter verschiedenen Standortbedingungen - Standorte Thüringen | Ziel des Projektes war es, für die drei Beispielskulturen Kamille, Melisse und Baldrian neue verfahrenstechnische und technische Lösungen für die Bestandesetablierung im Vergleich zur herkömmlichen Technik zu prüfen. Bei Kamille ging es dabei primär um die Gewährleistung einer hohen Feldaufgangsrate und gleichmäßiger Bestandesdichten. Für Melisse und Baldrian, beides Kulturen, die gegenwärtig durch Pflanzung etabliert werden, stand die Etablierung der Bestände durch Aussaat im Vordergrund. Im ersten Projektteil wurde dazu vom Institut für Landtechnik der Universität Bonn speziell für die Anforderungen der einzelnen Pflanzenarten modifizierte Sätechnik hinsichtlich ihrer Eignung in Parzellenversuchen, überwiegend in der Versuchsstation Großenstein, getestet. Bei Kamille kam die mechanische Drillmaschine Lemken Saphir 7 mit Trapezpackerwalze und Vorandruckrollen, bei Melisse und Baldrian die pneumatische Kverneland Mini-Air Nova mit speziellen Säscheiben zum Einsatz. Für die Dammsaat bei Baldrian war die Maschine zusätzlich mit Dammhäufler und Dammformwalze ausgerüstet. In die Versuche wurden zudem behandelte Saatgutpartien (coating, upgrading, etc.) aus dem Vorhaben "Verbesserung der Auflaufeigenschaften von Kamille, Melisse und Baldrian" in die Versuche einbezogen. Im weiteren Projektverlauf erfolgte eine Prüfung aussichtsreicher Varianten in Praxisexperimenten in den Agrarunternehmen Nöbdenitz und Ranis, wobei sich die Arbeiten hauptsächlich auf Kamille und in eingeschränktem Umfang auf Baldrian konzentrierten. Ziel der Versuche war es, die modifizierte Technik im Vergleich zur betriebsüblichen bezüglich ihrer Praxistauglichkeit zu testen. | Bei Kamille kamen vier Parzellenversuche zur Anlage. Die modifizierte Sätechnik Saphir schnitt bei allen Versuchen besser bzw. vergleichbar mit der Parzellendrilltechnik ab. Ähnliche Ergebnisse zeigte die Maschine auch in den vier Praxisversuchen in der AG Nöbdenitz. Hier gelang es, mit der Saphir in ähnlicher Fahrgeschwindigkeit und gleicher Saatstärke gleiche bzw. höhere Aufgangsraten zu erzielen wie mit der betriebsüblichen Technik. Teilweise waren damit ein ausgeglicheneres Bestandesbild und ein gleichmäßigerer Blühhorizont verbunden, was nach ersten Ergebnissen bei maschineller Ernte zu einer Senkung der Ernteverluste und dadurch höheren Erträgen führen kann. Es ist davon auszugehen, dass die speziell für die Aussaat von Kamille modifizierte Drilltechnik für bindige Lössböden, wie in Großenstein bzw. Nöbdenitz, sehr gut geeignet ist. Schwieriger war es auf dem leichteren und steinreicheren Standort der AG Ranis optimale Bodenverhältnisse für einen effizienten Einsatz der Saphir zu treffen. Trotzdem konnte die Maschine auch hier bei passenden Verhältnissen ihre Eignung unter Beweis stellen. Bei Melisse gelang es, bei den Frühsommersaaten geschlossene Bestände zu etablieren. Insbesondere im zweiten Versuchsjahr schnitt dabei die Mini-Air besser ab als die Parzellendrillmaschine und erzielte, trotz deutlich geringerer Saatstärken, höhere Bestandesdichten bei gleichmäßigerer Pflanzenverteilung. Zur Minimierung des Risikos scheint eine Bedeckung der Saat mit Zuschlagstoffen günstig zu sein. Die Versuche im Baldrian zeigten, dass es durch aus möglich ist, Bestände durch Saat mit und ohne Damm zu etablieren. Allerdings kommt, insbesondere bei der Dammsaat, den Bodenverhältnissen immense Bedeutung zu. Sowohl bei Melisse als auch bei Baldrian sollte unbedingt die Möglichkeit der Beregnung nach der Saat gegeben sein. Insgesamt lieferten die durchgeführten Versuche wertvolle Ansatzpunkte, die es jedoch bei Melisse und Baldrian bis zur Praxisreife weiterzuverfolgen gilt. | Torsten Graf Tel.: +49 3641 683-146 torsten.graf@tll.thueringen.de Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TLLLR) - Thüringer Zentrum Nachwachsende Rohstoffe Naumburger Str. 98 07743 Jena | X | FPNR |
| 01.08.2011 | 31.01.2014 | 22018509 | Verbundvorhaben: Steigerung der Biogasausbeute durch den Eintrag von Schallwellen geringer Intensität in den Fermentationsprozess; Teilvorhaben 1 | Ein Großteil der Biogasanlagen arbeitet, trotz der besonderen Vergütungsregelungen des neuen Energieeinspeisegesetzes, an ihrer Wirtschaftlichkeitsgrenze. Eine wesentliche Ursache hierfür ist die sich bereits im Jahr 2008 andeutende Verknappung und Verteuerung der Gärsubstrate. Da jedoch das Ziel der gegenwärtigen Förderpolitik der Bundesregierung darin besteht, einen sich weitgehend selbst regulierenden Markt für erneuerbare Energien zu schaffen, muss auch die Effizienz bei der Nutzung dieser Energien gesteigert werden. In einer Zusammenarbeit von Biotechnologen, Automatisierungs- und Verfahrenstechnikern soll versucht werden, durch den effizienten Eintrag von Schallwellen mit Frequenzen < 20 kHz die Biogaserträge durch stärkeren Aufschluss von lignozellulosehaltigen Strukturen zu steigern und gleichzeitig weitere Erkenntnisse über das symbiotische Ökosystem eines Bioreaktors zu gewinnen. Im Projekt sollen Schallwandler direkt in die Fermenter eingebracht und vorerst die Schallausbreitung untersucht werden. Anschließend ist geplant diskontinuierliche und kontinuierliche Gärversuche unter Variation wesentlicher Parameter der Beschallung durchzuführen. Darauf aufbauend soll einerseits die Wirkung auf die Biologie und andererseits der kybernetische Aspekt der Beschallung durch eine Modellbildung und eine darauf aufbauende Steuerung/ Regelung und gesamtwirtschaftliche Optimierung des Biogasprozesses untersucht werden. | In Batchversuchen konnte nachgewiesen werden, dass durch eine Beschallung des Fermenterinhalts die zeitlich gebildete Methanmenge gesteigert werden kann. Die erreichbaren Mehrausbeuten liegen, bezogen auf den unbeschallten Betrieb, bei etwa 8%. Dabei erwiesen sich Schallfrequenzen im oberen hörbaren Bereich oder im Ultraschallbereich bis 24 kHz als am wirksamsten. Die effektiv eingetragenen Energiemengen sind äußerst gering, so dass Desintegrationseffekte als Ursache für die Erhöhung der gebildeten Methanmenge praktisch ausgeschlossen werden können. Vielmehr muss eine Anregung der Methanbakterien als Ursache für die vermehrte Methanbildung vermutet werden. Anhand einer ersten Skalierung des beschallten Volumens auf das Fünffache wurde zudem festgestellt, dass hinsichtlich der pro Volumeneinheit eingebrachten Schallenergie offenbar eine Grenze existiert, bei deren Überschreitung die gebildete Methanmenge nicht weiter zunimmt. Unabhängig von der Möglichkeit einer weiteren Verringerung der pro Volumeneinheit Gärsubstrat zugeführten Schallenergie kann bei Verwendung einer energieoptimierten Beschallungstechnik bereits auf der Basis der Versuchsergebnisse des kontinuierlichen Referenzversuches davon ausgegangen werden, dass die aus dem Methan-Mehrertrag erzeugbare Elektroenergiemenge die zur Beschallung eingesetzte Energiemenge deutlich übersteigt. Hinsichtlich der Anwendung der Technologie wurde die Einflussgröße der Beschallung in eine vorhandene Regelungs- und Optimierungsstrategie für Biogasanlagen integriert. | B. Eng. Robert Röver Tel.: +49 3671 626008-0 r.roever@esch-online.de E.S.C.H. Engineering Service Center und Handel GmbH – Verfahrensentwicklung Wittmannsgereuther Str. 101 07318 Saalfeld/Saale | X | FPNR |
| 01.02.2013 | 31.07.2014 | 22018512 | Gewinnung von Milchsäure sowie 1,2-Propandiol aus Grassilage | In einem Vorgängerprojekt (22025407) wurde die Nutzung von Grassilage für die Herstellung von Ethanol als Biokraftstoff untersucht. Im hier beantragten Projekt soll die Produktion weiterer Produkte mit höherer Wertsteigerung, insbesondere von racemischer Milchsäure, die in Folgeprozessen eingesetzt werden kann, untersucht werden. Ein Beispiel für einen solchen Milchsäure-Folgeprozess ist die Gewinnung von 1,2-Propandiol. Es sollen die im vorangegangenen Verbundprojekt entwickelten Verfahren, insbesondere jene zur Hydrolyse von Silagepresskuchen und zur Aufarbeitung von Milchsäure, weiter optimiert sowie die Fermentation der Hydrolysate zu Milchsäure untersucht werden. Diese soll anschließend mit von der ThyssenKrupp Uhde GmbH entwickelten Verfahren aufgearbeitet und zu 1,2-Propandiol umgesetzt werden. Bei erfolgreichem Abschluss der hier beantragten Arbeiten besteht seitens der ThyssenKrupp Uhde GmbH prinzipielles Interesse an einer gemeinsamen Fortführung der Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet der biotechnologischen Silagenutzung. Ausgehend von Grünschnitt wird eine Optimierung der Silierung zur Erhöhung des Milchsäuregehaltes angestrebt. Durch eine optimierte Hydrolyse der Silage und Etablierung einer spektrometrischen Prozessüberwachung erfolgt anschließend die weitere Fermentation der Hydrolysate zu Milchsäure, die nach der Aufarbeitung zu 1,2-Propandiol umgesetzt wird. Mittels Feststofffermentationen sollen hohe Substratkonzentrationen erzielt werden. | Im Rahmen des Forschungsprojektes konnte ein Verfahren zur Gewinnung von Milchsäure aus Grassilage erfolgreich etabliert werden. Die nahezu vollständige Umwandlung der fermentierbaren Zucker in der Silage zu Milchsäure konnte durch die entwickelte Methodik erreicht werden. Die Silage wurde hierbei in Silage-Presssaft und -Presskuchen fraktioniert. Der Silage-Presskuchen konnte nach Liquid-Hot-Water (LHW)-Vorbehandlung entweder in Form einer getrennten Verzuckerung und Fermentation oder in einer simultanen Verzuckerung und Fermentation zu Milchsäure mittels Lactobacillus delbrueckii sp. lactis umgesetzt werden, wobei Letzteres zu bevorzugen ist. Maßgeblich für die Auswahl des Prozesses ist dessen wirtschaftliche Beurteilung. Durch die thermische Vorbehandlung konnte hierbei die Enzymbeladung deutlich gesenkt werden. Überdies konnten komplexe Medienbestandteile komplett durch die Rückführung des Silagepresssaftes zur Fermentation ersetzt werden. Neben der Grasssilage wurde der Einsatz von Buchenholz untersucht. In Erweiterung der LHW-Vorbehandlung zur Extraktion der Hemicellulose wurde eine Organosolv-Behandlung zur Gewinnung des Wertstoffes Lignin nachgeschaltet. Mit steigenden Extraktionstemperaturen sowie dem katalytischen Zusatz anorganischer Säuren wie H3PO4 und H2SO4 konnte der Gehalt an Cellulose und damit die enzymatische Hydrolysierbarkeit gesteigert werden. Die Abtrennung und Isolierung der Milchsäure aus dem komplexen Säuregemisch konnte mittels Extraktion mit Tri-n-Octylamin und nachfolgender Destillation des gewonnenen Extraktes etabliert werden. | Prof. Dr Roland Ulber Tel.: +49 631 205 4043 ulber@mv.uni-kl.de Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau - Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik - Lehrgebiet Bioverfahrenstechnik Gottlieb-Daimler-Str. 49, Geb. 44/519 67663 Kaiserslautern | X | FPNR |
| 01.02.2015 | 31.12.2018 | 22018514 | Strukturreiche Nadelmischwälder - Steuerung des Wachstums, Überführung und Abschätzung der Nutzungsmöglichkeiten | Künftig ist von einem stark zunehmenden Anteil strukturreicher Wälder mit einer Vielzahl an Überführungsstadien auszugehen, ohne dass geeignete Planungsinstrumente zur waldbaulichen Steuerung und zur Herleitung von Nutzungsansätzen in solchen Beständen vorhanden sind. Zu einem ohnehin rückgängigen Nadelholzanteil treten also Planungsunsicherheiten in den verbleibenden, aber wesentlich heterogeneren Nadelwäldern hinzu, wovon Forstwirtschaft wie Sägewerke gleichermaßen betroffen sind. Dementsprechend dringend werden für diese Wälder zuverlässige Planungsinstrumente für eine zielgerichtete Behandlung und Nutzungsprognose benötigt. Hierzu soll der an der Abteilung Waldwachstum für die Behandlung von Überführungsversuchen entwickelte Simulator PEP, der auch für die forstliche Nutzungsplanung in heterogenen Beständen geeignet ist, zu einem praxistauglichen Planungsinstrument weiterentwickelt werden. Folgende Arbeitsschritte sind vorgesehen: (1) Entwicklung eines Langfristmoduls für längere Prognosezeiträume, so dass auch Nutzungsprognosen über ca. 50 Jahre möglich sind (2) Entwicklung eines Verjüngungsmoduls um den "Holzdurchfluss" in strukturreichen Wäldern zeitlich und mengenmäßig vollständig zu erfassen, (3) Anbindung v. PEP als Simulator an BI-Daten für Auswertungen auf Betriebsebene, (4) Anpassung des Programms an temporäre Inventurdaten bzw. einmalige Bestandeserhebungen zur Erweiterung der Anwendungsmöglichkeiten, (5) Entwicklung einer benutzerfreundlichen Oberfläche. | Dr. Joachim Klädtke Tel.: +49 761 4018-252 joachim.klaedtke@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg - Abt. Waldwachstum Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | FPNR | |
| 01.12.2016 | 31.05.2020 | 22018516 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines biopolymerbasierten Hydraulikfluides mit pflanzlichen Korrosionsschutzadditiven; Teilvorhaben 2: Untersuchungen der Biopolymerlösungen und Herstellung von korrosionsinhibitorreichen Pflanzenextrakten - Akronym: BioHydra | Im Rahmen des Projektes wird ein neuartiges Hydraulikmedium entwickelt, dessen Wasseranteil bei über 90% liegt und dessen weitere Komponenten primär auf nachwachsenden Rohstoffen basieren. Zur Einstellung der Viskosität und der Grundschmierung werden Biopolymere auf Kohlenhydratbasis verwendet. Da das Medium überwiegend aus Wasser besteht, steht bei der Additiventwicklung der Korrosionsschutz im Vordergrund. Hierfür werden sekundäre Pflanzenstoffe eingesetzt, die aufgrund ihrer chemischen Struktur ein hohes antikorrosives Potenzial aufweisen und konventionelle Korrosionsschutzadditive ersetzen. Das Projekt kann insbesondere zu den BMEL Förderschwerpunkt "Verarbeitung biogener Rohstoffe zu Zwischen- und Endprodukten" einen wesentlichen Beitrag zur weiteren Etablierung einer biobasierten Wirtschaft leisten. Hierzu zählen vor allem die Gewinnung des Biopolymers sowie die Nutzbarmachung von sekundären Pflanzenstoffen als Fein- und Spezialchemikalien für Hydraulikadditive. Die sekundären Pflanzenstoffe können aus biogenen Reststoffen (z. B. Agrar- und Lebensmittelindustrie sowie Holzindustrie) gewonnen werden. Der Projektablauf sieht zuerst vor eine Wasser-Biopolymermischung zu entwickeln, die aufgrund der chemischen Struktur eine hohe thermische, physikalische und mikrobiologische Stabilität aufweist und über eine ausreichende Langzeitstabilität verfügt. Parallel dazu wird ein Korrosionsschutzadditiv auf Basis von Pflanzenextrakten entwickelt. Neben der Identifizierung von synergistischen Effekten zwischen einzelnen Stoffklassen von sekundären Pflanzenstoffen, steht die Stabilisierung der antikorrosiv wirkenden Pflanzenextrakte in der Wasser-Biopolymermischung im Vordergrund. Nachdem die wesentlichen Eigenschaften des Korrosionsschutzadditivs bekannt sind, wird ein Additivpaket zusammengestellt sowie dessen Bestandteile aufeinander abgestimmt, um ein anwendungstaugliches Hydraulikfluid zu erhalten. | Im Rahmen des Teilvorhabens 2 wurden am Fraunhofer IVV verschiedene Biopolymerlösungen (Stärken und Cellulosen) bzgl. ihrer Eignung als Basismedium für wasserbasierte Hydraulikfluide gescreent. Dabei wurde ihre chemisch-physikalische Stabilität, tribologische Eigenschaften und ihrer Lagerstabilität untersucht. Eine Hydroxyethylcellulose konnte als vielversprechend für den Einsatz in wasserbasierten Hydraulikfluiden identifiziert werden. Außerdem wurde ein pflanzliches Korrosionsschutzadditiv für das biobasierte Hydraulikfluid entwickelt. Dieses soll fossile Korrosionsschutzadditive ersetzen. Hierzu erfolgte zunächst ein Screening sekundärer Pflanzenstoffe. Die antikorrosive Wirkung wurde mittels Späne/Filtrierpapierverfahren und mittels Masseverlust-Test untersucht. Auf Basis der Ergebnisse bzgl. der Einzelsubstanzen wurden am Fraunhofer IVV sechs pflanzliche Rohstoffe ausgewählt und für die Herstellung korrosionsinhibitorreicher Pflanzenextrakte genutzt. Dabei wurden zunächst die Extraktionsparameter variiert, um die antioxidative Kapazität der Extrakte zu maximieren. Die Pflanzenextrakte wurden anschließend hinsichtlich ihrer antikorrosiven Wirkung analysiert. Es wurden verschiedene Verdünnungen untersucht und festgestellt, dass für die meisten Rohstoffe eine 5-10%ige Extraktlösung die beste antikorrosive Wirkung erzielte. Teilweise wirkten auch bereits 1%ige Lösungen der Extrakte stark antikorrosiv. Die Kombination verschiedener Pflanzenextrakte war ebenfalls vielversprechend. Es konnten synergistische Effekte beobachtet werden. Es waren jedoch auch zum Teil prooxidative Effekte zu beobachten, die durch höhere Extraktkonzentrationen begünstigt werden. Im Rahmen des Projektes konnten Korrosionsinhibierungen von fast 90% erreicht werden. | Dr.-Ing. Thomas Herfellner Tel.: +49 8161 491-447 thomas.herfellner@ivv.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung (IVV) Giggenhauser Str. 35 85354 Freising | X | FPNR |
| 01.01.2019 | 31.12.2020 | 22018518 | Verbundvorhaben: Rechteckige Konstruktions-Hohlprofile aus biobasierten Multimaterialsystemen als Substitution von Metallprofilen; Teilvorhaben 2: Entwicklung umformfähiger Hohlprofile sowie der zugehörigen Klebstoff- und Herstellungstechnologie - Akronym: NaHoPro | Ziel des Forschungsansatzes ist die Erforschung und Charakterisierung von rechteckigen Hohlprofilen aus gewickelten Holzschichtstoffen mit gezielten technischen Verstärkungen zur Substitution von Standard-Metall-Hohlprofilen. Dabei soll die technische Herstellbarkeit des Profils durch einen zweistufigen Prozess erarbeitet werden. Hierbei soll zunächst aus einem Furnierband ein rundes (oder eckiges Profil mit großen Rundungen) gewickelt werden, welches dann in einem zweiten Prozessschritt partiell oder vollständig umgeformt wird. Das neuartige Verfahren soll im Rahmen des Projekts im diskontinuierlichen Laborstadium untersucht und auf seine Konkurrenzfähigkeit anderen Verfahren und Materialsystemen gegenüber geprüft werden. Zusätzlich werden, um eine spätere Variantenbildung zu vereinfachen, mittels digitaler Entwurfstechnik Methoden zur Verfügung gestellt, welche theoretische Planung und Auslegung von Charakteristika hinsichtlich Materialkombination und Geometrie ermöglichen. | Prof. Dr.-Ing. Ulrich Schwarz Tel.: +49 3334 657-370 ulrich.schwarz@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich III - Fachgebiet Gestaltung, Konstruktion und Herstellung von Produkten aus Holz Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | X | FPNR | |
| 01.12.2005 | 31.05.2008 | 22018605 | Verbundvorhaben: Prüfung und Optimierung von ionischen Flockungshilfsmitteln auf Stärkebasis in technischen Prozessen unter Einbeziehung eines online-Sensors zur Flockungsanalyse - 2. Phase (Teilvorhaben 2) | Gesamtziel des Vorhabens ist die Erstellung und Erprobung eines ganzheitlichen Flockungssystems, bestehend aus anionischen und kationischen Flockungshilfsmitteln auf Stärkebasis und einer Flockungsapparatur mit einem neuartigen Flockungssensor. Dieses Flockungssystem soll bei der Fest-/Flüssigtrennung von Hafenschlick auf der Hamburger Großanlage METHA III eingesetzt werden, um Stärkederivaten neue, ökonomische und ökologisch sinnvolle Einsatzgebiete zu erschließen. CUTEC: Neubau von drei Durchflussmessstellen, Optimierung und Anpassung der Stoffsysteme an den Flockungsreaktor, Konstruktion zweier Flockungsreaktoren (Pilotmaßstab), Umbau einer Container-Pilotanlage für Eindickung und Entwässerung, Entwicklung von Regelstrategien zur Minimierung des Flockungsmittelverbrauches, Erprobung der Pilotanlage auf METHA III. Institut TMC: Polymeranalytische Untersuchungen an Stärken und synth. FHM, experimentelle Stärkevernetzungen, Flockungsversuche. Erweist sich das zu entwickelnde Flockungssystem auf Basis von Stärke als wirtschaftlich konkurrenzfähig, wird es auf der Anlage METHA III zur Anwendung kommen. Des Weiteren sind Publikationen in Fachzeitschriften sowie auf Symposien vorgesehen. | Prof. Dr. Michael Sievers Tel.: +49 5323 933-243 michael.sievers@cutec.de Clausthaler Umwelttechnikinstitut GmbH (CUTEC-Institut) Leibnizstr. 21-23 38678 Clausthal-Zellerfeld | X | FPNR | |
| 01.11.2006 | 31.05.2010 | 22018606 | Verbundprojekt: Anwendung einer Fuzzy-Logikregelung für eine Hochdurchsatzbiogasanlage | Mit Hilfe der an der Hochschule für Angewandte Wissenschaften geschaffenen Grundlagen für eine vollautomatische Fuzzy-Logikregelung zur Vergärung von Speiseresten und Rübensilage im Labormaßstab soll die Versuchsbiogasanlage der Fachhochschule Nordhausen (Fermentervolumen 1m3 netto) zu einer Hochdurchsatzbiogasanlage ausgebaut werden. Zunächst erfolgt die Aufbauphase der Fuzzy-Logikregelung sowie die Konzeption und Anpassung der Versuchsanlage. In der ersten Hälfte des Projektzeitraumes erfolgen die Untersuchungen zur Ermittlung der Abbauraten bei steigender Fermenterbelastung. Der Einfluss stoßweiser Dosierungen wird ab dem zweiten Drittel des Vorhabens wiederkehrend alle 2-3 Monate über einen Zeitraum von je zwei Monaten erfolgen. Die Ausgangssubstrate werden auf verschiedene Parameter untersucht, es erfolgen bakterielle Begleituntersuchungen sowie die Bestimmung der Fermentationsmetabolite. Die im Labormaßstab entwickelte Fuzzy- Logikregelung soll in den halbtechnischen Maßstab umgesetzt, und somit eine funktionstüchtige Demonstrationsanlage geschaffen werden. Parallel wird die Fuzzy-Logikregelung Biogasanlagenbetreibern -im Hinblick auf Nachrüstung- vorgestellt. | Neuere Strategien zur Regelung von Biogasanlagen sehen die Anwendung von Neuro-Fuzzy-Methoden (NMF) vor. Es gibt in der Literatur etwa 20 Publikationen bislang, die sich mit Fuzzy-Regelung bei der Vergärung beschäftigen, aber es gibt äußerst wenig Literatur, die eine Fuzzy-Regelung tatsächlich anwendet, insbesondere bei Feststoffen. Ziel des Vorhabens war es, die vom Projektpartner Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg im Labormaßstab auf Basis von Speiseresten und sauerer Rübensilage entwickelte Fuzzy-Logikregelung an die 1m³ Versuchsbiogasanlage der Fachhochschule Nordhausen anzubinden und zu optimieren, sodass im Endziel eine effizientere Raumzeitausbeute bzw. bessere Auslastung einer Biogasanlage erreicht werden kann. Die angewendete Fuzzy-Logikregelung regelte über die drei konventionell zugänglichen Prozessparameter pH-Wert, Methananteil und spezifische Gasproduktion (spez. GPR) den gesamten Prozessbereich. Neu als Regelparameter war die spez. GPR. In einer ersten Versuchsreihe wurden die Abbauraten bei steigender Fermenterbelastung ohne Fuzzy-Logikregelung betrachtet, um in der folgenden Versuchsreihe mit Fuzzy-Logikregelung den Unterschied zu bewerten. Die Fermenterbeschickung erfolgte mit Triticale unter Zugabe von Wasser im Verhältnis 1:2 und Rückführung von Medium aus dem Auffangbehälter. Mit Hilfe der neuen Regelstrategie konnte unter betriebssicherer Prozessführung bei Monovergärung von Triticale eine Raumbelastung von 9 kg oTS/m³/d erreicht werden. Dies ist ein Vielfaches mehr als bisher bei landwirtschaftlichen Biogasanlagen unter Monovergärung von Getreide prozesssicher gefahren wird. Die im Vorhaben angewandte Fuzzy-Logikregelung kann problemlos an bestehenden landwirtschaftlichen Biogasanlagen ohne Umbaumaßnahmen nachgerüstet werden. | Prof. Dr. Gerd-Rainer Prof. Dr. Vollmer Tel.: +49 3631 420-353 vollmer@fh-nordhausen.de Hochschule Nordhausen Weinberghof 4 99734 Nordhausen | X | FPNR |
| 15.04.2010 | 31.12.2013 | 22018608 | Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Verbundvorhaben: Sätechnik; Teilvorhaben 2b: Erprobung adaptierter Säverfahren/-techniken im Vergleich zu herkömmlichen zur Direktsaat von Kamille, Melisse und Baldrian unter verschiedenen Standortbedingungen - Standorte Sachsen-Anhalt | Grundlage eines erfolgreichen Anbaus ist eine sichere und gleichmäßige Bestandesetablierung. Am kostengünstigsten ist dabei eine Etablierung durch Aussaat. Dies setzt, insbesondere bei Feinsämereien und keimbiologisch schwierigen Kulturen, eine der Pflanzenart angepasste Sätechnik voraus. Dazu wurden im Rahmen des Verbundvorhabens Sätechnik von den Projektpartnern der Universität Bonn am Markt bereits bestehende Sämaschinen modifiziert. Die Prüfung der Technik erfolgte unter ständiger Weiterentwicklung in Parzellenversuchen und Praxisbetrieben in Sachsen-Anhalt als einem von drei Standorten in Deutschland. Die adaptierten Sägeräte wurden mit einer herkömmlichen Versuchs- bzw. Betriebstechnik bei verschiedenen Saatstärken und Saatterminen verglichen. Des Weiteren wurden die aussichtsreichsten Saatgutvarianten aus dem Verbundvorhaben "Verbesserung der Auflaufeigenschaften von Kamille, Melisse und Baldrian" (Förderkennzeichen 22029608 und 22029708) in die Parzellenversuche mit einbezogen. Außerdem wurde bei Melisse und Baldrian eine Bedeckung des Saatgutes mit Zuschlagstoffen (Perlit und Vermiculit) bei Aussaat mit der modifizierten Technik untersucht. | Die modifizierte Lemken Saphir 7 hat sich bei Kamille bewährt. Eine Reduzierung der Saatstärke scheint mit dieser Technik möglich zu sein. Eine Behandlung des Kamillesaatgutes mit dem Fungizid Poncho 600 kann den Ertrag steigern. Bei Melisse und Baldrian birgt die kostengünstigere Aussaat im Vergleich zu einer Pflanzung ein höheres Anbaurisiko. Starke Niederschläge aber auch lange Trockenphasen gefährden das Auflaufen der Saat. Deshalb sollte die Möglichkeit einer Zusatzbewässerung für eine zügige und sichere Bestandesetablierung und -führung vorhanden sein. Dennoch konnten in Parzellenversuchen beide Kulturen mit der adaptierten Kverneland Mini Air Nova bei einer Saatstärke von 2,6 bzw. 2,88 kg/ha erfolgreich etabliert werden. Eine Bedeckung des Melissesaatgutes mit Perlit oder Vermiculit kann den Feldaufgang zusätzlich verbessern. Der Einfluss einer Saatgutbehandlung auf den Feldaufgang von Melisse und Baldrian lässt sich nicht abschätzen, da die entsprechenden Versuche wegen unzureichender Bestandesetablierung abgebrochen wurden. Bei Melisse erzielten die Drillvarianten vergleichbare Erträge wie die Pflanzung. Die vorgesehenen Untersuchungen der Inhaltsstoffe in den Baldrianwurzeln konnten innerhalb der gesamten Projektlaufzeit nicht durchgeführt werden, da kein Versuch einen erntewürdigen Zustand erreichte. | Isolde Reichardt Tel.: +49 3471 334-225 isolde.reichardt@llfg.mlu.sachsen-anhalt.de Landesanstalt für Landwirtschaft, Forsten und Gartenbau Sachsen-Anhalt - Zentrum für Acker- und Pflanzenbau Strenzfelder Allee 22 06406 Bernburg (Saale) | X | FPNR |
| 01.08.2013 | 31.12.2016 | 22018611 | Entwicklung eines Verfahrens zur Direktverflüssigung von Biomasse bzw. Lignin basierend auf dem Verfahren der Braunkohle-Verflüssigung | Die Kohleverflüssigung ist seit langer Zeit bekannt. Dieses Verfahren soll nun auf Lignin übertragen werden. Dabei soll geprüft werden, ob sich das Produkt als Kraftstoff eignet. Die Direktverflüssigung von Biomasse, d. h. die direkte Kraftstoffherstellung gilt im Vergleich zur Kohleverflüssigung als schwierig bis unmöglich. In dem vorgeschlagenen Projekt sollen daher nicht nur Lignine sondern auch ligninreiche Biomasse untersucht werden. Dies sind beispielsweise Gärreste, Waldrest-Holz, Schnittmaterial aus Kurzumtriebsplantagen und andere holz- oder halmartige Biomassen. Auf diese Weise soll geklärt werden, was die enthaltenden Kohlehydrate für einen Einfluss haben, und warum es so schwierig ist, flüssige Produkte hoher Qualität zu erzeugen. Zunächst erfolgt die Übertragung von Erkenntnissen der Kohle-Verflüssigung auf Biomasse. Dazu wird ein kleiner, gerührter Laborreaktor aufgebaut. Hier werden zunächst Experimente zur Parameteroptimierung mit Braunkohle, dann mit Lignin und Biomasse durchgeführt. Begleitend erfolgt ein Katalysatorscreening in Mikroautoklaven und eine Systembewertung zur Bereitstellung des benötigten Wasserstoffs. Am Schluss werden die Erkenntnisse, speziell zum Verhalten der unterschiedlichen Ausgangsmaterialien, wissenschaftlich ausgewertet und das Verfahren hinsichtlich Kosten und Umweltaspekten bewertet. | Prof. Dr. Nicolaus Dahmen Tel.: +49 721 608-22596 nicolaus.dahmen@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (Großforschungsaufgabe) - Institut für Katalyseforschung und -technologie (IKFT) Hermann-von-Helmholtz-Platz 1 76344 Eggenstein-Leopoldshafen | X | FPNR | |
| 01.04.2016 | 30.04.2020 | 22018614 | Genetische Anpassung und Variation an der Frosttoleranz beteiligter Gene in der eingeführten Baumart Sequoia sempervirens, einer schnell wachsenden Wertholzbaumart und ihre Perspektive für die deutsche Forstwirtschaft - Akronym: Sequoia | Sequoia sempervirens ist auf geeigneten Standorten die mit Abstand wüchsigste Baumart, liefert eines der wertvollsten Nutzhölzer dieser Welt und ist durch ihre Stockausschlagfähigkeit auch für eine Dendromasseproduktion mit niedrigen Umtriebszeiten eine viel versprechende Option. Bisher mit geringer genetischer Diversität nur in milden Klimazonen Deutschlands angebaut, werden mit dem Vorhaben durch Herkunftsvergleiche und forstgenetische Analysen frosttolerante Genotypen selektiert und in der Folge durch Anbauten und Samenplantagen mit breiter Diversität der Allgemeinheit zur Verfügung gestellt. Zunächst werden bereits vorhandene Pflanzen mit Hilfe molekulargenetischer Marker genotypisiert und entsprechend ihren Orginalstandorten zugeordnet. Basierend auf Klimakammerkontrollversuchen und Beobachtungen im Feld werden Gruppen frosttoleranter und -empfindlicher Herkünfte/Exemplare differenziert, ihre unterschiedliche Genexpression durch RT-qPCR- und mRNA-Sequenzierung, durch PCR-Amplifikation und Sequenzierung von Kandidatengenen analysiert und die genetische Variation verglichen. Mit Frosttoleranz assoziierte SNPs, Allele und Haplotypen werden in den Kandidatengenen identifiziert. | Durch die intensive Analyse der genetischen Struktur, basierend auf neutralen und adaptiven Marken, im natürlichen Verbreitungsgebiet und den Vergleich der Herkünfte in ihrer Frosttoleranz, konnte festgestellt werden, dass eine herkunftsbasierte Selektion nicht ausreichend ist. Die genetische und phänotypische Varianz innerhalb der Herkünfte, ist größer als erwartet. Dies kann an der jahrhundertelangen forstlichen Nutzung des Küstenmammutbaums liegen, sodass die natürliche genetische Struktur im natürlichen Verbreitungsgebiet durch den menschlichen Einfluss verwischt wurde. Der Effekt wird durch die hohe genetische Diversität und die Hexaploidie verstärkt. Das Projekt legt im Hinblick auf die Genetik erstmalig wissenschaftliche Grundlagen für den polyploiden Küstenmammutbaum. Dies betrifft insbesondere die Einschätzung der genetischen Variabilität innerhalb und außerhalb des natürlichen Verbreitungsgebiets und des Anpassungspotentials. Bisher wurden die genetischen Ressourcen des Küstenmammutbaums nur geringfügig beschrieben und bewertet. Die ersten Ergebnisse zeigen, dass erfolgreich genetische Marker entwickelt werden konnten, die für die Messung der genetischen Variation in Populationen und Beständen verwendet werden können. | Prof. Dr. Konstantin Krutovsky Tel.: +49 551 39-33537 kkrutov@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. für Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung Büsgenweg 2 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.03.2017 | 30.06.2019 | 22018616 | Nachwuchsgruppe: Mikrobielle Produktion flüssiger Kohlenwasserstoffe als infrastrukturkompatible Treibstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe - Phase II (Drop-In biofuels) - Akronym: dropin-biofuels | Im Rahmen des Förderprogramms "Nachwachsende Rohstoffe" der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR), Förderträger des BMEL, wurde die Nachwuchsgruppe "mikrobiellen Produktion von Kohlenwasserstoffen als 'Drop-In' Krafstoffe" an der Technischen Universität Darmstadt weitergeführt. Ziel der Arbeiten ist es, flexible und robuste Plattformen für die Herstellung definierbarer Kohlenwasserstoffe zum direktem Einsatz in Verbrennungsmotoren aus nachwachsenden Rohstoffen zu entwickeln. Hierzu wurden zwei mikrobielle Systeme parallel entwickelt . In einem auf dem Bakterium Bacillus subtilis basierenden System wird eine definierte de-novo-Synthese angestrebt, während im zweiten auf der oleogenen Hefe Yarrowia lipolytica basierten System der Kohlenwasserstoff aus dem Abbau zelleigener Speicherstoffe ensteht. Um dieses Ziel zu erreichen, wurden moderne Methoden der Genomsequenzierung und -manipulation, die gezielte Analyse und Optimierung von beteiligten Stoffwechselwegen ("metabolic engineering") sowie Hochdurchsatz-Bioverfahrenstechniken miteinander kombiniert. Zur Gewährleistung einer optimalen Gesamtökonomie, wird bei der Prozessentwicklung -neben der Kohlenwasserstoff-Sekretion, die Bildung und Sekretion von hochwertigen Nebenprodukten, wie Enzymen, berücksichtigt. Produkt-, Stamm- und Prozessentwicklung werden frühzeitig miteinander gekoppelt und der für einen kommerziell erfolgreichen Prozess notwendige Maßstab durch Skalierungsuntersuchungen frühzeitig berücksichtigt. | Das Projekt lässt sich nach den verwendeten Organismen in einen Hefe- und einen bakteriellen Bereich einteilen. Für den hefebasierten Bereich wurden zuvor identifizierte Yarrowia lipolytica Produktionsstämme verwendet. Es wurden die heterologe Expression Fettsäure-decarboxylierender Enzyme weiter untersucht. Für die zuvor bioinformatisch charakterisierten Paare der sog. ADO/AAR konnte bis zum Ende des Vorhabens keine signifikante Produktion von Kohlenwasserstoffen nachgewiesen werden. Im Gegensatz hierzu konnte mit einer Photodecarboxylase (CvFAP) eine Kohlenwasserstoffbildung gezeigt werden. Entsprechende erste Bioprozesse wurden entwickelt und publiziert (Bruder et al. 2019, https://doi.org/10.1186/s13068-019-1542-4). Ebenso konnte die Charakterisierung der industriell vielversprechenden Stämme zur Lipid Produktion (Hackenschmidt et al. 2019, https://doi.org/10.1093/femsyr/foz068) sowie Versuchen zur Produktion Isoprenbasierter Kohlenwasserstoffen (Bruder et al. 2019, https://doi.org/10.1002/ejlt.201900172) publiziert werden. Für das bakteriell basierte System konnte mit replizierenden Zellen keine signifikante Produktion von Kohlenwasserstoffen erreicht werden. Auf Basis des reduzierten Genoms des Expressionswirts B. subtilis wurde jedoch eine robuste Expressionsplattform generiert und um neuartige Methoden erweitert (Nadler et al., https://doi.org/10.3389/fbioe.2018.00207). Auf Basis dieser konnte die oben genannte CvFAP auf Sporen von B. subtilis präsentiert werden und eine in vitro Decarboxylierung von Fettsäuren zu Kohlenwasserstoffen gezeigt werden. Sowohl Hefe als auch Bakterien Stämme konnten im Rahmen von Technologietransfers an die Industrie übertragen werden. | Dr. Johannes Kabisch Tel.: +49 6151 16-22044 kabisch@bio.tu-darmstadt.de Technische Universität Darmstadt - Fachbereich Biologie - Fachgebiet Computergestützte Synthetische Biologie Schnittspahnstr. 10 64287 Darmstadt | X | FPNR |
| 01.03.2019 | 31.12.2020 | 22018618 | Verbundvorhaben: Warenwirtschaft für den kleinparzellierten Nicht-Staatswald; Teilvorhaben 2: Informationssysteme zur Steuerung forstbetrieblicher Prozesse - Akronym: WAWIKA | Im Rahmen des Projektes sollen Aspekte der Datenbereitstellung für die Bündelung, Kontrahierung, Prozessierung und Fakturierung von Holzmengen betrachtet werden. Wie in der Waldstrategie 2020 des Bundesministeriums für Landwirtschaft, Ernährung und Verbraucherschutz (BMELV) ausgeführt, ist zur Sicherung der Markttransparenz und als Entscheidungsgrundlage für unternehmerische und politische Entscheidungen eine fundierte Datengrundlage erforderlich. Insbesondere, da Auswertungen von Expertenszenarien zeigen, dass der Holzrohstoffbedarf in Deutschland weiter steigt. Besonders dringlich ist die Einführung moderner Datenbereitstellungsverfahren bei der Betreuung und Bewirtschaftung von Kleinprivatwäldern, da hier vielfach veraltete Insel-Systeme mit Datenbrüchen und -lücken existieren. | Prof. Dr. Bernhard Möhring Tel.: +49 551 3933421 bmoehri@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Forstökonomie und Forsteinrichtung Büsgenweg 5 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.03.2007 | 31.12.2008 | 22018706 | Kampagne zur industriellen Etablierung von Polypropylen-Naturfaser-Spritzguss (PP-NF) und Wood-Plastic-Composites (WPC) - Teil II | Ziel der Kampagne ist die zügige Etablierung von PP-Naturfaser-Spritzguss in der Industrie - unter möglichst effizientem Einsatz von Fördermitteln. Mittelbares Ziel ist es, hierdurch den Absatz der heimischen Naturfasern Flachs und Hanf, aber auch der Holzfaser, in neuen und zukunftsträchtigen Märkten zu fördern. Um das Ziel der Etablierung von PP-Naturfaser-Spritzguss in der Industrie erreichen zu können, ist eine umfassende Informations- und Kontaktkampagne das geeignete Mittel. An diesem zweiten Teil der Kampagne werden nur die Unternehmen beteiligt, die sich an dem beschriebenen Kommunikations- und Kooperationsprozess aktiv beteiligen und die bereits im ersten Teil der Kampagne engagiert und zuverlässig mitgearbeitet haben. Jedoch können aktuelle Entwicklungen der Branche weiteren Unternehmen die Beteiligung ermöglich, beispielsweise die Etablierung von Wood-Plastic-Composite (WPC), die den PP-NF technisch nahe stehen. Es sind acht Module geplant: A) Produktkatalog; B) Fachartikel; C) Internetseite; D) Kongress; E) Roadshow; F) Workshop; G) Seminare; H) Messungen. Fachartikel, Datenbank, Broschüre werden Basis für zukünftig Entscheidungen in Materialwahl und Konstruktion. | Dipl.-Phys. Michael Carus Tel.: +49 2233 48-1440 michael.carus@nova-institut.de nova-Institut für politische und ökologische Innovation GmbH Leyboldstraße 16 50354 Hürth | X | FPNR | |
| 15.04.2010 | 31.07.2013 | 22018708 | Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Verbundvorhaben: Sätechnik; Teilvorhaben 2c: Erprobung adaptierter Säverfahren/-techniken im Vergleich zu herkömmlichen zur Direktsaat von Kamille, Melisse und Baldrian unter verschiedenen Standortbedingungen - Standorte Rheinland-Pfalz | Ziel des Projektes ist es, für die drei Beispielkulturen Kamille, Melisse und Baldrian neue verfahrenstechnische und technische Lösungen für die Bestandesetablierung in Parzellenversuchen im Vergleich zu herkömmlicher Technik zu prüfen. Bei Melisse und Baldrian steht dabei die Etablierung der Bestände durch Saatverfahren im Vordergrund, bei Kamille sollen durch ein optimales Saatverfahren gleichmäßige Bestandesdichten garantiert werden. Im ersten Teil des Projektes wird die durch das Institut für Landtechnik der Universität Bonn modifizierte Sätechnik in Parzellenversuchen mit der bis dato herkömmlilchen Technik verglichen und getestet. Die Varianten oder Verfahren, die sich im Projektverlauf als geeignet erweisen, sollen im Praxisexperiment bezüglich ihrer Eignung für den großflächigen Anbau geprüft werden. Ab dem 2. Projektjahr werden vorbehandelte Saatgutpartien (Beizung, Pillierung, Inkrustierung) in die Prüfung mit einbezogen. | Prof. Dr. Karl Schockert Tel.: +49 6321 671-235 karl.schockert@dlr.rlp.de Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum (DLR) - Rheinpfalz - Kompetenzzentrum Gartenbau (KoGa) Klein-Altendorf 2 53359 Rheinbach | FPNR | ||
| 01.10.2009 | 31.12.2009 | 22018709 | Stoffliche Verwertung von Kohlenhydraten in der Bundesrepublik Deutschland | Das Ziel des Vorhabens war es, die stoffliche Verwertung von Kohlenhydraten in der Bundesrepublik Deutschland, somit von Zucker, Stärke und Zellulosen für die Jahre 2007-2009 quantitativ zu erfassen, in den Kontext des internationalen Handels zu stellen und Nutzungstrends zu identifizieren. Diese Datenbasis kann/soll zur Formulierung und zum Monitoring der Wirkungen von geeigneten Steuerungsinstrumenten für die stoffliche Nutzung von Kohlenhydraten herangezogen werden und stellt Entscheidungshilfen für Industrien bereit, die beabsichtigen Kohlenhydrate verstärkt in der Herstellung von Konsumprodukten einzusetzen. Diese Studie hat zuerst die verfügbaren publizierten Informationen und relevanten statistischen Daten zusammengetragen und analysiert. Hierzu gehörte auch die Auswertung der unter den jeweiligen Harmonized Systems (HS) Codes des WTO Handelsregisters zusammengefassten Import- und Exportmengen. Der Wert der Arbeit ergab sich jedoch besonders aus der Auswertung von zahlreichen Interviews mit Vertretern von Industrien, die Kohlenhydrate, somit Stärke, Zucker und Zelluloseprodukte nutzen, herstellen oder handeln. Es wurde erwartet, dass über die Auswertung von derartigen Interviews, die nur deshalb Aussicht auf Erfolg hatten, da der Antragsteller seit mehr als 15 Jahren für diese Industrie beratend tätig ist, deutlich zuverlässigere Informationen erhoben werden konnten, als dies durch das Zusammentragen und Neuinterpretieren von bereits veröffentlichten Daten der Fall gewesen wäre. | Die Analyse der Stoffströme von Zucker-, Stärke- und Zelluloseprodukten über die vergangenen Jahre 2006-2009 zeigt deutlich, dass die Rohstoffbasis für stoffliche Nutzungen von Kohlenhydraten in Deutschland ausgesprochen günstig ist, da der Anteil von Getreide, der für industrielle Nutzungen verwendet wird, bei einer seit vielen Jahren bestehenden Getreide-Überschussproduktion, nur wenige Prozent beträgt und bei dem Primat des Erhalts des Zuckerrübenanbaus auch weiterhin hohe Zuckermengen für industrielle Nutzungen zur Verfügung stehen werden. Existierende Potentiale werden bei weitem nicht ausgeschöpft. Das Vorhaben diente der Verbesserung der Daten- und Informationsbasis zum Thema stoffliche Verwertung von Kohlenhydraten. Es lieferte konkrete Planungs- und Steuerungsgrundlagen für öffentliche Institutionen und private Industrien. Nutzer können mit den in der Studie dargestellten Daten Steuerungsinstrumente besser und realitätsnäher konzipieren, eventuellen Marktentwicklungen anpassen und den Effekt von Steuerungsmaßnahmen besser überprüfen. Für industrielle Nutzer wird eine Datenbasis geschaffen und bereitgestellt, die Standorts- und Produktionsentscheidungen erleichtern, auf sicherere Grundlagen stellt und den verfügbaren Ressourcen in Deutschland anpasst. Insgesamt wird somit ein Beitrag zur wirtschaftlich nachhaltigen, sozial angepassten und ökologisch orientierten stofflichen Nutzung nachwachsender Rohstoffe geleistet. | Dr. agr. Ulrich März Tel.: +49 7622-5138 eco.sys@stepnet.de ECO SYS Gesellschaft für Analytik und Projektmanagement mbH Hebelstr. 5 79650 Schopfheim | X | FPNR |
| 16.01.2007 | 30.06.2007 | 22018806 | Erstellung eines Leitfadens: Grundlagen der Qualitätssicherung im Arznei- und Gewürzpflanzenanbau - erste Schritte für den Aufbau eines QS-Systems | Ziel des Vorhabens war die Erarbeitung und Publikation eines Leitfadens, der einerseits leicht verständlich Basiswissen über die Zertifizierung im Heil-, Duft- und Gewürzpflanzenbereich präsentiert und andererseits eine praxisorientierte, schrittweise Schablone für die Erarbeitung der grundlegenden Arbeits- und Nachweisdokumente darstellt. Das Kooperationsprojekt zwischen der Pharmaplant GmbH und dem DLR Rheinpfalz teilte sich in vier Arbeitspakete: Koordination, Recherche, Erstellung, Layout und Publikation. Als Ergebnis entstehen ein kostenfreier Flyer, eine Onlinbroschüre und eine kostenpflichtige CD, die Basiswissen und benötigte Dokumentenvorlagen für den Einstieg in die Zertifizierung bereithält. | Das Ergebnis des Vorhabens liegt in Form einer vermarktungsfähige Veröffentlichung (CD-ROM) vor. Die Veröffentlichung verfolgt im Wesentlichen drei Ziele: 1. Die Grundlagen eines QS-Systems werden verständlich dargestellt. 2. An Hand von konkreten praxisnahen Abläufen im Betrieb werden wichtige Kontrollpunkte und ihre Dokumentforderung erklärt. 3. Notwendige Dokumente werden als Vorlagen bereitgestellt. Die CD ist speziell für Anbauer von Arznei- und Gewürzpflanzen entwickelt worden. Die Prozessbeispiele stammen deshalb ausschließlich aus diesem Bereich. Die Grundlagen sind jedoch allgemeingültig und viele Tätigkeiten finden sich auch bei anderen landwirtschaftlichen oder gärtnerischen Produktionsrichtungen. Insbesondere sind solche Betriebsleiter angesprochen, die noch kein QS-System installiert haben und einen schnellen problemlosen Einstieg suchen. Der Leitfaden erscheint als CD-ROM und ist im html-Format verfasst. Dadurch wird eine benutzerfreundliche Vernetzung/Navigation innerhalb des Leitfadens erreicht. Dokumente und Kommentare stehen sofort zu der entsprechenden Tätigkeit im Betrieb zur Verfügung. Z. B. wird zum Thema Trocknung, wie für alle anderen Prozessschritte, das weitgehend vorgefertigte Dokument zur Trocknerüberwachung gleich mit angeboten. Auf größere Textblöcke wurde verzichtet, um dem Konzept der Übersichtlichkeit und Vereinfachung gerecht zu werden. Die Prozessorientierung ermöglicht einen sofortigen Einstieg, auch ohne Textstudium. | Dr. rer. nat. Andreas Plescher Tel.: +49 3466 3256-0 info@pharmaplant.de PHARMAPLANT Arznei- und Gewürzpflanzen Forschungs- und Saatzucht GmbH Am Westbahnhof 4 06556 Artern | FPNR | |
| 01.06.2010 | 31.05.2013 | 22018809 | Entwicklung geeigneter Kennzahlen für die Charakterisierung von ethanolhaltigen Kraftstoffen zur Beschreibung abnormaler Verbrennungserscheinungen | Für die Verwendung von bioethanolhaltigen Kraftstoffen in Verbrennungsmotoren ist eine weitergehende Normung von Kennzahlen zur Charakterisierung der Eigenschaften notwendig, da heutige Kennzahlen (ROZ/MOZ) für die Beschreibung abnormaler Verbrennungszustände nicht ausreichend sind. Dies gilt insbesondere auch für den Einsatz ethanolhaltiger Kraftstoffe in modernen direkt einspritzenden Verbrennungsmotoren mit Turboaufladung. Zwei Kraftstoffe mit unterschiedlichem Ethanolgehalt und gleicher Oktanzahl können beispielsweise deutlich unterschiedliche Klopfneigungen im Motor aufweisen. Oktanzahlen werden jedoch unter genormten Bedingungen bestimmt, welche von den Motorbedingungen moderner Verbrennungsmotoren zunehmend stark abweichen. Die gute Klopffestigkeit von Ethanol eröffnet in aufgeladenen Ottomotoren die Möglichkeit, das Verdichtungsverhältnis zu erhöhen. Es bietet daher erhebliches Potenzial, den Wirkungsgrad zu steigern und damit die CO2-Emissionen zu senken. Es sollen die Zündeigenschaften von verschiedenen ethanolhaltigen Kraftstoffen untersucht werden und daraus neue Kennzahlen zur Beschreibung abnormaler Verbrennungserscheinungen entwickelt werden. Es werden sowohl Grundlagenversuche im Stoßwellenrohr und in einer Verbrennungs-Hochdruckkammer als auch motorische Untersuchungen unter realitätsnahen Bedingungen durchgeführt. Zum detaillierten Verständnis der auftretenden Effekte sollen zudem Simulationsrechnungen dienen. | Dr. Florian Kremer Tel.: +49 241 80-95352 kremer@vka.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Lehrstuhl für Thermodynamik mobiler Energiewandlungssysteme (tme) Forckenbeckstr. 4 52074 Aachen | FPNR | ||
| 01.11.2013 | 31.10.2017 | 22018811 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines kombinierten Verfahrens zur Veredelung von Pyrolyseöl mit biogenen Alkoholen und Wasserstoff; Teilvorhaben 1 (Vorhabenteil FhG) | Durch Pyrolyse erzeugte Bioöle unterscheiden sich grundsätzlich von Pflanzenölen oder Heizöl. Sie sind bei einer motorischen Nutzung insbesondere durch den hohen Säure- und Wassergehalt, den geringen Heizwert und die hohe Viskosität problematisch. Ziel des Projekts ist es, aus rohem Pyrolyseöl ein Produkt mit deutlich verbesserten Eigenschaften für eine motorische Nutzung und einer verbesserten Raffineriefähigkeit zu erzeugen. Säuregehalt, Wasseranteil und Viskosität von Pyrolyseölen sollen vermindert sowie der Heizwert und die Lagerstabilität merklich erhöht werden. Dies erfolgt durch die Verfahrensvarianten (a) Veresterung und/oder Acetalisierung und (b) Hydrierung sowie deren Kombination. Bei einer Veresterung bzw. Acetalbildung wird eine Reaktion einzelner Bestandteile des Pyrolyseöls mit höheren Alkoholen (>C3) durchgeführt, bei der Wasserstoffbehandlung werden das Pyrolyseöl bzw. ausgewählte veresterte Fraktionen katalytisch unter Wasserstoffdruck umgesetzt. Die Versuche zur Veresterung und Acetalisierung werden bei Fraunhofer UMSICHT, die Hydrierungsversuche am Johann Heinrich von Thünen Institut (TI) durchgeführt. Die Hauptarbeitspunkte sind: Einbindung eines Industriepartners (Fraunhofer UMSICHT/TI), Veresterung und Acetalbildung (Fraunhofer UMSICHT), Wasserstoffbehandlung von Bioölen (TI), Erarbeitung eines integrierten Verfahrenskonzepts (Fraunhofer UMSICHT/TI), sowie orientierende Energie-/THG-Bilanzierungen und Kostenschätzungen (Fraunhofer UMSICHT/TI). | Dr. rer. nat. Thomas Marzi Tel.: +49 208 8598-1230 thomas.marzi@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | X | FPNR | |
| 01.07.2016 | 30.06.2019 | 22018814 | Vorhaben (FSP-Klebstoffe): Entwicklung von innovativen Bindemitteln auf Basis von Aminosilan/Aminoplast zur Herstellung von Holzwerkstoffen (Aminosilan) - Akronym: Aminosilan | Über 13.500 Mitarbeiter erwirtschafteten in der Holzwerkstoffindustrie 2016 einen Umsatz von 4,8 Milliarden Euro. Hauptprodukte der Holzwerkstoffindustrie sind Spanplatten mit einem Marktanteil von 51%, mitteldichte Faserplatten (MDF) mit einem Anteil von 21% und Holzfaserdämmplatte mit 8%. Bei der Herstellung von Spanplatten und MDF werden fast ausschließlich formaldehydhaltige Harze verwendet, die hauptsächlich zu über 90% aus Harnstoff-Formaldehyd (UF) bestehen. Seit vielen Jahrzehnten werden diese UF-Harze in der Industrie aufgrund ihrer Wirtschaftlichkeit und einfachen Handhabung eingesetzt. Ein negativer Nebeneffekt ist die Formaldehydemission aus den hergestellten Produkten. Formaldehyd wurde 2015 von der Europäischen Chemikalienagentur (Echa) als "höchstwahrscheinlich krebserregend" eingestuft wurde. Somit ist die Reduzierung der Formaldehydemission eine der größten Herausforderungen der Holzwerkstoffindustrie. Mittlerweile existieren UF-Harze mit einem niedrigen Molverhältnis zwischen Harnstoff und Formaldehyd zu verwenden. Diese in Holzwerkstoffen eingesetzte UF-Harze (z.B. Kaurit 335, Kaurit 337 und Kaurit 340) - führen neben dem o. g. positiven Effekt jedoch auch zu schlechteren mechanisch-technologischen Eigenschaften der Werkstoffe. Daher konzentriert sich dieses Forschungsprojekt konzentriert sich auf die Modifizierung von UF-Harzen mit niedrigem Molverhältnis mit funktionellen Silanen, um die mechanische-technologischen Eigenschaften zu verbessern und die Formaldehydemission sowie die Wasseraufnahme der hergestellten Holzwerkstoffe zu verringern. Bei den in diesem Projekt verwendeten Silane handelt es sich um organofunktionelle Silane mit reaktiven Aminogruppen und hydrolysierbaren Gruppen, die als Haftvermittler, zur Oberflächenmodifizierung und als Vernetzungsmittel dienen können. Erstmals werden hier auch Silan-modifizierte UF-Harze für die Herstellung von Holzfaserdämmplatten eingesetzt. | Es wurden die verwendeten Bindemittelsysteme hinsichtlich ihrer rheol. Eigenschaften, pH-Werte, Feststoffgehalte und Gelierzeit untersucht. Dabei zeigte sich, dass die Zugabe der Silane eine Reduzierung der Viskositäten der Bindemittelsysteme bewirkte und meist mit einer Erhöhung der Gelierzeit einherging. Bei der MDF-Herstellung kamen die neuartigen Prototyp-Bindemittelsysteme zum Einsatz. Diese enthielten Aminosilane, die bereits während der UF-Harz-Synthese einpolymerisiert wurden. Es zeigten sich hier im Vergleich zu den jeweiligen Referenzen eine signifikante Zunahme der Querzug- und Biegefestigkeiten um bis zu 100%. Bei allen weiteren Versuchsreihen kamen Bindemittelformulierungen zum Einsatz, bei denen die jeweiligen Silane nachträglich dem UF Harz zugefügt wurden. Auch dabei ergaben sich bei einem Großteil der Versuchsreihen mit UF-Harz in Kombination mit den Silanen signifikante Verbesserungen der mech.-technolog. Eigenschaften. Die Untersuchungen zeigten weiter, dass bei allen getesteten Bindemittelformulierungen die Formaldehydemissionen gegenüber der jeweiligen Referenz teilweise deutlich um bis zu 50 % reduziert werden konnten. Bei den Untersuchungen der Spanplatten ergaben sich, wie auch bei den Versuchsreihen der MDF, Verbesserungen der mech.-technol. Eigenschaften. Diese waren jedoch weniger stark ausgeprägt. Positive Veränderungen zeigten sich bei den Formaldehydemissionen der Spanplatten, die sich bei fast allen Versuchsreihen reduzierten. Die erstmals mit UF und Silanen gebundenen Holzfaserdämmstoffe zeigten vielversprechende mech.-technol. Eigenschaften. Bei den Untersuchungen zum Brandverhalten waren flammhemmende Einflüsse der Silane erkennbar. Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass der Zusatz geringer Mengen organofunktioneller Silane in UF-Harze zu einer Erhöhung der mech.-technol. Eigenschaften führten. Ferner konnte die Formaldehydemission gesenkt werden, während die Wasseraufnahme nahezu unverändert bleibt. | Prof. Dr. Alireza Kharazipour Tel.: +49 551 39-3488 akharaz@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Forstbotanik und Baumphysiologie Büsgenweg 2 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.03.2017 | 31.05.2020 | 22018816 | Verbundvorhaben: Optimierung einer Dämmplatte aus Miscanthus, Entwicklung einer nachhaltigen Produktionstechnologie sowie Ermittlung von Produktparametern für die Baustoffzulassung; Teilvorhaben 2: Entwicklung einer Produktionstechnologie - Akronym: Miscantherm | Die Struktur der anspruchslosen und ertragreichen Pflanze Miscanthus macht diese besonders geeignet für die stoffliche Verwertung. Langjährige Arbeiten der Firma In-vitro-tec zur stofflichen Verwertung von Miscanthus-Biomasse führten zu Labormustern eines Dämmstoffes aus Miscanthus. Ausgehend von diesen Ergebnissen soll das geplante Verbundprojekt durch die Zusammenführung der Kompetenz der Partner (Rohstoff Miscanthus, Produktionstechnologie, Prüftechnologie) alle Voraussetzungen für eine Produktion, Zulassung und Etablierung einer Dämmplatte am Markt schaffen. Arbeitspaket 1: Sachstandanalyse und Spezifizierung aller zu erreichenden Produktparameter, Technologieparameter und Prüfparameter Arbeitspaket 2: Optimierung der Laborrezeptur, begleitende Prüfung der Wärmeleitfähigkeit und Biegezugfestigkeit bis zur Erstellung einer Vorzugsrezeptur. Arbeitspaket 3: Überführung der Erfahrungen aus der Plattenproduktion im Labormaßstab in die Prototypenproduktion, Modifizierung der Rezeptur unter besonderer Berücksichtigung einer effizienten Plattentrocknung und Minimierung des Bindemitteleinsatzes, Untersuchung ausgewählter Musterplatten bezüglich relevanter bauphysikalischer Eigenschaften. Arbeitspaket 4: Langzeituntersuchungen in der Klimakammer. Einbau von Platten in Gebäuden zur Sanierung schimmelpilzgefährdeter/belasteter Wohnräume sowie zur Außenwanddämmung und messtechnische Begleitung zum Wirkungsnachweis. Arbeitspaket 5: Kostenkalkulation für eine Plattenproduktion im Industriemaßstab und Preisermittlung für den Dämmstoff, Kontaktaufbau zu Potentiellen Produzenten, Händlern und Anwendern, Erarbeitung eines ganzheitlichen, regionalen Konzeptes für die Bereitstellung des Rohstoffes. Arbeitspaket 6: Zusammenfassung und Analyse aller gewonnenen Daten und Erarbeitung von Produkt- und Datenblättern, Vorbereitung und Durchführung der offiziellen Zertifizierung des entwickelten Dämmstoffes bezüglich Wärmeleitfähigkeit und Biegezugfestigkeit. | Resultat des Verbundvorhaben ist eine Dämmplatte aus dem nachwachsendem Rohstoff Miscanthus, die nicht nur alle relevanten Produktparameter zur europäischen Baustoffzulassung erfüllt, sondern sich in den Praxistests in Kombination mit atmungsaktiven Putzbelägen auch äußerst gut zur Schimmelpilzbekämpfung im Innenbereich erwies. Ergebnisse des Projektpartners IVT waren eine Musterplatte im Labormaßstab, die aus einem optimierten Mischverhältnis zweier Häckselstrukturen Miscanthus, Wasser, Bindemittel und Brandhemmer besteht. Des Weiteren erfolgte eine Plattenherstellung mit dem Projektpartner Strohlos (STL) im industriellen Maßstab. Für die Montage in Innenräumen zur Überprüfung der Platten zur Schimmelbekämpfung, wurde mit der Berliner Wohnungsbaugesellschaft HOWOGE für entsprechende Räumlichkeiten kooperiert. Zudem erfolgte eine erfolgreiche Außenwanddämmung. Die Bearbeitung und Montage mit handelsüblichen Werkzeugen und Bindemitteln konnte so bestätigt werden. Wesentliches Ergebnis beim Projektpartner STL war die Fertigung metallener (anfänglich hölzerner) Pressformen, welche signifikante Verbesserung bei der Dichte und Kantenstärke der Platten brachte. Auch konnten IVT und STL das Trocknungsverfahren mit minimalem Energieaufwand optimieren. Wegen einer zu hohen Dichte und Wärmeleitfähigkeit des Binders und Brandhemmers des Partners STL wurde sich schließlich für die erfolgreich verwendeten Produkte des Produktpartners IVT entschieden. Hiermit konnte eine Plattendichte von 150 bis 270 kg/m³ erreicht werden. Die vom IBZ durchgeführten Klimakammertests zeigten zudem, dass ein U-Wert (Wärmedurchgangskoeffizient) von 0,211 W/m2K der Dämmplatten erreicht wurde (deutlich unter dem Richtwert von 0,24 W/m2K). Anders ausgedrückt, besitzt die Platte eine Wärmeleitfähigkeit von 0,045-0,05 W/m²K. Zudem erfüllt sie eine Biegefestigkeit von 0,21-0,26 N/mm² (Baustoffzulassung: 0,1 – 0,28 N/mm²). Auch die Kosten der Platte sind konkurrenzfähig zu herkömmlichen Dämmalternativen. | Christian Losehand Tel.: +49 171 5530-685 info@strohlos.com strohlos produktentwicklung GmbH Mühlenstr. 10 17192 Waren (Müritz) | FPNR | |
| 01.11.2004 | 31.12.2007 | 22018903 | Dezentrale energetische Nutzung von Getreide und Stroh - Entwicklung neuer genehmigungsfähiger Verbrennungsanlagen | Verbesserung des Betriebs- und Emissionverhaltens von Getreidefeuerungsanlagen. Die Kesselreisezeit zwischen zwei Reinigungsintervallen soll mindestens 2 Wochen betragen; Die Partikelemissionen sollen zumindest halbiert und im Bereich von < 100 mg/m³ liegen; Die NOx-Emissionen sollen 50% reduziert und im Mittel möglichst < 200 mg/m³ betragen. Feldmessungen an zwei Praxisanlagen dienen dazu, die im Praxisbetrieb vorhandene Bandbreite der Emissionswerte und des Betriebsverhaltens zu ermitteln. Dies ist die Grundlage der folgenden Optimierung. Daran schließt die Weiterentwicklung an, bei der eine bestehende Anlage optimiert und eine Anlage durch Integration eines FLOX-Brenners weiterentwickelt wird. Der Erfolg der Maßnahme wird durch Langzeitmessungen am TFZ validiert Alle Ergebnisse werden publiziert und stehen somit interessierten zur Verfügung. Der Staubabscheider wird ggf. von der Firma Schulz komerzialisiert, der FLOX Brenner wird, wenn er sich bewährt, von den Firmen WVT und WS Wäremetechnik kommerzialisiert. | Anja Schuster Tel.: +49 711 685-68935 anja.schuster@ifk.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik (IFK) Pfaffenwaldring 23 70569 Stuttgart | X | FPNR | |
| 15.04.2010 | 31.12.2013 | 22018908 | Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Verbundvorhaben: Sätechnik; Teilvorhaben 1: Optimierung der Sätechnik als Grundlage der Bestandsetablierung | Ziel des Projektes war es, für die drei Beispielkulturen Kamille, Melisse und Baldrian neue verfahrenstechnische und technische Lösungen zur Bestandsetablierung zu entwickeln und somit die Wettbewerbsfähigkeit des deutschen Arzneipflanzenanbaus zu verbessern. Bei der Kamille war das Ziel eine schnelle, gleichmäßige Feldaufgangsrate sowie eine gleichmäßige Bestandsdichte (> 500 Pflanzen/m²) zu erreichen. Für die Kulturen Melisse und Baldrian, die gegenwärtig gepflanzt werden, sollte jeweils ein Säverfahren und die entsprechende Sätechnik entwickelt werden, mit dem ein gleichmäßiger und ausreichender Bestand etabliert werden kann. Nach der Auswahl des Säverfahrens für jede Kultur, wurde die jeweilige Sätechnik den verschiedenen Anforderungen entsprechend erweitert und/oder modifiziert. Anschließend wurden Funktion und Arbeitsqualität der modifizierten Sätechnik im Maschinenlabor und auf den Versuchsflächen der Universität Bonn getestet. Die modifizierte Sätechnik wurde zu den entsprechenden Säterminen der Kamille, der Melisse und des Baldrians zu den Versuchsflächen der Projektpartner in Thüringen, Sachsen-Anhalt, Hessen und Rheinland-Pfalz transportiert, und dort gemeinsam mit den Projektpartnern Parzellensäversuche und Feldsäversuche angelegt, die dann von den Projektpartnern betreut und bewertet wurden. | Für die Kamille wurde eine Säkombination aus Kreiselegge, Trapezpackerwalze und mechanischem Drillsystem verwendet, das durch den Einbau reihenbezogener Saatgutbehälter, speziell gefertigten Feinsäräder und die Verwendung von Zwischenandruckrollen modifiziert wurde. Grundsätzlich konnte die angestrebte Bestandsdichte von 500 Pflanzen/m² bei den verschiedenen Projektpartnern erreicht werden, allerdings nicht auf jedem Versuchsstandort gleich gut. Für das Säen von Melisse wurde ein pneumatisches Einzelkornsäsystem verwendet, das durch vorlaufende Glattwalzen, Ersatz der Säschare durch Profilrollen zur Erzeugung einer Säfurche, und die Entfernung der Zustreicher modifiziert wurde. Die Bedeckung des Saatgutes in der Säfurche erfolgte durch im Gartenbau verwendete Zuschlagstoffe. Mit diesem Säverfahren konnten bei den Projektpartnern ausreichend große Bestandsdichten bei einer gleichmäßigen Pflanzenverteilung, teilweise sogar mit reduzierter Saatgutmenge, erreicht werden. Für das Säen von Baldrian wurde ein pneumatisches Einzelkornsäsystem verwendet, das mit einer Dammformeinrichtung kombiniert wurde. Ziel dieser Dammsäkombination war es, die Rodung der Wurzelballen und die Abtrennung der anhaftenden Erde während des Erntevorganges zu erleichtern sowie die Reduzierung von Arbeitsgängen. Zum Vergleich wurde Baldrian auch im Flachbett gesät. Durch die Säversuche bei den Projektpartnern konnte gezeigt werden, dass es möglich ist, Baldrianbestände durch Saat mit und ohne Damm zu etablieren. Bei entsprechender Witterung führte schnelles Abtrocknen der Dämme und Bodenverkrustung zu reduzierten und ungleichmäßigen Feldaufgangsraten. Für die Etablierung von Baldrian und Melisse mittels Saat sollte eine Bewässerungsmöglichkeit vorhanden sein. | Dr. Lutz Damerow Tel.: +49 228 73-2393 damerow@uni-bonn.de Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Landwirtschaftliche Fakultät - Institut für Landtechnik Nußallee 5 53115 Bonn | X | FPNR |
| 24.10.2011 | 31.03.2014 | 22018911 | Verbundvorhaben: Untersuchungen zur Verwertung von sekundären Inhaltsstoffen aus Sanddornblättern als Grundlage für innovative kosmetische Produkte für dermatologische Applikationen; Teilvorhaben 1: Koordination und Spezialanalytik | Ziel des durchgeführten Projektes war die Gewinnung von Wirkstoffextrakten aus Sanddornblättern zur Anwendung in der Kosmetik. Die Aufgabe der UBF GmbH bestand zum einen darin, Extrakte, welche von anderen Partnern hergestellt wurden, auf den Gehalt charakteristischer Inhaltsstoffe zu untersuchen und zum anderen die Arbeiten insgesamt zu koordinieren. Im Verlaufe der Untersuchungen und durchgeführten Experimente hat sich das Konsortium im Wesentlichen auf zwei grundlegende Fragestellungen geeinigt. Zum einen wurde das Ziel verfolgt einen möglichst gut reproduzierbaren Gehalt an Polyphenolen speziell auch Flavonoiden und Ellagtanninen sicherzustellen und zum anderen die Gewinnung von Allantoin im Zuge der Extraktion der Wirkstoffe zu verfolgen. Die gewonnenen Extrakte wurden zum einen in einer medizinischen Einrichtung auf ihre Wirksamkeit hin untersucht und zum anderen bei dem Kosmetik-Produzenten hinsichtlich der Anwendung in konkreten Produkten getestet. Die im Rahmen des Projektes durchzuführenden Untersuchungen gingen darüber hinaus in die Richtung der Bestimmung der Grundbestandteile, der Charakterisierung der Materialien, der Standardisierung von Rohstoffen und Extrakten und der Sicherung der Qualität (speziell auch der mikrobiologischen Qualität der Produkte). Für die beteiligten Kooperationspartner wurde darüber hinaus analytische Kapazität zur Verfügung gestellt, wenn spezielle Fragestellungen bearbeitet werden mussten. Eine wesentliche Fragestellung aus Sicht der praktischen Anwendung war die Bestimmung von Schwankungsbreiten charakteristischer Inhaltsstoffe. Hierbei sollten unter anderem die Gehalte an den Grundbestandteilen, an Fett, an polyphenolischen Verbindungen und Vitaminen untersucht werden. | Im Ergebnis des Projektes wurden verschiedene Extrakte hergestellt, welche sich als potenziell geeignet erwiesen haben. Es hat sich gezeigt, dass ein wesentliches Problem darin besteht, kontinuierlich gleichbleibende Qualitäten zu erzeugen. Hinsichtlich der Gehalte an Wirkstoffen wurde festgestellt, dass die Schwankungsbreiten der typischen Inhaltsstoffe von Blättern (zum Beispiel Ballaststoffe, Fett, Protein) keinen wesentlichen Einfluss auf die Extraktion und Wirksamkeit der Extrakte haben. Zum anderen aber haben die Schwankungsbreiten der Zielkomponenten erheblich Einfluss auf deren Konzentrationen in den Fertigprodukten. Eine Fragestellung ergab sich hinsichtlich der Applikationsform. Aus Sicht der Anwender der Praxis (s. Bericht Logocos) ist eine Verwendung von flüssigen Extrakten einfacher, als die Verwendung der stabileren festen Präparate. Es hat sich aber gezeigt, dass die Gehalte an Wirkstoffen in den trockenen Präparaten besser zu standardisieren sind. Es wurden Versuche durchgeführt zur Extraktion von Allantoin. Diese haben gezeigt, dass Konzentrationen bis etwa 5 % mit einfachen Extraktionsmitteln zu erreichen sind. Eine Extraktionsrate mit höherer Reinheit setzt voraus, dass chemische Verfahren zur Trennung angewendet werden. Hier stoßen die derzeit erreichten Ergebnisse an die Grenzen der Forderungen der Praxispartner. Für die Herstellung von Biokosmetik ist aufgrund der gesetzlichen Regelungen nur ein sehr begrenztes Methodenspektrum anwendbar. Auch wenn hier ein verwertbarer Extrakt gewonnen wurde, ist für die Zukunft sicherlich eine Aufgabe darin zu sehen, eine Anreicherung des Wirkstoffs herbeizuführen. Ein weiterer wesentlicher Problemkreis besteht darin, dass die gewonnenen Extrakte von Natur aus gefärbt sind (gelblich bis bräunlich). Das begrenzt die möglichen Einsatzmengen im Produkt und beeinflusst die sensorischen Eigenschaften der fertigen kosmetischen Erzeugnisse. Es wurden Optimierungen durchgeführt, die für die Praxis geeignet sind. | Dr. Jörg-Thomas Mörsel Tel.: +49 33438 147-12 thomas.moersel@ubf-research.com UBF - Untersuchungs-Beratungs- Forschungslaboratorium GmbH An der Mühle 1 15345 Altlandsberg | X | FPNR |
| 01.11.2016 | 31.10.2019 | 22018913 | Verbundvorhaben: Rohrglanzgras als Bioenergiegras - Optimierung der Biomasseausnutzung und der Bioakkumulation von Wertstoffen; Teilvorhaben 1: Erhaltung und Neukombination von auf Ausfallfestigkeit und Biomassebildung positiv selektierten Genotypen - Akronym: PhalarisII | Das Projekt Phalaris II zielt auf die Untersuchung von Rohrglanzgras hinsichtlich seines Nutzens für die Biogaserzeugung und Anreicherung von Wertelementen ab. So sollen Ausfallfestigkeit, Biomassebildung und Gehalte an Wertelementen analysiert und experimentell nachgewiesen werden. Im Zuge dieser Testverfahren wird die Biomasse durch Fermentation und Verbrennung energetisch verwertet. Dabei werden wichtige Prozessparameter wie die maximal mögliche Einsatzmenge von Rohrglanzgras oder entstehende Abgasemissionen ermittelt. Im Hinblick auf die stoffliche Bewertung werden die Reststoffe aus der Fermentation und Verbrennung auf ihre Gehalte an den Wertelementen (Germanium und Seltene Erden) analysiert. Um die Wirtschaft zu beteiligen, sollen die erhaltenen Ergebnisse vor allem auch für eine Rentabilitätsabschätzung genutzt werden. Das Projekt ist für den Zeitraum Anfang Oktober 2016 bis Ende September 2019 geplant und untergliedert sich in drei Teilprojekte. Die DSV bearbeitet in Teilprojekt 1 auf Basis von Pflanzenbeschreibungen zur Samenleistung und zum Biomasseertrag selektierte Genotypen in Hinblick auf Energieerzeugung und Anreicherung von Wertelementen. Im Teilprojekt 2 wird durch das IWTT der TU Freiberg der tatsächliche Energieertrag in den Versuchsfermentern und –öfen ermittelt. Zudem wird der Einfluss von Rohglanzgras auf den Fermentationsprozess untersucht und Verbrennungsversuche durchgeführt. Gegebenenfalls werden die Gärreste aufbereitet. Die Reststoffe werden dann im Teilprojekt 3 durch das Institut für Biowissenschaften der TU Freiberg auf ihren Mehrwert analysiert. Es soll festgestellt werden, welche Wertstoffe (Germanium und Seltene Erden) in den Gärresten und Aschen verblieben sind. Zudem sind deren Konzentration zu bestimmen. Darauf aufbauend soll untersucht werden, unter welchen Bedingungen diese Wertstoffe rentabel gewonnen werden können. | Dr. Ulf Feuerstein Tel.: +49 4253 9311-11 ulf.feuerstein@dsv-saaten.de Deutsche Saatveredelung AG - Zuchtstation Asendorf Steimker Weg 7 27330 Asendorf | X | FPNR | |
| 01.09.2015 | 31.12.2020 | 22018914 | Anbaueignung von Herkünften der Atlaszeder (Cedrus atlantica), Libanonzeder (Cedrus libani) und Baumhasel (Corylus colurna) in Deutschland - Akronym: ASP14-CorCed | Ziel des Projektes ist es, Herkünfte der Atlaszeder (Cedrus atlantica), Libanonzeder (Cedrus libani) und Baumhasel (Corylus colurna) in Süddeutschland zu testen und ihre Anbauwürdigkeit zu bewerten. Hierzu soll ein Herkunftsversuch auf vier Versuchsstandorten in Bayern und Baden-Württemberg etabliert werden. Auf der Grundlage der Versuchsergebnisse sollen die Anbauwürdigkeit von Herkünften für die genannten Baumarten untersucht werden. Da bisher keine geeigneten Erntebestände zur Verfügung stehen, soll eine enge Zusammenarbeit mit den örtlichen Institutionen in den Ursprungsländern im Bereich forstliches Saat- und Pflanzgut aufgebaut werden, die die Auswahl und die Beerntung von Beständen sowie den Import von Saatgut geeigneter Herkünfte nach Deutschland ermöglichen. Die geplante Projektstruktur umfasst vier Arbeitspakete (AP): AP1: Beschaffung von herkunftsgesicherten Vermehrungsgut in den Ursprungsländern einschl. der Dokumentation der Erntebestände AP2: Anzucht des Pflanzmaterials einschl. phänologischer Messungen in der Baumschule AP3: Aufbau eines Herkunftsversuchs auf vier Flächen in Bayern und Baden-Württemberg AP4: Auswertung verfügbarer Literatur und Veröffentlichung der Ergebnisse Eine detaillierte Übersicht enthält die Projektskizze: | Dr. Alwin Janßen Tel.: +49 8666 9883-13 alwin.janssen@awg.bayern.de Bayerisches Amt für Waldgenetik Forstamtsplatz 1 83317 Teisendorf | X | FPNR | |
| 01.01.2018 | 30.09.2020 | 22018916 | Verbundvorhaben: Passgenaues und produktindividuelles additives Fertigen von Verpackungen aus biobasierten Schäumen (BioFoamPrint); Teilvorhaben 1: Materialentwicklung, Verpackungsqualitäten, Koordinierung - Akronym: BioFoamPrint | Der Versand von Klein/Konsumgütern erfolgt heutzutage überwiegend in Form von standardisierten Umverpackungen aus Pappwerkstoffen. Ein entscheidender Nachteil der Verpackungen sind deutlich überdimensionierte Umverpackungen und geringe Ausnutzungsgrade der Ladekapazitäten der eingesetzten Transportmittel. Daraus resultieren sowohl höhere Transportkosten als auch ein erhöhter Ausstoß klimaschädlicher Gase. Hinzu kommen die Aufwendungen für die Lagerung und den Transport von Umverpackungen und Füllmaterial. Als Lösungsansatz dieses Problems wird die Entwicklung einer passgenauen produktindividuellen Verpackung aud Basis nachwachsender Rohstoffe verfolgt. Die Herstellung erfolgt additiv, indem Bioschäume erstmals in einem 3D-Druckverfahren, z.B. direkt im Lager, verarbeitet werden. Im Ergebnis steht eine passgenaue produktindividuelle umweltschonende Verpackungslösung. Auf eine Umverpackung mit fest definierten Größenabstufungen und Füllmaterial kann vollständig verzichtet werden. Kosten und hoher Materialeinsatz, die auf Grund von überdimensionierten Verpackungen, werden so auf ein Minimum reduziert. | Klaus Schuppan Tel.: +49 2369 989870 klaus.schuppan@loick-biowertstoffe.de Loick Biowertstoff GmbH Heide 26 46286 Dorsten | X | FPNR | |
| 01.04.2019 | 30.06.2022 | 22018917 | Verbundvorhaben: Entwicklung von biologischen Bekämpfungsverfahren gegen den Kiefernspinner (Dendrolimus pini) mit dem Eiparasitoiden (Trichogramma dendrolimi); Teilvorhaben 1: Erarbeitung von Überschwemmungsverfahren im Forst zum Einsatz von Parasitoiden - Akronym: BiDenT | Ziel des Forschungsvorhabens der Abteilung Waldschutz der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt (NW-FVA) und der BIOCARE Gesellschaft für biologische Schutzmittel mbH war es, ein biologisches Bekämpfungsmittel gegen den Kiefernspinner (Dendrolimus pini) zu entwickeln, durch welches der Einsatz von konventionellen chemischen Mitteln möglichst vermieden werden kann. Dabei sollte der in unregelmäßigen Abständen zu großflächigen Waldverlusten führende Forstschädling Dendrolimus pini durch eine Überschwemmung gefährdeter Kiefernwälder mit dem Eiparasitoiden Trichogramma dendrolimi auf verträgliche Populationsdichten reguliert werden, um so erwartete Schäden zu reduzieren. Aufgabenschwerpunkte der NW-FVA im Verbundvorhaben bestanden darin, durch eine Zucht des Kiefernspinners forstlaufende Versuchstiere für Untersuchungen zur Wirksamkeit des Eiparasitoiden Trichogramma dendrolimi bereitzustellen, eine Methode zur großflächigen Ausbringung der Erzwespe T. dendrolimi in befallenen Kiefernwäldern zu entwickeln und technische Voraussetzungen für die massenweise Applikation des Parasitoiden zu schaffen. Als geeignete Methode stellte sich die Ausbringung des Parasitoiden in einem Spritzmittel per Helikopterapplikation heraus. Infolgedessen führte die NW-FVA verschiedene Untersuchungen zur Verträglichkeit des von BIOCARE entwickelten Spritzmittels mit den darin enthaltenen Parasitoiden durch, ebenso wie eine zu den technischen Voraussetzungen gehörende Prüfung geeigneter Düsentypen, durch welche die Parasitoide möglichst schonend in die Bestände appliziert werden sollten. Nach Klärung dieser und weiterer Fragestellungen wurden die bisherigen Erkenntnisse in einem Semi-Freilandversuch mit Helikopterapplikation umgesetzt. Es zeigte sich neben der grundsätzlichen Realisierbarkeit der Methode für eine biologische Ausbringung, noch wesentlicher Forschungsbedarf insbesondere in Bezug auf die Entwicklung eines geeigneten Spritzmittels. | Wichtige Zwischenziele konnten während der Projektlaufzeit erreicht werden; Eine vollständige Entwicklung eines praxisreifen Überschwemmungsverfahrens im Forstbereich zur Ausbringung des Eiparasitoiden T. den-drolimi war jedoch innerhalb des Projektzeitraumes nicht umsetzbar. Umfangreiche Recherchen zur natürlichen Zusammensetzung des Artenspektrums in Kiefernwäldern zeigten, dass Trichogramma dendrolimi als erfolgversprechendste Art in Bezug auf die Wirksamkeit gegenüber Dendrolimus pini als auch auf die massenweise Produktion angesehen werden kann. In verschiedenen Untersuchungen konnte ermittelt werden, dass T. dendrolimi die Eier des Kiefernspinners hinreichend parasitiert (ca. 1 Ei pro Parasitoiden-Weibchen), dass das für eine Parasitierung optimale Alter der D. pini-Eier zwischen 0-5 Tagen liegt und die horizontale Suchweite des Parasitoiden vorwiegend 0-1 m beträgt. Die witterungsabhängigen Wartezeiten zwischen Applikation und ersten Parasitierungen werden zwischen 6-16 Tagen eingeschätzt. Als aussichtsreiches Verfahren wird die helikoptergestützte Applikation einer Spritzflüssigkeit nach sorgfältiger Abwägung diverser Ausbringungsformen angesehen. In anschließenden Versuchen konnte die grundsätzliche Eignung von Flüssigformulierungen für die Ausbringung von T. dendrolimi bewiesen und die aktuelle Hubschrauber-Gerätetechnik durch die Wahl einer für die massenweise Ausbringung von T. dendrolimi besonders geeigneten Flachstrahldüse (Hardi ISO-F 110-05) angepasst werden. Bereits geklärt wurden technische Anforderungen, mit denen sich Verstopfungen von Düsen, die in der ersten Prüfung noch aufgetreten waren, verhindern lassen. Aus sämtlichen während des Projektes erzielten Ergebnissen konnten wichtige Kenntnisse zu den Anforderungen und zu erforderlichen Optimierungen des Verfahrens erzielt werden, die die Anschlussfähigkeit weiterer Verfahrens-Entwicklungen in einem Folgeprojekt verbessern. | Dr. Martin Rohde Tel.: +49 551 69401-246 martin.rohde@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | X | FPNR |
| 01.01.2007 | 31.12.2007 | 22019006 | Beratung zum Bauen mit nachwachsenden Rohstoffen | Durch Beratung von interessierten Bauherren, Architekten und ausführenden Handwerksbetrieben, sowie durch flankierende Maßnahmen der Öffentlichkeitsarbeit, soll den Bauprodukten aus nachwachsenden Rohstoffen (Schwerpunkt: Dämmstoffe aus NR) der Weg zu größeren Marktanteilen geebnet werden. Die Beratung erfolgt telefonisch, über e-mail oder auch in der KNR-Ausstellung im Demonstrationszentrum Bau und Energie. Flankierende Maßnahmen der Öffentlichkeitsarbeit erfolgen in Form von personellen Messebeteiligungen, Vortrags- und Seminartätigkeiten, Verschickungen von Informationsmaterial an weitere Multiplikatoren (z. B. Verbraucherzentralen, Umweltämter etc.) sowie der Erstellung von Beiträgen für Fachzeitschriften. Durch die beschriebenen Tätigkeiten wird die Bekanntheit der Bauprodukte aus nachwachsenden Rohstoffen gesteigert. Gleichzeitig werden bestehende Hemmnisse in Form von Vorurteilen in Bezug auf technische Eigenschaften und Haltbarkeit durch Aufklärung abgebaut. | Im Vorhaben wurde eine qualifizierte Beratung speziell zu Dämmstoffen als Fachberatung zu dem bis zum 31.12.2007 befristeten Markteinführungsprogramm Dämmstoffe durchgeführt. Schwerpunkte waren Anfragen von Fragestellern, die bereits häufig die Internetseite www.naturdaemmstoffe.info der FNR aufgesucht hatten und sich in der Folge aber weitere z. T. sehr spezielle Fragestellungen ergeben hatten. Dementsprechend hoch war auch der Zeitaufwand für die Beantwortung derartiger Fragen, die eine hohe Fachkompetenz in den Bereichen Bauphysik, Konstruktion und Schadstoffe verlangte. Im Hinblick auf das Markteinführungsprogramm wurden die Inhalte der Internetseiten des KNR zu den Dämmstoffen besonders umfangreich und tiefgreifend eingearbeitet. Darüber hinaus erfolgten umfassende technische Beratungen zu Baustoffen aus nachwachsenden Rohstoffen durch Telefonberatungen und Beantwortung von E-Mails, Führungen durch das KNR-Ausstellungs- und Demonstrationszentrum, Pflege, Ergänzung und Aktualisierung des KNR-Ausstellungsbereiches, Information zum Einsatz nachwachsender Rohstoffe in Meisterschulen und Weiterbildungslehrgängen am HBZ Münster, Beratung von Besuchern auf Messeständen in Zusammenarbeit mit der FNR, Öffentlichkeitsarbeit im Bereich Presse, Funk und TV, Dynamisierung des KNR-Internetauftritts und Durchführung von Fachtagungen zum Bauen mit nachwachsenden Rohstoffen. Das im Februar 2004 eröffnete Kompetenzzentrum Bauen mit nachwachsenden Rohstoffen (KNR) ist ein wesentlicher Bestandteil des Demonstrationszentrums Bau und Energie des Handwerkskammer Bildungszentrum Münster. Das KNR wurde errichtet, um das Bauen mit Materialien aus nachwachsenden Rohstoffen insbesondere bei Planern, Handwerkern, Baustoffhändlern und Verbrauchern besser bekannt zu machen. Im KNR befindet sich eine ständige Ausstellung zum Bauen mit nachwachsenden Rohstoffen (Materialsammlung innerhalb der "Bibliothek der Materialien" und Gebäudeausschnittmodelle mit NR-Produkten). Sie ist integriert in ei | Dipl.-Ing. Markus Hemp Tel.: +49 2517051355 markus.hemp@hwk-muenster.de Handwerkskammer Münster - Kompetenzzentrum Bauen mit nachwachsenden Rohstoffen Echelmeyerstr. 1-2 48163 Münster | FPNR | |
| 01.06.2010 | 31.05.2012 | 22019008 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Alkydharzen mit Anhydroalditolen als Alkoholkomponenten; Teilvorhaben 1: Untersuchung der Alkohol-Komponenten verschiedener Anhydroalditole | Alkyldharze werden seit Jahrzehnten aus Pflanzenölen und verschiedenen technischen Tri- oder Tetraolen sowie Carbonsäuren dargestellt. Ihre Anwendung als Bindemittel in Lacken ist von Bedeutung, und die Herstellungsbreite der verschiedenen technischen Produkte enorm. Hier geht es um die Nutzung neuartiger Alkohole aus Kohlenhydratgrundbausteinen. Insbesondere untersucht werden sollen die thermisch hinreichend stabilen Anhydroalditole. Basierend auf klassisch verwendeten Polyolen ist die Gewinnung von Tri- und Tetraolen vorgesehen. Monoanhydroalditole sollen ausgehend von Sorbit aus Stärke nach einfachen Verfahren optimiert dargestellt und charakterisiert werden. Als Modellfälle sind Linolsäurederivate herzustellen und abschließend mit Phthalsäure zur Vernetzung umzusetzen und die Produkte zu analysieren. Auf Basis dieser Labordaten soll bei der Fa. Worlée ein technisches Upscaling in 100g-/1kg-Maßstab in Kooperation mit dem Unilabor vorgenommen werden. Die besten Komponenten sind dann im größeren Maßstab darzustellen und entsprechend umzusetzen. Im Industrielabor geht es abschließend um die Ermittlung des Eigenschaftsprofils der neuen Komponenten im Vergleich mit denen etablierter Produkte. Aus positiven Befunden des Unilabors sind das Upscaling und erste Umsetzungen im Industrielabor zu bearbeiten. Die neuen wissenschaftlichen Erkenntnisse werden in Publikationen und auf Tagungen vorgestellt. Die Nutzung allgemein relevanter Ergebnisse wird so der Öffentlichkeit vorgestellt. Eine Umsetzung zur Herstellung neuartig modifizierter Alkydharze mit essentiellen Anteilen aus nachwachsenden Rohstoffen ist mithin ein wesentliches Ziel dieser Untersuchungen. An der Ausarbeitung von speziellen Rezepten für die Gewinnung von funktionsspezifischen angepassten Produkten werden der Industriepartner bzw. Industrieunternehmungen interessiert und engagiert sein. Damit ist davon auszugehen, dass neuartige Generationen von Alkydharzen zur Einführung in den Markt verfügbar werden. | Im Rahmen dieses Projekts wurden chemisch katalysierte Prozesse entwickelt, um in hohen Ausbeuten neuartige Verbindungen (Anhydroalditole) zu synthetisieren, die zur Herstellung von Alkydharzen geeignet sind und damit die Substitution der bisher verwendeten erdölbasierten Polyole ermöglichen. Die hergestellten Alkydharze sind grundsätzlich geeignet zur Herstellung von Bindemitteln für Lacke und Farben. Der Zugang zu möglichen Ersatzstoffen für das aus petrochemischen Vorläufern gewonnene und am häufigsten verwendete Pentaerythrit als Polyol wurde in einfachen Synthesesequenzen aus nachwachsenden Rohstoffen erarbeitet. Im Teilvorhaben 1 wurde die Herstellungen verschiedener Anhydroalditole ausgehend von Stärke und Sorbitol untersucht sowie nachfolgend die umfassende Charakterisierung insbesondere in Bezug auf die Thermostabilitäten durchgeführt. Durch einfache chemische Reaktionen konnten sieben Alditolderivate erhalten werden, die mögliche Alternativderivate zu erdölbasiertem Pentaerythrit darstellen. Neben der umfassenden strukturellen Charakterisierung wurden vor allem Untersuchungen über die thermische Stabilität der Verbindungen durchgeführt. Hierzu zeigten thermogravimetrische Studien von Pentaerythrit im Vergleich mit den neuen Derivaten, dass deren thermische Eigenschaften vergleichbar ausfallen. In einem weiteren Teil ging es um die Gewinnung von neuen Derivaten, die das ebenfalls aus petrochemischen Vorläufern gewonnene, attraktive Dipentaerythrit ersetzen können. 1,4-Anhydro-D-sorbitol ließ sich regioselektiv allylieren und durch Selbstmetathese zu neuartigen Dimeren umsetzen, die wie Dipentaerythrit sechs Hydroxygruppen und zusätzlich eine Doppelbindung aufweisen. Die neuen Derivate wurden ausführlich strukturell charakterisiert und auch hinsichtlich ihrer thermischen Stabilität untersucht. Aus diesen Studien ergab sich, dass Dipentaerythrit und die neuen Derivaten in den thermischen Eigenschaften vergleichbar sind. | Prof. Dr. Joachim Thiem Tel.: +49 40 42838 4241 thiem@chemie.uni-hamburg.de Universität Hamburg - Institut für Organische Chemie Martin-Luther-King-Platz 6 20146 Hamburg | X | FPNR |
| 01.05.2010 | 30.09.2013 | 22019009 | Verbundvorhaben: Lignocellulose-Bioraffinerie - Aufschluss lignocellulosehaltiger Rohstoffe und vollständige stoffliche Nutzung der Komponenten (Phase 2); Teilvorhaben 2: Pilotanlage, Aufschluss, Komponententrennung und Ligninverwertung | Es ist das Ziel des Verbundvorhabens, einen integrierten Prozess zum Aufschluss von Lignocellulosen und zur vollständigen stofflichen Nutzung aller Komponenten innerhalb einer Bioraffinerie zu entwickeln und zu etablieren. Dazu wird das Konzept der Pilotanlage zum Organosolv-Aufschluss umgesetzt, das im Rahmen des Vorläufer¬vorhabens entwickelt wurde. Es sollen ausreichende Mengen der Fraktionen (Cellulose, Hemicellulosen, Lignin) für die Entwicklung höherwertiger Produkte bereitgestellt werden. Im Teilvorhaben 2 sollen die Aufschlussbedingungen weiter optimiert werden. Im Vordergrund steht die quantitative und qualitative Verbesserung der Ligningewinnung. Diese Bedingungen sollen auf die Pilotanlage übertragen werden. Einen breiten Raum wird die Aufschlusskontrolle beim Einfahren der Pilotanlage einnehmen.Weiterhin soll die Verwertung der Ligninfraktion vorangetrieben werden, und zwar unter Erhalt der Polymerstruktur zu duroplastischen Bindemitteln und PU-Copolymerisaten sowie unter Abbau der Struktur durch Hydropyrolyse zu Phenolen. Hier steht die Optimierung der Zusammensetzung des Abbaugemisches zugunsten monomerer Phenole im Vordergrund. | Dr. habil. Bodo Saake Tel.: +49 4073962510 b.saake@holz.uni-hamburg.de Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik u. Naturwissenschaften - Fachbereich Biologie - Institut für Holzwissenschaften - Holzchemie Leuschnerstr. 91 b 21031 Hamburg | X | FPNR | |
| 24.10.2011 | 31.03.2014 | 22019011 | Verbundvorhaben: Untersuchungen zur Verwertung von sekundären Inhaltsstoffen aus Sanddornblättern als Grundlage für innovative kosmetische Produkte für dermatologische Applikationen; Teilvorhaben 2: Blattgewinnung | Extrakte aus den Blättern des Sanddorns (Hippophae rhamnoides L. ) zeichnen sich durch einen hohen Gehalt an bioaktiven Inhaltsstoffen, vor allem Gerbstoffe und Flavonoide, aus. Viele ln-vitro-Untersuchungen und Experimente an Nagetieren haben antioxidative und antiinflammatorische Eigenschaften der Flavonoide Quercetin und Isorhamnetin gezeigt. Ziel dieses Teilvorhabens (Teilprojekt II) im Rahmen des Gesamtvorhabens war die für die Extraktherstellung notwendige Blattgewinnung. Hierfür wurden die großtechnische Abtrennung und Aufbereitung der Blätter untersucht und geeignete verfahrenstechnische und technische Lösungen erprobt. Dazu wurden an der vorhandenen Erntetechnik Möglichkeiten der Separierung der Blätter mittels saugender und blasender Luftströme, zur Gewinnung ganzer und sauberer Blattware, untersucht. Der Einsatz von Klassierungssystemen (z.B. Siebketten) wurde erprobt. Ein weiterer Schwerpunkt war die Ermittlung des optimalen Zeitpunktes der Blatternte und der geeigneten Sorte. | Während der Laufzeit des Verbundvorhabens wurden einige Umbauarbeiten an der vorhandenen Erntetechnik vorgenommen. Im ersten Schritt wurden unterschiedliche Siebketten erprobt und Gebläseeinstellungen vorgenommen sowie ein zusätzliches Gebläse eingebaut. Dazu wurden Ernten 2012 und 2013 genutzt. Ganze und saubere Blätter während des Erntevorganges zu gewinnen ist dahingehend problematisch, dass die Sanddornzweige schockgefrostet werden. In diesem Fall mit Flüssigstickstoff. Dadurch wird das Erntegut sehr feucht und ein entsprechender Trocknungsaufwand ist notwendig. Es ist aber technisch möglich, große Mengen an ganzen und weitestgehend sauberen Blättern zu gewinnen. Die Ergebnisse des Forschungsprojektes werden letztendlich dazu führen, den Anbau von Sanddorn In Deutschland weiter auszubauen sowie die Wirtschaftlichkeit bereits bestehender Anlagen zu ver-bessern. Dies führt zu einer Belebung der Kulturlandschaft und bietet eine Einkommensalternative für die Landwirte mit leichten Standorten. | Silvia Hinrichs Tel.: +49 3874 5704078 info@sanddorn-storchennest.de Sanddorn Storchennest GmbH Friedrich-Naumann-Allee 26 19288 Ludwigslust | FPNR | |
| 01.11.2016 | 31.10.2019 | 22019013 | Verbundvorhaben: Rohrglanzgras als Bioenergiegras - Optimierung der Biomasseausnutzung und der Bioakkumulation von Wertstoffen; Teilvorhaben 2: Fermentation und Verbrennung sowie Untersuchungen und Rentabilitätsabschätzungen zur Entwicklung eines Verfahrens zur Rohstoffgewinnung aus Rohrglanzgrasbiomasse - Akronym: PhalarisII | Das Projekt Phalaris II zielt auf die Untersuchung von Rohrglanzgras hinsichtlich seines Nutzens für die Biogaserzeugung und Anreicherung von Wertelementen ab. So sollen Ausfallfestigkeit, Biomassebildung und Gehalte an Wertelementen analysiert und experimentell nachgewiesen werden. Im Zuge dieser Testverfahren wird die Biomasse durch Fermentation und Verbrennung energetisch verwertet. Dabei werden wichtige Prozessparameter wie die maximal mögliche Einsatzmenge von Rohrglanzgras oder entstehende Abgasemissionen ermittelt. Im Hinblick auf die stoffliche Bewertung werden die Reststoffe aus der Fermentation und Verbrennung auf ihre Gehalte an den Wertelementen (Germanium und Seltene Erden) analysiert. Um die Wirtschaft zu beteiligen, sollen die erhaltenen Ergebnisse vor allem auch für eine Rentabilitätsabschätzung genutzt werden. Das Projekt ist für den Zeitraum Anfang Oktober 2016 bis Ende September 2019 geplant und untergliedert sich in drei Teilprojekte. Die DSV analysiert in Teilprojekt 1 auf Basis der Pflanzenbeschreibungen Samenleistungen und untersucht so den möglichen Biomasseertrag. Im Teilprojekt 2 wird durch das IWTT der TU Freiberg der tatsächliche Energieertrag in den Versuchsfermentern und –öfen ermittelt. Zudem wird der Einfluss von Rohglanzgras auf den Fermentationsprozess untersucht und Verbrennungsversuche durchgeführt. Gegebenenfalls werden die Gärreste aufbereitet. Die Reststoffe werden dann im Teilprojekt 3 durch das Institut für Biowissenschaften der TU Freiberg auf ihren Mehrwert analysiert. Es soll festgestellt werden, welche Wertstoffe (Germanium und Seltene Erden) in den Gärresten und Aschen verblieben sind. Zudem sind deren Konzentration zu bestimmen. Darauf aufbauend soll untersucht werden, unter welchen Bedingungen diese Wertstoffe rentabel gewonnen werden können. | Prof. Dr. Herrmann Heilmeier Tel.: +49 3731 39-3208 hermann.heilmeier@ioez.tu-freiberg.de Technische Universität Bergakademie Freiberg - Fakultät für Chemie und Physik - Institut für Biowissenschaften Leipziger Str. 29 09599 Freiberg | X | FPNR | |
| 01.12.2014 | 30.06.2018 | 22019014 | Verbundvorhaben: Spurenelemente durch Energiepflanzen - Stoffströme und Handlungsempfehlungen für eine optimierte Prozessbiologie in Biogasanlagen; Teilvorhaben 2 | Bei alleinigem Maissilage-Input in Biogasanlagen reichen die Spurenelemente, z.B. Cobalt, für eine optimale Methanbildung nicht aus. Derzeit werden in Deutschland in mehr als 3.000 Biogasanlagen industrielle Additive zugeführt, um diesen Mangel zu beheben. Die Additive verursachen Kosten und bergen Risiken sowohl für den Anwender als auch die Umwelt. Alternative Energiepflanzen akkumulieren im Vergleich zu Mais erheblich mehr Spurenelemente. Die Hypothese ist, dass durch die Zumischung alternativer Energiepflanzen eine ausreichende Spurenelementversorgung für die Vergärung gewährleistet ist. Die Anbauwürdigkeit der alternativen Energiepflanzen wird durch den Bewertungsindex IrA abgebildet. Eine Vielzahl ökologischer, aber auch ökonomischer und sozialer Aspekte fließt in IrA ein. In quasi-kontinuierlichen Laborfermentern wird die zugrunde liegende Hypothese, die Spurenelementversorgung über Pflanzen sicherzustellen, geprüft. Korrelationen von Elementkonzentrationen, Prozessdaten sowie der Zusammensetzung und Aktivität der mikrobiellen Gemeinschaften im Biogasreaktor sollen wesentliche Zusammenhänge aufzeigen. Es sind 2-jährige Feldversuche (2014/15 und 2015/16) in Göttingen (Löss) und Verliehausen (sandiger Schluff) geplant. Als spurenelementreiche Feldfrüchte werden z.B. eine mehrjährige Blühmischung in Dauerkultur, Wickroggen und Winterackerbohnen als Winterungen sowie Sommerackerbohnen und Amarant als Sommerungen geprüft. Diese Energiepflanzen werden mithilfe des Indexes der relativen Anbauwürdigkeit (IrA) bewertet. IrA berücksichtigt u.a. TM- und Methanertrag, Spurenelementgehalt, Wurzelbildung, Nmin im Boden über Winter und Wassergehalt des Bodens nach der Ernte. Anbaukosten und Akzeptanz gehen ebenfalls mit ein. Nach den Winterungen wird Mais als Zweitfrucht angebaut um die Vorfruchtwirkung der Winterungen zu erfassen. Von ausgewählten Varianten wird Gärsubstrat in Form von Silage hergestellt und den Projektpartnern in Leipzig zur Verfügung gestellt. | Prof. Rolf Rauber Tel.: +49 551 394351 rrauber@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Agrarwissenschaften - Department für Nutzpflanzenwissenschaften - Abt. Pflanzenbau und Abt. Pflanzenzüchtung Von-Siebold-Str. 8 37075 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.03.2017 | 31.08.2020 | 22019016 | Verbundvorhaben: Optimierung einer Dämmplatte aus Miscanthus, Entwicklung einer nachhaltigen Produktionstechnologie sowie Ermittlung von Produktparametern für die Baustoffzulassung; Teilvorhaben 3: Bauphysikalische Prüfung - Akronym: Miscantherm | Die Struktur der anspruchslosen und ertragreichen Pflanze Miscanthus macht diese besonders geeignet für die stoffliche Verwertung. Langjährige Arbeiten der Firma In-vitro-tec zur stofflichen Verwertung von Miscanthus-Biomasse führten zu Labormustern eines Dämmstoffes aus Miscanthus. Ausgehend von diesen Ergebnissen soll das geplante Verbundprojekt durch die Zusammenführung der Kompetenz der Partner (Rohstoff Miscanthus, Produktionstechnologie, Prüftechnologie) alle Voraussetzungen für eine Produktion, Zulassung und Etablierung einer Dämmplatte am Markt schaffen. Arbeitspaket 1: Sachstandanalyse und Spezifizierung aller zu erreichenden Produktparameter, Technologieparameter und Prüfparameter Arbeitspaket 2: Optimierung der Laborrezeptur, begleitende Prüfung der Wärmeleitfähigkeit und Biegezugfestigkeit bis zur Erstellung einer Vorzugsrezeptur. Arbeitspaket 3: Überführung der Erfahrungen aus der Plattenproduktion im Labormaßstab in die Prototypenproduktion, Modifizierung der Rezeptur unter besonderer Berücksichtigung einer effizienten Plattentrocknung und Minimierung des Bindemitteleinsatzes, Untersuchung ausgewählter Musterplatten bezüglich relevanter bauphysikalischer Eigenschaften. Arbeitspaket 4: Langzeituntersuchungen in der Klimakammer. Einbau von Platten in Gebäuden zur Sanierung schimmelpilzgefährdeter/belasteter Wohnräume sowie zur Außenwanddämmung und messtechnische Begleitung zum Wirkungsnachweis. Arbeitspaket 5: Kostenkalkulation für eine Plattenproduktion im Industriemaßstab und Preisermittlung für den Dämmstoff, Kontaktaufbau zu Potentiellen Produzenten, Händlern und Anwendern, Erarbeitung eines ganzheitlichen, regionalen Konzeptes für die Bereitstellung des Rohstoffes. Arbeitspaket 6: Zusammenfassung und Analyse aller gewonnenen Daten und Erarbeitung von Produkt- und Datenblättern, Vorbereitung und Durchführung der offiziellen Zertifizierung des entwickelten Dämmstoffes bezüglich Wärmeleitfähigkeit und Biegezugfestigkeit. | Das Verbundvorhaben widmet sich anhand der Entwicklung von Labormustern und Prototypdämmstoffplatten den Voraussetzungen zur Zulassung und Etablierung einer marktfähigen Dämmplatte aus dem nachwachsenden Rohstoff Miscanthus x giganteus. Resultat des Verbundvorhabens ist eine Dämmplatte aus dem nachwachsendem Rohstoff Miscanthus, die nicht nur alle relevanten Produktparameter zur europäischen Baustoffzulassung erfüllt, sondern sich in den Praxistests in Kombination mit atmungsaktiven Putzbelägen auch äußerst gut zur Schimmelpilzbekämpfung im Innenbereich erwies. Ergebnisse des Projektpartners IVT waren eine Musterplatte im Labormaßstab, die aus einem optimierten Mischverhältnis zweier Häckselstrukturen Miscanthus, Wasser, Bindemittel und Brandhemmer besteht. Des Weiteren erfolgte eine Plattenherstellung mit dem Projektpartner Strohlos (STL) im industriellen Maßstab. Für die Montage in Innenräumen zur Überprüfung der Platten zur Schimmelbekämpfung, wurde mit der Berliner Wohnungsbaugesellschaft HOWOGE für entsprechende Räumlichkeiten kooperiert. Zudem erfolgte eine erfolgreiche Außenwanddämmung. Die Bearbeitung und Montage mit handelsüblichen Werkzeugen und Bindemitteln konnte so bestätigt werden. Wesentliches Ergebnis beim Projektpartner STL war die Fertigung metallener (anfänglich hölzerner) Pressformen, welche signifikante Verbesserung bei der Dichte und Kantenstärke der Platten brachte. Auch konnten IVT und STL das Trocknungsverfahren mit minimalem Energieaufwand optimieren. Die vom IBZ durchgeführten Klimakammertests zeigten zudem, dass ein U-Wert (Wärmedurchgangskoeffizient) von 0,211 W/m2K der Dämmplatten erreicht wurde (deutlich unter dem Richtwert von 0,24 W/m2K). Anders ausgedrückt, besitzt die Platte eine Wärmeleitfähigkeit von 0,045-0,05 W/m²K. Zudem erfüllt sie eine Biegefestigkeit von 0,21-0,26 N/mm². Auch die Kosten der Platte sind konkurrenzfähig zu herkömmlichen Dämmalternativen. | Dipl. Ing Maik Orth Tel.: +49 38295 74114 maik.orth@ibz-hl.de Innovations- und Bildungszentrum Hohen Luckow e.V. (IBZ Hohen Luckow e.V.) Bützower Str. 1 a 18239 Satow | FPNR | |
| 01.01.2019 | 31.12.2020 | 22019018 | Verbundvorhaben: Rechteckige Konstruktions-Hohlprofile aus biobasierten Multimaterialsystemen als Substitution von Metallprofilen; Teilvorhaben 3: Digitaler Entwurf eines Materialsystems sowie eines Wickel- und Umformprozesses für biobasierte Multimaterialsysteme - Akronym: NaHoPro | Ziel des Forschungsansatzes ist die Erforschung und Charakterisierung von rechteckigen Hohlprofilen aus gewickelten Holzschichtstoffen mit gezielten technischen Verstärkungen zur Substitution von Standard-Metall-Hohlprofilen. Dabei soll die technische Herstellbarkeit des Profils durch einen zweistufigen Prozess erarbeitet werden. Hierbei soll zunächst aus einem Furnierband ein rundes (oder eckiges Profil mit großen Rundungen) gewickelt werden, welches dann in einem zweiten Prozessschritt partiell oder vollständig umgeformt wird. Das neuartige Verfahren soll im Rahmen des Projekts im diskontinuierlichen Laborstadium untersucht und auf seine Konkurrenzfähigkeit anderen Verfahren und Materialsystemen gegenüber geprüft werden. Zusätzlich werden, um eine spätere Variantenbildung zu vereinfachen, mittels digitaler Entwurfstechnik Methoden zur Verfügung gestellt, welche theoretische Planung und Auslegung von Charakteristika hinsichtlich Materialkombination und Geometrie ermöglichen. | Prof. Philipp Eversmann Tel.: +49 561 804-3473 eversmann@asl.uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 6 Architektur, Stadtplanung, Landschaftsplanung - Fachgebiet Experimentelles und digitales Entwerfen und Konstruieren Universitätsplatz 9, ASL 1, Raum 3105 34127 Kassel | X | FPNR | |
| 01.12.1999 | 30.11.2002 | 22019097 | Analyse zur genetischen Diversität als Grundlage für den Aufbau heterotischer Formenkreise bei High-Oleic-Sonnenblumen | Das Ziel des Vorhabens ist die Festlegung von sogenannten heterotischen Gruppen in Sonnenblumen-Züchtungsmaterial. Ausgewählte HO-Sonnenblumenlinien werden miteinander gekreuzt. Somit werden Experimentalhybriden erzeugt. Die Ertragsleistung dieser Hybriden wird in Leistungsprüfungen festgestellt. Parallel dazu werden die verwendeten Linien molekularbiologisch charakterisiert (RAPD, AP-PCR, AFLP), um ihre genetische Distanz zueinander zu bestimmen. Über einen Vergleich der agronomischen und der molekularen Daten soll abschließend evaluiert werden, ob molekulare Marker zur Vorhersage von Heterosisleistungen in der Sonnenblumenzüchtung einsetzbar sind. | Im Rahmen dieses Vorhabens wurde die genetische Diversität ölsäurereicher Sonnenblumenlinien analysiert. Durch die Einbeziehung der Artkreuzungsnachkommenschaften erfolgte eine Erweiterung der sehr schmalen genetischen Basis des HO-Zuchtmaterials. Die Inzuchtlinien wurden mit molekularen Methoden wie RAPD, AP-PCR und AFLP charakterisiert und Experimentalhybriden erstellt. Durch die Untersuchung der agronomischen Leistung dieser Hybriden wurde es möglich, die Heterosis zu schätzen. Auf dieser Basis konnten heterotische Gruppen gebildet werden, die eine maximale Nutzung der Heterosis in der Hybridsonnenblumenzüchtung gestatten. Durch die damit gegebene Möglichkeit der Vorhersage von Heterosisleistungen in der Sonnenblumenzüchtung kann die Züchtung erheblich effektiver gestaltet werden. Letztlich kann der Umfang von Leistungsprüfungen der Experimentalhybriden erheblich reduziert werden, ohne einen Teil der leistungsfähigsten Kombinationen auszulassen. Die Durchführung einer mehrortigen, mehrjährigen Leistungsprüfung bei der Sonnenblume ist mit erheblichem Aufwand verbunden. Bei der Sonnenblume führen Pflanzenverluste in den Parzellen aufgrund der geringen Bestandesdichte sehr schnell zum Ausfall ganzer Parzellen, Wiederholungen und sogar Versuche. Damit wird die Nützlichkeit der Vorhersage von Leistungsdaten potenzieller Hybriden aufgrund der genetischen Distanz zwischen den (potenziellen) Elternlinien sehr deutlich. Somit haben diese Experimente nicht allein wesentliche Erkenntnisgewinne gebracht, sondern sie leisten auch einen wichtigen Beitrag zur Effizienzsteigerung in der Hybridzüchtung bei der Sonnenblume. | Ingrid Gröne Tel.: +49 7222 770-725 Dr. Hans Rolf Späth GmbH & Co. Kommanditgesellschaft Im Rheinfeld 1-13 76437 Rastatt | FPNR | |
| 01.02.2008 | 31.05.2011 | 22019105 | Inno-BioChem - Entwicklung eines innovativen Verfahrens zur Herstellung von Reinstsubstanzen und Biofeinchemikalien aus Pflanzeninhaltsstoffen | Projektfokus unter Prämisse der komplexen wirtschaftlichen Nutzung nachwachsender Rohstoffe (Erdölersatz) auf marktorientierter Darstellung neuer bzw. gezielter Weiterentwicklung bisher im Labormaßstab eingeführter Separationsverfahren, deren Kopplung sowie dem Upscaling auf eine industriell anwendbare Größe--> Ableitung einfacher, Substanz schonender und relativ kurzfristig industriell einsatzfähiger Aufbereitungs- und Veredlungsprozesse zur Gewinnung von Biofeinchemikalien in hoher Reinheit. Vorgehensweise: 1. Vorauswahl, thermische und chemische Analytik, 2. Festlegung Basisisolat, 3. Ableitung Innovativer Trenn-/Veredlungsprozesse (Kristallisation, präparative Chromatographie), 4. Kopplung der Separationsverfahren, 5. Qualitätssicherung und Verfahrensoptimierung Verwertung erzielter Forschungsergebnisse durch Industriepartner im Projekt (dokumentierte Bereitschaft liegt vor)--> Schaffung zukunftsorientierter Arbeitsplätze, Erschließung/Optimierung von Wertschöpfungsketten, Entwicklung neuer, nachhaltiger Produktlinien und Absatzmärkte für die Landwirtschaft--> direkter Beitrag zur Überwindung der Strukturschwäche von Prignitz, Brandenburg und ländlich geprägten Gebieten allgemein | Im Vorhaben wurden innovative Trennverfahren zur Herstellung von Reinstsubstanzen und Feinchemikalien aus Pflanzeninhaltsstoffen erforscht und erprobt. Es ist gelungen, unterschiedliche Trennverfahren der präparativen Flüssigchromatographie in einem einzigen chromatographischen Lauf zu integrieren und außerdem mit bisher angewandten Einzelverfahren der Kristallisation kaskadenartig zu koppeln. Im entwickelten Verfahren wurden diskontinuierliche Methoden auf ein kontinuierliches Verfahren übertragen. Durch Optimierung dieser gekoppelten Trennverfahren für das ätherische Öl der Kamille wurden deren Inhaltsstoffe Bisabolol, Bisabololoxid (A, B) und Chamazulen als Reinstsubstanzen in einer Qualität isoliert, die bisher nicht auf dem Markt verfügbar waren. Die Eignung des Verfahrens wurde auch zur Isolierung der Inhaltsstoffe Carvacrol und Thymol für das ätherische Organoöl und das Thymianöl erprobt. Im Rahmen des Projektes wurde ein Pilotreaktor mit Kopplung der betreffenden präperativen Trennverfahren Flüssigchromatographie und Kristallisation entwickelt und in Betrieb genommen. | Prof. Dr.-Ing. Christian Stollberg Tel.: +49 3841 753-7665 christian.stollberg@hs-wismar.de Hochschule Wismar University of Applied Sciences Technology, Business and Design - Fakultät für Ingenieurwissenschaften - FB Maschinenbau, Verfahrens- und Umwelttechnik Philipp-Müller-Str. 14 23966 Wismar | X | FPNR |
| 01.03.2007 | 28.02.2009 | 22019106 | Verbundvorhaben: Spezialfasern aus Lösungen von Cellulosecarbamat in NMMO, Teilvorhaben 1: Faserherstellung und -charakterisierung | Die Untersuchungen wurden im Fraunhofer Institut fiir angewandte Polymerforschung (Potsdam-Golm) und dem Thüringischen Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e.V. in enger Kooperation mit der Toho Tenax Europe GmbH, Wuppertal und der Smart Fiber AG, Rudolstadt durchgeführt. Zielstellung des Projekts war die Modifizierung des Ceilulosecarbamatprozesses zur Einstellung unterschiedlicher Polymerparameter, die Herstellung und Charakterisierung von Spinnlösungen in NMMO, die Stabilisierung der Spinnlösungen und deren Verspinnung zu Fasern und Filamenten sowie die Untersuchung der Fasereigenschaften. Praktische Anwendungsmöglichkeiten sollten durch die Industriepartner bewertet werden. Im vorliegenden Abschlussbericht sind die Ergebnisse von der Carbamatsynthese bis zur Herstellung und Charakterisierung von Fasern sowie die Ergebnisse von Anwendungstests umfassend beschrieben. Durch Variation von Temperatur, Verweilzeit, Rohstoffeinsatz und Ansatzkonzentration wurden Bedingungen ermittelt, die die Herstellung von Carbamaten mit unterschiedlichem Substitutionsgrad und DP ermöglichen. Basierend auf diesen Carbamaten wurden Spinnlösungen im Konzentrationsbereich bis 30% hergestellt und rheologisch sowie durch Polarisationsmikroskopie untersucht. Umfangreiche Untersuchungen befassten sich mit der Stabilisierung der Spinnlösungen sowohl hinsichtlich der Vermeidung des Polymerabbaus als auch mit der Zielstellung der Zurückdrängung der Hydrolyse der Cellulose-Carbamat-Bindung. Die Verspinnung der Lösungen erfolgte nach dem Luftspaltspinnen sowohl im Labor- als auch im Technikumsmaßstab. Die hergestellten Fasern wurden hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften sowie ihrer Struktur charakterisiert. Hergestellte Fasermuster wurden auf ihre Eignung als Precursoren für die C-Faser-Herstellung getestet. | Bekannte Verfahren zur Cellulosecarbamatherstellung wurden durch Variation von Temperatur, Verweilzeit, Rohstoffeinsatz und Ansatzkonzentrationen so modifiziert, dass die Herstellung von Cellulosecarbamat mit DP-Werten zwischen 150 und 400 und Substitutionsgraden bis 0,4 möglich ist. Basierend auf dem System Cellulosecarbamat / NMMO wurden Spinnlösungen mit einem Carbamatgehalt von 15 bis 30% hergestellt. Durch rheologische Messungen sowie durch Polarisationsmikroskopie wurde nachgewiesen, dass bei höheren Konzentrationen und DP-Werten flüssigkristalline Lösungen gebildet werden. Umfangreiche Systeme zur Spinnlösungsstabilisierung wurden untersucht, dabei wurden die besten Ergebnisse für die Kombination NaOH-NH2OH-Gallussäurepropylester erreicht. Die Stabilisierung der Carbamatbindung durch Einstellung unterschiedlicher pH-Werte sowohl bei der Spinnlösungsherstellung als auch im Koagulationsbad bei der Verspinnung brachte nicht den erwünschten Effekt. In der gesamten Verarbeitungskette von der Lösungsherstellung bis zur fertigen Faser kommt es zu einer ständigen Verringerung des Stickstoffgehalts von ca. 3 auf 0.5 %. Bei diesem hydrolytischen Abbau, der durch die Anwesenheit von Wasser sowie die Verarbeitungstemperatur von ca. 90 °C begünstigt wird, kommt es zur Abspaltung von Ammoniak und Kohlendioxid, was sich negativ auf die Stabilität des Spinnprozesses auswirkt (Faserabrisse). Die nach dem Luftspaltspinnprozess hergestellten Fasern zeichnen sich durch sehr gute mechanische Eigenschaften aus. Festigkeiten von 50 - 60 cN/tex sowie ein Modul bei ca. 2500 cN/tex ordnen diese Faser im Bereich von Naturfasern wie Hanf oder Flachs ein und übertreffen die Werte von Lyocellfasem. Hergestellte Fasermuster wurden hinsichtlich ihrer Eignung als Precursoren für die C-Faserherstellung getestet. Es konnte nachgewiesen werden, dass die Masseausbeute bei der thermischen Behandlung etwas höher ist als bei kommerziell verfügbaren Rayonfasern. | Dr. habil. Hans-Peter Fink Tel.: +49 331 568-1815 fink@iap.fhg.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR |
| 05.09.2008 | 04.09.2011 | 22019108 | Verbundvorhaben: Innovative Gerstensorten als Nachwachsender Rohstoff; Teilvorhaben 2: Entwicklung einer Vermahlungstechnologie für Waxy-Gerste | Entwicklung einer Vermahlungstechnologie für waxyGerste. Eine neu gezüchtete waxyGerste soll wirtschaftlich und effizient zu einem Gerstenmehl vermahlen werden. Ziel ist die Herstellung und Vermarktung eines waxyGerstenmehl als Rohstoff für die Stärkeherstellung. Nach bisherigen Beobachtungen ist die waxyGerste schwieriger zu vermahlen. Ziel der Entwicklungsarbeit soll die Entwicklung einer Vermahlungstechnologie zur Herstellung eines waxyGerstenmehl unter Einsatz der Luftwirbelmühle "Ultra-Rotor" sein. Es wird erwartet, dass das resultierende Mehl (bzw. Stärke) in der Papierindustrie eingesetzt werden kann. Insbesondere wird ein sehr stabiles Verkleisterungsverhalten ohne Retrogradation erwartet. | Dr. Thomas Roick Tel.: +49 2381 422-0 t.roick@jaeckering.de Jäckering Mühlen- und Nährmittelwerke Gesellschaft mit beschränkter Haftung Vorsterhauser Weg 46 59067 Hamm | X | FPNR | |
| 01.05.2010 | 30.09.2013 | 22019109 | Verbundvorhaben: Lignocellulose-Bioraffinerie - Aufschluss lignocellulosehaltiger Rohstoffe und vollständige stoffliche Nutzung der Komponenten (Phase 2); Teilvorhaben 3: Techno-ökonomische und ökologische Bewertung | Das Ziel des Verbundvorhabens ist es, einen integrierten Prozess zum Aufschluss von Lignocellulosen und zur vollständigen stofflichen Nutzung aller Koppelprodukte aus fraktionierter Lignocellulose innerhalb einer Bioraffinerie zu entwickeln und zu etablieren.Dazu wird das Konzept der Pilotanlage zum OrganoSolv-Aufschluss umgesetzt, das im Rahmen des Vorläufervorhabens entwickelt wurde. Es sollen ausreichende Mengen der Fraktionen (Cellulose, Hemicellulosen und Lignin) für die Entwicklung höherwertiger Produkte bereitgestellt werden. Im Rahmen des TP3 "Techno-ökonomische und ökologische Bewertung" ist geplant, folgende Teilziele zu erreichen: 1. Es werden Mindestanforderungen an Beschaffenheit und Qualität alternativer Rohstoffe definiert und in Abhängigkeit von den Bereitstellungskosten deren Verfügbarkeit in Deutschland und europäischen Ausland bestimmt. 2. In enger Kooperation mit den Partnern im AP 4 werden die Energie- und Stoffströme der gesamten Wertschöpfungskette mit besonderem Augenmerk auf die Downstreaming Prozesse (Weiterverarbeitung der C5-/C6-Zucker und des Lignins) für eine großtechnische Umsetzung modelliert. Ziel ist es, schon in einem frühen Stadium Hinweise für eine möglichst nachhaltige Gestaltung der Prozesse einer Lignocellulose-Bioraffinerie zu geben.3. Die Modellierung der Wertschöpfungskette dient nachfolgend als Basis für eine umfassende ökonomische, ökologische und soziale Aspekte berücksichtigende Nachhaltigkeitsbewertung. Ziel ist es, ein geschlossenes auf Indikatoren basierendes Bewertungssystem zu erarbeiten, um die Lignocellulose-Bioraffinerie Wertschöpfungskette mit alternativen regenerativen und nicht-regenerativen Wertschöpfungsketten vergleichend zu bewerten. Die Techno-ökonomische und ökologische Bewertung ist Grundlage dafür, dass Produktionsprozesse ökonomisch und ökologisch effizient gestaltet werden, dehalb nachhaltig produzierte Produkte vermarktet werden können und eine hohe gesellschaftliche Akzeptanz erreicht wird. | Dr. Jörg Schweinle Tel.: +49 40 73962-305 joerg.schweinle@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Ökonomie der Forst- und Holzwirtschaft Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | X | FPNR | |
| 24.10.2011 | 31.03.2014 | 22019111 | Verbundvorhaben: Untersuchungen zur Verwertung von sekundären Inhaltsstoffen aus Sanddornblättern als Grundlage für innovative kosmetische Produkte für dermatologische Applikationen; Teilvorhaben 3: Untersuchungen der Extrakte auf dermatologische Wirksamkeit in vitro und in vivo | Extrakte aus den Blättern des Sanddorns (Hippophae rhamnoides L.) zeichnen sich durch einen hohen Gehalt an bioaktiven Inhaltsstoffen, vor allem Gerbstoffen und Flavonoiden, aus. Viele In-vitro-Untersuchungen und Experimente an Nagetieren haben antioxidative und antiinflammatorische Eigenschaften der Flavonoide Quercetin und Isorhamnetin gezeigt. Ziel dieses Teilvorhabens (TV3) im Rahmen des Gesamtvorhabens ist der experimentelle Nachweis der dermatologischen Wirksamkeit der aus ausgewählten Sanddorn-Blättern (TV1) gewonnenen Sanddorn-Extrakte (TV2) in in vitro und in vivo Modellen als grundlegende Voraussetzung für die Entwicklung von Naturkosmetika (TV4). Hierfür werden die Extrakte in der Zellkultur getestet und Dosis-Wirkungsbeziehungen werden etabliert. Anhand der Toxizität, Phototoxizität, antioxidativer Effekte, Hemmung der Kollagenase werden Wirkmechanismen an Hautzellen (Keratinozyten und Fibroblasten) untersucht und die Extrakte werden in der Zellkultur auf Wirksamkeit und Unbedenklichkeit geprüft. Anschließend werden Pilotchargen der Produkte auf Wirksamkeit, Verträglichkeit und Lichtschutz in in vivo Studien mit gesunden Probanden geprüft. Für fertige Produkte (Gesichtscreme, Handcreme, Körpercreme und Körperlotion) werden Wirksamkeit und Verträglichkeit im Hinblick auf die Anwendung bei Altershaut geprüft. | Zunächst wurden für verschiedenartige Trocken- & Flüssigextrakte in vitro das antioxidative sowie das phototoxische und zytotoxische Potential bestimmt. Danach wurde mit ausgewählten Sanddornblätterextrakten (SDBE) die entzündungshemmende Wirkung in HaCaT-Keratinozyten und primären Fibroblasten untersucht. Des Weiteren wurde ermittelt, ob die SDBE in vitro einen Einfluss auf die Expression der Matrixmetalloproteinase MMP-1 haben. Es konnte gezeigt werden, dass ausgewählte Extrakte eine eindeutige entzündungshemmende Wirkung zeigen. Zudem konnte die MMP-1 Expression gehemmt werden, so dass der Abbau des kollagenen Bindegewebes und die Hautalterung vermindert werden kann. In drei klinischen Studien erfolgten weiterführende Untersuchungen eines topisch angewendeten Extrakts aus Sanddornblättern an Menschen mit gesunder Haut. Zunächst wurde ein UVB-Erythemtest zur Ermittlung der antiinflammatorischen Wirkung verschiedener Extraktkonzentrationen und Creme-Grundlagen durchgeführt. Darüber hinaus erfolgten Untersuchungen zum Ausschluss einer Phototoxizität sowie eine klinische Prüfung der Verträglichkeit. In dem durchgeführten UV-Erythemtest wurde die antiinflammatorische Wirkung einer topischen Zubereitung mit 0,2% SDBE bei UV-induzierten Erythemen an gesunder menschlicher Haut nachgewiesen und eine Phototoxizität ausgeschlossen. Der 0,2% SDBE erwies sich als sehr gut hautverträglich, die kosmetische Akzeptanz der Zubereitungen war sehr gut bis gut. Die Produkte mit SDBE stellen somit innovative dermato-kosmetische Produkte mit einem standardisierten pflanzlichen Wirkstoff und wissenschaftlich nachweisbaren Eigenschaften dar. Sie erweitern als innovative dermatologische Produkte das Spektrum der Behandlungsmöglichkeiten für die älter werdende Haut. | Prof. Dr. Christoph Schempp Tel.: ++49-761-270-67760 christoph.schempp@uniklinik-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Universitätsklinikum - Hautklinik Hauptstr. 7 79104 Freiburg im Breisgau | X | FPNR |
| 01.12.2014 | 30.06.2018 | 22019114 | Verbundvorhaben: Spurenelemente durch Energiepflanzen - Stoffströme und Handlungsempfehlungen für eine optimierte Prozessbiologie in Biogasanlagen; Teilvorhaben 3 | Bei alleinigem Maissilage-Input (minimale Cobaltgehalte) in Biogasanlagen reichen die Spurenelemente für eine optimale Methanbildung nicht aus. Derzeit werden in Deutschland in mehr als 3.000 Biogasanlagen industrielle Additive zugefüttert, um diesem Mangel zu begegnen. Das hilft zwar, birgt aber Umweltrisiken und verursacht Kosten. Andere mögliche Energiepflanzen kumulieren im Vergleich zu Mais erheblich mehr an essenziellen Spurenelementen. Durch die Zumischung anderer Energiepflanzen sollte es möglich sein, eine ausreichende Spurenelementversorgung für die Vergärung zu gewährleisten, wodurch auf künstliche Spurenelementadditive verzichtet werden könnte. In quasi-kontinuierlichen Laborfermentern wird dies verifiziert. Korrelationen von Elementkonzentrationen, Prozessdaten sowie der Zusammensetzung und Aktivität der mikrobiellen Gemeinschaften im Biogasreaktor sollen grundlegende Zusammenhänge aufzeigen. Ökologische, soziale und ökonomische Aspekte fließen in die Bewertung der Anbauwürdigkeit der untersuchten Energiepflanzen ein. Mit einem vielfältigeren Energiepflanzenanbau werden Nachhaltigkeitsansprüche an die Biogaserzeugung deutlich besser erfüllt. In quasi-kontinuierlichen Betrieb im Labor werden Reaktoren mit Maissilage und Spurenelementadditiven gezielt mit je Cobalt und Nickel unterversorgt und prozessanalytisch verfolgt (untere essentielle Schwellenwerte identifiziert). Anschließend werden ausgewählte Pflanzenmischungen (TP IrA) hinsichtlich ihrer Wirksamkeit zur Substitution von Additiven bei der Vergärung von Maissilage getestet. In diesem TP werden Standardmethoden zur Biogasprozessanalyse (TS/oTS, FOS, FOS/TAC, NH4-N, pH Wert, GC-Messung von C2–C6 Fettsäuren, Futtermittelanalyse, Gasmenge, Gaszusammensetzung) angewandt. Korrelationen der Spurenelementkonzentrationen (TP IZNE) mit den Prozessdaten sowie mit der Zusammensetzung und Aktivität der mikrobiellen Gemeinschaften (TP UFZ) im Biogasreaktor sollen grundlegende Zusammenhänge aufzeigen. | Diplom Chemiker Michael Dittrich-Zechendorf Tel.: +49 341 2434-565 michael.zechendorf@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.03.2017 | 29.02.2020 | 22019116 | Verbundvorhaben: Eigenschaftsprofil und Einsatzspektrum von schnellwachsenden Züchtungsprodukten (Hybridlärche) in der holzverarbeitenden Industrie; Teilvorhaben 2: Bewertung der Schnittholzqualität und Dauerhaftigkeit sowie Untersuchungen zur Verarbeitbarkeit der Holzwerkstoffe - Akronym: Wood_for_Industry | Wichtiger Ansatzpunkt zur mittel- bis langfristigen Produktivitätsverbesserung von Kurzumtriebs- bzw. Schnellwuchsplantagen und Waldbeständen sind die Ergebnisse der Forstpflanzenzüchtung. Die Züchtungsziele hoben bisher auf eine Verbesserung von Wachstum und Qualität nach forstlichen Gesichtspunkten bei gleicher oder erhöhter Widerstandskraft ab. Holzeigenschaften spielten dagegen bisher eine untergeordnete Rolle. In dem Vorhaben werden erstmals in Deutschland bereits existierende Züchtungsprodukte der Aspe, Douglasie und Hybridlärche umfassend auf ihre physikalischen und chemischen Holzeigenschaften sowie ihre Verwertbarkeit für die Säge-, Holzwerkstoff- und Papierindustrie untersucht. Ziele des Vorhabens sind die Ermittlung des umfassenden Eigenschaftsprofils und Ableitung des potenziellen Einsatzspektrums zugelassener Züchtungsprodukte in der Massivholz-, Holzwerkstoff- und chemischen Industrie sowie die Erstellung eines holztechnologischen Steckbriefes für jede Sorte. Aus den Ergebnissen wird weiterhin die Definition von Züchtungszielen für weiterführende Züchtungsarbeiten, die optimiertes Material für den jeweiligen stofflichen Einsatzbereich erzeugen sollen, abgeleitet. Zur Verbesserung der Versorgung mit Vermehrungsgut existierender Sorten für Forst- und Agrarsysteme wird eine Bereitstellungs-und Vermarktungsstrategie erarbeitet. Für das Projekt sind insgesamt sieben Arbeitspakete (AP) vorgesehen: AP 1 - Materialbereitstellung und –ausformung AP 2 - Qualitätsbewertung der Züchtungsprodukte AP 3 - Materialeigenschaften AP 4 - Mikrostrukturelle Eigenschaften AP 5 - Verarbeitungseigenschaften AP 6 - Züchtungsstrategien AP 7 - Auswertung, Bericht, Ergebnistransfer | Prof. Björn Weiß Tel.: +49 351 4662 270 bjoern.weiss@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | X | FPNR | |
| 01.10.1998 | 30.09.2001 | 22019196 | Verbundvorhaben: Lager- und Friktionswerkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen: Teilvorhaben 2: Technologische und Werkstoffentwicklung im industriellen Maßstab | Im Rahmen des vorliegenden Verbundprojektes werden Siliciumcarbidwerkstoffe aus einheimischen nachwachsenden Rohstoffen wie Flachs- oder Hanffasern entwickelt. Ziel des Vorhabens ist die Herstellung einer "duktileren" SiSiC-Keramik über eine CIC-Route unter Erhalt der von der Natur vorgegebenen Mikrostruktur im nachwachsenden Rohstoff. Die SiC-Werkstoffe sollen als Lagerwerkstoffe für Pumpen, als Friktionswerkstoffe für Bremsenmaterialien und als Konstruktionswerkstoffe für lasttragende Bauteile optimiert werden. Die Technologie- und Werkstoffentwicklung im industriellen Maßstab wird auf Parameteroptimierungen für die Temperaturbehandlungsprozesse wie Pyrolyse, Carbonisierung und Graphitierung basieren. Die Formgebungsverfahren und die dafür erforderliche Zusammensetzung der Ausgangswerkstoffe sollen bauteilabhängig untersucht und optimiert werden. Für die Reaktionssilizierung der CIC-Zwischenprodukte werden seitens SKT Standardverfahren eingesetzt, welche für den jeweiligen Anwendungsfall optimiert werden sollen. Die Werkstoff- und Bauteilentwicklung beinhaltet fertigungsbegleitende QS-Maßnahmen. | Naturfaser-Rohstoffe unterschiedlicher Art und Provenienz wurden analysiert und deren werkstofftechnische und produktionstechnische Potenziale bei der Konversion zu Kohlenstoff- und Siliciumcarbid-Werkstoffen aufgezeigt. Am Modellsystem Flachs wurden Grundlagen der Konversion und der Gefügegestaltung biogener Si-SiC-C-Werkstoffe erarbeitet und hinsichtlich ihrer Eignung für Lagerwerkstoffe getestet. Die entwickelten biogenen Keramikwerkstoffe sind durch spezielle Verbundstrukturen ausgezeichnet und erreichen das Eigenschaftsniveau kommerziell verfügbarer Vergleichswerkstoffe. Eine vollständige Prozesskette vom nachwachsenden Rohstoff bis zum mechanisch, thermisch und korrosiv hoch belastbaren Gleit- und Friktionswerkstoff wurde erarbeitet. Die Fertigungslinie wurde für spezielle Einsatzmuster bis zum prototypischen Bauteil (prototypische Elemente für pumpenspezifische Radial- und Axiallager) geführt. Positiv zu bewertende Ergebnisse von Eigenschaftsprüfungen und Anwendungstests liegen aus den Untersuchungen im Verbund vor. Auslagerungstest und Einsatzuntersuchungen für Anwendungen in keramischen Lagern bestätigen neben einer Stabilität in sauren Umgebungsmedien die für Si-SiC-Werkstoffe typische Anfälligkeit unter alkalischen und hydrothermalen Bedingungen. Werkstofftechnische Verbundstrukturen zur Vermeidung dieser korrosiven Schädigungen wurden angearbeitet. Die Übertragbarkeit auf großtechnische Prozesse wurde im Teilvorhaben 2 nachgewiesen. Mit dem erreichten Entwicklungsstand werden Grundaussagen zu den werkstofftechnischen und technologischen Möglichkeiten dieser neuen biogenen Werkstoffe bereit gestellt sowie Ansatzpunkte für eine mikrostrukturelle Nutzung der hierarchischen pflanzlichen Verbundstrukturen aufgezeigt. Neben den pulvertechnologischen Herstellungsrouten wurde die prozessökonomisch besonders interessante Veredelung von organisch gebundenen Faserverbundplatten in großformatige Carbonisat-Produkte zu ersten Pilotmustern geführt. | Dr. Roland Weiß Tel.: +49 641 608-1523 roland.weiss@schunk-group.com Schunk Kohlenstofftechnik GmbH - Abt. Composites Rodheimer Str. 59 35452 Heuchelheim | FPNR | |
| 01.12.2004 | 30.06.2006 | 22019203 | Messung an kleinen Feuerungsanlagen zur Verbrennung von Stroh-Pellets bzw. Getreide (<150 kWth) | Kleinfeuerungsanlagen für Stroh und Getreide der Firmen Passat Energy, Gerlinger, Baxi, Ökotherm, Agroflamm sollen auf ihr Potential zur Einhaltung der geforderten Abgasemissionsgrenzwerte bei gleichzeitig optimaler Brennstoffausnutzung getestet werden. Die messtechnische Untersuchung der Anlagen unter Verwendung einheitlicher Brennstoffchargen soll einen direkten Vergleich der verschieden ausgeführten Anlagen ermöglichen. Es werden Verbrennungsversuche für Strohpellets und 4 Getreidearten in Volllast und Teillast durchgeführt. Die Messdatenaufnahme erfolgt, soweit möglich, kontinuierlich. Im Anschluß an die Kurzzeitversuche sollen Langzeitversuche mit dem Brennstoff Futterweizen (Agroflamm) bzw. Strohpellets (Passat) durchgeführt werden (Versuchsdauer 800 h), um eine Verschlackungsneigung als Folge einer längeren Betriebsdauer zu überprüfen, die sich auf das Emissionsverhalten auswirken könnte. Die Feldversuche sollen den Firmen die Möglichkeit geben, gegebenenfalls durch entsprechende Nachbesserungen die geforderten Emissionsgrenzwerte einzuhalten und die gesetzlichen Anforderungen den technisch und wirtschaftlich machbaren Möglichkeiten anzupassen. | Prof. Dr. Christiane Rieker Tel.: +49 221-8275-2398 christiane.rieker@fh-koeln.de Technische Hochschule Köln - Fakultät für Anlagen, Energie- und Maschinensysteme (F09) - Institut für Landmaschinentechnik und Regenerative Energien Betzdorfer Str. 2 50679 Köln | X | FPNR | |
| 10.04.2007 | 31.03.2010 | 22019205 | Verbundvorhaben: Bewertung nachwachsender Rohstoffe zur Biogaserzeugung für die Pflanzenzüchtung; Teilvorhaben 3: Biogaserträge in Laborversuchen - Fragen zur Vergleichbarkeit und Übertragbarkeit | Mit Hilfe eines Ringversuches soll geklärt werden, ob bei Anwendung einer Versuchsanstellung gemäß VDI-Richtlinie 4630 "Vergärung organischer Stoffe" und Einsatz eines identischen Ausgangsmaterials (Substrates) erhebliche Unterschiede in den Versuchsergebnissen vermieden werden können. Die am Ringversuch teilnehmenden Labors untersuchen die Substrate Maissilage (getrocknet), Getreide (gequetscht), GPS und frische Maissilage. Die Ergebnisse werden durch die Arbeitsgruppe "Ringversuch" ausgewertet und Handlungsempfehlungen abgeleitet. Anschließend befasst sich die Arbeitsgruppe "Gaserträge" mit der Zusammenfassung der Ergebnisse und der Fortschreibung des KTBL-Heftes. Die Erkenntnisse sollen die Durchführenden von Fermentationsversuchen in die Lage versetzen, die geeigneten Versuchsergebnisse mit anderen Versuchsergebnissen vergleichbar zu machen. Die Publikation in Form eines KTBL-Hestes dient der Information der Fachöffentlichkeit. | Mit Hilfe eines Ringversuches wurde geklärt, wie in Gärversuchen, die auf Basis der VDI-Richtlinie 4630 "Vergärung organischer Stoffe" durchgeführt werden, Unterschiede in den Versuchsergebnissen reduziert werden können. Die Erekenntnisse hieraus wurden zur entwicklung einer Methodenvorschrift genutzt, die als VDLUFA-Verbandsmethode erscheinen soll. In einem zweiten Projektteil wurden aus Ergebnissen von batch-Gärversuchen aktuelle allgemeingültige Richtwerte der Gasausbeute abgeleitet, die als Grundlage zur Auslegung und betrieblichen Optimierung von Biogasanlagen verwendet werden. Die Ergebnisse werden als Neuauflage des Heftes "Gasausbeute in landwirtschaftlichen Biogasanlagen" veröffentlicht. Beide Teilaufgaben wurden jeweils mit Unterstützung durch eine KTBL-Arbeitsgruppe durchgeführt. | Dipl.-Ing Helmut Döhler Tel.: +49 6151 7001-187 h.doehler@ktbl.de Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL) Bartningstr. 49 64289 Darmstadt | X | FPNR |
| 01.07.2007 | 31.12.2009 | 22019206 | Modellvorhaben Rockstedt - Dezentrale Produktion und Nutzung von Bioethanol aus nachwachsenden Rohstoffen - Energetische Prozessoptimierung | Das Modellvorhaben Rockstedt soll aufzeigen, dass Bioethanol in kleinen und mittelgroßen landwirtschaftlichen Brennereien unter Berücksichtigung der Nachhaltigkeitsprinzipen konkurrenzfähig zu Großanlagen produziert werden kann. Zentraler Punkt des Modellvorhabens ist der Regionalcharakter. 1.) Energetische Prozessoptimierung - Vollständige Deckung des Energiebedarfs aus nachwachsenden Rohstoffen aus der Region 2.) Bilanzierung und Evaluierung des Modellvorhabens "Brennerei Rockstedt". Das Modellvorhabens Rockstedt kann durchaus Produktionskosten größerer Anlagen erreichen oder - in Abhängigkeit vom eingesetzten Rohstoffe diese unterbieten. | Prof. Dr.-Ing. Gerhard Schories Tel.: +49 471 80934-102 gschories@ttz-bremerhaven.de Technologietransferzentrum an der Hochschule Bremerhaven e.V. - Umweltinstitut An der Karlstadt 6 27568 Bremerhaven | X | FPNR | |
| 05.09.2008 | 04.09.2011 | 22019208 | Verbundvorhaben: Innovative Gerstensorten als Nachwachsender Rohstoff; Teilvorhaben 3: Herstellung von Mehl- und Stärkemustern | Im vorliegenden Verbundprojekt soll das Gerstenmehl, welches durch noch zu entwicklende neue Vermahlungsprozesse gewonnen wird, auf nasstechnischen Wege in seine Komponenten wie Stärke, Proteine, Fasern und Lösliches getrennt werden. Dabei liegt das Hauptaugenmerk auf der Gewinnung vonamylopektinhaltigen Gerstenstärken. Die Gewinnung der Nebenprodukte sollte dabei allerdings nicht ausser acht gelassen werden, um zu einem neuen wirtschaftlichen Gesamtkonzept zu kommen. Es ist vorgesehen 15 bis 20 verschiedene Gerstenmehlmuster im Labormassstab in seine Komponenten zu zerlegen, um die Übertragbarkeit in den Techniskumsmassstab zu überprüfen und vorzubereiten. Danach sollen dann 3 bis 5 verschiedene Gerstenmehle im Technikumsmassstab in einer Grössenordnung von 200 bis 500 kg in Gerstenstärke und seine Nebenprodukte zerlegt werden. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse können dann in einen industriellen Massstab übertragen werden. Die wirtschaftliche Machbarkeit kann durch ein Up-Scaling überprüft werden. Auf Grund dieser Ergebnisse ist es möglich industrielle Anlagen auszulegen und mit potentiellen Anwendern aus der stärkeverarbeitenden zu diskutieren. | Joachim Ringbeck Tel.: +49 2522 77 1061 joachim.ringbeck@geagroup.com GEA Westfalia Separator Group GmbH Werner-Habig-Str. 1 59302 Oelde | X | FPNR | |
| 01.05.2010 | 30.09.2013 | 22019209 | Verbundvorhaben: Lignocellulose-Bioraffinerie - Aufschluss lignocellulosehaltiger Rohstoffe und vollständige stoffliche Nutzung der Komponenten (Phase 2); Teilvorhaben 4: Pilotanlage, Aufschluss, Komponententrennung, Zucker- und Ligninverwertung | Das Ziel des Verbundvorhabens ist es, einen integrierten Prozess zum Aufschluss von Lignocellulosen und zur vollständigen stofflichen Nutzung aller Koppelprodukte aus fraktionierter Lignocellulose innerhalb einer Bioraffinerie zu entwickeln und zu etablieren. Dazu wird das Konzept der Pilotanlage zum OrganoSolv-Aufschluss umgesetzt, das im Rahmen des Vorläufer¬vorhabens entwickelt wurde. Es sollen ausreichende Mengen der Fraktionen (Cellulose, Hemicellulosen und Lignin) für die Entwicklung höherwertiger Produkte bereitgestellt werden. Im Teilvorhaben 4 werden durch das Fraunhofer ICT Arbeiten in den folgenden Bereichen durchgeführt: Optimierung des im Vorgängervorhaben entwickelten Verfahrens zum Aufschluss von Buche und zur Kompo¬nenten¬trennung unter Verwendung von Wasser/Alkohol-Mischungen im 10kg-Maßstab. Diese Arbeiten dienen auch dazu Projektpartner schon während der Aufbauphase der Pilotanlage mit Material für Entwicklungsarbeiten zu versorgen. Das gewonnene Lignin wird im Anschluss mittels chemischer Konversion zu aromatischen Synthesebausteinen überführt. Dazu werden Untersuchungen zur Verbesserung der Reaktionsführung der katalytischen Spaltung zu phenolischen Synthesebausteinen durchgeführt. Die stoffliche Nutzung der Zuckerbausteine nach der enzymatischen Hydrolyse wird durch die Synthese verschiedener Polyole für Hartschaum-Polyurethane demonstriert. | Dipl.-Chem. Rainer Schweppe Tel.: +49 721 4640-173 schweppe@ict.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | X | FPNR | |
| 24.10.2011 | 31.03.2014 | 22019211 | Verbundvorhaben: Untersuchungen zur Verwertung von sekundären Inhaltsstoffen aus Sanddornblättern als Grundlage für innovative kosmetische Produkte für dermatologische Applikationen; Teilvorhaben 4: Extraktentwicklung und Kosmetikentwicklung | Das Ziel des Verbundvorhabens war die Entwicklung von wissenschaftlichen, technologischen, betriebswirtschaftlichen und technisch-organisatorischen Voraussetzungen für die Herstellung innovativer Naturkosmetikprodukte auf der Basis von sekundären Inhaltsstoffen aus Sanddornblättern. Das Ziel des Teilvorhabens 4 war, polyphenolische Extrakte mit dem Schwerpunkt Flavonoide und Tannine aus den Blättern zu gewinnen, die als Grundlage für die kosmetische Applikation dienen sollen. Synergistische Effekte beim Einsatz der Wirkstoffe in Kosmetika sollten ebenfalls untersucht werden. Weitere Zielsetzung des Projektes war die Entwicklung einer Kosmetikserie für die "Altershaut" basierend auf den Extrakten aus den Sanddornblättern. Die Aufgabenstellung bestand in der Durchführung vergleichender Laboraufbereitungs- und -extraktionsversuche sowie scale up der Ergebnisse in den Pilotmaßstab. Die wesentlichen Arbeiten bestanden in der Erarbeitung von Spezifikationen für die Rohstoffe und Extrakte hinsichtlich der Festlegung von mikrobiologischen und chemischen Parametern, wie z.B. Gesamtkeimzahl, Trockenmassen, Wirkstoffgehalte und shelf life sowie der Optimierung des Extraktionsverfahrens hinsichtlich der Extraktionstechnik (Mazeration oder Perkolation). Auf Grundlage der Ergebnisse wurden die verfahrenstechnischen Parameter sowie die analytische Charakterisierung des Extraktes festgelegt. Im Anschluss daran erfolgte die labortechnische Entwicklung galenischer Systeme für verschiedene Gesichtscremes, Packungen und Gesichtswasser. Dabei wurden die Löslichkeiten sowie das synergistische Zusammenspiel mit anderen Wirkstoffen und Basiskomponenten berücksichtigt. Im Nachgang zum Scale up in den Pilotmaßstab und erfolgreichen Stabilitätstest erfolgte ein erster Anwendungstest als Grundlage für erste Optimierungen der Rezepturen. Projektabschluss bildete eine erste betriebswirtschaftliche Betrachtung der Produkte und die Erstellung der Unterlagen für die Kosmetikdossiers. | Im Laufe der Analytik wurde festgestellt, dass die sekundären Inhaltsstoffe der Sanddornblätter einen ungewöhnlich hohen Anteil an Allantoin enthalten. Dieser Wirkstoff ist bisher nur aus synthetischer Herstellung verfügbar und daher für zertifizierte Naturkosmetik nicht einsetzbar. Die Isolierung des Wirkstoffs wurde nicht final verfolgt. Daher wurde natürliches Allantoin aus dem Sanddornblätterextrakt nicht weiter in die galenische Entwicklung einbezogen. Auch der Gehalt an natürlichen Flavonoiden ist in dem Extrakt zwar bewiesen, wurde aber nicht weiter für die Entwicklung herangezogen und nicht explizit ausgelobt. Bei den nachfolgenden Entwicklungen wurde als Leitsubstanz der Gehalt an Polyphenolen festgelegt. In Abstimmung mit dem Projektpartner wurden die verwendbaren Extraktionsmittel und Hilfsmittel, wie Maltodextrin und deren Herkunft bzw. Produktqualität definiert. Eine anti-oxidative Wirksamkeit der wässrig-alkoholischen Glycerin-Extrakte konnte nicht bewiesen werden. Aufgrund dieser Ergebnisse wurde dieser Flüssigextrakt nicht mehr berücksichtigt. Die Wirksamkeit des pulverigen Extraktes sowie die Wirksamkeit in der Formulierung konnten belegt werden. Allerdings wies gerade die Endformulierung keine deutliche Steigerung der Wirksamkeit im Vergleich zu bereits verfügbaren Extrakten aus Sanddornfruchtfleischöl auf. Aufgrund dieser Erkenntnis in Zusammenhang mit den deutlich höheren Kosten für den Sanddornblätterextrakt hat sich die Logocos Naturkosmetik AG gegen den Einsatz des Sanddornblätterextraktes entschieden. | Heinz-Jürgen Weiland Tel.: +49 5153 809 450 hj.weiland@logocos.de LOGOCOS NATURKOSMETIK AG Zur Kräuterwiese 31020 Salzhemmendorf | FPNR | |
| 01.11.2014 | 31.10.2017 | 22019212 | Verbundvorhaben: Nachhaltige Verwertungsstrategien für Produkte und Abfälle aus biobasierten Kunststoffen; Teilvorhaben 1.2: Biobasierte Kunststoffe im Post-Consumer-Recycleingstrom (BioRec) | Das Vorhaben untergliedert sich in die Teilbereiche Tb-A und Tb-B. Im Tb-A sollen Möglichkeiten des werkstofflichen Recyclings von Abfällen aus biobasierten, chemisch neuartigen Kunststoffen im post-consumer Recyclingstrom systematisch, auch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkt, untersucht werden. Hauptziel stellt die Erarbeitung von Strategien für ein mengenabhängiges werkstoffliches Recycling dieser Abfälle im etablierten Kunststoff-Verwertungssystem dar. Mit den Ergebnissen soll eine Antwort auf die Fragestellung gegeben werden können: Besteht die Möglichkeit, biobasierte, chemisch neuartige Polymeren etablierten werkstofflichen Recyclingströmen zuzuordnen? Die Ergebnisse sollen u.a. alternative Wege zur Verbesserung der Wertschöpfung der genannten Polymeren aufzeigen. Ziel des Tb-B ist, die anvisierten Vorhaben zum Förderschwerpunkt "Nachhaltige Verwertungsstrategien für Produkte und Abfälle aus biobasierten Kunststoffen" im Bereich des werk-/rohstofflichen Recyclings von Abfällen aus genannten Kunststoffen in einem Gesamtverbund zusammenzuschließen. Durch eine gemeinsam abgestimmte, möglichst einheitliche Herangehensweise sollen vergleichbare Ergebnisse erzielt werden, welche untereinander und gegenüber der FNR zu kommunizieren sind und den Weg für ein zukünftiges werk-/rohstoffliches Recycling von Produkten aus biobasierten Kunststoffen ebenen. Die wissenschaftlich/ technischen Aktivitäten sollen auf a) der systematischen Untersuchung etablierter Entsorgungswege und Verwertungsoptionen zur Eruierung in Frage kommender Wege für ein gemeinsames werkstoffliches Recycling von biobasierten, chemisch neuartigen Polymeren und konventionellen Kunststoffen, b) Untersuchungen zur Kompatibilität beider Kunststoffgruppen und c) der systematischen Betrachtung technisch-technologischer Voraussetzungen für eine zuverlässige Erkennung und Sortierung unterschiedlicher biobasierter Polymerprodukte in der Praxis liegen. | Dr.-Ing. Roman Rinberg Tel.: +49 371 531-32359 roman.rinberg@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Strukturleichtbau (IST) - Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung Reichenhainer Str. 31/33 09126 Chemnitz | X | FPNR | |
| 15.03.2014 | 14.03.2015 | 22019213 | Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Optimierung einer Erntemaschine für Kamillenblüten zum serienreifen Produkt | Das Projekt hatte zum Ziel, das Funktionsmuster einer selbstfahrenden Kamillenblütenerntemaschine in eine Erntemaschine mit Serienreife zu überführen. Das Funktionsmuster war das Ergebnis eines vorangegangenen Forschungsprojektes. Erprobungen im Praxiseinsatz hatten gezeigt, dass das Funktionsmuster noch weiterentwickelt werden muss, um das volle Potential der Erntemaschine nutzen zu können. In Vorbereitung auf die Ernteperiode 2014 wurden an der Pflücktrommel der Erntemaschine von 2013 konstruktive Änderungen vorgenommen. Es wurden die Zuführwalze, die Schereinrichtung und die Abdeckung der Pflückhaube neu gestaltet. In dem Antrieb der Pflücktrommel wurde ein Druckbegrenzer zur Absicherung gegen Fremdkörper eingebaut. Die Krautschnecke wurde zu einer Siebeinrichtung mit Siebschnecken weiterentwickelt. Zur Förderung des Erntegutes vom Pflückvorsatz zum Bunker wurde ein beweglicher, knickbarer Gurtbandförderer entworfen. Die modifizierte Erntemaschine wurde an acht Erntetagen in der Agrargenossenschaft Nöbdenitz (Thüringen) zum Ernten von Kamillenblüten eingesetzt. An zwei der Erntetage fanden Vergleichsmessungen mit der alten Erntemaschine Linz III statt. Beide Erntemaschinen wurden anhand der Kriterien Abpflückgrad, Gesamterntemenge und Zusammensetzung des Erntegutes miteinander verglichen. | Die am Pflückvorsatz vorgenommenen Änderungen arbeiteten zufriedenstellend. Der Pflückvorsatz kann in der jetzigen technischen Ausfertigung beibehalten werden. Das neu entwickelte Förderband dagegen verursachte häufig Funktionsstörungen, die hohe Verluste an Kamillenblüten zur Folge hatten. Die Ernteeinsätze und die Vergleichsmessungen mit der Linz III waren durch die Funktionsstörungen geprägt. Bei den Vergleichsmessungen erreichte die neue Erntemaschine etwas höhere Abflückgrade als die Linz III. Die Funktionsstörungen beim Gurtbandförderer hatten aber zur Folge, dass die neue Erntemaschine im Vergleich zur Linz III aufgrund der Blütenverluste insgesamt geringere Erntemengen erzielte mit einem geringeren Anteil an Blüten im Erntegut. Separate Tests der Siebeinrichtung ergaben, dass die Siebschnecken ein sauberes Erntegut erzeugen, das unmittelbar einer Trocknung zugeführt werden kann. Zusammenfassend ist festzustellen, dass der Pflückvorsatz und die Siebschnecken gut funktionierten, die Förderung des Erntegutes aber anders gestaltet werden muss. | Christine Opitz Tel.: +49 3591 360-745 c.opitz@mdw-singwitz.de MDW Mähdrescherwerke GmbH Fortschrittstr. 2 02692 Obergurig | X | FPNR |
| 01.12.2014 | 31.03.2018 | 22019214 | Verbundvorhaben: Spurenelemente durch Energiepflanzen - Stoffströme und Handlungsempfehlungen für eine optimierte Prozessbiologie in Biogasanlagen; Teilvorhaben 4 | Bei alleinigem Maissilage-Input (minimale Cobaltgehalte) in Biogasanlagen reichen die Spurenelemente für eine optimale Methanbildung nicht aus. Derzeit werden in Deutschland in mehr als 3.000 Biogasanlagen industrielle Additive zugefüttert, um dem Mangel zu begegnen. Das hilft zwar, birgt aber Umweltrisiken und verursacht Kosten. Andere mögliche Energiepflanzen kumulieren im Vergleich zu Mais erheblich mehr an essenziellen Spurenelementen. Durch die Zumischung anderer Energiepflanzen sollte es möglich sein, eine ausreichende Spurenelementversorgung für die Vergärung zu gewährleisten, wodurch auf künstliche Spurenelementadditive verzichtet werden könnte. In quasi-kontinuierlichen Laborfermentern wird dies verifiziert. Korrelationen von Elementkonzentrationen, Prozessdaten sowie der Zusammensetzung und Aktivität der mikrobiellen Gemeinschaften im Biogasreaktor sollen grundlegende Zusammenhänge aufzeigen. Ökologische, soziale und ökonomische Aspekte fließen in die Bewertung der Anbauwürdigkeit der untersuchten Energiepflanzen ein. Mit einem vielfältigeren Energiepflanzenanbau werden Nachhaltigkeitsansprüche an die Biogaserzeugung deutlich besser erfüllt. Proben der quasi-kontinuierlichen Gärtests werden quantitativen und qualitativen Analysen der mikrobiellen Gemeinschaften unterzogen. Die 16S rRNA Gene der Bakterien bzw. das mcrA Gen der Methanogenen dienen als Target. Mit T-RFLP Fingerprinting-Techniken auf DNA- und RNA-Basis werden Dynamik und Aktivität analysiert. Klonierung und Sequenzierung dienen der Zuordnung von Sequenzdaten zu abundanten T-RFs. Mittels qPCR soll die Menge an mcrA mRNA ermittelt werden. Die gewonnenen Datensätze werden zusammen mit den physikochemischen Betriebsparametern (DBFZ) und den Ergebnissen der Spurenelementanalysen (GZG) multivariaten, statistischen Analyseverfahren unterzogen. Dadurch sollen direkte Zusammenhänge und Abhängigkeiten zwischen mikrobiellen Gemeinschaften und den entsprechenden Reaktorbedingungen aufgezeigt werden. | Dr. Heike Sträuber Tel.: +49 341 2434-563 heike.straeuber@ufz.de Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ - Fachbereich Umwelttechnologie - Department Umweltmikrobiologie Permoserstr. 15 04318 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.07.2016 | 31.03.2019 | 22019215 | Arbeitsgruppe Biomassereststoff-Monitoring (AGBioRestMon) - Akronym: AGBioRestMon | Ziel des Vorhabens ist es, im Bereich der biogenen Rest- und Abfallstoffe eine kontinuierliche Berichtserstattung hinsichtlich des Ressourcenangebots und dessen Nutzung zu etablieren. Im Rahmen einer aufzubauenden "Arbeitsgruppe Biomassereststoff-Monitoring (AG BioRestMon)" wird unter der Leitung des DBFZ eine Expertengruppe gebildet, welche die erforderlichen Kommunikations- und Datenstrukturen konzeptioniert, einrichtet und in einer institutionenübergreifenden Zusammenarbeit eine entsprechende Berichtserstattung umsetzt. Zu den initial beteiligten Akteuren zählen: - Deutsches Biomasseforschungszentrum gGmbH - Prof. Udo Mantau - Prof. Bernd Mahro (HS Bremen) - Verband für Agrarforschung und Bildung Thüringen e.V./Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft (TLL) - Witzenhausen-Institut Das in dieser Form noch nicht existierende Netzwerk wird im Rahmen der AG BioRestMon auf bestehendem Wissen aufbauen, es weiterentwickeln und eine umfassende Ressourcenbewertung in entsprechender Datenqualität und im zeitlichen Verlauf gewährleisten. Die erarbeiteten Datengrundlagen können als fundierte Entscheidungsunterstützung für Biomassestrategien genutzt werden. Das Projekt untergliedert sich in folgende Arbeitspakete: • Arbeitspaket 1: Projektmanagement • Arbeitspaket 2: Konzeptionierung • Arbeitspaket 3: Entwicklung der Datenfortschreibung • Arbeitspaket 4: Testlauf für Referenzjahr • Arbeitspaket 5: Entwicklung einer SQL-Datenbank Die mit den einzelnen Arbeitspaketen verbundenen Inhalte und Meilensteine sind im Anhang detailliert beschrieben. | Die Datenstruktur des Monitoringsystems besteht aus zwölf Modulen und erlaubt flexible Auswertungen nicht nur für Einzelbiomassen, sondern auch sektorenübergeifende Zusammenfassungen und kontextualisierte Aussagen hinsichtlich des Impacts einer zukünftigen Rohstoffverwendung. Im Rahmen eines Reviews von 122 Quellen wurden für 77 Einzelbiomassen aus fünf Sektoren über 1.100 dynamische (z.B. Statistiken) und nicht-dynamische (z.B. Literaturquellen) Berechnungselemente zusammengetragen und rechnerisch miteinander verknüpft. Auf dieser Grundlage konnte für das aktuellste, gemeinsame Bezugsjahr 2015 ein theoretisches Reststoffpotenzial von 199-278 Mio. t TM ermittelt werden. Etwa die Hälfte steht als technisches Potenzial zur Verfügung. Davon sind zwischen 66-84% bereits in einer Nutzung etabliert und das noch mobilisierbare technische Potenzial liegt in einer Bandbreite von 14-48 Mio. t TM. Diese Mengen vollständig erschlossen, könnten zukünftig bis zu 15 % des deutschen Primärenergiebedarfs decken. Wesentlich verantwortlich für diesen zusätzlichen Beitrag zeichnen sich die fünf Biomassen Getreidestroh, Waldrestholz (Nadel), Rindergülle, Rindermist und Grüngut. Das Monitoringsystem ist in der Lage, prioritäre Handlungsfelder zu identifizieren und kann die Strategieentwicklung für eine nachhaltige Erschließung von biogenen Reststoffen entscheidend unterstützen. Alle Ergebnisse stehen in einer frei zugänglichen Ressourcendatenbank zur Verfügung, welche seit November 2018 unter: http://webapp.dbfz.de/resources erreichbar ist und zahlreiche individuelle Optionen der Ergebnisverwertung bietet. | Dipl. Geogr. André Brosowski Tel.: +49 341 2434-718 andre.brosowski@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR |
| 01.10.1999 | 30.09.2003 | 22019297 | Biomasse-Info-Zentrum (BIZ) | Ziel des Projektes ist es, Informationen im Bereich der energetischen Nutzung von Biomasse zu sammeln, auszuwerten und aufzubereiten und, bei Bedarf, in geeigneter Weise zu veröffentlichen. Daneben sollen Interessenten beraten werden. Zur Erreichung der genannten Arbeitsziele sind drei Teilziele mit den folgend genannten Schwerpunkten geplant: Teilziel 1: Informationsbereitstellung und Wissenstransfer, mit den Schwerpunkten - Öffentlichkeitsarbeit, - Newsletter, - Homepage im WWW, - Veranstaltungen, - Datenbank Energiegewinnung aus Biomasse, - Informationstransfer vom Ausland nach Deutschland und umgekehrt, - Aufbau von Netzwerken, - Promotion erfolgreicher Biomasse-Projekte, - Promotion des BIZ, - Mitarbeit in Gremien; Teilziel 2: Begleitung, Auswertung und Evaluierung von Bioenergie-Projekten, - Evaluierung von geplanten Bioenergieprojekten, - Begleitung und Analyse bestehender Bioenergieanlagen, - Erarbeitung von Schlußfolgerungen, - Beratung von Interessenten, Teilziel 3: Identifizierung von Defiziten und Barrieren. - Forschugs-, Entwicklungs- und Demonstrationsbedarf, - Nicht-technische Barrieren. Nach Abschluß geplanten Vorhaben ist die Übernahme der Finanzierung des BIZ durch die Wirtschaft vorgesehen. | Dr.-Ing. Joachim Fischer Tel.: +49 341 2434-420 Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Energiewirtschaft und rationelle Energieanwendung (IER) Heßbrühlstr. 49 a 70565 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.04.2005 | 31.12.2007 | 22019303 | Kleinfeuerungsanlage für Getreide und Stroh | Das oberste technische und wissenschaftliche Arbeitsziel ist der emissionsarme und zuverlässige Dauerbetrieb einer ausschließlich mit Stroh und Getreide befeuerten Kleinanlage (bis zu 49 kW). Eine neuartige und leistungsfähige Filtertechnik mit dem Kostenziel von ca. 3.000-4.000 Euro soll etabliert werden. Innovative Feuerungskonzepte (Brennmulde mit neuartiger Schutzschicht, luftgekühlter Drehrost) und Filtersysteme (Herding-Filter, ATZ-Schüttschichtfilter) werden in einer Versuchsanlage mit geringem Aufwand untereinander kombiniert. Eine thermisch gespritzte Schutzschicht wirkt der Korrosionsproblematik im Feuerraum entgegen. Mit den verschiedenen Anlagenkonfigurationen erfolgen Verbrennungsversuche zur Ermittlung des Betriebs- und Emissionsverhaltens. Die bestgeeignete Konfiguration soll als marktfähiges Produkt etabliert werden. Angesichts von ca. 350.000 landwirtschaftlichen Betrieben mit Getreideanbau in Deutschland ist ein erhebliches Marktpotenzial gegeben. Die neu entwickelte Filtertechnik kann darüber hinaus auch für größere Heiz- oder Heizkraftwerke eingesetzt werden. | Dr. Mario Mocker Tel.: +49 9661 908-417 mocker@atz.de ATZ Entwicklungszentrum An der Maxhütte 1 92237 Sulzbach-Rosenberg | X | FPNR | |
| 01.11.2007 | 31.07.2010 | 22019305 | Entwicklung und Herstellung von getreidebasierten Modifikatoren als Additive für Baustoffe und andere technische Anwendungen durch Derivatisierung von Mahlerzeugnissen | Das Vorhaben ist auf die Herstellung und Anwendung von derivatisierten Mehlen aus Roggen anstelle von Derivaten aus Stärken oder Zellulose gerichtet, die als Zusatzstoffe oder Verarbeitungshilfsmittel in einer Reihe von technischen Anwendungen genutzt werden. Als hauptsächliche Anwendung wurde der Einsatz in Baustoffen gewählt. Diese weisen das stärkste Wachstum auf. Die Bearbeitung ist in die Herstellung des geeigneten Mehles, die Derivatisierung und die anwendungstechnische Untersuchung gegliedert. Die Gewinnung von stärkereichem bzw. proteinarmem Roggenmehl wird vom ILU bearbeitet. Die Derivatisierung im Slurryverfahren und in der semiariden Umsetzung ist Aufgabe des IAP. ILU überträgt die Ergebnisse auf die extrusionstechnische Umsetzung (reaktive Extrusion). IFF führt anwendungstechnische (baustofftechnische) Untersuchungen durch. Bauhaus-Universität/Bauchemie komplettiert die Anwendungsuntersuchungen durch Untersuchung der Wechselwirkungen. Weitere Anwendungsgebiete werden einbezogen. Die Bearbeitung erfolgt mit Industriepartnern, die das Vorhaben stützen. Die Umsetzung in den Bereichen Mühle, Maschinen- und Anlagenbau, Stärke-Industrie und Baustoff ist dadurch gewährleistet. | Für die angewendeten Derivatisierungsverfahren im Slurry sind grundsätzlich die getesteten Getreideprodukte aus Roggen, Gerste und Weizen geeignet. Die günstigsten Ergebnisse wurden mit Roggenmahlprodukten erzielt. Für die einbezogenen Getreidearten konnten allein durch mahltechnische Verfahren die wesentlichen funktionellen Inhaltsstoffe Stärke und Protein an- und abgereichert werden. Im technischen Maßstab sind Stärkegehalte von 80 bis 86 % reproduzierbar. Auf Basis der verwendeten Technik ist die Übertragung auf den technischen Maßstab problemlos möglich, sowohl Walzenmühle als auch Stift/Prallmühlen in Verbindung mit Fraktionierungstechnik führen zu hohen Raten der An- bzw. Abreicherung. Die systematischen Modifizierungsreaktionen wurden vorwiegend mit Roggenmehl durchgeführt, als Veretherungsmittel kam Epoxipropan und als Veresterungsreagenz Bernsteinsäureanhydrid zum Einsatz. Bei den rheologischen Eigenschaften wurden im Vergleich zum modifizierten Roggenmehl große Unterschiede ermittelt. In der Viskositätsbildung zeichnete sich die Tendenz Roggenmehl > Weizenmehl > Gerstenmehl ab, obwohl keine beträchtlichen Unterschiede in der Löslichkeit gefunden wurden. Bei der Aufarbeitung der Syntheseprodukte mit proteinreichem Mehl wurde festgestellt, dass das Endprodukt einen höheren Anteil größerer Partikel besitzt. Unter vergleichbaren Synthesebedingungen verursachte ein höherer Proteingehalt im Mehl etwas höhere Viskositäten. Weiterhin wurde ermittelt, dass der Gehalt der anderen im Mahlprodukt enthaltenen funktionellen Inhaltsstoffe wie Proteine und Hemicellulose die resultierende Funktionalit der Derivate unterstützen. | Dipl.-Ing. Uwe Lehrack Tel.: +49 33200 89204 u_lehrack@igv-gmbh.de Institut für Lebensmittel- u. Umweltforschung e.V. Papendorfer Weg 3 14806 Bad Belzig | FPNR | |
| 01.03.2007 | 31.08.2009 | 22019306 | Verbundvorhaben: Innovative Verarbeitung von biobasierten Compositen durch Mikroverschäumung; Teilvorhaben 2: Materialentwicklung biobasierter Composite für die Verarbeitung durch Mikroverschäumung | Hauptziel des vorgeschlagenen Projekts ist die innovative Verarbeitung von Compositen aus nachwachsenden Rohstoffen für technische Anwendungen durch eine innovative Verarbeitungstechnik. Dabei wird ein neuartiges Material (mit biogener Verstärkung und herkömmlicher bzw. biogener Matrix) mit einer innovativen Verarbeitungstechnik (Mikroverschäumung) kombiniert. Das Vorhaben gliedert sich in folgende vier Hauptarbeitspunkte: 1. Compoundherstellung (Herstellung des Ausgangsmateriales) 2. Prozessentwicklung (chemische und physikalische Mikroschaumtechnologie) 3. Strukturen und Eigenschaften (Untersuchungen an kompakten und geschäumten Compositen) 4. Produktbeispiel Insbesondere im Hauptarbeitspunkt 4 werden die Projekterkenntnisse von der Wissenschaft in die Wirtschaft übertragen, sodass eine Verifikation der Projektergebnisse in Praxisanwendungen mit Hilfe der Fa. VTS Kunststoffe durchgeführt wird und von der Fa. Stiebel Eltron ein Musterprodukt hergestellt wird (eine Wandhalterung des Kochendwassergerätes). Wenn die mechanischen Eigenschaften ausreichend sind, besteht die Möglichkeit der Übernahme in die Serienproduktion. | Dr. rer. nat. Johannes Ganster Tel.: +49 331 568-1706 johannes.ganster@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR | |
| 01.04.2009 | 31.03.2012 | 22019307 | Verbundvorhaben: Genetische und molekulare Analyse der Eignung von Hybridroggen für die Biogasproduktion unter Trockenbedingungen; Teilvorhaben 1: Prüfung der Biomasse- und Körnerleistung eines genetische divergenten Sets von Hybridmaterial und Erstellung von Testkreuzungssaatgut | 1. Vorhabenziel Eine wesentliche Voraussetzung für eine wettbewerbsfähige Bioenergieproduktion in Deutschland sind preisgünstige Rohstoffe. Roggen bietet hier eine günstige Basis, da nur etwa 23% der Roggenernte für die Broterzeugung benötigt werden und die Hybridsorten auch auf trockenheitsgefährdeten Standorten eine sehr hohe Produktivität zeigen. Angesichts der Erweiterung der Märkte nach Osteuropa und den Folgen des Klimawandels wird es in Zukunft wichtig, eine hohe Biomasseproduktion mit verbesserter Trockenheitstoleranz zu verbinden. Ziel des Projektes ist es deshalb, Bereiche im Roggengenom zu finden, die spezifisch zur Ausprägung beider komplex vererbter Merkmale beitragen. 2. ArbeitsplanungEs werden ein divergentes Roggensortiment sowie zwei spaltende Biparentalpopulationen mit je 220 Linien in umfangreichen Feldversuchen in Deutschland und Polen unter Normal- und Trockenstressbedingungen (bewässert/nicht bewässert) geprüft. Da Roggen in Form von Ganzpflanzensilage (GPS) und/oder Korn für die Biogasproduktion eingesetzt wird, soll neben der Gesamttrockenmasse zur Milchreife auch der Kornertrag zur Druschreife geprüft werden. Parallel werden die insgesamt 440 Linien mit ca. 600 polymorphen molekularen Markern, die das gesamte Genom möglichst gleichmäßig abdecken sollen, analysiert. Eine nachfolgende QTL-Analyse zeigt, wie viele und welche Genombereich für die erfassten Merkmale verantwortlich sind und welchen Beitrag einzelne QTL liefern. 3. Ergebnisverwertung Gefundene, eng mit Markern gekoppelte QTL können funktional charakterisiert und gezielt in das Zuchtmaterial eingekreuzt werden. Eine solche Anwendung innovativer Markertechniken kann für beide Merkmale den Zuchtgang wesentlich beschleunigen und in Zukunft die sehr zeitaufwändige, teure und häufig ungenaue Phänotypisierung unter Stressbedingungen teilweise ersetzen. Die wissenschaftliche Ergebnisse werden bei nationalen und internationalen Tagungen und in peer-referierten Zeitschriften publiziert. | Dr. Peer Wilde Tel.: +49 5051 477-143 wilde@kws-lochow.de KWS LOCHOW GMBH Ferdinand-von-Lochow-Str. 5 29303 Bergen | FPNR | ||
| 05.09.2008 | 04.09.2011 | 22019308 | Verbundvorhaben: Innovative Gerstensorten als Nachwachsender Rohstoff; Teilvorhaben 4: Analyse der Ertrags- und Qualitätsparameter von Waxy-Gerste | Ziel des Teilprojektes ist eine komplexe züchtungsrelevante Qualitätsanalyse von waxyGerste für die Erschließung von Nutzungsmöglichkeiten für diesen neuartigen nachwachsenden Rohstoff. Zur Untersuchung der Qualitätsstabilität des Rohstoffs unter variablen Umweltbedingungen wird waxyGerste aus Anbauversuchen (verschiedene Standorte, Düngungs- und Fungizidbehandlungen) und aus Stressversuchen (Temperatur- und Trockenstress) bezüglich der Variation in ihren Hauptinhaltstoffen (Protein, Stärke, Fett, ß-Glucan) und in ihren rheologischen Eigenschaften untersucht. Zur Beschreibung dieses spezifischen Gerstenrohstoffs werden außerdem Methoden, insbesondere zur spektrometrischen Bestimmung des Amylose/Amylopektinverhältnisses in ganzen Körnern und zur Ermittlung der Auswuchsneigung entwickelt und validiert sowie neue rheologische Bewertungsparameter definiert. Die ermittelten Daten werden zur Entwicklung von züchtungsrelevanten Schnellmethoden in ganzen Körnern mittels FT-IR-Technik eingesetzt. Diese IR-Schnellmethoden können zum einen zur Erfassung der Variabilität relevanter Qualitätsmerkmale unter verschiedenen Umweltbedingungen und zum anderen für die züchterische Umsetzung der im Projekt erarbeiteten Eigenschaftsprofile eingesetzt werden. | Gisela Jansen Tel.: +49 38209 45-103 gisela.jansen@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Resistenzforschung und Stresstoleranz Erwin-Baur-Str. 27 06484 Quedlinburg | X | FPNR | |
| 01.05.2010 | 30.09.2013 | 22019309 | Verbundvorhaben: Lignocellulose-Bioraffinerie - Aufschluss lignocellulosehaltiger Rohstoffe und vollständige stoffliche Nutzung der Komponenten (Phase 2); Teilvorhaben 5: Pilotanlage, Zucker- und Ligniverwertung, Biotechnologie | Das Ziel des Verbundvorhabens ist es, einen integrierten Prozess zum Aufschluss von Lignocellulosen und zur vollständigen stofflichen Nutzung aller Koppelprodukte aus fraktionierter Lignocellulose innerhalb einer Bioraffinerie zu entwickeln und zu etablieren. Dazu wird das Konzept der Pilotanlage zum OrganoSolv-Aufschluss umgesetzt, das im Rahmen des Vorläufer¬vorhabens entwickelt wurde. Es sollen ausreichende Mengen der Fraktionen (Cellulose, Hemicellulosen und Lignin) für die Entwicklung höherwertiger Produkte bereitgestellt werden.Im Teilvorhaben 5 verfolgt das Fraunhofer IGB die stoffliche Nutzung und biochemische Umsetzung von Lignincellulose bzw. deren Hydrolysate. Zum einen wird für die Verwertung der C5- und C6-Zuckerfraktionen die Eignung der fermentativen Herstellung von Mono- und Dicarbonsäuren untersucht und optimiert. | Dr.-Ing. Susanne Zibek Tel.: +49 49 711 970-4167 susanne.zibek@igvp.uni-stuttgart.de Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.03.2012 | 31.03.2016 | 22019311 | Verbundvorhaben: Untersuchung zur Epidemiologie bodenbürtiger Viren in Triticale mit dem Ziel der Entwicklung von virusresistenten Sorten mit hohen Biomasseerträgen für die Biogas- und Ethanolgewinnung; Teilvorhaben 1: Untersuchung zur Epidemiologie bodenbürtiger Viren in Triticale | Triticale besitzt ein hohes Ertragspotential und stellt somit eine potentielle Pflanzenart für die effiziente Produktion von Biomasse zur Produktion von Bioethanol und Biogas im Rahmen dezentraler Bioenergie-Nutzungskonzepte dar. In vielen Kulturregionen ist der Triticaleanbau durch bodenbürtige Viren stark gefährdet. Für eine stabile Nutzung dieser Kulturart als nachwachsender Rohstoff ist die Pflanzengesundheit die wichtigste Voraussetzung. Das Gesamtziel des Forschungsvorhabens ist die Schaffung von Grundlagen für die praktische Züchtung von leistungsstarken Triticalesorten auf Standorten mit bodenbürtigen Viren als Alternative zu Mais. Aus diesem Grund stellt sich das Forschungsvorhaben die Aufgaben, die Variabilität innerhalb der Gattung Triticale hinsichtlich der Resistenzreaktion gegenüber bodenbürtigen Viren zu bewerten.Im Teilprojekt 1 wird der Wissenschaftspartner epidemiologische Aspekte bodenbürtiger Viren in Triticale untersuchen, speziell die Virus-Vektor-Pathogenpopulationen hinsichtlich Ihrer Aggressivität bewerten und den Virusbefall in Triticale-Ressourcen mittels serologischer und molekzularbiologischer Methoden phänotypisieren. Im Teilprojekt 2 wird der Wirtschaftspartner definierte Triticale-Genotypen entwickeln und Saatgut für die Untersuchungen bereitstellen und Erhebungen zu Wechselwirkungen von Resistenzniveau und Ertragsentwicklung unter Befalls- und Nichtbefallsbedingungen durchführen. Dieses Forschungsvorhaben schafft Grundlagen für die praktische Züchtung von leistungsstarken Energiepflanzen der Getreideart Triticale als Alternative zu Mais für Standorte mit bodenbürtigen Viren. Dieses Projekt unterstützt die Entscheidungshilfe für das BMELV zur Entwicklung von Maßnahmen zur Sicherung der Inwirtschafthaltung von Anbauflächen in Befallsgebieten und für den Triticaleanbau zur Produktion nachwachsender Rohstoffe. | Dr. Ute Kastirr Tel.: +49 3946 47-540 ute.kastirr@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Epidemiologie und Pathogendiagnostik Toppheideweg 88 48161 Münster | X | FPNR | |
| 15.04.2016 | 14.04.2020 | 22019313 | Verbundvorhaben: Optimierung des Sorghumanbaus und Wissenstransfer in die landwirtschaftliche Praxis (Sorghum III); Teilvorhaben 1: Pflanzenbauliche Versuche zur Optimierung der Biogasausbeute und -ertragsleistung und Optimierung der Bestandesetablierung - Akronym: Sorghum_III_TV1 | Das FNR-Verbundvorhaben "Sorghum" hat in den vorherigen Projektphasen I und II maßgeblich zur Einschätzung der Anbauwürdigkeit von Sorghumarten und -hybriden als Energiepflanzen beigetragen. Die Projektphase "Sorghum III" zielt neben weiteren Fragen eines optimierten Anbaus auf eine notwendige Ergebnisüberführung in die landwirtschaftliche Praxis. Kernelemente sind: (1) Pflanzenbauliche Versuche zur Ertragsoptimierung durch geeignete Sorten und Erntetermine sowie Optimierung von Aussaat und Bodenbearbeitung (2) Versuche zum späten Zweitfruchtanbau und zur weiteren Rohstoffnutzung (Kaskade) der Sorghumpflanze (3) "On-Farm-Versuche" in Praxisbetrieben zu spezifischen Fragestellungen dieser Betriebe, einschließlich auf Betrieben mit Rekultivierungsflächen (4) Prüfung der Substratqualitäten v.a. für die Biogaserzeugung mit anschließender Prüfung der Wirtschaftlichkeit Die genaue zeitliche Abfolge des Arbeitsplanes ist aus der beiliegenden Projektskizze ersichtlich (nur beim Projektkoordinator LfULG beigelegt). Die Versuche auf den Versuchsparzellen und auf den Betrieben erfolgen saisonal. Beginn ist April 2016. Die Wintermonate werden für den Datenaustausch, die Dateneingabe, für die statistische Auswertung und für die Auswertung der Jahre benötigt. Die Probenanalytik und die Biogasversuche im HBT laufen ganzjährig. Publikationen und Erfahrungsaustausch, auch mit den mitwirkenden Landwirten, erfolgen ständig. | Meike Backes Tel.: +49 4761 9942-177 meike.backes@lwk-niedersachsen.de Landwirtschaftskammer Niedersachsen Mars-la-Tour-Str. 1-13 26121 Oldenburg | X | FPNR | |
| 01.10.2014 | 31.01.2016 | 22019314 | 67. Tagung des Deutschen Forstvereins e.V. | Ziel der Forstvereinstagung ist die fachliche Informationsvermittlung und der fachliche Erfahrungsaustausch in Bezug mit den Ergebnissen der BWI³ und insbesondere WEHAM und deren Auswirkungen auf die Bereiche Forstpolitik, Waldbau, Holzwirtschaft, Erneuerbaren Energien, Naturschutz, Raumordnung, Klimawandel, Betriebswirtschaft und internationale Forstwirtschaft für alle mit diesen Themen befassten und an diesen Themen interessierten Personen. Der Informationsaustausch zwischen Wissenschaftlern, Privatwaldbesitzern und Forstleuten auf der Forstvereinstagung ist ein wichtiger Beitrag, die nachhaltige multifunktionale Forstwirtschaft im Sinne der Ziele der Waldstrategie 2020 modern weiterzuentwickeln. Darüber hinaus soll durch eine begleitende Öffentlichkeitsarbeit die Ergebnisse der Diskussionen das Thema auch in der Gesellschaft platziert werden. Der Kongress findet an vier aufeinander folgenden Tagen statt. Erwartet werden etwa 1.000 Teilnehmer aus ganz Deutschland unter Beteiligung ausländischer Delegationen. Das geplante Programm beinhaltet u.a. einen Festveranstaltung, 25 Seminare in 5 Seminarreihen (Vorträge/Impulsreferate/Diskussion), ca. 40 lokale, regionale und überregionale z.T. mehrtägige Exkursionen. Programmpunkte für die Bevölkerung: Umweltmobile (Umweltmarkt), Schulwettbewerb, kulturelle Darbietungen; Rahmenprogramm: Deutsch-Dänischer-Empfang, Vereinsinterna (Mitgliederversammlung, Begegnungsabend). | Marcus Kühling Tel.: +49 551 3796-265 kuehling@forstverein.de Deutscher Forstverein e.V. Büsgenweg 1 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.11.2017 | 30.04.2020 | 22019317 | Verbundvorhaben: Entwicklung von PLA-Folientypen auf der Basis von thermoplastischen Lactid-Glykol-Blockcopolymer-Elastomeren und eines innovativen Verfahrens zu ihrer Herstellung; Teilvorhaben 2: Qualifizierung des Planetwalzenextruders als Aggregat für einen integrierten Syntheseprozess - Akronym: TPE-L | Polylactid (PLA) hat sich im letzten Jahrzehnt als erster rein biobasierter Commodity-Kunststoff im Bereich der Verpackungsindustrie etabliert. Die geringe Bruchdehnung und Schlagzähigkeit von PLA stellen jedoch trotz der grundsätzlich hohen Marktakzeptanz dieses Polymers immer noch nicht befriedigend gelöste materialseitige Hemmnisse dar. Effiziente Weichmacher für PLA mit geringer Migrationsneigung sind bisher nicht marktgängig. Ziel des vorgestellten Forschungsvorhabens ist daher eine sowohl produkt- als auch verfahrensorientierte Entwicklung von neuen Polylactid-Typen für flexible Folienanwendungen. | Thomas Mayr Tel.: +49 6751 85605-328 thomas.mayr@technocompound.com TechnoCompound GmbH Am Gefach 55566 Bad Sobernheim | X | FPNR | |
| 01.05.1998 | 31.12.2002 | 22019397 | Errichtung einer Datenbank -Seed Oil Fatty Acids- (SOFA) mit elektronischer Suchmöglichkeit nach Fettsäurestruktur, Vorkommen und Prozentgehalt | Im Institut für Chemie und Physik der Fette der BAGKF ist im Verlauf der letzten 30 Jahre eine Datensammlung über Samenfette im Bereich nachwachsende Rohstoffe angelegt worden. Diese Datensammlung soll zu einer elektronisch lesbaren Datenbank ausgebaut und aufgewertet werden, um neben der Suche nach Pflanzengattung und Art auch die Suche nach einzelnen Fettsäuren oder Teilstrukturen von Fettsäuren bzw. deren Vorkommen zu ermöglichen. Nach der Implementierung der Datenbank auf dem Server der ZADI sollen die vorhandenen Daten Online eingegeben werden, um die Informationen via Internet direkt einer breiten Öffentlichkeit zur Verfügung zu stellen. | Im Rahmen des Projektes wurde eine als Lose-Blattsammlung vorliegende Datenbank in Zusammenarbeit mit der Zentralstelle für Agrar-Dokumentation und -Information (ZADI) in eine internetfähige Online-Datenbank "SOFA" überführt. SOFA gestattet die Suche nach Pflanzennamen, Literaturstellen, einzelnen Fettsäuren, aber auch die Erstellung von Trefferlisten für einzelne Fettsäureteilstrukturen, ebenso wie die Suche nach Prozentgehalten einzelner Fettsäuren und die Erstellung von Prozentgehaltstabellen. Insgesamt sind in der Datenbank (Molekültabelle) ca. 600 verschiedene Fettsäuren mit mehr als 2.500 Synonymen (Trivialnamen, chemische Namen) recherchierbar. Die außerordentlich umfangreiche Fettsäure-Synonymtabelle ist ein wichtiger Punkt der Datenbank. Damit wird SOFA zu einem wertvollen Hilfsmittel bei der Suche nach Fettsäure-Strukturen, Teilstrukturen und wissenschaftlichen Namen an sich, z.B. dann wenn dem Suchenden nur ein Trivialname bekannt ist. Darüber hinaus sind Recherchen nach Pflanzen (Gattung, Art, Familie) möglich und Verweise auf relevante Literaturstellen sind vorhanden. Zur Zeit enthält die Datenbank ca. 18.000 verschiedene Datensätze mit ca. 121.000 Einzeldaten, wobei im einfachsten Fall nur der Ölgehalt mit einer entsprechenden Literaturstelle angegeben ist, aber auch komplette Fettsäuregehaltstabellen von Pflanzensamen liegen vor. In einigen ausgewählten Fällen enthält die Datenbank auch Informationen über Sterine, Triglyceride und Tocopherole sowie Angaben zu bestimmten fettchemischen Kennzahlen. | Dr. Bertrand Matthäus Tel.: +49 5231 741-303 bertrand.matthaeus@mri.bund.de Bundesforschungsanstalt für Ernährung und Lebensmittel (BFEL) - Institut für Chemie und Physik Piusallee 68-76 48147 Münster | FPNR | |
| 15.11.2004 | 30.11.2006 | 22019403 | Felduntersuchung des "Biokompakt® - AWK 45 SI" zum Nachweis der Genehmigungsfähigkeit im Bereich dezentraler Wärmeerzeugungsanlagen < 1 MW (thermisch) am Standort Bernburg | Ziel des Projektes ist es, an einem beispielhaften Prüfobjekt, mit dem Vergaserkessel "Biokompakt® - AWK 45 SI in Felduntersuchungen über zwei Heizperioden, die Grundlage für eine genehmigungsrechtlich sichere Beurteilung auch vergleichbarer Heizanlagen im kleineren Leistungsbereich bei Verbrennung von Getreidekorn zu schaffen. In der wissenschaftlichen und messtechnischen Begleitung über 2 Heizperioden mit 3 Getreidekornarten und Pelltes als Vergleichsbrennstoff sollen Aussagen über die technische Beherrschung unterschiedlicher Betriebszustände, praxisrelevante Einflussfaktoren und die Wirtschaftlichkeit getroffen werden. Die wesentlichen Schritte (Meilensteine) im Vorhaben sind: Vorbereitung und Installation des Biomassekessels bei der LLG; Kesselbetrieb 1. Heizperiode mit Messperiode für 2 Brennstoffarten; Auswertung der Ergebnisse der 1. Heizperiode; Kesselbetrieb 2. Heizperiode mit Messperiode für 2 weitere Brennstoffarten; gemeinsame Auswertung Die Ergebnisse eignen sich besonders für Demonstrationszwecke, und um Landwirten u.a. Nutzern Unterstützung bei genehmigungsrechtlichen Fragen, bedientechnischen und brennstoffseitigen Aspekten sowie Wirtschaftlichkeit zu geben. | Dr. rer. nat. Ute Bauermeister Tel.: +49 345 5583-705 info@gns-halle.de Arbeitskreis Ökologische Stoffverwertung der FBZ e.V. Weinbergweg 23 06120 Halle (Saale) | X | FPNR | |
| 01.01.2008 | 31.12.2010 | 22019406 | Entwicklung von molekularen Markern für die Züchtung von Hoch-Ölsäure-Winterraps mit Resistenz gegen Verticillium longisporum als Beitrag zur nachhaltigen Rapsöl-Produktion | Ziel des Verbundprojektes ist die Entwicklung molekularer Marker für die Züchtung von Hoch-Ölsäure Winterrapssorten mit Resistenz gegen Verticillium longisporum.Die Verticilium-Welke ist als bodenbürtiges Pathogen chemisch nicht bekämpfbar und verseucht die Böden durch die Mikrosklerotien nachhaltig. Im aktuellen Winterrapssortiment ist keine dauerhafte Resistenz oder Toleranz vorhanden. Für die Einlagerung einer dauerhaften Resistenz in HO-Rapssorten ist eine Kombination von möglichst verschiedenen Resistenzgenen erforderlich. Auf der Grundlage eines Gewächshausscreenings und in Kooperation mit mehrortigen Feldresistenzprüfungen der entwickelten Kartierungspopulation mit den Rapszüchtungsunternehmen in der GFP erfolgt eine histochemische Charakterisierung der Resistenztypen. Aus den Daten der Feldbonituren von 2 DH-Linien erfolgt eine Lokalisierung der Genloci, die an der Verticillium-Resistenz der beiden Resistenzquellen beteiligt sind. Es werden auch die Ölsäuregehalte ermittelt, so daß auch QTL für diese Qualitätsmerkmale mit erfasst werden können. Die Ergebnisverwertung erfolgt in den GFP-Rapszüchtungsunternehmen in der Entwicklung von Sorten mit Verticillium-Resistenz. | Dr. Carl Bulich Tel.: +49 228 98581-40 cbulich@bdp-online.de Gemeinschaft zur Förderung von Pflanzeninnovation e.V. (GFPi) Kaufmannstr. 71-73 53115 Bonn | X | FPNR | |
| 01.04.2009 | 30.06.2012 | 22019407 | Verbundvorhaben: Genetische und molekulare Analyse der Eignung von Hybridroggen für die Biogasproduktion unter Trockenbedingungen; Teilvorhaben 2: Schätzung quantitativ-genetischer Parameter und QTL-Analyse der Biomasse- und Körnerleistung | Eine wesentliche Voraussetzung für eine wettbewerbsfähige Bioenergieproduktion in Deutschland sind preisgünstige Rohstoffe. Roggen bietet hier eine günstige Basis, da nur etwa 23% der Roggenernte für die Broterzeugung benötigt werden und die Hybridsorten auch auf trockenheitsgefährdeten Standorten eine sehr hohe Produktivität zeigen. Angesichts der Erweiterung der Märkte nach Osteuropa und den Folgen des Klimawandels wird es in Zukunft wichtig, eine hohe Biomasseproduktion mit verbesserter Trockenheitstoleranz zu verbinden. Ziel des Projektes ist es deshalb, Bereiche im Roggengenom zu finden, die spezifisch zur Ausprägung beider komplex vererbter Merkmale beitragen. Es werden ein divergentes Roggensortiment sowie zwei spaltende Biparentalpopulationen mit je 220 Linien in umfangreichen Feldversuchen in Deutschland und Polen unter Normal- und Trockenstressbedingungen (bewässert/nicht bewässert) geprüft. Da Roggen in Form von Ganzpflanzensilage (GPS) und/oder Korn für die Biogasproduktion eingesetzt wird, soll neben der Gesamttrockenmasse zur Milchreife auch der Kornertrag zur Druschreife geprüft werden. Parallel werden die insgesamt 440 Linien mit ca. 600 polymorphen molekularen Markern, die das gesamte Genom möglichst gleichmäßig abdecken sollen, analysiert. Eine nachfolgende QTL-Analyse zeigt, wie viele und welche Genombereich für die erfassten Merkmale verantwortlich sind und welchen Beitrag einzelne QTL liefern. Gefundene, eng mit Markern gekoppelte QTL können funktional charakterisiert und gezielt in das Zuchtmaterial eingekreuzt werden. Eine solche Anwendung innovativer Markertechniken kann für beide Merkmale den Zuchtgang wesentlich beschleunigen und in Zukunft die sehr zeitaufwändige, teure und häufig ungenaue Phänotypisierung unter Stressbedingungen teilweise ersetzen. Die wissenschaftliche Ergebnisse werden bei nationalen und internationalen Tagungen und in peer-referierten Zeitschriften publiziert. | Prof. Dr. Thomas Miedaner Tel.: +49 711 459-22690 miedaner@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Landesanstalten & Versuchsstation - Landessaatzuchtanstalt Fruwirthstr. 21 70599 Stuttgart | X | FPNR | |
| 05.09.2008 | 04.09.2011 | 22019408 | Verbundvorhaben: Innovative Gerstensorten als Nachwachsender Rohstoff; Teilvorhaben 5: Analyse und Bewertung der funktionalen Eigenschaften der Inhaltsstoffe der Waxy-Gerste für die stoffliche Verwertung | Das DIL hat die Aufgabe, die funktionellen Eigenschaften von Getreideinhaltsstoffen zu charakterisieren. Damit wird es möglich, die potentiellen Einsatzfelder der waxy-Gerste sowie die besonderen funktionellen Eigenschaften der Inhaltsstoffe zu ermitteln. Für technische Anwendungen sind für Stärkefraktionen folgende Parameter von Bedeutung: Partikelgrößenverteilung (Laserbeugung), Partikeldichte (pyknometrisch), Oberflächenenergie (Steighöhenmethode), Quellung und Verkleisterung (rheologisch), Verkleisterungsenthalpie (DSC), Wasserbindung (DSC), Wasserimmobilisierung (Zentrifugation), Retrogradation (rheologisch, DSC).Da das Gerstenmehl neben Stärke auch die anderen Getreideinhaltsstoffe beinhaltet, erweitern sich die Eigenschaften noch hinsichtlich Verhältnis lösliche/unlösliche Proteine (Kjeldahl), Grenzflächenaktivität (Tensiometrie in Abhängigkeit von der Temperatur), Schaumbildungsvermögen (Schaumvolumen, Schaumfestigkeit, Drainage in Abhängigkeit von der Temperatur). Polymerisationsprozesse der Proteinmoleküle können mittels CLSM qualitativ und quantitativ bewertet werden.Weiterhin werden am DIL aus waxy Gerste Werkstoffe hergestellt und diese zu beurteilt. Zur Überprüfung der Eignung der Fraktionen bzw. des Mehles für einen Einsatz in Biowerkstoffen wird ein Verfahren zur Druck-Hitze-Strukturierung angewendet. Die Werkstoffmuster werden hinsichtlich Biegefestigkeit, Elastizität, Dichte und Resistenz gegen Wasser und organische Lösungsmittel beurteilt. Mit Hilfe dieser Parameter kann der nachwachsende Rohstoff gezielt für spezifische Aufgabenstellungen eingesetzt werden, was sowohl Vorteile für die Landwirtschaft als auch für die Verarbeitungsindustie nachsich zieht. | Dr.-Ing. habil. Ute Bindrich Tel.: +49 5431 183-130 u.bindrich@dil-ev.de DIL Deutsches Institut für Lebensmitteltechnik e.V. Professor-von-Klitzing-Str. 7 49610 Quakenbrück | X | FPNR | |
| 01.05.2010 | 30.09.2013 | 22019409 | Verbundvorhaben: Lignocellulose-Bioraffinerie - Aufschluss lignocellulosehaltiger Rohstoffe und vollständige stoffliche Nutzung der Komponenten (Phase 2); Teilvorhaben 6: Aufschluss, Komponententrennung, Zuckerverwertung | Das Ziel des Verbundvorhabens ist es, einen integrierten Prozess zum Aufschluss von Lignocellulosen und zur vollständigen stofflichen Nutzung aller Koppelprodukte aus fraktionierter Lignocellulose innerhalb einer Bioraffinerie zu entwickeln und zu etablieren.Dazu wird das Konzept der Pilotanlage zum OrganoSolv-Aufschluss umgesetzt, das im Rahmen des Vorläufervorhabens entwickelt wurde. Es sollen ausreichende Mengen der Fraktionen (Cellulose, Hemicellulosen und Lignin) für die Entwicklung höherwertiger Produkte bereitgestellt werden. Ziel des Teilvorhabens ist die biotechnologische Umwandlung der aufgeschlossenen Lignocellulosefraktionen. Hierbei sollen wertsteigernde Produkte in Form von Dicarbonsäuren und Aceton-, Ethanol-, und Butanllösungsmittel gewonnen werden. Das Lignin soll unter Einsatz innovativer Enzymsysteme zu Grundchemikalien umgewandelt werden. Schwerpunkt der Forschungsaktivitäten liegt auf dem Transfer und der Implementation der verschiedenen Teilschritte in eine Lignocellulose-Bioraffinerie Pilotanlage. Das Scale-up der enzymatischen Polysaccharidhydrolyse wird unter Einsatz einer Reaktorkaskade und eines Feststofffermenters durchgeführt. Hierbei werden Versuche zu einem kontinuierlichen Hydrolysebetrieb und die Aufnahme bzw. der Vergleich von Kennzahlen des skalierten Aufschlusssystems durchgeführt. Weitere Arbeitspunkte sind: - Scale-up und Verfahrensentwicklung der enzymatischen Hydrolyse,-Fermentationen zu ABE/Dicarbonsäuren, - biotechn. Ligninverarbeitung | Prof. Dr Roland Ulber Tel.: +49 631 205 4043 ulber@mv.uni-kl.de Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau - Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik - Lehrgebiet Bioverfahrenstechnik Gottlieb-Daimler-Str. 49, Geb. 44/519 67663 Kaiserslautern | X | FPNR | |
| 01.12.2011 | 31.08.2012 | 22019411 | Handlungsbedarf zur Konkretisierung nachhaltiger Verwertungsstrategien für Produkte aus Polymeren | Biobasierte Polymere bilden vor dem Hintergrund knapper werdender fossiler Ressourcen und dem damit verbundenen Preisanstieg einen aufstrebenden Markt und werden in Zukunft zu einem mengenmäßig relevanten Bestandteil unserer Wirtschaftskreisläufe. Damit gehen zwangsläufig verstärkte Verwertungserfordernisse für Produkte und Abfälle aus biobasierten Polymeren einher. Die KNOTEN WEIMAR Internationale Transferstelle Umwelttechnologien GmbH ermittelt derzeit im Rahmen dieses Vorhabens, ob und wo Handlungsbedarf bezüglich der Integration bzw. Konkretisierung nachhaltiger Verwertungsstrategien für Produkte und Abfälle aus biobasierten Kunststoffen besteht. Dabei spielen materialtechnische und organisatorische Komponenten sowie rechtliche Rahmenbedingungen eine wesentliche Rolle. Betrachtet werden biobasierte - anteilig bis vollständig -, biologisch abbaubare wie auch nicht-abbaubare Polymere sowie die daraus hergestellten Produkte. Im Fokus stehen neben dem kurzlebigen Verpackungsbereich, dem gegenwärtigen Hauptanwendungsgebiet biobasierter Polymere, auch langlebige Produkte, u.a. aus den Bereichen Automobil- und Elektroindustrie sowie die entsprechenden rechtlichen Regelungen. Die Herausforderung besteht darin, einen Ausblick auf die zukünftigen Forderungen zur Sammlung, Sortierung und Verwertung von Abfällen aus biobasierten Polymeren zu geben, um somit frühzeitig die fachlichen, organisatorischen und rechtlichen Rahmenbedingungen für eine geordnete Abfallwirtschaft auch für diese Kunststoffe zu schaffen. Gefragt sind dabei Akteure aus der Entsorgungswirtschaft, der Verwaltung/Politik und natürlich auch die Hersteller der Produkte im Sinne einer Produktverantwortung. Das Vorhaben soll Markteintrittsbarrieren für biobasierte Polymere beseitigen und die Marktdurchdringung verstärken. | Bei der Definition von biobasierten Polymeren bestehen Defizite in der Darstellung der auf nR basierenden Anteile. Im Rahmen der Entsorgung und des Recyclings von Verpackungen aus biobasierten Polymeren muss zwischen den Drop-In-Lösungen (z. B. Bio-PE) und den biobasierten chemisch nicht strukturgleichen Polymeren unterschieden werden. Bekräftig wurde, dass erstere mit konventionellen Pendants problemlos entsorgt und werkstofflich recycelt werden können. Die zweite Gruppe, wie bspw. PLA, steht dagegen im Ruf, aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften Probleme im werkstofflichen Recycling von Verpackungsabfällen hervorzurufen. Diese im Augenblick noch nicht konkret hinterlegten Schwierigkeiten gilt es genauer zu untersuchen. Nach der Novellierung der BioabfallVO vom Mai 2012 sind Verpackungen aus biologisch abbaubaren Kunststoffen von der biologischen Behandlung ausgeschlossen. Der biologische Abbau von biobasierten Polymerprodukten, wie Bioabfallbeuteln, unter anaeroben Bedingungen ist Gegenstand aktueller Forschungsuntersuchungen. Bei der Kompostierung als auch bei der kombinierten anaeroben/aeroben Behandlung kommt es auf die jeweilige Prozessführung an, ob biologisch abbaubare Kunststoffe in den Behandlungsprozess gelangen, abgebaut werden oder die Prozessschritte nachteilig beeinflussen. Aus Sicht der Gesetzgebung fordert die VerpackungsVO das Erreichen bestimmter Verwertungsquoten für Kunststoffe, wobei die stoffliche Verwertung im Vordergrund steht. Die derzeitigen Mengen von Biopolymeren haben auf diese Verwertungsquote keinen Einfluss. Die Quote wird durch die Massenkunststoff wie PE, PET und PP erfüllt. Ein werkstoffliches Recycling von Post-Consumer-Kunststoffabfällen aus chemisch nicht strukturgleichen Polymeren, wie bspw. PLA, ist derzeit nicht bekannt. Die AltfahrzeugVO und das Elektrogesetz beinhalten keine materialabhängigen Verwertungsquoten, was das Recycling von Biopolymeren gegenwärtig nicht in den Fokus rücken lässt. | Prof. Dr. Werner Bidlingmaier Tel.: +49 3643 58-4645 knoten.weimar@bionet.net Knoten Weimar Internationale Transferstelle Umwelttechnologien GmbH Coudraystr. 7 99423 Weimar | X | FPNR |
| 15.04.2016 | 14.04.2020 | 22019413 | Verbundvorhaben: Optimierung des Sorghumanbaus und Wissenstransfer in die landwirtschaftliche Praxis (Sorghum III); Teilvorhaben 2: Optimierung des Sorghumanbaus unter Praxisbedingungen, Anbau auf Rekultivierungsstandorten - Akronym: Sorghum_III_TV3 | Das FNR-Verbundvorhaben "Sorghum" hat in den vorherigen Projektphasen I und II maßgeblich zur Einschätzung der Anbauwürdigkeit von Sorghumarten und -hybriden als Energiepflanzen beigetragen. Die Projektphase "Sorghum III" zielt auf eine notwendige Ergebnisüberführung in die landwirtschaftliche Anbaupraxis. Kernelemente sind: (1) Pflanzenbauliche Versuche zur Ertragsoptimierung durch geeignete Sorten und Erntetermine, (2) "On-Farm-Versuche" in Praxisbetrieben zu spezifischen Fragestellungen der Partner. Im TV 3 ist das FIB verantwortlich für die wissenschaftliche Begleitung und Gesamtauswertung von fünf On-Farm-Versuchen sowie den damit verbundenen Wissenstransfer. Zwei Versuche im Anbaugebiet D-Süd (davon ein "Kippenstandort") werden durch das FIB wissenschaftlich begleitet. Die Vor-Ort-Betreuung der übrigen On-Farm-Versuche erfolgt durch das LfULG Sachsen, die LWK Niedersachsen und das ATB (Nord-Brandenburg). Zudem führt das FIB einen pflanzenbaulichen Versuch zu Sortenwahl und Erntetermin auf einer typischen Rekultivierungsfläche des Braunkohlenbergbaus in Brandenburg durch (Zuarbeit zu TV 1 und 4). Arbeitsaufgaben des FIB im Vorhaben "Sorghum III TV 3": A.: Durchführung von zwei Praxisversuchen im Anbaugebiet D-Süd (ein "Kippenbetrieb") und Auswertung aller On-Farm-Versuche, i.E.: (1) Versuchsanlage, (2) Kennzeichnung der Standorte/Anbaubedingungen, (3) Pflanzenbonitierung, Ertragserfassung, Boden-/ Pflanzenanalytik, (4) Daten- /Probentransfer für TV 4, (5) multivariate statistische Auswertung und Gesamtbewertung, (6) Wissenstransfer in die Praxis, Anbauberatung und Netzwerkbildung, (7) Ableitung von Empfehlungen für die Optimierung des Sorghumanbaus, (8) Berichterstattung. B. (Zuarbeit für TV 1 und 4): Durchführung eines Sortenversuches auf einer Rekultivierungsfläche, i.E.: (1) Standortkennzeichnung, Versuchsanlage/-bewirtschaftung, (2) Pflanzenbonitierung/Ertragserfassung, (3) Probenahme/-vorbereitung, (4) Daten-/Probentransfer für TV 1 und 4. | Dr. Michael Haubold-Rosar Tel.: +49 3531 7907-12 haubold-rosar@fib-ev.de Forschungsinstitut für Bergbaufolgelandschaften (FIB) e.V. Brauhausweg 2 03238 Finsterwalde | X | FPNR | |
| 01.03.2018 | 30.09.2020 | 22019417 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines kompakten und kostengünstigen Gewebefilters für Biomassekessel - Stufe 2; Teilvorhaben 2: Theoretische und experimentelle Untersuchungen - Akronym: Gewebefilter | Das Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik der Universität Stuttgart (IFK) hat, in Zusammenarbeit mit der LK Metallwaren GmbH in Schwabach und mit Unterstützung des externen Beraters Oskar Winkel Filtertechnik ein funktionsfähiges Muster eines Gewebefilters mit allen notwendigen Komponenten für einen zuverlässigen und betriebssicheren Filterbetrieb entwickelt (FNR-Projekt FKZ 22031611). Hierzu war auch die Entwicklung eines Standard-Prüfablauf zur Durchführung von vergleichbaren Messungen notwendig. Der entwickelte Filter mit neuer Abreinigung hat keine direkten Rückkopplungen auf den Kesselbetrieb, die Abreinigung hat sich als wirkungsvoll erwiesen und besitzt weiteres Entwicklungspotenzial. Zur Umsetzung der Entwicklungsergebnisse in ein Serienprodukt ist noch eine weitere Entwicklungsstufe notwendig, die Gegenstand dieser Projektskizze ist. Im Rahmen dieses Projektes sollen noch weitere Filtergewebe / Bürstenkombinationen getestet werden, um hier die geeignetste Kombination zu ermitteln. Diese Untersuchungen sollen mit dem entwickelten Filter-Funktionsmuster und Prüfablauf unter standardisierten Bedingungen auf dem Prüfstand erfolgen. Aufbauend auf den Ergebnissen dieser Untersuchungen im Technikum und den Erkenntnissen aus dem Vorgängervorhaben soll ein erster Prototyp des Filters für den praktischen Einsatz an einer Feuerungsanlage entwickelt und gebaut werden. Nach Funktionstests mit dem Prototyp auf dem Prüfstand soll dieser an einer bestehenden Feuerungsanlage installiert und dort für eine längere, aussagekräftige Betriebszeit im Einsatz sein. Wesentliches Ziel dieses Tests ist der Nachweis der Praxistauglichkeit der entwickelten Filterlösung, das Sammeln von Betriebserfahrungen und weiterer Erkenntnisse, die zum Aufbau eines Vorserienmodells des Filters nötig sind. | Basierend auf den Entwicklungen einer ersten Projektphase in der Gewebefilter zur Rauchgasreinigung an kleineren Biomassekesseln (25 kWth) entwickelt und in den Forschungseinrichtungen IFK und HFR intensiv erprobt wurden, konnte in der zweiten Projektphase an einer 180 kW Rostfeuerung ein größeres Modell des Filters mit wasserbasierter Abreinigung konstruiert werden. Mit diesem Vorserienmodell konnte zum einen eine deutliche Staubminderung erreicht und zum anderen die Wirksamkeit der wasserbasierten Abreinigung zuverlässig im kontinuierlichen Betrieb aufgezeigt werden. Bei einer Filterflächenbelastung von 50 m3/(m2 h) konnten Abscheidegrade von 80 - 90 % erreicht werden. Die Untersuchungen zeigten, dass eine Regeneration sowohl im Ultraschallbad als auch mit der Gegenstrom-Methode (Wasserbad) zuverlässig durchgeführt werden kann. Aus wirtschaftlicher Sicht kann daher zukünftig auf einen Ultraschallschwinger verzichtet werden. Der entwickelte Filter kann sowohl unter Voll- als auch unter Teillast und des Weiteren auch im Anfahrvorgang betrieben werden, da eine Kondensation auf dem Gewebe aufgrund der wasserbasierten Abreinigung unproblematisch ist. Dies ist ein wesentlicher Marktvorteil des Filters. Der mit dem Spülwasser abgereinigte Feinstaub löst sich zum großen Teil im Wasser, welches zur Reinigung wiederverwendet und somit im Kreislaufprozess geführt werden kann, der Filterschlamm muss dagegen abgeschieden werden. Der Gewebefilter hat somit weitestgehend die Marktreife erlangt, lediglich eine Optimierung hinsichtlich der Abwasser- bzw. Schlammbehandlung steht noch aus. Somit konnten letztendlich zwei Gewebefilter, basierend auf einer Druckluft- und wasserbasierten Abreinigung, in diesem Projekt entwickelt werden. | Prof. Dr. Harald Thorwarth Tel.: +49 7472 951-142 thorwarth@hs-rottenburg.de Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg Schadenweiler Hof 72108 Rottenburg am Neckar | X | FPNR |
| 01.04.2007 | 30.09.2008 | 22019506 | Entwicklung von organischen Filterhilfsmitteln mit verringerter Kompressibilität | Ziel ist die Entwicklung von organischen Filterhilfsmitteln mit verrringerter Kompressibiltiät. Durch eine 'Mineralisierung' der Faser, welche dieser eine gegen Druck und Vakuum stabiles Gerüst verleiht. Nach der Analyse und orientierenden Versuchen im Labormaßstab werden geeignete Rohstoffe und Additive ausgewählt und eine chemische Behandlung entwickelt. Für den anschließenden Waschprozess sind die Betriebsparameter festzulegen und die Eigenschaften der Produkte nach den Wasch-, Mahl- und Trocknungenen zu bestimmen. Im zweiten Schritt sollen die Laborergebnisse in den Pilotmaßstab umgesetzt werden und diese Produkte auf ihre filtrationstechnischen Eigenschaften hin im eigenenBetrieb und bei ausgewählten Kunden mit extremen Druck- und Vakuumbedingungen getestet. Die Fasern werden in der sog. 'Anschwemmfiltration auf unterschiedlichen Filtersystemen zur 'Fest-Flüssig-Trennung eingesetzt. Aufgrund der verbesserten Eigenschaften werden die Durchsatzleistungen erhöht und Verbrauchsmengen je Filtration samt dazugehörigen Nebeneffekte (Entsorgungskosten, Produktverluste) minimiert. Dadurch erhöht sich das Potential dieser Fasern auf mehr als 10.000 t/a. | Dr. Hans-Georg Brendle Tel.: +49 7967 152-125 dr.brendle@jrs.de J. Rettenmaier & Söhne GmbH + Co KG Holzmühle 1 73494 Rosenberg | X | FPNR | |
| 01.01.2008 | 30.04.2010 | 22019507 | Vergärung von nachwachsenden Rohstoffen im Aufstromverfahren | Ziele des Vorhabens sind die Analyse und Optimierung des für die Vergärung von NawaRos neu entwickelten Aufstromverfahrens, mit einer hohen Leistungsfähigkeit und Energieeffizienz, und die Bereitstellung notwendiger Grundlagen zum erfolgreichen Transfer des Verfahrens in die Praxis. Anhand eines kleintechnischen Versuchsstands wird die Funktions- und Leistungsfähigkeit des Aufstromverfahrens analysiert und optimiert. Zu optimieren sind dabei vor allem die Gestaltung der separaten Methanstufe sowie die Zusammenstellung der Substratmischung. Die Ergebnisse der experimentellen Analyse werden zur Modellierung und Simulation der biologischen und physikalischen Vorgänge sowie zur Entwicklung einer Mess- und Regelstrategie genutzt. Abschließend wird das Verfahren hinsichtlich seiner Funktions- und Leistungsfähigkeit bewertet und eine Wirtschaftlichkeitsprognose erstellt. Die Ergebnisse bereiten den Weg zur Umsetzung des Aufstromverfahrens in die praktische Anwendung, mit einem ökonomischen Nutzen sowohl für Hersteller als auch Anwender. Darüberhinaus werden die wissenschaftlichen Ergebnisse in Fachzeitschriften und auf Fachtagungen vorgestellt. | Im Rahmen des am Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e.V. (ATB) durchgeführten Projekts wurde ein am ATB neu entwickeltes Verfahren zur Vergärung von Feststoffen erprobt und weiterentwickelt. Das Verfahren, das als Aufstromverfahren bezeichnet wird, basiert auf der spontanen Fest-/Flüssigtrennung im Reaktor, dem Aufsteigen der Feststoffe sowie der Zirkulation der Prozessflüssigkeit. Dadurch können der Durchmischungsaufwand reduziert und gleichzeitig die biologische Stabilität und Leistung erhöht werden. Am ATB wurden hierzu Fermentationsversuche im kleintechnischen Maßstab durchgeführt. Der Versuchsstand bestand aus einem Aufstromreaktor sowie mehreren unterschiedlichen Hochleistungs-Methanreaktoren. Diese wurden hinsichtlich ihrer Eignung zur kontinuierlichen Methanisierung der in der Flüssigphase gelösten Intermediate erprobt. Die Ergebnisse des Projektes zeigen, dass das Verfahren eine ausgesprochen hohe biologische Leistungsfähigkeit und Stabilität besitzt. Darüber hinaus konnte der Nachweis der grundsätzlichen technischen Machbarkeit von größeren, weitgehend automatisierten Anlagen erbracht werden. Für die weitere Optimierung und großtechnische Realisierung des Aufstromverfahrens lieferte die begleitend durchgeführte Entwicklung eines Prozessmodells wichtige Grundlagen. Damit sind die Voraussetzungen erfüllt, um das Aufstromverfahren in den Pilotmaßstab zu überführen. | Prof. Dr. habil. Bernd Linke Tel.: +49 3315699-110 blinke@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR |
| 05.09.2008 | 04.09.2011 | 22019508 | Verbundvorhaben: Innovative Gerstensorten als Nachwachsender Rohstoff; Teilvorhaben 6: Erschließung neuer technologischer und industrieller Verwendungsmöglichkeiten | Erschließung technologischer und industrieller Verwendungsmöglichkeiten für die waxy-Gerste. Durchführung orientierender Versuche mit speziell gefertigten Gerstenmehle bzw. –stärken zur Herstellung von Biokunststoffen, Bindemitteln, chemisch-modifizierten Produkten als Additiv für Bauchemiekalien, Bodenverbesserungsmitteln, etc. 1. Ermittlung der Verarbeitungseigenschaften für die Herstellung von Werkstoffen - Ermittlung der Extrusionseigenschaften - Kochextrusion - Gelatinierung - Ermittlung des Verschäumungspotentials 2. Orientierende Versuche zur Herstellung von folgenden Werkstoffgruppen: - Biokunststoffe (Extrusion) - Bindemittel (Extrusion/Agglomerierung) - Dämmstoffe (Extrusion) - Erosionsschutz- u. Begrünungsmaterialien (Verschäumungstechnologie) - Schaumwerkstoffe (Verschäumungstechnologie) - chemisch modifizierte Produkte für die Bauchemie (Derivatisierung) Prüfung der Möglichkeit der Anwendung zur Herstellung von Biokunststoffen (Spritzguss), Bindemitteln (Anwendung Lehmbau/Pappenindustrie), Porosierungsmitteln (Schleifmittel), Dämmstoffen (Baustoffe), Erosionsschutz/Begrünungsmaterial (Landschafts-u. Gartenbau), Derivatisierung (Bauchemie) | Dipl.-Ing. Uwe Lehrack Tel.: +49 33200 89-204 uwe.lehrack@igv-gmbh.de Institut für Lebensmittel- u. Umweltforschung e.V. Papendorfer Weg 3 14806 Bad Belzig | X | FPNR | |
| 01.05.2010 | 30.09.2013 | 22019509 | Verbundvorhaben: Lignocellulose-Bioraffinerie - Aufschluss lignocellulosehaltiger Rohstoffe und vollständige stoffliche Nutzung der Komponenten (Phase 2); Teilvorhaben 7: ökonomisch- ökologische Bewertung, Stoff- und Energiestrommodellierung | Das Ziel des Verbundvorhabens ist es, einen integrierten Prozess zum Aufschluss von Lignocellulosen und zur vollständigen stofflichen Nutzung aller Koppelprodukte aus fraktionierter Lignocellulose innerhalb einer Bioraffinerie zu entwickeln und zu etablieren. Dazu wird das Konzept der Pilotanlage zum OrganoSolv-Aufschluss umgesetzt, das im Rahmen des Vorläufervorhabens entwickelt wurde. Es sollen ausreichende Mengen der Fraktionen (Cellulose, Hemicellulosen und Lignin) für die Entwicklung höherwertiger Produkte bereitgestellt werden. Ziele des Teilvorhabens 7 - Techno-ökonomische und ökologische Bewertung sind die Identifikation und Ermittlung von ökonomischen und ökologischen Schlüsselgrößen einer Lignocellulose-Bioraffinerie, die Bewertung eines großtechnischen Umsetzungskonzeptes unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit sowie methodisch die Entwicklung eines in sich geschlossenen Instrumentariums zur ökonomischen, ökologischen und sozialen Bewertung verschiedener Produktlinien einer Lignocellulose Bioraffinerie. Das Teilvorhaben umfasst im Wesentlichen das Arbeitspaket 4 des Verbundvorhabens mit den folgenden Aufgaben: AP 4.1 Erfassung und Vergleich von Rohstoffalternativen hinsichtlich Verfügbarkeit und Kosten unter Einbeziehung von Importen aus dem europäischen Ausland, AP 4.2 Modellierung der Stoff- und Energieströme entlang der gesamten Wertschöpfungskette, AP 4.3 Nachhaltigkeitsbewertung von Lignocellulose-Bioraffinerie Wertschöpfungsketten. Das Vorhaben wird in enger Kooperation mit dem Teilvorhaben 3 sowie den weiteren beteiligten Partnern des Verbundvorhabens durchgeführt. Die Ergebnisse fließen direkt in die Entwicklungen des Gesamtvorhabens ein und sollen damit einen Beitrag zur Entwicklung nachhaltiger Verfahrenskonzepte von Lignocellulose-Bioraffinerien leisten. Ferner werden sie auf Fachtagungen vorgestellt sowie in wissenschaftlichen und anwendungsorientierten Fachzeitschriften veröffentlicht. | PD Dr. Magnus Fröhling Tel.: +49 721 608-44400 magnus.froehling@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Institut für Industriebetriebslehre und Industrielle Produktion (IIP) Hertzstr. 16 76187 Karlsruhe | X | FPNR | |
| 01.12.2014 | 30.04.2018 | 22019512 | Verbundvorhaben: ProGas - Einsatz von Frühwarnindikatoren und Additiven zur Leistungssteigerung in einstufigen Biogasanlagen, Entwicklung von Regelungsverfahren zur Prozessstabilisierung; Teilvorhaben 1: MiProTec | Ziel des Projektes war die Entwicklung von Handlungsempfehlungen für einen sicheren und effizienten Betrieb von NawaRo-Biogasanlagen im Hinblick auf eine bedarfsgerechte Energiebereitstellung. Die Verbesserung des Prozessverständnisses bildete die Basis für die Entwicklung allgemeingültiger Indikatoren zur Vorhersage von Störungen sowie von Verfahren zu ihrer Vermeidung. Schnelltests zur Bestimmung chemischer Frühwarnindikatoren (FWI) wurden für ein erweitertes Substrat- und Anlagenspektrum getestet, sowie weiterentwickelt und um biologische Indikatoren ergänzt. Mit Hilfe der FWI wurde eine gezielte Zufuhr von Additiven zur Prozessstabilisierung und zur Erhöhung der Anlagenauslastung, sowie der Abbaueffizienz in einstufigen Durchflussfermentern erreicht. Durch die Weiterentwicklung von Regelungsverfahren wird die Flexibilität der Anlagenbetreiber in der Auswahl der Substrate erhöht, sodass Biogasanlagen trotz höherer zeitlicher Varianz bezüglich Substratmenge und –zusammensetzung stabil und effizient betrieben werden können. Außerdem wurden die Auswirkungen von Additiven zur Prozessstabilisierung auf die mikrobielle Lebensgemeinschaft erforscht. | Der neue FWI A/elCon (Verhältnis aus org. Säuren zur elektr. Leitfähigkeit) warnt durch einen Anstieg um mind. 50 % vor Prozessstörungen und wurde an einer landwirtschaftlichen BGA erfolgreich getestet. Der FWI reagierte sensitiver auf drohende Störungen als der etablierte FOS/TAC. Die für Abfall-BGA entwickelten FWI oS/Ca und P/Ca warnten bei der Vergärung typischer NawaRo weniger sensitiv, bei der Co-Vergärung von Lipiden aber ähnlich sensitiv wie der A/elCon. In Laborversuchen warnte der A/elCon bei Erreichen einer kritischen Raumbelastung (BR) kurz vor Eintritt der Übersäuerung. Infolge der Additivzugabe und einer BR-Senkung stabilisierten sich die Prozesse wieder. Erfolgte nach dem Warnsignal eine Additivzugabe konnten Übersäuerungen vermieden und hohe BR gefahren werden. Das meiste Methan wurde bei Zugabe von Spurenelementen mit NaOH gebildet. Wurden Lipide für eine schnelle Leistungssteigerung co-vergoren, eignete sich eine Kombination aus Spurenelementen und CaO am besten. Calcium fiel mit langkettigen Fettsäuren aus. Es bildeten sich prozessstabilisierende Aggregate, die im Anschluss wieder abgebaut und zu Methan umgesetzt wurden. Die schnelle Steigerung der BR ohne Additivzugabe hatte eine starke Zunahme säurebildendender Bacteria und Abnahme säurekonsumierender Archaea zur Folge. Die Additivzugabe förderte die Anpassung der Biozönose an höhere BR (Zunahme säuretoleranterer, mixo- u. hydrogenotropher Archaea). In den nach einer Ölzugabe gebildeten Aggregaten entwickelte sich eine Fettsäure-abbauende Hochleistungsbiozönose aus syntrophen Bacteria und Hydrogenotrophen. Daher wird zur schnellen Leistungssteigerung, wie sie im Zuge einer bedarfsgerechten Energiebereitstellung erforderlich ist, empfohlen temporär Pflanzenöl als Additiv zuzugeben. | Hilke Würdemann Tel.: +49 331 288-1516 wuerdemann@gfz-potsdam.de Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ - Sektion 4.5 Geomikrobiologie Telegrafenberg 14473 Potsdam | X | FPNR |
| 15.04.2016 | 31.07.2020 | 22019513 | Verbundvorhaben: Optimierung des Sorghumanbaus und Wissenstransfer in die landwirtschaftliche Praxis (Sorghum III); Teilvorhaben 3: Substratqualität, Biogaspotential und Wirtschaftlichkeit - Akronym: Sorghum_III_TV_IV | Das FNR-Verbundvorhaben "Sorghum" hat in den vorherigen Projektphasen I und II maßgeblich zur Einschätzung der Anbauwürdigkeit von Sorghumarten und -hybriden als Energiepflanzen beigetragen. Die Projektphase "Sorghum III" zielt neben weiteren Fragen eines optimierten Anbaus auf eine notwendige Ergebnisüberführung in die landwirtschaftliche Praxis. Kernelemente sind: (1) Pflanzenbauliche Versuche zur Ertragsoptimierung durch geeignete Sorten und Erntetermine sowie Optimierung von Aussaat und Bodenbearbeitung (2).Versuche zum späten Zweitfruchtanbau und zur weiteren Rohstoffnutzung (Kaskade) der Sorghumpflanze (3) "On-Farm-Versuche" in Praxisbetrieben zu spezifischen Fragestellungen dieser Betriebe, einschließlich auf Betrieben mit Rekultivierungsflächen (4) Prüfung der Substratqualitäten v.a. für die Biogaserzeugung mit anschließender Prüfung der Wirtschaftlichkeit Die genaue zeitliche Abfolge des Arbeitsplanes ist aus der beiliegenden Vorhabenbeschreibung ersichtlich (nur beim Projektkoordinator LfULG beigelegt). Die Versuche auf den Versuchsparzellen und auf den Betrieben erfolgen saisonal. Beginn ist April 2016. Die Wintermonate werden für den Datenaustausch, die Dateneingabe, für die statistische Auswertung und für die Auswertung der Jahre benötigt. Die Probenanalytik und die Biogasversuche im HBT laufen ganzjährig. Publikationen und Erfahrungsaustausch, auch mit den mitwirkenden Landwirten, erfolgen ständig. | Dr. Kerstin Jäkel Tel.: +49 35242 631-7204 kerstin.jaekel@smul.sachsen.de Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie - Abt. 7 Landwirtschaft - Ref. 72 Pflanzenbau Waldheimer Str. 219 01683 Nossen | X | FPNR | |
| 01.12.2014 | 31.10.2018 | 22019514 | Langfristiger Einfluss von Durchforstungseingriffen in Fichtenbeständen auf die Verminderung des Trockenstressrisikos | Das übergeordnete Ziel des Projektes besteht darin, für die forstliche Praxis Empfehlungen zur Behandlung von Fichtenjungbeständen auf Standorten abzuleiten, bei denen schon heute mit Trockenstress zu rechnen ist. In einem Versuch hat sich gezeigt, dass sich Durchforstungen einige Jahre positiv auf den Wasserhaushalt der verbliebenen Bäume auswirken. Es ist jedoch völlig unklar, wie lange dieser Effekt anhalten wird und wie die in Folge der Durchforstung an eine gute Wasserversorgung akklimatisierten Bäume auf länger anhaltende Trockenperioden reagieren werden. Die Ergebnisse des Projekts sind angesichts des Flächenumfangs junger Fichtenbestände in Deutschland auf der einen und der Bedeutung dieser Baumart für die Nadelholzversorgung auf der anderen Seite für die forstliche Praxis von unmittelbarem Nutzen. Aus den Befunden lassen sich waldbauliche Schlussfolgerungen ableiten, die sowohl für die Bewirtschaftung der Fichte in großen Forstbetrieben, als auch für die Beratung im Privatwald unmittelbar zu Anwendung kommen werden. Mit Mitteln der Bayerischen Forstverwaltung wurde ein Versuch angelegt mit dem die Wirkung unterschiedlicher Durchforstungsinensitäten untersucht werden sollte. Die bestehende Versuchsanlage soll genutzt werden um der oben genannten Fragestellung nachzugehen. Dazu sollen unter anderem Messungen des Transpirationsverhaltens der Bäume und Bestände, der Bodenfeuchtigkeit, des Baumawachstums, der produzierten Nadelmasse und der Feinwurzelbiomasse durchgeführt werden. | Prof. Dr. Christian Ammer Tel.: +49 551 3933-671 christian.ammer@forst.uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Abt. Räumliche Strukturen und Digitalisierung von Wäldern Büsgenweg 1 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.04.2016 | 31.03.2019 | 22019515 | Verbundvorhaben: Potenzialfelder einer ländlichen Bioökonomie; Teilvorhaben 1: Ökonomische und ökologische Bewertung von Wertschöpfungsketten - Akronym: PotLaendBiooekonomie | Ziel des Vorhabens des IÖW ist das Aufzeigen von Potenzialfeldern einer ländlichen Bioökonomie durch die ökonomische und ökologische Analyse und Bewertung von Wertschöpfungsketten unterschiedlicher Verwertungspfade und Anwendungsbereiche einer nachhaltigen Koppel- und Kaskadennutzung von nachwachsenden Rohstoffen. Zu Beginn des Vorhabens erfolgt in Absprache mit dem Projektpartner IfaS die Erarbeitung einer Übersicht von relevanten Verwertungspfaden und Anwendungsbereichen sowie der aktuellen und zukünftig zu erwartenden Märkte. Die Arbeiten des IÖW beinhalten zusätzlich die Analyse der relevanten politischen und rechtlichen Rahmenbedingungen, mit einem Schwerpunkt auf Deutschland und in Teilen der Betrachtung der EU-Ebene. Ebenso erfolgt durch das IÖW die Untersuchung innovativer Entwicklungen und Konzepte. Kern des Vorhabens ist die Modellbildung für die ökonomische und ökologische Betrachtung der auf Basis eines Kriterien-Sets ausgewählten Wertschöpfungsketten sowie die Darstellung und Berechnung der regionalökonomischen und ökologischen Effekte für fiktive Beispielprojekte bzw. -regionen. Diese Arbeiten basieren sowohl auf einer durch das IfaS durchgeführten Technologie- und Infrastrukturanalyse sowie der Modellierung und qualitativen Analyse von Stoffströmen als auch auf einer betriebswirtschaftlichen Analyse ausgewählter Konzepte. Aufbauend darauf erfolgt durch das IÖW eine szenarienbasierte Hochrechnung (regional)ökonomischer und ökologischer Effekte für Deutschland. Für eine (Weiter-)Entwicklung von "Pionier"-Aktivitäten werden durch das IÖW Empfehlungen für die Gestaltung des politisch-rechtlichen Rahmens erarbeitet. Methodisch beruht das Vorhaben auf der Einbindung von Expert/innen aus Wissenschaft und Praxis über Befragungen und Workshops sowie auf der ökonomischen und ökologischen Analyse auf Basis des WeBEE-Modells des IÖW zur Ermittlung von Wertschöpfungs- und Beschäftigungseffekten und der Software SimaPro zur Ermittlung ökologischer Effekte. | Prof. Dr. Bernd Hirschl Tel.: +49 30 884594-26 bernd.hirschl@ioew.de Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) GmbH Potsdamer Str. 105 10785 Berlin | X | FPNR | |
| 01.09.2018 | 31.05.2022 | 22019516 | Verbundvorhaben: Initiierung und Etablierung eines offenen interdisziplinären Forschungsnetzwerks im Bereich biobasierter Polymerwerkstoffe; Teilvorhaben 1: fachliche Umsetzung sowie Projekt- und Expertenakquise in Mittel- und Norddeutschland - Akronym: BioFoN | Die Entwicklung neuer sowie die erfolgreiche Weiterentwicklung bekannter biobasierten Polymerwerkstoffe erfordert oft eine fachübergreifende Zusammenführung der Erkenntnisse über Synthesetechnologien, Materialaufbau, Verarbeitungsverfahren und Produkteigenschaften, deren Analyse die vorhandenen Wissenslücken schließen und richtungsweisende Synergien identifizieren lässt. Die derzeitigen Defizite bei der Ergebniskommunikation und einer synergetischen Interaktion einheimischer Forschungseinrichtungen lassen sich wie folgt zusammenfassen: - Kaum breite interdisziplinäre Zusammenarbeit in der Forschung (Werkstofftechnik, Maschinenbau, Chemie, Physik, Medizintechnik etc.) - Keine Gesamtübersicht zu Forschungsschwerpunkten von Forschungseinrichtungen in Deutschland im Bereich Polymerwerkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen in technischen Anwendungen (keine entsprechende "Landkarte") - Die Vernetzung der Forschungseinrichtungen und Industrie aufgrund der Wettbewerbsproblematik sehr eingeschränkt. Mit dem geplanten Vorhaben sollen wirksame Methoden und Strukturen entwickelt und etabliert werden, die zur Förderung der synergetischen Interaktion in der Wertschöpfungskette aus Wissenschaft und Wirtschaft durch konkrete Entwicklungsprojekte dienen. Die bereits bestehenden Netzwerke, Messe- und Kommunikationsplattformen sollen besser miteinander vernetzt und zur Zusammenarbeit angeregt werden. | Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Nendel Tel.: +49 371 531-32545 wolfgang.nendel@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Allgemeinen Maschinenbau und Kunststofftechnik - Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung Reichenhainer Str. 31/33 09126 Chemnitz | X | FPNR | |
| 01.01.2020 | 31.12.2023 | 22019517 | Verbundvorhaben: Anwendung von Pflanzenschutzmitteln im Forst - Situationsanalyse und Erweiterung wissenschaftlicher Grundlagen für die Nutzen-Risiko-Bewertung; Teilvorhaben 1: Erstellung einer Plattform zur Darstellung von Risiken und Nutzen verschiedener Insektizid-Applikationsszenarien sowie Nichtanwendung - Akronym: AWANTI | Ziel des Vorhabens ist es, die wissenschaftlichen Grundlagen zur Bewertung der Risiken und des Nutzens der Anwendung und Nichtanwendung von Pflanzenschutzmittel (PSM) im Forst, unter Berücksichtigung der aktuellen rechtlichen Rahmenbedingungen (Auflagen, Anwendungsbestimmungen, Genehmigungsvoraussetzungen), zu verbessern und einen Beitrag zur transparenten und wissenschaftsbasierten Risiko- und Nutzenbewertung zu leisten. Dabei wird ein besonderer Schwerpunkt auf die Ausbringung von Insektiziden per Luftfahrzeug gelegt. | Dr. Hella Kehlenbeck Tel.: +49 33203 48-260 hella.kehlenbeck@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Strategien und Folgenabschätzung Stahnsdorfer Damm 81 14532 Kleinmachnow | FPNR | ||
| 01.01.1993 | 30.06.1994 | 22019548A | Extrudierbare, kompostierbare, aliphatische Cellulosederivate, Phase I | Ziel des Forschungsvorhabens ist es, extrudierbare, biologisch abbaubare Materialien auf der Basis von Cellulosederivaten zu entwickeln. Das Gesamtkonzept umfaßt folgende Teilziele: 1. Synthese und Charakterisierung von schmelzbaren, kompostierbaren Cellulosederivaten (1.Jahr) 2. Entwicklung von extrudierfähigen, kompostierbaren Blends auf der Basis der selektierten Cellulosederivate aus Stufe 1 mit technologisch brauchbaren Eigenschaften (1,5 Jahre) 3. Übertragung der Laborentwicklungen aus Stufe 2 in den technischen Maßstab (1,5 Jahre) Das Vorhaben stellt die 1. Phase dar, in der festgestellt werden soll, ob es schmelzbare und kompostierbare Cellulosederivate gibt. | S. Meyer- Storck Tel.: +49 5161 44-0 Dow Wolff Cellulosics GmbH & Co. OHG August-Wolff-Str. 13 29699 Walsrode | FPNR | ||
| 15.05.2007 | 31.01.2008 | 22019606 | Überarbeitung der Studie "Biokraftstoffe - eine vergleichende Analyse für Entscheidungsträger in Politik, Verwaltung und Wirtschaft" | Die Geschwindigkeit der Veränderungen der technologischen, wirtschaftlichen, ökologischen und politischen Rahmenbedingungen im Bereich der Biokraftstoffe erfordert eine Aktualisierung der vorliegenden Biokraftstoff-Vergleichsstudie. Bei der Überarbeitung der Vergleichsanalyse wird an dem grundsätzlichen Ziel der Vorgängerstudie festgehalten, Biokraftstoffe vergleichend, nachvollziehbar und anhand ausgewählter Kriterien darzustellen. Zusätzlich sollen im Rahmen der Studie die Überkompensationsberechnungen für 2006/07 sowie Empfehlungen hinsichtlich der Ausgestaltung des Systems gegeben werden. Kombination von Literaturauswertung und Workshops mit Industrie- und Wissenschaftsvertretern. Für die Analyse der Über-/Unterkompensation werden Literatursauswertungen und persönliche Gespräche mit Industrievertretern, Anlagenbauern, Händlern, Marktforschungsinstituten erforderlich sein. Das von uns erarbeitete Excel-Modell wird dabei aktualisiert. Die Studie st so verständlich zu gestalten, dass sie auch für die Öffentlichkeitsarbeit Verwendung finden kann. Die Studie soll dabei vom Umfang her weiterhin insgesamt knapp gehalten werden. Eine Publikation ist vorgesehen. | Dr. Schmitz Norbert Tel.: +49 2219727232 schmitz@meocd.de Dr. Norbert Schmitz - meo Consulting Team Weißenburgstr. 53 50670 Köln | FPNR | ||
| 15.06.2009 | 15.06.2012 | 22019608 | Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Entwicklung von Standardverfahrensanweisungen zur Bestimmung der Saatgutqualität von Kamille, Baldrian und Zitronenmelisse mit der Zielstellung eines besser gesicherten Feldaufgangs | Das Demonstrationsprojekt hat das Ziel zu zeigen, dass es durch entsprechende Investitionen in Forschung und Entwicklung gelingen kann, die Rentabilität und Produktqualität von Kamille-, Melisse- und Baldrian-Kulturen zu verbessern und dadurch den Anbau dieser Arten in Deutschland zu intensivieren sowie den Absatz zu international üblichen Preisen zu steigern. Im Vorhaben sollen die Grundlagen erarbeitet werden für die Sicherung des Feldaufgangs von Kamille, Baldrian und Zitronenmelisse bei Direktsaat durch Ermittlung sortenspezifischer, keimungsbiologischer Parameter und durch die Entwicklung von Standardverfahrensanweisungen für die Erfassung der Saatgutqualität. Arbeitspakete des Teilvorhabens: 1. Recherche, Bewertung und Vereinheitlichung von bestehenden Saatgutqualitätsstandards sowie der Methoden zu deren Erfassung. 2. Entwicklung von kulturartspezifischen Methoden zur reproduzierbaren Prüfung der Triebkraft für (Kamille), Baldrian und Melisse, Prüfung der Methoden hinsichtlich ihrer Korrelation zum Feldaufgang unter Versuchs- und Praxisbedingungen 3. Bestimmung der sortenspezifischen Mindestkeimtemperaturen bei Kamille, Melisse und Baldrian sowie Ermittlung des Zusammenhangs zwischen Keim- (Boden-)temperatur und Keimschnelligkeit, Schlussfolgerungen für Aussaatzeiten, Sortenwahl sowie Vorauflaufanwendungen von Herbiziden. Die Ergebnisse des Vorhabens fließen ein in Vorschläge für Arbeitsanweisungen zur Prüfung von Qualitätsparametern von Kamille-, Zitronenmelisse- und Baldrian-Saatgut, die Auswirkungen auf den erwarteten Feldaufgang haben. Diese Standardverfahrensanweisungen können genutzt werden als kulturpflanzenspezifische Methoden oder für allgemeingültige Prüfrichtlinien für Feinsämereien von behördlichen und/oder privaten Saatgut-Kontroll-Labors. Darüber hinaus sind die Projektergebnisse Voraussetzungen für die Erarbeitung von Verfahren der Saatgutvorbehandlung und Direktsaat. | Die in den ISTA Rules beschriebenen allgemeinen Methoden zur Prüfung auf Reinheit, Fremdsamenbesatz, Keimfähigkeit und TKG sind für alle drei Arten gut anwendbar. Die Mindestkeimtemperaturen liegen bei Kamille und bei Baldrian bei 5 °C und bei Melisse bei 15 °C. Für Kamille wurde eine Optimalkeimtemperatur von 19 °C und für Baldrian von 23 °C ermittelt. Melisse stellte sich als besonders thermophil heraus. Das Optimum beginnt sortenabhängig ab 25 °C bzw. 27 °C. Nur 42 % aller am Markt erhältlichen Saatgutchargen der Kamille 2009 bis 2011 erfüllten die Normvorschläge nach HOPPE (2009) und 50 % die Qualitätskriterien nach der DDR-TGL 14197. Bei Melisse waren es 36 % bzw. 64 % und bei Baldrian 9 % bzw. 25 %. Besonders bei Kamille waren mehrere Chargen mit sehr hohem Fremdsamenbesatz vorhanden. Baldrian zeigte über alle drei Untersuchungsjahre eine schlechte Keimfähigkeit. Melisse konnte den Normvorschlag nach HOPPE 2009 von mindestens 80 % Keimfähigkeit nur mit ca. Zweidritteln der untersuchten Partien erfüllen. Von den vielen geprüften Methoden zur Triebkraftprüfung erwiesen sich modifizierte Methoden der "Ziegelgrusmethode" als praxisnah. Das Decksubstrat und dessen Höhe wurden optimiert. Bei Kamille und Baldrian wird als Substrat Vermiculite in einer Bedeckungshöhe von 0,5 cm verwendet. Melisse wird mit einem Erde-Sandsubstrat in einer Höhe von 0,2 bis 0,3 cm beschichtet. Eine Validierung im Labor der Pharmaplant GmbH verlief positiv. Die Aussagekraft der Triebkraft wurde anhand des "Feldaufgangs" unter Versuchs- und Praxisbedingungen überprüft. Zum Vergleich wurde der Keimfähigkeitstest nach ISTA 2009 herangezogen. Für Baldrian und Melisse zeigte sich ein signifikanter Zusammenhang des Parameters Triebkraft zum Feldaufgang | Dr. rer. nat. Andreas Plescher Tel.: +49 3466 3256-0 info@pharmaplant.de PHARMAPLANT Arznei- und Gewürzpflanzen Forschungs- und Saatzucht GmbH Am Westbahnhof 4 06556 Artern | X | FPNR |
| 01.05.2010 | 30.09.2013 | 22019609 | Verbundvorhaben: Lignocellulose-Bioraffinerie - Aufschluss lignocellulosehaltiger Rohstoffe und vollständige stoffliche Nutzung der Komponenten (Phase 2); Teilvorhaben 8: Ligninverwertung, Biotechnologie | Das Ziel des Verbundvorhabens ist es, einen integrierten Prozess zum Aufschluss von Lignocellulosen und zur vollständigen stofflichen Nutzung aller Koppelprodukte aus fraktionierter Lignocellulose innerhalb einer Bioraffinerie zu entwickeln und zu etablieren.Dazu wird das Konzept der Pilotanlage zum OrganoSolv-Aufschluss umgesetzt, das im Rahmen des Vorläufer¬vorhabens entwickelt wurde. Ziel des Teilvorhabens ist der biotechnologische Aufschluss von Buchen- und Pappelholz. Im Rahmen eines bionischen Ansatzes soll die technische Enzymapplikation der natürlichen Enzymexpressionskinetik von Basidiomyceten nachempfunden werden. Von entscheidender Bedeutung für einen erfolgreichen enzymatischen Aufschluss von Lignocellulosen ist die Verfügbarkeit von H2O2 als Cosubstrat für pilzliche Peroxidasen. Ein weiteres wissenschaftliches Projektziel stellt daher die Identifizierung, Klonierung und Expression eines H2O2-generierenden Enzyms (z.B. Arylalkoholoxidase) aus dem Sekretom des Modellorganismus Pleurotus sapidus dar. Der Basidiomycet Pleurotus sapidus wird in Submers- und Emerskultur auf gemahlenem Buchen- bzw. Pappelholz als einziger Kohlenstoff- und Stickstoffquelle kultiviert. Anhand von photometrischen und titrimetrischen Enzymassays werden die sekretierten Schlüsselaktivitäten erfasst. Basierend auf den Sekretomdaten werden optimierte Enzymcocktails generiert und zum biotechnologischen Aufschluss der Lignocellulosen eingesetzt. | Prof. Dr. Holger Zorn Tel.: +49 641 99-34900 holger.zorn@lcb.chemie.uni-giessen.de Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 08 - Biologie und Chemie Heinrich-Buff-Ring 58 35392 Gießen | X | FPNR | |
| 01.12.2014 | 30.11.2017 | 22019612 | Verbundvorhaben: ProGas - Einsatz von Frühwarnindikatoren und Additiven zur Leistungssteigerung in einstufigen Biogasanlagen, Entwicklung von Regelungsverfahren zur Prozessstabilisierung; Teilvorhaben 2: Fluiddynamik | Die bei der anaeroben Behandlung von nachwachsenden Rohstoffen und Reststoffen aus der landwirtschaftlichen Produktion auftretenden Mechanismen der Prozessstabilisierung durch Additivzugabe sollen in diesem Projekt erforscht werden. Ziel ist die Entwicklung allgemeingültiger Indikatoren zur Vorhersage von Prozessstörungen sowie von Verfahren zu ihrer Vermeidung. Eine Weiterentwicklung von Regelungsverfahren soll die Flexibilität von Anlagenbetreiber erhöhen, was die Auswahl und Menge der Substrate betrifft. Dies soll dazu führen, dass Biogasanlagen trotz der zeitlichen Varianz bezüglich Substratmenge und -zusammensetzung stabil und effizient betrieben werden können. Dazu sollen geeignete Betriebskonzepte von Reaktoren entwickelt werden, die zu einer optimalen Gasbildung im Zusammenhang eines Aggregatentstehungsprozesses und einer geeigneten Additivzufuhr unter schneller Vermischung führen. Die Anwendung der Computational Fluid Dynamics (CFD) soll eine orts- und zeitaufgelöste Analyse der Großraumströmung ermöglichen. Optimiert wird damit die Misch- und Einbringtechnik sowie die Reaktorgeometrie bzgl. der Aggregatbildung bzw. des Einflusses von Scherbelastungen durch die Rührtechnik. Die Bestimmung von Löslichkeitsprodukten in komplex zusammengesetzten Gärschlämmen soll weiterhin den Aggregatbildungsprozess verbessern. | In dem abgeschlossen Teilvorhaben konnte primär gezeigt werden, dass viskoelastische Fließeigenschaften einen deutlichen Einfluss auf das Strömungsverhalten von Fluiden in gerührten Systemen haben. So bilden sich in Abhängigkeit der Elastizitätszahl (El) kavernenartige Strömungskompartimente für alle untersuchten Rührwerke aus, die sich stark nachteilig auf den Mischprozess auswirken. Die ermittelten Strömungsprofile sowie Mischzeiten geben Aufschluss über optimale Betriebszustände sowie Zugabeorte für die Additivzugabe. Über Modellfluide konnten kritische El-Zahlen ermittelt werden, in denen diese Strömungskompartimentierung auftritt. Zudem wurde eine Korrelation entwickelt, anhand derer die Größe von Strömungskompartimenten bei Vorhandensein rheologischer Kenngrößen vorhersagbar ist. Auf Basis der fluiddynamischen Messungen konnte zudem ein numerisches CFD-Werkzeug entwickelt werden, das mittels der Opensource-Software OpenFOAM erstmals die Berechnung der durch rotierende Geometrien induzierten Strömung in viskoelastischen Systemen ermöglicht. Die Ergebnisse daraus konnten mit teils sehr guten Übereinstimmungen mit Messdaten validiert werden. Im Bereich der Aggregatbildung konnten erfolgreich verschiedene Hochlastversuche mit der Endoskoptechnik vermessen werden. Es konnte erstmals gezeigt werden, dass sich eine optische Messtechnik zur in-situ Partikelgrößenaufnahme in Biogasanlagen eignet. Damit konnte der Aggregatenstehungsprozess sowohl in einer Klär- als auch Gärschlammbiogasanlage überwacht werden. Durch die Entwicklung eines optischen Messverfahrens zur Bestimmung von Scherbeanspruchung mittels Blautonflocken konnte zudem die Charakterisierung von verschiedenen Rührorganen und -bedingungen erfolgen. Der Scheibenrührer erweis sich dabei bzgl. des Leistungseintrages als scherarmer als der Propellerrührer. Es konnte gezeigt werden, dass viskoelastische Fließeigenschaften prinzipiell zu einer Verringerung der Scherbelastungen führen. | Prof. Dr.-Ing. Matthias Kraume Tel.: +49 30 314-22348 matthias.kraume@tu-berlin.de Technische Universität Berlin - Institut für Prozess- und Verfahrenstechnik - Fachgebiet Verfahrenstechnik Marchstr. 23, Sekr. MAR 2-1 10587 Berlin | X | FPNR |
| 01.12.2016 | 31.12.2019 | 22019615 | Verbundvorhaben: Stärkung nachwachsender Rohstoffe im Dämmstoffmarkt (StaR-Daemm); Teilvorhaben 1: Informationsmaßnahmen - Akronym: StaR-Daemm | Das Ziel des Projekts ist es, mittel- bis langfristig durch Bewusstseinsbildung die Akzeptanz und daraus resultierende selbstbestimmte Nutzung von nachwachsenden Dämmstoffen zu erhöhen. Erreicht werden soll dieses Ziel vor allem durch den Information und fachlichen Austausch. Das Projekt gliedert sich dabei in zwei Stränge: einen Fachdialog und Wissenstransfer zwischen Experten und einen gesellschaftlichen Dialog, in dem durch zielgruppengerechte Öffentlichkeitsarbeit Informationen bereitgestellt werden. Zielgruppe des Vorhabens sind im Rahmen des Fachdialogs Experten aus der Wissenschaft, Praxis, Politik und Verbänden, im Rahmen des gesellschaftlichen Dialogs ein breiterer Kreis aus Akteuren der Branche und Multiplikatoren in Energieagenturen und Umwelt- und Verbraucherschutzverbänden sowie Journalisten. Die Deutsche Umwelthilfe (DUH) bringt ihre langjährige Erfahrung in der zielgruppenspezifischen Öffentlichkeitsarbeit sowie Organisation und Moderation von Fachveranstaltungen und Netzwerken in die Projektdurchführung ein, während das Thünen-Institut für Holzforschung (TI) seine umfangreichen Kenntnisse in der Nachhaltigkeitsbewertung und wissenschaftlich fundierten Ökobilanzierung von Bauprodukten beisteuert. Die DUH wird das Projekt StaR-Dämm koordinieren, das zusammen mit dem TI durchgeführt wird. Die Arbeitsplanung des Vorhabens ist in drei Arbeitspakete (AP) untergliedert. AP 1 umfasst das Projektmanagement, die laufende Erfolgskontrolle und die Ergebniszusammenführung bzw. den Projektabschluss. AP 2 enthält den Fachdialog mit einer Reihe von Fachgesprächen sowie einer Fachkonferenz, im Rahmen des AP 2 wird zudem die Verknüpfung mit dem Verbundvorhaben "NaWaRo-Dämmstoffe" (FNR-Förderung) durch das TI sichergestellt. AP 3 beinhaltet den gesellschaftlichen Dialog und die projektbegleitende Öffentlichkeitsarbeit einschließlich der gezielten Ansprache von Politikvertretern und Journalisten. | Constantin Zerger Tel.: +49 30 2400867-91 zerger@duh.de Deutsche Umwelthilfe e.V. Hackescher Markt 4 10178 Berlin | X | FPNR | |
| 01.09.2018 | 30.11.2020 | 22019617 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Herstellverfahrens für eine innovative Leichtbaukonstruktion, bei dem ein auf nachwachsenden Rohstoffen basierter, herauswaschbarer Stärkeschaum zum Einsatz kommt; Teilvorhaben 1: Projektkoordination und Übertragung in den Industriemaßstab - Akronym: LeichtbauStaerke | Energieeffizienz wird heutzutage in vielerlei Bereichen eine immer elementarere Rolle zugesprochen. Auch im Verkehrsmittelsektor ist dies eine wesentliche Zielgröße, welche fokussiert betrachtet und systematisch optimiert wird. Gewichtsersparnisse durch Leichtbauinnovationen gehen insbesondere im Verkehrsmittelbereich mit Attributen wie Leistungsoptimierung und daraus resultierend Kostensenkung einher. Im Rahmen des Projektvorhabens soll mit Hilfe eines temporär eingesetzten Stärkeschaums ein Leichtbaupaneel konzipiert werden, welches gegenüber bestehenden Konstruktionen insbesondere durch eine Gewichtsreduktion Vorteile bietet. Zur Umsetzung der Projektidee werden zwei parallel angeordnete Deckschichten aus glasfaserverstärktem Kunststoff durch dreidimensional angeordnete Stege aus Glasfasern im Kern kraftschlüssig miteinander verbunden. Zur Herstellung der Deckschichten aus Fasergelegen und zum Einbringen nadelförmiger Stege zwischen den beiden Deckschichtplatten wird zunächst im Kernraum ein Schaum benötigt, der nach Auftragen und Aushärtung des Kunststoffharzes durch Herauslösen wieder entfernt wird. Bestehen bleiben im Anschluss lediglich die beiden Decklagen und die Stege als Verbindungselemente dazwischen. | Klaus Schuppan Tel.: +49 2369 989870 klaus.schuppan@loick-biowertstoffe.de Loick Biowertstoff GmbH Bocksbergweg 5 17166 Teterow | X | FPNR | |
| 15.02.2019 | 31.12.2020 | 22019618 | Generationendialog zur Waldentwicklung in Deutschland - Akronym: Generationendialog | Im Rahmen einer Auftaktveranstaltung im Mai 2019 mit (Jugend-)Verbänden wird das Projekt vorgestellt und die Zielrichtung mit den Verbänden diskutiert und konkretisiert. In den darauffolgenden 5 Dialogforen soll, angelehnt an die Kernthemen der Waldstrategie 2020, über die Waldentwicklung in Deutschland diskutiert werden. Dabei wird angestrebt, junge Akteure mit etablierten Akteuren zusammen zu bringen. Um die jungen Teilnehmenden auf die Diskussion mit den etablierten Beteiligten vorzuberei-ten, findet am Vortag eines jeden Dialogforums eine Qualifizierung statt. Die Dialogforen richten sich nicht in erster Linie an themenbezogene Handelnde, sodass ein Austausch zwischen forstlich gebildeten Personen und Personengruppen aus den Feldern Sport, Gesundheit, Holzwirtschaft, Naturschutz, Bildung, etc. gegeben sein wird. | Dipl.-Forstwirt Christoph Rullmann Tel.: +49 228 945983-0 info@sdw.de Schutzgemeinschaft Deutscher Wald (SDW) - Bund zur Förderung der Landespflege und des Naturschutzes - Bundesverband e.V. Dechenstr. 8 53115 Bonn | X | FPNR | |
| 01.04.1998 | 30.06.2001 | 22019696 | Untersuchungen zur Dauerhaftigkeit von Dämmaterialien aus nachwachsenden Rohstoffen | Ziel des Forschungsvorhabens war die Untersuchung der Eigenschaften und Dauerhaftigkeit von verschiedenen Dämmaterialien aus nachwachsenden Rohstoffen. Das Technik- und Ökologiezentrum in Eckernförde wurde so ausgebaut, daß unterschiedliche Dämmaterialien auf der Basis nachwachsender Rohstoffe im fertigen Gebäude auf ihre bauphysikalischen Eigenschaften untersucht und die Ergebnisse mit Laborprüfkammermessungen verglichen werden konnten. Es sollten die Dämmaterialien Flachsfasermatte, Zellulosefaser, Holzweichfaserplatte, Strohlehm und Baumwolle untersucht werden. Die Fragestellungen der Forschungsarbeit bezogen sich auf das Verhältnis von Wärmedämmung zu Wärmespeicherung, Temperaturverläufe in Konstruktionen, Einfluß von Außenklima und Jahresgängen, Stabilität gegenüber Mikroorganismen sowie Verrottungseigenschaften. | Zur kontinuierlichen Untersuchung der Dämmstoffe und Wandkonstruktionen wurden Temperatur- und Feuchtigkeitsmeßgeräte in den Wandaufbau integriert. Die empirischen Ergebnisse des Vorhabens wurden mit denen von Gebäudesimulationen verglichen. Darüber hinaus wurden Informationen über Energieverbrauch und Materialintensität bei der Herstellung von Dämmstoffen sowie über die Recyclingmöglichkeiten erarbeitet. Die Untersuchungen ergaben, dass Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen in diffusionsoffenen Wandaufbauten gebrauchstauglich sind. Langanhaltende hohe Feuchtegehalte durch Schlagregenbelastung an der Außenschale im Winterhalbjahr führen zu keiner mikrobiellen Zersetzung der Dämmaterialien (kein Schimmelbefall). Die Feuchteaufnahme und -abgabe (von bis zu 30 Masse%) hat keinen nennenswerten Einfluss auf die Dämmleistung und die mechanische Stabilität des Wandaufbaus. Die Feuchtedynamik und das Feuchtepufferverhalten sowie die Temperaturamplitudendämpfung (sommerlicher Wärmeschutz) sind besonders vorteilhafte Eigenschaften dieser Dämmstoffe. Den Ergebnissen zufolge sind die derzeit angewandten rechnerischen Zuschläge zur Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit nicht gerechtfertigt. Die nach 6-jährigem Bestehen aus dem Gebäude entnommenen Proben zeigen ein unverändert frisches Erscheinungsbild. | Wolfgang Linden Tel.: +49 4351 473170 Fachhochschule Kiel - Fachbereich Bauwesen Lorenz-von-Stein-Ring 1-5 24340 Eckernförde | FPNR | |
| 01.05.2007 | 30.09.2009 | 22019706 | Ermittlung spezifizierter Kosten und ökologischer Auswirkungen der Erzeugung von BtL-Kraftstoffen und Biogas | Ziel des Vorhabens ist die Ermittlung von Kosten und ökologischen Auswirkungen der Erzeugung synthetischer Kraftstoffe auf Basis von Biomassevergasung und Vergärung. Im ersten Projektabschnitt wird eine umfangreiche Literaturrecherche zu bestehenden BtL- und Biogaskonzepten, Gasaufbereitungsverfahren sowie den Kraftstoffsynthesewegen erstellt. Der zweite Projektabschnitt umfasst die stoffliche und energetische Bilanzierung, die Modellierung der Einzelkonzepte unter Festlegung der Hauptkomponenten und deren technische, wirtschaftliche und ökologische Bewertung. Im dritten Projektabschnitt erfolgen Sensitivitäts- und Schwachstellenanalyse der Konzepte sowie ein Vergleich der gewonnenen Daten mit der Literatur. Die gewonnenen Daten liefern Aussagen zur Beurteilung verschiedener BtL- und Biogaskonversionsrouten hinsichtlich Wirtschaftlichkeit, technischer Reife sowie ökologischer Auswirkungen und können somit maßgeblich zur Markteinführung und Konkurrenzfähigkeit gegenüber konventionellen Kraftstoffen beitragen. Kompetenz des IEC und vorhandenes Potenzial lassen eine erfolgreiche Bearbeitung des Projektes erwarten. Die Projektbearbeitung erfolgt in Kooperation mit dem IFEU Heidelberg. | Prof. Dr.-Ing. Bernd Meyer Tel.: +49 3731-394510 bmeyer@iec.tu-freiberg.de Technische Universität Bergakademie Freiberg - Fakultät für Maschinenbau, Verfahrens- und Energietechnik - Institut für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen (IEC) Fuchsmühlenweg 9 D 09599 Freiberg | X | FPNR | |
| 01.02.2008 | 31.12.2010 | 22019707 | Erste züchterische Bearbeitung und Qualitätsbeurteilung ausgewählter chinesischer Heilpflanzen, die für einen Anbau in Deutschland geeignet sind (Phase II) | Gegenstand des Projekts ist die Fortsetzung der unter FKZ 22007703 begonnenen Arbeiten zur Inkulturnahme asiatischer Heilpflanzen in Deutschland. Schwerpunkte sind die Fortführung (bei Artemisia scoparia und Leonurus japonicus) bzw. der Beginn (Saposhnikovia divaricata) der Auslesezüchtung zum Zweck der Anbauoptimierung aus vorhandenem, sehr heterogenem Material. Für Artemisia und Leonurus stehen aus der ersten Projektphase Zuchtlinien zur Verfügung, die nun im Hinblick auf die Homogenität der Pflanzen, Ertragssicherheit, Winterhärte, Cd-Gehalt und pharmakologische Qualität an verschiedenen Standorten geprüft und anschließend kombiniert werden. Bei Saposhnikovia steht die Selektion von Einzelpflanzen hinsichtlich Krankheitstoleranz, Winterhärte und Saatgutproduktion im Vordergrund. Gewinnung des Einzelpflanzensaatguts zur künftigen Leistungsprüfung (außerhalb der Projektphase). Die aus den geeigneten Zuchtlinien gewonnenen Kombinationen werden weiter geprüft und die besten zur Saatgutvermehrung und zum Vertrieb abgegeben. Damit werden die deutschen Landwirte Populationen erhalten für eine wirtschaftlichere Produktion homogenerer und hochwertigerer TCM-Drogen. Gesammelte Herkünfte vom Wildstandort und agronomische Daten von untersuchten Genbankakzessionen werden an die Genbank in Gatersleben abgegeben. Alle Ergebnisse werden veröffentlicht. | Die Zuchtlinien der chinesischen Heilpflanzen Artemisia scoparia, Leonurus japonicus und Saposhnikovia divaricata konnte in Phase II weiterentwickelt und verbessert werden hinsichtlich des Ertragsverhalten, Homogenität, niedriger Cd-Akkumulation (Artemisia), Wüchsigkeit, Pflanzengesundheit, Samenertrag und Saatgutqualität (Saposhnikovia) und guter Inhaltsstoffgehalte. Auf Grund der Ergebnisse der Prüfung auf allgemeine Kombinationseignung von Klon-nachkommenschaften von Artemisia und Leonurus wurden acht bzw. neun Klone selektiert, die sich durch ein hohes Ertragsniveau, gute Homogenität und niedriger Cadmium-Gehalt (nur Artemisia) kombiniert mit guten Inhaltsstoffgehalten auszeichneten. Für die Entwicklung der synthetischen Sorte wurden die selektierten Klone über Stecklinge (Artemisia) bzw. in vitro (Leonurus) vermehrt und in verschiedenen Testkreuzungen miteinander verkreuzt. Für beide Arten steht Saatgut der verschiedenen Testkreuzungen für die weitere Entwicklung der synthetischen Sorten zur Verfügung. Die in Phase II neu bearbeitete Art Saposhnikovia divaricata konnte als Fremdbefruchter charakterisiert werden. Da bei dieser Art eine Verklonung durch vegetative Vermehrung zunächst nicht möglich war, wurde der Zuchtgang der Populationsverbesserung kombiniert mit der Kombinationszüchtung eingeschlagen. Aus den Herkünften und einer vielversprechenden sehr winterharten und gesunden Einzelpflanzennachkommenschaft wurden Eliten entsprechend den Zuchtzielen selektiert. In der Prüfung der F1-Nachkommen dieser Eliten konnten aussichtsreiche F1-Populationen für die weitere Züchtungsarbeit identifiziert werden. | Dr. Heidi Heuberger Tel.: +49 8161 8640-3805 heidi.heuberger@lfl.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung - Arbeitsgruppe Heil- und Gewürzpflanzen (IPZ 3d) Vöttinger Str. 38 85354 Freising | X | FPNR |
| 01.04.2010 | 31.12.2013 | 22019708 | Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Verbundvorhaben: Entwicklung generativ vermehrbarer Hochleistungslinien von Zitronenmelisse (Melissa officinalis L.) durch konventionelle Erzeugung homozygoter Linien als Voraussetzung für Synthetiks oder Hybridsorten; Teilvorhaben 1: JKI | Zitronenmelisse (Melissa officinalis L.) wird in Deutschland auf einer kleinen, aber stabilen Anbaufläche produziert (1995: 140 ha, 2001: 120 ha). Begrenzende Faktoren für eine Anbauausdehnung in Deutschland sind der gegenwärtig erzielbare Gesamtertrag mit den Problempunkten: Nutzung im ersten Standjahr, Winterhärte und Gesamtnutzungsdauer. Eine verbesserte Liniensorte oder eine Synthetik- bzw. Hybridsorte wird zur Ertragssteigerung, der Erhöhung der Qualität, der Verbesserung der Wirtschaftlichkeit und damit auch zur Vergrößerung des deutschen Anbaus beitragen. Ziel des Verbundprojektes zwischen dem Inst. für Züchtungsforschung an gartenbaulichen Kulturen und Obst - Quedlinburg, des Julius Kühn-Institutes, der Dr. Junghanns GmbH und der N.L. Chrestensen GmbH ist die Erzeugung homozygoter Linien von Melisse mit einer hohen Eigenleistung. Durch Inzuchtierung und Selektion soll aus optimierten, aber nur vegetativ vermehrbaren Genotypen von Melisse leistungsstarkes, samenvermehrbares Zuchtmaterial erstellt werden. Weiterhin sollen Kreuzungen vorgenommen werden mit den besten Klonen und aktuellen Sorten als Basis für einen weiteren Materialpool. Mit den entstehenden Linien werden die materiellen Grundlagen für die Schaffung von experimentellen Synthetiksorten erarbeitet. Sollte im Parallelprojekt mit der Kurzbezeichnung "Erzeugung von Doppelhaploiden und Suche nach männlicher Sterilität in Zitronenmelisse (Melissa officinalis)" eine nutzbare Quelle für männliche Sterilität verfügbar werden, wird die Entwicklung einer Hybridsorte begonnen. | Prof. Dr. Frank Marthe Tel.: +49 3946 47-3000 frank.marthe@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an Gartenbaulichen Kulturen und Obst Erwin-Baur-Str. 27 06484 Quedlinburg | X | FPNR | |
| 01.05.2010 | 31.12.2013 | 22019709 | Verbundvorhaben: Lignocellulose-Bioraffinerie - Aufschluss lignocellulosehaltiger Rohstoffe und vollständige stoffliche Nutzung der Komponenten (Phase 2); Teilvorhaben 9: Verfahrenstechnische Untersuchungen und Begleitung vom Konzept zur Realisierung | Das Ziel des Verbundvorhabens ist es, einen integrierten Prozess zum Aufschluss von Lignocellulosen und zur vollständigen stofflichen Nutzung aller Koppelprodukte aus fraktionierter Lignocellulose innerhalb einer Bioraffinerie zu entwickeln und zu etablieren. Ziel des Teilvorhabens ist es, die wissenschaftliche Basis für die Ligninfällung und-abtrennung zu legen und die Realisierung des technischen Prozesses in den Pilotmassstab zu begleiten. Schwerpunkt der BTS Arbeiten ist die Optimierung der Verfahrensschritte Ligninfällung und Ligninabtrennung sowie die konzeptionelle Betreuung der Pilotumsetzung für den geplanten quasi-kontinuierlichen Gesamtprozess. Dabei soll die Fällung neben der Lösungsmittelaufarbeitung in einer Destillationskolonne durchgeführt werden und die Ligninabtrennung anschließend in einer Zentrifuge. Die Einzelschritte sind mit technisch relevanten Apparaten umzusetzen, im Hinblick auf die kontinuierliche Verbundfahrweise zu verschalten und die Rückführung der Kreislaufströme entsprechend zu berücksichtigen. | Karsten Becker Tel.: +49 214 30-66950 karsten.becker@bayer.com Bayer Technology Services GmbH - TD-DP-DPS, Geb. B 310 Kaiser-Wilhelm-Allee 30, Geb. B310 51373 Leverkusen | X | FPNR | |
| 01.12.2014 | 30.04.2018 | 22019712 | Verbundvorhaben: ProGas - Einsatz von Frühwarnindikatoren und Additiven zur Leistungssteigerung in einstufigen Biogasanlagen, Entwicklung von Regelungsverfahren zur Prozessstabilisierung; Teilvorhaben 3: Biofilme | Die Forschungsarbeiten des Verbundprojekts dienten der Entwicklung von Handlungsempfehlungen für einen sicheren und effizienten Betrieb von NawaRo-Biogasanlagen im Hinblick auf eine bedarfsgerechte Energiebereitstellung. Dazu zählen die Entwicklung von Indikatoren für Prozessstörungen und entsprechender Gegenstrategien zur Prozessstabilisierung. Eine Möglichkeit der Prozessstabilisierung ist die Aggregatbildung, die bei Verwendung lipidhaltiger Co-Substrate zur Leistungssteigerung von NawaRo-Biogasanlagen durch Zugabe einer Additivkombination aus Spurenelementen und Calciumoxid induziert wird. TP 3 klärte mittels zeitaufgelösten fluoreszenzmikroskopischen und chemischen Analysen der in den Versuchen von TP 1 gebildeten Aggregate die Bildungsmechanismen, die Beschaffenheit sowie die Nutzung der Aggregate durch die Mikroorganismen im Biogasreaktor auf. (Lipide, Proteine, Polysaccharide) und der Ionenbindung an der EPS (Calcium) sowie die räumliche Anordnung von EPS und Mineralbildungen in den Aggregaten. Dazu werden Mehrfachfärbungen mit verschiedenen Fluoreszenzfarbstoffen genutzt. Zur Quantifizierung der Biofilm-, Biomineral- und Aggregatbeschaffenheit erfolgen Extraktionen nach stoffspezifischen Protokollen und chemische Analytik der Extrakte auf Biomoleküle (HPLC, GC-MS, Photometer) und auf Elementgehalte (ICP, C/N-Analyser). | Im Gegensatz zu dem bisher postulierten Aggregatbildungsprozess infolge Biomineralisation an organischen Molekülen in Biofilmen wurde nachgewiesen, dass die Bildung von kolloidalen Calcium-Fettsäure-Verbindungen in den Flüssigkeitsüberständen der Biogasreaktoren die notwendige Vorstufe der Aggregatbildung darstellt, die als Vernetzung dieser amorphen Calcium-angereicherten flüssigkeitsähnlichen Gele bzw. Emulsionen abläuft (Polymer-induced Liquid-Precursor Process). Infolge unterschiedlicher oberflächendestabilisierender Faktoren wie beispielsweise der Anlagerung an aufschwimmenden Pflanzenfasern wachsen die amorphen Calcium-Lipid-Mineral-Precursor-Verbindungen zu Tröpfchen-, Trauben-, Schwamm- oder kugeligen Schichtstrukturen unter Verfestigung zusammen. Diese Morphologien wurden als Aggregatgerüste mittels Calcium-Lipid-Färbung identifiziert. Die vernetzten amorphen Schichten mineralisieren teilweise aufgrund ihres geringen Wassergehalts je nach Ionenverfügbarkeit unter Bildung von Carbonaten und Phosphaten oder bilden mesokristalline Schichten. Die Calcium-Lipid-Schichten enthalten C14–, C16– und C18–Fettsäuren und deren Ester als dominierende organische Bestandteile und grenzen die von ihnen umschlossenen Bereiche gegenüber den anderen Kompartimenten des Biogasreaktors ab. Damit wird die Voraussetzung zur Ausbildung von Mikrohabitaten geschaffen. An den Oberflächen und im Inneren der Aggregate wurden flächig Polysaccharide und DNA nachgewiesen, die aufgewachsenen Biofilmen zuzuordnen sind. Die prozessstabilisierende Wirkung der Aggregate beruht auf der Verringerung von Störstoffkonzentrationen während der drohenden Übersäuerung durch Fettsäurebindung und der Bereitstellung von Mikrohabitaten für effektiv fettsäureabbauende Biozönosen, in denen methanogene Archaea eine Reaktorübersäuerung überstehen und die den mikrobiellen Abbau der Aggregate nach Prozessstabilisierung bewirken. | Andrea Kassahun Tel.: +49 173 569 20 57 andreakassahun@gmail.com Dresdner Grundwasserforschungszentrum e.V. Meraner Str. 10 01217 Dresden | X | FPNR |
| 15.03.2014 | 14.03.2017 | 22019713 | Verbundvorhaben: Validierung identifizierter Marker zur Selektion trockentoleranter Stärkekartoffeln (VALDIS TROST); Teilvorhaben 6: Aufbau trockenstresstoleranter Züchtungslinien | Im Projekt TROST wurden Markerkandidaten für Trockentoleranz in Stärkekartoffeln in Transkript- und Metabolitdaten identifiziert und ein Prognosemodell entwickelt. Die Übertragbarkeit von Markern und Modell auf ein größeres Sortenspektrum wurde mittels Kreuzvalidierung überprüft. Im Folgeprojekt VALDIS TROST soll der praktische Beweis für die Eignung der Marker zur Selektion trockentoleranter Genotypen erbracht werden (Ziel 1). Zusätzlich soll geprüft werden, ob die Selektion toleranter Genotypen das Ertragspotential negativ beeinflusst und den Ursachen dieser yield penalty nachgegangen werden (Ziel 2), um Marker zu identifizieren, die helfen können, negative Effekte auf den Ertrag vermeiden. Für die so gefundenen und bestätigten metabolischen und RNA-Marker werden genomische Marker identifiziert, mit dem Ziel umweltunabhängige und damit praxistaugliche Marker für die Pflanzenzüchtung zu entwickeln (Ziel 3). Dazu werden aus einer segregierenden Gesamtpopulation mit Hilfe der Marker tolerante und sensitive Subpopulationen ausgelesen, deren Toleranz, Ertrag und Erntequalität in Anbauversuchen bestimmt werden. Mittels Metabolit- und Transkriptprofilierung und multivariater Lernverfahren werden optimierte Marker zur Vermeidung von yield penalty Effekten identifiziert, die in DNA Marker umgesetzt werden. Damit wird VALDIS TROST Marker zur Identifizierung trockentoleranter Zuchtlinien unabhängig von Speziallaboren und aufwändigen Kulturversuchen hervorbringen. | Dr. Josef Strahwald Tel.: +49 4351 4772-13 josef.strahwald@saka-pflanzenzucht.de SaKa Pflanzenzucht GmbH & Co. KG - Zuchtstation Windeby Eichenallee 9 24340 Windeby | X | FPNR | |
| 01.12.2014 | 30.06.2018 | 22019714 | Verbundvorhaben: Rohstoffmonitoring Holz; Teilvorhaben 1: Projektkoordination und Erstellung der Holzrohstoffbilanzen | Das Projekt Rohstoffmonitoring gibt einen umfassenden Einblick in das Aufkommen und die Verwendung des Rohstoffes Holz. Als Grundlage dienen Analysen zu den einzelnen Aufkommens- und Verwendungssektoren des Rohstoffs Holz. Der Schwerpunkt des Rohstoffmonitorings liegt auf statistisch nicht oder nur unzureichend erfassten Sektoren wie beispielsweise Privathaushalte. Aber auch in Märkten, die durch die amtliche Statistik erfasst werden, besteht Bedarf an ergänzenden Informationen; so etwa beim Rohstoffmix in der Holzwerkstoffindustrie oder bei Untererfassung einer Branche wie zum Beispiel die Sägeindustrie. Im Rahmen dieses Projektes soll ein methodische Gesamtkonzept entwickelt werden, das im Sinne einer statistischen Berichterstattung einerseits die jüngste Marktentwicklung abbildet, dabei aber andererseits auch Informationen aus dem längerfristigen Trend berücksichtigt und sich somit als Gesamtmethode zur Verstetigung des Rohstoffmonitorings eignet. Das Rohstoffmonitoring hat für aktuelle politische Fragestellungen eine wichtige Informationsfunktion und trägt dazu bei, forst- und holzmarktpolitische Entscheidungen zu verbessern. Zusätzlich sollen die Ergebnisse der nationalen und internationalen Berichterstattung dienen. AP1: Projektkoordination (INFRO) AP2: Rohstoffmonitoring (UniHH) AP2a: Erfassung der Grundgesamtheit (UniHH) AP2b: Optimierung der Strukturparameter (UniHH) AP2c: Entwicklung von Verfahren zur Fortschreibung (UniHH) AP3: Spezielle methodische Aspekte des Rohstoffmonitorings (TI) AP3a: Holzlager im Wald (TI) AP3b: Falsifizierung von strategischem Antwortverhalten (TI) AP4: Holzrohstoffbilanz (INFRO, TI) AP4a: Methodische Entwicklung der Holzrohstoffbilanz (INFRO) AP4b: Berechnung der Holzrohstoffbilanz und Holzmarktentwicklungen (INFRO) AP4c: Berechnung des Holzeinschlags (TI) AP5: Berichte und Dissemination (INFRO, UniHH, TI) | Prof. Dr. Udo Mantau Tel.: +49 5141 31325 infro@t-online.de INFRO e. K. An der Lachte 13 29223 Celle | FPNR | ||
| 01.01.2016 | 31.07.2019 | 22019715 | Verbundvorhaben: Quantifizierung und Regionalisierung des Wertes von Waldökosystemleistungen in Deutschland; Teilvorhaben 2: Europäische Metaanalysen und Reisekostenanalyse - Akronym: ReWaLe | Gesamtziel des Projektes ist es, den ökonomischen Wert von ÖSL des Waldes in Deutschland sowie seine räumliche Variabilität zu quantifizieren. In dem Projekt wird der monetäre Nutzen der Bereitstellung von Rohholz, Schutz- und Erholungsleistungen des Waldes bestimmt, deren regional unterschiedliche Wechselwirkungen analysiert und zu einem konsistenten Gesamtmodell zusammengeführt. Mit diesem Modell werden anschließend räumliche Optimierungspotentiale identifiziert, welche im Rahmen einer integrativen, nachhaltigen und multifunktionalen Forstwirtschaft eine effizientere Nutzung der Wälder sowohl hinsichtlich ihrer Rohholzproduktion als auch ihrer Schutz- und Erholungsleistungen ermöglichen sollen. Das Projekt ist in 3 Phasen gegliedert: In Phase 1 werden für die drei ökonomisch dominanten Waldleistungen (Rohholzproduktion, Naturschutz-und Erholungsleistung) die Analysen erstellt, die aufgrund der Verfügbarkeit von Daten über die ökonomischen wert der Waldleistungen früh eine Orientierung über die Wertrelationen in den Regionen ermöglichen. Ausgehend von diesen ersten Ergebnissen werden regionale Hot Spots identifiziert. . Phase 2 konzentriert sich auf Analysen der Hot Spots, da sich diese aus regionalspezifischen und/oder forschungsökonomischen Gründen nicht sinnvoll für das Gesamtgebiet durchführen lassen. Phase 3 dient der Validierung der bisherigen Ergebnisse, der Analyse der Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Leistungen, sowie der Zusammenführung zu einem integrierten Regionalmodell. Die TU Berlin werden folgende Arbeiten federführend durchgeführt: AS2.1: Aktualisierung der Metadatenbank, Bereitstellung als Web-Angebot / Integration weiterer Studien und Metaanalyse / Reisekostenanalyse auf Basis eines vorhandenen Datensatzes / Validierung der Ergebnisse aus den verschiedenen Erholungsstudien / Analyse der Wechselwirkungen zwischen den Waldleistungen / Anwendung des Modells für Szenarienanalysen | Prof. Dr. Volkmar Hartje Tel.: +49 30 314-24537 volkmar.hartje@tu-berlin.de Technische Universität Berlin, Institut für Landschaftsarchitektur und Umweltplanung Straße des 17. Juni 145 10623 Berlin | X | FPNR | |
| 01.04.2017 | 30.09.2020 | 22019716 | Verbundvorhaben: Nutzung von DIVersität zur Entwicklung von GPS-Roggen mit Hilfe von genomischen und spektrometrischen Technologien; Teilvorhaben 2: Universität Hohenheim - Akronym: RoggenDIV | Voraussetzung für die Erzielung von Zuchtfortschritt für komplexe Merkmale, wie etwa Biomasse- und Kornleistung, ist eine ausreichend hohe genetische Diversität im Zuchtmaterial sowie Methoden zur effizienten Erschließung und Nutzung dieser Diversität. Allele, die bisher nicht in den selbstfertilen Genpools vorhanden sind, müssen aus ansonsten wenig leistungsfähigen, genetischen Ressourcen eingelagert werden. Dies ist in akzeptablen Zeiträumen mit molekularen Markern und Hochdurchsatz-Technologien für die Phänotypisierung wie etwa der Hyperspektraltechnik möglich. Übergeordnetes wissenschaftliches Ziel dieses Projektes ist die genomweite Suche nach quantitative trait loci (QTL) und ihre Lokalisation mittels Assoziationskartierung für agronomisch wichtige Merkmale der Korn- und Biomasseleistung. Neben der Vorhersage über eine Assoziationskartierung lassen sich auch genomische Indizes bilden, die im Rahmen der genomischen Vorhersage verwendet werden. In einem synergistischen Konzept können genomische und spektrometrische Indizes mit direkt erfassten agronomischen Merkmalen wie dem Biomasse-und Korn-Ertrag zu einem übergeordneten Selektionskriterium für die Entwicklung von Ganzpflanzensilage (GPS) -Hybriden gebündelt werden. Um effizient Biomasse-Roggen für den einheimischen Markt zu entwickeln, sind folgende Schritte nötig: (A) Durchführung von mehrortigen und mehrjährigen Feldprüfungen von 1.040 Nachkommen vorgeprüfter Elite-Elternlinien: (B) Assoziationskartierung von Biomasse- und Kornertragsleistung, Entwicklung genomischer Indizes; (C) Erfassung von Hyperspektral-Daten anhand mehrerer Drohnenüberflüge während der Vegetationsperiode und Entwicklung spektrometrischer Indizes; (D) Zusammenfassende Analyse der Daten aller Arbeitsbereiche zur Vorhersage relevanter GPS-Eigenschaften. | Prof. Dr. Thomas Miedaner Tel.: +49 711 459-22690 miedaner@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Landesanstalten & Versuchsstation - Landessaatzuchtanstalt Fruwirthstr. 21 70599 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.09.2018 | 30.11.2020 | 22019717 | Aktualisierung und notwendige Weiterentwicklung des Biokunststoff-Tools zu am Markt bedeutenden Verpackungsstoffen, um die Verbreitung und Akzeptanz des Einsatzes von nachhaltigen biobasierten Verpackungsmitteln für Lebensmittel zu erhöhen - Akronym: BioVP2 | In diesem Folgeprojekt geht es darum die bisher zusammengestellten Informationen des Biokunststoff-Tools technisch zu erhalten und um wichtige Aspekte zu erweitern. Zunächst soll in Teil 1 die bestehende Datenbank neu programmiert werden, da die alte Programmversion serverseitig nicht mehr unterstützt wird. Die neue Programmversion soll nutzerfreundlicher sein, mehr Flexibilität bei der Nutzung ermöglichen und besser zu pflegen sein. Die 2-3 Jahre alten Inhalte sollen aktualisiert werden. In Teil 2 geht es darum, die Akzeptanz von Biokunstoff-Verpackungen bei den Lebensmittelherstellern weiter zu erhöhen und um wichtige Themenfelder zu ergänzen und diese mit einzubeziehen: • Einige gängige Compounds (z.B. sollten Folien für Obst und Gemüse wasserdampfdurchlässig sein, während bei Fleisch- und Wurstwaren ganz andere Eigenschaften benötigt werden, z.B. eine Sauerstoffbarriere) • Ein bis zwei weitere zwischenzeitlich am Markt bedeutende Stoffgruppen sollten aufgenommen werden, um aktuelle Erkenntnisse zu berücksichtigen. • Recycling der jeweiligen Stoffgruppen soll vertieft werden, da hier ein großes öffentliches Interesse besteht. • Zwei praktische Verpackungsbeispiele je Stoffgruppe, um die Verwendung anschaulich darzustellen. • Verlinkung zu weiteren Datenbanken • Eine Liste von Herstellern von Anwendungslösungen für bio-basierte Kunststoffverpackungen sollten aufgeführt werden, um potentielle Verwender zu unterstützen. • Nachhaltigkeitsprofile mineralölbasierter gängiger Verpackungen (gängige Stoffgruppen) sollten ergänzt werden, um Bewertungen von bio-basierten gegenüber petrochemisch basierten Verpackungsmaterialien durchführen zu können. Die Kommunikation zur Unterstützung der Lebensmittelhersteller soll vertieft werden. Dabei soll auch die Endverbraucherkommunikation berücksichtigt werden. | Dipl. Ing.agr. (FH) Brunhard Kehl Tel.: +49 9741 938733-3 brunhard.kehl@aoel.org Assoziation ökologischer Lebensmittelhersteller e.V. Untere Badersgasse 8 97769 Bad Brückenau | X | FPNR | |
| 01.08.2019 | 31.12.2022 | 22019718 | Verbundvorhaben: Benchmarking Forstwirtschaftlicher Zusammenschlüsse; Teilvorhaben 1: Konzeption und Evaluierung - Akronym: BenchmarkingFWZ | Forstwirtschaftliche Zusammenschlüsse (FWZ) haben durch den Rückzug der staatlichen Forstverwaltungen zunehmend die Chance in der Betreuung ihrer Mitglieder auch wirtschaftlich aktiv zu werden. Das stellt die FWZ vor neue Herausforderungen. Die geringen Steuerungskapazitäten der FWZ und die künftigen oder auch schon derzeitigen Ansprüche an ein Dienstleistungsunternehmen stehen im Widerspruch zueinander. Der Austausch mit der Nachbar-Forstbetriebsgemeinschaft unterbleibt, da das operative Geschäft zumeist vorgeht, und er bleibt oftmals beschränkt auf Gespräche zu Holzpreisen oder Forstunternehmereinsätzen. In Summe gibt es kaum eine betriebswirtschaftliche Steuerung von FWZ anhand von Kennzahlen, da sich das Tagesgeschäft in einer breiten Spanne von waldbaulicher Beratung, klassischer Vereinsorganisation und Durchführung des Holzverkaufs bewegt. Einige Landeswaldbesitzerverbände (Mitglieder des Bundesverbandes AGDW-Die Waldeigentümer) haben betriebswirtschaftliche Arbeitskreise auf kommunaler Ebene oder für den größeren Privatwald organisiert, in denen ein reger Austausch und das "Lernen vom Besten" erfolgreich umgesetzt werden. Ziel des vorliegenden Vorhabens "BenchmarkingFWZ" ist es daher, basierend auf der Methodik des Benchmarkings, einen Leistungsaustausch auf Kennzahlenbasis für FWZ zu konzipieren, zu testen und bundesweit zu etablieren. Methodisch basiert dies auf einer Analyse der Leistungsprofile von FWZ, die in eine Typisierung anhand ähnlich strukturierter Prozesse und Leistungen mündet. Für die Leistungen und Prozesse sollen geeignete ökonomische und naturale Kennzahlen definiert werden. In einer Pilotphase werden in Beispiel-FWZ Daten erhoben und ausgewertet, die Ergebnisse vorgestellt und diskutiert. Nach einer Anpassung des Kennzahlensystems soll eine deutschlandweite Anwendung erfolgen. | Dr. Bernd Wippel Tel.: +49 761 208534-23 bernd.wippel@unique-landuse.de UNIQUE forestry and land use GmbH Schnewlinstr. 10 79098 Freiburg im Breisgau | X | FPNR | |
| 01.07.2003 | 30.09.2006 | 22019800 | Verbundvorhaben: Erarbeitung von Möglichkeiten der Färbung vegetabil gegerbter Leder mit pflanzlichen Farbstoffen mit dem Ziel der Herstellung qualitativ hochwertiger ökologischer Leder, Teilvorhaben 1: Bereitstellung und Analyse von Pflanzenfarb- und Gerbstoffen | In dem geplanten Forschungsthema soll untersucht werden, inwieweit vollständig vegetabil gegerbte Leder mit pflanzlichen Farbstoffen gefärbt werden können. Sowohl beim Gerben als auch beim Färben soll schwermetallfrei und mit vegetabilen Substanzen gearbeitet werden. Die so hergestellten Leder sind für den Einsatz in der Bekleidungs- und Möbelindustrie vorgesehen. Sie besitzen viele angenehme Eigenschaften wie z. B. Weichheit, Geschmeidigkeit und einen angenehmen Griff. Diese Qualitätsmerkmal bleibt nach pflanzlicher Färbung erhalten . Die Ziele sollen durch folgende Arbeitsphasen charakterisiert sein: Pflanzliche Vor- und Hauptgerbung, enzymatisches Äschern, physiologisch unbedenkliches Beizen, Verwendung von Tensiden, Ölen und Fetten auf pflanzlicher Basis, naturbelassene Zurichtung und pflanzliche Färbung. Damit wird das Vegetabilleder in allen Herstellungsprozessen auf einer ökologisch verträglichen Basis hergestellt. Es sollen qualitativ hochwertige Leder erhalten werden, die durchgehend vegetabil hergestellt und vorwiegend für Bekleidungs- und Möbelleder eingesetzt werden, bei denen ihre angenehmen Eigenschaften vom Verbraucher geschätzt werden | Prof. Dr. Ingo Schellenberg Tel.: +49 3471 355-1188 ingo.schellenberg@hs-anhalt.de Hochschule Anhalt - Standort Bernburg - Fachbereich Landwirtschaft, Ökotrophologie und Landschaftsentwicklung - Labor für Bioanalytik Strenzfelder Allee 28 06406 Bernburg (Saale) | FPNR | ||
| 01.01.2004 | 30.06.2004 | 22019803 | Untersuchungen zum Verhalten der Stationären Wirbelschichtfeuerungsanlage am Institut für Energie- und Umwelttechnik beim Einsatz von Roggenkörnern als Brennstoff | Zielstellung: Mit dem Dauerversuch soll der Nachweis erbracht werden, daß Roggenkörner unter Anwendung des Feuerungsprinzips "Stationäre Wirbelschichtfeuerung" so qualifiziert verbrannt werden können, daß keine Umweltbelastungen (TA-Luft, BImSchV) entstehen. Weiter soll bewiesen werden, daß durch die vom Brennstoff verursachten Bedingungen (Ascheschmelzpunkt, ...) keine Störungen im ordnungsgemäßen Dauerbetrieb der Anlage entstehen. Vorgesehener Lösungsweg:Es wird die am Institut für Energie- und Umwelttechnik der Universität Rostock vorhandene Stationäre Wirbelschichtfeuerungsanlage DN 400 mit einer Nominalleistung von 100 kW genutzt. Der vorhandene Feststoff-Eintrag wird für die Bedingungen der Getreideförderung (sehr energiereicher Brennstoff) modifiziert. Entscheidungsvorlage: Nach der erfolgreichen Durchführung des Dauerversuchs kann die Entscheidung darüber getroffen werden, ob dieser "Entsorgungspfad" für verdorbenes und/oder Überschußgetreide wirtschaftlich gangbar ist. | Prof. Dr. Dieter Steinbrecht Tel.: +49 3814983054 dieter.steinbrecht@mbst.uni-rostock.de Universität Rostock - Fachbereich Maschinenbau und Schiffstechnik - Institut für Energie- und Umwelttechnik Albert-Einstein-Str. 2 18059 Rostock | FPNR | ||
| 01.03.2008 | 30.04.2010 | 22019807 | Instrumente zur Information und Motivation von Kleinprivatwaldbesitzern zur Umsetzung von Pflege- und Nutzungsmaßnahmen in ihrem Wald als Beitrag zu einer intensiveren nachhaltigen Nutzung von Holz als nachwachsendem Rohstoff | Ziel desProjektes ist es, auf Basis wissenschaftlich fundierter Beratungskonzepte organisatorisch-technische Instrumente sowie Softwareprodukte und Hilfsmittel für die Privatwaldbetreuung bzw. zur verbesserten Kommunikation zwischen Fachleuten und Waldbesitzern zu entwickeln. Diese sollen in weit höherem Maß zur Holznutzung motivieren und die Beratung standardisieren. Ausarbeitung und Darstellung, wie Kommunikation zwischen Waldbesitzer und Forstpersonal abläuft. Untersuchung, wie Menschen (Waldbesitzer) zu bestimmten Verhaltensweisen (Nutzung) bewegt werden können. Ermittlung der Anforderungen an die Instrumente aus Sicht der Berater und Waldbesitzer - Formulierung der Bedürfnisse. Umfangreiche Bestandsaufnahme der aktuellen Hilfsmittel in der forstlichen Beratung. Bewertung der erfassten Prozesse und Feststellung von Defiziten. Weiter- und Neuentwicklung von Instrumenten. Abschliessende Evaluation. Die erarbeiteten Konzepte und Instrumente sollen zukünftig von verschiedenen Akteuren genutzt werden, z.B. von Forstwirtschaftlichen Zusammenschlüssen, von privaten Dienstleistern und forstlichen Beratern sowie den Privatwaldbetreuern der Bundesländer. | Es wird erwartet, dass die Privatwaldberatung in Zukunft als Dienstleistung von einer größeren Anzahl Akteure angeboten wird. Grund hierfür sind u.a. die prognostizierte Anpassung der Betreuungskostensätze der Landesbetriebe und Landesforstverwaltungen sowie eine weitere Übernahme von Beratungs- und Betreuungsaktivitäten sowie der Holzvermarktung durch die Forstwirtschaftlichen Zusammenschlüssen. Die Privatwaldberater stehen in Zukunft vor einer weiteren Herausforderung, da sie durch das automatisch immer weiter wachsende Informationsangebot zu Waldthemen im Internet zukünftig einer wachsenden Zahl an Waldbesitzern gegenüberstehen, die forstfachliche Kenntnisse besitzen oder zumindest glauben, diese zu besitzen. Dies könnte u. U. dazu führen, dass die Akzeptanz des Privatwaldberaters und seiner Beratung bei den entsprechenden Waldbesitzern sinkt. Auch befindet sich die Art, wie das Internet genutzt wird, momentan in einem Wandel. Immer mehr Geräte verfügen über einen Internetanschluss und ermöglichen den Informationsaustausch über das Internet. Der Trend geht aktuell weg von der gezielten, stationären Nutzung des Internets hin zu einer allgegenwärtigen und mobilen Nutzung von Internetinhalten über Smartphones oder Tablets. Die Grenzen zwischen dem Internet und der realen Welt werden dabei in einigen Bereichen verschmelzen. Dies zeigt sich etwa in ersten Anwendungen der Erweiterten Realität (Augmented Reality, AR). So ist etwa bereits heute vorstellbar, dass die Waldbesitzer und Privatwaldberater den Wald über die Kamera ihres Smartphones betrachten und das Livebild von Zusatzinformationen aus dem Internet überlagert wird. Diese Zusatzinformationen könnten etwa Informationen zu Bestandesvorräten, der Bestandeshistorie, der Einblendung virtueller Grenzzäune oder zu Vorschlägen eines Nutzungsansatzes sein. Basis hierfür könnten eine automatisierte Bildauswertung, vorhandene Daten über den Bestand oder georeferenzierte Daten aus verschiedenen verfügbaren Datenbanken. | Prof. Dr. Dr. h.c. Gero Becker Tel.: +49 761 203-3764 gero.becker@fobawi.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Forst- und Umweltwissenschaften - Institut für Forstbenutzung und Forstliche Arbeitswissenschaft Werthmannstr. 6 79098 Freiburg im Breisgau | X | FPNR |
| 01.04.2010 | 31.05.2013 | 22019808 | Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Verbundvorhaben: Entwicklung generativ vermehrbarer Hochleistungslinien von Zitronenmelisse (Melissa officinalis L.) durch konventionelle Erzeugung homozygoter Linien als Voraussetzung für Synthetiks oder Hybridsorten; Teilvorhaben 2: Dr. Junghanns GmbH | Zitronenmelisse wird in Deutschland auf einer kleinen Fläche angebaut, da Faktoren wie Winterhärte, Nutzung im ersten Standjahr und Gesamtnutzungsdauer eine Anbauausdehnung verhindern. Ziel des Projektes ist die Erzeugung homozygoter Linien von Melisse mit einer hohen Eigenleistung: aufrechter Wuchs, hoher Blattertrag, verbesserte Winterhärte und hoher Gehalt an ätherischem Öl. Durch Inzuchtierung und Selektion soll aus optimierten, aber nur vegetativ vermehrbaren Linien von Melisse leistungsstarkes, samenvermehrbares Zuchtmaterial erstellt werden. Weiterhin sollen Kreuzungen vorgenommen werden mit den besten Klonen und aktuellen Sorten als Basis für einen weiteren Materialpool. Mit den entstehenden Linien werden die materiellen Grundlagen für die Schaffung von experimentellen Synthetiksorten erarbeitet. | Dr. agr. Wolfram Junghanns Tel.: +49 3473 801-126 dr.junghanns.gmbh@t-online.de Dr. Junghanns GmbH Aue 182 06449 Aschersleben | X | FPNR | |
| 01.05.2010 | 30.09.2013 | 22019809 | Verbundvorhaben: Lignocellulose-Bioraffinerie - Aufschluss lignocellulosehaltiger Rohstoffe und vollständige stoffliche Nutzung der Komponenten (Phase 2); Teilvorhaben 10: Bewertung von Hydrolysaten, Technologie und Ökonomie, Nachhaltigkeit | Das Ziel des Verbundvorhabens ist es, einen integrierten Prozess zum Aufschluss von Lignocellulosen und zur vollständigen stofflichen Nutzung aller Koppelprodukte aus frakionierter Lignocellulose innerhalb einer Bioraffinerie zu entwickeln und zu etablieren. Dazu wird das Konzept der Pilotanlage zum OrganoSolv-Aufschluss umgesetzt, das im Rahmen des Vorläufer-Vorhabens entwickelt wurde. Es sollen ausreichende Mengen der Fraktionen (Cellulose, Hemicellulosen und Lignin) für die Entwicklung höherwertiger Produkte bereitgestellt werden. Die Entwicklung von höherwertigen Produkten kann durch die Fermentation der Kohlenhydratquellen geschehen. Im beantragten Teilvorhaben soll die Nutzung von Kohlenhydratquellen aus diesem Verfahren und aus alternativen Verfahren geprüft werden. Diese Untersuchungen sind eine Voraussetzung, um die Weiterverarbeitung von Stoffströmen aus Bioraffinerien bewerten zu können. Für diese Bewertung ist es zudem notwendig, die ökonomischen und ökologischen Rahmenbedingungen des Bioraffineriebetriebs zu kennen. Um die Kohlenhydratquelle aus unterschiedlichen Verfahren anwendungsorientiert untersuchen zu können, werden diese als Substrat für Fermentationen von ausgewählten Mikroorganismen eingesetzt. Dabei werden Parameter wie die spezifische Biomassebildung und die Aktivität der Organismen erfasst und ausgewertet. Darüber hinaus muss die Rohstoffsituation sowie die CO2-Bilanz mittels der Stoff- und Energieströme des Prozesses bestimmt werden. | Philip Engel Tel.: +49 2365 49 2337 philip.engel@evonik.com Evonik Industries AG - Creavis Technologies & Innovation - Science to Business Center Paul-Baumann-Str. 1, Geb. 1420/18 45772 Marl | X | FPNR | |
| 01.01.2012 | 31.12.2014 | 22019811 | ERA-WoodWisdom: Self-Assembled Biomimetic Wood-Based Nanocomposites | Ausgehend von der Kombination geeigneter synthetischer Blockcopolymere mit natuerlichen Nanozellulose-Materialien sollen biomimetische Nanokomposite mit definierter Mesostruktur und herausragenden synergetischen mechanischen Eigenschaften ueber Selbstorganisation aufgebaut werden. Am DWI werden massgeschneiderte Blockcopolymere mit geeigneten Ankergruppen fuer die Anbindung auf Nanozellulosen, sowie funktionalen Blocksegmenten zur Einstellung der mechanischen Eigenschaften synthetisiert. Im Anschluss daran werden diese hinsichtlich ihrer Adsorptionsstaerke auf Nanozellulosen charakterisiert und zur Bildung von hart/weich Kern/Schale-Kolloiden eingesetzt. Letztere werden unter Wasserentzug in Bulk-Materialien kompaktiert, in Fasern versponnen oder in Schaeume expandiert . Die Korrelation der resultierenden mechanischen Eigenschaften mit den Blockcopolymer-Strukturen und der mikroskopischen Ordnung wird es ermoeglichen die mechanischen Eigenschaften zielgerichtet zu optimieren. Um eine technologische Implementation zu ermoeglichen, werden zudem die notwendigen Schritte unternommen um eine Aufskalierung der Blockcopolymer-Synthese und ein Verstaendnis der Prozessierungsparameter (Dispersionsstabilitaet, Rheologie) fuer einen groesseren Massstab zu etablieren. | Dr. Andreas Walther Tel.: +49 241 80-23341 walther@dwi.rwth-aachen.de DWI - Leibniz-Institut für Interaktive Materialien e.V. Forckenbeckstr. 50 52074 Aachen | X | FPNR | |
| 15.03.2014 | 14.03.2017 | 22019813 | Verbundvorhaben: Validierung identifizierter Marker zur Selektion trockentoleranter Stärkekartoffeln (VALDIS TROST); Teilvorhaben 7: Aufbau trockenstresstoleranter Züchtungslinien; BNA | Im Projekt TROST wurden Markerkandidaten für Trockentoleranz in Stärkekartoffeln in Transkript- und Metabolitdaten identifiziert und ein Prognosemodell entwickelt. Die Übertragbarkeit von Markern und Modell auf ein größeres Sortenspektrum wurde mittels Kreuzvalidierung überprüft. Im Folgeprojekt VALDIS TROST soll der praktische Beweis für die Eignung der Marker zur Selektion trockentoleranter Genotypen erbracht werden (Ziel 1). Zusätzlich soll geprüft werden, ob die Selektion toleranter Genotypen das Ertragspotential negativ beeinflusst und den Ursachen dieser yield penalty nachgegangen werden (Ziel 2), um Marker zu identifizieren, die helfen können, negative Effekte auf den Ertrag vermeiden. Für die so gefundenen und bestätigten metabolischen und RNA-Marker werden genomische Marker identifiziert, mit dem Ziel umweltunabhängige und damit praxistaugliche Marker für die Pflanzenzüchtung zu entwickeln (Ziel 3). Dazu werden aus einer segregierenden Gesamtpopulation mit Hilfe der Marker tolerante und sensitive Subpopulationen ausgelesen, deren Toleranz, Ertrag und Erntequalität in Anbauversuchen bestimmt werden. Mittels Metabolit- und Transkriptprofilierung und multivariater Lernverfahren werden optimierte Marker zur Vermeidung von yield penalty Effekten identifiziert, die in DNA Marker umgesetzt werden. Damit wird VALDIS TROST Marker zur Identifizierung trockentoleranter Zuchtlinien unabhängig von Speziallaboren und aufwändigen Kulturversuchen hervorbringen. | Dr. agr. Hans-Reinhard Hofferbert Tel.: +49 5822 431-53 hrhofferbert@bna-kartoffel.de Böhm-Nordkartoffel Agrarproduktion GmbH & Co. OHG Wulf-Werum-Str. 1 21337 Lüneburg | X | FPNR | |
| 01.10.2015 | 31.12.2019 | 22019814 | Verbundvorhaben: Zukunftsorientiertes Risikomanagement für biotische Schadereignisse in Wäldern zur Gewährleistung einer nachhaltigen Waldwirtschaft; Teilvorhaben 1: Effekte von Insektizidmaßnahmen und natürlichen Störungen auf die Antagonistenfauna in Kiefernwäldern - Akronym: RiMa-Wald-TP1 | Kiefernwälder auf trocken-armen Standorten des nordostdeutschen Tieflandes zählen zu den Schadgebieten für nadelfressende Insekten, die großflächige Gradationen ausbilden können. In Folge führt Kahlfraß in Verbindung mit ungünstigen Wetterlagen und/oder der Befall mit Sekundärschadorganismen zum flächigen Absterben von Waldbeständen. Wenn existenzbedrohende Waldschäden durch Kahlfraß prognostiziert werden, ist gemäß § 18 Pflanzenschutzgesetz eine Ausbringung von zugelassenen Insektiziden unter Einhaltung der Auflagen und Anwendungsbestimmungen im Kronenbereich der Wälder mit Luftfahrzeugen möglich. Sowohl die Anwendung von Insektiziden, als auch der Kahlfraß von Schadinsekten können zu Störungen in Waldökosystemen führen. Gleichwohl war das Ausmaß dieser Störungen bisher nicht abschätzbar und eine Risikobewertung schwierig. Unstrittig ist, dass ein Einsatz von Insektiziden selbst bei bestimmungsgemäßer und sachgerechter Anwendung Nichtzielorganismen beeinträchtigen kann. Im Verbundvorhaben zum "Risikomanagement biotischer Schadereignisse in Wäldern zur Gewährleistung einer nachhaltigen Waldwirtschaft" wurden im TV 1 die Auswirkungen von natürlichen und anthropogenen Störungen auf Nichtzielorganismen in trocken-armen Kiefernwäldern untersucht. Im Fokus stand die Wirbellosenfauna unter Beachtung der Antagonisten von Kieferngroßschädlingen, die bei der natürlichen Selbstregulierung von Waldökosystemen eine wichtige Rolle spielen. Für die Aufklärung von Kausalitäten sowie zur Überprüfung bestehender Anwendungsbestimmungen bei luftgestützten Waldschutzmaßnahmen, wurden begleitende Analysen zu den Auswirkungen innerhalb sowie zur Abdrift und Exposition außerhalb der Behandlungsfläche durchgeführt. Ziel war die Bewertung der Ökotoxikologie von Insektiziden bei der Anwendung mit Luftfahrzeugen in Wäldern, um gesicherte Grundlagen für die Risikobewertung im Zulassungsverfahren zu schaffen und praxisorientierte Risikominderungsmaßnahmen zu erarbeiten. | Verallgemeinernde Aussagen zu den Effekten von Insektiziden in Wäldern lassen sich schwer treffen. Waldökosysteme sind offene Systeme, die ständigen Veränderungen unterworfen sind. Viele Einflussfaktoren stehen in Wechselwirkung zueinander und erschweren eine klare Zuordnung von Effekten. Die ökotoxikologischen Analysen nach der luftgestützten Applikation zeigten, dass die Luftfahrzeugtechnik eine exakte Ausbringung von Insektiziden in Wäldern ermöglicht. Auf Grundlage der Wirkungsweise und Wirkdauer der eingesetzten Präparate ist eine differenzierte Abwägung des Umweltrisikos im Zulassungsverfahren von PSM vorzunehmen. Die postulierten negativen Eigenschaften für das Präparat KARATE FORST fl. konnten nicht bestätigt werden. Der Wirkstoff lambda-Cyhalothrin zeigte sich als nicht persistent auf Kiefernnadeln. Der Einsatz von Insektiziden als auch massiver Nadelfraß führen zur Veränderung der Insektenfauna in Kiefernwäldern. Nach dem Einsatz von Insektiziden lassen sich bedingt temporäre Effekte bestätigen, unter Berücksichtigung der Vegetationsschicht. In der Strauch- bis Baumschicht wurden räuberische Vertreter der Coleoptera, infolge der Verringerung des Nahrungsangebotes beeinflusst. Für den Hauptparasitoiden von Diprion pini waren keine Effekte am Boden durch die Insektizide erkennbar. Starker Nadelfraß verändert wenige Jahre nach der Gradation die Habitatqualität wesentlich. Welche Effekte und Zusammenhänge auch in Bezug auf andere Arthropodengruppen bestehen, gilt es aktuell zu prüfen und weiter auszuwerten. Mit der Durchführung weiterer Abdriftversuche wurden zusätzlich valide Abdriftwerte ermittelt, die die Grundlage für die Risikobewertung im Zulassungsverfahren nach PflSchG hinsichtlich der Exposition von Nichtzielorganismen außerhalb der Behandlungsfläche sind. | Dr. Nadine Bräsicke Tel.: +49 531 299-4602 nadine.braesicke@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenschutz in Gartenbau und urbanem Grün Messeweg 11/12 38104 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.07.2016 | 30.06.2021 | 22019815 | Verbundvorhaben: Erhalt der Gemeinen Esche durch Anlage einer Samenplantage bestehend aus Klonen mit hoher Resistenz gegenüber dem Eschentriebsterben (ResEsche); Teilvorhaben 1: Auswahl der Plusbäume für die Samenplantage und Aufbau der Samenplantage - Akronym: ResEsche | Das durch den Pilz Hymenoscyphus pseudoalbidus verursachte Chalara-Eschentriebsterben ist zu einer ernsten Bedrohung der Gemeinen Esche (Fraxinus excelsior L.) geworden. Mit hoher Aggressivität schreitet die Erkrankung auch in Mecklenburg-Vorpommern voran und tritt landesweit in allen Eschenbeständen auf. Besonders gravierend sind die damit einhergehenden wirtschaftlichen und ökologischen Schäden. Eschenbestände nehmen in M-V standortbedingt eine Fläche von rund 16.000 ha ein und haben damit eine hohe Bedeutung. Der Eschenanbau im Rahmen einer naturnahen Forstwirtschaft in M-V ist somit als unverzichtbar anzusehen. Für eine baldige Wiederbewaldung geschädigter Flächen werden daher Eschen mit einer hohen (genetisch determinierten) Resistenz benötigt. Neuere Forschungsergebnisse weisen darauf hin, dass ein geringer Anteil von Eschen über diese Resistenz verfügt. Ziel des Projektes ist es, diese offenkundig nicht befallenen Individuen zu identifizieren, zu charakterisieren, vegetativ zu vermehren und für die Anlage einer genetisch vielfältigen Samenplantage aus Klonen zu nutzen. Weiterhin werden Erkenntnisse über die genetische Konstitution der Esche sowie zur genetischen Variabilität des Pilzes gewonnen. Durch die Landesforst MV wird das Teilprojekt "Auswahl der Plusbäume für die Samenplantage und Aufbau der Samenplantage" bearbeitet. Die Auslese der Plusbäume soll aus dem verfügbaren Gesamtvorkommen von Eschenbeständen in M-V (und angrenzenden Bundesländern) erfolgen. Im Rahmen eines zweistufigen Auswahlverfahrens werden zunächst die vitalsten und qualitativ dominierenden Individuen auf Grundlage einer Klassifizierung von phänotypischen Baummerkmalen identifiziert. Die Endauswahl der für die Vermehrung vorgesehenen Plusbäume erfolgt im Abgleich mit den phytopathologischen bzw. molekular-genetischen Untersuchungen in Teilprojekt 2. Zum Projektabschluss ist als wichtigster Meilenstein die Anlage der Eschensamenplantage vorgesehen. | Es konnten alle Arbeitspakete und Meilensteine im vollen Umfang bearbeitet werden. Über den ursprünglichen Projektantrag hinaus wurden durch Projekterweiterung und -verlängerung zusätzliche Maßnahmen durchgeführt werden. Letztlich konnten zwei Samenplantagen bestehend aus generativ und vegetativ vermehrten Eschen etabliert werden. Es wurden über die Projektziele hinaus deutlich mehr Genotypen in der Pfropflings-Plantage bei Tressow gepflanzt. | Dr. Peter Röhe Tel.: +49 385 588-6240 p.roehe@t-online.de Landesforst Mecklenburg-Vorpommern Anstalt des öffentlichen Rechts - Betriebsteil Forstplanung, Versuchswesen, Forstliche Informationssysteme Zeppelinstr. 3 19061 Schwerin | X | FPNR |
| 01.03.2017 | 28.02.2020 | 22019816 | Verbundvorhaben: Eigenschaftsprofil und Einsatzspektrum von schnellwachsenden Züchtungsprodukten (Hybridlärche) in der holzverarbeitenden Industrie; Teilvorhaben 4: Chemische Zusammensetzung sowie Eignung zur Zellstoffherstellung und Bioethanolgewinnung - Akronym: Wood-for-Industry | Die steigende Nachfrage nach Holz kann nur noch begrenzt durch gesteigerte Nutzung der Zuwachspotentiale gedeckt werden. Deckungslücken könnten zu einem erheblichen Teil durch hochleistungsfähige Züchtungsprodukte gedeckt werden. Wichtiger Ansatzpunkt zur mittel- bis langfristigen Produktivitätsverbesserung von Kurzumtriebs- bzw. Schnellwuchsplantagen und Waldbeständen sind dabei die Ergebnisse der Forstpflanzenzüchtung. Die Züchtungsziele hoben bisher auf eine Verbesserung von Wachstum und Qualität nach forstlichen Gesichtspunkten bei gleicher oder erhöhter Widerstandskraft ab. Holzeigenschaften spielten dagegen bisher eine untergeordnete Rolle. Bei der stofflichen Verwertung stellt sich die Frage, ob die veränderten Zuwachsleistungen auch veränderte Holzeigenschaften mit sich bringen. Um das bisherige Züchtungsmaterial wirtschaftlich einsetzen zu können, müssen dessen Eigenschaften umfassend untersucht werden. Holzeigenschaften, die mit den jeweiligen Verwendungszwecken kongruieren, bewirken verbesserte Produkteigenschaften und erhöhte Ausbeuten. Dazu sollen bereits existierende Züchtungsprodukte der Aspe, Douglasie und Hybridlärche auf ihre physikalischen und chemischen Holzeigenschaften untersucht werden. Anhand der Ergebnisse werden Züchtungsziele für weiterführende Züchtungsarbeiten definiert. In dem Teilprojekt wird das Züchtungsmaterial chemisch charakterisiert, in die die Anteile an Extraktstoffen, Cellulose, Hemicellulosen und Lignin ermittelt werden. Darüber hinaus werden die einzelnen Bestandteile hinsichtlich ihrer Zusammensetzung (Extraktstoffe, Hemicellulose, Lignin) und des Polymerisationsgrades (Cellulose, Lignin) charakterisiert. Anhand von Kraftaufschlüssen und der Bewertung der resultierenden Zellstoffe wird ihre Eignung als Ausgangs- oder Zuschlagmaterial für die Zellstoff- und Papierindustrie untersucht. Zellstoffe aus Organosolv-Aufschlüssen werden in Bezug auf eine Eignung für Bioraffinerien getestet. | Prof. Dr. habil. Steffen Fischer Tel.: +49 351 463-31239 sfischer@forst.tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Pflanzen- und Holzchemie Pienner Str. 19 01737 Tharandt | X | FPNR | |
| 01.05.2019 | 31.03.2023 | 22019818 | Verbundvorhaben: MeliNa - Modularer elektrostatischer Partikelabscheider als universell integrierbare (Nachrüst-)Lösung für Einzelraumfeuerungen und Biomasseheizkessel im Bereich bis 30 kW Nennwärmeleistung; Teilvorhaben 2: Experimentelle Unterstützung - Akronym: MeliNa | Im Mittelpunkt des Vorhabens MeliNa steht die praxistaugliche Entwicklung/Anpassung, der Aufbau, die Erprobung und Validierung eines modular aufgebauten Baukastensystems für individuell kombinier- und ausstattbare elektrostatische Partikelabscheider für Einzelraumfeuerungen sowie für kleine bis mittlere Biomasseheizkessel bis rund 30 kW Nennwärmeleistung. Das geplante Baukastensystem wird aus verschiedenen konstruktiven und elektronischen Systemkomponenten bestehen, welche zu herstellerunabhängigen Lösungen kombiniert und auf spezifische Anwendungsfälle abgestimmt werden können. Insbesondere gehört hierzu auch eine kontinuierliche Funktionsüberwachung zur Verbesserung der Betriebsführung des Abscheiders. Dieses Gesamtziel soll gemeinsam mit verschiedenen Herstellern, sowohl von Einzelraumfeuerungen als auch von Biomasseheizkesseln, in mehreren parallel betriebenen Testanlagen erreicht werden. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit eine je nach Anwendungsfall technisch minimalisierte, kompakte und platzsparende sowie daraus resultierend kostengünstige Lösung für den Endverbraucher anbieten zu können. Die resultierenden unterschiedlichen Ausstattungsvarianten des elektrostatischen Partikelabscheiders sollen sowohl als Nachrüstlösung als auch als Erstausstattung in Feuerungsanlagen integriert bzw. mit diesen kombiniert werden können. Aufgrund des modular aufgebauten Baukastensystems, soll am Ende der Laufzeit des Vorhabens erstmalig ein optimierter, leicht zu bedienender sowie universell einsetzbarer bzw. auf einen Großteil der Hersteller von Feuerungsanlagen adaptierbarer Partikelabscheider in unterschiedlichen Ausstattungsvarianten und damit Preiskategorien zur Verfügung stehen. | Dipl. Ing. FH Andreas Wesel Tel.: +49 8141 957-225 wesel@kutzner-weber.de Kutzner + Weber GmbH Frauenstr. 32 82216 Maisach | X | FPNR | |
| 01.06.2001 | 31.05.2003 | 22019900 | Verbundvorhaben: Kontrollierter Anbau und Charakterisierung von Urtica dioica: Gehaltssteigerung bzw. Isolierung des medizinisch relevanten Oxylipins 13-HOTE - Teilvorhaben 1: Züchtung und Anbauoptimierung | Die Brennnessel ist eine klassische Drogenpflanze. Extrakte aus ihrem Kraut werden seit vielen Jahren zur Arzneimittelherstellung eingesetzt. Neue klinische Studien belegen die Wirksamkeit von Brennesselextrakten gegen rheumatische Erkrankungen. Als möglicher Wirkstoff kommt das in Brennnesselblättern nachgewiesene Oxylipin 13-HOTE in Frage. Für diesen sekundären Pflanzeninhaltsstoff konnte in vitro eine entzündungshemmende Wirkung gezeigt werden. Da die Blattdroge z.Zt. aus Wildsammlungen stammt, ist das Material starken qualitativen Schwankungen unterworfen, die einen Einsatz als Phytopharmakon erschweren. Das Ziel dieses Verbundvorhabens ist daher die agrarwirtschaftliche Etablierung der Brennnessel als alternative Kulturpflanze. Im Teilvorhaben 1 sollen an ausgewählten Genotypen Fragen hinsichtlich der pflanzenbaulichen Optimierung der Brennsessel als Arzneirohstoff und die Fixierung des optimalen Erntezeitpunktes sowie der Ernte und Verarbeitungstechnik geklärt werden. Ferner soll die Wirkung verschiedener Induktoren auf die Produktion von 13-HOTE untersucht werden. | In einem Vorscreening (2001) wurden 10 verschiedene Genotypen von verschiedenen Brennnesselarten und -herkünften an zwei Standorten angebaut. In 2002 konnte diese um 36 Herkünfte, die von der Fa. VitaPlant AG zur Verfügung gestellt wurden, erweitert werden. Im Vegetationszeitraum wurden Bonituren durchgeführt, um eine differenzierte Charakterisierung der Genotypen vornehmen zu können. Die Ergebnisse der HPLC-Analytik bestätigten eine hohe Variabilität zwischen den verschiedenen Genotypen. Anhand der Einzeletagen-Beerntung konnte festgestellt werden, dass die jungen Blätter einen höheren Oxylipingesamtgehalt (9- und 13-HOTE) aufweisen. Damit spielt das Alter der Blätter eine zentrale Bedeutung für eine gleichbleibende Drogenqualität. Auf den Oxylipingehalt hat der Standort einen entscheidenden Einfluss; das Isomeren-Verhältnis von 9- und 13-HOTE kann sich in Abhängigkeit vom Standort entscheidend ändern. In 2002 wurden die Stecklinge von den 36 o.g. Genotypen in Hohenlieth (NPZ) gepflanzt und nach Projektende im Sommer 2003 geerntet. Die Ergebnisse 2002 des in Witterswil angelegten Versuches mit diesen Genotypen weisen eine starke Variation im Droge-Extrakt-Verhältnis auf. Gleichzeitig wurde die Extrakte auf ihre inhibitorische Wirkung auf die NF-?B-Aktivität und der 13-HOTE-Gehalt untersucht. Interessant sind Herkünfte mit hohem 13-HOTE-Gehalt, hoher NF-?B-Aktivität und großer Ausbeute an Trockenextrakt. Ausgehend von den Ergebnissen des Vor-Screenings im Jahr 2001 wurden für das Anbau-Screening drei Genotypen ausgewählt. In diesem Versuch wurde die Wirkung verschiedener N-Düngevarianten auf den Oxylipingehalt untersucht, mit dem Ergebnis, dass im Vergleich zu den Standorteffekten nur ein geringen Einfluss besteht. Des Weiteren wurden verschiedene Chargen von Blatt- und Pulverdrogen unter kontrollierten Bedingungen eingelagert. Eine Probenahme nach unterschiedlich langer Lagerung erbrachte, dass der Gehalt an Oxylipinen in der gemahlenen Droge stabiler war. | Hilke Rades Tel.: +49 4351 736-158 h.rades@npz-innovation.de Norddeutsche Pflanzenzucht Hans-Georg Lembke KG Hohenlieth-Hof 24363 Holtsee | FPNR | |
| 01.11.2008 | 31.12.2013 | 22019907 | Synthesekraftstofferzeugung aus Biomasse - Erzeugung und Vergasung von Slurrys durch Schnellpyrolyse bzw. Hochdruck-Flugstromvergasung und Synthese von Methanol aus Biomasse - Bauabschnitt 2: Vergasung | Ziel ist der Nachweis der technischen Machbarkeit, Praktikabilität, Scale-up-Fähigkeit und der Wirtschaftlichkeit bei der Herstellung von Synthesekraftstoff aus Biomasse, insbesondere der bisher wenig genutzten Restbiomasse. Gegenstand des Projektes ist der Bau und Betrieb einer Verfahrenskette aus Schnellpyrolyse, Hochdruck-Flugstromvergasung und Methanolsynthese. In Bauabschnitt 2 wird der Hochdruck-Flugstromvergaser mit der thermischen Leistung von 5 MW errichtet. Die Anlage dient als Demonstrationsanlage zur Überführung der wissenschaftlich/technischen Kenntnisse in den Produktionsmaßstab sowie zur Optimierung des Gesamtprozesses für ein breites Einsatzstoffspektrum. Die großtechnische Realisierung und Marktumsetzung ist in Kooperation mit der Fa. Lurgi GmbH geplant. Die Arbeiten werden an ein Kompetenzzentrum angebunden, die Erkenntnisse und Verfahren auf andere Pfade der Biomassenutzung übertragen oder mit solchen gekoppelt. | Prof. Dr.-Ing. Thomas Kolb Tel.: +49 721 608 2-4382 thomas.kolb@itc-tab.fzk.de Sondervermögen Großforschung beim Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Institut für Technische Chemie - Sondervermögen Großforschung - Bereich Thermische Abfallbehandlung (ITC-TAB) Hermann-von-Helmholtz-Platz 1 76344 Eggenstein-Leopoldshafen | FPNR | ||
| 15.03.2010 | 30.11.2013 | 22019908 | Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Verbundvorhaben: Entwicklung generativ vermehrbarer Hochleistungslinien von Zitronenmelisse (Melissa officinalis L.) durch konventionelle Erzeugung homozygoter Linien als Voraussetzung für Synthetiks oder Hybridsorten; Teilvorhaben 3: N.L. Chrestensen | Ziel des Projektes ist die Erzeugung homozygoter Linien von Melisse mit einer hohen Eigenleistung (aufrechter Wuchs, hoher Ertrag, verbesserte Winterhärte und hoher Gehalt an ätherischem Öl). Durch Inzuchtierung und Selektion soll aus optimierten, aber nur vegetativ vermehrbaren Linien von Melisse (LfL, Herr Prof. Bomme) leistungsstarkes, samenvermehrbares Zuchtmaterial erstellt werden. Weiterhin sollen Kreuzungen vorgenommen werden mit den besten Klonen und aktuellen Sorten als Basis für einen weiteren Materialpool. Mit den entstehenden Linien werden die materiellen Grundlagen für die Schaffung von experimentellen Synthetiksorten erarbeitet. Sollten im Parallelprojekt Erzeugung von Doppelhaploiden männlich sterile Pflanzen verfügbar werden, wird die Entwicklung einer Hybridsorte begonnen, bei der die männlich sterile Linie vegetativ vermehrt wird. Mehrjährige Evaluierung des Ausgangsmaterials auf die angestrebten Zuchtziele (2010 bis 2012), Anlegen eines dreiortigen, zweijährigen Leistungsversuches (2011 und 2012), Selbstbestäubung von Genotypen mit guter Winterhärte (2010, 2011, 2012), Kreuzung Sorte x Genotyp mit guter Winterhärte bzw. mit Linien mit verbesserter Homozygotie, die aus diesen Genotypen entwickelt wurden. Für die Kreuzungen sollen aktuelle Sorten verwendet werden (2010, 2011, 2012), Aussaat von Selbstungsnachkommenschaften (2011, 2012), Bonitur von Wuchstyp, Blattfläche: Länge und Breite der Anzahl der Blattetagen, Gesamttrieblänge, Ätherischölgehalt, Rosmarinsäuregehalt, Winterhärte; Selektion der besten EP je Linie und Weiterführung der Selbstung an den selektierten EP in der folgenden Saison, Aussaat von Kreuzungsnachkommenschaften, Bonituren wie oben, Selbstbestäubung geeigneter F1-Pflanzen (2011 und 2012) und Aussaat der F2 2012, Bonituren wie oben, Beobachtung des Auftretens männlich steriler Pflanzen. Verbesserte Linien werden in firmeninterner Arbeit als Linien, Synthetiks oder Hybriden zu neuem Sortenmaterial für die Praxis entwickelt. | Claudia Rehse Tel.: +49-361-2245-368 c.rehse@chrestensen.com N. L. Chrestensen Samenzucht und Produktion GmbH Erfurt Witterdaer Weg 6 99092 Erfurt | X | FPNR | |
| 01.05.2010 | 30.09.2013 | 22019909 | Verbundvorhaben: Lignocellulose-Bioraffinerie - Aufschluss lignocellulosehaltiger Rohstoffe und vollständige stoffliche Nutzung der Komponenten (Phase 2); Teilvorhaben 11: Ligninverwertung, Duromere, Technologie und Ökonomie | Das Ziel des Verbundvorhabens ist es, einen integrierten Prozess zum Aufschluss von Lignocellulosen und zur vollständigen stofflichen Nutzung aller Koppelprodukte aus fraktionierter Lignocellulose innerhalb einer Bioraffinerie zu entwickeln und zu etablieren.Dazu wird das Konzept der Pilotanlage zum OrganoSolv-Aufschluss umgesetzt, das im Rahmen des Vorläufervorhabens entwickelt wurde. Es sollen ausreichende Mengen der Fraktionen (Cellulose, Hemicellulosen und Lignin) für die Entwicklung höherwertiger Produkte bereitgestellt werden. Die Ligninfraktion eignet sich zur partiellen Substitution von Phenol als Ausgangsstoff zur Herstellung von Phenolharzen. Nach positiven Ergebnissen im Vorgängerprojekt sollen die Arbeiten zur Modifizierung von Duromeren weitergeführt werden. Dabei liegen die Schwerpunkte der Arbeit zum einen in der Erschließung weiterer potentieller Applikationsgebiete sowie zum anderen in der Suche nach potentiellen Kunden, die an ligninmodifizierten Bindemitteln Interesse haben und bereit sind, diese auf ihren Anlagen zu testen und nach positiven Ergebnissen und unter akzeptablen Rahmenbedingungen auch weiterhin einzusetzen. Im Projektrahmen liegt daher auch die Anpassungsentwicklung und das Up-Scaling von Produkten für interessierte Applikationen bzw. Kunden. ArbeitsplanungEntwicklwicklung bzw. Optimierung von Bindemittelformulierungen, Analyse der Herzkennwerte und der verarbeitungsrelevanten Eigenschaften (ABES), Herstellung von Werkstoffen und Ausprüfung | Dr. Elke Fliedner Tel.: +49 336272623 elke.fliedner@dynea.com Prefere Resins Germany GmbH - Abt. Forschung und Entwicklung Berliner Str. 9 15537 Erkner | X | FPNR | |
| 01.02.2012 | 31.07.2015 | 22019911 | ERA-WoodWisdom: IT-gestützte Plattform für die Zusammenführung von regionalen Biomasseanforderungen (REGIOPOWER); Teilvorhaben 1: Aufbau einer regionalen Warenbörse für holzartige Biomasse | RegioPower hat die Ziele, A. ein Modell (Prototyp) für eine regionale Warenbörse für holzartige Biomasse aus forstlicher und landwirtschaftlicher Produktion aufzubauen (weitere regional interessierende Rohstoffquellen, wie z.B. Holz aus landschaftspflegerischen Maßnahmen werden ja nach nationaler Bedeutung einbezogen). Diese wird mit einem Logistikmodul verknüpft, in das sich Transportunternehmen eintragen können. Primäre Kunden der Börse sind Produzenten holzartiger Biomasse auf der Angebotsseite und Nutzer holzartiger Biomasse auf der Abnehmerseite ergänzt durch Transportanbieter. B. Die Börse ist mit einem Landnutzungsmodul verknüpft, das aus der Differenz Angebot / Nachfrage zum einen Flächenbedarfe für die Bereitstellung holzartiger Biomasse aus Land- und Forstwirtschaftlicher Produktion (verschiedene Produktsparten sind vorgese-hen) ermittelt. Zum anderen erlaubt das Modul Szenarien einer veränderten Landnutzung (hier i.e.S. einer veränderten Bewirtschaftung in den Landnutzungsklassen Land- und Forst-wirtschaft mit möglichen Übergängen zwischen beiden) zu simulieren, die der Umsetzung eines veränderten Flächenbedarfs entsprechen. RegioPower ist in 5 Arbeitspakete (AP) unterteilt. AP 0 ist der Koordination und dem Projektmanagement gewidmet, AP 1 widmet sich dem Aufbau der RegioPower Plattform, AP 2 umfasst die Themenfelder der Modellierung und Bewertung, AP3 entwickelt Ansätze der Partizipation, AP 4 dient der Integration, dem Test und dem Transfer der Ergebnisse. | Dr. Christine Fürst Tel.: +49 228-734922 cfuerst@uni-bonn.de Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Zentrum für Entwicklungsforschung (ZEF) Genscherallee 3 53113 Bonn | X | FPNR | |
| 15.03.2014 | 14.03.2017 | 22019913 | Verbundvorhaben: Validierung identifizierter Marker zur Selektion trockentoleranter Stärkekartoffeln (VALDIS TROST); Teilvorhaben 8: Aufbau trockenstresstoleranter Züchtungslinien; Norika | Im Projekt TROST wurden Markerkandidaten für Trockentoleranz in Stärkekartoffeln in Transkript- und Metabolitdaten identifiziert und ein Prognosemodell entwickelt. Die Übertragbarkeit von Markern und Modell auf ein größeres Sortenspektrum wurde mittels Kreuzvalidierung überprüft. Im Folgeprojekt VALDIS TROST soll der praktische Beweis für die Eignung der Marker zur Selektion trockentoleranter Genotypen erbracht werden (Ziel 1). Zusätzlich soll geprüft werden, ob die Selektion toleranter Genotypen das Ertragspotential negativ beeinflusst und den Ursachen dieser yield penalty nachgegangen werden (Ziel 2), um Marker zu identifizieren, die helfen können, negative Effekte auf den Ertrag vermeiden. Für die so gefundenen und bestätigten metabolischen und RNA-Marker werden genomische Marker identifiziert, mit dem Ziel umweltunabhängige und damit praxistaugliche Marker für die Pflanzenzüchtung zu entwickeln (Ziel 3). Dazu werden aus einer segregierenden Gesamtpopulation mit Hilfe der Marker tolerante und sensitive Subpopulationen ausgelesen, deren Toleranz, Ertrag und Erntequalität in Anbauversuchen bestimmt werden. Mittels Metabolit- und Transkriptprofilierung und multivariater Lernverfahren werden optimierte Marker zur Vermeidung von yield penalty Effekten identifiziert, die in DNA Marker umgesetzt werden. Damit wird VALDIS TROST Marker zur Identifizierung trockentoleranter Zuchtlinien unabhängig von Speziallaboren und aufwändigen Kulturversuchen hervorbringen. | Dr. Bernd Truberg Tel.: +49 38209 47-621 truberg@norika.de NORIKA-Nordring-Kartoffelzucht- und Vermehrungs-GmbH Groß Lüsewitz Parkweg 4 18190 Sanitz | X | FPNR | |
| 01.07.2016 | 30.09.2021 | 22019915 | Verbundvorhaben: Erhalt der Gemeinen Esche durch Anlage einer Samenplantage bestehend aus Klonen mit hoher Resistenz gegenüber dem Eschentriebsterben (ResEsche); Teilvorhaben 2: Phytopathologische und molekulargenetische Charakterisierung sowie vegetative Vermehrung gesunder Plusbäume - Akronym: ResEsche | Das durch den Pilz Hymenoscyphus pseudoalbidus (syn. H. fraxineus) verursachte Chalara-Eschentriebsterben schreitet auch in Mecklenburg-Vorpommern mit unverminderter Aggressivität voran. Besonders gravierend sind die damit einhergehenden wirtschaftlichen und ökologischen Schäden im küstennahen Raum, wo die Esche auf Nassstandorten oft als alleinige Baumart vorkommt. Für eine baldige Wiederbewaldung der kalamitätsgeschädigten Flächen werden daher Eschenpflanzen mit einer hohen (genetisch determinierten) Resistenz gegenüber dem Pilz in ausreichend großer Anzahl benötigt. Im Teilprojekt 2 werden die ausgewählten Plusbäume molekulargenetisch und phytopathologisch charakterisiert. Diese Informationen werden für die endgültige Auswahl der für die Anlage der Samenplantage zu verwendenden Bäume genutzt. Weiterhin werden Erkenntnisse zur genetischen Variabilität und Diversität der Esche in Norddeutschland gewonnen. Für den molekular-genetischen Nachweis des Pilzes werden die entsprechenden Marker entwickelt und angewendet. Mit diesen Methoden wird bei gesund erscheinenden Bäumen überprüft, ob bereits ein Befall durch den Pilz vorliegt. Daneben sollen auch Untersuchungen zur genetischen Diversität des Pilzes durchgeführt werden. Die für die vegetative Vermehrung von Eschen notwendigen Verfahren werden optimiert. Die ausgewählten Plusbäume werden in ausreichender Anzahl für die geplante Samenplantage vegetativ vermehrt. 1. Erarbeitung und Anpassung von Methoden zur phytopathologischen und molekulargenetischen Charakterisierung bei Esche 2. Genotypisierung zur Identifizierung von Einzelbäumen, Untersuchung zur Diversität und Genfluss innerhalb und zwischen Eschenbeständen und zum Vergleich der genetischen Struktur von geschädigten und gesunden Bäumen. 3. Charakterisierung des Befalls- und Resistenzstatus ausgewählter Plusbäume sowohl mittels Kultivierungsverfahren als auch durch artspezifische molekulare Marker. 4. Vegetative Vermehrung ausgewählter Eschen-Plusbäume | Volker Schneck Tel.: +49 33433 157-179 volker.schneck@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik Eberswalder Chaussee 3 a 15377 Waldsieversdorf | X | FPNR | |
| 01.03.2017 | 29.02.2020 | 22019916 | Verbundvorhaben: Eigenschaftsprofil und Einsatzspektrum von schnellwachsenden Züchtungsprodukten (Hybridlärche) in der holzverarbeitenden Industrie; Teilvorhaben 3: Bewertung der Rundholzqualität und physikalischer Eigenschaften sowie die Analyse des Jahrringaufbaus - Akronym: Wood-for-Industry | Wichtiger Ansatzpunkt zur mittel- bis langfristigen Produktivitätsverbesserung von Kurzumtriebs- bzw. Schnellwuchsplantagen und Waldbeständen sind die Ergebnisse der Forstpflanzenzüchtung. Die Züchtungsziele hoben bisher auf eine Verbesserung von Wachstum und Qualität nach forstlichen Gesichtspunkten bei gleicher oder erhöhter Widerstandskraft ab. Holzeigenschaften spielten dagegen bisher eine untergeordnete Rolle. In dem Vorhaben werden erstmals in Deutschland bereits existierende Züchtungsprodukte der Aspe, Douglasie und Hybridlärche umfassend auf ihre physikalischen und chemischen Holzeigenschaften sowie ihre Verwertbarkeit für die Säge-, Holzwerkstoff- und Papierindustrie untersucht. Ziele des Vorhabens sind die Ermittlung des umfassenden Eigenschaftsprofils und Ableitung des potenziellen Einsatzspektrums zugelassener Züchtungsprodukte in der Massivholz-, Holzwerkstoff- und chemischen Industrie sowie die Erstellung eines holztechnologischen Steckbriefes für jede Sorte. Aus den Ergebnissen wird weiterhin die Definition von Züchtungszielen für weiterführende Züchtungsarbeiten, die optimiertes Material für den jeweiligen stofflichen Einsatzbereich erzeugen sollen, abgeleitet. Zur Verbesserung der Versorgung mit Vermehrungsgut existierender Sorten für Forst- und Agrarsysteme wird eine Bereitstellungs- und Vermarktungsstrategie erarbeitet. Für das Projekt sind insgesamt sieben Arbeitspakete (AP) vorgesehen: AP 1 - Materialbereitstellung und –ausformung AP 2 - Qualitätsbewertung der Züchtungsprodukte AP 3 - Materialeigenschaften AP 4 - Mikrostrukturelle Eigenschaften AP 5 - Verarbeitungseigenschaften AP 6 - Züchtungsstrategien AP 7 - Auswertung, Bericht, Ergebnistransfer Das Teilprojekt der Professur für Forstnutzung hat seine Schwerpunkte in den Bereichen Rundholzqualität (AP 2), physikalische Materialeigenschaften (AP 3) und Jahrringbau (AP 4). | Prof. Dr. Dr. habil Claus-Thomas Bues Tel.: +49 35203 383-1304 bues@forst.tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät für Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Forstnutzung und Forsttechnik - Professur für Forstnutzung Pienner Str. 19 01737 Tharandt | X | FPNR | |
| 01.01.2020 | 31.12.2023 | 22019917 | Verbundvorhaben: Entwicklung leistungsfähiger und naturnaher Regulations- und Bekämpfungsverfahren als Voraussetzung für eine nachhaltige und zukunftsfähige Waldbewirtschaftung; Teilvorhaben 1: Fallen- und Lockstoffentwicklung und -erprobung für Rüssel- und Borkenkäfer sowie Volatilerprobung in Borkenkäferfallen - Akronym: ReBek | Das Projekt ReBek vereint zwei Teilprojekte (TP). Das TP 1 zielt auf die Entwicklung alternativer, pflanzenschutzmittelarmer oder -freier Bekämpfungsverfahren in Form von neuartigen Rüsselkäfer- und Borkenkäferfallen sowie massenfangtauglicher Lockstoffe, mit deren Hilfe es möglich sein soll, lokal und temporär so hohe Absenkungen der Populationsdichten der Zielinsekten zu erreichen, dass dadurch die ökonomischen und ökologischen Ziele der jeweiligen Waldbesitzer gewahrt bleiben. Das TP 2 fokussiert auf die Entwicklung von naturnahen, pflanzenschutzmittelfreien Regulationsverfahren für das Management von Borkenkäfern. Mit Hilfe von Volatilabsaugungen an spezifischen Pflanzengruppen und der Erprobung der bestimmten Substanzen in Fallen und an Fanghölzern werden Non-Habitat-Volatiles identifiziert, welche der chemischen Tarnung von Objekten, die durch Borkenkäfer gefährdet sind, dienen und ein für die Zielinsekten grundsätzlich ungeeignetes Habitat vortäuschen. | Prof. Dr. Michael Müller Tel.: +49 35203 38-31280 michael.mueller@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldbau und Waldschutz - Professur für Waldschutz Pienner Str. 8 01737 Tharandt | FPNR | ||
| 01.03.2019 | 28.02.2022 | 22019918 | Biobasierte Herstellung von Intermediaten für Polyurethane - Phase II (Bio4PURPro) - Akronym: Bio4PURPro | Anilin wird derzeit weltweit mit 5 Millionen t/Jahr aus fossilen Rohstoffen hergestellt. Es dient in der chemischen Industrie in erster Linie als Ausgangsstoff für die Synthese von Polymeren, Farben und Kunstfasern, aber auch zur Herstellung von Kautschuk und Medikamenten und als Komponente für Treibstoffe in der Raumfahrt. Für die Covestro Deutschland AG ist Anilin der wichtigste Rohstoff zur Herstellung von Methylendiphenyldiisocyanat (MDI), welches ein wesentlicher Ausgangsstoff für Polyurethane ist. In 2014 hat COV mit Partnern ein Proof-of-Principle zur Herstellung von biobasiertem Anilin im Labormaßstab entwickelt und im Vorhaben Bio4PUR im Labormaßstab weiter optimiert. Nächster Schritt auf dem Weg zu einer Produktionsanlage für biobasiertes Anilin sind Miniplant-Versuche auf Basis der Ergebnisse im Labormaßstab des Bio4PUR-Projektes. Dieser nächste Entwicklungsschritt ist der wesentliche Bestandteil des hier beantragten Vorhabens Bio4PURPro. Weitere begleitende Optimierungen im Labor hinsichtlich Ausbeute, Titer und Produktivität sind aber für einen wirtschaftlichen Betrieb zwingend erforderlich und sollen im Projektverlauf in die Miniplant-Versuche einfließen. Dieser Entwicklungsschritt ist sehr risikoreich und mit hohen Kosten verbunden. Zum Abschluss des Forschungsvorhabens sollen die relevanten Erkenntnisse vorliegen, die eine Weiterentwicklung bis zur industrierelevanten Demo-Anlage (1.000-5.000 t/a) und letztendlich Produktionsanlage (>100.000 t/a) erlauben. | Thomas Vössing Tel.: +49 214 6009-5749 thomas.voessing@covestro.com Covestro Deutschland AG - COV-CCO-INN-CAT, CHEMPARK B103, 020 Kaiser-Wilhelm-Allee 60 51373 Leverkusen | X | FPNR | |
| 01.04.1992 | 31.03.1994 | 22019988A | Verbundvorhaben: Flachsentholzung und -faseraufbereitung: Entwicklung und Erprobung eines chemo-mechanischen Aufschlußverfahrens für Flachsfasern (Ultraschall) | Ziel ist es, mittels Ultraschall aus ungerösteten Flachs (Grünflachs) unterschiedlicher Ausgangsqualitäten, mechanisch aufbereitet und gereinigt, bzw. ungereinigt, technische Kurz- und Elementarfasern herzustellen. Dazu sind 1. eine Pilotanlage zu erstellen, 2. eine Verfahrensoptimierung durchzuführen, 3. Methoden zur Fasercharakterisierung zu entwickeln 4. Methoden zur Regeneration der Aufschlußlösungen zu entwickeln. | Im Rahmen des Projekts wurde ein Ultrschall-Aufschlussanlage entwickelt und im Pilotmaßstab getestet. Die konstruktive Auslegung der Anlage und die Verfahrensparameter wurden optimiert. Das Verfahrens gliedert sich in die Arbeitsschritte Vorbehandlung, Ultraschallaufschluss und Nachbehandlung. Im Zuge der Vorbehandlung wird das Flachsstroh grob gebrochen und teilentholzt, anschließen erfolgt während der Bandführung durch ein Tauchbad mit Wasser und Zusätzen von Alkali und Benetzern der Ultraschallaufschluss. Nachfolgend wird das aufgeschlossene Material getrocknet und mechanisch feinentholzt. Die chemo-mechanische Aufbereitung (Ultraschall) gewährleistet ein besonders schonendes Faseraufschließen, so daß alle ursprünglichen mechanischen Eigenschaften der Flachsfasern, wie Zug- und Biegefestigkeit erhalten bleiben. Die elemetarisierten Bastfasern lassen sich durch Schneiden, Coaten, Verspinnen oder Vliesbildung weiterverarbeiten. Die Fasern, die sich durch helle Farbe und geringen Geruch auszeichnen, sind sowohl für textile als auch für technische Anwendungen geeignet. | V. von Drach Tel.: +49 89 8576077 Ecco Gleittechnik Gesellschaft mit beschränkter Haftung Salzsteinstr. 4 82402 Seeshaupt | FPNR | |
| 15.04.2001 | 31.12.2005 | 22020000 | Verbundvorhaben: Praxiseinsatz serienmäßiger neuer rapsöltauglicher Traktoren: Teilvorhaben: Wissenschaftliche Begleitforschung zum Praxiseinsatz serienmäßiger neuer rapsöltauglicher Traktoren | Gegenstand des Vorhabens ist die wissenschaftliche Begleitforschung zum Demonstrationsvorhaben "Praxiseinsatz von serienmäßigen neuen pflanzenöltauglichen Schleppern/Traktoren" (Bekanntmachungen des BMVEL im Bundesanzeiger am 16.09.2000 und 10.10.2000). Folgende Maßnahmen sind im Rahmen der Begleitforschung durchzuführen: 1. Fachlich/technische Betreuung der umrüstenden Betriebe 2. Ermittlung des Ist-Standes vor der Umrüstung der Traktoren 3. Dokumentation aller umgerüsteten Traktoren (u.a. Fahrzeugbezeichnung, Leistung) und der technischen Veränderungen an Motor und Kraftstoffsystem 4. Erfassung von Betriebsdaten an Motor und Kraftstoffsystem (an ausgewählten Traktoren mittels elektronischer Datenerfassung, -speicherung und -übertragung): Last- und Drehzahlmessung, Kraftstoffverbrauch, Kühlwassertemperatur, Kraftstofftemperatur, Ladeluft- und Abgastemperatur sowie Durchblasemenge 5. Regelmäßige Leistungsprüfung (an der Zapfwelle) und technische Überprüfung der Motoren (Verkokungen im Motorraum, Verschleißzustand) 6. Regelmäßige Analyse von Kraftstoff (Probe aus dem Lagertank) und Motorschmieröl (Verdünnung/Alterung), 7. Analyse der Abgasemissionen (an ausgewählten Traktoren) 8. Auswertung von Betriebstagebüchern und Dokumentation der Einsatzerfahrungen mit Rapsöl als Kraftstoff in den Betrieben sowie der während des Praxiseinsatzes aufgetretenen Probleme und Problemlösungen 9. Technische und ökonomische Bewertung der Umrüstung von Traktoren auf Pflanzenölbetrieb. | Karlheinz Prescher Tel.: +49 381 498-3235 Universität Rostock - Fachbereich Maschinenbau und Schiffstechnik - Institut für Energie- und Umwelttechnik Albert-Einstein-Str. 2 18059 Rostock | FPNR | ||
| 01.11.2005 | 30.11.2006 | 22020005 | Studie zur Markt- und Konkurrenzsituation bei Naturfasern und Naturfaser-Werkstoffen (Deutschland und EU) | Im Rahmen der Studie soll eine umfassende und detaillierte Markt- und Konkurrenzanalyse der deutschen Naturfaserwirtschaft heute und für die nächsten zehn Jahre erstellt werden. Für die Erhebung wird zum einen eine umfassende Recherche in Fachzeitschriften, Studien (u.a. Ernst & Young, Meo) und Datenbanken durchgeführt, zum anderen sollen alle relevanten Akteure befragt werden. Die Befragung soll durchschriftliche Fragebögen und Telefoninterviews erfolgen. Auf Basis der erhobenen Daten werden dann bei nova differenzierte Analysen und Berechnungen durchgeführt. Die Studie wird der FNR zum Druck als Broschüre und/oder als PDF-Datei der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt. | Dipl.-Phys. Michael Carus Tel.: +49 2233 48-1440 michael.carus@nova-institut.de nova-Institut für politische und ökologische Innovation GmbH Leyboldstraße 16 50354 Hürth | FPNR | ||
| 01.03.2007 | 31.08.2009 | 22020006 | Untersuchungen zur Verbesserung der technologischen und ökonomischen Voraussetzungen für den Einsatz von Einjahrespflanzen als Rohstoff für die Holzwerkstoffindustrie | Das Forschungsvorhaben hat das Ziel, Reste von einigen Einjahrespflanzen wie Stroh und Miscanthus als Rohstoff für die Herstellung von Spanplatten der Qualität P1, P2 P3 und P5 (EN 312) unter Berücksichtigung ökonomischer Gesichtspunkte und den Gegebenheiten der Fa. Lud. Kuntz GmbH einzusetzen. Im Einzelnen sind im Forschungsvorhaben, um dieses Ziel zu erreichen, folgende Arbeitsschritte vorgesehen: Die Lignocellulosen auf Basis von Einjahrespflanzen sollen das für die industrielle Herstellung von Holzspanplatten verwendete Holz teilweise (20% bis 50%) unter Verwendung von Aminoplastharzen und Tanninformaldehydharzen ersetzen. Hierfür sollen die technologischen Rahmenbedingungen erarbeitet werden. Lignocellulosen auf Basis von Einjahrespflanzen sollen, ob ihres niedrigen spezifischen Gewichts, für die Herstellung von Spanplatten mit relativ niedriger Rohdichte (0,4 – 0,5 g/cm³) herangezogen werden. Für die Herstellung der Spanplatten unter den Punkten 1 und 2 sollen Kostenbilanzen erstellt werden. Die unter technologisch optimierten und wirtschaftlich vertretbaren Randbedingungen herstellbaren Platten sollen serienmäßig gefertigt und vermarktet werden. | Die Untersuchungsergebnisse (im Labor und im Betriebsmaßstab) lassen die Schlussfolgerung berechtigt erscheinen, dass der teilweise Ersatz von Holz in Spanplatten und leichten Spanplatten, fallweise bis etwa 20%, durch Reste von Einjahrespflanzen unter Einhaltung der in der EN 312 geforderten physikalisch-technologischen Eigenschaften industriell möglich ist. Auch wird die Formaldehydemission der Platten durch die teilweise Verwendung von Resten von Einjahrespflanzen nicht negativ beeinflusst. Es zeigte sich außerdem, dass auf eine Trocknung des Strohs verzichtet werden kann, ohne die Presszeit verlängern zu müssen. Die Ergebnisse der Betriebsversuche waren interessanterweise weitaus günstiger als die der Laborversuche. Auch feuchtebeständig verleimte Spanplatten lassen sich unter dem teilweisen Einsatz von Stroh (etwa 20%) herstellen, wobei die Anforderungen der EN 312 für die Plattenqualität P3 und P5 weitgehend eingehalten werden. Die Wirtschaftlichkeitsberechnung unter den Gegebenheiten bei der Fa. Lud. Kuntz GmbH kommt zu dem Ergebnis, dass die Verwendung von Raps- und Getreidestroh in Spanplatten unter Berücksichtigung ökonomischer Gesichtspunkte durchaus in Frage kommen kann, sollte der Preis von Holz höher geraten als der von Stroh. Das Konzept des Forschungsvorhabens, Reste von Einjahrespflanzen als Teilsubstitut für Holzspäne in Holzspanplatten zu verwenden, ist unter Berücksichtigung ökonomischer Gesichtspunkte auf den Anlagen der Fa. Lud. Kuntz GmbH ohne Umstellung realisierbar. Die Fa. Lud. Kuntz GmbH hat die entsprechenden Produkte anlässlich der ZOW-Messe im Jahre 2008 ausgestellt. Einjahrespflanzenhaltige Holzspanplatten können von der Fa. Lud. Kuntz GmbH erworben werden. | Dipl.-Ing. (FH) Karl-Robert Kuntz Tel.: +49 6533-956 0 krkuntz@elka-holzwerke.de Lud. Kuntz GmbH Hochwaldstr. 44 54497 Morbach | X | FPNR |
| 01.05.2008 | 30.04.2010 | 22020007 | Verbundvorhaben: Entwicklung von hochintegrativen Herstellungsprozessen für Kfz-Innenverkleidungsbauteile auf Basis von Naturfasern mit Duroplastmatrix; Teilvorhaben 1: Entwicklung einer stationären Materialbereitstellungslinie für Ganzpflanzenzuschnitte zur Herstellung von neuartigen Non-Sewed-Halbzeugen | Das Gesamtziel des Vorhabens besteht in der Entwicklung und anlagentechnischen Umsetzung von prozessintegrierten Systemlösungen zur Herstellung von naturfaserverstärkten Duroplastmatrix-Trägerteilen für den automobilen Interieur-Bereich, vorzugsweise in Kombination mit neuen technischen Oberflächen. Als landwirtschaftlicher Rohstoff sollen die einheimischen Bastfaserpflanzen unter Voraussetzung der Ganzpflanzennutzung zum Einsatz kommen. Das Verbundvorhaben ist in drei Teilprojekte unterteilt. Im Rahmen des Teilprojektes 1 soll eine industrietaugliche stationäre Bereitstellungstechnologie für vliesfähigen Ganzpflanzenrohstoff auf Basis einheimischer Bastfaserpflanzen realisiert werden. Im Teilprojekt 2 wird die prozessintegrierte Herstellung der Außenhaut an duroplastischen Verkleidungsbauteilen des automobilen Interieurs angestrebt. Das Teilprojekt 3 beschäftigt sich mit Grundlagenuntersuchungen zur Werkstoff- und Halbzeugentwicklung. Die Ergebnisse des Verbundprojektes sollen die Realisierung neuartiger naturfaserverstärkter Verkleidungsbauteile für den automobilen Innenraum ermöglichen. | Im Ergebnis des Teilvorhabens 1 wurde festgestellt, dass sich das Ernteverfahren von Faserlein vereinfachen und entsprechend der qualitativen Anforderungen im techtextilen Bereich modifizieren lässt. Unter der Maßgabe der Weiterverarbeitung von parallelem Flachsstroh kann auf Flachsspezialtechnik nicht verzichtet werden. Durch verkürzte Feldliegezeit und auf Grund reduzierter Qualitätsanforderungen an das Material ist es unter der Bedingung guter meteorologischer Voraussetzungen während der Ernte möglich, auf einen Wendeprozess zu verzichten. Der Verfahrensansatz der Sikkation im Faserlein hat keinen technologischen Vorteil gezeigt. Zur Realisierung einer industrietauglichen stationären Bereitstellungstechnologie für vliesfähige Ganzpflanzenrohstoffe auf Basis von Faserleinstroh wurde aus den verschiedenen Verfahrensmöglichkeiten der Beerntung und Aufbereitung die optimale Verfahrenvariante herausgearbeitet. Zur Erzielung einer definierten Stapellänge wurde dabei auf die Verwendung von Parallelflachsstroh zurückgegriffen. Das zweite Teilvorhaben zeigte, dass es durch eine Kombination der entwickelten Non-Sewed-Halbzeuge und einer prozessintegrierten Bauteilkaschierung möglich ist, kostenoptimierte Systemlösungen für die Innenraumverkleidungsteile serienmäßig umzusetzen. Eine konventionelle Kaschierung der duromergebundene NFK-Bauteile erfordert den Einsatz spezieller Kaschierwerkzeuge und -anlagen. Durch die Implementierung des Kaschiervorgangs in den Prozess der Trägerfertigung ist eine deutliche Verkürzung der Gesamtprozesskette erzielbar. Die Ergebnisse des Projektes bestätigen eine prinzipelle Umsetzbarkeit einer prozessintegrierten Oberflächenkaschierung der NFK-Bauteile mit Duroplastmatrix und zeigen Lösungswege zur Realisierung vorgegebener Optik und Haptik auf. Den Oberflächenmaterialien auf Basis von Polyurethanen kommt dabei aufgrund der Verfahrensvorteile eine besondere Bedeutung zu. Die Anwendungsmöglichkeiten liegen in der Automobilbranche. | Torsten Brückner Tel.: +49 341 350375-82 t.brueckner@sachsenleinen.de FUSE GmbH Mausitz 14 04442 Zwenkau | X | FPNR |
| 01.04.2010 | 15.01.2014 | 22020008 | Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Verfahrensentwicklung zur Erzeugung von Doppelhaploiden bei Zitronenmelisse und Suche nach Elementen eines Sterilitätssystems auf Grundlage der männlichen Sterilität | Vorhabensziel: Für die Beschleunigung der Erzeugung homozygoter Linien von Melisse wird eine Technik zur Erzeugung doppelhaploider Pflanzen benötigt. Die Methodik zur Haploidenerzeugung und zur anschließenden Diploidisierung als Voraussetzung für die Erzeugung doppelhaploider Pflanzen soll im Rahmen des Projektes entwickelt werden und den Schwerpunkt bilden. Für Melisse oder andere Arten der Labiatae liegen in der Literatur keine Berichte über die Erzeugung haploider Pflanzen vor. Die Suche nach männlicher Sterilität ist ebenfalls Bestandteil des beantragten Projektes. Für das erforderliche Screening wird eine große Vielfalt an Melissegenotypen benötigt, deren Bereitstellung gemeinsam mit einem Parallelprojekt erfolgt. Arbeitsplanung: Da Erfahrungen für die Haploidenerzeugung bei Melisse international nicht vorliegen, sollen alle einschlägigen Verfahren auf ihre Adaptierbarkeit untersucht werden. Das sind die Kultur isolierter Antheren zu unterschiedlichen Entwicklungsstadien, die Kultur von isolierten Mikrosporen und die Kultur nichtbefruchteter Eizellen, die sog. Ovarienkultur mit den Varianten der präparierten Eizellen bzw. der Fruchtknotenkultur. Für die Suche nach männlicher Sterilität werden blütenbiologische Untersuchungen in großem Umfang durchgeführt. Ergebnisverwertung: Das Erreichen der Ziele des beantragten Projektes führt zu einer Beschleunigung bei der Entwicklung von Linien mit hoher Eigenleistung und guter Kombinationseignung. Sollte eine Quelle für männliche Sterilität aufgefunden werden, wäre damit die Möglichkeit für eine Befruchtungsregulierung als wesentliche Voraussetzung für die Etablierung eines Hybridsystems für Melisse gegeben. Das Potential der Ergebnisse des hier beantragten Projektes sollte in einem Folgeprojekt gemeinsam mit den Ergebnissen des ebenfalls beantragten Parallelprojektes für den Züchtungsfortschritt der Melisse voll erschlossen werden. | Prof. Dr. Frank Marthe Tel.: +49 3946 47-3000 frank.marthe@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an Gartenbaulichen Kulturen und Obst Erwin-Baur-Str. 27 06484 Quedlinburg | X | FPNR | |
| 01.05.2010 | 30.09.2013 | 22020009 | Verbundvorhaben: Lignocellulose-Bioraffinerie - Aufschluss lignocellulosehaltiger Rohstoffe und vollständige stoffliche Nutzung der Komponenten (Phase 2); Teilvorhaben 12: Ligninverwertung, Thermoplaste, Technologie und Ökonomie | Das Ziel des Verbundvorhabens ist es, einen integrierten Prozess zum Aufschluss von Lignocellulosen und zur vollständigen stofflichen Nutzung aller Koppelprodukte aus fraktionierter Lignocellulose innerhalb einer Bioraffinerie zu entwickeln und zu etablieren. Dazu wird das Konzept der Pilotanlage zum OrganoSolv-Aufschluss umgesetzt, das im Rahmen des Vorläufervorhabens entwickelt wurde. Es sollen ausreichende Mengen der Fraktionen für die Entwicklung höherwertiger Produkte bereitgestellt und zu Werkstofflösungen verarbeitet werden. AP 3.1.3 Charakterisierung, Additivierung und Compoundierung von Raffineriefraktionen und weiteren Stoffen zu einem Granulat, das sich beispielsweise durch Spritzgießen zu Formkörpern verarbeiten lässt. Zusammenstellung der technischen Spezifikationen für verschiedene Produkte. Bewertung des jeweiligen Einsatz- und Marktpotenzials. Die im Rahmen des Projekts zu erzeugenden ligninbasierten Rohstoffe werden von Technaro charakterisiert und zu Granulaten verarbeitet, die dann wiederum zu Probekörpern zur Materialcharakterisierung spritzgegossen werden. Aus den am besten geeigneten Compounds werden erste Musterteile gefertigt. Zudem sollen geeignete Pilotprodukte bzw. Demonstratoren entwickelt und gefertigt werden, anhand derer die jeweiligen Bauteileigenschaften umfassend analysiert und bewertet werden können. AP 4 Beiträge zur ökonomischen, ökologischen und sozialen Bewertung sowie Rückschlüsse auf die Werkstoffentwicklung/Rezeptierung. | Dr. Lars Ziegler Tel.: +49 7062 91789-02 lars.ziegler@tecnaro.de TECNARO Gesellschaft zur industriellen Anwendung nachwachsender Rohstoffe mbH Bustadt 40 74360 Ilsfeld | X | FPNR | |
| 01.02.2012 | 31.07.2015 | 22020011 | ERA-WoodWisdom: IT-gestützte Plattform für die Zusammenführung von regionalen Biomasseanforderungen (REGIOPOWER); Teilvorhaben 2: Verteilung und Logistikprozesse | Inhaltlich hat RegioPower das Ziel, ein Modell für eine regionale Warenbörse für lignozellulosehaltige Biomasse aus land- und forstwirtschaftlicher Produktion aufzubauen und diese mit einem Landnutzungsmodell zu verknüpfen, welches aus der regionalen Angebot-Nachfrage-Differenz zum einen Flächenbedarfe für die Bereitstellung holzartiger Biomasse aus Land- und Forstwirtschaftlicher Produktion ermittelt und zum anderen Szenarien einer veränderten Landnutzung simuliert. Das Kernziel von RegioPower ist die Entwicklung einer prototypischen Softwareplattform, welche zwischen den unterschiedlichen Landnutzungsbelangen wie: >> Nachfrage nach lignozellulosehaltige Ressourcen >> Flächennutzungskonzepte und Produktionsmöglichkeiten für lignozellulosehaltige Biomasse >> öffentliches Interessen an die Bereitstellung an Ökosystemservices - moderiert bzw. als interdisziplinäre Schnittstelle zwischen ihnen visualisiert und vermittelt. Arbeitsschwerpunkte innerhalb von RegioPower sind AP1) die Technologieentwicklung (RegioPower Plattform - regionale Warenbörse / Landnutzungsmodell), AP2) die Modellierung, Evaluation und Bewertung (Impact Assessment Ökosystemdienstleistung - ökologische Modellierung / ökonomische Bewertung) und AP3) die Entwicklung und Integration partizipativer Mechanismen für die Profilbildung der Plattform und die Anpassung der Bewertung als Input für erforderliche regionale Prozesse bei der späteren Weiternutzung der Plattform. | Dipl.-Geogr. Gielow Rea Tel.: +49 3841 4600-16 r.gielow@hcn-group.de HCN e.V. Poeler Str. 85 a 23970 Wismar | X | FPNR | |
| 01.11.2014 | 31.03.2018 | 22020013 | Untersuchungen zum Zuchtfortschritt der N-Aufnahme und N-Verwertungseffizienz bei Winterraps (Brassica napus L.) | Das Projekt adressiert die Verbesserung der Stickstoffnutzungseffizienz (NUE) von Winterrapssorten, um einerseits das Ertragspotential ausschöpfen zu können, andererseits negative Umwelteffekte der N-Düngung zu reduzieren. Dazu gilt es zunächst den Zuchtfortschritt bei Winterraps hinsichtlich einer gesteigerten Stickstoffaufnahme und –verwertungseffizienz zu untersuchen und phänotypische Parameter zu identifizieren, die zur höheren NUE beitragen. 30 Rapssorten werden an sechs Standorten in Deutschland angebaut und in ihren individuellen Leistungen geprüft. Gleichzeitig dient eine Containeranlage zur feldnahen Simulation einer Wurzel-Boden-Interaktion und ermöglicht die Untersuchung der Pflanzenwurzel. Ergänzt wird die Phänotypisierung durch einen in vitro-Kulturversuch zur Analyse der Sorten auf ein differenziertes N-Angebot im frühen Jugendstadium. Anhand von Genomdaten werden schließlich Heterozygositätsprofile der untersuchten Sorten erstellt, diese mit den erhobenen phänotypischen Daten in Verbindung gebracht und auf diese Weise ein vertieftes Verständnis über die Bedeutung bestimmter Chromosomenabschnitte für die NUE erreicht. Dieses Wissen soll den Rapszüchtern helfen, zielgerichteter und schneller N-effizientere Rapssorten zu züchten und dadurch einen Beitrag zu einer nachhaltigen Rohstoffversorgung durch die Landwirtschaft zu leisten. | Prof. Dr. Rod Snowdon Tel.: +49 641 9937-420 rod.snowdon@agrar.uni-giessen.de Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 09 - Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung I - Pflanzenzüchtung Heinrich-Buff-Ring 26-32 35392 Gießen | X | FPNR | |
| 01.09.2017 | 31.08.2019 | 22020016 | Einzelvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Entwicklung neuer biobasierter flammgeschützter Systeme für Biokunststoffe - Akronym: EcoFlP | Ziel des Projekts ist die Entwicklung von thermoplastischen Biokunststoffen auf der Basis von Polylactiden (PLA) und biobasiertem Polyethylen (bio-PE) mit biobasiertem additivem Flammschutz. Durch die Verwendung biobasierter Additive soll perspektivisch ein 100% biobasierter Kunststoff erreicht werden. Die neuen Kunststoffe sollen Brandschutzkriterien für Materialien in sensibleren Bereichen wie in elektronischen Geräten, Baustoffen oder im Fahrzeugbau erfüllen. | Dr. rer. nat. Jens Buller Tel.: +49 331 568-1478 jens.buller@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR | |
| 01.11.2004 | 31.10.2007 | 22020103 | Verbundvorhaben: Enzymatische Herstellung neuartiger Esteröle für Kosmetika auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Teilvorhaben 1: Aufbau und Inbetriebnahme eines Testreaktors unter Verwendung fermentativ gewonnener immobilisierter Enzyme. | Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer innovativen biokatalytischen Technologieplattform zur Herstellung von Produkten wie Emulgatoren und Esterölen für den Einsatz in Kosmetika auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Im Rahmen des Verbundprojektes werden bei der Goldschmidt AG folgende Aufgaben übernommen: Mitentwicklung eines Assays für das Hochdurchsatzscreening, Synthese von Referenzverbindungen, Entwicklung analytischer Methoden zur Prozess- und Produktcharakterisierung, Aufbau und Betrieb eines Laborfestbettreaktors, Fermentation und Immobilisierung der neuen Enzyme, Gesamtkoordination und Projektleitung. Der unmittelbar nächste Schritt nach erfolgreichen Abschluß des Projektes wird in wirtschaftlicher Hinsicht der Aufbau und Betrieb einer Pilotanlage bei der Goldschmidt AG sein. Verschiedene Produktmuster wie z.B. Glucosid- und Sorbitester sollen produziert und anwendungstechnisch charakterisiert werden. Sollte eine Produktion der Neuprodukte im konventionellen Festbettreaktor möglich sein, stehen einer zeitnahen Markteinführung nach erfolgreicher anwendungstechnischer Charakterisierung keine technologischen Hindernisse entgegen. | Zur biokatalytischen Umsetzung von Fettsäuren mit Alkoholen auf Basis nachwachsender Rohstoffe, z. B. Glycerin, Polyglycerin oder Sorbitol, wurde ein alternatives, universelles Reaktorkonzept entwickelt, welches die effiziente Umsetzung niedrig- und hochviskoser Reaktionsmischungen erlaubt. Das Reaktorkonzept wird zurzeit bei der Evonik Goldschmidt GmbH am Standort Duisburg in Form einer Pilotanlage realisiert, eine Übertragung in den Produktionsmaßstab ist im Anschluss geplant. Im Rahmen dieses Teilprojektes wurde zunächst ein Festbettreaktor im Labormaßstab aufgebaut, um den bestehenden Stand der Technik abbilden und Prozessinnovationen damit vergleichen zu können. Das vom Projektpartner TUHH entwickelte alternative Reaktorkonzept auf Basis einer Blasensäule wurde in beiden Ausbaustufen (erste Generation: reine Blasensäule; zweite Generation: Einbindung in Umlaufreaktor) zur Evonik Goldschmidt GmbH transferiert. Beide Reaktorkonzepte konnten im vergrößerten Labormaßstab validiert werden. Der Blasensäulenreaktor der ersten Generation wurde zum Technikumsmaßstab hochskaliert. Dabei konnte gezeigt werden, dass es sich tatsächlich um ein universelles Reaktorkonzept handelt, mit dem, wie geplant hochviskose Mischungen erfolgreich umgesetzt werden können. Darüber hinaus konnte bei der Umsetzung "einfacher" niedrigviskoser Mischungen im Vergleich zum Stand der Technik (Festbettreaktor) bei gleicher Katalysatormenge eine Verdopplung der Raum-Zeit-Ausbeute durch Halbierung der Reaktionszeit erreicht werden. Das Reaktorkonzept wird zurzeit bei der Evonik Goldschmidt GmbH am Standort Duisburg in Form einer Pilotanlage realisiert, eine Übertragung in den Produktionsmaßstab ist im Anschluss geplant. | Dr. Oliver Thum Tel.: +49 201 173-1658 oliver.thum@evonik.com Evonik Industries AG Rellinghauser Str. 1-11 45128 Essen | X | FPNR |
| 01.07.2007 | 30.04.2009 | 22020106 | Energetische Nutzung von RME- basiertem Glycerin in der Kleingasturbine an der Universität Rostock | "Energetische Nutzung von RME- basiertem Glycerin in einem Gasturbinen- BHKW am Lehrstuhl "Energiesysteme" an der Universität Rostock für den Zeitraum von 15 Monaten". Die Gasturbine ist für einen entsprechenden Einsatz grundsätzlich vorbereitet. Investitionen in größerem Umfang sind daher an der Gasturbine nicht erforderlich. Das Ziel dieses Projektes ist die Anpassung und der sichere Betrieb eines Gasturbinen- BHKW für den Einsatz von Glycerin. An der Gasturbine sind einige Modifikationen im Brennerbereich durchzuführen. Chemische Analysen, Vorversuche mit Glycerin im Flammentunnel, Anpassung und Betrieb der Gasturbine T 216 für den Glycerineinsatz sowie Emissionsmessungen, Vorbereitungen für die Gasturbinentests, Gasturbinentests, Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen und Marktpotentiale Nutzung des Glycerins für eine nachhaltige Strom- und Wärmeerzeugung und Verbesserung der Wirtschaftlichkeit von Biodieselanlagen | Dr.-Ing. Rolf Strenziok Tel.: +49 381 498-9033 rolf.strenziok@uni-rostock.de Universität Rostock - Fakultät für Maschinenbau und Schiffstechnik - Lehrstuhl Strömungsmaschinen Albert-Einstein-Str. 2 18059 Rostock | X | FPNR | |
| 01.05.2010 | 30.09.2013 | 22020109 | Verbundvorhaben: Lignocellulose-Bioraffinerie - Aufschluss lignocellulosehaltiger Rohstoffe und vollständige stoffliche Nutzung der Komponenten (Phase 2); Teilvorhaben 13: Pilotanlage, Bau und Betrieb | Das Ziel des Verbundvorhabens ist es, einen integrierten Prozess zum Aufschluss von Lignocellulosen und zur vollständigen stofflichen Nutzung aller Koppelprodukte aus fraktionierter Lignocellulose innerhalb einer Bioraffinerie zu entwickeln und zu etablieren. Dazu wird das Konzept der Pilotanlage zum OrganoSolv-Aufschluss umgesetzt, das im Rahmen des Vorläufervorhabens entwickelt wurde. Es sollen ausreichende Mengen der Fraktionen (Cellulose, Hemicellulosen und Lignin) für die Entwicklung höherwertiger Produkte bereitgestellt werden. Ziel des Teilvorhabens ist die Entwicklung, der Bau, die Inbetriebnahme und die Optimierung der Pilotanlage und die Einbindung dieser Anlage in einen chemischen Verbundstandort. Das Vorhaben untersucht beispielhaft für lignocellulose-haltige Rohstoffe die Entwicklung von Prozessen zum Aufschluss und zur stofflichen Nutzung der Koppelprodukte, insbesondere der Weiterverarbeitung dieser Produkte zu höherwertigen Produkten, innerhalb einer Bioraffinerie an einem integrierten Chemiestandort. | Martin Naundorf Tel.: +49 3461 43-4167 m.naundorf@infraleuna.de InfraLeuna GmbH Am Haupttor 06237 Leuna | X | FPNR | |
| 01.11.2011 | 31.12.2014 | 22020111 | ERA-WoodWisdom: Optimierung der Kooperation entlang der Holzwertschöpfungskette durch die Anwendung innovativer Methoden und mobiler Applikationen (WoodApps); Teilvorhaben 1: Koordination und Evaluierung von Prozessabläufen | Ziel des WoodApps-Vorhabens ist die Entwicklung einer prototypischen "Informations- und Kommunikations-Serviceplattform" (ICSP), welche die Prozess- sowie Businesspartner innerhalb der internationalen Holzwertschöpfungskette zusammenführt. Der Hauptfokus liegt dabei auf der Laubholzwertschöpfungskette. Im Rahmen von WoodApps wird die Lücke zwischen dem Bedarf der Industrie und dem Angebot auf der Forstseite via moderner Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT), computergestützter-wissensbasierter Methoden und standardisierter IT-gestützter Beschreibungen und deren Matching geschlossen. Ferner wird im Rahmen der Optimierung der Informationsbereitstellung auch die AdHoc-Verfügbarkeit relevanter Felddaten berücksichtigt, welche über Plattformschnittstellen sowie innovative mobile Handyanwendungen in den Prozess integriert werden. WoodApps setzt sich aus sechs wesentlichen Arbeitspaketen zusammen. Eine klare Struktur definiert zwei Routen - beginnend mit AP1 der "Business Optimierung" und AP2 den "Mobilen Anwendungen" - welche beide über AP3 "ICT-Aufbereitung und Konzeption" im AP4 enden, welches die eigentliche prototypische Umsetzung der Serviceplattform beinhaltet. AP5 "Verbreitung, Verwertung und Evaluation" und AP6 "Projektmanagement" stellen mehr oder weniger nicht-technische Arbeitspakete dar, aber sind dennoch ein wesentlicher Bestandteil des gesamten Forschungskonzeptes. | Dipl.-Phys. Michael Scheller Tel.: +49 3841 4600-16 gl@hcn-group.de HCN e.V. Poeler Str. 85 a 23970 Wismar | X | FPNR | |
| 01.10.2012 | 31.10.2013 | 22020112 | Vergleichende Analyse von Zertifizierungssystemen für Biokraftstoffe | Vorhabensziel: Ziel des Vorhabens ist es, Zertifizierungssysteme für Biokraftstoffe, die bereits anerkannt wur-den bzw. eine Anerkennung beantragt haben, in einer vergleichenden Analyse zu bewerten, sowie ihre Stärken und Schwächen herauszuarbeiten. Die Analyse aufbauend auf den Ergeb-nisse des Vorhabens "Nachhaltigkeitsstandards für Agrarrohstoffe" und anhand des vom WWF entwickelten Bewertungsschema dem "Certification Assessment Tools (CAT)" durchgeführt. Die Ergebnisse sollen Wirtschaft und Politik als Orientierung dienen, die Qualität von Zertifizie-rungssystemen einzustufen sowie bei einer internationalen Positionierung zum Thema Umset-zung der Nachhaltigkeitsanforderungen bei Biokraftstoffe und flüssige Biobrennstoffe solide Argumente liefern, Um sicherzustellen, dass die abschließende Bewertung der Standards akkurat ist und dass Empfehlungen umsetzbar sind, werden die Analyseergebnisse mit den institutionellen Trägern betroffener Zertifizierungssysteme diskutiert und abgestimmt. Folgende Arbeitsschritte sind vorgesehen:1)Analyse der Stärken und Schwächen von Zertifizierungssystemen anhand des Certification Assessment Tools sowie anhand der stichpunktartigen Überprüfung von Auditberichten 2)Empfehlungen an Wirtschaft und Politik zur qualitativen Verbesserung der Anerkennung von Zertifizierungssystemen: Vergleich der Zertifizierungssysteme, Rücksprache mit Standardorganisation (Vergleiche Antragskizze S. 8 unter III Arbeitsplan) | Martina Fleckenstein Tel.: +49 30 311 777 221 martina.fleckenstein@wwf.de WWF Deutschland Reinhardtstr. 18 10117 Berlin | X | FPNR | |
| 01.10.2014 | 31.03.2015 | 22020114 | Biomassepotenziale von Rest- und Abfallstoffen - Status quo in Deutschland | Ziel des Projektes ist es, institutionenübergreifend den aktuellen Wissensstand bzgl. der deutschen Biomassepotenziale und deren Nutzung in Form einer Datentabelle zusammenzutragen. Die Datensammlung erfolgt unter der Beteiligung der folgenden Einrichtungen: - Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH (DBFZ) - Informationssysteme für Rohstoffe (INFRO) - Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft (TLL) - Prof. Dr. rer. nat. habil. Bernd Mahro (Hochschule Bremen, Institut für Umwelt- und Biotechnik) Neben der Zusammenstellung derzeit verfügbarer Daten zielt das Projekt auch darauf ab, die Qualität der Daten zu bewerten und auf Datenlücken hinzuweisen. Auf dieser Grundlage wird der mittelfristige Forschungsbedarf in Form von Handlungsempfehlungen abgeleitet. Durch die Beteiligung mehrerer Institutionen entsteht eine in Deutschland bisher noch nicht existierende Datengrundlage. Die zu erwartenden Ergebnisse werden eine umfangreiche Gesamschau zur derzeit bekannten Ressourcenbasis und deren Nutzung präsentieren sowie konsequent auf Datenlücken hinweisen. Vor dem Hintergrund einer nachhaltigen stofflichen und energetischen Nutzung von Biomasse dient diese Datenzusammenstellung als wichtige Entscheidungsgrundlage für die Ausrichtung zukünftiger Forschungsfragen und politischer Strategien im Kontext einer anzustrebenden Bioökonomie. - Gemeinsame Entwicklung eines geeigneten Schemas zur Ergebnispräsentation in Form einer Excel-Tabelle - Review existierender Studien zu theoretischen, technischen Biomassepotenzialen - Review zur derzeitigen Nutzung der Biomassepotenziale und Ableitung ungenutzter Potenziale - Einschätzung der Datenqualität - Formulierung Forschungsbedarf - Entwicklung von Handlungsempfehlungen | Im Vorhaben wurden die in Deutschland vorhandenen Potenziale von biobasierten Rest- und Abfallstof-fen recherchiert, übersichtlich dargestellt und wissenschaftlich bewertet. Durch die Beteiligung mehrerer Institutionen entstand eine bisher noch nicht existierende Datengrundlage. Aufgrund des erheblichen Umfangs der zusammengetragenen Datenbasis besteht die Ergebnisdarstellung aus einer Ergebnis-matrix, zahlreichen Diagrammen und Grafiken, einer umfangreichen Datentabelle mit Einzelergebnissen und einer Literaturliste der verwendeten Referenzen. Von 93 ausgewerteten Einzelbiomassen konnten für 77 Biomassen entsprechende Daten konsistent zusammengeführt werden. In der Summe beträgt das theoretische Biomasse-Reststoffpotenzial 151,1 Mio. t TS. Dieses Potenzial wird zu knapp drei Viertel durch Nebenprodukte und Reststoffe aus den Bereichen "Landwirtschaft" und "Holz- und Forstwirtschaft" dominiert. Als technisches Potenzial konnten 98,4 Mio. t TS identifiziert werden. Davon befinden sich bereits 69 % in einer stofflichen oder energetischen Nutzung. Inwiefern bestehende Stoffströme in eine höherwertige oder effizientere Nutzung umgelenkt werden können, ist unklar. Etwa 31 % (30,9 Mio. t TS) des technischen Potenzials werden derzeit nicht genutzt. bzw. ist dafür eine Nutzung nicht belegt. Die gegenwärtig ungenutzten Biomassepotenziale konzentrieren sich auf wenige Biomassen mit vergleichsweise hohen Mengen. Die drei Biomassen Waldrestholz, tierische Exkremente und Getreidestroh umfassen 95 % des ungenutzten Potenzials. Zur langfristigen Sicherung der Datenqualität und Aussagefähigkeit zu Biomassepotenzialen und deren Nutzung ist ein dauerhaftes Monitoringsystem mit institutionenübergreifenden Kommunikations- und Datenstrukturen erforderlich. Weiterhin sind Optimierungsstrategien für eine stoffliche oder energetische Ressourcennutzung zu entwickeln, um die Effizienz bestehender Stoffströme zu erhöhen (z.B. Kaskadennutzung) oder um ungenutzte Potenziale zu erschließen. | Dipl. Geogr. André Brosowski Tel.: +49 341 2434-718 andre.brosowski@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR |
| 01.10.2016 | 31.12.2020 | 22020115 | Biogas im Ökolandbau - Substratbereitstellung nach 2020 - Akronym: BOEL2020 | Im ökologischen Landbau (ÖL) sind ca. 160-180 Biogasanlagen in Betrieb, von denen 55 % konventionelle Substrate verwenden, was entsprechend der Richtlinien der Anbauverbände derzeit zu bestimmten Anteilen erfolgen darf. Dies sollte ursprünglich – verbandsabhängig – ab 2020 nicht mehr zulässig sein. Dieses Verbot ist mittlerweile verschoben worden, zugleich wird aber angestrebt, die Nutzung konventioneller Substrate weiter zu reduzieren. Ziel des BÖL2020-Projektes war es, Möglichkeiten der Integration des Anbaus von Energiepflanzen innerhalb der Fruchtfolge ohne oder nur mit geringer Flächenkonkurrenz für die Nahrungs- und Futtermittelproduktion aufzuzeigen und zu prüfen, da diese im ÖL weiterhin Priorität haben soll. Dazu wurden drei Verfahren (Prüfglieder) zur Erschließung zusätzlicher Biomassequellen untersucht, die an unterschiedlichen Stellen in der Fruchtfolge ansetzen: 1) Intensiver Sommerzwischenfruchtanbau nach Wintergetreideanbau zur Kornnutzung; 2) Feldfutterbau: 3) Zweikulturnutzungssysteme. Diese Prüfglieder wurden jeweils mit drei Varianten in 4-jährigen Feldversuchen hinsichtlich Biomasseertrag, Futterqualität und potenziell erzeugbarer Milchmenge, Methanertrag, Stickstofffixierungsleistung und dem Flächenertragsvorteil von angebauten Mischkulturen untersucht. Alle Varianten wurden ökonomisch dahingehend bewertet, dass die potenziellen Erlöse der Milch- und der Bioenergieerzeugung ermittelt wurden. Dabei sollte kein Vergleich zwischen den Varianten durchgeführt, sondern vielmehr Potenziale aufgezeigt werden, um beide Produktionsverfahren im ÖL in die Fruchtfolgen integrieren zu können. | Es konnte aufgezeigt werden, dass es innerhalb der Fruchtfolge ökologisch wirtschaftender Betriebe Möglichkeiten gibt, Substrate für die Biogasproduktion und zugleich auch Biomasse für andere Verwertungsrichtungen wie die Milchviehfütterung zu erzeugen, wodurch Konkurrenzen abgemildert werden. Die dabei geprüften Strategien waren nicht allesamt erfolgreich. Der intensive Sommerzwischenfruchtanbau (Prüfglied 1) nach einer Druschfrucht konnte aufgrund von Trockenheit oder Schädlingsbefall nicht erfolgreich durchgeführt werden, so dass dieser keine erfolgversprechende Variante darstellt. Der Feldfutterbau (Prüfglied 2: Klee- und Luzernegras, Landsberger Gemenge) sowie Zweikulturnutzungssysteme (Prüfglied 3: Wintererbse/Roggen-Mais, Wintererbse/Triticale-Roggen, Roggen-Kleegras) hingegen ermöglichen die gleichzeitige Erzeugung von Biomasse für unterschiedliche Verwertungsrichtungen in einem Jahr. Bei Prüfglied 3 konnte allerdings nur die Variante Wintererbse/Roggen-Mais erfolgreich in allen Jahren geprüft werden, die zugleich den höchsten Gesamtbiomasseertrag aller Varianten erzielte. Bei den anderen Varianten konnten die Zweitkulturen (Sommerungen) infolge von Trockenheit keine ausreichenden Erträge erzielen. Die Verwertung der Biomassen für die Milcherzeugung führte zu höheren Erlösen als die Verwertung zur Biogaserzeugung. Dies ist in der Vergütung als Bio-Milch begründet, während es für die erzeugte Bioenergie keine gesonderte und damit höhere Bio-Vergütung gibt. Dennoch ermöglicht die Biogaserzeugung betriebsinterne Vorteile wie z.B. die Erzeugung des Gärrestes als mobiler Dünger mit einem hohen Anteil an schnell pflanzenverfügbarem Stickstoff. Zusätzlich können Synergieeffekte wie ganzjährige Bodenbedeckung und Nährstoffentzug, Stickstofffixierung durch Leguminosen und Ertragssteigerung durch den Gemengeanbau erzielt werden. | Prof. Dr. Michael Wachendorf Tel.: +49 5542 98-1334 mwach@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 11 Ökologische Agrarwissenschaften - Fachgebiet Grünlandwissenschaft und Nachwachsende Rohstoffe Steinstr. 19 37213 Witzenhausen | X | FPNR |
| 01.11.2018 | 31.12.2020 | 22020116 | Machbarkeitsstudie (FSP-biob. Kunststoffe): Polylactid (PLA) als High-Tech-Werkstoff für optische Bauteile einer Leuchte - Akronym: RenewOpt | LEDs als Leuchtmittel werden im Durchschnitt die jeweilige Leuchte in Ihrer Lebensdauer übertreffen. Insofern sind Materialien gefordert, die sich leicht wiederverwerten lassen, oder deren Entsorgung unproblematisch ist. Interessant sind auch Lösungen, die den Wechsel der Leuchte, bei Erhalt des Leuchtmittels ermöglichen. So würde gewährleistet, dass die hohe Lebensdauer der Lichtquelle nicht dazu führt, dass das Design der Leuchten nach längerem Gebrauch unzeitgemäß wirkt und diese Gefahr laufen in technisch einwandfreiem Zustand entsorgt zu werden. Ein Werkstoff, der praktisch alle Eigenschaften für eine derartige Anwendung erfüllen kann, ist der Polyester Polymilchsäure oder Polylactid (PLA). Ziel des Vorhabens ist daher, sämtliche Teile einer Leuchte (abgesehen vom Schalter, elektrischen Leitungen und LED) aus PLA zu fertigen. Während für die Fertigung von Gehäuse und Leuchtenarm aus PLA keine Schwierigkeiten erwartet werden, sind für die Fertigung der optischen, d.h. transparenten bzw. hochreflektierenden, Bauteile aus PLA noch technische Fragen zu lösen. Diese betreffen vor allem die Kristallisation und die Erweichung des Materials im Bereich der Glasübergangstemperatur (55°C - 65°C), die unterdrückt werden sollen. Die dazu gegebenenfalls erforderlichen Additive sollen so weit wie möglich nicht zu Lasten der Nachhaltigkeit des Materials gehen, und demnach bevorzugt Naturstoffe oder biologisch abbaubare Substanzen sein. | Prof. Dr. Jörg Meyer Tel.: +49 2381 8789-811 joerg.meyer@hshl.de Hochschule Hamm-Lippstadt Marker Allee 76-78 59063 Hamm | X | FPNR | |
| 01.03.2018 | 30.09.2020 | 22020117 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines kompakten und kostengünstigen Gewebefilters für Biomassekessel - Stufe 2; Teilvorhaben 3: Technische und industrielle Unterstützung - Akronym: Gewebefilter | Das Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik der Universität Stuttgart (IFK) hat, in Zusammenarbeit mit der LK Metallwaren GmbH in Schwabach und mit Unterstützung des externen Beraters Oskar Winkel Filtertechnik ein funktionsfähiges Muster eines Gewebefilters mit allen notwendigen Komponenten für einen zuverlässigen und betriebssicheren Filterbetrieb entwickelt (FNR-Projekt FKZ 22031611). Hierzu war auch die Entwicklung eines Standard-Prüfablauf zur Durchführung von vergleichbaren Messungen notwendig. Der entwickelte Filter mit neuer Abreinigung hat keine direkten Rückkopplungen auf den Kesselbetrieb, die Abreinigung hat sich als wirkungsvoll erwiesen und besitzt weiteres Entwicklungspotenzial. Zur Umsetzung der Entwicklungsergebnisse in ein Serienprodukt ist noch eine weitere Entwicklungsstufe notwendig, die Gegenstand dieser Projektskizze ist. Im Rahmen dieses Projektes sollen noch weitere Filtergewebe / Bürstenkombinationen getestet werden, um hier die geeignetste Kombination zu ermitteln. Diese Untersuchungen sollen mit dem entwickelten Filter-Funktionsmuster und Prüfablauf unter standardisierten Bedingungen auf dem Prüfstand erfolgen. Aufbauend auf den Ergebnissen dieser Untersuchungen im Technikum und den Erkenntnissen aus dem Vorgängervorhaben soll ein erster Prototyp des Filters für den praktischen Einsatz an einer Feuerungsanlage entwickelt und gebaut werden. Nach Funktionstests mit dem Prototyp auf dem Prüfstand soll dieser an einer bestehenden Feuerungsanlage installiert und dort für eine längere, aussagekräftige Betriebszeit im Einsatz sein. Wesentliches Ziel dieses Tests ist der Nachweis der Praxistauglichkeit der entwickelten Filterlösung, das Sammeln von Betriebserfahrungen und weiterer Erkenntnisse, die zum Aufbau eines Vorserienmodells des Filters nötig sind. | Basierend auf den Entwicklungen einer ersten Projektphase in der Gewebefilter zur Rauchgasreinigung an kleineren Biomassekesseln (25 kWth) entwickelt und in den Forschungseinrichtungen IFK und HFR intensiv erprobt wurden, konnte in der zweiten Projektphase an einer 180 kW Rostfeuerung ein größeres Modell des Filters mit wasserbasierter Abreinigung konstruiert werden. Mit diesem Vorserienmodell konnte zum einen eine deutliche Staubminderung erreicht und zum anderen die Wirksamkeit der wasserbasierten Abreinigung zuverlässig im kontinuierlichen Betrieb aufgezeigt werden. Bei einer Filterflächenbelastung von 50 m3/(m2 h) konnten Abscheidegrade von 80 - 90 % erreicht werden. Die Untersuchungen zeigten, dass eine Regeneration sowohl im Ultraschallbad als auch mit der Gegenstrom-Methode (Wasserbad) zuverlässig durchgeführt werden kann. Aus wirtschaftlicher Sicht kann daher zukünftig auf einen Ultraschallschwinger verzichtet werden. Der entwickelte Filter kann sowohl unter Voll- als auch unter Teillast und des Weiteren auch im Anfahrvorgang betrieben werden, da eine Kondensation auf dem Gewebe aufgrund der wasserbasierten Abreinigung unproblematisch ist. Dies ist ein wesentlicher Marktvorteil des Filters. Der mit dem Spülwasser abgereinigte Feinstaub löst sich zum großen Teil im Wasser, welches zur Reinigung wiederverwendet und somit im Kreislaufprozess geführt werden kann, der Filterschlamm muss dagegen abgeschieden werden. Der Gewebefilter hat somit weitestgehend die Marktreife erlangt, lediglich eine Optimierung hinsichtlich der Abwasser- bzw. Schlammbehandlung steht noch aus. Somit konnten letztendlich zwei Gewebefilter, basierend auf einer Druckluft- und wasserbasierten Abreinigung, in diesem Projekt entwickelt werden. | Ferdinand Ehard Tel.: +49 9122 699-123 f.ehard@lk-metall.de LK Metallwaren GmbH Am Falbenholzweg 36 91126 Schwabach | X | FPNR |
| 01.03.2019 | 28.02.2022 | 22020118 | Verbundvorhaben: Plusbaum-Selektion und klonidentische Vermehrung von neuen Juglans-Hybriden; Teilvorhaben 2: Holztechnologische Charakterisierung des Ausgangsmaterials (FVA) - Akronym: Superhybride | Der Anbau von Juglans-Arten gehört zu einer waldbaulichen Nische der Forstwirtschaft, deren Bedeutung, insbesondere als Alternativbaumart und aus ökonomischen Gesichtspunkten, beständig zunimmt. Das flächige Absterben der Esche (Fraxinus excelsior) durch das Eschentriebsterben (Hymenoscyphus pseudoalbidus) bedingt die Suche nach Baumarten, die für den Anbau auf den speziellen Eschenstandorten geeignet sind. Eine Option bieten hier Juglans-Arten und ihre Hybriden. Durch die international eingetretene Verknappung von Nussbaumholz und der damit verbundenen steigenden Nachfrage ist die Perspektive dieses Forschungsvorhabens für die Stärkung der Forstwirtschaft bedeutend. Nicht zuletzt wegen der hohen Trockenmasseproduktion der Hybriden und der guten Stockausschlagfähigkeit wäre auch der Aspekt der Biomasseproduktion für die Energieholzgewinnung aussichtsreich. Die Standortansprüche der neuen Nusshybriden scheinen überdies geringer zu sein, als jene von Walnuss (Juglans regia) und Schwarznuss (Juglans nigra), die Spitzenstandorte beanspruchen. Die neuen Nusshybriden stellen aus dieser Sicht auch eine Alternative für Standorte dar, die klassischerweise durch den trockenen Fraxinus excelsior (Esche)-Typ besetzt werden. Der Kreuzungspartner J. mandshurica lässt zusätzlich eine erheblich verbesserte Winterhärte erwarten. Die Grundlage der angestrebten Selektionen bilden Hybriden von Juglans intermedia x Juglans mandshurica, die vor 25 Jahren durch Zufallsbestäubung in Südbaden entstanden. | Es wurden 6 Individuen von Juglans-Hybriden in Alter von 24 bis 31 Jahren aus Zwischennutzung eines Bestandes in Rheinland-Pfalz untersucht. Das Versuchsholz repräsentiert folgende Hybriden: J. intermedia x J. mandshurica ("Superhybriden") (3Bäume), Intermedia-Hybride aus Kreuzung J. regia x J. nigra (gepropft auf J. regia), Intermedia-Hybride aus Kreuzung J. minor x J. nigra, Garavel-Hybride 'MJ209' (J. nigra x J. major). Es handelt sich um Durchforstungsholz, das aus waldbaulicher Sicht entnommen wurde, um die qualitative Entwicklung der ausgewählten Zuwachsträger sicher zu stellen. Hinsichtlich der Dimension lagen die "Superhybriden" zwischen den schwachwüchsigeren Intermedia-Hybriden und der stärkeren Garavel-Hybride, bei der Höhenentwicklung der Verkernung lagen diese Hybriden gleichauf. Die qualitätsbedeutsame Kernholzausprägung im Querschnitt lag bei den Superhybriden deutlich über den Vergleichsklonen. Die Rundholzklassifizierung nach RVR zeigte eher unterdurchschnittliche Qualität und einen starken Einfluss der äußerlich erkennbaren Ästigkeit der Klone (noch sichtbare Überwallung nach Wertastung) und ausgeprägte Stammkrümmung, was auch auf das geringe Alter der Bäume sowie die Auswahl für die Durchforstung zurückzuführen ist. Rohdichte und Darrdichte lagen für die Superhybriden unter den ermittelten Werten für das Vergleichsmaterial und im unteren Bereich der für die Elternarten in der Literatur genannten Referenz. Für fehlerfreie Kleinproben lagen die mechanischen Kennwerte Biegeelastizitätsmodul und Biegefestigkeit im Bereich des Variationsintervalls von J. nigra. Quellungs- und Schwindungsverhalten sind dagegen vor allem in tangentialer Richtung deutlich erhöht, was bei der Verarbeitung zu Problemen führen kann. Die produzierte Schnittware war stark durch Ästigkeit und durch Endrisse geprägt. Die an Baumindividuen ermittelten Trends in der Holzentwicklung müssen nun durch systematische Versuchsanbauten der Klone weiter geprüft werden. | Dr. Franka Brüchert Tel.: +49 761 4018-239 franka.bruechert@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | FPNR | |
| 01.10.1997 | 31.12.2001 | 22020196 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Testung von auf Stärke basierenden, biologisch abbaubaren Polyelektrolyten im Hinblick auf ihre Wirksamkeit bei der Fest/Flüssig-Trennung: Teilvorhaben 3: Untersuchungen zu Fest/Flüssig-Trennung und Flockungsmechanismen | Definiert aufgebaute und hinsichtlich ihrer chemischen und sterischen Mikrostruktur eindeutig charakterisierte neuartige, biologisch abbaubare Polyelektrolyte auf Stärkebasis sollen für die mechanische Fest/Flüssig-Trennung von Hafensedimenten eingesetzt werden. Hierzu ist es notwendig, die Effektivität dieser Stärkederivate mittels Druckfiltration sowie der Erfassung der Bildungsgeschwindigkeit und Größe von Flockenaggregaten bei verschiedenen Zugabevarianten (Mono- und Dualverfahren, Symplexprecusoren) zu prüfen. Durch Bestimmung der elektrophoretischen Mobilität, der Partikelgröße und -ladung sollen Wechselwirkungen zwischen Trübstoffteilchen und Polyelektrolyten an der Fest/Flüssig-Grenzfläche erforscht werden. Daher ist es das Ziel, mechanistische Modellvorstellungen im Hafensediment-Polyelektrolyt zu erarbeiten, um gezielte Vorhersagen in einer Großanlage (METHA 3) zu ermöglichen. | Abschlussbericht liegt vor und muss noch bewertet werden. | Prof. Dr.-Ing. W.-M. Kulicke Tel.: +49 40 428386001 kulicke@chemie.uni-hamburg.de Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik u. Naturwissenschaften - Fachbereich Chemie - Institut für Technische und Makromolekulare Chemie Bundesstr. 45 20146 Hamburg | FPNR | |
| 14.11.2003 | 31.01.2004 | 22020203 | Sachstandsbericht zur Verwendung von Biodiesel in der Landwirtschaft | Im Rahmen des Sachstandsberichts soll festgestellt werden, welcher Handlungsbedarf besteht, um Biodiesel in der Landwirtschaft einzusetzen. Hierbei stehen die technischen und wirtschaftlichen Aspekte des Biodieseleinsatzes im Vordergrund. Folgende Bereiche entlang der Verwendungskette im landwirtschaftlichen Unternehmen sollen hinsichtlich der Möglichkeit des Biodieseleinsatzes und des eventuell bestehenden Handlingsbedarfs untersucht werden: Kraftstofflagerung und -bevorratung; Tankvorrichtung; Maschineneinsatz. Bei der Prüfung der Maschinentauglichkeit soll der vorhandene Maschinenbestand und die derzeit angebotene Palette der Neumaschinen Berücksichtigung finden. Die Ergebnisse sollen in einen Zwischenbericht zum 27.11.2003 einfließen. Nach einer Diskussion im Rahmen eines Fachgesprächs am 04.12.2003 sollen die dann erworbenen zusätzlichen Erkenntnisse in den Abschlussbericht eingearbeitet werden. | Prof. Dr.-Ing. Axel Munack Tel.: +49 531 596-4201 axel.munack@vti.bund.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.03.2011 | 30.04.2014 | 22020208 | Ansätze zur Steigerung der Biomasse durch Optimierung der Nettophotosynthese | Ziel des Projektes ist es, in Pflanzen auch unter den im Rahmen eines möglichen Klimawandels zu erwartenden klimatischen Veränderungen, vor allem dem Auftreten von Wetterextremen, eine erhöhte Biomasseproduktion zu erreichen indem: 1. die Stresstoleranz der Photosynthese gesteigert wird, um eine gleichmäßige und von abiotischen Stressfaktoren unabhängige Energieversorgung der Pflanze zu gewährleisten und 2. die Effektivität des Calvinzyklus verbessert wird, um auf Basis der stabilen Energieerzeugung eine verstärkte Kohlenhydratproduktion zu erreichen. Es wird erwartet, dass die resultierenden Pflanzen auch unter erhöhten Temperaturen und verringertem Wasserangebot gleich bleibende oder höhere energetisch verwertbare Biomasseerträge liefern. Dies ist besonders unter den zu erwartenden Wetterextremen von Bedeutung, die zu einer Reduktion der Biomasseproduktion und einem steigenden Bedarf an nachwachsenden Rohstoffen führen können. Für die Umsetzung der geplanten Biomassesteigerung sind Modifikationen in ausgewählten Stoffwechselwegen vorgesehen. So sollen durch Überexpression von bestimmten Genen die photosynthetische Leistung und Kohlenhydratproduktion gesteigert werden. Die molekulare Charakterisierung der transgenen Pflanzen erfolgt mit molekularbiologiachen Methoden, die anschließenden Analysen der Pflanzen auf abiotische Stressfaktoren werden mit Hilfe von PAM-Messungen und Absorbtionsmessungen durchegführt. | Prof. Dr. Inge Broer Tel.: +49 381 498-3080 inge.broer@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Landnutzung (ILN) - Fachbereich Agrobiotechnologie Justus-v.-Liebig-Weg 8 18059 Rostock | X | FPNR | |
| 01.05.2010 | 30.04.2013 | 22020209 | Verbundvorhaben: Lignocellulose-Bioraffinerie - Aufschluss lignocellulosehaltiger Rohstoffe und vollständige stoffliche Nutzung der Komponenten (Phase 2); Teilvorhaben 14: Ligninverwertung, Biotechnologie, Technologie und Ökonomie | Das Ziel des Verbundvorhabens ist es, einen integrierten Prozess zum Aufschluss von Lignocellulosen und zur vollständigen stofflichen Nutzung aller Koppelprodukte aus fraktionierter Lignocellulose innerhalb einer Bioraffinerie zu entwickeln und zu etablieren.Dazu wird das Konzept der Pilotanlage zum OrganoSolv-Aufschluss umgesetzt, das im Rahmen des Vorläufer¬vorhabens entwickelt wurde. Es sollen ausreichende Mengen der Fraktionen (Cellulose, Hemicellulosen und Lignin) für die Entwicklung höherwertiger Produkte bereitgestellt. Im Rahmen des Unterprojekts 14 wird versucht werden, die anfallenden ligninhaltigen Fraktionen mit dem Lignozymverfahren aufzuarbeiten. Das Verfahren ist ein enzymatisch-chemisches Verfahren, welches mittels einer Laccase und eines Mediatormoleküls unterschiedlich spezifische Oxidationen katalysieren kann. Mit dem Verfahren werden verschieden spezifisch oxidierte Ligninspezies erzeugt werden, welche auf ihre Verwertbarkeit untersucht werden können. Die Option, Lignin selbst als aktive Spezies in diesem Verfahren zu verwenden, soll zusätzlich untersucht werden. 1) Aufbau eines Testverfahrens zur Oxidierbarkeit von Ligninfraktionen; 2) Bewertung verschiedener Mediatoren 3) Evaluierung von Ligninkomponenten als Mediator 4) präparative Musterherstellung zur Bewertung der Lignineigenschaften | Dr. Manfred Amann Tel.: +49 89-74844-316 manfred.amann@wacker.com Wacker Chemie AG - Consortium für elektrochemische Industrie Zielstattstr. 20 81379 München | X | FPNR | |
| 01.11.2011 | 31.12.2014 | 22020211 | ERA-WoodWisdom: Optimierung der Kooperation entlang der Holzwertschöpfungskette durch die Anwendung innovativer Methoden und mobiler Applikationen (WoodApps); Teilvorhaben 2: Softwareentwicklung für mobile Anwendungen | Ziel des WoodApps-Vorhabens ist die Entwicklung einer prototypischen "Informations- und Kommunikations-Serviceplattform" (ICSP), welche die Prozess- sowie Businesspartner innerhalb der internationalen Holzwertschöpfungskette zusammenführt. Der Hauptfokus liegt dabei auf der Laubholzwertschöpfungskette. Im Rahmen von WoodApps wird die Lücke zwischen dem Bedarf der Industrie und dem Angebot auf der Forstseite via moderner Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT), computergestützter-wissensbasierter Methoden und standardisierter IT-gestützter Beschreibungen und deren Matching geschlossen. Ferner wird im Rahmen der Optimierung der Informationsbereitstellung auch die AdHoc-Verfügbarkeit relevanter Felddaten berücksichtigt, welche über Plattformschnittstellen sowie innovative mobile Handyanwendungen in den Prozess integriert werden. WoodApps setzt sich aus sechs wesentlichen Arbeitspaketen zusammen. Eine klare Struktur definiert zwei Routen - beginnend mit AP1 der "Business Optimierung" und AP2 den "Mobilen Anwendungen" - welche beide über AP3 "ICT-Aufbereitung und Konzeption" im AP4 enden, wo die eigentliche prototypische Umsetzung der Serviceplattform stattfindet AP5 "Verbreitung, Verwertung und Evaluation" und AP6 "Projektmanagement" stellen mehr oder weniger nicht-technische Arbeitspakete dar, aber sind dennoch ein wesentlicher Bestandteil des gesamten Forschungskonzeptes. | Dipl.-Ing. Nataliya Korzhynska Tel.: +49 3841 4600-13 n.korzhynska@scheller.de Scheller Systemtechnik GmbH Poeler Str. 85 a 23970 Wismar | X | FPNR | |
| 01.06.2013 | 31.08.2016 | 22020212 | Verbundvorhaben: Energieholzernte und stoffliche Nachhaltigkeit in Deutschland; Teilvorhaben 2: Flächen- und Nährelementdatenerhebung | Die Nutzung von Holz als Quelle erneuerbarer Energie und/oder als Rohstoff für die chemische Industrie ist stetig gewachsen und gewinnt weiter an Bedeutung. Ziel der Forschung ist die Entwicklung eines methodischen Rahmens zur Ermittlung der deutschlandweit nachhaltig mobilisierbaren Holzbiomasse. Dabei ist der Begriff Nachhaltigkeit nicht nur auf die Holzbiomassemenge bezogen, sondern vor allem auf die Nährstoffverfügbarkeit der Waldböden. Die Steuerung von Holzbiomasseernte und der Nährstoffnachhaltigkeit soll dabei überregional und mittelwertsorientiert auf bewirtschaftungsrelevante Räume übertragen werden, so dass ein Expertensystem zur Steuerung der Holzbiomassemobilisierung und Nachhaltigkeitskontrolle entsteht. Die Datenbasis wird auf überregionaler Ebene für die Ermittlung von Sortimentsmassen die Bundeswaldinventur sein und für die Ermittlung der Nährstoffnachhaltigkeit die bundesweit vereinheitlichten Messnetze der Forstlichen Umweltüberwachung. Die Übertragung der Ergebnisse auf Betriebe und Bestände erfolgt auf der Basis von digitalen Höhenmodellen, Bodenkarten und Betriebsinventur- bzw. Forsteinrichtungsdaten. Die Projektlaufzeit beträgt drei Jahre und wird gemeinsam von der FVA Baden-Württemberg, der Nordwestdeutschen FVA und der LWF Bayern bearbeitet. Das Projekt wird in 10 Arbeitspakete gegliedert, die gemeinsam von allen Partnern bearbeitet werden um die bundesweite Einsetzbarkeit der Projektergebnisse sicherzustellen. | Prof. Dr. Jürgen Nagel Tel.: +49 551 69401-125 juergen.nagel@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | FPNR | ||
| 01.09.2014 | 31.12.2017 | 22020213 | Verbundvorhaben: Synthese von monomeren und polymeren Fettethern und Untersuchung der Materialeigenschaften der Polymeren; Teilvorhaben 1: Synthese ausgewählter Fettester, Fettether, Polyester und Polyether | In dem vorgeschlagenen Projekt sollen auf dem Gebiet der Nutzung von Fetten und Ölen aber auch von Milchsäure als nachwachsenden Rohstoffen für die Chemie nach neuen Wegen zur Synthese von monomeren und polymeren Fettethern geforscht werden. Fettether haben im Vergleich zu den in der Natur vorliegenden Fettestern wie Triglyceriden beträchtliche vorteilhafte Eigenschaften. Deshalb sollen monomere Dien- sowie Trien-Fettether synthetisiert und diese zu Polyethern polymerisiert werden. Weiterhin sollen Polyester und auch insbesondere Polymilchsäureester, partiell sowie vollständig zu den entsprechenden Polyethern reduziert werden. Die Materialeigenschaften der neuen Polymere soll untersucht werden. Schließlich soll der Mechanismus der Reduktion von Estern zu Ethern aufgeklärt werden. Die beschriebenen Arbeitspackete werden mit modernsten Methoden der organischen und makromolekularen Chemie bearbeitet. Für die Charackterisierung der erhaltenen Monomere und Polymere stehen am KIT alle nötigen Instrumente zur Verfügung. | Im Vorhaben wurden erfolgreich elf verschiedene Polyester hergestellt, die auf Monomeren basieren, welche potenziell oder direkt aus nachwachsenden Rohstoffen zugänglich sind. Diese Polyester wurden im Anschluss direkt zu Polyethern reduziert. Die meisten dieser Polyether waren bislang nicht beschrieben und wurden zum ersten Mal hergestellt. Somit wurde ein völlig neuer und generell anwendbarer Zugang zu Polyethern entwickelt. Diese Reaktion konnte so weit optimiert werden, dass sie selektiv unter fast vollständiger Erhaltung der Polymerketten abläuft. Der Mechanismus der Reduktion wurde eingehend untersucht und es konnte herausgefunden werden, dass eine statistische statt einer blockweisen Reduktion der Estergruppen stattfindet. Eine potentielle Anwendung stellt die Polyurethansynthese dar, für welche in der Regel klassische Polyether (wie Polyethylenoxid oder Polypropylenoxid) als Polyole eingesetzt werden. Zusätzlich wurden Ester Monomere aus Ölsäuremethylester und Erucasäuremethylester hergestellt und die Synthese optimiert. Aus insgesamt sieben verschiedenen fettsäurebasierten Monomeren konnten durch die katalytische Reduktion von Estern die entsprechenden monomeren Ether gewonnen werden. Die Monomere wurden auf zwei verschiedene Arten polymerisiert (ADMET und Thiol-En Polymerisationen) und untersucht. Um die Materialeigenschaften zu verbessern wurden sie zusätzlich entweder durch Hydrierung (ADMET Polymere) oder Oxidation (Thiol-En Polymere) modifiziert. Es wurde eines der sieben Monomere ausgewählt, in größerem Maßstab hergestellt und auf verschiedene Arten polymerisiert und modifiziert. Von den erhaltenen Polymeren wurden die rheologischen Eigenschaften bestimmt. So konnten die verschiedenen Polymerisationsmethoden sowie die Effizienz der Modifikationen verglichen werden. | Prof. Dr. Michael Meier Tel.: +49 721 608-48326 m.a.r.meier@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Fakultät für Chemie und Biowissenschaften - Institut für Organische Chemie Kaiserstr. 12 76131 Karlsruhe | X | FPNR |
| 01.03.2015 | 31.08.2018 | 22020214 | Verbundvorhaben: Bio-Gerätebenzin für Kleinmotoren; Teilvorhaben 2: Herstellung biogener Kraftstoffe | Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung von maßgeschneiderten Gerätebenzinen speziell für den Einsatz in Kleinmotoren. Diese sollen bis zu 100% auf Basis nachwachsender Rohstoffe erzeugt werden und ein deutliches Innovationspotenzial, wie z.B. die Reduktion von Emissionen und Kraftstoffverbrauch, aufweisen. Mit Hinblick auf ihre Marktfähigkeit sollen akzeptable Produktions¬kosten, hohe Verfügbarkeit und eine sichere Handhabung gewährleistet sein. Im ersten Schritt werden anhand motorischer Basisuntersuchungen mit gängigen Kraftstoffen (Super¬benzin, Gerätebenzine, Alkohol-Kraftstoffe, etc.) die chemisch-physikalischen Anforderungen an optimale Kraftstoffe definiert. Parallel hierzu werden bio¬basierte Kraftstoffe bzw. Kraftstoffkomponenten hergestellt. Am IKFT werden hierzu zwei Ansätze verfolgt: Die Herstellung von C2+-Alkoholen, ins¬besondere Butanol, und die Her¬stellung von Alkylatbenzinen aus biomassebasierten Olefinen. Durch Laboranalysen der biobasierten Kraftstoffe werden im Abgleich mit den definierten Anforderungen maßgeschneiderte Gerätebenzin-Formulierungen identifiziert. Diese werden einerseits in motorischen Untersuchungen überprüft und andererseits auf ihre Werkstoffverträglichkeit (Motor und Peripherie) und Mischbarkeit mit Motorölen hin beurteilt. Abschließend werden die biobasierten Gerätebenzin-Formulierungen bezüglich ihrer ökologischen, motorischen und wirtschaftlichen Eignung für den Markt bewertet. | Dr. Ulrich Arnold Tel.: +49 721 608-23694 ulrich.arnold@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (Großforschungsaufgabe) - Institut für Katalyseforschung und -technologie (IKFT) Hermann-von-Helmholtz-Platz 1 76344 Eggenstein-Leopoldshafen | X | FPNR | |
| 01.07.2016 | 30.06.2019 | 22020215 | Funktionale Stärkeprodukte für die biobasierte Beschichtung von Verpackungen aus Papier und Karton (STAERKECOATING) - Akronym: STAERKECOATING | Ziel des Projekts war die Entwicklung von neuen filmbildenden Stärkedispersionen zur Anwendung als Beschichtungsmaterial für Verpackungen aus Papier bzw. Karton. Dazu sollten verschiedene neue wasser- unlösliche und amphiphile Stärkederivate synthetisiert werden, die zu wasserbasierten Dispersionen mit hohem Feststoffgehalt weiterverarbeitet werden konnten. Die Stärkederivate sollten dabei mit bestehenden Beschichtungstechnologien verarbeitet werden können. In einem weiteren Ansatz sollten auch hydrophile, marktnahe Produkte für die Barriereschicht getestet werden und durch eine geeignete Additivierung in ihren Eigenschaften an die Anforderungen von Barriereschichten in Papier und Karton angepasst werden. Die gewünschten Barriereeigenschaften, beispielsweise gegen Sauerstoff oder Öle und Fett, sollten über eine auf die jeweiligen Anforderungen maßgeschneiderte Funktionalisierung eingestellt werden. Unter Variation der Modifizierung wurden verschiedene Produkte hergestellt. Da der Einfluss der molekularen Struktur der Stärkederivate auf die Barrierewirkung noch nicht bekannt war, wurden unter Berücksichtigung der Verarbeitbarkeit und des Filmbildungsvermögens in einem Schwerpunkt des Forschungsvorhabens die Zusammenhänge erarbeitet. Für eine Verbesserung der mechanischen und der Barriereeigenschaften der Beschichtung sollte zudem eine passende Additivierung der Dispersionen geprüft werden. Im Verlauf des Projektes sollten außerdem die Verarbeitbarkeit der neuen stärkebasierenden dispersen Beschichtungsformulierungen im technischen Maßstab untersucht und die papiertechnischen Kennziffern zur Stabilität der Beschichtungen ermittelt werden. | Es wurden Stärkeester auf Basis von Maisstärke hergestellt und für die Beschichtung von Karton getestet. Moderat substituierte Stärkeester mit kurzkettigen Fettsäuren (C3-6) ließen sich je nach Substituent und Molmasse des Stärkederivats bis zu einem DS von 0,4 zu technisch gut applizierbaren Dispersionen verarbeiten und auf Karton auftragen. Die Beschichtungen waren allerdings auch mit Zusatz von Weichmacher brüchig und wiesen keine ausreichende Barrierewirkung gegenüber Öl auf. Hochsubstituierte wasserunlösliche Stärkeester ließen sich durch ein im Projekt entwickeltes Verfahren zu konzentrierten niedrigviskosen wässrigen Dispersionen verarbeiten und auf Karton auftragen. Die Beschichtungen aus den Stärkeestern waren ohne weitere Additivierung undurchlässig gegenüber Wasser, die Stärkederivate verloren durch die Hydrophobierung allerdings ihre Barrierewirkung gegenüber Fett und Sauerstoff. Die Verarbeitung der Dispersionen und der Auftrag konnte im Technikumsmaßstab durchgeführt werden. Verschiedene gut wasserlösliche HP-Stärken wurden mit variabler Molmasse, Substitutionsgrad und Stärkeart hergestellt und neben verschiedenen marktgängigen HP-Stärken bezüglich ihrer Auftrags- und Beschichtungseigenschaften unter Zusatz von Weichmacher analysiert. Für verschiedene Derivate wurde jeweils ein Optimum an Weichmachergehalt sowie in der Molmasse und Derivatisierungsgrad ermittelt. Derivate auf Basis von Markerbsenstärke und hochsubstituierte Maisstärkeether wiesen eine gute Barriere gegenüber Öl und Sauerstoff auf. Unter Zugabe von synthetischen Polymeren wurde die Barriereeigenschaften erhalten und die Blockwirkung deutlich reduziert. Die Verarbeitung einer ausgewählten Formulierung gelang auch im Technikumsmaßstab an der PTS. Eine Erhaltung der Barriereeigenschaften bei Falzung konnte nicht erreicht werden, dennoch zeigen die Untersuchungen das Potential von Stärke im Barrierestrich sowie wesentliche für die Barriere relevante Strukturmerkmale der Stärkederivate. | Dr. rer. nat. Jens Buller Tel.: +49 331 568-1478 jens.buller@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR |
| 01.09.2017 | 31.12.2021 | 22020216 | Erhöhung der Winterfestigkeit von Saflor (Carthamus tinctorius) - Akronym: Wisa | Mit dem Vorhaben wird die Zielstellung verfolgt, einen Winterungsanbau von Saflor - nach Aussaat im Herbst - in Deutschland zu ermöglichen und durch die damit erreichte Verlängerung der verfügbaren Vegetationszeit die Ertragssicherheit und Anbauwürdigkeit als Ölpflanze zu erhöhen. Das der Pflanzenzüchtung zuzuordnende Vorhaben zielt auf die Diversifizierung und die Erhöhung der Ressourceneffizienz in der Landwirtschaft. Saflor, auch Saflor- oder Färberdistel genannt, liefert das allseits bekannte "Distelöl". Safloröle sind hochwertige Lebensmittel, aber auch gefragte industrielle Rohstoffe für die Herstellung von Farben und Lacken und als Basisöle für Kosmetikprodukte sowie als Quelle für Linol- oder Ölsäure. Pressrückstände weisen einen erheblichen Rohproteingehalt auf und werden als Futtermittel verwendet. Saflorfrüchte bzw. Pressrückstände stellen zudem interessante Quellen für biologisch aktive sekundäre Pflanzeninhaltsstoffe (Lignane und Konjugate von Phenylpropansäuren) dar, die sich für nutrazeutische Zwecke nutzen lassen. | Gert Horn Tel.: +49 34609 20251 g.horn@exsemine.de Exsemine GmbH Am Wehr 4 06198 Salzatal | X | FPNR | |
| 01.01.2019 | 31.12.2020 | 22020217 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Verpackungsanwendungen mit Flächenwerkstoffen aus faserverstärkten Bio-Thermoplasten; Teilvorhaben 1: Erzeugung großformatiger faserverstärkter biobasierter Thermoplasten - Vorzugsvarianten - Akronym: FaBiFo | Ein Großteil aktueller Verpackungen wird aus Karton und Wellpappen erzeugt, die aus recyclierten Papierfasern, also nachwachsenden Rohstoffen bestehen. Die Aufbereitung der Recyclingfasern ist allerdings mit hohen Wasser-, Chemikalien- sowie Energieverbräuchen verbunden. Durch den zu Pappen alternativen Einsatz hochbelastbarer, neuartiger biobasierter Flächenwerkstoffe können einerseits Materialstärken für die Verpackungen geringer dimensioniert und damit Ressourcen eingespart, andererseits durch andere Verfahrenstechnik deutlich dickere, als Karton übliche, Materialstärken erzeugt werden. Die innovativen Flächenwerkstoffe werden nach dem Stand der (MDF-)Technik aus faser-verstärkten, thermoplastischen Bio-Kunststoffen hergestellt und ermöglichen durch Mehrfachnutzung der Verpackungen ein Ressourcen-Einsparpotenzial. Durch Pressverdichtung können je nach Anforderung die Rohdichte und damit die mechanischen und Barriereeigenschaften beeinflusst werden. Die zu entwickelnden innovativen Verpackungslösungen berücksichtigen unterschiedliche Wiederverwendungs- und –verwertungsmöglichkeiten, den Altpapierkreislauf, eine mögliche Kompostierbarkeit und/oder eine Verwendung in Kunststoffverarbeitungsprozessen (WPC). | Tino Schulz Tel.: +49 351 4662-263 tino.schulz@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | X | FPNR | |
| 01.04.2019 | 30.09.2022 | 22020218 | Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung eines neuartigen Schmierfettansatzes unter Nutzung pflanzlicher Verdickersysteme auf Lupenbasis; Teilvorhaben 1: Entwicklung eines Verfahrens zur Gewinnung von Lupenen - Akronym: Lubrissa | Nach dem heutigen Stand der Technik werden als Schmierfett-Additive vor allem Metallseifen, anorganische Füllstoffe, Kunststoffe und Polyharnstoffe als die verdickende Komponente in Schmierfetten eingesetzt. Jedoch auch die Gruppe der pentazyclischen Triterpene spielt wegen ihrer ölverdickenden Wirkung, unter Ausbildung einer 3-dimensionalen Gelnetzwerkes, eine wichtige Rolle. Diese Eigenschaft ist für die Herstellung von Schmierfetten bisher noch nicht erschlossen worden. Das Gesamtziel des Vorhabens ist es, eine neuartige, leistungsfähige Schmierfettplattform zu entwickeln, die ausschließlich auf pflanzlichen Verdickersystemen basiert. Ein derartiges Produkt existiert bisher nicht am Markt. Als Ausgangsmaterialien werden dafür pflanzliche Öle sowie Lupenverbindungen aus Rindenreststoffen der Holzverarbeitung verwendet. Lupene weisen eine hohe Zahl an funktionellen Gruppen auf, mit denen es möglich ist, pflanzliche Öle zu einem Fett zu verdicken und damit ein stabiles Oleogel zu bilden. Das neuartige Schmierfett soll durch die Kombination von Ölen und Lupenen Härtegrade nach NLGI (National Lubricating Grease Institute) von 0 bis 3 erreichen und dadurch einen großen Einsatzbereich für dieses Produkt eröffnen. | Daniel Roempler Tel.: +49 8161 491-475 fernando.daniel.roempler.dellien@ivv.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung (IVV) Giggenhauser Str. 35 85354 Freising | X | FPNR | |
| 01.07.1998 | 30.06.2001 | 22020297 | Verbundvorhaben: Gammalinolensäure - Anbau, Ernte und Produktentwicklung: Teilvorhaben 3: Entwicklung einer Kosmetik-Pflegeserie auf der Basis Gamma-Linolensäurereicher Nachtkerzenöle | Im Rahmen des Vorhabens sollte auf der Basis Gamma-Linolensäure-reicher Öle eine kosmetische Pflegeserie erstellt werden, wobei Nachtkerzenöl im Mittelpunkt stand, aber auch Borretschöl mit einbezogen wurde. Ausgehend von der Wirksamkeit der Gamma-Linolensäure im Stoffwechsel als Membranbaustein und Prostaglandin-Vorstufe leiten sich für die Konzipierung der Serie sowohl topische Hautpflegeprodukte zur äußeren Anwendung (Creme, Öl, Lotion) als auch orale Applikationsformen zur Körperpflege von Innen (Kapseln) ab. Das Vorhaben umfaßte die analytische Charakterisierung der Rohstoffe sowie die Erarbeitung und Optimierung von Rezepturen für die einzelnen Produkte. Die Produkte wurden chemisch-analytisch und mikrobiologisch, hinsichtlich ihrer Haltbarkeit sowie ihrer Hautverträglichkeit charakterisiert. | Im Rahmen des Vorhabens gelang es, für hochwertige Öle aus heimischem Nachtkerzenanbau eine Verwertungslinie im Bereich der Naturkosmetik zu entwickeln. Nach Abschluss des Projektes steht eine vollständige Nachtkerzenpflegeserie, bestehend aus Badeöl, Tages- und Nachtcreme, Bodylotion und Pflegekapseln, zur Verfügung. In den Formulierung wurden Kombinationen mit anderen pflanzlichen Inhaltsstoffen (insbesondere Jojoba-, Mandel-, Avocado- und Sanddornöl) gewählt, um ein möglichst breites kosmetisches Wirkspektrum abzudecken. Die ermittelten Rezepturen wurden mit den üblichen Prüfmethoden hinsichtlich Stabilität und Hautverträglichkeit bewerten. Die Serie soll über einen Vertriebspartner vermarktet werden. | Dr. Monika Springer Tel.: +49 33200 89-131 igv-analytics@igv-gmbh.de IGV Institut für Getreideverarbeitung GmbH Arthur-Scheunert-Allee 40/41 14558 Nuthetal | FPNR | |
| 01.02.2008 | 30.06.2009 | 22020305 | Wissensvermittlung zur regenerativen Energieerzeugung - Checklisten als Instrument zur Erhebung des umsetzbaren Potenzials sowie zur unabhängigen Beratung in der Landwirtschaft | Analyse der physischen (Standort, etc.) und sozioökonomischen Restriktionen (inkl. Risiko, Unsicherheit) welche die Umsetzung der landwirtschaftlichen Energiepotenziale bestimmen. Das theoretisch/technische Energiepotenzial wird durch eine Marktanalyse (Umfrage) vom betriebswirtschaftlich umsetzbaren Potenzial abgegrenzt. Ausgangspunkt der Marktanalyse ist die direkte und repräsentative Befragung von Landwirten durch den Einsatz von bereits ausgearbeiteten Energie-Checklisten auf der Potenzialseite, ergänzt durch eine mit den Akteuren im Biomasse-Energiebereich abgestimmte Befragung zu den sozioökonomischen Rahmenbedingungen. Unterstützt wird die Verbreitung der Checklisten und ihr Rücklauf durch Fachartikel sowie abgestimmtes Auftreten mit den Bauernverbänden in SH und Bbg. Gerade die aktuell hohen Getreidepreise zeigen die Notwendigkeit, einerseits dem Landwirt fundierte Optionen aufzuzeigen und andererseits die Politik bei der Instrumentenentwicklung zur CO2-Minderung und Versorgungssicherung zu unterstützen, um eine nachhaltige (ökonomisch, sozial und ökologisch) Bioenergieproduktion zu erreichen. Das Vorgehen soll auf andere Bundesländer übertragbar sein (Monitoring). | Prof. Dr. Klaus Müller Tel.: +49 33432 82-200 klaus.mueller@zalf.de Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Eberswalder Str. 84 15374 Müncheberg | X | FPNR | |
| 01.09.2010 | 31.08.2012 | 22020308 | Aufbau einer Ex-situ-Sammlung von methanbildenden Archaea aus Biogasanlagen im ländlichen Raum (Methanogenic Archaea Culture Collection, MACC) | Die Produktion von Biogas aus landwirtschaftlich erzeugter Biomasse besitzt ein hohes Potential zur Erzeugung von regenerativer Energie, zur Reduktion des CO2-Ausstoßes sowie zur Fortentwicklung einer nachhaltigen Landbewirtschaftung. Die Bildung von Biogas erfolgt dabei durch eine komplexe und teilweise syntrophe mikrobielle Gemeinschaft aus methanbildenden Archaea und fermentativen Bacteria. Im Rahmen des geplanten Projektes soll der Aufbau einer Ex-situ-Sammlung von methanbildenden Archaea erfolgen. Primär sollen dabei Stämme aus verschiedensten Arten von Biogasanlagen im ländlichen Raum isoliert und in Reinkulturen überführt werden. Hierbei sollen jeweils auch prozessrelevante Faktoren wie Reaktorstandort, -konstruktion, -betriebsweise und -leistung erfasst werden. Ziel ist der Aufbau einer Sammlung, welche die Biodiversität der in landwirtschaftlichen Biogasanlagen auftretenden methanogenen Archaea repräsentiert. Zur Umsetzung des Projektes sind folgende Arbeitspakete geplant: (1) Einrichtung eines Anaerobier-Labors am Standort ATB, (2) Gewinnung von Isolaten aus landwirtschaftlichen Biogasreaktoren, (3) taxonomische Klassifizierung der Isolate mittels mikro- und molekularbiologischer Verfahren, (4) Aufbau einer Datenbank zur Sammlungsverwaltung. Es wird erwartet, dass die Bereitstellung einer Kollektion verschiedener methanogener Archaea aus unterschiedlichsten Biogasreaktoren den Grundstock für eine umfassende mikro- und molekularbiologische Charakterisierung einzelner, neuartiger Isolate legt. Ebenso kann die Sammlung zur Entwicklung von Inokula für Biogasfermentationen auf Basis besonders "leistungsfähiger" Stämme beitragen. Die "Leistungsfähigkeit" einzelner Stämme kann sich hierbei auf die Faktoren Produktbildung, Substratumsatz, Wachstumsrate, Adaption an Umweltbedingungen etc. beziehen. Die Kollektion soll langfristig auch durch Archaea-Isolate aus anderen anaeroben Systemen im landwirtschaftlichen Bereich ergänzt werden. | In der ersten Phase des Projektes wurde ein Anaerobier-Labor am Standort ATB eingerichtet. Zur weiteren Qualifikation der eingestellten Fachkraft wurden Praktika im Bereich der Anaerobierkultivierung an der Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg, sowie an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz organisiert. Da sich erste Anreicherungs- bzw. Isolierungsversuche zur Kultivierung von Archaea aus Laborfermentern als unerwartet schwierig und langwierig erwiesen, wurde - wie im Zwischenbericht geschildert - als zusätzliches Projektziel die Isolierung fermentativer Bacteria angestrebt, die in Biogasreaktoren die hauptsächliche Leistung im Abbau insbesondere von pflanzlicher Biomasse vollziehen. Auf-grund der Projekterweiterung entfiel die Beprobung verschiedenster Biogasanlagen von landwirtschaftlichen Betrieben. Die Isolierungsarbeiten wurden mit Material aus Laborfermentern durchgeführt und weiterentwickelt. Mit verschiedenen Medien und Substraten konnten Archaea mit unterschiedlichem Morphotyp angereichert werden. Das mikroskopische Bild mancher Kulturen wies Zellen einheitlicher Morphologie sowie archaelle Eigenfluoreszenz auf, es handelt sich also möglicherweise bereits um Reinkulturen, worauf auch erste molekularbiologische Untersuchungen hindeuteten. Es wurden 105 Bacteria aus Laborfermentern isoliert und zur Schnellidentifizierung von mikrobiellen Reinkulturen mittels MALDI-TOF MS eine Kooperation mit RIPAC-LABOR GmbH (Potsdam) aufgebaut. Unbekannte Isolate wurden mittels molekularbiologischer Methoden taxonomisch eingeordnet und in die RIPAC-Datenbank mit aufgenommen, was zukünftig eine schnelle Identifizierung dieser Stämme ermög-licht. Des Weiteren wurde eine neue Bakterien-Art der Gattung Clostridium auf physiologischer, phäno- und genotypischer Ebene charakterisiert. | Dr. Michael Klocke Tel.: +49 331 5699-113 mklocke@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) - Abt. Bioverfahrenstechnik Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR |
| 01.01.2012 | 31.12.2014 | 22020311 | ERA-WoodWisdom: Grease; Teilvorhaben ICT: Gewinnung von Tallölfettsäuren, deren chemische Konversion und Weiterverarbeitung zu Polymeren | Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Herstellung von neuen chemischen Produkten aus Tallöl. Die Ziele des Fraunhofer-Teilvorhabens liegen im Bereich der chemischen Charakterisierung der Produktteilströme, der Herausarbeitung geeigneter Separation- und Trennprozesse hinsichtlich für die Rohstoffaufbereitung, der chemischen Konversion von tallölbasierten Fettsäuren und die sowie der Synthese polymerer Endprodukte und deren anwendungstechnischen Untersuchung. Das Fraunhofer-ICT wird in Arbeitpaket 1 (Auswahl, Aufreinigung und chemische Charakterisierung der Rohstoffe) die Aufbereitung von Fettsäuren aus Tallöl sowie die Bemusterung für AP 2 übernehmen. Arbeitspaket 2 (Entwicklung chemischer und biotechnologischer Fettsäuren) wird sich mit der Entwicklung von bifunktionellen Polymerbausteinen beschäftigen (Disäuren, Diole und Diaminen), aus denen in Arbeitspaket 3 (Applikation und Testung in Bioprodukten) marktfähiger Polymere basierend auf den Stoffklassen aus Arbeitspaket 2 entwickelt werden. | Die wesentlichen Projektergebnisse sind zum einen die Entwicklung, technische Umsetzung und Unterstützung der wirtschaftlichen Evaluation eines Extraktionsprozesses zur Gewinnung hochreiner Betulin- und Suberin-Fraktionen aus Birkenrinde, zum anderen die Entwicklung, Optimierung und Bewertung selektiver Verfahren zur chemischen Konversion von Tallölfettsäuren für die Gewinnung von Synthesebausteinen, und weiterhin die Entwicklung, Optimierung und Bewertung von Verfahren zur Weiterverarbeitung der erhaltenen Synthesebausteine zu biobasierten Polymerprodukten wie Vernetzer, Polyesterpolyole, Thermoplastische Polyurethane (PU) und deren anwendungstechnische Charakterisierung (bspw. für Polyurethananwendungen). Es wurden durch Rektifikation hochreine Tallölfettsäurefraktionen erhalten, welche in verschiedenen chemischen Transformationen wie selektive Oxidationsreaktionen und Diels-Alder-Additionen untersucht wurden. Die somit erhaltenen multifunktionellen Synthesebausteine wurden zu biobasierten Polyestern und Polyesterpolyolen umgesetzt und zur Herstellung von thermoplastischen Polyurethanen getestet. Außerdem wurden Extraktionsprozesse zur Gewinnung von Betulin und Suberinfettsäuren untersucht, optimiert und im Pilotmaßstab hochskaliert. Suberinfettsäuren ließen sich durch Ihre hohe Funktionalität erfolgreich in Polyurethanprodukten einarbeiten und konnten auch direkt als Vernetzungsmittel in Klebstoffanwendungen getestet werden. Proben dieser Synthesebausteine wurden an die Projektpartner für Applikationstests weitergegeben. Beispielsweise nutzte Rampf Eco Solution diese Synthesebausteine um einen PU-Hartschaumstoff auf Basis von Polyesterpolyolen aus Suberinfettsäuren herzustellen. Biobasierte Polyesterpolyole auf Basis von Tallölfettsäuren wurden in Formulierungen für PU-Hartschaumstoffe (60 Gew% Biopolyol) und in Formulierungen für PU-Elastomere (50-95 Gew% Biopolyol) verwendet. Die PU-Produkte aus diesem Projekt zeigten Eigenschaften analog der Standardprodukte. | Dr. Thorsten Anders Tel.: +49 721 4640-872 thorsten.anders@ict.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | X | FPNR |
| 01.06.2013 | 31.10.2016 | 22020312 | Verbundvorhaben: Energieholzernte und stoffliche Nachhaltigkeit in Deutschland; Teilvorhaben 3: Bodenbezogene Stoffbilanzen und Kohlenstoffhaushalt | Die Nutzung von Holz als Quelle erneuerbarer Energie und/oder als Rohstoff für die chemische Industrie ist stetig gewachsen und gewinnt weiter an Bedeutung. Ziel der Forschung ist die Entwicklung eines methodischen Rahmens zur Ermittlung der deutschlandweit nachhaltig mobilisierbaren Holzbiomasse. Dabei ist der Begriff Nachhaltigkeit nicht nur auf die Holzbiomassemenge bezogen, sondern vor allem auf die Nährstoffverfügbarkeit der Waldböden. Die Steuerung von Holzbiomasseernte und der Nährstoffnachhaltigkeit soll dabei überregional und mittelwertsorientiert auf bewirtschaftungsrelevante Räume übertragen werden, so dass ein Expertensystem zur Steuerung der Holzbiomassemobilisierung und Nachhaltigkeitskontrolle entsteht. Die Datenbasis wird auf überregionaler Ebene für die Ermittlung von Sortimentsmassen die Bundeswaldinventur sein und für die Ermittlung der Nährstoffnachhaltigkeit die bundesweit vereinheitlichten Messnetze der Forstlichen Umweltüberwachung. Die Übertragung der Ergebnisse auf Betriebe und Bestände erfolgt auf der Basis von digitalen Höhenmodellen, Bodenkarten und Betriebsinventur- bzw. Forsteinrichtungsdaten. Die Projektlaufzeit beträgt drei Jahre und wird gemeinsam von der FVA Baden-Württemberg, der Nordwestdeutschen FVA und der LWF Bayern bearbeitet. Das Projekt wird in 10 Arbeitspakete gegliedert, die gemeinsam von allen Partnern bearbeitet werden um die bundesweite Einsetzbarkeit der Projektergebnisse sicherzustellen. | Thomas Schäff Tel.: +49 8161 71 4899 thomas.schaeff@lwf.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1 85354 Freising | FPNR | ||
| 01.02.2015 | 31.10.2018 | 22020313 | Verbundvorhaben: Betriebsbedingte Emissionen an Biogasanlagen; Teilvorhaben 1 | Die Projektpartner streben an, betriebsabhängige Emissionsquellen auf Biogasanlagen hinsichtlich ihres Verhaltens, der Emissionsstärke und der verursachenden Betriebszustände zu beschreiben. Es sollen Emissionen aus Überdrucksicherungen untersucht werden, da in Abhängigkeit der Betriebsweise der Anlage erhebliche klimarelevante Emissionen verursacht werden können. Ferner soll die Bestimmung von Emissionen aus der Gärrest- bzw. Güllelagerung untersucht werden, um eine differenzierte Bewertung zu ermöglichen. Die Erfassung derartiger, diffuser und zeitlich veränderlicher Emissionsquellen wird durch Einsatz zweier sich ergänzender Messverfahren realisiert. Zunächst erfolgt die Auswahl landwirtschaftlicher Biogasanlagen, an denen die Untersuchungen der klimarelevanter Emissionen durchgeführt werden sollen. Dabei ist die Repräsentativität der Anlagen zum Anlagenbestand sicherzustellen. Im Anschluss erfolgen die jahreszeitliche Erfassung, Analyse und Bewertung klimarelevanter Emissionen und deren Einflussfaktoren an den ausgewählten Anlagen. Zusätzlich erfolgt ein Monitoring hinsichtlich Undichtigkeiten an den gasproduzierenden bzw. gasführenden Anlagenteilen sowie eine qualitative Beurteilung der Relevanz von diffusen Undichtigkeiten. Weiterhin werden die emissionsrelevanten installierten Techniken und die Betriebszustände der Anlagen erfasst. Aus den anlagenindividuellen Ergebnissen werden allgemeingültige Managementempfehlungen für einen emissionsarmen Betrieb von Biogasanlagen abgeleitet und der Praxis zur Verfügung gestellt. Es wird eine Treibhausgasbilanzierung für die konkreten Biogasanlagen unter Einbeziehung der Ergebnisse durchgeführt. Es werden Hinweise bzw. Empfehlungen für Überwachungsbehörden erarbeitet, die es ermöglichen sollen, eine Erfassung und Bewertung des Betriebs- bzw. Emissionszustandes solcher Anlagen durchzuführen. Der Fokus liegt bei den nicht gefassten diffusen Quellen für klima- und störfallrelevante Emissionen. | Torsten Reinelt Tel.: +49 341 2434-374 torsten.reinelt@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.03.2015 | 31.08.2018 | 22020314 | Verbundvorhaben: Bio-Gerätebenzin für Kleinmotoren; Teilvorhaben 3: Motorische Untersuchungen | Ziel dieses Forschungsprojektes ist die Entwicklung von maßgeschneiderten Bio-Geräte-Benzinen speziell für den Einsatz in Kleinmotoren, wie z.B. handgeführten Arbeitsgeräten. Die Bio-Gerätebenzine sollen dabei bis zu 100% auf der Basis nachwachsender Rohstoffe erzeugt werden können. Ziel ist die Markteinführung eines solchen Biokraftstoffes für Kleinmotoren. Überdies sollen Emissionsuntersuchungen beim Einsatz der entwickelten Kraftstoffformulierungen in Kleinmotoren durchgeführt und technologische Innovationspotenziale, wie etwa eine Reduktion der Emissionen, herausgearbeitet werden, die sich z.B. durch eine Erweiterung der Brenngrenzen oder höhere Klopffestigkeit sowie geringere Selbstentflammungsneigung ergeben. Zur Erreichung des geplanten Vorhabensziels werden die einzelnen Arbeitspakete (AP) mit entsprechender zeitlicher und personeller Zuordnung gegliedert: AP1: Projektmanagement-Projektsteuerung und Koordination der einzelnen Projektpartner; AP2: Herstellung von Alkylatbenzinen aus Bioolefinen; AP3: Motorische Basisuntersuchungen; AP4: Motorische Untersuchung der Biokraftstoffe; AP5: Kraftstoffanalytik und Kraftstoffformulierung; AP6: Auswahl Kraftstoffformulierung und ökonomische Betrachtung. | Prof. Dr.-Ing. Maurice Kettner Tel.: +49 721 925-1845 maurice.kettner@hs-karlsruhe.de Hochschule Karlsruhe - Technik und Wirtschaft - Institut für Angewandte Forschung Moltkestr. 30 76133 Karlsruhe | X | FPNR | |
| 01.04.2017 | 30.09.2019 | 22020315 | Verbundvorhaben: Biokatalytische Synthese von Acrylnitril aus nachwachsenden Rohstoffen (BiPAN); Teilvorhaben 1: Polymerisierung - Akronym: BiPAN | Biokatalytisch hergestelltes Acrylnitril ist von großem industriellem Interesse um den "CO2-Footprint" der Polyacrylnitril-(PAN) Faserherstellung und optional der PAN-Precursor und Kohlenstofffaserherstellung weiter zu verbessern. Um dies zu ermöglichen soll die Hauptkomponente für die Herstellung von PAN Fasern, das Acrylnitril (ACN), komplett aus nach-wachsenden Rohstoffen synthetisiert werden. Dazu untersucht das Projekt einen mehrstufigen Prozess, wobei Bioethanol aus Biomasse hergestellt und dieses durch bestehende und neue Verfahren zu Polyacrylnitril umgewandelt wird. Diese neue Route welche die Herstellung von biobasierten Acrylnitril ermöglicht, ist zu evaluieren und wirtschaftlich zu bewerten. Die Entwicklung eines innovativen Verfahrens, in welchem Glucose als nachwachsender Rohstoff umgesetzt wird, positioniert das Gesamtprojekt als Forschungs-, Entwicklungs- und Pilotprojekt im Bereich der Nutzung nachwachsender Rohstoffe. Somit wird das Projekt ein Paradebeispiel für die Verwendung von Bioethanol zur Herstellung von PAN-Fasern und damit ein Vorreiter für den Bedarf an neuen landwirtschaftlich erzeugten Produkten in Deutschland. | Das Vorhaben der Enzymicals AG und Dralon GmbH zur Herstellung von Acrylnitril (ACN), Polyacrylnitril (PAN) und daraus ersponnener PAN-Fasern aus nachwachsenden Rohstoffen, konnte zu einem positiven Abschluss gebracht werden. Im Rahmen des Projekts sind vom Projektpartner Enzymicals unterschiedliche Mengen von ACN mit unterschiedlichen Qualitäten dem Projektpartner Dralon GmbH zur Verfügung gestellt worden, die alle erfolgreich bei der Dralon GmbH polymerisiert werden konnten. Die Qualität und Menge der Polymerisate war ausreichend, um daraus PAN-Fasern in einem Dralon-Labor-Nassspinnprozess zu erspinnen. Die Eigenschaften der resultierenden PAN-Fasern waren vergleichbar mit denen von PAN-Fasern, polymerisiert und ersponnen aus Erdöl basiertem ACN. In Summe kann die Aussage getroffen werden, dass die Syntheseroute ausgehend von Bioethanol bis zum ACN, mit neuartigen Biokatalysatoren in Kombination mit klassischen chemischen Prozessen eine Alternative zur erdölbasierten ACN Synthese darstellen kann. Die Ergebnisse sind bisher so erfolgsversprechend, dass versucht wird ein Konsortium zu etablieren, mit dem mittelfristigen Ziel, der Herstellung von einigen Litern "Bio-ACN" pro Tag. Bei erfolgreicher Etablierung und Prüfung der Wirtschaftlichkeit sind deutlich größere Maßstäbe angestrebt vom Konsortium angestrebt. | Dipl. Ing Dieter Heinkes Tel.: +49 2133 7786-5610 dieter.heinkes@dralon.com DRALON GmbH Chempark, Alte Heerstr. 2 41540 Dormagen | X | FPNR |
| 01.03.2017 | 30.04.2020 | 22020316 | Verbundvorhaben: Eigenschaftsprofil und Einsatzspektrum von schnellwachsenden Züchtungsprodukten (Hybridlärche) in der holzverarbeitenden Industrie; Teilvorhaben 5: Charakterisierung der fasermorphologischen Eigenschaften - Akronym: Wood-for-Industry | Wichtiger Ansatzpunkt zur mittel- bis langfristigen Produktivitätsverbesserung von Kurzumtriebs- bzw. Schnellwuchsplantagen und Waldbeständen sind die Ergebnisse der Forstpflanzenzüchtung. Die Züchtungsziele hoben bisher auf eine Verbesserung von Wachstum und Qualität nach forstlichen Gesichtspunkten bei gleicher oder erhöhter Widerstandskraft ab. Holzeigenschaften spielten dagegen bisher eine untergeordnete Rolle. In dem Vorhaben werden erstmals in Deutschland bereits existierende Züchtungsprodukte der Aspe, Douglasie und Hybridlärche umfassend auf ihre physikalischen und chemischen Holzeigenschaften sowie ihre Verwertbarkeit für die Säge-, Holzwerkstoff- und Papierindustrie untersucht. Ziele des Vorhabens sind die Ermittlung des umfassenden Eigenschaftsprofils und Ableitung des potenziellen Einsatzspektrums zugelassener Züchtungsprodukte in der Massivholz-, Holzwerkstoff- und chemischen Industrie sowie die Erstellung eines holztechnologischen Steckbriefes für jede Sorte. Aus den Ergebnissen wird weiterhin die Definition von Züchtungszielen für weiterführende Züchtungsarbeiten, die optimiertes Material für den jeweiligen stofflichen Einsatzbereich erzeugen sollen, abgeleitet. Zur Verbesserung der Versorgung mit Vermehrungsgut existierender Sorten für Forst- und Agrarsysteme wird eine Bereitstellungs-und Vermarktungsstrategie erarbeitet. Für das Projekt sind insgesamt sieben Arbeitspakete (AP) vorgesehen: AP 1 - Materialbereitstellung und –ausformung AP 2 - Qualitätsbewertung der Züchtungsprodukte AP 3 - Materialeigenschaften AP 4 - Mikrostrukturelle Eigenschaften AP 5 - Verarbeitungseigenschaften AP 6 - Züchtungsstrategien AP 7 - Auswertung, Bericht, Ergebnistransfer | Prof. Dr. Doris Krabel Tel.: +49 351 46331857 doris.krabel@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Institut für Forstbotanik und Forstzoologie - Lehrstuhl für Forstbotanik - AG Molekulare Gehölzphysiologie Pienner Str. 19 01737 Tharandt | X | FPNR | |
| 01.12.2019 | 30.11.2021 | 22020318 | Verbundvorhaben: Machbarkeitsstudie zur Entwicklung von neuartigen, biobasierten, flexiblen Thermoplastholzstrukturen aus Holzwolle unter Verwendung der Fadenbildungstechnik für komplexe geformte, biobasierte Composite; Teilvorhaben 1: Entwicklung der Thermoplastholzstrukturen - Akronym: Lignowool-THS | Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Durchführung einer Machbarkeitsstudie zur erstmaligen Entwicklung und technischen Umsetzung von gleichmäßigen, flexiblen, biobasierten, flächigen Thermoplastholzstrukturen aus Holzwolle und Bio-Thermoplastfasern, z. B. Polylactide (PLA), bzw. technischen Thermoplastfasern unter Verwendung von weiterzuentwickelnden Labortextilmaschinen der Fadenbildungstechnik. Dazu wird eine vielversprechende, neuartige Prozesskette von der Holzwollezerlegung und -aufbereitung über deren Homogenisierung und Ausrichtung bis zur flächigen fixierten Thermoplastholzstruktur untersucht. Dieses neuartige Zwischenprodukt schließt, bezogen auf die technische Nutzung, eine Lücke im Bereich der Holzwerkstoffe, führt den nachwachsenden Rohstoff Holzwolle einer deutlich höheren Wertschöpfung zu und verbessert die Ressourceneffizienz bezogen auf die reststoffarme Nutzung des Holzes. Basierend auf diesen neuartigen Halbzeugen können komplex geformte, biobasierte Composites für technische Anwendungen (z. B. als Flächenstruktur im Wohninterieurbereich, wegen ihrer guten Dämmeigenschaften, verbunden mit sichtbarer Holzästhetik im Innen-ausbau, für Sonnenschutz, Segel, Windschutz oder für flexible Behältersysteme, Autoindustrie, Leichtbau, Holzbau, Anlagen- und Innenausbau, Medizintechnik) entwickelt werden. Dieses Vorprojekt soll mit der einfachen Herstellung von Funktionsmustern aus den neuartigen Halbzeugen abgeschlossen werden. Wenngleich eine erweiterte Verarbeitung dieses neuartigen Halbzeuges zu komplex geformten, biobasierten Compositen für technische Anwendungen angestrebt wird, soll bewusst in diesem Vorprojekt noch darauf verzichtet werden. Diese Forschungsarbeit wird gemeinsam vom Institut für Naturstofftechnik, Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik (HFT), dem Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) sowie den assoziierten Unternehmen. | Prof. Dr.-Ing. Chokri Cherif Tel.: +49 351 463-39309 chokri.cherif@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik Hohe Str. 6 01069 Dresden | X | FPNR | |
| 01.08.2000 | 30.04.2001 | 22020397B | Verbundvorhaben: Gammalinolensäure - Anbau, Ernte und Produktentwicklung: Teilvorhaben 4: Nachtkerzenöl als Rohstoff für technische Produkte, Phase II | Die Nachtkerze (Oenothera biennis L.) ist aufgrund ihres hohen Gehaltes an der dreifach ungesättigten Fettsäure Gammalinolensäure für die kosmetische, pharmazeutische und Tensidindustrie von großem Interesse. Ziel des Verbundvorhabens war der Aufbau einer Produktlinie für Nachtkerze vom Anbau bis zum Endprodukt. Bisher erfolgte die Bedarfsdeckung für Gammalinolensäure ausschließlich über Importware. Im Rahmen des Verbundvorhabens sollte für die Nachtkerze ein landwirtschaftliches Anbauverfahren für die ökologische und integrierte Produktion erarbeitet werden. Daneben sollte der Samenertrag der Nachtkerze über Verbesserung der Schließfestigkeit der Samenkapsel und Erhöhung des Ölgehaltes mit züchterischen Methoden gesteigert werden. In Versuchen zur Optimierung der Lagerung, Reinigung und Trocknung der Rohware, zur Konditionierung und Abpressung der Saaten sowie zur Stabilisierung der Gammalinolensäure-haltigen Öle sollten die Voraussetzungen für Qualitäten geschaffen werden, mit denen Rezepturen für eine kosmetische Pflegeserie entwickelt werden können. Ziel dieses Teilvorhabens wart das Auffinden von Verwendungsalternativen für Öle, die die im Kosmetikbereich geforderten Qualitätsparameter nicht erreichen. Aufgrund der besonderen tensidischen und rheologischen Eigenschaften des Nachtkerzenöles wurde in der ersten Projektphase die Verwendbarkeit in technischen Reinigungslösungen untersucht. In der zweiten Phase sollten Untersuchungen zur technischen Anwendung der vollständig biologisch abbaubaren Reinigungslösungen in Arbeitsstätten zur Wagenwäsche bei der Deutschen Bahn AG, Anwendungstests in der Metallbearbeitung (Kühlschmiermittel in Werkzeugmaschinen) sowie Versuche zur Reinigung von Getriebe- und Motorenteilen in einem Unternehmen aus dem Automobilzulieferbereich durchgeführt werden. | Die entwickelten, hochwirksamen sowie biologisch abbaubaren Tensidlösungen auf der Basis von Nachtkerzenöl wurden in Kooperation mit der Deutschen Bahn AG erfolgreich getestet (je ein Polster- und Innenreiniger). Weitere Anwendungstests werden nach Abschluss des Vorhabens fortgeführt. Der Bericht über Praxistests in der Teilereinigung beim Automobilhersteller VW gibt einen Zwischenstand zum Ende der Projektlaufzeit wieder. Auch diese Tests verliefen erfolgreich, die Arbeiten werden fortgeführt. Die Tenside bzw. Formulierungen daraus erwiesen sich bereits durch reines Eintauchen von z.B. gefetteten Kugellagern in die wässrige Lösung als ausreichend wirksam. Eine Umstellung in der betreffenden VW-Abteilung von Reinigungsbenzin auf das Nachtkerzentensid führte neben den ökologischen Vorteilen zu einer spürbaren Verbesserung der Arbeitsbedingungen durch Wegfall der Gesundheitsgefährdung. In der Reinigung von Biodieseltankstellen könnten für das Nachtkerzentensid ebenso vielversprechende Anwendungspotentiale liegen. Ein Test zeigte gegenüber anderen Reinigern überhaupt erst eine technologisch befriedigende Wirkung. In der Bodensanierung zeigten die Nachtkerzentenside durch ihre spezielle Fettsäuresequenzzusammensetzung eindeutige Eigenschaftsvorteile gegenüber Lösungen auf der Basis anderer Pflanzenöle. In diesem Bereich, besonders bei Chlorkohlenstoff- oder Mineralölkontamination, könnte künftig das mengenmäßig interessanteste Anwendungspotential für diese besondere Art von Tensiden liegen. Die Tenside besitzen die Wassergefährdungsklasse 1 und werden bis 2% Einsatzkonzentration als nicht wassergefährdend eingestuft. Der industrielle Einsatz von Kühlschmiermitteln wird angestrebt, da die Tests auch hier gute Ergebnisse zeigten. Ein weiteres interessantes Anwendungsgebiet für das Nachtkerzentensid ergab sich im Zusammenhang mit der Erneuerung von Kunsteisbahnen in Gestalt einer besonders glatten Eisoberfläche. | Brigitte Olschewski Tel.: +49 30 657622-85 Cycloclean BO Umweltchemie GmbH Köpenicker Str. 325 b 12555 Berlin | FPNR | |
| 01.11.2006 | 30.06.2009 | 22020405 | Prozessanalyse und Ökobilanzierung der Bereitstellung von Waldhackschnitzeln in Kooperation mit Waldbesitzern, Einschlags- und Transportunternehmen sowie Biomasseheiz(-kraft-)werken | Analyse und Verbesserung der derzeitigen Prozesse der Bereitstellung von Waldhackschnitzeln in Kooperation mit den Waldbesitzern, den tätigen Einschlags- und Transportunternehmen sowie den Biomasseheiz(kraft)werken. Parallel wird eine ökologische Analyse und Bewertung des Produktes Waldhackschnitzel durch eine Ökoinventarisierung angestrebt. Mit Hilfe einer Prozessanalyse bestehend aus IST-Analyse, Schwachstellen-Analyse, SOLL-Konzept und Implementation wird die Situation der Rohstoffbereitstellung untersucht und mit den Beteiligten verbessert. Die Ergebnisse werden anhand von Experteninterviews, Dokumentationen und Workshops erfasst. Zur Erstellung der Ökobilanzierung werden verfahrensbedingte Module entwickelt. Die Module beziehen sich u.a. auf Materialprofile, Emissionswerte und dem Energieträgerbedarf der einzelnen Verfahren. Anhand von Zeitstudien und Softwareauswertungen werden innovative Verfahrenstechniken und deren Praxisreife untersucht. Innerhalb der Implementationsphase der Prozessanalyse werden Verbesserungsvorschläge umgesetzt und deren Erfolg geprüft. Es erfolgen Puplikationen in einschlägigen Fachmagazinen sowie Präsentationen auf diversen Veranstaltungen. | Die Ziele des Projektes umfasste organisatorische, technische, ökonomische und ökologische Fragestellungen: -organisatorischen Struktur der Bereitstellungsprozesse sowie deren Stärken und Schwächen, -Einsatzmöglichkeiten innovativer Verfahrenstechnik entlang der Bereitstellungskette insbesondere bei der Energieholzernte, -ökologischen Auswirkungen der Bereitstellung von Waldhackgut zur thermischen Verwertung. Im Rahmen einer IST- und Stärken-Schwächen-Analyse wurde eine landesweite Umfrage bei den geförderten BMH(K)W in Bayern auf der Basis eines standardisierten Fragebogens durchgeführt. Schwerpunkte dieser Umfrage waren Anteile, Herkunft und Preise der eingesetzten Biomasse. Eine detaillierte Datenerhebung erfolgte mit Betreibern und Brennstofflieferanten einer ausgewählten Modellregion mit Hilfe von Leitfadeninterviews. Dabei standen die Erhebung der Struktur der aktuellen Beschaffungslogistik und deren individuelle Prozessketten im Vordergrund. Auf der Basis einzelner Fallstudien wurden neue Techniken bzw. Verfahren der Energieholzernte und Biomasselogistik im Praxiseinsatz untersucht. Wesentlicher methodischer Baustein waren arbeitswissenschaftliche Zeitstudien im Fortschrittszeitverfahren. Die zeitliche Erfassung der einzelnen Ablaufabschnitte bildeten gemeinsam mit der Messung des Prozessoutputs sowie wichtiger Bestandes- und Hiebskennzahlen die Basis für die Analyse der Produktivität und Kosten des jeweiligen Verfahrens. Die methodische Grundlage für die ökologische Betrachtung stellten die internationalen Normen zur produktbezogenen Ökobilanzierung dar. Die Betrachtung begann im Wald mit der biologischen Produktion der Biomasse und umfasste im Weiteren die Prozessschritte "Fällung und Aufarbeitung", "Rücken", "Hacken", "Lagerung", "Trocknung" und "Transport". Die Bilanzierung wurde modular für jeden Prozessschritt zusammengestellt. Die Auswertung der Kennwerte ist auf die Wirkungskategorien "Treibhauseffekt" und "Einsatz von Primärenergie" fokussiert. | Prof. Walter Warkotsch Tel.: +49 8161714760 warkotsch@wzw.tum.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Forschungsdepartment Ökologie- und Ökosystemmanagement - Lehrstuhl für Forstliche Arbeitswissenschaft u. Angew. Informatik Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | X | FPNR |
| 01.08.2010 | 31.07.2013 | 22020408 | Verbundvorhaben: Synthese von Lackharz unter Verwendung von biotechnisch erzeugter Itaconsäure für konventionelle Dispersionslacke und strahlenhärtbare Lacke; Teilvorhaben 1: Grundlagenforschung | Das Projektziel ist die Erweiterung der Nutzung von biotechnologisch hergestellter Itaconsäure im Bereich Polymerharze für Lackanwendungen. Die einzelnen Teilprojekte decken die Wertschöpfungskette, ausgehend von der Funktionalisierung der Itaconsäure über die Poly- bzw. Copolymerisation zu Lackharzen, deren Formulierung zu Beschichtungsstoffen bis hin zur Applikation und Charakterisierung der Gebrauchseigenschaften, ab. In diesem Teilprojekt sollen Itaconsäurederivate radikalisch zu Arylat- bzw. Methacrylatanaloge für beschichtungstechnische Applikationen copolymerisiert und deren Werkstoff- und Verarbeitungseigenschaften ermittelt werden. Unter Verwendung von Itaconsäure werden zusätzlich auch Synthesewege zur Herstellung von Polyesterpolyolen erarbeitet, die dann in einem zweiten Schritt weiter zu UV-vernetzbaren PU-Dispersionen oder PU-Itaconatdispersionen konvertiert werden. Diese lassen sich durch die verbleibenden Doppelbindungen photochemisch vernetzen und erhalten damit eine zusätzliche Vernetzungsdichte, die zu einer höheren Härte für Möbel- oder Parkettlacke führt bzw. zu einer verbesserten Witterungsbeständigkeit für Außenlacke. Die beschriebenen Harztypen stellen somit eine Alternative zu den sehr modernen acrylatbasierten, wasserverdünnbaren UV-vernetzenden Lacken dar. Die Nutzung von Comonomeren auf Basis von z.B. Fettsäurederivaten und biotechnologisch hergestellten Synthesebausteinen ist ebenfalls vorgesehen, wodurch der Anteil an nachwachsenden Rohstoffen in der Grunddispersion zusätzlich erhöht wird. Die Eigenschaften der neu entwickelten Lackharze werden schließlich mittels anwendungstechnischen Prüfungen von Basisformulierungen bestimmt. Mit dem angestrebten Konzept, Itaconsäure für die Synthese von Acrylatanalogen zu nutzen, erweitern sich die Möglichkeiten nachwachsender Rohstoffe für die Herstellung von biogenen Lackharzen bzw. Lackformulierungen erheblich. | Im Rahmen dieses Projektes konnten zwei Klassen von Bindemitteltypen entwickelt werden. Wasserverdünnbare UV-PU-Itaconate stellen eine neue Klasse von umweltgerechten Bindemitteln dar. Sie sind prinzipiell für die Formulierung von lösemittelfreien UV-vernetzbaren Beschichtungsstoffen geeignet. Das Besondere daran ist die Verwendung von biobasierter Itaconsäure als Komponente für die UV-Vernetzung. Auf das üblicherweise in dieser Produktgruppe verwendete 2-Hydroxyethylacrylat kann verzichtet werden. Dadurch wird ein gesamter Prozessschritt eingespart, was zusätzlich durch die geringen Rohstoffkosten der Itaconsäure zu kostengünstigen Produkten führt. Die Außenbeständigkeit der Entwicklungsprodukte ist vergleichbar mit kommerziell am Markt erhältlicher UV-PU-Acrylate. Entwicklungsprodukte für die Möbellackierung erreichten bisher nicht die geforderte Performance. Hier ist noch weitere Entwicklungsarbeit nötig. Ein Up-Scaling im Technikumsmaßstab (120 kg Dispersion) konnte erfolgreich abgeschlossen werden. Eine weitere potentielle Produktgruppe stellen die Polyesteritaconatacrylate dar. Durch Veresterung der itaconsäurehaltigen Polyesterpolyole mit Acrylsäure können niedrigviskose 100% UV-Bindemittel hergestellt werden, die neben den sonst üblichen endständigen Acryloylgruppen nun zusätzlich noch reaktive Doppelbindungen im Polymerrückgrat haben. Die Ergebnisse der anwendungstechnischen Tests zeigten, dass hier allerdings noch ein gewisses Maß an Entwicklungsarbeit nötig ist, um diese Produkte industriell nutzbar zu machen. Zurzeit ist die Sauerstoffinhibierung der Produkte noch zu hoch, um sie als Endbeschichtungen zu nutzen. Als Füllgrund, Grundierung oder Zwischenschicht sind sie aber bereits durchaus nutzbar. | Dr. Stefan Friebel Tel.: +49 531 2155-329 stefan.friebel@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.03.2013 | 31.03.2016 | 22020412 | Technisch-ökonomische Begleitforschung für die Fördermaßnahme Bioenergie-Regionen 2012-2015 | In Anbetracht der inhaltlichen Schwerpunktsetzung des Fördermittelgebers, wie auch der regionsspezifischen Inhalte der REKs, wurden aufbauend auf den bisherigen Forschungsarbeiten die nachfolgend skizzierten Ziele der technisch-ökonomischen Begleitforschung durch das DBFZ entwickelt: 1. Die Effekte des Wettbewerbs zu analysieren und übergreifend einzuordnen. 2. Konkrete, leicht herleitbare Ansätze zur Effizienzbestimmung aufzuzeigen und Optimierungspotenziale für ausgewählte, im regionalen Kontext relevante Fragestellungen abzuleiten. 3. Praxistaugliche Handlungsansätze für eine verbesserte Wärmenutzung von Biogasanlagen zu liefern. 4. Praktische Handlungsempfehlungen für den Einsatz bisher weniger bzw. ungenutzter Substrate an regionale Akteure zu liefern. 5. Die Kompetenzentwicklung in den Regionen im gemeinsamen Rahmen und Sinne der Geschäftsstelle bzw. der Begleitforschung durch praxisadaptierte Workshops zu unterstützen. Für das dreijährige Vorhaben erfolgt eine Modularisierung der Antragsbestandteile in sieben Arbeitspakete. Je drei Arbeitspakete widmen sich der Darstellung der Bioenergiesituation bzw. der Effizienz von Stoff- und Nutzungsströmen. Der dafür geplante Methodenmix umfasst die Analyse regionaler Entwicklungskonzepte und Zwischenberichte, die Anwendung eines am DBFZ entwickelten Indikatortools, Primärdatenerhebungen, GIS-basierte Analysen zu Biomassepotenzialen und Wärmenutzungsmöglichkeiten sowie die Entwicklung neuer Methoden (Stoffstromeffizienz). | Dr. Torsten Schmidt-Baum Tel.: +49 341 2434-597 torsten.schmidt-baum@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.02.2015 | 30.06.2017 | 22020414 | Verbundvorhaben: Mikronisiertes Kollagen - Gesundheitsfördernde Applikationen von mikrostrukturiertem Kollagen; Teilvorhaben 1: Chemische Vernetzung von löslichem Kollagen zu stabilen Mikrostrukturen | Chemische Vernetzung von löslichem Kollagen zu stabilen Mikrostrukturen, die das Potenzial aufweisen, entzündungslindernd bzw. entzündungshemmend zu wirken. Zunächst soll eine reproduzierbare Methodik für die Gewinnung und Charakterisierung hinreichender Kollagenqualitäten (lösliches und unlösliches Kollagen) optimiert und festgelegt werden. Bei diesen Aufgaben kooperiert das IASP mit den Firmen GfN Herstellung v. Naturextrakten GmbH und Lipromar GmbH. Nach Sicherung der Rohstoff-Basis beginnen die Projektpartner IASP und das Fraunhofer IAP das Auswahlverfahren für wirksames, stabiles, mikrostrukturiertes Kollagen. Zur Mikrostrukturierung wird vom IASP die Bottom-up-Methode eingesetzt. Aus löslichem Kollagen sind ohne Denaturierung definierte Mikrostrukturen zu präparieren. Hier sind unterschiedliche Methoden einer chemischen Vernetzung anzuwenden. Als Vernetzungsmittel kommen insbesondere Retinal bzw. Reagenzien, die mit der "Produktkette" des Zitronensäure-Zyklus kompatibel sind, zum Einsatz. Die Wirksamkeit der hergestellten Mikrostrukturen bei der Linderung von Entzündungen wird an einem etablierten Schleimhautmodell von dem dritten Projektpartner, der FU Berlin, getestet. Darauf basierend werden geeignete, mikronisierte Kollagen-Muster ausgewählt und in stabile, wässrige Formulierungen integriert. Ein Teil des mikrostrukturierten Kollagens wird in Magensaft-resistente Mikrokapseln eingeschlossen. Die Formulierungen bilden die Basis für eine Produktgestaltung. | Das Gesamtziel des Verbundprojektes bestand in der Entwicklung von lagerstabilen Formulierungen auf der Basis von mikronisierten Kollagenen, die das Potenzial aufweisen, entzündungslindernd bzw. entzündungs-hemmend zu wirken. Im Teilvorhaben 1 "Chemische Vernetzung von löslichem Kollagen zu stabilen Mikrostrukturen" wurden (1) die Gewinnung und Isolierung von Kollagen aus regionalen Quellen, (2) die Vernetzung von löslichem Kollagen (Kollagenmonomeren), (3) in Kooperation mit dem IAP die Formulierung von mikronisiertem Kollagen und Untersuchung der Lagerstabilität und (4) in Kooperation mit dem IAP die Mikroverkapselung von Kollagen bearbeitet. | Dr. Stefan Köhler Tel.: +49 30 2093-9061 stefan.d.koehler@agrar.hu-berlin.de Verein zur Förderung agrar- und stadtökologischer Projekte (ASP) e. V. - Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte Philippstr. 13, Hs. 16 10115 Berlin | X | FPNR |
| 01.07.2016 | 31.12.2018 | 22020415 | Verbundvorhaben: Biobasierte Molding Compounds für Elektronikanwendungen; Teilvorhaben 4: Anpassung Schneidewerk, SMC-Formulierung - Akronym: B2MC | Im Rahmen des Fördervorhabens sollen Bulk und Sheet Molding Compounds (BMC/SMC) auf Basis biobasierter bzw. nativ-basierter Rohstoffe entwickelt werden, die zunächst als Werkstoffe für Elektronikanwendung untersucht und entwickelt werden sollen. Bei der Entwicklung sollen alle Komponenten der SMC/BMC-Formulierung – heute im wesentlichen synthetische Polyesterharze, Schnittglasfasern und Füllstoffe (meistens Kreide oder Aluminiumhydroxid) durch nativ-basierte Rohstoffe ersetzt werden. Dies umfasst die Verstärkungsfasern (hier besonders bevorzugt heimische Fasern), die Füllstoffe (mineralische Verbindungen anstelle von synthetischen Feststoffen) und als besonders wesentliche Komponente das Reaktivharz (nativ-basierte Synthesebausteine und Reaktivverdünner). Ein weiterer Entwicklungsschwerpunkt ist die Anpassung der SMC-Herstellung an die Erfordernisse der Naturfasern. Im Gegensatz zu heute eingesetzten Glasfasern, die im Wesentlichen in der Anlage gebrochen werden, ist es bei Einsatz von Naturfasern erforderlich, dass die Fasern geschnitten werden müssen. Die erforderliche Anpassung der Schneidwerke ist daher essentiell für die Zielerreichung. Die Ermittlung der Verarbeitungseigenschaften und die Anpassung der der Formulierung durch den Einsatz der nativ-basierten Rohstoffe. Hierzu sind rheologische Messungen und Untersuchungen verschiedener Laboransätze nötig. Weiterhin muss eine geeignete schnittfähige Naturfaser gefunden werden und die Prozesstechnologie entsprechend darauf abgestimmt. Hier ist der Dialog mit Anlagen- und Maschinenbauern erforderlich, um die benötigte Anpassung der Schneidwerke zu bewerkstelligen. Daraufhin sind SMC-Muster und Prüfplatten herzustellen um Materialkenndaten zu Charakterisierung der Eigenschaften zu gewinnen. Grundkenndaten sind hier Dichte, Schwindung, Reaktivität, Biege-, Zug-, Schlagfestigkeit und E-Modul. Abschließend eine detaillierte Dokumentation, Auswertung und die Erstellung der nötigen Verarbeitungsanweisung. | Eine besondere Herausforderung besteht in der Schneidfähigkeit von Naturfaser. Bedingt durch die stark abweichenden Eigenschaften gegenüber Glasfaser muss eine geometrisch variable Anpassung des Schneidwerks erfolgen. Aufgrund ihrer Flexibilität ist zudem für das Durchtrennen der Faser eine Erhöhung der Scherung erforderlich. Wie sich im Projektverlauf zeigte, führen diese Maßnahmen nicht ohne eine entsprechende Modifikation der Naturfaser durch eine Schlichtung zum Erfolg. Durch den Einsatz von Naturfaser, Harz, Schwundkompensator und Reaktivverdünner auf Basis nachwachsender Rohstoffe, darüber hinaus einer nativ basierten Flammschutzkomponente, kann ein Formulierungsaufbau mit mindestens 95% biobasierten Rohstoffen erreicht werden. Weiterhin ist es möglich eine Dichtereduktion von etwa 20% zu erzielen, was dem heutigen Leichtbau-Gedanken stark entgegenkommt. Die Auswertung der mechanischen Kennwerte zeigte allerdings eine Abschwächung der Eigenschaften von bis zu einem Drittel im E-Modul und etwa zwei Drittel in der Festigkeit. | Daniel Bröder Tel.: +49 6772 9321-355 daniel.broeder@polynt.com Polynt Composites Germany GmbH Kieselstr. 2 56357 Miehlen | X | FPNR |
| 01.01.2019 | 31.12.2021 | 22020417 | Verbundvorhaben (FSP-Brandschutz): Entwicklung einer glimmgeschützten Holzfaserdämmung; Teilvorhaben 3: Entwicklung des Glimmschutzmittels - Akronym: innoDaemm | Holzfaserdämmstoffe sind nach DIN 4102-1 (1998) in die Baustoffklasse B2 (normalentflammbar) eingestuft. Sie erreichen die Baustoffklasse B1 (schwerentflammbar) nicht, weil sie nach Entzug der Flamme Glimmerscheinungen aufweisen. Aus dem Grund ist die Verwendung dieser Materialien für die Gebäudeklassen 4 und 5 nach Musterbauordnung nicht erlaubt. Daher befasst sich dieses Vorhabens mit der Entwicklung einer innovativen glimmgeschützten Holzfaserdämmplatte, die nach Entfernung der Zündquelle selbst-verlöschend ist und nicht glimmt. Das zu entwickelnde Glimmschutzmittel soll ökologisch vertretbar sein. Die Anbindung und der Beladungsgrad des Glimmschutzmittels an die Holzfasern sollen durch unterschiedliche Applikationsmethoden des Glimmschutzmittels auf der Faseroberfläche verbessert werden | Das übergeordnete Vorhabensziel (Herstellung von nichtglimmenden Holzfaserdämmstoffen) konnten nicht erreicht werden, allerdings konnten wichtige Erkenntnisse für die weitere Brandertüchtigung von Holzfaserdämmstoffen und deren Untersuchung erlangt werden. Veröffentlichungen dazu erfolgten im Teilvorhaben 22010716. Es besteht hier nachträglich zum laufenden Forschungsprojekt Potential für zusätzliche Applikationen des Lösungsansatzes, der maßgeblich aus dem Flammschutzmittel der Fa. ET Brandschutz besteht z.B. bei losen und mattenförmigen Gefachdämmungen. | Anton Shatalov Tel.: +49 2267 829651 a.shatalov@et-brandschutz.de ET Brandschutz GmbH Hansestr. 3 51688 Wipperfürth | X | FPNR |
| 01.09.2019 | 31.08.2022 | 22020418 | Ökonomische und ökologische Nachhaltigkeit durch naturgemäße Waldwirtschaft - Anlage von Dauerbeobachtungsflächen und Marteloskopen in Deutschland im Rahmen eines europäischen Netzwerkes - Akronym: Dauerwald | Anhand von 11 in Deutschland verteilten 6 - 12 ha großen Dauerbeobachtungsflächen der wichtigsten Waldgesellschaften soll die ökonomische und ökologische Nachhaltigkeit der in den betreffenden Betrieben praktizierten naturgemäßen Waldbewirtschaftung überprüft werden. Die Ergebnisse der Dauerbeobachtungsflächen sollen dem Bewirtschafter Hinweise für die Zukunftsfähigkeit der angewendeten Bewirtschaftungspraxis geben und ggfs. eine Korrektur bewirken. International fließen die Daten anonymisiert in einen Datenpool von über 140 vergleichbaren Flächen in Europa. Ergänzt werden die 11 Waldflächen durch 3 vom Europäischen Forstinstitut (EFI) eingerichtete Marteloskope, die der EDV-gestützten laufenden Selbstkontrolle und der Schulung Dritter dienen. Die Association Futaie Irrégulière (AFI) hat zusammen mit AgroParisTech-ENGREF ein Waldaufnahmeverfahren auf Stichprobenbasis entwickelt, mit dem europaweit naturnah bewirtschaftete Dauerbeobachtungsflächen aufgenommen werden. Dieses Inventurverfahren erfasst und bewertet wie kein anderes neben den traditionellen Walddaten umfassend die Ausstattung des Waldes mit Mikrohabitaten und Totholz als Grundlage zur Erreichung der Ökosystemstabilität. | Im Rahmen des Projektes wurde festgestellt, dass im Vergleich zu den meisten anderen Waldflächen in Deutschland alle 11 Dauerbeobachtungsflächen eine weit überdurchschnittliche Mischung und strukturelle Vielfalt aufweisen. Flächige witterungsbedingte Ausfälle kommen im Gegensatz zu anders bewirtschafteten Wäldern des Umfeldes kaum vor. Der Vitalitätsverlust ist zwar nach den Trockenjahren insbesondere im Altholz erkennbar. Das gesamte System erscheint jedoch insbesondere aufgrund seiner Mischung und Schichtung deutlich vitaler und resilienter. In Folgenden Parametern werden die betrieblichen Daten mit durchschnittlichen SOLL-Werten verglichen. Hieraus ergeben sich für die Betriebe wichtige Handlungsoptionen, um dem Anspruch an ökonomische und ökologische Nachhaltigkeit näher zu kommen. - Deckungsgrad m² / ha - Vorratsverhältnisse - Baumartenverteilung in den drei Wuchsklassen - Qualitative Bewertung der Baumarten - Repräsentanz der einzelnen Baumarten im Nachwuchs - Erfassung von Dendromikrohabitaten - Totholz. Die Untersuchungergebnisse haben bei den Betrieben bereits bei einzelnen o. g. Kriterien zu erkennbaren Anpassungen ihrer bisherigen Art der Waldbewirtschaftung geführt. | Hans Freiherr von der Goltz Tel.: +49 2972 921710 goltz@anw-deutschland.de Arbeitsgemeinschaft Naturgemäße Waldwirtschaft (ANW) e.V. Poststr. 7 57392 Schmallenberg | X | FPNR |
| 01.09.1998 | 31.08.2001 | 22020497 | Verbundvorhaben: Gammalinolensäure - Anbau, Ernte und Produktentwicklung: Teilvorhaben 5: Entwicklung einer Verarbeitungstechnologie für Nachtkerzensaat zur Herstellung von Tensiden und Kosmetikprodukten | Die Nachtkerze (Oenothera biennis L.) ist aufgrund ihres hohen Gehaltes an der dreifach ungesättigten Fettsäure Gammalinolensäure für die kosmetische, pharmazeutische und Tensidindustrie von großem Interesse. Ziel des Verbundvorhabens war der Aufbau einer Produktlinie für Nachtkerze vom Anbau bis zum Endprodukt. Bisher erfolgte die Bedarfsdeckung für Gammalinolensäure ausschließlich über Importware. Im Rahmen des Verbundvorhabens sollte für die Nachtkerze ein landwirtschaftliches Anbauverfahren für die ökologische und integrierte Produktion erarbeitet werden. Daneben sollte der Samenertrag der Nachtkerze über Verbesserung der Schließfestigkeit der Samenkapsel und Erhöhung des Ölgehaltes mit züchterischen Methoden gesteigert werden. Im Rahmen des Teilvorhabens der Kroppenstedter Ölmühle waren Versuch zur Optimierung der Lagerung, Reinigung und Trocknung der Rohware, zur Konditionierung und Abpressung der Saaten sowie zur Stabilisierung der Gammalinolensäure-haltigen Öle durchzuführen. Damit sollten die Voraussetzungen für Qualitäten geschaffen werden, mit denen ein Verbundpartner Rezepturen für eine kosmetische Pflegeserie entwickeln kann. Verwendungsalternativen für anfallende Öle, die die hier geforderten Qualitätsparameter nicht erreichen, sollten von einem weiteren Partner aufgrund der besonderen tensidischen und rheologischen Eigenschaften des Nachtkerzenöles in technischen Reinigungslösungen gesucht werden. | Aus analytisch begleiteten Versuchen zur Reinigung, Trocknung sowie zur Konditionierung und Abpressung der Nachtkerzensaat wurden standardisierte Verarbeitungstechnologien sowie Qualitätsvorgaben für die produzierenden Landwirte abgeleitet. Niedriger Eingangswassergehalt sowie geringe Fremdbesatzfraktion sind die entscheidenden Parameter für das Erreichen einer guten Lagerstabilität der Öle. Versuchsmengen wurden für je nach erreichter Qualität an die Partner IGV GmbH (Kosmetikentwicklung) sowie CCBO GmbH (Tensidentwicklung) abgegeben. Das Vorhaben wurde durch das Brandenburgische Landesamt für Landwirtschaft wissenschaftlich begleitet. | Eike Döpelheuer Tel.: +49 39264 951-0 anke_hase@korena-oel.de Kroppenstedter Ölmühle Walter Döpelheuer GmbH Wilhelm-Firse-Str. 6 39397 Kroppenstedt | FPNR | |
| 01.01.2009 | 28.02.2010 | 22020506 | Entwicklung einer Software zur bildanalytischen Qualitätskontrolle von Holzfasern für die Herstellung von mitteldichten Faserplatten (MDF) | Das Ziel des Projektes gliedert sich in 2 Unterziele auf: (1) Entwicklung einer Bildanalysesoftware zur Vermessung der Fasermorphologie und Größenverteilung von TMP zur Herstellung von MDF, (2) Machbarkeitsstudie zur Bestimmung von geeigneten Bildakquise-Positionen im MDF-Prozess, vorrangig der vorverdichteten Fasermatte. Analyse der Machbarkeit von Merkmalsextraktionen der dort gewonnenen Bilder, mit der Zielsetzung das Potential einer nline-shive-Erkennung zu erfassen. Die Ergebnisse ermöglichen den Produzenten von MDF-Holzwerkstoffen eine verbesserte Produktionsmethode. Mit der zu entwickelnden Technik kann die Qualität der Fasern in automatisierter Form geprüft und damit die Qualität des Endproduktes bereits in einer frühen Phase der Herstellung gewährleistet werden. Durch diese effiziente und reproduzierbare Qualitätskontrolle bietet das System geeignete und zuverlässige Möglichkeiten, den Wirkungsgrad bei der Plattenproduktion zu erhöhen. | Im Projekt wurden verschiedene Methoden der Faseranalyse für die Herstellung von mitteldichten Faserplatten untersucht. Die entwickelte Software kann reproduzierbar und genau Länge, Breite und Knicke einzelner Fasern analysieren. Darüber hinaus wurden Algorithmen entwickelt, welche die Messung einzelner Fasern trotz Überlappungen, welche bildanalytisch ausgewertet werden, entwickelt. Entscheidend für die Messung von Einzelfasern und deren industrielle Umsetzung wird jedoch der benötigte Zeitaufwand sein. Für eine industrienahe Messung bedarf es noch einer der Verbesserung der genauen, jedoch langsamen Software und einer Entwicklung entsprechender Hardware zur Präparation der Fasern, um automatisiert eine große Anzahl von Fasern zu messen und die Bildgenerierung zu automatisieren. Die Machbarkeitsstudie zeigt, dass die Messung von Grobanteilen (Shives) auf der Mattenoberfläche möglich ist. Durch Überprüfung der statistischen Verteilung in der Platte konnte ein Verfahren entwickelt werden, welches den Shiveanteil in einer MDF zerstörungsfrei widerspiegelt. Durch die Anpassung des Aufbaus der Bildakquise und eine Automatisierung der Shiveerkennung sollte eine Einbindung in industrielle Herstellungsprozesse möglich sein. | Prof. Dr. Arno Frühwald Tel.: +49 40 73962-600 fruhwald@holz.uni-hamburg.de Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften - Fachbereich Biologie - Zentrum Holzwirtschaft - Abt. für Holztechnologie - Arbeitsbereich Mechanische Technologie Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | FPNR | |
| 01.05.2008 | 30.04.2010 | 22020507 | Entwicklung einer neuen Low-Dust Biomassefeuerungtechnologie im Nennleistungsbereich von 10 bis 25 kW für den Brennstoff Weichholzpelletes | Übergeordnete Zielsetzung des Projektes ist es, eine neue Low-Dust Biomasse-Kleinfeuerung für den Brennstoff Weichholzpellets im Kesselnennleistungsbereich von 10 bis 25 kW zu entwickeln. Es sollen dabei Primärmaßnahmen zur Reduktion der Feinstaubemissionen entwickelt, geprüft und in das Gesamtkonzept integriert, sowie Prototypen der neuen Technologie entwickelt, gebaut und getestet werden. Der Arbeitsplan enthält folgende Schwerpunkte: - Erarbeitung und Abstimmung des Basiskonzeptes sowie einer Basisgeometrie für die Feuerung; CFD-Simulation der Basisgeometrie sowie CFD-gestützte Optimierung; Bau eines Prototypen; Regelungsentwicklung; Test des Prototypen; - Auswertung der Testläufe sowie Nachsimulation mittels CFD und darauf aufbaued Erarbeitung von Optimierungsmaßnahmen; Bau eines optimierten Prototypen; - Test des optimierten Prototypen; Endauswertung und Kleinserienstart. Die neuentwickelte Low-Dust Biomasse-Kleinfeuerungstechnologie, die sich von Konkurrenzprodukten durch deutlich reduzierte Feinstaubemissionen abhebt, soll in den Markt eingeführt werden. Die Ergebnisse der durchgeführten F+E-Arbeiten sollen in Fachzeitschrifen und auf einschlägigen Konferenzen publiziert werden. | Dr. Werner Klausmann Tel.: +49 6452 70-2866 drkl@viessmann.com Viessmann Werke GmbH & Co KG Viessmannstr. 1 35108 Allendorf (Eder) | X | FPNR | |
| 01.11.2008 | 31.10.2011 | 22020508 | Verbundvorhaben: Einsatz von Spurenelementen in NaWaRo-beschickten Biogasanlagen zum Ausgleich substratbedingter Mangelerscheinungen und zur Stabilisierung des Gärprozesses; Teilvorhaben 2 | Ziel des Projektes ist die Ermittlung des Spurenelementbedarfs der am Biogasprozess beteiligten Mikroorganismen sowie die Ermittlung der Einflussfaktoren, welche die Verfügbarkeit dieser essentiellen Elemente beeinflussen. Durch Optimierung der Verfügbarkeit sowie gezielte Zugabe soll die Leistungsfähigkeit der Fermenterbiologie gesteigert werden, um höhere Faulraumbelastungen realisieren zu können und somit die Wirtschaftlichkeit von Biogasanlagen zu verbessern. Die Arbeitspläne stellen sich wie folgt dar: AP 1: Bestimmung der Einflussfaktoren auf die biologische Verfügbarkeit der Spurenelemente in einphasigen Durchflussversuchen unter Beachtung der Veränderung der Bakterienbiozönose. AP 2: Determination des Einflusses der Spurenelemente auf die Quantität und Qualität der hydrolysierenden und methanogenen Mikroorganismen in einer zweiphasigen Vergärung. AP 3: Ermittlung für die unterschiedlichen Konzentrationen an Mineralstoffen in Biogasanlagen. AP 4: Entwicklung einer optimalen Produktformulierung für den technischen Mangelausgleich. Das Ergebnis ist die Entwicklung bedarfsgerechter Präparate, die auf die spezielle Situation in den einzelnen Anlagen zugeschnitten sind und eine möglichst vollständige Vergärung der nachwachsenden Rohstoffe ermöglichen. Die Entwicklung einer optimalen Formulierung soll dabei vor allem die Verfügbarkeit der einzelnen Spurenelemente gewährleisten. Die Erkenntnisse aus dem Projekt sind für die Betreiber landwirtschaftlicher Biogasanlagen von sehr großem wirtschaftlichem Interesse. Neben der Entwicklung eines technischen Produktes zum Ausgleich von Mangelerscheinungen wird mit dem Projekt eine Grundlagenforschung zur Entwicklung leistungsfähiger zweiphasiger Reaktorsysteme betrieben. Im Zuge der raschen Zunahme der Leistung von neu installierten Biogasanlagen in Deutschland ist das Interesse seitens der Anlagenhersteller in diesem Bereich sehr groß und das Projekt dient dazu, den internat. Vorsprung der deutschen BG-Technik auszubauen. | In einer Untersuchung von Praxis-Biogasanlagen konnte nachgewiesen werden, dass die Mikro- und Makronährstoffgehalte der Gärsubstrate in den Fermentern in einem sehr weiten Bereich variieren. Ein Großteil der Anlagen wies zudem einen Nährstoffmangel auf, der zu einer Erhöhung der Säurekonzentrationen im Gärsubstrat führte. Die unterschiedlichen Nährstoffkonzentrationen im Gärsubstrat waren dabei im Wesentlichen durch die verschiedenen Einsatzstoffe bedingt. Im Mittel der untersuchten Anlagen wiesen die NawaRo-Substrate (überwiegend Ganzpflanzensilagen verschiedener Kulturpflanzen) deutlich geringere Mikronährstoffgehalte als tierische Substrate (Flüssig- und Festmist) auf. Bei den nachwachsenden Rohstoffen war wiederum in den Gras- und Rübensilagen der Mineralstoffgehalt wesentlich höher als in den untersuchten Maissilagen. Komplexbildner u. a. auf Basis von EDTA, IDS und Aminosäurenchelaten wurden in Laborversuchen getestet um die Zugabemengen von Mikroelementen im Biogasprozess ohne Methanertragverluste zu reduzieren. Es wurde gezeigt, dass in Gegenwart von komlexiertem Nickel die Zugabemenge deutlich reduziert werden kann ohne den Methanertrag deutlich zu beeinflussen. EDTA ist ein schwer biologisch abbaubarer Komplexbildner, so dass wie angeführt als umweltfreundliche Alternative auch leicht biologisch abbaubare Komplexbildner wie IDS und Aminosäurenchelate getestet wurden. Diese haben einen statistisch hoch signifikanten positiven Einfluss auf die Bioverfügbarkeit der Metallionen gezeigt und stellen eine gute Alternative zu EDTA dar. Vom Industriepartner wurde ein Spurenelementpräparat auf Basis von komplexierten Spurenelementen im Markt eingeführt, welches die genannten Vorteile im Rahmen der Bioverfügbarkeit und Dosierung für den Anlagenbetreiber vereint. Bei deutlich verminderten Zugabemengen bleibt die biochemische Prozessleistung unbeeinträchtigt, während umweltbelastende Gehaltswerte im Gärrest minimiert werden. | Dr. Edmund Mathies Tel.: +49 41012181502 edmund.mathies@is-forschung.de ISF GmbH An der Mühlenau 4 25421 Pinneberg | X | FPNR |
| 01.01.2010 | 31.10.2010 | 22020509 | Hydrothermale Carbonisierung (HTC) – Produktanalyse, technische Evaluierung, landwirtschaftliche Einsatzfelder | Ziel des Verbundvorhabens ist die nach aktuellem Stand des Wissens und der Technik bestmögliche Klärung von Fragen grundsätzlicher Bedeutung im Zusammenhang mit dem HTC-Verfahren vor allem im Hinblick auf den Einsatz der Produkte in der Landwirtschaft. Anhand des Versuchsbetriebs der vorhandenen Pilotanlage in Bad Königshofen sollen übertragbare Ergebnisse hinsichtlich Anlagentechnik und Verwendbarkeit der HTC-Produkte erarbeitet sowie das Einsatzpotenzial in der Landwirtschaft analysiert und bewertet werden. Die Verwendbarkeit und das Einsatzpotenzial der HTC-Produkte sollen anhand einer umfassenden chemischen Analyse der an der Versuchsanlage gewonnenen HTC-Produkte in der wässrigen und festen Phase durch das Forschungszentrum Karlsruhe analysiert werden. Besonderes Augenmerk gilt den Eigenschaften der erzeugten Pflanzenkohle und der möglichen Belastung des Restwassers mit Störstoffen. Die Pilotanlage wird im Rahmen des Versuchsbetriebs weiter optimiert. | Prof. Dr. Eckhard Jedicke Tel.: +49 9771 6210-45 e.jedicke@agrokraft.de Agrokraft GmbH Berliner Str. 19a 97616 Bad Neustadt a.d.Saale | X | FPNR | |
| 01.02.2012 | 31.08.2015 | 22020511 | ERA-WoodWisdom: Isolierende Schäume und Bioenergie - Wertsteigernde Nutzung von Rinde (Biofoambark); Teilvorhaben 1: Koordination und Entwicklung von Schäumen sowie Modifizierung durch Nanocellulose | Das Projekt Biofoambark wird von Prof. Laborie (Institut für Forstbenutzung und Forstliche Arbeitswissenschaft, FobAwi, Universität Freiburg) koordiniert und hat zum Ziel, isolierende Hartschäume auf Basis von Rindentanninen aus vier wirtschaftlich wichtigen europäischen Nadelholzbaumarten sowie weiteren biobasierten Nebenprodukten wie etwa Glycerol und Furfural zu entwickeln. Wir konzentrieren uns auf die Optimierung der Hartschaumsynthese und -kinetik. Dabei werden auch der Einsatz von Nanozellulose als strukturierendes und verstärkendes Füllmaterial, die Morphologie und isolierenden Eigenschaften der Hartschäume sowie die Struktur-Eigenschafts-Beziehungen untersucht. Des Weiteren wird die potenziell verfügbare Menge an Rinde ermittelt und entsprechende Rindenbereitstellungskonzepte erstellt. Die Universität Freiburg ist für die Koordinierung und länderübergreifende Verbreitung der Ergebnisse verantwortlich. Hierbei werden eine webbasierte Projektplattform eingerichtet, vier Projekttreffen organisiert und abschließende Empfehlungen formuliert . FobAwi ist wesentlich an der Entwicklung der Schäume beteiligt. Dies beinhaltet die Entwicklung der Grundrezepturen der Schäume sowie ihre Modifizierung mittels Nanozellulose, die Ermittlung der Kinetik der Hartschaumsynthese und die Untersuchung der Struktur-Eigenschafts-Beziehungen. Es werden die verfügbaren Rindenvolumen in den Partnerländern ermittelt und wirtschaftliche Rindenbereitstellungsketten aufgestellt. | Prof. Dr. Marie-Pierre Laborie Tel.: +49 761 203-97617 marie-pierre.laborie@fobawi.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Forst- und Umweltwissenschaften - Institut für Forstbenutzung und Forstliche Arbeitswissenschaft Werthmannstr. 6 79098 Freiburg im Breisgau | X | FPNR | |
| 01.11.2013 | 30.09.2016 | 22020512 | Ermittlung der Wertschöpfungs- und Beschäftigungseffekte in drei ausgewählten Bioenergie-Regionen | Mit diesem Vorhaben wird das Ziel verfolgt, die Wertschöpfung in drei Bioenergie-Regionen detailliert zu quantifizieren, die durch die Bioenergienutzung entstehen. Die ermittelten quantifizierten Wertschöpfungseffekte werden mit den von den Akteuren der Bioenergie-Regionen berechneten Werten mittels des Online-Rechners verglichen, um eine Aussage über die Belastbarkeit der Werte ableiten zu können. Die Befragung wird für das Bezugsjahr 2015 im Jahr 2016 erneut durchgeführt, um einerseits eine Entwicklung über einen längeren Zeitraum beobachten zu können und um die geplanten wertschöpfungsrelevanten Aktivitäten den tatsächlichen Wertschöpfungseffekten gegenüberstellen zu können. Für die Ermittlung der Wertschöpfung wird das vom IÖW entwickelte Wertschöpfungsmodell eingesetzt und für die Berechnungen werden von den Akteuren des Bioenergie-Clusters die notwendigen Daten erhoben. In der Befragung werden neben der rein quantitativen Erfassung der Eingangsdaten für das IÖW-Modell für die Jahre 2009 und 2011 auch die geplanten Aktivitäten in der Zukunft abgefragt sowie weitere Faktoren, wie Strategien zur Steigerung der Wertschöpfung in der Region. Mit der Gegenüberstellung der Wertschöpfung in den Jahren 2009 (vor Beginn des Wettbewerbs "Bioenergie-Regionen") und 2011 kann eine Entwicklung dargestellt werden, mit der insbesondere auch die Erfolgsaussichten verschiedener Strategien bewertet und daraus übertragbare Aussagen abgeleitet werden können. | Johannes Rupp Tel.: +49 30 884594-67 johannes.rupp@ioew.de Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) GmbH Potsdamer Str. 105 10785 Berlin | X | FPNR | |
| 01.09.2015 | 28.02.2018 | 22020514 | Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Klebstoffe auf Basis epoxidierter pflanzlicher Öle und hydroxyfunktioneller Polyester aus natürlichen Monomeren; Teilvorhaben 1: Untersuchungen zur Polymerisation der im TV 2 entwickelten Monomere und Formulierung der Klebstoffe - Akronym: BioDur | Ziel ist es die Machbarkeit für epoxidbasierte Klebstoffe mit einem Eigenschaftsprofil ähnlich dem konventioneller Epoxidharz-, Acrylat- und Polyurethanklebstoffe zu zeigen, die zu mehr als 95% aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen und die Grundlagen für darauf zu entwickelnde Produkte zu legen. In dem Vorhaben werden neuartige Polyesterdiole auf der Basis nachwachsender Rohstoffe entwickelt und epoxidierte natürliche Öle weiter entwickelt. Beide zusammen werden in einer kationischen Polymerisation zu einem Duromer umgesetzt. Hierbei geht es dann darum die Zusammenhänge zwischen der molekularen Struktur und den resultierenden klebtechnischen Eigenschaften zu erarbeiten. Die Hauptaufgaben des Fraunhofer IFAM bestehen darin die Grundlagen soweit zu erarbeiten, dass die industriellen Partner hierauf aufbauend Forschung im Hinblick auf definierte Klebanwendungen durchführen können und eine verfahrenstechnische Forschung zur Synthese der neuen Rohstoffe durchführen können. Das IFAM erarbeitet zunächst die Synthesemethoden für die neuartigen Polyesterdiole (AP 3.1) einschließlich der eingehenden Charakterisierung der Stoffe und erprobt Initiatoren (AP 1) um die Polyesterdiole gemeinsam mit den vom Industriepartner Hobum bereit gestellten epoxidierten Ölen zu polymerisieren. Die Erforschung der gemeinsamen Polymerisation der Polyester mit den epoxidierten Ölen (AP 4.1) ist eine Kernaufgabe und es geht darum die Zusammenhänge zwischen molekularer Zusammensetzung, Morphologie und Polymereigenschaften zu erforschen. Letztlich werden Modellklebstoffe erarbeitet (AP 4.2) und charakterisiert, welche die Basisformulierungen für die Formulierarbeiten der Projektpartner Wellmann Technologies und Jowat darstellen. | Im Verbundvorhaben wurden Klebstoffe auf Basis epoxidierter pflanzlicher Öle und hydroxyfunktioneller Polyester aus natürlichen Monomeren (Bio-Dur-Systeme) entwickelt. Für die neue Rohstoffklasse hydroxyfunktioneller Polyester wurde die Ökobilanz kontinuierlich kritisch mit Blick auf den eingesetzten Startalkohol (1,3-Propandiol versus 1,2-Propandiol) oder die Notwendigkeiten einzelner Prozessschritte bewertet und entsprechend angepasst. Das BioDur System wurde in einer kationischen Polymerisation, je nach Anwendungsfall photochemisch oder in Kombination mit einem thermischen Impuls gehärtet. Dafür wurde eine Initiatorauswahl evaluiert. Es erfolgte eine breite Charakterisierung unterschiedlicher BioDur Polymere. Darauf basierend konnten Korrelationen hinsichtlich der chemischen und mechanischen Eigenschaften gezogen und Spezifikationsgrenzen, sowie eine Musterrezeptur (30 wt% oligomere Milchsäure einer mittleren Molmasse von 1000 Da in epoxidiertem Pflanzenöl) formuliert werden. Das BioDur System kann weit über die im Projekt bearbeiteten Anwendungsbeispiele hinaus genutzt werden. Damit konnte das Vorhaben einen wesentlichen Beitrag für eine signifikant verstärkte Nutzung nachwachsender Rohstoffe im Bereich der Klebstoffe leisten. Im Anwendungsbereich Holz und Möbel wurden die BioDur-Systeme untersucht. Es zeigte sich, dass die zur Verfügung gestellten Rohstoffe aufgrund ihrer Eigenschaften, wie Kombinationsmöglichkeit mit gängigen Rohstoffen oder ihrer thermischen Stabilität, sowie der erzielten Produktperformance nur bedingt einsetzbar sind. Für den Anwendungsfall der künstlichen Fingernägel konnte erfolgreich ein prototypischer Klebstoff erarbeitet werden. | Dr. Andreas Hartwig Tel.: +49 421 2246-470 andreas.hartwig@ifam.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) Wiener Str. 12 28359 Bremen | X | FPNR |
| 01.07.2016 | 31.12.2018 | 22020515 | Verbundvorhaben: Biobasierte Molding Compounds für Elektronikanwendungen; Teilvorhaben 2: Polyestersynthese - Akronym: B2MC | Ziel ist die Entwicklung von BMC- und SMC-Formmassen und -Werkstoffen auf der Basis nativ-basierter Rohstoffe (Harz, Fasern, Flammschutzmittel und Hilfsstoffe). Sie werden den marktüblichen, petrochemisch-synthetischen BMC- und SMC-Produkten ebenbürtig sein. An der FH Münster werden ungesättigte Polyester aus Dicarbonsäuren und Diolen synthetisiert, beide aus landwirtschaftlichen Vorprodukten (Stärke, Glucose, …) fermentativ / biotechnologisch hergestellt. In einem vorangehenden grundlagenorientierten Projekt (FKZ 22011910) wurde die Machbarkeit nachgewiesen: Polyester aus Fumarsäure und Butandiol-1,3 sind besonders geeignet. Hier setzt das neue Projekt mit Produktentwicklungen und konkreten Werkstoffanforderungen (Benchmarks) an. Zur Optimierung werden weitere nativ-basierte Rohstoffe im ungesättigten Polyester erprobt, z.B. Itaconsäure, Furan-2,5-dicarbonsäure, Isosorbid sowie 1,2-Propandiol oder 1,4-Butandiol (beide inzwischen biotechnologisch zugängig). Die Entwicklung ist ein iterativer Prozess in enger Abstimmung mit PYCO und allen Industriepartnern. Arbeitspakete der FH Münster: AP1 Bei der Ermittlung des Ausgangszustands, der Erstellung des Lastenheftes und der werkstofflichen Beschreibung des Demonstrators werden die chemisch-verbundwerkstofflichen Kenntnisse eingebracht. AP3 Die Arbeiten umfassen die Synthese und Optimierung der neuen nativ-basierten ungesättigten Polyester sowie ihre chemisch-analytische Charakterisierung. Hinzu kommt die Weiterentwicklung der Harze bzgl. der Verarbeitungs- und Materialeigenschaften. Wichtige Aspekte: Löslichkeit im Reaktivverdünner, Eindickung, Härtung, Glastemperatur bzw. Wärmeformbeständigkeit, Bewitterung und weitere Werkstoffkenndaten. AP5 Unterstützung bei der Zusammenführung der Ergebnisse aus AP2 und AP3 mit chemischer Expertise und ggf. modifizierten ungesättigten Polyestern. AP6 Scale-up gemeinsam mit PYCO unter Nutzung des dortigen 20l-Reaktors. Die 20kg-Harzansätze dienen der Herstellung der Demonstratoren. | Optimierung des nativ-basierten ungesättigten Polyesters Der nativ-basierte Polyester auf Basis von Fumarsäure + Butan-1,3-diol zeigt das beste Verhalten bei einer Säurezahl von 20 bis 25 mg KOH / g und einem Massenanteil von Isobornylacrylat 60 Ma.-%. Dieser benötigt zum Lösen in Isobornylacrylat bei Raumtemperatur etwa zwei Monate. Daher wurden zu Beginn des Projektes Wege gesucht, um den Lösevorgang zu beschleunigen. Da die Autoinitiierung (thermische Radikalbildung) bei Isobornylacrylat erst bei hohen Temperaturen einsetzt, ist Zugabe eines Teils des Reaktivverdünners zur Polyesterschmelze bei ca. 125 °C möglich. Dadurch sinkt die Viskosität stark ab welches ein späteres Aufstocken des Harzes ermöglicht. Hierdurch konnte der Zeitbedarf zur Lösung von etwa 2 Monaten auf ca. 1,5 h gesenkt werden. Überraschenderweise lag die Viskosität dieser Harze deutlich unter jener, die durch Lösen im kalten Reaktivverdünner hergestellt wurden. Damit wurde eine zentrale Forderung der harzverarbeitenden Projektpartner erfüllt. Entwicklung nativ-basierter Schwundkompensatoren Da vollständig nativ-basierte Schwundkompensatoren unseres Wissens unbekannt sind, bestand die Aufgabe bestand darin, eben solche zu entwickeln. Synthesen auf Basis von Polykondensaten, erwiesen sich als ungeeignet. Einige kommerzielle Schwundkompensatoren sind radikalische Polymere, bspw. Polystyrol, Polymethylmethacrylat oder Polyvinylacetat. In Anlehnung an dieses Konzept wurde Polyisobornylacrylat, welches kommerziell nicht erhältlich ist, an der FH Münster synthetisiert (Glastemperatur 94 °C). Zudem wurde Isobornylacrylat mit nativ-basiertem Ethylacrylat copolymerisiert. Es wurden Copolymerisate mit 25 und 50 Mol-% Ethylacrylat hergestellt (Glastemperaturen 70 °C bzw. 48 °C). Alle drei Produkte erwiesen sich, bei der Prüfung durch den Partner tetra-DUR, als einwandfreie Schwundkompensatoren, | Prof. Dr. Reinhard Lorenz Tel.: +49 2551 962-320 rlorenz@fh-muenster.de FH Münster - Fachbereich Chemieingenieurwesen - Labor für Kunststofftechnologie und Makromolekulare Chemie Stegerwaldstr. 39 48565 Steinfurt | X | FPNR |
| 01.07.2019 | 31.03.2023 | 22020518 | Verbundvorhaben: Adaptives Risikomanagement in trockenheitsgefährdeten Eichen- und Kiefernwäldern mit Hilfe integrativer Bewertung und angepasster Schadschwellen; Teilvorhaben 5: Bewertung und Prognose des Risikos durch phyllophage Eichenschadinsekten und Differenzierung des Schadpotenzials des EPS - Akronym: ARTEMIS | Im Rahmen des Themenbereichs Phyllophage Schadschmetterlinge erfolgte eine retrospektive Datenanalyse und eine Langzeitfolgenabschätzung. Diese fußen auf Recherchen von zeit- und raumbezogenen Daten zu Massenvermehrungen von den phyllophagen Schadschmetterlingen Frostspanner (Operophtera brumata und Erannis defoliaria) und Schwammspinner (Lymantria dispar) in Eichenwäldern Südwestdeutschlands und deren Aufbereitung. Berücksichtigt werden: • Zusammenhänge zwischen dem Auftreten von Massenvermehrungen und Standortsdaten und Waldstrukturen; und • zeitliche und räumliche Gradationsmuster mit Einbeziehung möglichst hoch aufgelöster Klimadaten hinsichtlich der Zeitpunkte mit empfindlichen Entwicklungsstadien (Koinzidenz Blattaustrieb, Frostereignisse). Dies dient der Ableitung prospektiver Szenarien unter Berücksichtigung von Klimaprognosen. Des Weiteren der Evaluierung des artspezifischen Monitorings, der Bewertung aktueller Monitoring-Verfahren und Schadschwellen zu aktuell auftretenden phyllophagen Schadschmetterlingen auf Standorten mit unterschiedlicher klimatischer Prägung und Waldstruktur. Im Rahmen des Themenbereichs EPS-Genetik werden genetische Analysen an Eichenprozessionsspinner-Proben aus dem gesamten Projektraum auf Grundlage der bundesweiten Verbreitungsdaten und in Kooperation mit allen Projektpartnern durchgeführt. Die Proben werden genetisch charakterisiert und Populationen und Subpopulationen abgegrenzt. Die Daten werden räumlich dargestellt, geostatistisch ausgewertet und mit Hilfe von GIS visualisiert. Anhand der populationsgenetischen Daten und der Darstellung der räumlichen Verteilung der genetischen Variation wird die Populationsdynamik der Subpopulationen eingeschätzt. Die genetischen Daten werden die Risikoeinschätzung unterstützen. | Themenbereich Phyllophage Schadschmetterlinge: Eine Datenbank mit Informationen über phyllophage Schmetterlinge, Monitoring, Waldschutzmeldungen, klimatische Variablen usw. wurde erstellt. Diese Daten wurden für die statistische Modellierung dieser Arten verwendet. Werkzeuge zur Visualisierung der Datenbank wurden entwickelt. Die Analyse der Fraßkartierungsdaten zeigte die Plausibilität der Verwendung von Satellitenbildern zur Erkennung von Blattverlusten. Ein Werkzeug zur automatischen Erkennung von Blattverlusten in Eichen- und Laubwäldern unter Verwendung von Sentinel-2-Satellitenbildern wurde entwickelt. Die Bewertung der Überwachung dieser Arten wurde auf räumlicher und zeitlicher Ebene durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass das derzeitige Monitoring informativ ist, was den Zustand der bewerteten Arten angeht. Zu den verbesserungswürdigen Punkten gehören die Einbeziehung bzw. der Ausschluss bestimmter Überwachungspunkte und die Bewertung des Zustands noch vor Überschreiten der kritischen Schwelle in Hunderten von Situationen. Insgesamt wurden 288 EPS-Larven in 5 Bundesländern gesammelt. Genetische Daten wurden durch die Sequenzierung des mitochondrialen COI-Gens erzeugt. Die Sequenzdaten aller EPS-Populationen wurden in R Studio und Mega X analysiert, um die genetische Differenzierung zwischen den deutschen Populationen zu ermitteln. Der erste Maximum-Likelihood-Phylogenie-Baum zeigte keine signifikanten Unterschiede zwischen Populationen, außer für Aising (in Bayern) und Aidlingen (in BW). Um die Frage der potentiellen Einwanderung zu überprüfen, wurden EPS-Larven aus Frankreich, Österreich und den Niederlanden untersucht und an der gleichen Gensequenz analysiert. Die genetischen Daten wurden sowohl mit klimatischen als auch mit topographischen Daten korreliert, um mögliche Zusammenhänge festzustellen. Alle Grafiken und Diagramme sind im Ergebnisbericht detailliert dargestellt. | Dr. Horst Delb Tel.: +49 761 4018-222 horst.delb@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | FPNR |
| 01.07.2001 | 31.08.2003 | 22020600 | Verbundvorhaben: Kontrollierter Anbau und Charakterisierung von Urtica dioica: Gehaltssteigerung bzw. Isolierung des medizinisch relevanten Oxylipins 13-HOTE - Teilvorhaben 2: Analytik und Pflanzenphysiologie sowie pharmazeutische Forschung | Die Brennnessel ist eine klassische Drogenpflanze. Neue klinische Studien belegen die Wirksamkeit von Brennesselextrakten gegen rheumatische Erkrankungen. Als möglicher Wirkstoff kommt das in Brennnesselblättern nachgewiesene Oxylipin 13-HOTE in Frage. Für diesen sekundären Pflanzeninhaltsstoff konnte in vitro eine entzündungshemmende Wirkung gezeigt werden. Da die Blattdroge z.Zt. aus Wildsammlungen stammt, ist das Material starken qualitativen Schwankungen unterworfen, die einen Einsatz als Phytopharmakon erschweren. Das Ziel dieses Verbundvorhabens ist daher die agrarwirtschaftliche Etablierung der Brennnessel als alternative Kulturpflanze. Im Teilvorhaben 2 soll an ausgewählten Brennnessel-Genotypen der Gehalt an 13-HOTE analysiert werden. Daran schließt sich eine Untersuchung der Akkumulation von 13-HOTE in Pflanzenorganen und die Steigerung der Biosynthese von 13-HOTE durch pflanzliche Induktoren an. Weiterhin sollen neue Oxylipine synthetisiert werden. Es erfolgt die Untersuchung von verschiedenen Brennnesselsorten im Hinblick auf ihre biologische Wirksamkeit. Ein weiteres Ziel ist die Testung von verschiedenen Derivaten von HOTE sowie weiteren sekundären Brennnesselinhaltsstoffen. | Für die Testung der biologischen Aktivität wurden Extrakte hergestellt. Die Ausbaute an Trockenextrakt variiert stark. In diesen Extrakten wurde die Konzentration an freier Linolen- und Linolsäure bestimmt, da sie die Vorstufen von Oxylipinen darstellen. Bioasseys zur Bestimmung der antiinflammatorischen Wirkung und der Expression des Gens (CD36) wurden durchgeführt. Der Aufbau des NF-?B-Reportergenassays ist abgeschlossen. Die Proben (Brennnesselblatt-Chargen) wurden in diesem Testsystem vergleichend untersucht. 13-HOTE zeigte eine deutliche inhibitorische Wirkung auf die NF-?B-Aktivierung im Reportergenassay. Mit einer neu etablierten Analytik zur Bestimmung des Gehaltes an HOTEs erfolgte die Untersuchung angebauten Genotypen. Zusätzlich wurde die Proteinmenge des Enzyms Lipoxygenase (LOX) als ein möglicher Marker für den 13-HOTE-Gehalt bestimmt. Folgende Ergebnisse wurden erzielt: Der Gehalt an HOTEs variiert sehr stark zwischen den einzelnen Genotypen und zwischen den beiden Standorten für einen Genotyp. Der HOTE-Gehalt ist in den oberen Etagen besonders hoch. Der Gehalt an Lipoxygenase ist kein geeigneter Marker für den Gehalt an HOTEs. Die Untersuchungsergebnisse an den Brennnesselgenotypen sind im Punkt 2 des Vermerks über die Prüfung des Verwendungsnachweises des Teilvorhabens 22019900 integriert. | Dr. Sonja Klingelhöfer Tel.: +49 40 55905-817 sonja.klingelhoefer@strathmann.de Strathmann Biotec GmbH & Co. KG Habichthorst 30 22459 Hamburg | FPNR | |
| 16.02.2010 | 15.02.2013 | 22020608 | Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Züchtung einer Qualitätssorte von Kamille mit hoher Ertragsfähigkeit bei maschineller Ernte (Phase I) | Innerhalb des Verbundvorhabens Verbesserung der internationalen Wettbewerbsposition des deutschen Arznei- und Gewürzpflanzenanbaus hat die Züchtung von Kamille das Ziel, durch die Entwicklung einer Qualitätssorte/-sorten einen entscheidenden Baustein zur Verbesserung der Rentabilität und Produktqualität des Kamilleanbaus in Deutschland zu liefern. Ziel der Züchtung ist die Ertragssteigerung auf 600 kg verkaufsfähige und arzneibuchkonforme Blütendroge pro Hektar bei deutlich verbesserter Eignung für die maschinelle Ernte. In Phase I werden Grundlagen für die Sortenzüchtung erarbeitet und geeignetes Ausgangsmaterial für die Sortenzüchtung selektiert. Die Bearbeitung erfolgt in drei Phasen mit jeweils drei Vegetationsjahren nach der Methode der Kombinationszüchtung. In Phase I wird ein breites genetisches Ausgangsmaterial über drei Vegetationsperioden stufenweise entsprechend den Züchtungszielen nach ertraglichen, erntetechnologischen und inhaltsstofflichen Gesichtspunkten selektiert. Die Entwicklung von reproduzierbaren Methoden der Merkmalserfassung ist Voraussetzung für die Erfassung genetisch und umweltbedingter Variationskoeffizienten bei verschiedenen Standortbedingungen, unterschiedlichen Saatzeiten und unterschiedlicher Nährstoffverfügbarkeit. Versuche zu in-vitro-Etablierung, -Konservierung und -Vermehrung unterschiedlichster, selektierter Genotypen sichern die Erhaltung der ausgewählten Individuen für die folgende Züchtungsphase. | Dr. rer. nat. Andreas Plescher Tel.: +49 3466 3256-0 info@pharmaplant.de PHARMAPLANT Arznei- und Gewürzpflanzen Forschungs- und Saatzucht GmbH Am Westbahnhof 4 06556 Artern | X | FPNR | |
| 01.01.2010 | 31.10.2010 | 22020609 | Hydrothermale Carbonisierung (HTC) – Produktanalyse, technische Evaluierung, landwirtschaftliche Einsatzfelder | Ziel des Verbundvorhabens ist die nach aktuellem Stand des Wissens und der Technik bestmögliche Klärung von Fragen grundsätzlicher Bedeutung im Zusammenhang mit dem HTC-Verfahren vor allem im Hinblick auf den Einsatz der Produkte in der Landwirtschaft. Anhand des Versuchsbetriebs der vorhandenen Pilotanlage in Bad Königshofen sollen übertragbare Ergebnisse hinsichtlich Anlagentechnik und Verwendbarkeit der HTC-Produkte erarbeitet sowie das Einsatzpotenzial in der Landwirtschaft analysiert und bewertet werden.Die Verwendbarkeit und das Einsatzpotenzial der HTC-Produkte sollen anhand einer umfassenden chemischen Analyse der an der Versuchsanlage gewonnenen HTC-Produkte in der wässrigen und festen Phase durch das Forschungszentrum Karlsruhe analysiert werden. Besonderes Augenmerk gilt den Eigenschaften der erzeugten Pflanzenkohle und der möglichen Belastung des Restwassers mit Störstoffen. Die Pilotanlage wird im Rahmen des Versuchsbetriebs weiter optimiert.. Das Projekt wird in drei Arbeitspakete mit folgenden Arbeitsschwerpunkten unterteilt:: AP1: Chemische und physikalische Analyse der Produkte (Produktverteilung, Oberflächenstruktur und –zusammensetzung, Partikelgröße u.a.); AP2: Technische Evaluierung und Weiterentwicklung der HTC-Anlage Bad Königshofen; AP3: : Potenzialanalyse zum HTC-Einsatz in der Landwirtschaft | Dr. habil. Andrea Kruse Tel.: +49 721 608 2-3388 andrea.kruse@kit.edu Sondervermögen Großforschung beim Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Institut für Technische Chemie - Bereich Chemisch-Physikalische Verfahren (ITC-CPV) Hermann-von-Helmholtz-Platz 1 76344 Eggenstein-Leopoldshafen | X | FPNR | |
| 01.01.2014 | 30.04.2014 | 22020611 | ERA-WoodWisdom: Isolierende Schäume und Bioenergie - Wertsteigernde Nutzung von Rinde (Biofoambark); Teilvorhaben 2: Vergasung in einem mehrstufigen BioSyn-Reaktor | Ziel dieses Teilprojekts ist es, die Machbarkeit der Vergasung der in den vorherigen Arbeitspaketen entwickelten Tanninschäume in dem mehrstufigen BioSyn-Reaktor zu untersuchen. Dazu sollen durch Laborversuche das wirtschaftliche und energetische Potential sowie die Herausforderungen der Produktion von teerfreiem H2- und CO-reichen Synthesegas aus Tanninschäumen bestimmt werden. AP 1 beinhaltet eine Literaturrecherche über bisherige Arbeiten zur Vergasung von Tanninschäumen, Tannin oder Rinde. Dabei soll herausgefunden werden, welche speziellen Ausgasungscharakteristiken diese Stoffe aufweisen und welche Herausforderungen sich gegenüber der Vergasung von Holz ergeben. Mit Hilfe dieser Informationen können dann die Testkonditionen und Betriebsparameter für Arbeitspaket 2 und 3 bestimmt werden. Daraufhin werden in AP 2 und 3 experimentelle Untersuchungen zur Pyrolyse und Vergasung von Tannin in einem dafür geeigneten Teststand durchgeführt. Ziel dieser Untersuchungen ist es, den Einfluss der einstellbaren Betriebsparameter, wie Prozesstemperatur, Feuchte des Brennstoffes und stöchiometrisches Luftverhältnis, auf die Mengen und Zusammensetzung des produzierten Synthesegases zu ermitteln. In AP 4 werden die Unterschiede zwischen Pyrolyse/Vergasung von Tannin-Schäumen und Holz herausgearbeitet. Zuletzt werden in AP 5, basierend auf den Ergebnissen der vorangegangenen Arbeitspakete die optimalen Betriebsparameter zur Vergasung von Tannin-Schäumen im BioSyn-Reaktor ermittelt. | Pyrolyse und Vergasung von Tanninschäumen Die experimentellen Untersuchungen ergaben, dass sich Tanninschäume bei der Pyrolyse ähnlich wie Holzhackschnitzel verhalten und ähnlichen flüssige, feste und gasförmige Produkte produzieren. Daher wird postuliert, dass sich Tanninschäume auch bei der Vergasung ähnlich wie Holz verhalten. Lediglich die Schwefelkomponenten, die in Tanninschäumen enthalten sind, stellen einen Unterschied zu Holz und ein Problem für die Nutzung der Tanninschäume in Pyrolyse und Vergasungsanlagen dar. Sie führen nämlich zu verstärkter Korrosion, vergiften evtl. eingesetzt Kats und müssen aufwendig aus den Abgasen entfernt werden. Der Schwefel in den Tanninschäume stammt von den Sulfonsäuren, die bei der Herstellung der Schäume eingesetzt werden. Fraunhofer ISE empfiehlt, diese Säuren durch schwefelfreie Stoffe zu ersetzten. Bei der Pyrolyse von Tanninschaumpulver wurde beobachtet, dass das Pulver im Reaktor zu einem festen Block zusammensintert. Bei der praktischen Umsetzung könnte dies gravierende Probleme beim Betrieb des Vergasungsreaktors und bei der Handhabung der Produkte verursachen. Daher empfiehlt das Fraunhofer ISE bei der Vergasung von Tanninschaumpulver auf Wirbelschicht-Vergaser zurückzugreifen. | Dr. Thomas Aicher Tel.: +49 049 761 4588-5194 thomas.aicher@ise.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) Heidenhofstr. 2 79110 Freiburg im Breisgau | X | FPNR |
| 01.11.2013 | 31.08.2015 | 22020612 | Weiterentwicklung und Betreuung eines - Online-Rechners zur Ermittlung der kommunalen Wertschöpfung durch Erneuerbare Energien - mit einem besonderen Schwerpunkt auf der Bioenergie | Ziel des Online-Wertschöpfungsrechners(OWR) ist es, die Ergebnisse der Wertschöpfungsstudie des IÖW so anzubieten, dass möglichst viele Menschen vor Ort die zu erwartende Wertschöpfung durch den Ausbau der Erneuerbaren Energien in ihrer Gemeinde berechnen können. Dabei ist die Aktualität der hinterlegten Rechenwege von entscheidender Bedeutung, da die Wertschöpfungseffekte eng mit den gesetzlichen Vorgaben insbesondere des EEG verknüpft sind. Die Aktualisierung der Daten des Online-Rechners ist daher ebenso Ziel des Gesamtvorhabens, wie neue Wertschöpfungsketten aus dem Bioenergiebereich sowie eine vereinfachte Nutzung, ein Qualitätsmanagement und eine Auswertung der Ergebnisse der Bioenergie-Regionen. Mit dem OWR können erstmals zahlenbasierte Aussagen zu ökonomischen und ökologischen Vorteilen mit konkretem Orts- und Anlagenbezug gemacht werden. Damit kann der OWR eine wichtige Bereicherung der lokalen bzw. regionalen Diskussion um die Entwicklung der Bioenergie und anderer Erneuerbarer Energien schaffen. 1. Aktualisierung der relevanten Berechnungsformeln, Indikatorenerforderlicher Eingabeparameter je Erneuerbare-Energien-Technologie. 2.Erstellung eines vereinfachten Rechners. 3. Erstellung einer Speicherfunktion zur Dateneingabe. 4. Aktualisierung und Überarbeitung des Handbuchs.5. Redaktionell überarbeiteter Einstieg.6. Öffentlichkeitsarbeit. 7. Projektmanagement. 8. Erstellung neuer Wertschöpfungsketten | Benjamin Dannemann Tel.: +49 30 200535-47 b.dannemann@unendlich-viel-energie.de Agentur für Erneuerbare Energien e.V. EUREF-Campus 16 10829 Berlin | X | FPNR | |
| 01.03.2020 | 28.02.2023 | 22020617 | Identifizierung von exprimierten Genen in Erlen-Genotypen bei Befall durch Phytophthora×alni als Grundlage für die Entwicklung genetischer Marker für Phytophthora-Toleranz - Akronym: ErleTranskript | Der Oomycet Phytophthora×alni stellt ein prominentes Pathogen in den Erlen-Beständen Deutschlands dar. Der klimatische Wandel kann zu einer weiteren räumlichen Verbreitung und Bedrohung der Bestände der Schwarz-Erle (Alnus glutinosa) in Deutschland und Europa beitragen. Ökologische und ökonomische Schlüsselfunktionen der Erle können durch das Pathogen akut gefährdet werden. Gleichzeitig steigt die Bedeutung der Schwarz-Erle aufgrund ihrer Fähigkeit Standorte zu besiedeln, die u. a. durch das Eschentriebsterben frei geworden sind. Das Projekt baut auf die bereits erreichten Ergebnisse zur Selektion von Schwarz-Erlen mit einer herabgesetzten Anfälligkeit gegenüber dem Pathogen auf, setzt jedoch den Schwerpunkt auf die genetischen Unterschiede zwischen toleranten und anfälligen Pflanzen. Intra- und interspezifische Unterschiede in der Genexpression einzelner Genotypen in Folge einer experimentellen Infektion mit P.×alni in Erlen-Arten stellen dabei die Ausgangsbasis dar. Als Untersuchungsobjekte dienen dabei vorliegende hoch und gering anfällige Klone von A. glutinosa, aber auch hoch anfällige Klone von Alnus incana zum Vergleich. Die genetischen Unterschiede werden im Rahmen von differentiellen Transkriptom- Analysen identifiziert. Kandidaten für hoch- und runterregulierte Gene werden in Einzelexperimenten mittels Real-time PCR qualitativ und quantitativ evaluiert. Die Analysen erlauben zusätzlich erste Einblicke in die Virulenzfaktoren des Pathogens und die Abwehrantwort der Erle gegenüber P.×alni und tragen damit substantiell zum Verständnis des Erlensterbens bei. Zusätzlich werden Arbeiten durchgeführt, die helfen sollen die Transkriptionsdaten mit potentiellen Markern auf der DNA-Ebene zu verknüpfen. Dafür werden in natürlichen Befallsgebieten in Brandenburg anfällige und tolerante Bäume bonitiert, um mindestens sechs In-situ-Kreuzungen von anfälligen und toleranten Bäumen durchgeführt. | Dr. Ben Bubner Tel.: +49 33433 157-170 ben.bubner@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik Eberswalder Chaussee 3 a 15377 Waldsieversdorf | FPNR | ||
| 01.07.2019 | 31.05.2023 | 22020618 | Verbundvorhaben: Adaptives Risikomanagement in trockenheitsgefährdeten Eichen- und Kiefernwäldern mit Hilfe integrativer Bewertung und angepasster Schadschwellen; Teilvorhaben 4: Waldschutzrisikomanagement mit variablen Schadschwellen für ausgewählte Bestandsschädlinge der Eiche in Süddeutschland - Akronym: ARTEMIS | Das Verbundvorhaben wird getragen durch die Zusammenarbeit der in der Bezugsregion tätigen forstlichen Forschungsanstalten als Mittler zwischen praxisnaher Vorlaufforschung und Waldbesitzern. Zur Definition der vielfältigen auch von Waldschutzentscheidungen abhängigen Leistungsansprüche an den Wald, einschließlich der Nutzungsansprüche, werden Stakeholder eingebunden. So sollen neuartige regional differenzierte und anpassungsfähige Entscheidungshilfen für das Waldschutzrisikomanagement erarbeitet werden. Die Inhalte sind repräsentativ für gegenüber Trockenheit und biotischen Schäden exponierte Eichen- und Kiefernwälder von Südwest- bis Nordostdeutschland. Für Insekten mit Massenwechselpotenzial sollen Monitoring und Schadprognosen als Grundlage von Entscheidungen über den flächigen Einsatz von Pflanzenschutzmitteln (PSM) bewertet werden. Ziel ist die Definition flexibler Schadschwellen, die die Vielfalt der Waldfunktionen reflektieren und, auf detaillierte Konsequenzanalysen aufbauend, zukünftig an sich ändernde gesellschaftliche Anforderungen angepaßt werden können. Das Teilvorhaben der LWF beinhaltet Artenspektrum, Populationsdynamik und Gradationsgebiet der Eichenschadgesellschaft und stützt sich auf die Zusammenführung vorhandenen Datenmaterials aus Monitoring und Schadensanalysen sowie gezielte Aufnahmen im Rahmen einer aktuellen großflächigen Schwammspinner-Massenvermehrung und der in diesem Zusammenhang erfolgenden PSM-Einsätze. Aus waldfunktionsabhängigen Schadprognosen wird das regionalspezifische Schadpotenzial in ökologischen, sozialen und ökonomischen Dimensionen hergeleitet, das als Kriterium für den PSM-Einsatz an Stelle der bisher pauschal gültigen Schadschwelle "Bestandesverlust" treten soll. Es entsteht ein Katalog für ein regional spezifisches Waldschutzmanagement für die betrachteten Schadinsekten von Kiefer und Eiche, einschließlich "best practice" Referenzen als Grundlage für eine bundesweite Anpassung dieser Verfahren. | Im Rahmen des Teilprojektes wurden folgende Ergebnisse erzielt: • Kahlfraß durch phyllophage Schmetterlingsraupen kann akute oder langjährige chronische Schadverläufe nach sich ziehen, die von Vitalitätseinbußen mit anschließender Erholung der Bäume bis zur Auflösung ganzer Eichenbestände reichen. • Die stufigen Überwachungs- und Prognoseverfahren für die Eichenfraßgesellschaft erfüllen die Zielsetzung als Entscheidungsgrundlage für den situationsgerechten Einsatz von Pflanzenschutzmitteln. Im Zuge von Kimawandel, veränderten Ansprüchen an den Wald und pflanzenschutzrechtlichen Einschränkungen sind aber Anpassungen erforderlich. Als zusätzliche Komponenten wurden ein Verfahren zur erweiterten Schadensprognose und ein routinemäßiges Vitalitätsmonitoring für Eichenbestände entwickelt und in die Praxis eingeführt. • Die Prüfung der im Untersuchungsgebiet 2018-2020 erfolgten Pflanzenschutzmaßnahmen ergab eine hohe Effizienz beim Schwammspinner, für den Eichenprozessionsspinner war aufgrund der zweifachen Schadwirkung des Insekts durch Fraß und Gesundheitsgefährdung das zugelassene Verfahren nur eingeschränkt wirksam. • Die Eichenschäden nach Kahlfraß durch Schwammspinner (2018-2020) und/oder Trockenstreß (2015-2022) wurden aufgenommen und ein Bewertungsverfahren für die Schädigung von Einzelbäumen und Waldbestand entwickelt. • Die Verursacher der Folgeschäden nach Fraß/Trockenheit wurden hinsichtlich ihrer Bedeutung für die weitere Entwicklung untersucht. Eine wesentliche Rolle spielen rindenbrütende Käferarten (Prachtkäfer und Eichensplintkäfer) sowie Standort und Wasserversorgung. • Die Möglichkeit einer großflächigen Einschätzung von Schadentwicklungen mittels Luftbildanalyse ist gegeben, bedarf aber weiterer Entwicklung und einer Automatisierung der Auswertung • Für die angestrebte Flexibilisierung von Schadschwellen wurden die wesentlichen Eingangsparameter zusammengestellt, die als Basis für eine Entscheidung über erforderliche Maßnahmen dienen. | Dr. Dr. habil. Gabriela Lobinger Tel.: +49 8161 71-4902 gabriela.lobinger@lwf.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1 85354 Freising | FPNR | |
| 01.01.2002 | 31.05.2004 | 22020700 | Analyse und Evaluierung von Anlagen und Verfahren zur thermochemischen Vergasung von Biomasse | Die Vergasung von Biomasse gilt als ein sehr zukunftsträchtiges Verfahren für die umweltverträgliche Nutzung biogener Ressourcen. Allerdings ist diese Technik noch nicht marktreif verfügbar. Dies liegt weniger an den einzelnen Systemelementen als vielmehr an der Systemintegration und damit der optimalen Abstimmung zwischen Vergaser, Gasreinigung und Gasnutzung. Deshalb ist es das Ziel dieses Verbundvorhabens alle verfügbaren Anlagen und Verfahren der Gaserzeugung (Fest- und Bewegtbettverfahren), der Gasreinigung (Nass- u. Trockenreinigung) und der Gasnutzung (Gasmotor, Gasturbine) sowohl als Einzelkomponente aber insbesondere als Teil des Gesamtprozesses zu untersuchen und zu evaluieren. Dabei werden insbesondere die Problemverursachungsmechanismen identifiziert und innovative Lösungsansätze erarbeitet. Ausgehend davon wird ein optimierter Gesamtprozess vorgeschlagen, der in einer Machbarkeitsstudie an einem exemplarischen Standort auch unter wirtschaftlichem Aspekt bewertet wird. Die Erfolgsaussichten dieses Projektes werden als hoch eingestuft. | Dipl.-Ing. Peter Weigand Tel.: +49 711 6862-323 peter.weigand@dlr.de Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. - Institut für Verbrennungstechnik Pfaffenwaldring 38-40 70569 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.10.2004 | 31.07.2005 | 22020703 | Industrieller Einsatz von Färberpflanzen - Wissenschaftliche Begleitung der Rohstoffproduktion | Gegenstand des Vorhabens ist die Fortführung der Bemühungen hinsichtlich der Umsetzung der umfangreichen FuE-Ergebnisse zu Anbau und Verwertung von Färberpflanzen in die industrielle Praxis der Textilveredelung. Ein besonderer Schwerpunkt der Arbeiten wird die Unterstützung und Begleitung der weiteren Praxiseinführung des Färberpflanzenanbaus darstellen. Die Anbauausdehnung sollte schrittweise von 8 ha im Jahre 2004 auf letztlich bis zu 50 ha erfolgen. Noch verbleibende Fragen und Probleme für den praktischen Färberpflanzenanbau, die Ernte und Trocknung sind zu bearbeiten. Ferner sollen Versuche zum Färberknöterichanbau in Brandenburg abgeschlossen werden. Anhand von Feld-, Ernte- und Trocknungsversuchen mit Krapp und Färber-Resede auf Praxisflächen sollen Einflussfaktoren für standort- und umweltgerechte Produktionsverfahren weiter präzisiert und untersetzt werden. Ziel ist es, den Färberpflanzenanbau in Deutschland weiter zu entwickeln und vor allem in der landwirtschaftlichen Praxis flächenmäßig zu erweitern. | Dr. Lothar Adam Tel.: +49 33203 22541 l.adam@arcor.de Landesamt für Ländliche Entwicklung, Landwirtschaft und Flurneuordnung Brandenburg - Abt. 4 Landwirtschaft und Gartenbau - Referat 43 Ackerbau und Grünland Stahnsdorfer Chaussee 1 14532 Stahnsdorf | FPNR | ||
| 01.07.2007 | 31.12.2008 | 22020706 | Verfahrenstechnische Grundlagen für eine Abscheideeinrichtung zur Emissionssenkung an Holzheizungen | Es sollen Lösungsansätze für eine Abgasreinigung an Anlagen der 1.BImSchV in die Praxis überführt werden. Dazu ist eine Entwicklung von baurechtlich einsetzbaren und effizienten, Platz sparenden Abgasreinigungs- einrichtungen zu entwickeln. Die Schaffung von Referenzobjekten ist ein weiteres Ziel des Vorhabens. Derzeitig weist die 1. BImSchV Emissionsbeschränkungen für Kleinfeuerungsanlagen im Leistungsbereich über 15 kW aus. Problematisch sind ältere Anlagen, Kamine und Einzelfeuerstätten. Hierfür sollen Lösungen geschaffen werden. Lösungsweg: 1. Ergänzende Recherche / 2. Entwicklung von Lösungen für die Kleinfeuerungen / 3. Vergleich verschiedener Lösungsansätze zur Entsorgung des im Abscheider anfallenden Staubes / 4. Auswahl von zunächst 2 Referenzobjekten im Erzgebirge nach baulichen Kriterien und Emissionsminderungsaspekten / 5. Bau von insgesamt 5 Prototypen für den Einsatz. Die Fa. Stephan nutzt die Ergebnisse direkt. Bei Erreichen des Vorhabensziels stehen dem Markt 2 unterschiedliche Abscheidertypen für Holzfeuerungen zur Verfügung. | Dipl.-Ing. (FH) Thomas Birnbaum Tel.: +49 351 40817-29 thomas.birnbaum@ilkdresden.de Institut für Luft- und Kältetechnik gemeinnützige Gesellschaft mbH Bertolt-Brecht-Allee 20 01309 Dresden | FPNR | ||
| 01.02.2012 | 31.08.2015 | 22020711 | ERA-WoodWisdom: Isolierende Schäume und Bioenergie - Wertsteigernde Nutzung von Rinde (Biofoambark); Teilvorhaben 3: Technisch-ökonomische Bewertung | Technisch-ökonomische Bewertung der Herstellung von isolierenden Hartschäumen auf Basis von Rindentanninen aus europäischem Nadelholz sowie weiteren bio-basierten Nebenprodukten Zuerst wird der Absatzmarkt analysiert und die konkurrierenden Produkte ermittelt, eine SWOT-Analyse für Tannin-Schäume durchgeführt und mit einer Conjoint-Analyse Kundenpräferenzen und Preisvorstellungen untersucht. Aus diesen Marktanalysen wird ein Referenzprodukt/-szenario mit erzielbarem Marktpreis und Absatzmarktgröße erstellt. Für die bis dahin entwickelten Produktionsprozess-Konzepte werden die Material- und Energieflüsse, Investitions- und Produktionskosten, Auswirkungen auf Umwelt und Gesellschaft und Standort- und Logistikaspekte ermittelt. Durch Discounted Cash Flow Modelle und Ermittlung und Bewertung der Realoptionen bei Kommerzialisierung werden ökonomische Leistungskennzahlen der verschiedenen möglichen Konzepte aufgestellt. Die Produktionskosten werden mit den in der Marktstudie ermittelten Zielpreisen unter Berücksichtigung der ökonomischen Kennzahlen verglichen. Kostenreduzierungspotentiale werden nach Umlegung der Produktionskosten auf die einzelnen Prozessschritte identifiziert. Im Sinne eines kontinuierlichen Verbesserungsprozesses (KVP) wird das Ergebnis der ökonomischen Analysen regelmäßig an die technischen Entwicklungspartner zurückgegeben, um die ökonomischen Optimierungspotentiale zu bewerten. Abschließend werden den Stakeholdern Markteinführungsstrategien unterbreitet. | In dem Teilvorhaben "Technisch ökonomische Bewertung" wurden die folgenden, im Schlussbericht ausführlich beschriebenen Ergebnisse erzielt: 1. Die Identifikation der ökonomischen Herstellungsprozessschritte und die grafische Darstellung der Prozesse 2. Zielpreiserhebung für Tannin aus Fichtenrinde und Produktionskostenermittlung in Abhängigkeit verschiedener Zielpreise 3. technisch ökonomische Bewertung - OPEX/ CAPEX Berechnung 4. Bewertung des Potenzials für "Green Premium" 5. SWOTAnalyse für die Produktion rindentanninbasierter Schäume Die abschließende Situationsanalyse (SWOT-Analyse) basiert auf den bereits vorhergegangenen Ergebnissen und liefert eine Reihe von Stärken und Chancen der tanninbasierten Schäume. Eine hohe Verfügbarkeit des industriellen Reststoffes, vergleichbare Eigenschaften zu erdöl- und biobasierten Schäume sowie das Interesse aus Industrie und Politik an bio-basierten Alternativprodukten kann hier aufgeführt werden. Ebenso ist die allgemein starke Nachfrage des europäischen Marktes an Dämm und Isoliermaterial als Chance zu bewerten. Hohe Produktionskosten und der daraus resultierende Endpreis ist die größte Schwäche. Das hohe Potenzial von Prozessoptimierungen kann sich an dieser Stelle positiv auf den Prozess und Preis sowie die Wettbewerbsfähigkeit auswirken. | Dipl.-Phys. Michael Carus Tel.: +49 2233 48-1440 michael.carus@nova-institut.de nova-Institut für politische und ökologische Innovation GmbH Leyboldstraße 16 50354 Hürth | X | FPNR |
| 01.10.2012 | 31.08.2014 | 22020712 | Verbundvorhaben: Bildgebende Gaslecksuche für Biogasanlagen mit aktiver Gasanregung (BioGasDetektor); Teilvorhaben 2 | Ziel des hier beantragten Projekts ist die Entwicklung eines optischen Messsystems zur Lecker-kennung an Biogasanlagen, das aus mehreren Metern Abstand eingesetzt werden kann und eine höhere Empfindlichkeit und einen günstigeren Preis als vorhandene Systeme aufweist. Der Nutzer dieses neuartigen Lecksuchsystems bekommt durch die Bildgebung eine Ortsinformation zum Gasaustritt und eine quantitative Abschätzung der Gaskonzentration in der Leckumgebung. Im Rahmen des hier beantragten Projekts werden zunächst das Messsystem entwickelt, ein semi-mobiler Demonstrator auf einem Messtisch aufgebaut und die prinzipielle Eignung des Messprin-zips mit Feldtests überprüft. Die Arbeitspakete werden zwischen den Forschungspartnern entsprechend den in den jeweiligen Arbeitsgruppen vorhandenen technischen und wissenschaftlichen Kompetenzen und Ressourcen aufgeteilt. Die Projektleitung liegt bei Fraunhofer IPM, die Gesamtlaufzeit des Hauptprojekts beträgt 18 Monate. AP 1: Definition der Anforderungen (UMSICHT, IPM, Schütz) AP 2: Aufbau eines Labormusters (IPM) Meilenstein M1: Messung von 100 ppm m auf einen Abstand von drei MeternAP 3: Entwicklung des Messsystems (IPM, Schütz) AP 4: Applikationstests mit dem Demonstrator (UMSICHT) Meilenstein M2: Erkennung eines Testlecks von 2 L/min auf einen Abstand von 3 MeternAP 5: Auswertung/Bericht des Hauptprojekts (UMSICHT, IPM, Schütz) | Die am Fraunhofer IPM entwickelte Technologie basiert auf der optischen Emissions- und Rückstreuspektroskopie. Dabei nimmt austretendes Methan das Licht eines starken Laserstrahls auf. Gleichzeitig strahlt das Gas einen Teil des Lichts wieder ab. Die Wissenschaftler analysieren diesen Anteil und ermitteln aus dem Absorptionsspektrum der austretenden Substanz die Gaskonzentration. Da das Gasspektrum eindeutig ist, wird sehr selektiv nur Methan gemessen und keine anderen Gase. In dem Projekt wurde ein Demonstrator entwickelt, der aus Lecks entweichendes Bio- oder Erdgas berührungslos via Laser entdeckt. Schneller und genauer, als das bisher möglich war. Die Technik findet in einem kastenförmigen Demonstrator Platz. Er steht auf einem dreifüßigen Stativ und ist auf den zu untersuchende Anlagenteil gerichtet. Der optische Teil des Messsystems umfasst den Laser, den Detektor, die Kamera und den Entfernungsmesser. Ein angeschlossener Tablet-PC sammelt die Daten und wertet sie aus. Auf dem Bildschirm sind die graphisch aufbereiteten Informationen zum ausströmenden Methan und die exakte Position des Lecks zu sehen. Messungen aus maximal 15 Metern Entfernung sind möglich. Mit dem System können die Forscher besonders genau messen. Eine übliche Flanschgröße der Verbindungsstücke von etwa 15 Zentimetern ist mit drei bis vier Messgängen vermessen. Zusätzlich erkennt die Technologie zu hohe Gaskonzentrationen in Räumen und wann diese für den Menschen gefährlich sind. Die Forscher berechnen die Konzentration mit Hilfe der Daten des eingebauten Entfernungsmessers. Der Betreiber weiß damit auch, wieviel Gas bereits ausgetreten ist. Der Vorteil des Systems gegenüber herkömmlichen liegt in der besseren Handhabung und der höheren Präzision. | Dipl.-Ing. Volker Heimburger Tel.: +49 7821 3280 100 v.heimburger@schuetz-messtechnik.de Schütz GmbH Meßtechnik Einsteinallee 5 77933 Lahr | X | FPNR |
| 01.06.2017 | 31.10.2019 | 22020716 | Bioabbaubare biobasierte Kunststoffe – Handlungsempfehlungen - Akronym: BBKH | Ziel des Vorhabens ist die Ermittlung des Handlungsbedarfs zum zweckmäßigen Einsatz von Produkten aus bioabbaubaren biobasierten Kunststoffen. | Dr. Henning Storz Tel.: +49 531 596-4127 henning.storz@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.10.2018 | 31.03.2020 | 22020717 | Wildnis in Deutschland - gesellschaftliche Erwartungen und Akzeptanz eines kontrovers diskutierten Konzepts - Akronym: WIND | Ziel des Vorhabens ist eine umfassende Analyse der gesellschaftlichen Sicht auf das Thema Wildnis in Deutschland. Dabei soll sowohl eine Klärung des Verständnisses als auch der Akzeptanz des Konzepts von Wildnis in Deutschland erfolgen. Das Vorhaben stellt die Ergebnisse in den allgemeinen nationalen und internationalen Diskurs über Wildnis, Naturbewusstseinsforschung und über die Rolle von Wäldern. Dabei soll auch bewertet werden, inwiefern das Konzept Wildnis in Einklang ist mit den Beschlüssen der Staatengemeinschaft zum Klimaschutz (z. B. COP 21 in Paris), den anderen gesellschaftspolitischen Zielen der Europäischen Union (z. B. Europäisches Parlament und Europäischer Rat, 2009) und Deutschlands sowie mit den sonstigen gesellschaftlichen Ansprüchen an den Wald und grundsätzlich mit dem Konzept der Nachhaltigkeit. | Das Forschungsprojekt "Wildnis in Deutschland – gesellschaftliche Erwartungen und Akzeptanz eines kontrovers diskutierten Konzepts (WIND)" analysiert die gesellschaftliche Sicht auf das Thema Wildnis in Deutschland. Hintergrund ist die Umsetzung der Nationalen Strategie zur biologischen Vielfalt (NBS); die NBS legte 2007 das Ziel fest, dass sich auf zwei Prozent der deutschen Landesfläche Natur nach ihren eigenen Gesetzmäßigkeiten entwickeln soll. Dieses Ziel soll vor allem dadurch erreicht werden, dass 5 % der Waldflächen in Deutschland zu Wildnisgebieten entwickelt werden. Auf Basis der Auswertung des aktuellen Diskurses wurden Interviews mit Experten geführt. Darauf aufbauend wurde eine Befragung mit kommunalen Vertretern und eine repräsentative Befragung in der Bevölkerung durchgeführt. Die Ergebnisse der repräsentativen Befragung zeigen, dass die Menschen in Deutschland mehrheitlich positiv auf Wildnis schauen. Bezieht man sozio-demografische Merkmale in die Betrachtung mit ein, ergibt sich ein überraschend homogenes Bild von dem, wie Wildnis von den Menschen in Deutschland verstanden wird und wie sie sie bewerten. Man könnte davon sprechen, dass es ein weitgehend universelles Bild von Wildnis in Deutschland gibt. Die in der Bevölkerung positive und relativ wenig kontroverse Sicht bei dem Thema Wildnis wird in der Forst- und Holzwirtschaft nicht geteilt. Die Argumente der Forst- und Holzwirtschaft werden jedoch im politischen Diskurs kaum berücksichtigt. Der politische Diskurs über Wildnis hat sich von einer Diskussion über den Sinn von Wildnis auf die Umsetzungsebene mit einem konkreten Handlungsplan verlagert. Der Widerstand der Forst- und Holzwirtschaft gegen das 5 %-Wildnisziel erscheint auf Basis der breiten Zustimmung in der Gesellschaft und der politischen Unterstützung zu dem Konzept Wildnis jedoch wenig zielführend. Die Forst- und Holzwirtschaft sollte sich vielmehr in die Diskussion einbringen, welche Gebiete dauerhaft aus der Nutzung genommen werden. | PD Dr. Marcus Knauf Tel.: +49 151 5064-1068 mknauf@knauf-consulting.de Knauf Consulting – Prof. Dr. Helen Knauf und Dr. Marcus Knauf GbR Dorotheenstr. 7 33615 Bielefeld | X | FPNR |
| 01.06.2019 | 31.05.2022 | 22020718 | Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung biobasierter Metallbearbeitungsöle für die kryogene Minimalmengenschmierung; Teilvorhaben 2: Entwicklung biobasierter Schmierstoffe für kryogene MMS - Akronym: ECO2il | Die in der Industrie traditionell genutzte Überflutungskühlung könnte durch Minimalmengenschmierung (MMS, MQL) ersetzt werden und so ein Sprung Richtung nachhaltigere Zerspanungslösungen gemacht werden, da traditionelle wassermischbare Kühlschmierstoffe einige Nachteile mit sich bringen. Beispielsweise ist häufig der Einsatz von Bioziden vonnöten, was Allergien oder Hautirritationen begünstigen kann. Des Weiteren muss der verbrauchte Kühlschmierstoff als Sondermüll entsorgt werden. Da die Kühlleistung von MQL sehr beschränkt ist, soll nun in diesem Projekt der Einsatz von flüssigem Kohlendioxid (kryogen) als Kühlmittel untersucht werden. Um Reibung und Verschleiss im Prozess zu minimieren, soll ein geeignetes MQL-Fluid entwickelt werden, das aus möglichst nachhaltigen Rohstoffen aufgebaut ist. Die Rohstoffe sollten nachwachsend und mit möglichst wenigen Syntheseschritten darstellbar sein. Weiter soll das MQL-Fluid möglichst leicht biologisch abbaubar und nicht toxisch sein. | Dr. Stephan Buser Tel.: +41 34 460 08 11 s.buser@blaser.com Blaser Swisslube GmbH Eichwiesenring 1/1 70567 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.06.2004 | 31.12.2005 | 22020803 | Fachtagung für Arznei- und Gewürzpflanzen (Tagungsband) | Ziel des Vorhabens ist die Durchführung der deutschlandweiten Fachtagung Arznei- und Gewürzpflanzen vom 07.-09.09.2004 in Thüringen. Diese Tagung wird im dreijährigen Rhythmus in einem deutschen Bundesland durch die jeweilige Landesanstalt für Landwirtschaft organisiert. Mitveranstalter sind der Deutsche Fachausschuss für Arznei- und Gewürz- und Aromapflanzen, das Thüringer Ministerium für Landwirtschaft, Naturschutz und Umwelt sowie der Thüringer Interessenverband Heil-, Duft- und Gewürzpflanzen. Tagungsort ist die Friedrich-Schiller-Universität Jena. Unter dem Tagungsmotto "Chancen und Herausforderungen einer zeitgemäßen Arznei- und Gewürzpflanzenproduktion" stellt sich die Veranstaltung die Aufgabe, aktuelle Forschungsergebnisse als wertvolles Rüstzeug für die zukünftige Arbeit von Forschern an Produzenten zu vermitteln. Alle Vorträge und Poster werden in einem Tagungsband zusammengefasst. Die Fertigstellung und der Versand sind für Anfang 2005 geplant. | Dr. habil. Armin Vetter Tel.: +49 3641 683-200 armin.vetter@tll.thueringen.de Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TLLLR) - Thüringer Zentrum Nachwachsende Rohstoffe Naumburger Str. 98 07743 Jena | FPNR | ||
| 01.04.2008 | 30.09.2009 | 22020807 | Entwicklung, Aufbau, Betrieb und Evaluierung eines innovativen Biomassevergasers zur Kraft-Wärme-Kopplung im dezentralen Bereich von landwirtschaftlichen Betrieben | Landwirte sollen in Zukunft aus anfallenden Reststoffbiomassen regenerative Energie herstellen können. Die Firma REW hat dazu ein innovatives Konzept entwickelt, das im Rahmen dieses Vorhabens optimiert und evaluiert werden soll. Die Arbeitspakete 1 - 4 sollen in 12 Monaten abgearbeitet sein (sh. Anlage A3). Externe Unterstützung gibt es in den Bereichen Reaktoroptimierung und Thermodynamik durch die Uni Kassel, in den Bereichen Messtechnik, Analytik und Evaluierung durch die CUTEC GmbH und im Bereich der Konzeption zur Massenfertigung und Investitionsrechnung durch die FH Trier. Der derzeitige Entwicklungsstand des REW Biomassevergasers lässt eine breite Vermarktung noch nicht zu. Ein wichtiger Nutzen dieses Projektes ist es, Zuverlässigkeit und Wirkungsgrad durch Optimierung von Primär- und Sekundärreaktor so weit zu verbessern, dass weitere Feldtests sowie Kundenanwendungen initiiert werden können. Somit ist die aktuelle Testphase ein notwendiges Kriterium für die Vorbereitung einer breiten Markteinführung. RWE als Projektpartner könnte in diesem Zusammenhang ggfs. als Multiplikator fungieren. | Dr.-Ing. Dieter Schillingmann Tel.: +49 5431 907091 dieter.schillingmann@rewenergy.de REW Regenerative Energiewirtschaftssysteme GmbH Alenconer Str. 30 49610 Quakenbrück | X | FPNR | |
| 15.03.2010 | 30.04.2012 | 22020809 | Die Zuckerrübe als Energiepflanze in Fruchtfolgen auf hoch produktiven Standorten - eine pflanzenbaulich/ökonomische Systemanalyse - Projektphase 1 | Ziel des Vorhabens ist es, die agronomischen und ökologischen Auswirkungen des Anbaus von Zuckerrüben und Mais zur Produktion von Biomasse für energetische Zwecke auf hoch produktiven Standorten umfassend zu analysieren. In die anschließende mikroökonomische Bewertung wird die gesamte Prozesskette einbezogen, gefolgt von makroökonomisch aggregierten Modellbetrachtungen auf Bundesebene. So können die Kriterien nachhaltiger Entwicklung bei der Erzeugung von Bioenergie umfassend berücksichtigt werden. In Feldversuchen an den Standorten Straubing und Göttingen soll untersucht werden, welchen Einfluss der Anbau einer Zuckerrüben-Getreide-Fruchtfolge gegenüber einer Mais-Getreide-Fruchtfolge und dem Mais-Daueranbau auf die Flächen- und Energieeffizienz der gesamten Prozesskette, wichtige Krankheiten und Schädlinge, die Anbauintensität, Umweltindikatoren, die einzelbetriebliche Wettbewerbsfähigkeit und betroffene Agrarmärkte in Deutschland hat. In der hier beantragen 2-jährigen Projektphase 1 werden die Versuche etabliert und Basisdaten gewonnen. Ergänzend werden Analysen zum Bodenhumus und zur Bodenstruktur in einem einzigartigen Dauerversuch am Standort Halle durchgeführt. In der anschließenden dreijährigen Projektphase 2 folgt eine weitere spezifische Datenerhebung und -auswertung durch 5 wissenschaftliche Arbeitsgruppen der Universitäten Halle, Göttingen und Hohenheim sowie des IfZ, die in einer abschließenden Synthese zusammengefasst werden. | Dr. Heinz-Josef Koch Tel.: +49 551 505 62-50 koch@ifz-goettingen.de Institut für Zuckerrübenforschung an der Universität Göttingen Holtenser Landstr. 77 37079 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.02.2012 | 31.01.2015 | 22020811 | ERA-WoodWisdom: Hochwertige Produkte aus den Ligninen moderner Bioraffinerien (Pro Lignin); Teilvorhaben 1: Charakterisierung und Modifizierung von Ligninen | Ziel des LigniPro Projektes ist es, die Effizienz und Profitabilität gegenwärtiger und zukünftiger Bioraffinerien (z.B. Zellstofffabriken, Bioethanol-Anlagen) zu verbessern. Zu diesem Zweck sollen die verschiedenen Lignin-Nebenproduktströme zu hochwertigen Produkten veredelt werden. Die Substitution petrochemischer Produkte durch die Lignin basierten Produkte soll zusätzlich zu nachhaltigeren Produkten und Produktionszyklen beitragen. Als Rohstoff sollen neben konventionellem Kraft-Lignin vor allem schwefelfreie Lignine aus Organosolv- und Dampfdruck-Aufschlüssen dienen. Die Lignine werden durch eine Vielzahl von Modifikationen und Derivatisierungen gezielt in ihren Eigenschaften verändert. Dabei wird auch der Abbau der Lignine durch Pyrolyse und BCD-Prozesse untersucht. Die modifizierten Lignine werden auf ihren Einsatz als Dispergiermittel, Harz, Klebstoff und als thermoplastisches Material untersucht. Dabei wird für die Endprodukte der Einsatz in Beschichtungen, Holzwerkstoffen, Kompositen und Konstruktionsmaterialien getestet. Im Bereich der Verbundwerkstoffe sollen Lignine und Ligninderivate sowohl in Mischung mit synthetischen als auch mit biobasierten Fasern und Polymeren eingesetzt werden. Die Arbeiten werden durch umfassende chemische und physikalische Untersuchungen aller Produkte begleitet. Für erfolgversprechende Produkte werden im Konsortium zudem LCA-Analysen durchgeführt. | Prof. Dr. Bodo Saake Tel.: +49 40 822459-206 bodo.saake@uni-hamburg.de Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik u. Naturwissenschaften - Fachbereich Biologie - Institut für Holzwissenschaften - Holzchemie Leuschnerstr. 91 b 21031 Hamburg | X | FPNR | |
| 01.07.2016 | 31.03.2020 | 22020815 | Verbundvorhaben: Sequentiell biologisch abbaubare Geotextilien; Teilvorhaben 2: Polymerfaserherstellung - Akronym: Bioshoreline | Nach Vorgabe der EG Wasserrahmenrichtlinie sollen Ufersicherungen ein möglichst durch die Verwendung von Pflanzen natürlich gestaltet werden. Im Rahmen des Projektes soll dazu ein neuartiger biologisch abbaubarer Geotextilfilter aus nachwachsenden, einheimischen Rohstoffen entwickelt werden. Die Filter sollen das Anwachsen der Pflanzen in technisch-biologischen Ufersicherungen ermöglichen und sich sequentiell vollständig biologisch abbauen. Der Arbeitsplan sieht vor Geotextilprototypen aus Polymer- und Naturfasern herzustellen. Vor der Polymerfaserherstellung erfolgt eine gezielte Werkstoffentwicklung hinsichtlich der Schmelzspinnbarkeit und biologischen Abbaubarkeit. Die Geotextilprototypen werden Tests zur biologischen Abbaubarbeit im Labor und zu mechanischen Eigenschaften unterzogen, um eine Auswahl für einen Freilandversuch zu treffen. Dieser Freilandversuch wird an einer Wasserstraße erfolgen und hat zum Ziel die Filterstabilität und die mechanischen Eigenschaften über einen Zeitraum von drei Jahren festzustellen. Der Zeitraum entspricht der kritischen Anwuchsphase von Pflanzen und daher wird parallel die Durchwurzelbarkeit untersucht. Nach eienr Evaluierung der dreijährigen Testphase werden Optimierungskonzepte abgeleitet und dementsprechend angepasste Geotextilfilter hergestellt und abschließend den im Labor stattfindenden Test zur biologischen Abbaubarkeit und der mechanischen Eigenschaften unterzogen. | Jörg Dahringer Tel.: +49 8234 9688-1268 joerg.dahringer@trevira.com Trevira GmbH Max-Fischer-Str. 11 86399 Bobingen | X | FPNR | |
| 20.10.2017 | 30.06.2022 | 22020817 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer Maschine zur Ernte der Wurzeln des Russischen Löwenzahns (Taraxacum koksaghyz) als industrieller Rohstoff (TAKOROD); Teilvorhaben 3: Test und Bewertung verschiedener Technikvarianten sowie Bereitstellung von Ernteflächen - Akronym: TAKOROD | Das Projekt soll einen Beitrag zum nachhaltigen Stoffstrom-Management zur optimalen Versorgung von Produktions- und Verarbeitungsanlagen mit biogenen Ressourcen leisten. Auf betrieblicher Ebene werden technische Konzepte weiterentwickelt, um die Produktion nachwachsender Rohstoffe, im konkreten Fall Taraxacum koksaghyz, zu optimieren und damit eine effizientere Nutzung biobasierter Ressourcen zu erreichen. Geplant ist eine landtechnische Entwicklung zur Optimierung der Produktion nachwachsender Rohstoffe hinsichtlich Effizienz und Nachhaltigkeit, mit dem Ziel der schonenden, vollmechanisierten, praxistauglichen Ernte der bisher nicht in großen Mengen angebauten, neu gezüchteten Löwenzahnwurzeln in der von der verarbeitenden Industrie geforderten Qualität. | Dr. Carla Recker Tel.: +49 511 976-3584 carla.recker@conti.de Continental Reifen Deutschland GmbH - Research & Development Tires - Material & Process Development and Industrialization Jädekamp 30 30419 Hannover | X | FPNR | |
| 01.06.2019 | 31.05.2022 | 22020818 | Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung biobasierter Metallbearbeitungsöle für die kryogene Minimalmengenschmierung; Teilvorhaben 4: Entwicklung biobasierter Schmierstoffe für kryogene MMS - Akronym: ECO2il | Aufgabe des Kühlschmierstoffs ist es, die Kühlung und Schmierung des Werkzeugs im Eingriff sicherzustellen sowie die Späne aus dem Bearbeitungsraum abzutransportieren. Die Anwendung konventioneller insbesondere wassermischbarer Kühlschmierstoffe in Zerspanungsprozessen wirkt sich negativ auf ökonomische und ökologische Faktoren sowie auf die Gesundheit der Mitarbeiter am Arbeitsplatz aus. Aus fertigungstechnischer Sicht stoßen konventionelle Kühlschmierstrategien bei der Bearbeitung neuartiger Hochleistungswerkstoffe an ihre Leistungsgrenzen. Einen Ansatz, konventionelle Kühlschmierstoffe im spanenden Bearbeitungsprozess zu ersetzen, bietet die Minimalmengenschmierung (MMS), insbesondere in Kombination mit der kryogenen Kühlung mittels CO2. Spezifisch für diese Zerspanungsmethode wurden im Projekt ECO2il biobasierte Schmierstoffe entwickelt. Im Fokus standen dabei Prozesse mit geometrisch bestimmter Schneide. Ziel war es, anwendungsnah Grundöle biologischen Ursprungs für die kryogene MMS darzustellen, diese bedarfsgerecht zu additivieren und zu optimieren. Dadurch sollte sichergestellt werden, dass sowohl die Werkzeugstandzeit als auch Zeitspanvolumina im Vergleich zu konventioneller Überflutungskühlung gesteigert werden können. Die dadurch erreichbaren ökologischen Verbesserungen habenden Kern dieses Projektes dargestellt. In der Folge sollen industrielle Anwender dahingehend unterstützt werden, dass Bearbeitungsprozesse mit aktuell konventioneller Überflutungskühlung auf Minimalmengenschmierung in Kombination mit kryogener CO2 Kühlung umgestellt werden können. Dadurch wurden sowohl ökonomische und ökologische Vorteile erzielt als auch die Leistungsfähigkeit der Fertigungsprozesse erhöht. | Dipl.-Phys. Rolf Luther Tel.: +49 621 3701-1777 rolf.luther@fuchs.com FUCHS LUBRICANTS GERMANY GmbH Friesenheimer Str. 19 68169 Mannheim | X | FPNR | |
| 01.08.1998 | 31.07.2001 | 22020897 | Naturfaserverstärkte Verbundwerkstoffe mit duroplastischer, oleochemisch basierter Matrix | Ziel des Vorhabens ist es naturfaserverstärkte Kunststoffe mit oleochemisch-duroplastischer Matrix herzustellen. Dabei sollen besonders die technische Herstellbarkeit der Produkte sowie deren anwendungsorientierte Endeigenschaften berücksichtigt werden. Ausgehend von heimischen Pflanzenölen sollen durch möglichst geringen chemischen Aufwand geeignete Matrices hergestellt werden, die in Preis und Leistung petrostämmigen Matrices entsprechen bzw. übertreffen. Diese Matrices sollen entsprechend den unterschiedlichen Verwendungszwecken nach verschiedenen Verfahren zu NFKs verarbeitet werden. Das Vorhaben wird zusammen mit der DLR durchgeführt werden. Folgende Arbeitsschritte sollen bearbeitet werden: Sammeln von Anforderungsprofilen bei potentiellen Verwendern (Henkel), Herstellen von oleochemisch basierten Matrixmaterialien im Labormaßstab bzw. Optimierung (Henkel), Herstellung der Verbundwerkstoffe im Labor (DLR), Untersuchungen zur Faser-Matrix-Haftung (Henkel), Prüfung der Werkstoffe auf deren physikalisch-technischen Eigenschaften (DLR), Herstellung der Matrixkomponenten im Technikum (Henkel), Herstellung von Produktmustern bei potentiellen Anwendern, | Das ursprünglich anvisierte Ziel, die Entwicklung von Polymerbausteinen auf Basis von pflanzlichen Fetten und Ölen, konnte weitgehend erreicht werden. Allerdings ist damit die industrielle Nutzung der entwickelten Materialien noch nicht gewährleistet. Auf der Suche nach innovativen Materialien hat Cognis ein neues Marktsegment gefunden und kann auf entsprechende Kundenwünsche angemessen reagieren. Im Vorhaben wurden mehrere Grundsysteme untersucht. Als oleochemische Bestandteile wurden maleinierte Triglyceride, epoxidierte Öle, Polyole und aminierte Fette verwendet. Zur Vernetzung dieser Monomere und zum Einbau harter Molekülsequenzen sind petrochemische Reagenzien notwendig. Auf der Basis bestehender Harz/Härtersysteme und in Anbetracht der vielen Kombinationsmöglichkeiten wurden ein Screening vorgenommen und die Entwicklungen darauf basierend begonnen. Die Harzsysteme wurden bei Cognis zunächst im Labormaßstab entwickelt. Nach der Optimierung konzentrierten sich die Arbeiten auf drei Systeme, die in einer Pilotanlage erst im 100 kg-Maßstab und dann im 4 m³ Reaktor hergestellt wurden. Beim Partner, der DLR, wurden diese Systeme bei der Herstellung von Verbundwerkstoffen nach unterschiedlichen Technologien getestet. Die entwickelten TRIBEST®-Harze sind nach üblichen Verfahren verarbeitbar. Mit Aushärtetemperaturen zwischen 70 und 160 °C können Aushärtezeiten zwischen 30 Minuten und 30 Sekunden eingestellt werden. An den Verbundsystemen wurden umweltrelevante Untersuchungen hinsichtlich Verbrennung, Kompostierung und rohstofflichem Recycling durchgeführt. Im Berichtszeitraum wurde eine Anzahl von Anwendern in verschiedenen Bereichen bemustert. Obwohl die Entwicklungen auf reges Interesse stießen, steht einem kommerziellen Einsatz meist noch eine notwendige Optimierung der Harzsysteme zum Anpassen an bestehende Herstellverfahren im Wege. Diese Anpassung kann Cognis bei großen Mengen entsprechend der Kundenwünsche realisieren. | Horst Sulzbach Tel.: +49 211 797 9863 Henkel AG & Co. KGaA - TTR-Fettchemie Henkelstr. 67 40589 Düsseldorf | FPNR | |
| 01.06.2004 | 31.05.2007 | 22020903 | Verbundvorhaben: Energiepflanzen für die Biogasproduktion; Teilvorhaben 2: Optimierung der Verfahrenskette der Bereitstellung und Nutzung von Energiepflanzen zur Kofermentation im Biogasreaktor | Ziel des Vorhabens ist es, die Eignung unterschiedlicher, hochertragreicher Energiepflanzen, wie Mais, Hirsearten, Klee- bzw. Luzernegras und Durchwachsene Silphie, hinsichtlich ihrer Eignung zur Biogasproduktion zu prüfen. Dazu werden an 3 klimatisch unterschiedlichen Standorten (VS Dornburg, VS Hessberg, VS Müllheim) Feldversuche mit den o. g. Pflanzenarten angelegt und ihr Ertrag und ihre Inhaltsstoffzusammensetzung zu differenzierten Ernteterminen bestimmt. Versuche zur Siliereignung im Labormaßstab bzw. technischen Maßstab, einschließlich der Qualitätsuntersuchung der Silage, schließen sich an. In Batchversuchen und kontinuierlichen Versuchen wird an ausgewählten Silagen die tatsächliche Gasproduktion gemessen und die Gaszusammensetzung bestimmt. Damit sind definierte Aussagen zur Eignung der bearbeiteten Arten als Koferment in Biogasanlagen zu treffen. Die im Projekt erhaltenen Ergebnisse werden in Berichten und Veröffentlichungen publiziert. Ziel ist es, der Landwirtschaft Anbaualternativen zu bisher üblichen Kofermenten zu geben und Möglichkeiten zur Einkommensverbesserung bzw. Auflockerung der engen Fruchtfolgen aufzuzeigen. | Dr. habil. Armin Vetter Tel.: +49 3641 683-200 armin.vetter@tll.thueringen.de Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TLLLR) - Thüringer Zentrum Nachwachsende Rohstoffe Naumburger Str. 98 07743 Jena | FPNR | ||
| 01.01.2006 | 30.06.2007 | 22020905 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Konzepten zur Reduzierung von VOC-Emissionen aus Holz und Holzwerkstoffen unter Berücksichtigung des Herstellungsprozesses - Phase 2, Teilvorhaben 2: Technikumsuntersuchungen | Zur Förderung des Einsatzes von Holz und Holzwerkstoffen im Baubereich ist es notwendig, Holzwerkstoffprodukte mit möglichst geringen VOC-Emissionen anzubieten. Beim Vergleich verschiedener verfahrenstechnischer Einflüsse auf die VOC-Emissionen der OSB aus Kiefernholz wurde festgestellt, dass eine Emissionsminderung durch Anpassung einzelner Prozesse nur begrenzt möglich ist. Es sollen daher alternative Möglichkeiten der Emissionsreduzierung von OSB untersucht werden. Schwerpunkte liegen dabei auf dem Einsatz phenolischer Bindemittel sowie der partiellen Verwendung alternativer heimischer Holzarten. Da im Rahmen des Projektes ganz unterschiedliche Ansätze untersucht werden, ist davon auszugehen, dass durchführbare Möglichkeiten gefunden werden, die Produktemissionen der OSB zu reduzieren. Werden so alle gesundheitlichen Anforderungen erfüllt, sind solche Produkte für alle mit der Innenraumluft in Verbindung stehenden Anwendungen geeignet. Überdies sollen weitere Einflussfaktoren auf das Emissionsverhalten ermittelt werden. | Im Vorhaben wurde eine Vielzahl an Faktoren identifiziert, die mehr oder weniger Einfluss auf das Emissionsverhalten von Holzwerkstoffen bzw. OSB ausüben. In diesem Zusammenhang am bedeutsamsten ist die Holzart bzw. deren Eigenschaften. Im Vergleich zu den hier betrachteten Laub- (Buche, Birke, Ahorn und Pappel) und Nadelhölzern (Fichte, Tanne, Lärche und Douglasie) wirkt sich vor allem der hohe Extraktstoffgehalt von Pinus sylvestris L. auf das Emissionsnieveau aus. Einfluss auf das Emissionsverhalten von Holzwerkstoffen übt aber nicht allein die eingesetzte Holzart aus. Beispielsweise stehen Probendicke und Höhe der Emissionen in einem direkten Zusammenhang, wobei die Emissionen mit der Dicke ansteigen. Folglich reicht es beim Vergleich und der Bewertung von Emissionen verschiedener Proben nicht aus, die gleiche flächenspezifische Durchlüftungsrate anzuwenden. Flüchtige Verbindungen stammen nicht nur von den Plattenoberflächen, sondern kommen auch aus der Mittelschicht. Die Abschätzung der Potenziale und Folgen einer Substitution des Kiefernholzes zur Herstellung von OSB hat ergeben, dass als einzige verfügbare Holzart hierfür Buche in Frage kommt. Sie ist in den entsprechenden Bundesländern in ausreichender Menge verfügbar und die daraus hergestellten OSB emittieren weniger und vermutlich auch niedrigere Konzentrationen an VOCs. Abschließend zu klären ist allerdings, welche Größenordnung die sehr wahrscheinlich auftretenden Essigsäure-Emissionen haben werden. Im Rahmen dieses Vorhabens konnten lediglich Laborplatten untersucht werden. Infolge höherer Temperaturen (im Trockner) ist davon auszugehen, dass industriell gefertigte Holzwerkstoffe höhere Konzentrationen freisetzen werden. Der Austausch einer Holzart macht daher verschiedene Anpassungen in der Verfahrenstechnik der OSB-Herstellung notwendig. | Dr. Michael Schöler Tel.: +49 2151 92-4506 michael.schoeler@siempelkamp.com Siempelkamp Maschinen- und Anlagenbau GmbH Siempelkampstr. 75 47803 Krefeld | X | FPNR |
| 01.08.2010 | 31.08.2013 | 22020908 | Biotechnisch erzeugte Itaconsäure als Rohstoff der chemischen Industrie | Wesentliche Ziele des Projektes sind die Kostensenkung der biotechnischen Itaconsäure-Produktion, um den Einsatz der Itaconsäure u.a. als geruchsfreie und ungiftige Komponente in verschiedenen Gebrauchskunststoffen (Harze, Lacke) und Spezialitäten zu ermöglichen. Durch gezielte Mutation/Selektion zur Verbesserung bestehender bzw. Etablierung neuer Itaconsäure-Überproduzenten sowie durch Einsatz innovativer Strategien der Prozessführung sollen insbesondere Produkt-Endkonzentration und Produktivität gegenüber den Vorgängerprojekten verbessert werden. Neben der Prozessoptimierung soll auch die extraktive Produktaufarbeitung näher untersucht werden. Die Erkenntnisse sollen dazu dienen, einen mit der Citronensäureproduktion vergleichbaren biotechnischen Prozess zu etablieren und somit die Kosten der Itaconsäureproduktion zu senken. In ähnlich gelagerten Bioprozessen könnten die Teilergebnisse einfließen, dort ebenfalls zur Kostenreduzierungen führen und so deren Wettbewerbschancen insbesondere im global steigenden Bioprozess-Markt erhöhen. | Prof. Dr. Klaus-Dieter Vorlop Tel.: +49 531 596-4101 klaus.vorlop@ti.bund.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.09.2010 | 31.03.2014 | 22020909 | Einsatz von Membrantechnik zur erschöpfenden Vergärung von nachwachsenden Rohstoffen in Biogasanlagen-TV1 | An der 1m³ - Versuchsbiogasanlage der Fachhochschule Nordhausen soll die Möglichkeit der Erhöhung des Abbaus an organischer Substanz in NaWaRo-Anlagen durch den Einsatz von Membrantechnik geprüft werden. Ziel ist eine weitergehende energetische Verwertung des Substratangebotes als es bisher Stand der Technik ist. Derzeit gelangt fast die Hälfte es Energiepotenzials der zugeführten Substrate ungenutzt auf die Ackerflächen zurück. Durch Entkopplung der hydraulischen Verweilzeit von leicht und schwer bzw. nicht abbaubaren Fermenterinhaltsstoffen sollen Möglichkeiten für einen weitergehenden Abbau geschaffen werden. Für das anfallende Permeat sollen Verwertungsmöglichkeiten geprüft und das Restgaspotential erschlossen werden. Zunächst erfolgt die Einbindung der Membrantechnik sowie die Anpassung und Erweiterung der Versuchsanlage. Nach einer Anfahrphase und der Erzeugung von Referenzwerten werden verschiedenen Filtermedien auf ihre Eignung geprüft. Anschließend werden bei steigender Fermenterbelastung mit und ohne Membraneinheit die Abbauraten untersucht. Gleichzeitig findet die Optimierung und Anpassung der Membraneinheit sowie die Erschließung des Restgaspotentials aus dem separierten Permeat in verschiedenen Fermenterkonzepten statt. Im Ergebnis soll eine neue Verfahrenstechnik zur erschöpfenden Vergärung in NaWaRo-Anlagen vorliegen, die auch in bestehenden Anlagen nachgerüstet werden kann. | Die Membraneinheit konnte an die Versuchsbiogasanlage angebunden und über die Projekt-laufzeit kontinuierlich optimiert werden. Im Vorhaben wurden Hochleistungsmembranen aus PES der Trenngrenze 100 und PVDF der Trenngrenze 150 kDa eingesetzt, die laut Herstel-lerangaben insbesondere für die Filtration von Lösungen mit hohen Feststoffanteilen geeignet sind. Untersucht wurden sowohl die Funktionalität des Reihen- als auch des parallelen Betriebes der Rohrmodule bei steigenden TS-Gehalten im Fermentationsmedium unter Mo-novergärung von Maissilage. Im Ergebnis konnte eine Eignung des Reihenbetriebes von Rohrmodulen bei bis zu einem TS-Gehalt von 7 % festgestellt werden. Bei höheren TS-Gehalten und vor allem Substraten die leicht zur Verzopfung neigen, empfehlen sich der parallele Betrieb der Rohrmodule und eine Überströmungsgeschwindigkeit von mehr als 3 m³/h. Die Im Vorhaben geplanten Untersuchungen bei konstant 10 und 12 % TS konnten aufgrund der Verstopfungsneigung ab 7 % mit der Konfiguration Reihenbetrieb nicht realisiert werden, sind jedoch im parallelen Betrieb denkbar und bis 9 % TS bestätigt. Je nach TS-Gehalt im Filtrationsmedium empfiehlt sich bereits nach fünf bis spätestens sie-ben Betriebstagen die Membranen mit 5%iger Schwefelsäure und 3%igem Wasserstoff-peroxid zu reinigen. Mit dem erprobten Verfahren wurden Reinigungsgrade von bis zu 85 % erzielt. Die Permeatqualität wurde hinsichtlich des Trockensubstanzgehaltes und der enthaltenden Inhaltsstoffe (Carbonsäuren) untersucht. Für die großtechnische Applikation sind bei praxis-relevanten Säurekonzentrationen (Versuchsreihe 3) hydraulische Verweilzeiten von 5 Tagen relevant. Aus 1 m³ Permeat werden so ca. 2 m³ Biogas mit Methangehalten um 70 % gene-riert. Innerhalb des Vorhabens konnte trotz niedrigerer Permeatproduktion als erwartet eine Steigerung der Gasausbeute unter Membranbetrieb von bis zu 7 % realisiert werden. | Prof. Dr. Gerd-Rainer Vollmer Tel.: +49 3631 420-353 vollmer@fh-nordhausen.de Hochschule Nordhausen Weinberghof 4 99734 Nordhausen | X | FPNR |
| 01.02.2012 | 31.01.2015 | 22020911 | ERA-WoodWisdom: Hochwertige Produkte aus den Ligninen moderner Bioraffinerien (Pro Lignin); Teilvorhaben 2: Ligninspaltung für funktionalisierte aromatische Synthesebausteine | Im Projekt soll die Wirtschaftlichkeit von Bioraffinerien (Bioethanol-Anlagen, Zellstofffabriken) verbessert werden. Dazu werden verschiedene Lignine zu hochwertigen Produkten veredelt. Die Substitution petrochem. Produkte durch ligninbasierte soll zu nachhaltigen Produkten u. Herstellungswegen beitragen. Rohstoffe sind Kraftlignine und schwefelfreie Lignine (Organosolv- / Dampfdruck-Aufschlüsse). Die Lignine werden durch chem. Modifikation gezielt in ihren Eigenschaften verändert. U.a. wird der Abbau (Pyrolyse, BCD-Prozesse) der Lignine untersucht. Am Fh ICT werden Lignine gezielt Basen-katalysiert in Monomere u. Oligomere gespalten (Technikum). Außerdem werden dort das up-scaling d. chem. Modifizierung u. chem. Analysen durchgeführt. Die Ligninderivate werden in Dispergiermitteln, Harzen, Schäumen, Klebstoffen u. als thermoplastisches Material getestet. Diese Produkte werden ausgetestet in Beschichtungen, Holzwerkstoffen, Kompositen u. Konstruktionsmaterialien. Aus Ligninen/Ligninderivate sowie synth. u. natürlichen Fasern werden Verbundmaterialien entwickelt. Die Arbeiten werden durch chem. u. physik. Untersuchungen u.Ökobilanzierung begleitet. Das Fh ICT führt im Technikum Ligninspaltungen (BCD) u. chem. Modifizierungen durch. Monomere und Oligomeren sowie deren Derivate werden an Partner (Rampf, VTT, Momentive) übergeben. Die Arbeiten werden begleitet von instrument. Ananlytik. Die Daten dienen der Aufklärung d. Struktur-Eigenschaftsbeziehungen u. d. Ökobilanzierung. | Dr. Detlef Schmiedl Tel.: +49 721 4640-747 detlef.schmiedl@ict.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | X | FPNR | |
| 01.03.2015 | 15.04.2018 | 22020914 | Maßnahmen zur Erhaltung und Steigerung der Produktivität von Wäldern | Forstbetriebe sind auf Erträge angewiesen, die sie vorwiegend aus dem Verkauf von Holz erzielen. Um diese Erträge langfristig zu gewährleisten oder zu steigern ist eine hohe und effiziente Holzproduktion von entscheidender Bedeutung. Das Ziel des vorgeschlagenen Projekts besteht deshalb darin, mithilfe von eigens erhobenen Daten im Wald und im Labor Konzepte und Vorgehensweisen zu entwickeln, welche die nachhaltige Erhaltung und Steigerung der Produktivität von Wäldern sichern. Dazu soll in einem Modellbetrieb im Elmsteiner Tal (Pfälzerwald), die Baumartenzusammensetzung und das Waldmanagement an die kleinräumig wechselnden Standortsbedingungen angepasst und auf Landschaftsebene optimiert werden. Die Ergebnisse sollen auch auf andere Buntsandsteinstandorte übertragen und die Methodik auf anderen Standorten angewendet werden. Eine unmittelbare Umsetzung der Ergebnisse in die Praxis erfolgt in dem Modellbetrieb Forstgut Sattelmühle und im angrenzenden Staatswald. Die Weitergabe des erworbenen Wissens erfolgt in Kursen für Studierende und interessierte Waldbesitzer sowie in Merkblättern. Methoden und Ergebnisse werden in wissenschaftlichen Fachzeitschriften publiziert. Projektmodul 1: Gewinnung der Daten im Gelände Laufzeit: 1. bis 4. Monat der Projektlaufzeit Projektmodul 2: Gewinnung der Daten im Labor Laufzeit: 3. bis 9. Monat Projektmodul 3: Gewinnung der ökonomischen Daten Laufzeit: 6. bis 9. Monat Projektmodul 4: Auswertung der gewonnenen Daten Laufzeit: 5. bis 12. Monat Projektmodul 5: Modellbildung Laufzeit: 10. bis 16. Monat Projektmodul 6: Entwicklung von Behandlungskonzepten und Konzepten zur optimalen Baumartenverteilung Laufzeit: 15. bis 19. Monat Projektmodul 7: Übertragung auf den gesamtdeutschen Raum Laufzeit: 20. bis 21. Monat Projektmodul 8: Synthese Laufzeit: 21. bis 24. Monat Projektmodul 9: Aus- und Weiterbildung Laufzeit: 1. bis 24. Monat | Prof. Dr. Heinrich Spiecker Tel.: +49 761 203-3736 instww@iww.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und natürliche Ressourcen - Institut für Forstwissenschaften - Professur für Waldwachstum und Dendroökologie Tennenbacher Str. 4 79106 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 01.07.2016 | 31.12.2019 | 22020915 | Verbundvorhaben: Sequentiell biologisch abbaubare Geotextilien; Teilvorhaben 3: Produktion von Werkstoffen für die Biopolymerfaserherstellung - Akronym: Bioshoreline | Nach Vorgabe der EG Wasserrahmenrichtlinie sollen Ufersicherungen möglichst durch die Verwendung von Pflanzen natürlich gestaltet werden. Im Rahmen des Projektes soll dazu ein neuartiger biologisch abbaubarer Geotextilfilter aus nachwachsenden, einheimischen Rohstoffen entwickelt werden. Der Geotextilfilter soll das Anwachsen der Pflanzen in technisch-biologischen Ufersicherungen ermöglichen und sich sequentiell vollständig biologisch abbauen. Das Forschungsprojekt ist in drei aufeinander aufbauende Phasen unterteilt, von denen die erste komplett und die zweite teilweise im beantragten Projektzeitraum stattfindet. Die verbleibende Hälfte der zweiten Phase und die dritte Projektphase können erst in einem Folgeprojekt durchgeführt werden. In der ersten Phase werden Geotextilprototypen entwickelt. Hierzu findet zunächst eine Rohstoffauswahl statt. Hinsichtlich der Polymere müssen die Verarbeitungseigenschaften und die biologische Abbaubarkeit den Anforderungen angepasst und die Verarbeitungsbedingungen zur Polymerfaserherstellung erarbeitet werden. Bei der Auswahl der Naturfasern werden neben den unterschiedlichen Zusammensetzungen und damit einhergehenden unterschiedlichen biologischen Abbaugeschwindigkeiten auch die Verarbeitungsbedingungen zu Geotextilien beachtet. Mit den ausgewählten Rohstoffen werden Geotextilprototypen hergestellt und charakterisiert. Hierzu werden die biologische Abbaubarkeit im Labor und mechanische Eigenschaften ermittelt. Auf Basis der Ergebnisse werden Geotextilprototypen für die zweite Projektphase ausgewählt und in einem Durchwurzelungsversuchsstand und einem Freilandversuch getestet. Für den Freilandversuch wird eine Uferbefestigung an einer Wasserstraße installiert. In regelmäßigen Zeitabständen werden Proben entnommen und die Werkstoffeigenschaften bestimmt. Ein Teil Probenentnahmen und die Evaluierung der Ergebnisse finden erst in einem Folgeprojekt statt. In der dritten Projektphase findet eine Optimierung der Geotextilien statt. | Birgit von Hansen Tel.: +49 2154 9251-28 birgit.vonhansen@fkur.com FKuR Kunststoff GmbH Siemensring 79 47877 Willich | X | FPNR | |
| 01.02.2018 | 31.07.2021 | 22020916 | 3D-Druck von Chitin mittels molekularer Verkettung - Akronym: Chitin3D | Gesamtziel des geplanten Forschungsvorhabens ist es das zweithäufigste Biopolymer der Erde, Chitin, mittels molekularer Verkettung über dafür angepasste Enzyme im Schichtbauverfahren bei niedrigen Temperaturen (i.d.R. <40°C) zu verarbeiten. Für die Entwicklung der neuartigen Verbindungstechnik soll auf das Biomaterial Chitin in Pulverform über ein 3D-Tröpfchen-Dosierverfahren Enzymflüssigkeit appliziert werden. Das Enzym bzw.die Enzyme sollen durch molekulare Verkettung die Vernetzung der Chitingranulate ermöglichen. Es sollen einfache Probekörper hergestellt werden, die anhand ausgewählter Belastungstests auf die Qualität der ausgebildeten Verbindungen validiert werden. | Dr. rer. nat. Oliver Schwarz Tel.: +49 711 970-3754 oliver.schwarz@ipa.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.03.2019 | 28.02.2021 | 22020917 | Neuartige und erweiterte Holzpellet-Charakterisierung und Abbrandmodellierung, "FuturePelletSpec" Teil 1: Grundlagenuntersuchungen - Akronym: FuturePelletSpec | Im Vorhaben "FuturePelletSpec" werden bislang noch nicht ausreichend erforschte bzw. völlig unerforschte Eigenschaften des Brennstoffes Holzpellets, die relevante negative Auswirkungen auf den Verbrennungsprozess haben, untersucht, und die Ursachen für das auffällige Verbrennungsverhalten sollen aufgeklärt werden. Darauf aufbauend sollen neue Vorschläge für Richtlinien zur Holzpellet-Charakterisierung und Standardisierung erarbeitet werden, die in zukünftige Brennstoff-Normungsaktivitäten und insbesondere auch in die Festlegung zukünftiger Prüfverfahren für häusliche Pellet-Öfen und -Kessel einfließen können, um entsprechende Messergebnisse belastbarer und weniger manipulationsanfällig zu machen. Des Weiteren soll ein neuartiges Brennstoffbett-Abbrandmodell für Holzpellet-Festbettfeuerungen entwickelt werden, das erstmals auch eine transiente Simulation des Brennstoffbettabbrandes erlaubt. Dieses Modell soll nach seiner Validierung mit einem bestehenden Gasphasenverbrennungsmodell gekoppelt werden, um den gesamten Verbrennungsprozess simulieren zu können. Somit soll es erstmals ermöglicht werden, den Einfluss wechselnder Brennstoffeigenschaften auf den gesamten Verbrennungsprozess zu simulieren und die Auswirkungen der neuen, als kritisch identifizierten, Brennstoffparameter auf das Verbrennungsverhalten zu untersuchen und zu bewerten. Das neue Modell stellt somit das Verbindungsglied von der Brennstoffcharakterisierung zur Verbrennung dar und soll dazu beitragen, dass zukünftig Brennstoff-flexiblere und kostengünstigere Feuerungen entwickelt werden können. Auf den Resultaten aufbauend soll ein Leitfaden für die Entwicklung von Low-Cost Low-Emission Pelletfeuerungstechnologien, die auch bei schwankenden Pelletqualitäten einen robusten Betrieb zeigen, entwickelt und allgemein zugänglich gemacht werden. Dieser soll die Branche der Pelletfeuerungshersteller bei zukünftigen Entwicklungen unterstützen. | Dr. Hans Hartmann Tel.: +49 9421 300-172 hans.hartmann@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | X | FPNR | |
| 01.10.1997 | 31.12.2000 | 22020996 | Verbundvorhaben: Entwicklung und praktische Erprobung eines Mehrzweck-Prozeß- und Betriebsöls auf Basis nachwachsender Rohstoffe für die spanende Metallbearbeitung: Teilvorhaben 1: Formulierung und Laborprüfung | In der metallverarbeitenden Industrie kommen ca. 1 Mio Werkzeugmaschinen zum Einsatz, die neben den zur Metallbearbeitung erforderlichen Flüssigkeiten (Kühlschmierstoffe) auch erhebliche Mengen an Hydraulik-, Getriebe- und Bettbahnöle benötigen. Die spanende und die spanlose Metallverarbeitung teilen sich diesen Mengenmarkt im Verhältnis 3:1. In Deutschland werden jährlich ca. 45.000 m3 nichtwassermischbare Kühlschmierstoffe verbraucht. Konstruktions- und betriebsbedingt ist mit Leckagen und regelmäßiger Einschleppung der Betriebsstoffe in die Bearbeitungsflüssigkeiten zu rechnen, bei deren Entsorgung durch die unvermeidliche Komponentenvielfalt in den Gemischen erhebliche Schwierigkeiten auftreten. Ziel des Verbundvorhaben soll es daher sein, ein Mehrzweck-Esteröl zur spanenden Metallbearbeitung (Kühlschmierstoffe) zu entwickeln, das gleichzeitig die Voraussetzung für die Anwendung als Werkzeugmaschinenbetriebsstoff für Hydraulik, Getriebe und Bettbahn besitzt. Dieses Mehrzwecköl soll auf Basis nachwachsender Rohstoffe formuliert werden, biologisch schnell abbaubar und für Arbeits-und Umwelt unproblematisch sein. Neben der Entwicklung eines Mehrzweck-Öles sollen darüberhinaus exemplarisch die möglichen Aufbereitungsverfahren auf ihre Praktikabilität und Umsetzbarkeit untersucht werden. Hierzu gehört die Aufbereitung des Mehrzweckölen im Kreislaufbetrieb, die Aufbereitung/Entölung der Späne und Metallteile genauso wie die Aufbereitung des Reinigungsbades. Das Vorhaben soll als Verbundvorhaben mit einem Waschflüssigkeitshersteller (SurTec GmbH), der RWTH Aachen/IFAS sowie einem Werkzeugmaschinenhersteller (Alfing GmbH) und einem Anwender (Mercedes Benz AG) durchgeführt werden. Die beiden Letztgenannten treten dabei nicht als Antragsteller auf. Die Firma Fuchs übernimmt im Rahmen des Verbundvorhabens die Entwicklung des Mehrzwecköles. | Auf der Basis verschiedener biologisch schnell abbaubarer Esteröle, aber mit einheitlicher Additivierung wurden vier Fluide für Metallbearbeitung, Hydraulik, Getriebe und Bettbahn in Zusammenarbeit mit dem Institut für fluidtechnische Antrieb und Steuerungen (IFAS) der Rheinisch-Westfälischen technischen Hochschule Aachen und der SurTec GmbH entwickelt und getestet, die die "PLANTO-Familie" für Metallbearbeitung und Werkzeugmaschinen-betrieb bilden. Im Rahmen dieses Vorhabens wurde ein Universalfluid mit sehr niedriger Viskosität entwickelt, dass sich sowohl als Kühlschmierstoff wie auch als Betriebsstoff für die Hydraulik einer Werkzeugmaschine einsetzen lässt. Mit dem Zielprodukt können etwa 80% aller Zerspanungsvorgänge durchgeführt werden. FUCHS hat damit die Entwicklung der "Fluidfamilie" fortgesetzt mit dem Ziel nur noch eines Produktionsfluides für die Verwendung als Metallbearbeitungsöl und Hydraulikfluid. Das neue Universalfluid ist niedrig viskos: 10 mm²/s, auf der Basis nachwachsender Rohstoffe formuliert, biologisch schnell abbaubar, nicht wassergefährdend und für Arbeits- und Umwelt unproblematisch sowie sortenrein recycelfähig. Bei der Realisierung spielt naturgemäß das verwendete Grundöl die entscheidende Rolle - ein Syntheseester auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Die erforderliche lange Standzeit kann nur durch Einsatz von vollgesättigten synthetischen Estern erreicht werden, die durch chemische Modifikation von Pflanzenölen erhalten werden, z.B. durch Umesterung und Selektivhydrierung. Auf Grund dieser guten Ergebnisse wurde eine Werkzeugmaschine im Hause Daimler-Chrysler in Mannheim mit dieser erprobten Einheit ausgerüstet und auf Unifluid 10 umgeölt. Bis zum Zeitpunkt dieses Berichts über bisher ca. 3000 Stunden kann von einem problemlosen Betrieb berichtet werden. Die begleitend durchgeführten Ölanalysen zeigten keine kritischen Veränderungen am Fluid. Es ist eine Lebensdauer des Unifluid 10 in der Anlage von etwa 10.000 Stunden zu erwarten. | Dipl.-Phys. Rolf Luther Tel.: +49 621 3701-1777 rolf.luther@fuchs.com FUCHS LUBRICANTS GERMANY GmbH Friesenheimer Str. 19 68169 Mannheim | FPNR | |
| 01.10.2008 | 30.11.2010 | 22021007 | Verbundvorhaben: Quantifizierung der Wirkung von mineralischen Biogasadditiven bei der Vergärung von nachwachsenden Rohstoffen und deren Verifizierung in der Praxis; Teilprojekt 1 | Projektziel: Im Kontext dieses Projektes soll deshalb folgende auf qualitativen, in Anlehnung an VDI 4630 durchgeführten Batchversuchen sowie Erkenntnissen aus der Praxis basierende Hypothese systematisch quantifiziert und verifiziert werden: DIE ZUGABE VON MINERALISCHEN BIOGAS-ADDITIVEN FÜHRT ZU SIGNIFIKANTEN ÖKONOMISCHEN UND ÖKOLOGISCHEN OPTIMIERUNGEN IN BEZUG AUF DIE EFFIZIENZSTEIGERUNG VON BIOGASANLAGEN VERBUNDEN MIT EINER ERHÖHTEN PROZESSSTABILITÄT UND DER VERBESSERUNG VON GASQUALITÄT UND GASAUSBEUTE. Projektmethodik: Ausgehend von einem Batch-Vergleichstest im 2L-Fermenter mit drei ausgewählten Biogasadditiven werden die Vorgehensweisen parametriert und harmonisiert, sowie eine Bestätigung der Ergebnisse des Vorläuferprojektes angestrebt. Hierbei kommen die Substratmischungen (NaWaRo) der Praxisanlagen zum Einsatz. Die vorstehenden Additive werden danach im Durchflussversuch in 36L-Fermentern mit den Substratmischungen der Praxisanlagen bei täglicher Fütterung geprüft und quantitativ bewertet. Eine Prüfung auf die optimale Raumbelastung in Bezug auf die Additivanwendung ist Teil der Arbeit. Die Wirkungen sind dabei u.a. definiert nach Zeitpunkt des Auftretens der Effekte nach Zugabestart, Durchsatzerhöhung, Steigerung der Gasbildungsrate und Biogasqualität (Methangehalt, Schwefelwasserstoffgehalt). Die Übertragbarkeit dieser Ergebnisse wird in drei repräsentativen Biogasanlagen mit der erforderlichen begleitenden Analytik kritisch evaluiert, auch um zu prüfen, ob ein Upscaling aus den Laborversuchen möglich ist. Die Frage der Wirtschaftlichkeit des Additiveinsatzes wird sowohl am realen Beispiel geprüft, als auch in Bezug auf ein mögliches Upscaling aus den Laborversuchen. Am Ende wird deutlich sein, ob mit relativ einfachen Laborversuchen eine Bewertung von Zusatzstoffen bzgl. ihrer Anwendung im praktischen Einsatz in Biogasanlagen möglich ist. Dies mündet dann in entsprechende Handlungsempfehlungen für die Praxis. | Im Kontext dieses Projektes war folgende Hypothese systematisch zu prüfen: DIE ZUGABE VON MINERALISCHEN BIOGASADDITIVEN FÜHRT ZU SIGNIFIKANTEN ÖKONOMISCHEN UND ÖKOLOGISCHEN OPTIMIERUNGEN IN BEZUG AUF DIE EFFIZIENZSTEIGERUNG VON BIOGASANLAGEN VERBUNDEN MIT EINER ERHÖHTEN PROZESSSTABILITÄT UND DER VERBESSERUNG VON GASQUALITÄT UND GASAUSBEUTE. In einem Kaskadenartig angelegten Verfahren wurden zwei Zusatzstoffe im Batch, im 36 L Durchflussversuch und auf den beiden den Versuchen zugrundeliegenden Praxisbetrieben auf ihre Wirkung geprüft. Die Ergebnisse zeigen auf, dass die geprüften mineralische Additive primär über die Sicherung der Spurenelementversorgung auf den anaeroben Abbauprozess wirken. Ihre Zugabe stabilisierte offensichtlich den anaeroben Abbau und ermöglichte es hohe Raumbelastung ohne Beeinträchtigung der Methanausbeute zu erzielen. Eine Steigerung der Abbaueffizienz an sich, oder eine Auswirkung auf die Gasqualität war dagegen nicht erkennbar. Die Praxisuntersuchungen bestätigten die Ergebnisse der Laborversuche. Auch hier bewirkte der geprüfte Zusatzstoff eine schnelle und nachhaltige Stabilisierung des anaeroben Abbauprozesses. Die verschiedenen Versuchsebenen erbrachten gleiche Ergebnisse. Allerdings waren die Daten des Batchversuches zu indifferent, um den später im Durchflussversuch und in der Praxis beobachteten Effekt zu prognostizieren. Dagegen deckten sich die Ergebnisse des Durchflussversuches und der Praxis, soweit ähnliche Zustände erreicht wurden. Es zeigte sich, dass der Einsatz des Zusatzstoffes wirtschaftlich war, gleichzeitig zeigten die Preisunterschiede zwischen den Zusatzstoffen, dass genau dieser Faktor die Wirtschaftlichkeit mehr beeinflussen kann als die Wirkung im Prozess. Auch deshalb wird für die Zusatzstoffe ein geordnetes Zulassungsverfahren mit Deklarationspflicht gefordert. | Dr Dirk Wagner Tel.: +49 6831 123493 service@apma.de APMA Services GmbH Wannbornstr. 4 66125 Saarbrücken | X | FPNR |
| 01.09.2010 | 31.12.2015 | 22021008 | Verbundvorhaben: Potenziale zur Minderung der Freisetzung von klimarelevanten Spurengasen beim Anbau von Energiepflanzen zur Gewinnung von Biogas; Teilvorhaben 1: Projektkoordination und Ermittlung der Klimawirkung auf den Standorten Dedelow und Jena | Ziel des Verbundvorhabens ist es, präzise und verallgemeinerungsfähige Aussagen zur NH3-Verflüchtigung, Veränderungen im OBS-Vorrat sowie über Klima- und Ökobilanzen beim Energiepflanzenanbau zur Biogaserzeugung, speziell den Einsatz von Gärrückständen, zu gewinnen und Maßnahme und Maßnahmen zur Minderung der Klimawirkung abzuleiten Schwerpunkt der Tätigkeit der Arbeitsgruppe ZALF-Augustin ist die Durchführung von Untersuchungen auf den Standorten Dedelow und in Jena. Insgesamt fallen der Arbeitsgruppe folgende Aufgaben zu: 1. Koordination des Gesamtvorhabens. 2. Einrichtung der Messflächen. 3. Über zwei Jahre Messung des aktuellen Spurengasaustausches und der C-Bilanzglieder. 4. Ermittlung jährlicher Gasaustauschraten, Klimabilanzen und Humusvorratsänderungen. 5. Abschätzung der Umweltrelevanz auf Grundlage standort- und regionalspezifischer Klima- und Ökobilanzen. 6. Mitwirken bei der Entwicklung standortbezogener Ökobilanzen. 7. Abschätzung der Umweltrelevanz auf Grundlage standort- und regionalspezifischer Klima- und Ökobilanzen. | Prof. Dr. Jürgen Augustin Tel.: +49 33432 82-376 jaug@zalf.de Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. - Institut für Landschaftsbiogeochemie Eberswalder Str. 84 15374 Müncheberg | X | FPNR | |
| 01.09.2010 | 31.03.2014 | 22021009 | Einsatz von Membrantechniken zur erschöpfenden Vergärung von nachwachsenden Rohstoffen in Biogasanlagen-TV2 | An der 1m³ - Versuchsbiogasanlage der Fachhochschule Nordhausen soll die Möglichkeit der Erhöhung des Abbaus an organischer Substanz in NaWaRo-Anlagen durch den Einsatz von Membrantechnik geprüft werden. Ziel ist eine weitergehende energetische Verwertung des Substratangebotes als es bisher Stand der Technik ist. Derzeit gelangt fast die Hälfte es Energiepotenzials der zugeführten Substrate ungenutzt auf die Ackerflächen zurück. Durch Entkopplung der hydraulischen Verweilzeit von leicht und schwer bzw. nicht abbaubaren Fermenterinhaltsstoffen sollen Möglichkeiten für einen weitergehenden Abbau geschaffen werden. Für das anfallende Permeat sollen Verwertungsmöglichkeiten geprüft und das Restgaspotential erschlossen werden. Zunächst erfolgt die Einbindung der Membrantechnik sowie die Anpassung und Erweiterung der Versuchsanlage. Nach einer Anfahrphase und der Erzeugung von Referenzwerten werden verschiedenen Filtermedien auf ihre Eignung geprüft. Anschließend werden bei steigender Fermenterbelastung mit und ohne Membraneinheit die Abbauraten untersucht. Gleichzeitig findet die Optimierung und Anpassung der Membraneinheit sowie die Erschließung des Restgaspotentials aus dem separierten Permeat in verschiedenen Fermenterkonzepten statt. Im Ergebnis soll eine neue Verfahrenstechnik zur erschöpfenden Vergärung in NaWaRo-Anlagen vorliegen, die auch in bestehenden Anlagen nachgerüstet werden kann. | Die Membraneinheit konnte an die Versuchsbiogasanlage angebunden und über die Projekt-laufzeit kontinuierlich optimiert werden. Im Vorhaben wurden Hochleistungsmembranen aus PES der Trenngrenze 100 und PVDF der Trenngrenze 150 kDa eingesetzt, die laut Herstel-lerangaben insbesondere für die Filtration von Lösungen mit hohen Feststoffanteilen geeignet sind. Untersucht wurden sowohl die Funktionalität des Reihen- als auch des parallelen Betriebes der Rohrmodule bei steigenden TS-Gehalten im Fermentationsmedium unter Mo-novergärung von Maissilage. Im Ergebnis konnte eine Eignung des Reihenbetriebes von Rohrmodulen bei bis zu einem TS-Gehalt von 7 % festgestellt werden. Bei höheren TS-Gehalten und vor allem Substraten die leicht zur Verzopfung neigen, empfehlen sich der parallele Betrieb der Rohrmodule und eine Überströmungsgeschwindigkeit von mehr als 3 m³/h. Die Im Vorhaben geplanten Untersuchungen bei konstant 10 und 12 % TS konnten aufgrund der Verstopfungsneigung ab 7 % mit der Konfiguration Reihenbetrieb nicht realisiert werden, sind jedoch im parallelen Betrieb denkbar und bis 9 % TS bestätigt. Je nach TS-Gehalt im Filtrationsmedium empfiehlt sich bereits nach fünf bis spätestens sie-ben Betriebstagen die Membranen mit 5%iger Schwefelsäure und 3%igem Wasserstoff-peroxid zu reinigen. Mit dem erprobten Verfahren wurden Reinigungsgrade von bis zu 85 % erzielt. Die Permeatqualität wurde hinsichtlich des Trockensubstanzgehaltes und der enthaltenden Inhaltsstoffe (Carbonsäuren) untersucht. Für die großtechnische Applikation sind bei praxis-relevanten Säurekonzentrationen (Versuchsreihe 3) hydraulische Verweilzeiten von 5 Tagen relevant. Aus 1 m³ Permeat werden so ca. 2 m³ Biogas mit Methangehalten um 70 % gene-riert. Innerhalb des Vorhabens konnte trotz niedrigerer Permeatproduktion als erwartet eine Steigerung der Gasausbeute unter Membranbetrieb von bis zu 7 % realisiert werden. | Nicole Bäger Tel.: +49 3631656962 btn-gmbh@t-online.de BTN Biotechnologie Nordhausen GmbH Kommunikationsweg 11 99734 Nordhausen | X | FPNR |
| 01.02.2012 | 31.01.2015 | 22021011 | ERA-WoodWisdom: Hochwertige Produkte aus den Ligninen moderner Bioraffinerien (Pro Lignin); Teilvorhaben 3: Ligninbasierte Harze und Klebstoffe, Schäume und Gießharze | Im Projekt soll die Wirtschaftlichkeit von Bioraffinerien (Bioethanol-Anlagen, Zellstofffabriken) verbessert werden. Dazu werden verschiedene Lignine zu hochwertigen Produkten veredelt. Diese innovativen, niedermolekularen Ligninderivate sollen als alternativer Rohstoff für die Herstellung von Polyurethan-Kunststoffen (Isolierschaum, Formschäume) für zahlreiche Applikationen (z.B. Bau-/Automobilindustrie) eingesetzt werden Rampf Ecosystems entwickelt, analysiert und optimiert innovative Polyurethan-Systeme auf Basis von Ligninderivaten. Die daraus resultierenden, ligninbasierenden Polyurethan-Kunststoffe werden hinsichtlich ihrer Werkstoffeigenschaften charakterisiert und optimiert. Auf Basis dieser Polyurethane werden ligninbasierende Isolierschäume und Kunststoff-Formtschäume bzw. Formteile produziert.. | Dipl.-Ing. Michael Kugler Tel.: +49 6331 8703-1101 michael.kugler@rampf-gruppe.de RAMPF Eco Solutions GmbH & Co. KG Elsässer Str. 7 66954 Pirmasens | X | FPNR | |
| 01.03.2017 | 31.05.2020 | 22021015 | Verbundvorhaben: Optimierung einer Dämmplatte aus Miscanthus, Entwicklung einer nachhaltigen Produktionstechnologie sowie Ermittlung von Produktparametern für die Baustoffzulassung; Teilvorhaben 1: Plattenentwicklung und manuelle Herstellung - Akronym: Miscantherm | Das oben genannte Verbundvorhaben widmet sich anhand der Entwicklung von Labormustern und Prototypdämmstoffplatten den Voraussetzungen zur Zulassung und Etablierung einer marktfähigen Dämmplatte aus dem nachwachsenden Rohstoff Miscanthus x giganteus. Die Arbeiten basieren auf langjähriger Forschungspraxis zur stofflichen Verwertung von Miscanthus-Biomasse sowie der Entwicklung von nachhaltigen Dämmstoffplatten der Firma IVT sowie deren Partner. Der Projektpartner IVT forschte dabei zu den Produktgrundlagen. Die gewählten Produktparameter wurden anhand der Vorgaben für die europäische Baustoffzulassung gewählt. So konnte unter Berücksichtigung der Aspekte Dichte, Wärmeleitfähigkeit und Biegefestigkeit sowie Brandschutz und Kostenaufkommen eine optimierte Laborrezeptur entwickelt werden, die anschließend in die Produktion überführt wurde. Nach der Festlegung der Grundlagen für die Prototyplatten befasste sich IVT mit der Rohstoffsicherung, Verfahrensoptimierung, Durchführung von Praxistest zur Innenwanddämmung und Schimmelbekämpfung sowie der Außenwanddämmung zur Erprobung der bautechnischen Anwendbarkeit und schließlich der Erstellung eines Datenblatts zum Endprodukt. Die technische Unterstützung des Projekts übernahm der Projektpartner STL. Dabei wurde die Herstellung im industriellen Umfeld entwickelt, technische und stoffliche Lösungen zur Einhaltung der Produktparameter gefunden, Handhabung und Verarbeitung zur Montage überprüft, Produktionskosten kalkuliert und das Herstellungsverfahren beschrieben, um es ggf. auf andere nachwachsende Dämmstoffe zu transferieren. Aufgabe des Projektpartners IBZ war neben der Ermittlung der baustofflichen Parameter, die ständige projektbegleitende Überprüfung zur Einhaltung der definierten Werte. So wurden von Labor- und später Produktionsplatten die Dichte, Wärmeleitfähigkeit, Biegefestigkeit und Brandfestigkeit getestet. An den Ergebnissen orientierten sich abschließend Entscheidungen bezüglich Rezeptur und Konstruktion. | Resultat des Verbundvorhaben ist eine Dämmplatte aus dem nachwachsendem Rohstoff Miscanthus, die nicht nur alle relevanten Produktparameter zur europäischen Baustoffzulassung erfüllt, sondern sich in den Praxistests in Kombination mit atmungsaktiven Putzbelägen auch äußerst gut zur Schimmelpilzbekämpfung im Innenbereich erwies. Ergebnisse des Projektpartners IVT waren eine Musterplatte im Labormaßstab, die aus einem optimierten Mischverhältnis zweier Häckselstrukturen Miscanthus, Wasser, Bindemittel und Brandhemmer besteht. Des Weiteren erfolgte eine Plattenherstellung mit dem Projektpartner Strohlos (STL) im industriellen Maßstab. Für die Montage in Innenräumen zur Überprüfung der Platten zur Schimmelbekämpfung, wurde mit der Berliner Wohnungsbaugesellschaft HOWOGE für entsprechende Räumlichkeiten kooperiert. Zudem erfolgte eine erfolgreiche Außenwanddämmung. Die Bearbeitung und Montage mit handelsüblichen Werkzeugen und Bindemitteln konnte so bestätigt werden. Wesentliches Ergebnis beim Projektpartner STL war die Fertigung metallener (anfänglich hölzerner) Pressformen, welche signifikante Verbesserung bei der Dichte und Kantenstärke der Platten brachte. Auch konnten IVT und STL das Trocknungsverfahren mit minimalem Energieaufwand optimieren. Wegen einer zu hohen Dichte und Wärmeleitfähigkeit des Binders und Brandhemmers des Partners STL wurde sich schließlich für die erfolgreich verwendeten Produkte des Produktpartners IVT entschieden. Hiermit konnte eine Plattendichte von 150 bis 270 kg/m³ erreicht werden. Die vom IBZ durchgeführten Klimakammertests zeigten zudem, dass ein U-Wert (Wärmedurchgangskoeffizient) von 0,211 W/m2K der Dämmplatten erreicht wurde (deutlich unter dem Richtwert von 0,24 W/m2K). Anders ausgedrückt, besitzt die Platte eine Wärmeleitfähigkeit von 0,045-0,05 W/m²K. Zudem erfüllt sie eine Biegefestigkeit von 0,21-0,26 N/mm² (Baustoffzulassung: 0,1 – 0,28 N/mm²). Auch die Kosten der Platte sind konkurrenzfähig zu herkömmlichen Dämmalternativen. | Dr. Margit Hettler Tel.: +49 30 5499980 kontakt@in-vitro-tec.de In-vitro-tec Gesellschaft zur Pflanzenvermehrung für den Umweltschutz mbH Allee der Kosmonauten 16 10315 Berlin | FPNR | |
| 01.11.2018 | 31.10.2021 | 22021017 | Neuartige 2K-Lacke auf Basis nachwachsender Rohstoffe für den automobilen Einsatz - Akronym: LanaRo | Die Erforschung höchstwertiger 2K-Lacksysteme auf der Basis nachwachsender Rohstoffe, die auch für automobile Anwendungen geeignet sind und die dortigen extrem hohen Anforderungen erfüllen, ist ein schon lange gehegtes Ziel der Lackindustrie. Die Möglichkeit, nachwachsende Rohstoffe für Lacke einzusetzen, konnte für einfachere Lacksysteme in verschiedenen Bereichen bereits dargestellt werden und diese Lacke haben sich im Allgemeinen gut bewährt. Deutliche Defizite waren noch bei höchstwertigen Lackanwendungen vorhanden, also Lacksystemen, die beispielsweise im Automotivebereich eingesetzt wurden. Dort gelten extrem hohe Anforderungen, die bis dahin mit Lacken auf Basis nachwachsender Rohstoffe nicht erreicht werden konnten. Die prinzipielle Eignung solcher Lacksysteme konnte für einfachere Schutzschichten für Holzoberflächen oder Bodenbeschichtungen gezeigt werden. Das geplante Ziel dieses Projektes lag darin, auf der Basis nachwachsender Rohstoffe hochwertige 2KLacksysteme zu entwickeln, die insbesondere automobile Anforderungen erfüllen. Somit sollte erstmals ein Lack auf Basis nachwachsender Rohstoffe (bzw. unter Einsatz eines überwiegenden Anteils nachwachsender Rohstoffe) direkt in der Automobilindustrie eingesetzt werden können. Gerade hinsichtlich der qualitativen vielfältigen Anforderungen sollte mit einem solchen Projekt ein deutlicher Know-how-Gewinn erzielt werden und der Einsatzbereich nachwachsender Rohstoffe auch auf höchstwertige Lacksysteme übertragen werden können. Das Projektziel weist somit eine starke Überschneidung zu den förderpolitischen Zielen der FNR im Förderprogramm der "nachwachsenden Rohstoffe" auf. | Dr. Umberto de Rossi Tel.: +49 40 75103-363 umberto.derossi@mankiewicz.com Mankiewicz Gebr. & Co. (GmbH & Co. KG) Georg-Wilhelm-Str. 189 21107 Hamburg | X | FPNR | |
| 01.07.1997 | 31.12.2000 | 22021096 | Entwicklung und Bewertung eines umweltfreundlichen Universal-Traktorengetriebeöles auf Pflanzenölbasis | John Deere hat zusammen mit der Lubrizol ein umweltfreundliches Traktorgetriebeöl entwickelt, daß zu >80% biologisch abbaubar ist und in die WGK 1 eingestuft wurde. Dieses erste biologisch abbaubare Universal-Traktorgetriebeöl wurde 1993 von John Deere auf den Markt gebracht. Im Rahmen des beantragten Vorhabens soll das Produkt weiterentwickelt werden, so daß eine biologische Abbaubarkeit von 90% und eine WGK von 0 erreicht wird. Hierzu müssen folgende Arbeiten durchgeführt werden: - Modifizierung des Additivpaketes (Zusammenarbeit mit Lubrizol/kostenneutral) - Formulierung eines neuen Additivpaketes - Durchführung der Öko-Tests hinsichtlich biologischer Abbaubarkeit und WGK - Ermittlung der physikalisch/chemischen Eigenschaften - Durchführung mechanischer Tests und Prüfstandsversuche | Insgesamt wurden 20 unterschiedliche Ölmischungen in umfangreichen Untersuchungsverfahren wie z. B. Mischbarkeit und Stabilität von Grundöl und Additiven, Viskositäts-Temperatur-Verhalten, Schäumungsneigung, Beständigkeit der Formulierungen und Materialverträglichkeit getestet. Nachfolgende Leistungsüberprüfungen betrafen Fahrkupplung, Betriebsbremse, Zapfwellenkupplung, Kupplung mit mech. Frontantrieb und Dauererprobung im Labor sowie praktische Einsatztests. Die Selektion und Weiterentwicklung der Produkte erfolgte während des gesamten Testprogramms. Die Ölzusammensetzung der Mischung B2+20 erfüllte die hohen technischen und umweltrelevanten Zielsetzungen. Die Entwicklung dieses umweltfreundlichen Getriebe-Hydrauliköls mit der Bezeichnung Bio-Hy-Gard II auf Basis von nativem Rapsöl und einem den Gegebenheiten des Grundöls angepassten Additivpaket hat das große Potential dieser Konzeption zur weiteren Verbesserung technologischer und umweltbezogener Eigenschaften aufgezeigt. Mit der Entwicklung eines Universal-Traktorengetrieböls Bio-Gard-II auf Basis nachwachsender Rohstoffe ist es den Firmen John Deere Werke Mannheim und dem Additivhersteller Lubrizol gelungen, ein leistungsfähiges und nicht wassergefährdendes Hydraulik-Getriebeöle zu entwickeln, dass die hohen Ansprüche der Anwender erfüllt. | Axel Kunz Tel.: +49 621 829-0 kunzdraxel@johndeere.com John Deere GmbH & Co. KG - John Deere Werk Mannheim I John-Deere-Str. 90 68163 Mannheim | FPNR | |
| 01.08.2004 | 30.04.2005 | 22021103 | Evaluierung der Möglichkeiten zur Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz | Das Ziel dieses Vorhabens ist die detaillierte Analyse und Bewertung der Rahmenbedingungen und Möglichkeiten der Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz, um eine fundierte Grundlage für die Diskussion dieser Thematik zu schaffen. Das Ziel soll durch folgende Arbeitspakete erreicht werden: 1. Darstellung der rechtlichen Rahmenbedingungen für die Einspeisung von Biogas in Erdgasnetze. 2. Darstellung der bestehenden und absehbaren technischen und administrativen Anforderungen für die Einspeisung von Biogas. 3. Untersuchung der Einspeisemöglichkeiten von Biogas in Abhängigkeit der Struktur des Erdgasnetzes. 4. Umfassende Erhebung der Potenziale von Biogas i. Allg. und der Biogaserzeugung an potenziellen Standorten im Besonderen. 5. Erhebung und Zusammenstellung möglicher Einspeisepunkte für Biogas ins Erdgasnetz. 6. detaillierte Erhebung und Darstellung der Kosten für die gesamte Bereitstellungs- und Verwertungskette einschließlich der gesamten Einspeisung von Biogas. 7. Umfassende Bewertung des gesamten Themenkomplexes Einspeisung von Biogas in bestehende Erdgasnetze. Umsetzungs- und Verwertungsmöglichkeiten werden in der weiteren Diskussion um die Themenkomplex gesehen. | Prof. Dr.-Ing. Frank Scholwin Tel.: +49 341 2434-438 frank.scholwin@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.11.2005 | 30.06.2008 | 22021105 | Verbundprojekt: Rapsölbefeuerte T3-Dieselmotoren für landwirtschaftliche Maschinen, Teilvorhaben 2: Betriebssicherheit, Emissionsstabilität und nichtlimitierte Abgaskomponenten von T3-Dieselmotoren im Rapsölbetrieb | Ziel des Forschungsvorhabens ist es, die Emissionsstabilität von Rapsölmotoren der Abgasstufe3 über die Lebensdauer und die nichtlimitierten Abgaskomponenten im Rapsölbetrieb zu untersuchen und zu optimieren. Um das oben genannte Forschungsziel zu erreichen, werden an realen Motoren auf dem Prüfstand Dauerabgastest durchgeführt. Hierbei werden sowohl gasförmige als auch feste Abgaskomponeten gemessen. Die Partikel werden weiterhin einer naßchemischen Analsyse unterzogen.Diese Untersuchungen werden amehreren Motoren durchgeführt um die Schwankungsbreite der Emissionen an baugleichen Motoren feststellen zu können. Die Kraftstoffe werden analysiert um die Einhaltung der Kraftstoffnorm abzusichern. Die Ergebnisse werden den Projektpartern übergeben. Die Kenntnisse über die Abgase und Kraftstoffe können an vielen Motoren im Rapsölbetrieb angewendet werden, unabhängig vom Motorenhersteller. Die Erkenntnisse über die Abgasemissiionen und ihre Zusammensetzung dienen als Grundlagenuntersuchungen für die Abgasstufe 3b für "nicht Straßenfahrzeuge" im Jahr 2008. Die Kenntniss über die Herkunft der Partikel ist eine wesentliche Grundlage, um deren Reduzierung zielstrebig durchführen zu können. | Prof. Dr.-Ing. Horst Harndorf Tel.: +49 381 498-9150 horst.harndorf@uni-rostock.de Universität Rostock - Fakultät für Maschinenbau und Schiffstechnik - Lehrstuhl für Technische Thermodynamik Albert-Einstein-Str. 2 18059 Rostock | FPNR | ||
| 01.01.2008 | 31.12.2008 | 22021106 | Entwicklung und Umsetzung eines neuartigen zweistufigen Filtrations- und Wäscher-Systems zur Abscheidung von Feinstäuben aus Holz-Kleinfeuerungsanlagen (30 bis 500kW) | Das geplante Forschungsvorhaben hat die Entwicklung einer technischen Lösung zur Minimierung der Feinstaubemissionen von Holzfeuerungsanlagen mit 30 bis 500 kW Nennwärmeleistung zum Ziel.Die zentrale Idee des Vorhabens ist eine innovativen high-flux Mikrosiebfiltration mit metallischen, weitgehend temperatur- und korrosionsbeständigen Mikrosieben zur sicheren Abscheidung der Aschebestandteile > 1 µm in Kombination mit einer wasser- oder ölbasierten Wäschereinheit. Die technische Arbeitsplanung teilt sich in drei Phasen ein. In der ersten Phase steht die Entwicklung eines kombinierten Abscheidesystems hin zu einer einsatzfähigen Einheit im Vordergrund. Im zweiten Abschnitt wird die entwickelte Einheit an einer Praxisanlage mit ca. 30 kW in längeren Versuchsphasen getestet und sukzessive weiterentwickelt. In der letzten Phase soll das Abscheidesystem an mehreren Praxisanlagen im Dauerbetrieb getestet und abschließend eine 0-Serie entwickelt werden. Aufgrund des zwingenden Bedarfs an technischen Lösungsansätzen für die Einhaltung gesetzlich geforderter Grenzwerte wird dem mikrosiebbasierten Entstaubungsprozess bei Erfolg des Projekts eine schnelle Etablierung am Markt vorausgesagt. | Die angestrebten neuen Staubgrenzwerte, die im Zuge der Novellierung der 1. BImSchV für fast sämtliche Holzfeuerungsanlagen gültig werden, erfordern die Entwicklung neuer Filtertechnologien. Auch Verfahren, die eine wirkungsvolle Abscheidung organischer Abgasbestandteile wie Teere erreichen, werden aufgrund der neueren Erkenntnisse zum Gefährdungspotenzial solcher Stoffe immer relevanter. Ziel des Vorhabens war daher die Entwicklung eines zweistufigen Systems bestehend aus einer innovativen Mikrosiebfiltration und einer nachgeschalteten, ölbasierten Wäschereinheit zur Abscheidung von Feinstaub und Teeren aus dem Abgasstrom von automatisch betriebenen Holzfeuerungsanlagen von 30 bis 500 kW. Dazu wurden die beiden Konzepte (Mikrosiebfilter und Wäscher) nach Voruntersuchungen konzipiert und an einem einfachen Holzofen erprobt und schrittweise optimiert. Schließlich erfolgte der Betrieb im Abgasstrom einer 200 kW-Hackschnitzelanlage. Die Entwicklung des angestrebten zweitstufigen Systems ist im Rahmen der Projektbearbeitung gelungen. Es zeichnet sich durch eine hohe Feinstaubabscheidung aus, die flexibel an bestehende Feuerungssysteme angepasst werden kann. Über 90 % der enthaltenden Partikel unter 1 µm werden zurückgehalten, ebenso bis zu 80 % der Teere. Reingasstaubgehalte von weniger als 20 mg/Nm³ sind dabei auch schon nach kurzer Betriebszeit erreichbar. Je nach Konfiguration des Abscheiders (zwei- oder einstufig) sind die anvisierten 400 Pa Druckverlust realisierbar. Bei Realisierung könnten die Investitionskosten für ein System überschlägig unter 5.000 € für Kessel mit weniger als 50 kWth, unter 10.000 € für Kessel mit weniger als 100 kWth und unter 15.000 € für Kessel mit mehr als 100 kWth betragen. Auch die Integration des Systems in den Abgasweg von Einzelfeuerstätten oder in Heizanlagen mit problematischen Brennstoffen wie Stroh oder Getreide ist denkbar. Voraussetzung für den Betrieb in Einzelfeuerstätten ist die Integration eines Abgasgebläses. | apl. Prof. Görge Deerberg Tel.: +49 208 8598-1107 goerge.deerberg@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | X | FPNR |
| 01.06.2008 | 28.02.2009 | 22021107 | Dauerhaltbarkeit von Rapsölmotoren im Praxiseinsatz | Der Einsatz von Rapsöl als Kraftstoff in der Landwirtschaft ist weiterhin ein Projekt, das für die Landwirte wirtschaftlich von Bedeutung ist und auf Grund seiner Nachhaltigkeit (CO2-Bilanz, Umweltgefährdung) gesellschaftlich und politisch gefordert wird. In der Motorentwicklung sind neben Prüfstandstests , Feldtests unter realen Bedingungen von wesentlicher Bedeutung, um Langzeiterfahrungen und Verschleißverhalten praxisnah ermitteln zu können. Im 100 Traktorenprogramm sind 105 Traktoren für den Betrieb mit Rapsöl in den Jahren 2001 und 2002 umgerüstet worden. In den Jahren 2001 bis 2005 sind diese Traktoren von der Universität Rostock betreut und untersucht worden. Von den im Rahmen dieses 100 Traktorenprojektes betreuten Schlepper sind die meisten der Traktoren auch weiterhin mit Rapsöl betrieben worden und haben nun bis zu 8000 Betriebsstunden erreicht. Diese Traktorenmotoren haben den höchsten Betriebsstunden im Rapsölbetrieb in der Landwirtschaft erreicht und sollen jetzt, 7 Jahre nach der Inbetriebnahme, wesentliche Informationen über Langzeiterfahrungen und Verschleißverhalten liefern. Die gewonnenen Erkenntnisse werden bei der Konstruktion neuer Motoren berücksichtigt. | Drei Jahre nach Abschluss des Projektes "Praxiseinsatz von serienmäßig neuen rapsöltauglichen Traktoren" ("100 Traktorenprogramm"), wurden 76 Traktoren im Jahr 2008 erneut wissenschaftlich untersucht. Die Auswertung der Tier I-Motoren im Rapsölbetrieb von 2001 bis 2008 stützt sich auf 69 Traktoren mit 1-Tanksystem und 7 Traktoren mit 2-Tanksystem. Für die Untersuchung wurde ein Fragenkatalog zu statistischen Angaben, zum Traktoreinsatz, Kaltstart, Tankverhalten, Rapsölkraftstoff und -qualität, Kraftstofffilter- und Motorölwechsel, Motoröleinsatz und -wechsel, Leistungs- und Störungsverhalten der Traktoren, Einspritzdüsen, Einspritzpumpen, Umrüsterbetreuung und Rapsöltankstelle erarbeitet. Ein Ziel des Projektes war die Dokumentation und Bewertung des Zustands der Traktoren. Es gab notwendige Änderungen der Service- und Reparaturpläne im Rapsölbetrieb gegenüber dem DK-Betrieb. Ein zweites Ziel war die Erfassung des Aufwandes der Traktorenbetreiber beim Einsatz von Rapsölkraftstoff. Ein drittes Ziel war die Erfassung aller Betriebsstörungen in den letzten drei Jahren. Es konnte festgestellt werden, dass die 76 Traktoren auch weiterhin wirtschaftlich, d.h. ohne hohe Reparaturkosten betrieben werden konnten. 37 der 76 Traktoren fuhren nach acht Jahren immer noch ohne rapsölbedingte Schäden. Traktoren mit 2-Tanksystem waren deutlich weniger störanfällig im Rapsölbetrieb. Ein letztes Versuchsziel war die Erfassung des Leistungsverhaltens der Traktoren. Die Rapsöltraktoren werden für schwere Ackerarbeiten eingesetzt, zu 86% mit gleicher Leistung, wie zum Zeitpunkt der Umrüstung. Das Projekt hat gezeigt, dass Tier I-Motoren für Landmaschinen mit Rapsöl betrieben werden können. Die mit den Traktoren gewonnenen Erkenntnisse gelten auch für moderne Motoren, wobei die geänderten Einspritzsysteme gesondert betrachtet werden müssen. | Prof. Dr.-Ing. Horst Harndorf Tel.: +49 381 498-9150 horst.harndorf@uni-rostock.de Universität Rostock - Fakultät für Maschinenbau und Schiffstechnik - Lehrstuhl für Kolbenmaschinen und Verbrennungsmotoren Albert-Einstein-Str. 2 18059 Rostock | X | FPNR |
| 01.09.2012 | 31.12.2014 | 22021112 | Verbundvorhaben: Biogasanlagen im Ökolandbau; Teilvorhaben 2 | Das Ziel dieses Projektes ist es, den für Deutschland relevanten, aktuellen Kenntnisstand zu Biogasanlagen im ökologischen Landbau systematisch zu erfassen, über gezielte Zusatzforschung in Einzelbereichen vorhandene Forschungslücken durch verlässliche Informationen zu schließen, Handlungsbedarf zu identifizieren und Lösungsmöglichkeiten zur Zielerreichung aufzuzeigen. Ein weiteres Ziel des Projektes ist, durch zielgerichtete Kommunikation der Ergebnisse die Öffentlichkeit (Ökolandbaubetriebe, Biogasanlagenhersteller, Forschungsinstitutionen, Entscheidungsträger und Multiplikatoren sowie allgemeine Bevölkerung) über das Po-tenzial und den Nutzen von Biogasanlagen im Ökolandbau zu informieren, um diese Anwendung der Bioenergienutzung weiter zu optimieren. Zu Beginn des Projektes wird eine Literatur- und Quellenanalyse zum Stand des Wissens durchgeführt. In einem zweiten Schritt wird eine fundierte, an den Stoff- und Energieströmen orientierte ökonomische Bewertung des Gesamtsystems (Systemanalyse) durchgeführt. In einem dritten Schritt erfolgt die Ermittlung der Potentiale des Ökolandbaus zur Biogaserzeugung (Literatur- und Quellenarbeit). Ineinem weiteren Schritt werden spezifischen Substrate des Ökolandbaus zur Biogaserzeugung beschrieben und bewertet. darauf aufbauend erweden die technologischen Unterschiede, die auf diesen Substraten beruhen, technologisch beschrieben. In einem weiteren Kapitel erfolgt die Beschreibung und ökonomische Bewertung von Gemeinschaftsanlagen. | In dem Projekt "Biogasanlagen im Ökolandbau" erfolgt eine umfassende Zusammenstellung aktueller Erkenntnisse zur Thematik. Es werden systemspezifische Fragestellungen im Detail untersucht und abschließend Handlungsempfehlungen für unterschiedliche Akteure formuliert. Aufbauend auf einer Darstellung der Grundlagen des ökologischen Landbaus und der ökologischen Biogasnutzung erfolgt im Sinne einer Systemanalyse eine Beschreibung des systemischen Zusammenwirkens der Systeme Ökologischer Landbau und Biogas. Hier werden insbesondere die Auswirkungen des Gärresteinsatzes auf die pflanzliche Erzeugung sowie die damit implizierten Vorteile (höhere Stickstoffverfügbarkeit, Ertragssteigerungen, verbesserte Fruchtqualitäten, Nutzung von Zwischenfrüchten und andere) dargestellt. Eine Potentialanalyse zeigt auf, wie viel Energie aus den vorher definierten Substraten in Biogasanlagen erzeugt werden könnte und dient der energiepolitischen Einordnung der Thematik. Eine auf die in Biogasanlagen eingesetzte Technologie fokussierte Analyse gibt Hinweise auf die speziellen Anforderungen von Biobiogasanlagen und stellt die Vorteile von Gemeinschaftsanlagen heraus. Eine ökonomische Analyse zeigt die betriebswirtschaftlichen Besonderheiten von Biogasanlagenmodellen unter besonderer Berücksichtigung von Auswirkungen auf das Gesamtsystem Ökolandbetrieb mit integrierter Biogaserzeugung. Eine Ökologische Analyse zeigt auf, wie Biogasanlagen in Bezug auf Klimagasbilanzierungen einzuschätzen sind (LCA Ansatz). Zusätzlich werden weitere umweltrelevante Aspekte wie Humusbilanzen, Nährstoffkreisläufe, Biodiversität und Flächenkonkurrenz zu Futter- und Nahrungsmitteln untersucht. Die Restriktionsanalyse, aufbauend auf Tiefeninterviews und einer Literaturstudie, zeigt mögliche Hinderungsgründe für einen weiteren Ausbau auf. Aufbauend auf dieser Analyse und den Erkenntnissen der involvierten Teilprojekte werden Handlungsempfehlungen für verschiedene Adressaten entwickelt. | Dr. Uli Zerger Tel.: +49 6322 989700 uli.zerger@fibl.org FiBL Projekte GmbH Weinstraße Süd 51 67098 Bad Dürkheim | X | FPNR |
| 01.09.2015 | 31.08.2018 | 22021114 | Vorhaben (FSP-Klebstoffe): Formaldehydfreie Aminoharze auf Basis von Glykolaldehyd für Holzwerkstoffe und Dekorpapiere - Akronym: Glykolaldehyd-Aminoh | Für die Herstellung von Holzwerkstoffen und Dekorpapieren werden in Deutschland vorwiegend formaldehydhaltige Aminoharze (Harnstoff-, Melamin-Harnstoff- und Melamin-Formaldehyd-Harze) eingesetzt. Mit der Neueinstufung von Formaldehyd als Karzinogen der Klasse 1B können sich bereits in naher Zukunft für die Holzwerkstoffindustrie Auswirkungen u.a. auf den Arbeitsschutz, die Einhaltung der Richtwerte für karzinogene Substanzen hinsichtlich TA Luft und AgBB Bewertungsschema sowie das Recycling formaldehydhaltiger Holzwerkstoffe ergeben. Eine Reduzierung des Formaldehydgehalts in Klebstoffen für Holzwerkstoffe sowie in Imprägnierharzen für Dekorpapiere scheint daher nicht ausreichend zu sein, vielmehr muss der Einsatz formaldehydfreier Harze in den Fokus gerückt werden. Mögliche formaldehydfreie Klebstoffe im Holzwerkstoffbereich müssen die Anforderungen an eine ausreichende Verfügbarkeit, Unbedenklichkeit für Umwelt und Gesundheit sowie technische und wirtschaftliche Konkurrenzfähigkeit erfüllen. Zur Erreichung des Ziels werden anstelle von Formaldehyd Kohlenhydrataldehyde (Glykol- und Glycerinaldehyd) zur Herstellung formaldehydfreier Aminoharze eingesetzt. Neben der Optimierung der Bedingungen für die Aldehyd- und Harzsynthesen wird ein wesentlicher Schwerpunkt der Arbeiten die Anpassung der Parameter bei den Synthesen und der Holzwerkstoffherstellung (Sperrholz, Spanplatten, mitteldichte Faserplatten [MDF], Furnierschichtholz [LVVL]) an die Industrieverhältnisse sein. | Ziel des Vorhabens war es, den Formaldehyd in den bisher hauptsächlich für Holzwerkstoffe verwendeten Aminoharzen durch Glykolaldehyd zu ersetzen. Der Einsatz dieser neuen Harze soll ohne Veränderung der etablierten Verarbeitungsbedingungen erfolgen, keine Verschlechterung der Produkteigenschaften bewirken und im Herstellungspreis mit derzeitigen formaldehydhaltigen Aminoharzen vergleichbar sein. Da Glykolaldehyd bisher nicht in entsprechenden Mengen kommerziell verfügbar ist, muss er am Fraunhofer IAP durch Umpolung aus Paraformaldehyd hergestellt werden. Anschließend werden Aminoharze auf Basis von Glykolaldehyd synthetisiert und am Fraunhofer WKI auf ihre Anwendungsfähigkeit bei der Herstellung von Holzwerkstoffen getestet. Da der Glykolaldehyd aus Paraformaldehyd hergestellt wird, muss parallel zum Fortschritt im Projekt (Herstellung von Glykolaldehyd, Synthese von Aminoharzen, Einsatz der Klebstoffe in Holzwerkstoffen) auch die Aldehydanalytik in den entsprechenden Zwischen- bzw. Endprodukten entwickelt werden. Die neuen Klebstoffe sollen den zukünftigen Anforderungen an die Formaldehyd- und VOC-Emissionen und dem Recycling der Holzwerkstoffe und Folgeprodukte (stoffliche Nutzung von formaldehydfreiem Altholz) gerecht werden. Ferner sollen die Klebstoffe für die Verleimung von Partikeln (z.B. Spanplatten, OSB) und Fasern (z.B. MDF) sowie Flächenverleimungen (z.B. Sperrholz, LVL) aus Laub- und Nadelholz geeignet sein. Formaldehydfreie Bindemittel für Holzwerkstoffe sowie formaldehydfreie Imprägnierharze für Dekorpapiere sind aus den ausgeführten Gründen nicht nur für die Holzwerkstoff- und Möbelindustrie, sondern auch für den gesamten Innenausbau (Wandelemente, Laminat-Fußböden, Türen) von elementarer Bedeutung. Insbesondere in diesem Bereich sind klein- und mittelständische Betriebe zu finden. | Dr. Frauke Bunzel Tel.: +49 531 2155-0 frauke.bunzel@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.01.2019 | 30.07.2021 | 22021116 | Entwicklung von hochfesten biobasierten Bindegarnen und Untersuchungen zu deren Abbaubarkeit im Boden und in der Rotte - Akronym: HoBiGa | Zur Entwicklung langlebiger Produkte aus biologisch abbaubaren Kunststoffen für technische Anwendungen fehlen vielfach entsprechende Daten über die Funktionalität der biologischen Abbaubarkeit. Einzig für Polymilchsäure sowie petrochemisch basierte und biologisch abbaubare Polyester existieren entsprechende Untersuchungen, welche aber ebenfalls überwiegend auf Verpackungsmittel und Mulchfolien bezogen sind, über Bindegarne aus Biokunststoffen sind jedoch keinerlei Daten bekannt. Im Allgemeinen sind Polyhydroxyalkanoate gut biologisch abbaubar und biokompatibel. Eine mit Polypropylen vergleichbare Festigkeit ist ein weiterer Vorteil, der den Nachteilen wie spröden Materialeigenschaften und einem engen Verarbeitungsfenster gegenübersteht. Die Erzeugung biologisch abbaubarer Materialien auf PHA-Basis mit definierten mechanischen Eigenschaften und Untersuchungen zur gezielten Beeinflussung der biologischen Abbaubarkeit stellen das Gesamtziel der Studie dar. Die Bewertung der biologischen Abbaubarkeit der modifizierten Compounds basiert auf Untersuchungen zum Abbau in der Rotte und im Boden. Weiterhin soll der Einfluss des Verstreckens von Folien aus den modifizierten Compounds im Labormaßstab auf die mechanischen Eigenschaften untersucht und Bändchen erzeugt werden, da durch das Verstrecken der Moleküle im Verbund eine Steigerung der Festigkeit in Reckrichtung erwartet wird. Eine angestrebte Anwendung dieser verstreckten Materialien liegt in der Herstellung von biobasierten und biologisch abbaubaren Bindegarnen für Massen-anwender wie land- und forstwirtschaftliche Betriebe. Dadurch könnten die bisher verwendeten Bindegarne aus Polypropylen ersetzt werden, deren Reste neben Störungen an landwirtschaftlichen Maschinen auch ein Gesundheitsrisiko bei Nutz- und Wildtieren darstellen. Die Bindegarne werden im Rahmen der Studie aus den modifizierten PHA-Compounds erzeugt und die Eignung der Bändchen durch Bestimmung ihrer mechanischen Eigenschaften abgeschätzt. | Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Nendel Tel.: +49 371 531-32545 wolfgang.nendel@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Allgemeinen Maschinenbau und Kunststofftechnik - Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung Reichenhainer Str. 31/33 09126 Chemnitz | X | FPNR | |
| 01.12.2018 | 30.11.2021 | 22021117 | Verbundvorhaben: Vermeidung des Eintrages von gefährlichen Unkrautarten in Arznei- und Gewürzpflanzenbestände über das Saatgut, Phase 1: Quantifizierung im Handelssaatgut; Teilvorhaben 1: Manuelle und chemische Nachweismethode - Akronym: GEFRES1 | Die Reinheit des Ausgangssaatgutes, inbegriffen die Freiheit von gefährlichen Fremdsamen, ist in den sektorspezifischen Leitlinien für den integrierten Pflanzenschutz in Arznei- und Gewürzpflanzen im Rahmen des "Nationalen Aktionsplans zur nachhaltigen Anwendung von Pflanzenschutzmitteln" als wichtige, nicht chemische Maßnahme der Bestandeshygiene festgesetzt. Unter einer besonderen Perspektive muss die Saatguthygiene innerhalb der PA-Vermeidungsstrategie betrachtet werden, in welcher sie einen wichtigen Baustein darstellt. Sie hilft, den Pflanzenschutzmitteleinsatz in Arznei- und Gewürzpflanzenbeständen zur Bekämpfung von PA-haltigen Unkräutern zu reduzieren. Eine besonders hohe Belastung entwickelte sich hier in den letzten Jahren aufgrund der geringen Schwellenwerte bei PA- Kontaminationen. Im Teilprojekt 1 steht die Entwicklung einer visuell- manuell, quantitativen Methode zur Detektion PA-haltiger Unkrautsamen sowie anderer gefährlicher Fremdpartikel im Fokus. Die Methode soll sensitiv arbeiten, um auch geringe Vorkommen nachweisen zu können. Ein weiteres Arbeitsgebiet liegt in der Chancenabschätzung einer chemisch- analytischen Detektion des Besatzes von Saatgutchargen mit PA- haltigen Partikeln (Fremdsamen). Beide Methoden, sowie auch die im Teilprojekt 2 bearbeitete molekulargenetische Nachweismethode, werden in ihren Einsatzmöglichkeiten verglichen. Von verschiedenen Arznei- und Gewürzpflanzenkulturen werden Partien des Saatguthandels auf den Gehalt an gefährlichen Fremdbestandteilen in Form einer IST-Standsanalyse überprüft. Alle gewonnenen Daten werden zu einer "Fremdsamen-Datensammlung" (Saaten von Sonderkulturen und ihren Problemunkrautsamen) zusammengetragen. In Vorbereitung der Entwicklung von Abtrennverfahren werden morphologische und physikalische Differenzierungsmerkmale zwischen den Samen der Kulturpflanzen, sowie deren spezifischen Problemunkrautsamen herausgearbeitet. | Es ist eine visuell-manuelle Methode zur Detektion von gefährlichen Fremdpartikeln (Fremdsamen) mit einer Bestimmungsgrenze von 10 Partikeln in 1 Million Kultursamen erarbeitet worden. Die Methode arbeitet sensitiver als gängige ISTA-Vorschriften. Eine Verwendung in der Saatgutprüfung ist möglich. Der Zeitaufwand ist jedoch gegenüber den ISTA-Vorschriften erhöht. Auf Grundlage der chemisch-analytischen Untersuchung auf PAs als Indikatorsubstanzen für potenziell vorhandene Fremdsamen in Kultursaatgut, ließ sich in Modellmischungen im günstigsten Fall eine Bestimmungsgrenze von 10 Fremdsamen auf 1 Million Kultursamen erreichen. Diese Bestimmungsgrenze ist jedoch stark vom PA-Gehalt des Fremdsamens sowie des TKG des Kultursamens abhängig. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass die Wiederfindung der PAs in den Fremdsamen teilweise sehr niedrig ist. Durch eine Steigerung der Extraktionseffizienz könnte die Sensitivität des analytischen Verfahrens erhöht und damit die Bestimmungsgrenze abgesenkt werden. Eine gute Voraussetzung zeigten Samen von Myosotis arvensis. Beide Methoden, sowie auch die im Teilprojekt 2 bearbeitete molekulargenetische Nachweismethode, weisen unterschiedliche Stärken und Schwächen auf und können teilweise komplementär eingesetzt werden. Die visuell-manuelle Methode nutzt zur morphologischen Identifikation die intakte Probe. Die Identifikation von kontaminierenden Pflanzenarten über ausgewählte Indikator-PAs findet an einer vermahlenen Probe statt, was nur einen indirekten Rückschluss über das PA-Profil ermöglicht. Am Markt erhältliche Saatgutchargen von Kamille, Thymian und Majoran zeigten Besatz mit Myosotis spec.. Weitere PA- als auch TA-haltige Arten wurden nicht festgestellt. Majoran zeigte bei allen Proben Besatz mit Cuscuta spec.. Mikroskopische und rasterelektronenmikroskopische Dokumentationen der Samenstruktur sowie morphologische Differenzierungsmerkmale der Kultur- und gefährlichen Unkrautsamenarten sind im Schlussbericht enthalten. | Robert Wolf Tel.: +49 3466 3256-0 robert.wolf@pharmaplant.de PHARMAPLANT Arznei- und Gewürzpflanzen Forschungs- und Saatzucht GmbH Am Westbahnhof 4 06556 Artern | X | FPNR |
| 01.10.2004 | 31.03.2008 | 22021203 | Verbundprojekt: Einsatz (extrem) thermophiler Mikroorganismen zur biologischen Wasserstofferzeugung aus biogenen Roh- und Reststoffen; Teilvorhaben 1 | Die energetische Verwertung von Biomasse gewinnt immer mehr an Bedeutung, da damit fossile Brennstoffe eingespart und treibhausrelevante Emissionen vermieden werden. Die fermentative Erzeugung von Bio-Wasserstoff erfüllt die Anforderungen einer umweltfreundlichen, nachhaltigen Energiebereitstellung und liefert zusätzlich eine neue Einkommensquelle für die Agrar- und Agrarindustriewirtschaft. Im Rahmen des Vorhabens sollen aus verschiedenen biogenen Roh- bzw. Reststoffen möglichst hohe Mengen an Wasserstoff bzw. ein möglichst wasserstoffreicher Gasstrom produziert werden. Mit dem Ziel der verfahrenstechnischen Entwicklung und Optimierung eines Systems zur fermentativen Erzeugung von Bio-Wasserstoff sollen in Laborversuchen bei einer (extrem) thermophilen Prozesstemperatur verschiedene mikrobielle, substrat- und verfahrensspezifische Aspekte untersucht und optimiert werden. Die Vorhabenergebnisse bilden die wissenschaftliche Basis für die Entwicklung einer Pilotanlage zur biologischen Wasserstofferzeugung. | Prof. Dr.-Ing. Rainer Stegmann Tel.: +49 40 42878-3254 stegmann@tu-harburg.de Technische Universität Hamburg - Institut für AbfallRessourcenWirtschaft Harburger Schloßstr. 36 21079 Hamburg | X | FPNR | |
| 10.07.2006 | 30.09.2009 | 22021205 | Verbundvorhaben: Optimierung von Getreide für die Biogasnutzung; Teilvorhaben 2: Triticale - Eine Energiepflanze für die Biogasnutzung | Zielsetzung ist, Triticale im Rahmen von Biogasfruchtfolgen zu etablieren. Dies erfordert die Entwicklung von geeigneten Sorten, um Biomasse für die preiswerte Produktion von Biogas bereit zu stellen. Hierzu soll das züchterische Potential von aktuellem Triticalezuchtmaterial (Winter- und Wechselformen) für die Biogasnutzung analysiert werden. Es werdenStrategien erarbeitet, die zu einer Steigerung der Biomasse- und Biogasproduktion führen. Die Arbeitsplanung sieht folgende Teilziele vor: (1) Schätzung züchtungsmethodischer Parameter, (2) Prüfung von indirekten Selektionsmerkmalen für die Erfassung der Biomasse- und Biogasproduktion und (3) Erstellung einer NIRS-Kalibrierung. In zwei experimentellen Versuchen für Winter- und Wechseltriticale werden mehrortige Feldversuche durchgeführt und die wichtigsten Merkmale in Zeiternten erhoben. Es werden Basispopulationen entwickelt, um Zuchtmaterial mit verbesserte nEigenschaften aufzubauen. Die Ergebnisverwertung bei züchterischen Ansätzen soll durch die Entwicklung neuer Sorten erfolgen, die besonders für die Produktion von Biomasse geeignet sind. | Triticale ist eine aussichtsreiche Pflanzenart zur Bereitstellung preiswerter Biomasse für die Produktion von Biogas. Eine gezielte Züchtung von Triticalesorten mit einem erhöhten Biomasseertrag kann einen entscheidenden Beitrag zur Steigerung der Produktivität des Energiepflanzenanbaus leisten und die Nachhaltigkeit erneuerbarer Energien verbessern. Im Rahmen unseres Projektes wurden quantitativ-genetische Parameter für relevante agronomische Merkmale von Energietriticale auf der Grundlage intensiver Feldversuche zu unterschiedlichen Erntezeitpunkten geschätzt. Aufbauend auf den Schätzwerten leiteten wir geeignete Zuchtstrategien zur Verbesserung des Biomasseertrags von Triticale ab. Zusätzlich erstellten wir im Rahmen des Projektes umfangreiche Basispopulationen mit einer verbesserten Eignung zur Biomasseproduktion. Die Elitezuchtpools (Winter-Triticale und Wechsel-Triticale) wiesen eine große genotypischer Variation für Biomasseertrag auf. Diese große genetische Variabilität verspricht einen hohen Selektionsgewinn bei der Züchtung von Bioenergietriticale. Ein Rückgriff auf genetische Ressourcen scheint daher in der ersten Phase der Züchtung von Triticale für Biogasproduktion nicht erforderlich. Weiterhin belegen unsere Ergebnisse deutlich, dass der optimale Erntetermin für Energietriticale die späte Milchreife bzw. frühe Teigreife ist (EC-Stadium ~80) ist. Die enge Korrelation zwischen der Korntrockenmasse zur Vollreife und der Gesamtbiomasse zur Milch/Teigreife zeigen, dass sowohl für Wintertriticale als auch für Wechsel-Triticalematerial eine indirekte Selektion auf Biomasseertrag zum Erntezeitpunkt 2 basierend auf Merkmalen, welche zur Vollreife erhoben werden, vielversprechend ist. | Stefan Lütke Entrup Tel.: +49 228 98581-44 gfp@bdp-online.de Gemeinschaft zur Förderung von Pflanzeninnovation e.V. (GFPi) Kaufmannstr. 71-73 53115 Bonn | X | FPNR |
| 01.04.2007 | 31.08.2008 | 22021206 | Monitoring und Optimierung eines modularen Kombinationsverfahrens zur Abscheidung von Aerosolen und Stäuben aus kleinen Biomassefeuerungen | Hauptaufgabenstellung ist die Bestimmung der mitgeführten Staubfraktion. Gemessen werden außer dem Staubgehalt auch die weiteren Emissionswerte wie z. B. CO, CO2, NOx und O2. Die Messungen werden von IZES und OTS gemeinsam durchgeführt, ausgewertet und dokumentiert. Weiterhin wird eine Marktanalyse hinsichtlich der Kriterien Potenziale, Marktfähigkeit und wirtschaftliche Randbedingungen für ein solches Staubabscheidesystem durchgeführt. Es sollen zwei unterschiedliche Biomassenutzungstechnologien für den Kleinfeuerungsbereich, Holzscheitkessel bzw. –kamin und Pelletofen bzw. -kessel, mit einem Filtersystem zur Partikelabscheidung im Abgas ausgestattet und wissenschaftlich begleitet werden. Arbeitsschwerpunkt ist die Entwicklung eines Messkonzepts und die Analyse und Evaluierung der Messdaten sowie die Durchführung einer Produktkosten- und Marktanalyse, die wissenschaftliche Begleitung und Dokumentation der Ergebnisse. Mit den erhaltenen Ergebnissen soll ein konstruktiv, strömungsmechanisch und wirtschaftlich optimierter Konstruktionsentwurf eines serientauglichen Modells ausgearbeitet werden, welches auch den Aspekt einer einfachen Entsorgung der aufgefangenen Stäube berücksichtigt. | Im Rahmen des Projekts "Monitoring und Optimierung eines modularen Kombinationsverfahrens zur Abscheidung von Aerosolen und Stäuben aus kleinen Biomassefeuerungsanlagen" wurden die theoretisch zu erwartenden partikelartigen Reststoffe aus derVerbrennung holzgutartiger Biomasse beschrieben. Weiterhin wurden die möglichen Abtrennungsverfahren der Partikel aus dem Rauchgas, ohne dabei Einfluss auf die Verbrennung zu nehmen, skizziert und die Reststoffe entsprechend ihres Gefahrenpotenzials nach Entsorgungsmöglichkeiten klassifiziert. Andererseits erfolgte eine Marktuntersuchung hinsichtlich des generellen Absatzpotenzials von Feinstaubfiltern für kleine, mit fester Biomasse betriebene Heizungsanlagen sowie Einzelraumfeuerstätten bzw. Kaminöfen. Parallel wurde von der OTS Ingenieursgesellschaft mbH innerhalb des Projekts mit der FKZ 220 213 06 ein entsprechender Staubfilter für kleine Biomasse befeuerte Anlagen weiterentwickelt. Aufgrund der Marktuntersuchung wurde das Potenzial für den von OTS weiterentwickelten Staubfilter unter Berücksichtigung der Anwendungsbreite sowie ökonomischer Randbedingungen ermittelt. Die Arbeiten der OTS GmbH wurden aktiv durch die IZES gGmbH begleitet und basierend auf der Weiterentwicklung wurde, auf Grundlage der oben beschriebenen Arbeiten sowie des ermittelten Marktpotenzials eine aus derzeitiger Sicht realistische Kostenentwicklung für das OTS Filtersystem erarbeitet. Zusätzlich zu den Partikelemissionen (gemessen im Rahmen des Vorhabens FKZ 220 213 06) wurden die gasförmigen Emissionen während des Testbetriebs gemessen ausgewertet. Die Optimierungspotenziale des Elektrofilters wurden hinsichtlich eines möglichst hohen Wirkungsgrades bezüglich der Staubabscheidung, der regelmäßigen Abreinigung sowie eines möglichst niedrigen Leistungsbedarfs erarbeitet und teilweise innerhalb der Projektlaufzeit umgesetzt. Umgesetzt wurden u. a. Veränderungen hinsichtlich der Anordnung der Isolatoren und Änderungen der Sprühelektrode. | Dipl.-Ing Ulrich Bemmann Tel.: +49 681 9762-839 bemmann@izes.de IZES gGmbH - Arbeitsfeld Biomasse - Stoffstrommanagement und Energiesystemtechnik Altenkesseler Str. 17 66115 Saarbrücken | X | FPNR |
| 01.02.2012 | 31.01.2015 | 22021211 | ERA-WoodWisdom: Hochwertige Produkte aus den Ligninen moderner Bioraffinerien (Pro Lignin); Teilvorhaben 4: Ligninbasierte Harze und Klebstoffe, Schäume und Gießharze | Bei diesen Versuchen soll die prinzipielle Eignung der Ligninfraktionen und -derivate in Polyurethan- und Epoxid-Formulierungen aufgezeigt werden. Wichtig ist dabei insbesondere, dass bestehende Anforderungen an Gießharzsysteme erfüllt werden. Dies sind insbesondere niedrige Mischviskositäten der A- und B-komponente, das schwund- und spannungsarme Aushärten der Gießharze und ein hoher Widerstand gegen mechanische und elektrische Einflüsse. Wesentlich für die Eignung sind ferner eine geringe Wasseraufnahme und eine gute Hydrolysebeständigkeit sowie eine hohe Dauertemperaturbeständigkeit. Neben der Bestimmung der Kinetik sowie mechanischer Kenngrößen wie Härte nach Shore D (DIN 53505), Zugfestigkeit und Dehnung nach DIN 53455 sind hier insbesondere thermomechanische und elektrische Kenngrößen zu ermitteln. Um die Eignung als Elektrogießharz zu ermitteln, werden die linearen Ausdehnungskoeffizienten nach DIN 53752, die Glasübergangstemperaturen nach DIN 53445 sowie die Dielektrizitätskonstante nach DIN 53483 ermittelt. Ergänzt werden müssen die Untersuchungen der beschriebenen PU- und Epoxid-Systeme durch Haftungsprüfungen auf den unterschiedlichsten Untergründen. Für die Elektrogießharze gilt, dass zur Erzielung der gewünschten Eigenschaften umfangreiche Reihenversuche mit den unterschiedlichsten Gewichtsanteilen Lignin-/Standardkomponente, unterschiedlichste Mischungsverhältnisse A/B-Komponente und entsprechende Variationen der Formulierungsbestandteile erforderlich sind. | Dr. Klaus Schamel Tel.: +49 71239342-1210 klaus.schamel@rampf-giessharze.de RAMPF Polymer Solutions GmbH & Co. KG Robert-Bosch-Str. 8-10 72661 Grafenberg | X | FPNR | |
| 01.09.2012 | 31.12.2014 | 22021212 | Verbundvorhaben: Biogasanlagen im Ökolandbau; Teilvorhaben 3 | Das Ziel dieses Projektes ist es, den für Deutschland relevanten, aktuellen Kenntnisstand zu Biogasanlagen im ökologischen Landbau systematisch zu erfassen und über gezielte Zusatzforschung in Einzelbereichen vorhandene Forschungslücken durch verlässliche Informationen zu schließen. Die von der Universität Kassel zu bearbeitenden Projektteile des Verbundvorhabens umfassen eine systemanalytische Darstellung aller ökonomisch relevanten Beziehungen im System "Biogasanlage im Ökologischen Landbau". Die beschriebene Vorgehensweise ermöglicht die Integration der identifizierten betrieblichen Zusatzeffekte in die sich anschließenden Wirtschaftlichkeitssimulationen. Letztendliches Ziel der ökonomischen Analysen der Universität Kassel ist es, Lösungsmöglichkeiten zur betriebswirtschaftlichen Optimierung von Biogasanlagen im Ökolandbau aufzuzeigen. Das Fachgebiet Betriebswirtschaft der Universität Kassel wird sowohl die systemanalytische Identifizierung ökonomisch relevanter Effekte im System "Biogasanlagen im Ökolandbau" als auch eine fundierte ökonomische Analyse ausarbeiten. Erster Arbeitsschwerpunkt wird die Systemanalyse sein, die die Grundlage für die weitere ökonomische Bewertung, insbesondere der innerbetrieblichen Interaktionen darstellt. Anschließend folgen Wirtschaftlichkeitsberechnungen nach VDI-Standard (VDI 2067) für an Bedingungen auf Öko-Betrieben adaptierte Modellanlagen, um Investitionsentscheidungen zukünftig zu erleichtern. | In dem Projekt "Biogasanlagen im Ökolandbau" erfolgt eine umfassende Zusammenstellung aktueller Erkenntnisse zur Thematik. Es werden systemspezifische Fragestellungen im Detail untersucht und abschließend Handlungsempfehlungen für unterschiedliche Akteure formuliert. Aufbauend auf einer Darstellung der Grundlagen des ökologischen Landbaus und der ökologischen Biogasnutzung erfolgt im Sinne einer Systemanalyse eine Beschreibung des systemischen Zusammenwirkens der Systeme Ökologischer Landbau und Biogas. Hier werden insbesondere die Auswirkungen des Gärresteinsatzes auf die pflanzliche Erzeugung sowie die damit implizierten Vorteile (höhere Stickstoffverfügbarkeit, Ertragssteigerungen, verbesserte Fruchtqualitäten, Nutzung von Zwischenfrüchten und andere) dargestellt. Eine Potentialanalyse zeigt auf, wie viel Energie aus den vorher definierten Substraten in Biogasanlagen erzeugt werden könnte und dient der energiepolitischen Einordnung der Thematik. Eine auf die in Biogasanlagen eingesetzte Technologie fokussierte Analyse gibt Hinweise auf die speziellen Anforderungen von Biobiogasanlagen und stellt die Vorteile von Gemeinschaftsanlagen heraus. Eine ökonomische Analyse zeigt die betriebswirtschaftlichen Besonderheiten von Biogasanlagenmodellen unter besonderer Berücksichtigung von Auswirkungen auf das Gesamtsystem Ökolandbetrieb mit integrierter Biogaserzeugung. Eine Ökologische Analyse zeigt auf, wie Biogasanlagen in Bezug auf Klimagasbilanzierungen einzuschätzen sind (LCA Ansatz). Zusätzlich werden weitere umweltrelevante Aspekte wie Humusbilanzen, Nährstoffkreisläufe, Biodiversität und Flächenkonkurrenz zu Futter- und Nahrungsmitteln untersucht. Die Restriktionsanalyse, aufbauend auf Tiefeninterviews und einer Literaturstudie, zeigt mögliche Hinderungsgründe für einen weiteren Ausbau auf. Aufbauend auf dieser Analyse und den Erkenntnissen der involvierten Teilprojekte werden Handlungsempfehlungen für verschiedene Adressaten entwickelt. | Prof. Dr. Detlev Möller Tel.: +49 5542 98-1330 d.moeller@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 11 Ökologische Agrarwissenschaften Steinstr. 19 37213 Witzenhausen | X | FPNR |
| 01.03.2016 | 29.02.2020 | 22021213 | Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Erkrankungen im Kamilleanbau – Erforschung der Ursachen und erste Lösungsansätze zur Bekämpfung - Akronym: Kamilleerkrankungen | Die Echte Kamille (Matricaria recutita L.) ist in Deutschland eine der wirtschaftlich bedeutendsten Arzneipflanzen. Ca. 80 % der Anbaufläche in Deutschland liegt in Thüringen. Mit zunehmender Konzentration des Anbaus wurde seit mehreren Jahren eine rückläufige Ertragsentwicklung beobachtet. Neben der Stagnation in der technischen-technologischen Entwicklung und in der Züchtung sind die Ursachen hierfür im Auftreten von Krankheiten zu sehen. In ersten Untersuchungen am Institut für Pflanzenschutz in Gartenbau und Forst des Julius Kühn-Instituts und der Pharmaplant GmbH zeigte sich, dass die Krankheitsursachen sehr komplex sind. Zur Lösung der phytopathologischen Probleme war es daher notwendig, die Schadursache zu erforschen und die Bedeutung der einzelnen Schadorganismen zu ermitteln, um zielgerichtete Gegenmaßnahmen erarbeiten zu können. In dem Projekt wurden vier Arbeitspakete geschnürt. Diese beinhalteten die Identifizierung der pilzlichen (1) und tierischen Schaderreger (2) sowie die Erforschung der Biologie und Epidemiologie bzw. Populationsdynamik, Untersuchungen zu Wechselwirkungen im Schaderregerkomplex (3) und die Erarbeitung erster Lösungsvorschlägen für Gegenmaßnahmen (4). Mit den Forschungsarbeiten im Projekt sollen grundlegende Voraussetzungen für die Entwicklung nachhaltiger Pflanzenschutz- und/oder Züchtungskonzepte erarbeitet werden. Die im Projekt gewonnenen Erkenntnisse sollen dazu beitragen, den Anbau von Kamille in Deutschland mit stabilen Erträgen und gleichbleibend hoher Produktqualität zu sichern. | Als Hauptverursacher für die Schäden an Echter Kamille wurden ein bis dato unbekannter Pilz und der Runzlige Kamille-Kleinrüssler Microplontus rugulosus identifiziert. Der Pilz konnte molekularbiologisch als Rhexocercosporidium sp. nov. (Abteilung Ascomycota, Ordnung Helotiales) identifiziert werden. Der Pilz, der die Pflanze zeitig infiziert und im Winter in der Pflanze überdauert, gefährdet insbesondere die Herbstaussaat. Frühjahrskamille wird sehr spät befallen. Außer im konzentrierten Anbau in Thüringen wurde der Pilz in Sachsen und Nordrhein Westphalen nachgewiesen. Die häufig vorkommende Art Septoria matricariae spielt für das Schadausmaß eine untergeordnete Rolle. Bei den tierischen Schaderregern wurde im Untersuchungsgebiet Thüringen vorwiegend der Runzlige Kamille-Kleinrüssler M. rugulosus nachgewiesen. Der Kamille-Glattkäfer Olibrus aeneus, dessen Larven sich im Blütenboden der Kamille entwickeln, trat zahlenmäßig sehr gering auf. Der Lebenszyklus von M. rugulosus verläuft univoltin, d.h. er vollzieht nur einen Generationswechsel pro Jahr. Die Käfer sind sehr frühzeitig, nach der Schneeschmelze aktiv und müssen im Herbst des Vorjahres bereits in die auflaufende Herbstkamille eingeflogen sein. Herbstkamille scheint somit im zeitigen Frühjahr besonders gefährdet zu sein. Frühjahrsaussaaten sind aufgrund zunehmender Frühjahrstrockenheit jedoch keine Option. Elatus Plus (Benzovindiflupyr), Folicur (Tebuconazol) sowie Karate (Lambda-Cyhalothrin) zeigten gute Ergebnisse zur Befallsreduktion bei Einhaltung von Rückstandshöchstmengen. Im konzentrierten Anbau sind für eine dauerhafte Schadensminimierung Fruchtfolgen entsprechend zu lockern. Langfristig wird in der Züchtungsforschung großes Potential gesehen. Mit den grundlegenden Kenntnissen zur Biologie von Rhexocercosporidium sp. nov. und dem Auffinden von Anfälligkeitsunterschieden in Zuchtlinien sind gute Voraussetzungen für die Züchtung widerstandsfähiger Kamillesorten erarbeitet worden. | Dr. Ute Gärber Tel.: +49 33203 48240 ute.gaerber@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenschutz in Gartenbau und Forst - Außenstelle Kleinmachnow Stahnsdorfer Damm 81 14532 Kleinmachnow | X | FPNR |
| 01.03.2016 | 28.02.2018 | 22021215 | Verbundvorhaben: Modellgestützte Ableitung von Kenngrößen des Wasserhaushalts zur Standorts-Leistungsbewertung von stau- und grundwasserbeeinflussten Böden; Teilvorhaben 2: Hydromorphologie - Grundwasser - Visualisierung - Akronym: BoWa-WN | Ziel des Vorhabens ist es, die bisher für die forstliche Standortskartierung von stau- und grundwasserbeeinflussten Flächen genutzten semi-empirischen Ansätze zur Einschätzung der Hydromorphie/Bodenfeuchtestufen, durch dem Stand der Wissenschaft entsprechende Modelle bzw. Modellkopplungen zu überprüfen, präzisieren und dynamisieren. Im Fokus stehen hierbei in den forstlichen Standortskarten ausgewiesene mineralische Nassstandorte (N) und wechselfeuchte Standorte (W). 1. Beschreibung von forstlichen hydromorphen Mineralböden, Datenbeschaffung, Analyse der Daten, Auswahl der Testfenster in Sachsen und Thüringen 2. Hydromorphologische Analyse Oberflächenrelief, Relief der maßgeblichen Stauschichten, Wasserhaushaltsmodellierung (SWAT) der oberirdischen/lateralen Einzugsgebiete, quantitative Ermittlung von lateralen Zu- und Abflüsse zu W- bzw. N-Standorten, Sensitivität der lateralen Zu- und Abflüsse 3. Quantifzierung der lateralen Zu- und Abflüsse durch Grundwasser, Grundwasserkompendien für Testfenster, Sensitivität der Gundwasserzu- und Abflüsse 4. Modellanwendung/-vergleich von unterschiedlichen Standortsmodellen zur baumartenspezifischen Wasserhaushaltsberechnung mit lateralen Zu- und Abflüssen in den Testfenstern, Visualisierung, Unsicherheitsanalyse, Übertragbarkeit, Anforderungen an Monitoring 5. Expertenworkshops zur Qualitätssicherung und Praxistauglichkeit | Dr. rer. nat. Andreas Wahren Tel.: +49 351 40351642 wahren@hydro-consult.de Dr. Dittrich & Partner, Hydro-Consult GmbH Glacisstr. 9 a 01099 Dresden | X | FPNR | |
| 01.01.2019 | 30.06.2022 | 22021217 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer Maschine zur Ernte der Wurzeln des Russischen Löwenzahns (Taraxacum koksaghyz) als industrieller Rohstoff (TAKOROD); Teilvorhaben 2: Ernteverfahren und Ernteversuche (HOLMER) - Akronym: TAKOROD | Das Projekt soll einen Beitrag zum nachhaltigen Stoffstrom-Management zur optimalen Versorgung von Produktions- und Verarbeitungsanlagen mit biogenen Ressourcen leisten. Auf betrieblicher Ebene werden technische Konzepte weiterentwickelt, um die Produktion nachwachsender Rohstoffe, im konkreten Fall Taraxacum koksaghyz, zu optimieren und damit eine effizientere Nutzung biobasierter Ressourcen zu erreichen. Geplant ist eine landtechnische Entwicklung zur Optimierung der Produktion nachwachsender Rohstoffe hinsichtlich Effizienz und Nachhaltigkeit, mit dem Ziel der schonenden, vollmechanisierten, praxistauglichen Ernte der bisher nicht in großen Mengen angebauten, neu gezüchteten Löwenzahnwurzeln in der von der verarbeitenden Industrie geforderten Qualität. | Dr.-Ing. Michael Gallmeier Tel.: +49 9451 9303-3572 michael.gallmeier@holmer-maschinenbau.com HOLMER Maschinenbau GmbH Regensburger Str. 20 84069 Schierling | X | FPNR | |
| 01.08.2019 | 31.12.2021 | 22021218 | Verbundvorhaben: Sequentielles Extraktionsverfahren zur Gewinnung hochwertiger Intermediate aus Buchenholz (XyloSolv); Teilvorhaben 1: Prozessentwicklung - Akronym: XyloSolv | Im Vorhaben XyloSolv sollte ein Verfahren zur sequentiellen Extraktion von Buchenholz mit Wasser und Ethanol/Wasser-Mischungen entwickelt und skaliert werden, welches es ermöglicht, Xylan, Lignin und Faserstoff als hochreine Fraktionen zu gewinnen. Xylan aus Buchenholz ist ein Polysaccharid, welches als Ausgangsstoff für die pharmazeutische Industrie dient. Ein vom Projektpartner HV-Polysaccharides GmbH GmbH & Co.KG (HVP) entwickeltes und erprobtes hydrothermales Verfahren ermöglicht durch spezielle Prozessführung die Gewinnung von Xylan in einer bisher nicht verfügbaren Qualität, sodass es sich als Grundstoff für pharmazeutische Wirkstoffe eignet und damit sehr hohe Marktpreise erzielt werden können. Daraus ergibt sich eine erhebliche Wertschöpfung im Vergleich zum Ausgangsmaterial Buchenholz. Nichtsdestotrotz wurden durch das von der HVP entwickelte Verfahren bisher nur ca. 10 % der Biomasse genutzt und es fällt eine erhebliche Menge an wässrig extrahiertem Rückstand an. In diesem Vorhaben wurde ein Lösungsansatz verfolgt, der eine der Xylangewinnung nachfolgende ethanolische Extraktion beinhaltet. Die Gewinnung von Lignin und Faserstoff ermöglicht sowohl die zusätzliche Wertschöpfung als auch die ganzheitliche Nutzung der Biomasse. Dazu wurde der Prozess der HVP mit dem vom Projektpartner Fraunhofer CBP entwickelten Organosolv-Aufschluss gekoppelt. Dieses gekoppelte Gesamtverfahren wurde vom Projektpartner Glatt Ingenieurtechnik GmbH hinsichtlich seiner technischen Umsetzbarkeit evaluiert. Ausgehend von dieser Evaluation wurde ein Anlagenkonzept erarbeitet, welches die techno-ökonomische Bewertung ermöglichte. Im Rahmen des Gesamtprojektes lag der Fokus des durch das Fraunhofer CBP bearbeiteten Teilvorhabens 1 auf der Entwicklung, Optimierung und Bilanzierung des Verfahrens im technischem Maßstab. | Am CBP wurde der Gesamtprozess im Hinblick auf Produktausbeuten und –reinheiten, sowie technische Umsetzbarkeit im Pilot- und Produktionsmaßstab optimiert. Für alle Verfahrensschritte wurden Massenbilanzen erstellt. Dazu wurden Input- und Hauptproduktströme, sowie Lösungsmittelverluste, Neben- und Abfallströme quantifiziert und deren Zusammensetzung bestimmt. Es wurde ein mehrstufiges Verfahren zur Extraktion von Buchenholz mit Wasser zur Gewinnung von Xylan erarbeitet, welches die Steuerung der Xylaneigenschaften erlaubt und bei welchem hohe Ausbeuten von ca. 40% erreicht werden. Ein kontinuierliches Extraktionsverfahren konnte nicht realisiert werden, weil dann die gewünschten Xylanspezifikationen nicht erreicht wurden. Zur Isolierung des Xylans aus den Extrakten wurde ein Aufarbeitungsverfahren entwickelt, wodurch das Extraktvolumen auf ca. 1/5 des Ausgangsvolumens reduziert wird. Dadurch können in der nachfolgenden Fällung des Xylans in Ethanol 80% an organischem Lösungsmittel eingespart werden. Die Kopplung von Xylanextraktion und Organosolv-Aufschluss wurde erfolgreich umgesetzt, wobei relativ milde Bedingungen im Organosolv-Aufschluss angewendet wurden. Durch niedrigere Temperaturen, Drücke und Säurekonzentrationen werden die Anlagenwerkstoffe weniger stark beansprucht. Der erhaltene Faserstoff war dennoch gut aufgeschlossen, er enthielt nur noch Spuren von Hemicellulose. Die Ligninfällung durch Verdampfung des Ethanols ist analog zum Standardprozess problemlos möglich. Das produzierte Lignin und der Faserstoff wurde verschiedenen Unternehmen zur Bemusterung in Materialanwendungen bereitgestellt. Die detaillierte chemische Analyse des Lignins ergab, dass dieses auch für kosmetische oder pharmazeutische Anwendungen geeignet ist. Jedoch sind für Lignin und den Faserstoff noch anwendungsspezifische Entwicklungen zur Konfektionierung notwendig, um die Verarbeitbarkeit zu gewährleisten. | Dr. Ireen Gebauer Tel.: +49 3461 43-9133 ireen.gebauer@cbp.fraunhofer.de Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein - Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP Am Haupttor 1251 06237 Leuna | X | FPNR |
| 01.03.2000 | 31.01.2003 | 22021297 | Untersuchungen zu den Wirkmechanismen und Optimierung von ROFA-Werkstoffen als Pflanzsubstrat bei verschiedenen Anwendungen unter differenzierten klimatischen Einflüssen | Der nach einem patentierten Verfahren hergestellte innovative Werkstoff ROFA, bestehend aus Roggen, Fasern und mineralischen Zuschlagstoffen, hat sich in orientierenden Voruntersuchungen in einem breiten Spektrum von Anwendungen als wirkungsvolle Vegetationshilfe für Pflanzen unter extremen Bedingungen erwiesen. Die bisher erprobten und erfolgversprechenden Anwendungen unterliegen einer Vielzahl unterschiedlicher Einflußfaktoren, deren Wirkungen einer genauen Kenntnis bedürfen, bevor der Einsatz in größerem Umfang erfolgen kann. Neben der Definition der Wirkmechanismen und Anforderungen an den ROFA-Werkstoff als Vegetationshilfe ist die Erarbeitung anwendungsspezifischer Parameter für die optimale Zusammensetzung des Werkstoffs erforderlich. Mit der Durchführung des Vorhabens werden technisch-technologischen Anforderungen an eine Produktion abgeleitet und Informationen zum optimalen Verbau bzw. Einsatz von ROFA gewonnen. Zur Bewertung von Umweltwirkungen ist die Erprobung von ROFA-Werkstoffen in praxisnaher Anwendung beim Erosionsschutz im Hochgebirge und an der Küste, bei der Dachbegrünung sowie im Gartenbau vorgesehen. | Dr. Helmut Wahl Tel.: +49 33200 89-182 h_wahl@igv-gmbh.de IGV Institut für Getreideverarbeitung GmbH Arthur-Scheunert-Allee 40/41 14558 Nuthetal | FPNR | ||
| 01.09.2005 | 31.08.2008 | 22021303 | Entwicklung einer prototypischen Gondel in GFK/Bioverbund-Hybridbauweise für Multimegawatt-Windenergieanlagen | Ziel des beantragten Vorhabens ist die Entwicklung und Erprobung einer Gondelverkleidung in GFK/Bioverbund-Hybridbauweise für zukunftsorientierte Windenergieanlagen. Im Hinblick auf den geplanten Einsatz bis in den Bereich der zukünftigen Multimegawatt-Windenergieanlagen soll im Rahmen des Projektes weiterhin eine Dimensionierungs- und Nachweisphilosophie für die Gondelverkleidung in GFK/Bioverbund-Hybridbauweise entworfen werden. Durch den Verbund der am Projekt beteiligten Partner wird die gesamte Entwicklungskette von der Rohstoffauswahl bis hin zur Fertigung der Gondelverkleidungen abgedeckt. Aufbauend auf den Ergebnissen dieses Vorhabens resultiert ein Spinn-Off-Potential der innovativen GFK/Bioverbund-Hybridbauweise in weitere zukunftsorientierte Marktsegmente wie dem Schiffbau und dem Schienenfahrzeugbau, in denen heute bereits große Verkleidungsstrukturen in konventioneller GFK-Faserverbundbauweise eingesetzt werden. | Dipl.-Ing. Carsten Schöppinger Tel.: +49 531 24466-50 carsten.schoeppinger@invent-gmbh.de INVENT Innovative Verbundwerkstoffe Realisation und Vermarktung neuer Technologien GmbH Christian-Pommer-Str. 47 38112 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.04.2007 | 31.08.2008 | 22021306 | Monitoring und Optimierung eines modularen Kombinationsverfahrens zur Abscheidung von Aerosolen und Stäuben | Hauptaufgabenstellung ist die Bestimmung der mitgeführten Staubfraktion. Gemessen werden außer dem Staubgehalt auch die weiteren Emissionswerte wie z. B. CO, CO2, NOx und O2. Die Messungen werden von IZES und OTS gemeinsam durchgeführt, ausgewertet und dokumentiert. Weiterhin wird eine Marktanalyse hinsichtlich der Kriterien Potenziale, Marktfähigkeit und wirtschaftliche Randbedingungen für ein solches Staubabscheidesystem durchgeführt. Es sollen zwei unterschiedliche Biomassenutzungstechnologien für den Kleinfeuerungsbereich, Holzscheitkessel bzw. –kamin und Pelletofen bzw. -kessel, mit einem Filtersystem zur Partikelabscheidung im Abgas ausgestattet und wissenschaftlich begleitet werden. Arbeitsschwerpunkt ist die Entwicklung eines Messkonzepts und die Analyse und Evaluierung der Messdaten sowie die Durchführung einer Produktkosten- und Marktanalyse, die wissenschaftliche Begleitung und Dokumentation der Ergebnisse. Mit den erhaltenen Ergebnissen soll ein konstruktiv, strömungsmechanisch und wirtschaftlich optimierter Konstruktionsentwurf eines serientauglichen Modells ausgearbeitet werden, welches auch den Aspekt einer einfachen Entsorgung der aufgefangenen Stäube berücksichtigt. | Dipl.-Ing. Wulf Clemens Tel.: +49 049 177 3864477 clemens@ots-gmbh.de OTS Optimierung technischer Systeme Ingenieurgesellschaft mbH Lessingstr. 28 66121 Saarbrücken | FPNR | ||
| 01.06.2010 | 31.05.2012 | 22021308 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Alkydharzen mit Anhydroalditolen als Alkoholkomponenten; Teilvorhaben 2: Anwendungstechnische Untersuchungen verschiedener Anhydroalditole | Alkyldharze werden seit Jahrzehnten aus Pflanzenölen und verschiedenen technischen Tri- oder Tetraolen sowie Carbonsäuren dargestellt. Ihre Anwendung als Bindemittel in Lacken ist von Bedeutung, und die Herstellungsbreite der verschiedenen technischen Produkte enorm. Hier geht es um die Nutzung neuartiger Alkohole aus Kohlenhydratgrundbausteinen. Insbesondere untersucht werden sollen die thermisch hinreichend stabilen Anhydroalditole. Basierend auf klassisch verwendeten Polyolen ist die Gewinnung von Tri- und Tetraolen vorgesehen. Monoanhydroalditole sollen ausgehend von Sorbit aus Stärke nach einfachen Verfahren optimiert dargestellt und charakterisiert werden. Als Modellfälle sind Linolsäurederivate herzustellen und abschließend mit Phthalsäure zur Vernetzung umzusetzen und die Produkte zu analysieren. Auf Basis dieser Labordaten soll bei der Fa. Worlée ein technisches Upscaling in 100g-/1kg-Maßstab in Kooperation mit dem Unilabor vorgenommen werden. Die besten Komponenten sind dann im größeren Maßstab darzustellen und entsprechend umzusetzen. Im Industrielabor geht es abschließend um die Ermittlung des Eigenschaftsprofils der neuen Komponenten im Vergleich mit denen etablierter Produkte. | Im Rahmen dieses Projekts wurden chemisch katalysierte Prozesse entwickelt, um in hohen Ausbeuten neuartige Verbindungen (Anhydroalditole) zu synthetisieren, die zur Herstellung von Alkydharzen geeignet sind und damit die Substitution der bisher verwendeten erdölbasierten Polyole ermöglichen. Die hergestellten Alkydharze sind grundsätzlich geeignet zur Herstellung von Bindemitteln für Lacke und Farben. Der Zugang zu möglichen Ersatzstoffen für das aus petrochemischen Vorläufern gewonnene und am häufigsten verwendete Pentaerythrit als Polyol wurde in einfachen Synthesesequenzen aus nachwachsenden Rohstoffen erarbeitet. Im Teilvorhaben 2 wurden anwendungstechnische Untersuchungen zum Einsatz der im Teilvorhaben 1 entwickelten Aldititolderivate als Komponente zur Herstellung von Alkydharzen durchgeführt. Bei den Alkydharzen handelt es sich um synthetische Polyesterharze. Ihre Darstellung erfolgt empirisch unter thermischen Bedingungen aus Polyolen, Fettsäuren bzw. Pflanzenölen sowie mehrbasigen Carbonsäuren. Für die Arbeiten im Teilvohaben 2 wurden die aussichtsreichsten im Teilvorhaben 1 hergestellten Alditolderivate ausgewählt. Diese Beschränkung war notwendig, weil für die nachfolgenden Anwendungen größere Mengen an Alditolen synthetisiert werden mussten. Die ausgewählten Alditolderivate sind mehrmals in der Alkydharz-Synthese eingesetzt worden. Weitere Komponenten zur Herstellung der Alkydharze waren Sojaölfettsäure, Leinölfettsäure, Glycerin, Phthalsäureanhydrid (PSA) und Benzoesäure. Weiter ist Xylol als azeotropisches Lösemittel verwendet worden, um das abgespaltene Wasser zu entfernen und damit das Gleichgewicht der Veresterungsreaktion zu verschieben. Am Ende der Reaktion wurde Vakuum angelegt und das Lösemittel entfernt. Es wurden Alkydharze mit unterschiedlichen Molekulargewichten und unterschiedlichen Viskositäten erhalten. Ausgewählte Alkydharze konnten auch auf die übliche Weise sikkativiert und getrocknet werden. | Dr. Toine Biemans Tel.: +49 4153 596-4760 tbiemans@ch.worlee.de Worlée-Chemie GmbH - Werk Lauenburg Worléestr. 1 21481 Lauenburg | X | FPNR |
| 01.03.2010 | 31.03.2012 | 22021309 | Nachhaltigkeit für Biomasse - Machbarkeitsstudie und Pilottest | Im Rahmen des Projektvorhabens sollen die politischen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen geprüft und Handlungsempfehlungen gegeben werden, wie eine Nachhaltigkeit der Flächennutzung auf nationaler und internationaler Ebene erreicht werden kann. Eine breite Akzeptanz stellt dabei einen kritischen Erfolgsfaktor für die Umsetzung dieses umfassenden Nachhaltigkeitsansatzes dar. Die dazu notwendigen Schritte und Prozesse sollen aufgezeigt und bei Bedarf auch einer Erprobung unterzogen werden. Geprüft werden dabei auch, wie Treibhausgasminderungspotenziale und ökologische Mindeststandards im Rahmen von Zertifizierungssystemen wirkungsvoll umgesetzt werden können. Der Fokus liegt auf den wichtigen Agrarrohstoffen wie Raps, Getreide, Mais, Palmöl, Soja und Zuckerrohr/Zuckerrübe. Dabei soll die Mehrfachnutzung (Nahrungs- und Futtermittel, energetische und stoffliche Nutzung) berücksichtigt werden. Die Ergebnisse der Studie und ggf. notwendiger Pilottests sollen einem gesellschaftspolitischen Dialog unterzogen werden. Hierzu sind nationale Expertenkonsultationen und eine europäische Konferenz am Ende der Laufzeit geplant. Die Ergebnisse werden in einer regelmäßig tagenden Arbeitsgruppe diskutiert. Als Teilnehmer sind Vertreter aus dem forst- und landwirtschaftlichen Bereich (z.B. UFOP), dem Handel, Umweltverbänden und der weiterverarbeitenden Industrie vorgesehen. Details zur Arbeitsplanung sind beiliegender Projektbeschreibung zu entnehmen. | Martina Fleckenstein Tel.: +49 30 308742 11 fleckenstein@wwf.de WWF Deutschland Reinhardtstr. 18 10117 Berlin | X | FPNR | |
| 01.04.2012 | 31.03.2021 | 22021311 | Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Organisation des Gesamtprojektes (Phase II) | Nachdem die Teilprojekte des Gesamtvorhabens "KAMEL" in Phase I des Projektes erfolgreich konzipiert werden konnten, bestand die Notwendigkeit, die in der Folge in den einzelnen Teilprojekten erzielten und in den weiteren Jahren zu erzielenden Forschungsergebnisse hinsichtlich ihrer wissenschaftlichen Bedeutung und ihrer Projekt- und Marktrelevanz im Sinne eines Monitorings zu bewerten. Diese Aufgabe oblag den Expertenarbeitsgruppen und dem Wissenschaftlichen Beirat, wobei die Mitglieder der Expertenarbeitsgruppen aufgrund ihrer Kenntnisse Bewertungsempfehlungen für den Wissenschaftlichen Beirat erarbeiteten. Dieser wiederum beurteilte die Untersuchungsergebnisse insbesondere im Hinblick auf das Ziel des Gesamtprojekts, das in der Stärkung des deutschen Arzneipflanzenanbaus besteht. Die Sitzungen des Wissenschaftlichen Beirats und der Expertenarbeitsgruppen wurden in vergleichbarem Umfang wie bei der Konzeption der Teilprojekte fortgesetzt. Die weitere Organisation des Gesamtvorhabens erfolgte durch die FAH im Zuge des Vorhabens "Organisation des Demonstrationsvorhabens KAMEL (Betreuung des Wissenschaftlichen Beirats und der Expertenarbeitsgruppen, Betreuung des Ergebnismonitorings, Organisation einer Informationsveranstaltung für die arzneipflanzenabnehmenden und –produzierenden Industriezweige) (Phase II)". Die Organisation des Gesamtvorhabens umfasste die regelmäßige Einberufung der Mitglieder des Wissenschaftlichen Beirats und der Expertenarbeitsgruppen zu den Sitzungen unter Erstellung der Tagesordnungen, die Erfassung der Sitzungsergebnisse sowie Abstimmung der Ergebnisnotizen. Alle Aktivitäten hatten das Ziel, die Ergebnisse der übrigen Teilprojekte des Demonstrationsvorhabens zu evaluieren und bei Erfolg an die arzneipflanzenabnehmende Hand zu übermitteln und somit die Nachfrage nach dem pflanzlichen Material zu stärken. Auf diese Weise sollte die Wettbewerbssituation des deutschen Arzneipflanzenanbaus auch im internationalen Wettbewerb verbessert werden. | Im Zuge des Projekts "Organisation des Gesamtprojekts (Phase II)" wurde unter Leitung der FAH das "Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL)" durch nationale Forschungsexperten sowie die landwirtschaftliche und phytopharmazeutische Industrie weitergeführt. In diesem sich aus zahlreichen Einzelvorhaben zusammensetzenden und primär durch das BMEL über die FNR (Projektträger) geförderten Gesamtvorhaben wurde die Produktion der Modellpflanzen Kamille, Baldrian und Zitronenmelisse verbessert. Dazu befassten sich die Einzelvorhaben mit der züchterischen Bearbeitung der Pflanzen, der Etablierung bzw. Verbesserung der Direktsaat unter Anwendung einer adaptierten Sätechnik und eines verbesserten Saatguts, der Nutzung alternativer Verfahren zur Unkrautkontrolle, der Entwicklung von Erntegeräten sowie der Trocknungsoptimierung im Hinblick auf Energieeffizienz. Einige Einzelvorhaben wurden bereits erfolgreich abgeschlossen. Mit der Organisation des Wissenschaftlichen Beirats und der Expertenarbeitsgruppen sowie der Fortführung des "Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL)" wurden die Ziele des Vorhabens "Organisation des Gesamtprojekts (Phase II)" in der geplanten Abfolge und in dem angestrebten Umfang erreicht. Zusätzlich konnten Aufgaben zur Bekanntmachung des "Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL)" übernommen werden. Es wurden sechs Publikationen erarbeitet. | Dr. Jens Hoffmann Tel.: +49 228 1848699-4 jens.hoffmann@fah-bonn.de Forschungsvereinigung der Arzneimittel-Hersteller e.V. (FAH) Dottendorfer Str. 86 53129 Bonn | X | FPNR |
| 01.07.2016 | 30.09.2018 | 22021315 | Einfluss neuer Ottokraftstoffe auf die Alterung von Schmierstoffen und die resultierenden tribologischen Eigenschaften von Motorkomponenten - Akronym: Benzin-Blends | Ergänzend zu den mineralischen werden alternative Kraftstoffe, wie z.B. Bioethanol (aus Zellulose) und Biomethanol (aus Synthese- gas über den Pfad der Biomassevergasung oder Umwandlung von Biomethan) im Ottokraftstoffbereich an Bedeutung gewinnen. Ziel des Projekts ist die erstmalige systematische Analyse und detaillierte Bewertung der Auswirkungen von Bioalkoholkraftstoff-Blends (Biomethanol bzw. -ethanol) auf das Schmierungssystem eines Otto-DI-Pkw-Motors, der in seiner Ausführung den aktuellen Abgasemissionsnormen entspricht. Neben ihrer Nachhaltigkeit und den o.g. Klima- und Umweltschutzbelangen (CO2-Neutralität, Biologische Abbaubarkeit, Schwefel- und Aromatenfreiheit, keine PAK-Emissionen), weisen Methanol und Ethanol wesentliche Vorteile bei der motorischen Verbrennung gegenüber fossilen Ottokraftstoffen auf, wie höhere Klopffestigkeit (ROZ> 100; höhere Motorleistung!), geringere CO-Emissionen (durch Sauerstoffgehalt in der Molekülstruktur), geringere NOx-Emissionen (hohe Verdampfungswärme senkt die Spitzentemperatur im Brennraum), rußfreie Verbrennung und keine PAK-Emissionen. Gleichzeitig stärkt die Produktion von Bioethanol die deutsche Landwirtschaft und schafft zusätzliche Arbeitskräfte. Auf Basis der eingangs beschriebenen Sachverhalte soll eine wissenschaftlich fundierte Beurteilung des Einflusses von Bio-Ethanol- und Bio-Methanol-Mischkraftstoffen auf das Blow-BY-Gas und das Motorenschmieröl auf Basis von Messungen an Motoren vorgenommen werden. Zur Umsetzung wird ein Forschungsmotor eingesetzt an dem Blow-BY-Gas an verschiedenen Orten entnommen, gesammelt und untersucht werden kann. Für diese Untersuchungen der Blow-BY-Gase werden neue Analyseverfahren entwickelt. Neben den Kurzeittest finden 3 Dauerläufe zur direkten Ermittlung des Einflusses der Blends auf das Motorschmieröl und den Motorenverschleiß statt. An den so gealterten Motorenschmierölen werden unterschiedliche Schmieröltestverfahren erprobt. | Prof. Dr.-Ing. Bert Buchholz Tel.: +49 381 498-9150 bert.buchholz@uni-rostock.de Universität Rostock - Fakultät für Maschinenbau und Schiffstechnik - Lehrstuhl für Kolbenmaschinen und Verbrennungsmotoren Albert-Einstein-Str. 2 18059 Rostock | X | FPNR | |
| 01.11.2018 | 31.08.2020 | 22021316 | Entwicklung von neuartigen mikrowellenaktiven schäumbaren Kunststoffcompounds für energieeffiziente Fertigung von Partikelschaumbauteilen - Akronym: wellParts | Das Hauptziel der Machbarkeitsstudie "wellParts" ist die Schaffung von material- und verfahrenstechnischen Grundlagen für eine neuartige trockene (dampffreie), mikrowellenbasierte Herstellungstechnologie von Partikelschäumen, vor allem aus biobasierten Kunststoffen, die gegenüber dem Standardverfahren deutliche energetische Vorteile bietet und die Zykluszeiten reduziert. Die Dampffreiheit des Prozesses und daraus resultierende Reduzierung des Energiebedarfes, welcher im Wesentlichen durch das Erwärmen des Energieträgers Wassers zustande kommt und je nach Applikation bis zu 98% des gesamten Energiebedarfes im Prozess beträgt, sollen zur Minderung der CO2-Emmission und des Wasserverbrauchs bei der Herstellung von zahlreichen Partikelschaumbauteilen für Technik und Konsum wesentlich beitragen. | Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Nendel Tel.: +49 371 531-32545 wolfgang.nendel@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Allgemeinen Maschinenbau und Kunststofftechnik - Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung Reichenhainer Str. 31/33 09126 Chemnitz | X | FPNR | |
| 01.11.2018 | 31.10.2022 | 22021317 | Verbundvorhaben: Energieoptimierte Trocknung von Arznei- und Gewürzpflanzen; Teilvorhaben 1: Entwicklung eines modularen Trockners für Einsteiger - Akronym: ETEA | Das Hauptziel des Teilprojekts war die Entwicklung eines praxistauglichen modularen Trockners, um interessierten landwirtschaftlichen Betrieben einen Zugang zur Arzneipflanzenproduktion zu eröffnen und somit die Anbaufläche in Deutschland zu erhöhen. Der Entwicklungsprozess umfasste den Entwurf und die Entwicklung des Trockners, einschließlich der Strömungssimulation für verschiedene Luftführungsszenarien. Darauf aufbauend wurde von der Firma Innotech (71155 Altdorf) in Zusammenarbeit mit der Universität Hohenheim ein Prototyp gebaut. Der Prototyp wurde zunächst auf dem Gelände der Universität Hohenheim installiert und mit unterschiedlichen Teilumluftregimen untersucht. Parallel dazu wurden mit den Laboranlagen der Universität Hohenheim Trocknungskurven für Grünhafer, Brennnesselblättern und Brennnesselwurzeln ermittelt, da diese Arzneipflanzenarten von Neueinsteigern und Kleinbetrieben vorgeschlagen wurden. Nach abschließenden Tests und Modifikationen wurde der Trockner für weitere Praxisversuche und als Demonstrationsanlage auf dem Betrieb Rheinlandkräuter (Fam. Graaff, 52391 Vettweiß) transferiert. Der Wissenstransfer erfolgte durch Vorträge auf Fachkonferenzen und der Veröffentlichung in den entsprechenden Tagungsbänden sowie der Erstellung von Lehreinheiten für verschiedene Vorlesungen. | Aus den Labortrocknungsversuchen sind nun Trocknungsdauer und zulässige Trocknungstemperaturen für Grünhafer und Brennnessel bekannt. Mit dem entwickelten modularen Trocknungssystem können Neueinsteiger flexibel auf die Marktsituation mit einem betriebsspezifischen Anbaukonzept reagieren. Durch die Verwendung von stapelbaren Kisten (Euroboxen mit perforiertem Boden) kann die Trocknerkapazität durch die Belegung in ein bis vier Lagen erfolgen. Durch den Anbau eines Erweiterungsmoduls kann der Trockner weiter vergrößert werden. Es hat sich gezeigt, dass der Einsatz des modularen Trockners nicht auf Neueinsteiger begrenzt ist, da auch bei etablierten Betrieben zur Pufferung von Erntespitzen und zum Testanbau neuer Kulturen Bedarf an dieser Trocknungstechnologie besteht. Die Durchführung von Trocknungsversuchen im Pilot- und Praxiseinsatz haben gezeigt, dass der modulare Trockner den Energieverbrauch für die Trocknung von Arzneipflanzen im Vergleich zu herkömmlichen Flächentrocknern deutlich senken kann. Es wurde auch festgestellt, dass das Konzept den Landwirten mehr Flexibilität bei der Nutzung verschiedener Energiequellen für die Wärmeerzeugung bietet. | Prof. Dr. Joachim Müller Tel.: +49 711 45922490 joachim.mueller@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Fakultät Agrarwissenschaften - Institut für Agrartechnik - FG Agrartechnik in den Tropen und Subtropen (440e) Garbenstr. 9 70599 Stuttgart | FPNR | |
| 20.04.2007 | 31.07.2008 | 22021406 | Optimierung der Schräder-HydroCube -Nachrüstbarer Abgaswäscher-Wärmetauscher für Abgasreinigung, Entstaubung und Brennwertnutzung bei Biomasse-Heizkesseln | Gesamtziel des geplanten Vorhabens ist die Optimierung des Abgaswäschers und der nachgeschalteten KondensatBox hinsichtlich der Abfall-Behandlung (Staub) und –Entsorgung bei aschereichen Brennstoffen mit hohen Staubemissionen. Damit sollen die Vorteile der HydroCube - nämlich Abgasreinigung und Wärmerückgewinnung – nicht nur bei Holzpelletfeuerungen, sondern insbesondere auch bei aschereichen Brennstoffen mit hohen Staubgehalten genutzt werden können. 1.Optimierung der Abscheideleistung des Abgaswäschers hinsichtlich Gesamt- und Feinstaub 2. Systematische Untersuchungen der Staubfrachten kritischer Biomasse und der daraus resultierenden Anreicherung des Umlaufwassers mit der Zeit. 3. Filterung und Entsorgung des ausgewaschenen Staubes. 4.Verdünnung der ausgewaschenen Staubfracht durch permanente Zufuhr einer Abschlämm-Frischwassermenge. 5.Erprobung einer zusätzlichen elektrostatischen Abscheidung. Die Ergebnisse sollen die Markteinführung eines neuartigen Abgaswäschers-Wärmetauschers ermöglichen. Im Gegensatz zu anderen Abgasreinigungssystemen erlaubt die HydroCube nicht nur eine Abgasreinigung sondern darüber hinaus eine Energierückgewinnung. | Prof. Dr.-Ing. Rudolf Rawe Tel.: +49 209 9596 306 rudolf.rawe@fh-gelsenkirchen.de Westfälische Hochschule Gelsenkirchen Bocholt Recklinghausen Neidenburger Str. 43 45897 Gelsenkirchen | FPNR | ||
| 15.10.2009 | 31.12.2011 | 22021408 | Entwicklung einer Schätzmethode zur schnellen und praxistauglichen Bestimmung der Ertragsleistung in Kurzumtriebsbeständen aus Pappel | Ziel des beantragten Vorhabens ist es, auf der Basis vorliegender und zusätzlicher Informationen von Pappel-Versuchsfeldern ein praxistaugliches und zerstörungsfreies Schätzverfahren zu entwickeln, mit dem die Trockenbiomasseproduktion von Kurzumtriebsplantagen ohne aufwendige Probennahme lediglich auf der Grundlage weniger, leicht bestimmbarer holzmesskundlicher Größen (Durchmesser, Stammzahl usw.) zu jedem Zeitpunkt (Alter) ermittelt werden kann. Zunächst werden dazu auf der Basis des bereits vorhandenen Datenmaterials Biomassefunktionen mit wenigen leicht messbaren Dimensionsgrößen als Erklärungsvariablen hergeleitet und die Regressionskoeffizienten einschließlich der statistischen Kennwerte in einem einheitlichen Format gespeichert (Aufbereitung der Datenbasis). In einem weiteren Schritt sollen die Beziehungen zwischen den Werten der Koeffizienten und den Erklärungsvariablen mit Hilfe geeigneter Ansätze untersucht und funktional beschrieben werden. Aufbauend auf diesen Berechnungen erfolgt die Modellierung der Koeffiziienten in Abhängigkeit von den Erklärungsvariablen (statistische Analyse und Modellierung der Regressionskoeffzienten). Der entwickelte Modellansatz soll anschließend auf einer Reihe von Kurzumtriebsplantagen mit einem breiten Merkmalsspektrum überprüft werden. Durch einen Vergleich der mit Hilfe des Modellansatzes geschätzten und der auf konventionellem Wege ermittelten Biomasseleistung können dabei Schätzgenauigkeit und Fehler ermittelt sowie die Grenzen der Anwendbarkeit des Modells aufgezeigt werden. Abschließend wird der Schätzansatz in ein bedienerfreundliches Anwenderprogramm (Freeware) überführt, das dem Praktiker eine rasche Ertragsermittlung in Kurzumtriebsbeständen erlaubt. Das Ergebnis des Vorhabens soll in geeigneter Form publiziert (Fachzeitschriften, Internet) und darüber hinaus als Softwaretool allen interessierten Anwendern zur Verfügung gestellt werden (softwaregestütztes und tabellenkalkulatorisch aufbereitetes Schätzmodell). | Prof. Dr. Heinz Röhle Tel.: +49 35203 383-1614 roehle@forst.tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Forst-, Geo- und Hydrowissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldwachstum und Forstliche Informatik Helmholtzstr. 10 01069 Dresden | X | FPNR | |
| 01.11.2009 | 28.02.2012 | 22021409 | Evaluierungsstudie im Hinblick auf eine großindustrielle Produktion von BtL-Kraftstoffen (FKZ: UM 09 47 836) | Ergibt sich aus der Leistungbeschreibung des BMU | Kerstin Beyer Tel.: +49 228 99305 2471 kerstin.beyer@bmuv.bund.de Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit Robert-Schuman-Platz 3 53175 Bonn | FPNR | ||
| 10.04.2012 | 31.10.2015 | 22021411 | Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Züchterische Verbesserung von Baldrian zur Erhöhung der Rentabilität und Drogenqualität (Phase II) | Im Rahmen des Verbundvorhabens "Verbesserung der internationalen Wettbewerbsposition des deutschen Arzneipflanzenanbaus am Beispiel der züchterischen und anbautechnologischen Optimierung von Kamille, Baldrian und Zitronenmelisse" hat das Teilprojekt Züchtung von Baldrian (Valeriana officinalis L.) das Ziel, durch Auslese und Kreuzungszüchtung eine oder mehrere Baldriansorten mit gröberen und weniger verzweigten Wurzelstöcken mit hohem Ertrag und hohem Inhaltsstoffgehalt zu entwickeln und dadurch die Rentabilität des Anbaus bei hoher Produktqualität deutlich zu verbessern. In der zweiten Projektphase bis März 2015 soll die Entwicklung der Inzuchtlinien und der Populationen fortgesetzt werden. In Abhängigkeit vom Zeitpunkt des Auftretens von Inzuchtdepressionen und der bis dahin erreichten Homogenität der Linien, müssen die Linien gegebenenfalls rekombiniert werden. Entsprechend der Leistung der F2-Generation der Populationen sind Rückkreuzungen zur Erzielung der gewünschten Kombination von groben Wurzeln und hohen Inhaltsstoffgehalten erforderlich. Auf der Basis der zu entwickelnden Linien sollen am Ende synthetische oder Hybridsorten entwickelt werden. Zur Absicherung wird gleichzeitig die Populationsverbesserung verfolgt. Parallel zur Zuchtlinienentwicklung werden die Fremdbefruchtungsrate von Baldrian spezifiziert, die Verteilung der Inhaltsstoffe innerhalb des Wurzelstocks und die Ausprägung der Blütenmerkmale in Hinblick auf die Sortenzulassung untersucht. | Dr. Heidi Heuberger Tel.: +49 8161 8640-3805 heidi.heuberger@lfl.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung - Arbeitsgruppe Heil- und Gewürzpflanzen (IPZ 3d) Vöttinger Str. 38 85354 Freising | X | FPNR | |
| 01.05.2007 | 30.04.2008 | 22021506 | Optimierung der Schräder HydroCube- Nachrüstbarer Abgaswärmetauscher für Abgasreinigung, Entstaubung und Brennwertnutzung bei Biomasse-Heizkesseln | Gesamtziel des geplanten Vorhabens ist die Optimierung des Abgaswäschers und der nachgeschalteten KondensatBox hinsichtlich der Abfallbehandlung (Staub) und -entsorgung bei aschereichen Brennstoffen mit hohen Staubemissionen. Damit sollen die Vorteile der HydroCube - nämlich Abgasreinigung und Wärmerückgewinnung - nicht nur bei Holzpelletfeuerungen, sondern ins Besondere auch bei aschereichen Brennstoffen mit hohen Staubgehalten genutzt werden können. 1.Optimierung der Auscheideleistung des Abgaswäschers hinsichtlich Gesamt- und Feinstaub 2. Systematische Untersuchungen der Staubfrachten kritischer Biomasse und der daraus resultierenden Anreicherung des Umlaufwasser mit der Zeit 3. Filterung und Entsorgung des ausgewaschenen Staubes 4. Verdünnung der ausgewaschenen Staubfracht durch permanente Zufuhr einer Abschlämm- Frischwassermenge 5. Erprobung einer zusätzlichen elektrostatischen Abscheidung. Die Ergebnisse sollen die Markteinführung eines neuartigen Abgaswäschers-Wärmetauschers ermöglichen. Im Gegensatz zu den anderen Abgasreinigungssystemen erlaubt die HydroCube nicht nur eine Abgasreinigung, sondern darüber hinaus eine Energierückgewinnung. | Dipl.-Ing. Rupert Merkl Tel.: +49 2307 97300 37 r.merkl@hydrobox-awt.com Karl Schräder Nachf. Inh. Karl-Heinz Schräder e.K. - Abt. F+E Hemsack 11-13 59174 Kamen | FPNR | ||
| 01.05.2008 | 31.05.2011 | 22021507 | Verbundvorhaben: Anbautechnik Sorghumhirse - ein Beitrag zur Diversifizierung des Energiepflanzenspektrums; Teilvorhaben 3: Evaluierung Saatzeiten, Herbizideinsatz, Anbau auf rekultivierten Flächen und Praxiserhebungen zum Sorghumhirseanbau | Es werden Erkenntnisse zur Anbauerweiterung des Energiepflanzenspektrums durch Sorghumhirsen für die Biogasproduktion auf leichten - mittleren Böden entwickelt. Unter Einbeziehung von Rekultivierungsstandorten werden Hirsearten und -sorten für die Eignung als Biogasrohstoff im Vergleich zu Mais geprüft. Schwerpunkte bilden die Evaluierung von Früh-, Normal-(Hauptfruchtstellung) und Spätsaat (Zweitfruchtstellung) sowie der Herbizideinsatz (Lückenindikation). Ziel ist es, mit optimiertem Mitteleinsatz einen effektiven Anbau zu gewährleisten. Das Vorhaben beinhaltet mehrjährige Erhebungen in landwirtschaftlichen Unternehmen zur Akzeptanz und Problemanalyse des Sorghumhirseanbaus. Die Ergebnisse des Projektes dienen der Förderung einer nachhaltigen Landwirtschaft, vielfältiger Fruchtfolgen unter Einbeziehung von Energiepflanzen bei ausgewogener Nährstoffbilanz. Mehrjährige und mehrortige Parzellenfeldversuche zu Saatzeit, Herbizideinsatz, Sortenwahl sowie Praxiserhebungen (Fragebogen). Durchführung von projektbegleitenden Fachveranstaltungen; Vortrags- und Beratungstätigkeit für landwirtschaftliche Unternehmen; Abschlussbericht (print/Internet) | Dr. agr. Gert Barthelmes Tel.: +49 3328 4361-60 gert.barthelmes@lelf.brandenburg.de Landesamt für Ländliche Entwicklung, Landwirtschaft und Flurneuordnung Brandenburg - Abt. 4 Landwirtschaft und Gartenbau - Referat 43 Ackerbau und Grünland Stahnsdorfer Chaussee 1 14532 Stahnsdorf | X | FPNR | |
| 15.09.2010 | 31.12.2010 | 22021508 | Potentielle Klimawirkung des Energiepflanzenanbaus für Biokraftstoffe | Mit dem hier geplanten Projekt soll das vorhandene Wissen darüber zusammen gestellt und bewertet werden, wie und in welchem Umfang der Anbau von Biomasse - für die weitere Verwendung bzw. Herstellung von Biokraftstoffen (´Biodiesel, Bioethanol) - auf klimawirksame Gasemissionen wirkt. Neben den Materialien der veröffentlichten Literatur sollen Wissenslücken durch zugängliche Projektberichte und Experteneinschätzungen geschlossen werden. 1. Zusammenstellen aller zugänglichen Informationen (Veröffentlichungen, Forschungsberichte etc.), unter Einbindung Berichten / Zwischenberichten und systematischen Befragungen von Projektpartnern diverser nat. und europ. Forschungsprojekte zu Aspekten der Landnutzung auf die Klimabilanz 2. Systematische Analyse (dabei auch u. a. Überprüfung der Datenqualität / -plausibilität) und Synthese der relevanten Informationen zu Aussagen bzw. Schlußfolgerungen; Erörterung der wesentlichen Ergebnisse, Schlussfolgerungen und Bewertungen mit einigen ausgewählten Experten in bilateralen Gesprächen. 3. Herausarbeiten wesentlicher Aussagen in Form von Zahlenwerten (Tabellen), Abbildungen, Funktionen, Kernaussagen. Anfertigung von Kurzsteckbriefen für die einzelnen Zielfruchtarten hinsichtlich der quantifizierbaren bzw. qualitativen Aussagen über ihre Klimawirksamkeit sowie deren standort- und anbaubedingten Variabilität. 1. Wesentlich detailliertere, präzisere und fundiertere Zahlenwerte zur Freisetzung der klimarelevanten Spurengase CO2 (Netto), N2O und CH4 und der resultierenden Klimawirkung des Anbaus wichtiger Pflanzen für die Erzeugung von Biokraftstoffen gegenüber dem bisher in Erörterung der Klimabilanz von Energiepflanzenanbau verwendeten Daten. 2. Präzisere und fundiertere Zahlenwerte zur Freisetzung der klimarelevanten Spurengase CO2 (Netto), N2O und CH4 und der resultierenden Klimawirkung von Landnutzungsänderungen infolge der primären Erzeugung von Biomasse für die Herstellung von Biokraftstoffen. 3. weitere Empfehlungen zur Reduktion | Die Studie zeigt eindeutig, dass die betrachteten Spurengase Kohlendioxid, Methan und Distickstoffoxid (Lachgas) unterschiedliche Beiträge zur Treibhausgas - Belastung liefern. Kohlendioxid aus dem Einsatz von Energieträgern beim Anbau der Feldfrüchte und Distickstoffoxid als Netto-Emmission aus den Böden konnten als die Hauptquellen der Treibhausgas - Freisetzung identifiziert werden. Methan hingegen hat praktisch keine Bedeutung bei der Treibhausgas - Freisetzung beim Anbau von Energiepflanzen. Findet der Anbau von Energiepflanzen zur Biotreibstofferzeugung auf ohnehin ackerbaulich genutzten Böden unter der Berücksichtigung der Leitlinien "guter fachlicher Praxis" statt, werden die Defaultwerte (also die Richtwerte der BioNachVer für die Treibhausgasemission der jeweiligen Kulturen) für die Biomasseherstellung unter mitteleuropäischen Verhältnissen in der Regel nicht überschritten. Daraus folgt, dass die Produktion von Biotreibstoffen unter der Berücksichtigung der Leitlinien "guter fachlicher Praxis" (speziell einer bedarfsgerechten Stickstoffdüngung) zu einer Reduktion der Treibhausgas - Freisetzung beitragen kann. Die Untersuchung der Anbauverfahren der Zielkulturen Raps, Weizen, Roggen, Zuckerrüben und Mais zeigen deutlich, dass im Vergleich zur Futter- oder Marktfruchtnutzung keine wesentlichen Unterschiede in den Anbauverfahren bestehen. Somit sind die Ergebnisse als ein Vergleich der Anbaufrüchte hinsichtlich ihrer Umweltwirkungen zu verstehen. Diese sind jedoch weitgehend unabhängig von der Nutzung als Biotreibstoff. | Dr. Armin Werner Tel.: +49 33432 82-310 awerner@zalf.de Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. - Institut für Landnutzungssysteme Eberswalder Str. 84 15374 Müncheberg | X | FPNR |
| 01.12.2009 | 30.06.2010 | 22021509 | Unterstützung der russisch-deutschen Energie-Agentur (RuDEA) bei der Entwicklung einer Bioenergiestrategie | Ziel des Projektes ist sind die Vorarbeiten und Schaffung der Grundlagen für die Erarbeitung und Umsetzung einer Bioenergie-Strategie für Russland durch die rudea. Russland verfügt aufgrund seiner geographischen Voraussetzungen über ein sehr großes, bisher weitgehend ungenutztes Potential für Biomassenutzung. Folgende Arbeitsschritte sind im Rahmen des Projektes geplant: Potentialermittlung, Ermittlung vorrangiger Handlungsfelder und Pilotprojekte sowie die Erarbeitung und Kommunikation von Handlungsvorschlägen. Details der Arbeitsplanung sind der Vorhabensbeschreibung zu entnehmen. | Dirk Frankenhauser Tel.: +49 30 72 61 65-786 frankenhauser@dena.de Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena) Chausseestr. 128 A 10115 Berlin | FPNR | ||
| 01.06.2012 | 31.05.2015 | 22021511 | Verbundvorhaben: Erweiterung der genetischen Basis von Hybridroggen für Korn- und Biomasseleistung sowie Trockenheitstoleranz mittels Mehrlinienkartierung und DH-Technik; Teilvorhaben 1: Feldexperimente, Erstellung von Inzuchtlinien und Testkreuzungssaatgut sowie Durchführung von Markeranalysen | Erstellung einer ausreichend hohen genetischen Diversität im Zuchtmaterial sowie Methoden zur effizienten Erschließung und Nutzung dieser Diversität. Die Nutzung genetischer Diversität ist in akzeptablen Zeiträumen nur mit molekularen Markern und der Entwicklung von leistungsfähigen Methoden zur Erstellung von doppelhaploiden (DH) Linien möglich. Dazu wird ein Diversitätspanel von selbstfertilen Roggenlinien erstellt, das intensiv molekulargenetisch charakterisiert wird und im Hinblick auf Biomasse- und Kornertragsleistung sowie Trockenheitstoleranz und weitere damit assoziierte agronomische Merkmale eine breite Variation zeigt (Projektteil A). Aus diesen Linien werden nach einem modernen Kreuzungsdesign Nachkommen gezogen, die in einer zweiten Phase des Projektes einer genomweiten QTL-Kartierung mit Mehrlinienkreuzungen zugeführt werden. Im beantragten Projekt werden reinerbige Nachkommen sowohl über single-seed descent (SSD)-Verfahren als auch über DH-Methoden generiert und die Übereinstimmung von deren Kartierungsergebnissen an einigen Kreuzungen beispielhaft erforscht. Damit kann erstmals geklärt werden, ob es im Rahmen der DH-Produktion zu gametischer Selektion bei Roggen kommt. Als technologische Voraussetzung dafür ist die Etablierung einer praktikablen Routinemethode zur Herstellung von DH-Linien mittels embryogener Pollenkulturen vorgesehen (Projektteil B). | Dr. Peer Wilde Tel.: +49 5051 477-143 wilde@kws-lochow.de KWS LOCHOW GMBH Ferdinand-von-Lochow-Str. 5 29303 Bergen | FPNR | ||
| 01.12.2014 | 30.06.2018 | 22021514 | Verbundvorhaben: Rohstoffmonitoring Holz; Teilvorhaben 3: Spezielle methodische Aspekte des Rohstoffmonitorings | Das Projekt Rohstoffmonitoring gibt einen umfassenden Einblick in das Aufkommen und die Verwendung des Rohstoffes Holz. Als Grundlage dienen Analysen zu den einzelnen Aufkommens- und Verwendungssektoren des Rohstoffs Holz. Der Schwerpunkt des Rohstoffmonitorings liegt auf statistisch nicht oder nur unzureichend erfassten Sektoren wie beispielsweise Privathaushalte. Aber auch in Märkten, die durch die amtliche Statistik erfasst werden, besteht Bedarf an ergänzenden Informationen; so etwa beim Rohstoffmix in der Holzwerkstoffindustrie oder bei Untererfassung einer Branche wie zum Beispiel die Sägeindustrie. AP1: Projektkoordination (INFRO) AP2: Rohstoffmonitoring (UniHH) AP2a: Erfassung der Grundgesamtheit (UniHH) AP2b: Optimierung der Strukturparameter (UniHH) AP2c: Entwicklung von Verfahren zur Fortschreibung (UniHH) AP3: Spezielle methodische Aspekte des Rohstoffmonitorings (TI) AP3a: Holzlager im Wald (TI) AP3b: Falsifizierung von strategischem Antwortverhalten (TI) AP4: Holzrohstoffbilanz (INFRO, TI) AP4a: Methodische Entwicklung der Holzrohstoffbilanz (INFRO) AP4b: Berechnung der Holzrohstoffbilanz und Holzmarktentwicklungen (INFRO) AP4c: Berechnung des Holzeinschlags (TI) AP5: Berichte und Dissemination (INFRO, UniHH, TI) | Dr. Holger Weimar Tel.: +49 40 73962-314 holger.weimar@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Internationale Waldwirtschaft und Forstökonomie Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | X | FPNR | |
| 01.02.2016 | 30.09.2018 | 22021515 | Verbundvorhaben: Entwicklung neuartiger Modifikatoren auf Basis nachwachsender Rohstoffe für Compounds und Blends aus biobasierten Kunststoffen; Teilvorhaben 2: Modifizierung von biobasierten Polyestern mit harzbasierten Modifikatoren - Akronym: Bio-Additives | Zur Eigenschaftsanpassung von Biokunststoffen existieren bereits zahlreiche Additive, die jedoch größtenteils petrochemischen Ursprung sind. Durch teileweise beträchtliche Anteile dieser Zuschlagstoffe im Compound (30–70 Gew.-%) sinkt der biobasierte Anteil des Materialsystems entsprechend. Gesamtziel des Vorhabens ist daher die Entwicklung und Anwendung neuartiger Modifikatoren auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen zur Verbesserung der mechanischen, thermischen und verarbeitungstechnischen Eigenschaften vor allem der chemisch neuartigen biobasierten Kunststoffe wie Polymilchsäure (PLA), Polyhydroxybutyrat (PHB) etc.. Die Arbeitsplanung umfasst folgende Punkte: 1. Recherche zum Stand der Technik 2. Experimentelle Untersuchung verfügbarer Modifikatoren und Verarbeitungshilfsmittel für Biokunststoffe 3. Untersuchungen zur Zudoseriung hochviskoser Harzsysteme im Compoundierverfahren 4. Screening und Auswertung der Harzsysteme von Kraemer 5. Herstellung und Validierung optimierter Biomodifikatoren aus Kolophonium 6. Untersuchung und Optimierung der Verarbeitung harzbasierter Modifikatoren im Compoundierverfahren 7. Optimierung der hergestellten Bio-Blends und -Compounds mit Schwerpunkt "Verarbeitbarkeit im Spritzgießverfahren" 8. Praktische Umsetzung und Untersuchung von marktfähigen Anwendungen 9. Zusammenfassung der Ergebnisse und Abschlussdokumentation | Derzeit kommerziell verfügbaren Additive werden im Hinblick auf ihre Eignung zur Modifizerung von Biokunststoffen untersucht, verschiedene Compounds daraus hergestellt und ihr Eigenschaftsprofil bestimmt. Auf dieser Basis und in Anlehnung an bereits bestehende Produkte der Firma Robert Kraemer werden zunächst neuentwickelte feste Harze mit einem hohen Anteil an nachwachsenden Rohstoffen zur Compoundierung mit PLA genutzt und die Compounds charakterisiert. Durch die Modifikation der Harz-systeme können Compounds mit verbesserten Materialeigenschaften generiert werden, besonders die Charpy-Schlagzähigkeit steigt signifikant. Der an der TU Chemnitz vorhandene Laborcompounder wird durch eine geeignete Dosierdifferenzialwaage nachgerüstet, um die definierte Einarbeitung flüssiger, hochviskoser Biomodifikatoren zu ermöglichen. Die speziell für dieses Projekt extern entwickelte Dosiervorrichtung, die an die rheologischen Eigenschaften der verschiedenen Harzsysteme angepasst ist, wird in die bestehende Anlagenkonfiguration implementiert. Nachfolgend werden verschiedene, vom Projektpartner speziell entwickelte flüssige Modifikatoren mit unterschiedlichen Viskositäten in die Biokunststoffe eingearbeitet. Verschiedene Prozessparameter wie Einfüllstelle, Dosiertemperatur des Harzes und Schneckenkonfiguration und -drehzahl werden variiert und auf die rheologischen Eigenschaften der Harzsysteme angepasst. Die Materialcharakterisierung weist eine Verbesserung der Schlagzähigkeit um 150 % gegenüber nichtmodifiziertem PLA durch einzelne Bio-modifikatoren nach. Die Verarbeitbarkeit der Modifikatoren im Compoundierverfahren wird optimiert und geeignete Parameter identifiziert, die Reproduzierbarkeit der Arbeiten wird bestätigt. Mit zwei ausgewählten Harzsystemen wird ein UpScaling der Compoundierung im 50kg-Maßstab durchgeführt. | Dr. rer. nat. Torsten Germer Tel.: +49 440 29788-110 torsten.germer@rokra.com Robert Kraemer GmbH & Co. KG Zum Roten Hahn 9 26180 Rastede | X | FPNR |
| 01.10.2017 | 31.03.2020 | 22021516 | Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Extrudierte und Co-extrudierte Profile aus pflanzenreststoffverstärkten Biokunststoffen für Fenster und weitere architektonische Anwendungen; Teilvorhaben 1: Materialentwicklung für NFK-Profile - Akronym: BioProfile | Das Ziel des Teilprojekts ist die Verwendung von recyceltem Weizenstroh sowie anderer Naturfasern für die Extrusion und Co-Extrusion von thermoplastischen Biokomposit Fensterprofilen und Fassaden. Der hohe Anteil an natürlichen Additiven aus landwirtschaftlichen Abfällen dürfte die Nachfrage der Bauindustrie nach erdölbasierten Kunststoffen verringern. Der Fokus auf architektonische Halbzeuge sollte die breitere Verwendung von auf Biokompositen basierenden Materialien in der Bauindustrie fördern. Es wird erwartet, dass die Ergebnisse des BioProfile-Projekts einen wichtigen Beitrag leisten werden, insbesondere für Fensterhersteller, und traditionelle PVC-Profile, Aluminium- und Holzprofile ersetzen/teilweise ersetzen können, die eine viel langsamere Erneuerbarkeit haben als die verwendeten recycelten Agrarfasern wie Stroh. Extrudierte Profile sollen sowohl im Innen- als auch im Außenbereich eingesetzt werden. Die Verwendung von Elastomeren in den Materialrezepturen erhöhte die Elastizität einer Reihe von extrudierten Platten, um eine freie Verformung zu ermöglichen. Solche Eigenschaften, die auf früheren Arbeiten und Patenten des Projektleiters Prof. Dahy beruhen und die mit MDF- oder HDF-Platten nicht üblich sind, würden neue Gestaltungsmöglichkeiten eröffnen. Die strukturelle Leistung von Elementen, die aus solchen Platten hergestellt werden, kann sich auch aus ihrer geometrischen Steifigkeit und nicht nur aus den Materialeigenschaften ergeben. Darüber hinaus wurden die elastischen Eigenschaften auf der Ebene der Materialrezeptur eingestellt, die vom Fraunhofer WKI-Team weiter angepasst wurde. Am Ende lieferte das Projekt neue Halbzeuge aus innovativen Biokompositwerkstoffen und demonstrierte deren vielfältige Einsatzmöglichkeiten in der Architektur anhand zweier realisierter experimenteller Mock-ups, von denen eines eine strukturelle Hülle darstellt, die auch die Möglichkeiten der Fassadenanwendung untersucht, und ein weiteres Mock-up für die Fensterprofile. | Die Projektziele wurden in drei Schritten erreicht, in denen Biokomposit Material, Halbzeuge und architektonische Endprodukte entwickelt und getestet wurden. Zuerst wurden die Rezepturen der Biokompositmaterialien mit maximalem Anteil an zerkleinerten Weizenstrohfasern definiert und extrudiert. Proben des extrudierten Materials wurden mechanischen Tests unterzogen, um ihre mechanischen Eigenschaften zu bestimmen. In der zweiten Phase wurden die besten Rezepturen, die auf biobasiertem HDPE und pulverförmiger HDPE Matrix basierten, für die experimentelle Extrusion von Halbzeuge verwendet. Es wurden verschiedene Profilgeometrien getestet, die von Fensterprofilen bis hin zu großen flachen Platten reichten. Die Extrusionsparameter wie Temperatur und Geschwindigkeit und Geometrien der Profile wie die Mindestwanddicke wurden angepasst. Die Phase endete mit der Extrusion großer Mengen von Halbzeuge, die getestet und mit PVC Produkten verglichen wurden. In der 3. Phase wurden aus extrudierten Halbzeuge zwei 1:1-Mock-ups gebaut. Aus den Fensterprofilen wurde ein voll funktionsfähiges 1:1 Fenstermodell gebaut, das mit Scharnieren und Schlössern ausgestattet war, die bei Standardfenstern verwendet werden. Fassadenplatten wurden strukturell in Form von gebogenen Biokomposit-Sandwichpaneelen für die Realisierung eines 1:1 Biokomposit-Schalenbausystems eingesetzt, um das breite Anwendungsspektrum darzustellen. Die Folgerung des Projektes ist, dass extrudierte Biokompositprofile, das Potenzial haben, herkömmliche Produkte auf Naturfaserbasis wie MDF, HDF, OSB Platten sowie PVC Fensterprofile zu ersetzen. Ihre mechanischen Eigenschaften und ihre leichte Bearbeitbarkeit erfordern keine wesentlichen Änderungen in den Produktionsketten von Architekturprodukten wie Fenster- , Türrahmen und Fassadenplatten. Zusätzlich die einstellbaren elastischen Eigenschaften der Profilen, die in der Phase der Materialzusammensetzung kontrolliert werden können, bieten neue Gestaltungsmöglichkeiten an. | Hanaa Dahy Tel.: +49 711 685-83274 hanaa.dahy@itke.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 1 Architektur und Stadtplanung - Institut für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen Keplerstr. 11 70174 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.11.2018 | 31.10.2022 | 22021517 | Verbundvorhaben: Ressourceneffiziente Gewinnung pharmazeutischer Wirkstoffe aus Wasserdampf-Hydrolaten und Destillationsrückständen; Teilvorhaben 2: Gewinnung aus flüssigen Destillations- und Extraktionsrückständen (Wasserdampf-Hydrolate, Destillationsmittel, Extraktionsmittel) - Akronym: ResiDest | Ziel des Vorhabens ist die wirtschaftliche und ressourceneffiziente Gewinnung pflanzlicher Wertkomponenten, die bislang in den Nebenströmen bei der Herstellung von ätherischen Ölen mittels Wasserdampfdestillation/Hydrodestillation als Abfallprodukte auftreten. Hierbei verbleiben jedoch sehr häufig gering wasserlösliche Komponenten wie z.B. Thymol und Carvacrol im sogenannten Hydrolat zurück, das dann in der Regel verworfen wird. Ebenso verbleiben die Destillationslösungen, in denen das pflanzliche Material mit Wasserdampf durchströmt wird, oftmals ungenutzt als Abfall und dieser muss unter Kosten entsorgt werden. Konkretes Ziel des Teilvorhabens 2 ist es daher, alle flüssigen Restphasen aus dem Prozess der Wasserdampf- bzw. Hydrodestillation bei der Gewinnung ätherischer Öle auf verbleibende pflanzliche Wertstoffe hin zu untersuchen und geeignete Isolationsmethoden zu entwickeln, diese Wertstoffe selektiv und in hoher Ausbeute zu erhalten. Dazu sollen ebenfalls Einflüsse auf Qualität und Quantität der erhaltenen Komponenten durch Variation der Betriebsparameter untersucht werden, um betriebswirtschaftliche Aspekte besser abschätzen zu können. Diese Prozesse sollen an ausgewählten Pflanzen, -teilen mit modellhaften Inhaltstoffen exemplarisch untersucht werden und ein Modell zur Abstraktion auf Flüssigphasen bei Verwendung anderer Pflanzensysteme entwickelt werden. Anschließende upscaling-Experimente sollen helfen, diese Prozesse für ein industrielles Umfeld zu bewerten. | Dr. Andrea Krähmer Tel.: +49 30 8304-2210 andrea.kraehmer@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Ökologische Chemie, Pflanzenanalytik und Vorratsschutz Königin-Luise-Str. 19 14195 Berlin | X | FPNR | |
| 01.07.2007 | 31.07.2011 | 22021605 | Entwicklung eines Verfahrens und zugehörige Pilotanlage zur kontinuierlichen Herstellung leichter Sandwichelemente unter Verwendung nachwachsender Rohstoffe | Projektziel ist die Entwicklung eines Verfahrens zur kontinuierlichen Herstellung leichter Sandwichelemente mit dünnen Decklagen (Dicke < 3 mm) und Wabenkern unter Verwendung nachwachsender Rohstoffe sowie die Konstruktion einer zugehörigen Pilotanlage. Dabei ist die Entwicklung einer Anlagentechnik zur Direktbeleimung des Wabenkerns vorgesehen, was eine Klebstoffeinsparung von bis zu 80 % ermöglichen soll. Parallel dazu ist (in vergleichsweise deutlich geringerem Umfang) die Entwicklung und Prüfung der herzustellenden Sandwichwerkstoffe vorgesehen. T1: Technikauswahl T2: Technikbeschaffung: Zukauf T3: Technikbeschaffung: Konstruktion / Fertigung T4: Kombination / Verbindung der Technik-Komponenten T5: Anpassung der Technik an die Erfordernisse der herzustellenden Sandwich-Werkstoffe T6: Optimierung der Technologie zur Herstellung der Sandwichkonstruktionen mit thermoplastischem bzw. duroplastischem Bindemittel T7: Verbesserung / Optimierung der Technologie T8: Dokumentation kontinuierliches, kostengünstiges Herstellungsverfahren für leichte, nicht vorformatierte Platten für folgende Hersteller (Bsp.): mobiler und immobiler Innenausbau, biegesteife Spezialverpackungen, Möbelbau | Ein Großteil der Produkte im Möbel- und Innenausbau besteht aus Werkstoffen auf Basis des nachwachsenden Rohstoffes Holz. Diese Werkstoffe bieten ein großes Potential für Gewichtsreduktion und Ressourcenschonung. Ausgehend von den konventionellen Holzwerkstoffen und Holzverbundwerkstoffen stellen Sandwichplatten mit Papierwabenkern eine gute Alternative als Plattenwerkstoff dar. Das Projektziel war die Entwicklung eines Verfahrens zur kontinuierlichen Herstellung leichter Sandwichelemente mit dünnen Decklagen und Wabenkern unter Verwendung nachwachsender Rohstoffe. Es entstanden eine Reihe von Verfahrensteillösungen z.B. zur Klebstoffapplikation. Eine eigens für das Projekt errichtete, kontinuierlich arbeitende Versuchsanlage ermöglicht die Herstellung von Sandwichplatten. Diese bestehen aus einem Papierwabenkern und Dünn-MDF-Decklagen, die durch PVAc-Klebstoff miteinander verbunden sind. Kern und Decklagen der Platte bestehen aus Papier bzw. MDF und sind durch einen geringen Ressourcenverbrauch bei gleichzeitiger Materialeffizienz gekennzeichnet. | Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ Tel.: +49 351 463-38100 andre.wagenfuehr@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Holz- und Papiertechnik - Lehrstuhl für Holz- und Faserwerkstofftechnik Marschnerstr. 32 01307 Dresden | FPNR | |
| 01.05.2008 | 30.04.2011 | 22021607 | Verbundvorhaben: Anbautechnik Sorghumhirse - ein Beitrag zur Diversifizierung des Energiepflanzenspektrums; Teilvorhaben 2: Ökologische Untersuchungen zum Energiehirseanbau (Nährstoff-/Wassereffizienz) und Gärrestverwertung | Für die Ausweitung des Anbaus von Energiepflanzen auf potentiellen Trockenstandorten soll die Wassernutzungseffizienz , das Bodenwasseraneignungsvermögen und die N-(Nährstoff)-Effizienz von Zuckerhirse im Vergleich zu Energiemais unter den klimatischen Verhältnissen im mitteldeutschen Trockengebiet auf zwei Böden mit mittlerer und geringer Wasserversorgung bestimmt werden. Mit Kleinlysimetern werden unter Modellbedingungen Wasser-Ertrags-Beziehungen, N-Nutzungseffizienz, Bodenwasserausschöpfung, Sickerwasserbildung und Nährstoffauswaschung bei optimiertem Düngungsregime von Hirse und Nais in den Versuchsjahren 2008 - 2010 ermittelt. Die Feldlysimeteranlage Buttelstedt dient 2009 der Bestimmung der aktuellen und potentiellen Evapotranspiration,der Bodenwasserausschöpfung und des Schwellenwertes der Bodenfeuchte von Zuckerhirse. Ein Praxisversuch zur Gärrestverwertung ist ebenfalls Bestandteil des Projektes. Die Ergebnisse werden im Abschlussbericht des ausgewertet und in nationalen und internationalen Zeitschriften veröffentlicht. Die Wasserhaushaltsparameter gehen ein in das Wasserhaushaltsmodell VERD für die Entwicklung von Strategien einer optimalen Nutzung des Bodenwassers. | Andrea Biertümpfel Tel.: +49 3641 683-190 andrea.biertuempfel@tll.thueringen.de Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TLLLR) - Thüringer Zentrum Nachwachsende Rohstoffe Naumburger Str. 98 07743 Jena | X | FPNR | |
| 01.06.2012 | 31.05.2015 | 22021611 | Verbundvorhaben: Erweiterung der genetischen Basis von Hybridroggen für Korn- und Biomasseleistung sowie Trockenheitstoleranz mittels Mehrlinienkartierung und DH-Technik; Teilvorhaben 2: Feldexperimente (Hybro), Erstellung von Inzuchtlinien und Testkreuzungssaatgut sowie Durchführung von Markeranalysen | Erstellung einer ausreichend hohen genetischen Diversität im Zuchtmaterial sowie Methoden zur effizienten Erschließung und Nutzung dieser Diversität. Die Nutzung genetischer Diversität ist in akzeptablen Zeiträumen nur mit molekularen Markern und der Entwicklung von leistungsfähigen Methoden zur Erstellung von doppelhaploiden (DH) Linien möglich. Dazu wird ein Diversitätspanel von selbstfertilen Roggenlinien erstellt, das intensiv molekulargenetisch charakterisiert wird und im Hinblick auf Biomasse- und Kornertragsleistung sowie Trockenheitstoleranz und weitere damit assoziierte agronomische Merkmale eine breite Variation zeigt (Projektteil A). Aus diesen Linien werden nach einem modernen Kreuzungsdesign Nachkommen gezogen, die in einer zweiten Phase des Projektes einer genomweiten QTL-Kartierung mit Mehrlinienkreuzungen zugeführt werden. Im beantragten Projekt werden reinerbige Nachkommen sowohl über single-seed descent (SSD)-Verfahren als auch über DH-Methoden generiert und die Übereinstimmung von deren Kartierungsergebnissen an einigen Kreuzungen beispielhaft erforscht. Damit kann erstmals geklärt werden, ob es im Rahmen der DH-Produktion zu gametischer Selektion bei Roggen kommt. Als technologische Voraussetzung dafür ist die Etablierung einer praktikablen Routinemethode zur Herstellung von DH-Linien mittels embryogener Pollenkulturen vorgesehen (Projektteil B). | Dr. Dörthe Musmann Tel.: +49 5829 985063 musmann@hybro.de HYBRO Saatzucht GmbH & Co KG Kleptow Nr. 53 17291 Schenkenberg | X | FPNR | |
| 01.02.2013 | 31.01.2015 | 22021612 | Verbundvorhaben: Untersuchung der Entwicklung von Gefügestruktur und - Morphologie an zementgebundener Spanplatte unter Berücksichtigung technologischer Einflüsse; Teilvorhaben 2 (TUD) | Hydratationstemperatur und Durchwärmungsverlauf bei der Herstellung von zementgebundenen Spanplatten (CBPB) haben signifikanten Einfluss auf die sich im Zementstein ausbildenden Phasen und somit auf die Festigkeiten der Platten. Die Zusammenhänge sind im Stand der Wissenschaft und Technik jedoch nur qualitativ bekannt. Untersuchungen bezüglich quantitativer Abhängigkeiten von stofflichen und produktionstechnischen Parametern wurden bislang nicht im erforderlichen Umfang durchgeführt, um das komplexe System zu verstehen. Ziel des Vorhabens ist, die Hydratationsvorgänge bei der CBPB-Herstellung unter den Einflüssen stofflicher Komponenten und technologischer Parameter (Temperaturverlauf etc.) quantitativ zu beschreiben. Mit Hilfe der Aufklärung der Hydratationsmechanismen lassen sich wirtschaftliche und ökologische Vorteile wie z.B. Diversifizierung der verwertbaren Holzarten, Verringerung des Primärenergiebedarfs und Kostenreduzierung durch Einsparung von Abbindereglern, Energieeinsparungen sowie Einsatz kostengünstigerer und umweltfreundlicherer Zemente erzielen. CBPB werden im Technikumsmaßstab unter definierten Reaktionsbedingungen hergestellt. Während des Prozessverlaufs werden die Entwicklung von Zwischen- und Endprodukten und die Gefügemorphologie charakterisiert. Im Weiteren werden die physikalischen Eigenschaften der Laborplatten bestimmt. Die Ergebnisse werden zur Ableitung optimaler Hydratationsbedingungen und Rezepturen genutzt und in Industrieversuchen überprüft. | Hydratationstemperatur und Durchwärmungsverlauf bei der Herstellung von zementgebundenen Spanplatten (CBPB) haben signifikanten Einfluss auf die sich im Zementstein ausbildenden Phasen und somit auf die Festigkeiten der Platten. Die Zusammenhänge sind im Stand der Wissenschaft und Technik jedoch nur qualitativ bekannt. Untersuchungen bezüglich quantitativer Abhängigkeiten von stofflichen und produktionstechnischen Parametern wurden bislang nicht im erforderlichen Umfang durchgeführt, um das komplexe System zu verstehen. Ziel des Vorhabens ist, die Hydratationsvorgänge bei der CBPB-Herstellung unter den Einflüssen stofflicher Komponenten und technologischer Parameter (Temperaturverlauf etc.) quantitativ zu beschreiben. Mit Hilfe der Aufklärung der Hydratationsmechanismen lassen sich wirtschaftliche und ökologische Vorteile wie z. B. Diversifizierung der verwertbaren Holzarten, Verringerung des Primärenergiebedarfs und Kostenreduzierung durch Einsparung von Abbindereglern, Energieeinsparungen sowie Einsatz kostengünstigerer und umweltfreundlicherer Zemente erzielen. CBPB wurden im Technikumsmaßstab unter definierten Reaktionsbedingungen hergestellt. Während des Prozessverlaufs wurden die Entwicklung von Zwischen- und Endprodukten sowie die Gefügemorphologie charakterisiert. Im Weiteren wurden die physikalischen Eigenschaften der Laborplatten bestimmt. Die Ergebnisse wurden zur Ableitung optimaler Hydratationsbedingungen und Rezepturen genutzt und in Industrieversuchen überprüft. Der Einsatz von Buchenholz erweist sich als positiv hinsichtlich der entstehenden Zementmatrix, die mechanischen Platteneigenschaften erreichen die normativen Anforderungen, liegen jedoch deutlich unter den Eigenschaften der Fichtenholzvarianten. | Prof. Dr.-Ing. Viktor Mechtcherine Tel.: +49 351 463-35920 mechtcherine@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Bauingenieurwesen - Institut für Baustoffe Georg-Schumann-Str. 7 01187 Dresden | FPNR | |
| 01.12.2014 | 31.01.2018 | 22021614 | Verbundvorhaben: Rohstoffmonitoring Holz; Teilvorhaben 2: Grundlagen des Rohstoffmonitorings | Das Projekt Rohstoffmonitoring gibt einen umfassenden Einblick in das Aufkommen und die Verwendung des Rohstoffes Holz. Als Grundlage dienen Analysen zu den einzelnen Aufkommens- und Verwendungssektoren des Rohstoffs Holz. Der Schwerpunkt des Rohstoffmonitorings liegt auf statistisch nicht oder nur unzureichend erfassten Sektoren wie beispielsweise Privathaushalte. Aber auch in Märkten, die durch die amtliche Statistik erfasst werden, besteht Bedarf an ergänzenden Informationen; so etwa beim Rohstoffmix in der Holzwerkstoffindustrie oder bei Untererfassung einer Branche wie zum Beispiel die Sägeindustrie. Im Rahmen dieses Projektes soll ein methodische Gesamtkonzept entwickelt werden, das im Sinne einer statistischen Berichterstattung einerseits die jüngste Marktentwicklung abbildet, dabei aber andererseits auch Informationen aus dem längerfristigen Trend berücksichtigt und sich somit als Gesamtmethode zur Verstetigung des Rohstoffmonitorings eignet. Das Rohstoffmonitoring hat für aktuelle politische Fragestellungen eine wichtige Informationsfunktion und trägt dazu bei, forst- und holzmarktpolitische Entscheidungen zu verbessern. Zusätzlich sollen die Ergebnisse der nationalen und internationalen Berichterstattung dienen. AP1: Projektkoordination (INFRO) AP2: Rohstoffmonitoring (UniHH) AP2a: Erfassung der Grundgesamtheit (UniHH) AP2b: Optimierung der Strukturparameter (UniHH) AP2c: Entwicklung von Verfahren zur Fortschreibung (UniHH) AP3: Spezielle methodische Aspekte des Rohstoffmonitorings (TI) AP3a: Holzlager im Wald (TI) AP3b: Falsifizierung von strategischem Antwortverhalten (TI) AP4: Holzrohstoffbilanz (INFRO, TI) AP4a: Methodische Entwicklung der Holzrohstoffbilanz (INFRO) AP4b: Berechnung der Holzrohstoffbilanz und Holzmarktentwicklungen (INFRO) AP4c: Berechnung des Holzeinschlags (TI) AP5: Berichte und Dissemination (INFRO, UniHH, TI) | Prof. Dr. Udo Mantau Tel.: +49 40 73962-127 udo.mantau@uni-hamburg.de Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik u. Naturwissenschaften - Fachbereich Biologie - Zentrum Holzwirtschaft Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | FPNR | ||
| 01.10.2017 | 31.12.2020 | 22021615 | Verbundvorhaben: Ertragsfaktoren von Raps als Nachwachsender Rohstoff: Phänotypisierung unter dynamischen Bedingungen (RapiD); Teilvorhaben 1: Züchterische und Praxis-orientierte Phänotypisierung von Raps - Akronym: RapiD | Das übergeordnete Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung und Praxiserprobung neuartiger nicht-invasiver Phänotypisierungsmethoden für die Erfassung von ertragsbildenden Faktoren beim Raps sowie deren Einsatz zur Identifizierung neuer genetischer Variation für die Züchtung. In einem iterativen Experimentezyklus sollen umfassende Phänotypisierungen ausgewählter Rapsgenotypen unter Gewächshaus- und Feldbedingungen durchgeführt werden. Diese neuartigen nicht-invasiven Phänotypisierungsmethoden beinhalten z. B. Sensoren für ertragsrelevante Merkmale, die an einem Trägerfahrzeug bzw. einem UAV (unmanned aerial vehicle – unbemanntes Luftfahrzeug, Copter, Minidrohne) montiert werden und beim Überfahren/Überfliegen der Versuchsparzelle Messdaten liefern. In einem ersten Schritt werden die aufwendigen klassischen Messungen von Ertragskomponenten im Gewächshaus und Feld durchgeführt werden. | Dr. Amine Abbadi Tel.: +49 4351 736-164 a.abbadi@npz-innovation.de NPZ Innovation GmbH Hohenlieth-Hof 24363 Holtsee | X | FPNR | |
| 01.09.2018 | 30.11.2021 | 22021616 | Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Biobasierte Hochleistungsbarrierewerkstoffe auf der Basis einer Plattformtechnologie zur biotechnologischen Gewinnung von Cellulose-Nanofasern; Teilvorhaben 1: Biotechnologische BNC-Fasergewinnung - Akronym: BioSBarrier | Biotechnologie eröffnet einen neuen Zugang zu hochleistungsfähigen Materialien. Biotechnologisch gewonnene Nanocellulose (BNC) aus Zucker stellt eines dieser innovativen Biomaterialien dar. Dieses natürliche, erneuerbare Polymer aus reiner Cellulose besitzt aufgrund seiner nanostrukturierten Fasern einzigartige Materialeigenschaften. Das Potential dieses Materials wird jedoch nicht ausgeschöpft, denn bisherige Untersuchungen zu kommerziellen Anwendungen beschränken sich auf größere Formkörper aus BNC. Die Möglichkeiten der Oberflächenmaximierung und Steuerung der BNC-Faserbildung werden nicht genutzt. Ursache hierfür ist das Fehlen eines effizienten, technologischen Zuganges zu BNC-Nanofasern mit kontrollierter Morphologie. Dies würde auch neuartige Anwendungen im Bereich funktioneller Coatings ermöglichen, die heute noch nicht realisierbar sind. Hierbei sind beispielsweise Anwendungen im Verpackungsbereich, Korrosionsschutz oder Brandschutz zu nennen, im Besonderen im Kontext von "All-Bio" bzw. "All-Renewable"-Produktkonzepten. Im Rahmen der Kooperation BioSBarrier soll die komplette Wertschöpfungskette von der Erforschung und Entwicklung einer neuen Fertigungstechnologie zur kontrollierten Herstellung des Hochleistungsbiopolymers BNC in Form von Einzelfasern mit kontrollierter Morphologie, der Erforschung, Entwicklung und Testung hochleistungsfähiger Materialverbünde aus speziellen Substratmaterialien mit maßgeschneiderten, optional mehrschichtigen, funktionalen Coatings bis zur Testung der Materialverbünde in Anwendungen als funktionale Coatings und Barrierefunktionsschichten in den Bereichen Verpackung und Korrosionsschutz geschaffen werden. | Dr. Dana Kralisch Tel.: +49 3641 2350-120 dana.kralisch@evonik.com JeNaCell GmbH Göschwitzer Str. 22 07745 Jena | X | FPNR | |
| 01.09.2018 | 30.11.2020 | 22021617 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Herstellverfahrens für eine innovative Leichtbaukonstruktion, bei dem ein auf nachwachsenden Rohstoffen basierter, herauswaschbarer Stärkeschaum zum Einsatz kommt; Teilvorhaben 2: Materialentwicklung - Akronym: LeichtbauStaerke | Energieeffizienz wird heutzutage in vielerlei Bereichen eine immer elementarere Rolle zugesprochen. Auch im Verkehrsmittelsektor ist dies eine wesentliche Zielgröße, welche fokussiert betrachtet und systematisch optimiert wird. Gewichtsersparnisse durch Leichtbauinnovationen gehen insbesondere im Verkehrsmittelbereich mit Attributen wie Leistungsoptimierung und daraus resultierend Kostensenkung einher. Im Rahmen des Projektvorhabens soll mit Hilfe eines temporär eingesetzten Stärkeschaums ein Leichtbaupaneel konzipiert werden, welches gegenüber bestehenden Konstruktionen insbesondere durch eine Gewichtsreduktion Vorteile bietet. Zur Umsetzung der Projektidee werden zwei parallel angeordnete Deckschichten aus glasfaserverstärktem Kunststoff durch dreidimensional angeordnete Stege aus Glasfasern im Kern kraftschlüssig miteinander verbunden. Zur Herstellung der Deckschichten aus Fasergelegen und zum Einbringen nadelförmiger Stege zwischen den beiden Deckschichtplatten wird zunächst im Kernraum ein Schaum benötigt, der nach Auftragen und Aushärtung des Kunststoffharzes durch Herauslösen wieder entfernt wird. Bestehen bleiben im Anschluss lediglich die beiden Decklagen und die Stege als Verbindungselemente dazwischen. | Dr.-Ing. Stephan Kabasci Tel.: +49 208 8598-1164 stephan.kabasci@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | X | FPNR | |
| 01.04.2019 | 31.03.2021 | 22021618 | Verbundvorhaben: Digitales Rohstoffmanagement in Mitteleuropa DRMDat - Standard für einen digitalen Datenaustausch entlang der Wertschöpfungskette Forst und Holz; Teilvorhaben 1: Auswertung der vorhandenen Standards und Entwicklung eines Modells zum Datenaustausch über Ländergrenzen - Akronym: DRMDat | Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Vorbereitung zur Entwicklung und Implementierung neuer Dienstleistungskonzepte durch die Schaffung eines mitteleuropäischen Standards für effiziente IT-Applikationen und Geschäftsprozesse hin zu einer Forstwirtschaft 4.0. Die Digitalisierungselemente im Rahmen eines mitteleuropäischen Rohstoffmanagements sollen die gesamte Forst- und Holzlogistikkette von den Verträgen, der Auszeichnung, der Produktion, des Transports, der Vermessung bis zur Abrechnung und Fakturierung abbilden. Die praxisbewährten Standards FHP DAT und ELDAT sollen dabei Ausgangsbasis für die zukunftsfähige Weiterentwicklung und Realisierung eines internationalen Waren- und Informationsaustausch zwischen Deutschland und Österreich sein. V07a: Es handelt sich um ein österreichisch-deutsches Verbundvorhaben, die Umsetzung der Arbeiten erfolgt zu gleichen Teilen von den Projektpartnern in Deutschland und Österreich. Die länderinternen Abstimmungen mit Organisationen und Verbänden erfolgen durch nationale Lenkungsgruppen. Die aufgestellten Meilensteine stellen Weichenstellungen des Projektes beziehungsweise mögliche Projektabbruchsstellen durch die Lenkungsgruppen dar. Das Vorhaben ist in 5 Arbeitspakete untergliedert und umfasst einen Zeitrahmen von 24 Monaten: • Projektkoordination und Organisation der nationalen Lenkungsgruppen • Beschreibung der Standardprozesse in der Holz- und Informationslogistik sowie die Evaluierung von Gemeinsamkeiten und Unterschieden zwischen den eingesetzten Datenstandards • Prüfung möglicher Umsetzungsvarianten eines Konzepts für ein digitales Rohstoffmanagement • Entscheidung und Entwicklung von Umsetzungsvarianten • Kommunikation und Wissenstransfer | Bernhard Hauck Tel.: +49 6078 785-16 hauck@kwf-online.de Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF) Spremberger Str. 1 64823 Groß-Umstadt | X | FPNR | |
| 01.07.2004 | 31.08.2006 | 22021703 | Optimierung der energetischen Nutzung von feucht konservierten Pflanzenarten und Stroh durch Trennung in festen Brennstoff zur Herstellung von Pellets und flüssiges Biogassubstrat mittels Schneckenpresse | Ziel des Vorhabens war die Herstellung eines Rohfaser reichen, jedoch Mineralstoff armen Brennstoffes und eines flüssigen Substrates mit hohem Anteil an leicht fermentierbarer organischer Substanz aus feucht konservierten Biomassen. Die Trennung durch mechanische Entwässerung (Schneckenpresse) sollte optimiert werden, nach vorheriger Aufbereitung durch Maischen mit verschiedenen Flüssigkeiten (Wasser, Presssaft, ausgegorenes Eluat) und / oder unter Zugabe von Enzymen. Zur Aufbereitung sollte ein Mischer verwendet werden. Es sollten Silagen verschiedener Pflanzen in Abhängigkeit ihres Entwicklungsstandes untersucht werden. Geplantwar außerdem das Mitsilieren von Stroh in verschiedenen Mischungsverhältnissen. Das anfallende flüssige Substrat wurde auf seine Biogasausbeute untersucht. Es wird erwartet, dass die Effizienz von Biogasanlagen durch Presssaft erheblich zu steigern ist. Der entwässerte Feststoff soll mit der Abwärme des BHKW der Biogasanlage getrocknet und zu Pellets weiterverarbeitet werden, damit er als Energieträger in Heizungsanlagen einsetzbar ist. | Es hat sich gezeigt, dass Silagen aus unterschiedlichen Pflanzenarten bei gleichen Pressparametern zu unterschiedlichen Entwässerungsergebnissen führen. Durch die mechanische Entwässerung kann aus Maissilage mit einem TS-Gehalt von 25% ein Presskuchen mit durchschnittlich 45% TS erzeugt werden. Das bedeutet, dass durch diesen Prozess nahezu 60% des Rohwassers aus dem Ausgangsmaterial ausgetragen werden. Ganzpflanzensilage (GPS) aus Weizen erreicht im Presskuchen mit durchschnittlich 41% etwas geringere TS-Gehalte. Aus Maissilage kann mit den untersuchten Methoden ein Brennstoff hergestellt werden, der Aschegehalte von ca. 2 bis 3,3% aufweist. Der Stickstoffgehalt im Ausgangsmaterial lag bei ca. 1,3% und konnte im Presskuchen auf durchschnittlich 0,9% N gesenkt werden. Von GPS aus Weizen mit einem Aschegehalt von 9,5% und einem N-Gehalt 1,5% kann ein Brennstoff mit durchschnittlich 6% Rohasche (XA) und 0,8% N erzeugt werden. Damit würde folglich ein dem Holz relativ ähnlicher Brennstoffe erreicht. Durch mechanische Entwässerung wird ein Teil des in Silagen enthaltenen Rohwassers ausgepresst. Um im Gesamtsystem einen lagerfähigen Brennstoff produzieren zu können muss allerdings zusätzlich die bei der Biogasverstromung anfallende Wärme zur weiteren Trocknung verwendet werden. Diverse im Projekt verfolgte Ansätze zur Optimierung der Pressergebnisse brachten leider wenig verwertbare Resultate. Der Einfluss von Enzymzumischungen ist z.B. nicht oder nur in sehr geringem Maße messbar. Durch die Wiederverwendung der Presssäfte als Maischflüssigkeit wurden sowohl die Aschegehalte als auch die Rohproteingehalte nicht signifikant beeinflusst. Die Verwendung der Presssäfte in einer Labor-Biogasanlage erwies sich zunächst als äußerst schwierig. Regelmäßig brach der Gärprozess aufgrund rapiden pH-Wert-Abfalls nach wenigen Tagen komplett zusammen. Vielversprechender verliefen dann allerdings Versuche mit einem Festbettfermenter. | Prof. Dr. Michael Wachendorf Tel.: +49 5542-98-1334 mwach@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 11 Ökologische Agrarwissenschaften - Fachgruppe Boden- und Pflanzenbauwissenschaften - Institut für Nutzpflanzenkunde Steinstr. 19 37213 Witzenhausen | FPNR | |
| 01.11.2006 | 28.02.2010 | 22021705 | Schwingungs- und geräuschdämpfende Leichtbauelemente im Maschinenbau auf Basis von Konstruktionswerkstoffen aus Holz | Gesamtziel des Vorhabens ist es, den Konstruktionswerkstoff Holz für Anwendungen im Maschinenbau und dabei die Vorteile durch eine gezielte Bauweise zu nutzen. Beabsichtigt sind Anwendungen z.B. in schnell laufenden Verarbeitungsmaschinen und Fördereinrichtungen, so dass die Bauteile aus Holzwerkstoffen nicht nur statischen Belastungen ausgesetzt sind, sondern auch dynamische Belastungen zu ertragen haben. Der nachwachsende Rohstoff Holz bietet im Maschinenbau die Möglichkeiten, tragende Bauteile nicht nur leichter, sondern auch schwingungsdämpfend zu gestalten. Nach Ermittlung der spezifischen Kennwerte des Holzes sind die entsprechenden Halbzeuge zu entwickeln, aus denen die neuen Trag- und Stützelemente für den Maschinenbau automatisch (CNC-Technik) gefertigt werden, Umsetzung erfolgt in Funktionsmustern. Die wirtschaftliche Bedeutung liegt in der Aufwertung der einheimischen Forstwirtschaft und der holzverarbeitenden Industrie mit der Erweiterung des bisher angebotenen Produktspektrums. Maschinen- und Anlagenhersteller können ihr Angebot erweitern und ökologisch vorteilhaftere Produkte anbieten, beim Anwender in der Grundstoffindustrie werden Kosten- und Wartungsaufwand minimiert. | Es wurde eine konstruktive Bauweise entwickelt und erprobt, die den Einsatz von Holzfurnierlagenverbundwerkstoffen (Wood Veneer Composite, WVC) in modularen Maschinengestellen ermöglicht. Eine erste Übertragung des Konzeptes wurde auf eine Fördermaschine (Rollenbahn) durchgeführt. Im Forschungsprojekt wurde eine Bauweise für ein modular aufgebautes und flexibel einsetzbares Gestellsystem entwickelt, welches durch integrativen Leichtbau den vorteilhaften Einsatz von Holzfurnierlagenverbundwerkstoffen für Verarbeitungs- und Fördermaschinen ermöglicht. Die ingenieurtechnisch relevanten Eigenschaften des Holzbasiswerkstoffs (u.a. strukturelle Dämpfungseigenschaft) wurden ermittelt und darauf aufbauend ein Profil als Strukturelement des Gestellsystems entwickelt. Hier lag besonderes Augenmerk auf der Gestaltung des Profilquerschnitts. Es wurden verschiedene Querschnittsgeometrien vergleichend untersucht, wobei sich ein geschlossenes Kastenprofil als günstig erwies. Ausgehend vom entwickelten Profil wurde die für ein modulares System notwendige Verbindungstechnik konzipiert. Folgend wurde schrittweise die modulare Bauweise in Struktureinheiten umgesetzt sowie parallel Untersuchungen zu Steifigkeit und Festigkeit der Profile fortgeführt. Während der Erprobung von Struktureinheiten unter praxisnahen Bedingungen wurden gewisse konstruktive Verbesserungspotentiale deutlich. Diese Änderungen sowie die gewonnenen Erkenntnisse aus der Material- und Strukturprüfung kamen im Prototyp zur Umsetzung. Schallpegelprofile verschiedener fördertechnischer Anlagen und des entwickelten Prototypen wurden abschließend aufgenommen und verglichen. Mit einem umfangreichen Dauertest dieses Demonstrators wurde begonnen. | Prof. Dr.-Ing. Klaus Nendel Tel.: +49 371 531-32323 klaus.nendel@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Allgemeinen Maschinenbau und Kunststofftechnik - Professur Fördertechnik Reichenhainer Str. 70 09126 Chemnitz | X | FPNR |
| 01.10.2007 | 31.12.2008 | 22021706 | Quantifizierung und Optimierung der Minderung von Feinstaub-, Kohlen-monoxid- und Kohlenwasserstoffemissionen aus holzbetriebenen Klein-feuerungsanlagen durch thermoelektrische und katalytische Effekte | 1. Vorhabenziel: Ein vorhandenes Verfahren zur Minderung der Kohlenwasserstoff- und Rußemissionen aus Kleinfeuerungsanlagen soll optimiert und auf weitere Anwendungsfälle angepasst werden. Dazu soll ein auf den Markt abgestimmtes und kostengünstiges Abgasreinigungssystems, das sowohl zur Neuausstattung als auch zur Nachrüstung bestehender holzbetriebener Kleinfeuerungsanlagen geeignet ist, optimiert werden. 2. Arbeitsplaung: Zunächst wird für das existierende System zur katalytischen Abgasreinigung eine kostengünstige Fertigungsroutine entwickelt. Zur Beheizung dient eine Heipatrone, die mit einer Kaltleiterschaltung versehen werden soll um die Stromaufnahme bei Erreichen einer einzustellenden Temperatur zu begrenzen. Das Abgasreinihungssystem wird in einem zusätzlichen Schritt voll automatisiert und exemplarisch in einer Feuerungsanlage mit 100kW Feuerungswärmeleistung betrieben. 3.Ergebnisverwertung: Der Kooperationspartner von IUTA, die Fa. moreCat GmbH, wird die in diesem Projekt gewonnenen Erfahrungen als Grundlage für die Ausgestaltung eines vermarktungsfähigen Produktes nutzen und dem Markt zur Verfügung stellen. | Im Forschungsvorhaben wurde ein Abgasreinigungssystem für holzbestückte Kleinfeuerungsanlagen (KFA), basierend auf dem von IUTA entwickelten Katalysatorsystem zur Oxidation von Kohlenwasserstoffen, Kohlenmonoxid und Ruß, bis zur Marktreife weiterentwickelt. Das Abgasreinigungssystem, sowohl zur Neuausstattung als auch zur Nachrüstung bestehender KFA geeignet, ist kostengünstig, robust, wartungsarm und einfach zu bedienen. Forschungsgegenstand waren die Entwicklung einer Fertigungsroutine für das Entstaubungsgitter sowie die Optimierung der Katalysatoraktivität und der Systemvorheizung. Zur Entwicklung einer automatischen Bypassführung der Katalysatorlinse als Sicherheitsschaltung wurde der Temperaturabfall als Steuergröße herangezogen. Versuche an KFA bestätigten die Funktionstüchtigkeit und die einfache Handhabung des neuen Systems. Weitere Feldtests mit dem Katalysatorsystem bei privaten Betreibern von KFA dienten zum Testen der Funktionalität und zur Bestimmung der Emissionsminderung. Dabei zeigte sich, dass die gewünschte, hohe Katalysatoraktivität erst nach einer Formierungsphase erreicht wird, die je nach individueller Feuerungsart bis 20 Stunden betragen kann. Zusätzlich wurden an zwei Einbauorten manuell zu bedienende, beheizte Kartuschen mit Entstaubungsgitter und Katalysator in das Rauchrohr hinter einem 100kW Pelletofen montiert. Dadurch wurde jedoch der Kaminzug, trotz des vorhandenen Ventilators, gestört, wodurch sich die Emissionen erhöhen. Insofern ist die Installation eines Abgaskatalysators hinter einem gut funktionierenden, emissionsarmen Ofen nicht sinnvoll. Nach Abschluss des Projektes steht nun ein robustes, einfach zu handhabendes und wartungsarmes System zur Abgasreinigung für holzbestückte Öfen verschiedener Leistungsbereiche dem Markt zur Verfügung. | Dr.-Ing. Egon Erich Tel.: +49 2065 418-268 erich@iuta.de Institut für Umwelt & Energie, Technik & Analytik e.V. (IUTA) Bliersheimer Str. 58-60 47229 Duisburg | X | FPNR |
| 01.10.2008 | 31.07.2011 | 22021707 | Verbundvorhaben: Strategien zur optimierten Einfahrphase batchbetriebener Feststoffvergärungsprozesse; Teilvorhaben 1 | Das Vorhaben zielt maßgeblich auf eine Lösung der Problematik des optimierten Betriebes batchbetriebener Feststoffvergärungsanlagen, welche die diffzile Situation des Anfahrens einschließt. Da trotz hohem Potential und zunehmender Anlagenzahl praktische Anweisungen vakant sind, sollen im Ergebnis der Untersuchungen Methoden stehen, die eine verkürzte Einfahrzeit gewährleisten sowie eine permanente Prozessoptimierung ermöglichen. Das Arbeitsprogramm der Kooperationspartner umfasst Untersuchungen zur Impfmaterialherstellung, dessen optimalen Mischungsverhältnisse im Zusammenspiel mit dem Substrat, Möglichkeiten der Perkolatherstellung sowie die Einflüsse von variierenden Perkolationsintervallen und -mengen. Die Erkenntnisse fließen nach Ableitung von Vorzugslösungen in kombinierte Versuche ein, in denen sie validiert und optimiert werden. So lassen sich substratspezifisch Strategien zum Einfahren und zur Betriebssicherheit schlussfolgern. Es wird erwartet, dass die Daten des Vorhabens einen wesentlichen Beitrag zur wirtschaftliche Gesamtbilanz von batchbetriebenen Trockenvergärungen beiträgt, sie also nachhaltig stärkt und entstehende Handlungsanweisungen unmittelbare Anwendung finden. | Es konnten spezifische Verhältnisse für Substrat-Impfmaterial-Mischungen entwickelt werden, die neben einem höheren Biogasertrag zu einer zeitlich früheren Freisetzung hoher Methankonzentrationen führen. Dabei erwies sich die Relation zwischen spezifischem Biogasertrag und Impfmaterialanteil als auf alle Substrate übertragbar. Im Weiteren wurden diese Mischungsverhältnisse in Verbindung mit einer Perkolation untersucht. Wie sich zeigte, kann durch Einsatz einer Perkolation der Anteil an Impfmaterial reduziert werden. Bei Reduzierung des Impfmaterialanteils bis zu einem Substrat-Impfmaterial-Verhältnis von 1:½ und zum Teil 1:¼ (bezogen auf die Frisch-masse) zeigte sich, dass dabei ein spezifischer Biogasertrag von mindestens 50% bis hin zu 60% erreicht werden kann. Folglich kann von einem Minimalanteil an Impfmaterial ausgegangen werden, welches notwendig ist, um eine stabile und hohe Biogasbildung zu gewährleisten. Hinsichtlich der Zielsetzung eine möglichst frühzeitig hohe Methanbildung zu generieren, konnte mit Bezug auf das Vorgehen einer Reduktion des Impfmaterialanteils gezeigt werden, dass dies nur durch Erweiterung des Systems zu einer zweistufigen Struktur und bei den variablen Hydrolyseraten der Substrate in unterschiedlicher Ausprägung möglich ist. Die Verwendung eines nachgeschalteten Methanisierungsreaktors zeigte, dass zu annähernd konstanten Zeitpunkten und in relativer Unabhängigkeit zum Imfpmaterialanteil, eine frühzeitig hohe Methan-konzentration erzielt wird. Dies jedoch unter der Voraussetzung, dass die Menge an Impfmaterial einen unbekannten Schwellenwert überschreitet, um eine ausreichende Aktivität der Mikroorganismen zu gewährleisten. | Prof. Dr.-Ing. Eckhard Kraft Tel.: +49 3643 58-4621 eckhard.kraft@uni-weimar.de Bauhaus-Universität Weimar - Fakultät Bauingenieurwesen - Juniorprofessur Biotechnologie in der Abfallwirtschaft Coudraystr. 7 99423 Weimar | X | FPNR |
| 01.06.2009 | 30.09.2012 | 22021708 | Verbundvorhaben: Umweltgerechte Herstellung und Lagerung von Holzpellets | Das Forschungsvorhaben zielt darauf ab, den Einfluss der verschiedenen Prozessparameter bei der Pelletherstellung aus Hölzern der wichtigsten Baumarten Fichte und Kiefer im Hinblick auf ihre Relevanz für die Emission an flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) und Formaldehyd sowie an Kohlendioxid und Kohlenmonoxid systematisch zu untersuchen. Untersucht wird die Relevanz der einzelnen Produktionsschritte (Trocknung der Holzspäne, Pressen der Holzspäne zu Holzpellets und Abkühlen der Holzpellets) und der verwendeten Baumarten für die unterschiedlichen Emissionen. Ferner wird der Einfluss der Verwendung von Stärke als Additiv auf die Emissionen bestimmt. In die Untersuchungen wird darüberhinaus die Wirkung der Transportkette und der Lagerung beim Endkunden mit einbezogen. Basierend auf den Ergebnissen der Untersuchungen sollen praktikable Vorschläge zur Verminderung der Emissionen bei der Pelletsherstellung sowie bei der Kühlung und dem Transport erarbeitet werden. Das Ergebnis dient der Verbesserung des Verfahrens zur Herstellung von Pellets in Hinblick auf die Emissionen, das Ergebnis wird den Mitgliedern des DEPV zur Verfügung gestellt, damit sie ihre Verfahren entsprechend optimieren können. | Dipl.-Forstwirt Martin Bentele Tel.: +49 621 7287523 bentele@depv.de Deutscher Energieholz- und Pellet-Verband e.V. (DEPV) Reinhardtstr. 18 10117 Berlin | X | FPNR | |
| 01.06.2012 | 15.10.2015 | 22021711 | Verbundvorhaben: Erweiterung der genetischen Basis von Hybridroggen für Korn- und Biomasseleistung sowie Trockenheitstoleranz mittels Mehrlinienkartierung und DH-Technik; Teilvorhaben 3: Feldexperimente und Auswertung der phänotypischen Daten | Erstellung einer ausreichend hohen genetischen Diversität im Zuchtmaterial sowie Methoden zur effizienten Erschließung und Nutzung dieser Diversität. Die Nutzung genetischer Diversität ist in akzeptablen Zeiträumen nur mit molekularen Markern und der Entwicklung von leistungsfähigen Methoden zur Erstellung von doppelhaploiden (DH) Linien möglich. Dazu wird ein Diversitätspanel von selbstfertilen Roggenlinien erstellt, das intensiv molekulargenetisch charakterisiert wird und im Hinblick auf Biomasse- und Kornertragsleistung sowie Trockenheitstoleranz und weitere damit assoziierte agronomische Merkmale eine breite Variation zeigt (Projektteil A). Aus diesen Linien werden nach einem modernen Kreuzungsdesign Nachkommen gezogen, die in einer zweiten Phase des Projektes einer genomweiten QTL-Kartierung mit Mehrlinienkreuzungen zugeführt werden. Im beantragten Projekt werden reinerbige Nachkommen sowohl über single-seed descent (SSD)-Verfahren als auch über DH-Methoden generiert und die Übereinstimmung von deren Kartierungsergebnissen an einigen Kreuzungen beispielhaft erforscht. Damit kann erstmals geklärt werden, ob es im Rahmen der DH-Produktion zu gametischer Selektion bei Roggen kommt. Als technologische Voraussetzung dafür ist die Etablierung einer praktikablen Routinemethode zur Herstellung von DH-Linien mittels embryogener Pollenkulturen vorgesehen (Projektteil B). | Prof. Dr. Thomas Miedaner Tel.: +49 711 459-22690 miedaner@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Landesanstalten & Versuchsstation - Landessaatzuchtanstalt Fruwirthstr. 21 70599 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.01.2013 | 30.09.2014 | 22021712 | Jubiläumsjahr 2013 - 300 Jahre Nachhaltigkeit - der deutschen Forstwirtschaft | Ausführliche Erläuterungen sind der beigefügten Vorhabenbeschreibung (Anlage 1) und dem der Kampagne zugrunde liegenden Kommunikationskonzept (Anlage 2) zu entnehmen Ausführliche Erläuterungen zur konkreten Arbeitsplanung sind der beigefügten Vorhabenbeschreibung (Anlage 1) zu entnehmen | Frauke Koch Tel.: +49 30 31 904-567 koch@dfwr.de Deutscher Forstwirtschaftsrat e.V. (DFWR) Claire-Waldoff-Str. 7 10117 Berlin | FPNR | ||
| 01.09.2015 | 31.08.2018 | 22021714 | Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Entwicklung biobasierter Hotmelt-Klebstoffe und deren Anwendung in Papier- und Kartonverpackungen (Glykopack); Teilvorhaben 1: Entwicklung biobasierter Compounds und Formulierung der Klebstoffe - Akronym: Glykopack | Hotmelt-Klebstoffe für Kartonverpackungen basieren fast ausschließlich auf petrochemischen Grundstoffen. Einzelne Alternativen auf Basis nachwachsender Rohstoffe stehen zwar zur Verfügung, haben den Eintritt in den Massenmarkt bis heute jedoch nicht geschafft. Ziel des Vorhabens ist es, biobasierte Hotmelt-Klebstoffe zu entwickeln und hinsichtlich Rohstoffsituation, Kosten, Verarbeitungseigenschaften, Klebkraft, Alterung und Rezyklierbarkeit zu bewerten und zur Anwendung zu bringen. Die Vorteile der neu zu entwickelnden Klebstoffe liegen im Einsatz gut verfügbarer nachwachsender Rohstoffe (Stärke, Chitosan und weitere Polysaccharide) sowie in den zu erwartenden positiven Einflüssen auf die Rezyklierbarkeit solcher Produkte, sowohl in Bezug auf die Reduzierung klebender Verunreinigungen (Stickies) als auch hinsichtlich der Migration von unerwünschten Inhaltsstoffen in verpackte Lebensmittel. Die Vorhabenziele wollen die Institute unter Einbeziehung eines Konsortiums von Industrieunternehmen aus Stärkeindustrie, Additivhersteller, Klebstoffhersteller, Maschinen- und Anlagenbau für Klebesysteme sowie Verpackungsindustrie erreichen. Dazu werden geeignete Stärkeprodukte ausgewählt, beschafft und umfassend charakterisiert oder falls erforderlich durch geeignete Modifizierung erzeugt. Die eingesetzten Rohstoffe werden durch Extrusion mit möglichst ebenfalls biobasierten Co-Komponenten und Plastifizierungsadditiven im ersten Schritt zu Biocompounds umgesetzt. Dabei wird auf Erfahrungen aus früheren Forschungsprojekten des IPF zurückgegriffen. Aus diesen Biocompounds werden dann die eigentlichen Hotmelt-Klebstoffe entwickelt. Diese Klebstoffe werden an der PTS mittels Laborverklebungen und geeigneten Festigkeitsprüfungen bewertet und im Konsortium iterativ optimiert. Unter Federführung der PTS sollen schließlich durch die Unternehmen der Verpackungsbranche konkrete marktfähige Produkte für den Bereich der Lebensmittelverpackungen erarbeitet und zur Anwendung gebracht werden. | Hauptziel der Schmelzkleberentwicklung war ein größtmöglicher Ersatz petrolchemischer Rohstoffe durch biobasierte Alternativen. Im Vorhaben wurde ein biobasierter Anteil der Klebstoffformulierungen von mindestens 75 % angestrebt. Das Ziel wurde erreicht. Die innerhalb des Vorhabens entwickelte Klebstoffrezeptur weist einen Bioanteil von 89 % auf. Für die Akzeptanz eines neu entwickelten Klebstoffes ist es entscheidend, dass dieser auf verfügbaren Anlagen verarbeitet werden kann. Dazu wurden innerhalb des Vorhabens Zielkriterien für Schmelzklebstoffe für Verpackungen im Nonfood- und im Lebensmittelbereich in einem Lastenheft festgelegt, die richtungsgebend für die Rezepturbewertung waren. Anhand der vereinbarten Parameter konnte im Laufe des Projektes ein biobasierter Schmelzklebstoff entwickelt werden, der hinsichtlich Viskosität, Klebkraft, Abbindezeit und Wärmestand die Zielstellung erfüllt. MOSH/ MOAH-Messungen der entwickelten Klebstoffformulierung im Vergleich zu Standard-Hotmelts haben ergeben, dass das Entwicklungsprodukt auch für Lebensmittelverpackungen geeignet ist. Die mit diesem Produkt verklebten Verpackungsprodukte sind zudem rezyklierbar. Für einen anwendungstechnischen Test des Entwicklungsproduktes auf einer kommerziell verfügbaren Auftragsanlage wurde dessen Herstellung apparatetechnisch hochskaliert. Der anwendungstechnische Test im Vergleich zu zwei Standard-Hotmelts hat ergeben, dass eine Applikation möglich ist. Es besteht noch Optimierungsbedarf in Bezug auf die Thermostabilität. | Dr. Simona Schwarz Tel.: +49 351 4658-333 simsch@ipfdd.de Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V. Hohe Str. 6 01069 Dresden | X | FPNR |
| 01.08.2016 | 30.11.2020 | 22021715 | Verbundvorhaben: Dynamik des Intermediat-Stoffwechsels in Biogasprozessen (MODISTO); Teilvorhaben 2: Biologie der Hydrolyse pflanzlicher Rohstoffe - Akronym: Modisto-TV2 | Das Teilvorhaben TV2a der TUM befasste sich im Forschungsverbund MODISTO mit dem Teilaspekt der molekularen Mikrobiologie in der Analyse-Kette, insbesondere mit den Mikroorganismen, die den optimalen, d.h. effizienten und raschen Biomasseabbau einleiten und die daher die Grundlage einer effizienten Ausnutzung der für den Prozess bereitgestellten Biomasse darstellen. Ein Hauptziel dabei war es, die am Biomasseabbau beteiligten Bakterien, d.h. die Schlüsselorganismen des Abbauprozesses, zu definieren, ggf. neue am Prozess beteiligte Bakterien zu isolieren und und ihre Rolle für diesen Prozess mit mikrobiologischen, molekularbiologischen und bioinformatischen Methoden zu untersuchen. Untersuchungsschwerpunkt der TUM waren insbesondere die an der Biomassehydrolyse, einem Flaschenhals im Abbauprozess, beteiligten Bakterien. Aus den Genomsequenzdaten neuer Isolate konnten deren Gene für hydrolytische Enzyme und Abbausysteme untersucht und mit anderen Sequenzdaten aus mikrobiellen Gemeinschaften in Biogasprozessen abgeglichen werden. Im Teilvorhaben TV2b wurden Nukleinsäure-Sequenzdaten analysiert, die von den Projektpartnern zur Verfügung gestellt werden. Zum einen wurden Genomassemblierungen aus DNA-Sequenzierungsansätzen von Rein- und Mischisolaten aus TV2a erzeugt, weiterhin wurden Qualitätsmetriken und Annotationsdaten dafür bereitgestellt. Sequenzdaten aus Gäransätzen und Markierungsexperimenten wurden in TV1b, TV2a, sowie TV3 erzeugt und in TV2b analysiert. Für die Ermittlung der taxonomischen Zusammensetzung von Mikroorganismengemeinschaften wurden Amplikonsequenzen von 16S-rRNA- und ausgewählten Schlüsselenzymgenen, sowie Metagenom- und Metatranskriptomsequenzen verwendet. Dabei wurde auch Veränderungen zwischen unterschiedlichen Fermenterbetriebszuständen, sowie über die Zeit in verschiedenen Fraktionen aus Markierungexperimenten untersucht. | TV2a: Die Anreicherung und Isolierung cellulolytischer und saccharolytischer Bakterien resultierte in insgesamt 20 verschiedenen Reinkulturen. Daraus konnten fünf neuartige Spezies bzw. Isolate (N2K1T, MD1, MA18, 249c-K6, GS7-6-2T) physiologisch charakterisiert und deren Genomsequenzen untersucht werden. Die Etablierung von GH48-Genen als molekularer Marker über die Entwicklung eines neuen PCR-Primer-Gemisches einerseits, sowie die Zusammenstellung einer GH48-Datenbank zur vereinfachten taxonomischen Einordnung von GH48-basierten OTUs andererseits, ermöglichte die Analyse der cellulolytischen Bakterien in verschiedenen Fermenter-Zuständen oder in Anreicherungskulturen. Insgesamt war der Anteil an cellulolytischen Bakterien bei Einsatz einer In Sacco Anreicherung deutlich erhöht. Bemerkenswert war auch, dass die Diversität cellulolytischer Bakterien sowie der Anteil an unbekannten cellulolytischen Genera vor allem in den mesophilen Anreicherungen oder dem mesophilen Fermenterbetrieb deutlich höher war als in den thermophilen Prozessen. Im TV2b wurden die Genome von vier bakteriellen Spezies aus DNA-Sequenzen der Isolate assembliert. Für die Bearbeitung der im MODISTO-Verbund durchgeführten Amplikonsequenzierungen konnte eine Pipeline etabliert werden, die im Wesentlichen auf den Programmpaketen Usearch und Vsearch beruht. Damit ließen sich die Sequenzen in OTUs (operational taxonomical units) bzw. ZOTUs zusammenfassen und Tabellen mit Zähldaten der Häufigkeiten der Sequenzierfragmente erstellen. Für weitere Analysen wurde auf die statistische Programmierumgebung R und das Paket DESeq2 zurückgegriffen. Damit war es möglich, OTUs zu identifizieren, deren Häufigkeit sich signifikant bezüglich der untersuchten Parameter des Fermenterbetriebs unterschied. | Prof. Dr. Wolfgang Liebl Tel.: +49 8161 715450 wliebl@wzw.tum.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Forschungsdepartment Biowissenschaftliche Grundlagen - Lehrstuhl für Mikrobiologie Emil-Ramann-Str. 4 85354 Freising | X | FPNR |
| 08.01.2018 | 07.01.2021 | 22021716 | Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Entwicklung eines flammgeschützten Spritzgusswerkstoffs aus PLA mit hoher Wärmeformbeständigkeit und Schlagzähigkeit für technische Produkte; Teilvorhaben 1: Werkstoffentwicklung Spritzguss-Compound, Koordinierung - Akronym: TechPLAstic | In dem beantragten Forschungsvorhaben möchten die Projektpartner Fraunhofer UMSICHT, Evonik, FKuR und IKV ein vermarktungsfähiges, flammgeschütztes PLA-Compound mit hoher Wärmeformbeständigkeit und Schlagzähigkeit für technische Spritzgussanwendungen entwickeln, welches als Alternative zu konventionellen Kunststoffen wie ABS oder PC in technischen Spritzgussbauteilen eingesetzt werden kann. Das Forschungsvorhaben adressiert alle relevanten materialtechnischen Schwachstellen von PLA. Die sich gegenseitig, zum Teil auch negativ, beeinflussenden Effekte, wie etwa Flammschutzausrüstung vs. Versprödung, werden ganzheitlich betrachtet. Mögliche Einflüsse durch die Verfahrenstechnik des Spritzgießens werden mit einbezogen, damit sowohl aus Material- als auch aus Prozesssicht wirtschaftlich und technisch tragfähige Lösungen erarbeitet werden können. Der Anwendungsfokus dieses PLA-Compounds liegt dabei zunächst auf technischen Produkten des Elektronik- und Bausektors. | Dr. Philip Mörbitz Tel.: +49 208 8598-1514 philip.moerbitz@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) - Außenstelle Willich Siemensring 79 47877 Willich | X | FPNR | |
| 01.09.2018 | 30.11.2020 | 22021717 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Herstellverfahrens für eine innovative Leichtbaukonstruktion, bei dem ein auf nachwachsenden Rohstoffen basierter, herauswaschbarer Stärkeschaum zum Einsatz kommt; Teilvorhaben 3: Herstellung der Leichtbaupaneele - Akronym: LeichtbauStaerke | Energieeffizienz wird heutzutage in vielerlei Bereichen eine immer elementarere Rolle zugesprochen. Auch im Verkehrsmittelsektor ist dies eine wesentliche Zielgröße, welche fokussiert betrachtet und systematisch optimiert wird. Gewichtsersparnisse durch Leichtbauinnovationen gehen insbesondere im Verkehrsmittelbereich mit Attributen wie Leistungsoptimierung und daraus resultierend Kostensenkung einher. Im Rahmen des Projektvorhabens soll mit Hilfe eines temporär eingesetzten Stärkeschaums ein Leichtbaupaneel konzipiert werden, welches gegenüber bestehenden Konstruktionen insbesondere durch eine Gewichtsreduktion Vorteile bietet. Zur Umsetzung der Projektidee werden zwei parallel angeordnete Deckschichten aus glasfaserverstärktem Kunststoff durch dreidimensional angeordnete Stege aus Glasfasern im Kern kraftschlüssig miteinander verbunden. Zur Herstellung der Deckschichten aus Fasergelegen und zum Einbringen nadelförmiger Stege zwischen den beiden Deckschichtplatten wird zunächst im Kernraum ein Schaum benötigt, der nach Auftragen und Aushärtung des Kunststoffharzes durch Herauslösen wieder entfernt wird. Bestehen bleiben im Anschluss lediglich die beiden Decklagen und die Stege als Verbindungselemente dazwischen. | Uwe Wehder Tel.: +49 3562 9814-511 u.wehder@smt-forst.de Forster System-Montage-Technik GmbH Heinrich-Werner-Str. 1a 03149 Forst (Lausitz) | X | FPNR | |
| 01.06.2001 | 31.05.2003 | 22021800 | Entwicklung von Farbkonzentraten auf Basis von Naturfarben zur Einfärbung von Biokunststoffen | Ähnlich den herkömmlichen Kunststoffen sind auch die biologisch abbaubaren Kunstoffe nach Ihrer Herstellung zunächst naturfarben und müssen entsprechend den Anforderungen an das Endprodukt eingefärbt werden. Alle bisher eingesetzten Farbkonzentrate nutzen als Farbmittel entweder anorganische mineralische Pigmente oder synthetisch hergestellte organische Verbindungen und sind diesbezüglich in ihrer Abbaubarkeit eingeschränkt. Im Rahmen des Vorhabens sollten Farbstoff-Batchs für die Einfärbung von biologisch abbaubaren Kunststoffen entwickelt werden, die auf pflanzlichen Pigmenten basieren. Ziel war es, auf Basis geeigneter Trägerwerkstoffe ein für mehrere Biokunststofftypen geeignetes Farbkonzentrat auf Naturfarbenbasis zu entwickeln. Dabei sollten Extrakte aus rot-, gelb- und blaufärbenden Arten zum Einsatz kommen. | Es wurden umfangreiche Versuche zur Herstellung von Farbbatches auf Basis pflanzlicher Pigmente in Granulatform durchgeführt. Hierzu wurden geeignete Matrixmaterialien und Additive ausgewählt und Verlackungsmethoden für die Farbpigmente entwickelt. Ferner wurde ein zweistufiges Produktionsverfahren für die granulatförmigen Farbbatches konzipiert. Die Produkte wurde in Färbeversuchen an verschiedenen Biokunststoffen geprüft. Positiv zu bewerten war dabei die sehr gute Hitzetoleranz der Pigmente. Auch die Lichtechtheiten waren durchweg befriedigend bis sehr gut. Die erreichten Farbintensitäten entsprachen bei Blau denen von synthetischen Vergleichsprodukten. Bei Rot und Gelb waren die Farbintensitäten etwas geringer, was jedoch den natürlicher Farbeindruck unterstützt. Die Ergebnisse sind für eine unmittelbare industrielle Umsetzung relevant, da mit den entwickelten Produkten erstmals gefärbte Biokunststoffe in einer kompletten Farbpalette angeboten werden können, die vollständig aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden. Nunmehr werden interessierte Verarbeitungsunternehmen gesucht. | Dipl.-Ing. Gottfried Hering Tel.: +49 351 400-1842 forschung.ibv@drevus.de Ingenieurbüro für Verpackung Heidelberger Str. 20 01189 Dresden | FPNR | |
| 01.01.2008 | 31.12.2010 | 22021807 | Untersuchungen zum Ersatz von Duroplasten durch enzymatisch quervernetzte Proteine | Thema des geplanten Projektes sind Untersuchungen zum Ersatz von Duroplasten durch enzymatisch quervernetzte Proteine. Duroplaste werden als Bindemittel u. a. im Formsandbau und zur Herstellung von Holzspanplatten eingesetzt. Derartige Bindemittel bestehen bisher z. B. aus Melamin-Formaldehyd-Phenolharzen. Im Verlauf des Projektes soll das Potential von enzymatisch quervernetzten Proteinen untersucht werden, die bisher verwendeten Bindemittel zu ersetzen. Zur Quervernetzung soll die Transglutaminase-Technologie verwendet werden und außerdem der Biokatalysator weiterentwickelt werden, der bereits für die Herstellung von Folien auf Proteinbasis verwendet wird. Das Projekt gliedert sich in zwei Arbeitspakete: 1.: Untersuchungen zur Eignung von enzymatisch quervernetzten Proteinen als Bindemittel und 2.: Verbesserung von Transglutaminasen und Bereitstellung der Enzyme. Es wird erwartet, dass bei positivem Verlauf des Projektes ein Teil dieser Kunstharze durch enzymatisch quervernetzte Proteine ersetzt werden kann. | Ziel des Projektes waren Untersuchungen zum Ersatz von Duroplasten durch enzymatisch quervernetzte Proteine. Duroplaste werden als Bindemittel u. a. im Formsandbau und zur Herstellung von Holzspanplatten eingesetzt. Derartige Bindemittel bestehen bisher z. B. aus Melamin-Formaldehyd-Phenolharzen. Im Verlauf des Projektes wurde das Potential von enzymatisch quervernetzten Proteinen untersucht, die bisher verwendeten Bindemittel zu ersetzen. Zur Quervernetzung wurde die Transglutaminase (TG)-Technologie verwendet. Zunächst konnte gezeigt werden, dass Proteine als Bindemittel für Gießereisande und Holzwerkstoffe geeignet sind. Eine enzymatische Quervernetzung erhöht die mechanischen Eigenschaften deutlich und bildet eine Grundlage für eine kommerzielle Nutzung. Insbesondere die Verwendung von wasserlöslichem Protein aus Erbsen und Casein zeigten eine Verbesserung der mechanischen Festigkeit von Formkörpern. Die Verwendbarkeit einer gentechnisch optimierten, rekombinant hergestellten Transglutaminase zur enzymatischen Quervernetzung konnte erfolgreich nachgewiesen werden. Außerdem wurde ein Prozess für die Produktion von thermostabilen Varianten der mikrobiellen Transglutaminase entwickelt. In einer optimierten Fed-batch Fermentation wurde die thermostabile MTG-S2P exprimiert. Die mikrobielle Transglutaminase wird als inaktive Pro-Form produziert, da das aktive Enzym die Wirtszellproteine vernetzen könnte. Daher erfolgten Versuche zur proteolytischen Aktivierung der pro-MTG. Es gelang eine kommerzielle Protease zu identifizieren, die die pro-MTG wie die bisher verwendete Dispase aktiviert. Im Gegensatz zur Dispase belässt die Proteinase K aber den Histidin-tag, der für die Reinigung erforderlich ist am Enzym. Weiterhin konnte die Thermostabilität der Transglutaminase durch einzelne Aminosäure-Austausche bzw. Kombination mehrerer Austausche signifikant verbessert werden. | Prof. Dr. Markus Pietzsch Tel.: +49 345 55-25949 markus.pietzsch@pharmazie.uni-halle.de Universitätszentrum für Umweltwissenschaften (UZU) der Martin-Luther-Universität Halle Neuwerk 11 06108 Halle (Saale) | X | FPNR |
| 01.06.2012 | 31.05.2015 | 22021811 | Verbundvorhaben: Erweiterung der genetischen Basis von Hybridroggen für Korn- und Biomasseleistung sowie Trockenheitstoleranz mittels Mehrlinienkartierung und DH-Technik; Teilvorhaben 4: Entwicklung und Validierung einer Methode zur Herstellung von DH-Linien | Erstellung einer ausreichend hohen genetischen Diversität im Zuchtmaterial sowie Methoden zur effizienten Erschließung und Nutzung dieser Diversität. Die Nutzung genetischer Diversität ist in akzeptablen Zeiträumen nur mit molekularen Markern und der Entwicklung von leistungsfähigen Methoden zur Erstellung von doppelhaploiden (DH) Linien möglich. Dazu wird ein Diversitätspanel von selbstfertilen Roggenlinien erstellt, das intensiv molekulargenetisch charakterisiert wird und im Hinblick auf Biomasse- und Kornertragsleistung sowie Trockenheitstoleranz und weitere damit assoziierte agronomische Merkmale eine breite Variation zeigt (Projektteil A). Aus diesen Linien werden nach einem modernen Kreuzungsdesign Nachkommen gezogen, die in einer zweiten Phase des Projektes einer genomweiten QTL-Kartierung mit Mehrlinienkreuzungen zugeführt werden. Im beantragten Projekt werden reinerbige Nachkommen sowohl über single-seed descent (SSD)-Verfahren als auch über DH-Methoden generiert und die Übereinstimmung von deren Kartierungsergebnissen an einigen Kreuzungen beispielhaft erforscht. Damit kann erstmals geklärt werden, ob es im Rahmen der DH-Produktion zu gametischer Selektion bei Roggen kommt. Als technologische Voraussetzung dafür ist die Etablierung einer praktikablen Routinemethode zur Herstellung von DH-Linien mittels embryogener Pollenkulturen vorgesehen (Projektteil B). | Dr. Jochen Kumlehn Tel.: +49 39482 5-361 kumlehn@ipk-gatersleben.de Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Corrensstr. 3 06466 Gatersleben | X | FPNR | |
| 01.07.2016 | 30.06.2019 | 22021814 | Entwicklung und Herstellung eines gesamtprozessorientierten, glycerinbasierten, biozidfreien Kühlschmierstoffs in industriellen Zerspanungsprozessen für verschiedene metallische Werkstoffe (Glycerin) - Akronym: Glycerin | Herkömmliche Mineralöl-Kühlschmierstoffe bergen Nachteile beispielsweise hinsichtlich Kostenentwicklung, Ressourcenverbrauch, mikrobiellem Befall, Verträglichkeit gegenüber Mensch und Umwelt, Werkstückreinigung, Entsorgung und einschränkenden gesetzlichen Vorgaben. Das Ziel des Vorhabens ist es daher, einen Mineralöl- und Biozid-freien, gesamtprozess- und materialübergreifenden, Glycerin-basierten Kühlschmierstoff in Varianten für die spanende Metallbearbeitung zu entwickeln. Mit Hilfe von Fluidversionen als Prototypen werden dabei diverse Bearbeitungsprozesse untersucht und deren Realisierbarkeit mit dem Glycerin-Fluid demonstriert. Zur Umsetzung arbeitet der Antragsteller mit zwei Instituten der TU Braunschweig zusammen, die Expertisen in den Bereichen spanende Metallbearbeitung sowie Chemie und Analytik von Kühlschmierstoffen besitzen. Übergeordnet wird es vorbereitet, den nachwachsenden Rohstoff Glycerin in eine neue, technische Wertschöpfungskette einzubringen. Um dem Glycerin-Kühlschmierstoff Praxisrelevanz zu verleihen, bedarf es primär des Ausbaus der Einsatzmöglichkeiten sowohl hinsichtlich der Bearbeitungsverfahren als auch der zu bearbeitenden metallischen Werkstoffe. Hierfür werden im Verbund der Projektteilnehmer jeweils gezielt Formulierungsvarianten des Glycerin-Fluids entwickelt und getestet. Im Detail erforderlich sind dafür grundlegende chemisch-analytische, tribologische und anwendungstechnische Untersuchungen, Tests mit relevanten Bearbeitungsverfahren, wie Drehen, Fräsen, Bohren, Schleifen und Werkstoffen, wie Aluminium-, Stahl-, Buntmetall-Legierungen, im Versuchsfeld flankiert von chemisch- und analytisch-basierten Verbesserungen z.B. hinsichtlich der Leistungsadditivierung und des Alterungsverhaltens, ein exemplarischer Praxistest bei einer Anwenderfirma, Methodenentwicklungen zur Überwachung und Pflege des neuartigen Kühlschmierstoffs im Einsatz sowie die Betrachtung des Wirtschaftlichkeitsaspektes. | Das Vorhaben wurde von der Firma DAW zusammen mit den im Unterauftrag beteiligten Instituten IWF und IÖNC der TU Braunschweig bearbeitet. Im Vorhaben wurden Kühlschmierstoffmischungen mit Leistungsadditivierung hergestellt und im Labor chemisch-physikalisch und tribologisch getestet. Für die Tribotests und alle weiteren Untersuchungen wurden eine sehr weiche (Al EN EW 6060, AlMgSi) und eine sehr harte (Al EN EW 7075, AlZnMgCu) Aluminiumlegierung verwendet. In die Formulierungsuntersuchungen für die Kühlschmierstoff-Varianten wurden insgesamt 66 chemische Komponenten einbezogen. Im Verlauf dieser Laboruntersuchungen stellte sich überraschender Weise heraus, dass neben der Glycerin/Wasser-Grundmischung auch eine Mischung aus 1,3-Propandiol und Wasser sehr gute tribologische sowie chemisch-physikalische Eigenschaften aufwies. Mit den aus den Laborarbeiten resultierenden Fluidvarianten wurden in der Folge Anwendungstests mittels einer Metallbearbeitungsmaschine im Technikum durchgeführt, wobei industrielle Produktionsbedingungen gut nachgestellt werden konnten. Dabei wurden Aluminiumblöcke, bestehend aus den o.g. Legierungen, durch Tiefbohren, Anfasen und Gewindeformen bearbeitet. Bei allen Entwicklungsarbeiten im Labor und im Technikum wurde ein bewährter, handelsüblicher Emulsionskühlschmierstoff auf Mineralölbasis als Referenz eingesetzt. Im Ergebnis konnten zwei neuartige Mineralöl- und Biozid-freie Kühlschmierstoffe auf Basis von Glycerin/Wasser bzw. Propandiol/Wasser entwickelt werden. In den Luftprobenahmen an der Bearbeitungsmaschine wurden keine toxikologisch relevanten Emissionen im Bereich von Arbeitsplatzgrenzwerten festgestellt. Nach allen Bewertungskriterien, resultierend aus Labor- und Technikumsversuchen, erwiesen sich die neu entwickelten biobasierten Kühlschmierstoffe gegenüber dem Mineralöl-basierten Referenz-Kühlschmierstoff hinsichtlich der spanenden und nicht spanenden Bearbeitung von Aluminiumlegierungen als gleichwertig oder überlegen. | Harald Draeger Tel.: +49 3761 7600-976 h.draeger@daw-aerocit.de DAW AEROCIT Schmierungstechnik GmbH Johannisstr. 3 08412 Werdau | FPNR | |
| 01.08.2016 | 30.11.2020 | 22021815 | Verbundvorhaben: Dynamik des Intermediat-Stoffwechsels in Biogasprozessen (MODISTO); Teilvorhaben 3: Mikrobiologie des anaeroben Intermediatstoffwechsels - Akronym: MODISTO-TV3 | Teilprojekt 3 adressierte den intermediären Metabolismus der anaeroben Fütterungskette und der aktiven Organismen. Zur Verfolgung des Substratabbaus im Prozess wurde 13C-markierter Mais eingesetzt und Intermediate und Produkte massenspektrometrisch bestimmt. Aktive Organismen und Stoffwechselwege wurden zu verschiedenen Zeitpunkten des Substratabbaus durch 16S rRNA- und Metatranskriptom-basierte stabile Isotopenbeprobung (SIP) ermittelt. Bei den untersuchten Zuständen handelte es sich um einen mesophil stabilen und instabilen, sowie thermophil stabilen, instabilen und hocheffizienten Betriebszustand. Schlüsselorganismen, Schlüsselenzymgene und -transkripte von [FeFe]-Hydrogenasen und einem Reifungsprotein von [NiFe]-Hydrogenasen der stabilen und instabilen Prozesse, sowie eines schwermetallbelasteten, mesophilen Betriebes wurden analysiert um Indikatortaxa abzuleiten, die frühzeitig eine beginnende Prozessstörung erkennen lassen. | Ein Anstieg von markierten 13C-organischer Säuren wurde in allen Zuständen beobachtet. Im stabilen und dem hocheffizienten Betrieb erfolgte ein Abbau der Säuren, während in den instabilen Betrieben keine deutliche Abnahme erkennbar war. Die instabilen Zustände zeichneten sich durch eine geringere bis fehlende Methanogenese aus und eine intermediäre Akkumulation von Laktat und Wasserstoff (H2). Die 13C-Markierung verschiedener Organismen konnte zu verschiedenen Zeitpunkten der Beprobung durch RNA-SIP festgestellt werden. Es wurde meist eine unterschiedliche Aktivität basierend auf der Markierungsintensität der Taxa im stabilen und instabilen Betrieb beobachtet. Einige Organismen, die den syntrophen Gärern zugeordnet wurden, waren in beiden Zuständen aktiv. Durch Metatranskriptom-SIP -Analysen konnte die Aktivität acetogener und syntropher Stoffwechselwege in den einzelnen Zuständen gezeigt werden. [FeFe]-Hydrogenasen wurden unter allen Betriebsbedingungen mit der Ausnahme von thermophil instabil exprimiert. Indikatorgene, -transkripte und -taxa wurden für alle Zustände und Prozessstörungen unter mesophilen und thermophilen Bedingungen identifiziert, wobei eine hohe Abundanz der Gene nicht notwendigerweise mit hoher Abundanz der Transkripte korrelierte. | Prof. Dr. Marcus A. Horn Tel.: +49 511 762-17980 horn@ifmb.uni-hannover.de Leibniz Universität Hannover - Naturwissenschaftliche Fakultät - Institut für Mikrobiologie (ifmb) Herrenhäuser Str. 2 30419 Hannover | X | FPNR |
| 01.07.2001 | 30.11.2004 | 22021900 | Prüfung einer Kollektion verschiedener Herkünfte von Rhodiola rosea L. aus einer weltweiten Sammlung bezüglich der Eignung für eine Arzneimittelentwicklung | Ausgehend von einer geförderten Machbarkeitsstudie zur "Anbaufähigkeit von Rosenwurz (Rhodiola rosea L.) als Rohstoffpflanze für die medizinische Anwendung in Deutschland (99NR025)" sollten aufgrund positiver Einschätzungen der Marktrelevanz im Rahmen des Folgevorhabens erste wissenschaftliche Grundlagen für eine industrielle Umsetzung und Markteinführung geschaffen werden. Hierzu waren durch die Etablierung einer umfangreichen Herkunftssammlung die Grundlagen für eine Selektion nach inhaltsstoffreichen Varitäten zu legen. Neben diesen agrarwissenschaftlichen Arbeiten waren u.a. analytische Methoden für die Bestimmung der wertgebenden Inhaltsstoffe zu entwickeln und Referenzsubstanzen zu isolieren. Ferner sollten über weiterführende Markt- und Patentrecherchen die Risiko- und Erfolgsprognosen einer langjährigen Pharmaka-Entwicklung weiter abgesichert werden. Im Rahmen des Vorhabens wurde in beispielgebender Art und Weise und - trotz insgesamt relativ geringer Mittelausstattung - letztlich erfolgreich ein komplettes Programm zur Inkulturnahme einer bis dahin nicht in Deutschland angebauten Art umgesetzt. Als Ergebnis stehen nicht nur wertvolle und nahezu vollständige botanische Erkenntnisse zur weltweiten natürlichen Verbreitung von Rhodiola rosea L. zur Verfügung. Es wurde ein erstes Produkt (Nahrungsergänzungsmittel) in den Markt eingeführt . | Das genetische Potential von Rhodiola rosea L. wurde umfassend untersucht. Hierzu wurden größere Sammelreisen durchgeführt. Im einzelnen wurden folgende Regionen betrachtet: Nordatlantik (Grönland, Orkney, Shetland, Färöer, Island), Alpen und Pyrenäen (Italien, Schweiz, Frankreich, Spanien), Nordamerika (Neufundland, Alaska und Mexiko), Altaigebirge und Japan. Außerhalb der Projekts wurden Sammelreisen nach Norwegen, Irland, Wales und Österreich unternommen. Ergänzend wurde über Kontakte zu internationalen Forschungseinrichtungen Material auf dem Postweg beschafft. Insgesamt wurden 124 Herkünfte gesammelt. Die analytische Methodik für die Bestimmung der wertgebenden Inhaltsstoffe wurde entwickelt. Die Herkünfte konnten wegen der langsamen Jugendentwicklung im Projektzeitraum nur teilweise abschließend analytisch, botanisch-mophologisch, pflanzenbaulich und genetisch bewertet werden. Vorläufige Vorzugsvarianten konnten aber selektiert und in den Praxisanbau übernommen werden. Im Jahr 2004 wurden 2,5 ha in Thüringen produziert, nach dem ein Industriepartner für die Entwicklung eines Produktes (Nahrungsergänzungsmittel) gefunden werden konnte. Der Anbauumfang soll in den nächsten Jahren schrittweise ausgedehnt werden. Eine weitere Ausdehnung ist möglich, wenn es gelingt, ein zulassungsfähiges Medikament zu entwickeln. An einer entsprechenden Entwicklung wird über das Projektende hinausgehend gearbeitet. | Dr. rer. nat. Andreas Plescher Tel.: +49 3466 3256-0 info@pharmaplant.de PHARMAPLANT Arznei- und Gewürzpflanzen Forschungs- und Saatzucht GmbH Am Westbahnhof 4 06556 Artern | FPNR | |
| 01.08.2006 | 31.07.2011 | 22021905 | Nachwuchsgruppe: Innovative Konzepte zur Umformung und Modifizierung von Cellulose | Die Erforschung inerter, nicht-toxischer, preiswerter und recyclebarer Lösungsmittel für Cellulose ist eine der wichtigsten Möglichkeiten, diesen Rohstoff zu nutzen und für eine breite Verwendung zugänglich zu machen. Auf diesem Weg ist nicht nur die Formgebung (nanostrukturierte Materialien und selektive Membranen) von Cellulose in alternativen Systemen möglich, sondern auch die Überführung homogener Funktionalisierungsschritte, die eine breite Varianz an definierten Derivaten (Funktionspolymere) garantieren, in den industriellen Maßstab realisierbar. Ziel dieses Projektes war es daher, durch die Erforschung der Interaktionen von Modell-Cellooligomeren und von Cellulose mit Lösungen der Borsäure bzw. von Borsäureabkömmlingen einerseits und mit nichtderivatisierenden ionischen Flüssigkeiten andererseits, grundlegende Erkenntnisse zur Eignung derartiger Medien als neue Quell- und Lösungsmittel für Cellulose zu gewinnen. Als ionische Flüssigkeiten sollten vorrangig neue Imidazoliumsalze (mit "aktivierenden" Anionen) als Lösungsmittel hinsichtlich Effizienz des Löseprozesses für Cellulose, erreichbarer Viskosität bzw. Abbau und der Einführung von Fehlstellen am Polymer charakterisiert werden. Im Falle borhaltiger Reagenzien standen neben Lösungen reiner Borsäure vor allem Boronsäuren und Borax im Fokus der Forschung. Damit kann ein breites Spektrum von Löse- und Quellmedien für das Biopolymer zugänglich gemacht werden, welches sowohl zur Regenerierung von Cellulose als auch zur homogenen chemischen Modifizierung insbesondere unter technischen Bedingungen einsetzbar ist. Viele der angestrebten Materialen und Verfahren stellen neue vermarktungsfähige Prozesse und Produkte dar. | Dr. Tim Liebert Tel.: +49 364 19 48277 tim.liebert@uni-jena.de Friedrich-Schiller-Universität Jena - Chemisch-Geowissenschaftliche Fakultät - Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie (IOMC) Humboldtstr. 10 07743 Jena | FPNR | ||
| 01.04.2007 | 31.10.2007 | 22021906 | Feinstaubfilter für Einzelfeuerstätten: Praxiserprobung und Optimierung eines Kaminofens mit einem Modul zur Partikelemissionsminderung bei gleichzeitiger Steigerung der Energieeffizienz. | Es entsteht ein Kaminofen, der ein Modul enthält, in dem Heizwassererzeugung und elektrostatische Partikelabscheidung kombiniert sind. konkrete Projektziele· Praxiserprobung von drei Mustergeräten · Nachweis der dauerhaften Funktionstüchtigkeit unter Praxisbedingungen· Nachweis des Betriebs ohne störende Wirkungen auf Feuerstätte oder Aufstellraum· Bestimmung des: Staubabscheidegrades, (Zielsetzung: 70% oder mehr)· Nachweis einfacher Handhabung, geringen Kosten· Bestätigung der vorgesehenen Reinigungsmöglichkeit und Bestimmung praxistypischer Reinigungsintervalle 1) ersten Prototypen durch den TÜV-Nord unter Typenprüfbedingungen bewerten.2) Herstellung von 3 Feldtestgeräten3) 3 Geräte für Feldtests installieren4) Erstmessungen der drei Geräte im Feld durch Prüfstelle5) Beginn Feldtest mit Ereignisprotokollen durch Betreiber8) Dauerbetrieb des Laborgerätes 7) wiederholte Messung bei einem Gerät im Feld8) Zwischenmessung an dem ausgewählten Feldtestgerät durch den TÜV Nord9) Ende des Feldversuchs, Abschlussmessungen10) Ende der Labormessungen11) Auswertung & Bericht Der Feldtest bereitet die Markteinführung vor,die innerhalb eines Jahres erfolgen soll. | Dr. Volker Schmatloch Tel.: +49 5422 9441 94 v.schmatloch@spartherm.com Spartherm Feuerungstechnik GmbH Maschweg 38 49324 Melle | FPNR | ||
| 15.11.2007 | 31.10.2008 | 22021907 | Serienreife Abscheideeinrichtungen für kleine Festbrennstofffeuerungen (<15kW) mit Biomasse | Gemäß dem Anliegen der Ausschreibung sollen Lösungsansätze für eine Abgasreinigung an Anlagen der 1. BImSchV, typischerweise an Kleinfeuerungen, in die Praxis überführt werden. Dazu ist eine Entwicklung von baurechtlich einsetzbaren und effizienten, Platz sparenden Abgasreinigungseinrichtungen zu entwickeln. Die Schaffung von Referenzobjekten ist ein weiteres Ziel des Vorhabens.Insgesamt soll letztendlich eine Anwendung der Abgasreinigungsanlagen in der Breite ermöglicht werden, sofern die durch gesetzliche Regelungen gefordert wird. Damit kann ein wirkungsvoller Betrag für die Senkung der Feinstaubimmission geleistet werden. Lösungsweg zur Bearbeitung des Gesamt- Themas : 1. Ergänzende Recherche / 2. Entwicklung von Lösungen für die Kleinfeuerungen / 3. Vergleich verschiedener Lösungsansätze zur Entsorgung des im Abscheider anfallenden Staubes / 4. Auswahl von zunächst 2 Referenzobjekten im Erzgebirge nach baulichen Kriterien und Emissionsminderungsaspekten / 5. Bau von insgesamt 5 Prototypen für den Einsatz. Die Fa. Kiefel nutzt die Ergebnisse direkt. Bei Erreichen des Vorhabensziels stehen dem Markt 2 unterschiedliche Abscheidertypen für Holzfeuerungen zur Verfügung. | Dipl.-Ing. (FH) Bernd Zwinzscher Tel.: +49 3727 9990-15 bernd.zwinzscher@kiefel-gm.biz Kiefel Geräte- und Metallbau GmbH & Co. KG Frankenberger Landstr. 4 09661 Rossau | X | FPNR | |
| 01.01.2015 | 31.05.2018 | 22021911 | Verbundvorhaben: Selektion und Züchtung von Schwarz-Erle (Alnus glutinosa L. Gaertn.) auf Widerstandsfähigkeit gegenüber Phytophthora alni; Teilvorhaben 1: TI | Seit etwa 1990 werden europäische Erlenarten durch den pilzähnlichen Erreger Phytophthora alni massiv geschädigt. Die Schäden wirken sich auf die Stabilität in forstlichen Beständen und auf die Bestände entlang von Gewässern mit Folgen für den Hochwasserschutz aus. Da eine direkte Bekämpfung außerhalb von Baumschulen nicht möglich ist, soll im Projekt die Grundlage für die Produktion von höherwertigem (widerstandsfähigem) Saat- und Pflanzgut von A. glutinosa gelegt werden: - Es wird feldresistentes Material selektiert und vermehrt und Klonlinien mit Resistenz etabliert (TI) - Es wird eine standardisierte Prüfmethodik entwickelt für die Resistenzbewertung von Nachkommeschaften und Klonen (JKI) - Histologische Untersuchungen werden für die Aufklärung von Resistenzursachen auf der Zellebene durchgeführt und der Ablauf der Besiedelung in den Wurzeln untersucht (JKI) - Für klonales Material wird eine Methode zur genetischen Identifizierung entwickelt (TI) 1. Selektion von resistenten Einzelbäumen und Populationen aus ausgewählten Beständen mit nachgewiesenem P. alni-Vorkommen (zugelassene Saatguterntebeständen, Plantagen, Wald, Ufergehölz) für die Gewinnung von Klonen und Nachkommenschaften (TI, JKI) 2. Entwicklung eines Standardverfahrens zur Prüfung der Widerstandsfähigkeit gegenüber P. alni (Resistenztest) (JKI) 3. Prüfung von Plantagensaatgut, Saatguterntebeständen und Kreuzungsnachkommenschaften (JKI) 4. In-vitro-Vermehrung aussichtsreicher Klone aus Einzelpflanzenselektion (TI) 5. Vermehrung selektierten Pflanzenmaterials für spätere Anlage einer Klonprüfung (TI) 6. Adaption und Standardisierung histologischer Techniken für die Untersuchung von Wurzeln hinsichtlich Resistenzmechanismen und Gewebebesiedlung auf Zellebene (JKI) 7. Molekulargenetische Identifizierung von Erlenklonen (TI) 8. Infektionsversuche an selektierten Klonen und Kombination der Methoden (JKI, TI) | PD Dr. Michael Kube Tel.: +49 33433 157-190 michael.kube@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei Bundesallee 50 38116 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.08.2016 | 30.11.2020 | 22021915 | Verbundvorhaben: Dynamik des Intermediat-Stoffwechsels in Biogasprozessen (MODISTO); Teilvorhaben 4: Thermodynamisch korrektes Modell der anaeroben Umsetzung - Akronym: MODISTO | Das Projekt hat eine auf experimentell ermittelten Basisdaten beruhende Optimierung der Methanausbeute aus Maissilage, dem in Deutschland wichtigsten Biogassubstrat, und der Steuerung des Biogasprozesses zum Ziel. Hierfür sind wesentliche Erkenntnisse und Entwicklungen erforderlich. Im vorliegenden Teilprojekt des Verbundvorhabens sollen folgende Punkte erarbeitet werden: 1. Aufstellen des Energiefunktionals auf molekularer Ebene. Dies wird ausgehen von der Gibbs’schen freien Energie, 2. Hochskalieren des in 1. erarbeiteten Energiefunktionals mit Hilfe von Methoden der Homogenisierung. Dies führt zu einem Modell auf der gröberen Skala und zu Übergangsoperatoren zwischen den Skalen, sowie 3. Umsetzen des Mehrskalenmodells im Rahmen des Simulationssystems UG4-BioSim. Insgesamt kommt es durch die Ergebnisse aus dem Projekt zu einer quantitativen Kenntnis der biochemisch/metabolischen Umsetzungen und der mikrobiellen Akteure für den optimalen Abbau pflanzlicher Biomasse zu Biogas. Es wird möglich, die Prozessstabilität auf biochemischer und mikro- bzw. molekularbiologischer Ebene zu beurteilen. Damit wird ein funktionell orientiertes Monitoring für eine prognostische Prozesssteuerung geschaffen. Im Projekt wird das Arbeitspaket (AP) 9 "Mathematisches Interaktionsmodell" bearbeitet. Das G-CSC ist außerdem an der Bearbeitung der folgenden Arbeitspakete beteiligt: AP 5 "Sequenzierung von Metagenomen, -transkriptomen, Schlüsselenzymgenen und –transkripten", AP 7 "Isolation neuer Leitorganismen und Charakterisierung des Stoffwechsels", AP 8 "Genomsequenzierung wichtiger Isolate", und AP 10 "Nachweismethoden/Sensorik" | Es wurde ein thermodynamischen Prozessmodell unter Einbeziehung der Gibbs-Energien in Abhängigkeit der räumlich und zeitlich aktuellen Konzentrationsverhältnisse. Das Reaktionsmodell konnte auf einer repräsentativen Reaktorgeometrie, die auf Grundlage der experimentellen Fermenterdimensionen erstellt wurde, anhand der Betriebs- und Prozessdaten der Modistofermenter getestet und erweitert werden. Vergleiche zeigen für die stabilen Prozesszuständen wenig Unterschiede zwischen Verwendung der vollen thermodynamischen Korrektur und der einfacheren wasserstoffabhängigen Hemmung bei syntrophen Abbauprozesse. Mit beginnender Prozessstörung ist die thermodynamische Korrektur jedoch speziell für die Säurenakkumulation relevant. | Prof. Dr. Gabriel Wittum Tel.: +49 69 798-25259 wittum@gcsc.uni-frankfurt.de Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main - Goethe-Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen (G-CSC) Kettenhofweg 139 60325 Frankfurt am Main | X | FPNR |
| 01.07.2017 | 30.06.2019 | 22021916 | Machbarkeitsuntersuchung: biobasierte biologisch abbaubare Peelsysteme für Verpackungen - Akronym: GreenPeel | Das Ziel ist die Entwicklung verschiedener möglichst 100% biobasierter Peelsysteme für ein biologisch abbaubares Compound aus Bio-Polymeren zur Herstellung von Peelsystemen. Das Compound soll so gestaltet werden, dass möglichst eine bewusste Entmischung der Compound-Bestandteile während des Auskristallisierens in der Schmelze stattfindet. Die anschließend durch Blasfolienverfahren hergestellten Peelfolien sollten eine Matrix-Teilchen-Struktur aufweisen, welche auch als hetrogenes Blend bezeichnet werden kann. Durch diese bewusst eingebrachte Unverträglichkeit der Bestandteile bilden sich zwei Phasen. Die Matrix aus PLA stellt dabei die Phase A dar. Als Phase B, welche die Peelkomponente darstellt, sollen verschiedene mit PLA unverträgliche Additive, Hilfsstoffe und Zusatzstoffe erforscht werden. Diese werkstofftechnische Modifizierung soll, wenn möglich aus nachwachsenden Rohstoffen erfolgen. Es sind folgende Arbeitspakete vorgesehen: AP1: Diskussion, Recherche und Beschaffung geeigneter Biopolymere und Additive/Hilfsstoffe für die Compoundierungsversuche AP2: Compoundierung der Biopolymere und Hilfsstoffe im Labormaßstab unter Einstellung der Peelbarkeit AP3: Herstellung von Modellfolien gemäß AP2 und Prüfung von Prozessfähigkeit im Labormaßstab AP4: Herstellung von Prüfkörpern gemäß der in AP3 hergestellten Modellfolien und Prüfung der Siegelbarkeit AP5: Untersuchung der Peelperformance gemäß der in AP4 hergestellten Prüfkörper AP6: Diskussion der Ergebnisse im Rahmen eines Workshops | Prof. Dr. Michael Nase Tel.: +49 9281 409-4730 michael.nase@hof-university.de Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hof Alfons-Goppel-Platz 1 95028 Hof | X | FPNR | |
| 01.10.2006 | 30.08.2009 | 22022005 | Hochwertige Polysaccharidederivate für Spezialanwendungen - Verfahrens- und Produktentwicklung | Das Vorhaben soll eine hochwertige stoffliche Nutzung von Polysacchariden durch die gezielte chemische Modifizierung zu Spezialderivaten etablieren. Vorzüge der Polysaccharide, wie hohe strukturelle Einheitlichkeit und Vielzahl an funktionellen Gruppen prädestinieren sie als Ausgangsstoffe für die Herstellung hochwertiger modifizierter Biopolymere. Deshalb wurde die Veredlung von saccharidischen Polymeren sowie deren Fertigung und Vermarktung untersucht: 1. Überführung der homogenen Synthesen im System N,N-DMA/LiCl in den kleintechnischen Maßstab; 2. Entwicklung innovativer heterogener Verfahren unter Verwendung von Phasenvermittlern und Tensiden; 3. Umsetzungen hochgequollener Polysaccharidstrukturen; 4. Funktionale Oberflächen auf der Basis von Amino-Polysacchariden. Darüber hinaus werden folgende Ziele angestrebt: Erkenntnisgewinn in Bezug auf die Möglichkeiten der Derivatisierung von Polysacchariden, Herstellung ausreichender Mengen von Polysaccharidderivaten für innovative Applikationen in Wachstumsmärkten, Entwicklung von Derivaten als Spezial- und Feinchemikalien sowie als Standards. Anspruchsvolle polymeranaloge Reaktionen im Lösesystem DMA/LiCl wurden optimiert und maßstabsvergrößert. Damit sind stark nachgefragte Polysaccharidderivate wie beispielsweise Tosylcellulosen, Tritylcellulosen und Silylcellulosen bis in den kg-Maßstab verfügbar. Auf der Basis dieser Spezialpolymere wurden Produktvorstufen entwickelt, wie z.B. hydrophobe Beschichtungen und Superabsorber Darüber hinaus konnten verbesserte Synthesewege für regioselektiv derivatisierte Celluloseether entwickelt und diese für Applikationstests bereitgestellt werden. | Die laborbekannten Synthesen einiger spezieller Cellulosederivate im Lösemittelsystem N,N-Dimethylacetamid/LiCl (DMA/LiCl) wurden in den kleintechnischen Maßstab entwickelt. Im Falle der favorisierten Edelstahlreaktoren mit Ankerrührer konnten Cellulosekonzentrationen von 5% für den Zellstoff Ethernier F-HV (DP 1246) und 6,5% für den Zellstoff Cellunier F (DP 454) festgelegt werden. Durch das Recycling des Lösemittels werden jetzt im Durchschnitt 65% der Materialkosten eingespart. Insbesondere das Verfahren zur Herstellung von Tosylcellulose wurde entscheidend verbessert. Durch geeignete Wahl der Reaktionsparameter Zeit und Temperatur konnte die aufwändige Kühlung eingespart, die Reaktionszeit um 80% verkürzt und die Reagenzausbeute um über 10% erhöht werden. Die Verfahren zur Carboxymethylierung und zur Tritylierung wurden ebenfalls maßstabsvergrößert. Mehrere Chargen beider Substanzen konnten dem Projektpartner als Testmuster zur Verfügung gestellt werden. Eine kommerzielle Verwertung einer steigenden Zahl an Spezialpolymeren und -chemikalien bis in den kg-Maßstab konnte realisiert werden. Durch die Anwendung eines innovativen heterogenen Verfahrens zur Veretherung von Tritylcellulosen unter Verwendung von Detergenzien konnte der 3-stufige Syntheseweg zur Herstellung von regioselektiven 2,3-O-Celluloseethern verbessert und maßstabsvergrößert werden. Ein Manko dieser Synthesestrategie bleibt allerdings die notwendige saure Abspaltung der Schutzgruppe, wobei das Celluloserückgrat durch säurehydrolytischen Abbau geschädigt wird. Die hergestellten 2,3-O-Hydroxyethyl- und 2,3-O-Hydroxypropylcellulosen lösen sich im Unterschied zu konventionellen Mustern bereits bei Substitutionsgraden von 0,5 in Wasser. Auf der Basis folgederivatisierter Tosylcellulosen wurden hochquellbare Materialen (Wasserrückhaltevermögen von bis zu 10.000%) entwickelt, die sich sowohl als spezielle Superabsorber als auch zur Additivierung wässriger technischer Systeme eignen können. | Dr. Jens Schaller Tel.: +49 3672 379-269 schaller@titk.de Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt e.V. Breitscheidstr. 97 07407 Rudolstadt | X | FPNR |
| 01.04.2008 | 31.03.2009 | 22022006 | Keramikfilter in der Abgasanlage zur Staubemissionsminderung von Biomassefeuerungsanlagen | Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung und Erprobung von Keramikfiltern in Biomassefeuerungsanlagen im Geltungsbereich der 1. BImschV. Dabei sollen die Keramikfilter im Verbindungsstück zwischen Biomassefeuerstätte und Schornstein oder im Schornstein (Bestandteil der Abgasanlage) eingesetzt werden. Im Fokus des Projektes stehen sowohl die Entwicklung des Filtermaterials und die technischen Umsetzung in ein Filtersystem, sowie der Nachweis der prinzipiellen Funktionsfähigkeit im Labor. Neben der Emissionsverminderung muss der Filter einen sehr niedrigen Gegendruck aufweisen, eine lange Lebensdauer besitzen bzw. mit einfachen Mitteln regenerierbar sein, sowie hinsichtlich Herstellung, Einbau und Betrieb nur sehr geringe Kosten verursachen. Die Verwendung von Keramikfiltern zur Emissionsreduzierung in Abgasanlagen stellt eine neue umweltentlastende Technologie dar. Der Einsatz der erneuerbaren Energie des Holzes in Feuerstätten mit reduzierten Emissionen stellt eine Komplexlösung im Sinne des integrierten Umweltschutzes dar. | Jörg Adler Tel.: +49 351 2553-515 joerg.adler@ikts.fraunhofer.de Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Hansastr. 27 c 80686 München | X | FPNR | |
| 01.03.2008 | 31.08.2009 | 22022007 | Innovatives Feuchte-Wärme-Druck-Verfahren zur thermischen Modifizierung von Holz – Untersuchungen zur Änderung der Dimensionsstabilität, Festigkeit und natürlichen Dauerhaftigkeit einheimischer Holzarten nach thermischer Behandlung | Ziel des Forschungsvorhabens ist es, nach dem WTT-Verfahren - hydro-thermisch vergütete Hölzer, hinsichtlich ihrer Festigkeitseigenschaften, ihrer Dimensionsstabilität und ihrer Dauerhaftigkeit experimentell zu untersuchen. Es soll so geklärt werden, ob die nach diesem Verfahren behandelten Hölzer die gleichen bzw. ähnliche Eigenschaften aufweisen, wie sie aus früheren Untersuchungen für andere thermischen Behandlungsverfahren dokumentiert sind. Es werden Hölzer der Baumarten Esche, Eiche, Buche, Fichte, Kiefer und Tanne, bei drei unterschiedlichen Temperaturvarianten (160°C, 170°C und 180°C) behandelt und mit unbehandelten Holzproben vergleichend untersucht. Dazu werden die Dimensionsstabilität und Festigkeitseigenschaften der Holzproben nach DIN-Norm analysiert . Anschließend wird für ausgesuchte Behandlungsvarianten die Widerstandsfähigkeit sowohl gegen Holz zerstörende Basidiomyceten als auch gegen Moderfäule. Durch die gewonnen Ergebnisse und die Optimierung der Prozesse wird der Innovationsprozess in der Holzindustrie gefördert und neue Anwendungsbereiche für Holzprodukte aus heimischen Holzarten erschlossen, insbesondere auch für Holzarten, die momentan weniger genutzt werden. | Als Ergebnis der thermischen Behandlung zeigte sich eine starke Abnahme des Quell- und Schwindverhaltens bei allen hygro-thermisch behandelten Hölzern. Bei allen Holzarten war weiterhin für die behandelten Hölzer eine Verringerung der Sorptionsfähigkeit festzustellen. Bereits ab einem relativen Luftfeuchtigkeitsgehalt von 20% sind deutlich Unterschiede im Holzfeuchtigkeitsgehalt zwischen dem unbehandelten und den thermisch behandelten Hölzern erkennbar. Die verringerte Feuchtigkeitsaufnahme führte für alle untersuchten Holzarten zu einer Dimensionsstabilisierung. Weiterhin war die Darrdichte der thermisch behandelten Hölzer entsprechend dem Substanzabbau gegenüber der unbehandelten Variante verringert. Die Normal-Rohdichte verringerte sich zusätzlich durch die reduzierte Feuchtigkeitsaufnahme des behandelten Holzes. Infolge der thermischen Behandlung nahm grundsätzlich auch die Festigkeit des Holzes ab. Ergebnisse zeigten für alle Holzarten ebenfalls eine deutliche Reduktion der Biegefestigkeit durch die thermische Behandlung. Am stärksten war der Rückgang bei Fichte und Buche. Die Steifigkeit der Hölzer, ausgedrückt durch den Elastizitätsmodul blieb überwiegend auf dem gleichen Niveau wie beim unbehandelten Holz. Als Ergebnis der Resistenzversuche wurde bei allen Holzarten ein deutlich geringerer befallsbedingter Masseverlust bei den thermisch behandelten Prüfkörpern beobachtet. Insbesondere zeigte sich bei den Laubhölzern, dass der Masseverlust weiter reduziert war, wenn die Hölzer bei 160°C statt bei 180°C behandelt wurden. Die Einstufung in Dauerhaftigkeitsklassen (DHK) gemäß CEN/TS 15083-2 ergab für die thermisch behandelten Laubhölzer - insbesondere für Buchenholz - eine deutlich höhere DHK. Je nach Behandlungsstufe, konnte die Dauerhaftigkeit bis zur DHK 1 gesteigert werden. | Prof. Dr. Dr. h.c. Gero Becker Tel.: +49 761 203-3764 gero.becker@fobawi.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Forst- und Umweltwissenschaften - Institut für Forstbenutzung und Forstliche Arbeitswissenschaft Werthmannstr. 6 79098 Freiburg im Breisgau | X | FPNR |
| 01.07.2011 | 31.10.2014 | 22022008 | Verbundvorhaben: Maßnahmen zur Förderung und Steigerung des Anbaus von Arznei- und Gewürzpflanzen in Deutschland; Teilvorhaben 2: Einsatz ausgewählter Arznei- und Gewürzpflanzen als Leistungsförderer in der Nutztierhaltung | Es soll die Eignung von in Deutschland kultivierten Arznei- und Gewürzpflanzen als Futterzusatzstoffe an ausgewählten Pflanzen in Tierfütterungsversuchen und ihre Wirksamkeit getestet werden. Auf Basis dieser Versuche soll der Einsatz phytogener Leistungsförderer für die Tierhaltung weiterentwickelt und wissenschaftlich verifiziert werden. 2011 sollen erste Fütterungsversuche mit kommerziell erworbenen Präparaten und mit dem im Teilprojekt 1 erzeugten Pflanzenmaterial durchgeführt werden, die Prüfung der pharmakologischen Wirksamkeit der eingesetzten Präparate und Bestimmung der Leistungsparameter erfolgen, sowie die Entwicklung der Analysemethoden für die Metabolit- und Abbauprodukt-Untersuchungen laufen. 2012 sollen weitere Fütterungsversuche, einschließlich der Prüfung der pharmakologischen Wirksamkeit und der Bestimmung der Leistungsparameter, die Blut- und Urin-Analysen weiterentwickelt und durchgeführt, sowie die Einflüsse auf immunologische Parameter geprüft werden. 2013 sollen letzte Fütterungsversuche mit den im Feld produzierten Präparaten laufen, die Prüfung der pharmakologischen Wirksamkeit der eingesetzten Präparate und die Bestimmung der Leistungsparameter erfolgen, die Blut- und Urin-Analysen durchgeführt werden, sowie die Prüfung der Einflüsse auf immunologische Parameter erfolgen. Im Ergebnis des Teilvorhabens sollen Empfehlungen zum Einsatz von Arznei- und Gewürzpflanzen als Futterzusatzstoffe gegeben werden können. Bei entsprechender Wirksamkeit könnte dadurch der nach dem Verbot antibiotischer Leistungsförderer angestiegene Einsatz von Veterinärpharmaka reduziert werden. Dadurch ist im Ergebnis des Verbundprojektes zu erwarten, dass sich die Nachfrage nach, und damit der Anbau von Arznei- und Gewürzpflanzen deutlich erhöht, und so die Nutzung dieser Pflanzen nachhaltig gesteigert wird. | Dr. Andreas Berk Tel.: +49 531 596-3138 andreas.berk@fli.de Friedrich-Loeffler-Institut Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit - Institut für Tierernährung Bundesallee 37 38116 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.06.2015 | 31.12.2018 | 22022011 | Verbundvorhaben: Selektion und Züchtung von Schwarz-Erle (Alnus glutinosa L. Gaertn.) auf Widerstandsfähigkeit gegenüber Phytophthora alni; Teilvorhaben 2: JKI | Seit etwa 1990 werden europäische Erlenarten durch den pilzähnlichen Erreger Phytophthora alni massiv geschädigt. Die Schäden wirken sich auf die Stabilität in forstlichen Beständen und entlang von Gewässern mit Folgen für den Hochwasserschutz aus. Da eine direkte Bekämpfung außerhalb von Baumschulen nicht möglich ist, soll im Projekt die Grundlage für die Produktion von höherwertigem (widerstandsfähigem) Saat- und Pflanzgut von A. glutinosa gelegt werden: - Es wird feldresistentes Material selektiert und vermehrt und Klonlinien mit Resistenz etabliert (TI) - Es wird eine standardisierte Prüfmethodik entwickelt für die Resistenzbewertung von Nachkommeschaften und Klonen (JKI) - Histologische Untersuchungen werden für die Aufklärung von Resistenzursachen auf der Zellebene durchgeführt und der Ablauf der Besiedelung in den Wurzeln untersucht (JKI) - Für klonales Material wird eine Methode zur genetischen Identifizierung entwickelt (TI) 1. Selektion von resistenten Einzelbäumen und Populationen aus ausgewählten Beständen mit nachgewiesenem P. alni-Vorkommen (zugelassene Saatguterntebeständen, Plantagen, Wald, Ufergehölz) für die Gewinnung von Klonen und Nachkommenschaften (TI, JKI) 2. Entwicklung eines Standardverfahrens zur Prüfung der Widerstandsfähigkeit gegenüber P. alni (Resistenztest) (JKI) 3. Prüfung von Plantagensaatgut, Saatguterntebeständen und Kreuzungsnachkommenschaften (JKI) 4. In-vitro-Vermehrung aussichtsreicher Klone aus Einzelpflanzenselektion (TI) 5. Vermehrung selektierten Pflanzenmaterials für spätere Anlage einer Klonprüfung (TI) 6. Adaption und Standardisierung histologischer Techniken für die Untersuchung von Wurzeln hinsichtlich Resistenzmechanismen und Gewebebesiedlung auf Zellebene (JKI) 7. Molekulargenetische Identifizierung von Erlenklonen (TI) 8. Infektionsversuche an selektierten Klonen und Kombination der Methoden (JKI, TI) | Corina Junker Tel.: +49 531 299 4612 corina.junker@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenschutz in Gartenbau und urbanem Grün Messeweg 11/12 38104 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.12.2014 | 30.06.2018 | 22022012 | Verbundvorhaben: Prothesen- und Orthesenherstellung aus naturfaserverstärkten Biokunststoffen (Bio-Ortho); Teilvorhaben 1: Materialprüfung, Prothesenteile-Entwicklung und -Testung | Ziel des geplanten Projektes ist die Werkstoffentwicklung im Hinblick auf den Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen (Naturfasern und/oder Biokunststoffe) in der Orthetik und Prothetik, um eine umweltverträgliche Alternative zu bestehenden Werkstoffsystemen anbieten zu können. Es wird dabei angestrebt, dass bio-basierte Kunststoff-Compounds sowohl für die Fertigung von standardisierten Passteilen (z.B. Prothesenfüße), als auch bei der Herstellung von individuell hergestellten Prothesenschäften und Orthesenteilen eingesetzt werden können. FRAUNHOFER ist für die Materialprüfung (Biegesteifigkeit, Zugfestigkeit) der von TECNARO hergestellten Kunststoff-Compounds zuständig. Fraunhofer arbeitet entsprechende Material Spezifikationen für die unterschiedlichen Anforderungen an die Prothesen Komponenten aus. Fraunhofer entwickelt für die drei wesentlichen Komponenten von Prothesen der unteren Extremität, den Prothesenfuß, die Fußkosmetik und den Schaft Modelle und unterzieht sie biomechanischen Prüfungen (Dauerbelastungsprüfung, funktionelle Tests, Probandentests). Prothesenfuß-Funktionsmuster werden in eigener Werkstatt hergestellt. Dambeck wird die Funktionsmuster der Fußkosmetik und der patientenindividuellen Schäfte für die Testung zuliefern. | Dr. rer. nat. Oliver Schwarz Tel.: +49 711 970-3754 oliver.schwarz@ipa.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.03.2015 | 30.06.2018 | 22022014 | Der Phosphor-Haushalt als wichtige Steuergröße für eine nachhaltige Waldwirtschaft | Durch die hohen Stickstoffeinträge in den letzten Jahrzehnten ist die Stickstofflimitierung in Deutschlands Wäldern weitgehend aufgehoben. Heute ist Phosphor (P) vermutlich eines der am stärksten wachstumslimitierenden Nährelemente und deshalb für eine nachhaltige Waldbewirtschaftung besonders wichtig. Die Kenntnis des pflanzenverfügbaren Boden-P sowie der Bodeneigenschaften welche die Freisetzung fördernden bzw. hemmen ist essentiell zur Beurteilung der P-Versorgung am Standort. Das beantragte Projekt wird den Kenntnisstand zur baumartenspezifischen P-Verfügbarkeit und zum P-Kreislauf in Deutschlands Wäldern im Hinblick auf eine nährstoffnachhaltige Waldwirtschaft erweitern und verbessern. Zunächst wird nach Bestimmung verschiedener Boden-P-Fraktionen an BZE-Punkten aus Bayern (BY) und Rheinland-Pfalz (RLP) der Zusammenhang zwischen P-Ausstattung im Boden und P-Ernährung des Waldbestandes in Abhängigkeit von Baumart und Standortsqualität untersucht. Die Ergebnisse werden im Anschluss für eine regionalisierte Bewertung der kurz- bis mittelfristig verfügbaren P-Vorräte im effektiven Wurzelraum, ähnlich der Bewertung der Basenvorräte, genutzt. Die methodisch schwierige Bestimmung der niedrigen P-Mengen im Niederschlags- und Sickerwasser lässt eine hinreichend genaue P-Bilanzierung bislang nicht zu. Deshalb werden diese Wässer an ausgewählten Waldstandorten in BY und RLP gewonnen und mit einer sensitiveren Methode untersucht um diese Bilanzierungslücke zu schließen. Ein weiterer unsicherer Bilanzpunkt ist die Nachlieferung von P durch Verwitterung. Daher wird eine Verbesserung der aktuellen P-Verwitterungsmodelle angestrebt. Aus diesen Informationen lässt sich der P-Haushalt (Deposition, Aufnahme, Verwitterung, Austrag) für Beispielstandorte (Waldklimastationen) zur standortsbezogenen Abschätzung nutzungsabhängiger P-Bilanzen ableiten. Die erarbeiteten Ergebnisse werden abschließend umfassend aufbereitet und in vorhandene Standortsinformationssysteme eingearbeitet. | Prof. Dr. Dr. Axel Göttlein Tel.: +49 8161 71-4749 goettlein@forst.tu-muenchen.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Forschungsdepartment Ökologie- und Ökosystemmanagement - FG Waldernährung und Wasserhaushalt Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | FPNR | ||
| 01.12.2017 | 30.11.2018 | 22022017 | Koordinierungsbüro 2. Deutscher Waldtag - Akronym: DeutscheWaldtage | Organisation, Koordination und begleitende Kommunikation der Deutschen Waldtage 2018 im Rahmen der Förderschwerpunkte "Informationen und gesellschaftlicher Dialog zu Bioökonomie und Nachhaltigkeit" und "Stärkung der nachhaltigen Forstwirtschaft zur Sicherung der Waldfunktionen" des Förderprogramms "Nachwachsende Rohstoffe" des Bundesministerium für Landwirtschaft und Ernährung. | Franz Thoma Tel.: +49 30 31904-0 thoma@dfwr.de Deutscher Forstwirtschaftsrat e.V. (DFWR) Claire-Waldoff-Str. 7 10117 Berlin | FPNR | ||
| 01.03.2001 | 31.08.2002 | 22022100 | Verbundvorhaben: Innenraum- und Fassadenfarben aus nachwachsenden Rohstoffen: Teilvorhaben 2: Synthesemöglichkeiten und Bewertung technischer Eigenschaften | Ziel des Vorhabens ist die Substitution der petrochemischen Rohstoffe durch nachwachsende Rohstoffe im Bereich Innenraum- und Fassadenfarben. Hierzu sollen die Möglichkeiten für den Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen systematisch an bestehenden Rezepturen untersucht werden. Den Schwerpunkt bilden dabei die Bindemittel aufgrund ihres großen Anteils in der Rezeptur von Farben. Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit zwischen den drei Firmen Sto AG, BASF AG und der LCS GmbH durchgeführt. Die BASF übernimmt im Rahmen des Verbundvorhabens die Synthese der Bindemittel sowie deren Charakterisierung hinsichtlich ihrer technischen Eigenschaften. Die Sto AG formuliert mit den neuen Bindemitteln Modellrezeptruren für Innenraum- und Fassadenfarben. Von der LCS GmbH wird eine ganzheitliche Betrachtung von der Entwicklung von Produkten druchgeführt. Dies beinhaltet neben der Bewertung der anwendungstechnischen Eigenschaften der Farbrezepturen auch die Betrachtung der Wirtschaftlichkeit und der Ökologie der entwickelten Farbrezepturen. | In einem Forschungsverbund aus Farbenhersteller (Sto AG), Bindemittelhersteller (BASF AG) und einem Spezialisten für Ökobilanzen und Wirtschaftlichkeitsanalysen (LCS) wurde eine Machbarkeitsstudie bezüglich des Einsatzes von nachwachsenden Rohstoffen bei Innenfarben angefertigt. Auf Grundlage einer systematischen Literaturrecherche und der anschließenden Bewertung wurden zwei erfolgversprechende Ansätze für den Einsatz von Polyhydroxyalkanoaten (PHA) und Stärke als Bindemittel ermittelt. Erste Laborarbeiten haben sich auf den Einsatz von Maisstärke in den Bindemitteldispersionen beschränkt, da nach Aussagen der Bearbeiter für den Einsatz von PHA die Rohstoffbasis nicht vorhanden ist. Im Bereich der Innenfarben wurden erste Modellrezepturen für eine waschbeständige und scheuerbeständige Farbe auf Basis von Dispersionen mit Anteilen von bis zu 15 % Maisstärke entwickelt. Diese sogenannten NaRo-Farben wurden bei der Sto AG mit gängigen Testverfahren auf ihre technische Leistungsfähigkeit untersucht. Im Bereich der waschbeständigen Innenfarben sind die NaRO-Modellfarben bereits nahe an die Kennwerte der konventionellen Standardfarben herangekommen. Bei den scheuerbeständigen Farben besteht allerdings noch deutlicher Forschungsbedarf. Die Entwicklung der Modellrezepturen wurde durch ökonomische Abschätzungen und ökobilanzielle Betrachtungen ganzheitlich betrachtet. Dadurch wurden frühzeitig Aussagen über ökologische Stärken und Schwächen berücksichtigt. Aus ökonomischer Sicht werden die NaRo-Farben mittelfristig vermutlich über den Preisen der Standardfarben liegen. Die ökobilanziellen Betrachtungen haben gezeigt, dass mit Ausnahme des Eutrophierungspotentials positive Umweltauswirkungen (geringerer Primärenergiebedarf, Reduzierung Treibhauspotential) zu erzielen sind. | Bernhard Schuler Tel.: +49 621 60 22 147 bernhard.schuler@basf-ag.de BASF SE - Abt. ZKD/B1 Carl-Bosch-Str. 38 67063 Ludwigshafen am Rhein | X | FPNR |
| 01.04.2005 | 31.07.2008 | 22022103 | Das Bioenergiedorf - Voraussetzungen und Folgen einer eigenständigen Wärme- und Stromversorgung durch Biomasse für Landwirtschaft, Ökologie und Lebenskultur im ländlichen Raum | Anhand der beispielhaften Umstellung der Wärme- und Stromversorgung des Dorfes Jühnde werden auf der Basis von Analysen in den Bereichen Landwirtschaft, Ökonomie, Ökologie und Lebenskultur Konzepte und Strategien zur systematischen Förderung und Optimierung der energetischen Nutzung von Biomasse entwickelt. Der Einfluss auf die regionalen Wertschöpfungsketten und auf die Arbeits- und Einkommensperspektiven wird ebenso untersucht wie der Einfluss auf weitere Lebensbereiche im ländlichen Raum.Die Energiepflanzen sollen umweltgerecht angebaut und die Verfahren optimiert werden mit dem Ziel einer Ökologisierung der Landwirtschaft. Aus natur-, wirtschafts- und sozialwissenschaftlicher Sicht werden die Veränderungen infolge des Umstellungsprozesses untersucht und optimiert auf das Ziel "selbsttragende Bioenergiedörfer" und deren bundesweiten Transfer. Partizipative Planungsverfahren begleiten die Umstellungs- und Etablierungsphase in Jühnde. Die Ergebnisse werden für den Transferprozess aufbereitet und der Allgemeinheit zugänglich gemacht mit Faltblättern, Broschüren, Internetdarstellung, Tagungen und einem Leitfaden "Wege zum Bioenergiedorf". | Univ.-Prof. Dr. Hans Ruppert Tel.: +49 551 39-9701 hrupper@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Geowissenschaften und Geographie - Geowissenschaftliches Zentrum Goldschmidtstr. 1-3 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.01.2010 | 31.03.2014 | 22022109 | Verbundvorhaben: Lignocellulose-Bioraffinerie - Aufschluss lignocellulosehaltiger Rohstoffe und vollständige stoffliche Nutzung der Komponenten (Phase 2); Teilvorhaben 15: Pilotanlage, Bau und Betrieb, FuE | Das Ziel des Verbundvorhabens ist es, einen integrierten Prozess zum Aufschluss von Lignocellulosen und zur vollständigen stofflichen Nutzung aller Koppelprodukte aus fraktionierter Lignocellulose innerhalb einer Bioraffinerie zu entwickeln und zu etablieren. Dazu wird das Konzept der Pilotanlage zum OrganoSolv-Aufschluss umgesetzt, das im Rahmen des Vorläufer¬vorhabens entwickelt wurde. Es sollen ausreichende Mengen der Fraktionen (Cellulose, Hemicellulosen und Lignin) für die Entwicklung höherwertiger Produkte bereitgestellt werden. | Prof. Dr. Thomas Hirth Tel.: +49 711 970-4400 thomas.hirth@igb.fraunhofer.de Fraunhofer Projektgruppe "Chemisch biologisches Prozeßzentrum" des IGB und des ICT in Leuna Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.10.2014 | 31.03.2017 | 22022112 | Verbundvorhaben: Innovative biogene Flammschutzausrüstung für naturfaserverstärkte Formteile mit biogener duroplastischer Matrix; Teilvorhaben 1: Koordinierung, Oberflächenbehandlung, NF Halbzeuge | Im Projekt "Biogener Flammschutz" soll ein Verbundwerkstoff aus Naturfasern (NF) und einem überwiegend biogenen duroplastischen Harzsystem auf Basis epoxidierter Pflanzenöle mit einem weitgehend biogenen Flammschutzmittel (FSM) ausgerüstet werden. Das FSM basiert auf einjährig nachwachsenden Rohstoffen und dient als Ersatz für die üblichen mineralischen FSM wie Aluminiumhydroxid oder Ammoniumphosphate. Auf dieser Rohstoffbasis soll ein Halbzeug entwickelt werden, das zur Herstellung von Formteilen in Anwendungsbereichen mit Brandschutzanforderungen wie vor allem der Elektrobranche aber auch Bauwesen, Automobil- und Schienenfahrzeugbau zum Einsatz kommen kann. Das Projekt besteht aus fünf Teilprojekten (TP). TP 1 fokussiert auf Gewinnung, Aufarbeitung und Bereitstellung des Flammschutzmittels (FSM) auf Basis biogener Carbonsäuren im Hinblick auf die zu untersuchende verbundwerkstoffliche Anwendung. Das FSM kann flüssig und fest vorliegen (Fa.DEFLAMO). TP 2 befasst sich mit der Auswahl, Bereitstellung und der Ausrüstung verschiedener Naturfasern bzw. -halbzeugen mit dem weitgehend biogenen FSM. Ziel von TP 3 ist die Oberflächenbehandlung (Passivierung) des biogenen FSM in fester Form zur Einbringung in die biogene Harzmatrix. Die TP 2 und 3 werden von TSB, B.A.M. und Deflamo in enger Zusammenarbeit umgesetzt. Ziel des TP 4 ist die Herstellung der biogenen duroplastischen Verbundwerkstoff-Halbzeuge mit Naturfaser-Verstärkung sowie mit FSM. Die Halbzeuge werden nachfolgend im Labor- und Technikumsmaßstab in typischen Verbundwerkstoff-Verarbeitungsverfahren verarbeitet. Danach werden Tests der wichtigsten Brandschutz- und mechanischen Eigenschaften durchgeführt (TSB, BYK-Chemie). TP 5 umfasst die Prüfung der Verarbeitung der Halbzeuge mit dem biogenen FSM unter industriellen Bedingungen (prachtgroup) sowie eine erneute Prüfung von vor allem Brandschutz- und mechanischen Eigenschaften der Rezepturen, die sich in TP 4 als vielversprechend darstellten. | Prof. Dr. Oliver Türk Tel.: +49 173 304-5997 tuerk@fh-bingen.de Fachhochschule Bingen - Transferstelle für rationelle und regenerative Energienutzung (TSB) Berlinstr. 109 55411 Bingen am Rhein | FPNR | ||
| 01.04.1997 | 31.03.2000 | 22022196 | Verbundvorhaben: Entwicklung neuartiger PU-Systeme, deren Polyol- und Isocyanatkomponente aus nachwachsenden Rohstoffen aufgebaut ist: Teilvorhaben 1: Bereitstellung von Monomerbausteinen | Ziel des Projektes ist die Entwicklung von hochwertigen und besonders umweltverträglichen Polyurethankunststoffen auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Neuartig ist hierbei, daß beide Komponenten des Polyurethans (Polyolkomponente und Isocyanatkomponente) aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden sollen. Isocyanate werden bislang nur auf petrochemischer Basis hergestellt. Der Naturstoffanteil in den Polyurethankunststoffen wird damit mehr als 90% betragen. Diese neuartigen Polyurethankunststoffe sind für neue, anspruchsvolle Anwendungsgebiete u.a. im Bereich Coatings, Weich- und Integralschäume sowie Verbundwerkstoffe vorgesehen. Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit mit der BASF AG durchgeführt. Die Harburger Fettchemie übernimmt in dem Verbundvorhaben die Entwicklung bzw. Synthese der Polyolkomponenten und der Vorprodukte für die Isocyanate. Potentielle Anwender für die neuartigen Polyurethane sollen zu einem späteren Zeitpunkt mit in das Verbundvorhaben eingebunden werden. | Im Rahmen des Teilvorhabens der Fa. Harburger Fettchemie ist es gelungen, zwei fettchemische Amine zu entwickeln, die durch Phosgenierung zu Isocycanten weiter umgesetzt werden können. Eines der Amine wird von der Fa. Harburger Fettchemie unter dem Handelsnamen Dimerylamin 8139 bereits verkauft. Die als Ausgangsverbindung dienende C21-Dicarbonsäure, die aus Sonnenblumenöl/Linolsäure hergestellt wurde, wurde erfolgreich in die großtechnische Produktion umgesetzt. Darüber hinaus gelang die Entwicklung eines völlig neuartigen Diisocyanats (NDDI) auf der Basis von Sonnenblumenöl, dessen physikalische und chemische Eigenschaften einzigartig sind und mit keinem handelsüblichen Diisocyanat vergleichbar sind. Vorteil dieses Diisocyanats ist es, dass der Schritt der Phosgenierung nicht erforderlich ist. Aus Zeitgründen konnte die technische Umsetzung während der Projektlaufzeit nicht erfolgen. Momentan ist das NDDI allerdings auf Grund der teuren Synthese und der Notwendigkeit einer Neustoffanmeldung nicht markttauglich. Neben den Diisocyanaten wurden im Rahmen des Vorhabens an die oleochemischen Isocyanate angepasste fettchemische Polyole entwickelt. Während des Vorhabens konnten vier verschiedene Synthesewege für neuartige Polyolkomponenten auf Pflanzenölbasis aufgezeigt werden. Es gelang eine Vielzahl von unterschiedlichen oleochemischen Polyolen zu entwickeln. Anhand von Standardrezepturen wurden die entwickelten Polyole in PUR-Systemen beurteilt. Je nach strukturellem Aufbau sind die fettchemischen Polyole in unterschiedlichen Anwendungen gut einsetzbar. So eignen sich einige der entwickelten Polyole als Weichschaumpolyol und andere als Polyolkomponente für PUR-Dispersionen. | Walter Zech Tel.: +49 40 76625530 HOBUM Oleochemicals GmbH Konsul-Ritter-Str. 10 21079 Hamburg | FPNR | |
| 01.03.2001 | 31.08.2002 | 22022200 | Verbundvorhaben: Innenraum- und Fassadenfarben aus nachwachsenden Rohstoffen: Teilvorhaben 3: Umsetzungspotenziale in marktfähige Produkte und Bewertung technischer Eigenschaften | Ziel des Vorhabens ist die Substitution der petrochemischen Rohstoffe durch nachwachsende Rohstoffe im Bereich Innenraum- und Fassadenfarben. Hierzu sollen die Möglichkeiten für den Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen systematisch an bestehenden Rezepturen untersucht werden. Den Schwerpunkt bilden dabei die Bindemittel aufgrund ihres großen Anteils in der Rezeptur von Farben. Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit zwischen den drei Firmen Sto AG, BASF AG und der LCS GmbH durchgeführt. Die BASF übernimmt im Rahmen des Verbundvorhabens die Synthese der Bindemittel sowie deren Charakterisierung hinsichtlich ihrer technischen Eigenschaften. Die Sto AG formuliert mit den neuen Bindemitteln Modellrezeptruren für Innenraum- und Fassadenfarben. Von der LCS GmbH wird eine ganzheitliche Betrachtung von der Entwicklung von Produkten druchgeführt. Dies beinhaltet neben der Bewertung der anwendungstechnischen Eigenschaften der Farbrezepturen auch die Betrachtung der Wirtschaftlichkeit und der Ökologie der entwickelten Farbrezepturen. | In einem Forschungsverbund aus Farbenhersteller (Sto AG), Bindemittelhersteller (BASF AG) und einem Spezialisten für Ökobilanzen und Wirtschaftlichkeitsanalysen (LCS) wurde eine Machbarkeitsstudie bezüglich des Einsatzes von nachwachsenden Rohstoffen bei Innenfarben angefertigt. Auf Grundlage einer systematischen Literaturrecherche und der anschließenden Bewertung wurden zwei erfolgversprechende Ansätze für den Einsatz von Polyhydroxyalkanoaten (PHA) und Stärke als Bindemittel ermittelt. Erste Laborarbeiten haben sich auf den Einsatz von Maisstärke in den Bindemitteldispersionen beschränkt, da nach Aussagen der Bearbeiter für den Einsatz von PHA die Rohstoffbasis nicht vorhanden ist. Im Bereich der Innenfarben wurden erste Modellrezepturen für eine waschbeständige und scheuerbeständige Farbe auf Basis von Dispersionen mit Anteilen von bis zu 15 % Maisstärke entwickelt. Diese sogenannten NaRo-Farben wurden bei der Sto AG mit gängigen Testverfahren auf ihre technische Leistungsfähigkeit untersucht. Im Bereich der waschbeständigen Innenfarben sind die NaRO-Modellfarben bereits nahe an die Kennwerte der konventionellen Standardfarben herangekommen. Bei den scheuerbeständigen Farben besteht allerdings noch deutlicher Forschungsbedarf. Die Entwicklung der Modellrezepturen wurde durch ökonomische Abschätzungen und ökobilanzielle Betrachtungen ganzheitlich betrachtet. Dadurch wurden frühzeitig Aussagen über ökologische Stärken und Schwächen berücksichtigt. Aus ökonomischer Sicht werden die NaRo-Farben mittelfristig vermutlich über den Preisen der Standardfarben liegen. Die ökobilanziellen Betrachtungen haben gezeigt, dass mit Ausnahme des Eutrophierungspotentials positive Umweltauswirkungen (geringerer Primärenergiebedarf, Reduzierung Treibhauspotential) zu erzielen sind. | Manfred Güntert Tel.: +49 7744 57-1262 m.guentert@stoeu.com STO SE & Co. KGaA - Abt. VIL Ehrenbachstr. 1 79780 Stühlingen | X | FPNR |
| 01.06.2004 | 31.05.2007 | 22022203 | Verbundvorhaben: Einsatz von Hefen zur Gewinnung natürlicher Wertstoffe für die Spezialchemie aus nachwachsenden Rohstoffen, Teilvorhaben 2: Stammkonstruktion | Das Ziel des geplanten Forschungsprojektes ist die Entwicklung einer Plattformtechnologie zur Biokonversion von Glucose und Aminosäuren aus nachwachsenden Rohstoffen zu natürlichen Wertstoffen für die Spezialchemie. Durch die Kombination moderner molekularbiologischer und verfahrenstechnischer Methoden soll in einem interdisziplinären Forschungsverbund aus Hochschul- und institutioneller Forschung, Großindustrie und KMU ein leistungsfähiger Bioprozeß entwickelt werden. Technologische Basis des Verfahrens ist, unter Einbeziehung spezifischer Verfahrensmerkmale (in-situ Produktentfernung, aktivitätsgesteuerte Prozeßführung), ein integrierter Bioprozeß. Dieser nutzt das biochemische Potential molekularbiologisch optimierter Hefen, das sich aus dem Ehrlich-Stoffwechselweg ergibt. Zielprodukte sind neben Acetaldehyd höhere Aldehyde, Alkohole und deren Acetatester, welche auf Basis desselben biotechnologischen Grundprinzips gewonnen werden können. Allen Produkten gemein ist ihre Qualität als Duft- und Aromastoffe. Sie finden breite Anwendung in der Parfüm-, Kosmetik-, Lebensmittel- und pharmazeutischen Industrie. | Das Vorhaben zielte dabei auf die Entwicklung einer fermentativen Produktion von ausgewählten Aroma- und Duftstoffen. Dafür wurde ein Stamm der Hefe S. cerevisiae sowie 27 Mutanten davon, die von der Universität Frankfurt/Main in Zusammenarbeit mit der SRD GmbH (TV 2) hergestellt wurden, auf ihre Eignung zur Produktbildung untersucht. Die molekularbiologische Optimierung der Gene des Ehrlich-Stoffwechselweges erbrachte wertvolle Erkenntnisse zur Funktion dieses Stoffwechselweges. Es wurde so ein Verfahren zur Produktion wertvoller natürlicher Aromastoffe (2-Phenylethanol, 2-Phenylethylacetat, Methionol, 3-Methylthiopropylacetat) mit Hilfe molekularbiologisch optimierter Hefen entwickelt, wobei als Kohlenstoffquelle Glucose eingesetzt wurde. Die Technologieplattform, die bei der Dechema (TV 1) entwickelt und bei der Degussa (TV 4) prozesstechnisch validiert wurde, kann durch den möglichen Einsatz von verschiedenen Aminosäuren den Zugang zu einer Vielzahl von Aroma- und Duftstoffen bzw. deren Vorstufen ermöglichen, wobei das Produktspektrum durch Änderung der Substratquellen eingestellt werden kann. Neben 2-Phenylethanol waren besonders Methionol und 3-MMethionol und 3-Methylthiopropylacetat wirtschaftlich interessant. Da sich die flüssig-flüssig Extraktion mit organischen Lösungsmitteln für einige Produkte als ungeeignet erwies, wurden als weitere mögliche Methoden der in-situ Produktabtrennung die Adsorption und die organophile Pervaporation untersucht. Die Abtrennung durch Einsatz von Adsorberharzen ist prinzipiell möglich, jedoch wird dabei auch ein Teil des Substrates mit entfernt. Anhand von Pilotversuchen im 300 Liter-Maßstab konnte die Umsetzbarkeit des Verfahrens in den technischen Maßstab gezeigt werden. Eine Wirtschaftlichkeitsanalyse dieser Versuche ergab jedoch derzeit keinen kostendeckenden Betrieb. Es wird weitere Optimierung, insbesondere in Richtung Produktivität, notwendig sein, um Entsprechendes zu erreichen. | Dr. Peter Koetter Tel.: +49 6171 981553 koetter@srd-biotec.de Scientific Research and Development GmbH Köhlerweg 20 61440 Oberursel (Taunus) | X | FPNR |
| 01.01.2006 | 30.04.2007 | 22022205 | Studie "Datensammlung Bioenergie für Wirtschaftlichkeitsberechnungen nach der Methodik der VDI-Richtlinie 2067" | Die Ausarbeitung ändert die Sichtweise der VDI 2067: Geschaut wird vom Standpunkt des Biomassenutzers. Er mag gleichzeitig Strom und Wärme oder Teile von beiden aus der eigenen energetischen Verwertung nutzen; ist aber in erster Linie am wirtschaftlichen Betrieb der Energieerzeugungsanlage interessiert. Damit ist die Berechnungsgrundlage der VDI 2067 ergänzungs- und anpassungsbedürftig. Die vorliegende Studie möchte die VDI 2067 als Basis nutzen und auf die Bedürfnisse eines Besitzers und Betreibers einer Biomasseanlage zur energetischen Verwertung erweitern. Und zwar in Abhängigkeit von der jeweils verwendeten Technologie. Zusätzlich werden Sensivitätsanalysen zur Risikoabschätzung eingebaut werden, um den Anforderungen der finanzierenden Kreditinstitute entgegen zu kommen. 1.: Potenzielle Quellen aufführen und Abstimmung des weiteren Vorgehens mit FNR, 2.: Datensammlung, 3.: Statistische Auswertung Anwendungsorientierte Förderinstitutionen bei der Bewertung von Demonstrationsprojekten zur Biomassenutzung, Banken+Sparkassen bei der Kreditvergabe, Bauherren aus der Land- + Forstwirtschaft bei der Konzeptplanung, Ausbildung in Bildungsinstitutionen | Dr.-Ing. Stefan Vodegel Tel.: +49 5323-933122 stefan.vodegel@cutec.de Clausthaler Umwelttechnikinstitut GmbH (CUTEC-Institut) Leibnizstr. 21-23 38678 Clausthal-Zellerfeld | X | FPNR | |
| 01.07.2013 | 30.06.2015 | 22022211 | Verbundvorhaben: Untersuchung der Faser-Bindemittel-Wechselwirkung zur Herstellung von MDF aus Laubholz; Teilvorhaben 1 | Da die für die Faserplattenherstellung typischerweise eingesetzten Holzsortimente einer wachsenden Verknappung unterliegen und es zusätzlich zu einem klimatisch bedingten Waldumbau und somit zur Zunahme von Schwachholz kommt, besteht akuter Forschungsbedarf für die stoffliche Verwertung von Buchen- und Eichenholz. Ein wichtiges Kriterium für die Faserplatteneigenschaften sind die Wechselwirkungen zwischen Faserstoff und Bindemittel. Diese werden durch stoffliche und prozesstechnische Parameter beeinflusst. Ziel des Projektes ist die Bewertung des Einflusses dieser Wechselwirkungen zwischen Bindemittel und Holzfaser auf die Eigenschaften der daraus hergestellten Faserplatten. Zur Umsetzung des Vorhabens erfolgt die Herstellung von Laubholzfaserstoffen unter variierten Aufschlussbedingungen. Diese werden im Vergleich zu Fichtenholzfaserstoff charakterisiert (z. B. chemische Zusammensetzung, Porenvolumen und Oberfläche). Anschließend werden diese Faserstoffe mit verschiedenen Bindemitteln beleimt und erneut charakterisiert. Über geeignete Extraktionsverfahren wird der Bindemittelanteil ermittelt. Ferner werden die Verteilung, Penetration und Kinetik der Bindemittel untersucht. Abschließend werden aus den beleimten und unbeleimten Faserstoffen vorgepresste Faservliese und Faserplatten gebildet. An diesen Platten werden neben den Untersuchungen der Faser-Bindemittel-Wechselwirkung zusätzlich physikalische Eigenschaften geprüft und mit den Wechselwirkungen korreliert. | Dr. Detlef Krug Tel.: +49 351 4662-342 detlef.krug@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | X | FPNR | |
| 01.08.2014 | 31.03.2017 | 22022212 | IVHF basierte Entwicklung von Holzerkstoffen mit optimierten Rohdichteverlauf | Das Forschungsvorhaben hat die Entwicklung von Holzwerkstoffen mit funktionsorientierten, auf die spätere Anwendung ausgelegten Rohdichteprofilen unter Anwendung der IVHF-Technologie (Vorwärmverfahren) zum Ziel. Auf diese Weise bildet sich ein Holzpartikelgefüge über den Plattenquerschnitt so aus, dass sowohl anforderungsgerechte und neuartige Werkstoffeigenschaften erzielt werden als auch der wertvolle und zunehmend in seiner Verfügbarkeit eingeschränkte Rohstoff Holz ressourceneffizient eingesetzt wird. Nach dem Abgleich der konventionellen Technologie der labortechnischen Herstellung von Spanplatten mit dem industriellen Produktionsprozess erfolgt zu Beginn des Projektes die Untersuchung des technologischen und wirtschaftlichen (Reduzierung Presszeit, Klebstoffanteil) Einflusses der IVHF-Technologie bei der Herstellung von Spanplatten.In Auswertung dessen und der Klebstoffcharakterisierung werden Klebstoff-Produktprofile erstellt und daraufhin IVHF-Klebstoffsysteme mit speziellen charakte-ristischen Eigenschaften entwickelt.Anschließend erfolgt die Entwicklung von plattenförmigen Holzpartikelwerkstoffen mit funktionsorientierten Rohdichtprofilen auf der Grundlage von vorher erarbeiteten verschiedenen produktbezogenen Rohdichteprofilanforderungen unter Einsatz der entwickelten IVHF-Klebstoffe.Abschließend wird eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung bezüglich des Einsatzes der IVHF-Technologie bei der Herstellung von Spanplatten und der optimierten Klebstoffsysteme vorgenommen. | Das Forschungsvorhaben hatte die Entwicklung von Holzwerkstoffen mit funktionsorientierten, auf die spätere Anwendung ausgelegten Rohdichteprofilen unter Anwendung der IVHF-Technologie (Vorwärmverfahren) zum Ziel. Auf diese Weise bildet sich ein Holzpartikelgefüge über den Plattenquerschnitt so aus, dass sowohl anforderungsgerechte und neuartige Werkstoffeigenschaften erzielt werden als auch der wertvolle und zunehmend in seiner Verfügbarkeit eingeschränkte Rohstoff Holz ressourceneffizient eingesetzt wird. Nach dem Abgleich der konventionellen Technologie der labortechnischen Herstellung von Spanplatten mit dem industriellen Produktionsprozess erfolgte zu Beginn des Projektes die Untersuchung des technologischen Einflusses der IVHF-Technologie bei der Herstellung von Spanplatten. In Auswertung dessen und der Klebstoffcharakterisierung wurden IVHF-Klebstoffsysteme mit speziellen charakteristischen Eigenschaften entwickelt. Anschließend erfolgte die Entwicklung von MDF, OSB und Spanplatten mit funktionsorientierten Rohdichtprofilen auf der Grundlage von vorher erarbeiteten verschiedenen produktbezogenen Rohdichteprofilanforderungen u.a. unter Einsatz der modifizierten Klebstoffe. Abschließend wurde eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung bezüglich des Einsatzes der IVHF-Technologie bei der Herstellung der Holzpartikelwerkstoffe mit funktionsorientierten Rohdichtprofilen vorgenommen. | Dr. Detlef Krug Tel.: +49 351 4662-342 detlef.krug@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | X | FPNR |
| 01.09.2017 | 31.12.2020 | 22022214 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Methoden zur Qualitätssicherung von forstlichem Vermehrungsgut am Beispiel der Douglasie; Teilvorhaben 1: Reduzierung der Belastung und Erhöhung der Resistenz (antagonistische Mikroorganismen) - Akronym: Tree-LAMP | Bei der Qualität von forstlichem Vermehrungsgut wird die Gesundheit des Saatgutes wenig beachtet, obwohl die Auswahl von Saatgut für eine erfolgreiche Pflanzenproduktion und die Begründung von Waldbeständen unverzichtbar ist. Ziel des Forschungsvorhabens ist daher die Qualitätssicherung und Verringerung des wirtschaftlichen Risikos bei der Produktion von Forstgehölzen. Am Beispiel der Douglasie und des Erregers Rostige Douglasienschütte werden Methoden zur Inaktivierung des Pilzes in Pflanzenzellen erarbeitet sowie, basierend auf der Loop-mediated Isothermal Amplification (LAMP), ein schnelles und kostengünstiges Nachweisverfahren zur frühzeitigen Identifizierung eines Befalls entwickelt. In Anlehnung an die im Obstbau gängige Praxis, wird der Forstwirtschaft eine Technik zur Verfügung gestellt, die es dem Waldbesitzer/Baumschüler ermöglicht, Saatgut mit niedrigem oder keinem Erregerbefall zu verwenden. Das Institut für Pflanzenkultur erarbeitet eine Methode zur Kultivierung von Rhabdocline pseudotsugae auf künstlichen Nährmedien. Daneben wird die mikrobielle Begleitflora (Pilze und Bakterien) von Saatgut, Keimlingen und in vitro Kulturen von Douglasie untersucht. Diese soll charakterisiert und auf antagonistische Fähigkeiten gegen den Erreger getestet werden. Zur Verringerung der Belastung wird eine Methode zur Inaktivierung von R. pseudotsugae in Pflanzenzellen entwickelt. Dazu wird Pflanzenmaterial mit Fungiziden, Suspensionen der isolierten Endophyten sowie bekannten Antagonisten behandelt. Die entwickelten Methoden werden unter Marktbedingungen getestet. Zur Dissemination des erreichten Wissens und der erarbeiteten Methoden werden Workshops mit Entscheidern durchgeführt. Ein Ziel ist die Entwicklung von Schwellenwerten für Phytopathogene in Saatgut. Die Projektkoordination umfasst den Abschluss der Kooperationsvereinbarung, die Organisation der Projekttreffen, die Erstellung der Zwischenberichte sowie die gemeinsame Publikation der Ergebnisse. | Dipl.-Biol. Imke Hutter Tel.: +49 5842-472 hutter@pflanzenkultur.de Institut für Pflanzenkultur GmbH & Co. KG Solkau 2 29465 Schnega | X | FPNR | |
| 01.12.2017 | 31.10.2020 | 22022217 | Verbundvorhaben: Serienreife Entwicklung eines beheizbaren Verbundwerkstoffes durch Funktionalisierung einer Bindemittelschicht bei der Fertigung klassischer Holzwerkstoffe; Teilvorhaben 4: Entwicklung der Regeltechnik - Akronym: EleiK-Phase-II | Die Projektidee des Verbundvorhabens zielte auf die Entwicklung und Erforschung eines innovativen und grundlegend verbesserten Holzwerkstoffes ab. Genauer bestand die Aufgabenstellung in der Integration einer Heizfunktion in einen Lagenholzwerkstoff im Anwendungsbeispiel eines Fertigparkettsystems. Im Gegensatz zu einer klassischen Fußbodenheizung wurde der Ansatz gewählt, die Heizfunktion durch eine elektrisch leitfähige und wärmeabgebende Klebstoffschicht (Basis wässrige Dispersion) unterhalb des Deckfurniers zu generieren. Hierbei war angedacht, den Fertigungsprozess ursprünglicher Paneelen größtmöglich beizubehalten. Dazu zählen Bindemittelauftrag, Komponentenzuschnitt sowie Verpressung und Nachbearbeitung. Ebenso war es das Ziel, die Verlegesystematik weitestgehend zu übernehmen, sodass der Verlegeaufwand für den Endanwender vergleichbar ist. Zur Gewährleistung der elektrischen Sicherheit wurde der Betrieb im Schutzkleinspannungsbereich präferiert. Die elektrische Kontaktierung sollte, ähnlich des Verlegeaufwands, einfach und schnell erfolgen und auch für Privatkunden ohne elektrische Fachausbildung möglich sein. Betriebsmodi sollten intuitiv gestaltet sein, sodass der Endanwender lediglich seine Zielgröße einzustellen hat. Die Sensorik sowie elektrische Regelungstechnik sorgen für den SOLL-IST-Abgleich sowie die mit einhergehenden elektrischen Regelgrößen für die Oberflächentemperatur. | In der Projektlaufzeit wurde eine elektrisch leitfähige wässrige Dispersion entwickelt, bei deren Herstellung untypischer Weise ein Extruder zum Einsatz kam. Dieser Klebstoff wurde für die Herstellung eines Fußbodensystems in Fertigparkettbauweise verwendet. Entsprechende Produktionsparameter wurden unter Verwendung industrieller Fertigungstechnologien eruiert. Der Betrieb des Produktes erfolgte mittels speziell konzipierter Regelungstechnik, welche die IST-Werte (Raumluft- sowie Bodentemperatur, Luftfeuchtigkeit) aufnimmt, zur Regelung der Heizleistung/Oberflächentemperatur verarbeitet und im Schutzkleinspannungsbereich bis 42 V DC in die Paneelfläche einspeist (Haushaltsnorm und Niederspannungsrichtlinie EN 60335-1, EN 60335-2-96). Zur elektrischen Kontaktierung wurde ein System, bestehend aus Aluminiumrohren und Kontaktierungsstiften, entwickelt, wodurch eine Verbindung von Energieversorgung zu Paneele sowie von Paneele zu Paneele gewährleistet ist. Mit Beendigung des Forschungsprojektes liegt ein vollfunktionsfähiger Demonstrator vor, bestehend aus einer beheizbaren Parkettfläche mit den Abmessungen 1,3 m x 1,3 m sowie einem Bedienpult incl. Stromversorgung und Regelungstechnik. Thermografische Aufzeichnungen im Betrieb zeigen, dass eine gute Wärmeverteilung über die gesamte Fläche, unter Berücksichtigung lokaler Temperaturschwankungen, vorliegt. Das entwickelte Fußbodensystem ist zudem leicht zu verlegen und mit herkömmlichen Werkzeugen (Formatkreissäge, Stichsäge) bearbeitbar, sodass der Verlegeaufwand für den Endanwender nahezu unverändert ist. Hinzu kommt die, entsprechend des aktuellen Projektstandes entwickelte, einfache elektrische Kontaktierung. Mit dem Demonstrator wird eine erfolgreiche Implementation der Heizfunktion (elektrisch beheizbares Bindemittel, elektrisches Kontaktierungssystem) sowie peripherer Komponenten (Sensorik, Energieversorgung) in einem Fußboden in Fertigparkettbauweise belegt. | Dipl.-Ing. Frank Wiedmann Tel.: +49 3681 86730-0 frank.wiedmann@zila.de ZILA GmbH Hollandsmühle 1 98544 Zella-Mehlis | X | FPNR |
| 01.04.2001 | 30.09.2003 | 22022300 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Ölbindemittels auf der Basis biotechnisch und chemisch behandelter Tierhäute: Teilvorhaben 2: Entwicklung der Anwendungstechnik | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Ölbindemittels auf der Basis von behandelten Tierhäuten. Durch Zerkleinerung und anschließende Modifizierung der Lederrohmaterialien sollen die Ölbindemittel gewonnen werden. Darüber hinaus soll ein biotechnologisches Verfahren zum Abbau der adsorbierten Öle entwickelt werden. Lederhaltige Materialien werden derzeit auf Deponien gelagert oder einer thermischen Verwertung zugeführt. Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit zwischen der ASA Spezialenzyme GmbH, Bio-Tec Systeme (BTS) und der Bio Schuh Recycling GmbH (BSR) durchgeführt. Die ASA übernimmt im Rahmen des Verbundvorhabens die Entwicklung der biologisch-chemischen Verfahrensschritte und die BTS die Entwicklung der Anwendungstechnik für das Ölbindemittel. Die BSR arbeitet sowohl bei der Entwicklung eines Recyclingverfahrens für das kontaminierte Ölbindemittel als auch bei der Entwicklung eines geeigneten Produktionsverfahrens mit. | Es gelang die Entwicklung eines konkurrenzfähigen Ölbindemittels auf Basis von Altledergranulat. Die Öladsorption des Ledergranulates auf festen und wässrigen Medien ist stärker und erfolgt schneller im Vergleich zu den untersuchten Konkurrenzprodukten. Insbesondere auf Wasser erfolgt die Ölaufnahme höchst selektiv und sehr schnell. Die Produktformen "Matte" und "Schlauch" ermöglichen eine einfache und vollständige Entfernung des kontaminierten Ölbinders vom dekontaminierten Medium. Sie sind speziell für den Einsatz auf Gewässern geeignet. Ein erste Prototypserie wurde produziert. Das entwickelte Produktionsverfahren ermöglicht eine kostengünstige und damit wirtschaftliche Herstellung des Ölbindemittels im technischen Maßstab. Die Fähigkeit von Mikroorganismen zum Ölabbau auf dem Ledergranulat durch die von ASA entwickelte bakterielle Mischkultur konnte für verschiedene Ölsorten nachgewiesen werden. Das mit Öl beladene Ledergranulat kann mit dem in diesem Projekt entwickelten Prozess, einer Kombination aus mechanischem Trennverfahren und biologischem Abbauprozess, kostengünstig gereinigt werden. Damit wird eine mehrfache Wiederverwendung und die Etablierung eines geschlossenen Kreislaufsystems für das Ölbindemittel möglich. Die Arbeiten zur enzymatischen und chemischen Modifizierung (Hydrophobierung) der Faseroberfläche führten in zehn Fällen zu einer Verringerung der Ölbindekapazität, was auf eine Versiegelung der Lederoberfläche hindeutet. In zwei Fällen konnte ein im Vergleich zum Granulat geringerer Austritt von organischer Substanz auf Wasser nachgewiesen werden. Beim Vergleich mit anderen organischen Reststoffen sowie kommerziell verfügbaren Ölbindern aus dem unteren Preissegment zeigt das Ledergranulat die beste Ölaufnahme. Die Ölbindekapazität für verschiedene Ölsorten ist abhängig von deren Viskosität. Sie erhöht sich mit steigender Viskosität der Ölarten. Die Ölbindekapazität ist unabhängig von der Umgebungstemperatur. | Horst Chwallek Tel.: +49 5341 8989-70 hkchwallek@aol.com B.T.S Bio Tec Systeme GbR Watenstedter Str. 6 38239 Salzgitter | FPNR | |
| 01.06.2004 | 31.05.2007 | 22022303 | Verbundvorhaben: Einsatz von Hefen zur Gewinnung natürlicher Wertstoffe für die Spezialchemie aus nachwachsenden Rohstoffen, Teilvorhaben 3: Genomfunktionsanalyse | Das Ziel des geplanten Forschungsprojektes ist die Entwicklung einer Plattformtechnologie zur Biokonversion von Glucose und Aminosäuren aus nachwachsenden Rohstoffen zu natürlichen Wertstoffen für die Spezialchemie. Durch die Kombination moderner molekularbiologischer und verfahrenstechnischer Methoden soll in einem interdisziplinären Forschungsverbund aus Hochschul- und institutioneller Forschung, Großindustrie und KMU ein leistungsfähiger Bioprozeß entwickelt werden. Technologische Basis des Verfahrens ist, unter Einbeziehung spezifischer Verfahrensmerkmale (in-situ Produktentfernung, aktivitätsgesteuerte Prozeßführung), ein integrierter Bioprozeß. Dieser nutzt das biochemische Potential molekularbiologisch optimierter Hefen,das sich aus dem Ehrlich-Stoffwechselweg ergibt.. Zielprodukte sind neben Acetaldehyd höhere Aldehyde, Alkohole und deren Acetatester, welche auf Basis desselben biotechnologischen Grundprinzips gewonnen werden können. Allen Produkten gemein ist ihre Qualität als Duft- und Aromastoffe. Sie finden breite Anwendung in der Parfüm-, Kosmetik-, Lebensmittel- und pharmazeutischen Industrie | Das Vorhaben zielte dabei auf die Entwicklung einer fermentativen Produktion von ausgewählten Aroma- und Duftstoffen. Dafür wurde ein Stamm der Hefe S. cerevisiae sowie 27 Mutanten davon, die von der Universität Frankfurt/Main in Zusammenarbeit mit der SRD GmbH (TV 2) hergestellt wurden, auf ihre Eignung zur Produktbildung untersucht. Die molekularbiologische Optimierung der Gene des Ehrlich-Stoffwechselweges erbrachte wertvolle Erkenntnisse zur Funktion dieses Stoffwechselweges. Es wurde so ein Verfahren zur Produktion wertvoller natürlicher Aromastoffe (2-Phenylethanol, 2-Phenylethylacetat, Methionol, 3-Methylthiopropylacetat) mit Hilfe molekularbiologisch optimierter Hefen entwickelt, wobei als Kohlenstoffquelle Glucose eingesetzt wurde. Die Technologieplattform, die bei der Dechema (TV 1) entwickelt und bei der Degussa (TV 4) prozesstechnisch validiert wurde, kann durch den möglichen Einsatz von verschiedenen Aminosäuren den Zugang zu einer Vielzahl von Aroma- und Duftstoffen bzw. deren Vorstufen ermöglichen, wobei das Produktspektrum durch Änderung der Substratquellen eingestellt werden kann. Neben 2-Phenylethanol waren besonders Methionol und 3-MMethionol und 3-Methylthiopropylacetat wirtschaftlich interessant. Da sich die flüssig-flüssig Extraktion mit organischen Lösungsmitteln für einige Produkte als ungeeignet erwies, wurden als weitere mögliche Methoden der in-situ Produktabtrennung die Adsorption und die organophile Pervaporation untersucht. Die Abtrennung durch Einsatz von Adsorberharzen ist prinzipiell möglich, jedoch wird dabei auch ein Teil des Substrates mit entfernt. Anhand von Pilotversuchen im 300 Liter-Maßstab konnte die Umsetzbarkeit des Verfahrens in den technischen Maßstab gezeigt werden. Eine Wirtschaftlichkeitsanalyse dieser Versuche ergab jedoch derzeit keinen kostendeckenden Betrieb. Es wird weitere Optimierung, insbesondere in Richtung Produktivität, notwendig sein, um Entsprechendes zu erreichen. | Prof. Dr. Karl-Dieter Entian Tel.: +49 69 7982-9525 entian@em.uni-frankfurt.de Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main - Institut für Mikrobiologie Marie-Curie-Str. 9 60439 Frankfurt am Main | X | FPNR |
| 01.03.2007 | 30.04.2008 | 22022306 | Entwicklung eines offenen Lamellenfilters für die Minderung von Staubemissionen aus biomassebetriebenen Kleinfeuerstätten | Es soll ein "offenes Lamellenfilter" zur Filterung der Rauchgase von kleinen biomassebetriebenen Kesseln entwickelt werden. Bei der Konzeption stehen drei Aspekte im Vordergrund: - ein baulich einfaches Filter mit hohen, nicht aber maximalen Partikel- Abscheidegraden ,- problemloser Ofenbrand auch bei unwillkürlicher Missachtung der Wartungsintervalle,- eine Fremdenergie für ein zusätzliches Gebläse soll nicht notwendig werden In Kooperation mit der Fa. Kliewe GmbH werden Prototypen des Filters hergestellt und im 40kW Biomassekessel des ÖkoMetri-Instituts auf Partikelabscheidung getestet . Die Filteroptimierung wird durch die technischen Größen Metallwerkstoff, Maschenweite und Anstellwinkel vorgenommen. Kritische Betriebszustände werden systematisch erprobt. Das optimierte Filter wird in einen mobilen Biomassekessel eingebaut und auf Fach-Messen im Feuerungs-Betriebszustand präsentiert. Am Ende des Projektes wird eine Null- Serie gefertigt. Parallel werden Prototypen an verschiedene Fremdkesseltypen wie auch Einzelraumfeuerstätten angepasst. | Dr. Jörn Heinlein Tel.: +49 4282 593248 j.heinlein@oekometri.de ÖkoMetri-Institut e.V. Volkenser Weg 2 27404 Elsdorf | FPNR | ||
| 01.06.2008 | 31.05.2011 | 22022307 | Verbundvorhaben: Optimierung der Herstellung mikrobieller Rhamnolipide auf Basis nachwachsender Rohstoffe; Teilvorhaben 3: Aufarbeitung und Prozessentwicklung | Das Vorhabensziel ist es einerseits das industrielle Potential von Rhamnolipiden detaillierter als bisher zu untersuchen und andererseits den Herstellungsaufwand signifikant zu senken. Dazu sollen mit Hilfe eines systembiologischen Ansatzes gentechnisch maßgeschneiderter Überproduktionsstämme erzeugt werden und mögliche alternative nichtpathogene Stämme untersucht werden. Sehr wichtig ist daneben auch die Vereinfachung der Produktaufreinigung. Die Arbeitsplanung des Teilvorhabens sieht im Wesentlichen folgende Punkte vor: A) Entwicklung eines Kristallisationsverfahren zur Aufarbeitung von Rhamnoselipiden. B) Rhamnolipidproduktion und -aufreinigung für umfangreiche Tests der Industriepartner. C) Prozeßentwicklung mit nichtpathogenen RL-Produzenten D) Probenerfassung für die Metabolit- und Proteomanalysen der akademischen Partner. Die Verwertung von Erfindungen und Patenten wird durch die TLB GmbH durchgeführt. Für die weitere Ergebnisverwertung sind Publikationen sowie Präsentationen auf Fachkongressen geplant. | Das Verbundvorhaben wurde unter Koordination des Karlsruher Instituts für Technologie, Institut für Bio- und Lebensmitteltechnik mit den beiden Forschungspartnern Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, Institut für Molekulare Enzymtechnologie und der TU Braunschweig, Institut für Biochemie und Biotechnologie durchgeführt. Im Teilvorhaben 3 wurden wichtige Erkenntnisse zur mikrobiellen Rhamnolipid-Produktion mit Pseudomonas aeruginosa gewonnen werden, die wichtige Fortschritte für eine zukünftige industrielle Herstellung auf Basis nachwachsender Rohstoffe in unterschiedlichen Prozessstrategien (limitierte Zellen, ruhende Zellen) bedeuten. Der Stamm P. aeruginosa PAO1 wurde als Modellstamm für die industrielle Rahmnolipidproduktion und für systembiologische Untersuchungen im 30L Bioreaktor identifiziert und etabliert. Die höchste Produktivität unter den drei Stämmen PAO1, DSM 2478 und DSM 7108 zeigt P. aeruginosa PAO1. Der Verlauf der Rhamnolipid-Produktion wurde erstmals explizit dargestellt. Die Rhamnolipid-Produktion wird schon trotz hoher Nitratkonzentration induziert. Der Verlauf des Verhältnisses von Di- zu Mono-Rhamnolipid ist temperaturabhängig und teilweise stammspezifisch. Eine konstante Zufütterungsrate führt zu ähnlichen Ergebnissen wie im Batch. Die Produktaufarbeitung konnte weiter etabliert werden. Das wasserlösliche Natriumrhamnolipid kann mit geringem Aufwand aus dem sauren Di-rhamnolipid gewonnen werden und ist bis zu 500 g/L löslich in Wasser. Es wurde ein Aufreingigungs-Prozess für das Rhamnolipid aus B. plantarii DSM 9509T etabliert. Dadurch kann das Rhamnolipid mit einer Reinheit von mindestens 95% erhalten werden. Mit B. plantarii DSM 9509T können im Vollmedium bis zu 46 mg/L Rhamnolipide produziert werden. Die Rhamnolipid-Bildung scheint in B. plantarii DSM 9509T enger an das Wachstum gekoppelt zu sein als in P. aeruginosa, weswegen eine Übertragung der Prozessführungsstrategie nicht möglich ist. | Prof. Dr. Christoph Syldatk Tel.: +49 721 608 4-2124 christoph.syldatk@tebi.uni-karlsruhe.de Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Institut für Bio- und Lebensmitteltechnik - Bereich II: Technische Biologie Engler-Bunte-Ring 1 76131 Karlsruhe | X | FPNR |
| 01.10.2010 | 31.01.2015 | 22022308 | Verbundvorhaben: Torfmooskultivierung auf Hochmoorgrünland; Teilvorhaben 1: Umsetzung und Optimierung der Torfmooskultivierung auf Hochmoorgrünland | Ziel des Projektes war die nachhaltige Kultivierung von Torfmoosen (Sphagnum als Frischmasse). Das an der Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald entwickelte Konzept der Paludikultur, vom lateinischen palus - Sumpf, ist ein Landnutzungskonzept für wiedervernässte bzw. nasse bewirtschaftete Moore, das den Torfkörper dauerhaft erhält und Nutzungs- und Schutzinteressen gleichermaßen integriert. Torfmooskultivierung ist Paludikultur auf degradierten Hochmooren mit ganzjährig hohen Wasserständen. Sie bietet nicht nur die Möglichkeit einer nachhaltigen, klimaschonenden Nutzung von Mooren, sondern zugleich die regionale Produktion eines nachwachsenden Torfersatzstoffes zur Herstellung von Kultursubstraten für den Gartenbau. Das Projekt war mit Untersuchungen zu den Schwerpunkten Torfmoosökologie, großmaßstäbige Erprobung, Klimarelevanz, Hydrologie, Biodiversität, gartenbauliche Versuche, ökonomische Bewertung breit aufgestellt. Ein 4 ha großer Feldversuch wurde im Hankhauser Moor (53° 15.80? N, 08° 16? O, Niedersachsen) eingerichtet. | Es wurde die Machbarkeit von Torfmooskultivierung auf zuvor als Grünland genutzten Hochmoorflächen gezeigt werden. Von den getesteten Einrichtungsvarianten erwies sich das Abtragen des mineralisierten Oberbodens mit Anlegen eines Bewässerungssystems und Ausstreuen von Torfmoosen und Stroh auf die vorbereitete Fläche als am besten. Nach manueller Nachsaat von Torfmoosen auf Bereiche ohne bzw. mit geringer Torfmoosdeckung wurde die Etablierung eines gut wüchsigen Torfmoosrasens nach 1,5 Jahren erreicht. Ein ausgeglichen hoher Wasserstand ist eine der wichtigsten Voraussetzungen dafür. Um diesen sicherzustellen, musste im Sommer Wasser aus dem Vorfluter zugeführt und im Winter Überschusswasser abgeführt werden. Gefäßpflanzen können Torfmoose im Wachstum hemmen. Ihr Aufwuchs wurde durch regelmäßige Mahd auf unter 30% Deckung gehalten. Pathogene Pilze hemmten das Torfmooswachstum auf bis zu 15% der Fläche. Nach 3 Jahren war ca. 1 kg Trockenmasse pro m² aufgewachsen. Verschiedene Ernteverfahren wurden getestet. Die Regeneration eines abgeernteten Torfmoosrasens erfolgt schneller, je mehr Torfmoosstängel stehen geblieben sind. Die Bedeutung als Ersatz-Lebensraum für hochmoortypische Tier- und Pflanzenarten sowie die Reduktion von THG-Emissionen durch Torfmooskultivierung wurde nachgewiesen. Torfmoos-Biomasse eignet sich als Substratrohstoff für Azerca-Pflanzen. Mit der erfolgreichen maschinellen Einrichtung der Torfmooskulturfläche ist ein Meilenstein in der Entwicklung und Erprobung eines großmaßstäbigen Produktionsverfahrens erreicht. Die Praxiszahlen für Flächenherrichtung und Kulturetablierung der Versuchsfläche ermöglichten eine Korrektur der bisher auf Annahmen basierenden Kostenkalkulation der Torfmooskultivierung. MOOSGRÜN lieferte Ergebnisse zur großmaßstäbigen Umsetzung der Torfmooskultivierung, der Eignung von Torfmoos-Biomasse als Substratrohstoff und zu den Potentialen einer nachhaltigen, klimaschonenden Nutzung auf degradierten Moorstandorten. | Prof. Dr. Dr. h. c. Hans Joosten Tel.: +49 3834 864-026 joosten@uni-greifswald.de Universität Greifswald - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Biologie - Institut für Botanik und Landschaftsökologie Soldmannstr. 15 17489 Greifswald | X | FPNR |
| 01.07.2012 | 31.12.2015 | 22022311 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Prototypbau eines Seilkransystems für den Holztransport auf nichtbefahrbaren, ebenen und nassen Standorten; Teilvorhaben 1: Konzeption, Konstruktion und Erprobung des Prototypen | Entwicklung, Konstruktion und Bau des Prototypen eines Seilkransystems für den Holztransportauf nicht befahrbaren, ebenen und nassen Standorten sowie die Erprobung sowie wissenschaftliche und wirtschaftliche Bewertung des Prototypen. Die Teilziele der TUD im Projekt: Klärung Grundanforderungen, Fest-legung der Geräte- und Leistungsparameter; Konzeptionelle Entwicklung der Seilkrananlage; Klärung von Schutzrechten; Entwicklung und Konstruktion des Laufwagens; Überwachung der Fertigung des Laufwagens, Qualitätssicherung; Vorbereitung und Leitung von Praxistests; Entwicklung von Verfahrensvarianten für die hoch- und vollmechanisierte Holzernte unter Einbezug der Seilkrananlage; Durchführung von Versuchen zur Überprüfung der Baugruppen und Optimierung der Verfahrensvarianten; Anfertigung einer Dokumentation und Praxisempfehlung; Öffentlichkeitsarbeit; Klärung der technischen Grundanforderungen, Festlegung der Geräte- und Leistungsparameter; Konstruktive Entwicklung unter Beachtung der erfindungsgemäßen Verfahren; Versuchsvorbereitung; Interne Tests und Simulation von Varianten; Einsatz im Feld und Änderungen am SKS gemeinsam mit den 5 Praxispartnern gemäß Anlage; Verfahrensoptimierung, Nachbesserungen, Dokumentation und Vorführung. | Prof. Dr. Jörn Erler Tel.: +49 35203 383-1301 joern.erler1@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Professur Forsttechnik Dresdner Str. 24 01737 Tharandt | X | FPNR | |
| 01.03.2019 | 31.08.2022 | 22022317 | Verbundvorhaben: Entwicklung neuer thermo-mechanisch modifizierter Holzsubstrate aus einheimischen Hölzern zur witterungsbeständigen Pulverlackbeschichtung; Teilvorhaben 1: Witterungsbeständige Pulverbeschichtungen auf Holz - Akronym: modPulverholz | Im Verbundvorhaben "Entwicklung neuer thermo-mechanisch modifizierter Holzsubstrate aus einheimischen Hölzern zur witterungsbeständigen Pulverlackbeschichtung" wurden in Zusammenarbeit mit dem Projektpartner TU Dresden neue Holzsubstrate mit reduziertem Porenvolumen entwickelt und dafür geeignete Pulverlackbeschichtungen evaluiert. Ziel des Teilvorhabens des IHD war die Entwicklung der Pulverlackbeschichtungen für einen Einsatz im Außenbereich. Dazu wurden zunächst potenziell geeignete Niedertemperatur- (NT-) und UV-Pulverlacke ausgewählt und auf verschiedenen Referenzsubstraten eine mögliche Eignung zur Applikation und Haftung für die neu zu entwickelnden Holzsubstrate abgeschätzt. Verglichen wurden diese Ergebnisse mit Flüssiglackbeschichtungen, die als witterungsbeständig verfügbar waren. Von diesen Ergebnissen ausgehend erfolgte die Auswahl der einzusetzenden Pulverlacke auf den neuen verdichteten Holzsubstraten. Die Pulverlackapplikation, das Einbrennen bzw. Vernetzen (thermisch oder UV- / Elektronenstrahlen) fand in mehreren optimierenden Schritten statt, wobei stets das vorliegende Substrat und dessen Eigenschaften mit in die Bewertung der Beschichtungsqualität einbezogen wurde. In den abschließenden Industrieversuchen applizierten die Industriepartner die Pulverlacke auf die neuen Holzsubstrate mit Kenntnis der im Labor ermittelten technischen und technologischen Parameter. Die so beschichteten neuen Holzsubstrate wurden auf ihre Eignung im Außenbereich untersucht. Außerdem fand die Bewertung der Ausbesserbarkeit beschädigter Pulverlackschichten statt. | Die als Primer verwendete ionische Flüssigkeit EMID W reduzierte zuverlässig den Oberflächenwiderstand und lieferte diesbezüglich die besten Voraussetzungen für einen anschließenden Pulverlackauftrag. Eine Pulverlack-Primerschicht erwies sich jedoch für den nachfolgenden Decklack in Hinblick auf die gesamte Schichtperformance verglichen mit einem Leitfähigkeitsprimer als besser. Die um 20% verdichteten Holzpaneele wurden mit 1K-PUR- oder PF-Klebstoff verklebt. Diese Klebstoffe reagierten nicht negativ auf die thermischen Prozessstufen bei der Pulverlackbeschichtung. Der NT-Pulverlack mit Primer- und Decklack führte zur ausreichenden Abdeckung der Klebefugen. Der 2-fache Auftrag des NT-Pulverlackes sowie der Einsatz der Gegenelektrode bei dessen Applikation reduzierten die Anzahl sichtbarer Mikroblasen. Bei einem 2-schichtigen Auftrag sollte die erste Schicht zunächst nur geschmolzen und nach Applikation der Deckschicht der Gesamtaufbau durchgehärtet werden. Die Elektronenstrahlen-Vernetzung lieferte bessere Beschichtungsqualitäten als die UV-Vernetzung. Die geringere Erwärmung schien vorteilhaft. Im Industrieversuch ließ sich der NT-Pulverlack mit speziellem Primer mit den besten Ergebnissen applizieren. Der Prozess der Verdichtung und vor allem das anschließende Konfektionieren und Verkleben einzelner Paneele führt zu Schwankungen des Porenvolumens an der zu beschichtenden Oberfläche. Daraus resultieren letztlich Defizite in der Beschichtungsqualität, die mit Material- und technologischem Aufwand beherrscht werden können. UV-vernetzbare Pulverlacke lassen sich mit Elektronenstrahlen sehr gut durchhärten. Für Außenanwendungen sind aktuell jedoch eher NT-Pulverlacke als strahlenvernetzbare Pulverlacke geeignet. Für eine praxistaugliche Anwendung der neuen Holzsubstrate sind die Quell- und Schwindprozesse und die mechanische Beständigkeit der Beschichtungen weiter zu verbessern. | Dipl.-Ing. Petra Schulz Tel.: +49 351 4662-316 petra.schulz@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | X | FPNR |
| 01.04.2001 | 30.09.2003 | 22022400 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Ölbindemittels auf der Basis biotechnisch und chemisch behandelter Tierhäute: Teilvorhaben 3: Entwicklung der Anlagen- und Verfahrenstechnik | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Ölbindemittels auf der Basis von behandelten Tierhäuten. Durch Zerkleinerung und anschließende Modifizierung der Lederrohmaterialien sollen die Ölbindemittel gewonnen werden. Darüber hinaus soll ein biotechnologisches Verfahren zum Abbau der adsorbierten Öle entwickelt werden. Lederhaltige Materialien werden derzeit auf Deponien gelagert oder einer thermischen Verwertung zugeführt. Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit zwischen der ASA Spezialenzyme GmbH, Bio-Tec Systeme (BTS) und der Bio Schuh Recycling GmbH (BSR) durchgeführt. Die ASA übernimmt im Rahmen des Verbundvorhabens die Entwicklung der biologisch-chemischen Verfahrensschritte und die BTS die Entwicklung der Anwendungstechnik für das Ölbindemittel. Die BSR arbeitet sowohl bei der Entwicklung eines Recyclingverfahrens für das kontaminierte Ölbindemittel als auch bei der Entwicklung eines geeigneten Produktionsverfahrens mit. | Es gelang die Entwicklung eines konkurrenzfähigen Ölbindemittels auf Basis von Altledergranulat. Die Öladsorption des Ledergranulates auf festen und wässrigen Medien ist stärker und erfolgt schneller im Vergleich zu den untersuchten Konkurrenzprodukten. Insbesondere auf Wasser erfolgt die Ölaufnahme höchst selektiv und sehr schnell. Die Produktformen "Matte" und "Schlauch" ermöglichen eine einfache und vollständige Entfernung des kontaminierten Ölbinders vom dekontaminierten Medium. Sie sind speziell für den Einsatz auf Gewässern geeignet. Ein erste Prototypserie wurde produziert. Das entwickelte Produktionsverfahren ermöglicht eine kostengünstige und damit wirtschaftliche Herstellung des Ölbindemittels im technischen Maßstab. Die Fähigkeit von Mikroorganismen zum Ölabbau auf dem Ledergranulat durch die von ASA entwickelte bakterielle Mischkultur konnte für verschiedene Ölsorten nachgewiesen werden. Das mit Öl beladene Ledergranulat kann mit dem in diesem Projekt entwickelten Prozess, einer Kombination aus mechanischem Trennverfahren und biologischem Abbauprozess, kostengünstig gereinigt werden. Damit wird eine mehrfache Wiederverwendung und die Etablierung eines geschlossenen Kreislaufsystems für das Ölbindemittel möglich. Die Arbeiten zur enzymatischen und chemischen Modifizierung (Hydrophobierung) der Faseroberfläche führten in zehn Fällen zu einer Verringerung der Ölbindekapazität, was auf eine Versiegelung der Lederoberfläche hindeutet. In zwei Fällen konnte ein im Vergleich zum Granulat geringerer Austritt von organischer Substanz auf Wasser nachgewiesen werden. Beim Vergleich mit anderen organischen Reststoffen sowie kommerziell verfügbaren Ölbindern aus dem unteren Preissegment zeigt das Ledergranulat die beste Ölaufnahme. Die Ölbindekapazität für verschiedene Ölsorten ist abhängig von deren Viskosität. Sie erhöht sich mit steigender Viskosität der Ölarten. Die Ölbindekapazität ist unabhängig von der Umgebungstemperatur. | Dieter Jenke Tel.: +49 5341 301 30 76 bsrasa.cordes@t-online.de BSR Bio Schuh Recycling GmbH Benzstr. 12 38259 Salzgitter | FPNR | |
| 01.06.2004 | 31.05.2007 | 22022403 | Verbundvorhaben: Einsatz von Hefen zur Gewinnung natürlicher Wertstoffe für die Spezialchemie aus nachwachsenden Rohstoffen, Teilvorhaben 4: Bioprozessentwicklung im Technikumsmaßstab | Das Ziel des geplanten Forschungsprojektes ist die Entwicklung einer Plattformtechnologie zur Biokonversion von Glucose und Aminosäuren aus nachwachsenden Rohstoffen zu natürlichen Wertstoffen für die Spezialchemie. Durch die Kombination moderner molekularbiologischer und verfahrenstechnischer Methoden soll in einem interdisziplinären Forschungsverbund aus Hochschul- und institutioneller Forschung, Großindustrie und KMU ein leistungsfähiger Bioprozeß entwickelt werden. Technologische Basis des Verfahrens ist ein integrierter Bioprozeß. Dieser nutzt das biochemische Potential molekularbiologisch optimierter Hefen, das sich aus dem Ehrlich-Stoffwechselweg ergibt. Die in diesem Projekt gewonnenen Erkenntnisse können dazu führen, molekularbiologische Grundlagenarbeiten in ökonomisch verwertbare Produkte zu überführen. Durch die enge Vernetzung von Molekularbiologie und Verfahrensentwicklung soll dies beispielhaft demonstriert werden.Dabei bieten sowohl die Plattformtechnologie als auch die einzelnen Produkte Ansatzpunkte für eine weitergehende Vermarktung. | Das Vorhaben zielte dabei auf die Entwicklung einer fermentativen Produktion von ausgewählten Aroma- und Duftstoffen. Dafür wurde ein Stamm der Hefe S. cerevisiae sowie 27 Mutanten davon, die von der Universität Frankfurt/Main in Zusammenarbeit mit der SRD GmbH (TV 2) hergestellt wurden, auf ihre Eignung zur Produktbildung untersucht. Die molekularbiologische Optimierung der Gene des Ehrlich-Stoffwechselweges erbrachte wertvolle Erkenntnisse zur Funktion dieses Stoffwechselweges. Es wurde so ein Verfahren zur Produktion wertvoller natürlicher Aromastoffe (2-Phenylethanol, 2-Phenylethylacetat, Methionol, 3-Methylthiopropylacetat) mit Hilfe molekularbiologisch optimierter Hefen entwickelt, wobei als Kohlenstoffquelle Glucose eingesetzt wurde. Die Technologieplattform, die bei der Dechema (TV 1) entwickelt und bei der Degussa (TV 4) prozesstechnisch validiert wurde, kann durch den möglichen Einsatz von verschiedenen Aminosäuren den Zugang zu einer Vielzahl von Aroma- und Duftstoffen bzw. deren Vorstufen ermöglichen, wobei das Produktspektrum durch Änderung der Substratquellen eingestellt werden kann. Neben 2-Phenylethanol waren besonders Methionol und 3-MMethionol und 3-Methylthiopropylacetat wirtschaftlich interessant. Da sich die flüssig-flüssig Extraktion mit organischen Lösungsmitteln für einige Produkte als ungeeignet erwies, wurden als weitere mögliche Methoden der in-situ Produktabtrennung die Adsorption und die organophile Pervaporation untersucht. Die Abtrennung durch Einsatz von Adsorberharzen ist prinzipiell möglich, jedoch wird dabei auch ein Teil des Substrates mit entfernt. Anhand von Pilotversuchen im 300 Liter-Maßstab konnte die Umsetzbarkeit des Verfahrens in den technischen Maßstab gezeigt werden. Eine Wirtschaftlichkeitsanalyse dieser Versuche ergab jedoch derzeit keinen kostendeckenden Betrieb. Es wird weitere Optimierung, insbesondere in Richtung Produktivität, notwendig sein, um Entsprechendes zu erreichen. | Dr. Wilfried Blümke Tel.: +49 6181 59-4532 wilfried.bluemke@degussa.com Evonik Industries AG - S-TE-VT-B Rodenbacher Chaussee 4 63457 Hanau | X | FPNR |
| 01.03.2007 | 28.02.2008 | 22022406 | Entwicklung eines offenen Lamellenfilters für die Minderung von Staubemissionen aus biomassebetriebenen Kleinfeuerstätten | Es soll ein "offenes Lamellenfilter" zur Filterung der Rauchgase von kleinen biomassebetriebenen Kesseln entwickelt werden. Bei der Konzeption stehen drei Aspekte im Vordergrund: - ein baulich einfaches Filter mit hohen, nicht aber maximalen Partikel- Abscheidegraden ,- problemloser Ofenbrand auch bei unwillkürlicher Missachtung der Wartungsintervalle,- eine Fremdenergie für ein zusätzliches Gebläse soll nicht notwendig werden In Kooperation mit der Fa. Kliewe GmbH werden Prototypen des Filters hergestellt und im 40kW Biomassekessel des ÖkoMetri-Instituts auf Partikelabscheidung getestet . Die Filteroptimierung wird durch die technischen Größen Metallwerkstoff, Maschenweite und Anstellwinkel vorgenommen. Kritische Betriebszustände werden systematisch erprobt. Das optimierte Filter wird in einen mobilen Biomassekessel eingebaut und auf Fach-Messen im Feuerungs-Betriebszustand präsentiert. Am Ende des Projektes wird eine Null- Serie geplant. Parallel werden Prototypen an verschiedene Fremdkesseltypen wie auch Einzelraumfeuerstätten angepasst. | Günter Kliewe Tel.: +49 40 555868 20 info@kliewe.de Kliewe GmbH Krähenweg 9 22459 Hamburg | X | FPNR | |
| 01.07.2012 | 31.12.2015 | 22022411 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Prototypbau eines Seilkransystems für den Holztransport auf nichtbefahrbaren, ebenen und nassen Standorten; Teilvorhaben 2: Entwicklung und Bau des Prototypen sowie Praxiserprobung | Anfertigung des Pflichtenheftes für den Bau des Prototypen eines Seilkransystems (SKS), Konstruktion der neuen Baugruppen Anker und Endmastfür die Seilkrananlage, Konstruktion der Veränderungen an den Baugruppen Seilkrangerät, Basisfahrzeug, Mitwirkung an der Konstruktion der Baugruppe Laufwagen, Bau der Baugruppen, Mitwirkung beim Test der Seilkrananlage, ggf. Durchführung von Änderungen an den Baugruppen, Prüfung der technischen Sicherheit, Detailverbesserung, Dokumentation der Baugruppen. M E I L E N S T E I N E: A. Klärung der technischen Grundanforderungen, Festlegung der Geräte- und Leistungsparameter, B. Konstruktive Entwicklung unter Beachtung der erfindungsgemäßen Verfahren C2. Bau der Komponenten und Montage des SKS D. Internes Testing und Simulation weiterer Varianten E. KOOPERATION aller Partner: Einsatz im Feld und Änderungen am SKS F. Verfahrensoptimierung, Nachbesserungen, Dokumentation und Vorführung | Dipl.-Ing. (BA) Meinrad Adler Tel.: +49 07527 96080 info@adler-wolfegg.com Konrad Adler GmbH & Co. KG, Seilwinden- und Fahrzeugbau Grimmenstein 7 88364 Wolfegg | X | FPNR | |
| 01.10.2015 | 30.09.2018 | 22022414 | Verbundvorhaben: Steigerung von Flächenproduktivität und Wertschöpfung in Buchenwäldern; Teilvorhaben 1: Datenerhebung in Praxisbetrieben und Bewertung der betrieblichen Leistungen - Akronym: PLUSBuchenwald | Das Vorhaben wertet im AP 1 in 6 Forstbetrieben mit geeigneten Buchenwaldbeständen sämtliche Informationsgrundlagen aus und definiert Modellbestände. Diese sind im AP 2 Basis für die Simulation von Bestandeswachstum und Produktivität für "Ziel-Bestandestypen" unter Verwendung von produktiven Baumarten in Zeitmischung, die sich nach Baumarten und Mischungsanteilen unterscheiden. Dabei werden standörtliche Veränderungen durch den Klimawandel und veränderte Risikofaktoren, aber für Buchenbestände insbesondere gültige naturschutzrechtliche Restriktionen durch FFH berücksichtigt. Auf der Basis der Einschlags- und Sortimentierungsdaten werden Produktions- und mittlere Ertragsleistung ganzer Betriebsklassen der einzelnen Modellbestandstypen abgeschätzt (AP 3). Die deutschlandweit erzielbaren Effekte einer Zeitmischung in geeigneten Buchenbeständen werden basierend auf den Resultaten des AP 1) auf Grundlage der BWI3 eingeschätzt (AP 4). Diese Ergebnisse werden mit zwei verschiedenen Ansätzen anhand der Bodenübersichtskarte plausibilisiert. Damit wird auch ein methodischer Beitrag zur Übertragung kleinmaßstäblicher Ergebnisse auf Kartenmaßstäbe mit bundesweit standardisierten Standortsparametern geliefert. Im AP 5 wird der Mehrerlös durch den Produktivitätsgewinn der Zeitmischung den Kosten unter Zinsberücksichtigung gegenübergestellt, um den Wertschöpfungseffekt zu berechnen. Die Treibhausgasbilanzrelevanz der Produktivitätssteigerungen, die das Verhältnis stofflicher zu energetischer Nutzungspotenziale positiv beeinflussen, wird abschließend berechnet. Die Ergebnisse werden in einem Projektbericht und in einem Praxisleitfaden zur Etablierung von Zeitmischungen aufbereitet. Die Laufzeit des Projektes beträgt 34 Monate. Die einzelnen AP umfassen: AP 1:Forstbetriebsanalysen AP 3: Ertragsleistung der Modellbestandstypen AP 4: Prognose der Ergebnisse für Deutschland AP 5: Wertschöpfungseffekte, FFH-Relevanz und Klimaschutzwirksamkeit AP 6: Projektmanagement, Praxistransfer | Dipl. Forstwirt, MBA Stefan Wilhelm Tel.: stefan.wilhelm@unique-landuse.de UNIQUE forestry and land use GmbH Schnewlinstr. 10 79098 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 01.07.2016 | 31.12.2018 | 22022415 | Verbundvorhaben: Biobasierte Molding Compounds für Elektronikanwendungen; Teilvorhaben 5: Demonstrator - Akronym: B2MC | Bulk und Sheet Molding Compounds (BMC/SMC) sollen aus Basis biobasierter bzw. nativ-basierter Rohstoffe entwickelt werden, zunächst als Werkstoffe f. Elektronikanwendungen. Entwicklungsschwerpunkt weiterhin, die Anpassung der SMC-Herstellung an die Erfordernisse der Naturfasern. Festlegung des Lastenhefts, Ermittlung Ausgangszustand, Ableitung aussagekräftiger Demonstratoren, Demonstratoren Definition, Untersuchung von Brenchmarkmaterialien u-verfahren, Herstellung von Demonstratoren, Ermittlung von Materialeigenschaften | Das Entwicklungsteam hat es erreicht von einem leeren Blatt ohne chemische Strukturformel hin zu einem bereist in der Industrie anwendbaren Anwendung zu kommen. Die erzielten physikalischen Eigenschafften sind bereits im ersten Ansatz verglichen mit den heutigen UP Harz basierten Werkstoffen im Mittelfeld angesiedelt. Allein dieser Umstand ist bemerkenswert. Es gibt nach Projektdurchführung genügend Sicherheit das die heute bestehende Technologiebasis welche oft bereits investiert wurde fast uneingeschränkt nachnutzbar ist und sich für Substitution anbieten könnte. In einer Folgephase (Schritt 2) wäre die Weiterentwicklung der Formulation hin zu bestimmten Eigenschaftsprofilen wünschenswert und empfehlenswert. Folgende fassbare Ergebnisse liegen vor: ¿ Demonstrator Bauteil ¿ Demonstrator Werkzeug ¿ Eigenschaften ¿ Prozess Führung ¿ Prozess Vorteile / Limitierungen ¿ Prozessparameter ¿ Plus und Minus der neuen Formulationen bezogen auf Eigenschaften im Vergleich zum UP Harz Durch die Verwendung gleicher Technologien kann diese Materialgruppe Anwendungen substituieren und somit schnell in Umsetzung geraten. Beide Werkstoff Formationen SMC und BMC besitzen dieses Potenzial. Zudem kann diese biobasierte und auf nachwachsenden Rohstoffen fußende Werkstoffgruppe die in den letzten Jahren sichtbare Verdrängung durch hoch aufgeladene Thermoplaste zurückdrängen- war es doch oft die nachgesagte fehlende Recyclingfähigkeit der Duroplaste welche sich als weniger nachhaltig dann im konkreten Anwendungsfall obwohl Eigenschaftsmäßig weit überlegen als "nicht in den Zeitgeist passend" herausgestellt hat. | Steffen Mirtschin Tel.: +49 3341 3082515 steffen.mirtschin@roemmler-kunststofftechnik.de Hermann Römmler Kunststofftechnik GmbH & Co. KG Am Biotop 20 15344 Strausberg | X | FPNR |
| 15.08.2018 | 31.12.2021 | 22022417 | Verbundvorhaben: Nutzung der Resynthese S30 für die Resistenzverbesserung gegenüber dem Großen Rapsstängelrüssler, einem Hauptschädling im heimischen Rapsanbau; Teilvorhaben 2: Metabolom- und Transkriptomanalysen zur Markeridentifizierung - Akronym: ResyST | Der Große Rapsstängelrüssler (RSR, Ceutorhynchus napi Gyl.) gehört in allen Rapsanbaugebieten Deutschlands zu den wirtschaftlich bedeutsamsten Frühjahrsschädlingen an Winterraps. Durch Eiablage in den Stängeln, Minierfraß der Larven sowie durch Förderung von Infektion und Ausbreitung der Stängelfäule (Leptosphaeria maculans (Desm.) Ces. et de Not.) kann er Ertragsverluste von bis zu 50 % hervorrufen, so dass die Rapsbestände in jedem Anbaujahr mehrfach mit Insektiziden behandelt werden müssen. Die Zulassung und Anwendung von Insektiziden im Winterraps unterliegt immer stärkeren Restriktionen, um das Risiko von negativen Auswirkungen auf Mensch und Ökosystem, insbesondere auch auf Honigbienen, auszuschließen. Zunehmende Insektizid-Resistenzen bei den Schädlingen erfordern die Entwicklung genetischer Resistenzen bei Winterrapssorten. Das Ziel des Projektes ist die Bereitstellung von RSR-resistentem Ausgangsmaterial zur züchterischen Nutzung in kommerziellen Pflanzenzüchtungsunternehmen. | Prof. Dr. Ivo Feussner Tel.: +49 551 39-5743 ifeussn@uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Biologie und Psychologie - Albrecht-von-Haller-Institut für Pflanzenwissenschaften - Biochemie der Pflanze Justus-von-Liebig-Weg 11 37077 Göttingen | FPNR | ||
| 01.08.1998 | 31.12.2001 | 22022497 | Stärke-Tannin-Bindemittelsysteme für mitteldichte Faserplatten | Ziel des Vorhabens ist die Herstellung von emissions- und quellungsarmen mitteldichten Faserplatten (MDF) für den Trocken-, Feucht- und/oder ggf. Außenbereich mit Hilfe eines Bindemittels, das vollständig auf der Basis nachwachsender Rohstoffe (Tannine und native bzw. modifizierte Stärken) erzeugt wird. Die MDF-Fertigung erfolgt im Labormaßstab nach dem Blow-line-Verfahren. Zu untersuchen ist, inwieweit das Holzaufschluß- und Beleimungsverfahren sowie die Trocknung der beleimten Fasern Einfluß auf die Faserplatteneigenschaften haben. Es soll versucht werden, den Stärkeanteil im Tannin-Stärke-Bindemittelsystem durch bestimmte Verleimungstechniken ohne Beeinträchtigung der Plattenqualität zu erhöhen. Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit mit dem IAP Teltow und der Universität Göttingen durchgeführt. | Als bestes Verfahren für den Einsatz von Stärke als alleiniges Bindemittel für MDF erwies sich ein Verfahren, bei dem die Stärke den Hackschnitzeln vor dem Holzaufschluss zugegeben wird. Das Verfahren ermöglicht den Einsatz von nativer oder hochmolekularer modifizierter Stärke. Ferner können MDF mit einem Bindemittel aus einem nachwachsenden Rohstoff (Stärke) ohne Zusatz von Formaldehyd hergestellt werden. Es zeigte sich, dass Stärke bereits bei alleiniger Verwendung Bindemitteleigenschaften hat; die hergestellten MDF haben jedoch keine Nassfestigkeit. Sprühfähige und lagerfähige Stärke-Tannin-Leime mit Feststoffkonzentrationen bis zu ca. 40 % wurden erzielt, indem zunächst eine wässrige Suspension aus 8 Masse-% Kartoffelstärke, 24 Masse-% Stärke Weißdextrin und 0,6 Masse-% Polyethylenimin (Schutz gegen Pilzbefall, Vernetzer für Stärkemoleküle und potentieller Formaldehydbinder für Tannin) im Jet-Kocher aufgeschlossen wird und anschließend in die auf Raumtemperatur abgekühlte Lösung Tannin eingerührt wird. Es ist positiv zu bewerten, dass der Einfluss zahlreicher Parameter auf die Herstellung von Stärke bzw. Tannin-Stärke-gebundenen MDF aufgezeigt werden konnte. Basierend auf diesen Erfahrungen konnten im Rahmen des Vorhabens MDF mit Tannin-Stärke-Leimen hergestellt werden. Bisher hergestellte Stärke-Dispersionen (Aufschluss der Stärke im Jet-Kocher) alleine oder in Kombination mit Tannin sind jedoch für den Einsatz als Bindemittel noch nicht geeignet. Der Aufschluss der Stärken im Jet-Kocher (Aufschlussdauer und -temperatur, Verhältnis native Stärke zu modifizierter Stärke, Zusätze) und die Leimrezeptur ist im Hinblick auf einen Einsatz für die Herstellung von Bindemitteln für MDF zu optimieren. Als interessante Anknüpfungspunkte haben sich der Aufschluss von einheimischen Rinden als Tanninquelle und die Nutzung von "Quetschwasser" (aus dem MDF-Herstellungsprozess) als Anmachwasser für die Leimflotte erwiesen. | Dr. Brigitte Dix Tel.: +49 531 2155-353 brigitte.dix@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | FPNR | |
| 01.05.2007 | 30.11.2008 | 22022506 | Verminderung der Feinstaubemissionen aus Biomassekleinkesseln durch Feuerraumoptimierung und innovative Abgasreinigung bzw. -wäsche | Weiterentwicklung eines Brennkammerdesigns und Entwicklung eines Apparates zur Wäsche bzw. Reinigung der Abgase für einen Holz-Pelletkessel mit Unterschubbrenner zur Minderung der Feinstaubemission. Die Entwicklungsarbeiten orientieren sich an den besonderen Anforderungen von Klein- und Kleinstanlagen. Lösungsansätze für die primäre Staubminderung sind Abscheidung der Staubteilchen mittels Fliehkraft durch Verdrallung der Flamme bzw. durch Prallwirkung an Schikanen. Ziel ist eine in bestehende Baureihen leicht integrierbare Brennkammer. Eine wirksame Methode zum Abscheiden feinen Staubes nach dem Kessel stellt das Abscheiden mittels elektrischem Feld bzw. das Auswaschen unter Nutzung des Effektes der Verstärkung der Abscheideleistung bei gleichzeitiger Kondensation der im Rauchgas mitgeführten Feuchte dar. Die Kondensationswärme soll zusätzlich in der Anlage genutzt werden. Es sind der Bau von Versuchsmustern und deren Test am bereits vorhandenen Versuchsstand, eine Simmulation der Brennkammer und ein Dauertest in realen Betrieb vorgesehen. Es sind die weitere Umsetzung der Ergebnisse mit dem Industriepartner in Produkte und wissenschaftliche Veröffendlichungen vorgesehen. | Neben der Energieeinsparung und der Effizienz der Energieumwandlung stellt die Nutzung erneuerbarer Energieträger einen wirksamen Beitrag zur Ressourcenschonung und zur Minderung des Ausstoßes an fossilem Kohlendioxid dar. Einen wichtigen Beitrag dazu stellt die Anwendung von biogenen Festbrennstoffen im Hausbrand in Ein- und Zweifamilienhäusern dar. Diese Anlagen sind jedoch wegen ihrer Feinstaubemissionen in den Fokus der Kritik geraden. Im Projekt wurden deshalb Primär- und Sekundärmaßnahmen zur Senkung der Feinstaubemissionen aus diesen Anlagen untersucht. Dabei wurde eine einfache Möglichkeit der Modifikation bestehender Flammrohre für Pelletkessel entwickelt, die für eine preisgünstige Nachrüstung geeignet ist. Weiterhin wurde ein Wäscher entwickelt, der für die Abscheidung von Staub und höheren Kohlenwasserstoffen eingesetzt werden kann. Er zeichnet sich gegenüber dem Stand der Technik durch seinen einfachen und robusten Aufbau, den selbsttätigen betrieb ohne Waschflüssigkeitspumpen und -düsen und damit letztendlich durch seine geringen prognostischen Fertigungskosten und die einfache Nachrüstbarkeit aus. Darüber hinaus wirkt der Wäscher als Brennwertwärmetauscher. | Prof. Dr.-Ing. Uwe Gampe Tel.: +49 351 463-34491 uwe.gampe@tu-dresden.de Technische Universität Dresden Helmholtzstr. 10 01069 Dresden | X | FPNR |
| 01.10.2010 | 30.11.2011 | 22022508 | Vergleichender Warentest von Kaminöfen | In einem vergleichenden Warentest wurden 14 Kaminöfen für Scheitholz und 5 Pelletöfen so untersucht, wie sie beim Verbraucher betrieben werden. Fünf der nach einer ausführlichen Marktanalyse ausgewählten 19 Öfen haben einen Wasseranschluss und können zur Warmwasserbereitung in das Heizsystem eingebunden werden. Umfangreiche Prüfungen waren Grundlage für die Bewertung von Energieeffizienz und weiteren Umwelteigenschaften, Handhabung, Verarbeitung und Sicherheit. Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift test 11/2011, test 12/2011 und online auf www.test.de veröffentlicht. Nur zwei der 12 Kaminöfen ohne Wasseranschluss konnten überzeugen. Die Übrigen zeigten vor allem Mängel bei Wirkungsgrad und Regelbarkeit der Wärmeabgabe, Staub und unverbrannte Kohlenwasserstoffe im Abgas sowie Brandsicherheit und Schutz vor heißen Oberflächen. Zwei Kaminöfen mit Wasseranschluss überraschten durch schlechte Abgaswerte. Dagegen erreichten die vier Pelletöfen, zwei davon mit Wasseranschluss, durchweg mindestens gute Urteile in punkto Energieeffizienz, weiteren Umwelteigenschaften und Sicherheit. Alle Öfen wurden nach denselben strengen Maßstäben beurteilt. Im Vergleich zeigte sich, dass die Pelletöfen besonders effiziente und umweltschonende Holznutzung gestatten. Die teilweise hohen Staubwerte im Abgas der Kaminöfen wurden dagegen sogar bei optimal getrocknetem Scheitholz gefunden. Exemplarische Zusatzuntersuchungen zum Einfluss wesentlicher Betriebsbedingungen bestätigten einen starken Zusammenhang zwischen zu großer Holzfeuchte und viel zu schlechten Abgas- und Effizienzwerten. Wichtigste Ergebnisse für die Verbraucher: Bei Wahlmöglichkeit sind Pelletöfen zu empfehlen. Kaminöfen sollten nur mit sehr trockenem Scheitholz betrieben werden. Ein hoher Kaufpreis wird häufig wegen besonderem Design verlangt, ist aber noch keine Garantie für besondere Qualität. Jedoch waren -mit einer Ausnahme - alle geprüften relativ billigen Öfen (unterhalb ca. 1000 Euro) nicht empfehlenswert. | Dr.-Ing. Peter Schick Tel.: +49 30 26 31 23 72 p.schick@stiftung-warentest.de Stiftung Warentest Lützowplatz 11-13 10785 Berlin | FPNR | ||
| 01.02.2013 | 31.01.2018 | 22022512 | Verbundvorhaben: Verarbeitung von biobasierten Kunststoffen und Errichtung eines Kompetenznetzwerkes im Rahmen des Biopolymernetzwerkes der FNR; Teilvorhaben 2: Kompetenzzentrum IAP | Das Vorhaben zielt auf die Verbesserung der Informationsbasis zum Verarbeitungsverhalten von biobasierten Kunststoffen. Dazu schließen sich vier Antrag stellende Projektpartner zu einem Verbundvorhaben zusammen, um die notwendigen Informationen zu erarbeiten, wirksame Strukturen für einen Technologietransfer zur effiziente Unterstützung des Kunststoff verarbeiten Gewerbes zu schaffen und eine Einbindung in das Biopolymernetzwerk der FNR zu gewährleisten. Innerhalb des Arbeitsschwerpunktes Informationsermittlung werden die verschiedenen Techniken zur Verarbeitung von Biokunststoffen bearbeitet. Die fachliche Zuordnung der Verbundpartner zu den einzelnen Arbeitsfeldern entspricht dabei weitgehend den jeweiligen Kernkompetenzen. Der Technologietransfer erfolgt sowohl durch verschiedene Einzelmaßnahmen der Partner als auch durch koordinierte übergeordnete Maßnahmen der Verbundpartner. Die erarbeiteten Ergebnisse werden entsprechend dokumentiert und inhaltlich in das FNR Biopolymernetzwerk eingebunden. Ergänzend dazu erfolgt eine Darstellung der Kompetenzen der Projektpartner im Hinblick auf deren Beratungskompetenz auf der Homepage der FNR bzw. im Rahmen der Beschreibung des "Verarbeitungsbausteines" als ein Themenschwerpunkt des Biopolymernetzwerkes. | Dr. rer. nat. André Lehmann Tel.: +49 331 568-1510 andre.lehmann@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR | |
| 01.10.2015 | 30.09.2018 | 22022514 | Verbundvorhaben: Steigerung von Flächenproduktivität und Wertschöpfung in Buchenwäldern; Teilvorhaben 2: Definition und Modellierung von Zeitmischungen in Buchengrundbeständen - Akronym: k. A. | Das Vorhaben befasst sich mit dem anhaltenden Trend des Anteils hochproduktiver Nadelbaumarten, der mit problematischen Entwicklungen bei Forstbetrieben (Ertragskraft), Holzindustrie (Rohstoffbasis) und Klimaschutz (Kohlenstoffbindung in Holzprodukten) verbunden ist. Ziel ist es das Potential abzuschätzen, das im Rahmen bestehender naturschutzfachlichen Restriktionen möglichen Zeitmischungen von Buchenbeständen mit (hoch)produktiver Nadelbäumen zukommt. Im Rahmen des Vorhabens werden dazu bundesweit repräsentative Modellbestandstypen entwickelt. Die Abschätzung erfolgt im Rahmen von Szenariostudien auf Basis bundesweit zu definierender repräsentativer Modellbestandstypen. Die Bearbeitung erfolgt in 5 inhaltlich aufeinanderfolgenden Arbeitspaketen (AP). Die FVA ist dabei für das AP 2 verantwortlich.AP1: Definition bundesweit repräsentativer ModellbestandstypenAP2 (FVA): Modellierung der Entwicklung der ModellbestandstypenFür die repräsentativen Modellbestandstypen wird für quantitativ definierte Behandlungen die waldbauliche Entwicklung mit einem IT-basierten Wachstumssimulator abgebildet. Einflüsse von Sturmschäden werden durch Koppelung mit einem Sturmschadensmodell einbezogen. Aus den wachstumskundlichen Daten werden die für die nachgelagerten AP erforderlichen Daten zur Sortenleistung abgeleitet. AP3: Ertragsleistung der Modellbestandstypen; forstbetriebsspezifischer SzenarienAP4: Deutschlandweite PotenzialabschätzungAP5: Wertschöpfungseffekte, FFH-Relevanz und Klimaschutz | Dr. Ulrich Kohnle Tel.: +49 761 4018-251 ulrich.kohnle@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 01.07.2016 | 31.12.2019 | 22022515 | Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Entwicklung von biogenen Schmelzklebesystemen für medizinische Anwendungen (DextriPlast); Teilvorhaben 3: Anwendungsuntersuchungen - Akronym: DextriPlast | Die medizinische Versorgung von äußeren Wunden bei Großtieren (z. B. Pferden) hält einige besondere Herausforderungen bereit. Sind die vergleichsweise kleinen Extremitäten betroffen, kann ein konventioneller Verband angelegt werden. Bei Verletzungen am Rumpf des Tieres ist jedoch der Einsatz eines selbstklebenden Wundverbands unabdingbar. Durch das Vorhandensein von (nachwachsendem) Fell ist eine schwierig zu klebende Oberfläche Bestandteil der Ausgangssituation. Aufgrund des Einsatzes im medizinischen Bereich müssen alle Bestandteile des Wundverbandes für diese Anwendung geeignet sein. An der Friedrich-Schiller-Universität Jena werden aus dem Biopolymer Stärke (aus unterschiedlichen Quellen) thermoplastisch verarbeitbare Stärkeester gewonnen, welche von den Projektpartnern zur Entwicklung von neuartigen biobasierten Haftschmelzklebstoffen (Jowat SE) und stärkeesterbasierten extrudierbaren Folien (Emerell GmbH) genutzt werden. Klebstoff und Folie sollten gemeinsam mit einer Wundauflage zu einem dreilagigen Wundverband kombiniert werden. Um die Klebefähigkeit und Verträglichkeit zu prüfen sollten auf rasierter und geschorener Haut von Pferden Untersuchungen mit den Wundverbunden vorgenommen werden (fzmb GmbH, Großtierklinik). | Aus Stärke und Carbonsäurederivaten auf Basis pflanzl. Öle/Fette konnten klar schmelzbare Stärkeester gewonnen werden, die bezüglich Struktur und Eigenschaften untersucht wurden. Die Stärkeester wurden erfolgreich als Grundstoffe für den Haftschmelzklebstoff und für die Wundverbundfolie verwendet. Die Reaktionsbedingungen und Reagenzien wurden variiert. Es kamen verschiedene Lösungsmittel und Reagenzien zum Einsatz. Dabei konnten sogar Vinylester und Anhydride i. V. m. Carbonsäuren die Carbonsäurechloride ersetzen. Die Synthese von Stärkeestern konnte bis zu einem Maßstab von 2-3 kg erfolgreich realisiert werden. Bei der Jowat SE wurden die Stärkeester für die Entwicklung von biobasierten Schmelzklebstoffen eingesetzt. Sie waren sehr gut mit vielen gängigen Rohstoffen der Klebstoffindustrie kompatibel. Die noch nicht ausreichende Thermostabilität der Muster (Bezug Masse und Viskosität) konnte durch den Einsatz von Stabilisatoren ausreichend verbessert werden. Die Kombination der Klebstoffe mit den Stärkeesterfolien zeigte, dass durch Migration von Klebstoffbestandteilen in die Folie die Klebkraft mit der Zeit nachließ. Durch Anpassung der Klebstoffrezeptur konnte dieser Effekt unterbunden werden. Bei der Emerell GmbH wurden aus Stärkeestern unter Verwendung geeigneter Zuschlagsstoffe Folien für den mehrlagigen Wundverband hergestellt. In der Tierklinik der fzmb GmbH wurden die klebtechnischen Eigenschaften der Wundverbunde geprüft. Die finalen Verbunde zeigten auf Pferdehaut, dass die Klebkraft denen kommerziell erhältlicher Verbunde überlegen ist und nach 24 Stunden ohne makroskopische Veränderungen auf der Pferdehaut leicht wieder ablösbar war. Die histopathologischen Prüfungen legen dar, dass diese als unperforierte Variante weniger negative Effekte aufwiesen als die kommerziell erhältlichen perforierten Verbunde. Zudem wurde eine flexibel anzuwendende "Do-it-yourself" Wundauflage | Dirk Clasen Tel.: +49 4161 7258-42 dirk.clasen@pontacol.com Pontacol GmbH Alter Postweg 19-21 21614 Buxtehude | X | FPNR |
| 01.02.2018 | 31.07.2019 | 22022516 | Machbarkeitsstudie (FSP-biob. Kunststoffe): Biokunststoffe für Hochtemperaturanwendungen in der Automobilindustrie. Aufwertung der Materialeigenschaften von thermoplastischen Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen am Beispiel vom Lüftungsrohr des Turboladers - Akronym: HoT-BRo | Das Vorhaben soll mittels einer Machbarkeitsstudie das Potenzial zur Substitution von petrochemischen Kunststoffen im Motorraum durch biobasierte Kunststoffe und Verbundwerkstoffe ermitteln. Um neue, technisch anspruchsvolle Anwendungsfelder für biobasiere Kunststoffe zu finden, ist es notwendig, die bestehenden Eigenschaftslücken zu schließen. Mängel von biobasierten Materialien sind besonders in Industriezweigen sichtbar, die den Einsatz von Hochleistungskunststoffen erfordern. Das Projekt befasst sich mit der Machbarkeitsuntersuchung zu fachlich-technischen Lösungen für biobasierte Hochleistungskunststoffe mit besonderem Augenmerk auf Motorraumteilen des Kraftfahrzeuges. Neben dem klassischen Blenden, Additivieren und Verstärken sollen auch anderen Methoden wie z.B. die Vernetzung durch Elektronenbestrahlung und der Einsatz von Vernetzungshilfsmitteln betrachtet werden. Darüber hinaus stehen die verschiedenen Verarbeitungsprozesse (Spritzgießen, Extrusionsblasen, usw.) im Vordergrund. Die betrachteten Ansätze werden technisch abgeschätzt und bewertet. Die Machbarkeitsstudie endet mit einer Bauteilabmusterung der optimierten Materialien, gefolgt von einer Potenzialabschätzung, ob und wie die technische Performance biobasierter Kunststoffe und Verbundwerkstoffe für deren Anwendung im thermisch hochbelasteten Motorraum verbessert werden kann. Da mit dem Vorhaben "wissenschaftliches Neuland" in einem sehr dringenden Handlungsfeld betreten wird, bieten die Ergebnisse eine sehr gute Perspektive zur Weiterführung, zum Wissenstransfer und zur Umsetzung. Mit den Arbeiten wird eine umfassende Wissensbasis für weiterführende Arbeiten gelegt. | Prof. Dr.-Ing. Andrea Siebert-Raths Tel.: +49 511 9296-2230 andrea.siebert-raths@hs-hannover.de Hochschule Hannover - Fakultät II - Maschinenbau und Bioverfahrenstechnik - Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe (IfBB) Heisterbergallee 10a 30453 Hannover | FPNR | ||
| 01.01.2019 | 31.12.2021 | 22022517 | Verbundvorhaben: Nutzung der Resynthese S30 für die Resistenzverbesserung gegenüber dem Großen Rapsstängelrüssler, einem Hauptschädling im heimischen Rapsanbau; Teilvorhaben 3: Entwicklung einer SNP-basierten Markerkarte und Kartierung von QTL für Inhaltsstoffe und phänologische Merkmale - Akronym: ResyST | Der Große Rapsstängelrüssler (RSR, Ceutorhynchus napi Gyl.) gehört in allen Rapsanbaugebieten Deutschlands zu den wirtschaftlich bedeutsamsten Frühjahrsschädlingen an Winterraps. Durch Eiablage in den Stängeln, Minierfraß der Larven sowie durch Förderung von Infektion und Ausbreitung der Stängelfäule (Leptosphaeria maculans (Desm.) Ces. et de Not.) kann er Ertragsverluste von bis zu 50 % hervorrufen, so dass die Rapsbestände in jedem Anbaujahr mehrfach mit Insektiziden behandelt werden müssen. Die Zulassung und Anwendung von Insektiziden im Winterraps unterliegt immer stärkeren Restriktionen, um das Risiko von negativen Auswirkungen auf Mensch und Ökosystem, insbesondere auch auf Honigbienen, auszuschließen. Zunehmende Insektizid-Resistenzen bei den Schädlingen erfordern die Entwicklung genetischer Resistenzen bei Winterrapssorten. Das Ziel des Projektes ist die Bereitstellung von RSR-resistentem Ausgangsmaterial zur züchterischen Nutzung in kommerziellen Pflanzenzüchtungsunternehmen. | Dr. Christian Möllers Tel.: +49 551 39-24364 cmoelle2@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Agrarwissenschaften - Department für Nutzpflanzenwissenschaften - Pflanzenzüchtung Von-Siebold-Str. 8 37075 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.08.2006 | 31.12.2009 | 22022605 | Erstellung einer umfassenden Biopolymerdatenbank (Marktrecherche, Datensammlung, Kennwertermittlung, Programmierung und Veröffentlichung) | Zu 1: - Recherche und aktuelle Marktübersicht über Biopolymere - Ermittlung und Darstellung der wichtigsten Verarbeitungseigenschaften - Ermittlung und Darstellung physikalischer, thermischer, mechanischer und chemischer Gebrauchseigenschaften der Biopolymere - Erfassung der technischen Entsorgungseigenschaften, d.h. Recyclingverhalten, Kompostierbarkeit u. Verbrennungsverhalten sowie der zum Zeitpunkt der Arbeit aktuell gültigen rechtlichen Rahmenbedingungen - Vereinheitlichung und EDV-technische Aufbereitung der Materialdaten sowie öffentlich zugängliche Darstellung der Materialdaten in der n-fibrebase.net-Datenbank Zu 2: - Erfassung der Biopolymermarktsituation - Untersuchung der Eigenschaftsprofile (Extruder, Spritzgussmaschine, MFI-Messungen, Zug-, Druck- und Biegeprüfung, (Kerb-)Schlagprüfung, Härteprüfung, Siegelverhalten, Klimathermokammer, Abbaubarkeit, Verbrennungsverhalten) - Erstellung und Präsentation der Datenbank Zu 3: - Eigenschaftsprofile der Biopolymere sind zentral zusammengefasst - aktuelle Materialdaten für Anwender und Verarbeiter in elektronischer Form abrufbar (Internet) - Prozess zur Findung eines Biopolymers mit geeignetem Eigenschaftsprofil / Anwendung wird beschleunigt | Der Marktsektor Biopolymere befindet sich derzeitig in einem großen Wandel. Ein großes Problem bei den Biopolymeren ist die mangelnde, nicht einheitliche Verfügbarkeit aktueller Materialdaten. Zu den verschiedenen Werkstoffen gab es in der Vergangenheit zwar gezielte materialtechnische Untersuchungen, jedoch können diese Ergebnisse nur selten für aktuelle Anwendungen oder Fragestellungen herangezogen werden. Mit der Charakterisierung der aktuell verfügbaren Biopolymere und der Erstellung der Biopolymerdatenbank konnte dieses Problem beseitigt werden. Als Vorlage dieser Datenbank dient hier die bereits bekannte Campus-Datenbank, welche als internationales Standardsystem für konventionelle Polymere bekannt ist. Ziel des Forschungsvorhabens war es, eine Verbindung zwischen Verarbeitern, Anwendern und Herstellern von Biopolymeren zu schaffen. Die Biopolymerdatenbank enthält derzeit (Stand Mai 2010) mehr als 100 Biopolymerhersteller und mehr als 500 Materialtypen und befindet sich damit auf einem aktuellen Stand. Aufgrund unterschiedlicher Normen und Prüfparameter sind die Materialkennwerte der Hersteller jedoch nicht vergleichbar. Aus diesem Grund wurden und werden derzeit alle kommerziell erhältlichen Biopolymere sowie daraus resultierende Halbzeuge (Folien) von der FHH unter standardisierten Bedingungen verarbeitet und hinsichtlich ihrer mechanischen und thermischen Materialeigenschaften geprüft. Somit werden die Materialkennwerte in der Datenbank vergleichbar dargestellt. | Prof. Dr.-Ing. Hans-Josef Endres Tel.: +49 511 9296-2212 hans-josef.endres@hs-hannover.de Hochschule Hannover - Fakultät II - Maschinenbau und Bioverfahrenstechnik - Abt. Bioverfahrenstechnik Heisterbergallee 10a 30453 Hannover | FPNR | |
| 01.04.2008 | 30.06.2011 | 22022607 | Verbundvorhaben: Katalytische Selektivoxidation von Detergentien; Teilvorhaben 1: Katalysatorentwicklung | Ziel dieses Projektes ist es zu prüfen, inwieweit bestimmte Detergentienklassen durch innovative ressourcen- und umweltschonende katalytische Oxidationsverfahren mit Gold-basierten Katalysatoren hergestellt werden können. Alle relevanten Parameter sollen zunächst an einem Modellsystem studiert werden und anschließend auf andere Detergentienklassen übertragen werden, um eine Basistechnologie zur Selektivoxidation von Detergentien zu schaffen. Durch Variation der Substrate sollen Erkenntnisse zur Aktivität, Selektivität und Langzeitstabilität der Katalysatoren erlangt werden, die durch systematische Variationen (Trägermaterial, Metalle und Metallkombinationen, Katalysatorpräparation) optimiert werden sollen. Rückkopplungen werden durch Charakterisierungsmethoden (TPR, Chemisorption, ICP, TEM, XPS) erhalten. Die reaktionstechnische Optimierung soll in batch und kontinuierlichen Reaktoren erfolgen. Anwendungstechnische Untersuchungen der Produkte sollen die Qualität des Herstellungsprozesses erhöhen. Im Erfolgsfall steht eine neue Basistechnologie zur ressourcen- und umweltschonenden sowie wirtschaftlichen Herstellung von Detergentien aus nachwachsenden Rohstoffen zur Verfügung. | Das Gesamtprojekt wurde als Verbundprojekt der Projektpartner Johann Heinrich von Thünen-Institut (vTI) und der Clariant Produkte (Deutschland) GmbH (Clariant) durchgeführt. Im Rahmen des Projektes wurde ein Katalysatorsystem entwickelt, das für verschiedene Polyethylenglykole und Fettalkoholethoxylate eine hochselektive Oxidation mit sehr guter Aktivität bei einer hinreichenden Langzeitstabilität im Prinzip erlaubt. Das betreffende Katalysatorsystem besteht aus Gold-Platin-Trägerkatalysatoren, die mit sehr hoher Aktivität sowie praktisch vollständiger Selektivität und hinreichender Langzeitstabilität verschiedene Polyethylenglykole und Fettalkoholethoxylate zu den korrespondierenden Carbonsäuren oxidieren. Im Verbundvorhaben wurde mit einer sogenannten Nassimprägnierungsmethode ein Verfahren zur Herstellung dieser Katalysatorsysteme entwickelt. Bei der Entwicklung des Katalysatorsystems wurde eine weitestgehende Unterbindung des zuvor aufgetretenen Metallleachings durch Wahl von Ceroxid als Trägermaterial optimal gelöst. Die entwickelten geträgerten Katalysatorsysteme wurden in einem Trickle-Bed-Reaktor erfolgreich zur kontinuierlichen Oxidation verschiedener Polyethylenglykole und Fettalkoholethoxylate eingesetzt. Im Projekt wurden zwei verschiedene Typen von Edelstahldruckreaktoren verwendet. Ein System welches nur am vTI verwendet wurde, sowie ein zweites System, welches praktisch baugleich am vTI und bei Clariant verwendet wurde. In dem am vTI verwendeten Edelstahldruckreaktor wurden die Oxidationen unter Sauerstoffüberdruck durchgeführt. Bei der Firma Clariant fanden außerdem die Anwendungsuntersuchungen der hergestellten Oxidationsprodukte und Untersuchungen zur Übertragbarkeit des entwickelten Katalysator- und Reaktionssystems auf andere Tensidklassen statt. Es wurde festgestellt, dass das entwickelte Katalysator- und Reaktionssystem im Prinzip zur Herstellung verschiedener Detergentien auf Basis nachwachsender Rohstoffe eingesetzt werden könnte. | Dr. Ulf Prüße Tel.: +49 531 596-4270 ulf.pruesse@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.07.2009 | 30.06.2014 | 22022608 | Forschungsverbund: SynRg - Systembiotechnologie nachwachsender Rohstoffgewinnung; Teilvorhaben 2: Wertsteigerung der Pflanze und deren Produktivität | Der Forschungsverbund SynRg beabsichtigt einen interdisziplinären Ansatz zur Optimierung vonWertstoffsynthese, Syntheseort und Weiterverarbeitung für die Nutzung von Pflanzenrohstoffen in Chemie undEnergieerzeugung zu starten. Die gesamte Wertschöpfungskette für die Umstellung von petrochemischen auf pflanzliche Grundstoffe soll am Beispiel der Polymere unter dem Aspekt der nachhaltigen, d.h. dauerhaften ökonomisch und ökologisch sinnvollen, Produktion von Wertstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen unter Berücksichtigung der Stoffstromverteilung in Pflanzen in interdisziplinärer Zusammenarbeit untersucht und modifiziert werden, um so neue und innovative Methoden und Verfahren zur Wertstoffgewinnung zu ermitteln. Die inhaltlich abgestimmte Zusammenarbeit von Unternehmen im Verbund mit wissenschaftlichen Instituten garantiert die notwendige Breite, Tiefe und Effizienz, inklusive Synergieeffekte, in F&E sowie in derwirtschaftlichen Verwertung der Ergebnisse. IdiesemTeilvorhaben arbeiten die Universität Düsseldorf und das Max-Planck Institut für Züchtungsforschung an der Optimierung des Pflanzenmaterilas von der molekularen Seite her. Die HHUD fokusiert auf Arbeiten des Meristemwachstuns und dessen Organisation, während das MPIZ Arbeiten zur Blühinduktion und deren Steuerung durchführt. Das FZJ untersucht die von den Partnern und von SURL bereitgestellten Pflanzenmaterialien durch Phänotypisierung auf Schlüsselprozesse zur Verbesserung der Pflanzenproduktion und der pflanzlichen Biomasse durch Optimierung der Pflanzenarchitekturarchitektur und des Wachstums sowie von weiteren Schlüsselprozessen. Die Arbeitsplanung des Teilprojekts ist im Verbundantrag dargestellt. Darüber hinaus erfolgt eine enge Abstimmung mit den Arbeiten des Partners SURL (siehe Milestones und Arbeitsplan im Hauptantrag). Die Ergebnisverwertung des Teilprojekts sind Teil der Darstellung in Kapitel 11 Verwertungsplan von SynRg. | Im Teilvorhaben 2 arbeiteten die Forschungszentrum Jülich GmbH, die Heinrich Heine Universität Düsseldorf und das Max-Planck Institut für Züchtungsforschung an der molekularen Optimierung ausgewählter Raps- und Weizensorten. Die Pflanzen wurden hinsichtlich Verbesserung der Pflanzenproduktion und der pflanzlichen Biomasse durch Optimierung der Pflanzenarchitektur und des Wachstums phänotypisiert. Aufbauend auf vorhandene Systeme bzw. Prototypen wurden nicht-invasive automatisierte Phänotypisierungsplattformen weiterentwickelt und optimiert, um hiermit die Zielpflanzen zu analysieren. Dies umfasste Spross- und Wurzelmerkmale der Pflanzen, basierend auf den Arbeiten und erfolgreich erzeugten Pflanzenlinien und Daten zum Meristemwachstum und dessen Organisation sowie zur Blühinduktion und deren Steuerung. Die nicht-invasiven Technologien erlaubten Messungen während einer Wachstumsphase von der Keimung bis hin zu jeweils technisch bedingten Maximalgrößen nach Aussaat. Für die verschiedenen Messmethoden und technischen Installationen konnte gezeigt werden, dass hohe Korrelationen zwischen den nicht-invasiv bestimmten Messwerten und aufwändigen bzw. invasiven Kontrollmethoden bestehen. Die phänotypischen Messungen ermöglichten die Erfassung pflanzlicher Variabilität, die sich sowohl durch genetische Unterschiede als auch durch die Wirkung von Umweltfaktoren ergeben kann. Der Projektpartner Forschungszentrum Jülich GmbH erhielt Mutanten bzw. transgene Pflanzen von A. thaliana und Raps, in denen relevante Gene verändert waren. Bei diesen Pflanzen konnten in der Größe und Architektur phänotypische Unterschiede zu den jeweiligen Wildtypen quantifiziert werden. In einer Kollektion von Rapsgenotypen konnte eine differentielle Reaktion des Wurzelwachstums auf Aluminium-Ionen im Substrat vermessen werden. | Dr. Andreas Müller Tel.: +49 2461 61-3582 a.mueller@fz-juelich.de Forschungszentrum Jülich GmbH - Institut für Bio- und Geowissenschaften (IBG) - Pflanzenwissenschaften (IBG-2) Wilhelm-Johnen-Str. 52428 Jülich | X | FPNR |
| 01.02.2013 | 31.01.2018 | 22022612 | Verbundvorhaben: Verarbeitung von biobasierten Kunststoffen und Errichtung eines Kompetenznetzwerkes im Rahmen des Biopolymernetzwerkes der FNR; Teilvorhaben 3: Kompetenzzentrum TU Chemnitz | Das Vorhaben zielt auf die Verbesserung der Informationsbasis zum Verarbeitungsverhalten von biobasierten Kunststoffen. Dazu schließen sich vier Antrag stellende Projektpartner zu einem Verbundvorhaben zusammen, um die notwendigen Informationen zu erarbeiten, wirksame Strukturen für einen Technologietransfer zur effiziente Unterstützung des Kunststoff verarbeiten Gewerbes zu schaffen und eine Einbindung in das Biopolymernetzwerk der FNR zu gewährleisten. Innerhalb des ersten Arbeitsschwerpunktes (Informationsermittlung) werden die verschiedenen Verarbeitungstechniken von einzelnen Partnern oder in Abstimmung auch unter mehreren Projektpartnern bearbeitet. Die fachliche Zuordnung der Verbundpartner zu den einzelnen Arbeitsfeldern entspricht dabei weitgehend den jeweiligen Kernkompetenzen.Der Technologietransfer erfolgt durch verschiedene Maßnahmen der einzelnen Partner (Seminare, Tagungen, Veröffentlichungen, Industriegespräche,…) sowie durch abgestimmte und koordinierte übergeordnete Maßnahmen aller Projektpartner (Kongresse, Messeteilnahmen, Fachgespräche,…). Zur Einbindung in das FNR Biopolymernetzwerk werden die erarbeiteten Ergebnisse so aufgearbeitet und dokumentiert, dass sie inhaltlich in das Netzwerk eingebunden werden können. Ergänzend dazu erfolgt eine Darstellung der Kompetenzen der Projektpartner im Hinblick auf deren Beratungskompetenz auf der Homepage der FNR bzw. im Rahmen der Beschreibung des "Verarbeitungsbausteines" als ein Themenschwerpunkt des Netzwerkes. | Dr.-Ing. Roman Rinberg Tel.: +49 371 531-32359 roman.rinberg@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Strukturleichtbau (IST) - Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung Reichenhainer Str. 31/33 09126 Chemnitz | X | FPNR | |
| 01.01.2016 | 31.08.2019 | 22022614 | Verbundvorhaben: Quantifizierung und Regionalisierung des Wertes von Waldökosystemleistungen in Deutschland; Teilvorhaben 1: Zentrale Modellentwicklung, Primärdatenanalysen und nationaler Benefit Transfer - Akronym: ReWaLe | Die "Waldstrategie 2020" stellt fest, dass steigende Ansprüche an den Wald aus nahezu allen Bereichen (Nutzung, Schutz und Erholung) zukünftig Zielkonflikte in regional unterschiedlicher Ausprägung erwarten lassen. Um die verschiedenen Ansprüche in einer Gesamtabwägung bewerten, Rahmenbedingungen für eine bessere Ausschöpfung des Holzproduktionspotentials in Deutschland setzen und gleichzeitig den Nutzen von Schutz- und Erholungsleistungen sichern und erforderlichenfalls erhöhen zu können, nennt die "Waldstrategie 2020" u.a. als Lösungsansatz, die ökonomischen Bewertungsansätze der "TEEB-Studie" auf die Ökosystemleistungen (ÖSL) des heimischen Waldes und der Biologischen Vielfalt anzuwenden, deren Werte zu quantifizieren sowie schließlich in Entscheidungsprozesse zu integrieren. Vor diesem Hintergrund ist das Gesamtziel des Projektes, den ökonomischen Wert von ÖSL des Waldes in Deutschland sowie seine räumliche Variabilität zu quantifizieren, d.h. den monetären Nutzen der Bereitstellung von Rohholz-, Schutz- und Erholungsleistungen des Waldes zu bestimmen, deren regional unterschiedliche Wechselwirkungen zu analysieren und zu einem konsistenten Gesamtmodell zusammenzuführen. Mit dem im Rahmen des Projektes entwickelten Modell werden räumliche Optimierungspotentiale identifiziert, welche im Rahmen einer integrativen, nachhaltigen und multifunktionalen Forstwirtschaft eine effizientere Nutzung der Wälder sowohl hinsichtlich ihrer Rohholzproduktion als auch ihrer Schutz- und Erholungsleistungen ermöglichen. Zur Umsetzung solcher Optimierungspotentiale werden geeignete Politikinstrumente für die Forstpolitik auf Bundesebene aufgezeigt; der Fokus liegt dabei auf der Prüfung von "Payments for Ecosystem Services" (PES) im Rahmen privatwirtschaftlicher Initiativen wie auch im Rahmen der öffentlichen Förderung. | Dr. Peter Elsasser Tel.: +49 40 73962-309 peter.elsasser@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Internationale Waldwirtschaft und Forstökonomie Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | X | FPNR | |
| 01.05.2017 | 30.04.2019 | 22022615 | Verbundvorhaben: Verfahrenstechnische Umsetzung des photokatalytischen Aufschlusses von Algenzellwänden; Teilvorhaben 1: Verfahrenstechnische Umsetzung der photokatalytischen Reaktionen - Akronym: Algenkat | Die Zellwände von Algen lassen sich durch Photokatalyse aufspalten, um Lipide zur weiteren Verarbeitung zu gewinnen. Eine signifikante Effizienzsteigerung liegt in der kostengünstigeren Aufspaltung der Zellen, die eine wirtschaftliche stoffliche Verwertung in vielen Bereichen ermöglichen. Dazu werden photokatalytische Systeme bzw. Reaktoren aufgebaut, in denen Algenzellen unter LED- oder Sonnenlicht und geeigneten Katalysatoren photokatalytisch oxidiert werden. Das Projekt hat das Ziel, die Extraktion von Lipiden über eine Photokatalyse zu validieren. Die Photokatalyse mittels eisenhaltiger Nanopartikel ermöglicht dabei eine Aufkonzentration der Algen ohne Einsatz von Separatoren, einen Aufschluss der Zellen ohne den Einsatz von Lösungsmittel und ein umweltfreundliches Recyceln der Nanopartikel durch den Einsatz eines Magnetfeldes. Das Vorhaben gliedert sich in 4 Arbeitspakete (AP): AP 1: Nanopartikel Geeignete Katalysatoren werden für 3D- und 2D-Photokatalyse formuliert. AP 2: Analytik Es erfolgen eine Verifizierung des Zellaufschlusses und der photokatalytischen Eigenschaften, sowie Nachweise von Nanopartikeln. Weiterhin werden die Photokatalysatoren charakterisiert. AP 3: Photokatalyse Die photokatalytischen Reaktionen werden in 3D- und 2D-Systemen durchgeführt: Bei der Umsetzung in 3D-Systemen werden die katalysatorhaltigen Algendispersionen in einem Photoreaktor mit Licht bestrahlt, um oxidationsfähige Radikale zu erzeugen. In 2D-Systemen werden Photokatalysator-Dünnschichten verwendet. AP 4: Verwertungsplan Eine Erhöhung der Algenkonzentration auf mindestens 15 g/l Trockengewicht ermöglicht eine wirtschaftliche Umsetzung und Verwertung. | Dr. Ingo Wirth Tel.: +49 421 2246-232 ingo.wirth@ifam.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) Wiener Str. 12 28359 Bremen | X | FPNR | |
| 01.08.2017 | 31.12.2020 | 22022616 | Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Biobasierte Polyurethan Verstärkungslamelle mit Cellulosefasern für Holzkonstruktionen; Teilvorhaben 1: Modifizierung der biobasierten Polymermatrix - Akronym: PULaCell | Die Holzkonstruktionsbauweise erlebt seit einigen Jahren einen starken Zuwachs, insbesondere auch in Deutschland. Gesamtziel des Vorhabens PULaCell war die erstmalige biobasierte Lösung einer Verstärkungslamelle für Holzkonstruktionen, welche die in der Außenanwendung im Baubereich notwendigen Funktionalitäten Bewitterungsstabilität und Flammschutz bereits intrinsisch beinhaltet und mechanisch die notwendigen Zugkräfte aufnehmen kann. Dazu kombinierte PULaCell die hervorragenden Eigenschaften eines neuentwickelten biobasierten PU-Harzes mit hochfesten Celluloseregeneratfasern bzw. Hybridfasern im kontinuierlichen Pultrusionsverfahren und zeigte die Verarbeitbarkeit der Materialien und die Stabilität des Verfahrens im 24 h Produktionsbetrieb auf einer industriellen Anlage. Zur Erreichung der Ziele wurde an folgenden Entwicklungsgebieten gearbeitet: • Großtechnische Verarbeitung biobasierter Polyisocyanate: Unter anderem musste hier eine passende Verarbeitungsviskosität für die homogene Vermischung und sowie eine Kompatibilität der einzelnen Harzsystembestandteile sichergestellt werden. Des Weiteren musste die Reaktivität des Harzsystemes eine ausreichende Verarbeitungszeit sicherstellen. • Biobasierte Faser und vollständige Imprägnierung: Die Herausforderung bestand in der Entwicklung einer hochfesten biobasierten Faser und seiner Schlichte, welche sich bei der idealen Verarbeitungsviskosität möglichst vollständig imprägnieren lässt, um eine höchstmögliche Kraftübertragung zu gewährleisten. • Industrielle Pultrudatherstellung: Die Arbeiten in den Entwicklungsarbeitspaketen wurden anschließend auf ihre Industrietauglichkeit an einer industriellen Anlage überprüft. Der Prozess wurde einer Ökobilanzierung und einer Wirtschaftlichkeitsrechnung unterzogen. Erste Anwendungen wurden erprobt. | Andreas Hecking Tel.: +49 214 6009-2738 andreas.hecking@covestro.com Covestro Deutschland AG - COV-CAS-R&D Kaiser-Wilhelm-Allee 60 51373 Leverkusen | X | FPNR | |
| 01.01.2019 | 30.06.2022 | 22022617 | Aufbau einer nachhaltigen Wertschöpfungskette für den natürlichen Geschmacksmodulierer Phyllodulcin auf Basis der Kultivierung, Prozessierung und Weiterentwicklung von Teehortensien (Hydrangea macrophylla) - Akronym: SweetTea | Im Rahmen des Vorhabens soll eine nachhaltige Rohstoffquelle für Phyllodulcin auf der Basis von Anbau und Prozessierung verbesserter Teehortensien-Genotypen etabliert werden. Daraus ergeben sich die folgenden Ziele für das Vorhaben: 1. Ermittlung und Etablierung von nachhaltigen Vermehrungs-, Anbau-, Ernte- und Prozessierungsbedingungen und –verfahren im Freiland und im Gewächshaus für phyllodulcinreiche Hydrangea-Kultivare in Deutschland zur Gewinnung von Phyllodulcin 2. Schaffung der Grundlage für eine zielgerichtete Züchtung neuer Genotypen mit gesteigertem Phyllodulcin-Gehalt (möglichst stabil über 3, besser 5% der Trockenmasse) und verbessertem Pflanzenwuchs von für den Feldanbau geeigneten neuen Teehortensien-Kultivaren durch gezielte Kreuzung und Identifizierung von genetischen Traits und Markern sowie Identifizierung von Allelen in neuen Genotypen, die zu einer Steigerung des Phyllodulcin-Ertrages führen | Dr. Jakob Ley Tel.: +49 5531 90-1883 jakob.ley@symrise.com Symrise AG Mühlenfeldstr. 1 37603 Holzminden | X | FPNR | |
| 15.12.2004 | 30.09.2006 | 22022703 | Bedeutung des Anbaus und der Nutzung Nachwachsender Rohstoffe im Ökologischen Landbau - Analyse des Status-quo und Erarbeitung von Anbauempfehlungen | Ziel des Projekts war die Darstellung der Potenziale des Ökologischen Landbaus zum Anbau und zur Nutzung nachwachsender Rohstoffe. Dabei sollten ca. 25 Kulturen bzw. Verfahren unter folgenden Schwerpunkten untersucht: Marktsituation, Pflanzenbau, Arbeitswirtschaft, Wirtschaftlichkeit und Ökologie. Die Recherche erfolgte in zwei Schritten: 1.: Literaturrecherche in Datenbanken und Bibliotheken, dabei wurden auch die Bibliotheken am Thema arbeitender Institute genutzt. Auswertung und Ableitung für den Ökologischen Landbau geeigneter Anbauverfahren. Diese bildeten eine inhaltliche Grundlage für 2.: die Expertengespräche und Betriebsbesuche. Dazu wurden ca. 15 Öko-Betriebe und Forschungseinrichtungen besucht. Es wurden die Anbauverfahren unter den Gesichtspunkten Stand der Forschung, Möglichkeit der Umsetzung in die Praxis und Erfahrungen aus der Praxis diskutiert. Weitere Expertengespräche wurden am Telefon durchgeführt. Auf der Homepage des IBDF werden die Ergebnisse ausführlich präsentiert. | Im Rahmen der Studie wurde über umfangreiche Literaturrecherchen sowie eine Fragebogenaktion mit Unternehmensbefragungen analysiert, unter welchen Bedingungen der Anbau und die Nutzung nachwachsender Rohstoffe im ökologischen Landbau pflanzenbaulich und ökonomisch erfolgreich umgesetzt werden kann. Die Potenziale nachwachsender Rohstoffe aus ökologischem Anbau in den verschiedenen Bereichen der stofflichen und energetischen Nutzung wurden bewertet und - soweit es die Datenlage ermöglichte - quantifiziert. Die Studie gibt einen relativ breiten Überblick über die Möglichkeiten, nachwachsende Rohstoffe aus ökologischem Anbau zu verwenden. Potentiale hinsichtlich der Vermeidung von anbauseitigen CO2-Emissionen werden angesprochen. Die Studie wird über die Internetseiten des IBDF veröffentlicht. | Dipl.-Ing. agr. Eckart Grundmann Tel.: +49 6155 8421-15 grundmann@ibdf.de Forschungsring für Biologisch-Dynamische Wirtschaftsweise - Institut für Biologisch-Dynamische Forschung Darmstadt/Bad Vilbel Brandschneise 5 64295 Darmstadt | FPNR | |
| 01.06.2007 | 30.05.2010 | 22022706 | Verbundprojekt: Prozessinhibierungen bei der Vergärung von Getreidekorn - Ursachen und Vermeidung - Teilvorhaben 1 | Vorhabensziel ist, die bei der Monovergärung von Getreidekorn zu Biogas auftretenden Prozessstörungen zu untersuchen und Möglichkeiten zum Ausschluss inhibierender Effekte aufzuzeigen. Da bei Kofermentationsanlagen mit hohem Getreideanteil ebenfalls mit inhibierenden Effekten zu rechnen ist, sind vergleichende Untersuchungen sowohl mit Schweinegülle als auch Mais als Kosubstrat vorgesehen. Die Arbeitsplanung der Verbundpartner ist so konzipiert, dass die verfahrenstechnischen Versuche mit Betrieb der Laborfermenter durch BTN realisiert werden. Die biochemischen, mikrobiologischen bzw. molekularbiologischen Untersuchungen erfolgen an der Hochschule Anhalt. Durch Belastungssteigerungsversuche in der Getreidemonovergärung wird die Prozessinhibierung studiert. Zur Überwindung werden verschiedene verfahrenstechnische Varianten geprüft. Parallel werden Untersuchungen mit Kosubstraten durchgeführt. Auf der Basis der gewonnenen wissenschaftl. Erkenntnisse werden landwirtschaftlichen Biogasanlagenbetreibern Möglichkeiten zur störungsfreien Getreidevergärung aufgezeigt. Die Kenntnisse führen zu beratungsfähigem Wissen und sind Planungsgrundlage für Biogasanlagen mit Getreide als Einsatzstoff. | Ziel des Vorhabens war, die bei der Monofermentation von Getreidekorn zu Biogas auftretenden Hemmungen zu untersuchen und inhibierende Inhaltsstoffe im Fermenter zu analysieren. Dabei wurde Phenylessigsäure als Indikatorsubstanz ermittelt. Praktikable Möglichkeiten der Überwindung der Hemmungen sind eine zweistufige Verfahrensführung oder die Kofermentation mit Gülle. Somit werden der Biogaspraxis praktikable Handlungsoptionen zur Getreidefermentation eröffnet. | Prof. Dr. Carola Griehl Tel.: +49 3496 67-2526 carola.griehl@hs-anhalt.de Hochschule Anhalt - Standort Köthen - Fachbereich Angewandte Biowissenschaften und Prozesstechnik Bernburger Str. 55 06366 Köthen (Anhalt) | X | FPNR |
| 01.03.2008 | 31.10.2011 | 22022707 | Verbundvorhaben: Untersuchungen zu Fruchtfolgen mit Energiepflanzen als ein Beitrag zur Reduktion des Pflanzenschutzmitteleinsatzes im Ackerbau; Teilvorhaben 2: Feldversuche und ökonomische Bewertung | Am Beispiel der bedeutenden Energiepflanzen Mais und Raps sollen im Rahmen des Projekts Probleme und Lösungen hinsichtlich phytomedizinischer Aspkete kritischer und optimierter Fruchtfolgen erarbeitet und Möglichkeiten für eine Quantifizierung des Fruchtfolgewertes der Energiepflanzen entwickelt werden. Dazu werden mehrortige (Rostock, Göttingen) Feldversuche angelegt und Daten von Beispielsbetrieben analysiert (Niedersachsen und Mecklenburg-Vorpommern). Die Versuche werden teils unter Extrembedingungen gefahren (enge Fruchtfolgen bis hin zum Energiemais-Daueranbau; künstlich erhöhter Unkrautdruck, ohne Behandlung etc.). Daneben werden aufgelockerte, bis hin zu fünfgliedrige Fruchtfolgen nach guter fachlicher Praxis angelegt und betriebswirtschaftlich sowie phytomedizinisch bewertet. Die Ergebnisse sollen wissenschaftlich publiziert und für die fachliche Beratung der landwirtschaftlichen Praxis genutzt werden. Andere wissenschaftliche Arbeiten zum Thema Energiepflanzen (EVA-Verbund usw.) werden sinnvoll ergänzt. | An den Standorten Rostock und Göttingen wurden Feldversuche durchgeführt, um Aussagen zu Pflanzenproduktion und Pflanzenschutz bei Fruchtfolgen mit Energiepflanzen treffen zu können. Die Versuche bestehen aus vier Fruchtfolgen, in denen aus den Komponenten Mais, Raps und Winterweizen agronomisch mögliche und sinnvolle Anbaufolgen mit phytomedizinisch unterschiedlichen Risiken gebildet werden. (1) Maisdaueranbau (2) Raps - früher Winterweizen (3) Raps - Grünroggen/Mais - später Winterweizen (4) Raps - früher Winterweizen - Grünroggen/Mais - später Winterweizen An beiden Standorten erfolgte der Fruchtfolgeanbau in Verbindung mit einem gestaffelten Pflanzenschutzregime. Variable Pflanzenschutztaktiken in einer vorgegebenen Pflanzenschutz-strategie sollen es ermöglichen, praxisrelevante Varianten zu etablieren und gleichzeitig phytomedizinische Risiken zu messen. Neben herbologischen Aspekten, wie Unkrautdichte und Unkrautartenvielfalt innerhalb der einzelnen Fruchtfolgen, wurden im Raps phytomedizinische Untersuchungen zu den bodenbürtigen Pathogenen Sclerotinia sclerotiorum und Verticillium longisporum durchgeführt. | Dr. Horst-Henning Steinmann Tel.: +49 551 39-5538 hsteinm@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Forschungs- und Studienzentrum Landwirtschaft und Umwelt Grisebachstr. 6 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.07.2009 | 30.06.2014 | 22022708 | Forschungsverbund: SynRg - Systembiotechnologie nachwachsender Rohstoffgewinnung; Teilvorhaben 3: Wertsteigerung der Pflanze und deren Produkte | Der Forschungsverbund SynRg (sprich Synergy) beabsichtigt einen interdisziplinären Ansatz zur Optimierung von Wertstoffsynthese, Syntheseort und Weiterverarbeitung für die Nutzung von Pflanzenrohstoffen in Chemie und Energieerzeugung zu starten. Die gesamte Wertschöpfungskette für die Umstellung von petrochemischen auf pflanzliche Grundstoffe soll am Beispiel der Polymere unter dem Aspekt der nachhaltigen, d.h. dauerhaften ökonomisch und ökologisch sinnvollen, Produktion von Wertstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen unter Berücksichtigung der Stoffstromverteilung in Pflanzen in interdisziplinärer Zusammenarbeit untersucht und modifiziert werden, um so neue und innovative Methoden und Verfahren zur Wertstoffgewinnung zu ermitteln. Die inhaltlich abgestimmte Zusammenarbeit von Unternehmen im Verbund mit wissenschaftlichen Instituten garantiert die notwendige Breite, Tiefe und Effizienz, inklusive Synergieeffekte, in F&E sowie in der wirtschaftlichen Verwertung der Ergebnisse. SURL wird neue biotechnologische Verfahren (Molekulare Marker), neue Genotypen mit ertragsrelevanten Allelen und transgene Linien entwickeln und Saatgut bereitstellen. Die Rapsmorphologie, insb. Schotendehiszenz, soll verbessert werden, um Raps als wettbewerbsfähigere Kulturart mit verbessertem Potential zur Lieferung nachwachsender Rohstoffe (Öl, Fettsäuren) zu entwickeln. Doppelhaploide Weizen mit erhöhtem Polyphenolgehalt und verbessertem Ertragspotential werden erstellt und agronomisch getestet. Darüber hinaus wird Saatgut von Raps und Weizenlinien mit speziellen Qualitäten im Feld vermehrt und für die nachfolgenden Partner in SynRg zur Verfügung gestellt. Ertragsstabilerer Raps mit hochwertigen Fettsäureprofilen und hohem Ölgehalt ist weltweit eine wettbewerbsfähige landwirtschaftliche Kulturart. Weizen mit erhöhtem Polyphenolgehalt stellt ebenso eine interessante Rohstoffquelle für die Industrie dar. Somit könnten für Raps und Weizen interessante neue Absatzschienen etabliert werden. | Im Teilvorhaben 3 wurden sowohl gentechnische Ansätze als auch konventionelle biotechnologische Verfahren genutzt, um Raps- und Weizenpflanzen mit Eigenschaften zu entwickeln, die eine stoffliche Nutzung von Inhaltsstoffen (Polyphenole, Fettsäuren) wirtschaftlicher machen könnten. Dabei wurde bei Weizen auf Anthocyane und Carotinoide abgezielt. Bei Raps wurden Fettsäuren, aber auch Wuchsphysiologie (Blühzeitpunkt, Vernalisationsbedarf) und Wuchsmorphologie (Meristemausbildung) betrachtet. Bei beiden Kulturarten wurden neben Pflanzenmaterial (Doppelhaploide Linien bei Weizen, transgene Linien bei Raps) auch Verfahren (molekulare Marker bei Weizen und Raps) und Ressourcen (BAC Bank bei Raps) entwickelt. Es gelang für verschiedene Gene der Carotinoidsynthese bei Weizen gekoppelte molekulare Marker zu identifizieren. Dazu wurden spaltende doppelhaploide Weizenpopulationen über das Verfahren der Antherenkultur entwickelt und über bekannte Informationen zu Kandidatengenen gekoppelte Mikrosatelliten auf dem Material getestet. Das Material wurde ebenso weiter agronomisch evaluiert und verbesserte Prototypen stehen für weitere Züchtungsansätze nun zur Verfügung. Bei Raps wurden verschiedenste transgene Linien hergestellt, selektiert und den Projektpartnern zur Verfügung gestellt. Dabei konnte gezeigt werden, dass der Vernalisationsbedarf von Winterraps über den gewählten gentechnischen Ansatz ausgeschaltet werden konnte. Veränderungen der Meristeme bzw. der Blühzeitpunkte waren bisher nicht erfolgreich bzw. es laufen noch die Evaluierungsprogramme. Eine BAC Bank konnte in Zusammenarbeit mit dem Max-Planck Institut für Züchtungsforschung entwickelt werden, die nun als Ressource zur Markerentwicklung zur Verfügung steht. | Dr. Jens Weyen Tel.: +49 5208950492 weyen@saaten-union-labor.de Saaten-Union Biotec GmbH Hovedisser Str. 94 33818 Leopoldshöhe | X | FPNR |
| 01.02.2013 | 31.01.2018 | 22022712 | Verbundvorhaben: Verarbeitung von biobasierten Kunststoffen und Errichtung eines Kompetenznetzwerkes im Rahmen des Biopolymernetzwerkes der FNR; Teilvorhaben 4: Kompetenzzentrum HH-IfBB | Vorhabensziel: Das Vorhaben zielt auf die Verbesserung der Informationsbasis zum Verarbeitungsverhalten von biobasierten Kunststoffen. Dazu schließen sich vier Antrag stellende Projektpartner zu einem Verbundvorhaben zusammen, um die notwendigen Informationen zu erarbeiten, wirksame Strukturen für einen Technologietransfer zur effiziente Unterstützung des Kunststoff verarbeiten Gewerbes zu schaffen und eine Einbindung in das Biopolymernetzwerk der FNR zu gewährleisten. Innerhalb des ersten Arbeitsschwerpunktes (Informationsermittlung) werden die verschiedenen Verarbeitungstechniken von einzelnen Partnern oder in Abstimmung auch unter mehreren Projektpartnern bearbeitet. Die fachliche Zuordnung der Verbundpartner zu den einzelnen Arbeitsfeldern entspricht dabei weitgehend den jeweiligen Kernkompetenzen.Der Technologietransfer erfolgt durch verschiedene Maßnahmen der einzelnen Partner (Tagungen, Veröffentlichungen, Industriegespräche,…) sowie durch abgestimmte und koordinierte übergeordnete Maßnahmen aller Projektpartner (Kongresse, Messeteilnahmen,…).Zur Einbindung in das FNR Biopolymernetzwerk werden die erarbeiteten Ergebnisse so aufgearbeitet und dokumentiert, dass sie inhaltlich in das Netzwerk eingebunden werden können. Ergänzend dazu erfolgt eine Darstellung der Kompetenzen der Projektpartner im Hinblick auf deren Beratungskompetenz auf der Homepage der FNR bzw. im Rahmen der Beschreibung des "Verarbeitungsbausteines" als ein Themenschwerpunkt des Biopolymernetzwerkes. | Prof. Dr.-Ing. Hans-Josef Endres Tel.: +49 511 9296-2212 hans-josef.endres@hs-hannover.de Hochschule Hannover - Fakultät II - Maschinenbau und Bioverfahrenstechnik - Abt. Bioverfahrenstechnik Heisterbergallee 10a 30453 Hannover | X | FPNR | |
| 01.11.2015 | 31.10.2017 | 22022714 | Verbundvorhaben: Verbesserung von Syntax und Semantik im ELDAT Standard zur Vereinfachung von Datenaustausch und -nutzung; Teilvorhaben 1: Koordination und technische Optimierung sowie Umsetzung des ELDAT Standards - Akronym: ELDATSmart | Das Gesamtziel des beantragten Projektes ist die Erstellung, Abstimmung und Praxiseinführung eines in Inhalt und Bedeutung verbesserten ELDAT-Standards, der es Anwendern ohne vertiefte IT-Kenntnisse ermöglicht, an den Informationsprozessen entlang der Holzbereitstellungskette teilzunehmen. Das Vorhaben wird in Arbeitspakete gegliedert und durch Meilensteine gekennzeichnet, die die wissenschaftlichen und technischen Arbeitsziele darstellen. Zunächst soll eine systematische Erfassung und Gliederung der Logistikkette vom Wald zum Werk helfen, Informationsschnittstellen innerhalb der Kette zu erkennen und darzustellen. Aus dieser Schnittstellenbeschreibung und einer umfangreichen Anwenderbefragung soll ein Pflichtenheft mit den Anforderungen an die Entwicklung einer Anwendung (ELDATSmart) erstellt werden. Ein besonderer Schwerpunkt soll dabei auf die Optimierung der Schnittstellen und eindeutige Benennung der jeweiligen Informationen gelegt werden. Anschließend sollen die Datenaustauschprozesse beschrieben und für die verschiedenen Nutzergruppen (Lieferanten, Abnehmer, Software-Dienstleister) Benutzerdokumente (Nutzerleitfaden) und Beispielanwendungen erstellt werden. Im Rahmen von Praxistests soll ELDATSmart geprüft und evaluiert sowie auf Basis der Testergebnisse gemeinsam mit einer Expertengruppe (ELDAT User Group) optimiert werden. Durch eine abschließende Nutzerkonferenz sowie Praxisdemonstrationen ("ELDAT-Tage") sowie Projektbezogene Workshops soll die Branche umfassend informiert und beteiligt werden. Die Gesamtlaufzeit beträgt 24 Monate. Die Ausführung erfolgt in 4 Arbeitspakten (AP): AP 1: Prozesserfassung und Darstellung (Monat 1-9) AP 2: Elektronische Dokumente und Anwendungen (Monat 9-17) AP 3: Praxistest und Erstellung eines Nutzerleitfadens (Monat 17-24) AP 4: Begleitforschung, Öffentlichkeitsarbeit und Projektkoordinierung (gesamte Laufzeit). | Prof. Dr. Ute Seeling Tel.: +49 6078 785-21 projekte@kwf-online.de Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF) Spremberger Str. 1 64823 Groß-Umstadt | X | FPNR | |
| 01.02.2019 | 31.07.2022 | 22022717 | Erschließung von neuen Anwendungen für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe in Elektronik und Logistik unter Verwendung von halogenfreien Flammschutzsystemen - Akronym: Bio-Fla | Das Ziel des Vorhabens besteht in der Entwicklung von möglichst 100% biobasierten flammgeschützten Materialien für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe zur Anwendung in der Elektrotechnik und Elektronik (E&E) und Logistik. In diesen Anwendungsbereichen bestehen besondere Anforderungen hinsichtlich des Flammschutzes, aber auch in Bezug auf Wärmeformbeständigkeit und Schlagzähigkeit. Die Materialien sollen sich mittels Spritzguss, Extrusion und 3D-Druck (Fused Deposition Modeling, FDM) verarbeiten lassen. Hinsichtlich der Flammschutzmittel (FSM) sollen halogenfreie Varianten eingesetzt werden. Die für einen optimalen Flammschutz erforderliche homogene Verteilung von FSM in der Biopolymermatrix soll u.a. durch eine Kopplung speziell zu entwickelnder reaktiver FSM mit der Matrix erfolgen. Hier besteht die Herausforderung vor allem in der Identifizierung hochwirksamer FSM-Strukturen und deren Ausrüstung mit funktionellen Gruppen. Funktionelle Gruppen ermöglichen polare bzw. van-der-Waalsche Wechselwirkungen oder auch kovalente Bindungen mit der Polymermatrix. Im Falle von ungesättigten Gruppen erfolgt die Kopplung entweder durch radikalische Pfropfung auf das Biopolymer, z. B. mittels reaktiver Extrusion, oder mittels Elektronenstrahlvernetzung. | Dr. Arne Schirp Tel.: +49 531 2155-336 arne.schirp@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.06.2001 | 31.12.2004 | 22022800 | Verbundvorhaben: Schmierstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe in Wälzlagern: Teilvorhaben 3: Anwendungsnahe Testung von Wälzlagerschmierfetten | Wälzlager gehören zu den meist eingesetzten Lagerungselementen im Maschinen- und Fahrzeugbau. Wälzlager werden heute überwiegend durch mineralische oder synthetische Öle geschmiert. Auch die in der Wälzlagerschmierung eingesetzten Fette enthalten i.d.R. derartige Grundöle. Bislang gibt es nur Untersuchungen über die prinzipielle Eignung biologisch abbaubarer Schmierstoffe (4 Bioöle wurden untersucht) für den Einsatz in Wälzlagern, Gleitlagern und Freiläufen. Diese Untersuchungen wurden im Rahmen eines Vorhabens, das von der Forschungsvereinigung Antriebstechnik (FVA) initiiert wurde, durchgeführt. Langzeiteignungen,verschiedene Viskositätsklassen, Lasten und Drehzahlen, Wassereinfluß und besonders hohe Temperaturen sowie spezielle Anwendungen wurden nicht mit in diese Untersuchungen einbezogen. Diese FVA-Projekt hat somit für die Praxis nur eine begrenzte Aussagekraft. Im Rahmen des vorgestellten Vorhabens sollen mit biologisch schnell abbaubaren Schmierstoffen (Öle und Fette) folgende Untersuchungen durchgeführt werden: Langzeiteignung; Berücksichtigung verschiedener Viskositätsklassen, Lasten, Drehzahlen; Berücksichtigung des Wassereinflusses Entwicklung von Schmierstoffen, die eine höhere Temperaturstabilität (bisher nur 90 Grad, jetzt bis 120 Grad) aufwiesen; Überprüfung der Schmierstoffe im Wälzlager. Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit zwischen den Firmen Fuchs DEA Schmierstoffe GmbH, der SKF GmbH und der RWTH Aachen/Institut für Maschinenelemente und Maschinengestaltung (IME) durchgeführt. Die Fa. Fuchs übernimmt im Rahmen des Verbundvorhabens die Entwicklung der Wälzlageröle und der Wälzlagerfette. Vom IME werden die entwickelten Schmieröle in Prüfstandsuntersuchungen und Langzeittests auf ihre anwendungstechnische Eignung untersucht. Die SKF GmbH übernimmt die anwendungstechnischen Untersuchungen für die entwickelten Schmierfette in Wälzlagern. | Im Verbundvorhaben wurden biologisch schnell abbaubare Schmierstoffe für speziell definierte Anwendungsbereiche von Windkraftanlagen entwickelt. Schwerpunkte waren die Entwicklung eines biologisch abbaubaren Korrosionsschutzmittels für verschiedene Lagertypen, die Entwicklung von Windkraftgetriebeölen sowie die Entwicklung biologisch abbaubarer Schmierfette für verschiedene Lagerstellen einer Windkraftanlage. Überwiegend positive Ergebnisse konnten in allen Bereichen der Schmierstoffe für Konservierungsmittel, Getriebeöle und Schmierfette erzielt werden. Innerhalb des Projektes gelang es, ein Korrosionsschutzmittel auf Basis eines biologisch abbaubaren Esters zu entwickeln, das den SKF Anforderungen für mittlere Lagerdurchmesser erfüllt. Der Entwicklung eines biologisch abbaubaren Getriebeöles für Windkraftanlagen lag das SKF Anforderungsprofil für Windkraftgetriebeöle zugrunde, in der neben Verschleißschutz, auch Korrosionsschutz, Buntmetallverträglichkeit sowie chemische und thermische Beständigkeit abgetestet wurden. Es konnte ein Entwicklungsprodukt vorgestellt werden, das den Großteil der SKF Anforderungen für Windkraftgetriebeöle sowohl für On-Shore als auch Off-Shore Anwendungen erfüllt. Für den Einsatz eines biologisch abbaubaren Schmierfetts in Turmhaus- und Blattlagerungen von Windkraftanlagen wurde ein Lastenheft für die zum Einsatz kommenden Rollen- als auch Gleitlager erstellt. Innerhalb des Projektes ist es gelungen, ein Schmierfett zu entwickeln, dass den gesamten Anforderungen gerecht wird. Ein Abgleich des Anforderungsprofils erfolgte mit einem herkömmlichen Referenzfett, dessen Einsatzfähigkeit in den unterschiedlichen Schmierstellen einer Windkraftanlage bereits im Feld ausreichend getestet wurde. Es ist hierbei gelungen, die verschiedenen Forderungen von Turmhaus- und Blattlagerungen in einem einzigen Schmierfett zu vereinen. | Cornelia Haag Tel.: +49 9721 56-3270 cornelia.haag@skf.com SKF GmbH Gunnar-Wester-Str. 12 97421 Schweinfurt | X | FPNR |
| 15.05.2007 | 31.12.2007 | 22022806 | Forschungs- und Entwicklungsarbeit für neuartige technische Lösungen zur Minimierung der Feinstaubemission aus einer Pelletverbrennung durch Optimierung des Feuerungsprozesses. | Durch die Möglichkeit der Pellet- oder Hackschnitzelverbrennung an bestehenden Öl- oder Gaskesseln ist eine erleichterte Umrüstung von fossilen Energieträgern auf den Einsatz erneuerbarer Energieträger wie z.B. Holz gegeben. Durch die Optimierung des Feuerungsprozesses an einer Vorofenfeuerung soll eine verbesserte Verbrennung und niedrige Emissionswerte vor allem bei der Feinstaubbelastung erreicht werden. Die Optimierungsaufgaben werden in einem F+E Modellkonzept theoretisch dargestellt und auf einem Testprüfstand praktisch ausgewertet. Optimierungspunkte sind: >Feuerraumgestaltung > Primärluft-/Sekundärluftoptimierung (bis 100% Sekundärluft bei 0% Primärluft) > Partikel-Vorabscheidung im Brenner durch Rauchgasführung > Versinterung der Brennstoffasche zur Reduzierung der Flugasche. Auf einem Teststand soll unter realen Leistungsprofilen eines Zentralheizungskessels für ein 1- und 2-Familienhaus die Feuerungstechnik hinsichtlich geringerer Emissionen, durch die Weiterentwicklung der Regelungstechnik optimiert werden. Entwicklung eines marktreifen Produktes mit niedrigen Feinstaubemissionen bei geringen Investitionskosten. | Dipl. Ing. Manfred Manderbach Tel.: +49 2774 - 9302 12 m.manderbach@mtm-energy.com Dietzhölztaler Ingenieurgesellschaft mbH Am Ebersbach 65 35716 Dietzhölztal | X | FPNR | |
| 01.07.2009 | 30.06.2014 | 22022808 | Forschungsverbund: SynRg - Systembiotechnologie nachwachsender Rohstoffgewinnung; Teilvorhaben 4: Entwicklung und Bereitstellung geeigneter mechanischer Verfahren für die Aufreinigung und Trennung | SynRg beabsichtigt einen interdisziplinären Ansatz zur Optimierung von Wertstoffsynthese, Syntheseort und Weiterverarbeitung für die Nutzung von Pflanzenrohstoffen in Chemie und Energieerzeugung zu starten. Die gesamte Wertschöpfungskette für die Umstellung von petrochemischer auf pflanzliche Grundstoffe soll am Beispiel der Polymere unter dem Aspekt der nachhaltigen Produktion von Wertstoffen aus NaWaRo unter Berücksichtigung der Stoffstromverteilung in Pflanzen in interdisziplinärer Zusammenarbeit untersucht und modifiziert werden, um so neue und innovative Methoden und Verfahren zur Wertstoffgewinnung zu ermitteln. Im Teilvorhaben der WS erfolgt die Entwicklung und Bereitstellung geeigneter mechanischer Verfahren (Dekanter, Separatoren, UF oder Mikrofilteranlagen) für Aufreinigung, Trennung oder Isolation der Öle, Fettsäuren und Polyphenole. Nach Adaptation an die Separationsprozesse der Partner erfolgt das Scaling-up der mechanischen Trennprozesse vom Labor über Technikum bis hin zum PIlotmaßstab. Die GEA Westfalia Separator Process GmbH verfügt über verschiedene Maschinengrößen, die je nach Bedarf unserer Projektpartner im Labor,- im Technikums-, sowie im Pilotmaßstab zum Einsatz kommen können. Verarbeitung von nachwachsenden Rohstoffen mit effizienter Verfahrenstechnik lässt erwarten, dass eine hohe Flexibilität und Variabilität in der Prozesstechnik zur Verfügung gestellt werden muss. Nur so wird es möglich sein, aus nicht zuletzt jahreszeitlichen Produktschwankungen ein definiertes Endprodukt zu erzielen. Die Westfalia Separator sieht die Erfolgsaussichten für das Projekt und die spätere wirtschaftliche Verwertung als sehr gut an. Die Nachfrage nach flexiblen, modular aufgebauten Verfahrenstechniken wird nicht nur im Bereich der nachwachsenden Rohstoffe, sondern auch in anderen Märkten wertvoll sein. Westfalia Separator sieht darüberhinaus weitere Marktchancen für von ihr zu liefernde Verfahrenstechnik in der Veredlung der primären Extrakte durch die chemisc | Im Teilvorhaben 4 wurden zur Aufreinigung, Trennung oder Isolation von Pflanzenölen, Fettsäuren, Polyphenolen und weiteren Lipiden aus Rapssaat, Rapspresskuchen, Rapsextraktionsschrot oder Weintraubentrestern geeignete physikalische Verfahren wie bspw. Dekantieren, Mikrofiltration oder Extraktion und insbesondere enzymatische Verfahren untersucht. Neben den gängigen Verfahren zum Entschleimen, wie dem Säure- oder Special Degumming, wurden für die High Oleic (HO) und High Eruca (HE) Öle enzymatische und katalysatorische Verfahren erfolgreich angewendet; auch in Verbindung mit der Neutralisation. Die so raffinierten Öle hatten die geforderte Qualität für die Hydrolyse zur Gewinnung der Fettsäuren. Die Untersuchengen belegen, dass es für die Gewinnung einzelner Stoffe bzw. Stoffgruppen sehr wichtig ist, die Ölgewinnung und die Polyphenolgewinnung nicht getrennt voneinander zu betrachten. Die Ölgewinnungsverfahren beeinflussen nicht nur den Gehalt an Ölbegleitstoffen im Öl und somit den Raffinationsaufwand, sondern auch die Zusammensetzung der verbliebenden Stoffe in dem so erzeugten Presskuchen oder im Schrot. In Weiterführung der Labortests mit Weintrestern in der ersten Projektphase wurde ein von GEA Westfalia Separator entwickeltes Verfahren zur Fraktionierung von (Raps-) Presskuchen angewandt, um daraus ein sinapin- bzw. sinapinsäurehaltiges Fluid zu gewinnen, welches dann als Zwischenprodukt zur Phenolproduktgewinnung dient. Das im Projekt gemeinsam mit den Partnern entwickelte Extraktionsverfahren zur Gewinnung von sinapin- bzw. sinapinsäurehaltigem Fluid ist erfolgreich überprüft worden. | Dr. Steffen Hruschka Tel.: +49 2522 77-2220 steffen.hruschka@geagroup.com GEA Westfalia Separator Group GmbH Werner-Habig-Str. 1 59302 Oelde | X | FPNR |
| 01.12.2014 | 31.08.2019 | 22022812 | Monitoring der Pathogenität von Rübenzystennematoden zur Absicherung der Bereitstellung von Rohstoffen mit toleranten Zuckerrübengenotypen | Das Projekt PaRzn zielt darauf ab, die Interaktion von Heterodera schachtii Populationen und Rübengenotypen mit Resistenz bzw. Toleranz gegenüber diesem Nematoden umfassend zu beschreiben. Das Ziel ist es festzustellen, wie die Toleranz der Genotypen realisiert wird und ob es Nematodenpopulationen gibt, die diese Genotypen stärker schädigen können. Das Projekt staffelt sich in bestimmte Phasen. Als ersten Schritt werden umfangreiche Sammlungen von Feldpopulationen von H. schachtii zusammengetragen und im Gewächshaus genetisch eingeengt. Dann werden diese Populationen biologisch charakterisiert, also phänotypisiert, für ihre Reaktion auf verschiedenen Rübengenotypen. Im parallelen Verfahren wird der Infektionsverlauf von verschiedenen Populationen an Rübengenotypen untersucht. In Zusammenarbeit mit die Zuchtunternehmen werden Genotypen aus den verschiedenen Zuchtunternehmen in verschiedenen Umwelten ausgesät. Die Synthese der Ergebnisse der Feldversuche und dieser aus den Gewächshaus- und Klimakammerversuchen wird dann ein genaueres Bild des Infektionsverhaltens von H. schachtii erbringen. | Dr. Johannes Hallmann Tel.: +49 251 87106-25 johannes.hallmann@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland Messeweg 11-12 38104 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.11.2015 | 31.10.2017 | 22022814 | Verbundvorhaben: Verbesserung von Syntax und Semantik im ELDAT Standard zur Vereinfachung von Datenaustausch und -nutzung; Teilvorhaben 2: Prozessdefinition und Praxiserprobung - Akronym: ELDATSmart | Verbesserung und Erweiterung des bestehenden ELDAT Standards zu ELDATSmart, der es auch KMUs im Cluster Forst & Holz ermöglichen soll, den einheitlichen Datenstandard zu nutzen. Gleichzeitig soll durch eine stärkere Standardisierung eine generelle Verbesserung des 12 Jahre alten ELDAT Standards erreicht werden. 1.Erfassung und Beschreibung der Anforderungen aller Akteure, ihrer Kommunikationswege und Schnittstellen innerhalb der Holzlogistikkette an einen modernen Datenstandard und Erstellung eines Pflichtenheftes für Nutzer. 2. Technische Optimierung des Standards 3. Erstellung eines Nutzerleitfadens und eines Praxistests der verbesserten Software | Lukas Freise Tel.: +49 30 2061399-72 lukas.freise@ag-rohholz.de Arbeitsgemeinschaft Rohholz e.V. Chausseestr. 99 10115 Berlin | X | FPNR | |
| 01.07.2016 | 31.03.2017 | 22022815 | Heizen mit Stroh - eine Analyse der regionalökonomischen und ökologischen Effekte von Strohheizungen - Akronym: Heizen_mit_Stroh | Mit dem Vorhaben möchte das IÖW aufzeigen, welche regionalökonomischen Effekte mit der Herstellung, der Installation und dem Betrieb von Strohheizungsanlagen verbunden sein können, d.h. in welcher Höhe regionale Wertschöpfungs- und Beschäftigungseffekte im Zusammenhang mit dieser Anlagentechnologie gerade im ländlichen Raum erwartet werden können. Auch soll aufgezeigt werden, mit welchen Umweltwirkungen der Betrieb von Strohheizungen verbunden ist, d.h. inwiefern diese u.a. zur Minderung von Treibhausgasemissionen und weiteren ökologischen Problemen wie der Eutrophierung und Versauerung beitragen können. Zu Beginn des Vorhabens werden Referenzanlagen für die ökonomische und ökologische Bewertung festgelegt. Die für die Analyse der regionalökonomischen und ökologischen Effekte notwendigen Daten werden über einer Befragung der Anlagenhersteller, Planer und Betreiber von Strohheizungen und ggf. ergänzende Literaturrecherchen ermittelt. Auf Grundlage der erhobenen Daten erfolgen die Neu-Modellierung der Wertschöpfungsketten von Strohheizungsanlagen und die Integration in das WeBEE-Modell des IÖW sowie die Erstellung der Sachbilanz und die Wirkungsabschätzung im Rahmen der Ökobilanzierung mittels der Software SimaPro 8. Anschließend werden für drei fiktive Beispielfälle die regionalen Wertschöpfungs- und Beschäftigungseffekte berechnet sowie die Ökobilanzen für die ausgewählten Strohheizungsanlagen sowie geeignete Referenzsysteme erstellt. | Dipl. Geoökologin Katharina Heinbach Tel.: +49 30 884594-66 katharina.heinbach@ioew.de Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) GmbH Potsdamer Str. 105 10785 Berlin | X | FPNR | |
| 28.11.2000 | 28.02.2003 | 22022900 | Demonstrationsversuch zur Anwendung von kompostierbaren Verpackungen in Handel und privaten Haushalten unter besonderer Berücksichtigung der Fehlwurfproblematik bei der Erfassung und Verwertung über die kommunale Bioabfallsammlung-Durchführungsphase | 1. Überprüfung der abfallwirtschaftlichen Aspekte von BAW-Verpackungen. 2. Entwicklung von Konzepten zur Verhinderung von Fehlwürfen in der Bioabfallsammlung. Hier insbesondere die Überprüfung der Kennzeichnung der Verpackungen und der begleitenden Kommunikationsprogramme, die es den Verbrauchern ermöglichen sollen, bei der Abfalltrennung eindeutig zwischen kompostierbaren Verpackungen und solchen aus herkömmlichen Kunststoffen unterscheiden zu können. 3. Prüfung der Einsatzmöglichkeiten des in dem Versuch produzierten Komposts in der Landwirtschaft. 4. Akzeptanzuntersuchung von BAW-Verpackungen bei den Konsumenten. Geklärt werden soll, welchen Nutzen BAW-Verpackungen bei den Verbrauchern und dem Einzelhandel stiften und weshalb sie unter welchen Voraussetzungen nachgefragt werden. 5. Information der Fachöffentlichkeiten zur Erhöhung der Bekanntheit und Akzeptanz von BAW. Angebot in BAW verpackter und speziell gekennzeichneter Produkte im Kasseler Einzelhandel. Information der Bürger. Ermittlung der Akzeptanz und abfallwirtschaftlicher Aspekte von BAWs. Ergebnisse sollen die Rahmenbedingungen für die Einführung und Verbreitung von BAW-Verpackungen optimieren. | Martin Lichtl Tel.: +49 69 7880 2447 m.lichtl@lichtl.com LICHTL Beratung für Umweltkommunikation Eschborner Landstr. 41-51 60489 Frankfurt am Main | FPNR | ||
| 01.06.2008 | 31.05.2011 | 22022907 | Katalytische Oxidation von Ölsäure und ihre katalytische Spaltung zur Azelainsäure | Ein neues Verfahren soll entwickelt werden, um Ölsäure und andere ungesättigte Fettstoffe, die als nachwachsende Rohstoffe aus der heimischen Landwirtschaft verfügbar sind, durch oxidative Spaltung in industriell wichtige Basischemikalien wie z.B. Azelainsäure zu veredeln. Dabei soll die bisher übliche, sehr energieaufwändige Ozonolyse durch chemisch-katalytische Konversionen unter milden und somit energieschonenden Druck- und Temperaturbedingungen ersetzt werden. Mehrere Klassen von Homogenkatalysatoren werden hergestellt und in Batch-Apparaturen getestet und optimiert, um gezielt die Epoxidierung und Dihydroxylierung der ungesättigten Fettstoffe und die oxidative Spaltung der gebildeten Diole zu erreichen. Danach soll versucht werden, diese Reaktionsschritte im gleichen Reaktor durchzuführen. Neben der Katalysatorentwicklung steht ein technisch realisierbares Gesamtverfahren einschließlich Katalysatorrecycling im Mittelpunkt. Eine erfolgreiche Herstellung der Azelainsäure im technischen Maßstab wird einen Innovationssprung und einen Kostenvorteil ergeben, so dass verstärkt nachwachsende Rohstoffe zum Einsatz kommen und der Verbrauch der Ressource Erdöl reduziert werden kann. | Prof. Dr. Arno Behr Tel.: +49 231 755-2310 behr@bci.tu-dortmund.de Technische Universität Dortmund - Fakultät Bio- und Chemieingenieurwesen - Lehrstuhl für Technische Chemie Emil-Figge-Str. 66 44227 Dortmund | X | FPNR | |
| 01.07.2009 | 30.06.2014 | 22022908 | Forschungsverbund: SynRg - Systembiotechnologie nachwachsender Rohstoffgewinnung; Teilvorhaben 5: Entwicklung von Verfahren zur Auftrennung von Ölen, Fettsäuren und Polyphenolen sowie zur Immobilisierung von Enzymen | SynRg beabsichtigt einen interdisziplinären Ansatz zur Optimierung von Wertstoffsynthese, Syntheseort und Weiterverarbeitung für die Nutzung von Pflanzenrohstoffen in Chemie und Energieerzeugung zu starten. Die gesamte Wertschöpfungskette für die Umstellung von petrochemischen auf pflanzliche Grundstoffe soll am Beispiel der Polymere unter dem Aspekt der nachhaltigen Produktion von Wertstoffen aus NaWaRo unter Berücksichtigung der Stoffstromverteilung in Pflanzen in interdisziplinärer Zusammenarbeit untersucht und modifiziert werden, um so neue und innovative Methoden und Verfahren zur Wertstoffgewinnung zu ermitteln. Teilvorhaben der Süd-Chemie: 1. Entwicklung und Bereitstellung von Bleicherden zur Reinigung von Ölen.2. Adsorbentien zur Aufreinigung von Fettsäurefraktionen.3. Adsorbentien zur Trennung von unterschiedlichen Fettsäuren.4. Identifizierung von Materialien zur adsorptiven Aufreinigung und/oder Isolierung von Polyphenolen.5. Trägermaterialien für Polyphenoloxidasen.6. Entwicklung von Enzymformulierungen zur Erhöhung der Ölausbeute bei der Pflanzenölgewinnung (Unterauftrag an ASA Spezialenzyme). Produktion und Vermarktung der Adsorbentien und Enzymformulierungen. | Im Teilvorhaben 5 wurden Verfahren zum Aufschluss und zur Aufreinigung von Pflanzenölen und Lipiden untersucht. Schwerpunkte waren hierbei die Bereitstellung und Entwicklung von Adsorbentien zur Aufreinigung der Rohstoffe und zur Immobilisierung von Enzymen. Des Weiteren wurden Enzymformulierungen zur Erhöhung der Ölausbeute in Zusammenarbeit mit dem Unterauftragnehmer ASA Spezialenzyme GmbH untersucht. Die Aufarbeitung eines Rohstoffes in einer Prozesskette ist komplex und ein wesentlicher Kostenfaktor. Im Vorhaben wurden neue Materialien, sogenannte Zeolithe, zur Aufreinigung von Polyphenolen erfolgreich eingesetzt. Aus Rapsextraktionsschrot wurden bis zu 100 % der Polyphenole aufgearbeitet. Die Zeolithe konnten regeneriert und erneut eingesetzt werden. Zur Entfernung der störenden Fettsäuren bei der mikrobiellen Fermentation des Rohglycerins zu 1,3-Propandiol wurde ein Hydrotalcit der Clariant identifiziert, der Fettsäuren in hohen Kapazitäten von bis zu 0,5 g/g bindet. Durch Einsatz des Materials wurde der Prozess zur Herstellung des 1,3-Propandiols deutlich verbessert. Des Weiteren wurden Enzymmischungen zur Erhöhung der Ölausbeute für die im Projekt zur Ölgewinnung eingesetzten Pflanzen entwickelt. Dabei wurden drei verschiedene Enzyme gefunden, die die Ölausbeute während der Pressung der Rapssaat um bis zu 5% erhöhen. | Dr. Kirstin Suck Tel.: +49 8761 82 540 kirstin.suck@sud-chemie.com Clariant Produkte (Deutschland) GmbH - BAA R&D Ostenriederstr. 15 85368 Moosburg a.d.Isar | X | FPNR |
| 01.11.2015 | 31.10.2017 | 22022914 | Verbundvorhaben: Verbesserung von Syntax und Semantik im ELDAT Standard zur Vereinfachung von Datenaustausch und -nutzung; Teilvorhaben 3: Prozessdefinition und Öffentlichkeitsarbeit - Akronym: ELDATSmart | Das Gesamtziel des beantragten Projektes ist die Erstellung, Abstimmung und Praxiseinführung eines in Inhalt und Bedeutung verbesserten ELDAT-Standards, der es Anwendern ohne vertiefte IT-Kenntnisse ermöglicht, an den Informationsprozessen entlang der Holzbereitstellungskette teilzunehmen. Das Vorhaben wird in Arbeitspakete gegliedert und durch Meilensteine gekennzeichnet, die die wissenschaftlichen und technischen Arbeitsziele darstellen. Zunächst soll eine systematische Erfassung und Gliederung der Logistikkette vom Wald zum Werk helfen, Informationsschnittstellen innerhalb der Kette zu erkennen und darzustellen. Aus dieser Schnittstellenbeschreibung und einer umfangreichen Anwenderbefragung soll ein Pflichtenheft mit den Anforderungen an die Entwicklung einer Anwendung (ELDATSmart) erstellt werden. Ein besonderer Schwerpunkt soll dabei auf die Optimierung der Schnittstellen und eindeutige Benennung der jeweiligen Informationen gelegt werden. Anschließend sollen die Datenaustauschprozesse beschrieben und für die verschiedenen Nutzergruppen (Lieferanten, Abnehmer, Software-Dienstleister) Benutzerdokumente (Nutzerleitfaden) und Beispielanwendungen erstellt werden. Im Rahmen von Praxistests soll ELDATSmart geprüft und evaluiert sowie auf Basis der Testergebnisse gemeinsam mit einer Expertengruppe (ELDAT User Group) optimiert werden. Durch eine abschließende Nutzerkonferenz sowie Praxisdemonstrationen ("ELDAT-Tage") sowie Projektbezogene Workshops soll die Branche umfassend informiert und beteiligt werden. Die Gesamtlaufzeit beträgt 24 Monate. Die Ausführung erfolgt in 4 Arbeitspakten (AP): AP 1: Prozesserfassung und Darstellung (Monat 1-9) AP 2: Elektronische Dokumente und Anwendungen (Monat 9-17) AP 3: Praxistest und Erstellung eines Nutzerleitfadens (Monat 17-24) AP 4: Begleitforschung, Öffentlichkeitsarbeit und Projektkoordinierung (gesamte Laufzeit). | Franz Thoma Tel.: +49 30 31904-0 thoma@dfwr.de Deutscher Forstwirtschaftsrat e.V. (DFWR) Claire-Waldoff-Str. 7 10117 Berlin | X | FPNR | |
| 01.12.2017 | 31.07.2021 | 22022917 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von Logistikketten bei Einsatz von entrindenden Harvesterfällköpfen; Teilvorhaben 2: Konzeption und Bewertung der Logistikkette - Akronym: Debarking_Head_2 | Aufbauend auf der im Projekt Debarking Head I untersuchten Erntetechnik zur Entrindung mit eine umgebauten Harvesteraggregat, wird in diesem Projekt die gesamte Wertschöpfungskette für entrindetes Holz, bis hinein in die Holzindustrie, betrachtet. Zur umfassenden Beurteilung des zu entwickelnden Arbeitsverfahrens werden technische, ökologische und betriebswirtschaftliche Analysen durchgeführt. Ausgangspunkt bilden hierbei die Anforderungen der Holzabnehmer. Im Projekt Debarking Head I zeigte sich, dass die Holzabnehmer aus der holzbearbeitenden Industrie gegenüber der Waldentrindung, trotz positiver Effekte auf die Nährstoffnachhaltigkeit, sehr kritisch eingestellt ist. Daher gilt es, Argumentationsgrundlagen entlang des gesamten Wertschöpfungsprozesses zu schaffen, um den Absatz des entrindeten Holzes zu stärken. Dieser Schritt ist erforderlich, da die Akzeptanz der Industrie gegenüber dem Erwerb von entrindetem Holz unerlässlich ist, um das System langfristig am Markt zu etablieren. Aufbauend auf den Ergebnissen aus Debarking Head I werden deshalb der Einfluss der Entrindung auf die Transport-, Lager- und Verarbeitungsprozesse untersucht. Es sollen ökologische und ökonomische Vor- und Nachteile, sowie die damit verbundenen Chancen und Risiken, in enger Zusammenarbeit mit der holzbearbeitenden Industrie anhand von Fallstudien, betrachtet und bewertet werden. Zusätzlich finden Untersuchungen zur Aufarbeitung von Käferholz in der finalen ökonomischen und ökologischen Bewertung Berücksichtigung. Nach Abschluss des Projektes soll somit jeder Beteiligte in der Wertschöpfungskette Holz befähigt werden, Entrindung als Teil der Wertschöpfung für sich, unter Berücksichtigung der ökonomischen und ökologischen Einflussfaktoren, umfassend bewerten und beurteilen zu können. Eine gute Transparenz des Systems hilft, Vorbehalte abzubauen und Potentiale einer langfristigen Etablierung des Systems auf dem mitteleuropäischen Markt zu untermauern. | • Debarkings Heads sind in der Praxis angekommen. • Entrindung zur insektizidfreien Borkenkäfer-Prävention wird beginnend in der Praxis eingesetzt. • Die Entrindung ist aus Sicht von Waldschutzexperten nur sinnvoll, wenn die Käfer im weißen Entwicklungsstadium sind. Die höchste Wirksamkeit der Entrindung wird im Frühjahr mit Auftreten des ersten Neubefalls erreicht. • Einsatz von Debarking Heads ist besonders zur Aufarbeitung verstreuter Kleinmengen geeignet. • Die Logistikkette von entrindetem Holz unterscheidet sich, wenn die Stämme trocken sind, nicht signifikant von den Abläufen der Logistikkette von unentrindetem Holz: Empfehlung von ca. einwöchiger Trocknungsdauer vor der Rückung/Abfuhr. • Das Verfahren bietet logistische Vorteile beim Rücken, insbesondere auf Weichböden, da beim Rücken von entrindetem Fichtenholz geeignete Bedingungen abgewartet werden können. Es besteht kein Zeitdruck, da weder ein Ausflug von Borkenkäfern droht noch eine Besiedlung. Beim Rücken selbst wird weniger Last getragen und es werden in Summe weniger Überfahrten nötig. • Da die Rinde nicht mittransportiert und trockeneres Holz geladen wird, erhöht sich die Transportkapazität der LKW. Der Treibstoffverbrauch pro Kubikmeter Holz wird geringer. Die Ökoeffizienz der Bereitstellungskette mit Entrindung im Bestand ist höher als die konventionellen Logistikketten mit Werksentrindung oder Entrindung an der Waldstraße. Die Vorteilhaftigkeit steigt mit zunehmender Transportentfernung. • Rückmeldungen der Akteure zeigen, dass der Nährstofferhalt im Ökosystem nicht der Haupttreiber für die Umrüstung ist. • Verletzung des Holzkörpers ist nur marginal (bei einigen Sortimenten, insbesondere dem Käferholz irrelevant). • Bläue tritt zwar auch bei entrindetem Holz auf, ist aber insbesondere bei von Käferholz dominierten Marktlagen kein Ausschlusskriterium. • Die Akzeptanz von entrindetem Holz bzw. Einsatz von Entrindungsaggregaten wird besonders durch Sägeindustrie gehemmt. | Bernhard Hauck Tel.: +49 6078 785-16 hauck@kwf-online.de Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF) Spremberger Str. 1 64823 Groß-Umstadt | X | FPNR |
| 01.04.2001 | 31.10.2001 | 22023000 | Durchführung des 3. Forums Färberpflanzen | Das Forum Färberpflanzen in Dornburg wurde im Juni 2001 bereits zum dritten Mal durchgeführt. Ziel des geplanten Färberpflanzenforums war es, den gegenwärtigen Stand zum Anbau von Färberpflanzen und ihrer Anwendung zu Färberzwecken sowie die in den vergangenen Jahren u.a. mit Unterstützung des Bundeslandwirtschaftsministeriums durchgeführten Arbeiten in dem Bereich umfassend darzustellen. In einer umfassenden Publikation sollten die Ergebnisse einem interessierten Anwenderkreis zugänglich gemacht werden. Dabei sollten Schwerpunkte für zukünftige Forschungs- und Entwicklungsarbeiten aufgezeigt werden. Nicht zuletzt sollte die Veranstaltung einen Beitrag zur breiteren Anwendung von Naturfarbstoffen in der praktischen Textilveredelung leisten. | Den Schwerpunkt der Veranstaltung im Jahr 2001 bildete die Vorstellung der abschließenden Ergebnisse des Verbundvorhabens "Entwicklung einer Technologie zum Färben von Cellulose- und Proteinfaserstoffen mit einheimischen Pflanzenfarben". Daneben wurden Vorträge zu Forschungsbereichen, wie Züchtung und Anbau von farbstoffliefernden Pflanzen sowie deren Einsatz in verschiedenen Endprodukten (Textil- und Lederindustrie, Druckfarben, aber auch in Lebensmitteln), gehalten. Dabei wurde auch auf Aktivitäten in Finnland, Frankreich und der Türkei eingegangen. Fazit der Veranstaltung war, dass die forschungsseitigen Voraussetzung für eine Überführung der FuE-Ergebnisse in die Textilindustrie und die landwirtschaftliche Praxis als erfüllt anzusehen sind. Es kommt nunmehr darauf an, die Bemühungen um die Markteinführung zu verstärken. Hierzu ist es kurzfristig insbesondere notwendig, weitere Industriepartner für Produktion und Einsatz der Naturfarbstoffe zu interessieren. Ferner muss über gezielte Verbraucherinformationen ein Nachfragepotenzial aufgebaut werden, das im Interesse günstiger Produktionskosten deutlich über Nischenanwendungen hinausgehen sollte. Die Ergebnisse der Veranstaltung wurden im Rahmen der FNR-Schriftenreihe "Gülzower Fachgespräche" (erhältlich über www.fnr.de) publiziert. | Dr. habil. Armin Vetter Tel.: +49 3641 683-200 armin.vetter@tll.thueringen.de Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TLLLR) - Thüringer Zentrum Nachwachsende Rohstoffe Naumburger Str. 98 07743 Jena | FPNR | |
| 01.04.2004 | 31.08.2006 | 22023003 | Verbundvorhaben: Entwicklung von extrudierten Profilen aus Arboform, Teilvorhaben 2: Materialentwicklung | Ziel des Vorhabens ist, den ausschließlich aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellten, thermoplastisch verarbeitbaren Werkstoff so zu entwickeln, dass er extrudierbar ist. Der zu entwickelnde Werkstoff baut auf den in Vorsereie vorhandenen Werkstoff Arboform auf und besteht im wesentlichen aus Lignin und Naturfasern und soll im Extrusionsverfahren zu Profilen verarbeitet werden. Im Projekt sollen zunächst Blei- und Kosmetikstifte als Prototypen realisiert werden. Durch die Extrusion soll das heute gebräuchliche aufwändige Herstellungsverfahren für Holzstifte substituiert und verbilligt werden. Zudem sollen hochwertige Tropenhölzer durch Produkte aus einheimischen Holzreststoffen ersetzt werden. Für die Extrusion sind umfangreiche Entwicklungen der Rezeptur, der Verarbeitungsmaschinen notwendig, da andere Anforderungen an die Anlage gestellt werden, als bei konventionellen Kunststoffen. Insbesondere die Kontrolle der in nachwachsenden Rohstoffen vorliegenden Feuchtigkeit und die Entwicklung eines Extrusionswerkzeuges, das die vorgegebenen Maßtoleranzen des Profils erlaubt, sollen im Rahmen diesses Projektes erstmalig gelöst werden | Der konventionelle lignin-basierte Werkstoff ARBOFORM hat sich für die kontinuierliche Extrusion für Schreibstifte nur als bedingt geeignet erwiesen. Als Konsequenz wurde der Werkstoff bei der Fa. Tecnaro modifiziert und ein Gleitmittel eincompoundiert. Damit wurden die Probleme bei der Dosierung und der Ablagerungen gelöst. Allerdings blieb die zu geringe Schmelzesteifigkeit, die die Extrusion zufriedenstellender Profile behinderte. Aus diesem Grunde wurden weitere Biopolymere (u.a. PLA, PHB) in die Versuche mit einbezogen. Resultierend aus diesen Erkenntnissen wurden dem Werkstoff zusätzlich 25% Holzfasern beigemischt bzw. eincompoundiert. Dieser Werkstoff ließ sich gut verarbeiten. Zusätzlich wurden weitere Varianten mit unterschiedlichen Holzfasern (Weich- und Hartholz) hergestellt. Vom Fraunhofer-ICT wurden größere Mengen Granulat für die Fa. Gehr hergestellt. Aus den extrudierten Rohren der o.g. Versuchstypen wurden Prototypen als Blei- bzw. Buntstifte aufgebaut. Die Ergebnisse zeigen eine gute Oberflächenqualität bzw. eine ausreichen gute Spitzbarkeit. Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass das bisher nur im Spritzgussverfahren zu verarbeitende Material ARBOFORM - bedingt durch die Werkstoff- und Verfahrensanpassungen innerhalb dieses Projektes - nun auch extrudiert werden kann. Die Oberflächenqualität war jedoch für die Herstellung von speziell Blei- und Buntstiften bzw. Kosmetikstiften nicht ausreichend. Für einen industriellen Einsatz sind noch einige Modifikationen notwendig. So ist die Oberfläche noch nicht glatt genug und die erreichbaren Durchsätze auf dem Extruder zu gering. Für die Herstellung von Profilen oder Platten/Halbzeugen mit geringen Oberflächenqualitäten ist dies jedoch möglich. | Dipl.-Ing. Helmut Nägele Tel.: +49 7062 91789-02 helmut.naegele@tecnaro.de TECNARO Gesellschaft zur industriellen Anwendung nachwachsender Rohstoffe mbH Bustadt 40 74360 Ilsfeld | X | FPNR |
| 15.04.2007 | 30.09.2009 | 22023006 | Rationalisierung der Destillation ätherischer Öle im Großverfahren | Ziel des Vorhabens ist es, die Container-Destillation als innovatives Verfahren zur Gewinnung von ätherischem Öl für Deutschland zu entwickeln und im Praxismaßstab zu erproben. Dabei sollen die verschiedensten Parameter der Rohstoffqualität sowie der Verfahrensführung variiert werden. Das entwickelte Verfahren soll hinsichtlich Effizienz und Ökonomie bewertet werden. Die dargestellte Verfahrensentwicklung bietet interessante Ansätze, die Wettbewerbssituation für die heimische Produktion von ätherischen Ölen zu verbessern. Damit können im Erfolgsfall bestehende und derzeit wachsende (Tierfutter-) Märkte für die deutsche Landwirtschaft stabilisiert und ausgebaut werden. | Dipl.-Ing. Lutz Trautmann Tel.: +49 39481-8669-0 l.trautmann@agrar-hedersleben.eu Agrargenossenschaft e. G. Hedersleben Hausneindorfer Str. 3 06458 Hedersleben | X | FPNR | |
| 01.07.2008 | 31.12.2011 | 22023007 | Katalytische Konjugierung von Fettstoffen und ihre katalytische Umsetzung zu verzweigten Fettderivaten | Mehrfach ungesättigte Fettstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sollen durch ein neues selektives Verfahren zu konjugierten ungesättigten Fettstoffen umgesetzt, diese Konjuensäuren und ihre Derivate weiter mit Alkenen in ungesättigte verzweigte Fettstoffe umgewandelt und schließlich durch katalytische Hydrierung in wirtschaftlich interessante gesättigte, kurzkettenverzweigte Fettstoffe überführt werden. Effiziente Katalysatoren für die Reaktionsschritte Konjugierung, Cooligomerisierung und Hydrierung, z.B. Basen und/oder Edelmetallkatalysatoren, sollen entwickelt und optimiert sowie hinsichtlich ihrer Recycling-Möglichkeiten untersucht werden. Interessant sind dabei auch "Tandem-Reaktionen", um mehrere der Reaktionsschritte mit dem gleichen Katalysatorsystem durchführen zu können. Für Optimierungsarbeiten und als Grundlage für ein Scale-Up wird eine kontinuierlich betriebene Miniplant aufgebaut. Bei erfolgreichem Projektabschluss lassen sich verzweigte Fettstoffe, besonders interessant als bioabbaubare Schmiermittel, in verbesserter Qualität auf den Markt bringen, wodurch der Einsatz nachwachsender Rohstoffe verstärkt und die Technologieführerschaft des Standortes gesichert werden. | Im Vorhaben wurde ein homogenes Katalysatorsystem entwickelt, das die direkte Umsetzung von linolhaltigen Fettstoffen, wie z.B. Linolsäure, Sonnenblumenöl oder Linolsäuremethylester, zu verzweigten Fettstoffen ermöglicht. Aufgrund der zweistufigen Reaktionsführung, die die Konjugierung und die Cooligomerisierung mit Ethen beinhaltet, wurde zuerst die Konjugierung von Linolsäuremethylester separat untersucht. Hierbei konnten die Zielprodukte, die Konjuensäuremethylester mit einer Ausbeute von 93% nach einer Reaktionszeit von 4 Stunden mit Hilfe des Reaktionslösungsmittels Methanol hergestellt werden. Als Katalysator wurde der Wilkinson-Komplex RhCl(PPh3)3 in Kombination mit dem Co-Katalysator SnCl2·2H2O verwendet. Bei dem Einsatz des Wilkinson-Komplexes in der Cooligomerisierung mit Ethen zeigte sich dieser Rhodium(I)-Komplex jedoch als katalytisch inaktiv. Für die Cooligomerisierung mit Ethen wurde daher der Rhodium(III)-Komplex RhCl3·3H2O in Verbindung mit dem Reaktionspromotor Crotylchlorid eingesetzt. Unter Verwendung des Reaktionslösungsmittels 1,4-Dioxan konnte bei dem Einsatz von Linolsäure als Ausgangssubstrat eine Ausbeute zu den verzweigten Fettsäuren von 89% erzielt werden. Für die Umsetzung des Reaktionssystems in eine kontinuierliche Miniplant wurde ein Katalysator-Recyclingsystem aus Propylencarbonat, 1,4-Dioxan und Fettsäuregemisch entwickelt. Durch den zusätzlichen Einsatz des Liganden Triphenylphosphin konnte eine Ausbeute von 50% bei einem Katalysatorverlust von lediglich 3% erhalten werden. Bei dem Einsatz des entwickelten Recyclingsystems in der errichteten Miniplant konnten im stationären Anlagenbetrieb über eine Betriebszeit von 100 Stunden Ausbeuten von 22-24% zu den verzweigten Fettsäuren erreicht werden. | Prof. Dr. Arno Behr Tel.: +49 231 755-2310 behr@bci.tu-dortmund.de Technische Universität Dortmund - Fakultät Bio- und Chemieingenieurwesen - Lehrstuhl für Technische Chemie Emil-Figge-Str. 66 44227 Dortmund | X | FPNR |
| 01.07.2009 | 30.06.2014 | 22023008 | Forschungsverbund: SynRg - Systembiotechnologie nachwachsender Rohstoffgewinnung; Teilvorhaben 6: Aufarbeitung, Funktionalisierung und Polymerisation der Fette und Polyphenole | SynRg beabsichtigt einen interdisziplinären Ansatz zur Optimierung von Wertstoffsynthese, Syntheseort und Weiterverarbeitung für die Nutzung von Pflanzenrohstoffen in Chemie und Energieerzeugung zu etablieren. Die gesamte Wertschöpfungskette für die Umstellung von petrochemischen auf pflanzliche Grundstoffe soll unter dem Aspekt der nachhaltigen Produktion von Wertstoffen aus NaWaRo untersucht und modifiziert werden. In dem vorgelegten Teilvorhaben liegt der Schwerpunkt auf der Aufarbeitung, Funktionalisierung und Polymerisation der Fette und Polyphenole. Im Rahmen des Teilvorhabens sollen die genannten Prozesse mit Produkten aus den optimierten Pflanzen des ersten Teilvorhabens entwickelt werden. Die Expertisen der Partner sollen genutzt werden, um verschiedene Aufschluss- und Extraktionsverfahren mit den neuen Rohstoffen zu untersuchen und zu vergleichen. Die gewonnenen Öle und Polyphenole sollen im Anschluss mit unterschiedlichen Verfahren aufgereinigt und enzymatisch behandelt werden. Augenmerk liegt hierbei auch auf der Nutzung der Pflanzenrestfraktionen.Die aufgereinigten Öle und Polyphenole sollen im Anschluss wertsteigernd umgewandelt bzw. derivatisiert werden. Dies schließt auch die chemische bzw. thermolytische Hydrolyse in Fettsäuren unter Nutzung des Restglycerins ein. Die Fettsäuren sollen u. a. durch Ozonolyse und Metathese funktionalisiert und in Form neuer Kunststoffe polymerisiert werden. Die gewonnenen Polyphenole werden mit dem Ziel der höheren Bioverfügbarkeit enzymatisch derivatisiert. Es ist mit neuen Erkenntnissen auf den Gebieten des Pflanzenaufschlusses und Extraktion der enthaltenen Öle und Polyphenole zu rechnen. Hier ist von einer Transfermöglichkeit auch auf andere Pflanzenrohstoffe zu rechnen. Dies gilt auch für neue Formen der Aufreinigung zu Feinchemikalien. Die Funktionalisierung und Derivatisierung der Öle und Polyphenole eröffnet die Möglichkeit erweiterter /neuer Absatzmöglichkeiten für Produkte aus pflanz. Rohstoffe. | Im Teilvorhaben 6 wurden Arbeiten zur Aufarbeitung, Funktionalisierung und Polymerisation der Pflanzenölderivate und Polyphenole durchgeführt. In diesem Teilvorhaben hat die Technische Universität Kaiserslautern mit dem Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e.V, der Pilot Pflanzenöltechnologie Magdeburg e.V., dem Fraunhofer Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik, der Technische Universität München, dem Karlsruher Institut für Technologie und dem Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie zusammengearbeitet. Es wurden neue und optimierte biotechnologische und chemokatalytische Konversionsverfahren für Fettsäuren zur Herstellung von Bausteinen für Hochleistungskunststoffe erarbeitet. Schwerpunkte waren hierbei die Entwicklung neuer Enzyme für die biotechnologischen Verfahren und neuer Katalysatoren für chemokatalytische Metathesereaktionen. Es wurden außerdem Untersuchungen zur hydrothermolytischen Spaltung und Ozonolyse von Ölen und Fetten zur Herstellung von ?,?-Dicarbonsäuren durchgeführt. Es wurden weiterhin neue Verfahren und Prozesse zur Aufarbeitung von Ölen und Fettsäuren aus Raps und Polyphenolen aus Traubentrester, Weizen und Raps entwickelt. Schwerpunkte waren die Aufarbeitung von Polyphenolen mittels verschiedener Adsorbersysteme und die Analytik von Polyphenolen. Die gewonnenen Öle, Polyphenole und Phytinsäure konnten im Anschluss aufgereinigt und wertsteigernd bspw. zur Herstellung unterschiedlicher Polymere eingesetzt werden. Durch chemische, enzymatische und thermische Hydrolysen konnten Fettsäuren gewonnen und durch Ozonolyse und Metathese funktionalisiert und in Form neuer Kunststoffe polymerisiert werden. Das dabei anfallende Restglycerin konnte abschließend zur Produktion von Butanol, 1,3-Propandiol- und Dihydroxyaceton durch eine Ganzzell-Biotransformation eingesetzt werden. | Prof. Dr Roland Ulber Tel.: +49 631 205 4043 ulber@mv.uni-kl.de Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau - Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik - Lehrgebiet Bioverfahrenstechnik Gottlieb-Daimler-Str. 49, Geb. 44/519 67663 Kaiserslautern | X | FPNR |
| 15.09.2011 | 30.06.2015 | 22023011 | Entwicklung von Biopolymer-Rezepturen für die industrielle Produktion von hitzebeständigen Service-Artikeln im Thermoform-Verfahren | Zielsetzung des Vorhabens ist es, die industrielle Massenproduktion von hitzebeständigen Service-Artikeln wie Heißgetränke-Verpackungen mit einer neu zu entwickelnder Verfahrenstechnik komplett auf regenerative Biopolymere umzustellen. Technisches Arbeitsziel ist die Entwicklung einer Verfahrenstechnik für Heißgetränke-Verpackungen aus Biopolymer-Monomaterial durch Tiefziehen. Die zu verarbeitende Grundsubstanz wird ein Biokunststoff sein wie z.B. PLA. Die Produktion erfolgt als sortenreines Biomaterial. Die benötigten Eigenschaften bezüglich Prozesstechnik und Endprodukt werden durch biogene Zuschlagstoffe, Mischungsverhältnisse und spezielle Prozessführungen erreicht. Es soll eine zu herkömmlichen ölbasierten Kunststoffen vergleichbare Zykluszeit des In-Line-Produktionsprozesses und eine Anwendbarkeit auf Standard-Inline-Tiefziehanlagen garentiert werden - ohne die Notwendigkeit einer komplett neuer Maschinenentwicklung. Die Produktionskosten sollen dadurch so niedrig gehalten werden, dass die Produktpreise in einem am Markt konkurrenzfähigen günstigen Preisbereich liegen werden. Es sollen folgende Meilensteine / Teilziele erreicht werden: 1. Auswahl geeigneter Basisrezepturen, 2. Entwicklung eines geeigneten Pilotwerkzeugs, 3. Auswahl geeigneter Additive / Compounds, 4. Einsetzbares Verfahren im Technikums-Maßstab, 5. Lauffähiges Testverfahren auf Thermoformanlage, 6. Einsetzbares Verfahren auf Thermoformanlage. | Jochen Gail Tel.: +49 6542 802-187 jochen.gail@de.huhtamaki.com Huhtamaki Foodservice Germany Operations GmbH & Co. KG Bad-Bertricher-Str. 6-9 56859 Alf | X | FPNR | |
| 01.09.2013 | 29.02.2016 | 22023012 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Steuerungs- und Regelkonzeptes für Mischprozesse in Biogasfermentern auf der Basis zu validierender Prozessmodelle; Teilvorhaben 1: Überprüfung von Kennzahlen für Mischprozesse im Pilotmaßstab mittels Prozess-Tomographie | Ziel des Verbundprojektes ist die Entwicklung eines Steuerkonzeptes als Werkzeug zur Auslegung und den Betrieb von Rührsystemen in Biogasanlagen, mit dem dauerhaft ein verfahrenstechnisch optimierter und wirtschaftlicher Einsatz der Rührtechnik zur Biogaserzeugung garantiert werden kann. Als Gesamtzielstellung wird eine, von den Substrateigenschaften unabhängige Maximierung der Biogasausbeute bei minimalem energetischem Aufwand zum Mischen verfolgt. Weiterhin sollen geeignete Kriterien zur Maßstabsübertragung von Mischprozessen nicht-Newtonscher Fluide als Voraussetzung für ein Scale-Up der Ergebnisse in den Praxisbetrieb ermittelt werden. Im Rahmen des Projektes sind die bisher im kleintechnischen Maßstab ermittelten Zusammenhänge zwischen Substrateigenschaften, Mischprozess und Biogasausbeute im Pilotmaßstab zu überprüfen und weiter zu qualifizieren. Mit der geplanten Übertragung prozesstomographischer Untersuchungen in den 1-m³-Maßstab liegen erstmalig quantitative Aussagen zur Bewertung von Mischprozessen opaker, faseriger Stoffsysteme in unterschiedlichen Maßstäben vor, auf deren Basis gesicherte Kriterien für ein Scale-Up erarbeitet werden sollen. Unter zusätzlicher Einbeziehung der von der TU Berlin vorzunehmenden Messungen mittels optischer Sonden sind Aussagen zur Vermeidung von Betriebsstörungen in Biogasfermentern abzuleiten. Auf Basis dieser neuen Forschungsergebnisse erfolgt durch die KSB AG schließlich die Erarbeitung des Regel- und Steuerungskonzeptes. | Dr. Karin Jobst Tel.: +49 351 2553-7827 karin.jobst@ikts.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) Winterbergstr. 28 01277 Dresden | X | FPNR | |
| 01.10.2015 | 31.12.2018 | 22023014 | Verbundvorhaben: Vertragsnaturschutz im Wald - Analyse der waldökologischen, ökonomischen und rechtlichen Optionen (Kurz: WaVerNa); Teilvorhaben 1: Koordination und ökonomische Analysen zur Nachfrageseite - Akronym: WaVerNa-TP1 | Das WaVerNa-Verbundforschungsprojekt verfolgt als Oberziele: 1. Erhebung des Status quo zur Umsetzung von Vertragsnaturschutz im Wald in Deutschland, 2. Waldökologische, ökonomische und rechtliche Analyse der Potenziale und Hemmnisse des Vertragsnaturschutzes im deutschen Wald und 3. Erarbeitung von Handlungsempfehlungen für die politisch angestrebte Steigerung des Waldvertragsnaturschutzes sowie die Bereitstellung von konkreten Praxishilfen. Das WaVerNa-Verbundforschungsprojekt mit seinen vier Teilprojekten weist nachfolgende Arbeitspakete auf: AP 1 Erhebung des Status quo zur Umsetzung von Vertragsnaturschutz im Wald AP 1.1 Erhebung des bundesweiten Status quo zur Umsetzung von Vertragsnaturschutz AP 1.2 Vertiefende Fallbeispielsanalysen AP 2 Waldökologische, ökonomische und rechtliche Analysen zur Implementierbarkeit von Vertragsnaturschutz AP 2.1 Naturschutzfachlich-waldökologische Analysen AP 2.2 Ökonomische Analysen zur Angebotsseite AP 2.3 Ökonomische Analysen zur Nachfrageseite AP 2.4 Rechtliche Analysen AP 3 Erarbeitung von Handlungsempfehlungen und Praxishilfen AP 3.1 Erarbeitung von Handlungsempfehlungen AP 3.2 Erarbeitung von Praxishilfen | Dr. Björn Seintsch Tel.: +49 40 739 62 312 bjoern.seintsch@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Internationale Waldwirtschaft und Forstökonomie Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | X | FPNR | |
| 01.07.2016 | 30.11.2020 | 22023015 | Entwicklung der Haploiden-Technik für Johanniskraut zur beschleunigten Umsetzung neuer Zuchtziele (HypericumDH) - Akronym: HypericumDH | Johanniskraut gehört zu den bedeutendsten Medizinalpflanzen im deutschen Anbau. Die wichtigste Anwendung liegt in der Behandlung von leichten bis mittelschweren Depressionen. Kürzlich wurde eine neue Anwendungsmöglichkeit für Johanniskraut entdeckt: Johanniskrautextrakte zeigen eine signifikante Wirkung bei der Behandlung gegen Alzheimer Demenz. Diese Wirkung scheint jedoch unabhängig von Hypericin zu sein, einer der Hauptwirkstoffe des Johanniskrautsextrakts. Ein hoher Gehalt dieses Wirkstoffs war bisher ein Zuchtziel in der Johanniskraut-Züchtung. Die Züchtung von Johanniskraut wird durch seine fakultativ apomiktische Befruchtung erschwert, neue Eigenschaften können nicht konventionell über Kreuzungen eingebracht werden. Apomiktische Linien sind sehr heterogen, rezessive Allele sind für die konventionelle Züchtung nicht oder nur schwer nutzbar. Das Ziel des Projektvorhabens ist die Etablierung eines Systems zur Herstellung von haploiden bzw. doppelhaploiden (DH) Johanniskrautlinien. In homozygoten, doppelhaploiden Pflanzen können jedoch rezessive Allele zur Ausprägung gebracht werden, die phänotypische Variabilität wird dadurch erheblich erhöht. Dies ist eine Voraussetzung für die beschleunigte Züchtung von Johanniskrautsorten, die als Rohstoff speziell für eine Anwendung gegen Demenz geeignet sind. Zudem sind die über DH-Technik erzeugten homozygoten Linien wertvolle Forschungsobjekte für die Untersuchung des Befruchtungsverhaltens bei Johanniskraut. - Bestimmung der Kompetenz zur androgenen Embryogenese aus einem Sortiment von Genotypen - Etablierung eines Genotypen-übergreifenden Protokolls zur Herstellung von haploiden- und doppelhaploiden Johanniskraut-Linien - Produktion von haploiden – und DH-Linien verschiedener Genotypen - Analyse der Ploidiestufen und der Inhaltsstoffe - Bestimmung des Befruchtungstyps der produzierten Linien - Bereitstellung von Basismaterial für die Johanniskraut-Züchtung hinsichtlich der Anwendung gegen Alzheimer Demenz | Dr. Michael Wallbraun Tel.: +49 6321 671-1350 michael.wallbraun@agroscience.rlp.de RLP AgroScience GmbH Breitenweg 71 67435 Neustadt an der Weinstraße | X | FPNR | |
| 01.12.2017 | 31.08.2020 | 22023016 | Verbundvorhaben: Neuartige hybride Hochleistungsverstärkungen aus pflanzlichen Stapelfasern für kosteneffiziente Leicht-Verbundbauteile; Teilvorhaben 1: Textiltechnologische Grundlagen, Koordinierung - Akronym: hyfaLite | Ziel ist die Entwicklung einer textilen Herstellungstechnologie für neuartige, nicht konsolidierte hybride Stapelfaserstränge mit unidirektionaler (UD) Faserausrichtung zu einer partiellen Verstärkung flächiger Naturfaser-Leichtbauteile. Flachs- oder Hanffasern werden mit biobasierten thermoplastischen Fasern auf Karden gemischt, in einem Stapelfaserstrang parallel zueinander ausgerichtet und mit einer Ummantelungstechnologie zu einem hybriden UD-Kabel weiterverarbeitet. Nach der Fixierung dieser belastungsgerecht abgelegten UD-Kabel auf einem Naturfaservliesstoff und dem Erwärmen des hybriden Verbundhalbzeugs auf die Verarbeitungstemperatur erfolgen das Umformen und Konsolidieren in einem Werkzeug zu einer Leichtbaustruktur. So entsteht in einem effizienten und wirtschaftlichen Prozess ein 100% biobasiertes Verbundbauteil mit optimaler Festigkeits- und Ressourcenausnutzung. | Dr. André Matthes Tel.: +49 371 531-35319 andre.matthes@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Strukturleichtbau - Professur Textile Technologien Reichenhainer Str. 70 09126 Chemnitz | X | FPNR | |
| 01.08.2018 | 31.07.2021 | 22023017 | Verbundvorhaben: Hybrid-Leichtbauträger für weitgespannte Hallentragwerke; Teilvorhaben 1: Theoretische und experimentelle Betrachtungen - Akronym: HLBTraeger | Für weitgespannte Hallentragwerke werden derzeit oft Stahl- und Stahlbetonträger oder sehr materialintensive Brettschichtholzträger eingesetzt. Vor dem Hintergrund von sich abzeichnender künftiger Ressourcenknappheit sowie im Bauwesen dringend zu adressierenden Nachhaltigkeitsaspekten erscheint es notwendig, zum aktuellen Status-quo zukunftsfähige Alternativen aufzuzeigen. Ziel des Vorhabens war es daher, die derzeitigen konstruktiven Lösungen für weitgespannte Hallentragwerke durch eine neu zu entwickelnde hybride Leichtbaulösung auf Holzbasis zu verbessern. Es wurde der Ansatz verfolgt, eine neuartige aufgelöste Tragstruktur aus Holz und Stahl zu entwickeln, die die bestehenden Nachteile bisheriger Tragstrukturen beseitigt. Grundgedanke war ein Leichtbauträger aus laubholzbasierten Ober- und Untergurten sowie auf Abstand liegenden, in die Holzgurte eingeklebte Nadelholzstege bzw. eingeklebte stabförmige Diagonalen. Für die einfachere innerbetriebliche Logistik sowie den Transport zur Baustelle wurde eine Verringerung der Transportlänge durch einen Montage-Kopplungsstoß bei der Konzeption vorausgesetzt. Um die eingangs erwähnten Nachhaltigkeitsaspekte adäquat zu adressieren, war im Rahmen des Vorhabens von vornherein beabsichtigt, neben technisch-konstruktiven Anforderungen auch Aspekte der Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz bei der Entwicklung einzubeziehen. Das Gesamtziel des Vorhabens implizierte somit, dass die untersuchte Tragstruktur Teil eines lebenszyklusbasierten Systems ist, das neben dem Produkt Hybrid-Leichtbauträger als solchem auch die notwendigen Prozesse für Herstellung, Montage und spätere Nachnutzung umfasst. Für eine wirtschaftliche Herstellung und somit Konkurrenzfähigkeit zu den oben genannten derzeit oft eingesetzten Tragwerken war zusätzlich ein besonderes Augenmerk auf die Prozesstechnik und die Prozessabläufe zur industriellen Serienfertigung zu richten. | Projektergebnis nach iterativen Schritten zur Entwicklung des Hybrid-Leichtbauträgers ist das Design der hybriden Tragstruktur "HLB 41z". Der Träger HLB 41z ist ein aufgelöstes Tragwerk aus jeweils zweiteiligen Ober- und Untergurten (Buche-Furnierschichtholz), zwischen die jeweils Diagonalen (Fichte-Brettschichtholz) geklebt sind. Nach eingehenden Tests verschiedener Fügeverfahren wurde für die Knotenpunkte der aufgelösten Tragstruktur die direkte Holz-Holz-Verklebung favorisiert und weiter untersucht. Hier konnten in kleinmaßstäblichen Scherversuchen gute Ergebnisse erzielt werden. Die Tragwerksplanung wurde anschließend mit numerischen Simulationsverfahren berechnet und simuliert. Der Hybrid-Leichtbauträger stellt ein Dachtragwerk in Satteldachform dar, welches aus parallelgurtigen Trägerhälften besteht. Diese werden über eine abgewinkelte Kopplung in Trägermitte verbunden. Hierzu konnte ein leistungsfähiger Kopplungsstoß als Stahlbauteil mit Stabdübelverbindung entwickelt werden. Auf konzeptueller Ebene wurden umfangreiche Arbeiten zum industriellen Serienfertigungsprozess des Trägers bis hin zum Entwurf eines Fabriklayouts durchgeführt. Ein Konzept für die spätere Nachnutzung des Trägers wurde ebenfalls erarbeitet. Sofern der Träger nicht in eine direkte Wiederverwendung (re-use) gegeben werden kann, ist die Holz-Holz-Verklebung ohne metallische Verbindungsmittel auch für die Nachnutzung vorteilhaft. Projektbegleitend wurden in mehreren Iterationsschritten umfangreiche Ökobilanzen nach DIN EN 15804 angefertigt. Zur Validierung der bisherigen Erkenntnisse wurden Versuche an Trägerabschnitten im Maßstab 1:1 durchgeführt, bei denen die übertragbaren Kräfte allerdings noch nicht ausreichend waren für den praktischen Einsatz des Trägers. Dennoch konnte basierend auf den erzielten Erkenntnissen ein 16 m langer Demonstrator (zwei Trägerhälften zu je 8 m) mit dem entwickelten Kopplungsstoß erstellt werden, an dem der Herstellungsprozess demonstriert werden konnte. | Dipl.-Ing. Oliver Bletz-Mühldorfer Tel.: +49 611 9495-1518 oliver.bletz-muehldorfer@hs-rm.de Hochschule RheinMain - Fachbereich Architektur und Bauingenieurwesen - Holzbaulabor Kurt-Schumacher-Ring 18 65197 Wiesbaden | X | FPNR |
| 01.03.2001 | 31.03.2003 | 22023100 | Verbundvorhaben: Gewinnung von medizinisch wirksamen Tocotrienolen aus relevanten Pflanzen: Teilvorhaben 3: Anbau | Tocotrienole gehören zur Gruppe der Vitamin E-Verbindungen und haben ein hohes innovatives Potential für die pharmazeutische Industrie. Nach neuesten Erkenntnissen lassen sie sich für die Prävention und Behandlung von Arteriosklerose und verschiedenen Krebsarten einsetzen. Zur Zeit sind Tocotrienole in reiner Form kommerziell nicht erhältlich, sondern lediglich in Gemischen mit Tocopherolen. Ähnlich wie die Tocopherole kommen die Tocotrienole in verschiedenen Gehalten und Isomeren in den Pflanzen vor. Das Ziel des Verbundvorhabens ist es, die Grundlagen für die Gewinnung von medizinisch wirksamen Tocotrienolen aus Pflanzen zu legen. Im Teilvorhaben 3 erfolgt die Bereitstellung von Ausgangsmaterial für das erste Pflanzenscreening. Daneben erfolgt der Feldanbau von selektiertem Pflanzenmaterial. | Im Projekt wurde die Variabilität und der Gehalt der verschiedenen Tocotrienole innerhalb und zwischen den Getreidearten und -sorten (Gerste, Weizen, Hafer) getestet. Des Weiteren wurden zahlreiche Herkünfte der Gattungen Coriandrum, Foeniculum, Carum und Amaranthus in die Untersuchungen einbezogen. Im zweiten Jahr erfolgte die Ermittlung bzw. -schätzung bezüglich Samen- und Tocotrienol-Ertrag pro Flächeneinheit. Im Ergebnis konnte festgestellt werden, dass die höchsten a-Tocotrienolerträge mit der Wintergerstensorte "Carola" und einer Fenchelherkunft erreicht wurden. Bei ß-Tocotrienol nimmt der Winterweizen "Drake" eine Spitzenstellung ein. Als potentieller Lieferant für ?-Tocotrienol könnte Kümmel geeignet sein, aber auch Fencehl. Ein geeigneter d-Tocotrienol-Lieferant wurde bisher nicht gefunden. Bei Wintergerste besteht zwischen den verschiedenen Genotypen eine sehr hohe Variabilität bezüglich der Tocotrienol-Gehalte. Den höchsten Gehalt erreichte die Sorte Carola, aber auch in sommeranuellen Herkünften aus Genbankmaterial waren gesteigerte Gehalte zu finden. In der Selektion aus Kreuzungsnachkommenschaften zwischen etablierten Sorten und Herkünften aus Genotypen ließe sich damit eine Maximierung der Tocotrienol-Gehalte erzielen. Die Ertragsstärke (Korn) ist bei den Getreidearten durch die intensive Züchtung gegeben. Bei den Umbelliferen sind umwelt- und jahresbedingt größere Ertragsschwankungen zu erwarten. Koriander ist von den geprüften Arten am ehesten für einen feldmäßigen Anbau geeignet. Bei Kümmel besitzen die sommeranuellen Herkünfte nur eine geringes Ertragspotential und für die winteranuellen Herkünfte müsste die Anbautechnik optimiert werden. Das gilt auch für Fenchel und Amaranth, wo zahlreiche Herkünfte im kühlen Sommer 2002 die Samenreife nur zum Teil erreichten. | Dr. Gunhild Leckband Tel.: +49 4351 736-122 g.leckband@npz-innovation.de Norddeutsche Pflanzenzucht Hans-Georg Lembke KG Hohenlieth-Hof 24363 Holtsee | FPNR | |
| 01.04.2004 | 31.08.2006 | 22023103 | Verbundvorhaben: Entwicklung von extrudierten Profilen aus Arboform, Teilvorhaben 3: Verfahrensentwicklung zur Extrusion | Ziel des Vorhabens ist, den ausschließlich aus Naturmaterialien hergestellten, thermoplastisch verarbeitbaren Werkstoff so zu entwickeln, dass er extrudierbar ist. Der zu entwickelnde Werkstoff baut auf den in der Vorserie befindlichen Werkstoff Arboform auf und besteht im wesentlichen aus Lignin und Naturfasern und soll im Extrusionsverfahren zu Profilen verarbeitet werden. Im Projekt sollen zunächst Blei- und Kosmetikstifte als Prototypen realisiert werden. Durch die Extrusion soll das heute gebräuchliche aufwändige Herstellungsverfahren für Holzstifte substituiert und verbilligt werden. Zudem sollen hochwertige Tropenhölzer durch Produkte aus einheimischen Holzreststoffen ersetzt werden. Für die Extrusion sind umfangreiche Entwicklungen der Rezeptur, der Verarbeitungsmaschinen notwendig, da andere Anforderungen an die Anlage gestellt werden, als bei konventionellen Kunststoffen. Insbesondere die Kontrolle der in nachwachsenden Rohstoffen vorliegenden Feuchtigkeit und die Entwicklung eines Extrusionswerkzeuges, das vorgegebene Maßtoleranzen des Profils erlaubt, sollen im Rahmen dieses Projektes erstmalig gelöst werden. | Der konventionelle lignin-basierte Werkstoff ARBOFORM hat sich für die kontinuierliche Extrusion für Schreibstifte nur als bedingt geeignet erwiesen. Als Konsequenz wurde der Werkstoff bei der Fa. Tecnaro modifiziert und ein Gleitmittel eincompoundiert. Damit wurden die Probleme bei der Dosierung und der Ablagerungen gelöst. Allerdings blieb die zu geringe Schmelzesteifigkeit, die die Extrusion zufriedenstellender Profile behinderte. Aus diesem Grunde wurden weitere Biopolymere (u.a. PLA, PHB) in die Versuche mit einbezogen. Resultierend aus diesen Erkenntnissen wurden dem Werkstoff zusätzlich 25% Holzfasern beigemischt bzw. eincompoundiert. Dieser Werkstoff ließ sich gut verarbeiten. Zusätzlich wurden weitere Varianten mit unterschiedlichen Holzfasern (Weich- und Hartholz) hergestellt. Vom Fraunhofer-ICT wurden größere Mengen Granulat für die Fa. Gehr hergestellt. Aus den extrudierten Rohren der o.g. Versuchstypen wurden Prototypen als Blei- bzw. Buntstifte aufgebaut. Die Ergebnisse zeigen eine gute Oberflächenqualität bzw. eine ausreichen gute Spitzbarkeit. Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass das bisher nur im Spritzgussverfahren zu verarbeitende Material ARBOFORM - bedingt durch die Werkstoff- und Verfahrensanpassungen innerhalb dieses Projektes - nun auch extrudiert werden kann. Die Oberflächenqualität war jedoch für die Herstellung von speziell Blei- und Buntstiften bzw. Kosmetikstiften nicht ausreichend. Für einen industriellen Einsatz sind noch einige Modifikationen notwendig. So ist die Oberfläche noch nicht glatt genug und die erreichbaren Durchsätze auf dem Extruder zu gering. Für die Herstellung von Profilen oder Platten/Halbzeugen mit geringen Oberflächenqualitäten ist dies jedoch möglich. | Dipl.-Chem. Emilia Regina Inone-Kauffmann Tel.: +49 721 4640-427 eri@ict.fhg.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | X | FPNR |
| 01.07.2008 | 30.09.2011 | 22023105 | Naturstoffchemische Aspekte und Eigenschaftsmodifikationen von mineralischen Faserverbundwerkstoffen aus Nachwachsenden Rohstoffen in Bauprodukten | Baustofftechnisch interessante Materialverbünde auf Basis mineralischer Grundmatrizes (z.B. Gips, Beton) mit nachwachsenden Rohstoffen (natürliche Fasern) sollen hergestellt, mittels chemischer Modifikation weiterentwickelt und unter naturstoffchemischen Aspekten untersucht werden. Das Projekt wird in sechs Arbeitspakete (AP) unterteilt. AP1: Auswahl geeigneter Naturfasern und Beimengungen. AP2: Darstellung der Faserverbünde. AP3: Chemische, biologische und physikalische Eigenschaftsmessungen vor und nach den Modifikationen. AP4: Modifikation, Derivatisierung und Änderung der Zusätze/ Materialien. AP5: biochemische Modifikation durch sekundäre Pflanzenstoffe. AP6: Veröffentlichung und Publikation in Fachzeitschriften/ Abschlussbericht, bzw. Überführung in ein marktfähiges Produkt. Es sollen bauchemische Grundlagen geschaffen werden, die zu einem besseres Verständnis der Zusammenhänge heterogener Verbünde aus mineralischen Baustoffen und natürlichen Materialien führen. Da die Auswirkungen und Eigenschaften bisher unbekannt, bzw. teilweise nur empirisch sind, ist beabsichtigt eine breite Wissensbasis über Eigenschaftsmodifikationen und deren bauchemische Auswirkungen zu schaffen. | Im Vorhaben wurden folgende mineralische Matrizes für die Untersuchungen zu Eigenschaftsmodifikationen durch modifizierte Naturfasern wie Hanf, Flachs und Holz ausgewählt: Beton, Porenbeton und Gips. Die cellulosebasierten Naturfasern wurden durch folgende Verfahren chemisch modifiziert: Carboxymethylierung, Addition von Glycidoxypropyltrihydroxysilan, Substitution von Hydroxylgruppen durch Diethylentriamin (DETA) und Aminopropyltrimethoxysilan (APS) durch vorherige Umpolung mit Tosylchlorid, Veresterung mit EDTA, Acetylierung sowie die Abscheidung von Trimethoxyvinylsilan-Plasmapolymerfilmen. Für eine Anwendung von Naturfasern als Verstärkungsfasern ist eine rein oberflächliche Modifizierung erstrebenswert, damit keine Schwächung der Faserintegrität auftritt. Es hat sich herausgestellt, dass Reaktionen mit hohem Umsetzungsgrad, wie z.B. die Acetylierung oder die Carboxymethylierung, die Faserstruktur so weit schwächen, dass sie ihre positiven mechanischen Eigenschaften verlieren und sich damit nicht mehr zur Verstärkung eignen. Die Untersuchungen zeigten, dass es relativ wenig Unterschiede bei den verschiedenen Naturfasertypen hinsichtlich Elastizität und Bewehrungseigenschaften gab. Daher wurde die Flachsfaser als repräsentative Faser des heimischen Marktes für die Untersuchungen gewählt. Als optimale Faserdimension erwies sich die Faserlänge von 6 mm. Es wurden grundlegende Erkenntnisse über das Verhalten von Naturfasern in mineralischen Matrizes, insbesondere in Bezug auf die Verarbeitungsmethoden, sowie bei der Derivatisierung der Faseroberfläche und deren Analytik gewonnen. Native Fasern sind geeignet, die Bewehrungseigenschaften von mineralischen Matrizes zu steigern. Chemische Modifizierungen der Faseroberflächen, wie z.B. die Silanisierung und die Ionisierung, verbesserten die Faser-Matrix-Haftung signifikant. Die Einbringung der Fasern in die mineralische Matrix stellt eine große Herausforderung dar, da die Fasern zur Agglomeration neigen. | Dr. rer. nat. Florian Mayer Tel.: +49 0498024643-238 florian.mayer@ibp.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.12.2008 | 30.06.2011 | 22023106 | Entwicklung des Verfahrens und der Werkstoffrezeptur zur Herstellung von Schaumfolien zum Tiefziehen von Trays aus dem Biopolymer Celluloseacetat | Im Projekt wird die Herstellung von Trays als Einweggeschirr (Teller, Schalen,..) aus Celluloseacetat (CA) erarbeitet. CA wird aus dem Naturstoff Cellulose gewonnen und zählt zu Polymeren aus nachwachsenden Rohstoffen (PNR; Biopolymere). Die aktuellen Trays für die Verwendung als Essgeschirr für vorwiegend heiße Speisen werden aus Polystyrol (PS) hergestellt. Für eine erfolgreiche Markteinführung von Produkten aus Biopolymeren ist entscheidende Voraussetzung, dass die bestehenden Verfahren weiter genutzt werden können. Zentrale Entwicklungsziele sind somit die Rezepturentwicklung für die Biopolymere sowie die Anpassung bestehender Fertigungsanlagen. IP: Marktanalyse, Anforderungsprofil, Produktionsanlagen für Versuche zur Extrusion, Markteinführung FKuR: Compoundentwicklung, Herstellung von Mustermengen für Versuche UMSICHT: Grundlagen, Machbarkeitsanalyse (Labor- und Technikumsanlagen), wissensch. Begleitung der industriellen Umsetzung, Veröffentlichungen, Ableitung allg. techn.-wissen. Erkenntnisse Inde Plastik (IP) wird die im Rahmen des Projektes entwickelten Trays parallel zu den etablierten Trays aus PS in Nischenmärkten anbieten, langfristig ist die Komplettsubstitution geplant. | Das Ziel erste tiefgezogene Testmuster mit einem XPS Verpackungstray vergleichbaren Eigenschaftsniveau herzustellen, konnte erreicht werden. Im Projektverlauf sind jedoch aufgrund der Verfahrens- und Werkstoffkomplexität Probleme aufgetreten, die so nicht abschätzbar waren. Dies umfasst vor allem die komplexe Treibmittelevaluierung durch die Grundlahenuntersuchungen auf der Schaumanlage sowie die Übertragung der Erkenntnisse auf die Produktionsanlage. Hierbei sind zwei Problemfelder deutlich geworden, die bei den Untersuchungen auf der Laboranlage so nicht beobachtet wurden. Einerseits ist die auftretende thermische Instabilität des biobasierten CA-Compounds und die damit verbundene Spülproblematik problematisch für die großtechnische Prozessgestaltung. Andererseits zeigte sich eine starke Weichmacherverdampfung am Extrusionswerkzeug während des Schäunprozesses. | Günter Steven Tel.: +49 2464 99130-60 steven@indeplastik.de IP Verpackungen GmbH Industriestr. 16 52457 Aldenhoven | X | FPNR |
| 01.07.2008 | 31.12.2011 | 22023107 | Zweiphasige Metathesereaktionen von Fettsäurederivaten | Homogen, speziell mit Ruthenium katalysierte Metathesereaktionen verschiedener Fettsäuremethylester, eventuell auch freier Fettsäuren und Triglyceride, die aus nachwachsenden Rohstoffen zugänglich sind, sollen untersucht und optimiert werden. Bei der Selbstmetathese der Fettsäuremethylester entstehen längerkettige Dicarbonsäuredimethylester (Ausgangsstoffe für oleochemische Polyester). Bei der Kreuzmetathese mit petrochemischen Alkenen lassen sich sowohl längerkettige als auch kürzerkettige Carbonsäureester gezielt herstellen. Zunächst sollen einphasige Metathesereaktionen untersucht und optimiert sowie neue polar lösliche Katalysatorsysteme synthetisiert werden. Danach werden das Phasenverhalten der Lösungsmittel und zweiphasige (Kreuz-)Metathesereaktionen sowie das Katalysatorleaching erforscht. Geeignete Produkte werden in größerem Maßstab hergestellt für anwendungstechnische Untersuchungen beim Industriepartner. Der Industriepartner sieht bei einem erfolgreichen Abschluss der Arbeiten eine technische Nutzung der Metatheseverfahren vor. Da die durch mehrphasige Katalyse erzeugten Metatheseprodukte eine hochwertige Qualität erwarten lassen, ist eine hohe Marktakzeptanz zu erwarten. | Im durchgeführten Forschungsvorhaben wurden die Selbst- und Kreuzmetathesen ausgewählter oleochemischer Substrate erfolgreich untersucht und optimiert. Als Substrate für die untersuchten Selbstmetathesen wurden Öl-, Eruca- und 10-Undecensäure-Derivate verwendet. Bei den Kreuzmetathese-Cosubstraten wurden sowohl unfunktionalisierte (Ethen, 4-Octen) als auch funktionalisierte Verbindungen (Maleinsäurediethylester, 3-Butensäuremethylester, 4-Pentensäuremethylester, 6-Hexendisäuredimethylester, cis-1,4-Diacetoxy-2-buten) eingesetzt, um eine gewisse Generalisierung der gewonnenen Erkenntnisse sicherzustellen und die Bandbreite des Potentials der oleochemischen Metathese zu demonstrieren. Nach vollständiger Strukturaufklärung der einzelnen gewünschten Metatheseprodukte sowie der ebenfalls entstehenden Nebenprodukte erfolgte jeweils eine systematische Optimierung der entsprechenden Reaktionsparameter. Die variierten Parameter waren beispielsweise die Katalysatorwahl, die Katalysatorkonzentration, die Reaktionszeit, die Reaktionstemperatur, das Substrat/Lösungsmittelverhältnis und die Aufnahme von Umsatz-Zeit-Verläufen. Die Ausbeuten der Metatheseprodukte sind vom jeweiligen Funktionalisierungsgrad des Moleküls abhängig. Mit unfunktionalisierten, symmetrischen Cosubstraten sind Ausbeuten zwischen 82 und 93% möglich, mit funktionalisierten Cosubstraten Ausbeuten von 18 bis 78%. Die untersuchten Reaktionen wurden mit den Methylestern und den jeweils freien Säuren der oelochemischen Substrate durchgeführt. Außerdem wurden verschiedene Konzepte zur selektiven Katalysatorabtrennung und Wiederverwendungen untersucht, dabei wurden organisch-organische und wässrigorganische Systeme betrachtet. Generell wurde festgestellt, dass unterschiedliche polare Komponenten wie Propylen-, Butylencarbonat oder Methanol geeignete Katalysatorlösungsmittel darstellen und die oleochemische Komponente an sich als unpolare Substanz für das zweiphasige Recycling ausreicht. | Prof. Dr. Arno Behr Tel.: +49 231 755-2310 behr@bci.tu-dortmund.de Technische Universität Dortmund - Fakultät Bio- und Chemieingenieurwesen - Lehrstuhl für Technische Chemie Emil-Figge-Str. 66 44227 Dortmund | X | FPNR |
| 01.07.2009 | 30.06.2014 | 22023108 | Forschungsverbund: SynRg - Systembiotechnologie nachwachsender Rohstoffgewinnung; Teilvorhaben 7: Produkte und Anwendungen durch chemische und biochemische Funktionalisierung | SynRg bearbeitet in einem interdisziplinären Ansatz die Optimierung von Wertstoffsynthese, Syntheseort und Weiterverarbeitung für die Nutzung von Pflanzenrohstoffen in Chemie und Energieerzeugung. Die Teile Produkte und Anwendungen nutzen chemische Funktionalisierungen, um Polymereigenschaften gezielt auf ihre Anwendungen hin zu modifizieren, und führen zu biomasse-basierte, anwendungsnahe Produkte. Das langfristige Ziel besteht in der Umstellung der Produktion von Spezialpolymeren auf eine nachhaltige Basis aus nachwachsenden Rohstoffen, um die bisher eingesetzte petrochemischen Routen ersetzen zu können. Die von den Partnern bereitgestellten Zwischenprodukte werden chemisch funktionalisiert. Die entstehenden Monomere werden charakterisiert und die Methode der Funktionalisierung wird hinsichtlich Selektivität und Umsatz optimiert. Weitere Methoden der Funktionalisierung kommen zum Einsatz und die Reaktionen werden analog zur ersten Route für die Zielprodukte optimiert. Die funktionalisierten Produkte werden zu Basispolymeren und Compounds umgesetzt. Ein Vergleich der chemischen und der biotechnologischen Routen wird durchgeführt. Dabei werden die von den Partnern entwickelten Biokatalysatoren hinsichtlich ihres Potentials mit den chemischen Verfahren verglichen. In diesem Vergleich sollen die Aussagen zur Selektivität, Umsatz, Wirtschaftlichkeit der biotechnologischen Route im Vordergrund stehen. Die Ergebnisse des Verbundvorhabens sollen genutzt werden, um alternative biotechnologische Routen im Vergleich zu den bestehenden petrochemischen Verfahren zu bewerten und im Falle der Wirtschaftlichkeit der Prozesse und vergleichbarer Produktqualität zu kommerzialisieren. Im Erfolgsfall würden sich die Planung und der Aufbau einer Pilotanlage anschließen, um Erfahrungen beim Scale-up der Verfahren zu sammeln. In einem nächsten Schritt würde sich ein Investitionsprojekt für eine Produktionsanlage zur Bereitstellung größerer Produktmengen anschließen. | Im Teilvorhaben 7 wurden Hochleistungspolyamide aus Fettsäurederivaten durch Polymerisationsreaktionen hergestellt. Zur Herstellung der entsprechenden Fettsäurederivate wurde die funktionalisierende Spaltung der C=C-Doppelbindung von ausgewählten natürlichen Fettsäuren bzw. deren Estern in der Anwesenheit von Ozon untersucht. Es wurden geeignete Lösungsmittelsysteme und Reaktionsparameter gefunden, mit denen sich die Ozonolyse der Fettsäureester entweder selektiv auf der Stufe der als primäre Oxidationsprodukte entstehenden Aldehyde anhalten lässt, oder die es erlauben, oxidativ zu den entsprechenden Dicarbonsäuremonoestern zu gelangen. Die Aldehyde konnten mittels reduktiver Aminierung zu Aminosäuren umgesetzt werden, die weiter zu AB-Polyamiden polymerisiert werden konnten. Die Dicarbonsäuremonoester können zu Dicarbonsäuren hydrolysiert werden, die zu AABB-Polyamiden führen. Die Entwicklung und Optimierung eines Verfahrens für die Ozonolyse und Aufarbeitung der Erucasäure erlaubte es, ein hochreines Brassylsäuremonomer in einer einzigen Stufe aus Erucasäure herzustellen. Durch das entwickelte Verfahren lässt sich Brassylsäuremonomer mit Reinheiten von >98% aus Fettsäure mit <90% Reinheit herstellen. Es war dadurch möglich, auch weniger reine Erucasäure (ca. 80%) aus der enzymatichen Spaltung des Rapsöls in reine Brassylsäure umzusetzen, jedoch auf Kosten der Ausbeute. Außerdem wurde das selbst hergestellte Brassylsäuremonomer bis im Technikumsmaßstab mit Diaminen polymerisiert. Dieses Material konnte erfolgreich zu Prüfkörpern (Zugstäbe) mittels Spritzguss verarbeitet werden. Die Simulation des Verfahrens im industriellen Maßstab und eine wirtschaftliche Bewertung der Polyamide aus Rapsöl wurden ebenfalls durchgeführt. | Dr. Kévin Micoine Tel.: +49 2365 49-6959 kevin.micoine@evonik.com Evonik Industries AG - Geschäftsbereich Performance Polymers, Innovation Management Paul-Baumann-Str. 1 45772 Marl | X | FPNR |
| 01.02.2013 | 30.04.2015 | 22023109 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Schaltungsträgern auf der Grundlage biobasierter Harze; Teilvorhaben 3: Herstellung der Testleiterplatten und Ökoeffizienzbewertung | Herstellung und Qualifizierung von Leiterplatten mit Core und Prepregs auf der Basis von biobasierten Epoxiden mit einer Ökoeffizienz -Bewertung. Folgende Arbeitspackete werden bearbeitet: 1. Erstellung der Anforderungsprofile der Laminate. 2. Definition eines Laminierzyklusses. 3. Herstellung von zweilagigen Testleiterplatten. 4. Qualifizierung nach IPC. 5. Ökoeffizienz-Bewertung | Ziel war es, biobasierte Harze für die Herstellung von Schaltungsträgern zu optimieren. Im Vordergrund stand die Substitution der bisher in der Leiterplattenfertigung verwendeten petrobasierten Epoxidharze. Drei der vier untersuchten Harzsysteme erfüllten die technischen Anforderungen nicht. Eine Harz-Rezeptur basierend auf epoxidiertem Leinöl erfüllte die Anforderungen hinsichtlich der geforderten Glasübergangstemperatur größer 130°C und der Wärmebeständigkeit beim Reflow-Löten. Beim betreffenden Harzsystem der Derivate epoxidierter Pflanzenölpolyole und Vernetzung mit Polyisocyanaten wurden insbesondere durch Einsatz von Reaktivverdünnern, Rezepturoptimierungen und maßgeschneiderten Pflanzenölpolyolen im Zusammenspiel mit aromatischen Polyisocyanaten die geforderten technologischen Anforderungen sogar übertroffen. Als Flammschutzmittel wurden aus der Gruppe der phosphororganischen Verbindungen Exolit OP 560 sowie das Aluminiumhydroxid Apyral 20X ausführlicher getestet. Die Brenndauer der Prüfkörper verkürzte sich mit zunehmenden Gehalten an Flammschutzmitteln. In allen Fällen sind die gemessenen Zeiten jedoch länger als 30 s, wodurch die Klassifizierung V2 nicht erreicht wurde. Das Harzsystem wurde hinsichtlich der Eignung und Übertragbarkeit in einen industriellen Fertigungsprozess beurteilt. In seiner Rohform ist die Viskosität des Harzes zu hoch. Da das Harzsystem verträglich ist mit üblicherweise eingesetzten Lösungsmitteln kann die Viskosität des Harzsystems eingestellt werden. Limitierend für den industriellen Einsatz sind die Gelzeiten von nur 68 s bei 130°C. Üblich sind Gelzeiten von 150-250 s bei 170°C. Längere Gelzeiten lassen sich durch eine Anpassung im Katalysatorsystem erreichen. Die Topfzeiten sind für den industriellen Einsatz ebenfalls zu kurz. Hier sind weitere Optimierungen notwendig, um ein praktikables Verarbeitungsfenster gewährleisten zu können. Im Vorhaben wurde außerdem eine Umweltbewertung des biobasierten Harzes durchgeführt. | Pol Ghesquiere Tel.: +49 89 636-45574 pol.ghesquiere@siemens.com Siemens Aktiengesellschaft - Corporate Technology - Abt. CT T DE HW 1 Otto-Hahn-Ring 6 81739 München | X | FPNR |
| 01.06.2013 | 31.08.2016 | 22023112 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Testverfahrens zur Bestimmung der Auswuchsfestigkeit von Triticale zur Bioethanolproduktion; Teilvorhaben 2: Erstellung und Vermehrung einer RIL-Population und Durchführung des Provokationstestes sowie Bestimmung der alpha-Amylase-Aktivität | Ziel des Verbundvorhabens ist es, die Voraussetzungen für eine Selektion auf Auswuchsfestigkeit bei Triticale zu verbessern und dabei gleichzeitig eine hohe Enzymaktivität in den reifen Karyopsen zu erhalten. Hierfür soll ein effizientes und standardisiertes Testverfahren zur zuverlässigen Bestimmung der Auswuchsfestigkeit bei Triticale entwickelt und dabei gleichzeitig ein breites Sortiment an Triticalegenotypen physiologisch und quantitativ genetisch für Auswuchsfestigkeit charakterisiert werden. Es sollen hierbei sowohl ein morphologisch-physiologischer, ein NIRS und ein genomischer Ansatz verfolgt werden. Zur Entwicklung von Triticalesorten für die Ethanolerzeugung mit hoher autoamylolytischer Aktivität ist folgende Arbeitsplanung vorgesehen: 1. Entwicklung aussichtsreicher Testverfahren einschließlich Etablierung der QTL-Kartierung bei Triticale, 2. Untersuchung der aktuellen genetischen Variation für Auswuchsfestigkeit im Triticalesortiment und 3. Entwicklung einer methodisch optimierten Selektionsstrategie Die Verbesserung des Merkmals Auswuchsfestigkeit hat eine hohe wirtschaftliche Bedeutung für die landwirtschaftliche Produktion, da das Risiko von Qualitätseinbußen im Anbau auch bei witterungsmäßig schwierigen Erntejahren deutlich gesenkt werden kann. Die genetische Verbesserung ist die einzige erfolgversprechende Strategie zur Verbesserung dieses Merkmals. Mit den zu erwartenden Ergebnissen dieses Forschungsprojektes können neue Sorten gezielter im Merkmal Auswuchsfestigkeit verbessert werden. | Dr. Matthias Herrmann Tel.: +49 38209 45-306 matthias.herrmann@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen Rudolf-Schick-Platz 3 a 18190 Sanitz | X | FPNR | |
| 01.10.2016 | 31.03.2019 | 22023114 | Weiterentwicklung statistischer Holzaufkommensprognoseverfahren zur Differenzierung von Rohholzsorten und Produktqualität - Akronym: Pro-Qual-Tools | Ziel des Projekts ist die Entwicklung von neuen Fernerkundungs- und statistischen Verfahren zur Vorhersage einer merkmalsdifferenzierten Holzqualität von Rohholz sowie deren Implementierung in vorhandene Inventur- und Holzaufkommensprognose-Tools. Damit lassen sich derzeit existierende volumen- und sortenbezogene Vorhersagefunktionalitäten um eine differenzierte Vorhersage zur Qualität von Holzprodukten aus inventurbasierten Daten erweitern. Damit stehen erweiterte Lösungsansätze zur Verfügung, um die Produktion und Bereitstellung von (Nadel-)Stammholz in ausreichender Menge und notwendiger Holzqualität für die Zukunft zu sichern. Das Projekt ist gegliedert in 2 wissenschaftliche Arbeitspakete und 3 Arbeitspakete für die Implementierung und praxisrelevante Validierung der entwickelten Verfahren und Modelle. 1) Mit bildanalytischen Verfahren an Luftbildern erfolgt die Ableitung inventurrelevanter Einzelbaumcharakteristika, die als Eingangsdaten für die zu entwickelnden statistischen Modelle zur Rohholzqualität dienen werden. 2) Mit statistischen Modellbeziehungen zwischen definierten, verarbeitungsrelevanten inneren und äußeren Rohholzmerkmalen (u.a. Holzdichte, Astigkeit, MOE) und Einzelbaumcharakteristika (Höhe, Dimension) werden Vorhersageverfahren entwickelt, die zusätzlich zur konventionellen Volumenvorhersage eine merkmalsdifferenzierte Betrachtung der Holzqualität des Rohholzes mit einbeziehen. 3) Schließlich werden die notwendigen Schnittstellen mit Exportfunktion für die Werkzeuge der automatisierten Luftbildanalyse erarbeitet und die notwendigen Schnittstellen mit Importfunktionen für geeignete Simulations- und betriebliche Steuerungstools entwickelt. 4) Unter Einbezug von Entscheidungsträgern aus der Forstpraxis wird eine Fallstudie (5) durchgeführt, um die Implementierung des neuen Planungstools auf seine praktische Anwendbarkeit zu validieren. | Dr. Franka Brüchert Tel.: +49 761 4018-239 franka.bruechert@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | FPNR | |
| 01.07.2016 | 31.12.2018 | 22023115 | Verbundvorhaben: Biobasierte Molding Compounds für Elektronikanwendungen; Teilvorhaben 3: BMC-Formmasse, Verarbeitung - Akronym: B2MC | Im Rahmen des Fördervorhabens sollen Bulk und Sheet Molding Compounds (BMC/SMC) auf Basis biobasierter bzw. nativ-basierter Rohstoffe entwickelt werden, die zunächst als Werkstoffe für Elektronikanwendung untersucht und entwickelt werden sollen. Bei der Entwicklung sollen alle Komponenten der SMC/BMC-Formulierung – heute im wesentlichen synthetische Polyesterharze, Schnittglasfasern und Füllstoffe (meistens Kreide oder Aluminiumhydroxid) durch nativ-basierte Rohstoffe ersetzt werden. Dies umfasst die Verstärkungsfasern (hier besonders bevorzugt heimische Fasern), die Füllstoffe (mineralische Verbindungen anstelle von synthetischen Feststoffen) und als besonders wesentliche Komponente das Reaktivharz (nativ-basierte Synthesebausteine und Reaktivverdünner). Ein weiterer twicklungsschwerpunkt ist die Anpassung der SMC-Herstellung an die Erfordernisse der Naturfasern. Im Gegensatz zu heute eingesetzten Glasfasern, die im Wesentlichen in der Anlage gebrochen werden, ist es bei Einsatz von Naturfasern erforderlich, dass die Fasern geschnitten werden müssen. Die erforderliche Anpassung der Schneidwerke ist daher essentiell für die Zielerreichung. Entwicklung der nativ-basierten BMC-Formmasse Ermittlung der Verarbeitungseigenschaften Erstellen der Verarbeitungsanweisung Ermittlung von Materialeigenschaften | Ein BMC besteht aus den Hauptkomponenten Fasern, Füllstoff und Harz sowie Nebenkomponenten wie Trennmittel, Schwundkompensatoren, Initiatoren / Inhibitoren, Pigmenten. Im Rahmen des Projektes wurden für die BMC-Herstellung geeignete kommerziell erhältliche heimische Fasertypen auf Basis von Flachs und Hanf identifiziert. Wichtige Kriterien für die Eignung sind Faserlänge und Freiheit von Schäben. Bei zu langen Fasern treten Wickler an der Kneter-Welle und Verklumpungen im Material auf. Schäben wirken sich im späteren Formteil als Fehler aus. Aus ungesättigtem Polyesterharz auf Basis nachwachsender Rohstoffe (Bio-UP-Harz), geeigneten Flachs- bzw. Hanffasertypen, nativen Füllstoffen und zum Teil biobasierten Additiven wurden BMC-Massen entwickelt. Das Bio-UP-Harzsystem wurde mit klassischen Reaktiv-Systemen eingestellt. Der entwickelte Werkstoff besteht zu ca. 99% aus bio- bzw. nativ basierten Rohstoffen. Bei der Herstellung der nativ-basierten BMC-Formmassen fiel positiv auf, dass in der Handhabung der Rohstoffe im Vergleich zu konventionellen BMCs mit Naturfaseranteil kein Unterschied aufgetreten ist. Es können bestehende Produktionsmittel verwendet werden. Im Vergleich zum Stand der Technik liegen die Prüfwerte der nativ basierten Formmassen größtenteils in der Größenordnung der vergleichbaren petrochemisch basierten Formmassen mit leichter Abweichung zum Schlechteren hin. Hier besteht noch Optimierungspotential. Durch Versuche im eigenen Haus und beim Projektpartner konnte gezeigt werden, dass sich die entwickelten Formmassen grundsätzlich wie konventionelle BMC-Massen im Pressverfahren auf bestehenden Fertigungsmaschinen herstellen lassen. | Dr. Bernd Jaschinski Tel.: +49 40 769832-11 bjaschinski@citadelplastics.com.de tetra-DUR Kunststoff-Produktion GmbH Brookdamm 3 21217 Seevetal | X | FPNR |
| 01.08.2019 | 31.10.2022 | 22023117 | Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung Glycerin/Chitosan-basierter Fluide für Antriebe in der Mobil- und Stationärhydraulik; Teilvorhaben 2: Untersuchung neuartiger Basisfluide für Hydraulikanwendungen - Akronym: GlyAnFlu | In Vorarbeiten wurde das Glycerin/Chitosan-basierte Hydraulikfluid (HF) als Prototyp entwickelt und mit Hilfe einer einfachen Versuchshydraulikanlage mit sehr positiven Ergebnissen im Vergleich zu konventionellen HF getestet. Hierauf aufbauend besteht das Ziel des Vorhabens darin, das neuartige HF durch F+E-Arbeiten für den Praxiseinsatz in mobilen und stationären Hydraulikanlagen, z.B. in Land-, Forst- oder industriellen Produktionsmaschinen, weiterzuentwickeln und generell zur Marktreife zu bringen. Dabei wird eine neue Verwertungslinie für den nachwachsenden Rohstoff Glycerin geschaffen, der ein Überschussprodukt der landwirtschaftlichen Produktion darstellt, das nicht im Nahrungsmittelsektor eingesetzt wird. Das in kleineren Anteilen einzusetzende Chitosan wird aus Fischereiabfällen, wie den Chitinpanzern von Krabben, hergestellt. Um das Projektziel zu erreichen, arbeiten zwei Forschungsinstitute mit zwei Firmen, jeweils aus den Bereichen Maschinenbau/Hydraulik und Chemie/Kühlschmierstoffe/Analytik, im Verbund zusammen. Zum Erreichen der F+E-Ziele werden • Anforderungen an die HF-Varianten für den Einsatz in Mobil- und Stationärhydrauliken definiert, • zwei anwendungsgerechte und variabel betreibbare Hydrauliksysteme konzeptioniert, aufgebaut und betrieben, um die Praxistauglichkeit der HF-Varianten zu testen, • bedarfsgerechte Leistungsadditivierungen der HF für die Praxisanwendungen vorgenommen und weiterentwickelt, • die HF-Varianten in den Referenz-Hydraulikanlagen eingesetzt und physikalisch/technisch sowie chemisch/analytisch untersucht, um in chemischer wie technologischer Hinsicht Optimierungen vorzunehmen, • frühzeitig die Umweltverträglichkeit sowie Recycling- und Verwertungsoptionen des neuen HF bewertet, • der Einfluss des HF auf Energieverbrauch und Betriebskosten vergleichend untersucht und • die erreichbaren Einsatzfelder der HF-Varianten in Mobil- und Stationärhydrauliken bestimmt. | Prof. Dr. Ludger Frerichs Tel.: +49 531 391-2670 ludger.frerichs@tu-braunschweig.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät für Maschinenbau - Institut für mobile Maschinen und Nutzfahrzeuge Langer Kamp 19 a 38106 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.04.2007 | 31.12.2009 | 22023206 | Langzeitstudie über den Einsatz von Antioxidantien an Rapsölkraftstoff in der Praxis | Schwerpunkt der Untersuchungen im Rahmen dieses Projektes ist die realitätsnahe Langzeitverfolgung der Lagerstabilität von additiviertem und nicht-additiviertem Rapsölkraftstoff. Es ist geplant, über die Dauer von zwei Jahren sowohl die Oxidationsstabilität des Kraftstoffes als auch mögliche Ablagerungsprodukte im Lagertank und deren Einfluss auf die Lagerstabilität zu untersuchen. Dabei werden auch die Auswirkungen der Additivierung auf andere Kraftstoffkennwerte sowie auf den störungsfreien Motorbetrieb (Neigung zur Ablagerungsbildung, Schmierölstabilität) betrachtet. Die Oxidationsstabilität von Rapsölkraftstoff soll in Abhängigkeit vom Lagertank-Material und Zugabe eines wirksamen Antioxidans über einen Zeitraum von zwei Jahren verfolgt werden. Hierbei sollen in definierten Zeitabständen Proben aus den Lagertanks entnommen und analysiert werden. Ebenso ist der Einsatz des additivierten Kraftstoffes im Praxistest geplant. Die Ergebnisse dieser Versuche sollen dazu dienen, Informationen über die Auswirkungen der Additivierung auf den Motorenbetrieb zu erhalten. Ebenso sollen verschiedene Lagerbedingungen auf Praxistauglichkeit überprüft werden. | Prof. Dr.-Ing. Horst Harndorf Tel.: +49 381 498-9150 horst.harndorf@uni-rostock.de Universität Rostock - Fakultät für Maschinenbau und Schiffstechnik - Lehrstuhl für Kolbenmaschinen und Verbrennungsmotoren Albert-Einstein-Str. 2 18059 Rostock | X | FPNR | |
| 01.06.2008 | 31.12.2010 | 22023207 | Chemisch-katalytische Konversion von Kohlenhydraten in Feinchemikalien durch Reaktion in lösungsmittelfreien Schmelzsystemen | Durch chemisch-katalytische Konversion sollen Methoden zur direkten, effizienten und selektiven Umwandlung von Kohlenhydraten aus der Schmelze in Feinchemikalien etabliert werden. Hierzu werden heterogene Katalysatorsysteme in einem Screening Verfahren getestet und optimiert. Durch saure Katalyse werden Kondensations- und Eliminierungsreaktionen zu Glycanen, Aminozuckern oder Heterocyclen ausgelöst. Basische Katalysen und Organokatalyse sollen den Weg zu Substitutionsprodukten eröffnen, während metall- und photokatalysierte Verfahren Oxidations- und Reduktionsreaktionen zur gezielten Defunktionalisierung und Umfunktionalisierung vermitteln. Jede effiziente katalytische Konversion eines gut verfügbaren Kohlenhydrates in eine Feinchemikalie beinhaltet die Chance auf ein marktfähiges Produkt. Gemeinsam mit dem Industriepartner Südzucker werden die Chancen interessanter wissenschaftlicher Ergebnisse beurteilt, Schutzrechte gesichert und ggf. die technische Umsetzung projektiert. | Prof. Dr. Burkhard König Tel.: +49 941 943-4575 burkhard.koenig@ur.de Universität Regensburg - Naturwissenschaftliche Fakultät IV - Institut für Organische Chemie Universitätsstr. 31 93053 Regensburg | X | FPNR | |
| 01.12.2010 | 31.05.2013 | 22023209 | Anaerobe Testverfahren zur Zertifizierung von Biologisch Abbaubaren Werkstoffen | Anaerobe Testverfahren für BAW auf Basis nachwachsender Rohstoffe (NAWARO) sind derzeit am Markt nicht existent. Sie werden jedoch verstärkt, nicht nur durch herstellende Industrie, nachgefragt. Zudem gebietet die in den letzten Jahren deutlich erkennbare, zunehmende Bedeutung der Vergärung innerhalb der biologischen Abfallbehandlung sowie der merkliche Zuwachs an Biogasanlagen, die Entwicklung eines solchen zertifizierten Verwertungskonzeptes. Die Zielsetzung des Vorhabens besteht demnach in der Entwicklung eines anaeroben Testverfahrens für BAW als Produkt, um dieses anschließend in Zertifizierungsverfahren einzubringen. Weiterführend soll daraus das Anbieten einer Dienstleistung erwachsen. Aufbauend auf einer Analyse der Marktsituation, sowohl im Hinblick auf biologisch abbaubare Werkstoffe als auch auf die derzeit verfügbare Vergärungstechnologie, sollen anaerobe Testsysteme entwickelt werden. Hierbei spielen Materialauswahl im Sinne von Gruppenvertretern sowie das Aufzeigen der Grenzen einer technischen Mitverwertung die entscheidende Rolle. In Anlehnung an standardisierte Prüfschemata der aeroben Behandlung werden anschließend labortechnische Tests (prinzipielle anaerobe Abbaubarkeit) sowie praktische Desintegrationstests erarbeitet. Dies schliesst die Untersuchung verschiedenster Applikationen, deren Kombination sowie deren Interpretation zur Aussagefähigkeit ein. Das so entstehende Testverfahren soll schlussendlich in ein Zertifizierungsprogramm eingebettet werden. | Nach einer eingehenden Marktrecherche hinsichtlich rechtlicher Einordnung, Verfügbarkeit, Herstellung und Behandlung von technischen Biopolymeren und des IST-Zustandes der technischen Ausstattung von Abfallbehandlungsanlagen in Deutschland wurden diese beiden Aspekte zunächst planerisch miteinander verzahnt. Mit der Marktanalyse als Grundlage konnten drei verschiedene Biopolymere (TPS-Blend, PLA und Zellglas) stellvertretend für verschiedene Materialien und Anwendungen zur Untersuchung ausgewählt werden. In Anlehnung an die Literatur- und Marktrecherche aus dem ersten Projektteil wurden Voruntersuchungen durchgeführt, aus denen anschließend ein Untersuchungsprogramm zur Eruierung von Testverfahren zur anaeroben Abbaubarkeit von Biopolymeren festgelegt wurde. Ergebnisseitig konnten Vorschläge zur Durchführung einer Zertifizierung von Biopolymeren erarbeitet werden. Es sind verschiedene Parameter geprüft und das funktionalste Prozessregime aufgestellt worden. Abschließend wurden die im Technikumsmaßstab gewonnenen Erkenntnisse in einer großtechnischen Praxisanlage auf ihre Übertragbarkeit hin überprüft. Die Ergebnisse aus beiden Maßstäben waren vergleichbar und übertragbar. Bezogen auf die anaerobe Abbaubarkeit von kompostierbaren Biopolymeren sind sehr differente Ergebnisse erzielt worden. Die Abbaubarkeit ist stark abhängig vom Ausgangsmaterial der Produkte, vor allem auf Erdöl basierende Blendkomponenten können unter Sauerstoffabschluss beständig sein. Der erreichbare Abbaugrad ist somit sehr produktspezifisch und kann nicht verallgemeinert dargestellt werden. Eine Hemmung des anaeroben Abbaus durch das Vorhandensein von Biopolymer-Werkstoffen konnte im Rahmen des Projektes nicht festgestellt werden. In Bezug auf Monochargenvergärung wurden keine Untersuchungen angestellt. Aus den durchgeführten Versuchen konnte ein Testregime zur Durchführung von Zertifizierungs-untersuchungen zum anaeroben Abbau von Biopolymeren abgeleitet werden. | Prof. Dr.-Ing. Eckhard Kraft Tel.: +49 3643 58-4621 eckhard.kraft@uni-weimar.de Bauhaus-Universität Weimar - Fakultät Bauingenieurwesen - Professur Abfallwirtschaft Coudraystr. 7 99423 Weimar | X | FPNR |
| 01.10.2012 | 28.02.2013 | 22023212 | Verbundvorhaben: Aufbau und Etablierung von Rohstoff-Partnerschaften zur nachhaltigen Bereitstellung von nachwachsenden Rohstoffen für deutsche Unternehmen; Teilvorhaben 2: Rohstoffverfügbarkeit und Flächenanalysen | chaften zur Bereitstellung von nachwachsenden RohstoffenProjektzielDer Preissteigerung bei Agrarrohstoffen soll mit dem Aufbau stabiler Partnerschaften zwischen Rohstoff erzeugenden und Rohstoff nutzenden Ländern entgegen gewirkt werden. Die Partnerschaften sollen der Erzielung beidseitiger Vorteile dienen. Auf der einen Seite durch die Schaffung von zusätzlichen Einkommensmöglichkeiten. Auf der anderen Seite durch eine relativen Preisstabilität.Die Rohstoffpartnerschaften sollen durch eine EDV-gestützte Entscheidungshilfe mit ihren Inhalten erfasst werden. Dieses ist so aufzubauen, dass es auch von noch nicht beteiligten Unternehmen genutzt werden kann. Die Ermittlung der Ist-Daten erfolgt durch deren Eruierung in Pilotprojekten.Als "Modellpflanzen" für die Agrarrohstoffe wurden die Reststoffe aus den Plantagen der Ananas- und der Dessert-Bananenproduktion sowie die Fasernessel als europäische Pflanze ausgewählt. Arbeitsplanung für die 1. Stufe "Vorplanung"Das Ergebnis der Vorplanung ist ein Pflichtenheft. Hierin sollen die Aufgaben einer Machbarkeitsstudie so genau definiert werden, dass im Anschluss:• die Anforderungen der Rohstoffabnehmer, gegliedert nach Bedarfsgrößen, genau ermittelt,• die Verfügbarkeit der Rohstoffe gegliedert nach Quantität und Qualität dargestellt,• die Zugangsbedingungen zu den Rohstoffen unter Beachtung der Nachhaltigkeit geschaffen,• eine Systematik für das SDSS vorbereitet• und ein praxisbezogener Handlungsablauf erstelltwerden können | Dr. rer.nat. Kerstin Hartsch Tel.: +49-351-4651-284 kerstin.hartsch@ipro-dresden.de IPRO DRESDEN Planungs- und Ingenieuraktiengesellschaft Schnorrstr. 70 01069 Dresden | X | FPNR | |
| 01.04.2016 | 31.12.2018 | 22023214 | Marktpotenziale von Laubholzprodukten aus technisch-wirtschaftlicher und marktstruktureller Sicht - Akronym: LaubholzProduktMarkt | Das Vorhaben ermittelt zukünftige (2030) Marktpotenziale von Produkten aus Laubholz (LH), identifiziert Produktbereiche in denen LH gegenüber Nadelholz (NH) konkurrenzfähig ist oder ergänzen kann. Die Herausforderung, zukünftig mehr LH und weniger NH stofflich einzusetzen, liegt in technischen (Material- und Produkteigenschaften) und wirtschaftlichen (Beschaffungspreise und Prozesskosten) Aspekten sowie in der Marktakzeptanz. Auch werden Marktbereiche erfasst, in denen Holzprodukte bisher wenig vertreten waren, die im Sinne des Nachhaltigen Bauens aber Potenziale versprechen. Die Untersuchungen werden in acht Arbeitspaketen (AP) durchgeführt. Fünf AP beschäftigen sich mit Produktgruppen wie folgt: (a) Holzwerkstoffe für Bau- und Nichtbau-Bereiche, (b) Stab- und plattenförmige Vollholzprodukte für das Bauwesen, (c) Vollholzprodukte für nicht-konstruktive Zwecke und Möbel, (d) Verpackung und Transport, (e) Neuere Produkte (z.B. WPC, Polymerholz). Die Informationen und herausgearbeiteten Ergebnisse zu technischen (Material- und Produkteigenschaften, Normen), wirtschaftlichen (Material- und Prozesskosten) und marktstrategischen (z.B. Ersatz von NH-Produkten, neue Verwendungsbereiche, Marketing) Aspekten werden auf Basis der Literatur, eigenen Erfahrungen und Befragungen von Experten gesammelt, analysiert und in Expertengruppen diskutiert. Ergänzt werden die Analysen zu den Produkten und Prozessen durch Betrachtung des zukünftigen LH-Holzaufkommens (BWI 2012 und andere Inventuren/Analysen), unterschieden nach Holzarten, Stammdimensionen und Qualitäten. Diese Informationen werden vor allem auf die Produktionsprozesse abgebildet. Das Forschungsergebnis sind Informationen zur zukünftigen Marktfähigkeit von LH-Produkten getrennt nach Produktgruppen. | Dr. Marcus Knauf Tel.: +49 521 8973-697 mknauf@knauf-consulting.de Knauf Consulting – Prof. Dr. Helen Knauf und Dr. Marcus Knauf GbR Dorotheenstr. 7 33615 Bielefeld | X | FPNR | |
| 15.06.2017 | 31.03.2021 | 22023215 | Verbundvorhaben: Verbesserung von einjährigem Kümmel (Carum carvi) als Rohstoff für bioaktive Produkte (BIOKUE); Teilvorhaben 1: Erhöhung des Ertrages und des Ätherischölgehaltes von einjährigem Kümmel durch Erzeugung und Bewertung homozygoter Linien und F1-Populationen - Akronym: Bioaktiver_Kuemmel | Im Projekt sollen durch züchterische Methoden aus einem verbesserten Genpool einjährige Formen selektieren werden, die eine Leistungsfähigkeit von zweijährigem Kümmel erreichen oder übertreffen. Zuchtziel der beantragten Arbeiten ist ein Ätherischölgehalt von 5 % verbunden mit einem Ertrag von 1,5 t/ha. Dabei soll sowohl in Richtung sommerannueller Formen selektiert werden, wie auch die Eignung für einen winterannuellen Anbau getestet werden. Die entwickelten Linien sollen für ihre Eigenleistung im Hinblick auf Ernteertrag und Gehalt an ätherischem Öl zweiortig (Quedlinburg und Groß Schierstedt) zweijährig in zwei- bis dreifacher Wiederholung (2017 u. 2018) von beiden Teilantragstellern geprüft werden verbunden mit Selektionsschritten in jedem Projektjahr. Die Dr. Junghanns GmbH wird Fragen zur Anbautechnologie bearbeiten, besonders im Hinblick auf die winteranuelle Anbauform. Ebenfalls werden umfassende mehrjährige Ontogenese-Versuche durchgeführt zur Optimierung der Produktionstechnologie. Neben der Anlage und Bewertung der Leistungsversuche zur Bewertung der Linien durch das Institut für Züchtungsforschung an gartenbaulichen Kulturen wird gemeinsam mit dem Institut für ökologische Chemie, Pflanzenanalytik und Vorratsschutz des JKI die Nahinfrarotspektroskopie (NIR) zur Bestimmung der Menge und Zusammensetzung des ätherischen Öls und Referenzanalytik Gaschromatographie (GC) optimiert. Das Konzept der synthetischen Sorten soll beginnend mit einem Polycross-Versuch zur Ermittlung der allgemeinen Kombinationseignung (general combining ability, GCA) für Kümmel adaptiert werden. | Prof. Dr. Frank Marthe Tel.: +49 3946 47-3000 frank.marthe@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an Gartenbaulichen Kulturen und Obst Erwin-Baur-Str. 27 06484 Quedlinburg | FPNR | ||
| 01.01.2018 | 31.10.2020 | 22023216 | Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Naturfaserverstärkte Biokunststoffverbunde und innovative Herstellungsverfahren für Leichtbau-Hybridformteile mit hohen Struktur- und Sicherheitsanforderungen – regenerative Sitzschale; Teilvorhaben 1: Prozess- und Performanceadditive für Bio-NF-Spritzgussmaterialien - Akronym: RegScha | Das Hauptanliegen des geplanten Forschungsprojektes beinhaltet die Erweiterung des Einsatzbereiches von naturfaserverstärkten Bio-Kunststoff-Verbunden für High-Performance-Produkte. Belastungsgerechte Laminataufbauten aus quasi-endlos faserverstärkten Einzelschichten sollen hierbei als partielle Verstärkungen über einen Hybrid-Spritzgussprozess sowie einer nachgeschalteten selektiven Strahlenvernetzung in hochbelastbare Strukturbauteile integriert werden. Hierfür werden verschiedene Material-, Technologie-, Auslegungs- und Recyclingkonzepte am Beispiel einer Sitzschale kritisch erforscht und in eine praxisnahe Strukturanwendung überführt. Im Erfolgsfall des Projektes liegen somit wichtige Erkenntnisse sowie Verarbeitungs- und Designmethoden für die Anwendung von naturfaserverstärkten Bio-Kunststoff-Verbunden in Strukturbauteilen vor. | Dr. Sebastian Hessner Tel.: +49 201 173-1448 sebastian.hessner@evonik.com Evonik Operations GmbH Rellinghauser Str. 1-11 45128 Essen | X | FPNR | |
| 01.10.2018 | 31.03.2022 | 22023217 | Verbundvorhaben: Innovative Verfahrensketten für Holzbrennstoffe; Teilvorhaben 2: Innovatives Aufbereitungskonzept für HHS - Mechanisches Pressverfahren für Holzhackschnitzel - Akronym: InnoFuels | Ziel des Vorhabens "InnoFuels" ist es, innovative Verfahren zur Produktion und Aufbereitung von Holzbrennstoffen in konventionelle Prozessketten zu integrieren und die dadurch entstehenden neuen Verfahrensketten und Brennstoffe im Praxisversuch zu bewerten. Hierzu werden zwei neuartige Verfahren, der Schneckenhacker Effiter 20.30 der Firma Alvatec GmbH & Co. KG (TV 1), sowie die Hackschnitzelpresse der Firma Bohnert-Technik GmbH (TV 2) verwendet. Mit beiden Verfahren entstehen Brennstoffe, die sich maßgeblich von typischen Holzbrennstoffen unterscheiden und durch ihre veränderten Produkteigenschaften einen positiven Einfluss auf die Energieeffizienz und damit auf die Kosten der Gesamtverfahrensketten, auf die weitere Aufbereitung mittels Trocknung, Lagerung und Pelletierung, auf die Emissionen an CO, NOX und Gesamtstaub bei der Verbrennung in Kleinfeuerungsanlagen zur Wärmebereitstellung und auf den Wirkungsgrad bei dezentralen Holzgas-BHKWs haben können. | Prof. Dr. Stefan Pelz Tel.: +49 7472 951-235 pelz@hs-rottenburg.de Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg Schadenweiler Hof 72108 Rottenburg am Neckar | X | FPNR | |
| 01.04.2019 | 31.05.2022 | 22023218 | Verbundvorhaben: Kleinprivatwald und Biodiversität - Erhaltung durch Ressourcennutzung; Teilvorhaben 2: Sozial-ökologische Analysen - Akronym: KLEIBER | Das KLEIBER-Projekt (Kleinprivatwald und Biodiversität: Erhalt durch Ressourcennutzung) zielt darauf ab, vor dem Hintergrund einer gestiegenen und weiter steigenden Rohholznachfrage die naturschutzfachlichen Werte im Kleinprivatwald zu identifizieren und im Rahmen einer rentablen Holznutzung zu sichern. In Nordwestdeutschland werden auf der Ebene der Großlandschaft "Niedersächsisches Bergland" die für den Waldnaturschutz wertgebenden Waldstrukturen und Charakteristika des Kleinprivatwaldes herausgearbeitet (Teilprojekt 1, durchgeführt von der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt, noch andauernd). Sozial-ökologische Untersuchungen beleuchteten die Wertvorstellungen, Zielsetzungen und konkreten Management-Praktiken von Kleinprivatwaldbesitzenden sowie deren Blick auf Probleme und Perspektiven hinsichtlich Naturschutz (Teilprojekt 2). Neben Erkenntnissen aus der Literatur leiteten sich die Ergebnisse des hier dargestellten zweiten Teilprojekts vor allem aus einer quantitativen Befragung ab, die über drei forstliche Zusammenschlüsse innerhalb unserer Modellregion verschickt wurden (n = 4202, davon 1671 verwertbare Antworten). Die Erkenntnisse wurden in wissenschaftlichen und nicht-wissenschaftlichen Veröffentlichungen sowie durch Öffentlichkeitsarbeit der Allgemeinheit zugänglich gemacht. Für die forstliche Praxis werden naturschutzfachlich-waldbauliche Empfehlungen abgeleitet, die Maßnahmen zur Sicherung der für den Waldnaturschutz wertgebenden Strukturen und Lebensräume in eine rentable Holznutzung integrieren. | Im Projekt wurden zwei umfassende Literaturanalysen erstellt. Wir stellten fest, dass aktuelle Forschung auf Nord- und Westeuropa sowie quantitative Methoden fokussiert und sich nur wenige Untersuchungen auf Kleinprivatwaldbesitzende (< 20 ha) konzentrieren. Bestimmte Faktoren, wie z.B. ein aktiver Bezug zum Wald, standen in einem positiven Zusammenhang mit Naturschutzperspektiven. Eine Synthese der Studienempfehlungen ergab, dass politische Instrumente stärker an die privaten Waldbesitzenden angepasst und relevante Informationen besser zugänglich gemacht werden sollten. Des Weiteren konnten wir vergleichbare historische Entwicklungen öffentlicher und privater Wälder in Europa und Nordamerika nachweisen. Kleine Privatwälder werden durch vielfältige Wirtschaftsweisen und Lebensräume der Kulturlandschaft charakterisiert. Da sich Wälder häufig in Landschaften mit gemischten Eigentumsverhältnissen befinden, ist eine grenzüberschreitende Bewirtschaftung von Bedeutung, die darauf abzielt, systematisch jede Besitzform zu berücksichtigen. Die Analyse der quantitativen Befragungsdaten ergab, dass die Befragten regulierende und kulturelle Ökosystemleistungen höher bewerteten als versorgende. Besitzende mit Natura-2000-Beständen stuften Versorgungsleistungen und Gewinnmaximierung vergleichsweise wichtiger ein. Nur eine Naturschutzmaßnahme wurde von diesen häufiger umgesetzt, und ihre Einstellung hinsichtlich Naturschutz war eher negativ. Diese Ergebnisse deuten auf eine geringe Wirksamkeit und Konflikte bei der Umsetzung von Natura 2000 hin. Des Weiteren unterschieden wir drei Waldbesitzgruppen anhand ihrer Aktivitäten. Trotz gewisser Unterschiede identifizierten wir universelle Ansätze zur Förderung von Naturschutzmaßnahmen, wie z. B. Beratung vor Ort, Informationen über gesetzliche Regelungen und finanzielle Anreize. Zudem leiteten wir Hebelpunkte für einen transformativen Wandel hin zu einer integrativen, naturschutzorientierten Waldbewirtschaftung ab. | Prof. Dr. Tobias Plieninger Tel.: +49 551 39-21148 plieninger@uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Agrarwissenschaften - Department für Agrarökonomie und Rurale Entwicklung Platz der Göttinger Sieben 5 37073 Göttingen | X | FPNR |
| 01.03.2006 | 31.08.2008 | 22023303 | Effiziente Aufbereitung von Biogas zur Verstromung in PEM-Brennstoffzellen | Die Nutzung von Biogas in PEM-Brennstoffzellen bietet eine energieeffiziente, umweltverträgliche und kostengünstige Alternative zur Verstromung in konventionellen Blockheizkraftwerken. Dazu ist die Aufbereitung des Biogases zu einem wasserstoffreichen Brenngas durch Dampfreformierung erforderlich, wie sie für die Erdgasaufbereitung erprobt ist. Die Ziele des Vorhabens liegen in der Ermittlung effizienter und betriebssicherer Verfahrensparameter für die Gasaufbereitung von Biogas zum Einsatz in PEM-Brennstoffzellen und der Ermittlung von Brennstoffzellen schädigenden Schadgasanteilen, um entsprechende Grenzwerte ableiten zu können. Die erforderlichen Daten werden durch experimentelle Untersuchungen mit synthetischem und realem Biogas in einem PEM-Brennstoffzellensystem mit 1kW Versuchsreformer gewonnen. Die Analysen von Biogas und Reformat erfolgen mit einem Online-Gaschromatograph mit Massenspektrometer und Wärmeleitfähigkeitsdetektor. Die Ergebnisse sollen für die Entwicklung effizienter Biogas PEM-Brennstoffzellensysteme genutzt und in einer Pilotanlage in der Praxis verifiziert werden. Publikationen in Fachzeitschriften sind vorgesehen. | Die Nutzung von Biogas in PEM-Brennstoffzellen bietet eine energieeffiziente, umweltverträgliche und kostengünstige Alternative zur Verstromung in konventionellen Blockheizkraftwerken. Dazu ist die Aufbereitung des Biogases zu einem wasserstoffreichen Brenngas durch Dampfreformierung erforderlich, wie sie für die Erdgasaufbereitung erprobt ist. Die Ziele des Vorhabens lagen in der Ermittlung effizienter und betriebssicherer Verfahrensparameter für die Gasaufbereitung von Biogas zum Einsatz in PEM-Brennstoffzellen und der Ermittlung von Brennstoffzellen schädigenden Schadgasanteilen, um entsprechende Grenzwerte ableiten zu können. Die erforderlichen Daten wurden durch experimentelle Untersuchungen mit synthetischem und realem Biogas in einem PEM-Brennstoffzellensystem mit 1kW Versuchsreformer gewonnen. Die Analysen von Biogas und Reformat erfolgten mit einem Online-Gaschromatograph mit Massenspektrometer und Wärmeleitfähigkeitsdetektor. Die Ergebnisse werden für die Entwicklung effizienter Biogas PEM-Brennstoffzellensysteme genutzt und in einer Pilotanlage in der Praxis verifiziert. | Dr. V. Scholz Tel.: +49 331 5699-312 vscholz@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) - Abt. Technik der Aufbereitung, Lagerung und Konservierung Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR |
| 01.07.2007 | 30.06.2009 | 22023306 | Herstellung von Holzfasern als Torfersatzstoff durch das Verfahren der Thermohydrolytischen Spaltung unter besonderer Berücksichtigung von rotfaulem Fichtenholz - Inbetriebnahme und Optimierung einer Funktionsmusteranlage | Gegenstand des Projektes ist die Installation und Optimierung einer kontinuierlich arbeitenden Funktionsmusteranlage zur Nutzung von rotfauler Holzfaser als Pflanzensubstrat. Die Holzfaser muss den Kriterien genügen, die für eine RAL gütegesicherte Holzfaser entsprechen. Es handelt sich bei der Holzfaser um ein Torfersatzprodukt, dessen vermehrter Einsatz die durch den massiven Torfabbau in vielen Ländern verursachten Natur- und Umweltschäden vermeiden oder reduzieren würde. Der Energiebedarf bei der Zerfaserung ist deutlich geringer als beim Einsatz von nicht befallenem Holz. Es erfolgen Untersuchungen zur Analyse und Optimierung der Substrat- und Blumenerdenmischungen mit rotfauler Holzfaser, über die Verpilzung von Holzfaser im Lager bzw. über Verpilzungen von Substraten mit Holzfaser, zum Einfluss der Lagerung von Holzfaser auf deren Eigenschaften, zur Optimierung der Transporteignung von Holzfaser, zur Stickstofffixierung, zum Nachweis der unterschiedlichen Aufschlusseinflüsse auf die Holzfaser durch REM Aufnahmen, zur Nährstoffversorgung durch NPK Düngemittel im Holzfasersubstrat. | Aufgrund der im Projekt erreichten Ergebnisse kann zusammenfassend gesagt werden, dass die Verwendung von rotfaulem Fichtenholz als Zuschlagstoff in der Substratherstellung eine Alternative zu den bisherigen Holzsortimenten darstellt. Bei der Herstellung von Substraten mit Holzfasern hat sich gezeigt, dass es hier weniger auf die Art der Holzfaser ankommt, als vielmehr auf das Mischungsverhältnis in dem Substrat. Herkömmliche Mischungsverhältnisse von 30-40 Vol.-% Holzfaseranteil in den Substraten sollte nicht überschritten werden. Die Verwendung von rotfaulem Fichtenholz in der Substratherstellung konnte so zum einen den Torfabbau für die Substratherstellung reduzieren und zum anderen eine wertschöpfende Nutzung der rotfaulen Holzsortimente schaffen. In einem Folgevorhaben bei der Fa. Kleeschulte wurde mittlerweile das Verfahren der thermohydrolytischen Spaltung weiterentwickelt, auf native Fichenholzfasern übertragen, weiter optimiert und in einer Industrieanlage umgesetzt. Kleeschulte produziert die Substratfasern unter dem Markennamen topora®. Die Fasern werden in großem Umfang in eigene Erden und Substrate eingemischt sowie auch an andere Erdenwerke vermarktet. Mittlerweile werden über 250.000 m3 (2018) Holzfasern produziert. Darüber hinaus wurde die Technologie auch von anderen Firmen der Branche aufgegriffen, die ähnliche Anlagen betreiben. | Dr. agr. Wilfred Vrochte Tel.: +49 2952 9726 21 vrochte@kleeschulte.de Kleeschulte Erden GmbH & Co. KG Briloner Str. 14 59602 Rüthen | X | FPNR |
| 01.06.2008 | 01.07.2009 | 22023307 | Vergleichender Warentest von Holzpelletkesseln und Holzpellets | Kauf, Installation und Betrieb eines Holzpellet-Heizkessels ist aufgrund der großen Investitionssumme, der zu erwartenden Leistung und der Bedeutung für die Umwelt für den Verbraucher in hohem Maße beratungsbedürftig. Die Produkte hatten sich in der vorangegangenen Untersuchung (test 08/2005) als teilweise noch verbesserungsbedürftig dargestellt. Mittlerweile ist der Stand der Technik vorangeschritten und der Anbietermarkt hat sich verändert, so dass Fortschritte zu erwarten sind. Die Veröffentlichung von test-Qualitätsurteilen zu dieser Produktgruppe kann bei vielen Verbrauchern die Kaufentscheidung für einen Holzpelletkessel erleichtern. Damit soll eine bessere Ausnutzung des Potenzials des Brennstoffs Holz in Kleinfeuerungsanlagen zur Beheizung von privaten Wohnräumen erreicht werden. Durch einen vergleichenden Warentest von 10 marktbedeutenden Holzpelletkesseln für Ein- bis Zweifamilienhäuser wird dem Verbraucher einen Überblick über die Qualität der am Markt vorhandenen Produkte gegeben. Gleichzeitig werden die Hersteller von unabhängiger Seite über das erzielte Qualitätsniveau ihrer Produkte informiert und es werden ihnen Ansatzpunkte für mögliche Optimierungen aufgezeigt. Weiterhin wird durch einen vergleichenden Warentest von Holzpellets ein Überblick über die Qualität und Variabilität der auf dem deutschen Markt erhältlichen Holzpellets geschaffen. Neben den Prüfungsergebnissen und ihrer Bewertung werden auch warenkundliche Aspekte behandelt. Die Ergebnisse werden in der Zeitschrift "test" sowie auf "test.de" sowie in Sonderpublikationen der Stiftung Warentest (Jahrbuch; test Spezial "Energie") veröffentlicht. | Dr.-Ing. Peter Schick Tel.: +49 30 26 31 23 72 p.schick@stiftung-warentest.de Stiftung Warentest Lützowplatz 11-13 10785 Berlin | FPNR | ||
| 01.10.2012 | 31.05.2016 | 22023311 | Verbundvorhaben: Charakterisierung des Proteoms unter Stickstoff- und Wassermangelstress als Grundlage für die züchterische Entwicklung stickstoffeffizienter und trockentoleranter Stärkekartoffeln; Teilvorhaben 1: Untersuchungen des Proteoms unter Stickstoffmangelstress | Die Intensivierung des Anbaus nachwachsender Rohstoffe birgt die Gefahr einer erhöhten ökologischen Belastung durch Stickstoffaustrag und klimarelevante Gasemissionen. Klimawandelszenarien prognostizieren für Mitteleuropa ausgeprägte Trockenperioden während des Frühjahrs und Frühsommers, den Phasen der stärksten Stickstoffaufnahme bei Kartoffeln. Gegenstand des Forschungsvorhabens ist die Charakterisierung von Stärkekartoffelgenotypen in Hinblick auf ihre Stickstoffaufnahme- und Verwertungseffizienz unter Trockenstress mit besonderer Berücksichtigung der Veränderung des Proteoms.In diesem Teilprojekt sollen Genotypen in Containerversuchen hinsichtlich ihrer Reaktion auf Trocken- und Stickstoffmangelstress charakterisiert werden. Zudem werden Veränderungen des Proteoms bei N-Mangelstress unter In-vitro-Kulturbedingungen untersucht. Ziel ist die Identifizierung von Proteinen, die unter Stressbedingungen spezifisch in toleranten Genotypen auftreten. Ausgewählte Genotypen werden im rain-out-shelter unter Stressbedingungen kultiviert, wobei fortlaufend morphologische & biochemische Parameter erfasst und mit Toleranzeigenschaften korreliert werden. In einem In-Vitro-System werden an divergent reagierenden Genotypen Veränderungen des Proteoms in Reaktion auf Nährstoffmangelstress untersucht. Differentiell abundante Proteine sollen mittels Massenspektrometrie identifiziert werden. Angestrebt wird eine kombinierte Analyse von N-Effizienz- und Trockenstresstoleranz Eigenschaften. Die Ergebnisse des Projektes sollen einerseits Erkenntnisse zu Stresstoleranzmechanismen bei Solanum tuberosum liefern, die für die Entwicklung neuer Züchtungsstrategien von Bedeutung sein können. Darüber hinaus dürfte die erarbeitete Methodik unmittelbar einen Beitrag zur züchterischen Entwicklung trockentoleranter und stickstoffeffizienter Sorten bei Verkürzung des dafür erforderlichen Zeitaufwandes leisten. | Dr. Annegret Schum Tel.: +49 38209 45-130 annegret.schum@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Resistenzforschung und Stresstoleranz Rudolf-Schick-Platz 3 18190 Sanitz | X | FPNR | |
| 01.10.2012 | 28.02.2013 | 22023312 | Verbundvorhaben: Aufbau und Etablierung von Rohstoff-Partnerschaften zur nachhaltigen Bereitstellung von nachwachsenden Rohstoffen für deutsche Unternehmen; Teilvorhaben 3: Qualitätsstandards und Zugang zu Rohstoffen | Die Schaffung von Rohstoff-Partnerschaften zwischen Nachwachsende Rohstoffe erzeugenden Ländern, oft Entwicklungs- oder Schwellenländer, und Ländern mit einem hohen Importbedarf von Rohstoffen kann zu einer gewissen Unabhängigkeit von Preissteigerung und Preisvolatilität führen und so die Preise von Nachwachsenden Rohstoffen für deutsche Industrieunternehmen kalkulierbarer gestalten. Diese Rohstoff-Partnerschaften sollten sich vor allem auf noch nicht genutzte Nachwachsende Roh- und Reststoffe beziehen. So kann zum einen die direkte Konfrontation mit den die Börsen beherrschenden Aktiengesellschaften vermieden werden und zum anderen sind die Beseitigung von Umweltproblemen durch die Nutzung von Reststoffen und die Schaffung von zusätzlichen Einkommensmöglichkeiten in den Erzeugerländern möglich. Gesamtziel des Vorhabens ist der Aufbau stabiler Rohstoff-Partnerschaften, die lange Zeit der Erzielung beidseitiger Vorteile dienen. Auf der Seite der Nachwachsende Rohstoffe erzeugenden Länder liegt der Vorteil auf der Schaffung von zusätzlichen Einkommensmöglichkeiten und einer nachhaltigen Regionalentwicklung. Auf der Seite der Rohstoff nutzenden Länder besteht der Vorteil in einer gewissen Börsenunabhängigkeit und relativen Preisstabilität. Das Ergebnis der Vorplanung ist ein Pflichtenheft. Hierin sollen die Aufgaben einer Machbarkeitsstudie so genau definiert werden, dass im Anschluss (1) die Anforderungen der Rohstoffabnehmer, gegliedert nach Bedarfsgrößen, genau ermittelt, (2) die Verfügbarkeit der Rohstoffe gegliedert nach Quantität und Qualität dargestellt, (3) die Zugangsbedingungen zu den Rohstoffen unter Beachtung der Nachhaltigkeit geschaffen, (4) eine Systematik für das SDSS vorbereitet und (5) ein praxisbezogener Handlungsablauf erstellt werden können. Die Ergebnisse der Vorplanung sollen die Grundlage der nachfolgend geplanten Machbarkeitsstudie bilden. | Prof. Dr. Jörg Michael Greef Tel.: +49 531 596-2301 joerg-michael.greef@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde Bundesallee 58 38116 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.04.2016 | 31.07.2020 | 22023314 | Genetische und waldbauliche Untersuchungen zur Bestimmung des Ursprungs, des Wachstums und der Stammqualität von Roteichen (Quercus rubra L.) in Deutschland - Akronym: Roteiche | Vorhabenbeschreibung Ziel des Projekts ist es, mit Hilfe der Analyse von Kern- und Chloroplasten-kodierten DNA-Markern den Ursprung von ausgewählten Beständen der nichtheimischen Roteichein Deutschland zu bestimmen, ihre Wuchsleistung und Qualität zu analysieren und Empfehlungen für die Praxis bezüglich der Zulassung von Erntebeständen, der Anbauwürdigkeit und der Ausbreitungsfähigkeit zu geben. Der Zusammenhang zwischen Ursprung, Wachstum und Qualität wurde für die Roteiche, als der wichtigsten fremdländischen Laubbaumart in Deutschland, bislang nur unzureichend untersucht Die Bestimmung des Ursprungs von Altbäumen und Sämlingen der Roteiche aus Herkunftsversuchen und bewirtschafteten Beständen wird zum einen mit Hilfe von Kern-kodierten Mikrosatelliten- Markern (SSRs) und zum anderen mit SNP- bzw. Indel-Analysen der cpDNA durchgeführt. Basierend auf der cpDNA-Sequenzierung werden PCR-RFLP Marker entwickelt, die einen hohen Probendurchsatz und eine einfache Analysemethode erlauben. Die gleichen Proben werden für die Zuordnung von phänotypischen und ökologischen Merkmalen benutzt, die die Vitalität allgemein und altersbezogene Zuwachsleistungen (Höhen-, Durchmesser- und Volumenzuwachs), qualitative Aspekte (z. B. Schaftform, Schaftlänge, Astigkeit) und verjüngungsökologische Aspekte (z. B. Dichte vorkommender Roteichen-Naturverjüngung, Ausbreitung der Naturverjüngung in benachbarte Bestände) umfassen. | Prof. Dr. Oliver Gailing Tel.: +49 551 39335-36 ogailin@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. für Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung Büsgenweg 2 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.10.2018 | 31.12.2021 | 22023317 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines innovativen Kulturbegründungsverfahrens für Eichen zur Verbesserung der Wurzelentwicklung durch kompostierbare Wurzelhüllen; Teilvorhaben 3: Freilanduntersuchungen zur Bewertung der Wurzelhüllen - Akronym: Wurzelhuelle | Das Ziel der Untersuchungen bestand in der vergleichenden Bewertung von unterschiedlichen Methoden der künstlichen Eichenverjüngung. Neben den klassischen waldbaulichen Verfahren (Saat, Pflanzung wurzelnackter Baumschulware, Pflanzung aus Containeranzucht) wurde zusätzlich ein neuartiges Verfahren sogenannter Wurzelhüllen getestet. Dabei handelt es sich im Gegensatz zur Containerpflanzung um eine im Waldboden kompostierbare Hülle, die neben der Eichel mit verschieden Substraten und Bodenadditiven gefüllt werden kann, genügend Raum für die Entwicklung einer eichentypischen Pfahlwurzel lässt und nach Vorkultur als Gesamtheit bei der Pflanzung in den Boden eingebracht wird. Die Aufgabenschwerpunkte des Teilprojektes 3 lagen zunächst in der Bereitstellung von Saat- und Pflanzgut für die vier Testvarianten sowie in der Anlage von drei Freilandversuchen im nordöstlichen Brandenburg. Hierzu wurden einheitlich Eicheln eines Traubeneichen-Saatgutbestandes (Quercus petraea) aus dem Erntejahr 2018 verwendet. Für die Testung der vier Varianten wurden 2019 drei Versuchsflächen, die sich durch unterschiedliche Überschirmungsgrade (Freifläche, Voranbau unter Kiefernbestand) und Bodenbearbeitungsverfahren (Kullerplätze, Pflugstreifen) unterschieden, mit jeweils drei Wiederholungsparzellen je Variante angelegt. Nach erfolgter Bodenbearbeitung (Pflug oder Kullergerät) wurden alle Flächen gezäunt. Im zweiten Standjahr wurde die Wurzelentwicklung der Varianten verglichen. | Gemäß Arbeitsplan wurden geeignete Versuchsflächen (Schorfheide, Finow, Stadtsee) ausgewählt, eingemessen und eingerichtet. Die unterschiedlichen Strahlungsverhältnisse wurden mit Hilfe der Fisheye-Fotografie erfasst. Die Strahlungsverhältnisse auf den Voranbauflächen waren um 26-55 % gegenüber der Freiflächenstrahlung reduziert. Die Anzucht der wurzelnackten Pflanzen erfolgt in der Landesbaumschule Templin und wurde praxisüblich wurzelnackt (1-0) zur Pflanzung bereitgestellt. Nach zweijähriger Standzeit zeigten sich deutliche Unterschiede in der Wurzelentwicklung. Bewertet wurden u.a. die Wurzellängen, -biomassen, Wurzelhalsdurchmesser, Wurzel-Spross-Verhältnisse und die Wurzelarchitektur (Pfahlwurzel, Herzwurzelsystem). Die Variante Wurzelhülle schnitt insgesamt überdurchschnittlich ab. Sie wies auf allen Versuchsflächen signifikant größere oder mindestens gleich große Wurzelbiomassen, Wurzellängen und Wurzelhalsdurchmesser auf als die anderen Varianten. Das Prinzip der Wurzelhülle kombiniert erfolgreich die Vorteile der Pflanzung (geringerer Saatgutbedarf, geringere Ausfälle) mit den Vorteilen der Saat (kurzer Zeitraum zwischen Samenernte und Bestandesbegründung, ungestörte Pfahlwurzelentwicklung, hohe Vitalität und Windwurfstabilität). Der verwendete Prototyp der Wurzelhülle aus PLA konnte dem Anspruch eines nach absehbarer Zeit vollständig abbaubaren Pflanzgefäßes nicht gerecht werden. | Prof. Dr. habil. Ralf Kätzel Tel.: +49 3334 2759-230 ralf.kaetzel@lfb.brandenburg.de Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE) Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | X | FPNR |
| 15.02.2019 | 31.12.2022 | 22023318 | Verbundvorhaben: Zwischendeckensanierung in Altbauten durch mosaikartig geklebte, modulare Holz oder Holz-Beton-Verbünde; Teilvorhaben 2: Holz-Werkstofftechnische Aspekte der Module - Akronym: Decken-Systemmodule | Viele Wohnungsaltbauten weisen häufig sehr massive Außenwände, jedoch nur gering tragfähige Zwischendecken auf. Bei der Sanierung solcher Zwischendecken mit voller Grundriss-Spannweite ist die Zugänglichkeit durch Türen, Tore oder Fenster für viele größere Formate (z. B. lange Träger) oft eingeschränkt oder sogar unmöglich. Ein neuer Ansatz zum Austausch der alten Zwischendecke durch eine moderne tragfähige Decke analog einer vorgefertigten Fertighaus-Decke (Großtafel in Holz-bauweise) stellt die modular aufgebaute Zwischendecke aus Kleintafeln in Holzbau-weise dar. Diese bestehen wie die Großtafeln hauptsächlich aus Konstruktionsvollholz und Holzwerkstoffplatten und haben Möbelabmessungen, um die vorhandenen Zugangswege in das Gebäude zu nutzen. Zur thermischen Isolierung und Verbesserung des Schallschutzes werden neuartige Holzwerkstoffe aus 100 % Holz (Holzschaum) und für den Trittschallschutz relativ dünne faserverstärkte Textilbetonplatten integriert. Für eine sichere und steife Verbindung der Module werden Fügetechniken aus dem Holzbau mit neuartigen Schnellklebtechniken mit elektrisch beheizbarer Klebfuge kombiniert, um einen schnellen Baufortschritt zu ermöglichen. Das Fraunhofer WKI wird in diesem Projekt die Holz-Werkstofftechnischen Aspekte der Module betrachten und die Expertise in Hinblick auf Herstellung und Prüfung von Holzwerkstoffen mit einbringen. Kern dieses Projektes soll ebenfalls die Verwendung des Holzschaums als neuartiges Dämmmaterial sein. Aufgrund der hohen Schallabsorption des Holzschaums können die Module gleichzeitig als Akustikplatten eingesetzt werden, um den Raumklang zu verbessern. Zusätzlich bietet der Holzschaum die Möglichkeit eines einfachen Recyclings und unkomplizierten Rückbaus am Ende der Gebäudenutzung. Das WKI wird sowohl bei der Auslegung der Module, dem Aufbau der Kassenrahmen und der Decken- und Bodenvarianten mitarbeiten. | Das WKI hat die Holz-Werkstofftechnischen Aspekte der Module betrachtet und gemeinsam mit dem Konsortium die Grundlegende Ausrichtung des Deckenmoduls, die Auslegung des Rahmens, sowie der Deckenplatte ein Anforderungsprofil erstellt. Weiterhin wurde Material in Form von OSB-Platten hergestellt und für konstituierende Versuche im Konsortium zur Verfügung gestellt. Weiterhin war das WKI bei der grundlegenden Auswahl der Holzwerkstoffe und der Auslegung des Rahmens beteiligt gewesen und hat einen Prototypenrahmen aus KVH am Institut hergestellt. Dieser wurde in darauffolgenden Arbeitsschritten zu einem Demonstrator umgebaut. Dafür wurden leichte, formaldehydfreie OSB- und Spanplatten aus Laub (Buche) und Nadelholz (Fichte) mittels pMDI hergestellt, mechanisch/hygrisch geprüft und auf ihre Anwendung als Deckenplatte bewertet. Zusätzlich wurden Akustikplatten aus Holzschaum entwickelt. Für die Anwendung als Dämmstoff im Deckenmodul wurden Holzschäume aus Laub- und Nadelholz hergestellt. Dabei wurde sowohl die Dicke des Schaumes ausgelegt, als auch mechanische, thermische, hygrische und Schallabsorptionsmessungen durchgeführt. Übergreifend mit dem AP 3 und AP 4 wurde der Einsatz von Holzschaum als Akustik- und Trittschallplatte bewertet. Es stellte sich heraus, dass bereits eine 30 mm starke Holzschaumplatte die nötigen Anforderungen an Schallabsorption und Wärmedämmung erfüllt. Im Konsortium wurden verschiedene Holzschäume zur Fügung mit (Textil)beton zur Verfügung gestellt, um das Fügen von Beton und Holzschaum zur Bodenplatte zu untersuchen. Am WKI wurden anschließend die Holz-Werkstofftechnischen Aspekte der Unterplatten zum Aufnehmen der Fußbodenheizung betrachtet und bewertet. Zusätzlich wurden am WKI OSB-Platten und Holzschäume hergestellt, eingefräst und die Fußbodenheizung integriert. Am Ende des Projektes entstand ein vollständiger Demonstrator eines Deckensystemmoduls in der Größe (62,5 x 62,5 cm2). | Steffen Sydow Tel.: +49 531 2155-282 steffen.sydow@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.08.2007 | 31.10.2009 | 22023406 | Verbundvorhaben: Brennspiritus für Brennstoffzellen; Teilvorhaben 2: Auswahl von Vergällungsmitteln | Ziel des Vorhabens ist es, das elektrochemische Verhalten von Vergällungsmitteln und ihren Einfluss auf die anodische Oxidation von Bioethanol zu untersuchen. Auf der Basis der Untersuchungen sollen Vergällungsmittel ausgewählt werden, die die Leistung einer Direkt-Ethanol-Brennstoffzelle nicht beeinflussen. Hierzu soll eine Auswahl von Vergällungsmitteln auf ihre elektrochemischen Eigenschaften an gängigen Elektrodenmaterialien untersucht werden. Dabei kommen eine Reihe von Methoden wie z.B. CV, DEMV, HPLC und GC-MS zum Einsatz. Ziel ist festzustellen, ob die Vergällungsmittel umgesetzt werden, ob sie vergiftende Absorbate bilden und welche Produkte entstehen. Anhand der Ergebnisse sollen geeignete Vergällungsmittel ausgewählt werden. Das wesentliche Verwertungsziel ist die Vermarktung von Biobrennspiritus zum Einsatz in Brennstoffzellen durch die Südzucker. Die Bestimmung geeigneter Vergällungsmittel ist ein wichtiger Schritt, dem sich eine Standardisierung anschließen sollte. Seitens des ICT ist ferner geplant durch die Veröffentlichung der Ergebnisse weitere Projekte im Bereich biogener Brennstoffe für Brennstoffzellen zu akquirieren. | Dr. Jörg Bernard Tel.: +49 6359 803-483 joerg.bernard@suedzucker.de Südzucker AG - Zentralabt. Forschung, Entwicklung und Services (ZAFES) Wormser Str. 11 67283 Obrigheim (Pfalz) | X | FPNR | |
| 01.07.2010 | 31.12.2012 | 22023409 | Verbundvorhaben: Marktetablierung der Biopolymerdatenbank sowie weitere Systemergänzungen; Teilvorhaben 1 | Ziel ist es, die Biopolymerdatenbank langfristig am Markt zu etablieren, ihren Bekanntheitsgrad signifikant zu erhöhen und Möglichkeiten zur Eigenfinanzierung der Biopolymerdatenbank auszubauen. Zudem soll die Biopolymerdatenbank durch weitere Features ergänzt werden (Technische Eigenschaften, Literatur, Bauteilbeispiele,...) Die beschriebenen Ziele sollen durch folgende Vorgehensweisen erreicht werden: Präsentationen der Datenbank und Präsenz auf Messen, Kongressen, Tagungen; Erhöhung der Attraktivität durch Aufnahme weiterer Industriezweige ( Additive, Folien, Distributoren); Erhaltung der Aktualität durch Systemergänzungen (technische Eigenschaften, biobasierter Werkstoffanteil, Langzeitbeständigkeit,...); Einarbeitung von Anregungen aus der Industrie (Fragebogen); Ausbau der Zugänglichkeit via Internet; Integration der Industrie durch "Selbständige Datenpflege"; Finanzierungsmöglichkeiten durch Werbebanner, Verbände, Hersteller. Die Aufrüstung und Pflege des Systems zum Erhalt der Aktualität werden vom Projektpartner M-Base Egineering + Software GmbH übernommen. Durch intensiven Industriekontakt (Firmenbesuche) werden die Hersteller und Verarbeiter in die Entwicklungsprozesse der Datenbank einbezogen und können so Einfluß auf diese nehmen. | Prof. Dr.-Ing. Hans-Josef Endres Tel.: +49 511 9296-2212 hans-josef.endres@hs-hannover.de Hochschule Hannover - Fakultät II - Maschinenbau und Bioverfahrenstechnik - Abt. Bioverfahrenstechnik Heisterbergallee 10a 30453 Hannover | FPNR | ||
| 01.10.2012 | 31.12.2015 | 22023411 | Verbundvorhaben: Charakterisierung des Proteoms unter Stickstoff- und Wassermangelstress als Grundlage für die züchterische Entwicklung stickstoffeffizienter und trockentoleranter Stärkekartoffeln; Teilvorhaben 2: Untersuchungen des Phosphoproteoms und der Plasmamembran | Die Intensivierung des Anbaus nachwachsender Rohstoffe birgt die Gefahr einer erhöhten ökologischen Belastung durch Stickstoffaustrag und klimarelevante Gasemissionen. Klimawandelszenarien prognostizieren für Mitteleuropa ausgeprägte Trockenperioden während des Frühjahrs und Frühsommers, den Phasen der stärksten Stickstoffaufnahme bei Kartoffeln. Gegenstand des Forschungsvorhabens ist die Charakterisierung von Stärkekartoffelgenotypen in Hinblick auf ihre Stickstoffaufnahme- und Verwertungseffizienz unter Trockenstress mit besonderer Berücksichtigung der Veränderung des Proteoms. In diesem Teilprojekt werden Änderungen im Phosphoproteom und in der Proteinzusammensetzung der Plasmamembran analysiert. Weiterhin wird die massenspektrometrische Identifizierung der Kandidatenproteine aus allen Teilprojekten durchgeführt. Schließlich werden Genotypen von IPK-Wildartakzessionen unter in vitro Stress-Bedingungen phänotypisiert. Versuche unter In vitro-Bedingungen sollen zeigen, ob hoch-stärkehaltige Kartoffel-Wildarten der IPK-Genbank höhere Stresstoleranzen aufzeigen als Kulturmaterial; Knollenmaterial dieser Genotypen wird für Analysen weiterer Parameter durch die Projektpartner bereit gestellt.Weiterhin werden mit Hilfe von Affinitätsmedien Phosphoproteine bzw. Phosphopeptide angereichtert. Ebenso werden werden Plasmamembranfraktionen über Dichtegradientenansätze gewonnen. Aus allen Proteomansätzen werden über MALDI-MS und ESI-MS Proteine identifiziert. | Dr. Hans-Peter Mock Tel.: +49 39482 5-506 mock@ipk-gatersleben.de Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) - Abt. Physiologie und Zennbiologie - AG Angewandte Biochemie Corrensstr. 3 06466 Gatersleben | X | FPNR | |
| 01.08.2018 | 31.03.2022 | 22023417 | Verbundvorhaben: Integriertes forstliches Informationssystem für den kleinparzellierten Nicht-Staatswald; Teilvorhaben 2: Primärdatenerfassung und Validierung - Akronym: INKA | Ziel des TV2 (Primärdatenerfassung und Validierung) ist es Methoden und Konzepte zu entwickeln, die privaten Kleinwaldbesitzern die Möglichkeit zu bieten eine schnelle und kostengünstige Alternative zur klassischen Forsteinrichtung zu nutzen. Hierfür soll im TV2 die Nutzung von Drohnen (Unmanned Aerial Vehicles, UAV) und Handlaserscannern (HLS) entwickelt, erprobt und validiert werden. Hierfür sollen eine Drohne für die Erstellung von Luftbildaufnahmen sowie ein Laserscanner für die Messungen im Forst angeschafft bzw. konstruiert werden. Anschließend soll die Methodik für ein Inventurverfahren für beide Geräte entwickelt, sowie entsprechende Dokumentation und Ablaufpläne erstellt werden. | Im Rahmen des Teilvorhabens wurden ein geeigneter Handlaserscanner sowie ein UAV Fluggerät angeschafft. Für beide Geräte wurden entsprechende Inventurverfahren zur schnellen und effizienten Datenaufnahme entwickelt. Es wurden jeweils umfangreiche Dokumentation erstellt und ein Antragsverfahren Befliegungen erstellt, welche Waldbesitzer nutzen können um schnell und einfach eine Befliegung zu beantragen. Daneben wurde eine Drohnenbefliegungskarte entwickelt auf der alle erlaubten Zonen und Befliegungsgebiete kartiert sind, womit eine Einschätzung der Situation im Testgebiet vorab ermöglicht wird. Mithilfe der Luftbilddaten konnten für verschiedene Baumarten Forstparameter abgeleitet werden. Besonders zuverlässig konnten zum Beispiel dadurch die Baumhöhen bestimmt werden. Ebenso ist die Ableitung des BHD bei Fichten und Buchen mit gutem Ergebnis möglich. Der Laserscanner eignet sich insbesondere für die Ableitung des BHD und der Stammzahl einer definierten Fläche. Hier wurden unabhängig von der Baumart Ergebnisse vergleichbar mit einer Vollkluppung - bei einem Bruchteil des Zeitaufwands - erzielt. Beide Verfahren wurden auch kombiniert getestet und erreichten hierbei gut bis sehr gute Ergebnisse hinsichtlich der erreichten Genauigkeit als auch hinsichtlich der nötigen Zeit und Kosten im Vergleich zu einer klassischen Forsteinrichtung. Für die Datenauswertung, die Prozessierung und Datenweiterverarbeitung wurden jeweils entsprechende Skripte in der Programmiersprache R erstellt. Der finale Test wird derzeit noch ausgewertet, bei der Auswertung der vorangegangen Stichproben zeigten beide Verfahren jedoch hervorragende Ergebnisse hinsichtlich ihrer individuellen Genauigkeit. Hinsichtlich der gezeigten Ergebnisse besteht die berechtige Hoffnung das beide Verfahren zusammengenommen die Forstinventur kostengünstiger und darüber hinaus weitaus genauer machen als dies momentan der Fall ist. | Dipl.-Ing. Forst Sergej Chmara Tel.: +49 3621 225-331 sergej.chmara@forst.thueringen.de ThüringenForst - Anstalt öffentlichen Rechts - Forstliches Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha Jägerstr. 1 99867 Gotha | X | FPNR |
| 01.08.2007 | 31.07.2010 | 22023505 | Entwicklung von flammfesten, elektronenstrahlhärtbaren Reaktivharzen auf Basis nachwachsender Rohstoffe für technische Anwendungen | Ziel ist die Entwicklung von neuartigen Reaktivharzsystemen auf Basis nachwachsender Rohstoffe und der Nachweis der Einsetzbarkeit der neuen Materialien für verschiedene technische Anwendungen. Bedeutsam ist dabei die Entwicklung elektronenstrahlhärtbarer Harzsysteme und daraus resultierend ein verbessertes Verständnis des Zusammenhanges zwischen chemischer, physikalischer und makroskopischer Struktur der nativ basierten Harzsysteme und den resultierenden thermischen und mechanischen Eigenschaften. Geplante Arbeiten sind: Charakterisierung der nativ basierten Reaktivharzsysteme im Vergleich mit konventionellen Harzsystemen, Entwicklung von flammfest ausgerüsteten Harzsystemen für RTM- und Prepregtechnologie mit vorrangig Glas- und Naturfaserverstärkung, Optimierung der Bestrahlungsbedingungen für die Harzsysteme, Vergleichende Untersuchungen von thermisch gehärteten und elektronenstrahlgehärteten Harzsystemen sowie darauf basierender Faserverbunde Bei erfolgreicher Durchführung werden Voraussetzungen dafür geschaffen, dass für die Harze aufgrund ihres erweiterten Eigenschaftsspektrums neue Einsatzgebiete z.B. in der Verkehrstechnik und in der Bauindustrie erschlossen werden können. | Im Vorhaben wurden elektronenstrahlhärtbare Harzformulierungen mit einem hohen Anteil an nachwachsenden Rohstoffen auf Basis von acryliertem Leinöl hergestellt, die gute thermomechanische Eigenschaften, eine gute Bruchzähigkeit, eine hohe Flammwidrigkeit sowie eine gute Oberflächenhärte aufweisen. Die Untersuchungen zeigten, dass Harze auf Basis von epoxidiertem Leinöl die gewünschten Eigenschaften nicht erreichen konnten. Harzsysteme auf Basis von acryliertem Leinöl erreichten ihre besten Eigenschaften bei einer Bestrahlungsdosis von 150 kGy bei Filmen bzw. 132 kGy bei Bulkproben. Höhere Bestrahlungsdosen führten bei den Filmproben zu einer starken Versprödung. Zur Erhöhung der Glasübergangstemperatur von Harzen auf Basis von acryliertem Leinöl haben sich Bisphenol A-Methacrylate als besonders geeignet erwiesen. Copolymere mit acryliertem Leinöl wiesen unter Verwendung von bis zu 50 Ma% Bisphenol A-Methacrylat Glasübergangstemperaturen bis zu 158 °C auf. Zugunsten eines möglichst hohen Anteils an nachwachsenden Rohstoffen und einer niedrigen Viskosität des Harzes wurde für alle weiteren Versuche als Basisharz eine Mischung aus 60 Ma% acryliertem Leinöl, 20 Ma% Trimethylolpropantriacrylat und 20 Ma% ethoxyliertes Bisphenol A-Methacrylat verwendet. Diese Harzformulierung wies eine Glasübergangstemperatur von 117 °C auf. Eine deutliche Verbesserung der Bruchzähigkeit, der Flammfestigkeit und der Oberflächenhärte konnte durch den Einsatz von Aluminiumhydroxid als Füllstoff erreicht werden. Phosphorhaltige Nanopartikel konnten die Bruchzähigkeit, die Flammwidrigkeit und vor allem die Oberflächenhärte von Aluminiumhydroxid-Compositen weiter verbessern und konnten verhindern, dass eine Sedimentation in Compositen mit anorganischen Mikropartikeln stattfindet. Mit dem Eigenschaftsprofil der Harze ist eine Anwendung z. B. für Maschinengehäuse, Arbeitsplatten im Haushaltsbereich oder Schutzbeschichtungen möglich. | Dr. Siegfried Vieth Tel.: +49 355 69-3092 svieth@tu-cottbus.de Fakultät für Mathematik, Naturwissenschaften und Informatik (FK 1), Lehrstuhl Polymermaterialien Kantstr. 55 14513 Teltow | X | FPNR |
| 01.04.2009 | 31.05.2014 | 22023508 | FENAFA-Netzwerkverbund - Teilvorhaben 1b: Entwicklung einer mobilen Technologie zur Bereitstellung vorkonfektionierter Ganzpflanzenrohstoffe (Schwerpunkt: Grünflachs) | Mit der Entwicklung eines mobilen Maschinensystems zur Gewinnung von Flachshäcksel soll das Ziel verfolgt werden, direkt auf dem Feld die Verfahrensschritte Trennung von der Wurzel und Einkürzen der Stängel zu realisieren. Durch die mit dem Projektpartner zu realisierende Kompaktierung in unmittelbarem Anschluss an den feldbasierten Aufbereitungsprozess soll die erforderliche Transportwürdigkeit erzielt werden, um das Material auch kosteneffizient zum industriellen Verarbeiter befördern zu können. Trennung des stehenden feldtrockenen Flachsbestandes durch Raufmodul (alternativ Schneiden mit geringer Stoppelhöhe) am Frontdreipunkt eines Schleppers und längsparallele Ablage auf dem Feld:• Zuführung der weitgehend längsparallelen Flachspflanzen zu einem Schneidaggregat, welches spezifisch für diese Bedürfnisse konzipiert und prototypisch so zu fertigen ist, das dieses einer Großballenpresse vorgeschaltet werden kann• Schneiden/Einkürzen der Stängel auf definierte Längen von 50 bis 80 mm einstellbar• Zuführung der Stängel zu einer Kompaktiereinrichtung und Kompaktierung zu Großballen• Zusatzforderungen: Trennung der Kapseln von den Stängeln, Gewinnung der Samen Reinigen und Quetschen der Flachshäckselabschnitte Durch die Konzeption und Realsisierung wird eine neuartige mobile Erntetechnologie zur Bereitstellung von kostengünstigen Ganzpflanzenrohstoffen im industriellen Maßstab umgesetzt, deren Verwertungsmöglichkeiten sich durch folgende Charakteristika kennzeichnen:- Kostengünstige vorkonfektionierte Faserrohstoffe einheimischer Herkunft mit deutlich reduzierter Witterungsabhängigkeit- Transportwürdige und lagerfähige Ballenvorlage für die industrielle Weiterverarbeitung zu flächigen Halbzeugen für technische Anwendungen- Neue importunabhängige Rohstoffklasse- Möglichkeiten zur Erweiterung der getreide- und ölsaatenlastigen Fruchtfolgen mit schneller Feldberäumung | Torsten Brückner Tel.: +49 341 350375-82 t.brueckner@sachsenleinen.de FUSE GmbH Mausitz 14 04442 Zwenkau | X | FPNR | |
| 01.10.2012 | 15.03.2016 | 22023511 | Verbundvorhaben: Charakterisierung des Proteoms unter Stickstoff- und Wassermangelstress als Grundlage für die züchterische Entwicklung stickstoffeffizienter und trockentoleranter Stärkekartoffeln; Teilvorhaben 3: Untersuchungen des Proteoms unter Trockenstress | Die Intensivierung des Anbaus nachwachsender Rohstoffe birgt die Gefahr einer erhöhten ökologischen Belastung durch Stickstoffaustrag und klimarelevante Gasemissionen. Klimawandelszenarien prognostizieren für Mitteleuropa ausgeprägte Trockenperioden während des Frühjahrs und Frühsommers, den Phasen der stärksten Stickstoffaufnahme bei Kartoffeln. Gegenstand des Forschungsvorhabens ist die Charakterisierung von Stärkekartoffelgenotypen in Hinblick auf ihre Stickstoffaufnahme- und Verwertungseffizienz unter Trockenstress mit besonderer Berücksichtigung der Veränderung des Proteoms. In diesem Teilprojekt sollen ein In-vitro-Screening für Trockenstresstoleranz etabliert und wesentliche Veränderungen des Proteoms unter Trockenstress bestimmt werden. Ziel ist die Identifizierung von Proteinen, die unter Trockenstress spezifisch in toleranten Genotypen auftreten. Versuche unter In-vitro-Bedingungen sollen zeigen, ob sich Teilkomponenten der Stresstoleranz auch in schnell durchzuführenden Labortests erfassen lassen (Etablierung eines In-vitro-Trockenstresstests für Kartoffeln durch Zusatz von PEG und Sorbitol zum Nährmedium, Identifizierung geeigneter Selektionsparameter). An divergent reagierenden Genotypen werden Veränderungen des Proteoms in Reaktion auf Trockenstress untersucht. Massenspektrometrische Untersuchungen folgen, um differentiell abundante Proteine zu identifizieren. Schließlich erfolgt die kombinierte Analyse von N-Effizienz und Trockenstresstoleranz in vitro. | Prof. Dr. Traud Winkelmann Tel.: +49 511 762-3602 traud.winkelmann@zier.uni-hannover.de Leibniz Universität Hannover - Naturwissenschaftliche Fakultät - Institut für Gartenbauliche Produktionssysteme - Abt. Baumschule Herrenhäuser Str. 2 30419 Hannover | X | FPNR | |
| 15.03.2017 | 14.03.2020 | 22023515 | Verbundvorhaben: Biodiversifizierungseffekte durch Bioenergiefruchtfolgen: Sorghum bicolor als Nahrungsquelle für Bienen (SoNaBi); Teilvorhaben 1: Entwicklung neuer Sorghum bicolor Zuchtlinien und Hybriden mit stressfesterem Kornansatz und verbesserter Methanausbeute (NPZ) - Akronym: SoNaBi | SoNaBi zielt auf die Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit von Sorghum im Energiepflanzenanbau mit Hilfe und zum Nutzen der Biene. Für eine effiziente Biogaserzeugung aus Sorghum erscheinen frühreife, rispenbetonte Sorten-Ideotypen, die dank verbesserter stofflicher Zusammensetzung das Potenzial für gesteigerte Methanerträge pro Flächeneinheit zeigen, am besten geeignet. Für die Konkurrenzfähigkeit hinsichtlich des Gesamtbiomasseertrags ist bei solchen Sorten jedoch die Kornausbildung als Resultat einer ausreichenden Pollenschüttung, Pollenvitalität und folgenden Embryoentwicklung entscheidend, und kühle Nächte können bei Sorghum zu einer Störung dieser Prozesse und reduziertem Kornansatz führen. In diesem Vorhaben soll daher einerseits die genetische Variation und Determination des Merkmals Kühletoleranz zur Blüte bzw. Pollenfertilität erforscht werden, um die Entwicklung stresstoleranter Sorten zu ermöglichen. Andererseits soll die Eignung von Sorghumpollen als Proteinquelle für Bienen während des defizitären Spätsommers untersucht werden. Das übergeordnete Ziel ist die Nutzung von Synergie-Effekten, in dem Sorghum durch eine verbesserte Pollenschüttung auch unter Stressbedingungen eine sichere Nahrungsquelle für Bienen bietet und andererseits die Befruchtung durch Bienen zu einer Stabilisierung der Erträge beiträgt. Ein Sortiment genotypisierter Inzuchtlinien (n=350) soll in mehrjährigen und mehrortigen Feldversuchen auf Kornansatz und Pollenmerkmale phänotypisiert werden, um die darin gewonnen Ergebnisse für genomweite Assoziationsstudien und die Entwicklung diagnostischer Marker zu nutzen. Die Eignung von Sorghum als Nahrungsquelle für Bienen soll durch Pollenanalysen sowie Fütterungsversuche an Einzelbienen und an Bienenvölkchen in Flugzelten untersucht werden. Letztlich sollen stresstolerante und für Bienen als Proteinquelle geeignete Sorghumsorten entwickelt werden. | Steffen Windpassinger Tel.: +49 4351 736-159 s.windpassinger@npz.de NPZ Innovation GmbH Hohenlieth-Hof 24363 Holtsee | X | FPNR | |
| 01.08.2017 | 31.07.2019 | 22023516 | Vorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Isolationsmaterialien zur Gebäudedämmung aus biogenen Reststoffen mit kugelförmig-poröser Struktur und brandhemmender Bioharz-Matrix - Akronym: OrganoPor | Zielsetzung des Vorhabens ist die erstmalige Realisierung von Wärmedämmverbundsystemen (WDVS) und Trittschalldämmplatten aus porigen, selbsttragenden und flammgeschützten Hybridmaterialien basierend auf nachwachsenden Natur-Reststoffen. In ihren Eigenschaften sind diese OrganoPor-Materialien mit der neuesten Generation flammgeschützter Polystyrolschaum-Hybridplatten und -paneelen vergleichbar – bestehen jedoch aus porösen Kügelchen aus Natur- und Natur-Reststoffen. Das Prinzip beruht auf modernsten nicht brennbaren Polystyrolschaum-Hybridmaterialien. Dabei sind Schaumkugeln in einem flammwidrig ausgerüsteten Duroplastgerüst eingebettet. Dieses Prinzip wird auf nachwachsende Rohstoffe übertragen und den Besonderheiten der neu zu entwickelnden Biohybridmaterialien angepasst. Als poröse Naturstoffe kommen insbesondere Reststoffe aus der Papier- und Holzindustrie zum Einsatz. Zudem werden neue Harze entwickelt, die ebenfalls aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen. | Im Projekt OrganoPor wurden neuartige, nachhaltige Fassadendämmstoffe aus Rest- und Abfallstoffen der Land- und Forstwirtschaft entwickelt, die gegenüber vergleichbaren Materialien als Plattenware verfügbar sind und ein reduziertes Brandverhalten aufweisen. Im Zuge der durchgeführten Arbeiten wurde im Vergleich zu Wärmedämmverbundsystemen auf Basis von Polystyrolschaum eine Lösung auf biobasierter Grundlage entwickelt. Dabei wurden porige, selbsttragende und flammgeschützte Hybridmaterialien aus nachwachsenden Rest- und Abfallstoffen wie bspw. Kork- oder Maiskolbenschrot, wasserbasierten Harzen auf Basis von Lignin und mineralischen Füllstoffen (Flammschutzmittel) hergestellt. Die porösen Partikel wurden mit einem biobasierten Duromer inklusive mineralischem Flammschutzmittel beschichtet und zu Platten verpresst. Dieses Hybridmaterial verhält sich im Brandfall analog zum Polystyrolschaum-basierten Hybridmaterial: Das nichtbrennbare Duromergerüst schützt das darin eingebettete geschäumte Biomaterial vor Feuer. Es wurden Bauteildichten von 120 kg/m³ und Wärmeleitfähigkeiten von 40 mW/m K erreicht. Zusätzlich wurde die generelle Anwendbarkeit in verschiedenen Untersuchungen, z.B. zur Wasseraufnahme und Haftzugfestigkeit dargelegt. Die entwickelten OrganoPor-Dämmstoffe bieten einen umweltfreundlichen, biobasierten und flammgeschützten Dämmstoff, welcher aufgrund seiner strukturellen und verarbeitungstechnischen Parallelen zu Polystyrolschaum-Hybridmaterialien besonders wirtschaftlich hergestellt werden kann. Hinzu kommt die wirtschaftliche Verfügbarkeit der Ausgangsmaterialien am Markt, da Rest- und Abfallstoffe verwendet werden. Aus diesen Gründen haben die OrganoPor-Dämmstoffe große Chancen, sich am Massenmarkt der Bauindustrie/Gebäudesanierung zu etablieren. | Dr.-Ing. Roland Klein Tel.: +49 6151 705-8611 roland.klein@lbf.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit (LBF) Bartningstr. 47 64289 Darmstadt | X | FPNR |
| 01.10.2018 | 31.03.2022 | 22023517 | Verbundvorhaben: ERA-CoBioTech 1: Biotechnologische nachhaltige Produktion von Indol; Teilvorhaben 1: Metabolic Engineering, Stammkonstruktion und omics-Analysen - Akronym: INDIE | Im Projekt INDIE wird Indol durch mikrobielle Fermentation mit rekombinanten Corynebakterien hergestellt. Bei der Stamm- und Prozess-Entwicklung wird das Prinzip des design-build-test-learn-cycle der System- und Synthetischen Biologie verfolgt. Als Grundlage wird ein metabolisches Model ausgeweitet, um den optimalen Stoffwechselweg hin zu Indol zu identifizieren. Systemanalysen z.B. auf Transkriptebene werden das Design verfeinern und dadurch regulatorische oder metabolische Flaschenhälse überwunden sowie ungewollte Nebenproduktbildung unterbunden. Insbesondere werden dafür synthetische Regelkreisläufe entwickelt und molekular implementiert. Der beste Produktionsstamm wird im Labor und anschließend im technischen Maßsstab evaluiert,um flavour-grade Indol herzustellen. Darüberhinaus werden im Projekt INDIE Computer-Modelle, biosynthetische und regulatorische Baustein entwickelt, die sich in einem breiteren Kontext verwenden lassen können. So ergibt sich eine System- und synthetische Biologie-Produktionsplattform, die auf Corynebacterium basiert und mit der umgehend neue Inhaltsstoffe, die sich von aromatischen Aminosäuren ableiten, produziert werden können. Somit trägt INDIE zur Beschleunigung des Technologietransfers auf einer europäischen Ebene bei. | Prof. Volker F. Wendisch Tel.: +49 521 106-5611 volker.wendisch@uni-bielefeld.de Universität Bielefeld - Fakultät für Biologie - Lehrstuhl für Genetik der Prokaryoten Universitätsstr. 25 33615 Bielefeld | X | FPNR | |
| 01.03.2008 | 30.06.2011 | 22023606 | Emissionsanalyse und Quantifizierung von Stoffflüssen durch Biogasanlagen im Hinblick auf die ökologische Bewertung der landwirtschaftlichen Biogasgewinnung und Inventarisierung der deutschen Landwirtschaft | Die ökologische Bewertung sowie Inventarisierung der Emissionen der deutschen Landwirtschaft weist erhebliche Lücken an belastbarem Datenmaterial bzgl. Quellen und Senken klimarelevanter Gase aus der landwirtschaftlichen Biogasproduktion auf. Ziel des Projektes ist es daher, das mangelnde Wissen um die Emissionen landwirtschaftlicher Biogasanlagen zu beheben. Zur Zielerreichung ist einerseits eine Datenbank landwirtschaftlicher Biogasanlagen zu erstellen, die alle standortspezifischen und emissionsrelevanten Ausführungen der Biogasanlagen berücksichtigen. Andererseits sollen alle relevanten Emissionen während des gesamten Biogasproduktions- und Nutzungsprozesses messtechnisch quantifiziert, bewertet und bezogen auf alle zu erfassenden Biogasanlagen standortspezifisch ausgewiesen werden. Die ermittelten Daten werden dem BMELV zur Berücksichtigung der Biogasproduktion bei der Inventarisierung der Emissionen der deutschen Landwirtschaft bereitgestellt. Die Quantifizierung der Emissionen von Biogasanlagen wird der weiteren strategischen als auch technischen Entwicklung der Biogasgewinnung in Deutschland dienen, um die Technologie umweltschonend weiterzuentwickeln. | Die Messungen an 10 ausgewählten Anlagen haben gezeigt, dass die bedeutendsten Emissionsquellen (in der folgenden Reihenfolge) nicht gasdicht abgedeckte Gärrestlager, die BHKWs, sowie die Beschickungseinrichtungen sind. Größere Leckagen konnten in nur einem Fall festgestellt werden, ansonsten erwiesen sich die festgestellten Emissionen aus Fermenterdächern und gasführenden Einrichtungen gegenüber den genannten Hauptemittenten als gering. Begleitende Untersuchungen zum Einfluss des Prozessverhaltens haben gezeigt, dass mit einer Erhöhung der Verweilzeit oder der thermophilen Betriebsweise ein verbesserter Abbau und damit eine Reduzierung des Methanpotentials im Gärrest erreicht werden kann. Die Ausbringungsversuche haben sehr hohe Emissionen an Ammoniak und Lachgas gezeigt. Diese Werte wurden auf die Wetterbedingungen zurückgeführt. Anhand der ermittelten wesentlichen Quellen ergeben sich auch die effektivsten potentiellen Minderungsmaßnahmen. An erster Stelle ist die gasdichte Abdeckung von Gärrestlager zu nennen, sollte dies nicht möglich sein, kann der Abbau des Substrates im Prozess verbessert werden oder der Gärrest separiert werden, um das Emissionspotential der Gärreste zu verringern. Die Emissionen der BHKW lassen sich, wenn alle Möglichkeiten der motorischen Einstellungen ausgeschöpft sind, nur noch mit einer Nachbehandlung des Abgases senken. Hier sind ist derzeit die Nachverbrennung die einzig verfügbare Technologie. In der Beschickung sollte die offene Lagerung und Verarbeitung von Gülle, Gärresten und Mischungen dieser mit anderen Substraten auf das mindest mögliche Maß reduziert werden. Die Auswertung der Treibhausgasbilanzen zeigt, dass die wesentlichen Emissionsquellen wie die nicht gasdichte Gärrestlagerung und die Gasverwertung (BHKW, Aufbereitung) auch die Ergebnisse der gesamten Bilanz dominieren. Die Ergebnisse der Bilanzen werden zudem stark von den Gutschriften beeinflusst. Die Bedeutung der Wärmenutzung für eine ausgeglichene Bilanzierung .... | Prof. Dr.-Ing. Frank Scholwin Tel.: +49 341 2434-438 frank.scholwin@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR |
| 01.02.2008 | 31.03.2012 | 22023607 | Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Organisation des Gesamtprojekts (Phase I) | Ziel: Organisation des Gesamtprojekts Verbesserung der internationalen Wettbewerbsposition des deutschen Arznei- und Gewürzpflanzenanbaus am Beispiel der züchterischen und anbautechnologischen Optimierung von Kamille, Baldrian und Melisse und Betreuung des Wissenschaftlichen Beirats und der Expertengruppen Planung: Organisation des Gesamtvorhabens (Vorbereitung, Durchführung, Nachbereitung der Sitzungen; Unterstützung bei der Erstellung von Anträgen und Berichten; Unterstützung bei der Übertragung der Ergebnisse in die Praxis) Verwertung: Optimierter organisatorischer Ablauf des Vorhabens Verbesserung der internationalen Wettbewerbsposition des deutschen Arznei- und Gewürzpflanzenanbaus am Beispiel der züchterischen und anbautechnologischen Optimierung von Kamille, Baldrian und Melisse mit dem Ziel der Stärkung der internationalen Wettbewerbsposition des deutschen Arznei- und Gewürzpflanzenanbaus | Dr. Birgit Grohs Tel.: +49 228 1848-6991 birgit.grohs@fah-sinzig.de Forschungsvereinigung der Arzneimittel-Hersteller e.V. (FAH) Dottendorfer Str. 86 53129 Bonn | X | FPNR | |
| 01.04.2009 | 31.05.2014 | 22023608 | FENAFA-Netzwerkverbund - Teilvorhaben 2a: Serienfähige Konzepte zum Trennen und Schneiden sowie zielgerichteten Reinigung und Konditionierung für die Gewinnung von ganzpflanzenbasiertem Kurzfasermaterial als Naturfaserrohstoff für Fließpress- und Spritzgießverfahren | Wesentliche Hinderungsgründe für die breitere Marktdurchdringung von naturfaserverstärkten Kunststoffen sind sowohl verfahrenstechnische Probleme bei der effizienten Dosierung, Compoundierung für Spritzgieß- und Extrusionsanlagen als auch eine ungenügende Wirtschaftlichkeit gegenüber Holzkurzfasern und die bisherige Importabhängigkeit der Naturfaserrohstoffe.Um den Anforderungen der Verarbeiter nach kompatiblen NF-Compound-Qualitäten, akzeptablen Preisen im Wettbewerb der verfügbaren Werkstoffe sowie einer ausreichenden Versorgungssicherheit gerecht zu werden, gilt es kurzfristig alternative, effizientere Verfahrenslösungen unter Verwendung einheimischer Naturfaserpflanzen zu entwickeln und zur Marktreife zu bringen. Folgende Schwerpunkte werden bearbeitet: a) Anwendungsbezogene Forschungs- und Beratungsleistungen im Bereich Faserpflanzenanbau,-ernte und Faserpflanzenaufschluss; b) Nachreinigung und anforderungsbezogene Aufbereitung und spezielle Vorbehandlung von Naturfasern für technische Einsatzfelder; c) Qualitätsmanagementleistungen innerhalb der Wertschöpfungskette von der erntebasiertenRohstoffbereitstellung bis zur Aufbereitung unterschiedlicher Rohstoffkomponenten aus Faserpflanzen; d) Labortechnische Bewertung von Naturfasern Für die Firma Ergebirgische Flachs GmbH stellen sich zukünftig folgende Verwertungsrichtungen der Ergebnisse dar: a) Entwicklung eines durchgängigen Verfahrenskonzeptes zur kostengünstigen Aufbereitung und Bereitstellung importunabhängiger ganzpflanzlicher Naturfaserrohstoffe aus deutschem Anbau als effektive Verstärkungskomponente in Compounds zur Weiterverarbeitung mittels verfügbarer Spritzgieß- und Fließpressverfahren; b) Neuartiger kostengünstiger Naturfaserrohstoff auf Basis der Ganzpflanze; c) Großtechnische Umsetzung in Serienbauteilen innerhalb der Automobilindustrie; d) Erschließung weiterer Einsatzmöglichkeiten der aufbereiteten Stängelhäckselkomponenten bei branchenübergreifenden Produktanwendungen | Lothar Eckardt Tel.: +49 37327 83930 info@agrar-bergland-clausnitz.de Erzgebirgische-Flachs GmbH OT Clausnitz / Hauptstr. 13 09623 Rechenberg-Bienenmühle | FPNR | ||
| 01.07.2013 | 30.06.2016 | 22023611 | Substitution energieintensiver Stahl- und Aluminiumwerkstoffe durch nachwachsende Rohstoffe in der Fördertechnik - SubSTANCE | Im Projekt soll prototypisch Vertikalfördertechnik in Holzbauweise realisiert werden. Dabei steht dieSubstitution möglichst vieler energieintensiver Metallbauteile durch Äquivalente aus Holz im Vordergrund.Holzwerkstoffe finden derzeit vordergründig im Bau- und Wohnbereich Verwendung. Vor allem imMöbelbau sind sie dominant und ihr Einsatz wird nicht in Frage gestellt. Die technische Leistungsfähigkeitausgewählter Holzwerkstoffe wird dabei vom Anwender kaum wahrgenommen. Darüber hinaus muss einemangelnde Innovationskraft bei der technischen Verwendung von Holwerkstoffen festgestellt werden.?iese zwei Punkte verhindern die Etablierung der Holzwerkstoffe als nachhaltige und leistungsfähigeAlternativwerkstoffe im Maschinenbau. Die geplante prototypische Anwendung soll diesem Zustand einReferenzbeispiel entgegensetzen.Die Antragsteller gehen davon aus, dass durch die gezielte Nutzung ausgewählter Holzwerkstoffe im erstenSchritt die Substitution energieintensiver Stahl- und Aluminiumwerkstoffe bei vergleichbaren technisch /funktionalen Eigenschaften des Fördersystems möglich ist.In einem zweiten Schritt sollen die technisch / funktionalen Eigenschaften des Fördersystems verbessertund damit ein technischer Mehrwert gegenüber der Metallbauweise realisiert werden. Planung mittels Ablaufplan, für Details siehe Vorhabenbeschreibung | Projektbeschreibung: Im Projekt wurde die Substitution von Metallen durch Holzwerkstoffe in dreiausgewählten Anwendungsfällen untersucht. Es wurde ein Arbeitstisch mit Nutenplatte, ein Schlitten für einen Rollenprüfstand und ein Vertikalförderer in Metallbauweise subsituiert. Die resultierenden drei Holzbauweisen wurden als Prototyp realisiert. Ein Vergleich der Bauweisen zeigt technische, ökonomische und ökologische Vorteile sowie Grenzen der Holzbauweisen. Projektergebnisse: 1. Methoden: a) zur Substitution von Metallbauweisen mit Holzbauweisen b) zur Gestaltung und Dimensionierung von Bauteilen und Bauweisen aus Holzwerkstoffen c) für den Vergleich der Bauweisen unter technischen, wirtschaftlichen und ökologischen Aspekte 2. Umsetzung und Test von Prototypen von drei verschiedenen Holzbauweisen. 3. Weiterentwicklung von Prüfabläufen und Prüfung von: a) Holzwerkstoffen b) Bauteilen aus Holz c) Verbindungstechnik | Prof. Dr.-Ing. Klaus Nendel Tel.: +49 371 531-32323 klaus.nendel@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Fördertechnik und Kunststoffe - Professur Fördertechnik Reichenhainer Str. 70 09126 Chemnitz | X | FPNR |
| 01.10.2017 | 30.09.2019 | 22023616 | Machbarkeitsstudie (FSP-biob. Kunststoffe): Thermochrome Kunststoffe aus natürlichen Rohstoffen - Akronym: ThermoNARO | Ziel der Machbarkeitsuntersuchungen im Rahmen dieser Studie ist es, einen thermochromen Kunststoff auf der Basis von Biopolymeren und natürlichen, nicht giftigen, farbgebenden Additiven zu entwickeln. Dabei kommen Rohstoffe zum Einsatz, deren Verfügbarkeit und Preis eine technische Umsetzung in konkurrenzfähige Produkte ermöglichen. Im Rahmen der Studie soll die Eignung von Anthocyanen sowie weiterer Natur- und Lebensmittelfarbstoffe für die Entwicklung dieser thermochromen Komposite und deren Anwendung in thermochromen Verpackungsmaterialien untersucht werden. Bei den vielfältigen Einsatzmöglichkeiten dieser thermochromen Materialien bilden Verpackungsfolien für temperatursensitive Produkte der Medizin- und Pharma- sowie der Lebensmittelbranche einen Schwerpunkt mit hohem Marktpotenzial. Die Nutzung der materialimmanenten Temperatursensorfunktion ermöglicht die Überwachung der Kühlkette ohne technische Hilfsmittel. Neben den grundlegenden Untersuchungen zur Materialentwicklung im Rahmen des Projekts soll auch ein technologischer Ansatz zur Folienherstellung aus den biobasierten thermochromen Kunststoffen entwickelt werden. Die technischen Arbeitsziele werden in zwei Demonstratorfolien mit definierten mechanischen und thermochromen Eigenschaften umgesetzt. Am Ende der Machbarkeitsstudie steht eine klare Bewertung des technologischen Ansatzes bezüglich seines Potenzials und Entwicklungsstandes für eine Überführung in produktorientierte Entwicklungen mit Industriepartnern in Folgeprojekten. | Dr. Volker Eberhardt Tel.: +49 331 568-2323 volker.eberhardt@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR | |
| 01.10.2018 | 30.09.2021 | 22023617 | ERA-CoBioTech 1: Mikrobielle Nutzung von C1-Verbindungen für die Wertstoffproduktion durch integrierte System- und synthetische Biologie - Akronym: C1Pro | UNIBI verfolgt mehrere Teilziele in den Arbeitspaketen, die wesentlichen Projektziele sind im Folgenden aufgeführt. In WP1 (unter der Leitung von ACIES BIO) wird UNIBI zur Verbesserung der GABA-Produktion beitragen, indem es RNAseq-Analysen zur Identifizierung weiterer Ziele zur rationalen Stammverbesserung durchführt. In WP2 (unter der Leitung von SINTEF) wird UNIBI eng mit SINTEF und NTNU zusammenarbeiten, um die 5AVA-Biosynthese aus L-Lysin auf zwei alternativen Wegen (von denen einer kürzlich von UNIBI patentiert wurde) zu etablieren. Transkriptomics werden durchgeführt (WP5), um die 5AVA produzierenden Stämme iterativ zu verbessern. WP4 (unter der Leitung von UNIBI) wird sich auf die Stammentwicklung zur Umwandlung von L-Lysin produzierenden B. methanolicus-Stämmen zur Herstellung von L-PA aus Methanol konzentrieren. Vor kurzem hat UNIBI einen solchen Weg in einem anderen Bakterium realisiert und zusammen mit der metabolischen Modellierung durch INSA wird der beste Weg für die Methanol-basierte L-PA-Produktion ausgewählt und implementiert. Darüber hinaus werden Transkriptomics Analysen durchgeführt und genutzt, um die L-PA produzierenden Stämme iterativ zu verbessern (WP5). Außerdem trägt UNIBI zur Stammentwicklung und Charakterisierung bei der L-Prolinproduktion (WP3) und der Maßsstabsvergrößerung (WP6) bei. Im WP6 trägt UNIBI zum Datenmangement, Dissemination und Kommunikation bei. | Prof. Volker F. Wendisch Tel.: +49 521 106-5611 volker.wendisch@uni-bielefeld.de Universität Bielefeld - Fakultät für Biologie - Lehrstuhl für Genetik der Prokaryoten Universitätsstr. 25 33615 Bielefeld | X | FPNR | |
| 01.10.2019 | 30.09.2020 | 22023618 | Verbundvorhaben: Gezielte Steuerung der biologischen Abbaubarkeit von Filamentgarnen durch Änderung der Filamentquerschnittsgeometrie und der Polymerkristallinität; Teilvorhaben 1: Biologisch abbaubare Kunststoffe, Polymercharakterisierung und Abbauverhalten - Akronym: DegraFib | Das Ziel des Vorhabens "DegraFib" ist die gezielte Steuerung der biologischen Abbaubarkeit von Filamentgarnen. Neben der Auswahl des Polymers, soll die Geschwindigkeit des enzymatischen Abbaus des Polymers durch Änderung der zugänglichen Filamentoberfläche und der Polymerkristallinität eingestellt werden. | Mona Duhme Tel.: +49 208 8598-1447 mona.duhme@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | X | FPNR | |
| 01.10.2008 | 31.12.2012 | 22023706 | Holzgasanlage Senden, Projektvorhaben: Hocheffiziente Holzvergasungskraftanlage mit motorischer Gasverwertung auf Basis nachwachsender Rohstoffe | "Grün ist im Trend. Und wir gehen weiter". Dieser Slogan der Stadtwerke Ulm / Neu Ulm (SWU) steht für die nachhaltig orientierte Energiepolitik der SWU. Die SWU produziert immer mehr Wärme und Strom aus erneuerbaren Energiequellen in der Region. Ein wesentliches Standbein der künftigen erneuerbaren Energieproduktion ist die Holzgasanlage in einer Nachbarstadt von Ulm. Die SWU bauen zur Zeit ein Biomasseheizkraftwerk auf der Basis eines Wirbelschichtverga-sungsprozesses. Die Anlage dient der Erzeugung von elektrischem Strom und Fernwärme, indem durch Verga-sung von Biomasse (Holzhackschnitzel) ein Produktgas erzeugt wird, das in Gas-Otto-Motoren verbrannt und in Strom und Wärme umgewandelt wird. Des Weiteren wird die entstehende Ab-wärme des Prozesses auch noch in einem ORC-Prozess (Organic-Rankine-Cycle) in elektrische Energie umgewandelt. Der hier realisierte Prozess stellt unter anderem aufgrund seiner Brennstoffleistung von ca. 15 MW und einer elektrischen Leistung von knapp 5 MW die erste Holzvergasungs-Demonstrationsanlage Deutschlands in diesem Maßstab dar. Das Projekt wird nach Aussage der SWU rund 20 Mio. Euro teuerer sein als ein vergleichbares Erdgas-BHKW. Zur Unterstützung dieses Demonstrationsvorhabens stellt das Bundesministeri-um für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV), über dessen Projektträger die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe in Gülzow, knapp 6,6 Mio. Euro zur Verfügung und unterstreicht somit den hohen Stellenwert, den die Holzvergasungstechnologie auf den Weg zu einer immer effizienteren Bioenergienutzung hat. Der offizielle Projektstart war der 1. Oktober 2008. Die immissionsschutzrechtliche Genehmi-gung wird für das 1. Quartal 2009 erwartet. Die Inbetriebnahme der Anlage soll im 4. Quartal 2010 erfolgen. | Dipl.-Ing. Frank Maierhans Tel.: +49 731-166-1670 frank.maierhans@swu.de SWU Energie GmbH Karlstr. 1-3 89073 Ulm | X | FPNR | |
| 01.10.2008 | 30.09.2011 | 22023707 | Verbundvorhaben: Züchtung schnellwachsender Baumarten für die Produktion nachwachsender Rohstoffe im Kurzumtrieb (FastWOOD); Teilvorhaben 8: Modellprojekt zu Begründungsverfahren der Robinie (FIB) | Das Ziel des Vorhabens besteht darin, das in Brandenburg vorhandene stoffliche und durch künftige, niederwaldartige Betriebssysteme energetisch nutzbare Potenzial der Robinienbestände zu ermitteln und Modellbestände für eine vereinfachte und effiziente Saatgutgewinnung (Samenplantagen) sowie für eine ertragsreichere Bewirtschaftung und erfolgversprechende Verjüngung der in Brandenburg vorhandenen Robinienbestände zu entwickeln. 1. Schaffung von Modellbeständen. 2. Optimale Nutzung der Wuchspotentiale der Robinie durch Anpassung der Bewirtschaftung an die ertragskundlichen Besonderheiten der Baumart. 3. Etablierung von Standardmethoden zur Verjüngung der Robinienbestände und deren Präsentation. 4. Aufbau von zwei Samenplantagen zur Gewinnung von qualifiziertem Vermehrungsgut. Die Ergebnisse des Projektes sollen eine modellhafte, naturnahe Landnutzung durch Robinienanbau aufzeigen. Dabei können die Ergebnisse auch für die Nutzung landwirtschaftlicher Flächen als Energieholzplantagen genutzt werden. Eine gleichzeitige komplexe multifunktionale Nutzung der Modellbestande als in-situ Erhaltungsquartier ist möglich. | Dr. Knoche Tel.: +49 3531 7907-16 d.knoche@fib-ev.de Forschungsinstitut für Bergbaufolgelandschaften (FIB) e.V. Brauhausweg 2 03238 Finsterwalde | FPNR | ||
| 01.06.2009 | 31.05.2014 | 22023708 | FENAFA-Netzwerkverbund - Teilvorhaben 2b: Serienfähige Konzepte zum Trennen und Schneiden sowie zielgerichteten Reinigung und Konditionierung für die Gewinnung von ganzpflanzenbasiertem Kurzfasermaterial als Naturfaserrohstoff für Fließpress- und Spritzgießverfahren | Der landwirtschaftlichen Rohstoff Faserleinstroh soll durch die neuartige Aufbereitungstechnologie kostengünstig und nachhaltig bereitgestellt werden können.Dieser kann nach entsprechender Aufbereitung, Einkürzung, Klassierung und Nachreinigung zur effektiven Verstärkung in Kunststoffen eingesetztwerden. Nach bisherigen Untersuchungen ist allerdings ein strukturschonender Exaktschnitt dieser Rohstoffe auf 2 bis 5 mm Länge mit den momentan zur Verfügung stehenden Maschinen, Ausrüstungen und verfahrenstechnischen Prozesslinien im großtechnischen Maßstab nicht möglich. Enstsprechende Lösungen sind zu erarbeiten. Technologische Schwachstellen sowohl bei der korrekten Fixierung des Faserpflanzenhalmgutes in Verbindung mit dem eigentlichen Scherschnitt bei konventionellen Modulen erfordern grundlegend neue Konzeptionen bei der Prozessgestaltung und Auslegung der Wirkpaarung Schneide – Gegenschneide. Dabei gilt es die elementaren Prozesse zum notwendigen Einkürzen der Stängelabschnitte so zu gestalten, dass dabei der naturgegebene Faser-Schäben-Verbund innerhalb des Stängels möglichst in seiner effektiven Struktur erhalten bleibt, um somit die bereits nachgewiesenen positiven Verstärkungseffekte aus der erzielbaren Faser-Matrix-Haftung beim Formpressverfahren nun auch bei den Spritzgieß- und Extrusionsverfahren nutzen zu können. Dabei sind als generelle Anforderungen hohe Prozessstabilität und Verfügbarkeit sowie kosteneffiziente Durchsätze und geringe Verfahrenskosten anzustreben. Die Erarbeitung und Umsetzung des in diesem Teilprojekt vorgesehenen Schwerpunkte bildet als Rohstoffgrundlage wesentliche Vorraussetzungen für die Bearbeitung der Projektziele in den Teilprojekten 5-9. Das Unternehmen eröffnet sich durch die Bearbeitung des Teilthemas ein neues Innovationsfeld und kann sich gleichermassen auch zukünftig als Systemlieferant im aufstebenden Markt der Rohstoffbereitstellung für NF-Compounds etablieren. | Dipl.-Ing. (FH) Hans-Peter Braun Tel.: +49 351 28 58 131 p.braun@muehlenmontagen-dresden.de Mühlenmontagen Dresden GmbH Am Viertelacker 38 01259 Dresden | FPNR | ||
| 01.08.2017 | 31.01.2021 | 22023716 | Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Entwicklung eines biobasierten hochkratzfesten Autoklarlacks auf der Basis von rekonfigurierbarem Cyclodextrin; Teilvorhaben 1: Entwicklung und Untersuchung der Lackformulierungen sowie Durchführung von Eignungstests - Akronym: BioCoat | Hochkratzfeste Lacke dienen der Versiegelung unterschiedlicher Oberfla¨chen und der Schaffung einer Resistenz gegen mechanische Belastung. Insbesondere auf Automobilexterieur verhindern sie die Entstehung von Mikrokratzern, wie sie z. B. in Waschanlagen entstehen ko¨nnen, und sorgen somit fu¨r einen langanhaltenden "New Car Effect". Diese hochkratzfesten Lacke werden u¨blicherweise als Klarlacke auf den farbgebenden Basislack der Automobilkarosserie aufgebracht und bilden somit neben dem Basislack, dem Fu¨ller und der kathodischen Tauchlackierung die vierte und abschließende Oberfla¨chenschicht. Auf dem Markt sind bereits seit Jahren hochkratzfeste Produkte mit unterschiedlicher Performance erha¨ltlich. Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung eines hochkratzfesten Lacks auf Basis nachwachsender Rohstoffe mit einem gegenu¨ber bestehenden Produkten deutlich verbesserten Eigenschaftsprofil. Die Motivation fu¨r die Neuentwicklung liegt hierbei zum einen in der Forderung nach einem umweltfreundlichen, weitestgehend biobasierten Lacksystem, zum anderen in einer signifikanten Qualita¨tsverbesserung durch die Nutzung spezieller Eigenschaften der eingesetzten Rohstoffe zur Steigerung der Kratzfestigkeit. Gegenu¨ber den auf dem Markt erha¨ltlichen, nicht biobasierten Produkten soll sich der neuartige Lack durch eine besonders ausgepra¨gte mikromechanische Elastizita¨t zur Ru¨ckstellung der Oberfla¨chenkontur hervorheben. Dieses Verhalten soll durch das Einbringen mechanischer Kupplungsstu¨cke auf molekularer Ebene erreicht werden. | Roland Mann Tel.: +49 9372 136-253 r.mann@hemmelrath.de PPG Hemmelrath Lackfabrik GmbH Jakob-Hemmelrath-Str. 1 63911 Klingenberg a. Main | X | FPNR | |
| 01.02.2018 | 31.12.2018 | 22023717 | 12. Rostocker Bioenergieforum - Akronym: 12_BEF | Ab 2017 startet eine neue Phase der Energiewende mit einer (nach nur zwei Jahren) erneuten Änderung des EEG. Mit der Novellierung werden EU-Vorgaben, wonach die Förderhöhe für Erneuerbaren-Energien-Anlagen über Ausschreibungen festgelegt werden soll, in nationales Recht umgesetzt. Nach Worten des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie sind die Erneuerbare Energien "erwachsen geworden - und fit genug sich dem Wettbewerb zu stellen". Wie wirkt sich aber konkret diese Wettbewerbsumstellung auf die Bioenergie aus? Welche Erfahrungen zeigen die ersten Monate nach dem Inkrafttreten der Novellierung? Aber auch die Bioökonomie treibt die Bioenergie zu Weiterentwicklungen an. Nach dem Prinzip der Kaskadennutzung ist man bestrebt, die stofflichen Nutzungsmöglichkeiten stärker auszuschöpfen und aus Reststoffströmen neue Produkte zu gewinnen. So wird an neuen Inputstoffen, Energie(Speicher)formen, technischen Verfahren sowie an der kombinierten energetischen und stofflichen Verwertung von biogenen Reststoffen geforscht. Das Rostocker Bioenergieforum konzentriert sich im Jahr 2018 auf diese aktuellen Entwicklungen, Perspektiven und Zukunftsfelder der Bioenergie sowie Ihren Beitrag zur Bioökonomie. Daher stehen im Fokus der Tagung die Änderungen der gesetzlichen Rahmenbedingungen sowie Konzepte, Forschungsarbeiten und technologische Entwicklungen der Bioenergie, die für die Bioökonomie von Bedeutung sind. Dazu zählen der Einsatz neuer Inputstoffe sowie der Beitrag biogener Abfallmasse und Reststoffe, aber auch die Gewinnung neuer Produkte. Weiterhin spielt die Optimierung der Wärmenutzung, die Sektorenkopplung sowie die Verzahnung mit dem Stromnetzausbau eine wichtige Rolle. In Mecklenburg-Vorpommern aber auch in anderen Bundesländern existieren bereits gute Beispiele in der Praxis, die neben den wissenschaftlichen Forschungsergebnissen präsentiert und diskutiert werden sollen. | Prof. Dr. Michael Nelles Tel.: +49 381 498-3400 michael.nelles@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Umweltingenieurwesen - Professur Abfall- und Stoffstromwirtschaft Justus-v.-Liebig-Weg 6 18059 Rostock | X | FPNR | |
| 01.04.2009 | 31.08.2014 | 22023808 | FENAFA-Netzwerkverbund - Teilvorhaben 3a: Zielgerichtete Weiterentwicklung und Anpassung der Verfahrensschritte zur Bereitstellung und Konditionierung von Naturfaserkonservat für den Einsatz in Verbundwerkstoffen (Schwerpunkt: Hanf) | Grundlage der Arbeiten ist das am ATB Potsdam-Bornim entwickelte Verfahren der konservierenden Lagerung und anschließenden Verarbeitung von Hanfganzpflanzen. Ergänzend zu den bisher bearbeiteten Schwerpunkten der physikalisch-mechanischen Aufbereitung und Verarbeitung des Pflanzenmaterials zu flächigen Faser-Werkstoffen ("Faserplatten") sollen innerhalb dieses Themenschwerpunktes die Verfahrensschritte so angepasst und optimiert werden, dass solche Faserrohstoffe - auch in Kombination mit anderen, wie z.B. Holzfasern - zu hochwertigen Verbundwerkstoffen bzw. Composites in Verbindung mit thermo- oder duroplastischen Kunststoffen durch Press- bzw. Spritzgießverfahren verarbeitet werden können. - Untersuchung angepasster Konservierungsverfahren bzw. -zusätze mit dem Ziel der Bereitstellung von Faserrohstoffen mit produkt- und verfahrensgerechten Fasereigenschaften (mechanische und geometrische Eigenschaften, u. a. Festigkeit, Feinheit, Form)- Erprobung der realsierten Lösungen für Maschinen und Anlagen zu zielgerichtetem Aufschluss und Zerfaserung- Anpassung relevanter Anlagenteile zum Mischen mit anderen Faserrohstoffen (z. B. Holz) zur Erzeugung produktgerechter Rohstoffqualitäten- Experimentelle Untersuchungen mit verschiedenen Ausgangsmaterialien zur Optimierung der Produktqualität in mehrfacher Iteration im Zusammenhang mit Lagerungs- und Konservierungsversuchen sowie der Entwicklung und Anpassung der Anlagentechnik - anwendungsorientierte Erzeugung und mechanischen Verfestigung eines Faserflors (z.B. Nadeln im Rahmen des Forschungsverbundes)- Herstellung von Naturfaser-Compounds, wobei neben reinen Bastfaserfraktionen auch die zielgerichtete und verfahrensorientierte Kombination mit anderen Faserrohstoffen, insbesondere auch Holzfaserstoffe, die auf der Pilotanlage erzeugt werden können, Bestandteil der Betrachtungen sein werden- Herstellung von Strukturbauteilen auf Basis Formpress- und Spritzgießverfahren (im Rahmen des Forschungsverbundes) | Dr. Thomas Hoffmann Tel.: +49 331 5699-310 thoffmann@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) - Abt. Technik der Aufbereitung, Lagerung und Konservierung Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR | |
| 01.04.2016 | 31.05.2020 | 22023814 | Verwendung moderner SNP-Technologie zur Identifikation und Auswahl von Frost- und schneeharten Bergfichten zur Begründung stabiler und ertragreicher Fichtenbestände im Rahmen des Fichten-Provenienzwechsels im Thüringer Wald - Akronym: Bergfichte | Mit vergleichenden genetischer Analysen sollen schmalkronige Hochlagenfichten insbesondere des Thüringer Waldes (Schlossberfichten) im Vergleich zu typischen breitkronigen Tieflagenfichten untersucht werden. Damit sollen Erkenntnisse über die molekularen Grundlagen gewonnen werden, die Einfluss auf die Ausprägung der verschiedenen Wuchsformen zwischen Berg- und Tieflandfichten haben. Die Ergebnisse dieser Studie sollen dazu beitragen, geeignete Kollektive zusammenzustellen, die als Eltern einer nächsten Fichtengeneration im Bereich des Thüringer Waldes dienen können. Es werden zwei Kollektive der Hochlagen- und drei Kollektive der Tieflagenfichte mit jeweils 200 Bäumen ausgewählt. Die Bäume werden morphologisch insbesondere bezüglich der Kronenform charakterisiert und beprobt. Aus den proben wird DNA extarhiert. Die Bäume werden zunächst mit Hilfe von SSR-Genmarkern bezüglich ihres genetischen Hintergrundes genetisch analysiert. Im Weiteren werden adaptiv relevante Kandidatengene identifiziert und ihre Darstellung im Labor getestet. Ein Set solcher Kanditatengene wird mit SNP-Analysen untersucht. Mit Hilfe statistischer Verfahren wird die Korrelation zwischen morphologischen und genomischen Merkmalen analysiert. | Prof. Dr. Oliver Gailing Tel.: +49 551 3933-536 ogailin@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. für Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung Büsgenweg 2 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.04.2019 | 31.12.2021 | 22023818 | Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Tribologische Konditionierung zum Verschleiß- und Korrosionsschutz mit Hilfe von biobasierten Kühlschmierstoffen; Teilvorhaben 3: Erprobung des Kühlschmierstoffes - Akronym: TriboKon | In tribologisch belasteten Maschinenbauanwendungen ist ein Betrieb im niedrigsten Verschleißratenregime in vielen Anwendungen essentiell, um die Anforderungen an Lebensdauer und Effizienz der Produkte erreichen zu können. Eng mit diesem niedrigsten Verschleißratenregime in der Mischreibung verknüpft ist das Einlaufverhalten, d.h. die Änderung von Reibung und Verschleiß in der anfänglichen Betriebszeit. Fragestellung im Projekt war die oberflächenchemische Vorkonditionierung tribologisch belasteter Oberflächen mit dem Ziel, das Einlaufverhalten und damit Reibungs- und Verschleißverhalten im niedrigsten Verschleißratenregime zu verbessern. Die Oberflächenfunktionalisierung erfolgte mit biobasierten Schmierstoffen. Im Rahmen des Projekts wurden sowohl einsatzgehärtete Proben als auch normalisierte Proben aus Stahl bearbeitet. Als weiteres Tribosystem wurde eloxiertes Aluminium in unterschiedlichen Oberflächenmodifikationen untersucht. Das Teilprojekt bei der OTEC Präzisionsfinish GmbH befasste sich der Endbearbeitung der Proben, welche durch Gleitschleifen stattfinden sollte. Durch das Gleitschleifen wird die Reibenergie für die additivbasierte Oberflächenfunktionalisierung bereitgestellt, das Additiv ist im adaptierten Prozessfluid integriert. Zusätzlich zur Additivverankerung wird die Oberfläche geglättet und über den Reibprozess ebenfalls in der oberen Randschicht tribologisch vorkonditioniert. Für die Proben wurden optimierte Prozessparameter entwickelt und die Bearbeitung der Versuchsproben umgesetzt. | M.Sc. Daniel Stelzer Tel.: +49 7082 4911-630 d.stelzer@otec.de OTEC Präzisionsfinish GmbH Heinrich-Hertz-Str. 24 75334 Straubenhardt | X | FPNR | |
| 01.03.2002 | 31.12.2005 | 22023900 | Neue Anwendungsmöglichkeiten für biogene Ester | Biogene Ester, insbesondere Rapsölmethylester (RME, Biodiesel)), empfehlen sich auf Grund der bekannten Stoffdaten und des vergleichsweise sehr geringen Preises als Waschflüssigkeit bei der absorptiven Gasreinigung. Biodiesel wird bisher entweder stofflich oder energetisch genutzt. Mit dem Einsatz von Biodiesel für den Absorptionsprozess wird eine ganz neue Alternative eröffnet: Regeneration des beladenen Biodiesels oder Auskreisung mit nachfolgender energetischen Nutzung. Mit den geplanten Untersuchungen sollen die Voraussetzungen geprüft und die Vorteile und Möglichkeiten dieser innovativen Entwicklung aufgezeigt werden. Es sind Untersuchungen zu den Teilgebieten Gleichgewicht Gas/Flüssigkeit, Absorption/Regeneration, Prozesssimulation mit ASPEN PLUS und Einsatz des beladenen Biodiesels als Kraftstoff vorgesehen. Zusätzlich zu der im Rahmen der Projektbearbeitung vorgesehenen Berichterstattung sind Veröffentlichungen, Vorträge und Beratung, Weiterbildung und Übernahme in die akademische Lehre vorgesehen. Es wird die industrielle Anwendung der Ergebnisse im Rahmen eines Demonstrationsobjektes/Pilotanwendung angestrebt. | Hauptergebnis der Untersuchungen ist der Nachweis über die Verwendbarkeit von Biodiesel zur stofflichen Nutzung als Waschflüssigkeit für Absorptionsprozesse in der Abluftreinigung und der anschließenden energetischen Nutzung. Die Projektergebnisse schaffen damit die Grundlage für eine Kopplung von stofflicher und energetischer Nutzung von Biodiesel. Im Vorhaben wurden für das neue Einsatzfeld als Absorptionsflüssigkeit die bisher bekannten physikalisch-chemischen Eigenschaften von Biodiesel mit umfangreichen eigenen experimentellen Ergebnissen ergänzt. Im Rahmen des Projektes wurden die Stoffgruppen ermittelt, die mit Biodiesel bevorzugt (wirtschaftlich) abgetrennt werden können. Im Ergebnis dieser Untersuchungen wurde eine Datenbank mit Aktivitätskoeffizienten bzw. Löslichkeiten von 20 Stoffen mit verschiedenen funktionellen Gruppen erstellt. Es zeigte sich, dass halogenierte Alkane (z. B. Chlorkohlenwasserstoffe) und Aromaten generell ein günstiges Absorptionsverhalten gegenüber Biodiesel besitzen. Teilweise werden bessere Aktivitätskoeffizienten als für herkömmliche Waschflüssigkeiten erzielt. Das Verhalten der Alkane ist stark von der Kettenlänge abhängig. Mit zunehmender Kettenlänge verschlechtert sich das Absorptionsverhalten. Untersuchungen an einem Testmotor in der Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft Braunschweig (FAL) ergaben, dass mit organischen Komponenten beladener Biodiesel als Kraftstoff genutzt werden kann. Für Detailaspekte (z. B. Partikelbildung bei der Verbrennung) konnten sogar Vorteile gegenüber mineralischem Diesel festgestellt werden. Über Simulationsrechnungen mit dem Programmsystem ASPEN Plus konnten die Bereiche für den Abgasstrom und die -konzentration ermittelt werden, für die das Absorptionsverfahren mit Einsatz von Biodiesel wirtschaftlich arbeitet. | Prof. Dr.-Ing. Joachim Ulrich Tel.: +49 345 55-28450 joachim.ulrich@rektrorat.uni-halle.de Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg - Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Institut für Verfahrenstechnik Geusaer Str. 06217 Merseburg | X | FPNR |
| 01.08.2008 | 14.09.2012 | 22023907 | Erarbeitung der Verfahrensgrundlagen zur einstufigen Konversion von alkoholischen Fermenterausträgen zu den entsprechenden reinen Olefinen am Beispiel Biobutanol - Eine nachhaltige Alternative zum Steam-Cracker - | Das Forschungsvorhaben verfolgt das Gesamtziel, die reaktonstechnischen Grundlagen zu erarbeiten, um die Basischemikalie 1-Buten aus nachwachsenden Rohstoffen aus verdünnten wässrigen butanolhaltigen Fermenterlösungen einstufig und kostengünstig herzustellen. Wissenschaftliches Ziel ist es, auf der Basis von kinetischen Untersuchungen den Reaktionsmechanismus der Umsetzung von n-Butanol in nah- und überkritischem Wasser zu studieren, um auf dieser Wissensgrundlage Ausbeuteoptimierungen durchführen zu können. Zur Durchführung der Dehydratisierungsreaktionen in überkritischem Wasser stehen verschiedene kontinuierlich betriebene Hochdruck-Anlagen zur Verfügung. 1. Ermittlung der intrinsischen Kinetik des Modellsystems. 2. Ermittlung des Nebenproduktspektrums 3. Umsetzung von Modelleiweisskomponenten der Sauermaische. 4. Ermittlung der thermodynamischen Stoffdaten. 5. Korrosionsuntersuchungen an Hochdruckstählen mit den gewählten Reaktionsmedien. 6. Aufstellung eines kinetischen Modells. 7. Machbarkeitsstudie. Mit Hilfe der gewonnenen Erkenntisse könnten Olefine, die bisher durch Steam-Cracking hergestellt werden, an kleinen dezentralen Chemiestandorten kostengünstig produziert werden. | Prof. Dr.-Ing. Herbert Vogel Tel.: +49 6151 16-2165 h.vogel@tc1.tu-darmstadt.de Technische Universität Darmstadt - Fachbereich Chemie - Ernst-Berl-Institut für Technische und Makromolekulare Chemie Alarich-Weiss-Str. 8 64287 Darmstadt | X | FPNR | |
| 01.06.2009 | 31.05.2014 | 22023908 | FENAFA-Netzwerkverbund - Teilvorhaben 3b: Zielgerichtete Weiterentwicklung und Anpassung der Verfahrensschritte zur Bereitstellung und Konditionierung von Naturfaserkonservat für den Einsatz in Verbundwerkstoffen (Schwerpunkt: Hanf) | Ziel des Teilprojektes ist es, einen auf kostengünstigem Hanffaserkonservat basierenden Faserrohstoff durch Modifikation der am Institut bereits etablierten Verarbeitungstechnologie herzustellen, der in seinen geometrischen wie auch mechanischen Eigenschaften den Anforderungen der Kunststoff verarbeitenden Industrie entsprechen. Die Prozessschritte der mechanischen Aufbereitung des Rohstoffes sind durch die Anpassung der entsprechenden Maschinen und Ergänzungen zur gleichzeitigen thermischen Beanspruchung so zu modifizieren, dass ein Faserstoff erzeugt werden kann, der durch die Erzielung der geometrischen Eigenschaftendie Herstellung von mechanisch verfestigbaren Matten oder von transport- und dosierfähigen Granulaten ermöglicht. Durch den thermo-mechanische Aufschluss sowie die mögliche Kombination mit anderen Materialien (Holzfasern, Schäben) soll ein neuartiger Rohstoff mit einem höchst möglichen Aspect-Ratio sowie hoher reaktiver Oberfläche zur Verfügung stehen, mit dem die mechanischen Eigenschaften thermoplastischer Verbundwerkstoffe verbessert werden können. Folgende Schwerpunkte werden bearbeitet: a) Entwicklung bzw. maschinen- und steuerungstechnische Anpassung von Maschinen und Anlagen zu zielgerichtetem Aufschluss und Zerfaserung; b) Anpassung relevanter Anlagenteile zum Mischen mit anderen Faserrohstoffen (z. B. Holz) zur Erzeugung produktgerechter Rohstoffqualitäten Für diese Rohstoffe sollen im TP 5 geeignete Dosierverfahren und Compounderkonfigurationen entwickelt werden, damit sie dann im TP 6 zu thermoplastischen Konstruktionsteilen schonend verspritzt werden können. Fasern, die in flächiger Form verfestigt werden, kommen für die im TP 4 bearbeiteten Schwerpunkte zum Einsatz. Die Firma Lehamnn UMT ermöglicht durch die weitere Modifikation als auch zielgerichtete modulare Anpassung einzelner Anlagenteile eine Erweiterung des Anwender- und damit Kundenkreises für die im Rahmen des Projektes verantworteten Lösungsansätze. | Dipl.-Ing. Titus Lehmann Tel.: +49 37439 744-70 info@lehmann-umt.de Lehmann - UMT GmbH Jocketa-Kurze Str. 3 08543 Pöhl | X | FPNR | |
| 01.03.2012 | 28.02.2017 | 22023911 | Nachwuchsgruppe: Thermische Nutzung von Biomassen in Hochtemperaturprozessen | Im Rahmen des Förderprogrammes "Nachwachsende Rohstoffe" des BMELV Förderschwerpunkt "Nachwuchsgruppen zur stofflichen und energetischen Nutzung" soll am Lehrstuhl für Energiesysteme der Technischen Universität München eine Arbeitsgruppe für "Thermische Nutzung von Biomassen in Hochtemperaturprozessen" eingerichtet werden. Das übergeordnete Ziel der Arbeiten ist es, Probleme und Limitierungen, die bei der thermischen Nutzung von Biomassen mit konventionellen Anlagen vorliegen, zu untersuchen, mit neuen Ansätzen zu überwinden und zu lösen. Dazu sollen Grundlagen ermittelt und die technische Verfahrensentwicklung von Prozessen durchgeführt werden. Wesentliche Fragestellungen sind die Reduktion von Emissionen unverbrannter Bestandteile, Spurenelementen wie Schwefel- und Chlorverbindungen, Alkalien und Partikel bei der Verfeuerung von ausgewählten Biomassen, die Teerentstehung bei der Vergasung, der Einfluss der Biomassebehandlung auf Schwefel, Chlor und Alkalien sowie die Frage der Nachhaltigkeit der Prozesse. Darüber hinaus werden die Einbindung von Industriepartnern und die spätere Umsetzung der Ideen in Produkte verfolgt. Am Lehrstuhl stehen Technikumsräume, Arbeitsräume, Messtechnik und Software zur Verfügung. Die Arbeitsziele unterteilen sich in folgende zwei Bereiche: 1. Hochtemperaturprozesse und 2. Brennstoffvorbehandlung. Zum Erreichen der Ziele wird das gesamte Vorhaben unterteilt in die Projekte Hochtemperaturbrennkammer, Verstromung, Vergasung und Biomasseaufbereitung | Gegenstand des Vorhabens stellten die Bildung und die Führung der Untersuchungsaktivitäten einer Arbeitsgruppe bzw. Nachwuchsgruppe (NWG) zum Thema "Thermische Nutzung von Biomassen in Hochtemperaturprozessen" an der TUM dar. Im Rahmen der Arbeiten sollten Probleme und Limitierungen, die bei der thermischen Nutzung von Biomassen mit konventionellen Anlagen vorliegen, untersucht, mit neuen Ansätzen überwindet und gelöst werden. Dazu wurden Grundlagen ermittelt und die technische Verfahrensentwicklung von Prozessen der thermo-chemischen Biomassekonversion durchgeführt und bewertet werden. Das Projekt wurde in 2. Projektphasen durchgeführt. Im Ergebnis der beiden Projektphasen wurden an der TUM neue Technikumseinrichtungen und -Anlagen, Messtechnik und entsprechende Software-Mittel zur Untersuchung der thermischen Nutzung von Biomassen in Hochtemperaturprozessen aufgebaut und in Betrieb genommen. Es wurden umfangreiche Untersuchungen zu den neuartigen Biomassekonversionsverfahren im Rahmen von 2 Hauptthemenkomplexen: Hochtemperaturprozesse und Brennstoffvorbehandlung und –handling durchgeführt und ausgewertet. Dabei wurden näher die Vergasung, Verbrennung und die Hydro-thermale Karbonisierung (HTC) von Biomasse im Rahmen von Grundlagenforschungsarbeiten untersucht. Mit einer abgeschlossenen Habilitation, 3 Promotionen sowie insgesamt 66 Studienarbeiten kann die Nachwuchsgruppe des Lehrstuhls für Energiesysteme eine sehr eindrucksvolle akademische und wissenschaftlich-technische Bilanz vorweisen. Die Studien- und Forschungsarbeiten bedeuten einen erheblichen Wissenszuwachs in der energetischen Biomassenutzung, der auch einer wirtschaftlichen Verwertung zugeführt werden kann. Am Lehrstuhl für Energiesysteme der TUM fließen die Ergebnisse unmittelbar auch in die Lehre ein. Es wurde auch eine Reihe von Publikationen zu den erzielten Ergebnissen veröffentlicht. | Dipl.-Ing. Sebastian Fendt Tel.: +49 89 - 289 16207 sebastian.fendt@tum.de Technische Universität München - Fakultät für Maschinenwesen - Lehrstuhl für Energiesysteme Boltzmannstr. 15 85748 Garching b. München | X | FPNR |
| 01.09.2016 | 14.04.2020 | 22023914 | Silphie-Dauerkulturen: Ein Beitrag zum Wasser- und Bodenschutz - Akronym: SilWaBo | Im Gegensatz zu der gegenwärtig dominierenden Biogaspflanze Mais ist die Durchwachsene Silphie (Silphium perfoliatum L.; kurz: Silphie) als mehrjährige Staude gekennzeichnet durch eine lange Wachstumsdauer, eine tiefe und intensive Durchwurzelung des Bodens, fehlende Bodenbearbeitung und ein seltenes Befahren des Ackers. Diese biologischen und anbautechnischen Besonderheiten lassen erwarten, dass Silphie Dauerkulturen (a) eine vergleichsweise geringe N Auswaschung über das Sickerwasser verursachen, (b) die Infiltration erhöhen und so vor Oberflächenabfluß und Bodenerosion schützen und (c) den Kohlenstoffgehalt des Bodens erhöhen, was sich längerfristig in einem höheren Bodenhumusgehalt niederschlägt. Diese Arbeitshypothesen wurden im Rahmen eines 3 jährigen Feldversuchs in Braunschweig überprüft. Als Vergleichskulturen kamen eine Mais-Selbstfolge sowie mehrjähriges Feldgras zum Einsatz. Zu Beginn des Versuchs im Herbst 2016 wurden Silphie und Feldgras (vor 2015 Luzernegras) bereits seit fünf Jahren auf denselben Parzellen angebaut. Neben einer Versuchsvariante mit natürlichem Niederschlag wurde Starkregen als Wettermanipulation simuliert. Die Quantifizierung der Stickstoffauswaschung erfolgte mit Hilfe von unterhalb des Wurzelraums eingebauter Selbst-Integrierenden Akkumulatoren (SIA), begleitet durch Messung der Nmin-Gehalte bis 90 cm Bodentiefe. Der Oberflächenabfluß wurden mittels Erosionsfallen und die Sickerwassermenge mit der Integrated Dissolution Rate (IDR) Methode gemessen. Außerdem wurden kulturartspezifisch Infiltrationsraten, Lagerungsdichten und Kohlenstoffgehalte des Bodens ermittelt. Schließlich wurden die Stabilität und Kohlenstoffgehalte der Bodenaggregate sowie die Aggregatdynamik auf dem Feldversuch in Braunschweig sowie auf zwei Praxisstandorten (Hedeper, Giesen) in Niedersachsen untersucht. | Die Stickstoffauswaschung unter Feldgras und Silphie war v.a. während der Wintersickerungsperiode geringer als unter Mais. Ursächlich war die meist geringere Nmin-Konzentration in 30 90 cm Bodentiefe bei Silphie und Feldgras. Diese geringeren Nmin-Werte werden auf die mit der längeren Wachstumsperiode der Dauerkulturen verbundene N-Aufnahme zurückgeführt. So wurden durch den Silphie-Wiederaufwuchs während des 2 monatigen Wachstums nach der Ernte noch 22 kg N ha-1 gebunden. Während es auf den Mais-Parzellen nach natürlichem und simuliertem Starkregen große Mengen an Abflusswasser und auch Bodenerosion gab, kam es bei Silphie und Feldgras infolge der höheren Wasserinfiltration generell zu keinem relevanten Oberflächenabfluß und zu keiner Erosion. Die bessere hydraulische Leitfähigkeit ist v.a. auf die verstärkte Grabaktivität von Regenwürmern zurückzuführen, da sie weder durch Veränderung der Lagerungsdichte des Bodens noch der Größenverteilung der Bodenaggregate erklärt werden konnte. Dazu passt auch die Feststellung, dass die C Gehalte in der 0-30 cm Bodenschicht bei Silphie um 11% höher lagen als bei Mais und tendenziell auch höher als bei Feldgras. Ein wichtiger Nebeneffekt der guten Wasserinfiltration von Silphie und Feldgras ist die Verbesserung des Wasserrückhaltes in der Fläche und mithin der vorbeugende Hochwasserschutz. Bezüglich der Bodenaggregatdynamik wurden in dem von Trockenheit geprägten Jahr 2018 auf dem sandigen Versuchsstandort in Braunschweig kaum Unterschiede zwischen den drei Kulturen gefunden. Auf den beiden schluffigen Böden der externen Standorte Hedeper und Giesen zeigte die Silphie hingegen im Frühling eine erhöhte Bodenaggregierung. Eine bessere Stabilisierung der organischen Bodensubstanz durch Einschluss in Bodenaggregaten konnte jedoch nur in Hedeper festgestellt werden. Angesichts der Vorteile für den Wasser- und Bodenschutz sollte die Silphie-Anbaufläche zukünftig auf eine ökologisch relevante Größenordnung ausgeweitet werden kann. | Dr. Siegfried Schittenhelm Tel.: +49 531 596-2318 siegfried.schittenhelm@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde Bundesallee 58 38116 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.02.2017 | 31.01.2020 | 22023915 | Verbundvorhaben: Exploration genetischer Diversität von Brassica napus und Brassica spec. zur Erschließung neuer Resistenzmerkmale gegen bedeutende Krankheiten im Raps (ENGENDER); Teilvorhaben 1: Identifikation und Vorbereitung neuer Resistenzmerkmale gegen drei bedeutende pilzliche Krankheiten im Raps - Akronym: ENGENDER | ENGENDER ist ein Verbundprojekt mit der NPZ Innovation GmbH und der Abteilung Molekulare Phytopathologie und Biotechnologie der CAU Kiel, dessen Ziel darin besteht, neue Resistenzmerkmale gegen drei bedeutende Raps-Krankheiten zu identifizieren, diese für die Rapszüchtung nutzbar zu machen und Mechanismen der Wirt-Pathogen-Interaktion aufzuklären. Dies zu erreichen wird zunächst eine umfangreiche Kollektion bestehend aus genetisch diversen Brassica napus, B. oleracea und B. rapa Akzessionen in standardisierten Gewächshaustests auf Resistenzmerkmale gegen die Erreger Leptosphaeria maculans, Sclerotinia sclerotiorum und Cylindrosporium brassicae hin getestet. Genotypen mit qualitativer oder quantitativer Resistenz gegen den jeweiligen Krankheitserreger dienen als Ausgangspunkt für genetische Analysen und als Eltern für Kreuzungen mit Elite-Rapslinien. Im Einzelnen beinhalten diese Prozesse folgende aufeinander aufbauende Arbeitsschritte: - Lokalisation der Resistenzmerkmale im jeweiligen Genom durch Kartierungsarbeiten (joinded linkage analysis, GWAS) in Kombination mit Transkriptomanalysen - Verifizierung von Funktionen genetischer Faktoren in der pflanzlichen Abwehr von Arabidopsis und Raps durch Genmutation und Genüberexpression - Entwicklung molekularer Marker für Resistenzmerkmale - Überführung von Resistenzmerkmalen in Raps Elite-Linien durch direkte Kreuzung oder Erzeugung von Resynthesen für die spätere Kreuzung mit Raps Neben der Identifikation neuer Resistenzmerkmale werden im Rahmen von ENGENDER das pflanzliche Material und die molekularen Marker entwickelt, um mittel- bis langfristig Rapssorten mit verbesserter Krankheitsresistenz zu erzeugen. | Das Ziel des Verbundvorhabens war es, die existierenden Rapsgenpools, die zur Züchtung verwendet werden, hinsichtlich verschiedener Krankheitsresistenzen aus nicht-adaptierten Brassica napus und Brassica - Wildarten zu ergänzen. Es sollen neue Resistenzgene gegen die Erreger der Pilzkrankheiten Sclerotinia, Phoma und Cylindrosporiose identifiziert werden. Hierzu sollen in einer artübergreifenden Assoziationsstudie QTL gesucht werden, um auch über die Verwendung der Genomsequenz von Raps und den elterlichen Arten B. rapa und B. oleracea molekulare Mechanismen der jeweiligen Wirt-Pathogen-Beziehungen ableiten zu können. Weiterhin können so entsprechende molekulare Marker entwickelt werden, die für die praktische Züchtung notwendig sind. Schließlich sollen entsprechend identifizierte Gene auch in Raps Elite-Linien eingebracht werden, einzeln und kombiniert. Im Rahmen des Teilvorhabens sollen neue Resistenzmerkmale gegen die Schaderreger Sclerotinia, Phoma und Cylindrosporiose aus bisher nicht bearbeitetem Material identifiziert werden. Hierbei werden 1 bis 2 neue Resistenz-merkmale je Krankheit erwartet. Wichtigstes Ziel ist die Einkreuzung der neuen Resistenzmerkmale in Raps.Die molekularen Marker aus BN-1 können umgehend zur Selektion der Phoma-Resistenz für eine Erzeugung Phoma-resistenter Raps-Sorten in der Züchtung eingesetzt werden. Phomaresistenzmerkmale, die in Brassica-Arten identifiziert und z.T. durch Resynthese in B. napus überführt wurden, bedürfen noch einer weiteren Prüfung (Validierung im Biotest, Rückkreuzung in Elitematerial). Nutzung zur Züchtung frühestens erst in 3 Jahren. | Dr. Steffen Rietz Tel.: +49 4351 736-195 s.rietz@npz-innovation.de NPZ Innovation GmbH Hohenlieth-Hof 24363 Holtsee | FPNR | |
| 15.12.2017 | 15.12.2020 | 22023917 | Verbundvorhaben: Konzeption und Durchführung eines Qualifizierungsangebotes zur Alltagskommunikation im Forstbetrieb; Teilvorhaben 2: Fragestellungen Wald und Gesellschaft, Evaluation und Qualitätssicherung - Akronym: Alltagskommunikation | Konzeption und Durchführung eines Qualifizierungsangebotes zur "Alltagskommunikation im Forstbetrieb" im Rahmen des Förderschwerpunkts "Informationen und gesellschaftlicher Dialog zu Bioökonomie und Nachhaltigkeit" des Förderprogramms "Nachwachsende Rohstoffe" des BMEL. | Die Ergebnisse zeigen, dass der Bedarf an Kommunikation, besonders im Umgang mit der Öffentlichkeit, deutlich zugenommen hat. Dabei eine gute Alltagskommunikation der jeweiligen Forstleute vor Ort unabdingbar. Im Seminar konnten diese ein Bewusstsein für Kommunikation entwickeln, das eigene Verhalten reflektieren sowie neue Techniken erlernen und anwenden. Die Ergebnisse zeigen, dass das erlernte Wissen eine hilfreiche Unterstützung in der Bewältigung berufsalltäglicher, schwieriger Kommunikations- und Konfliktsituationen bietet. Der Lernprozess konnte insbesondere durch Perspektivwechsel, kollegialen Austausch, und praxisnahe Vermittlungsmethoden gefördert werden. Dennoch lassen sich auch Grenzen erkennen, da das Erlernen neuer Sichtweisen nicht immer in Übereinstimmung mit tief verwurzelten Haltungen und Überzeugungen gebracht werden kann. Das Seminar bietet dabei keine Patentlösungen, sondern vielmehr einen Reflexionsraum und Ansatzmöglichkeiten für Forstleute an. Außerdem zeigen die Ergebnisse, dass Forstleute von einem Kommunikationsverständnis geprägt sind, das das auf die Vermittlung sachlicher Informationen fokussiert. Dies stellt sich gerade in der Kommunikation mit kritischen Personen als Hindernis dar, weil diese Anerkennung für ihre Interessen und Sichtweisen suchen. Weitere Kommunikationshindernisse stellen unter anderem Stereotypisierungen der Interessen von KritikerInnen dar, ein ausgeprägtes Wir-Gefühl sowie hierarchische Arbeitsstrukturen dar. Gegenseitige Verständigung kann im Gegenzug erleichtert werden, wenn Perspektivwechsel vollzogen und die Interessen anderer Waldnutzergruppen anerkannt werden. Die Auseinandersetzung mit kommunikativen Herausforderungen im Rahmen des Seminars trägt zu einer Auseinandersetzung mit den eigenen Grundverständnissen bei. So kann die Anpassung der Forstbranche an den gesellschaftlichen Wandel unterstützt werden | Dr. Christoph Hartebrodt Tel.: +49 761 4018-262 christoph.hartebrodt@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | FPNR |
| 01.04.2019 | 31.12.2021 | 22023918 | Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Tribologische Konditionierung zum Verschleiß- und Korrosionsschutz mit Hilfe von biobasierten Kühlschmierstoffen; Teilvorhaben 4: Nachweis der tribologischen Funktionsfähigkeit - Akronym: TriboKon | In tribologisch belasteten Maschinenbauanwendungen ist ein Betrieb im niedrigsten Verschleißratenregime in vielen Anwendungen essentiell, um die Anforderungen an Lebensdauer und Effizienz der Produkte erreichen zu können. Eng mit diesem niedrigsten Verschleißratenregime in der Mischreibung verknüpft ist das Einlaufverhalten, d.h. die Änderung von Reibung und Verschleiß in der anfänglichen Betriebszeit. Fragestellung im Projekt war die oberflächenchemische Vorkonditionierung tribologisch belasteter Oberflächen mit dem Ziel, das Einlaufverhalten und damit Reibungs- und Verschleißverhalten im niedrigsten Verschleißratenregime zu verbessern. Die Oberflächenfunktionalisierung erfolgte mit biobasierten Schmierstoffen. Im Rahmen des Projekts wurden sowohl einsatzgehärtete Proben als auch normalisierte Proben aus Stahl bearbeitet. Als weiteres Tribosystem wurde eloxiertes Aluminium in unterschiedlichen Oberflächenmodifikationen untersucht. Das Teilprojekt am Fraunhofer IWM befasste sich mit der Oberflächencharakterisierung und der Analyse des Einlaufverhaltens. Die Oberflächencharakterisierung erfolgte sowohl topographisch mit Weißlicht- und Konfokalmikroskopie als auch chemisch über Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS). | Dr. Dominic Linsler Tel.: +49 721 204327-18 dominic.linsler@iwm.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik (IWM) Straße am Forum 5 76131 Karlsruhe | X | FPNR | |
| 01.09.2010 | 31.08.2014 | 22024007 | Verbundvorhaben: Maßnahmen zur Förderung und Steigerung des Anbaus von Arznei- und Gewürzpflanzen in Deutschland; Teilvorhaben 1: Stressinduzierte Steigerung der Produktqualität von Arznei- und Gewürzpflanzen | Das Projekt ist Teil des Verbundprojektes Stressinduzierte Steigerung der Produktqualität von Arznei- und Gewürzpflanzen und deren Einsatz als Leistungsförderer in der Nutztierhaltung, das die wissenschaftlichen Grundlagen für eine nachhaltige Steigerung des Arznei- und Gewürzpflanzenanbaus in Deutschland liefern soll. In diesem Teilprojekt werden die grundsätzlichen Möglichkeiten zur Steigerung der Wirkstoffgehalte ausgewählter Arznei- und Gewürzpflanzen untersucht und anschließend im Feldanbau getestet; vorgesehen sind Thymian und Salbei (Terpene), Johanniskraut und Mädesüß (Phenole), Tollkirsche und Schöllkraut (Alkaloide), Lein (cyanogene Glycoside), Meerrettich und Kapuzinerkresse (Glucosinolate). Ziel ist es, die Qualität der in Deutschland angebauten Arznei- und Gewürzpflanzen durch die bewusste Anwendung von Trockenstress zu verbessern und damit deren Anbau und Vermarktung in Deutschland deutlich zu steigern. Zunächst werden die Versuchspflanzen im Gewächshaus unter definierten Bedingungen kultiviert. Die qualitätsrelevanten Naturstoffe werden mittels HPLC, HPAEC und GLC analysiert. Im Folgejahr werden entsprechende Feld- und Freilandversuche unter Einsatz gezielter pflanzenbaulicher Maßnahmen durchgeführt, und das Sekundärstoff-Spektrum der Pflanzen analysiert. Dieses Material ist gleichzeitig das Ausgangsmaterial für die Fütterungsversuche des zweiten Teilprojektes zum Einsatz der Arznei- und Gewürzpflanzen als Leistungsförderer in der Nutztierhaltung. | Prof. Dr. Dirk Selmar Tel.: +49 531 391-5881 d.selmar@tu-bs.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 2 - Lebenswissenschaften - Institut für Pflanzenbiologie Humboldtstr. 1 38106 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.06.2009 | 31.05.2014 | 22024008 | FENAFA-Netzwerkverbund - Teilvorhaben 4a: Entwicklung eines serientauglichen Stängel-Direkthalbzeugs zur kostenoptimierten Verwertung von Bastfaserpflanzen in Kfz-Innenverkleidungsbauteilen | Das Ziel des Teilvorhabens besteht in der Entwicklung und anlagentechnischen Umsetzung eines Verfahrens zur direkten Verarbeitung von Ganzpflanzenrohstoffen zu flächigen Halbzeugen mit vorgegebenen Eigenschaften, die bei der Herstellung von Kfz-Innenverkleidungen Anwendung finden. Das Ziel des Teilvorhabens soll durch eine planmäßige Realisierung folgender Arbeitsaufgaben erreicht werden: Entwicklung und verfahrenstechnische Umsetzung eines serienfähigen Halbzeugs aus einheimischen Flachsstängeln unter Umgehung separater Rohstoffaufbereitung, Sicherstellung der Reproduzierbarkeit der Halbzeugeigenschaften entsprechend dem Anforderungsprofil, Entwicklung eines Logistik- und Handhabungskonezptes für das innovative Produkt, Realisierung neuartiger Verkleidungsbauteile fürs Kfz-Interieur, Scale up des entwickelten Verfahrens auf die Anlage der Fa. Isowood GmbH. Die Ergebnisse des Teilvorhabens sollen eine großtechnische Verwertung der einheimischen Ganzpflanzenrohstoffe in den Strukturbauteilen des automobilen Innenraums ermöglichen. Die entwickelten Produkte in Form von neuartigen Mattenhalbzeugen und Kfz-Verkleidungsteilen werden in das Lieferprogramm der im Forschungsvorhaben agierenden Industriepartner übernommen. | Dr. Rainer Gardill Tel.: +49 3672 3199-0 rainer.gardill@isowood.eu ISOWOOD GmbH Breitscheidstr. 156 07407 Rudolstadt | FPNR | ||
| 01.04.2013 | 30.06.2017 | 22024011 | Selektion trockentoleranter Robinien aus internationalen Herkünften für die Energieholzerzeugung | Ziel des Projektes ist die Selektion von Genotypen der Baumart Robinie (Robinia pseudoacacia L.), welche sich für die Energieholzproduktion auf trockenen Standorten in Deutschland eignen. Da eine hohe Variabilität bezüglich der Zielparameter Biomasseertrag und Trockentoleranz innerhalb der einzelnen Herkünfte festzustellen ist, lassen sich durch eine gezielte Auswahl von Pluspflanzen deutliche Züchtungsfortschritte erwarten, wodurch die Ertragsstabilität und -leistung erhöht wird. Für dieses Vorhaben stehen die 2-3jährigen Nachkommenschaften von 56 internationalen Saatgutproben der Robinie zur Verfügung, welche bereits über die letzten drei Jahr untersucht wurden. Hiervon werden 50 potentiell geeignete Genotypen ausgewählt, wovon je 50 Pflanzen mittels einer etablierte in vitro-Vermehrungsmethode durch das IfP verklont werden. An diesem Pflanzmaterial werden physiologische (Chlorophyllfluoreszenz) sowie metabolische (Zucker, Stärke) und isotopische Untersuchungen in Kooperation mit dem ZALF vorgenommen, welche eine qualitative Analyse der Trockentoleranz erlauben. Diese Untersuchungen sind die Entscheidungsgrundlage für die Auswahl von 10 zukunftsträchtigsten Klone, welche nach einer 2. Vermehrungsphase (je 500) durch das IfP auf einer Dauerversuchsfläche ausgebracht werden. Ergänzend werden genetische Analysen durch das vTI durchgeführt, welche Rückschlüsse auf Verwandtschaftsverhältnisse der Herkünfte und die DNA-Struktur liefern. Nach Ablauf des Projektzeitraums ist trockentolerantes Vermehrungsgut identifiziert und auf Langzeituntersuchungsflächen ausgepflanzt. Ein solcher Versuch ist Voraussetzung um die einzelnen Klone für eine Nutzung nach den Regeln des FoVG zu prüfen, sodass sie in der Kategorie "Geprüftes Vermehrungsgut" vertrieben werden können. Die Rechte zum Vertrieb können nach erfolgter amtlich genehmigter Prüfung von Vermehrungsbetrieben und Baumschulen durch Höchstgebot in öffentlichen Ausschreibungen erworben werden. | Dr. Georg von Wühlisch Tel.: +49 4102 696-106 georg.vonwuehlisch@vti.bund.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik Sieker Landstr. 2 22927 Großhansdorf | X | FPNR | |
| 01.09.2013 | 31.12.2015 | 22024012 | Verbundvorhaben: Bio-Alternativen für weichgemachte Vinylchloridpolymere; Teilvorhaben 2 | Das Ziel des Projektes ist es, ein nachhaltiges Alternativmaterial zu Weich-Polyvinylchlorid (PVC-P) bereitzustellen, das überwiegend aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden kann. Dazu werden unterschiedliche Biopolymere so modifiziert, dass ein flexibles und migrationsstabiles Material entsteht, dessen wesentliche Eigenschaften denen von PVC-P entsprechen. Grundlegende Zusammenhänge bei Zugabe weichmachender Ingredienzien zu Biopolymeren und Bedingungen für einen reproduzierbaren reaktiven Compoundierprozess werden erforscht. Tecnaro wird neben den Beiträgen zur Rezepturfindung geeignete Verfahrenskonzepte für einen reproduzierbaren, vorwettbewerblichen Compoundierprozess im eigenen Haus ermitteln. Parallel dazu werden, in Absprache mit dem SKZ, geeignete Rohstoffe und deren Verfügbarkeit recherchiert und im Hinblick auf prinzipielle Einsetzbarkeit sowie das Preisniveau bewertet. Ferner müssen im Laufe des Projektes für anwendungstechnische Untersuchungen auch größere Mengen von Granulaten hergestellt werden, um die Einsetzbarkeit der neu entwickelten Materialien unter realen Verarbeitungs- und Anwendungsbedingungen prüfen zu können. | Dr. Michael Schweizer Tel.: +49 7062 97687-251 michael.schweizer@tecnaro.de TECNARO Gesellschaft zur industriellen Anwendung nachwachsender Rohstoffe mbH - Forschung & Entwicklung Bustadt 40 74360 Ilsfeld | FPNR | ||
| 01.10.2016 | 31.01.2020 | 22024015 | Verbundvorhaben: Züchtung, Anbau und Verwertung von russischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) - Weiterentwicklung der Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff (TAKOWIND II); Teilvorhaben 1: Züchtung - Akronym: TAKOWIND_II | Mit dem Ziel, die Kommerzialisierung des Anbaus und die Verwertung der Rohstoffe aus Russischem Löwenzahn in großem Maßstab weiter voran zu treiben, soll die Züchtung beschleunigt und intensiviert und die resultierenden Pflanzen der direkten Nutzung zugeführt werden. Zur zügigen Erreichung und Absicherung dieses Zieles bedarf es weiterer großer Anstrengungen, die im beantragten Vorhaben interdisziplinär in Arbeitspaketen entlang der Wertschöpfungskette weitergeführt bzw. begonnen werden sollen: - Züchtung; -Züchtungsmethodik; - Agronomie und Pilotanbau; -Rohstoffverarbeitung und Produktcharakterisierung. Dabei kann auf den zielorientierten Vorarbeiten eines intensiven Netzwerkes um einige Kernakteure und auf die erfolgreich abgeschlossenen Projekte aufgebaut werden. Die Inhalte des Projektes werden in 4 Arbeitspaketen bearbeitet: Das Arbeitspaket 1 – Züchtung - umfasst Kreuzungen und Selektionen zur Erhöhung des Kautschukertrages. Material und Ergebnisse aus Zuchtmethodik und Agronomie werden im Zuchtmaterial und einem Zuchtschema integriert und verwertet. Im Arbeitspaket 2 – Züchtungsmethodik - werden Zuchtmethoden entwickelt. Im Arbeitspaket 3 – Agronomie und Feldversuche - werden geeignete Sätechnik und technische Saatgutveredelung zur Verbesserung/Sicherung des Feldaufganges getestet. Ein Monitoring des Tks-Wildmaterials bzw. neuen Zuchtmaterials begleitet den Freilandanbau. Im Arbeitspaket 4 - Rohstoffverarbeitung und Produktcharakterisierung - werden Kautschuke und Latices aus neuem Zuchtmaterial, dessen Qualität und Alterungsverhalten am reinen Kautschuk, in Mischungen und im Endprodukt beurteilt. | Dr. Fred Eickmeyer Tel.: +49 9428-903328 eickmeyer@t-online.de ESKUSA GmbH Bogener Str. 24 94365 Parkstetten | X | FPNR | |
| 01.05.2001 | 30.04.2004 | 22024100 | Untersuchungen zur Optimierung von Anbau und Qualität der Artischocke (Cynara scolymus L.) als Arzneipflanze | In der Phytopharmazie werden Extrakte aus der Artischocke seit langem als Mittel gegen Verdauungsbeschwerden (Dyspepsie) eingesetzt. Die Zielstellung des Projektes besteht in der Verbesserung der Anbau- und Qualitätseigenschaften der Artischocke für die Nutzung als Arzneipflanze. Es sollen geeignete Herkünfte bzw. Sorten der Artischocke für die pharmazeutische Anwendung selektiert und in ein Anbauverfahren integriert werden. Dazu sind die äußeren und inneren Parameter der Drogenqualität der Artischocke zu quantifizieren und Strategien für die Optimierung von Anbau und Qualität dieser Blattdrogenpflanze für heimische Standortbedingungen zu entwickeln. Vorgesehen sind Feldversuche mit verschiedenen Herkünften und Akzessionen, populationsgenetische Untersuchungen mittels RAPD-PCR, Qualitätsanalysen hinsichtlich der Inhaltsstoffgehalte, Selektion und Vermehrung geeigneter Einzelpflanzen, pflanzenbauliche Feldversuche sowie Produktionsexperimente. Erwartet werden Ergebnisse zur Eignung und Verbesserung vorhandener Sorten und Herkünfte der Artischocke für die pharmazeutische Nutzung sowie Empfehlungen für den praktischen Anbau der Artischocke als Blattdrogenpflanze unter heimischen Standortbedingungen. | Aus den vorliegenden Ergebnissen lassen sich Schlussfolgerungen und Empfehlungen für die weitere züchterische Bearbeitung sowie für das Anbaumanagement und die Qualitätssicherung der Artischocke unter den Standortbedingungen Deutschlands ableiten. Es hat sich gezeigt, dass die Kultivierung von Artischocke als Blattdroge grundsätzlich auch auf norddeutschen Standorten möglich ist, wenn der vergleichsweise hohe Wasserbedarf befriedigt werden kann. Dabei ist der Anbau sommerannuell nach Frühjahrsaussaat zu gestalten. Aus den Anbauversuchen wurden Empfehlungen hinsichtlich Aussaatstärke, Sortenwahl, Düngung und Ernteverfahren abgeleitet. Wertvolle Grundlagen für die Züchtung lieferten Arbeiten zur Aufklärung der Verwandtschaftsverhältnisse im vorhandenen Genpool. Es konnte eine hoher Variabilität hinsichtlich der wertbestimmenden Eigenschaften ermittelt werden. Das Züchtungspotential ist insofern hoch. Erste ertragsreiche Linien mit hohen Wirkstoffgehalten und guter Standorteignung konnten selektiert werden. Das Material steht für eine Weiterbearbeitung durch kommerzielle Züchter zur Verfügung. | Prof. Dr. Bernd Honermeier Tel.: +49 641 99-37440 bernd.honermeier@agrar.uni-giessen.de Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 09 - Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung I Ludwigsstr. 23 35390 Gießen | FPNR | |
| 01.10.2012 | 30.09.2015 | 22024111 | Prozess- und Katalysatorentwicklung zur heterogen katalysierten Funktionalisierung von Isosorbid | Isosorbid ist ein Zuckeralkohol mit großem Potential als biogene Plattformchemikalie für die stoffliche Wertschöpfung auf Basis erneuerbarer Rohstoffe in der Zukunft. Die aliphatische, bizyklische Verbindung mit zwei funktionellen Gruppen ist besonders für den Einsatz als biomassebasiertes Monomer in unterschiedlichsten Polymeren prädestiniert. Die Umwandlung der funktionellen Hydroxygruppen zu Amin- (Teilprojekt 1) und Carbonsäuregruppen (Teilprojekt 2) stellt den Schwerpunkt des Vorhabens dar. Durch die resultierenden Monomere kann das Portfolio an zugänglichen neuen Polymeren, z. B. Polyestern und Polyamiden deutlich erweitert werden. Während sowohl für die Aminierung als auch die Carbonsäureherstellung mehrstufige Syntheserouten bekannt sind, gibt es lediglich für die Aminierung erste Arbeiten zur einstufigen Funktionalisierung mittels molekularer Katalysatoren. Im Rahmen des Vorhabens war das Ziel, feste Katalysatoren zu identifizieren bzw. zu entwickeln, um die Funktionalisierungen in einstufigen Reaktionen katalytisch durchführen zu können. Für die Aminierung zum bifunktionellen primären Amin wurde dabei Ammoniak eingesetzt, während die Herstellung der Dicarbonsäure durch Carbonylierung, d. h. Insertion von Kohlenmonoxid in die C-OH-Bindung, erfolgte. In dem Projekt in Kooperation mit der Firma Südzucker AG sollten damit die Grundlagen für eine weiterführende Verfahrensentwicklung der heterogen katalysierten Funktionalisierung der biogenen Plattformchemikalie Isosorbid gelegt werden. | Für die katalytische Aminierung von Isosorbid wurde Ru/C als erster fester und effizientester Katalysator identifiziert. Im Vergleich zum Stand der Forschung wurde die Aminierung zudem erstmals in wässriger Lösung der Substrate ermöglicht. Sie erfolgt mit Ammoniak bei Temperaturen von 160-180 °C. Damit der Katalysator aktiv ist, ist die Gegenwart von Wasserstoff notwendig, obwohl dieser nicht stöchiometrisch an der Reaktion beteiligt ist. In Abhängigkeit der Konfiguration der Hydroxygruppen von Isomannid und Isosorbid als Substrate variiert die Produktverteilung deutlich. Die initiale Reaktionsrate beträgt ca. 2 mol kg-1 h-1. Aufgrund koordinierender Amine tritt eine Produktinhibierung auf, die allerdings durch Waschen des Katalysators reversibel ist. Die Stabilität der eingesetzten Ru/C-Katalysatoren unter den hydrothermalen Bedingungen in ammoniakalischer wässriger Lösung während der Reaktion ist hoch. In 24 h Reaktionszeit liegen lediglich <1 ppm Ru in Lösung vor. Durch Rezyklierungsexperimente im Satzbetrieb wurde keine nennenswerte Aktivitätsabnahme beobachtet. Mit den im Rahmen dieses Projektes identifizierten Reaktionsbedingungen steht erstmals ein Verfahren zur Verfügung, um unter industriell relevanten Bedingungen in einer einstufigen Reaktion Isohexid-Amine herstellen zu können. In Teilprojekt 2, der Carbonylierung, wurde durch Versuche mit molekularen Rhodium- und Iridium-Katalysatoren herausgefunden, dass Isosorbid bevorzugt zersetzt wird und somit eine katalytische Carbonylierung nicht möglich ist. Die für ausgewählte Modellsubstrate erfolgreich getesteten molekularen Katalysatoren wurden schließlich in porösen Polymeren mit Phosphingruppen koordinativ immobilisiert und die Leistungsfähigkeit sowie die Stabilität bzw. Rezyklierbarkeit getestet. Es wurde gezeigt, dass die Immobilisierung molekularer Katalysatoren mit geeigneten, molekulare Liganden imitierenden, festen Katalysatorträgern dieser Art möglich ist. | Dr. Marcus Rose Tel.: +49 241 80-26466 rose@itmc.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 1 - Mathematik - Informatik - Naturwissenschaften - Fachgruppe Chemie - Institut für Technische und Makromolekulare Chemie Worringerweg 2 52074 Aachen | X | FPNR |
| 01.09.2013 | 30.09.2016 | 22024112 | Verbundvorhaben: Bio-Alternativen für weichgemachte Vinylchloridpolymere; Teilvorhaben 3 | Schleich GmbH möchte im Projekt zusammen mit den Projektpartnern SKZ-KFE, Tecnaro GMBH und Hornschuch AG ein neues Alternativmaterial zu Weich-PVC (PVC-P) als Material für Spielfiguren (auch für Kinder unter 3 J.) entwickeln, welches überwiegend aus nachwachsenden Rohstoffen (Biomaterialien) besteht. Das Material (Compound) muss den weltweit gültigen Richtlinien, Gesetzen und Verordnungen für Spielwaren (mechanische u. chemische Prüfungen, Migrationsvrahlten u.a.) entsprechen, als auch den Schleich spezifischen Anforderungen wie Entformbarkeit und Bemalbarkeit genügen. Die Spielfiguren bei Schleich werden überwiegend im Spritzgiessverfahren hergestellt. Mit dem neuen Compond sollen auch neue Produktbereiche für Schleich entwickelt werden. Gemäß der vorliegenden Projektskizze sind die Arbeitspakete festgelegt. Schleich wird insbesondere Erstmuster aus den generierten Compounds herstellen um die Verarbeitbarkeit zu beurteilen als auch um die mechanischen u. chemischen Prüfungen tätigen zu können (Demonstratoren). Grundlage und Start der Materialentwicklung ist das Anforderungsprofil: produktspezifische Eigenschaften wie Entformbarkeit beim Spritzgiessen, Bemalbarkeit, Verklebbarkeit u.a. sind an verschiedenen Produkten zu prüfen. Ggf. sind die Prozesse und Werkzeuge dem Material anzupassen. Umfangreiche Tests bei Schleich und zusätzlich bei akkreditierten Prüflabors sollen die gesundheitliche und anwendungstechnische Unbedenklichkeit für Spielzeug belegen. | Dipl.Ing.(FH) Bernd Kugler Tel.: +49 7171 8001-14 bernd.kugler@schleich-s.de Schleich GmbH Am Limes 69 73527 Schwäbisch Gmünd | X | FPNR | |
| 01.06.2017 | 31.08.2022 | 22024114 | Verbundvorhaben: Untersuchung und Beurteilung bodenfunktionaler Kenngrößen und Lösungsstrategien für eine bodenschonende Holzernte; Teilvorhaben 1: Bodenmikrobiologie und ökologische Wirkungen - Akronym: BoSchHoENWFVA | Die Waldstrategie 2020 sieht auf dem Gebiet der Befahrung einen Bedarf, die Kenntnislücken im Bereich der Arbeits-, Technik- und Logistikkonzepte bei der Holzernte in Bezug auf die Verringerung der Belastung zu schließen und die neuen Erkenntnisse der Forstpraxis verfügbar zu machen. Ziel des Vorhabens ist es, in Bezug zu der Befahrung von Rückegassen kritische Zustände und Funktionen auszuweisen, die sich an ökosystemaren Schwellenwerten orientieren, um darauf aufbauend Lösungsstrategien für eine bodenschonende Holzernte zu entwickeln. Dieser Ansatz erhält die notwendigen Handlungsspielräume für die multifunktionale Waldnutzung. Es ist geplant, mithilfe eines Satzes von Indikatoren Regeln für eine ökosystemverträgliche Befahrung bei der Bewirtschaftung von Wäldern abzuleiten. Dabei steht die Beurteilung der Funktionsfähigkeit des Waldbodens im Fokus der Betrachtung und bildet die Bewertungsgrundlage. Um die Erkenntnisse zu den bodenfunktionalen Auswirkungen der Befahrung für die Praxis in Wert zu setzen, sollen die Ergebnisse mit der "Fahrspurtiefe" in Beziehung gesetzt werden, die als sichtbare und vor Ort messbare Größe die Funktion eines Schlüsselindikators übernehmen kann. Ziel ist es, "ökologische Leitplanken" für die Fahrspurtiefe abzuleiten und dadurch praxisrelevante Entscheidungshilfen bereitzustellen. Das Vorhaben ist als Forschungsverbund angelegt: Bodenökologische Fragen werden von der Abteilung Umweltkontrolle der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt bearbeitet, im Institut für Agrartechnologie des Johann Heinrich von Thünen-Institut wird der Schwerpunkt auf bodenphysikalische Fragen sowie die Entwicklung des Spurtiefengebers gelegt, während das Dezernat Forst-GIS und Standortkartierung im Niedersächsischen Forstplanungsamt für die Durchführung der umfangreichen Befahrungsversuche, standortskundliche Fragen und die Gefährdungskarten verantwortlich zeichnet. Die Dynamisierung der Forschungsergebnisse soll im Verbund erfolgen. | Dr. Ulrike Talkner Tel.: +49 551 69401-248 ulrike.talkner@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | X | FPNR | |
| 15.04.2017 | 31.01.2021 | 22024115 | Verbundvorhaben: Erhöhung des Ölertrages und Verbesserung der Ölqualität und Krankheitsresistenz bei der Sonnenblume unter Einsatz neuer innovativer Züchtungsmethoden (InnoSun); Teilvorhaben 1: Etablierung der genomischen Selektion und Optimierung der Zuchtmethodik bei Sonnenblume - Akronym: InnoSun | Das InnoSun-Vorhaben hat sich zum Ziel gesetzt, die Sonnenblume konkurrenzfähiger zu machen und dadurch das Spektrum der Ölpflanzen zur nachhaltigen Erzeugung von nachwachsenden Rohstoffen für den deutschen und europäischen Markt zu erweitern. Das ehrgeizige Ziel kann durch die Kombination von einmaligen genetischen Ressourcen, die die InnoSun-Partner in Vorarbeiten entwickelt haben, und innovativen Züchtungsstrategien, welche die gleichzeitige züchterische Verbesserung von mehreren Merkmalen (Ertrag, Ölqualität, Krankheitstoleranz) ermöglichen, umgesetzt werden. Das InnoSun-Konsortium aus Wirtschaft und Wissenschaft zielt auf folgende Forschungsfelder ab: i) Genotypische und phänotypische Evaluierung von Experimentalpopulationen auf Ölgehalt, Ölqualität, Sklerotinia-Toleranz und Frühreife ii) Entwicklung von statistischen Modellen für die multivariate genomische Selektion, iii) Identifizierung einer neuen genetischen Quelle zur Züchtung von Hochölsäure-Sonnenblumen, iv) Entwicklung kostengünstiger SNP-Genotypisierungsmethoden, v) Etablierung der multivariaten Vorhersage in der Sonnenblumenzüchtung. Die signifikante züchterische Verbesserung der Sonnenblume wird ihre Konkurrenzfähigkeit steigern und zum Erhalt der Biodiversität in der deutschen und europäischen Landwirtschaft beitragen. Die KWS ist an folgenden Arbeitspaketen beteiligt: i) Materialvermehrung der optimierten Züchtungspopulationen sowie Genotypisierung und Phänotypisierung für die Merkmale Blühzeitpunkt, Wuchshöhe und Ölgehalt, ii) Entwicklung von Near-Isogenic Lines für zwei Sklerotinia QTL, iii) Erzeugung von Testkreuzungen und Erhebung von phänotypischen Daten für 600 Prüfglieder je Jahr, über sechs Orte und drei Jahre, iv) Etablierung der multivariaten genomischen Vorhersage für Kornertrag, Ölertrag, Wuchshöhe und Reife in das Zuchtprogramm, v) Optimierung der Zuchtmethodik basierend auf den Erkenntnissen der multivariaten genomischen Selektion und der neu entwickelten "low-multiplex" Techniken. | Dr. Silke Wieckhorst Tel.: +49 5561 311-1082 silke.wieckhorst@kws.com KWS SAAT SE & Co. KGaA Grimsehlstr. 31 37574 Einbeck | X | FPNR | |
| 01.07.2019 | 31.03.2023 | 22024118 | Verbundvorhaben: Adaptives Risikomanagement in trockenheitsgefährdeten Eichen- und Kiefernwäldern mit Hilfe integrativer Bewertung und angepasster Schadschwellen; Teilvorhaben 3: Fernerkundung als Unterstützung eines Waldschutzrisikomanagements mit variablen Schadschwellen für Schädlinge der Kiefer - Akronym: ARTEMIS | Das Verbundvorhaben wird getragen durch die Zusammenarbeit der in der Bezugsregion tätigen forstlichen Forschungsanstalten als Mittler zwischen praxisnaher Vorlaufforschung und Waldbesitzern. Zur Definition der vielfältigen auch von Waldschutzentscheidungen abhängigen Leistungsansprüche an den Wald, einschließlich der Nutzungsansprüche, werden Stakeholder eingebunden. So sollen neuartige regional differenzierte und anpassungsfähige Entscheidungshilfen für das Waldschutzrisikomanagement erarbeitet werden. Die Inhalte sind repräsentativ für gegenüber Trockenheit und biotischen Schäden exponierte Eichen- und Kiefernwälder von Südwest- bis Nordostdeutschland. Für Insekten mit Massenwechselpotenzial sollen Monitoring und Schadprognosen als Grundlage von Entscheidungen über den flächigen Einsatz von Pflanzenschutzmitteln (PSM) bewertet werden. Ziel ist die Definition flexibler Schadschwellen, die die Vielfalt der Waldfunktionen reflektieren und, auf detaillierte Konsequenzanalysen aufbauend, zukünftig an sich ändernde gesellschaftliche Anforderungen angepasst werden können. Das Teilvorhaben stützt sich auf Langzeit-Waldschutzdaten des Waldschutzmeldewesens Mecklenburg-Vorpommerns sowie neue Fernerkundungsverfahren, die im Rahmen des Projektes in der Praxis erprobt werden. Aus waldfunktionsabhängigen Schadprognosen wird das regionalspezifische Schadpotenzial in ökologischen, sozialen und ökonomischen Dimensionen hergeleitet, das als Kriterium für den PSM-Einsatz an Stelle der bisher pauschal gültigen Schadschwelle "Bestandesverlust" treten soll. Es entsteht ein Katalog für ein regional spezifisches Waldschutzmanagement für die betrachteten Schadinsekten von Kiefer und Eiche, einschließlich "best practice" Referenzen als Grundlage für eine bundesweite Anpassung dieser Verfahren. | Anne Clasen Tel.: +49 385 6700-0 anne.clasen@lfoa-mv.de Landesforst Mecklenburg-Vorpommern Anstalt des öffentlichen Rechts Fritz-Reuter-Platz 9 17139 Malchin | FPNR | ||
| 01.04.2001 | 30.09.2004 | 22024200 | Verbundvorhaben: Nachhaltige stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe durch reduktive Hydrothermolyse: Teilvorhaben 2: Reduktive Thermolyse von Zuckern | Durch reduktive Hydrothermolyse sollen einfache Zucker wie Glucose, Fructose oder Xylose mit einem hohen Anteil chemisch nahezu äquivalenter Hydroxylgruppen in C2-, C3-, C4-, C5- und C6-Polyole mit dem Ziel umgewandelt werden, eine neue Rohstoffbasis für Polyole zur Herstellung von Kunststoffen wie z. B. Polyestern oder Polyurethanen bereitzustellen. Die ausgewählten Zucker zeichnen sich durch eine hohe Anzahl von Hydroxylgruppen neben einer Aldehyd- bzw. Ketogruppe aus. Ziel ist es nun, die Struktur des Kohlenstoffgerüsts und die Hydroxylgruppen zu erhalten und die Aldehyd- bzw. Ketogruppe zu reduzieren. Da bei erhöhten Temperaturen gearbeitet wird, treten wegen des zunehmenden Acidifizierungspotentials des Wassers Kondensationsreaktionen zu Furanen oder Spaltungsreaktionen zu Bruchstücken auf. Durch die Gegenwart des zuvor aus Kohlenmonoxid und Wasser in situ erzeugten Wasserstoffs wird eine Oxidation der gebildeten Reaktionsprodukte verhindert und gleichzeitig eine Reduktion der Carbonylfunktion angestrebt. Das Vorhaben soll in Zusammenarbeit mit der Fa. DOW Deutschland Inc. durchgeführt werden. | Im Vorhaben wurde die Hydrothermolyse der niedermolekularen Kohlenhydrate Glukose, Fruktose und Xylose in Gegenwart von Wasserstoff als Reduktionsmittel untersucht. Im Mittelpunkt stand die reaktionstechnische Optimierung von Umsatz, Ausbeute und Selektivität. Es zeigte sich, dass die Reduktion vorzugsweise mit Ruthenium als Katalysator im Temperaturbereich zwischen 150 und 250 °C zu guten Ergebnissen führt. Dabei findet bei kurzen Reaktionszeiten (150-300 s) hauptsächlich eine Reduktion zu Zuckeralkoholen unter Erhalt des Zuckergerüstes statt, während bei längeren Reaktionszeiten ein Abbau desselben einsetzt und die gewünschten kurzkettigen Polyalkohole gebildet werden. Diese Polyole konnten dann bei Dow erfolgreich für die Herstellung von Polyurethanen eingesetzt werden. Das gewählte Verfahren stellt somit eine neue und wirtschaftlich attraktive Möglichkeit zur Herstellung polyfunktioneller Alkohole dar, die Dow Deutschland zur Herstellung von Polyurethanen benötigt. Dieses neue Verfahren baut auf nachwachsenden Rohstoffen auf und benötigt keine Polyole auf petrochemischer Basis. Dieses Verfahren stellt deshalb für zukünftige Kapazitätserweiterungen in der Polyurethanproduktion bei Dow eine attraktive Alternative dar, da dadurch eine weitere Rohstoffbasis erschlossen wird. Im Ergebnis der Untersuchungen im Verbundvorhaben hat sich für eine technische Umsetzung allerdings herausgestellt, dass es aus wirtschaftlichen Gründen wünschenswert ist höhermolekulare Kohlenhydrate (Polysaccharide) einzusetzen. Versuche hierzu zeigten jedoch, dass dies problematisch ist. Die reduktive Hydrothermolyse von Cellulose zeigt, dass im Vergleich zu reiner Glucose keine Zuckerspaltung unter Bildung der hydrierten Produkte eintritt. Im Falle von Stärke wird Glycerin gebildet. Hier ist noch umfangreiche FuE zu leisten. | Dipl.-Chem. Rainer Schweppe Tel.: +49 721 4640-173 schweppe@ict.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | X | FPNR |
| 01.06.2009 | 31.05.2014 | 22024208 | FENAFA-Netzwerkverbund - Teilvorhaben 4c: Entwicklung eines serientauglichen Stängel-Direkthalbzeugs zur kostenoptimierten Verwertung von Bastfaserpflanzen in Kfz-Innenverkleidungsbauteilen | Das Ziel des Teilvorhabens besteht in der Entwicklung und anlagentechnischen Umsetzung eines Verfahrens zur direkten Verarbeitung von Ganzpflanzenrohstoffen zu flächigen Halbzeugen mit vorgegebenen Eigenschaften, die bei der Herstellung von Kfz-Innenverkleidungen Anwendung finden. Das Ziel des Teilvohabens soll durch eine planmäßige Realisierung folgender Arbeitsaufgaben erreicht werden: Entwicklung und verfahrenstechnische Umsetzung eines serienfähigen Halbzeugs aus einheimischen Flachsstängeln unter Umgehung separater Rohstoffaufbereitung, Sicherstellung der Reproduzierbarkeit der Halbzeugeigenschaften entsprechend dem Anforderungsprofil, Entwicklung eines Logistik- und Handhabungskoknzptes für das innovative Produkt, Realisierung neuartiger Verkleidungsbauteile fürs Kfz-Interieur, Scale up des entwickelten Verfahrens auf die Anlage der Fa. Isowood GmbH. Die Ergebnisse des Teilvorhabens sollen eine großtechnische Verwertung der einheimischen Ganzpflanzenrohstoffe in den Strukturbauteilen des automobilen Innenraums ermöglichen. Die entwickelten Produkte in Form von neuartigen Mattenhalbzeugen und Kfz-Verkleidungsteilen werden in das Lieferprogramm der im Forschungsvorhaben agierenden Industriepartner übernommen. | Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Nendel Tel.: +49 371 531-32545 wolfgang.nendel@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Strukturleichtbau (IST) - Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung Reichenhainer Str. 31/33 09126 Chemnitz | FPNR | ||
| 01.03.2012 | 28.02.2017 | 22024211 | Nachwuchsgruppe: Schaffung neuer Absatzmärkte und Anwendungsfelder für einheimische Laubhölzer unter Anwendung neuartiger Technologien | Neuartige Waldbaukonzepte sehen zur Erhöhung der Artenvielfalt in größtmöglichem Umfang Mischwälder vor. Vor diesem Hintergrund wird es zukünftig notwendig sein, Laubhölzer stärker als bisher wirtschaftlich zu nutzen. Ziel dieses Projektes ist es deshalb, laubholzbasierte Produkte zu entwickeln und diese dem Verbraucher in enger Kooperation mit Partnern aus Forst- und Holzwirtschaft zur Verfügung zu stellen. Folgende Themengebiete stehen dabei im Fokus des Projektes. 1) die Anwendung von Laubholz für tragende Zwecke 2) Laubholz für die Außenanwendung und 3) die Verwendung von Laubholz für ausgewählte Holzwerkstoffprodukte. Durch die enge Zusammenarbeit mit der holzverarbeitenden Industrie wird es möglich sein, neue laubholzbasierte Endprodukte zu entwickeln und damit einen erheblichen Beitrag zur Verbesserung der Rohstoffversorgung und wirtschaftlichen Situation der Forst- und Holzindustrie zu leisten. Das Projekt besteht aus 09 Arbeitspaketen (AP) mit jeweiligen Arbeitspunkten. AP1 und 09 dienen der Projektkoordination bzw. der Koordination des projektbegleitenden Ausschusses sowie dem Wissenstransfer. Die AP 2-8 fokussieren sich auf laubholzbasierte Produktentwicklung. AP 2-4 untersuchen verschiedene Brettschichtholzkonstruktionen, AP 5-7 entwickeln Produkte für die Verwendung im Außenbereich und AP 8 Holzwerkstoffe. | Im Teilprojekt 1 wurde eine Gütesortierung des Holzes vorgenommen und in diesem Rahmen verschiedene Aspekte detailliert untersucht (z.B. die Messung des Faserverlaufs). Außerdem wurden verschiedene Festigkeiten in Abhängigkeit von Prüfkörpergrößen untersucht und an den Holzarten Ahorn und Esche (Querdruck, Querzug-, Zug- und Druckfestigkeiten) als Materialkennwerte für den Bereich der Verbindungsmittel untersucht. Zusätzlich zu den im Antrag formulierten Zielen wurden Arbeiten zur Wirtschaftlichkeit von Laubholz für tragende Konstruktionen durchgeführt. Im Teilprojekt 2 wurden zum einen Holzschutzmittelbehandlungen und Holzmodifizierungssysteme untersucht, zum anderen die Imprägnierung von Bahnschwellen mit chromatfreien Holzschutzmitteln. Die Holzschutzmittelbehandlungen mit herkömmlichen Schutzmittelsystemen war nicht erfolgreich. Die Schutzmittel drangen zwar in ausreichender Menge und Tiefe in das Holz ein, die Wirksamkeit wurde aber nicht nachgewiesen. Die Gründe dafür sind noch nicht bekannt. Die Untersuchungen zu der Holzmodifizierung (thermische Modifizierung in Kombination mit Melaminharzbehandlung) führten bei Buche zu weniger erfolgreichen Ergebnissen als mit Pappel. Sie zeigten auch, dass die Prozessparameter für jede Holzart optimiert werden müssen. Die ausführlichen Untersuchungen zum Einfluss verschiedener Prozessparameter werden eine Optimierung zukünftig schneller und effizienter möglich machen. Die Ergebnisse zeigten, dass die Imprägnierung von Bahnschwellen mit chromatfreien Schutzmittelsalzen grundsätzlich möglich ist, die Rissbildung aber kritisch sein kann. Evtl. wäre eine zusätzliche hydrophobierende Komponente notwendig ist, um die Rissbildung positiv zu beeinflussen. Im Teilprojekt 3 wurde der Arbeitsplan angepasst, da die ursprünglich angedachten Schutzmittel nicht zu zufriedenstellenden Ergebnissen führten. Eine Modifizierung von Furnieren zur Herstellung von LVL mit Phenolen ist dagegen sehr vielversprechend. | Prof. Dr. Holger Militz Tel.: +49 551 39-33541 hmilitz@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte Büsgenweg 4 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.09.2013 | 31.12.2015 | 22024212 | Verbundvorhaben: Bio-Alternativen für weichgemachte Vinylchloridpolymere; Teilvorhaben 4 | Das Ziel der KHAG ist es, zu untersuchen wie weit das Standard-Material PVC-P, das derzeit für die Herstellung von Produkten wie z.B. Dekorfolien oder Tischdecken eingesetzt wird, durch nachhaltige Alternativmaterialen ersetzt werden kann. Diese sollen überwiegend aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen und hinsichtlich ihrer Verarbeitbarkeit und technischen Eigenschaften im Wesentlichen PVC-P entsprechen. Als Entwicklungsschwerpunkt ist die Prozessfähigkeit dieser Biomaterialien in den bei der KHAG bestehenden Fertigungstechnologien zu untersuchen. Zu Beginn erfolgt die Festlegung des Lastenheftes, wobei die technischen Anforderungen an die Biopolymere und die daraus zu fertigenden Folien definiert werden. Die zur Verfügung gestellten Compounds werden auf den Laboranalagen der KHAG ausgetestet und die grundsätzliche Prozessfähigkeit bewertet. Nachfolgend werden die hergestellten Folien und Verbunde (Folien mit Textilträger) hinsichtlich ihrer technischen Eigenschaften und ihrer Weiterverarbeitbarkeit wie Bedruck-, Präg- und Lackierbarkeit überprüft. Anschließend erfolgt die Übertragung auf die bestehenden Produktionsanlagen (Kalander). An den daraus gefertigten Demonstratoren werden die technischen Eigenschaften aus dem Lastenheft überprüft. Im Bedarfsfall wird eine erforderliche Anlagenmodifikation bewertet. Abschließend werden die Ergebnisse in einem Bericht zusammengefasst. | Dr. rer. nat. Frank Waiblinger Tel.: +49 7947 81-8892 frank.waiblinger@hornschuch.de Konrad Hornschuch Aktiengesellschaft Salinenstr. 1 74679 Weißbach | FPNR | ||
| 01.03.2016 | 31.08.2018 | 22024214 | Verbundvorhaben: Modellgestützte Ableitung von Kenngrößen des Wasserhaushalts zur Standorts-Leistungsbewertung von stau- und grundwasserbeeinflussten Böden; Teilvorhaben 1: Standorte - Partizipation - Qualitätssicherung - Akronym: BoWa-WN | Ziel des Vorhabens ist es, die bisher für die forstliche Standortskartierung von stau- und grundwasserbeeinflussten Flächen genutzten semi-empirischen Ansätze zur Einschätzung der Hydromorphie/Bodenfeuchtestufen, durch dem Stand der Wissenschaft entsprechende Modelle bzw.Modellkopplungen zu überprüfen, präzisieren und dynamisieren. Im Fokus stehen hierbei in den forstlichen Standortskarten ausgewiesene mineralische Nassstandorte (N) und wechselfeuchte Standorte (W). 1. Beschreibung von forstlichen hydromorphen Mineralböden, Datenbeschaffung, Analyse der Daten, Auswahl der Testfenster in Sachsen und Thüringen 2. Hydromorphologische Analyse Oberflächenrelief, Relief der maßgeblichen Stauschichten, Wasserhaushaltsmodellierung (SWAT) der oberirdischen/lateralen Einzugsgebiete, quantitative Ermittlung von lateralen Zu- und Abflüsse zu W- bzw. N-Standorten, Sensitivität der lateralen Zu- und Abflüsse 3. Quantifzierung der lateralen Zu- und Abflüsse durch Grundwasser, Grundwasserkompendien für Testfenster, Sensitivität der Gundwasserzu- und Abflüsse 4. Modellanwendung/-vergleich von unterschiedlichen Standortsmodellen zur baumartenspezifischen Wasserhaushaltsberechnung mit lateralen Zu- und Abflüssen in den Testfenstern, Visualisierung,Unsicherheitsanalyse, Übertragbarkeit, Anforderungen an Monitoring 5. Expertenworkshops zur Qualitätssicherung und Praxistauglichkeit | Prof. Dr. Karl-Heinz Feger Tel.: +49 351 463-31307 karl-heinz.feger@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Forst-, Geo- und Hydrowissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Bodenkunde und Standortslehre Pienner Str. 19 01737 Tharandt | X | FPNR | |
| 01.08.2018 | 31.12.2021 | 22024217 | Verbundvorhaben: Integriertes forstliches Informationssystem für den kleinparzellierten Nicht-Staatswald; Teilvorhaben 4: Forsteinrichtungsservices - Akronym: INKA | Für die Zielgruppe der kleinen und mittleren Nicht-Staatswaldforstbetriebe soll ein Konzept für ein integriertes, partiell auf mobilen Endgeräten lauffähiges, forstliches Informationssystem entwickelt werden, das im Sinne einer zeitgemäßen Forsteinrichtung die Phasen der Inventur, betrieblichen Planung und Kontrolle integriert und für die Betriebssteuerung flexibel nutzbar macht. Im Rahmen des Teilvorhabens 4 werden dazu Inventurverfahren analysiert und die erforderlichen Eingangsgrößen für das forstliche Informationssystem beschrieben. Darüber hinaus konzipiert die NW-FVA eine API und implantiert diese als einen REST-Service, welcher Zuwachsschätzungen in Rein- und Mischbeständen sowohl auf Basis des Waldwachstumssimulators der NW-FVA (TreeGrOSS) als auch auf Basis von Ertragstafeln ermöglicht. Dabei können Vorratsprognosen abgerufen werden, die auf verschiedenen Behandlungsszenarien basieren. Die Bestandesentwicklung kann mit oder ohne waldbauliche Eingriffe simuliert und bewertet werden. Über eine optionale Zuweisung eines WET (Waldentwicklungstyp) kann auch ein Waldumbau abgebildet werden. Fehlende Eingangsparameter sollen automatisch ergänzt werden können. Die API soll anschließend als waldwachstumskundliche Basis für das INKA-Portal fungieren aber auch anderen forstlichen Dienstleistern und Softwareentwicklern zur Verfügung stehen und über eine einfache Web-Oberfläche direkt getestet und ausprobiert werden können. | Die bestehenden Softwarelösungen TreeGrOSS und Silviculture wurden fachlich und technischen überprüft, optimiert und in Form eines REST-Services (TgRest) gebündelt bereitgestellt (https://www.nw-fva.de/TgRest/). Der Webservice ermöglicht es, Zuwachsschätzungen und Vorratsprognosen in Rein- und Mischbeständen sowohl auf Basis des Waldwachstumssimulators der NW-FVA als auch auf Basis von Ertragstafeln abzurufen. Die Bestandesentwicklung kann mit oder ohne Behandlungen simuliert werden, wobei Standardeingriffe für gängige Waldentwicklungstypen parametrisiert sind. Die entsprechenden WET für einen Bestand und passende, regionale Tafelwerke können von der Software automatisch ermittelt sowie fehlende Eingangsdaten ergänzt werden. Neben den vorgegebenen Standardbehandlungen kann das System auch vom Anwender frei definierte Behandlungsketten entgegennehmen und verarbeiten. Auf Basis der Vorratsprognosen kann eine Sortierung und Bewertung des stehenden Bestandes sowie der Nutzungen berechnet werden. Zusätzlich zur den WET spezifischen Behandlungsketten kann für einen Bestand zwischen verschiedenen Behandlungsszenarien (Naturnah, Naturschutz, Ertragsorientiert) gewählt werden. Die Varianten unterscheiden sich in den zugrunde gelegten Zielstärken, der Nutzungsintensität und dem Schutz bzw. der Auswahl von seltenen Baumarten bzw. Habitatbäumen. Diese zusätzliche Funktionalität unterstützt die Abschätzung der Auswirkungen von unterschiedlicher waldbauliche Strategien auf die Waldentwicklung. Auf Basis dieser Simulationen können nachhaltige Durchforstungsempfehlungen abgeleitet werden. Eine detailliertere quantitative und stoffliche Bewertung von Beständen kann durch eine Schätzung der Sortiments-, Biomasse-, und Nährstoffmengen für den verbleibenden und ausscheidenden Bestand insgesamt oder für einzelne Kompartimente berechnet werden. Durch Verlinken von TgRest mit BaEm (https://www.nw-fva.de/BaEm) wurden standortgerechte und klimaangepasste Baumartenempfehlungen integriert. | Dr. Thomas Böckmann Tel.: +49 551 69401-123 thomas.boeckmann@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | X | FPNR |
| 01.11.2001 | 31.03.2003 | 22024300 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer neuen Verfahrenskette zur Derivatisierung von Chemiezellstoff auf der Basis des Monoethanolamin-Extraktionsverfahrens (MEA-Verfahren) - Teilvorhaben 1: Verfahrenstechnische Entwicklung und Scale-up zum MEA-Verfahren | Ziel des Verbundprojektes ist es 1) ein neues Holzaufschlußverfahren (MEA-Verfahren) auf der Basis von heimischen Hölzern als Rohstoff und Monoethanolamin (MEA) als umweltfreundl. Aufschlußmittel in allen Verfahrensstufen auf den Stand der techn. Umsetzbarkeit zu entwickeln, 2) das Verfahren im Pilotmaßstab umzusetzen, 3) den result. Zellstoff zu verschiedenen Derivaten umzusetzen und diese zu prüfen, 4) für die Nebenprodukte Hemicellulose und Lignin Einsatzgebiete zur wertstoffliche Nutzung zu erarbeiten. Zunächst sollen die Verfahrensschritte im Rahmen industrieller und institutioneller Forschung unter Einbindung aller Projektpartner untersucht werden. Anschließend sollen die Kernverfahrensschritte am Standort Wolff im Pilotmaßstab errichtet werden (Teilvorhaben 1). Die MEA-Aufbereitung wird VTA, die Bleiche das CTP durchführen. Die Derivatisierung und Prüfung der Derivate erfolgt durch Wolff und Rhodia. Bakelite wird Verwendungsmöglichkeiten des Lignins erforschen. BFH und Lenzing werden die Arbeiten beratend und analytisch unterstützen. Das Verfahren bietet die Chance, Zellstoff kostengünstig und umweltfreundlich aus heimischen Rohstoffen zu erzeugen und die Holznebenprodukte wertstoffl. zu nutzen. | Es zeigte sich: (1) Buchenholz ist für den MEA-Aufschluss gut, Fichtenholz dagegen weniger gut geeignet. (2) Qualitativ hochwertiger Chemiezellstoff aus Nadelholz kann jedoch erzeugt werden, wenn der Prozess um zusätzlich zwei Stufen (Zerfaserung, Alkaliveredlung) erweitert wird. (3) Die prinzipielle Trennbarkeit des Wasser/MEA/Lignin-Gemisches zur MEA-Rückgewinnung ist gegeben. (4) Die Derivatisierung der gebleichten MEA-Zellstoffe auf Buchenholzbasis durch Carboxymethylierung verläuft ohne Probleme. Die Ergebnisse des Aufschlusses bei 160-170 °C ergaben eine ausreichende Datenbasis für eine Wirtschaftlichkeitsberechnung. Diese ergab, dass eine wirtschaftliche Umsetzung des MEA-Verfahrens als kleine, dezentrale Chemiezellstoffanlage im Maßstab 20-30.000 jato mit überwiegend Nadelholz als Rohstoff nicht möglich ist. Ein wirtschaftlicher Betrieb ist aber bei einer Kapazität von 200.000 jato möglich. Das MEA-Verfahren ist nach noch ausstehenden Optimierungen in einer Pilotanlage technisch problemlos realisierbar. Optimierungen in einer Pilotanlage erfolgten nicht, da das Projektziel eine kleine, dezentrale Chemiezellstoffanlage war. Weitergehende Untersuchungen zu einem MEA-Aufschluss bei höherer Temperatur (180-190 °C) zeigten: (1) Ein Hochtemperaturaufschluss führt zu besseren Zellstoffqualitäten. Er erfordert nicht wie bisher den zusätzlichen Prozessschritt Zerfaserung und kann somit mit herkömmlicher Zellstoffkochertechnologie erfolgen. (2) Aufgrund der durch den Hochtemperaturaufschluss verbesserten Zellstoffqualität ergeben sich Erleichterungen bei der Bleiche. Inwieweit der Hochtemperaturaufschluss wirtschaftliche Vorteile bieten würde ist noch offen. Die neuen Erkenntnisse zum Hochtemperaturaufschluss macht das MEA-Verfahren neben dem Chemiezellstoffbereich auch interessant für den Papierzellstoffbereich und eventuell dem Aufschluss von Einjahrespflanzen, da hier die Qualitätsanforderungen deutlich niedriger sind. | Dr. Nils Schröder Tel.: +49 5161 44-2286 nschroeder@dow.com Dow Wolff Cellulosics GmbH & Co. OHG August-Wolff-Str. 13 29699 Walsrode | FPNR | |
| 01.07.2007 | 30.06.2010 | 22024305 | Verbundvorhaben: Entwicklung textilbewehrter 3D-Formholzteile für den Leichtbau, Teilvorhaben 1: Formholz | Das Ziel des Forschungsprojektes besteht in der Weiterentwicklung und der technischen Realisierung eines patentierten Verfahrens zur Herstellung doppelt gekrümmter, konvexer Formen aus Holz im Verbund mit 3D-formgerechter textiler Bewehrung und einem als verbindende Matrix fungierenden Harzsystem. In der ersten Projektphase (1. Jahr) werden Prototypen in einfacheren Form- und Fertigungsvarianten hergestellt. Parallel erfolgen Basisuntersuchungen zur Auswahl geeigneter textiler Ausgangsfadenmaterialien, textiler Fertigungsverfahren, einzusetzende Kunstharzmatrixsystem und das Konsolidierungsverfahren. In der zweiten Projektphase (2. bis 3. Jahr) wird die Entwicklung von Formwerkzeugen mit steuerbaren Prozessparametern (Feuchtigkeit, Temperatur) für die Umsetzung in einen industriellen Prozess angestrebt. Die neuen Fertigungsmethoden sind sehr wirtschaftlich, stärken den heimischen Rohstoff im ökologischen und ökonomischen Vergleich mit Substituten. Die Eröffnung neuer Perspektiven bei der Entwicklung innovativer Werkstoffverbunde, insbesondere in Verbindung mit technischen Textilien, erweitert das Verwendungsspektrum des nachwachsenden Rohstoffs Holz. | Das Ergebnis des Forschungsprojektes besteht in der Weiterentwicklung und technischen Realisierung eines bereits patentierten und eines angemeldeten Verfahrens zur Herstellung doppelt gekrümmter, Formen aus Holz im Verbund mit verarbeitungs- und beanspruchungsgerecht ausgelegter textiler Bewehrung und geeigneten Matrixsystemen. Die Untersuchung und Optimierung von verdichtetem Holz als Ausgangsmaterial zur Herstellung von Formholzprodukten konnte in reproduzierbare Verdichtungsparameter überführt werden. Zusätzlich wurden mögliche Beschichtungsvarianten von mehraxial verformtem Hirnholz untersucht. Das wissenschaftlich-technische Ergebnis des Projektes ist in der Beherrschung des Formprozesses und der Entwicklung nicht-tragender textilbewehrter Bauteile für Anwendungen im Transportwesen, Leicht-, Innen- und Möbelbau, sowie im Automobilbau, zu sehen. Mit der Umsetzung von dreidimensional geformten Hirnholzplatten mit textiler Beschichtung konnten aussagekräftige Prototypen hergestellt werden, die die Aufmerksamkeit Fachwelt erregten. Mehrere konkrete Anfragen aus der Architektur und der Möbelindustrie/Innenausbau untermauern das hohe Potential des neuentwickelten Verbundwerkstoffes. Beispielhaft wurden Fassadenelemente mit Befestigungsmittel dargestellt, deren wirtschaftliche Produktion und Verwendung zurzeit geprüft wird. | Prof. Dr.-Ing. Peer Haller Tel.: +49 351 463-35575 peer.haller@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Bauingenieurwesen - Institut für Stahl- und Holzbau - Professur für Ingenieurholzbau und baukonstruktives Entwerfen Georg-Schumann-Str. 7 01187 Dresden | X | FPNR |
| 01.06.2009 | 31.05.2014 | 22024308 | FENAFA-Netzwerkverbund - Teilvorhaben 5a: Entwicklung von Dosiersystemen und Compounderkonfigurationen für optimierte Compoundierprozesse mit ganzpflanzenbasierten Naturfasern | Zielstellung des Teilprojektes 5 ist die Entwicklung eines neuen Dosierkonzepts für schwer dosierbare Naturfasern für die Compoundierung in einem Doppelschneckenextruder. Damit soll ein kontinuierlicher und homogener Fasereintrag, der entscheidend für einen gleich bleibende Qualität des Compounds ist, gewährleisten werden. Eine aufwendige Transformation des Faserguts in einer Zwischenstufe, die zu nachteiligen Compoundeigenschaften und hohen Kosten führt, soll vermieden werden. | Dr. Michael Busch Tel.: +49 345 5589-111 michael.busch@imws.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen (IMWS) Walter-Hülse-Str. 1 06120 Halle (Saale) | FPNR | ||
| 01.07.2013 | 31.12.2016 | 22024312 | Verbundvorhaben: Funktionalisierte Ligninspaltprodukte als Synthesebausteine für die Herstellung von Klebstoffen, Lacken, Polyurethanen und Epoxyden (Lignoplast); Teilvorhaben 2: Ligningfunktionalisierung und Lignindepolymerisation, verfahrenstechnische Aspekte | Im Verbundvorhaben LIGNOPLAST entwickeln 5 Forschungseinrichtungen und 8 Industrieunternehmen innovative Verfahren zur Herstellung aromatischer Synthesebausteine aus verschiedenen Lignintypen und deren Anwendung in Klebstoff-, Lack-, Polyurethan- und Epoxidsystemen. Als Rohstoffe werden unterschiedliche technische Lignine aus der Zellstoffproduktion, wie z.B. Kraft-Lignin und Lignine aus "Bioraffinerieverfahren" (Organosolv-Lignin oder Hydrolyse-Lignine, die als Reststoffe der enzymatischen oder sauren Verzuckerung anfallen) eingesetzt. Die gewünschten Synthesebausteine werden durch hydrolytischen Abbau der makromolekularen Struktur der Lignine und anschließende chemische und enzymatische Funktionalisierung gewonnen. Die Struktur der Synthesebausteine wird dabei so gezielt angepasst, dass neue Klebstoff-, Lack-, Polyurethan- und Epoxidsysteme formuliert werden können. Diese werden in Musterwerkstoffen und -bauteilen eingesetzt, welche anwendungstechnisch charakterisiert und mit konventionellen Systemen verglichen werden. Über die gesamte Prozesskette findet eine ökonomische und ökologische Bilanzierung sowie abschließend eine Konzeptentwicklung für eine industrielle Umsetzung statt. Das Fraunhofer Institut für Chemische Technologie (ICT) beschäftigte sich im Teilvorhaben (FKZ: 22024312) mit verfahrenstechnischen Aspekten der Lignindepolymerisation (Basen-katalysierter Abbau, hydro-cracking) und Funktionalisierung von Ligninspaltprodukten aus Kraftlignin und Organsolv-Lignin. Ziel war die Aufklärung von Einflüssen der Prozessparameter auf Ausbeuten und strukturelle Eigenschaften der BCD-Spaltprodukte und Hydro-Cracking Produkte. Die chemische Funktionalisierung der BCD-Ligninspaltprodukte hatte zum Ziel die Funktionalität durch selektive Nutzung der phenolischen OH-Gruppen komplett zu verändern. Hierdurch ist es möglich, das Anwendungsfeld zur stofflichen Nutzung zu erweitern. | Kraft-Lignine und Organosolv-Lignine sind störungsfrei im kontinuierlichen BCD-Prozess durch alkalische Hydrolyse in einem Temperaturbereich von 300 - 340°C und Prozesszeiten von 5 - 15min, im Strömungsrohr abbaubar. Es erfolgt keine Kohlebildung. Abhängig von der botanischen Quelle des Lignins sind BCD-Öle mit spezifischer Monomerzusammensetzung (primären Spaltprodukte: Guaiacole, Syringole) darstellbar. Zusätzlich wird die BCD-Ölzusammensetzung durch die Prozesstemperatur und -zeit beeinflusst. Hohe Anteile an sekundären Spaltprodukten (Catechole, 3-Methoxycatechole) werden unter intensiver Prozessführung erhalten. Die maximale Ausbeute an BCD-Öl aus Nadelholz-Kraft-Lignin, unter intensivster Prozessführung, war auf ca. 16% des eingesetzten Lignins beschränkt. Basen-katalysierter Abbau von Laubholz-Organosolv-Lignin erbrachte BCD-Ölausbeuten von bis zu 20% des eingesetzten Lignins, bei intensivster Prozessführung. In BCD-Ölen sind bis zu 50% monomere Spaltprodukte enthalten. Die anderen Anteile sind di- u. trimere Verbindungen. BCD-Oligomerausbeuten aus Nadelholz-Kraft-Lignin lagen bei 90-50% des eingesetzten K-Lignins, abhängig von der Prozessführung. BCD-Oligomerausbeuten, dargestellt aus Organosolv-Lignin, lagen unter den gleichen Prozessbedingungen, bei 70-28%. Ein Zusatz von Formiat erhöht in sehr geringem Umfang die BCD-Öl und -Oligomerausbeuten. Untersuchungen zu strukturellen Eigenschaften der BCD-Oligomere, mit Hilfe der 31P-NMR, beweisen ihren poly-phenolischen Charakter. Aliphatische OH-Gruppen werden fast vollständig eliminiert. Sie sind sowohl in BCD-Ölen als auch in BCD-Oligomeren sehr niedrig. Die phenolische OH-Zahl der BCD-Öle und BCD-Oligomere ist abhängig von der Prozessführung und deutlich höher im Vergleich mit dem Ausgangslignin. Die chemische Modifizierung/Funktionalisierung von monomeren und oligomeren Ligninspaltprodukten mit 2,3-Epoxy-1-propanol (Glycidol), in Ethanol, führte regioselektiv zu 3-Aryl-oxy-1,2-propandiolen. | Dr. Detlef Schmiedl Tel.: +49 721 4640-747 detlef.schmiedl@ict.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | X | FPNR |
| 01.09.2017 | 28.02.2019 | 22024316 | Verbundvorhaben: 3D-Druck von holzbasiertem Stützmaterial zur Integration in generative Betonfertigungsverfahren; Teilvorhaben 1: Materialentwicklung - Akronym: BioConSupport | Die Technologie der generativen Fertigung mit Beton wurde weltweit so weit entwickelt, dass erste Bauwerkskomponenten für bauliche Anwendungen gedruckt werden konnten. Bisher liegt keine technisch befriedigende Lösung für den 3D-Druck geneigter, auskragender oder horizontal freitragender Elementen vor. Das Vorhaben zielt auf die Entwicklung einer Rezeptur und eines Austragsverfahrens für ein Stützmaterial ab, welches den Beton-3D-Druck derartiger Strukturen ermöglicht, indem es die Drucklasten des noch nicht erhärteten Betons aufnimmt. Außerdem muss das Material lagerfähig, mit in zum Betondruck passender Technologie förder-, austrag- und aushärtbar, preisgünstig, einfach entfernbar, möglichst wiederverwendbar und umweltfreundlich sein. Als Lösungsansatz wird ein Materialverbund aus Holzpartikeln und einer biobasierten Matrix auf Stärke-Basis mit Additiven entwickelt und in zwei verschiedenen Prozessrouten untersucht. Dabei werden die mechanischen & rheologischen Eigenschaften sowie die Wechselwirkungen mit Beton bewertet und hinsichtlich der Anforderungen optimiert. Es werden zudem verschiedene Ansätze zu Förderung, Austragung und Aushärtung des Materials in Zusammenspiel mit einem Beton-3D-Druck-Verfahren analysiert, verglichen und bewertet. | Dr. Detlef Krug Tel.: +49 351 4662-342 detlef.krug@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | FPNR | ||
| 01.10.2018 | 31.12.2021 | 22024317 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines innovativen Kulturbegründungsverfahrens für Eichen zur Verbesserung der Wurzelentwicklung durch kompostierbare Wurzelhüllen; Teilvorhaben 2: Entwicklung der Wurzelhüllen und Pflanztechnik - Akronym: Wurzelhuelle | Das Projekt betrifft Entwicklungsarbeiten für die Produktion und Erprobung sogenannter Wurzelhüllen (WH) zur Vorkultur und zum Pflanzen von Forstgehölzen. Die eingesetzten WH bestehen aus einem wasserspeichernden Substrat und einer wasserundurchlässigen äußeren Wand, welche das Substrat gegen Wasserverlust an den Boden schützt. Der mit der Pflanzung eingebrachte Wasservorrat soll die Vitalität und Produktivität in sommerlichen Trockenperioden sichern und das Pfahlwurzelwachstum fördern. Das Projekt zielt auf die Ausdehnung des Zeitfensters für die Pflanzung, das gegenwärtig auf wenige Monate vor und nach dem Winter beschränkt ist. Für das Projekt standen nur drei Vegetationsperioden zur Verfügung. Daher wurden die WH-Pflanzen, welche für einen komplexen Eichenpflanzungsversuch an Forststandorten benötigt wurden, schon im Winter im Gewächshaus vorkultiviert. Die benötigten Wurzelhüllen entstanden durch Vereinigung und Bearbeitung von zwei PLA-Kaltgetränkebechern, wodurch eine becherförmige WH (H=23 cm, Substratvolumen 0,75 L) entstand. Die eingesetzten Substrate basierten auf Torf und/oder Hanfschäben. Nach Vorbereitung der Forststandorte bei Eberswalde und in der Schorfheide (zwei Bestände von Kiefernbaumholz und eine freigeräumte Windwurf-Fläche) wurden Traubeneichen mit WH im Mai 2019 gepflanzt. Zum Vergleich wurden Versuchsparzellen angelegt, deren Bestände durch Saat oder traditionelle Pflanzverfahren (wurzelnackt, Container) entstanden. Das Projekt-Team untersuchte das Pflanzenwachstum an den Forststandorten und führte Experimente zur Weiterentwicklung der WH-Technik durch. Hauptziele waren (1) Optimierung des Wandmaterials, des Substrates und der Form der Wurzelhülle, (2) effiziente Verfahren für die Vorkultur und Pflanzung mit WH und (3) eine Konzeption zur industriellen WH-Produktion. | Die auf den Forstparzellen mit WH gepflanzten Eichen zeigten überwiegend Pfahlwurzelsysteme. Der Pfahlwurzelanteil war höher als bei wurzelnackt gepflanzten Eichen und Containerpflanzen. An allen Standorten war die mittlere Sprosslänge der WH-Pflanzen höher als die der übrigen Varianten. Die Sprosslänge der WH-Pflanzen war am schirmfreien Windwurf-Standort am höchsten; die Differenz zu den anderen Varianten war hier statistisch gesichert. Wurzellänge, Wurzel-Biomasse und Wurzelhalsdurchmesser der WH-Pflanzen waren ebenso groß oder größer als bei den übrigen Varianten. Ein weiteres Pflanzexperiment mit becherförmigen WH fand am Standort Zepernick der HU statt (06/19 bis 09/21). Hier zeigten die Eichen starkes exponentielles Wachstum. Die im Sommer 2019 bewässerte Variante unterschied sich nicht von derjenigen ohne Bewässerung. Wegen der Beständigkeit der PLA-Becher im Boden wurden WH mit kompostierbaren Folienbeuteln der Thüfol GmbH angefertigt und hierzu mit einem Klemmring zur Erleichterung der Substratfüllung ausgestattet. Sie ermöglichten die Bildung produktiver Pflanzen aus Keimlingen, selbst wenn der Oberboden vollkommen trocken war. Als Vorzugssubstrat erwies sich Torfmoos aus der Paludikultur. Es gewährleistet sehr gutes Jungpflanzenwachstum und übertrifft die Torfsubstrate in der Haftwasserkapazität. Die Markteinführung des erdkompostierbaren Pflanztopfes Pottburri führte in Verbindung mit den Ergebnissen des Projektes zu einem Konzept für ein industrielles WH-Produkt in Rohr-Form mit einer Wand aus kompostierbarem wasserundurchlässigem Kunststoff. Ein gemeinsam mit der Golden Compound GmbH und der Truplast Kunststofftechnik GmbH präzisiertes Konzept orientiert auf ein Wandmaterial mit einer Faserkomponente aus Sonnenblumenschalen sowie auf eine an dieses Material angepasste Rohr-Extrusionstechnik. Bei der Vorkultur in rohrförmigen Modellwurzelhüllen (I.D. = 5 cm, L = 32 cm) mit dem Torfmoos-Substrat erreichten die Eichen in 2-3 Monaten die Pflanzfähigkeit. | Dipl.-Forstwirt Rudolf Walter Ehwald Tel.: +49 30 46065024 rudolf.ehwald@wwholz.com WaldWieseHolz GmbH Lindenstr. 43 15377 Buckow (Märkische Schweiz) | X | FPNR |
| 01.04.2020 | 31.03.2022 | 22024318 | Technische Machbarkeitsuntersuchung zum Thema Agrarstretchfolie aus nachwachsenden Rohstoffen - Akronym: AgriStretch | Als Agrarstretchfolien kommen zurzeit Folien aus fossilen Rohstoffen, meist Polyethylen, zum Einsatz. Im Allgemeinen wird die notwendige Klebkraft der Stretchfolien durch Verwendung von Polyisobutylen (PIB) als Klebkomponente erzeugt. Nach ihrer Verwendung werden sie energetisch verwertet oder stofflich recycelt und als minderwertiges Recyclingprodukt (z. B. Abfallsäcke) eingesetzt. Der stofflichen Verwertung geht stets ein mechanischer Reinigungsprozess voraus. V. a. bei groben Verschmutzungen werden mit diesen Verfahren meist nur unzureichende Ergebnisse erzielt. Dadurch kann nur eine mangelhafte Qualität des Rezyklats erzielt werden. Das stoffliche Recycling ist daher oft nicht wirtschaftlich realisierbar, sodass die Entsorgung durch Verbrennungsanlagen bevorzugt wird. Da Agrarstretchfolie ein Produkt ist, das immer wieder aufs Neue benötigt wird, belastet sie durch ihre Herstellung als auch durch ihre Verwertung die Umwelt. Begrenzte fossile Rohstoffe werden durch deren Produktion verbraucht und CO2 bei der thermischen Verwertung am Produktlebensende in die Atmosphäre abgegeben. Biopolymere und/oder neuartige Recyclingkonzepte können diesen Problemen entgegenwirken. Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer möglichst 100 % biobasierten Agrarstretchfolie, die nahezu ausschließlich aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden kann. Idealerweise soll eine Rezeptur gefunden werden, die ein stoffliches Recycling zulässt. Zudem wird eine Oberflächenfunktionalisierung erprobt, die die dafür nötigen Reinigungsprozesse erleichtern soll. Durch das angestrebte stoffliche Recycling kann die Folie nach deren Anwendung regranuliert und zur Herstellung neuer Biokunststoffprodukte eingesetzt werden. Somit trägt die Folie zu einer Kreislaufwirtschaft bei und stellt damit ein stark zukunftsorientiertes Produkt dar. | Prof. Dr. Michael Nase Tel.: +49 9281 409-4730 michael.nase@hof-university.de Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hof - Institut für angewandte Biopolymerforschung Alfons-Goppel-Platz 1 95028 Hof | FPNR | ||
| 01.06.2009 | 31.05.2012 | 22024408 | FENAFA-Netzwerkverbund - Teilvorhaben 5b: Entwicklung von Dosiersystemen und Compounderkonfigurationen für optimierte Compoundierprozesse mit ganzpflanzenbasierten Naturfasern | Zielstellung des Teilprojekt 5 ist die Entwicklung eines neuen Dosierkonzepts für schwer dosierbare Naturfasern für die Compoundierung in einem Doppelschneckenextruder. Damit soll ein kontinuierlicher und homogener Fasereintrag, der entscheidend für einen gleich bleibende Qualität des Compounds ist, gewährleisten werden. Eine aufwendige Transformation des Faserguts in einer Zwischenstufe, die zu nachteiligen Compoundeigenschaften und hohen Kosten führt, soll vermieden werden. Folgende Arbeitsschritte sind geplant: Entwicklung einer universalen Faserdoserdosiervorichtung für verschiedene Naturfasern vom Holzmehl bis zur hoch aufgeschlossenen Langfaser; Verbesserung der Dispergierung und Homogenisierung, insbesondere der Vermeidung von Faserschädigungen durch thermische Spitzen in den Scher- und Mischbereichen und Fasereinkürzungen; Trocknung oder Entgasung der Naturfaser während der Copoundierung; Entwicklung neuer Schneckenelemente zur Verbesserung der mechanischen Eigen-schaften der Naturfasercompounds; Untersuchung der Integration von flammhemmenden Stoffen und deren Wirkung im Naturfasercomound zur Erzielung bestimmter Brandschutzklassen. Das Teilprojekt bildet eine Brücke vom Kurzfaserrohstoff aus Teilprojekten2 und 3 zum Granulathalbzeug für die Verarbeitung in der Spritzgießtechnik und stellt somit einen wichtigen Prozessschritt in der Verarbeitsungslinie Spritzguss dar. Mit der Dosierung, Compoundierung und weiteren Spritzgießverarbeiten soll eine Technologie entwickelt werden, einheimischen Naturfaserrohstoff für Großserienbauteile zu nutzen und deren Anwendungsgebiete durch eine geschlossenen Prozesskette sowie einer wirtschaftlichen Herstellung erheblich zu erweitern. | Während der Projektlaufzeit wurden Compoundierversuche mit Hanffasern, Holzfasern, Flachsfasern und Juterovings durchgeführt. Dabei wurde festgestellt, dass nur Holzfasern und sogenannte Technoflachs-Fasern mit konventionellen Dosiersystemen verarbeitet werden können. Die vorgesehenen Ganzpflanzen-Faserstoffe konnten auch nach Veränderungen an Förderschnecke und Rührwerk nicht dosiert werden. Für eine erfolgreiche Verarbeitung der Ganzpflanzen-Faserstoffe ist daher ein neuartiges Dosiersystem notwendig. Ein solches System wurde im Rahmen des TV von der TU Chemnitz entwickelt und umgesetzt. Anschließende Verarbeitungsversuche haben gezeigt, dass mit dem neu entwickelten Dosiersystem eine prozesssichere Dosierung von feucht konservierten Hanffaserstoffen erzielt wird. In hierauf aufbauenden Untersuchungen mit verschiedenen Rezepturen mit hanffaserverstärktem PP wurde in Verbindung mit geeigneten Additiven eine signifikante Erhöhung der Bruchdehnung um bis zu 200% erreicht. Dabei ist die Bruchdehnung der Prüfkörper mehr als doppelt so hoch wie die Gleichmaßdehnung, daher liegt ein zähes Werkstoffverhalten vor. Im Vorfeld zu diesen Versuchen wurden unterschiedliche Schneckenkonfigurationen getestet. Hierfür konnten jedoch nur rieselfähige Faserstoffe berücksichtigt werden, die nicht fein filamentisiert sind und daher in der Compoundierung noch aufgeschlossen werden müssen. Deshalb wurden Schneckengeometrien eingesetzt, die viel Scherenergie ins Material einbringen und dieses somit zerkleinern. Diese Zerkleinerung/Filamentisierung konnte allerdings mit den verfügbaren Schneckenelementen nicht umgesetzt werden. Die resultierenden mechanischen Eigenschaften sind daher im Vergleich zu holzfaserverstärkten Compounds auf einem ähnlichen Niveau. Darüber hinaus wirken bspw. die unzerkleinerten Flachsstengel-Teilchen als Fremdkörper im Faser-Matrix-System und wirken sich daher negativ auf das Bruchverhalten aus. Es wurden Bauteilmuster (Fittings/Obstkisten) hergestellt. | Dr.-Ing. Stephan Widmayer Tel.: +49 89 8899 2386 stephan.widmayer@kraussmaffei.com KraussMaffei Technologies GmbH Krauss-Maffei-Str. 1 85599 Parsdorf | X | FPNR |
| 01.07.2013 | 31.12.2016 | 22024412 | Verbundvorhaben: Funktionalisierte Ligninspaltprodukte als Synthesebausteine für die Herstellung von Klebstoffen, Lacken, Polyurethanen und Epoxyden (Lignoplast); Teilvorhaben 3: Ligninfunktionalisierung und Grundlagenuntersuchungen von Klebstoff-, Lack- und Harzsystemen | Im Verbundvorhaben LIGNOPLAST entwickeln 5 Forschungseinrichtungen und 8 Industrieunternehmen innovative Verfahren zur Herstellung aromatischer Synthesebausteine aus verschiedenen Lignintypen und deren Anwendung in Klebstoff-, Lack-, Polyurethan- und Epoxidsystemen. Als Rohstoffe werden unterschiedliche technische Lignine aus der Zellstoffproduktion, wie z.B. Kraft-Lignin und Lignine aus "Bioraffinerieverfahren" (Organosolv-Lignin oder Hydrolyse-Lignine, die als Reststoffe der enzymatischen oder sauren Verzuckerung anfallen) eingesetzt. Die gewünschten Synthesebausteine werden durch hydrolytischen Abbau der makromolekularen Struktur der Lignine und anschließende chemische und enzymatische Funktionalisierung gewonnen. Die Struktur der Synthesebausteine wird dabei so gezielt angepasst, dass neue Klebstoff-, Lack-, Polyurethan- und Epoxidsysteme formuliert werden können. Diese werden in Musterwerkstoffen und -bauteilen eingesetzt, welche anwendungstechnisch charakterisiert und mit konventionellen Systemen verglichen werden. Über die gesamte Prozesskette findet eine ökonomische und ökologische Bilanzierung sowie abschließend eine Konzeptentwicklung für eine industrielle Umsetzung statt. Ziel dieses Teilprojektes war es Ligninspaltprodukte mit radikalisch polymerisierbaren Gruppen zu funktionalisieren, um anschließend über eine Emulsionspolymerisation neue Bindemittel für Klebstoffe und Lacke herzustellen. Die Funktionalisierung wurde zunächst anhand der Modellsubstanzen Guajakol und Syringol untersucht, da der Spaltprozess Teil des Projekts war und somit die Ligninspaltprodukte nicht von Beginn an zur Verfügung standen. | Bei den Versuchen stellte sich heraus, dass Epoxidverbindungen aufgrund ihrer guten Reaktivität mit phenolischen OH-Gruppen am besten für eine Funktionalisierung geeignet sind. Für eine radikalische Polymerisation bereiten Restmengen der nicht umgesetzten p-Hydroxyphenole Probleme, da diese als Radikalfänger fungieren. Daher konnten keine Emulsionspolymerisate realisiert werden. Die Lignin-Spaltprodukten führen durch die vorhandenen p-Hydroxyphenole ebenfalls zu einer Inhibierung der Polymerisation. In Lösung hergestellte Polymere weisen aber trotz ihrer relativ geringen Molmasse eine gute Wasserbeständigkeit auf. Es zeigte sich, dass eine UV-Vernetzung der Ligninacrylate sehr erfolgreich verlief. Die Ligninacrylate verfügen nicht nur über eine gute Reaktivität, sondern weisen einen positiven synergistischen Effekt auf die Reaktionsgeschwindigkeit langsamer Monomere auf. Ein weiterer Ansatz war die Herstellung von Lignin-Polyestern bzw. Polyethern mit Disäuren und Dialkoholen bzw. Polyethylenglykolen. Das Lignin wird dadurch in eine schmelzbare Form gebracht und kann so zum Beispiel in Gießmassen eingesetzt werden. Die Vernetzung verläuft hierbei üblicherweise mit Isocyanaten. | Dr. rer. nat. Olaf Deppe Tel.: +49 5312 155-357 olaf.deppe@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.10.2018 | 31.03.2022 | 22024417 | Verbundvorhaben: ERA-CoBioTech 1: Biotechnologische nachhaltige Produktion von Indol; Teilvorhaben 2: Maßstabsvergrößerung und Produktreinigung - Akronym: INDIE | Im Projekt INDIE wird Indol durch mikrobielle Fermentation mit rekombinanten Corynebakterien hergestellt. Bei der Stamm- und Prozess-Entwicklung wird das Prinzip des design-build-test-learn-cycle der System- und Synthetischen Biologie verfolgt. Als Grundlage wird ein metabolisches Model ausgewietet, um den optimalen Stoffwechselweg hin zu Indol zu identifizieren. Systemanalysen z.B. auf Transktripebene werden das Design verfeinern. und regulatorische oder metabolische Falschenhälse überwunden sowie ungewollte Nebenproduktbildung unterbunden. Insbesondere werden dafür synthetische regelkrereisäufe entwickelt und molekular implmentiert. Der beste Produktionsstamm wird im Labor und anschließend im technischen Maßsstab evaluiert,um flavour-grade Indol herzustellen. Darüberhinaus werden im Projekt INDIE Computer-Modelle, biosynthetische und regulatorische Baustein entwickelt, die sich in einem breiteren Kontext verwednen lassen können. So ergibt sich eine System- und synthetische Biologie-Produktionsplattform, die auf Corynebacterium basiert und mit der umgehend neue Inhaltsstoffe, die sich von aromatischen Aminsäure ableiten, proudziert werden können. Somit trägt INDIE zur Beschleunigung des Technologietransfers auf einer europäischen Ebene. | Dr. Peter van der Schaft Tel.: +49 282 2685-6116 peter.v.d.schaft@axxence.com Axxence Aromatic GmbH Tackenweide 28 46446 Emmerich am Rhein | X | FPNR | |
| 01.04.2019 | 30.06.2022 | 22024418 | Verbundvorhaben: Entwicklung von biologischen Bekämpfungsverfahren gegen den Kiefernspinner (Dendrolimus pini) mit dem Eiparasitoiden (Trichogramma dendrolimi); Teilvorhaben 2: Entwicklung von wirtschaftlichen Massenzucht- und Ausbringungstechnologien - Akronym: BiDenT | Ziel des Forschungsvorhabens der Abteilung Waldschutz der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt (NW-FVA) und der BIOCARE Gesellschaft für biologische Schutzmittel mbH war es, ein biologisches Bekämp-fungsmittel gegen den Kiefernspinner (Dendrolimus pini) zu entwickeln. Dabei sollte der in unregelmäßigen Abständen zu großflächigen Waldverlusten führende Forstschädling Dendrolimus pini durch eine Über-schwemmung gefährdeter Kiefernwälder mit dem Eiparasitoiden Trichogramma dendrolimi auf verträgliche Populationsdichten reguliert werden, um so erwartete Schäden zu reduzieren und den Einsatz von konventi-onellen chemischen Mitteln möglichst zu vermeiden. Aufgabenschwerpunkte von BIOCARE im Verbundvorhaben bestanden darin, durch eine Zucht des Eiparasi-toiden Trichogramma dendrolimi stets vitale Versuchstiere in den erforderlichen Mengen für Versuchszwecke bereitzustellen, Untersuchungen zu der Erzwespe voranzutreiben und ein in der Praxis einsatzfähiges Präpa-rat zur Anwendung im biologischen Pflanzenschutz zur großflächigen Ausbringung dieses in befallenen Kie-fernwäldern zu entwickeln. Als Methode für die Ausbringung des Parasitoiden im Wald kommt die Helikopter gestützte Flüssigapplikation in Frage. Infolgedessen führte BIOCARE verschiedene Untersuchungen zur Entwicklung einer geeigneten Spritzmittels sowie zur Verträglichkeit und Homogenität unterschiedlicher Spritzhilfsmittel mit den darin ent-haltenen Parasitoiden durch. Die gewonnenen Erkenntnisse wurden zusammen mit der NW-FVA in einem Semi-Freilandversuch mit Helikopterapplikation untersucht. Das Spritzmittel zeigte sich grundsätzlich geeignet für eine biologische Applikation, allerdings wurde noch wesentlicher Forschungsbedarf insbesondere in Bezug auf die Mischbarkeit des Spritzmittels deutlich. | Eine vollständige Entwicklung eines für die Anwendung als biologisches Pflanzenschutzmittel geeigneten Prä-parats konnte bei Erreichung wichtiger Zwischenziele im Forstbereich zur Ausbringung des Eiparasitoiden T. dendrolimi innerhalb des Projektzeitraumes nicht umgesetzt werden. Nach umfangreichen Recherchen zur natürlichen Zusammensetzung des Artenspektrums in Kiefernwäldern wurde Trichogramma dendrolimi als erfolgversprechendste Art in Bezug auf die Wirksamkeit gegenüber Dendrolimus pini ausgewählt. In verschiedenen Untersuchungen konnte ermittelt werden, dass T. dendrolimi erfolgreich in großem Maßstab auf Sitotroga cerealella vermehrt werden kann und die Eier des Kiefernspinners hinreichend parasitiert (ca. 1 Ei pro Parasitoiden-Weibchen). Die für eine Parasitierung geeigneten Temperaturen sollten Tagestemperatu-ren von 17°C und Nachttemperaturen von 13°C zum Applikationszeitpunkt nicht unterschreiten. Diverse Spritzmittelvarianten des Parasitoiden wurden für eine helikoptergestützte Applikation geprüft. In einer Vielzahl an Versuchen konnte die Verträglichkeit verschiedener Spritzhilfsmittel mit T. dendrolimi aufgezeigt und die grundsätzliche Eignung von einer flüssigen Ausbringungsform für die Applikation bewiesen werden. Die innerhalb der Projektlaufzeit gewonnenen Ergebnisse zu den Anforderungen und erforderlichen Optimie-rungen eines geeigneten Spritzmittels bieten die Chance auf die erfolgreiche Entwicklung eines in der Praxis anwendbaren biologischen Bekämpfungsverfahrens. | Dipl.-Ing.agr. Wilhem Beitzen-Heineke Tel.: +49 5562 9505 781 w.beitzen-heineke@biocare.de BIOCARE Gesellschaft für biologische Schutzmittel mit beschränkter Haftung Wellerser Str. 57 37586 Dassel | X | FPNR |
| 01.12.2006 | 30.11.2008 | 22024505 | Innovative, nachhaltige Bauwerke durch effiziente Kombination von nachwachsenden Rohstoffen und einfach in Kreisläufe integrierbaren mineralischen Baustoffen in einer Hybrid-Bauweise | Mit Einführung der neuen Musterbauordnung in Deutschland ergaben sich interessante Perspektiven und neue Absatzmärkte für den Baustoff Holz im mehrgeschossigen Wohn- und Gesellschaftsbau als ökologische Alternative zu den traditionellen Massivbauweisen. Wie auch die derzeitigen Entwicklungen in den Nachbarländern Österreich und Schweiz zeigen, sind die komplexen Anforderungen an mehrgeschossige Gebäude in Holzbauweise jedoch in der marktüblichen Holzrahmenbauweise wirtschaftlich kaum zu lösen. Ziel des Forschungsvorhabens war deshalb die Nutzung der aufgezeigten vielfältigen Chancen für den Einsatz im mehrgeschossigen Holzbau durch Weiterentwicklung bekannter Technologien und Entwicklung neuartiger hybrider massiver Holzverbundbauteile unter Einsatz von natürlichen Faserstoffen in mineralischen Deckschichten. | Die entwickelte hybride Verbundbauweise kombiniert die positiven Eigenschaften der verwendeten natürlichen Baustoffe in einem gesamtheitlich ökologischen Konzept zur Erstellung mehrgeschossiger Holzbauwerke. Die besten Verbundeigenschaften erzielte der untersuchte Calciumsulfatestrich, angereichert mit wasserglasmodifizierten biogenen Fasern. Die durchgeführten experimentellen Versuche mit großformatigen Wandelementen dienten dabei der Beurteilung des Trag- und Verformungsverhaltens als aussteifende Wände im mehrgeschossigen Wohnungsbau. Als Verbundkonstruktion kamen Brettstapelelemente mit Hartholzdübeln und holzfaserbewehrten, mineralischen Deckschicht aus Anhydrit- Fließestrich zum Einsatz. Neben dem direkten Verbund des Anhydrits mit der sägerauen Holzoberfläche wurde durch Aufbringen zusätzlicher Elemente wie Putzschienen, Trapezleisten oder verzinkten Kantenprofilen eine Lagesicherung der Estrichschicht ermöglicht. Dabei konnte ein erheblicher Zuwachs der Wandsteifigkeit von über 350% bezogen auf das rohe Brettstapelelement erzielt werden. Die Untersuchung großformatiger Deckenelementen mit Flächenverbund erfolgte durch Biegeversuche an Brettstapel- Elementen mit glas- und holzfasermodifizierter Anhydritdeckschicht unter statischer und niederzyklischer Belastung zur Abbildung einer 80-jährigen Nutzungsdauer. Die Beschreibung der Schädigung erfolgte über einen Vergleich der Anfangs- und Endbiegesteifigkeiten. Diese wiederholten Belastungen und Schwingungen besaßen keinen entscheidenden Einfluss auf das Trag-, Verformungs- und Bruchverhalten der entwickelten Plattenelemente, wodurch die gute Eignung für den Einsatz im mehrgeschossigen Holzbau bestätigt wurde. Die entwickelten Verbundelemente besitzen durch ihre großen speicheraktiven Bauteilmassen ein hohes Potential hinsichtlich der Wärme- und Feuchtespeicherung, die in besonders hohem Maße das Raumklima positiv beeinflussen und somit die Wohnqualität erhöhen. | Prof. Dr.-Ing. Karl Rautenstrauch Tel.: +49 3643 584546 karl.rautenstrauch@bauing.uni-weimar.de Bauhaus-Universität Weimar - Fakultät Bauingenieurwesen Marienstr. 13 a 99423 Weimar | X | FPNR |
| 01.06.2009 | 31.05.2014 | 22024508 | FENAFA-Netzwerkverbund - Teilvorhaben 5c: Entwicklung von Dosiersystemen und Compounderkonfigurationen für optimierte Compoundierprozesse mit ganzpflanzenbasierten Naturfasern | Zielstellung des Teilprojekt 5 ist die Entwicklung eines neuen Dosierkonzepts für schwer dosierbare Naturfasern für die Compoundierung in einem Doppelschneckenextruder. Damit soll ein kontinuierlicher und homogener Fasereintrag, der entscheidend für einen gleich bleibende Qualität des Compounds ist, gewährleisten werden. Eine aufwendige Transformation des Faserguts in einer Zwischenstufe, die zu nachteiligen Compoundeigenschaften und hohen Kosten führt, soll vermieden werden. Folgende Arbeitsschritte sind geplant: Entwicklung einer universalen Faserdoserdosiervorichtung für verschiedene Naturfasern vom Holzmehl bis zur hoch aufgeschlossenen Langfaser; Verbesserung der Dispergierung und Homogenisierung, insbesondere der Vermeidung von Faserschädigungen durch thermische Spitzen in den Scher- und Mischbereichen und Fasereinkürzungen; Trocknung oder Entgasung der Naturfaser während der Copoundierung; Entwicklung neuer Schneckenelemente zur Verbesserung der mechanischen Eigen-schaften der Naturfasercompounds; Untersuchung der Integration von flammhemmenden Stoffen und deren Wirkung im Naturfasercomound zur Erzielung bestimmter Brandschutzklassen. Das Teilprojekt bildet eine Brücke vom Kurzfaserrohstoff aus Teilprojekten2 und 3 zum Granulathalbzeug für die Verarbeitung in der Spritzgießtechnik und stellt somit einen wichtigen Prozessschritt in der Verarbeitsungslinie Spritzguss dar. Mit der Dosierung, Compoundierung und weiteren Spritzgießverarbeiten soll eine Technologie entwickelt werden, einheimischen Naturfaserrohstoff für Großserienbauteile zu nutzen und deren Anwendungsgebiete durch eine geschlossenen Prozesskette sowie einer wirtschaftlichen Herstellung erheblich zu erweitern. | Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Nendel Tel.: +49 371 531-32545 wolfgang.nendel@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Strukturleichtbau (IST) - Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung Reichenhainer Str. 31/33 09126 Chemnitz | FPNR | ||
| 01.07.2013 | 31.12.2016 | 22024512 | Verbundvorhaben: Funktionalisierte Ligninspaltprodukte als Synthesebausteine für die Herstellung von Klebstoffen, Lacken, Polyurethanen und Epoxyden (Lignoplast); Teilvorhaben 4: Enzymatische Ligninfunktionalisierung sowie Ligninfunktionalisierung; Teilvorhaben 5: Lignindepolymerisation, katalytische Aspekte | Im Verbundvorhaben LIGNOPLAST entwickeln 5 Forschungseinrichtungen und 8 Industrieunternehmen innovative Verfahren zur Herstellung aromatischer Synthesebausteine aus verschiedenen Lignintypen und deren Anwendung in Klebstoff-, Lack-, Polyurethan- und Epoxidsystemen. Als Rohstoffe werden unter-schiedliche technische Lignine aus der Zellstoffproduktion, wie z.B. Kraft-Lignin und Lignine aus "Bioraffine-rieverfahren" (Organosolv-Lignin oder Hydrolyse-Lignine, die als Reststoffe der enzymatischen oder sauren Verzuckerung anfallen) eingesetzt. Die gewünschten Synthesebausteine werden durch hydrolytischen Abbau der makromolekularen Struktur der Lignine und anschließende chemische und enzymatische Funktiona-lisierung gewonnen. Die Struktur der Synthesebausteine wird dabei so gezielt angepasst, dass neue Kleb-stoff-, Lack-, Polyurethan- und Epoxidsysteme formuliert werden können. Diese werden in Musterwerkstof-fen und -bauteilen eingesetzt, welche anwendungstechnisch charakterisiert und mit konventionellen Syste-men verglichen werden. Über die gesamte Prozesskette findet eine ökonomische und ökologische Bilanzie-rung sowie abschließend eine Konzeptentwicklung für eine industrielle Umsetzung statt. Das Fraunhofer IGB hat in der Arbeitsgruppe Industrielle Biotechnologie die Funktionalisierung von Lignin, von Ligninabbauprodukten und anderen Aromaten in verschiedenen methodischen Ansätzen verfolgt. Dafür wurden Enzyme und Ganzzellkatalysatoren eingesetzt. Außerdem wurde die Machbarkeit der chemo-enzymatischen Epoxidierung der aromatischen Substanz Car-danol untersucht. Ziel der Arbeiten des Institutsteils BioCat war die elektrochemischen Spaltung von Organosolv Lignin und die Untersuchung des Einflusses der Reaktionsparameter auf die Produktselektivitäten und Ausbeuten. Weiter wurde die Synthese neuer Monomere für Biopolymere untersucht. Der Fokus der Arbeiten lag auf der Herstellung eines neuen biobasierten Diamins als Baustein für Polyamide und Polyurethane. | Bei den Untersuchungen zur enzymatischen Ligninfunktionalisierung am Fraunhofer IGB (Arbeitsgruppe Industrielle Biotechnologie) konnten die Löslichkeit von Lignin durch Laccase-katalysierte Kopplung mit funktionellen Monomeren verändert werden. Es wurden hydrophobe und hydrophile Monomere eingesetzt. Die Umsetzung von Catechol zu cis,cis-Muconsäure konnte für verschiedene Stämme gezeigt werden. Durch die die Auswahl des geeignetsten Stammes, die Optimierung des Verhältnisses von Zellmasse zu Substrat, der Reaktionsdauer und die Induktion des Aromaten-Stoffwechsels konnte eine signifikante Steigerung der Umsetzung von Catechol und eine vollständige Umsetzung in drei Stunden erreicht werden. Die mit einem Umsatz von 50 % erfolgreich durchgeführte Epoxidierung von Cardanol zeigt die generelle Machbarkeit die-ses Prozesses. Als Anode für die elektrochemische Spaltung von Organosolv-Lignin wurden verschiedene Qualitäten der korrosionsstabilen Nickel-Legierung Hastelloy getestet, wobei kein Einfluss auf die Produktbildung beobachtet werden konnte. Weiter konnte gezeigt werden, dass die Reaktionsprodukte Vanillin, Vanillinsäure und Guajacol unter den Reaktionsbedingungen (Natronlauge bei 80°C) nur eine begrenzte Stabilität aufweisen. Durch Anpassung der Reaktionsbedingungen gelang es Folgeprodukte der unter Standardbedingungen beobachteten Verbindungen Vanillin und Syringaldehyd zu erhalten. Beispiele hierfür sind Guaiacol, Syringol, 4-Methylguaiacol und 4-Methylsyringol. Als vielversprechende Wege zur Synthese von Diaminen aus Bisvanillin haben sich dann sowohl die Umset-zung von als Methylether geschützten Derivaten wie auch die elektrochemische Reduktion der Oximzwi-schenstufe herausgestellt. Bei ersten Polymerisationsversuchen konnte gezeigt werden, dass Aminderivate des Bisvanillins zur Herstellung von Polyamiden eingesetzt werden können. | Dr.-Ing. Susanne Zibek Tel.: +49 49 711 970-4167 susanne.zibek@igvp.uni-stuttgart.de Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | X | FPNR |
| 15.03.2017 | 31.12.2020 | 22024515 | Verbundvorhaben: Sensorbasierte Präzisionszüchtung von Triticale als ressourceneffiziente Rohstoffpflanze (SENSELGO); Teilvorhaben 1: Phänotypisierung, Genomik und Merkmalsvorhersage - Akronym: SENSELGO | Das vorgeschlagene Projekt dient der Weiterentwicklung und Optimierung der sensorbasierten Präzisionsphänotypisierung für die Pflanzenzüchtung sowie der Etablierung von Triticale als Rohstoffpflanze. Dabei wird eine Kombination von sensorbasierter Feldphänotypisierung und Genomik eingesetzt um eine Steigerung des Biomasseertrags und die zielgerichtete Verbesserung von dessen Komponenten zu erreichen. Desweiteren erfolgt eine direkte und indirekte Selektion auf die Ressourceneffizienz von Triticale, insbesondere die Verbesserung der Stickstoffeffizienz. Das Projektvorhaben gliedert sich in folgende Komponenten: (1) eine praxisrelevante Population von 1.000 aus aktuellen Zuchtprogrammen stammenden Triticalelinien aufzubauen und mit genomweiten Markern sowie für Kandidatengene zu genotypisieren, (2) neue, zu den bisher verwendeten komplementäre Sensoren mit Selektivität für bisher überhaupt nicht erfasste pflanzenphysiologische Parameter ins Sensormodul der BreedVision Phänotypisierungsplattform zu integrieren und an Triticale, Weizen und Roggen zu evaluieren, (3) ein neues Sensormodul zur Erfassung der Bestandesdichte zu entwickeln und ebenfalls an Triticale, Weizen und Roggen zu evaluieren, (4) das BreedVision System neben der kontinuierlichen Messfahrt zu erweitern für statische Messungen im Stop-and-Go Messmodus, (5) die BreedVision Platform zur Erfassung und Vorhersage des Biomasseertrags sowie für bisher nicht erfasste, für die Ertragsbildung relevante Komponenten, wie die Bestandesdichte und die Pflanzenphysiologie, in der etablierten Triticalepopulation zu nutzen, (6) die Effizienz von Triticalegenotypen unter reduziertem Stickstoff- und Pestizideinsatz zu evaluieren, und (7) die gewonnenen Daten zur prädiktiven Züchtung von Triticale als ressourceneffiziente Rohstoffpflanze zu nutzen. | Dr. Tobias Würschum Tel.: +49 711 459-22687 tobias.wuerschum@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Landesanstalten & Versuchsstation - Landessaatzuchtanstalt Fruwirthstr. 21 70599 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.02.2017 | 31.01.2020 | 22024516 | Verbundvorhaben: Entwicklung von material- und konstruktionsoptimierten Freileitungsstrom- und Kommunikationsmasten aus Furnierschichtholz (LVL) bestehend aus Buche und Nadelhölzern (Fichte/Kiefer); Teilvorhaben 2: Entwicklung, Bau und Test von neuen Mastensystemen - Akronym: LVL-Mast | Im Rahmen des Forschungsvorhabens sollen Mastsysteme unter Verwendung von Furnierschichtholz (LVL), bestehend aus phenolmodifiziertem oder schutzmittelbehandeltem Laub- oder Nadelholz, hergestellt und weiterentwickelt werden. Erste Vorversuche zeigen bereits, dass durch die Verwendung dieses neuen Werkstoffes materialoptimierte Mastkonstruktionen mit erheblich höheren Tragfähigkeiten realisierbar sind. Des Weiteren sind durch den Einsatz eines optimierten Materials höhere Schutzwirkungen gegen holzabbauende Pilze zu erwarten, so dass die Erreichung der momentan angestrebten Standzeit der Energieversorgungs- bzw. Telekommunikationsunternehmen von bis zu 50 Jahren realistisch erscheint. Das Vorhaben ist in 7 Arbeitspakete untergliedert. Neben der Projektkoordination, die im Aufgabenbereich der UGOE liegt, werden jeweils drei Arbeitspakete von UGOE und induo bearbeitet. Die Arbeitspakete bauen inhaltlich aufeinander auf, so dass regelmäßige Treffen zur Besprechung und Bewertung der Ergebnisse geplant sind. UGOE wird die Prozesse zur Herstellung des modifizierten und schutzmittelbehandelten LVL entwickeln und optimieren sowie die Materialeigenschaften untersuchen. Die Firma induo wird diese Informationen zur konstruktiven Entwicklung und Herstellung von Mastsystemen nutzen. Des Weiteren wird induo sich in einem Arbeitspaket mit der Kosten- und Nutzenanalyse sowie der Beschaffung und Logistik beschäftigen. | B.Eng. Alexander Reichartz Tel.: +49 2161 6189-0 a.reichartz@induo.de induo Systemholztechnik GmbH & Co. KG An der Blankstr. 20 41352 Korschenbroich | FPNR | ||
| 01.08.2018 | 31.12.2021 | 22024517 | Verbundvorhaben: Integriertes forstliches Informationssystem für den kleinparzellierten Nicht-Staatswald; Teilvorhaben 3: Betriebswirtschaftliche Strategie - Akronym: INKA | Für die Zielgruppe der kleinen und mittleren Nicht-Staatsforstbetriebe soll in einem Forschungsverbundprojekt ein Konzept für ein integriertes forstliches Informationssystem entwickelt werden. Dabei hat dieses im Sinne zeitgemäßen Flächenmanagements die grundlegenden Aspekte der Inventur, Planung und Kontrolle abzubilden. In diesem Kontext soll der Großteil relevanter Daten in einer Portallösung abruf- und bearbeitbar vorliegen. Gleichzeitig finden sich auch ausgewählte Aspekte in mobilfähigen Lösungen wie bspw. Smart-phone oder Tablet wieder. Ziel ist es dabei, zum einen Einzelbetrieben, aber auch übergeordneten Einhei-ten, wie bspw. der Forstbetriebsgemeinschaft (FBG) oder forstfachlichen Betreuern ein entsprechendes Programm bieten zu können. Insbesondere diesen Einheiten, welche üblicherweise mehr als nur einen Forstbetrieb, aber gerade im Kontext der FBG oftmals viele kleine Waldeigentümer betreuen, wird hierdurch die Möglichkeit der kartographischen Verortung entsprechender Betriebsflächen und die Zuordnung relevanter Naturaldaten entlang der Eigentumsverhältnisse ermöglicht. Das System soll zum einen bei der mobilen Erfassung von Daten der Bestandesinventur und -planung unterstützen als auch bereits von Dritten erhobene Daten integrieren können. Eben diese Daten werden wiederum mittels einer Datenbank aggregiert und verwaltet sowie mit Hilfe eines einfachen GIS visualisiert. Letztendlich findet sich mit diesem Programm die Möglichkeit zur eigenständigen Dokumentation des Naturalvollzugs sowie die Option zielgerichteter externer Beratung durch Dritte. Insbesondere dem Aspekt der Beratung kommt hier angesichts einer aufgrund kartell- und beihilferechtlicher Entscheidungen gerade im kleine-ren und mittleren Nicht-Staatswald erhöhte Bedeutung zu. | Zunächst wurden Prozesse und Akteure sowie deren Interaktionen definiert. Hierzu fand eine Identifikation von Kriterien zur Klassifikation der Besitzgrößen und der organisatorischen Strukturen statt. Darüber hinaus wurden in der Forsteinrichtung übliche räumliche Einheiten hinsichtlich ihrer Eignung als Inventur-, Planungs- und Kontrollgröße untersucht. Diese Untersuchung zeigte eine deutschlandweite Vielzahl unter-schiedlicher Merkmale räumlicher Gliederung auf. So zeigte sich gerade in den hoheitlichen Forstverwaltungen eine oftmals sehr detaillierte Flächengliederung und Waldeinteilung. Im Zuge der Analyse des Informationsbedarfs wurden 14 unterschiedliche GIS-Programme hinsichtlich ihres Kosten-Leistungsverhältnisses untersucht. Hier zeigt sich eine hohe Heterogenität in Sachen Datenintegration, -verwaltung und -darstellung. Insbesondere das britische System "myForest - woodland manager" zeigte sich hierbei als grundsätzliche Blaupause. Auf Basis einer Dokumentenanalyse wurde im Weiteren eine quantitative Untersuchung zugehöriger Inventur-, Planungs- und Dokumentationsparameter durchgeführt. Daraufhin wurde wiederum ein informationell verdichtetes Bestandesblatt abgeleitet und zur exemplarischen Anwendung in MS Excel entlang dieser Parameter konzipiert. Ein ähnlicher Ansatz wurde bei der Identifizierung relevanter Parameter der Vollzugsdokumentation gewählt.Diese Parameter wurden in Form von Experteninterviews gegenüber der forstlichen Praxis validiert und flossen sodann in die Konzeption des Managementsystems ein. Ebenso wurde zur Verwaltung dieser Sach- und Geodaten eine exemplarische Datenbankstruktur entwickelt. In diesem Zusammenhang wurden drei Schemata entwickelt, welche die einzelnen Schritte der Betriebsabgrenzung gegenüber Fremdparzellen, der Flächengliederung und Waldeinteilung sowie der inhaltlichen Attributierung dieser Geometrien darstellen. Sie bilden somit die Möglichkeiten zur Integration von Naturaldaten in das Flächenmanagementsystem ab. | Prof. Dr. Bernhard Möhring Tel.: +49 551 3934-21 bmoehri@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Forstökonomie und Forsteinrichtung Büsgenweg 5 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.03.2020 | 31.05.2024 | 22024518 | Entwicklung eines umweltfreundlichen Verfahrens zur Gewinnung eines Armierungsstoffes für altpapierhaltige Verpackungspapiere - Akronym: AgroForce | Der Einbruch im Verbrauch und der Produktion an graphischen Papieren hat zur Folge, dass der Zufluss an hochwertigem Fasermaterial in das Altpapierrecycling stark rückläufig ist. Dadurch ist eine Verknappung und Verteuerung von Altpapier eingetreten und die Qualität von Altpapier hat sich zunehmend verschlechtert. Um dieser Entwicklung entgegenzuwirken, wird von vielen Papierherstellern in Erwägung gezogen, dem Altpapier Primärfasern als Armierungsstoff zuzusetzen. Eine vielversprechende Option ist es den Armierungsstoff direkt im Papierwerk im Sinne einer Rückwärtsintegration aus Stroh herzustellen. Dafür wird ein Verfahren mit einfacher Technologie benötigt, das mit geringem Investitionsaufwand realisiert werden kann und hohe Faserstoffausbeuten liefert. Im Vorhaben wird hierzu ein aussichtsreiches Verfahren basierend auf Natriumcarbonat als Aufschlusschemikalie adaptiert und optimiert. Im Anschluss daran sollen Anwendungsversuche in Mischung mit Altpapierstoff im Labor- und Pilotmaßstab durchgeführt werden. Alternativ zum Carbonataufschluss soll ein Dampfdruck-Aufschlussverfahren getestet werden. Hierbei sollen die Faserstofffestigkeiten ggf. durch Vorimprägnierung mit Natriumcarbonat optimiert werden. Die beiden Verfahren sowie auch de-ren Kombination sollen im Forschungsvorhaben optimiert und eingehend miteinander verglichen werden. Wesentliche Kriterien dabei sind die Rohstoffeffizienz, Investitionskosten, Chemikalien- und Energiebedarf, Ablaugenverwertung und Chemikalienrückgewinnung sowie Festigkeitseigenschaften bzw. Eignung des erzeugten Faserstoffes als Armierungsstoff für altpapierhaltige Verpackungspapiere. Auch eine ökologische Betrachtung beider Verfahren untereinander sowie im Vergleich zur analogen Nutzung von aus Nadelholz hergestelltem Marktzellstoff soll im Forschungsvorhaben inkludiert sein. | Dr. Fokko Schütt Tel.: +49 40 822459-100 fokko.schuett@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung Haidkrugsweg 1 22885 Barsbüttel | FPNR | ||
| 01.08.2006 | 31.07.2011 | 22024605 | Nachwuchsgruppe: Naturfasern - Neue Möglichkeiten zur Einstellung definierter Eigenschaften in Kunststoffverbunden | In einem der vier Projekte wird neben der Verfahrenskonzeption zur Bestimmung der prozentualen Anteile der einzelnen Faserbestandteile auch ein Verfahren entwickelt, mit dem definiert einzelne Faserbestandteile entfernt werden können. Zwei weitere Projekte beschäftigen sich mit der chemischen Oberflächenmodifikation, wobei zum einen die Korrelation von organischen Rest bzw. Grad der Hydrophilie und Matrixhaftung untersucht und zum anderen ein synthetisches Ligningerüst aufgebaut wird. Das vierte Forschungsprojekt behandelt die Leitfähigkeitsimplementierung von Naturfasern. In allen Projekten soll durch nasschemische Umsetzung das Eigenschaftsprofil der Naturfasern beeinflusst werden. Parallel zur Analyse und definiertem Faseraufbau werden zuerst in kleinen Ansätzen organische Gruppen in Kontakt mit der Faser treten, wonach die Faser/Matrix-Haftung untersucht und eine Korrelation von der Haftung bei unterschiedlichen Polymersystemen zur chemischen Modifikation erbracht wird. Die ebenfalls im Labormaßstab durchgeführten Leitfähigkeitsausrüstungen werden nach dem Test im Verbundteilen umgesetzt. Thermo- und duroplastische Naturfaserverbunde werden bei den Partnern im Einsatz erprobt. | Im Rahmen des Projektes konnte eine Vielzahl von grundlegenden Erkenntnissen zu den mechanischen Eigenschaften von Naturfasern, Kunststoffen und thermoplastischen Compounds, dem haftvermittelnden Charakter des MAPP in verschiedenen Fasersystemen und beim Anliegen von diversen Verarbeitungsparametern, zur Festlegung der optimalen Prozessparameter und deren Einfluss auf die Faser und die sich ergebenen Eigenschaften im thermoplastischen Compound ermittelt werden. Weiterhin wurden die Möglichkeiten der chemischen Modifizierung von Fasern und die dadurch zu erreichende Verbesserung der mechanischen Eigenschaften aufgezeigt. Diese erhaltenen Ergebnisse lassen sich grundsätzlich in die industrielle Anwendung überführen. Aufgrund der momentan auf dem Markt befindlichen und langjährig erprobten Compounds mit technischen Verstärkungsfasern (hauptsächlich Glasfaser) ist die sofortige Umsetzung aller neuen Informationen in industrielle Verarbeitungsprozesse schwierig. Dem Zuwendungsempfänger ist es bis zum heutigen Tag (8 Monate nach Laufzeitende) nicht gelungen einen industriellen Partner zu finden, der die FuE-Ergebnisse in die Praxis umsetzt. Durch die Reduktion des Produktgewichtes besteht die Möglichkeit zur Konstruktion kommerzieller Produkte unter Anpassung der notwendigen mechanischen Eigenschaften und vor dem Hintergrund der Nachhaltigkeit. Ausgehend von Produkten die über dem tatsächlich erforderlichen Lastverhalten konzipiert sind, besteht zur Überführung der Naturfaseranwendung in die Industrie, noch ein hoher Bedarf an Forschungstätigkeit und Öffentlichkeitsarbeit. Im Ergebnis der vorliegenden Arbeiten sind verschiedene industrielle Partner auf die Nachwuchsgruppe zugekommen um, mit der Verwendung von Naturfasern in Kunststoffprodukten, das jeweilige Produktportfolio in Richtung Nachhaltigkeit zu erweitern. Besonders aussichtsreich sind ein Projekt zur Flammschutzausrüstung von Standard- und Hochleistungskunststoffen sowie ein weiteres zur Betrachtung der Verarbe | Dr. sc. nat. Leif Steuernagel Tel.: +49 5323 72-2947 leif.steuernagel@tu-clausthal.de Technische Universität Clausthal - Fakultät für Natur- und Materialwissenschaften - Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik Agricolastr. 6 38678 Clausthal-Zellerfeld | X | FPNR |
| 01.06.2009 | 31.12.2014 | 22024608 | FENAFA-Netzwerkverbund - Teilvorhaben 6a: Neuartige Bauteilkonzepte unter Nutzung von Holzfaserwerkstoffen mit Thermoplastmatrix in serientauglichen Verfahren | Die Entwicklung von neuartigen Bauteilkonzepten für den Bereich Automotive, unter Nutzung feinstrukturierter Holzfaserwerkstoffe mit thermoplastischer Matrix, ist das Ziel im Teilprojekt 6. Der Einsatz von Naturfaser-Compositen aus feinstrukturierten Holzfaser-Thermoplasten soll wissenschaftlich und technologisch erarbeitet und das Potential dieser neuen und aussichtsreichen Materialklasse untersucht werden. Neben den materialtechnischen Entwicklungen werden lokale konstruktive Varianten, wie das Einlegen von Endlosfaser-Strukturen zur Optimierung insbesondere von Krafteinleitungsstellen, erarbeitet und unter Berücksichtigung der spezifischen Besonderheiten der Naturfasern kunststofftechnologisch umgesetzt. Es sollen mit dem Einsatz der serientauglichen Verarbeitungstechnologien Pressen und Spritzgießen an einem Demonstrator z. B. Rückenlehnen, verschiedene konstruktive Konzepte erarbeitet und wirtschaftlich bewertet werden. Ein besonderer Schwerpunkt soll der konstruktiven Gestaltung von Krafteinleitungsbereichen zukommen, die mit Hilfe von lokalen Endlosfaserstrukturen oder Einlegern aus Naturfaserwerkstoffen belastungerecht verstärkt werden sollen. Das Teilprojekt 6 bildet damit die Überführung der vorhergehenden Prozessschritte in ein Serienbauteil mit einem konkreten Anforderungsprofil. Die geplanten Innovationen in diesem Teilprojekt besitzen ein hohes Entwicklungspotenzial und sind wegbereitend für anschließende Projekte. Neben der Verwertung der Ergebnisse in der Kraftfahrzeugindustrie sind in den Branchen der Nutzfahrzeugindustrie sowie im Bereich Power-Tools neue Anwendungsgebiete und Potenziale zu sehen. Produkte und Verfahren sind mit hoher Wahrscheinlichkeit schutzrechtsfähig. | Ingenieur Falk Broberg Tel.: +49 37344 763-0 moeckel@hugostiehl.de Hugo Stiehl GmbH - Kunststoffverarbeitung Gerichtsstr. 140 09474 Crottendorf | FPNR | ||
| 15.06.2012 | 31.12.2014 | 22024611 | Verbundvorhaben: Herstellung und Demonstration der Praxistauglichkeit von Traktoren mit Motoren der Emissionsstufe TIER 4 im Betrieb mit Pflanzenöl; Teilvorhaben 1: Modifikation des TIER 4 Traktormotors | Es handelt sich um das Teilvorhaben 1 des Gesamtvorhabens "Herstellung der Praxistauglichkeit eines Tier 4 Pflanzenöl-Motors/ -Traktors". Das Teilvorhaben 1 umfasst die Arbeiten des Projektpartners John Deere. Die Arbeiten des Teilvorhabens 1 (TV1) werden durch das John Deere European Innovation and Technology Center (JD ETIC) durchgeführt. Die erforderlichen Motoren für die Entwicklungsarbeiten und die Traktoren für die Feldtests werden JD ETIC durch die John Deere Werke Mannheim (JDWM) bereitgestellt. JD ETIC koordiniert die Zusammenarbeit der Partner, insbesondere den Austausch der Ergebnisse zwischen den Bearbeitern verschiedener Arbeitspakete.Im Bezug auf die Technologieentwicklung liegt der Schwerpunkt in der Anpassung und Kalibrierung der Motorsoftware. Für diese Aufgaben hat JD ETIC dank des unternehmensinternen Motorenlieferanten JDPS und mit den Erfahrungen aus vorhergehenden Projekten die notwendigen Mittel (z.B. Zugriff auf das Motorsteuergerät) und das Know-how um diesen Projektteil zielgerichtet durchführen zu können. Weiterhin stellt JD ETIC die Versuchsträger inklusive der benötigten Ersatzteile bereit. Dies sind insbesondere zwei Motoren für die Untersuchung grundlegender Fragestellungen (z.B. Rußbeladung und Abbrand-Verhalten verschiedener Pflanzenöle) und die Technologie-Entwicklung am Prüfstand, sowie ein Traktor zur Prüfung der Praxistauglichkeit im Feldtest. Die Aufgaben werden zentral über den in der Vorhabensbeschreibung angefügten Zeitplan koordiniert. | Prof. Dr.-Ing. Peter Pickel Tel.: +49 631 36191-850 pickelpeter@johndeere.com John Deere GmbH & Co. KG - European Technology Innovation Center Straßburger Allee 3 67657 Kaiserslautern | X | FPNR | |
| 01.07.2013 | 31.12.2016 | 22024612 | Verbundvorhaben: Funktionalisierte Ligninspaltprodukte als Synthesebausteine für die Herstellung von Klebstoffen, Lacken, Polyurethanen und Epoxyden (Lignoplast); Teilvorhaben 6: Enzymatische Ligninfunktionalisierung | Im Verbundvorhaben LIGNOPLAST entwickeln 5 Forschungseinrichtungen und 8 Industrieunternehmen innovative Verfahren zur Herstellung aromatischer Synthesebausteine aus verschiedenen Lignintypen und deren Anwendung in Klebstoff-, Lack-, Polyurethan- und Epoxidsystemen. Als Rohstoffe werden unterschiedliche technische Lignine aus der Zellstoffproduktion, wie z.B. Kraft-Lignin und Lignine aus "Bioraffinerieverfahren" (Organosolv-Lignin oder Hydrolyse-Lignine, die als Reststoffe der enzymatischen oder sauren Verzuckerung anfallen) eingesetzt. Die gewünschten Synthesebausteine werden durch hydrolytischen Abbau der makromolekularen Struktur der Lignine und anschließende chemische und enzymatische Funktionalisierung gewonnen. Die Struktur der Synthesebausteine wird dabei so gezielt angepasst, dass neue Klebstoff-, Lack-, Polyurethan- und Epoxidsysteme formuliert werden können. Diese werden in Musterwerkstoffen und -bauteilen eingesetzt, welche anwendungstechnisch charakterisiert und mit konventionellen Systemen verglichen werden. Über die gesamte Prozesskette findet eine ökonomische und ökologische Bilanzierung sowie abschließend eine Konzeptentwicklung für eine industrielle Umsetzung statt. Im Teilvorhaben des IGVP sollten neue Enzymen zur Lignin-Modifizierung und Modifizierung von Lignin-Abbauprodukten untersucht werden. Zunächst werden bakterielle Enzymen zur Modifizierung von Lignin und Ligninabbauprodukten in silico identifiziert. Potenzielle Kandidaten für die Modifizierung von Lignin und aromatischen Lignin- Abbauprodukten sollten über heterologe Expression hergestellt, aufgereinigt und charakterisiert werden, wobei zudem eine Eignung der untersuchten Enzyme für einen Prozess zur Modifizierung von Lignin oder Ligninabbauprodukten untersucht werden soll. | Es wurden zahlreiche Enzyme in ligninolytischen Bakterien im Rahmen einer Genomsequenzierung identifiziert. Darunter Dioxygenasen zur Ringspaltung, Hydroxylasen zur Einführung von OH-Gruppen in Aromaten, Decarboxylasen für eine Decarboxylierung von Aromaten und auch die Recarboxylierung aromatischer Moleküle. Diese putativen Enzyme sind vielversprechend bezüglich der Herstellung von Feinchemikalien und der Modifizierung von Liginabbauprodukten und anderen aromatischen Molekülen. Es wurden eine Dyp-type-Peroxidase des Typs A und eine des Typs C aus zwei Aktinobakterienstämmen ausgewählt, heterolog hergestellt, aufgereinigt und charakterisiert. Die Dyp-type Peroxidase des Typs A zeigte eine geringere Peroxidase-Aktivität, und war zwar in der Lage verschiedene Farbstoffe zu oxidieren, die Umsetzung von Aromaten wie Guajakol und Lignin-Modellverbindungen konnte jedoch nicht gemessen werden. Die Beteiligung dieses Enzymes am Ligninabbausystem des Ursprungsorganismus ist somit fraglich. Diese Peroxidase könnte eventuell im Abbau von Farbstoffen Anwendung finden. Die Dyp-type-Peroxidase des Typs C konnte aromatische Verbindungen und Lignin-Modellsubstanzen sowie Mangan und Veratrylalkohol oxidieren. Diese Verbindungen sind typische Substrate der in Ligninabbau gut beschriebenen pilzlichen Peroxidasen. Somit konnte mit dieser Peroxidase ein vielversprechendes Enzym für die Lignin-Modifizierung und die Umsetzung von Ligninabbauprodukten identifiziert und charakterisiert werden. Die Vanillylalkohol-Oxidase konnte erfolgreich mit hohen Enzymausbeuten in E. coli hergestellt werden und zeigte eine gute Temperaturstabilität. Es konnte die Umsetzung von Vanillylalkohol zu Vanillin und Eugenol zu Coniferylalkohol gezeigt werden. Außerdem konnte Oxidation weiterer Substrate wie Catechol, 3-Methylcatechol, 4-Ethylphenol und p-Cresol beobachtet werden. Die Vanillylalkohol-Oxidase kann für die Einbringung von OH-Gruppen in aliphatische Seitenketten von Aromaten eingesetzt werden. | Prof. Dr. habil. Günter Tovar Tel.: +49 711 970-4109 guenter.tovar@igvp.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Grenzflächenverfahrenstechnik und Plasmatechnologie (IGVP) Pfaffenwaldring 31 70569 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.02.2019 | 30.06.2022 | 22024618 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines multifunktionalen Klebstoffsystems zur Abbildung von Schadensszenarien in Holztragwerken; Teilvorhaben 2: Entwicklung einer Klebstoffformulierung mit sensorischer Funktionalität - Akronym: SmartTimbA | Das Verbundprojekt SmartTimbA (Smart Timber Adhesives) befasste sich mit der Entwicklung eines multifunktionellen Holzklebstoffsystems. Dessen vernetzte Klebstofffuge in Holztragwerken soll nicht nur fügende, sondern auch messtechnische Aufgaben übernehmen. Damit soll die in anderen Baubereichen bereits übliche Technik der Langzeitüberwachung für Holztragwerke weiter erschlossen werden. Vorteile dieses Ansatzes bestehen darin, dass (1) der Sensor in die Struktur integriert wird und (2) die Sensorintegration bereits in der Fertigung eingesetzt werden kann und nicht als zusätzlich einzufügender diskreter Sensor, wie aktuell im Structural Health Monitoring (SHM) üblich. Das Vorhaben wurde als Kooperationsprojekt zwischen der Hochschule für nachhaltige Entwicklung in Eberswalde (HNEE) und der Westfälischen Hochschule Gelsenkirchen Bocholt Recklinghausen (WHS) realisiert. Im Rahmen des Teilvorhabens waren an der WHS die Basis-Klebstoffformulierungen sowie die eingebrachten Füllstoffe hinsichtlich ihrer (di)elektrischen Eigenschaften zu bewerten und die notwendigen Modifizierungen zur Einarbeitung in die 1K-PUR Klebstoffe durchzuführen sowie deren rheologische Eigenschaften zu bestimmen. | Der hergestellte Klebstoff erfüllt die gewünschten ökonomischen Ziele des Vorhabens. Die Fertigung lässt sich in bestehende Industrieprozesse integrieren. Füllstoff und Klebstoff sind mit Blick auf die Produktionskosten gut gewählt. Das entstehende Produkt würde im mittelpreisigen Segment der Funktionsklebstoffe liegen. Mit der Fertigung größerer Mengen könnte seitens der Industrie nach einer kurzen Zulieferungsaquise unmittelbar mit der Produktion begonnen werden. Darüber hinaus erzielt der Klebstoff im Verbund mit Holz gute mechanische Kennwerte. Mit Blick auf die Optik der Klebung kann die Penetration des Holzes durch Vorbehandlung mit einem Primer unterbunden werden. Die schwarze Klebefuge bleibt jedoch – je nach Anwendungsfall – weiterhin sichtbar. Betrachtet man die erzielten Ergebnisse zur Piezoresistivität an BSH-Balkenträgern mit Keilzinkenverbindung kritisch, wird klar, dass ohne eine nachgelagerte Projektarbeit zur weiteren Untersuchung der praktischen Anwendung, ein sinnvoller Einsatz des Klebstoffes im Holzbau schwer umzusetzen ist. Dies liegt vor Allem an der Standardabweichung der Impedanzmessung, welche vermutlich vom großen Maßstab herrührt. Demnach bleibt fraglich, ob eine Marktakzeptanz in der Holzindustrie ohne weiteres Vorhaben zur Klärung der praktischen Umsetzung zu erreichen ist. Darüber hinaus gibt es in der Holzindustrie kein Konkurrenzprodukt und keine Konkurrenztechnologie. Es konnte gezeigt werden, dass der hergestellte Klebstoff als freistehende Klebstoffschicht die gewünschte Sensorik zeigt und als Sensor fungieren kann. Um den Klebstoff sinnvoll einzusetzen, müsste man je nach Anwendungsfall mit einer Relativmessung arbeiten, um die Änderung des Systems ausgehend von einem Basiswert darstellen zu können. Wie dieser entsprechende Anwendungsfall aussehen könnte, müsste im Einzelfall untersucht werden. | Prof. Dr. Klaus-Uwe Koch Tel.: +49 2361 915-456 klaus-uwe.koch@w-hs.de Westfälische Hochschule Gelsenkirchen Bocholt Recklinghausen Neidenburger Str. 43 45897 Gelsenkirchen | X | FPNR |
| 01.06.2009 | 31.05.2014 | 22024708 | FENAFA-Netzwerkverbund - Teilvorhaben 6b: Neuartige Bauteilkonzepte unter Nutzung von Holzfaserwerkstoffen mit Thermoplastmatrix in serientauglichen Verfahren | Die Entwicklung von neuartigen Bauteilkonzepten für den Bereich Automotive, unter Nutzung feinstrukturierter Holzfaserwerkstoffe mit thermoplastischer Matrix, ist das Ziel im Teilprojekt 6. Der Einsatz von Naturfaser-Compositen aus feinstrukturierten Naturfaser-Thermoplasten soll wissenschaftlich und technologisch erarbeitet und das Potential dieser neuen und aussichtsreichen Materialklasse untersucht werden. den materialtechnischen Entwicklungen werden lokale konstruktive Varianten, wie das Einlegen von Endlosfaser-Strukturen zur Optimierung insbesondere von Krafteinleitungsstellen, erarbeitet und unter Berücksichtigung der spezifischen Besonderheiten der Naturfasern kunststofftechnologisch umgesetzt. | Dr. Michael Busch Tel.: +49 345 5589-111 michael.busch@imws.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen (IMWS) Walter-Hülse-Str. 1 06120 Halle (Saale) | FPNR | ||
| 01.07.2012 | 31.10.2017 | 22024711 | Nachwuchsgruppe: Identifizierung und praktische Umsetzung von Synergien im Bereich der Biopolymere, Biopolymerfasern und Verbundwerkstoffe inklusive Optimierung zugehöriger Prozesstechnik und Verarbeitung zur anwendungsorientierten Weiterentwicklung | Ziel ist die systematische Identifizierung und praktische Umsetzung von Synergien im Bereich der Biopolymere, Biopolymerfasern und Naturfaserverbundwerkstoffe inklusive der Optimierung der zugehörigen Prozesstechnik und Verarbeitung zur anwendungsorientierten Weiterentwicklung und Marktetablierung neuartiger Bioverbundwerkstoffe. Des Weiteren steht die Grundlagenforschung im Rahmen der Additivierung und Rezepturentwicklung solcher Biopolymer/Biopolymerfaser-Compounds sowie Biopolymer/Naturfaser-Compounds im Vordergrund des Projektes. Diese Ansätze sollen in der Forschungsarbeit grundlegend und systematisch aufgegriffen werden. Nach Abschluss des Projektes sollen die entwickelten Bioverbundwerkstoffe für technische Anwendungen insbesondere in folgenden Bereichen eingesetzt werden: Automobil, Sportartikel, Haushaltsartikel und Büroartikel. Konventionelle Kunststoffe wie z.B. ABS, PA, PBT, PS sowie Glasfasern oder konventionelle Kunststofffasern als Verstärkungskomponente sollen dabei in den verschiedenen Bereichen durch biobasierte Fasern bzw. Biokunststoffe oder Bioverbundwerkstoffe substituiert werden. | Dem Einsatz von Biowerkstoffen für langlebige Anwendungen stehen noch viele spezifische technische Fragestellungen sowohl auf der verarbeitungstechnischen als auch auf der gebrauchstechnischen Seite entgegen. Diese Fragestellungen wurden in der Forschungsarbeit aufgegriffen. Die Ergebnisse zeigen, dass eine Substituierung mit Biokunststoffen umsetzbar ist. Ein wesentliches Ergebnis ist, dass die Qualitätssicherung biobasierter Kunststoffe gegeben ist. Dieses Ergebnis ist hinsichtlich der Reproduzierbarkeit elementar und führt zu einer besseren Akzeptanz bei der verarbeitenden Industrie. Da Biokunststoffe oftmals durch einen höheren Preis nicht in die Anwendung gelangen, wurden zur Kostenreduzierung der Blendformulierungen verschiedene Reststoffe in Bio-Matrices eingearbeitet und Additive gezielt eingesetzt. Matrixabhängigkeiten wurden ermittelt, um so Übertragbarkeiten grundlegender Aussagen machen zu können. Das übergeordnete Ziel des Projekts war es, die entwickelten Materialien in der zweiten Projektphase gezielt in verschiedenste Anwendungen zu bringen. Es wurden branchenübergreifende Aussagen zum Einsatz der neu entwickelten Biowerkstoffe getroffen und Engpässe für die industrielle Verwertung erfasst. Dabei standen die wirtschaftliche Abschätzung der Umsetzbarkeit, die technische Realisierbarkeit sowie die ökologische Bewertung im Fokus. Eine Betrachtung der Produktkommunikation diente zusätzlich als unterstützendes Element des Marketings bei der Einführung der neuen Produkte aus Biowerkstoffen. Im Rahmen des Vorhabens wurden neue Rezepturen entwickelt und auch zertifiziert, aus denen bereits Produkte hergestellt werden. Die wichtigsten Produkte, die an dieser Stelle zu nennen sind, ist die Computermaus, die Swak-Zahnbürste und der Schneider-Stift: www.fng.ifbb-hannover.de. | Prof. Dr.-Ing. Andrea Siebert-Raths Tel.: +49 511 9296-2230 andrea.siebert-raths@hs-hannover.de Hochschule Hannover - Fakultät II - Maschinenbau und Bioverfahrenstechnik - Abt. Bioverfahrenstechnik Heisterbergallee 10a 30453 Hannover | X | FPNR |
| 01.07.2013 | 31.12.2016 | 22024712 | Verbundvorhaben: Funktionalisierte Ligninspaltprodukte als Synthesebausteine für die Herstellung von Klebstoffen, Lacken, Polyurethanen und Epoxyden (Lignoplast); Teilvorhaben 7: Untersuchungen zu Polyurethansystemen | Im Verbundvorhaben LIGNOPLAST entwickeln 5 Forschungseinrichtungen und 8 Industrieunternehmen innovative Verfahren zur Herstellung aromatischer Synthesebausteine aus verschiedenen Lignintypen und deren Anwendung in Klebstoff-, Lack-, Polyurethan- und Epoxidsystemen. Als Rohstoffe werden unterschiedliche technische Lignine aus der Zellstoffproduktion, wie z.B. Kraft-Lignin und Lignine aus "Bioraffinerieverfahren" (Organosolv-Lignin oder Hydrolyse-Lignine, die als Reststoffe der enzymatischen oder sauren Verzuckerung anfallen) eingesetzt. Die gewünschten Synthesebausteine werden durch hydrolytischen Abbau der makromolekularen Struktur der Lignine und anschließende chemische und enzymatische Funktionalisierung gewonnen. Die Struktur der Synthesebausteine wird dabei so gezielt angepasst, dass neue Klebstoff-, Lack-, Polyurethan- und Epoxidsysteme formuliert werden können. Diese werden in Musterwerkstoffen und -bauteilen eingesetzt, welche anwendungstechnisch charakterisiert und mit konventionellen Systemen verglichen werden. Über die gesamte Prozesskette findet eine ökonomische und ökologische Bilanzierung sowie abschließend eine Konzeptentwicklung für eine industrielle Umsetzung statt. Von RAMPF Eco Solutions wurde Organosolv-Lignin als reaktiver Füllstoff in der Herstellung von neu entwickelten Polyolen und Polyurethan-Kunststoffen eingesetzt. Lignin-Abbauprodukte wie Guajacol, Syringol, Catechol, BCD-Öl und BCD-Teer sowie modifizierte Lignin-Abbauprodukte wie Glycerinether und Glycidylether wurden ebenfalls als Monomere für die Herstellung von Esterpolyolen und Polyurethan-Kunststoffen eingesetzt und die erhaltenen Produkte charakterisiert. | Organosolv-Lignin wurde als reaktiver Füllstoff in der Polyol-Synthese bzw. in der Herstellung von neuen Polyurethan-Kunststoffen eingesetzt. Ligninbasierende Ester-und Etherpolyole wurden mit Lignin-Gehalten von bis zu 50% entwickelt und hergestellt. Die Viskosität der Polyole steigt mit dem Anteil an Lignin und begrenzt den Lignin-Zusatz. Die Lignine wurden als reaktiver Füllstoff in die Polyole eindispergiert oder während der Polyolsynthese zugesetzt und so homogene, ligninhaltige Polyole hergestellt. Die ligninhaltigen Polyole wurden zu Polyurethan-Kunststoffen weiterverarbeitet. Dabei wurden neue Polyurethan-Systeme entwickelt, die speziell auf die Lignin-Eigenschaften und -Reaktivitäten abgestimmt sind. Die hergestellten Polyurethane wurden hinsichtlich der Produkteigenschaften analysiert. Während in typischen Hartschäumen vor allem die Druckfestigkeit bei höheren Lignin-Zusätzen reduziert wird, können höhere Lignin-Konzentrationen in Integral-Hartschäumen zugesetzt werden. Lignin-Abbauprodukte wurden als potentielle Monomere für die Synthese von Polyolen bzw. für die Herstellung von Polyurethan-Kunststoffen untersucht. Dabei wurden die Monomere Syringol, Catechol, BCD-Öl und BCD-Oligomere für die Herstellung von Esterpolyolen bzw. von Polyurethan-Kunststoffen eingesetzt. Die mangelnde Hydroxyl-Reaktivität und Funktionalität führen dazu, dass diese Monomere weniger geeignet. Die Lignin-Abbauprodukte wurden über Folgesynthesen wie z.B. Glycidolysierung modifiziert. Die modifizierten Lignin-Abbauprodukte (Glycerinether und Glycidylether) zeigen eine höhere Hydroxylreaktivität und Funktionalität auf und sind deshalb als Monomere für die Polyol-/Polyurethansynthese geeignet. Es konnten maßgeschneiderte Esterpolyole auf Basis von z.B. Guajacol-/Syringol/-Catechol-Glycerinether hergestellt werden und damit qualitativ hochwertige Polyurethane (Hartschäume, Elastomere) mit hervorragenden Materialeigenschaften hergestellt werden. | Dipl.-Ing. Michael Kugler Tel.: +49 6331 8703-1101 michael.kugler@rampf-gruppe.de RAMPF Eco Solutions GmbH & Co. KG Elsässer Str. 7 66954 Pirmasens | X | FPNR |
| 01.10.2016 | 30.11.2019 | 22024714 | Nutzerorientierte Inventur- und Planungsverfahren für eine adaptive multifunktionale Waldwirtschaft (NOWA_IP) - Akronym: NOWA_IP | Das Verbundvorhaben, das von der Professur für Forsteinrichtung, der Professur für Biodiversität und Naturschutz sowie der Professur für Waldbau der TU Dresden gemeinsam bearbeitet wurde, diente der Entwicklung und Prüfung von innovativen Inventur- und Planungsverfahren als Beitrag zur Weiterentwicklung der mittelfristigen Wirtschaftsplanung in Forstbetrieben. Die erweiterten Verfahren sind vor allem auf eine verstärkte und differenzierte Berücksichtigung der Ökosystemleistungen (ÖSL) ausgerichtet, für die auf internationaler Ebene eine große Vielfalt an Systematisierungsansätzen (MEA (2005), TEEB (2010), CICES, HAINES-YOUNG (2016)) verfügbar ist. Das Ziel der Anpassung solcher Verfahren liegt in der der optimalen Gestaltung einer multifunktionalen Waldwirtschaft angesichts zunehmend konkurrierender Leistungserwartungen. Zu diesem Zweck sind von den Arbeitsgruppen verschiedenste Erhebungen (TLS, UAV-Befliegung, terrestrische Bestandesfotos, adaptierte Betriebsinventur) mit einem leistungsbezogenen erweiterten Merkmalsspektrum in zwei kooperierenden Beispielbetrieben durchgeführt worden. Die Inventurergebnisse, die vorrangig mittels der terrestrischen Bestandsfotos und dem Laserscanning vorrangig an Weiserflächen und mittels der Stichprobeninventur für die Gesamtbetriebe ermittelt wurden, sind dann auf leistungsrelevante Strukturmerkmale analysiert und als Grundlage für eine funktionsdifferenzierte waldbauliche Planung verwendet worden. Die Maßnahmeplanung ist anhand der Weiserflächen in den Kooperationsbetrieben entworfen und mit Hilfe von einer längerfristigen Waldwachstumssimulation hinsichtlich der Zielerreichung überprüft worden. | Als Kernpunkte für das betriebliche Management von ÖSL erweisen sich die Identifikation regional oder betrieblich besonders relevanter ÖSL, die Auswahl geeigneter räumlicher und zeitlicher Bezugsebenen zur Implementierung und geeignete Methoden und Kenngrößen zur Erfassung spezifischer ÖSL im Zuge von Kontrollstichproben als besonders relevant. Für die ÖSL-Kategorien "Bereitstellung von Rohstoffen und Produkten", "Regulation" und "Wohlfahrtsleistungen" wurden die relevanten Indikatoren und Bewertungsmethoden analysiert und in Leistungsmatrizen überführt. Für ausgewählte Bestandestypen wurden Fotos zur Erfassung der visuellen Ästhetik angefertigt, mittels Farb-, Kontrast- und Bildanteilsanalysen ausgewertet und die Ergebnisse mit geostatistischen Modellen auf die Betriebsebene übertragen. Zur Quantifizierung der strukturellen Diversität und Heterogenität konnten Diversitätsindizes auf Grundlage von Stichproben-Daten der Jahre 2003, 2013 und 2018 berechnet werden. Ergänzend ist mit Hilfe von TLS-Aufnahmen eine Erfassung der Strukturkomplexität von Einzelbäumen und Beständen realisiert worden. Zeitgleich wurden in Betriebsinventuren vielfältige Strukturparameter und auch baumbezogene Mikrohabitate erfasst. Mit einer waldbaulichen Planung für Bestandestypen sind alternative Behandlungsprogramme für die Leistungsschwerpunkte "Holzproduktion", "Sicherung der Biodiversität" und "Waldästhetik" erarbeitet worden. Im Zuge von Bestandesssimulationen zeigt sich, dass die Maßnahmen zur Förderung von Holzproduktivität und Waldästhetik eher komplementär zueinander und häufiger eher konfliktär zur Sicherung der Biodiversität erscheinen. Mit Hilfe einer Betriebssimulation konnten die gesamtbetrieblichen Auswirkungen von leistungsdifferenzierten Bewirtschaftungsstrategien, die auf vorab ermittelten Maßnahmenprogrammen aufbauen, bestimmt werden. Die Ergebnisse zeigen je nach Leistungsschwerpunkt und Umsetzungsstrategien deutlich unterschiedliche Betriebsergebnisse. | Prof. Dr. Andreas W. Bitter Tel.: +49 35203 383-1853 abitter@rcs.urz.tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Forstökonomie und Forsteinrichtung - Professur Forsteinrichtung Pienner Str. 23 01737 Tharandt | X | FPNR |
| 01.04.2017 | 31.12.2020 | 22024715 | Verbundvorhaben: Leistungsstarke Grashybriden für die nachhaltige Biomasseproduktion – Gezielte Nutzung der Selbstfertilität (SelfieGras); Teilvorhaben 1: Genetische Charakterisierung von verschiedenen Selbstfertilitäts-Quellen in L. perenne zur gezielten Nutzung der Selbstfertilität - Akronym: SelfieGras | In SelfieGras soll die Hybridzüchtung in Gräsern durch die systematische Nutzung der Selbstfertilität und deren Kombination mit CMS in züchtungsrelevantem Material etabliert werden. Dies soll erreicht werden durch die grundlegende Erforschung der SI- und SF-Mechanismen, und der Erarbeitung von molekularen Werkzeugen, um SF-Quellen in der Züchtung effizient nutzen zu können. SelfieGras beinhaltet die Etablierung von verfügbaren SF Quellen in L. perenne sowie deren genetische und funktionelle Beschreibung durch die Erzeugung spaltender Populationen. Desweiteren die genetische Kartierung und Isolierung kausaler Gene ausgewählter SF Quellen durch Pool-Sequenzieren hochauflösender Kartierungspopulationen sowie die Entwicklung von DNA Markern in den identifizierten Genen/Genomregionen. Ebenso die Etablierung kurzfristiger Strategien, um die SF mittels Marker-gestützter Rückkreuzung in züchterisch relevantes CMS Material zu bringen. Was schließlich in der Erstellung von Experimentalhybriden, um diese unter Feldbedingungen zu prüfen, mündet. Detaillierte Kenntnisse darüber werden zur Züchtung von ertragreichen Futtergras-Hybridsorten beitragen, die zukünftig der Landwirtschaft als perennierende Alternativen zu existierenden Biogas-Arten für eine effiziente und umweltschonende Ressourcennutzung zur Verfügung stehen. Im ersten Schritt sollen verschiedene Selbst-Fertilitätsquellen in L.perenne etabliert und genetisch als auch funktionell charakterisiert werden. Es folgt die Kartierung und Identifizierung kausaler Gene von ausgewählten SF-Quellen sowie die Entwicklung von Markern. Schließlich werden die SF-Quellen mittels markergestützter Rückkreuzungen in züchterisch relevantes CMS- Material und in vitalen Inzuchtlinien etabliert. Im letzten Schritt erfolgt die Erstellung von Hybridsaatgut für die Prüfung von Experimentalhybriden unter Feldbedingungen. | Michael Koch Tel.: +49 172 1347717 michael.koch@dsv-saaten.de Deutsche Saatveredelung AG - Zuchtstation Thüle Thüler Str. 30 33154 Salzkotten | X | FPNR | |
| 01.05.2017 | 30.04.2019 | 22024716 | Verbundvorhaben: Verfahrenstechnische Umsetzung des photokatalytischen Aufschlusses von Algenzellwänden; Teilvorhaben 2: Verifizierung des Zellaufschlusses und der photokatalytischen Eigenschaften - Akronym: Algenkat | Stoffliche Verwertung von Mikroalgenbiomasse zur Herstellung von Nahrungsergänzungsmitteln und Futtermitteladditiven. Extraktion von Inhaltsstoffen aus der Algenbiomasse mittels neuartiger Extraktion mit geringen Herstellungskosten. Das Projekt hat das Ziel, die Extraktion von Inhaltstoffen, insbesondere Lipide, über eine Photokatalyse zu validieren und die Ergebnisse in Life Cycle Assessments (LCAs) einfließen zu lassen. Es wird eine Methodik für die Schnell-Erfassung der Lipidgehalte vor und nach der Photokatalyse in der Zelle und in der wässrigen Phase weiterentwickelt. Die Analytik besteht aus der mikroskopische Aufnahme der Zellmorphologie, der gravimetrischen Messung der Gesamtgehalte der Lipide sowie der chromatographischen und ramanspektroskopischen Messung der Fettsäuremuster vor und nach einer Pigmentextraktion. Insbesondere die Ramananalyse nach Pigmentoxydation sowie der Lipidschnelltest sollen im Laufe des Projekts im Stundentakt laufen. Dabei werden die Verfahren weiter modifiziert, um die Störung der Messung durch fluoreszierende (Phaeo)Pigmente zu unterbinden. Gleichzeitig soll mit den Methoden ermittelt werden, ob es zu einer Änderung der Fettsäureketten bei der Photokatalyse kommt, bzw. inwieweit die (z.B. für die Futtermittelherstellung) wichtigen Fettsäuren intakt bleiben. | Prof. Dr. Laurenz Thomsen Tel.: +49 421 200-3254 l.thomsen@constructor.university Constructor University Bremen gGmbH - Life Sciences & Chemistry Campus Ring 1 28759 Bremen | X | FPNR | |
| 01.10.2018 | 31.12.2019 | 22024717 | Herstellung von leistungsfähigen Nanocomposites aus nanofibrillierter Cellulose und Polylactid (CelLac) - Akronym: CelLac | Ziel des Vorhabens war die Herstellung von mit nanofibrillierter Cellulose (NFC) verstärkten Biopolymeren durch einen neuen innovativen Verfahrensansatz. Dieser ermöglicht es, stark polare NFC-Fasern unter Verhinderung einer Verhornung und Agglomeration in PLA einzubringen und zudem eine gleichmäßige Verteilung der Fasern im Kunststoff zu erzielen. Die Cellulosefasern werden dabei über ein Trägermedium in die weniger polare Kunststoffmatrix eingebracht, wobei die NFC-TM Mischung als rieselfähiges und wasserfreies Granulat hergestellt wird, die im Extruder einfach dosierbar ist. Auf diese Weise sollten komplett biobasierte Composites mit verbesserten thermo-mechanischen Eigenschaften, die bisher von biobasierten Kunststoffen nicht abgedeckt werden können, erzeugt werden. Nachdem in einem Vorprojekt die Machbarkeit der Verfahrensidee bereits aufgezeigt werden konnte, stand die Verbesserung des Gesamtverfahrens und die Eigenschaftsoptimierung der Compounds im Zentrum der Arbeiten. Dabei wurden folgende konkreten Einzelziele bearbeitet: (1) Verbesserung der NFC-Herstellung: Reduzierung von Chemikalienbedarf und Reaktionsdauer der TEMPO-Oxidation; (2) Optimierung des mechanischen Energieeintrags zur Faservereinzelung unter Verwendung eine Rührwerkskugelmühle, eines Ultraschallprozessors oder einer Kombination aus beidem sowie Reduzierung der Reaktionsdauer; (3) Erarbeitung einer technischen Lösung zur gleichmäßigen Verteilung der Fasern im Trägermedium, um folgende Eigenschaften der TM-Fasermischung zu erreichen: (a) geringer Wassergehalt, (b) Verhinderung von Verhornung, (c) Rieselfähigkeit, (d) Dosierbarkeit. Erreicht werden sollte dies durch (mehrstufige) Druckfiltration und/oder Trocknung. Außerdem sollte getestet werden, ob die Fasern so funktionalisiert werden können, dass sich das System leichter entwässern lässt; (4) Erarbeitung der Verfahrensparameter für Extrusion und Spritzguss. Die technische Lösung sollte gut skalierbar und wirtschaftlich umsetzbar sein. | Die bei der TEMPO-Oxidation eingesetzte Chemikalienmenge wurde im Vergleich zum Vorprojekt ZelluPol auf ein Fünftel reduziert. Als Aufschlussmethoden zur Vereinzelung der Fasern zu NfC wurden eine Rührwerkskugelmühle (RWK), ein Ultraschallprozessor (U) oder eine Kombination aus beidem eingesetzt. In allen Fällen wurde die Bildung von Nanofasern aber auch jeweils verbliebene dickere Fasern beobachtet. Neu getestet und optimiert wurde die Kombination aus Filtration und thermischer Trocknung zur Herstellung der Faser-Trägermedium-Gemische. Für alle mechanischen Vereinzelungsmethoden konnten wasserfreie und rieselfähige Gemische Fasern mit PEG oder D-Sorbitol hergestellt werden, jeweils in den Anteilen 50 Masse-% Fasern und 50 Masse-% Trägermedium und ohne eine Verhornung der Fasern. Dabei waren die mittels U aufgeschlossenen Fasern am leichtesten filtrierbar. Eine Funktionalisierung der Fasern mit Diamin verbesserte auch die Filtrierbarkeit der anderen Proben. Während sich der Laborextruder aufgrund der hohen notwendigen Verweilzeiten und Temperaturen für die Verarbeitung als ungeeignet erwies, konnten im Technikumsextruder für die mittels Ultraschall vereinzelten Fasern und PEG als Trägermedium Compounds ohne Faseragglomerate und ohne thermische Faserschädigung hergestellt werden. Der Effekt der Verstärkung von PLA mit Nanofasern, d.h. der Einfluss auf die mechanischen Kennwerte, war gering. Insgesamt konnte die Verfahrenskette zur Herstellung der Compounds optimiert werden: Faseraufschluss mittels Ultraschall, drucklose Filtration und thermische Trocknung zur Herstellung wasserfreier, rieselfähiger NFC-PEG-Gemische. Dies wird als gut skalierbar eingeschätzt. Die Ergebnisse der thermo-mechanischen Tests waren nicht zufriedenstellend. Es wird aber davon ausgegangen, dass sich zukünftig durch ggf. weitere Erhöhung des Faseranteils im NFC-PEG Gemisch und ggf. Anpassung der Chemikalienmenge bei der TEMPO-Oxidation die Werte verbessern lassen. | Dr.-Ing. Gudrun Gräbe Tel.: +49 721 4640-302 gudrun.graebe@ict.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | X | FPNR |
| 01.11.2008 | 31.01.2012 | 22024807 | Chemische und enzymatische Modifizierung und Derivatisierung von Isomaltulose | Die Isomaltulose wird chemisch-katalytischen und enzymatischen Verfahren unterworfen, die zum einen zur Darstellung von Monomeren für die Gewinnung von biologisch abbaubaren Polymeren und die Bereitstellung neuartiger Detergenzien führen. Andererseits wird durch die Einführung neuer Funktionalitäten oder/und durch Reduktion der bestehenden "Überfunktionalität" die Bereitstellung von Produkten hoher Wertschöpfung erreicht. Letztendlich zielt dieses Projekt auf eine industrielle Nutzung der Saccharose. Meilensteine: Isomerisierung des Fructoserestes zu Glucose- bzw. Mannosestrukturen. Oxidation der primären Hydroxylgruppen unter Bildung von Polyhydroxydicarbonsäuren. Kopplung der Dicarbonsäuren mit Aminen u. Alkoholen, wobei amphiphile oder polymere Strukturen gebildet werden. Reduktion der Polyfunktionalität durch Einführung von Doppelbindungen und Anhydrostrukturen. Austausch von Hydroxylgruppen durch Schwefel- und Stickstofffunktionen. Ionische Flüssigkeiten und Nanofiltration werden zur Anwendung gebracht. Basissubstanzen für biologisch abbaubare Polymere und Detergenzien, für die Feinchemikalienproduktion, für neuartige Farbstoffpigmente und für Klebe- und Verbundstoffe. | Prof. Dr. Christian Vogel Tel.: +49 381 498-6430 christian.vogel@chemie.uni-rostock.de Universität Rostock - Institut für Chemie - Abt. Analytische, Technische & Umweltchemie - Lehrstuhl für Technische Chemie Albert-Einstein-Str. 3 a 18059 Rostock | FPNR | ||
| 01.06.2009 | 31.05.2014 | 22024808 | FENAFA-Netzwerkverbund - Teilvorhaben 6c: Neuartige Bauteilkonzepte unter Nutzung von Holzfaserwerkstoffen mit Thermoplastmatrix in serientauglichen Verfahren | Die Entwicklung von neuartigen Bauteilkonzepten für den Bereich Automotive, unter Nutzung feinstrukturierter Holzfaserwerkstoffe mit thermoplastischer Matrix, ist das Ziel im Teilprojekt 6. Der Einsatz von Naturfaser-Compositen aus feinstrukturierten Holzfaser-Thermoplasten soll wissenschaftlich und technologisch erarbeitet und das Potential dieser neuen und aussichtsreichen Materialklasse untersucht werden. Neben den materialtechnischen Entwicklungen werden lokale konstruktive Varianten, wie das Einlegen von Endlosfaser-Strukturen zur Optimierung insbesondere von Krafteinleitungsstellen, erarbeitet und unter Berücksichtigung der spezifischen Besonderheiten der Naturfasern kunststofftechnologisch umgesetzt. Es sollen mit dem Einsatz der serientauglichen Verarbeitungstechnologien Pressen und Spritzgießen an einem Demonstrator z. B. Rückenlehnen, verschiedene konstruktive Konzepte erarbeitet und wirtschaftlich bewertet werden. Ein besonderer Schwerpunkt soll der konstruktiven Gestaltung von Krafteinleitungsbereichen zukommen, die mit Hilfe von lokalen Endlosfaserstrukturen oder Einlegern aus Naturfaserwerkstoffen belastungerecht verstärkt werden sollen. Das Teilprojekt 6 bildet damit die Überführung der vorhergehenden Prozessschritte in ein Serienbauteil mit einem konkreten Anforderungsprofil. Die geplanten Innovationen in diesem Teilprojekt besitzen ein hohes Entwicklungspotenzial und sind wegbereitend für anschließende Projekte. Neben der Verwertung der Ergebnisse in der Kraftfahrzeugindustrie sind in den Branchen der Nutzfahrzeugindustrie sowie im Bereich Power-Tools neue Anwendungsgebiete und Potentiale zu sehen. Produkte und Verfahren sind mit hoher Wahrscheinlichkeit schutzrechtsfähig | Dr.-Ing. Stephan Widmayer Tel.: +49 89 8899 2386 stephan.widmayer@kraussmaffei.com KraussMaffei Technologies GmbH Krauss-Maffei-Str. 1 85599 Parsdorf | FPNR | ||
| 01.02.2012 | 31.07.2014 | 22024811 | Verbundvorhaben: Herstellung, Eigenschaften und Eignung von hydrierten Ölen und Fetten für den Motorbetrieb; Teilvorhaben 1: Ermittlung der Kraftstoffeigenschaften und Motortests | Im Rahmen des Projektes soll die Eignung von hydrierten Fettensäuren aus Pflanzenölen, Tierfetten und Abfallfetten als Kraftstoffkomponente oder Reinkraftstoff vergleichend charakterisiert und ausgewählte Chargen auf Ihre Eignung als Kraftstoffsubstitute in modernen Dieselmotoren untersucht werden. Zur Synthese der HVO-Kraftstoffchargen wird in dem Projekt ein alternatives Verfahren zur Hydrierung von Ölen und Fetten im Labormaßstab erprobt, welches ein enormes Energieeinsparpotential bietet. Zur Lösung der Aufgabenstellung sind folgende Arbeitsschritte geplant: Literaturrecherche, Herstellung ausgewählter von hydrierter Öle und Fette mittels homogener Hydrierung, Aufbau eine EURO 6 Versuchsmotors, Analyse und Bewertung der Kraftstoffeigenschaften hergestellten Produkte ,Untersuchungen an Verbrennungsmotoren/ Motortest, Auswertung der ermittelten Messdaten am VersuchsmotorI, Interpretation der Ergebnisse und Anwendungsempfehlungen | Prof. Dr.-Ing. Horst Harndorf Tel.: +49 381 498-9150 horst.harndorf@uni-rostock.de Universität Rostock - Fakultät für Maschinenbau und Schiffstechnik - Lehrstuhl für Kolbenmaschinen und Verbrennungsmotoren Albert-Einstein-Str. 2 18059 Rostock | FPNR | ||
| 01.07.2013 | 31.12.2016 | 22024812 | Verbundvorhaben: Funktionalisierte Ligninspaltprodukte als Synthesebausteine für die Herstellung von Klebstoffen, Lacken, Polyurethanen und Epoxyden (Lignoplast); Teilvorhaben 8: Untersuchungen zu Polyurethansystemen | Im Verbundvorhaben LIGNOPLAST entwickeln 5 Forschungseinrichtungen und 8 Industrieunternehmen innovative Verfahren zur Herstellung aromatischer Synthesebausteine aus verschiedenen Lignintypen und deren Anwendung in Klebstoff-, Lack-, Polyurethan- und Epoxidsystemen. Als Rohstoffe werden unterschiedliche technische Lignine aus der Zellstoffproduktion, wie z.B. Kraft-Lignin und Lignine aus "Bioraffinerieverfahren" (Organosolv-Lignin oder Hydrolyse-Lignine, die als Reststoffe der enzymatischen oder sauren Verzuckerung anfallen) eingesetzt. Die gewünschten Synthesebausteine werden durch hydrolytischen Abbau der makromolekularen Struktur der Lignine und anschließende chemische und enzymatische Funktionalisierung gewonnen. Die Struktur der Synthesebausteine wird dabei so gezielt angepasst, dass neue Klebstoff-, Lack-, Polyurethan- und Epoxidsysteme formuliert werden können. Diese werden im Teilvorhaben bei der Entwicklung von Polyurethansystemen für Gießharze in Musterwerkstoffen und -bauteilen eingesetzt, welche anwendungstechnisch charakterisiert und mit konventionellen Systemen verglichen werden. Über die gesamte Prozesskette findet eine ökonomische und ökologische Bilanzierung sowie abschließend eine Konzeptentwicklung für eine industrielle Umsetzung statt. | RAMPF Polymer Solutions untersuchte im Rahmen dieses Teilprojektes die Eignung von verschiedenen Ligninen und depolymerisierten Ligninfragmenten für die Formulierung von Polyurethanen. Der Schwerpunkt lag dabei auf Weichformschäumen und Polyurethangießharzen. Es konnte gezeigt werden, dass die Feinheit und die Homogenität des Feststoffes Lignin oder der Ligninderivate (BCD-Teer) einen entscheidenden Einfluss auf das Reaktionsverhalten und die Lagerfähigkeit der Polyurethanformulierungen besitzt. Sowohl in den Schäumen als auch in den Gießharzen konnten durch Verwendung der Lignine die mechanischen Eigenschaften der Polyurethanprodukte verbessert werden. Das Kraftlignin wurde darüber hinaus zu verschiedenen Polyesterpolyolen umgesetzt. Diese Polyesterpolyole lassen sich gut in Polyurethangießmassen einarbeiten, wiesen allerdings aufgrund des hohen Molekulargewichts des Lignins, eine sehr hohe Viskosität auf. | Dr. Klaus Schamel Tel.: +49 71239342-1210 klaus.schamel@rampf-giessharze.de RAMPF Polymer Solutions GmbH & Co. KG Robert-Bosch-Str. 8-10 72661 Grafenberg | X | FPNR |
| 01.06.2017 | 28.02.2021 | 22024816 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Methoden und Verfahren zur flächendeckenden und homogenen Generierung von Waldparametern auf der Basis digitaler Oberflächenmodelle aus Luftbilddaten; Teilvorhaben 2: Nordwestdeutsche regionalspezifische Waldformationen - Akronym: FFF | Eine zeitgemäße, nachhaltige Waldbewirtschaftung bedarf umfassender und qualitativ hochwertiger Daten über Holzvorräte und andere strukturelle Eigenschaften von Wäldern. Räumlich hoch aufgelöste und standardisierte Daten zur Waldstruktur, die das Waldmanagement effizient unterstützen können, stehen jedoch nur selten flächendeckend zur Verfügung. Das Projekt "F³ - Flächendeckende Fernerkundungsbasierte Forstliche Strukturdaten" entwickelte standardisierte Methoden und Verfahren zur weitgehend automatisierten und performanten Generierung von Waldstrukturdaten. Dadurch schaffte es die Basis für die Erstellung von flächendeckend hoch aufgelösten, räumlich expliziten und regelmäßig aktualisierbaren Daten bzgl. Vegetationshöhe, Holzvolumen, Überschirmung etc. Das F³-Projekt ist ein Verbundprojekt der Forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA) und der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt (NW-FVA). Zur Verfahrensentwicklung wurden sechs großflächige Gebiete in Baden-Württemberg und Niedersachsen genutzt, die eine Vielzahl standörtlicher Gegebenheiten und Baumartenmischungen abdecken. Die entwickelten Verfahren basieren ausschließlich auf deutschlandweit verfügbaren Datensätzen: Luftbildern der Landesvermessungsinstitutionen, Sentinel-2-Satellitendaten und digitalen Geländemodellen. Forstliche Daten stammen aus der dritten Bundeswaldinventur (BWI3), den Betriebsinventuren (BI) der Forstbetriebe sowie deren Forsteinrichtungen. Zusätzlich werden Klima- und Standortsdaten aus offen zugänglichen Quellen verwendet. Die Verfahren sind so konzipiert, dass sie bundesweit und über große Flächen anwendbar sind. Für die nachhaltige Waldwirtschaft in Deutschland können so standardisierte Waldstrukturdaten bereitgestellt werden. Die Verfahren wurden umfangreich dokumentiert und die technischen und rechtlichen Rahmenbedingungen der Datenbereitstellung erörtert. Alle Projektergebnisse sind über das Portal waldwissen.net frei und vollumfänglich zugänglich. | Es wurden weitgehend automatisierte Verfahren entwickelt, die nach standardisierten Methoden folgende Waldstrukturparameter ableiten und in Karten abbilden: Vegetationshöhe, Kronendachrauigkeit, Überschirmung, Waldtyp (offene und geschlossene Bestände), Bestandeslücken, lockere Altholz- bzw. Überhälterbestände, Holzvorrat und oberirdische Biomasse. Grundlage dieser Verfahren sind aus Luftbildern abgeleitete Oberflächenmodelle, also dreidimensionale Abbildungen der Kronenoberfläche. Ein Verfahren zur Ableitung solcher Oberflächenmodelle wurde für Waldflächen optimiert. Um die Qualität der abgeleiteten Holzvorrats- und Biomassedaten zu verbessern, wurde ein Verfahren zur Ableitung von Baumarteninformationen aus Sentinel-2-Satellitendaten entwickelt. Dieses beinhaltet eine für Waldflächen optimierte Vorprozessierung der Satellitendaten, welche auch für andere Anwendungen, wie z. B. die Schaderfassung, von Bedeutung ist. Auch wurden die Ansprüche an Referenzdaten und Zusatzinformationen aus Klima- und Standortsdaten definiert und die flächige Modellierung der Baumarteninformation implementiert. Die für die Projektgebiete abgeleiteten Waldstrukturdaten wurden anhand von Referenzdaten validiert. Die erreichten Genauigkeiten zeigen, dass diese Daten wertvolle Informationen für das forstliche Management und die forstliche Forschung liefern. Die nachhaltige Waldbewirtschaftung und die Anpassung von Wäldern an den Klimawandel können so unterstützt werden. Die entwickelten Verfahren wurden in Software-Code umgesetzt und umfangreich dokumentiert, der Code und die zugehörige Dokumentationen sind frei zugänglich. Informationen zum Projekt mit Erläuterungen zu den Codes sowie zu den technischen Möglichkeiten und den rechtlichen Rahmenbedingungen einer umfassenden Datenbereitstellung wurden auf der Online-Plattform www.waldwissen.net aufbereitet und veröffentlicht (download über https://www.waldwissen.net/de/technik-und-planung/waldinventur/f3-fernerkundungsbasierte-walddaten). | Dipl.-Forstwirt Jörg Ackermann Tel.: +49 551 69401-127 joerg.ackermann@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | X | FPNR |
| 01.07.2019 | 31.12.2022 | 22024817 | Verbundvorhaben: Optimierung der Unkrautregulierung im Arzneipflanzenanbau mit Fokus auf indirekte und mechanische Verfahren sowie auf die Bestandsetablierungsphase von Kamille und Melisse; Teilvorhaben 1: Tiefgründige Löß-Lehmstandorte mit besonderem Augenmerk auf gesäter Melisse - Akronym: OptiMech | Das Vorhaben konzentriert sich auf die Anwendungsoptimierung der mechanischen Unkrautregulierung im Arznei- und Gewürzpflanzenanbau. Die bearbeiteten Kulturen stehen als Beispiele für konkurrenzschwache, unkrautsensible Kulturen mit intensivem Pflegeaufwand. In umfangreichen Untersuchungen finden praxisnahe Tests unter Versuchsbedingungen und die standortspezifische Beschreibung geeigneter Einstellvariationen und Einsatzzeitpunkte einer Auswahl von Maschinen und Geräten statt. Die geprüften Faktoren sind wesentliche Voraussetzung für hohe Wirkungsgrade in der mechanischen Unkrautregulierung. Die Ergebnisse bieten der Praxis Informationen für betriebsspezifische Investitionsentscheidungen und eine erfolgreiche Anwendung. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Prüfung kombinierter Unkrautregulierungsstrategien für Kamille und gesäte Melisse. Diese bilden den Bereich der indirekten Maßnahmen vor der Saat ab, berücksichtigten innovative Regulierungsmaßnahmen in der Bestandesetablierungsphase und testen die Substitution eines Herbizideinsatzes durch mechanische und pflanzenbauliche Maßnahmen. | Prof. Dr. Ralf Pude Tel.: +49 2225 999 63-13 r.pude@uni-bonn.de Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Landwirtschaftliche Fakultät - Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES) - Nachwachsende Rohstoffe Klein-Altendorf 2 53359 Rheinbach | X | FPNR | |
| 01.09.2006 | 31.08.2011 | 22024905 | Nachwuchsgruppe: Grundlagen- und Applikationsentwicklung von Hochleistungspolymeren auf Basis C4- stämmiger chemischer Grundstoffe aus industriell verfügbaren nachwachsenden Rohstoffen. | Ziel des Vorhabens ist es, eine Nachwuchsgruppe mit dem Schwerpunkt "Grundlagen- und Applikationsentwicklung von Hochleistungspolymeren auf Basis C4-stämmiger chemischer Grundstoffe aus industriell verfügbaren heimischen Nachwachsenden Rohstoffen" bei Fraunhofer UMSICHT zu etablieren. Der technologische Fokus des Vorhabens soll auf hochpreisigen polymeren Endprodukten liegen, die aus Biomasse über die C4-Route durch Fermentation und chemische Konversion gewonnen werden können. Insbesondere sollen Polymere entwickelt werden, die durch herausragende Eigenschaften entweder lukrative Nischen besetzen und/oder über Alleinstellungsmerkmale verfügen. In dem Förderzeitraum werden von der Nachwuchsgruppe wesentliche Grundlagen der industriellen C4-Chemie auf Basis nachwachsender Rohstoffe erarbeitet und in konkrete Endprodukte umgesetzt. Das Know-how soll langfristig bei Fraunhofer UMSICHT als Nukleus für die Entwicklung weiterer innovativer Prozesse zur Herstellung von biobasierten Plattformchemikalien und entsprechender Syntheserouten für neue Werkstoffe dienen. Des Weiteren sollen die Projektergebnisse durch industrielle Partner zeitnah umgesetzt und verwertet werden. | Im Teilprojekt der biotechnologischen Bernsteinsäureherstellung wurde die Fermentation durch Anpassung des Mediums und der physikalischen Parameter wie Drehzahl und Begasungsrate optimiert. Im Vergleich zu Literaturergebnissen mit dem gleichen Mikroorganismus konnte, bei gleichzeitiger Reduktion der Rohstoffkosten, die Raum-Zeit-Ausbeute erhöht werden. Weiterhin wurde ein erfolgreicher Scale-up in den 5 L Maßstab durchgeführt. Neben Glucose konnten auch Substrate wie Stärkehydrolysat, Melasse, Glycerin und Rohglycerin aus der Biodieselproduktion in der Fermentation etabliert werden. Zur Aufarbeitung der Bernsteinsäure wurde ein neuartiges Aufreinigungsverfahren mittels Metalloxiden entwickelt und zum Patent angemeldet. Damit kann die Bernsteinsäure während der Fermentation kontinuierlich abgetrennt werden, was eine weitere Verbesserung der Produktivität bedeutet. Im Teilprojekt chemische Konversion wurden ausgehend von Bernsteinsäure unterschiedliche Wege der chemischen Umsetzung hin zu technisch relevanten Derivaten betrachtet. Ein Schwerpunkt der experimentellen Arbeiten lag auf dem Gebiet der Estersynthese. Die Bernsteinsäuredialkylester zeigen gute Eigenschaften als umweltfreundliche Lösemittel oder Weichmacher für Kunststoffe. Ein weiterer Untersuchungsschwerpunkt bestand in der katalytischen Hydrierung von Diethylsuccinat zu den Industriechemikalien -Butyrolacton, 1,4-Butandiol und Tetrahydrofuran, bei der hohe Ausbeutewerte erzielt werden konnten. Durch die Umsetzung mit Ammoniak lassen sich weitere industriell bedeutende Chemikalien wie z. B. Pyrrolidone gewinnen. Im Teilprojekt Polymerisation wurden die Synthesen von Homo- und Copolyamiden aus Bernsteinsäure und 1,4-Diaminobutan sowie weiterer Polymere auf Basis der Bernsteinsäure untersucht. | Dr. rer. nat. Inna Bretz Tel.: +49 208 8598-1313 inna.bretz@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | X | FPNR |
| 01.06.2009 | 31.05.2014 | 22024908 | FENAFA-Netzwerkverbund - Teilvorhaben 7a: Oberflächenendbearbeitete naturfaserverstärkte Bauteile unter Verwendung komplexer Spritzgießtechnologien | Ziel dieses Teilprojektes ist die Entwicklung neuartiger technologieintegrierender Fertigungskonzepte unter Nutzung der Mehrkomponenten-Wendeplattentechnologie. Es ist vorgesehen bisher nur getrennt ablaufende Prozessabschnitte zu einem Fertigungssystem zu integrieren, um energie- und prozesseffizient eine Bauteilfertigung zu erreichen. Folgende Arbeitsschritte sind für die Realisierung des Teilvorhabens geplant: Untersuchungen zur Oberflächenbehandlung durch unterschiedliche Technologieva-rianten für Spritzgussbauteile (Hinterspritzen, Spritzprägen, Überfluten mit PU); Inline-Halbzeugimprägnierung mit anschließender Oberflächenveredelung; Entwicklung der gesamten Prozess- und Verkettungsstrecke mit Nutzung der Wen-deplattentechnologie, Handlingsystemen zur Materialübergabe sowie intelligenten Werkzeugkonzepten zur zusätzlichen Fixierung und Positionierung von Einlegeteilen bzw. Halbzeugen; Realisierung von Verkleidungsbauteilen sowohl im Spritzguss als auch unter Ver-wendung von Halbzeugstrukturen mit integrierter Bauteilformgebung und Oberflä-chenveredelung; Scale up des entwickelten Verfahrens auf ein Anlagenkonzept der Fa. Krauss Maffei. Die Ergebnisverwertung ist in Bezug auf die Bauteilherstellung und Entwicklung neuartiger Produkte durch Fa. Hugo Stiehl GmbH Kunststoffverarbeitung und in Bezug auf Verarbeitungsmaschinenkonstruktion und -herstellung durch Fa. Krauss Maffei Technologies GmbH geplant. | Ingenieur Falk Broberg Tel.: +49 37344 763-0 moeckel@hugostiehl.de Hugo Stiehl GmbH - Kunststoffverarbeitung Gerichtsstr. 140 09474 Crottendorf | FPNR | ||
| 01.07.2013 | 30.06.2016 | 22024912 | Verbundvorhaben: Funktionalisierte Ligninspaltprodukte als Synthesebausteine für die Herstellung von Klebstoffen, Lacken, Polyurethanen und Epoxyden (Lignoplast); Teilvorhaben 9: Scale-up und Bewertung | Im Verbundvorhaben LIGNOPLAST entwickeln 5 Forschungseinrichtungen und 8 Industrieunternehmen innovative Verfahren zur Herstellung aromatischer Synthesebausteine aus verschiedenen Lignintypen und deren Anwendung in Klebstoff-, Lack-, Polyurethan- und Epoxidsystemen. Als Rohstoffe werden unterschiedliche technische Lignine aus der Zellstoffproduktion, wie z.B. Kraft-Lignin und Lignine aus "Bioraffinerieverfahren" (Organosolv-Lignin oder Hydrolyse-Lignine, die als Reststoffe der enzymatischen oder sauren Verzuckerung anfallen) eingesetzt. Die gewünschten Synthesebausteine werden durch hydrolytischen Abbau der makromolekularen Struktur der Lignine und anschließende chemische und enzymatische Funktionalisierung gewonnen. Die Struktur der Synthesebausteine wird dabei so gezielt angepasst, dass neue Klebstoff-, Lack-, Polyurethan- und Epoxidsysteme formuliert werden können. Diese werden in Musterwerkstoffen und -bauteilen eingesetzt, welche anwendungstechnisch charakterisiert und mit konventionellen Systemen verglichen werden. Über die gesamte Prozesskette findet eine ökonomische und ökologische Bilanzierung sowie abschließend eine Konzeptentwicklung für eine industrielle Umsetzung statt. Im Rahmen des Projekts wurden für eine technische Anwendung erforderlichen Prozessparameter ermittelt und zur Weiterentwicklung der entsprechenden verfahrenstechnischen Prozesse im Technikumsmaßstab umgesetzt werden. | Im Projekt konnten relevante Produktspezifikationen für Lignin erarbeitet und den Projektpartnern zur Verfügung gestellt werden. Marktrecherchen für kommerziell attraktive Anwendungen auf der Basis von Lignin wurden durchgeführt und dienten als wichtige Hinweise für die gezielte Entwicklung von Lignin-basierten Produkten. Gemeinsam mit dem Projektpartner Fraunhofer CBP wurde die Prozessstufe "Ligninspaltung" für die Konversion von Ligninen zu phenolischen Verbindungen in Betrieb genommen und die Inbetriebnahme der Pilotanlage am CBP durchgeführt. Dabei wurden wichtige Erkenntnisse für die industrielle Umsetzung des Verfahrens gewonnen, welche die Grundlage für die weitere Skalierung der Technologie bilden. | Dr. Markus Wolperdinger Tel.: +49 351 250-3339 markus.wolperdinger@linde-le.com Linde Aktiengesellschaft - Engineering Division Bodenbacher Str. 80 01277 Dresden | X | FPNR |
| 01.08.2016 | 31.12.2018 | 22024914 | Geschäftsprozessoptimierung in der Wertschöpfungskette Holz als Beitrag zu einer nachhaltigen Waldwirtschaft im niedersächsischen Privatwald (GeProOpt_Holz) - Akronym: GeProOpt_Holz | Die Implementierung eines IT-gestützten Systems zur Unterstützung und Überwachung des Planungs- und Holzernteprozesses der Holzbereitstellungskette vom Wald zum Werk erscheint als ressourcenschonende Optimierungsmaßnahme besonders geeignet. Nachhaltige Waldwirtschaft beinhaltet auch eine optimal organisierte Wertschöpfungskette die im Ergebnis alle Arbeitsbereiche der Forstwirtschaft integriert. Das Projekt ist in fünf aufeinander aufbauende Arbeitspakete organisiert: I. Anforderungsanalyse II. Prozess Optimierung III. Systemspezifikation / -funktion IV. Technische Umsetzung und Integration in bestehende Systeme V. Erprobung VI. Praktische Implementierung | Dr. Jean-Lionel Payeur-Poirier Tel.: +49 511 3665-1147 jean-lionel.payeur-poirier@lwk-niedersachsen.de Landwirtschaftskammer Niedersachsen Mars-la-Tour-Str. 1-13 26121 Oldenburg | X | FPNR | |
| 15.05.2017 | 31.12.2021 | 22024915 | Verbundvorhaben: Züchtung und Massenvermehrung von Torfmoosen zur industriellen Produktion eines nachwachsenden Substratausgangsstoffes für den Gartenbau (MOOSzucht); Teilvorhaben 1: Selektion hochproduktiver Wild-Proveniencen, Saatgut-Produktion im Gewächshaus sowie Feldtests - Akronym: MOOSzucht-TV_EMAU | Die Verwendung von fossilem Torf für Substrate im Erwerbsgartenbau trägt substantiell zur Klimaerwärmung bei (CO2-Emission), führt zu Verlusten an Biodiversität und anderen Moor-Ökosystemdienstleistungen sowie an landwirtschaftlich nutzbarer Fläche. Torfmoos-Biomasse ist die meistversprechende Alternative. Sie kann mit vielfältigen Benefits nachhaltig auf wiedervernässtem, degradiertem Hochmoor kultiviert werden. Diese Paludikultur reduziert CO2-Emissionen, erhält landwirtschaftliche Flächen, erhöht Biodiversität, erhält Arbeitsplätze im ländlichen Raum und stärkt die regionale und nationale Wirtschaft. Die Ziele von "MOOSzucht" sind Produktivitätssteigerung auf züchterischer Basis, um Torfmoos rentabel anzubauen und massenhafte Vermehrung von Torfmoos als Saatgut für die Umsetzung von Torfmooskultivierung im industriellen Maßstab. Das Teilvorhaben_EMAU zielt auf Selektion hochproduktiver Torfmoos-Wildformen; Methodenentwicklung für Saatgut-Vermehrung im Gewächshaus sowie Verifizierung der Produktivität selektierter Wild-Provenienzen und Zuchtlinien im Feldbau. Im TV_EMAU werden 60 Torfmoos-Wildformen (12 Arten / jeweils 5 Provenienzen) innerhalb Europas gesammelt, in ein Mutterpflanzenquartier eingepflegt, genetisch charakterisiert (Microsatellite-Assay) und mittels Photosyntheseaktivität-Bestimmung auf Produktivität gescannt. Die 10 produktivsten Torfmoose werden für die Vermehrung im Gewächshaus selektiert und dienen als Ausgangsmaterial für die züchterische Bearbeitung (Smart Sphagnum Breeding = SSB im TV_ALU) sowie für die Massenvermehrung im Photo-Bioreaktor (in TV_ALU+KIT). Die Methode zur unsterilen, vegetativen Vermehrung von Torfmoos im Gewächshaus wird optimiert. Im Feldtest wird die Performanz der selektierten Wild-Provenienzen, der gezüchteten Linien und der im Photo-Bioreaktor massenvermehrten Torfmoose bewertet und ihre Produktivität unter drei verschiedenen Wasserständen mittels Trockenmasse-Bestimmung verifiziert. Der Projektverbund wird koordiniert. | Sammlung, Charakterisierung und erfolgreiche Kultivierung von 476 Torfmoos-Mikroprovenienzen sowie 6 Klonen im Mutterpflanzenquartier (12 Zielarten: Sphagnum austinii, S. centrale, S. denticulatum, S. fallax, S. fimbriatum, S. fuscum, S. magellanicum s.l. (hier S. medium & S. divinum), S. palustre, S. papillosum, S. riparium, S. rubellum und S. squarrosum) • Erfolgreiche Identifizierung produktivster Mikroprovenienzen in zwei Selektionsschritten (darunter produktivere Provenienzen als bisher in Paludikultur), Validierung der Produktivität im Feldtest; geeignete Methode für erste Selektion von Mikroprovenienzen etabliert • Ausgeglichener Stöchiometrie von Stickstoff, Phosphor und Kalium förderte Torfmooswachstum unter Laborbedingungen unabhängig von der Gesamtkonzentration dieser Nährstoffe • Eine nicht-destruktive Methode zur Produktivitätsbestimmung nicht abschließend etabliert Mit Management der Feldkultur kann Produktivität von Torfmoosen mit unterschiedlicher Ökologie gefördert werden • Vermehrung an der Torfmooswand an Saatgut aus Photobioreaktorkultivierung angepasst; Vermehrungsrate von bis zu 10 in 6 Monaten erreicht • Mit Ändern von Lichtqualität (Spektren) und Lichtintensität kann man aus Habitus und Produktivi tät von Torfmoosen an der Torfmooswand Einfluss nehmen • Axenisch in Photobioreaktoren produziertes Torfmoos wächst unter nicht-axenischen Bedingun gen im Labor, in Vlieskultur und im Feld weiter Berichtsblatt (Kurzfassung/Short Description) 2 • Bei Einsatz von nicht-ausdifferenziertem gegenüber ausdifferenziertem Torfmoos als Saatgut für Torfmooswand- und Feldkultur kann Einsatzmenge (bis zur Hälfte) reduziert werden • Erfolgreiche Steigerung von Biomasseertrag durch Zwischenkultur von nichtausdifferenziertem Torfmoos-Saatgut (aus Submerskultur) gegenüber Direktsaat ins Feld | Prof. Dr. Dr. h.c. Hans Joosten Tel.: +49 3834 420 4177 joosten@uni-greifswald.de Universität Greifswald - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Fachbereich Biologie - Institut für Botanik und Landschaftsökologie - Arbeitsgruppe Moorkunde & Paläoökologie Soldmannstr. 15 17489 Greifswald | X | FPNR |
| 01.07.2010 | 31.12.2013 | 22025007 | Verbundvorhaben: Neue Verfahren zur Spaltung, Isomerisierung und Funktionalisierung von olefinischen Fettsäuren für die Herstellung von olefinischen Spezialchemikalien; Teilvorhaben 1: Entwicklung von Verfahren zur Vinylierung von Fettsäuren | Fettsäuren zählen zu den besonders kostengünstigen Chemierohstoffen, die sich aus nach-wachsenden Rohstoffen ableiten. Die weit entwickelte Technologie zur Herstellung von Fettsäu-ren erlaubt es, diese in für technische Anwendungen wohldefinierter Reinheit bereitzustellen. Zudem ist ein breites Spektrum unterschiedlicher Fettsäuren zugänglich (insbesondere C12- bis C22-Säuren), womit sich mögliche Produkteigenschaften und Verfahrensanpassungen über die gezielte Wahl der Fettsäurenkettenlänge einstellen bzw. auswählen lassen. Daher zählen Fett-säuren zu den bedeutendsten und etabliertesten Einsatzgebieten nachwachsender Rohstoffe in der chemischen Industrie. Von besonderem Interesse ist dabei auch die Nutzung von Fettsäuren als Basis für polymere Materialien, da sich damit i.d.R. grossvolumige Einsatzmöglichkeiten eröffnen. Die Einheitlich-keit und Reinheit kommerzieller Fettsäuren stellt eine günstige Voraussetzung für entsprechen-de Monomerbausteine dar. Aus der breiten Palette relevanter Polymerklassen zählen Vinylpolymere zu den bedeutendsten Polymeren. Vinylpolymere umfassen auch die wichtige Gruppe der Polymerisate von Vinyles-tern. So decken Polyvinylacetat und verwandte Copolymerisate nicht nur breite Anwendungs-möglichkeiten von Kaugummirohstoffen bis hin zu Klebstoffen ab, sondern sind zudem als ein-zige Klasse von Vinylpolymeren biologisch abbaubar. Der Einsatz von Fettsäure-Vinylestern als Comonomer ist bekannt, wobei dafür insbesondere Vinyllaurat zum Einsatz kommt. Vinyllaurat wird bisher über das industriell etablierte Verfahren der Vinylierung mit Acetylen hergestellt. Dieses Verfahren ist aber limitiert auf leichtflüchtige Carbonsäuren, und damit nicht für höhere Fettsäuren geeignet. Von Interesse ist daher die Untersuchung der Zugänglichkeit von Vinylestern höherer natürli-cher Fettsäuren. | Im Vorhaben wurden neuartige organofunktionelle Polysiloxane, Silane und Vinylester durch Kombination von Pflanzenölderivaten und siliciumorganischen Verbindungen erfolgreich hergestellt. Die Hydrosilylierung von ungesättigten Carbonsäureestern wurde am Beispiel von Undec-10-ensäuremethylester erfolgreich demonstriert. Die Umvinylierung ungesättigter Fettsäuren wurde am Beispiel der Undec-10-ensäure untersucht. Im Falle des Einsatzes von Ru-Katalysatoren konnte der entsprechende Vinylester erfolgreich hergestellt werden. Das Basisverfahren "Reaktivdestillation" für die Umvinylierung von Fettsäuren wurde von WACKER in Vorarbeiten demonstriert. Das wesentliche Problem bei der Herstellung hoherer Fettsäurevinylester durch Umvinylierung ist die Trennung des Fettsäure/Fettsäurevinylester-Gemisches. Im Rahmen des Projektes wurden zwei Möglichkeiten zur chemischen Derivatisierung der Fettsäure erfolgreich demonstriert, die eine anschließende einfache destillative Abtrennung des reinen Vinylesters ermöglichen. Zum einen führt die Umsetzung des Gemisches mit Carbonaten zur Überführung der restlichen Fettsäure in das hochsiedende Carboxylat-Salz. Zum anderen überführt die Umsetzung mit Acetanhydrid die restliche Fettsäure in das entsprechende hochsiedende Fettsäureanhydrid. Eine weitere Möglichkeit der Produktaufreinigung besteht darin, den Vinylester durch Kristallisation der Fettsäure anzureichern. Auch in diesem Fall konnte die grundlegende Machbarkeit gezeigt werden. Die technische Machbarkeit des entwickelten Verfahrens zur Abtrennung der Säure über Acetanhydrid wurde im Rahmen eines Technikumsversuches erfolgreich demonstriert. Für Umvinylierungreaktionen sind im Wesentlichen Pd- und Ru-Katalysatoren beschrieben. Ein Verfahren zur Herstellung einer aktiven Ru-Katalysatorlösung wurde entwickelt und dessen Darstellbarkeit im Technikumsmasstab demonstriert. | Dr. Jürgen Stohrer Tel.: +49 89 74844-264 juergen.stohrer@wacker.com Wacker Chemie AG Hanns-Seidel-Platz 4 81737 München | X | FPNR |
| 01.06.2009 | 31.05.2014 | 22025008 | FENAFA-Netzwerkverbund - Teilvorhaben 7b: Oberflächenendbearbeitete naturfaserverstärkte Bauteile unter Verwendung komplexer Spritzgießtechnologien | Ziel dieses Teilprojektes ist die Entwicklung neuartiger technologieintegrierender Fertigungskonzepte unter Nutzung der Mehrkomponenten-Wendeplattentechnologie. Es ist vorgesehen bisher nur getrennt ablaufende Prozessabschnitte zu einem Fertigungssystem zu integrieren, um energie- und prozesseffizient eine Bauteilfertigung zu erreichen. Folgende Arbeitsschritte sind für die Realisierung des Teilvorhabens geplant: Untersuchungen zur Oberflächenbehandlung durch unterschiedliche Technologieva-rianten für Spritzgussbauteile (Hinterspritzen, Spritzprägen, Überfluten mit PU); Inline-Halbzeugimprägnierung mit anschließender Oberflächenveredelung; Entwicklung der gesamten Prozess- und Verkettungsstrecke mit Nutzung der Wendeplattentechnologie, Handlingsystemen zur Materialübergabe sowie intelligenten Werkzeugkonzepten zur zusätzlichen Fixierung und Positionierung von Einlegeteilen bzw. Halbzeugen; Realisierung von Verkleidungsbauteilen sowohl im Spritzguss als auch unter Ver-wendung von Halbzeugstrukturen mit integrierter Bauteilformgebung und Oberflächenveredelung; Scale up des entwickelten Verfahrens auf ein Anlagenkonzept der Fa. KraussMaffei. Die Ergebnisverwertung ist in Bezug auf die Bauteilherstellung und Entwicklung neuartiger Produkte durch Fa. Aksys GmbH und in Bezug auf Verarbeitungsmaschinenkonstruktion und -herstellung durch Fa. Krauss Maffei Technologies GmbH geplant. | Dr.-Ing. Stephan Widmayer Tel.: +49 89 8899 2386 stephan.widmayer@kraussmaffei.com KraussMaffei Technologies GmbH Krauss-Maffei-Str. 1 85599 Parsdorf | FPNR | ||
| 01.07.2013 | 31.12.2016 | 22025012 | Verbundvorhaben: Funktionalisierte Ligninspaltprodukte als Synthesebausteine für die Herstellung von Klebstoffen, Lacken, Polyurethanen und Epoxyden (Lignoplast); Teilvorhaben 10: Anwendungsuntersuchungen von Klebstoff-, Lack- und Harzsystemen | Im Verbundvorhaben LIGNOPLAST entwickeln 5 Forschungseinrichtungen und 8 Industrieunternehmen innovative Verfahren zur Herstellung aromatischer Synthesebausteine aus verschiedenen Lignintypen und deren Anwendung in Klebstoff-, Lack-, Polyurethan- und Epoxidsystemen. Als Rohstoffe werden unterschiedliche technische Lignine aus der Zellstoffproduktion, wie z.B. Kraft-Lignin und Lignine aus "Bioraffinerieverfahren" (Organosolv-Lignin oder Hydrolyse-Lignine, die als Reststoffe der enzymatischen oder sauren Verzuckerung anfallen) eingesetzt. Die gewünschten Synthesebausteine werden durch hydrolytischen Abbau der makromolekularen Struktur der Lignine und anschließende chemische und enzymatische Funktionalisierung gewonnen. Die Struktur der Synthesebausteine wird dabei so gezielt angepasst, dass neue Klebstoff-, Lack-, Polyurethan- und Epoxidsysteme formuliert werden können. Diese werden in Musterwerkstoffen und -bauteilen eingesetzt, welche anwendungstechnisch charakterisiert und mit konventionellen Systemen verglichen werden. Über die gesamte Prozesskette findet eine ökonomische und ökologische Bilanzierung sowie abschließend eine Konzeptentwicklung für eine industrielle Umsetzung statt. Im Rahmen des Teilvorhabens hatte die Firma Jowat die folgenden Zielsetzungen zur Verwendung der Ligninfraktionen, Spaltprodukte und funktionalisierten Komponenten, die von den Partnern bereitgestellt werden: - Radikalische Polymerisation von funktionalisierten Spaltprodukten des Lignins zur Herstellung von wässrigen Klebstoffdispersionen und von UV-härtenden Klebstoffen und Lacken - Einsatz als hydroxylierte Komponente in Polyurethan-Additionsklebstoffen (PUR-Präpolymere und PUR-Hotmelts) - Untersuchung von definierten Ligninspaltprodukten als Abmischkomponenten (reaktive Füllstoffe) in diversen Klebstoffsystemen - Scale-Up Untersuchungen | Die Polymerisierbarkeit von funktionalisierten Ligninkomponenten mit Vinylacetat zur Herstellung von Weißleimen in der Emulsionspolymerisation, sowie die Einsetzbarkeit in UV-härtenden Lackrezepturen wurden untersucht. Im Bereich der Emulsionspolymerisation wurde bereits bei einer Einsatzkonzentration von 10% der Muster (bezogen auf Vinylacetat als Hauptmonomer) der Reaktionsverlauf so stark inhibiert, dass die Versuche abgebrochen werden mussten. Im UV-Lackbereich konnten bis zu 5% der Muster auf Gesamtrezeptur eingesetzt werden, ohne dass ein Einfluss auf das Aushärteverhalten beobachtet werden konnte. Ab 10 % wurde eine deutliche Reduzierung der Reaktivität / Vernetzungsdichte festgestellt, die vor allem in der Beständigkeit der ausgehärteten Lackoberfläche gegenüber Lösungsmitteln sichtbar wurde. Weitere Untersuchungen zu haftungsverbessernden Eigenschaften der o.g. Muster auf schwierig zu benetzenden Untergründen zeigten keine in die Richtung gehenden Eigenschaften. Daher lautet das Fazit, dass bis zu 5% eines Lignin basierten Musters (ohne Schaden zu verursachen) eingesetzt werden könnte, was aber aufgrund ebenfalls nicht vorhandener positiver Effekte technisch und wirtschaftlich keinen Sinn ergeben würde. Weiteres Projektziel war die Verwendung der Ligninfraktionen als reaktive Hydroxylkomponenten in der Formulierung von raumtemperaturhärtenden PUR Präpolymer Klebstoffsystemen. Mit MDI basierten Isocyanatmonomeren konnte weder bei Raumtemperatur, noch bei leichter Erwärmung irgendeine Reaktion nachgewiesen werden - auch nicht nach Katalysatorzugabe. Reaktive PUR Hotmelt Klebstoffe versprechen, zumindest von den Reaktionsbedingungen her, eine theoretische Einsatzmöglichkeit, da in der Schmelze und damit bei deutlich erhöhten Temperaturen gearbeitet wird, wo eine ausreichende Reaktivität vorhanden wäre. Da es nicht möglich war streng difunktionelle OH-Komponenten für die Formulierung zu erhalten, konnten hier keine Versuche durchgeführt werden. | Dr. Hartmut Henneken Tel.: +49 5231 749-5300 hartmut.henneken@jowat.de Jowat SE Ernst-Hilker-Str. 10-14 32758 Detmold | X | FPNR |
| 01.06.2017 | 31.12.2020 | 22025014 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Methoden und Verfahren zur flächendeckenden und homogenen Generierung von Waldparametern auf der Basis digitaler Oberflächenmodelle aus Luftbilddaten; Teilvorhaben 1: Südwestdeutsche regionalspezifische Waldformationen - Akronym: FFF | Eine zeitgemäße, nachhaltige Waldbewirtschaftung bedarf umfassender und qualitativ hochwertiger Daten über Holzvorräte und andere strukturelle Eigenschaften von Wäldern. Räumlich hoch aufgelöste und standardisierte Daten zur Waldstruktur, die das Waldmanagement effizient unterstützen können, stehen jedoch nur selten flächendeckend zur Verfügung. Das Projekt "F³ - Flächendeckende Fernerkundungsbasierte Forstliche Strukturdaten" entwickelte standardisierte Methoden und Verfahren zur weitgehend automatisierten und performanten Generierung von Waldstrukturdaten. Dadurch schaffte es die Basis für die Erstellung von flächendeckend hoch aufgelösten, räumlich expliziten und regelmäßig aktualisierbaren Daten bzgl. Vegetationshöhe, Holzvolumen, Überschirmung etc. Das F³-Projekt ist ein Verbundprojekt der Forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA) und der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt (NW-FVA). Zur Verfahrensentwicklung wurden sechs großflächige Projektgebiete in Baden-Württemberg und Niedersachsen genutzt, welche eine Vielzahl standörtlicher Gegebenheiten und Baumartenmischungen abdecken. Die entwickelten Verfahren basieren ausschließlich auf deutschlandweit verfügbaren Datensätzen: Luftbilder der Landesvermessungsinstitutionen, Sentinel-2-Satellitendaten und digitale Geländemodelle. Forstliche Daten stammen aus der dritten Bundeswaldinventur (BWI3), den Betriebsinventuren (BI) der Forstbetriebe sowie deren Forsteinrichtungen. Zusätzlich werden Klima- und Standortsdaten aus offen zugänglichen Quellen verwendet. Die Verfahren sind so konzipiert, dass sie bundesweit und über große Flächen anwendbar sind. Für die nachhaltige Waldwirtschaft in Deutschland können so standardisierte Daten der Waldstruktur bereitgestellt werden. Die Verfahren wurden umfangreich dokumentiert und die technischen und rechtlichen Rahmenbedingungen der Datenbereitstellung erörtert. | Es wurden weitgehend automatisierte Verfahren entwickelt, die nach standardisierten Methoden folgende Waldstrukturparameter ableiten und in Karten abbilden: Vegetationshöhe, Kronendachrauigkeit, Überschirmung, Waldtyp (offene und geschlossene Bestände), Bestandeslücken, lockere Altholz- bzw. Überhälterbestände, Holzvorrat und oberirdische Biomasse. Grundlage dieser Verfahren sind aus Luftbildern abgeleitete Oberflächenmodelle, also dreidimensionale Abbildungen der Kronenoberfläche. Ein Verfahren zur Ableitung solcher Oberflächenmodelle wurde für Waldflächen optimiert. Um die Qualität der abgeleiteten Holzvorrats- und Biomassedaten zu verbessern, wurde ein Verfahren zur Ableitung von Baumarteninformationen aus Sentinel-2-Satellitendaten entwickelt. Dieses beinhaltet eine für Waldflächen optimierte Vorprozessierung der Satellitendaten, welche auch für andere Anwendungen, wie z. B. die Schaderfassung, von Bedeutung ist. Zusätzlich wurden die Ansprüche an Referenzdaten und Zusatzinformationen aus Klima- und Standortsdaten definiert und die flächige Modellierung der Baumarteninformation implementiert. Die für die Projektgebiete abgeleiteten Waldstrukturdaten wurden anhand von Referenzdaten validiert. Die erreichten Genauigkeiten zeigen, dass diese Daten wertvolle Zusatzinformationen für das forstliche Management und die forstliche Forschung liefern. Die nachhaltige Waldbewirtschaftung und Anpassung von Wäldern an den Klimawandel können so unterstützt werden. Die entwickelten Verfahren wurden in Software-Code umgesetzt und umfangreich dokumentiert. Alle Codes und Dokumentationen sind frei zugänglich. Hierfür wurden die Informationen zum Projekt mit Erläuterungen zu den Codes sowie den technischen Möglichkeiten und rechtlichen Rahmenbedingungen einer umfassenden Datenbereitstellung auf der online Plattform waldwissen.net aufbereitet (download über https://www.waldwissen.net/de/technik-und-planung/waldinventur/f3-fernerkundungsbasierte-walddaten). | Dr. Petra Adler Tel.: +49 761 4018-207 petra.adler@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | FPNR |
| 01.09.2016 | 31.08.2019 | 22025015 | Heimische Wildpflanzen als Grundlage zur Entwicklung ressourcenschonender Biomasseproduzenten (WaGBio) - Akronym: WaGBio | Das Ziel des Vorhabens ist eine erhebliche Ertragssteigerung der Biomasseproduktion von blütenreichen mehrjährigen Wildpflanzenmischungen. Dieses Ziel soll durch eine stärkere Fokussierung auf die wuchskräftigsten Arten innerhalb der Mischungen und deren züchterische Bearbeitung erreicht werden. Das Vorhaben soll bei mindestens drei Wildpflanzen-Arten mit hohem Potential der Biomasseproduktion und hoher Anpassungsfähigkeit an verschiedene Anbau- und Umweltbedingungen den Schritt von der Wildpflanze zur Kulturpflanze vollführen. In Vorarbeiten erwiesen sich der Rainfarn (Tanacetum vulgare) und der Beifuß (Artemisia vulgaris) als besonders vielversprechend für eine Ressourcen schonende Biomasseproduktion, insbesondere vor dem Hintergrund einer begrenzten und zeitlich ungleich verteilten Wasserverfügbarkeit. Es ist zu erwarten, dass aufgrund der noch großen Ausgangsvariabilität in den genetischen Ressourcen gerade die ersten Selektionsschritte bei diesen Wildpflanzen zu erheblicher Steigerung des Biomasseertrages führen. Die Generierung einer maximalen Ausgangsvariabilität erfolgt durch weitere Aufsammlungen von Wildpopulationen sowie die Schaffung neuer intraspezifischer Variabilität durch Kreuzung und Polyploidisierung (Arbeitspakete 1 + 2). Im Hinblick auf den Einsatz der Einzelarten im Mischungskontext erfolgt eine simultane und parallele Selektion der einzelnen Arten auf komplementäre Eigenschaften (Keimung, Biomassebildung, Erntezeitpunkt, AP 3). Neu selektierte Linien werden auf ihre Saatgutqualität (Keimrate, Kontrolle auf samenbürtige Pathogene) und das Potential der Saatgutproduktion geprüft (AP 4). Auf Grundlage der im AP 4 gewonnenen Erkenntnisse sollen Methoden zur Inkrustierung der Feinsämereien (Multipillierung, Artemisia, Tanacetum) entwickelt werden (AP 5). Ein weiteres Arbeitspaket (AP 6) umfasst die Koordination und die projektbegeitende Öffentlichkeitsarbeit des Vorhabens. | Dr. Walter Bleeker Tel.: +49 9378 530 bleeker@saaten-zeller.de Saaten Zeller GmbH & Co. KG Ortsstr. 25 63928 Eichenbühl | X | FPNR | |
| 01.03.2017 | 30.09.2017 | 22025016 | Konzept für ein brasilianisch-deutsches Bio-Innovations-Netzwerk im Bereich der Bioökonomie - Akronym: BioInnoHub | Ziel des Projekts ist es, ein Konzept zu erarbeiten, das unter Einbeziehung aller relevanten Akteure und mittels einer Analyse der bereits existierenden Aktivitäten die wesentlichen Eckpunkte einer Geschäftslogik für einen brasilianisch-deutschen BioInnovationHub darstellt. Brasilien ist eines der wichtigsten Partnerländer der deutschen Bioökonomie-Forschung für die deutsche Wirtschaft. Der zu etablierende BioInnovationHub soll die Effizienz und Effektivität bestehender deutsch-brasilianischer Kooperationen auf dem Gebiet der Bioökonomie steigern und zu einem Mehrwert der eingesetzten Ressourcen führen. Als Ergebnis des BioInnovationHubs sollen Netzwerke erweitert werden und neue Forschungsprojekte entstehen. Diese sollen dann in einer optimierten und konzentrierten Form durch die öffentliche Hand sowohl in Brasilien, als auch in Deutschland unterstützt werden. Darüber hinaus sollen durch verstärkte Einbindung industrieller Partner mittel- bis langfristig auch mehr neue Produkte auf dem Gebiet der Bioökonomie am Markt etabliert werden. | Im Vorhaben wurden grundlegende Arbeiten zur erfolgreichen Etablierung eines deutsch-brasilianischen BioInnovationHub erarbeitet. Wesentliche Arbeitsetappen waren hierbei die Identifizierung und Bewertung vorrangiger Themen der bilateralen Zusammenarbeit im Bereich der Bioökonomie-Forschung, die Gewinnung entsprechender Partner aus den Bereichen Wissenschaft, Wirtschaft und Politik, die Abstimmung von Einzelmaßnahmen für eine gemeinsame deutsch/brasilianische Gesamtstrategie und die Einigung über die konkrete Vorgehensweise und Festlegung von definierten Maßnahmen. Etwa 300 relevante Stakeholder (Industrie, Verbände, Ministerien usw.) wurden informiert. Von diesen bekundeten bislang 29 konkretes Interesse am BioInnovationHub und trugen zum Prozess aktiv bei. Damit wurde die Basis für den BioInnovationHub als aktive Organisation geschaffen. CLIB2021 (in Deutschland) und ABBI (in Brasilien) stehen als "institutionelles Zuhause" für den BioInnovationHub bereit. Das Protokoll zum "4th German-Brazilian Innovation Forum" für die "Gemischte bilaterale Kommission Deutschland-Brasilien (COMISTA)" beinhaltet eine klare Empfehlung für die Etablierung des BioInnovationHub. Als initialer Forschungsschwerpunkt wurde die industrielle Biotechnologie klar verankert. Mit CLIB2021 auf deutscher als auch mit ABBI auf brasilianischer Seite stehen kompetente Partner für die zukünftige Weiterentwicklung des BioInnovationHubs und Bearbeitung von bilateralen Forschungsprojekten bereit. Außerdem erfolgte eine Verknüpfung des BioInnovationHub mit den Initiativen der "German-Brazilian Industry 4.0 Task Force" und hierbei thematisch passend mit der Vision einer "Biorefinery Pilotplant 4.0". Weitere Verknüpfungen des Themas "BioInnovation" mit den Themen "Innovation 4.0" und "Digitalisierung" sollen genutzt werden um den Erfolg konkreter zukünftiger Projekte als auch den Kreis der potenziellen Unterstützer des BioInnovationHubs deutlich zu erweitern. | Prof. Dr. Stephan Friedrich von den Eichen Tel.: +49 89 5880318-10 friedrich.v.d.eichen@imp-consulting.de Innovative Management Partner (IMP) Unternehmensberatungs-GmbH Seidlstr. 28 80335 München | X | FPNR |
| 01.09.2006 | 31.08.2009 | 22025105 | Biokatalytische Konversion von Lipiden aus nachwachsenden Rohstoffen: Eine neue Technologieplattform zur Synthese von Spezial-Bioölen und -Fettsäuren | Zur Veredelung pflanzlicher und tierischer Fette und Öle soll in Kooperation zwischen dem IMET und Cognis eine umfassende Technologieplattform entwickelt werden, die es erlauben wird, funktionelle (Phospho)Lipide sowie maßgeschneidert modifizierte Fettsäuren mit hohem Wertschöpfungspotential für industrielle Anwendungen zu produzieren. Dazu werden drei Schwerpunkte verfolgt: 1) Biologische Produktion prozessrelevanter Lipide und Fettsäuren durch den innovativen Einsatz photosynthetischer Mikroorganismen. 2) Biokatalytische Derivatisierung von Fettsäuren aus nachwachsenden Rohstoffen für eine industrielle Verwertung. 3) Selektiver Einbau von modifizierten Fettsäuren in industriell relevante Spezialfette und -öle an definierter Position und Freisetzung prozessrelevanter Fettsäuren aus (Phospho)Lipiden mittels Lipasen und Phospholipasen. Arbeitsplanung: Die Details sind der beigefügten Vorhabensbeschreibung zu entnehmen. Arbeitsplanung: Die Details sind der beigefügten Vorhabensbeschreibung zu entnehmen. | Im Forschungsvorhaben wurde untersucht, inwiefern neuartige und industriell verwertbare Fettsäuren und (Phospho)Lipide mittels neuer biotechnologischer Verfahren auf der Basis nachwachsender Rohstoffe bereitgestellt werden können. In drei Arbeitspaketen (1. Bioproduktion prozessrelevanter Fettsäuren, 2. biokatalytische Funktionalisierung von Fettsäuren und 3. neue lipolytische Enzyme zur Modifizierung von (Phospho)Lipiden) wurden biokatalytische Synthesen von definierten und modifizierten Fettsäuren und Lipiden untersucht. Um den industriellen Nutzen von (Phospho)Lipiden durch Optimierung der Zusammensetzung der jeweiligen veresterten Fettsäuren zu steigern, wurden Versuche zum Einbau von wirtsfremden langen mehrfach ungesättigten Fettsäuren (PUFAs) wie die Eicosapentaensäure (EPA) und Docosahexaensäure (DHA) sowie die konjugierte Linolsäure (CLA) Fettsäuren durchgeführt. Fettsäuren mit speziellen (Mehrfach)Funktionalisierungen wie die spezifische Einführung von cis- oder trans-Doppelbindungen sowie Hydroxyl- oder Epoxy-Gruppen weisen eine große industrielle Relevanz auf, sind aber durch konventionelle chemische Syntheseverfahren nicht oder sehr aufwendig zu erzeugen. Daher wurde im Rahmen des Projekts untersucht, inwiefern bakterielle und pflanzliche Enzyme mit Fettsäure-modifizierenden Eigenschaften, wie z.B. die membranlokalisierten Acyllipid-Desaturasen, für eine gezielte Funktionalisierung von Membranlipiden eingesetzt werden können. Dazu wurde zunächst ein neuartiges Rhodobacter-basiertes Expressionssystem entwickelt, welches eine Polymerase-abhängige heterologe Expression beliebiger Zielgene in dem phototrophen Bakterium ermöglicht. Zudem wurden verschiedene bakterielle Desaturasegene amplifiziert und diese in die entsprechenden Rhodobacter-Expressionsvektoren kloniert. Die Expressionsvektoren wurden anschließend dazu verwendet, komparative Desaturase-Expressionsstudien in E. coli und R. capsulatus durchzuführen. | Dr. Thomas Drepper Tel.: +49 2461 61-4173 t.drepper@fz-juelich.de Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Biologie - Forschungszentrum Jülich - Institut für Molekulare Enzymtechnologie im Forschungszentrum Jülich Wilhelm-Johnen-Str. 52428 Jülich | X | FPNR |
| 01.06.2009 | 31.05.2014 | 22025108 | FENAFA-Netzwerkverbund - Teilvorhaben 7c: Oberflächenendbearbeitete naturfaserverstärkte Bauteile unter Verwendung komplexer Spritzgießtechnologien | Ziel dieses Teilprojektes ist die Entwicklung neuartiger technologieintegrierender Fertigungskonzepte unter Nutzung der Mehrkomponenten-Wendeplattentechnologie. Es ist vorgesehen bisher nur getrennt ablaufende Prozessabschnitte zu einem Fertigungssystem zu integrieren, um energie- und prozesseffizient eine Bauteilfertigung zu erreichen. Folgende Arbeitsschritte sind für die Realisierung des Teilvorhabens geplant: Untersuchungen zur Oberflächenbehandlung durch unterschiedliche Technologieva-rianten für Spritzgussbauteile (Hinterspritzen, Spritzprägen, Überfluten mit PU); Inline-Halbzeugimprägnierung mit anschließender Oberflächenveredelung; Entwicklung der gesamten Prozess- und Verkettungsstrecke mit Nutzung der Wen-deplattentechnologie, Handlingsystemen zur Materialübergabe sowie intelligenten Werkzeugkonzepten zur zusätzlichen Fixierung und Positionierung von Einlegeteilen bzw. Halbzeugen; Realisierung von Verkleidungsbauteilen sowohl im Spritzguss als auch unter Ver-wendung von Halbzeugstrukturen mit integrierter Bauteilformgebung und Oberflä-chenveredelung; Scale up des entwickelten Verfahrens auf ein Anlagenkonzept der Fa. Krauss Maffei. Die Ergebnisverwertung ist in Bezug auf die Bauteilherstellung und Entwicklung neuartiger Produkte durch Fa. Aksys GmbH und in Bezug auf Verarbeitungsmaschinenkonstruktion und -herstellung durch Fa. Krauss Maffei Technologies GmbH geplant. | Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Nendel Tel.: +49 371 531-32545 wolfgang.nendel@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Strukturleichtbau (IST) - Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung Reichenhainer Str. 31/33 09126 Chemnitz | FPNR | ||
| 01.07.2013 | 31.12.2016 | 22025112 | Verbundvorhaben: Funktionalisierte Ligninspaltprodukte als Synthesebausteine für die Herstellung von Klebstoffen, Lacken, Polyurethanen und Epoxyden (Lignoplast); Teilvorhaben 11: Ligninfunktionalisierung und Anwendungsuntersuchungen von Klebstoff-, Lack- und Harzsystemen | Im Verbundvorhaben LIGNOPLAST entwickeln 5 Forschungseinrichtungen und 8 Industrieunternehmen innovative Verfahren zur Herstellung aromatischer Synthesebausteine aus verschiedenen Lignintypen und deren Anwendung in Klebstoff-, Lack-, Polyurethan- und Epoxidsystemen. Als Rohstoffe werden unterschiedliche technische Lignine aus der Zellstoffproduktion, wie z.B. Kraft-Lignin und Lignine aus "Bioraffinerieverfahren" (Organosolv-Lignin oder Hydrolyse-Lignine, die als Reststoffe der enzymatischen oder sauren Verzuckerung anfallen) eingesetzt. Die gewünschten Synthesebausteine werden durch hydrolytischen Abbau der makromolekularen Struktur der Lignine und anschließende chemische und enzymatische Funktionalisierung gewonnen. Die Struktur der Synthesebausteine wird dabei so gezielt angepasst, dass neue Klebstoff-, Lack-, Polyurethan- und Epoxidsysteme formuliert werden können. Diese werden in Musterwerkstoffen und -bauteilen eingesetzt, welche anwendungstechnisch charakterisiert und mit konventionellen Systemen verglichen werden. Über die gesamte Prozesskette findet eine ökonomische und ökologische Bilanzierung sowie abschließend eine Konzeptentwicklung für eine industrielle Umsetzung statt. Der Fokus dieses Teilvorhabens liegt auf der Entwicklung innovativer Verfahren zur Herstellung aromatischer Synthesebausteine aus verschiedenen Lignintypen. Die Synthesebausteine werden durch den Abbau der makromolekularen Struktur der Lignine und der anschließenden gezielten chemischen Funktionalisierung erhalten. Die Struktur der Synthesebausteine wird so auf die Anforderungen der Einsatzgebiete angepasst. In diesem Teilvorhaben liegt insbesondere der Einsatz als Monomer in Klebstoffformulierung im Fokus der Entwicklung. Dazu sollen gezielt die erhaltenen Ligninmonomere an der phenolischen Hydroxylgruppe funktionalisiert werden. Die daraus erhaltenen neuartigen Synthesebausteine sollen dann den Projektpartnern für Polymerisationsversuche zur Verfügung gestellt werden. | Zunächst wurden die Funktionalisierungen der Ligninspaltprodukte an Modellsubstanzen wie Guajakol untersucht. Dazu wurden in einem Screening verschiedene Katalysatoren im Hinblick auf ihre Aktivität bei der Umsetzung der phenolischen Hydroxylgruppe untersucht. Hier zeigte sich, dass die phenolischen Gruppen der Modellsubstanzen gut mit verschiedenen Reaktanten wie Glycidylmethacrylat oder Allylglycidylether reagieren. Im zweiten Schritt wurden dann mit ausgewählten Katalysatoren Versuche in Glasreaktoren durchgeführt. Die nicht abreagierenden Restmengen an Hydroxyphenolen führten jedoch zu einer inhibierende Wirkung bei den folgenden Polymerisationsreaktionen. Nach Optimierung der Synthesebedingungen konnte für die Umsetzung von Guajakol mit Allyglycidylether diese Restmenge unter die Nachweisgrenze der HPLC gesenkt werden. Für die Umsetzung der Modellsubstanzen mit Glycidylmethacrylat gelang dieses nicht. Daher wurde für die Einführung einer acrylischen Doppelbindung ein anderer chemischer Weg ausgearbeitet. Die hieraus erhaltenen Produkte waren ebenfalls frei von inhibierenden Hydroxyphenolen. Das erste Projektziel die Einführung von funktionellen Gruppen an Modellsubstanzen wurde somit erreicht. Die Ergebnisse der Untersuchungen an den Modellsubstanzen wurden im Folgenden auf die Ligninspaltprodukte übertragen. Eine Untersuchung der erhaltenen Reaktionsprodukte gestaltete sich aufgrund des sehr komplexen Substanzgemisches der Ligninspaltprodukte als schwierig. Die kleinen Probenmengen ließen zudem nur wenige Versuche zu. Es gelang aber grundsätzlich die Reaktion der Modellsubstanzen auf die Ligninspaltprodukte zu übertragen. Aufgrund der Problematik der kleinen Substanzmengen an Ligninspaltprodukten wurden die Scale-up Versuche wieder anhand der Modellsubstanzen durchgeführt. Hier konnten sowohl die allylisch funktionalisierten als auch die acrylisch funktionalisierten Reaktionsprodukte erfolgreich im 20 l Edelstahlreaktor hergestellt werden. | Dr. rer. nat. Torsten Germer Tel.: +49 440 29788-110 torsten.germer@rokra.com Robert Kraemer GmbH & Co. KG Zum Roten Hahn 9 26180 Rastede | X | FPNR |
| 01.04.2017 | 14.09.2020 | 22025114 | Einfluss der waldbaulichen Baumartenmischung auf die Schnittholzqualität der Rotbuche (Fagus sylvatica L.) und Optimierung einer maschinellen Rundholzsortierung - Akronym: QuaBu | Das Projekt zielt auf die Analyse des grundlegenden Einflusses forstlicher Behandlung und waldbaulicher Baumartenmischung auf elementare Holzeigenschaften der Rotbuche ab. In einem marktorientierten Ansatz soll zudem eine effizientere (maschinelle) Sortierung von Rund- und Schnittholz gegebenenfalls bereits an stehenden Bäumen ermöglicht werden. Die Erkenntnisse können dazu genutzt werden, den wertvollen Rohstoff schon früh in der Produktionskette der geeigneten, optimalen Verwendungslinie zuzuführen. Das Vorhaben gliedert sich in einen empirischen Teil, in dem an ausgesuchten Buchen-Reinbeständen und -Mischbestände morphologische Stamm- und Kronenparameter erfasst werden. Mit Hilfe dieser (temporären oder dauerhaften) Dupletts aus Rein- und Mischbestand können äußere Unterschiede an Baum- und Bestandesvariablen ergründet werden, aber auch an solchen Parametern wie Schlankheitsgrad oder Kronenexzentrizität. Von letzteren Variablen verspricht man sich, auf innere Holzeigenschaften wie Festigkeit, Steifigkeit oder Rohdichte schließen zu können. Die äußeren Merkmale müssen bei allen Bäumen des stehenden Bestandes gemessen werden, um eine zu erwartende hohe Streuung vollends zu erfassen und später von Einzelbaumebene auf die Bestandesebene hochskalieren zu können. Die Analyse der inneren und äußeren Qualitätsmerkmale soll zudem helfen, im Nachhinein ausgehend von klassischen waldwachstumskundlichen Datenquellen Aussagen über zu Holzqualität zu treffen. In einem letzten Schritt werden die gesammelten Daten genutzt, um Quantität und Qualität des Buchenholzes in Abhängigkeit der Waldbehandlung zu modellieren. | Prof. Dr. Hans Pretzsch Tel.: +49 8161 7147-11 hans.pretzsch@lrz.tum.de Technische Universität München - School of Life Sciences - Lehrstuhl für Waldwachstumskunde Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | X | FPNR | |
| 01.02.2017 | 31.01.2020 | 22025115 | Verbundvorhaben: Vorausschauende Entwicklung von Stärkesorten mit dauerhafter Resistenz gegen den Nematoden Meloidogyne chitwoodi (MeloKon); Teilvorhaben 1: Erstellung spaltender Nachkommenschaften mit bekannten Resistenzen und Anzucht von Wildarten mit neuen Resistenzgenen - Akronym: MeloKon | In Deutschland wurde M. chitwoodi erstmals Mitte der 1990er Jahren nachgewiesen Insgesamt sind bisher aber nur wenige Befallsflächen in Deutschland dokumentiert, doch geht man von einer zunehmenden Ausbreitung des Nematoden in den nächsten Jahren aus. In den Niederlanden ist M. chitwoodi weit verbreitet. Angesichts des grenzüberschreitenden Maschineneinsatzes im Kartoffelanbau ist mit einer weiteren Ausbreitung des Nematoden auf deutscher Seite zu rechnen. Weiter verstärkt wird die Problematik dadurch, dass im aktuellen Kartoffelsortiment keine Resistenzen gegen diesen Nematoden vorhanden sind. Die Identifizierung von M. chitwoodi-Resistenzen in Wildarten und deren Einkreuzung in Zuchtmaterial ist somit alternativlos und von hoher Dringlichkeit. Für ein nachhaltiges Resistenzmanagment ist es zudem essentiell, dass einander komplementierende Resistenzen kombiniert werden (Pyramidisierung), um so eine Selektion Resistenz-brechender Isolate zu verhindern. Aufgrund der langen Kreuzungs-, Selektionszyklen von 10 Jahren ist eine vorausschauende Stärkekartoffelzüchtung von besonderer Bedeutung. Dies gilt insbesondere dann, wenn neue Resistenzquellen aus Wildarten eingeführt werden. Diese Resistenzen sind sehr häufig an negative Eigenschaften der Wildart gekoppelt, welche zu Ertragseinbußen führen (linkage drag) und somit durch Auskreuzung entfernt werden müssen. Um dies effizient durchzuführen, ist eine Hochdurchsatz-Analytik für eine Marker-assistierte Selektion essentiell. Somit ergeben sich folgenden Ziele für das angestrebte Forschungsvorhaben: (1) Optimierung eines publizierten Markersystem, welches das Resistenzgen RMc1(blb) aus S.bulbocastanum nachweist, d.h. Entwicklung diagnostischer Marker. (2) Erschließen weiterer Resistenzquellen aus Wildart-Akzessionen. (3) Entwicklung einer Marker-assistierten Selektion für die neuen Resistenzquellen. | Dr. agr. Hans-Reinhard Hofferbert Tel.: +49 5822 431-53 hrhofferbert@bna-kartoffel.de Böhm-Nordkartoffel Agrarproduktion GmbH & Co. OHG Wulf-Werum-Str. 1 21337 Lüneburg | X | FPNR | |
| 01.09.2018 | 28.02.2022 | 22025117 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von Best-Practice-Verfahren zur Holzernte in Wäldern mit hoher naturschutzfachlicher Bedeutung; Teilvorhaben 3: Naturschutz & Datenaufnahme und -analyse - Akronym: BestHarvest | Waldbauliche Strategien, die verstärkt den Standort in den Fokus rücken, durch Klimawandel bedingte Verschiebungen bei der Baumartenwahl sowie in hohem Maße naturschutzfachliche Zielsetzungen führen mittel- bis langfristig zu drastischen Veränderungen der Waldbestände und damit auch zu grundlegend veränderten Anforderungen an die Holzernte und Holzrückung. Konkret ist von einer gestiegenen Gefährdungssituation, von veränderten Arbeitsbelastungen, erschwerte Bedingungen und komplexeren, technisch aufwändigeren Verfahren auszugehen. Das Vorhaben identifiziert und bewertet Anforderungen, die sich aus der Bewirtschaftung von Wäldern mit komplexen Strukturen und hoher naturschutzfachlicher Bedeutung ergeben. Dabei wurden die Strukturmerkmale erweiterte Rückegassenabstände, sichtbehindernde Verjüngung, Bewuchs, der nicht die Sicht, aber das Gehen behindert, Biotopbäume/Habitatbäume und liegendes Totholz betrachtet. Durch Befragung von Experten in Einzelinterviews und Workshops wird identifiziert, wie die Holzernteverfahren an die naturschutzfachlich bedingten Strukturmerkmale bisher schon angepasst werden. In Fallstudien werden Holzerntemaßnahmen in Waldbeständen mit den Strukturmerkmalen untersucht und Zusammenhänge zwischen den Strukturmerkmalen und der Art der Durchführung sowie der Arbeitsleistung ermittelt. Es werden Empfehlungen entwickelt, wie die Arbeitsverfahren der Holzernte an naturschutzbedingte Restriktionen angepasst werden können, um einerseits den naturschutzfachlichen Ansprüchen zu entsprechen, andererseits möglichst sicher und wirtschaftlich zu sein. | Eine vollmechanisierte Holzernte ist das sicherste Arbeitsverfahren. Wegen der Strukturmerkmale muss davon abgewichen und der Holzeinschlag oft motormanuell durchgeführt werden. Die Fallstudien bestätigten die Sicht der befragten Experten, dass die Rückegassenabstände und sichtbehindernde Verjüngung eine maschinelle Fällung unmöglich machen können. Ebenso zeigte sich ein Effekt von liegendem Totholz. Auch an zu großen Baumdimensionen kann eine maschinelle Fällung durch Harvester scheitern. Die Ergebnisse der Fallstudien deuten darauf hin, dass motormanuelle Arbeiten im Bereich von Biotopbäumen unter Stress durchgeführten werden und hinderliche Vegetation zu Nachlässigkeiten bei der Arbeitssicherheit führen können. Wir empfehlen bzgl. Arbeitssicherheit den maschinellen Holzeinschlag, soweit möglich. Dazu können Rückegassenabstände beitragen, die so gewählt sind, dass alle Bäume in Kranreichweite sind. Zur Überwindung der Sichtbehinderung durch Vegetation bei maschineller Fällung empfehlen wir techn. Entwicklungen wie Kameraunterstützung oder die Teilautomation des Greif- und Fällvorgangs. Die Ziele bzgl. der Baumdimensionen sollten auf Dimensionen beschränkt werden, die von konventionellen Harvestern bewältigt werden können. Den Anforderungen des Naturschutzes an Alt- und Totholz sollte durch eine kleinflächige Trennung von bewirtschafteten Zonen ohne und nicht bewirtschafteten mit Alt- und Totholz entsprochen werden. Wo eine motormanuelle Fällung unvermeidlich ist, sollte sie mit Seilunterstützung und Einsatz von fernbedienbaren Fällkeilen durchgeführt werden. In kombinierten Arbeitsverfahren sollte zeitgleiches Arbeiten von Forstwirten bei der motormanuellen Arbeit und Harvester vermieden werden, v.a. um Zeitdruck bei den im Freien arbeitenden Personen zu vermeiden, der zu Unachtsamkeiten bei der Arbeitssicherheit führen kann. Die Empfehlungen richten sich Naturschutz- und Waldbau-Akteure sowie Forstleute, die die Waldarbeiten ausführen. | Dr. Bernd Wippel Tel.: +49 761 208534-23 bernd.wippel@unique-landuse.de UNIQUE forestry and land use GmbH Schnewlinstr. 10 79098 Freiburg im Breisgau | X | FPNR |
| 01.04.2019 | 30.09.2022 | 22025118 | Verbundvorhaben: Biobasierte und bioabbaubare Kunststoffe - Lösungsoption der Marine Litter Problematik?; Teilvorhaben 2: in-situ Abbauversuche - Akronym: MabiKu-in-situ | Marine Litter stellt eine "schleichende" Umweltverschmutzung dar. Jährlich gelangen etwa 10 Mio. t Abfälle in die Meere, wobei ca. 70% davon Kunststoffe sind. Die meisten Kunststoffe bauen sich nicht ab und rufen erhebliche ökologische Probleme hervor. Um Marine Litter zu reduzieren gibt es unterschiedliche Ansätze. Eine mögliche, aber bisher kaum untersuchte Sekundärmaßnahme ist die Substitution von persistenten Kunststoffen durch biobasierte, biologisch abbaubare Kunststoffe, welche sich auch unter marinen Bedingungen vollständig abbauen. Das Vorhaben beschäftigt sich mit der Frage, ob und in welchen Einsatzgebieten marin abbaubare Kunststoffe eine Lösungsoption der Marine Litter-Problematik darstellen können. Projektschwerpunkte sind: • Potenzialabschätzung zur Einsatzfähigkeit von Biokunststoffen im Bezug zu den kritischen Produkten und Werkstoffen, • Adaptierung und Optimierung der derzeitigen Prüfmethoden zur Untersuchung der marinen Abbaubarkeit von Kunststoffen, • systematische Untersuchung der marinen Abbaubarkeit von geeigneten biobasierten Kunststoffen, • gezielte Modifizierung zur Optimierung des marinen Abbauverhaltens bei gleichzeitig hochwertigen Gebrauchseigenschaften, • Analyse der Zusammenhänge zwischen Werkstoffmikrostruktur und marinem Abbauverhalten, • gezielte Entwicklung von Produktdemonstratoren für verschiedene Anwendungsbereiche, d.h. Seile, Spritzgussbauteile und Folien, • zusammenfassende Darstellung der Ergebnisse zur Abbaubarkeit und Materialentwicklung auf Internetportalen, sowie in der schon bestehenden Datenbank www.biokunststoffe-verarbeiten.de. Die Ergebnisse sollen so zu einem Wissens- und Technologietransfer beitragen, die Diskussionen versachlichen und zur Entwicklung von weiteren "Leuchtturm"-Produkten für spezifische Anwendungen zur Reduzierung des Marine Litters dienen. Durch die Einbindung von Industrie und Verbänden werden die Ergebnisse breit gestreut, sowie weitere Partner zur Material-/Produktentwicklung angeregt. | Dr. Miriam Weber Tel.: +49 162 4354131 m.weber@hydramarinesciences.com HYDRA Marine Sciences GmbH Steinfeldweg 15 77815 Bühl | X | FPNR | |
| 01.03.2008 | 30.11.2013 | 22025207 | Minderung der Freisetzung von klimarelevanten Gasen beim Einsatz von Gärrückständen aus nR-Biogasanlagen durch Zusatzstoffe und Applikationsmethoden | Bei der Lagerung und Ausbringung von Gärrückstanden aus der Biogasproduktion kann es zu einer Freisetzung der klimarelevanten Gase Methan, Lachgas, Ammoniak und Kohlendioxid kommen. Es sollen neue Mittel und Methoden geprüft werden, mit denen bei Einsatz der Gärrückstände eine Minderung der Freisetzung dieser Gase erreicht werden kann. Damit kann auch ein verstärkter Einbau von Kohlenstoff und Stickstoff in den Bodenpool verbunden sein. Es sind deshalb auch Methoden zu ermitteln, mit denen der Boden verstärkt als C- und N-Senke beim Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen wirken kann. Die Untersuchungen erfolgen in Labor-, Gefäß- und Feldversuchen, in denen verschiedene Gärrückstände bei unterschiedlichen Applikationsmethoden und dem Einsatz verschiedener Zusätze (z.B. Stroh, Säuren, Inhibitoren u.a.) zu ihren Auswirkungen auf die Freisetzung der Gase geprüft werden. Für spezielle Untersuchungen werden in Laborversuchen Gärrückstände aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt, bei denen der Kohlenstoff und Stickstoff teilweise mit den stabilen Isotopen 13C bzw. 15N markiert ist. Es sind praxisreife Empfehlungen für einen umweltschonden Einsatz der Gärrückstände abzuleiten. | Von den geprüften Applikationsmethoden lag bei der oberflächigen Applikation ohne Einarbeitung, bei einer lokalen Einbringung mit Oberflächenkontakt und bei einer Tiefeneinbringung die geringste Freisetzung der Klimagase vor. Bei den geprüften Zusätzen erwiesen sich nur der Nitrifikationshemmer PIADIN und ein NH4-gestrippter Gärrest überwiegend positiv sowie der Strohzusatz teilweise positiv auf die Minderung der Gasfreisetzungen. Nach Basisuntersuchungen im ersten Berichtszeitraum, wurde im zweiten Abschnitt der Zielstellung nachgegangen, unter welchen Boden- und Witterungsbedingungen welche Applikation und welcher Zusatzstoff zur Anwendung kommen sollte, um die geringste Klima-Belastung und beste N-Wirkung des Gärrestes zu realisieren. Die Zielstellung wurde weitestgehend erfüllt, wobei einige Fragen offen blieben. Vor allem hatte sich gezeigt, dass nach einer Separierung von Gärrest (Fest-Flüssig-Trennung) bei der Lagerung des Feststoffes bedeutende C- und N-Verluste auftreten können. Im dritten Berichtszeitraum wurden dann Empfehlungen für eine C- und N-verlustarme Lagerung von Gärrest-Feststoff gegeben. | Dr.rer.nat. Wolfgang Gans Tel.: +49 345 552-2422 gans@landw.uni-halle.de Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg - Naturwissenschaftliche Fakultät III - Institut für Agrar- und Ernährungswissenschaften Karl-Freiherr-von-Fritsch-Str. 4 06120 Halle (Saale) | X | FPNR |
| 01.06.2009 | 31.05.2014 | 22025208 | FENAFA-Netzwerkverbund - Teilvorhaben 8a: Entwicklung innovativer Werkstoffkombinationen zur Etablierung von Matrixmaterialien aus nachwachsenden Rohstoffen in Produkten der Konsumgüterindustrie | Im Rahmen des Teilprojekts sollen neue Werkstoffkombinationen auf Basis von Bio-Kunststoffen, vorzugsweise Poly-Milchsäure (PLA), für colorisierte Anwendungen mit der Option zusätzlicher Naturfaserverstärkung entwickelt werden. Ein weiterer Forschungs-schwerpunkt besteht in der Entwicklung und Optimierung der Verarbeitungs- und Anlagentechnik für eine seriennahe Etablierung der neuartigen Werkstoffkonzepte in Produkten der Konsumgüterindustrie. Die Arbeitsplanung beinhaltet folgende Schwerpunkte: Entwicklung von Werkstoffkombinationen mit verbesserten Verarbeitungseigenschaf-ten und Materialkennwerten; Entwicklung von geeigneten Masterbatchen zur Farbgebung der PLA-Matrix; Entwicklung und anlagentechnische Umsetzung von Prozessen zur Herstellung na-turfaserverstärkter Bio-Kunststoffe; Entwicklung und industrielle Umsetzung von kostenoptimierten Produktlösungen mit Matrixwerkstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen. Die Ergebnisse des Teilvorhabens werden von den Beteiligten zur Stärkung ihrer Marktposition durch die Entwicklung und Erweiterung der Alleinstellungsmerkmale genutzt. Hierbei ist seitens der Fa. Martin Fuchs eine neue Produktlinie in Bezug auf Spielwaren angestrebt. Die Firmen Linotech und B&K Kunststoffwerke profitiert von den neuen Technologieansätzen und Werkstoffkombinationen für den Bereich der Konsumgüterindustrie. | Martin Vollet Tel.: +49 36848-4030 martin.vollet@bukbn.de B & K Kunststoffwerke GmbH & Co. KG - Werk Thüringen Nürnberger Str. 1 98597 Breitungen | FPNR | ||
| 01.09.2012 | 31.12.2015 | 22025211 | Verbundvorhaben: Nutzung des Vormagensystems der Wiederkäuer zur Erschliessung cellulosebasierter Substrate (cbS) als Energieträger zur Biogasproduktion; Teilvorhaben 1 | Ziel dieses Projektes ist die Optimierung von Biogasertragen aus nachwachsenden cellulosebasierten Substraten (cbS). Insgesamt soll eine signifikante Verbesserung der Wirtschaftlichkeit in der Biogasproduktion erreicht und die zunehmende Flachenkonkurrenz zwischen Energie- und Nahrungsmittelpflanzen entscharft werden. Der Einsatz von cbS als Energietrager zur Biogasproduktion ist derzeit nicht rentabel. Diese werden in den heutigen Biogasanlagen aufgrund ihres niedrigen spezifischen Methanertrags und einer nach dem S.d.T. eingeschrankten Raum-Zeit-Ausbeute nicht eingesetzt. Wiederkauer mit ruminaler Biozonose nutzen cbS hingegen als Hauptenergiequelle. Vergleichende Berechnungen und eigene vielversprechende Voruntersuchungen zeigen, dass der Wiederkauer die Biogasanlage bezuglich der Raum-Zeit-Ausbeute deutlich ubertrifft und sich durch eine hohere Effizienz hinsichtlich Substrataufschluss auszeichnet. In diesem Projekt wird die Nutzung der ruminalen Biozonose zur Umsetzung von cbS untersucht, ebenso werden relevante Aspekte der Wiederkauerphysiologie in das Design einer neuartigen Biogasanlage implementiert. Signifikante Prozessparameter werden in Laborversuchen ermittelt. Eine modifizierte zweistufige Biogasanlage wird bemessen und im Technikum aufgebaut. Ein mathematische Modell fur Parametersimulation wird erstellt und eine Risikobewertung der Hygieneparameter durchgefuhrt. | Dr.-Ing. Dirk Weichgrebe Tel.: +49 511 762 - 2899 weichgrebe@isah.uni-hannover.de Leibniz Universität Hannover - Fakultät für Bauingenieurwesen und Geodäsie - Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik Welfengarten 1 30167 Hannover | X | FPNR | |
| 01.07.2013 | 31.12.2016 | 22025212 | Verbundvorhaben: Funktionalisierte Ligninspaltprodukte als Synthesebausteine für die Herstellung von Klebstoffen, Lacken, Polyurethanen und Epoxyden (Lignoplast); Teilvorhaben 12: Untersuchungen zu Polyurethansystemen | Im Verbundvorhaben LIGNOPLAST entwickeln 5 Forschungseinrichtungen und 8 Industrieunternehmen innovative Verfahren zur Herstellung aromatischer Synthesebausteine aus verschiedenen Lignintypen und deren Anwendung in Klebstoff-, Lack-, Polyurethan- und Epoxidsystemen. Als Rohstoffe werden unterschiedliche technische Lignine aus der Zellstoffproduktion, wie z.B. Kraft-Lignin und Lignine aus "Bioraffinerieverfahren" (Organosolv-Lignin oder Hydrolyse-Lignine, die als Reststoffe der enzymatischen oder sauren Verzuckerung anfallen) eingesetzt. Die gewünschten Synthesebausteine werden durch hydrolytischen Abbau der makromolekularen Struktur der Lignine und anschließende chemische und enzymatische Funktionalisierung gewonnen. Die Struktur der Synthesebausteine wird dabei so gezielt angepasst, dass neue Klebstoff-, Lack-, Polyurethan- und Epoxidsysteme formuliert werden können. Diese werden in Musterwerkstoffen und -bauteilen eingesetzt, welche anwendungstechnisch charakterisiert und mit konventionellen Systemen verglichen werden. Über die gesamte Prozesskette findet eine ökonomische und ökologische Bilanzierung sowie abschließend eine Konzeptentwicklung für eine industrielle Umsetzung statt. Prinzipiell setzt sich Lignin aus phenolverwandten Bausteinen zusammen, wodurch eine grundsätzliche Ähnlichkeit zu Phenolharzen resultiert. Im Teilprojekt "Untersuchungen zu Polyurethansystemen für Beschichtungszwecke" soll der prinzipielle Ersatz von synthetisch hergestellten Phenolharzen durch Lignin und seine Bausteine untersucht und die weitere Vorgehensweise festgelegt werden. Die hergestellten Harzformulierungen sollen als Polyolkomponente zur Herstellung von Polyurethanbeschichtungen wie z.B. zur Beschichtung von Düngemittelgranulaten mit kontrollierter Wirkstofffreisetzung dienen. Neben einer kostengünstigen Rohstoffquelle wäre der erhöhte Anteil an nachwachsenden Rohstoffen eine lohnenswerte Alternative gegenüber synthetischem Phenol. | Es konnte der erfolgreiche Ersatz von synthetischem Phenol durch Ligninspaltprodukte wie Guajacol zur Herstellung von Phenolharzen gezeigt werden. Hierbei wurde die Grundrezeptur eines Standardharzes beibehalten und lediglich eine prozentuale Menge von synthetischem Phenol durch Guajaol stöchiometrisch ersetzt. Die dabei maximal mögliche Ersatzmange an Guajacol lag bei den durchgeführten Versuchen bei 40 Gew.-%. Die resultierende PU-Harzformulierung ließ sich einwandfrei mit gängigen Diisocyanaten mischen und sich problemlos auf der Düngemitteloberfläche auftragen. Das Aushärten zum duroplastischen Polyurethan gelang mit üblichen Aminkatalysatoren. Im Vergleich zum Standardsystem basierend auf 100% synthetischem Phenolharz war mit steigendem Guajacolanteil eine abnehmende Barrierewirkung zu verzeichnen, wodurch die Wirkstoffabgabe bei gleichem Beschichtungsanteil signifikant erhöht und die resultierende Effizienz reduziert war. Die Spaltung von Lignin und die damit einhergehende Verfügbarkeit von Guajacol ist aktuell sehr begrenzt, zudem teuer und technisch aufwendig. Daher wurde in weiteren Arbeiten eine kostengünstigere Alternative auf Basis von Kraft-Lignin als Grundbaustein zur Harzsynthese untersucht. Für den erfolgreichen Einbau von Kraft-Lignin in das Phenolharz mussten die Rezeptur sowie die Verfahrensweise angepasst werden. Durch eine neue Syntheseroute gelang es 50 Gew.-% der synthetischen Phenolmenge durch Kraft-Lignin zu ersetzen. Die resultierenden Harzformulierungen waren niedrigviskos, ließen sich ebenso gut mit Diisocyanaten mischen, auf Düngemittelgranulate aufbringen und mit Aminen aushärten. Die Wirkstofffreisetzung der beschichteten Granulate zeigte eine ausgezeichnete Barrierewirkung. Allerdings wurde auch hier mit zunehmendem Anteil an Kraft-Lignin in der Harzformulierung ein leichter Effizienzverlust notiert. | Dr. Carolin Wallenhorst Tel.: +49 2058 785-136 carolin.wallenhorst@ask-chemicals.com ASK Chemicals GmbH - Werk Wülfrath Dieselstr. 35 - 41 42489 Wülfrath | X | FPNR |
| 01.02.2017 | 28.02.2021 | 22025215 | Verbundvorhaben: Optimierung der Pflanzenarchitektur bei der Sonnenblume zur Ertragssteigerung (OptiArch); Teilvorhaben 1: Assoziationsstudien zu Genen der Pflanzenarchitektur - Akronym: OptiArch | Das Ziel des Projektes ist es, die Pflanzenarchitektur bei der Sonnenblume hin zu einem kompakteren Wuchstyp zu optimieren und damit den Ertrag zu steigern. Die Pflanzenarchitektur spielt eine wichtige Rolle für die erreichbaren Erträge, da diese einen wesentlichen Einfluss auf die Photosynthese, die Standfestigkeit und die Pflanzendichte hat. Einen Schwerpunkt werden wir in dem Projekt auf die Blattwinkel und die Wuchshöhe legen. Diese Merkmale sollen zu einer Erhöhung des Ertrages pro Hektar genutzt werden, da sie erlauben, Sonnenblumen mit höheren Pflanzendichten anzubauen. In der Getreidezüchtung konnten über die Optimierung der Wuchstypen erhebliche Ertragssteigerungen in den letzten Jahrzehnten erreicht werden. Die Sonnenblumenzüchtung besitzt in dieser Richtung ein noch nicht genutztes Potenzial, da gezeigt werden konnte, dass Pflanzendichten dreimal höher als solche, die derzeit in der kommerziellen Sonnenblumenzüchtung genutzt werden, noch zu Ertragssteigerungen führen. In dem Assoziationspanel von Sonnenblumenakzessionen, das über das U.S. National Plant Germplasm System (NPGS) zugänglich ist, wollen wir phänotypische Variationen, die hinsichtlich Blattwinkel, Wuchshöhe, Korbhaltung, Verzweigung und Verzweigungswinkel in dem Material vorhanden sind, erfassen und auf Assoziationen mit SNP/InDels in 20 Kandidatengenen (Gibberellin-Signalweg und HaTAC1 sowie HaLAZY1) untersuchen. Die Kombination von Next-Generation Sequenzierungen mit einem Kandidatengenansatz wird es uns ermöglichen, Genvarianten zu definieren, die relevant für die Optimierung der Pflanzenarchitektur bei der Sonnenblume sind. Die Entwicklung SNP-basierter Marker soll es erlauben, die neuen Merkmale zügig über markergestützte Selektion im High throughput Verfahren in vorhandene Zuchtprogramme einzuführen. Feldversuche mit Testhybriden unter Verwendung unterschiedlicher Pflanzendichten sollen die Optimierung der Pflanzenarchitektur im Hinblick auf eine Ertragssteigerung bestätigen. | Prof. Dr. Renate Horn Tel.: +49 381 498-6170 renate.horn@uni-rostock.de Universität Rostock - Institut für Biowissenschaften - Abt. Pflanzengenetik Albert-Einstein-Str. 3 18059 Rostock | FPNR | ||
| 01.05.2017 | 30.04.2019 | 22025216 | Verbundvorhaben: Verfahrenstechnische Umsetzung des photokatalytischen Aufschlusses von Algenzellwänden; Teilvorhaben 3: Formulierung von Photokatalysatoren für Sonnenlicht - Akronym: Algenkat | Die Zellwände von Algen lassen sich durch Photokatalyse aufspalten, um Lipide zur weiteren Verarbeitung zu gewinnen. Eine signifikante Effizienzsteigerung liegt in der kostengünstigeren Aufspaltung der Zellen, die eine wirtschaftliche stoffliche Verwertung in vielen Bereichen ermöglichen. Dazu werden photokatalytische Systeme bzw. Reaktoren aufgebaut, in denen Algenzellen unter LED- oder Sonnenlicht und geeigneten Katalysatoren photokatalytisch oxidiert werden. Das Projekt hat das Ziel, die Extraktion von Lipiden über eine Photokatalyse zu validieren. Die Photokatalyse mittels eisenhaltiger Nanopartikel ermöglicht dabei eine Aufkonzentration der Algen ohne Einsatz von Separatoren, einen Aufschluss der Zellen ohne den Einsatz von Lösungsmittel und ein umweltfreundliches Recyceln der Nanopartikel durch den Einsatz eines Magnetfeldes. Das Vorhaben gliedert sich in 4 Arbeitspakete (AP): AP 1: Nanopartikel Geeignete Katalysatoren werden für 3D- und 2D-Photokatalyse formuliert. AP2: Analytik Es erfolgen eine Verifizierung des Zellaufschlusses und der photokatalytischen Eigenschaften, sowie Nachweise von Nanopartikeln. Weiterhin werden die Photokatalysatoren charakterisiert. AP3: Photokatalyse Die photokatalytischen Reaktionen werden in 3D- und 2D-Systemen durchgeführt: Bei der Umsetzung in 3D-Systemen werden die katalysatorhaltigen Algendispersionen in einem Photoreaktor mit Licht bestrahlt, um oxidationsfähige Radikale zu erzeugen. In 2D-Systemenwerden Photokatalysator-Dünnschichten verwendet. AP4: Verwertungsplan Eine Erhöhung der Algenkonzentration auf mindestens 15g/l Trockengewicht ermöglicht eine wirtschaftliche Umsetzung und Verwertung. | Prof. Dr. Robert Kun Tel.: +49 421 2246-353 robert.kun@uni-bremen.de Universität Bremen - Fachbereich Produktionstechnik Badgasteiner Str. 1 28359 Bremen | X | FPNR | |
| 01.09.2018 | 28.02.2022 | 22025217 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von Best-Practice-Verfahren zur Holzernte in Wäldern mit hoher naturschutzfachlicher Bedeutung; Teilvorhaben 2: Arbeitsverfahren & Versuchsdesign - Akronym: BestHarvest | Waldbauliche Strategien, die verstärkt den Standort in den Fokus rücken, durch Klimawandel bedingte Verschiebungen bei der Baumartenwahl sowie in hohem Maße naturschutzfachliche Zielsetzungen führen mittel- bis langfristig zu drastischen Veränderungen der Waldbestände und damit auch zu grundlegend veränderten Anforderungen an die Holzernte und Holzrückung. Konkret ist von einer gestiegenen Gefährdungssituation, von veränderten Arbeitsbelastungen, erschwerte Bedingungen und komplexeren, technisch aufwändigeren Verfahren auszugehen. Das Vorhaben identifiziert und bewertet Anforderungen, die sich aus der Bewirtschaftung von Wäldern mit komplexen Strukturen und hoher naturschutzfachlicher Bedeutung ergeben. Dabei wurden die Strukturmerkmale erweiterte Rückegassenabstände, sichtbehindernde Verjüngung, Bewuchs, der nicht die Sicht, aber das Gehen behindert, Biotopbäume/Habitatbäume und liegendes Totholz betrachtet. Durch Befragung von Experten in Einzelinterviews und Workshops wird identifiziert, wie die Holzernteverfahren an die naturschutzfachlich bedingten Strukturmerkmale bisher schon angepasst werden. In Fallstudien werden Holzerntemaßnahmen in Waldbeständen mit den Strukturmerkmalen untersucht und Zusammenhänge zwischen den Strukturmerkmalen und der Art der Durchführung sowie der Arbeitsleistung ermittelt. Es werden Empfehlungen entwickelt, wie die Arbeitsverfahren der Holzernte an naturschutzbedingte Restriktionen angepasst werden können, um einerseits den naturschutzfachlichen Ansprüchen zu entsprechen, andererseits möglichst sicher und wirtschaftlich zu sein. | Eine vollmechanisierte Holzernte ist das sicherste Arbeitsverfahren. Wegen der Strukturmerkmale muss davon abgewichen und der Holzeinschlag oft motormanuell durchgeführt werden. Die Fallstudien bestätigten die Sicht der befragten Experten, dass die Rückegassenabstände und sichtbehindernde Verjüngung eine maschinelle Fällung unmöglich machen können. Ebenso zeigte sich ein Effekt von liegendem Totholz. Auch an zu großen Baumdimensionen kann eine maschinelle Fällung durch Harvester scheitern. Die Ergebnisse der Fallstudien deuten darauf hin, dass motormanuelle Arbeiten im Bereich von Biotopbäumen unter Stress durchgeführten werden und hinderliche Vegetation zu Nachlässigkeiten bei der Arbeitssicherheit führen können. Wir empfehlen bzgl. Arbeitssicherheit den maschinellen Holzeinschlag, soweit möglich. Dazu können Rückegassenabstände beitragen, die so gewählt sind, dass alle Bäume in Kranreichweite sind. Zur Überwindung der Sichtbehinderung durch Vegetation bei maschineller Fällung empfehlen wir techn. Entwicklungen wie Kameraunterstützung oder die Teilautomation des Greif- und Fällvorgangs. Die Ziele bzgl. der Baumdimensionen sollten auf Dimensionen beschränkt werden, die von konventionellen Harvestern bewältigt werden können. Den Anforderungen des Naturschutzes an Alt- und Totholz sollte durch eine kleinflächige Trennung von bewirtschafteten Zonen ohne und nicht bewirtschafteten mit Alt- und Totholz entsprochen werden. Wo eine motormanuelle Fällung unvermeidlich ist, sollte sie mit Seilunterstützung und Einsatz von fernbedienbaren Fällkeilen durchgeführt werden. In kombinierten Arbeitsverfahren sollte zeitgleiches Arbeiten von Forstwirten bei der motormanuellen Arbeit und Harvester vermieden werden, v.a. um Zeitdruck bei den im Freien arbeitenden Personen zu vermeiden, der zu Unachtsamkeiten bei der Arbeitssicherheit führen kann. Die Empfehlungen richten sich Naturschutz- und Waldbau-Akteure sowie Forstleute, die die Waldarbeiten ausführen. | Dr. Herbert Borchert Tel.: +49 8161 71-4640 herbert.borchert@lwf.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1 85354 Freising | X | FPNR |
| 01.04.2019 | 30.06.2022 | 22025218 | Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Potenziale algenbasierter Bioschmierstoffadditive; Teilvorhaben 2: Prüfung und Bewertung des Umweltrisikos der neu entwickelten Additive - Akronym: ALBINA | Übergeordnetes Ziel des beantragten Vorhabens ist die Substitution mineralölbasierter Schmierstoffadditive durch Bestandteile aus Algen. In dem Vorhaben sollen funktionsorientierte Bestandteile aus Algen identifiziert, deren Potenzial für die Verwendung als Schmierstoffadditive belegt und zur Anwendung gebracht werden. Die Chancen dieses Ansatzes sind: mineralölreduzierte Schmierstoffanwendung, deutliche Ressourcenschonung und Vermeidung des Tank-Teller-Konfliktes. Das Teilprojekt P2 "Prüfung und Bewertung des Umweltrisikos der neu entwickelten Additive" testet die potentiellen Additive auf mögliche Umwelteffekte. Dafür werden die extrahierten Substanzen auf ihre akute Toxizität hin geprüft und klassifiziert. Diese Ergebnisse werden anschließend mit mikrobiologischen Abbaubarkeitstests ergänzt. Die Testmethodik orientiert sich dabei an den OECD-Standardtestverfahren und erfüllt damit die Kriterien für eine Zulassung nach REACH und GHS. Für die erste Stufe der ökotoxikologischen Bewertung sind Tests mit Algen, Bakterien und Wasserflöhen geplant. Auf Basis der chemischen Analyse durch P3 (CVT) und der Abbaubarkeit durch P5 und P7 (HSBRHV, TecMic) werden weitere ökotoxikologische Tests, z.B. zu Langzeiteffekten oder Effekten gegenüber Bodenorganismen, durchgeführt. Damit geht das Projekt über die REACH-Vorgaben für geringfügige Produktionsmengen hinaus und gewährleistet so eine zuverlässigere Prognose der Umweltverträglichkeit. Verbindungen, die in den umweltbezogenen Untersuchungen unerwünschte Eigenschaften bezüglich Abbaubarkeit und Toxizität aufweisen, werden verworfen oder in Absprache mit den Verbundpartnern P3 (CVT) und P5 (HSBRHV) in Bezug auf Ziel-Substanz oder Extraktionsprozess modifiziert. So wird das Vorhaben gesichert, Additive mit ökotoxikologisch unbedenklichen Eigenschaften zu entwickeln. | Prof. Dr. Juliane Filser Tel.: +49 421 218-63470 filser@uni-bremen.de Universität Bremen - Zentrum für Umweltforschung und nachhaltige Technologie (UFT) - Allgemeine und theoretische Ökologie Leobener Str. 6 28359 Bremen | X | FPNR | |
| 01.06.2009 | 31.05.2014 | 22025308 | FENAFA-Netzwerkverbund - Teilvorhaben 8b: Entwicklung innovativer Werkstoffkombinationen zur Etablierung von Matrixmaterialien aus nachwachsenden Rohstoffen in Produkten der Konsumgüterindustrie | Im Rahmen des Teilprojekts sollen neue Werkstoffkombinationen auf Basis von Bio-Kunststoffen, vorzugsweise Poly-Milchsäure (PLA), für colorisierte Anwendungen mit der Option zusätzlicher Naturfaserverstärkung entwickelt werden. Ein weiterer Forschungs-schwerpunkt besteht in der Entwicklung und Optimierung der Verarbeitungs- und Anlagentechnik für eine seriennahe Etablierung der neuartigen Werkstoffkonzepte in Produkten der Konsumgüterindustrie. Die Arbeitsplanung beinhaltet folgende Schwerpunkte: Entwicklung von Werkstoffkombinationen mit verbesserten Verarbeitungseigenschaf-ten und Materialkennwerten; Entwicklung von geeigneten Masterbatchen zur Farbgebung der PLA-Matrix; Entwicklung und anlagentechnische Umsetzung von Prozessen zur Herstellung na-turfaserverstärkter Bio-Kunststoffe; Entwicklung und industrielle Umsetzung von kostenoptimierten Produktlösungen mit Matrixwerkstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen. Die Ergebnisse des Teilvorhabens werden von den Beteiligten zur Stärkung ihrer Marktposition durch die Entwicklung und Erweiterung der Alleinstellungsmerkmale genutzt. Hierbei ist seitens der Fa. Martin Fuchs eine neue Produktlinie in Bezug auf Spielwaren angestrebt. Die Firmen Linotech und B&K Kunststoffwerke profitiert von den neuen Technologieansätzen und Werkstoffkombinationen für den Bereich der Konsumgüterindustrie. | Dipl.-Ing. Peter Fuchs Tel.: +49 911 96070-10 peter.p.fuchs@spielstabil.de Martin Fuchs Spielwaren GmbH & Co. KG Am Weidiggraben 4 90763 Fürth | FPNR | ||
| 01.09.2014 | 31.10.2018 | 22025311 | Entwicklung eines kontinuierlichen Prozesses zur Herstellung von Cellulose-Ethanol auf der Basis von Cellulosom-Hefen | Die Umwandlung lignocellulose-haltiger Abfall- und Reststoffe in Bioethanol stellt eine vielversprechende Alternative zur Verwendung stärkehaltiger Substrate dar, da so die Nahrungsmittel-Konkurrenz umgangen werden kann. Die Lignocellulose lässt sich jedoch nur schwer aufschließen, die enzymatische Hydrolyse ist kostspielig und zeitaufwendig, was dazu führt, dass das Verfahren bislang nicht konkurrenzfähig mit der Herstellung von Bioethanol aus stärkehaltigen Rohstoffen ist. Um diese Probleme zu umgehen und das Verfahren wirtschaftlicher zu gestalten, wollen wir einen kontinuierlich arbeitenden "Bioethanol-Reaktor" entwickeln, der ähnlich wie ein Biogas-Reaktor funktioniert, der aber statt Biogas Bioethanol produziert. Voraussetzung für dieses Konzept ist allerdings ein Produktionsorganismus, der den Aufschluss der Lignocellulose und die Umwandlung in Ethanol gleichzeitig bewerkstelligen kann. Unser Ziel ist es daher, einen Hefe-Stamm zu entwickeln, der diese Eigenschaften aufweist. Durch das gleichzeitige Vorhandensein unterschiedlicher cellulolytischer Aktivitäten lassen sich ausgeprägte Synergie-Effekte erzielen. Die Natur hat dieses Problem durch die Erfindung des "Cellulosoms" gelöst, eines 2 MDa großen Multienzym-Komplexes, der bei anaeroben celluloytischen Bakterien vorkommt und in dem eine Vielzahl verschiedener cellulolytischer Aktivitäten gleichzeitig vorhanden ist. Unser Ziel ist es, basierend auf dem Cellulosom von Clostridium thermocellum, ein Minicellulosom in Hefe zu etablieren. Damit sollte die Hefe in die Lage versetzt werden, Lignocellulose-Substrate effizient abzubauen. Die einzelnen Aktivitäten lassen sich dann wie in einem Baukasten-System zusammenstellen und beliebig kombinieren. | Auf dem Weg zu einer Cellulosom-Hefe wurden Cellulosom-Komponenten in Hefe erfolgreich exprimiert. Durch eine gründliche Analyse der Lokalisation der Komponenten wurde gezeigt, dass das System im Prinzip funktioniert. Das Gerüstprotein Scaffoldin CipA und mit ihm assoziierte Cellulase-Enzyme wurden an der Oberfläche der Hefezelle nachgewiesen. Allerdings war der Anteil der außen an der Hefezelle präsentiert wird relativ gering. Hier besteht Optimierungsbedarf. Es erwies sich auch als schwierig, geeignete Exo-Enzyme zu finden. Dabei ist auch die Messung der Enzymaktivität von Exoglucanasen nicht trivial. Um neue, geeignete Cellulase-Aktivtäten zu finden, wurde begonnen, Cellulase-Gene aus verschiedenen Organismen, wie C. thermocellum, T. reesei und C. thermophilum zu isolieren und in unser System einzubauen. Die Analyse dieser Gen-Aktivitäten ist noch im Gange, die abschließende Charakterisierung eines kompletten Minicellulosom-Stamms steht noch aus. Auf der verfahrenstechnischen Seite wurden die einzelnen Prozessschritte zum Aufbau eines kontinuierlichen Bioethanol-Reaktors eingehend untersucht. Schlüsselschritte sind dabei die Vorbehandlung der Biomasse durch Dampfexplosion, die kontinuierliche enzymatische Hydrolyse der Cellulose, die kontinuierliche Fermentation der gebildeten Zucker und die Abtrennung des entstandenen Alkohols durch Stripping. Die Auswirkungen verschiedener Vorbehandlungsmaßnahmen auf Miscanthus, Weizenstroh und Rutenhirse konnten durch Rasterelektronenmikroskopie (REM) direkt sichtbar gemacht werden. In Repeated-batch Hydrolyse-Experimenten und in Fed-batch Fermentations-Experimenten konnte die generelle Machbarkeit eines kontinuierlichen Verfahrens demonstriert werden. Um das Ethanol aus der Maische abzutrennen, wurde ein Strippingverfahren untersucht, dessen Realisierbarkeit sowohl in praktischen Experimenten, als auch durch theoretische Berechnungen und eine Prozesssimulation in ChemCAD gezeigt werden konnte. | Prof. Dr. Ralf Kölling-Paternoga Tel.: +49 711 459-22310 ralf.koelling@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Fakultät Agrarwissenschaften - Institut für Lebensmittelwissenschaft und Biotechnologie (150) - Fachgebiet Gärungstechnologie (150f) Garbenstr. 23 70599 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.04.2019 | 30.06.2022 | 22025318 | Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Potenziale algenbasierter Bioschmierstoffadditive; Teilvorhaben 3: Chemische Strukturaufklärung - Akronym: ALBINA | Übergeordnetes Ziel des beantragten Vorhabens ist die Substitution mineralölbasierter Schmierstoffadditive durch Bestandteile aus Algen. In dem Vorhaben sollen funktionsorientierte Bestandteile aus Algen identifiziert, deren Potenzial für die Verwendung als Schmierstoffadditive belegt und zur Anwendung gebracht werden. Die Chancen dieses Ansatzes sind: mineralölreduzierte Schmierstoffanwendung, deutliche Ressourcenschonung und Vermeidung des Tank-Teller-Konfliktes. Im Teilprojekt P3 "Chemische Strukturaufklärung" werden die Verfahrensschritte zur Gewinnung der aus dem Rohmaterial zu extrahierenden Additive entwickelt. Parallel dazu erfolgt die begleitende Identifizierung und instrumentelle Analytik der Additive, um eine hinreichende Reinheit der Stoffe für die geplanten Anwendungen unter Berücksichtigung der zukünftigen Herstellkosten zu sichern. Als Messmethoden kommen GS-MS, HPLC-MS und GPC zur Anwendung. Teilweise werden diese Untersuchungen durch Fremdauftragsvergabe erbracht. | Prof. Dr.-Ing. Jorg Thöming Tel.: +49 421 218-63301 thoeming@uni-bremen.de Universität Bremen - Zentrum für Umweltforschung und nachhaltige Technologie (UFT) - Chemische Verfahrenstechnik Leobener Str. 28359 Bremen | X | FPNR | |
| 01.06.2008 | 31.08.2011 | 22025407 | Verbundvorhaben: Nutzung von Silage und Silagepresssaft als Rohstoff zur Gewinnung von Grund- und Feinchemikalien; Teilvorhaben 1: Hydrolyse und Konvertierung zu Alkoholen | Ziel des Projektes ist die Nutzung von Grasssilage als Rohstoff für fermentative und chemisch-katalytische Verfahren zur Gewinnung von Grund- und Feinchemikalien. Der Schwerpunkt der Arbeiten liegt dabei im Bereich der Fermentation. Hierbei sollen Untersuchungen sowohl an der Silage selbst, als auch an dem Presssaft durchgeführt werden. Im Rahmen des Verbundvorhabens werden die im Folgenden aufgeführten Arbeitspakete durchgeführt: enzymatische Hydrolyse der Silage, Abreicherung der Mikroorganismen, Fermentation der Hydrolysate, Herstellung von Silage-Presssaft und deren nutzung zur Fermentation. Die vorgestellten Verfahren zur Fermentation von Silage dienen der Wertsteigerung des Produkts und erweitern das Angebot von Biogasanlagen bzw. Silageproduzenten. Die während der Versuche gewonnenen Fermentationsdaten erweitern die Nutzungsmöglichkeiten landwirtschaftlicher Rohstoffe. | Prof. Dr Roland Ulber Tel.: +49 631 205 4043 ulber@mv.uni-kl.de Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau - Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik - Lehrgebiet Bioverfahrenstechnik Gottlieb-Daimler-Str. 49, Geb. 44/519 67663 Kaiserslautern | X | FPNR | |
| 01.06.2009 | 31.05.2014 | 22025408 | FENAFA-Netzwerkverbund - Teilvorhaben 8c: Entwicklung innovativer Werkstoffkombinationen zur Etablierung von Matrixmaterialien aus nachwachsenden Rohstoffen in Produkten der Konsumgüterindustrie | Im Rahmen des Teilprojekts sollen neue Werkstoffkombinationen auf Basis von Bio-Kunststoffen, vorzugsweise Poly-Milchsäure (PLA), für colorisierte Anwendungen mit der Option zusätzlicher Naturfaserverstärkung entwickelt werden. Ein weiterer Forschungs-schwerpunkt besteht in der Entwicklung und Optimierung der Verarbeitungs- und Anlagentechnik für eine seriennahe Etablierung der neuartigen Werkstoffkonzepte in Produkten der Konsumgüterindustrie. Die Arbeitsplanung beinhaltet folgende Schwerpunkte: Entwicklung von Werkstoffkombinationen mit verbesserten Verarbeitungseigenschaf-ten und Materialkennwerten; Entwicklung von geeigneten Masterbatchen zur Farbgebung der PLA-Matrix; Entwicklung und anlagentechnische Umsetzung von Prozessen zur Herstellung na-turfaserverstärkter Bio-Kunststoffe; Entwicklung und industrielle Umsetzung von kostenoptimierten Produktlösungen mit Matrixwerkstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen. Die Ergebnisse des Teilvorhabens werden von den Beteiligten zur Stärkung ihrer Marktposition durch die Entwicklung und Erweiterung der Alleinstellungsmerkmale genutzt. Hierbei ist seitens der Fa. Martin Fuchs eine neue Produktlinie in Bezug auf Spielwaren angestrebt. Die Firmen Linotech und B&K Kunststoffwerke profitiert von den neuen Technologieansätzen und Werkstoffkombinationen für den Bereich der Konsumgüterindustrie. | Dipl. Ing Cord Grashorn Tel.: +49 3562 6985730 c.grashorn@linotech.de Linotech GmbH & Co. KG Euloer Str. 242 03149 Forst (Lausitz) | FPNR | ||
| 22.05.2014 | 21.08.2017 | 22025412 | Verbundvorhaben: Züchtung von Maissorten für die Koppelnutzung Körner- und Biogasproduktion; Teilvorhaben 1: Selektionsstrategie | Nahrungs-, Futtermittel- und Energieproduktion konkurrieren um begrenzte Flächen. Das übergeordnete Ziel des geplanten Forschungsvorhabens ist es, den "Teller oder Tank"- Konflikt beim Maisanbau weitgehend zu entschärfen. Dies soll durch die Züchtung von Maissorten erreicht werden, die sich für eine Koppelnutzung eignen: Die Körner sollen als Futtermittel verwendet werden und die Restpflanze für die Biogasproduktion zur Verfügung stehen. Bei heutigen Körnermaissorten ist das Stroh nicht für eine Silierung und als Biogassubstrat geeignet. Daher sollen Sorten entwickelt werden, die zur Kornreife in der Restpflanze noch einen höheren Wasser- und Zuckergehalt haben. In Feldversuchen an drei Standorten sollen 200 (im Jahr 2014) bzw. 100 (im Jahr 2015) Genotypen parallel auf Körnerleistung und auf Restpflanzenertrag geprüft werden. Bei der Restpflanze wird zum Zeitpunkt der Körnerernte die Photosyntheseleistung (als SPAD-Werte) sowie der Zuckergehalt (Brix-Messungen) erfasst. Die im ersten Jahr geprüften 200 Genotypen werde außerdem für eine Assoziationskartierung der beteiligten Gene verwendet. Sie werden mit einem Illumina 12 K chip genotypisiert und in dreijährigen Feldversuchen an zwei Standorten phänotypisiert. | Prof. Dr. Heiko Becker Tel.: +49 551 39-4381 hbecker1@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Agrarwissenschaften - Department für Nutzpflanzenwissenschaften - Pflanzenzüchtung Von-Siebold-Str. 8 37075 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.09.2016 | 30.09.2018 | 22025415 | Produkte aus biobasierten Kunststoffen im öffentlichen und unternehmerischen Einkauf - Kriterien, Auswahl, Anreize - Akronym: ProdBioEK | Das Projekt zielt darauf ab, das Instrument des "bevorzugten Einkaufs" auf Produkte aus biobasierten Kunststoffen in der öffentlichen Beschaffung anwendbar zu machen. Es durchleuchtet Märkte nach ausreichend verfügbaren und ökonomisch-technisch geeigneten Produkten aus biobasierten Kunststoffen und erarbeitet an einer nachhaltigen Beschaffung orientierte und unter vergaberechtlichen Aspekten tragfähige Auswahlkriterien. Damit sollen auch jenseits bestehender, die biogene Herkunft jedoch bislang nur eingeschränkt berücksichtigende Gütezeichen Kaufanreize für biobasierte Produkte geschaffen werden. Obwohl der Fokus auf die öffentliche Beschaffung gelegt wird, soll der Ansatz auch auf den unternehmerischen Großeinkauf anwendbar sein. Mögliche Lösungen müssen technischen, ökomischen und ökologischen Ansprüchen genügen. Für Innovationen stellt dies eine hohe Hürde dar. Entsprechende Lösungsansätze müssen zwischen den Ansprüchen und Leistungen der Produkte vermitteln und dennoch die Akzeptanz der Akteure finden. Die Umsetzung erfolgt über sieben Arbeitspakete. In den Arbeitspaketen 1 bis 3 erfolgt die Identifizierung aussichtsreicher Produktkategorien und deren Kriterien basierte Kategorisierung und Charakterisierung. Im Arbeitspaket 4 wird ein Bewertungsschema entwickelt zur übersichtlichen Einstufung von Produkten aus biobasierten Kunststoffen. Damit sollen einfache und zielgerichtete Kaufentscheidungen möglich werden. Das Arbeitspaket 5 beschreibt die komplexe Einbindung und Aktivierung der zahlreichen Akteure. Ansätze zur rechtskonformen Umsetzung im öffentlichen Einkauf unter Berücksichtigung des Vergaberechts werden im Arbeitspaket 6 entwickelt. Im Arbeitspaket 7 wird ein Ausblick auf mögliche Umsetzungsstrategien für die Erkenntnisse aus dem hier skizzierten Vorhaben gegeben. | Benedikt Kauertz Tel.: +49 6221 4767-57 benedikt.kauertz@ifeu.de ifeu - Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg gGmbH Wilckensstr. 3 69120 Heidelberg | X | FPNR | |
| 01.03.2019 | 31.08.2022 | 22025416 | Verbundvorhaben: Plusbaum-Selektion und klonidentische Vermehrung von neuen Juglans-Hybriden; Teilvorhaben 1: Entwicklung und Optimierung von xenovegetativen und in-vitro Vermehrungsverfahren (HUB) - Akronym: Superhybride | Der Anbau von Juglans-Arten gehört zu einer waldbaulichen Nische der Forstwirtschaft, deren Bedeutung, insbesondere als Alternativ-Baumart und aus ökonomischen Gesichtspunkten, beständig zunimmt. Das flächige Absterben der Esche (Fraxinus excelsior) durch das Eschentriebsterben (Hymenoscyphus pseudoalbidus) bedingt die Suche nach Baumarten, die für den Anbau auf den speziellen Eschen-Standorten geeignet sind. Eine Option für die nachhaltige Sicherung der Waldfunktion auf diesen Standorten bieten hier Juglans-Arten und ihre Hybriden. Durch die international eingetretene Verknappung von Nussbaumholz und der damit verbundenen steigenden Nachfrage ist die Perspektive dieses Forschungsvorhabens für die Stärkung der Forstwirtschaft bedeutend. Nicht zuletzt wegen der hohen Trockenmasseproduktion der Hybriden und der guten Stockausschlagfähigkeit wäre auch der Aspekt der Biomasseproduktion für die Energieholzgewinnung aussichtsreich. Die Standortansprüche der neuen Nusshybriden scheinen überdies deutlich anspruchsloser zu sein, als jene von Walnuss (Juglans regia) und Schwarznuss (J. nigra), die Spitzenstandorte beanspruchen. Die neuen Nusshybriden stellen aus dieser Sicht auch eine waldbauliche Alternative für Standorte dar, die klassischerweise durch den trockenen Fraxinus excelsior (Esche) Typ besetzt werden. Der Kreuzungspartner J. mandshurica lässt zusätzlich eine erheblich verbesserte Winterhärte erwarten. Die Grundlage der angestrebten Selektion bilden Hybriden von Juglans intermedia ¿Juglans mandshurica, die vor ca. 25 Jahren durch Zufalls- bestäubung in Südbaden entstanden. | Prof. Dr. rer. nat. Christian Ulrichs Tel.: +49 30 2093-46422 christian.ulrichs@hu-berlin.de Lebenswissenschaftliche Fakultät - Albrecht Daniel Thaer - Institut für Agrar- und Gartenbauwissenschaften - FG Urbane Ökophysiologie der Pflanzen Lentzeallee 55/57 14195 Berlin | X | FPNR | |
| 01.04.2019 | 30.06.2022 | 22025418 | Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Potenziale algenbasierter Bioschmierstoffadditive; Teilvorhaben 4: Leistungsprüfung in der Metallumformung - Akronym: ALBINA | Übergeordnetes Ziel des beantragten Vorhabens ist die Substitution mineralölbasierter Schmierstoffadditive durch Bestandteile aus Algen. In dem Vorhaben sollen funktionsorientierte Bestandteile aus Algen identifiziert, deren Potenzial für die Verwendung als Schmierstoffadditive belegt und zur Anwendung gebracht werden. Die Chancen dieses Ansatzes sind: mineralölreduzierte Schmierstoffanwendung, deutliche Ressourcenschonung und Vermeidung des Tank-Teller-Konfliktes. In dem Teilprojekt P4 "Leistungsprüfung in der Metallumformung" werden parallel zu dem Teilprojekt P1 "Leistungsprüfung in der Zerspanung" die technischen Anforderungen und die Leistungsfähigkeit der zu entwickelnden Additive in zwei Schritten ermittelt, bewertet und beschrieben. Der erste Schritt erfolgt auf Prüfmaschinen im Labormaßstab, im zweiten Schritt kommen Werkzeugmaschinen der Hochschule Wismar für Versuche in den Anwendungen Blech- und Massivumformung und unter Nutzung des technischen Messequipments zum Einsatz. | Prof. Dr.-Ing. Roland Larek Tel.: +49 3841 753-7458 roland.larek@hs-wismar.de Hochschule Wismar University of Applied Sciences Technology, Business and Design Philipp-Müller-Str. 14 23966 Wismar | X | FPNR | |
| 01.06.2009 | 31.05.2014 | 22025508 | FENAFA-Netzwerkverbund - Teilvorhaben 9a: IMC basierte Technologien für den Einsatz von Naturfasern in innovativen Spritzgießbauteilen am Beispiel von Transportsystemen | Zielstellung des Teilprojektes 9 ist die Entwicklung eines konkreten Naturfaserverbundbauteils unter Anwendung der IMC-Technologie. Durch eine einmalige thermische und auch mechanische Belastung können bessere Bauteileigenschaften mit neunen Materialkomponenten (Kunststoffe, Naturfasern und Modifikatoren) verarbeitet werden. Einen besonderen Schwerpunkt bildet dabei die ganzpflanzenbasierte Kurzfaserverarbeitung. | Dr. Michael Busch Tel.: +49 345 5589-111 michael.busch@imws.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen (IMWS) Walter-Hülse-Str. 1 06120 Halle (Saale) | FPNR | ||
| 01.02.2015 | 31.10.2016 | 22025514 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Zertifizierungsprogramms für Holzhackschnitzel (HackZert); Teilvorhaben 1: Entwicklung des Zertifizierungsprogramms HackZert | Das geplante Vorhaben zielt auf eine Vereinheitlichung der in Hackschnitzelfeuerungsanlagen eingesetzten Brennstoffqualitäten ab. Diese ist notwendig, um die Steuerungsparameter der Feuerungsanlage optimal einstellen zu können und dadurch die Emissionen (v.a. Staub und Kohlenmonoxid) zu minimieren. Damit erhöht sich die Chance, dass die Grenzwerte der 2. Stufe der 1. BImSchV ohne Sekundärmaßnahmen (wie z.B. Einbau von Filtersystemen) eingehalten werden können. Das Projekt ist auf eineinhalb Jahre Laufzeit angelegt. Es ist in zwei Projektphasen gegliedert. In der ersten Phase werden die Grundlagen erhoben und eine erste Version des Handbuchs für das Zertifizierungsprogramm erstellt. In der zweiten Phase wird die Praxistauglichkeit im Rahmen mehrerer Probezertifizierung geprüft, das endgültige Handbuch erstellt und der Programmstart vorbereitet. | Dipl.-Ing. Ralf Schmersahl Tel.: +49 30 6881599-52 schmersahl@depi.de DEPI Deutsches Pelletinstitut GmbH Neustädtische Kirchstr. 8 10117 Berlin | X | FPNR | |
| 01.04.2016 | 30.09.2018 | 22025515 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Umsetzung naturfaserbasierter Leichtbaukomponenten für ein Stativ für Fotoanwendungen; Teilvorhaben 2: Modellierung, Optimierung - Akronym: EcoSTATIV | Auf Basis verfügbarer natürlicher Ausgangswerkstoffe sollen neuartige Verbundwerkstoffe und deren Fertigungsprozesse für Kleinserien an natürlichen Leichtbau-Profilstrukturen und -Verbindungselementen entwickelt und am Beispiel eines Statives für Naturfotografen erprobt werden. Dafür dienen je nach haptischen, mechanischen oder funktionellen Anforderungen natürliche Werkstoffe wie Flachs- oder Hanffasern, Holzbänder, Holzspäne und auf natürlichen Rohstoffen basierende Matrixsysteme wie z.B. PLA als Ausgangsmaterial. Die zu entwickelnden Prozesse bzw. Prozessketten basieren zum Teil auf bestehenden Prozessen für CFK (Flechten, Wickeln, Pultrusion, etc.) oder auf bereits erforschten Einzelprozessen wie dem WPC- Spritzguss. Ziel ist es, die natürliche Optik sowie die gute Haptik derzeitiger Holzstrukturen beizubehalten, das Gewicht deutlich zu reduzieren sowie einfache Prozessketten aufzubauen, die bei KMU zügig umsetzbar sind. Zu Beginn des Projektes werden die technischen Entwicklungsziele definiert und ein Pflichtenheft für den Demonstrator erstellt. Des Weiteren werden durch umfangreiche Voruntersuchungen neue Werkstoffkombinationen erforscht und deren Eigenschaften, Fertigungsmöglichkeiten und Bearbeitungsmöglichkeiten auf Basis von Versuchsreihen bewertet. In Zusammenarbeit der Projektpartner werden Konzepte für natürliche Leichtbaustative erstellt, in CAD umgesetzt und bewertet. Es werden Spannungs- und Verformungsanalysen in CAE mit angepassten Versagenskriterien an ausgewählten Konzepten durchgeführt, um eine iterative konstruktive Anpassung der Stativelemente vorzunehmen und die werkstoffgerechte Auslegung zu verbessern. Abschließend wird am Beispiel des Statives der gesamte Fertigungsprozess konzipiert und ein Funktionsmuster aufgebaut. Die Prozesse und das Funktionsmuster werden final in Veröffentlichungen und auf Messen vorgestellt. | Prof. Dr.-Ing. habil Maik Gude Tel.: +49 351 463-38153 maik.gude@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik - Professur Leichtbaudesign und Strukturbewertung Holbeinstr. 3 01307 Dresden | X | FPNR | |
| 01.05.2017 | 30.06.2021 | 22025516 | Verbundvorhaben: Umsetzung der Ernährungssicherungskriterien im Rahmen von Biomasse-Nachhaltigkeitsstandards; Teilvorhaben 3: Integration in bestehende Zertifizierungssysteme - Akronym: WWF_FSS | In den Bioökonomie-Strategien der EU und der Bundesregierung wird die Berücksichtigung des Primats der Ernährungssicherung zugesichert. Hierfür gibt es aber bislang keine in der Biomasseproduktion angewendeten Standards und Überprüfungsinstrumente. Bisher wurde nur ein Standard samt Kriterien entwickelt, der eine Überprüfung der Berücksichtigung des Menschenrechts auf Nahrung bei der Produktion und Nutzung von Biomasse in ernährungsunsicheren Regionen ermöglicht. Dieser ist bisher aber noch nicht vor Ort umgesetzt und getestet worden. Ziel dieses Vorhabens ist daher, den Kriterienkatalog zur Ernährungssicherung bei der zertifizierten Biomasseproduktion in Afrika, Asien und Lateinamerika zu überprüfen, vervollständigen und gegebenenfalls anzupassen. Die Ernährungssicherungskriterien werden im Rahmen von bestehenden Zertifizierungsverfahren eingeführt. Gemeinsam mit den relevanten Stakeholdern vor Ort und in Deutschland soll an diesen Praxisbeispielen aufgezeigt werden, dass die Kriterien zur Einhaltung des Rechts auf Nahrung bei der Produktion und Beschaffung von Biomasse beachtet werden und im Rahmen einer Gesamt-Zertifizierung überprüft werden können. Hierbei kann jegliche agrar- und forstbasierte Biomasse für verschiedene Nutzungszwecke (Nahrungsmittel, Futter, Energie, stoffliche Nutzung) in Betracht kommen. Die Anwendung und Nutzung der in der Praxis getesteten Ernährungssicherungskriterien durch Unternehmen, Zivilgesellschaft und Politik soll gesteigert werden. Das Projekt besteht aus vier Arbeitspaketen (AP). In AP 1 geht es um die Anwendung der Ernährungssicherungskriterien im Rahmen von Biomasse-Nachhaltigkeitsstandards, die Leitung übernimmt die Welthungerhilfe. AP 2 beinhaltet die wissenschaftliche Begleitforschung, geleitet vom Zentrum für Entwicklungsforschung. In AP 3 geht es um die Integration der Ernährungssicherungskriterien in bestehende Zertifizierungssysteme, geleitet vom WWF. AP 4 steigert den Bekanntheitsgrad der Ernährungssicherungskriterien. | Dr. Rolf Sommer Tel.: +49 30 311777-223 rolf.sommer@wwf.de WWF Deutschland Reinhardtstr. 18 10117 Berlin | X | FPNR | |
| 01.10.2019 | 31.12.2022 | 22025517 | Entwicklung eines neuartigen Dampfspeichersystems für ein flexibles Biomasse Heizkraftwerk zur Erhöhung der Systemstabilität - Akronym: KomBio-Speicher | Im Forschungsprojekt KomBio-Speicher soll der Einsatz eines innovativen Dampfspeichersystems zur Flexibilisierung eines Biomasse Heizkraftwerkes untersucht werden. Für die allgemeine Einsatzfähigkeit dieser Speichersysteme wird ein Lastenheft erstellt welches Restriktionen und Anforderungen von Strom-netz/-markt, Biomasse HKW und Speichersystem zusammenfasst. Vorerst soll das Speichersystem in der Simulationsumgebung MATLAB/Simulink aufgebaut und theoretisch untersucht werden. Hier liegt der direkte Fokus auf der Leistungsfähigkeit und der Betriebsweise des Speichersystems sowie die Wechselwirkungen mit Biomasse HKW und dem übergeordneten, lokalen Energiesystem. Zur Validierung dieser Untersuchungen wird am Biomasse Heizkraftwerk Pfaffenhofen ein stark verkleinerter Testspeicher aufgebaut. An diesem Speicher werden die grundsätzliche Funktionsweise und die Speicherkapazität untersucht. Auf Basis der erlangten Erkenntnisse können die Simulationsmodelle parametriert werden um den realen Betrieb besser nachbilden zu können. Der Testaufbau beinhaltet nur das Speichersystem ohne Nachverstromungseinrichtungen. Eine wirtschaftliche Nutzung und ein flexibler Betrieb des Kraftwerkes sind mit diesem Aufbau nicht möglich. Im Rahmen des AP 4 werden verschiedene Betriebsregime für den flexiblen Betrieb des Kraftwerkes entwickelt. Diese sollen die verschiedenen Betriebsweisen bezogen auf Markt und Netz darstellen. Diese Betriebsweisen sind in die Speichersteuerung zu integrieren. Diese Betriebsregimes sollen auch teilweise am Testspeicher untersucht werden. Ein Hybridbetrieb des Speichers als Hybridspeicher zur Sektorenkopplung soll an dieser Stelle auch untersucht werden. | Durch die wissenschaftlichen Arbeiten im Vorhaben wurde die Kompetenz des ZE (InES - Institut für neue Energie-Systeme an der TH Ingolstadt) vertieft, was als Grundlage für die Anbahnung weiterer Forschungsvorhaben genutzt werden kann. Die moderne Dampfspeicherung kann am InES weiter entwickelt werden und kann so das Potential entfalten, zu einem relevanten Baustein der Energiewende zu werden. Der zügige Ausbau im Bereich der Solarindustrie, aber auch der Bioenergie insgesamt, wird die Nutzbarmachung weiterer Speicherkapazitäten für fluktuierenden Strom und Wärme nötig machen, was eine hohe Relevanz der erarbeiteten Erkenntnisse bedeutet. In Neubaugebieten mit entsprechendem neu zu erschaffendem Stromnetz wird es, vor allem nach der Verabschiedung des Gebäude-Energie-Gesetzes und dem zukünftigen Gesetz zur kommunalen Wärmeplanung, neue Bewertungsmaßstäbe bei der Einbindung in Bestandsnetze geben. Dies wird die Schaffung von Speicherkapazitäten nötig machen und möglicherweise Kombi-Kraftwerke aufgrund Ihrer hohen Effizienz in den Fokus rücken. | Prof. Dr.-Ing. Wilfried Zörner Tel.: +49 841 9348-2270 wilfried.zoerner@thi.de Technische Hochschule Ingolstadt Esplanade 10 85049 Ingolstadt | X | FPNR |
| 01.04.2019 | 30.06.2022 | 22025518 | Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Potenziale algenbasierter Bioschmierstoffadditive; Teilvorhaben 5: Gewinnung von Rohstoffen aus Algenkulturen - Akronym: ALBINA | Übergeordnetes Ziel des beantragten Vorhabens ist die Substitution mineralölbasierter Schmierstoffadditive durch Bestandteile aus Algen. In dem Vorhaben sollen funktionsorientierte Bestandteile aus Algen identifiziert, deren Potenzial für die Verwendung als Schmierstoffadditive belegt und zur Anwendung gebracht werden. Die Chancen dieses Ansatzes sind: mineralölreduzierte Schmierstoffanwendung, deutliche Ressourcenschonung und Vermeidung des Tank-Teller-Konfliktes. Das Teilprojekt P5 "Gewinnung von Rohstoffen / -materialien aus Algenkulturen" wird die Anzucht und Auswahl der als Rohstoffbasis dienenden Algenkulturen realisieren. Es werden zunächst geeignete Algenstämme ausgewählt und deren Wachstumsbedingungen in Kulturgefäßen im Labormaßstab optimiert. Im Vordergrund steht nicht nur Biomasseproduktion, sondern auch die Synthese der in Frage kommenden Substanzen. Diese Arbeiten schließen die Ernte und Extraktion (chemisch-physikalische Analytik) der Rohstoffe mit ein. Schließlich wird ein Up-scaling vom Laboransatz hin zum Technikumsmaßstab angestrebt | Prof. Dr. Imke Lang Tel.: +49 471 4823-534 ilang@hs-bremerhaven.de Hochschule Bremerhaven An der Karlstadt 8 27568 Bremerhaven | X | FPNR | |
| 01.08.2006 | 30.11.2011 | 22025605 | Nachwuchsgruppe: Lipidmodifizierte Hydroxycarbonsäureanhydride - neuartige Bausteine für Tenside, Kosmetika und Polymere | Ziel des Forschungsvorhabens ist die Herstellung lipidmodifizierter Hydroxycarbonsäureanhydride und die Nutzung dieser Schlüsselbausteine zur Herstellung neuartiger Produkte mit innovativen Eigenschaften. Die Ausgangsstoffe sind Fettsäuren aus nativen Fetten und Ölen sowie natürliche Hydroxycarbonsäuren, die jeweils in großen Mengen preiswert verfügbar sind. Wir haben in unseren Vorarbeiten überraschend gefunden, dass sich die Titelverbindungen auf sehr einfache Weise und in hervorragenden Ausbeuten herstellen lassen. Als sehr gute Elektrophile lassen sie sich mit unterschiedlichsten Nukleophilen wie Fettaminen, Aminoalkoholen, Aminosäuren, Aminozuckern, Proteinhydrolysaten, Alkoholen, Polyolen, Zuckern, u.s.w. in Kombinationsprodukte mit neuen Eigenschaften überführen. Als Beispiele dafür seien neuartige Tenside, Kosmetika, Emulgatoren, Komplexbildner sowie Polymere erwähnt. Die im Rahmen dieses Vorhabens hergestellten Produkte sollen nach der Einreichung von Schutzrechten möglichst rasch industriellen Partnern zur Eigenschaftsprüfung und somit einer technischen Verwertung zugeführt werden. | Die Umsetzung von Äpfel- Wein- und Citronensäure mit Fettsäurechloriden führte in hohen Ausbeuten zu O-acylierten Hydroxycarbonsäureanhydriden, die als Schlüsselbausteine für weitere Umsetzungen fungierten. Um die als Abfallprodukte anfallenden freien Fettsäuren und die entstehende Salzsäure zu vermeiden, konnten im Rahmen des Projektes zwei alternative Syntheseverfahren entwickelt werden, die als Rohstoffe ausschließlich Hydroxycarbonsäuren, Fettsäuren und Essigsäureanhydrid verwenden. Die O-acylierten Hydroxycarbonsäureanhydride der Äpfel- und Weinsäure konnten sehr erfolgreich mit einer Reihe von Nukleophilen umgesetzt werden, wie z.B. Diolen, Polyolen, Kohlenhydraten, Aminosäuren, Diaminen und auch mit nukleophilen Gruppen von Wirkstoffen, z.B. von Antioxidantien, Duftstoffen und pharmazeutischen Wirkstoffen. Die Produkte wurden analysiert und deren Eigenschaften für mögliche Nutzanwendungen ermittelt. So konnten zahlreiche neuartige Verbindungen hergestellt werden, die eingesetzt werden können als Tenside, Emulgatoren, Geliermittel, Antioxidantien oder auch als "Proflavour"- bzw. "Prodrug"-Systeme, wenn die Freisetzung der Ester durch Hydrolasen erfolgt. Unbefriedigend verliefen die Versuche, O-acylierte Citronensäureanhydride mit Nukleophilen umzusetzen, woraufhin alternative Syntheseverfahren entwickelt wurden, um Citronensäure selektiv zu modifizieren. Dies gelang, indem Citronensäure direkt Borsäure katalysiert oder nach Schützung als Borsäureester eingesetzt wurde. Auch hier wurden Produkte erhalten, die für die Einsatzbereiche Tenside, Emulgatoren, Verdicker sowie Komplexierungsmittel geeignet sind. Zudem konnten Polymere durch Polykondensation von Hydroxycarbonsäuren mit Diolen gewonnen werden. Dies gelang besonders gut mittels Borsäure als Katalysator. | Prof. Dr. Manfred / Hans J. Schneider / Altenbach Tel.: +49 202-439-2775 2647 schneid@uni-wuppertal.de/orgchem@uni-wuppertal.de Bergische Universität Wuppertal - Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften – Fachgruppe Chemie und Biologie – Lehrstuhl Organische Chemie Gaußstr. 20 42119 Wuppertal | X | FPNR |
| 01.06.2009 | 31.05.2014 | 22025608 | FENAFA-Netzwerkverbund - Teilvorhaben 9b: IMC basierte Technologien für den Einsatz von Naturfasern in innovativen Spritzgießbauteilen am Beispiel von Transportsystemen | Zielstellung des Teilprojekts 9 ist die Entwicklung eines konkreten Naturfaserverbundbauteils unter Anwendung der IMC-Technologie. Durch eine einmalige thermische und auch mechanische Belastung können bessere Bauteileigenschaften mit neunen Materialkomponenten (Kunststoffe, Naturfasern und Modifikatoren) verarbeitet werden. Einen besonderen Schwerpunkt bildet dabei die ganzpflanzenbasierte Kurzfaserverarbeitung. Das Teilprojekt bildet dabei den parallelen Verfahrensweg zum 2-Stufen-Prozess, Compoundierung mit nachfolgenden Spritzgießen, der im Teilprojekt 5 und 6 erforscht wird. Dabei können die im Teilprojekt 5 erarbeiteten Dosiertechnologien mit für die IMC-Technologie genutzt werden. Im Teilprojekt 9 soll ferner das IMC-Verfahren für die Anwendung vom einheimischen Naturfaserrohstoff in innovativen Großserienbauteilen weiter verbessert werden, um damit deren Anwendungsgebiete durch eine geschlossene Prozesskette sowie einer wirtschaftlichen Herstellung erheblich zu erweitern. Es wird ein ganzheitliches Fertigungskonzept zur Herstellung von naturfaserverstärkten Spritzgießbauteilen erstellt. Durch die Verfahrens- und Materialoptimierung für hoch belastete Funktionsbauteile werden die mechanischen Eigenschaften im Vergleich zum 2-Stufen-Prozess durch geringere thermische und mechanische gesteigert. Dem Verarbeiter stehen durch die eigenständige Rezepturentwicklung neue unabhängige Compound-Konfigurationen zur Verfügung. Dadurch spart der Verarbeiter Kosten, da er keine teuren vorcompoundierten Materialien kaufen muss. | Dr.-Ing. Stephan Widmayer Tel.: +49 89 8899 2386 stephan.widmayer@kraussmaffei.com KraussMaffei Technologies GmbH Krauss-Maffei-Str. 1 85599 Parsdorf | FPNR | ||
| 01.02.2013 | 31.01.2015 | 22025612 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Schaltungsträgern auf der Grundlage biobasierter Harze; Teilvorhaben 1: Herstellung von biobasierten Harzen für den Einsatz als Basismaterial für Anwendungen in der Elektroindustrie | Ziel der Forschungsaktivitäten ist es, biobasierte Harze, die aus einheimischen Pflanzenölen gewonnen werden, für die Herstellung von Schaltungsträgern zu optimieren. Im Vordergrund steht die Substitution von umweltbedenklichen Substanzen der bisher in der Leiterplattenfertigung verwendeter petrobasierter Epoxidharze, deren Produktion auf die Verwendung von Bisphenol A und dem Flammschutzmittel TBBA (Tetrabrombisphenol A) abstellt ist. In dieser auf zwei Jahre ausgelegten Projektstufe soll zunächst die prinzipielle Eignung der biobasierten Epoxidsubstitute als Basissubstrat für Schaltungsträger ermittelt werden. Dazu werden aus Prepregs (Klebefolien) und Laminaten zwei oder mehrlagige Leiterplatten hergestellt und qualifiziert. | Ziel war es, biobasierte Harze für die Herstellung von Schaltungsträgern zu optimieren. Im Vordergrund stand die Substitution der bisher in der Leiterplattenfertigung verwendeten petrobasierten Epoxidharze. Drei der vier untersuchten Harzsysteme erfüllten die technischen Anforderungen nicht. Eine Harz-Rezeptur basierend auf epoxidiertem Leinöl erfüllte die Anforderungen hinsichtlich der geforderten Glasübergangstemperatur größer 130°C und der Wärmebeständigkeit beim Reflow-Löten. Beim betreffenden Harzsystem der Derivate epoxidierter Pflanzenölpolyole und Vernetzung mit Polyisocyanaten wurden insbesondere durch Einsatz von Reaktivverdünnern, Rezepturoptimierungen und maßgeschneiderten Pflanzenölpolyolen im Zusammenspiel mit aromatischen Polyisocyanaten die geforderten technologischen Anforderungen sogar übertroffen. Als Flammschutzmittel wurden aus der Gruppe der phosphororganischen Verbindungen Exolit OP 560 sowie das Aluminiumhydroxid Apyral 20X ausführlicher getestet. Die Brenndauer der Prüfkörper verkürzte sich mit zunehmenden Gehalten an Flammschutzmitteln. In allen Fällen sind die gemessenen Zeiten jedoch länger als 30 s, wodurch die Klassifizierung V2 nicht erreicht wurde. Das Harzsystem wurde hinsichtlich der Eignung und Übertragbarkeit in einen industriellen Fertigungsprozess beurteilt. In seiner Rohform ist die Viskosität des Harzes zu hoch. Da das Harzsystem verträglich ist mit üblicherweise eingesetzten Lösungsmitteln kann die Viskosität des Harzsystems eingestellt werden. Limitierend für den industriellen Einsatz sind die Gelzeiten von nur 68 s bei 130°C. Üblich sind Gelzeiten von 150-250 s bei 170°C. Längere Gelzeiten lassen sich durch eine Anpassung im Katalysatorsystem erreichen. Die Topfzeiten sind für den industriellen Einsatz ebenfalls zu kurz. Hier sind weitere Optimierungen notwendig, um ein praktikables Verarbeitungsfenster gewährleisten zu können. Im Vorhaben wurde außerdem eine Umweltbewertung des biobasierten Harzes durchgeführt. | Dr. Michael Blumenstein Tel.: +49 40 766255-36 mblumenstein@hobum.de HOBUM Oleochemicals GmbH - Abt. Forschung & Entwicklung Seehafenstr. 20 21079 Hamburg | X | FPNR |
| 01.05.2017 | 31.12.2020 | 22025616 | Verbundvorhaben: Umsetzung der Ernährungssicherungskriterien im Rahmen von Biomasse-Nachhaltigkeitsstandards; Teilvorhaben 2: Wissenschaftliche Begleitforschung - Akronym: FSS-ZEF | In den Bioökonomie-Strategien der EU und der Bundesregierung wird die Berücksichtigung des Primats der Ernährungssicherung zugesichert. Hierfür gibt es aber bislang keine in der Biomasseproduktion angewendeten Standards und Überprüfungsinstrumente. Bisher wurde nur ein Standard samt Kriterien entwickelt, der eine Überprüfung der Berücksichtigung des Menschenrechts auf Nahrung bei der Produktion und Nutzung von Biomasse in ernährungsunsicheren Regionen ermöglicht. Dieser ist bisher aber noch nicht vor Ort umgesetzt und getestet worden. Ziel dieses Vorhabens ist daher, den Kriterienkatalog zur Ernährungssicherung bei der zertifizierten Biomasseproduktion in Afrika, Asien und Lateinamerika zu überprüfen, vervollständigen und gegebenenfalls anzupassen. Die Ernährungssicherungskriterien werden im Rahmen von bestehenden Zertifizierungsverfahren eingeführt. Gemeinsam mit den relevanten Stakeholdern vor Ort und in Deutschland soll an diesen Praxisbeispielen aufgezeigt werden, dass die Kriterien zur Einhaltung des Rechts auf Nahrung bei der Produktion und Beschaffung von Biomasse beachtet werden und im Rahmen einer Gesamt-Zertifizierung überprüft werden können. Hierbei kann jegliche agrar- und forstbasierte Biomasse für verschiedene Nutzungszwecke (Nahrungsmittel, Futter, Energie, stoffliche Nutzung) in Betracht kommen. Die Anwendung und Nutzung der in der Praxis getesteten Ernährungssicherungskriterien durch Unternehmen, Zivilgesellschaft und Politik soll gesteigert werden. Das Projekt besteht aus vier Arbeitspaketen (AP). In AP 1 geht es um die Anwendung der Ernährungssicherungskriterien im Rahmen von Biomasse-Nachhaltigkeitsstandards, die Leitung übernimmt die Welthungerhilfe. AP 2 beinhaltet die wissenschaftliche Begleitforschung, geleitet vom Zentrum für Entwicklungsforschung. In AP 3 geht es um die Integration der Ernährungssicherungskriterien in bestehende Zertifizierungssysteme, geleitet vom WWF. AP 4 steigert den Bekanntheitsgrad der Ernährungssicherungskriterien. | PD Dr. Christine Schmitt Tel.: +49 228 73 6182 cschmitt@uni-bonn.de Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Zentrum für Entwicklungsforschung - Abt. ZEFc Genscherallee 3 53113 Bonn | X | FPNR | |
| 01.08.2019 | 31.10.2021 | 22025617 | Verbundvorhaben: Biomasse-Integration zur Systemoptimierung in der Energieregion Hümmling mit ganzheitlichem sektorübergreifenden Ansatz; Teilvorhaben 1: Systemintegration, Projektkoordination, Öffentlichkeitsarbeit - Akronym: BISON | Ziel ist die Konzeption und Demonstration eines vollständig regenerativen dezentralen Energiesystems für eine energieautarke Region (virtuelle Kraftwerksregion) unter besonderer Berücksichtigung der Systemintegration von Biomasse. Dies soll mittels eines ganzheitlichen sektorübergreifenden Ansatzes am konkreten Beispiel der "Energieregion Hümmling" erfolgen. Die in dieser Region frühzeitig gewonnenen Erkenntnisse, welche auf dem Weg zum "Zielzustand", einem Energieversorgungssystem mit nahezu 100% erneuerbarer Energien in allen Sektoren, durch den Realbetrieb neuer Technologien im industriellen Maßstab gesammelt werden, lassen sich auf andere Regionen übertragen und können somit wertvolle Informationen für die Ausgestaltung der deutschen und europäischen Energiewende liefern. In dem Modellprojekt sollen insbesondere die Chancen und Vorteile der Bioenergie innerhalb des "Zielzustandes" aufgezeigt und identifiziert werden. Dabei können die verschiedenen für Bioenergieanlagen spezifischen energiewirtschaftlichen Eigenschaften zu unterschiedlichen Zeitpunkten der Systemtransformation eingebracht werden. Während Systemdienstleistungen schon heute benötigt werden, gewinnt der Ausgleich von mittel- bis langfristigen Schwankungen der Stromerzeugung im Zuge der fortschreitenden Energiewende an Bedeutung – insbesondere wenn fossilbefeuerte, regelbare Kraftwerke zunehmend durch dargebotsabhängige erneuerbare Energien abgelöst werden. | Dipl. Ing. Michael Kralemann Tel.: +49 5513078 18 kralemann@3-n.info 3N-Kompetenzzentrum Niedersachsen Netzwerk Nachwachsende Rohstoffe und Bioökonomie e.V. Kompaniestr. 1 49757 Werlte | X | FPNR | |
| 01.09.2019 | 28.02.2022 | 22025618 | Verbundvorhaben: Thermoplastische Ligninvarianten als Teilsubstitut in Bitumenformulierungen für verschiedene Bauleistungen (Lignobitumen); Teilvorhaben 1: Chemische Modifizierung von Kraftlignin - Akronym: Lignobitumen | Gesamtziel der Machbarkeitsstudie ist die Teilsubstitution fosiler Bitumenbindemittel durch thermoplastische Lignine, unter Erhalt / Verbesserung der techn. u. Materialeigenschaften des Bindemittels, das flexibel in verschiedenen Bauweisen verwendet wird. In den neuen Lignobitumen-Bindemitteln wird der Anteil an thermoplastischen Ligninen über dem des Standes der Technik liegen (Substitutionsgrade 50-70%), bei Verbesserung /Erhalt von Kenndaten der Standards (70/100, B 160/220). Dies ermöglicht eine notwendige Wissensbasis (chemischen Modifizierung, spezifischen Materialkenndaten). Sie ist Grundlage zur Prozessentwicklung / Hochskalierung bis TRG 6. Für die Darstellung von ausgewählten thermoplastischen Ligninen, mit unterschiedlichem Eigenschaftsprofil, sind skalierbare, Pfropfungen mit funktionalen Verbindungen u. Veresterung der Co-Polymere notwendig. Syntheseprotokolle, Betriebsanweisungen u. Gefährdungsbeurteilungen werden erarbeitet. Umgesetzt werden nur höher-skalierbare Prozesse. Dies ermöglicht eine Bandbreite an Produkten, deren Eigenschaften flexibel auf Anforderungen in Bauweisen zugeschnitten werden. Die Lignobitumen-Bindemittel dienen als Plattformen, auf deren Grundlage die Einstellung spezifischer Eigenschaften für verschiedene Baumaßnahmen realisierbar ist. | Dr. Detlef Schmiedl Tel.: +49 721 4640-747 detlef.schmiedl@ict.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | X | FPNR | |
| 01.09.2002 | 28.02.2005 | 22025700 | Naturfaserverstärkter Polymerbeton zur Energieabsorption | Für die Energieabsorption bei Explosionen / Detonationen soll ein geeignetes Material entwickelt werden, das besonders gefährdete Gebäude schützen soll. Bei dem zu entwickelnden Material handelt es sich um einen durch Naturfasern verstärkten Polymerbeton. Zunächst soll durch Einmischen verschiedener Naturfasertypen und Füllstoffe und durch Variation der jeweiligen Anteile insbesondere auch im Hinblick auf Herstellbedingungen und Fertigungstechniken ein geeigneter Polymerbeton entwickelt werden. Für diesen Polymerbeton werden dann im nächsten Schritt die Materialeigenschaften und -kennwerte ermittelt, so dass eine vollständige Werkstoffbeschreibung erfolgen kann. Mit dieser Werkstoffbeschreibung soll ein Berechnungscode erstellt werden, der zur Bemessung von Bauteilen dient. Das Projekt wird mit dem Bau eines Prototyps einer modularen Schutzplatte für Explosionen abgeschlossen. Naturfaserverstärkter Polymerbeton soll dabei als energieabsorbierende Komponente zum Einsatz kommen. Weist das zu entwickelnde Material die erforderlichen Eigenschaften auf, so soll die Entwicklung von Schutzplatten in direkter Zusammenarbeit mit der Industrie bis zur Serienreife geführt werden. | Meike Gallenmüller Tel.: +49 7628 9050-31 gallenmueller@emi.fhg.de Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik - Ernst-Mach-Institut (EMI) Ernst-Zermelo-Str. 4 79104 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 01.06.2009 | 31.05.2014 | 22025708 | FENAFA-Netzwerkverbund - Teilvorhaben 9c: IMC basierte Technologien für den Einsatz von Naturfasern in innovativen Spritzgießbauteilen am Beispiel von Transportsystemen | Zielstellung des Teilprojekts 9 ist die Entwicklung eines konkreten Naturfaserverbundbauteils unter Anwendung der IMC-Technologie. Durch eine einmalige thermische und auch mechanische Belastung können bessere Bauteileigenschaften mit neunen Materialkomponenten (Kunststoffe, Naturfasern und Modifikatoren) verarbeitet werden. Einen besonderen Schwerpunkt bildet dabei die ganzpflanzenbasierte Kurzfaserverarbeitung. Das Teilprojekt bildet dabei den parallelen Verfahrensweg zum 2-Stufen-Prozess, Compoundierung mit nachfolgenden Spritzgießen, der im Teilprojekt 5 und 6 erforscht wird. Dabei können die im Teilprojekt 5 erarbeiteten Dosiertechnologien mit für die IMC-Technologie genutzt werden. Im Teilprojekt 9 soll ferner das IMC-Verfahren für die Anwendung vom einheimischen Naturfaserrohstoff in innovativen Großserienbauteilen weiter verbessert werden, um damit deren Anwendungsgebiete durch eine geschlossene Prozesskette sowie einer wirtschaftlichen Herstellung erheblich zu erweitern. Es wird ein ganzheitliches Fertigungskonzept zur Herstellung von naturfaserverstärkten Spritzgießbauteilen erstellt. Durch die Verfahrens- und Materialoptimierung für hoch belastete Funktionsbauteile werden die mechanischen Eigenschaften im Vergleich zum 2-Stufen-Prozess durch geringere thermische und mechanische gesteigert. Dem Verarbeiter stehen durch die eigenständige Rezepturentwicklung neue unabhängige Compound-Konfigurationen zur Verfügung. Dadurch spart der Verarbeiter Kosten, da er keine teuren vorcompoundierten Materialien kaufen muss. | Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Nendel Tel.: +49 371 531-32545 wolfgang.nendel@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Strukturleichtbau (IST) - Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung Reichenhainer Str. 31/33 09126 Chemnitz | FPNR | ||
| 01.08.2014 | 28.02.2018 | 22025712 | Verbundvorhaben: Emissionen von flüchtigen organischen Kohlenstoffverbindungen aus dem Energiepflanzenanbau; Teilvorhaben 1: Entwicklung und Validierung eines Agrarökosystemmodells mit integriertem VOC-Modul | Das Projekt strebt an, die VOC-Emission des Energiepflanzenanbaus zu quantifizieren um deren Bedeutung für die Luftqualität unter sich ändernden klimatischen Randbedingungen zu beurteilen. Ziel ist es, ein Simulationsmodell zu entwickeln, mit dem der Beitrag der VOC-Emissionen an der C-Bilanz des Energiepflanzenanbaus quantifiziert und die Sensitivität der VOC-Emissionen gegenüber zukünftigen Klima- und Landnutzungsänderungen in der Nord-Ostdeutschen Agrarlandschaft abgeschätzt werden kann. Das Projekt nutzt die bestehende Infrastruktur des CarboZALF-Verbundes um die VOC-Emissionen von Energiepflanzen auf zwei Extremstandorten zu untersuchen. Dabei sollen die Abhängigkeiten der Emissionen von klimatischen Bedingungen, der Wasserverfügbarkeit und Bewirtschaftungsereignissen quantifiziert werden. Diese Erkenntnisse werden zur Parametrisierung und Ergänzung von bestehenden Modellen genutzt. Dafür wird das Agrarökosystemmodell MONICA um die identifizierten physiologischen Prozesse für den VOC-Austausch erweitert. Auf dieser Grundlage werden dann der Beitrag der VOC-Emissionen zur C-Bilanz des Energiepflanzenanbaus quantifiziert, die VOC-Emissionen eines typischen Nord-Ostdeutschen Landschaftsausschnitts regionalisiert und der möglichen Beitrag des Energiepflanzenanbaus an den regionalen VOC-Emissionen für die Luftqualität mit Hilfe von Klima- und Landnutzungsszenarien abgeschätzt. | Dr. Claas Nendel Tel.: +49 33432 82-355 nendel@zalf.de Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. - Institut für Landschaftssystemanalyse Eberswalder Str. 84 15374 Müncheberg | FPNR | ||
| 15.08.2016 | 30.06.2018 | 22025715 | Verbundvorhaben: Bewertung von Riesenweizengras im Vergleich mit praxisüblichen Anbausubstraten unter Aspekten des Pflanzenbaus, der Wirtschaftlichkeit und des Umweltschutzes (BRAWU); Teilvorhaben 1: Agronomischer Vergleich von Riesenweizengras mit Energiepflanzenfruchtfolgen - Akronym: BRAWU | Die Kulturpflanze Riesenweizengras (Agropyron elongatum) wird zunehmend als alternatives Anbausubstrat für Biogasanlagen verwendet. Ihm werden hohe Trockentoleranz, sehr hohe Methanerträge und ökologische Vorteile zugeschrieben, die es zu einem Kandidaten für Klimaanpassung (Sommertrockenheit) und Klimaschutz (THG-Emissionen) macht. Bisher beruhen die meisten Empfehlungen und Beratungen jedoch auf Anbauerfahrungen in Übersee und theoretischen Überlegungen. Erste wissenschaftliche Untersuchungen verifizierten die positiven Erwartungen und bescheinigen der Kultur ein großes aber noch weitgehend unerforschtes Potential. Diese Untersuchung soll bisher fehlende ökonomische und ökologische Vergleiche mit gängigen Energiepflanzen wie Mais, Zuckerrüben, Ackergras und Getreide-Ganzpflanzengetreide (GPS) durchführen und so Fachwissen zur einzelbetrieblichen Bewertung und Anbauentscheidung liefern. Insbesondere bei erwartetem starkem Anstieg des bundesweiten Anbauumfangs ist die frühzeitige Generierung von Versuchsergebnissen unter wissenschaftlichen Bedingungen unerlässlich. Versuchsfragen (Auszug): - Ist Riesenweizengras konkurrenzfähig? - Einfluß auf Folgekultur - Gewässerschutzaspekte - Ertragsstabilität - Ökonomische Bewertung - Pflanzenschutzbehandlungsindex - Klimaschutzbewertung mit THG-Emissionen - Humusgehalte - Versuchstechnik: Anbau und Bonituren, Proben, Analysen werden durchgeführt. - Auswertung ZALF: Ökologischer Vergleich von Riesenweizengras mit anderen Substratpflanzen. - Auswertung Uni Gießen: Ökonomischer Vergleich von Riesenweizengras mit anderen Substratpflanzen. - Auswertung Gesamtversuch: Auswertung pflanzenbaulicher Parameter und Gesamtauswertung unter Berücksichtigung der ökologischen und ökonomischer Ergebnisse. - Endbericht - Veröffentlichungen: In Form von Artikeln in regionalen Landwirtschaftsblättern, überregionalen Fachzeitschriften und ggf. wissenschaftlichen Magazinen; ergänzt um Vorträge und Poster. | Dr. agr. Arne Dahlhoff Tel.: +49 2945 989-120 arne.dahlhoff@lwk.nrw.de Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen - Versuchs- und Bildungszentrum Landwirtschaft Haus Düsse Ostinghausen 59505 Bad Sassendorf | X | FPNR | |
| 01.08.2019 | 28.02.2023 | 22025717 | Verbundvorhaben: Charakterisierung des genetischen und enzymatischen Potentials von Biogas-Mikrobiomen mittels Metaanalyse von Metagenomdatensätzen; Teilvorhaben 1: Phylogenetische und funktionelle Metaanalytik ausgewählter Zielorganismen - Akronym: BIOGAS-GeneMining | In Biogasanlagen bewirkt eine komplexe mikrobielle Gemeinschaft unter anaeroben Bedingungen den Abbau organischer Biomasse zu energiereichem, methanhaltigem Biogas. Das Verständnis, wie Biogas-Mikrobiome auf Managementmaßnahmen reagieren und wie sich diese Reaktionen auf die Stabilität und Effizienz des Prozesses auswirken, ist von großer Bedeutung. Ein vollumfängliches Prozessverständnis ist derzeit jedoch noch immer erschwert, da ein Großteil der am Prozess beteiligten Mikroorganismen hinsichtlich ihrer Öko- systemfunktionen noch unbekannt ist. Für Studien, die sich mit der Aufklärung der Ökosystemfunktionen von Mikroorganismen befassen, ist ein Abgleich zwischen amplikon- und (meta-)genom-basierten Daten unter Berücksichtigung relevanter Umwelt- parameter ratsam. Diese Herangehensweise bildete die Grundlage für die im Projekt durchgeführten Arbeiten. Zunächst wurde bestimmt welche Mikroorganismen(gruppen) von wissenschaftlichem Interesse mit Praxis- relevanz sind und daher im Rahmen einer strukturierten Betrachtung untersucht wurden. Als Orientierung dienten u.a. die Ergebnisse des dritten bundesweiten Biogas-Messprogramms, in dem eine repräsentative Anzahl der in Deutschland betriebenen landwirtschaftlichen Biogasanlagen untersucht wurde. Im Fokus stand die Einordnung ausgewählter Zielorganismen in das Gesamtgefüge des Biogas-Mikrobioms anhand ihrer genetisch-festgelegten Eigenschaften und tatsächlich realisierten Funktionen. Hierfür wurden zum einen qualitativ-hochwertige, metagenom-assemblierte Genome (MAG) aus verschiedenen Metagenomdatensätzen ausgewertet. Darüber hinaus erfolgte eine eingehende Charakterisierung der genetisch-festgelegten und tat- sächlich realisierten stoffwechselphysiologischen Eigenschaften vorhandener Isolate aus Biogasreaktoren. | Im Rahmen des Projektes wurden zwei Schwerpunkte gesetzt. Im Zusammenhang mit dem ersten Schwer- punkt, der sich mit der Aufklärung der Rolle von Vertretern der Abteilung Actinobacteria im Biogasprozess befasste, zeigten alle Analysen (insgesamt wurden 81 metagenom-assemblierte Genome ausgewertet), dass der Anteil der Abteilung Actinobacteria steigt, je höher der Anteil an Wirtschaftsdüngern in Biogasanlagen ist. Darüber hinaus codierten die meisten der identifizierten Gene für Proteine, die im Kohlenstoff- und Protein- /Aminosäure-Metabolismus involviert sind. Untersuchungen an drei Isolaten dieser Abteilung zeigten, dass die Isolate BRG2-O59AC und Ni1-A1G ein höheres Substratverwertungspotenzial bei 37°C aufweisen, wohin- gegen das Isolat Ni1-A5K bei 42°C aktiver ist. Die Ausprägung des physiologischen Verhaltens von Mikro- organismen ist demzufolge sehr art- und umweltspezifisch. Ähnliches wurde auch im zweiten Schwerpunkt beobachtet, der sich mit der Gattung Proteiniphilum als indikatives Taxon für Prozesstemperaturen =45°C befasste. Die durchgeführten physiologischen Untersuchungen zeigten, dass die drei untersuchten Arten zwar hinsichtlich ihres genetisch-festgelegten Potenzial über eine ähnliche Ausstattung verfügen, die tatsächlich realisierten Funktionen jedoch sehr unterschiedlich sind. Während Proteiniphilum acetatigenes Stamm TB107T eine mesophile Lebensweise bevorzugt, wechselt Proteiniphilum saccharofermentans Stamm M3/6T seine physiologischen Fähigkeiten in Abhängigkeit der Prozesstemperatur, wobei es bei 45°C verstärkt Zucker- alkohole, Aminosäuren, Peptide und organische Säuren verwertet. Im Vergleich dazu zeigte das Isolat NM1- Q1CC verstärkte Substratumsatzraten bei 25°C. Diese Ergebnisse zeigen, dass es für eine genaue Prozess- bewertung und effiziente Prozesssteuerung wichtig ist, die tatsächlich realisierten Funktionen der vorkommenden Arten zu kennen - Informationen, die für zukünftige Modelle zur Prozessvorhersage zwingend erforderlich sind. | Dr. Susanne Theuerl Tel.: +49 331 5699-900 stheuerl@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR |
| 01.05.2019 | 30.04.2022 | 22025718 | Schaffung züchterischer Grundlagen und agronomische Evaluation innerhalb neuer Silphium perfoliatum-Herkünfte - Akronym: GEniuS | Für eine erfolgreiche Pflanzenzüchtung und -selektion muss vom Züchter erst einmal Variation geschaffen werden. Durch die systematische Sammlung und genetische Analyse von über 45 neuen Ökotypen direkt vom Naturstandort in den USA im Rahmen des Projektses SPREAD (BioSC, NRW) konnte gezeigt werden, wie genetisch verhältnismäßig ähnlich das in Europa vorhandene Material ist. Die genetischen Analysen und historischen Recherchen deuten darauf hin, dass es zuvor nur wenige Male und aus einer kleinräumigen Ursprungsregion zu einer Einführung der Art nach Europa kam. Der damit verbundene Mangel an Varianz innerhalb des Genpools kann durch das neue Material nun durchbrochen werden. Im Rahmen des vorhergegangenen Projektes SPREAD konnten 30 dieser neuen Ökotypen zusammen mit konventionellen europäischen Herkünften in einem Feldversuch 2017 am Campus Klein-Altendorf der Universität Bonn als Feldversuch etabliert werden. Die neu eingeführten Akzessionen von Silphium perfoliatum zeigten bereits im ersten generativen Jahr (2018) eine zuvor unbekannte Fülle an Varianz für agronomisch wichtige Eigenschaften wie beispielsweise Blütezeit, Wuchshöhe und Blattmorphologie. Als besonders wertvoll erachten wir drei Populationen, die eine deutliche Reduktion des sonst immer ausgeprägten Blattbechers zeigen, sowie mehrere Populationen aus dem Süden der USA mit erheblich späterer Blütezeit. Basierend auf dieser innovativen und weltweit einmaligen Sammlung schlagen die Antragsteller die Durchführung des Projektes GEniuS vor. Beide Projektpartner konnten im Rahmen des im Herbst 2019 auslaufenden Projektes SPREAD bereits weitreichende Expertise bezüglich der gezielten Kreuzung, der Kultur und der stofflichen Nutzung von Silphium erwerben. Es wird durch das Projekt erwartet, dass die Bundesrepublik Deutschland bei der Forschung an der Durchwachsene Silphie weiterhin eine Spitzenposition einnehmen wird und sogar deutlich ausbauen kann. | Prof. Dr. Ralf Pude Tel.: +49 2225 9963-13 r.pude@uni-bonn.de Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Landwirtschaftliche Fakultät - Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES) - Nachwachsende Rohstoffe Klein-Altendorf 2 53359 Rheinbach | X | FPNR | |
| 01.03.2007 | 31.08.2010 | 22025805 | Verbundvorhaben: PHB-Fasern: Übertragung der Labormethoden in industrielle Anwendungen; Teilvorhaben 1 | Ziel des Vorhabens ist es, die Voraussetzungen für eine Überführung der Herstellung von PHB-Fasern aus einem Laborverfahren in ein Produktionsverfahren zu schaffen und größere Mengen Fasern im Pilotmaßstab herzustellen. Biomer wird PHB-Formulierungen, die sich im Labor als für Fasern geeignet erwiesen haben, weiterentwickeln und Granulat für die Versuche bei TWD Fibres GmbH bereitstellen. TWD Fibres GmbH wird eine ihrer Spinnanlagen für PHB umbauen (Einbau einer Schachtheizung), einen Trockenlufttrockner vor den Extruder montieren und dann Spinn- und Texturversuche fahren. Geeignetes Versuchsmaterial wird in zwei nicht geförderten Unternehmen auf spezifische Anwendungen geprüft (Stützmaterial, Nadelvlies). Bei Projekterfolg wird Biomer entsprechend formuliertes Granulat herstellen und TWD Fibres GmbH PHB-Fasern anbieten. Die beiden anderen, nicht geförderten Unternehmen wollen die Fasern in ihren Produkten einsetzen. | Dr. Urs J. Hänggi Tel.: +49 89 1276-5136 haenggi@biomer.de Biomer Forst-Kasten-Str. 15 82152 Krailling | X | FPNR | |
| 01.06.2009 | 31.05.2014 | 22025808 | Forschungsverbund Biopolymere; Teilvorhaben 2A: Duromere und faserverstärkte Composite mit Lignin aus einheimischer Schwarzlauge - Ligninderivatisierung und Duromerformulierung | Im Mittelpunkt dieses Projektes stand die komplette Prozesskette ausgehend von der Ligninisolierung aus einheimischer Schwarzlauge (Kraft-Prozess) bis hin zur Herstellung und Charakterisierung bio-basierter Komposite. Für die Isolierung des Lignins war die säureinduzierte Fällung vorgesehen, wobei durch nachgelagerte Reinigungsoperationen eine ausreichende Qualität des Lignins sichergestellt werden musste. Um die Eigenschaften des Rohlignins für die Herstellung von Epoxidharzen zu verbessern, ist die Modifizierung bzw. Derivatisierung von Lignin möglich. Dabei wird zwischen chemischer und physikalischer Modifizierung unterschieden, wobei die Extraktion als physikalische Methode zur Gewinnung niedermolekularer Ligninfraktionen eingesetzt wurde. Mit ausgewählten Ligninfraktionen galt es dann, geeignete Harzrezepturen zu entwickeln. Dabei wurde ein möglichst hoher Ligningehalt aber auch ein hoher Anteil an bio-basierten Harzkomponenten angestrebt. Aufgrund der favorisierten Komposite lag der Schwerpunkt bei diesen Harztypen auf der Entwicklung warmhärtender Harze. Die Herstellung reiner Duromere diente dazu, neben den Materialeigenschaften auch die Eigenschaften der Harze weiter optimieren zu können. Als der wesentliche Parameter für diesen Entwicklungsschritt fungierte die Harzzusammensetzung. Für ausgewählte bio-basierte Epoxidharze bestand die Aufgabe darin, neben der Herstellung unidirektional verstärkter Komposite, auch Anwendungen im Bereich Prepregs sowie härtbare Formmassen aufzuzeigen. | Die Isolierung von Kraft Lignin (L) aus einheimischer Schwarzlauge gelang durch Zugabe von Schwefelsäure. Es konnten ca. 400 g Rohlignin (L) aus 2 Litern Schwarzlauge gewonnen werden. Die Extraktion einer geeigneten niedermolekularen Ligninfraktion (L(Ex)) aus dem Rohlignin (L) war durch die Nutzung organischer Lösungsmittel möglich. Dieser Ligninextrakt L(Ex) fand für die Herstellung von bio-basierten, warmhärtenden Epoxidharzen erfolgreich Verwendung. Als Härter kamen sowohl Pyrogallol (Harz A) als auch ein Anhydrid (Harz B) zum Einsatz. Harz A eignete sich für die Herstellung unidirektional verstärkter Komposite. Die Nutzung von Harz B orientierte auf die Entwicklung von Prepregs sowie härtbaren Formmassen. Unidirektional verstärkte Komposite ließen sich mit Fasergehalten (Regenerat-Cellulose) von ca. 50% herstellen. Die maximale Biegefestigkeit dieser Proben lag bei etwa 210 MPa. Gewebe aus Jutefasern dienten als Verstärkungskomponente der Prepregs. Die Handhabung des Harzes wurde durch Variation der Initiatorkonzentration optimiert. Die Lagerung der Prepreg-Proben erfolgte bei -8°C über einen Zeitraum von bis zu 17 Wochen. Der Einfluss der Lagerungsbedingungen auf die Materialeigenschaften wurde beispielsweise mittels Biegeuntersuchungen charakterisiert. In Abhängigkeit der Initiatorkonzentration ließen sich Höchstwerte von 110 MPa für die Biegefestigkeit nachweisen. Für die Herstellung härtbarer Formmassen wurden 60% Holzmehl als bio-basierter Füllstoff verwendet. Der Einflüsse der Pressparameter Druck, Zeit sowie Temperatur auf die Materialeigenschaften sind detailliert untersucht worden. Bei einem Pressdruck von 250 bar sowie einer Presstemperatur von 180°C konnte die Verweilzeit des Rohlings im Formwerkzeug auf 50s reduziert werden. Die besten Komposite wiesen eine Biegefestigkeit von bis zu 60 MPa auf. | Dr. rer. nat. Gunner Engelmann Tel.: +49 331568-1210 johannes.ganster@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR |
| 01.12.2016 | 29.02.2020 | 22025812 | Verbundvorhaben: Herstellung von innovativen Monofilamenten für Bürstenanwendungen aus biobasierten Hybridpolyamiden (ProPAMO); Teilvorhaben 1: Herstellung von innovativen Monofilamenten für Bürstenanwendungen - Akronym: ProPAMo | Ziel des Projektes "ProPAMo" ist die innovative Veredelung von Proteinhydrolysaten mit "klassischen" Industriepolymeren zu neuen Vorprodukten, sogenannten Biohybridpolymeren. Im Zusammenwirken der Hersteller der Proteinkomponente mit potenziellen Herstellern bzw. Entwicklern dieser neuen Biohybridpolymere und dem Filament-Produzenten als deren Anwender sollen Materialbeschaffenheit, Synthesebedingungen sowie erfolgversprechende Einsatzmöglichkeiten untersucht werden. Erwartet wird ein neuartiges Biohybridpolymer mit neuen Eigenschaften, in dem bisher erdölbasierende Polymerkomponenten durch erhebliche Anteile nachwachsender Rohstoffe bei verbesserter CO2-Bilanz substituiert werden. Bei im Vergleich zu heute künftig wieder deutlich höheren Erdölpreisen wird langfristig auch eine erhebliche Kostenersparnis für die Vorprodukte bei den Herstellern der Filamente erreicht. Arbeitspaket 2: Optimierung Biohybridpolymere im Labormaßstab Laufzeit: Monate 01-18 2.1 Processing Biohybridpolymere, Labormaßstab, unoptimiertes Hydrolysat (Monat 01-05) - Compoundierungsbedingungen - Evaluierung der Fadenziehfähigkeit 2.2 Processing Biohybridpolymere; Labormaßstab, optimiertes Hydrolysat (Monat 05-18) - Compoundierungsbedingungen - Evaluierung der Fadenziehfähigkeit 2.3 Analytik der Materialeigenschaften, Biohybridpolymere, Labor (Monat 04-18) - thermische Charakterisierung (DSC, TGA, MFI, ..) - mechanische Charakterisierung (Festigkeit, Modul…) Arbeitspaket 3: Optimierte Biohybridpolymere im Technikumsmaßstab 3.1 Verarbeitung Biohybridpolymere; Technikumsmaßstab (Monat 07-24) 3.2 Analytik der Materialeigenschaften, Biohybridpolymere, Technikum (Monat 07-24) Teilprojekt 4 Spinnen/Texturierung (Pilotmaßstab), Anwendungsversuche (Monat 22-35) Laufzeit: Monate 22-35 Teilprojekt 5 CO2-/Rohstoffbilanz, Abschlussberichte (Monat 35-36) Laufzeit: Monate 35-36 | Wichtigstes Ergebnis des Vorhabens ist die Identifizierung einer Materialkombination aus Proteinhydrolysat und geeignetem Polyamid sowie die Evaluierung eines Verarbeitungsprozesses im Technikumsmaßstab, nach dem sich kontinuierlich Monofilamente für den Einsatz als Abrasivbürsten herstellen lassen. Anschließend an eine detaillierte Charakterisierung der Ausgangsmaterialien wurden Versuche zur Compound- als auch Monofilamentherstellung im Labor- sowie Technikumsmaßstab durchgeführt. Kombinationen der Polyamidklassen mit dem Proteinhydrolysat hinsichtlich Prozessparametern wie Verarbeitungstemperaturen, Verweilzeiten als auch dem Einsatz von Haftvermittlern wurden systematisch untersucht und evaluiert. Die so erzeugten Compounds wurden bezüglich des Fließverhaltens und der Kompatibilität (Elektronenmikroskopie) im erzeugten Monofilament charakterisiert. Wesentliche Ergebnisse dieser orientierenden Versuche waren: 1) Compoundierung von Polyamiden mit Proteinhydrolysat resultiert in sehr unterschiedlichen Verspinnbarkeiten (aufgrund des stark variierenden elastischen Verhaltens). 2) Insbesondere die Polyamidklassen PA6 und PA6.6 sind kompatibel mit dem Proteinhydrolysat. 3) Die Herkunft des Proteinhydrolysates wirkt sich entscheidend auf die Kristallinität und damit auf die Kompatibilität mit der Polyamidmatrix aus. Die hergestellten Compounds mit einem Proteinhydrolysatanteil von bis zu 30 Gew% wurden zu Monofilamenten unterschiedlicher Titer mittels Spinntechnologie verarbeitet. Dabei stellte sich vor allem die Möglichkeit der aktiven Entgasung während des Compoundierschrittes als wesentlich heraus. Durch eine Nachreckung können die Textil-physikalischen Eigenschaften der neuartigen biobasierten Hybridpolyamide weiter gesteigert werden. So konnten im Vergleich zum nicht additivierten Polyamid Werte für die Reißfestigkeit und den E-Modul im Bereich von 75% erreicht werden, was einen Einsatz in unterschiedlichen Applikationen wie z.B. Abrasivbürsten ermöglicht. | Dr. Jörg Bohrisch Tel.: +49 331 568-1331 joerg.bohrisch@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR |
| 01.10.2015 | 28.02.2019 | 22025814 | Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Transglutaminase-quervernetzte Proteine als Bindemittel für Holzwerkstoffe; Teilvorhaben 1: Enzymoptimierung - Akronym: TGProHol | Thema des geplanten Projektes ist die weitere Optimierung und Anwendung proteinbasierender Materialien zur Verwendung als Bindemittel zur Herstellung von Holzwerkstoffen. Im Rahmen des antragsgemäßen Projektes sollen die grundlegenden Forschungsergebnisse, die in einem Vorgängerprojekt erarbeitet wurden, konsequent in neue Verfahren und Produkte umgesetzt werden. Außerdem sollen offene Fragen geklärt und das Bindemittel weiter optimiert werden. Das antragsgemäße Projekt soll die gesamte Wertschöpfungskette von den Rohstoffen über die Material- und Verfahrensentwicklung bis hin zu Produkten abbilden. Außerdem soll untersucht werden, ob das Bindemittel entfernt und die Füllstoffe rezykliert werden können. Im Rahmen des Projektes mit der FKZ 22021807 wurde gezeigt, dass enzymatisch quervernetzte Proteine als Bindemittel im Formsandbau und zur Herstellung von Holzspanplatten geeignet sind. Als Enzym wurde das proteinquervernetzende Enzym Transglutaminase verwendet und optimiert. Damit wurden die Grundlagen für einen Ersatz konventioneller Bindemittel, die z. B. aus Harnstoff-Formaldehydharzen bestehen, gelegt. Im antragsgemäßen Verbundprojekt arbeiten zwei Partner zusammen: Teilprojekt A: Optimierung der protein-quervernetzenden Transglutaminase (Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Prof. Dr. Markus Pietzsch) Teilprojekt B: Verfahrensentwicklung neuer Pressverfahren unter Verwendung proteinogener Rohstoffe und der enzymatischen Quervernetzung (Institut für Holztechnologie Dresden gGmbH, Dr. Krug) | Ziel des Projektes war die Weiterentwicklung eines alternativen Prozess zur Herstellung von Spanplatten unter Nutzung eines vollständig auf Proteinbasis generierten Zwei-Komponenten Bindemittels. Eine Komponente stellt eine kommerziell verfügbare Proteinpräparation und die andere Komponente ein Enzym, wie z. B. die mikrobielle Transglutaminase (mTG) dar. Diese dient als Substituent für Formaldehyd zur Ausbildung von kovalenten Bindungen zwischen den Proteinmonomeren. Im Rahmen des Vorgängerprojektes mit der FKZ 22021807 konnte bereits gezeigt werden, dass enzymatisch quervernetzte Proteine als Bindemittel im Formsandbau zu einer Verbesserung des Produktes hinsichtlich der Festigkeit führen können. Vor der Spanplattenherstellung erfolgten Versuche zur Ermittlung der Löslichkeit und Viskosität der Proteinlösungen. Im Rahmen des Projektes wurden Spanplatten mit verschiedenen Proteinen hergestellt. Allerdings erwies sich das Enzym als temperaturempfindlich und die Applikation sollte optimiert werden. Weiterer Projektgegenstand war die Entwicklung neuer Enzyme mit höherer Temperaturbeständigkeit, diese sollte auch bei der Spanplattenherstellung nachgewiesen werden. Neben Casein kam vorzugsweise Erbsenprotein als gut verfügbarerer und kostengünstigerer Rohstoff zur Anwendung. | Prof. Dr. Markus Pietzsch Tel.: +49 345 55-25949 markus.pietzsch@pharmazie.uni-halle.de Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg - Naturwissenschaftliche Fakultät I - Institut für Pharmazie - AG Aufarbeitung biotechnischer Produkte Weinbergweg 22 06120 Halle (Saale) | X | FPNR |
| 15.08.2017 | 31.07.2021 | 22025816 | Verbundvorhaben: Energetische Nutzung landwirtschaftlicher Reststoffe in Deutschland und China; Teilvorhaben 1: Erarbeitung von Konzepten für zukünftige Biogasanlagenbetreiber - Akronym: ChinaRes | Im Rahmen der Deutsch-Chinesischen Arbeitsgruppe sollten jeweils für Deutschland und China unter regem Austausch das Wissen über (a) die Hemmnisse der Nutzung landwirtschaftlicher Reststoffe in der Praxis identifiziert, (b) technische Konzepte für einen abgestimmten Betrieb von Stall und Biogasanlage erarbeitet sowie (c) die Projektergebnisse so aufbereitet werden, dass sie einer breiten Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt werden können. Deutsch-Chinesische Workshops zum Wissensaustausch über den Stand der Technik sowie den Stand der Forschung waren ebenso wie Besichtigungen von Best-Case-Anlagen in beiden Ländern geplant, um deren Akteure besser zu vernetzten. | Dr. Britt Schumacher Tel.: +49 341 2434-540 britt.schumacher@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.12.2019 | 28.02.2022 | 22025817 | Effizienzsteigerung in Verbindung mit einer Reduzierung von Kohlenstoffdioxid durch Verwendung einer betriebspunktoptimierten Kraftstoffmischung - Akronym: HKMVK | Im Rahmen des Projekts Hocheffizientes Kraftstoffmischverbrennungskonzept (kurz: HKMVK) soll auf Basis eines modernen Nutzfahrzeugmotors der Abgasstufe IV ein möglichst nahtlos in bereits bestehende Dieselmotordesigns und Fahrzeugkonzepte integrierbares technologisches Konzept eines Diesel-Zweitkraftstoff-Mischbetriebs mit betriebspunktangepassten Mischungsverhältnissen erforscht und demonstriert werden. Herbei kommen konventioneller Dieselkraftstoff und ein alternativer Kraftstoff (Methan/CNG, Propan/Bio-LPG und Ethanol) aus regenerativer Herstellung zum Einsatz. Hinsichtlich der Zuführung der beiden Kraftstoffe zum Brennraum werden verschiedene Varianten vergleichend untersucht und die jeweils optimale Ausführung ermittelt; untersucht werden hierzu sowohl die räumlich getrennte Zuführung der beiden Kraftstoffe (MPI-Saugrohreindüsung) als auch für Diesel-Propan und Diesel-Ethanol die gemeinsame Zuführung unter Nutzung desselben Injektors (Direkteinspritzung) nach vorheriger Mischung. Die durch eine solche intelligente Kraftstoffmischung gewonnenen Freiheitsgrade bieten die Möglichkeit, den Kraftstoffverbrauch und CO2-Ausstoß sowie die Schadstoffemissionen (NOx, HC, CO, PM/PN) durch eine betriebspunktspezifisch optimierte Kraftstoffmischung zu senken. Mit der Möglichkeit, das im Brennraum vorliegende Kraftstoffmischungsverhältnis mit möglichst kurzer Ansprechzeit variabel einstellen zu können, soll besonders den Anforderungen im transienten Betrieb Rechnung getragen werden. Die zu untersuchenden Technologien und Kraftstoffkombinationen bieten ein hohes Potenzial zur Reduktion der CO2-Emissionen. Durch eine Optimierung des Ladungswechsels und die Realisierung einer Abgasrücksaugung soll eine Verbesserung des Ausbrands des im Brennraum homogen verteilten Zweitkraftstoffs sowie eine Beschleunigung des Aufheizvorgangs des Katalysators realisiert werden, um eine weitere Reduktion der Abgasschadstoffemission sowie eine Verbesserung des Motorwirkungsgrads zu erzielen. | Prof. Dr.-Ing. Michael Günthner Tel.: +49 631 205-5796 guenthner@mv.uni-kl.de Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau Gottlieb-Daimler-Str. 47 67663 Kaiserslautern | X | FPNR | |
| 01.04.2019 | 31.03.2022 | 22025818 | Verbundvorhaben: Innovative Züchtungsstrategien zur Verbesserung der Anbauwürdigkeit der Gelben Lupine (Lupinus luteus) in Deutschland; Teilvorhaben 5: Vermehrung von Vavilov-Akzessionen - Akronym: InnoLuteus | Gesamtziel des Vorhabens ist es, die Anbauwürdigkeit der in Deutschland kaum noch genutzten Gelben Lupine (Lupinus luteus) zu verbessern. Ihre Stärken zeigt sie durch ihre Anbaueignung auf mageren, sandigen Flächen, ihrer guten Trockentoleranz und ihren hohen Proteingehalt. Durch züchtungsmethodische Ansätze unter Berücksichtigung von (I) neuartigen Mutantenkollektionen und (II) bisher nicht genutzten genetischen Ressourcen, kombiniert mit Entwicklung von innovativen, sequenzbasierten Markern, kann eine deutliche Merkmalsoptimierung erzielt werden und die Basis für einen zukünftigen Züchtungsfortschritt in der Gelben Lupine gebildet werden. Mit dem Vorhaben sollen Innovationsimpulse an die Pflanzenzüchtung gegeben werden. | Dr. Fred Eickmeyer Tel.: +49 9421 1839-199 eickmeyer@t-online.de ESKUSA GmbH Bogener Str. 24 94365 Parkstetten | X | FPNR | |
| 01.04.2001 | 31.03.2003 | 22025900 | Verbundvorhaben: Untersuchung des Aufheizvorgangs beim Verpressen naturfaserverstärkter Thermoplaste und Entwicklung einer optimierten Aufheizstation: Teilvorhaben 2: Entwicklung und Konstruktion der Pilotanlage | Naturfaserverstärkte Kunststoffe (NFK) mit thermoplastischer Matrix ersetzen in vielen technischen Bereichen zunehmend glasfaserverstärkte Kunststoffe (GFK). Dabei sind in Bezug auf die Verarbeitungstechnik die ursprünglich für GFK entwickelten Verfahren weitgehend übernommen worden, obwohl die werkstofflichen und physikalischen Unterschiede zwischen GFK und NFK, beispielsweise im Hinblick auf das thermische Verhalten, beträchtlich sind. Um aber sowohl das werkstoffliche Potential von NFK voll auszunutzen als auch die Verarbeitung in wirtschaftlicher Hinsicht zu optimieren, erscheint eine diesem Werkstoff angepaßte Verarbeitungstechnik zwingend erforderlich. In Laboruntersuchungen soll zunächst die grundsätzliche Eignung verschiedener Aufheizkonzepte für NFK untersucht und das für diesen Werkstoff optimale Verfahren ermittelt werden. Die Ergebnisse werden anschließend an einer Serienproduktionsanlage für NFK-Bauteile verifiziert. Das ermittelte Konzept soll abschließend in Form einer Pilotanlage zum optimierten Aufheizen von NFK maschinell umgesetzt werden. Das Verfahren sowie seine technische Umsetzung soll im Erfolgsfalle auf seine Patentfähigkeit hin überprüft werden. | Thomas Meyer Tel.: +49 9976 208-100 tc@meyer-maschines.com Maschinenfabrik Herbert Meyer GmbH Herbert-Meyer-Str. 1 92444 Rötz | FPNR | ||
| 01.11.2008 | 31.12.2012 | 22025907 | Verbundvorhaben: Einsatz von Spurenelementen in NaWaRo-beschickten Biogasanlagen zum Ausgleich substratbedingter Mangelerscheinungen und zur Stabilisierung des Gärprozesses; Teilvorhaben 1 | Ziel des Projektes ist die Ermittlung des Spurenelementbedarfs der am Biogasprozess beteiligten Mikroorganismen sowie die Bestimmung der Faktoren, welche die Verfügbarkeit dieser essentiellen Elemente beeinflussen. Durch Optimierung der Verfügbarkeit sowie die gezielte Zugabe soll die Leistungsfähigkeit der Fermenterbiologie gesteigert werden, um höhere Faulraumbelastungen realisieren zu können und somit die Wirtschaftlichkeit von Biogasanlagen zu verbessern. Zunächst werden in kontinuierlichen einphasigen Laborversuchen die Einflussfaktoren auf die biologische Verfügbarkeit der Spurenelemente unter Beachtung der Veränderungen der Bakterienbioszönose untersucht (AP1). In den darauf folgenden Untersuchungen soll der Spurenelementbedarf getrennt für die primären und sekundären Gärer (Hydrolyse) und die methanogenen Organismen in einer zweiphasigen Laboranlage untersucht werden. (AP 2). Parallel zu den Laborversuchen werden an 14 NaWaRo - Praxisbiogasanlagen die Spurenelementgehalte der Gärsubstrate und der Inputsubstrate bestimmt. Ergänzend werden deren technische Leistungsfähigkeit und die Zusammensetzung der Bakterienbioszönose bonitiert. (AP 3). Während des letzten Projektabschnittes soll ein Produkt etwickelt werden, das den Mangel an Spurenelementen im Fermenter ausgleicht, deren Verfügbarkeit erhöht und einen hohen Anwendungsschutz aufweist (AP 4). Zur Durchführung der Versuche steht ein Labor mit 28 Durchflussfermentern, 10 Fermentern für die zweiphasige Vergärung sowie eine Forschungsanlage im Praxismaßstab (186 kW el) zur Verfügung (ergänzt durch kommerziell betriebene Anlagen). Die Bestimmung der Mikroorganismen erfolgt in einem top-to-bottom Ansatz, bei dem mit Hilfe von Primern in der PCR spezifische DNA-Bruchstücke amplifiziert werden. Mit dem zu entwickelnden Produkt sollen spurenelementbedingte Prozessstörungen an NaWaRo-Biogasanlagen vermieden werden. Gleichzeitig sollen Grundlagen für eine Fortentwicklung der Biogastechnik geschaffen werden. | In einer Untersuchung von Praxis-Biogasanlagen konnte nachgewiesen werden, dass die Mikro- und Makronährstoffgehalte der Gärsubstrate in den Fermentern in einem sehr weiten Bereich variieren. Ein Großteil der Anlagen wies zudem einen Nährstoffmangel auf, der zu einer Erhöhung der Säurekonzentrationen im Gärsubstrat führte. Die unterschiedlichen Nährstoffkonzentrationen im Gärsubstrat waren dabei im Wesentlichen durch die verschiedenen Einsatzstoffe bedingt. Im Mittel der untersuchten Anlagen wiesen die NawaRo-Substrate (überwiegend Ganzpflanzensilagen verschiedener Kulturpflanzen) deutlich geringere Mikronährstoffgehalte als tierische Substrate (Flüssig- und Festmist) auf. Bei den nachwachsenden Rohstoffen war wiederum in den Gras- und Rübensilagen der Mineralstoffgehalt wesentlich höher als in den untersuchten Maissilagen. Komplexbildner u. a. auf Basis von EDTA, IDS und Aminosäurenchelaten wurden in Laborversuchen getestet um die Zugabemengen von Mikroelementen im Biogasprozess ohne Methanertragverluste zu reduzieren. Es wurde gezeigt, dass in Gegenwart von komlexiertem Nickel die Zugabemenge deutlich reduziert werden kann ohne den Methanertrag deutlich zu beeinflussen. EDTA ist ein schwer biologisch abbaubarer Komplexbildner, so dass wie angeführt als umweltfreundliche Alternative auch leicht biologisch abbaubare Komplexbildner wie IDS und Aminosäurenchelate getestet wurden. Diese haben einen statistisch hoch signifikanten positiven Einfluss auf die Bioverfügbarkeit der Metallionen gezeigt und stellen eine gute Alternative zu EDTA dar. Vom Industriepartner wurde ein Spurenelementpräparat auf Basis von komplexierten Spurenelementen im Markt eingeführt, welches die genannten Vorteile im Rahmen der Bioverfügbarkeit und Dosierung für den Anlagenbetreiber vereint. Bei deutlich verminderten Zugabemengen bleibt die biochemische Prozessleistung unbeeinträchtigt, während umweltbelastende Gehaltswerte im Gärrest minimiert werden. | Dr. Andreas Lemmer Tel.: +49 711 459-22684 andreas.lemmer@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740) Garbenstr. 9 70599 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.06.2009 | 31.05.2014 | 22025908 | Forschungsverbund Biopolymere; Teilvorhaben 2B: Duromere und faserverstärkte Composite mit Lignin aus einheimischer Schwarzlauge - Prozessentwicklung der Lignin-Biocomposite | Hauptziel des geplanten Forschungsvorhabens war die Gewinnung einheimischen Lignins aus Schwarzlauge sowie deren Verwendung für die Herstellung faserverstärkter Duromer-Composite. In der ersten Projektphase wurden dazu einkomponentige Harz hergestellt und deren Verarbeitungsparameter erörtert, die im Handlaminieren oder bei der Harzinjektion Anwendung finden. In der 2. Projektphase wurde dann angestrebt die Materialien so zu modifizieren, dass sie auch als lagerfähige Formmasse im Spritzguss verwendet werden können. Lignin fällt in Form von Schwarzlauge in der Zellstoffindustrie hochtonnagig an. Als Nebenprodukt bei der Cellulosegewinnung steht bisher überwiegend die energetische Verwertung bei den Celluloseherstellern im Vordergrund. Das Lignin kann nach Isolierung, Reinigung und Fraktionierung epoxidiert werden und ist somit für die Verwendung in Epoxidharzsystemen geeignet. Es sollte eine Entwicklung von Epoxidharz-Rezepturen erfolgen bei denen ein möglichst großer Anteil durch Lignin-basierte Polymere ersetzt werden kann. Die Ligninharze wurden während der vollen Projektlaufzeit immer weiterentwickelt, diverse Epoxidharzrezepturen wurden am Fraunhofer IAP hergestellt und anschließend am IfW weiter verarbeitet. Ziel war es, am IfW aus den Ligninderivaten neue Biocomposite in Kombination mit Verstärkungsfasern zu entwickeln, und somit neue werkstoffliche Anwendungsmöglichkeiten für die Schwarzlauge zu erschließen. | Um die mechanischen Eigenschaften bewerten zu können wurden Referenzmaterialien beschafft und ebenfalls untersucht. Dazu wurden sowohl gewöhnliche Epoxidharze, als auch biobasierte Alternativen, wie z.B. epoxidierte Pflanzenöle, ausgewählt, charakterisiert und anschließend den Ligninverbunden gegenüber gestellt. Für die Auswahl der Referenzprodukte wurden verschiedenste Materialmuster beschafft und mittels thermischer Analyseverfahren bewertet. Im nächsten Projektabschnitt wurden verschiedenste Verbunde mit Naturfasern aus Jute, Regenerat-Cellulose-Fasern und aus Glasfasern hergestellt. Die Verbunde wurden durch Handlaminieren und anschließendes Heißpressen oder durch das Harzinjektionsverfahren hergestellt. Diese Verfahren wurden ausgewählt, um eine möglichst Industrienahe Fertigungstechnologie mit kurzen Zykluszeiten zu benutzen. Ein Werkzeug für die Harzinjektion wurde eigens für das Forschungsvorhaben konstruiert und gefertigt. Es wurde eine umfangreiche Charakterisierung von Standardepoxidharzen mit Naturfaserverstärkung durchgeführt. Diese zeigen sowohl sehr gute mechanische als auch gute thermische Eigenschaften. Bioprodukte können diese Eigenschaften ohne weiteres nicht erreichen. Deshalb wurde eine Alternative gesucht, die eine Bewertung der Bioepoxide zulässt. Dazu wurden Epoxidierte Öle ausgewählt. Die Verwendung von epoxidierten Ölen anstatt Epoxidharzen ist bereits bekannt, hat sich aber aufgrund der geringen Wärmeformbeständigkeit dieser Systeme nicht gegen synthetische Harze durchgesetzt. | Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Heim Tel.: +49 561 804-3670 heim@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Werkstofftechnik - Fachgebiet Kunststofftechnik Mönchebergstr. 3 34125 Kassel | FPNR | |
| 01.01.2017 | 31.12.2019 | 22025915 | Weißtannenoffensive - Akronym: Weisstannenoffensive | Im Klimawandel soll der Wald zu klimastabilen und gleichzeitig ertragsstarken Mischwäldern umgebaut werden, ohne die ökologischen Grundlagen zu beeinträchtigen. Die Weisstanne erfüllt diese Anforderungen. Sie ist klimastabil, sie ist eine ideale Mischwaldbaumart, sie ist ertragsstark und sie ökologisch wertvoll. Praktiker und Wissenschaftler werden das vorhandene umfangreiche Wissen über die erfolgreiche Etablierung von Weisstanne aufbereiten und bundesweit Waldbesitzern, Multiplikatoren und der Holzwirtschaft in bisher nicht von ihr besiedelten Bereichen im Laufe von 2 Jahren dieses Wissen praxisnah vermitteln. Der Flächenanteil der Weisstanne soll entsprechend ihrem möglichen Verbreitungsgebiet erweitert und langfristig das Nadel-Weißholz-Angebot für die Holzwirtschaft nachhaltig gesichert werden. Nach Abschluss des Projektes stehen erfahrene Praktiker der ANW für die weitere Begleitung der Etablierung zur Verfügung. (1.1.2017 – 30.4.2017) Die für das Projekt einzustellenden Person stellt aus dem Pool der Praxiserfahrungen und der wissenschaftlichen Ergebnisse einen Informationsplan und einen Ablaufplan der Informationsveranstaltungen auf. (1.5.2017 – 30.10.2018) Durchführung von ca. 20 Informationsveranstaltungen mit Theorie- und Praxisteil im Wald in allen Bundesländern. (1.11. – 31.12.2018) Nachbereitung der Ergebnisse und Erfahrungen aus den 20 Informationsveranstaltungen als Grundlage für spätere ähnliche Vorhaben und Aufstellen eines Beratungsplanes für die weitere Begleitung. | Hans von der Goltz Tel.: +49 2972 921 710 goltz@anw-deutschland.de Arbeitsgemeinschaft Naturgemäße Waldwirtschaft (ANW) e.V. Poststr. 7 57392 Schmallenberg | X | FPNR | |
| 01.09.2017 | 31.08.2020 | 22025916 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Methoden zur Qualitätssicherung von forstlichem Vermehrungsgut am Beispiel der Douglasie; Teilvorhaben 2: Evaluierung, Selektion, Anzucht und Bereitstellung von Untersuchungsmaterial - Akronym: Tree-LAMP | Bei der Qualität von forstlichem Vermehrungsgut wird die Gesundheit des Saatgutes wenig beachtet, obwohl die Auswahl von Saatgut für eine erfolgreiche Pflanzenproduktion und die Begründung von Waldbeständen unverzichtbar ist. Ziel des Forschungsvorhabens ist daher die Qualitätssicherung und Verringerung des wirtschaftlichen Risikos bei der Produktion von Forstgehölzen. Am Beispiel der Douglasie und des Erregers Rostige Douglasienschütte werden Methoden zur Inaktivierung des Pilzes in Pflanzenzellen erarbeitet sowie, basierend auf der Loop-mediated Isothermal Amplification (LAMP), ein schnelles und kostengünstiges Nachweisverfahren zur frühzeitigen Identifizierung eines Befalls entwickelt. In Anlehnung an die im Obstbau gängige Praxis, wird der Forstwirtschaft eine Technik zur Verfügung gestellt, die es dem Waldbesitzer/Baumschüler ermöglicht, Saatgut mit niedrigem oder keinem Erregerbefall zu verwenden. Arbeitspaket Projektteil B B1 Evaluierung und Selektion von Pflanzenmaterial B2 Anzucht und Bereitstellung von Pflanzenmaterial B3 Bereitstellung von Inokulationmaterial B4 Öffentlichkeitsarbeit/Markteinführung B5 Proof of Concept | Susann Skalda Tel.: +49 35755 552211 biomasse-schraden@t-online.de Biomasse Schraden e.V. (BS e.V.) Hauptstr. 2 04932 Großthiemig | FPNR | ||
| 01.03.2019 | 30.06.2022 | 22025917 | Verbundvorhaben: Messung und Bilanzierung von Stoffströmen in AgrarSystemen zur TreibhausgasEmissionsReduktion; Teilvorhaben 1: Analyse der Treibhausgasemissionen und Kohlenstoffbindung in Rohstoffpflanzen-Anbausystemen als Grundlage für die Ableitung praxisumsetzbarer standortspezifischer Optimierungsstrategien - Akronym: MASTER | Ziel des Vorhabens ist die grundlegende Erweiterung des Wissenstandes zu Treibhausgasemissionen, zur Kohlenstoffbindung und -dynamik in Rohstoffpflanzen-Anbausystemen als Grundlage für die Ableitung praxisumsetzbarer, standortspezifischer Minderungsstrategien. Hierzu werden in Dauerfeldexperimenten N2O-Emissionen zeitlich hochauflösend gemessen und Prozesse der Bildung von Treibhausgasen (mikrobielle Prozesse, Speicherung und Abbau von Kohlenstoff) analysiert. In Feldversuchen am Standort Viehhausen (Bayern) werden praxisnahe und standorttypische Fruchtfolgen mit den Rohstoffpflanzen Mais, Raps, Weizen und Kleegras untersucht. Organische und mineralische Dünger (Biogas-Gärreste, Gülle, Mineral-N), Varianten mit differenzierter Bodenbearbeitung und Zwischenfruchtanbau werden in die Auswertungen einbezogen. Die Anbausysteme werden hinsichtlich ihrer Kurz- und Langzeitwirkungen auf Bodenfruchtbarkeit und Bodenprozesse, Ertragsbildung und Produktqualität sowie Umwelt, Klima- und Ressourceneffizienz analysiert. Die Messung von N2O-Flüssen dient der Aufklärung von Mechanismen und Einflussfaktoren auf die N2O-Bildung. Bisher noch nicht quantifizierbare Langzeitwirkungen von Fruchtfolgen und Düngungssystemen werden untersucht. Eine wesentliche Innovation besteht darin, die Analyse der N-Dynamik der Böden und der N2O-Flüsse mit C-Umsatzprozessen der Böden in Verbindung zu setzen. Die N2O-Messdaten dienen zudem der Modellvalidierung. Die Analyse der Langzeitdynamik der Humus- und Kohlenstoffvorräte erlaubt die Ableitung von Humusreproduktionskoeffizienten für Energiepflanzen und Gärreste. Auf der Grundlage von Messdaten aus eigenen Versuchen und experimentelle Daten vorangegangener Versuche werden Stoff-, Energie- und Treibhausgasbilanzen berechnet. Die Versuchsdaten werden zeitnah und fortlaufend in einer Projektdatenbank gespeichert, um eine standortübergreifende Datenauswertung zu ermöglichen. | Prof. Dr. Kurt-Jürgen Hülsbergen Tel.: +49 8161 71-3033 kurt.juergen.huelsbergen@tum.de Technische Universität München - Lehrstuhl für Ökologischen Landbau und Pflanzenbausysteme Liesel-Beckmann-Str. 2 85354 Freising | X | FPNR | |
| 01.04.2001 | 31.03.2003 | 22026000 | Verbundvorhaben: Untersuchung des Aufheizvorgangs beim Verpressen naturfaserverstärkter Thermoplaste und Entwicklung einer optimierten Aufheizstation: Teilvorhaben 3: Erprobung | Naturfaserverstärkte Kunststoffe (NFK) mit thermoplastischer Matrix ersetzen in vielen technischen Bereichen zunehmend glasfaserverstärkte Kunststoffe (GFK). Dabei sind in Bezug auf die Verarbeitungstechnik die ursprünglich für GFK entwickelten Verfahren weitgehend übernommen worden, obwohl die werkstofflichen und physikalischen Unterschiede zwischen GFK und NFK, beispielsweise im Hinblick auf das thermische Verhalten, beträchtlich sind. Um aber sowohl das werkstoffliche Potential von NFK voll auszunutzen als auch die Verarbeitung in wirtschaftlicher Hinsicht zu optimieren, erscheint eine diesem Werkstoff angepaßte Verarbeitungstechnik zwingend erforderlich. In Laboruntersuchungen soll zunächst die grundsätzliche Eignung verschiedener Aufheizkonzepte für NFK untersucht und das für diesen Werkstoff optimale Verfahren ermittelt werden. Die Ergebnisse werden anschließend an einer Serienproduktionsanlage für NFK-Bauteile verifiziert. Das ermittelte Konzept soll abschließend in Form einer Pilotanlage zum optimierten Aufheizen von NFK maschinell umgesetzt werden. Das Verfahren sowie seine technische Umsetzung soll im Erfolgsfalle auf seine Patentfähigkeit hin überprüft werden. | Rainer Schönfeldt Tel.: +49 5468 778-550 rschoenfeldt@heytex.de Heytex Bramsche GmbH Heywinkelstr. 1 49565 Bramsche | FPNR | ||
| 01.05.2008 | 31.12.2010 | 22026007 | Untersuchungen zur Erweiterung der Rohstoffbasis für die Herstellung von Holzspanplatten durch Recycling von Produktionsreststoffen | Das Recycling von Holzspänen aus gebrauchten Spanplatten gewinnt in der Holzwerkstoffindustrie im Zusammenhang mit der eingetretenen Holzverknappung zum einen und aus Umweltschutzgründen zum anderen an Bedeutung und rückt in den Mittelpunkt des Interesses. Das Ziel des beantragten Vorhabens war es daher, ein Recyclingverfahren für die Reststoffe der weitgehend mit Aminoplastharzen hergestellten Spanplatten und von Gebrauchtspanplatten anzuwenden. Das Verfahren soll nach Möglichkeit ohne große Investitionen und unter Berücksichtigung weiterer umweltrelevanter und wirtschaftlicher Gesichtspunkte technologisch durchführbar sein. Für diesen Zweck wurde das Verfahren gemäß EP 0700762, das das Beleimen von Recyclingspänen mit Tanninformaldehydharzen (TF-Harzen) vorsieht, auf seine Eignung für die Herstellung von Spanplatten unter Einsatz von Produktionsreststoffen und Gebrauchtspanplatten untersucht. Die Produktion von Spanplatten sollte unter den bei der Fa. Kuntz GmbH herrschenden Randbedingungen erfolgen. | Hans Werner Jost Tel.: +49 6533-956 245 hwjost@elka-holzwerke.de Lud. Kuntz GmbH - Zweigwerk Morbach Hochwaldstr. 44 54497 Morbach | X | FPNR | |
| 01.05.2010 | 31.05.2014 | 22026008 | Forschungsverbund Biopolymere; Teilvorhaben 3A: Energieeffiziente Verarbeitung von innovativen Konstruktionswerkstoffen auf Basis von Cellulosefaser verstärktem biobasiertem Polyamid - Cellulosische Spinnfaserverstärkung und alternative Füllstoffe | Verbundmaterialien auf der Basis von biobasiertem Polyamid und cellulosischer Verstärkungsfaser weisen neben guten mechanischen Eigenschaften ökologische und ökonomische Vorteile auf. Ziel des Projekts ist die Erforschung der Potenziale von biobasierten Cellulosefaser verstärkten Polyamiden, um mit den konventionellen technischen Produkten in Konkurrenz treten zu können. Damit die mechanischen Kennwerte und Eigenschaften von faserverstärktem Polyamid 6 erreicht bzw. übertroffen sowie neue Anwendungsgebiete erschlossen werden, sind in dem Projekt Forschungs- und Entwicklungsarbeiten zu den möglichen Beeinflussungen der Verarbeitungseigenschaften als auch der Materialeigenschaften von biobasiertem Polyamid vorgesehen. Ein Ziel der Untersuchungen ist dabei die Ermittlung von grundlegenden und gleichzeitig praxisrelevanten Zusammenhängen zwischen Füllstoffanteil, Füllstoff-Matrix-Haftung, Verarbeitungsparametern und mechanischen Kennwerten. Die Optimierung der Verarbeitungseigenschaften als auch der Materialeigenschaften von Compositen auf der Basis von biobasiertem Polyamid stehen im Mittelpunkt der Forschungs - und Entwicklungsarbeiten der zweiten Projektphase. Weiterhin werden der Einfluss von Temperatur, Feuchte und UV-Exposition auf das Ermüdungsverhalten der Modellwerkstoffsysteme aus verstärkten biobasierten Polyamiden untersucht. Durch eine Optimierung der Verarbeitungstechnologie bei der Extrusion soll die thermische Schädigung speziell der cellulosischen Naturfasern verringert werden. | Zu Beginn des Projektes wurde die Celluloseregeneratfaser Rayon (Cordenka) in verschiedenen biobasierten Polyamiden (PA) zur Erhöhung der mechanischen Eigenschaften eingesetzt. Die cellulosefaserverstärkten PA-Composite konnten erfolgreich im zweistufigen Pultrusionsverfahren bis zu einem Fasergehalt von 30 % compoundiert werden. Die biobasierten Polymere PA 6.10 (63 %) und PA 10.10 (100 %) zeigen in Rayonverstärkten Compositen ein dem erdölbasierten PA 12 vergleichbares Eigenschaftsprofil. Allerdings zeigten Versuche mit PA 11 bzgl. der Zugfestigkeit nicht die übliche Verstärkungswirkung von Rayon. Als Ursache wurden Katalysatorreste (H3PO3) sowie Mono- /Oligomere identifiziert. Ein Lösungsansatz war die Additivierung von PA11 mit Na2CO3 zur Neutralisation der Säurereste. Die additivierten PA11-Composite zeigten ein deutlich verbessertes Eigenschaftsprofil. Verbesserte mechanische Eigenschaften sowie eine Erhöhung der Wärmeformbeständigkeit konnte in Compositen von PA 6.10 und PA 10.10 mit einem 20%igen Cordenka-CR- Faseranteil erreicht werden. Am Beispiel von PA 6.10- Compositen konnte der Einfluss der Verarbeitung insbesondere der Schneckenkonfiguration aufgezeigt werden. So wurde durch die Verwendung eines Einfachschneckenextruders anstelle eines Zweifachschneckenextruders deutlich höhere Kerbschlag- sowie auch Schlagzähigkeiten erreicht. Als eine sehr erfolgreiche Verstärkungsfaser wurden Carbonfasern in PA 6.10 eingesetzt. PA 6.10-Composite mit einem ansteigenden CFaseranteil von 5 % bis 20 % zeigen eine annähernd lineare Zunahme der Zugeigenschaften sowie der Schlagzähigkeiten. PA 6.10-Composite mit einem C-Faseranteil von 10 % zeigen eine Verdoppelung der Zugfestigkeit sowie eine Verdreifachung des E-Moduls. Die Wärmeformbeständigkeiten von PA 6.10-Compositen mit einem C-Faseranteil von 5 % und 10 %, erreicht Werte von 171°C bzw. 200 °C. | Dr. rer. nat. Johannes Ganster Tel.: +49 331 568-1706 johannes.ganster@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR |
| 01.03.2013 | 30.09.2014 | 22026012 | Eignung von Algen-HVO und eFAME für den Motorbetrieb | Im Rahmen des Projektes wird die Eignung von regenerativen Kraftstoffen in modernen Dieselmotoren untersucht. Hierfür werden als Reinkraftstoffe zum einen hydriertes Algenöl sowie Biodiesel aus enzymatischer Umesterung genutzt. Durch umfangreiche Prüfstandsversuche werden die Auswirkungen der Kraftstoffänderungen auf die Abgasemissionen und den Kraftstoffverbrauch analysiert und bewertet. Dafür werden die Kraftstoffe zunächst bei Standardapplikation für normkonformen Dieselkraftstoff und bei einer für den jeweiligen Kraftstoff angepassten Motorapplikation getestet. Außerdem werden mögliche Auswirkungen auf die Funktion der Abgasnachbehandlungssysteme untersucht. Für die Durchführung des beantragten Vorhabens wird die Arbeit wie folgt strukturiert: 1. Literaturrecherche zu den Themenkomplexen Rohstoffverfügbarkeit/Herstellungsverfahren, Eigenschaften der ausgewählten Kraftstoffe, Ergebnisse aus anderen Motorprüfstandsuntersuchungen 2. Prüfstandsuntersuchungen am Motor (Benchmark mit Serienapplikation) 3. Prüfstandsuntersuchungen am Motor mit angepasster Motorapplikation 4. Erweiterung der Parametersätze aus der Applikationsanpassung für zukünftige Arbeiten 5. Auswertung der ermittelten Messdaten | Prof. Dr.-Ing. Horst Harndorf Tel.: +49 381 498-9150 horst.harndorf@uni-rostock.de Universität Rostock - Fakultät für Maschinenbau und Schiffstechnik - Lehrstuhl für Kolbenmaschinen und Verbrennungsmotoren Albert-Einstein-Str. 2 18059 Rostock | X | FPNR | |
| 01.07.2015 | 30.09.2017 | 22026014 | Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Holzfurnierprepregs mit anteilig-biobasiertem Bindemittel; Teilvorhaben 1: Entwicklung der Bindemittel und Verbundkoordination - Akronym: HoFuPreg | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von kontinuierlich getränkten Holzfurnierprepregs. Die Holzfurnierprepregs sind im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass diese mit einem Reaktivharz getränkt sind, welches mit nachwachsend erhaltenen Modifikatoren versehen ist. Das Reaktivharz wird während des Imprägnierverfahrens in den sogenannten B-Zustand überführt. Der B-Zustand ist dadurch gekennzeichnet, dass die erhaltenen Prepregs lagerstabil sind, obwohl die Harzmatrix (Bindemittel) noch nicht vollständig ausgehärtet ist. Die Prepregs können im anschließenden Verarbeitungsprozess in Grenzen frei verformt werden und unter Druck und Hitze in ihre endgültige Form überführt werden. Um diese Entwicklung durchzuführen zu können, sind die Entwicklung des nativ-modifizierten, formaldehydemissionsarmen Bindemittels (HNEE, PYCO) und die Entwicklung des Imprägnierverfahrens (PYCO) essentiell. Die Entwicklung erfolgt maßgeschneidert auf die Anwendungen der Industriepartner. Zentrale Aufgabe der PYCO ist die Entwicklung des Imprägnierverfahrens, die Entwicklung des Bindemittels (gemeinsam mit HNEE) und die Koordination des Gesamtvorhabens. Das Kernteam bilden hierbei zwei Chemiker (Projektleiter und Experte für Formaldehydharze), ein Physiker (Materialcharakterisierung), zwei Laboranten (Durchführung der Labortechnischen Arbeiten), ein Maschinenbauingenieur (Entwicklung des Imprägnierprozesses) und ein technischer Mitarbeiter (Unterstützung bei der Prozessentwicklung sowie weitere Werkstattaufgaben). Die Arbeiten umfassen folgende Schwerpunkte: Entwicklung des naturstoffmodifizierten Bindemittels (Grundlagenermittlung und Screening verschiedener Modifikatoren), Laborsynthesen der zielführender Harz/Härter-Kombinationen, Vorabermittlung wesentlicher Werkstoffeigenschaften, Synthese von Harz/Härter-Mischungen, Entwicklung des Imprägnierverfahrens und Recherche verfügbarer Holzfurniere und Prüfung der Prozessierbarkeit der Holzfurniere. | Als Bindemittel wurde ein mit 20 Ma.-% Holzöl modifiziertes Phenolharz entwickelt. Durch die Modifizierung ist die Zähigkeit des Harzes deutlich erhöht. Im Vorhaben wurden auch Raps- und Leinöl sowie Eugenol als biobasierte Modifikatoren untersucht, die sich jedoch vor dem Hintergrund der angestrebten Materialeigenschaften nicht geeignet haben. Ein angestrebter Anwendungsbereich sind Sitzmöbel für Schienenfahrzeuge und öffentliche Einrichtungen, die besonderen brandschutztechnischen Anforderungen gerecht werden müssen. Um den brandschutztechnischen Anforderungen gerecht zu werden, wurde eine flammfeste Harzformulierung entwickelt. Da der Einbau von reaktiven Flammschutzmitteln nicht erfolgreich war, musste auf zwei Flammschutzmittel zurückgegriffen werden, die nicht in das Polymernetzwerk einbauen. Durch die zusätzlichen Flammschutzmittel war es erforderlich, einen diskontinuierlichen Imprägnierprozess unter Verwendung eines Vakuum-Druck-Verfahrens einzusetzen. Die Ziele des kontinuierlichen Prozesses konnten dadurch leider nicht erreicht werden, da der Aufwand für die notwendige technische Modifikation der Imprägnieranlagen im Projekt nicht geleistet werden konnte. Durch die Kombination aus Flammschutzmittel, Bindemittel, Holzfurnier und Prozess konnten Laminate hergestellt werden, die der höchsten Anforderungsklasse der Norm DIN EN 45545-2 gerecht werden. Die mechanischen Eigenschaften dieses neuen Werkstoffs erreichen in etwa die Kennwerte heutiger Werkstoffe. Für ein 23-lagiges, 6 mm dickes Pressholzlaminat wurde eine maximale Biegespannung von 167 MPa und ein Biegemodul von 11,2 GPa erreicht. Gemeinsam mit den Partnern wurde ebenfalls die Anwendung der neuen Holzfurnierprepregs in Büromöbeln und im Instrumentenbau untersucht. Die neuen Holzfurnierprepregs erfüllen die wesentlichen Anforderungen. Für die Verwertung sind noch Scale-Up-Fragestellungen zur Überführung in Produktionsprozesse zu bearbeiten. | Dr. rer. nat. Sebastian Steffen Tel.: +49 3328 330-246 sebastian.steffen@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein - Fraunhofer-Einrichtung für Polymermaterialien und Composite (PYCO) des Fraunhofer IAP Kantstr. 55 14513 Teltow | X | FPNR |
| 01.05.2019 | 31.08.2022 | 22026017 | Verbundvorhaben: Paludikultur in die Praxis bringen - Integration - Management - Anbau; Teilvorhaben 1: Anbau, Management und Ernte von Rohrkolben und Schilf, Biomassequalität, Ökonomische Bewertung, Übertragbarkeit & Wissenstransfer - Akronym: PRIMA | Das Verbundprojekt macht es sich zur Aufgabe, den Anbau, die Ernte und die Lagerung sowie Aufbereitung von Schilf und Rohrkolben unter Praxisbedingungen zu prüfen und zu bewerten. Dabei steht insbesondere die Biomassequalität in Abhängigkeit von Pflanzenherkünften, von Verfahrensgestaltung (Anbau, Ernte) sowie von Standortbedingungen (Wasser, Nährstoffe) im Zentrum des Interesses. Ein weiterer Projektschwerpunkt liegt im Bereich Ökonomie. Es wird eine Kostenkalkulation für Bestandesetablierung, Bestandesführung und Ernte durchgeführt und die Wirtschaftlichkeit von Paludikulturverfahren für verschiedene Verwertungswege bewertet. Bei der Integration von Paludikultur in die Praxis stehen Wissenstransfer, Übertragbarkeit und Integration in Agrarpolitik und Planungsprozesse im Vordergrund. | Prof. Dr. Dr. h.c. Hans Joosten Tel.: +49 3834 420 4177 joosten@uni-greifswald.de Universität Greifswald - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Biologie - Institut für Botanik und Landschaftsökologie Soldmannstr. 15 17489 Greifswald | X | FPNR | |
| 01.04.2019 | 31.03.2022 | 22026018 | Verbundvorhaben: Innovative Züchtungsstrategien zur Verbesserung der Anbauwürdigkeit der Gelben Lupine (Lupinus luteus) in Deutschland; Teilvorhaben 4: Züchterische Verbesserung süßer Formen der Gelben Lupine - Akronym: InnoLuteus | Gesamtziel des Vorhabens ist es, die Anbauwürdigkeit der in Deutschland kaum noch genutzten Gelben Lupine (Lupinus luteus) zu verbessern. Ihre Stärken zeigt sie durch ihre Anbaueignung auf mageren, sandigen Flächen, ihrer guten Trockentoleranz und ihren hohen Proteingehalt. Durch züchtungsmethodische Ansätze unter Berücksichtigung von (I) neuartigen Mutantenkollektionen und (II) bisher nicht genutzten genetischen Ressourcen, kombiniert mit Entwicklung von innovativen, sequenzbasierten Markern, kann eine deutliche Merkmalsoptimierung erzielt werden und die Basis für einen zukünftigen Züchtungsfortschritt in der Gelben Lupine gebildet werden. Mit dem Vorhaben sollen Innovationsimpulse an die Pflanzenzüchtung gegeben werden. | Dipl.Ing. agr. Regine Dieterich Tel.: +49 39921 717-14 regine.dieterich@saatzucht.de Saatzucht Steinach GmbH & Co KG - Zuchtstation Bornhof Klockower Str. 1 17219 Ankershagen | X | FPNR | |
| 01.08.2006 | 31.07.2009 | 22026105 | Neue Chancen für Holzwerkstoffe - Entwicklung von innovativen und formaldehydfreien Verbundwerkstoffen | Organofunktionelle Silane sind im besonderen Maß als Bindemittel dazu geeignet Holzwerkstoffe mit hohen mechanisch-technologischen Eigenschaften herzustellen. Die Produktion und Verwendung dieser Holzwerkstoffe ist frei von gesundheitsschädlichen Emissionen. Neben der Verwendung von reinen Silanen als Bindemittel können Silane auch kombiniert mit naturnahen Bindemitteln zur Herstellung von Holzwerkstoffen eingesetzt werden.: (1) Entwicklung innovativer Holzwerkstoffe unter Verwendung von Silanen als Bindemittel. Untersuchung der Vernetzungsmechanismen und -kinetik der Silansysteme allein bzw. in Kombination mit Standard- oder naturnahen Bindemitteln, Wechselwirkung von Silanen und Bindemitteln. (2) Herstellung von formaldehydfreien Holzwerkstoffen t. (3) Verbesserung der physikalisch-technologischen Eigenschaften von naturnahen Bindemitteln auf Protein-, Lignin- und Stärkebasis durch den Einsatz von Silanen. In Kooperation zwischen einem Hochschulinstitut und zwei Industrieunternehmen wird erstamlig ein neuartiges Bindemittel auf Silanbasis entwickelt. | Es konnte in zahlreichen Versuchsanordnungen die Verwendung unterschiedlicher Silansystemen und die damit kombinierten positiven Einflusse auf die mechanisch-technologischen Eigenschaften der hergestellten Holzwerkstoffe überprüft und bestätigt werden. Die Verwendung von Hydrosylan sowohl als alleinige Bindemittel als auch als Additive zu konventionellen Bindemitteln bewirkte in den meisten Fällen eine deutliche Verbesserung speziell bei den überprüften Festigkeiten der im Labor- und Pilotmaßstab hergestellten Mitteldichten Faserplatten und dreischichtigen Spanplatten. Des Weiteren stellte sich bei den durchgeführten Versuchen heraus, dass die Verwendung von Silanen als Additive zu konventionellen Bindemitteln, als Additive zu naturnahen Bindemitteln und als alleinige Bindemittel bei der Herstellung von Mitteldichten Faserplatten mehr Möglichkeiten bietet als bei der Herstellung von dreischichtigen Spanplatten. Gründe hierfür liegen in den unterschiedlichen verfahrenstechnischen Abläufen bei der Produktion dieser Holzwerkstofftypen. Die Verwendung von Silanen und naturnahen Bindemitteln führt zur Verbesserung der Eigenschaftsprofile naturnaher Bindemittel. Dies zeigte sich in wichtigen Bindemittelkenngrößen wie Viskosität, Reaktionszeit, Topfzeit und Aushärtegeschwindigkeit. Allerdings ist die Zugabe von wasserbasierten Silansystemen durch ihren recht geringen Feststoffgehalt zu naturnahen Bindemitteln begrenzt, da der Gesamtfeststoffgehalt der so produzierten Bindemittelflotte bei zu hohen Silananteilen sehr gering wird. Die Verbesserung der analytisch ermittelten Eigenschaftsprofile naturnaher Bindemittel unter Verwendung von Silansystemen konnte auch bei der Herstellung von Holzwerkstoffen mit diesen Bindemitteln bestätigt werden. Es waren deutliche Verbesserungen in den mechanisch-technologischen Eigenschaften dieser Holzwerkstoffe feststellbar. Durch die Silanisierung von Span- und Fasermaterial kann der Wirkungsgrad der Silane als Haftvermittler bei den Ho | Prof. Dr. Alireza Kharazipour Tel.: +49 551 39-3488 akharaz@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Forstbotanik und Baumphysiologie Büsgenweg 2 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.10.2008 | 30.06.2011 | 22026107 | Isosorbidderivate - Wertschöpfungsprodukte auf natürlicher Rohstoffbasis für die Kosmetik- und Wasch- und Reinigungsmittelindustrie | Die Firma Cognis beabsichtigt, Derivate aus Isosorbid, einem aus Stärke gewonnenen Rohstoff, herzustellen und für Anwendungen im kosmetischen Bereich und Wasch- und Reinigungsmittel zu bewerten. Geeignete Kandidaten sollen zu einem vermarktungsfähigen Produkt entwickelt werden. Das Projekt wurde in drei Phasen geplant. Die Explorationsphase besteht aus der Synthese von Isosorbidderivaten, und deren anwendungstechnischen Beurteilung, die zur Auswahl von 2 bis 3 vielversprechenden Verbindungen führt. In der Feasibility Phase wird die Weiterentwicklung der vorselektierten Kandidaten vertieft: weitere Untersuchung der Produkteigenschaften, Scale-up Synthese, Patentstrategie. In der Development Phase wird auf die Markteinführung der ausgewählten Kandidaten abgezielt. Dies umfasst spezielle Bewertungen wie ökologische und toxikologische Einstufung, die REACH-Registrierung, die Entwicklung einer Marketingstrategie und die Ausarbeitung von Standardformulierungen Unter der Vorraussetzung guter Eigenschaften und einer passenden Patentstrategie eignen sich Isosorbid-Derivate als Ersatzsubstanzen aus nachwachsenden Rohstoffen für die zur Zeit wachsende Nachfrage an grüne Produkte. | Eine Vielzahl an Isosorbid-Derivaten konnte erfolgreich hergestellt werden. Dabei wurden sowohl anionische als auch neutrale, mono- bzw. difunktionalisierte Derivate erhalten. Ausgehend von Isosorbid wurden in einer Veresterung durch Umsetzung mit Fettsäuren und geeigneten Katalysatoren verschiedene Ester dargestellt. Durch Veretherungsreaktionen wurden Isosorbid-ether hergestellt die nachfolgend auch zu Isosorbidethersulfaten und Isosorbidetherphosphaten umgesetzt wurden. Außerdem ist es gelungen, verschiedene Isosorbid-Sulfosuccinate darzustellen. Um einen Zugang zu sehr hydrophilen Isosorbid-Derivaten zu bekommen, wurden Isosorbid-Glycerylether synthetisiert. Mit den meisten Verbindungen wurden sowohl grundlegende Formulierungserfahrungen gesammelt als auch erste Anwendungstests für Kosmetikprodukte sowie Wasch- und Reinigungsmittel durchgeführt. Die zu einem frühen Zeitpunkt durchgeführten anwendungstechnischen Prüfungen waren sehr hilfreich für die generelle Einschätzung der Umsetzbarkeit der jeweiligen neuen Produkte in den betreffenden Einsatzbereichen. Einzelne Synthesen wurden erfolgreich vom Labor in einen größeren Maßstab übertragen. Durch Wahl des Funktionalisierungsgrads (z. B. Verhältnis mono/di, Ethoxylierungsgrad) sowie der Reaktionspartner (z. B. kürzer- oder längerkettige Fettsäuren, Fettsäureschnitt) lassen sich die Produkteigenschaften maßgeblich beeinflussen. Die Untersuchungen zeigten, dass für Waschmittel-Anwendungen vor allem Ester und Alkoxylate in Frage kommen. Erstere wurden als Additiv in einer Klarspülformulierung für Geschirrspülmaschinen positiv bewertet. Isosorbidalkoxylate zeigen gute Eigenschaften bei der Reinigung von Plastikoberflächen. Für den Kosmetikbereich sind die Ester insbesondere wegen ihrer verdickenden Eigenschaften und als Perlglanzmittel interessant. Eine gute Schaumleistung zeigen Sulfate, Glycerinderivate und Phosphate. | Dr. Claudia Stoer Tel.: +49 211 7940-4249 claudia.bornholdt@cognis.com BASF Personal Care and Nutrition GmbH Henkelstr. 67 40589 Düsseldorf | X | FPNR |
| 01.05.2010 | 31.05.2014 | 22026108 | Forschungsverbund Biopolymere; Teilvorhaben 3B: Energieeffiziente Verarbeitung von innovativen Konstruktionswerkstoffen auf Basis von Cellulosefaser verstärktem biobasiertem Polyamid - Eigenschafts-und Prozessoptimierung von Naturfaser verstärktem biobasiertem PA | Ziel dieses Projektes ist die Modifizierung der Material- und Verarbeitungseigenschaften von biobasiertem Polyamid mit einer Cellulosefaserverstärkung, um deren Potenzial zu erforschen und Möglichkeiten zu erörtern, in denen diese Bioverbundwerkstoffe mit den konventionellen technischen Produkten in Konkurrenz treten können. Dazu wurden Untersuchungen sowohl an den biogenen Ausgangsmaterialien als auch an modifizierten und verstärkten Produkten durchgeführt, wobei als Verstärkungsmaterialien sowohl cellulosische Naturfasern als auch Celluloseregeneratfasern eingesetzt wurden. Ein Ziel der Untersuchungen war die Ermittlung von grundlegenden und gleichzeitig praxisrelevanten Zusammenhängen zwischen Füllstoffanteil, Füllstoff-Matrix-Haftung, Verarbeitungsparametern und mechanischen Kennwerten. Weiterhin wurden der Einfluss von Temperatur und Feuchte auf das Werkstoffverhalten der Verbunde mit biogenen Polyamiden untersucht. Damit die mechanischen Kennwerte und Eigenschaften beispielsweise von glasfaserverstärktem PA 6 erreicht bzw. übertroffen sowie neue Anwendungsgebiete erschlossen werden konnten, wurden im Projekt Forschungsarbeiten zu den möglichen Beeinflussungen der Verarbeitungseigenschaften als auch der Materialeigenschaften des mit cellulosischen Fasern verstärkten, biobasierten PA durchgeführt. In diesem Rahmen wurden Versuche zur Optimierung der Verarbeitungstechnologie durchgeführt, um die thermische Schädigung der Fasern zu vermeiden und damit höhere mechanische Kennwerte der Materialverbunde zu erreichen. Weiterhin wurden Versuche zur Wirkung von Additiven auf die Prozessparameter und die resultierenden mechanischen Eigenschaften durchgeführt. Weiterhin wurden bei Projektpartnern technische Bauteile aus den biobasierten Verbundmaterialien hergestellt, um die seriennahe Verarbeitbarkeit zu untersuchen und neue Anwendungsgebiete aufzuzeigen. | Bereits zu Beginn des Projektes konnte aufgezeigt werden, dass eine Verbesserung der mechanischen Kennwerte bei biobasiertem PA 6.10 mit Cellulosefasern möglich ist. Die im zweistufigen Pultrusionsverfahren hergestellten Compounds zeigten eine gute Verstärkungswirkung durch die Cellulose-Regeneratfasern und konnten im Vergleich zu glasfaserverstärkten Verbunden bereits höhere Kerbschlagzähigkeiten und ein deutliches Leichtbaupotential aufweisen. Während der Compoundierung im Doppelschneckenextruder wurden eine schonende Schneckenkonfiguration zur Reduzierung der Scherung und ein optimiertes Temperaturprofil zur Minimierung der thermischen Belastung verwendet. Diese zeigten einen erheblichen Einfluss auf die Farbe des Granulats, als Indikator für die geringere thermische Belastung, jedoch nur einen geringen Einfluss auf die mechanischen Kennwerte. Hier zeigte sich eine deutlich stärkere Beeinflussung durch den verwendeten Fasergehalt. Auch hier konnten in der Kerbschlagzähigkeit höhere Werte als mit den GF-Verbunden erreicht werden. Eine Additivierung zur Optimierung der Oberflächeneigenschaften der Materialstränge und der mechanischen Kennwerte wurde durchgeführt, in deren Rahmen auch die Einflüsse der Additive auf die Prozesswerte und die Morphologie ermittelt wurden. Die Prüfung ergab eine Reduzierung der Kerbschlagzähigkeit aufgrund der haftvermittelnden Wirkung einiger Additive. Bei der Bauteilherstellung zeigte sich, dass eine Verarbeitung cellulosefaserverstärkter Bio-Polyamide auf konventionellen Spritzgießwerkzeugen und -maschinen möglich war. Auch lange Fließwege in den Bauteilen und die Verwendung eines Heißkanal-Werkzeugs führten zu keiner signifikanten Faserkürzung oder -schädigung. Bei der Untersuchung des Alterungsverhaltens mithilfe einer künstlichen Alterung zeigte sich das cellulosefaserverstärkte PA 6.10 und PA 10.10 witterungsbeständiger als Compounds mit PA 6, was durch eine größere Resistenz gegen eine Feuchtigkeitsaufnahme der Biopolyamidezu | Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Heim Tel.: +49 561 804-3670 heim@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Werkstofftechnik - Fachgebiet Kunststoff- und Recyclingtechnik Mönchebergstr. 3 34125 Kassel | FPNR | |
| 01.07.2012 | 30.06.2014 | 22026112 | Verbundvorhaben: Werkstoff- und Fließmodelle für naturfaserverstärkte Spritzgießmaterialien für den praktischen Einsatz in der Automobilindustrie; Teilvorhaben 5: Werkstoffprüfung | Ziel des Teilprojekts "Materialprüfung" ist die Entwicklung von PrOfmethoden für Untersuchung des mechanischen Materialverhaltens von naturfaserverstärkten Thermoplasten. Hier stehen besonders die Eigenschaften bei hohen Deformationsgeschwindigkeiten im Vordergrund. Ausgehend von den Erfahrungen mit klassichen, glasfaserverstärkten Thermoplasten muss bei der Entwicklung der PrOfmethodik auf die Besonderheiten naturfaserverstärkter Materialien eingegangen werden. Auch müssen mit der neuen Methodik auf anisotrope Effekte erfasst werden können, um das Materialverhalten vollständig zu verstehen. Die Materialkennwerte werden dann inanderen Teilprojekten aufgegriffen und in der FEM verwendet. Das Teilprojekt kann in mehrere Arbeitspunkte unterteilt werden. Zu Beginn steht die Entwicklung einer Prüfvorrichtung. Dies ist erforderlich, da diese Materialien bel verschiedenen Geschwindigkeiten untersucht werdensollen und dazu unterschiedliche Prüfanlagen zum Einsatz kommen. Um Einflüsse aus den Prüfanlagen zu vermeiden sind Anpassungen erforderlich. Im nächsten Schritt werden die Materialien geprüft. Der letzte Schritt ist die lokale,Auswertung der durchgeführten Versuche. Da klassisch ermittelte Kennwerte nicht für die mechanische Simulation, verwendet werden können ist mit Blick auf die zu erwartenden Eigenschaften der Materialien die Entwicklung neuermathematischer Methoden erforderlich. | Im Verbundvorhaben wurden für unterschiedliche Naturfaser-Compounds belastbare Informationen für die Verarbeitung und Konstruktion von Bauteilen erarbeitet, die umfangreiche morphologische Charakterisierungen sowie alle Aspekte der Werkstoffprüfung und Modellierung, bis zur Visualisierung von Ergebnissen beinhalten. Beispielhaft konnte für ein Bauteil die vollständige Konstruktionskette bis hin zur Crash-Simulation nach Richtlinien der Automobilindustrie erfolgreich ausgeführt werden. Für weitere Werkstoff-Kombinationen wurden die Grundlagen geschaffen. Im betreffenden Teilvorhaben 5 wurden insbesondere Werkstoffprüfungen zum Deformations- und Versagensverhalten durchgeführt, um eine möglichst vollständige und korrekte Abbildung des Materialverhaltens in der Crash-Simulation zu erhalten. Die standardmäßig an allen Projektcompounds durchgeführten Untersuchungen reichen nicht aus, um das Material in seiner Gesamtheit für die Crash Simulation zu charakterisieren. Dementsprechend wurden Dehnungsmessungen mit einem optischen Messsystem durchgeführt, die die Anforderungen der Materialmodellierung in der Crash-Simulation erfüllen. Im Rahmen des Projektes wurde entschieden, ein benutzerdefiniertes Materialmodell der Firma MATFEM einzusetzen. Dieses Materialmodell mit der Bezeichnung MF-GenYld+CrachFEM ist theoretisch in der Lage das komplexe Deformations- und Versagensverhalten von unterschiedlichsten Materialien in seiner Gesamtheit abzubilden. Hierzu gehören im Speziellen unverstärkte sowie kurz- und langfaserverstärkte Thermoplaste. Insgesamt wurden alleine zur Charakterisierung des Deformationsverhaltens mehr als 234 Einzeltests an dem finalen Compound durchgeführt. | Dr. Florian Becker Tel.: +49 6151 705-0 florian.becker@lbf.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit (LBF) Bartningstr. 47 64289 Darmstadt | FPNR | |
| 01.11.2015 | 30.04.2019 | 22026114 | Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Synthese von ligninbasierten Polymeren und deren Formulierung zu Klebstoffspezialitäten (LignoGlue); Teilvorhaben 1: Anwendungsuntersuchungen - Akronym: LignoGlue | Der Wunsch nach biobasierten Rohstoffen für die Verwendung in der chemischen Industrie ist seit Jahren ungebrochen. Durch seine gute Verfügbarkeit, vor allem als Reststoff bei der Zellstoffherstellung, stellt Lignin einen besonders attraktiven Rohstoff dar, der jedoch aufgrund seiner chemischen Eigenschaften, wie z.B. schlechter Löslichkeit in üblichen Lösemitteln, bisher wenig im Bereich der Klebtechnik genutzt wird. Im Projekt LignoGlue wurde der Ansatz verfolgt marktverfügbares Lignin als Polyether- oder Polyesterderivat zu modifizieren und somit als Rohstoff für Klebstoffe einsetzbar zu machen. Für diese Modifikationen war der Projektpartner Fraunhofer-Institut für Holzforschung WKI verantwortlich. Die Prüfung der Einsetzbarkeit dieser Modifikate in Klebstoffformulierungen wurde von dem Klebstoffhersteller Jowat wie auch vom WKI übernommen. Hierbei wurden die neuen Rohstoffe in den Polyurethansystemen PU-Prepolymere, PUR- Hotmelts, PU-Dispersionen (PUD), EPI-Dispersionen und 2K-PU untersucht. Der Projektpartner Synthopol Chemie Dr. rer.pol. Koch GmbH & Co. KG war sowohl für Scale-up Versuche der Modifikate und der Klebstoffformulierungen zuständig. | Da WKI konnte erfolgreich Ligninpolyether (LG-OH) aus Lignin und Polyolen mit Ligningehalten bis 50% herstellen. Zudem wurden Ligninpolyester mittels Ringöffnungspolymerisation aus Lignin und e-Caprolacton (LG-CL) hergestellt (bis zu 30,5% Lignin). Die LG-OH konnten unter genauer Beachtung der Syntheseparameter in eine lagerstabile Polyurethandispersion (PUD) eingearbeitet werden. In 2K-PU-Systemen wurde der Einsatz der LG-CL geprüft. Erfolgte die Verleimung bei erhöhter Temperatur, dann erfüllte der Klebstoff die Anforderungen eines D3-Klebstoffes. Zu verbessern ist die geringe Wärmestabilität. Die Untersuchungen zu einem möglichen Scale-up der Ligninderivate wurden größtenteils bei Synthopol durchgeführt. Hierbei konnten die Synthesen des WKI im Maßstab von 1-2 kg, bei ausgesuchten Modifikaten bis 4 kg, gut nachgestellt werden. Zudem wurde der Feststoffgehalt einer PUD auf Basis eines LG-OH durch Anpassung des Verfahrens von 20 % auf 50% erhöht. Jowat prüfte die Ligninderivate in der PU-Hotmelt-Technologie, wobei sich zeigte, dass die Derivate aufgrund ihrer Eigenschaften hier nicht geeignet sind. Bei den PU- Prepolymersynthesen konnte ein bei ca. 40°C schmelzbares Muster hergestellt werden, welches in Verklebungen prinzipiell gute Endfestigkeiten und einen guten Wärmestand aufwies. Dessen sehr lange offene Zeit und geringe Anfangsfestigkeit wären aber noch zu optimieren. Im Bereich der radikalischen Emulsionspolymerisation wurden Ligninderivate als Schutzkolloid untersucht. Hierbei zeigte sich, dass sie die Polymerisation inhibierten. Die PUDs der Projektpartner wurden ebenfalls geprüft, zeigten aber für eine Klebstoffanwendung keine adäquate Filmbildung und Abbindezeit. Als vielversprechendste Anwendung wurde der Einsatz der Ligninderivate als Postadditiv in EPI-Dispersionen identifiziert. Die Ligninderivate konnten 15% der derzeit genutzten Polymere in einer stabilen Klebstoffformulierung ersetzen, die die Anforderungen an D1 und D4 Klebstoffe erfüllte. | Dr. Hartmut Henneken Tel.: +49 5231 749-5300 hartmut.henneken@jowat.de Jowat SE Ernst-Hilker-Str. 10-14 32758 Detmold | X | FPNR |
| 01.09.2017 | 31.08.2019 | 22026116 | Verbundvorhaben: Entwicklung von neuen Bindemitteln sowie Farben und Lacke auf der Grundlage von vergilbungsarmen Leinöl; Teilvorhaben 1: Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von vergilbungsarmen Leinöl - Akronym: Farben | Ziel des Forschungsvorhabens ist es, ein Verfahren zur Behandlung von Leinöl zu entwickeln, das es ermöglicht, vergilbungsarmes Leinöl herzustellen. Auf der Grundlage des vergilbungsarmen Leinöls sind Rezepturen für Bindemittel zu entwickeln und daraus wiederum Rezepturen für neue vergilbungsarme Lacke und Farben ausführliche Beschreibung: siehe Anhang | Im Teilvorhaben 1 des Verbundvorhabens mit der Firma Biopin GmbH erfolgte durch PPM die Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung eines vergilbungsarmen Leinöles. Hierzu wurden Untersuchungen zur Analytik und Quantifizierung der Vergilbung von Leinöl (roh) durchgeführt, um nachzuweisen, dass durch eine Behandlung des Öles mit einem Adsorptionsmittel Änderungen hinsichtlich der Vergilbung möglich sind. Der Nachweis wurde durch Messung von DELTA-E-Werten über eine Lagerzeit von 28 Tagen quantifiziert. Es wurden Versuche nach statistischer Versuchsplanung, Laborversuche sowie Versuche im Technikumsmaßstab durchgeführt. Die Laborversuche konnten mit dem Adsorptionsmittel Magnesol erfolgreich abgeschlossen werden. Die guten Laborergebnisse ließen sich hinsichtlich der gemessenen DELTA-E Werte bei der Überführung in den Technikumsmaßstab leider nicht bestätigen. Die Verwertbarkeit des entwickelten Verfahrens zur Behandlung von Leinöl mit dem Ziel der Reduzierung der Dunkelvergilbung des Öles ist damit nur mit Einschränkungen gegeben. Neben der Behandlung des Leinöles ist auch die weitere Verarbeitung zum Bindemittel und anschließende Einarbeitung in die Farbrezeptur zu betrachten. Bei den durchgeführten Laborversuchen bei der Bewertung der gemessenen DELTA-E-Werte wurde festgestellt, dass die Zugabe von Sikkativen einen entscheidenden Einfluss auf die Dunkelvergilbung besitzt. Dadurch sind die Effekte des entwickelten Verfahrens bezüglich der Reduzierung der Dunkelvergilbung nur marginal nachweisbar und werden durch die Zugabe der notwendigen Zuschlagstoffe im Bindemittel stark überlagert. Betrachtet man die Verfahrensentwicklung der Ölbehandlung getrennt von den Wirkungen der nachfolgenden Bearbeitungsschritte bis zur Farbe, könnte man mit dem Verfahren technisch erfolgreich sein. Mit der durchgeführten Abschätzung der Verfahrenskosten könnte man bei einer Anlagenkapazität von mind. 700 t/Jahr geschätzte Verfahrenskosten von ca. 905 €/t erreichen. | Dr. Gunther Fleck Tel.: +49 391 8189 166 fleck@ppm-magdeburg.de Pilot Pflanzenöltechnologie Magdeburg e.V. (PPM e.V.) Berliner Chaussee 66 39114 Magdeburg | X | FPNR |
| 01.06.2019 | 31.08.2022 | 22026117 | Verbundvorhaben: Regionalspezifische Maßnahmen zur kosteneffizienten Reduktion von Treibhausgasemissionen beim Anbau von Rohstoffpflanzen; Teilvorhaben 1: Projektkoordination, Datenanalyse und ökologische Bewertung zur Ableitung von Maßnahmen - Akronym: RekoRT | Mit dem Klimaschutzplan 2050 der Bundesregierung wurde festgelegt, dass im Bereich der Landwirtschaft bis zum Jahr 2030 bei den Treibhausgasen 31 bis 34 % eingespart werden sollen. Gleichzeitig sieht die auf EU-Ebene gültige Richtlinie über nationale Emissionshöchstgrenzen eine Minderung der Ammoniakemissionen um 29 % bis 2030 gegenüber 2005 vor. Zum Erreichen dieser Vorgaben ist die Erarbeitung von Maßnahmen zur Minderung von Emissionen bei der landwirtschaftlichen Produktion von Rohstoffpflanzen ein wesentlicher Baustein. Ziel des Gesamtvorhabens RekoRT ist es daher, regionalspezifische Maßnahmen als praxisrelevante Handlungsempfehlungen für eine kosteneffiziente Reduktion von THG-Emissionen unter Berücksichtigung anderer gekoppelter Umweltwirkungen wie beispielsweise Gewässer- und Bodenschutz bei der Bereitstellung von Rohstoffpflanzen zu erarbeiten. Das Vorhaben ist in drei Arbeitspakete (AP) gegliedert, die von den Antragstellern des Gesamtverbundes gemeinsam bearbeitet werden: 1. Regionalspezifische Analyse und Bewertung von Daten aus vorherigen Projekten 2. Methodische Aspekte der Umweltbewertung 3. Entwicklung von Maßnahmen für eine THG-optimierte und umweltverträgliche Produktion von Rohstoffpflanzen Die aus den Arbeitspaketen 1 und 2 abgeleiteten Maßnahmen sollen zu konkreten Handlungsempfehlungen weiterentwickelt werden, um von Multiplikatoren (z. B. pflanzenbaulichen Fachberatern) in der Beratungspraxis angewendet werden zu können. Hierfür werden die Handlungsempfehlungen an das geplante bundesweite Experten-Netzwerk "Treibhausgasbilanzierung und Klimaschutz in der Landwirtschaft (THeKLa)" weitergegeben, sodass die Ergebnisse in einem iterativen Prozess direkt mit den Praktikern und Fachberatern abgestimmt werden können. | Dr.-Ing. Daniela Dressler Tel.: +49 9421 300-145 daniela.dressler@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | X | FPNR | |
| 15.08.2019 | 31.12.2023 | 22026118 | Verbundvorhaben: Züchtungsmethodisch optimierte Kombination von Gemengepartnern der Andenlupine und Mais sowie der Weißen Lupine und Hafer mit dem Ziel der Biomasseproduktion unter Nutzung ökosystemarer Leistungen der Lupine; Teilvorhaben 3: Ermittlung der Biogas- und Methanausbeuten - Akronym: LuMi-opt | Durch die Integration von Lupinen mit hohem Biomassepotenzial in neue Anbausysteme soll in dem geplanten Vorhaben die Erschließung von Ökosystemleistungen der Leguminosen für den Energiepflanzenanbau ermöglicht werden. Das System des Gemengeanbaus von Mais mit Andenlupinen (Lupinus mutabilis) soll hierbei durch die an die Zuchtmethodik der Hybridzüchtung angelehnte, optimierte Zusammenführung von Partnern, die auf ihre Eignung zur Kombination mit der jeweiligen komplementären Partnerspecies getestet wurden, zu einer nachhaltigeren Biomasseproduktion und zu einer Erhöhung der Kulturartenvielfalt in diesem Bereich führen. Exemplarisch soll dieses System außerdem für die Kombination Hafer (Avena byzantina bzw. A. sativa) mit Weißer Lupine (Lupinus albus L.) geprüft werden. Das Vorhaben kann zu neuen, vielseitigeren Fruchtfolgen, höherer Vielfalt in der Agrarlandschaft und einer an öffentlicher Akzeptanz gewinnenden Energieproduktion beitragen. An dem Verbundvorhaben sind das Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen (JKI-ZL, Koordination; Groß-Lüsewitz) und das Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde (JKI-PB; Braunschweig) des Julius-Kühn-Instituts, das Thünen-Institut für Ökologischen Landbau (TI-OL; Trenthorst), die Professur für Agrartechnologie und Verfahrenstechnik der Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät der Universität Rostock sowie, im Unterauftrag, die Landwirtschaftlichen Lehranstalten (LLA) in Triesdorf beteiligt. | Dr. Jörg Burgstaler Tel.: +49 381 498-3349 joerg.burgstaler@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Professur für Agrartechnologie und Verfahrenstechnik Justus-v.-Liebig-Weg 6 18059 Rostock | FPNR | ||
| 01.05.2008 | 31.03.2013 | 22026207 | Verbundvorhaben: Züchtung faserreicher, ertragreicher und widerstandsfähiger Fasernesselklone mit guten Faserqualitäten und Entwicklung eines effizienten und kostengünstigen Vermehrungsverfahrens; Teilvorhaben 1: Fasernesselzüchtung und Entwicklung eines effizienten Vermehrungsverfahrens | Ziel des Vorhabens ist die Züchtung faserreicher Nesselsorten, die den heutigen Anforderungen einer modernen Landwirtschaft entsprechen sowie die Entwicklung ökonomischer Vermehrungs- und Anbaumethoden. Den Pflanzenproduzenten und Landwirten sollen geeignete Systeme geliefert werden, um die Textilindustrie langfristig mit qualitativ homogenen Mengen Rohstoff zu beliefern. Zur Erhöhung der Fasergehalte werden Kreuzungsversuche durchgeführt und Klone selektiert, die eine mechanisierte Stecklingswerbung ermöglichen (homogene Bestände, keine Seitentriebe). Zur Erhaltung und Vermehrung wertvoller Klone werden in vitro Vermehrungsverfahren entwickelt. Der Aufschluß des Pflanzenmaterials soll die Fasergehalte und -qualität feststellen. Zur Entwicklung eines ökonomischen Vermehrungsverfahrens soll die Stecklingsernte mechanisiert werden. Verbesserte Anzuchtmethoden im Freiland sollen gut bewurzeltes, einheitliches Pflanzenmaterial für einen schnellen Bestandsschluß im Feld liefern. Durch eine gesteigerte Mechanisierung können die Kosten der Pflanzenproduktion sinken. Mittelfristig können durch Pflanzen mit gesteigerten Fasergehalten neue Märkte in Europa erschlossen werden. | In den vergangenen Jahren hat sich die Nachfrage aus der Industrie nach Nesselfasern erhöht, die als Alternative zu Hanf eingesetzt werden können. Daraus entstand 2008 dieses Projekt, mit dem Ziel der Züchtung faserreicher Nesselsorten, die den heutigen Anforderungen einer modernen Landwirtschaft entsprechen sowie die Entwicklung ökonomischer Vermehrungs- und Anbaumethoden. Den Pflanzenproduzenten und Landwirten sollen geeignete Systeme geliefert werden, um die Textilindustrie langfristig mit qualitativ homogenen Mengen Rohstoff zu beliefern. Zur Erhöhung der Fasergehalte werden Kreuzungsversuche durchgeführt und Genotypen selektiert, die sich problemlos vermehren lassen und/oder bereits im Jungpflanzenstadium eine gute Faserzellentwicklung zeigen. Zur Erhaltung und Vermehrung wertvoller Genotypen werden in vitro-Vermehrungsverfahren entwickelt. Parallel zum Anbau der selektierten Nachkommen an zwei Standorten werden jährlich die Fasereigenschaften vom Projektpartner Faserinstitut Bremen (FIBRE) ermittelt. Mittelfristig können durch Pflanzen mit gesteigerten Fasergehalten neue Märkte in Europa erschlossen werden. Bereits im Vorfeld des Projekts wurden die Kreuzungen durchgeführt und im Anschluss folgende Arbeiten durch das Institut für Pflanzenkultur (IFP) sowie dem Unterauftragnehmer Hochschule Hannover (HsH) durchgeführt: (a) Anzucht und Bonitur der Kreuzungsnachkommen (b) Selektion und Vermehrung geeigneter Genotypen (c) Freilandanbau und Prüfung selektierter Genotypen an zwei Standorten (d) Etablierung und Optimierung der in vitro-Kulturmethode | Dr. Carolin Schneider Tel.: +49 5842 472 schneider@pflanzenkultur.de Institut für Pflanzenkultur GmbH & Co. KG Solkau 2 29465 Schnega | X | FPNR |
| 01.05.2010 | 31.05.2014 | 22026208 | Forschungsverbund Biopolymere; Teilvorhaben 3C: Energieeffiziente Verarbeitung von innovativen Konstruktionswerkstoffen auf Basis von Cellulosefaser verstärktem biobasiertem Polyamid - Prozessvalidierung und Up-scaling der Prozesskette bei Compoundherstellung | Ein wesentliches Ziel des Projekts ist es, zu erforschen, welche Potenziale in den biobasierten Cellulosefaser verstärkten Polyamiden liegen, um mit den konventionellen technischen Produkten in Konkurrenz treten zu können. Damit die mechanischen Kennwerte und Eigenschaften von faserverstärktem Polyamid 6 erreicht bzw. übertroffen, sowie neue Anwendungsgebiete erschlossen werden, sind im Projekt Forschungs- und Entwicklungsarbeiten zu den möglichen Beeinflussungen der Verarbeitungseigenschaften als auch der Materialeigenschaften des biobasierten PA vorgesehen. Wesentliche Zielsetzung ist dabei die Verstärkung des Polyamids mit biobasierten Fasern. Die Optimierung der Verarbeitungstechnologie zur Vermeidung von thermischen Schädigungen der Fasern ist hier ebenfalls vorgesehen. Die Abmusterung von Bauteilen bei den Industriepartnern stellt einen wichtigen Schwerpunkt der 2. Projektphase dar. Immer noch haben viele mittelständische Unternehmen eine große Hemmschwelle biobasierte Materialien einzusetzen. Die Bemusterungsversuche tragen erheblich dazu bei, dass genau diese Hemmschwelle abgebaut wird und der Markt sich den neuen Produkten auf Basis nachwachsender Rohstoffe öffnet. Bei der Bemusterung der diversen Teile sind verschiedene Industriebranchen sowie unterschiedliche Verarbeitungsverfahren abgedeckt, so dass ein breiter Markt abgedeckt wird. Bei der Herstellung von Demonstratoren aus biobasiertem Polyamid sollen geeignete Prozessparameter gefunden und optimiert werden. | Der Extruder wurde gemäß den Anforderungen an die Compoundierung in einem großen Maße flexibel konfiguriert. Durch den Einsatz diverser Seitenfütterungen wurden unterschiedliche Verfahrenslängen simuliert. Die Verweilzeit konnte auf ein Minimum reduziert werden, um thermische Schädigung der Fasern zu vermeiden. Die Qualitäten der auf dem Laborextruder produzierten Compounds bestätigten die optimalen Verarbeitungsparameter insbesondere hinsichtlich Verweilzeit, Temperaturprofil und Schneckenkonfiguration. Der spezifische Energiebedarf konnte um mehr als 50% reduziert werden. Das Up-scaling auf die Produktionsmaschine wurde erfolgreich realisiert. Somit lassen sich heute Aussagen treffen, die den Maschinendurchsatz bei definierten Produktqualitäten definieren. In der Kombination mit den ausgewählten Naturfasern wurden Compounds mit nahezu 100% biobasiertem Anteil verarbeitet. Bei den mechanischen Eigenschaften dieser Compounds beträgt die Differenz zu glasfaserverstärkten Compounds naturgemäß bis zu 30%. Je nach Anwendungsfall sind die erreichten Materialeigenschaften jedoch ausreichend beim Einsatz bestimmter Bauteile. Es lassen sich Bauteile sowohl im Spritzguss- als auch im Extrusionsprozess herstellen. Neben der höheren Schlagzähigkeit und Wärmeformbeständigkeit zeichnen sich diese Produkte durch ihre geringere Wasseraufnahme im Vergleich zu erdölbasierten Polyamiden als auch durch bis zu 25% Gewichtsersparnis im Vergleich zu glasfaserverstärkten Compounds aus. Die Untersuchungen zum Alterungsprozess im Klimaschrank haben gezeigt, dass die biobasierten Polyamide PA6.10 und PA10.10 sich deutlich witterungsstabiler zeigen als das erdölbasierende PA6. | Dipl.-Ing. Markus Brunkau Tel.: +49 561 801-6859 markus.brunkau@zeppelin.com Zeppelin Systems GmbH - HENSCHEL Mixing Technology Henschelplatz 1 34127 Kassel | X | FPNR |
| 01.09.2013 | 15.11.2016 | 22026212 | Übergangsmetallkatalysierte Polymerisation neuartiger biogener Monomere | Ziel des Projektes ist die Entwicklung und Optimierung neuer Synthesen zur Herstellung biobasierter Polymerer. Ein wesentlicher Schwerpunkt liegt auf der direkten Polymerisation von pflanzlichen Ölen wie hochölsäurereiches Sonnenblumenöl oder erucasäurereiches Rapsöl sowie der daraus erhältlichen ungesättigten Fettsäuren und der Fettsäurederivate wie Ester oder Alkohole. Das Projekt soll damit zur stofflichen chemischen Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen – insbesondere von Fetten und Ölen, aber auch von Itaconsäure und –derivaten – beitragen. Ziel ist es zum einen, hochqualifizierten Nachwuchs auf dem Gebiet der organischen Synthesechemie auf Grundlage nachwachsender Rohstoffe auszubilden, zum anderen, neue biogene Monomere und Polymere bereitszustellen und gleichzeitig die Prinzipien einer nachhaltigen, ökoeffizienten Chemie und Produktion zu berücksichtigen. Es ist geplant, die Arbeiten im Vorhaben organisatorisch und personell in drei Arbeitspakete einzuteilen: /// 1. Herstellung neuer Monomere durch Isomerisierung von Fettsäuren/Fettsäureestern und durch selektive Veresterung von Itaconsäure /// 2. Übergangsmetallkatalysierte Polymerisation von Modellsubstanzen und von in AP 1 hergestellten Monomeren /// 3. Analyse und Charakterisierung der in AP 2 hergestellten Polymere | Im Rahmen des Projektes wurden für verschiedene Itaconsäureester, beim Umsatz der Itaconsäure mit gesättigten und ungesättigten Fettalkoholen sowie anderen biogenen Alkoholen (z. B. Zimtalkohol, Fufurylalkohol), industriell nutzbare Synthesewege unter Nutzung konventioneller und biokatalytischer Methoden ermittelt. Anschließend erfolgte der Einsatz dieser Itaconsäureester in radikalisch initiierten Homo- und Copolymerisationen. Dabei erwiesen sich die Itaconsäuredi(2-ethylhexyl)- und Itaconsäuredioleylester als gute Weichmacher, ähnlich den Phthalaten. Aufgrund der möglichen Einpolymerisierung der Ester könnte das oft bestehende Weichmacher-Migrations-Problem so gelöst werden. Auch konnten in diesem Projekt erstmals nativ innenständige ungesättigte Fettsäureester mit Hilfe eines Kombinationskatalysators (Isomerisierung und Polymerisierung) im Eintopfverfahren mit Ethylen in einer Copolymerisation eingesetzt werden. Das so erhaltene hochverzweigte Polyethylen mit Esterseitenketten ist möglicherweise auch als Haftvermittler einzusetzen. Dabei ist anzumerken, dass dieses Verfahren neben Ölsäuremethylester in technischer Qualität, auch mit hochölsäurereichen Pflanzenölen erfolgen kann. | Prof. Dr. Mark Rüsch gen. Klaas Tel.: +49 4921 807-1522 ruesch.gen.klaas@hs-emden-leer.de Hochschule Emden/Leer Constantiaplatz 4 26723 Emden | X | FPNR |
| 01.01.2018 | 30.04.2021 | 22026215 | Verbundvorhaben: Faserverbundwerkstoffe aus Naturfasern für strukturelle Anwendungen auf der Basis von neuartigen, niedrig gedrehten Bastfasergarnen; Teilvorhaben 1: Demonstrator, Koordinierung - Akronym: NF-CompPlus | Im Rahmen des Vorhabens NF-CompPlus sollen neuartige Garnstrukturen aus im Vergleich zu Langflachs, der bisher im Strukturbereich eingesetzt wird, konstenünstigen Stpaelfasern entwickelt werden. 10 ausgewählte Stapelfaserchargen werden mittels des Umwindespinnens zu Garnen mit geringer bzw. keiner Drehung verarbeitet, so dass die Fasern im Verbundwerkstoff hochorientiert vorliegen und ähnliche mechanische Eigenschaften wie mit Lanfglachsgarnen erreicht werden können. Nur etwa 5 mm Faserlänge reichen aus, um ein Ablösen der Faser aus der Matrix eines Verbundwerkstoffes zu erreichen. Um eine nachhaltige und auf dem Markt tragfähige Entwicklung zu gewährleisten, solen die einzelnen Entwicklungsstufen von den Fasern zum Verbundbauteil durch eine ökologische und eine ökonomische Betrachtung ergänzt werden. Ziel des Projekts ist es, Prototypen für Verbundwerkstoffanwendungen im Fahrzeugbau zu entwickeln, die durch den Einsatz der neuartigen Garne neue, innovative Eigenschaften aufweisen und so mehr eine reine Substitution der herkömmlichen glasfaserverstörkten Kunststoffe darstellen. In Kombination mit Glasfasern soll am Ende des Projekts ein Prototypverbundwerkstoff für Federelemente aus Bastfasern mit optimierten Dämpfungseigenschaften entwickelt werden. Durch die neuartigen Garnstrukturen können biobasierte Verbundwerkstoffe neue Eigenschafts-Preis-Segmente erreichen, die mit bisher am Markt erhältlichen Strukturen nicht erreichbar sind. Dadurch können die auf Nachwachsenden Rohstoffen basierenden Werkstoffe in neune einsatzgebieten Anwendung finden, zum Beispiel in lasttragenden, schwindungsangeregten Komponenten im Fahrzeugbau. Das Projektkonsortium ist so konzipiert, dass die Entwicklungen durch die Industriepartner unterstützt werden und bis zur Prototypanwendung geführt werden. | Prof. Dr.-Ing. Jörg Müssig Tel.: +49 421 5905-2747 joerg.muessig@hs-bremen.de Hochschule Bremen Neustadtswall 30 28199 Bremen | X | FPNR | |
| 15.08.2018 | 31.12.2021 | 22026216 | Verbundvorhaben: Nutzung der Resynthese S30 für die Resistenzverbesserung gegenüber dem Großen Rapsstängelrüssler, einem Hauptschädling im heimischen Rapsanbau; Teilvorhaben 1: Phänotypisierung des Rapsstängelrüsslerbefalls in DH-Populationen aus der resistenten Resynthese S30 und anfälligen Kreuzungspartnern - Akronym: ResyST | Der Große Rapsstängelrüssler (RSR, Ceutorhynchus napi Gyl.) gehört in allen Rapsanbaugebieten Deutschlands zu den wirtschaftlich bedeutsamsten Frühjahrsschädlingen an Winterraps. Durch Eiablage in den Stängeln, Minierfraß der Larven sowie durch Förderung von Infektion und Ausbreitung der Stängelfäule (Leptosphaeria maculans (Desm.) Ces. et de Not.) kann er Ertragsverluste von bis zu 50 % hervorrufen, so dass die Rapsbestände in jedem Anbaujahr mehrfach mit Insektiziden behandelt werden müssen. Die Zulassung und Anwendung von Insektiziden im Winterraps unterliegt immer stärkeren Restriktionen, um das Risiko von negativen Auswirkungen auf Mensch und Ökosystem, insbesondere auch auf Honigbienen, auszuschließen. Zunehmende Insektizid-Resistenzen bei den Schädlingen erfordern die Entwicklung genetischer Resistenzen bei Winterrapssorten. Das Ziel des Projektes ist die Bereitstellung von RSR-resistentem Ausgangsmaterial zur züchterischen Nutzung in kommerziellen Pflanzenzüchtungsunternehmen. | Prof. Dr. Rostás Tel.: +49 551 -39 9744 michael.rostas@uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Agrarwissenschaften - Pflanzenpathologie und Pflanzenschutz - Agrarentomologie Grisebachstr. 6 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.04.2019 | 31.03.2021 | 22026217 | Verbundvorhaben: Weiterentwicklung eines kostengünstigen Textil-Biogasreaktors; Teilvorhaben 1: Betrieb und Weiterentwicklung eines Biogasreaktors - Akronym: Schlauchreaktor_JN | Ziel des Projektes ist die Implementierung eines neuartigen Schlauchreaktors auf Polymerbasis. Die Idee der Verwendung von Schlauchreaktoren zur Produktion von Methan durch Fermentation ist nicht neu, wird jedoch derzeit vor allem in Entwicklungsländern eingesetzt. Schlauchreaktoren zeichnen sich durch Ihre Flexibilität, geringe Anschaffungskosten, einen vergleichbaren geringen Wartungsaufwand und ihre Kompaktheit aus. Im vorliegenden Projekt soll ein Schlauchreaktor optimiert und an mitteleuropäische Klimaverhältnisse angepasst werden. Dabei soll ein tieferes Verständnis für die Wirkmechanismen im Reaktor erlangt werden. Zudem soll der Aufbau des Reaktors mit dem Ziel der Effizienzsteigerung optimiert werden. Im Fokus steht eine hohe Gasausbeute bei geringen Verweilzeiten. Hierfür soll ein Demonstrationsvorhaben zur Vergärung landwirtschaftlicher Rest- und Abfallstoffe umgesetzt werden. Als möglicher Demonstrationsstandort ist ein landwirtschaftlicher Viehbetrieb vorgesehen. Um den Reaktor anschließend gut am Markt platzieren zu können, wird eine Containerlösung des Anlagenkonzeptes verbunden mit einem Dienstleistungskonzept zum leicht handhabbaren Betrieb der Anlage erarbeitet. Der kompakte Reaktor ist geeignet, um bei kleinen landwirtschaftlichen Betrieben, wo Rest- und Abfallstoffe aus der Landwirtschaft anfallen, eingesetzt zu werden. Häufig haben gerade kleinere landwirtschaftliche Betriebe das Problem, dass trotz Förderung nicht ausreichend finanzielle Mittel für den gewinnbringenden Einsatz von Biogasanlagen bereitstehen. Zudem sind aufgrund der hohen Investitionskosten die Gewinnmargen so gering und gleichzeitig schlecht zu kalkulieren, so dass das Risiko zur Anschaffung für viele Landwirte zu hoch ist. Die dezentralen Anlagen können dazu dienen, vor Ort in einem BHKW eingesetzt zu werden. Die anfallende Wärme kann zur Beheizung des Reaktors sowie von Betriebsräumen genutzt werden. | Dr.-Ing. Janet Nagel Tel.: +49 30 32707-576 nagel@ineri.de Institut für Energie- und RessourcenInnovation (INERI) Sauerbruchstr. 1 14109 Berlin | X | FPNR | |
| 01.04.2019 | 31.12.2022 | 22026218 | Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Vollsynthese maßgeschneiderter bioabbaubarer und hydrolyse-beständiger Industrieschmierstoffe; Teilvorhaben 3: Optimierung der Syntheseverfahren zur Herstellung von Grundsubstanzen für Schmierstoffe - Akronym: ProProRoh | Ausgehend von ungesättigten Fettsäuren bzw. deren Derivate werden über zwei verschiedene chemische Funktionalisierungsschritte neue zusätzliche funktionale Gruppen in die Ausgangsmoleküle eingefügt. Damit werden zwei Gruppen neuer Synthesebausteine hergestellt. Diese können dann beispielsweise in Veresterungsreaktionen weiter umgesetzt werden. Die entstehenden Verbindungen (= neue Schmierstoff-Rohstoffe) werden in einer Substanzbibliothek zusammengestellt und einer ersten Bewertung unterworfen, die vor allem grundlegende Daten wie Hydrolysestabilität, Bioabbaubarkeit und rheologisches Verhalten ermittelt. Vielversprechende Kandidaten werden in größerem (kg) Maßstab hergestellt und ersten tribologischen Untersuchungen unterzogen. Die Untersuchungen starten bei allgemeinen Untersuchungen zur Reibungs- und Verschleißminderung und führen bis zu ersten Prüfverfahren, die die Eignung der anvisierten Anwendungen beschreiben. Ein erstes Screening zu toxikologischen Eigenschaften sichert eine Umsetzbarkeit für die ausgewählten Kandidaten ab. Parallel werden die eingangs beschriebenen Funktionalisierungsschritte auf ihre technische Umsetzbarkeit bewertet. Zusätzlich werden die Kandidaten /Verfahren mit einer Life Cycle Analyse bewertet. | Prof. Dr. Harald Gröger Tel.: +49 521 106-2057 harald.groeger@uni-bielefeld.de Universität Bielefeld - Fakultät für Chemie - Organische Chemie I Universitätsstr. 25 33615 Bielefeld | X | FPNR | |
| 01.05.2008 | 30.11.2012 | 22026307 | Verbundvorhaben: Züchtung faserreicher, ertragreicher und widerstandsfähiger Fasernesselklone mit guten Faserqualitäten und Entwicklung eines effizienten und kostengünstigen Vermehrungsverfahrens; Teilvorhaben 2: Charakterisierung von Fasernesselproben u. Bewertung der Qualität in Abhängigkeit von Klonparametern | Um die Ziele des Leitantrages erreichen zu können, ist eine frühzeitige und umfassende Qualitätsbeurteilung der gezüchteten Klone erforderlich. Auf dieser Basis können bereits in frühen Projektstadien herausragende Klone selektiert und gezielt weitergezüchtet werden. Dazu soll im Rahmen des hier beantragten Teilprojektes: (a) die Wuchsperiode durch Probennahme begleitet sowie die Probennahme wissenschaftlich unterstützt werden, um sicherzustellen, dass alle Proben eine einheitliche und dokumentierte Vorbehandlung haben; (b) durch umfangreiche Probencharakterisierung frühzeitig Entscheidungsmöglichkeiten für den weiteren Zuchtverlauf geliefert werden und (c) die Probencharakterisierung ggf. an den Bedarf der Projektpartner methodisch angepasst werden. Auf der Basis dieser Datengrundlage können im Projektverlauf die Zusammenhänge der Pflanzen- und Faserkennwerte mit Anbau- und Klonparametern intensiver untersucht werden. Zusätzlich wird so ermöglicht, bereits im zweiten Anbaujahr gezielte Variationen im Zuchtprogramm durchzuführen. Dieser Teilprojektantrag kann daher nur im Zusammenhang mit dem vom Projektpartner IFP gestellten Hauptantrag gesehen werden. | Dr. rer.nat. Holger Fischer Tel.: +49 421 218-58661 fischer@faserinstitut.de FASERINSTITUT BREMEN e.V. Am Biologischen Garten 2 28359 Bremen | X | FPNR | |
| 01.08.2012 | 31.07.2015 | 22026311 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Validierung neuer Online-Messmethoden zur Bewertung und Optimierung der anaeroben Fermentation in Biogasanlagen; Teilvorhaben 1 | Erstmalig werden Biogasanlagen durch den kombinierten Einsatz zweier optischer Messtechniken (13C-Spektroskopie und NIRS) in Echtzeit und fortlaufend (Online) bezüglich des aktuellen Prozesszustandes und den aktuell bevorzugten Abbauwegen charakterisiert. Ergänzend werden im Labor Untersuchungen an mikrobiellen Rein- und Mischkulturen vorgenommen. Aus den gewonnenen Erkenntnissen soll ein systematischer Fahrplan für einen stabilen Anlagenbetrieb abgeleitet werden. Im Vordergrund steht dabei das Ziel einer automatisierten Fütterung für das Erreichen einer hohen Anlagenauslastung bei gleichzeitig dauerhaft stabiler Betriebsweise. Auf dieser Basis entsteht die Möglichkeit, den Prozess der Methanbildung zu optimieren und somit die Effizienz von Biogasanlagen zu steigern. Zur Charakterisierung und Bewertung von NawaRo-Biogasanlagen sollen die beiden folgenden spektroskopischen Online-Messmethoden zum Einsatz kommen: i) Kohlenstoff-Isotopenspektroskopie (d13C_Methan und d13C_CO2) zur Analyse der aktuell dominierenden Abbauwege als Indikator für mikrobiologische Prozesse. ii) Nahinfrarot-Reflektionsspektroskopie (NIRS) primär zur Beschreibung des aktuellen Säurehaushalts als zentrale Messgröße des Zustandes des anaeroben Abbaues. | Dr. Frank Keppler Tel.: +49 622 154-6009 frank.keppler@geow.uni-heidelberg.de Universität Heidelberg - Fakultät für Chemie und Geowissenschaften Im Neuenheimer Feld 234 69120 Heidelberg | X | FPNR | |
| 01.07.2015 | 31.12.2018 | 22026314 | Vorhaben (FSP-Klebstoffe): Entwicklung biobasierter nicht reaktiver Hotmelt-Klebstoffe - Akronym: BIOHM | Nicht reaktive Hotmelt-Klebstoffe sind lösemittelfreie Klebstoffe, die in geschmolzener Form auf die zu verbindenden Teile aufgetragen werden und ihre Klebewirkung beim Erstarren entfalten. Aufgrund ihrer Vielseitigkeit werden sie zunehmend, vor allem in der Verpackungs-, Holz- und Möbel- und Bauindustrie eingesetzt, das Marktvolumen im europäischen Verpackungssektor beträgt zurzeit ca. 160kt/a. Aufgrund der sehr guten Eigenschaftsprofile und des guten Preis-Leistungsverhältnisses, basieren konventionelle Hotmelt-Klebstoffe praktisch ausschließlich auf petrochemischen Komponenten (Basispolymere, Wachse, Tackifier u.a.). Aufgrund schwindender fossiler Ressourcen und dem sich wandelnden Konsumentenverhalten hin zu einer vermehrten Verwendung biobasierter Produkte steigt auch die Nachfrage nach biobasierten Hotmelt-Klebstoffen, vor allem für Papier- und Kartonverpackungen stetig. In den vergangenen 25 Jahren wurden bereits erste biobasierte Basispolymere für Hotmelt-Klebstoffe entwickelt. Diese konnten sich aufgrund mangelnder Eigenschaften, hoher Kosten und schlechter Verfügbarkeit nicht durchsetzen. Daher sollen im beantragten Projekt neue biobasierte Basispolymere für reaktive Hotmelt-Klebstoffe hergestellt und als Komponenten für die Entwicklung neuartigenr Hotmelt-Klebstoffe für Papier- und Kartonverpackungen eingesetzt werden. Die biobasierten nicht reaktiven Hotmelt-Klebstoffe sollen konventionelle Hotmelt-Klebstoffe ersetzen und mit den etablierten Prozess- und Verarbeitungstechnologien kompatibel sein. Die geplanten Arbeiten umfassen die Entwicklung von biobasierten Homopolyestern, Copolyestern und Polyesterblends sowie deren klebtechnische Charakterisierung, die Formulierung von reaktiven Hotmelt-Klebstoffen und deren Prüfung unter industriellen Bedingungen. Hierbei wird auch ein bestehender Anpassungsbedarf konventioneller Verarbeitungstechnologien ermittelt. | Im Rahmen des Projektes wurden biobasierte Homopolyester, Copolyester und Polyesterblends als Komponenten für biobasierte Hotmelt-Klebstoffen hergestellt und klebtechnisch charakterisiert. Von den zehn hergestellten Homopolyestern zeigten sich die mit Monomeren ohne Seitengruppen hergestellten, als für die Anwendung als Basispolymer in Hotmelt-Klebstoffen am besten geeignet. Bei Einsatz dieser Komponenten in Klebstoffformulierungen ist es erforderlich die Viskosität bei Applikationstemperatur und die leichte Sprödigkeit der Komponenten durch die weiteren Formulierungskomponenten zu verbessern. Polyester und Copolyester, die einen nennenswerten Anteil an Monomere mit Seitengruppen aufweisen zeigten sich, aufgrund relativ hoher Viskositäten, für den Einsatz als Komponenten in nicht reaktiven Hotmelt-Klebstoffen weniger geeignet. Unter den klassischen Applikationsbedingungen nicht reaktiver Hotmelt-Klebstoffe zeigen die hergestellten biobasierten Polyester, wie die meisten Polyester, eine starke Alterung. Diese führt zu einer deutlichen Viskositätsabnahme. Zur Stabilisierung unter Applikationsbedingungen (150°C, 48h) wurde eine geeignete Rezeptur konventioneller Stabilisatoren entwickelt und ein stabilisierendes biobasiertes Ölderirivat gefunden. Die Optimierung der Rezepturen der für den Einsatz in Hotmelt-Klebstoffen für Papier- und Kartonverklebungen hergestellten Formulierungen zeigte, dass sich die Viskosität und Kohäsion der Rezepturen nicht mit den im Rahmen des Projektes hergestellten Polyestertypen oder den untersuchten Weichmachern und biobasierten Tackifierharzen für Polyestersysteme verbessern lassen. | Dr. Henning Storz Tel.: +49 531 596-4127 henning.storz@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.10.2016 | 30.09.2019 | 22026315 | Produktion von kurzkettigen Alkanen und Alkoholen aus lignozellulosischen Biomassehydrolysaten mit Hefen (ALK2BIO) - Akronym: ALK2BIO | Im Vorhaben ALK2BIO sollte eine neuartige Technologie basierend auf Hefen entwickelt werden, um aus pflanzlichen Reststoffen und Biomasse durch mikrobielle Fermentation kurz- und mittelkettige Fettalkohole und Kohlenwasserstoffe herzustellen. Sie haben Eigenschaften, die denen der aus Erdöl hergestellten Kraftstoffe weitgehend entsprechen. Ausgehend von den an der Goethe-Universität Frankfurt entwickelten Hefen, die aus Kohlenhydraten spezifisch und selektiv kurzkettige Fettsäuren synthetisieren können, sollten die Hefen dahingehend weiterentwickelt werden, vor allem Alkane und Alkene mit 5-11 Kohlenstoffatomen beziehungsweise 1-Octanol zu produzieren. Diese könnten direkt als Ersatz oder Zusatz für Benzin-, Kerosin- bzw. Dieselkraftstoffe als sogenannte Drop-in-Kraftstoffe verwendet werden. Eine Vielzahl an Enzymen, die an der Umsetzung von Fettsäuren bzw. Fettsäure-CoA/ACP Estern zu Alkanen und Alkoholen beteiligt sind, sollten dazu sowohl in-vitro als auch in-vivo in vorhandenen Hefestämmen, die kurzkettige Fettsäuren produzieren, auf ihre Substratspezifität und ihre kinetischen Eigenschaften getestet und weiter optimiert werden. Die vielversprechendsten Enzyme sollten schließlich in Fettsäuresynthese optimierten S. cerevisiae und oleogenen Yarrowia lipolytica-Stämmen exprimiert und die Produktion der kurzkettigen Kohlenwasserstoffe optimiert werden. Da als Rohstoffbasis pflanzliche Biomasse und Reststoffe dienen sollten, sollte hierbei auch von Hefen ausgegangen werden, die neben Glucose auch die in lignozellulosischen Hydrolysaten vorhandenen Pentosen vergären können. | Durch umfangreiche Recherchen wurden konkrete Enzym-Kandidaten zur Produktion von kurzkettigen Alka(e)nen und Alkoholen zusammengestellt und einige einem rationalen Enzym-Engineering unterworfen. Insgesamt wurden 43 Enzyme analysiert und charakterisiert, darunter erfolgte bei 17 Enzymen eine in-vitro-Charakterisierung zur Umsetzung von kurzkettigen Fettsäuren zu Alkenen (1-Hepten). Die anderen 26 Enzyme wurden in-vitro auf ihre Umsetzung von kurzkettigen Fettsäuren zu Alkoholen (1-Octanol) getestet. Allerdings führte keiner der Ansätze zu signifikanten Syntheseraten. Der Fokus wurde daher auf die in-vivo Produktion von 1-Octanol in S. cerevisiae gelegt. Es wurden verschiedene Enzyme FAR (Fatty-Acyl-CoA-Reduktasen) und CAR (Carboxylic Acid Reduktasen) für die Produktion von 1-Octanol getestet. Durch die Expression verschiedener bakterieller CARs in dem FASR1834K-modifizierten Hefestamm, der spezifisch die kurzkettige Fettsäure Octansäure produziert, konnte das erste Mal die Produktion von 1-Octanol aus Glucose in S. cerevisiae nachgewiesen werden. Die Steigerung der Synthese von Acetyl-CoA und Malonyl-CoA hatte keinen positiven Effekt auf die Produktion von Octansäure und Octanol. Die Konstruktion einer fusionierten Fettsäuresynthase (FAS) aus Fas1 und 2 mit entsprechender Mutation (fusFASR1834K) führte zu einer deutlichen Steigerung an Octansäure. Durch Expression einer heterologen Aldehyde-Reduktase (Ahr), Deletion von hfd1 und Deletion von ald2 konnte die Ausbeute an 1-Octanol deutlich gesteigert werden. Für eine wirtschaftliche Nutzung sind die erzielten 1-Octanolerträge jedoch noch zu niedrig. Ein optimierter Xylose-Stoffwechselweg wurde in die Octansäure- und 1-Octanol-produzierenden Stämme eingebracht. Die Hefen produzierten zwar signifikante Mengen an Octansäure aus Xylose, jedoch nur sehr geringe Mengen an 1-Octanol. In der Hefe Y. lipolytica ließ sich weder Octansäure- noch Octanolproduktion etablieren. | Prof. Dr. Eckhard Boles Tel.: +49 69 798-29513 e.boles@bio.uni-frankfurt.de Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main - FB 15 Biowissenschaften - Institut für Molekulare Biowissenschaften Max-von-Laue-Str. 9 60438 Frankfurt am Main | X | FPNR |
| 01.10.2017 | 30.09.2020 | 22026316 | Auftreten und Verbreitung des Quarantäneerregers Candidatus Phytoplasma ulmi in den Ulmen-Arten Deutschlands - Akronym: PhytoUlmus | Die Ulmenvergilbung ist eine bakterielle Erkrankung der Ulme, die durch Candidatus Phytoplasma ulmi verursacht wird. Der insektenübertragene Erreger parasitiert in Siebröhren und verursacht Krankheitssymptome wie Hexenbesen, Triebstauche, Blattvergilbungen, sowie bei amerikanischen UlmenArten Phloemnekrosen. Die Erkrankung ist aus mehreren europäischen Ländern beschrieben, aber für Deutschland lagen keine flächendeckenden Untersuchungen vor. Eine lokale Studie in Berlin/Brandenburg zeigte, dass bis zu 50 % der Flatterulmen mit dem Erreger infiziert waren. Da krankheitsspezifische Symptome nicht zu beobachten waren, war eine visuelle Erkennung infizierter Pflanzen nicht möglich. Aufgrund der unzureichenden Datenlage wurde ein deutschlandweites Monitoring der drei einheimischen Ulmen-Arten durchgeführt, um die Verbreitung des Erregers und die Auswirkung einer Infektion auf die Pflanzengesundheit zu untersuchen. Die Standorte zur Probenahme sollten anhand einer früheren Kartierung zur Erfassung der genetischen Ressourcen von Ulmen-Arten, ausgewählt werden. Für den Nachweis, sollte ein erregerspezifischer quantitativer real time-PCR Assay entwickelt werden, der das Pathogen mit hoher Sensitivität detektiert. Eine Stammsammlung der Erreger aus verschiedenen Regionen sollte etabliert werden, um die Herkünfte auf Virulenz und Pathogenität zu testen. Dazu sollten infizierte Reiser auf gesunde Ulmenklone gepfropft werden, um Infektionsmaterial für spätere Resistenztests bereitzustellen. Die genetische Variabilität und die Verwandtschaftsverhältnisse der verschiedenen Isolate sollten durch Sequenzierung ausgewählter Gene analysiert werden. Es wird erwartet, dass die Gesamtheit der Ergebnisse zu einem besseren Verständnis der Epidemiologie, der genetischen Variabilität und Virulenz des Erregers beiträgt und die Entwicklung phytosanitärer Strategien ermöglicht, die eine weitere Ausbreitung des Pathogens verhindert. | 6486 Ulmenproben wurden deutschlandweit an 339 Standorten gesammelt und auf eine Infektion mit Ca. P. ulmi untersucht. Krankheitsspezifische Symptome wurden nur an wenigen Standorten in Brandenburg, Rheinland-Pfalz und Bayern beobachtet. Der Infektionsnachweis erfolgte durch zwei quantitative real time-PCR Verfahren mit unterschiedlicher Spezifität, wobei der pathogen-spezifische Test in diesem Projekt entwickelt wurde. Die DNA des Erregers konnte in 28 % der Proben nachgewiesen werden. Nur in wenigen Proben wurden andere Phytoplasmen gefunden, die aber mit Ca. P. ulmi eng verwandt waren. Die Ulmen-Arten wiesen unterschiedliche Infektionsraten auf und die infizierten Pflanzen waren nicht gleichmäßig im Bundesgebiet verteilt. Infektionsschwerpunkte lagen in Brandenburg, Sachsen, SachsenAnhalt, Baden-Württemberg und Bayern, während in Nordrhein-Westfalen, Schleswig-Holstein, im westlichen Niedersachsen und im westlichen Mecklenburg-Vorpommern kaum infizierte Bestände zu finden waren. Ulmenproben wurden vom Flachland bis zu einer Meereshöhe von 1200 m entnommen und infizierte Ulmen konnten bis zu einer Höhe von 740 m nachgewiesen werden. Die Infektionsrate war über alle Höhenbereiche bis 740 m gleichmäßig verteilt. Potenzielle Vektoren wurden in begrenztem Umfang an Berg- und Flatterulmen gesammelt und in Cacopsylla ulmi und einigen Zikaden (Allygidius atomarius u. Macropsis spp.) konnte Ca. P. ulmi-DNA nachgewiesen werden. Die genetische Variabilität und phylogenetische Verwandtschaft von 288 Ca. P. ulmi Isolaten, wurden durch Vergleiche des konservierten groEL- und des variablen imp-Gens untersucht. 29 groEL- und 74 impGenotypen konnten unterschieden werden. Die Homologie der groEL-Fragmente lag über 99 %, während die des imp-Gens zwischen entfernt verwandten Isolaten auf 71 % fiel. Die phylogenetische Analyse des groELFragments bestätigte die enge Verwandtschaft und gruppierte Isolate aus Berg-, Flatter- und Feldulme entsprechend ihres Wirts. | Volker Schneck Tel.: +49 33433 157-179 volker.schneck@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik Eberswalder Chaussee 3 a 15377 Waldsieversdorf | X | FPNR |
| 01.05.2019 | 30.04.2022 | 22026317 | Treibhausgasminderung beim Anbau von Winterzwischenfrüchten und Dauerkulturen im Energiepflanzenbau - Akronym: TAWIRA | Winterzwischenfrüchte und Dauerkulturen bieten ein derzeit vielfach ungenutztes Potenzial um Treibhausgaseinsparmöglichkeiten im Energiepflanzenbau zu realisieren. Eventuell kann hier sogar CO2 durch Aufbau von Humus in der Ackerkrume festgelegt werden und damit ein zusätzlicher Beitrag zum Klimaschutz geleistet werden. In dem beantragten Forschungsprojekt soll die Möglichkeit der Einsparung von Treibhausgasen durch eine intelligente Kultur- und Fruchtfolgewahl unter Einbezug anderer wichtiger Faktoren, z.B. wirtschaftlicher Beweggründe, aufgezeigt werden. Dazu wird der Index der relativen Anbauwürdigkeit (IrA) um die noch nicht berücksichtigte Komponente "Treibhausgase" erweitert. IrA ist als Werkzeug konzipiert, mit dem in der landwirtschaftlichen Beratung nachvollziehbar eine Entscheidungsunterstützung erfolgen soll. Das Treibhausgasminderungspotenzial beim Anbau von Winterzwischenfrüchten in einem Zweikulturnutzungssystem mit Mais sowie beim Anbau von Dauerkulturen wird dabei basierend auf Daten zweier mehrjähriger, bereits durchgeführter Feldversuche berechnet werden (Menke 2011, NiCo-Versuch, siehe II.). Im Optimalfall entstehen dem Landwirt durch die Treibhausgaseinsparungen keine zusätzlichen Kosten. Es werden aber Vorteile wie Bodenfruchtbarkeitssteigerung, Erosionsschutz, Gewässerschutz, Einsparung von Düngemittel und Düngemittelkosten realisiert. | Prof. Dr. Stefan Siebert Tel.: +49 551 39-24359 stefan.siebert@uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Agrarwissenschaften - Department für Nutzpflanzenwissenschaften - Abt. Pflanzenbau Von-Siebold-Str. 8 37075 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.03.2019 | 31.05.2022 | 22026318 | Verbundvorhaben: Endlosfaden aus Massivholz; Teilvorhaben 2: FLIGNUM – Mikrofügen Mikrotrennen - Akronym: FLIGNUM | Im geplanten Projekt sollen Weidenschienen an ihren beiden Enden (Stirnseiten) verlängernd miteinander fest verbunden werden, so dass ein langer, wickelbarer Streifen entsteht. Dieser soll als Monofil bezeichnet werden, da Monofile quasi endlose Fäden aus nur einem Element mit – für Textilien - relativ großem Durchmesser von > 0,1 mm sind. Es soll möglich sein, unterschiedliche Querschnitte des Monofils herzustellen. Der Herstellungsaufwand des Mo-nofils wird dabei als vielfach geringer eingeschätzt als der von gesponnenen Naturfasern wie Flachs, Hanf oder Sisal, bei denen erst die Faser aus der Pflanze gelöst und dann gesponnen werden muss. Das Monofil wird durch bekannte spanende und fügende holztechnische Verfahren hergestellt, die jedoch auf den extrem kleinen Querschnitt des Monofils angepasst werden müssen. Der fertig hergestellte Endlosfaden soll dann als Halbzeug für die maschinelle Herstellung von unterschiedlichen textilen Flächengebilden zur Verfügung stehen. Die Charakterisierung des Fadens soll im geplanten Vorhaben am Beispiel von Geweben, Geflechten, Gelegen und Wicklungen erfolgen. Die Vorteile von Flächentextilien aus Holz werden in einem besonders günstigen Verhältnis von Gewicht, Festigkeit und Drapierbarkeit sowie der charakteristischen, akzeptierten Holz-OberflächenÄsthetik im Vergleich zu anderen verfügbaren Naturfasern sowie anderen verfügbaren Holzflächen, insbesondere Formsperrholz, erwartet. Aufgrund des im Vergleich zu bekannten Fasern großen Querschnitts des Holzmonofils werden bei der Stapelung und Verklebung von Flä-chentextilien zu Strukturbauteilen wahrscheinlich weniger Schichten benötigt als bei allen anderen verwendeten Fasern, um die gleiche Festigkeit zu erreichen. Durch den textilen Aufbau können über die verwendete Textiltechnik (z.B. Weben) außerdem erstmals direkt Funktionsfasern in eine Holzfläche eingebracht werden. | Prof. Dr.-Ing. Stefan Böhm Tel.: +49 561 804-3141 s.boehm@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Produktionstechnik und Logistik (IPL) - FG Trennende und Fügende Fertigungsverfahren Kurt-Wolters-Str. 3 34125 Kassel | X | FPNR | |
| 01.12.2002 | 29.02.2004 | 22026400 | Energetische Verwertung von Zuckerrübenschnitzeln und Melasse als CO2-neutrale Brennstoffe in Zuckerfabriken | Die bei der Zuckerproduktion anfallenden biogenen Reststoffe "extrahierte Rübenschnitzel" und "Melasse" sollen bisher verwendete fossile Brennstoffe ersetzen und den Energiebedarf der Zuckerfabrik decken. Dadurch kann eine beträchtliche Menge an CO2-Emissionen eingespart und die Energieversorgung der Zuckerfabriken nachhaltig gesichert werden. Ziel dieses Vorhabens ist es, geeignete Verfahrensparameter für diese Brennstoffe unter Berücksichtigung der speziellen Anforderungen in Zuckerfabriken zu finden. Neben Untersuchungen im Labor (Brennstoffcharakterisierung) und in einem Chargenrost (Verbrennungsablauf) sollen vor allem Versuche in Technikumsanlagen (Vorschubrost, Wirbelschicht) durchgeführt werden. Dabei werden Aussagen zum Abbrandverhalten, zu Schadstoffemissionen sowie zu Verschlackungen und Belägen sowohl im Reaktor als auch im Kessel ermittelt. Ferner sollen Strategien zur Vermeidung von Problemen beim Anlagenbetrieb erarbeitet werden. Die Ergebnisse sollen als Entscheidungshilfe für die Zuckerindustrie bei künftigen Investitionen dienen. Dabei hat die Anpassung vorhander Anlagen für den Einsatz regenerativer Energieträger Vorrang (schnelle Umsetzbarkeit). | Dr. Stefan Vodegel Tel.: +49 5323 933-122 stefan.vodegel@cutec.de Clausthaler Umwelttechnikinstitut GmbH (CUTEC-Institut) Leibnizstr. 21-23 38678 Clausthal-Zellerfeld | FPNR | ||
| 01.09.2008 | 31.01.2012 | 22026407 | Bio-LAPS - Optimierung des Betriebs eines Biogasfermenters mit Hilfe eines Feldeffekt-Biosensors auf Basis eines lichtadressierbaren potentiometrischen Sensors (LAPS) | Das Institut für Nano- und Biotechnologien der Fachhochschule Aachen (Labor für Chemo- und Biosensorik; Labor für Pflanzenbiotechnologie) will im Rahmen des geplanten interdisziplinären Vorhabens einen optimierten Betrieb von Biogasfermentern mit Hilfe eines neuartigen Feldeffekt-Biosensors auf Basis eines lichtadressierbaren potentiometrischen Sensors ("Bio-LAPS") entwicklen. Dies beinhaltet die Entwicklung eines Feldeffekt-Biosensors zur Überwachung der Vitalität von Bakterien anhand derer metabolischen Aktivität, die Entwicklung eines Anaerob-Parallelfermentersystems sowie die Herstellung artenspezifischer DNA-Sonden zur Bakterienidentifikation auf Basis der Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung. Das vorgeschlagene Forschungsvorhaben ist grundlagenorientiert. Der Arbeitsplan unterteilt sich in 3 Arbeitspakte. Diese werden im Antrag detailliert beschrieben. Während des Projektzeitraums und darüber hinaus sollen die erzielten Ergebnisse durch entsprechende Veröffentlichungen publiziert werden. Bei einer erfolgreichen Entwicklung der im Vorhaben vorgeschlagenen bioanalytischen Kontrollmethoden soll im nächsten Schritt ein up-scaling durchgeführt werden. | Im ersten Arbeitspacket wurde erfolgreich ein Aufbau für lichtadressierbare potentiometrische Sensoren (LAPS) mit temperierbarer, anaerober Durchflussmesszelle entwickelt sowie mehrere LAPS-Chips hergestellt. Auf den LAPS-Chips wurden, mit Hilfe von in Fotolack definierten Wannen, Mikroorganismen (Escherichia coli und Methanosaeta concilii) in Polyacrylamidgel in Form einer Differenzsensoranordnung immobilisiert. Mit dieser Biosensoranordnung wurde die metabolische Aktivität der immobilisierten Organismen nachgewiesen. Auch ist es damit möglich, die Nährstoffkonzentration in dem zu analysierenden Medium zu beurteilen. Im zweiten Arbeitspacket erfolgte der Aufbau von sechs identischen Laborfermentern inklusive Steuer- und Regelungssoftware. Nach erfolgreichem Test der Anlage wurde der Einfluss der intermediären organischen Säuren auf dem Prozess getestet. Es konnte gezeigt werden, dass die Säuren einen direkten Einfluss auf die Gasqualität und Gasquantität mit sich zieht. Im dritten Arbeitspackte wurde die mikrobielle Diversität einer Güllebasierten Biogasanlage untersucht. Dabei zeigten die Bakterien eine große Diversität auf. Die Vielfalt der Archaeen war hingegen gering. Aufgrund dieser Ergebnisse erfolgte das Design von spezifischen Sonden, um die dominanten Organismen mittels Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung im Habitat nachzuweisen. Erweitert wurde das Projekt durch den quantifizierenden Nachweis über Real-Time-PCR. Dabei konnten Schwankungen der Populationen über einen kontinuierlichen Prozesszeitraum von 1,5 Jahren nachgewiesen werden. Zudem wurden die dominanten Organismen der Laboranlage auch in Großanlagen nachgewiesen. | Prof. Dr. Michael J. Schöning Tel.: +49 241-600953215 schoening@fh-aachen.de Fachhochschule Aachen - Campus Jülich - Fachbereich Angewandte Naturwissenschaften und Technik - Institut für Nano- und Biotechnologien Heinrich-Mußmann-Str. 1 52428 Jülich | X | FPNR |
| 01.06.2009 | 31.05.2014 | 22026408 | Forschungsverbund Biopolymere; Teilvorhaben 4A: Entwicklung von Konstruktionsschäumen auf Stärkebasis - Prozessentwicklung hydrophober Stärken für die Verarbeitung durch Mikroverschäumung | Biobasierte und bioabbaubare Kunststoffe gewinnen in der heutigen Zeit immer mehr an Bedeutung. Als nachwachsender Rohstoff steht Stärke nahezu unbegrenzt zur Verfügung. Einsatzgebiete sind vor allem die Lebensmittel- und Papierindustrie. Stärke oder Stärkeblends können grundsätzlich auch in der Kunststofftechnik eingesetzt werden. Hier werden bisher fast ausschließlich sogenannte thermoplastische Stärken (TPS) im Verpackungsbereich eingesetzt, welche mit Hilfe von unbedenklichen Weichmachern wie beispielsweise Glycerin, Sorbitol oder Wasser hergestellt werden. Speziell für die Verarbeitung im Spritzgießprozess sind bisher keine Marktprodukte verfügbar. Ein großer Nachteil der nativen Stärke ist ihre Hydrophilie. Die Stärke nimmt sehr schnell große Mengen an Feuchtigkeit aus der Umgebung auf. Dies schränkt die Einsatzbereiche des Materials stark ein. Um diesen Werkstoff für weitere Anwendungsgebiete attraktiv zu machen bedarf es einer Entwicklung von neuen bzw. Anpassung der konventionellen Kunststoffverarbeitungsverfahren. Hierbei kommen vor allem zwei Lösungsansätze in Betracht. Zum einen eine optimale Anbindung der nativen Stärke an eine thermoplastische Matrix. Zum anderen eine Destrukturierung und Vernetzung der Stärke bei der Verarbeitung im Doppelschneckenextruder. Die so hergestellten Stärkeblends können anschließend im Spritzgießprozess zu geschäumten Bauteilen verarbeitet werden. Durch die Verschäumung der Stärkecompounds kann eine Dichtereduktion erzielt werden. Dadurch kann Material eingespart werden, was wiederum zu einer Kostenreduktion führt. Neben diesem wirtschaftlichen Aspekt spricht für die Verwendung von nativer Stärke der heutzutage nicht zu unterschätzende Faktor "Bio". | Innerhalb des ersten Jahres der Projektlaufzeit zeigte sich, dass die untersuchten Marktprodukte (TPS) nur bedingt für eine Verarbeitung im Schaumspritzguss geeignet sind. Der Einsatz von modifizierter TPS, mit einer von Marktprodukten abweichenden Rezeptur, führte zu einer Verbesserung der Verarbeitbarkeit. Im nächsten Schritt wurde die native Stärke direkt als Füllstoff in einem thermoplastischen Kunststoff eingesetzt, statt sie zu thermoplastischer Stärke zu verarbeiten. Diese resultierte in einer deutlichen Steigerung der mechanischen Eigenschaften sowie zu einer Verringerung der Feuchtigkeitsaufnahme der Stärkeblends. Beim Einsatz von Haftvermittlern zur besseren Anbindung der Stärke an die Matrix konnten ebenso höhere mechanische Eigenschaften und eine geringere Feuchteaufnahme erzielt werden. Mittels Reaktivextrusion und in einem Heiz- /Kühlmischersystem wurde native Stärke vernetzt und anschließend mit einem Thermoplast geblendet. Dies führte zu signifikant höheren mechanischen Eigenschaften sowie einer wesentlich geringeren Feuchteaufnahme als bei den bisherigen Lösungsansätzen, allerdings wurde hierdurch auch die Verschäumbarkeit verschlechtert. Es konnte festgestellt werden, dass Musterbauteile auf konventionellen Werkzeugen im Spritzgießprozess hergestellt werden können. Dabei konnten hohe Schussgewichte und lange Fließwege realisiert werden. Die Bauteile konnten mit konventionellen Farbmasterbatches eingefärbt werden. Der Einsatz eines Heißkanalsystems ist bei der Verarbeitung der Stärkeblends im Spritzgießprozess unabdingbar. | Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Heim Tel.: +49 561 804-3670 heim@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Werkstofftechnik - Fachgebiet Kunststoff- und Recyclingtechnik Mönchebergstr. 3 34125 Kassel | X | FPNR |
| 01.04.2012 | 31.05.2017 | 22026411 | Nachwuchsgruppe: Biogasgewinnung aus stickstoffreichen nachwachsenden Rohstoffen und landwirtschaftlichen Reststoffen - Entwicklung und Optimierung von verfahrenstechnischen und mikrobiologischen Lösungen zur Vermeidung von Ammoniak-Hemmungen | In Biogasreaktoren wird Biomasse durch eine artenreiche und dynamische Gemeinschaft unterschiedlicher Mikroorganismen abgebaut. Aufgrund der komplexen Interaktionen der Mikroorganismen untereinander reagiert die mikrobielle Biozönose äußerst sensitiv auf Verschiebungen im chemischen Gleichgewicht insbesondere auf die Akkumulation einzelner Stoffe wie z.B. Ammoniak. Die Folge ist eine verminderte Reaktorleistung und Prozessstabilität. In diesem Projekt soll die Vergärung solcher Biomassen optimiert werden, welche aufgrund eines hohen Stickstoffgehalts leicht zur Entstehung und Akkumulation von Ammoniak führen wie z.B. proteinreiche Pflanzen (Gräser, Leguminosen) oder landwirt. Reststoffe (Geflügeldung). Hierzu soll eine weitere verfahrenstechnische Verbesserung der leistungsfähigen zweiphasigen und thermophilen Verfahren erfolgen, welche speziell zur Vergärung rohfaserreicher Biomasse entwickelt wurden. Verschiedene Verfahren zur Stickstoffeliminierung aus der Prozessflüssigkeit bzw. zur Stickstoffrückführung sollen erprobt werden. Ein weiterer Fokus liegt auf der Analyse der mikrobiologischen Grundlagen. Hierbei sollen grundlegende Erkenntnisse über die mikrobiellen Populationen bei variierenden Ammoniakkonzentrationen gewonnen werden. Ziel der mikrobiologischen Arbeiten ist u.a. die Grundlagen zur Entwicklung eines für hohe Stickstoff- bzw. Ammoniakkonzentrationen geeigneten Fermenterzusatzes auf Basis adaptierter Mikroorganismen für die Bioaugmentation zu erarbeiten. | Sowohl in kontinuierlicher Langzeit-Vergärung als auch in Kurzzeit-Batch-Versuchen wurde gezeigt, dass eine Vergärung stickstoffreicher Substrate (Gras-, Luzerne-, Kleegrassilage, Hühnertrockenkot) auch bei sehr hohen Stickstoffgehalten effektiv möglich ist, wenn die Gemeinschaften aus Bakterien und Archaeen sich adaptieren können. Es erfolgte eine molekularbiologische Charakterisierung dieser Gemeinschaften, wobei besonders an die gegebenen Bedingungen angepasste Organismen identifiziert wurden. Es gelang nicht, die mikrobiologische Stickstoffelimination mithilfe des Anammox-Stoffwechsels in den Biogasprozess zu integrieren. Jedoch wurden verfahrenstechnische Lösungen wie das Austreiben des Ammoniaks mithilfe der Strippung erfolgreich durchgeführt. Erfolgreich waren auch Untersuchungen zur Fällung der Stickstoffverbindungen als Magnesiumammoniumphosphat, welches als Düngemittel nutzbar ist. Die Verfahren zur Strippung und MAP-Fällung wurden ebenso ökonomisch bewertet wie die Leachbed- und Schwimmbettfermenter. | Dr. rer. nat. Christine Idler Tel.: +49 331 5699-124 cidler@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR |
| 01.11.2015 | 31.10.2018 | 22026414 | Verbundvorhaben: Entwicklung von epoxid-basierten Bindern auf Basis nachwachsender Rohstoffe für den Einsatz in Lithium-Ionen-Batterien; Teilvorhaben 1: Entwicklung und Charakterisierung der Binder und der Elektrodenfolien - Akronym: BeBAT | Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines epoxidbasierten Bindemittelsystems auf Basis nachwachsender Rohstoffe für den Einsatz in Lithium-Ionen-Batterien. Als Rohstoffe werden biobasierte ungesättigte Verbindungen wie Öle oder Fette und kurzkettige biobasierte ungesättigte Polyester eingesetzt bzw. entwickelt und abschließend epoxidiert. Durch Wahl der eingesetzten Monomere und Herstellungsverfahren werden die neuen Epoxidharze hinsichtlich Festigkeit, Porosität und elektrischen Eigenschaften speziell für Anwendungen in Li-Ionen-Batterien optimiert. Das Thünen-Institut ist für die Entwicklung der Epoxidklebstoffkomponenten auf Basis nachwachsender Rohstoffe verantwortlich und führt die damit verbundenen Synthese und Charakterisierungsarbeiten (Veresterungen, Epoxidierungen, Quantifizierung funktioneller Gruppen, thermische, rheologische und dynamisch mechanische Analyse) durch. Das Institut für Füge- und Schweißtechnik ifs wird in diesem Vorhaben aufgrund der Kompetenzen im klebtechnischen Bereich die Analytik der für einen Klebstoff charakteristischen Eigenschaften vornehmen und in enger Zusammenarbeit mit dem Thünen-Institut die Epoxid-Binder modifizieren. Die Einarbeitung des Aktivmaterials, Vorversuche zur Herstellung von Elektrodenfolien sowie die Bestimmung der Eigenschaften der Batteriezellen (Leitfähigkeit, Porosität u.a) und erste Vorversuche zur Herstellung von Elektrodenfolien werden ebenfalls am ifs durchgeführt. Diese Vorversuche werden begleitet von der Custom Cells Itzehoe GmbH, die ausgehend von den optimierten Bindern und Rezepturen der Vorversuche und ausgehend von den Ergebnissen der Charakterisierungen die Laborprozesse in ein industriell realisierbares Verarbeitungskonzept (Scale -Up ) erarbeitet. | Im Forschungsprojekt wurden alternative Binder aus nachwachsenden Rohstoffen für den Einsatz in Lithium-Ionen-Batterien insbesondere zur Befestigung des Elektrodenmaterials entwickelt und getestet. Der Fokus lag auf biobasierten Zweikomponentensystemen aus Epoxiden und Härtern, die den standardmäßig eingesetzten Binder auf petrochemischer Basis vollständig ersetzen sollten ohne die Eigenschaften der Batterie, sowie deren Prozessierung zu beeinflussen. Im Projektverlauf wurden insgesamt 21 Epoxid/Härter-Bindersysteme als alternative biobasierte Binder für die Herstellung von Elektroden der Lithium-Ionen-Batterien entwickelt. Zur Entwicklung und Herstellung der Epoxidklebstoffkomponente wurden kommerziell verfügbare Epoxide herangezogen wie bspw. fettsäuremodifizierte Bisphenol-A-Diglycedylether oder epoxidierte Pflanzenöle. Der Bioanteil der ausgehärteten 2K-Epoxid-Bindemittelsysteme wurde erhöht, indem biobasierte Härter, wie bspw. fettsäuremodifizierte Amine, Bernsteinsäureanhydrid und fettsäuremodifizierte Dicarbonsäuren verwendet wurden. Mit diesen Erkenntnissen konnten erste Batteriekathoden gefertigt werden. Im Scale-up-Versuch war es möglich, ausgesuchte Systeme industrienah zu verarbeiten. In den Bereichen der Haftung, der Elastizitätseigenschaften und der Trocknungseigenschaften wurden sehr gute Ergebnisse erzielt. Insbesondere das Molekulargewicht der eingesetzten Binder ist ausschlaggebend für die Herstellung und auch später für die Performance der Batteriezellen. Die erarbeiteten Ergebnisse zur Aushärtung biobasierter Epoxide mit Härtern sind sehr aussichtsreich. Die Charakteristika und Anwendungsmöglichkeiten beschränken sich nicht nur auf die Batteriebeschichtungen. Die Eigenschaftsprofile lassen die Möglichkeit zu, konventionelle Epoxide aber auch andere Klebstoffe, je nach Anforderungskriterien zu substituieren. | Dipl.-Chem. Elisabeth Stammen Tel.: +49 241 9632706 e.stammen@tu-braunschweig.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fachbereich 7 Maschinenbau - Institut für Füge- und Schweißtechnik Langer Kamp 8 38106 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.09.2017 | 28.02.2021 | 22026416 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Methoden zur Qualitätssicherung von forstlichem Vermehrungsgut am Beispiel der Douglasie; Teilvorhaben 3: Detektion der Rostigen Douglasienschütte (loop-mediated isothermal amplification) - Akronym: TreeLamp | Bei der Qualität von forstlichem Vermehrungsgut wird die Gesundheit des Saatgutes wenig beachtet, obwohl die Auswahl von Saatgut für eine erfolgreiche Pflanzenproduktion und die Begründung von Waldbeständen unverzichtbar ist. Ziel des Forschungsvorhabens ist daher die Qualitätssicherung und Verringerung des wirtschaftlichen Risikos bei der Produktion von Forstgehölzen. Am Beispiel der Douglasie und des Erregers Rostige Douglasienschütte werden Methoden zur Inaktivierung des Pilzes in Pflanzenzellen erarbeitet sowie, basierend auf der Loop-mediated Isothermal Amplification (LAMP), ein schnelles und kostengünstiges Nachweisverfahren zur frühzeitigen Identifizierung eines Befalls entwickelt. In Anlehnung an die im Obstbau gängige Praxis, wird der Forstwirtschaft eine Technik zur Verfügung gestellt, die es dem Waldbesitzer/Baumschüler ermöglicht, Saatgut mit niedrigem oder keinem Erregerbefall zu verwenden. Die AG Molekulare Gehölzphysiologie ist für die Bearbeitung folgender Arbeitspakete zuständig: C1 - Entwicklung eines Schnelltests zum Nachweis von Rhabdocline pseudotsugae C2 - Visualisierung von Amplifikationsprodukten C3 - Optimierung der DNA-Extraktion für LAMP C4 - Risikobewertung eines frühzeitigen Rhabdocline-Befalls auf die Pflanzenentwicklung C5 - Publikation von Ergebnissen | Prof. Dr. Doris Krabel Tel.: +49 351 46331857 doris.krabel@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Institut für Forstbotanik und Forstzoologie - Lehrstuhl für Forstbotanik - AG Molekulare Gehölzphysiologie Pienner Str. 19 01737 Tharandt | X | FPNR | |
| 01.06.2019 | 31.03.2024 | 22026417 | Verbundvorhaben: Verminderung der Umwelt- und Klimawirkung des Anbaus von Rohstoffpflanzen durch Nutzung der Vorteilswirkungen optimierter Verfahren der Krumenvertiefung; Teilvorhaben 1: Koordination und experimentelle Analysen - Akronym: Krumensenke | Der Anpassung von Produktionsverfahren für Rohstoffpflanzen kommt eine Schlüsselstellung bei der Verringerung der Klimawirkung der Landwirtschaft zu. Diese ackerbauliche Nutzung steht im Verdacht, durch verstärkten Abbau der Humus- bzw. C-Vorräte im Boden die CO2-Quellenfunktion zu befördern. Besonderer Handlungsbedarf besteht bei der Minderung der negativen Klima- und Umweltwirkungen, die aus der Ausbringung der bei der Biogasproduktion anfallenden Gärreste resultieren. Eine Reihe von Indizien deutet darauf hin, dass sich die genannten Probleme mithilfe der alt bekannten Technik der Krumenvertiefung lösen lassen. Die klassische Krumenvertiefung birgt bei flächendeckender Durchführung das Risiko von Bodenverdichtungen und ist durch hohen Energieverbrauch gekennzeichnet. Diese negativen Effekte treten bei partieller und meliorativer (einmaliger Anwendung mit langem zeitlichem Abstand) jedoch nicht auf. Bei einer partiellen Krumenvertiefung (pKV) erfolgt eine intensive, aber dosierte Einmischung von C-ärmeren Unterböden in den Pflughorizont. Dadurch werden im Oberboden Ungleichgewichte im C- und N-Haushalt induziert, die Motor eines schnellen und dauerhaften Humusaufbaues und damit einer CO2-C-Sequestrierung sowie N-Festlegung sind. Eine nachfolgende reduzierte Bodenbearbeitung kann eine zusätzliche Effizienzoptimierung im Sinne von CO2-Einsparungen durch verringerten Energieverbrauch ermöglichen. Das Gesamtziel des Vorhabens besteht darin, herauszufinden, ob sich die Technik der meliorativen, partiellen Krumenvertiefung (pKV) mithilfe eines interdisziplinären Forschungsansatzes so optimieren lässt, dass eine dauerhafte Verminderung der Klima- und Umweltwirkung der Produktion von Rohstoffpflanzen in der landwirtschaftlichen Praxis erreicht werden kann. | Prof. Dr. Jürgen Augustin Tel.: +49 33432 82-376 jaug@zalf.de Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. - Programmbereich 1 Landschaftsprozesse - AG Landschaftpedologie Eberswalder Str. 84 15374 Müncheberg | FPNR | ||
| 01.03.2019 | 31.05.2022 | 22026418 | Verbundvorhaben: Endlosfaden aus Massivholz; Teilvorhaben 3: FLIGNUM – Simulation - Akronym: FLIGNUM | Im geplanten Projekt sollen Weidenschienen an ihren beiden Enden (Stirnseiten) verlängernd miteinander fest verbunden werden, so dass ein langer, wickelbarer Streifen entsteht. Dieser soll als Monofil bezeichnet werden, da Monofile quasi endlose Fäden aus nur einem Element mit – für Textilien - relativ großem Durchmesser von > 0,1 mm sind. Es soll möglich sein, unterschiedliche Querschnitte des Monofils herzustellen. Der Herstellungsaufwand des Mo-nofils wird dabei als vielfach geringer eingeschätzt als der von gesponnenen Naturfasern wie Flachs, Hanf oder Sisal, bei denen erst die Faser aus der Pflanze gelöst und dann gesponnen werden muss. Das Monofil wird durch bekannte spanende und fügende holztechnische Verfahren hergestellt, die jedoch auf den extrem kleinen Querschnitt des Monofils angepasst werden müssen. Der fertig hergestellte Endlosfaden soll dann als Halbzeug für die maschinelle Herstellung von unterschiedlichen textilen Flächengebilden zur Verfügung stehen. Die Charakterisierung des Fadens soll im geplanten Vorhaben am Beispiel von Geweben, Geflechten, Gelegen und Wicklungen erfolgen. Die Vorteile von Flächentextilien aus Holz werden in einem besonders günstigen Verhältnis von Gewicht, Festigkeit und Drapierbarkeit sowie der charakteristischen, akzeptierten Holz-OberflächenÄsthetik im Vergleich zu anderen verfügbaren Naturfasern sowie anderen verfügbaren Holzflächen, insbesondere Formsperrholz, erwartet. Aufgrund des im Vergleich zu bekannten Fasern großen Querschnitts des Holzmonofils werden bei der Stapelung und Verklebung von Flä-chentextilien zu Strukturbauteilen wahrscheinlich weniger Schichten benötigt als bei allen anderen verwendeten Fasern, um die gleiche Festigkeit zu erreichen. Durch den textilen Aufbau können über die verwendete Textiltechnik (z.B. Weben) außerdem erstmals direkt Funktionsfasern in eine Holzfläche eingebracht werden. | Prof. Philipp Eversmann Tel.: +49 561 804-3473 eversmann@asl.uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 6 Architektur, Stadtplanung, Landschaftsplanung - Fachgebiet Experimentelles und digitales Entwerfen und Konstruieren Universitätsplatz 9, ASL 1, Raum 3105 34127 Kassel | X | FPNR | |
| 01.02.2001 | 31.03.2001 | 22026500 | 3. Deutsch-Osteuropäischer Kohlenhydrat-Workshop | Gegenstand des Vorhabens ist die Planung, Durchführung und Auswertung des 3. Deutsch - Osteuropäischen Kohlenhydrat-Workshops. Die Veranstaltung schließt an eine 1997 von der Universität Rostock begründete Reihe entsprechender Workshops an. Das Symposium soll vom 28.02.2001 bis 04.03.2001 in Güstrow stattfinden. Es werden ca. 100 Wissenschaftler, davon etwa 30 aus Osteuropa erwartet. Das wissenschaftliche Programm soll eine möglichst breite Palette aktueller grundlagen- und anwendungsorientierter Forschungsansätze auf dem Gebiet der Chemie, Biochemie und Technologie der Kohlenhydrate abbilden. | Das wissenschaftliche Programm wurde in Form von Vorträgen, Kurzvorträgen und Posterpräsentationen durchgeführt. Aufgrund der - im Hinblick auf eine industrielle Nutzung von Zuckern - nach wie vor unterentwickelten chemischen und biotechnologischen Methodenkenntnis zur Derivatisierung von Zuckern, standen naturgemäß grundlegende Untersuchungen zur chemischen und biochemischen Modifikation von Kohlenhydraten im Mittelpunkt der Beiträge. Dabei wurden aktuelle Ergebnisse von grundlagen- und anwendungsorientierten Forschungsansätzen auf dem Gebiet der Chemie und Biochemie von Kohlenhydraten vorgestellt, die der Erweiterung des Methodenspektrums zur gezielten Derivatisierung von Zuckern dienen. Im Bereich der anwendungsorientierten Grundlagenforschung wurden Beiträge auf den Gebieten der polymeren Materialen auf der Basis niedermolekularer Kohlenhydrate, der Verfahrenshilfsstoffe (Tenside) und der chemische Spezialchemikalien präsentiert. Die auf dem Workshop präsentierten Beiträge zeigen, dass es noch erheblichen FuE-Bedarf gibt, um Produkte auf Basis von Zuckern, insbesondere von niedermolekularen Kohlenhydratderivaten, zu entwickeln. Hierbei wird weiterhin die nachhaltige Unterstützung dieser Arbeiten durch das BMVEL notwendig sein. In diesem Sinne ist der Förderschwerpunkt "Niedermolekulare Kohlenhydrate in chemischen und biotechnologischen Anwendungen" des BMVEL (Bundesanzeiger vom 11.03.2000) ein wichtiger Beitrag, um diese Entwicklung zu fördern. Auf die Tagung wurde im Rahmen von Pressemitteilungen des Veranstalters an mehrere Zeitungen und den Fonds der chemischen Industrie aufmerksam gemacht. Der Tagungsband wurde veröffentlicht. | Prof. Dr. Christian Vogel Tel.: +49 381 498-6430 christian.vogel@chemie.uni-rostock.de Universität Rostock - Fachbereich Chemie Albert-Einstein-Str. 3 a 18059 Rostock | FPNR | |
| 01.07.2009 | 30.06.2014 | 22026507 | Forschungsverbund: SynRg - Systembiotechnologie nachwachsender Rohstoffgewinnung; Teilvorhaben 1: Koordination und Monitoring aller produktionsrelevanten Parameter | SynRg beabsichtigt einen interdisziplinären Ansatz zur Optimierung von Wertstoffsynthese, Syntheseort und Weiterverarbeitung für die Nutzung von Pflanzenrohstoffen in Chemie und Energieerzeugung zu starten. Die gesamte Wertschöpfungskette für die Umstellung von petrochemischen auf pflanzliche Grundstoffe soll am Beispiel der Polymere unter dem Aspekt der nachhaltigen Produktion von Wertstoffen aus NaWaRo unter Berücksichtigung der Stoffstromverteilung in Pflanzen in interdisziplinärer Zusammenarbeit untersucht und modifiziert werden, um so neue und innovative Methoden und Verfahren zur Wertstoffgewinnung zu ermitteln. Neben der Koordination und Erstellung des Tools zur Projektsteuerung und Analyse der Wertschöpfungskette (ePlan), hilft PHY bei der Identifizierung von Faktoren zur Kontrolle der Organbildung und des Blühzeitpunktes. Es werden Faktoren gesucht, die bei der Kontrolle des Stammzellschicksals, der Zellteilungsaktivitäten im Meristem, sowie den Wechsel von generativer zu reproduktiver Phase wirken, u.a. auch Regenerationsfaktoren. Eine weitere Aufgabe ist die Klonierung von Genen pflanzl. Biokatalysatoren zur Enzymproduktion in Mikroorganismen. Dies dient hauptsächlich der Rohstoffadaptierten Enzymentwicklung für die Umwandlung von Fetten in Fettsäuren und zu Dicarbonsäuren. Die Aktivitätsbestimmung der Biokatalysatoren ist ein wichtiger Bestandteil unserer Arbeit. PHY adressiert den großen Wachstumsmarkt der Enzyme und nachhaltigen Produktionsprozessen. PHY nutzt bereits ihr Know-how der Pflanzenbiodiversität um Pflanzen als Enzym- und Rohstoffquelle zu verwenden. Da der Bedarf steigt, klassische Chemieproduktion durch nachhaltige zu ersetzten, sind die wirtschaftlichen Erfolgsaussichten für die Vermarktung der zu isolierenden pflanzlichen Biokatalysatoren als sehr gut einzustufen. Das Steuerungstool ePlan wird für die Steuerung komplexer Vorgänge vermarktet werden können. | Im Forschungsverbund aus insgesamt 8 Forschungseinrichtungen und 5 Industriepartnern wurden Polymere auf Basis von Fettsäurederivaten entwickelt. Die Fettsäurederivate wurden sowohl direkt zu langkettigen Spezialpolyamiden polymerisiert bzw. mit Polyphenolen und Polyolen aus heimischen nachwachsenden Rohstoffen co-polymerisiert, um so die Eigenschaften dieser Polymere gezielt einzustellen und damit auch deren Anwendungsbereich zu erweitern und die Grundlagen für neue Anwendungsbereiche zu erschließen. Im Forschungsverbund wurde die gesamte Wertschöpfungskette vom pflanzlichen Rohstoff über chemische Zwischenstufen bis hin zum fertigen Produkt integrativ betrachtet und bearbeitet. Im Teilvorhaben 1 wurden Arbeiten in den Teilbereichen Projektkoordination und Entwicklung sowie Gewinnung von pflanzlichen Enzymen zum Einsatz in biokatalytischen Verfahren durchgeführt. Die Projektkoordination wurde sehr erfolgreich durchgeführt und umfasste die Koordination aller Abläufe, die Erarbeitung von Pressemitteilungen, die Erstellung und Betreuung einer Web-Seite und die Organisation und Durchführung projektinterner und externer Veranstaltungen. Zur Gewinnung und Nutzung von Enzymen wurden diverse Klonierungsarbeiten für die Projektpartner erfolgreich umgesetzt. Die Arbeiten umfassten die Identifikation, die rekombinante Expression und Charakterisierung pflanzlicher Enzyme, die für die Funktionalisierung von Fettsauren, insbesondere der Omega-Oxidation, geeignet sind sowie die Etablierung neuartiger biokatalytischer Verfahren zur selektiven Synthese von funktionalisierten Fettsäuren. Es wurden unterschiedliche Ansätze zur funktionalen Expression pflanzlicher P450 Enzyme in Bakterien erfolgreich evaluiert und der bestgeeignete Ansatz identifiziert. Dies liefert die technische Basis für die zukünftige Nutzung dieser wichtigen Enzymklasse. Mit der erfolgreichen Entwicklung einer optimierten Cytochrom-Reduktase steht hierfür eine neue enabling-Technologie zur Verfügung. | Dr. Peter Welters Tel.: +49 2162 77859 p.welters@phytowelt.com Phytowelt GreenTechnologies GmbH Stöckheimer Weg 1 50829 Köln | X | FPNR |
| 01.06.2009 | 31.05.2014 | 22026508 | Forschungsverbund Biopolymere; Teilvorhaben 4B: Entwicklung von Konstruktionsschäumen auf Stärkebasis - Stärkehydrophobierung | Ziel des Projektes war die Entwicklung hydrophober, stärkehaltiger Schaumstoff-Formkörper. Am Markt gibt es eine Vielzahl geschäumter Formteile auf Basis synthetischer Polymerer. In diesem Projekt ging es darum, geschäumte Produkte aus überwiegend Biopolymeren bzw. biobasierten Polymeren herzustellen, welche Gebrauchseigenschaften erfüllen, die einen partiellen Ersatz von synthetischen geschäumten Artikeln ermöglichen könnten. Darunter sind nicht die handelsüblichen Verpackungschips oder –schalen zu verstehen, die auf Basis von Stärke oder Getreideprodukten verfügbar sind, sondern es ging um höherwertige Produkte wie z. B. Gehäuse elektronischer Güter. Es wurde Stärke als nachwachsender Rohstoff ausgewählt, da sie aus industrieller Produktion in großen Mengen verfügbar ist und zu den kostengünstigen der isolierten, nachwachsenden Rohstoffe zählt. Stärke kann mit geeigneten Weichmachern thermoplastisch verarbeitet, mit synthetischen und biobasierten Polymeren geblendet und durch Anwendung von Treibmitteln zu geschäumten Formkörpern verarbeitet werden. Stärkematerialien aus nativer oder destrukturierter Stärke weisen den Nachteil der Wasserempfindlichkeit und Sprödigkeit auf. Es waren verschiedene Wege möglich, um Stärkeschäume mit neuen Eigenschaften wie Stabilität bei relativ hoher Luftfeuchtigkeit und verbesserter mechanischer Belastbarkeit sowie Langzeitbeständigkeit zu entwickeln. Der Lösungsweg dieses Forschungsvorhabens bestand in der Reaktivextrusion von Stärke mit funktionalisierenden Epoxi-Reagenzien und Additiven für eine thermoplastische Prozessführung und Stabilisierung mechanischer Gebrauchseigenschaften. Die zu entwickelnde Technologie war ein zweistufiger Prozess, der die Entwicklung von Compounds durch Reaktivextrusion mit anschließender Verarbeitung zu Spritzguß-Formteilen unter Anwendung verschiedener Treibmittel zur Verschäumung zum Inhalt hatte. | Die Hydrophobierung von Stärke wurde im Labormaßstab mit verschiedenen Substanzklassen optimiert: Epichlorhydrin, epoxidierte Copolymere (Kettenverlängerer) und bi- und trifunktionaler Glycidylether. Epichlorhydrin und Glycidylether können durch alkalische Katalyse aktiviert werden und sind daher in Verfahren der TPS-Herstellung einsetzbar. Mit Labormethoden wurden Rezepturen erarbeitet, die auf Verfahren zur Compoundierung mittels Extrusion mit Erfolg übertragen werden konnten. Der Stärkeanteil konnte in PLA-Blends bis auf maximal 50%, in PP auf 70% in kleintechnischer Produktion gebracht werden. Eine weitere Erhöhung der Stärke im PLA-Blend erwies sich als schwierig, da ausreichend Weichmacher für eine vollständige Plastifizierung der Stärke eingesetzt werden musste. Auch durch den Einsatz destrukturierter Stärke konnte der Weichmachergehalt nicht wesentlich reduziert werden. So waren Stärke/PLA-Blends mit destrukturierter Stärke nicht geeignet, um die Verschäumbarkeit zu verbessern, die mechanische Stabilität verschlechterte sich sogar. Die Charakterisierung von Stärke-Compounds hinsichtlich der Extrahierbarkeit der Stärke brachte das Ergebnis, dass die Stärke mit der Blendkomponente PLA durch Glycidylether besser vernetzt werden konnte als durch epoxidierte Copolymere (Kettenverlängerer). Die hergestellten Stärke/PLA und Stärke/PP Blends konnten zu geschäumten Formteilen am ifW verarbeitet werden. Die Verschäumbarkeit war jedoch aufgrund der kompakten Struktur der Stärke begrenzt möglich. Beide Entwicklungslinien, die TPS-PLA-Herstellung und die Verarbeitung von Stärke mit PP, können als Basis für interessante Materialentwicklungen, insbesondere für geschäumte Formteile, weitergeführt und ausgebaut werden. | Dr. Waltraud Vorwerg Tel.: +49 331 568-1609 vorwerg@iap.fhg.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR |
| 01.03.2018 | 30.09.2020 | 22026516 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines kompakten und kostengünstigen Gewebefilters für Biomassekessel - Stufe 2; Teilvorhaben 1: Theoretische Untersuchungen und Projektmanagement - Akronym: Gewebefilter | Das Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik der Universität Stuttgart (IFK) hat, in Zusammenarbeit mit der LK Metallwaren GmbH in Schwabach und mit Unterstützung des externen Beraters Oskar Winkel Filtertechnik ein funktionsfähiges Muster eines Gewebefilters mit allen notwendigen omponenten für einen zuverlässigen und betriebssicheren Filterbetrieb entwickelt (FNR-Projekt FKZ 22031611). Hierzu war auch die Entwicklung eines Standard-Prüfablauf zur Durchführung von vergleichbaren Messungen notwendig. Der entwickelte Filter mit neuer Abreinigung hat keine direkten Rückkopplungen auf den Kesselbetrieb, die Abreinigung hat sich als wirkungsvoll erwiesen und besitzt weiteres Entwicklungspotenzial. Zur Umsetzung der Entwicklungsergebnisse in ein Serienprodukt ist noch eine weitere Entwicklungsstufe notwendig, die Gegenstand dieser Projektskizze ist. Im Rahmen dieses Projektes sollen noch weitere Filtergewebe / Bürstenkombinationen getestet werden, um hier die geeignetste Kombination zu ermitteln. Diese Untersuchungen sollen mit dem entwickelten Filter-Funktionsmuster und Prüfablauf unter standardisierten Bedingungen auf dem Prüfstand erfolgen. Aufbauend auf den Ergebnissen dieser Untersuchungen im Technikum und den Erkenntnissen aus dem Vorgängervorhaben soll ein erster Prototyp des Filters für den praktischen Einsatz an einer Feuerungsanlage entwickelt und gebaut werden. Nach Funktionstests mit dem Prototyp auf dem Prüfstand soll dieser an einer bestehenden Feuerungsanlage installiert und dort für eine längere, aussagekräftige Betriebszeit im Einsatz sein. Wesentliches Ziel dieses Tests ist der Nachweis der Praxistauglichkeit der entwickelten Filterlösung, das Sammeln von Betriebserfahrungen und weiterer Erkenntnisse, die zum Aufbau eines Vorserienmodells des Filters nötig sind. | Basierend auf den Entwicklungen einer ersten Projektphase in der Gewebefilter zur Rauchgasreinigung an kleineren Biomassekesseln (25 kWth) entwickelt und in den Forschungseinrichtungen IFK und HFR intensiv erprobt wurden, konnte in der zweiten Projektphase an einer 180 kW Rostfeuerung ein größeres Modell des Filters mit wasserbasierter Abreinigung konstruiert werden. Mit diesem Vorserienmodell konnte zum einen eine deutliche Staubminderung erreicht und zum anderen die Wirksamkeit der wasserbasierten Abreinigung zuverlässig im kontinuierlichen Betrieb aufgezeigt werden. Bei einer Filterflächenbelastung von 50 m3/(m2 h) konnten Abscheidegrade von 80 - 90 % erreicht werden. Die Untersuchungen zeigten, dass eine Regeneration sowohl im Ultraschallbad als auch mit der Gegenstrom-Methode (Wasserbad) zuverlässig durchgeführt werden kann. Aus wirtschaftlicher Sicht kann daher zukünftig auf einen Ultraschallschwinger verzichtet werden. Der entwickelte Filter kann sowohl unter Voll- als auch unter Teillast und des Weiteren auch im Anfahrvorgang betrieben werden, da eine Kondensation auf dem Gewebe aufgrund der wasserbasierten Abreinigung unproblematisch ist. Dies ist ein wesentlicher Marktvorteil des Filters. Der mit dem Spülwasser abgereinigte Feinstaub löst sich zum großen Teil im Wasser, welches zur Reinigung wiederverwendet und somit im Kreislaufprozess geführt werden kann, der Filterschlamm muss dagegen abgeschieden werden. Der Gewebefilter hat somit weitestgehend die Marktreife erlangt, lediglich eine Optimierung hinsichtlich der Abwasser- bzw. Schlammbehandlung steht noch aus. Somit konnten letztendlich zwei Gewebefilter, basierend auf einer Druckluft- und wasserbasierten Abreinigung, in diesem Projekt entwickelt werden. | Dr.-Ing. Ulrich Vogt Tel.: +49 711 68563-489 ulrich.vogt@ifk.uni-stuttgart.de Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik - IFK Pfaffenwaldring 23 70569 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.05.2020 | 31.12.2024 | 22026518 | Entwicklung der Schwefel-Versorgung in Deutschlands Wäldern, eine neue Herausforderung für eine nachhaltige Waldwirtschaft - Akronym: S_im_Wald | Schwefel ist als Makronährelement eines der mengenmäßig wichtigen Nährelemente und wird von der Pflanze, bezogen auf 100 Stickstoffatome, in derselben Größenordnung wie Phosphor benötigt. Vor dem Hintergrund in den letzten 25 Jahren stark zurückgegangener atmosphärischer S-Einträge besteht die Gefahr, dass Schwefel auf S-armen Ausgangssubstraten zu einem Mangelelement wird. Die Kenntnis pflanzenverfügbarer Boden-S-Fraktionen und der die S-Freisetzung fördernden bzw. hemmenden Bodeneigenschaften ist essentiell zur Beurteilung der S-Versorgung am Standort und damit für die Nährstoffnachhaltigkeit der Waldbewirtschaftung. Das beantragte Projekt hat zum Ziel, den Kenntnisstand zur baumartenspezifischen S-Verfügbarkeit und zum S-Kreislauf in Deutschlands Wäldern im Hinblick auf eine nährstoffnachhaltige Waldwirtschaft zu erweitern und zu verbessern. Hierfür muss im ersten Schritt eine für hohe Probendurchsätze geeignete Extraktionsmethode zur Bestimmung der pflanzenverfügbaren S-Fraktion gefunden werden. Mit dieser Methode wird der Zusammenhang zwischen S-Ausstattung im Boden und S-Ernährung des Waldbestandes in Abhängigkeit von Baumart und Standortsqualität anhand eines großen bereits vorhandenen Probenkollektivs (Auswahl von BZE II-Punkten in den kooperierenden Bundesländern) untersucht. Die Analyseergebnisse werden anschließend für eine regionalisierte Bewertung der kurz- bis mittelfristig verfügbaren S-Vorräte im effektiven Wurzelraum (vergleichbar mit der Bewertung der P- und Basenvorräte) genutzt. Zur Abschätzung der Nachlieferung von S durch Verwitterung werden geochemische Modelle getestet und das geeignetste angewand. Aus sämtlichen Informationen lässt sich für Beispielstandorte der S-Haushalt (Deposition, Aufnahme, Verwitterung, Austrag) zur standortsbezogenen Abschätzung nutzungsabhängiger S-Bilanzen ableiten. Die erarbeiteten Ergebnisse werden abschließend umfassend aufbereitet und in vorhandene Standortsinformationssysteme eingearbeitet. | Prof. Dr. Dr. Axel Göttlein Tel.: +49 8161 71-4749 goettlein@forst.tu-muenchen.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Fachgebiet für Waldernährung und Wasserhaushalt Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | FPNR | ||
| 01.05.2003 | 31.01.2007 | 22026600 | Bindemittel und Bindezusatzmittel aus Nebenprodukten und Reststoffen der Holzindustrie | Ziel des Vorhabens ist es, ein Bindemittel und/oder Bindemittelzusatz aus biogenen Abfallstoffen der Holzindustrie (Rinde) zu entwickeln. Hierbei sollen Rückstände aus der Span- und Faserplattenindustrie als Formaldehyd- und Harnstoffquelle dienen. Gebrauchte UF-Harz-gebundene Span- und Faserplatten sollen zunächst aufgeschlossen werden. Mit dem gewonnenen heißen Hydrolysat sollen die Rinden einheimischer Holzarten, die bei der Werksentrindung anfallen, extrahiert werden. Fallweise soll auch umgekehrt verfahren werden. Des Weiteren sollen fallweise die Rinden gemeinsam mit Rückständen der Span- und Faserplattenindustrie aufgeschlossen werden. Die gewonnenen wässrigen Flotten sollen als Bindemittel und Bindemittelkomponente bei der Herstellung von Holzwerkstoffen dienen, darüber hinaus aber auch energiesparend als Anmachwasser für das pulverförmige Tannin verwendet werden. Der Antragsteller stellt sowohl Nadelschnittholz als auch UF- und PF-Harz-gebundene Spanplatten her. Beide Betriebe liegen auf demselben Betriebsgelände. Das Verfahren hätte somit wirtschaftliche Vorteile für den Antragsteller. | Es wurde eine kontinuierliche Extraktionsanlage für Holzrinden (Fichtenrinde) konzipiert, gebaut und in Betrieb genommen. Die Anlage hat einen Durchsatz von ca. 0,5t/h. Die ereichte Extraktionsausbeute beträgt ca. 20%. Die Extrakte können als Bindemittelzusatz für PF-Harz oder als Anmachwasser für tanninhaltige Bindemittelflotten bei der Produktion von Holzwerkstoffen verwendet werden. Das Quebrachotannin wurde zu 10...100% und das PF-Harz zu 10% und 20% durch den Fichtenrindenextrakt ersetzt. Die Ergebnisse zeigen, dass Polyphenole aus der Fichtenrinde geeignet sind synthetische Harze wie Phenolformaldehydharze und Tanninformaldehydharze im technischen Maßstab bei der Herstellung von Holzwerkstoffen zu substituieren. Auch die Zugabe von gebrauchten Span- und Faserplatten ist ebenfalls an verschiedenen Stellen möglich. Die Ergebnisse lassen weiterhin erkennen, dass der Rückstand der Extraktion als Kompost verwertet werden kann. | Dipl.-Ing. (FH) Karl-Robert Kuntz Tel.: +49 6533 956-0 krkuntz@elka-holzwerke.de Lud. Kuntz GmbH - Zweigwerk Morbach Hochwaldstr. 44 54497 Morbach | X | FPNR |
| 01.06.2009 | 31.05.2014 | 22026608 | Forschungsverbund Biopolymere; Teilvorhaben 5: Prozess- und Materialoptimierung von Biopolymeren und -compositen durch den Einsatz von innovativen biobasierten Additiven | Das Gesamtziel des Projektes umfasst Untersuchungen zur Additivierung von Biokunststoffen und deren Naturfaserverbunde durch spezielle biobasierte Zusatzstoffe, sowie zur Optimierung der Prozessparameter unter besonderer Berücksichtigung der Verarbeitbarkeit. Dem zunehmenden Um-weltbewusstsein der Gesellschaft stellt das Potenzial der stofflichen Verwertung von Biomasse eine dauerhafte Lösung von wirtschafts- und umweltrelevanten Problemen dar. Die Verarbeitung von biogenen Polymeren, vor allem die Spritzgieß- und Extrusionstechnik werden als Zukunftsmarkt vornehmlich für kleine und mittlere Zulieferunternehmen der Automobil-, Bau- und Verpackungsindustrie angesehen. Neben dem hohen Preis für die Rohmaterialien stehen der Einführung von biogenen Polymeren häufig auftretende Probleme im Verarbeitungsprozess, wie ein enges Verarbeitungsfenster, problematische Dosierung von Hilfsmitteln bzw. Füllstoffen und Fasern, aber auch ein eingeschränktes Eigenschaftsspektrum entgegen. Es ist anzunehmen, dass der Endproduktpreis durch eine leistungseffektive Verarbeitung und eine größere Bandbreite von technischen Eigenschaften sowie höhere Funktionalität reduziert werden kann. Eine der Hauptprobleme von PLA in der Anwendung ist die niedrige Wärmeformbeständigkeit. Stereokomplex-PLA hingegen weist stark verbesserte thermomechanische Eigenschaften auf. Zur Herstellung des Stereokomplex-PLAs wurden unterschiedliche PLLA und Lapol® HDT als PDLA verwendet. Zur Verbesserung von Prozessen, die zur Stereokomplexierung dienen, kamen CESA® als Kettenverlängerer und Biomax Strong als Impact-Modifikator zum Einsatz. | Nach der Charakterisierung lässt sich sagen, dass Kettenverlängerer einen deutlichen Einfluss auf das Molekulargewicht, das Fließverhalten der Schmelze und den Einspritzdruck von PLA haben. Es verrringert den thermischen Abbau von PLA. Mittels Katalysatoren kann die Reaktivität der Kettenverlängerer beeinfluss werden. D. h. es kann sowohl die Reaktionsgeschwindigkeit und das Molekulargewicht signifikant erhöht werden. Weiterhin konnte ein Einfluss auf die Schlagzähigkeit festgestellt werden. Kein Einfluss hatte diese Modifizierung auf die Zug- und Biegeeigenschaften. Im Rahmen des Projekts konnte weiterhin gezeigt werden, dass die verwendeten Impact-Modifikatoren (Biostrong und Biomax Strong) die Schlagzähigkeit und Energieabsorption im Impactversuch erhöhen. Im Zugversuch wurde eine höhere Bruchdehnung ermittelt. Die Zugfestigkeit der Proben sank dabei leicht durch Zugabe von Biostrong (Impact-Modifikator). Die Bioverbunde auf Basis von PLA und Cellulosefasern zeigen geringere Eigenschaften als vergleichbare Verbunde mit Glasfaserverstärkung. Die verschiedenen Compoundierverfahren (HKM/ Doppelschnecken) zeigen hinsichtlich der untersuchten mechanischen Eigenschaften der Verbunde keine nennenswerten Unterschiede. In thermoanalytischen Untersuchungen wurde eine deutlich höhere Wärmeformbeständigkeit bei Stereokomplex-PLA gegenüber der Referenz ermittelt. Durch Verwendung der Polarisations-mikroskopie wurde bei allen hergestellten Stereokomplex-PLAs ein sehr hoher Kristallinitätsgrad aufgezeigt. | Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Heim Tel.: +49 561 804-3670 heim@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Werkstofftechnik - Fachgebiet Kunststofftechnik Mönchebergstr. 3 34125 Kassel | X | FPNR |
| 01.02.2013 | 31.03.2016 | 22026612 | Verbundvorhaben: Bedeutung der Milchsäure für die Bildung von methanogenen Substraten in Biogasanlagen; Teilvorhaben 2: Abbau von Milchsäure im Biogasprozess | Es gibt Hinweise, dass die Milchsäure beim ananeroben Abbau im Biogasprozess ein wichtiges Zwischenprodukt darstellt und das der Abbau im Zusammenhang mit einer verstärkten Propionsäurebildung steht. Vor diesem Hintergrund ist es das Ziel des vorliegenden Projektes die mikrobiellen Hintergründe der Bildung und des Abbaus von Milchsäure im Biogasprozess von laufenden NawaRo-Biogasanlagen zu beleuchten. Hierzu sollen milchsäurebildende sowie milchsäureabbauende Mikroorganismen aus Biogasfermentern isoliert und physiologisch charakterisiert werden. Die Untersuchungen werden dabei in Zusammenhang gesetzt mit den Betriebsparametern und den Substraten der jeweiligen Biogasanlagen. Auf diese Weise sollen der Einfluss von Input-Stoffen und der Betriebsweise von Biogasfermentern auf bestimmte mikrobielle Aktivitäten ermittelt werden. Im Teilvorhaben 2 soll der den Abbau der Milchsäure im Biogasfermenter aufgeklärt und die hieraus gebildeten Stoffwechselprodukte ermittelt werden. Hierbei ist vorgesehen, milchsäureabbauende Bakterien aus Praxisanlagen zu isolieren und zu charakterisieren. Auf Basis physiologischer Untersuchungen soll ermittelt werden, auf welchen Stoffwechselwegen Milchsäure abgebaut wird. Ein wichtiger Punkt ist es hierbei zu ermitteln, unter welchen Bedingungen Milchsäure verstärkt in methanogene Substrate überführt wird (H2/CO2, Essigsäure) und wann es dagegen zunächst zu einer Bildung von Produkten kommt, welche die Prozessstabilität negativ beinflussen können. | Dr. Stefan Dröge Tel.: +49 6331 2490-846 stefan.droege@pfi-biotechnology.de Prüf- und Forschungsinstitut Pirmasens e.V. Marie-Curie-Str. 19 66953 Pirmasens | X | FPNR | |
| 01.03.2016 | 31.10.2020 | 22026614 | Verbundvorhaben: Serienreife Entwicklung eines beheizbaren Verbundwerkstoffes durch Funktionalisierung einer Bindemittelschicht bei der Fertigung klassischer Holzwerkstoffe; Teilvorhaben 1: Klebstoffentwicklung - Akronym: EleiK | Die Projektidee des Verbundvorhabens zielte auf die Entwicklung und Erforschung eines innovativen und grundlegend verbesserten Holzwerkstoffes ab. Genauer bestand die Aufgabenstellung in der Integration einer Heizfunktion in einen Lagenholzwerkstoff im Anwendungsbeispiel eines Fertigparkettsystems. Im Gegensatz zu einer klassischen Fußbodenheizung wurde der Ansatz gewählt, die Heizfunktion durch eine elektrisch leitfähige und wärmeabgebende Klebstoffschicht (Basis wässrige Dispersion) unterhalb des Deckfurniers zu generieren. Hierbei war angedacht, den Fertigungsprozess ursprünglicher Paneelen größtmöglich beizubehalten. Dazu zählen Bindemittelauftrag, Komponentenzuschnitt sowie Verpressung und Nachbearbeitung. Ebenso war es das Ziel, die Verlegesystematik weitestgehend zu übernehmen, sodass der Verlegeaufwand für den Endanwender vergleichbar ist. Zur Gewährleistung der elektrischen Sicherheit wurde der Betrieb im Schutzkleinspannungsbereich präferiert. Die elektrische Kontaktierung sollte, ähnlich des Verlegeaufwands, einfach und schnell erfolgen und auch für Privatkunden ohne elektrische Fachausbildung möglich sein. Betriebsmodi sollten intuitiv gestaltet sein, sodass der Endanwender lediglich seine Zielgröße einzustellen hat. Die Sensorik sowie elektrische Regelungstechnik sorgen für den SOLL-IST-Abgleich sowie die mit einhergehenden elektrischen Regelgrößen für die Oberflächentemperatur. | In der Projektlaufzeit wurde eine elektrisch leitfähige wässrige Dispersion entwickelt, bei deren Herstellung untypischer Weise ein Extruder zum Einsatz kam. Dieser Klebstoff wurde für die Herstellung eines Fußbodensystems in Fertigparkettbauweise verwendet. Entsprechende Produktionsparameter wurden unter Verwendung industrieller Fertigungstechnologien eruiert. Der Betrieb des Produktes erfolgte mittels speziell konzipierter Regelungstechnik, welche die IST-Werte (Raumluft- sowie Bodentemperatur, Luftfeuchtigkeit) aufnimmt, zur Regelung der Heizleistung/Oberflächentemperatur verarbeitet und im Schutzkleinspannungsbereich bis 42 V DC in die Paneelfläche einspeist (Haushaltsnorm und Niederspannungsrichtlinie EN 60335-1, EN 60335-2-96). Zur elektrischen Kontaktierung wurde ein System, bestehend aus Aluminiumrohren und Kontaktierungsstiften, entwickelt, wodurch eine Verbindung von Energieversorgung zu Paneele sowie von Paneele zu Paneele gewährleistet ist. Mit Beendigung des Forschungsprojektes liegt ein vollfunktionsfähiger Demonstrator vor, bestehend aus einer beheizbaren Parkettfläche mit den Abmessungen 1,3 m x 1,3 m sowie einem Bedienpult incl. Stromversorgung und Regelungstechnik. Thermografische Aufzeichnungen im Betrieb zeigen, dass eine gute Wärmeverteilung über die gesamte Fläche, unter Berücksichtigung lokaler Temperaturschwankungen, vorliegt. Das entwickelte Fußbodensystem ist zudem leicht zu verlegen und mit herkömmlichen Werkzeugen (Formatkreissäge, Stichsäge) bearbeitbar, sodass der Verlegeaufwand für den Endanwender nahezu unverändert ist. Hinzu kommt die, entsprechend des aktuellen Projektstandes entwickelte, einfache elektrische Kontaktierung. Mit dem Demonstrator wird eine erfolgreiche Implementation der Heizfunktion (elektrisch beheizbares Bindemittel, elektrisches Kontaktierungssystem) sowie peripherer Komponenten (Sensorik, Energieversorgung) in einem Fußboden in Fertigparkettbauweise belegt. | Dr. Daniela Klein Tel.: +49 5231 749-5318 daniela.klein@jowat.de Jowat SE Ernst-Hilker-Str. 10-14 32758 Detmold | X | FPNR |
| 01.07.2016 | 31.10.2019 | 22026615 | Katalysator- und Prozessentwicklung zur Herstellung biogener Isohexid-Amine (IsohexAmin) - Akronym: IsohexAmin | Isohexid-Amine sind aufgrund ihrer vergleichsweise rigiden Struktur von großem Interessen für die Herstellung neuartiger biomassebasierter Polyamide. Jedoch ist für eine anwendungsbezogene Entwicklung die Verfügbarkeit der Monomere bisher der limitierende Faktor. Auf organisch-synthetischem Weg bzw. über teure homogenkatalytische Ansätze können sie im Labormaßstab aus den technisch verfügbaren Monomeren Isosorbid und Isomannid hergestellt werden. In einem vorausgegangenen Projekt wurden nun Reaktionsbedingungen identifiziert, die erstmalig die Aminierung von Isohexiden mit Ammoniak in wässrigen Lösungen ermöglichen. Im Rahmen dieses Vorhabens soll die heterogen katalysierte Aminierung von Isohexiden in wässriger Lösung in Richtung technischer Reife weiterentwickelt werden. Das Projekt ist in vier Teilaufgaben gegliedert: 1) Katalysatoroptimierung, 2) Kontinuierliche Reaktionsführung, 3) Stofftrennung und Produktentwicklung und 4) Verfahrensentwicklung. In (1) soll der identifizierte, kommerziell verfügbare Katalysator Ruthenium auf Aktivkohle (Ru/C) optimiert werden. Insbesondere ist das Ziel, unter Minimierung des Leachings, die Aktivität zu steigern, indem durch den Einsatz bimetallischer Ru-basierter Systeme bzw. von Promotoren die Affinität für die Bindung der gebildeten Amine gesenkt wird. In (2) wird die Möglichkeit der kontinuierlichen Prozessführung durch Einsatz eines kontinuierlichen Rührkessels untersucht. Im Fokus stehen dabei insbesondere Versuche zur Langzeitstabilität, der Reaktionskinetik sowie möglicher Massentransferlimitierungen an Formkörperkatalysatoren. In (3) wird die technisch relevante Trennung der Produkte über chromatographische Verfahren weiterentwickelt sowie als Konzeptstudie die Herstellung Isohexidamin-basierten Polyamide gezeigt. Auf dieser Basis soll in (4) über eine konzeptuelle Verfahrensentwicklung das Potential für eine technische Aufskalierung evaluiert sowie die Wirtschaftlichkeit abgeschätzt werden. | Das Ziel des Vorhabens ist, die Grundlagen für die Entwicklung eines technischen Verfahrens zur Herstellung von Isohexid-Aminen zu erarbeiten. Es dient damit der Schaffung neuer Wertschöpfungsketten in der stofflichen Nutzung erneuerbarer Rohstoffe. Des Weiteren wird mit der heterogen katalysierten Aminierung in wässrigen Lösungen die technologische Grundlage für die Übertragung des Verfahrens auf weitere biogene Plattformchemikalien gelegt. Das Projekt ist damit sowohl wirtschaftlich als auch grundlagenwissenschaftlich motiviert. Auf Basis der zu erzielenden Ergebnisse in den einzelnen Arbeitspaketen wird von Anfang an eine gezielte Schutzrechtsstrategie in Absprache mit dem Industriepartner Südzucker verfolgt. Zur wirtschaftlichen Weiterentwicklung bzw. Verwertung werden ggf. Technologietransfereinrichtungen, wie z.B. Provendis an der RWTH Aachen, eingeschaltet. Darüber hinaus dient die Präsentation in geeigneten Medien sowie ggf. auch auf Messen der Kunststoffindustrie dazu, das Potential insbesondere der Isohexid-Amine für neue Biopolyamide der Fachwelt näher zu bringen und auch wirtschaftliches Interesse bzw. Interesse an der Weiterentwicklung entsprechender Polymerprodukte zu stimulieren. Darüber hinaus werden die wissenschaftlichen Erkenntnisse durch Publikation in international renommierten Fachzeitschriften, durch Präsentation auf geeigneten Konferenzen sowie durch angemessene Öffentlichkeitsarbeit vorgestellt. | Prof. Dr. Marcus Rose Tel.: +49 6151 1627290 rose@tc2.tu-darmstadt.de Technische Universität Darmstadt - Fachbereich Chemie - Ernst-Berl-Institut für Technische und Makromolekulare Chemie Alarich-Weiss-Str. 8 64287 Darmstadt | X | FPNR |
| 01.05.2019 | 31.07.2022 | 22026618 | Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung und Einsatz von Biostatika aus nachwachsenden Rohstoffen zur Stabilisierung wasserbasierter Fluide wie den Kühlschmierstoffen; Teilvorhaben 3: Praxistests neuartiger Kühlschmierstoffe - Akronym: Biostatik | Das Gesamtziel des Vorhabens war es, umfassend zu recherchieren, welche Biostatika / Biozide in Deutschland in terrestrischen oder aquatischen Pflanzen bzw. in pflanzlichen Produktionsabfällen zu finden sind oder auch biotechnologisch aus diesen produziert werden können und wie sich ihre Verfügbarkeit darstellt. Die technische Einsatzfähigkeit und Wirksamkeit ausgewählter biostatischer Wirkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sollte sowohl durch Formulierungsexperimente, tribologische und mikrobiologische Tests im Labor, als auch durch Praxistests in der Metallbearbeitung demonstriert und optimiert werden. DAW war dabei an folgenden Arbeitspaketen beteiligt: Evaluierung der Verfügbarkeit identifizierter Wirkstoffe. Formulierungsversuche mit wassergemischten Kühlschmierstoffen und biostatische Hemmwirkung. Physikalisch-chemische und tribologische Eigenschaften der neuartigen Kühlschmierstoff-Formulierungen. Praxistest der neuartigen Kühlschmierstoff-Formulierungen. Umweltverträglichkeit, biologische Abbaubarkeit und Einsatzprognosen der biostatischen Wirkstoffe. | DAW übernahm die Evaluierung der Verfügbarkeit der biostatischen Substanz Hexandiol und stellte die Chemikalie für Maschineneinsätze zur Verfügung. Ebenso wurde eine geeignete handelsübliche Referenz-Emulsion ausgewählt und beschafft. Zudem wurden im Rahmen der ersten Formulierungsversuche Vorschläge für die Leistungsadditivierung zur Optimierung der Formulierungen gemacht. Für die Versuche auf Maschinenebene half DAW dabei, geeignete Versuchspläne zu erstellen und die Formulierungen auf ihre Einsatzfähigkeit in industriellen Maschinen vorzubereiten. Von Bedeutung ist dabei die Vergleichbarkeit der neuen Formulierungen mit handelsüblichen Produkten sowie die Abbildung industrienaher Versuchsparameter und Materialien. Hierbei gewährleistete DAW die Übertragbarkeit von Untersuchungen im Forschungsumfeld auf die industrielle Umgebung. Vor diesem Hintergrund entstanden entsprechende Versuchspläne und die Materialpaarungen. Tribologische und weitere praxisrelevante Größen, wie Geruchsund Schaumbildung, wurden seitens DAW bewertet. So wurden z. B., angepasst an die Fluidformulierungen, schaumhemmende Additive zur Verfügung gestellt. Im Laufe des Projekts wurde das Konzept verfolgt, Stoffe, die eine biostatische Wirksamkeit bei > 10 vol.% aufweisen, dem Basisfluid zuzuordnen und damit das bisher verwendete Glycerin teilweise oder gänzlich zu ersetzen. Andere Stoffe, insbesondere solche mit biostatischer Wirksamkeit bereits bei < 1 vol.%, eignen sich auch für den Einsatz bei einem akuten mikrobiellen Befall sowie in Reinigungsfluiden für die Maschinen. Dieses Konzept wurde auf Maschinenebene durch Tests bestätigt. Alle Praxistests der neuartigen Kühlschmierstoff- Formulierungen auf Maschinenebene wurden im Versuchsfeld durchgeführt. Praxistests in der Industrie kamen trotz der Kontakte von DAW zu zwei Firmen während der Laufzeit des Verbundprojektes nicht zustande. Dies war auf die pandemische Lage zurückzuführen, die Arbeitskraft in den Firmen in besonderer Weise band. | Harald Draeger Tel.: +49 3761 7600-976 h.draeger@daw-aerocit.de DAW AEROCIT Schmierungstechnik GmbH Johannisstr. 3 08412 Werdau | X | FPNR |
| 01.04.2002 | 31.03.2005 | 22026700 | Verbundprojekt: Substitution komplexer Dichtsysteme für mobile, servohydraulische Anwendungen durch eine Kompaktdichtung für biologisch schnell abbaubare Fluide - Teilvorhaben: Dichtungswerkstoffuntersuchungen und Modellierung sowie Dichtungsherstellung | Im Rahmen des Projekts werden die spezifischen Vorteile der biologisch schnell abbaubaren Druckflüssigkeiten, wie z.B. die besseren Reibungseigenschaften im niedrigen Geschwindigkeitsbereich dazu genutzt, eine neue Stangendichtung für den Einsatz in diesen Druckflüssigkeiten zu entwickeln, die die gleichen technischen Eigenschaften wie ein aufwändiges und damit teures Dichtssystem für Mineralöl aufweist. Mit Hilfe von experimentellen und theoretischen Untersuchungen von marktgängigen Dichtsystemen sowie von neu entwickelten Prototypen werden Gestaltungsrichtlinien für eine reibungsminimierte Stangendichtung festgelegt. Hierzu sind ein Reibungs- und ein Leckageprüfstand zu entwickeln und zu bauen. Des weiteren sind FE-Modelle unter Berücksichtigung der Verhältnisse im Schmierstoff sowie des Werkstoffverhaltens zu bilden. Auf Grund der Substitution eines komplexen Dichtsystems durch eine einzelne Dichtung wird ein Wettbewerbsvorteil für Biofluide erzielt, da die mit Biofluiden verbundenen höheren Kosten durch die günstige Dichtung und die einfacheren Einbauräume kompensiert werden können. | In der RW/TH Aachen / IFAS wurden zwei Prüfstände - ein Reibkraftprüfstand und ein Leckageprüfstand - konstruiert und aufgebaut, mit deren Hilfe alle für eine Dichtungsentwicklung relevanten Parameter (insbesondere Reibkraft und Druckverteilung zwischen Dichtung und Kolbenstange) untersucht wurden. In der Parker Hannifin GmbH wurde ein mathematisches Modell zur Beschreibung des Langzeitverhaltens von Stangendichtungen entwickelt, das in kommerziellen Software-Programmen implementiert wurde. Für derartige Berechnungs-Tools bietet das entwickelte Softwaremodul die Möglichkeit, alterungsrelevante Fragestellungen in die numerische Simulation des Dichtungsverhaltens einzubeziehen. Mit Hilfe des entwickelten Modells können die Eignung von Dichtungswerkstoffen beurteilt werden und Optimierungen von Kompaktdichtungen für biologisch schnell abbaubare Fluide vorgenommen werden. Auf Grundlage der durchgeführten Untersuchungen wurde in Zusammenarbeit der RW/TH Aachen und der Parker Hannifin GmbH ein Funktionsmuster einer Kompaktdichtung für biologisch schnell abbaubare Hydraulikflüssigkeiten entwickelt und es wurden experimentelle Untersuchungen durchgeführt. Die Ergebnisse dokumentieren ein sehr gutes Reibungs- und Leckageverhalten der Dichtung, wobei die Eigenschaften eines konventionellen Dichtsystems für Mineralöle teilweise übertroffen werden. Durch die im Verbundvorhaben erarbeiteten Grundlagen (Modellrechnungen) und durchgeführten Untersuchungen wird es möglich, komplexe Dichtsysteme für Mineralöle, die aus getrennter Hoch- und Niederdruckdichtung mit Tankrückführung bestehen, ohne Leistungsverlust durch ein einzelnes Kompaktdichtungselement für Bioöl zu ersetzen. Der Bauraum für Dichtungen wird dadurch reduziert und der Hydraulikschaltplan aufgrund der nicht mehr notwendigen Tankrückführung wesentlich vereinfacht. | Dr.-Ing. Manfred Achenbach Tel.: +49 7142 351-276 manfred_achenbach@parker.com Parker Hannifin GmbH & Co. KG Am Metallwerk 9 33659 Bielefeld | FPNR | |
| 01.06.2009 | 31.05.2014 | 22026708 | Forschungsverbund Biopolymere; Teilvorhaben 6A: Modifizierung von Cellulosefaserprodukten mit polyvinylacetat und Derivaten und ihre Anwendung in Biokunststoffen - Faserbehandlung und Composite | In the project a contribution to the problem of insufficient adhesion between polylactic acid (PLA) and other bio-based plastics with cellulosic reinforcing fibers was sought. The aim was to improve the mechanical properties of the respective completely bio-based cellulose short fiber reinforced composites via tailored modification of the fiber-matrix interphase. This was achieved using polyvinyl acetate (PVAc) and derivatives thereof, in particular block copolymers of PVAc and polyvinyl alcohol (PVOH) by taking advantage of the excellent adhesive and film-forming properties of those copolymers on the fiber surface. Valuable results were generated with respect to the interface properties and their influence and the mechanical properties such as tensile, bending and impact behavior with special emphasis on the latter. The following sub-tasks were dealt with in the project. On the one hand, a flexible process was established to continuously and homogeneously coat the cellulose fibers with defined amounts of PVAc and its derivatives from aqueous solutions. On the other hand, a continuous compounding method to incorporate the modified fibers in the matrix materials was set up. This started with the optimization of the process on a small (kneader) scale and proceeded to an up-scaled process on twin screw extruders. After injection molding of the composites, the influence of the interphase modification was studied in detail and structure-property relations were established. | A flexible process was developed for coating short-cut and staple fibers and applied for cellulose fibers and PVAc as well as its derivatives. Moreover, a lab scale (200 g) compounding regime was established for studying the influence of process conditions on the resulting composite structures and properties. Optimum parameters were defined. A detailed screening of numerous PVAc dispersions was carried out and composites with PLA as the thermoplastic matrix were manufactured and tested. It was shown that PVAc-treated fibers lead to a significant increase in composite impact properties. Notched Charpy impact values (acN) increased by remarkable 65 % while un-notched results (ac) were higher by 25 %. Opposed to conventional impact modifiers this did not lead, practically, to a decrease in tensile strength and modulus. Only strength is reduced by 5 %. Based on the experience from the screening phase, the best suited system was chosen for scale up both for the fiber treatment and the compounding processes. A throughput of 5 kg/h was realized. After the scale-up, the positive effect of interphase modification with PVAc and ist derivatives could not be confirmed with respect to increased impact properties. Obviously, the adhesive interactions between coating and cellulose surface were not sufficient to keep the coating on the fiber surface during the shear-intensive compounding process. In compensating this effect, PVAc dispersions with PHOH as co-component proved most successful. The latter dispersions were successfully employed in the scaled-up experiments. Structural investigations confirmed the presence of the PVAc/PVOH coating on the fiber surfaces even after compounding and injection molding and, as expected, showed the best mechanical properties. | Dr. rer. nat. Johannes Ganster Tel.: +49 331 568-1706 johannes.ganster@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR |
| 01.04.2012 | 31.05.2018 | 22026711 | Nachwuchsgruppe: Bildung von Rußpartikeln und katalytische Filterregeneration bei der motorischen Nutzung von Ottokraftstoffen aus Biomasse; Teilvorhaben 1: Experimentelle Untersuchungen Spray, Verbrennung, Rußbildung im Motor | Zur Reduzierung des CO2-Ausstoßes ist der Einsatz von Biokraftstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen unverzichtbar. Neben dem existierenden Grenzwert der Rußpartikelmasse ist die Limitierung der Partikelanzahl im Gespräch. Für gesteigerte Ethanolanteile ist bei Ottomotoren mit Direkteinspritzung gegenüber konventionellem Benzin eine erhöhte Neigung zum Rußausstoß feststellbar, dessen Quellen nicht geklärt sind. Daher soll die Rußbildung und Oxidation für Kraftstoffe mit variablen biogenen Anteilen detailliert untersucht werden. Durch die interdisziplinäre Struktur des Vorhabens wird das Komplettsystem Motor-Katalysator-Filter für biogene Kraftstoffe optimiert. Für ein grundlegendes Verständnis für die Potentiale und Grenzen zukünftiger Kraftstoffmischungen bezüglich Rußemissionen kommen Lasermesstechniken in einem teilweise transparenten direkteinspritzenden Ottomotor (LTT) genauso zur Anwendung wie motorische Simulationen der Rußbildung und Oxidation sowie der Verbrennung (NTFD). Für eine grundlegende Charakterisierung und zur Modellbildung und Validierung wird die Partikelbildung für variierte Biokraftstoffanteile in laminaren Flammen untersucht (GWA). Die Simulationsergebnisse und experimentellen Daten sind wiederum wichtige Randbedingungen für die wissensbasierte Entwicklung eines hocheffizienten Katalysators für die schnelle Oxidation des Otto-Rußes im Partikelfilter (RT). Hierbei handelt es sich um ein integriertes Modul aus Partikelfilter und Drei-Wege-Katalysator. | Dr.-Ing. Lars Zigan Tel.: +49 9131-85 29770 lars.zigan@cbi.uni-erlangen.de Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg - Lehrstuhl für Technische Thermodynamik (LTT) Am Weichselgarten 8 91058 Erlangen | X | FPNR | |
| 01.09.2014 | 31.08.2017 | 22026712 | Verbundvorhaben: Überwachung von Biogasanlagen mittels der Analyse von Verhältnissen stabiler Isotope; Teilvorhaben 1: Entwicklung und Optimierung des Isotopenuntersuchungskonzeptes | Projektziel ist eine grundlegende Untersuchung, inwieweit Isotopenanalysen Rückschlüsse auf Methanbildungsprozesse und deren Variabilität in Biogasanlagen und damit auf die Prozessstabilität geben können. Es soll mit unabhängigen Methoden sichergestellt werden, dass anhand der Isotopenanalysen verlässliche Aussagen zur Differenzierung der Methanogeneseprozesse getroffen werden können. Anhand der Laborergebnisse wird ein Konzept zur Überwachung der Methanbildungsprozesse in Biogasanlagen mittels Kohlenstoff- und Wasserstoffisotopenanalysen erarbeitet. Perspektivisch soll dieses Konzept als Monitoringmethode zur Prozessoptimierung und Ausfallverminderung von Biogasanlagen eingesetzt werden. Um Isotopenanalysen zur Differenzierung von Methanbildungsprozessen in Biogasanlagen und damit zur Prozessüberwachung einsetzen zu können, bedarf es der grundlegenden Bestimmung spezifischer Bereiche von Isotopenverhältnissen, die repräsentativ für die Methanogenesewege in Biogasanlagen sind. Weiterhin muss deren Variabilität für eine Reihe von Einflussfaktoren (z.B. Substratmischung, C/N-Verhältnis, Raumbelastung und Verweilzeit) überprüft werden. Hierfür sollen im Rahmen des beabsichtigten Projektes Laborversuche in Biogasreaktoren mit unterschiedlichen Fahrweisen durchgeführt werden. Für die Verifizierung der für die Methanbildungswege spezifischen Isotopenverhältnis-Bereiche werden verschiedene molekularbiologische Methoden verwendet. | Dr. Anko Fischer Tel.: +49 341 35535-855 fischer@isodetect.de Isodetect GmbH Deutscher Platz 5b 04103 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.06.2016 | 31.05.2019 | 22026714 | Verbundvorhaben: Einfluss der Abbauprodukte des Holzes bei der Herstellung von mitteldichten Faserplatten (MDF) auf nachgelagerte Veredelungsprozesse mit emissionsarmen und ökologisch vorteilhaften Klebstoffen (MDFAbb); Teilvorhaben 1: Faserstoff- und Labor-MDF-Herstellung und Charakterisierung - Akronym: MDFAbb | Ziel der im Rahmen des Teilprojektes durchgeführten Arbeiten war es, den Einfluss der bei der MDF-Herstellung entstehenden Holzabbauprodukte in Abhängigkeit des Holzaufschlussverfahrens (TMP, CTMP) bei der Flächenkaschierung von MDF mit Polyurethanklebstoffen zu untersuchen. Auch der Einfluss der Holzart (Nadelholz/ Laubholz) und des bei der MDF-Herstellung verwendeten Bindemittels wurde untersucht. Das Teilprojekt befasste sich mit der Frage, welche Abbauprodukte des Holzes während der Herstellung von MDF entstehen und wie Aufschlussverfahren und Ausschlussbedingungen deren Entstehung beeinflussen. Weiterhin wurde der Einfluss der Abbauprodukte auf die kleberelevanten Eigenschaften der MDF untersucht. Im Rahmen des Teilprojektes wurden hierzu verschiedene Holzfaserstoffe unter Anwendung konventioneller Aufschlussverfahren (TMP-, CTMP-Verfahren) und Aufschlussbedingungen (Aufschlusstemperatur und Aufschlussdauer) hergestellt. Bei einem Teil der hergestellten Fasern wurden nach der Herstellung die Holzabbauprodukte durch Auswaschen der Fasern mit Wasser entfernt. Die hergestellten Faserstoffe (gewaschen und ungewaschen) wurden hinsichtlich ihrer kleberelevanten Eigenschaften untersucht. Aus den hergestellten Faserstoffen (ungewaschen, gewaschen) wurden im Labor mitteldichte Faserplatten (MDF) unter industrieüblichen Herstellungsbedingungen gefertigt und hinsichtlich ihrer physikalisch-technologischen und chemischen Eigenschaften charakterisiert. Die hergestellten Labor-MDF wurden im Teilvorhaben 2 auf ihre Beschichtbarkeit unter Verwendung verschiedener im Rahmen dieses Teilprojektes entwickelter Klebstoffe untersucht. Weiterhin wurden industriell gefertigte MDF in die Untersuchungen einbezogen, die ebenfalls hinsichtlich ihrer physikalisch-technologischen und chemischen Eigenschaften charakterisiert wurden. | Das Aufschlussverfahren hat einen deutlichen Einfluss auf die chemische Zusammensetzung und die Menge der entstehenden Abbauprodukte des Holzes und beeinflusst damit für die Klebung wichtige Eigenschaften der MDF. Die untersuchten CTMP-Fasern weisen gegenüber den TMP-Fasern einen geringeren Gehalt an Petrolether-löslichen Extrakten, jedoch einen deutlich höheren Gehalt der wässrigen Extrakte an flüchtigen Säuren (Ameisen- und Essigsäure) auf. Der pH-Wert der wässrigen Extrakte der CTMP-Fasern liegt höher als bei den TMP-Fasern. Auch die Abgabe der CTMP-Fasern an flüchtigen Säuren, insbesondere an Essigsäure, liegt deutlich höher als die der TMP-Fasern. Das Auswaschen der Faserstoffe mit Wasser bewirkt eine erhebliche Reduktion des Gehalts an wasserlöslichen Extrakten. Im Falle der CTMP-Fasern wird auch der Gehalt an Petrolether-löslichen Extrakten durch das Auswaschen reduziert. Das Auswaschen der Fasern erhöht den pH-Wert der wässrigen Extrakte, die Abgabe an flüchtigen Säuren wird auch verringert. Dieser Effekt ist bei den CTMP-Fasern deutlich ausgeprägter als bei den TMP-Fasern. Die klebungsrelevanten Eigenschaften der hergestellten MDF werden im Wesentlichen von den Eigenschaften der verwendeten Fasern bestimmt. So konnten die Unterschiede, die bei den verschiedenen Fasern abhängig vom Aufschlussverfahren sowie bei den gewaschenen und ungewaschenen Fasern ermittelt wurden, auch bei den daraus hergestellten Labor-MDF festgestellt werden. Die Ergebnisse der im Teilvorhaben durchgeführten Untersuchungen tragen zusammen mit den im Teilprojekt 2 durchgeführten Beschichtungsversuchen zu einem tieferen Verständnis der Zusammenhänge bei der Beschichtung bzw. Kaschierung von MDF unter Verwendung von Polyurethan-Klebstoffen bei und ermöglichen somit, die Qualität der mit PU-Klebstoffen ausgeführten Beschichtungen zu verbessern. Zudem zeigen die Ergebnisse des Vorhabens Möglichkeiten für die Entwicklung neuer Klebstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe auf. | Prof. Dr. Ursula Kües Tel.: +49 551 39-7024 ukuees@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. Molekulare Holzbiotechnologie und Technische Mykologie Büsgenweg 2 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.10.2001 | 31.03.2003 | 22026800 | Motorprüflauf mit Rapsöl-Diesel-Mischungen | Gegenstand des geplanten Vorhabens ist es, die Auswirkungen einer Beimischung von kaltgepreßtem Rapsöl zu Diesel auf das Betriebsverhalten und den Verschleiß eines Schleppermotors neuester Bauart aufzuzeigen. Dabei sollen im Prüfstandsversuch unter standardisierten Prüfbedingungen unterschiedliche Rapsölzusatzmengen getestet werden. Mit dem Versuch sollen zum einen die möglichen Motorprobleme und Schäden aufgezeigt und zum anderen der eventuell motorverträgliche Rapsölanteil gefunden werden. Im Ergebnis des Vorhabens soll die Landwirtschaft über die mit der Rapsölnutzung in nicht speziell dafür ausgelegten Motoren verbundenen Risiken informiert werden. | Karl Maurer Tel.: +49 711 459 2683 la740@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740) Garbenstr. 9 70599 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.06.2009 | 31.05.2014 | 22026808 | Forschungsverbund Biopolymere; Teilvorhaben 6B: Modifizierung von Cellulosefaserprodukten mit Polyvinylacetat und Derivaten und ihre Anwendung in Biokunststoffen - Spritzguss und Simulation | Innerhalb des Teilvorhabens wurde ein Projekt bearbeitet, bei dem mit Hilfe chemisch-angepasster Haftvermittlersysteme das verbesserte Anwendungspotenzial von Cellulose-Endlosfasern zur Herstellung von Naturfaser-verstärkten Kunststoffverbunden auf Basis thermo- oder duroplastischer Matrixsystemen untersucht werden sollte. Da eine gute Haftvermittlung zwischen Faser und Matrix die mechanischen Kennwerte des resultierenden Verbundes verbessert, sollten die Cellulosefasern kontinuierlich und qualitativ gleichmäßig durch entsprechende Haftvermittlersysteme beschlichtet werden. Daran anschließend wurden die beschlichteten Fasern sowohl durch kunststofftechnische Prozesse in entsprechende thermoplastische als auch mittels VARI-Technologie in eine duroplastische Matrix eingebracht. Gerade im Bereich der thermoplastischen Matrices wurden bislang Cellulose-Kurz- oder Langfasern (< 30 mm) verwendet. Diese wurden dazu diskontinuierlich den verwendeten Haftvermittler- Suspensionen hinzugegeben, in diesen gerührt und zum Trocknen entnommen. Dieses zeit- und energieintensive Verfahren eignet sich jedoch ausschließlich zur Modifizierung kurzer Fasern für den Extrusion- und Spritzgussprozess, ist jedoch für Endlosfasern ungeeignet. Daher war eines der Ziele des betrachteten Projektes die Optimierung des Beschlichtungsprozesses zur Gewährleistung eines homogenen Haftvermittlerauftrags auf die Faser. Ebenfalls galt es, den für die Weiterverarbeitung der beschlichteten Fasern notwendigen nachgeschalteten Trocknungsprozess direkt in den Prozessablauf einzubringen, um eine erneute thermische Behandlung und damit potenzielle Schädigung der Fasern zu verhindern. In dem Vorhaben wurden acht verschiedene Haftvermittlersysteme kontinuierlich auf die Cellulosefaser aufgebracht. Anschließend erfolgte das Einbringen in die jeweilige Matrix sowie die Bestimmung der mechanischen Eigenschaften des Compounds bzw. Komposits. | Auf Grundlage der Wickeltechnologie, einer im Bereich der Faserverbundherstellung industriell weit verbreiteten Technik, wurde der Prozessablauf so optimiert, dass die Herstellung kontinuierlich beschlichteter Cellulosefasern ermöglicht wurde. Hierzu wurde ein entsprechendes Tränkbad konzipiert, in dem der Auftrag des Haftvermittlersystems stattfand. Dieses Bad wurde im Verlauf des Projektes weiter optimiert, so dass unterschiedliche Faserführungsstrecken realisierbar wurden. Durch die Optimierung des Führungsweges unter Betrachtung der sich ergebenden Fadenspannung konnten maximale Beschlichtungsbelegungen erhalten werden. Auch wurde in den Verfahrensablauf nach dem Tränkbad eine Trockenstrecke integriert, die die mit wässriger Haftvermittlersuspension versehenen Cellulose-Endlosfasern vor dem Aufwickeln auf den Transport- und Lagerkern auf einen definierten Feuchtigkeitsgehalt getrocknet hat. Alle diese Untersuchungen gingen einher mit der Sicherstellung einer gleichbleibenden Haftvermittlerkonzentration im Tränkbad, um eine gleichmäßige Beschlichtung der Cellulosefaser sicherstellen zu können. Diese Qualitätskontrolle erfolgte über die Bestimmung der Viskosität. Im weiteren Verlauf der Untersuchungen wurden die Cellulose-Endlosfasern mittels Wickeltechnik zu unidirektionalen Platten gewickelt, die nachfolgend im VARI-Verfahren mit einem Epoxidharzsystem imprägniert wurden. An diesen Faserverbunden wurden neben Zug-, Druck- und Impactbelastungen auch Peel-Tests durchgeführt. Bei dem letztgenannten Test wird die Kraft bestimmt, die aufgebracht werden muss, um einen in der Struktur eingebrachten Riss um eine vorgegebene Strecke fortschreiten zu lassen. Somit kann hierdurch eine Aussage zur Faser-Matrix-Haftung erhalten werden. Bei der Herstellung der imprägnierten Platten traten keine Auffälligkeiten zu Tage, allerdings zeigte sich in den mechanischen Prüfungen, dass die Haftvermittlungssysteme keine signifikant besseren Eigenschaften hervorbrachten. | Prof. Dr.-Ing. Gerhard Ziegmann Tel.: +49 5323 72-2090 ziegmann@puk.tu-clausthal.de Technische Universität Clausthal - Fakultät für Natur- und Materialwissenschaften - Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik Agricolastr. 6 38678 Clausthal-Zellerfeld | FPNR | |
| 01.02.2016 | 31.01.2018 | 22026814 | Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Haftschmelzklebstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe (BioPSA); Teilvorhaben 1: Herstellung und Testung der Klebstoffe - Akronym: BioPSA | Im Rahmen des beantragten Folgeprojektes sollen die entwickelten Grundformulierungen von Haftklebstoffen auf Basis nachwachsender Rohstoffe aus dem beendeten Verbundvorhabens "Entwicklung eines auf Basis von Poly-L-Milchsäure hergestellten Haftklebstoffes" (FKZ: 22015408) weiterentwickelt und an die jeweiligen Anwendungsbereiche angepasst werden. Das im Vorprojekt entwickelte PLA-Rückgratpolymer mit den besten Eigenschaften (projektinterne Benennung: "PLAColl-1") soll dazu im Labormaßstab weiter modifiziert und optimiert werden und im Hinblick auf eine mögliche großtechnische Herstellung untersucht werden. Als Rückgratpolymer soll zunächst das PLAColl-1 verwendet werden. Da insbesondere der zu niedrige Wärmestand des neu entwickelten Rückgratpolymers zu verbessern ist, müssen neben den weiteren Formulierungsansätzen auch die Eigenschaften des Basispolymers noch weiterentwickelt und optimiert werden. Es soll eine Maßstabsübertragung des Herstellungsverfahrens (Scale-up) aus dem Labor in den industriellen Maßstab durchgeführt werden, um früh im Projekt großtechnische Beschichtungsversuche durchführen zu können. Gleichzeitig werden die Formulierungsversuche basierend auf den Erkenntnissen des Vorprojektes weitergeführt. Mittlerweile stehen neben den aus Zeitgründen noch nicht weiterverfolgten Möglichkeiten auch neue biobasierte Rohstoffe zur Verfügung, so dass es viele neue Ansatzpunkte für weitere Formulierungsversuche gibt. Zur effizienteren Eigenschaftsoptimierung sollen gezielt Design-of-experiments (DOE) Methoden im Bereich der Klebstoffformulierung eingesetzt werden. Auch der Themenkomplex der Bioabbaubarkeit konnte im abgeschlossenen Projekt noch nicht untersucht werden und soll im Rahmen dieses Vorhabens bearbeitet werden. | Alle erhaltenen PLA-Muster wurden seitens der Jowat SE auf ihre Eignung als Rohstoff in einer Klebstoffformulierung untersucht. Eine Verträglichkeitsprüfung (Transparenzprüfung) aller erhaltenden PLA-Muster zeigte, dass diese Typen nur mit wenigen gängigen Rohstoffe der Klebstoffformulierung verträglich sind. Dabei zeigte sich das Labormuster PEU-Polyol-004 durch seine elastisch-kohäsiven Eigenschaften sehr vielversprechend. Der mit dem Muster PEU-Polyol-004 entwickelte Labelling-Klebstoff "Bio25" wies zunächst in Punkto Klebrigkeit, Elastizität und Wärmestand große Ähnlichkeit zum Referenzklebstoff auf. Aufgrund einer mangelnden Viskositätsstabilität bei thermischer Belastung wurde durch Additivierung versucht, die Formulierung zu stabilisieren. Demnach ist eine signifikante, jedoch noch nicht ausreichende Verbesserung der Viskositätsstabilität mit einem Phosphitstabilisator zu erzielen. Die Labelling-HM-Rezeptur "Bio45" verbindet mit dem Einsatz von zwei unterschiedlichen PLA-Typen elastifizierende und klebrigmachende Eigenschaften und verbessert die Rezeptur maßgeblich. Leider zeigte das zum Laborprodukt PEU-Polyol-004 entsprechende Scale-Up-Muster PEU-POL-2-SC aufgrund eines thermisch induzierten Polymerabbaus bei der Herstellung deutlich schlechtere Eigenschaften. Die erreichte Performance der Formulierung "Bio45" konnte somit mit dem Scale-Up-Muster nicht widergespiegelt werden. Weitere Versuche mit den Scale-Up-Mustern wurden dann unter Einsatz eines weiteren TPU als Backbone-Unterstützung durchgeführt und zeigten generell interessante klebtechnische Eigenschaften. Jedoch wurde auch hier eine mangelnde thermische Stabilität nachgewiesen und die Klebstoffe sind daher nicht industriereif. Beim Upscaling der Klebstoffformulierungen wurde besonders auf eine temperaturschonende Herstellung geachtet. Das Produkt JuwenoL HM12 zeigt jedoch bei Temperaturbelastung ebenfalls einen starken Abfall der Viskosität und damit eine unzureichende Stabilität. | Dr. Hartmut Henneken Tel.: +49 5231 749-5300 hartmut.henneken@jowat.de Jowat SE Ernst-Hilker-Str. 10-14 32758 Detmold | X | FPNR |
| 01.07.2016 | 30.06.2019 | 22026815 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer neuartigen biologisch abbaubaren Mulchfolie mit einstellbarer biologischer Abbauzeit; Teilvorhaben 4: Prüfung der biologischen Abbaubarkeit - Akronym: Biomulchfolie | Ziel des Teilprojektes ist die Untersuchung und Bewertung von biologisch abbaubaren Mulchfolien hinsichtlich ihrer Funktionalität, der Abbaudynamik und der Wirkung auf Pflanze und Boden. Für die spezielle Anwendung der Mulchfolien im Gartenbau soll eine Einarbeitung der Folien in den Boden nach der Ernte erfolgen. Hierfür werden der Einfluss der Mulchfolien, der Abbaubauprodukte und der Folienreste auf die Bodenorganismen und die Folgekultur in ökotoxikologischen Testverfahren evaluiert. Die Prüfung der biologischen Abbaubarkeit erfolgt nach den Normen EN 13432 und EN 14995 im wässrigen Milieu und während der Kompostierung. Es werden Phytotoxizitäts- und Regenwurmtests zur Wirkung der Mulchfolien auf Pflanzen und Bodenorganismen nach einer Einarbeitung in den Boden durchgeführt. Die Ermittlung der Kohlenstoff-Mineralisierung in verschiedenen Böden unter Laborbedingungen wird genutzt, um das Abbauverhalten der Produkte im Boden zu charakterisieren. Zur Beurteilung der Funktionalität der Modellfolien und zum Upscaling wird ein Parzellenfeldversuch durchgeführt. | Dipl.-Ing. Susanne Herfort Tel.: +49 30 2093-6126 susanne.herfort@agrar.hu-berlin.de Verein zur Förderung agrar- und stadtökologischer Projekte (ASP) e. V. - Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte Philippstr. 13, Hs. 16 10115 Berlin | X | FPNR | |
| 01.02.2019 | 31.10.2022 | 22026818 | ForestValue: Innovative Verbindungen unter Verwendung von Laubhölzern - Akronym: hardwood_joint | Im Gegensatz zu Nadelhölzern werden Laubhölzer in Europa kaum im Bausektor verwendet, obwohl sie frei verfügbar sind und höhere mechanische Eigenschaften als Nadelholz aufweisen. Verschiedene Laubholzprodukte wurden entwickelt und sind als Baumaterial für den Bausektor erhältlich, z.B. Buchen-, Birken- und Eichen-BSH sowie BSP oder Buchen-FSH. Sie spielen jedoch mengenmäßig noch keine bedeutende Rolle. Ein Hauptgrund für die Vorbehalte bei der baulichen Nutzung von Laubholz ist die begrenzte Auswahl mechanischer Verbindungen. Es ist nicht möglich, Verbindungsmittel ohne Vorbohren in Laubholz einzuschlagen. Dies erhöht die Kosten der Konstruktionen im Vergleich zu Nadelholz. Wirtschaftliche Konstruktionen aus Laubholz werden daher oft durch die hohen Kosten für effiziente mechanische Verbindungen unterbunden. Das Gesamtziel des Projekts ist die Förderung leistungsfähiger Laubholzkonstruktionen im europäischen Bausektor durch die Entwicklung wirtschaftlicher, zuverlässiger und innovativer Verbindungstechnologien für Laubholzbauteile und deren Konstruktion. Ziel ist es, den Weg für die Verwendung von mehr Laubholzprodukten in der Bauindustrie zu ebnen, indem Laubholzarten ein Mehrwert verliehen wird. Die Entwicklung innovativer und effizienter Laubholzverbindungen kann die Forstindustrie enorm stärken, da Verbindungen wesentliche Teile von Holzkonstruktionen sind und sehr oft die Wettbewerbsfähigkeit bestimmen. Die Verwendung von mehr Laubhölzern in der Bauindustrie entspricht auch dem gesellschaftlichen Interesse hin zu mehr nachhaltigen Gebäuden und ermöglicht es, herkömmliche Baumaterialien zu ersetzen, die erhebliche Treibhausgasemissionen verursachen und zum Klimawandel beitragen. Das Projekt zielt darauf ab, das Verständnis von Verbindungen für Laubholzkonstruktionen zu vertiefen, um eine breitere Verwendung von Laubholzprodukten im Bausektor zu ermöglichen. | Für auf Abscheren belastete Verbindungsmittel mit kleinem Durchmesser wie Nägel und Klammern wurde ein simples Prüfverfahren entwickelt, das eine Einschätzung der Machbarkeit des Einbringens von Verbindungsmitteln in nicht vorgebohrtes Laubholz ermöglicht. Die in der Machbarkeitsstudie identifizierten geeigneten Verbindungsmittel wurden in Verbindungstests geprüft, um Bemessungsmodelle zu erstellen und zu validieren. Die Resultate zeigen, dass bestehende Bemessungsmodelle von Nadelholz auf Laubholz übertragbar sind. Lateral beanspruchte, glattschaftige Stabdübel großen Durchmessers sind wichtige Verbindungsmittel in Ingenieurbauwerken. Aufgrund der hohen Dichte von Laubholz treten neue Versagensarten auf, wofür ein analytisches Bemessungsmodell entwickelt und derzeit durch spezielle Tests validiert wird. Höhere Tragfähigkeiten der Verbindungen traten auf, die mit den heutigen Bemessungsregeln nicht erfasst werden. Ein innovativer Versuchsaufbau zur Messung der Normalkräfte entlang der Dübelachse, die zu erhöhten Tragfähigkeiten führen, wurde entwickelt. Selbstbohrende Schrauben sind bedeutende Verbindungsmittel für Ingenieurbauwerke, besonders, wenn ihre guten Eigenschaften in Richtung der Schraubachse aktiviert werden, was zu höherer Steifigkeit und Tragfähigkeit führt. Da Schrauben nie einzeln vorkommen, wurden vorrangig Verbindungen mit Schraubengruppen untersucht, wobei der Schwerpunkt auf der Ausarbeitung von Anwenderregelungen lag, um diese Verbindungen auszulegen und die Tragfähigkeit und das Verhalten verlässlich berechnen zu können. Zahlreiche ausgewertete Versuchsreihen wurden zur Validierung von Bemessungsmodellen herangezogen. Es wurde gezeigt, dass - analog zu Verbindungen mit Klammern und Nägeln - bestehende Bemessungsmodelle anwendbar sind. Es werden Regelungen vorgeschlagen, die die praktische Umsetzung von Laubholzverbindungen erleichtern, z.B. sollten Mindestschraubenabstände in Faserrichtung auf 8d erhöht und Schrauben generell vorgebohrt werden. | Dr. ir. Carmen Sandhaas Tel.: +49 721 608-43646 sandhaas@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (KIT) – Holzbau und Baukonstruktionen Reinhard-Baumeister-Platz 1 76131 Karlsruhe | X | FPNR |
| 01.09.2006 | 31.10.2011 | 22026905 | Nachwuchsgruppe: Stoffliche Nutzung von Fetten und Ölen zur Synthese von Zwischenprodukten der chemischen Industrie (Kurzbezeichnung: NawaRo) | 1. Es sollen auf der Basis von Pflanzenölen als nachwachsende Rohstoffe neue Synthesen von organischen Zwischenprodukten und von Feinchemikalien entwickelt werden, die entsprechende petrochemische Zwischenprodukte und Feinchemikalien zunehmend substituieren können. 2. Die an der FH zu installierende Nachwuchsgruppe widmet sich insbesondere der Synthese organischer Verbindungen, welche als Zwischenprodukte zur Herstellung von Polyestern, Polyurethanen und Polyamiden dienen. Diese Polymere werden weltweit auf petrochemischer Grundlage im Maßstab von mehreren Mio Tonnen produziert . Als Rohstoffe werden kommerziell erhältliche Pflanzenöle oder neue Ölsaaten wie z.B. Korianderöl eingesetzt . Von Interesse sind Synthesewege zu linearen und verzweigten Dicarbonsäuren und Hydroxycarbonsäuren, Di- und Polyalkoholen, omega-Aminocarbonsäuren u. a. 3. Workshops, Fortbildungsveranstaltungen und Veröffentlichungen in Fachzeitschriften gewährleisten eine rasche Weitergabe der Ergebnisse. Des weiteren fließen sie auch in die Lehre der FH ein (Lehraufträge). Eine enge Zusammenarbeit mit der chemischen Industrie ermöglicht die Erprobung der Produkte in der Praxis. | Im Rahmen dieses Projekts konnte eine Vielzahl neuer Synthesen von nachwachsenden Monomeren und Polymeren erarbeitet werden. Zur Funktionalisierung von Fettsäuren erwiesen sich vor allem die Olefin Kreuzmetathese und die radikalische Thiol-En Addition als sehr vielseitige und effiziente Synthesemethoden. So konnten eine große Anzahl von bisfunktionalen Fettsäurederivaten dargestellt und auch polymerisiert werden um Polyester, Polyamide, Polyanhydride und andere Polymere zu erhalten. Die Eigenschaftsuntersuchungen der Polymere ergab ganz deutliches Substitutionspotential von industriell erhältlichen, auf Petrochemie basierenden, Kunstoffen. Neben diesen Arbeiten wurden auch alpha,omega-Diene mittels acyclischer Dienmetathese (ADMET) und Thiol-En Reaktionen polymerisiert um einerseits Polymere mit einstellbarem Abbauverhalten und andererseits Polyethylen-Analoga zu erhalten. Grundlegende Studien zum Polymerisationsmechanismus der ADMET zeigten Nebenreaktionen dieser katalytischen Reaktion auf und ergaben auch Syntheserouten, die diese ungewollten Nebenreaktionen vermeiden können. Zudem konnte die ADMET auf Modelltriglyceride und schließlich auf Sonnenblumenöl mit hohem Ölsäuregehalt übertragen werden um verzweigte Polymere mit potentiellen Anwendungen als Schmierstoffe oder zur Verkapselung aktiver Bestandteile zu erhalten. Letzteres Ergebnis ist besonders interessant, da hier ein nachwachsender Rohstoff (Sonnenblumenöl) direkt, ohne vorherige chemische Modifikation, zur Polymerisation gebracht werden kann. Weiterhin wurden Beispiele für Weichmacher auf der Grundlage von Pflanzenölen entwickelt. Auch eines der Hauptziele der Nachwuchsgruppenförderung, die Forschung zur stofflichen Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen in Deutschland zu verstetigen und auf die nächste Generation der Wissenschaftler zu übertragen, wurde durch den Ruf des ehemaligen Nachwuchsgruppenleiters Prof. Dr. Meier auf eine W3 Professur am Karlsruher Institut für Technologie erfüllt. | Prof. Dr. Jürgen O. Metzger Tel.: +49 441-7983718 juergen.metzger@uni-oldenburg.de Hochschule Emden/Leer - Standort Emden - Fachbereich Technik - Abt. Naturwissenschaftliche Technik Constantiaplatz 4 26723 Emden | X | FPNR |
| 01.06.2009 | 31.05.2014 | 22026907 | FENAFA-Netzwerkverbund - Teilvorhaben 1a: Entwicklung einer mobilen Technologie zur Bereitstellung vorkonfektionierter Ganzpflanzenrohstoffe (Schwerpunkt: Grünflachs) | Mit der Entwicklung eines mobilen Maschinensystems zur Gewinnung von Flachshäcksel soll das Ziel verfolgt werden, direkt auf dem Feld die Verfahrensschritte Trennung von der Wurzel und Einkürzen der Stängel zu realisieren. Durch die mit dem Projektpartner zu realisierende Kompaktierung in unmittelbarem Anschluss an den feldbasierten Aufbereitungsprozess soll die erforderliche Transportwürdigkeit erzielt werden, um das Material auch kosteneffizient zum industriellen Verarbeiter befördern zu können. Um das das Schneiden/Einkürzen der Stängel auf definiert einstellbare Längen von 50 bis 80 mm zu realisieren, sind technische Komponenten zu entwicklen und konstruktiv umzusetzen: a) Zuführung der Stängel zu einer Kompaktiereinrichtung und Kompaktierung zu Großballen; b) Zusatzforderungen: Trennung der Kapseln von den Stängeln, Gewinnung der Samen, Reinigen und Quetschen der Flachshäckselabschnitte. Der technologische Ansatz für das gesamte Teilprojekt (d.h. in Zusammenarbeit mit SachsenLeinen) besteht in der Entwicklung eines Raufmoduls und der Zusammenführung des Ernteguts zu einem Strohschwad mit Längsausrichtung der Stängel. Sofern technologisch realisierbar, erfolgt zuvor die Abtrennung der verholzten Wurzelabschnitte. Es sind Entwicklung, Fertigung und Erprobung von Einzelmodulen für die Prozessschritte Mahd/Raufe undS tängeleinkürzung sowie die Optimierung und Anpassung der Großballentechnologie zur Kompaktierung der eingekürzten Flachsstängel zu realisieren. Die Arbeiten sind notwendige Voraussetzungen für die folgenden Themenpakete 4-9. Die Firma Ralle eröffnet sich durch die Realisierung der Projektinhalte sowie der dabei geplanten technischen Innovationen ein neues Geschäftsfeld auch für den Bereich der Faserpflanzenernte und -konditionierung. Die zukünftig steigenden Erwartungen in diesem Rohstoffsektor können so durch Erarbeitung von Grundlagen und technische Innovationen durch das Unternehmen bedient werden, eine aussichtsreiche Marktposotion wird ermöglicht. | Dr. Christoph Ralle Tel.: +49 37328 809-12 chr@ralle.de Ralle Landmaschinen GmbH Zellwaldring 47 09603 Großschirma | X | FPNR | |
| 01.07.2016 | 30.06.2019 | 22026915 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer neuartigen biologisch abbaubaren Mulchfolie mit einstellbarer biologischer Abbauzeit; Teilvorhaben 2: Herstellung Compounds - Akronym: Biomulchfolie | Im Rahmen des Projektes soll eine biologisch abbaubaren Mulchfolie mit definiert einstellbarer biol. Abbauzeit entwickelt werden. Biologisch abbaubare Mulchfolien im Allgemeinen sind zwar Stand der Technik und werden auch im Markt vertrieben, sie bauen aber nicht im gewünschten Zeitraum ab und müssen dann wie konventionelle Mulchfolien nach der Ernte wieder eingesammelt werden. Eine Lösung hierfür sind definiert abbaubare Bio-Mulchfolien für Früchte mit verschieden definierten Anbauzeiten, die aber aktuell nicht am Markt vertrieben werden. Ziel des geplanten Projekts ist es deshalb, diesen Nachteil zu überwinden und mindestens drei Abbaukategorien zu realisieren. Wenn dann für die jeweiligen Pflanzenarten Mulchfolien mit entsprechend angepassten Abbaugeschwindigkeiten angeboten werden und somit die biologische Abbaubarkeit im vorgesehenen Zeitraum gegeben ist, muss die Folie nach der Ernte auch nicht mehr eingesammelt werden. Zu Beginn steht Entwicklung biologisch abbaubarer Compounds aus bestimmten Bio-Polymeren und Additiven, die im Anschluss zu Mulchfolien weiterverarbeitet werden. Die Compounds sollen dabei so gestaltet werden, dass eine definierte Einstellung der Abbaubarkeit ermöglicht wird und am Ende der Entwicklungszeit drei Folientypen mit unterschiedlichen und definierten Abbauzeiten vorliegen werden. AP1: Recherche und Rohstoffbeschaffung AP2: Compoundierung im (halb)technischen Maßstab, Einstellung der biologischen Abbaubarkeit AP3: Herstellung von Modellfolien und Prüfungen AP4: Prüfung an hergestellten Modellfolien (biolog. Abbaubarkeit und Gesamtfunktionalität) AP5: Compoundoptimierung und Einstellung weiterer Eigenschaften AP6: Herstellung von Modellfolien gemäß AP5, Prüfungen AP7: Prüfung von biologischer Abbaubarkeit und Gesamtfunktionalität der hergestellten Modellfolien AP8: Untersuchung der mechanischen und rheologischen Eigenschaften AP9: Up-Scaling AP10: Prüfung der Industriefolien: biol. Abbaubarkeit und Gesamtfunktionalität | Dr. Dirk Schawaller Tel.: +49 7062 97687-253 dirk.schawaller@tecnaro.de TECNARO Gesellschaft zur industriellen Anwendung nachwachsender Rohstoffe mbH - Bereich F & E Burgweg 5 74360 Ilsfeld | X | FPNR | |
| 01.06.2017 | 30.11.2020 | 22026916 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Lignin-basierten Bindemitteln und deren Formulierung zu Offset-Druckfarben (LignoPrint); Teilvorhaben 3: Entwicklung und Testung von Basisformulierungen für Druckfarben - Akronym: Ligno-Print | Im Rahmen dieses Teilprojektes werden neuartige Lignin-basierte Polyether und Polyester entwickelt, die als Kolophonium-freie Bindemittelkomponente für Offset-Druckfarben verwendet werden sollen. Dabei wird der Fokus auf die Modifikation von technisch verfügbaren Ligninen gelegt, welche kommerziell in großen Mengen verfügbar sind. Der Schwerpunkt der Arbeiten der Flint Group liegt auf der Entwicklung von Lignin basierten Offsetdruckfarben. Die neuartigen Harzkomponenten werden insbesondere auf ihre Verträglichkeit in nachhaltigen Lösemitteln für Offset-Bindemittel wie vegetabile Öle oder Fettsäureester untersucht. Hierbei spielt die Polarität der Harzkomponente und Verdruckbarkeit im lithografischen Prozess eine zentrale Rolle. Die Anforderungen an die Offsetdruckfarben bzw. deren Bindemitteln sind dabei vom Offsetdruckverfahren (Bogenoffset, Rollenoffset-Heatset und -Coldset) und deren spezifischen, hauptsächlich auf der Trocknung der Druckfarben beruhenden technischen Differenzierungen abhängig. Die Formulierungen mit den neuen Harzentwicklungen werden an die Anforderungen angepasst. | Dr. rer. nat. Roland Thiem Tel.: +49 711 9816-747 roland.thiem@flintgrp.com Flint CPS Inks Germany GmbH Sieglestr. 25 70469 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.04.2019 | 31.12.2021 | 22026918 | Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Tribologische Konditionierung zum Verschleiß- und Korrosionsschutz mit Hilfe von biobasierten Kühlschmierstoffen; Teilvorhaben 2: Erforschung der Additivierung der Grundöle - Akronym: TriboKon | In tribologisch belasteten Maschinenbauanwendungen ist ein Betrieb im niedrigsten Verschleißratenregime in vielen Anwendungen essentiell, um die Anforderungen an Lebensdauer und Effizienz der Produkte erreichen zu können. Eng mit diesem niedrigsten Verschleißratenregime in der Mischreibung verknüpft ist das Einlaufverhalten, d.h. die Änderung von Reibung und Verschleiß in der anfänglichen Betriebszeit. Fragestellung im Projekt war die oberflächenchemische Vorkonditionierung tribologisch belasteter Oberflächen mit dem Ziel, das Einlaufverhalten und damit Reibungs- und Verschleißverhalten im niedrigsten Verschleißratenregime zu verbessern. Die Oberflächenfunktionalisierung erfolgte mit biobasierten Schmierstoffen. Im Rahmen des Projekts wurden sowohl einsatzgehärtete Proben als auch normalisierte Proben aus Stahl bearbeitet. Als weiteres Tribosystem wurde eloxiertes Aluminium in unterschiedlichen Oberflächenmodifikationen untersucht. Das Teilprojekt am Fraunhofer IWM befasste sich mit der Oberflächencharakterisierung und der Analyse des Einlaufverhaltens. Die Oberflächencharakterisierung erfolgte sowohl topographisch mit Weißlicht- und Konfokalmikroskopie als auch chemisch über Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS). | Dipl.-Ing. Klaus König Tel.: +49 6147 2036481 koenig@gs-electroplating.de GS Electroplating Gesellschaft mit beschränkter Haftung Treburer Str. 28 65468 Trebur | X | FPNR | |
| 01.06.2009 | 31.05.2014 | 22027008 | Forschungsverbund Biopolymere; Teilvorhaben 8A: Erhöhung der thermischen Stabilität cellulosischer Spinnfasern - Mechanismen, Laborversuche und Compositherstellung | In diesem Vorhaben steht die stoffliche Verwertung des nachwachsenden Rohstoffs Cellulose im Mittelpunkt der Forschungsaktivitäten. Zusammen mit Hemicellulose und Lignin ist Cellulose einer der drei Hauptbestandteile von Pflanzen bzw. Holz und bietet neben seiner potentiell hohen Verfügbarkeit ferner den prinzipiellen Vorteil, dass ihre vermehrte Nutzung keine unmittelbare Konkurrenzsituation zur Nahrungsmittelerzeugung schafft. Der Untersuchungsschwerpunkt liegt auf Cellulosischen Spinnfasern (Rayon), die verglichen mit thermoplastischen technischen Fasern wie Polyester (PET), Polyvinylalkohol (PVOH) und Polyamid (PA) zum einen nicht-schmelzend sind und zum anderen eine sehr gute thermische Widerstandsfähigkeit und Formbeständigkeit bis 120°C aufweisen. In Verbindung mit ihren ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften werden sie deshalb als Verstärkungsfasern in Hochgeschwindigkeitsreifen und anderen Elastomerbauteilen eingesetzt. Ziel dieses Teilvorhabens ist die Entwicklung von Cellulosefasern mit weitergehender thermischer Stabilität. Damit könnten die Einsatzgebiete derartiger Fasern um Verbundmaterialien mit erhöhter Verarbeitungstemperatur von 200-280°C und Anwendungen mit erhöhter Dauergebrauchstemperatur >135°C erweitert werden und mit dem mechanischen Eigenschaftsprofil konventioneller PA-Glasfaser-Komposite gleichziehen. Während in einer ersten Phase des Projektes die weitergehende thermische Stabilisierung der Cellulose-Fasern durch Applikation von wirksamen Additiven an der Faser selbst erfolgen soll, geht es in einer zweiten Phase darum wirkungsvolle Additive zu identifizieren, die erst während der Compoundierung von PA mit Rayon zugegeben werden. | In der ersten Phase des Projektes konnten durch ein umfassendes Screening zwei Stabilisator-Substanzen identifiziert werden, die der thermisch bedingten Reduktion der mechanischen Faser-Eigenschaften, sowie der Verfärbung effizient entgegenwirken. Eine Behandlung bzw. Imprägnierung der Cellulosefasern mit den identifizierten Stabilisatoren im Labor-, Technikums- und Pilotmaßstab (Cordenka GmbH) wurde ebenso erfolgreich umgesetzt, wie die Anwendung dieser "Thermofasern" in Kompositmaterialien auf Basis von Polymilchsäure (PLA), Polypropylen (PP) und Polyamid 6. Die neu entwickelten "Thermofasern" zeigten nach einer Alterung für 1000 h bei 135°C eine Restbruchfestigkeit von 90 %, die unbehandelten Fasern hingegen nur 15 %, gegenüber ungealterten Fasern. In der zweiten Phase des Projektes wurde ein umfangreiches Screening durchgeführt um Additive zu identifizieren, die sich sowohl positiv auf die mechanischen Eigenschaften als auch auf die Verfärbung von Polyamid 6.10 Rayon Kompositen auswirken. Unter besonderer Berücksichtigung der Wirkmechanismen "Haftvermittlung", "Neutralisation von sauren Verbindungen", "Abschirmung der Faseroberfläche", "Hydrolysestabilität" und "Antioxidantien" wurden Additive ausgewählt und bei der Compoundierung eingesetzt. Zu jedem der fünf Konzepte konnten wirksame Additive identifiziert werden, wobei die aussichtsreichsten Substanzen auch im Rahmen einer Maßstabsvergrößerung auf ein praxisnahes industrierelevantes Compoundierverfahren getestet wurden. Entsprechende Materialien zeichneten sich durch eine 20-35 %-ige Steigerung der Kompositfestigkeiten und -steifigkeiten sowie durch einen 60 %-igen Zuwachs der Kerbschlagzähigkeiten aus. Zudem wurde ein deutlicher Farbstabilisierungseffekt beobachtet. | Dr. rer. nat. Johannes Ganster Tel.: +49 331 568-1706 johannes.ganster@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR |
| 01.01.2015 | 15.10.2018 | 22027012 | Verbundvorhaben: Silphie - Anbauoptimierung, Sätechnik und Züchtung; Teilvorhaben 1: Verbesserung des Anbauverfahrens unter Einbeziehung optimierter Sätechnik, Betreuung des Praxisanbaus und Prüfung von Selektionsmaterial, Gesamtkoordination | Gesamtziel des Vorhabens ist es, den Anbauumfang der Durchwachsenen Silphie in der landwirtschaftlichen Praxis weiter zu erhöhen und die Wirtschaftlichkeit des Anbaus im Vergleich zu Mais zu verbessern. Voraussetzungen dafür sind ein sicheres, kostengünstiges Anbauverfahren und qualitativ hochwertiges Pflanzenmaterial. Dazu ist es erforderlich, ein risikoarmes Aussaatverfahren zu entwickeln und die Bestandesführung hinsichtlich Pflege, Pflanzenschutz und Düngung zu optimieren. Gleichzeitig gilt es, züchterisch verbessertes Pflanzenmaterial mit hohen Biomasse- und Gaserträgen für den Praxisanbau bereitzustellen. Schwerpunktaufgaben der TLL als Koordinator im Projekt bestehen in der Optimierung des Anbauverfahrens bezüglich Pflanzenschutz, besonders bei Saat und Düngung sowie der Erprobung von ausgewählter bzw. optimierter Sätechnik, die vom Verbundpartner Universität Bonn bereitgestellt wird, im Parzellen- und Praxisversuch. Die langjährigen Versuche zur Silphie sind fortzusetzen, um belastbare Aussagen zur Nutzungsdauer liefern zu können. Ergänzt werden diese durch die Fortsetzung und Ausdehnung des Standortscreenings. Weiterhin sind eine umfangreichere Herkunftsprüfung sowie die Bereitstellung bzw. Prüfung von Zuchtmaterial in Zusammenarbeit mit dem Partner N. L. Chrestensen vorgesehen. Inhaltsstoffliche Untersuchungen sowie Praxisuntersuchungen in landwirtschaftlichen Biogasanlagen bilden weitere Schwerpunkte der Arbeiten. | Andrea Biertümpfel Tel.: +49 3641 683-190 andrea.biertuempfel@tll.thueringen.de Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TLLLR) - Thüringer Zentrum Nachwachsende Rohstoffe Naumburger Str. 98 07743 Jena | X | FPNR | |
| 01.02.2016 | 15.09.2019 | 22027014 | Vorhaben (FSP-Klebstoffe): Mehrcyclische organische Carbonate als Vernetzer für biobasierte und formaldehydfreie Klebstoffe (CycloCarb) - Akronym: CycloCarb | Ziel des Forschungsvorhabens ist es innovative Klebstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen zu entwickeln, deren Vernetzung ohne Zusatz von Formaldehyd oder Formaldehydspendern erfolgt. Als neuartige Vernetzer sollen geeignete Verbindungen aus der Substanzklasse der cyclischen organischen Carbonate (COC) entwickelt und erprobt werden. Ein großer Vorteil der Carbonate ist ihre geringe Toxizität und Flüchtigkeit. Zudem können bereits einige Vertreter dieser Klasse vollständig aus nachwachsenden Rohstoffen und Kohlendioxid hergestellt werden. Im Rahmen des Projektes werden unter Einsatz der neuartigen Vernetzer Klebstoffe entwickelt die überwiegend aus biogenen Rohstoffen bestehen. Ausgangsstoffe sind vor allem die Gerüstsubstanzen und Inhaltsstoffe des Holzes (Kohlenhydrate, Lignine, Tannine). Aufgrund des Reaktionspotentials der neuartigen Vernetzer soll im Rahmen des Projektes aber auch der Ersatz von Formaldehyd in konventionellen Klebstoffen (Aminoharze, Phenolharze) getestet werden. Es sollen zunächst einfache dicyclische 5- und 6-Ring-Carbonate hergestellt und charakterisiert wer-den. In einer weiteren Versuchsreihe werden Synthesen von dicyclischen 5-Ring-Carbonaten auf der Basis von nachwachsenden Rohstoffen durchgeführt. Zur Optimierung der Synthesen werden die Reaktionsparameter variiert. Die hergestellten Vernetzer werden mit geeigneten Biopolymeren zu Copolymerisaten umgesetzt, wobei vorrangig Lignine verwendet werden, da diese bei Vor-versuchen die besten Ergebnisse erbrachten. Darüber hinaus werden für Vernetzungsversuche weitere Biopolymere mit geeigneten funktionellen Gruppen getestet. Die Vernetzer werden auch zur Härtung von konventionellen Klebharzen, vor allem zur Härtung von Pulverharzen getestet. Die aussichtsreichsten Systeme werden in einen größeren Maßstab übergeführt, um Plattenwerkstoffe und andere Applikationsmuster herstellen und prüfen zu können. | Zunächst wurden die zur Vernetzung eingesetzten mehrfunktionellen cyclischen Carbonate aus Epoxiden und CO2 hergestellt. Mittels FTIR- und NMR-Spektroskopie konnte die erfolgreiche Herstellung von den bifunktionellen Carbonaten Poly(ethylenglykol)dipropylencarbonat (BCC) und Ethylenglykoldiglycidylcarbonat (BCC- 2), dem trifunktionellem Carbonat Trimethylolpropantripropylencarbonat (TCC) sowie carbonatisiertem Sojabohnenöl (CSBO) mit bis zu sechs cyclischen Carbonat-Funktionen nachgewiesen werden. Ein Upscaling der entsprechenden Synthesen im 2-Liter-Maßstab wurde mit Ausbeuten von bis zu 94% durchgeführt. Darüber hinaus wurden neue, biobasierte Lignin-Carbonat-Präpolymere entwickelt. Die Laborversuche zur Herstellung von Vernetzungsprodukten aus cyclischen Carbonaten mit konventionellen Harzen wie Novolak sowie mit Biopolymeren wie Lignin zeigten, dass sich BCC, TCC sowie CSBO grundsätzlich als Vernetzer eignen. Löslichkeitsuntersuchungen der Vernetzungsprodukte ergaben, dass sich 1:1 (w/w) Mischungen aus Carbonat und Novolak sowie aus Carbonat und Lignin mit Zusatz an basischen Katalysatoren wie Diazabicycloundecen (DBU) zu unlöslichen Vernetzungsprodukten umwandeln. Thermoanalytische (DSC) und spektroskopische (FTIR) Untersuchungen zeigten, dass die entsprechenden Vernetzungsreaktionen im Temperaturbereich von etwa 150-240 °C erfolgen. Klebstoffprüfungen mit Holzprüfkörpern haben gezeigt, dass gute Klebewirkungen durch die Vernetzung mit cyclischen Carbonaten erzielt werden konnten. Die entsprechenden Mischungen ergaben bei Untersuchungen mittels Automated Bonding Evaluation System (ABES) Zugscherfestigkeiten von bis zu 4 N/mm2. | Dr. Ralph Lehnen Tel.: +49 40 822459-134 ralph.lehnen@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung Haidkrugsweg 1 22885 Barsbüttel | X | FPNR |
| 01.02.2017 | 31.01.2018 | 22027016 | 11. Rostocker Bioenergieforum - Akronym: BEF_11 | Das Rostocker Bioenergieforum konzentriert sich im Jahr 2017 auf diese aktuellen Entwicklungen, Perspektiven und Zukunftsfelder der Bioenergie sowie Ihren Beitrag zur Bioökonomie. Daher stehen im Fokus der Tagung die Änderungen des gesetzlichen Rahmenbedingungen sowie Konzepte, Forschungsarbeiten und technologische Entwicklungen der Bioenergie, die für die Bioökonomie von Bedeutung sind. Dazu zählen der Einsatz neuer Inputstoffe sowie der Beitrag biogener Abfallmasse und Reststoffe, aber auch die Gewinnung neuer Produkte. Weiterhin spielt die Optimierung der Wärmenutzung, die Sektorkopplung sowie die Verzahnung mit dem Stromnetzausbau eine wichtige Rolle. Insbesondere das direkte Gespräch zwischen Forschern, Praktikern und Politikern soll zu einem Erkenntnisgewinn für alle und zu neuen Lösungsansätzen führen. Das inzwischen etablierte Rostocker Bioenergieforum bietet dafür eine ideale Plattform. Januar bis März AP1: Tagungsprogramm März bis Juni AP2: Tagungsband Januar bis April AP3: Öffentlichkeitsarbeit (Ankündigungen, Pressearbeit, Werbung) April, Juni AP4: Catering Januar bis Juni AP5: Organisation Tagung 16.-17. Juni AP6: Durchführung Tagung Juni bis November AP7: Nachbereitung Tagung Oktober bis Dezember AP8: Vorarbeiten (Termin, Anträge, Thema, Call for Papers) | Prof. Dr. Michael Nelles Tel.: +49 381 498-3400 michael.nelles@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Umweltingenieurwesen - Professur Abfall- und Stoffstromwirtschaft Justus-v.-Liebig-Weg 6 18059 Rostock | FPNR | ||
| 01.09.2019 | 31.12.2022 | 22027018 | Verbundvorhaben: Pultrudierte tragende Leichtbauprofile aus Naturfaserverbundstoffen; Teilvorhaben 1: Design, Konstruktion und Materialprüfung - Akronym: LeichtPro | Das Hauptziel des Projekts war die Entwicklung von wettbewerbsfähigen Profilen und Verbindungselementen aus erneuerbaren Rohstoffen mit hoher Festigkeit und Steifigkeit, die ähnlich wie glasfaserverstärkter Kunststoff sind und gleichzeitig den höchstmöglichen organischen Anteil aufweisen. Die neu entwickelten Biokomposite sollten als tragende Profile mit Lasttragfähigkeit und als Verbindungsknoten im Bereich der mobilen Architektur sowie für die Konstruktion von ephemeren Architekturanwendungen eingesetzt werden. Das ultimative Ziel einer bio-basierten Leichtbauweise ist Nachhaltigkeit, wodurch Rohstoffe, Kosten und Energie in der Produktion und Verwendung von Ressourcen und Produkten eingespart werden können. In der Architektur werden leichte, leistungsstarke Materialien in einer Vielzahl von Anwendungsbereichen entwickelt, die neue Möglichkeiten schaffen und klassische Baumaterialien ersetzen können. Der Einsatz von Biokompositen als tragenden Elementen ermöglicht neue, nachhaltigere Wege. Die Bewertung der entwickelten Biokomposite in verschiedenen architektonischen Anwendungen war die Hauptaufgabe von BioMat. Um die Kapazität und das Potenzial der neuen Produkte zu testen, wurde eine Reihe von mechanischen und geometrischen Tests geplant. Es wurden verschiedene Formulierungen mit unterschiedlichen Additiven und Beschichtungen getestet. Die Entwicklung verschiedener architektonischer und struktureller Demonstratoren ist die Hauptanwendung der entwickelten Profile und Knotenpunkte. Eine der Hauptaufgaben war die Entwicklung eines kompletten Überdachungssystems von ungefähr 10 Metern Länge unter Verwendung der Profile in einem aktiven Biegesystem. Darüber hinaus waren weitere Anwendungen verschiedener Mock-ups und kleiner Strukturen geplant. | Alle Aufgaben, die BioMat zugewiesen wurden, wurden erfolgreich erledigt. In Zusammenarbeit mit anderen Partnern definierte BioMat zwei Hauptprodukte und erstellte Anforderungskataloge für sowohl gepultrerte Profile als auch Verbindungsknoten. Während des Materialentwicklungsprozesses wurden regelmäßig Feedback gegeben und optimale Formulierungen für die Produkte durch Materialtests und Analyse der Ergebnisse erreicht. Eine Vielzahl von Tests, einschließlich geometrischer Untersuchungen, struktureller Optimierungen und mechanischer Tests wie Druck-, Zug- und Biegetests sowie Witterungstests, wurden durchgeführt, um die Materialeigenschaften zu bewerten. Zusätzlich entwickelte BioMat mehrere architektonische und strukturelle Demonstratoren, um das Potenzial der entwickelten Biokomposite weiter zu testen. Die bedeutendste Anwendung war die LightPRO Shell, eine aktive Biegestruktur, die von BioMat geleitet und von allen Partnern und externen Kollegen umgesetzt wurde. BioMat verwendete das Material in verschiedenen Struktursystemen, einschließlich gegenseitiger Überdachungsstrukturen, kleiner einsetzbarer Strukturen und Tensegrity-Strukturen, um potenzielle zukünftige Anwendungen zu bewerten. Im Mai 2023 werden die neuesten Profile mit der neuen Formulierung, einschließlich notwendiger Additive und Beschichtung, in einer Innenanwendung verwendet und auf der Architekturbiennale in Venedig präsentiert. BioMat hat zum Ziel, das Projekt und seine Ergebnisse der Architektur- und Materialwelt durch Vorträge und Symposien sowie Veröffentlichung von Artikeln auf Konferenzen und in Zeitschriften zu teilen. BioMat hat bereits die Ergebnisse des LeichtPRO-Projekts, einschließlich der entwickelten Demonstratoren, auf verschiedenen Ausstellungen präsentiert, die sowohl für die Wissenschaft als auch für die Industrie offen waren, was zu mehreren Auszeichnungen und Anerkennungen führte. | Hanaa Dahy Tel.: +49 711 685-83274 hanaa.dahy@itke.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 1 Architektur und Stadtplanung - Institut für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen (ITKE) - Abteilung BioMat Keplerstr. 11 70174 Stuttgart | X | FPNR |
| 20.08.2002 | 30.11.2003 | 22027100 | Energieverbrauch der privaten Haushalte und des Sektors Gewerbe, Handel und Dienstleistungen (GHD) | Das Vorhaben ist Teilprojekt eines Auftrages, der vom BMWA an das Fraunhofer Institut ISI Karlsruhe vergeben wurde. Der Unterauftrag wird vom Institut für Energetik und Umwelt gGmbH (IE) Leipzig durchgeführt. Ziel des Projekts ist die Erhebung des Standes der energetischen Nutzung von Biomasse in Deutschland. Mit Hilfe von eigenen Recherchen und stichprobenartigen Erhebungen wird für die drei folgenden Bereiche der derzeitige Stand der energetischen Nutzung dieser biogenen Energieträger für Deutschland erhoben. 1) Feste Energieträger mit Pellets und Briketts, Scheitholz, Hackschnitzel, Rinde, Stückholz, Holzstaub, Sägemehl etc. aus Industrieholz und Holzabfällen aus dem Gewerbe. 2) Flüssige Energieträger mit Pflanzenölmethylestern (Individualverkehr) und Pflanzenöl. 3) Gasförmige Energieträger mit Biogas, Klärgas und Deponiegas. | Bernd Jakobs Tel.: +49 1888-6 15-2275 bernd.jakobs@bmwk.bund.de Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie Villemombler Str. 76 53123 Bonn | FPNR | ||
| 01.06.2009 | 31.05.2014 | 22027108 | Forschungsverbund Biopolymere; Teilvorhaben 8B: Erhöhung der thermischen Stabilität cellulosischer Spinnfasern - Inhibierung des thermischen Abbaus und Versuche im Pilotmaßstab | Förderphase 1: Bei Cellulosefasern tritt bei erhöhten Temperaturen eine thermisch induzierte Reduktion der mechanischen Eigenschaften verbunden mit Farbänderungen ein. Ziel des Vorhabens war die Inhibierung der thermischen Alterung cellulosischer Fasern, um für diese Materialien neue Anwendungsbereiche z.B. als Verstärkungsfasern in Elastomeren oder Thermoplasten mit erhöhten Verarbeitungs- und Dauergebrauchstemperaturen zu erschließen. Da technische Cellulosefasern in vielen bewährten Anwendungen in eingebetteter Form vorliegen, lag der Forschungsschwerpunkt auf der Konservierung der mechanischen Eigenschaften. Potentiell wirksame Stabilisatoren sollten vorzugsweise in Form wässriger Lösungen oder Dispersionen vom Faden aufgenommen werden. Erfolgversprechende Ansätze sollten näher betrachtet und in den Pilotmaßstab übertragen werden. Die anwendungstechnische Evaluierung im Kontext der Thermoplastverstärkung erfolgte beim Kooperationspartner Fraunhofer IAP. Förderphase 2: Die in Förderphase 1 erreichte Verbesserung der thermischen Stabilität cellulosischer Spinnfasern (Rayon) führte zur Erweiterung deren Anwendungen um Einsatzgebiete mit erhöhten Dauergebrauchstemperaturen. So wurde im Bereich der Thermoplastverstärkung in ersten Compoundierversuchen mit besagten Thermofasern und Polypropylen eine Farbstabilisierung beobachtet. Das generelle Problem der Verfärbung, v.a. bei höherschmelzenden Thermoplasten wie Polyamid, blieb jedoch ungelöst. Das Hauptziel der zweiten Förderperiode stellte also die Konservierung oder sogar die Verbesserung der mechanischen Kennwerte sowie die Verringerung der Verfärbung solcher Polyamid/Rayon-Komposite dar. | Förderphase 1: Mit dem Ziel der Erhöhung der thermischen Alterungsstabilität cellulosischer Fasern hat man zunächst praxisnahe Faserbeschichtungs-, Alterungs- und Prüfmethoden entwickelt. Um neue technische Anwendungsgebiete für cellulosische Fasern zu erschließen, wurden zwei Wärmealterungsszenarien definiert (hohe Verarbeitungstemperaturen; erhöhte Dauergebrauchstemperaturen). In einem Substanz-Screening konnte ein in beiden Szenarien hochwirksamer und mehrere wirksame Thermostabilisatoren ermittelt werden. In Laborversuchen wurden die wirksamen Substanzen jener Stabilisatorformulierungen ermittelt und optimiert. Anschließend begann die Entwicklung eines Verfahrens zur Additivapplikation im Technikums-Maßstab und dessen Übertragung auf den Produktion- Maßstab in mehreren Pilotversuchen. Die Validierung der Thermostabilisierung erfolgte jeweils anhand textil-mechanischer Kenngrößen und des Polymerisationsgrads vor und nach thermischer Alterung. Muster der thermisch stabilisierten Fasern gingen an den Kooperationspartner zur Evaluierung. Förderphase 2: Zur Farb- und Thermostabilisierung von Polyamid/Rayon-Kompositen wurden zunächst die Verfärbungsmechanismen während der Compoundierung näher beleuchtet und ein positiver Einfluss eines gewissen Feuchteeintrags gefunden. Es folgte die Additivierung mit verschiedenen kommerziell erhältlichen Hydrolyse- und Thermostabilisatoren, einiger Antioxidantien und der in Förderphase 1 entwickelten Thermofaser. Hierbei wurde ein Hydrolysestabilisator gefunden, der die mechanischen Eigenschaften in unerwarteter Weise verbesserte und auch die Verfärbung um 20 % verringerte. Ein weiterer Hydrolysestabilisator sowie ein Antioxidans lieferten ebenfalls sehr gute Ergebnisse. Das Projekt wird aufgrund dieser Resultate über die Förderdauer hinaus weitergeführt werden. | Dipl. Ing. Britta Zimmerer Tel.: +49 6022 81-32 66 britta.zimmerer@cordenka.com Cordenka GmbH & Co. KG Glanzstoffstr. (Industrie Center Obernburg) 63785 Obernburg a. Main | X | FPNR |
| 01.01.2015 | 31.12.2017 | 22027112 | Verbundvorhaben: Silphie - Anbauoptimierung, Sätechnik und Züchtung; Teilvorhaben 2: Züchterische Verbesserung des Leistungspotenzials, Entwicklung von Basiszuchtmaterial und Optimierung von Saatguteigenschaften | Zur Erweiterung der Agrobiodiversität im Energiepflanzenanbau in Deutschland sollen neue Kulturen wie die Durchwachsene Silphie genutzt werden. Da zurzeit nur Herkünfte ohne züchterische Bearbeitung zur Verfügung stehen, ist die Erarbeitung von züchterisch bearbeitetem Basismaterial die primäre Aufgabe bei diesem Fremdbefruchter. Das beantragte Teilprojekt bei N.L. Chrestensen hat das Ziel, eine ligninarme, aber methanreiche Linie aus dem Material unterschiedlichster Herkünften zu erarbeiten. Das im Blattstängel gebildete makromolekulare Lignin reduziert durch seine schlechte bakterielle Verwertbarkeit die Methanausbeute des Silphie-Materials. Daher soll über Selektion auf ligninarmes und ertragreiches Material gezüchtet werden. Dazu wird am JKI, Quedlinburg eine schnelle und preisgünstige Methode auf spektroskopischer Grundlage erarbeitet und im selektierten Material eingesetzt. Die Erhebung der Referenzdaten wird durch den Projektpartner TLL erarbeitet. Ein wesentliches Projektziel besteht in der Entwicklung eines homogenen, leistungsstarken Materials. Durch die Einbeziehung von in vitro-Verfahren kann dieser Prozess beschleunigt werden. Die Entwicklung eines in vitro-Protokolles und anschließende Vermehrung des Pflanzenmaterials wird als Fremdleistung an das Institut für Gemüse und Zierpflanzenbau (IGZ) gegeben. Die Prüfung des entwickelten in vitro-Materials erfolgt an beiden Standorten. Bearbeitung der Silphie-Herküfte, Entwicklung der in vitro-Methode und NIR-Kalibration | Frederick Chrestensen Tel.: +49 361 2245-560 f.chrestensen@chrestensen.com N. L. Chrestensen Samenzucht und Produktion GmbH Erfurt Witterdaer Weg 6 99092 Erfurt | X | FPNR | |
| 01.04.2016 | 31.03.2019 | 22027114 | Vorhaben (FSP-Klebstoffe): Entwicklung materialadaptierter Klebstoffsysteme zur Verwendung in keilgezinkten und flächenverklebten Vollholzwerkstoffen aus unbehandelten und modifizierten einheimischen Laubhölzern - Akronym: InnoBond | Hintergrund des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung von innovativen Klebstoffsystemen für keilgezinkte und flächenverklebte nicht-tragende Bauteile. Im Fokus steht die Verwendung von unbehandelten und modifizierten Laubholzarten, um einem in Zukunft veränderten Rohstoffangebot durch angepasste Klebstoffsysteme begegnen zu können. Für die Umsetzung des Projektes soll ein dreigliedriges Zielsystem verfolgt werden. Erstens sollen Holzmodifizierungsverfahren die stoffliche Nutzung bisher wenig genutzter Laubholzarten fördern. Alternative Verwendungspotentiale im Zuge einer Holzmodifizierung sollen definiert werden. Die Entwicklung von materialangepassten Klebstoffsystemen nimmt eine zentrale Bedeutung für neuartige technische Lösungen ein. Die zweite Zielkategorie fokussiert daher auf einer Verbesserung der dauerhaften Beständigkeit einer geklebten Verbindung. Die umfassende Charakterisierung einer adäquaten Verklebungsleistung wird dabei um den optischen Eindruck der Klebefuge erweitert. Infolgedessen ist das Projektvorhaben in zwei Teilprojekte unterteilt, in dessen Rahmen einerseits die Beständigkeit und andererseits die Verfärbung einer Klebefuge untersucht werden sollen. Die praxisnahe Entwicklung neuartiger Produkte im Bereich von nicht-tragenden Bauteilen für die Innen- und Außenanwendung ist Inhalt der dritten Zielkategorie. Das Forschungsvorhaben soll durch eine Kompetenzbündelung aus den Fachbereichen der Holzforschung, der Klebstoffforschung und der Prozesstechnologie umgesetzt werden. Ausgangspunkt der Arbeiten sind die Problemfelder der Klebefugenbeständigkeit sowie die Klebefugenverfärbung. Zur Problemlösung ist das Projektvorhaben in zwei Teilprojekte untergliedert. Jedes Teilprojekt umfasst vier separate Arbeitspakete. An der Universität sollen zwei wissenschaftliche Mitarbeiter, eine technische Angestellte und wissenschaftliche Hilfskräfte tätig werden. Die am Projekt beteiligten Unternehmen übernehmen spezifische Entwicklungsaufgaben. | Die Förderung des Projektes erfolgte im Förderschwerpunkt "Klebstoffe und Bindemittel – Klebstoffe und Bindemittel für die Holz- und Holzwerkstoffindustrie", welcher vom BMEL ausgeschrieben und von der FNR betreut wurde. Die zu Beginn des Projektes definierten Ziele fokussierten die Verwendung einheimischer (Laub-) Hölzer im nicht-tragenden Konstruktionsbereich und die optimale Anpassung der Verklebungstechnologie. Durch eine potentielle Substitution von Tropenholz und dem bisher hauptsächlich verwendeten Nadelholz, sollte somit ein direkter Beitrag zur Förderung nachhaltiger Waldwirtschaft erbracht und dem Waldumbau in Deutschland Rechnung getragen werden. In diesem Zusammenhang nimmt die Verklebungstechnologie eine Schlüsselrolle zur Entwicklung neuer Produkte und Erschließung neuer Märkte ein. Im Verlauf des Projektes wurden Klebstoffformulierungen an das verwendete Holzmaterial angepasst und auf Beständigkeit, mechanisch-physikalische, sowie chemische Eigenschaften und der Resistenz gegenüber Verfärbungen untersucht. Die gewonnenen Erkenntnisse werden in Zukunft dabei helfen, den vermehrten Einsatz einheimischer Laubhölzer zu fördern und eine Basis für die Weiterentwicklung materialadaptierter Klebstoffe bilden. | Prof. Dr. Holger Militz Tel.: +49 551 39-33541 hmilitz@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte Büsgenweg 4 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.03.2019 | 31.08.2022 | 22027118 | ForestValue: Neue Geschäftsmodelle und Mechanismen zur nachhaltigen Bereitstellung und Finanzierung von Ökosystemleistungen; Teilvorhaben 1: Entwicklung umfassender Optimierungsmodelle - Akronym: NOBEL | Das NOBEL-Projekt wurde von sieben Partnern entwickelt: Universität für Bodenkultur Wien (BOKU) - Österreich (koordinierendes Institut), Französisches Nationales Institut für Agrarforschung (INRA) - Frankreich, Technische Universität München (TUM) - Deutschland, Schwedische Universität für Agrarwissenschaften (SLU) - Schweden, Forstwirtschaftliches und Technologisches Zentrum von Katalonien (CTFC) - Spanien, Norwegische Universität für Biowissenschaften (NMBU) - Norwegen und Hochschule für Landwirtschaft / Instituto Superior de Agronomia (ISA) - Portugal. Die NOBEL-Partner haben in sechs Arbeitspaketen (WPS) die Möglichkeiten und Herausforderungen für die Bereitstellung von Waldökosystemleistungen (FES) auf verschiedenen räumlichen Ebenen (EU, national, regional) analysiert. Die Projektaktivitäten in den verschiedenen Arbeitspaketen (WPs), die von der TUM und verschiedenen Partnern geleitet wurden, sind abgeschlossen. Die Projektziele von NOBEL waren: • Entwicklung innovativer Methoden zur Bewertung des wirtschaftlichen, sozialen und ökologischen Werts von Waldprodukten und -dienstleistungen auf regionaler und nationaler Ebene; • Entwicklung von Geschäftsmodellen, Mechanismen und neuartigen öffentlichen Maßnahmen zur Internalisierung des sozioökonomischen Werts nicht marktbasierter Ökosystemleistungen des Waldes ("externe Effekte"). • Geschäftsmodelle mit politischen Instrumenten zur Umsetzung von Zahlungen von Ökosystemleistungen (PES) auf verschiedenen Ebenen der Waldbewirtschaftung und -verwaltung zu kombinieren und Kompromisse bei der Waldbewirtschaftung abzuleiten. • Demonstration und Vergleich alternativer PES-Systeme, einschließlich einer innovativen webbasierten Auktionsplattform zwischen verschiedenen Pilotdemonstrationen. | Die TUM entwickelte einen kontinuierlichen Optimierungsansatz auf Bestandsebene, der mehrere Entscheidungskriterien und unsichere Eingangsdaten integriert. Der neuartige Ansatz optimiert gleichzeitig die Baumartenzusammensetzung und die Ernteregime. Die daraus resultierenden waldbaulichen Strategien reichten von einem Kahlschlagssystem bis hin zu einer kontinuierlichen Waldbewirtschaftung. Das entwickelte Optimierungsmodell auf Bestandsebene wurde in deutschen und portugiesischen Untersuchungsgebieten eingesetzt und getestet, um den Erwartungswert des Bodens unter Unsicherheit als Referenzwert zu optimieren; anschließend wurden die Opportunitätskosten abgeleitet, indem die Erhöhung der durchschnittlichen Kohlenstoffspeicherung in der oberirdischen Biomasse als zweites Ziel einbezogen wurde. Ein wichtiges Ergebnis war, dass die vorgeschlagenen Referenzlösungen in beiden Ländern Mischwälder ohne Kahlschlagsbetrieb waren. Die TUM führte auch eine Erhebung der neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse über ES-Auktionsansätze anhand systematisch ausgewählter, akademischer Artikel durch. Die Ergebnisse zeigen, dass sich die meisten wissenschaftlichen Arbeiten auf umgekehrte Auktionen konzentrieren, bei denen Landeigentümer ihre Bereitschaft zur Annahme von Verträgen zum Schutz oder zur Förderung der Bereitstellung von ES anbieten. Um die Zugänglichkeit von Auktionsinstrumenten zu verbessern, entwickelte die TUM einen Rahmen für eine Online-Plattform zur Durchführung von anpassbaren Vorwärts- und Rückwärtsauktionen. Darüber hinaus führte die TUM eine umfassende Erhebung durch, die einen Überblick über die durch die Waldinventur messbaren Waldattribute bietet, die eine Integration von nicht-bereitstellenden ES und Biodiversität in die Waldplanung unterstützen können. Auf der Grundlage dieser Untersuchung kommt die TUM zu dem Schluss, dass künftige Studien ganzheitliche Inventurmanagementsysteme finden müssen, um verschiedene Inventurtechnologien miteinander zu verbinden. | Prof. Dr. Thomas Knoke Tel.: +49 8161 71-4700 knoke@forst.wzw.tum.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan für Ernährung, Landnutzung und Umwelt - Fachgebiet für Waldinventur und nachhaltige Nutzung Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | X | FPNR |
| 01.02.2002 | 30.11.2003 | 22027200 | Handreichung Biogasgewinnung und -nutzung | Das Ziel dieses Vorhabens ist es, eine praxisnahe Handreichung im Bereich "Biogasgewinnung und -nutzung in der Landwirtschaft" zu erarbeiten. Dies beinhaltet Hof-Biogasanlagen und Gemeinschaftsanlagen. Die Handreichung soll einem potenziellen landwirtschaftlichen Anlagenbetreiber helfen, die Möglichkeiten und Grenzen einer Biogasgewinnung einer Biogasgewinnug und -nutzung vor Ort zu erkennen und die Sinnhaftigkeit einer Anlagenrealisierung zur Fermentation von betriebseigenen und ggf. betriebsfremden Material zu bewerten und ihn bei der ggf. anschließenden Planung und Inbetriebsnahme zu unterstützen. Die Arbeit beinhaltete folgende Aspekte: Zieldefinition, Nutzungsmöglichkeiten für das Biogas, Verwertung des ausgefaulten Materials, rechtliche und administrative Rahmenbedingungen, organisatorische und logistische Aspekte, erste Projektbeurteilung/Technik- und Wirtschaftlichkeitsanalyse, Umsetzung eines Projektes, Praxisbeispiele. Durch zahlreiche Vorarbeiten und langjährige Erfahrung der einzelnen Konsortialpartner sind die Erfolgsaussichtens dieses Projektes ausgezeichnet. | Das Vorhaben ist noch nicht beendet. Ein vom BMVEL freigegebener Abschlußbericht liegt noch nicht vor. | Prof. Dr.-Ing. Martin Kaltschmitt Tel.: +49 341 2434-112 mk@ie-leipzig.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | FPNR | |
| 01.12.2005 | 28.02.2007 | 22027205 | Verbundvorhaben: Verwertung von Wärmeüberschüssen bei landwirtschaftlichen Biogasanlagen; Teilvorhaben 2 | Das bremer energie institut möchte gemeinsam mit dem IUV eine systematische Analyse von Standardlösungen zur vollständigen Wärmenutzung von Biogasanlagen vornehmen. Dabei geht es um die technischen Voraussetzungen, den evtl. noch bestehenden Entwicklungsbedarfs, die Wirtschaftlichkeit, die Energiebilanz und die Kompatibilität mit dem landwirtschaftlichen Umfeld in Abhängigkeit von der zur Verfügung stehenden Wärmeleistungsklasse und der vorhandenen Wärmequalität. Die Ergebnisse sollen handbuchartig zusammengestellt werden, so dass Biogasanlagenplaner bzw. -betreiber in einem Maße informiert werden, dass sie im Einzelfall die vorrangig in Frage kommende Perspektive erkennen und in Angriff nehmen können.Das Grundprinzip der Untersuchung soll sein, dass das Spektrum der Optionen nicht bereits im Vorfeld eingeengt werden sollte, sondern dass den einzelnen Linien zumindest soweit nachgegangen wird, bis die konkreten Gründe für eine fehlende Eignung benannt werden können. | Ziel der Studie ist, die Effizienz der Biogaserzeugung und -nutzung zu steigern, indem allgemein einsetzbare Verarbeitungsprozesse für die Nutzung deroft bestehenden Wärmeüberschüsse identifiziert werden. Es wurden neue wirtschaftliche Perspektiven für die Landwirtschaft und ökologische Vorteile aufgedeckt , die dazu beitragen, die Wettbewerbfähigkeit deutscher Landwirte zu stärken und Arbeitsplätze im ländliche Raum zu erhalten und zu schaffen. Es wurde ein Handbuch erstellt, in dem die Resultate praxisnah aufbereitet und publiziert werden. | Prof. Dr.-Ing. Norbert Räbiger Tel.: +49 421 218-4196 raebiger@uni-bremen.de Universität Bremen - Fachbereich Produktionstechnik - Maschinenbau & Verfahrenstechnik - Fachgebiet Umweltverfahrenstechnik (IUV) Leobener Str. 6 28359 Bremen | X | FPNR |
| 01.05.2009 | 31.12.2012 | 22027208 | Verbundvorhaben: Elektrochemische Transformation nachwachsender Rohstoffe an Bor-dotierten Diamant-Elektroden zu wertvollen Chemikalien (ELEKTRA), Teilvorhaben 2: Erarbeitung eines Verfahrenskonzeptes zur Veredelung von nachwachsenden Rohstoffen und zur Gewinnung von aromatischen Aldehyden mittels BDD-Elektroden | Im Rahmen des Verbundprojektes soll die elektrochemische Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen realisiert werden, die bisher kaum als Quelle von aromatischen Feinchemikalien genutzt werden konnten. Die Methode soll an der Konversion von Lignin demonstriert werden. Die elektrochemische Umsetzung wird eine nachhaltige Quelle für aromatische Aldehyde darstellen, die als Feinchemikalien meist aus petrochemischen Vorstufen gewonnen werden müssen. Da das Lignin als nachwachsender Rohstoff eine komplexe molekulare Architektur aufweist, wird die Umwandlung in Benzaldehydderivate nur zum Teil gelingen. Die verbleibenden Rückstände sollten aufgrund der veränderten Molekülstruktur und neu eingeführten funktionellen Gruppen ein begehrtes Material für Kompositanwendungen sein. Zentrales Element dieses elektrochemischen Vorhabens ist die Verwendung von Bor-dotierten Diamantelektroden, die einen gezielten elektrochemischen Abbau des nachwachsenden Rohstoffes bewirken können. Neben Forschungsarbeiten zu Mediatorsystemen, werden spezielle Elektroden- und Zellengeometrien notwendig sein, um einen energie- und materialeffizienten Prozess zu etablieren. Ziel des TV ist die Erarbeitung eines Verfahrenskonzepts zur Gewinnung von aromatischen Aldehyden aus Ligninen mittels Bor-dotierten Diamantelektroden. Die Spaltung von Ligninen liefert eine Leichtsiederfraktion, die u.a. Benzaldehydderivate enthält. Ein Schwerpunkt der Arbeiten liegt auf der Erforschung einer Zelle, mit der die Stoffströme im industriellen Maßstab effizient bewältigt werden können. Weitere Aspekte neben dem Design einer Elektrolysezelle sind verschiedene Verfahren zur kontinuierlichen Isolierung und Reinigung der oxidationslabilen Wertprodukte sowie die (Langzeit)Stabilität der Elektroden. Auf Basis der Projektergebnisse soll ein geeignetes, großtechnisches Verfahren zur Gewinnung aromatischer Aldehyde auf Basis nachwachsender Rohstoffe realisiert werden. | Dr. Andreas Fischer Tel.: +49 621 60-55149 andreas.fischer@basf.com BASF SE - GCI/E - M311 Carl-Bosch-Str. 38 67063 Ludwigshafen am Rhein | X | FPNR | |
| 01.01.2015 | 31.08.2018 | 22027212 | Verbundvorhaben: Silphie - Anbauoptimierung, Sätechnik und Züchtung; Teilvorhaben 3: Optimierung praxisüblicher Sätechnik für die Aussaat der Durchwachsenen Silphie | Gesamtziel des Vorhabens ist es, den Anbauumfang der Durchwachsenen Silphie in der landwirtschaftlichen Praxis weiter zu erhöhen und die Wirtschaftlichkeit des Anbaus im Vergleich zu Mais zu verbessern. Voraussetzungen dafür sind ein sicheres, kostengünstiges Anbauverfahren und qualitativ hochwertiges Pflanzenmaterial. Dazu ist es erforderlich, ein risikoarmes Aussaatverfahren zu entwickeln, die Bestandesführung hinsichtlich Pflege, Pflanzenschutz und Düngung zu optimieren sowie Zusammenhänge zwischen gasrelevanten Inhaltsstoffen und Erntetermin aufzuzeigen, um eine möglichst hohe Gasausbeute in Biogasanlagen zu realisieren. Gleichzeitig gilt es, züchterisch verbessertes Pflanzenmaterial mit hohen Biomasse- und Gaserträgen für den Praxisanbau bereitzustellen. Das Institut für Landtechnik arbeitet in diesem Projekt intensiv mit den Projektpartnern, vor allem der Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft zusammen. Ziel ist es, eine optimierte Sätechnik für die Aussaat der Durchwachsenen Silphie zur Verfügung zu stellen. Eine handelsübliche Einzelkornsämaschine für Mais soll genutzt werden und diese entsprechend den Anforderungen der Silphie angepasst werden. Mit der optimierten Sätechnik, die es auch möglich machen soll veränderte Saatgutpartien aus dem Teilprojekt der Firma N.L.C. für eine Aussaat zu nutzen. Ab dem zweiten Versuchsjahr werden Versuche mit der optimierten Maschine bei den Projektpartnern,nach deren Vorstellungen angelegt. | Andreas Schäfer Tel.: +49 228 73-3047 a.schaefer@uni-bonn.de Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Landwirtschaftliche Fakultät - Institut für Landtechnik Nußallee 5 53115 Bonn | X | FPNR | |
| 01.12.2016 | 30.11.2019 | 22027215 | Eine in der Breite verbesserte Zusammenführung von öffentlichen Auftraggebern und Anbieterunternehmen biobasierter Produkte in Deutschland - Akronym: OeBbbP | Das Vorhaben zielt auf die in der Breite verbesserte Zusammenführung von öffentlichen Auftraggebern und Anbieterunternehmen biobasierter Produkte in Deutschland ab, sodass es zu einem intensivierten Informationsaustausch, einer deutlichen Erhöhung der Transparenz sowie des Wissensstands und schließlich zum verstärkten Einsatz biobasierter Produkte in öffentlichen Verwaltungen kommt. Die damit verbundene Verbesserung der Marktstellung von Anbietern biobasierter Produkte und Signalwirkung auf nachfragende Unternehmen und private Haushalte ist eine wichtige Grundlage für die langfristige Etablierung dieser Produkte. Das Vorhaben ist als grundlegendes Praxisvorhaben angesiedelt. Für die verbesserte Zusammenführung von öffentlichen Auftraggebern und Anbieterunternehmen biobasierter Produkte bedarf es zunächst eines wissenschaftlich fundierten Wissens über die beschaffungs- und vertriebsseitigen Abläufe und Probleme. Dieses Wissen soll über empirische Studien, die die Auftraggeber- und die Bieterseite (Baustein 1 und 2) eingehend analysieren, gewonnen werden. Dabei sollen insbesondere die Erfahrungen und Erkenntnisse aus dem Projekt "Nachwachsende Rohstoffe im Einkauf" der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) sowie der Zentralen Vergabestelle-Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft/Bundesanstalt Landwirtschaft und Ernährung (ZV-BMEL/BLE) in Bezug auf die Bedarfsträger des Geschäftsbereichs einbezogen werden. Diese Studien sollen während der Projektlaufzeit periodisch erfolgen, um wesentliche Entwicklungen beobachten und Wirkungsanalysen anstellen zu können. Auf Basis der in den Studien gewonnenen Erkenntnisse soll eine effektive und effiziente Kommunikationsplattform im Internet für öffentliche Auftraggeber und Anbieter biobasierter Produkte entwickelt, etabliert und wissenschaftlich begleitet werden. Im Zuge dessen sollen auch "Best Practices" und "Lessons Learned" identifiziert und veröffentlicht werden (Baustein 3). | Prof. Dr. Ronald Bogaschewsky Tel.: +49 931 31-82936 boga@uni-wuerzburg.de Julius-Maximilians-Universität Würzburg - Wirtschaftswissenschaftliche Fakultät - Betriebswirtschaftliches Institut - Lehrstuhl für Betriebswirtschaftslehre und Industriebetriebslehre Sanderring 2 97070 Würzburg | X | FPNR | |
| 01.10.2017 | 30.09.2019 | 22027216 | Auktionsmodell für eine nachhaltige Nutzung von Stroh in Deutschland; Analyse des dänischen Auktionsmodells - Akronym: STM-DE | Seit der Einführung eines Ausschreibungsmodells im Jahr 2006 zeigt Dänemark, wie Produzenten und Abnehmer gemeinsam von der nachhaltigen Nutzung der wertvollen Ressource Stroh profitieren. Die Vorbereitung der Übertragung des dänischen Auktionsmodells auf Deutschland ist zentrales Ziel des Projekts. In Kooperation mit Novozymes, dem weltweit größten Enzymhersteller und aktiv im dänischen Strohmarkt, erfolgt eine detaillierte Auswertung des in Dänemark etablierten Systems. Die Kooperation ermöglicht den Zugang zu einem umfangreichen Netzwerk von Wissensträgern. Mit Hilfe von Experteninterviews und durch die Analyse weiterer Information von Brancheninsidern soll ein wissenschaftlich unabhängiges und detailliertes Bild davon gezeichnet werden, welche Voraussetzungen für eine Übertragung erfüllt sein müssen. Auf dieser Grundlage baut sich das folgende mehrstufige Konzept auf: Teil 1: Analyse des dänischen Auktionsmodells, Teil 2: Erarbeitung der Roadmap zur Übertragung auf Deutschland (in Planung), Teil 3: Einführung des Auktionsmodells in Deutschland (in Planung) Das Vorhaben zielt ausschließlich auf "Teil 1" ab. Die erarbeiteten Projektergebnisse werden in einer professionell gestalteten Broschüre für Entscheider und in einer Powerpoint-Präsentation zusammengefasst. Diese Dokumente bilden die Grundlage für die weiterführenden Inhalte, die in Teil 2 und 3 erarbeitet werden. Teil 1 und Teil 2 sind als Folgeprojekte vorgesehen. Der regionale Schwerpunkt liegt auf Mecklenburg-Vorpommern. | Dipl. Geogr. André Brosowski Tel.: +49 341 2434-718 andre.brosowski@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.05.2019 | 31.07.2022 | 22027218 | Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung und Einsatz von Biostatika aus nachwachsenden Rohstoffen zur Stabilisierung wasserbasierter Fluide wie den Kühlschmierstoffen; Teilvorhaben 2: Untersuchung neuartiger Kühlschmierstoffe - Akronym: Biostatic | Im Verbundvorhaben "Entwicklung und Einsatz von Biostatika aus nachwachsenden Rohstoffen zur Stabilisierung wasserbasierter Fluide wie den Kühlschmierstoffen" wurden Fluide formuliert, wobei konventionelle Additive zur biologischen Stabilisierung der Fluide durch nachwachsende Rohstoffe (nawaRo) substituiert wurden. Kühlschmierstoffe (KSS) werden in der Technosphäre umfangreich angewendet, daher sollte an ihrem Beispiel die Entwicklung und der Einsatz von Biostatika aus nawaRo erfolgen. Der Fokus lag insbesondere auf nawaRo, die in Deutschland verfügbar sind. Im Teilvorhaben 2 – Untersuchung neuartiger Kühlschmierstoffe – wurden die vom Projektpartner IÖNC formulierten, mit Biostatika aus nawaRo stabilisierten Fluide (Teilvorhaben 1: Untersuchungen von Biostatika aus nachwachsenden Rohstoffen) vom IWF in ihren Eigenschaften untersucht. Als Anwendungsbeispiel wurde eine Stahllegierung (100Cr6) herangezogen. Hierzu erfolgten verschiedene Untersuchungen sowohl auf Labor- als auch auf Maschinenebene. Auf Laborebene wurden verschiedene tribologische Versuchsreihen durchgeführt, um das Reibverschleißverhalten der Fluide zu bewerten. Neben dem Reibverschleißverhalten wurden Kenngrößen wie Drehmoment und Wärmeabführung beim Gewindeformen von Stahl bewertet. Durch diese Untersuchungen wurde eine Vorauswahl an Fluiden getroffen und diese in Untersuchungen auf Maschinenebene eingesetzt. Ein hierzu mit dem Projektpartner DAW erstellter Versuchsplan (Teilvorhaben 3: Praxistests neuartiger Kühlschmierstoffe) wurde nach industriellen Rahmenbedingungen erarbeitet. Bei Innenrundschleifversuchen der Stahllegierung wurden die Fluide als KSS eingesetzt, über mehrere Monate in der Versuchsmaschine bzw. deren Filteranlage gehalten und anhand von Kenngrößen wie Werkstückrauheiten, Schaum- und Geruchsverhalten sowie biologische Stabilität bewertet. Zudem erfolgte parallel eine Fluid- bzw. Additivanalytik durch regelmäßige Dichtemessungen und Messung des Brechungsindex. | Anhand von Reibverschleißtests mit 100Cr6 wurden die Fluide auf ihr Schmiervermögen untersucht. Die für die Laboruntersuchungen eingesetzten, glycerinbasierten Fluide und deren Variationen zeigten ein besseres Schmiervermögen als deionisiertes Wasser, eine kommerzielle 6 vol.% KSS-Emulsion und ein reines Glycerin- Wasser-Gemisch. Dadurch konnte eine schmierverbessernde Wirkung der Additivpakete der neuformulierten Fluide nachgewiesen werden. Beim Tapping-Torque-Test wurden die Fluide zusätzlich auf ihre Wirkung beim Gewindeformen von 100Cr6 untersucht. Die Leistungsunterschiede der neuartigen Fluide waren sowohl untereinander gering als auch nicht signifikant gegenüber der Referenzemulsion. Diese Ergebnisse deuteten darauf hin, dass sich die Formulierungen auf Basis von Glycerin-Wasser und die Varianten mit den biostatisch wirkenden Alkoholen 1,5-Pentandiol oder 1,6-Hexandiol als KSS eignen. Für die Temperaturdifferenzen wurde erwartungsgemäß ein großer Einfluss des Wasseranteils festgestellt. Im Anschluss wurden drei Fluide (a) Glycerin-KSS; b) Glycerin/Terpineol-KSS: GT-KSS; c) 1,6-Hexandiol-KSS: 1,6-HD-KSS) in Untersuchungen auf Maschinenebene charakterisiert. Der Einsatz des Glycerin-KSS und GT-KSS, welcher im Vergleich zum Glycerin-KSS mit Terpineol als Biostatikum sowie Stabilisatoren versetzt war, resultierte in größeren Werkstückrauheiten im Vergleich zur Emulsion. Geruchsbildung war für den Glycerin-KSS unproblematisch, die Zugabe von Terpineol war jedoch deutlich wahrnehmbar und konnte auch nach Stabilisierung nicht vollständig eingedämmt werden. Der Einsatz des 1,6-HD-KSS führte dagegen zu ähnlichen Rauheiten im Vergleich zur Emulsion. Anders als beim Einsatz des Glycerin-KSS trat beim GT-KSS und 1,6-HD-KSS Schaumbildung auf. Die Versuche zeigten, dass sich Terpineol und 1,6-Hexandiol zur Stabilisierung von wasserbasierten Fluiden eignen, jedoch ist für deren Einsatz als KSS-Additiv eine Nachbesserung der Formulierungen erforderlich. | Robar Arafat Tel.: +49 531391-7657 r.arafat@tu-bs.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 4 - Maschinenbau - Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik Langer Kamp 19 B 38106 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.10.2006 | 31.12.2008 | 22027305 | Verbundvorhaben: Erstellung von Produktinformationen und eines Kalkulationsprogramms zur Nutzung abbaubarer Mulchfolien, sowie die Erstellung einer Ökobilanz für Biokunststofftöpfe und Mulchfolien aus nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 1 | Erstellung von anwenderorientierten Produktinformation und Entwicklung eines Kalkulationsprogramms als Entscheidungshilfe für landwirtschaftliche und gartenbauliche Betriebe zur Nutzung biologisch abbaubarer Mulchfolien aus nachwachsenden Rohstoffen Das Projekt kann in folgende Phasen unterteilt werden: 1: Datensammlung und Recherche, 2: Erstellung einer Ökobilanz für Mulchfolien und Pflanztöpfe aus nachwachsenden Rohstoffen, 3: Erstellung der Informationsmaterialien, 4: Entwicklung eines Kalkulationsprogramms, 5: Verteilung der Informationsmaterialien und Durchführung des Evaluierungsprojektes, 6: Abschlussbericht, Messe und Tagungen Das Kalkulationsprogramm wird so konzipiert, dass zusätzliche Mulchfolien durch den jeweiligen Nutzer eingegeben werden können. Auf diese Weise können auch abbaubare Mulchfolien kalkuliert werden, die bei der Entwicklung des Kalkulationsprogramms noch nicht bekannt sind. Auf der Basis der derzeitigen Entwicklungen werden realistische Chancen gesehen, durch die Projektdurchführung den Flächenanteil an biologisch abbaubaren Mulchfolien aus nachwachsenden Rohstoffen zu steigern. | Prof. Dr. Volker Henning Tel.: +49 8161 71-4570 volker.henning@fh-weihenstephan.de Staatliche Forschungsanstalt für Gartenbau Weihenstephan - Institut für Gartenbau Am Staudengarten 14 85354 Freising | X | FPNR | |
| 01.11.2014 | 31.10.2016 | 22027312 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer On-site-Enzymproduktion zur Gewinnung zuckerreicher Hydrolysate aus lignifizierter Biomasse am Beispiel von Stroh; Teilvorhaben 1: Verfahrensentwicklung zur On-site-Enzymproduktion | Im Rahmen des Projektes soll eine On-site- Enzymproduktion auf der Basis von hydrothermal aufgeschlossenem Stroh etabliert und optimiert werden. Ein Teil des Strohs soll hierbei nach dem thermischen Aufschluss für die Produktion der benötigen cellulolytischen Enzyme genutzt werden. Hierzu werden verschiedene cellulolytische Pilze mittels Solid-State-Fermentation auf dem vorbehandelten Stroh kultiviert und die produzierten Enzyme zur Hydrolyse der Hauptfraktion des aufgeschlossenen Strohs eingesetzt. Auf diese Weise wird ein mit Glucose angereichertes fermentierbares Hydrolysat bereitgestellt, das für die biotechnologische Produktion verschiedener Zielprodukte geeignet ist. Zunächst wird ein breites Screening nach potentiellen Stämmen durchgeführt, welche in der Lage sind hohe cellulolytische Aktivitäten zu erreichen. Parallel sollen gentechnisch veränderte Pilze entwickelt werden, welche die gewünschten Enzyme auf dem zur Verfügung stehenden thermisch vorbehandelten Stroh optimal produzieren und sekretieren können. Im Anschluss erfolgen Wachstumsexperimente mit statischen und dynamischen Solid-State-Fermentationen(SSF). Mittels Bestimmung der Proteinkonzentrationen und enzymatischen Aktivitäten werden die natürlichen Produzenten mit den gentechnisch veränderten Pilzen verglichen. Weiterhin erfolgt ein Vergleich mit kommerziell erhältlichen Enzympräparaten. Basierend hierauf soll im letzten Schritt die Machbarkeit einer Piltoanlage im Praxismaßstab bewertet werden. | Dr. Stefan Dröge Tel.: +49 6331 2490-846 stefan.droege@pfi-biotechnology.de Prüf- und Forschungsinstitut Pirmasens e.V. - Abt. Biotechnologie und Mikrobiologie Marie-Curie-Str. 19 66953 Pirmasens | X | FPNR | |
| 01.11.2015 | 30.04.2018 | 22027314 | Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Boraxfreie Wellpappenherstellung (Borawell); Teilvorhaben 1: Klebstoffanwendung - Akronym: BORAWELL | Zur Vernetzung der Stärkemoleküle in Stärkekleistern und Steuerung der rheologischen und klebetechnischen Eigenschaften, kommt Borax (Natriumtetraborat) zum Einsatz. Seit 2010 sind Borsäure und Natriumborate von der European Chemical Agency (ECHA) als CMR Stoffe (cancerogen, mutagen und reprotoxisch) "besonders besorgniserregend" eingestuft. 2011 erfolgte im Rahmen von REACH eine Verschärfung der Einstufung, die alle Borverbindungen als SVHC-Stoffe zusammenfasste (Substances of Very High Concern) und eine Kennzeichnung ab einem Gehalt von 0,1 % vorschreibt. Erfolgt eine weitere Verschärfung der EU-Richtlinie zur Einstufung borhaltiger Substanzen, oder wird die Zulassung zur Anwendung von Borax in Wellpappenklebstoffen vollständig entzogen, können handelsübliche Stärkeklebstoffe für die Wellpappenherstellung nicht mehr eingesetzt werden. Da Borverbindungen bei der Herstellung von Stärkeleimen nach heutigem Stand der Technik unersetzlich sind, besteht die Gefahr, dass Stärke mit der Wellpappenindustrie einen der wichtigsten Märkte verliert, und vollständig durch erdölbasierte Klebstoffsysteme ersetzt wird. Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll eine neuartige stärkebasierte Wellpappenverklebung durch Substitution umweltbedenklicher boraxhaltiger Stärkeklebstoffsysteme bei gleichzeitigem Erhalt der Klebe- und Verarbeitungseigenschaften entwickelt werden. Durch Definition und Erprobung alternativer Vernetzungssysteme, sollen innovative boraxfreie Stein-Hall-Klebstoffe unter Berücksichtigung typischer Laufzeiten von Wellpappenmaschinen und wirtschaftlicher Aspekte in die industrielle Praxis überführt werden. Die Eignung der Neuentwicklung wird am Leistungsspektrum etablierter boraxhaltiger Klebstoffsysteme gemessen. | Zur Vernetzung der Stärkemoleküle in Stärkekleistern und Steuerung der rheologischen und klebetechnischen Eigenschaften, kommt Borax (Natriumtetraborat) zum Einsatz. Seit 2010 sind Borsäure und Natriumborate von der European Chemical Agency (ECHA) als CMR Stoffe (cancerogen, mutagen und reprotoxisch) 'besonders besorgniserregend' eingestuft. 2011 erfolgte im Rahmen von REACH eine Verschärfung der Einstufung, die alle Barverbindungen als SVHCStoffe zusammenfasste (Substances of Very High Cancern) und eine Kennzeichnung ab einem Gehalt von 0, 1 % vorschreibt. Erfolgt eine weitere Verschärfung der EU-Richtlinie zur Einstufung borhaltiger Substanzen, oder wird die Zulassung zur Anwendung von Borax in Wellpappenklebstoffen vollständig entzogen, könren handelsübliche Stärkeklebstoffe für die Wellpappenherstellung nicht mehr eingesetzt werden. Da Borverbindungen bei der Herstellung von Stärkeleimen nach heutigem Stand der Technik unersetzlich sind, besteht die Gefahr, dass Stärke mit der Wellpappenindustrie einen der wichtigsten Märkte verliert, und vollständig durch erdölbasierte Klebstoffsysteme ersetzt wird. Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll eine neuartige stärkebasierte Wellpappenverklebung durch Substitution umweltbedenklicher boraxhaltiger Stärkeklebstoffsysteme bei gleichzeitigem Erhalt der Klebe- und Verarbeitungseigenschaften entwickelt werden. Durch Definition und Erprobung alternativer Vernetzungssysteme, sollen innovative boraxfreie Stein-Hall-Klebstoffe unter Berücksichtigung typischer Laufzeiten von Wellpappenmaschinen und wirtschaftlicher Aspekte in die industrielle Praxis überführt werden. Die Eignung der Neuentwicklung wird am Leistungsspektrum etablierter boraxhaltiger Klebstoffsysteme gemessen. | Anja Gruhl Tel.: +49 3529 551-622 anja.gruhl@ptspaper.de Papiertechnische Stiftung (PTS) rechtsfähige Stiftung bürgerlichen Rechts Pirnaer Str. 37 01809 Heidenau | X | FPNR |
| 01.05.2017 | 31.03.2022 | 22027315 | Verbundvorhaben: Umsetzung der Ernährungssicherungskriterien im Rahmen von Biomasse-Nachhaltigkeitsstandards; Teilvorhaben 1: Anwendung im Rahmen von Biomasse-Nachhaltigkeitsstandards - Akronym: FSS-WHH | In den Bioökonomie-Strategien der EU und der Bundesregierung wird die Berücksichtigung des Primats der Ernährungssicherung zugesichert. Hierfür gibt es aber bislang keine in der Biomasseproduktion angewendeten Standards und Überprüfungsinstrumente. Bisher wurde nur ein Standard samt Kriterien entwickelt, der eine Überprüfung der Berücksichtigung des Menschenrechts auf Nahrung bei der Produktion und Nutzung von Biomasse in ernährungsunsicheren Regionen ermöglicht. Dieser ist bisher aber noch nicht vor Ort umgesetzt und getestet worden. Ziel dieses Vorhabens ist daher, den Kriterienkatalog zur Ernährungssicherung bei der zertifizierten Biomasseproduktion in Afrika, Asien und Lateinamerika zu überprüfen, zu vervollständigen und gegebenenfalls anzupassen. Die Ernährungssicherungskriterien werden im Rahmen von bestehenden Zertifizierungsverfahren eingeführt. Gemeinsam mit den relevanten Stakeholdern vor Ort und in Deutschland soll an diesen Praxisbeispielen aufgezeigt werden, dass die Kriterien zur Einhaltung des Rechts auf Nahrung bei der Produktion und Beschaffung von Biomasse beachtet werden und im Rahmen einer Gesamt-Zertifizierung überprüft werden können. Hierbei kann jegliche agrar- und forstbasierte Biomasse für verschiedene Nutzungszwecke (Nahrungsmittel, Futter, Energie, stoffliche Nutzung) in Betracht kommen. Die Anwendung und Nutzung der in der Praxis getesteten Ernährungssicherungskriterien durch Unternehmen, Zivilgesellschaft und Politik soll gesteigert werden. Das Projekt besteht aus vier Arbeitspaketen (AP). In AP 1 geht es um die Anwendung der Ernährungssicherungskriterien im Rahmen von Biomasse-Nachhaltigkeitsstandards (Leitung WHH). AP 2 beinhaltet die wissenschaftliche Begleitforschung, geleitet vom ZEF. In AP 3 geht es um die Integration der Ernährungssicherungskriterien in bestehende Zertifizierungssysteme, geleitet vom WWF. AP 4 steigert den Bekanntheitsgrad der Ernährungssicherungskriterien/Food Security Standard - FSS (Ltg. WHH). | Dr. Rafaël Schneider Tel.: +49 2288 228-147 rafael.schneider@welthungerhilfe.de Deutsche Welthungerhilfe e.V. Friedrich-Ebert-Str. 1 53173 Bonn | X | FPNR | |
| 01.06.2019 | 31.05.2022 | 22027318 | Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung biobasierter Metallbearbeitungsöle für die kryogene Minimalmengenschmierung; Teilvorhaben 3: Validierung biobasierter Schmierstoffe für kryogene MMS beim Drehen - Akronym: ECO2il | In diesem Teilvorhaben wurden die Versuche mit biobasierten Schmierstoffen für die kryogene Zerspanung kombiniert mit MMS durchgeführt. Im Fokus stand dabei der Drehprozess Schruppen. Ziel war es, anwendungsnah Schmierstoffe biologischen Ursprungs für die kryogene MMS zu entwickeln, diese bedarfsgerecht zu additivieren und zu optimieren. Dadurch soll sichergestellt werden, dass sowohl die Werkzeugstandzeit als auch Zeitspanvolumina im Vergleich zu konventioneller Überflutungskühlung gesteigert werden können. Die dadurch erreichbaren ökologischen Verbesserungen stellen den Kern dieses Projektes dar. Industrielle Anwender sollen dahingehend unterstützt werden, dass Bearbeitungsprozesse mit aktuell konventioneller Überflutungskühlung auf MMS in Kombination mit kryogener CO2-Kühlung umgestellt werden können. | Dipl.Wirtsch.Ing. Franz Kneißl Tel.: +49 8171 23-1180 franz.kneissl@eagleburgmann.com EagleBurgmann Germany GmbH & Co. KG Äußere Sauerlacher Str. 6-10 82515 Wolfratshausen | X | FPNR | |
| 01.09.2002 | 31.08.2005 | 22027400 | Verbundvorhaben: Züchtung eines Wachs-Triticales mit reiner Amylopektinstärke und zugleich Verbesserung von Triticale hinsichtlich der Nutzung zur Stärkegewinnung - Teilvorhaben 1: Züchtung eines Waxy-Triticales durch konventionelle Kreuzungstechnik | In Deutschland wird der Bedarf an Wachsstärke hauptsächlich aus Wachsmais gedeckt. Dieser Mais wird fast ausschließlich aus Italien und Frankreich importiert. Projektziel ist daher die Züchtung eines hexaploiden Triticales (2n = 42), der statt eines herkömmlichen Amylopektingehaltes von ca. 75% und eines Amylosegehaltes von 25% einen Amylopektingehalt von nahezu 100% aufweist und dessen Stärke mit den herkömmlichen, nass-chemischen Verfahren der Stärkeindustrie ohne Rohstoffverluste gewonnen werden kann. Die Schaffung des Wachs-Triticales erfolgt durch konventionelle Einkreuzung von waxy-Genen eines in einem vorausgegangenen Projekt hergestellten Wachsweizen und einer Wachsroggenlinie. Wachs-Triticale kann der deutschen Wirtschaft innerhalb des europäischen Marktes einen Wettbewerbsvorteil verschaffen, da Triticale in Deutschland eine stark expandierende Fruchtart ist. | Prof. Dr. Gerhard Wenzel Tel.: +49 8161 71-3421 gwenzel@wzw.tum.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Forschungsdepartment für Pflanzenwissenschaften - Lehrstuhl für Pflanzenzüchtung Liesel-Beckmann-Str. 2 85354 Freising | X | FPNR | |
| 01.03.2007 | 31.08.2009 | 22027405 | Verbundvorhaben: Pilotprojekt Lignocellulose-Bioraffinerie; Teilvorhaben 1: Extraktverarbeitung, Enzymtechnologie, verfahrenstechnische Untersuchungen, Ökobilanzierung, Wirtschaftlichkeitsberechnungen | Bekannte Holzhydrolyse- oder Zellstoffgewinnungsverfahren nutzen bisher vorrangig Cellulose, während die übrigen Komponenten wie Hemicellulosen und Lignin in einer Form anfallen, die keine hochwertige stoffliche Verwertung zulässt. Das Ziel des Pilotprojektes war es, ein nachhaltiges, integriertes Verfahren zum Aufschluss mit Komponententrennung für heimische lignocellulosehaltige Rohstoffe wie Buche und Pappel zu entwickeln, bei dem alle Inhaltsstoffe (Extrakte, Cellulose, Lignin und Hemicellulosen) getrennt werden und dabei in einer Form anfallen, die für eine biotechnologische oder chemische Weiterverarbeitung geeignet ist. Das Projekt wurde in fünf großen Modulen (Arbeitspaketen) bearbeitet: 1. Extraktion von Buchen- und Pappelholz, 2. Aufschluss und Komponententrennung, 3. Weiterverarbeitung der erhaltenen Fraktionen, 4. Ökonomische und ökologische Bewertung und 5. Entwicklung eines Konzepts für eine Pilotanlage. | Verschiedene Extraktionsverfahren der Inhaltsstoffe aus Buchen- und Pappelholz erbrachten nur geringe Mengen Triterpene, die für eine wirtschaftliche Nutzung zu gering ist. Die Verfahren lassen sich aber auf andere Holzarten übertragen. Aufschluss und Komponententrennung auf Basis des Organosolv-Verfahrens konnten für die Anforderungen der Bioraffinerie im 1-kg-Maßstab optimiert werden und auf ein kontinuierliches Extraktionsverfahren im 10-kg-Maßstab mit Lösungsmittelrückgewinnung übertragen werden. Aufschlüsse mit Komponententrennung in ionischen Flüssigkeiten sind möglich, aber wirtschaftlich nicht konkurrenzfähig. Die enzymatische Hydrolyse der Cellulosefraktion zu fermentierbarer Glucose war mit über 80 % der theoretischen Ausbeute mit kommerziellen Enzymen möglich. Die Hemicellulosefraktion wurde größtenteils bereits im Aufschluss zu C5-Zuckern hydrolysiert, die ebenfalls fermentierbar waren. Das schwefelfreie Lignin konnte erfolgreich in thermo- und duroplastischen Werkstoffapplikationen eingesetzt werden. Im Ergebnis der ökonomischen und ökologischen Bewertung kann eine Lignocellulose-Bioraffinerie mit einer Kapazität von 400.000 t/a wirtschaftlich und ökologisch sinnvoll betrieben werden. Ein Konzept für eine Pilotanlage wurde erstellt, deren Errichtung und Betrieb Gegenstand eines Folgeantrags wird. | Dr. Jochen Michels Tel.: +49 69 7564-157 jochen.michels@dechema.de DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. - Karl-Winnacker-Institut Theodor-Heuss-Allee 25 60486 Frankfurt am Main | X | FPNR |
| 01.05.2009 | 31.10.2014 | 22027407 | Forschungsverbund: Integrierte chemisch-biotechnologische Herstellung von Synthesebausteinen auf Basis nachwachsender Rohstoffe in einer Bioraffinerie; Teilvorhaben 1: Projektmanagement und Rohstoffaufbereitung, Entwicklung von Biokatalysatoren, Herstellung von Synthesebausteinen, Prozess- und Produktbewertung | Das geplante Vorhaben hat die Steigerung des Einsatzes nachwachsender Rohstoffe und die langfristige sowie weitgehende Umstellung chemischer Produktionsprozesse auf nach-wachsende Rohstoffe durch neue, durchgängige sowie inter- und transdisziplinäre Ansätze in Forschung, Entwicklung und Produktion für die Herstellung von Synthesebausteinen für die chemische Industrie zum Ziel. Dabei soll über eine durchgängige Entwicklung vom La-bor- bis zum Produktionsmaßstab eine integrierte Verbundproduktion auf Basis nachwach-sender Rohstoffe realisiert werden. Dieses Konzept wird durch einen Forschungsverbund aus Industrie, Universitäten und außeruniversitären Forschungsinstituten in Zusammenarbeit mit einem integrierten Chemieverbund-Standort realisiert werden. Wesentliche Innovations-felder diese Vorhabens sind die Entwicklung, Optimierung, Bewertung und Integration von wirtschaftlichen Verfahren zur Aufbereitung und Bereitstellung von heimischen pflanzlichen Ölen für die Gewinnung von Synthesebausteinen, zur chemisch-biotechnologisch katalysier-ten Konversion von heimischen pflanzlichen Ölen zu Synthesebausteinen und zur Aufarbei-tung und Weiterverarbeitung der erhaltenen Synthesebausteine zu Epoxydharzen, Hydrophobierungsmitteln, Aminen und Schmierstoffen. Damit adressiert das vorgeschlagene Vor-haben die drei essentiellen Aspekte Rohstoffe, Prozesse und Produkte bei der Nutzung nachwachsender Rohstoffe und integriert biotechnologische und kombinierte Verfahren in einen bestehenden Produktionsverbund der chemischen Industrie im Sinne eines Bioraffine-rie Konzepts. | Es wurden zwei Verfahren zur Herstellung funktionalisierter Pflanzenölderivate erfolgreich etabliert und bis in den Technikumsmaßstab demonstriert. Zum einen die mikrobiologische Herstellung langkettiger Dicarbonsäuren und zum anderen die enzymatische Synthese pflanzenölbasierter Epoxide. Die zur Epoxidierung geeigneten Enzyme wurden in Zusammenarbeit mit Eucodis und der Uni Halle identifiziert. Zur Optimierung der Prozesse zur Umsetzung verschiedenster Substrate (freie Fettsäuren, Fettsäuremethylester, Dicarbonsäuren, langkettiges Alken und Triglyzeride) wurde im Labormaßstab eine immobilisierte Lipase eingesetzt. Auf Basis der im Labormaßstab erzielten Ergebnisse wurde erfolgreich eine Maßstabsübertragung in den Technikumsmaßstab durchgeführt. Die erzielten Ergebnisse bieten die Basis einer Skalierung in den industrienahen Maßstab. Zur mikrobiologischen Herstellung von Dicarbonsäuren wurden als nicht-pathogen angesehene Wildtypstämme mit S1-Einstufung identifiziert, die großes Potential zur DCA-Produktion zeigten. Die Wildtypstämme wurden hinsichtlich der Möglichkeiten zur gentechnischen Modifizierung untersucht, mit dem Ziel einen Produktionsstamm mit hohen Raum-Zeit-Ausbeuten zu erhalten. Dafür wurden die Stoffwechselwege und die beteiligten Gene identifiziert und Methoden zur genetischen Manipulation des ausgewählten Kandidaten etabliert. Des Weiteren konnte durch gentechnische Untersuchungen gezeigt werden, dass es sich bei dem aktuell eingesetzten S2-Stamm C. tropicalis nicht um den selbigen handelt. Eine sicherheitstechnische Herabstufung bedarf weiterer Pathogenitätstests und wird derzeit durchgeführt. Der Produktionsprozess zur Herstellung der langkettigen 1,18-Octadecendisäure wurde bis in den 40 L Maßstab skaliert und ein geeigneter Aufreinigungsprozess entwickelt, in dem die gewünschten Reaktionsprodukte mit geeigneten Methoden aus der Reaktionsmatrix abgetrennt werden und auf die für die Weiterverarbeitung erforderliche Reinheit aufgereinigt werden. | Dr.-Ing. Susanne Zibek Tel.: +49 49 711 970-4167 susanne.zibek@igvp.uni-stuttgart.de Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.07.2010 | 31.10.2013 | 22027408 | Verbundvorhaben: Weiterentwicklung von Kraftstoffdampfrückhaltesystemen (KDRS) zur Vermeidung dampfförmiger Kraftstoffverluste bei Verwendung von Bioethanol als Kraftstoffadditiv; Teilvorhaben 2: Untersuchungen zu Adsorbentien | Ziel des hier vorgestellten Forschungsprojekts ist es daher, die Funktionsweise der KDRS in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Bioethanol-Kraftstoff-Blends zu untersuchen und mit Hilfe der erhaltenen Ergebnisse die Kraftstoffdampfrückhaltesysteme für die optimale Funktion unter den geänderten Einsatzbedingungen zu modifizieren. Die Arbeitsplanung setzt sich aus folgfenden Arbeitsschritten zusammen: Charakterisierung der Adsorbentien- Reinstoff-Adsorptionsuntersuchungen - Bestimmung einer Benzin-Ersatzkomponente - Mehrkomponenten-Adsorptionsmessungen - Adsorption an vorbeladenen Adsorbentien - Adsorbermodellierung | Prof. Dr.-Ing. Thomas Seeger Tel.: +49-271 740-4651 thomas.seeger@uni-siegen.de Universität Siegen - Fakultät IV - Department Maschinenbau - Institut für Fluid- und Thermodynamik Paul-Bonatz-Str. 9-11 57076 Siegen | FPNR | ||
| 01.09.2012 | 31.08.2013 | 22027411 | Untersuchungen zur prinzipiellen Verwendbarkeit von Cellulosederivaten (CD) als Klebstoff in der Holzwerkstoffindustrie | Die holzverarbeitende Industrie stellt mit einem Gesamtumsatz von knapp 38 Mrd. Euro in Deutschland einen bedeutenden Industriezweig dar, der verglichen mit anderen Industrien, einen überdurchschnittlich hohen Anteil der eingesetzten Rohstoffe aus nachwachsenden Ressourcen bezieht. Die Verklebung erfolgt dabei jedoch nahezu ausschließlich mit Klebstoffen auf Basis fossiler Rohstoffe. Es erscheint sinnvoll, die Möglichkeiten einer Verklebung mit alternativen Klebstoffen auf Basis von Cellulosederivaten zu untersuchen. Die Projektziele für die prinzipielle Untersuchung der Anwendbarkeit dieser Klebstoffe umfassen folgende Schwerpunkte: - Qualifizierung und Testung geeigneter, kommerziell verfügbarer Cellulosederivate als Klebstoff für Holzwerkstoffe, - Testung von Vernetzungsmöglichkeiten von Cellulosederivaten durch Zugabe eines reaktiven Additivs, - Labortechnische Untersuchung der Anwendbarkeit der genannten Cellulosederivate für die Holzwerkstoffherstellung. Die formulierten Arbeitsziele sind auf gezielte Ableitungen über eine prinzipielle Eignung der untersuchten Klebstoffe für weiterführende Arbeiten ausgelegt. Die erzielten Ergebnisse werden daher eine genaue Abschätzung zulassen und sollen Basis für Anschlussarbeiten im Rahmen eines weiteren Projektes sein. vgl. Anlage (wie verweisen auf Punkt 8-11 der ausführlichen Projektbeschreibung) | Die Aufgabenstellung der Studie beinhaltet die Erprobung der prinzipiellen Möglichkeiten des Einsatzes von Cellulosederivaten (CD) als alternativer Klebstoff auf Basis nachwachsender Rohstoffe zur Verklebung von Holz sowie als Bindemittel bei der Herstellung von Holzwerkstoffen. Die Untersuchungen zur Anwendbarkeit von Klebstoffen auf Basis von Cellulose und ihren Derivaten umfassten folgende Schwerpunkte: 1. Qualifizierung und Testung geeigneter, kommerziell verfügbarer Cellulosederivate (u. a. Carboxymethylcellulose (CMC), Hydroxyethylcellulose (HEC), Methylcellulose (MC)) als Klebstoff für Holzwerkstoffe. 2. Testung von Vernetzungsmöglichkeiten von Cellulosederivaten durch Zugabe reaktiver Additive (z. B. mit polymeren Diphenylmethandiisocyanat). 3. Abschätzung der Eignung der CD für einen Einsatz in der Holzwerkstoffindustrie durch eine Verarbeitung der ausgewählten Cellulosederivate (CD) mit labortechnischen und industrieanalogen Methoden. 4. Entwicklung von holzbasierten Werkstoffen mit CD als Klebstoffalternative auf Basis nachwachsender Rohstoffe unter Berücksichtigung der normativen Vorgaben. 5. Generieren von Aussagen bezgl. apparativer Vorrausetzungen, notwendigen Änderungen in der Produktionstechnologie und möglichen Werkstoffeigenschaften. 6. Evaluierung der Wechselwirkung zwischen CD als Bindemittel und Holzfurnieren bzw. Holzpartikeln. Die formulierten Arbeitsziele sind auf definierte Ableitungen über eine prinzipielle Eignung der untersuchten Klebstoffe für weiterführende Arbeiten ausgelegt. Die erzielten Ergebnisse sollen eine wesentliche Basis für die geplanten Anschlussarbeiten im Rahmen eines weiteren, technologieorientierten Projektes sein. | Dr. Detlef Krug Tel.: +49 351 4662-342 detlef.krug@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | X | FPNR |
| 01.07.2016 | 31.12.2019 | 22027414 | Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Entwicklung von biogenen Schmelzklebesystemen für medizinische Anwendungen (DextriPlast); Teilvorhaben 1: Stärkesynthese - Akronym: DextriPlast | Die medizinische Versorgung von äußeren Wunden bei Großtieren (z. B. Pferden) hält einige besondere Herausforderungen bereit. Sind die vergleichsweise kleinen Extremitäten betroffen, kann ein konventioneller Verband angelegt werden. Bei Verletzungen am Rumpf des Tieres ist jedoch der Einsatz eines selbstklebenden Wundverbands unabdingbar. Durch das Vorhandensein von (nachwachsendem) Fell ist eine schwierig zu klebende Oberfläche Bestandteil der Ausgangssituation. Aufgrund des Einsatzes im medizinischen Bereich müssen alle Bestandteile des Wundverbandes für diese Anwendung geeignet sein. An der Friedrich-Schiller-Universität Jena werden aus dem Biopolymer Stärke (aus unterschiedlichen Quellen) thermoplastisch verarbeitbare Stärkeester gewonnen, welche von den Projektpartnern zur Entwicklung von neuartigen biobasierten Haftschmelzklebstoffen (Jowat SE) und stärkeesterbasierten extrudierbaren Folien (Emerell GmbH) genutzt werden. Klebstoff und Folie sollten gemeinsam mit einer Wundauflage zu einem dreilagigen Wundverband kombiniert werden. Um die Klebefähigkeit und Verträglichkeit zu prüfen sollten auf rasierter und geschorener Haut von Pferden Untersuchungen mit den Wundverbunden vorgenommen werden (fzmb GmbH, Großtierklinik). | Aus Stärke und Carbonsäurederivaten auf Basis pflanzl. Öle/Fette konnten klar schmelzbare Stärkeester gewonnen werden, die bezüglich Struktur und Eigenschaften untersucht wurden. Die Stärkeester wurden erfolgreich als Grundstoffe für den Haftschmelzklebstoff und für die Wundverbundfolie verwendet. Die Reaktionsbedingungen und Reagenzien wurden variiert. Es kamen verschiedene Lösungsmittel und Reagenzien zum Einsatz. Dabei konnten sogar Vinylester und Anhydride i. V. m. Carbonsäuren die Carbonsäurechloride ersetzen. Die Synthese von Stärkeestern konnte bis zu einem Maßstab von 2-3 kg erfolgreich realisiert werden. Bei der Jowat SE wurden die Stärkeester für die Entwicklung von biobasierten Schmelzklebstoffen eingesetzt. Sie waren sehr gut mit vielen gängigen Rohstoffen der Klebstoffindustrie kompatibel. Die noch nicht ausreichende Thermostabilität der Muster (Bezug Masse und Viskosität) konnte durch den Einsatz von Stabilisatoren ausreichend verbessert werden. Die Kombination der Klebstoffe mit den Stärkeesterfolien zeigte, dass durch Migration von Klebstoffbestandteilen in die Folie die Klebkraft mit der Zeit nachließ. Durch Anpassung der Klebstoffrezeptur konnte dieser Effekt unterbunden werden. Bei der Emerell GmbH wurden aus Stärkeestern unter Verwendung geeigneter Zuschlagsstoffe Folien für den mehrlagigen Wundverband hergestellt. In der Tierklinik der fzmb GmbH wurden die klebtechnischen Eigenschaften der Wundverbunde geprüft. Die finalen Verbunde zeigten auf Pferdehaut, dass die Klebkraft denen kommerziell erhältlicher Verbunde überlegen ist und nach 24 Stunden ohne makroskopische Veränderungen auf der Pferdehaut leicht wieder ablösbar war. Die histopathologischen Prüfungen legen dar, dass diese als unperforierte Variante weniger negative Effekte aufwiesen als die kommerziell erhältlichen perforierten Verbunde. Zudem wurde eine flexibel anzuwendende "Do-it-yourself" Wundauflage entwickelt, bei der mittels Unterdruck Wundflüssigkeit abgesaugt werden kann. | Prof. Thomas Heinze Tel.: +49 3641 948-270 thomas.heinze@uni-jena.de Friedrich-Schiller-Universität Jena - Chemisch-Geowissenschaftliche Fakultät - Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie (IOMC) Humboldtstr. 10 07743 Jena | X | FPNR |
| 01.09.2020 | 31.12.2023 | 22027418 | Ermittlung der Bodenqualität zur Bewertung der Ertragspotentiale von Rohstoffpflanzen auf marginalen Standorten - Akronym: BodenPotential | Ziel des hier beantragten Vorhabens ist die Entwicklung und Etablierung eines Instruments zur Bereitstellung von Kriterien, mit deren Hilfe für die Biomasseproduktion geeignete Standorte – außerhalb produktiver Nahrungsmittelproduktionsflächen – basierend auf ihrer standörtlichen (Boden, Wasserhaushalt, Klima etc.) Ertragsfähigkeit identifiziert werden können. Das zu entwickelnde Verfahren soll zudem dazu nutzbar sein, Ertragspotentiale für Bioenergiepflanzen auf Standorten unterschiedlicher Bodenqualität verlässlicher ermitteln und bewerten zu können, als bisher möglich. Damit wird das zu entwickelnde Bodenbewertungsverfahren dazu beitragen können, die Eignung und Flächenpotentiale von Grenzertrags- oder Marginalstandorten für die Produktion von Biomasse stärker als bisher möglich einzugrenzen. Mit Hilfe des zu entwickelnden Verfahrens wird somit eine Grundlage für die exaktere Einschätzung des Flächenpotentials geeigneter Anbaustandorte für Biomassepflanzen erwartet, als es mit bestehenden Instrumenten bisher möglich erscheint. Neben der Abgrenzung geeigneter Standorte von Vorrangflächen für die Nahrungsmittelproduktion ist dazu auch eine sichere Ableitung minimal erforderlicher Bodenqualitäten für einen ökonomisch sinnvollen Anbau von Bioenergiepflanzen notwendig. Damit können zum einen vor dem Hintergrund der erforderlichen Kostendeckung die Grenzen der Nutzung marginaler Standorte aufzeigt werden und zum anderen der Erhalt sehr ertragsarmer Extremstandorte für Zwecke des Naturschutzes gewährleistet werden. In wissenschaftlicher Hinsicht kann das Vorhaben einen wichtigen Beitrag zu der aktuellen, kontroversen fachlichen Diskussion zu Marginalstandorten und ihren Potentialen leisten. Technisch und politisch bietet das zu entwickelnde Verfahren ein anwendungsorientiertes Entscheidungsstützungsinstrument für die Planung und Konzeption von Landnutzungsstrategien und die konkrete Förderung und Unterstützung von Maßnahmen im Rahmen der Bioökonomiestrategie. | Dr. Werner Gerwin Tel.: +49 355 69-4225 werner.gerwin@b-tu.de Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg - Forschungszentrum Landschaftsentwicklung und Bergbaulandschaften (FZLB) Konrad-Wachsmann-Allee 6 03046 Cottbus | FPNR | ||
| 01.09.2002 | 31.08.2005 | 22027500 | Verbundvorhaben: Züchtung eines Wachs-Triticales mit reiner Amylopektinstärke und zugleich Verbesserung von Triticale hinsichtlich der Nutzung zur Stärkegewinnung - Teilvorhaben 2: Selektion von Triticale-Linien hinsichtlich der großtechnischen Gewinnung von Stärke | Innerhalb des Projektes soll erstmals ein Wachs- ("waxy") Triticale, also ein Triticale mit einer reinen Amylopektinstärke, sowie Linien mit verbesserter Stärkeausbeutbarkeit entwickelt werden. Es werden in der ersten Phase Labormethoden entwickelt, die die Stärkenutzbarkeit anzeigen und eine maximalen Zuchtfortschritt gewährleisten. Weiterhin werden unfangreiche Feldprüfungen und -beobachtungen von sehr diversem Material (Sorten wie auch nicht adaptiertes Material) angebaut, um nach Ernte im Labor auf ihre Qualität untersucht zu werden. Das in seinen Qualitäts- und agronomischen Eigenschaften erstellte Material stellt einen vollkommen neuartigen Qualitätskomplex dar, der im Markt zu vollkommen neuen Vermarktungsperspektiven für Triticale führen kann. | Dr. Andreas Jacobi Tel.: +49 5208 9125-30 wvb-hovedissen@t-online.de W. von Borries-Eckendorf GmbH & Co. Kommanditgesellschaft Hovedisser Str. 92 33818 Leopoldshöhe | FPNR | ||
| 01.01.2006 | 30.06.2007 | 22027505 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Konzepten zur Reduzierung von VOC-Emissionen aus Holz und Holzwerkstoffen unter Berücksichtigung des Herstellungsprozesses - Phase 2, Teilvorhaben 3: Holzarten und Klebstoffsysteme | Beim Vergleich verschiedener verfahrenstechnischen Einflüsse auf die VOC-Emissionen der OSB aus Kiefernholz wurde festgestellt, dass eine Emissionsminderung durch Anpassen einzelner Prozesse nur begrenzt möglich ist. Es sollen daher alternative Möglichkeiten der Emissionsreduzierung von OSB untersucht werden. Schwerpunkte hierbei liegen auf dem Einsatz phenolischer Bindemittel sowie der partiellen Verwendung alternativer,heimischer Holzarten. Überdies sollen weitere Einflussfaktoren auf das Emissionsverhalten ermittel werden (zB. Jahreszeit u. Probendicke). Um die angestrebten Ziele zu erreichen, werden an unterschiedlichen Proben Prüfkammeruntersuchungen gemäß prEN 13419 durchgeführt. Die Emissionen werden nach ISO/DIS 16000-6 mittels Tenax TA und GC/MS qualitativ und quantitativ bestimmt. Da im Rahmen des Projektes ganz unterschiedliche Ansätze untersucht werden, ist davon auszugehen, dass durchführbare Möglichkeiten gefunden werden, die Produktemissionen der OSB nachhaltig zu reduzieren. Werden dadurch alle gesundheitlichen Anforderung erfüllt, sind solche Produkte für alle mit der Innenraumluft in Verbindung stehenden Anwendungen geeignet. | Im Vorhaben wurde eine Vielzahl an Faktoren identifiziert, die mehr oder weniger Einfluss auf das Emissionsverhalten von Holzwerkstoffen bzw. OSB ausüben. In diesem Zusammenhang am bedeutsamsten ist die Holzart bzw. deren Eigenschaften. Im Vergleich zu den hier betrachteten Laub- (Buche, Birke, Ahorn und Pappel) und Nadelhölzern (Fichte, Tanne, Lärche und Douglasie) wirkt sich vor allem der hohe Extraktstoffgehalt von Pinus sylvestris L. auf das Emissionsnieveau aus. Einfluss auf das Emissionsverhalten von Holzwerkstoffen übt aber nicht allein die eingesetzte Holzart aus. Beispielsweise stehen Probendicke und Höhe der Emissionen in einem direkten Zusammenhang, wobei die Emissionen mit der Dicke ansteigen. Folglich reicht es beim Vergleich und der Bewertung von Emissionen verschiedener Proben nicht aus, die gleiche flächenspezifische Durchlüftungsrate anzuwenden. Flüchtige Verbindungen stammen nicht nur von den Plattenoberflächen, sondern kommen auch aus der Mittelschicht. Die Abschätzung der Potenziale und Folgen einer Substitution des Kiefernholzes zur Herstellung von OSB hat ergeben, dass als einzige verfügbare Holzart hierfür Buche in Frage kommt. Sie ist in den entsprechenden Bundesländern in ausreichender Menge verfügbar und die daraus hergestellten OSB emittieren weniger und vermutlich auch niedrigere Konzentrationen an VOCs. Abschließend zu klären ist allerdings, welche Größenordnung die sehr wahrscheinlich auftretenden Essigsäure-Emissionen haben werden. Im Rahmen dieses Vorhabens konnten lediglich Laborplatten untersucht werden. Infolge höherer Temperaturen (im Trockner) ist davon auszugehen, dass industriell gefertigte Holzwerkstoffe höhere Konzentrationen freisetzen werden. Der Austausch einer Holzart macht daher verschiedene Anpassungen in der Verfahrenstechnik der OSB-Herstellung notwendig. | Dipl.-Ing. Harald Fried Tel.: +49 6332 802-112 harald.fried@pallmann.de PALLMANN MASCHINENFABRIK GmbH & Co. KG Wolfslochstr. 51 66482 Zweibrücken | X | FPNR |
| 01.11.2015 | 31.12.2018 | 22027514 | Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Entwicklung formaldehydfreier Dispersionsklebstoffe auf Basis von Polyvinylacetat und Zuckerderivaten für die Holzwerkstoffherstellung (PVAc-ZuckerKlebstoff); Teilvorhaben 1: Bindemittelsynthese, Holzwerkstoffherstellung und -prüfung - Akronym: PVAc-ZuckerKlebstoff | Für die Holzwerkstoffherstellung werden als Bindemittel hauptsächlich formaldehydhaltige Aminoplastharze eingesetzt. Vor dem Hintergrund, dass Formaldehyd von der Europäischen Kommission als mutagen und kanzerogen wirkende Substanz eingestuft wurde, ist davon auszugehen, dass für die Erzeugung von Holzwerkstoffen zukünftig nur noch formaldehydfreie Klebstoffe zulässig sein werden. Ziel des Vorhabens ist es deshalb, als Alternative einen neuartigen formaldehydfreien und zudem biobasierten Dispersionsklebstoff zur Herstellung von Holzwerkstoffen auf Basis von Polyvinylacetat (PVAc) mit radikalisch polymerisierbaren Zuckerderivaten zu entwickeln. Somit soll ein in der Möbelindustrie bereits bewährter und emissionsarmer Klebstoff mit einem nachwachsenden Rohstoff kombiniert werden. Der Ansatzpunkt ist es, die Glasübergangstemperatur (Tg) der PVAc-Leime durch Copolymerisation mit Zuckerderivaten, die eine deutlich höhere Tg besitzen, anzuheben. An dem Vorhaben sind neben dem WKI als Forschungseinrichtung ein Klebstoffhersteller (Fa. Jowat SE) und vier Holzwerkstoffhersteller (Sauerländer Spanplatten GmbH & Co. KG, SWISS KRONO GmbH, Fritz Becker GmbH & Co. KG, Holzwerk Gebr. Schneider GmbH) beteiligt, die die Branchen der Span- und Faserplatten- sowie die Sperrholzherstellung repräsentieren und die Holzwerkstoffe herstellungstypisch nach Vorversuchen im WKI eignen Technikum produzieren. Die Orgentis Chemicals GmbH synthetisiert im Unterauftrag die Zuckerderivate. | Im Rahmen des Projekts ist es gelungen, ein Copolymer auf Basis von Polyvinylacetat und einem Zuckeracrylat als neuwertiges Bindemittel zu synthetisieren und die Synthese vom Labor- in den Technikumsmaßstab zu übertragen, sodass sich bereits bis zu 60 kg Klebstoff herstellen ließen. Emissionsmessungen ergaben, dass der final entwickelte Klebstoff kein Formaldehyd emittierte. Die Anwendung der im Projekt entwickelten Klebstoffe zur Holzwerkstoffherstellung zeigte im Vergleich mit handelsgängigen PVAc-Klebstoffen und einem konventionellen formaldehydhaltigen Aminoplastharz (Kondensationsharz), dass sich nach Anpassung der Verfahrensbedingungen mit PVAc-Klebstoffen Spanplatten mit nahezu vergleichbaren mechanischen Eigenschaften wie mit einem konventionellen formaldehydhaltigen Kondensationsharz herstellen lassen, wo- bei das Quellverhalten trotz Zugabe von Wach als Hydrophobierungsmittel noch ein Defizit darstellt. Ferner ist es gelungen, formstabile mitteldichte Holzfaserplatten (MDF) und (Form-)Sperrhölzer aus Buchenfurnieren herzustellen. | Dr. Claudia Schirp Tel.: +49 531 2155-318 claudia.schirp@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.04.2019 | 30.09.2022 | 22027518 | Verbundvorhaben: Entwicklung neuartiger biobasierter Folien mit besonderen Barriereeigenschaften für Anwendungen im Lebensmittel- und Verpackungsbereich; Teilvorhaben 5: bioORMOCER®-Upscaling und Herstellung - Akronym: BioBaFol | Im Rahmen des Projektes sollen neuartige biobasierte Folien mit besonderen Barriereeigenschaften für Anwendungen im Lebensmittel- und Verpackungsbereich entwickelt werden. Die Highlights des Projekts liegen in seinem synergetischen Ansatz begründet, dessen Patentierbarkeit gerade geprüft wird. Die besondere Barrierewirkung der zu entwickelnden Folien soll durch Kopplung der thermischen Aushärtung einer biobasierten und bioabbaubaren Barriereschicht auf Basis von Hybridpolymeren, die im Fraunhofer ISC entwickelt werden, mit der gleichzeitigen Morphologieoptimierung (Kristallitbildung) in der Substratfolie eingestellt werden, und zwar in einem Prozessschritt. Neben der Vereinfachung der Prozessführung im Hinblick auf die wirtschaftlichen Umsetzbarkeit lässt sich hierbei viel Energie einsparen. Die Möglichkeit eines anschließenden Recyclings soll hierbei begünstigt werden. Durch die Verwendung von nur einer Polymerart (PLA) als Hauptkomponente im Substrat und einer sehr dünnen Barriereschicht können die Abfälle im Vergleich zu Mehrschichtfolien aus unterschiedlichsten Polymeren deutlich einfacher regranuliert werden. Des weiteren können bei einer erneuten Folienextrusion, unter einer definierten Einsatzmenge der rezyclierten Bio-Barriere-Folie, die Bestandteile der zuvor generierten hybriden Beschichtung nun zusätzlich auch in die Polymermatrix eingearbeitet werden, die dort in mehrfacher Weise wirksam werden sollen: - als Keimbildner bei der Kristallisation in der Substratfolie bei einer erneuten ORMOCER-Beschichtungsbildung. - als zusätzlicher Barrierefüllstoff. - als Agens, welches dem hydrolytischen Biopolymerabbau bei der erneuten Folienextrusion aufgrund noch vorhandener Reaktivitäten entgegenwirken kann. | Dr. Guido Leibeling Tel.: +49 3641 3866-900 guido.leibeling@jencaps-technology.de JenCAPS Technology GmbH Otto-Schott-Str. 15 07745 Jena | X | FPNR | |
| 01.05.2006 | 31.08.2009 | 22027605 | Sichere und bodenschonende Holzernte in steilen Lagen - Entwicklung eines Grenzneigungs-Modells für selbstfahrende Arbeitsmaschinen in der Forstwirtschaft - | Im Rahmen des Projekts sollen terramechanische Auswirkungen eines sorgfältig geplanten Maschineneinsatzes mit selbstfahrenden Arbeitsmaschinen in Hanglagen gesichert untersucht werden. Anhand der Ergebnisse lassen sich für die bemessenen Fahrwerksvarianten spezifische Grenzneigungen definieren, die das existierende Potenzial von Spezialmaschinen sicherer, ökonomischer und sogleich bodenschonender gestalten. Die Versuchsplanung sieht vor, mit dem am Institut zur Verfügung stehenden mobilen Messequipment sowie einer zu konzipierenden Verzögerungstechnik, eine Forstmaschine mit verschiedenen Fahrwerkskonfigurationen im Rahmen von Fahr- (Abbrems-) Versuchen unter variierenden Bodenverhältnissen in nahezu ebenen Lagen bzgl. ihres Zugkraft- und Schlupfverhaltens zu untersuchen und daraus Prognosen für eine technische und ökologische Grenzneigung zu bestimmen. Die hochmechanisierte Holzernte dürfte inzwischen zu ca. 95 % von Klein- und Mittelständischen Unternehmen (KMU) durchgeführt werden. Für diese Gruppe weit überwiegend kapitalschwacher Betriebe verspricht das Projekt erweiterte Einsatzbereiche und vor allem zunehmende Arbeitssicherheit in steilen Regionen. | Die Hanglagen der Mittelgebirge verfügen aufgrund der topografischen Schwierigkeiten bei der Holzernte über teilweise ungenutzte Holzreserven. Neben den ökonomischen Restriktionen der Bewirtschaftung kommt vielfach eine große Unsicherheit über die Grenzen der hochmechanisierten Holzernte bei stärkeren Hangneigungen hinzu. Die Grenzen entstehen dabei zum einen durch die Standsicherheit der Maschinen, zum anderen durch die verursachten Bodenschäden in Folge der Befahrung. Letztere entstehen in Hanglagen verstärkt durch unangepasste Befahrungen mit zuviel Schlupf. Es wurden daher belastbare Einsatzgrenzen für die radbasierte hochmechanisierte Holzerntetechnik bestimmt. Ausgangspunkt waren Überlegungen zur Gegenüberstellung der Fahrzeugzugkraft und der Hangabtriebskraft. Bei der Befahrung geneigter Untergründe wirkt auf jede Maschine eine von der Neigung abhängige Hangabtriebskraft. Stellt man dieser Kraft die vom Fahrzeug aufgebrachte Zugkraft gegenüber, so lassen sich die noch befahrbaren Neigungen bestimmen. Es lässt sich leicht nachvollziehen, dass sich die Traktionsbedingungen der verschiedenen Versuche teilweise deutlich unterscheiden und somit die resultierenden Neigungsempfehlungen stark variieren. Reduziert auf die wichtigsten Einflussfaktoren wird deutlich, dass das Traktionsvermögen bodenseitig überwiegend durch den Bodenwassergehalt und den Skelettgehalt bestimmt wird, während fahrwerksseitig der größte Einfluss durch die Montage von Traktionshilfsmitteln erzielt wird. Anhand dieser Faktoren wurde eine Grenzneigungsprognose für einen bodenökologisch vertretbaren Maschineneinsatz sowie eine an der Abrutschsicherheit orientierte absolute Einsatzgrenze berechnet. Die Überprüfung der Einsatzgrenzen erfolgte im Rahmen von Validierungsfahrten in Hanglagen bei Steigungen bis zu 40%. Dabei ergab sich eine Übereinstimmung zwischen der vorherigen Einschätzung und der realen Befahrung von über 80%. | Prof. Dr. Heribert Jacke Tel.: +49 551-393571 hjacke@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Abt. Arbeitswissenschaft und Verfahrenstechnologie Büsgenweg 4 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.10.2010 | 31.03.2014 | 22027608 | Verbundvorhaben: Untersuchungen und Bewertung zum Einsatz von Enzymen in Biogasanlagen auf deren Wirksamkeit und deren Wirkungsweise sowie zur Veränderung des Verfahrensablaufs im Labor-, Technikum- und Praxisanlagen-Maßstab; Kurztitel: BiogasEnzyme; Teilvorhaben 3 | Vorprojekten nachgewiesene Wirkung von Enzymen konkretisiert und auf kontinuierlich arbeitende Anlagen in verschiedenen Maßstäben (Labor-, Technikum- und Praxisanlage) übertragen werden kann. Weiterhin soll anhand der Daten aus Praxisanlagen eine umfassende Bewertung durchgeführt werden. Neben der Untersuchung der Enzymwirkung im Labormaßstab soll auch die Wirkung in Praxisbiogasanlagen nachgewiesen werden. Als Zwischenschritt finden Versuche im Technikumsmaßstab statt. Es ist geplant, Untersuchungen zum geeigneten Zugabeort der Enzyme in den Prozessstufen zu identifizieren, die Wirkung auf den Biogasertrag und auf die Veränderung der Viskosität durchzuführen. Anhand der gewonnenen Daten ist eine umfassende Bewertung des Kosten-Nutzen-Verhältnisses, der Stoff- und Energieflüsse und des Verfahrens vorgesehen. Der Einsatz von Enzymen soll den Aufschluss von Zellulose und Hemizellulose und weiterer Verbindungen verbessern. Dies führt zu einer Steigerung der Biogasausbeute. Die Veränderung in den Struktursubstanzen führt außerdem zu einer Verringerung der Viskosität und somit des Eigenenergiebedarfs der Anlage. Insgesamt kann erwartet werden, dass durch die erfolgreiche Umsetzung des Projekts die Effizienz in der Biogastechnologie gesteigert wird. | Die Konzentration der cellulolytischen Enzyme hat neben der Temperatur und dem pH-Wert den größten Einfluss auf die Freisetzung reduzierender Zucker. Keine eindeutigen Abhängigkeiten zeigten die Versuche zur Aminosäurefreisetzung durch Proteasen. Alle Enzympräparate zeigten nach 4-8 h, trotz Stabilisatoren, deutliche Aktivitätsverluste. Eine enzymbasierte Faseranalytik war nicht möglich, es wurde jedoch die Basis einer Fingerprintanalyse geschaffen. Die Enzymzugabe zu den Batch-Reaktoren bei mesophiler Temperatur und neutralem pH gab keine signifikanten Effekte auf Ausgasungsgeschwindigkeit und Biogasertrag. Dies verbesserte sich unter thermophilen Bedingungen oder bei einer vorgelagerten Hydrolyse für einige Substrat-Enzym-Kombinationen auf einem < 10 %-Niveau und nur bei deutlich höheren Enzymdosierungen als praxisüblich. In den kontinuierlichen Gärversuchen konnten diese Beobachtungen nicht bestätigt werden. Variation von Applikation und Einsatzstoffen zeigten in der Technikumsanlage (30 m³) Effekte der Enzymzugabe. Maissilage mit Enzym Cell_a erzielte keine Effekte. Bei Maissilage und Hühnertrockenkot sowie Cell_a und Prot_a als Enzympräparate wurde ein Anstieg der Biogasausbeute von 4-6 % und eine Reduktion der Rührwerksleistung von 9-11 % beobachtet. Trotz intensiver Planung und Beratung erwies es sich als schwierig, eine Biogasanlage über einen längeren Zeitraum konstant zu betreiben. Die Versuche ergaben, dass eine kombinierte Applikation von cellulolytischen und proteolytischen Enzympräparaten wie im Pilotversuch, jedoch deutlich schwächer ausgeprägt, einen Anstieg der Biogasausbeute und generell eine Abnahme in der Rühr-leistung zeigte. Die Bewertung ergab keine eindeutigen Effekte in der Stoffbilanzierung und tendenziell positive Effekte in der Energiebilanz. In der Kosten-Nutzen-Analyse überlagerten sich die positiven Effekte im Stromerlös und der Kostenreduktion für Einsatzstoffe und Rühraufwand mit den doch erheblichen Kosten für den Enzymeinsatz. | Dipl.-Ing. Matthias Wawra Tel.: +49 5152 52 571 11 matthias.wawra@archea.de Archea Service GmbH Horstweg 14 31840 Hessisch Oldendorf | X | FPNR |
| 01.03.2013 | 31.10.2014 | 22027612 | Forschungsverbund: Integrierte chemisch-biotechnologische Herstellung von Synthesebausteinen auf Basis nachwachsender Rohstoffe in einer Bioraffinerie; Teilvorhaben 3: Gewinnung der Synthesebausteine, Prozessintegation | Das Verbundprojekt ist getragen von der Vision der "Integrierten Verbundproduktion auf Basis nachwachsender Rohstoffe" und der durchgängigen Entwicklung vom Labor- bis zum Produktionsmaßstab. Dieser Ansatz ist neuartig und wurde bisher noch nicht realisiert. Dabei steht die Steigerung des Einsatzes nachwachsender Rohstoffe, vor allem heimischer pflanzlicher Öle, zur Herstellung von Synthesebausteinen für die chemische Industrie unter Verwendung chemischer und biotechnologischer Konversionsmethoden im Mittelpunkt der Forschungsaktivitäten. Das Konzept wird durch einen interdisziplinären Forschungsverbund mit 14 Projektpartnern in Zusammenarbeit mit einem integrierten Chemieverbund-Standort realisiert und betrachtet dabei Prozesse entlang der gesamten Wertschöpfungskette vom Rohstoff Pflanzenöl, dessen Aufarbeitung und Umsetzung zu Synthesebausteinen hin zum Einsatz der Synthesebausteine in Produktgruppen wie Polymeren, Schmierstoffen, grenzflächenaktiven Substanzen oder Flockungshilfsmitteln. In dieser auf zwei Jahre ausgelegten Projektstufe soll zunächst die prinzipielle Eignung der biobasierten Epoxidsubstitute als Basissubstrat für Schaltungsträger ermittelt werden. Dazu werden aus Prepregs (Klebefolien) und Laminaten zwei oder mehrlagige Leiterplatten hergestellt und qualifiziert. | Im Forschungsverbund "Integrierte BioProduktion" wurden Prozesse und Verfahren zu einer "Integrierten Verbundproduktion auf Basis nachwachsender Rohstoffe" vom Labor bis zum Produktionsmaßstab untersucht und entwickelt. Die Forschungsarbeiten wurden in einem einen interdisziplinären Forschungsverbund von insgesamt 15 Projektpartnern in Zusammenarbeit mit einem integrierten Chemieverbund-Standort in Leuna realisiert und beinhalteten Prozesse entlang der gesamten Wertschöpfungskette vom Rohstoff Pflanzenöl, dessen Aufarbeitung und Umsetzung bis hin zum Einsatz der Synthesebausteine in Produktgruppen wie Polymeren, Schmierstoffen, grenzflächenaktiven Substanzen oder Flockungshilfsmitteln. Im Teilvorhaben 3 wurden alle im Verbundvorhaben bereit gestellten Ölsaaten charakterisiert und deren Pflanzenöle in guten bis sehr guten Ausbeuten epoxidiert. Die erhaltenen Oxiranwerte lagen je nach Ölart im Bereich von 5-10%. Die meisten Pflanzenöle wurden weiterhin zu Estern derivatisiert und diese ebenfalls erfolgreich epoxidiert. Dies war die Grundlage für weitere Arbeiten seitens der Projektpartner im Bereich Schmierstoffe, grenzflächenaktive Substanzen, Flockungshilfsmittel und Polymere bei HOBUM selbst. Im Folgegang wurden von HOBUM zwei unterschiedliche Polymersysteme - Polyurethane und Polyester - erstellt und untersucht. Für die Polyurethananwendung wurde eine Vielzahl sehr unterschiedlicher neuer Polyole mit einem sehr hohen Anteil nachwachsender Basis aus den genannten Vorprodukten synthetisiert. Dabei wurden Hydroxylzahlen im Bereich von 70 bis hin von über 500 mg KOH/g und Viskositäten von 250-50000 mPa s (bei 25°C) für eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten bereitgestellt. Daraus wurden Polymermuster für Weich-, Halbhart-, Integralschaum und diverse CASE-Produkte hergestellt und so die Anwendungsreife der Entwicklungen belegt. Auch der Bereich der Polyestersysteme wurde mit Anwendungsmustern verifiziert und für Produkte bis in den Technikums-Maßstab skaliert. | Dr. Michael Blumenstein Tel.: +49 40 766255-36 mblumenstein@hobum.de HOBUM Oleochemicals GmbH - Abt. Forschung & Entwicklung Seehafenstr. 20 21079 Hamburg | X | FPNR |
| 01.06.2019 | 31.05.2022 | 22027618 | Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung biobasierter Metallbearbeitungsöle für die kryogene Minimalmengenschmierung; Teilvorhaben 5: Validierung biobasierter Schmierstoffe für kryogene MMS beim Fräsen und Bohren - Akronym: ECO2il | Innerhalb des Vorhabens wurden Fräs- und Bohrversuche mit kryogener Minimalmengenschmierung durchgeführt. Nach den ersten Funktionsversuchen wurden beiden Prozesse angepasst und die Parameter verändert, damit der Prozess stabiler wird. Nach der Optimierung konnte der Fräsprozess stabilisiert werden und alle biobasierten Schmierstoffe durchgetestet werden. Es wurden immer jeweils drei Werkzeugen der Firma Gühring eingesetzt und stetig dokumentiert, damit der Verschleiß und die Kraftaufnahme im Prozess gemessen werden konnten. Nach den Versuchen wurden die Kräfte des Prozesses analysiert und in Relation zu den diversen Schmierstoffen und dem Verschleiß gesetzt. Der Bohrprozess konnte in mehreren Versuchen nicht optimal durchgeführt werden, da die Komponenten vom Mischsystem bis hin zur Werkzeugspitze noch weiter optimiert und speziell gefertigt werden müssen, sodass ein solider Prozess nicht durchführbar war. Es wurden Variationen im Durchmesser des Werkzeuges getestet, was aber nicht die gewünschte Verbesserung brachte. | Tobias Müller Tel.: +49 7571 108-22297 tobias.mueller@guehring.de Gühring KG - FuE-Zentrum Winterlinger Str. 12 72488 Sigmaringen | X | FPNR | |
| 01.02.2007 | 31.07.2010 | 22027705 | Verbundvorhaben: Fermentative Produktion von Edukten für Bulkchemiekalien, TV 1: Fermentative Produktion von Edukten für bulk-Chemieprodukte auf Basis nachwachsender Rohstoffe am Beispiel von Acrylsäure | Das Ziel des Projekts ist die stoffliche Nutzung nachwachsender einheimischer Rohstoffe für die Produktion des mikrobiellen Intermediats 3-Hydroxypropionaldehyd, das unter anderem chemisch zu Acrylsäure umgesetzt werden kann. Dies beinhaltete die Entwicklung eines Ganzzellbiokatalysators, der den Rohstoff Glycerin biokatalytisch in das Zielprodukt 3-Hydroxypropionaldehyd umwandelt. Anschließend wurde der Einsatz des Ganzzellbiokatalysators durch Metabolic Engineering und durch Anpassung der Prozessbedingungen optimiert. Des Weiteren wurden Anwendungstests bezüglich der direkten Verwendung von 3-Hydroxypropionaldehyd in alternativen Marktsegmenten durchgeführt. | Es wurden drei verschiedene Systeme als mögliche Ganzzellbiokatalysatoren getestet: Die Coenzym B12 - abhängige Glycerin-Dehydratase aus Lactobacillus reuteri nach homologer und heterologer Expression in verschiedenen bakteriellen Wirten und die Coenzym B12-unabhängige Glycerin-Dehydratase aus Clostridium butyricum. Dabei stellte sich homolog produzierte Coenzym B12-abhängige Glycerin-Dehydratase aus Lactobacillus reuteri als geeignetes System heraus. Die sich anschließende Prozessentwicklung wurde daher ausschließlich mit diesem System durchgeführt. Durch einen Wechsel der Prozessführung der Biomasseproduktion von Batch- zu Fed-Batch-Fermentation konnte die Biomasseproduktion nach 16 h von 1,5 g/L auf 8 g/L Biotrockenmasse gesteigert werden. Die Optimierung der Prozessbedingungen der Biotransformation führte zu molaren 3-Hydroxypropionaldehyd-Ausbeuten von 90 % und Produktivitäten von 33 g/L/h. Zur Aufreinigung von 3-Hydroxypropionaldehyd wurden zwei Optionen evaluiert. Zum einen wurde ein System zur Aufreinigung mit Säulenchromatographie von 3-Hydroxypropionaldehyd aus dem Biotransformationsmedium entwickelt, mit dem 3-Hydroxypropionaldehyd mit einer Ausbeute von 60 % und einer Reinheit von 70 % isoliert werden konnte. Für die in-situ Produktabtrennung wurde Hydrogensulfit in Kombination mit Amberlite CG-400-Harz als geeigneter Fängerstoff identifiziert. Erste Wirkungstests zeigten, dass 3-Hydroxypropionaldehyd bei Schnittblumen das Welken und bei Äpfeln und Weintrauben die Entwicklung von schädigenden Krankheiten hinauszögerte, also auch eine direkte Anwendung des biotechnologischen Intermediates 3-Hydroxypropionaldehyd denkbar wäre. | Florian Klasovsky Tel.: +49 2365 49-2151 florian.klasovsky@evonik.com Evonik Industries AG - F-SV-EV Science to Business Center, Creavis Paul-Baumann-Str. 1 45772 Marl | FPNR | |
| 01.10.2010 | 30.04.2014 | 22027707 | Verbundvorhaben: Untersuchungen und Bewertung zum Einsatz von Enzymen in Biogasanlagen auf deren Wirksamkeit und deren Wirkungsweise sowie zur Veränderung des Verfahrensablaufs im Labor-, Technikum- und Praxisanlagen-Maßstab; Kurztitel: BiogasEnzyme; Teilvorhaben 1 | In dem hier beantragten Verbundprojekt soll untersucht werden, ob die in Vorprojekten nachgewiesene Wirkung von Enzymen konkretisiert und auf kontinuierlich arbeitende Anlagen in verschiedenen Maßstäben (Labor-, Technikum- und Praxisanlage) übertragen werden kann. Weiterhin soll anhand der Daten aus Praxisanlagen eine umfassende Bewertung durchgeführt werden. Neben der Untersuchung der Enzymwirkung im Labormaßstab soll auch die Wirkung in Praxisbiogasanlagen nachgewiesen werden. Als Zwischenschritt finden Versuche im Technikumsmaßstab statt. Es ist geplant, Untersuchungen zum geeigneten Zugabeort der Enzyme in den Prozessstufen zu identifizieren, die Wirkung auf den Biogasertrag und auf die Veränderung der Viskosität durchzuführen. Anhand der gewonnenen Daten ist eine umfassende Bewertung des Kosten-Nutzen-Verhältnisses, der Stoff- und Energieflüsse und des Verfahrens vorgesehen. Der Einsatz von Enzymen soll den Aufschluss von Zellulose und Hemizellulose und weiterer Verbindungen verbessern. Dies führt zu einer Steigerung der Biogasausbeute. Die Veränderung in den Struktursubstanzen führt außerdem zu einer Verringerung der Viskosität und somit des Eigenenergiebedarfs der Anlage. Insgesamt kann erwartet werden, dass durch die erfolgreiche Umsetzung des Projekts die Effizienz in der Biogastechnologie gesteigert wird. | Die Konzentration der cellulolytischen Enzyme hat neben der Temperatur und dem pH-Wert den größten Einfluss auf die Freisetzung reduzierender Zucker. Keine eindeutigen Abhängigkeiten zeigten die Versuche zur Aminosäurefreisetzung durch Proteasen. Alle Enzympräparate zeigten nach 4-8 h, trotz Stabilisatoren, deutliche Aktivitätsverluste. Eine enzymbasierte Faseranalytik war nicht möglich, es wurde jedoch die Basis einer Fingerprintanalyse geschaffen. Die Enzymzugabe zu den Batch-Reaktoren bei mesophiler Temperatur und neutralem pH gab keine signifikanten Effekte auf Ausgasungsgeschwindigkeit und Biogasertrag. Dies verbesserte sich unter thermophilen Bedingungen oder bei einer vorgelagerten Hydrolyse für einige Substrat-Enzym-Kombinationen auf einem < 10 %-Niveau und nur bei deutlich höheren Enzymdosierungen als praxisüblich. In den kontinuierlichen Gärversuchen konnten diese Beobachtungen nicht bestätigt werden. Variation von Applikation und Einsatzstoffen zeigten in der Technikumsanlage (30 m³) Effekte der Enzymzugabe. Maissilage mit Enzym Cell_a erzielte keine Effekte. Bei Maissilage und Hühner-trockenkot sowie Cell_a und Prot_a als Enzympräparate wurde ein Anstieg der Biogasausbeute von 4 6 % und eine Reduktion der Rührwerksleistung von 9 11 % beobachtet. Trotz intensiver Planung und Beratung erwies es sich als schwierig, eine Biogasanlage über einen längeren Zeitraum konstant zu betreiben. Die Versuche ergaben, dass eine kombinierte Applikation von cellulolytischen und proteolytischen Enzympräparaten wie im Pilotversuch, jedoch deutlich schwächer ausgeprägt, einen Anstieg der Biogasausbeute und generell eine Abnahme in der Rührleistung zeigte. Die Bewertung ergab keine eindeutigen Effekte in der Stoffbilanzierung und tendenziell positive Effekte in der Energiebilanz. In der Kosten-Nutzen-Analyse überlagerten sich die positiven Effekte im Stromerlös und der Kostenreduktion für Einsatzstoffe und Rühraufwand mit den doch erheblichen Kosten für den Enzymeinsatz. | Dr. Monika Heiermann Tel.: +49 331 5699-217 mheiermann@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR |
| 01.08.2012 | 31.07.2015 | 22027711 | Erstellung eines Syngas-basierten Fermentationsprozesses für Isopren: Ein high-value chemischer Building Block für Polymere und Jetfuel | Biomasse fällt in Deutschland als äußerst heterogenes Material an, welches eine stoffliche Nutzung erschwert. Die Vergasung und fermentative Nutzung der Biomasse stellt eine attraktive Alternative zu z.B. heute verfolgten enzymatischen Verfahren dar. Die Umsetzung von Biomasse in Synthesegas ermöglicht einerseits die kostengünstige und vollständige Nutzung der Biomasse, sowie andererseits die effiziente stoffliche Umsetzung zu einer Reihe von attraktiven Bio-Chemicals und Biokraftsstoffe durch die Syngas-Fermentation. Wohingegen für die Vergasung der Biomasse mehrere Verfahren etabliert sind wurde bis heute die Syngas-Fermentation kaum beachtet. Ziel des Vorhabens ist es somit erstmalig die Syngas basierte Isopren Fermentation rekombinant in einen acetogenen Mikroorganismus zu etablieren. Isopren stellt eine etabliere Plattformverbindung für eine Reihe von Polymeren dar, wie z.B. Polyisopren welches in der Herstellung von Autoreifen oder Latexhandschuhen Anwendung findet. Für die Etablierung einer Syngas basierten Isopren Fermentation wird zunächst ein rekombinanter Mikroorganismus mittels Metabolic Engineering erstellt. Hierfür wird zum einen die Isopren-Synthase zum anderen weitere Gene des Mevalonatstoffwechsels in den Mikroorganismus eingebracht (dies soll der verbesserten Präkursorversorgung der Isopen-Synhase dienen). Neben den molekularbiologischen Arbeiten stellt die Entwicklung eines Syngas-Fermentationskonzepts ein weiterer Forschungsgegenstand dar. | Dr. Stefan Jennewein Tel.: +49 241 6085-12120 stefan.jennewein@ime.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie (IME) Forckenbeckstr. 6 52074 Aachen | X | FPNR | |
| 01.01.2016 | 31.12.2016 | 22027714 | Entwicklung Lignin-basierter Thermoplaste zur Unterstützung der Schweißnahtbildung beim Holzschweißen (Holzschweissen) - Akronym: Holzschweissen | Das Thema des geplanten Forschungsvorhabens orientiert auf die Entwicklung thermoplastischer Blends zur Unterstützung der Schweißnahtbildung beim Holzschweißen. Die neuen Ansätze dieser Aufgabenstellung konzentrieren sich aus Sicht der Materialauswahl auf: - Die Verwendung von Lignin als holztypische Komponente - Die Nutzung von möglichst bio-basierten Thermoplasten aus der Gruppe der Polyolefine, Polyester und Polyamide - Die Entwicklung mischbarer und nicht mischbarer Blends. - Das Ausstatten dieser Blends mit Haftvermittlern, die kovalentes Anbinden der Blends an die Holzkomponenten erlauben. Das favorisierte Konzept stellt somit einheimisches Lignin und Holz thematisch in den Mittelpunkt, wodurch eine weitere Möglichkeit zur Bildung eines Ligninmarktes in Deutschland unterstützt werden soll. Aus anwendungstechnischer Sicht ist es wichtig Blends zu entwickeln, die möglichst unabhängig von Typ und Qualität der verschiedenen Holzarten sind. Um die Bindekraft der Schweißnaht zu erhöhen, ist der Einsatz thermisch aktivierbarer, reaktiver Komponenten vorgesehen. Sie können während der thermoplastischen Verarbeitungsphase chemische Reaktionen an der Grenzfläche zwischen Holz und Thermoplast durch die Ausbildung besonders stabiler, kovalenter Bindungen eingehen. Dadurch ist mit deutlichen Verbesserungen beispielsweise in der Haftfestigkeit zu rechnen. Die einzelnen Aufgaben lassen sich folgendermaßen zusammenfassen: - Bereitstellung von Substraten - Gewinnung von Rohlignin - Modifizierung der Biopolymere - Herstellung von Polymerblends mit variierenden Matrixpolymeren und - Ligningehalten - Verschweißen von Hölzern mit ausgewählten Blends - Variation der Schweißparameter - Analytik der Prüfkörper | Aus Schwarzlauge konnte Rohlignin (L) durch pH-indizierte Fällung gewonnen werden; 2 L Schwarzlauge liefern etwa 400 g des Rohprodukts. Die Extraktion mit Isopropanol bei Raumtemperatur führte mit einer Ausbeute von 28% zu einem niedermolekularen Ligninextrakt L(Ex) (Mw= 1710 g/mol). Die partielle Hydrolyse des hochmolekularen Ligninrests L(Re) (Mw= 8750 g/mol) bei 200°C unter stark alkalischen Bedingungen in Wasser führte zu einem Hydrolysat mit Mw= 3850 g/mol. Für die Herstellung der Ligninblends (40% Ligningehalt) standen die biobasierten Polymere PE, PLA und PA11 zur Verfügung. Das Blenden mit dem Rohlignin L erfolgte unter Verwendung eines Zweischneckenextruders bei Verarbeitungstemperaturen von 170°C (PE), 180°C (PLA), 200/170°C (PA11 mit L/L(ex)). Die mechanischen Kennwerte belegen nur für die Polymerkombination PA11 und L(Ex) eine Verbesserung in den drei Größen Festigkeit (65,8 MPa, +40%), Steifigkeit (2,27 GPa, +30%) und Dehnungsänderung (133%, +7%). Die Herstellung von Polymerfolien der Abmessungen 50 mm x 50 mm x 1 mm mittels Spritzguss gelang problemlos. Für das Betreiben der Reibschweißmaschine ist eine Schwingfrequenz von 140 Hz sowie ein Anpressdruck von 60 kPa ermittelt worden. Beim Verschweißen von Kiefernholz mit PE, PLA und PA11 zeigte sich entsprechend dieser Reihenfolge die größte Effizienz für PA11. Festigkeit und Modul dieser Schweißverbindung können mit 5,11 MPa bzw. 980 MPa angegeben werden. Das Zumischen von 40% Rohlignin L zu den Matrixpolymeren führt im Rahmen der Messgenauigkeit bei PE_L zu einer Verringerung in der Steifigkeit, bei PLA_L zu keinen wesentlichen Änderungen und bei PA11_L zu einem marginalen Zugewinn in der Steifigkeit sowie einem geringen Verlust an Festigkeit. Durch die Verwendung von PA11_L(Ex) erfahren sowohl Festigkeit als auch Steifigkeit eine geringfügige Abnahme in Bezug auf PA11_L. Die Untersuchungen zum Verschweißen erfolgten mit Kiefer- und Buchenholz in den Kombinationen K/B und B/B. | Dr. rer. nat. Gunnar Engelmann Tel.: +49 331 568-1210 gunnar.engelmann@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR |
| 01.02.2019 | 30.04.2023 | 22027716 | Ökologische und ökonomische Bewertung des Gemengeanbaus von Mais (Zea mays L.) mit Stangenbohnen (Phaseolus vulgaris L.) unter besonderer Berücksichtigung der Auswirkungen auf Stickstoffbilanz und Biodiversität - Akronym: GeMaBo | Mais ist mit rund 20% der gesamten Ackerfläche die wichtigste Futter- und Energiepflanze Deutschlands. Der Anbau von Mais im Reinanbau ist jedoch wegen seiner potentiell ungünstigen ökologischen Wirkungen in der Kritik. Hierzu gehören ein hohes Nitrataustragungsrisiko sowie eine erhöhte Erosionsgefahr und geringe Biodiversität. Das Gesamtziel dieses Projektes bestand darin zu überprüfen, ob der Mais-Stangenbohnen-Gemengeanbau dazu beitragen kann, die Umweltbilanz des Maisanbaus zu verbessern, ohne die Wirtschaftlichkeit wesentlich zu reduzieren. Um die ökologische und ökonomische Effizienz des Gemengeanbaus im Vergleich zum Mais-Reinanbau zu untersuchen, wurden an zwei Standorten über drei Jahre hinweg Exaktversuche zur Bestimmung der Auswirkungen der beiden Anbausysteme auf den Stickstoff (N)-haushalt in Abhängigkeit der N-Düngemenge sowie auf die Bodenerosion durchgeführt. Die Exaktversuche wurden an zwei Standorten durchgeführt: Am Versuchsbetrieb der Hochschule für Wirtschaft und Umwelt Nürtingen-Geislingen (HfWU) "Hofgut Tachenhausen" sowie am Versuchs- und Bildungszentrum Landwirtschaft "Haus Düsse" der Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen. Die Versuche in "Haus Düsse" wurden vom Zentrum für Nachwachsende Rohstoffe durchgeführt. Außerdem wurden über zwei Jahre hinweg auf Praxisschlägen in Brandenburg und Niedersachsen die Auswirkungen der beiden Anbausysteme auf den Bruterfolg von Bodenbrütern sowie auf die Arthropodenfauna und die Segetalflora untersucht. Die Untersuchung der Biodiversitätseffekte erfolgt in Kooperation mit dem Büro "Dziewiaty + Bernardy, Biologische Bestandserhebungen und Planung". Die Ergebnisse der Versuche wurden durch die HfWU in einer Ökobilanz verarbeitet und deren Ergebnisse wiederum in einer Umwelkostenrechnung ökonomisch bewertet. Außerdem wurden die Anbausysteme betriebswirtschaftlich bewertet. Auf Basis dieser Berechnungen wurden Empfehlungen für die Politik und Praxis abgeleitet, u.a. für mögliche Fördermaßnahmen. | Bei geringem Stickstoff (N)-Angebot und funktionierender Knöllchensymbiose fixierte die Stangenbohne bis zu 25 kg/ha N aus der Luft, was zu vergleichbaren Erträgen im Gemenge im Vergleich zum Reinanabau führte. Bei hohem N-Angebot durch Nachlieferung oder Düngung oder bei ausbleibender Knöllchensymbiose nahm die Bohne nur mineralischen N aus dem Boden auf, was zu Konkurrenz mit dem Mais und Ertragsverlusten führte. Die Knöllchenbildung konnte durch ein Impfmittels nicht gewährleistet werden. Nach dem Gemengeanbau waren die Nitratgehalte im Boden im Vergleich zum Reinanbau nicht erhöht. Über den Winter kam nach dem Gemengeanbau zu einer leicht geringeren Abnahme der Nitratgehalte und somit zu einem leicht geringeren Nitrat-Auswaschungsrisiko. Die Folgekultur profitierte vom Gemenge als Vorfrucht (Vorfruchtwert 5 kg N/ha). Das Gemenge wies durch erhöhte Bodenbedeckung ein um 12% geringeres Erosionsrisiko auf. Das Vogel-Vorkommen und die Segetalflora waren im Gemenge erhöht, nicht jedoch der Bruterfolg von Feldvögeln und das Arthropodenvorkommen. In der Ökobilanz hatte das Gemenge gegenüber dem Reinanbau je Hektar Anbaufläche beim Treibhauspotential und Energieaufwand durch einen zusätzlichen Arbeitsgang (Hacke) minimale Nachteile, bei der aquatischen Eutrophierung durch geringere P- und N-Verluste einen Vorteil. Je Tonne Ertrag kann der Vorteil des Gemenges durch Ertragsnachteile ausgeglichen werden. Bei den Umweltkosten je Hektar Anbaufläche war das Gemenge klar im Vorteil. Betriebswirtschaftlich verursachte das Gemenge höherer Kosten bei Saatgut und Pflanzenschutz. Wie stark das Gemenge im Deckungsbeitrag unterlegen war, hing jedoch stark von den Erträgen und dem Preisniveau für Dünger und Silage ab. Empfohlen wird eine Förderung von bis zu 500 €/ha für den Umstieg von Reinanbau auf Gemengeanbau in Kombination mit einer Reduktion der N-Düngung. Dieser Betrag ist von einer deutlich höheren Umweltkostenersparnis gedeckt. | Prof. Dr. Maria Müller-Lindenlauf Tel.: +49 7022 201-384 maria.mueller-lindenlauf@hfwu.de Hochschule für Wirtschaft und Umwelt Nürtingen-Geislingen Neckarsteige 6-10 72622 Nürtingen | X | FPNR |
| 01.03.2019 | 28.02.2022 | 22027718 | Verbundvorhaben: Nutzung von Laubhölzern und Hölzern aus Kurzumtriebsplantagen als Torfersatz zur Entwicklung von Pflanzsubstraten, Grow-Bags und Grow-Blocks; Teilvorhaben 2: Aufschluss von Laubhölzern mit niedriger Umtriebszeit und Hölzer aus KUP zur Entwicklung von Pflanzsubstraten, Grow-Bags und Grow-Blocks - Akronym: GrowBags-GrowBlocks | Holzfasern als Torfersatz sind eine interessante Alternative zum zunehmend eingeschränkt verfügbaren Torf, da diese bei nachhaltiger Forstwirtschaft in bestimmten jährlichen Kontingenten praktisch endlos zur Verfügung stehen. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, dem Umbau der Waldwirtschaft und dem Erhalt von Moorlandschaften Rechnung zu tragen. Hierfür sollen Pflanzsubstrate und Substratkomponenten für Blumenerde, sowie Grow-Bags und Grow-Blocks für die Gemüseproduktion im Gewächshaus, aus Laubhölzern entwickelt und unter praxisnahen Bedingungen in Pflanzversuchen evaluiert werden. Das Forschungsvorhaben gliedert sich in zwei Teilprojekte: TP 1: Praxisnahe Pflanzversuche mit Substraten, Grow-Bags und Grow-Blocks aus Laubholzfasern und Entwicklung von mit Protein gebundenen Grow-Blocks (Universität Göttingen) TP 2: Aufschluss von Laubhölzern mit niedriger Umtriebszeit und Hölzer aus Kurzumtriebsplantagen (KUP) zur Entwicklung von Pflanzsubstraten, Grow-Bags und Grow-Blocks (Kleeschulte Erden GmbH & Co. KG) | Aus Gründen der Verfügbarkeit und wirtschaftlichen Erwägungen wurde der Fokus auf die Baumarten Buche, Pappel, Weide und Erle gelegt. Die chemischen Analysen der Hölzer zeigen die erwarteten Ergebnisse: Die Laubhölzer enthalten weniger Lignin, jedoch einen höheren Hemicellulosenanteil als das zum Vergleich herangezogene Fichtennadelholz. In Keimversuchen zeigt sich, dass die Laubholzsubstratfasern dieselben Keimraten aufwiesen wie die Referenz aus Fichte. Insofern lässt im Hinblick auf die Holzinhaltsstoffe folgern, dass in Laubholzfasern keine keimhemmenden Substanzen vorhanden sind. Mit einer proteinhaltigen Bindemittelflotte ist es gelungen aus den unter den Gegebenheiten der Kleeschulte Erden GmbH & Co KG optimierten Laubholzfasern Grow Blocks herzustellen, die sich im Hinblick auf das Pflanzenwachstum im Vergleich zu handelsüblichen Grow Blocks aus Steinwolle als ebenbürtig erweisen. Die entwickelten Grow Blocks weisen zudem auch nach einer 6 monatigen Verwendung im Freiland ausreichende Festigkeiten auf um (Jung)pflanzen mechanisch zu stabilisieren. Der kritische Stickstoffhaushalt sowie Wasserhaltekapazität der Holzfasern spielt bei dieser Verwendung aber auch in Grow Bags eine eher untergeordnete Rolle, da in der professionellen Gemüsezucht im Gewächshaus üblicherweise mit Bewässerungssystemen und einem Überschuss an Nährstoffen und deren Rückgewinnung gearbeitet wird, so dass eine Stickstoffimmobilisierung sowie eine geringe Wasserhaltekapazität kompensiert werden kann. Zur Abmischung von Pflanzsubstraten sind Laubholzfasern eher kritisch zu betrachten. Eine Kompensation des instabilen Stickstoffhaushaltes der Holzfasern ist hier nur bedingt möglich, so dass insbesondere im Hobbybereich keine ausreichenden Substratqualitäten erreicht werden können. Hier ist eine Kombination mit anderen Substratkomponenten sinnvoll, wobei die möglichen Anteile in weiteren Untersuchungen ausgelotet werden sollten. | Dr. Wilfred Vrochte Tel.: +49 2952 9726-21 w.vrochte@kleeschulte-erden.de Kleeschulte Erden GmbH & Co. KG Briloner Str. 14 59602 Rüthen | X | FPNR |
| 01.12.2001 | 23.04.2004 | 22027800 | Treibstoffgewinnung aus organischen Reststoffen | Ziel des Projekts ist die großtechnische Demonstration der Aufreinigung von Biogas auf dem Erdgas vergleichbare Qualitäten und die anschließende Nutzung des aufbereiteten Biogases als Kraftstoff für den Straßenverkehr, insbesondere dem öffentlichen Personennahver-kehr, sowie die Einspeisung des aufbereiteten Biogases in ein bestehendes Erdgasnetz. Dazu wird eine Biogasanlage mit einer Kapazität von 120.000 t/a errichtet. Das in dieser Biogasanlage produzierte Rohgas wird in verschiedenen Aufbereitungsschritten gereinigt. Die Gesamtanlage besteht aus der Biogasanlage mit Mischbehälter, Hygeniersierungsstufe und Fermenter, sowie einer nachgeschalteten biologischen Entschwefelung und einer Gastrocknung. Das vorgereinigte Biogas kann dann über zwei Stränge verwendet werden: -Nutzung in zwei Gasmotoren (klassische KWK-Route), -Gasreinigung auf Erdgasqualität (innovative Route). Zur weiteren Gasreinigung ist eine Druckwechseladsorption (Pressure swing adsorption [PSA]) der Firma CarboTech Anlagenbau GmbH, Essen, vorgesehen. Um zu einem (qua-si)kontinuierlichen Betriebsverhalten zu gelangen, wird die PSA mehrsträngig ausgeführt. Das so aufbereitete Biogas kann die entsprechend standardisierten Erdgasqualitäten erreichen. Das aufbe-reitete Biogas soll dann entweder (nach einer entsprechenden Odorierung) in das Netz des lokalen Gaslieferanten eingespeist oder in einer ebenfalls vorgesehenen Gas-Tankstelle im Ver-kehrssektor genutzt werden. | Die Anlage befindet sich derzeit im Bau. Ein vom BMVEL freigegebener Abschlußbericht liegt noch nicht vor. | Dipl.-Ing. K. Gottfriedt Tel.: +49 461 95-7030 maschinenring-angeln@t-online.de BioKraft Schleswig GmbH & Co. KG Eckernförder Landstr. 87 24941 Flensburg | FPNR | |
| 01.10.2006 | 30.09.2009 | 22027805 | Verbundvorhaben: Fermentative Produktion von Edukten für Bulkchemiekalien, TV 2: Fermentative Produktion von 3-Hydroxy-Isobuttersäure für die Herstellung der Bulk-Chemikalie Methylmethacrylat | Das Ziel des hier beantragten Projekts ist die stoffliche Nutzung nachwachsender einheimischer Rohstoffe für die Produktion des mikrobiellen Intermediats 3-Hydroxyisobuttersäure. Die Ressourcenplanung beinhaltet die genetische Entwicklung mikrobieller Überproduzenten, die Prüfung der Überproduzenten in Fermentationen im Labormaßstab sowie die Entwicklung eines Labor-Aufarbeitungsverfahrens. 3-Hydroxyisobuttersäure kann zu Zwischenprodukten und anderen chemischen Produkten umgesetzt werden. | 1.) Stammentwicklung In diesem Teilvorhaben wurden biologische Synthesewege mit dem Zielprodukten 2- oder 3- Hydroxyisobuttersäure in verschiedenen Organismen erfolgreich konstruiert (PoP) und evaluiert. 2.) Fermentation Bei der Fermentation mit Zucker konnten Produktkonzentrationen je nach Auswahl der Route im dreistelligen Milligramm- bis hin zum hohen einstelligen Gramm-Bereich erzielt werden. 3.) Säureisolierung In dieser Teilstudie konnte gezeigt werden, dass neben 2- auch 3-Hydroxyisobuttersäure gut dehydratisiert werden kann. Der Einfluss von biogenen Nebenprodukten auf die katalytische Dehydratisierung wurde in einer Simulationsstudie beleuchtet. Für alle Teilvorhaben wurden PoPs (Proof-of-Principle) erbracht und Leistungsdaten konnten erheblich gesteigert werden. | Dr. Nicolas Rudinger Tel.: +49 2365 49-2337 nicolas.rudinger@evonik.com Creavis Gesellschaft für Technologie und Innovation mbH Paul-Baumann-Str. 1 45772 Marl | FPNR | |
| 01.09.2010 | 31.08.2013 | 22027807 | Bedarfsorientierte Entwicklung von Biopolymerwerkstoffen für langlebige technische Anwendungen - Gezielte Modifizierung und Optimierung der Verarbeitungs- und Gebrauchseigenschaften von Biopolymeren für langlebige technische Anwendungen | zu1. Ziel: Optimierung der Verarbeitungs- und Gebrauchseigenschaften stärkebasierter, thermoplastischer Biopolymere (PLA, PHB,biobasierte Polyester); gezielte Modifizierung der Werkstoffrezepturen durch den Einsatz von Additiven; verfahrenstechnische Optimierung der Verarbeitungsprozesse von Biopolymeren zur Steigerung der Produktivität und der Materialeigenschaften; Unterstützung der Entwicklung neuer technischer Produktanwendungen aus Biopolymeren zu 2. Planung: 1. Materialauswahl, Beschaffung der Materialien und der Additive 2. Compoundierung, Bestimmung der geforderten Eigenschaften zum Einsatz im technischen Bereich, Optimierung der Werkstoffrezepturen 3. Analyse der industriellen Umsetzbarkeit | Prof. Dr.-Ing. Hans-Josef Endres Tel.: +49 511 9296-2212 hans-josef.endres@hs-hannover.de Hochschule Hannover - Fakultät II - Maschinenbau und Bioverfahrenstechnik - Abt. Bioverfahrenstechnik Heisterbergallee 10a 30453 Hannover | X | FPNR | |
| 01.10.2010 | 31.03.2014 | 22027808 | Verbundvorhaben: Untersuchungen und Bewertung zum Einsatz von Enzymen in Biogasanlagen auf deren Wirksamkeit und deren Wirkungsweise sowie zur Veränderung des Verfahrensablaufs im Labor-, Technikum- und Praxisanlagen-Maßstab; Kurztitel: BiogasEnzyme; Teilvorhaben 5 | In den Projekten 22012503/22017003/22017103 von Bioreact und 22011504/22010505/22010605 von ASA wurde die Wirkung von zugeführten Enzymen auf den Biogasprozess untersucht. Auf diese Vorprojekte aufbauend soll die Wirkung von Enzymen konkret betrachtet werden. Dazu sind Untersuchungen in unterschiedlichen Versuchsmaßstäben geplant. Neben der Untersuchung der Enzymwirkung im Labormaßstab soll auch die Wirkung an reellen Biogasanlagen nachgewiesen werden. Weiterhin ist geplant, den geeigneten Zugabeort der Enzyme in den Prozessstufen zu finden. Anhand der gewonnen Daten ist eine umfassende Bewertung vorgesehen. Dabei sollen Kosten und Nutzen gegenübergestellt werden, Stoff- und Energiebilanzen betrachtet werden und eine Verfahrensbewertung erfolgen. Mit Hilfe umfangreicher Untersuchungen soll die Wirkung des Einsatzes von Enzymen auf den großtechnischen Biogasprozess gezeigt werden. Es wird erwartet, dass es aufgrund des Einsatzes von Enzymen zu einem beschleunigten Aufschluss von Zellulose und Hemizellulose kommt, was eine größere Biogasausbeute nach kürzerer Zeit zu Folge haben könnte. Weiterhin kann durch den Aufschluss der Struktursubstanzen eine Viskositätsverringerung erfolgen, was den Eigenenergiebedarf der Anlage sinken lässt. | Die Konzentration der cellulolytischen Enzyme hat neben der Temperatur und dem pH-Wert den größten Einfluss auf die Freisetzung reduzierender Zucker. Keine eindeutigen Abhängigkeiten zeigten die Versuche zur Aminosäurefreisetzung durch Proteasen. Alle Enzympräparate zeigten nach 4-8 h, trotz Stabilisatoren, deutliche Aktivitätsverluste. Eine enzymbasierte Faseranalytik war nicht möglich, es wurde jedoch die Basis einer Fingerprintanalyse geschaffen. Die Enzymzugabe zu den Batch-Reaktoren bei mesophiler Temperatur und neutralem pH gab keine signifikanten Effekte auf Ausgasungsgeschwindigkeit und Biogasertrag. Dies verbesserte sich unter thermophilen Bedingungen oder bei einer vorgelagerten Hydrolyse für einige Substrat-Enzym-Kombinationen auf einem < 10 %-Niveau und nur bei deutlich höheren Enzymdosierungen als praxisüblich. In den kontinuierlichen Gärversuchen konnten diese Beobachtungen nicht bestätigt werden. Variation von Applikation und Einsatzstoffen zeigten in der Technikumsanlage (30 m³) Effekte der Enzymzugabe. Maissilage mit Enzym Cell_a erzielte keine Effekte. Bei Maissilage und Hühner-trockenkot sowie Cell_a und Prot_a als Enzympräparate wurde ein Anstieg der Biogasausbeute von 4-6 % und eine Reduktion der Rührwerksleistung von 9-11 % beobachtet. Trotz intensiver Planung und Beratung erwies es sich als schwierig, eine Biogasanlage über einen längeren Zeitraum konstant zu betreiben. Die Versuche ergaben, dass eine kombinierte Applikation von cellulolytischen und proteolytischen Enzympräparaten wie im Pilotversuch, jedoch deutlich schwächer ausgeprägt, einen Anstieg der Biogasausbeute und generell eine Abnahme in der Rühr-leistung zeigte. Die Bewertung ergab keine eindeutigen Effekte in der Stoffbilanzierung und tendenziell positive Effekte in der Energiebilanz. In der Kosten-Nutzen-Analyse überlagerten sich die positiven Effekte im Stromerlös und der Kostenreduktion für Einsatzstoffe und Rühraufwand mit den doch erheblichen Kosten für den Enzymeinsatz. | Dipl.-Ing. (FH) Liane Müller Tel.: +49 341 2434-418 liane.mueller@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR |
| 01.08.2013 | 31.07.2016 | 22027811 | Entwicklung eines Biomasse-Aufschlussverfahrens für eine hydrothermale Bioraffinerie | In Hinblick auf die Entwicklung einer hydrothermalen Bioraffinerie soll ein Aufschlussverfahren für Lignocellulosen entwickelt werden, das die Nutzung aller Bestandteile ermöglicht. Dies bedeutet, dass die Cellulose/Hemicellulose zu Plattformchemikalien wie Furfuralen oder Lävulinsäure, Lignin zu Phenolen für die Harzherstellung und die Mineralstoffe als Dünger genutzt werden sollen. Basierend auf den vorhanden Arbeiten zu hydrothermalen Aufschluss- und Hydrolyseverfahren soll eine mehrstufige Methode entwickelt werden, bei den zunächst die Kohlehydrate und dann das Lignin gespalten und abgetrennt werden soll. Dabei soll geprüft werden, ob eine Salzabtrennung und Phosphatgewinnung ebenfalls in diesem Schritt ebenfalls möglich ist. Hierzu werden zunächst Experimente in Mikroautoklaven dann in vorhanden Reaktoren zur hydrothermalen Karbonisierung bzw. Verflüssigung durchgeführt. Die sondierenden Experimente mit Mikroautoklaven dienen zunächst der Ermittlung der optimalen Temperatur, ob Zusätze (Säuren, Basen …) notwendig sind und dem ungefähren Reaktionszeiten. Die eigentlich Optimierung erfolgt dann in einem Reaktor, der für die ermittelten Reaktionstemperaturen und –zeiten geeignet ist. Hierbei wird es sich bei kurzen Verweilzeiten um einen kontinuierlichen Reaktor handeln. Es folgen sondierende Versuche zur Auswahl geeigneter Trennverfahren sowie einer Modellierung der Gesamtprozesses mit ASPEN-PLUS. Am Ende des Projektes werden die Ergebnisse publiziert bzw. patentiert. | Prof. Dr. Nicolaus Dahmen Tel.: +49 721 608-22596 nicolaus.dahmen@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (Großforschungsaufgabe) - Institut für Katalyseforschung und -technologie (IKFT) Hermann-von-Helmholtz-Platz 1 76344 Eggenstein-Leopoldshafen | X | FPNR | |
| 01.09.2017 | 30.06.2021 | 22027816 | Verbundvorhaben: Neue Generation dynamischer Ertragstafeln; Teilvorhaben 1: Dynamische Ertragstafeln - Akronym: dyn-ET | Ziel ist es, eine neue Generation modellbasierter Ertragstafeln zu schaffen, die die Veränderungen der Standortsbedingungen und Bewirtschaftungskonzepte berücksichtigen und für Rein- und Mischbestände einfach zu handhabende Planungshilfen für die Forstbetriebe darstellen. Sie bilden zudem die Basis für Waldbewertungen und die Abschätzung der nachhaltigen Nutzungsmöglichkeiten. Mithilfe des an der NW-FVA entwickelten einzelbaumorientierten Wachstumssimulators WaldPlaner sollen zunächst für ausgewählte Bestandestypen der Hauptbaumarten Eiche, Buche, Fichte, Kiefer und Douglasie die Entwicklungen von Einzelbeständen nach bestimmten Waldbehandlungsregeln simuliert werden. Aus den mittleren Verläufen der Simulationsrechnungen werden danach die gängigen forstlichen Kenngrößen (Stammzahl, Grundfläche, Durchmesser, Höhe etc. für den verbleibenden und den ausscheidenden Bestand) geschätzt und in eine Datenbank überführt. Mit diesen Kenngrößen lassen sich anschließend die dynamischen Ertragstafeln aufstellen. Potentielle Nutzer können die sie interessierenden Ertragstafelwerke bestimmter Bestandestypen in Tabellenform aus dem Internet abfragen. Die wichtigsten Ertragstafeltypen sollen außerdem als klassische Tafelwerke gedruckt oder auch als Smartphone-App zur Verfügung gestellt werden. Die dynamischen Ertragstafeln sollen so konzipiert werden, dass sie sich mit den auf den Waldtraktecken der Bundeswaldinventur erhobenen dendrometrischen Daten auch für andere Naturräume in Deutschland regionaltypisch kalibrieren lassen. Eine periodische, in Zeitintervallen von ca. 20 Jahren angedachte Neuparametrisierung der modellbasierten Ertragstafeln wird künftig dafür sorgen, dass den weiter fortschreitenden Veränderungen der Standort-Leistungsbeziehungen Rechnung getragen wird. | Dr. Matthias Schmidt Tel.: +49 551 69401-110 matthias.schmidt@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.04.2019 | 31.12.2022 | 22027818 | Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Vollsynthese maßgeschneiderter bioabbaubarer und hydrolyse-beständiger Industrieschmierstoffe; Teilvorhaben 2: Erforschung der Pilotierung der entwickelten Syntheseverfahren - Akronym: ProProRoh | Die Vorhabenbeschreibung wird durch den Kooperationspartner, Fa. Klüber (München), der als Koordinator des Verbundprojektes der Firmen Klüber und Oxea mit der Universität Bielefeld fungiert, eingereicht. | Dr. Julia Zimmerer Tel.: +49 208 693 2977 julia.zimmerer@oq.com OQ Chemicals GmbH Rheinpromenade 4 a 40789 Monheim am Rhein | X | FPNR | |
| 01.10.2006 | 30.09.2009 | 22027905 | Verbundvorhaben: Fermentative Produktion von Edukten für Bulkchemiekalien, TV 3: Fermentative Produktion von Edukten für Bulk-Chemieprodukte auf Basis nachwachsender Rohstoffe am Beispiel von Homoserin | Das Ziel des hier beantragten Projektes ist die stoffliche Nutzung nachwachsender einheimischer Rohstoffe für die Produktion des mikrobiellen Intermediates L-Homoserin. Die Ressourcenplanung beinhaltet die gentechnische Entwicklung mikrobieller Überproduzenten, die Prüfung der Überproduzenten in Fermentationen im Labormaßstab sowie die Entwicklung eines Laboraufarbeitungsverfahrens. L-Homoserin kann zu Pharmawirkstoffen und anderen chemischen Produkten umgesetzt werden. | Im Rahmen des Projektes wurde ein Escherichia coli Produktionsstamm und ein Prozess zur industriellen Herstellung von L-Homoserin entwickelt. Wichtige Schritte waren: (1) Verstärkung der Gene der Homoserin-Biosynthese, Blockade der weiteren Umsetzung zu Threonin; (2) Einbringung des Gens für die Pyruvat-Carboxykinase aus Corynebacterium glutamicum in den Stamm; (3) Entwicklung eines Kultivierungsverfahrens (Animpfschiene) für Produktionsversuche im Schüttelkolben und Fermenter, welches das metabole Netzwerk für die Produktion von Homoserin optimal vorbereitet und eine ausreichende Biomasse sicherstellt; (4) Entwicklung eines Kultivierungsverfahrens zur Leistungsbeurteilung von Produktionsstämmen im Schüttelkolben, welches die parallele Untersuchung von bis zu 100 Kulturen erlaubt; (5) Entwicklung eines HPLC-basierten Analyseverfahrens zur quantitativen Bestimmung von Homoserin in wässrigen Lösungen (Nachweisgrenze für Homoserin liegt bei etwa 4 mg/l); (6) Es wurde ein Fermentationsverfahren im 2 Liter Maßstab entwickelt. Mit dem E. coli Produktionsstamm wurden so bis zu 140 g/l Homoserin bei einer Zuckerausbeute von >50% erreicht. Die Fermentationsbrühen erreichen eine sehr hohe Reinheit; (7) Entwicklung eines Aufarbeitungsverfahrens durch Kombination von Anionen- und Kationentauscherschritt (99% Reinheit mit einer Ausbeute von > 50% ). Die Ergebnisse wurden erfolgreich in den Produktionsmaßstab übertragen. Ein Scale-up Verfahren im 10 Liter Maßstab wurde entwickelt. Anschließend wurde eine Fermentation im 50 m3 Produktionsmaßstab durchgeführt. Es wurde eine Zuckerausbeute von 33,8 % bei einem Produkttiter von 76,3 g/kg L-Homoserin erreicht Die Projektergebnisse führten zur Herstellung von einer Tonne des aufgearbeiteten Produktes. Dabei wurde eine Ausbeute von über 60% bei einer Produktreinheit von über 99% erreicht werden. | Dr. Achim Marx Tel.: +49 15112025828 achim.marx@evonik.com Creavis Gesellschaft für Technologie und Innovation mbH Paul-Baumann-Str. 1 45772 Marl | FPNR | |
| 01.10.2010 | 31.03.2014 | 22027908 | Verbundvorhaben: Untersuchungen und Bewertung zum Einsatz von Enzymen in Biogasanlagen auf deren Wirksamkeit und deren Wirkungsweise sowie zur Veränderung des Verfahrensablaufs im Labor-, Technikum- und Praxisanlagen-Maßstab; Kurztitel: BiogasEnzyme; Teilvorhaben 6 | In dem Verbundprojekt soll untersucht werden ob die in Vorprojekten gezeigten Effekte von Enzymen hinsichtlich der Wirkungsweise konkretisiert werden können und ob eine Übertragbarkeit auf kontinuierlich arbeitende Anlagen in verschiedenen Maßstäben gegeben ist. Die Wirkungsweise von Enzymen soll anhand der Verzuckerungsleistung sowie durch Nachweis von Metaboliten des Polymerabbaus im Labormaßstab untersucht werden. Hierbei soll die Abhängigkeit der jeweiligen enzymatischen Aktivitäten von zentralen Prozessparamtern (Temperatur, pH-Wert u.a.) berücksichtigt werden. Weiterhin sollen Effekte des Enzymeinsatztes auf Viskosität und Schwimmdeckenbildung untersucht werden um den Einfluss auf Rührzeiten bzw. Rührleistung zu bewerten. Die Übertragbarkeit der Ergebnisse wird parallel in zwei Scaling-up-Schritten überprüft. Die gewonnenen Daten dienen als Basis für eine umfassende Kosten-Nutzen-Analyse, Verfahrensbewertung und Stoff- und Energiebilanzierung hinsichtlich des Einsatzes von Enzymen bzw. Enzymmischungen in Biogasanlagen. In Abhängigkeit vom Substrateinsatz und zentralen Anlagenparamtern sollen hieraus sollen konkrete Handlungsempfehlungen für Betreiber abgeleit werden | Die Konzentration der cellulolytischen Enzyme hat neben der Temperatur und dem pH-Wert den größten Einfluss auf die Freisetzung reduzierender Zucker. Keine eindeutigen Abhängigkeiten zeigten die Versuche zur Aminosäurefreisetzung durch Proteasen. Alle Enzympräparate zeigten nach 4-8 h, trotz Stabilisatoren, deutliche Aktivitätsverluste. Eine enzymbasierte Faseranalytik war nicht möglich, es wurde jedoch die Basis einer Fingerprintanalyse geschaffen. Die Enzymzugabe zu den Batch-Reaktoren bei mesophiler Temperatur und neutralem pH gab keine signifikanten Effekte auf Ausgasungsgeschwindigkeit und Biogasertrag. Dies verbesserte sich unter thermophilen Bedingungen oder bei einer vorgelagerten Hydrolyse für einige Substrat-Enzym-Kombinationen auf einem < 10 %-Niveau und nur bei deutlich höheren Enzymdosierungen als praxisüblich. In den kontinuierlichen Gärversuchen konnten diese Beobachtungen nicht bestätigt werden. Variation von Applikation und Einsatzstoffen zeigten in der Technikumsanlage (30 m³) Effekte der Enzymzugabe. Maissilage mit Enzym Cell_a erzielte keine Effekte. Bei Maissilage und Hühner-trockenkot sowie Cell_a und Prot_a als Enzympräparate wurde ein Anstieg der Biogasausbeute von 4-6 % und eine Reduktion der Rührwerksleistung von 9-11 % beobachtet. Trotz intensiver Planung und Beratung erwies es sich als schwierig, eine Biogasanlage über einen längeren Zeitraum konstant zu betreiben. Die Versuche ergaben, dass eine kombinierte Applikation von cellulolytischen und proteolytischen Enzympräparaten wie im Pilotversuch, jedoch deutlich schwächer ausgeprägt, einen Anstieg der Biogasausbeute und generell eine Abnahme in der Rührleistung zeigte. Die Bewertung ergab keine eindeutigen Effekte in der Stoffbilanzierung und tendenziell positive Effekte in der Energiebilanz. In der Kosten-Nutzen-Analyse überlagerten sich die positiven Effekte im Stromerlös und der Kostenreduktion für Einsatzstoffe und Rühraufwand mit den doch erheblichen Kosten für den Enzymeinsatz. | Dr. Stefan Dröge Tel.: +49 6331 2490-846 stefan.droege@pfi-biotechnology.de Prüf- und Forschungsinstitut Pirmasens e.V. Marie-Curie-Str. 19 66953 Pirmasens | X | FPNR |
| 01.07.2015 | 30.06.2018 | 22027914 | Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Entwicklung innovativer Klebstoffsysteme auf Basis von Biopolymeren – optimierte Strukturen zur Verbesserung der Klebeigenschaften (Bioadhesives); Teilvorhaben 1: Polysaccharidderivate zur Anwendung in Klebstoffsystemen - Akronym: Bioadhesives | Klebstoffe auf Stärkebasis werden industriell z.B. bei der Herstellung von Wellpappe oder Papiertüten, aber auch für Zwecke wie Flaschenetikettierung, Tapetendekoration oder Klebestifte eingesetzt. Auch der industrielle Einsatz von Materialien auf Cellulosebasis ist bekannt. Häufige Beispiele sind Methylcellulose als Tapetenkleber oder Celluloseacetat als Thermoplast. Eine andere Situation ergibt sich im Bereich der Holzverklebungen. Hier werden vorwiegend synthetische Klebstoffe in Holzwerkstoffen wie Möbeln, Böden oder in anderen Bauprodukten für den Innenbereich eingesetzt. Ziel des Projekts war es nun das Potenzial von Stärke- und Cellulosederivaten als Holzklebstoff zu untersuchen. Dazu sollte für Dispersionsklebstoffe eine Kombination von Degradation und Funktionalisierung durch Veresterung/ Veretherung mit Variation des Substituenten und des Substitutionsgrades durchgeführt werden, um den Einfluss der chemischen Struktur auf das Klebevermögen von Biopolymerderivaten für verschiedene Materialien zu untersuchen. Ausgehend von verschiedenen industriellen Rohstoffen wurden Stärke-, Hemicellulose und Cellulosederivate am Fraunhofer IAP hergestellt, in der Entwicklung von Formulierungen am Fraunhofer IFAM verwendet und für Anwendungen als Dispersionskleber, Schmelz- und Reaktivklebstoff am IFAM und bei renommierten Klebstoffproduzenten getestet. | Stärkepropionate auf Basis der Rohstoffe Kartoffel und Erbse wurden mit unterschiedlichen Substitutionsgraden und Molmassen nach verschiedenen Syntheserouten hergestellt und auf ihre Klebkraft in der Holzverklebung getestet. Die Abhängigkeiten der Holzverbindungsstärke von der chemischen Struktur und den physikalischen Eigenschaften wurden im ersten Schritt unter Berücksichtigung der folgenden Anwendungskriterien untersucht: Wasserdispergierbarkeit, technische Verarbeitbarkeit hinsichtlich Viskosität und Kohäsion, ausreichende Haftung auf ausgewählten Holzarten. Es zeigte sich, dass verschiedene jeweils gut lösliche Stärkederivate auf Basis der untersuchten Rohstoffe Kartoffel- und Erbsenstärke unabhängig von der Molmasse der Derivate hohe Klebkräfte erzielen und die D1 – Kriterien zur Verklebung von Holz erfüllen können. Bei entsprechender Optimierung der Molmasse war auch eine industrielle Verarbeitbarkeit der Klebstoffe bei hohen Konzentrationen > 30 % gewährt. In einem Anwendungsversuch zur Furnierverklebung wurde schließlich das Potential stärkebasierter Dispersionsklebstoffe zur Holzverklebung belegt. Bei Cellulosederivaten für Dispersionsklebstoffe wurden vielversprechende Experimente durch Derivatisierung von Methylcellulose mit einem Silylierungsmittel durchgeführt. Mit den silylierten Methylcelluloseprodukten wurden neben den D1 Kriterien auch die D2-Kriterien erfüllt. Auch die Anwendbarkeit von Stärke- und Cellulosederivaten in Schmelzklebstoffen wurde untersucht. Stärkeester mit relativ hohen Substitutionsgraden führten zu Produkten, die nach Additivierung mit geeigneten Weichmachern in ähnlicher Weise wie typische Schmelzklebstoffe verarbeitet werden konnten. Längerkettige Fettsäurestärkeester ließen sich dabei besser verarbeiten als kurzkettige Fettsäurestäkeester. Die Klebkraftwerte der stärkebasierten Produkte waren mit denen kommerzieller Schmelzklebstoffe vergleichbar. | Dr. rer. nat. Jens Buller Tel.: +49 331 568-1478 jens.buller@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR |
| 01.09.2017 | 31.10.2020 | 22027916 | Verbundvorhaben: Neue Generation dynamischer Ertragstafeln; Teilvorhaben 2: Ökonomische Bewertung - Akronym: dyn-ET | Ziel des Gesamtprojektes ist es, eine neue Generation modellbasierter Ertragstafeln zu schaffen. Sie bieten die Basis für Waldbewertungen und die Abschätzung der nachhaltigen Nutzungsmöglichkeiten. Im forstökonomischen Teilprojekt "Automatisierte ökonomische Bewertung der Produktionsmodelle und Analyse der betrieblichen Implikationen" sollen Daten- und Modellgrundlagen für die ökonomische Bewertung der zu entwickelnden Produktionsmodelle bereitgestellt und Betriebsmodelle entwickelt werden. Im forstökonomischen Teilprojekt soll ein Modul geschaffen werden, mit dem man automatisiert die Wertentwicklung, also den zu erwartenden Zahlungsstrom von der Bestandesbegründung über die Bestandespflege bis hin zur finalen Ernte und die jeweiligen altersabhängigen Abtriebswerte verschiedener Bestände, die unterschiedliche Bestandestypen und Behandlungskonzepte repräsentieren, modellieren und bewerten kann. Aufbauend auf den langfristigen Wertentwicklungen sollen nachhaltige Betriebsmodelle entwickelt werden, mit deren Hilfe Aussagen über Normalvorräte, Vorratswerte, nachhaltige Nutzungsmöglichkeiten und nachhaltige betriebliche Erträge, Aufwendungen und Reinerträge abgeleitet werden können. | Prof. Dr. Bernhard Möhring Tel.: +49 551 3934-21 bmoehri@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Forstökonomie und Forsteinrichtung Büsgenweg 5 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.10.2010 | 31.03.2014 | 22028008 | Verbundvorhaben: Untersuchungen und Bewertung zum Einsatz von Enzymen in Biogasanlagen auf deren Wirksamkeit und deren Wirkungsweise sowie zur Veränderung des Verfahrensablaufs im Labor-, Technikum- und Praxisanlagen-Maßstab; Kurztitel: BiogasEnzyme; Teilvorhaben 4 | In dem skizzierten Verbundprojekt soll untersucht werden, ob die in Vorprojekten nach-gewiesene Wirkung von Enzymen konkretisiert und auf kontinuierlich arbeitende Anlagen in verschiedenen Maßstäben (Labor-, Technikum- und Praxisanlage) übertragen werden kann. Weiterhin soll anhand der Daten aus der Praxisanlage eine Kosten-Nutzen-Analyse durchgeführt werden. Zunächst soll bei Untersuchungen im Labormaßstab die Wirkungsweise einzelner Enzyme und von Enzymkombinationen aufgeschlüsselt werden. Dabei sollen unterschiedliche, häufig eingesetzte Eingangssubstrate (z.B. Maissilage, Anwelksilage, Weizen- und Roggenganzpflanzensilage) getestet werden. Danach werden die ausgewählten Enzymkombinationen in kontinuierlichen Systemen ausgehend vom Labormaßstab einem Scale-up bis hin zu industriellen Biogasanlagen unterzogen. Die so entwickelten und getesteten Enzympräparate sollen in Biogasanlagen zur Erhöhung der Biogasausbeute sowie zur Verbesserung der Betriebsparameter eingesetzt werden. | Die Konzentration der cellulolytischen Enzyme hat neben der Temperatur und dem pH-Wert den größten Einfluss auf die Freisetzung reduzierender Zucker. Keine eindeutigen Abhängigkeiten zeigten die Versuche zur Aminosäurefreisetzung durch Proteasen. Alle Enzympräparate zeigten nach 4-8 h, trotz Stabilisatoren, deutliche Aktivitätsverluste. Eine enzymbasierte Faseranalytik war nicht möglich, es wurde jedoch die Basis einer Fingerprintanalyse geschaffen. Die Enzymzugabe zu den Batch-Reaktoren bei mesophiler Temperatur und neutralem pH gab keine signifikanten Effekte auf Ausgasungsgeschwindigkeit und Biogasertrag. Dies verbesserte sich unter thermophilen Bedingungen oder bei einer vorgelagerten Hydrolyse für einige Substrat-Enzym-Kombinationen auf einem < 10 %-Niveau und nur bei deutlich höheren Enzymdosierungen als praxisüblich. In den kontinuierlichen Gärversuchen konnten diese Beobachtungen nicht bestätigt werden. Variation von Applikation und Einsatzstoffen zeigten in der Technikumsanlage (30 m³) Effekte der Enzymzugabe. Maissilage mit Enzym Cell_a erzielte keine Effekte. Bei Maissilage und Hühnertrockenkot sowie Cell_a und Prot_a als Enzympräparate wurde ein Anstieg der Biogasausbeute von 4-6 % und eine Reduktion der Rührwerksleistung von 9-11 % beobachtet. Trotz intensiver Planung und Beratung erwies es sich als schwierig, eine Biogasanlage über einen längeren Zeitraum konstant zu betreiben. Die Versuche ergaben, dass eine kombinierte Applikation von cellulolytischen und proteolytischen Enzympräparaten wie im Pilotversuch, jedoch deutlich schwächer ausgeprägt, einen Anstieg der Biogasausbeute und generell eine Abnahme in der Rühr-leistung zeigte. Die Bewertung ergab keine eindeutigen Effekte in der Stoffbilanzierung und tendenziell positive Effekte in der Energiebilanz. In der Kosten-Nutzen-Analyse überlagerten sich die positiven Effekte im Stromerlös und der Kostenreduktion für Einsatzstoffe und Rühraufwand mit den doch erheblichen Kosten für den Enzymeinsatz. | Dr. Arno Cordes Tel.: +49 5331 8825-36 cordes@asa-enzyme.de ASA Spezialenzyme GmbH Am Exer 19 C 38302 Wolfenbüttel | X | FPNR |
| 01.08.2019 | 31.10.2022 | 22028018 | Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung Glycerin/Chitosan-basierter Fluide für Antriebe in der Mobil- und Stationärhydraulik; Teilvorhaben 1: Ökologische und ökonomische Untersuchungen - Akronym: GlyAnFlu | In Vorarbeiten wurde das Glycerin/Chitosan-basierte Hydraulikfluid (HF) als Prototyp entwickelt und mit Hilfe einer einfachen Versuchshydraulikanlage mit sehr positiven Ergebnissen im Vergleich zu konventionellen HF getestet. Hierauf aufbauend besteht das Ziel des Vorhabens darin, das neuartige HF durch F+E-Arbeiten für den Praxiseinsatz in mobilen und stationären Hydraulikanlagen, z.B. in Land-, Forst- oder industriellen Produktionsmaschinen, weiterzuentwickeln und generell zur Marktreife zu bringen. Dabei wird eine neue Verwertungslinie für den nachwachsenden Rohstoff Glycerin geschaffen, der ein Überschussprodukt der landwirtschaftlichen Produktion darstellt, das nicht im Nahrungsmittelsektor eingesetzt wird. Das in kleineren Anteilen einzusetzende Chitosan wird aus Fischereiabfällen, wie den Chitinpanzern von Krabben, hergestellt. Um das Projektziel zu erreichen, arbeiten zwei Forschungsinstitute mit zwei Firmen, jeweils aus den Bereichen Maschinenbau/Hydraulik und Chemie/Kühlschmierstoffe/Analytik, im Verbund zusammen. Zum Erreichen der F+E-Ziele werden • Anforderungen an die HF-Varianten für den Einsatz in Mobil- und Stationärhydrauliken definiert, • zwei anwendungsgerechte und variabel betreibbare Hydrauliksysteme konzeptioniert, aufgebaut und betrieben, um die Praxistauglichkeit der HF-Varianten zu testen, • bedarfsgerechte Leistungsadditivierungen der HF für die Praxisanwendungen vorgenommen und weiterentwickelt, • die HF-Varianten in den Referenz-Hydraulikanlagen eingesetzt und physikalisch/technisch sowie chemisch/analytisch untersucht, um in chemischer wie technologischer Hinsicht Optimierungen vorzunehmen, • frühzeitig die Umweltverträglichkeit sowie Recycling- und Verwertungsoptionen des neuen HF bewertet, • der Einfluss des HF auf Energieverbrauch und Betriebskosten vergleichend untersucht und • die erreichbaren Einsatzfelder der HF-Varianten in Mobil- und Stationärhydrauliken bestimmt. | Dr. Hubertus Wichmann Tel.: +49 531 391-66855 hu.wichmann@tu-braunschweig.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 2 - Lebenswissenschaften - Institut für Ökologische und Nachhaltige Chemie Hagenring 30 38106 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.06.2017 | 30.11.2020 | 22028116 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Lignin-basierten Bindemitteln und deren Formulierung zu Offset-Druckfarben (LignoPrint); Teilvorhaben 2: Scale-up der Synthesen - Akronym: Ligno-Print | Worlée Chemie wird in diesem Teilprojekt Polyester und Polyether auf Lignin-Basis entwickeln, die als alternatives Druckfarbenbindemittel für den Rollen-Offsetdruck verwendet werden können. Dabei soll ein hoher Anteil an nachwachsenden Rohstoffen in die Polymere eingebaut werden. Der Schwerpunkt der Arbeiten von Worlée Chemie wird in Rahmen dieses Projekts auf der Synthese Lignin-basierter Polyester liegen. Als Ligninquelle soll nur kommerziell erhältliches Kraft- oder Soda-Lignin verwendet werden, da diese Lignin-Arten als industrielles Nebenprodukt anfallen auch wirtschaftlich von Interesse sind. Weiterhin wird Worlée Chemie auch das Fraunhofer WKI bei der Synthese der Lignin-basierten Polyethern unterstützen. Bei den Lignin-basierten Polyethern wird Worlée Chemie vor allem durch Optimierungsversuche das Fraunhofer WKI unterstützen. Sobald erste vielversprechende Rezepturen vom Fraunhofer WKI entwickelt wurden, wird Worlée Chemie weitere Rezepturveränderungen durchführen, um so die Lignin-basierten Polyether an den Technikummaßstab anzupassen. Im Falle der Lignin-basierten Polyester werden Worlée Chemie und das Fraunhofer WKI sich die Forschungsarbeiten so aufteilen, dass eine große Bandbreite an Polyestern mit unterschiedlichen Eigenschaften erhalten werden kann. Dabei wird Worlée Chemie sich auf weiche, flexible Polyester konzentrieren. Hier sollen die bio-basierten Monomere Sebazinsäure und 1,4-Butandiol in Kombination mit anderen aliphatischen Bausteinen verwendet werden. Ein weiterer Schwerpunkt wird auf die Verwendung von Fettsäuren gelegt, um die Hydrophobie der synthetisierten Bindemittel einstellen zu können, die für den Offset-Rollendruck von großer Bedeutung ist. | Dr. Toine Biemans Tel.: +49 4153 5964760 tbiemans@worlee.de Worlée-Chemie GmbH - Werk Lauenburg Worléestr. 1 21481 Lauenburg | X | FPNR | |
| 01.08.2019 | 31.10.2022 | 22028118 | Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung Glycerin/Chitosan-basierter Fluide für Antriebe in der Mobil- und Stationärhydraulik; Teilvorhaben 3: Additivierung und Praxistests - Akronym: GlyAnFlu | In Vorarbeiten wurde das Glycerin/Chitosan-basierte Hydraulikfluid (HF) als Prototyp entwickelt und mit Hilfe einer einfachen Versuchshydraulikanlage mit sehr positiven Ergebnissen im Vergleich zu konventionellen HF getestet. Hierauf aufbauend besteht das Ziel des Vorhabens darin, das neuartige HF durch F+E-Arbeiten für den Praxiseinsatz in mobilen und stationären Hydraulikanlagen, z.B. in Land-, Forst- oder industriellen Produktionsmaschinen, weiterzuentwickeln und generell zur Marktreife zu bringen. Dabei wird eine neue Verwertungslinie für den nachwachsenden Rohstoff Glycerin geschaffen, der ein Überschussprodukt der landwirtschaftlichen Produktion darstellt, das nicht im Nahrungsmittelsektor eingesetzt wird. Das in kleineren Anteilen einzusetzende Chitosan wird aus Fischereiabfällen, wie den Chitinpanzern von Krabben, hergestellt. Um das Projektziel zu erreichen, arbeiten zwei Forschungsinstitute mit zwei Firmen, jeweils aus den Bereichen Maschinenbau/Hydraulik und Chemie/Kühlschmierstoffe/Analytik, im Verbund zusammen. Zum Erreichen der F+E-Ziele werden • Anforderungen an die HF-Varianten für den Einsatz in Mobil- und Stationärhydrauliken definiert, • zwei anwendungsgerechte und variabel betreibbare Hydrauliksysteme konzeptioniert, aufgebaut und betrieben, um die Praxistauglichkeit der HF-Varianten zu testen, • bedarfsgerechte Leistungsadditivierungen der HF für die Praxisanwendungen vorgenommen und weiterentwickelt, • die HF-Varianten in den Referenz-Hydraulikanlagen eingesetzt und physikalisch/technisch sowie chemisch/analytisch untersucht, um in chemischer wie technologischer Hinsicht Optimierungen vorzunehmen, • frühzeitig die Umweltverträglichkeit sowie Recycling- und Verwertungsoptionen des neuen HF bewertet, • der Einfluss des HF auf Energieverbrauch und Betriebskosten vergleichend untersucht und • die erreichbaren Einsatzfelder der HF-Varianten in Mobil- und Stationärhydrauliken bestimmt. | Dr. Frank Süßmilch Tel.: +49 4122 924-185 suessmilch@oemeta.com Oemeta Chemische Werke Gesellschaft mit beschränkter Haftung Ossenpadd 54 25436 Uetersen | X | FPNR | |
| 01.05.2007 | 30.04.2010 | 22028206 | Nachwachsende Rohstoffe im Wikipedia-Online-Lexikon | Systematische Vervollständigung, Ergänzung, Aktualisierung und Optimierung der wichtigsten Begriffe und Themen aus dem Bereich der nachwachsenden Rohstoffe im deutschen Wikipedia-Online-Lexikon 1) Erfassung des Ist-Zustands zu Begriffen des Themenbereichs "Nachwachsende Rohstoffe" in der deutschen Wikipedia; 2) Erstellen einer kompletten Liste und Struktur von Nawaro-Stichwörtern, die in die Wikipedia aufgenommen werden sollen; 3) Über- und Erarbeiten sowie Einstellen der Stichwörter in enger Zusammenarbeit mit Experten und in Abstimmung mit der FNR; 4) Weitere Pflege der Inhalte; 5) Verlinkung der Nawaro-Stichworte mit Nicht-Nawaro-Stichworten; 6) Zusammenarbeit mit Nawaro-Experten; 7) Zusammenarbeit mit der Wikipedia-Community; 8) Nawaro-Wikipedia als CD-ROM Der Status der Nawaro-Stichwörter zum Projektende wird auf einer CD-ROM festgehalten, die alle erarbeiteten und Überarbeiteten Nawaro-Stichwörter in untereinander verlinkter Form enthält. Aufruf und Bedienung entsprechen 100% der Online-Version, außer dass Verlinkungen zu anderen, Nicht-Nawaro-Stichwörtern in der Offline-Version (CD-ROM) fehlen. | Dipl.-Phys. Michael Carus Tel.: +49 2233 48-1440 michael.carus@nova-institut.de nova-Institut für politische und ökologische Innovation GmbH Leyboldstraße 16 50354 Hürth | X | FPNR | |
| 01.05.2008 | 30.04.2011 | 22028207 | Verbundvorhaben: Anbautechnik Sorghumhirse - ein Beitrag zur Diversifizierung des Energiepflanzenspektrums, Teilvorhaben 4: Standortprüfung und Sortenvergleich, Produktionstechnik, Herbizidprüfung, Praxiserhebung zum Energiehirseanbau, Sorghum Mischanbau | Die anbautechnischen Parameter von Sorghumhirse auf fruchtbaren Bodenstandorten sollen optimiert werden. Schaffung der Grundlagen für ein wirtschaftlich stabiles und umweltverträgliches Anbauverfahren. Nachhaltige Erweiterung bestehender Energiefruchtfolgen. Auf Grundlage der ausgewählten Sorghumsorten sollen standortspezifisch die im Ertrag und Qualität am besten geeigneten Sorghumtypen und -sorten ermittelt werden. In Versuchen mit variierenden Produktionsfaktoren soll deren Einfluss auf Ertragsstruktur, Bestockungsverhalten und Schädlingsbefall untersucht werden. Unterschiedliche Herbizide werden auf ihre Kulturverträglichkeit und deren Wirkung auf die spezifischen Unkräuter in Sorghum beurteilt. In einer Befragung von Landwirten soll die Akzeptanz von Sorghumhirse als neue Energiepflanze und das damit verknüpfte Anbaupotenzial erfasst werden. Der Einfluss des Mischanbaus verschiedener Sorghumtypen soll in seiner Wirkung auf Standfestigkeit und Schädlingsbefall untersucht werden. Die Versuchsergebnisse sollen zu standortangepassten Sorten- und Typenempfehlungen, erfolgversprechenden Anbautechniken führen sowie in Publikationen und Tagungen der Öffentlichkeit dargestellt werden. | Die Bestrebungen, der Abhängigkeit von klimaschädlichen, fossilen Energieträgern entgegenzuwirken und eine umweltfreundlichere und nachhaltige Energieproduktion zu fördern, haben einen deutlichen Anstieg des Anteils erneuerbarer Energien an der Energiebereitstellung bewirkt. Im landwirtschaftlichen Bereich hat diese Entwicklung insbesondere zu einer Zunahme der Anbaufläche von Biogaskulturen geführt. Um Alternativen zu den in Einzugsgebieten von Biogasanlagen sehr engen Maisfruchtfolgen zu schaffen und die Biodiversität und Nachhaltigkeit in unserer landwirtschaftlichen Kulturlandschaft zu erhöhen, ist eine Diversifizierung der eingesetzten Biogaskulturen unerlässlich. Neue, ertragsstarke Kulturen wie z. B. Sorghum können hierzu einen wichtigen Beitrag leisten. Ziel des Verbundvorhabens ist es, Energiesorghum (Futtersorghum) in seinen unterschiedlichen Unterarten (Sorghum bicolor und Sorghum bicolor x Sorghum sudanense) auf verschiedensten Standorten in Deutschland in den anbautechnischen Parametern zu optimieren. Dabei werden standortangepasste Produktionsverfahren ermittelt, die die Grundlagen für einen risikoarmen, wirtschaftlich stabilen und umweltfreundlichen Anbau bilden. Ein Schwerpunkt des Verbundprojektes ist eine standortspezifische Sortenprüfung verschiedener Sorghumunterarten (S. bicolor und Kreuzungen von S. bicolor mit S. sudanense), die bezüglich ihrer Standorteignung, Ertragsleistung, Inhaltsstoffe und der potenziellen Methanausbeute einzuordnen sind. Produktionstechnische Versuche mit unterschiedlichen Saatstärken und Reihenweiten erlauben die Optimierung des Anbauverfahrens von Sorghum hinsichtlich einer Ertragsmaximierung bei gleichzeitiger Erhaltung der Standfestigkeit der Bestände. Die Möglichkeit einer Verbesserung der Standfestigkeit und des Trockensubstanzgehaltes von Sorghum zur Ernte wird im Mischanbau von hochwüchsigen, besonders ertragreichen Futtersorghumsorten gemeinsam in Reihenkultur mit kurzwüchsigen, extrem standfesten Körnersorghum | Dr. Bernhard Widmann Tel.: +49 9421 300-212 bernhard.widmann@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | X | FPNR |
| 01.05.2009 | 31.12.2012 | 22028208 | Verbundvorhaben: Elektrochemische Transformation nachwachsender Rohstoffe an Bor-dotierten Diamant-Elektroden zu wertvollen Chemikalien (ELEKTRA), Teilvorhaben 3: Design und Bau von BDD-Elektroden zur Ligninkonversion | Das ZIel dieses Verbundprojekts ist elektrochemische Nutzung von Lignin mittels Diamantelektroden, die ein innovatives Elektrodenmaterialien sind (durch ihre extrem hohe Sauerstoffüberspannung die effiziente Erzeugung von hoch reaktiven Sauerstoffspezies in wässrigen Medien ermöglicht). So können direkt Ozon, aber auch Hydroxylradikale in wässriger Lösung erzeugt werden, die einen gezielten Abbau des nachwachsenden Rohstoffes bewirken können. Da vor allem die Hydroxylradikale aufgrund der extremen Reaktivität über eine sehr geringe freie Weglänge im Medium verfügen, werden spezielle Elektroden- und Zellengeometrien erforderlich sein. In diesem Arbeitspaket werden abweichend von dem üblichen Standard weitere Bordotierungen speziell für diese Anwendung entwickelt, die dann zur Steigerung der Ausbeute an Aromaten eingesetzt werden können. Im zweiten Arbeitspaket erfolgt eine Beeinflussung der hydrodynamischen Parameter durch Variation der Diamantelektrodenoberflächen, im dritten Arbeitspaket werden elektrochemische Elektrodengeometrien entwickelt, die ein neues Mediatorsystem (Ozon) für die elektrochemische organische Synthese verfügbar macht. Es werden die CVD Diamantschichten in ihren Herstellprozessen für die Erzeugung von Hydroxylradikalen optimiert. Darüber hinaus wird die Geometrie der Diamantelektrodenoberfläche auf 3 unterschiedlichen Skalen variiert um die hydrodynamischen Parameter des elektrochemischen Zelldesigns zu optimieren. Es werden Elektrodenpakete, sogenannte "Stacks" für die gezielte Erzeugung von Hydroxylradikalen in Kombination mit Ozon aufgebaut. Der Einsatz von Diamantelektroden für die Produktion von Vanillin. Die kurzfristige Belieferung von elektrochemischen Herstellern wird mit dem erfolgreich verlaufenden Projekt möglich. Mittelfristig können neben den in diesem Projekt direkt untersuchten Vanillin auch noch erheblich weitere organische Moleküle erzeugt. | Dr. Thorsten Matthée Tel.: +49 4821 804087-0 matthee@condias.de CONDIAS GmbH Fraunhoferstr. 1 b 25524 Itzehoe | X | FPNR | |
| 01.07.2017 | 31.12.2018 | 22028216 | Verbundvorhaben: Metallbeschichtungen auf Basis modifizierter Stärke (Metall-Coating); Teilvorhaben 1: Darstellung und Testung von Formulierungen - Akronym: Metall-Coating | Ein hoher Anteil der wichtigsten Gebrauchsmetalle Stahl, verzinkter Stahl und Aluminium muss durch organische Beschichtungen vor Korrosion geschützt werden. Besonders in temporärer Beschichtung wäre es wünschenswert, die bisher verwendeten, synthetischen Polymere gegen Biopolymere zu ersetzen um eine mögliche Umweltbelastung zu vermeiden. Erste von Fraunhofer IPA und IAP durchgeführte Studien belegen, dass spezielle Stärkederivate mit geeignetem Vernetzer auf Metallsubstraten Filmschichten bilden, die eine beachtliche Haftfestigkeit aufweisen und daher in der Metallgrundierung zur Anwendung kommen könnten. Ausgehend von den vorliegenden Methodenentwicklungen und Erkenntnissen werden Stärke- und Oligosaccharidderivate am IAP hergestellt, wobei der Einfluss von Molmasse, Art des Substituenten als auch des Substitutionsgrades zielgerichtet variiert werden. Diese Stärkemodifikate werden am IPA für verschiedene Metallgrundbeschichtungen getestet und bewertet. In enger Kooperation dieser beiden Fraunhofer-Institute wird die Zielstellung verfolgt werden, funktionalisierte Stärkeprodukte als Korrosionsschutzbeschichtungsmatrices für den Innenbereich zu entwickeln. Damit würde für die technische Stärkeanwendung ein völlig neues Anwendungsfeld erschlossen werden. | Dr. rer. nat. Matthias Wanner Tel.: +49 711 970-3852 matthias.wanner@ipa.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.08.2019 | 31.07.2022 | 22028218 | Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung Glycerin/Chitosan-basierter Fluide für Antriebe in der Mobil- und Stationärhydraulik; Teilvorhaben 4: Optimierung und Praxisanwendungen - Akronym: GlyAnFlu | In Vorarbeiten wurde das Glycerin/Chitosan-basierte Hydraulikfluid (HF) als Prototyp entwickelt und mit Hilfe einer einfachen Versuchshydraulikanlage mit sehr positiven Ergebnissen im Vergleich zu konventionellen HF getestet. Hierauf aufbauend besteht das Ziel des Vorhabens darin, das neuartige HF durch F+E-Arbeiten für den Praxiseinsatz in mobilen und stationären Hydraulikanlagen, z.B. in Land-, Forst- oder industriellen Produktionsmaschinen, weiterzuentwickeln und generell zur Marktreife zu bringen. Dabei wird eine neue Verwertungslinie für den nachwachsenden Rohstoff Glycerin geschaffen, der ein Überschussprodukt der landwirtschaftlichen Produktion darstellt, das nicht im Nahrungsmittelsektor eingesetzt wird. Das in kleineren Anteilen einzusetzende Chitosan wird aus Fischereiabfällen, wie den Chitinpanzern von Krabben, hergestellt. Um das Projektziel zu erreichen, arbeiten zwei Forschungsinstitute mit zwei Firmen, jeweils aus den Bereichen Maschinenbau/Hydraulik und Chemie/Kühlschmierstoffe/Analytik, im Verbund zusammen. Zum Erreichen der F+E-Ziele werden • Anforderungen an die HF-Varianten für den Einsatz in Mobil- und Stationärhydrauliken definiert, • zwei anwendungsgerechte und variabel betreibbare Hydrauliksysteme konzeptioniert, aufgebaut und betrieben, um die Praxistauglichkeit der HF-Varianten zu testen, • bedarfsgerechte Leistungsadditivierungen der HF für die Praxisanwendungen vorgenommen und weiterentwickelt, • die HF-Varianten in den Referenz-Hydraulikanlagen eingesetzt und physikalisch/technisch sowie chemisch/analytisch untersucht, um in chemischer wie technologischer Hinsicht Optimierungen vorzunehmen, • frühzeitig die Umweltverträglichkeit sowie Recycling- und Verwertungsoptionen des neuen HF bewertet, • der Einfluss des HF auf Energieverbrauch und Betriebskosten vergleichend untersucht und • die erreichbaren Einsatzfelder der HF-Varianten in Mobil- und Stationärhydrauliken bestimmt. | Dipl.-Ing. Holger Lüüs Tel.: +49 7742 852-119 holger.lueues@bucherhydraulics.com Bucher Hydraulics GmbH Industriestr. 1 79771 Klettgau | X | FPNR | |
| 01.09.2009 | 31.05.2010 | 22028308A | Ganzheitliche Bewertung eines biotechnologischen Prozesses zur Herstellung von Buthanol aus agrarischen Rest- oder Rohstoffen - Phase 1: Gentechnische Vorarbeiten | Ziel des Gesamtprojektes ist die Entwicklung und Bewertung eines effizienten und wirtschaftlichen Verfahrens zur biotechnischen Herstellung von Butanol aus Reststoffen der Landwirtschaft wie z. B. Melassen, Pülpe, Treber, Pressrückständen, Zellmasse im Vergleich zu Rohstoffen wie z. B. Zucker oder Stärke. Die Phase 1 als vorgzogener Teil soll sich mit den gentechnischen Fragestellungen befassen. Zur Etablierung der konkreten gentechnischen Arbeiten an Butanolbildnern und zur Anpassung der Arbeitsprotokolle an das Robotersystem sind umfangreiche Vorarbeiten zu leisten, um eine zügige Projektbearbeitung zu garantieren. Die in diesen Vorarbeiten erlangten Kenntnisse und erarbeiteten Protokolle sind Grundlage aller anschließenden gentechnischen Arbeiten im o.g. Projekt. | Prof. Dr. Klaus-Dieter Vorlop Tel.: +49 531 596-4101 klaus.vorlop@ti.bund.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.06.2010 | 31.12.2013 | 22028308B | Ganzheitliche Bewertung eines biotechnologischen Prozesses zur Herstellung von Butanol aus agrarischen Rest- oder Rohstoffen - Phase 2 | Gegenstand des beantragten Projektes ist die Entwicklung und Bewertung eines effizienten und wirtschaftlichen Verfahrens zur biotechnischen Herstellung von Butanol aus Reststoffen der Landwirtschaft wie z. B. Melassen, Pülpe, Treber, Pressrückständen, Zellmasse im Vergleich zu Rohstoffen wie z. B. Zucker oder Stärke. Um die komplette Wertschöpfungskette vom Ausgangssubstrat (Rohstoff) bis zum marktfähigen Produkt untersuchen und bewerten zu können, sollen sich die Forschungsarbeiten auf vier Schwerpunkte verteilen: Rohstoffbereitstellung, Konversion, Produktisolierung und Aufarbeitung sowie ökologische und ökonomische Untersuchungen. Ziel ist es, einen generellen ökonomischen Beurteilungsrahmen für die stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe in Deutschland zu schaffen und diesen Rahmen exemplarisch auch für die Analyse der Wertschöpfungskette Butanol einzusetzen. Die Veredelung bisher nur unzureichend und unwirtschaftlich genutzter Reststoffe u. a. zu wertvollen Produkten der chemischen Industrie kann auch anderen vergleichbaren biotechnischen Prozessen zur Wirtschaftlichkeit verhelfen. Die im Projekt erarbeiteten Methoden und die daraus gewonnenen Datensätze können für weitere Projekte mit ähnlichen Schwerpunkten von Bedeutung sein. | Prof. Dr. Klaus-Dieter Vorlop Tel.: +49 531 596-4101 klaus.vorlop@ti.bund.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.07.2012 | 30.06.2015 | 22028311 | Hochwertige stoffliche Nutzung von Bioethanol - Herstellung höherer Alkohole und daraus abgeleiteter Ester auf Basis nachwachsender Rohstoffe sowie Untersuchung von deren Anwendungen | Mit dem Projekt soll die nachhaltige und wirtschaftliche Herstellung von Estern der Bernstein- und Citronensäure zusammen mit biobasierten Alkoholen mit 3 bis 10 C-Atomen, insbesondere auch deren verzweigten Isomeren untersucht sowie deren Einsatz im wichtigen Marktsegment der Weichmacher für Kunststoffe aufgezeigt werden. Die höheren Alkohole werden mit einem speziellen Prozess aus den kurzkettigen Alkoholen Methanol und Ethanol gewonnen, sodass die entstehenden Ester vollständig biobasiert hergestellt werden können. Diese Ester sollen auch in Mustermengen hergestellt und deren Anwendung als Weichmacher in Polymeren untersucht werden. Der erste Schritt der im Rahmen des Projekts untersuchten Prozesskette ist die Verwendung von biobasierten C1- und C2-Bausteinen (Methanol und Ethanol) zur Herstellung von längerkettigen, zum Teil verzweigten Alkoholen und Aldehyden. Nach einer Stofftrennung und ggf. einem Aufarbeitungsschritt soll untersucht werden wie die höheren Alkohole mit fermentativ gewonnenen organischen Säuren zu vollständig biobasierten Estern umgesetzt werden können. Für die überwiegend experimentellen Arbeiten können bestehende Versuchsanlagen, inklusive vorhandener Analytik, in verschiedenen Maßstäben genutzt werden. Die Anwendungstests zur Nutzung der entstehenden Ester als Weichmacher erfolgen in Kooperation mit Industriepartner. | Im Projekt wurde die gesamte Prozesskette von der Herstellung höherer Alkohole aus Ethanol bis hin zum Einsatz der daraus hergestellten Ester als Weichmacher demonstriert. Die Synthese höherer Alkohole konnte mit hervorragenden Selektivitäten in einem Temperaturbereich zwischen 360 °C und 380 °C bis zu 20 bar demonstriert werden. Der Katalysator ist robust gegenüber Wasser, langzeitstabil und einfach regenerierbar. Für die Herstellung insbesondere höherer Alkohole mit mehr als vier C-Atomen ist die Rückführung von Butanol oder dessen Einsatz als Feedstock sinnvoll. Das bei der Reaktion entstehende Wasser sollte vorher abgetrennt werden. Prinzipiell kann das Gemisch mittels Rektifikation in Wasser, Butanol und ein Gemisch höherer Alkohole aufgetrennt werden. Vor der Synthese von Estern ist eine Hydrierung empfehlenswert, um so Nebenprodukte wie Aldehyde oder ungesättigte Kohlenwasserstoffe zu entfernen. Diese führen während der Veresterung zu einer sehr starken Dunkelfärbung des Produktes. Neben der Veresterung mit Bernsteinsäure wurden die Alkoholgemische auch mit Zitronensäure, Apfelsäure und Itaconsäure verestert. Hierbei wurde festgestellt, dass die Succinat-basierten Weichmacher mit längerkettigen Alkoholen zur Kristallisation neigen und als Weichmacher daher nicht geeignet sind. Gute Verträglichkeiten bzw. ausreichende Effizienzen sind mit eher kurzkettigen Succinat-basierten Weichmachern erzielbar. Die Migration der Weichmacher ist aufgrund der geringen Molmasse oder der Unverträglichkeit als kritisch zu betrachten. Oligomere Bernsteinsäure-basierte Ester mit eher kurzkettigen Monoolen und Polyolen sind daher hinsichtlich des Nutzens der Bernsteinsäure als Weichmacherbestandteil ein kommendes Entwicklungsziel. Neben der Verwendung der Alkohole für die Weichmacher wurden auch Versuche zur Herstellung von Alkylpolyglycosiden (APGs, Tenside für Reinigungsmittel) durchgeführt. Hierbei können auch Alkoholgemische eingesetzt werden. | Dr.-Ing. Andreas Menne Tel.: +49 208 8598-1172 andreas.menne@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | X | FPNR |
| 01.04.2016 | 31.03.2020 | 22028315 | Verbundvorhaben: Gefährdung des Rapsanbaus durch neue Pathotypen der krankhaften Abreife - Untersuchungen zu Pathogenitätsunterschieden bei Verticillium longisporum und Verbesserung der Resistenz von Winterraps gegen ein erweitertes Pathotypenspektrum; Teilvorhaben 2: Genetische Analyse und Marker-Entwicklung - Akronym: VL-Patho | Das Forschungsprojekt hat die genetische Analyse von pathotyp-spezifischer und breit-wirksamer quantiatitver Verticillium longisporum-Resistenz bei Raps zum Thema. Es sollen molekulare Marker entwickelt werden, die eine Diagnose Pathotyp-spezifischer B. napus-Resistenz erlauben und in der marker-gestützten Selektion eingesetzt werden können. Es werden hochdichte genetische Karten mit Hilfe von 60k-SNP-Chip-Genotypisierungen zweier Kartierungspopulationen erstellt, die unterschiedliche Resistenz-QTL gegenüber schwedischen und deutschen V. longisporum-Isolaten/Pathotypen aufweisen. Vergleichende QTL-Analysen mit Daten aus Gewächshaus und Feld-Phänotypisierungen unter Verwendung definierter V. longisporum-Pathotypen werden zur Identifizierung von V. longisporum-Pathotyp-spezifischen Resistenz-QTL eingesetzt. Diese traditionellen QTL-Analysen werden durch eine QTL-Sequenzierung (SHORE mapping) ergänzt in der mittels eines Next-Generation-Sequenzierungs-Ansatzes mit ca. 20-facher Genomabdeckung Abweichungen von der zufälligen Verteilung von Allelfrequenzen in Chromosomenbereichen zwischen Mischproben aus phänotypisch extremen Genotypen (Bulks) detektiert werden, die mit dem quantitativen Merkmal V. longisporum-Resistenz für verschiedene Pathotypen gekoppelt sind. Aus den mittels QTL-Sequenzierung und biparentaler QTL-Analyse identifizierten Regionen werden Kompetitive Allel Specific PCR (KASP)-Marker abgeleitet und in Züchtungsmaterial validiert. Es werden KASP-Marker bereitgestellt, die für die Marker-gestützte Selektion von pathotyp-spezifischer und breit-wirksamer quantiatitver V. longisporum-Resistenz bei Raps einsetzbar sind. | Das Ziel des Verbundvorhabens bestand in der Klärung, ob unterschiedliche Pathotypen des Pathogens Verticillium longisporum in den Anbaugebieten der wichtigsten Rapsproduzenten in Europa vorliegen und diese dafür verantwortlich sind, dass die bisher entwickelten Resistenzen nicht an allen Standorten wirksam sind. Die aufgefundenen Pathotypen sollten genauer charakterisiert und mit dem bereits bekannten Pathotypen verglichen werden. Weiterhin sollten die bisher gefundenen und in der Züchtung eingesetzten Resistenzen dahingehend analysiert werden, ob sie für das gesamte vorhandene Pathotypenspektrum wirksam sind. Es wurden alle bekannten Resistenzen und neu identifizierte genetisch charakterisiert und molekulare Marker für den Einsatz in der Marker-gestützten Selektion auf breit-wirksame Resistenz entwickelt. Das Ziel des Teilvorhabens 2 bestand in der Entwicklung von diagnostischen Markern zur Selektion von Pflanzen mit breitwirksamer Resistenz gegen verschiedene Verticillium-Pathotypen sowie der Überprüfung der diagnostischen Qualität etablierter Resistenzmarker im Resistenzscreening verschiedener Pathotypen. Hiermit sollte der Züchtungsfortschritt beschleunigt werden. Es wurden bereits charakterisierte, vorhandene Kartierungspopulationen genutzt, die sowohl unter kontrollierten Bedingungen im Gewächshaus als auch zur Überprüfung der Stabilität der Resistenz im Feld an Standorten, deren Pathotypen-Zusammensetzung charakterisiert und definiert wurden, analysiert. Nach Projektende liegen umfangreiche Kenntnisse zur geographischen Verbreitung von Verticillium-Pathotypen und Rassen in europäischen und deutschen Rapsanbaugebieten vor. Das Projekt schuf die Grundlagen zu Folgeprojekten. Die nächsten wissenschaftlichen Schritte sind zunächst funktionelle Analysen der identifizierten Kandidatengene. | Prof. Dr. Rod Snowdon Tel.: +49 641 9937-420 rod.snowdon@agrar.uni-giessen.de Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 09 - Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung I - Pflanzenzüchtung Heinrich-Buff-Ring 26-32 35392 Gießen | X | FPNR |
| 01.12.2017 | 31.07.2021 | 22028316 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von Logistikketten bei Einsatz von entrindenden Harvesterfällköpfen; Teilvorhaben 1: Bewertung Waldschutz, Ökoeffizienz und Handlungsempfehlungen - Akronym: DebarkingHeads2 | Aufbauend auf der im Projekt Debarking Head I untersuchten Erntetechnik zur Entrindung mit eine umgebauten Harvesteraggregat, wird in diesem Projekt die gesamte Wertschöpfungskette für entrindetes Holz, bis hinein in die Holzindustrie, betrachtet. Zur umfassenden Beurteilung des zu entwickelnden Arbeitsverfahrens werden technische, ökologische und betriebswirtschaftliche Analysen durchgeführt. Ausgangspunkt bilden hierbei die Anforderungen der Holzabnehmer. Im Projekt Debarking Head I zeigte sich, dass die Holzabnehmer aus der holzbearbeitenden Industrie gegenüber der Waldentrindung, trotz positiver Effekte auf die Nährstoffnachhaltigkeit, sehr kritisch eingestellt ist. Daher gilt es, Argumentationsgrundlagen entlang des gesamten Wertschöpfungsprozesses zu schaffen, um den Absatz des entrindeten Holzes zu stärken. Dieser Schritt ist erforderlich, da die Akzeptanz der Industrie gegenüber dem Erwerb von entrindetem Holz unerlässlich ist, um das System langfristig am Markt zu etablieren. Aufbauend auf den Ergebnissen aus Debarking Head I werden deshalb der Einfluss der Entrindung auf die Transport-, Lager- und Verarbeitungsprozesse untersucht. Es sollen ökologische und ökonomische Vor- und Nachteile, sowie die damit verbundenen Chancen und Risiken, in enger Zusammenarbeit mit der holzbearbeitenden Industrie anhand von Fallstudien, betrachtet und bewertet werden. Zusätzlich finden Untersuchungen zur Aufarbeitung von Käferholz in der finalen ökonomischen und ökologischen Bewertung Berücksichtigung. Nach Abschluss des Projektes soll somit jeder Beteiligte in der Wertschöpfungskette Holz befähigt werden, Entrindung als Teil der Wertschöpfung für sich, unter Berücksichtigung der ökonomischen und ökologischen Einflussfaktoren, umfassend bewerten und beurteilen zu können. Eine gute Transparenz des Systems hilft, Vorbehalte abzubauen und Potentiale einer langfristigen Etablierung des Systems auf dem mitteleuropäischen Markt zu untermauern. | • Debarkings Heads sind in der Praxis angekommen. • Entrindung zur insektizidfreien Borkenkäfer-Prävention wird beginnend in der Praxis eingesetzt. • Die Entrindung ist aus Sicht von Waldschutzexperten nur sinnvoll, wenn die Käfer im weißen Entwicklungsstadium sind. Die höchste Wirksamkeit der Entrindung wird im Frühjahr mit Auftreten des ersten Neubefalls erreicht. • Einsatz von Debarking Heads ist besonders zur Aufarbeitung verstreuter Kleinmengen geeignet. Die Logistikkette von entrindetem Holz unterscheidet sich, wenn die Stämme trocken sind, nicht signifikant von den Abläufen der Logistikkette von unentrindetem Holz: Empfehlung von ca. einwöchiger Trocknungsdauer vor der Rückung/Abfuhr. • Das Verfahren bietet logistische Vorteile beim Rücken, insbesondere auf Weichböden, da beim Rücken von entrindetem Fichtenholz geeignete Bedingungen abgewartet werden können. Es besteht kein Zeitdruck, da weder ein Ausflug von Borkenkäfern droht noch eine Besiedlung. Beim Rücken selbst wird weniger Last getragen und es werden in Summe weniger Überfahrten nötig. • Da die Rinde nicht mittransportiert und trockeneres Holz geladen wird, erhöht sich die Transportkapazität der LKW. Der Treibstoffverbrauch pro Kubikmeter Holz wird geringer. Die Ökoeffizienz der Bereitstellungskette mit Entrindung im Bestand ist höher als die konventionellen Logistikketten mit Werksentrindung oder Entrindung an der Waldstraße. Die Vorteilhaftigkeit steigt mit zunehmender Transportentfernung. • Rückmeldungen der Akteure zeigen, dass der Nährstofferhalt im Ökosystem nicht der Haupttreiber für die Umrüstung ist. • Verletzung des Holzkörpers ist nur marginal (bei einigen Sortimenten, insbesondere dem Käferholz irrelevant). • Bläue tritt zwar auch bei entrindetem Holz auf, ist aber insbesondere bei von Käferholz dominierten Marktlagen kein Ausschlusskriterium. • Die Akzeptanz von entrindetem Holz bzw. Einsatz von Entrindungsaggregaten wird besonders durch Sägeindustrie gehemmt. | Prof. Dr. Stefan Wittkopf Tel.: +49 8161 71-5911 stefan.wittkopf@hswt.de Hochschule Weihenstephan-Triesdorf - Fakultät Wald und Forstwirtschaft Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 3 85354 Freising | X | FPNR |
| 01.01.2020 | 31.03.2022 | 22028318 | Etablierung eines interaktiven Online-Berechnungswerkzeugs zum Flächen- und Rohstoffbedarf von biobasierten Kunststoffen sowie Bereitstellung weiterer vergleichender Informationen zum Ressourcenbedarf - Akronym: BioPolyDat | Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Erstellung eines Online-Berechnungs-Werkzeuges, mit dem Daten zum Flächen- und Rohstoffbedarf von biobasierten Kunststoffen interaktiv ausgewertet, sowie mit traditionellen biobasierten Polymerwerkstoffen und konventionellen Kunststoffen verglichen werden können. | Prof. Dr.-Ing. Andrea Siebert-Raths Tel.: +49 511 9296-2230 andrea.siebert-raths@hs-hannover.de Hochschule Hannover - Fakultät II - Maschinenbau und Bioverfahrenstechnik - Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe (IfBB) Heisterbergallee 10a 30453 Hannover | X | FPNR | |
| 01.09.2007 | 31.08.2009 | 22028405 | Untersuchungen zur Anwendung eines neuartigen Schneckenverarbeitungsverfahrens zur Herstellung von geometrisch komplexen Papierbauteilen ohne polymeren Binder | Gesamtziel des Vorhabens ist die Weiterentwicklung der grundlegenden Verfahrenstechnik zur Herstellung von geometrisch komplexen Papierbauteilen in einem Verarbeitungsschritt ohne polymeren Binder. Dabei werden Papiersuspensionen bei der Schneckenverarbeitung charakterisiert und das erzielbare Eigenschaftsspektrum sowie der Komplexitätsgrad von gespritzten Papierbauteilen untersucht. Das Forschungsvorhaben wird von Beginn an innerhalb eines erfolgs- und phasenorientierten Modells bearbeitet, es ist dabei in die vier Teilpakete unterteilt: Weiterentwicklung der Verfahrenstechnik, Charakterisierung des Werkstoffs, Entwicklung und Optimierung. Um die Vorteile dieses Werkstoffs auch in weiteren neuartigen Anwendungen nutzen zu können, ist ein erweitertes Wissen zwingend notwendig. Die besseren Kenntnisse über den Werkstoff, seine Verarbeitung und neue Techniken können direkt umgesetzt werden. | Papier wird konventionell durch das Ablegen von Faserstoffsuspensionen auf Sieben hergestellt. Eine Möglichkeit der Herstellung von 3-dimensionalen Teilen aus Papier ist das Kontursiebverfahren oder das Scheiden, Falten und Kleben aus eben Papierzuschnitten. Die genannten Verfahren bestehen aus mehreren Arbeitsschritten und haben damit den Nachteil langer Zykluszeiten, was höhere Kosten für das Endprodukt nach sich zieht. Das Gesamtziel des Forschungsvorhabens ist die Weiterentwicklung der grundlegenden Verfahrenstechnik zur Herstellung von geometrisch komplexen Papierbauteilen in einem Verfahrensschritt ohne Polymeren Binder. Eine Matrix ist notwendig, um Zellstoffe in einen fließfähigen Zustand zu überführen und im Spritzgießverfahren zu verarbeiten. Dazu wurden Zellstoffen oder Altpapier mit verschiedenen Stärkeprodukten zu spritzgießfähigen Granulaten extrudiert und dieses im Spritzgießen verarbeitet. Neben der Bestimmung des Schmelzvolumenindexes und der Fließeigenschaften konnten mit Hilfe eines Fließspiralwerkzeuges die Fließweglängen direkt im Spritzgießprozess untersucht werden. Abgeschlossen wurden die Untersuchungen mit der Analyse der Schwindungseigenschaften und der Bestimmung mechanischer Kennwerte. Aus dem Papiercompound (50% Altpapier + 50% Stärke) konnten erfolgreich verschiedene Bauteile in einem stabilen Prozess hergestellt werden. Das Verarbeitungsverhalten ist stark abhängig vom Feuchtegehalt im Compound. Beste Ergebnisse sind bei einer Feuchtigkeit von 15% im Material und einer Verarbeitungstemperatur von 160°C im Spritzgießprozess zu erwarten. Im Feuchtegleichgewichtszustand bei Raumbedingungen weisen die Bauteile sehr sprödes Bruchverhalten auf. Das untersuchte Papiercompound lässt sich wie ein Standardpolymer auf Spritzgießmaschinen verarbeiten. Für einfache nicht anspruchsvolle Bereiche z.B. mit kurzer Anwendungsdauer ist dieses Compound heute bereits gut geeignet. | Prof. Dr.-Ing. Lars Frormann Tel.: +49 375 536-1721 lars.frormann@fh-zwickau.de Westsächsische Hochschule Zwickau - FB Maschinenbau und Kraftfahrzeugtechnik - Institut für Produktionstechnik Dr.-Friedrichs-Ring 2 a 08056 Zwickau | X | FPNR |
| 05.09.2008 | 04.09.2011 | 22028407 | Verbundvorhaben: Innovative Gerstensorten als Nachwachsender Rohstoff; Teilvorhaben 1: Züchtung und Bereitstellung von Waxy-Gerstenmaterial | Dieckmann stellt einerseits Probenmaterial unterschiedlicher genetischer Herkunft aus verschiedenen Umwelten für die labortechnischen Versuche und die Pilotläufe der Kooperationspartner zur Verfügung. Andererseits gehen die gemeinsam mit den Partnern erarbeiteten optimalen Anforderungsprofile als definierte Zuchtziele direkt in die Züchtung von waxyGersten mit verbesserten industriellen Eigenschaften ein. Übergeordnetes Ziel ist es sowohl die Genotypen als auch die produktionstechnischen Verfahren so zu verbessern, dass eine optimale Nutzung von waxyGerste als Nachwachsender Rohstoff in der Stärkeverarbeitenden Industrie erreicht wird. In jedem Jahr werden zehn Linien unterschiedlicher genetischer Herkunft aus dem aktuellen waxyZuchtmaterial der Firma Dieckmann an vier verschiedenen Standorten geprüft und vermehrt. Material der in Bezug auf Ertrag und pflanzenbauliche Eigenschaften besten Linien geht für Qualitätsanalysen und vermahlungstechnologische Untersuchungen an die Projektpartner. Zur Erfassung des Einflusses standortspezifischer Unterschiede auf die Qualitätsparameter werden die besten Linien im jeweils folgenden Jahr an insgesamt 10 Standorten geprüft. Um die Wirkung pflanzenbaulicher Produktionsmaßnahmen auf die Qualitätsparameter zu ermitteln und die Aussaatstärke und den Düngemitteleinsatz hinsichtlich der zu definierenden Eigenschaftsprofile zu optimieren, werden produktionstechnische Exaktversuche mit der neu zugelassenen Sorte Waxyma durchgeführt. Entsprechend den Ergebnissen aus Qualitätsanalysen und vermahlungstechnischen Untersuchungen werden Kreuzungen des waxyMaterials mit geeigneten Linien und Sorten durchgeführt und die Nachkommenschaften mit Hilfe der zu entwickelnden Schnellmethoden selektiert. Die Ergebnisse des Projektes erlauben eine beschleunigte Züchtung von waxyGersten als Nachwachsender Rohstoff für die Stärkeverarbeitende Industrie. | Dipl. oec. troph Karin Dieckmann Tel.: +49 5724 9519-17 k.dieckmann@dieckmann-seeds.de Dieckmann GmbH & Co. KG Kirchhorster Str. 16 31688 Nienstädt | X | FPNR | |
| 01.05.2009 | 30.07.2011 | 22028408 | Verbundvorhaben: Untersuchungen zum phytosanitären Risiko durch die anaerobe Vergärung von pflanzlichen Biomassen in Biogasanlagen; Teilvorhaben 2 | Das Verbreitungsrisiko von Pflanzenkrankheiten und Unkrautdiasporen durch den vermehrten Einsatz von Nachwachsenden Rohstoffen und Gülle in Biogasanlagen wird abgeschätzt und Vermeidungsstrategien werden entwickelt. Es sollten Mindestanforderungen an Technik und Betrieb von Biogasanlagen formuliert werden, welche für die eingesetzten Substrate und deren spezifische Schadorganismen die phytohygienische Unbedenklichkeit der Gärrückstände gewährleisten. Falls Bedarf besteht, werden düngemittelrechtliche Anforderungen an die phytohygienische Beschaffenheit eingesetzter Substrate und/oder die Gärreste aus Biogas-Anlage definiert. Ein Screening zur Inaktivierbarkeit von insgesamt 11 Pathogenen (17 Wirt-Pathogen-Systeme) wird zunächst in Laborfermentern (10 l Gärraum) vorgenommen. In den Prüfungen werden unterschiedliche Betriebsweisen, Expositionszeiten sowie Dauer der Gärrestlagerung einbezogen. Für sehr widerstandsfähige Schadorganismen, die weder mit einer mesophilen noch thermophlien Vergärung inaktiviert werden können, wird die Eignung einer Pasteurisierung geprüft. In Biogaspraxisanlagen werden darüber hinaus die Pathogene in Trägern eingebracht, um die aus den Laborversuchen generierten Ergebnisse zu validieren. Ergänzend sollen Unkrautdiasporen in der Biogaskette erfasst und bewertet werden. Dazu wird ein Monitoring des In- und Outputs der Praxisanlagen auf Samen und austriebbsfähige Pflanzenteile durchgeführt. Zum Einsatz kommen pflanzenbauliche, mikrobiologische, molekularbiologische und statistische Arbeitsmethoden. | Unkrautarten, die hartschalige Samen (physikalische Dormanz) haben oder sich an Endozoochorie adaptiert haben, wurden als riskante Arten identifiziert. Die Mechanismen der Sameninaktivierung sind die thermische, biologische und chemische Inaktivierung – bis auf die chemische Inaktivierung sind Hinweise für die Prozesse in der anaeroben Fermentierung in der Literatur vorhanden. Für Chenopodium album (Weiser Gänsefuß) und Echinochloa crus-galli (Hühnerhirse) wurden die höchsten Raten dafür ermittelt, dass Samen bei der Ernte von Mais in das Häckselgut gelangen. Die beiden Unkräuter produzierten unter allen untersuchten Arten die höchsten Anzahlen reifer Samen über der Schnitthöhe des Maises (ca. 20 cm). Die untersuchten Unkrautarten unterschieden sich stark hinsichtlich ihrer Fähigkeit, Silierung und anaerobe Vergärung zu überleben. Unterschiede traten aber auch zwischen Populationen einer Art, zwischen Batch und Durchflussanlage und sogar zwischen verschiedenen Durchgängen in einer Anlage auf. Unter den Arten, die am besten überleben konnten waren Abutilon theophrasti (Samtpappel; Silage und Batch-Anlage), Malva neglecta (Weg-Malve; Durchfluss-Anlage) and C. album (Durchfluss-Anlage). Die Kombination von hoher Samenproduktion und Überlebenswahrscheinlichkeiten in Biogasanlagen zeigen, das insbesondere Samen von C. album die Biogasprozesskette in geringen Zahlen überleben können. Darüber hinaus werden Samen anderer Arten, insbesondere solche mit der Fähigkeit zur Hartschaligkeit, sich langfristig an das Überleben anaerober Prozesse anpassen können. | Prof. Dr. Bärbel Gerowitt Tel.: +49 381 498-3160 baerbel.gerowitt@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Bodenkunde Justus-v.-Liebig-Weg 6 18059 Rostock | X | FPNR |
| 01.03.2012 | 30.04.2017 | 22028411 | Nachwuchsgruppe: Lokale Vorbehandlung nachwachsender Rohstoffe für Bioraffinerien (BioSats) | Zentrale Zielsetzung des Projekts ist die Etablierung von Verfahrensansätzen zur lokalen Biomassevorbehandlungen. Hierbei werden unterschiedliche pflanzliche Reststoffe (u. a. Gras- und Heckenschnitt, Holzabfälle oder Stroh) mechanisch vorbehandelt, extraktiv in einheitliche Stoffströme getrennt und enzymatisch-fermentativ verwertet. Zusätzlich zu den essentiellen Verarbeitungsstufen der Vorbehandlung und Fraktionierung, werden Wertschöpfung sowie biokatalytische Verwertungskonzepte etabliert und bewertet. Die Betrachtung der gesamten biotechnologischen Wertschöpfungskette entlang einer Lignocellulose-Bioraffinerie dient dabei der Festlegung geeigneter Schnittstellen zwischen lokalen Vorbehandlungseinheiten und zentralisierten Bioraffinerien. Dieses Ziel wird unter Einsatz eines integrierten Stoffstrommodells erreicht, dass die komplexen Abhängigkeiten in silico erfassen kann und ökonomische sowie ökologische Beurteilungen erlaubt. In Kombination mit integrierten numerischen Modellen der maßgeblichen Verarbeitungsschritte (Aufschluss, Hydrolyse, Fermentation) ist eine aussagekräftige Betrachtung der Effizienz möglich. Eine signifikante Problematik von Bioraffinerien ist die variierende Zusammensetzung der zugeführten nachwachsenden Rohstoffe. Mögliche Kontaminationen, Inhibitoren und deren Precursoren stellen oftmals ein Hindernis der Prozessentwicklung dar. Es müssen somit Aufschluss- und Konversionsverfahren der Biomassefraktionen in Abhängigkeit von ihren jeweiligen Anteilen und der Konzentration inhibierender Komponenten gewählt werden. Vor der Wahl der notwendigen Aufreinigungsschritte sind komplexe Analysen der Rohstoffzusammensetzung notwendig. Hierfür wird eine multivariate Analytik der Rohstoffstoffe und der intermediären Stoffströme genutzt. Ziel der Forschungen ist somit ein integriertes, modular variierbares Verwertungskonzept mit einem vorgeschalteten Analyse- bzw. Bewertungsalgorithmus der nachwachsenden Rohstoffe. | Im Bereich der "Konditionierung, Lagerung und Vorbehandlung" pflanzlicher Biomasse konnte ein neues Verfahren des Biomasseaufschlusses in kleinen Reaktionstiegeln entwickelt werden. Die Tiegel können automatisiert im Differential Scanning Calorimeter (DSC) verarbeitet und online überwacht werden. Dies ermöglicht eine effiziente Entwicklung neuer Aufschlussverfahren (Organosolv, Liquid-Hot-Water) im Kleinstmaßstab. So konnten die Aufschlüsse in Hinblick auf eine Steigerung der Ligninausbeute verbessert und wieder auf einen Reaktormaßstab skaliert werden. Ferner konnte die Vorbehandlung der Biomasse mit Fäulepilzen in adaptiertes Siliergefäß etabliert werden. Übergreifendes Resultat weitergehender Untersuchungen der so gewonnenen technischen Cellulose ist eine Empfehlung zu deren Lagerung in Hinblick auf dessen enzymatische Hydrolysierbarkeit. Im Bereich der "Depolymerisation" und "Wertschöpfung" im Kontext von Bioraffinerien wurden Methoden zur Enzymrückhaltung in Form von Hydrogel Einkapselungen und Membranreaktoren etabliert. Ferner konnte ein neuer Umwurfreaktor in Betrieb genommen werden. In dem Reaktor wurden erfolgreich enzymatische Hydrolysen technischer Cellulose unter Rückhaltung des Substrats durchgeführt. Das Reaktorkonzept wurde erweitert, so dass eine simultane Hydrolyse und Herstellung von Einzellerproteinen oder Butanol in dem Reaktor möglich sind. Zur selektiven Abtrennung des Butanols konnten sogenannte "Sovlent Impregnated Particles (SIP)" entwickelt werden. Das neue Trennkonzept erlaubt eine selektive in situ Abtrennung von Butanol aus dem laufenden Fermentationsbetrieb ohne vorherige Separation der Zellen. Im Bereich der analytischen Entwicklungen wurde ein neues Messverfahren zur Bestimmung der Cellulose- und Hemicellulose-Anteile in pflanzlicher Biomasse etabliert. Mit den beiden Verfahren IR-Spektrometrie und DSC können Pflanzenproben im Bereich von wenigen Milligramm ohne Probenvorbehandlung auf ihre Zusammensetzung hin untersucht werden. | Prof. Dr.-Ing. Nils Tippkötter Tel.: +49 241 6009-53884 tippkoetter@fh-aachen.de Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau - Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik - Lehrgebiet Bioverfahrenstechnik Gottlieb-Daimler-Str. 49, Geb. 44/519 67663 Kaiserslautern | X | FPNR |
| 01.02.2013 | 30.04.2016 | 22028412 | ERA-Bioenergy: Klein aber effizient – Kosten- und energieeffiziente Biomethanproduktion (SE.Biomethane); Teilvorhaben 1 | Als Flaschenhals der weiteren Entwicklung im Biogassektor in Schweden, Polen und Deutschland wurde das Fehlen von Kleinstbiogasanlagentechnologie, die geringe Effizienz der Biogasproduktion aus Exkrementen bzw. aus pflanzlichem Material sowie die geringe Nährstoffkonzentration der Gärreste identifiziert. Das Gesamtziel des Projekts ist es sich mit diesen Flaschenhälsen zu befassen und neue, innovative Lösungen zu finden für eine effiziente Gasproduktion in Kleinbiogasanlagen, speziell für zellulosereiche Substrate, z.B. Stroh und Festmist. Im Detail werden die folgenden Entwicklungen angestrebt: 1) energie- und kosteneffiziente Substratvor¬behandlungs-methoden, 2) Ko-Fermentationsstrategien und Fermenterkonzepte zur Verbesserung der Gasausbeute von zellulosereichen Substraten, 3) einfache und kostengünstige Gasaufbereitung zu Biomethan für Kleinbiogasanlagen und 4) Methoden zur effizienten Gärrestnutzung. Die folgenden wissenschaftlichen und technologischen Fragen sind dabei zu klären: i) neue und energieeffiziente technologische (biologisch/mechanisch) Lösungen, für einen gesteigerten Abbau von ligno-zellulosehaltigen Substraten, ii) neue Werkzeuge zum Management mikrobieller Gemeinschaften hinsichtlich des effizienten Abbaus von Ligno-Zellulose, iii) neue und innovative technologische Lösungen zur Gasveredelung an Kleinbiogasanlagen zur Erzeugung von Kraftstoffen bzw. von Gasnetzeinspeisequalität, iv) effiziente Methoden der Entwässerung und Gärrestkonzentrierung | Im Labormaßstab konnte durch die Vorbehandlung mittels einfacher und kostengünstiger Autohydrolyse im gewählten Versuchsaufbau in kontinuierlichen Gärtests keine deutliche Erhöhung der Biogasproduktion von Gerstenstroh, Kälbermist oder Hühnermist erzielt werden. In diesem Maßstab aufgetretene Verluste wären in Praxisanlagen vermeidbar, wenn 1. und 2. Stufe direkt und anaerob mit einander verbunden sind. Bei mit Druckwechselkonditionierung (DWK) behandeltem Kälbermist konnte die Biogasproduktion in kontinuierlichen Gärtests im Labormaßstab kurzzeitig deutlich, aber aufgrund von Prozessinstabilitäten nicht dauerhaft gesteigert werden. Bei Hühnermist war im Labormaßstab keine Erhöhung der Biogasproduktion durch DWK-Vorbehandlung nachweisbar. In einem Vorgängerprojekt konnte mit DWK-Vorbehandlung die Biogasausbeute von Stroh signifikant gesteigert werden. Der grundsätzliche Funktionsnachweis des von VENTURY entwickelten Hochlastpfropfenstromvergärungssystems war erfolgreich. Aufgrund der langen Aufheizphase zu Versuchsbeginn war die Vergärung von Rindergülle aber noch nicht optimal. Das untersuchte In-situ Methananreicherungsverfahren mit nachgeschaltetem Aschefilter hat gezeigt, dass eine Biogasaufbereitung zu Biomethan mit einem Methangehalt von 97 % im kleinen Leistungsbereich kostengünstig möglich ist. Mit Hilfe der Kombination aus den Verfahren der CO2-Austreibung und der Karbonisierung von Holzasche ist ein Upgrading zu Biomethan erreichbar. Die gravimetrische Separation verschiedener Gärrest-Rindermist-Mischungen war abhängig vom eingestellten Trockensubstanzgehalt (TS) möglich. Bei einem TS von 8,9 % der Frischmasse trat keine Phasentrennung auf, dafür aber eine starke Volumenausdehnung. In einem Gärtest waren unter den gewählten Versuchsbedingungen keine Unterschiede bezogen auf die Methanmenge und die Abbaukinetik der aus dem Gärrest gewonnenen Schwimmschicht, Klar- und Sedimentphase zu beobachten. | Dr. Britt Schumacher Tel.: +49 341 2434-540 britt.schumacher@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR |
| 01.03.2016 | 31.08.2019 | 22028415 | Verbundvorhaben: ERA-IB 6: Neues bakterielles System zur Produktion von Acetaldehyd mit integrierter Mikroblasen-Destillation (Z-FUELS); Teilvorhaben 1: Stammcharakterisierung und Optimierung der Kultivierungsbedingungen - Akronym: Z-Fuels | Das Ziel des Projekts war es, Acetaldehyd, eine Vorstufe des Biokraftstoffs Butanol, mikrobiell in einem wirtschaftlich rentablen Prozess herzustellen. Im vorliegenden Projekt sollte der Prozess als Ganzes, angefangen von der Auswahl und Konstruktion geeigneter Stämme bis hin zu einer optimalen Prozessführung betrachtet werden. Zymomonas mobilis ist ein sehr guter natürlicher Ethanolproduzent, der sich durch eine hohe Glukoseaufnahmeraten auszeichnet. Zusammen mit einer geringen Biomasseproduktion macht die hohe Produktbildungsrate den Organismus zu einem optimalen Produktionsstamm. Im Z. mobilis Stoffwechsel stellt Acetaldehyd eine direkte Ethanolvorstufe dar. Ziel des Konsortiums war es, Mutanten von Z. mobilis zu konstruieren und zu charakterisieren, sowie Wachstumsbedingungen zu finden, bei denen eine erhöhte Acetaldehydproduktion erreicht wird. Dabei sollte auch eine spezielle Art der Begasung mit Mikroblasen eingesetzt werden. Diese erlaubt sehr gute Sauerstofftransferraten und verspricht zudem, durch aktives Ausgasen des giftigen Acetaldehyds zu einer Produktionssteigerung beizutragen. Zusätzlich sollte mittels gentechnischer Methoden das Substratspektrum von Z. mobilis erweitert werden, damit die günstige C-Quelle Glycerin genutzt werden kann. Alle experimentellen Arbeiten wurden durch mathematische Modellierung unterstützt. | Die innerhalb des Konsortiums konstruierten Z. mobilis Mutanten wurden am MPI bzgl. Wachstum, Produktbildung, Genexpression und Metabolitkonzentrationen analysiert. Dabei wurden anaerobe Kultivierungen sowie Kultivierungen in Schüttelkolben und in gut belüfteten Bioreaktoren durchgeführt. Es zeigte sich, dass Mutanten in der Alkoholdehydrogenase, adhB, eine erhöhte Acetaldehyd-Ausbeute aufwiesen. Ähnliches wurde auch für eine Überexpression der NAD Dehydrogenase (ndh) beobachtet. Beide Effekte bestätigten die Vorhersagen eines mathematischen Modells. Eine weitere Mutation, die zu einer Steigerung der Acetaldehyd Ausbeute führte, war die Mutation der Katalase (cat). Warum dieser Effekt auftritt, ist mit Hilfe des Modells nicht zu begründen. Eine Möglichkeit ist, dass die Katalase die Alkohol Dehydrogenasen vor reaktiven Sauerstoff Spezies schützt. Allgemein bestätigten die Ergebnisse, die Annahme und Modellvorhersage, dass die Atmungskette und die Alkoholdehydrogenasen um NADH kompetieren. Eine Mutation in der NAD Dehydrogenase wie auch anaerobe Wachstumsbedingungen verhindern dementsprechend die Produktion von Acetaldehyd. Es wurden auch Doppelmutanten bzw, eine Kombination aus Mutation und Überexpression der NAD Dehydrogenase getestet. Einzelne Stämme z.B. die adhB cat Dopplemutante und die cat Mutante mit Überexpression der NAD Dehydrogenase zeigen Acetaldehyd Ausbeuten, die dem theoretischen Maximum sehr nahekommen und könnten daher für eine industrielle Anwendung geeignet sein. Interessanterweise hat die Verschiebung des Verhältnisses von Ethanol zu Acetaldehyd keine Auswirkungen auf die Wachstumsrate und Biomasseausbeute. Die Mutanten wurden auch bzgl. der Expression relevanter Gene und der Metabolitkonzentrationen analysiert, was zu einem besseren Verständnis des Metabolismus und der Regulationsvorgänge in Z. mobilis führt. | Dr. Katja Bettenbrock Tel.: +49 391 6110-249 bettenbrock@mpi-magdeburg.mpg.de Max-Planck-Gesellschaft, vertreten durch das Max-Planck-Institut für Dynamik komplexer technischer Systeme Sandtorstr. 1 39106 Magdeburg | X | FPNR |
| 01.03.2017 | 31.12.2020 | 22028416 | Verbundvorhaben: Datenbasis zur Bewertung einer nachhaltigen und effizienten Holzverwendung im deutschen Bausektor; Teilvorhaben 3: Ökobilanzrechnung - Akronym: HolzImBauDat | In dem Projekt sollen normkonforme Ökobilanzdaten für identifizierte Segmente des Baubereichs auf Gebäudeebene ermittelt werden, in welchen entsprechende Informationen bislang fehlen. Die ermittelten Daten sind Voraussetzung für eine evidenzbasierte Abschätzung der mit dem Einsatz von Holz im Bauwesen in Deutschland verbundenen Klima- und Umweltauswirkungen. Damit schafft das Projekt die benötigte Datenbasis für eine fundierte Identifizierung bestehender Potentiale der Holzverwendung im Bausektor (insb. Kaskadennutzung, Ressourceneffizienzsteigerung) und für die Ableitung sich daraus ergebender Handlungsoptionen. AP 1 - Ökobilanzierung Gebäude: Festlegung der Systemgrenzen für Gebäude für die neuen Gebäudetypen durch alle Projektpartner adaptiert und festgelegt. Hierfür werden die notwendigen Baustoffdaten ggf. aktualisiert, in die LEGEP Software auf Gebäudeebene übertragen sowie die Ergebnisse durch ein critical review nach DIN EN ISO 14040 und ISO TS 14071 validiert. AP2 – Abschätzung der Auswirkungen der Holzverwendung im Bausektor auf nationaler Ebene In AP2 werden die in AP1 generierten Ergebnisse auf Gebäudeebene mit den nationalen Statistiken zur Bautätigkeit kombiniert und zur Bestimmung der der Auswirkungen und Zusammenhänge im Bausektor auf nationaler Ebene in das Modell WoodCarbonMonitor integriert. Auch eine sich verändernde Baumartenzusammensetzung des zukünftigen Rohholzaufkommens soll dabei Berücksichtigung finden (WEHAM, Rock et al. 2016). | Dipl. Ing. Holger König Tel.: +49 8142 6518696 mail@ascona-koenig.de Ascona Gesellschaft für ökologische Projekte König - Jama GbR Eschenrieder Str. 65 82194 Gröbenzell | X | FPNR | |
| 01.06.2019 | 31.05.2022 | 22028418 | Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung biobasierter Metallbearbeitungsöle für die kryogene Minimalmengenschmierung; Teilvorhaben 6: Entwicklung biobasierter Schmierstoffe für kryogene MMS - Akronym: ECO2il | Ein Großteil der spanenden Metallbearbeitungsprozesse wird durch Überflutungskühlschmierung unterstützt, bei der eine große Menge Kühlschmierstoffe (KSS) eingesetzt wird. Um ökonomische und ökologische Auswirkungen zu optimieren, wurde untersucht, ob diese konventionellen KSS im spanenden Bearbeitungsprozess durch Minimalmengenschmierstoffe (MMS) unter gleichzeitiger kryogene Kühlung mittels flüssigem Kohlendioxid (CO2) ersetzen werden können. Das Ziel dieses Projektes war die Entwicklung von biobasierten MMS zur kryogenen Bearbeitung (kryo-MMS) von schwer zerspanbaren, metallischen Werkstoffen. Es wurde untersucht, welche Grundöle für einen kryogenen MMS-Prozess geeignet sind. Die als MMS eingesetzten Testöle sollten biogenen Ursprungs sein, die unter den Anforderungen einer hohen Nachhaltigkeit auszuwählen waren. Flüssiges Kohlendioxid diente als kryogenes Trägermedium. Die sehr gute Kühlwirkung des CO2 in Kombination mit einem biobasierten MMS sollte zu einer ökologischen und ökonomischen Verbesserung des Zerspanprozesses führen. Die Testöle wurden anwendungsnah in Zerspanprozessen mit geometrisch bestimmter Schneide (Fräsen, Drehen und Bohren) getestet. Die Leistungsfähigkeit wurde durch die Bewertung der auftretenden Zerspankräfte, des fortschreitenden Werkzeugverschleißes und der entstehenden Oberflächenqualität bestimmt. Als Referenzen und Vergleichsprozesse dienten dabei die Überflutungskühlung mit einem KSS (wassergemischt) und ein nicht biobasiertes Mineralöl als kryo-MMS. In einem zweiten Schritt wurden ausgewählte Grundöle durch das Hinzufügen von schmieraktiven Additiven in ihrer Funktionalität optimiert und mithilfe der gleichen Versuche in ihrer Leistungsfähigkeit bewertet. Eine ausführliche Entscheidungsmatrix mit den Ergebnissen aus allen Zerspanprozessen verhalf schließlich zu einer prozessorientierten Eignungsbewertung der Testöle. | Dr. Hans Jürgen Schlindwein Tel.: +49 2161 5869-249 schlindwein@rhenusweb.de Rhenus Lub GmbH & Co KG Hamburgring 45 41179 Mönchengladbach | X | FPNR | |
| 01.06.2008 | 31.03.2012 | 22028507 | Verbundvorhaben Mykotree: Erhöhung der Pflanzenausbeute und des Biomasseertrags schnellwachsender Gehölze für geringwertige Standorte durch den Einsatz in-vitro vermehrter arbuskulärer Mykorrhizapilze, Teilvorhaben 1: Etablierung der in-vitro-Vermehrung sowie Ermittlung von Wachstums- und Leistungsparametern | Ziel ist die Senkung der Mortaliätsrate während der Freisetzung und die Steigerung der Biomasseproduktion von in-vitro vermehrten Gehölzen durch Zusatz von in-vitro kultivierten arbuskulären Mykorrhizapilzen. Mit dem Artenspektrum wird eine breitere Nutzungsmöglichkeit ökologisch interessanter Pflanzungen angestrebt, die wegen der mit der Mykorrhizierung verbundenen Leistungssteigerung besonders auf geringwertigen Standorten interessant wird. Dazu erfolgt die In-vitro-Kultivierung von Aspen und Vogelkirschen in Gegenwart von in-vitro vermehrten Sporen arbuskulärer Mykorrhizapilze. Die erhaltenen mykorrhizierten Pflanzen sind an unterschiedlichen standorten, die auch extreme Standorte einschließen, einzeln und in Kombination freizusetzen und bezüglich Mortalitätsrate und Biomassezuwachs zu untersuchen. Die Ergebnisse und entwickelten Methoden sollen neue Möglichkeiten der Nutzung geringwertiger Standorte zur Produktion von Energie- und Wertholz eröffnen. Gezeigt werden soll, wie mit neuen forstwirtschaftlich leistungsfähigen Klonen von Vogelkirsche und Aspe eine größere genetische Vielfalt im Vergleich zu traditionell verwendeten Klonen von Pappel und Weide erreichbar ist. | Mykorrhizierung fördert deutlich den Biomassezuwachs der untersuchten Gehölze, insbesondere das Dickenwachstum. Dieser Effekt ist wesentlich von der Wachstums-bedingungen der Bäume sowie innerhalb einer Vegetationsperiode vom Zeitpunkt der Inokulation der Mykorrhiza-Pilze abhängig. Frühzeitige Inokulation der Pflänzchen zu Beginn der Kulturphase ex vitro vergrößert die Wirkung der Mykorrhizierung. Optimale Wachstums-bedingungen für das Pflanzenwachstum lassen die zusätzliche Stimulierung durch Mykorrhizierung ebenso geringer ausfallen, wie extrem schlechte Wachstumsbedingungen eher indifferente Ergebnisse liefern. Insbesondere Vogelkirschen sind für extrem schwache Standorte (AZ unter 25) nicht geeignet. Neuartige Kultur- und Applikationsformen (Sporen-suspension auf Bewurzelungsmedien in Kulturtrays) ermöglichen eine frühzeitige Inokulation der Pilze. Eine direkte Mykorrhizierung während der Wurzelbildung in vitro konnte wegen der extrem unterschiedlichen Kulturbedingungen der beiden Partner im In-vitro-Milieu nicht erreicht werden. Mykorrhizierung verstärkt die Anpassungsfähigkeit an geringwertige Standorte und erhöht den Biomassezuwachs auch von Gehölzen aus der In-vitro-Vermehrung insbesondere bei Applikation der Sporen während der Überführungsphase. Eine direkte Mykorrhizierung in vitro ist wegen inäquater Entwicklungsbedingungen von Pflanzen in vitro und AMP wirtschaftlich nicht machbar. Die Entwicklung der applizierten Mykorrhiza auch am natürlichen Standort (Versuchsflächen) konnte nachgewiesen werden; die Überlagerung mit autochthoner Mykorrhiza erschwert jedoch die Aussage. | Dr. Hardy Dembny Tel.: +49 3601 7514-26 biotec@baumschulen-oberdorla.de Baumschulen Oberdorla GmbH Burgstr. 57 99986 Oberdorla | X | FPNR |
| 01.05.2009 | 31.12.2011 | 22028508 | Verbundvorhaben: Untersuchungen zum phytosanitären Risiko durch die anaerobe Vergärung von pflanzlichen Biomassen in Biogasanlagen; Teilvorhaben 3 | Das Verbreitungsrisiko von Pflanzenkrankheiten und Unkrautdiasporen durch den vermehrten Einsatz von Nachwachsenden Rohstoffen und Gülle in Biogasanlagen wird abgeschätzt und Vermeidungsstrategien werden entwickelt. Es sollten Mindestanforderungen an Technik und Betrieb von Biogasanlagen formuliert werden, welche für die eingesetzten Substrate und deren spezifische Schadorganismen die phytohygienische Unbedenklichkeit der Gärrückstände gewährleisten. Falls Bedarf besteht, werden düngemittelrechtliche Anforderungen an die phytohygienische Beschaffenheit eingesetzter Substrate und/oder die Gärreste aus Biogas-Anlage definiert. Ein Screening zur Inaktivierbarkeit von insgesamt 11 Pathogenen (17 Wirt-Pathogen-Systeme) wird zunächst in Laborfermentern (10 l Gärraum) vorgenommen. In den Prüfungen werden unterschiedliche Betriebsweisen, Expositionszeiten sowie Dauer der Gärrestlagerung einbezogen. Für sehr widerstandsfähige Schadorganismen, die weder mit einer mesophilen noch thermophlien Vergärung inaktiviert werden können, wird die Eignung einer Pasteurisierung geprüft. In Biogaspraxisanlagen werden darüber hinaus die Pathogene in Trägern eingebracht, um die aus den Laborversuchen generierten Ergebnisse zu validieren. Ergänzend sollen Unkrautdiasporen in der Biogaskette erfasst und bewertet werden. Dazu wird ein Monitoring des In- und Outputs der Praxisanlagen auf Samen und austriebbsfähige Pflanzenteile durchgeführt. Zum Einsatz kommen pflanzenbauliche, mikrobiologische, molekularbiologische und statistische Arbeitsmethoden. | Es konnte eine geeignete Methode zur Einschleusung von Phytopathogenen via Probenträger in den Biogasprozess unter Labor- als auch Praxisbedingungen entwickelt werden. Die Durchführung der Einschleuseversuche im Labor kann aus Sicht des Fermenterbetriebs als erfolgreich betrachtet werden. Die Störungen durch das Einschleusen führten zu keiner nennenswerten Beeinträchtigung der Vergärung, sodass die Einschleusung der unterschiedlichen Erreger in einer dichten zeitlichen Folge durchgeführt werden konnte und somit eine optimale Ausnutzung der Fermenter möglich war. Die abschließende Steigerung der Raumbelastung und somit das Heranführen an eine extreme Betriebsweise ermöglichte das Austesten der phytosanitären Wirkung der Vergärung unter Störungsbedingungen. Weiterhin wurden durch die Versuche in den Laborfermentern die Voraussetzungen gelegt, um die Versuche in Praxisanlagen zielgerichtet durchführen zu können. Für den ausgewählten Fermenter konnte somit eine geeignete Methode zur Einschleusung von Phytopathogenen via Probenträger entwickelt werden. Hierzu wurde eine Vorrichtung zur Arretierung und Einschleusung via mobilen Probenhalter konzipiert und eine ortsfest installierte Fermenterabdeckung modifiziert. Die im Hinblick auf verwertbare und reproduzierbare Ergebnisse wichtige vollständige Durchströmung der Probenträger konnte auch unter Praxisbedingungen gewährleistet werden. Sowohl das Einbringen der Probenträger in den Fermenter als auch das Wiederfinden der Probenbehälter funktionierte komplikationslos und ohne Beschädigung bzw. Verluste von Probenträgern. Art und Größe der Fermenteröffnung erlaubte eine zügige Beprobung. Der häufige Ein- und Ausbau der Probenhalter konnte somit problemlos in den laufenden Anlagenbetrieb integriert werden. | Dr. Monika Heiermann Tel.: +49 331 5699 217 mheiermann@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) - Abt. Technikbewertung und Stoffkreisläufe Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR |
| 01.02.2013 | 31.01.2016 | 22028512 | ERA-Bioenergy: Klein aber effizient – Kosten- und energieeffiziente Biomethanproduktion (SE.Biomethane); Teilvorhaben 2 | Als Flaschenhals der weiteren Entwicklung im Biogassektor in Schweden, Polen und Deutschland wurde das Fehlen von Kleinstbiogasanlagentechnologie, die geringe Effizienz der Biogasproduktion aus Exkrementen bzw.aus pflanzlichem Material sowie die geringe Nährstoffkonzentration der Gärreste identifiziert. Das Gesamtzieldes Projekts ist es sich mit diesen Flaschenhälsen zu befassen und neue, innovative Lösungen zu finden für eine effiziente Gasproduktion in Kleinbiogasanlagen, speziell für zellulosereiche Substrate, z.B. Stroh und Festmist. Das Hauptziel stellt dabei die Entwicklung eines Hochlastpfropfenstromfermenters ohne konventionelle Rührtechnik dar. Im Detail werden die folgenden Entwicklungen angestrebt: 1) energie- und kosteneffiziente Substratvorbehandlungsmethoden, 2) Entwicklung eines Hochleistungspfropfenstromfermenters zur Verbesserung der Gasausbeute von zellulosereichen Substraten und 3) Methoden zum Recycling von Wertstofffraktionen des Gärrests. Die folgenden wissenschaftlichen und technologischen Fragen sind dabei zu klären: i) neue und energieeffiziente technologische (biologisch/mechanisch) Lösungen, für einen gesteigerten Abbau von ligno-zellulosehaltigen Substraten, ii) neue Werkzeuge zum Management mikrobieller Gemeinschaften hinsichtlich des effizienten Abbaus von Ligno-Zellulose, iii) effiziente Methoden der Entwässerung und Gärrestkonzentrierung | Dipl.-Ing. Henri Wernecke Tel.: +49 351 317762-77 wernecke@ventury.org ventury GmbH Hüblerstr. 3 01309 Dresden | X | FPNR | |
| 01.03.2017 | 31.12.2020 | 22028516 | Verbundvorhaben: Datenbasis zur Bewertung einer nachhaltigen und effizienten Holzverwendung im deutschen Bausektor; Teilvorhaben 2: Ökobilanzierung von Gebäuden - Akronym: HolzImBauDat | In dem Projekt sollen normkonforme Ökobilanzdaten für identifizierte Segmente des Baubereichs auf Gebäudeebene ermittelt werden, in welchen entsprechende Informationen bislang fehlen. Die ermittelten Daten sind Voraussetzung für eine evidenzbasierte Abschätzung der mit dem Einsatz von Holz im Bauwesen in Deutschland verbundenen Klima- und Umweltauswirkungen. Damit schafft das Projekt die benötigte Datenbasis für eine fundierte Identifizierung bestehender Potentiale der Holzverwendung im Bausektor (insb. Kaskadennutzung, Ressourceneffizienzsteigerung) und für die Ableitung sich daraus ergebender Handlungsoptionen. AP 1 - Ökobilanzierung Gebäude: Festlegung der Systemgrenzen für Gebäude für die neuen Gebäudetypen durch alle Projektpartner adaptiert und festgelegt. Hierfür werden die notwendigen Baustoffdaten ggf. aktualisiert, in die LEGEP Software auf Gebäudeebene übertragen sowie die Ergebnisse durch ein critical review nach DIN EN ISO 14040 und ISO TS 14071 validiert. AP2 – Abschätzung der Auswirkungen der Holzverwendung im Bausektor auf nationaler Ebene In AP2 werden die in AP1 generierten Ergebnisse auf Gebäudeebene mit den nationalen Statistiken zur Bautätigkeit kombiniert und zur Bestimmung der der Auswirkungen und Zusammenhänge im Bausektor auf nationaler Ebene in das Modell WoodCarbonMonitor integriert. Auch eine sich verändernde Baumartenzusammensetzung des zukünftigen Rohholzaufkommens soll dabei Berücksichtigung finden (WEHAM, Rock et al. 2016). | Prof. Dr. Annette Hafner Tel.: +49 234 32-21413 annette.hafner@rub.de Ruhr-Universität Bochum - Fakultät Bau- und Umweltwissenschaften - Lehrstuhl Ressourceneffizientes Bauen Universitätsstr. 150, IC 5/161 44801 Bochum | X | FPNR | |
| 01.06.2019 | 31.05.2022 | 22028518 | Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung biobasierter Metallbearbeitungsöle für die kryogene Minimalmengenschmierung; Teilvorhaben 7: Validierung biobasierter Schmierstoffe für kryogene MMS beim Drehen - Akronym: ECO2il | In diesem Teilvorhaben wurden die Versuche mit biobasierten Schmierstoffen für die kryogene Zerspanung kombiniert mit MMS durchgeführt. Im Fokus stand dabei der Drehprozess Hartdrehen (Schlichtdrehen). Ziel war es, anwendungsnah Schmierstoffe biologischen Ursprungs für die kryogene MMS zu entwickeln, diese bedarfsgerecht zu additivieren und zu optimieren. Dadurch soll sichergestellt werden, dass sowohl die Werkzeugstandzeit als auch Zeitspanvolumina im Vergleich zu konventioneller Überflutungskühlung gesteigert werden können. Die dadurch erreichbaren ökologischen Verbesserungen stellen den Kern dieses Projektes dar. Industrielle Anwender sollen dahingehend unterstützt werden, dass Bearbeitungsprozesse mit aktuell konventioneller Überflutungskühlung auf MMS in Kombination mit kryogener CO2-Kühlung umgestellt werden können. | Michael Haberzettl Tel.: +49 9132 82-3247 habermch@schaeffler.com Schaeffler Technologies AG & Co. KG Industriestr. 1-3 91074 Herzogenaurach | X | FPNR | |
| 01.06.2002 | 31.08.2004 | 22028600 | Verbundvorhaben: Entwicklung und praktische Erprobung von Hydraulikflüssigkeiten auf Basis von Zuckerderivaten und Pflanzenölkomponenten, Teilvorhaben 2: Angepasste Schmierstoffentwicklung | Derzeit werden für biologisch schnell abbaubare Schmierstoffe vorzugsweise Pflanzenöle und deren Derivate ("Syntheseester") eingesetzt. Durch ihre Verfügbarkeit ist der Einsatz von Zucker und Stärke jedoch sehr attraktiv, zumal sie durch ihren natürlichen Ursprung Vorteile im Hinblick auf gute Umweltverträglichkeit mit sich bringen. Bei der großen Vielfalt der neuen Substanzklasse besteht jedoch noch Forschungsbedarf. Formulierung von Hydraulikölen unterschiedlicher Viskosität mit an Zuckerester angepasster Additvierung, Prüfung anwendungsbezogener Eigenschaften: Hydrolyse-, Alterungs-, Oxidationsbeständigkeit, Viskositäts-Temperatur- und Viskositäts-Druck-Verhalten, Kompressibilität, Elastomerverträglichkeit, Schaumverhalten, Luftabscheidevermögen, Kälteeigenschaften, Reibkoeffizient, Verschleißschutz u.w.m. Die zu entwickelnden Grundöle würden bei positiver Beurteilung eine neue Substanzklasse in den Schmierstoffmarkt bringen: Ester aus Zuckerderivaten und Fettsäuren, die nahezu vollständig aus heimischen nachwachsenden Rohstoffen stammen.Die Akzeptanz der neuen Flüssigkeiten soll durch die Einbeziehung moderner "Condition Monitoring"-Systeme gefördert werden. | Die von der Südzucker AG hergestellten Zuckerester wurden entsprechend der Zielstellung als Grundflüssigkeit für den Einsatzbereich als Hydraulikflüssigkeit hinsichtlich der wichtigsten physikalisch-chemischen Kenndaten untersucht. Außerdem wurde eine für diese Grundflüssigkeit angepasste Additivierung mit geeigneten Antioxidantien, Metalldeaktivatoren, Verschleißschutzadditiven und Entschäumern entwickelt, um die für den Anwendungsbereich von Hydraulikölen geforderten tribologischen Eigenschaften zu realisieren. Dabei wurde besonderes Augenmerk auf die maximale Umweltverträglichkeit (Abbaubarkeit, Gewässerschutz, Toxizität) der Additivierung gelegt. Durch die Verwendung des synthetisierten Zuckeresters der Viskositätsklasse ISO VG 46 konnte erstmals ein gesättigtes Hydrauliköl vom Typ "HEES" aus nahezu 100 % nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden. | Dipl.-Phys. Rolf Luther Tel.: +49 621 3802-120 rolf.luther@fuchs-oil.de FUCHS PETROLUB SE Friesenheimer Str. 17 68169 Mannheim | X | FPNR |
| 01.06.2009 | 31.05.2014 | 22028607 | Forschungsverbund Biopolymere; Teilvorhaben 1: Koordination des Forschungsverbundes | Generell sollte durch den Forschungsverbund die stoffliche Nutzung der Biomasse, also die Herstellung von Materialien und Bauteilen aus nachwachsenden Rohstoffen weiter vorangetrieben werden. Damit sollte ein Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung der Wirtschaft auf Basis landwirtschaftlich erzeugter Rohstoffe geleistet werden, der die fossilen Ressourcen entlastet und die CO2-Bilanz verbessert. Über die energetische Nutzung der Biomasse hinaus wird eine Wertschöpfung erreicht, ohne den Energieinhalt der Materialien anzutasten. Dieser kann, idealerweise nach Recycling-Phasen, bei der Verbrennung als "End of Life" Option ausgenutzt werden. Im Forschungsverbund arbeiteten drei Forschungsstellen, das Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (Koordination), die Universität Kassel, Institut für Werkstofftechnik, Kunststoff- und Recyclingtechnik und die Universität TU Clausthal, Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik unter wesentlicher Mitwirkung von insgesamt 16 Industriepartnern aus den Bereichen der der Rohstoffbereitstellung, der Polymersynthese und Derivatisierung, der Verarbeitungsmaschinen-Hersteller, der Compoundierung, der Polymerverarbeitung und der Endanwender zusammen. Im Einzelnen wurden 8 wissenschaftliche Teilvorhaben bearbeitet. | Der Verbund erzielte eine bemerkenswerte Fülle von Ergebnissen, die in Patenten, Publikationen, Vorträgen, Studien-, Bachelor-, Master- und Promotionsarbeiten veröffentlicht wurden. Insgesamt wurden 5 Patente angemeldet, 24 Publikationen in Fachzeitschriften veröffentlicht, 83 Vorträge gehalten sowie 2 Promotionen und 23 Abschlussarbeiten verfasst. Besonderes Schwergewicht lag auf den Vorträgen, die den direkten Kontakt zu Interessenten ermöglichten und grade auch von Fraunhofer als Mittel genutzt werden, mit neuen wissenschaftlichen und Industriepartnern in Kontakt zu kommen und interessierende Themenstellungen zu identifizieren. Dabei wurden sowohl etablierte Veranstaltungen, auf denen die Partner mehr oder weniger regelmäßig auftreten, genutzt als auch neue Wege gesucht. Erstere sind z.B. die naro.tech Erfurt, die Kongresse für "Bio-based Materials" in Fellbach, das Biopolymerkolloquium des Fraunhofer IAP, das Schwarzheider Kunststoffkolloquium, die Wildauer Duromer Tagung, die EPNOE-Tagungen auf europäischer Ebene, die ACS-Meetings in den USA und andere. Zu letzteren gehören die internationale Tagung "Polymers for Advanced Technologies", IQPC Konferenzen und eine Reihe von Präsentationen bei Unternehmen. Drei Patente betreffen die stoffliche Anwendung von Lignin, und zwar DE102011016918 in duromeren und WO2014122089 sowie WO2014121967 in thermoplastischen Formulierungen. Cellulose Regeneratfaser verstärkte Kompositmaterialien mit optimierter Grenzfläche werden in WO 2011/101163 behandelt. Thermostabile Cellulose-Regeneratfasern bilden das Thema in WO2013/144261. | Dr. rer. nat. Johannes Ganster Tel.: +49 331 568-1706 johannes.ganster@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR |
| 01.01.2014 | 31.12.2016 | 22028612 | Verbundvorhaben: Optimierung der internen biologischen Schwefelwasserstoffeliminierung aus Biogas durch den Einsatz der fadenförmigen Sulfurikanten Beggiatoa und Thiothrix; Teilvorhaben 1 | Die energetische Effizienz von Biogasanlagen wird wesentlich durch die Laufzeiten der Blockheizkraftwerke (BHKW) bestimmt. Hohe Schwefelwasserstoffgehalte im Biogas bewirken durch Verschleiß der Zylinderwände der Gasmotoren und Korrosion in den Lagern hohe Wartungs- und Reparaturkosten. Für eine möglichst lange Nutzungszeit der Motorenöle muss der Schwefelwasserstoffgehalt im Biogas dauerhaft niedrig gehalten werden. Ziel des geplanten Forschungsvorhabens ist, die interne biologische Entschwefelung, die wegen der geringen Kosten mit Abstand am häufigsten eingesetzt wird, zu optimieren. Dafür sollen derzeit noch nicht eingesetzte, aber als potent erachtete neuartige Schwefelwasser-stoffoxidanten verwendet werden.Im Ergebnis des Vorhabens liegen spezifische Daten zu den vorhandenen und dominierenden Sulfurikanten in Biogasanlagen vor. Es können genaue Aussagen zur Effizienzsteigerung durch den Einsatz der Sulfurikanten Beggiatoa und Thiothrix abgeleitet sowie Immobilisierungsansätze empfohlen werden. Über molekularbiologische Methoden sollen zunächst die natürlich in Biogasanlagen vorkommenden Sulfurikanten identifiziert werden. Nach einer Adaptionsphase sollen die Sulfurikanten Beggiatoa und Thiothrix im Fermenter einer Pilotanlage immobilisiert und deren Entschwefelungsleistung bei unterschiedlichen Schwefelwasserstoffgehalten bewertet und verglichen werden. | Prof. Dr. Uta Breuer Tel.: +49 3631-420708 breuer@fh-nordhausen.de Hochschule Nordhausen Weinberghof 4 99734 Nordhausen | X | FPNR | |
| 01.10.2015 | 31.07.2018 | 22028614 | Untersuchungen zu Vorkommen, Genetik und Anbaueignung der Edelkastanie in Süddeutschland unter Berücksichtigung von waldbaulichen und waldschutzrelevanten Aspekten - Akronym: Edelkastanie | Die Edelkastanie, die im südlichen Europa beheimatet ist, ist relativ wärmebedürftig. Bei den prognostizierten klimatischen Veränderungen in Deutschland, wäre sie damit für den Anbau auf standortgerechten Flächen geeignet und könnte zugleich das Baumartenportfolio erhöhen. In einem ersten Schritt gilt es, die Vorkommen von Edelkastanien zu erfassen, zu quantifizieren und genetisch zu charakterisieren. Die daraus gewonnenen Informationen bilden die Grundlage für die Auswahl von geeigneten Erntebeständen und ermöglichen eine genetische Einordung der hierzulande vorkommenden Edelkastanien. Die Edelkastanie stellt hinsichtlich des Standorts besondere Ansprüche, die ihren Anbau auf bestimmte Regionen beschränken. Daher ist beabsichtigt, vorhandene Klimadaten mit Standortinformationen und den Ansprüchen der Baumart Edelkastanie zu verschneiden. Als praxisorientiertes Ergebnis soll eine Karte zur Anbaueignung der Edelkastanie erstellt werden. Auf Grundlage von bestehenden waldbaulichen Pflegekonzepten für die Edelkastanie werden situationsabhängige Behandlungskonzepte für alle Entwicklungsstadien erstellt. Auch der potenziell mögliche Einsatz von Edelkastanien in Kurzumtriebsplantagen (KUP) ist Bestandteil der Untersuchungen. Die lokalisierten Edelkastanien Vorkommen werden auf einen Befall waldschutzrelevanter Organismen untersucht. Desweiteren wird eruiert, welche Nutzungspotenziale und welche Vermarktungsmöglichkeiten für das Holz von Edelkastanien bestehen. Die gewonnenen Erkenntnisse werden in praxisgerechter Form für Waldbesitzer und Forstleute aufbereitet und zur Verfügung gestellt. Das Projekt untergliedert sich in sechs Arbeitspakete: - AP Vorkommensanalyse - AP Genetik - AP Anbaueignung - AP Waldbau/Wachstumskunde - AP Waldschutz - AP Nutzungspotenziale Das Projekt wird federführend von der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft bearbeitet. Die Zusammenarbeit mit den Kooperationspartnern erstreckt sich dabei auf alle Arbeitspakete. | Christoph Hübner Tel.: +49 8161 71-0 christoph.huebner@lwf.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1 85354 Freising | FPNR | ||
| 01.06.2017 | 30.06.2022 | 22028616 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines biologischen Kontrollsystems zur Regulierung des Erregers des Eschentriebsterbens Hymenoscyphus fraxineus; Teilvorhaben 2: Mikrobiomanalysen zur Identifizierung, Selektion und Evaluierung potentieller Antagonisten in planta zur Kontrolle des Erregers des Eschentriebsterbens - Akronym: Frax-ProMic | Das Eschentriebsterben ist in Europa zu einer ernsten Bedrohung der Gemeinen Esche geworden. Ziel des Projektes war es, ein biologisches Kontrollsystem zur Bekämpfung des Schaderregers auf der Grundlage antagonistischer Mikroorganismen zu entwickeln. Durch die vergleichende Analyse des bakteriellen Mikrobioms der Esche sollten spezifische Bakteriengruppen für tolerante Bäume ausgewiesen werden. Schwerpunkt des Projektes war jedoch die Kultivierung eines breiten Spektrums von Bakterien und Pilzen aus anfälligen und widerstandsfähigen Eschen sowie die Identifizierung von antagonistischen Isolaten und Konsortien zur Eindämmung des Schaderregers H. fraxineus. Die bakteriellen und pilzlichen Isolate wurden taxonomisch bis auf Gattungs- bzw. Art-Ebene klassifiziert und in vitro auf ihre antagonistische Wirkung gegenüber H. fraxineus getestet. Aufgrund der starken antagonistischen Aktivität wurde das vollständige Genom des Isolats Bacillus velezensis A4P130 sequenziert und die Genausstattung analysiert. Die Auswahl der antagonistischen Isolate für die in planta Evaluierung erfolgte neben dem in vitro Screening auf Basis der komparativen Mikrobiomanalyse und dem Vergleich der kultivierbaren Mikroorganismengemeinschaften anfälliger und widerstandsfähiger Bäume. Im Rahmen der Inokulationsversuche wurde die Wirkung aussichtsreicher Isolate und Konsortien über drei Jahre an Eschen unterschiedlicher Herkunft untersucht. Die Analyse des H. fraxineus-Befalls erfolgte mittels qPCR. Über die Analyse des pilzlichen Mikrobioms sollte geklärt werden, inwieweit neben einer direkten Wirkung der Inokulationsstämme auch indirekte Effekte über das Mikrobiom möglich sind. | Die Analyse des bakteriellen Mikrobioms zeigte ein signifikant erhöhtes Vorkommen einzelner Bakteriengruppen in toleranten Eschen. Ebenso ergab die kulturabhängige Analyse bei den Bakterien und auch bei den Pilzen Unterschiede auf Gattungs/Art-Ebene zwischen anfälligen und widerstandsfähigen Eschen. Im Bakterienscreening zeigten etwa 10% der Isolate Hemmwirkungen gegenüber H. fraxineus. Signifikante Effekte ergaben sich im nachfolgenden erweiterten Test für Bacillus velezensis A4P130, Pantoea "vagans" B3K066 und Pseudomonas "caspiana" B1P055. Die Genomanalyse des effektivsten antagonistischen Stammes B. velezensis A4P130 zeigte das Vorhandensein biosynthetischer Gencluster, die die Produktion antibiotisch/antifungaler Substanzen vermitteln. Beim Test der hefeartigen Pilze wurden vergleichbare Inhibitionsraten für einzelne Isolate ermittelt. Stärkere Effekte als die Hefen zeigten die filamentösen Pilze, insbesondere Vertreter der Gattung Cladosporium. Für die Pflanzentests wurden 37 Isolate ausgewählt, die antagonistische Effekte zeigten oder Arten mit erhöhtem Vorkommen in toleranten Eschen repräsentierten. In zwei von drei Untersuchungsjahren mit H. fraxineus-Befall konnte durch Inokulation mit A4P130, Luteimonas fraxinea D4P002 und C4P040a, Aureimonas "altamirensis" C2P003 und Paenibacillus "lautus" B3P038 eine signifikante Verbesserung der Pflanzengesundheit festgestellt werden. Nachhaltige Effekte ergaben sich für die Stämme A4P130, D4P002 und C2P003. Daneben zeigten Analysen des Mycobioms der Pflanze signifikante Veränderungen nach Inokulation mit B3P038, D4P002, C2P003 und dem Konsortium aus D4P002 und C2P003. Es wird vermutet, dass diese Stämme über die Microbiomveränderung und/oder durch Kolonisierungsresistenz auf die Resilienz der Pflanzen gewirkt haben. | Volker Schneck Tel.: +49 33433 157-179 volker.schneck@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik Eberswalder Chaussee 3 a 15377 Waldsieversdorf | X | FPNR |
| 01.04.2019 | 30.09.2022 | 22028618 | Verbundvorhaben: Biobasierte und bioabbaubare Kunststoffe - Lösungsoption der Marine Litter Problematik?; Teilvorhaben 3: Demonstratorentwicklung und chemisch-biologische Analysen - Akronym: MabiKu | Marine Litter stellt eine "schleichende" Umweltverschmutzung dar. Jährlich gelangen etwa 10 Mio. t Abfälle in die Meere, wobei ca. 70% davon Kunststoffe sind. Die meisten Kunststoffe bauen sich nicht ab und rufen erhebliche ökologische Probleme hervor. Um Marine Litter zu reduzieren gibt es unterschiedliche Ansätze. Eine mögliche, aber bisher kaum untersuchte Sekundärmaßnahme ist die Substitution von persistenten Kunststoffen durch biobasierte, biologisch abbaubare Kunststoffe, welche sich auch unter marinen Bedingungen vollständig abbauen. Das Vorhaben beschäftigt sich mit der Frage, ob und in welchen Einsatzgebieten marin abbaubare Kunststoffe eine Lösungsoption der Marine Litter-Problematik darstellen können. Projektschwerpunkte sind: • Potenzialabschätzung zur Einsatzfähigkeit von Biokunststoffen im Bezug zu den kritischen Produkten und Werkstoffen, • Adaptierung und Optimierung der derzeitigen Prüfmethoden zur Untersuchung der marinen Abbaubarkeit von Kunststoffen, • systematische Untersuchung der marinen Abbaubarkeit von geeigneten biobasierten Kunststoffen, • gezielte Modifizierung zur Optimierung des marinen Abbauverhaltens bei gleichzeitig hochwertigen Gebrauchseigenschaften, • Analyse der Zusammenhänge zwischen Werkstoffmikrostruktur und marinem Abbauverhalten, • gezielte Entwicklung von Produktdemonstratoren für verschiedene Anwendungsbereiche, d.h. Seile, Spritzgussbauteile und Folien, • zusammenfassende Darstellung der Ergebnisse zur Abbaubarkeit und Materialentwicklung auf Internetportalen, sowie in der schon bestehenden Datenbank www.biokunststoffe-verarbeiten.de. Die Ergebnisse sollen so zu einem Wissens- und Technologietransfer beitragen, die Diskussionen versachlichen und zur Entwicklung von weiteren "Leuchtturm"-Produkten für spezifische Anwendungen zur Reduzierung des Marine Litters dienen. Durch die Einbindung von Industrie und Verbänden werden die Ergebnisse breiter gestreut, sowie Industriepartner zur Material- und Produktentwicklung angeregt. | Prof. Dr.-Ing. Hans-Josef Endres Tel.: +49 511 762- 13306 endres@ikk.uni-hannover.de Leibniz Universität Hannover - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Mikroproduktionstechnik An der Universität 2 30823 Garbsen | X | FPNR | |
| 01.06.2001 | 31.12.2004 | 22028700 | Verbundvorhaben: Schmierstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe in Wälzlagern: Teilvorhaben 1: Schmierstoffentwicklung und Laboruntersuchungen | Wälzlager gehören zu den meist eingesetzten Lagerungselementen im Maschinen- und Fahrzeugbau. Wälzlager werden heute überwiegend durch mineralische oder synthetische Öle geschmiert. Auch die in der Wälzlagerschmierung eingesetzten Fette enthalten i.d.R. derartige Grundöle. Bislang gibt es nur Untersuchungen über die prinzipielle Eignung biologisch abbaubarer Schmierstoffe (4 Bioöle wurden untersucht) für den Einsatz in Wälzlagern, Gleitlagern und Freiläufen. Diese Untersuchungen wurden im Rahmen eines Vorhabens, das von der Forschungsvereinigung Antriebstechnik (FVA) initiiert wurde, durchgeführt. Langzeiteignungen,verschiedene Viskositätsklassen, Lasten und Drehzahlen, Wassereinfluß und besonders hohe Temperaturen sowie spezielle Anwendungen wurden nicht mit in diese Untersuchungen einbezogen. Diese FVA-Projekt hat somit für die Praxis nur eine begrenzte Aussagekraft. Im Rahmen des vorgestellten Vorhabens sollen mit biologisch schnell abbaubaren Schmierstoffen (Öle und Fette) folgende Untersuchungen durchgeführt werden: Langzeiteignung; Berücksichtigung verschiedener Viskositätsklassen, Lasten, Drehzahlen; Berücksichtigung des Wassereinflusses Entwicklung von Schmierstoffen, die eine höhere Temperaturstabilität (bisher nur 90 Grad, jetzt bis 120 Grad) aufwiesen; Überprüfung der Schmierstoffe im Wälzlager. Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit zwischen den Firmen Fuchs DEA Schmierstoffe GmbH, der SKF GmbH und der RWTH Aachen/Institut für Maschinenelemente und Maschinengestaltung (IME) durchgeführt. Die Fa. Fuchs übernimmt im Rahmen des Verbundvorhabens die Entwicklung der Wälzlageröle und der Wälzlagerfette. Vom IME werden die entwickelten Schmieröle in Prüfstandsuntersuchungen und Langzeittests auf ihre anwendungstechnische Eignung untersucht. Die SKF GmbH übernimmt die anwendungstechnischen Untersuchungen für die entwickelten Schmierfette in Wälzlagern. | Im Verbundvorhaben wurden biologisch schnell abbaubare Schmierstoffe für speziell definierte Anwendungsbereiche von Windkraftanlagen entwickelt. Schwerpunkte waren die Entwicklung eines biologisch abbaubaren Korrosionsschutzmittels für verschiedene Lagertypen, die Entwicklung von Windkraftgetriebeölen sowie die Entwicklung biologisch abbaubarer Schmierfette für verschiedene Lagerstellen einer Windkraftanlage. Überwiegend positive Ergebnisse konnten in allen Bereichen der Schmierstoffe für Konservierungsmittel, Getriebeöle und Schmierfette erzielt werden. Innerhalb des Projektes gelang es, ein Korrosionsschutzmittel auf Basis eines biologisch abbaubaren Esters zu entwickeln, das den SKF Anforderungen für mittlere Lagerdurchmesser erfüllt. Der Entwicklung eines biologisch abbaubaren Getriebeöles für Windkraftanlagen lag das SKF Anforderungsprofil für Windkraftgetriebeöle zugrunde, in der neben Verschleißschutz, auch Korrosionsschutz, Buntmetallverträglichkeit sowie chemische und thermische Beständigkeit abgetestet wurden. Es konnte ein Entwicklungsprodukt vorgestellt werden, das den Großteil der SKF Anforderungen für Windkraftgetriebeöle sowohl für On-Shore als auch Off-Shore Anwendungen erfüllt. Für den Einsatz eines biologisch abbaubaren Schmierfetts in Turmhaus- und Blattlagerungen von Windkraftanlagen wurde ein Lastenheft für die zum Einsatz kommenden Rollen- als auch Gleitlager erstellt. Innerhalb des Projektes ist es gelungen, ein Schmierfett zu entwickeln, dass den gesamten Anforderungen gerecht wird. Ein Abgleich des Anforderungsprofils erfolgte mit einem herkömmlichen Referenzfett, dessen Einsatzfähigkeit in den unterschiedlichen Schmierstellen einer Windkraftanlage bereits im Feld ausreichend getestet wurde. Es ist hierbei gelungen, die verschiedenen Forderungen von Turmhaus- und Blattlagerungen in einem einzigen Schmierfett zu vereinen. | Thomas Litters Tel.: +49 621 3701 699 thomas.litters@fuchs-europe.de FUCHS LUBRICANTS GERMANY GmbH Friesenheimer Str. 19 68169 Mannheim | X | FPNR |
| 01.08.2006 | 31.07.2011 | 22028705 | Nachwuchsgruppe: Neue Werkstoffe aus modifizierten Polysacchariden | Das Thema beinhaltet die Polymer-Materialentwicklung auf der Grundlage von nachwachsenden Rohstoffen. Im Zuge der wachsenden Diskussionen über die noch vorhandenen restlichen Erdölreserven ist es von zunehmender Bedeutung, dass Materialien auf Basis petrochemischer Polymere durch geeignete Produkte auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen ergänzt bzw. ersetzt werden. Das Hauptziel des Projektes war die Entwicklung von sowohl Verpackungs- und Konstruktionsmaterialien als auch von Funktionsmaterialien auf Basis von modifizierten Polysacchariden. Der hier verfolgte Ansatz bestand in einem Baukastenprinzip, bei dem neu entwickelte Stärke-Mischderivate (NTPS – Neue Thermoplastische Stärken) als Grundbaustein für Commodity und Strukturmaterialien dienten. Diese zu entwickelnde Materialklasse vereint in sich d | Als eines der Hauptergebnisse des Projektes ist die Entwicklung eines neuen Syntheseverfahrens für die Herstellung von Stärkemischestern, mit bis zu drei unterschiedlichen Substituenten zu nennen. In einer Ein-Topf-Reaktion sind durch Variationen der Reagenzien in Art und Menge sowie der Reihenfolge ihrer Zugabe Stärkemischester herstellbar, die in ihren mechanischen Eigenschaften den bisher bekannten thermoplastischen Stärken deutlich überlegen sind. Die neuen Produkte zeichnen sich durch eine wesentlich höhere Bruchfestigkeit bei geringeren Weichmachergehalten sowie durch eine höhere Wasserbeständigkeit aus. Ein weiterer Pluspunkt der Synthesebedingungen ist die während der Reaktion in situ hergestellte ionische Flüssigkeit, die zunächst die Veresterungsreaktionen katalysiert und nach beendeter Reaktion als hochwertiges Nebenprodukt gewonnen werden kann. Die ersten Versuche zur Maßstabsvergrößerung in den 5 kg-Maßstab konnten erfolgreich durchgeführt werden. Die mechanischen Eigenschaften der Stärke(misch)ester können zusätzlich durch den Einsatz von Schichtsilikaten verbessert werden. Durch die in der Schmelze eingebrachten Montmorillonite ergeben sich Produkte die sowohl in der Festigkeit als auch in der Steifigkeit höhere Werte gegenüber den nicht-modifizierten Produkten aufweisen. Mit geeigneten Typen von organisch modifizierten Schichtsilikaten kann insbesondere die Sprödigkeit verringert und die Schlagfestigkeit erhöht werden. Zusätzliche Funktionalisierungen der Polysaccharide konnte unter anderem durch Einbringen von optisch aktiven Substanzen in diese Materialien erreicht werden. So wurden Lichtwandler und Kollektoren auf Basis von fluoreszierenden Polymerschichten aus Celluloseacetat- oder Stärkemischestern, die auf Glassubstrate aufgebracht wurden, hergestellt. Eine auf diesem Prinzip basierende Anwendung liegt in der Sicherheits- und Überwachungstechnologie. Es werden derzeit mit Hilfe eines Fenster- Prototypmoduls die ersten Praxistests unternommen. | Dr. Bert Volkert Tel.: +49 331 568-1516 bert.volkert@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | FPNR | |
| 01.09.2008 | 31.08.2010 | 22028707 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines biotechnologischen Verfahrens zur Herstellung von Itaconsäure mit genetisch veränderten Hefen der Gattung Pseudozyma aus nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 1: Genetische Optimierung | Das Projekt Entwicklung eines biotechnologischen Verfahrens zur Herstellung von Itaconsäure mit gentechnisch veränderten Hefen der Gattung Pseudozyma aus nachwachsenden Rohstoffen ist als Folgeprojekt des von der FNR geförderten Projektes Mikrobielle Produktion von Itaconsäure, Teilverbund 2 Einsatz von genetisch veränderten Hefen für die Entwicklung eines biotechnologischen Verfahrens zur Herstellung von Itaconsäure aus nachwachsenden Rohstoffen ausgelegt. Aufbauend auf den bisher gewonnenen Erkenntnissen ist es beabsichtigt in diesem Projekt mit Hefen der Gattung Pseudozyma ein biotechnologisches Verfahren zu etablieren, welches die Itaconsäureproduktion im Kleinproduktionsmaßstab erlaubt. Es ist vorgesehen, dass durch Nutzung molekularbiologischer und genetischer Methoden neue Leistungsstämme dieser Hefe entwickelt werden und deren Eignung für den Produktionsprozess bestätigt wird. Ebenso soll die Entwicklung und Optimierung eines effizienten Bioprozesses für die Itaconsäureproduktion inklusive Scale-up im Focus der Untersuchungen stehen. Durch Variation der Medienbedingungen sind die genauen Limitationsparameter festzulegen und eine Anpassung der Kultivierungsbedingungen durchzuführen. Eine anschließende Etablierung einer geeigneten Aufbereitung soll zu einem marktfähigen Produkt führen, welches der chemischen Industrie als Feinchemikalie angeboten werden kann. | Prof. Dr. Gerold Barth Tel.: +49 351 463 37617 gerold.barth@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Mathematik und Naturwissenschaften - Fachrichtung Biologie - Institut für Mikrobiologie Helmholtzstr. 10 01069 Dresden | X | FPNR | |
| 01.11.2011 | 30.10.2013 | 22028711 | Verbundvorhaben: Prozessmikrobiologie in landwirtschaftlichen Biogasanlagen - Ermittlung der mikrobiellen Diversität sowie von hauptsächlichen verfahrenstechnischen Einflussfaktoren auf die Mikroflora (BIOGAS-BIOCOENOSIS); Teilvorhaben 2 | In Biogasanlagen bewirkt eine komplexe und dynamische mikrobielle Lebensgemeinschaft den Aufschluss und Abbau der organischen Biomasse zu methanhaltigem Biogas. Der Großteil der beteiligten Mikroorganismen ist bislang jedoch noch unbekannt, ebenso ihr Einfluss auf die Reaktoreffizienz. Parallel zu dem bereits durch die FNR geförderten Forschungsvorhabens BiogasEnzyme (FKZ 22027707) soll ein begleitendes Monitoring der Prozessmikrobiologie in ausgewählten landwirtschaftlichen Biogasanlagen stattfinden. Da die meisten der "Biogas-Mikroben" mittels konventioneller mikrobiologischer Verfahren nicht zu kultivieren sind, sollen vorrangig molekulargenetische Ansätze zur kulturunabhängigen Erfassung der mikrobiellen Diversität auf Basis der Sequenzierung ausgewählter mikrobieller Gene (16S rRNA Gen, mcrA Gen) angewandt werden. Mittels modernster Hochdurchsatz-Technologien wie der 454-Pyrosequenzierung soll ein umfangreicher Datenbestand erarbeitet werden, welche eine Analyse der Auswirkung verschiedener Betriebsweisen von Biogasanlagen auf die Prozessmikrobiologie erlauben. Weiterhin sollen ebenfalls Zusammenhänge zwischen Prozessmikrobiologie sowie Reaktorleistung ermittelt werden. Es wird erwartet, dass sich aus dem Datenmaterial Aussagen über besonders prozessrelevante Arten oder Organismengruppen ableiten lassen, welche als Grundlage für eine weitere biotechnologische Optimierung der Biogasfermentation genutzt werden können. | In der durchgeführten Arbeit wurde die Zusammensetzung von zehn verschiedenen mikrobiellen, Bio-gas-produzierenden Gemeinschaften mittels Sequenzierung von 16S rDNA Amplikon Bibliotheken taxonomisch profiliert. Die 16S rDNA Amplikon-Bibliotheken wurden mit Hilfe von universellen Primern (341F und 806R), die die hypervariable Regionen V3-V4 des 16S rRNA Gens einschließen, mittels PCR hergestellt. Sequenziert wurde auf der Genome Sequencer FLX Plattform der Firma Roche. Die gewonnenen Sequenzen wurden mit Hilfe der Pipeline mothur bioinformatorisch prozessiert und anschließend mittels RDP-Classifer 2.3 taxonomisch klassifiziert. Alle zehn untersuchten taxonomischen Profile zeigen die Dominanz der Clostrida (69%-94%) gefolgt von SR1 class incertae sedis (1-5%), Bacilli (1-2%) und Bacteroidia (1-12%) auf der taxonomischen Ebene Klasse. Repräsentative Anteile an methanogenen Archaeen konnten nur in zwei von zehn Anlagen nachgewiesen werden. Der Ge-nus Methanosarcina ist in beiden Fällen dominant mit 2% in der Anlage vier und 0,6% in der Anlage sechs. Die Abdeckung der methanogenen Sub-Gemeinschaften muss derzeit noch kritisch hinterfragt werden. Die Erprobung alternativer Aufarbeitungsmethoden und Primer-Systeme ist notwendig. Eine komparative Betrachtung der zehn untersuchten Biogasanlagen mit Hilfe einer Hauptkomponentenanalyse (principal component analysis; PCA) zeigt, dass die mikrobiellen Gemeinschaften der Biogasanlagen, die eine ähnliche Substratzusammensetzungen aufweisen, im PCA-Plot gemein-sam clustern. Es bestehen zwar Unterschiede in der Zusammensetzung der jeweiligen Gemeinschaf-ten, bei Betrachtung der Core-Gemeinschaften wird jedoch ersichtlich, dass der Einsatz von ähnlichen Substraten zu einer vergleichbaren mikrobiellen Zusammensetzung führt. Die im Rahmen dieses Projektes erzielten taxonomischen Profile geben eine umfassende Charakterisierung der mikrobielle Diversität in Biogasanlagen und stellen eine Basis für weiterführende Analysen dar. | Dr. Andreas Schlüter Tel.: +49 521 106-8757 aschluet@cebitec.uni-bielefeld.de Universität Bielefeld - Centrum für Biotechnologie - Institut für Genomforschung und Systembiologie Universitätsstr. 27 33615 Bielefeld | X | FPNR |
| 01.01.2014 | 31.12.2016 | 22028712 | Verbundvorhaben: Optimierung der internen biologischen Schwefelwasserstoffeliminierung aus Biogas durch den Einsatz der fadenförmigen Sulfurikanten Beggiatoa und Thiothrix; Teilvorhaben 2 | Die energetische Effizienz von Biogasanlagen wird wesentlich durch die Laufzeiten der Blockheizkraftwerke (BHKW) bestimmt. Hohe Schwefelwasserstoffgehalte im Biogas bewirken durch Verschleiß der Zylinderwände der Gasmotoren und Korrosion in den Lagern hohe Wartungs- und Reparaturkosten. Für eine möglichst lange Nutzungszeit der Motorenöle muss der Schwefelwasserstoffgehalt im Biogas dauerhaft niedrig gehalten werden. Ziel des geplanten Forschungsvorhabens ist, die interne biologische Entschwefelung, die wegen der geringen Kosten mit Abstand am häufigsten eingesetzt wird, zu optimieren. Dafür sollen derzeit noch nicht eingesetzte, aber als potent erachtete neuartige Schwefelwasser-stoffoxidanten verwendet werden.Im Ergebnis des Vorhabens liegen spezifische Daten zu den vorhandenen und dominierenden Sulfurikanten in Biogasanlagen vor. Es können genaue Aussagen zur Effizienzsteigerung durch den Einsatz der Sulfurikanten Beggiatoa und Thiothrix abgeleitet sowie Immobilisierungsansätze empfohlen werden.Über molekularbiologische Methoden sollen zunächst die natürlich in Biogasanlagen vorkommenden Sulfurikanten identifiziert werden. Nach einer Adaptionsphase sollen die Sulfurikanten Beggiatoa und Thiothrix im Fermenter einer Pilotanlage immobilisiert und deren Entschwefelungsleistung bei unterschiedlichen Schwefelwasserstoffgehalten bewertet und verglichen werden. | Nicole Bäger Tel.: +49 3631656961 btn-gmbh@t-online.de BTN Biotechnologie Nordhausen GmbH Kommunikationsweg 11 99734 Nordhausen | X | FPNR | |
| 01.09.2015 | 31.10.2019 | 22028714 | Verbundvorhaben: Bodenschonender Maschineneinsatz im Wald; Teilvorhaben 1: Abschätzung der befahrungsbedingten Bodenbelastung: PrAllCon-dynamisch und Spurbildung - Akronym: PACD-RUT | Das Thema Bodenschäden infolge der Befahrung des Waldbodens mit forstlichen Arbeitsmaschinen rückt immer wieder in den Fokus des Interesses. Bei den befahrungsbedingten Bodenschäden lässt sich zwischen den klassischen und vielfach untersuchten Verpressungsschäden im Boden und der erodierenden Verformungen des Oberbodens differenzieren. Erstgenannte Schäden äußern sich in einer Verschlechterung der Bodenfunktionen und resultieren primär aus der vertikal auf den Boden wirkenden Gewichtskraft. Während die Entstehung und das Voranschreiten von erodierten Fahrgleisen in erster Linie aus der dynamischen Fortbewegung resultiert. Die Abteilung Arbeitswissenschaft und Verfahrenstechnologie plant im Rahmen des Verbundprojektes die Erfahrungen bisheriger Messreihen zum Einfluss von Radlast, Schlupf, Maschinenausrüstung (Reifen, Bänder), Befahrungsintensität sowie des Bodenzustandes auf die Fahrspurbildung sowie zum Traktionsverhalten und dem Kontaktflächendruck durch aufbauende Messreihen zu ergänzen. Das Ziel ist es, auf der Grundlage der dabei gewonnen Erkenntnisse und den Ergebnisse der bodenmechanischen Untersuchungen eine Entscheidungshilfe für die Befahrbarkeit von Waldböden mit unterschiedlichen radbasierten Forstmaschinen zu erarbeiten. Teilprojekt PrAllCon-dynamisch: 1. Entwicklung einer Messplattform für die Messreihen zur dynamischen Bodenbelastung 2. Entwicklung und Konstruktion eines Fahrsilos für die Messreihen zur dynamischen Bodenbelastung 3. Vorversuche zur dynamischen Bodenbelastung 4. Hauptstudie zur dynamischen Bodenbelastung 5. Statische Prüfstandsmessungen zum Kontaktflächendruck 6. Statische Prüfstandsmessungen zum Kontaktflächendruck unter dem FELASTEC®-Prototypen Teilprojekt Spurbildung: 1. Vorbereitung der Außenversuche 2. Außenversuche zur Spurbildung 3. Zusammenführung der Teilprojektergebnisse zur Entscheidungshilfe | Prof. Dr. Dirk Jaeger Tel.: +49 551-39-23571 djaeger@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Abt. Arbeitswissenschaft und Verfahrenstechnologie Büsgenweg 4 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.04.2019 | 30.06.2022 | 22028716 | Verbundvorhaben: Innovative Züchtungsstrategien zur Verbesserung der Anbauwürdigkeit der Gelben Lupine (Lupinus luteus) in Deutschland; Teilvorhaben 1: Genetische und molekulare Analyse ertragsrelevanter Merkmale unter Einbeziehung neuer genetischer Variabilität - Akronym: InnoLuteus | Gesamtziel des Vorhabens ist es, die Anbauwürdigkeit der in Deutschland kaum noch genutzten Gelben Lupine (Lupinus luteus) zu verbessern. Ihre Stärken zeigt sie durch ihre Anbaueignung auf mageren, sandigen Flächen, ihrer guten Trockentoleranz und ihren hohen Proteingehalt. Durch züchtungsmethodische Ansätze, unter Berücksichtigung von (I) neuartigen Mutantenkollektionen und (II) bisher nicht genutzten genetischen Ressourcen kombiniert mit Entwicklung von innovativen, sequenzbasierten Markern kann eine deutliche Merkmalsoptimierung erzielt werden, und die Basis für einen zukünftigen Züchtungsfortschritt in der Gelben Lupine gebildet werden. Mit dem Vorhaben sollen Innovationsimpulse an die Pflanzenzüchtung gegeben werden. | Dr Brigitte Ruge-Wehling Tel.: +40 38209 45-208 brigitte.ruge-wehling@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen Erwin-Baur-Str. 27 06484 Quedlinburg | X | FPNR | |
| 01.09.2002 | 31.12.2004 | 22028800 | Ethanolherstellung aus nachwachsenden Rohstoffen mittels einschlussimmobilisierter Zellen | Es soll ein Verfahren zur Ethanolherstellung auf Basis von stärke- bzw. zuckerhaltigen nachwachsenden Rohstoffen mittels hochleistungsfähiger immobilisierter Mikroorganismen im Pilotmaßstab entwickelt werden. Die aus Hydrogelen herzustellenden Immobilisate sind hinsichtlich ihrer Matrixeigenschaften und deren Herstellung zu optimieren. Die Teilnehmer des Vorhabens gewährleisten durch ihr spezialisiertes Know-how das Erreichen der Arbeitsziele und liefern somit einen methodischer Ansatz zur Senkung der klimarelevanten CO-2-Emmissionen. Im Vorhaben soll zunächst das Engineering und die Lieferung einer geeigneten Biokonversionsanlage erfolgen. Der Pilotbetrieb der Anlage und dessen Optimierung wird in einer Brennerei mit Hochleistungshefen durchgeführt. Weiterhin sollen die Matrixeigenschaften des Polymersystems und dessen mechanische Stabilität optimiert werden. Die mit Spezialapparaturen herzustellenden Immobilisate für Mikroorganismensysteme sind zu optimieren und zu charakterisieren. Die Ergebnisse sollen für eine effizientere Herstellung von industriellem Bioethanol genutzt werden. Eine Übertragung der Forschungsergebnisse auf weitere Biosysteme wird angestrebt. | Im Rahmen des Vorhabens wurden geeignete Bioreaktoren für die Ethanolfermentation mit Hydrogel-Immobilisaten entwickelt. Nach der Auswahl der Reaktoren, der Reaktoranpassung an den Einsatz von Immobilisaten, der Entwicklung von Rückhalte- und Entnahmesystemen, der Konstruktion und dem Bau der Pilotanlage konnten die generelle Zweckmäßigkeit und Funktionsfähigkeit der Ausrüstungen mit gutem Ergebnis nachgewiesen werden. Darüber hinaus wurden sehr positive Erfahrungen mit der realisierten vollautomatischen Prozess-Steuerung der Fermenter und der möglichen Bedienbarkeit per Teleservice gewonnen.Im Bereich der Fermentation zur Herstellung von Ethanol konnten wesentliche Erfahrungen zur praxistauglichen Anwendung der Anzucht von Immobilisationssystemen gewonnen werden. Weiterhin wurden wesentliche Erfahrungen zum Einsatz verschiedener technischer Substrate mit immobilisierten Hefezellen gewonnen. Das zukunftsweisende Konzept des Infektionsschutzes der Hefen durch die Immobilisation konnte für technische Prozesse bestätigt werden. Anhand des kinetischen Verhaltens der Zellkultur wurde bei schwierigen technischen Substraten mit hoher Salzfracht nach mehrmonatiger Laufzeit eine nicht akzeptable Verminderung der Gärraten und Alkoholausbeuten festgestellt. Dies ging einher mit irreversibler Veränderung der Konsistenzeigenschaften der Hydrogele. Im Rahmen zusätzlicher Entwicklungsarbeiten konnten erste Ansätze für eine verbesserte Qualität und Homogenität der Immobilisate erbracht werden. Reihenuntersuchungen mit einer speziell konzipierten Laborgäranlage zeigten die bessere Anwendbarkeit der nach dem neuen Konzept hergestellten Trägermaterialien, die jetzt nicht mehr linsenförmig, sondern kugelförmig sind. Darüber hinaus konnte durch Auswahl besser geeigneter Hydrogelgrundmaterialien der chemische Einfluss von hohen Salzfrachten der Substrate auf die Hydrogele deutlich vermindert werden. | Dr.-Ing. Christian Klein Tel.: +49 531 804-368 engineering@bma-de.com BMA Braunschweigische Maschinenbauanstalt GmbH Am Alten Bahnhof 5 38122 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.08.2009 | 31.10.2011 | 22028808 | Ökobilanz-Basisdaten für Bauprodukte aus Holz | Gesamtziel des Projektes ist die Erarbeitung bzw. Erweiterung einer für Deutschland repräsentativen, konsistenten Datenbank für Holz-Bauprodukte in der entsprechenden Ökobilanzsoftware, welche in Zukunft mit wenig Aufwand pflegbar ist. Diese institutsinterne Datenbank soll die Produktvielfalt der Holz-Bauprodukte abbilden, um somit allen relevanten öffentlichen Datenbanken im Bereich nachhaltiges Bauen für Deutschland gültige Durchschnittswerte für Holzprodukte in den geforderten Datenformaten zur Verfügung stellen zu können. Um eine einfache Überarbeitung bereits vorhandener Ökobilanzen, sowie eine qualiativen Ansprüchen genügende Bearbeitung zu gewährleisten, soll die Modellierung in der in Deutschland zumeist verwendeten Software (GaBi 4 von PE International) vorgenommen werden. Die Umsetzung des Projektes erfolgt in folgenden Arbeitsschritten: 1) Inventarisierung der wichtigsten, publizierten Ökobilanzen zum Thema Bauprodukte aus Holz, sowie Identifizierung der Datenlücken und Qualitätsmängel, 2) Entwicklung von Fragebögen, 3) Ermittlung und Festlegung der benötigten Vorprodukte, 4) Festlegung geeigneter Modulabgrenzungen zur Wahrung der Konsisten, 5) Berechnung der Ökobilanzen, 6) Darstellung der Datenstreubreite und Festlegung von Grenzwerten, 7) Veröffentlichung der Daten. Die Ergebnisse werden in einem Projektbericht zur Dokumentation des Vorhabens und der Datensätze zusammengefasst. Hierbei sollen auch die zur Zeit der Beantragung des Projektes in Bearbeitung befindlichen Mindeststandards für die Dokumentation von Ökobilanz-Durchschnittsdatensätze angewandt werden (u.a. ILCD Handbook der EU Platform on LCA). Diese sollen zudem in dem etablierten Datenformat ELCD (XML) gesichert und in aggregierter Form entsprechenden öffentlichen Datenbanken (z.B. ELCD (EU) und Ökobaudat (BMVBS) zur Verfügung gestellt werden. | Forciert durch die gesellschaftliche Diskussion um den Klimawandel, die Einsparung von Energie und Ressourcenschonung gewinnt das Thema Nachhaltiges Bauen auf nationaler wie internationaler Ebene immer mehr an Bedeutung. Mit Hilfe belastbarer Kriterien und den dazugehörigen Indikatoren sollen Aussagen über die ökologische, ökonomische und soziofunktionale Qualität von Gebäuden getroffen werden. Die Bewertung der ökologischen Aspekte war Ziel des Vorhabens und wird für die Erstellung von Umwelt-Produktdeklarationen (EPD) nach ISO EN 14025 benötigt, die von den Herstellern von Bauprodukten zur Verfügung gestellt werden sollen. Wichtigstes Ergebnis ist die Berechnung nationaler Durchschnittswerte für einzelne Produktgruppen (z.B. Spanplatten), die in öffentlichen Ökobilanz-Datenbanken zur Verfügung gestellt werden sollen. Diese Datensätze können zum einen für eine Prüfung und Optimierung der Umweltlasten im Rahmen der Nachhaltigkeitsbewertung von Gebäuden Verwendung finden, zum anderen können sie politische Entscheidungsprozesse durch die transparente Darstellung der Umweltwirkungen von Produkten entlang des Lebenszyklus unterstützen. Für die Erarbeitung von Umwelt-Produktdeklarationen (EPD) ist neben den Aspekten Sachbilanz, Ökobilanz und Nachhaltigkeit auch die Erstellung von Produktgruppenregeln (PCR) wichtig. Diese werden benötigt, um die Rahmenbedingungen der Evaluierung einzelner Produktgruppen festzulegen. Mit dem Vorhaben konnten entsprechende Arbeitsgruppen unterstützt werden und ein Handbuch "Regeln für Umwelt-Produktdeklarationen - Vollholzprodukte" erstellt werden, das auch vom verantwortlichen Institut Bauen und Umwelt e.V. zugelassen wurde. Diese PCR sind wichtig, um die EPD´s für Bauprodukte aus Holz erstellen und für eine Zertifizierung nutzen zu können. Der wissenschaftliche Erfolg liegt im Wesentlichen in dem Anstoß zur Diskussion mit verantwortlichen Akteuren der Initiative Nachhaltiges Bauen. | Dipl.-Ing. Sebastian Rüter Tel.: +49 40 73962-619 sebastian.rueter@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holztechnologie und Holzbiologie Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | X | FPNR |
| 01.11.2011 | 31.10.2013 | 22028811 | Verbundvorhaben: Prozessmikrobiologie in landwirtschaftlichen Biogasanlagen - Ermittlung der mikrobiellen Diversität sowie von hauptsächlichen verfahrenstechnischen Einflussfaktoren auf die Mikroflora (BIOGAS-BIOCOENOSIS); Teilvorhaben 3 | In Biogasanlagen bewirkt eine komplexe und dynamische mikrobielle Lebensgemeinschaft den Aufschluss und Abbau der organischen Biomasse zu methanhaltigem Biogas. Der Großteil der beteiligten Mikroorganismen ist bislang jedoch noch unbekannt, ebenso ihr Einfluss auf die Reaktoreffizienz. Parallel zu dem bereits durch die FNR geförderten Forschungsvorhabens BiogasEnzyme (FKZ 22027707) soll ein begleitendes Monitoring der Prozessmikrobiologie in ausgewählten landwirtschaftlichen Biogasanlagen stattfinden. Da die meisten der "Biogas-Mikroben" mittels konventioneller mikrobiologischer Verfahren nicht zu kultivieren sind, sollen vorrangig molekulargenetische Ansätze zur kulturunabhängigen Erfassung der mikrobiellen Diversität auf Basis der Sequenzierung ausgewählter mikrobieller Gene (16S rRNA Gen, mcrA Gen) angewandt werden. Mittels modernster Hochdurchsatz-Technologien wie der 454-Pyrosequenzierung soll ein umfangreicher Datenbestand erarbeitet werden, welche eine Analyse der Auswirkung verschiedener Betriebsweisen von Biogasanlagen auf die Prozessmikrobiologie erlauben. Weiterhin sollen ebenfalls Zusammenhänge zwischen Prozessmikrobiologie sowie Reaktorleistung ermittelt werden. Es wird erwartet, dass sich aus dem Datenmaterial Aussagen über besonders prozessrelevante Arten oder Organismengruppen ableiten lassen, welche als Grundlage für eine weitere biotechnologische Optimierung der Biogasfermentation genutzt werden können. | Methodischer Schwerpunkt von Teilvorhaben 3 war die Erfassung der stoffwechselaktiven Anteile der mikrobiellen Gemeinschaften mittels Analyse des Metaproteoms. Um die Funktion mikrobieller Gemeinschaften im Detail zu charakterisieren, waren mehrstufige Präfraktionierungstechniken und hochauflösende Massenspektrometrie notwendig. Mit diesen Methoden konnten für mesophile und thermophile Prozessführungen spezifische Zeigerorganismen identifiziert und Änderungen bei der Methanogenese nachgewiesen werden. Die Proteine wurden z.B. der acetoklastischen und hydrogenotrophen Methanogenese oder dem Abbau hochmolekularer Substrate zugeordnet. Eine auf die Analyse von Metaproteomen spezialisierte Open-Source Software wurde weiterentwickelt und vereinfacht die Zuordnung massenspektrometrischer Daten auf funktioneller und taxonomischer Ebene. Eine untersuchte Reaktorversäuerung zeigte eine starke Korrelation des Störungsfortschritts mit der Abundanz der Enzyme der Methanogenese z.B. der Methyl-CoM-Reduktase. Für dieses Enzym wurde ein polyklonaler Antikörper hergestellt. Unspezifische Bindungen im Western-Blot und ELISA sowie hohe Hintergrundfärbungen zeigen jedoch, dass noch ein erheblicher Optimierungsbedarf besteht. | Prof. Dr.-Ing. Udo Reichl Tel.: +49 391-67-58401 udo.reichl@vst.uni-magdeburg.de Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg - Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik - Institut für Verfahrenstechnik - Bioprozesstechnik Universitätsplatz 2 39106 Magdeburg | X | FPNR |
| 01.05.2007 | 31.10.2010 | 22028905 | Verbesserung der Dimensionsstabilität und weiterer Materialeigenschaften von extrudierten Wood-Plastic Composites (WPC) für die Außenanwendung durch chemische Modifizierung des Holzfüllstoffes | Durch eine chemische Modifizierung des Holzfüllstoffs sollen analog zur Modifizierung von Massivholz verschiedene Eigenschaften von Holz-Polymer-Kompositen (WPC) deutlich verbessert werden. Zu diesen Eigenschaften zählen insbesondere die Dimensionsstabilität, Interphasenhaftung zwischen Holz und Kunststoff, mechanisch-physikalische Eigenschaften, Resistenz gegenüber holzzerstörenden Pilzen und Bodenpilzen sowie gegenüber Schimmel- und Bläuepilzen. In Kombination mit einem FNR-Projekt zur Entwicklung neuartiger Holzwerkstoffe (FKZ 22009206) werden Späne (Fasern) nach verschiedenen Modifizierungsverfahren behandelt und mit Hilfe verschiedener analytischer Verfahren charakterisiert. Aus den behandelten Spänen werden dann durch thermische Formgebungsverfahren WPC-Formulierungen hergestellt, die hinsichtlich verschiedener Eigenschaften (s.o.) untersucht werden. Die entwickelte Technologie wird schließlich in einen technischen Maßstab überführt und in bestehende industrielle Prozesse integriert. Die Verwertung erfolgt gemeinsam mit den Industriepartnern Werzalit AG und der Firma Kosche im Rahmen der industriellen Implementierung. Hierbei werden auch Chemikalienhersteller eingezogen. | Zur Herstellung von WPC wurden zwei Ansätze verfolgt. Zum einem wurden Holzpartikel mit wasserbasierten oligomeren Silanen modifiziert und zum anderen modifiziertes Massivholz zu Partikeln verarbeitet. Die Modifikation der Holzpartikel mit Silanen unabhängig von deren Funktionalität erzielte keine erheblichen Verbesserungen der mechanischen Eigenschaften. Mit der Zugabe eines auf Maleinsäure-Anhydrid basierenden Haftvermittlers verbesserten sich die Eigenschaften signifikant, wobei der Anteil der Modifikation an der Verbesserung geringer ausfiel als der des Haftvermittlers. Durch den Einsatz eines oligomeren Amino-Alkyl-Silans konnte die Wasseraufnahmegeschwindigkeit verringert, jedoch keine Langzeitwirkung erzielt werden. Die relative kurzzeitige Hydrophobierung wurde sowohl bei Kaltwasser- als auch bei der Kochwasserlagerung nachgewiesen. Keines der verwendeten Silane führte zu einer Verringerung des Schimmelbefalls bei der Feuchtlagerung im Vergleich zu WPC aus unbehandelten Partikeln. Die Resistenz gegenüber holzabbauenden Basidiomyceten war tendenziell von der Behandlungschemikalie abhängig und nahm mit dem Behandlungsgrad zu. Die Verwendung von modifiziertem Massivholz zeigte vor allem im Bereich der Dauerhaftigkeit erhebliche Verbesserungen (Pilzresitenz). Auch konnte die Wasseraufnahme bei der Kaltwasser- und Kochwasserlagerung signifikant verringert werden. Die mechanischen Eigenschaften zeigten nur zum Teil Verbesserungen, was aber in einer ungleichmäßigen Partikelgrößenverteilung nach der Aufbereitung begründet ist. Keine der eingesetzten Modikfikationen zeigte einen positiven Einfluss auf die Bewitterungsstabilität. Aufbauend auf den Laborversuchen erfolgten industrielle Praxisversuche. | Prof. Dr. Carsten Mai Tel.: +49 551 39-19807 cmai@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holztechnologie Büsgenweg 4 37077 Göttingen | FPNR | |
| 01.11.2011 | 31.10.2013 | 22028911 | Verbundvorhaben: Prozessmikrobiologie in landwirtschaftlichen Biogasanlagen - Ermittlung der mikrobiellen Diversität sowie von hauptsächlichen verfahrenstechnischen Einflussfaktoren auf die Mikroflora (BIOGAS-BIOCOENOSIS); Teilvorhaben 4 | In Biogasanlagen bewirkt eine komplexe und dynamische mikrobielle Lebensgemeinschaft den Aufschluss und Abbau der organischen Biomasse zu methanhaltigem Biogas. Der Großteil der beteiligten Mikroorganismen ist bislang jedoch noch unbekannt, ebenso ihr Einfluss auf die Reaktoreffizienz. Parallel zu dem bereits durch die FNR geförderten Forschungsvorhabens BiogasEnzyme (FKZ 22027707) soll ein begleitendes Monitoring der Prozessmikrobiologie in ausgewählten landwirtschaftlichen Biogasanlagen stattfinden. Da die meisten der "Biogas-Mikroben" mittels konventioneller mikrobiologischer Verfahren nicht zu kultivieren sind, sollen vorrangig molekulargenetische Ansätze zur kulturunabhängigen Erfassung der mikrobiellen Diversität auf Basis der Sequenzierung ausgewählter mikrobieller Gene (16S rRNA Gen, mcrA Gen) angewandt werden. Mittels modernster Hochdurchsatz-Technologien wie der 454-Pyrosequenzierung soll ein umfangreicher Datenbestand erarbeitet werden, welche eine Analyse der Auswirkung verschiedener Betriebsweisen von Biogasanlagen auf die Prozessmikrobiologie erlauben. Weiterhin sollen ebenfalls Zusammenhänge zwischen Prozessmikrobiologie sowie Reaktorleistung ermittelt werden. Es wird erwartet, dass sich aus dem Datenmaterial Aussagen über besonders prozessrelevante Arten oder Organismengruppen ableiten lassen, welche als Grundlage für eine weitere biotechnologische Optimierung der Biogasfermentation genutzt werden können. | Im Teilvorhaben wurden die Zusammenhänge zwischen der Mikrobiologie der Biogasherstellung und den chemischen und verfahrenstechnischen Prozessgrößen untersucht. Aufgrund der fehlenden mikrobiologischen Messdaten konnten ausschließlich die Zusammenhänge zwischen den Prozessgrößen und der Zielgröße, Biogasausbeute pro Tag, untersucht werden. Es wurde eine biostatistische Auswertestrategie entwickelt, welche die Abhängigkeiten zwischen den untersuchten Messgrößen analysieren sollte. Als erstes wurde eine Untersuchung der Zusammenhänge zwischen den Prozessgrößen anhand der Korrelationsanalyse durchgeführt. Die meisten Biogasanlagen wiesen eine schwache Korrelation zwischen den gemessenen Prozessgrößen auf. Um die Prozessvorgänge weiter zu untersuchen, wurden die multivariaten Analysemethoden implementiert. Hier wurden die Regressionsmodelle, die Principal Component Regression und die Partial Least Squares Regression berechnet. Als Zielgröße wurde die Biogasausbeute pro Tag genommen. Das Gesamtergebnis dieser Auswertung war positiv. Die PLSR Modelle zeigten jedoch bessere Ergebnisse. Um die Messdaten effizienter anzuwenden, wurde eine Kreuzvalidierung durchgeführt. Anhand der berechneten mittleren Fehler der Kreuzvalidierung wurden die Ausreißer bestimmt und anschließend aus den Datensätzen entfernt. Die Regressionsmodelle berechnet mit den Datensätzen ohne Ausreißer hatten eine bessere Modellgüte im Vergleich zu denen mit allen Messdaten, was für eine gute Eignung dieser Methode spricht. Für eine weitere Optimierung der Regressionsmodelle wurde ein Optimierungsalgorithmus, der Ameisenkolonieoptimierungsalgorithmus, implementiert. Dieses Verfahren verbesserte die Modellgüte der PLSR Modelle und identifizierte die prozessrelevanten Größen. Die positiven Ergebnisse der Auswertungen bestätigten eine gute Eignung der verwendeten Methoden zur Auswertung solcher Messdaten. | Prof. Dr. Bernd Hitzmann Tel.: +4971145923286 bernd.hitzmann@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Institut für Lebensmittelwissenschaften und Biotechnologie - Fachgebiet Prozessanalytik und Getreidetechnologie Garbenstr. 23 70599 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.10.2015 | 30.04.2019 | 22028914 | Verbundvorhaben: Strategie zur aktiven Regeneration von Bodenverdichtung durch Forstmaschinen und zum vorsorgenden Bodenschutz; Teilvorhaben 1: Regenerationspotential aktiver Erlenpflanzungen und Wasserhaushalt nach Befahrung unter armierten Fahrtrassen - Akronym: BoReAl | Aktuelle Konzepte zum Einsatz von Forstmaschinen sind darauf ausgerichtet, die hierbei entstehenden Bodenschäden auf Feinerschließungslinien zu konzentrieren. Um deren technische Befahrbarkeit sicherzustellen, konzentriert man sich bisher auf die Weiterentwicklung der Maschinentechnik. Die biologische Armierung von Rückegassen durch wurzelaktive Baumarten wie die Erlenarten und die aktive Regeneration von Verdichtungsfolgen wurden bisher nur in Einzelfallbeispielen untersucht. Allgemeingültige Strategieansätze wurden hieraus nicht entwickelt und auch noch nicht in die Forstpraxis umgesetzt. Ziel der geplanten Arbeiten ist es, das Potential der Baumarten Alnus glutinosa und Alnus incana im Hinblick auf die Unterstützung der natürlichen Regenerationsvorgänge abzuschätzen. Hierbei wird auch die Kombination mit mechanischer Bodenbearbeitung und Kalkung untersucht. Daneben sollen Empfehlungen zur Einbindung von aktiven Regenerationsmaßnahmen in bestehende Konzepte zum Maschineneinsatz auf Feinerschließungslinien abgeleitet werden. Über Wasserhaushaltsuntersuchungen sollen Effekte auf den Gebietsabfluss bewertet werden. Es werden mehrere Unterbereiche zum Regenerationspotential aktiver Erlenpflanzungen untersucht, eine 2012 angelegte Versuchsfläche mit gezielten Verdichtungs- und Regenerationsflächen sowie Praxisbefahrungsflächen mit älteren Erlenbeständen. Damit kann eine unechte Zeitreihe hinsichtlich der Regenerationswirkungen von Erlenbepflanzungen analysiert werden. Parallel zu den Aufnahmen auf der bereits angelegten Versuchsfläche sollen auf weiteren Praxisbefahrungsflächen, die nach der Befahrung ebenfalls mit Erlenarten bepflanzt wurden und ein Alter von 10 bis 15 Jahren erreicht haben, Untersuchungen der Durchwurzelungsintensitäten und der Bodeneigenschaften durchgeführt werden. Auf den neu angelegten Befahrungsflächen wird der Wasserhaushalt begleitend zu den anderen Kooperationspartnern mit Hilfe von Permanentmessanlagen untersucht. | Dr. Peter Hartmann Tel.: +49 761 4018-215 peter.hartmann@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | FPNR | |
| 01.07.2016 | 30.06.2018 | 22028915 | Verbundvorhaben: Lignocelluloseschäume als Leichtverpackungsmittel; Teilvorhaben 2: Aufarbeitung, Charakterisierung - Akronym: CeluPack | Entwicklung eines leichten geschäumten Verpackungsmaterials aus Maisspindeln. Der Rohstoff wird in Gegenwart von Wasser zu einer hochviskosen Konsistenz mittels mechanischer Desintegrationsverfahren zerkleinert. Die Suspension kann zusätzlich Holzfaserstoffe enthalten. Die lignofaserstoffhaltige Suspension wird aufgeschäumt und getrocknet. Im Ergebnis entsteht ein druckfester Schaumkörper, der aus bis zu 100 % Lignocellulosen besteht und daher wie Altpapier recycelt werden kann, wodurch eine stoffliche Kaskadennutzung ermöglicht wird. Der Zusammenhalt wird alleine durch die während des Herstellungsprozesses aktivierten lignocelluloseeigenen Bindekräfte erzielt; die porösen Formkörper enthalten daher keinerlei synthetische Bindemittel. Speziell erfolgen in dem Projekt stoffliche und verfahrenstechnische Untersuchungen zur Herstellung von Verpackungsmitteln. Zum Projektende soll eine verfahrenstechnisch prozessfähige Lösung vorliegen, dessen Treibhausgasemissionen begleitend bewertet und mit den Treibhausgasemissionen konventioneller Schaumstoffe verglichen wurden. Entwicklung und Herstellung eines druckfesten geschäumten Verpackungsmaterials aus überwiegend agrarischen Reststoffen (Maisspindeln) und weiteren lignocellulosehaltigen Rohstoffen (z. B. Holz). Die Schaumkörper sind hinsichtlich einer Verwendung als Verpackungsmaterial praxisnah zu testen. Das Verfahren und das Material ist einer Life-Cycle-Analyse zu unterziehen. | Dr. Nina Ritter Tel.: +49 531 2155-353 nina.ritter@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.10.2015 | 30.04.2019 | 22029014 | Verbundvorhaben: Strategie zur aktiven Regeneration von Bodenverdichtung durch Forstmaschinen und zum vorsorgenden Bodenschutz; Teilvorhaben 2: Emission und Aufnahme klimarelevanter Spurengase in Rückegassen mit und ohne Armierung durch Erlenwurzeln - Akronym: BoReAl | Mit dem Projekte BoReAl soll der ökologische Nutzen und die Praktikabilität einer Armierung von Fahrgassen von Forstmaschinen mit Erlenarten geklärt werden. Der Kernpunkt des Beitrages der Universität Freiburg im Rahmen des Arbeitspaketes 3 ist die Ermittlung der Spurengasbilanzen einer solchen Maßnahme im Vergleich zu einer Befahrung von Gassen ohne Armierung. Während durch die strukturschonende Wirkung einer Armierung im Hinblick auf Methanfreisetzung eine positive Wirkung zu erwarten ist, kann für Lachgas (N2O) keine klare Prognose abgegeben werden: Hier konkurrieren die bessere Bodenbelüftung der armierten Fahrgassen mit der möglichen Stimulation der Lachgasfreisetzung durch die Stickstofffixierung der Erlenwurzeln. Auf der Basis von Messergebnissen und Modellrechnungen sollen standortbezogene Handlungsempfehlungen im Hinblick auf die Spurengasbilanzen entwickelt werden, die in eine eine Gesamtbewertung der Maßnahme einfließen.. Im Rahmen des AP3 sind seitens Projektpartners folgende Schritte geplant: -) Installation von Gasssammlern, Thermo- und Bodenfeuchtesensoren in Quertransekten in den Behandlungsvarianten an den drei Versuchsstandorten -) 14tägige Beprobung und Analyse von ca. 110 Gasproben auf Spurengase und CO2 über einen Zeitraum von 12-14 Monaten pro Versuchsfläche, insgesamt ca. 9000 Gasanalysen -) Oberflächengasflussmessungen mit hoher räumlicher Auflösung incl. in-situ Bestimmung des Gasdiffusionskoeffizienten einmal pro Quartal auf allen Versuchsflächen -) zweidimensionale Modellierung des Spurengashaushaltes der Versuchsvarianten incl. Neuentwicklung von Modellmodulen -) Entwicklung eines standortbezogenen semiquantitativen Entscheidungsrahmens auf der Basis der Modellrechnungen. | Dr. Helmer Schack-Kirchner Tel.: +49 761 203-3612 helmer.schack-kirchner@bodenkunde.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen - Institut für Geo- und Umweltnaturwissenschaften - Professur für Bodenökologie Bertoldstr. 17 79098 Freiburg im Breisgau | X | FPNR | |
| 01.06.2016 | 15.04.2017 | 22029015 | International Conference Progress in Biogas IV - Akronym: PIBIV | Der nun zum 4. Mal stattfindende internationale Konferenz "Progress in Biogas" soll im Rahmen eines 2-tägigen Konferenzteils und einem darauf folgenden Workshoptag den Entwicklungsfortschritt bei unterschiedlichen Low- und Hightech Biogasanlagen in Deutschland und weltweit präsentieren. Ausgehend von der Idee der ersten Ausgabe der Konferenz "Progress in Biogas" soll aufgezeigt werden, welche Fortschritte in Deutschland gemacht wurden, um diese international zu vergleichen. Dieses Mal wird der Fokus auf der Biogaserzeugung von Organischen Reststoffen aus Industrie, Landwirtschaft und Kommunen (inklusive Abwasserbehandlungsanlagen) liegen. Ein weiterer Themenschwerpunkt ist die Ausbringung von Gärrest und die Gelegenheit, dadurch den Einsatz von fossil erzeugtem Dünger zu minimieren. Hier sollen insbesondere die Innovationen, welche in der Branche in der letzten Zeit zustande gekommen sind, aufgezeigt werden. Ebenso wird das Thema Prozessbiologie (Mikrobiologie, Hemmung, Nachhaltigkeit beim Einsatz von Prozesshilfsmitteln) im Rahmen der Konferenz wieder eine Rolle spielen. Nach dem Erfolg der Praktikervorträge bei "Progress in Biogas III" soll auch dieses Mal wieder diesem innovativen Präsentationsforum der ihm gebührende Raum zur Verfügung gestellt werden. - Organisations- und Wissenschaftlicheskomitee werden zusammenstellt. - Broschüren, Webseite und sonstigem Werbematerial für das Call for Papers, Sponsorensuche, Ausstellersuche und Werbung der Konferenz werden hergestellt und aktualisiert. - Das Call for Papers findet sttat. - Evaluierung der eingegangenen Abstracts. Eine Zu- und Absage erfolgt. - Sponsoren und Aussteller werden gesucht. - Das Programm der Konferenz wird erstellt und aktualisiert. - Die Anmeldung der Referenten und Teilnehmer wird geöffnet. - Full papers werden eingereicht und die Tagungsbände hergestellt. - Logistik für die Konferenz wird organisiert (Räume herrichten, Technik, Verpflegung, usw.) - Die Konferenz findet statt. | Bauingeneurin - MSc Jenny Myreya Aragundy-Kaiser Tel.: +49 7954 926-203 j.aragundy@biogas-zentrum.de IBBK Fachgruppe Biogas GmbH Am Feuersee 6 74592 Kirchberg an der Jagst | X | FPNR | |
| 01.11.2013 | 31.10.2015 | 22029112 | Verbundvorhaben: Partikelschaumwerkstoff auf Basis stärkehaltiger Rohstoffe; Teilvorhaben 2 | Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines Partikelschaumes auf Basis natürlicher Polymere (Polysaccharide, Polypeptide) zur Herstellung von Formteilen. Die Idee ist ein zweistufiges Verfahren, bei dem in einer ersten Stufe ein expandierbares Granulat hergestellt wird, das in der zweiten Stufe mittels eines Aufschäumprozesses in einem Formwerkzeug zu einem Schaumformteil verarbeitet wird.Auf Basis natürlicher Polymere wird ein treibmittelgefülltes Granulat für den anschließenden Verschäumungsprozess entwickelt. Um eine Expansion herbei zu führen ist ein Treibmittel erforderlich, welches im Granulat gebunden bzw. enthalten sein muss. Im vorliegenden Vorhaben soll vorrangig Wasser als Treibmittel wirken, welches durch weiteren Energieeintrag verdampft und die Partikel auftreibt. Diese Verfahren sollen an die technische Anwendung als Verpackung angepasst und optimiert werden. Dem Antragsteller obliegt innerhalb des Projektverbundes die Aufgabe der Entwicklung des expandierbaren Granulates sowie des zu dessen Herstellung geeigneten Verfahrens. Hierzu erfolgt in erster Instanz eine Auswahl an Rohstoffen und Additiven die in ersten Versuchen zu einer Basisrezeptur und somit einer ersten Eingrenzung der geeigneten Rohstoffe führen. Das angewendete Verfahren ist die Extrusion. In den weiteren Schritten erfolgt die Optimierung von Rezeptur und Verfahren. Hauptrohstoffe sind Stärken und stärkehaltige Produkte. Wesentliches Treibmittel ist Wasser. | Dr. Jürgen Volk Tel.: juergen.volk@ilu-ev.de Institut für Lebensmittel- u. Umweltforschung e.V. Papendorfer Weg 3 14806 Bad Belzig | X | FPNR | |
| 01.10.2015 | 30.04.2019 | 22029114 | Verbundvorhaben: Strategie zur aktiven Regeneration von Bodenverdichtung durch Forstmaschinen und zum vorsorgenden Bodenschutz; Teilvorhaben 3: Armierungswirkung von Erlenwurzeln - Akronym: BoReAl | Ziel der geplanten Arbeiten ist es zu untersuchen, ob das Wurzelgeflecht der Erle Spannungseinträge von Holzerntemaschinen reduziert, sodass schadhafte Bodenverdichtungen bzw. negative Folgen auf Bodenfunktionen unter Rückegassen vermieden werden können. Auf Basis der Ergebnisse können Empfehlungen zur Einbindung von aktigen Regenerationsmaßnahmen in bestehende Konzepte zum Maschineneinsatz auf Feinerschließungslinien abgeleitet werden. Auf mit Erlen bepflanzten Waldflächen die bisher unverdichtet und in Zukunft als Rückegassen genutzt werden könnten, werden Fahrtrassen durch "auf den Stock setzen" der Erlen aufgehauen und während der Überfahrung mit einem schweren Forwarder (ca. 25 t Gesamtgewicht) Spannungsmessungen im Ober- und Unterboden mit dem Stress State Transduser System SST) unter definierten Bedingugen (Forwarder mit Standardbreitreifen) durchgeführt. Die Befahrungsversuche werden sowohl auf sandigen, schluffig-lehmigen und tonigen Bodensubstraten untersucht und für Bereiche ohne Erlenbepflanzung mit dem jeweiligen Bodensubstrat wiederholt. Die Auswirkungen der armierenden Wirkung von Erlenwurzeln werden anhand von Stabilitätsparametern sowie kapazitativer Kennwerte des Luft- und Wasserhaushaltes bewertet. SST-Messungen in Kombination mit der Bestimmung von bodenphysikalischen Parametern erlauben eine Verifizierung von schädlichen Auswirkungen auf die Bodenstruktur und Bodenfunktionen. | Prof. Dr. Rainer Horn Tel.: +49 431 880-3190 rhorn@soils.uni-kiel.de Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Agrar- und Ernährungswissenschaftliche Fakultät - Institut für Pflanzenernährung und Bodenkunde Hermann-Rodewald-Str. 2 24118 Kiel | X | FPNR | |
| 01.09.2010 | 31.08.2013 | 22029208 | Kaskadennutzung von Biopolymerwerkstoffen | In diesem Vorhaben sollen neue Wege zur nachhaltigen Nutzung und Entsorgung biobasierter Werkstoffe gefunden, erprobt und deren Übertragbarkeit in die Praxis untersucht werden. Die Untersuchungen der verschiedenen Entsorgungsoptionen mit maximalem Kaskadennutzen führen zu neuen, innovativen, energetisch sinnvollen und nachhaltigen Nachnutzungsmodellen biobasierter Werkstoffe. Mit diesen ersten richtungsweisenden Untersuchungen zu verschiedenen "End-of-Life Options" soll eine Grundlage geschaffen werden, um die Entsorgungslogistik für Biopolymere bzw. daraus hergestellte Produkte entsprechend zu gestalten. Da deren Marktanteil bisher sehr gering war, wurden andere Ansätze zur Separation der Biopolymere aus einem Abfallstrom und zur anschließenden nachhaltigen Entsorgung der Biopolymerwerkstoffe bzw. daraus hergestellter Produkte bisher nicht verfolgt. Die beschriebenen Ziele sollen durch folgenden Vorgehensweise erreicht werden: Elementaranalyse zur Charakterisierung des genauen chemischen Aufbaus von Biopolymeren; Identifizierung von Biopolymeren und Biopolymerprodukten zur Separierung aus dem Abfallstrom (IR-Spektroskopie), Untersuchung der verschiedenen Entsorgungsoptionen (thermomechanisches Recycling, sortenrein und kontaminiert; Verbrennung von Biopolymeren, Brennwertbestimmung, Brandgasanalytik; Biogaserzeugung aus Biopolymeren, Methoden-Syreening Material und Prozess). Die Übertragbarkeit der Ergebnisse erfolgt durch die Mitwirkung von Indurstiepartnern. | Prof. Dr.-Ing. Hans-Josef Endres Tel.: +49 511 9296-2212 hans-josef.endres@wki.fraunhofer.de Hochschule Hannover - Fakultät II - Maschinenbau und Bioverfahrenstechnik - Abt. Bioverfahrenstechnik Heisterbergallee 10a 30453 Hannover | X | FPNR | |
| 01.02.2013 | 31.01.2015 | 22029211 | Verminderung der Metabolisierung vagabundierender Stärke im Prozesswasser von Papierfabriken zur verbesserten Effizienz der Biomassenutzung | Mit dem Altpapier werden nennenswerte Mengen an Stärke in die Stoffauflösung eingetragen werden. Bei der Stofflösung im Pulper mit Prozesswasser wird aufgrund geringer Bindungskräfte die Stärke bis zu 70 % von den Fasern abgelöst. Dabei enthält die sogenannte vagabundierende Stärke unmittelbar nach dem Löseprozess wirksame Anteile, die bei der Papierherstellung zum Festigkeitsgewinn führen können. Im Prozesswasser wird die vagabundierende Stärke relativ schnell metabolisiert, so dass nur ein kleiner Teil der mit dem Altpapier eingetragenen Stärke im Faservlies zurückgehalten und daher nur ein geringer Festigkeitsgewinn im Fertigpapier erreicht werden kann. Außerdem verursacht vagabundierende und metabolisierte Stärke eine erhöhte CSB-Fracht im Prozesswasser und im Abwasser. Dies erhöht die Kosten in der Abwasserreinigung. Darüber hinaus führen nicht genutzte vagabundierende Stärke und deren Abbauprodukte zu Korrosion, Ablagerungen, Geruchsbildung und verminderter Wirksamkeit von Additiven. Unter diesen Gesichtspunkten stellt sich insbesondere die Frage, wie die mit dem Altpapier eingetragene Stärke am wirkungsvollsten an der Metabolisierung gehindert werden kann, damit sie ihre Festigkeit steigernde Wirkung im Fertigpapier weiterhin entwickeln kann. Das Forschungsvorhaben hatte deshalb das Ziel, Voraussetzungen dafür zu schaffen, dass die im Altpapier vorhandene Stärke effektiv zur Festigkeitsentwicklung genutzt werden kann. Um dieses Ziel zu erreichen sollte die Stärkemetabolisierung durch Behandlung des Prozesswassers vermindert werden. Dabei sollte durch geeignete verfahrenstechnische Lösungen und Betriebsbedingungen insbesondere die Wirksamkeit der für die Metabolisierung verantwortlichen Mikroorganismen und Enzyme verringert werden. | Im Rahmen von zahlreichen Laborversuchen und drei Betriebsuntersuchungen zeigte sich, dass durch eine geeignete Behandlung des Prozesswassers die Keimzahlen um mehrere Zehnerpotenzen und somit die mikrobielle Belastung erheblich vermindert werden konnten. Dadurch verringerte sich die Wirkung der stärkeabbauenden Enzyme so stark, dass mit ausgewählten chemischen Substanzen, mit Bioziden, insbesondere Natriumhypochlorit und alternativ mit einer Kurzzeiterhitzung die Stärkemetabolisierung vollständig verhindert werden konnte. Je nach Belastung des Prozesswassers konnte die Wirkung dabei bis zu drei Stunden lang anhalten. Weitere physikalische Verfahren, wie z.B. Ultraschallbehandlung, elektrische gepulste Felder sowie die meisten Biozide bewirkten ebenfalls eine nennenswerte aber nicht vollständige Verringerung der Stärkemetabolisierung. Durch individuelle Weiterentwicklung können auch diese Verfahren so optimiert werden, dass ein nahezu vollständiger Stärkeerhalt erreicht werden kann. Durch die Stärkemetabolisierung baut sich die Stärke innerhalb der Stoffaufbereitung so ab, dass die Festigkeiten um 10 bis 20 % geringer sind, als wenn die eingebrachte Stärke vollständig wirksam wäre. Wurden die Prozesswässer behandelt, so konnte die aus dem Altpapier stammende und durch die Behandlung erhaltene Stärke auch wirksam auf die Papierfasern aufziehen und damit zu einem Festigkeitsgewinn in der genannten Größenordnung führen. Mit den durchgeführten Labor- und Betriebsuntersuchungen konnte das Ziel des Forschungsprojekts vollständig erreicht werden. | Dipl.-Ing. (FH) Christian Bienert Tel.: +49 89 12146-469 christian.bienert@ptspaper.de Papiertechnische Stiftung (PTS) rechtsfähige Stiftung bürgerlichen Rechts Heßstr. 134 80797 München | X | FPNR |
| 01.11.2013 | 30.04.2016 | 22029212 | Verbundvorhaben: Partikelschaumwerkstoff auf Basis stärkehaltiger Rohstoffe; Teilvorhaben 3 | Das Ziel ist die Entwicklung eines Partikelschaumes zur Herstellung von Formteilen. Die Rohstoffbasis hierfür bilden natürliche Polymere ( Polysaccaride, Polypeptide), welche als komplexes, trockentechnisch gewonnenes Gemisch(Mehl) vorliegen. Hierzu muss ein geeignetes, expandierbares Granulat entwickelt werden, welches in einem Aufschäumprozess, in einem Formwerkzeug zu einem Schaumformteil verarbeitet wird.Das Verfahren zur Formteilproduktion soll die Herstellung von dreidimensionalen Teilen komplexer Geometrie ermöglichen. Die Partikel müssen maximal expandieren und zu einem kompakten Formteil verschweißt werden. Die Entwicklungsarbeiten können in die Entwicklung des Materials bzw. des expandierbaren Granulats und die Entwicklung des Verfahrens zur Verschäumung und Formgebung unterteilt werden.Auf Basis natürlicher Polymere wird ein treibmittelgefülltes Granulat für den anschließenden Verschäumungsprozess entwickelt.Im vorliegenden Vorhaben soll vorrangig Wasser als Treibmittel wirken, welches durch weiteren Energieeintrag verdamft und die Partikel auftreibt. Hinsichtlich des Aufschäum- und Formgebungsprozesses ist ein Verfahren zu entwickeln, welches eine maximale Expansion bei gleichmäßiger Formfüllung ermöglicht. | Thomas Menzl Tel.: +49 3996 158601 thomas.menzl@loick-biowertstoffe.de Loick Biowertstoff GmbH Bocksbergweg 5 17166 Teterow | FPNR | ||
| 01.02.2016 | 30.09.2019 | 22029214 | Nadelholzalternativen zur nachhaltigen Entwicklung von Standortpotentialen fichtendominierter Altbestände - Akronym: NadelholzNachhaltig | Von Seiten der Sägewerksindustrie wird derzeit vermehrt die Sorge über die Gefährdung der Nadelrohholzversorgung geäußert. Gleichzeitig versucht man jedoch seit mehr als drei Jahrzehnten, Fichtenreinbestände in Buchenwälder umzuwandeln. Waldbauliche Untersuchungen deuten an, dass sowohl die Einbringung der Tanne als auch der Douglasie in Fichtenreinbestände eine Lösung für die Konkurrenz zwischen nachhaltigem Bodenschutz und der Bereitstellung von Nadelrohholz bieten könnte. Wir wollen mit dem geplanten Forschungsprojekt prüfen, ob und an welchen Standorten die in der Ausschreibung adressierte "Sicherung der Nadelrohholzversorgung" im Widerspruch oder in Übereinstimmung zur ebenfalls angesprochenen "Erhaltung der Standortpotenziale" steht. Aus dem Stand der Forschung leiten wir Hypothesen dazu ab, welche Baumart auf den Standorttypen "sauer", "staunass" und "karbonathaltig" am besten in der Lage ist standörtliche Limitierungen aufzuheben. Zur Prüfung dieser Hypothesen wollen wir Untersuchungen auf 20 Standorten je Standorttyp mit durchschnittlich drei verschiedenen Baumarten im Voranbau (Bu, Ta) unter Fichtenaltbestand bzw. Anbau in Bestandeslücken (Dgl) oder Fi-Naturverjüngung unter Altbestand durchführen. Die Standorte werden mit regionalen Partnern aus den Bundesländern Baden-Württemberg, Bayern und Rheinland-Pfalz ausgewählt. An den Standorten werden bodenphysikalische, chemische und biologische sowie waldernährungskundliche Parameter erhoben. Mit unseren Untersuchungen stellen wir bodenökologische Grundlage zum multifunktionalen und nachhaltigen Waldmanagement in Süddeutschland bereit. AP wie Balkenplan: 1) Auswahl der Standorte 2) Beprobung der Freilandstandorte 3) Chemische und physikalische Bodenanalysen 4) Nadel- und Blattanalysen 5) Quantifizierung der Bioturbation über 137Cs Aktivität 6) Datenmanagement und Datenbankpflege 7) Explorative Datenanalyse und statistische Modellierung 8) Publikations- und Vortragstätigkeit | Prof. Dr. Friederike Lang Tel.: +49 761 203-3625 fritzi.lang@bodenkunde.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen - Institut für Geo- und Umweltnaturwissenschaften - Professur für Bodenökologie Bertoldstr. 17 79098 Freiburg im Breisgau | X | FPNR | |
| 01.07.2016 | 30.06.2019 | 22029215 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer neuartigen biologisch abbaubaren Mulchfolie mit einstellbarer biologischer Abbauzeit; Teilvorhaben 3: Herstellung Mulchfolie - Akronym: Biomulchfolie | Im Rahmen des Projektes soll eine biologisch abbaubaren Mulchfolie mit definiert einstellbarer biologischer Abbauzeit entwickelt werden. Biologisch abbaubare Mulchfolien im Allgemeinen sind zwar Stand der Technik und werden auch im Markt vertrieben, sie bauen aber nicht im gewünschten Zeitraum ab und müssen dann wie konventionelle Mulchfolien nach der Ernte wieder eingesammelt werden. Eine Lösung hierfür sind Bio-Mulchfolien mit verschieden definierten Anbauzeiten, die aber aktuell nicht am Markt vertrieben werden. Ziel des geplanten Projekts ist es deshalb, diesen Nachteil zu überwinden und mindestens drei Abbaukategorien zu realisieren. Wenn dann für die jeweiligen Pflanzenarten Mulchfolien mit entsprechend angepassten Abbaugeschwindigkeiten angeboten werden und somit die biologische Abbaubarkeit im vorgesehenen Zeitraum gegeben ist, muss die Folie nach der Ernte auch nicht mehr eingesammelt werden. AP1: Diskussion, Recherche und Beschaffung geeigneter Biopolymere und Additive für die Compoundierungsversuche AP2: Compoundierung der Biopolymere und Additive unter Einstellung/Optimierung der biologischen Abbaubarkeit AP3: Herstellung von Modellfolien gemäß AP2 und Prüfung von Prozessfähigkeit & mechanischen Eigenschaften AP4: Prüfung von biologischer Abbaubarkeit und Gesamtfunktionalität der gemäß AP3 hergestellten Modellfolien AP5: Optimierung der bisher entwickelten Compounds auf Basis der Ergebnisse aus AP4 AP6: Herstellung von Modellfolien gemäß AP5 und Prüfung von Prozessfähigkeit und mechanischen Eigenschaften AP7: Prüfung von biologischer Abbaubarkeit und Gesamtfunktionalität der gemäß hergestellten Modellfolien AP8: Untersuchung der mechanischen und rheologischen Eigenschaften der Biopolymercompounds AP9: Up-Scaling-Versuche AP10: Prüfung von biologischer Abbaubarkeit und Gesamtfunktionalität der gemäß AP9 hergestellten Industriefolien | Dipl.-Ing. Maria Heinze Tel.: +49 34978 27-462 maria.heinze@polifilm.de POLIFILM EXTRUSION GmbH Köthener Str. 11 06369 Südliches Anhalt | X | FPNR | |
| 01.05.2013 | 31.10.2016 | 22029312 | Verbundvorhaben: ERA-IB 3: Herstellung organischer Säuren für die Polymersynthese (POAP); Teilvorhaben 1: Mikrobielle und katalytische Konversionen | Im vorliegenden Teilprojekt soll die fermentative Herstellung von Itaconsäure aus kostengünstigen, ligninarmen agrarischen Rohstoffen, insbesondere Kaff, sowie die Derivatisierung von Itaconsäure zu Monomeren für Polyester untersucht und optimiert werden. Die Arbeiten umfassen folgende Arbeitspakete: a) Optimierung der chemischen/enzymatischen Hydrolyse der ligninarmen Rohstoffe, b) Screening nach geeigneten Mikroorganismen für die zum Einsatz kommenden Rohstoffe, c) Optimierung der Fermentationsparameter für Submerskulturen, der gleichzeitigen Fermentation und Verzuckerung sowie der Fermentation mit immobilisierten Mikroorganismen, d) Abtrennung und Aufreinigung von Itaconsäure, e) katalytische Derivatisierung von Itaconsäure zu Monomeren für die Polyestersynthese Die starke Beteiligung von Industriepartnern stellt nicht nur eine anwendungsorientierte Forschung sicher, sondern erlaubt zudem eine schnelle und direkte Verwertung aussichtsreicher Projektergebnisse durch diese Partner. Neben der prioritären Anmeldung von Patenten sind Präsentationen auf Fachkongressen sowie Veröffentlichungen in Fachzeitschriften vorgesehen. Darüber hinaus können die gewonnenen Erkenntnisse als Basis für weiterführende Projekte und vertiefte Kooperationen dienen. | Dr. Ulf Prüße Tel.: +49 531 596-4270 ulf.pruesse@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.04.2016 | 30.11.2018 | 22029315 | Verbundvorhaben: Co-Kultivierung von Algen und Hefen zur umweltfreundlichen Gewinnung von Biokraftstoffen und Carbonsäuren (CoKult); Teilvorhaben 2: Maßstabsübertragung - Akronym: CoKult | Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung von Bioverfahren zur Co-Kultivierung von phototrophen Mikroalgen und heterotrophen Hefen für die Herstellung von Biofuels und hochwertigen Biochemikalien. Die Co-Kultivierungen von Algen und Hefen ermöglichen durch einen in situ O2/CO2-transfer eine Effizienzsteigerung der Bioproduktion in der Form, dass die Hefen einen in situ Kohlendioxidproduzenten für die photosynthetische CO2-Fixierung der Mikroalgen darstellt, während die Algen den Sauerstoff für das aerobe Hefewachstum produzieren. Zwei Varianten bezüglich der Zielprodukte werden mit dem Vorhaben angestrebt: 1. Mischkultivierungen lipidbildender Algen und Hefen mit dem Ziel höherer Gesamtlipidmengen und -konzentrationen im Vergleich zu den Monokulturen, 2. Erstmalig werden carbonsäurebildende Hefen und lipidbildende Algen gemeinsam kultiviert, sodass zusätzlich zu der lipidhaltigen Algenbiomasse vor allem industriell wichtige organische Säuren (z.B. Citronensäure) in hoher Konzentration extrazellulär akkumuliert werden. Als heterotrophe Kohlenstoffquellen für Wachstum und Produktbildung der Hefen werden nachwachsende Rohstoffe und preiswerte Reststoffen der Lebensmittel- und Biokraftstoffindustrie vorgesehen. Die mit dem Projekt zu entwickelnden innovativen Co-Kultivierungsprozesse zielen durch die angestrebten geschlossenen O2/CO2-Kreisläufe auf eine höhere ökologische Effizienz und sollen die Nachhaltigkeit der Gewinnung von lipidhaltigen Biomassen und vermarktungsfähigen Carbonsäuren verbessern. Der Arbeitsplan des Vorhabens umfasst die folgenden Arbeitspakete: 1. Evaluierung von Algen/Hefen-Kombinationen für die Lipidproduktion, 2. Evaluierung von Algen/Hefen-Kombinationen für die Produktion von Carbonsäuren, 3. Substratscreening und Optimierung der Kultivierungsmedien, 4. Entwicklung und Optimierung der Bioverfahren, 5. Maßstabsübertragung der optimierten Bioprozesse unter Outdoor-Bedingungen, 6. Downstream processing, 7. Wirtschaftlichkeitsanalysen. | Die Ergebnisse der Laborversuche des UFZ wurden von der Firma TZ-Leipzig und der Linbec UG erfolgreich als Basis für die Übertragung in ein Flat-Panel-System im Technikumsmaßstab verwendet. Die Entwicklung, der Aufbau und die Inbetriebnahme im Indoor und im Outdoor-Bereich des Flat-Panel-Photobioreaktorsystem wurden durchgeführt und lieferten Daten zur Stabilität des Systems. Die Co-Kultivierungen erfolgten vor allem mit der Vorzugsvarianten Dunaliella. tertiolecta 13.86 und Yarrowia. lipolytica H181 sowie der Mikroalge Scenedesmus spec. Für die Na-Citrat Versuche wurden mathematische Modelle aufgestellt und zur Prozessführung eingesetzt. Das Anlagensystem mit 3 innovativen Flat-Panel Bioreaktoren (je 25 L) mit externer Anbindung der genutzten Kreiselpumpe (Fördermenge max. 5 m³h-1) sowie einem Konditionierungsgefäßes (40 L Edelstahlbioreaktor) ermöglichte eine quasikontinuierliche Prozessführung (Ernte und Zugabe von Substrat). Die Reaktoren bestehen aus speziell gefertigten Kopf- und Fußteilen (PVC), die auf die Hohlkammer-Stegplatten (Acrylat/Polycarbonat) montiert sind. In den Kopf-/Fußteilen erfolgt die Aufteilung des Flüssigkeitsstromes auf 30 Kammern so, dass die Kammern in Reihenschaltung durchströmt werden. Damit erfolgt jeweils eine aufwärts neben einer abwärts gerichteten Strömung. Im Fußteil eines jeden Reaktors wird in den Eingangskanal des Substrates gleichzeitig das Luft/CO2 – Gemisch mittels Kompressor zu dosiert. Als Voraussetzung für eine gezielte Vermarktung der erzeugten Biomasse/Wertstoffe (Na-Citrat) ergaben die Untersuchungen die Eignung der Aufbereitungsverfahren: - Sedimentation mit Zeolith (der Hilfsstoff kann bei der Vermarktung in der Biomasse verbleiben) - Crossflow Mikrofiltration für partikelfreie Permeate. Da das untersuchte Produkt Na-Citrat nicht zu den hochpreisigen Wertstoffen gehört, ergab eine Kosten-Bilanzierung, dass ein wirtschaftliches Verfahren erst bei Anlagensystemen mit mehr als 10.000 Liter pro Batch möglich ist. | Dipl.-Ing. Wigand Fitzner Tel.: +49 341 4803-172 info@tz-leipzig.de TZ Technisches Zentrum Entwicklungs- & Handelsgesellschaft mbH Karl-Heine-Str. 99 04229 Leipzig | X | FPNR |
| 01.03.2006 | 31.12.2007 | 22029405 | Gestaltung eines Ausstellungsbeitrages "Nachwachsende Rohstoffe" auf der BUGA 2007 in Thüringen | Die BUGA 2007 in Thüringen wird eine zahlreich besuchte Veranstaltung über mehrere Monate und steht im Mittelpunkt des öffentlichen Interesses. Durch die Möglichkeit, den Themenbereich der Nachwachsenden Rohstoffe, vor einem derart großen Publikum präsentieren zu können, bekäme die Aufklärung der breiten Öffentlichkeit zum Thema Nachwachsende Rohstoffe landwirtschaftlich genutzter Kulturen eine ganz neue Dimension. Die Kulturen sollen in Parzellen, entsprechend ihrer Nutzung, dargestellt werden. Zusätzlich werden alte Kulturpflanzen und damit auch potenzielle Nachwachsende Rohstoffe präsentiert. Die Darstellung der Verarbeitung und der Produkte im Innenbereich sowie zahlreiche Veranstaltungen, Aktivitäten und Informationsmaterialien runden das Vorhaben ab. Vor dem breiten BUGA-Publikum können neue Forschungsergebnisse direkt dargestellt und die Resonanz eruiert werden. Andererseits ist auf Fachebene mit vielen Anregungen zur wissenschaftlichen Forschung und technischen Umsetzung zu rechnen. | Dr.-Ing. Ernst-Hermann Kubitz Tel.: +49 365 552007 eh.kubitz@buga2007.de Gera Kultur GmbH Gagarinstr. 81 07545 Gera | X | FPNR | |
| 01.05.2013 | 30.04.2016 | 22029412 | Verbundvorhaben: ERA-IB 3: Herstellung organischer Säuren für die Polymersynthese (POAP); Teilvorhaben 2: Enzymentwicklung | Ziel dieses Teilprojektes ist die Entwicklung neuer Enzyme für die Extraktion von Polysaccharariden und anderen Stoffen aus Orangenschale und Getreidespreu. Dabei soll die Freisetzung von Monosacchariden und Zuckersäuren verbessert werden. Weiterhin sollen Mikroorganismenstämme entwickelt werden, die entweder Cellulose oder Hemicellulosen oder Pektin spalten, um selektiv entweder Hexosen oder Pentosen oder Galakturonsäure zu erhalten. Die neuen Enzyme sollen mit gentechnischen Methoden hinsichtlich Endprodukthemmung, pH-Optimum und Prozessstabilität optimiert werden. Abschließend wird eine biochemische Charakterisierung der neu entwickelten Enzyme durchgeführt. Zunächst werden neue mikrobielle Stämme des Projektpartners VTi auf ihre Enzymbildung untersucht. Bei den effektivsten Stämmen wird versucht, die Produktion von nicht erwünschten Enzymaktivitäten durch Gen-Knockout zu verhindern. Zur Verringerung der Endprodukthemmung, zur Erhöhung der Prozessstabilität sowie zur Optimierung des pH-Spektrums wird die Methode der ortsspezifischen Mutagenese eingesetzt. Abschließend werden biochemische Arbeitstechniken wie Gelelektrophorese,HPLC und Photometrie eingesetzt, um die neuen Enzyme zu charakterisieren. | Dr. Arno Cordes Tel.: +49 5331 8825-36 cordes@asa-enzyme.de ASA Spezialenzyme GmbH Am Exer 19 C 38302 Wolfenbüttel | X | FPNR | |
| 01.03.2016 | 30.06.2019 | 22029415 | Verbundvorhaben: ERA-IB 6: Neues bakterielles System zur Produktion von Acetaldehyd mit integrierter Mikroblasen-Destillation (Z-FUELS); Teilvorhaben 2: Modellbasierte Charakterisierung und Prozessführung - Akronym: Z-Fuels | Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Umwandlung von geringwertigen Abfallprodukten - Melasse und Glycerin - in hochwertige Vorstufen für Biokraftstoff oder andere hochwertige Chemikalien. Butanol ist sehr interessant für die Biokraftstoffindustrie, da seine Eigenschaften denen von Benzin am ähnlichsten sind, was die Nutzung bestehender Infrastruktur und Fahrzeuge erlaubt. Die Synthese von Butanol gestaltet sich jedoch aufgrund von hohen Energiekosten und geringen Ausbeuten als schwierig. Daher soll im Z-Fuels-Konsortium die biotechnologische Synthese von Acetaldehyd, das Zwischenprodukt des Synthesewegs von Ethanol zu Butanol, mit Hilfe des Bakteriums Zymomonas mobilis etabliert werden. Z. mobilis weist eine außerordentlich hohe und effiziente Produktionsrate von Ethanol auf. Dieser Stoffwechselweg soll hier genutzt werden, um Acetaldehyd zu synthetisieren. Das Substratspektrum von Z. mobilis ist jedoch begrenzt und soll erweitert werden, um günstige industrielle Abfallprodukte, wie Rohglycerin und Melasse verwenden zu können. Da das Produkt Acetaldehyd bereits in geringen Mengen toxisch wirkt und das mikrobielle Wachstum hemmt, soll der Produktionsprozess zusätzlich mit einer Mikroblasen-Destillation gekoppelt werden. Diese soll zum einen die Sauerstoffversorgung verbessern und zum anderen das toxische, aber leicht flüchtige Acetaldehyd aus dem Kulturmedium entfernen. Ziel des hier beschriebenen Teilvorhabens ist die modellbasierte Charakterisierung der relevanten Stoffwechselwege von Z. mobilis und die Prädiktion von genetischen Modifikationen zur Optimierung der Acetaldehyd-Ausbeute sowie zur Erweiterung des Substrat-Spektrums. | Entsprechend des Arbeitsplanes wurden verschiedene Modelle zur Analyse des Stoffwechsels von Z. mobilis und des gesamten Prozesses erstellt. Es wurde ein stöchiometrisches Modell aufgestellt, welches alle Reaktionen des zentralen Kohlenstoff-Metabolismus von Z. mobilis abbildet. Dieses wurde dazu verwenden um Flussverteilungen von verschiedenen Substraten zum gewünschten Produkt Acetaldehyd zu analysieren und genetische Modifikationen zur Optimierung der Acetaldehyd-Ausbeute vorzuschlagen. Außerdem wurde ein kinetisches Modell der Glycerin-Verstoffwechslung sowie ein vereinfachtes Wachstumsmodell erstellt, welches später im Rahmen von online-Prozessregelungen eingesetzt werden kann. Zur Erweiterung des Substratspektrums von Z. mobilis ist das Einbringen heterologer Enzyme notwendig. Für die Verwendung von C5-Zucker, wie z. B. Xylose, ist die Expression der Transaldolase (TAL) und wahrscheinlich der 6-Phosphogluconat-Dehydrogenase (GND) nötig. Für die Aufnahme und Verstoffwechslung von Glycerin ist der Glycerin-Facilitator (GLPF), die Glycerin-Kinase (GLYK) und die Glycerin-3-Phosphat Dehydrogenase (G3PDH) sowie eine Überexpression der Triosephosphat-Isomerase (TPI) notwendig. Basierend auf den Modellanalysen und der Expertise wurden zwei wesentliche Aufgaben zur Verbesserung der Acetaldehyd-Ausbeute definiert: 1. Reduktion der Ethanol-Synthese durch Deletion der Alkohol-Dehydrogenase (ADH) und 2. Verstärkung des respiratorischen Metabolismus durch hohe Belüftungsraten und Überexpression der NADH-Dehydrogenase (NDH). Diese Mutante zeigt bereits in Fermentern mit konventioneller Belüftung, ohne die Kopplung mit Mikroblasen-Destillation, sehr gute Ergebnisse. Die Acetaldehyd-Ausbeute liegt bei 68-70 % des theoretischen Maximums. | Prof. Dr.-Ing. Oliver Sawodny Tel.: +49 711 685-66302 oliver.sawodny@isys.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 7 Konstruktions-, Produktions- und Fahrzeugtechnik - Institut für Systemdynamik (ISYS) Waldburgstr. 17/19 70563 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.05.2010 | 30.09.2013 | 22029508 | Verbundvorhaben: Lignocellulose-Bioraffinerie - Aufschluss lignocellulosehaltiger Rohstoffe und vollständige stoffliche Nutzung der Komponenten (Phase 2); Teilvorhaben 1: Projektkoordination und Projektdokumentation | Das Ziel des Verbundvorhabens ist es, einen Prozess zur vollständigen stofflichen Nutzung aller Koppelprodukte aus fraktionierter Lignocellulose innerhalb einer Bioraffinerie zu entwickeln und zu etablieren. Um das Ziel zu erreichen, wird das Konzept der Pilotanlage zum Lignocellulose-Aufschluss umgesetzt, dass im Rahmen des Vorläufervorhabens entwickelt wurde, um ausreichende Mengen der Fraktionen (Cellulose, Hemicellulosen und Lignin) für die Entwicklung höherwertiger Produkte bereitzustellen.Das Koordinierungsvorhaben erarbeitet den Kooperationsvertrag und stellt die interdisziplinäre Zusammenarbeit der Partner im Verbundvorhaben sicher. Hierbei sind insbesondere die Schnittstelle zwischen den Projektteilen zur Pilotanlage und zur Weiterverarbeitung sowie die Kommunikation mit der ökonomischen und ökologischen Bewertung zu gewährleisten.Eine Projekt-Webseite wird erstellt, um das Gesamtvorhaben und seine Partner vorzustellen und weitergehende Informationen für Fachleute bereitzustellen. Ziel soll es auch sein, externe Forschungseinrichtungen und Firmen zu ermuntern, neue Wertschöpfungsketten für die Produkte der Bioraffinerie zu entwickeln. | Dr. Jochen Michels Tel.: +49 697564-157 michels@dechema.de DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. Theodor-Heuss-Allee 25 60486 Frankfurt am Main | X | FPNR | |
| 01.07.2013 | 30.06.2016 | 22029511 | Neue Hydrogelstrukturen für Wet-End-Stärken | Projektziel ist die Entwicklung einer neuen Generation von Wet-End-Stärken für belastete Wasserkreisläufe durch die Synthese von Stärkederivatstrukturen mit Hydrogelcharakter. Bei den Produkten wird die Wirkung von Lösungsstrukturen unter Einbeziehung von Ladungen mit den Vorteilen von partikulären Strukturen kombiniert, so dass in der Wechselwirkung mit dem Faservlies ein synergistischer Effekt erwartet werden kann. Innovativ sind die neuen Wirkstrukturen der Derivate und in ihre technologische Umsetzung. Durch zielgerichtete physikalische, chemische und enzymatische Modifizierung der Polysaccharide werden Produkte mit hoher Retention und gutem Entwässerungsverhalten der Faserstoffsuspension angestrebt. Die Arbeitsplanung erfolgt anhand von Arbeitspaketen (AP). Marktübliche Wet-End-Produkte werden als Referenz untersucht (AP1). Die Rohstoffauswahl für neue Derivate (AP2) orientiert auf Maisstärke (Preis). Neue Wet-End-Produkte mit Hydrogelcharakter und oberflächlicher Ladung werden erzeugt und charakterisiert (AP3). Der Test der neuen Produkte anhand von Laborblattbildung mit Bestimmung der Wet-End-Parameter und Festigkeit ist Inhalt von AP4. Bei AP3 und AP4 erfolgt eine iterative Vorgehensweise bezüglich Derivatisierung und Eignungstestung. AP5 beinhaltet die Entwicklung einer Aufschluss- und Einmischtechnologie für neue Produkte. Erfolgversprechende Produkte werden auf der Technikumspapiermaschine getestet (AP6) und basierend hierauf erfolgen Praxisversuche (AP7). | Die Verwendung von Massestärken oder Wet-End-Stärken bei der Papierherstellung soll den Festigkeitsverlust durch den Einsatz von immer schlechteren Faserqualitäten kompensieren und in Verbindung mit weiteren Additiven die Retention von Füll- und Feinstoffen verbessern. Die Zielstellung dieses Projektes war die Entwicklung einer neuen Generation von Wet-End Stärken mit Hydrogelcharakter, die unter den Bedingungen eines hochbelasteten Wasserkreislaufs eine hohe Retention im Faservlies garantieren, ohne die Entwässerung der Faserstoffsuspension auf der Papiermaschine negativ zu beeinflussen. Gleichzeitig sollten durch Applikation der Produkte Papiere mit hoher Festigkeit erzeugt werden. | Dr. rer. nat. Sylvia Radosta Tel.: +49 049 331 568-1608 sylvia.radosta@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR |
| 01.05.2013 | 31.12.2016 | 22029512 | ERA-IB 3: Überwindung der metabolischen Diversität und der Populations-Dynamik mikrobieller Zellfabriken (CONTIbugs) | Die Effizienz industrieller Ganzzell-Produktionsprozesse ist häufig beeinträchtigt durch die Bildung von Subpopulationen in einer mikrobiellen Kultur während einer Biotransformation oder Fermentation. Dieses Projektvorhaben untersucht das Phänomen metabolischer Diversität und der Populations-Dynamik in mikrobiellen Zellfabriken anhand verschiedener nicht pathogener Pseudomonas sp. sowohl in planktonischer Kultur, als auch in Oberflächen assoziierten Biofilmen, ausgelöst durch prozessrelevanten Stress. Als Modellreaktion wird die Synthese von Isobutanol und/oder Isobutyrats durch rekombinante Pseudomonas sp. eingesetzt. Ziel ist die Entwicklung von Pseudomonas Zellfabriken mit einer mindestens 10-fach verbesserten Prozessleistung hinsichtlich ihrer genetischen und phänotypischen Stabilität. Kultivierungssysteme: Fließzellreaktor und Glass-bead Reaktor (Biofilme); Scale-down Reaktor (planktonische Zellkultur). Subpopulation-Identifizierung über exogen zugegebenen Redox Farbstoffe, endogene Biosensoren (Fusionsproteine / Reportergene). Detektion über CLSM / FACS. Fluoreszenz basierte Tests um Protein- und Zell-Alterung zu verfolgen und Reparaturkaskaden und Schockantworten in der Zelle zu stimulieren. Vergleichende Genomik zur Identifizierung von genotypischen Unterschieden innerhalb einer Population. Isolierung von Subpopulationen über FACS-Analyse bzw Cell-sorting. GSMM basierte Vorhersagen über die Auswirkung und Zusammenhänge bestimmter Mutationen. | Dr. Mattijs K. Julsing Tel.: +49 231 755-7383 mattijs.julsing@bci.tu-dortmund.de Technische Universität Dortmund - Fakultät Bio- und Chemieingenieurwesen Emil-Figge-Str. 70 44227 Dortmund | X | FPNR | |
| 01.04.2016 | 30.09.2019 | 22029514 | Präzisierung der Holzernteinformation durch Kalkulationshilfen für die Energieholzsortimentierung und vollständige Stoffbilanzen - Akronym: HE-VSB | Das geplante Vorhaben zielt im Rahmen des Förderschwerpunkts "Nachhaltige Waldwirtschaft" auf eine Präzisierung der Informationslage von Erntemaßnahmen durch eine rechnergestützte Mengenabschätzung von Energieholzsortimenten und der Erstellung von vollständigen Stoffbilanzen. Diese Informationen sollen im Rahmen des weit verbreiteten und bundesweit einsetzbaren Softwareprodukts HOLZERNTE den Bearbeitern und Bearbeiterinnen vor Ort zur Verfügung gestellt werden und dienen der Sicherung der natürlichen Ressourcen und der Kontrolle der Holzvorratsentwicklung und der Sortennachhaltigkeit. Für die Umsetzung sind zwei Teilaufgaben geplant. Für Modul 1 muss aufgrund der steigenden Energieholznachfrage und der Sortimentsdifferenzierung eine bundesweite Aktualisierung und Standardisierung dieser Sortimente erfolgen. In Modul 2 soll ein statistisch abgesicherter methodischer Rahmen entwickelt werden, der die Berechnung des ausgeschiedenen Vorrats (in Form von Bhd-Höhen-Verteilungen) aus routinemäßig erfassten Daten (z.B. Holzlisten) ermöglicht. Die Durchführung dieser "inversen Sortierung" soll auf verschiedenen administrativen und räumlichen Aggregationsebenen möglich sein, sodass neben Einzelhieben, auch Betriebe oder Regionen betrachtet werden können. In einem weiteren Schritt werden die Daten des ausgeschiedenen Vorrats verwendet um über kompartimentweise Biomassefunktionen und Nährelementgehalte die auftretenden Stoffmengen zu berechnen. | Dr. Gerald Kändler Tel.: +49 761 4018-120 gerald.kaendler@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | FPNR | |
| 01.04.2016 | 31.05.2019 | 22029515 | Verbundvorhaben: ERA-IB 6: Herstellung von Fumarsäure zur Polymeranwendung (FAPA); Teilvorhaben 1: Mikrobielle Konversion - Akronym: FAPA | Ziel des Projektes FAPA war die Entwicklung eines effizienten und wirtschaftlichen biotechnologischen Prozesses zur fermentativen Herstellung von Fumarsäure aus nachwachsenden Rohstoffen, am Beispiel von Apfeltrester und Orangenschalen. Zurzeit wird Fumarsäure ausschließlich petrochemisch hergestellt und vorrangig in der Polymer- und Lebensmittelindustrie verwendet. In diesem Projekt wurde daher ein effizienter biokatalytischer Weg zur Herstellung von Fumarsäure für Anwendungen in biobasierten Polymeren etabliert. Neben der Eröffnung neuer Nutzungsoptionen für die agrarischen Reststoffe Apfeltrester und Orangenschalen wurden neue Enzyme entwickelt, die für die Hydrolyse dieser Reststoffe besonders geeignet sind. Für die Biokonversion wurden Mikroorganismen mit einer hohen Toleranz gegenüber dem Substrat gescreent, die ein hohes Potenzial bezüglich der Produktion von Fumarsäure aufwiesen. Intelligente und innovative Prozesssteuerung ermöglichte hierbei eine Steigerung der Produktionsleistung hinsichtlich Ausbeute und Produktivität. Außerdem wurde ein effizienter Weg für die Aufreinigung der Fumarsäure aus der Fermentationsbrühe entwickelt. | Im FAPA-Projekt wurde die gesamte Wertschöpfungskette der Produktion von Fumarsäure auf Basis der nachwachsenden Rohstoffe Apfeltrester und Orangenschalen, die Entwicklung von speziell adaptierten Enzympräparaten sowie eine Aufreinigung des Endproduktes betrachtet. Es wurde ein Verfahren zur Selektion von Pilzstämmen mit dem geeigneten Enzymspektrum zur Hydrolyse von Apfeltrester und Orangenschalen entwickelt. Für die effektivsten maßgeschneiderten Enzympräparate aus wurden Fermentationsverfahren inklusive Downstream processing entwickelt, hinsichtlich pH- Wert, Temperatur und Endprodukthemmung untersucht sowie ein Verfahren zur PEG-Modifizierung entwickelt. Dieses führte bei der ß-1,3(4)-Glucanase zu einer Erhöhung des Temperaturoptimums um 10°C sowie einer Verschiebung pH-Optimums um 2 Einheiten in den Neutralbereich. Auf Basis von Apfeltrester wurde eine effiziente Prozessstrategie entwickelt und die erhaltene zuckerhaltige Flüssigkeit konnte mit dem Stamm R. arrhizus NRRL 1526 zu 79,3 g/L Fumarsäure, bei einer Ausbeute von 0,54 g/g und einer Gesamtproduktivität von 0,27 g/(L·h) umgesetzt werden. Zur Optimierung der fermentativen Produktion von Fumarsäure mittels R. arrhizus NRRL 1526 wurde Glucose als Kohlenstoff- und Energiequelle verwendet. Neben hoher Reproduzierbarkeit, Verständnis des Konversionsprozesses wurde vor allem mit der hohen erreichten Endkonzentrationen von 195 g/L Fumarsäure im Vergleich zur Literatur der Titer um 44,4 % gesteigert. Weiterhin wurde erfolgreich ein neuer Stamm (SN5) isoliert, der in ersten Versuchen bereits bis zu 93,5 g/L Fumarsäure bildet und auch in der Lage ist Apfeltrester als Substrat zu verwerten. Durch Ausfällreaktionen bei ausreichender Zugabe an HCl und NaOH wurde ein Verfahren der Aufreinigung von der Fumarsäure entwickelt, wodurch hohe Ausbeuten sowie eine Reinheit von über 98 % erreicht wurden. | Dr. Ulf Prüße Tel.: +49 531 596-4270 ulf.pruesse@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.12.2005 | 30.11.2008 | 22029605 | Förderung des Nachrichtenportals für Nachwachsende Rohstoffe | 1. Ziel ist es, die angebotenen Dienstleistungen von www.nachwachsende-rohstoffe.info dauerhaft am Markt zu halten, weiter auszubauen und so der Fachwelt ein qualitativ hochwertiges Nachrichtenportal zum Bereich 'Nachwachsende Rohstoffe' zu bieten. Angestrebt ist ein selbsttragender Betrieb ab 2009. 2. Zusätzlich zum hochwertigen Dienstleistungsangebot des Nachrichtenportals für Abonennten bestehen folgende Teilziele: (a) Erhöhung der Abonnentenzahl auf 500 in den nächsten Jahre (b) Höhere Einnahmen durch Bannerwerbung (c) Halten und Zugewinnen von Sponsoren (d) Ausbau der Dienstleistungen (Inhalte, Bedienkomfort) (e) Erhöhung der Effizienz des Backoffice-Bereichs 3. Abonennten stehen die Dienstleistungen des Nachrichtenportals uneingeschränkt zur Verfügung, Nicht-Abonennten erhalten diese auszugsweise. | Dipl.-Phys. Michael Karus Tel.: +49 2233-943684 michael.karus@nova-institut.de nova-Institut für politische und ökologische Innovation GmbH Leyboldstraße 16 50354 Hürth | X | FPNR | |
| 01.05.2010 | 30.04.2013 | 22029608 | Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Verbundvorhaben: Verbesserung der Auflaufeigenschaften von Kamille, Melisse und Baldrian; Teilvorhaben 1: Dr. Junghanns GmbH | Im Rahmen des Demonstrationsprojektes sollte an den drei Modellarten gezeigt werden, dass durch Saatgutbehandlung von kommerziellem Standardsaatgut die Aussaatsicherheit bei Kamille und der Wechsel von der Jungpflanzenvorkultur und Pflanzung von Baldrian und Melisse zu einer Direktsaat erreicht werden kann. Ziel dieses Verbundvorhabens war ein standardisiertes Verfahren zur Saatgutvorbehandlung zur sicheren Drillsaat von Kamille, Baldrian und Melisse zu entwickeln. In einem zweistufigen Prozess sollten die Möglichkeiten der modernen Saatgutvorbehandlung wie Feinsaataufbereitung, Vorbehandlung, Beizung, Coating, Pillierung an den Modellkulturen erprobt und als Problemlösung getestet werden. Die Versuche sollten sowohl im Labor- als auch im Parzellenmaßstab stattfinden. Zur Saatgutbehandlung sollten Pflanzenschutzmittel, die in Deutschland eine Grundzulassung haben und als Beizmittel ausgewiesen sind, verwendet werden. | Dr. agr. Wolfram Junghanns Tel.: +49 3473 801-126 dr.junghanns.gmbh@t-online.de Dr. Junghanns GmbH Aue 182 06449 Aschersleben | X | FPNR | |
| 15.09.2011 | 30.06.2012 | 22029611 | Internationaler Energyfarming Congress 2012 | Aufgrund der sehr positiven Resonanz aus Unternehmen und Wissenschaft soll vom 13.-15. März 2012 der 4. Internationale Energy Farming Congress als europäische Gemein-schaftsveranstaltung durchgeführt werden. Mit dem Internationalen Kongress 2012 in Pa-penburg wird die erfolgreiche und mittlerweile etablierte Fachkongressreihe fortgesetzt. Mit jeweils über 250 Teilnehmern und Referenten aus 17 Nationen konnte die Veranstal-tung in 2005, 2007 und 2009 den internationalen Wissenstransfer in diesem jungen Spezi-algebiet fördern und Niedersachsen sich als Innovationsstandort für Bioenergie weiter po-sitionieren. Weiter s. Anlage 1 Veranstalter sind, wie bereits bei den Vorveranstaltungen, die Landwirtschaftskammer Niedersachsen (Projektträger des IEE Projektes Agri for Energy 2) und der 3N–Kompetenzzentrum Niedersachsen Netzwerk Nachwachsende Rohstoffe e.V., der die ge-samte Organisation und Durchführung der Veranstaltung übernehmen wird. Im Rahmen des IEE-Projektes Agri for Energy 2 erfolgt eine anteilige Mitfinanzierung durch EU-Mittel. Unterstützt wird die Veranstaltung ferner durch die Fachagentur für Nachwach-sende Rohstoffe. Auch niederländische Partner (Dienst Landelijk Gebieden/ Province Drenthe) sind in die Veranstaltungen eingebunden. Weiter s. Anlage 1 | Dr.-Ing. Marie-Luise Rottmann-Meyer Tel.: +49 5951 9893-10 rottmann@3-n.info 3N-Kompetenzzentrum Niedersachsen Netzwerk Nachwachsende Rohstoffe und Bioökonomie e.V. Kompaniestr. 1 49757 Werlte | FPNR | ||
| 01.05.2013 | 31.10.2016 | 22029612 | Verbundvorhaben: ERA-IB 3: Wissensbasierte Konstruktion verbesserter Clostridien-Stämme zur Etablierung produktiver Fermentationen (REACTIF); Teilvorhaben 1: Metabolic Engineering | Das Gesamtziel des Projekts ist die Entwicklung verbesserter Clostridien-Stämme zur Produktion von n-Butanol mit Cellulose als Substrat.In diesem Vorhaben sollen insbesondere Genüberexpressionsstudien mit ausgewählten Clostridium-Stämmen und entsprechende Stammkonstruktionen durchgeführt werden. Diese Studien sollen u. a. die Bedeutung von "single nucleotide point mutations" (SNPs) belegen. Die Manipulation der SNPs kann die Aktivität von Proteinen ändern und damit die Anpassung des Organismus an wechselnde Fermentationsbedingungen und die Erhöhung der Produktion an Butanol ermöglichen Zunächst werden für ausgewählte Clostridium-Stämme Methoden zur Transformation erarbeitet. Anschließend werden in diesen Stämmen spezifische identifizierte Zielgene oder Zieloperons (über)exprimiert. Dazu werden die entsprechenden Gene oder Operons per PCR amplifiziert und in geeignete Vektoren mit geeigneten Replikons kloniert. Unter Anwendung der ACE-Technologie und des Orthogonalen Expressionssystems werden die ausgewählten Gene oder Operons in das Genom ausgewählter Organismen eingebracht und dort (kontrolliert) exprimiert. Die erhaltenen Mutanten werden im Labormaßstab auf ihre Fermentationseigenschaften untersucht. | Prof. Dr. Peter Dürre Tel.: +49 731 50-22710 peter.duerre@uni-ulm.de Universität Ulm - Institut für Mikrobiologie und Biotechnologie Albert-Einstein-Allee 11 89081 Ulm | X | FPNR | |
| 01.03.2016 | 28.02.2018 | 22029615 | Verbundvorhaben: Verarbeitung von biobasierten Kunststoffen und Errichtung eines Kompetenznetzwerkes im Rahmen des Biopolymernetzwerkes der FNR; Teilvorhaben 5: Biopolymerdatenbank - Akronym: Biopolymerdatenbank | Das Verbundvorhaben mit dem Titel: "Verarbeitung von biobasierten Kunststoffen und Errichtung eines Kompetenznetzwerkes im Rahmen des Biopolymernetzwerkes der FNR" und dem Arbeitstitel KNVB (Kompetenznetzwerk zur Verarbeitung von Biokunststoffen) liefert umfangreiche Informationen zur Verarbeitung von Biopolymeren. Ziel dieses Teilvorhabens ist es, diese in effektiver Weise in die bestehende Biopolymerdatenbank zu integrieren und somit einer großen Community von Kunststoff Fachleuten verfügbar zu machen Hierzu soll die Biopolymerdatenbank entsprechend umstrukturiert werden, da Verarbeitungsinformationen sich in zahlreichen Aspekten von den bisher schwerpunktmäßig betrachteten technischen Daten unterscheiden. Insbesondere die Clusterung von Informationen, d.h. die Zuordnung von Daten zu generischen Werkstofffamilien ist zu berücksichtigen. Weiterhin soll die Biopolymerdatenbank stärker mit dem Biopolymer Netzwerk verlinkt werden, um dem Nutzer, der zunächst nur nach Werkstoffinformationen sucht, möglichst breite Informationen verfügbar zu machen. Die Vorhabenzeit ist mit zwei Jahren angesetzt. In dieser Zeit kann zunächst das System mit den Partnern konzipiert werden, anschließend werden die entsprechenden Schnittstellen erstellt und die Biopolymerdatenbank erweitert. Zum Ende des Projektes wird ein Plan für die kostenneutrale Weiterführung erstellt. | Dr.-Ing. Erwin Baur Tel.: +49 241 963-1450 e.baur@m-base.de M-Base Engineering + Software GmbH Rotter Bruch 17 52068 Aachen | X | FPNR | |
| 01.08.2006 | 31.03.2009 | 22029705 | Innovative Biogaserzeugung mit gesteigerten Wirkungsgraden durch hydrothermale Aufbereitung - "Bioextrusion" - von NAWARO als Gärsubstrat und Verfahrensnachweis an einer Versuchsanlage in Containerform mit 1-2 t/Tag Durchsatzleistung (ca. 20 kW el) | Die Gesamtwirkungsgrade derBiomassekonversion in elektrische Energie sind in den letzten Jahren nur durch die Optimierung von Blockheizkraftwerken, jedoch nicht durch die verbesserte Nutzung der in der Biomasse gebundenen Energie erhöht wurden.Die vorhandenen Potenziale zur Biogasgewinnung und -nutzung zur Substituierung fossiler Energieträger und damit der Verminderung der Umweltbelastungen(CO2-Emissionen, zusätzlich Nitratbelastung des Grundwassers und Geruchsemissionen) werden bei weitem noch nicht ausgeschöpft. Als Hauptziel des Vorhabens sollen daher die Nachhaltigkeit und Effizienz der Bioextrusion in einer Versuchsanlage mit einem speziellen Fermenter für hohen Substratanteil (<100 m³) mit einem BHKW von 20kWel zur Biogasnutzung bei einer Substratzugabe von 1–2 t/Tag nachgewiesen werden. AlsInstrumentarien zur Nachweisführung werden Prozessüberwachung (Datenabnahme und Übertragung) sowie permanente Untersuchungen/Auswertungen zur Mikrobiologie genutzt. Zur Realisierung und Lösung der Projektaufgabenwird vom Antragsteller der Aufbau einer Biogaserzeugung- und Verwertung im 20 kWel Bereich durch Imple-mentieren, Anpassen und Optimieren von Anlagenmodulen als Teilziel gesetzt. | Dipl.-Ing. Stefan Gläser Tel.: +49 37439 744-55 s.glaeser@lehmann-maschinenbau.de Lehmann Maschinenbau GmbH Jocketa-Bahnhofstr. 34 08543 Pöhl | X | FPNR | |
| 01.05.2010 | 30.06.2013 | 22029708 | Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Verbundvorhaben: Verbesserung der Auflaufeigenschaften von Kamille, Melisse und Baldrian; Teilvorhaben 2: N. L. Chrestensen Samenzucht und Produktion GmbH | Im Rahmen des Demonstrationsprojektes sollte an den drei Modellarten gezeigt werden, dass durch Saatgutbehandlung von kommerziellem Standardsaatgut die Aussaatsicherheit bei Kamille und der Wechsel von der Jungpflanzenvorkultur und Pflanzung von Baldrian und Melisse zu einer Direktsaat erreicht werden kann. Ziel dieses Verbundvorhabens war ein standardisiertes Verfahren zur Saatgutvorbehandlung zur sicheren Drillsaat von Kamille, Baldrian und Melisse zu entwickeln. In einem zweistufigen Prozess sollten die Möglichkeiten der modernen Saatgutvorbehandlung wie Feinsaataufbereitung, Vorbehandlung, Beizung, Coating, Pillierung an den Modellkulturen erprobt und als Problemlösung getestet werden. Die Versuche sollten sowohl im Labor- als auch im Parzellenmaßstab stattfinden. Zur Saatgutbehandlung sollten Pflanzenschutzmittel, die in Deutschland eine Grundzulassung haben und als Beizmittel ausgewiesen sind, verwendet werden. | Esther Paladey Tel.: +49 361 2245-288 e.paladey@chrestensen.com N. L. Chrestensen Samenzucht und Produktion GmbH Erfurt Witterdaer Weg 6 99092 Erfurt | X | FPNR | |
| 01.07.2012 | 30.09.2015 | 22029711 | Nachhaltige Produktion nachwachsender Rohstoffe aus Raps - Sicherung hoher Rapsölerträge durch den Einsatz dauerhafter und temp.neutraler Resistenzgene zur Kontrolle der Wurzelhals- und Stängelfäule (Phoma lingam) | Der Rapsanbau erfuhr in den letzten Jahren ein starke Intensivierung, sodass die Wahrscheinlichkeit für ein verstärktes Auftreten von pilzlichen Schaderregern erhöht ist. Durch die prognostizierten Klimaänderungen wird sich deren Bedeutung und Schadwirkung in der Zukunft weiter vergrößern. Mit ca. 20 % Ertragsausfällen gehört die Wurzelhals- und Stängelfäule, verursacht durch den Erreger Phoma lingam, zu den wichtigsten Rapskrankheiten. Eine wesentliche Maßnahme zur Sicherung hoher Rapsölerträge ist der Anbau phomaresitenter Sorten, was zugleich die umwelt- und ressourcenschonenste Maßnahme des Pflanzenschutzes darstellt. In der Züchtung werden rassenspezifische Resistenzen verwendet, die nur wirksam sind, wenn in der lokalen Pilzpopulation keine signifikanten Anteile virulenter Isolate vorkommen. 2. Arbeitsplanung Über zwei Vegetationsperioden hinweg finden in verschiedenen Anbauregionen Deutschlands repräsentative Sammlungen von Phoma-Isolaten statt. Die Isolationen erfolgen von infiziertem Pflanzenmaterial aus Fangpflanzenbeständen. Anschließend wird die Virulenz (Rassentypisierung) der Isolate auf einem Raps-Testsortiment mit bekannten Resistenzgenen bestimmt. Auf dieser Grundlage werden die regionalspeziischen Rassenverbreitungen erfasst und Anbauempfehlungen abgeleitet. Parallel werden im Gewächshaus als hoch wirksam eingestufte monogene Resistenzen auf ihre Temperaturstabilität getestet. Abschließend erfolgt eine Bewertung der untersuchten Resistenzen hinsichtlich ihrer langfristigen praktischen Nutzung. | In den Vegetationsperioden 2012/13 und 2013/14 wurde eine Rassenerhebung für L. maculans, das wirtschaftlich wichtigste pilzliche Pathogen im Winterrapsanbau, durchgeführt. Hierbei wurden an 8 Standorten, die in den Hauptanbauregionen Deutschlands liegen, Fangpflanzenbestände (ohne Rlm- Resistenzen, Ausnahme Rlm 9) begründet. Von diesen Beständen wurden Isolate des Erregers gewonnen und auf einem Differentialsortiment auf ihre Virulenz analysiert. Weiterhin wurden Major-Resistenzgene auf ihre Temperaturstabilität in Klimakammerversuchen untersucht. Ebenso wurde die Resistenz gegen den als schwach-aggressiv eingestuften Erreger L. biglobosa untersucht. | Prof. Dr. Andreas von Tiedemann Tel.: +49 551 39-33701 atiedem@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Agrarwissenschaften - Department für Nutzpflanzenwissenschaften - Abt. Pflanzenpathologie und Pflanzenschutz Grisebachstr. 6 37077 Göttingen | FPNR | |
| 01.05.2013 | 31.10.2016 | 22029712 | Verbundvorhaben: ERA-IB 3: Wissensbasierte Konstruktion verbesserter Clostridien-Stämme zur Etablierung produktiver Fermentationen (REACTIF); Teilvorhaben 2: Optimierung von clostridiellen Produktionsstämmen durch Genom- und Transkriptomanalysen | Die Produktion von n-Butanol durch die Fermentation von Zuckern durch Clostridien hat enormes industrielles Potential, da n-Butanol ein sehr wichtiges chemisches Intermediat für die Herstellung von Farben, Kunststoffen, Beschichtungen und Polymeren darstellt. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, Prozess-optimierte Clostridienstämme zu entwickeln, die in Pilotanlagen mit Cellulose als Substrat eine bessere Butanolproduktion ermöglichen. Es sollen Clostridienstämme konstruiert werden, die erhöhte Wachstumsraten und eine erhöhte Toleranz gegen Abweichungen der Bedingungen im kommerziellen Fermentationsprozess aufweisen, zugleich aber auch eine gesteigerte Unempfindlichkeit gegenüber Inhibitoren und vor allem gegenüber dem Endprodukt n-Butanol zeigen. Im Zuge des Projektes sollen mit Hilfe der 454-Pyrosequenzierung sowie der Illumina-Sequenziermethode (Genom- und Transkriptomanalysen) diejenigen Gene identifiziert und charakterisiert werden, die für die gewünschten Eigenschaften verantwortlich sind. Dabei sollen historische Clostridienstämme, die über vier Jahrzehnte kommerziell genutzt wurden, aber auch gegenwärtig verwendete Produktionsstämme analysiert werden. Die hierbei identifizierten Gene sollen in die derzeitig genutzten, robusten Produktionsstämme transferiert, die Stoffwechselleistung dieser Stämme optimiert und so eine höhere Ausbeute an n-Butanol erzielt werden. Zudem soll die Fähigkeit zur Celluloseverwertung im Labor- und im Anlagenmaßstab evaluiert werden. | Prof. Dr. Rolf Daniel Tel.: +49 551 39-33827 rdaniel@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Biologie und Psychologie - Institut für Mikrobiologie und Genetik - Genomische und Angewandte Mikrobiologie Grisebachstr. 8 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.04.2016 | 31.05.2019 | 22029715 | Verbundvorhaben: ERA-IB 6: Herstellung von Fumarsäure zur Polymeranwendung (FAPA); Teilvorhaben 2: Enzymentwicklung - Akronym: FAPA | Ziel des Projektes FAPA war die Entwicklung eines effizienten und wirtschaftlichen biotechnologischen Prozesses zur fermentativen Herstellung von Fumarsäure aus nachwachsenden Rohstoffen, am Beispiel von Apfeltrester und Orangenschalen. Zurzeit wird Fumarsäure ausschließlich petrochemisch hergestellt und vorrangig in der Polymer- und Lebensmittelindustrie verwendet. In diesem Projekt wurde daher ein effizienter biokatalytischer Weg zur Herstellung von Fumarsäure für Anwendungen in biobasierten Polymeren etabliert. Neben der Eröffnung neuer Nutzungsoptionen für die agrarischen Reststoffe Apfeltrester und Orangenschalen wurden neue Enzyme entwickelt, die für die Hydrolyse dieser Reststoffe besonders geeignet sind. Für die Biokonversion wurden Mikroorganismen mit einer hohen Toleranz gegenüber dem Substrat gescreent, die ein hohes Potenzial bezüglich der Produktion von Fumarsäure aufwiesen. Intelligente und innovative Prozesssteuerung ermöglichte hierbei eine Steigerung der Produktionsleistung hinsichtlich Ausbeute und Produktivität. Außerdem wurde ein effizienter Weg für die Aufreinigung der Fumarsäure aus der Fermentationsbrühe entwickelt. | Im FAPA-Projekt wurde die gesamte Wertschöpfungskette der Produktion von Fumarsäure auf Basis der nachwachsenden Rohstoffe Apfeltrester und Orangenschalen, die Entwicklung von speziell adaptierten Enzympräparaten sowie eine Aufreinigung des Endproduktes betrachtet. Es wurde ein Verfahren zur Selektion von Pilzstämmen mit dem geeigneten Enzymspektrum zur Hydrolyse von Apfeltrester und Orangenschalen entwickelt. Für die effektivsten maßgeschneiderten Enzympräparate aus wurden Fermentationsverfahren inklusive Downstream processing entwickelt, hinsichtlich pH- Wert, Temperatur und Endprodukthemmung untersucht sowie ein Verfahren zur PEG-Modifizierung entwickelt. Dieses führte bei der ß-1,3(4)-Glucanase zu einer Erhöhung des Temperaturoptimums um 10°C sowie einer Verschiebung pH-Optimums um 2 Einheiten in den Neutralbereich. Auf Basis von Apfeltrester wurde eine effiziente Prozessstrategie entwickelt und die erhaltene zuckerhaltige Flüssigkeit konnte mit dem Stamm R. arrhizus NRRL 1526 zu 79,3 g/L Fumarsäure, bei einer Ausbeute von 0,54 g/g und einer Gesamtproduktivität von 0,27 g/(L·h) umgesetzt werden. Zur Optimierung der fermentativen Produktion von Fumarsäure mittels R. arrhizus NRRL 1526 wurde Glucose als Kohlenstoff- und Energiequelle verwendet. Neben hoher Reproduzierbarkeit, Verständnis des Konversionsprozesses wurde vor allem mit der hohen erreichten Endkonzentrationen von 195 g/L Fumarsäure im Vergleich zur Literatur der Titer um 44,4 % gesteigert. Weiterhin wurde erfolgreich ein neuer Stamm (SN5) isoliert, der in ersten Versuchen bereits bis zu 93,5 g/L Fumarsäure bildet und auch in der Lage ist Apfeltrester als Substrat zu verwerten. Durch Ausfällreaktionen bei ausreichender Zugabe an HCl und NaOH wurde ein Verfahren der Aufreinigung von der Fumarsäure entwickelt, wodurch hohe Ausbeuten sowie eine Reinheit von über 98 % erreicht wurden. | Dr. Arno Cordes Tel.: +49 5331 8825-36 cordes@asa-enzyme.de ASA Spezialenzyme GmbH Am Exer 19 C 38302 Wolfenbüttel | X | FPNR |
| 01.05.2013 | 31.12.2016 | 22029812 | ERA-IB 3: Bioprozessentwicklung unter Berücksichtigung von Inhomogenitäten im industriellen Maßstab (SCILS); Teilvorhaben 1: Scale-down Bioreaktorexperimente und regulatorische Funktion von cAMP | Die Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen mit Mikroorganismen hat zu vielen erfolgreichen Produktionsprozessen in der Industriellen Biotechnologie geführt. Vielfach wird dabei eine Verminderung der Leistungsfähigkeit der Mikroorganismen bei der Maßstabsvergrößerung in den Produktionsmaßstab beobachtet. Das Ziel des Vorhabens ist es, die für diese Verminderung verantwortlichen Einflüsse auf der stoffwechselphysiologischen und prozesstechnischen Seite besser zu verstehen, um damit Ansätze für die Verbesserung zu untersuchen. Die Arbeiten werden sich dabei auf das Produkt Cadaverin konzentrieren, einem Diamin, das mit C. glutamicum produziert werden kann und großes Anwendungspotential als bio-basiertes Monomer für Polymere besitzt. Mit dem Einsatz eines sogenannten Scale-down Bioreaktors kann das inhomogene Durchmischungsverhalten von großen Bioreaktoren im Labormaßstab unter sehr definierten Bedingungen experimentell nachgestellt werden. Damit ist es möglich die dabei beteiligten metabolischen Prozesse zu untersuchen. Von Interesse ist hierbei natürlich die Beobachtung der Konsequenzen dieser inhomogenen Bedingungen auf den Metabolismus der Zelle und deren Leistungsfähigkeit. Hierbei wird ein besonderer Fokus auf die Charakterisierung der Produktbildung im Scale-down Bioreaktor mit Blick auf die Regulation des Metabolismus und des Energiestoffwechsels gelegt, die neben der Bioprozessbilanzierung durch Omics-Technologien und Netzwerkmodellierung unterstützt wird. | Prof. Dr. Marco Oldiges Tel.: +49 2461 61-3951 m.oldiges@fz-juelich.de Forschungszentrum Jülich GmbH - Institut für Bio- und Geowissenschaften (IBG) - Biotechnologie (IBG-1) Wilhelm-Johnen-Str. 52428 Jülich | X | FPNR | |
| 15.05.2017 | 31.07.2020 | 22029815 | Verbundvorhaben: Punktgenaue Herbizidneutralisation als Beitrag zu einer nachhaltigeren Beikrautregulierung; Teilvorhaben 1: Aktivkohlecharakterisierung, Modell- und Feldversuche - Akronym: PhenomenB | Durch eine innovative Saatguttechnologie, die gezielt am Samenkorn herbizide Wirkstoffe durch eine Umman-telung des Saatgutes mit Aktivkohle abpuffert, sollte ein ganzes Bündel an Effekten eröffnet werden, das die Nachhaltigkeit des Anbaus von Arznei- und Rohstoffpflanzen in Deutschland und deren internationale Wett-bewerbsfähigkeit verbessert. Ziele des Teilvorhabens waren - die Ermittlung der Verträglichkeit von Herbiziden gegenüber Keimlingen aus mit verschiedenen handelsüblichen bzw. neu zu kommerzialisierenden Aktivkohlen pilliertem Saatgut repräsentativer Arznei-, Gewürz und Rohstoffpflanzen unter unterschiedlichen Standort- und Keimbedingungen sowohl im Gefäßmodell als auch im Feldversuch - die Charakterisierung ausgewählter Aktivkohlen bezüglich Adsorptionsverhalten und -kapazität gegenüber im Vorauflauf eingesetzter Herbizide - die Ermittlung des Einflusses der Saattiefe, Bodenart, Feuchtigkeit u. a. auf die Keimung des pillierten Saatguts repräsentativer Arznei-, Gewürz- und Rohstoffpflanzen - das Entwickeln von Handlungsempfehlungen für die Aussaat von aktivkohle-pilliertem Saatgut und die Bandapplikation von Herbiziden (Vorauflauf-) in der Saatreihe in Kombination mit mechanischen Unkrautregulierungsverfahren. | In den Labor-Versuchsreihen konnte die Eignung der gewählten Aktivkohlen für die Adsorption der vorliegenden Herbizide nachgewiesen werden. Ein Anhaltswert für die Adsorption des als Muster herangezogenen Reinwirkstoffes Metamitron wurde ermittelt. Diese entspricht einer Herbizid-Anwendungsfläche von 50-130 cm² je mg Aktivkohle. Bei 1-2 mg Aktivkohle je Saatgutpille könnte die Aktivkohlemenge in Kombination mit dem Kleber als Pillenbestandteil und mit der punktuellen Applikation v.a. unter der Bodenoberfläche die protektive Wirkung der Aktivkohleumhüllung eingeschränkt haben. In den Gefäß- und Freilandversuchen waren bei einigen Pflanzen x Herbizid-Kombinationen Hinweise auf die Wirksamkeit der Aktivkohlepillen erkennbar. Die Auflaufzahlen, Größe und Vitalität der gekeimten Pflanzen in den Aktivkohlevarianten waren z.T. besser als in den aktivkohlefreien Kontrollvarianten. Es konnten jedoch keine reproduzierbaren Ergebnisse erzielt werden. Der Freilandversuch "Proof of the System" bestätigte die Adsorptionswirkung der Aktivkohle gegenüber den ausgebrachten Herbiziden. In den meisten Varianten schnitten jene mit Aktivkohle in den Kriterien Auflauf und Wüchsigkeit besser ab als die aktivkohlefreie Kontrolle. Zudem wurden die besten Ergebnisse überwiegend dort erzielt, wo die Aktivkohle an der Bodenoberfläche ausgebracht wurde. Dort konnte die Aktivkohle das applizierte Herbizid adsorbieren bevor es in die Bodenschicht eingetragen wurde, die vom Keimling zu durchdringen ist. Damit die herbizide Wirkung gegenüber den Unkräutern in der Saatreihe nicht ebenfalls aufgehoben wird, ist die Entwicklung einer Technologie für eine punktgenaue Ablage der Aktivkohle über dem Saatkorn erforderlich. Die erzielten Ergebnisse waren fokussiert auf: • Aktivkohle- und Boden-Adsorptionskapazität • Pillierung, Pillenzusammensetzung, Aktivkohlemantel • Saatgut- und Sämlingseigenschaften; Vorbereitung des Saatgutes • Positionierung des Saatgutes und der Aktivkohle • Feldversuchsbedingungen. | Dr. Heidi Heuberger Tel.: +49 8161 8640-3805 heidi.heuberger@lfl.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) Vöttinger Str. 38 85354 Freising | X | FPNR |
| 01.08.2013 | 31.07.2015 | 22029912 | Verbundvorhaben: Voruntersuchungen zur Entwicklung eines integrierten Prozesses zur Herstellung von Ethylen aus Lignocellulose-Hydrolysaten (Bioethylen); Teilvorhaben 2: Überkritische Dehydratisierung von Bioethanol zu Bioethylen | Das Projekt soll prinzipiell den Übergang von fossilen Rohstoffen zu biogenen Rohstoffen der zweiten Generation vorbereiten. Dazu wird nicht die Bioraffinerie alleine, sondern speziell die Verbindung von Methoden aus Bioraffinerie und Erdölraffinerie betrachtet, da das Konzept der Letzteren schneller umsetzbar ist und zu bekannten Produkten wie Olefinen, chemischen Intermediaten und Polyolefinen führt. Schwerpunkt des Gesamtvorhabens "Voruntersuchungen zur Entwicklung eines integrierten Prozesses zur Herstellung von Ethylen aus Lignocellulose-Hydrolysaten" (Bioethylen) war die Erörterung und Klärung der kritischen Parameter für die Erzeugung von biobasiertem Ethanol aus Biomasse (Fraunhofer IGB) und Verwendung zur Herstellung von biobasiertem Ethylen in neuartigen Verfahrensansätzen (Linde, Fraunhofer ICT). Die Arbeitsinhalte des Fraunhofer ICT im Arbeitspaket "AP3 Dehydratisierung als Prozess unter überkritischen Bedingungen" beinhalteten die Katalysatorentwicklung mit -optimierung, die Prozessentwicklung und –optimierung sowie die zugehörige chemische Analytik. Außerdem erfolgte zusammen mit dem Partner Linde eine Analyse der Verfahrensschritte sowie die konzeptionelle anlagentechnische Umsetzung. Am Fraunhofer ICT wurden die Untersuchungen zur Optimierung der Dehydratisierung von Alkoholen (insbesondere niedrig konzentrierte Alkohollösungen) zu Bio-Olefinen erfolgreich abgeschlossen. | Die wesentlichen Ergebnisse die im Projekt erarbeitet wurden sind, dass bei der uberkritischen Dehydratisierung vor allem auch Losungen mit niedrigen Alkoholkonzentrationen von weniger als 15 Vol.-% zu Ethylen umgesetzt werden. Losungen mit solchen Alkoholkonzentrationen konnen direkt aus der Fermentation stammen. Somit ist die Dehydratisierung auch entgegen dem Stand der Technik und bisher auserhalb dieses Vorhabens bekannten Verfahren, mit niedrigeren Konzentrationen moglich. Zum Katalysatorscreening wurden Aluminiumoxide, Titanoxide und Zirkonoxide sowie modifizierte Formen der Materialien herangezogen. Mischphasige Aluminiumoxide mit ƒ¿-(ƒÁ/ƒÆ)- Anteilen haben sich als stabil und aktiv erwiesen. Besonders geeignet, als Katalysator hat sich ein ƒ¿-(ƒÁ/ƒÆ)- Al2O3. Mit diesem konnte ein maximaler Umsatz von 93,4 % und eine maximale Selektivitat zu Ethen von 91,8 % erzielt werden. Der maximale Gasanteil an Ethen betrug 89,8 Vol.-%. Den grosten Einfluss auf die Selektivitat zu Ethylen zeigt die Temperatur. Wohingegen bei tieferen Temperaturen zwischen 375‹C und 395‹C noch Diethylether als Nebenprodukt mit bis zu 18 % auftritt, wird dieses bei Temperaturen zwischen 395‹C und 410‹C zunehmend zu Ethylen umgesetzt und erhoht die Anteile dessen signifikant. | Jochen Forstner Tel.: +49 721 4640 605 jochen.forstner@ict.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | X | FPNR |
| 01.03.2016 | 28.02.2018 | 22029915 | Verbundvorhaben: Gemischbildungsverhalten Bio-Ethanol-haltiger Kraftstoffe unter dieselrelevanten Bedingungen; Teilvorhaben 2: Stofftransport Quantifizierung - Akronym: Gemischbildung | In der Vergangenheit wurde in mehreren Ursache-Wirkungs-Untersuchungen der Einfluss der Beimischung von Bioethanol zu Dieselkraftstoffen auf die Schadstoffemissionen und die Verbrennungseffizienz untersucht. Es wurde bislang NICHT untersucht, wie der Bioethanolanteil die Kraftstoff/Luft-Gemischbildung (Luft meist im überkritischen Zustand) beeinflusst, so dass die eigentlichen Gründe für die Bioethanol-induzierte Veränderung der Schadstoffemissionen und der Verbrennungseffizienz nicht bekannt sind. Darum wird in diesem Forschungsvorhaben die Strahl-/Jetvermischung zwischen dem bioethanolhaltigen Dieselkraftstoff und dem Umgebungsfluid unter dieselrelevanten Druck- und Temperaturbedingungen experimentell und in situ quantitativ analysiert und in einem numerischen Model abgebildet. Aus dem daraus erwachsenen Verständnis über die durch die Bioethanolzugabe entstandenen Veränderungen in der Kraftstoff/Luft-Gemischbildung kann die Prozessführung (Einspritzdruck, Einspritzzeitpunkt, ...) auf den Bioethanolgehalt angepasst werden und so das eigentliche Potenzial (Herabsetzung der Viskosität, erhöhte Verdampfungsenthalpie, Sauerstoffanteil im Ethanol) der Bioethanolzumischung erst richtig ausgeschöpft werden. Das Vorhaben unterteilt sich in vier ineinandergreifende Arbeitspakete, die jeweils von einer Forschungsstelle mit der entsprechenden Expertise bearbeitet werden. Im Arbeitspaket (AP) I werden in einer optisch zugänglichen Einspritzkammer die verschiedenen Gemischbildungs-regime charakterisiert. Im AP II wird die Gemischbildung an ausgesuchten Betriebspunkten quantitativ analysiert, so dass sie im AP III numerisch abgebildet werden kann. Im AP IV wird die praktische Relevanz durch die Einbindung eines Industriepartners sichergestellt. | PD. Dr.-Ing. habil. Andreas Bräuer Tel.: +49 9131 85-25858 andreas.braeuer@fau.de Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg - Graduate School in Advanced Optical Technologies (SAOT) Paul-Gordan-Str. 6 91052 Erlangen | X | FPNR | |
| 01.08.2013 | 31.07.2015 | 22030012 | Verbundvorhaben: Voruntersuchungen zur Entwicklung eines integrierten Prozesses zur Herstellung von Ethylen aus Lignocellulose-Hydrolysaten (Bioethylen); Teilvorhaben 3: Mitteldruck Dehydratisierung von Bioethanol zu Bioethylen - Upscaling und Integration | Das Gesamtziel des Vorhabens ist es, einen integrierten Prozess zur Herstellung von Bioethanol, Bioethylen und Folgeprodukten zu entwickeln, der auf kostengünstigen Lignocellulose-Hydrolysaten basiert. Gegenüber dem Stand der Technik zur Herstellung von Bioethylen verfolgt das Vorhaben die nachhaltige Herstellung von Ethanol durch Co-Fermentation von lignocellulosebasierten Kohlenhydraten (C-5-/C-6-Zucker). Hierdurch steht das Zwischenprodukt Bioethanol günstiger und in wesentlich größeren Mengen als zucker- oder stärkebasiertes Ethanol zur Verfügung. Die wässrigen, ethanolischen Lösungen werden nach einer Vorreinigung durch eine heterogen katalysierte Dehydratisierung bei erhöhten Prozessdrücken zu Ethylen umgesetzt. Durch den Wegfall einer energieintensiven Feinreinigung des Bioethanols mittels Rektifikation sowie einer mehrstufigen Rohgasverdichtung ist für das integrierte Verfahren eine errechnete Energieeinsparung von 40-50% ggü. dem Stand der Technik möglich. Linde Engineering führt dazu Laborversuche für das Mitteldruckverfahren in München durch. Linde untersucht und bewertet das Up-Scaling für die Technikumsanlage im Fraunhoferzentrum CBP in Leuna. Linde Engineering führt für den integrierten Prozess zur Herstellung von Bioethylen ein Scale-up, eine Bilanzierung und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung durch. | Es wurde zunächst ein Konzept zur Bereitstellung und notwendigen Vorbehandlung des Alkoholfeeds sowohl für die Gasphasendehydratisierung als auch für den überkritischen Prozess erarbeitet. Für die Gasphasendehydratisierung - ausgeführt als Mitteldruckprozess - wurde sodann ein Katalysatorscreening durchgeführt. Hierzu wurde Laborapparatur mit einer Kaskade von bis zu drei baugleichen Reaktoren mit Zwischenerwärmung verwendet. Für aussichtsreiche Katalysatoren wurde eine systematische Parametervariation durchgeführt. Im Rahmen der Untersuchungen und als Grundlage für die Auslegung einer großtechnischen Ethylenaufreinigung wurden die Produktströme auf eine Vielzahl relevanter Nebenprodukte und Verunreinigungen analysiert. Als Basis für die Reaktorauslegung wurde aufbauend auf den Versuchsergebnissen eine Kinetik für die Bildung von Diethylether (Zwischenprodukt) sowie von Ethen (Zielprodukt) abgeleitet. Spezifische Nebenprodukte wurden berücksichtigt. Angelehnt an den bekannten Stand der Technik wurden Gesamtverfahrensschemata für Mitteldruck- und überkritischen Prozess aufgestellt und optimiert. Auf Basis eines Prozessvergleichs wurden entsprechende CAPEX und OPEX-Betrachtungen und –Vergleiche durchgeführt. | Dr. Andreas Meiswinkel Tel.: +49 89 7445-3400 andreas.meiswinkel@linde-le.com Linde Aktiengesellschaft - Engineering Division, RDPD Dr.-Carl-von-Linde-Str. 6-14 82049 Pullach i. Isartal | X | FPNR |
| 01.04.2015 | 30.06.2018 | 22030014 | Verbundvorhaben: Waldbauliche, holzkundliche und finanzielle Aspekte der Laubholzastung; Teilvorhaben 1: Waldbauliche und holzkundliche Untersuchungen | Der Anteil des Laubholzes am Waldaufbau steigt und beträgt heute in der 1. Altersklasse 55 %. Insbesondere nach Sturmkatastrophen wurden Freiflächen mit Laubholz in geringer Dichte bestockt oder haben vorangebaute Laubhölzer vorzeitig ihren Altholzschirm verloren. Auf diesen Flächen entwickeln sich die Laubhölzer qualitativ unbefriedigend. Das Wirtschaftsziel Wertholzproduktion und damit die Sinnhaftigkeit des flächigen Laubholzanbaus erscheinen auf diesen in großem Umfang vorkommenden Flächen gefährdet. Eine Lösung könnte hier die Wertastung sein. Es liegen zwar vereinzelt Leitfäden zur Laubholzastung vor, doch basieren diese auf sehr geringen Baumzahlen und es fehlen sowohl eine systematische Aufbereitung des Wissens als auch eine versuchstechnische Überprüfung und Validierung bisheriger Erfahrungen. Daher wird die Laubholzastung in der Praxis nicht angewandt. Die Zeit drängt, da für die Astung nur ein enges Zeitfenster existiert. Die sonst zu erwartenden Wertverluste liegen in volkswirtschaftlich bedeutsamer Größenordnung. Das Ziel des vorgeschlagenen Projektes ist es, grundlegende naturwissenschaftliche und forstwirtschaftliche Erkenntnisse zur Laubholzastung zu erarbeiten, die in Empfehlungen für die Praxis einfließen. AP 1 Zusammenführung des Wissens und Vorauswahl von Beständen: (1) Literaturstudie (2) Deutschlandweite Befragung hinsichtlich Astungstechnik und Entwicklung geasteter Bäume (3) Lokalisierung geasteter Bestände AP 2 Untersuchung bisheriger Astungspraktiken: (1) Aufnahme ausgewählter Untersuchungsbestände (2) Morphologische Untersuchungen an Einzelbäumen und Holzprobengewinnung (3) Ex-situ Analyse der Holzproben (4) Finanzielle Bewertung der Astung. AP 3 Astungsversuch: (1) Anlage eines standardisierten, standortsübergreifenden Astungsversuchs (2) Bestandesaufnahme (3) In situ Beobachtung der Wundheilung. AP 4 Wissenstransfer: (1) Einschätzung der Wertastungspotentiale für die Praxis (2) Praxistransfer durch Merkblätter und waldbauliche Schulungen | Prof. Dr. Reinhard Mosandl Tel.: +49 8161-714690 mosandl@forst.tu-muenchen.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan für Ernährung, Landnutzung und Umwelt - Lehrstuhl für Waldbau Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | FPNR | ||
| 01.04.2016 | 31.03.2020 | 22030015 | Verbundvorhaben: Gefährdung des Rapsanbaus durch neue Pathotypen der krankhaften Abreife - Untersuchungen zu Pathogenitätsunterschieden bei Verticillium longisporum und Verbesserung der Resistenz von Winterraps gegen ein erweitertes Pathotypenspektrum; Teilvorhaben 3: Phänotypisierung der Kartierungspopulationen - Akronym: VL-Patho | Die Gefährdung des Rapsanbaus in Deutschland durch neue Pathotypen des bodenbürtigen Rapspathogens Verticillium longisporum (VL), der die krankhafte Abreife bei Raps verursacht, soll überprüft werden. Die Entdeckung neuer VL-Pathotypen ist eine neue Herausforderung an die züchterische Verbesserung der Sortenresistenz gegen diesen chemisch nicht bekämpfbaren Schadpilz. Daher sollen in einem Monitoring die Pathotypen in den Rapsanbaugebieten erfasst und die spezifischen Pathogenitätseigenschaften der VL-Pathotypen im Gewächshaus und im Feld näher untersucht werden. Die Resistenz von Winterraps gegen ein erweitertes Pathotypenspektrum soll mittels genetischer Analysen charakterisiert und molekulare Marker für den Einsatz in der marker-gestützten Selektion auf breitwirksame VL-Resistenz entwickelt werden. Die GFPi-Rapszüchtungsunternehmen führen Beobachtungsversuche zum Auftreten der Krankheit an 18-20 Standorten im Jahre 2016/2017 durch. Anschließend sind in den Projektjahren 2 und 3 Beobachtungsversuche an 2-4 Standorten mit 2 Kartierungspopulationen vorgesehen. | Stefan Lütke Entrup Tel.: +49 228 98581-44 gfp@bdp-online.de Gemeinschaft zur Förderung von Pflanzeninnovation e.V. (GFPi) Kaufmannstr. 71-73 53115 Bonn | X | FPNR | |
| 01.07.2012 | 31.12.2016 | 22030111 | Mischfruchtanbau mit Leguminosen - Effiziente Nutzung von Wachstumsfaktoren als Beitrag zum Ressourcen- und Gewässerschutz | Das Projekt beinhaltet Untersuchungen zur Nährstoff- und Wassernutzungseffizienz von Süßgräsern und Leguminosen in Rein- und Mischfruchtanbau mit dem Ziel, deren Anbau zu optimieren und Nährstoffverluste zu reduzieren. Dabei werden drei Teilprojekte verfolgt: I) Untersuchungen zur Phosphor- und Stickstoffeffizienz von Fruchtarten im Reinanabau und im Gemenge II) Bewertung und Modellierung hydrologischer Parameter als maßgebliche Begleitfaktoren für Stoffhaushalt und Pflanzenphysiologie III) Beschreibung von additiven Stresseffekten durch Phosphor- und Wassermangel. Das Arbeitsprogramm basiert auf einer Kombination von Gefäß- und Feldversuchen, wobei die Wasser- und Nährstoffversorgung variantenabhängig modifiziert werden. Dafür werden unter anderem in einem Feldversuch ein Folientunnel und Bewässerungsmöglichkeiten installiert. Bei dem anderen Feldversuch handelt es sich um einen Dauerversuch zur P-Düngung (seit 1998), in dem mehrere Arten und Artenmischungen integriert werden sollen. In den Gefäßversuchen werden unter teilkontrollierten Bedingungen die Einzel- und Kombinationswirkungen von P- und Wassermangel geprüft. Das breite Untersuchungsprogramm schließt Nährstoffanalysen im Boden, Bodenwasser und in den Pflanzen sowie physiologische Parameter zur Erfassung von Ertragsleistungen und Stressreaktionen mit ein. Zudem lassen die Messung und Modellierung von hydrologischen Kennzahlen eine Beurteilung des Wasserhaushaltes im Boden und möglicher Nährstoffverluste zu. | PD Dr. Bettina Eichler-Löbermann Tel.: +49 381 498-1008 bettina.eichler@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Professur Pflanzenbau Justus-von-Liebig-Weg 6 18059 Rostock | X | FPNR | |
| 01.07.2015 | 30.06.2018 | 22030114 | Untersuchung der Stressbelastung als Einflussfaktor auf Fraßeinwirkungen durch Wildwiederkäuer auf die Waldvegetation | Das beantragte Vorhaben ist ein innovativer Ansatz für eine verbesserte Risikoanalyse und Untersuchung stressiduzierter Fraßschäden durch heimische Schalenwildarten. Dabei wird eine ganzheitliche Betrachtung des Ursachenkomplexes, von der Wilddichte und der Habitatstruktur bis hin zu forst- und jagdwirtschaftlichen Managementstrategien, im jahreszeitlichen Rhythmus angestrebt. Es sollen Verjüngungsflächen der wichtigsten Waldbaumarten und schälgefährdete Bestände in unterschiedlichen räumlichen Strukturen und Mischungen regelmäßig auf Fraßschäden durch heimische Wildwiederkäuer untersucht werden. Dabei wird der Anteil von Cortisolmetaboliten aus Kotproben der vorkommenden Arten im Labor als Maß der allgemeinen Stressbelastung bestimmt. Eine umfassende Analyse der einzelnen Lebensräume im Bereich der Probeflächen soll anschließend dazu dienen, wichtige Einflussfaktoren auf den Stress der Wildtiere und von diesen verursachte Fraßschäden im jeweiligen Gebiet zu identifizieren und damit Handlungsempfehlungen zur Verringerung dieser Schäden zu geben. Es werden bis zu 16 Versuchsflächenpaare mit Waldverjüngung ausgewählt, die sich hinsichtlich der lokalen Baumartenzusammensetzung, der waldbaulichen und jagdlichen Bewirtschaftung und ihrer geografischen Lage unterscheiden. Auf allen Flächen werden Daten zur Erstellung eines Lebensraumgutachtens für die lokal vorkommenden Wildwiederkäuerarten erhoben und über zwei Jahre vierteljährlich Fraßschäden an der Waldverjüngung mit Hilfe eines bewährten Stichprobenverfahrens (z.B. Bayerisches Verfahren für Vegetationsgutachten) erfasst. Daneben werden Kotproben der vorkommenden Wildwiederkäuer gesammelt und im Labor die Konzentration von Cortisolmetaboliten als Merkmal der Stressbelastung der lokalen Population gemessen. Ein Kameramonitoring auf einzelnen Flächen soll daneben Aussagen zur Aufenthaltshäufigkeit und -dauer sowie lokalen Einflussfaktoren auf das Fraßverhalten ermöglichen. | Prof. Dr. Dr. Sven Herzog Tel.: +49 35203 383 1232 herzog@forst.tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldbau und Waldschutz - Dozentur für Wildökologie und Jagdwirtschaft Pienner Str. 8 01737 Tharandt | X | FPNR | |
| 01.02.2016 | 31.01.2017 | 22030115 | 10. Rostocker Bioenergieforum - Akronym: 10_BEF | Im Jahr 2016 feiert das Rostocker Bioenergieforum sein 10. Jubiläum und möchte bei dieser Gelegenheit Zwischenbilanz ziehen sowie auf aktuelle Entwicklungen, sowie auf die Perspektiven und Zukunftsfelder der Bioenergie hinweisen. Daher stehen im Fokus unserer diesjährigen Tagung Konzepte, Forschungsarbeiten und technologische Entwicklungen für Bioenergie. Weiterhin spielen die Optimierung der Wärmenutzung sowie der Einsatz neuer Inputstoffe eine zentrale Rolle. Der Beitrag biogener Abfallmasse und Reststoffe für Bioenergie zur Bioökonomie ist ebenfalls Thema. Insbesondere das direkte Gespräch zwischen Forschern, Praktikern und Politikern soll zu einem Erkenntnisgewinn für alle und zu neuen Lösungsansätzen führen. Das inzwischen etablierte Rostocker Bioenergieforum bietet dafür eine ideale Plattform. Januar bis März AP1: Tagungsprogramm März bis Juni AP2: Tagungsband Januar bis April AP3: Öffentlichkeitsarbeit (Ankündigungen, Pressearbeit, Werbung) April, Juni AP4: Catering Januar bis Juni AP5: Organisation Tagung 16.-17. Juni AP6: Durchführung Tagung Juni bis November AP7: Nachbereitung Tagung Oktober bis Dezember AP8: Vorarbeiten (Termin, Anträge, Thema, Call for Papers) | Prof. Dr. Michael Nelles Tel.: +49 381 498-3400 michael.nelles@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Umweltingenieurwesen - Professur Abfall- und Stoffstromwirtschaft Justus-v.-Liebig-Weg 6 18059 Rostock | FPNR | ||
| 01.02.2013 | 31.03.2016 | 22030211 | PioWood: Nutzung von schnell wachsenden Pionierbaumarten auf Waldflächen zur Erhöhung des Biomasseaufkommens im Schwachholzsektor | In Folge der Sturmwürfe der vergangenen Jahrzehnte bestehen in vielen Bundesländern große Flächen von natürlich entstandenen Vorwäldern aus Pionierbaumarten, deren Holzpotenziale bisher nicht oder nicht systematisch genutzt werden. Gesamtziel der Untersuchung ist es daher, waldbauliche Behandlungsmöglichkeiten unter Berücksichtigung der derzeit technischen Ernteanforderungen für Pionierbaumbestände zu entwickeln, um einerseits Schwachholz zu gewinnen und anderseits die langfristigen waldbaulichen Ziele für den eigentlichen Hauptbestand zu erreichen. Für die Untersuchungen werden möglichst repräsentative und weit verbreitete Bestandessituationen ausgewählt. Die Interaktionen zwischen Pionierbäumen und den Bäumen des Folgebestandes werden hinsichtlich Wuchs- und Qualitätseinbußen quantifiziert.Die wichtigsten erntetechnischen Schlüsselfaktoren werden benannt uund ökonomisch quantifiziert. Anschließend erfolgt die technischen Anforderungen an die Bestandesstrukturen definiert und auf die Anfordernisse bei der Jungbestandspflege übertragen. Die erwünschten pionierbaumreichen Waldbestände werden als Zielbestandstypen unter Berücksichtigung der wachstumskundlichen und erntetechnischen Befunde beschrieben. Optimierte Behandlungsstrategien für die Jungwuchspflege zur besseren Bestandesstrukturierung werden entwickelt. | Prof. Dr. Jürgen Bauhus Tel.: +49 761 203 3677 juergen.bauhus@waldbau.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Forst- und Umweltwissenschaften - Waldbau-Institut Tennenbacher Str. 4 79106 Freiburg im Breisgau | X | FPNR | |
| 01.09.2012 | 29.02.2016 | 22030311 | Enzymatische Delignifizierung von Lignocellulose unter Erhalt der aromatischen Funktionen | Lignin kommt in sehr vielen Pflanzenteilen vor und stellt das zweithäufigste Biopolymer mit einer Menge von 20 Milliarden Tonnen pro Jahr dar,der nur in sehr geringem Umfang stofflich genutzt wird. Im Rahmen des Vorhabens sollen Möglichkeiten erarbeitet werden, Lignin unter Erhalt der aromatischen Funktion zu monomeren Molekülen abzubauen und so als Rohstoff für die chemische Industrie verfügbar zu machen. Ausgangspunkt für diese Arbeiten sind natürliche Enzymsysteme (Peroxidasen, Laccasen), die isoliert und charakterisiert werden. Die entsprechenden Lignin-Abbauprodukte werden charakterisiert. Auf Basis dieser Versuche werden spätere Anwendungen als auch der ökonomische Rahmen betrachtet . Das Projekt setzt sich aus verschiedenen Arbeitspaketen und Teilzielen zusammen: 1. Arbeitspaket Analytik (Entwicklung/Optimierung der laboranalytischen Werkzeuge, Aufbau einer automatisierten Analytik zum Screening und Scale Up) 2. Screening unterschiedlicher Pilze auf lignolytische Aktivität /Isolation und Charakterisierung der Enzymsysteme/Erprobung der Enzyma an realen Proben 3. Herstellung rekombinanter Enzyme 4. Scale Up und Beurteilung auf industrielle Anwendungen | Prof. Dr. Hans-Willi Kling Tel.: +49 202 439-2791 kling@uni-wuppertal.de Bergische Universität Wuppertal - Fachbereich C - Mathematik und Naturwissenschaften - Lehrstuhl Kommunikation und Management chemischer Prozesse in der Industrie Gaußstr. 20 42119 Wuppertal | FPNR | ||
| 01.02.2015 | 30.09.2016 | 22030314 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Zertifizierungsprogramms für Holzhackschnitzel (HackZert); Teilvorhaben 2: Entwicklung des Zertifizierungsprogramms HackZert, Experimentelle Unterstützung | Das geplante Vorhaben zielt auf eine Vereinheitlichung der in Hackschnitzelfeuerungsanlagen eingesetzten Brennstoffqualitäten ab. Diese ist notwendig, um die Steuerungsparameter der Feuerungsanlage optimal einstellen zu können und dadurch die Emissionen (v.a. Staub und Kohlenmonoxid) zu minimieren. Damit erhöht sich die Chance, dass die Grenzwerte der 2. Stufe der 1. BImSchV ohne Sekundärmaßnahmen (wie z.B. Einbau von Filtersystemen) eingehalten werden können. Das Projekt ist auf eineinhalb Jahre Laufzeit angelegt. Es ist in zwei Projektphasen gegliedert. In der ersten Phase werden die Grundlagen erhoben und eine erste Version des Handbuchs für das Zertifizierungsprogramm erstellt werden. In der zweiten Phase wird die Praxistauglichkeit im Rahmen einer Probezertifizierung geprüft, das endgültige Handbuch erstellt und das Programm gestartet. | Dr. Hans Hartmann Tel.: +49 9421 300-112 hans.hartmann@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | X | FPNR | |
| 01.03.2016 | 28.02.2018 | 22030315 | Verbundvorhaben: Gemischbildungsverhalten Bio-Ethanol-haltiger Kraftstoffe unter dieselrelevanten Bedingungen; Teilvorhaben 3: Simulation - Akronym: Gemischbildung | In der Vergangenheit wurde in mehreren Ursache-Wirkungs-Untersuchungen der Einfluss der Beimischung von Bioethanol zu Dieselkraftstoffen auf die Schadstoffemissionen und die Verbrennungseffizienz untersucht. Es wurde bislang NICHT untersucht, wie der Bioethanolanteil die Kraftstoff/Luft-Gemischbildung (Luft meist im überkritischen Zustand) beeinflusst, so dass die eigentlichen Gründe für die Bioethanol-induzierte Veränderung der Schadstoffemissionen und der Verbrennungseffizienz nicht bekannt sind. Darum wird in diesem Forschungsvorhaben die Strahl-/Jetvermischung zwischen dem bioethanolhaltigen Dieselkraftstoff und dem Umgebungsfluid unter dieselrelevanten Druck- und Temperaturbedingungen experimentell und in situ quantitativ analysiert und in einem numerischen Model abgebildet. Aus dem daraus erwachsenen Verständnis über die durch die Bioethanolzugabe entstandenen Veränderungen in der Kraftstoff/Luft-Gemischbildung kann die Prozessführung (Einspritzdruck, Einspritzzeitpunkt, ...) auf den Bioethanolgehalt angepasst werden und so das eigentliche Potenzial (Herabsetzung der Viskosität, erhöhte Verdampfungsenthalpie, Sauerstoffanteil im Ethanol) der Bioethanolzumischung erst richtig ausgeschöpft werden. Das Vorhaben unterteilt sich in vier ineinandergreifende Arbeitspakete, die jeweils von einer Forschungsstelle mit der entsprechenden Expertise bearbeitet werden. Im Arbeitspaket (AP) I werden in einer optisch zugänglichen Einspritzkammer die verschiedenen Gemischbildungs-regime charakterisiert. Im AP II wird die Gemischbildung an ausgesuchten Betriebspunkten quantitativ analysiert, so dass sie im AP III numerisch abgebildet werden kann. Im AP IV wird die praktische Relevanz durch die Einbindung eines Industriepartners sichergestellt. | Prof. Dr.-Ing. Christian Hasse Tel.: +49 6151 1624142 hasse@stfs.tu-darmstadt.de Technische Universität Darmstadt - Fachbereich Maschinenbau - FG Simulation reaktiver Thermo-Fluid-Systeme (STFS) Otto-Berndt-Str. 2 64287 Darmstadt | X | FPNR | |
| 01.07.2012 | 31.12.2016 | 22030411 | Verbesserung der biotischen Stresstoleranz in Weizen durch mlo-basierte Mehltau-Breitspektrumresistenz zur nachhaltigen Ethanolproduktion | Ziel des Projektes ist die Verbesserung der Mehltauresistenz von hexaploidem Weizen für eine nachhaltige und umweltschonende Ethanolproduktion. Hierzu soll eine Weizenlinie mit mlo-basierter Mehltau-Breitspektrum- Resistenz generiert werden. Mehltau-Resistenz auf der Basis eines defekten (mutierten) Mlo-Gens ist seit langem in diploider Gerste bekannt und entsprechende mlo-Mutanten werden seit mehr als 25 Jahren erfolgreich in der Gerstezüchtung bzw. im Gerstenanbau verwendet. Auf Grund des hexaploiden Genoms ist die Erstellung entsprechender mlo-Mutanten in Weizen bisher nicht möglich gewesen. Es wird ein Ansatz auf Basis der sogenannten TILLING (Targeting Included Local Lesions in Genomes)-Technologie vorgeschlagen, um Weizenlinien zu selektieren,die jeweils einzelne Mutationen im Mlo-Gen des A-, B- oder D-Genoms haben. Durch Kreuzung sollen schließlich Linien erhalten werden, die Mutationen in allen drei (Sub-)Genomen tragen und daher voraussichtlich Mehltau-Breitspektrumresistenz aufweisen. Der Arbeitsplan sieht vor, mittels TILLING-Technologie Mutanten in einzelnen Mlo-Homeologen (A-,B-und D-Genom) des hexaploiden Weizens zu identifizieren. Hierzu werden zunächst DNA-Pools einer mutagenisierten Population per TILLING durchmustert und dann Einzelpflanzen identifiziert und die Mutationsereignisse per PCR und DNA-Sequenzierung verifiziert. | Prof. Dr. Ralph Panstruga Tel.: +49 241 80-26655 panstruga@bio1.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 1 - Mathematik - Informatik - Naturwissenschaften - Fachgruppe Biologie - Institut für Biologie I Worringerweg 1 52074 Aachen | X | FPNR | |
| 01.06.2016 | 31.05.2019 | 22030415 | Verbundvorhaben: ERA-IB 6: Enzymatische Optimierung des Organosolv-Holzaufschlusses mit integrierter Enzymproduktion (2GEnzymes); Teilvorhaben 1: Scale-up und Demonstration in Pilotanlagen - Akronym: 2GEnzymes | Das Projekt verfolgt die Entwicklung eines integrierten Prozesses zur Produktion von Zuckern aus Lignocellulose-haltigem Material unter Verwendung von ligninolytischen und cellulolytischen Enzymen. Die Basis dafür bildet das am Fraunhofer CBP etablierte Organosolv-Verfahren zur Fraktionierung von Lignocellulose-haltigem Materialien in Cellulose, Hemicellulose und Lignin. Ein Untersuchungsschwerpunkt dieses Projektes ist die kombinierte Anwendung von ligninolytischen und cellulolytischen Enzymen bei der Zellstoff-Hydrolyse. Damit soll durch partiellen Ligninabbau eine Verringerung von inhibitorischen Effekten des Lignins auf die Cellulasen und somit eine Verbesserung der enzymatischen Hydrolyse des Zellstoffs erzielt werden. Zudem werden eine Verringerung der Enzymkonzentration sowie eine schnellere Konversion des Zellstoffs in Zucker angestrebt. Ein weiterer Aspekt betrifft die Nutzung des Enzymcocktails aus Penicillium verruculosum M28-10 für die Hydrolyse des Zellstoffs aus dem Organosolv-Aufschluss. Der cellulolytische Enzymkomplex dieses Pilzes weist gegenüber kommerziellen Enzympräparaten einen optimalen Gehalt an ß-Glucosidasen und eine relativ hohe Toleranz gegenüber prozessbedingten Inhibitoren auf. Geplant war, die Cellulase-Produktion in den Gesamtprozess der Zuckergewinnung aus holzstämmiger Lignocellulose zu integrieren. Weiterhin war die Skalierung des Fermentationsprozesses für den an der Universität Leipzig (SIAB, DutchDNA) optimierten Produktionsstamm sowie -prozess vorgesehen. | Für die Entwicklung eines Fed-Batch-Fermentationsverfahrens für den Pilotmaßstab war insbesondere die Feststoffzuführung eine Herausforderung. Da die beschaffte Feststoffpumpe leider nicht funktionierte, musste eine halbsterile Zuführung entwickelt werden. Damit konnte ein erfolgreicher Technologietransfer des Verfahrens an das Fraunhofer CBP durchgeführt werden (im 100-L-Maßstab). Danach erfolgte mit der besten Mutante (von DutchDNA) und dem optimierten Protokoll (von UL/SIAB) eine Prozess-Skalierung bis 1-m³. Hierbei wurden jedoch geringere Enzymaktivitäten erreicht als beim Partner UL/SIAB im 40-L-Maßstab (ca. 10 U/mL anstatt bis zu maximal 14 U/mL). Das anschließende Downstream Processing, welches aus den Schritten Biomasseseparation, Mikrofiltration (Abtrennung von größeren Partikeln) und Ultrafiltration zur Enzymkonzentrierung bestand, verlief gut. Dabei traten die größten Verluste (23 %) während der Mikrofiltration auf, was mit Daten der UL übereinstimmt. Am Ende stand eine Cellulase-Lösung (mit 0,5 g/L Benzoesäure Natriumsalz sowie 1% Tween 80 als Stabilisatoren) mit einem Volumen von 46 L und einer Aktivität von 66 U/mL zur Verfügung. Mit der eigens produzierten Enzymlösung wurde die enzymatische Hydrolyse von Buchenholzcellulose untersucht. Die Parameter des bereits etablierten Protokolls am Fraunhofer CBP für die enzymatische Hydrolyse mit kommerziellen Enzymen der Firma Novozymes wurde zunächst an die Penicillium verruculosum (P. v.) Cellulasen adaptiert. Untersucht wurde der Einfluss der Temperatur, des pH-Wertes, der Zeit und der Enzymkonzentration sowie der Vergleich mit der kommerziell erhältlichen CTEC2. Im Labormaßstab generierte die CTEC2 60 % mehr Glukose als die P. v. Cellulasen, wohingegen sie im Pilotmaßstab schlechter war. Mit den P. v. Cellulasen konnten 20 L Hydrolysat mit 477 g/L Glucose und mit CTEC2 16 L mit 328 g/L Glucose produziert werden. | Dr.-Ing. Katja Patzsch Tel.: +49 3461 43-9104 katja.patzsch@igb.fraunhofer.de Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP Am Haupttor 1251 06237 Leuna | X | FPNR |
| 01.10.2019 | 30.06.2022 | 22030418 | Verbundvorhaben: Entwicklung und technologische Umsetzung tragender Profilstrukturen auf Basis von Holzfurnieren für ein ultraleichtes Stativ für Fotoanwendungen; Teilvorhaben 1: Konstruktive Aspekte der Stativentwicklung und Fertigung sowie Erprobung des Funktionsmusters - Akronym: FURNIER | Die Firma Berlebach Stativtechnik ist ein KMU aus dem ländlichen Raum Sachsens und produziert innovative Fotostative auf Basis des regional verfügbaren Werkstoffs Holz. Im Marktsegment der Fotostative konnte sich das Traditionsunternehmen ein Alleinstellungsmerkmal und weltweit zahlreiche Kunden erarbeiten. Die holzbasierten Stative sind robust, langlebig und zeichnen sich durch optisch sowie haptisch hervorragende natürliche Materialien aus. Diesen positiven Eigenschaften stehen jedoch ein hohes Packmaß und ein vergleichsweise hohes Bauteilgewicht gegenüber. Im Bereich des Stativbaus kann seit geraumer Zeit ein Trend hin zu leichten und robusten Werkstoffen festgestellt werden. Hier werden neben Aluminium vor allem faserverstärkte Kunststoffe, insbesondere mit Kohlenstofffaserverstärkung (CFK) für die Auslegung der Stativbeine eingesetzt. Das primäre Ziel ist hierbei ein möglichst geringes Bauteilgewicht bei gleichzeitig hoher Tragfähigkeit zu realisieren. Entsprechende Produkte aus CFK sind deutlich kleiner dimensioniert und für den einfachen Transport prädestiniert. Die Holzstative verlieren in dieser Situation zunehmend ihre Wettbewerbsfähigkeit. Eine Möglichkeit zur Optimierung der Stativbeine unter Beibehaltung des Naturwerkstoffs Holz stellt der Einsatz von Furnier zur Herstellung von Hohlprofilen dar. Ziel des Verbundvorhabens FURNIER liegt daher in der Entwicklung und Umsetzung von tragenden Profilstrukturen mit komplexer Geometrie auf Basis von Furnieren. Dabei wir eine hohe haptische und optische Qualität angestrebt. Die Entwicklung von Material- und Versagenskarten in Abhängigkeit des Furnieraufbaus sowie die Charakterisierung der physikalischen Eigenschaften und des Schwingungsverhaltens des Werkstoffs stellen neben der Entwicklung angepasster Fertigungsprozesse zur Verarbeitung und Umformung flächiger Holzfurniere die Teilziele dar. Zur Demonstration der Umsetzbarkeit des Vorhabens werden Stative mit teleskopierbaren Furnierprofilen aufgebaut. | Im Rahmen von FURNIER wurde eine durchgängige Prozesskette zur Herstellung von Stativbeinsegmenten aus Furnier entwickelt. Beginnend bei der Auswahl geeigneter Holzarten wurden zunächst werkstoff-mechanische Kennwerte mittels zerstörender Prüfmethoden sowie das Werkstoffdämpfungsverhalten bestimmt. Diese Kennwerte dienten zur Erstellung von Material- und Versagenskaten sowie als Eingangsgröße zur numerischen Modellierung des Leichtbauprofils und zur Optimierung geometrischer Parameter. Anhand von prozesstechnologischen Studien konnte eine Umformtechnologie für Furnier zu Hohlprofilen entwickelt und bzgl. Oberflächenqualität und Maßhaltigkeit optimiert werden. Mit einem zweistufigen Prozess aus membranbasierter Umformtechnologie und anschließendem Fügeschritt wurde eine Prozesskette aufgestellt die den gestellten Anforderungen entspricht. Als wichtigster Meilenstein wird die Herstellung von optisch und haptisch sehr hochwertigen Furnierprofilen mit minimalen Biegeradien von 8 mm angesehen. Mit der Herstellung Demonstrator-Stativen mit Beinsegmenten aus Furnierprofilen konnte eine erhebliche Massereduktion bei verringertem Packmaß und unter Beibehaltung der erforderlichen Nutzlast erzielt werden. An den Demonstratoren konnte die entwickelte Klemmung sowie das Montageprinzip getestet werden. Mit einer abschließenden Schwingungsmessung am Gesamtstativ konnte das hohe Leichtbaupotential auch im Hinblick auf die stark verbesserten Schwingungseigenschaften eindrucksvoll bewiesen werden. | Wolfgang Fleischer Tel.: +49 37320 1201 berlebach@t-online.de Berlebach Stativtechnik Wolfgang Fleischer Chemnitzer Str. 2 09619 Mulda | X | FPNR |
| 01.12.2014 | 30.04.2018 | 22030511 | Effizienzsteigerung der Züchtung schnellwachsender Baumarten über Chlorophyll-Fluoreszenzmessung als prädiagnostischer Leistungsparameter | Die Detektion der Chlorophyll-Fluoreszenz ermöglicht die Erfassung des physiologischen Zustandes der Photosysteme. Die Effizienz und Kapazität der Photosysteme sind direkt mit den Zuwachsraten einer Pflanze verknüpft. Die Auswirkungen von Mangel- und Stresssituationen am jeweiligen Standort und auf den jeweiligen Genotyp des Prüfglieds können direkt durch die Berechnung von Performance-Parametern ermittelt werden. Die Prüfung von Weiden und Pappeln im Kurzumtrieb bieten die Möglichkeit zur Detektion einer sehr hohen Stichprobe von verschiedenen, jeweils identischen Genotypen (Klonen) unter verschiedenen edaphischen und klimatischen Bedingungen. Ziele des Projekts sind: 1. Verlegung des Selektionszeitpunktes von Leistungsklonen in das Sämlingsstadium, 2. Verbesserung der Selektions-kriterien für eine zielgerichtetere Auswahl von Leistungsklonen, 3. Verkürzung der Feldprüfungszeit, 4. Bereitstellung eines Diagnosetools zur sicheren Detektion von Nährstoff- und Wassermangelsituationen 1. Kalibrierung des Messgerätes, 2. Erarbeitung eines Messprotokolls durch Anlage und Prüfung einer hoch standardisierten Pappel- und Weiden-Testfläche, 3. Art- und klonspezifische Prüfung photo-relevanter Leistungsparameter von Pappeln und Weiden auf ausgewählten Testflächen des Projekts FastWOOD, 4. Prüfung von Klon-Standortwechsel-wirkungen über die Detektion photosynthetisch relevanter Parameter auf ausgewählten Flächen des Projekts ProLoc 5. Jahreszeitliche Aufnahme von Daten zur Entwicklung frühzeitig Leistung indizierender Parameter im Vergleich von Ortets und Ramets an Pappel- und Weiden-Züchtungspopulationen des Projekts FastWOOD 6. Ertragsabhängige Analyse der Fluoreszenzkinetik durch Trockenstress-Induktion im Klimaschrank, 7. Simulation unterschiedlicher Wasser-, Nährstoff- und Licht-Regime durch In-Vitro-Kultur von Pappel- und Weiden-Modellklonen | Dr. Alwin Janßen Tel.: +49 5541 7004-31 alwin.janssen@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt - Abt. C-Waldgenressourcen Professor-Oelkers-Str. 6 34346 Hann. Münden | X | FPNR | |
| 01.10.2015 | 31.03.2019 | 22030514 | Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe) Biomimetischer Klebstoff aus ligninhaltigen Pflanzenresten (BioBond); Teilvorhaben 1 - Akronym: BioBond | Die weltweite Produktion von Chemikalien basiert auf fossilen Rohstoffen. Um der globalen Erwärmung und dem Verbrauch fossiler Brennstoffe entgegenzuwirken, sind alternative Ressourcen dringend erforderlich. Nachwachsende Rohstoffe wie Lignin oder Chitosan werden dabei einen wesentlichen Einfluss auf den Ersatz fossiler Ressourcen in der chemischen Industrie haben. Aufgrund von EU-Regularien und Umweltinitiativen wächst der Markt für nachhaltige und abbaubare Klebstoffe stetig. Ziel des Verbundprojektes "Biomimetischer Klebstoff aus ligninhaltigen Pflanzenresten" (BioBond) ist die Entwicklung eines Adhäsiv, das auf nachwachsten Rohstoffen basiert. Die Haftung soll durch das "Nachahmen" der Haftfähigkeit der Miesmuschel etabliert werden. Als Gerüst soll zum einen Organosolv-Lignin dienen, ein Nebenstrom der Lignocellulose-Bioraffinerie. Lignin zählt zu den wenigen erneuerbaren Quellen für phenolische Bestandteile und birgt daher großes Potential als Baustein für neuartige Materialen und Produkte mit einem neutralen CO2-Fußabdruck. Lignin wird meist thermisch verwertet, da Ansätze zum mikrobiologischen oder enzymatischen Abbau von Lignin komplex und zeitaufwändig sind. Chitosan ist ein biogenes Polymer, dass in Insekten und Pilzen natürlicherweise vorkommt. Seine reichhaltige Verfügbarkeit macht es zu einem hervorragenden Backbone für ein Catechol-Adhäsiv. Neben Lignin soll daher Chitosan als Backbone für unseren Muschelklebstoff verwendet werden. Muscheln besitzen die Fähigkeit unter Wasser, an Schiffen oder an metalloxidhaltigen Oberflächen zu haften. Funktionsweisend für die Adhäsion des Muschelklebstoffes ist die Catecholgruppe der Aminosäure L-DOPA. Ziel war es, durch das Nachahmen der Adhäsionseigenschaften der strukturverwanden Muschel-Aminosäuren ein starkes, vollständig biobasiertes Adhäsiv mit einem Lignin oder Chitosan-Backbone zu entwickeln. | Um ein Adhäsiv zu entwickeln, dass aus nachwachsen Rohstoffen besteht, nachhaltig hergestellt werden kann und dessen Haftkraft die Muschel nachahmt, wurde ein Konzept bestehend aus drei Bestandteile etabliert: Lignin oder Chitosan als Backbone, Laccasen als Katalysatoren und Catechole als funktionelle Gruppe. Im Folgenden werden die Ergebnisse von Teilprojekt 1 dargestellt. Zunächst wurde Organosolv (OS)-Lignin, ein Nebenstrom der Lignocellulose-Bioraffinerie, als Gerüst für das biologische Klebstoffsystem ausgewählt. Zur Funktionalisierung von Lignin wurde ein zweistufiger Prozess etabliert: Im ersten Schritt wird L-Lysin unspezifisch an Lignin gebunden, um einen Amin-Anker für die Funktionalisierung mit einem Catechol bereitzustellen. Anschließend werden geeignete Catechol-Donoren an die primären Amine des Lignins gehängt. Insgesamt konnte ein Lignin-Catechol Adhäsiv nach dem Vorbild der Muschel entwickelt werden, dass biogenen Ursprungs ist und ohne toxische Chemikalien produziert werden kann. In Stirnzugversuchen konnte eine maximale Zugfestigkeit auf Aluminumzylindern von 0,3 MPa erzielt werden. Mittels SuperPro-Designer wurden die Produktionskosten auf 11 Euro pro kg geschätzt. Die Funktionalisierung des Chitosan-Backbones erfolgte durch eine autokatalytische Bildung einer CN- Bindung mit Catecholen. Mittels AT-IR-Spektroskopie konnte gezeigt werden, dass die CN-Bindung bei einem pH-Wert von 5 ausgebildet wird. Im stark sauren Milieu (pH 1) findet hingegen keine Reaktion statt. Die Optimierung der Haftkraft wurde durch Teilprojekt 2 durchgeführt. Auf Korund gestrahlten Aluminiumzylindern konnte eine Haftkraft von 4,56 ± 0,54 MPa gemessen werden. Unsere Kostenkalkulation hat ergeben, dass die Produktionskosten für unser Chitosan-Catechol bei rund 7 Euro pro kg liegen. | Prof. Dr.-Ing. Nils Tippkötter Tel.: +49 241 6009-53884 tippkoetter@fh-aachen.de Fachhochschule Aachen - Campus Jülich - Fachbereich Angewandte Naturwissenschaften und Technik - Institut für Nano- und Biotechnologien Heinrich-Mußmann-Str. 1 52428 Jülich | X | FPNR |
| 01.04.2016 | 30.06.2019 | 22030515 | ERA-IB 6: Toxizität und Transport bei fungaler Produktion industrierelevanter Chemikalien (TTRAFFIC) - Akronym: TTRAFFIC | Im TTRAFFIC-Projekt soll die Produktion von industriell relevanten Dikarbonsäuren aus erneuerbaren Ressourcen optimiert werden. Itakonsäure wurde aufgrund ihrer Anwendung in der Polymerindustrie als Produkt mit hohem Marktpotenzial gewählt. Diese kann mit verschiedenen Pilzen aus CO2-neutralen, nachwachsenden Rohstoffen, wie Zucker oder deren Polymere, hergestellt werden und hat den Vorteil, dass es bereits einige am Markt etablierte Polymere gibt, die auf diesem Monomer basieren. Damit ist es möglich, einen schnellen Beitrag zu einer zukünftigen Kreislaufwirtschaft zu leisten. In TTRAFFIC soll die Kompartimentierung der Pilzstoffwechselwege im Mittelpunkt stehen, mit dem Ziel Ganzzellkatalysatoren zu verbessern. Die RWTH Aachen befasst sich mit der Transportercharakterisierung und dem Engineering des Pilzes Ustilago als Itakonsäureproduktionswirt. Unser übergeordnetes Ziel ist es, einen Pilz mit stark verbesserter Itakonsäureproduktion bezüglich Titer, Ausbeute und Rate herzustellen. Die erwarteten Ergebnisse von TTRAFFIC könnten auf weitere organische Säuren, wie Succinat und Citrat, übertragbar sein. Mit dieser Technologie ist eine Prozessintensivierung möglich, was zu einer Ressourcenschonung beiträgt. Eine mögliche industrielle Verwertung, der in TTRAFFIC entstandenen Technologien und Produkte, soll optimiert werden. Deswegen wird der deutsche Industriepartner BRAIN AG diese Technologien bewerten. | Der U. maydis MB215 eigene Transporter Mtt1 wurde mit dem mitochondrialen Transporter von A. terreus, MttA, komplementiert, was zu einer 50%-igen Steigerung des maximalen erreichten Itakonsäure-Titers verglichen zum Wildtyp führte. Die Morphologie der pH-tolerante, jedoch stark filamentös wachsende U. cynodontis, wurde mittels Deletion von fuz7 so verändert, dass der Stamm unter für die Itakonsäure-Produktion relevanten Bedingungen ausschließlich Hefe-ähnliches Wachstum zeigte. Ein optimierter Stamm, U. cynodontis ¿fuz7 ¿cyp3 PetefmttA Pria1ria1, wurde geschaffen. Durch Prozessoptimierung konnte bei einem niedrigen pH eine gegenüber dem Wildtyp 6,5-fach erhöhte Menge an Itakonsäure produziert werden. Mit U. maydis MB215 wurde Labor-Evolution durchgeführt, um der Toleranz gegenüber niedrigen pH-Werten und hohen Itakonsäure-Konzentration zu erhalten. Das vielfältige Spektrum an von U. maydis synthetisierten Metaboliten wurde durch die gezielte Deletion bzw. Überexpression von Genen und Gencluster erheblich reduziert. So konnte die Produktion von Mannosylerythritol-Lipiden, Ustilaginsäure, Triglyceriden und 2-Hydroxyparakonat vollständig unterbunden werden, während die Malat-Produktion signifikant reduziert wurde. Diese Modifikationen, in Kombination mit der oben genannten fuz7 Deletion, führten zu Ausbeuten, die sich dem theoretischen Maximum nähern. Der bei hohen Itakonsäure-Konzentrationen auftretenden Produktinhibierung konnte mit dem Einsatz von CaCO3 als Puffersystem erfolgreich entgegengewirkt werden. So war es erstmals möglich Itakonsäure-Titer von mehr als 200 g L-1 zu erreichen. Die Ergebnisse dieses Projektes machen das Potenzial von U. maydis in der Itakonsäure-Produktion deutlich. Durch die Optimierung dieses Stammes auf verschiedensten Ebenen – metabolisch, morphologisch und Prozess-basiert – konnte ein entscheidender Beitrag für das Durchführen der Etablierung dieses Produktionswirtes auf industriellem Niveau geleistet werden. | Prof. Dr. Lars Mathias Blank Tel.: +49 241 80-26600 lars.blank@rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät für Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften - Fachgruppe Biologie - Institut für Angewandte Mikrobiologie (iAMB) Worringerweg 1 52074 Aachen | X | FPNR |
| 01.02.2020 | 31.01.2023 | 22030518 | Einsatz von wurzelsymbiotischen Mikroorganismen zur Steigerung der Trockenstresstoleranz von Arzneipflanzen am Beispiel Thymian - Akronym: symbioThyme | Thymian-Extrakte sind Bestandteil vieler pharmazeutischer Präparate, die u.a. bei Katarrhen der oberen Luftwege sowie bei Glieder- und Gelenkschmerzen angewendet werden. Umwelteinflüsse wie Bodenbeschaffenheit, Nährstoffangebot und Wasser wirken sich stark auf das Inhaltsstoffspektrum des wertgebenden ätherischen Öls und den Ertrag des Thymians aus. Thymian ist wärmeliebend, braucht aber zum Keimen und Auflaufen ausreichende Frühjahrsniederschläge. Die in den letzten Jahren vermehrt auftretende Frühjahrstrockenheit gefährdet daher den deutschen Thymiananbau. Ziel des Vorhabens ist, die Trockenstresstole-ranz des Thymians im Jugendstadium durch wurzelsymbiotische Mikroben zu verbessern. Solche Pilze und Bakterien erhöhen die Verfügbarkeit von Nährstoffen und Wasser und fördern die Bodenaggregatbildung sowie den Verdunstungsschutz. Im Projekt sollen vorteilhafte mikrobielle Stämme (z.B. Bacillus sp., Trichoderma sp.) aus der Stammsammlung der Hochschule Anhalt verwendet und Kosten/Nutzen-Kalkulationen erstellt werden. In der vorgesehenen Projektlaufzeit sind 3 Feldversuche mit formulierten Inokula geplant (Majoranwerk Aschersleben, Gemeinnützige Forschungsvereinigung Saluplanta e.V., Agrargenossenschaft Calbe). Während der Vegetationsperioden sollen Befliegungen der Versuchsfelder mit einem Multikopter-System erfolgen. Gleichzeitig wird der Bodenwassergehalt mittels Tensiometer und die Chlorophyll a-Fluoreszenz mittels Pocket PEA bestimmt. Parallel werden Wurzel- und Blattproben entnommen, um die Besiedlungsdichte der Wurzeln zu ermitteln (DNA-Isolation, qPCR) und den Gehalt sowie die Zusammensetzung des ätherischen Öls zu überprüfen (GC-FID/MS). Mit der Ernte werden zudem die üblichen Parameter (Ertrag, Proteingehalt, NPK Nährstoffgehalt) bestimmt. So sollen der Landwirtschaft Potenziale aufgezeigt werden, die Thymian-Anbaufläche kostengünstig, bei Stabilisierung der Erträge auch in trockenen Jahren, zu erweitern und damit den Marktanteil weiter zu erhöhen. | Prof. Dr. Ingo Schellenberg Tel.: +49 3471 355-1188 ingo.schellenberg@hs-anhalt.de Hochschule Anhalt - Standort Bernburg - Fachbereich Landwirtschaft, Ökotrophologie und Landschaftsentwicklung Strenzfelder Allee 28 06406 Bernburg (Saale) | X | FPNR | |
| 15.07.2007 | 15.10.2007 | 22030605 | Schul- und Informationsfilm Biokunststoffe | Die Produktion eines Schul-Informationsfilms "Kunststoffe aus NR", mit der FNR als "fachberatender" Instanz. Forschung, Produktion, Verarbeitung, Verwertung von NR-Kunststoffen werden dokumentarisch und reportagehaft dargestellt, der Kreislauf "Pflanzen, Rohstoffe, Produkte, Verwertung" jugendlichen Zuschauern plastisch vermittelt. Die Bedeutung der Kunststoffe aus NR für Umwelt, Klimaschutz, Wirtschaft und Verbraucher wird pointiert, sie werden in den Zusammenhang der wirtschaftlichen und technologischen Bedeutung der Kunststoffe insgesamt gestellt. MEDIA D hat die Konsortialführung übernommen und (neben dem FWU) mehrere Förderpartner zur anteiligen Mitfinanzierung gewonnen. Es wurde ein Exposé erarbeitet, das zur inhaltlichen und didaktischen Abstimmung zwischen den Partnern und der FNR diente. Dreharbeiten, Schnitt, Kommentarentwicklung, Vertonung werden von MEDIA D realisiert. Der Film wird vom (gemeinnützigen) (FWU) bundesweit Schulen/Verleihdiensten zum Unterrichtseinsatz bei 16-18-jährigen Schülern (Schwerpunkt: Sekundarstufe 2) angeboten. Die Herstellung der DVD- und VHS-Serienkopien, begleitenden Printmaterials, Bewerbung und Versand leistet das FWU auf eigene Rechnung. | Dr. Günther Deschner Tel.: +49 2244 918-736 deschner@mediad.de Media D. Dr. Günther Deschner Auf der Berghecke 9 53639 Königswinter | FPNR | ||
| 01.11.2011 | 30.04.2014 | 22030611 | Verbundvorhaben: Einstufige Feststoffvergärung mittels Dynamischer Perkolation; Teilvorhaben 2 | Für die Gewinnung von Biogas haben aus strukturreichen Gärsubstraten haben die meisten in der Praxis eingesetzten einphasigen Fermentersysteme den Nachteil, dass durch den einphasigen Betrieb eine gezielten Einflussnahme auf den Prozess nur die Änderung der Belastung möglich ist. Zweiphasige Systeme dagegen, die mit einer Feststoffphase und Prozessflüssigkeit arbeiten, erlauben eine bessere Einflussnahme auf den biologischen Abbauprozess mit Hilfe der mit dem Gärsubstrat eingebrachten Prozessflüssigkeit. Ein solches System ist von der Firma Sauter bereits in der Praxis eingeführt worden, jedoch bisher noch keiner vergleichenden Betrachtung mit gleichen Substraten und Beladungsraten unterzogen worden. So z. B. durch das am ATB entwickelte Pfropfenstrom-Schwimmbettverfarhen mit Anaerobfilter, das durch die Pfropfenströmung und einem nachgeschalteten Anerobfilter weitere Einflussmöglichkeiten auf Biogasbildung bietet und im Rahmen des Projektes wissenschaftlich untersucht werden soll. | Im Rahmen des Teilprojektes 2 wurden aussagekräftige Erkenntnisse hinsichtlich der Eignung des Pfropfenstrom-Schwimmbettverfahrens mit nachgeschaltetem Anaerobfilter für strukturreiche Substrate gewonnen. Durch die Entkopplung der Flüssigphase von der Feststoffphase sind auch bei Steigerung der Raumbelastung bedingt durch kürzere Verweilzeiten weniger Verluste in der Methanausbeute zu erwarten. Die Methanausbeute sank nach Belastungssteigerung nur gering. Darüber hinaus wurden Lastspitzen z.B. unmittelbar nach Belastungssteigerung vom Anaerobfilter abgepuffert, so dass sich dieses System schnell und sicher an höhere Beladungsraten anpassen konnte. Auch ergibt sich damit eine bessere Einflussnahme an das Fermentersystem. Durch gezielte Zufuhr der gebildeten organischen Säuren zum Anaerobfilter lässt sich dieses System gut steuern. Hinsichtlich der Perkolationszeiten hat sich gezeigt, dass auch bei geringerem Einsatz eine ausreichend gute Prozesswasserverteilung im System sichergestellt wird, um gute Methanausbeuten zu erzielen. Dies bietet ein zusätzliches Einsparpotential mit Sicht auf den Eigenstrombedarf. Des Weiteren hat sich die Eignung dieses Fermentersystems für eine dynamisch gestaltete Substratzufuhr und der damit verbundenen bedarfsgerechten Energiebereitstellung zumindest für gut abbaubare Substrate wie z.B. Maissilage bestätigt. Überschüssig im Schwimmbettfermenter produzierte organische Säuren lassen sich gut und schnell durch den nachgeschalteten Anaerobfilter abbauen. Die Methanbildungskurven verhielten sich proportional zur zugeführten oTS-Masse aus dem Gärsubstrat mit einer zeitlichen Verschiebung von etwa einem Tag. Damit ist eine bedarfsgerechte Energieproduktion direkt aus dem Fermenter durch Substrat-angepasste Beschickung möglich. | Prof. Dr. habil. Bernd Linke Tel.: +49 3315699-110 blinke@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) - Abt. Bioverfahrenstechnik Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR |
| 01.12.2016 | 31.08.2021 | 22030614 | Verbundvorhaben: Bewirtschaftung der Fichte im Mittelgebirge unter Berücksichtigung des aktuellen Wachstumsgangs und Risikoabschätzungen (FIRIS); Teilvorhaben 1: Datenerhebung und Wachstumsanalyse - Akronym: FIRIS | FIRIS wurde initiiert, um den aktuellen Wachstumsgang der Fichten im thüringisch-sächsischen Mittelgebirgsraum zu beschreiben, eine Risikoabschätzung der Fichtenbestände beider Bundesländer gegenüber biotischen und abiotischen Stressoren durchzuführen, um schließlich eine Synthese waldbaulicher Handlungsoptionen zusammenzutragen. Dies vor dem Hintergrund einer Zunahme der Eintrittswahrscheinlichkeit funktionaler Störungen der Waldkontinuität, die in Zusammenhang zum Klimawandel sowie einer ungünstigen Alters- und Höhenstruktur der Wälder beider Bundesländer zu sehen ist. Die methodischen Ansätze umfassten besonders die Analyse echter Zeitreihen, BWI-Daten und Fernerkundungsdaten. Auf die Auswertung von Fernerkundungsprodukten wurde dabei aus Gründen der Datenhomogenität und Datenaktualität besonderes Augenmerk gelegt. Die so generierten Fernerkundungsprodukte bildeten für sich abgeschlossenen Ergebnisse, stellten aber auch die Datenbasis weiterer Analyseschritte dar. Damit liefert FIRIS nicht nur theoretische Grundlagenforschung des Waldwachstums, sondern auch praktische Risikoeinschätzungen, die etwa die Vordringlichkeit von Pflege, Waldumbau und damit die finanzielle Planung der Landesforstbetriebe beeinflussen. | Die Auswertung von Jahrringzeitreihen zeigte eine deutliche Feuchtigkeitslimitierung der Standorte unterhalb von ca. 600 m üNN und eine Temperaturlimitierung der Standorte oberhalb von 600 m üNN. Die erhöhte Ausfallwahrscheinlichkeit in Zusammenhang mit extremer Trockenheit der Bestände unterhalb von 600 m üNN kann damit gestützt werden. Die wachstumsbeeinflussenden Faktoren und deren Interaktionen wurden über ein Regressionsmodell (boosted regression) eruiert und besonders unterschiedliche Bodenarten zeigten einen starken Effekt auf den dekadischen Höhenzuwachs der untersuchten BWI-Fichtenstichprobenpunkte. Sowohl die Radialzuwächse als auch BWI-basierten Höhenzuwächse wurden zur Standort-Leistungsmodellierung genutzt. Für ersteres wurde ein Generalisiertes Additives Modell angewendet, welches die Radialzuwächse allein über Witterungscovariablen modelliert. Zur Abschätzung der Prädisposition gegenüber biotischen und abiotischen Kalamitäten über das sogenannten PAS-System (Prediposition Assessment System) wurden unterschiedlich raum-zeitlich aufgelöste standörtliche- und bestandes-charakterisierende Variablen miteinander verschnitten. Aufgrund der starken Datenheterogenität und unterschiedlichen Datenaktualität wurde der polygonbasierte PAS-Ansatz in ein rasterbasiertes System überführt. Hierzu wurden Fernerkundungsprodukte in die PAS-Berechnungen einbezogen. Als Grundlage dazu wurde eine multitemporale, Sentinel2-basierte Baumartenklassifikation für beide Bundesländer erstellt. Die Auswertung der Sentinel2-Szenen erlaubte zudem eine Abschätzung der Baumvitalität und Kalamitätsdetektion. Zudem wurden ALS-LiDAR Daten zur Abschätzung von Bestandesvorräten und zur Klassifikation der Bestandesschichtikeit genutzt. Letzteres spielt in der Risikobewertung, Verjüngungsplanung und Pflegedringlichkeitspriorisierung eine entscheidende Rolle in der forstlichen Praxis. | Dr. Kristian Münder Tel.: +49 3501 542-313 kristian.muender@smul.sachsen.de Staatsbetrieb Sachsenforst - Kompetenzzentrum Wald und Forstwirtschaft - Referat Waldbau, Waldschutz, Verwaltungsjagd Bonnewitzer Str. 34 01796 Pirna | X | FPNR |
| 01.04.2016 | 31.07.2019 | 22030615 | ERA-IB 6: Biotechnologische Produktion von Monoterpenoiden (BioProMo) - Akronym: BioProMo | Menthol ist ein allgegenwärtiger essentieller Bestandteil von Mund- und Körperhygieneprodukten sowie Lebensmitteln und Pharmaprodukten. Natürliches Menthol wird durch Extraktion aus Minzpflanzen gewonnen. Da der weltweite Bedarf an Menthol so groß ist, dass die Produktionsmenge von natürlichem Menthol allein diesen Bedarf nicht decken kann, wird zusätzlich künstliches Menthol durch chemische Synthese basierend auf fossilen Rohstoffen gewonnen. Geraniumsäure ist eine antimikrobielle Substanz mit hohem Potenzial als natürlicher Duft-, KosmetikInhaltsstoff und Fungizid. Mit den Zielmolekülen Menthol und Geraniumsäure entwickelt das internationale BioProMo-Konsortium, bestehend aus dem DECHEMA-Forschungsinstitut (D), der Universität Wageningen (NL), dem Centre de Recerca en Agrigenomica (ES) und der Symrise AG (D), biotechnologische Nutzungswege für nachwachsende Rohstoffe im Sinne einer zukünftigen Bio-Ökonomie durch die Erschließung neuer Wertschöpfungsketten. Als nachwachsende Rohstoffe werden Limonen, das als Nebenprodukt bei der Verarbeitung von Zitrusfrüchten anfällt bzw. Glycerin aus der Biodieselproduktion eingesetzt. Es werden dabei zwei Strategien verfolgt: 1. Biokonversion von Limonen zu einer Zwischenstufe mit anschließender chemischer Umsetzung zu Menthol 2. Biotechnologische Neusynthese von Limonen (bzw. Geraniumsäure) aus Glycerin mit anschließender Biokonversion von Limonen zu einer Zwischenstufe mit anschließender chemischer Synthese von Menthol Symrise, einer der Weltmarktführer bei der Produktion von Menthol, hat Interesse daran, seinen bestehenden, auf fossilen Rohstoffen basierenden, chemischen Prozess zur Produktion von Menthol durch einen nachhaltigen, kompetitiven und auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden biotechnologischen Prozess zu ergänzen und langfristig ggf. zu ersetzen. | Die Idee von BioProMo ist eine einfache, aus 3 Schritten bestehende Synthese von (-)-Menthol ausgehend von (+)-Limonen aus Zitrusfrüchten zu etablieren. Dafür musste ein Enzym gefunden werden, dass (+)-Limonen an der richtigen Stelle in der richtigen Konfiguration oxidiert. In zwei Pilzen wurden bisher unbekannte Enzyme entdeckt, die Limonen gezielt zu einer wichtigen Zwischenstufe oxidieren können. Die aus den Pilzen stammenden Enzyme ließen sich nicht ohne weiteres in Bakterien produzieren, jedoch gelang es sie in Hefezellen zu produzieren und so Limonen zur Zwischenstufe zu oxidieren. In einem chemischen Verfahren wurde diese Zwischenstufe mit Palladium-basierten Katalysatoren erfolgreich zu (-)-Menthol hydriert und somit der Nachweis für die Durchführbarkeit dieses biotechnologischen auf nR basierenden Prozesses erbracht. Bezüglich der Synthese basierend auf Glycerin gelang es, einen bakteriellen Biokatalysator mit einem ungewöhnlichen Stoffwechselweg zu konstruieren. Dieser Stoffwechselweg hat die Eigenschaft, nicht mehr durch die eigenen Zwischenprodukte inhibiert zu werden. Dadurch ist der bakterielle Biokatalysator in der Lage, Glycerin in Limonen umzuwandeln, weitere Optimierungen sind nötig. Da sowohl Limonen als auch Menthol eine antibakterielle Wirkung haben, wurde ein Bakterium mit erhöhter Resistenz gegen diese Stoffe entwickelt. Dabei wurden weitere Erkenntnisse zu Resistenzmechanismen in Bakterien gewonnen. Um die antimikrobielle Wirkung der Produkte zu vermindern wurden dem bakt. Biokatalysator die Fähigkeit gegeben, die Produkte mit Hilfe von pflanzlichen Enzymen mit Zuckermolekülen zu verbinden. Im Zuge dieser Untersuchungen konnte ein Verfahren zur einfachen Identifizierung von pflanzlichen Enzymen, die Zuckerreste auf Terpene übertragen können, gefunden. Dem BioProMo-Konsortium ist es gelungen die Grundidee zur Ersetzung eines petrochemischen Prozesses durch einen auf nR basierenden biotechn. Prozess zur Produktion von Menthol zu untermauern. | Dr. rer. nat. Jens Schrader Tel.: +49 69 7564-422 schrader@dechema.de DECHEMA Forschungsinstitut Theodor-Heuss-Allee 25 60486 Frankfurt am Main | X | FPNR |
| 01.11.2011 | 30.09.2014 | 22030711 | Verbundvorhaben: Einstufige Feststoffvergärung mittels Dynamischer Perkolation; Teilvorhaben 3 | Für die Gewinnung von Biogas haben aus strukturreichen Gärsubstraten haben die meisten in der Praxis eingesetzten einphasigen Fermentersysteme den Nachteil, dass durch den einphasigen Betrieb eine gezielten Einflussnahme auf den Prozess nur die Änderung der Belastung möglich ist. Zweiphasige Systeme dagegen, die mit einer Feststoffphase und Prozessflüssigkeit arbeiten, erlauben eine bessere Einflussnahme auf den biologischen Abbauprozess mit Hilfe der mit dem Gärsubstrat eingebrachten Prozessflüssigkeit. Ein solches System ist von der Firma Sauter bereits in der Praxis eingeführt worden, jedoch bisher noch keiner vergleichenden Betrachtung mit gleichen Substraten und Beladungsraten unterzogen worden. So z. B. durch das am ATB entwickelte Pfropfenstrom-Schwimmbettverfarhen mit Anaerobfilter, das durch die Pfropfenströmung und einem nachgeschalteten Anerobfilter weitere Einflussmöglichkeiten auf Biogasbildung bietet und im Rahmen des Projektes wissenschaftlich untersucht werden soll. | Der Massenanteil der Grassilage am Input betrug im Jahresmittel 62 %, der oTS-Anteil: 93 %. Während des Untersuchungszeitraumes wurde die Anlage im Mittel zu 97 % ausgelastet, gemessen an der Generatorleistung. Durch intensivere Beregnung konnte ein höherer Grasanteil sicher beherrscht werden. Im Jahresmittel lag der Strombedarf für die Perkolation bei etwa 1,9 % der erzeugten Strommenge. In der Zeitspanne betrug die Methanausbeute im Mittel 310 lCH4 kgoTS-1 , bei 44 °C und einer Raumbelastung von 1,53 kgoTS m-3 d-1. | Norbert Sauter Tel.: +49 351 658 774-21 n.sauter@sauter-biogas.de Sauter Biogas GmbH Am Berg 1 01665 Klipphausen | X | FPNR |
| 15.12.2012 | 31.01.2013 | 22030712 | Vorstellung des Themenfeldes - Bioenergiedörfer - bei der Internationalen Grünen Woche in Berlin im Rahmen der Gemeinschaftsschau - Lust aufs Land - als Möglichkeit, ländliche Räume in ökol., ökon. und sozialer Hinsicht aufzuwerten. | Mit dem Vorhaben soll das Thema Bioenergiedorf den interessierten Besuchern näher gebracht werden. Die Besucher sollen auf die Möglichkeit aufmerksam gemacht werden, auch für ihre ländliche Gemeinde ein Bioenergiedorf-Konzept zu entwickeln. Durch die ständige Anwesenheit von Praktikern in diesem Bereich ist die Knüpfung von Kontakten schnell und einfach möglich. Durch die in der beigefügten Projektbeschreibung beschriebenen Elemente des Messestandes und die gemeinsame Teilnahme der Bioenergiedorf-Pioniere an der Messe wird ein Gemeinschaftsgedanke etabliert und eine Vernetzungsstruktur gefestigt. Neben der verbesserten internen Vernetzung der Akteure ist vor allem die positive Außendarstellung Ziel des Projekts, um möglichst viele Menschen auf das Themengebiet, aber auch auf die Bioenergiedörfer als touristische Destination aufmerksam zu machen. | Johannes Schnabel Tel.: +49 9261 66408-26 schnabel@energie-frankenwald.de ENERGIEVISION FRANKENWALD e.V. Am Kehlgraben 76 96317 Kronach | X | FPNR | |
| 01.05.2016 | 30.04.2019 | 22030715 | Verbundvorhaben: ERA-IB 6: Verbesserte Strategien zur biotechnologischen Herstellung maßgeschneiderter zuckerbasierter Biotenside (SurfGlyco); Teilvorhaben 1: Fermentative Glycolipid-Herstellung - Akronym: SurfGlyco | SurfGlyco ist ein transnationales europäisches Projekt, das vom Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB (Stuttgart, Deutschland) koordiniert wurde. In dem Verbundprojekt wurden Experten aus Großbritannien (Croda), Deutschland (Fraunhofer IGB, KIT) und Portugal (Biotrend) vereint. Die Grundidee des Projekts war es, das Potenzial bisher kaum genutzter mikrobieller Glykolipide, die viel-versprechende Ausbeuten und eine beachtliche molekulare Variabilität aufweisen, zu erschließen. Des Weiteren sollten neuartige Glykolipide aus unterschiedlichen Zucker- und Lipidkomponenten durch hoch-selektive enzymatische Reaktionen unter milden Reaktionsbedingungen erzeugt werden. SurfGlyco hat industrielle Relevanz, da es sich zum Ziel gesetzt hat natürliche Biotenside in Anwendungsbereichen einzuführen, die uns allen im Alltag begegnen. Der Tensidmarkt verzeichnete zuletzt ein deutliches Wachstum. Mehrere Marktstudien postulieren einen globalen Gesamtverbrauch von bis zu 20 Mio. t Gesamtvolumen im Wert von mehr als 40 Mrd. US$ bis 2019 (www.marketsandmarkets.com/-PressReleases/surfactants.asp). Einer der wichtigsten Faktoren, der zu diesem Markt beiträgt, ist der steigende Konsum im Konsumgüterbereich. Besonders im Heim- und Körperpflegemarkt zeigt sich ein zunehmendes Bewusstsein für die Verwendung biobasierte Produkte. Daher wurden bereits chemisch synthetisierte Tenside auf Basis nachwachsender Rohstoffe etabliert. Die wenig nachhaltige Produktion der meisten für ihre Herstellung benötigten Öle führt jedoch zu Kundenbedenken und fordert Alternativen, die innerhalb von SurfGlyco teilweise erarbeitet wurden. | Das Fraunhofer IGB konzentrierte sich in SurfGlyco auf die Optimierung der mikrobiellen Fermentation zur Gewinnung von Biotensiden aus Zuckern als einzige Kohlenstoffquelle. Auf die Verwendung von Pflanzenölen als hydrophobe Substrate sollte verzichtet werden. Geeignete Mikroorganismen wurden ausgewählt, um die sogenannten Cellobioselipide (CL) zu gewinnen. Der Fermentationsprozess wurde im Labormaßstab optimiert. Erste Kultivierungen im Bioreaktorsystem führte zu CL-Mustermengen, die für erste Charakterisierungen und Anwendungsprüfungen bereitgestellt wurden. Es wurden verschiedene Strukturvarianten von CL hergestellt und Methoden zur Produktaufarbeitung untersucht. Es wurden Konzepte entwickelt, bei denen entweder nicht-toxische Lösungsmitteln wie Ethanol eingesetzt oder auf den Lösungsmitteleinsatz verzichtet wurde. Das lösungsmittelfreie Verfahren wurde von Biotrend in Zusammen-arbeit mit Croda als Industriepartner und dem IGB etabliert. Das KIT konzentrierte sich auf die enzymatische Synthese von Glykolipiden unter Verwendung von Lipasen oder Glukosidase als Biokatalysator. Ein breites Spektrum verschiedener Glykolipide wurde synthetisiert und mittels Chromatographie gereinigt. Alle Biotenside wurden über HPTLC-MALDI-ToF-MS am Fraunhofer IGB und NMR am KIT hinsichtlich ihrer Struktur charakterisiert. Darüber hinaus wurden bei Croda pyhsico-chemische Charakterisierung und Anwendungstests durchgeführt. Croda konnte Fortschritte beim Einsatz der Gelierungseigenschaften der vom Fraunhofer IGB zur Verfügung gestellten CLs in indikativen Prototypformulierungen erzielen. Die Arbeiten eröffnen die Möglichkeit, CLs als multifunktionale Additive in Sun Care & Beauty-Produkten einzusetzen. Dies ist auf ihre Fähigkeit zurückzuführen, Lipophile und Hydrophiles sowohl in Öl als auch in Wasser zu dispergieren, die Gelbildung in Öl und Wasser bei geringem Tensideinsatz zu induzieren und deren Potenzial, als Emulsionsstabilisator, Verdicker und Rheologiemodifikator zu wirken. | Dr.-Ing. Susanne Zibek Tel.: +49 711 970-4167 susanne.zibek@igb.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.09.2006 | 28.02.2008 | 22030805 | Verbundvorhaben: Enzymatische Lacton-Synthese - Teilvorhaben 1: Selektive, enzymkatalysierte Fettsäure-Hydroxylierung | Aufgrund der positiven Ergebnisse der ersten Förderphase (FKZ: 22000504 (04NR005)) wird eine zweite, ebenfalls achtzehnmonatige Förderperiode beantragt. Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Herstellung vonRiech- und Aromastoffen des Lacton-Typs aus Ölen einheimischer Nutzpflanzen mittels regio- und stereoselektiver enzymatischer Oxidation mittel- und langkettiger Fettsäuren. Zum Einsatz kommen P450 Monooxygenasen, die im Institut für Technische Biochemie, Stuttgart mit molekularbiologischen Methoden erzeugt und auf die gewünschten Reaktionen und spezifischen Anforderungen des geplanten Verfahrens hin optimiert werden. Cytochrom P450 Monooxygenasen sollen in einem elektrochemischen Enzymreaktor eingesetzt werden. Die in der ersten Förderperiode hergestellten P450 Monooxygenasen werden weiter optimiert und auf die Stereoselektivität geprüft. Mutantenbibliotheken werden mithilfe des hergestellten Surrogatsubstrats gescreent. Eine Publikation ist in Vorbereitung. Eine Patenetanmeldung folgt. | Ziel des Teilvorhabens war die Untersuchung der enzymatischen Oxidation von Fettsäuren mit P450 Monooxygenasen. Dabei stand die Hydroxylierung von gesättigten Fettsäuren bzw. die Veränderung der Hydroxylierungsposition im Vordergrund. Cytochrom P450 Monooxygenasen (CYP) können molekularen Sauerstoff unter Aufnahme von zwei Elektronen aktivieren, wodurch ein Sauerstoffatom auf ein Substrat-Molekül übertragen wird. Die CYP102A-Enzyme und CYP152A1 unterscheiden sich in der Regioselektivität der katalysierten Hydroxylierung. Während CYP102A-Enzyme Fettsäuren in subterminalen Positionen (omega-1 bis omega-3) hydroxylieren, erfolgt durch CYP152A1 die Hydroxylierung in alpha- und beta-Position. Die Verschiebung der Hydroxylierung der Capryl-, Caprin- und Laurinsäure nach gamma- und delta-Position würde in Hydroxysäuren resultieren, die direkte Vorläufer von Lactonen darstellen. Lactone sind interessante Geruchs- und Aromastoffe mit fruchtigem Charakter (Pfirsich, Kokosnuss). Für CYP152A1 wurden mit Hilfe des rationalen Protein-Designs verschiedene Mutanten erstellt, die eine im Vergleich zum Wildtyp veränderte Fettsäurebindestelle enthalten. Um die Regioselektivität der Fettsäurehydroxylierung von omega-1- bis omega-3-Position in Richtung gamma- und delta-Position zu verschieben, wurden Methoden der gerichteten Evolution und des rationalen Protein-Designs angewendet. Mit Hilfe eines in der Arbeit entwickelten Assays, mit dem über 6000 Mutanten analysiert wurden, war es nicht möglich eine wesentliche Verschiebung im Vergleich zum Ausgangsenzym zu erhalten. Allerdings wurden durch rationales Protein-Design Positionen identifiziert, die für eine zielgerichtete Veränderung des Produktmusters vorteilhaft sind. Mit der Mutante S72Y V78A F87A wurden, gemessen am Gesamtprodukt, 16% delta-, 5% gamma- und 9% beta-Hydroxylaurinsäure erzeugt. | Prof. Dr. Rolf D. Schmid Tel.: +49 711-685-31-93 rolf.d.schmid@itb.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät für Chemie - Institut für Biochemie und Technische Biochemie (IBTB) Allmandring 31 70569 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.06.2016 | 31.05.2019 | 22030815 | Verbundvorhaben: ERA-IB 6: Enzymatische Optimierung des Organosolv-Holzaufschlusses mit integrierter Enzymproduktion (2GEnzymes); Teilvorhaben 2: Stammentwicklung für Cellulaseproduktion - Akronym: 2GEnzymes | Das Projekt verfolgt die Entwicklung eines integrierten Prozesses zur Produktion von Zuckern aus lignocellulosem Material unter Verwendung von ligninolytischen und cellulolytischen Enzymen. Die Basis dafür bildet das am Fraunhofer CBP etablierte Organosolv-Verfahren zur Fraktionierung von lignocellulosehaltigen Materialien in Cellulose, Hemicellulose und Lignin. Ein Untersuchungsschwerpunkt dieses Projektes ist die kombinierte Anwendung von ligninolytischen und cellulolytischen Enzymen bei der Zellstoff-Hydrolyse. Damit soll durch partiellen Ligninabbau eine Verringerung von inhibitorischen Effekten des Lignins auf die Cellulasen und somit eine Verbesserung der enzymatischen Hydrolyse des Zellstoffs erzielt werden. Zudem werden eine Verringerung der Enzymkonzentration sowie eine schnellere Konversion des Zellstoffs in Zucker angestrebt. Ein weiterer Aspekt betrifft die Nutzung des Enzymcocktails aus Penicillium verruculosum M28-10 für die Hydrolyse des Zellstoffs aus dem Organosolv-Aufschluss. Der cellulolytische Enzymkomplex dieses Pilzes weist gegenüber kommerziellen Enzympräparaten einen optimalen Gehalt an ß-Glucosidasen und eine relativ hohe Toleranz gegenüber prozessbedingten Inhibitoren auf. Es ist geplant, die Cellulase-Produktion in den Gesamtprozess der Zuckergewinnung aus holzstämmiger Lignocellulose zu integrieren. Weiterhin ist die genetische Veränderung des Produktionsstammes vorgesehen, um die Cellulase-Exkretion im Fermentationsprozess zu erhöhen. | Die Eignung von Buchenholzzellstoff als Substrat/Induktor für die Cellulasegewinnung konnte mit den Penicillium verruculosum-Stämmen nachgewiesen werden. Dies betraf sowohl den Ausgangsstamm als auch die untersuchten leistungsverbesserten Mutanten. Es konnte gezeigt werden, dass durch die Verwendung von Buchenholzhydrolysat als C-Quelle anstelle von Glukose für das Myzelwachstum in der Fermentation eine höhere Cellulase-Aktivität erreicht wird. Die Ausbeute an Cellulase konnte durch die Verwendung von Buchenholzhydrolysat mittels P. verruculosum- Cellulase anstelle von Glukose um ca. 60 % gesteigert werden. Eine Zugabe von anionischen Tensiden im Fermentationsmedium führte auch zu höheren Enzymaktivitäten. Der höchste Anstieg auf 125 % wurde mit Tween 85 im Vergleich zur tensidfreien Kontrolle verzeichnet. Erste Ergebnisse des Temperatureinflusses auf die Proteinsekretion zeigen eine Zunahme der Cellulase-Exkretion bei höheren Temperaturen. In einer Kooperation mit der Firma DutchDNA wurden mit speziellen Screening-Methoden Mutanten von Penicillium verruculosum M28-10 mit erhöhter ß-Glucosidase-Bildung und verringerter Proteaseaktivität selektiert. In einem mehrstufigen Screening-Verfahren wurde aus diesem Pool eine Mutante für die weiteren Arbeiten ausgewählt. Die ausgewählte und in einer fed-batch-Fermentation getestete Mutante P. verruculosum M28-10/BGL 16c erreichte eine um 30% höhere Cellulasebildung im Vergleich zum Ausgangsstamm. Die Untersuchungen zur Verzuckerung von Buchenholzzellstoff aus dem Organosolv-Prozess wurden mit Cellulase aus Penicillium verruculosum M28-10 in Kombination mit dem Laccasepräparat Novozym 51003 und einem Laccasepräparat aus der Fermentation mit Cerrena unicolor durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen eine Hemmung der hydrolytischen Leistung um 35 % bei Zugabe beider Laccasepräparate. | Prof. Dr. Christian Wilhelm Tel.: +49 341 97-36874 cwilhelm@rz.uni-leipzig.de Universität Leipzig - Fakultät für Biowissenschaften, Pharmazie und Psychologie - Institut für Biologie I - Abteilung Pflanzenphysiologie Permoserstr. 15 04318 Leipzig | X | FPNR |
| 01.09.2006 | 30.06.2008 | 22030905 | Verbundvorhaben: Enzymatische Lacton-Synthese - Teilvorhaben 2: Bioverfahrenstechnik der in vitro Biokatalyse. | Das Gesamtziel des Vorhabens ist die biokatalytische Herstellung von Riech- und Aromastoffen des Lacton-Typs aus Ölen vornehmlich einheimischer Nutzpflanzen. Im Rahmen der ersten 18-monatigen Förderphase wurden molekularbiologisch neue Cytochrom P450-Varianten erzeugt, deren Regioselektivität in Richtung der lactonrelevanten Hydroxylierungspositionen verschoben werden konnte. Im Folgevorhaben soll die Hydroxylierung bis zur erwünschten gamma- und delta-Position der Fettsäuren verlagert werden. Des weiteren konnte die prinzipielle Machbarkeit einer in vitro Biokatalyse durch elektrochemische Kopplung der P450 Monooxygenasen aufgezeigt werden. Diese Ergebnisse sind im Folgevorhaben mit Fettsäuren als Substrat zu validieren und auf einen neukonzipierten Laborenzymreaktor zu übertragen. Das Enzymdesign wird weiterhin an der Universität Stuttgart und die Bioelektrokatalyse bei der DECHEMA e.V. durchgeführt. Die Symrise GmbH führt begleitende analytische, synthetische und mikrobiologische Arbeiten durch. Gegen Ende der 18 Monate werden die erzielten Ergebnisse und das Potential zur mittelfristigen Übertragung des neuartigen Biokatalyseprinzips in die industrielle Anwendung evaluiert. | Die Hauptaufgabenstellung war die Untersuchung der grundsätzlichen Machbarkeit einer elektrochemischen Kopplung von Fettsäure-hydroxylierenden Cytochrom P450 Monooxygenasen. Der Enzymeinschluss in leitfähige Polymere wurde hinsichtlich der angestrebten Umsetzung von Fettsäuren untersucht. Mit den bisherigen Untersuchungen wurde die Machbarkeit der Substitution des Cofaktors NADPH durch die Immobilisierung einer P450 Monooxygenase BM-3 in einem leitfähigen Pyrrolpolymer und der Anwendung der Bioelektrokatalyse gezeigt. Damit konnte das Ziel "Katalytisch aktive Monooxygenasen P450 BM-3 bei Kopplung mit einem elektronenliefernden elektrochemischen System" erreicht werden, da sich hierdurch die Möglichkeit des vollkommenen Verzichtes auf den kostspieligen Cofaktor NADPH abzeichnet. Zur Optimierung der Anbindung von P450 Monooxygenasen an leitfähige Polymere wurden verschiedene Verfahren untersucht; potentialabhängige Adsorption der Enzyme an einem leitfähigen Polymer, reversible Anbindung von Nickel-Ionen durch potentialabhängige Adsorption an einem leitfähigen Polymer und nachfolgende Bindung der Enzyme an das Nickel über ein Affinitätsmarker sowie die reversible Anbindung der Enzyme an das leitfähige Polymer über einen Affinitätsmarker des Enzyms an, in Polypyrrol eingebettes, Nickel. Weiterhin wurden Kohlenstoffvliese auf ihre Eignung als Elektrodenmaterial für das Scale-up untersucht. Basierend auf diesen Elektroden wurde ein Verfahrensschema für die elektro-enzymatische Hydroxylierung von Fettsäuren mit P450 Monooxygenasen entwickelt. In das Reaktorkonzept wurde eine online Analytik der Enzymaktivität mittels optischer Sensoren integriert. Zusammenfassend haben die bisherigen Untersuchungen die generelle Anwendbarkeit der Immobilisierung von Enzymen an bzw. in leitfähigen Polymeren und die elektrochemische Kopplung der Fettsäure-hydroxylierenden Cytochrom P450 Monooxygenasen an das leitfähige Polymer gezeigt. | Dr. rer. nat. Jens Schrader Tel.: +49 69 7564-422 schrader@dechema.de DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. - Karl-Winnacker-Institut - Arbeitsgruppe Bioverfahrenstechnik Theodor-Heuss-Allee 25 60486 Frankfurt am Main | X | FPNR |
| 01.10.2015 | 31.05.2019 | 22030914 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines vollmechanisierten Ernteverfahrens zur Pflege von Jungbeständen (Mini-Harvester); Teilvorhaben 1: Verfahrensentwicklung, -bewertung und -optimierung des vollmechanisierten Ernteverfahrens - Akronym: Mini-Harvester | Ziel des Projektes sind die Entwicklung, der Test und die Bewertung eines funktionsfähigen vollmechanisierten Verfahrens für die Pflege junger Waldbestände (Pflegeschritt der Läuterung) mit Kleintechnik. Damit wird eine Verfahrenslücke zur Anwendung im kleinstrukturierten Wald und auf Waldumbauflächen geschlossen. Die Läuterung ist wichtig für die Erziehung stabiler und vitaler Waldbestände, die heimische Rohstoffe in den erforderlichen Mengen und Qualitäten liefern können. Das Gesamtverfahren ist als zukunftsorientiertes vorwettbewerbliches Konzept zur Steigerung der Effizienz und Wirtschaftlichkeit für die Läuterung unter Einbezug der nachgelagerten Prozesse (Aufbereitung, Transport und Holzverwendung) zu verstehen. Das beinhaltet auch die Kapazitätsplanung und Datenübergabe unter Berücksichtigung der speziellen Anforderungen des Verfahrens im Sinne einer Gesamtoptimierung der Kette Wald-Werk. Das wissenschaftliche Hauptziel des Projektes ist die Erarbeitung von Grunddaten zur Bewertung eines spezifischen Pflege- und Bereitstellungsverfahrens als Beitrag im Bereich der forsttechnischen Forschung. Verbunden mit der Verfahrensentwicklung ist die technische Neuentwicklung eines Demonstrators für einen Mini-Harvester und die Prüfung auf umweltseitige, technische und wirtschaftliche Praxistauglichkeit aus wissenschaftlicher und unternehmerischer Sicht. Um eine breite Einsetzbarkeit des Verfahrens sicherzustellen, orientiert sich die technisch-organisatorische Entwicklung an den Ergebnissen von Praxistests in unterschiedlichen Bestandes- und Flächentypen und den Vorgaben aus forstlicher und logistischer Sicht. Anwenderbetriebe in verschiedenen Regionen testen mit wissenschaftlicher Begleitung das Verfahren in unterschiedlichen Einsatzbedingungen. Dabei wird auch geklärt, welche technischen Varianten vorzuhalten sind. Die Bewertung umfasst neben Leistungs- und Wirtschaftlichkeitskennzahlen Aspekte des waldbaulichen Nutzens und der Bestandespfleglichkeit. | Prof. Dr.-Ing. Herbert Sonntag Tel.: +49 3375 508-924 herbert.sonntag@th-wildau.de Technische Hochschule Wildau (FH) Hochschulring 1 15745 Wildau | FPNR | ||
| 01.05.2016 | 31.07.2019 | 22030915 | Verbundvorhaben: ERA-IB 6: Pilzliche Chitosane aus Fermentationsrückständen für biologischen Pflanzenschutz (FunChi); Teilvorhaben 2: Fermentierung und Down-Stream-Processing - Akronym: FunChi | Das FunChi Projekt hatte zum Ziel, basierend auf pilzlichen Chitosanen neue Produkte für den biologischen Pflanzenschutz zu entwickeln. Diese sollten aus Biomasse von Aspergillus niger hergestellt werden, welche bei der Fermentation von technischen Enzymen oder organischer Säuren als Abfallstrom anfällt. Der Biotechnologie-Sektor wächst stark, so dass pilzliche Biomasse – als Nebenprodukt der industriellen Produktion mit Aspergillus, Trichoderma und Penicillium – kontinuierlich in großen Mengen anfällt. Dieses Myzel ist zwar sehr komplex, ist aber auch ein sehr wertvoller erneuerbare Rohstoff und eine Quelle für Chitosan, durch die partielle Deacetylierung des enthaltenden Chitins. Im FunChi-Projekt sollte ein Enzymcocktail für die Extraktion von Chitin mit hoher Ausbeute und guter Qualität aus pilzlichen Zellwänden entwickelt werden. In einem parallelen Ansatz sollte diese Extrahierbarkeit durch Modifizierung der Zellwand von A. niger erhöht werden, indem Stämme hinsichtlich des Chitingehalts und dessen Vernetzungsgrad optimiert werden. Diese Stammoptimierung sollte gleichzeitig die Fermentationseigenschaften verbessern ohne dass die Ausbeuten der primären Fermentationsprodukte negativ beeinflusst würden. Chitin-Fraktionen aus diesen Stämmen sollten enzymatisch zu pflanzenstärkenden Chitosanen modifiziert und auf ihre Bioaktivität in Pflanzen getestet werden. Mit der Entwicklung einer solchen Wertschöpfungskette von der Biomasse über pilzliche Chitosane zur alternativen Pflanzenstärkung sollte eine Verwertung des Myzels als Abfallstrom der Biotechnologie ermöglicht werden. So liefert das FunChi-Projekt neues Wissen über die pilzliche Zellwand sowie über Chitosanvermittelte Reaktionen in Nutzpflanzen. Dieses generierte Wissen wird in der Zukunft nicht nur zur Optimierung biotechnologischer Fermentationsprozesse beitragen können, sondern auch die Entwicklung von umweltfreundlichen Agrar-Produkten aus einem bisher ungenutzten nachwachsenden Rohstoff vorantreiben. | Dr. Mareike Dirks-Hofmeister Tel.: +49 6251 9331-70 m.dirkshofmeister@weissbiotech.com WeissBioTech GmbH An der Hansalinie 48-50 59387 Ascheberg | X | FPNR | |
| 01.01.2019 | 31.05.2019 | 22030918 | bio!TOY Fachkonferenz über Kunststoffe aus nachwachsenden Rohstoffen für Spielwaren - Akronym: bioTOY | Planung und Durchführung einer Fachkonferenz über die Möglichkeiten des Einsatzes von Kunststoffen aus nachwachsenden Rohstoffen für Spielwaren | Dr. Michael Thielen Tel.: +49 2161 68844-69 mt@bioplasticsmagazine.com Polymedia Publisher GmbH Dammer Str. 112 41066 Mönchengladbach | FPNR | ||
| 01.01.2007 | 30.11.2008 | 22031005 | Erdgassubstitute aus Biomasse für die mobile Anwendung im zukünftigen Energiesystem - Techno-ökonomische und ökologische Analyse und Bewertung (B06-017) | In der EU soll der Anteil von Biokraftstoffen am Gesamtenergieverbrauch im Straßenverkehr steigen. Während für die flüssigen BTL-Kraftstoffe bereits erste Weichenstellungen erfolgt und z. T. am Markt präsent sind, ist dies bei den gasförmigen Biokraftstoffen noch nicht der Fall. Dabei könnte aber die zunehmende Verbreitung des alternativen Kraftstoffes Erdgas im Verkehrssektor eine Vorreiterrolle auch für die Nutzung von Methan aus Biomasse spielen. Aufbereitetes Biogas aus der bio-chem. Biomasseumwandlung und sog. Bio-Methan aus der thermo-chem. Wandlung stehen dabei prinzipiell zur Verfügung. Ziel dieser Untersuchung ist es, anhand technischer, ökonomischer und ökologischer Kriterien umfassend zu analysieren, zu welchem Zeitpunkt Bio-Methan vielversprechend im Verkehrssektor eingesetzt werden könnte und durch welche Maßnahmen dies erreicht werden kann. Dazu sind die relevanten Konversionsketten unter vergleichbaren Randbedingungen über eine mittel- bis langfristige Zeitskala gegenüber zu stellen, zu analysieren und zu bewerten. Dies inkludiert auch die Abschätzung, unter welchen Bedingungen ein Einsatz thermo-chem.gegenüber bio-chem. erzeugten Methans vorteilhaft würde. | Biomethan als Erdgassubstitut bietet die Möglichkeit, Bioenergie in einem etablierten Anwendungsfeld mit vielfältigen Nutzungsmöglichkeiten einzusetzen. Auf der Basis von bio-chemisch erzeugtem Biogas und von thermo-chemisch erzeugtem Bio-SNG sind mittelfristig zwei leistungsfähige, technisch effiziente Optionen vorhanden, die es ermöglichen Biomethan in nennenswertem Umfang bereitzustellen. Für die untersuchten heutigen sowie kurz- bis langfristigen Referenzkonzepte kann folgendes geschlussfolgert werden, wobei sich die jeweils unterstellten Technologiefortschritte für die untersuchten Zeithorizonte in kriterienspezifisch günstigeren Werten darstellen. Ein Vergleich mit Erdgas zeigt die deutlichen Verbesserungspotenziale in Bezug auf Klimarelevanz, die bei Substitution von flüssigen oder festen fossilen Energieträgern noch stärker zum Tragen kommen. | Prof. Dr.-Ing. Daniela Thrän Tel.: +49 341 2434-435 daniela.thraen@ufz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR |
| 01.02.2016 | 31.07.2018 | 22031012 | Verbundvorhaben: Fassadenladen - Hochtechnologie mit biogenen Werkstoffen - Ein universeller Baukasten; Teilvorhaben 1: wissenschaftliche Begleitung, Koordinierung - Akronym: FabioW | Die Fassaden sind die maßgebliche Schnittstelle für Nutzerkomfort und Energiebilanz der Gebäude und bestimmen in entscheidender Weise deren Erscheinungsbild. Für die Planung und den Bau nachhaltiger und leistungsfähiger Häuser stellen ‘adaptive’ Konstruktionen ein wichtiges Arbeitsfeld dar. Seit Jahren wird im Baubereich nach Alternativen zu herkömmlichen Roh- und Werkstoffen gesucht, mit der Zielsetzung: Reduzierung der Stoff- und Primärenergieströme und Verbesserung der Recyclingfähigkeit. Biogene Werkstoffe bieten hierbei ein bislang weitgehend unerschlossenes Potenzial. Vor diesem Hintergrund zielt das im Folgenden beschriebene Verbundvorhaben FabioW auf die Entwicklung einer neuartigen und marktfähigen Baukomponente, um die Durchlässigkeit von verglasten Gebäudeöffnungen wechselnden Witterungsbedingungen und Nutzerwünschen anpassen zu können. Der angestrebte ‘Fassadenladen’ soll mit zusätzlichen Leistungsmerkmalen und unter Verwendung zukunftsweisender thermoplastischer Werkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen eine innovative Weiterentwicklung des tradierten Fensterladens darstellen. Ein interdisziplinäres Projektteam aus Forschung und Industrie verknüpft mit diesem innovativen Ansatz auf systematische Weise die Themenbereiche ‘Adaptive Gebäudehülle‘ und ‘Biogene Werkstoffe’. Geplant ist die Entwicklung sowie der Bau und Test von Prototypen im Sinne eines modularen Baukastensystems. Als Vorstufe eines industriell gefertigten Produkts werden begleitend Untersuchungen und Strategien zur Vermarktung erarbeitet. | Prof. Dr. Roland Krippner Tel.: +49 911 5880-2133 roland.krippner@th-nuernberg.de Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm - Fakultät Architektur Bahnhofstr. 90 90402 Nürnberg | X | FPNR | |
| 01.12.2014 | 31.10.2015 | 22031014 | Entwicklung von Handreichungen zur Überprüfung von THG-Bilanzierungen von Biokraftstoffen | Das Ziel dieses Vorhabens ist es, zielgerichtet Materialien, Unterlagen und ggf. Maßnahmen zu erarbeiten um Auditoren bei der Prüfung von THG-Bilanzen im Rahmen der Nachhaltigkeitszertifizierung zu unterstützen. Diese Informationen sollen in Form von Handreichungen für die Auditierung aufbereitet werden und sollen es den Zertifizierern ermöglichen i) die von den Unternehmen vorgelegten Massen- und Energiebilanzen auf Plausibilität zu prüfen, ii) mögliche Zweifelsfragen der THG-Bilanzierung, beispielsweise zu Koppelprodukten der Biokraftstoffproduktion oder verwendeten Emissionsfaktoren besser bewerten zu können und iii) einen systemübergreifende Arbeitsgrundlage zur Gewährleistung eines Mindeststandards bei der Zertifizierung zu erreichen. Während der Entwicklung dieser Handreichungen erfolgt ein kontinuierlicher Abgleich mit den vorhandenen Erwartungen und Bedürfnissen von Auditoren sowie eine entsprechende Prüfung der Eignung und Anwendbarkeit der Unterlagen für den praktischen Zertifizierungsbetrieb. Die Arbeiten im Vorhaben gliedern sich in drei Arbeitspakete (AP). Im AP1 Bedarfsanpassung wird die Grundlage für die folgenden Arbeiten festgelegt und Feedback von Addressaten und Stakeholdern der zu erstellenden Handreichungen eingeholt. Im AP2 "Erarbeitung von Handreichungen für die Auditorenertüchtigung" werden die Inhalte der Handreichungen zusammengetragen und aufbereitet. Im AP3 "Ergebnisvorstellung und –Verbreitung, Handlungsempfehlungen" werden die Ergebnisse vorgestellt, diskutiert und verbreitet. | Stefan Majer Tel.: +49 341 2434-411 stefan.majer@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | FPNR | ||
| 01.04.2016 | 31.03.2019 | 22031015 | Verbundvorhaben: Potenzialfelder einer ländlichen Bioökonomie; Teilvorhaben 2: Technisch-betriebswirtschaftliche Bewertung von Wertschöpfungsketten - Akronym: PotLaendBiooekonomie | Ziel des Vorhabens des IfaS ist das Aufzeigen von Potenzialfeldern einer ländlichen Bioökonomie durch die technisch-betriebswirtschaftliche Bewertung von Wertschöpfungsketten unterschiedlicher Verwertungspfade und Anwendungsbereiche einer nachhaltigen Koppel- und Kaskadennutzung von nachwachsenden Rohstoffen. Zu Beginn des Vorhabens wird in Abstimmung mit dem Projektpartner IÖW der aktuelle Stand der Praxis herausgearbeitet. Dabei werden bestehende Ansätze und Erfahrungen im Hinblick auf Chancen, Herausforderungen, Hemmnisse, F+E-Bedarf sowie künftige Potenziale für die stofflich-energetische Nutzung (z.B. Bioraffinerien, Biomassehöfe) und eine ländliche Bioökonomie aus Sicht der Praxis aufbereitet. Anschließend an die gemeinsame Auswahl besonders vielversprechender Wertschöpfungsketten mit dem Fördermittelgeber und dem IÖW erfolgt eine vertiefende Analyse dieser im Hinblick auf die technologischen Zusammenhänge, infrastrukturellen Voraussetzungen und die jeweiligen Stoffströme. Im Anschluss an diese Arbeiten, die als Grundlage für die weitergehenden Modellbetrachtungen des IÖW dienen, erfolgt dann eine betriebswirtschaftliche Analyse und die Identifizierung relevanter Stellschrauben für eine (zukünftige) Wirtschaftlichkeit der ausgewählten Wertschöpfungsketten. Aufbauend auf den modellbasierten Szenarien des IÖW, den Erfahrungen aus der Technologie- und Infrastrukturanalyse und den betriebswirtschaftlichen Betrachtungen werden letztlich Handlungsempfehlungen für die praktische (Weiter-) Entwicklung einer ländlichen Bioökonomie formuliert. Methodische Grundlagen des Vorhabens sind Literaturauswertungen, vor allem aber Interviews von Experten und Praktikern, SWOT-Analysen & Workshops. Stoffströme werden mit Hilfe excelbasierter Modelle und ggf. der Software Umberto abgebildet. Die Ergebnisverbreitung findet im Rahmen mehrerer Praxisworkshops statt. Die bisherigen Praxiserfahrungen werden durch eine Broschüre mit "Best-practice"-Beispielen dokumentiert und verbreitet. | Jörg Böhmer Tel.: +49 6782 17-2626 j.boehmer@umwelt-campus.de Hochschule Trier - Trier University of Applied Sciences - Umwelt-Campus Birkenfeld - Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) Campusallee 9926 55768 Hoppstädten-Weiersbach | X | FPNR | |
| 01.01.2015 | 31.12.2017 | 22031112 | Verbundvorhaben: Agro-Wertholz: Agroforstsysteme mit Mehrwert für Mensch und Umwelt; Teilvorhaben 1: Wertholzträger und Kulturen als Teile eines komplexen Systems | Das hier vorgeschlagene Projekt setzt sich zum Ziel, multifunktionale AFS mit Wertholzkomponente zu untersuchen sowie eine ökonomisch tragfähige Umsetzung solcher AFS in die Praxis gezielt zu fördern. Das gesamte Verbundprojekt umfasst zwei Teilprojekte (A und B) mit je zwei Arbeitspaketen (A1 und A2 bzw. B1 und B2): • Arbeitspaket A1: Wertholzproduktion auf Streuobstwiesen und Ackerflächen • Arbeitspaket A2: Vegetationsuntersuchungen in AFS • Arbeitspaket B1: Einfluss von Wertholzträgern auf die landwirtschaftliche Produktion und Umwelt • Arbeitspaket B2: Umsetzung, Förderung und ökonomische Potenziale Ein wichtiger Bestandteil des Projektes ist die Untersuchung der Wirkung potenzieller Interaktionen zwischen Ackerpflanzen und Wertholzträgern auf das Wachstum beider Kulturen (Arbeitspaket (AP) A1 und B1). Des Weiteren werden Streuobstflächen als traditionelle agroforstliche Nutzungsform und deren Optimierungspotenzial hinsichtlich multifunktionaler Nutzung in den Fokus gerückt (AP A1). Zusätzlich werden in AP A2 Erkenntnisse zur Vegetationsentwicklung in AFS gewonnen. Eine Bewertung der Ökonomie eines solchen Systems (AP B2) wird helfen, Kennwerte in diesem Bereich zu erlangen und auf diese Weise – basierend auf gesicherten Werten – Aussagen über die Rentabilität verschiedener Varianten multifunktionaler AFS zu treffen. | Prof. Dr. Heinrich Spiecker Tel.: +49 761 203-3736 instww@iww.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und natürliche Ressourcen - Institut für Forstwissenschaften - Professur für Waldwachstum und Dendroökologie Tennenbacher Str. 4 79106 Freiburg im Breisgau | X | FPNR | |
| 01.04.2015 | 30.04.2018 | 22031114 | Verbundvorhaben: Systematische Evaluation der mechanischen Zerkleinerung als Substratvorbehandlung in der Biogaserzeugung; Teilvorhaben 2 | Pflanzliche Biomasse ist zu einem begehrten Rohstoff geworden. Neben der Suche nach alternativen Pflanzen ist besonders die verbesserte Ausnutzung des energetischen Potenzials von Biomasse von Bedeutung, da die geeigneten anaeroben mikrobiologischen Verfahren die Lignocellulosematrix der Pflanze nur sehr langsam und unvollständig aufschließen können. Insofern besteht dringender Bedarf an ökonomisch vertretbaren Technologien zur Vorbehandlung von Biomasse, die die nachfolgende mikrobiologische Verwertung verbessern. Hier ist die rein mechanische Zerkleinerung, welche zu einer Vergrößerung der Oberfläche der Substrate führt und deren Zugänglichkeit für die anaeroben Mikroorganismen erleichtert, Gegenstand der Untersuchungen. Herstellerfirmen entsprechender Aggregate versprechen eine Erhöhung der Biogasausbeute um bis zu 20%, was einer 80%igen Ausbeute der Celluloseanteile entsprechen würde, bisher jedoch noch nicht verifiziert wurde. Ziel des Vorhabens ist es, die zugrunde liegenden Prozesse systematisch zu untersuchen und umfassend vergleichend zu bewerten. Im Rahmen der Arbeiten werden fünf verschiedene marktgängige mechanische Zerkleinerungstechnologien untersucht. Der Vergleich erfolgt durch Anwendung der Zerkleinerungstechnologien auf eine Auswahl an Biomassesubstraten, die für die Praxis der Biogasproduktion repräsentativ ist. Die zerkleinerten Substrate werden neben ihren Substrateigenschaften hinsichtlich des anaeroben Abbaus in Batchversuchen sowie in semikontinuierlichen Durchflussfermentern untersucht. Technische, wissenschaftliche und betriebs-wirtschaftliche Daten aus dem Praxisbetrieb von ausgewählten Biogasanlagen werden erhoben und mehrere Anlagen einem vor-Ort Monitoring unterzogen. Die erzielten Ergebnisse werden vergleichend im Hinblick auf Ihre Praxisrelevanz bewertet und münden in Entscheidungshilfen für Biogasanlagenbetreiber und –planer sowie –hersteller. | Prof. Dr.-Ing. Thomas Dockhorn Tel.: +49 531 391-7937 t.dockhorn@tu-braunschweig.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 3 - Architektur, Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften - Institut für Siedlungswasserwirtschaft Pockelsstr. 2 a 38106 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.08.2019 | 28.02.2023 | 22031118 | BIMwood - Entwicklung von Building Information Modeling basierten Lösungen für projektbezogene Kooperation in der Wertschöpfungskette vorgefertigter Holzbauten - Akronym: BIMwood | Das Forschungsprojekt BIMwood befasst sich mit der Entwicklung von Building Information Modeling basierten Lösungen für projektbezogene Kooperationen bei der Planung vorgefertigter Holzbauten. Ein wichtiger Impulsgeber für die Digitalisierung im Bauwesen ist Building Information Modeling (BIM). Der Begriff "Construction 4.0" wird in der Baubranche verwendetet analog zu "Industrie 4.0" und basiert auf der Digitalisierung der Bauwirtschaft einerseits und der Industrialisierung der Bauprozesse andererseits . Diese Themen werden im Bereich der Fertigung vorgefertigter Holzbauten partiell, aber noch nicht durchgängig in einer digitalen Kette umgesetzt. Die Produktion ist geprägt von einem hohen Grad der Off-Site-Fertigung. Ein Hindernis stellt der nicht standardisierte Datenaustausch zwischen den beteiligten Planenden und dem Austausch mit dem ausführenden Unternehmen dar, der mit hohem Informationsverlust und Mehrarbeit verbunden ist. Der vorgefertigte Holzbau weist eine hohe Anzahl an vielschichtigen Bauteilaufbauten auf, die zu einem höheren Komplexitätsgrad der Bauweise im Vergleich zu mineralischen Bauweisen führen. Bislang ist der Einsatz von BIM vorwiegend auf die (Planungs-)Prozesse des mineralischen Bauens abgestimmt und berücksichtigt die spezifischen Anforderungen des vorgefertigten Holzbaus nicht. Der höhere Komplexitätsgrad der Bauteilaufbauten und das Prinzip der Vorfertigung verlangen bereits in frühen Planungsphasen Entscheidungen und Festlegungen, welche geometrischen und alphanumerischen Informationen zu welchem Zeitpunkt in das semantische Datenmodell eines Holzbauprojekts einfließen. In BIMwood werden diese komplexen Anforderungen und Zusammenhänge analysiert, zusammengefasst und konkrete Lösungsvorschläge erarbeitet. | BIMwood führt zunächst die besonderen Anforderungen des vorgefertigten Holzbaus an und entwickelt im weiteren Schritt Lösungsansätze für unterschiedliche Themenfelder eines holzbauspezifischen BIM Prozesses. Die Erarbeitung des BIMwood Referenzprozesses erfolgt analog der etablierten Planungsphasen auf Grundlage eines simulativen Methodenansatzes unter Betrachtung von zwei Ebenen: die deskriptive Ebene beschreibt die strukturierten multidisziplinären Daten, die prozessuale Ebene beschreibt die Austauschprozesse im Kontext der zugewiesenen Rollen und Verantwortlichkeiten. Ergänzend werden Grundlagen für das Erstellen der 3D Fachmodelle hinsichtlich geometrischer Anforderungen erarbeitet (Modellierung) sowie die Anforderungen an die Modelle bezüglich der notwendigen Daten in den Bauteilen geklärt. Die vorgeschlagenen Lösungen bieten somit die Grundlage für die Erarbeitung einer Umsetzungsstrategie in einem realen Projekt zur Verbesserung des Datenaustauschs zwischen Planern und Ausführenden und schließt die Prozesskette von der Planung bis zur Fertigung. | Prof. Dr.-Ing. Frank Petzold Tel.: + 49 8928922172 petzold@tum.de Technische Universität München - Fakultät für Architektur - Professur für Entwerfen und Holzbau Arcisstr. 21 80333 München | X | FPNR |
| 01.10.2006 | 30.04.2008 | 22031205 | Verbundvorhaben: Pflasterschalung aus nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 2: Entwicklung eines naturfaserverstärkten Biopolymerwerkstoffs im Produktionsmaßstab für den Einsatz im Spritzgußsektor | Der Entwicklung einer Pflasterschalung aus nachwachsenden Rohstoffen liegt als Teilprojekt die Entwicklung eines naturfaserverstärkten Biopolymerwerkstoffes als Zielstellung zugrunde. Die zu entwickelnde Compoundiertechnologie soll im Produktionsmaßstab die Weiterverarbeitung des neu entwickelten, biologisch abbaubaren Werkstoffs im Spritzgusssektor ermöglichen. Gleichzeitig soll eine deutliche Verbesserung mech. Eigenschaften (Zug-E-Modul, Reißfestigkeit ,Schlagzähigkeit) erreicht werden. Es werden kleintechnische Versuche unter Nutzung vorhandener Produktionsanlagen durchgeführt. Hierbei werden Probleme der thermodynamischen Technologieführung, der Schneckengeometrie und Dosiertechnologie zu einem neuen, modifizierten Compoundierverfahren führen. In Abstimmung mit dem Spritzgießer werden optimale Rezepturen erarbeitet und Feldversuche durchgeführt. AP 6, AP 7, AP 8, AP 9 laut Projektskizze und Antrag. Die Verwertung der wissenschaftlich-technischen Ergebnisse erfolgt im Rahmen der Produktionsaufnahme für den festgelegten Einsatzzweck. Das Verfahren soll patentiert werden. Verwertungsplan regelt separater Kooperationsvertrag. | Dipl.-Ing. Nelli Fischer Tel.: +49 3562 982-12 pohl_tex_therm@t-online.de Dr. Pohl Textil- und Thermoplast GmbH Euloer Str. 242 03149 Forst (Lausitz) | FPNR | ||
| 01.11.2011 | 31.07.2014 | 22031211 | Verbundvorhaben: Effiziente energetische Verwertung von Pferdemist durch den Einsatz innovativer Techniken der kontinuierlichen Feststofffermentation und Gärreststabilisierung - Teilvorhaben 2 | Thema und gleichzeitig Gesamtziel des zur Förderung vorgeschlagenen Projektes ist die "Effiziente energetische Verwertung von Pferdemist durch den Einsatz innovativer Techniken der kontinuierlichen Feststofffermentation und Gärreststabilisierung". Hierzu gehören der Einsatz des Aufstromverfahrens für eine leistungsfähige Biogaserzeugung, die gezielte Stabilisierung der Gärreste für eine effiziente, nachhaltige und emissionsmindernde Nährstoffrückführung sowie die Entwicklung einer effizienten und praxisgerechten Prozesskette. Der Projektpartner ATB schaft die erforderlichen Grundlagen zur effizienten Anwendung des Aufstromverfahrens basierend auf dem Gärtests nach VDI-Richtlinie 4630. Neben den Biogaspotenzialen unterschiedlicher Kot- und Einstreuvarianten werden zwei praxisrelevante Tierantibiotika hinsichtlich ihrer Hemmwirkung auf den Biogasprozess analysiert. Das ATB validiert die an der Uni Göttingen im Labormaßstab ermittelten Leistungskennzahlen der Vergärung von Pferdemist im Aufstromverfahren anhand einer kleintechnischen Versuchsanlage. Das ATB bestimmt das Emissionsminderungspotenzial von unterschiedlichen Additiven, die dem festen Gärrest zugesetzt werden und führt für das Gesamtverfahren eine Klimabilanzierung durch. | Der wissenschaftliche und technische Erkenntnisstand zum Einsatz des Aufstromverfahrens zur Vergärung von Pferdemist konnte deutlich erweitert werden. Als vorteilhaft erwiesen sich thermophile Temperaturen und eine einstufige Betriebsweise (ohne separatem Methanreaktor). Die am ATB durch- geführten Gärtests zeigten, dass sich Weizenstroh gegenüber alternativen Einstreumaterialen durch seine vergleichsweise gute Abbaubarkeit am besten für die Vergärung eignet. Wie die Ergebnisse auch zeigen, besteht zwischen dem Methanpotenzial von 200-240 L je kg oTS (Stroh und Kot) und den in der konti- nuierlichen Fermentation erreichten 80-160 L je kg oTS ein beträchtlicher Unterschied. Als Ursache hierfür ist die sehr kurze Verweilzeit der Feststoffe im Aufstromreaktor wahrscheinlich. Ein geeigneter Optimierungsansatz ist die Erhöhung der Verweilzeit durch eine höhere Lagerdichte der Feststoffpartikel im Reaktor, z.B. durch kürzere Häcksellängen. Die Versuche zur Spurengasfreisetzung bei der Lagerung des festen Gärrests ergaben vergleichsweise geringe Emissionen, was auf die geringen Konzentra-tionen an mineralischem Stickstoff und der weitgehenden Ausgasung des verwendeten Gärrests zurückgeführt werden kann. Die größte klimaschädigende Wirkung geht von Emissionen an CO2 und N2O aus. Der Einsatz der Additive Biokohle und Zeolith zeigte eine leichte Minderung von THG-Emissionen, bei jedoch stark schwankendem Verlauf. Um THG-Emissionen sicher über einen längeren Zeitraum zu vermeiden, bietet sich eine Trocknung auf Restfeuchten an, die die mikrobiologische Aktivität zuverlässig unterbinden. Voraussetzung für eine positive Klimabilanz der Trocknung ist, dass hierfür die BHKWAbwärme genutzt werden kann. Nach den vorliegenden Ergebnissen ergeben sich für einen potenziellen Hersteller der Technologie ein deutlich geringerer Eigenentwicklungsbedarf und eine größere Einsatzbreite für die zu entwickelnde Anlagentechnik. | Dr. Jan Mumme Tel.: +49 331 5699 913 jmumme@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | FPNR | |
| 01.04.2015 | 31.03.2018 | 22031214 | Verbundvorhaben: Systematische Evaluation der mechanischen Zerkleinerung als Substratvorbehandlung in der Biogaserzeugung; Teilvorhaben 3 | Innerhalb des Verbundprojekts kommt dem ILT die Aufgabe zu, die Effizienz von marktüblichen Technologien der mechanischen Zerkleinerung von Substraten für die Biogaserzeugung zu prüfen. Dies geschieht in semi-kontinuierlich betriebenen Laborfermentern, welche die Bedingungen in der Praxis am besten widergeben. Ziel ist es, praxisnahe Erkenntnisse zur Effizienz mechanischer Zerkleinerungstechnologien zu gewinnen. Um eine Auswahl möglichst effizienter Technologien für die Durchflussversuche vornehmen zu können, werden durch die Verbundpartner eine größere Auswahl an Substraten und Zerkleinerungstechnologien zunächst in kostengünstigeren Batchversuchen geprüft. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse werden dann in gemeinsamer Abstimmung zur detaillierten Konzeptionierung der semi-kontinuierlichen Durchflussversuche herangezogen. | Dr. Fabian Lichti Tel.: +49 8161 71-3453 fabian.lichti@lfl.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) Vöttinger Str. 38 85354 Freising | X | FPNR | |
| 01.02.2017 | 31.12.2020 | 22031215 | Entwicklung eines Entscheidungshilfesystems zur gezielten Bekämpfung der Turcicum-Blattdürre (Exserohilum turcicum) und der Augenfleckenkrankheit (Kabatiella zeae) im Mais (IPS-MAIS) - Akronym: IPS-MAIS | Mit dem Projekt soll die Grundlage für den gezielten Fungizideinsatz gegen Turcicum-Blattdürre und die Kabatiella Augenfleckenkrankheit, der beiden derzeit im Maisanbau des gemäßigten Klimas vorherrschenden Blattkrankheiten geschaffen werden. Die Notwendigkeit für ein solches System ergibt sich dem zunehmenden Befallsdruck , die Zulassung von Blattfungiziden im Mais und das gegenwärtige Fehlen eines an Schadensschwellen orientierten Entscheidungshilfesystems. Hauptziel des Projekts ist es, ein schadschwellenbasiertes und risikokorrigiertes Entscheidungshilfesystem für die beiden Blattkrankheiten im Mais zu entwickeln, welches nach Abschluß des Projekts unmittelbar Landwirten und Beratern zur Validierung unter Praxisbedingungen zur Verfügung gestellt werden kann. Da Schadenschwellen nur unter Anbaubedingungen im Feld ermittelt werden können, stehen Feldversuche im Mittelpunkt des Projekts. Im Mittelpunkt stehen Feldversuche an drei Standorten in Deutschland (Nord-, Mittel-, Süd-), in denen unter abgestuften Befallsbedingungen (Variierung von Inokulummenge und Inokulationszeitpunkt) die Schadwirkung der beiden Pathogene quantitativ erfaßt und deren Beeinflussung durch kardinale Anbaufaktoren bestimmt werden sollen. Hieraus sollen Befalls-Verlustrelationen in Anhängigkeit von Nutzungsform (Silo-/Körnermaisnutzung), Sorte, Bodenbearbeitung und Fruchtfolge erarbeitet werden. Für die Festlegung von Bekämpfungsschwellen sollen in weiteren Feldversuchen auch Fungizidwirkungen auf die Krankheitsentwicklung und die Ertragsbildung im Feld erfasst werden. In den Versuchen sollen durch Sortenwahl und Wahl des Erntezeitpunkts Silo- und Körnermaisnutzung abgebildet werden. | Prof. Dr. Andreas von Tiedemann Tel.: +49 551 39-33701 atiedem@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Agrarwissenschaften - Department für Nutzpflanzenwissenschaften - Abt. Pflanzenpathologie und Pflanzenschutz Grisebachstr. 6 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.10.2019 | 31.05.2021 | 22031218 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines praktikablen Multikriterien-Systems zur Evaluierung der Chemikalienproduktion (EvaChem); Teilvorhaben 1: Etablierung des Multikriterien-Systems - Akronym: EvaChem | KMUs und auch Wissenschaftler können oft das Potenzial, das hinter ihrer Chemikalienproduktion in Bezug auf mögliche Kombinationen aus Rohstoff, Syntheseweg und Zielmolekül liegt, selbst nicht hinreichend evaluieren. Was sind die stoff- und prozessbezogen vorteilhaftesten Kombinationen? Wann sind Biomasse erster und zweiter Generation oder CO2 am vorteilhaftesten, für welche Synthesewege und Zielmoleküle bleiben fossile Rohstoffe im Vorteil? Der Aufwand ist in der Regel hoch, entsprechende einfache Werkzeuge fehlen. Dies erschwert Entwicklungs- und Investitionsentscheidungen, hemmt Innovationen in den Unternehmen und erschwert die Fokussierung der Forschung. Das in EvaChem zu entwickelnde Werkzeug geht diese Herausforderung gezielt an. Es unterscheidet sich von den bestehenden Werkzeugen dadurch, dass es gegenüber bereits existierenden, komplexen Methoden – die meist nur durch Experten und mit einem hohen Aufwand durchgeführt werden können – leicht in der Praxis anwendbar ist, aber gleichzeitig eine im Vergleich zu bekannten, vereinfachten Methoden deutlich höhere Aussagekraft besitzt. Dies ermöglicht es kleinen und mittleren Unternehmen (KMUs) ihre Chemikalienproduktion eigenständig und mit geringem finanziellem Aufwand zu evaluieren. Gleichzeitig besitzen aber die Ergebnisse eine hohe Aussagekraft und die Unternehmen können darauf basierend verlässliche strategische Entscheidungen treffen. Daneben erlaubt der transparente Charakter des Werkzeugs, dass die Analysen jederzeit nachvollziehbar und überprüfbar bleiben und die Bewertungsergebnisse vergleichbar sind. Diese Kombination von Leistungsmerkmalen besitzen bisherige Werkzeuge nicht. | Dipl.-Phys. Michael Carus Tel.: +49 2233 48-1440 michael.carus@nova-institut.de nova-Institut für politische und ökologische Innovation GmbH Leyboldstraße 16 50354 Hürth | X | FPNR | |
| 01.04.2012 | 30.09.2015 | 22031311 | Verbundvorhaben: Rohrglanzgraszüchtung und -vermehrung; Teilvorhaben 1: Verbesserung der Ausfallfestigkeit der Samen durch Erhöhung der genetischen Variabilität, Entwicklung von nichtinvasiven Testverfahren, Stabilisierung der Saatgutausbeute über Bestandesbehandlung | Ziel des Projektes ist es, in einer Kombination von züchterischen, analytischen und saatguttechnologischen Ansätzen die Ausfallfestigkeit von Rohrglanzgras zur Sicherstellung der Saatgutversorgung bei Verwendung der Art als Bioenergiepflanze zu verbessern. Das Vorhaben gliedert sich in folgende Arbeitsschwerpunke: Selektion von Rohrglanzgrasgenotypen hinsichtlich der Ausfallfestigkeit der Samen; Erzeugung von ausfallfesten Rohrglanzgrasmutanten durch Behandlung des Saatgutes mit chemischen Mutagenzien; Ermittlung der optimalen Saatgutbehandlungsparameter bei Verwendung chemischer Mutagenzien, die Prüfung der Stabilität des Merkmals fester Kornsitz in der Behandlungsgeneration M1 und der nach Selbstung entstandenen M2; die Entwicklung eines Testverfahrens zur Standardisierung der Prüfung auf Ausfallfestigkeit; Erhöhung der Saatgutausbeute zur Ernte durch Anwendung chemischer Agenzien zur Verbesserung des Kornsitzes; Samenleistungsprüfung selektierter bzw. durch Mutagenese erzeugter Rohrglanzgrasgenotypen. | Dr. Karin Förster Tel.: +49 345 55 22-732 karin.foerster@landw.uni-halle.de Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg - Naturwissenschaftliche Fakultät III - Institut für Agrar- und Ernährungswissenschaften Karl-Freiherr-von-Fritsch-Str. 4 06120 Halle (Saale) | X | FPNR | |
| 01.11.2014 | 31.10.2017 | 22031312 | Verbundvorhaben: Nachhaltige Verwertungsstrategien für Produkte und Abfälle aus biobasierten Kunststoffen; Teilvorhaben 4: Aufbereitung und werkstofflicher Wiedereinsatz von biobasierten Kunststoffen aus Produktionsabfällen | Ziel des Vorhabens ist die Etablierung und Optimierung eines qualitativ hochwertigen mechanischen Recyclings für das derzeit mengenmäßig wichtigste Biopolymer Polylactid. dieses Forschungsvorhaben befasst sich explizit mit den Industrieabfällen, die bei der Produktion von Danone-Joghurtbechern in einem nicht unerheblichen Maße anfallen. Die PLA-Stanzabfälle, die mit Klebstoffen und bedrucktem Papier versehen sind sollen in die gesamte Prozesskette, d.h. das mechanische Recycling, die Charakterisierung und Optimierung der Rezyklate sowie die Entwicklung neuer Produkte auf Basis der recycelter Biokunststoffe in Zusammenarbeit mit industriellen Partnern in verschieden Bereichen entlang der gesamten Wertschöpfungskette erfolgen. Übergeordnetes Ziel ist es, diese mit PLA erzielten Ergebnisse auch auf andere Biokunststoffe, wie z.B. Polyhydroxyalkanoat, Polyester- oder Stärkeblends und Bio-PA zu übertragen. Voraussetzung dafür wird die mengenmäßige Verfügbarkeit und das Einsatzgebiet sein. Das Projekt umfasst 21 Arbeitspakete und ist in drei Projektphasen unterteilt. Die erste Phase befasst sich mit der Forschung und Entwicklung, die zweite Phase befasst sich mit der Optimierung und der Materialentwicklung und in der dritten Phase werden gemeinsam mit den Industriepartnern Produkte entwickelt | Prof. Dr.-Ing. Hans-Josef Endres Tel.: +49 511 9296-2212 hans-josef.endres@hs-hannover.de Hochschule Hannover - Fakultät II - Maschinenbau und Bioverfahrenstechnik - Abt. Bioverfahrenstechnik Heisterbergallee 10a 30453 Hannover | X | FPNR | |
| 01.05.2016 | 31.07.2019 | 22031315 | Verbundvorhaben: ERA-IB 6: Pilzliche Chitosane aus Fermentationsrückständen für biologischen Pflanzenschutz (FunChi); Teilvorhaben 1: Enzymatische Extraktionsmethode - Akronym: FunChi | Das FunChi Projekt hatte zum Ziel, basierend auf pilzlichen Chitosanen neue Produkte für den biologischen Pflanzenschutz zu entwickeln. Diese sollten aus Biomasse von Aspergillus niger hergestellt werden, welche bei der Fermentation von technischen Enzymen oder organischer Säuren als Abfallstrom anfällt. Der Biotechnologie-Sektor wächst stark, so dass pilzliche Biomasse – als Nebenprodukt der industriellen Produktion mit Aspergillus, Trichoderma und Penicillium – kontinuierlich in großen Mengen anfällt. Dieses Myzel ist zwar sehr komplex, ist aber auch ein sehr wertvoller erneuerbare Rohstoff und eine Quelle für Chitosan, durch die partielle Deacetylierung des enthaltenden Chitins. Im FunChi-Projekt sollte ein Enzymcocktail für die Extraktion von Chitin mit hoher Ausbeute und guter Qualität aus pilzlichen Zellwänden entwickelt werden. In einem parallelen Ansatz sollte diese Extrahierbarkeit durch Modifizierung der Zellwand von A. niger erhöht werden, indem Stämme hinsichtlich des Chitingehalts und dessen Vernetzungsgrad optimiert werden. Diese Stammoptimierung sollte gleichzeitig die Fermentationseigenschaften verbessern ohne dass die Ausbeuten der primären Fermentationsprodukte negativ beeinflusst würden. Chitin-Fraktionen aus diesen Stämmen sollten enzymatisch zu pflanzenstärkenden Chitosanen modifiziert und auf ihre Bioaktivität in Pflanzen getestet werden. Mit der Entwicklung einer solchen Wertschöpfungskette von der Biomasse über pilzliche Chitosane zur alternativen Pflanzenstärkung sollte eine Verwertung des Myzels als Abfallstrom der Biotechnologie ermöglicht werden. So liefert das FunChi-Projekt neues Wissen über die pilzliche Zellwand sowie über Chitosan-vermittelte Reaktionen in Nutzpflanzen. Dieses generierte Wissen wird in der Zukunft nicht nur zur Optimierung biotechnologischer Fermentationsprozesse beitragen können, sondern auch die Entwicklung von umweltfreundlichen Agrar-Produkten aus einem bisher ungenutzten nachwachsenden Rohstoff vorantreiben. | Sowohl durch gezielte Genomeditierungen als auch durch UV-Mutagenese wurden aus einem Aspergillus niger Laborstamm mehrere Mutanten generiert und auf einen erhöhten Chitingehalt ihrer Zellwände durchmustert. Ein industrieller Produktionsstamm wurde für die Fermentation optimiert, um sowohl hohe Ausbeuten des Zielenzyms als auch viel Biomasse zu erreichen. Letztere konnte erfolgreich ohne den Einsatz von Filterhilfsmitteln vom Primärprodukt im Überstand abgetrennt werden. Mit Hilfe eines Technologie-Transfers vom niederländischen akademischen Partner zum deutschen Industriepartner konnte die Genomeditierungs-Methoden erfolgreich auf den nicht-sporulierenden, industriellen Stamm übertragen werden. Zellwand-Mutanten konnten bisher jedoch noch nicht stabil in diesen Stamm eingebracht werden. Chitinreiche Zellwand-Fraktionen der verschiedenen Aspergillus Stämme wurden generiert, eine geeignete Extraktionsmethode wurde skaliert und verschiedene Enzyme wurden getestet, um eine Bioaktivität in Pflanzen zu vermitteln. Eine Methode zur Analyse der Monosaccharid-Zusammensetzung der Aspergillus Extrakte konnte etabliert und optimiert werden und wurde verwendet, um den Gehalt an Glukosamin mit der gemessenen Bioaktivität zu korrelieren. Bioaktivitätsassays wurden in Arabidopsis thaliana Pflanzen durchgeführt, indem verschiedene signifikante Immunantworten, wie die Ausschüttung reaktiver Oxygen-Spezies und der Kalzium-Influx, überprüft wurden. Vielversprechende Ergebnisse zeigten, dass einige der generierten Mutationen den Gehalt von Glukosamin und teilweise auch die Zusammensetzung der Monosaccharide in den Aspergillus-Zellwänden verändert. Diese Veränderungen gehen mit erhöhten Bioaktivitäten in den Bioaktivitätsassays einher. Feldversuche und validierende Messungen werden zurzeit noch durchgeführt und werden ausschlaggebend sein, um die Wirtschaftlichkeit und Machbarkeit des Gesamtansatzes bewerten zu können. | Prof. Dr. Bruno Moerschbacher Tel.: +49 251 83-24794 moersch@uni-muenster.de Universität Münster - Fachbereich 13 Biologie - Institut für Biologie und Biotechnologie der Pflanzen (IBBP) Schlossplatz 8 48143 Münster | X | FPNR |
| 01.09.2019 | 31.08.2022 | 22031318 | Verbundvorhaben: Biogasproduktion in Hochlastfermentern zur intelligenten Energiebereitstellung; Teilvorhaben 1: Grundlagen und Laborversuche - Akronym: Bio-Smart | Ziel des Projektes ist es, einen Hochlastfermenter zu entwickeln und zu überprüfen, der den Betreibern von Biogasanlagen den Weiterbetrieb ihrer Anlagen im Anschluss an das EEG ermöglicht. Das Kernelement bildet ein vergleichsweise kleiner Hochlastfermenter, der in bestehende Biogasanlagenkonzepte integriert werden kann. Hierin können die energiearmen flüssigen Fraktionen von Reststoffen aus der Landwirtschaft oder energiereiche Abwasserströme aus industriellen Prozessen hocheffizient vergoren werden. In Deutschland wurden in den Jahren 2010 bis 2013 1.972 Mio. tTS Rinderflüssigmist und 2.124 Mio. tTS Schweineflüssigmist pro Jahr energetisch nicht genutzt. Ziel des Projektes ist es u.a. diese erheblichen Potentiale zu erschließen. Dies ermöglicht den Betreibern von Biogasanlagen die Erschließung neuer regionaler, preiswerter und in keiner Konkurrenz stehender Substratpotenziale. Ein weiterer Vorteil des neuen Fermenters ist die aus der hohen Durchflussgeschwindigkeit resultierenden vergleichsweise kurzen Ansprechzeiten. Dies ermöglicht einen an den Strombedarf angepassten Betrieb des Fermenters. Hierdurch kann die Energie, bis sie benötigt wird im Substrat gespeichert werden, was die benötigten Gasspeicher reduziert und gleichzeitig neue preisgünstige nachhaltige Substratströme erschließt. Die Vorgehensweise beinhaltet neben der Identifikation von industriellen Reststoffen- und Abwasserströmungen Versuche im halbtechnischen Maßstab, wodurch die Systemgrenzen und Ansprechzeiten ermittelt und optimiert werden, sodass nach den Versuchen eine Aussage zur Eignung für die unterschiedlichen Regelenergien und das Biogaspotential gemacht werden kann. Mit der Erstellung eines Verfahrenskonzeptes werden die Versuchsergebnisse zusammengefaßt und durch eine Wirtschaftlichkeitsberechnung komplettiert. Der entwickelte Hochlastfermenter wird in eine zweistufige Biogasversuchsanlage eingebunden. Die Anlagenkombination wird unter realistischen Bedingungen ein Jahr betrieben. | Auf Basis der Projekterkenntnisse kann die nächste Entwicklungsstufe anvisiert werden, die dann zu einer Umsetzung im Pilot-Maßstab führt. Die untersuchten landwirtschaftlichen Verfahrenskonzepte bilden den Einsatz von Schweine- und Rindergülle sowie Zuckerrübenmus ab. Das Projekt trägt zu einem erheblichen wissenschaftlichen und technischen Erkenntnisgewinn bei. Die Aktu-alität des Themas sowie die Relevanz der Ergebnisse für die Nutzung von flüssigen energiearmen landwirtschaftlichen Reststoffen zur Biogasproduktion unterstreichen die wissenschaftlichen Erfolgsaussichten. Die während des Projektes entwickelten Versuchsanlagen stehen nach dem Ende des Projekts den Studierenden der FH Münster für die Durchführung von wissenschaftlichen Arbeiten zur Verfügung und können ebenfalls in weiteren Forschungsprojekten verwendet werden. Im Rahmen des Projekts wurde eine Dissertation und drei Peer-Review Paper (Open Access) angefertigt. Die Veröffentlichung der Dissertation erfolgt nach Erstellung der Gutachten durch die Betreuer an der Universität Rostock und FH Münster. Während des Projekts und auch darüber hinaus wurden die Ergebnisse veröffentlicht. Dabei erfolgt die Veröffentlichung der Ergebnisse durch Artikel in der anwenderorientierten und wissenschaftlichen Presse, auf Konferenzen/ Tagungen und im Netzwerk der Projektpartner.Darüber hinaus wurden Poster erstellt und auf Tagungen/Kongressen ausgestellt. | Dr.-Ing. Elmar Brügging Tel.: +49 2551 9-62420 bruegging@fh-muenster.de FH Münster - Fachbereich Energie - Gebäude - Umwelt Stegerwaldstr. 39 48565 Steinfurt | X | FPNR |
| 01.08.2006 | 31.07.2008 | 22031405 | Verbundvorhaben BioLog: Entwicklung, Erprobung und Demonstration neuer Logistikkonzepte für Biobrennstoffe; Teilvorhaben 1: Konditionierung grüner Biomasse durch elektroporationsunterstützte Entwässerung | Die Aufgabe des Verbundvorhabens BioLog ist die Optimierung und teilweise apparatetechnische Entwicklung der auf die Ernte von Energiepflanzen folgenden Schritte der Aufbereitung bis zur energetischen Nutzung. Ziel ist es einen Festbrennstoff zu erzeugen, der optimal in der Energieerzeugung eingesetzt werden kann und an die landwirtschaftlichen Rahmenbedingungen angepasst ist. Bei dem Teilvorhaben des Forschungszentrums Karlsruhe geht es um die Bestimmung der optimalen elektrischen Impulsparameter für den effektiven Zellaufschluss von frischen gehäckselten Energiepflanzen in einem Laborreaktor. Durch den Zellaufschluss mittels Elektroporation soll eine bessere Abpressbarkeit der Biomasse erreicht werden, um den Feststoffanteil im Presssaft zu verringern. Wesentliche Aufgabe des Vorhabens ist die Aufrüstung der mobilen Elektroporationsanlage KEA-Mobil des FZK mit einem Reaktor mit integrierter Abpressmöglichkeit. Mit dieser Anlage wird eine chargenweise Behandlung von grüner Biomasse vorgenommen. Ziel ist es die Biomasse soweit zu entwässern, dass mit minimalem zusätzlichen trocknungsaufwand eine lagerfähige Biomasse erzeugt werden kann. Dabei kommt unter anderem eine mikrowellenheizung zum Einsatz. Begleitend zu diesen Versuchen wird die Restfeuchte, der spezifische Energieeinsatz und der zusätzliche Trocknungsaufwand bestimmt. Zusätzlich wird beim ATB in einer Versuchsreihe auch die Silierung von elektroporieter Biomasse erprobt. Im Anschluss wird dann die Abpressbarkeit der silierten Biomasse bestimmt. | Mit dem Verfahren der Elektroporation konnte nachgewiesen werden, dass eine Auftrennung von Biomasse in eine fest und flüssig Fraktion mit einem geringeren energetischen Aufwand als bei der herkömmlichen Trocknung möglich ist. Die durchgeführten Arbeiten zeigten, dass durch eine elektroporationsunterstützte Entsaftung von Energiepflanzenmaterial in vielen Fällen eine bessere Entsaftung als nur mittels Abpressung erzielt werden kann. Zudem lässt sich der Trocknungsprozess deutlich beschleunigen. Dabei ist der elektrische Energieeintrag klein, verglichen mit der eingesparten Verdampfungswärme. Siliertes Material ist bereits aufgeschlossen. Hier kann durch Elektroporation kein zusätzlicher Aufschluss erreicht werden. Lagerungsversuche bei verschiedenen Restfeuchten bestätigten, dass eine Lagerung bei bis zu 20 % Restfeuchte möglich ist. Wie die Laborversuche zeigten, lassen sich Elektroporation, Abpressung und anschließende Trocknung auf 20 % Restfeuchte in deutlich weniger als einer Stunde durchführen. Dadurch ist das Verfahren insbesondere interessant für einen dezentralen, mobilen Einsatz, der eine kurze Verarbeitungszeit erfordert. Für die Projektpartner wurde elektroporiertes Pflanzenmaterial sowie Presssaft für verschiedene Untersuchungen zur Verfügung gestellt. Über die Ergebnisse dieser Versuche berichten die Projektpartner in ihren Abschlussberichten. Für Vor-Ort-Versuche wurde die vorhandene Anlage KEA-MOBIL für eine Elektroporation im eigenen Saft umgebaut, um eine optimale Nutzung für landwirtschaftliche Biomasse zu ermöglichen. Für die geplanten Versuche war die diskontinuierliche Behandlung in einzelnen Versuchsgefäßen sinnvoll. Die Anlage wurde erfolgreich bei einer Versuchskampagne auf dem Versuchshof der Universität Kassel in Witzenhausen eingesetzt. | Dr. Sack Tel.: +49 721 608 2-4667 martin.sack@ihm.fzk.de Sondervermögen Großforschung beim Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Institut für Hochleistungsimpuls- und Mikrowellentechnik (IHM) Hermann-von-Helmholtz-Platz 1 76344 Eggenstein-Leopoldshafen | X | FPNR |
| 01.08.2010 | 30.09.2013 | 22031408 | Verbundvorhaben: C4-Kompakt - Entwicklung einer optimierten Produktionskette für die Bereitstellung von Miscanthus-Mischpellets zur Nutzung in Biomassefeuerungsanlagen; Teilvorhaben 2 | Ziel ist die Entwicklung einer optimierten Produktionskette zur Bereitstellung von Miscanthus-Mischpellets als Normbrennstoff für Kleinfeuerungsanlagen (KFA). Unter Berücksichtigung qualitativer, wirtschaftlicher und emissionsrechtlicher Aspekte soll der mögliche Zumischanteil von Miscanthus in Mischpellets maximiert werden. Durch die Verfahren der Zerkleinerung, Konditionierung und Mischung mit anderen biogenen und mineralischen Komponenten sowie durch eine Anpassung des Pelletierungsvorganges soll die Brennstoffqualität der Pellets optimiert werden. In mindestens drei KFA soll die Verbrennung mit präziser Messtechnik bewertet werden. Ergänzt durch eine Wirtschaftlichkeitsanalyse wird ein verlässlicher Leitfaden zur Produktion marktgerechter Miscanthuspellets bereitgestellt. An der Uni Bonn werden die Mischkomponenten analysiert. Das Rohmaterial wird an der FH Köln mittels Häcksler, Hammermühle sowie Zerfaserungs- und Konditionierungsvorrichtungen aufbereitet. Standardisierte Mischrezepturen werden durch die Verwendung von Presshilfsmitteln, Zuschlagstoffen und anderen Komponenten entwickelt. Erste Verbrennungsversuche geben Rückschlüsse auf deren Verbrennungseignung. Die Pelletierung wird durch Änderung der Druckstärken und Matrizendurchmesser optimiert. DIN- Tests bewerten die Qualität der produzierten Pellets. Es erfolgt eine Pelletierung in einer kommerziellen Strohpelletierungsanlage. Die Wirtschaftlichkeit des Produktionsverfahrens wird bestimmt. In mehreren KFA folgen Kurzzeit- und Langzeitverbrennungsversuche zur Ermittlung des Emissions- und Verschlackungsverhaltens. Die Ergebnisse sollen in Veröffentlichungen und auf Fachveranstaltungen der Öffentlichkeit zugänglich gemacht werden. Im Anschluss an das Projektvorhaben sollen sie in einem "Leitfaden für die Produktion von Miscanthus-Mischpellets" über die technischen Verfahren sowie über die wirtschaftlichen und ökologischen Eckdaten der Miscanthus-Pelletsproduktion informieren. | Prof. Dr. Christiane Rieker Tel.: +49 221-8275-2398 christiane.rieker@fh-koeln.de Technische Hochschule Köln - Fakultät für Anlagen, Energie- und Maschinensysteme (F09) - Institut für Landmaschinentechnik und Regenerative Energien Betzdorfer Str. 2 50679 Köln | X | FPNR | |
| 01.03.2012 | 31.10.2014 | 22031411 | Verbundvorhaben: Untersuchung der Rußreaktivität von Biokraftstoffen; Teilvorhaben 1: Schnelle Untersuchung der Rußstruktur und -reaktivität mittels Ramanmikrospektroskopie | Biokraftstoffe sind in der Lage, die fossilen Kraftstoffe Diesel, Benzin und Erdgas als Reinkraftstoffe vollständig oder partiell zu substituieren. Weltweit besteht derzeit ein Drängen zur vermehrten Nutzung von Kraftstoffen aus nachwachsenden Quellen. Gemäß der EU-Richtlinie 2009/28/EG hat eine Erhöhung der Beimischungsquote von Biokraftstoffen zu fossilen Kraftstoffen auf 10 % bis 2020 verbindlich zu erfolgen. Die Durchsetzung oben genannter Ziele wird zurzeit erschwert. Grund dafür ist unter anderem ein Mangel an grundlegenden Kenntnissen über die physikochemischen Eigenschaften dieselmotorischer Emissionen bei der Verwendung von Biodiesel im Vergleich zu fossilen Dieselkraftstoffen. Bisher ist nur wenig Grundlagenforschung zur Struktur und Reaktivität des Rußes von Biokraftstoffen unternommen worden. Im Rahmen des Projektes soll diese Thematik bearbeitet werden. Hierzu soIlen beim Projektpartner Institut für Wasserchemie (IWC), TU München die schnelle Analyse der Rußstruktur und Rußreaktivität mittels Raman-Mikrospektroskopie (RM) durchgeführt und mit den Ergebnissen der Temperatur-Programmierten Oxidation (TPO) verifiziert werden. 1. Etablierung der Multiwellen-Ramanmikrospektroskopie (MWRM) für die Vorhersage der Rußreaktivität von Biokraftstoffen (RM-Analyse projektrelevanter Proben, TPO, Korrelation MWRM / TPO) 2. Korrelation kinetischer Daten der isothermen Oxidation mit MWRM-Daten | o. Univ.-Prof. Reinhard Nießner Tel.: +49 89-2180-78231 reinhard.niessner@ch.tum.de Technische Universität München - Department Chemie - Institut für Wasserchemie und Chemische Balneologie Elisabeth-Winterhalter-Weg 6 81377 München | X | FPNR | |
| 13.12.2012 | 14.02.2013 | 22031412 | Darstellung des Bereiches Forstwirtschaft zum Thema "300 Jahre Nachhaltigkeit der deutschen Forstwirtschaft" | Thema des Projektes soll der Messeauftritt des Deutschen Forstwirtschaftsrates auf der Internationalen Grünen Woche 2013 in Berlin vom 18.-27.01.2013 sein. Gesamtziel des Auftrittes soll die öffentliche Darstellung der Branche Forstwirtschaft sein und dient somit der Demonstration eines der wichtigsten Arbeitsbereiche in Deutschland. Als wesentliches Ziel des Messeauftrittes muss die Vermittlungsaufgabe verstanden werden. Die vielfältigen Leistungen der Forstwirtschaft sollen veranschaulicht werden, besonders in Bezug auf den historischen und wirtschaftlichen Zusammenhang des heutigen Waldzustandes mit dem Wirken der nachhaltigen forstwirtschaftlichen Bewirtschaftung. Die detaillierte Arbeitsplanung ist in der eingereichten, ausformulierten Projektskizze zu finden. Die einzelnen Aufgaben werden in die drei Arbeitspakete Vorbereitung, Umsetzung und Nachbereitung unterteilt. - | Dr. Markus Ziegeler Tel.: +49 30 31904-560 ziegeler@dfwr.de Deutscher Forstwirtschaftsrat e.V. (DFWR) Claire-Waldoff-Str. 7 10117 Berlin | FPNR | ||
| 01.04.2015 | 30.06.2018 | 22031414 | ERA-IB 5: Optimierte Laccase-Systeme für die Herstellung hochwertiger Biokunststoffe aus Biomasse (OXYPOL) | Ziel des Projektes Optimierte Laccase-Systeme für die Herstellung hochwertiger Biokunststoffe aus Biomasse (OXYPOL) war die Entwicklung eines kosteneffizienten biokatalytischen Herstellungsprozesses für (neue) Bio-Plastiken aus pflanzlichen Rohstoffen. Im Rahmen des Projektes OXYPOL sollten dafür einerseits toxische Katalysatoren durch umweltverträgliche Biokatalysatoren ersetzt werden, andererseits wurde anstelle von Stärke als natürlichem Rohstoff hier Lignin verwendet. Mithilfe von Laccasen und optimierten Laccase/Mediator-Systemen sollte das Lignin zuerst biokatalytisch depolymerisiert werden. Anschließend sollten die entstandenen Monomere biokatalytisch mit Hilfe von Lipasen sowie auf synthetisch-chemischem Weg neu polymerisiert werden. Die Aufgabe der Autodisplay Biotech GmbH innerhalb des OXYPOL-Projektes bestand darin, eine für die Polymerisierungsreaktion geeignete Lipase auf der Zelloberfläche zu exprimieren. Außerdem sollten Laccasen durch die Zelloberflächen-Expression bereitgestellt werden. Die Präsentation der Enzyme auf der Zelloberfläche bietet die Möglichkeit, diese Enzyme nach einer Markierung durchflusszytometrisch zu untersuchen. Im Rahmen des Projekts sollte ein spezielles high throughput Screening entwickelt werden, welches eine Selektion optimierter Laccasen nach einer zielgerichteten evolutiven Optimierung erlaubt. | Die Gene aller Enzyme konnten erfolgreich kloniert und die Enzyme anschließend auf der Oberfläche von E. coli exprimiert werden. Die auf der Oberflächen-exprimierte Lipase zeigte gute Aktivitäten gegenüber einem Testsubstrat. Um die Aktivität der Laccasen nachweisen zu können, musste zunächst die Hintergrundaktivität des Wirtsstammes E. coli bereinigt werden. Die Enzyme wurden aus diesem Grund in einer speziellen Variante eines E. coli-Wirtsstammes exprimiert. Alle ausgewählten Laccasen – 2 Enzyme aus Bacillus-Stämmen, ein Enzym aus T. thermophilus, sowie ein Enzym aus einer Metagenomuntersuchung und dessen optimierte Varianten wurden so auf Expression und Aktivität gegenüber dem Testsubstrat untersucht. Dabei zeigte sich, dass nach der Expression auf der Zelloberfläche nur die Enzyme aus Bacillus Laccase-Aktivität aufwiesen. Das bessere dieser beiden Enzyme wurde deshalb zur Etablierung des Screening-Systems ausgewählt. Um bestmögliche Voraussetzungen für das Screening zu schaffen wurden die Expressionsbedingungen optimiert und der Aktivitätstest dahingehend angepasst, dass optimale Bedingungen für ein Screening und anschließendes Sortieren der Zellen vorlagen. Die Markierung für dieses neu entwickelte Screening-System basierte auf einer Aktivierung des Markermoleküls durch die Laccase. Nach Optimierungen der Markierungsreaktion war es zunächst gelungen, aktive Zellen zu markieren. Bei weiteren Untersuchungen bezüglich einer möglichen Sortierung kam es jedoch zu bislang ungeklärten Schwierigkeiten hinsichtlich der Genauigkeit der Markierung. Das Screening konnte so im Rahmen der Projektlaufzeit nicht mehr vollständig etabliert werden. Somit konnte das Screening auch nicht mehr zur Selektion besserer Laccasen nach evolutiven Maßnahmen angewandt werden. Da die Zellen aber eindeutige Laccase-Aktivität zeigten, waren sie zu der Universität von Oviedo geschickt worden um dort in Untersuchungen mit neu entdeckten und entwickelten Laccase-Mediatoren eingesetzt zu werden. | Dr. Eva Kranen Tel.: +49 211-99459-609 eva.kranen@autodisplay-biotech.com Autodisplay Biotech GmbH Merowingerplatz 1 a 40225 Düsseldorf | X | FPNR |
| 01.08.2006 | 31.10.2008 | 22031505 | Verbundvorhaben BioLog: Entwicklung, Erprobung und Demonstration neuer Logistikkonzepte für Biobrennstoffe; Teilvorhaben 2: Bereitstellung qualitätsgerechter Silage sowie Ermittlung der energetischen und ökonomischen Kenngrößen zur Bewertung und Optimierung des Gesamtverfahrens | Die Aufgabe des Verbundvorhabens BioLog ist die Optimierung und teilweise apparatetechnische Entwicklung der auf die Ernte von Energiepflanzen folgenden Schritte der Aufbereitung bis zur energetischen Nutzung. Ziel ist es einen Festbrennstoff zu erzeugen, der optimal in der Energieerzeugung eingesetzt werden kann und an die landwirtschaftlichen Rahmenbedingungen angepasst ist. Bei dem Teilvorhaben des Instituts für Agrartechnik - Bornim werden Siliervorgänge für Energiepflanzen erprobt. In Labor- und Praxisversuchen wird der Einfluss von Pflanzenart, Schnittzeitpunkt, Trockenmassegehalt, Häcksellänge und Lagerdauer auf die Silagequalität und Sickersaftanfall untersucht und die Silagequalität beim Silieren in Schläuchen und Massivsilos ermittelt. Versuchsmaterial sind Futterrogen-GPS, Gras und Mais. Eine weitere Aufgabe des Instituts ist die Ermittlung und Bewertung der relevanten energetischen, ökologischen und ökonomischen Parameter des Gesamtverfahrens. Die gesamte Logistikkette von der Ernte bis zur Lagerung der Presslinge soll mathematisch modelliert werden. Dabei werden insbesondere auch Daten für die logistische, energetische und wirtschaftliche Optimierung erhoben. Ermittelt werden Energieaufwand und Kosten für die Silierung, Entwässerung, Trocknung und Kompaktierung. Die Ergebnisse aus beiden Teilvorhaben werden für das Optimieren und Bewerten des Gesamtverfahrens genutzt. | Anhand der Versuchsergebnisse wurden Richtwerte für eine verlustarme Silierung abgeleitet. Im Horizontalsilo kommt einer ausreichenden Verdichtung mit dem ermittelten Aufwand von 1-2 Tr.-min/t je nach Gutart und Eigenschaften die größte Bedeutung für eine gute Silagequalität zu. Ausgehend von dem notwendigen Verdichtungsaufwand wurden Vorgaben für die Siloparameter und die logistische Kette der Ernte und Silierung in Abhängigkeit von den Häckslerleistungen erarbeitet. Die Modellversuche widerlegten einen Einfluss der Vibration auf die Siliergutdichte, lieferten aber Ansätze für die Verdichtungsoptimierung. In Presstopfmodellversuchen konnte der Trockenmassegehalt der Silage bei 7 bar Druck auf maximal 55 % erhöht werden. Gras und Mais silierten nach einer Elektroporationsbehandlung in ähnlicher Weise wie unbehandeltes Material. Die Behandlung beeinflusste frisches Siliergut stärker als Silage. Im großtechnischen Versuch wurden am Trommeltrockner, an Schneckenpressen der Fa. Anhydro und einer Pelletpresse der Fa. Amandus Kahl der Massedurchsatz und der Energieverbrauch in Abhängigkeit von Gutart, Partikellänge, Trockenmassegehalt, Schüttdichte, Inhaltsstoffe, Abriebfestigkeit und Härte der Pellets bestimmt. Im Zusammenhang mit der Teilung der Stoffströme beim Abpressen in Presskuchen und Presssaft erfolgte eine Charakterisierung der Inhaltsstoffe mit Schwerpunkt auf feuerungstechnische und emissionsrelevante Mineralstoffe. Aus den ermittelten Leistungs- und Energieparametern wurden gesicherte BVT-Werte (Best verfügbare Technik) abgeleitet. Diese wurden zur Grundlage der Kalkulation der Kosten durch die TLL Jena und des Treibhausgasminderungspotenzials durch das ifeu Heidelberg. | Prof. Dr.-Ing. Christian Fürll Tel.: +49 331 5699-310 311 cfuerll@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) - Abt. Technik der Aufbereitung, Lagerung und Konservierung Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR |
| 01.06.2009 | 30.09.2012 | 22031508 | Verbundvorhaben: Umweltgerechte Herstellung und Lagerung von Holzpellets | Das Forschungsvorhaben zielt darauf ab, den Einfluss der verschiedenen Prozessparameter bei der Pelletherstellung aus Hölzern der wichtigsten Baumarten Fichte und Kiefer im Hinblick auf ihre Relevanz für die Emission an flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) und Formaldehyd sowie an Kohlendioxid und Kohlenmonoxid systematisch zu untersuchen. Basierend auf den Ergebnissen der Untersuchungen sollen praktikable Vorschläge zur Verminderung der Emissionen bei der Pelletsherstellung sowie bei der Kühlung und dem Transport erarbeitet werden. Untersucht wird die Relevanz der einzelnen Produktionsschritte (Trocknung der Holzspäne, Pressen der Holzspäne zu Holzpellets und Abkühlen der Holzpellets) und der verwendeten Baumarten für die unterschiedlichen Emissionen. Ferner wird der Einfluss der Verwendung von Stärke als Additiv auf die Emissionen bestimmt. In die Untersuchungen wird darüberhinaus die Wirkung der Transportkette und der Lagerung beim Endkunden mit einbezogen. Es sollen paktikable Möglichkeiten zur Verminderung der Emissionen untersucht werden. Das Ergebnis dient der Verbesserung des Verfahrens zur Herstellung von Pellets in Hinblick auf die Emissionen, das Ergebnis wird den Mitgliedern des DEPV zur Verfügung gestellt, damit sie ihre Verfahren entsprechend optimieren können. | Prof. Dr. Ursula Kües Tel.: +49 551 39-7024 ukuees@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. Molekulare Holzbiotechnologie und Technische Mykologie Büsgenweg 2 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 15.06.2013 | 31.07.2014 | 22031512 | Optionen für eine konsistente Förderung erneuerbarer Energieträger | Derzeit existiert keine systematische Förderung, die verschiedenen erneuerbaren Energien (EE) gleiche Wettbewerbsbedingungen bezüglich ihres Beitrags zum Klimaschutz garantiert. Dies hat zu beträchtlichen Verzerrungen geführt und verursacht volkswirtschaftliche Kosten. Ziel des Projekts ist die Entwicklung von drei Optionen für eine konsistente Förderung von EE: 1. Integration der Förderung EE in das Emissionshandelssystem (ETS) einschließlich der Ausweitung des ETS, 2. Kohlenstoffsteuer auf fossilen Energieträger, die nicht vom ETS erfasst werden und 3. Subventionen in Höhe der Treibhausgaseinsparung gemäß der heutigen ETS-Preise bzw. von für die Erreichung der Klimaziele der Bundesregierung erforderlichen ETS-Preisen. | Prof. Dr. Gernot Klepper Tel.: +49 431 8814-485 gernot.klepper@ifw-kiel.de Institut für Weltwirtschaft Kiellinie 66 24105 Kiel | X | FPNR | |
| 01.02.2015 | 31.03.2016 | 22031514 | Entwicklung extensiver Landnutzungskonzepte für die Produktion nachwachsender Rohstoffe als mögliche Ausgleichs- und Ersatzmaßnahmen (ELKE) - Ökonomische Bewertung und Ergebnistransfer | Übergeordnetes Ziel von ELKE ist die breite Praxiseinführung extensiver Anbausysteme zur Erzeugung nachwachsender Rohstoffe als produktionsintegrierte Kompensationsmaßnahmen. Die Phase III diente dem Anbau von extensiven ELKE-Kulturen und der Beforschung im Raumverbund bis hin zur Anerkennung dieser Maßnahmen als Kompensationsmaßnahmen. Verschiedene Arbeiten konnten innerhalb der Laufzeit der Phase III nicht abgeschlossen werden. Zusätzlich wurden aufgrund des Gesetzgebungsverfahrens der BkompV neue Arbeiten notwendig. In den Verfahren vor Ort bis hin auf Bundeslandebene nahm die Diskussion zur BKompV und auch aktueller Gesetzgebungsverfahren zu den Landesnaturschutzgesetzen einen großen Raum ein und überlagerte die Anerkennungsverfahren. Eine gewisse Unsicherheit sowohl in der Ausgestaltung als auch der Bewertung waren die Folge. Dies führte mancherorts zur Aussetzung des Verfahrens bis zum Abschluss der BKompV bzw. der Anwendungsbewertung durch die Bundesländer voraussichtlich im Frühjahr 2015. Die hier beantragten Schlussarbeiten dienen dem erfolgreichen Abschluss der Phase III insbesondere im Hinblick auf die praktische Entwicklung: Arbeitspaket 1 – Projektmanagement Arbeitspaket 2 – Öffentlichkeitsarbeit Arbeitspaket 3 – Abschlussveranstaltung Arbeitspaket 4 – Ökonomie Arbeitspaket 5 – Inhaltliche Gestaltung einer Broschüre Arbeitspaket 6 – Beratung BMEL BKompV & UNB | Frank Wagener Tel.: +49 6782 17-2636 f.wagener@umwelt-campus.de Hochschule Trier - Trier University of Applied Sciences - Umwelt-Campus Birkenfeld - FB Umweltplanung/Umwelttechnik - Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) Campusallee 9926 55768 Hoppstädten-Weiersbach | X | FPNR | |
| 01.08.2006 | 31.07.2008 | 22031605 | Verbundvorhaben BioLog: Entwicklung, Erprobung und Demonstration neuer Logistikkonzepte für Biobrennstoffe; Teilvorhaben 3: Entwässerung und Hochtemperaturtrocknung aufbereiteter Produkte aus dem Energiepflanzenanbau | Die Aufgabe des Verbundvorhabens BioLog ist die Optimierung und teilweise apparatetechnische Entwicklung der auf die Ernte von Energiepflanzen folgenden Schritte der Aufbereitung bis zur energetischen Nutzung. Ziel ist es einen Festbrennstoff zu erzeugen, der optimal in der Energieerzeugung eingesetzt werden kann und an die landwirtschaftlichen Rahmenbedingungen angepasst ist. Bei dem Teilvorhaben des Maschinenbauers VETTER werden technische Verfahren zur Herstellung von Preßsaft und Preßkuchen sowie deren Trocknung erprobt. Hierbei steht die technische Optimierung in Bezug auf die Verarbeitung von silierten Energiepflanzen im Vordergrund. Die eingesetzte Presse wird während der Versuche mit unterschiedlichen Maschinenkonfigurationen betrieben, um das produktspezifische Maximum an Trockensubstanzgehalt zu bestimmen. Basierend auf Laborergebnissen, sowie nach weiterer Konkretisierung der anzuwendenden Verfahrenstechnik werden zudem Trocknungskonzepte, wie z.B. die Hochtemperaturtrocknung unter Nutzung von Turbinenabdampf, die Trocknung unter Nutzung der Trocknerbrüden für Primärprozesse, das Eindampfen der Pressäfte etc. ausgearbeitet und im Firmeneigenen Testcenter geprüft und ausgewertet. | Grundsätzlich konnte sowohl in Vorversuchen als auch mit der konstruierten Großversuchspresse nachgewiesen werden, dass durch den Einsatz einer Schneckenpresse ein guter Entwässerungsgrad erzielbar ist. Mit einem geringen Energieaufwand kann der anschließende Trocknungsprozess verkürzt und so Energie eingespart werden. Eine vollständige mechanische Entwässerung ist allerdings nicht möglich. Die TS-Gehalte können um maximal 15 % erhöht werden. Dabei ist zu beobachten, dass geringere Häcksellängen sich auf den Auspressgrad positiv auswirken. Ein Optimum konnte aber nicht festgestellt werden, da zu wenige Häcksellängen variiert wurden. Bei langen Fasern können zudem Problem mit einer Verstopfung der Anlage auftreten. Diesbezüglich besteht noch Abstimmungsbedarf zwischen dem Energieaufwand für das Häckseln und das Auspressen, um die energetisch vorteilhafteste Häcksellänge zu definieren. Die Schneckenpresse, als zusätzliche, mechanische Entwässerungseinheit nach der Elektroporation von frischem Material, zeigt nur geringe Vorteile, da durch die Elektroporation schon eine deutliche Steigerung des TS-Gehaltes erfolgt. Nur bei frischem Kleegras konnte eine zusätzliche Steigerung von ca. 5 % erreicht werden. Eine detailliertere Aufarbeitung der erhobenen Daten erfolgte nicht durch den ZE. So wurden vom ATB, FKZ 22031505 die Daten aufgenommen, evaluiert und BVT-Werte (Best verfügbare Technik) erstellt. Diese wurden für die ökonomische und ökologische Begleitforschung verwendet. Auf Basis der Versuche wurde zudem ein Beitrag zur Großanlagenkonzeption und der Einbindung einer Schneckenpresse geleistet. | Dipl. Ing Ralf Rinder Tel.: +49 561 50019-24 r.rinder@vetter-gmbh.de VetterTec GmbH Leipziger Str. 104-108 34123 Kassel | X | FPNR |
| 01.10.2013 | 31.05.2015 | 22031611 | Entwicklung eines kompakten und kostengünstigen Gewebefilters für Biomassekessel | Das Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik der Universität Stuttgart (IFK) beabsichtigt in Zusammenarbeit mit der Firma LK Metallwaren GmbH in Schwabach ein gemeinsames Projekt durchzuführen, welches als Zielstellung die Entwicklung eines kompakten und kostengünstigen Gewebefilters zur Staubabscheidung in Biomassekessel kleiner und mittlerer Leistung mit sehr guter Reinigungsleistung (Reinstaubkonzentrationen < 10 mg/m3) hat. Hierbei soll ein funktionsfähiges Muster des Gewebefilters entwickelt werden, welche alle notwendigen Komponenten für einen zuverlässigen und betriebssicheren Filterbetrieb aufweist. Ein wesentliches Untersuchungsziel des IFK stellen hierbei grundlegende und verallgemeinerungsfähige Erkenntnisse in Bezug auf die Feinstaubabscheidung in Biomassefeuerungen dar. Das Projekt gliedert sich in folgende Arbeitsschwerpunkte: Entwicklung neuer Filterelemente aus Edelstahlgewebe, Entwicklung einer neuen Abreinigungstechnik für die Filterelemente, Entwicklung einer Filterregelung, Bau eines Filter-Funktionsmusters mit Regelung sowie Durchführung von Funktionstests, Test des Filter-Funktionsmusters mit Feuerungsabgasen u.a. zur Gewinnung grundsätzlicher Erkenntnisse zur Staubabscheidung mit Gewebefiltern, Modifikation des Filter-Funktionsmusters und einer Bewertung des Filters im Hinblick auf eine zukünftige Entwicklungsstufe (Umsetzung in ein marktreifes Produkt). | Dr.-Ing. Michael Struschka Tel.: +49 711-685-67776 michael.struschka@ifk.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik (IFK) Pfaffenwaldring 23 70569 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.05.2017 | 29.02.2020 | 22031614 | Regionalisierung von Restriktionsmustern durch naturschutzfachlich bedingte Beschränkung der forstlichen Produktion und deren Implikationen für die ökonomische Situation der Forstbetriebe und die Rohstoffbereitstellung für holzbe- und verarbeitende Industrie - Akronym: ReForMa_II | Das Projekt ReFoMa II stellt eine Fortsetzung des Projektes ReForMa I dar, in dem auf der Basis der Daten der Bundeswaldinventur 2 und eines kleinen, nur überregional aussagekräftigen Set an Managementplänen ökonomische Implikationen und die Reduktion der Nutzungspotenziale für Deutschland ausgewertet wurden. Im beantragten Projekt wird eine Aktualisierung auf die Daten der BWI III vorgenommen, der aktuelle Stand der FFH-Managementplanung abgebildet und die Ergebnisse auf Länderebene regionalisiert werden. Es werden die nachfolgend genannten Projektziele verfolgt: 1. Ermittlung der Flächenbedeutung der einzelnen Restriktionen 2. Ableitung von länderspezifischen Restriktionsmustern 3. Anwendung dieser regionalen Restriktionsmuster auf den Datensatz der BWI III. 4. Berechnung wesentlicher ökomischer Parameter für alle Bundesländer, für die eine ausreichende Zahl von Managementplänen ausgewertet werden kann 5. Programmierung einer Schnittstelle zur Aktualisierung der Annuitätentabellen 6. Aktualisierung der Annuitätentabellen 7. Einspielen der Annuitäten der Restriktionstypen in das Online-Bewertungstool der FVA Es sind die folgenden vier wesentlichen Projektphasen geplant. 1. Ermittlung länderspezifischer Restriktionsmuster 2. Neuberechnung der Annuitäten inkl. Erstellung einer Schnittstelle zur Einspielung länderspezifischer neuer Holzerlösdaten 3. Aktualisierung und Regionalisierung der monetären, naturalen und holzwirtschaftlichen Auswirkungen auf der Basis der BWI³-Daten und aktueller FFH-Management-Pläne 4. Berichtfertigung und Präsentation Dabei durchgängige fachliche Begleitung durch das ILN Bühl. | Dr. Christoph Hartebrodt Tel.: +49 761 4018-262 christoph.hartebrodt@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | FPNR | |
| 01.08.2006 | 31.12.2008 | 22031705 | Verbundvorhaben BioLog: Entwicklung, Erprobung und Demonstration neuer Logistikkonzepte für Biobrennstoffe; Teilvorhaben 4: Untersuchung der Vergärungseigenschaften von Silagepresssäften | Die Aufgabe des Verbundvorhabens BioLog ist die Optimierung und teilweise apparatetechnische Entwicklung der auf die Ernte von Energiepflanzen folgenden Schritte der Aufbereitung bis zur energetischen Nutzung. Ziel ist es einen Festbrennstoff zu erzeugen, der optimal in der Energieerzeugung eingesetzt werden kann und an die landwirtschaftlichen Rahmenbedingungen angepasst ist. Ziel des Teilvorhabens der bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft ist es, den aus der Abpressung von Silage anfallenden Pressaft hinsichtlich seiner Eignung als Substrat für die Erzeugung von Biogas zu bewerten. Dazu sind die wesentlichen Inhaltsstoffe, das Vergärungsverhalten und die Gasausbeute zu bestimmen. Die mit verschiedenen Aufbereitungs- und Abtrenntechniken gewonnenen Presssäfte werden zunächst laboranalytisch untersucht, um die wesentlichen physikalischen und chemischen Prozessparameter zu ermitteln, die das Vergärungsverhalten bestimmen. Zur Ermittlung des Gasertragspotenzials werden mit sämtlichen Presssäften Batch-Gärtests durchgeführt, die gleichzeitig Informationen zur Abbaukinetik und zur Gaszusammensetzung liefern. Zur Bewertung der technischen Möglichkeiten der Vergärung von Presssäften werden anschließend kontinuierliche Gärversuche unter Einsatz verschiedener Fermentersysteme durchgeführt. Die Ergebnisse dienen sowohl zur Beurteilung und Optimierung der vorgeschalteten Aufbereitungs- und Abpresstechniken als auch zur technischen, ökonomischen und ökologischen Bewertung des neuartigen Verfahrenskonzeptes einer kombinierten Produktion von Rohstoffen für die BTL-Produktion und der Erzeugung von Biogas. | Für die kombinierte Nutzung grün geernteter Energiepflanzen zur Herstellung von Flüssigkraftstoffen (BtL), Festbrennstoffen und gasförmigen Energieträgern ist aus technischen und logistischen Gründen eine Entwässerung des Silierguts notwendig. Es wurden die Vergärungseigenschaften und die Methanausbeuten der Presssäfte von Gersten-, Gras-, Mais- und Roggensilage untersucht. Hierzu erfolgten zunächst diskontinuierliche Gärtests, um die maximal erreichbare Methanausbeute zu bestimmen. Anschließend wurden quasi-kontinuierliche Gärversuche in Rührfermentern sowie unter Einsatz von Festbettfermentern durchgeführt, um Informationen für eine Verfahrensbewertung zu erhalten. Die diskontinuierlichen Gärtests zeigen, dass die untersuchten Presssäfte sehr gut vergärbar sind. Es wurden unter mesophilen Betriebsbedingungen bei 37 °C Methanausbeuten von maximal 37, 63, 72 bzw. 65 Nl je kg Gras-, Mais-, Roggen- bzw. Gerstensilagepresssaft ermittelt. Bei allen Presssäften wurden innerhalb von 10 Tagen über 90 % der organischen Substanz abgebaut. Dieses macht die Vergärung der Presssäfte in wirtschaftlicher und technischer Hinsicht besonders interessant. Durch Elektroporation der Silagen konnte die Abbaugeschwindigkeit und die spezifische Methanausbeute der Presssäfte gegenüber der unbehandelten Variante nicht verbessert werden. Bei der Vergärung der Presssäfte in quasi-kontinuierlich betriebenen Rührfermentern wurden bis zu einer Raumbelastung von ca. 5 g oTS/(lF*d) und einer hydraulischen Verweilzeit von weniger als 25 Tagen stabile Prozessbedingungen und eine konstante Abbauleistung erreicht. Die erzielten Methanausbeuten sind gegenüber den diskontinuierlichen Gärtests nur unwesentlich geringer. Der Methangehalt im Biogas liegt je nach Pflanzenart zwischen 56 und 63 Vol.-%. Bei Einsatz der kontinuierlich betriebenen Festbettfermenter konnten höhere Raumbelastungen von bis zu 8 g oTS/(lF*d) erreicht werden sowie eine Verkürzung der Verweilzeit auf bis zu 6 Tage. | Dr. Peter Weiland Tel.: +49 531 596-4131 peter.weiland@fal.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.01.2015 | 31.08.2018 | 22031714 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Retrotransposon-basierten molekularen Markern für die Identifizierung von Sorten, Klonen und Akzessionen als Grundlage für Züchtung, Ressourcenmanagement und Qualitätskontrolle von Pappel und Hybridlärche; Teilvorhaben 3: TU Dresden (Botanik) | Ziel des Vorhabens ist es, ein robustes, effizientes und schnelles Genotypen-Identifikationssystem zu entwickeln, dessen generelle Anwendbarkeit auf Laub- und Nadelbaumarten als Grundlage für Züchtung und Management von genetischen Ressourcen sowie für die Qualitätskontrolle von Erzeugung und Inverkehrbringen von Vermehrungsgut geprüft wird. Grundlage für die Verfahrensentwicklung sind die neuartigen molekularen ISAP-Marker (Inter-SINE Amplified Polymorphisms). ISAP-Marker repräsentieren variable Genomabschnitte zwischen den in hoher Kopienzahl vorkommenden SINEs (Short Interspersed Nuclear Elements). Auf Basis des bereits sequenzierten Genoms von Populus trichocarpa wird die Übertragbarkeit der Marker auf Laubbaumarten der Gattung Populus geprüft. Um die generelle Anwendbarkeit der Methode auf Baumarten zu ermitteln, wird die Hybridlärche als Nadelbaumart in das Vorhaben als weitere Modellbaumart einbezogen. Nach erfolgreicher Anwendung der Methode werden vorhandene Sorten, Klone und Akzessionen der Gattung Populus und der Gattung Larix genotypisiert. Die erhaltenen Informationen werden in einer Datenbank abgelegt und als Katalog für Referenzzwecke zur Verfügung gestellt. Das Teilvorhaben gliedert sich in fünf Arbeitspakete. Zunächst werden durch bioinformatische Methoden, insbesondere durch die Anwendung des Programms SINE-Finder SINEs aus der Genomsequenz der Pappel und der Hybridlärche (nach Teilsequenzierung) identifiziert. Nachfolgend werden die SINE-Kopien einer Cluster-Analyse unterzogen, um sie einzelnen Sequenzfamilien zuzuordnen. Es erfolgt eine molekulare Charakterisierung der SINE-Familien. Aus konservierten Regionen der SINEs werden Primer abgeleitet und durch PCR der Informationsgehalt der ISAP-Marker getestet. Die Anwendung der ISAP-Marker für die Genotypisierung von Akzessionen der Pappel und Lärche und Gewebekulturen der Hybridlärche erfolgt in einem weiteren Arbeitspaket. Die erhobenen Daten werden in einer Genotypisierungs-Datenbank abgelegt. | Prof. Dr. Christoph Neinhuis Tel.: +49 351 463-36032 christoph.neinhuis@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Bereich Mathematik und Naturwissenschaften - Fakultät Biologie - Professur für Zell- und Molekularbiologie der Pflanzen Zellescher Weg 20 b 01217 Dresden | X | FPNR | |
| 01.08.2019 | 31.10.2021 | 22031718 | Verbundvorhaben: Biomasse-Integration zur Systemoptimierung in der Energieregion Hümmling mit ganzheitlichem sektorübergreifenden Ansatz; Teilvorhaben 2: Energieeffizientes Wärmenetz und Modellbetriebe - Akronym: BISON | Ziel ist die Konzeption und Demonstration eines vollständig regenerativen dezentralen Energiesystems für eine energieautarke Region (virtuelle Kraftwerksregion) unter besonderer Berücksichtigung der Systemintegration von Biomasse. Dies soll mittels eines ganzheitlichen sektorübergreifenden Ansatzes am konkreten Beispiel der "Energieregion Hümmling" erfolgen. Hierbei wollen die Projektpartner eine real existierende Region in allen Sektoren im Lauf mehrerer Jahre so ausgestalten, dass Treibhausgas (THG)-Emissionen zu minimalen volkswirtschaftlichen Kosten vermieden werden können. Zugleich sollen positive Impulse auf Wirtschaftswachstum und Technologieführerschaft in der Region entstehen. Unter der Berücksichtigung eines möglichen Zielzustandes des Energiesystems mit nahezu 100% erneuerbarer Energie in allen Sektoren (im Folgenden kurz "Zielzustand" genannt) und ausgehend vom heutigen "Ist-Zustand" sollen also optimale Transformationspfade ("Zwischenzustand") entwickelt und real beschritten werden. Da die Region Hümmling schon heute auf Viertelstunden-Basis durch nahezu 100% erneuerbaren Strom versorgt wird, kann davon ausgegangen werden, dass der Zielzustand im Laufe der nächsten 5 - 15 Jahre erreicht werden kann. Der Abschluss der Transformation wäre damit in der Region Hümmling also wesentlich früher abgeschlossen, als Deutschland oder die EU diesen Zielzustand erreichen werden. Die in dieser Region frühzeitig gewonnenen Erkenntnisse, welche auf dem Weg zum "Zielzustand", einem Energieversorgungssystem mit nahezu 100% erneuerbarer Energien in allen Sektoren, durch den Realbetrieb neuer Technologien im industriellen Maßstab gesammelt werden, lassen sich auf andere Regionen übertragen und können somit wertvolle Informationen für die Ausgestaltung der deutschen und europäischen Energiewende liefern. | Prof. Dr.-Ing. Stefan Holler Tel.: +49 551 5032-287 stefan.holler@hawk.de Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst-Fachhochschule Hildesheim/Holzminden/Göttingen - Fakultät Ressourcenmanagement Göttingen - Fachgebiet Nachhaltige Umwelt- und Energietechnik NEUTec Rudolf-Diesel-Str. 12 37075 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.08.2006 | 31.07.2008 | 22031805 | Verbundvorhaben BioLog: Entwicklung, Erprobung und Demonstration neuer Logistikkonzepte für Biobrennstoffe; Teilvorhaben 5: Ermittlung der optimalen maschinentechnischen Parameter zur Trocknung der Silage sowie zur Herstellung von marktgerechten Brennstoff-Formkörpern. | Die Aufgabe des Verbundvorhabens BioLog ist die Optimierung und teilweise apparatetechnische Entwicklung der auf die Ernte von Energiepflanzen folgenden Schritte der Aufbereitung bis zur energetischen Nutzung. Ziel ist es einen Festbrennstoff zu erzeugen, der optimal in der Energieerzeugung eingesetzt werden kann und an die landwirtschaftlichen Rahmenbedingungen angepasst ist. Im Rahmen des Teilvorhabens des Maschinenbauers KAHL sollen optimale maschinentechnische und prozesstechnische Parameter zur Trocknung von unterschiedlichen Silagen sowie zur Herstellung von marktgerechten Brennstoff-Formkörpern (Pellets) mit Hilfe von Flachmatrizenpressen ermittelt werden. Die Arbeitspakete umfassen dabei umfangreiche Trocknungsversuche im Labor- und Technikumsmaßstab sowie Versuche zur Herstellung von Pellets mit unterschiedlichen Anlagenkonfigurationen und Prozeßparametern (Technikums- und Industriemaßstab). Als Ergebnisse der Praxis- und Technikumsversuche werden erstens betriebswirtschaftliche Daten zur Verfügung gestellt, welche die Frage nach der Wirtschaftlichkeit des einen oder anderen Systems beantworten. Zweitens werden die Einflüsse unterschiedlicher Häcksellängen, Pflanzenarten und Feuchten auf die Trocknung ermittelt, so dass durch die Abstimmung der Eigenschaften der Eingangsstoffe auf die Auslegung der Trocknungsanlage optimale Wirkungsgrade erreicht werden können. | Das Verbundprojekt BioLog hatte das Ziel, eine maximale Ausbeute an erneuerbarer Energie aus Biomasse in kommerziellen Anlagen zu erreichen. Die Aufgabenstellung in Teilprojekt 5 war, die vorentwässerte Silage zu trocknen und eine Formgebung dieser getrockneten Silagen zu bewerkstelligen. Ziel der experimentellen Untersuchungen war es, diese Verfahren zu optimieren und Daten zu generieren, die eine ökologische und ökonomische Beurteilung der Prozesse zulassen. Ein weiteres Ziel dieses Teilprojektes war die Herstellung größerer Mengen Silagepellets, die in nachfolgenden Prozess-Schritten von anderen Projektpartnern weiter verwendet wurden. Versuche zur Trocknung und Pelletierung der unterschiedlichen Silagearten wurden im Labor-, Technikums-, und Industriemaßstab durchgeführt Trocknung: Im Rahmen der Trocknung konnte gezeigt werden, dass die Verwendung von Bandtrocknern sinnvoll ist, wenn sekundäre Energie in Form von Heiß- oder Warmwasser oder Niederdruckdampf vorhanden sind. Durch die Kombination der in dem Projekt BioLog untersuchten Trocknungsarten wurde ein optimiertes Trocknungsverfahren entworfen und vorprojektiert. Durch die Kombination von Hochtemperaturtrocknern und Niedertemperaturtrocknern kann der thermische Energiebedarf im Gegensatz zu reinen Hochtemperaturtrocknern um 15-25% gesenkt werden. Im Vergleich zu den Werten eines traditionellen Trommeltrocknungs- oder Bandtrocknungssystems liegt der thermische Energiebedarf sogar 50-60% niedriger. Da der Hochtemperaturtrockner in dem hier vorgestellten Konzept nur noch als Vortrockner arbeitet und der Niedertemperaturtrockner nur noch als Nachtrockner, liegen die erforderlichen Investitionskosten nur ca. 10-15% über denen der Einzelsysteme. Pelletierung: Für jede Silageart muss eine optimierte Konfiguration verwendet werden, um eine die geforderte Pelletqualität mit möglichst geringen spezifische Energieverbräuche zur erreichen. | Dr.-Ing. Stephan Sternowsky Tel.: +49 40 72771-338 sternowsky@amandus-kahl-group.de Amandus Kahl GmbH & Co. KG Dieselstr. 5-9 21465 Reinbek | X | FPNR |
| 01.03.2012 | 28.02.2015 | 22031811 | Effiziente Co-Fermentation von Pentosen und Hexosen durch Hefen (ECO-FERM) | Lignocellulosische Hydrolysate enthalten Hexosen und Pentosen. Die zur Fermentation prädestinierte Bäckerhefe Saccharomyces cerevisiae konnte in den letzten Jahren mittels genetischer Methoden dazu gebracht werden, auch Pentosen zu Ethanol zu vergären. Das wesentliche Problem der bisher konstruierten Stämme ist, dass sie die Pentosen nicht schnell genug und vor allem nicht gleichzeitig mit der Glukose fermentieren können. Dies führt zu einer deutlichen Verlängerung der Fermentationszeit und verteuert dadurch den Prozess. Wegen dieser noch existierenden Limitierungen sollen in dem geplanten Projekt Methoden und industrietaugliche Hefestämme entwickelt werden, um in realen Biomasse-Hydrolysaten die Pentosen komplett, mit ähnlichen Raten wie Glukose und vor allen Dingen gleichzeitig mit Glukose zu Ethanol vergären zu können. Da die Unfähigkeit zur Co-Fermentation durch die Konkurrenz der Zucker bei der Aufnahme in die Zellen bedingt ist, sollen Pentose-spezifische, nicht durch Glukose gehemmte Transporter entwickelt werden. Andererseits sollen Strategien verwirklicht werden, die an der Pentose-Verwertung beteiligten Enzyme und Transporter in artifiziellen Enzym-Komplexen zusammenzuführen, um ein effizientes Substrat-Channeling zu erreichen und damit die Ethanolproduktionsraten zu steigern. | Prof. Dr. Eckhard Boles Tel.: +49 69 798-29513 e.boles@bio.uni-frankfurt.de Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main - FB 15 Biowissenschaften - Institut für Molekulare Biowissenschaften Max-von-Laue-Str. 9 60438 Frankfurt am Main | X | FPNR | |
| 01.11.2014 | 31.12.2017 | 22031812 | Verbundvorhaben: Nachhaltige Verwertungsstrategien für Produkte und Abfälle aus biobasierten Kunststoffen; Teilvorhaben 2, 3, 5: Recycling von biobasierten Werkstoffen, ökologische Bewertung zur Strategieentwicklung in Richtung hochwertiger Recyclingoptionen | Projektziel des Verbundes »Nachhaltige Verwertungsstrategien für Produkte und Abfälle aus biobasierten Kunststoffen« ist der Aufbau einer Wissenbasis zur Integration von biobasierten Kunststoffen in die deutsche Abfallwirtschaft einschließlich des hierfür erforderlichen Technologietransfers. Dazu wird ein Verfahren zum lösungsmittelbasierten Recycling von PLA aus dem post-consumer-Bereich demonstriert (IVV/WKI), es werden Grundlagen geschaffen, um Alt-Polylactid wieder in den Syntheseprozess für PLA einzubinden (IAP) und es findet eine Nachhaltigkeitsbewertung der entwickelten Verfahren statt (UMSICHT). Beim lösemittelbasierten Recycling sind eine F&E-Phase im Labor, eine kleintechnische Umsetzung und eine Musterpoduktion geplant (IVV/WKI). Beim Recycling des Alt-Polylactids wird der Einfluss des Alt-Polylactids auf den Depolymerisationsprozess untersucht. Wesentliche Parameter sind hier die Ausbeute sowie die Zusammensetzung des Rohlactids. Ziel ist es Recycling-PLA-Muster zu erzeugen (IAP). Im Rahmen der Nachhaltigkeitsbewertung werden für die Verfahren Ökobilanzen in Anlehnung an ISO 14040/44 berechnet und sozio-ökonomischen Wirkungen erfasst. Auf Basis der Bilanzen werden aus den Ergebnissen Handlungsempfehlungen abgeleitet. Für eines der ökobilanziell abgebildeten Recyclingverfahren wird ein critical review nach ISO 14040/44 durchgeführt. Darauf aufbauend werden Empfehlungen für Kommunikationsstrategien erarbeitet (UMSICHT). | Dr.-Ing. Markus Hiebel Tel.: +49 208 8598-1181 markus.hiebel@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | X | FPNR | |
| 01.06.2015 | 30.11.2016 | 22031814 | Verbundvorhaben: QualiS - Brennstoff-Qualifizierung und Qualitätsmanagement in der Hackschnitzelproduktion; Teilvorhaben 1: Emissionsminderung und Nachhaltigkeit - Akronym: qualiS | Das Verbundvorhaben "qualiS" setzt sich zum Ziel, die Branche zu befähigen, das Potential des Brennstoffs Hackschnitzel zur Emissionsminderung und Wertschöpfung zu realisieren. Es erarbeitet dazu eine fachliche Grundlage für zukünftige Qualitätssicherungs- und Nachweis-systeme, die eine hohe Anschlussfähigkeit an die Praxis besitzt und von ihr getragen wird. Die inhaltlichen Schwerpunkte des Teilvorhabens 1, liegen in der Koordination des Verbund-vorhabens sowie der internen und externen Kommunikation. Projekttreffen werden organi-siert und der Arbeitsfortschritt in einen regelmäßigen Turnus dokumentiert, verifiziert und kommuniziert. Der reibungslose und effiziente Projektverlauf wird durch eine enge Kommu-nikation zwischen den Teilvorhaben und besonders an den ihren Schnittstellen sichergestellt. Bei dem Austausch mit der Praxis wie auch der Kommunikation von Ergebnissen in die Fachöffentlichkeit wird auf bestehende Kommunikationskanäle des Bundesverbandes Bioenergie und seines Netzwerks holzwärmeplus zurückgegriffen. •Teilvorhaben 1: "qualiS – Brennstoff-Qualifizierung und Qualitätsmanagement in der Hackschnitzelproduktion als Beitrag zur Emissionsminderung und Nachhaltigkeit". •Teilvorhaben 2: "qualiS – Qualitätssicherungssystem für bestehende HHS-Bereitstellungssysteme – Parameter und Faktoren". •Teilvorhaben 3: "qualiS– Marktanalyse und experimentelle Unterstützung". •Teilvorhaben 4: "qualiS –Grundlagen, Praxistests und Optimierung qualitätssichern-der Mess- und Kontrollparameter". Im Teilvorhaben 1 werden die nachfolgend aufgeführten Arbeitspakete behandelt: 1. Projektkoordination und Projektadministration inkl. Berichtswesen an die FNR 2. Koordi-nation des Projektbeirats & des Begleitkreises "Zertifizierung" 3. Erstellung zielgruppenspezifischer Publikationsformate 4. Durchführung vorbereitender Maßnahmen zur Marktimplementierung der Publikationsformate 5. Erarbeitung und Umsetzung von Formaten zur Verbreitung der Projektergebnisse, spez. der Handbücher. | Bernd Geisen Tel.: +49 228 81002-59 geisen@bioenergie.de Bundesverband BioEnergie e.V. (BBE) Godesberger Allee 142-148 53175 Bonn | X | FPNR | |
| 01.08.2019 | 31.10.2021 | 22031818 | Verbundvorhaben: Biomasse-Integration zur Systemoptmierung in der Energieregion Hümmling mit ganzheitlichem sektorübergreifendem Ansatz; Teilvorhaben 3: Szenarienerstellung und Bewertung - Akronym: BISON | Ziel ist die Konzeption und Demonstration eines vollständig regenerativen dezentralen Energiesystems für eine energieautarke Region (virtuelle Kraftwerksregion) unter besonderer Berücksichtigung der Systemintegration von Biomasse. Dies soll mittels eines ganzheitlichen sektorübergreifenden Ansatzes am konkreten Beispiel der "Energieregion Hümmling" erfolgen. Hierbei wollen die Projektpartner eine real existierende Region in allen Sektoren im Lauf mehrerer Jahre so ausgestalten, dass Treibhausgas (THG)-Emissionen zu minimalen volkswirtschaftlichen Kosten vermieden werden können. Zugleich sollen positive Impulse auf Wirtschaftswachstum und Technologieführerschaft in der Region entstehen. | Dr.-Ing. Jens zum Hingst Tel.: +49 5321 3816-8054 jens.zum.hingst@cutec.de Technische Universität Clausthal - Clausthaler Umwelttechnik Forschungszentrum Leibnizstr. 23 38678 Clausthal-Zellerfeld | X | FPNR | |
| 01.08.2006 | 31.12.2008 | 22031905 | Verbundvorhaben BioLog: Entwicklung, Erprobung und Demonstration neuer Logistikkonzepte für Biobrennstoffe, Teilvorhaben 6: Energetische Nutzung aufbereiteter Produkte aus dem Energiepflanzenanbau, Teilvorhaben 7: Ökonom. und ökol. Begleitforschung, Teilvorhaben 8: Projektkoordination | Die Aufgabe des Verbundvorhabens BioLog ist die Optimierung und teilweise apparatetechnische Entwicklung der auf die Ernte von Energiepflanzen folgenden Schritte der Aufbereitung bis zur energetischen Nutzung. Ziel ist es einen Festbrennstoff zu erzeugen, der optimal in der Energieerzeugung eingesetzt werden kann und an die landwirtschaftlichen Rahmenbedingungen angepasst ist. Das Teilvorhaben des Clausthaler Umwelttechnik Instituts teilt sich in drei Bereiche auf: 1. Im BioLog entstehen Aufbereitungsprodukte aus drei Pflanzenarten. Zu beurteilen anhand technischer Gesetzmäßigkeiten, Ergebnissen aus anderen Projekten sowie Experimenten sind die energetischen Nutzungsmöglichkeiten in Vergasung- und Verbrennungsprozessen. Neben atmosphärisch betriebenen Aggregaten sind Druckwirbelschichten zu behandeln. 2. In BioLog arbeiten acht Partner aus verschiedenen, voneinander unabhängigen Institutionen zusammen. Um die (Zwischen-)ergebnisse und die Planungen des weiteren Vorgehens innerhalb der Projektlaufzeit permanent auf ihre wirtschaftlichen Chancen und ökologischen Auswirungen zu begleiten, dient das Begleitvorhaben. 3. Fachlichen Koordination hinsichtlich Terminabstimmung und -kontrolle, Informationsaustausch, führen einer Fortschrittsliste und der -dokumentation sowie als Sprecher des Verbundes. | Heizwert der Pellets liegt bei ca 16,2 MJ/kg. Deutliche Gehalte an Chlor, Schwefel, Alkali und Erdalki sind analysierbar. Vergasung der Pellets in Zirkulierender Wirbelschicht mit Dampf-/Sauerstoff-Einsatz technisch machbar; Verbrennung auf Rückschubrost schwierig. Vergasung: Für Wärme- und Stromerzeugung im Gasmotor empfehlenswerter Temperaturbereich: 750 bis 800°C. Für Synthesezwecke wie BtL-Herstellung: 800 bis 830°C. Verbrennung: Gasreinigung ist zumindest für HCl und Staub notwendig; für SO2 ratsam. Es wurde durch das Auspressen der Silage keine ausreichende Schadstoffentfrachtung erreicht. Die in den Nebenprodukten der BioLog-Verfahrenskette (Gärreste, Presssäfte, Aschen) enthaltenen Inhaltsstoffe sind in einem Umfang vorhanden, der eine Anwendung als Düngemittel rechtfertigt. Hohe Ausbringungsmengen führten im Gefäßversuch z.T. zu Schädigungen der ersten Fruchtart. Eine praktische Düngung ist folglich erst dann möglich, wenn die zuerst gedüngte Fruchtart keine negativen Wachstumserscheinungen aufweist. Ökonomische Gesamtbetrachtung führte bei Pelletwerkgrößen von 12.500 bis 50.000 t/a zu Pelletkosten von 231,- bis 274,- €/t. Ökologischer Vergleich zwischen fossilem Dieselkraftstoff und BtL-Diesel aus BioLog-Pellets fällt aus heutiger Sicht zu Ungunsten des Biokraftstoffs aus. Dies betrifft auch die Punkte Energie und THG-Effekt. KWK-Nutzung schneidet ökologisch deutlich besser ab als BtL-Produktion. Sogar positive Bewertung möglich, wenn projektspezifische Randbedingungen günstig sind. Pelletwerkgröße hat aus ökologischer Sicht keinen Einfluß auf die Ökobilanzen. Flächenbedarf aus Naturschutzsicht aber zu betrachten. Aus Klimaschutzsicht beim Verfahrensschritt Trocknung: Erdgas anstatt Braunkohle. Entwässerung auf 50 % TS beim Schneckenpressen und innovative Trocknerkombination können zu Netto-THG-Einsparung bei der BtL-Herstellung führen und den KWK-Pfad weiter verbessern. | Dr. Stefan Vodegel Tel.: +49 5323 933-122 stefan.vodegel@cutec.de Clausthaler Umwelttechnikinstitut GmbH (CUTEC-Institut) Leibnizstr. 21-23 38678 Clausthal-Zellerfeld | X | FPNR |
| 01.08.2019 | 28.02.2023 | 22031918 | Verbundvorhaben: Charakterisierung des genetischen und enzymatischen Potentials von Biogas-Mikrobiomen mittels Metaanalyse von Metagenomdatensätzen; Teilvorhaben 2: Phylogenetische und funktionelle Mikrobiom-Metaanalytik - Akronym: GeneMining | Am anaeroben Abbau von Biomasse ist eine Vielzahl von Mikroorganismen-Arten mit unterschiedlichsten Stoffwechseleigenschaften beteiligt. Ein Großteil der in Biogasreaktoren nachweisbaren Arten ist aber bislang weder hinsichtlich ihrer speziellen Stoffumwandlungseigenschaften noch ihrer jeweiligen ökologischen Rolle im System ausreichend charakterisiert. Entsprechend ist das in Biogasreaktoren für den Abbau der pflanzlichen Biomasse verantwortliche trophische Netzwerk auch nur ansatzweise und nur hinsichtlich grundlegender mikrobieller Prozesse verstanden. Ziel des Vorhabens war die Nutzung von Metagenom-Sequenzdaten für eine detaillierte Analyse mikrobieller Netzwerke mittels einer umfassenden bioinformatischen Auswertung (Metaanalyse) unter Einbeziehung abiotischer Prozessfaktoren. Zunächst sollten hierzu Bioinformatik Hochdurchsatz Workflows für Mikrobiom-Datenauswertungen entwickelt werden. Ein weiteres Ziel war die Nutzbarmachung einer vorhandenen Cloud-Computing Infrastruktur für anstehende Rechenoperationen. Entwickelte Bioinformatik-Lösungen und Konzepte sollten dann für die vergleichende Analyse von Metagenomdatensätzen für Biogas-Mikrobiome eingesetzt werden. Die Identifizierung des Core-Mikrobioms von Biogas-Gemeinschaften, Bestimmung einzigartiger Taxa für spezifische Gemeinschaften und die Aufdeckung von Beziehungen zwischen taxonomischen Einheiten durch Co-Occurrence Analysen wurden angestrebt. Assemblierung von Metagenom-Sequenzdaten und Binning assemblierter kontinuierlicher Sequenzabschnitte zu Genomen (MAGs) ermöglicht dabei die funktionelle Interpretation der bislang nicht kultivierbaren Fraktion der Biogas-Mikrobiome. Es wird erwartet, dass die Ergebnisse zur Identifizierung und Charakterisierung bislang nicht erkannter Schlüsselorganismen für den Biogasprozess führen. Die Verwertung und Anwendung von Erkenntnissen aus Mikrobiom-Analysen für innovative Biomasse-Konversionsprozesse und Ansätze in Bezug auf Monitoring und Management wird angestrebt. | Die Genome von Schlüsselorganismen aus Biogas-Mikrobiomen wurden untersucht, um ihr genetisches Potenzial zu verstehen und mit physiologischen Ergebnissen in Verbindung zu bringen. Drei repräsentative Isolate wurden sequenziert und analysiert: Petrimonas mucosa, ein Pektin abbauendes Bakterium, Anaeropeptidivorans aminofermentans, ein Protein-abbauendes und Aminosäuren fermentierendes Bakterium, und Methanothermobacter wolfeii, ein hydrogenotrophes methanogenes Archaeon. Des Weiteren wurden auch Anpassungen von Mikrobiomen an höhere Ammonium-/Ammoniakgehalte durch Genom- zentrierte Metagenom- und Metatranskriptom-Analysen untersucht. Ein integrativer Omics-Ansatz half dabei, neue leistungsfähige Spezies zu identifizieren. Eine Voraussetzung für die oben beschriebenen Analysen war die Entwicklung von Strategien zur Verarbeitung von öffentlich zugänglichen Metagenom-Datensätzen für Biogas-Mikrobiome. Es wurde ein modularer Workflow namens Metagenomics-Toolkit implementiert. Mit Hilfe dieses Workflows konnten insgesamt 2203 MAGs hoher MIMAG Qualität und 5018 MAGs mittlerer MIMAG Qualität rekonstruiert werden. Gebildete MAGs lassen sich in den meisten Fällen den Phyla Bacillota, Bacteroidota, Halobacteriota und Methanobacteriota zuordnen. Weitere wichtige identifizierte Phyla des Core-Mikrobioms sind Synergistota, Spirochaetota und Actinobacteriota. Zahlreiche rekonstruierte MAGs ließen sich nicht bereits bekannten Spezies zuordnen und repräsentieren daher neue taxonomische Einheiten. Die Interpretation von Ergebnissen aus Meta-Metaanalysen wurde aufgrund von inkonsistent abgelegten Metadaten erschwert. Mikrobiom-Signaturen konnten daher nur ansatzweise durch Auswertung der zugehörigen Metadaten erklärt werden. Es ergaben sich aber Hinweise auf Mikrobiom-Kandidaten, die Stresssituationen im Biogas-Prozess indizieren. | Prof. Dr. Alfred Pühler Tel.: +49 521 106-8750 puehler@cebitec.uni-bielefeld.de Universität Bielefeld - Centrum für Biotechnologie (CeBiTec) Universitätsstr. 27 33615 Bielefeld | X | FPNR |
| 15.06.2012 | 31.08.2015 | 22032011 | Verbundvorhaben: Entwicklung der biotechnologischen Grundlagen und praxisnaher Anbauverfahren zur Steigerung der Dendromasseproduktion durch Züchtung und Massenvermehrung von Sorten ausgewählter Baumarten: Teilvorhaben 2: Züchtung und Anbau von Hochleistungssorten ausgewählter Baumarten | Das Teilvorhaben 2 verfolgt unter Berücksichtigung des Gesamtzieles die Entwicklung eines Verfahrens zur Überführung von In-vitro-Keimpflanzen in die Pflanzenproduktion, Evaluierung und Charakterisierung des vorhandenen Zuchtmaterials auf Trockenhärte sowie Züchtung neuer Sorten bei Hybridlärche und Hybriddouglasie, Anlage von Modellflächen mit Versuchs- und Beispielcharakter zur Optimierung und Ausrichtung der Verfahren auf maximale Produktionsleistung bei hohem Stabilitätsniveau als Einzelziele. Durchführung von Gewächshaus- und Freilandversuchen zur Entwicklung eines kostengünstigen Verfahrens zur Jungpflanzenanzucht aus In-vitro-Vermehrung; Sichtung von vorhandenem Züchtungsmaterial der Hybridlärche und Hybriddouglasie; Prüfung auf Verwendung in Schnellwuchsplantagen durch Evaluierung bestehender Versuchsanlagen, physiologische Charakterisierung der bereits vorhandenen Sorten sowie daraus selektierter Klone auf Trockenstresstoleranz sowie holzanatomische und -physikalische Merkmale; Reproduktionskreuzungen von vorhandenen Sorten sowie Neukreuzung von aussichtsreichen Kreuzungskombinationen; Auslese von Plusbäumen für die In-vitro-Vermehrung aus den bereits zugelassenen bzw. in Prüfung befindlichen Sorten. Anlage von je drei Modellflächen auf repräsentativen land- und forstwirtschaftlichen Standorten mit vorhandenen Sorten der Hybridlärche, Hybriddouglasie und Aspe; Anlage von Modellflächen mit klonalem Material aus In-vitro-Vermehrung/somatische Embryogenese. | Dr. Heino Wolf Tel.: +49 3501 542-220 heino.wolf@smul.sachsen.de Staatsbetrieb Sachsenforst - Kompetenzzentrum Wald und Forstwirtschaft - Referat Forstgenetik / Forstpflanzenzüchtung Bonnewitzer Str. 34 01796 Pirna | X | FPNR | |
| 01.01.2014 | 31.12.2016 | 22032012 | Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Züchtung einer Qualitätssorte von Kamille mit hoher Ertragsfähigkeit bei maschineller Ernte (Phase II) | Innerhalb des Verbundvorhabens "Verbesserung der internationalen Wettbewerbsposition des deutschen Arznei- und Gewürzpflanzenanbaus" hat die Züchtung von Kamille das Ziel, durch die Entwicklung einer Qualitätssorte/-sorten einen entscheidenden Baustein zur Verbesserung der Rentabilität und Produktqualität des Kamilleanbaus in Deutschland zu liefern. Ziel der Züchtung ist die Ertragssteigerung auf 600 kg verkaufsfähige und arzneibuchkonforme Blütendroge pro Hektar bei deutlich verbesserter Eignung für die maschinelle Ernte. In Phase II werden Zuchtlinien als potentielle Eltern für die Sortenzüchtung entwickelt, die auf ihre Kombinationseignung getestet werden. Des Weiteren wird der Anteil an Fremdbefruchtung bei der Samenbildung von Kamille aufgeklärt. Die Bearbeitung des Züchtungsprojektes erfolgt in drei Phasen mit jeweils drei Vegetationsjahren. Phase II baut auf dem in Phase I geschaffenen Ausgangsmaterial auf. Es folgen bis zu drei Inzuchtgenerationen mit fortlaufender Selektion nach ertraglichen, erntetechnologischen und inhaltsstofflichen Gesichtspunkten. Als Grundlage für das weitere Vorgehen in der Kamille-Züchtung wird der Anteil an Selbst- und Fremdbefruchtung bei der Samenbildung molekulargenetisch nach der Mikrosatelliten-Methode bestimmt. Im dritten Vegetationsjahr beginnt die Prüfung der Kombinationseignung der Inzuchtlinien. | Dr. rer. nat. Andreas Plescher Tel.: +49 3466 3256-0 info@pharmaplant.de PHARMAPLANT Arznei- und Gewürzpflanzen Forschungs- und Saatzucht GmbH Am Westbahnhof 4 06556 Artern | FPNR | ||
| 01.03.2015 | 31.08.2017 | 22032014 | Verbundvorhaben: Innovative Verfahrensintegration zum Downstream-Processing von Biobutanol; Teilvorhaben 2 | Ungeachtet der Zielkonflikte zwischen Biokrafstoffen aus NAWARO und dem Nahrungsmittelanbau oder der Motorenverträglichkeit wird es langfristig unumgänglich sein, fossile Kraftstoffe durch erneuerbare Energieträger zu ersetzen. Der Durchbruch der Biokraftstoffe ist neben den ökonomischen Faktoren von den CO2- und Energiebilanzen abhängig. Diese müssen für fermentativ hergestellte Kraftstoffe der 2. Generation wie Butanol noch deutlich verbessert werden, damit sie wettbewerbsfähig und umweltverträglich sind. Das Downstream Processing ist insbesondere bei Bioalkoholen ein energie- und kostenintensiver Schritt. Durch die Azeotropbildung des Wasser-Bioalkohol-Gemischs findet bisher vorwiegend die Rektifikation Einsatz. Um Butanol den Durchbruch am Markt zu ermöglichen, soll im Rahmen des geplanten Vorhabens für den energieintensivsten Prozessschritt der Produktabtrennung ein neues Verfahren entwickelt werden. Durch einen integrierten Prozess aus Gasstripping- und Membranverfahren soll eine Prozessgestaltung erreicht werden, die eine Entwässerung des Produktstromes mit deutlich verringertem Energieaufwand erlaubt. | Dr. rer. nat. Thomas Schiestel Tel.: +49 711 970-4164 thomas.schiestel@igb.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.03.2019 | 30.06.2022 | 22032018 | Verbundvorhaben: Messung und Bilanzierung von Stoffströmen in AgrarSystemen zur TreibhausgasEmissionsReduktion; Teilvorhaben 2: Messung und Modellierung von Treibhausgasemissionen und Stickstoffauswaschung in Rohstoffpflanzenfruchtfolgen - Akronym: MASTER | Ziel des Verbundvorhabens ist die grundlegende Erweiterung des Wissenstandes zu Treibhausgasemissionen, zur Kohlenstoffbindung und -dynamik in Rohstoffpflanzen-Anbausystemen als Grundlage für die Ableitung praxisumsetzbarer, standortspezifischer Minderungsstrategien. Darin eingebettet ist es die Zielstellung des Teilvorhabens "Modellierung und Messung von Treibhausgasemissionen und Stickstoffauswaschung aus Rohstoffpflanzenfruchtfolgen" die langfristige Entwicklung von Treibhausgasemissionen und N Auswaschung in Rohstoffpflanzenfruchtfolgen zu quantifizieren und die beobachteten Zusammenhänge mittels kalibrierter Modelle auf andere Regionen Deutschland zu übertragen. Hierzu werden prozessbasierte Modelle an zeitlich hochauflösend gemessenen Prozessen in Rohstoffpflanzenfruchtfolgen auf Langzeitexperimenten kalibriert und an unabhängigen Daten validiert. Dies ist Grundlage für die zeitliche und räumliche Extrapolation der experimentell beobachteten Prozesse. Die zeitliche Extrapolation erlaubt die Analyse langfristiger Effekte von Rohstoffpflanzenfruchtfolgen auf die Interaktion von Treibhausgasflüssen, Bodenkohlenstoffsequestrierung und Nitratauswaschung für Zeiträume, die über die experimentelle Versuchsdauer hinausgehen. Die räumliche Extrapolation beinhaltet die Rechnung von Modellszenarien zu Stoffflüssen in Rohstoffpflanzensystemen für Boden und Klimaregionen Deutschlands, so dass naturräumliche Effekte analysierbar werden, was über bisherige STUFE I Methoden der Treibhausgasbilanzierung hinausgeht. Innerhalb des Verbundprojekts übernimmt das Thünen Institut die Analyse der Gasproben und Auswertung der Flussmessung. | Prof. Dr. Heinz Flessa Tel.: +49 531 596-2601 heinz.flessa@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrarklimaschutz Bundesallee 65 38116 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.08.2012 | 30.09.2014 | 22032111 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer Feuerungsanlage zur energetischen Nutzung von landwirtschaftlichen Reststoffen auf Basis der AirRo®-Brennertechnologie; Teilvorhaben 1: Grundlegende Untersuchungen | Das Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik (IFK) der Universität Stuttgart und die Firma Wörle UmweltTechnik GmbH wollen eine Feuerungsanlage zur energetischen Nutzung von landwirtschaftlichen Reststoffen (z.B. Stroh und ähnliche pflanzliche Stoffe, nicht als Lebensmittel bestimmtes Getreide wie Getreidekörner und Getreidebruchkörner, Getreideganzpflanzen, Getreideausputz, Getreidespelzen und Getreidehalmreste) auf Basis der AirRo®-Brennertechnologie entwickeln. Diese soll über eine Feuerungswärmeleistung von ca. 90 kW verfügen. Im Fokus der Entwicklung liegen wirtschaftliche Primär- und Sekundärmaßnahmen zur Emissionsminderung von Staub, CO, und NOx unter das Niveau der in der 1. BImSchV genannten Grenzwerte. Das Projekt gliedert sich in 2 Arbeitsschwerpunkte: Durchführung einer technischen Machbarkeitsstudie, welche z.B. die Konzeptauswahl für die Feuerungsanlage sowie Auslegungs- und Simulationsrechnungen beinhaltet. Die technische Machbarkeit für das entwickelte Anlagenkonzept soll anhand einer umgesetzten Prüfstandsanlage gezeigt werden. Anhand umfangreicher Messungen mit den genannten Brennstoffen soll diese Prüfstandsanlage in einer weiteren Entwicklungschleife optimiert werden, damit ein sicherer,wartungs- und emissionsarmer Betrieb mit diesen Brennstoffen möglich ist. | Dr.-Ing. Michael Struschka Tel.: +49 711-685-67776 michael.struschka@ifk.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik (IFK) Pfaffenwaldring 23 70569 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.08.2014 | 31.12.2017 | 22032112 | Verbundvorhaben: Thermoaktivierbare Bio-Klebstoffe (ThermoBiK); Teilvorhaben 2: Anwendungstechnische Untersuchungen | Projektziel ist die Entwicklung neuer kristalliner Polyesterpolyole, darauf aufgebauter thermoaktivierbarer Polyurethandispersionen und darauf basierender Klebstoffformulierungen; die Entwicklung soll sich dabei an der bereits bestehenden Verfügbarkeit nachwachsender Rohstoffe orientieren bzw. an der Möglichkeit der wirtschaftlichen Herstellung. Henkel wird auf Basis der hergestellten PU-Dispersionen neue Klebstoffformulierungen mit Schwerpunkt auf den Schuhbereich entwickeln. Die umfangreichsten Arbeiten sind für den Bereich der Sohlenverklebung im Sportschuhsegment vorgesehen. Henkel wird umfangreiche Formulierungsarbeiten, Praxistest, Lead-User Tests, Langzeittests sowie physikalisch – chemische Materialtests anhand von speziell für den Einsatzzweck maßgeschneiderten Formulierungen testen.Henkel plant - neben dem Schwerpunkt Schuhindustrie – geeignet erscheinende Polyurethandispersionen auch in den Bereichen Holzklebstoffe und Klebstoffe für den Automobilbereich zu testen. Diese Praxisarbeiten sind ergänzend zu denen von Jowat zu sehen und sollen Bereiche außerhalb der von Jowat geplanten Schwerpunkte betreffen.Um das Potential der neuen PUDs gründlich zu eruieren, müssen die Rezepturen in den verschiedensten Parametern geändert werden, möglicherweise weitere Zusatzstoffe und Additive geändert und zugefügt und evtl. zusätzliche, neue Nebenkomponenten eingesetzt werden. Die Formulierung erfolgt dabei sowohl als 2-K. als auch als latent reaktives 1-Komponentensystem. | Lösemittelfreie, wasserbasierte Polyurethandispersions (PUD)-Klebstoffe werden bei der Herstellung einer Vielzahl von Konsumgütern eingesetzt. Produzenten in den Schwerpunktbereichen Automobil, Möbel und Schuh verwenden dabei typischerweise einzeln an Werkstoffe und Fertigungsverfahren angepasste, thermoaktivierbare Klebstoffformulierungen. Diese basieren bis heute ausschließlich auf petrochemischer Basis. Im Teilvorhaben 2 des Verbundvorhabens Thermoaktivierbare Bioklebstoffe (ThermoBiK) hat die Henkel AG die von Covestro entwickelten thermoaktivierbaren PU-Dispersionen für anwendungstechnische Untersuchungen mit Schwerpunkt auf den Schuhbereich eingesetzt. Hierzu wurden umfangreiche Prüfungen und Weiterentwicklungen der biobasierten, thermoaktivierbaren PUDs für die Zielanwendung Schuhklebstoffe, insbesondere zur Verklebung der Sohle durchgeführt. Neben rein anwendungstechnischer Tests und Formulierungsarbeiten (Additivierung / Dispersionsstabilität / Viskositätseinstellung / Auftragungsvermögen / Trocknungsverhalten / Wärmeaktivierung (bei z.T. stark unterschiedlichen Bedingungen) / Tack (Haftklebrigkeit) / Klebetests (unterschiedliche Zeiten und Aushärtebedingungen) / Wärmestand / etc…) wurden physikochemische Untersuchungsmethoden herangezogen (DSC / Rheologie) und z.T. spezifisch für die Bearbeitung des Teilvorhabens neu entwickelt. Ein weiterer Aspekt betraf die LCA-Analyse, für die grundlegende Kenndaten (Prozessdauer, Temperaturen, Stromverbrauch, etc…) ermittelt wurden. Die Untersuchungen zeigten, dass die biobasierten, thermoaktivierbaren PUDs grundlegend zur Anwendung Schuhsohlenverklebung geeignet sind. Sie stellen eine funktionierende Alternative zu den herkömmlichen fossilen PUDs dar. | Dr. Andreas Taden Tel.: +49 211 797-2744 andreas.taden@henkel.com Henkel AG & Co. KGaA - Unternehmensbereich Klebstoff-Technologien (Adhesive Technologies) Henkelstr. 67 40589 Düsseldorf | X | FPNR |
| 01.03.2019 | 30.06.2022 | 22032118 | Verbundvorhaben: Messung und Bilanzierung von Stoffströmen in AgrarSystemen zur TreibhausgasEmissionsReduktion; Teilvorhaben 3: Messung, Bilanzierung und Modellierung von Treibhausgasemissionen in Fruchtfolgen mit Nachwachsenden Rohstoffen unter besonderer Berücksichtigung trocken, warmer Standorte - Akronym: MASTER | Ziel des Vorhabens ist die grundlegende Erweiterung des Wissenstandes zu Treibhausgas-emissionen, zur Kohlenstoffbindung und -dynamik in Rohstoffpflanzen-Anbausystemen. Dies soll als Grundlage für die Ableitung praxisumsetzbarer, standortspezifischer Minderungsstrategien für Treibhausgase dienen. Hierzu werden in Dauerfeldexperimenten N2O-Emissionen zeitlich hochauflösend gemessen und Prozesse der Bildung von Treibhausgasen (mikrobielle Prozesse, Speicherung und Abbau von Kohlenstoff) analysiert. Die Messung von N2O-Flüssen dient der Aufklärung von Mechanismen und Einflussfaktoren auf die N2O-Bildung. Eine wesentliche Innovation besteht darin, die Analyse der N-Dynamik der Böden und der N2O-Flüsse mit C-Umsatzprozessen der Böden in Verbindung zu setzen. Die N2O-Messdaten dienen zudem der Modellvalidierung. Die Analyse der Langzeitdynamik der Humus- und Kohlenstoffvorräte erlaubt die Ableitung von Humusreproduktionskoeffizienten für Energiepflanzen und Gärreste. In Feldversuchen am Standort Trossin (Bayern) werden praxisnahe und standorttypische Fruchtfolgen mit den Rohstoffpflanzen Mais, Raps, Winterroggen und Luzernegras untersucht. Trockenresistente Sorghum-Futterhirsen sollen besonders im Vergleich zum Mais auf Treibhausgase untersucht werden. Sorghum ist für die Region mit trocken warmen Böden prädestiniert und wird deshalb mit untersucht. Organische und mineralische Dünger-Varianten und ein intensiver Zwischenfruchtanbau werden in die Auswertungen einbezogen. Die Anbausysteme werden hinsichtlich ihrer Bodenprozesse, der Ertragsbildung und der Produktqualität sowie hinsichtlich Umwelt, Klima- und Ressourceneffizienz analysiert. Bisher noch nicht quantifizierbare Langzeitwirkungen von Fruchtfolgen und Düngungssystemen werden untersucht. Auf der Grundlage von Messdaten aus eigenen Versuchen und experimentellen Daten vorangegangener Versuche werden Stoff-, Energie- und Treibhausgasbilanzen berechnet. | Dr. Kerstin Jäkel Tel.: +49 35242 631-7204 kerstin.jaekel@smul.sachsen.de Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie - Abt. 7 Landwirtschaft - Ref. 72 Pflanzenbau Waldheimer Str. 219 01683 Nossen | X | FPNR | |
| 01.02.2013 | 31.01.2015 | 22032211 | Verbundvorhaben: Untersuchung der Entwicklung von Gefügestruktur und - Morphologie an zementgebundener Spanplatte unter Berücksichtigung technologischer Einflüsse; Teilvorhaben 1 (IHD) | Hydratationstemperatur und Durchwärmungsverlauf bei der Herstellung von zementgebundenen Spanplatten (CBPB) haben signifikanten Einfluss auf die sich im Zementstein ausbildenden Phasen und somit auf die Festigkeiten der Platten. Die Zusammenhänge sind im Stand der Wissenschaft u. Technik jedoch nur qualitativ bekannt. Untersuchungen bezüglich quantitativer Abhängigkeiten von stofflichen und produktionstechnischen Parametern wurden bislang nicht im erforderlichen Umfang durchgeführt, um das komplexe System zu verstehen. Ziel des Vorhabens ist, die Hydratationsvorgänge bei der CBPB-Herstellung unter den Einflüssen stofflicher Komponenten und technologischer Parameter (Temperaturverlauf etc.) quantitativ zu beschreiben. Mit Hilfe der Aufklärung der Hydratationsmechanismen lassen sich wirtschaftliche und ökologische Vorteile wie z.B. die Diversifizierung der einsetzbaren Holzarten, Verringerung des Primärenergiebedarfs und Kostenreduzierung durch Einsparung von Abbindereglern, Energieeinsparungen sowie Einsatz kostengünstigerer und umweltfreundlicherer Zemente erzielen. CBPB werden im Technikumsmaßstab unter definierten Reaktionsbedingungen hergestellt. Während des Prozessverlaufs werden die Entwicklung von Zwischen- und Endprodukten und die Gefügemorphologie charakterisiert. Im Weiteren werden die physikalischen Eigenschaften der Laborplatten bestimmt. Die Ergebnisse werden zur Ableitung optimaler Hydratationsbedingungen und Rezepturen genutzt und in Industrieversuchen überprüft | Hydratationstemperatur und Durchwärmungsverlauf bei der Herstellung von zementgebundenen Spanplatten (CBPB) haben signifikanten Einfluss auf die sich im Zementstein ausbildenden Phasen und somit auf die Festigkeiten der Platten. Die Zusammenhänge sind im Stand der Wissenschaft und Technik jedoch nur qualitativ bekannt. Untersuchungen bezüglich quantitativer Abhängigkeiten von stofflichen und produktionstechnischen Parametern wurden bislang nicht im erforderlichen Umfang durchgeführt, um das komplexe System zu verstehen. Ziel des Vorhabens ist, die Hydratationsvorgänge bei der CBPB-Herstellung unter den Einflüssen stofflicher Komponenten und technologischer Parameter (Temperaturverlauf etc.) quantitativ zu beschreiben. Mit Hilfe der Aufklärung der Hydratationsmechanismen lassen sich wirtschaftliche und ökologische Vorteile wie z. B. Diversifizierung der verwertbaren Holzarten, Verringerung des Primärenergiebedarfs und Kostenreduzierung durch Einsparung von Abbindereglern, Energieeinsparungen sowie Einsatz kostengünstigerer und umweltfreundlicherer Zemente erzielen. CBPB wurden im Technikumsmaßstab unter definierten Reaktionsbedingungen hergestellt. Während des Prozessverlaufs wurden die Entwicklung von Zwischen- und Endprodukten sowie die Gefügemorphologie charakterisiert. Im Weiteren wurden die physikalischen Eigenschaften der Laborplatten bestimmt. Die Ergebnisse wurden zur Ableitung optimaler Hydratationsbedingungen und Rezepturen genutzt und in Industrieversuchen überprüft. Der Einsatz von Buchenholz erweist sich als positiv hinsichtlich der entstehenden Zementmatrix, die mechanischen Platteneigenschaften erreichen die normativen Anforderungen, liegen jedoch deutlich unter den Eigenschaften der Fichtenholzvarianten. | Dr. Detlef Krug Tel.: +49 351 4662-342 detlef.krug@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | X | FPNR |
| 01.08.2014 | 31.12.2017 | 22032212 | Verbundvorhaben: Thermoaktivierbare Bio-Klebstoffe (ThermoBiK); Teilvorhaben 3: Anwendungstechnische Untersuchungen | Lösemittelfreie, wasserbasierte Dispersionsklebstoffe werden bei der Herstellung einer Vielzahl von Konsumgütern eingesetzt. Produzenten in den Schwerpunktbereichen Automobil, Möbel und Schuh verwenden dabei typischerweise einzeln an Werkstoffe und Fertigungsverfahren angepasste, thermoaktivierbare Klebstoffformulierungen. Hauptkomponenten (neben Wasser), aus denen die Klebstoffdispersionen bestehen, sind Polyurethane aus Isocyanaten und Polyesterpolyolen wobei die Eigenschaften des Polyurethans im Wesentlichen durch die Polyesterpolyolkomponente bestimmt werden. Polyesterpolyole werden heute kommerziell aus erdölbasierten Diolen und Dicarbonsäuren hergestellt. Zwingende Eigenschaft der Polyesterpolyole für die oben beschriebenen Anwendungsfelder ist eine gute Kristallisation, da nur dann die erforderliche Thermoaktivierbarkeit der Polyurethandispersionen erzielt werden kann. Mittels Thermoaktivierung wird die bei Raumtemperatur nichtklebrige Schicht klebfähig. Projektziel ist die Entwicklung neuer kristalliner Polyesterpolyole, darauf aufgebauter thermoaktivierbarer Polyurethandispersionen und darauf basierender Klebstoffformulierungen; die Entwicklung soll sich dabei an der bereits bestehenden Verfügbarkeit nachwachsender Rohstoffe orientieren bzw. an der Möglichkeit der wirtschaftlichen Herstellung. Formulierung der von BAYER entwickelten neuen Rohstoffe als Bindemittel in PU Dispersionen. Rezepturentwicklung mit Hilfe statistischer Versuchsplanung und Formulierungsroboter. | Lösemittelfreie, wasserbasierte Polyurethandispersions (PUD)-Klebstoffe werden bei der Herstellung einer Vielzahl von Konsumgütern eingesetzt. Produzenten in den Schwerpunktbereichen Automobil, Möbel und Schuh verwenden dabei typischerweise einzeln an Werkstoffe und Fertigungsverfahren angepasste, thermoaktivierbare Klebstoffformulierungen. Diese basieren bis heute ausschließlich auf petrochemischer Basis. Im Teilvorhaben 3 des Verbundvorhabens Thermoaktivierbare Bioklebstoffe hat die Firma Jowat SE die von Covestro entwickelten thermoaktivierbaren PU-Dispersionen für anwendungstechnische Untersuchungen in Einsatzbereichen der Möbelindustrie und der Automobilindustrie eingesetzt und getestet. Einige dieser biobasierten, thermoaktivierbaren PUDs sind grundlegend zur Anwendung in der Möbel- und Automobilindustrie geeignet und stellen eine prinzipiell funktionierende Alternative zu den herkömmlichen fossilen PUDs dar, die das Potential haben durch geeignete Formulierung in den Zielanwendungen die konventionellen petrochemischen Systeme zu ersetzen. Im Möbelbereich konnten zwei 2K-Klebstoffformulierungen auch bei einem Kunden im realen Anwendungsfall getestet werden. Der Versuch erfolgte im Vergleich zu kommerziellen (petrochemisch basierten) Mustern der Fa. Jowat. Beim Klebstoffauftrag und bei der weiteren Verarbeitung waren keine grundsätzlichen Unterschiede zum Referenzklebstoff ersichtlich. Im Automobilbereich konnten keine externen Versuche beim Kunden durchgeführt werden. Dafür wurden aber mit 2 Formulierungen im hauseigenen Technikum auf einer Vakuumtiefziehanlage Armablagen des Audi A4 mit einer PVC-Schaumfolie kaschiert. Mit den beiden biobasierten Dispersionen wurden im Vergleich zu den reinen Referenzdispersionen vergleichbare Festigkeiten erhalten. Damit erfüllen diese beiden Dispersionen die Grundvoraussetzungen, um auch als Formulierungsbestandteil für Klebstoffe im Automobilbereich eingesetzt zu werden. | Dr. Hartmut Henneken Tel.: +49 5231 749-5300 hartmut.henneken@jowat.de Jowat SE Ernst-Hilker-Str. 10-14 32758 Detmold | X | FPNR |
| 15.02.2019 | 31.12.2020 | 22032218 | Verbundvorhaben: Neue Absatzmärkte für Gärprodukte durch Aufbauagglomeration mit Sekundärstoffen; Teilvorhaben 1: Technologische Produktentwicklung - Akronym: Skarabaeus | Im Rahmen des Gesamtprojekts waren Düngeragglomerate aus separierten landwirtschaftlichen NawaRo-Gärresten, unter Nutzung von Sekundärstoffen zu entwickeln und herzustellen und anschließend im Rahmen pflanzenbaulicher Versuche auf ihre Anwendbarkeit als Blühpflanzen-, Rasen- und Gemüsedünger zu untersuchen. Parallel wurden durch Analyse des Düngemittelmarkts und Kundenbefragungen das Marktpotenzial sowie Präferenzen zu Ausgangs- und Inhaltsstoffen solcher Düngemittel abgeleitet. Übergeordnetes Ziel war die Herstellung von Düngeragglomeraten, die sowohl wirtschaftlich/technisch als auch hinsichtlich der Akzeptanz potenzieller Käufer eine Chance auf dem Düngemittelmarkt haben. Im Rahmen des Teilvorhabens lag der Fokus in der Entwicklung und Herstellung der Düngeragglomerate. Als Verfahren wurde die Aufbau- bzw. Rollagglomeration angewendet. Die generellen Vorteile der Rollagglomeration – z.B. im EIRICH-Mischer – bestehen darin, dass i) eine weitgehende Vortrocknung der Gärreste bis etwa 80% TS entfallen kann, dass ii) theoretisch eine einfache und kontrollierte Beimengung von mehreren Zuschlagstoffen möglich ist und dass iii) bei niedrigen Prozesstemperaturen keine nennenswerten Stickstoffverluste auftreten. Neben der eigentlichen Agglomeration, die zunächst ein granuliertes Düngemittel liefern sollte, welches aufgrund seiner Form und Struktur gut dosierbar und auch lagerfähig ist, sollten im Prozess auch Sekundärstoffe als "Nährstoffträger" eingesetzt werden, um gleichzeitig die Eigenschaften der Düngemittelmischungen gezielt an bestimmte Anwendungsbereiche anzupassen. Dafür kamen Abfälle wie z.B. Tiermehle, Rezyklate aus der Abwasserreinigung und auch Abfälle wie Alt-Feuerlöschpulver in Frage. Kernaufgabe des Teilvorhabens war die Herstellung von stabilen, lagerfähigen Düngeragglomeraten im Korngrößenbereich von ca. 1 mm bis 8 mm, mit definierten Nährstoffgehalten, die entsprechend Anwendungsbereich gut dosierbar sein sollten. | Im Rahmen des Teilvorhabens "Technologische Produktenwicklung" wurden drei Generationen von Düngeragglomeraten als Funktionsmuster I bis III auf Basis von NawaRo-Gärresten entwickelt und hergestellt. Zu Beginn konnten die Gärreste nur nach Beimengung von mindestens 50% mineralischer Bindemittel agglomeriert werden, da die separierten Gärreste, die aus drei unabhängigen Biogasanlagen bezogen wurden, aufgrund ihrer Korngröße, Kornform und Steifigkeit allein nicht zu agglomerieren waren. Zu dieser Phase war das Ergebnis des Agglomerationsprozesses aufgrund i) des hohen Tonanteils, ii) der vielen Rohfasern und iii) der ungünstigen Korngrößenverteilung im Produkt unbefriedigend. Im Weiteren wurden die Gärreste im Technikumsmaßstab zunächst kompostiert. Dadurch wurden die rohen Gärreste soweit konditioniert, dass sie in der Folge gut und ohne Einsatz von Bindemitteln zu agglomerieren waren. Auch war die Beimengung von Sekundärstoffen zur Anpassung der Nährstoffgehalte möglich. Als Ergebnis dieser Projektphase, konnten fünf Typen von Düngeragglomeraten mit unterschiedlichen Nährstoffgehalten hergestellt und für weiterführende Pflanzenversuche genutzt werden. In der finalen Projektphase wurden auf Basis der chemischen Zielparameter eingeführter Blüh-, Rasen- und Gemüsedünger adaptierte Formulierungen für die zu entwickelnden Düngeragglomerate festgelegt. Im Ergebnis wurden jeweils zwei verschiedene Blüh-, Rasen- und Gemüsedünger durch Agglomeration im EIRICH-Mischer hergestellt. Durch Optimierung des Agglomerationsprozesses, konnte das Korngrößenspektrum der Agglomerate hin zu favorisierten Korngrößen zwischen 1 mm bis 8 mm und das Ausbringen auf bis zu 96% optimiert werden. Die Herstellung folgte einem Standardprotokoll. Die Agglomerate sind kugelförmig, gut dosierbar, schwermetallarm, geruchsarm und mit ca. 90% TS lagerfähig. | Prof. Dr. Thomas Raab Tel.: +49 355 69-4226 raab@b-tu.de Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg - Fakultät für Umweltwissenschaften und Verfahrenstechnik - Lehrstuhl Geopedologie und Landschaftsentwicklung Siemens-Halske-Ring 8 03046 Cottbus | X | FPNR |
| 01.01.2012 | 30.09.2014 | 22032311 | Änderung von Kraftstoffeigenschaften unter extremen Randbedingungen - Ablagerungen in Common Rail Injektoren | Ziel des beantragten Forschungsprojektes ist die Charakterisierung der chemischen und physikalischen Vorgänge bei der Bildung von Ablagerungen an modernen Dieseleinspritzkomponenten, die im Zusammenhang mit steigenden Biokraftstoffanteilen beobachtet worden sind und eine Beeinträchtigung des Betriebsverhaltens bewirken können. Durch umfangreiche Laborversuche soll unter motornahen Bedingungender Einfluss der Parameter Druck, Temperatur, Kraftstoffzusammensetzung und möglicher Katalysatoren auf die Ablagerungsbildung ermittelt werden. Im Ergebnis des Projektes sollen detaillierte Erkenntnisse über die Beschaffenheit der Ablagerungen, die chemischen Bildungsreaktionen und -mechanismen sowie die notwendigen Prozessrandbedingungen, die zur Ablagerungsbildung führen, vorliegen und Abhilfemaßnahmen aufgezeigt werden. Zur Realisierung des beantragten Vorhaben sollen folgende Arbeitsschritte bearbeitet werden: 1. Identifikation der Ablagerungen an ausgewählten Musterteilen, 2. Nachbildung der Ablagerungen im Labormaßstab, 3. Ermittlung der Einflussparameter auf Art und Umfang der Ablagerungen, 4. Analyse der Ablagerungsbildung für ausgewählte Konfigurationen und Testbedingungen unter motornahen Bedingungen (Temperaturen bis 200 °C, Drücke bis 3000 bar), 5. Bestimmung repräsentativer Entstehungsmechanismen anhand von Leitsubstanzen, 6. Modellierung der Ablagerungsvorgänge, Validierung im Labormaßstab und 7. Definition von Maßnahmen zur Reduzierung der Ablagerungsneigung an Bauteilen. | Prof. Dr.-Ing. Horst Harndorf Tel.: +49 381 498-9150 horst.harndorf@uni-rostock.de Universität Rostock - Fakultät für Maschinenbau und Schiffstechnik - Lehrstuhl für Kolbenmaschinen und Verbrennungsmotoren Albert-Einstein-Str. 2 18059 Rostock | X | FPNR | |
| 01.10.2014 | 31.12.2017 | 22032312 | Biobasierte Harze für die chemische Befestigungstechnik | Im Projekt "Biobasierte Harze für die chemische Befestigungstechnik" werden Forschungsarbeiten zur Entwicklung neuartiger härtbarer Harze mit einem möglichst hohen Anteil an biobasierten Komponenten für Befestigungssysteme im Bauwesen (2K-Chemiemörtel) durchgeführt. Die Nutzung biobasierter Rohstoffe für den Einsatz in diesen Anwendungen ist bisher nicht bekannt und deshalb ein innovativer Ansatz. Mit der Substitution erdölbasierter durch biobasierte Rohstoffe in den Harzmischungen der Chemiemörtel wird eine nachhaltige und zukunftsweisende Produktentwicklung angestrebt. Ein wichtiger Schwerpunkt der Arbeiten ist die Optimierung der Synthese erfolgversprechender biobasierter Reaktivverdünner (RV) in Bezug auf deren Nachhaltigkeit. Die Chemiemörtel mit den zu entwickelnden biobasierten Harzsystemen sollen mindestens dem Referenzsystem (erdölbasierte Chemiemörtel) vergleichbare Eigenschaften hinsichtlich der mechanischen Stabilität unter Zug- sowie Scherkraft und der Viskosität aufweisen. Am IPF werden biobasierte RV mit neuartiger chemischer Struktur entwickelt, synthetisiert und charakterisiert. Im Rahmen des Projekts wird der Einfluss von chemischer Struktur und Menge der neuen biobasierten RV auf Verarbeitungseigenschaften und Härtungsverhalten von Harzmischungen und 2K-Chemiemörteln sowie auf die mechanischen Eigenschaften der Verbunde untersucht. Die Ergebnisse der Applikationstests bilden die Grundlage für eine weitere Optimierung der Harzzusammensetzungen. Dies erfolgt in enger Rückkopplung zwischen dem beteiligten Industriepartner und dem IPF. Weiterhin werden in der Startphase des Projekts Anwendungstests an Harzmischungen mit kommerziell verfügbaren biobasierten RV beim Kooperationspartner durchgeführt und deren Eignung evaluiert. Von ausgewählten Harzmischungen mit biobasierten RV wird die Ökobilanz (engl. life cycle assessment, LCA) bei der FIT Umwelttechnik GmbH bestimmt. | Im Vorhaben wurden biobasierte Harze für den Einsatz als Basismaterial für Befestigungssysteme im Bauwesen (härtbare 2-Komponentenmörtel) entwickelt. Hierfür wurden neuartige Reaktivkomponenten (RK) und Reaktivverdünner auf Basis der Derivate von Pflanzenölen, Itaconsäure und Isosorbid sythetisiert. Die Eigenschaften der daraus hergestellten Harzmischungen und deren Umweltwirkungen (LCA) wurden ermittelt und beim Industriepartner HILTI erfolgten anwendungstechnische Untersuchungen im Baubereich. Der Einsatz von Pflanzenölderivaten ergab einen nur ungenügenden Einbau in das sich bildende Netzwerk. Die Lastperformance der ausgehärteten Chemiemörtel nach Zusatz von Pflanzenölderivaten war nur unzureichend. Wesentlich erfolgreicher war der Zusatz biobasierter RK aus Itaconaten zu Chemiemörteln. Nach einer geeigneten Rezepturoptimierung wurden Dübelmassen unter produktionsnahen Bedingungen hergestellt und deren mechanische Eigenschaften nach der Härtung gemessen. Es gelang die Herstellung eines Mörtels, der in seinen mechanischen Eigenschaften (Lastwerte, Scherfestigkeit) dem Referenzmörtel aus ölbasierten Rohstoffen fast vergleichbar war. Die etwas geringeren Druckfestigkeiten und E-Module der ausgehärteten Mörtel waren noch akzeptabel im Vergleich zur Referenz. Mit den neuen RK auf Basis von Itaconaten wurde ein System erschlossen, das ähnlich robust ist wie die Referenz, wenn auch auf insgesamt etwas geringerem mechanischen Niveau. Es erfolgten Untersuchungen zur Copolymerisation von Itaconaten mit unterschiedlichen Comonomeren. Neben Itaconaten wurden Isosorbid-Derivate mit reaktiven Methacrylatgruppen synthetisiert. Diese Methacrylate zeigten sehr gute Ergebnisse bei der Härtung der Harzmischungen. Die nach dem Hochskalieren der Synthesen und Rezepturoptimierung durchgeführten Applikationstests mit den Dübelmassen verliefen sehr erfolgreich. Die mechanischen Eigenschaften der gehärteten Dübelmassen mit den neuen RK waren vergleichbar den Eigenschaften der Referenz. | Dr. Klaus Jähnichen Tel.: +49 351 4658-551 jaehni@ipfdd.de Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V. Hohe Str. 6 01069 Dresden | X | FPNR |
| 01.09.2015 | 31.08.2016 | 22032314 | Verankerung von Regeneratfasern auf der Basis von Holzcellulose - Machbarkeitsuntersuchung - Akronym: CelPact | Das Projekt stellt eine zehnmonatige Machbarkeitsstudie dar, die in der Fraunhofer-Projektgruppe IWKS, am Fraunhofer-Institut für Silicatforschung und an der Hochschule Bremen durchgeführt wird. Die Kurzbeschreibung schließt die Projektziele aller drei Partner ein. Das Projekt hat folgende Ziele: (1) Herstellung einer hydrohoben Beschichtung auf Celluloseregeneratfasern auf der Basis einer Vorbehandlung mit Hemicellulosen und Hydroxyzimtsäuren und (2) eine Verbesserung der Haftung der Fasern in einer Polylactid-Matrix. Letzteres wird mit Pull-out-Experimenten an modifizierten Einzelfasern ermittelt. Als biologisches Vorbild für den entstehenden Werkstoff fungiert der Polymerverbund aus Cellulose und Suberin im Korkgewebe und im Casparischen Streifen. Durch die Verwendung von Hemicellulosen mit Hydroxyzimtsäuren zielt das Projekt auf eine Förderung der stofflichen Verwertung dieser Substanzen ab, welche als Reststoffe bei der Verarbeitung pflanzlicher Lebensmittel und in Bioraffinerien anfallen. Das chemische Modifikationsverfahren soll als zweistufiger Prozess realisiert werden, bestehend aus (1) einer physikalischen Adsorption von polymeren Hemicellulosen an die Regeneratfasern und (2) einer Radikalpolymerisation unter Verwendung von Hydroxyzimtsäure-Derivaten. Arbeitspakete: 1. Gewinnung und chemische Analyse von Hemicellulose-Extrakten aus Weizenkleie. 2. Anlagerung der Hemicellulosen an Cellulosefasern. 3. Herstellung von Ferulasäure-Ethyl-Ester und Radikalpolymerisation auf den Fasern. 4. Anlagerung von amphiphilen ORMOCER®en an unbehandelte Fasern (Referenz). 5. Feststellung der Polarität der Faseroberflächen durch Kontaktwinkelmessungen. 6. Pull-out-Experimente zur Ermittlung der Faser/Matrix-Interaktion sowie Messung der Faserzugfestigkeit. | Stefan Hanstein Tel.: +49 6023 32039-829 stefan.hanstein@iwks.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Silicatforschung (ISC) - Projektgruppe für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie Brentanostr. 2 63755 Alzenau | X | FPNR | |
| 15.02.2019 | 31.12.2020 | 22032318 | Verbundvorhaben: Neue Absatzmärkte für Gärprodukte durch Aufbauagglomeration mit Sekundärstoffen; Teilvorhaben 2: Ökonomische Analyse - Akronym: Skarabaeus | Ziel des Projektes war es, maßgeschneiderte mineralische-organisch Düngerprodukte auf der Grundlage von festen Gärresten aus NawaRo-Biogasanlagen zu entwickeln. Auf diese Weise sollen Absatzmärkte für die Gärreste insbesondere im nicht-landwirtschaftlichen Sektor geschaffen und so deren stoffliche Verwertung im Sinne des Kreislaufwirtschaftsgesetzes ermöglicht werden. Kernaufgabe des Projekts war die Entwicklung von mindestens drei verschiedenen Düngerprodukten, in Form eines Gemüse-, Rasen- und Blühpflanzendüngers mit jeweils entsprechend angepassten Produkteigenschaften. Die konkrete Umsetzung des Vorhabens erfolgte in drei Teilprojekten. Im Rahmen des Teilprojekts 2 "Ökonomische Analyse" führte die HU Berlin eine Markt- und Produktpotenzialanalyse zur Identifizierung von Bedarf, technischen und ökonomischen Produktanforderungen und Absatzmöglichkeiten der Produkte auf dem Düngemittelmarkt für den Hobby-Bereich als auch den Erwerbsgartenbau durch. Mit der ersten von zwei Phasen des Vorhabens und dem ersten Meilenstein sollte so eine vorläufige Bewertung der Marktchancen bzw. Marktsegmente sowie möglicher Marktrisiken für die zukünftigen Produkte erfolgen. Zudem wurden Entsorgungsaktivitäten und Kosten der Biogasanlagenbetreiber ermittelt. Im Rahmen einer Wettbewerbsanalyse wurden die bedeutendsten Konkurrenzunternehmen und Produkte betrachtet. Die hieraus formulierten Anforderungen an das neue Produkt konnten somit bereits bei der Entwicklung mitberücksichtigt werden. Die Ergebnisse haben somit wesentlichen Einfluss auch auf das finale Produktdesign der Düngeragglomerate. | In Deutschland existieren ca. 9.000 Biogasanlagen, die sich v.a. auf die Regionen Niedersachsen/ NRW sowie Süddeutschland konzentrieren und ca. 82 Mio.t Gärrückstände im Jahr produzieren (davon ca. 330.000 t separiert in Niedersachsen). Sinkende Vergütungsätze für Strom, das Wegfallen von Boni und steigende gesetzliche Anforderungen führen dazu, dass Exporte zunehmen, die Entsorgungskosten gebietsweise auf 25€/t ansteigen, der Einsatz pflanzlicher Substrate zurückgeht und der Anlagenbestand insgesamt abnimmt. Der Gartenmarkt ist von einem hohen Wettbewerb zwischen den Düngemittelherstellern mit breitem Produktangebot sowie stetig steigenden Rohstoffpreisen gekennzeichnet. Der Einkauf von Düngemitteln erfolgt zu 93% im stationären Einzelhandel, doch nimmt der Versandhandel zu (Dahlin 2016). Vereinzelt werden Gärprodukte bereits in Form von Presspellets an Hobbygärtner vermarktet. Die Preise schwanken zwischen einem und sechs Euro in Abhängigkeit zum Bestimmungsgebiet und Gebindegröße. Häufig sind die Produkte für den Ökolandbau zugelassen oder anderweitig zertifiziert. Eine Spezialisierung der Düngemittel auf verschiedene Kulturen ist i.d.R. nicht gegeben. Über die Akzeptanz bei Privatgärtnern lässt sich noch keine generelle Aussage treffen, weshalb die Herkunft der Stoffe bei der Kundenansprache vorsichtshalber nicht hervorgehoben werden sollte. Doch besteht im Allgemeinen eine zunehmende Nachfrage nach organischen, nachhaltig produzierten Düngern sowie Recyclingprodukten. Das grundsätzliche Absatzpotenzial liegt bei ca. 36 Mio. Privatgärtnern und 57 Mio. Personen mit Balkon/Terrasse. Die Ausgaben für Düngemittel liegen bei etwa 3-5€ pro l oder kg. Aufgrund abnehmenden Gartenwissens sollten die Produkte selbsterklärend und einfach in der Anwendung sein. Der Profigartenbau fordert eine hohe Qualität der Düngemittel. Experten sehen die Vermarktung somit eher im Privatbereich. Akzeptiert aber werden Mehrkosten von einem Euro (bzw. bei Langzeitdüngern zwei Euro). | Prof. Dr. Wolfgang Bokelmann Tel.: +49 30 2093-46332 w.bokelmann@agrar.hu-berlin.de Humboldt-Universität zu Berlin - Lebenswissenschaftliche Fakultät - Albrecht Daniel Thaer-Institut für Agrar- und Gartenbauwissenschaften - FG Ökonomik der Gärtnerischen Produktion Invalidenstr. 42 10115 Berlin | X | FPNR |
| 01.03.2012 | 31.12.2014 | 22032411 | Entwicklung einer abgestimmten Methode zur Bestimmung der Partikelemissionen von mit fester Biomasse betriebenen Feuerstätten (EN-PME-Test) | Gegenstand des Vorhabens ist die Entwicklung bzw. Auswahl und Validierung einer Methode zur Bestimmung der Partikelemissionen aus häuslichen Feuerungen, die mit Biomasse-Brennstoffen beheizt werden. Ein wesentliches Ziel ist die universelle Anwendbarkeit der Methode, die sowohl in wissenschaftlichen Untersuchungen als auch bei der Produktentwicklung, in der Typenprüfung und in Feldmessungen sowie als Referenzmessverfahren eingesetzt werden soll. Dadurch wird gewährleistet, dass zukünftig in allen Anwendungsbereichen weitgehend vergleichbare Messergebnisse ermittelt werden. Die Arbeiten werden in 5 technisch / wissenschaftlichen Arbeitspaketen (AP) und einem Arbeitspaket für die Koordination und Administration durchgeführt: AP 0: Projektkoordination; AP 1: Bewertung der verfügbaren Messverfahren und Auswahl geeigneter Messverfahren; AP 2: Detaillierte Ausarbeitung und Validierung der vorgeschlagenen Messmethode; AP 3: Durchführung von Ringversuchen mit der ausgewählten Methode; AP 4: Anpassung der ausgewählten Methode an zusätzliche Anwendungen; AP 5: Einordnung der ausgewählten Methode. | Dr. Hans Hartmann Tel.: +49 9421 300-112 hans.hartmann@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | X | FPNR | |
| 01.05.2015 | 31.07.2017 | 22032414 | Verbundvorhaben: Sensorgestützte Verbrennungsluftregelung zur Minimierung der Emissionen von Biomasseheizkesseln; Teilvorhaben 3: Verbrennungsprozess-Monitoring für Kleinfeuerungsanlagen | SenSTEF ist ein Verbundprojekt, das im Erfolgsfalle erstmals die technischen Voraussetzungen schaffen wird, um zukünftig den Verbrennungsprozess von Holz (Biomasse) in überwiegend privat genutzten Feuerungsanlagen durch innovative Verbrennungsluftregelung wirksam zu verbessern. Durch eine neuartige, kontinuierliche Verbrennungsluftregelung kann es gelingen, die Emissionen von gasförmigen Komponenten und von Feinstaub erheblich zu reduzieren, wenn neben der Verbrennungstemperatur und der Restsauerstoffkonzentration im Abgas zusätzlich der Gehalt an un- und teilverbrannten Gaskomponenten sensorisch registriert wird. Zur Erreichung dieses Zieles ist ein im Abgasrohr betreibbarer, langzeitstabiler CO/HC-Sensor zu qualifizieren, wobei sowohl verfügbare, hochtemperaturfähige Sensoren als auch Neuentwicklungen in die Untersuchungen einbezogen werden. Darüber hinaus werden die Verbundpartner einen Verbrennungsprozess-Monitor als modulare Plattform entwickeln, der sowohl für automatisch beschickte als auch für handbeschickte Holzverbrennungsanlagen ausgelegt werden kann. Zu Beginn des Projektes werden zunächst unterschiedliche Verbrennungsanlagen in Betrieb genommen. Gleichzeitig werden in einer ersten Konzeptphase die Schnittstellen für Sensorik und Aktorik sowie erste Regelungskomponenten für den Feuerungsprozess-Monitor festgelegt. Im Anschluss beginnt die kontinuierliche Erprobung von CO/HC-Sensoren an einer Einzelraumfeuerungsstätte sowie an einer automatisch beschickten Verbrennungsanlage. Ist ein langzeitstabiler CO/HC-Sensor gefunden, beginnt die Entwicklung der Hardware-Plattform des Feuerungsprozess-Monitors sowie der erforderlichen Software-Komponenten. Diese Plattform wird nach Fertigstellung zunächst bei den wissenschaftlichen Partnern an den unterschiedlichen Anlagentypen in Betrieb genommen und evaluiert, bevor abschließend in Feldtests die Wirksamkeit der Optimierung sowie die sinnvolle Darstellung der Verbrennungsprozesse nachgewiesen werden sollen. | Dr. Markus Dambacher Tel.: +49 7641 469-1248 markus.dambacher@sick.de SICK AG - Process Automation - DIV 03 Analyzers Nimburger Str. 11 79276 Reute | X | FPNR | |
| 15.02.2019 | 31.12.2020 | 22032418 | Verbundvorhaben: Neue Absatzmärkte für Gärprodukte durch Aufbauagglomeration mit Sekundärstoffen; Teilvorhaben 3: Pflanzenbauliche Bewertung - Akronym: SKARABAEUS | Im Rahmen des Gesamtprojekts wurden pflanzenbauliche Versuche zur Eignung von aus separierten landwirtschaftlichen NawaRo-Gärresten unter Nutzung von Sekundärstoffen entwickelten Düngeragglomerate durchgeführt. Ihre Eignung als Blühpflanzen-, Rasen- und Gemüsedünger sollte untersucht werden. Parallel dazu wurde durch Analyse des Düngemittelmarkts und Kundenbefragungen das Marktpotenzial sowie Präferenzen zu Ausgangs- und Inhaltsstoffen solcher Düngemittel abgeleitet. Übergeordnetes Ziel war die Herstellung von Düngeragglomeraten, die sowohl wirtschaftlich/technisch als auch hinsichtlich der Akzeptanz potenzieller Käufer eine Chance auf dem Düngemittelmarkt haben. Schwerpunkt des Teilvorhabens war die pflanzenbauliche Bewertung der hergestellten Düngeragglomerate. Anhand einer zu entwickelnden Testbatterie sollte die Pflanzenverträglichkeit und gartenbauliche Eignung der produzierten Funktionsmuster getestet werden. Die Testbatterie beinhaltet hierbei sich ergänzende chemische, biologische und physikalische Methoden. In der ersten Projektphase lag der Fokus zunächst auf der Bewertung verschiedener Funktionsmuster in Pflanzenversuchen unter kontrollierten Bedingungen. | Im Rahmen des Teilvorhabens "Pflanzenbauliche Bewertung" wurden zwei Generationen von Düngeragglomeraten als Funktionsmuster I bis II auf Basis von NawaRo-Gärresten untersucht. Rohe agglomerierte Gärreste (Funktionsmuster I) unter Beimengung von Bindemitteln wirkten mit steigender N-Konzentration in den Bioassays mit Kresse Lepidium sativum L. und Chinakohl Brassica rapa subsp. Pekinensis hemmend auf die Pflanzenentwicklung. In einem Gefäßversuch mit Pelargonien Pelargonium grandiflorum zeigten sich die Pflanzen bei einer N-Konzentration von 750 mg N je Pflanze in relativ ansprechender Qualität, wobei aber auch hier im späteren Kulturverlauf vereinzelt Blattschäden auftraten. Düngeragglomerate auf der Basis kompostierter Gärprodukte mit unterschiedlichen Nährstoffgehalten (Funktionsmuster II) zeigten im Gegensatz zu den Funktionsmustern I keine Phytotoxizität in den entsprechenden Bioassays. Im Versuch mit Chinakohl zeigten die Varianten mit den Düngerfunktionsmustern mit Nährstoffzuschlägen tendenziell eine zum mineralischen Referenzdünger vergleichbare Pflanzenentwicklung. Das kompostierte agglomerierte Gärprodukt ohne Zuschlagstoffe hingegen zeigte eine nur sehr marginale Düngewirkung im Vergleich zur ungedüngten Kontrolle, was auf eine eingeschränkte N-Verfügbarkeit und -mineralisierung des überwiegend organisch festgelegten Stickstoffs hinweist. In Gefäßversuchen mit Pelargonien und Rasen konnte eine vergleichbare und zum Teil bessere Düngerwirkung der Funktionsmuster mit Sekundärstoffen in Gegenüberstellung zu bereits am Markt befindlichen Düngerprodukten nachgewiesen werden. Durch die Untersuchung von unterschiedlich aufbereiteten Düngemittelfunktionsmustern auf der Basis von Gärprodukten mit anorganischen und organischen Sekundärstoffen in Kulturpflanzenversuchen wurde eine erste Charakterisierung aus Anwendersicht durchgeführt. Es konnten sowohl technologische als auch produktbezogene Optimierungspotenziale identifiziert und benannt werden. | Dipl.-Ing. Karen Sensel-Gunke Tel.: +49 30 2093-6725 karen.sensel@agrar.hu-berlin.de Verein zur Förderung agrar- und stadtökologischer Projekte (ASP) e. V. - Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte Philippstr. 13, Hs. 16 10115 Berlin | X | FPNR |
| 16.01.2012 | 31.01.2013 | 22032511 | Bundeswettbewerb Musterlösungen zukunftsfähiger Biogasanlagen | Ziel des Bundeswettbewerbs ist es, landwirtschaftliche Biogasanlagen auf ihre Effizienz hinschtlich einer Vielzahl von Kriterien zu überprüfen. Es sollen Empfehlungen zur weiteren Verbesserung von Betriebsweisen, Verfahren, Technologien und der Anlageneffizienz abgeleitet werden. Beispielhafte Anlagen werden ausgewählt und prämiert. Die vorhandenen Prämierungskriterien werden überprüft und in Anlehnung an das EEG 2012 neu aufgestellt. Ausgewählte Anlagen der Betreiber bzw. der Anlagenplaner werden besichtigt und bewertet. Zur Eurotier im November 2012 werden beispielhafte Anlagen ausgezeichnet. | M. sc. agr. Stefan Hartmann Tel.: +49 6151 7001-154 s.hartmann@ktbl.de Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL) Bartningstr. 49 64289 Darmstadt | FPNR | ||
| 01.05.2019 | 31.10.2022 | 22032518 | Verbundvorhaben: Neue Entwicklungswerkzeuge zur Optimierung der Mischregime in Bioreaktoren; Teilvorhaben 1: Entwicklung von WSN-Technik und CFD-Verfahren zur Charakterisierung von Rührsystemen - Akronym: NeoBio | Rührsysteme in Biogasfermentern haben die Aufgabe, die Fermentersuspension schonend zu rühren, wirksam zu durchmischen und für ein ausgeglichenes Konzentrationsverhältnis der beteiligten Komponenten zu sorgen. In den aktuell deutschlandweit betriebenen ca. 9.000 Anlagen wird in der Regel rein empirisch ausgelegte Rührtechnik eingesetzt, wodurch sich ein erhebliches bisher nicht nutzbares Optimierungspotential ergibt. Gesamtziel des Projektes ist die Steigerung des Systemwirkungsgrades durch eine Optimierung des Rührprozesses insbesondere an bestehenden Anlagen. Durch eine optimal an den individuellen Substratmix angepasste Rührstrategie kann der Gasertrag bei gleichzeitig reduzierter Antriebsleistung der Rührtechnik signifikant gesteigert werden. Hierzu werden neuartige praxistaugliche Werkzeuge und Verfahren für den direkten Einsatz bei der Auslegung von Rührkonzepten in Biogasfermentern entwickelt. Die komplexen rheologischen Eigenschaften der Fermentersuspensionen werden in großem Umfang charakterisiert. Eine völlig neue, auf drahtloser Signalübertragung aufbauende Messtechnik soll erstmals eine flexible und umfassende, zeitliche und räumliche Online-Datenerhebung der Strömungs- und Durchmischungsvorgänge während des laufenden Betriebes realer Anlagen realisieren und die tatsächlichen Vorgänge in einem bisher nicht möglichen Maße quantifizierbar und systematisch optimierbar machen. Zudem sollen über neu zu entwickelnde numerische Simulationsansätze erstmals bisher an keiner Stelle abgebildete prozessrelevante Einflussfaktoren wie die für den Einmischprozess wesentlichen Turbulenzen in direkter Rührwerksnähe sowie das Verhalten der freien Oberfläche berechenbar werden. Dies ist besonders bei Paddelrührwerken von Bedeutung, die auch Schwimmschichten aufbrechen können. Bei all diesen Untersuchungen werden die komplexen Substrateigenschaften berücksichtigt. So wird die zielgerichtete systematische Optimierung der Rührwerksgeometrie, -anordnung und -steuerung möglich. | Die durch die rheologischen Messungen erhobenen Messdaten liefern einen wesentlichen Beitrag für die zielführende Auslegung von Biogasanlagen indem entsprechenden Substratmixen definierte Materialeigenschaften zugewiesen werden können. Konkret können die folgenden Punkte als Projektergebnisse aufgeführt werden: • Bestimmung des Einflusses des Feststoffgehaltes o auf das Viskositätsniveau o auf die nicht-Newtonsches Materialeigenschaften • Kategorisierung der Substratmixe in vier Hauptgruppen • Kopplung des Anlagenbetriebes mit dem Restgaspotential Auch im Bereich der numerischen Arbeiten konnten die Projektergebnisse erreicht werden indem bestehende Modelle in der Materialmodellierung auf für Rührsysteme angepasst und anschließend validiert werden konnten. Konkret ergeben sich die folgenden Projektergebnisse: • Entwicklung eines Modells zur Implementierung o eines temperaturabhängiger Viskositätsverhaltens für nicht-Newtonsche Fluide o von Viskosität in Abhängigkeit des Mischungsverhältnisses (Modellierung von Sink- und Schwimmschichten) o von thixotropem Materialverhalten o von viskoelastischer Materialeigenschaften • Bestimmung der Wellenbewegung bei Rührprozessen mit Hilfe eines SPH-Modells • Impulsausbreitung & Rührstrategie o Festlegung des Einsatzbereiches von Turbulenzmodellen o Optimale Positionierung und Ausrichtung von Rührsystemen beim Einsatz mehrerer Rührwerke (Tauchmotor-, Paddelrührwerk) • Validierung der numerischen Arbeiten unter Realbedingungen | Prof. Dr.-Ing. Hans-Arno Jantzen Tel.: +49 2551 962-743 jantzen@fh-muenster.de FH Münster - Fachbereich Maschinenbau - Labor für Strömungstechnik und Simulation Stegerwaldstr. 39 48565 Steinfurt | X | FPNR |
| 01.02.2016 | 31.07.2018 | 22032614 | Verbundvorhaben: Optimierung der Fraktionsabscheidegrade elektrostatischer Staubabscheider beim Einsatz in Biomassefeuerungen (FRESBI); Teilvorhaben 1: Leistungsbereich >50 kW - Akronym: FRESBI | Ziel des Vorhabens ist es wirkungsvolle Maßnahmen für elektrostatische Abscheider zu identifizieren und zu erproben, um die Partikelemissionen, insbesondere der gesundheitsgefährdenden Feinstaubfraktionen, die bei der Biomasseverbrennung entstehen, durch eine gezielte Optimierung des Fraktionsabscheidegrades zu reduzieren. Dieser Aspekt wurde bisher nicht hinreichend wissenschaftlich untersucht und ist daher technisch noch nicht optimiert. Im Rahmen des Projekts wird an wirtschaftlichen und leistungsfähigen Partikelabscheidern zur Ausrüstung von kleinen und mittleren Heizkesseln geforscht. Es werden Partikelabscheider erprobt und bewertet, darauf aufbauend werden Maßnahmen zur Weiterentwicklung erarbeitet und diese dann wiederum erprobt und bewertet. Durch das Projekt werden die Fraktionsabscheidegrade marktverfügbarer Filteranlagen vermessen und Ansätze für deren Optimierung entwickelt. Zu Beginn des Projektes erfolgt die Vorbereitung, Planung und Detailabstimmung des Versuchsprogramms. Die projektspezifischen Filtersysteme werden in die Technika der Partner OTH und Fraunhofer UMSICHT integriert und an die bestehenden Feuerungen angeschlossen. Zur Ermittlung des Ist-Zustands der Partikelabscheidung der gewählten Filtertypen 1-3 werden anschließend Feuerungsversuche unter Einbeziehung der vorhandenen Partikel- und Emissionsmesstechnik durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Versuche werden umfassend ausgewertet und daraus Optimierungskonzepte erarbeitet, die Maßnahmen an den Filtern umgesetzt, in weiteren Versuchsreihen evaluiert und daraus Dimensionierungs- und Betriebsstrategien formuliert. | M.Eng. Martin Meiller Tel.: +49 9661 908-419 martin.meiller@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) - Institutsteil Sulzbach-Rosenberg An der Maxhütte 1 92237 Sulzbach-Rosenberg | X | FPNR | |
| 01.05.2019 | 31.10.2022 | 22032618 | Verbundvorhaben: Neue Entwicklungswerkzeuge zur Optimierung der Mischregime in Bioreaktoren; Teilvorhaben 2: Qualifizierung eines autonomen Sensorsystems zur Strömungs- und Mischcharakterisierung - Akronym: NEOBIO | Rührsysteme in Biogasfermentern haben die Aufgabe, die Fermentersuspension schonend zu rühren, wirksam zu durchmischen und für ein ausgeglichenes Konzentrationsverhältnis der beteiligten Komponenten zu sorgen. In den aktuell deutschlandweit betriebenen ca. 9.000 Anlagen wird in der Regel rein empirisch ausgelegte Rührtechnik eingesetzt, wodurch sich ein erhebliches bisher nicht nutzbares Optimierungspotential ergibt. Gesamtziel des Projektes ist die Steigerung des Systemwirkungsgrades durch eine Optimierung des Rührprozesses insbesondere an bestehenden Anlagen. Durch eine optimal an den individuellen Substratmix angepasste Rührstrategie kann der Gasertrag bei gleichzeitig reduzierter Antriebsleistung der Rührtechnik signifikant gesteigert werden. Hierzu werden neuartige praxistaugliche Werkzeuge und Verfahren für den direkten Einsatz bei der Auslegung von Rührkonzepten in Biogasfermentern entwickelt. Die komplexen rheologischen Eigenschaften der Fermentersuspensionen werden in großem Umfang charakterisiert. Eine völlig neue, auf drahtloser Signalübertragung aufbauende Messtechnik soll erstmals eine flexible und umfassende, zeitliche und räumliche Online-Datenerhebung der Strömungs- und Durchmischungsvorgänge während des laufenden Betriebes realer Anlagen realisieren und die tatsächlichen Vorgänge in einem bisher nicht möglichen Maße quantifizierbar und systematisch optimierbar machen. Zudem sollen über neu zu entwickelnde numerische Simulationsansätze erstmals bisher an keiner Stelle abgebildete prozessrelevante Einflussfaktoren wie die für den Einmischprozess wesentlichen Turbulenzen in direkter Rührwerksnähe sowie das Verhalten der freien Oberfläche berechenbar werden. Dies ist besonders bei Paddelrührwerken von Bedeutung, die auch Schwimmschichten aufbrechen können. Bei all diesen Untersuchungen werden die komplexen Substrateigenschaften berücksichtigt. So wird die zielgerichtete systematische Optimierung der Rührwerksgeometrie, -anordnung und -steuerung möglich. | folgende Punkte als Projektergebnisse herauszustellen: • Getestetes, robustes Sensorgehäuse: o Additiv gefertigtes, kugelförmiges Gehäuse mit einem Durchmesser von 90 mm für gutes Strömungsfolgeverhalten in Biogasfermentern o Dichtigkeitstest für 10 m Tauchtiefe o Integrierte elektromechanische Auftriebseinheit zur Steuerung des Auftriebs ( ±10% der Dichte) o Funktionstest der Auftriebseinheit mit einer Hubkraft von ca. 350 N (Tauchtiefe von 10 m) o Auf- bzw. Abtauchmanöver in Biogassubstrat mit ca. 20 s/m • Getestete, miniaturisierte Sensoreinheit zur Bewegungsverfolgung: o Kombination aus Beschleunigungssensor, Drehwinkelsensoren, Magnetometer und Drucksensor o Leitfähigkeitsmodul bestehend aus einer energiesparenden Messelektronik und einem Elektrodenmodul (im Gehäuse) mit einer Messgenauigkeit von unter 10 % im relevanten Bereich der elektrischen Leitfähigkeit von 0,53 mS/cm bis 100,6 mS/cm o Temperatursensor und digitale Schnittstellen für weitere Sensoren • Implementierter Sensor-Fusionsalgorithmus zur Bewegungsverfolgung von Sensorpartikeln: o Zuverlässige Lageschätzung durch Berücksichtigung der Sensor-Unsicherheiten und Selbstkalibrierung des Magnetometers o Fusion mit der Lokalisierung über die UWB-Module o Bestimmung der Bewegung in Behälterkoordinaten aus Sensor-Körperkoordinaten o Validierung des gekoppelten Systems aus UWB-Lokalisierung und Inertialsensordaten an einer Roboterplattform (Hexapod) • Implementierte Software zur Datenauswertung und Visualisierung • Validierte der Bewegungsverfolgung in einem Testfermenter: o Visualisierung von Profilen der Aufenthaltsdichte und der Beschleunigung im Fluid o Betrachtung der vertikalen und horizontalen Beschleunigung ermöglicht die Bewertung der Mischgüte | Dr. Sebastian Reinecke Tel.: +49 351 260-2320 s.reinecke@hzdr.de Helmholtz-Zentrum Dresden - Rossendorf e. V. - Institut für Fluiddynamik Bautzner Landstr. 400 01328 Dresden | X | FPNR |
| 01.07.2012 | 31.12.2015 | 22032711 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Bio- und Molekularmarkern zur gezielten Züchtung hitzetoleranter Kartoffelsorten; Teilvorhaben 1: Metabolit- und Transkriptom-Profiling | Ziel des Projektes ist die Entwicklung molekularer und/oder Biomarker zur Züchtung von Industriekartoffelsorten mit verringerter Anfälligkeit für Durch-/Zwiewuchs (Hitzetoleranz). Verschiedene Kartoffelvarietäten, welche sich in ihrer Antwort auf Hitzestress unterscheiden, werden umfassend phänotypisiert und auf verschiedenen Ebenen profiliert . Neben der Phänotypisierung bei Hitzestress unter Feldbedingungen wird durch die Anwendung von 3D-Röntgen-Computertomographie (CT) das Knollenwachstum nicht-invasiv in vivo unter kontrollierten Bedingungen visualisiert und damit eine präzise Leistungsvorhersage bei Hitzestress ermöglicht. Dies bildet die Voraussetzung für die anschließende Korrelation von Genexpressions- und Metabolitmustern mit dem Knollenwachstum unter Hitzestressbedingungen. Mittels Transkriptom- und Metabolitanalysen werden transkriptionelle und metabolische Veränderungen charakterisiert, welche stabil mit der Antwort auf Hitzestress in den einzelnen Genotypen korrelieren. | Prof. Dr. Uwe Sonnewald Tel.: +49 9131 85-28255 uwe.sonnewald@fau.de Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg - Naturwissenschaftliche Fakultät - Department Biologie - Lehrstuhl für Biochemie Staudtstr. 5 91058 Erlangen | X | FPNR | |
| 01.09.2015 | 31.07.2016 | 22032714 | Durchführung von Feldmessungen an Biomassekesseln zur Bewertung der Grenzwertüberwachung nach 1. BImSchV - Akronym: Feldmessungen | Die Verordnung über kleine und mittlere Feuerungsanlagen (1. BImSchV) aus dem Jahr 2010 beinhaltet eine stufenweise Verschärfung der Grenzwerte für Feuerungsanlagen für feste Brennstoffe, eine Ausweitung der Messpflichten und die Berücksichtigung der Messunsicherheit. Die verschärften Staubgrenzwerte machten eine Entwicklung neuer Staubmessverfahren notwendig. Dies führte zur Erarbeitung von VDI-Richtlinien zur Qualitätssicherung bei den Überwachungsmessungen. In diesem Projekt soll u.a. untersucht werden, inwieweit die dort getroffenen Regelungen, die z..T. auf den Ergebnisse von Prüfstandsmessungen beruhen, in die Praxis übertragbar sind bzw. in welchen Punkten ein Änderungsbedarf besteht, um z..B. eine höhere Repräsentativität der Überwachungsmessungen zu erreichen. Da das Emissionsverhalten der betreffenden Feuerungsanlagen u.a. vom eingesetzten Brennstoff, der Einstellung der Feuerungsanlage, dem Wartungszustand und den Randbedingungen bei den Messungen abhängt, sollen in dem Vorhaben diese Einflussgrößen untersucht und bewertet werden. Anhand der Vorhabensergebnisse sollen konkrete Handlungsempfehlungen für eine verbesserte praktische Durchführung der Überwachungsmessungen abgeleitet werden. Diese können dann in die einschlägigen Richtlinien zur Qualitätssicherung der Überwachungsmessungen aufgenommen werden. Prüfstandsmessungen mit eignungsgeprüften Staubmessgeräten an insgesamt drei unterschiedlichen Feuerungsanlagen mit Stückholz und Holzpellets bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen. Durch die Prüfstandsmessungen wird eine vergleichende Bewertung der ausgewählten eignungsgeprüften Messgeräte bei den Praxismessungen sichergestellt, da auf dem Prüfstand optimale Bedingungen für die Staubprobenahmen vorliegen. Durchführung von Feldmessungen mit diesen Staubmessgeräten an insgesamt 5 verschiedenen Heizkesseln für Pellets, Hackschnitzel und Stückholz über einen Zeitraum von jeweils ca. 4 Wochen. | Dr.-Ing. Michael Struschka Tel.: +49 711 685-67776 michael.struschka@ifk.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik (IFK) Pfaffenwaldring 23 70569 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.06.2019 | 31.05.2022 | 22032718 | Verbundvorhaben: Paludikultur in die Praxis bringen - Integration - Management - Anbau; Teilvorhaben 2: Arbeitszeitstudien und Integration von Paludikultur in die Praxis - Akronym: PRIMA | Das Verbundprojekt macht es sich zur Aufgabe, den Anbau, die Ernte und die Lagerung sowie Aufbereitung von Schilf und Rohrkolben unter Praxisbedingungen zu prüfen und zu bewerten. Dabei steht insbesondere die Biomassequalität in Abhängigkeit von Pflanzenherkünften, von Verfahrensgestaltung (Anbau, Ernte) sowie von Standortbedingungen (Wasser, Nährstoffe) im Zentrum des Interesses. Ein weiterer Projektschwerpunkt liegt im Bereich Ökonomie und Integration von Paludikultur in Planungsprozesse. Es wird eine Kostenkalkulation für Bestandesetablierung, Bestandesführung und Ernte durchgeführt und die ökologische Kompatibilität des Verfahrens vor dem Hintergrund verschiedener Zielkonflikte bewertet. Vergleichsgrößen bilden alternative Nutzungskonzepte von Grünland auf Niedermoorstandorten. Bei der Integration von Paludikultur in Planungsprozesse stehen Wissenstransfer und Übertragbarkeit in die landwirtschaftliche Praxis im Vordergrund. | Dr. Matthias Dietze Tel.: +49 385 588-60250 m.dietze@lfa.mvnet.de Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern Dorfplatz 1 18276 Gülzow-Prüzen | X | FPNR | |
| 01.06.2019 | 31.08.2022 | 22032818 | Verbundvorhaben: Regionalspezifische Maßnahmen zur kosteneffizienten Reduktion von Treibhausgasemissionen beim Anbau von Rohstoffpflanzen; Teilvorhaben 2: Datenanalyse und ökologische Bewertung zur Weiterentwicklung der Berechnungsmethodik für die Ableitung von Maßnahmen - Akronym: RekoRT | Mit dem Klimaschutzplan 2050 der Bundesregierung wurde festgelegt, dass im Bereich der Landwirtschaft bis zum Jahr 2030 bei den Treibhausgasen 31 bis 34 Prozent eingespart werden sollen. Gleichzeitig sieht die auf EU-Ebene gültige Richtlinie über nationale Emissionshöchstgrenzen eine Minderung der Ammoniakemissionen um 29% bis 2030 gegenüber 2005 vor. Zum Erreichen dieser Vorgaben ist die Erarbeitung von Maßnahmen zur Minderung von Emissionen bei der landwirtschaftlichen Produktion von Rohstoffpflanzen ein wesentlicher Baustein. Ziel des Gesamtvorhabens RekoRT ist es daher, regionalspezifische Maßnahmen als praxisrelevante Handlungsempfehlungen für eine kosteneffiziente Reduktion von THG-Emissionen unter Berücksichtigung anderer gekoppelter Umweltwirkungen wie beispielsweise Gewässer- und Bodenschutz bei der Bereitstellung von Rohstoffpflanzen zu erarbeiten. Das Vorhaben ist in drei Arbeitspakete (AP) gegliedert, die von den Antragstellern des Gesamtverbundes gemeinsam bearbeitet werden: 1. Regionalspezifische Analyse und Bewertung von Daten aus vorherigen Projekten 2. Methodische Aspekte der Umweltbewertung 3. Entwicklung von Maßnahmen für eine THG- optimierte und umweltverträgliche Produktion von Rohstoffpflanzen Die aus den Arbeitspaketen 1 und 2 abgeleiteten Maßnahmen sollen zu konkreten Handlungsempfehlungen weiterentwickelt werden, um von Multiplikatoren (z. B. pflanzenbaulichen Fachberatern) in der Beratungspraxis angewendet werden zu können. Hierfür werden die Handlungsempfehlungen an das geplante bundesweite Experten-Netzwerk "Treibhausgasbilanzierung und Klimaschutz in der Landwirtschaft (THeKLa)" weitergegeben, sodass die Ergebnisse in einem iterativen Prozess direkt mit den Praktikern und Fachberatern abgestimmt werden können. | Dr. Heinz Stichnothe Tel.: +49 531 596-4163 heinz.stichnothe@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.03.2012 | 30.04.2014 | 22032911 | Entwicklung eines integrierten katalytischen Prozesses zur Erzeugung von biobasierten Kraftstoffkomponenten aus cellulosehaltiger Biomasse | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines integrierten katalytischen Verfahrens zur Synthese von aliphatischen Estern für den Einsatz als Benzin- bzw. als Diesel-Kraftstoff-Komponenten , wobei die niedermolekularen Ester für den Einsatz in Benzin und die höhermolekularen Ester für Diesel-Kraftstoff focussiert werden sollen. Die Plattformchemikalie Lävulinsäure soll aus Lignocellulose-Fraktionierungsprozessen bereitgestellt werden. Eine neue effiziente Konversion zur Herstellung von Valeriansäure mittels bifunktioneller Hydrierkatalysatoren sowie eine anschließende effiziente Veresterung mittels neuartiger fester Alumosilikate ist zu entwickeln. Dabei sollen Ethanol und Butanol als biobasierte Alkohole, möglichst ebenso aus Lignocellulose-Rohstoffen hergestellt, für die Veresterung eingesetzt werden. Zunächst wird die Hydrierung von Lävulinsäure zu Gamma-Valerolacton untersucht. Im Anschluss wird die säurekatalysierte Ringöffnung und Hydrierung von Gamma-Valerolacton zu Valeriansäure durchgeführt. Anschließend wird die Valeriansäure erst mit Ethanol und dann Butanol verestert. Der direkten Konversion von Lävulinsäure zu Valeriansäure folgen die Ermittlung von Blendanalysen, Blendrate und Eckdaten für die technologische Umsetzung. | Prof. Dr. Birgit Kamm Tel.: +49 3328 3322-10 kamm@biopos.de Forschungsinstitut Bioaktive Polymersysteme e.V. Kantstr. 55 14513 Teltow | FPNR | ||
| 01.12.2019 | 31.08.2022 | 22032918 | Verbundvorhaben: Regionalspezifische Maßnahmen zur kosteneffizienten Reduktion von Treibhausgasemissionen beim Anbau von Rohstoffpflanzen; Teilvorhaben 3: Datenanalyse und ökonomische Bewertung zur Ableitung von Maßnahmen - Akronym: RekoRT | Mit dem Klimaschutzplan 2050 der Bundesregierung wurde festgelegt, dass im Bereich der Landwirtschaft bis zum Jahr 2030 bei den Treibhausgasen 31 bis 34 Prozent eingespart werden sollen. Gleichzeitig sieht die auf EU-Ebene gültige Richtlinie über nationale Emissionshöchstgrenzen eine Minderung der Ammoniakemissionen um 29% bis 2030 gegenüber 2005 vor. Zum Erreichen dieser Vorgaben ist die Erarbeitung von Maßnahmen zur Minderung von Emissionen bei der landwirtschaftlichen Produktion von Rohstoffpflanzen ein wesentlicher Baustein. Ziel des Gesamtvorhabens RekoRT ist es daher, regionalspezifische Maßnahmen als praxisrelevante Handlungsempfehlungen für eine kosteneffiziente Reduktion von THG-Emissionen unter Berücksichtigung anderer gekoppelter Umweltwirkungen wie beispielsweise Gewässer- und Bodenschutz bei der Bereitstellung von Rohstoffpflanzen zu erarbeiten. Das Vorhaben ist in drei Arbeitspakete (AP) gegliedert, die von den Antragstellern des Gesamtverbundes gemeinsam bearbeitet werden: 1. Regionalspezifische Analyse und Bewertung von Daten aus vorherigen Projekten 2. Methodische Aspekte der Umweltbewertung 3. Entwicklung von Maßnahmen für eine THG- optimierte und umweltverträgliche Produktion von Rohstoffpflanzen Die aus den Arbeitspaketen 1 und 2 abgeleiteten Maßnahmen sollen zu konkreten Handlungsempfehlungen weiterentwickelt werden, um von Multiplikatoren (z. B. pflanzenbaulichen Fachberatern) in der Beratungspraxis angewendet werden zu können. Hierfür werden die Handlungsempfehlungen an das geplante bundesweite Experten-Netzwerk "Treibhausgasbilanzierung und Klimaschutz in der Landwirtschaft (THeKLa)" weitergegeben, sodass die Ergebnisse in einem iterativen Prozess direkt mit den Praktikern und Fachberatern abgestimmt werden können. | Dr. Sebastian Wulf Tel.: +49 6151 7001-166 s.wulf@ktbl.de Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL) Bartningstr. 49 64289 Darmstadt | X | FPNR | |
| 01.12.2011 | 30.11.2013 | 22033011 | Verbundvorhaben: Einsatz von Kunststoffcompounds aus biobasierten Rohstoffen, deren Herstellung und Eigenschaftsparameter (NAWARO 70); Teilvorhaben 1: Praktische Umsetzung | Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung von Verfahrenstechnologien zur Herstellung und Vergütung neuartiger Verbundwerkstoffe auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen, sowie die Fertigung von Demonstrator-Formteilen am Beispiel von Büroartikeln und Spielwaren (Buntstiften). Den Schwerpunkt bildet hierbei die Herstellung der Gebrauchsartikel im serientauglichen Spritzgießverfahren. Der Anspruch besteht darin, konkurrenzfähige (Naturfaser-)Kunststoff-Compounds zu entwickeln, welche zum überwiegenden Teil aus biobasierten Werkstoffen bestehen. Hierfür existieren mehrere unterschiedliche Ansatzpunkte - die Erhöhung des Anteils an nachwachsenden Rohstoffen durch Einsatz von biobasierten Kunststoffen, durch das Einbringen von Naturfasern in eine petrochemische Polymermatrix und die Kombination beider Herangehensweisen. Weitere Möglichkeiten eröffnen sich durch die Oberflächenbehandlung der Spritzgiess-Artikel. Ziel: Fasermaler oder Schreibgerät aus biobasierten Werkstoffen mit adäquater Lebensdauer. 1. Schritt: Konstruktion und Bau eines geeigneten Spritzgusswerkzeugs für den Tintenbehälter. 2. Schritt: Definition der Verarbeitungsparameter im Versuch und Fertigung von Musterkörpern. 3. Schritt: Bau einer Vorrichtung zur Beschichtung der Musterkörper und ihre Beschichtung mit verschiedenen Verfahren. 4. Schritt: Langzeitvermessung der Retentionsleistung der verschiedenen Musterkörper zur Identifikation des bestgeeigneten Verfahrens. | Dipl-Ing. Peter Kämpf Tel.: +49 911 567-1210 peter.kaempf@stabilo.com STABILO International GmbH Schwanweg 1 90562 Heroldsberg | X | FPNR | |
| 01.04.2019 | 31.03.2021 | 22033018 | Verbundvorhaben: Weiterentwicklung eines kostengünstigen Textil-Biogasreaktors; Teilvorhaben 2: Analyse und Bewertung - Akronym: Schlauchreaktor | Ziel des Projektes ist die Implementierung eines neuartigen Schlauchreaktors auf Polymerbasis. Die Idee der Verwendung von Schlauchreaktoren zur Produktion von Methan durch Fermentation ist nicht neu, wird jedoch derzeit vor allem in Entwicklungsländern eingesetzt. Schlauchreaktoren zeichnen sich durch Ihre Flexibilität, geringe Anschaffungskosten, einen vergleichbaren geringen Wartungsaufwand und ihre Kompaktheit aus. Im vorliegenden Projekt soll ein Schlauchreaktor optimiert und an mitteleuropäische Klimaverhältnisse angepasst werden. Dabei soll ein tieferes Verständnis für die Wirkmechanismen im Reaktor erlangt werden. Zudem soll der Aufbau des Reaktors mit dem Ziel der Effizienzsteigerung optimiert werden. Im Fokus steht eine hohe Gasausbeute bei geringen Verweilzeiten. Hierfür soll ein Demonstrationsvorhaben zur Vergärung landwirtschaftlicher Rest- und Abfallstoffe umgesetzt werden. Als möglicher Demonstrationsstandort ist ein landwirtschaftlicher Viehbetrieb vorgesehen. Um den Reaktor anschließend gut am Markt platzieren zu können, wird eine Containerlösung des Anlagenkonzeptes verbunden mit einem Dienstleistungskonzept zum leicht handhabbaren Betrieb der Anlage erarbeitet. Der kompakte Reaktor ist geeignet, um bei kleinen landwirtschaftlichen Betrieben, wo Rest- und Abfallstoffe aus der Landwirtschaft anfallen, eingesetzt zu werden. Häufig haben gerade kleinere landwirtschaftliche Betriebe das Problem, dass trotz Förderung nicht ausreichend finanzielle Mittel für den gewinnbringenden Einsatz von Biogasanlagen bereitstehen. Zudem sind aufgrund der hohen Investitionskosten die Gewinnmargen so gering und gleichzeitig schlecht zu kalkulieren, so dass das Risiko zur Anschaffung für viele Landwirte zu hoch ist. Die dezentralen Anlagen können dazu dienen, vor Ort in einem BHKW eingesetzt zu werden. Die anfallende Wärme kann zur Beheizung des Reaktors sowie von Be-triebsräumen genutzt werden. | Dr. Matthias Plöchl Tel.: +49 331 601498-12 mp@b3-bornim.de BioenergieBeratungBornim GmbH Max-Eyth-Allee 101 14469 Potsdam | X | FPNR | |
| 01.12.2011 | 30.11.2013 | 22033111 | Verbundvorhaben: Einsatz von Kunststoffcompounds aus biobasierten Rohstoffen, deren Herstellung und Eigenschaftsparameter (NAWARO 70); Teilvorhaben 2: Modifikatoren | Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung von Verfahrenstechnologien zur Herstellung neuartiger Verbundwerkstoffe auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen sowie die Fertigung von Demonstrator-Formteilen am Beispiel von Büroartikeln und Spielwaren (Buntstiften). Den Schwerpunkt bildet hierbei die Herstellung der Gebrauchsartikel im serientauglichen Spritzgießverfahren. Der Anspruch besteht darin, konkurrenzfähige (Naturfaser-)Kunststoff-Compounds zu entwickeln, welche zum überwiegenden Teil aus biobasierten Werkstoffen bestehen. Hierfür existieren mehrere unterschiedliche Ansatzpunkte - die Erhöhung des Anteils an nachwachsenden Rohstoffen durch Einsatz von biobasierten Kunststoffen, durch das Einbringen von Naturfasern in eine petrochemische Polymermatrix sowie die Kombination beider Herangehensweisen. Innerhalb des Projektes wird eine Vielzahl an unterschiedlichen Technologiekonzepten und Werkstoffkombinationen entwickelt bzw. untersucht. Geplant ist die Entwicklung von Compounds aus Naturfasern und biobasierten Kunststoffen,wie bspw. PLA, sowie die Herstellung von wasserdampfundruchlässigen Verbundwerkstoffen aus Naturfasern und (Bio-)Polyolefinen. Parallel zur Werkstoffentwicklung werden neuartige Technologien zur Herstellung von Büroartikeln und Spielzeugen (Buntstiften) untersucht. | Martin Vollet Tel.: +49 3684 82-5667 martin.vollet@t-online.de Livemold Trading GmbH Nürnberger Str. 1 98597 Breitungen | X | FPNR | |
| 01.04.2019 | 31.03.2021 | 22033118 | Verbundvorhaben: Weiterentwicklung eines kostengünstigen Textil-Biogasreaktors; Teilvorhaben 3: Membranbehälter - Akronym: Schlauchreaktor | Ziel des Projektes ist die Implementierung eines neuartigen Schlauchreaktors auf Polymerbasis. Die Idee der Verwendung von Schlauchreaktoren zur Produktion von Methan durch Fermentation ist nicht neu, wird jedoch derzeit vor allem in Entwicklungsländern eingesetzt. Schlauchreaktoren zeichnen sich durch Ihre Flexibilität, geringe Anschaffungskosten, einen vergleichbaren geringen Wartungsaufwand und ihre Kompaktheit aus. Im vorliegenden Projekt soll ein Schlauchreaktor optimiert und an mitteleuropäische Klimaverhältnisse angepasst werden. Dabei soll ein tieferes Verständnis für die Wirkmechanismen im Reaktor erlangt werden. Zudem soll der Aufbau des Reaktors mit dem Ziel der Effizienzsteigerung optimiert werden. Im Fokus steht eine hohe Gasausbeute bei geringen Verweilzeiten. Hierfür soll ein Demonstrationsvorhaben zur Vergärung landwirtschaftlicher Rest- und Abfallstoffe umgesetzt werden. Als möglicher Demonstrationsstandort ist ein landwirtschaftlicher Viehbetrieb vorgesehen. Um den Reaktor anschließend gut am Markt platzieren zu können, wird eine Containerlösung des Anlagenkonzeptes verbunden mit einem Dienstleistungskonzept zum leicht handhabbaren Betrieb der Anlage erarbeitet. Der kompakte Reaktor ist geeignet, um bei kleinen landwirtschaftlichen Betrieben, wo Rest- und Abfallstoffe aus der Landwirtschaft anfallen, eingesetzt zu werden. Häufig haben gerade kleinere landwirtschaftliche Betriebe das Problem, dass trotz Förderung nicht ausreichend finanzielle Mittel für den gewinnbringenden Einsatz von Biogasanlagen bereitstehen. Zudem sind aufgrund der hohen Investitionskosten die Gewinnmargen so gering und gleichzeitig schlecht zu kalkulieren, so dass das Risiko zur Anschaffung für viele Landwirte zu hoch ist. Die dezentralen Anlagen können dazu dienen, vor Ort in einem BHKW eingesetzt zu werden. Die anfallende Wärme kann zur Beheizung des Reaktors sowie von Betriebsräumen genutzt werden. | Jörg Eßling Tel.: +49 2594 8927-800 joerg.essling@huesker.de Huesker Symthetic GmbH - Standort Dülmen Im Brömken 5 48249 Dülmen | X | FPNR | |
| 01.06.2015 | 31.12.2018 | 22033211 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer industriellen Bereitstellungskette von Brennnesseljungpflanzen bis zur Nesselfaser; Teilvorhaben 1: Koordination und Entholzung - Akronym: InBeNeFa | Die große Brennnessel (Urtica dioica) kann auf landwirtschaftlichen Böden von unterschiedlichster Güte angebaut werden und vermag in der Konvarietät Fasernessel (Urtica dioica L. convar. fibra) hochwertige Faserrohstoffe zu liefern. Dabei betragen die Faseranteile der bisher auf großen Flächen angebauten Pflanzen ca. 10 – 12 %. Neuere, ab 2011 auf kleineren Flächen angepflanzte, Klone kamen auf Fasergehalte von 17 – 20 %. Da bisher keine Ergebnisse von großflächigen Feldversuchen > 0,5 ha vorliegen, ist deren Etablierung und Untersuchung hinsichtlich Ertrag und Qualität der Pflanzen bzw. daraus gewonnener Fasern ein wesentlicher Forschungsschwerpunkt. Neben der etablierten vegetativen Vermehrung ist Erzeugung und konventionelle Aussaat von in vitro erzeugten somatischen Embryoiden durch das IfP ein wesentlicher Beitrag zur Steigerung der Wertschöpfung in der Bereitstellungskette. Weitere Verbesserungen sollen durch zielgerichtete Untersuchungen zur Variation Pflanz- bzw. Aussaatdichte der Nesseljungpflanzen sowie Düngemengen in der praktischen Landwirtschaft unter Koordinierung von 3N erreicht werden. Für den an die landwirtschaftliche Erzeugung anschließenden Primäraufschluss von Faserpflanzenstroh sind in den vergangenen Jahren durch den Partner ATB verschiedene technische Innovationen entwickelt und in einer Pilotanlage umgesetzt worden. Durch das nahezu vollständige Lösen der natürlichen Verbindung von Fasern und Nicht-Faserbestandteilen kann eine deutliche Reduzierung der maschinentechnischen Aufwendungen erreicht werden. Mit diesem Vorhaben wird in Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und dem Anlagenbetreiber NFC GmbH Nettle Fibre Company gleichermaßen die weitere deutliche Erhöhung des Innovationspotentials der gesamten Anlagentechnik angestrebt. Dies gewinnt auch vor dem Hintergrund der vermehrten Nachfrage nach regional und nachhaltig erzeugten Fasern insbesondere für die Textilindustrie auf der Basis nachwachsender Rohstoffe an Bedeutung. | Dr. Hans-Jörg Gusovius Tel.: +49 331 5699-316 hjgusovius@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR | |
| 01.07.2019 | 31.01.2023 | 22033218 | Emissionsminderung durch angepasste Kesselsteuerung auf der Basis von Daten aus der kontinuierlichen online-NIR-Brennstoffanalyse - Akronym: oNIReduce | Zusätzlich zu den strengen Emissionsgrenzwerten bezüglich CO und Feinstaub, deren Einhaltung im Bereich der Kleinfeuerungsanlagen durch die 1. BImSchV verlangt wird, ist zukünftig auch die Ökodesignrichtlinie für Kleinfeuerungen zu beachten. Durch diese Richtlinie kommen für automatische beschickte Holzfeuerungsanlagen zusätzliche Anforderungen bezüglich NOx-Emissionen und organischer gasförmiger Komponenten (OGC) im Abgas aber auch hinsichtlich der Anlageneffizienz hinzu. Gleichzeitig führt die Umstellung der erdöl- auf eine biomassebasierte Ökonomie zu einer Verknappung hochqualitativer Rohmaterialsortimente, da deren stoffliche Nutzung Vorrang vor deren energetischer Nutzung hat. Entsprechend müssen für die Bioenergieerzeugung zunehmend Reststoffe und biogene Nebenprodukte aus der Land- und Forstwirtschaft als Brennstoffe mobilisiert werden. Diese zeichnen sich im Vergleich zu den derzeitig hauptsächlich genutzten hochqualitativen Holzsortimenten durch schwierigere Brennstoffeigenschaften (u.a. höherer Gehalt an Aerosolbildnern und Stickstoff) und in der Regel auch durch eine höhere Heterogenität aus. Daher ist es notwendig, dass Kesselanlagen flexibel und automatisch auf die Brennstoffzusammensetzung reagieren können. Die Steuerung moderner Kesselanlagen verfügt häufig über verschiedene Programme, die für bestimmte Brennstoffqualitäten die optimalen Parameter zur Minimierung der Emissionen und zur Maximierung der Effizienz bieten. Allerdings wird dabei meist lediglich der vollständige Abbrand und damit niedrige CO-Emissionen angestrebt, die Auswirkung auf andere gasförmige Emissionen wie z.B. NOx bleibt dagegen unberücksichtigt. Insofern soll im Rahmen des Projektes die Erfassung relevanter Brennstoffeigenschaften mittels kostengünstiger, marktverfügbarer NIR-Kompaktgeräte in der Brennstoffzuführung und deren Einbindung in die automatische Kesselsteuerung realisiert werden. | Für die Betreiber von Holzfeuerungsanlagen in Deutschland ergibt sich kurz- und mittelfristig ein wirtschaftlicher Vorteil durch die Möglichkeit der Nutzung preiswerterer Holzsortimente. Gerade für dezentrale Holzfeuerungsanlagen z.B. im kommunalen Bereich ist ein geringes Risiko von Betriebsstörungen und niedrigen Emissionen zur Einhaltung der geforderten Grenzwerte essentiell, um die Akzeptanz und damit das Interesse weiterer Investoren zu erhöhen. Mittelfristig kann somit mit diesem Projekt der weitere Ausbau der nachhaltigen Nutzung von Biomassebrennstoffen vorangetrieben werden. Damit unterstützt das Projekt auch die mittelständischen Hersteller von Verbrennungsanlagen in Deutschland, da bislang noch keine Alternativen zur integrierten Brennstofferkennung in diesem Preissegment marktverfügbar sind und deutsche Kesselanlagenhersteller damit ein Alleinstellungsmerkmal entwickeln können. Die Erkenntnisse aus dem Projekt werden in die entsprechenden Gremien und Normungsausschüsse eingebracht, um einen höheren Grad der Standardisierung und damit die Vereinfachung der Nutzung zu erreichen. Damit können die Erkenntnisse im Bereich der Online-Prozesskontrolle auch auf weitere Bereiche ausstrahlen, bei denen diese Erfahrungen von großer Bedeutung sind, z.B. die Torrefizierung und eine automatisierte Mischung von verschiedenen Ausgangsstoffen für Bioraffinerieprozesse | Dr. Annett Pollex Tel.: +49 341 2434-484 annett.pollex@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR |
| 01.05.2012 | 30.09.2015 | 22033311 | Verbundvorhaben: Die Zuckerrübe als Energiepflanze in Fruchtfolgen auf hoch produktiven Standorten - eine pflanzenbaulich/ökonomische Systemanalyse (Phase II); Teilvorhaben 1: Einfluss verschiedener Energiefruchtfolgen auf Flächenertrag, N-Bilanz sowie Auftreten von Krankheiten und Schädlingen | Ziel des Verbundprojektes ist die Optimierung des Energiefruchtanbaus im Sinne der nachhaltigen Entwicklung der Biomethanproduktion. Teilprojekt 1/2 (Promotion) untersucht im Besonderen, wie sich der Anbau von Zuckerrüben im Vergleich zu Silomais in Energiefruchtfolgen auswirkt auf: (i) Den Flächen- und Biomethanertrag, (ii) die Stickstoffbilanz und (iii) das Auftreten relevanter Krankheiten und Schädlinge. In einer weiteren Arbeit (Synthese auf der Ebene Feld) werden Energie- und Treibhausgasbilanzen sowie Umweltwirkungen der Anbausysteme abgeleitet und entsprechend die technisch-ökologische Effizienz bewertet. Experimentelle Grundlage sind drei Langzeit-Fruchtfolgeversuche auf hoch produktiven Ackerbaustandorten. Jährlich werden Erträge und Qualität der Prüfkulturen ermittelt sowie Bonituren bezüglich Krankheits- und Schädlingsbefall durchgeführt und der Gehalt an mineralischem Stickstoff im Boden untersucht. Desweiteren erfolgt eine Dokumentation der anbautechnischen Daten (z.B. Aufwandmengen, eingesetzte Maschine), die für die Bilanzierung von Stickstoff, Energie und Treibhausgas sowie zur Berechnung der Pflanzenschutzindices herangezogen wird. Unter Hinzunahme der Auswertungen aus Teilprojekt 3 werden feld- und fruchtfolgespezifische Umweltwirkungen abgeleitet. Zum Projektabschluss erfolgt in der Synthese aller Teilprojekte das Ableiten von Handlungsoptionen für landwirtschaftliche, wirtschaftliche und politische Entscheidungsträger. | Dr. Heinz-Josef Koch Tel.: +49 551 505 62-50 koch@ifz-goettingen.de Verein der Zuckerindustrie e.V. - Institut für Zuckerrübenforschung Holtenser Landstr. 77 37079 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.02.2019 | 30.09.2022 | 22033318 | ForestValue: Bewertung von Kleinprivatwäldern als Rohstofflieferanten einer biobasierte Ökonomie - Akronym: ValoFor | Kleinprivatwaldbesitzer bewirtschaften etwa 60% der Waldfkläche Europas und liefern einen großen Anteil der holzbasierten Rohstoffe für die bio-basierte Industrie. Zusätzlich stellen sie vielfältige Ökosystemdienstleistungen bereit. Im Rahmen der gegenwärtigen sozialen Veränderungen in Europa ist ein erheblicher Wandel der Werte, Orientierung und Einstellung von Waldbesitzern festzustellen, der starke Auswirkungen auf die Waldbewirtschaftung und die Bereitstellung von Holz hat. Zudem unterscheiden sich die Strukturen und Größe von Kleinprivatwäldern und die gesetzlichen Regelungen und Fördermaßnahmen in verschiedenen Ländern Europas. Das Ziel das Projekts ValoFor ist, den Beitrag von Kleinprivatwaldbesitzern beim Übergang zu einer holzbasierten Bioökonomie zu verstehen, indem deren spezifischen Bewirtschaftungsstrategien untersucht werden. Dazu werden unterschiedliche Strategien abgefragt und in der Folge deren Auswirkungen auf das Holzaufkommen, auf verschiedene Ökosystemdienstleistungen und auf die Anpassungfähigkeit der Wälder an den Klimawandel analysiert. Dieses Konzept erlaubt neue Einsichten in die Verknüpfung von Umwelt und Bewirtschaftung in Kleinprivatwäldern und beziffert deren tatsächlichen Beitrag zu einer biobasierten Ökonomie. Gleichzeitig werden die Grenzen für die Bewirtschaftung von Kleinprivatwäldern ausgelotet und Maßnahmen für eine Steigerung der Bewirtschaftungsaktivität entwickelt. | Prof. Dr. Andreas Bolte Tel.: +49 3334 3820-344 andreas.bolte@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Waldökosysteme Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | X | FPNR | |
| 01.05.2012 | 30.09.2015 | 22033411 | Verbundvorhaben: Die Zuckerrübe als Energiepflanze in Fruchtfolgen auf hoch produktiven Standorten - eine pflanzenbaulich/ökonomische Systemanalyse (Phase II); Teilvorhaben 2: Bodenstruktur und Humusbilanz | Ziel des Verbundprojektes ist die Optimierung des Energiefruchtanbaus im Sinne der nachhaltigen Entwicklung der Biomethanproduktion. Teilprojekt 3 (Promotion) untersucht im Besonderen, wie sich der Anbau bzw. ein erhöhter Anteil von Zuckerrüben in der Energiefruchtfolge im Vergleich zu Silomais auswirkt auf: (i) Die Bodenhumusbilanz und den Vorrat an organischem Kohlenstoff im Boden (Corg), (ii) die Bodenstruktur und (iii) die Erosions- und Verdichtungsgefährdung des Bodens. Weiterhin erfolgt eine Validierung und ggf. Weiterentwicklung des Humus-Moduls der Bilanzierungssoftware REPRO. Experimentelle Grundlage sind drei Langzeit-Fruchtfolgeversuche auf hoch produktiven Ackerbaustandorten. Jährlich werden Erträge sowie Zu- und Abfuhr von mineralischem Dünger und organischem Material dokumentiert. Unter Hinzunahme der dokumentierten Witterungsbedingung wird die Humusbilanz der verschiedenen Fruchtfolgen mittels REPRO verglichen. Veränderungen im Corg-Vorrat sowie in der Bodenstruktur werden über ermittelt entsprechende Probenahmen in den Jahren 2010 (Projektphase 1) und 2012 bzw. 2014. Die Verdichtungs- und Erosionsgefährdung wird ebenfalls mittels REPRO bewertet. Zum Projektabschluss erfolgt in der Synthese aller Teilprojekte das Ableiten von Handlungsempfehlungen für landwirtschaftliche, wirtschaftliche und politische Entscheidungsträger. | Prof. Dr. Olaf Christen Tel.: +49 345 55-22627 olaf.christen@landw.uni-halle.de Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg - Naturwissenschaftliche Fakultät III - Institut für Agrar- und Ernährungswissenschaften - Allgemeiner Pflanzenbau, Ökologischer Landbau Betty-Heimann-Str. 5 06120 Halle (Saale) | X | FPNR | |
| 20.04.2012 | 30.09.2015 | 22033511 | Verbundvorhaben: Die Zuckerrübe als Energiepflanze in Fruchtfolgen auf hoch produktiven Standorten - eine pflanzenbaulich/ökonomische Systemanalyse (Phase II); Teilvorhaben 3: Ökonomische Effizienz I - Wettbewerbsfähigkeit | 1. Vorhabensziel: Ziel des Verbundprojektes ist die Optimierung des Energiefruchtanbaus im Sinne der nachhaltigen Entwicklung der Biomethanproduktion. Teilprojekt 4 (Promotion) untersucht im Besonderen die einzelbetriebliche Wettbewerbsfähigkeit sowie die ökonomische Effizienz für Anbausysteme mit Zuckerrübe als Energiefrucht. Hierbei wird das optimale Produktionsprogramm unter Berücksichtigung von Rentabilität, Unsicherheit sowie der individuellen Risikoeinstellung des Betriebsleiters ermittelt. Schließlich können die durch den Betrieb zu erbringenden Umweltschutzleistungen kostenorientiert bewertet werden. 2. Arbeitsplanung: Experimentelle Grundlage sind drei Langzeit-Fruchtfolgeversuche auf hoch produktiven Ackerbaustandorten. Jährlich werden Erträge sowie die anbautechnischen Daten (z.B. Aufwandmengen, eingesetzte Maschine) dokumentiert, um zunächst Deckungsbeträge zu berechnen (Modellierung des Produktionsprogramms). Um das individuelle Entscheidungsverhalten im Allgemeinen und die Risikoeinstellung im Besonderen zu erfassen und im Modell zu berücksichtigen, wird eine Online-Befragung von 200 Betrieben durchgeführt. Unter Hinzunahme der Auswertungen der technisch-ökologischen Effizienz (Umweltwirkungen) werden ökonomische Anreizsysteme zur Erbringung von Umweltschutzleistungen durch den Betrieb ermittelt. Zum Projektabschluss erfolgt in der Synthese aller Teilprojekte das Ableiten von Handlungsempfehlungen für betriebliche und politische Entscheidungsträger. | Prof. Dr. Oliver Mußhoff Tel.: +49 551 39-4842 omussho@uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Agrarwissenschaften - Department für Agrarökonomie und Rurale Entwicklung Platz der Göttinger Sieben 5 37073 Göttingen | FPNR | ||
| 20.04.2012 | 30.09.2015 | 22033611 | Verbundvorhaben: Die Zuckerrübe als Energiepflanze in Fruchtfolgen auf hoch produktiven Standorten - eine pflanzenbaulich/ökonomische Systemanalyse (Phase II); Teilvorhaben 4: Ökonomische Effizienz II - Standortbewertung | Ziel des Verbundprojektes ist die Optimierung des Energiefruchtanbaus im Sinne der nachhaltigen Entwicklung der Biomethanproduktion. Teilprojekt 5 (Promotion) untersucht im Besonderen die Veränderungen der Boden- und Pachtmärkte sowie der Skaleneffekte in Biogasanlagen und der Nutzungskonkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion, die sich durch die Integration der Zuckerrübe in die Energiefruchtfolge ergeben. Weiterhin werden die Energie- und Treibhausgasbilanzen der verschiedenen Anbausysteme auf regionaler und nationaler Ebene bewertet. Insgesamt erfolgt eine Analyse der ökonomischen Effizienz für verschiedene Energiefruchtanbausysteme auf regionaler und nationaler Ebene. Zunächst wird ein Modell entwickelt, welches eine überregionale Bewertung verschiedener Anbausysteme ermöglicht. Im weiteren Projektverlauf werden die experimentellen Ergebnisse aus den Teilprojekten 1/2-4 sowie der technisch-ökologischen Effizienz auf regionale und nationale Ebene skaliert und in das Modell implementiert. Hierbei werden verschiedene Rahmenbedingungen (z.B. Standort) berücksichtigt. Energie- und Treibhausgasbilanzen werden ebenso in den Kontext einer bundesweiten Auswertung gebracht. Zum Projektabschluss erfolgt in der Synthese aller Teilprojekte das Ableiten von Handlungsempfehlungen für landwirtschaftliche, wirtschaftliche und politische Entscheidungsträger. | Prof. Dr. Enno Bahrs Tel.: +49 711 459-22566 bahrs@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Fakultät Agrarwissenschaften - Institut für Landwirtschaftliche Betriebslehre Schloß, Osthof-Süd 70599 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.05.2016 | 30.06.2018 | 22033614 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines einstufigen Verfahrens zur Herstellung von Compounds aus vernetzter Stärke mit biobasierten Thermoplasten im Doppelschneckenextruder (Stärkecompound); Teilvorhaben 1: Technik- und Prozessoptimierung, Koordinierung - Akronym: Staerkecompound | Stärke eignet sich als Füllstoff für thermoplastische Kunststoffe. Eine Vernetzung von getrockneter Stärke führt zu höheren mechanischen Eigenschaften. Hierzu ist aber ein weiterer Prozessschritt (Vernetzung) vor der eigentlichen Compoundierung erforderlich. Durch die Einarbeitung von vernetzter Stärke in einen biobasierten Kunststoff wie PLA kann der "carbon footprint" verbessert werden. Die direkte Nutzung des Biopolymeres Stärke ist energieeffizienter und somit nachhaltiger als die Verwendung von Biokunststoffen wie PLA (mehr Prozessschritte). Ein Nachteil bei der Verarbeitung von Stärke ist die erforderliche Trocknung. Dies ist mit erhöhten Kosten (Energie, Personal etc.) verbunden. Aufgrund der zuvor aufgezählten Schwierigkeiten bei der Compoundierung von Stärkeblends soll das Vorhaben folgendes Ziel erreichen: Die Entwicklung einer Compoundieranlage auf Basis eines konventionellen Doppelschneckenextruders, welche die Trocknung und Vernetzung von nativer Stärke sowie das anschließende Blenden mit biobasierten Thermoplasten innerhalb eines Prozesses ermöglicht. Eine Trocknung der Stärke vor der Compoundierung führt zu höheren mechanischen Eigenschaften und verhindert die Hydrolyse des PLA. Daher soll die native Stärke prozessintegriert getrocknet werden. Zeppelin Systems soll ein Konzept entwickeln um eine Trocknung der Stärke in einem Heiz-/Kühlmischer und anschließende kontinuierliche Förderung in einen Extruder zur Compoundierung mit PLA zu gewährleisten. Am IfW soll die native Stärke in einem Extruder getrocknet und vernetzt werden. Anschließend soll die modifizierte Stärke in einen zweiten Extruder (Kaskade), in dem die Compoundierung erfolgt, gefördert werden. Die Aufgabe des IAP liegt vor allem in der Auswahl und Analyse von geeigneten Vernetzern/Additiven, der Modifikation der nativen Stärke sowie der Untersuchung der Compounds. Die Compounds sollen zu Probekörpern (IfW, IAP) sowie Bauteilmustern (Projektpartner) verarbeitet und untersucht werden. | Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Heim Tel.: +49 561 804-3670 heim@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Werkstofftechnik - Fachgebiet Kunststofftechnik Mönchebergstr. 3 34125 Kassel | X | FPNR | |
| 01.05.2013 | 31.12.2014 | 22033711 | Entwicklung eines Verfahrens zur Nutzung von Geflügelkot für den Aufschluß von Getreidestroh in der Biogasgewinnung | Getreidestroh steht in großen Mengen zur Verfügung, wird aber bisher kaum als Substrat für Biogas genutzt. Es könnte einen Teil der Maissilage ersetzen. Das verlangt aber neben einer Aufbereitung des Strohs, die ihm möglichst silageähnliche mechanische Eigenschaften verleiht, um es mit der vorhandenen Technologie in die Fermenter einbringen zu können, den chemischen Aufschluss seiner Zellwandsubstanzen zur Erhöhung des Gasbildungspotenzials. Erwartete Vorteile und somit wissenschaftlichen Ziele des Verfahrens sind: -Schaffung einer Möglichkeit zur verbesserten Nutzung von Geflügelexkrementen und von Getreidestroh als Biogassubstrate. -Erhöhung des Gasbildungspotenzials von Getreidestroh durch biologisch-chemischen Zellwandauf-schluss. -Konservierung der Geflügelexkremente, deren Gasbildungspotenzial andernfalls bei der Zwischenlage-rung stark zurückgeht. -Ersatz von Maissilage und anderen Ganzpflanzensilagen durch das genannte Substratgemisch. -Möglichkeit zur Verwertung des im gleichen Betrieb anfallenden Geflügelkotes und des betriebseigenen Getreidestrohs; keine Abhängigkeit von den Marktpreisen beider Materialien. Auswahl der Rohstoffe zur Silierung; Sileirung in Chargen 50 - 100 t; Vorversuche - siehe Projektbeschreibung; Hauptversuche - siehe Projektbeschreibung; begleitende Laboruntersuchungen der Substrate; begleitende Gärversuche in Batchreaktoren, begleitende Gärversuche im praktischen Fermenter | Vorversuche haben gezeigt, dass es unter bestimmten Bedingungen zu den angestrebten biologisch-chemischen Umsetzungen und damit zum Strohaufschluss kommt. Als wichtige Voraussetzung dafür erwies sich, dass es - während einer ersten Phase des Verfahrens - durch das Zulassen eines begrenzten aeroben Stoffabbaus zu einer deutlichen Erwärmung kommt. Das Stroh-HTK-Gemisch ist deshalb zunächst ohne es zu verdichten in einem kompakten Haufen zu stapeln und für einige Tage bis zum Erreichen der optimalen Temperatur unter Luftzutritt liegen zu lassen. Danach sollte - als zweite Phase des Verfahrens - das Haufwerk aufgelöst und das Gemisch durch Einbringen in einen Silo, Verdichten und luftdichtes Zudecken mit Folie bis zum Einsatz in der Biogasanlage konserviert werden. Als Ergebnis der Versuche lassen sich folgende Verfahrensvorgaben formulieren: - Vermischung der beiden Komponenten in einem Mengenverhältnis von 1 t oTS aus Stroh auf 1 t oTS aus HTK; bei durchschnittlichen TS- und XA-Gehalten entspricht das einem Frischmasseverhältnis von 1 t Stroh auf 3 t HTK, - Befeuchtung des Gemisches, soweit nötig, auf einen TS-Gehalt von etwa 50 %, - anschließende Lagerung im unverdichteten kompakten Haufen bis zum Erreichen einer Temperatur von 60 – 70 °C, - Umlagern und Konservieren des Gemisches bei erwiesener Erwärmung nach etwa 2 Wochen. In einem Versuch unter Praxisbedingungen wurde das Verfahren erprobt. Dabei konnte anhand von Temperaturmessungen, Laboranalysen und Laborgärtests (Batchtests) die Funktionsfähigkeit des Verfahrens nachgewiesen werden. Im Ergebnis dieser Untersuchungen wurde der Strohaufschluss eindeutig bestätigt. Er äußert sich sowohl in der Beschleunigung des oTS-Abbaus im Fermenter als auch in einem Anstieg des spezifischen Methanertrags. Nach 30 Tagen Gärzeit im Laborfermenter stieg der Methanertrag im Mittel um 23 Normliter je kg oTS. Auf den Strohanteil des Gemisches bezogen ist das ein Mehrertrag von rund 40 Normlitern Methan je kg oTS. | Dr.Ing. Hannes Kremp Tel.: +49 38738 73886 hannes.kremp@eco-cert.com ECO-CERT - Prognosen, Planung und Beratung zum technischen Umweltschutz Teerofen Haus 3, OT Karow 19395 Plau am See | X | FPNR |
| 01.02.2016 | 31.03.2019 | 22033714 | Verbundvorhaben: Bio-PPT und Bio-PBT mit Cellulosefaserverstärkung zur leichtbauorientierten Verwendung in der Automobil- und Elektronikindustrie; Teilvorhaben 1: Compoundierung, Probekörper, Koordinierung - Akronym: Bio-PBT | Aufgrund der guten mechanischen Eigenschaften und der guten Oberflächeneigenschaften des PPT und PBT wird besonders im Kraftfahrzeugsektor eine große Anzahl von Bauteilen aus zumeist glasfaserverstärktem PBT hergestellt. Unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit und der Verknappung von Erdölressourcen, sowie dem Anspruch an eine hohe Gewichtsreduktion, ließen sich in geeigneten Bereichen Glasfasern durch heimische Cellulosefasern substituieren. Zur Substitution der konventionell verwendeten Glasfasern durch den nachwachsen Rohstoff Cellulose sowie zur Erschließung neuer Anwendungsgebiete, sind Forschungsarbeiten zu den Materialeigenschaften und grundlegenden und praxisrelevanten Prozess-Eigenschafts-Wechselwirkungen vorgesehen. Schwerpunkt des Projektes ist die Optimierung von Verarbeitungs- und Materialeigenschaften der biobasierten Verbundmaterialien durch optimierte Prozessparameter und eine kompatible Additivierung sowie die Überführung der entwickelten Materialverbunde in praxisnahe Anwendungen. Zur Vermeidung der Degradation der Celluloseregeneratfasern bei der Verarbeitung PBT und PTT werden Untersuchungen sowohl an den biogenen Ausgangsmaterialien als auch an Verbunden durchgeführt. Durch eine Optimierung der Compoundierung und stabilisierte Fasereigenschaften soll die thermische und mechanische Schädigung der Naturfasern verringert werden. Das hydrophile Verhalten der Cellulosefasern und die Hydrolyse des Bio-PBT/PTT soll durch eine Additivierung verringert werden. Die Fließ- und Flammschutzeigenschaften werden mit geeigneten Additiven verbessert, um die Anwendungsbereiche auf eine Vielzahl technischer Bauteile ausweiten zu können. Dazu werden geeignete Additive identifiziert, ggf. entwickelt und im Compoundierverfahren eingearbeitet. Die unterschiedlichen Compounds werden zu Probekörpern und Bauteilen abgemustert und hinsichtlich Alterung und spezieller Belastungsszenarien charakterisiert. | Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Heim Tel.: +49 561 804-3670 heim@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Werkstofftechnik - Fachgebiet Kunststofftechnik Mönchebergstr. 3 34125 Kassel | X | FPNR | |
| 01.01.2015 | 31.03.2017 | 22033814 | Ablagerungen in Common Rail Injektoren – Kraftstoffseitige und konstruktive Vermeidungsstrategien, Quantitative Bewertung kraftstoffseitiger Einflussgrößen auf die Ablagerungsbildung im Inneren von Common-Rail Injektoren sowie Validierung systemischer und kraftstoffseitiger Maßnahmen unter motornahen Bedingungen | Ziel des beantragten Folgeprojektes ist die optimale Kombination verschiedener abgeleiteter Maßnahmen zur Senkung einer Belagsbildung in Einspritzkomponenten und deren Verifizierung. Durch Laborversuchsreihen und Versuche am Einspritzprüfstand soll der Nachweis erbracht werden, dass eine bestimmte Maßnahme /Maßnahmenkombination nachweislich zu einer quantifizierbaren Reduzierung der Schichtdicke auf unbeanspruchten und beanspruchten Bauteilen führt. Ein wesentliches Augenmerk gilt hierbei auch praxisgenutzten Biokraftstoffen (HVO, Biodiesel) und Biokraftstoffblends. Zusätzlich soll der Einsatz unpolarer Oberflächen in kritischen Bereichen des Einspritzsystems (Adhäsionsmechanismen) untersucht und der Nachweis der belagsabweisenden Wirkung der Beschichtung erbracht werden. Ein wesentliches Augenmerk gilt darüber hinaus der Bewertung des Einflusses lokaler Strömungsbedingungen in kritischen Bereichen des Injektors (Spaltgeometrien, Führungen) auf die Ablagerungsbildung. Als Ergebnis des Projektes sollen Spaltausführungen abgeleitet werden, die sich in Bezug auf die Belagsproblematik als vorteilhaft erweisen. Die Bearbeitung des Projektes gliedert sich in folgende übergeordnete Arbeitspakete: AP1: Literaturrecherche AP2: Optimierung Versuchsaufbau und Messmethoden für die Laboruntersuchungen AP3: Anpassungsstrategien für die Kraftstoffzusammensetzung zur Verminderung von IDID und Ermitteln von möglichen Limitwerten für die Spezifikation (Laborversuche, Zusammensetzung Grundkraftstoffe und Biokraftstoffblends, Additivierung, Sauerstoffgehalt, Schmieröleintrag, Metallspuren) AP 4: Oberflächeneffekte durch belagsabweisende Materialien AP 5: Simulation der Spaltströmung im Führungsbereich AP 6: Konstruktive und betriebsstrategische Maßnahmen zur Belagssenkung am Einspritzprüfstand (Modellgeometrien, systemische Auswirkungen, Sauerstoffgehalt) AP 7: Systematisierung der Ergebnisse - Vorgeschlagene Maßnahmenpakete | Prof. Dr.-Ing. Bert Buchholz Tel.: +49 381 498-9150 bert.buchholz@uni-rostock.de Universität Rostock - Fakultät für Maschinenbau und Schiffstechnik - Lehrstuhl für Kolbenmaschinen und Verbrennungsmotoren Albert-Einstein-Str. 2 18059 Rostock | X | FPNR | |
| 01.09.2012 | 31.08.2015 | 22033911 | Verbundvorhaben: Beschleunigte und präzisere Züchtungsforschung durch ein nicht-invasives Hochdurchsatz-Screeningsystem zur frühzeitigen Erkennung von Pathogenbefall der Zuckerrübe; Teilvorhaben 1: Durchführung der Versuche, Biotests und Beprobung | Ziel des Projektes ist es, den Pathogenbefall von Zuckerrüben in einem früheren Stadium zu erfassen, als es mit bisherigen Evaluierungsverfahren möglich ist. Cercospora beticola Sacc. stellt das weltweit wirtschaftlich bedeutendste Blattpathogen der Zuckerrübe dar, und inzwischen sind etwa 80% der Rübenanbaufläche mit dem Pilz befallen. Als weitere weltweit für den Zuckerrübenanbau bedeutsame Pathogene sind Rhizoctonia solani und Rizomania in die geplanten Untersuchungen einbezogen. Um die Interaktion zwischen Zuckerrüben und den genannten Pathogenen systematisch und in ausreichender statistischer Konfidenz durchführen zu können, werden nicht invasive Verfahren benötigt, die bezüglich Durchsatz und Handhabbarkeit diesen Anforderungen genügen. Deshalb sollen im Rahmen des Projektes Methoden der hyperspektralen Bildgebung mit auf maschinellem Lernen basierender automatisierter Datenanalyse ("Computational Intelligence") entwickelt werden. Die erstellten Modelle werden mit Hilfe von Metabolitbestimmungen kalibriert und in Wiederholungsexperimenten validiert. Wir erwarten, dass durch die Einbeziehung von Methoden des maschinellen Lernens die Auswertung der hyperspektralen Daten entscheidend an Tiefe gewinnt, sodass ein Pathogenbefall in früheren Stadien sichtbar wird. Mit diesem Ansatz kann die Entwicklung resistenter Sorten substantiell beschleunigt werden. Die kalibrierten Modelle können auf die hyperspektrale Evaluierung von Feldanbauten übertragen werden. | Dr. Sandra Otte Tel.: +49 5354 809-305 s.otte@strube-research.net Strube Research GmbH & Co. KG Hauptstr. 1 38387 Söllingen | X | FPNR | |
| 01.02.2015 | 30.06.2017 | 22033914 | Verbundvorhaben: Mikronisiertes Kollagen - Gesundheitsfördernde Applikationen von mikrostrukturiertem Kollagen; Teilvorhaben 3: Untersuchungen zur antiinflammatorischen Wirkung von mikronisiertem Kollagen an oralen Schleimhautmodellen | Ziel des Projektes ist die Charakterisierung der antiinflammatorischen Wirkung von Formulierungen aus mikronisiertem Kollagen zur Linderung von Entzündungen im Mund- und Rachenraum. Von der FU Berlin werden Formulierungen von mikronisiertem Kollagen bezüglich ihres entzündungslindernden bzw. entzündungshemmenden Potentials an einem etablierten dreidimensionalen in vitro Modell der oralen Schleimhaut charakterisiert. Zunächst gilt es eine geeignete Methode zur Überprüfung der Wirksamkeit der kollagenen Mikrostrukturen an den Schleimhautmodellen zu etablieren. Die Modelle werden initial mit dem Entzündungsmediator Tumornekrosefaktor vorbehandelt um eine entzündliche Reaktion im Gewebe zu induzieren. Nach Zugabe der Kollagene erfolgt anschließend die Bestimmung wichtiger Entzündungsmarker wie Zytokine, Chemokine, Matrix-Metalloproteasen sowie Cyclooxygenasen. Weiterhin werden die Schleimhautmodelle histologisch und morphologisch näher untersucht. Als vergleichende Kontrolle für eine antiinflammatorische Wirkung dienen mit topischen Glucocorticoiden behandelte Modelle. Die kollagenen Mikrostrukturen werden von den Projektpartnern IASP und Fraunhofer IAP hergestellt und die Formulierungen von beiden Projektpartnern fortlaufend optimiert. Die Ergebnisse aus den Untersuchungen an den Schleimhautmodellen zur antiinflammatorischen Wirkung bestimmen insbesondere das weitere Vorgehen bei der Produktentwicklung durch das IASP und das Fraunhofer IAP. | Das Gesamtziel des Verbundprojektes bestand in der Entwicklung von lagerstabilen Formulierungen auf der Basis von mikronisierten Kollagenen, die das Potenzial aufweisen, entzündungslindernd bzw. entzündungs-hemmend zu wirken. Ziel des Teilvorhabens 3 war die Charakterisierung der antiinflammatorischen Wirkung von Kollagenpräparationen zur Linderung von Entzündungen im Mund- und Rachenraum. Von der Freien Universität Berlin wurden Kollagenproben bezüglich ihres entzündungslindernden bzw. entzündungshemmenden Potentials an in vitro Modellen der oralen Schleimhaut charakterisiert. | Prof. Dr. Günther Weindl Tel.: +49 30 838-54372 guenther.weindl@fu-berlin.de Freie Universität Berlin - Fachbereich Biologie, Chemie, Pharmazie - Institut für Pharmazie - Pharmakologie Königin-Luise-Str. 2-4 14195 Berlin | X | FPNR |
| 01.07.2013 | 31.12.2016 | 22034011 | Verbundvorhaben: Optimierte Überführung der Cellulose und Hemicellulose von Getreidestroh in Zuckermonomere durch den kombinierten Einsatz der Thermodruckhydrolyse und neuartiger Enzymquellen; Teilvorhaben 1: Metagenomanalyse von Lignocellulose-abbauenden Mikroorganismen | Getreidestroh stellt eine wichtige erneuerbare Alternative zur Gewinnung von Energie aus Reststoffen dar. Ein ökonomisch relevantes Verfahren setzt eine optimierte Freisetzung der Zuckermonomere aus Getreidestroh voraus. Der innovative Ansatzpunkt dieses Förderprojekts besteht darin, dass eine effiziente Hydrolyse der Lignocellulose durch eine Kombination von Thermodruckhydrolyse und mikrobiellen Enzymen aus neuartigen Quellen erreicht werden soll. Es ist deshalb geplant, effiziente Cellulasen, Hemicellulasen, Laccasen und Peroxidasen aus Mikroorganismen von Termiten und halophilen Mikroorganismen zu identifizieren und zu isolieren. Zunächst soll Getreidestroh mittels Thermodruckhydrolyse vorbehandelt werden. Diese Vorbehandlung führt dazu, dass 90% der Hemicellulosen in Pentosen und Hexosen, aber nur 9% der Cellulose in Glukose übergeführt werden und Lignin abgetrennt wird. Mittels Metagenomanalyse sollen aus halophilen Mikroorganismen, die aus einem Gradierwerks angereichert werden sollen, neue Cellulasen, Hemicellulasen, Peroxidasen und Laccasen identifiziert und anschließend isoliert werden. Dafür sollen genomische und cDNA-Banken hergestellt und analysiert werden. Außerdem sollen Genbanken aus ausgewählten Mikroorganismen, die im Darm von Termiten leben, und den Genen der Termiten hergestellt werden. Zusätzlich sollen neue Cellulasen und Hemicellulasen aus Archaea identifiziert werden. Die isolierten Gene glycolytischer Enzyme sollen exprimiert und die Enzyme auf ihre hydrolytischen Aktivitäten und Endprodukthemmung durch monomere und oligomere Hydrolyseprodukte hin charakterisiert werden. Durch in vitro Mutagenese sollen ausgewählte Enzyme weiter optimiert werden. Mittels dieser neuen Mikroorganismen, die in der DSMZ hinterlegt werden, und deren Enzyme könnte Lignocellulose effektiver aufgeschlossen und damit Biogas und Bioethanol aus nachwachsendem Getreidestroh in Zukunft wirtschaftlich hergestellt werden. | Dr. Aaron M. Nuss Tel.: +49 5513 7000-10 aaron.nuss@seqlab.de SEQLAB Sequence Laboratories Göttingen GmbH Hannah-Vogt-Str. 1 37085 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.09.2020 | 31.08.2024 | 22034018 | Verringerung der Lachgas-Emission bei der Verwertung von Gärrückständen durch Zugabe Lachgas-reduzierender Bakterien - Akronym: Lachgasbakterien | Die Düngung landwirtschaftlich genutzter Flächen führt zu erhöhten Emissionen des Treibhausgases N2O (Lachgas). Dafür sind verschiedene Stoffwechselprozesse der mikrobiellen Gemeinschaft des Ackerbodens verantwortlich. In diesem Projekt soll untersucht werden, inwieweit durch eine innovative Gärrestaufbereitung spätere N2O-Emissionen verringert bzw. vollständig unterdrückt werden können. Dazu sollen N2O-reduzierende Bakterien aus Gärrückständen und Ackerböden isoliert und charakterisiert werden. Geeignete Isolate werden Gärrückständen zugesetzt (Bioaugmentation), um deren Wachstums- und Überlebensfähigkeit sowie deren Aktivität der N2O-Reduktion zu N2 zu prüfen. Es handelt sich um FuE-Arbeiten im Bereich der universitären Grundlagenforschung. Vorrangiges Ziel ist das Proof of Concept des Forschungsansatzes. Ein langfristig zu entwickelndes Verfahren soll marktrelevant und kostengünstig sein; es sieht eine kurze Behandlungszeit von Gärrückständen vor. Falls erfolgreich, ist davon auszugehen, dass das Projekt signifikante Beiträge zur nachhaltigen und klimafreundlichen Verwertung von Gärrückständen leisten und die gesellschaftliche Akzeptanz der Verwendung von Gärrückständen als Düngemittel steigern wird. | Prof. Dr. Jörg Simon Tel.: +49 6151 1624-680 simon@bio.tu-darmstadt.de Technische Universität Darmstadt - Fachbereich Biologie - Arbeitsgruppe Mikrobielle Energiewandlung und Biotechnologie Schnittspahnstr. 10 64287 Darmstadt | FPNR | ||
| 01.10.2013 | 31.12.2015 | 22034111 | Verbundvorhaben: Gütemessung von Nadel-Stammholz - Lignoscan; Teilvorhaben 1: Entwicklung eines Verfahrens zur objektiven Fäulemessung von Nadel-Stammholz | Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Verfahrens zur objektiven Gütemessung von Nadel-Stammholz. Unter Nutzung eines bildgebenden Sensors und spezifischer Datenanalyse soll dabei rotfaules Holz erkannt und entsprechenden Schadklassen zugewiesen werden. In Laborversuchen wird Nadel-Stammholz durch Rotfäulepilze unterschiedlich stark geschädigt, diese Schäden mittels Fluoreszenz durch hyperspektrale Verfahren analysiert und geeignete Spektralbanden zur Klassifizierung des Befalls definiert.Der im Vorhaben herzustellende Prototyp bestimmt die Güte von Fichtenholz durch eine bildhafte Aufnahme der Stammholz-Stirnfläche und identifiziert die Rotfäule in den Bilddaten mit Hilfe eines multispektralen Auswerteverfahrens, das auf diesen Untersuchungen basiert. Dieser Prototyp wird im Praxiseinsatz ausführlich erprobt und optimiert mit dem Ziel, umweltbedingte Störungen weitgehend auszuschließen. Über eine geeignete Schnittstelle lässt sich der Sensor in bestehende Prozesse der Holzverarbeitung einbinden. | Dipl.-Ing. Forst Sergej Chmara Tel.: +49 3621 225-331 sergej.chmara@forst.thueringen.de ThüringenForst - Anstalt öffentlichen Rechts - Forstliches Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha Jägerstr. 1 99867 Gotha | X | FPNR | |
| 15.04.2015 | 31.07.2017 | 22034114 | Verbundvorhaben: Weiterentwicklung von Feinstaubabscheidern und Feldtests mit holzgefeuerten automatisch beschickten Heizkesseln; Teilvorhaben 2: Experimentelle Unterstützung | Gesamtziel des Vorhabens ist der Nachweis des erfolgreichen Einsatzes (Marktreife) von leistungsfähigen und wirtschaftlichen Feinstpartikelabscheidern an biomassegefeuerten Heizkesseln im Leistungsbereich von 50 – 200 kW im Rahmen von Feldtests während zweier Heizungsperioden und die parallele Entwicklung von preiswerten Serienmodellen. Die praxisnahe Erprobung des Carola-Abscheiders trägt dazu bei, bei der Verbrennung von Holz in modernen Heizkesseln die gültigen Staubgrenzwerte der 1.BImSchV Stufe 2 einzuhalten und leistet damit einen Beitrag für eine nachhaltige Rohstoff- und Energiebereitstellung. (Detaillierung siehe separate Vorhabensbeschreibung) An diesem Verbundprojekt arbeiten gemeinsam das Karlsruher Institut für Technologie (KIT), die Carola Clean Air GmbH (CCA) und die HDG Bavaria GmbH (HDG) in folgenden Arbeitspaketen: AP1: Erprobung und Weiterentwicklung sowie Bereitstellung der Abscheider (CCA) AP2: Einbau der Abscheider an ausgewählten Anlagen im Feld zur Durchführung von Feldtests (HDG) AP3: Staubmessungen und Auswertung der Erfahrungsberichte von Kesselherstellern (KIT) AP4: Betriebsverhalten von Kleinfeuerungen mit Staubabscheidern sowie Regelung/Steuerung (HDG) AP5: Wartung, Überwachung sowie automatisierte Abreinigung des Staubabscheiders (CCA/HDG) AP6: Optimierung der Montage und Bau von Kleinserien des Abscheiders (CCA) AP7: Entsorgung/Aufbereitung der Ablagerungsprodukte (KIT) AP8: Untersuchung der Wirtschaftlichkeit und Kostenreduzierung (CCA/HDG) AP9: Projektmanagement und Berichtswesen (KIT) | Dipl.-Ing. (FH) Martin Ecker Tel.: +49 8724 987-300 martin.ecker@hdg-bavaria.com HDG Bavaria GmbH Heizsysteme für Holz Siemensstr. 22 84323 Massing | FPNR | ||
| 01.11.2016 | 31.12.2020 | 22034211 | Verbundvorhaben: Biomasse-Asche-Monitoring (BAM); Teilvorhaben 1: Koordination und Monitoring - Akronym: BAM | Biomasseaschen, insbesondere Halmgutaschen sind zurzeit keinem nach DüMV 2012 zugelassenen Düngemitteltyp zuzuordnen und gelten formal als Abfallstoff. Die teils fehlende, jedoch notwendige Fraktionierung von Feuerraum- bzw. Filteraschen steht einer ackerbaulichen Verwertung dieser Aschen entgegen. Ziel dieses Projekt ist es, die bei der Monoverbrennung von naturbelassenen pflanzlichen Ausgangsmaterialien entstehenden Aschen in der Landwirtschaft zu verwerten und somit einen gesetzeskonformen Verwertungspfad im Sinne des Kreislaufwirtschaftsgesetzes zu etablieren. Dazu sind ein Monitoring, die Prüfung der Düngewirkung sowie eine Anerkennung der Biomasseaschen notwendig. Gefäßversuche mit verschiedenen Fruchtarten und Bodenarten liefern Erkenntnisse zur Düngewirkung und zu Applikationsformen von Biomasseaschen, um Empfehlungen zur sachgerechten Anwendung formulieren zu können. Im Rahmen eines Monitorings werden Aschen von unterschiedlichen naturbelassenen Biobrennstoffen aus verschiedenen Konversionsanlagen bzw. Leistungsklassen untersucht. Dabei werden Schwankungsbreiten für Nähr- und Schadstoffe bestimmt. Für die Einschätzung der Qualität der Aschen wird das Feuerungsverhalten der Konversionsanlagen bewertet. Um die physikalische Verfügbarkeit der Nährstoffe zu untersuchen, erfolgt ggf. eine Aufbrechung und Aufmahlung gröberer Aschefraktionen. Die Aschen werden in verschiedene Applikationsformen überführt um die Wirksamkeit und Verfügbarkeit der Nährstoffe zu bewerten. Auf zwei Bodenarten werden die Pflanzenverfügbarkeit von P und K in verschiedenen Aschevarianten und Aufbereitungsformen für diverse Fruchtarten einschließlich der P-Fraktionen in den Aschen und im Boden sowie die Wirkung der Aschen auf bodenbiologische Parameter untersucht. Dadurch wird die Einordnung der Biomasseaschen in geeigneten Düngemitteltypen möglich. Im Rahmen eines Ringversuches werden die Messgenauigkeit und -verfahren für die Ascheanalytik validiert. | Über 60 % der ersten Aschefraktion halten laut DüMV alle Anforderungen an die Schadstoffgehalte ein. Aschen der o.g Fraktion, die nicht alle Anforderungen laut DüMV einhielten, überschritten zumeist Grenzwerte einzelner Parameter (Cd und/oder Cr-VI bzw. den PCDD/F oder Ni-Gehalt). Bei Prüfung der Aschen nach BioAbfV sind die Cu-, Cd-, Cr- und Ni-Konzentrationen zu beachten. Teilweise ist den Biomasseaschen (nf. nur als Asche bezeichnet) organisches Material (Kompost, Stroh oder Holz) hinzuzufügen, um den geforderten Mindestgehalt von 10 % organischem Anteil zu erfüllen. Alle Aschen sind aufgrund ihrer Nährstoffe einem Düngemitteltyp zuzuordnen und entsprechend durch Siebung, evtl. Trocknung, Aufmahlung, Kompaktierung bzw. Staubbindung aufzubereiten. In umfangreichen Gefäßversuchen zur P- und K-Düngewirkung wurde anhand von sechs ausgewählten Aschen nachgewiesen, dass die Düngewirkung von Aschen bezüglich der o.g Elemente P und Kin Bezug auf deren Pflanzenverfügbarkeit mit Mineraldüngern vergleichbar ist. Aschen, insbesondere Rohaschen sowie einzelne Granulate von Halmgutaschen sind zur Neutralisation saurer Böden geeignet. Sie zeigten jedoch eine mit der CaCO3 -Kalkung vergleichbare, teils etwas verzögerte Reaktion. Im Hinblick auf eine Ascheverwertung sollte die Aschelogistik optimiert werden. Dies schließt sowohl eine konsequente, fraktionierte Entaschung der Feuerungsanlage als Voraussetzung für eine land- bzw. forstwirtschaftliche Aschenutzung als auch die Etablierung eines Qualitätsmanagementsystems (regelmäßige Nähr- und Schadstofftests) bis hin zur gesetzeskonformen Aufbereitung (Granulierung, Siebung, Befeuchtung oder Beimischung organischen Materials) sowie die Förderung betriebsinterner bzw. regionaler Stoffkreisläufe ein. | Thomas Hering Tel.: +49 3641 683-259 thomas.hering@tll.thueringen.de Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TLLLR) Naumburger Str. 98 07743 Jena | X | FPNR |
| 15.04.2015 | 31.07.2017 | 22034214 | Verbundvorhaben: Weiterentwicklung von Feinstaubabscheidern und Feldtests mit holzgefeuerten automatisch beschickten Heizkesseln; Teilvorhaben 3: Technologische Entwicklung | Ziel des Vorhabens ist der Nachweis des erfolgreichen Einsatzes von leistungsfähigen und wirtschaftlichen Feinstpartikelabscheidern an biomassegefeuerten Heizkesseln im Rahmen von Feldtests während zweier Heizungsperioden. In der ersten Heizperiode wird der Einsatz des Carola-Abscheiders an Hackschnitzelkesseln im Leistungsbereich bis 200 kW unter Feldbedingungen getestet. In der zweiten Heizperiode werden Pellet- und Scheitholzkessel, seriell verschaltete Abscheider zur Erzielung hoher Abscheidegrade bei der Feuerung von alternativen Regelbrennstoffen der 1. BImSchV nach §3, Abs. 1, Nr. 8n und parallel installierte Abscheider bei höheren Kesselleistungen untersucht. Aus dem Gesamtziel ergeben sich folgende technisch-wissenschaftliche Arbeitsziele die in 9 Arbeitspaketen bearbeitet werden: AP1: Erprobung und Weiterentwicklung sowie Bereitstellung der Abscheider (CCA) AP 2: Einbau der Abscheider an ausgewählten Anlagen zur Durchführung von Feldtests (HDG) AP3: Staubmessungen und Auswertung der Erfahrungsberichte von Kesselherstellern (KIT) AP4: Betriebsverhalten von Kleinfeuerungen mit Staubabscheidern sowie Regelung/Steuerung (HDG) AP5: Wartung, Überwachung sowie automatisierte Abreinigung des Staubabscheiders (CCA/HDG) AP6: Optimierung der Montage und Bau von Kleinserien des Abscheiders (CCA) AP7: Entsorgung/Aufbereitung der Ablagerungsprodukte (KIT) AP8: Untersuchung der Wirtschaftlichkeit und Kostenreduzierung (CCA/HDG) AP9: Projektmanagement und Berichtswesen (KIT) | Dr. Hans-P. Rheinheimer Tel.: +49 331 2011576 venmine@aol.com CCA-Carola Clean Air GmbH Hermann-von-Helmholtz-Platz 1 76344 Eggenstein-Leopoldshafen | FPNR | ||
| 16.06.2012 | 28.02.2013 | 22034311 | Quantitative und qualitative Bedarfsanalyse für Naturfasern und Optionen zur regionalen Sicherung der Rohstoffbereitstellung in Deutschland | Als Gesamtziel wird die Schaffung von Voraussetzungen zur Wiederbelebung und Förderung des Faserpflanzenanbaus in Deutschland formuliert. Nach Auswertung der Analyseergebnisse, der Diskussion und Bewertung mit Branchenteilnehmern, den Auftragnehmern und anderen Experten steht als technisches Ziel des Projektes die Erarbeitung eines Maßnahmekataloges zur Stabilisierung und der weiteren Entwicklung des Faserpflanzenanbaus und der Verarbeitung in Deutschland. Das Projekt gliedert sich in insgesamt 3 Teilbereiche, die mit Arbeitspaketen hinterlegt werden. 1. Datenerhebung für die Bereiche (A) Analyse der Entwicklung des Faserpflanzenanbaus 1995 bis 2011, (B)Ermittlung der Agrarpolitischen Rahmenbedingungen für den Anbau von Faserpflanzen, (C) Analyse der Entwicklung des Naturfasermarktes 1995 bis 2011, (D) Analyse von Neuentwicklungen. Aus den analysierten Daten wird im Teilbereich 2 des Vorhabens ein Entwurf für einen Maßnahmekalalog erarbeitet, der mit Experten aus den Bereichen Landwirtschaft, Fasergewinnung, Verarbeitung, Interessenvertretung und Politik in Workshops diskutiert wird. Aus den Ergebnissen der Workshops werden in Teilbereich 3 Thesen und Leitlinien für eine erfolgreiche Förderung des Faserpflanzenanbaues erarbeitet und der Politik zur Diskussion gestellt. | Dipl. Ing. Torsten Brückner Tel.: +49 341 350 37-580 t.brueckner@sachsenleinen.de Sachsen-Leinen e.V. August-Bebel-Str. 2 04416 Markkleeberg | X | FPNR | |
| 01.04.2016 | 30.09.2018 | 22034414 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Umsetzung naturfaserbasierter Leichtbaukomponenten für ein Stativ für Fotoanwendungen; Teilvorhaben 1: Konstruktion, Gestaltung, Verbundprofile, Koordinierung - Akronym: EcoSTATIV | Naturfaserbasierte Verbundwerkstoffe sind ein innovativer Ansatz für neue Produkte mit niedrigem Gewicht. Insbesondere in der Naturfotographie ist der Bezug zu natürlichen Werkstoffen besonders hoch. Berlebach Stativtechnik produziert seit 100 Jahren Stative aus Holz und hat sich weltweit ein hohes Ansehen erarbeitet. Die Marke Berlebach muss dem Trend zur Gewichtsreduzierung mit neuen Produkten begegnen. Ziel des Vorhabens ist es, ökologische Werkstoffe auf Basis von u.a. Flachsfasern, Hanffasern sowie Buchen- oder Fichtenhölzer zu entwickeln und durch neuartige Fertigungsverfahren zur Anwendung zu bringen. Gewichtsreduktion und Holzanmutung stehen im Vordergrund. Anforderungen sind geringe Masse, einfache und umweltfreundliche Fertigungstechnologie, gute Haltbarkeit, hohe Tragfähigkeit, gute Recyclingfähigkeit, Verarbeitung umweltfreundlicher Ausgangswerkstoffe. Die Anbindung der Leichtbau- Stativbeine an den Stativkopf mit hoher Tragfähigkeit ist extrem anspruchsvoll. Aufgabe von Berlebach ist die Entwicklung und Systemintegration der Leichtbaukomponenten zum ökologischen Leichtbaustativ. Der Demonstrator dient der Analyse der Funktionalität und Marktakzeptanz. • Produktspezifizierung, Anforderungsprofile • Gestaltung der geometrischen Strukturen • Entwicklung/ CAD Konstruktion Profile, Arretierungs- und Verstellvarianten, • Konstruktionsvarianten, 3D-CAD-Modellierung. • Werkstoffgerechte Gestaltung der Leichtbaustrukturen. • Erstellung Werkzeuge und Vorrichtungen • Entwicklung und Erprobung der Bearbeitungsverfahren, • Verbundprofile fertigen, bearbeiten • Bau und Vor- Montage der Einzelteile • Prototypen mechanischer Arretierungskomponenten fertigen • Erprobung und Evaluation • Abschließende Praxistests • Fähigkeitsnachweis Serientauglichkeit | Wolfgang Fleischer Tel.: +49 37320 1201 berlebach@t-online.de Berlebach Stativtechnik Wolfgang Fleischer Chemnitzer Str. 2 09619 Mulda | X | FPNR | |
| 01.07.2012 | 30.06.2015 | 22034511 | Verbundvorhaben: Optimierte Werkstoffauswahl für die anaerobe Vergärung nachwachsender Rohstoffe auf Basis der Kenntnis und Evaluation der Korrosionsprozesse, Teilvorhaben 1 | Schwachstellenerkennung für metallische Einbauten in Biogasanlagen und die systematische Nachstellung der Korrosionsprozesse im Batchversuch und im semikontinuierlichen Versuch unter realen und beschleunigenden Bedingungen sowie die Entwicklung von Vermeidungsstrategien mit dem Ziel einer erhöhten Persistenz der Werkstoffe. Im Kontext dieses Projektes sollen ausgehend von Schadensfällen aus der Praxis bei metallischen Einbauten in Biogasanlagen (Feststoffeintragssysteme, Pumpen, Armaturen, Rohrleitungen für den Substrattransport, Rührwerke) Schadensanalysen in Anlehnung an VDI 3822 durchgeführt werden. Die Korrosionsschäden werden im Labor für Korrosionsschutztechnik mit den Werkstoffen V2A-Stahl, V4A-Stahl sowie verzinkter Stahl unter realen Bedingungen in einem Modell-Elektrolyten (NaWaRo-Substrat) nachgestellt. Die Auslagerung der Werkstoffproben erfolgt getaucht, halbgetaucht und im Gasraum. In Durchflussfermentern im Technikum der LfL werden Versuche getaucht und im Gasraum bei täglicher Fütterung durchgeführt. Ausgewählte Korrosionsschäden werden unter potentiostatischer bzw. galvanostatischer Beaufschlagung unter beschleunigenden Bedingungen verifiziert. | Der Auswahl der Werkstoffe lagen sieben repräsentative Schadensfälle aus der Praxis zu Grunde Ausgehend von den Ergebnissen der Schadensfälle und darauf aufbauend wurden die Labor- und Technikumsversuche ausgelegt. Die Ergebnisse ergaben eine gute Übereinstimmung mit den Beobachtungen in der Praxis. Daraus können folgende Hinweise für Biogasanlagen abgeleitet werden: Eine Erhöhung der Chlorid-Konzentration kann die Korrosion in einem Fermenter verstärken. Folglich gilt es den Einsatz von Chlorid-haltigen Additiven zum Zweck der Entschwefelung auf ein notwendiges Maß zu beschränken. Eine Erhöhung der Sauerstoff-Konzentration zur Steigerung der biologischen Entschwefelungsleistung kann die Korrosion in einem Fermenter ebenfalls verstärken. Die verstärkte Korrosion ist bedingt durch die Bildung von schwefliger Säure und Schwefelsäure durch Weiteroxidation des aus dem Sulfid-Schwefel resultierenden elementaren Schwefels. Biogene Korrosion findet vornehmlich an der Phasengrenzfläche Gas/Flüssigkeit im gesamten, wasserdampfgesättigten Gasraum statt, da Schwefel-oxidierende Bakterien zur Oxidation von Schwefelwasserstoff bzw. elementarem Schwefel Sauerstoff benötigen. Stark schwefelhaltige Substrate fördern die Bildung von erhöhten Schwefelwasserstoffkonzentrationen und können damit das beschriebene Korrosionsrisiko deutlich erhöhen. Unter Beachtung der vorstehend genannten Anforderungen können die in der Praxis eingesetzten metallischen Werkstoffe als grundsätzlich geeignet angesehen werden. Viele Schadensfälle sind auf konstruktions-oder baubedingte Mängel zurückzuführen. Unzulänglichkeiten in der Betriebsführung der Biogasanlage können ebenfalls zum Ausfall metallischer Werkstoffe führen. Die Ergebnisse des Projektes wurden auf dem projektbezogenen Fachgespräch am 29.09.2015 in Iserlohn präsentiert. Sie sind in dem Leitfaden "Korrosion metallischer Werkstoffe in Biogasanlagen" für jeden Interessenten zugänglich. | Dr Dirk Wagner Tel.: +49 6831 123493 service@apma.de APMA Services GmbH Wannbornstr. 4 66125 Saarbrücken | X | FPNR |
| 01.03.2015 | 30.04.2016 | 22034514 | Verbundvorhaben: Pyrolysis For Construction Elements (PyroForCE); Teilvorhaben 2: Pyrolyseschichterzeugung und Materialcharakterisierung | Das Gesamtziel des Vorhabens besteht in der Entwicklung von Holzfassadenbekleidungen im urbanen Mehrgeschossbau der Brennbarkeitsklassen B, C (nach DIN 4102-1 - schwer entflammbar). Diese soll durch Behandlung der Holzbekleidung mit einer definierten Teil-Pyrolyse sichergestellt werden. Bei der Pyrolyse findet eine thermo-chemische Spaltung organischer Verbindungen durch hohe Temperaturen (500-900 °C) statt, durch die an der Oberfläche des Holzwerkstoffes eine Carbonschicht gebildet wird und das darunterliegende Holz auf Grund ihrer gegenüber nativem Holz reduzierten Wärmeleitfähigkeit schützt. Die Forschungsaufgabe besteht darin zu analysieren, welche Art und Dicke der Holzpyrolyseschicht geeignet ist, diese Anforderungen bzgl. des Brandschutzes sowie optional weiterer Eigenschaftsverbesserungen zu erreichen und diese reproduzierbar einzustellen. Im ersten Schritt erfolgt die Erstellung eines Katalogs mit baukonstruktiven Standardlösungen für Fassadenbekleidungen und die Bewertung und Einordung in den baurechtlichen Kontext. Mit einem geeigneten Verfahren sollen gezielt definierte Pyrolyseschichten erstellt werden, die zur Verbesserung der Brandschutzes und der hydrophoben Wirkung beitragen sollen. Die Versuche im Labormaßstab sind Bestandteil des Vorhabens. Dabei muss die Erzeugung definierter Pyrolyseschichten durch langsame Erhitzung und längeren Verweildauern realisiert werden. Vergleichend werden Versuche mit Handbeflammung durchgeführt. Brandtests nach DIN 4102 (B2 Test in eigener Anlagen, B1 Tests im Unterauftrag) zeigen das Potential dieser Pyroloyseschichten zur Reduzierung der Brennbarkeit. Neben dem Brandschutz ergeben sich durch die pyrolysierte Oberfläche neue architektonische Gestaltungsmöglichkeiten für mehrgeschossige Gebäude in Holzbauweise sowie die Möglichkeit des traditionellen biologischen Holzschutzes. | Der Einsatz von Holz für Außenwandbekleidungssysteme der Gebäudeklassen 4 und 5 verlangt nach der Musterbauordnung eine Klassifizierung "schwer entflammbar". Natives Holz kann diese Eigenschaft nicht erreichen. Dafür sind Flammschutzmittel notwendig. Diese sind giftig und werden auf petrochemischer Basis hergestellt. Das steht in deutlichem Widerspruch zur Motivation, den natürlichen und nachhaltigen Werkstoff Holz als Baustoff einzusetzen. Dieses Projekt versucht eine Anwendung von Holz in der Fassade zu entwickeln, der ohne den Einsatz von Giften und Chemikalien auskommt. Hierzu sollen die Fassadenelemente mit einer Pyrolyseschicht überzogen werden. Ziel ist, ein Verfahren zu entwickeln, womit reproduzierbar pyrolysierte Holzoberflächen hergestellt werden können. Weiterhin sollen diese Oberflächen Performancetests unterzogen werden. | Prof. Dr.-Ing. Alexander Pfriem Tel.: +49 3334 657-377 alexander.pfriem@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich Holzingenieurwesen - Chemie und Physik des Holzes sowie chemische Verfahrenstechnik Schicklerstr. 5 16225 Eberswalde | X | FPNR |
| 01.10.2015 | 31.01.2019 | 22034614 | Verbundvorhaben: Bewertung von Substraten hinsichtlich des Gasertrags – vom Labor zur großtechnischen Anlage; Teilvorhaben 1: Durchführung der Labor- und Praxisversuche - Akronym: SubEval | Für die Qualitätsbeurteilung von Substraten und die Effizienzbewertung ihrer verfahrenstechnischen Umsetzung in einer Biogasanlage existieren in der Wissenschaft und Praxis vielfältige Untersuchungsverfahren und Berechnungsmethoden. Eine Vergleichbarkeit der unterschiedlichen Verfahren auf Basis der Trockensubstanz (TS, oTS, FoTS), Futtermittel-, Elementar- oder Brennwertanalyse sowie den Richtwerten der KTBL ist bis heute nicht gegeben. Anlagenbetreibern oder Finanzdienstleistern ist es damit nicht möglich, den aktuellen Substrateinsatz bzw. Prozesszustand oder das jeweilige Investitionsrisiko (Repowering) detailliert und realitätsnah zu bewerten. Ziel der vorliegenden Projektskizze ist es, die unterschiedlichen Verfahren in Ihrer Aussagekraft und Praxistauglichkeit zu beurteilen und hinsichtlich einer einheitlichen bzw. präzisen Methode zur Substrat- und Prozessbewertung weiterzuentwickeln. Das Projekt leistet damit einen entscheidenden Beitrag, um einen direkten Vergleich und gezielten bzw. aussagekräftigen Einsatz der vielfältigen Kenngrößen im großtechnischen Anlagenbetrieb zu ermöglichen. Im Rahmen der Projektarbeit sollen die unterschiedlichen theoretischen und analytischen Verfahren für die Bestimmung des maximalen Biogasbildungspotentials praxisrelevanter Substrate miteinander verglichen werden. Auf Basis vereinfachter Reaktionsmodelle lassen sich diese Ergebnisse dann im Rahmen einer Anlagenbilanzierung zur Effizienzbewertung einer Biogasanlage verwenden. Durch die vergleichenden Analysen im Labor-, Technikums- und Praxismaßstab lassen sich die unterschiedlichen Bewertungsverfahren dabei auch hinsichtlich ihrer Skalierbarkeit evaluieren. Die Projektergebnisse sollen abschließend sowohl in einem praxisnahen Leitfaden (DBFZ-Report) als auch in einer benutzerfreundlichen Webanwendung zur Substrat- und Effizienzbewertung von Biogasanlagen veröffentlicht werden. | Dr. Sören Weinrich Tel.: +49 341 2434-341 soeren.weinrich@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.10.2014 | 31.12.2017 | 22034711 | Verbundvorhaben: ORGANIC PRINTS - Entwicklung von industrietauglichen Druckfarben und Druckverfahren auf der Basis von Naturfarbstoffen und natürlichen Komponenten; Teilvorhaben 1: Entwicklung und Design | Das Ziel des Verbundprojektes "Organic Prints" war die Entwicklung von industrietauglichen Druckfarben und Druckverfahren auf Basis pflanzlicher und nachwachsender Rohstoffe bis hin zu vermarktbaren Produkten. Im Fokus der Arbeit der Burg Giebichenstein Kunsthochschule Halle stand die umfangreiche Ermittlung von Parametern bezüglich der Anwendungs- und Verfahrenstechnik. Daraus sollten sich möglichst viele Aufschlüsse über die Industrietauglichkeit und Anwendungsmöglichkeiten der Druckpasten auf Basis von Naturfarbstoffen und natürlichen Komponenten ergeben. Die reaktiven Naturfarbstoffe wurden in Form von Extrakten der Firma NIG verwendet. Anhand breit gefächerter Laborversuche und industrieller Testreihen beim Projektpartner KBC sollte eine große Auswahl an Erkenntnissen über eine Farbkonstanz, Gebrauchsechtheit, sowie eine Farbbrillanz, erfolgen. Angestrebt wurde eine Produktreihe industriell druckfähiger Farbpasten, welche sich neben Naturfarbstoffen aus weiteren natürlichen, pflanzlichen oder nicht-schwermetallischen Beizen zusammensetzen. Grundsätzlich bestand das Anliegen darin, Druckpasten für proteinische und zellulosische Fasern gleichermaßen zu entwickeln, die im industriellen Rotationsdruck funktionieren. Die Resultate sollen in einem Farbfächer der jeweiligen Faserqualität dargestellt werden. Darüber hinaus war das Ziel der Laborarbeit, Rezepte für ein möglichst breit gefächertes Farbspektrum zu entwickeln, das die coloristische Vielfalt und das Potential der Naturfarbstoffe widerspiegelt. Letzthin sollten mit der Projektarbeit Produkte entstehen, die von bester Umweltverträglichkeit, Nachhaltigkeit und Exklusivität zeugen. | Praktische Versuche im Labor und in der Industrie gaben Aufschlüsse über die chemische Konstitution aller relevanten Extrakte und deren Reaktion auf die technischen Parameter Beizen, Drucken, Dämpfen und Auswaschen. Im Hinblick auf die technischen Anforderungen ist eine industrielle Anwendung der entwickelten Druckfarben auf Basis von Naturfarbstoffen vorrangig auf den Materialien Seide und Modal möglich. Die Farben zeigen eine zufriedenstellende Druckqualität und funktionieren im industriellen Rotationsdruck. Eine Farbauswahl von 25 Farben wird in der Basisfarbkarte "Natural colours for industrial printing - silk" für proteinische Fasern dargestellt. Die leuchtenden und brillanten Farben weisen eine große Farbtiefe, sowie eine gute Schweiß-, Wasch- und Reibungsechtheit auf. Die anwendungstechnische Forderung an die Lichtechtheit wird zum aktuellen Zeitpunkt für 17 der 25 Basisfarben erfüllt. Zwölf dieser Farben bilden die Farbkarte Nr. 2. Sie verzichten gänzlich auf den Einsatz von Eisen(II)sulfat. Für Modal ist eine industriell gedruckte Farbkarte "Natural colours for industrial printing – viscose" mit 23 Farben entstanden. Der Farbausfall weicht hinsichtlich Farbtiefe und Farbbrillanz von den Resultaten auf Seide ab. Final sind gleichgeltend wie für das Material Seide, 12 Farben der Palette zur industriellen Anwendung auf Modal empfohlen. Anhand der erfolgreichen Produktion einer Stoff-Musterkollektion an der großen Produktionsmaschine ist die Industrietauglichkeit der Druckpasten gewährleistet und die erzielten Ergebnisse im anwendungs- und verfahrenstechnischen Sinne als vielversprechend zu bewerten. Darüber hinaus zeigen die zwei Farbfächer eine coloristische Vielfalt, die das Potential der Naturfarbstoffe widerspiegelt. Die Exklusivität der Farben zeigt sich in ihrer beeindruckenden Farbwirkung. | Prof. Bettina Göttke-Krogmann Tel.: +49 345 7751-888 krogmann@burg-halle.de Burg Giebichenstein Kunsthochschule Halle - Fachbereich Design Neuwerk 7 06108 Halle (Saale) | X | FPNR |
| 01.03.2019 | 31.10.2022 | 22034718 | ForestValue: Innovative Lösungen für das zukünftige Bauen mit Brettsperrholz - Akronym: InnoCrossLam | Die Entwicklung der letzten Jahre im Bereich mehrgeschossiger Holzbauten war bemerkenswert, Brettsperrholz spielt eine wichtige Rolle in dieser Entwicklung. Um den nächsten Schritt hin zu einer großflächigen Einführung dieser Bauweise tun zu können, sind jedoch Weiterentwicklungen und Innovationen in der Brettsperrholzbauweise notwendig. Wenn Massivholzprodukte ein ernstzunehmender Wettbewerber gegenüber mineralischen Baumaterialien wie Beton werden sollen, müssen sie Architekten und Ingenieuren eine vergleichbare Flexibilität im Einsatz bieten. Das Hauptziel des Europäischen Forschungsvorhabens InnoCrossLam bestand darin, die Anwendbarkeit und Flexibilität von Massivholzelementen wie Brettsperrholz (BSP) für mehrgeschossige Gebäude und weitgespannte Tragwerke zu erweitern. Der Hauptgedanke hinter diesem Projekt war die Weiterentwicklung der Verwendung von Massivholzprodukten wie BSP in neuen Bauanwendungen und in multifunktionalen Kontexten. Solche Entwicklungen wurden durch einen transdisziplinären Ansatz erreicht, indem Themen wie Architektur und Design, Haustechnik (HVAC) und Bauingenieurwesen in die Projektarbeit integriert wurden, in Kombination mit Forschung und Entwicklung, die auf der Anwendung fortschrittlicher theoretischer und experimenteller Ansätze basieren. Indem Architekten eingeladen wurden und ihre Kompetenz als Motor des Projekts fungierte, wurden in Zusammenarbeit mit Bauingenieuren und Experten die Herausforderungen definiert, denen sich Planer und Industrie stellen müssen. So wurden neue und praxisorientierte Lösungen für anspruchsvolle Entwurfssituationen entwickelt . Flexibilität wardabei eines der Schlüsselwörter . Flexibilität im Sinne von z.B. flexiblen Grundrissen, auskragenden Strukturen, weit gespannten Systemen, effizienten Verbindungstechniken, effizienter Montage und Demontage von Bausystemen und dem Potenzial für zusätzliche Funktionalität. | DLT (Diagonal Laminated Timber, Diagonallagenholz, diagonal verklebtes Brettsperrholz) stellt eine anwendungsoptimierte Weiterentwicklung von Brettsperrholz (BSP) dar, und erreicht bei gleichem Materialeinsatz deutlich verbesserte mechanische Eigenschaften. Dabei wird diagonal verklebtes BSP herkömmliches BSP nicht verdrängen, sondern zu einer Erweiterung der Produktpalette im Massivholzbereich führen. Multifunktionale Massivholz-Wandelemente – multifunktional in Bezug auf eine thermische Aktivierbarkeit –wurden in Richtung Anwendungsreife weiterentwickelt. Sechs verschiedene Serien von multifunktionalem BSP für die mechanischen und klimatischen Untersuchungen sowie für die Bestimmung des Feuerwiderstandes wurden entwickelt, hergestellt und getestet. Zusammenfassend verspricht und unterstützt die Forschung innerhalb des AP5 eine effizientere zukünftige Nutzung von Massivholzelementen durch das Hinzufügen zusätzlicher Funktionalität oder diagonaler Lagenanordnungen. Mit Hilfe eines Online-Fragebogens, persönlicher Interviews und parallel entwickelter Dokumente wurde über den Stand der Technik der Bemessung mehrgeschossiger Gebäude in Brettsperrholz berichtet. Die Arbeit wurde von mehr als 150 Experten weltweit begleitet. An der Online-Umfrage und Interviews nahmen Ingenieure aus über 25 Ländern weltweit teil, darunter 15 EU-Mitgliedsstaaten sowie Überseenationen wie Kanada und Neuseeland. Die Erkenntnisse zu für die Anwendung wichtigen Kerngebieten der Forschung ermöglichten den europäischen Partnern u.a. Arbeiten an sprödem Versagen von Verbindungen und lateraler Stabilität von Brettsperrholzelementen, sowie an Punktstützungen und Öffnungen in Brettsperrholzdecken. | Prof. Dr.-Ing. Stefan Winter Tel.: +49 89 289-22416 winter@bv.tum.de Technische Universität München - Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt - Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion Arcisstr. 21 80333 München | X | FPNR |
| 01.06.2012 | 31.05.2014 | 22034811 | Forschungsverbund Biopolymere; Teilvorhaben 9: Entwicklung neuartiger Polymerblends aus Polyolefinen mit nativer und modifizierter Stärke | Ziel dieses Teilvorhabens ist die Entwicklung von Polymerblends aus herkömmlichen, bzw. biobasierten Polyolefinen, insbesondere Polyethylen (PE), mit Stärke und Stärkederivaten. Dabei soll der Polyolefinanteil in den Blends möglichst gering und die mechanischen Eigenschaften auf einem mit der reinen Polyolefinkomponente vergleichbaren Niveau gehalten werden. Das erste Teilziel im neu beantragten Projekt ist die Erarbeitung eines variablen Compoundierprozesses zur Herstellung thermoplastisch verarbeitbarer Stärke (TPS) sowie Blends aus TPS und Polyethylen. Weitere Aktivitäten umfassen die Entwicklung von Blendrezepturen und damit verbunden die Auslotung des Potentials der Materialkombinationen Stärke/modifizierte Stärke in Form von TPS bzw. weichmacherfreier Stärke und Polyethylen. Dabei müssen alle vorkommenden Komponenten d.h. Stärketyp, Weichmacher, Kompatibilisatoren und Polyethylen berücksichtigt werden. Angestrebt wird ein möglichst hoher Stärkeanteil (mindestens 50%) wobei ein ausgewogenes Eigenschaftsprofil und weiterhin thermoplastischer Verarbeitbarkeit, d.h. Folienextrusion, Blasverformung und Tiefziehen, sichergestellt sein muss. Ausgehend von ausgewählten Materialrezepturen, die allen gestellten Anforderungen genügen, wird beim Kooperationspartner BIOTEC GmbH die Herstellung dieser Materialien auf einen größeren Maßstab übertragen. | Stärke wurde zu mindestens 50% als Füllstoff in Polyolefine eingebracht und die optimale Rezeptur in Bezug auf Stärkeart (nativ, destrukturiert), Feuchte (Feuchtegehalt der Stärke, Wasserkühlung der Schmelze), Haftvermittler (Art und Anteil) sowie Polyolefinmatrix (LDPE, LLDPE, HDPE, PP) ermittelt. Compounds mit nativer Stärke haben im Vergleich zu denen mit destrukturierter Stärke die besseren Eigenschaften. Für die optimalen Eigenschaften ist es zudem essentiell, die Stärke auf ca. 3,5% freies Wasser, zu trocknen und während der Extrusion frei werdendes Wasser durch die Entgasung abzusaugen. Andernfalls verkleistern die nativen Stärkekörner im Extruder, was sich nachteilig auf die Zähigkeit des Compounds auswirkt. Wasserbadkühlung ist bei gut verarbeitbaren Compounds mit Haftvermittler möglich. In Bezug auf den Haftvermittler sind für PE verschiedene Typen, z. B. auf LLDPE- oder HDPE-Basis verfügbar. In den Versuchen erzielte der HDPE-basierte Haftvermittler die beste Vermittlungswirkung. Der Einfluss der spröden, festen Stärke war hier am deutlichsten. Es kann jedoch durchaus sinnvoll sein, einen Haftvermittler mit etwas schlechterer Vermittlungswirkung als den LLDPE-basierten zu wählen, um die Eigenschaften des zäheren Polyolefins besser zu erhalten. Für gute Compoundeigenschaften war ein Haftvermittleranteil von 2,5% ausreichend. Eine Zugabe von 5% brachte im Vergleich dazu nur noch geringe Verbesserungen, die sich in Hinblick auf den hohen Preis des Haftvermittlers wirtschaftlich nicht lohnen. Bei den Polyolefinen zeigten LDPE-Compounds die besten mechanischen Eigenschaften im Vergleich zum reinen Polyolefin und überdies auch die beste Verarbeitbarkeit. So konnten LDPE-Stärke-Compounds mit 50% Stärke problemlos auch mit einem Durchsatz von 40 kg/h hergestellt werden. Sie ließen sich sehr gut zu Folien weiterverarbeiten und bei hohen Verstreckgraden tiefziehen, womit die Voraussetzungen für industrielle Anwendungen gegeben sind. | Jens Erdmann Tel.: +49 331 568-1252 jens.erdmann@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR |
| 01.11.2015 | 31.12.2018 | 22034814 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Einführung von biotechnologischen Verfahren zur Züchtung, Produktion und Verwendung von Hochleistungssorten ausgewählter Baumarten; Teilvorhaben 1: Entwicklung der biotechnologischen Verfahren (in-vitro-Vermehrung und Erhaltung) - Akronym: DendroMax-II | Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer praxistauglichen Prozesskette für die klonale Massenvermehrung von Hochleistungssorten ausgewählter Baumarten (Aspe, Hybridlärche, Douglasie). Die relevanten, biotechnologischen Verfahrensschritte – u.a. auf Grundlage der somatischen Embryogenese – wurden in der ersten Projektphase erarbeitet und sollen im Anschlussvorhaben in Bezug auf ihre Wirtschaftlichkeit optimiert werden. Umfangreiche Feldprüfungen dienen der Auswahl von zulassungsfähigen (nach FoVG) Eliteklonen für Klonmischungen der jeweiligen Arten. Im Falle der Aspe wird eine Umsetzung der entwickelten Technologie in die Praxis in einem Baumschulunternehmen angestrebt. Um das Baumartenspektrum zu erweitern, soll ebenso wie für die Hybridlärche, die Douglasie und die Aspe eine Klonsammlung ausgewählter, forstwirtschaftlich interessanter Tannen-Arten und -Arthybriden etabliert werden. Außerdem muss die Reembryonalisierung von Zellen adulter Bäume ein vordringliches Forschungsziel bleiben, um den direkten Zugang zu züchterisch wertvollem Elite-Material zu ermöglichen. Dieses soll im Vorhaben mithilfe molekularbiologischer Methoden entscheidend voran gebracht werden. Die Ziele sollen mithilfe klonaler Vermehrung auf Grundlage der somatischen Embryogenese (Koniferenarten) bzw. der Organogenese bei der Aspe erreicht werden. Molekularbiologische Untersuchungen erfolgen am Modell der somatischen Embryogenese bei Lärche. | Prof. Dr. Kurt Zoglauer Tel.: +49 30 2093-8700 kurt.zoglauer@biologie.hu-berlin.de Humboldt-Universität zu Berlin - Lebenswissenschaftliche Fakultät - Institut für Biologie Invalidenstr. 42, Hauptgebäude, Raum 1328 10115 Berlin | X | FPNR | |
| 01.02.2019 | 31.12.2019 | 22034818 | 13. Rostocker Bioenergieforum - Akronym: 13_BEF | Mit der Einführung der EEG 2016/2017 Novelle startete kürzlich eine neue Phase der Energiewende. Die Novellierung zielt auf einen Systemwechsel vom Modell der Einspeisevergütungen hin zum Ausschreibungsverfahren. Diese Wettbewerbsumstellung traf nicht nur auf Befürworter. Kritiker fürchteten, dass die geplanten Maßnahmen den weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien sowie das Erreichen der Pariser Klimaschutzziele behindern und den Arbeitsmarkt gefährden. Drei Jahre nach Einführung der Novelle stellt sich die Frage, ob sich diese Vorhersagen bestätigen konnten und inwiefern sich die Wettbewerbsumstellung tatsächlich auf die erneuerbaren Energien und speziell die Bioenergie als wichtigster Energieträger ausgewirkt hat. Neben der EEG-Novellierung spielt auch die Bioökonomie eine immer bedeutendere Rolle für die Weiterentwicklung der Bioenergie. Durch die stetige Entwicklung neuer Rohstoffe, Herstellungsverfahren und Technologien, Energiespeichermethoden, sowie der Symbiose aus energetischer und stofflicher Verwertung von biogenen Reststoffen, soll speziell das stoffliche Potenzial der biogenen Reststoffe ausgeschöpft werden, um innovative, international wettbewerbsfähige biobasierte Produkte zu schaffen. Als Antwort auf diese aktuellen Entwicklungen konzentriert sich das kommende Rostocker Bioenergieform auf die Weiterentwicklung der nachhaltigen Bioökonomie. Schwerpunkte bilden hier die Nachhaltigkeit in der Erzeugung, Bereitstellung, Auf- und Verarbeitung von nachwachsenden Rohstoffen und biogenen Reststoffen, die Entwicklung neuer biobasierter Produkte und Bioenergieträger sowie der gesellschaftliche Dialog. Dazu zählen Themen wie das nachhaltige Stoffstrom-Management, die Ressourcenschonung, innovative Konversionsverfahren, Dezentralisierung, die Erschließung von Recycling-Potenzialen von Reststoffen, die Entwicklung effizienter Wärmeversorgungskonzepte sowie die Sektorenkopplung. Gute Praxisbeispiele aus den Bundesländern sollen präsentiert und diskutiert werd | Prof. Dr. Michael Nelles Tel.: +49 381 498-3400 michael.nelles@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Umweltingenieurwesen - Professur Abfall- und Stoffstromwirtschaft Justus-v.-Liebig-Weg 6 18059 Rostock | X | FPNR | |
| 01.06.2012 | 31.05.2014 | 22034911 | Forschungsverbund Biopolymere; Teilvorhaben 10 A: Cellulosefaser verstärkte thermoplastisch verarbeitbare Lignin-Blends - Grundlagenuntersuchungen | In diesem Vorhaben steht die stoffliche Verwertung des nachwachsenden Rohstoffs Lignin im Mittelpunkt der Forschungsaktivitäten. Zusammen mit Cellulose und Hemicellulose ist Lignin einer der drei Hauptbestandteile von Pflanzen und birgt infolge seiner potentiell hohen Verfügbarkeit und geringem Rohstoffpreis ein großes Potential für Anwendungen im Bereich der biobasierten Materialien Ziel dieses Teilvorhabens ist die Entwicklung von Cellulosefaser verstärkten thermoplastischen Formmassen auf Basis Lignin-haltiger Polymerblends, die sich einerseits mittels Spritzguss verarbeiten lassen und andererseits die Eigenschaften bestehender, kommerziell verfügbarer thermoplastischer Lignin-Materialien deutlich übertreffen. Die Aktivitäten konzentrieren sich auf die Rezepturentwicklung und Optimierung der Verarbeitungsbedingungen um für die neuen Materialien bei einem möglichst hohen Lignin-Anteil (mind. 50%), ein ausgewogenes Eigenschaftsprofil und weiterhin thermoplastischer Verarbeitbarkeit sicherstellen zu können. Im Hinblick auf ein ausgewogenes Eigenschaftsniveau der resultierenden Materialien sind zum einen die Auswahl von geeigneten thermoplastischen Blendpartnern und Kompatibilisatoren und zum anderen eine möglichst homogene Verteilung der Lignin-Komponente von besonderer Bedeutung. Durch geeignete Cellulosefaser-Verstärkung, insbesondere mit Cellulose-Regeneratfasern, werden erhöhte Festigkeiten, Dehnungen und Schlagzähigkeiten angestrebt. Von Seiten des Fraunhofer IAP werden langjährige Erfahrungen zur Verstärkung von petro- und biobasierten Thermoplasten mit cellulosichen Fasern genutzt. Die Zusammenarbeit mit der Tecnaro GmbH, die der wichtigste Produzent thermoplastischer Lignin-Formulierungen in Deutschland ist und auch international eine bedeutende Stellung einnimmt, sichert den Marktzugang und stellt Know-how für die Produktion im Tonnenmaßstab und bei der Abmusterung prototypischer Bauteile zur Verfügung. | Schon mit Beginn der Projektlaufzeit und den damit verbundenen ersten orientierenden Experimenten, konnte eine wesentliche und für den Erfolg des Projektes maßgebliche Erkenntnis gewonnen werden. Polyethylen und in gleichem Maße auch biobasiertes Polyethylen eignet sich hervorragend als thermoplastischer Blendpartner für Lignin. Es konnten geeignete Kompatibilisatoren gefunden und unter Beibehaltung der Spritzgussfähigkeit bzw. thermoplastischen Verarbeitbarkeit ein Lignin-Gehalt von bis zu 70% realisiert werden. Die Blendzusammensetzung und die Verarbeitungsparameter (Scherung, Zeit und Temperatur) wurden in einem breiten Variationsraum systematisch untersucht und bezüglich der PE-Lignin Blend-Festigkeiten und Schlagzähigkeiten ein deutliches Optimum gefunden. Durch Analyse der erzeugten Morphologien konnten wesentliche Struktur-Eigenschaftskorrelationen abgeleitet werden. Als besonders vorteilhaft erwiesen sich eine annähernd runde Lignin-Partikelform und deren möglichst feine Verteilung in der PE-Matrix. Für abnehmende Partikeldurchmesser von d = 6,4 auf d = 0,8 µm, konnten die Schlag- und Kerbschlagzähigkeiten jeweils um das 8-fache gesteigert werden. Blends mit noch feinerer Morphologie (d < 0,75 µm) zeigten trotz eines Lignin-Anteils von 50 % im Schlagversuch kein Bruchereignis mehr. Auch die Maßstabsvergrößerung auf ein praxisnahes industrierelevantes Materialherstellungs-verfahren konnte erfolgreich umgesetzt werden und das hohe Eigenschaftsniveau der morphologisch maßgeschneiderten PE-Lignin Blends wieder gefunden werden. Entsprechende Materialien wurden von der Tecnaro GmbH erfolgreich zu prototypischen Bauteilen verarbeitet. Untersuchungen mit weiteren Matrixmaterialien ergaben eine gute Eignung für Polypropylen und "Ecoflex", während Polyhydroxybutyrate (PHB) in Kombination mit Lignin zur Versprödung neigten. In diesen Fällen konnte jedoch durch Zugabe von 10 bzw. 20 % Celluloseregeneratfasern die Sprödigkeit überwunden und darüber hinaus Festigkeiten un | Jens Erdmann Tel.: +49 331 568-1252 jens.erdmann@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR |
| 01.11.2015 | 31.12.2018 | 22034914 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Einführung von biotechnologischen Verfahren zur Züchtung, Produktion und Verwendung von Hochleistungssorten ausgewählter Baumarten; Teilvorhaben 2: Bereitstellung Ausgangsmaterial, Akklimatisierung und Jungpflanzenanzucht sowie Klonprüfung und Umsetzung - Akronym: Dendromax-II | Das Gesamtziel ist die Entwicklung einer praxistauglichen Prozesskette für die klonale Massenvermehrung von Hochleistungssorten ausgewählter Baumarten (Aspe, Hybridlärche, Douglasie). Die relevanten, biotechnologischen Verfahrensschritte stehen zur Verfügung und sollen in Bezug auf ihre Wirtschaftlichkeit optimiert werden. Umfangreiche Feldprüfungen dienen der Auswahl von zulassungsfähigen Eliteklonen für Klonmischungen der jeweiligen Arten. Im Falle der Aspe wird eine Umsetzung des entwickelten Verfahrens in die Praxis in einem Baumschulunternehmen angestrebt. Zur Erweiterung des Baumartenspektrums soll ebenso wie für die Hybridlärche, die Douglasie und die Aspe eine Klonsammlung ausgewählter, forstwirtschaftlich interessanter Tannen-Arten und -Arthybriden etabliert werden. Das Teilvorhaben 2 verfolgt die Bereitstellung des Ausgangsmaterials für die In-vitro-Vermehrung, die Akklimatisierung und Anzucht von In-vitro-erzeugten Keimlingspflanzen, die Phänotypisierung und Prüfung der erzeugten Klone sowie Maßnahmen zur Übertragung der Ergebnisse in die Praxis. Auslese von Plusbäumen bei Aspe, verschiedenen Tannen-Arten und deren Hybriden; Erzeugung von Saatgut für die Gewinnung von embryonalem Gewebe bei Lärche, Douglasie und Tannen-Arten und deren Hybriden aus kontrollierter Kreuzung; Optimierung von Akklimatisierung und Jungpflanzenkultivierung bei Aspe, Hybridlärche und Douglasie; erste Untersuchungen bei Tannen-Arten bzw. Arthybriden zur Akklimatisierung und Jungpflanzenkultivierung; Phänotypisierung und Prüfung möglichst vieler Aspen- und Hybridlärchen-Klone aus In-vitro-Vermehrung auf Resistenz-, Wachstums- und Qualitätsmerkmale unter kontrollierten Bedingungen sowie in Feldversuchen entsprechend Forstvermehrungsgutgesetz; Auslese erfolgversprechender Klone auf Grundlage der Ergebnisse zu Ausfallrate, Wachstum, Qualität und Toleranz gegenüber Frost- und Trockenstress. | Dr. Heino Wolf Tel.: +49 3501 542-220 heino.wolf@smul.sachsen.de Staatsbetrieb Sachsenforst - Kompetenzzentrum Wald und Forstwirtschaft - Referat Forstgenetik / Forstpflanzenzüchtung Bonnewitzer Str. 34 01796 Pirna | X | FPNR | |
| 01.05.2019 | 31.05.2023 | 22034918 | Forstliche Risiko- und Krisenkommunikation sowie Akzeptanzbildung bezüglich Pflanzenschutzmaßnahmen in Wäldern als Voraussetzung für eine nachhaltige und zukunftsfähige Waldbewirtschaftung - Akronym: RiKA | Das Projekt zielt auf die Erstellung einer dezidierten, zielgruppen- und medienspezifischen Kommunikationsstrategie sowie die Entwicklung und Durchführung entsprechender Medien-kampagnen mit dem Ziel der Akzeptanzförderung von Pflanzenschutzmaßnahmen (PSM) in Wäldern. Dafür notwendige Vorarbeiten wie die Erfassung der tatsächlichen Anwendung von ausge-wählten PSM, die Identifikation bisher angewandter Strategien und Maßnahmen der Risiko- und Krisenkommunikation, die Analyse des Informations- und Mediennutzungsverhaltens sowie die Erhebung des Wissensstandes und der Akzeptanz sind ebenfalls Ziel dieser Arbeit und liefern eigenständig wichtige Erkenntnisse zum gesellschaftlichen Dialog über PSM in Wäldern. Für das Vorhaben werden solche Pflanzenschutzmaßnahmen betrachtet, die sich vorder-gründig der Bekämpfung der im Projek REBEK adressierten Arten Ips typographus und Hylobius abietis widmen. Diese Pflanzenschutzmaßnahmen können exemplarisch herangezogen werden, da sie einen Großteil der typischen Verfahren und Maßnahmen zum Pflanzenschutz beinhalten und sich dadurch Rückschlüsse und Lösungsansätze für andere Schadinsekten erschließen lassen. Räumlich ist das Vorhaben auf die Bundesländer Sachsen und Brandenburg fokussiert. Das Vorhaben adressiert zunächst alle Zielgruppen einer Risiko- und Krisenkommunikation, setzt den Schwerpunkt jedoch auf die Stakeholder der mittleren Entscheidungsebene (z.B. NGOs, Vereine/Verbände, Politiker, Presse), da davon ausgegangen wird, dass diese den gesell-schaftlichen Dialog über PSM in Wäldern maßgeblich beeinflussen. Das Projekt ist eng mit dem Projekt REBEK verknüpft, bei dem die Entwicklung leistungsfähi-ger, naturnaher und pflanzenschutzmittelarmer oder -freier Waldschutzverfahren zur Abwehr von Schadinsekten und durch diese verursachten Schäden im Fokus steht. Das vorliegende Projekt RiKA begleitet und erweitert die dort durchgeführten Maßnahmen und Innovationen. | Prof. Dr. Norbert Weber Tel.: +49 35203 38-31828 nweber@forst.tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Institut für Forstökonomie und Forsteinrichtung - Professur für Forstpolitik und Forstliche Ressourcenökonomie Pienner Str. 23 01737 Tharandt | X | FPNR | |
| 01.06.2012 | 31.08.2014 | 22035011 | Forschungsverbund Biopolymere; Teilvorhaben 10 B: Cellulosefaser verstärkte thermoplastisch verarbeitbare Ligninblends - Scale-up | Im Teilvorhaben "Cellulosefaser verstärkte thermoplastisch verarbeitbare Ligninblends – Scale up", sollten ligninhaltige Polymercompounds entwickelt werden, die mittels Spritzgussverfahren verarbeitet werden können und die die Eigenschaften bestehender, kommerziell verfügbarer thermoplastischer Ligninmaterialien deutlich übertreffen. Über geeignete Cellulosefaser-Verstärkung, insbesondere mit Cellulose-Regeneratfasern, wurden erhöhte Festigkeiten, Dehnungen und Schlagzähigkeiten angestrebt. Dabei sollte ein möglichst hoher Ligninanteil erreicht werden und die Compoundbestandteile vorzugsweise biobasiert und/oder bioabbaubar sein. Besondere Beachtung fanden bestimmte Polyethylen-Typen, die als biobasierte Polymere eingesetzt wurden und Polyhydroxyalkanoate. Letztere haben den Vorzug der Bioabbaubarkeit. Zur Optimierung der Compounds wurden entsprechende Kompatibilisatoren eingesetzt, die im Projekt identifiziert und optimiert wurden. Der Fokus des Projekts war auf den Rohstoff Lignin ausgerichtet, der bei der Cellulosegewinnung hochtonnagig in Form von Schwarzlauge anfällt. Bedingt durch seine großen Unterschiede in der chemischen Struktur sowie durch verfahrenstechnische Überlegungen, steht bisher die energetische Verwertung bei den Celluloseherstellern im Vordergrund. Ziel dieses Projektes war es, die Möglichkeiten der stofflichen Nutzung von Lignin zu erweitern und so die Attraktivität von Lignin als Rohstoff zu steigern. Damit sollte ein Beitrag zur ganzheitlichen stofflichen Nutzung von Agrarrohstoffen geleistet werden, wobei die energetische Nutzung als end-of-life Option erhalten bleibt. Eine Verbreiterung der stofflichen Nutzungsmöglichkeiten von Lignin steht im Einklang mit Bioraffineriekonzepten (z.B. CBP Leuna, Förderung durch die FNR) und stellt einen Beitrag zur Umstellung der Rohstoffbasis auf nachwachsende Rohstoffe mit den bekannten Effekten bezüglich CO2-Emissionen und Nachhaltigkeit dar. | Im Rahmen der Projektarbeiten wurden diverse Compounds aus Lignin, Polyolefinen, biobasierten Polyethylenen und bioabbaubaren Biopolymeren entwickelt, die zusätzlich mit Celluloseregenerat-fasern verstärkt wurden. Die Regeneratfasern konnten ohne einen vorgeschalteten zeit- und kostenintensiven Vortrocknungsschritt eincompoundiert werden, ohne dass ein signifikanter hydrolytischer Abbau der Biopolymere und damit eine Verschlechterung der Werkstoffeigenschaften in Erscheinung getreten ist. Die Prozesstechnik wurde zur Vermeidung von Faserschädigungen entsprechend angepasst. Für die Lignin-PE-Compounds hat sich gezeigt, dass Schlagzähigkeit und Bruchdehnung mit steigendem Ligningehalt unter der Prozesskonfiguration für Naturfasercompounds abnehmen, die Wärmeformbeständigkeit hingegen deutlich zunimmt. Unterschiedliche PE-Typen haben dabei zu vergleichbaren Ergebnissen geführt. Eine feine Compound-Morphologie und eine Kompatibilisierung zwischen den Ligninpartikeln und der sie umgebenden Polymermatrix führt zu einer Verbesserung der resultiernden Compoundeigenschaften. Die Art der eingesetzten Lignine, die Temperaturführung und die Scherbedingugnen spielt hierbei eine wichtige Rolle. Dies konnte auch für die nicht-polyolefinischen Biopolymer-Lignin-Compounds gezeigt werden. Durch Einarbeiten von Celluloseregeneratfasern konnten die mechanischen und thermischen Eigenschaften der Compounds noch weiter verbessert werden. Das Upscaling des Verfahrens erfordert allerdings noch weitere apparatetechnologische Anpassungen und den Ausbau der Compoundiertechnologie im Hinblick auf eine noch bessere und effektivere Lignindispergierung. Die Compounds wurden anschließend im Spritzgussverfahren zu Verpackungsecken mit einer gegenüber dem reinem PE verbesserten Wärmeformstabilität weiterverarbeitet, wodurch ihre Einsetzbarkeit im Verpackungs- und Logistikbereich begünstigt wird. Damit wurde das Hauptziel erreicht, ein faserverstärktes thermoplastisches Lignincompound mit im Vergleich | Dr. Lars Ziegler Tel.: +49 7062 91789-02 lars.ziegler@tecnaro.de TECNARO Gesellschaft zur industriellen Anwendung nachwachsender Rohstoffe mbH - Bereich F & E Burgweg 5 74360 Ilsfeld | X | FPNR |
| 01.03.2017 | 31.05.2020 | 22035014 | Verbundvorhaben: Eigenschaftsprofil und Einsatzspektrum von schnellwachsenden Züchtungsprodukten (Hybridlärche) in der holzverarbeitenden Industrie; Teilvorhaben 1: Sortencharakteristik und Erarbeitung verwendungsorientierter Züchtungsstrategien - Akronym: WoodForIndustry | Wichtiger Ansatzpunkt zur mittel- bis langfristigen Produktivitätsverbesserung von Kurzumtriebs- bzw. Schnellwuchsplantagen und Waldbeständen sind die Ergebnisse der Forstpflanzenzüchtung. Die Züchtungsziele hoben bisher auf eine Verbesserung von Wachstum und Qualität nach forstlichen Gesichtspunkten bei gleicher oder erhöhter Widerstandskraft ab. Holzeigenschaften spielten dagegen bisher eine untergeordnete Rolle. In dem Vorhaben werden erstmals in Deutschland bereits existierende Züchtungsprodukte der Aspe, Douglasie und Hybridlärche umfassend auf ihre physikalischen und chemischen Holzeigenschaften sowie ihre Verwertbarkeit für die Säge-, Holzwerkstoff- und Papierindustrie untersucht. Ziele des Vorhabens sind die Ermittlung des umfassenden Eigenschaftsprofils und Ableitung des potenziellen Einsatzspektrums zugelassener Züchtungsprodukte in der Massivholz-, Holzwerkstoff- und chemischen Industrie sowie die Erstellung eines holztechnologischen Steckbriefes für jede Sorte. Aus den Ergebnissen wird weiterhin die Definition von Züchtungszielen für weiterführende Züchtungsarbeiten, die optimiertes Material für den jeweiligen stofflichen Einsatzbereich erzeugen sollen, abgeleitet. Zur Verbesserung der Versorgung mit Vermehrungsgut existierender Sorten für Forst- und Agrarsysteme wird eine Bereitstellungs-und Vermarktungsstrategie erarbeitet. Für das Projekt sind insgesamt sieben Arbeitspakete (AP) vorgesehen: AP 1 - Materialbereitstellung und –ausformung AP 2 - Qualitätsbewertung der Züchtungsprodukte AP 3 - Materialeigenschaften AP 4 - Mikrostrukturelle Eigenschaften AP 5 - Verarbeitungseigenschaften AP 6 - Züchtungsstrategien AP 7 - Auswertung, Bericht, Ergebnistransfer Sachsenforst verantwortet die Materialbereitstellung und -Ausformung (AP 1), die Erarbeitung der Züchtungsstrategien (AP 6) und die Auswertung, Berichterstattung und den Ergebnistransfer (AP 7) und arbeitet bei der Qualitätsbewertung der Züchtungsprodukte (AP 2) mit. | Dr. Heino Wolf Tel.: +49 3501 542-220 heino.wolf@smul.sachsen.de Staatsbetrieb Sachsenforst - Kompetenzzentrum Wald und Forstwirtschaft - Referat Forstgenetik / Forstpflanzenzüchtung Bonnewitzer Str. 34 01796 Pirna | X | FPNR | |
| 01.07.2019 | 30.06.2022 | 22035018 | Verbundvorhaben: Entwicklung leistungsfähiger und naturnaher Regulations- und Bekämpfungsverfahren als Voraussetzung für eine nachhaltige und zukunftsfähige Waldbewirtschaftung; Teilvorhaben 2: Volatilerfassung und -analyse zur Lockstoffentwicklung sowie Wahrnehmungsbestimmung und Verhaltenstests - Akronym: ReBek | Das Projekt ReBek umfasst zwei Teilprojekte (TP). Das TP 1 zielt auf die Entwicklung alternativer, pflanzenschutzmittelarmer oder -freier Bekämpfungsverfahren in Form von neuartigen Borkenkäfer- und Rüsselkäferfallen sowie massenfangtauglicher Lockstoffe, mit deren Hilfe es möglich sein soll, lokal und temporär so hohe Absenkungen der Populationsdichten der Zielinsekten zu erreichen, dass dadurch die ökonomischen und ökologischen Ziele der jeweiligen Waldbesitzer gewahrt bleiben. Das TP 2 fokussierte auf die Entwicklung naturnaher und pflanzenschutzmittelfreier Regulationsverfahren im Management von Borkenkäfern. Durch den Einsatz dieser Nicht-Habitat-Duftstoffe sollen gefährdete Objekte, wie z.B. Polterholz, chemisch getarnt und von den Zielinsekten als nicht passendes Habitat erkannt werden. Im TP 1 sollen durch Literaturrecherche, durch Beprobung von Wirtspflanzen und die Analyse von Duftstoffspektren aussichtsreiche Duftstoffkandidaten gefunden werden. Geeignete Kandidaten von Duftstoffen, Mischungen und ätherischen Ölen der Wirtspflanzen werden anschließend durch Verhaltensversuche auf eine Lockwirkung für die Forstschädlinge Buchdrucker (Ips typographus) und Großer Brauner Rüsselkäfer (Hylobius abietis) untersucht. Im TP 2 sollen ebenfalls durch Literaturrecherche und durch Beprobung von unterschiedlichen Pflanzengruppen und Waldgesellschaften, welche ein ungeeignetes Habitat anzeigen, Duftstoffe gefunden werden, welche eine repellente Wirkung auf die Zielinsekten Buchdrucker (Ips typographus), Zwölfzähniger Kiefernborkenkäfer (Ips sexdentatus) und Schwarzer Nutzholzkäfer (Xylosandrus germanus) haben. | Im TP 1 haben Untersuchungen von Lockdispensern für den Buchdrucker gezeigt, dass es zwei Gruppen von Dispensern gibt: eine mit einer Emissionsrate von ca. 0,5 g/d und einer maximalen Emissionsrate von 0,1 g/d. Auch bei den Verhältnissen der Pheromonkomponenten cis-Verbenol und 2-Methyl-3-buten-2-ol gab es zwei Gruppen. Für den Buchdrucker konnten insgesamt 3 Duftstoffe gefunden werden, die signifikant attraktiv wirkten. Mit tendenzieller Wirkung kommen zwei weitere Duftstoffe und eine Mischung dazu. Vor Verhaltenstests mit dem Großen Braunen Rüsselkäfer wurde das Duftstoffspektrum von 5 Wirtspflanzenarten untersucht. Dazu wurde der überirdische und der unterirdische Teil von Setzlingen beprobt. Die so ermittelten Duftstoffe wurden auf deren Wirkung untersucht. Männliche Käfer zeigten eine erhöhte Präferenz bei drei Duftstoffen. Weibliche Käfer zeigten diese bei drei Duftstoffen, darunter zwei andere. Gleichfalls wurden ätherische Öle von Koniferen auf deren Wirkung untersucht. Verhaltensversuche mit ätherischen Ölen lösten nur bei männlichen Käfern eine Präferenz aus. Im TP 2 wurden 4 Pflanzengruppen (Kräuter, Standortanzeiger, Pilze und Senfölglycosoide) und 3 Waldgesellschaften beprobt. Die so ermittelten Duftstoffe wurden in Verhaltensversuchen beim Buchdrucker, Zwölfzahnigen Kiefernborkenkäfer und Schwarzen Nutzholzkäfer verwendet und auf repellente Wirkung untersucht. Auch in diesem TP wurde die Wirkung von ätherischen Ölen auf die Zielinsekten überprüft. Beim Buchdrucker konnten 5 signifikant repellent wirkende Duftstoffe, 3 tenenziell repellent wirkende Duftstoffe. Zwei ätherische Öle wirkten signifikant repellent, 2 tendenziell und eines konzentrationsabhängig. Von den untersuchten Duftstoffen wirkten beim Zwölfzähnigen Kiefernborkenkäfer 4 Duftstoffe signifikant repellent. Beim Schwarzen Nutzholzkäfer konnte nur ein repellent wirkender Duftstoff gefunden werden. Ein zweiter wirkte konzentrationsabhängig von attraktiv bis repellent. | Dr. Martin Gabriel Tel.: +49 551 39-23958 mgabrie@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Forstzoologie und Waldschutz Büsgenweg 3 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.04.2015 | 31.12.2018 | 22035114 | Verbundvorhaben: Verbessertes Ressourcenmanagement in der Forstwirtschaft durch qualifizierte Planzeiten und Plankosten für standardisierte Arbeitsverfahren; Teilvorhaben 2: Methodik der Datenerfassung sowie Auswahl und Definition der Arbeitsprozesse | Die Ziele des vorliegenden Projektes sind die Herleitung, Erschließung und ggf. Erfassung von Planzeiten und Plankosten zur Steuerung ausgewählter forstbetrieblicher Prozesse. Die Auswahl dieser Prozesse soll so erfolgen, dass die Ergebnisse bundesweit übertragbar sind. Im Rahmen des Projektes wird eine Datenbank konzipiert und erstellt, die von Waldbesitzern, Forstbetrieben, forstlichen Beratern und Forstunternehmern genutzt werden kann. Weitere zentrale Aufgaben sind die Entwicklung eines Konzepts zur kontinuierlichen Datensammlung und -aktualisierung sowie die dauerhafte Etablierung eines entsprechenden Netzwerkes aus interessierten Meldebetrieben um über das Projektende hinaus eine laufende Aktualisierung der Daten zu gewährleisten. Hierdurch wird das Kostenbewusstsein gefördert und ein effizientes Ressourcenmanagement in der Forstwirtschaft ermöglicht. Gesamtlaufzeit: 36 Monate. Einteilung in 10 Arbeitspakte (AP): AP 1: Projektmanagement (Monat (M) 1-36) AP 2: Auswahl forstbetrieblicher Tätigkeiten (M 1-12) AP 3: Definition von Einsatzbereichen und Einflussgrößen von Planzeiten (M 1-12) AP 4: Beschreibung und Bewertung von Lösungsansätzen zur Herleitung, Bereitstellung und Pflege von Planzeiten (M 1-30) AP 5: Betriebswirtschaftliche Kalkulation (M 1-36) AP 6: Konzeption und Erstellung einer Datenbank (M 4-33) AP 7: Empfehlungen für die großmaßstäbliche Herleitung von Planzeiten und ihre Bereitstellung und Pflege für Forstbetriebe (M 10-36) AP 8: Buchungssystem zur ständigen Aktualisierung von Planzeiten und nachhaltigen Sicherung der Planzeitensammlung (M 2-36) AP 9: Aufbau und Etablierung eines Netzwerkes von forstlichen Referenzbetrieben zur periodischen Aktualisierung der Daten (M 12-36) AP 10: Information der Fachöffentlichkeit über den Projektverlauf und die Ergebnisse (M 1-36) | Prof. Dr. Dirk Jaeger Tel.: +49 551-39-23571 djaeger@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Abt. Arbeitswissenschaft und Verfahrenstechnologie Büsgenweg 4 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.07.2019 | 30.06.2020 | 22035118 | Entwicklung eines ligninmodifizierten Bindemittels auf Epoxidharzbasis für Reaktionsharzbetone (EpoLig) - Akronym: EpoLig | Das Projektziel besteht in der Entwicklung von Epoxidharzen, die mit dem nachwachsenden Rohstoff Lignin modifiziert sind. Die Eigenschaften der zu entwickelnden Blends sollen mit denen konventioneller Epoxidharze vergleichbar sein und möglichst einen großen Ligninanteil besitzen. Während der Foschungspartner Fraunhofer IAP den entscheidenden Anteil der Polymerentwicklung übernimmt, steht für das Fraunhofer IKTS im Wesentlichen die Eruierung der Einsatzmöglichkeiten dieser modifizierten Harze im Mittelpunkt des wissenschaftlichen Interesses. Unter Einbeziehung der Vorschläge der im Projekt involvierten Industriepartner, soll die technische Eignung der Blends angepasst werden. Für die Verarbeitbarkeit der modifizierten Harze sind im Wesentlichen deren Viskosität und deren Härtungscharakteristika (Warm- bzw. Kalthärtung, Induktions-, Gelier- und Härtungszeit) zu nennen. Im Anschluss an die Vernetzung sind die mechanischen, thermischen sowie chemischen Charakteristika der Lignin-EP-Blends zu bestimmen und mit konventionellen Harzen zu vergleichen. Die Zielstellung ist dabei, durch eine möglichst umfassende Charakterisierung der entwickelten ligninhaltigen Systeme potentielle Anwendungsfelder abzuleiten. Als erste mögliche Applikation ist der Einsatz dieser Systeme in Reaktionsharzbetonen zu nennen. Durch ein iteratives Vorgehen soll ein geeignetes Harz-Füllstoff-System entwickelt werden, dessen Verarbeitungseigenschaften mit konventionellen Reaktionsharzbetonen vergleichbar sind. Für die resultierenden Werkstoffeigenschaften des Reaktionsharzbetons ist vor allem zu klären, ob die hydrophoben Eigenschaften der Ligninanteile zu einer Verringerung der Feuchtigkeitsaufnahme der Duromerphase nach der Aushärtung beitragen. Da konventionelle Reaktionsharzbetone oftmals bei Wasserauslagerung einen erheblichen Verlust ihrer mechanischen Eigenschaften aufweisen, würden sich durch die Verringerung dieses Effektes sehr große Möglichkeiten für Anwendungen auftun. | Dr. rer. nat. Gunnar Engelmann Tel.: +49 331 568-1210 gunnar.engelmann@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR | |
| 01.04.2015 | 31.12.2018 | 22035214 | Verbundvorhaben: Verbessertes Ressourcenmanagement in der Forstwirtschaft durch qualifizierte Planzeiten und Plankosten für standardisierte Arbeitsverfahren; Teilvorhaben 3: Betriebswirtschaftliche Kalkulation forstlicher Arbeitsverfahren | Die Ziele des vorliegenden Projektes sind die Herleitung, Erschließung und ggf. Erfassung von Planzeiten und Plankosten zur Steuerung ausgewählter forstbetrieblicher Prozesse. Die Auswahl dieser Prozesse soll so erfolgen, dass die Ergebnisse bundesweit übertragbar sind. Im Rahmen des Projektes wird eine Datenbank konzipiert und erstellt, die von Waldbesitzern, Forstbetrieben, forstlichen Beratern und Forstunternehmern genutzt werden kann. Weitere zentrale Aufgaben sind die Entwicklung eines Konzepts zur kontinuierlichen Datensammlung und -aktualisierung sowie die dauerhafte Etablierung eines entsprechenden Netzwerkes aus interessierten Meldebetrieben um über das Projektende hinaus eine laufende Aktualisierung der Daten zu gewährleisten. Hierdurch wird das Kostenbewusstsein gefördert und zu einem effizienteren Ressourcenmanagement in der Forstwirtschaft beigetragen. Gesamtlaufzeit: 36 Monate. Einteilung in 10 Arbeitspakte (AP): AP 1: Projektmanagement (Monat (M) 1-36) AP 2: Auswahl forstbetrieblicher Tätigkeiten (M 1-12) AP 3: Definition von Einsatzbereichen und Einflussgrößen von Planzeiten(M 1-12) AP 4: Beschreibung und Bewertung von Lösungsansätzen zur Herleitung, Bereitstellung und Pflege von Planzeiten (M 1-30) AP 5: Betriebswirtschaftliche Kalkulation (M 1-36) AP 6: Konzeption und Erstellung einer Datenbank (M 4-33) AP 7: Empfehlungen für die großmaßstäbliche Herleitung von Planzeiten und ihre Bereitstellung und Pflege für Forstbetriebe (M 10-36) AP 8: Buchungssystem zur ständigen Aktualisierung von Planzeiten und nachhaltigen Sicherung der Planzeitensammlung (M 2-36) AP 9: Aufbau und Etablierung eines Netzwerkes von forstlichen Referenzbetrieben zur periodischen Aktualisierung der Daten (M 12-36) AP 10: Information der Fachöffentlichkeit über den Projektverlauf und die Ergebnisse (M1-36) | Prof. Dr. Bernhard Möhring Tel.: +49 551 3934-21 bmoehri@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Forstökonomie und Forsteinrichtung Büsgenweg 5 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.01.2020 | 30.06.2023 | 22035318 | Verbundvorhaben: Direktmethanisierung zur Flexibilisierung kleiner und mittlerer Biogasanlagen; Teilvorhaben 1: Erprobung eines heat pipe gekühlten Reaktors für die Direktmethanisierung von Biogas - Akronym: FlexBiomethane | Die Flexibilisierung von Biogasanlagen ist eines der wesentlichen Ziele der letztjährigen EEG-Novellen. Ziel ist dabei die bedarfsgerechte Drosselung der Stromproduktion beispielsweise tagsüber und eine Verschiebung der Stromproduktion zur Deckung von Strombedarfsspitzen. Das Konzept "Power-to-Gas" nutzt die Biogas- oder Kläranlage lediglich als CO2-Quelle für die Methanisierung und ist entsprechend auf große Biomethananlagen beschränkt. Wesentlich vereinfachen würde sich die Prozesskette dagegen, wenn das CO2 für die Methanisierung nicht vollständig abgetrennt werden müsste, sondern das Biogas direkt katalytisch umgesetzt und im vorhandenen Gasspeichervolumen der Fermenter zwischengespeichert wird. Beim vorgeschlagenen Konzept wird daher dem Fermenter kontinuierlich Biogas entnommen. Der CO2 Anteil wird katalytisch in Methan gewandelt und zurück in den Fermenter gespeist. Dadurch wird der Anteil des Methans im Gasspeichervolumen des Fermenters kontinuierlich erhöht und die Prozesskette und Abwärmenutzung vereinfacht sich maßgeblich. Da auf die Gasnetzeinspeisung verzichtet wird, reduzieren sich Aufwand und Kosten gegenüber etablierten Konzepten substantiell. Das Projekt soll damit die Umsetzung eines ersten "Proof-of-Concepts" zur katalytischen Direktmethanisierung von Biogas mit Direktdampferzeugung und Direktbeheizung des Fermenters vorbereiten, um eine vielversprechende Option zur einfachen Nachrüstung und Flexibilisierung der ca. 9.000 bundesdeutschen Bestandsanlagen zu erproben. Ziele des beantragten Projektes sind entsprechend - Integrierte Anlagenkonzepte für kleine und mittlere Anlagen - Entwicklung Methanisierungsreaktor mit integrierter Direktverdampfung - Direktbeheizung des Fermenters mit Dampf und heißem Produktgas aus dem Methanisierungsreaktor - Dauertest des Methanisierungsreaktors mit realem Biogas, um nach einer wirtschaftlichen Evaluierung ein weiterführendes Demonstrationsprojekt an einer realen Biogasanlage vorzubereiten. | Die durchgeführten Laboruntersuchungen zur Methanisierung von Biogas ergaben, dass die notwendigen hohen CH4-Konzentrationen im Produktgas zentral durch eine Reduzierung der Reaktorleistung, einer unterstöchiometrischen H2-Zugabe und einer Druckerhöhung auf 5,5 bar erreicht werden können. Das im Biogas zusätzlich enthaltene CH4 wirkt hier als thermische Ballast und verringert dadurch die Reaktivität des Gases wodurch bei der Methanisierung von Biogas geringere Temperaturen und damit auch geringere Reaktionsgeschwindigkeiten auftreten. Zum Erreichen der notwendigen Gasqualitäten für den Kopplungsbetrieb musste die Reaktorleistung allerdings trotzdem von den geplanten 25 kW auf 2 kW deutlich reduziert werden. Hierdurch konnten in einer Reaktorstufe CH4-Konzentrationen von 90 % und unter 3 % Restwasserstoff erreicht werden. Hinsichtlich der Katalysatordeaktivierung konnte bei dem im Biogas enthaltenen Spurengas NH3 keine Beeinträchtigung der katalytischen Aktivität beobachtet werden. Ist H2S im Eduktgas der Methanisierung enthalten, so ist zwangsläufig eine vorgeschaltete Entschwefelungseinheit notwendig.Zyklische Versuche, die eine Methananreicherung im Fermenter im Tag-Nacht-Zyklus nachbilden sollten, haben gezeigt, dass eine sehr dynamische Methanisierung mit Zyklen-Zeiten um 30 - 45 min möglich ist. Die Methanisierung liefert dabei innerhalb von wenigen Minuten stabil hohe Methankonzentrationen und kann schnell auf schwankende Betriebsbedingungen reagieren. Bei ansteigenden Methangehalten im Biogas von 50 - 75 % wurden CH4- Konzentrationen im Produktgas von 83 – 87 % erreicht. Im Kopplungsbetrieb mit dem Fermenter der TH Ingolstadt konnten die mit synthetischen Biogas durchgeführten Laboruntersuchungen anschließend mit realen Biogas reproduziert werden. Dabei wurde eine stabile Methanisierung ohne Deaktivierung durch die im Biogas enthaltenen Spurengase erreicht. | Prof. Dr.-Ing. Jürgen Karl Tel.: +49 911 5302-99021 juergen.karl@fau.de Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik Fürther Str. 244 f 90429 Nürnberg | X | FPNR |
| 01.07.2016 | 30.06.2019 | 22035414 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer neuartigen biologisch abbaubaren Mulchfolie mit einstellbarer biologischer Abbauzeit; Teilvorhaben 1: Entwicklung und Prüfung - Akronym: Biomulchfolie | Im Rahmen des Projektes soll eine biologisch abbaubaren Mulchfolie mit definiert einstellbarer biologischer Abbauzeit entwickelt werden. Biologisch abbaubare Mulchfolien im Allgemeinen sind zwar Stand der Technik und werden auch im Markt vertrieben, sie bauen aber nicht im gewünschten Zeitraum ab und müssen dann wie konventionelle Mulchfolien nach der Ernte wieder eingesammelt werden. Eine Lösung hierfür sind definiert abbaubare Bio-Mulchfolien für Früchte mit verschieden definierten Anbauzeiten, die aber aktuell nicht am Markt vertrieben werden. Ziel des geplanten Projekts ist es deshalb, diesen Nachteil zu überwinden und mindestens drei Abbaukategorien zu realisieren. Wenn dann für die jeweiligen Pflanzenarten Mulchfolien mit entsprechend angepassten Abbaugeschwindigkeiten angeboten werden und somit die biologische Abbaubarkeit im vorgesehenen Zeitraum gegeben ist, muss die Folie nach der Ernte auch nicht mehr eingesammelt werden. Das Projekt umfasst folgende Arbeitspakete (AP): AP1: Diskussion, Recherche und Beschaffung geeigneter Biopolymere und Additive für die Compoundierungsversuche. AP2: Compoundierung der Biopolymere und Additive im halbtechnischen und technischen Maßstab unter Einstellung und Optimierung der biologischen Abbaubarkeit. AP3: Herstellung von Modellfolien gemäß AP2 und Prüfung von Prozessfähigkeit und mechanischen Eigenschaften. AP4: Prüfung von biologischer Abbaubarkeit und Gesamtfunktionalität der gemäß der in AP3 hergestellten Modellfolien. AP5: Untersuchung der mechanischen und rheologischen Eigenschaften der Biopolymercompounds. AP6: Up-Scaling-Versuche. | Prof. Dr. Michael Nase Tel.: +49 9281 409-4730 michael.nase@hof-university.de Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hof - Fachhochschule Hof - Institut für Materialwissenschaften Alfons-Goppel-Platz 1 95028 Hof | X | FPNR | |
| 01.06.2019 | 31.10.2022 | 22035418 | ForestValue: Innovative Waldbewirtschaftungsstrategien für eine resiliente Bioökonomie unter zunehmenden Risiken; Teilvorhaben 2: Datenbereitstellung, Bewirtschaftungsszenarien, Modellkalibrierung und Simulationen - Akronym: I-Maestro | Die EU-Bioökonomie soll sicherstellen, dass Wälder nachhaltig erzeugte Ressourcen liefern und gleichzeitig andere Ökosystemleistungen erhalten bleiben. Der Klimawandel und die Intensivierung von Störungen können dieses Ziel jedoch gefährden. Die Resilienz der Wälder kann für die Bioökonomie eine wichtige Rolle bei der Begrenzung der negativen Auswirkungen spielen. Ziel von I-Maestro ist es, die wissenschaftliche Grundlage für Bewirtschaftungsstrategien zu verbessern, die die Resilienz von Wäldern erhöhen und gleichzeitig die Biodiversität und das Potenzial Kohlenstoffspeicherung schützen. I-Maestro bewertet Bewirtschaftungsstrategien, die die strukturelle Komplexität der Wälder fördern. Diese Ziele sollen erreicht werden durch (i) Dokumentation und Analyse vergangener Störungen zur Erstellung zukünftige Störungsszenarien, (ii) evidenzbasierte Studien über die Auswirkungen von Störungen und Wiederherstellungsprozesse, (iii) Simulation der Holzproduktion und anderer Ökosystemleistungen unter Szenarien von Störungen, Bewirtschaftung und Klimawandel in Wäldern in Slowenien, Polen, Deutschland und Frankreich mit sich ergänzenden Waldmodellen. Das Projekt liefert Schlüsselprodukte für eine nachhaltige Bioökonomie: eine frei zugängliche Störungsdatenbank, ein tieferes Verständnis der Auswirkungen von Störungen und des Managements auf Ökosystemleistungen auf Bestands-, Landschafts- und Länderebene sowie Simulationen zur Bewertung innovativer Bewirtschaftungsstrategien. Durch die Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen Störungen, Bewirtschaftung, Klimawandel und struktureller Komplexität entwickelt I-Maestro auch neue adaptive Bewirtschaftungsverfahren. Schließlich werden die wichtigsten Ergebnisse in Empfehlungen für die Anwender und Politik zusammengefasst. Das PIK trägt hauptsächlich zu AP1 (Datenbereitstellung, M1-12) und AP3 (Bewirtschaftungsszenarien, Modellkalibrierung und Simulation, M16-36) bei. | Das Gesamtvorhaben hat Daten zu Störungen gesammelt, diese im Rahmen der DFDE Datenbank des EFI frei zugänglich zur Verfügung gestellt und daraus Störungsszenarien abgeleitet. Zusätzlich wurden auf verschiedenen Ebenen innovative Bewirtschaftungsszenarien entwickelt und mit dynamischen Waldmodellen auf ihre Fähigkeit untersucht unter Störungen weiterhin Ökosystemleistungen bereitzustellen. Die umfangreiche Szenarienarbeit mit Klima-, Störungs- und Bewirtschaftungsszenarien auf verschiedenen räumlichen Ebenen vom Waldbestand zur Landesebene erlaubte eine Betrachtung der Interaktion von möglichen Änderungen des Klimas, Störungsregimes und Möglichkeiten der Anpassung der Bewirtschaftung. Analog zu Ergebnissen auf der Bestandesebene haben zunächst auch Simulationen auf Landschaftsebene keine Hinweise auf einen positiven Effekt von komplexitätserhöhenden Bewirtschaftungsmaßnahmen auf die Resilienz gegen Sturmschäden gebracht, was daran liegen könnte, dass strukturelle Komplexität kontextabhängige Effekte auf die Resilienz hat. Weitere Analysen mit einer nächsten Generation an Störungsszenarien und zugehörigen Modellexperimenten wären nötig, um die Robustheit dieser Erkenntnisse zu überprüfen. Die Einbeziehung von Störungen, wie z.B. Sturmschäden, in die Simulationen der Walddynamik hat einen signifikanten Effekt auf die Bereitstellung von Ökosystemdienstleistungen. Hinsichtlich der Klimasensitivität des Wachstums haben die Modellsimulationen auf Landesebene außerdem ergeben, dass Zuwachsunterschiede zwischen Klimaszenarien in der ersten Hälfte des Jahrhunderts gering sind und erst ab der zweiten Hälfte des Jahrhunderts größer werden. Die im Projekt verwendeten Modelle ergänzten sich wie erwartet im Hinblick auf die Übereinstimmung mit Beobachtungsdaten, was die Notwendigkeit von Multi-Model-Studien unterstreicht. | Dr. Christopher Reyer Tel.: +49 331 288-20725 reyer@pik-potsdam.de Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung e. V. - Forschungsbereich II - Klimawirkung und Vulnerabilität Telegrafenberg 31 14473 Potsdam | X | FPNR |
| 01.07.2016 | 31.08.2017 | 22035514 | Entwicklung und Herstellung eines Kunststoffcompounds, für die Produktion von Elektroklemmen aus nachwachsenden Rohstoffen, unter Berücksichtigung der Anforderungen von Elektroklemmenherstellern (EbiKE) - Akronym: EbiKE | Die Universität Paderborn strebt in Zusammenarbeit mit Reihenklemmenherstellern in Ostwestfalen - Lippe die Entwicklung eines Kunststoffs auf Basis nachwachsender Rohstoffe an, der für den Einsatz in der Elektroindustrie geeignet ist. Für Erfüllung dieser Anforderungen müssen Additive in den biobasierten Kunststoff eingearbeitet werden. Es sind geeignete Kunststoffe und Additive aus nachwachsenden Rohstoffen zu identifizieren und Rezepturen zu formulieren und anhand der Rezepturen Compounds herzustellen. Mit diesen Compounds sind im Anschluss Probekörper mit verschiedenen Prozesseinstellungen auf einer Spritzgießmaschine herzustellen. Anschließend sind die geforderten Eigenschaften im Labor zu untersuchen. Nach einem Soll-Ist Vergleich der Eigenschaften findet eine Optimierung der Additivierung und der Prozessparameter statt. Mit diesen Optimierungen findet eine weitere Compoundierung und Prüfkörperherstellung statt. Eine abschließende Bewertung zeigt, welche Material- und Eigenschaftsklassen erreichbar sind. AP1 Erstellung technischer Unterlagen (Projektierung) AP1a Erstellung Lasten- und Pflichtenheft AP1b Recherche hinsichtlich verfügbarer biobasierter Polymer und Additive AP2 Entwicklung verschiedener Materialrezepturen für mind. zwei Basispolymere AP3 Statistische Versuchsplanung zum Einfluss der Prozessparameter und Additive beim Spritzgießen -Variation der Prozessparameter AP4 Compoundierung und Granulierung AP5 Experimentelle Untersuchungen - Spritzgießen AP5a Probekörperherstellung AP5b Material- und Bauteilprüfung AP6 Auswertung der statistischen Versuchsplanung und Bewertung der Verarbeitbarkeit AP6a Beurteilung der Additivierung AP6b Ermittlung optimaler Prozessparameter AP7 Experimentelle Untersuchungen AP7a Probekörperherstellung mit optimalen Prozessparametern und Rezepturen AP7b Material- und Bauteilprüfung AP8 Analyse der Ergebnisse und Evaluierung der erreichbaren Material- und Eigenschaftsklassen AP9 Projektdokumentation | Projektergebnisse: Durch die Verwendung von Polyamid 6.10 und Melamincyanurat als Flammschutzmittel konnte eine Eignung nach UL94 von V0 bei der Wanddicke von 1 mm nachgewiesen werden. Für die geforderten 0,4 mm Wanddicke stand während des Bearbeitungszeitraums kein Werkzeug zur Verfügung. Die Materialabbauuntersuchungen zur Validierung der produktionsinternen Wiederaufbereitung der Abfälle aus der Spritzgießfertigung erfolgten in zwei Schritten. Zunächst wurden vier Materialien in einem adaptierten Miniaturprozess thermisch und mechanisch geschädigt. Es wurden ein biobasiertes und flammgeschütztes PPA, ein biobasiertes flammgeschütztes PA 4.10 und ein konventionelles flammgeschütztes PA 66 untersucht. Zudem wurde das Basispolymer der Compoundierung, das PA6.10, mit in die Untersuchungen aufgenommen. Anschließend wurde diese Schädigung bewertet. Im nächsten Schritt wurde eines der Polymere wurde das biobasiertes und flammgeschütztes PPA in einem industriell relevanten Maßstab thermisch und mechanisch geschädigt. Das Resultat beider Untersuchungen zeigte, dass die aufgebrachte thermische und mechanische Schädigung der Polymere keine signifikante Schädigung der Materialien erzeugt hat. Daher würde eine produktionsinterne Wiederverwertung der betrachteten biobasierten Polymere mit einer geringen Beimischung zur Neuware keine Qualitätseinbußen erzeugen. | Prof. Dr.-Ing Volker Schöppner Tel.: +49 5251 60-3057 volker.schoeppner@ktp.uni-paderborn.de Universität Paderborn - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Kunststofftechnik Warburger Str. 100 33098 Paderborn | FPNR | |
| 01.08.2014 | 31.10.2017 | 22035611 | Verbundvorhaben: Farbstoffe und Pigmente aus Pilzen und einheimischen Färbepflanzen zur Herstellung von Tinten zur industriellen Produktkennzeichnung; Teilvorhaben 1: Entwicklung von Pigmentpräparationen und Farbsystemen sowie Tinten für verschiedene industrielle Drucksysteme und Substrate | Mit diesem Vorhaben wurden farbgebende Substanzen aus Pilzen und heimischen Färbepflanzen für ihre Verwendung in niederviskosen Industrietinten für die Kennzeichnungstechnik identifiziert, untersucht und optimiert. Das Färben von Textilien mit Pflanzen hat eine lange Tradition, dagegen sind Pilze als Lieferant für farbgebende Substanzen weniger bekannt und nur selten in der Anwendung. Zunächst wurde eine breite Palette heimischer Färbepflanzen und Pilzmaterialien, z.B. Sporen des Schopftintlings, verschiedenen Vorversuchen unterzogen, um so geeignete Kandidaten für eine anschließende Löslichkeits- bzw. Stabilitätsuntersuchung auswählen zu können. Nach Abschluss dieser Untersuchungen wurden erste Tinten für Drop an Demand und Continuous Inkjet Kennzeichnungssysteme entwickelt und getestet. Dabei war es notwendig, die Naturfarben in eine geeignete Tintenmatrix, bestehend aus natürlichen Additiven und Bindemitteln in ein Wasser- oder Ethanol-System einzubinden. Zur Verbesserung der Beständigkeit von Naturfarbstoffen gegenüber äußeren Einwirkungen und zur Erhöhung der Lichtechtheit wurden umfangreiche Verlackungsversuche mit verschiedenen Metallsalzen durchgeführt. Hier konnte nicht nur die Beständigkeit der natürlichen farbgebenden Komponenten signifikant verbessert, sondern auch das Langzeitverhalten deutlich optimiert werden. Parallel zu den Entwicklungs- und Optimierungsarbeiten wurde mit dem Zimtfarbenen Weichporling 'Hapalopilus ritulans'Zucht- und Anbauversuche durchgeführt. Zur Verbesserung der Reproduzierbarkeit bei der Herstellung der farbgebenden Materialien wurden verschiedenen Parameter, wie z.B. zur Verlackung oder Additivierung, untersucht und als optimierte Herstellprozesse, z.B. für einen Alizarin-Aluminium-Komplex und ein Eisen-Tannin Farbstoff beschrieben. Um sowohl die Ergebnisse der Entwicklung und Optimierung, als auch die Vor- und Zwischenprodukte objektiv beurteilen zu können, wurden verschiedene Prüf und Testmethoden definiert und beschrieben. | Es konnte gezeigt werden, dass eine Nutzung von pflanzlichen Materialien als farbgebende Systeme für industrielle Kennzeichnungstinten mit Erfolg möglich ist. Darüber hinaus konnten weitreichende Erkenntnisse in der Weiterverarbeitung natürlicher Farbstoffe und der Stabilisierung von Naturpigmenten sowie der Eigenschaftsverbesserung der Farben gesammelt werden. Nicht zuletzt haben die intensive Bearbeitung in der Aufzucht von Pilzen und die Weiterverarbeitung der pilzlichen Biomasse zu einem enormen Erkenntnisgewinn in der Kultivierung bestimmter Spezies geführt. Neben den industriellen Kennzeichnungstinten, die zu 100 % aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden, sind aus diesem Projekt auch einige Vorprodukte hervorgegangen, die für eine ganze Reihe weiterer Farbanwendungen geeignet sind. Mit dem neuen Angebot an Vorprodukten aus nachwachsenden Rohstoffen steht damit eine wichtige Möglichkeit zur besseren Erreichbarkeit von potentiellen Kunden zur Verfügung. Darüber hinaus wird sich der Nutzen auch in Richtung der Erzeugung und Gewinnung von Rohstoffen auswirken. Denn mit dem Einsatz der Pflanzenfarben werden die Betriebe, die sich mit der Aufzucht und Weiterverarbeitung von Rohstoffen aus heimischen Färbepflanzen beschäftigen, gestärkt. Durch die neuen Anwendungen der Naturfarben als Rohstoff in Tintensystemen wird eine lange erwartete Möglichkeit zur NutZung erschlossen. Durch die erfolgreiche Kultivierung von 'Hapalopilus ritulans' ist eine Aufzucht ohne den Verbrauch vorhandener, hochwertiger landwirtschaftlicher Ressourcen auf Abfallholz möglich. Damit ist die Erschließung einer neuen Quelle als sehr facettenreicher Pigmentlieferant gelungen. Mit der Verwendung von Baumabfällen zur Gewinnung von Tanninen als farbgebende Komponente für Inkjet Tinten konnte eine weitere Rohstoffquelle erschlossen werden. Hier werden keine hochwertigen landwirtschaftlichen Ressourcen verbraucht, sondern die Nutzung von Abfällen aus der Forstwirtschaft gefördert. | Jens-Christoph Hoffmann Tel.: +49 2634 980488 j.hoffmann@prometho.de prometho GmbH Beim Weißen Stein 13 56579 Bonefeld | X | FPNR |
| 01.09.2015 | 31.12.2015 | 22035614 | Vorstudie für die Pilotierung zur ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat - Akronym: VorprojektRaps | Ziel des Vorhabens ist die detaillierte Planung und Ausarbeitung von Konzepten zur Pilotierung der ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat. Mit diesem Verfahren steht ein neuartiges Konzepts zur Aufbereitung von Raps zur Verfügung, die die Etablierung von Prozessen für eine Raps-Bioraffinerie am Standort Deutschland sowie die Bereitstellung neuer Produkte bzw. von Produkten mit verbesserter Produktspezifikationen zur Steigerung der Wertschöpfung von Raps zulässt. Eine Vorstudie zur Pilotierung dieses Verfahrens ermöglicht die detaillierte Planung des Verfahrens- und Anlagenkonzeptes inklusive der Ressourcen- und Zeitplanung. Partner aus Forschung und Industrie werden Fragestellungen zur Machbarkeit und Umsetzung dieses Konzepts in den Pilotmaßstab bearbeiten und diskutieren, um ein vollständiges Gesamtkonzept zur Pilotierung des Verfahrens zu entwickeln. Für eine erfolgreiche Realisierung des geplanten Vorhabens sind Fragstellungen zur Machbarkeit und Bewertung sowie zur Umsetzung der Projektidee zur ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat zu klären, die in dieser Vorstudie erarbeitet werden sollen. Stärken und Schwächen des geplanten Verfahrens im Vergleich zum Stand der Technik der herkömmlichen Ölsaatenaufarbeitung und die vergleichende Bewertung beider Verfahren soll beschrieben werden. Aussichtsreichste Verwertungsoptionen der Produktfraktionen werden definiert und eine detaillierte Planung der Pilotierung des Verfahrens wird erarbeitet. | Im Rahmen des Vorhabens wurden offene Fragen zur Erarbeitung eines vollständigen Gesamtkonzepts geklärt und eine ausführliche Beschreibung des geplanten Verbundvorhabens zur Pilotierung des EthaNa-Verfahrens erarbeitet. Dies beinhaltete gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Forschung die detaillierte Planung des Verfahrens- und Anlagenkonzeptes inklusive der Ressourcen- und Zeitplanung. Darüber hinaus wurden nachfolgend genannte Sachverhalte zur Machbarkeit und ökonomischen und ökologischen Relevanz geklärt: " eine detaillierte Beschreibung der Stärken und Schwächen des geplanten Verfahrens im Vergleich zum Stand der Technik der herkömmlichen Ölsaatenaufarbeitung und die vergleichende Bewertung beider Verfahren, " der Nachweis, dass der Einsatz von Ethanol als Extraktionsmittel unter den Prozessbedingungen der nativen ethanolischen Extraktion nicht zur Bildung von Fettsäureethylestern führt und " eine Fokussierung der geplanten Arbeiten zur Gewinnung von sekundären Inhaltsstoffen (Phosholipide, Glycoside, Phytinsäure, Sinapinsäure) auf die aussichtsreichsten Verwertungsoptionen. In Zusammenarbeit aller beteiligten Projektpartner wurden auch detaillierte Arbeits- und Kostenplanungen zum ausgearbeiteten Konzept der Pilotierung des neuartigen Gesamtverfahrens zur Aufbereitung von Raps (EthaNa-Verfahren - ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat) erarbeitet. Auf dieser Basis ist eine Etablierung von Prozessen für eine Raps-Bioraffinerie am Standort Deutschland sowie die Bereitstellung neuer Produkte bzw. von Produkten mit verbesserter Produktspezifikation zur Steigerung der Wertschöpfung von Raps nachfolgend erfolgreich möglich. | Dr. rer. nat. Daniela Pufky-Heinrich Tel.: +49 3461 43-9103 daniela.pufky-heinrich@igb.fraunhofer.de Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP Am Haupttor 1251 06237 Leuna | FPNR | |
| 01.02.2012 | 30.04.2014 | 22035711 | Verbundvorhaben: Herstellung, Eigenschaften und Eignung von hydrierten Ölen und Fetten für den Motorbetrieb; Teilvorhaben 2: Hydrierung und Decarboxylierung von Ölen und Fetten | Ziel des Vorhabens ist es, Fettensäuren aus Pflanzenölen (speziell aus Rapsöl gewonnene Fettsäureestergemische) als Kraftstoffkomponente oder Reinkraftstoff vergleichend zu hydrieren bzw. zu decarboxylieren, zu charakterisieren und ausgewählte Chargen auf ihre Eignung als Kraftstoffsubstitute in modernen Dieselmotoren zu untersuchen. Um die Hydrierung der Fette zu realisieren, wird in dem Projekt ein alternatives Verfahren zur Hydrierung von Ölen und Fetten im Labormaßstab in 100 ml-Autoklaven getestet und bei Erfolg im 1-Liter-Maßstab für die Charakterisierung als Kraftstoff bzw. –komponenten überführt. Die zweite wesentliche Reaktion ist die Decarboxylierung der vollständig hydrierten Produkte, um den Brennwert zu steigern und die Korrosivität der Kraftstoffe zu senken. Diese Produkte sollen im Kraftstofflabor/ Frau Dr. Schümann eingehend analysiert werden. Homogene Katalysatoren für die Hydrierung und Decarboxylierung müssen synthetisiert werden. Diese Katalysatoren gilt es für die Hydrierung von ungesättigten Fettsäuren speziell auf der Basis von Rapsölderivaten unter verschiedenen Drucken bis 100 bar Wasserstoffpartialdruck und bei unterschiedlichen Temperaturen bis 250 °C in 100-ml-Autoklaven zu testen. Die Decarboxylierung soll von nahezu vollständig hydrierten Fettsäuren bei Temperaturen bis 250 °C vorgenommen werden. Die parallele Abfolge beider Reaktionen im gleichen Ansatz ist Ziel der Untersuchungen. | Dr. Eckhard Paetzold Tel.: +49 381 1281 145 eckhard.paetzold@catalysis.de Leibniz-Institut für Katalyse e.V. Albert-Einstein-Str. 29 a 18059 Rostock | X | FPNR | |
| 01.06.2015 | 30.11.2016 | 22035714 | Verbundvorhaben: QualiS - Brennstoff-Qualifizierung und Qualitätsmanagement in der Hackschnitzelproduktion; Teilvorhaben 2: Qualitätssicherungssystem für bestehender HHS -Bereitstellungssysteme - Parameter und Faktoren - Akronym: QualiS | Das Verbundvorhaben "qualiS" setzt sich zum Ziel, die Branche zu befähigen, das Potential des Brennstoffs Hackschnitzel zur Emissionsminderung und Wertschöpfung zu realisieren. Es erarbeitet dazu eine fachliche Grundlage für zukünftige Qualitätssicherungs- und Nachweissysteme, die eine hohe Anschlussfähigkeit an die Praxis besitzt und von ihr getragen wird. Die Zielstellung dieses Teilvorhabens 2 ist die Analyse bestehender Bereitstellungsketten zur Produktion qualitativ hochwertiger Holzhackschnitzel aus Waldrestholz, Vollbäumen und Energierundholz für Kleinfeuerungsanlagen < 200 kW Leistung. • Teilvorhaben 1: "qualiS – Brennstoff-Qualifizierung und Qualitätsmanagement in der Hackschnitzelproduktion als Beitrag zur Emissionsminderung und Nachhaltigkeit". • Teilvorhaben 2: "qualiS – Qualitätssicherungssystem für bestehende HHS-Bereitstellungssysteme – Parameter und Faktoren". • Teilvorhaben 3: "qualiS – Marktanalyse und experimentelle Unterstützung". • Teilvorhaben 4: "qualiS –Grundlagen, Praxistests und Optimierung qualitätssichernder Mess- und Kontrollparameter". Arbeitsplanung für TV 2: 1. Analyse bestehender Herstellungswege von Qualitätshackschnitzeln 2. Bestandsaufnahme der Bereitstellung im Wald 3. Wissenschaftliche Analyse der sekundären Hackschnitzelaufbereitung 4. Verbrennungsversuche an ausgewählten Heizkesseln 5. Testläufe mit optimierten Bereitstellungsketten und Maßnahmen der QS aus TV 4 | Dr. Daniel Kuptz Tel.: +49 9421 300-118 daniel.kuptz@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | X | FPNR | |
| 01.06.2015 | 30.11.2016 | 22035814 | Verbundvorhaben: QualiS - Brennstoff-Qualifizierung und Qualitätsmanagement in der Hackschnitzelproduktion; Teilvorhaben 3: Marktanalyse und experimentelle Unterstützung - Akronym: QualiS | Das Verbundvorhaben "qualiS" setzt sich zum Ziel, die Branche zu befähigen, das Potential des Brennstoffs Hackschnitzel (HS) zur Emiss.-minder. und Wertschöpfung zu realisieren. Es erarbeitet dazu eine fachliche GLfür zukünftige Qualitätssicherungs- und Nachweis-systeme, die eine hohe Anschlussfähigkeit an die Praxis besitzt und von ihr getragen wird. In dem vom DBFZ koordinierten Teilvorhaben 3 werden die HS-analyse und die experim. Unterstützung der Untersuchungen anhand von Brennstoff (BS)-analysen und Abbrandtests durchgeführt. Das Projekt besteht aus 4 Teilvorhaben (TV):• TV1 (BBE), FZK 22031814 (14NR318): "qualiS – BS-Qualifizierung und Qualitätsmanagem. in der HS-produk. als Beitrag zur Emissionsmind. und Nachhaltigkeit". • TV 2 (TFZ, LWF),FZK 22035714/ 4NR357: "qualiS – Qualitätssicherungssyst. für bestehende HS-Bereitstell.-systeme – Parameter und Faktoren".• TV 3 (DBFZ), FZK 22035814 (14NR358): "qualiS– Marktanal. und experiment. Unterstützung".• TV 4 (HAWK), 22005815 (15NR058): "qualiS –GL, Praxis- tests und Optim. qualitätssichern- der Mess- und Kontrollparam.". Das TV3 wird vom DBFZ geleitet. Es werden überwiegend die folgenden Arbeits- und Unterarbeitspakete bearbeitet:. •AP 3.1 Marktanalyse Holz-HS einschl. Bereitstellungskosten •UAP 3.1.1: Gesetzl. Rahmenbedi. und Praxiserfahr. •UAP 3.1.2: Bestimmg. & Eingrenz. der Zielgruppen •UAP 3.1.3: Identifiz. der Anforderungen je Zielgruppe an QHS •UAP 3.1.4: Ökonom. Betrachtung UAP 3.1.5: Ermittl. des Absatzpotentials für QHS •AP 3.2: Ermittlung des Beitrags von QHS zur Emiss.-reduktion und Wirkungs-gradoptim. •UAP 3.2.1: Charakterisierung von Qualitäts-HS aus TV 2 •UAP 3.2.2: Verbrennungsversuche an ausgewählten Heizkesseln •UAP 3.2.3: Bewertung der positiven Auswirkungen von Qualitäts-HS im Zusammenspiel mit innovativen Kesselsyst. •UAP 3.2.4: Kostensenkungspot. durch den Einsatz von Qualitäts-HS. | David Peetz Tel.: +49 341 2434 323 david.peetz@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.07.2013 | 30.06.2016 | 22036111 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer molekularen Diagnostik für die nachhaltige und ressourcenschonende Produktion des nachwachsenden Rohstoffs Kartoffelstärke (DiRK); Teilvorhaben 1 | Das Projekt DiRK hat zum Ziel, eine auf diagnostische DNA-Marker gestützte Züchtung (Präzisionszüchtung) für Stärkekartoffelsorten zu etablieren, die Resistenzen gegen verschiedene Pathotypen des Quarantäneerregers Synchytrium endobioticum (Kartoffelkrebs) aufweisen. Die Kartoffelkrebsresistenzen sollen mit Resistenz gegen einen weiteren Quarantäneerreger, den Nematoden Globodera pallida, sowie Immunität gegen das Kartoffelvirus Y kombiniert werden, um hochertragreiche Stärkekartoffelsorten zu entwickeln, die auch künftig einen nachhaltigen und profitablen Anbau des wichtigsten heimischen Rohstoffes für die Stärke-verarbeitende Industrie sicher stellen. 1. Entwicklung molekularer Marker für S. endobioticum-Resistenz durch phänotypische und genotypische Analyse von Kreuzungsnachkommenschaften. 2. Marker-gestützte Kombination von Resistenzen gegen Nematoden und PVY mit Allelen für hohen Stärkeertrag und Kartoffelkrebsresistenz.. 3. Identifizierung von Kandidatengenen durch Proteomanalyse des Befallsverlaufs. 4. Erforschung der zytologischen und biochemischen Grundlagen der Interaktion zwischen Kartoffelpflanzen und S. endobioticum. 5. Entwicklung spezifischer Marker für die S. endobioticum Pathotypen 1, 2, 6 und 18. | Dr. Josef Strahwald Tel.: +49 4351 4772-13 josef.strahwald@saka-pflanzenzucht.de SaKa Pflanzenzucht GmbH & Co. KG - Zuchtstation Windeby Eichenallee 9 24340 Windeby | FPNR | ||
| 01.07.2013 | 30.06.2016 | 22036211 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer molekularen Diagnostik für die nachhaltige und ressourcenschonende Produktion des nachwachsenden Rohstoffs Kartoffelstärke (DiRK); Teilvorhaben 2 | Das Projekt DiRK hat zum Ziel, eine auf diagnostische DNA-Marker gestützte Züchtung (Präszisionszüchtung) für Stärkekartoffeln zu etablieren, die Resistenzen gegen verschiedene Pathotypen des Quarantäneerregers Synchytrium enobioticum (Kartoffelkrebs) aufweisen. Die Kartoffelkrebsresistenzen sollen mit Resistenz gegen einen weiteren Quarantäneerreger, den Nematoden Globodera pallida, sowie Immunität gegen das Kartoffelvirus Y kombiniert werden, um hochertragreiche Stärkekartoffelsorten zu entwickeln, die auch künftig einen nachhaltigen und profitablen Anbau des wichtigsten heimischen Rohstoffes für die Stärke-verarbeitende Industrie sicher stellen. 1) Entwicklung molekularer Marker für S.endobioticum-Resistenz durch phänotypische und genotypische Analyse von Kreuzungsnachkommenschaften. 2) Marker-gestützte Kombination von Resistenzen gegen Nematoden und PVY mit Allelen für hohen Stärkeertrag und Kartoffelkrebsresistenz. 3) Identifizierung von Kandidatengenen durch Proteomanalyse des Befallsverlaufs. 4) Erforschung der zytologischen und biochemischen Grundlagen der Interaktion zwischen Kartoffelpflanzen und S.endobioticum. 5) Entwicklung spezifischer Marker für die S.endobioticum Pathotypen 1, 2, 6 und 18. | Dr. agr. Hans-Reinhard Hofferbert Tel.: +49 5822 431-53 hrhofferbert@bna-kartoffel.de Böhm-Nordkartoffel Agrarproduktion GmbH & Co. OHG Wulf-Werum-Str. 1 21337 Lüneburg | X | FPNR | |
| 01.09.2015 | 15.10.2018 | 22036214 | Biotechnische Herstellung von Bernsteinsäure aus Reststoffen der Landwirtschaft (BIOBST) - Akronym: BIOBST | Ziel des beantragten Projektes ist die Entwicklung und Bewertung eines neuartigen und wirtschaftlichen Verfahrens zur biotechnischen Produktion von Bernsteinsäure aus Roh- bzw. Reststoffen der Landwirtschaft z.B. Glycerin, Kaff oder Pressrückständen. In Vorversuchen mit einem Bodenisolat wurden unter nicht optimierten Bedingungen bereits vielversprechende Ergebnisse erhalten. Die Kultur ist daher hochinteressant für die industrielle Verwendung komplexer Substrate, wie Reststoffe der Landwirtschaft oder nachgeschalteter Industriebereiche. Die Wachstumsansprüche und Stoffwechselwege, die zur Bernsteinsäure führen, sind dabei genauer zu untersuchen. Die Charakterisierung des Stammes sowie die Optimierung des Produktionsprozesses finden im 50 mL bis 6 L Maßstab statt. Bei den verwendeten Kultivierungssystemen handelt es sich um Laborglasflaschen, sowie verschiedenen Bioreaktoren. | In dem Projekt wurde ein bisher unbekannter Bodenorganismus für die biotechnologische Produktion von Bernsteinsäure unter Verwendung von Glycerin und einer Carbonatquelle (Magnesiumcarbonat und Natriumcarbonat) untersucht. Bei dem Bodenbakterium wurde herausgestellt, dass es sich um eine nicht trennbare Mischkultur handelt. Für die Bildung der Bernsteinsäure wurde in diesem symbiontischen Zellverband ein neuer Organismus, der zur Gruppe der Actinomyceten gezählt wird, ausgemacht. Unter mikroaerophilen Bedingungen bildet dieser im Satzbetrieb Bernsteinsäure mit 87 g/L als Hauptprodukt bei einer Ausbeute von 0,9 g/g und einer maximalen Produktivität von 0,66 g/(L·h). Ein mikroaerophiles Milieu wird durch die Kultivierung in Schottflaschen mit einer Kanüle und einem Septum im Deckel gewährleistet. Eine geringe tägliche Luftzufuhr wird zusätzlich durch einmalige Probenahme gewährleistet. Dabei sollte das Arbeitsvolumen in den Schottflaschen 50 % vom Gesamtvolumen der Flaschen entsprechen. Durch Supplementierung von Asparaginsäure, Glutaminsäure und Phenylalanin sowie des B-Vitamins Pantothensäure wird die Produktion begünstigt. Im Bioreaktor wurde sowohl mit Magnesiumcarbonat, als auch mit Natriumcarbonat als Puffer gearbeitet. Es konnte eine geeignete Begasungsstrategie gefunden werden. Die Prozessparameter pH-Wert, Temperatur, Rührerdrehzahl, Redoxpotential, sowie der Einfluss der initialen Glycerinkonzentration wurden überprüft. Im Zulaufverfahren wurde eine Bernsteinsäureendkonzentration von 133 g/L erreicht. Bei wachstumsentkoppelter Produktion erreichen Ausbeute und Produktivität 1,15 g/g bzw. 0,39 g/(L·h). | Dr. Ulf Prüße Tel.: +49 531 596-4270 ulf.pruesse@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | FPNR | |
| 01.07.2013 | 31.12.2017 | 22036311 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer molekularen Diagnostik für die nachhaltige und ressourcenschonende Produktion des nachwachsenden Rohstoffs Kartoffelstärke (DiRK); Teilvorhaben 3 | Das Projekt DiRK hat zum Ziel, eine auf diagnostische DNA-Marker gestützte Züchtung (Präzisionszüchtung) für Stärkekartoffelsorten zu etablieren, die Resistenzen gegen verschiedene Pathotypen des Quarantäneerregers Synchytrium endobioticum (Kartoffelkrebs) aufweisen. Die Kartoffelkrebsresistenzen sollen mit Resistenz gegen einen weiteren Quarantäneerreger, den Nematoden Globodera pallida, sowie Immunität gegen das Kartoffelvirus Y kombiniert werden, um hochertragreiche Stärkekartoffelsorten zu entwickeln, die auch künftig einen nachhaltigen und profitablen Anbau des wichtigsten heimischen Rohstoffes für die Stärke-verarbeitende Industrie sicher stellen. 1. Entwicklung molekularer Marker für S. endobioticum-Resistenz durch phänotypische und genotypische Analyse von Kreuzungsnachkommenschaften. 2. Marker-gestützte Kombination von Resistenzen gegen Nematoden und PVY mit Allelen für hohen Stärkeertrag und Kartoffelkrebsresistenz.. 3. Identifizierung von Kandidatengenen durch Proteomanalyse des Befallsverlaufs. 4. Erforschung der zytologischen und biochemischen Grundlagen der Interaktion zwischen Kartoffelpflanzen und S. endobioticum. 5. Entwicklung spezifischer Marker für die S. endobioticum Pathotypen 1, 2, 6 und 18. | Prof. Dr. Thomas Debener Tel.: +49 511 762-2672 debener@genetik.uni-hannover.de Leibniz Universität Hannover - Naturwissenschaftliche Fakultät - Institut für Pflanzengenetik - Abt. I Molekulare Pflanzenzüchtung Herrenhäuser Str. 2 30419 Hannover | FPNR | ||
| 01.03.2015 | 30.06.2015 | 22036314 | Tagung "Sicherung der Nadelrohholzversorgung 2.0" | Ziel der Veranstaltung ist die Präsentation aktueller Forschungsergebnisse aus dem von der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) geförderten Forschungsprojektes "Sicherung der Nadelrohholzversorgung" und die Vorstellung von Erfahrungen und Positionen verschiedener Akteure aus dem Cluster Forst und Holz zu diesem hochaktuellen Themenfeld. Die Inhalte und Herausforderungen sollen diskutiert werden und Ziele sowie Strategien zu ihrer Bewältigung formuliert werden. Die Veranstaltung wird im Verbund mit dem 3N Kompetenzzentrum Niedersachsen Netzwerk Nachwachsende Rohstoffe e.V. und in Kooperation mit der Plattform Forst & Holz der beiden Spitzenverbände Deutscher Forstwirtschaftsrat e.V. und Deutscher Holzwirtschaftsrat e.V. durchgeführt. März: Planung (Erstellung von Programm und Flyer, Reservierung Saal & Catering), Organisation (Druck und Versand Einladung mit Flyer, Anmeldungen) April: Durchführung (Anmeldungen, Erstellung der Tagungsunterlagen, Tagungsbüro, Betreuung Referenten und Teilnehmer) Mai: Nachbereitung der Tagung (Finanzen, Presseschau) Juni : Erstellung der Verwendungsnachweise | Martin Hanke Tel.: +49 551 30738-11 hanke@3-n.info Kompetenznetz für Nachhaltige Holznutzung (NHN) e.V. Rudolf-Diesel-Str. 12 37075 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.07.2020 | 30.06.2021 | 22036318 | Verfahren für eine Nährstoffverschiebung in Wirtschaftsdüngern für eine effizientere Ausbringung, Phase 1: Labortechnische Untersuchungen - Akronym: N-Shift | Aufgrund der Regelungen der Düngeverordnung insbesondere bei Stickstoff können aktuell im Herbst kaum relevante Mengen an Gärprodukten auf die Felder ausgebracht werden. Dadurch muss die Kapazität der Lagerhaltung ebenso erhöht werden wie die Schlagkraft bei der Ausbringung im Frühjahr. Letzteres ist außerdem häufig schwierig, da die feuchten Böden nach dem Winter schlechter befahrbar sind. Eine Entzerrung dieser ungleichen Ausbringintensitäten kann erreicht werden, wenn es gelingt mittels einfacher Verfahren den Stickstoffgehalt in Wirtschaftsdüngern zu verändern. So wird im Projekt angestrebt, dass ein größerer Teilstrom der Gesamtmenge (z.B. 2/3) hinsichtlich des Stickstoff- bzw. Ammoniumgehaltes deutlich abgewertet wird, so dass diese Teilmenge im Herbst komplett ausgebracht werden kann, ohne die Grenzwerte für die maximale Stickstofffracht pro ha zu überschreiten. Der entfernte Stickstoff soll parallel und gezielt im verbliebenen Teilstrom (z.B. 1/3 der Gesamtmenge) angereichert und gespeichert werden. Diese Teilmenge wäre dann mit erheblich weniger Aufwand im Frühjahr komplett und zügig ausbringbar. Die Zielstellung der Nährstoffverschiebung von einer Teilmenge Gärprodukt zu einer anderen Teilmenge sollte allein durch eine möglichst minimale Veränderung der jeweiligen Milieus (Temperatur, pH) und einem aktiven Entgasen und Rücklösen von Stickstoff in Form von Ammoniak realisiert werden. Die Übertragung des Ammoniaks sollte dabei entweder durch eine Kreislaufstrippung oder über eine hydrophobe Membran realisiert werden. In der durchgeführten ersten Projektphase wurden im Labor des Fraunhofer IKTS systematische Untersuchungen zu relevanten Einflussparametern auf die Übertragungseffizienz von Ammoniak untersucht. Außerdem wurden geeignete keramische Membranen hergestellt und hinsichtlich der Übertragung von Ammoniakgas bei gleichzeitiger Trennung der wässrigen Gärprodukte getestet. | Für die Kreislaufstrippung wurde der Einfluss von pH-Wert, Temperatur und Stripp-Volumenstrom auf den Austrag und auf die Aufnahme von Ammoniak (NH3) bewertet. Für die Einstellung des Ammonium-/Ammoniak-Gleichgewichtes spielen pH und Temperatur eine wichtige Rolle. Letztere übt aufgrund der veränderten Löslichkeit von NH3 noch einen zusätzlichen Effekt aus, welcher zur gezielten Laugeneinsparung genutzt werden kann. Die Intensität des Stripp-Volumenstromes wirkt sich direkt auf die Übertragungsrate von NH3 aus. Hier liegt weiteres Optimierungspotenzial. Für die Versuchsparameter konnten sehr unterschiedliche Übertragungsraten von NH3 detektiert werden. Die max. Übertragungsraten lagen bei ca. 3,2 %-Punkten pro Stunde. D.h., dass theoretisch innerhalb von 31 h 100 % der Ausgangsfracht im Austragsreaktor zum Eintragsreaktor übertragen werden können. Für den Membrankontaktor wurden keramische Membranen in Einkanalrohrgeometrie synthetisiert und mit unterschiedlichen Hydrophobierungstechnologien funktionalisiert. Es konnten Membranen beschichtet und getestet werden, die sehr hohe LEP gegenüber Wasser haben und zugleich einen hohen Gastransport erlauben. Diese Membranen wurden systematisch in synthetischen Gemischen (verdünntes NH3-Wasser) und in Einzelversuchen mit realem Gärrest erprobt. Bei Verwendung synthetischer Gemische konnten hohe NH3-Transferraten ermittelt werden. Die Versuche mit realem Gärrest zeigten nur einen geringen Übergang von NH3, dies bedingt zukünftiger Klärung. Sollten im realen Gärrest ähnliche Stoffübergangsraten wie in den Versuchen mit synthetischen Gemischen erreicht werden, kann das Membrankontaktorverfahren energetisch eine interessante Alternative zur Kreislaufstrippung darstellen. Potenziale bezüglich der Investkosten liegen bei den flächenspezifischen Membranleistungen und den Kosten für die Membranen. Hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit ergeben sich Aufgaben für die Verringerung des Einsatzes von Lauge sowie des Energiebedarfes. | Dipl.-Ing. Björn Schwarz Tel.: +49 351 2553-7745 bjoern.schwarz@ikts.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) Winterbergstr. 28 01277 Dresden | X | FPNR |
| 01.07.2013 | 30.09.2017 | 22036411 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer molekularen Diagnostik für die nachhaltige und ressourcenschonende Produktion des nachwachsenden Rohstoffs Kartoffelstärke (DiRK); Teilvorhaben 4 | Das Projekt DiRK hat zum Ziel, eine auf diagnostische DNA-Marker gestützte Züchtung (Präzisionszüchtung) für Stärkekartoffelsorten zu etablieren, die Resistenzen gegen verschiedene Pathotypen des Quarantäneerregers Synchytrium endobioticum (Kartoffelkrebs) aufweisen. Die Kartoffelkrebsresistenzen sollen mit Resistenz gegen einen weiteren Quarantäneerreger, den Nematoden Globodera pallida, sowie Immunität gegen das Kartoffelvirus Y kombiniert werden, um hochertragreiche Stärkekartoffelsorten zu entwickeln, die auch künftig einen nachhaltigen und profitablen Anbau des wichtigsten heimischen Rohstoffes für die Stärke-verarbeitende Industrie sicher stellen. 1. Entwicklung molekularer Marker für S. endobioticum-Resistenz durch phänotypische und genotypische Analyse von Kreuzungsnachkommenschaften. 2. Marker-gestützte Kombination von Resistenzen gegen Nematoden und PVY mit Allelen für hohen Stärkeertrag und Kartoffelkrebsresistenz.. 3. Identifizierung von Kandidatengenen durch Proteomanalyse des Befallsverlaufs. 4. Erforschung der zytologischen und biochemischen Grundlagen der Interaktion zwischen Kartoffelpflanzen und S. endobioticum. 5. Entwicklung spezifischer Marker für die S. endobioticum Pathotypen 1, 2, 6 und 18. Molekulare Marker für Resistenzen der Kartoffel gegen Kartoffelkrebs können direkt in aktuellen Zuchtprogrammen validiert und eingesetzt werden. Darüber hinaus stellt ihre Nutzung für die offizielle Bewertung der Krebsresistenz von Kartoffelsorten (JKI) eine interessante Option dar. Kartoffel-Genotypen, die im Rahmen des Verbundprojekts selektiert werden, können in den beteiligten Züchterhäusern direkten Eingang in die Sortenentwicklung finden.Die Entwicklung von molekularen Markern für die Identifizierung von Krebspathotypen wird die schnelle und exakte Identifizierung von S. endobioticum-Isolaten ermöglichen. Diese neuen diagnostischen Marker können direkten Eingang finden in die Arbeiten der für diese Untersuchungen zuständigenInstitutionen. | Dr. Kerstin Flath Tel.: +49 33203 48236 kerstin.flath@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland - Außenstelle Kleinmachnow Stahnsdorfer Damm 81 14532 Kleinmachnow | X | FPNR | |
| 01.03.2015 | 31.12.2015 | 22036414 | 9. Rostocker Bioenergieforum | Im Fokus unserer diesjährigen Tagung stehen in diesem Jahr vor allem Konzepte, Forschungsarbeiten und technologische Entwicklungen zur Effizienzsteigerung und zur bedarfsgerechten Bioenergiebereitstellung. Auch die Optimierung der Wärmenutzung von Bioenergieanlagen Die Nutzung biogener Abfallmasse und Reststoffe für Bioenergie ist wieder Schwerpunktthema. In Mecklenburg-Vorpommern aber auch in anderen Bundesländern existieren bereits gute Beispiele in der Praxis, die neben den wissenschaftlichen Forschungsergebnissen präsentiert und diskutiert werden sollen. Insbesondere das direkte Gespräch zwischen Forschern, Praktikern und Politikern soll zu einem Erkenntnisgewinn für alle und zu neuen Lösungsansätzen führen. Das inzwischen etablierte Rostocker Bioenergieforum bietet dafür eine ideale Plattform. Ab 20.02. bis Anfang März AP1: Tagungsprogramm März bis Juni AP2: Tagungsband März bis April AP3: Öffentlichkeitsarbeit (Ankündigungen, Pressearbeit, Werbung) April, Juni AP4: Catering Februar bis Juni AP5: Organisation Tagung 18.-19. Juni AP6: Durchführung Tagung Juni bis November AP7: Nachbereitung Tagung Oktober bis Dezember AP8: Vorarbeiten (Termin, Anträge, Thema, Call for Papers) | Prof. Dr. Michael Nelles Tel.: +49 381 498-3400 michael.nelles@uni-rostock.de Universität Rostock Universitätsplatz 1 18055 Rostock | X | FPNR | |
| 15.08.2019 | 28.02.2023 | 22036418 | Züchtung auf einen reduzierten Rohfasergehalt beim Raps - LoFiRaps - Akronym: LoFiRaps | Die kontinuierliche Erhöhung des Öl- und Proteingehaltes sowie die Verbesserung der Proteinqualität ist stetiges Ziel der Rapszüchtung. Eine merkliche weitere züchterische Erhöhung des Ölgehaltes und des Proteingehaltes im Samen kann nur durch Reduzierung des Rohfaseranteils erreicht werden. Dieser setzt sich aus Lignin, Hemicellulose und Cellulose zusammen. Aus ernährungsphysiologischer Sicht kommt der züchterischen Reduzierung des Gehaltes an unverdaulichem Lignin die größte Bedeutung zu. Die züchterische Reduzierung des Ligningehaltes sollte zu verbesserten Absatzmöglichkeiten in der Tierernährung sowie auch den Einsatz von Rapsproteinen im Lebensmittelbereich erweitern. Gesamtziel des Vorhabens ist daher die genetische Analyse und züchterische Nutzung vorhandener genetischer Variation für einen reduzierten Rohfasergehalt im Raps. Darüber hinaus soll Material mit signifikanter genetischer Variation für Rohfasergehalt entwickelt und dieses mit Laborreferenzwerten für den Rohfasergehalt der kommerziellen Pflanzenzüchtung für die Validierung und Optimierung betriebseigener NIRS-Kalibrierungen zur Verfügung gestellt werden. Durch die züchterische Verbesserung der Qualität des Rapsextraktionsschrots können Pflanzenzüchtungsunternehmen mittel- und langfristig neue verbesserte Rapssorten entwickeln, was zur wirtschaftlichen Konkurrenzfähigkeit des Winterrapses beiträgt und der heimischen Landwirtschaft eine erhöhte Wertschöpfung ermöglichen sollte. Die Verwertung der Projektergebnisse wird sich in einer Intensivierung der pflanzenzüchterischen Aktivitäten im Hinblick auf die Entwicklung neuer, qualitativ verbesserter Winterrapssorten mit verbesserten Verwertungsmöglichkeiten in der Tier- und Humanernährung widerspiegeln. | Dr. Christian Möllers Tel.: +49 551 3924-364 cmoelle2@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Agrarwissenschaften - Department für Nutzpflanzenwissenschaften - Abteilung Nutzpflanzengenetik Von-Siebold-Str. 8 37075 Göttingen | FPNR | ||
| 01.03.2016 | 28.02.2019 | 22036614 | Ersatz von BPA durch holzstämmige Verbindungen (GruenerEntwickler) - Akronym: GruenerEntwickler | Das Vorhaben besteht aus einem Screening der in Frage kommenden lignocellulosischen Verbindungen oder Verbindungsklassen, die nativ in Lignocellulosen vorliegen oder nach Abbau und Modifizierungsschritten aus Lignocellulosen gewonnen werden können. Bei vielen der in Frage kommenden Verbindungen oder Verbindungsklassen wird die Frage untersucht werden müssen, wie weit die in der Regel als Mischung gewinnbaren Einzelsubstanzen gereinigt werden müssen oder ob auch die Verwendung von Fraktionen möglich ist. Eine weitere Einflussmöglichkeit zur Eigenschaftsanpassung ist die gezielte Modifikation. Vorstellbar ist, dass über geeignete Modifikationen, wie Bleiche, gezielte Oxidationen oder andere Derivatisierungen, Eigenschaften der Entwickler wie die Farbinduzierung, der Schmelzpunkt oder die Eigenfarbe der in Frage kommenden Verbindungen im gewünschten Sinn geändert werden können. Die Screeningaufgaben sowie eventuell nötige Reinigungs- und Modifizierungsschritte sollen am Arbeitsbereich cHT der UHH durchgeführt werden. Die erweiterten Eigenschaftsprüfungen sollen im Labor des Industriepartners erfolgen. Die Ergebnisse aus den Eigenschaftsprüfungen werden mit den Arbeitspaketen rückgekoppelt, die sich mit Gewinnung, Aufreinigung und Modifizierung beschäftigen. Mit Mitsubishi HiTec Paper Europe kooperiert ein führender Hersteller von Thermopapieren in dem Vorhaben, der die über das Screening, Fraktionierung, Reinigung und Derivatisierung hinausgehende spezifische Eigenschaftsprüfung interessanter Verbindungen oder Fraktionen vornehmen kann. | Insgesamt wurden rund 50 holzbasierte, nachwachsende Rohstoffe und Fraktionen aus 15 verschiedenen Verbindungsklassen mit der an der Universität Hamburg entwickelten schmelz-punktbasierten Rapid-Screening-Methode getestet. Die Ergebnisse der Screeningtests zeigen, dass etwa 70% der getesteten Substanzen die Fähigkeit besitzen, als Entwickler in Thermopapier wirken zu können. Weitere spektroskopische Methoden wie die Ultraviolett-Spektroskopie (UV) und die Fourier-Trans¬formations-Infrarotspektroskopie (FTIR) bestätigen ebenfalls die Ergebnisse der entwickelten Screening-Methode. Verschiedene Fraktionierungs- und Aufreinigungs¬techniken wie Fällung, Flüssig-Flüssig-Extraktion, sukzessive Extraktion, fraktionierende Destillation, Gelpermeations¬chromatographie und Festphasenextraktion wurden durchgeführt, um die komplexen Gemische, die aus der Kochlauge des Holzaufschlusses extrahiert wurden, zu vereinfachen. Die Ergebnisse zeigen, dass dieses Gemische aus Verbindungen bestehen, die mit dem Farbbildner die erwartete schwarze Farbe erzeugen können. Die Isolierung einzelner Verbindungen bleibt jedoch eine Herausforderung. Darüber hinaus wurden biobasierte Verbindungen wie Tannin modifiziert, um die physikochemischen Eigenschaften einiger der getesteten Proben zu verändern. Die ausführlichen Tests potenzieller "grüner Entwickler" wurden vom Industriepartner, Mitsubishi HiTech Paper Europe (MPE), durchgeführt. Die vielversprechenden Ergebnisse legten den Grundstein für die Einreichung einer deutschen Patentanmeldung. Weitere Arbeiten laufen derzeit sowohl an der Universität Hamburg als auch bei MPE. | Prof. Dr. Bodo Saake Tel.: +49 40 822459-206 bodo.saake@uni-hamburg.de Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik u. Naturwissenschaften - Fachbereich Biologie - Institut für Holzwissenschaften - Holzchemie Leuschnerstr. 91 b 21031 Hamburg | X | FPNR |
| 01.04.2019 | 31.03.2022 | 22036618 | Verbundvorhaben: Innovative Züchtungsstrategien zur Verbesserung der Anbauwürdigkeit der Gelben Lupine (Lupinus luteus) in Deutschland; Teilvorhaben 2: Merkmalserfassung von IPK-Genbankakzessionen - Akronym: InnoLuteus | Gesamtziel des Vorhabens ist es, die Anbauwürdigkeit der in Deutschland kaum noch genutzten Gelben Lupine (Lupinus luteus) zu verbessern. Ihre Stärken zeigt sie durch ihre Anbaueignung auf mageren, sandigen Flächen, ihrer guten Trockentoleranz und ihren hohen Proteingehalt. Durch züchtungsmethodische Ansätze unter Berücksichtigung von (I) neuartigen Mutantenkollektionen und (II) bisher nicht genutzten genetischen Ressourcen, kombiniert mit Entwicklung von innovativen, sequenzbasierten Markern, kann eine deutliche Merkmalsoptimierung erzielt werden und die Basis für einen zukünftigen Züchtungsfortschritt in der Gelben Lupine gebildet werden. Mit dem Vorhaben sollen Innovationsimpulse an die Pflanzenzüchtung gegeben werden. | Dr. Ulrike Lohwasser Tel.: +49 39482 5-282 lohwasse@ipk-gatersleben.de Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Corrensstr. 3 06466 Gatersleben | X | FPNR | |
| 01.06.2017 | 30.11.2020 | 22036714 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Lignin-basierten Bindemitteln und deren Formulierung zu Offset-Druckfarben (LignoPrint); Teilvorhaben 1: Synthese Lignin-basierter Polyether und Polyester als Bindemittel für Offset-Druckfarben - Akronym: Ligno-Print | Im Rahmen dieses Teilprojektes werden neuartige Lignin-basierte Polyether und Polyester entwickelt, die als Kolophonium-freie Bindemittelkomponente für Rollenoffset-Druckfarben verwendet werden sollen. Dabei wird ein Fokus auf die Modifikation von technisch verfügbarem Kraft-Lignin und Soda-Lignin gelegt, welches kommerziell in großen Mengen verfügbar ist und derzeit nur thermisch genutzt wird. Das Fraunhofer WKI wird sich während des Projekts auf die Synthese Lignin-basierter Polyether und Polyester konzentrieren, wobei der Schwerpunkt auf den Polyethersynthesen liegen wird. Für die Lignin-basierten Polyether ist vorgesehen die OH-Gruppen des Lignins entweder mit Polyglykolethern oder mit Glycidylestern der Kochsäuren umzusetzen. Durch diese beiden Synthesewege können so Lignin-basierte Polyether mit einer unterschiedlichen Hydrophobie synthetisiert werden und so auf die Bindemittelanforderung des Rollenoffset-Drucks eingestellt werden. Bei den Lignin-basierten Polyestern wird das Lignin mit Diolen und Disäuren umgesetzt, um so die OH-Gruppen zu verestern. In Absprache mit Worlée Chemie wird das Fraunhofer WKI den Schwerpunkt auf zähe Polyester legen. Dabei sollen vor allem bio-basierte Komponenten verwendet werden. Hier kommen unter anderem 1,3-Propandiol, Glycerin, Bernsteinsäure und Isosorbid in Frage. So können Bindemittel mit einem hohen Anteil an nachwachsenden Rohstoffen synthetisiert werden. Des Weiteren wird das Fraunhofer WKI zusammen mit den Projektpartnern eine gründliche Studie der Struktur-Eigenschaftsbeziehungen durchführen, um so die Materialeigenschaften der Polyester an den Rollenoffset-Druck anpassen zu können. | Dr. Stefan Friebel Tel.: +49 531 2155-329 stefan.friebel@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.04.2019 | 01.10.2022 | 22036718 | ForestValue: Verbesserung des Brandschutzes für Konstruktionen mit Ingenieurholzbauprodukten und -systemen; Teilvorhaben 2: Erarbeitung von brandschutztechnischen Konstruktions- und Bemessungsregeln - Akronym: FIRENWOOD | Das Forschungsvorhaben "Firenwood" hat das Ziel bestehende Brandbemessungskonzepte für geklebte ingenieurtechnische Holzbauprodukte zu optimieren sowie Wissenslücken zum Materialverhalten im Brandfall zu schließen. Einer der Hauptschwerpunkte des Projekts lag deshalb in der Untersuchung des brandschutztechnischen Verhaltens von Klebstoffen, die in strukturellen Anwendungen eingesetzt werden, da bei vielen dieser innovativen Systeme unterschiedliche Klebstoffsysteme verwendet werden. Untersucht wurden dabei unter anderem Klebstoffverbindungen in Brettsperrholz (CLT), in Brettschichtholz (BSH), in Stegträgern sowie bei eingeklebten metallischen Verbindungsmitteln. Neben der Verbesserung bestehender Bemessungsregeln sollten auch Möglichkeiten zur Klassifizierung einzelner Klebstoffgruppen erarbeitet werden. Das Teilvorhaben 2 war dabei an der Identifizierung technischer und soziokultureller Hemmnisse für das Bauen mit Holz sowie der Entwicklung von zugehörigen Lösungsansätzen beteiligt, um eine breitere Anwendung von Holzbauprodukten zu ermöglichen. Ein weiterer Aufgabenbereich lag in der experimentellen Untersuchung eingeklebter metallischer Verbindungsmittel unter Brandbelastung. Hierzu wurden vier Versuchsreihen durchgeführt um das mechanische und thermische Materialverhalten in der Verbindung zu untersuchen. Dabei wurden neben kleinformatigen Prüfkörpern zur Untersuchung der Klebstoffeigenschaften auch Brandversuche mit eingeklebten Gewindestangen durchgeführt. Aufbauend auf den Versuchsergebnissen wurden brandschutztechnische Bemessungsregeln abgeleitet. Zusätzlich wurden im Rahmen von projektbegleitenden Umfragen und Workshops mit Interessenvertretern Diskussionen über Teilergebnisse angeregt und durchgeführt. | Auf Basis einer Grundlagenermittlung zur aktuellen Anwendbarkeit von Holzbauprodukten in den europäischen Ländern wurde eine Übersicht erarbeitet, die den erforderlichen Feuerwiderstand von Bauteilen für verschiedene Gebäudehöhen wiedergibt. Zusätzlich werden die Einsatzmöglichkeiten von brennbaren Baustoffen (Brennbarkeitsklasse D) in mehrgeschossigen Gebäuden aufgezeigt. Basierend auf den gesammelten Erkenntnissen zu den vorhandenen Barrieren für die verbreitete Anwendung des Holzbaus sowie den Projekterfahrungen werden entsprechende Lösungsansätze vorgeschlagen. Es wurden numerische Simulationen zur Temperaturentwicklung innerhalb geklebter Verbindungen durchgeführt. Hierbei wurden materialspezifische sowie thermische Kennwerte auf Basis der Versuche angepasst und validiert. Diese Modelle wurden auch als Planungshilfe für die Entwicklung der Prüfkörper für die finale Versuchsreihe eingesetzt. Die experimentellen Untersuchungen für eingeklebte metallische Verbindungsmittel zeigen den Einfluss bestimmter Parameter auf das Durchwärmungsverhalten des Bauteils. Hierbei wurden unter anderem Klebstofffugendicken, brandschutztechnische Überdeckungen, Einbindelängen sowie die thermische Beanspruchung variiert. Bei der Verknüpfung von mechanischer und thermischer Beanspruchung im Brandfall wurde gezeigt, dass der Klebstoff die Schwachstelle der Verbindung darstellt. Dementsprechend wird vorgeschlagen immer eine Überdeckung vorzusehen, die die Klebstofffuge vor einer thermischen Einwirkung schützt. Das hierzu vorgeschlagene brandschutztechnische Bemessungsmodell wurde entsprechend den Versuchsergebnissen sowie durgeführten numerischen Simulationen angepasst. | Prof. Dr.-Ing. Stefan Winter Tel.: +49 89 289-22416 winter@bv.tum.de Technische Universität München - Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt - Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion Arcisstr. 21 80333 München | X | FPNR |
| 01.06.2012 | 31.01.2016 | 22036911 | Verbundvorhaben: Untersuchungen zu Fruchtfolgen mit Energiepflanzen als ein Beitrag zur Reduktion des Pflanzenschutzmitteleinsatzes im Ackerbau (Phase II); Teilvorhaben 1: Feldversuche und Gesamtkoordination | An den Standorten Rostock und Göttingen wurden Fruchtfolgesysteme aus den großen zur Bioenergieerzeugung dienenden Ackerbaukulturen in einem randomisierten Parzellenfeldversuch betrieben. Vier Fruchtfolgen setzten sich aus den Komponenten Mais, Raps und Winterweizen zu agronomisch möglichen bzw. sinnvollen Anbaufolgen zusammen, die unterschiedliche phytomedizinische Risiken abbildeten. Als Versuchsfaktoren wurden verschiedene Unkrautmanagementstrategien geprüft. Winterweizen wurde gemäß seiner Fruchtfolgestellung mit frühen und späten Aussaatterminen angebaut. Proben aus einer deutschlandweiten Versuchsserie zu Energiefruchtfolgen wurden auf Halmbasiserkrankungen untersucht. | Signifikante Effekte des Fruchtfolgesystems auf den Ertrag wurden ausschließlich im "späten" und nicht im "frühen" Winterweizen festgestellt. Die Auswirkung der Fruchtfolgesysteme auf den Ertrag von Winterraps und Mais war in beiden Fruchtarten sehr gering. Der Einfluss des Anbausystems auf die Unkrautgemeinschaften ist stark vom Standort und der Kultur abhängig. Eine diversere Fruchtfolgegestaltung führt zu einer Verringerung der Dichte von Leit- oder Problemunkrautarten in Mais, Winterraps oder Winterweizen. Es wurde eine artspezifische Abnahme des Bodensamenvorrates durch eine Diversifizierung der Anbausysteme beobachtet. Der Anbau von Mais, Winterraps und Winterweizen in diverseren Fruchtfolgesystemen ist eine präventive Maßnahme im Management von Ackerunkräutern. Mit Hilfe diverserer Fruchtfolgesysteme kann der Herbizideinsatz in den Fruchtarten Mais, Winterraps und Winterweizen reduziert werden. Signifikante Effekte der Herbizidstrategie auf den Ertrag wurden ausschließlich im Weizen am Standort Göttingen festgestellt. In einer deutschlandweiten Versuchsserie hatten Standort und Jahr einen größeren Einfluss auf den Befall mit Halmbasiserkrankungen im Winterweizen als die Fruchtfolge. | Prof. Dr. Bärbel Gerowitt Tel.: +49 381 498-3160 baerbel.gerowitt@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Landnutzung - Phytomedizin Satower Str. 48 18059 Rostock | X | FPNR |
| 01.04.2012 | 30.06.2015 | 22037111 | Verbundvorhaben: Einfluss der Wuchsbedingungen auf die Qualität von Douglasienholz aus Standraumversuchen in Baden-Württemberg; Teilvorhaben 1: Charakterisierung und Identifizierung von juvenilem und adultem Kernholz | Das Forschungsziel besteht darin, etwa 50-jährige Douglasien aus dem "koordinierten Douglasien-Standraumversuch" in Baden-Württemberg detailliert nach Ihren qualitativen Merkmalen zu untersuchen. Vor dem Hintergrund prognostizierter Klimaänderungen und einem erwarteten stärkeren Umweltdruck insbesondere auf die Fichte könnte die Douglasie eine Alternative für die Zukunft sein. Das beantragte Vorhaben soll wissenschaftlich fundierte Informationen zur Holzqualität von unter Wuchsverhältnissen in Deutschland erwachsenen Douglasien erarbeiten. Folgende übergeordnete Forschungsschwerpunkte werden definiert:1) -Erarbeitung wissenschaftlicher Kenntnisse zur räumlichen und qualitätsbezogenen Definition der Kernholzbereiche "juvenil" und "adult" mit Hilfe mikroskopischer Untersuchungen sowie 2) –die Charakterisierung der Rundholzeigenschaften mit Hilfe innovativer und zukunftsweisender Technologien. Folgende Teilbereiche sind im Arbeitsplan vorgesehen: Strukturuntersuchungen zur Charakterisierung und Identifizierung von "juvenilem" und "adultem" Kernholz mit den Schwerpunkten 1. Ermittlung morphologischer Parameter: Jahrringbreite, Faserlänge, Mikrofibrillenwinkel (MFA), Lokalisierung von Extraktstoffen; 2. Bestimmung der chemisch-biologischen Parameter: Extraktstoffgehalt, natürliche Dauerhaftigkeit ; 3. Bestimmung anwendungstechnischer Eigenschaften: Stehvermögen, dynamische und statische Festigkeiten; 4. Rekonstruktion verwendungsrelevanter innerer Holzmerkmale mittels Computertomographie; 5. Stammkonturvermessung des Rundholzes (3D-Scan); 6. Ermittlung des dynamischen Elastizitätsmoduls (ViScan). Hinzu kommt eine visuelle äußerliche Ansprache des Rundholzes nach den einschlägigen Kriterien der Normen für Rundholzsortierung. Die Ergebnisverwertung konzentriert sich auf die Entwicklung von Einschnittstrategien von Rundholz zur Optimierung der Ausbeute an qualitativ hochwertigem "adultem" Holz sowie auf die Ausarbeitung von Handlungsempfehlungen für Sägewerke und Verarbeite | Dr. Uwe Schmitt Tel.: +49 40 7396-2400 uwe.schmitt@vti.bund.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holztechnologie und Holzbiologie Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | X | FPNR | |
| 01.04.2012 | 30.06.2015 | 22037211 | Verbundvorhaben: Einfluss der Wuchsbedingungen auf die Qualität von Douglasienholz aus Standraumversuchen in Baden-Württemberg; Teilvorhaben 2: Quantifizierung von Rundholz | Die Klimaänderung läßt bei Fichte einen zunehmenden Umweltdruck erwarten. Zur Sicherung der Holzressourcen fällt daher verstärktes Augenmerk auf Douglasie. Das Vorhaben zielt auf die Untersuchung der qualitativen Merkmale von in Deutschland erwachsenem Holz dieser Baumart. Besonders berücksichtigt wird der Einfluss der Wachstumsgeschwindigkeit. Im "koordinierten Douglasien-Standraumversuch" steht dafür besonders geeignetes Material zur Verfügung. Die Ziele liegen auf (1) der Charakterisierung der Rundholzeigenschaften mit Hilfe innovativer Technologien (FVA) und (2) der Erarbeitung wissenschaftlicher Kenntnisse zur Definition und Differenzierung der Kernholzbereiche "juvenil" und "adult" mit Hilfe mikroskopischer Untersuchungen (vTI). Das Arbeitsprogramm verteilt sich kooperativ auf die Partner FVA und vTI. Die FVA bearbeitet: (1) Auswahl der Probebäume, Einschlag, Aufarbeitung und logistische Bereitstellung des Probematerials; (2) wachstumskundliche Charakterisierung der Entwicklung der Probebäume; (3) Ermittlung und Rekonstruktion verwendungsrelevanter Holzmerkmale der Stammabschnitte (CT, Konturvermessung, Eigenfrequenz). Das vTI übernimmt die Identifizierung der Eigenschaften von "juvenilen" und "adulten" Kernholz: 1) morphologische Parameter (Jahrringbreite, Faserlänge, Mikrofibrillenwinkel), 2) chemisch-biologische Parameter (Extraktstoffgehalt, natürliche Dauerhaftigkeit) und 3) anwendungstechnische Eigenschaften (Stehvermögen, Festigkeiten). | Dr. Ulrich Kohnle Tel.: +49 761 4018-251 ulrich.kohnle@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | FPNR | |
| 01.05.2015 | 31.07.2017 | 22037214 | Verbundvorhaben: Sensorgestützte Verbrennungsluftregelung zur Minimierung der Emissionen von Biomasseheizkesseln; Teilvorhaben 1: Sensorisch unterstützte Verbrennungsluft-Regelungstechnik für Kleinfeuerungsanlagen | SenSTEF ist ein Verbundprojekt, das im Erfolgsfalle erstmals die technischen Voraussetzungen schaffen wird, um zukünftig den Verbrennungsprozess von Holz (Biomasse) in überwiegend privat genutzten Feuerungsanlagen durch innovative Verbrennungsluftregelung wirksam zu verbessern. Durch eine neuartige, kontinuierliche Verbrennungsluftregelung kann es gelingen, die Emissionen von gasförmigen Komponenten und von Feinstaub erheblich zu reduzieren, wenn neben der Verbrennungstemperatur und der Restsauerstoffkonzentration im Abgas zusätzlich der Gehalt an un- und teilverbrannten Gaskomponenten sensorisch registriert wird. Zur Erreichung dieses Zieles ist ein im Abgasrohr betreibbarer, langzeitstabiler CO/HC-Sensor zu qualifizieren, wobei sowohl verfügbare, hochtemperaturfähige Sensoren als auch Neuentwicklungen in die Untersuchungen einbezogen werden. Darüber hinaus werden die Verbundpartner einen Verbrennungsprozess-Monitor als modulare Plattform entwickeln, der sowohl für automatisch beschickte als auch für handbeschickte Holzverbrennungsanlagen ausgelegt werden kann. Zu Beginn des Projektes werden zunächst unterschiedliche Verbrennungsanlagen in Betrieb genommen. Gleichzeitig werden in einer ersten Konzeptphase die Schnittstellen für Sensorik und Aktorik sowie erste Regelungskomponenten für den Feuerungsprozess-Monitor festgelegt. Im Anschluss beginnt die kontinuierliche Erprobung von CO/HC-Sensoren an einer Einzelraumfeuerungsstätte sowie an einer automatisch beschickten Verbrennungsanlage. Ist ein langzeitstabiler CO/HC-Sensor gefunden, beginnt die Entwicklung der Hardware-Plattform des Feuerungsprozess-Monitors sowie der erforderlichen Software-Komponenten. Diese Plattform wird nach Fertigstellung zunächst bei den wissenschaftlichen Partnern an den unterschiedlichen Anlagentypen in Betrieb genommen und evaluiert, bevor abschließend in Feldtests die Wirksamkeit der Optimierung sowie die sinnvolle Darstellung der Verbrennungsprozesse nachgewiesen werden sollen. | Prof. Dr. Heinz Kohler Tel.: +49 721 925-1282 heinz.kohler@hs-karlsruhe.de Hochschule Karlsruhe - Technik und Wirtschaft - Fakultät für Elektro- und Informationstechnik - Institut für Sensorik und Informationssysteme (ISIS) Moltkestr. 30 76133 Karlsruhe | X | FPNR | |
| 01.02.2012 | 31.07.2015 | 22037311 | Verbundvorhaben: Agrarökologische Bewertung der Durchwachsenen Silphie (Silphium perfoliatum L.) als eine Biomassepflanze der Zukunft; Teilvorhaben 2: Wasserhaushalt und Ökophysiologie der Durchwachsenen Silphie | Wissenschaftliches Ziel des Projekts ist es, die Bedeutung der Durchwachsenen Silphie im Agrarökosystem zu verstehen und zu bewerten. Dabei geht es zum einen um die Erfassung und Quantifizierung der ober- und unterirdischen Biodiversität (Teilvorhaben 1) und zum anderen um die Erweiterung des Wissens bezüglich Wasserhaushalt und Ökophysiologie (Teilvorhaben 2) dieser neuen Kulturpflanze mit ihrem spezifischen Anbauverfahren. Zur Realisierung der Ziele von Teilvorhaben 2 werden am Julius Kühn-Institut in Braunschweig Feld- und Gewächshausversuche durchgeführt. Im einzelnen geht es darum (a) den Wasserverbrauch der Dauerkultur Durchwachsene Silphie im Vergleich zu anderen wichtigen Biogaspflanzen zu beurteilen, (b) die Wassernutzungseffizienz auf Einzelblattebene sowie auf Bestandesebene zu ermitteln, (c) den Evapotranspirationskoeffizienten der Durchwachsenen Silphie abzuschätzen, (d) den Wurzelapparat in Abhängigkeit von der Bodenfeuchte zu charakterisieren, (e) die Bedeutung der "Becher" für den Wasserhaushalt zu untersuchen sowie (f) die zeitliche Entwicklung von Bodendeckungsgrad bzw. Blattflächenindex bei der Erstanlage und nach dem Wiederaustrieb der Durchwachsenen Silphie zu beschreiben. Die Ergebnisse des Projektes werden durch Fachvorträge und Publikationen bekannt gemacht. | Dr. Siegfried Schittenhelm Tel.: +49 531 596-2318 siegfried.schittenhelm@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde Bundesallee 58 38116 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.05.2015 | 31.07.2017 | 22037314 | Verbundvorhaben: Sensorgestützte Verbrennungsluftregelung zur Minimierung der Emissionen von Biomasseheizkesseln; Teilvorhaben 2: Verbrennungsoptimierung und Anlagenentwicklung, Feld- und Demonstrationsmessungen | SenSTEF ist ein Verbundprojekt, das im Erfolgsfalle erstmals die technischen Voraussetzungen schaffen wird, um zukünftig den Verbrennungsprozess von Holz (Biomasse) in überwiegend privat genutzten Feuerungsanlagen durch innovative Verbrennungsluftregelung wirksam zu verbessern. Durch eine neuartige, kontinuierliche Verbrennungsluftregelung kann es gelingen, die Emissionen von gasförmigen Komponenten und von Feinstaub erheblich zu reduzieren, wenn neben der Verbrennungstemperatur und der Restsauerstoffkonzentration im Abgas zusätzlich der Gehalt an un- und teilverbrannten Gaskomponenten sensorisch registriert wird. Zur Erreichung dieses Zieles ist ein im Abgasrohr betreibbarer, langzeitstabiler CO/HC-Sensor zu qualifizieren, wobei sowohl verfügbare, hochtemperaturfähige Sensoren als auch Neuentwicklungen in die Untersuchungen einbezogen werden. Darüber hinaus werden die Verbundpartner einen Verbrennungsprozess-Monitor als modulare Plattform entwickeln, der sowohl für automatisch beschickte als auch für handbeschickte Holzverbrennungsanlagen ausgelegt werden kann. Zu Beginn des Projektes werden zunächst unterschiedliche Verbrennungsanlagen in Betrieb genommen. Gleichzeitig werden in einer ersten Konzeptphase die Schnittstellen für Sensorik und Aktorik sowie erste Regelungskomponenten für den Feuerungsprozess-Monitor festgelegt. Im Anschluss beginnt die kontinuierliche Erprobung von CO/HC-Sensoren an einer Einzelraumfeuerungsstätte sowie an einer automatisch beschickten Verbrennungsanlage. Ist ein langzeitstabiler CO/HC-Sensor gefunden, beginnt die Entwicklung der Hardware-Plattform des Feuerungsprozess-Monitors sowie der erforderlichen Software-Komponenten. Diese Plattform wird nach Fertigstellung zunächst bei den wissenschaftlichen Partnern an den unterschiedlichen Anlagentypen in Betrieb genommen und evaluiert, bevor abschließend in Feldtests die Wirksamkeit der Optimierung sowie die sinnvolle Darstellung der Verbrennungsprozesse nachgewiesen werden sollen. | Dr. rer. nat. Ingo Hartmann Tel.: +49 341 2434-541 ingo.hartmann@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.03.2012 | 31.08.2014 | 22037411 | Verbundvorhaben: Klebstoffe umweltverträglich weichgemacht, Teilvorhaben 2: Darstellung von Monomerbausteinen aus Itaconsäure | In vielen Anwendungsfällen in der Papier verarbeitenden Industrie, z.B. bei Klappverpackungen (Faltschachteln) ist es erforderlich, die Klebstoffschichten elastisch zu gestalten. Dem Klebstoffsystem werden Weichmacher zugesetzt, um - die Elastizität zu erreichen und - bei Tieftemperaturanwendungen (z.B. Verpackungen für Tielfkühlware) die Adhäsion zu erhöhen.Phthalate, die heute standardmäßig als Weichmacher eingesetzt werden - werden aus der endlichen Ressource Erdöl hergestellt, - können aus Verpackungen in Lebensmittel migrieren und - sind grundsätzlich als gesundheitlich bedenkliche Stoffe eingestuft. Insbesondere die Nahrungsmittelindustrie hat sich zum nachhaltigen Wirtschaften verpflichtet und steht in der besonderen Verpflichtung, nur gesundheitlich unbedenkliche Stoffe zu benutzen. Erste Forderungen der Verpackungsindustrie, auf Phthalate zu verzichten, wurden an die Klebstoffhersteller adressiert. Es macht daher großen Sinn, für die Verpackungsindustrie Klebstoffe zu entwickeln, deren Weichmacherkomponente gesundheitlich unbedenklich ist und aus nachwachsenden Rohstoffen stammt. Eine elegante Variante stellt dabei die "innere Weichmachung" der Primärklebstoffkomponente durch Copolymerisation mit einer neuartigen Weichmacherkomponente dar, die aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen wird. | Im Teilvorhaben 2 wurden verschiedene Diester auf Basis der Itaconsäure hergestellt, charakterisiert und dem Projektpartner Jowat AG als Weichmacherkomponente für Polymerisationstests bereitgestellt. Aufgrund der positiven Eigenschaften der beim Projektpartner mit Itaconsäuredioctylester hergestellten Klebstoffproben wurden die Arbeiten im Rahmen der Verfahrensentwicklung auf 1-Octanol als Alkoholkomponente konzentriert. Das bis in den kleintechnischen Maßstab erprobte zweistufige Verfahren besteht aus einer Veresterungsstufe und einer thermischen Aufreinigung. Auf diese Weise wurde ein Produkt mit einem Dioctylitaconatgehalt von über 95 Ma.-% und einem Gehalt an 1-Octanol von kleiner 0,5 Ma.-% erhalten. Im Produkt verbleiben geringe Anteile des Monoesters sowie Diester von Isomeren der Itaconsäure. In Tests zur Lagerstabilität ergaben sich für den hergestellten Itaconsäuredioctylester bei dunkler Lagerung und Raumtemperatur über 6 Monate keine Hinweise auf eine nachteilige Veränderung des Produkts z. B. durch Polymerisation. Bei heller Lagerung war schon nach einigen Wochen eine Verfestigung zu beobachten, unabhängig davon, ob die Diesterprobe in Reinform oder mit zugesetztem Hydrochinon als Stabilisator vorlag. Durch die Projektarbeit wurden vertiefende Kenntnisse über die Chemie und die Eigenschaften von Itaconsäure, ihrer Isomere und ihrer Alkylester erworben, die auch für weitere Forschungsarbeiten genutzt werden können. | Dr. rer. nat. Inna Bretz Tel.: +49 208 8598-1313 inna.bretz@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | FPNR | |
| 01.07.2012 | 31.01.2017 | 22037511 | Verbundvorhaben: Produktion, Reinigung und materialwissenschaftliche Charakterisierung von Spinnenseide, Elastin- und Getreidereserveproteinmultimeren aus transgenen Pflanzen; Teilvorhaben 1: Konstruktion, Produktion und Charakterisierung | Projektziel ist die Produktion, Reinigung und materialwissenschaftliche Charakterisierung von Spinnenseiden-, Elastin- und Speicherproteinmultimeren aus transgenen Pflanzen. Materialwissenschaftliche Untersuchungen sollen diese Proteine charakterisieren. Bei der Erzeugung und technischen Nutzung von repetitiven Proteinen (Spinnenseidenproteinen, Elastin-like-Peptides (ELP)-Varianten sowie Speicherproteinen) in Pflanzen kommt es auf die Produktion und Testung von vielen Sequenzvarianten an. Eine weitere entscheidende Frage ist die Größe der repetitiven Proteine. Natürliche Spinnenseidenproteine sind über 200.000 Dalton groß. Wir wollen den Zusammenhang zwischen Sequenzmotiven, Proteingröße und den Materialeigenschaften darstellen. Des Weiteren wollen wir prüfen, inwieweit in Tabak in Gazehäusern und im Freiland diese materialwissenschaftlich interessanten Eiweiße effizient hergestellt werden können. Besonders aus ökonomischen Gründen ist die Entwicklung von preiswerten und effizienten Reinigungsmethoden auch in größerem Maßstab eine weitere wichtige Aufgabe. 1. Design von Expressionsvektoren zur Produktion von Spinnenseidenproteinvarianten als Multimere in Tabakpflanzen und Erzeugung transgener Linien, 2. Reinigung und Formulierung von Spinnenseidenproteinmultimeren aus Tabakblättern sowie Suche nach geeigneten Verknüpfungsenzymen, 3. biochemische und materialwissenschaftliche Analysen der Spinnenseidenproteinmultimere. | Prof. Dr. Udo Conrad Tel.: +49 39482 5-253 conradu@ipk-gatersleben.de Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Corrensstr. 3 06466 Gatersleben | X | FPNR | |
| 01.06.2012 | 15.09.2015 | 22037711 | Biotechnisch erzeugte D-Milchsäure | Milchsäure ist ein wichtiger chemischer Grundbaustein, der sowohl biotechnologisch über eine Fermentation von Kohlenhydraten (Zucker, Stärke) wie auch synthetisch auf der Basis petrochemischer Rohstoffe (Acetaldehyd) erfolgen kann. Genutzt wird die Milchsäure (2-hydroxypropionic acid) und ihre Derivate in der Lebensmittel-, Kosmetik,- Pharma- sowie Lederindustrie (Wang et al. 2011). Aufgrund der zahlreichen Anwendungsgebiete besitzt die Milchsäure Produktion einen wachsenden globalen Markt von 100.000 t/a und eine jährlich erwartete Wachstumsrate von 15% (Mussatto et al. 2007). Die LForm der Milchsäure hat in den letzten 20 Jahren als Ausgangsstoff für die Poly L-Milchsäure (poly L-lactic acid, PLLA) an Bedeutung gewonnen (Tashiro et al. 2011). Dieser Kunststoff stellt ein vielversprechendes Material dar, aber der Erweichungspunkt ist für eine Vielzahl an Anwendungsgebieten zu niedrig. Der Stereokomplex hingegen aus PLLA und der poly D-Milchsäure (poly D -lactic acid, PDLA) ist von steigendem Interesse, da der Erweichungspunkt um ungefähr 50 °C höher liegt (Ikada et al. 1987; de Jong et al. 2001; Tsuji and Fukui 2003). Im Vergleich zur L-Milchsäure gewinnt zurzeit die Forschung im Bereich der D-Milchsäure deutlich an Bedeutung, da ein hoch produktives biotechnisches Herstellungsverfahren bis dato nicht etabliert ist (Tashiro et al. 2011). Daher ist Ziel dieses Projektes ein hoch effizientes biotechnologisches Verfahren zur Herstellung von D -Milchsäure zu etablieren. Dieses Verfahren soll auf kostengünstigen in Deutschland zur Verfügung stehenden Rohstoffen unter marktwirtschaftlichen und wettbewerblichen Aspekten durchgeführt werden. | Prof. Dr. Klaus-Dieter Vorlop Tel.: +49 531 596-4101 klaus.vorlop@ti.bund.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.10.2019 | 30.06.2023 | 22038018 | Verbundvorhaben: Prozessinformationssysteme zur kontinuierlichen Überwachung der Energieeffizienz von Biogasanlagen; Teilvorhaben 1: Modellentwicklung und Auswertung - Akronym: Effektor | Zur unmittelbaren Beurteilung der Energieeffizienz von Bioenergie-Konversionsanlagen fehlt es an einer objektiven, idealerweise einsatzstoffunabhängigen und unmittelbar verfügbaren Kennzahl. Hier setzt das vorgeschlagene Projekt an und verbindet biologische und energetische Bilanzierung zu einer kontinuierlichen Überwachung der technischen Effizienz von Biogasanlagen. Aus dem Transfer von der Wissenschaft in die Praxis wird im Ergebnis eine allgemein zugängliche Software stehen, welche Biogasanlagenbetreibern die tagesaktuelle und intuitive Beurteilung der Anlageneffizienz ermöglicht und perspektivisch die Grundlage für effizienzbasierte Förderinstrumente darstellen kann. Durch die Verschneidung und Integration der etablierten Ansätze von energetischer Anlagenbilanzierung und der Bilanzierung des biologischen Umsatzes sollen sich differenzierte Handlungsempfehlungen für die Betreiber ableiten lassen. Die genannte Vereinigung der beiden Bilanzierungsansätze soll die vorhandene Bilanzierungslücke zwischen Gasproduktion und Gasverwertung zu schließen. Hierdurch wird die Suche nach Schwachstellen im Betrieb präzisiert und der Anlagenbetrieb kann in ökonomischer wie ökologischer Hinsicht verbessert werden. Dies geschieht mithilfe der messtechnischen Erfassung der gefassten Gasemissionen über Über-/Unterdrucksicherungen und der Fackel, welche in der derzeitigen Praxis vornehmlich nicht überwacht sind, aber dennoch Biogas in nicht bezifferbarer Menge durchsetzen. Die exemplarische Integration in das Prozessinformationssystem PIMOS der Firma OPTUM greift hierbei auf vorhandenen Datenaufnahmen zu. Der entwickelte Algorithmus wird zur Verifikation an der Forschungsbiogasanlage des DBFZ sowie zwei Praxis-Biogasanlagen getestet und wissenschaftlich begleitet. | Marcel Pohl Tel.: +49 341 2434-471 marcel.pohl@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | FPNR | ||
| 01.10.2019 | 30.06.2023 | 22038118 | Verbundvorhaben: Prozessinformationssysteme zur kontinuierlichen Überwachung der Energieeffizienz von Biogasanlagen; Teilvorhaben 2: Erprobung und Implementierung - Akronym: Effektor | Zur unmittelbaren Beurteilung der Energieeffizienz von Bioenergie-Konversionsanlagen fehlt es an einer objektiven, idealerweise einsatzstoffunabhängigen und unmittelbar verfügbaren Kennzahl. Hier setzt das vorgeschlagene Projekt an und verbindet biologische und energetische Bilanzierung zu einer kontinuierlichen Überwachung der technischen Effizienz von Biogasanlagen. Aus dem Transfer von der Wissenschaft in die Praxis wird im Ergebnis eine allgemein zugängliche Software stehen, welche Biogasanlagenbetreibern die tagesaktuelle und intuitive Beurteilung der Anlageneffizienz ermöglicht und perspektivisch die Grundlage für effizienzbasierte Förderinstrumente darstellen kann. Durch die Verschneidung und Integration der etablierten Ansätze von energetischer Anlagenbilanzierung und der Bilanzierung des biologischen Umsatzes sollen sich differenzierte Handlungsempfehlungen für die Betreiber ableiten lassen. Die genannte Vereinigung der beiden Bilanzierungsansätze soll die vorhandene Bilanzierungslücke zwischen Gasproduktion und Gasverwertung zu schließen. Hierdurch wird die Suche nach Schwachstellen im Betrieb präzisiert und der Anlagenbetrieb kann in ökonomischer wie ökologischer Hinsicht verbessert werden. Dies geschieht mithilfe der messtechnischen Erfassung der gefassten Gasemissionen über Über-/Unterdrucksicherungen und der Fackel, welche in der derzeitigen Praxis vornehmlich nicht überwacht sind, aber dennoch Biogas in nicht bezifferbarer Menge durchsetzen. Die exemplarische Integration in das Prozessinformationssystem PIMOS der Firma OPTUM greift hierbei auf vorhandenen Datenaufnahmen zu. Der entwickelte Algorithmus wird zur Verifikation an der Forschungsbiogasanlage des DBFZ sowie zwei Praxis-Biogasanlagen getestet und wissenschaftlich begleitet. | Dr.-Ing. Martin Haupt Tel.: +49 371 5300-110 martin.haupt@optum.de Optum Systemtechnik GmbH Reichenhainer Str. 171 09125 Chemnitz | FPNR | ||
| 01.03.2012 | 31.05.2015 | 22038211 | Energetische Verwertung von kräuterreichen Ansaaten in der Agrarlandschaft - eine ökologische und wirtschaftliche Alternative bei der Biogasproduktion (Phase II) | Im Projekt werden mehrjährige, wildartenreiche Saatmischungen entwickelt, die neben konventionellen Energiepflanzenkulturen wie Mais zur Biogasgewinnung angebaut werden können. Ziel ist es, die Agrarlandschaft durch vielfältige blüten- und strukturreiche Pflanzenbestände zu bereichern, zusätzliche wertvolle Lebensräume, Nahrungsquellen und Rückzugsräume für die heimische Fauna zu schaffen und Anbaualternativen z.B. für erosionsgefährdete Standorte oder Grenzertragslagen bereitzustellen. Die Mischungen bestehen aus wuchsstarken, spätblühenden Wild- und Kulturarten, die mit Vertretern des floristischen Artenschutzes abgestimmt wurden. Einige enthalten als mehrjährige Wildpflanzen ausschließlich heimische Arten, andere auch Arten außereuropäischer Herkunft. Sie sind entweder auf trockene oder auf mäßig-frische Standorte abgestimmt und für die Bestandsgründung in Direktsaat oder als Untersaat unter Mais oder Sommergerste konzipiert. Um die Artzusammensetzung der Saatmischungen für die Biogasproduktion zu optimieren, wurden in Bayern, Niedersachsen und Brandenburg jährlich ackerbauliche Versuche mit den verschiedenen Mischungsvarianten angelegt und Biomasse- und Energieerträge der Pflanzenbestände in Abhängigkeit von Standjahr, Erntetermin und Artzusammensetzung untersucht. Außerdem gab es Versuche zur Düngung und Bodenuntersuchungen. Daneben flossen zur Weiterentwicklung des Anbausystems die Erfahrungen von Landwirten und Biogasanlagenbetreibern ein. Faunistische Begleituntersuchungen zur Habitatnutzung an Honigbienen, Feldvögeln, Spinnen und Insekten dienten der naturschutzfachlichen Bewertung der Ansaatflächen. | Bei allen untersuchten Tierartengruppen wiesen die Wildpflanzenbestände höhere Arten- und Individuenzahlen auf als benachbarte Maiskulturen. Die Anzahl gefährdeter Arten war ebenfalls deutlich höher. Honigbienen und andere Blütenbesucher nutzten die Ansaatflächen als wichtige Nektar- und Pollenquelle bis in den Spätsommer, wenn im Umfeld fast nichts mehr blüht. Die Winterstabilität der Honigbienenvölker verbessert sich dadurch eindeutig. Der Großteil der Landwirte kam gut mit den Energiepflanzenmischungen zurecht. Die Konservierung des Erntematerials als Silage war problemlos möglich, die Verwertung konnte mit der vorhandenen Technik erfolgen. Die Düngeversuche erlaubten eine deutliche Reduzierung der empfohlenen Stickstoffdüngung, die herbstlichen Nmin-Gehalte liegen auf einem sehr niedrigen Niveau. Der optimale Termin, der zu den höchsten Methanerträgen führte, differierte je nach Mischung und Standjahr. Er liegt im ersten Standjahr meist im September. Ab dem zweiten Standjahr wird bei den Mischungen mit heimischen Stauden etwa Mitte Juli geerntet, bei jenen mit Stauden außereuropäischer Herkunft zwischen Ende August und Anfang Oktober. Gerade in Jahren mit extremer Witterung wie 2013 und 2015 bieten die mehrjährigen Wildpflanzenmischungen eine höhere Ertragssicherheit als einjährige Kulturen. Momentan liegt das Ertragsniveau etwa bei 50-60% des Trockenmasse-Ertrags von Silomais, der Methanhektarertrag bei knapp 50%. Im Vergleich zu intensiven einjährigen Kulturen können Arbeitsgänge und Produktionsmitteleinsatz dabei deutlich reduziert werden. Nur bei geringen Flächenkosten ergaben sich daraus mit Silomais vergleichbare wirtschaftliche Ergebnisse. 2014 wurde wegen der zu beobachtenden Artenverarmung ab dem 3. Standjahr und den limitierten Perspektiven zur Ertragssteigerung die heimische Mischung grundlegend umgebaut. Mit geringen Anpassungen der Mischungen ist entweder eine ökologische oder ökonomische Optimierung möglich. | Dipl. Ing. Martin Degenbeck Tel.: +49 931 980-1407 martin.degenbeck@lwg.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau - Abt. Landespflege - Sachgebiet L 1 - Landschaftspflege und -entwicklung An der Steige 15 97209 Veitshöchheim | X | FPNR |
| 01.04.2019 | 31.10.2021 | 22038218 | Verbundvorhaben: Pfropfenstrom-basierte Hydrolyse-Reaktoren mit flexibler Phasentrennung zur effizienten Substratvorbehandlung anaerober Gärprozesse; Teilvorhaben 2: Versuchsreaktor - Akronym: Hydroflex | Das Gesamtziel dieses Vorhabens war die Entwicklung eines Pfropfenstrom-basierten Hydrolyseverfahrens, welches mit unterschiedlichen Feststoffgehalten und -zusammensetzungen betrieben wird, so dass mit der Kopplung von bis zu zwei Dünnschlamm-Zirkulationskreisen entlang des Reaktors unterschiedliche hydrolytische Phasen gebildet werden. Diese sollten zu einer vollständigen und effizienten Hydrolyse führen und eine eventuell nachgeschaltete Hauptgärung zur Biogasgewinnung flexibler und robuster gestalten. Die biotechnologische Hydrolyse sollte dabei weitestgehend ohne oder mit nur geringen mechanischen Substratvorbehandlungen auskommen, keine Enzymzusätze oder ähnliches notwendig machen und gleichzeitig für niedrigere Viskositäten im Hauptvergärer sorgen. Gleichzeitig sollte die Hydrolyse aus energetischen Gesichtspunkten mesophil betrieben werden. Die Zugabe von hydrolytischen Mikroorganismen wurde mit und ohne Rezirkulation hinsichtlich der Unterstützung des Aufschlusses insbesondere von zellulolytischem Substrat untersucht. Von Fickert+Winterling wurde ein Pfropfenstrom-basiertes Laborreaktorsystem anhand einer Maßstabsverkleinerung erstellt, welches an mehreren Stellen mit Probennahmen und Sensoren ausgestattet wurde. Damit sollte das mögliche Auftreten von Gradienten und die Bedeutung für die Prozessüberwachung bestimmt werden. | Im Rahmen dieses Projektes wurde an der TU Berlin ein Pfropfenstrom-basiertes Verfahren weiterentwickelt, um mit Hilfe von einer Gradienten-basierten Messung des pH-Wertes, der Leitfähigkeit sowie des Redoxpotentials zu einer robusteren Betriebsweise zu gelangen. Untersuchungen mit der Dünnschlammrezirkulation und eine gezielte Zuführung von Organismen, insbesondere Paenibacillus spp. in die ansonsten undefinierte Mischkultur (Bioaugmentation) zeigen, dass dabei weitestgehend ohne oder mit nur geringen mechanischen Substratvorbehandlungen gearbeitet werden muss. Es zeigte sich im dynamischen Betrieb des Propfenstromreaktors nach einer Korrelationsanalyse, dass insbesondere die Entwicklung der Leitfähigkeit als ein auch in der Praxis einfach zu messender Parameter wesentliche Prozessinformation über die Hydrolyse liefern kann. Zudem ist es sinnvoll, den pH-Wert an zwei Stellen parallel und nicht wie häufiger in der Praxis appliziert, nur im Reaktorzentrum oder am Eingang zu messen. Das Laborreaktorkonzept im Pfropfenstrombauweise und einem Fassungsvermögen von bis zu 15L Flüssigphase zeigte Material-seitig Schwächen bei starker Wasserstoffentwicklung, wie dies im Rahmen der Bioaugmentation auftrat. Insgesamt ist die Bildung von Wasserstoffgas als wünschenswert zu betrachten, da sich dadurch Kopplungsmöglichkeiten nicht nur wie ursprünglich vorgesehen mit dem ersten Hauptvergärer (mit dominanter Acidogenese), sondern auch mit dem Nachvergärer (dominante Methanogenese) ergeben. Daher wurden die ausgewählten Stahlbauteile teilweise durch geeignetes Material ersetzt. Die gewonnenen Erkenntnisse zur Prozessüberwachung werden nach Projektende zur Auslegung von Versuchen im industriellen Maßstab verwendet, um eine autonome und automatisierte Betriebsweise zu unterstützen. Ein modulares Konzept mit separater vorgeschalteter mikrobieller Hydrolyse wird dabei als ein vielversprechender Weg angesehen, die Substratflexibilität auch in Bestandsanlagen zu erhöhen. | Tobias Schraml Tel.: +49 9231 502-57 tobias.schraml@fickertwinterling.de Fickert & Winterling Maschinenbau GmbH Wölsauer Str. 20 95615 Marktredwitz | X | FPNR |
| 01.04.2012 | 31.08.2015 | 22038311 | Untersuchungen zur Steigerung der Qualität von Laubholzfaser- und -spanplatten, hergestellt mit besonders formaldehydarmen Harzen (F:U<1), durch eine neuentwickelte Doppelbeleimungstechnologie | Faserplatten, die aus Laubholz unter Verwendung von Aminoplastharzen, insbesondere Harnstoffformaldehyd-Harzen (UF-Harze), hergestellt werden, weisen eine extrem hohe Dickenquellung und Wasseraufnahme sowie eine niedrige Feuchtebeständigkeit auf. Ziel des Forschungsvorhabnes ist es, diesen Nachteilen durch Anwendung einer innovativen Aufschluss- und Doppelbeleimungstechnologie entgegen zu wirken. Die Technologie basiert auf dem chemo-thermo-mechanischen Holzaufschluss (CTMP) und der Beleimung der Fasern mit einer Kombination von UF-Harzen und Klebstoffen auf Basis von polymerem Diphenylmethandiisocyanat (PMDI). Es wird davon ausgegangen, dass diese Technologie die Dickenquellung und Wasseraufnahme erheblich reduziert sowie die Feuchtebeständigkeit der Platten deutlich verbessert. Nach dieser neuen Technologie hergestellte Platten könnten gegenüber mit konventionellen UF-Harzen gefertigten Platten auch Vorteile hinsichtlich anderer Eigenschaften wie der Formaldehydabgabe oder der Emission an flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) mit sich bringen. Die Doppelbeleimungstechnologie soll auch eingesetzt werden, um die Eigenschaften von aus Laubholz hergestellten Spanplatten zu verbessern. Die Laborergebnisse sollen im Rahmen von Industrieversuchen überprüft werden. | Die Untersuchungsergebnisse zeigen deutlich, dass durch Anwendung des chemo-thermo-mechanischen Aufschlussverfahrens (CTMP) und der Doppelbeleimungstechnologie der Anteil an Laubholz bis 65% erhöht werden kann, ohne das die physikalisch-technologischen Eigenschaften der hergestellten MDF nachteilig beeinflusst werden. Die Formaldehydabgabe der mit formaldehydarmen UF-Harzen hergestellten Holzfaserplatten wird durch die Doppelbeleimung eher erniedrigt als erhöht. Die positive Wirkung der Doppelbeleimungstechnologie in Kombination mit dem CTMP-Aufschluss bleibt nach einer Lagerung der MDF für ein Jahr vollauf bestehen. Es zeigte sich deutlich, dass Laubholzfasern in MDF die Abgabe an flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) wie Terpenen und Aldehyden herabsetzen. Diesbezüglich bestehen auch Unterschiede zwischen MDF, die nach dem TMP- und dem CTMP-Verfahren hergestellt wurden. Versuche zum Recycling von industriell hergestellten mitteldichten Faserplatten mit einem Anteil an Laubholz von 40% zeigten, dass durch den Einsatz der Doppelbeleimungstechnologie der Anteil an Recyclingfasern in MDF erheblich erhöht werden kann, ohne Nachteile bei der Qualität der Platten in Kauf nehmen zu müssen. Die aus Recyclingfasern hergestellten MDF wiesen zudem eine extrem niedrige Formaldehydabgabe auf. Insofern kann die Doppelbeleimungstechnologie einen Beitrag zu der mehrfachen Kaskadennutzung des Holzes in Form von mitteldichten Faserplatten leisten. Ferner wurde die Eignung der Doppelbeleimungstechnologie für die Herstellung von mitteldichten Faserplatten aus Eichenholz geprüft. Es zeigte sich deutlich, dass MDF, hergestellt aus Alt- und Jungeichenholz, erhebliche Unterschiede in den Eigenschaften aufweisen. Die Eigenschaften werden durch den Einsatz der Doppelbeleimungstechnologie erheblich verbessert. Insbesondere aus Alteiche können MDF mit extrem niedriger Dickenquellung und Wasseraufnahme und zudem mit extrem niedriger Formaldehydabgabe hergestellt werden. | Prof. Dr. Ursula Kües Tel.: +49 551 39-7024 ukuees@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. Molekulare Holzbiotechnologie und Technische Mykologie Büsgenweg 2 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.04.2019 | 30.06.2021 | 22038318 | Biomethan & Torfersatzstoff aus Pappelholz - Akronym: PaplGas | Pappelholz aus Kurzumtriebsplantagen (KUP) kann als nachwachsender Rohstoff für die Gewinnung erneuerbarer Energien z.B. für das dezentrale Wärmecontracting zum Einsatz kommen. Die Anwendung von klimafreundlichen Holzheizungen im städtischen Bereich steht jedoch vor zahlreichen Hürden wie dem Platzbedarf für Heizanlagen und Brennstofflager sowie aufgrund der aktuellen Feinstaubdiskussion. Beim Einsatz von Pappelholz-KUP zur Biomethanerzeugung über den Biogasprozess im Rahmen dieses Projekts handelt es sich um einen innovativen Ansatz der energetischen Nutzung dessen Innovationsgrad durch die Kombination mit der stofflichen Nutzung des Holzfaseranteils nach der Gärrestseparation als Torfersatzstoff noch erhöht wird. Der Biogasprozess kann als vorgeschalteter Konditionierungsschritt zur stofflichen Nutzung verstanden werden, der selbst Energie bereitstellt und bei entsprechender Substratkonservierung auch das Potenzial des Holzes an flüchtigen Stoffen ausschöpft. | Dr. Britt Schumacher Tel.: +49 341 2434-540 britt.schumacher@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.06.2012 | 31.05.2014 | 22038411 | Entwicklung von neuen organischen Filterhilfsmitteln zur Raffination pflanzlicher und tierischer Öle und Fette | Ziel des Projektes ist die Entwicklung von organischen Filterhilfsmitteln (auf Basis von extrahierten Holzfasern, und Cellulosefasern) als Ersatz oder Teilersatz von anorganischen bzw. sogenannten mineralischen Adsorbentien, bevorzugt für die Raffination von pflanzlichen und tierischen Ölen und Fetten, sowie für die Aufbereitung von Mineralölen. Im ersten Schritt erfolgt die Auswahl geeigneter Additive und die anschließende Untersuchung bzgl. Fixierung auf der Faser, Einsatzmenge, Wassergehalt, Vermahlungseigenschaften und ggf. Trocknung. Gleichzeitig müssen die physikalischen und chemischen Eigenschaften der hergestellten Produkte geprüft und gegen mineralische Adsorbentien verglichen werden. Dies sind neben adsorptiven und filtrationstechnischen Eigenschaften auch Parameter, die den Extraktgehalt der Produkte oder ihre sensorischen Eigenschaften charakterisieren.Hinzu kommt die Auswahl der geeigneten Fasern, sowohl hinsichtlich der Fasergeometrie (Faserlänge, - struktur) als auch der chemischen Beschaffenheit der Fasern. Zur Abschätzung der Adsorptionsfähigkeit bzw. "Bleichwirkung" der entwickelten Produkte werden Bleichexperimente mit Standardölen durchgeführt. Aufgrund der gewonnenen Erkenntnisse erfolgt die Planung und Durchführung von Pilotversuchen. | JRS konnte mit einem neuartigen Herstellungsverfahren organische Filterhilfsmittel auf Basis von extrahierter Holzfasern generieren, welche durch chemische Modifizierung der Faseroberfläche adsorptive und / oder chemisorptive Eigenschaften insbesondere gegenüber polaren Substanzen aufweisen. Im Labormaßstab wurde ein mehrstufiges Fertigungsverfahren mit Laugenextraktion, Zwischenentwässerung, Verkieselung und Umsetzung mit organischer Säure entwickelt, um ausreichend gute Adsorptionseigenschaften für Speiseöle zu erhalten. Die Produkte eignen sich als Alternativen zu Bleicherden und Silicagelen. Im Rahmen des Projekts wurden im Labormaßstab Verfahren entwickelt, um die Praxisbedingungen der Ölaufbereitung (insbesondere Behandlung mit Silicagel, Bleiche, Desodorierung) nachzustellen. Diese Versuche haben aufgezeigt, dass die Adsorptionswirkung in der Ölaufbereitung ausreicht, um die geforderten Farb- und Trübungswerte sowie Metallgehalte zu erreichen. Das im Labor entwickelte Herstellverfahren konnte erfolgreich auf den großtechnischen Maßstab übertragen werden. Mit den so hergestellten Produkten wurden mehrere positive Praxisversuche bei Kunden durchgeführt, bei denen die Laborergebnisse im Wesentlichen bestätigt werden konnten. Vorläufige Kostenrechnungen zeigen, dass die neu entwickelten Produkte auch wirtschaftlich wettbewerbsfähig sind. | Dr. Hans-Georg Brendle Tel.: +49 7967 152-125 dr.brendle@jrs.de J. Rettenmaier & Söhne GmbH + Co KG Holzmühle 1 73494 Rosenberg | X | FPNR |
| 01.04.2019 | 31.03.2022 | 22038418 | Verbundvorhaben: Emissionsminderungsstrategien zur umweltverträglichen Verbrennung (UVV) auf Basis von aktuellen Forschungsergebnissen; Teilvorhaben 1: Theoretische und Experimentelle Untersuchungen, Koordination - Akronym: UVV | Ergebnisse und Erkenntnisse aus kürzlich ausgelaufenen und aktuellen Forschungsprojekten (z.B. "SenSTEF", "SCR-Filter", "SCRCOAT", "Wood Stove 2020", "Wärme aus Holz", "BMU-Kat-II") haben gezeigt, dass bei Anwendung von innovativen Verbrennungsluft-Regelungsmethoden und katalytisch gestützter Emissionsminderung und entsprechender zusätzlicher Abscheidertechnik Verbesserungen der Emissionen um mehr als 80 % gegenüber dem heutigen Stand der Technik realistisch sind. Allerdings waren bisher weder langzeitstabile Sensoren noch Oxidationskatalysatoren und ausgereifte Abscheidetechnik marktnah und wirtschaftlich verfügbar, um diese neue Feuerungstechnologie im Markt der Kleinfeuerungsanlagen einzuführen. Die sehr vielversprechenden Erkenntnisse aus den oben genannten Vorläuferprojekten sollen nun herangezogen werden, um unter Nutzung von jüngsten, bedeutenden Fortschritten auf dem Gebiet der in-situ-Hochtemperatur-Gassensorik sowie Katalysator- und Abscheidertechnik umfassende Emissionsminderungsstrategien und auf diesem Weg die "Nächste Generation Biomassefeuerungsanlagen" zu entwickeln, die erstmals substanzielle Emissionsminderungen im Praxisbetrieb versprechen, welche die aktuellen Grenzwerte der 1. BImSchV, der TA Luft und der MCPD-Richtlinie weit unterschreiten werden. Die Wirksamkeit dieses neuen Emissionsminderungsansatzes soll an zwei marktnahen nichtkommerziellen Prototypfeuerungen vom Typ: 1. vollautomatischer Holzhackschnitzelkessel 2. handbeschickte Scheitholzeinzelraumfeuerungen demonstriert werden. Die praxisnahen Entwicklungsergebnisse sollen nach Projektende an beiden Feuerungstypen für eine zügige Marktumsetzung genutzt werden, um die zukünftig steigenden gesetzlichen Emissionsanforderungen (1. BImSchV, novellierte TA Luft und nationale Umsetzung MCPD-Richtlinie) erfüllen zu können und damit die umweltverträgliche Holzbrennstoffnutzung zu sichern. | Die im Projekt erarbeiteten Ergebnisse stellen die Basis für eine breit gefächerte Sensorik dar. Mischpotentialsensoren sind nicht nur zur Detektion von COe sehr gut geeignet, sondern lassen sich neben der, in diesem Projekt anvisierten Anwendungen auch vielseitig z.B. zur Überwachung und Regelung von Wasserstoffprozessen einsetzten. Die gewonnenen Erkenntnisse aus der Fertigungsoptimierung sowie das im Projekt tiefergehend kennengelernte Feld der Siebdruckpastenherstellung und damit der Möglichkeit zur Sensitivierung und Selektivierung der Gassensoren werden in Zukunft das Wissen der Lamtec deutlich erweitern und die Wertschöpfung verbessern. Anvisiert ist die Kombination der verfügbaren COe- bzw. H2-Messung mit einer O2-Messung auf einer Sensor-Plattform. Insbesondere die Robustheit der in diesem Projekt entwickelten CarboSen-Plattform samt Gehäusekonzept D sowie die Möglichkeit zur weiteren Sensitivierung und Selektivierung der COe-Elektrode z.B. auf H2 eröffnen neue zukunftsfähige Märkte und Anwendungen, z.B. zur in-Situ Prozessüberwachung bei der Wasserstoffverbrennung, der H2-Erzeugung in der Elektrolysezelle oder H2-Verstromung in der Brennstoffzelle. In diesen Zukunftsmärkten wird sich LAMTEC bzw. die Sensortechnologie des COe/O2 bzw. H2/O2 KombiSen schließlich aus eigener Kraft am Markt platzieren können. Der Zeithorizont hierfür beträgt etwa 5-10 Jahre. Die Lamtec sieht ein großes Potential, dass nach Abschluss im Bereich der Biomassefeuerungen eine weitere Zusammenarbeit mit dem ISIS der HS Karlsruhe, der Universität Bayreuth und dem DBFZ erfolgt. Erste Gespräche mit Prof. Graf (Nachfolger von Prof. Kohler am ISIS) und Prof. Moos (Uni Bayreuth) und mit Prof. Hartmann vom DBFZ wurden diesbezüglich bereits geführt. | Dr. rer. nat. Ingo Hartmann Tel.: +49 341 2434-541 ingo.hartmann@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR |
| 01.04.2019 | 31.03.2022 | 22038518 | Verbundvorhaben: Emissionsminderungsstrategien zur umweltverträglichen Verbrennung (UVV) auf Basis von aktuellen Forschungsergebnissen; Teilvorhaben 5: Einsatz von Sensorelementen und experimentelle Untersuchungen, Validierung - Akronym: UVV | Ergebnisse und Erkenntnisse aus kürzlich ausgelaufenen und aktuellen Forschungsprojekten (z.B. "SenSTEF", "SCR-Filter", "SCRCOAT", "Wood Stove 2020", "Wärme aus Holz", "BMU-Kat-II") haben gezeigt, dass bei Anwendung von innovativen Verbrennungsluft-Regelungsmethoden und katalytisch gestützter Emissionsminderung und entsprechender zusätzlicher Abscheidertechnik Verbesserungen der Emissionen um mehr als 80 % gegenüber dem heutigen Stand der Technik realistisch sind. Allerdings waren bisher weder langzeitstabile Sensoren noch Oxidationskatalysatoren und ausgereifte Abscheidetechnik marktnah und wirtschaftlich verfügbar, um diese neue Feuerungstechnologie im Markt der Kleinfeuerungsanlagen einzuführen. Die sehr vielversprechenden Erkenntnisse aus den oben genannten Vorläuferprojekten sollen nun herangezogen werden, um unter Nutzung von jüngsten, bedeutenden Fortschritten auf dem Gebiet der in-situ-Hochtemperatur-Gassensorik sowie Katalysator- und Abscheidertechnik umfassende Emissionsminderungsstrategien und auf diesem Weg die "Nächste Generation Biomassefeuerungsanlagen" zu entwickeln, die erstmals substanzielle Emissionsminderungen im Praxisbetrieb versprechen, welche die aktuellen Grenzwerte der 1. BImSchV, der TA Luft und der MCPD-Richtlinie weit unterschreiten werden. Die Wirksamkeit dieses neuen Emissionsminderungsansatzes soll an zwei marktnahen nichtkommerziellen Prototypfeuerungen vom Typ: 1. vollautomatischer Holzhackschnitzelkessel 2. handbeschickte Scheitholzeinzelraumfeuerungen demonstriert werden. Die praxisnahen Entwicklungsergebnisse sollen nach Projektende an beiden Feuerungstypen für eine zügige Marktumsetzung genutzt werden, um die zukünftig steigenden gesetzlichen Emissionsanforderungen (1. BImSchV, novellierte TA Luft und nationale Umsetzung MCPD-Richtlinie) erfüllen zu können und damit die umweltverträgliche Holzbrennstoffnutzung zu sichern. | Die im Projekt erarbeiteten Ergebnisse stellen die Basis für eine breit gefächerte Sensorik dar. Mischpotentialsensoren sind nicht nur zur Detektion von COe sehr gut geeignet, sondern lassen sich neben der, in diesem Projekt anvisierten Anwendungen auch vielseitig z.B. zur Überwachung und Regelung von Wasserstoffprozessen einsetzten. Die gewonnenen Erkenntnisse aus der Fertigungsoptimierung sowie das im Projekt tiefergehend kennengelernte Feld der Siebdruckpastenherstellung und damit der Möglichkeit zur Sensitivierung und Selektivierung der Gassensoren werden in Zukunft das Wissen der Lamtec deutlich erweitern und die Wertschöpfung verbessern. Anvisiert ist die Kombination der verfügbaren COe- bzw. H2-Messung mit einer O2-Messung auf einer Sensor-Plattform. Insbesondere die Robustheit der in diesem Projekt entwickelten CarboSen-Plattform samt Gehäusekonzept D sowie die Möglichkeit zur weiteren Sensitivierung und Selektivierung der COe-Elektrode z.B. auf H2 eröffnen neue zukunftsfähige Märkte und Anwendungen, z.B. zur in-Situ Prozessüberwachung bei der Wasserstoffverbrennung, der H2-Erzeugung in der Elektrolysezelle oder H2-Verstromung in der Brennstoffzelle. In diesen Zukunftsmärkten wird sich LAMTEC bzw. die Sensortechnologie des COe/O2 bzw. H2/O2 KombiSen schließlich aus eigener Kraft am Markt platzieren können. Der Zeithorizont hierfür beträgt etwa 5-10 Jahre. Die Lamtec sieht ein großes Potential, dass nach Abschluss im Bereich der Biomassefeuerungen eine weitere Zusammenarbeit mit dem ISIS der HS Karlsruhe, der Universität Bayreuth und dem DBFZ erfolgt. Erste Gespräche mit Prof. Graf (Nachfolger von Prof. Kohler am ISIS) und Prof. Moos (Uni Bayreuth) und mit Prof. Hartmann vom DBFZ wurden diesbezüglich bereits geführt. | Dr.-Ing. Gunter Hagen Tel.: +49 921 55-7406 gunter.hagen@uni-bayreuth.de Universität Bayreuth - Angewandte Naturwissenschaften Fakultät - Lehrstuhl für Funktionsmaterialien Universitätsstr. 30 95447 Bayreuth | X | FPNR |
| 01.04.2019 | 31.03.2022 | 22038618 | Verbundvorhaben: Emissionsminderungsstrategien zur umweltverträglichen Verbrennung (UVV) auf Basis von aktuellen Forschungsergebnissen; Teilvorhaben 4: Entwicklung von Gassensoren, Aufbau Prototypen, Tests und Langzeitstabilität - Akronym: UVV | Ergebnisse und Erkenntnisse aus kürzlich ausgelaufenen und aktuellen Forschungsprojekten (z.B. "SenSTEF", "SCR-Filter", "SCRCOAT", "Wood Stove 2020", "Wärme aus Holz", "BMU-Kat-II") haben gezeigt, dass bei Anwendung von innovativen Verbrennungsluft-Regelungsmethoden und katalytisch gestützter Emissionsminderung und entsprechender zusätzlicher Abscheidertechnik Verbesserungen der Emissionen um mehr als 80 % gegenüber dem heutigen Stand der Technik realistisch sind. Allerdings waren bisher weder langzeitstabile Sensoren noch Oxidationskatalysatoren und ausgereifte Abscheidetechnik marktnah und wirtschaftlich verfügbar, um diese neue Feuerungstechnologie im Markt der Kleinfeuerungsanlagen einzuführen. Die sehr vielversprechenden Erkenntnisse aus den oben genannten Vorläuferprojekten sollen nun herangezogen werden, um unter Nutzung von jüngsten, bedeutenden Fortschritten auf dem Gebiet der in-situ-Hochtemperatur-Gassensorik sowie Katalysator- und Abscheidertechnik umfassende Emissionsminderungsstrategien und auf diesem Weg die "Nächste Generation Biomassefeuerungsanlagen" zu entwickeln, die erstmals substanzielle Emissionsminderungen im Praxisbetrieb versprechen, welche die aktuellen Grenzwerte der 1. BImSchV, der TA Luft und der MCPD-Richtlinie weit unterschreiten werden. Die Wirksamkeit dieses neuen Emissionsminderungsansatzes soll an zwei marktnahen nichtkommerziellen Prototypfeuerungen vom Typ: 1. vollautomatischer Holzhackschnitzelkessel 2. handbeschickte Scheitholzeinzelraumfeuerungen demonstriert werden. Die praxisnahen Entwicklungsergebnisse sollen nach Projektende an beiden Feuerungstypen für eine zügige Marktumsetzung genutzt werden, um die zukünftig steigenden gesetzlichen Emissionsanforderungen (1. BImSchV, novellierte TA Luft und nationale Umsetzung MCPD-Richtlinie) erfüllen zu können und damit die umweltverträgliche Holzbrennstoffnutzung zu sichern. | Die im Projekt erarbeiteten Ergebnisse stellen die Basis für eine breit gefächerte Sensorik dar. Mischpotentialsensoren sind nicht nur zur Detektion von COe sehr gut geeignet, sondern lassen sich neben der, in diesem Projekt anvisierten Anwendungen auch vielseitig z.B. zur Überwachung und Regelung von Wasserstoffprozessen einsetzten. Die gewonnenen Erkenntnisse aus der Fertigungsoptimierung sowie das im Projekt tiefergehend kennengelernte Feld der Siebdruckpastenherstellung und damit der Möglichkeit zur Sensitivierung und Selektivierung der Gassensoren werden in Zukunft das Wissen der Lamtec deutlich erweitern und die Wertschöpfung verbessern. Anvisiert ist die Kombination der verfügbaren COe- bzw. H2-Messung mit einer O2-Messung auf einer Sensor-Plattform. Insbesondere die Robustheit der in diesem Projekt entwickelten CarboSen-Plattform samt Gehäusekonzept D sowie die Möglichkeit zur weiteren Sensitivierung und Selektivierung der COe-Elektrode z.B. auf H2 eröffnen neue zukunftsfähige Märkte und Anwendungen, z.B. zur in-Situ Prozessüberwachung bei der Wasserstoffverbrennung, der H2-Erzeugung in der Elektrolysezelle oder H2-Verstromung in der Brennstoffzelle. In diesen Zukunftsmärkten wird sich LAMTEC bzw. die Sensortechnologie des COe/O2 bzw. H2/O2 KombiSen schließlich aus eigener Kraft am Markt platzieren können. Der Zeithorizont hierfür beträgt etwa 5-10 Jahre. Die Lamtec sieht ein großes Potential, dass nach Abschluss im Bereich der Biomassefeuerungen eine weitere Zusammenarbeit mit dem ISIS der HS Karlsruhe, der Universität Bayreuth und dem DBFZ erfolgt. Erste Gespräche mit Prof. Graf (Nachfolger von Prof. Kohler am ISIS) und Prof. Moos (Uni Bayreuth) und mit Prof. Hartmann vom DBFZ wurden diesbezüglich bereits geführt. | Dr. Frank Hammer Tel.: +49 6227 605275 hammer@lamtec.de LAMTEC Meß- und Regeltechnik für Feuerungen GmbH & Co. KG Josef-Reiert-Str. 26 69190 Walldorf | FPNR | |
| 01.04.2019 | 31.03.2022 | 22038718 | Verbundvorhaben: Emissionsminderungsstrategien zur umweltverträglichen Verbrennung (UVV) auf Basis von aktuellen Forschungsergebnissen; Teilvorhaben 2: Theoretische und experimentelle Untersuchungen zum Einsatz von Gassensorik an Biomassefeuerungen - Akronym: UVV | Ergebnisse und Erkenntnisse aus kürzlich ausgelaufenen und aktuellen Forschungsprojekten (z.B. "SenSTEF", "SCR-Filter", "SCRCOAT", "Wood Stove 2020", "Wärme aus Holz", "BMU-Kat-II") haben gezeigt, dass bei Anwendung von innovativen Verbrennungsluft-Regelungsmethoden und katalytisch gestützter Emissionsminderung und entsprechender zusätzlicher Abscheidertechnik Verbesserungen der Emissionen um mehr als 80 % gegenüber dem heutigen Stand der Technik realistisch sind. Allerdings waren bisher weder langzeitstabile Sensoren noch Oxidationskatalysatoren und ausgereifte Abscheidetechnik marktnah und wirtschaftlich verfügbar, um diese neue Feuerungstechnologie im Markt der Kleinfeuerungsanlagen einzuführen. Die sehr vielversprechenden Erkenntnisse aus den oben genannten Vorläuferprojekten sollen nun herangezogen werden, um unter Nutzung von jüngsten, bedeutenden Fortschritten auf dem Gebiet der in-situ-Hochtemperatur-Gassensorik sowie Katalysator- und Abscheidertechnik umfassende Emissionsminderungsstrategien und auf diesem Weg die "Nächste Generation Biomassefeuerungsanlagen" zu entwickeln, die erstmals substanzielle Emissionsminderungen im Praxisbetrieb versprechen, welche die aktuellen Grenzwerte der 1. BImSchV, der TA Luft und der MCPD-Richtlinie weit unterschreiten werden. Die Wirksamkeit dieses neuen Emissionsminderungsansatzes soll an zwei marktnahen nichtkommerziellen Prototypfeuerungen vom Typ: 1. vollautomatischer Holzhackschnitzelkessel 2. handbeschickte Scheitholzeinzelraumfeuerungen demonstriert werden. Die praxisnahen Entwicklungsergebnisse sollen nach Projektende an beiden Feuerungstypen für eine zügige Marktumsetzung genutzt werden, um die zukünftig steigenden gesetzlichen Emissionsanforderungen (1. BImSchV, novellierte TA Luft und nationale Umsetzung MCPD-Richtlinie) erfüllen zu können und damit die umweltverträgliche Holzbrennstoffnutzung zu sichern. | Die im Projekt erarbeiteten Ergebnisse stellen die Basis für eine breit gefächerte Sensorik dar. Mischpotentialsensoren sind nicht nur zur Detektion von COe sehr gut geeignet, sondern lassen sich neben der, in diesem Projekt anvisierten Anwendungen auch vielseitig z.B. zur Überwachung und Regelung von Wasserstoffprozessen einsetzten. Die gewonnenen Erkenntnisse aus der Fertigungsoptimierung sowie das im Projekt tiefergehend kennengelernte Feld der Siebdruckpastenherstellung und damit der Möglichkeit zur Sensitivierung und Selektivierung der Gassensoren werden in Zukunft das Wissen der Lamtec deutlich erweitern und die Wertschöpfung verbessern. Anvisiert ist die Kombination der verfügbaren COe- bzw. H2-Messung mit einer O2-Messung auf einer Sensor-Plattform. Insbesondere die Robustheit der in diesem Projekt entwickelten CarboSen-Plattform samt Gehäusekonzept D sowie die Möglichkeit zur weiteren Sensitivierung und Selektivierung der COe-Elektrode z.B. auf H2 eröffnen neue zukunftsfähige Märkte und Anwendungen, z.B. zur in-Situ Prozessüberwachung bei der Wasserstoffverbrennung, der H2-Erzeugung in der Elektrolysezelle oder H2-Verstromung in der Brennstoffzelle. In diesen Zukunftsmärkten wird sich LAMTEC bzw. die Sensortechnologie des COe/O2 bzw. H2/O2 KombiSen schließlich aus eigener Kraft am Markt platzieren können. Der Zeithorizont hierfür beträgt etwa 5-10 Jahre. Die Lamtec sieht ein großes Potential, dass nach Abschluss im Bereich der Biomassefeuerungen eine weitere Zusammenarbeit mit dem ISIS der HS Karlsruhe, der Universität Bayreuth und dem DBFZ erfolgt. Erste Gespräche mit Prof. Graf (Nachfolger von Prof. Kohler am ISIS) und Prof. Moos (Uni Bayreuth) und mit Prof. Hartmann vom DBFZ wurden diesbezüglich bereits geführt. | Prof. Dr. Heinz Kohler Tel.: +49 721 925-1282 heinz.kohler@hs-karlsruhe.de Hochschule Karlsruhe - Technik und Wirtschaft Moltkestr. 30 76133 Karlsruhe | X | FPNR |
| 01.04.2019 | 31.03.2022 | 22038818 | Verbundvorhaben: Emissionsminderungsstrategien zur umweltverträglichen Verbrennung (UVV) auf Basis von aktuellen Forschungsergebnissen; Teilvorhaben 3: Konzeptentwicklung von Kessel und Abscheider, experimentelle Untersuchungen - Akronym: UVV | Ergebnisse und Erkenntnisse aus kürzlich ausgelaufenen und aktuellen Forschungsprojekten (z.B. "SenSTEF", "SCR-Filter", "SCRCOAT", "Wood Stove 2020", "Wärme aus Holz", "BMU-Kat-II") haben gezeigt, dass bei Anwendung von innovativen Verbrennungsluft-Regelungsmethoden und katalytisch gestützter Emissionsminderung und entsprechender zusätzlicher Abscheidertechnik Verbesserungen der Emissionen um mehr als 80 % gegenüber dem heutigen Stand der Technik realistisch sind. Allerdings waren bisher weder langzeitstabile Sensoren noch Oxidationskatalysatoren und ausgereifte Abscheidetechnik marktnah und wirtschaftlich verfügbar, um diese neue Feuerungstechnologie im Markt der Kleinfeuerungsanlagen einzuführen. Die sehr vielversprechenden Erkenntnisse aus den oben genannten Vorläuferprojekten sollen nun herangezogen werden, um unter Nutzung von jüngsten, bedeutenden Fortschritten auf dem Gebiet der in-situ-Hochtemperatur-Gassensorik sowie Katalysator- und Abscheidertechnik umfassende Emissionsminderungsstrategien und auf diesem Weg die "Nächste Generation Biomassefeuerungsanlagen" zu entwickeln, die erstmals substanzielle Emissionsminderungen im Praxisbetrieb versprechen, welche die aktuellen Grenzwerte der 1. BImSchV, der TA Luft und der MCPD-Richtlinie weit unterschreiten werden. Die Wirksamkeit dieses neuen Emissionsminderungsansatzes soll an zwei marktnahen nichtkommerziellen Prototypfeuerungen vom Typ: 1. vollautomatischer Holzhackschnitzelkessel 2. handbeschickte Scheitholzeinzelraumfeuerungen demonstriert werden. Die praxisnahen Entwicklungsergebnisse sollen nach Projektende an beiden Feuerungstypen für eine zügige Marktumsetzung genutzt werden, um die zukünftig steigenden gesetzlichen Emissionsanforderungen (1. BImSchV, novellierte TA Luft und nationale Umsetzung MCPD-Richtlinie) erfüllen zu können und damit die umweltverträgliche Holzbrennstoffnutzung zu sichern. | Die im Projekt erarbeiteten Ergebnisse stellen die Basis für eine breit gefächerte Sensorik dar. Mischpotentialsensoren sind nicht nur zur Detektion von COe sehr gut geeignet, sondern lassen sich neben der, in diesem Projekt anvisierten Anwendungen auch vielseitig z.B. zur Überwachung und Regelung von Wasserstoffprozessen einsetzten. Die gewonnenen Erkenntnisse aus der Fertigungsoptimierung sowie das im Projekt tiefergehend kennengelernte Feld der Siebdruckpastenherstellung und damit der Möglichkeit zur Sensitivierung und Selektivierung der Gassensoren werden in Zukunft das Wissen der Lamtec deutlich erweitern und die Wertschöpfung verbessern. Anvisiert ist die Kombination der verfügbaren COe- bzw. H2-Messung mit einer O2-Messung auf einer Sensor-Plattform. Insbesondere die Robustheit der in diesem Projekt entwickelten CarboSen-Plattform samt Gehäusekonzept D sowie die Möglichkeit zur weiteren Sensitivierung und Selektivierung der COe-Elektrode z.B. auf H2 eröffnen neue zukunftsfähige Märkte und Anwendungen, z.B. zur in-Situ Prozessüberwachung bei der Wasserstoffverbrennung, der H2-Erzeugung in der Elektrolysezelle oder H2-Verstromung in der Brennstoffzelle. In diesen Zukunftsmärkten wird sich LAMTEC bzw. die Sensortechnologie des COe/O2 bzw. H2/O2 KombiSen schließlich aus eigener Kraft am Markt platzieren können. Der Zeithorizont hierfür beträgt etwa 5-10 Jahre. Die Lamtec sieht ein großes Potential, dass nach Abschluss im Bereich der Biomassefeuerungen eine weitere Zusammenarbeit mit dem ISIS der HS Karlsruhe, der Universität Bayreuth und dem DBFZ erfolgt. Erste Gespräche mit Prof. Graf (Nachfolger von Prof. Kohler am ISIS) und Prof. Moos (Uni Bayreuth) und mit Prof. Hartmann vom DBFZ wurden diesbezüglich bereits geführt. | MSc Philipp Schneider Tel.: +49 9608 9230128 p.schneider@oeko-therm.net A. P. Bioenergietechnik GmbH Träglhof 6 92242 Hirschau | X | FPNR |
| 01.06.2012 | 28.02.2014 | 22038911 | Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Erarbeitung der Voraussetzungen zur Entwicklung einer triploiden Kamillesorte (Teil 1) | In dem Projekt werden methodische und materielle Grundlagen zur Züchtung einer sterilen, triploiden Kamillesorte erarbeitet. Während triploide Sorten in der Obst- und Zierpflanzenzüchtung seit langem einen festen Platz haben, wären sie bei Arznei- und Gewürzpflanzen, d. h. auch bei Kamille, eine absolute Neuheit. Triploide Kamille könnte – ähnlich wie die triploiden Sorten bei Obst- und Zierpflanzen – deutliche Vorteile gegenüber diploiden oder tetraploiden Sorten aufweisen, insbesondere eine erhebliche Ertragssteigerung aufgrund verstärkter Blühwilligkeit und längerer Blühdauer durch das Ausbleiben der Samenbildung. Das vorrangige Ziel ist es nachzuweisen, dass triploide Kamillepflanzen, die spontan in tetraploiden Kamillesorten auftreten, die vermuteten Vorteile der Triploidie hinsichtlich Blühverhalten und Sterilität erfüllen. Dies stellt den Meilenstein des Projektes dar, auf dessen Grundlage über die Fortsetzung des Gesamtvorhabens entschieden wird. Es werden hierzu Triploide in Sorten, Populationen und Zuchtmaterial identifiziert und selektiert. Ein zweites Arbeitsziel besteht daraus, einen für Kamille funktionierenden Sterilitätsmechanismus aufzufinden, der es erlaubt, für die Triploidenzüchtung männlich sterile – weiblich fertile Mutterlinien zu entwickeln. Es wird mit der Selektion von weiblich fertilen und männlich sterilen bzw. selbstinkompatiblen Kamillepflanzen oder/und der Entwicklung / Induktion von männlich sterilen (MS/CMS) Pflanzen begonnen. | Dr. Timothy F. Sharbel Tel.: +49 39482 5-608 sharbel@ipk-gatersleben.de Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Corrensstr. 3 06466 Gatersleben | X | FPNR | |
| 01.07.2019 | 30.09.2022 | 22038918 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines realitätsnahen Prüfzyklus für Holz-Zentralheizungen; Teilvorhaben 2: Entwicklung, theoretische und experimentelle Untersuchungen - Akronym: CycleTest | Im Rahmen des Projekts wird zunächst – aufbauend auf den Ergebnissen vergangener Projekte – eine Prüfstandmethodik für die Bewertung der Effizienz und des Emissionsverhaltens von automatisch beschickten Pellet- und Hackschnitzelkesseln entwickelt. Diese basiert auf einem Lastzyklus, der den Lastverlauf eines Kessels über das Jahr hinweg proportional und praxisnah abbildet. Dadurch wird, anders als bei Anwendung der in der DIN EN 303-5 definierten Methode für die Typenprüfung, eine realitätsnahe Bewertung der Kessel möglich. Im zu entwickelnden Prüfhandbuch werden neben dem definierten Lastzyklus eine einheitliche Mess- und Auswertungsmethodik sowie die zu verwendenden Prüfbrennstoffe festgelegt, um die Vergleichbarkeit der Messungen sicherzustellen. In einem zweiten Schritt wird die neue Prüfmethode in einem Ringversuch durch erfahrene Institute im Hinblick auf ihre Anwendbarkeit und die Reproduzierbarkeit bewertet und gegebenenfalls angepasst. Die neu entwickelte Prüfmethode soll als Grundlage für ein Zertifizierungsprogramm für Holz-Zentralheizungen dienen. Das Programm soll es den Herstellern hochwertiger Holzkessel ermöglichen, die Effizienz und das auch im Benutzungsalltag günstige Emissionsverhalten ihrer Produkte nachzuweisen. Planer, Installateure, Energieagenturen und Fördermittelgeber sollen die Möglichkeit bekommen, verschiedene Kessel zu bewerten und besonders fortschrittliche Technologien zu identifizieren und hervorzuheben. Gegen Ende der Projektlaufzeit sollen Kommunikationsstrategien entwickelt werden, um den Kesselherstellern als möglichen Zertifikatnehmern sowie den oben genannten weiteren Zielgruppen die neu entwickelte Prüfmethodik und die Ansätze für die Zertifizierung zu vermitteln. Vertreter der genannten Zielgruppen werden frühzeitig über einen projektbegleitenden Ausschuss in das Projekt eingebunden. | Es werden verschiedene Anstrengungen unternommen, das System bei möglichst vielen Akteuren der Branche bekannt zu machen und durch wachsende Akzeptanz eine Etablierung zu erreichen. Hier sollen auch Erkenntnisse aus der Einführung des mittlerweile weithin verbreiteten Zertifizierungsprogramms ENplus zur Standardisierung für Holzpellets einbezogen werden. Die neue Methodik für das Zyklus-Messsystem und das darauf aufbauende Zertífizierungsprogramm bieten eine realistische Chance, dass das Verfahren allgemein anerkannt wird und sich bei der Bewertung der Effizienz sowie des Emissionsverhaltens von Holzkesseln durchsetzen kann. | Dr. Hans Hartmann Tel.: +49 9421 300-172 hans.hartmann@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | X | FPNR |
| 01.06.2019 | 31.12.2022 | 22039018 | Verbundvorhaben: Emissionsarme kleinskalige Wirbelschichtfeuerungen zur Verbrennung von biogenen Reststoffen; Teilvorhaben 1: Verfahrenstechnische Optimierung des Emissionsverhaltens und wirtschaftliche Evaluierung kleinskaliger Wirbelschichtfeuerungen - Akronym: SmartWirbelschicht | Das Ziel des vorgeschlagenen Projekts ist es, kleinskalige und flexible Wirbelschichtfeuerungen für die Verbrennung von landwirtschaftlichen Reststoffen bezüglich dem Emissionsverhalten weiterzuentwickeln, im Labormaßstab zu erproben, sowie wirtschaftliche Einsatzszenarien zu identifizieren und mit dem zu entwickelnden Anlagenkonzept zu adressieren. Die Motivation für die Entwicklung dieser Technologie ist die hohe Verfügbarkeit von bisher ungenutzten biogenen Festbrennstoffen unterschiedlichster Form, Konsistenz und Zusammensetzung, die in den momentan verfügbaren Rostfeuerungen große Probleme bereiten. In brennstoffflexiblen Wirbelschichtfeuerungen hingegen bedeutet dies überwiegend nur eine Adaption der Anlagensteuerung und des Bettmaterialmanagements. Das vorgeschlagene Projekt wird vom Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg koordiniert; Projektpartner sind die Deutsches Biomasseforschungszentrum gGmbH und die eta Energieberatung GmbH. Der Ansatz, kleinste Wirbelschichtfeuerungen mit einer Wärmeauskopplung aus der Wirbelschicht zur Kühlung der Feuerung bei nahstöchiometrischen Betriebspunkten zu nutzen, erlaubt den Betrieb mit hohen Feuerungswirkungsgraden aufgrund geringerer Luftüberschüsse ohne eine unzulässige Überschreitung von Ascheschmelztemperaturen bei gleichzeitiger Brennstoffflexibilität. Lehrstuhl für Energie¬verfahrenstechnik wurde das Potential von Wirbelschichtfeuerungen für die Kraft-Wärme-Kopplung im 30 kW-Maßstab mit einem als Tauchheizfläche integrierten Wärmeübertrager eines Stirlingmotors bereits erfolgreich demonstriert. Die Herausforderung besteht nun in der Skalierung der Anlage in verschiedenste Leistungsbereiche >100 kW, um damit das Brennstoffband auch auf (landwirtschaftliche) Reststoffe zu erweitern, gleichzeitig aber auch den dann gültigen – und gegenüber der 1. BImSchV verschärften – Emissionsgrenzwerten der TA-Luft zu entsprechen. | Mit den im Rahmen des Vorhabens erarbeiteten Ergebnissen wurden die Voraussetzungen geschaffen, eine kleinskalige Wirbelschicht-Feuerung als bedeutenden Bestandteil des zukünftigen Wärmesektors zu etablieren, und diese für eine breite Palette an Brennstoffen nutzbar zu machen. Dabei wurde auch weiterer Entwicklungsbedarf identifiziert, um Anlagen aus den kleinen Leistungsbereich mit biogenen Reststoffen mit minderer Qualität umgehen zu können. Bei den möglichen Einsatzfeldern ist vor allem die Prozessdampferzeugung zu nennen, für welches in Deutschland nach wie vor zum größten Teil fossiles Erdgas genutzt wird. Die Möglichkeit, dabei eigene Reststoffpotentiale erschließen zu können, macht die Technologie überaus attraktiv für z.B. kleinere Unternehmen der Lebensmittelverarbeitenden Industrie (Brauereien, Molkereien etc.), weshalb hier die größten Potentiale für einen schnellen Markteintritt der Technologie gesehen werden. | Dr.-Ing. Dominik Müller Tel.: +49 911 5302-9024 dominik.mueller@fau.de Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg - Technische Fakultät - Department Chemie- und Bioingenieurwesen - Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik Fürther Str. 244 f 90429 Nürnberg | X | FPNR |
| 01.05.2012 | 31.10.2014 | 22039111 | Forschungsverbund: Integrierte chemisch-biotechnologische Herstellung von Synthesebausteinen auf Basis nachwachsender Rohstoffe in einer Bioraffinerie; Teilvorhaben 12: Rohstoffmanagement der Anbau- und Reststofföle inklusive ökonomische und ökologische Betrachtung des Anbaus | 1. Vorhabensziel Im Teilprojekt Rohstoffmanagement der Anbau- und Reststofföle sind die durch die Projektpartner benötigten Pflanzenöle in ausreichender Menge und entsprechender Qualität zur Verfügung zu stellen. Durch Ermittlung betriebswirtschaftlicher Richtwerte für den Anbau der Ölpflanzen, für die Herstellung der Öle sowie für die Verwertung der Nebenprodukte sowie durch die Ermittlung der Beschaffungskosten für Reststofföle sind die Voraussetzungen zur Festlegung der Rohstoffkosten im Rahmen der ökonomischen Gesamtbetrachtung der verschiedenen Konversionsverfahren zu schaffen. Die wissenschaftliche Betrachtung der ökologischen Auswirkungen der Rohstoffbereitstellung heute und in Zukunft stellt ein weiteres Vorhabensziel dar. 2. Arbeitsplan Der Anbau und die Ernte von vier Ölpflanzen auf den Versuchsflächen der TLL und die Beschaffung der in der 1. Phase des Projektes eruierten Reststofföle sind in beiden Projektjahren zu realisieren. Eingeschlossen sind hier die Herstellung der Öle sowie die Ermittlung der Qualitätsparameter der Öle einschließlich der anfallenden Nebenprodukte. Durch Anbau auf Praxisflächen vorwiegend im 5. Projektjahr ist einmal der Rohstoffbedarf abzudecken und zum anderen Optimierungen des Anbaus unter Praxisbedingungen vorzunehmen. Ökonomische Berechnungen und ökologische Betrachtungen und Berechnungen sind Bestandteil der Arbeiten der TLL im Gesamtprojekt. | Im Forschungsverbund "Integrierte BioProduktion" wurden Prozesse und Verfahren zu einer "Integrierten Verbundproduktion auf Basis nachwachsender Rohstoffe" vom Labor bis zum Produktionsmaßstab in einem einen interdisziplinären Forschungsverbund von 15 Projektpartnern in Zusammenarbeit mit einem integrierten Chemieverbund-Standort in Leuna untersucht. Im Teilvorhaben 12 wurden Arbeiten zum Rohstoffmanagement der pflanzlichen Öle durchgeführt. Für einen Anbau wurden die alternativen heimischen Ölpflanzen Iberischer Drachenkopf, Krambe und Koriander sowie der Erucaraps ausgewählt und auf den Versuchsflächen kultiviert, wobei eine Erfassung der agrotechnischen Parameter und Erträge erfolgte. Die in den Versuchen gewonnenen Ölsaaten wurden kalt gepresst, aufbereitet und den Projektpartnern zur Verfügung gestellt. Basierend auf den erfassten und vorliegenden Daten sind die ökonomischen Grundlagen des Anbaus, der Ernte der Saat und der Kaltpressung erarbeitet worden. Für die Ölsaatennebenprodukte wurden die Verwertung als Futtermittel, Brennstoff, Gärsubstrat und Düngemittel analysiert und wirtschaftlich beurteilt. Die Kalkulationen weisen für die alternativen Ölpflanzen deutlich höhere Erzeugerpreise als für den Erucaraps aus. Ursache ist die mangelnde oder geringe züchterische Bearbeitung, die zu teilweise starken Ertragsschwankungen sowie einem geringeren Ertragsniveau führt. Eine Verwertung des Presskuchens als Futtermittel wäre am günstigsten, ist gegenwärtig aus rechtlichen Gründen aber nicht möglich. Zur ökologischen Bewertung des Anbaus erfolgte eine Betrachtung der Fruchtfolgewirkung, des Einflusses auf die Agrobiodiversität, die Nachhaltigkeit, die Klimagaserzeugung und -vermeidung sowie auf die Flächenkonkurrenz zu anderen Anwendungen. Hier liegen die Vorteile der alternativen Ölpflanzen in ihrem Beitrag zur Erhöhung der Agrobiodiversität und positiven Wirkungen in der Fruchtfolge. | Torsten Graf Tel.: +49 3641 683-146 torsten.graf@tll.thueringen.de Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TLLLR) - Thüringer Zentrum Nachwachsende Rohstoffe Naumburger Str. 98 07743 Jena | X | FPNR |
| 01.07.2019 | 30.09.2022 | 22039118 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines realitätsnahen Prüfzyklus für Holz-Zentralheizungen; Teilvorhaben 1: Entwicklung und Koordination - Akronym: CycleTest | Im Rahmen des Projekts wird zunächst – aufbauend auf den Ergebnissen vergangener Projekte – eine Prüfstandmethodik für die Bewertung der Effizienz und des Emissionsverhaltens von automatisch beschickten Pellet- und Hackschnitzelkesseln entwickelt. Diese basiert auf einem Lastzyklus, der den Lastverlauf eines Kessels über das Jahr hinweg proportional und praxisnah abbildet. Dadurch wird, anders als bei Anwendung der in der DIN EN 303-5 definierten Methode für die Typenprüfung, eine realitätsnahe Bewertung der Kessel möglich. Im zu entwickelnden Prüfhandbuch werden neben dem definierten Lastzyklus eine einheitliche Mess- und Auswertungsmethodik sowie die zu verwendenden Prüfbrennstoffe festgelegt, um die Vergleichbarkeit der Messungen sicherzustellen. In einem zweiten Schritt wird die neue Prüfmethode in einem Ringversuch durch erfahrene Institute im Hinblick auf ihre Anwendbarkeit und die Reproduzierbarkeit bewertet und gegebenenfalls angepasst. Die neu entwickelte Prüfmethode soll als Grundlage für ein Zertifizierungsprogramm für Holz-Zentralheizungen dienen. Das Programm soll es den Herstellern hochwertiger Holzkessel ermöglichen, die Effizienz und das auch im Benutzungsalltag günstige Emissionsverhalten ihrer Produkte nachzuweisen. Planer, Installateure, Energieagenturen und Fördermittelgeber sollen die Möglichkeit bekommen, verschiedene Kessel zu bewerten und besonders fortschrittliche Technologien zu identifizieren und hervorzuheben. Gegen Ende der Projektlaufzeit sollen Kommunikationsstrategien entwickelt werden, um den Kesselherstellern als möglichen Zertifikatnehmern sowie den oben genannten weiteren Zielgruppen die neu entwickelte Prüfmethodik und die Ansätze für die Zertifizierung zu vermitteln. Vertreter der genannten Zielgruppen werden frühzeitig über einen projektbegleitenden Ausschuss in das Projekt eingebunden. | Es werden verschiedene Anstrengungen unternommen, das System bei möglichst vielen Akteuren der Branche bekannt zu machen und durch wachsende Akzeptanz eine Etablierung zu erreichen. Hier sollen auch Erkenntnisse aus der Einführung des mittlerweile weithin verbreiteten Zertifizierungsprogramms ENplus zur Standardisierung für Holzpellets einbezogen werden. Die neue Methodik für das Zyklus-Messsystem und das darauf aufbauende Zertífizierungsprogramm bieten eine realistische Chance, dass das Verfahren allgemein anerkannt wird und sich bei der Bewertung der Effizienz sowie des Emissionsverhaltens von Holzkesseln durchsetzen kann. | Dipl.-Ing. (FH), MSc Jakob Bosch Tel.: +49 30 6881599-56 bosch@depi.de DEPI Deutsches Pelletinstitut GmbH Neustädtische Kirchstr. 8 10117 Berlin | X | FPNR |
| 01.05.2012 | 30.04.2014 | 22039211 | Forschungsverbund: Integrierte Bioproduktion; Integrierte chemisch-biotechnologische Herstellung von Synthesebausteinen auf Basis nachwachsender Rohstoffe in einer Bioraffinerie; Teilvorhaben 13: Erzeugung und Nutzung von Synthesegasen aus Glycerin | Ziel des Vorhabens ist die Adaption des von Linde für reines Glyzerin entwickelten Verfahrens zur Erzeugung biogener Gase an die Nutzung von Glyzerin-Rohstoffen aus verschiedenen anderen Quellen. Dabei werden sowohl Glycerin-Rohstoffe von Partnern des Verbundprojektes in die Untersuchungen einbezogen als auch daraus erzeugte biogene Gase anderen Partnern für deren Forschungsvorhaben zur Verfügung gestellt. Die Arbeiten beginnen mit einem Screening von projektinternen und externen Glycerin-Quellen im Labor. Aufgrund der Ergebnisse aus den Laborversuchen soll eine entsprechende Umrüstung der Versuchsanlage erfolgen. Geeignete Glycerinchargen werden dann an der Pilotanlage in Leuna zur Versuchsproduktion von biogenen Gasen verwendet. Dabei werden Untersuchungen zur Verfahrensoptimierung durchgeführt. Die erzeugten biogenen Gase werden untersucht und anderen Forschungsprojekten zur Verfügung gestellt. Dabei erfolgt ein Ableich der Spezifikationen der erzeugten Gase zwischen Erzeuger und Nutzer. | Im Forschungsverbund "Integrierte BioProduktion" wurden Prozesse und Verfahren zu einer "Integrierten Verbundproduktion auf Basis nachwachsender Rohstoffe" untersucht und entwickelt. Die Forschungsarbeiten wurden in einem interdisziplinären Forschungsverbund von insgesamt 15 Projektpartnern in Zusammenarbeit mit einem integrierten Chemieverbund-Standort in Leuna realisiert und beinhalteten Prozesse entlang der gesamten Wertschöpfungskette vom Rohstoff Pflanzenöl, dessen Aufarbeitung und Einsatz zur Herstellung von Produkten. Im Teilvorhaben 13 wurde die Nutzbarkeit von Glycerin aus verschiedenen Quellen für die Erzeugung von biogenen Gasen (Synthesegas, Wasserstoff) und deren Einsatz als Reaktionspartner in Folgeprozessen untersucht. Dazu wurden sechs Rohglycerinproben von unterschiedlichen Biodieselherstellern untersucht. Die Rohglycerine stammten aus Multifeedanlagen, in denen sowohl Reinöle als auch Altspeiseöle verarbeitet werden, aus der Altspeiseölverwertung und aus der Umesterung von Tierfetten. Alle Rohglycerinproben wurden auf für die Aufreinigung bzw. Pyrolyse wichtige Parameter hin untersucht. Hierzu gehörte unter anderen pH-Wert, Wassergehalt, Ascherückstand, Chlorid- und Sulfatgehalte sowie Gesamtchlor- und Gesamtschwefelgehalte. Von den vorgestellten Rohglycerinsorten wurden drei für Laboruntersuchungen zur Aufreinigung und zum Pyrolyseverhalten ausgewählt. Durch eine zweistufige Destillation mit einer Kurzwegdestillationsanlage wurden die Rohglycerine aufgereinigt. Die Betriebsparameter entsprachen dabei jenen, die bei der Pilotanlage für die Aufreinigung des Rohglycerins (aus Rapsöl) in Leuna verwendet werden. Alle Destillationen verliefen komplikationsfrei. Die Destillate wurden analysiert und die Güte der Aufreinigung durch Vergleich mit der Spezifikation des Reinglycerins in Leuna bewertet. Die Pyrolyse der alternativen Glycerine ergab für alle Sorten eine vergleichbare Gaszusammensetzung wie mit technischem Glycerin (Pilotanlage Leuna). | Dr. Markus Wolperdinger Tel.: +49 351 250-3339 markus.wolperdinger@linde-le.com Commercium Immobilien- und Beteiligungs-GmbH Klosterhofstr. 1 80331 München | X | FPNR |
| 01.04.2019 | 30.09.2022 | 22039218 | Verbundvorhaben: Vorhersage und Reduktion von Schadstoffemissionen in Biomassefeuerungen durch Einsatz intelligenter Regler; Teilvorhaben 2: Entwicklung und experimentelle Untersuchungen - Akronym: EmissionPredictor | Das Ziel des vorgeschlagenen Projektes ist es, die Bildung gasförmiger Schadstoffemissionen (Kohlenmonoxid und Stickoxide) in einer Biomassefeuerung mittels numerischer Simulation zu beschreiben, um damit eine on-line Optimierung der Verbrennungsführung zu ermöglichen. Der innovative technologische Aspekt ist dabei, den "Machine learning"-Ansatz von selbstlernenden und damit erfahrungsbasierten Regelungsstrategien erstmals auf Biomasseheizkraftwerke zur Optimierung des Emissionsverhaltens zu adaptieren und dessen Potenzial im Rahmen eines Einsatzes an einer realen Anlage zu demonstrieren. Das vorgeschlagene Projekt wird vom Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg koordiniert; Projektpartner sind die aixprocess GmbH und die Heizkraftwerk Altenstadt GmbH. Dazu sollen zunächst Modelle zur Schadstoffbildung in numerische Simulationstools integriert und die Emissions-Vorhersage für instationäre Betriebsweisen der Feuerung zu validiert werden. Darüber hinaus werden Regelungsmechanismen auf Basis statistischer und selbstlernender Methoden entworfen, um damit eine on-line-Feuerungsoptimierung während des Betriebs mit schwankenden Brennstoffeigenschaften zu erreichen. Diese Vorgehensweisen werden kombiniert, um ein On-line Emissionskontrollsystem aufzubauen und in einem Heizkraftwerk zu erproben. Dieses Kontrollsystem agiert als zusätzlicher Rechner in der Leitwarte und liefert dem Betreiber erweiterte Informationen bezüglich der aktuellen Betriebsparameter liefert sowie auch bereits aktive Regeleingriffe vorschlägt. Das Gesamtziel des Vorhabens ist somit ein Beitrag zur Senkung der Schadstoffemissionen bzw. Einhaltung von gültigen Grenzwerten während des Betriebs von Biomassefeuerungen bei gleichzeitiger Erweiterung des Brennstoffbandes hin zum vermehrten Einsatz von landwirtschaftlichen Reststoffen. | Im Vorhaben wurden die kameraoptische Brennstofferkennung für die Fraktionen Altholz und Kompost Siebüberlauf angewandt, und soll in Folgevorhaben auf eine breite Brennstoffbasis erweitert werden. Die Kombination der kameraoptischen Eigenschaften mit anderen Messmethoden erweitert die Vorhersagbarkeit der Brennstoffeigenschaften und soll als Basis für Folgeanträge genutzt werden. Die Kompetenzen der aixprocess GmbH sollen durch die stärkere Kombination der kamerabasierten Stofferkennung und der Prädiktionsmodelle in künftigen Projekten vertieft werden. Durch die Zusammenarbeit mit anderen Forschungseinrichtungen soll Sensorik zur Onlinebestimmung von Brennstoffeigenschaften weiterentwickelt werden. | Dr.-Ing. Martin Weng Tel.: +49 241 4134492-10 weng@aixprocess.de aixprocess GmbH Alfonsstr. 44 52070 Aachen | X | FPNR |
| 01.01.2012 | 31.12.2014 | 22039311 | ERA-WoodWisdom: Grease; Teilvorhaben Rampf: Herstellung von neuen, biobasierten und werthaltigen Produkten aus Tallöl | Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Herstellung von neuen, biobasierten und werthaltigen Produkten aus Tallöl. Die Ziele des Rampf-Ecosystems-Teilvorhabens liegen im Bereich der Qualifikation der neuen Rohstoffe aus Tallöl, der Entwicklung von polymeren Bausteinen für PU-Systeme sowie deren Verarbeitung zu marktfähigen Endprodukten und deren anwendungstechnischen Charakterisierung einschliesslich einer ökonomischen Betrachtung der Herstellungsprozesse. Rampf Ecosystems wird sich in Arbeitpaket 3 mit der Entwicklung von bifunktionellen Polymerbausteinen beschäftigen (Disäuren, Diole und Diaminen), aus denen in Arbeitspaket 3 (Applikation und Testung in Bioprodukten) marktfähige Polymere basierend auf den Stoffklassen aus Arbeitspaket 2 entwickelt werden. | Die wesentlichen Projektergebnisse sind die Entwicklung, Optimierung und Bewertung von Verfahren zur Weiterverarbeitung der erhaltenen Synthesebausteine zu biobasierten Polymerprodukten wie Vernetzer, Polyesterpolyole, Thermoplastische Polyurethane (PU) und deren anwendungstechnische Charakterisierung (bspw. für Polyurethananwendungen). Die bei den Projektpartnern erhaltenen multifunktionellen Synthesebausteine wurden zu biobasierten Polyestern und Polyesterpolyolen umgesetzt und zur Herstellung von thermoplastischen Polyurethanen getestet. Die gewonnenen (modifizierten) Tallöl- und Suberin-Fettsäuren sowie die Konversationsprodukte eignen sich prinzipiell für den Einsatz als Monomer in Polyurethan-Kunststoffen. Beispielsweise nutzte Rampf Eco Solution diese Synthesebausteine um einen PU-Hartschaumstoff auf Basis von Polyesterpolyolen aus Suberinfettsäuren herzustellen. Biobasierte Polyesterpolyole auf Basis von Tallölfettsäuren wurden in Formulierungen für PU-Hartschaumstoffe (60 Gew% Biopolyol) und in Formulierungen für PU-Elastomere (50-95 Gew% Biopolyol) verwendet. Die PU-Produkte aus diesem Projekt zeigten Eigenschaften analog der Standardprodukte. | Dipl.-Ing. Michael Kugler Tel.: +49 6331 8703-1101 michael.kugler@rampf-gruppe.de RAMPF Eco Solutions GmbH & Co. KG Elsässer Str. 7 66954 Pirmasens | X | FPNR |
| 01.04.2019 | 31.12.2021 | 22039318 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer emissionsarmen Einzelraumfeuerung für bedarfsgerecht erzeugte und qualitätsgesicherte Holzhackschnitzel; Teilvorhaben 2: Verfahrenstechnische Entwicklung und Bewertung - Akronym: SITROFEN | Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines ökonomisch vielversprechenden Technologiedemonstrators für einen Hackschnitzelofen sowie die Demonstration der Praxistauglichkeit inklusive der notwendigen Brennstoffkette in einer realen Einsatzumgebung. Dieser innovative Ansatz ist durch zwei Grundüberlegungen geprägt. Zum einen soll die grundlegende Erforschung und Entwicklung des Kaminofens inklusive der notwendigen HHS-Bereitstellungs- und Logistikkette unabhängig von speziellen Herstellerinteressen vorangetrieben werden, um eine später breite Markteinführung zu ermöglichen. Zum anderen soll aber auch sichergestellt werden, dass die Entwicklung zu einem marktfähigen Produkt führen kann. Daher ist das Projekt zweistufig angelegt. Zunächst soll eine effiziente und wirtschaftliche Alternative zum Scheitholz-Erlebnisofen entwickelt werden. Hierbei steht vor allem ein stabiler und emissionsarmer Betrieb mit hohem Wirkungsgrad im Vordergrund. Obwohl sich die Nennleistung des Ofens unterhalb von 4 kW und damit außerhalb der Messpflicht der 1. BImSchV befindet, ist die Minderung von Emissionen ein primäres Projektziel. Es besteht der Anspruch, die für Einzelraumfeuerungen geltenden Grenzwerte der 1. BImSchV für Staub und CO auch im üblichen Realbetrieb zu unterschreiten und gleichzeitig hohe Wirkungsgrade zu erzielen. Anhand von Versuchen im Labor- und Technikumsmaßstab soll die Anlage am DBFZ und der Fachhochschule Südwestfalen entsprechend in der ersten Projektphase entwickelt und optimiert werden. In dieser Zeit soll bereits über einen Projektbeirat die Industrie eingebunden werden. Deren Rückmeldungen sollen in die Entwicklung Eingang finden und im engen Austausch soll die Bereitschaft zur Beteiligung an der zweiten Phase gewonnen werden. In der zweiten Phase soll dann mindestens ein Unternehmen einsteigen, einen Prototypen auf der Grundlage des entwickelten Demonstrators bauen und diesen in einer realen Einsatzumgebung testen. | Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Wiest Tel.: +49 291 99104912 wiest.wolfgang@fh-swf.de Fachhochschule Südwestfalen - Standort Meschede - Fachbereich Ingenieur- und Wirtschaftswissenschaften - Fachgebiet Thermische Energietechnik Jahnstr. 23 59872 Meschede | X | FPNR | |
| 01.06.2020 | 31.05.2022 | 22039518 | Entwicklung eines biobasierten und biologisch abbaubaren, wasserlöslichen Stützstrukturwerkstoffs für die Verwendung im FDM-Verfahren für die rückstandsfreie Entfernung von Stützstrukturen ohne die Einbringung von Polymeren in die Umwelt - Akronym: AquaLoes | 3D-Druck im Strangablegeverfahren erfreut sich besonders bei Privatanwendern immer stärkerer Beliebtheit. Zur Herstellung komplexer Geometrien werden hierbei Stützstrukturen benötigt, um beispielsweise Überhänge oder Bohrungen fertigen zu können. Um diese mit geringem Aufwand bei gleichbleibend hoher Oberflächenqualität vom Bauteil entfernen zu können, haben sich lösliche Stützstrukturwerkstoffe etabliert, die in schwachen Säuren oder sogar in Wasser vollständig gelöst werden können. Im privaten Bereich wird das entstehende Abwasser mitsamt der darin gelösten Polymere über das Abwasser entsorgt und die Polymerketten gelangen in die Umwelt. Im Rahmen dieses Vorhabens soll ein neuartiger Stützstrukturwerkstoff entwickelt werden, der in Wasser löslich, gleichzeitig aber biobasiert und bioabbaubar ist. Die gelösten Polymerketten können von Bakterien verstoffwechselt werden, es verbleiben keine Rückstände in der Umwelt. Ergebnis ist ein komplexes Bauteil mit einer qualitativ hochwertigen Oberfläche. Das geplante Vorhaben umfasst, neben der Werkstoffaufbereitung und Filamentextrusion, Löslichkeitsversuche sowie erste Tests zur Druckbarkeit des neu entwickelten Werkstoffs. Die Verbindung zwischen Stützstruktur und Bauteil muss ausreichen, um das Bauteil zu stützen, darf jedoch nicht zu ausgeprägt für eine spätere Ablösung sein. Ebenso wird eine ausreichende Festigkeit benötigt, damit die Stützstruktur das Bauteil tragen kann, gleichwohl eine geringe Festigkeit die spätere Auflösung erleichtern würde. Diese Anforderungen sollen durch die Entwicklung und Optimierung einer geeigneten Werkstoffzusammensetzung erreicht werden. | Prof. Dr.-Ing. Christian Bonten Tel.: +49 711 68585 335 christian.bonten@ikt.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Kunststofftechnik (IKT) Böblinger Str. 70 70199 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.09.2019 | 31.08.2022 | 22039618 | Verbundvorhaben: Optimierung von Datenerfassung und Steuerungstechnik für Biomassefeuerungen; Teilvorhaben 1: Theoretische und experimentelle Untersuchungen, Entwicklung Module zur Datenerfassung - Akronym: DigitalFire | Im Rahmen von DigitlaFire sollen marktverfügbare Sensoren und Softwarelösungen an bislang "blinden" Flecken von Feuerungsanlagen genutzt werden, um den Anlagenbetrieb von Biomassefeuerungsanlagen grundlegend zu optimieren. So sollen möglichst kostengünstige Lösungen bereitgestellt werden, welche einen ökonomischen Mehrwert für Hersteller und Betreiber bieten. DigitalFire beschreitet neue Wege in der Optimierung und Steuerung von Biomassefeuerungsanlagen. Die Möglichkeiten der Digitalisierung werden ausgeschöpft, indem 1. durch den Einsatz zusätzlicher Sensoren bzw. Datenerfassungssysteme mehr Informationen entlang der Prozesskette gewonnen werden, 2. durch eine optimierte IT-Infrastruktur verfügbare Daten mit den zusätzlichen Informationen verknüpft und diese Daten effizient gesammelt, übertragen, aufbereitet, gespeichert, ausgewertet und visualisiert werden, 3. Methoden wie Machine Learning, künstliche neuronale Netze (KNN), Soft-Sensorik und Predictive Maintenance eingesetzt werden, um Anlagenbetrieb und Verfügbarkeit zu verbessern, 4. durch ein benutzerfreundliches Frontend, auch für mobile Endgeräte (z.B. eine App), für eine optimale Interaktion mit dem Betreiber der Anlage gesorgt wird. | M.Eng. Martin Meiller Tel.: +49 9661 908-419 martin.meiller@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) - Institutsteil Sulzbach-Rosenberg An der Maxhütte 1 92237 Sulzbach-Rosenberg | X | FPNR | |
| 01.06.2019 | 28.02.2021 | 22039718 | Verbundvorhaben: Regionalspezifische Maßnahmen zur kosteneffizienten Reduktion von Treibhausgasemissionen beim Anbau von Rohstoffpflanzen; Teilvorhaben 4: Modellierung relevanter Stickstoffspezies - Akronym: RekoRT | Mit dem Klimaschutzplan 2050 der Bundesregierung wurde festgelegt, dass im Bereich der Landwirtschaft bis zum Jahr 2030 bei den Treibhausgasen 31 bis 34 Prozent eingespart werden sollen. Gleichzeitig sieht die auf EU-Ebene gültige Richtlinie über nationale Emissionshöchstgrenzen eine Minderung der Ammoniakemissionen um 29% bis 2030 gegenüber 2005 vor. Zum Erreichen dieser Vorgaben ist die Erarbeitung von Maßnahmen zur Minderung von Emissionen bei der landwirtschaftlichen Produktion von Rohstoffpflanzen ein wesentlicher Baustein. Ziel des Gesamtvorhabens RekoRT ist es daher, regionalspezifische Maßnahmen als praxisrelevante Handlungsempfehlungen für eine kosteneffiziente Reduktion von THG-Emissionen unter Berücksichtigung anderer gekoppelter Umweltwirkungen wie beispielsweise Gewässer- und Bodenschutz bei der Bereitstellung von Rohstoffpflanzen zu erarbeiten. Das Vorhaben ist in drei Arbeitspakete (AP) gegliedert, die von den Antragstellern des Gesamtverbundes gemeinsam bearbeitet werden: 1. Regionalspezifische Analyse und Bewertung von Daten aus vorherigen Projekten 2. Methodische Aspekte der Umweltbewertung 3. Entwicklung von Maßnahmen für eine THG- optimierte und umweltverträgliche Produktion von Rohstoffpflanzen Die aus den Arbeitspaketen 1 und 2 abgeleiteten Maßnahmen sollen zu konkreten Handlungsempfehlungen weiterentwickelt werden, um von Multiplikatoren (z. B. pflanzenbaulichen Fachberatern) in der Beratungspraxis angewendet werden zu können. Hierfür werden die Handlungsempfehlungen an das geplante bundesweite Experten-Netzwerk "Treibhausgasbilanzierung und Klimaschutz in der Landwirtschaft (THeKLa)" weitergegeben, sodass die Ergebnisse in einem iterativen Prozess direkt mit den Praktikern und Fachberatern abgestimmt werden können. | Prof. Dr. Rolf Nieder Tel.: +49 531 391-5917 r.nieder@tu-bs.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 3 - Architektur, Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften - Institut für Geoökologie - Abt. Bodenkunde und Bodenphysik Langer Kamp 19c 38106 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.04.2019 | 31.10.2021 | 22039818 | Verbundvorhaben: Pfropfenstrom-basierte Hydrolyse-Reaktoren mit flexibler Phasentrennung zur effizienten Substratvorbehandlung anaerober Gärprozesse; Teilvorhaben 1: Prozessentwicklung - Akronym: Hydroflex | Das Gesamtziel dieses Vorhabens war die Entwicklung eines Pfropfenstrom-basierten Hydrolyseverfahrens, welches mit unterschiedlichen Substratzusammensetzungen entlang der Reaktorebene betrieben wird, so dass mit der Kopplung von bis zu zwei Dünnschlamm-Rezirkulationskreisen entlang des Reaktors unterschiedliche hydrolytische Phasen gebildet werden. Diese sollten zu einer vollständigen und effizienten Hydrolyse führen und eine eventuell nachgeschaltete Hauptgärung zur Biogasgewinnung flexibler und robuster machen. Die biotechnologische Hydrolyse sollte dabei weitestgehend ohne oder mit nur geringen mechanischen Substratvorbehandlungen auskommen, keine Enzymzusätze oder ähnliches notwendig machen und gleichzeitig für niedrigere Viskositäten im Hauptvergärer sorgen. Gleichzeitig sollte die Hydrolyse aus energetischen Gesichtspunkten mesophil betrieben werden. Es wurde ausgehend von Ganzpflanzenmaissilage als Referenzbetriebsweise nach und nach der Anteil an Stroh im Substrat erhöht. Währenddessen wurden zuvor ausgewählte hydrolytische Mikroorganismen aus Reinkultur im Reaktor zugesetzt (Bioaugmentation) und anschließend verschiedene Dünnschlamm-rezirkulationsmodi gewählt. Dabei wurden die Prozesseigenschaften neben einer Charakterisierung der Gradientenbildung in der Flüssigphase durch online Monitoring durch offline Messungen beschrieben. So konnten die Auswirkungen unterschiedlicher Konfigurationen, besonders bezüglich der Bioaugmentation und Dünnschlammrückführung auf den Hydrolyseprozess hin untersucht werden. | Im Rahmen dieses Projektes wurde an der TU Berlin ein Pfropfenstrom-basiertes Verfahren weiterentwickelt, um mit Hilfe von einer Gradienten-basierten Messung des pH-Wertes, der Leitfähigkeit sowie des Redoxpotentials zu einer robusteren Betriebsweise zu gelangen. Untersuchungen mit der Dünnschlammrezirkulation und eine gezielte Zuführung von Organismen, insbesondere Paenibacillus spp. in die ansonsten undefinierte Mischkultur (Bioaugmentation) zeigten, dass dabei weitestgehend ohne oder mit nur geringen mechanischen Substratvorbehandlungen gearbeitet werden muss und keine Enzymzusätze oder ähnliches notwendig sind. Es zeigte sich im dynamischen Betrieb des Propfenstromreaktors nach einer Korrelationsanalyse, dass insbesondere die Entwicklung der Leitfähigkeit entlang der Reaktorebene als ein auch in der Praxis einfach zu messender Parameter wesentliche Prozessinformation über die Hydrolyse liefern kann, da zwischen den Gradienten und der off line bestimmbaren Säurekonzentration sowie der Zellpolarisierbarkeit ein linearer Zusammenhang besteht. Zudem ist es sinnvoll, den pH-Wert an zwei Stellen und nicht wie häufiger in der Praxis appliziert, nur im Reaktorzentrum oder am Eingang zu messen. Durch die verschiedenen Maßnahmen konnte beim Einsatz von Maissilage als Substrat und Bioaugmentation mit Paenibacillus spp. eine Erhöhung der Hydrolyserate von bis zu 76% und bei Mischsubstrat mit 30% Stroh eine Erhöhung von 26% erzielt werden. Gleichzeitig stieg die Säurekonzentration am Auslass um 54%. Die Effekte nach Bioaugmentation hielten mindestens 2 Verweilzeiten an. | Prof. Dr. Peter Neubauer Tel.: +49 30 314-72527 peter.neubauer@tu-berlin.de Technische Universität Berlin - Fakultät III - Prozesswissenschaften - Institut für Biotechnologie - Fachgebiet Bioverfahrenstechnik Ackerstr. 76 ACK24 13355 Berlin | X | FPNR |
| 01.05.2012 | 30.11.2013 | 22040011 | Synthese von Monoterpenen in produkttoleranten Mikroorganismen zur Gewinnung natürlicher Wirkstoffe für die Agro-, Nahrungsmittel- und Kosmetikindustrie | Ziel des Vorhabens ist die mikrobielle Synthese von Monoterpenen ausgehend von Glyzerin, einem Nebenprodukt der Biodieselherstellung, zur Gewinnung natürlicher Wirkstoffe für unterschiedliche Anwendungsgebiete, wie der Agro-, Nahrungsmittel- und Kosmetikindustrie. Von zentraler Bedeutung ist dabei der Einsatz von Mikroorganismen, welche hohe Konzentrationen der für andere Mikroorganismen toxischen Monoterpene tolerieren können. Das Vorhaben ist auf insgesamt 36 Monate ausgelegt, wobei im Rahmen der ersten 18 Monate ein erster Machbarkeitsnachweis für die angestrebte de novo Monoterpensynthese erbracht werden soll. Es kommen Methoden des Metabolic Engineering zum Einsatz. Der Arbeitsplan gliedert sich in drei Teile: 1. Überexpression früher Gene der Terpenbiosynthese, um einen erhöhten zellinternen Pool der Monoterpenvorstufe Geranyldiphosphat zu etablieren. 2. Funktionelle Expression ausgewählter pflanzlicher Monoterpensynthasen im mikrobiellen Wirt, um modellhafte Monoterpene zu produzieren. 3. Coexpression von Genen, die für Monoterpen-modifizierende Enzyme kodieren, um wirtschaftlich interessante Monoterpenderivate zu erzeugen. | Im Vorhaben wurde im Rahmen einer Machbarkeitsstudie (18 Monate) durch Maßnahmen des Metabolic Engineering und der Synthetischen Biologie der Nachweis für eine erfolgreiche Synthese von Monoterpenen (Limonen, Geraniol) in rekombinanten P. putida Zellen für ausgewählte Modellsubstanzen erbracht. Dieses anvisierte Ziel eines proof-of-concepts konnte nicht nur erreicht, sondern auch dahingehend übertroffen werden, dass auch die durchgehende Synthese der entsprechenden Monoterpensäuren (Geraniumsäure, Perillasäure), welche erst in der nachfolgenden Projekthälfte erreicht werden sollte, bereits etabliert werden konnte. Durch den bisherigen Projektverlauf konnten neue Erkenntnisse gewonnen werden, welche die Grundlage für zukünftige weitere Projekte darstellen können. So konnte erstmalig gezeigt werden, dass das Bakterium P. putida für die Monoterpenproduktion geeignet ist. Im Vergleich zu bereits bekannten artifiziellen Terpenproduzenten, z.B. E.coli oder der Bäckerhefe, besitzt P. putida jedoch eine erhöhte Toleranz gegenüber der Produkttoxitität. Damit besitzt P. putida eine hervorragende Eigenschaft für die spätere industrielle Anwendung in entsprechenden Produktionsprozessen. Während die Synthese von Monoterpenen bereits in Bäckerhefe oder E. coli gezeigt wurde, stellt diese Arbeit den ersten Machbarkeitsnachweis für die direkte Produktion einer Monoterpensäure dar. Weiterhin konnte in dieser Arbeit erstmals der Mevalonat-Stoffwechselweg aus dem Bakterium Myxococcus xanthus genutzt werden, um in einem Wirtsorganismus wie P. putida die Terpensyntheseleistung zu steigern. Monoterpene werden u.a. als natürliche Pflanzenschutzmittel in der Landwirtschaft oder als natürliche Konservierungsstoffe in der Kos-metikindustrie eingesetzt. Der in diesem Projekt etablierte Biosyntheseweg auf Basis von Glycerin stellt eine umweltschonende Alternative zur chemischen Synthese sowie zur Extraktion aus pflanzlichen Rohstoffen dar. | Dr. rer. nat. Jens Schrader Tel.: +49 69 7564-422 schrader@dechema.de DECHEMA Forschungsinstitut Theodor-Heuss-Allee 25 60486 Frankfurt am Main | X | FPNR |
| 01.05.2019 | 31.10.2022 | 22040018 | Verbundvorhaben: Kombinierte technische und toxikologische Bewertung von Emissions-Minderungsmaßnahmen für Scheitholzfeuerungen; Teilvorhaben 3: Experimentelle Untersuchungen zur Aufklärung zellbiologischer Wirkungen und Validierung - Akronym: TeToxBeScheit | Scheitholz-Einzelraumfeuerungen emittieren eine komplexe Mischung aus partikulären und gasförmigen Schadstoffen. Effiziente Minderungsmaßnahmen sind erforderlich, um die potentiell schädlichen Auswirkungen auf Mensch, Umwelt und Klima zu reduzieren. Das übergeordnete Ziel von TeToxBeScheit ist die Erarbeitung einer wissenschaftlich fundierten Grundlage für eine umfassende, praxisrelevante Bewertung marktverfügbarer, primärer und sekundärer Minderungseinrichtungen für Einzelraumfeuerungen. Technische sowie human- und ökotoxikologische Methoden werden hierzu für eine kombinierte Bewertungsstrategie zusammengeführt. Das Vorhaben knüpft somit an die Herausforderungen bezüglich der THG- und Schadstoffminderung für Biomassefeuerungen an und adressiert insbesondere eine aktuell unzureichende Bewertungsgrundlage. In TV 2 erfolgen humantoxikologische Untersuchungen (in-vitro), die es ermöglichen, das Gefährdungspotential einer Exposition gegenüber Verbrennungsaerosolen gesundheitlich zu bewerten. Der Einsatz einer mehrstufigen biologischen Testbatterie in für die Exposition relevanten Zell- und Gewebemodellen des Respirationstraktes ermöglicht die Ableitung möglicher Gesundheitsfolgen. Der Fokus der molekularbiologischen Analysen liegt auf relevanten mechanistischen Endpunkten, wie z.B. die Induktion von oxidativem Stress, Freisetzung von Entzündungsfaktoren, Bildung von DNA-Strangbrüchen oder der Identifizierung signifikanter Veränderungen auf Ebene der Genexpression. Die im Projektverlauf generierten humantoxikologischen Daten werden mit physikochemischen Analysen korreliert und in einer Bewertungsmatrix verarbeitet. Die Zielsetzung der Untersuchungen am Universitätsklinikum Freiburg im Verbundvorhaben ist es, eine wissenschaftlich fundierte Bewertungsgrundlage zu schaffen, die der weiterführenden Beurteilung der Effizienz von technischen Minderungseinrichtungen dient und eine Priorisierung von effektiven Maßnahmen zur Emissions- und Schadstoffminderung ermöglicht. | Dr. rer. nat. Manuel Garcia-Käufer Tel.: +49 761 270-83410 manuel.garcia-kaeufer@uniklinik-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Universitätsklinikum Freiburg - Institut für Infektionsprävention und Krankenhaushygiene Breisacher Str. 115 b 79106 Freiburg im Breisgau | X | FPNR | |
| 01.05.2012 | 31.08.2015 | 22040111 | Verbundvorhaben: Geruchsoptimierung von Naturfaserverbundwerkstoffen durch enzymatischen Aufschluss; Teilvorhaben 2: Flächige Faserhalbzeuge | Erstellung eines Anforderungsprofiles, d.h. Bestimmung und Bewertung der Eigenschaften von enzymatisch behandelten Naturfasern, im Hinblick auf den Grad der sich aus der Behandlung ergebenden Veränderung der charakteristischen Eigenschaften der Naturfasern. Ferner sind die für den Serieneinsatz dieser (behandelten) Fasern erforderlichen Arbeitsparameter zu ermitteln Im Wesentlichen handelt es sich bei diesen Fasern um behandelte Flachs-, Hanf- oder Kenaf-Fasern, da einerseits diese Rohmaterialien derzeit (unbehandelt) in den laufenden Produktionen zum Einsatz kommen, und damit eine Vergleichbarkeit zu behandelten Fasern festgestellt werden kann und andererseits die Rohstoffversorgung mit diesen Fasern, in den erforderlichen Mengen sichergestellt ist. Schritt 1: Fertigung von Prototypen-Halbzeugen (Vliesmatten). Schritt 2: Vergleich der Eigenschaften der aus enzymat. behandelten Fasern produzierten Matten mit dem im Einsatz befindlichen Serienmaterial. Schritt 3: Bei grundsätzlicher Eignung der behandelten Fasern, sind die Prozessparameter der einzelnen Verarbeitungsschritte nochmals zu prüfen und die Anlagenelemente anzupassen. Schritt 4: Fertigung von Prüfkörpern um die wesentlichen Prüfwerte zu ermitteln. Schritt 5: Geruchsprüfung der Prüfkörper aus enzymat. behandelten Fasern und Vergleich mit Serienmaterial. Schritt 6: Produktion von Matten mit enzymat. behandelten Naturfasern unter seriennahen Bedingungen. Schritt 7: Kostenanalyse und Vergleich mit Serienfertigung. | Frank Holenfelder Tel.: +49 3672 3199-19 frank.holenfelder@isowood.eu ISOWOOD GmbH Breitscheidstr. 156 07407 Rudolstadt | X | FPNR | |
| 01.05.2012 | 31.08.2015 | 22040211 | Verbundvorhaben: Geruchsoptimierung von Naturfaserverbundwerkstoffen durch enzymatischen Aufschluss; Teilvorhaben 3: Enzymatische Faserbehandlung | Das Ziel dieses Forschungsvorhabens besteht in der Untersuchung der Möglichkeiten zur Minimierung von Geruchsemissionen naturfaserverstärkter Verbundwerkstoffe durch den enzymatischen Abbau einiger Bestandteile der dafür verantwortlichen Kittsubstanzen der Naturfasern. Diese Art der Faserbehandlung soll zur Erweiterung der Möglichkeiten des Einsatzes naturfaserverstärkter Werkstoffe im Fahrzeuginnenraum führen. Außerdem wird es aufgrund der zu erwartenden Wirkung der Enzyme davon ausgegangen, dass die enzymatische Behandlung der Fasern auch zur Verbesserung der Faseroberflächeneigenschaften führen kann, wobei einige mechanische sowie rehologische Eigenschaften der auf deren Basis hergestellten Verbundwerkstoffe verbessert werden können. Die Minimierung der Geruchsemissionen von Bauteilen aus NFK soll durch den enzymatischen Abbau des für die Entstehung der Gerüche verantwortlichen Pektins realisiert werden. Zur Optimierung des enzymatischen Aufschlusses werden zuerst lebensmitteltaugliche Enzympräparate verwendet,die später durch preiswertere technische Enzyme ersetzt werden sollen. Die Wirkung der Enzyme wird durch die Bestimmung der mechanischen Eigenschaften sowie des Pektingehaltes der behandelten Fasern kontrolliert. Mikroskopische Untersuchungen der behandelten Fasern sollen Hinweise über die Vollständigkeit des Pektinabbaus sowie über den Zustand der Fasercellulose liefern. Die Enzyme sollen das Pektin abbauen, aber die Fasercellulose nicht beschädigen. | Dipl.-Chem. Zuhair Saleem Tel.: +49 391 8189-171 saleem@ppm-magdeburg.de Pilot Pflanzenöltechnologie Magdeburg e.V. (PPM e.V.) Berliner Chaussee 66 39114 Magdeburg | X | FPNR | |
| 01.04.2019 | 31.10.2022 | 22040218 | ForestValue: Entwicklung von Strategien und Technologien zur Nutzung der somatischen Embryogenese zur Intensivierung der Koniferenproduktion durch multivariate Forstwirtschaft - Akronym: MULTIFOREVER | Durch das Projekt MULTIFOREVER soll die Entwicklung der somatischen Embryogenese (SE) bei Nadelbäumen in Richtung multivariater Forstwirtschaft (MVF) gelenkt werden. Das Verbundvorhaben bringt führende Forscher und Züchter aus sieben öffentlichen und privaten Organisationen aus fünf EU-Ländern (FCBA, Frankreich; HUB, Deutschland; INRA, Frankreich; LUKE, Finnland; NEIKER, Spanien; UPSC, Schweden) sowie aus Argentinien (INTA) zusammen. Fachwissen über und SE-Klonsammlungen wirtschaftlich relevanter Nadelbaumarten (Pinus pinaster, P. taeda, P. elliottii x P. caribaea var. Hondurensis, Pseudotsuga menziesii, Picea abies, Larix decidua, L. x eurolepis) sollen zielführend geteilt werden. Das übergeordnete Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung einer Wertschöpfungskette und einer gemeinsamen Strategie, um hochwertige somatische Bäume zu akzeptablen Kosten in den Forst zu bringen. Es sollen zudem langhin bestehende Fragestellungen in gemeinsamen Ansätzen gelöst werden, sowie der SE-Produktionsprozess (Planung, Hochskalierung des Produktionsvolumens, Vermarktung/Öffentlichkeitsarbeit) als Pilotvorhaben für die Praxistauglichkeit und Wirtschaftlichkeit geprüft werden. | Die somatische Embryogenese (sE) als künstliches In-vitro-Verfahren weist noch einige Engpässe auf, doch durch die Arbeit im Konsortium – an dem ursprünglich 7 Expertenteams für die somatische Vermehrung von Nadelbäumen aus 6 Ländern in Europa und Argentinien beteiligt waren – konnten mehrere Meilensteine auf dem Weg dorthin erreicht und eine gemeinsame Strategie entwickelt werden, um hochwertige somatische Bäume zu wettbewerbsfähigen Kosten in den Forst zu bringen: - Einzelne Schritte der Produktionskette wurden optimiert (insbesondere zur Lagerung somatischer Embryonen und deren Keimung). - Um die Produktionskosten durch Scale-up zu senken, wurden Bioreaktor- und Automatisierungssysteme eingesetzt, die die manuelle Arbeit verringerten. Zudem wurde die Langlebigkeit der Kulturen durch verbesserte Kryokonservierungsoptionen vereinfacht und so für einfach ausgestatte Labore zugänglicher gemacht. - Züchtungsrelevante Ergebnisse wurden bei der Monterey-Kiefer erzielt, indem junge somatische Embryonen einem Temperaturstress ausgesetzt wurden ("Priming"). Sie bildeten daraufhin während ihrer Entwicklung eine Art Gedächtnis aus und zeigten im Jungpflanzenstadium eine Toleranz gegenüber abiotischem Stress (Trockenheit). - Trotz des Lockdowns konnten junge sE-Pflanzen zwischen verschiedenen Ländern ausgetauscht und Demonstrationsflächen für multi-klonale Mischungen für mehrere Arten im Vergleich zu Pflanzen aus Standardsaatgut angelegt werden. Diese Versuche stellen die erste europaweite Anlage für die MVF von Nadelbäumen auf der Grundlage von sE dar. Weitere Information finden sich auf unserer Homepage: www.multiforever.com | Prof. Susann Wicke Tel.: +49 30 2093-12934 susann.wicke@hu-berlin.de Humboldt-Universität zu Berlin - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I - Institut für Biologie - Botanik und Arboretum Invalidenstr. 42 10115 Berlin | FPNR | |
| 01.05.2012 | 31.08.2015 | 22040311 | Verbundvorhaben: Geruchsoptimierung von Naturfaserverbundwerkstoffen durch enzymatischen Aufschluss; Teilvorhaben 4: Musterbauteile | Der Einsatz naturfaserverstärkter Verbundwerkstoffe im Automobilinnenraum ist eine Möglichkeit das Fahrzeuggewicht zu reduzieren. Reduziertes Fahrzeuggewicht kann neben der Verringerung des Kraftstoffverbrauchs der Motoren zu signifikanten Einsparungen an CO2-Emissionen führen. Gerade an Bauteile im Automobil-Innenraum werden neben Optik/Anmutung besonders hohe Ansprüche an das Emissionsverhalten gestellt. Während die C-Emissionen und das Foggingverhalten naturfaserverstärkter Werkstoffe den Anforderungen für Autoinnenausstattungen bei entsprechenden Maßnahmen meist genügen, stellt der Geruch einen Grenzfall dar: die hohen Anforderungen werden von den naturfaserverstärkten Werkstoffen oftmals nur ungenügend erfüllt. Hier sollen durch die Entwicklungen im geplanten Vorhaben deutliche Verbesserungen erzielt werden.Aufgrund des für Naturfaserwerkstoffe typischen Eigengeruchs soll durch den Einsatz von mittels enzymatischen Aufschluss behandelten Werkstoffen dazu beigetragen werden diesen Eigengeruch zu minimieren. BMW plant mit Hilfe dieses Verfahrens behandelte Materialien zukünftig im Fahrzeug vermehrt ein zu setzen um dadurch zur Gewichtsreduzierung der Fahrzeuge beizutragen bzw. CO2-Emissionen zu senken | Wolfgang Meyr Tel.: +49 889382 46516 wolfgang.meyr@bmw.de Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Petuelring 130 80809 München | X | FPNR | |
| 01.04.2019 | 30.09.2022 | 22040318 | Verbundvorhaben: Vorhersage und Reduktion von Schadstoffemissionen in Biomassefeuerungen durch Einsatz intelligenter Regler; Teilvorhaben 1: Koordination - Akronym: EmissionPredictor | Das Ziel des vorgeschlagenen Projektes ist es, die Bildung gasförmiger Schadstoffemissionen (Kohlenmonoxid und Stickoxide) in einer Biomassefeuerung mittels numerischer Simulation zu beschreiben, um damit eine on-line Optimierung der Verbrennungsführung zu ermöglichen. Der innovative technologische Aspekt ist dabei, den "Machine learning"-Ansatz von selbstlernenden und damit erfahrungsbasierten Regelungsstrategien erstmals auf Biomasseheizkraftwerke zur Optimierung des Emissionsverhaltens zu adaptieren und dessen Potenzial im Rahmen eines Einsatzes an einer realen Anlage zu demonstrieren. Das vorgeschlagene Projekt wird vom Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg koordiniert; Projektpartner sind die aixprocess GmbH und die Heizkraftwerk Altenstadt GmbH. Dazu sollen zunächst Modelle zur Schadstoffbildung in numerische Simulationstools integriert und die Emissions-Vorhersage für instationäre Betriebsweisen der Feuerung zu validiert werden. Darüber hinaus werden Regelungsmechanismen auf Basis statistischer und selbstlernender Methoden entworfen, um damit eine on-line-Feuerungsoptimierung während des Betriebs mit schwankenden Brennstoffeigenschaften zu erreichen. Diese Vorgehensweisen werden kombiniert, um ein On-line Emissionskontrollsystem aufzubauen und in einem Heizkraftwerk zu erproben. Dieses Kontrollsystem agiert als zusätzlicher Rechner in der Leitwarte und liefert dem Betreiber erweiterte Informationen bezüglich der aktuellen Betriebsparameter liefert sowie auch bereits aktive Regeleingriffe vorschlägt. Das Gesamtziel des Vorhabens ist somit ein Beitrag zur Senkung der Schadstoffemissionen bzw. Einhaltung von gültigen Grenzwerten während des Betriebs von Biomassefeuerungen bei gleichzeitiger Erweiterung des Brennstoffbandes hin zum vermehrten Einsatz von landwirtschaftlichen Reststoffen. | Die demonstrierten Maßnahmen zur Verringerung von Emissionen sollen im Rahmen eines Leitfadens sollen Anlagenbetreibern und -herstellern zugänglich gemacht werden. Mit der technischen Umsetzung der Maßnahmen erfolgt damit verbundene Wertschöpfung direkt bei einer Vielzahl von Heiz(kraft)werken. Es wird erwartet, dass durch die Einbindung des Heizkraftwerks Altenstadt ein Multiplikatoreffekt innerhalb der Branche erreicht werden kann. Über Consultingleistungen werden die FAU und vor allem aixprocess mit der Simulationsmethodik eine wirtschaftliche Verwertung sicherstellen. Ein vollkommen neuer Weg wird mit dem Emissionskontrollsystem zur Feuerungsoptimierung beschritten. aixprocess wird die Adaption von erfahrungsbasierter Regelungstechnik auf ein Biomasseheizkraftwerk realisieren und demonstrieren. Ein erfolgreicher Projektabschluss wird hier dazu führen, dass dieser Optimierungsansatz eine weite Verbreitung finden wird. Die Technologie ist übertragbar auf den gesamten Wärme- und Strommarkt basierend auf der Verbrennung von biogenen Festbrennstoffen. Für die Anwendung in anderen Anlagen wird stets ein gezieltes Detailengineering vor allem hinsichtlich der Schnittstellen vorausgehen, weshalb auch hier von einer langandauernden Wertschöpfung bei der Firma aixprocess bzw. etwaiger Mitbewerbern auszugehen ist, die gleichzeitig auch den Fortbestand von Biomasseheizkraftwerken fördern wird. Die wissenschaftliche Verwertung ist durch eine regelmäßige Präsentation der Projektergebnisse auf Konferenzen und innerhalb wissenschaftlicher Artikel obligatorisch für ein Forschungsprojekt mit starker Industriebeteiligung. | Prof. Dr.-Ing. Jürgen Karl Tel.: +49 911 5302-99021 juergen.karl@fau.de Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg - Technische Fakultät - Department Chemie- und Bioingenieurwesen - Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik Fürther Str. 244 f 90429 Nürnberg | X | FPNR |
| 01.03.2019 | 30.11.2022 | 22040418 | ForestValue: Ressourceneffiziente und datengetriebene integrierte Festigkeitssortierung für Rund- und Schnittholz (READiStrength) - Akronym: READiStrength | In Europa ist Nadelholz, besonders Holz von Fichte und Kiefer, der wichtigste Rohstoff zur Produktion von Bauholz. Um Holz im Baugewerbe einer möglichst hochwertigen Verwendung zukommen zu lassen, wird Schnittholz hinsichtlich der Qualität bewertet und einer Tragfähigkeitsklasse zugeordnet. Durch eine vorgelagerte Qualitätsansprache von Rundholz kann dieses besser sortiert werden, um die Ausbeute an hochwertigem Schnittholz zu erhöhen. Mit der zu erwartenden Klimaveränderung und geänderter waldbaulicher Zielsetzung ist in Deutschland mit einem Rückgang der Ressource Fichtenholz zu rechnen. Um die Sägeindustrie nachhaltig mit hochwertigem Rohholz zu versorgen, muss das Stoffstrom-Management für andere Baumarten durch verbesserten Ressourceneinsatz optimiert werden. Im süddeutschen Raum ist mit einem höheren Angebot an Weißtannenholz zu rechnen, da der Weißtanne eine geringere Klimasensitivität zugesagt wird. Ihr Holz wird derzeit in der Sägeindustrie als geringer wertig gegenüber dem der Fichte angesehen, obwohl die entscheidenden holztechnologischen Eigenschaften und damit das Verwendungsspektrum nahezu gleich sind. So stellt zum Beispiel ein gesunder artspezifischer Nasskern bei der Weißtanne ein scheinbares Problem bei der technischen Trocknung dar. Mit den Ergebnissen dieses Projekts sollen durch kombinierte Verfahren der Qualitätsansprache an Rund- und Schnittholz höhere Klassen der Tragfähigkeit für Sägeprodukte der Weißtanne erreicht werden können. Dies führt durch gesteigerte Materialeffizienz zu einem geringeren Ressourcenbedarf und gleichzeitig höherem Wertpotential des Weißtannenrohholzes. | Dr. Udo Sauter Tel.: +49 761 4018-237 udo.sauter@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | FPNR | |
| 01.07.2012 | 31.12.2015 | 22040511 | Entwicklung von emissionsfreien Faser- und Dämmstoffplatten auf Basis von Lignin-Laccase-Mediator-Systemen (LLMS) im verkürzten Herstellungsverfahren | Das Gesamtziel dieses Forschungsprojektes ist die Entwicklung von emissionfreien, Holzfaserwerkstoffen, bei welchen es sich im Wesentlichen um Mitteldichte Faserplatten und Holzfaserdämmplatten handelt. Diese Holzfaserwerkstoffe sollen ohne eine Zugabe von konventionellen, petrolchemischen Bindemitteln mithilfe neuartiger Lignin-Laccase-Mediator-Systemen (LLMS) hergestellt werden. Dies wird als der derzeit wichtigste Ansatz gesehen, bei dem Versucht wird, die immer problematischer erscheinenden konventionellen Bindemittel, durch emissionsfreie oder nicht emittierende Klebetechnologien zu ersetzen. Das Prinzip der LLMS beruht auf der gleichzeitigen und sich gegenseitig unterstützenden enzymatischen Aktivierung technischer Lignine und der holzfasereigenen Bindekräfte, die bei diesem Verfahren die Holzfasern aufgrund der gebildeten Lignin-Radikale untereinander zu einem festen Werkstoff "verkleben. - Einfluss der Enzymaktivität/-art, des Lignintyps, verschiedener Mediatoren und verschiedener Hilfsstoffe auf die Bindemittelzusammensetzung - Untersuchung und Optimierung des Systems Lignin-Laccase-Mediator anhand verschiedener Ligninfraktionen sowie unterschiedlicher Enzym-Mediator-Eigenschaften.- Sicherung der Übertragbarkeit der in Labor- und Pilotmaßstab erzielte Resultate in die Praxis durch ..Produktionsversuche | In diesem Forschungsprojekt wurden formaldehydfreie Holzfaserplatten und Dämmstoffe entwickelt. Diese Holzfaserplatten und Dämmstoffe wurden ohne eine Zugabe von konventionellen, petrolchemischen Bindemitteln mithilfe neuartiger Lignin-Laccase-Mediator-Systemen (LLMS) hergestellt werden. Dies wurde bzw. wird als der derzeit wichtigste Ansatz gesehen, bei dem versucht wird, die immer problematischer erscheinenden konventionellen Bindemittel, z. B. auf Aminoplast-, Phenoplast- und Polyurethanbasis durch emissionsfreie oder nicht-emittierende Klebetechnologien zu ersetzen. Am Ende des Forschungsvorhabens sollten die Werk- und Dämmstoffe alle relevanten Normen erfüllen können. Weiterhin sollte eine möglichst industrienahe Herstellung von Faser- und Dämmstoffplatten ermöglicht werden. Beginnend von Laborversuchen bis hin zu Pilotversuchen wurden dazu die unterschiedliche Herstellungsverfahren (Nass- und Trockenverfahren) zur Entwicklung von Mitteldichten Faserplatten (MDF) und Hochverdichtete Faserplatten (HDF), sowie Holzfaserdämmstoffen untersucht. Die in den bisherigen wissenschaftlichen Arbeiten für Enzymsysteme bekannten Inkubationszeiten sollten dabei durch den Einsatz von LLMS gänzlich entfallen. Die Anwendung der LLMS sollte sich dabei möglichst nahtlos und kostenneutral in die herkömmliche Faserplatten- und Dämmstoffplattenproduktion einfügen. Zur Herstellung von speziell bindemittelfreien Dämmplatten wurde ein neues technologisches Verfahren zur Aushärtung der Faservliese entwickelt. Als Industriepartner sollte die Firma PAVATEX SA das Projekt als namhafter Holzfaserdämmstoffhersteller das LLMS im Labor und Pilotmaßstab begleiten. Die Versuche sollten vor Ort in den PAVATEX-Werken durchgeführt werden. | Prof. Dr. Alireza Kharazipour Tel.: +49 551 39-3488 akharaz@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. Molekulare Holzbiotechnologie und Technische Mykologie Büsgenweg 2 37077 Göttingen | FPNR | |
| 01.08.2019 | 31.12.2022 | 22040518 | Verbundvorhaben: Benchmarking Forstwirtschaftlicher Zusammenschlüsse; Teilvorhaben 2: Testphase und Rollout - Akronym: k. A. | Forstwirtschaftliche Zusammenschlüsse (FWZ) haben durch den Rückzug der staatlichen Forstverwaltungen zunehmend die Chance in der Betreuung ihrer Mitglieder auch wirtschaftlich aktiv zu werden. Das stellt die FWZ vor neue Herausforderungen. Die geringen Steuerungskapazitäten der FWZ und die künftigen oder auch schon derzeitigen Ansprüche an ein Dienstleistungsunternehmen stehen im Widerspruch zueinander. Der Austausch mit der Nachbar-Forstbetriebsgemeinschaft unterbleibt, da das operative Geschäft zumeist vorgeht, und er bleibt oftmals beschränkt auf Gespräche zu Holzpreisen oder Forstunternehmereinsätzen. In Summe gibt es kaum eine betriebswirtschaftliche Steuerung von FWZ anhand von Kennzahlen, da sich das Tagesgeschäft in einer breiten Spanne von waldbaulicher Beratung, klassischer Vereinsorganisation und Durchführung des Holzverkaufs bewegt. Einige Landeswaldbesitzerverbände (Mitglieder des Bundesverbandes AGDW-Die Waldeigentümer) haben betriebswirtschaftliche Arbeitskreise auf kommunaler Ebene oder für den größeren Privatwald organisiert, in denen ein reger Austausch und das "Lernen vom Besten" erfolgreich umgesetzt werden. Ziel des vorliegenden Vorhabens "BenchmarkingFWZ" ist es daher, basierend auf der Methodik des Benchmarkings, einen Leistungsaustausch auf Kennzahlenbasis für FWZ zu konzipieren, zu testen und bundesweit zu etablieren. Methodisch basiert dies auf einer Analyse der Leistungsprofile von FWZ, die in eine Typisierung anhand ähnlich strukturierter Prozesse und Leistungen mündet. Für die Leistungen und Prozesse sollen geeignete ökonomische und naturale Kennzahlen definiert werden. In einer Pilotphase werden in Beispiel-FWZ Daten erhoben und ausgewertet, die Ergebnisse vorgestellt und diskutiert. Nach einer Anpassung des Kennzahlensystems soll eine deutschlandweite Anwendung erfolgen. | Leon Nau Tel.: +49 30311667646 lnau@waldeigentuemer.de Arbeitsgemeinschaft Deutscher Waldbesitzerverbände, AGDW - Die Waldeigentümer e. V. Reinhardtstr. 18A 10117 Berlin | X | FPNR | |
| 01.01.2020 | 31.12.2024 | 22040618 | Beurteilung von Anpassungsfähigkeit und Wuchsleistung beim Spitz-Ahorn (Acer platanoides) - Akronym: SpitzAhorn | Ziel des Vorhabens ist es, eine Serie von Versuchsflächen zur Prüfung von Bestandes- und Einzelbaumabsaaten ausgewählter Spitzahornbestände aus dem gesamten Verbreitungsgebiet unter verschiedenen Standortbedingungen in Deutschland anzulegen, um die Anpassungsfähigkeit und die Wuchsleistung dieser Baumart beurteilen zu können. Solche Versuche sind notwendig, um wissenschaftlich fundierte Empfehlungen für die Verwendung geeigneten Saat- und Pflanzguts für die forstliche Praxis geben zu können. Weiterhin sollen Kriterien für eine genetisch nachhaltige Saatgutgewinnung aufgrund populationsgenetischer Analysen entwickelt werden. Neben Fragen zum Genfluss innerhalb von Populationen wird dabei auch untersucht, ob es Hinweise auf ein Einkreuzen von gartenbaulich verwendeten Sorten in natürliche Populationen von Spitz-Ahorn gibt. Für die Beantwortung der genetischen Fragestellungen wird ein geeignetes Markerset für Spitz-Ahorn entwickelt und eine Methode zur genetischen Charakterisierung etabliert. | Dr. Mirko Liesebach Tel.: +49 4102 696-156 mirko.liesebach@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik Sieker Landstr. 2 22927 Großhansdorf | FPNR | ||
| 01.01.2020 | 30.06.2023 | 22040718 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Probennahme-, Prüf- und Klassifizierungsverfahren zur Bestimmung der biologischen Dauerhaftigkeit von Holz und Holzprodukten; Teilvorhaben 1: Modifiziertes Holz und Holzwerkstoffe - Akronym: DURATEST | Die Dauerhaftigkeitsklassifizierung ist eine wichtige Basis für die Gebrauchsdauerabschätzung; zudem sind Angaben zur Dauerhaftigkeit eine wichtige Hilfe für Verbraucher bei der Auswahl geeigneter Produkte. Mit der Fassung der EN 350 von 2016 kann – zumindest theoretisch – auch für modifizierte und schutzmittelbehandelte Holzprodukte sowie Holzwerkstoffe eine Dauerhaftigkeitsklasse ermittelt werden, was bisher nur für native Hölzer möglich war. Praktisch ist dies ist mit den Vorgaben dieser Norm jedoch nicht möglich, da genauere bzw. konkretere Angaben fehlen. Ziel war es daher, die festgestellten Defizite weitmöglich zu beheben. An einer Reihe natürlicher, schutzmittelbehandelter und modifizierte Hölzer wurden die Dauerhaftigkeit gegen holzzerstörende Pilze in Labor- und Freilandprüfungen (im Erdkontakt und auch außerhalb) untersucht. Dabei wurden Proben aus unterschiedlichen Zonen im Stammquerschnitt entnommen und gesondert betrachtet. Die umfangreichen Prüfergebnisse wurden mit statistischen Methoden analysiert und kritisch bewertet. Zudem wurden Richtlinien zur Bewertung von Ergebnissen erarbeitet. Weiterhin erfolgten Untersuchungen zum Verhalten der Materialien gegenüber Feuchtigkeit bzw. Wasser. Durch das Projekt werden wichtige Informationen zum Themenkomplex der Dauerhaftigkeitsbestimmung und -klassifizierung sowohl für die Normungsarbeit als auch für die Praxis bereitgestellt. Dies trägt zur Imageverbesserung von Holzprodukten bei und erhöht die Sicherheit für den Verbraucher. Das Projekt wurde von den beiden Forschungsstellen IHD und UGOE arbeitsteilig bei intensivem fachlichem Austausch bearbeitet. Durch Einbeziehung eines projektbegleitenden Ausschusses mit 15 Vertretern von Forschungs- und Prüfinstitutionen, Unternehmen, Verbänden sowie dem Verbraucherschutz und Sachverständigenwesen war eine große Praxisnähe sichergestellt. | Das Projekt erbrachte umfangreiche Daten und wichtige Ergebnisse zur Prüfung und Klassifizierung der biologischen Dauerhaftigkeit mit Nutzen für die Forschung sowie für Prüfinstitutionen, Normungsgremien und die Holzwirtschaft. Aus den Untersuchungen zur Dauerhaftigkeit wurden Vorschläge für Probenahme, Durchführung und Auswertung der Prüfungen sowie die Klassifizierung der Dauerhaftigkeit abgeleitet. Bei der theoretischen Analyse von Holzwerkstoffnormen wurden Verbesserungspotentiale herausgearbeitet. Aus den Versuchen zum Feuchteverhalten resultierten konkrete und praktikable Vorschläge zur Einbeziehung dieser Eigenschaften in die Dauerhaftigkeitsbewertung. Zur Erleichterung des Ergebnistransfers wurde ein Diskussionspapier "Hinweise und Empfehlungen zur Prüfung und Klassifizierung der biologischen Dauerhaftigkeit von Holz und holzbasierten Materialien" erstellt. Ein neuer, im Projekt entwickelter Ansatz ist die Dauerhaftigkeitsprüfung an Proben mit originalem Bauteil- Querschnitt, die sowohl im Labor unter definierten (und sterilen) Bedingungen als auch im Freiland möglich ist. Diese Ansätze wurden im Projekt erfolgreich erprobt und der für die Praxis wichtige Schritt von der reinen Materialprüfung zur Bauteil- bzw. Produktbewertung vorbereitet. Die gewonnenen Erkenntnisse bilden die Grundlage weiterer Arbeiten zur Qualifizierung der Methoden. Wesentliche Erkenntnisse fließen unmittelbar in die Normungsarbeit auf Europäischer Ebene ein, insbesondere in die Überarbeitung der wichtigen Norm EN 350, die im Fokus des DURATEST-Projektes stand. Hierfür wurde im CEN/TC 38 WG 21 eine spezielle Arbeitsgruppe "TG EN 350" eingerichtet, in der zwei der DURATEST-Bearbeiter mitwirken, davon einer als Koordinator der TG. Ein wichtiges Werkzeug hierfür ist das im Projekt erarbeitete Diskussionspapier. Aus dem Projekt ergaben sich mehrere Ansätze für weiterführende FuE-Arbeiten. | Dr. rer. silv. Wolfram Scheiding Tel.: +49 351 4662-280 wolfram.scheiding@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | X | FPNR |
| 01.04.2012 | 31.05.2018 | 22040811 | Nachwuchsgruppe: Bildung von Rußpartikeln und katalytische Filterregeneration bei der motorischen Nutzung von Ottokraftstoffen aus Biomasse; Teilvorhaben 2: Experimentelle Untersuchung der Partikelbildung in Modellflammen | Zur Reduzierung des CO2-Ausstoßes ist der Einsatz von Biokraftstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen unverzichtbar. Neben dem existierenden Grenzwert der Rußpartikelmasse ist die Limitierung der Partikelanzahl im Gespräch. Für gesteigerte Ethanolanteile ist bei Ottomotoren mit Direkteinspritzung gegenüber konventionellem Benzin eine erhöhte Neigung zum Rußausstoß feststellbar, dessen Quellen nicht geklärt sind. Daher soll die Rußbildung und Oxidation für Kraftstoffe mit variablen biogenen Anteilen detailliert untersucht werden. Für ein grundlegendes Verständnis für die Potentiale und Grenzen zukünftiger Kraftstoffmischungen bezüglich Rußemissionen kommen Lasermesstechniken in einem teilweise transparenten direkteinspritzenden Ottomotor genauso zur Anwendung wie motorische Simulationen der Rußbildung und Oxidation sowie der Entflammung und Verbrennung. Für eine grundlegende Charakterisierung und zur Modellbildung und Validierung wird die Partikelbildung für variierte Biokraftstoffanteile in laminaren Flammen untersucht. Die Simulationsergebnisse und experimentellen Daten sind wichtige Randbedingungen für die wissensbasierte Entwicklung eines hocheffizienten Katalysators für die schnelle Oxidation des Otto-Rußes im Partikelfilter,wobei es sich um ein integriertes Modul handelt. Durch die interdisziplinäre Struktur des Vorhabens wird schließlich das Komplettsystem Motor-Katalysator-Filter für biogene Kraftstoffe optimiert. siehe Arbeitsplanung der Beschreibung in Kapitel III | Prof. Dr.-Ing. Dimosthenis Trimis Tel.: +49 721 6084-2570 dimosthenis.trimis@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Engler-Bunte-Institut Richard-Willstätter-Allee 5 76131 Karlsruhe | X | FPNR | |
| 01.06.2019 | 31.12.2023 | 22040918 | Verbundvorhaben: Verminderung der Umwelt- und Klimawirkung des Anbaus von Rohstoffpflanzen durch Nutzung der Vorteilswirkungen optimierter Verfahren der Krumenvertiefung; Teilvorhaben 2: Ökonomisch-ökologische Bewertung - Akronym: Krumensenke | Der Anpassung von Produktionsverfahren für Rohstoffpflanzen kommt eine Schlüsselstellung bei der Verringerung der Klimawirkung der Landwirtschaft zu. Diese ackerbauliche Nutzung steht im Verdacht, durch verstärkten Abbau der Humus- bzw. C-Vorräte im Boden die CO2-Quellenfunktion zu befördern. Besonderer Handlungsbedarf besteht bei der Minderung der negativen Klima- und Umweltwirkungen, die aus der Ausbringung der bei der Biogasproduktion anfallenden Gärreste resultieren. Eine Reihe von Indizien deutet darauf hin, dass sich die genannten Probleme mithilfe der alt bekannten Technik der Krumenvertiefung lösen lassen. Die klassische Krumenvertiefung birgt bei flächendeckender Durchführung das Risiko von Bodenverdichtungen und ist durch hohen Energieverbrauch gekennzeichnet. Diese negativen Effekte treten bei partieller und meliorativer (einmaliger Anwendung mit langem zeitlichem Abstand) jedoch nicht auf. Bei einer partiellen Krumenvertiefung (pKV) erfolgt eine intensive, aber dosierte Einmischung von C-ärmeren Unterböden in den Pflughorizont. Dadurch werden im Oberboden Ungleichgewichte im C- und N-Haushalt induziert, die Motor eines schnellen und dauerhaften Humusaufbaues und damit einer CO2-C-Sequestrierung sowie N-Festlegung sind. Eine nachfolgende reduzierte Bodenbearbeitung kann eine zusätzliche Effizienzoptimierung im Sinne von CO2-Einsparungen durch verringerten Energieverbrauch ermöglichen. Das Gesamtziel des Vorhabens besteht darin, herauszufinden, ob sich die Technik der meliorativen, partiellen Krumenvertiefung (pKV) mithilfe eines interdisziplinären Forschungsansatzes so optimieren lässt, dass eine dauerhafte Verminderung der Klima- und Umweltwirkung der Produktion von Rohstoffpflanzen in der landwirtschaftlichen Praxis erreicht werden kann. | Dr. Heinz Stichnothe Tel.: +49 531 596-4163 heinz.stichnothe@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.04.2012 | 31.12.2017 | 22041011 | Nachwuchsgruppe: Bildung von Rußpartikeln und katalytische Filterregeneration bei der motorischen Nutzung von Ottokraftstoffen aus Biomasse; Teilvorhaben 4: Entwicklung von hocheffizienten Rußoxidationskatalysatoren für Ottomotoren und Kombination von Rußfilter und Drei-Wege-Katalysator | Zur Reduzierung des CO2-Ausstoßes ist der Einsatz von Biokraftstoffen ausnachwachsenden Rohstoffen unverzichtbar. Neben dem existierenden Grenzwert der Rußpartikelmasse ist die Limitierung der Partikelanzahl im Gespräch. Für gesteigerte Ethanolanteile ist bei Ottomotoren mit Direkteinspritzung gegenüber eine erhöhte Neigung zum Rußausstoß feststellbar, dessen Quellen nicht geklärt sind. Daher soll die Rußbildung und Oxidation für Kraftstoffe mit variablen biogenen Anteilen detailliert untersucht werden. Durch die interdisziplinäre Struktur des Vorhabens wird das Komplettsystem Motor-Katalysator-Filter für biogene Kraftstoffe optimiert. Für ein grundlegendes Verständnis für die Potentiale und grenzenzukünftiger Kraftstoffmischungen bezüglich Rußemissionen kommen Lasermesstechniken in einem teilweise transparentendirekteinspritzenden Ottomotor (LTT) genauso zur Anwendung wie motorische Simulationen der Rußbildung und Oxidation sowie der Verbrennung (NTFD). Für eine grundlegende Charakterisierung und zur Modellbildung undValidierung wird die Partikelbildung für variierte Biokraftstoffanteile in laminaren Flammen untersucht (GWA). Die Simulationsergebnisse und experimentellen Datensind wiederum wichtige Randbedingungen für die wissensbasierte Entwicklungeines hocheffizienten Katalysators für die schnelle Oxidation des Otto-Rußes im Partikelfilter (RT). Hierbei handelt es sich um ein integriertes Modul aus Partikelfilter und Drei-Wege-Katalysator. | Prof. Dr. Sven Kureti Tel.: +49 3731 39 4482 sven.kureti@iec.tu-freiberg.de Technische Universität Bergakademie Freiberg - Fakultät für Maschinenbau, Verfahrens- und Energietechnik - Institut für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen (IEC) Fuchsmühlenweg 9 D 09599 Freiberg | X | FPNR | |
| 01.04.2019 | 31.03.2022 | 22041018 | Verbundvorhaben: Innovative Züchtungsstrategien zur Verbesserung der Anbauwürdigkeit der Gelben Lupine (Lupinus luteus) in Deutschland; Teilvorhaben 3: Korn- und Proteinqualitäten - Akronym: InnoLuteus | Gesamtziel des Vorhabens ist es, die Anbauwürdigkeit der in Deutschland kaum noch genutzten Gelben Lupine (Lupinus luteus) zu verbessern. Ihre Stärken zeigt sie durch ihre Anbaueignung auf mageren, sandigen Flächen, ihrer guten Trockentoleranz und ihren hohen Proteingehalt. Durch züchterische Ansätze, soll eine deutliche Merkmalsoptimierung erzielt werden, und die Basis für einen zukünftigen Züchtungsfortschritt in der Gelben Lupine gebildet werden. Das Fraunhofer IVV charakterisiert im Vorhaben die Zusammensetzung und Qualität der Lupinensaaten sowie die Eigenschaften der enthaltenen Proteine. Dies hat zum Ziel, in enger Abstimmung mit den Züchtern, vielversprechende Varietäten der gelben Lupine für spätere Applikationen zu selektieren und weiter zu optimieren. | Andreas Fetzer Tel.: +49 8161 491-423 andreas.fetzer@ivv.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung (IVV) Giggenhauser Str. 35 85354 Freising | X | FPNR | |
| 01.04.2012 | 31.03.2018 | 22041111 | Nachwuchsgruppe: Bildung von Rußpartikeln und katalytische Filterregeneration bei der motorischen Nutzung von Ottokraftstoffen aus Biomasse; Teilvorhaben 3: Simulation der Partikelbildung in Laborflammen und Ottomotoren | Zur Reduzierung des CO2-Ausstoßes ist der Einsatz von Biokraftstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen unverzichtbar. Neben dem existierenden Grenzwert der Rußpartikelmasse ist die Limitierung der Partikelanzahl im Gespräch. Für gesteigerte Ethanolanteile ist bei Ottomotoren mit Direkteinspritzung gegenüber konventionellem Benzin eine erhöhte Neigung zum Rußausstoß feststellbar, dessen Quellen nicht geklärt sind. Daher soll die Rußbildungund Oxidation für Kraftstoffe mit variablen biogenen Anteilen detailliert untersucht werden. Durch die interdisziplinäre Struktur des Vorhabens wird das Komplettsystem Motor-Katalysator-Filter für biogene Kraftstoffe optimiert. Für ein grundlegendes Verständnis für die Potentiale und Grenzen zu künftiger Kraftstoffmischungen bezüglich Rußemissionen kommen Lasermesstechniken in einem teilweise transparenten direkteinspritzenden Ottomotor (LTT) genauso zur Anwendung wie motorische Simulationen der Rußbildung und Oxidation sowie der Verbrennung (NTFD). Für eine grundlegende Charakterisierung und zur Modellbildung und Validierung wird die Partikelbildung für variierte Biokraftstoffanteile in laminaren Flammen untersucht (GWA). Die Simulationsergebnisse und experimentellen Daten sind wiederum wichtige Randbedingungen für die wissensbasierte Entwicklung eines hocheffizienten Katalysators für die schnelle Oxidation des Otto-Rußes im Partikelfilter (RT). Hierbei handelt es sich um ein integriertes Modul aus Partikelfilter und Drei-Wege-Katalysator. | Prof. Dr.-Ing. Christian Hasse Tel.: +49 6151 1624142 hasse@stfs.tu-darmstadt.de Technische Universität Darmstadt - Fachbereich Maschinenbau - FG Simulation reaktiver Thermo-Fluid-Systeme (STFS) Otto-Berndt-Str. 2 64287 Darmstadt | X | FPNR | |
| 01.05.2019 | 31.10.2022 | 22041118 | Verbundvorhaben: Kombinierte technische und toxikologische Bewertung von Emissions-Minderungsmaßnahmen für Scheitholzfeuerungen; Teilvorhaben 1: Verfahrenstechnische und experimentelle Untersuchungen - Akronym: TeToxBeScheit | Einzelraumfeuerungen für Scheitholz emittieren eine komplexe Mischung aus partikulären und gasförmigen Schadstoffen. Effiziente Minderungsmaßnahmen sind notwendig, um die schädlichen Auswirkungen auf Mensch, Umwelt und Klima zu reduzieren. Das übergeordnete Ziel des Vorhabens TeToxBeScheit ist die Erarbeitung einer wissenschaftlich fundierten Grundlage für eine umfassende, praxisrelevante Bewertung marktverfügbarer, primärer und sekundärer Minderungsmaßnahmen für Einzelraumfeuerungen. Technische sowie human- und ökotoxikologische Methoden werden für eine kombinierte Bewertung zusammengeführt. Das Vorhaben knüpft damit an die Herausforderungen bezüglich der THG- und Schadstoffminderung für Biomassefeuerungen an und adressiert insbesondere die aktuell unzureichende Bewertungsgrundlage. Die Datengrundlage wird experimentell von einem interdisziplinären Konsortium mit vier Partnern aus den Bereichen Verfahrenstechnik, Toxikologie, Umweltforschung sowie Arbeits- und Umweltmedizin erarbeitet. Um die Wirkung der Minderungsmaßnahmen vergleichend zu beurteilen, wird das native Verbrennungsaerosol (Partikel und Gasphase) vor und nach dem Einsatz der jeweiligen Emissionsminderungseinrichtung auf mehreren Ebenen untersucht. Eine umfassende physikalische und chemische Analyse der Rauchgasbestandteile wird durch die Untersuchung der zellbiologischen und der ökotoxikologischen Effekte in relevanten Testsystemen ergänzt. Die Teilergebnisse werden abschließend zusammengeführt und dienen einer kombinierten Bewertung der betrachteten Minderungsmaßnahmen. Auf Grundlage dieser Bewertung kann die THG- und schadstoffspezifische Leistungsfähigkeit praxisrelevanter, technischer Minderungseinrichtungen umfänglich verglichen werden. Auf Grundlage des Vergleichs können Handlungsempfehlungen zur Einhaltung hoher Umweltstandards abgeleitet werden. | Lisa Feikus Tel.: +49 241 80 96695 feikus@teer.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 5 - Georessourcen und Materialtechnik - Lehr- und Forschungsgebiet Technologie der Energierohstoffe (TEER) Wüllnerstr. 2 52062 Aachen | X | FPNR | |
| 01.03.2012 | 31.10.2014 | 22041211 | Verbundvorhaben: Untersuchung der Rußreaktivität von Biokraftstoffen; Teilvorhaben 2: Motorische Untersuchungen | Biokraftstoffe sind in der Lage, die fossilen Kraftstoffe Diesel, Benzin und Erdgas als Reinkraftstoffe vollständig oder partiell zu substituieren. Weltweit besteht derzeit ein Drängen zur vermehrten Nutzung von Kraftstoffen aus nachwachsenden Quellen. Gemäß der EU-Richtlinie 2009/28/EG hat eine Erhöhung der Beimischungsquote von Biokraftstoffen zu fossilen Kraftstoffen auf 10 % bis 2020 verbindlich zu erfolgen. Dieses Bestreben erfährt zurzeit Widerstand von Privatnutzern, wodurch die Durchsetzung oben genannter Ziele erschwert wird. Grund für die Opposition ist unter anderem ein Mangel an grundlegenden Kenntnissen über die physikochemischen Eigenschaften dieselmotorischer Emissionen bei der Verwendung von Biodiesel im Vergleich zu fossilen Dieselkraftstoffen. Bisher ist nur wenig Grundlagenforschung zur Struktur und Reaktivität des Rußes von Biokraftstoffen unternommen worden. Im Rahmen des Projektes soll diese Thematik bearbeitet werden. Hierzu werden am Lehrstuhl für Technische Thermodynamik und Transportprozesse und am Bayreuth Engine Research Center (LTTT / BERC, Universität Bayreuth) optische Messmethoden zur innermotorischen Rußbildungsdiagnostik sowie Messtechniken zur außermotorischen Partikelmessung und -charakterisierung eingesetzt. Der optische Einzylinder-Dieselmotor dient zur Untersuchung der innermotorischen Wirkkette und zur Analyse der emittierten Rußpartikel. Die Rußdiagnostik unter realitätsnahen Bedingungen erfolgt an einem Serienmotor. | Prof. Dr.-Ing. Dieter Brüggemann Tel.: +49 921 55 - 71 60 brueggemann@uni-bayreuth.de Universität Bayreuth - Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften - Lehrstuhl für Technische Thermodynamik und Transportprozesse (LTTT) Universitätsstr. 30 95447 Bayreuth | FPNR | ||
| 01.05.2019 | 31.01.2022 | 22041218 | Verbundvorhaben: Effizientes Biogas aus biologisch behandeltem Stroh; Teilvorhaben 2: Betrieb Pilotanlage - Akronym: EBBBS | Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung der biologischen Vorbehandlungstechnologie "Turbomaische" für Getreidestroh als Substrat für Biogasanlagen inklusive Errichtung und Betrieb einer großmaßstäbigen Pilotanlage. Mit der Technologie werden hocheffizient klassische nachwachsende Rohstoffe ersetzt, ohne dass technische Umrüstungen an der Biogasanlage erfolgen müssen und trotzdem eine unverändert hohe Biogasproduktion sichergestellt wird. Damit wird eine Basis für die Zukunftsfähigkeit vieler heute noch auf nachwachsenden Rohstoffen beruhenden Biogasanlagen geschaffen, in denen die Technologie eingesetzt werden kann. | Die Pilotanlage wurde errichtet und wurde in zwei Kampagnen betrieben. Es waren havariebedingt und zur Sicherung des Betriebes verschiedene Umbauten erforderlich. Aus dem Vergleich der modellierten und gemessenen Biogaserträge ist ein deutlicher Mehrertrag nach Einsatz der Turbomaische sichtbar. Konkret ist dieser bei der Bilanzierung des Hauptfermenters 3 sichtbar, in dem ein Biogas-Mehrertrag zwischen 13% und 18% erreicht werden konnte, allein bezogen auf das in der Turbomaische behandelte Material in den Zeiträumen des stabilen Turbomaische-Betriebes deutlich oberhalb von 30%. Der Anlagenbetrieb war allerdings mit vielen Herausforderungen verbunden, sodass die Turbomaische nicht über die gesamte ursprünglich geplante Versuchszeit betrieben werden konnte. Dabei wurde eine Vielzahl an erstmaligen Erkenntnissen gewonnen, unter welchen Bedingungen die Turbomaische im Realmaßstab stabil läuft und welche Einflussfaktoren beherrscht werden müssen. Aus einem Versuch zu den Flexibilisierungsmöglichkeiten der Biogasanlage über das Fütterungsregime der Turbomaische wurde geschlussfolgert, dass die Fütterungsmengen der Pilotanlage zu gering waren, um einen Regelungseffekt an der gesamten BGA Grabsleben nachzuweisen. | Thomas Balling Tel.: +49 9773-8320 balling@agrarenergie.eu GraNott Gas GmbH Nottleber Str. 3 99869 Drei Gleichen | X | FPNR |
| 01.03.2012 | 31.10.2014 | 22041311 | Verbundvorhaben: Untersuchung der Rußreaktivität von Biokraftstoffen; Teilvorhaben 3: Labor- und Modellgasuntersuchungen zur Rußreaktivität | Ermittlung einer Abbrandkinetik für unterschiedliche motorische Ruße. Aufgabe des ICVT ist die experimentelle Bestimmung der Abbrandraten von berußten Dieselpartikelfiltern (DPF) und die Erstellung einer mathematischen Beschreibung (Kinetik). Als Regenerationsmittel wird Sauerstoff als auch NO2 ver¬wendet. Während die Sauerstoffoxidation Temperaturen von etwa 600°C benötigt, liegen das Temperaturniveau bei NOW im Bereich von 350°C. Ermittlung einer Abbrandkinetik für unterschiedliche motorische Ruße. AP1.1 : Vergleich der Abbrandraten an einem Filtervlies mit Raten, die an einem Segment des DPF ermittelt wurden. AP1.2: Einfluß der FilterlängeUm zu quantifizieren, wie sich die durchströmte Länge der DPF-Segmente auswirkt, sollen mehrlagige Segmente mit unterschiedlicher Länge präpariert werden.AP1.3: Probennahme. In Abhängigkeit der o.a. Vorversuche soll eine Probenahmevorrichtung für die Berußung am LTTT konstruiert und gebaut werden, die es ermöglicht, bei einem Prüfstandsversuch eine größere Anzahl von Rußproben (auf Vlies oder DPF-Segment) gleichmäßig mit Ruß zu beaufschlagen. AP1.4: Messung der Abbrandrate unter isothermen Bedingungen, wobei sowohl die NO2- als auch die Sauerstoffregeneration untersucht werden soll. A)1.5 Ableitung einer formalkinetischen Beschreibung. | Prof. Dr.-Ing Ulrich Nieken Tel.: +49 711-685 85230 ulrich.nieken@icvt.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Chemische Verfahrenstechnik Böblinger Str. 78 70199 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.05.2019 | 31.01.2022 | 22041418 | Verbundvorhaben: Effizientes Biogas aus biologisch behandeltem Stroh; Teilvorhaben 1: Prozesskonzeption und Modellierung - Akronym: EBBBS | Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung der biologischen Vorbehandlungstechnologie "Turbomaische" für Getreidestroh als Substrat für Biogasanlagen inklusive Errichtung und Betrieb einer großmaßstäbigen Pilotanlage. Mit der Technologie werden hocheffizient klassische nachwachsende Rohstoffe ersetzt, ohne dass technische Umrüstungen an der Biogasanlage erfolgen müssen und trotzdem eine unverändert hohe Biogasproduktion sichergestellt wird. Damit wird eine Basis für die Zukunftsfähigkeit vieler heute noch auf nachwachsenden Rohstoffen beruhenden Biogasanlagen geschaffen, in denen die Technologie eingesetzt werden kann. | Ergebnisse der Prozessmodellprogrammierung Die durchgeführten Laborversuche lieferten keine Ergebnisse, um die Simulation mit individuellen Kinetikparametern für die unbehandelten und in der Turbomaische vorbehandelten Substrate durchführen zu können. Um dennoch das Modell zur Validierung der Turbomaische nutzen zu können, wurden Simulationen mit Hilfe der aus der Literatur und Erfahrungswerten abgeleiteten substratspezifischen Modellparameter für die unbehandelten Substrate durchgeführt und die Simulationsergebnisse mit den messtechnisch erfassten Gasmengen verglichen. Der Prozess in der Biogasanlage mit und ohne Turbomaische konnte sehr gut nachgebildet werden und die Laborergebnisse stützen die Erkenntnisse aus dem praktischen Anlagenbetrieb. Ergebnisse des Betriebes der Pilotanlage und analytische Begleitung Aus dem Vergleich der modellierten und gemessenen Biogaserträge ist ein deutlicher Mehrertrag nach Einsatz der Turbomaische sichtbar. Konkret ist dieser bei der Bilanzierung des Hauptfermenters 3 sichtbar, in dem ein Biogas-Mehrertrag zwischen 13% und 18% erreicht werden konnte, allein bezogen auf das in der Turbomaische behandelte Material in den Zeiträumen des stabilen Turbomaische-Betriebes deutlich oberhalb von 30%. Der Anlagenbetrieb war allerdings mit vielen Herausforderungen verbunden, sodass die Turbomaische nicht über die gesamte ursprünglich geplante Versuchszeit betrieben werden konnte. Dabei wurde eine Vielzahl an erstmaligen Erkenntnissen gewonnen, unter welchen Bedingungen die Turbomaische im Realmaßstab stabil läuft und welche Einflussfaktoren beherrscht werden müssen. Aus einem Versuch zu den Flexibilisierungsmöglichkeiten der Biogasanlage über das Fütterungsregime der Turbomaische wurde geschlussfolgert, dass die Fütterungsmengen der Pilotanlage zu gering waren, um einen Regelungseffekt an der gesamten BGA Grabsleben nachzuweisen. | Dr.-Ing. Frank Scholwin Tel.: +49 3643 54489-120 scholwin@biogasundenergie.de Institut für Biogas, Kreislaufwirtschaft und Energie Steubenstr. 15 99423 Weimar | X | FPNR |
| 01.07.2012 | 31.12.2015 | 22041511 | Verbundvorhaben: Biopolymere für Glas - Entwicklung von Polymeren auf der Basis nachwachsender Rohstoffe für die industrielle Herstellung von Lacken und Farben zur Dekoration von Glas; Teilvorhaben 1: Entwicklung der Basisformulierung, Upscaling | Beschichtungen für die Dekoration von Glas basieren derzeit überwiegend auf petrochemische Grundstoffe wie z.B. Epoxidharze. Ziel des Projektes ist Bindemittel auf Basis nachwachsender Rohstoffe für Glasbeschichtungen zu entwickeln. Daraus sollen Formulierungen erstellt werden die den hohen Anforderungen der Glasindustrie in Bezug auf Beständigkeit und Haftung gerecht werden. Im Rahmen des Projektes werden im Wesentlichen drei Anwendungsfelder bearbeitet: Auf Basis von Fettsäure- und Zuckerderivaten sollen wasserverdünnbare, funktionelle Harzdispersionen für Spritzapplikation synthetisiert werden. Fettsäurederivate und Glycerin sollen als Basis für reaktive Wachse dienen, die mit Reaktivharzen zu thermoplastischen Druckfarben (100 %-Systeme) umgesetzt werden. Außerdem sollen für UV-härtbare Druckfarben hochvernetzbare Harze (100%) synthetisiert werden. Für jede der drei Kategorien werden neue Basisformulierungen entwickelt und diese anwendungstechnischen Prüfungen unterzogen. Dies umfasst u.a. Auftragsverfahren wie Siebdruck und Spritzen, Resistenzen, wie Ritzbeständigkeit, Beständigkeit gegenüber Füllgüter und Bestimmung der Dauerhaftigkeit gegenüber Umwelteinflüsse und Chemikalien. Sowohl für die Synthesen als auch die Formulierungen soll im Erfolgsfall ein Upscale bis in den Technikummaßstab erfolgen. | Dr. Andreas Schulz Tel.: +49 69 27116-259 andreas.schulz@ferro.com Ferro GmbH Gutleutstr. 215 60327 Frankfurt am Main | X | FPNR | |
| 01.08.2019 | 31.03.2023 | 22041518 | Verbundvorhaben: StroPellGas-Nachhaltiger Einsatz von Strohpellets zur Biogaserzeugung; Teilvorhaben 1: Charakterisierung der Strohpellets und verfahrenstechnische und ökobilanzielle Bewertungen - Akronym: StroPellGas | Das angestrebte Vorhaben "StroPellGas" soll als Verbundprojekt der HAWK und der Universität Göttingen einen Beitrag leisten zur Erreichung der Ziele des Förderaufrufs "Stärkung der landwirtschaftlichen Rest-und Abfallstoffverwertung für die Biogaserzeugung". Im Vorhaben werden verschiedene Szenarien zur Nutzung von Strohpellets als Biogassubstrat technisch, analytisch, sozioökonomisch und ökologisch betrachtet. Dies soll auch die Entwicklung und Bewertung von Konzepten für die Herstellung und den Transport von Strohpellets umfassen. Zudem wird eine ökobilanzielle Bewertung eingeplant, die u.a. eine Bewertung der Verbesserung der CO2-Bilanz durch die Substitution von Maissilage durch Strohpellets beinhaltet. Durch chemische und physikalische Analysen sowie die Bestimmung des Gasertragspotentials werden die Qualität und Eignung unterschiedlicher Strohpellets als Biogassubstrat bewertet. Auf Basis der entwickelten Szenarien werden in kontinuierlichen Technikumsversuchen die Auswirkungen auf den Biogasprozess untersucht. Dabei werden z.B. Parameter wie die Erhöhung des Trockensubstanzgehalts, der Nährstoffversorgung und der Viskosität berücksichtigt. Mit Versuchen an einer Praxisanlage soll die großtechnische Umsetzbarkeit untersucht und validiert werden. Eine sozioökonomische Bewertung mittels Prozesskostenrechnungen und einer Akzeptanzstudie wird durchgeführt. Durch die Bereitstellung einer Handreichung und eines Kalkulationstools werden Anlagenbetreibern Entscheidungshilfen bereitgestellt. Insbesondere für Betreiber von Bestandsanlagen werden Wege aufgezeigt, die Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit ihrer Anlage zu steigern. | Prof. Dr.-Ing. Achim Loewen Tel.: +49 551 5032-257 achim.loewen@hawk.de Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst-Fachhochschule Hildesheim/Holzminden/Göttingen - Fakultät Ressourcenmanagement Göttingen - Fachgebiet Nachhaltige Umwelt- und Energietechnik NEUTec Rudolf-Diesel-Str. 12 37075 Göttingen | FPNR | ||
| 01.06.2012 | 30.09.2013 | 22041611 | Möglichkeiten einer ausgeglichenen Spurenelementversorgung von Biogasanlagen durch Mischungen unterschiedlicher Energiepflanzen | Eine ausreichende Menge an Spurenelementen ist für die methanbildenden Prozesse in Biogasanlagen bei alleinigem Maisinput nicht sicher zu stellen. Dies liegt an der geringen Aufnahmekapazität von Mais an Elementen wie z. B. Kobalt und Nickel. Andere mögliche Energiepflanzen nehmen um eine Größenordung mehr an diesen essentiellen Spurenelementen auf. Unterschiedlichste potentielle Energiepflanzen und Sorten sollen auf einem Freilandversuchsfeld auf ihre Spurenelementaufnahme untersucht werden. Aufgrund bisheriger Daten erscheint es möglich, durch Zumischung spurenelementakkumulierender Energiepflanzen zum Mais eine ausreichende Spurenelementversorgung von Biogasanlagen zu gewährleisten. Optimale Pflanzen- und Sortenmischungen sollen durch dieses Forschungsprojekt identifiziert werden. Hiermit wird ein wichtiges Argument für die Aufrechterhaltung und Verbesserung der Agrobiodiversität im Energiepflanzenbau in die Diskussion mit eingebracht. Auf den Einsatz von potentiell risikobehafteten Spurenelementpräparaten, die langfristig den Boden kontaminieren, könnte dann in Zukunft verzichtet werden. Auf einem Freilandversuchsfeld werden in Parzellen diverse verschiedene mögliche Energiepflanzenarten und -sorten angebaut, geerntet und auf ihre Elementgehalte hin analysiert. Besonderer Fokus liegt auf den Elementen Kobalt, Nickel, Molybdän und den Seltenen Erdelementen. Nährelement und Spurenelemente inklusive Schadelementen werden ebenfals untersucht, ausgewertet und interpretiert. | Viele Sommerkulturen mit im Vergleich zu Mais bis zu einer Größenordnung erhöhten Spurenelementgehalten wurden identifiziert. Diese stehen aber meist in Konkurrenz mit dem ertragsstarken spurenelementarmen Mais. Bei den Winterkulturen sind die Getreide Weizen, Triticale, Roggen und Gerste ähnlich spurenelementarm wie Mais. Hier bietet sich die Möglichkeit, durch Wickroggen und Winterackerbohnen vermehrt Spurenelemente bereitzustellen. Bei den Dauerkulturen heben vor allem die Durchwachsene Silphie, Weidelgras, Luzerne und Klee als Biogassubstrat die Spurenelementkonzentrationen im Fermenter an. Blüh- und Wildpflanzenmischungen stellen in der Perspektive eine ideale Möglichkeit dar, Spurenelemente für eine optimale Biogasbildung bereit zu stellen: Malve, Phacelia, Zottelwicke, Sonnenblume, Amarant, Buchweizen, Quinoa, Lein, Luzerne, Klee, Minze und Kamille zeigen alle gegenüber Mais stark erhöhte Spurenelementkonzentrationen. Eine Substratmischung aus 75 % Maissilage und 25 % Winterackerbohne Hiverna stellt nach unseren Berechnungen ausreichend Spurenelemente für eine optimale Methanbildung im Fermenter zur Verfügung. Ebenso denkbar wären 50% Maissilage und je 10% Ackerbohne, Amarant, Weidelgras, Buchweizen und Inkarnatklee. Da der Boden des Freilandversuchsfeldes relativ spurenelementarm ist, dürften für andere Standorte mit normalen Spurenelementgehalten die benötigten Mengen der anderen Energiepflanzen geringer ausfallen. Der zusätzliche Flächenbedarf für die Bereitstellung von Energiepflanzen mit erhöhten Spurenelementgehalten liegt abgeschätzt bei vielen additiv-fütternden Biogasanlagen zwischen 4 und 20 %. Insgesamt kann gefolgert werden, dass die Konzeptidee, Spurenelementadditive durch Pflanzenmischungen zu ersetzten zu einer nachhaltigen (ökonomisch, ökologisch und sozial) Win-Win-Situation für Biogasanlagenbetreiber, substratliefernde Landwirte, die Umwelt und der Bevölkerung vor Ort führen kann. | Prof. Dr. Hans Ruppert Tel.: +49 551399701 hrupper@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Geowissenschaften und Geographie - Geowissenschaftliches Zentrum - Sedimentologie/Umweltgeologie Goldschmidtstr. 3 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.08.2019 | 31.12.2021 | 22041618 | Verbundvorhaben: Effiziente Aufbereitung alternativer Biogassubstrate durch gezielte Kombination von Entstickung, Ammoniakaufschluss und Pelletierung; Teilvorhaben 1: Verfahrenskonzeption und Optimierung für die Maximierung der Biogasausbeute - Akronym: NH3Feed | Sowohl Getreidestroh als auch Wirtschaftsdünger stellen aktuell die größte bisher ungenutzte Ressource an Biomasse dar, welche potenziell in Biogasanlagen genutzt werden könnte. Zusätzlich fallen bei der Ernte und Reinigung von Getreide regional größere Mengen an Spelzen und Getreideausputz an, welche z.T. als günstige Alternative zur Verfügung stünden. Auch Materialien aus der Landschaftspflege werden bisher nicht im großen Maße in Biogasanlagen eingesetzt. Während Wirtschaftsdünger, insbesondere Geflügelmist, eine Überlastung mit Stickstoff im Fermenter bewirken können, liegt die Herausforderung bei den anderen genannten Einsatzstoffen eher im schwierigen Handling und dem begrenzten Abbaugrad. Genau hier setzt das skizzierte Projekt "NH3-Feed" an, indem beide Herausforderungen mit einem kombinierten Verfahren gelöst werden sollen. Verfolgt wird dabei die Verfahrensentwicklung und Demonstration des gezielten Ammoniakaufschlusses von unterschiedlichen lignozellulosehaltigen Reststoffen in Kombination mit mechanischer Zerkleinerung und Pelletierung. Der dafür notwendige Ammoniak wird aus der Entstickung von Wirtschaftsdüngern gewonnen. Damit soll ein praxisnaher Beitrag zur Verbesserung der Einsatzmöglichkeiten sowohl von hoch stickstoffhaltigen Reststoffen (z.B. Geflügelmist) als auch von hoch lignozellulosehaltigen Reststoffen (z.B. Stroh, Spelzen, Ausputz und Landschaftspflege) geleistet werden. | Innerhalb des Projektes konnten die Betriebsbedingungen für eine Ammoniakstrippung abgeleitet werden, um damit landwirtschaftliche Reststoffe zu behandeln. In systematischen Laborversuchen zum Einsatz von Ammoniakgas und Ammoniakwasser für den Aufschluss von Substraten wurden Konzentration, Behandlungsdauer, Partikelgröße und Substratart variiert. Dabei konnte festgestellt werden, dass es zu einer deutlichen pH-Wert-Erhöhung kommt. Diese Erhöhung führt auch zur Freisetzung von gelösten organischen Stoffen (CSB). In durchgeführten Biogas Ertragstests zeigte sich jedoch keine oder nur eine sehr geringe Steigerung des produzierten Methans. In kontinuierlichen Vergärungstests konnte dies bestätigt werden. Die Aufschlusswirkung von Ammoniak ist offensichtlich zu gering. Eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung konnte daher nur für die Prozesse der Pelletierung durchgeführt werden. Im Ergebnis zeigte sich nur dann eine Wirtschaftlichkeit, wenn die Substrate kostengünstig erworben werden. Die THG-Bilanz weist einen sehr niedrigen Fußabdruck für landwirtschaftliche Reststoffe aus. Optimierungsbedarf besteht generell bezüglich des Methanschlupf bei der Biogaserzeugung und Wandlung im BHKW. | Dipl.-Ing. Björn Schwarz Tel.: +49 351 2553-7745 bjoern.schwarz@ikts.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) Winterbergstr. 28 01277 Dresden | X | FPNR |
| 01.10.2019 | 31.03.2023 | 22041718 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines neuartigen biochemischen Verfahrens zur Sulphur-Separation aus Gasen; Teilvorhaben 1: Anlagenbetrieb und begleitende Optimierung - Akronym: BioSuSep | In Zusammenhang mit den derzeit steigenden Rohstoffpreisen und der zukünftigen Rohstoffmarktentwicklung hinsichtlich ressourcensparender Technologien wird die Biogasanlageneffizienz zum exponierten Wirtschaftsfaktor für Betreiber und Investoren. Somit müssen neue Wege zur Optimierung von Biogasanlagen gesucht werden. Dies betrifft neben der Optimierung der Verfahrens-technik zur Gasproduktion vorrangig und insbesondere die Optimierung der Gasentschwefelung einschließlich umweltfreundlicher Filtermaterialien. Gesamtziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung eines innovativen Verfahrens (BEKOM-Bio-Power) zur optimierten redundanten Abtrennung von Schwefelwasserstoff. Es sollen durch eine externe, die Eigenenergie des Gases nutzen-de, bio-biochemische Anlage laufende Betriebskosten und Betriebsausfallkosten bei Rohgas berührten Anlagenteilen und beim BHKW (Wartung, Ölwechsel) in mehrfacher Höhe eingespart wer-den. Durch die Verfahrensentwicklung soll eine nachhaltige, hochwertige und von Schwefel-wasserstofffrachtschwankungen unabhängige stabile Biogasentschwefelung gesichert und somit einen deutlichen Beitrag zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit von Biogasanla-gen geleistet werden. Das Verfahren bildet folglich einen entscheidenden Baustein innerhalb des Maßnahmenkataloges zur Effizienzsteigerung von Biogasanlagen und der Akzeptanz in der Energiemixbranche als sicheren Energiespeicher und Flexpartner. Zugleich würde Biogas unter der Be-völkerung als ein sauberer und zukunftsorientierter Technologieträger mit natürlichem Kreislaufcharakter anerkannt werden. Somit wird das Verfahren auch direkt zur Stabilisierung der Wirtschaftlichkeit von Landwirtschaftsbetrieben beitragen. | Es ist im Projekt gelungen, das bestehende BEKOM-H-Verfahren des Projektpartners UGN-Umwelttechnik GmbH zu BEKOM-Bio-Power weiterzuentwickeln. Dieses Verfahren ist das erste vollständige externe Verfahren, das einerseits dem Muster der heutigen konventionellen internen Entschwefelung und deren Vorteilen entspricht. Andererseits konnten bekannte Nachteile der internen Entschwefelung (u.a. biogene Korrosion, Hemmung der Methanbildung durch Lufteintrag) beseitigt werden. Es konnte gezeigt werden, dass die bereits in einem Vorgängerprojekt als potent evaluierten mikrobiellen Sulfurikanten im größeren Maßstab für den Einsatz im Entschwefelungsmodul kultiviert werden konnten. Für den Nachweis ihrer Aktivität wurde die Methode der q-PCR durchgeführt und kann anschließend analytisch als Sensor für die Anwesenheit, aber auch einer quantitativen Abschätzung der mikrobiellen Entschwefelungsleistung dienen. Überführt in die o.g. BEKOM-Bio-Power-Anlage wurde die sequentielle Entschwefelung durch Kaskadenanordnung von drei Module als wirksam evaluiert. Diese drei Module sind das submerse Entschwefelungsmodul mit den mikrobiellen Sulfurikanten, das autochthone Entschwefelungsmodul mit den im Biogasstrom durch die Vergärung der eingesetzten Substrate natürlich vorkommenden und sich ansiedelnden Schwefelbakterien und das chemische Entschwefelungsmodul mit den neu entwickelten eisenbeladenen Cellulosepellets. Die Anordnung der Module ist variabel ausgeführt und kann somit auf die Qualität und Quantität des Biogasstroms eingestellt werden. Die neu entwickelten UCP-IK-Pellets aus nachhaltigen Rohstoffen, die in der chemischen Stufe eingesetzt werden, sind zurzeit nach ihrem Einsatz noch nicht weiter verwend- oder recylebar, da sie gesetzlich noch nicht als Düngemittel oder Bodenhilfsstoff zugelassen sind. | Prof. Dr. Uta Breuer Tel.: +49 3631 420-708 uta.breuer@hs-nordhausen.de Hochschule Nordhausen Weinberghof 4 99734 Nordhausen | X | FPNR |
| 01.07.2012 | 30.06.2013 | 22041811 | Vergleich unterschiedlicher Verfahren zur Herstellung von WPC - VuV-WPC | Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffe (engl. WPC) zeigen in Deutschland und Europa ein jährlich zweistelliges Wachstum und sind damit eine der erfolgreichsten Materialgruppen im Bereich der nachwachsenden Rohstoffe. Sie werden jedoch mit sehr unterschiedlichen Anlagenkonfigurationen hergestellt, die es weder dem Fachmann, insbesondere aber dem Einsteiger nicht erlauben, zu entscheiden, welche Anlagenkonzeption für welche Aufgabe die sinnvollste (in Abwägung von Preis, Leistung, Variabilität etc.) ist. Das Projekt soll in enger Kooperation mit Anlagenherstellern die wesentlichen im Markt verfügbaren Anlagenkonzeptionen (Pelletpresse, Palltrusion, Heiz-Kühl-Mischer, gleichlaufender oder gegenläufiger paralleler oder konischer Doppelschneckenextruder, Scherwalzen-, Planetwalzen- und Multirotationsextruder, Innenkneter) auf vergleichender Basis untersuchen. Dazu sollen im Vorfeld mit den Industriepartnern die möglichen Randbedingungen bzgl. Verarbeitbarkeit (Füllstoff- und Polymergehalte und -typen, Feuchtigkeit, Durchsatz etc.) abgeklärt werden und daraus zwei Rezepturen (eine für Extrusion, eine für Spritzguss) entwickelt werden, die auf allen Anlagen verarbeitet werden können. Zwei zusätzliche Rezepturen sollen mehr die Randbereiche, wie z.B. sehr niedriger MFR des Polymers ( < 1) abdecken. Die aus identischen Rezepturen hergestellten Compounds werden unter einheitlichen Bedingungen am IPT in Spritzguss und Extrusion verarbeitet und auf mechanische Festigkeiten, Quellverhalten sowie rheologisch charakterisiert. Am Johann Heinrich von Thünen Institut (vTI), Hamburg, werden die Compounds mikroskopisch, ultramikroskopisch und spektroskopisch untersucht, da davon ausgegangen wird, dass sich die eingebrachte Energie ("Knetleistung") in der morphologischen Struktur des compoundierten Füllstoffs wiederfindet. Die feinstrukturellen Analysen liefern einen wichtigen Beitrag zur Charakterisierung der Materialeigenschaften unterschiedlich hergestellter WPC. | Der Vergleich von 11 Compoundierverfahren zur Herstellung von vier WPC-Rezeptu-ren mit Holzgehalten von 70%, 60%, 50% und 40% zeigt, dass eine hohe Variation der Eigenschaftswerte einer Rezeptur zwischen den unterschiedlichen Verfahren besteht dass eine hohe Variation an Eigenschaften zwischen den Rezepturen besteht dass einzelne WPC-Eigenschaften gleichermasen sowohl von der Rezeptur als auch vom Verarbeitungsverfahren abhangen dass auch mit preiswerten Anlagen, bei geeigneten Rezepturen sehr gute Eigenschaften zu erzielen sind dass mit fast allen teuren Anlagen zuverlassig alle Rezepturen mit guten Eigenschaften verarbeitet werden konnen dass die mikroskopischen Analysen Fragen bzgl. Hohlraumen (Lunkern) in den verarbeiten Proben aufwerfen und dass die spektroskopische Analyse nahelegt, dass durch das Compoundieren das Lignin im Holz und damit der Fullstoff, mit unbekannten Folgen fur das Gesamtcompound, verandert wird. Der durchgefuhrte Vergleich stellt eine Momentaufnahme der aktuellen Compoun-diertechnik dar, auf dessen Basis die eingesetzten Anlagen bezuglich Preis und Leistung miteinander verglichen werden konnen. Der dokumentierte Status quo hilft den Anlagenherstellern sich im Markt zu positionieren und ihre Anlagen weiter zu entwickeln. Fur den Einsteiger wird deutlich, dass die Auswahl einer Anlage sehr stark von der Rezeptur und dem angestrebten Preis-Leistungsverhaltnis abhangt. Je genauer ein potentieller Kunde weis, welche WPC-Eigenschaften er benotigt, desto leichter wird die Anlagenauswahl. WPC-Hersteller und Anlagenbesitzer, die sich mit der WPC-Herstellung beschaftigen wollen, mogen die Vergleiche Anregungen geben, wie und an welcher Stelle sie ihre Anlagen optimieren konnen. | Prof. Dr.-Ing. Harald Hansmann Tel.: +49 3841 758-2393 h.hansmann@ipt-wismar.de Institut für Polymer- und Produktionstechnologien e.V. Alter Holzhafen 19 23966 Wismar | X | FPNR |
| 01.07.2019 | 31.12.2022 | 22041818 | Untersuchung der Eignung landwirtschaftlicher Reststoffe zur Flexibilisierung des Biogasprozesses mittels modellgestützter Methoden und Verschneidung der Ergebnisse mit vorhandenen Mengenpotenzialen - Akronym: RestFlex | Im Vorhaben RestFlex wurde die Eignung von landwirtschaftlichen Reststoffen für die flexible Biogasproduktion mittels modellgestützter Auswertungsmethoden untersucht. Die flexible Biogaserzeugung beruht grundlegend auf dem unterschiedlichen Abbauverhalten bzw. der Abbaugeschwindigkeit und dem Gasbildungspotenzials der einzelnen Substrate. Für eine Abschätzung der Nutzbarkeit landwirtschaftlicher Reststoffe zur bedarfsgerechten Biogaserzeugung ist daher die Bestimmung der Abbaugeschwindigkeit und des Biomethanpotenzials zwingend erforderlich. Im Vorhaben wurden kinetische Daten zum Abbauverhalten verschiedener landwirtschaftlicher Reststoffe erhoben, die Aufschluss über die spezifischen Einsatzmöglichkeiten der Reststoffe in der bedarfsgerechten Biogasproduktion mittels Fütterungs-management geben. Darüber hinaus wurde eine Einordnung von regionalspezifischen Potenzialen der untersuchten landwirtschaftlichen Reststoffe im Zusammenhang mit der flexiblen, bedarfsgerechten Biogasproduktion durchgeführt. | Im Rahmen des Vorhabens wurden Batchtests und semikontinuierliche Versuche zur Bestimmung der Biogasbildungskinetik und des Biomethanpotenzials von insgesamt 12 landwirtschaftlichen Reststoffen durchgeführt. Die Ergebnisse der modellbasierten Auswertung der Batch-Tests sind in der Ressourcendatenbank des DBFZ verfügbar (https://datalab.dbfz.de/resdb/kinetics). Neben wichtigen Informationen zur Weiterentwicklung der modellbasierten Methoden zur Bestimmung der Methanbildungskinetik und der Methanpotentiale lassen sich anhand der Ergebnisse des Vorhabens RestFlex grundlegende Informationen zur Eignung landwirtschaftlicher Reststoffe für die bedarfsgerechte Biogaserzeugung ableiten. So kann in Verbindung mit den entsprechenden Mengenpotenzialen landwirtschaftlicher Reststoffe aus der Ressourcendatenbank des DBFZ grundlegend abgeleitet werden, dass: • Reststoffe mit großem Mengenpotenzial, wie z. B. Weizenstroh und Rinder- sowie Schweinegülle über eine tendenziell niedrige Abbaugeschwindigkeit und/ oder ein niedriges Biogaspotenzial verfügen. Diese Substrate sind damit insbesondere für den Grundlastbetrieb von Biogasanlagen geeignet. • Reststoffe mit hoher Biogasbildungskinetik über tendenziell niedrigere Potenziale verfügen, teilweise fehlen hier Potenzialdaten gänzlich (z. B. Apfeltrester aus der Apfelsaftproduktion) • schnell abbaubare Reststoffe häufig nur saisonal verfügbar sind (z. B. Rübenblatt und Apfeltrester). Für eine möglichst ganzjährige bzw. längere Nutzung dieser Reststoffe ist eine Konservierung/Silierung notwendig (z. B. Rübenblattsilage), • detaillierte Daten zu regionalen Reststoffmengenpotenzialen noch nicht vollständig vorhanden sind, und • rechtliche Rahmenbedingungen den Einsatz von Reststoffen mit Abfallschlüssel, z. B. Apfeltrester, in landwirtschaftlichen Biogasanlagen derzeit noch erschweren. | Dr. Jörg Kretzschmar Tel.: +49 341 2434-419 joerg.kretzschmar@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR |
| 15.11.2012 | 14.01.2016 | 22041911 | Oberflächenaktive Kombinationsprodukte aus epoxidierten Fettderivaten | Neuartige oberflächenaktiven Kombinationsprodukten aus epoxidierten Fettderivaten, natürlichen Hydroxycarbonsäuren und Polyolen werden in einer Art "Baukastensystem" weiter umgesetzt, die entstandenen Additionsprodukte physikochemisch als auch anwendungstechnisch in Bezug auf den Einsatz als Tenside und Emulgatoren in der Reinigungs- und kosmetischen Industrie untersucht. Im Idealfall sind die Zielverbindungen ohne Lösungsmitteleinsatz in nur einem Reaktionsschritt zugänglich (green chemistry), bestehen vollständig aus nachwachsenden Rohstoffen und sind zudem biologisch abbaubar. Als Rohstoffquellen sollen bevorzugt ölsäurebasierende Systeme eingesetzt werden. Folgende Arbeitspakete sind definiert:Herstellung von Additionsprodukten unterschiedlicher Molekulargewichte auf Basis unterschiedlicher polarer (Hydroxycarbonsäuren, Polyole) sowie lipophiler Komponenten (Fettsäuren, Fettsäureester, Triglyceride). Aufbau eines ökologisch und ökonomisch geeigneten Syntheseprozesses, Untersuchung des Syntheseprozesses beim scale up und Entwurf eines Prozess-Designs zur Herstellung der oben genannten Tenside und Emulgatoren. Die Additionsprodukte sollen analytisch und physikochemisch charakterisiert und auf die Anwendung als Tenside und Emulgatoren untersucht werden. Auf Basis der Struktur-Wirkungsbeziehungen sollen gezielte Produkte durch Modifikation der Lipidfragmente und der polaren Komponente dargestellt werden. | Im Rahmen des Gemeinschaftsvorhabens zwischen der Bergischen Universität Wuppertal und der BASF-Personal Care and Nutrion GmbH Düsseldorf / Mohnheim wurde zur Herstellung von neuartigen oberflächenaktiven Kombinationsprodukten aus epoxidierten Fettderivaten und Hydroxycarbonsäuren ein Syntheseverfahren im Labormaßstab entwickelt, das nachfolgend auch in den technischen Maßstab überführt wurde. Die hergestellten Verbindungen wurden hinsichtlich ihrer Eignung für den Einsatz als Tenside und Emulgatoren untersucht und es wurde festgestellt, dass diese neuen Produkte als Tenside für Anwendungen im Wasch- und Reinigungsmittelbereich sowie als Hilfskomponenten (Emulgatoren) für den Kosmetikbereich ein großes Potential aufweisen. Umgesetzt wurden insbesondere technisch verfügbare Epoxide, wie z.B. epoxidierter Ölsäuremethylester, epoxidiertes Sojabohnenöl und auch terminale Epoxyalkane, wobei nur die Reaktion terminaler Epoxyalkane mit Hydroxycarbonsäuren zu geeigneten Tensiden und Emulgatoren führte. Üblicherweise erfordert die Reaktion von Epoxiden mit Hydroxycarbonsäuren ein organisches Lösungsmittel wie THF oder 1,4-Dioxan und Borsäure als Katalysator. Es konnte jedoch ein neues Verfahren entwickelt werden, wobei der Einsatz organischer Lösungsmittel sowie Borsäure entfällt. Werden die Komponenten in Gegenwart von Wasser auf 120-140°C für 1-2 Stunden erhitzt, so findet eine Addition der Hydroxycarbonsäure an das Epoxid statt. Weitere Ergebnisse zeigten, dass Alkan-1,2-diole deutlich besser als die entsprechenden terminalen Epoxide geeignet sind. Alkan-1,2-diole können aus terminalen Epoxiden durch Wasseraddition gewonnen werden. Die anschließende Kondensation mit Citronensäure führte zu Produkten mit exzellenten Tensid-und Emulgatoreigenschaften. Das im Vorhaben entwickelte Verfahren zur Herstellung der betreffenden Kombinationsprodukte wurde zum Verfahrenspatent angemeldet. | Prof. Dr. Hans-Willi Kling Tel.: +49 202 439-2791 kling@uni-wuppertal.de Bergische Universität Wuppertal - Fachbereich C - Mathematik und Naturwissenschaften - Lehrstuhl Kommunikation und Management chemischer Prozesse in der Industrie Gaußstr. 20 42119 Wuppertal | FPNR | |
| 01.08.2019 | 31.01.2023 | 22041918 | Biologische Entschwefelung von Rohbiogas durch Grüne Schwefelbakterien - Akronym: BEGSB | Die Betreiber von Biogasanlagen benötigen für die Verstromung des Rohbiogases ein Gas, das weitgehend frei von Schwefelwasserstoff ist, da ansonsten der Motor durch Korrosion geschädigt oder sogar zerstört wird. Die Entfernung des Schwefelwasserstoffs erfolgt heutzutage nach gängiger Praxis durch Einblasen von Luft in die Gasphase der Biogasanlagen, wodurch die Umsetzung des Schwefelwasserstoffs zu elementarem Schwefel gefördert wird. Dieses Verfahren ist sehr beliebt, da es vordergründig nur sehr geringe Kosten verursacht. Im Anschluss findet extern noch eine zusätzliche Reinigung und Trocknung über Aktivkohle statt, bevor das Gas in den Motor gelangt. Der oben beschriebene Prozess ist schwierig zu kontrollieren und es kommt sehr häufig zur mikrobiellen Oxidation des Schwefels, wobei Schwefelsäure gebildet wird, mit der Folge von massiven Korrosionserscheinungen im Gasraum der Biogasanlage. In diesem Projekt soll ein Verfahren zur nachgeschalteten biologischen Entschwefelung von Rohbiogas entwickelt werden, das als kostengünstige und nachhaltige Alternative zu bisher angewandten Verfahren dienen soll. Die Verwendung anaerober phototropher Bakterien unter niedrigen Lichtintensitäten zur Entfernung von Schwefelwasserstoff aus dem Rohbiogas stellt eine neue und interessante Möglichkeit dar. Diese Bakterien benötigen zum Wachstum ein flüssiges Medium, Licht und Schwefelwasserstoff als Energiequelle sowie Kohlendioxid als Kohlenstoffquelle. Sie sind anspruchslos und tolerieren auch hohe und schwankende Schwefelwasserstoffgehalte. Ihre Aktivität ist über die Lichtintensität sehr einfach zu steuern. | Dr. rer. nat. Jan Kuever Tel.: +49 421 53708-70 kuever@mpa-bremen.de IWT Stiftung Institut für Werkstofftechnik - Amtliche Materialprüfungsanstalt Bremen - Abt. Mikrobiologie Paul-Feller-Str. 1 28199 Bremen | X | FPNR | |
| 15.11.2012 | 30.04.2016 | 22042011 | Oberflächenaktive Verbindungen auf Basis von Polymerkondensaten aus Fettderivaten, Hydroxycarbonsäuren und Polyolen | Ziel des Gemeinschaftsvorhabens der Universität Wuppertal und des Industriepartners ist die Entwicklung und Charakterisierung von neuartigen Polymerkondensaten aus Hydroxycarbonsäuren (Citronen-, Wein- und Äpfelsäure), Fettderivaten (Fettsäuren, Fettalkohole, Fettamine) und Polyolen (z.B. Glycerin, Diole, Alditole, Kohlenhydrate). Diese Kondensate weisen dabei typische oberflächenaktive Eigenschaften auf, die sie Tenside, Emulgatoren oder Verdicker auf Basis nachwachsender Rohstoffe einsetzbar machen sollten. Dieser Ansatz verzichtet bewusst zu 100 % auf die Verwendung fossiler Rohprodukte bzw. deren petrochemischer Derivate. Im Projektes werden verschiedene Kondensationsprodukte aus Hydrocxycarbonsäuren und Fettalkoholen, Monoestern sowie Polyolen hergestellt und auf physikochemische als auch anwendungstechnische Eigenschaften untersucht und Struktur / Wirkungsbeziehung evaluiert. Im ersten Schritt des Syntheseprogramms wird die Herstellung von definierten fettmodifizierten Hydroxycarbonsäuremonoestern optimiert. Im zweiten Schritt des Syntheseprogramms wird die Umsetzung von Hydroxycarbonsäuren mit Glyzerin und Glyzerinderivaten optimiert. Im dritten Schritt erfolgt die Kondensation der Hydroxycarbonsäuren mit verschiedenen anderen Polyolen sowie Zuckern und Zuckerderivaten. Parallel hierzu erfolgt der Aufbau der entsprechenden Analytik sowie die Bestimmung der physikochemischen und anwendungstechnischen Parameter als auch die Evaluierung der Struktur/ Wirkungsbeziehung. | Im Gemeinschaftsvorhabens der Universität Wuppertal und der BASF - Personal Care and Nutrition GmbH aus Düsseldorf / Monheim wurde ein Syntheseverfahren für eine bislang nicht bekannte Substanzklasse der oberflächenaktiven fettalkoholmodifizierten Citronensäuredimere entwickelt. Diese fettalkoholmodifizierten Citronensäuredimere können als multifunktionale Tenside oder Emulgatoren genutzt werden. Die Synthese dieser Verbindungen erfolgt in lösungsmittelfreien Kondensationsreaktionen und Reaktionszeiten zwischen 2-3h ohne weitere Aufarbeitung, d.h. lösungsmittelfrei und zugleich abfallfrei. Die Produkte/ Kondensate werden dabei unter den Kriterien grüner Chemie hergestellt und sind damit auch nachhaltig! Diese Ergebnisse wurden zum Patent angemeldet. Durch diese simple Herstellung wird die kommerzielle Verfügbarkeit dieser neuen Verbindungen wesentlich erleichtert werden, was auch die Konkurrenzfähigkeit dieser Verbindungen mit bereits etablierten Tensiden wesentlich steigern wird. Weitere Ergebnisse sind die umfassenden Untersuchungen dieser fettalkoholmodifizierten Citronensäure-mono-ester. Hier konnte die Vielseitigkeit dieser Substanzklasse mit bemerkenswerten Eigenschaftsprofilen festgestellt werden. Die borsäurekatalysierte Herstellung dieser Verbindungsklasse ist aber für eine technische und kommerzielle Nutzung problematisch. Überraschender Weise konnte aber bei Synthesen im letzten Projektabschnitt eine alternative Syntheseroute zu Citronensäuremonoestern gefunden werden. Die in dem Projekt gemachten Erfahrungen führten zu einer Technologie, mit der man Citronensäure (oder weitere Hydroxycarbonsäuren) in lösungsmittel- und abfallfreien Eintopfsynthesen zu "grünen" bzw. nachhaltigen multifunktionalen Produkten umsetzen kann! | Prof. Dr. Hans-Willi Kling Tel.: +49 202 439-2791 kling@uni-wuppertal.de Bergische Universität Wuppertal - Fachbereich C - Mathematik und Naturwissenschaften - Lehrstuhl Kommunikation und Management chemischer Prozesse in der Industrie Gaußstr. 20 42119 Wuppertal | FPNR | |
| 01.10.2019 | 31.03.2023 | 22042018 | Verbundvorhaben: Innovative Rührtechnik in Biogasanlagen zur energieoptimalen Substrateinmischung bei flexibler Fütterung; Teilvorhaben 1: Entwicklung neuer Rührwerksgeometrien und Auslegungsmethodik zur Optimierung der Rühr- und Mischprozesse - Akronym: innoFlex | Rührsysteme in Biogas-Fermentern haben die Aufgabe, die Fermentersuspension schonend zu rühren, wirksam zu durchmischen und für ein ausgeglichenes Konzentrationsverhältnis der beteiligten Komponenten zu sorgen. In den rund 9.400 aktuell deutschlandweit betriebenen Anlagen wird in der Regel rein empirisch entwickelte Rührtechnik eingesetzt, wodurch sich ein erhebliches, bisher nicht nutzbares Optimierungspotential ergibt. Übergeordnetes Ziel des Vorhabens ist die deutliche Steigerung des Methanertrages bei gleichzeitiger Senkung des Eigen-Energiebedarfes in Biogas-Fermentern. Zielsysteme sind dabei insbesondere bestehende aber auch neue Anlagen. Bei der Entwicklung einer Post-EEG-Strategie setzen Betreiber bestehender Anlagen zunehmend auf eine Flexibilisierung der Zufütterung. Hierbei werden vermehrt auch anfallende Rest- und Abfallstoffe sowie industrielle Abwässer eingesetzt, um wirtschaftlicher, effizienter und nachhaltiger agieren zu können sowie die Flächenkonkurrenz zu reduzieren. Vor diesem Hintergrund fokussiert sich das Projekt insbesondere auf die effiziente Vergärung stark variierender Substratzusammensetzungen. Erreicht wird dies durch drei Teilziele: Die Entwicklung einer neuen Generation von Rührwerken mit deutlich verbessertem Suspensionsverhalten bei gleichzeitig hohem Axialschub, eine substratabhängige Antriebsregelung in Kombination mit einem Online-Prozessmonitoring sowie eine neue Auslegungsmethodik zur Projektierung neuer und Optimierung bestehender Anlagen. Grundsatzuntersuchungen zum Impulseintrag in scherverdünnende Fluide sowie die Adaption der Tragflächentheorie herkömmlicher newtonscher Fluide auf die Rührwerksgeometrie im viskoplastischen Regime sind Bausteine einer streng algorithmischen Geometrieauslegung. Zur effizienteren und variablen Rührstrategie für den Einsatz bei sich häufig ändernden Substratzusammensetzungen wird eine neuartige Rührwerksregelung unter Einbindung robuster, alltagstauglicher Sensorsysteme entwickelt. | Im Rahmen des Projektes konnten die gesteckten Ziele erreicht werden. Zur Reduktion des Leistungsbedarfes und Steigerung des Rührwerkswirkungsrades wurde die Geometrie insbesondere langsam laufender Paddelrührwerke erstmalig streng algorithmisch an die Anforderungen des Fermentersubstrats angepasst. Parallel zur Rührwerksentwicklung wurde ein Regelverfahren entwickelt, welches auf Basis lokaler Geschwindigkeitsmessungen Rückschlüsse auf die Gesamtströmung im Fermenter ermöglicht, woraus letztendlich Steuersignale für Rührintervalle und Umdrehungsgeschwindigkeiten generiert werden. Die dafür notwendigen Messdaten konnten mit Hilfe von zwei eigens entwickelten Messverfahren bereitgestellt werden. Die Messverfahren wurden erfolgreich in einer Realanlage getestet. Konkret können die folgenden Punkte als Projektergebnisse aufgeführt werden: • Entwicklung einer Messtechnik zur Bestimmung von Oberflächengeschwindigkeiten in Biogasanlagen o Erfolgreiche Erprobung unter Realbedingungen o Automatisierte Auswertung des betrachteten Bereiches • Entwicklung einer Messtechnik zur Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeiten innerhalb von Biogasanlagen o Erfolgreiche Erprobung unter Realbedingungen o Ermittlung von Kalibrierdaten für unterschiedliche Substrateigenschaften • Erstellung eines Profilkatalogs zur Auswahl von an das Substrat angepasste Rührwerksgeometrien o Erarbeitung eines Leitfadens zur Rührwerksauslegung in Abhängigkeit von drei Fluidgruppen o Charakterisierung optimaler Gestaltungsparameter für sechs Geometrien in Abhängigkeit unterschiedlicher Fluidgruppe • Entwicklung eines Regelverfahrens zur Steuerung von Rührwerkszyklen auf Basis lokaler Geschwindigkeitsmessungen o Charakterisierung der Rührzyklen auf Basis von experimentell ermittelten Mischzeiten | Prof. Dr.-Ing. Hans-Arno Jantzen Tel.: +49 2551 962-743 jantzen@fh-muenster.de FH Münster - Fachbereich Maschinenbau - Labor für Strömungstechnik und Simulation Stegerwaldstr. 39 48565 Steinfurt | X | FPNR |
| 15.09.2012 | 31.10.2013 | 22042111 | Ausstellung Kräuter & Extrakte – Pflanzenwirkstoffe im Alltag auf der internationalen gartenschau hamburg 2013 | Vom 26.April bis 13.Oktober 2013 wird die internationale gartenschau hamburg 2013 (igs 2013) unter dem Motto "In80 Gärten um die Welt" stattfinden. Im Rahmen des Ausstellungskonzeptes der igs 2013 ist das Thema Kräuter festverankert und diverse Gärten haben einen Bezug dazu. Die Gärten haben unter anderem die Verwendung vonKräutern in der Küche, das Thema virtuelles Wasser – aber auch die olfaktorische und visuelle Vielfalt zum Inhalt.Ergänzend dazu soll den Besuchern der igs 2013 auch die Bedeutung besonderer Pflanzenwirkstoffe, durch dieWanderausstellung "Kräuter & Extrakte – Pflanzenwirkstoffe im Alltag", vermittelt werden. Blumen- undPflanzenschauen gehören zum Publikumsmagneten einer jeden Gartenausstellung. Aus diesem Grund soll in einerangrenzenden temporären Halle die Ausstellung präsentiert werden. Ergänzend dazu sind zahlreiche Veranstaltungenund Aktivitäten für Kinder, Jugendliche, Erwachsene und Familien geplant. Weiterführende Informationsmaterialienrunden das Vorhaben ab, um einem vielseitigen igs-Publikum neue Forschungsergebnisse zur Verwendung vonnachwachsenden Rohstoffen und etabliertes Heilwissen darzustellen. Die Projektlaufzeit des Vorhabens reicht Februar bis Oktober 2013. Der Arbeitsablauf ist gegliedert in: Kontaktaufnahme und Abstimmung mit potentiellen Veranstaltern sowie Ausgestaltung der Aktionsflächen und Bepflanzung. Während des Großereignisses igs 2013 erfolgt eine breite Öffentlichkeitsarbeit sowie die Durchführung der geplanten Veranstaltungen. | Ulrike Mueller Tel.: +49 40 2263198-131 ulrike.mueller@igs-hamburg.de IGS Internationale Gartenschau Hamburg 2013 Gesellschaft mit beschränkter Haftung Am Inselpark 1 21109 Hamburg | FPNR | ||
| 01.11.2019 | 30.04.2023 | 22042118 | Verbundvorhaben: Verstärkte energetische Nutzung stickstoffreicher landwirtschaftlicher Abfallstoffe durch biologische Stickstoffreduzierung; Teilvorhaben 1: Verfahrensentwicklung im Labormaßstab - Akronym: Nred | Ziel des Vorhabens ist es, eine standortabhängige und anlagenspezifische Lösung der Stickstoffproblematik anzubieten. Dazu wird eine am DBFZ vorhandene Bewertungsmatrix (Massen- und Stickstoffbilanzierung, Stoffstrommanagement) auf einen anwendergeeigneten Stand gebracht. Diese bildet die Basis für eine Verfahrensanpassung in Abhängigkeit der ortsnah auszubringenden Stickstofffracht und vorhandener stickstoffarmer, wasserarmer Substrate (Stroh, Grünschnitt) über einen der drei Wege zur Lösung des Stickstoffproblems: • Ausbringung vorwiegend flüssigen Gärrestes in der Region • Produktion eines stickstoffreichen festen Gärrestes und Transport in "stickstoffarme" Regionen • Biologische Stickstoffreduzierung im Bereich 20 – 80 % (Kriterium einer Minimierungsoption) Das Verfahren ermöglicht durch eine Anpassung der Prozessführung und die Reduzierung des Stickstoffgehalts im Gärrest die Erhöhung des Substratanteils stickstoffreicher landwirtschaftlicher Reststoffe bei der energetischen Nutzung in BGA und verringert zudem die notwendige Ausbringfläche für resultierende Gärprodukte im Vergleich zu unbehandelten Wirtschaftsdüngern. | Eine mittel- und langfristige wissenschaftliche Anschlussfähigkeit ergibt sich aus dem Ausbau der Kompetenz des DBFZ auf dem Gebiet der Vergärung von Flüssig- und Festmist sowie der biologischen Stickstoffreduzierung. Es resultieren für das DBFZ zudem Wettbewerbsvorteile bei der Begutachtung und Weiterentwicklung von Verfahren mit hohen Hemmstoffkonzentrationen (Folgeprojekte) und internationale Vernetzungsmöglichkeiten. Über den Projektpartner AEV ist der Kontakt zu Anlagenbetreibern von Gülle- und Gärrestaufbereitungs-Anlagen in Belgien zustande gekommen. Dieser kann für Anschlussprojekte bzw. Erfahrungsaustausch genutzt werden. Die im Rahmen des Projektes durchgeführte gemeinsame (mit allen Projektpartnern) Versuchsauswertung mit den Praxisbetrieben bildet eine gute Basis für die Umsetzung potenzieller Anschlussprojekte (Modellvorhaben) für die Industriepartner AEV und EE. Zudem eröffnet sich eine Erweiterung der Geschäftsfelder/ des Kundenkreises, da die biologische Entstickung nicht nur ausschließlich für Biogasanlagen interessant ist, die sehr stickstoffreiche Substrate (HTK) einsetzen. Bedarf für die Reduzierung der Stickstofffracht kann auch bei Anlagen gegeben sein, die ihren Gärrest auf Böden ausbringen müssen, der von Überdüngung bedroht ist. | Dr. Franziska Schäfer Tel.: +49 341 2434-443 franziska.schaefer@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR |
| 01.11.2019 | 31.12.2022 | 22042218 | Verbundvorhaben: Landwirtschaftliche Rest- und Abfallstoffverwertung (LaRA) - Lösungsansätze zur technischen Anpassung bestehender Biogasanlagen für die Nutzung faseriger Reststoffe; Teilvorhaben 1: Anlagentechnische Untersuchungen - Akronym: LaRA | Die übergeordnete Zielsetzung des Vorhabens besteht in der Entwicklung von Lösungsansätzen und Anlagenkonzepten zur Schaffung optimaler prozess- und anlagentechnischer Rahmenbedingungen für die Verwertung der faserhaltigen Reststoffkategorien Stroh, Landschaftspflegegras und Festmist in landwirtschaftlichen Biogasanlagen. Die Grundlage der Konzeptentwicklung bilden umfassende Untersuchungen an repräsentativen bundesweit verteilten Praxisanlagen unter Berücksichtigung prozess-, anlagentechnischer und (sozio-) ökonomischer Fragestellungen. Die Untersuchungen beinhalten sowohl detaillierte Datenerhebungen zu den Anlagen und Erfahrungsberichte der Anlagenbetreiber als auch die Erfassung der mit der Substratsubstitution einhergehenden Umstellung ertragsrelevanter Prozessgrößen von den Gaspotentialen über die Rheologie und den Substrataufschluss bis hin zum Verschleißverhalten der Anlagenkomponenten anhand von Laboruntersuchungen und Vorort-Messungen. Basierend auf der generierten Datenbasis werden bestehende Optimierungspotenziale definiert. Aufbauend auf den abgeleiteten Handlungsfeldern werden technische Lösungen zur Erschließung der Potentiale auf der Ebene der Anlagen- und Prozesstechnik innerhalb der Systemgrenze der Biogasanlage als auch im Hinblick vor- und nachgelagerter Wertschöpfungsprozesse, entwickelt. Die Lösungsansätze und Maßnahmen werden anschließend zu anlagen- und standortspezifisch optimierten Anlagenkonzepten zusammengefasst und als Handlungsempfehlung in einer Handreichung für Anlagenbetreiber formuliert. Um einen faktischen Mehrwert für den Anlagenbetreiber darzustellen und den methodischen Ansatz der entwickelten technischen Lösungen und Anlagenkonzepte adäquat zu verwerten, wird ein checklistenbasierter Aufbau der Handlungsempfehlungen in der Handreichung dargestellt. Dies ermöglicht eine betreiberspezifische Definition optimaler Anlagenkonzepte unter Berücksichtigung wertschöpfungsrelevanter Rahmenbedingungen. | Der Anspruch an eine effizientere Betriebsweise der bestehenden Biogasanlagen ist im Hinblick auf die Umsetzung der klimapolitischen Ziele und den sich ändernden förderpolitischen Rahmenbedingungen für den Weiterbetrieb ein aktuelles Kernthema in der Biogasbranche. Zukünftig wird die Anlageneffizienz, die Wettbewerbsfähigkeit und die Suche nach kostengünstigen alternativen Substraten weiter an Bedeutung gewinnen, um die Zukunftsfähigkeit des Anlagenbestandes in Deutschland zu sichern. In weiterführenden Schritten gilt es, die erfolgreiche Umsetzung von geeigneten anlagentechnischen Maßnahmen für den Koppelprodukteinsatz an Biogasbestandsanlagen zu verfolgen. Hierbei steht der praktische, wirtschaftliche und ökologische Nutzen im Fokus. Des Weiteren sind Chancen und Weiterentwicklungen der verfügbaren Technologien und der zukunftsrelevanten Anlagenkonzepte zu beobachten. Durch eine Analyse über die Umsetzungsfähigkeit der vorgeschlagenen Maßnahmen und eine begleitende Effizienzbewertung an weiteren Praxisanlagen lassen sich gezielt neue Erkenntnisse darüber gewinnen, welche spezifischen Maßnahmen und entwickelten Konzeptvarianten eine breite und zukunftsorientierte Anwendung finden. | Prof. Dr.-Ing. Wilfried Zörner Tel.: +49 841 9348-2270 wilfried.zoerner@thi.de Technische Hochschule Ingolstadt - Zentrum für Angewandte Forschung (ZAF) Esplanade 10 85049 Ingolstadt | X | FPNR |
| 01.01.2020 | 31.12.2022 | 22042318 | T2O2-Regelung - Entwicklung und Dauererprobung einer vermarktungsfähigen Verbrennungsregelung zur Schadstoffminderung und Effizienzerhöhung in freistehenden Raumheizern nach DIN EN 13240 - Akronym: T2O2-Regelung | Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens soll ein bereits bestehendes Regelsystem, welches auf der Grundlage der Energiebilanzmethode, die sogenannte T2O2-Regelung, basiert und bereits im Rahmen von vorangegangenen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten entwickelt wurde, für den Einsatz in Einzelraumfeuerungsanlagen nach DIN EN 13240 bis zur Marktreife weiterentwickelt werden. Hierfür soll im Unterauftrag mit der Sabo Elektronik GmbH, welche das bisher auf einer SPS basierende Regelsystem auf einen geeigneten Mikrocontroller übertragen soll, der Firma Kutzner + Weber GmbH als potentieller Systemlieferant sowie mit der Firma Wodtke GmbH und der Firma Hase Kaminofenbau GmbH als Feuerungsanlagenhersteller eng zusammengearbeitet und das Regelsystem in der Praxis, durch den Einsatz in realen Raumheizern, dauererprobt werden. Die Weiterentwicklungen des Regelsystems sollen sich speziell auf Raumheizer für feste Brennstoffe nach DIN EN 13240 beziehen. Als Grundlage für eine erfolgreiche Zulassung und Vermarktung des Regelsystems ist es außerordentlich wichtig, dass die Weiterentwicklungen im Praxisbetrieb für reale Anwendungen d. h. in Haushalten beim Endkunden, über mindestens zwei Heizperioden dauererprobt werden. Das Hauptziel dieses Forschungsvorhabens besteht darin, dass das Regelsystem im Anschluss an die durchzuführenden Weiterentwicklungs- und Optimierungsarbeiten eine Marktreife erlangt, sodass nach Abschluss des geplanten Forschungsvorhabens ein vermarktungsfähiges Produkt angeboten werden kann. | Dr.-Ing. Mohammadshayesh Aleysa Tel.: +49 711 970-3455 mohammadshayesh.aleysa@ibp.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.08.2019 | 31.01.2021 | 22042418 | Grünes Gewerbegebiet Neustrelitz - Durchführbarkeitsstudie für ein mit Strom und Wärme aus erneuerbaren Energien autark versorgtes Gewerbegebiet - Akronym: Neustrelitz | Im vorliegenden Vorhaben "Grünes Gewerbegebiet Neustrelitz" wird der Gedanke verfolgt, bestehende und neue Erzeugungsanlagen im Bereich der erneuerbaren Energien sowie regionale Energieverbraucher Angebote in ein technisches Gesamtkonzept einzubinden und in einem Maßnahmenkatalog zu bewerten. Ziel ist es alle o.g. Akteure mit lokal erzeugter elektrischer Energie und Wärme aus erneuerbaren Energieanlagen zu versorgen (Sektorenkopplung). In der Stadt Neustrelitz sind in den vergangenen Jahren eine Vielzahl von erneuerbaren Energieanlagen errichtet und installiert worden. Zum einen liefern sie bereits heute eine Vielzahl, der im Stadtgebiet benötigten, Strom- und Wärmebedarfe. Zum anderen leistet Neustrelitz schon heute einen erheblichen Anteil am Klimaschutz in Mecklenburg-Vorpommern. So können allein durch das Biomasseheizkraftwerk (BMHKW 7,5 MWel,17 MWth) jährlich 14.000 t CO2 eingespart werden. Diese positive Bilanz hat zu einer großen Akzeptanz und Identifikation mit den erneuerbaren Energien in Neustrelitz geführt Das Vorhaben soll die einzelnen Komponenten des "Grünen Gewerbegebietes Neustrelitz" untersuchen und diese zu einem effektiven und wirtschaftlichen Gesamtkonzept zusammenfügen, welches im Einklang mit dem Stadtentwicklungskonzept steht und es fördert. Es soll dargestellt werden, welche Komponenten welche Rolle bei einem solchen Konzept spielen und wie Sie ausgeprägt werden müssen. Dabei wird auch der Nutzen und die Wichtigkeit am Gesamtkonzept betrachtet. Ziel dieses Vorhabens ist ein übertragbarer Maßnahmenkatalog, welcher die einzelnen Komponenten, die zur Umsetzung eines solchen Vorhabens notwendig sind, identifiziert und beleuchtet. Es wird also möglich sein das Konzept teilweise zu übertragen, auch wenn nicht alle Komponenten vorhanden sind. Am Ende dieses Vorhabens wurde damit ein übertragbarer Maßnahmenkatalog zur Errichtung eines solchen "Grünen Gewerbegebietes" bzw. ein "grünes" Verbrauchsgebiet erstellt. | In der Studie wurde zunächst, auf Basis der zur Verfügung stehenden Fläche, eine mögliche Struktur des Grünen Gewerbegebietes erstellt. Unter Annahme einer GFZ von 0,6 wurde eine modellhafte Planung der Grundstücke und Gebäude vorgenommen, mit dem Ziel eine maximale Anzahl an anzusiedelnden Unternehmen zu ermitteln. Auf Basis der modelhaften Gebäudedaten und der möglichen Unternehmenszweige, wurden im Anschluss Verbrauchsverläufe ermittelt, um ein modelhafte Verbrauchslast im Strom und Wärmebereich zu ermitteln. Es wurde gezeigt, dass die benötigte Wärme durch das BmHKW bereitgestellt werden kann unter Hinzunahme weiterer Erzeuger zur Spitzenlastdeckung im Winter. Hieraus konnten die Erzeugungsanlagen simuliert werden, die notwendig sind, um eine mögliche Gesamtlast zu erstellen. Im Bereich Photovoltaik, welche auf den Dächern der Gebäude errichtet werden sollen, wurde eine mögliche installierte Leistung von 2,2 MWp ermittelt. Es wurde die Integration von 2 WEA in räumlicher Nähe zum Gewerbegebiet analysiert. Der ermittelte Standort in der Stadtforst von Neustrelitz ist aus naturschutzrechtlichen Gründen der einzige mögliche für die Errichtung von Windenergieanlagen. Die Planung von WEA mit einem Gitterturm mittels vier gespreizten Stahlgitterfüßen über ein Eisenbahngleis ist eine wichtige Innovation. Der hier erzeugte Strom, soll vorrangig zur Versorgung des Gewerbegebietes und zur Erzeugung von Wasserstoff mittels Elektrolyse genutzt werden. Die Analyse einer Wasserstofferzeugung ist ebenfalls durchgeführt wurden. Mehrere Varianten wurden analysiert mit dem Ergebnis, dass ein wirtschaftlicher Betrieb ausschließlich mit einer hohen | Andy Werner Tel.: +49 3981 474-170 werner@stadtwerke-neustrelitz.de Stadtwerke Neustrelitz Gesellschaft mit beschränkter Haftung Wilhelm-Stolte-Str. 90 17235 Neustrelitz | FPNR | |
| 01.07.2020 | 30.04.2024 | 22042518 | Reduktion von Treibhausgasrelevanten Emissionen von Biogasmotoren mit Vorkammerzündung - Akronym: miniCO2MET | Im Rahmen des Forschungsvorhabens werden Strategien zur "Reduzierung der Methan- und Stickoxid-Emissionen in Biogasmotoren mit optimierten Zündkonzepten" untersucht. Bei Biogasmotoren sind insbesondere die hohen Methan-Emissionen zu nennen, die ein 25-fach höheres Treibhausgas-Potential (GWP) aufweisen und damit dem CO2-Vorteil der Biogasverbrennung entgegen stehen. In diesem Zusammenhang sollen Brennverfahren mit Vorkammerzündung untersucht und entwickelt werden, die ein Treibhausgas-Reduktionspotential gegenüber konventionellen Zündverfahren aufweisen. Das Konzept der Vorkammerzündung für Großgasmotoren mit Leistungen über 5 MW soll auf Biogasmotoren für mittlere BHKW-Anwendungen im landwirtschaftlichen Bereich (~ 0,5 MW) adaptiert werden einschließlich der Vorteile wie Effizienz und geringe Emissionen. Der Einsatz von Vorkammerzündstrategien ist gerade bei schwer entzündlichen Biogasen in Biogasmotoren für BHKW-Anwendungen vorteilhaft, um eine schnelle und vollständige Verbrennung zu begünstigen. Wichtig wird das insbesondere bei schwankenden Gasqualitäten oder Mager-Brennverfahren. Unterstützend sollen Anpassungen an der Brennraumgeometrie vorgenommen werden, die der Flammenausbreitung und Emissionsminimierung dienlich sind. Die Brennraumanpassungen zielen darauf ab eine optimierte Ladungsbewegung im Brennraum zu generieren, die der Entstehung der Methan-Emissionen in kritischen Bereichen (Wand-, Feuerstegbereich) entgegenwirken soll. Die gewonnenen Erkenntnisse lassen sich direkt in bestehende Biogasmotoren für BHKW-Anwendungen umsetzen, z.B. durch Umrüstlösungen bestehender Zündanlagen. | Prof. Dr. Friedrich Dinkelacker Tel.: +49 511 762-2418 dinkelacker@itv.uni-hannover.de Leibniz Universität Hannover - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Technische Verbrennung An der Universität 1 30823 Garbsen | FPNR | ||
| 01.01.2020 | 30.06.2023 | 22042618 | Verbundvorhaben: Evaluierung von Schnellmesstechnik zur Brennstoffanalytik in Holz-(Heiz-)Kraftwerken; Teilvorhaben 1: Technologiescreening, Evaluierung und ökonomische Bewertung - Akronym: EBA-Holz | Im Zentrum des Vorhabens "EBA-Holz" stehen die Weiterentwicklung bereits auf dem Markt befindlicher, einfacher und zum Teil mobiler Schnellmesstechnik sowie die Neuentwicklung leistungsfähigerer und in den Prozessablauf als Steuerungskomponente integrierbarer Schnellmessverfahren zur Brennstoffanalytik in Holzheiz-(Kraft-)Werken. Bestreben der Arbeiten ist die Bereitstellung von kommerziell verfügbaren Messtechnologien zur Optimierung des Betriebs von mittleren und großen Holzfeuerungsanlagen mit dem Ziel, sowohl Treibhausgase (THG) als auch weitere Luftschadstoffemissionen zu reduzieren. Gleichzeitig haben eine über die Brennstoffqualität erfolgende Prozesssteuerung oder der Einsatz einer definierten, hohen Brennstoffqualität das Potenzial, mechanische Störungen und Probleme im Betriebsablauf von Heiz-(Kraft-)werken signifikant zu minimieren, sowie die Effizienz der Verbrennung zu verbessern und damit die THG-Emissionen zu reduzieren. Mit der Evaluierung und Optimierung bereits vorhandener Technologien werden vor allem Optionen für die Anwendung in mittleren Feuerungsanlagen bis ca. 10 MW Feuerungswärmeleistung (FWL) und für den Einsatz bei Brennstofflieferanten (z. B. Biomassehöfe) bereitgestellt werden. Mit der Neuentwicklung einer in den Prozessablauf von Heiz-(Kraft-)Werken integrierter Technologie, welche wesentlich mehr Brennstoffparameter bestimmen kann als alle derzeit auf dem Markt befindlichen Systeme, soll eine Option bereit gestellt werden, welche es vor allem großen Feuerungsanlagen ab ca. 10 MW FWL ermöglicht, auf die sich ändernden gesetzlichen Rahmenbedingungen zu reagieren und ihre THG und Luftschadstoffemissionen dadurch signifikant zu reduzieren. | Prof. Dr. Harald Thorwarth Tel.: +49 7472 951-142 thorwarth@hs-rottenburg.de Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg Schadenweiler Hof 72108 Rottenburg am Neckar | X | FPNR | |
| 01.01.2020 | 31.12.2022 | 2218WK01A3 | Verbundvorhaben: Planung, Entwicklung und Vermarktung einer Grünbrücke mit einem Tragwerk aus Eichen-Brettschichtholz (GBLaubHolz); Teilvorhaben 1: Entwicklung des Bauwerksentwurfs auf Basis der ökologischen Anforderungen und technischen Möglichkeiten einschließlich Projektkoordination - Akronym: GBLaubHolz | Die Anpassung der Wälder an den Klimawandel erfordert ein Umdenken innerhalb der holzverwendenden Baubranche. Die Verwendung von Laubholz ist dabei ein wichtiges Mittel, um die Anpassung des Waldes an den Klimawand mit dem CO2-Speicherpotential von Holz im Bauwesen in Einklang zu bringen. Zu diesem Zweck soll innerhalb dieses Projekts ein Konzept für eine Grünbrücke aus Laubholz erarbeitet werden. Mit diesem Konzept sollen Planer und Entscheider aus der Baubranche auf die technischen Möglichkeiten des Bauens mit Laubholz aufmerksam gemacht werden und so der stoffliche Einsatz von Laubholz langfristig gefördert werden. | Dipl.-Ing Frank Miebach Tel.: +49 2205 9044-80 info@ib-miebach.de IB-MIEBACH - Ingenieurbüro für Holzbau und Holzbrückenbau Haus Sülz 7 53797 Lohmar | X | WKF | |
| 01.01.2020 | 31.12.2022 | 2218WK01B3 | Verbundvorhaben: Planung, Entwicklung und Vermarktung einer Grünbrücke mit einem Tragwerk aus Eichen-Brettschichtholz (GBLaubHolz); Teilvorhaben 2: Erfassung und Bewertung der ökologischen Aspekte des Vorhabens - Akronym: GBLaubHolz | Die Anpassung der Wälder an den Klimawandel erfordert ein Umdenken innerhalb der holzverwendenden Baubranche. Die Verwendung von Laubholz ist dabei ein wichtiges Mittel, um die Anpassung des Waldes an den Klimawand mit dem CO2-Speicherpotential von Holz im Bauwesen in Einklang zu bringen. Zu diesem Zweck soll innerhalb dieses Projekts ein Konzept für eine Grünbrücke aus Laubholz erarbeitet werden. Mit diesem Konzept sollen Planer und Entscheider aus der Baubranche auf die technischen Möglichkeiten des Bauens mit Laubholz aufmerksam gemacht werden und so der stoffliche Einsatz von Laubholz langfristig gefördert werden. | Dr. Jochen Behrmann Tel.: +49 211 302005-14 jochen.behrmann@bund.net Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland - Landesverband Nordrhein-Westfalen Merowingerstr. 88 40225 Düsseldorf | X | WKF | |
| 01.01.2020 | 31.12.2022 | 2218WK01C3 | Verbundvorhaben: Planung, Entwicklung und Vermarktung einer Grünbrücke mit einem Tragwerk aus Eichen-Brettschichtholz (GBLaubHolz); Teilvorhaben 3: Grundlagenermittlung zur Verwendung von Laubholz - Akronym: GBLaubHolz | Die Anpassung der Wälder an den Klimawandel erfordert ein Umdenken innerhalb der holzverwendenden Baubranche. Die Verwendung von Laubholz ist dabei ein wichtiges Mittel, um die Anpassung des Waldes an den Klimawand mit dem CO2-Speicherpotential von Holz im Bauwesen in Einklang zu bringen. Zu diesem Zweck soll innerhalb dieses Projekts ein Konzept für eine Grünbrücke aus Laubholz erarbeitet werden. Mit diesem Konzept sollen Planer und Entscheider aus der Baubranche auf die technischen Möglichkeiten des Bauens mit Laubholz aufmerksam gemacht werden und so der stoffliche Einsatz von Laubholz langfristig gefördert werden. | Prof. Dr.-Ing. Volker Krämer Tel.: +49 5121 881-262 volker.kraemer@hawk.de HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst - Hildesheim/Holzminden/Göttingen Hohnsen 4 31134 Hildesheim | X | WKF | |
| 01.06.2020 | 31.05.2023 | 2218WK02A1 | Verbundvorhaben: Schutz und Förderung natürlich entstandener Auen-Pionierwälder im Deichvorland des Unteren Niederrheins; Teilvorhaben 1: Grundlagenermittlung und Konzepterstellung - Akronym: Auwaldentwicklung | In der rezenten Aue des Niederrheins sind vielerorts Weichholz-Auwälder und Weiden-Gebüsche herangewachsen. Dies ist aus Sicht des Naturschutzes positiv zu bewerten, steht jedoch häufig in Konflikt mit den Erfordernissen der Schifffahrt und des Hochwasserschutzes. Ziel des Projektes ist, vorhandene Auwaldbereiche zu optimieren, sowie Teile der jungen Waldstadien in der Rheinaue in ältere Bestände zu überführen und Bereiche für die Neuentwicklung von Auwäldern zu ermitteln. Das Projekt hat eine Modellfunktion für die Entwicklung von Auwald an ähnlichen Standorten. Dabei soll die Zusammenarbeit zwischen den beteiligten Institutionen optimiert werden. Aus dieser Zusammenarbeit sollen abgestimmte Empfehlungen für die Pflege und Entwicklung von Flächen entstehen, die im Sinne des Förderschwerpunktes 1 der Wiederherstellung naturverträglich genutzter Auwälder und damit dem Erhalt der biologischen Vielfalt und dem Erhalt und der Entwicklung forstgenetischer Ressourcen dienen. | Dr. Ulrich Werneke Tel.: +49 2851 9633-12 werneke@nz-kleve.de Naturschutzzentrum im Kreis Kleve e.V. Niederstr. 3 46459 Rees | X | WKF | |
| 01.06.2020 | 31.05.2023 | 2218WK02B1 | Verbundvorhaben: Schutz und Förderung natürlich entstandener Auen-Pionierwälder im Deichvorland des Unteren Niederrheins; Teilvorhaben 2: Hydraulische Untersuchungen - Akronym: Auwaldentwicklung | In Rahmen des Gesamtprojektes sollen die vorhandenen Auwaldbereiche optimiert werden, ohne dass dabei der Hochwasserschutz und die Schifffahrt beeinträchtigt werden. Um dieses Gesamtziel zu erreichen sind die naturschutzfachlichen, forstlichen und ökologischen Belange zu berücksichtigen, parallel müssen die geplanten Maßnahmen und erwarteten Entwicklungen auch unter hydraulischen Gesichtspunkten genau untersucht werden, um die Auswirkungen auf die hydraulischen und wasserwirtschaftlichen Verhältnisse quantifizieren zu können. Das Gesamtvorhaben erfordert eine interdisziplinäre Bearbeitung. Es lässt sich grob in die zwei Aufgabenbereiche naturschutzfachliche Betrachtung und hydraulisch, wasserwirtschaftliche Belange untergliedern. Beide Aufgabenbereiche werden im Rahmen eines Verbundprojektes bearbeitet. ProAqua bearbeitet die wasserwirtschaftlichen Aspekte und hydronumerischen Berechnungen, sodass in Zusammenarbeit aller Projektbeteiligten eine fundierte Abstimmung erfolgen kann. Der vorliegende Antrag bezieht sich auf den Teil des Gesamtprojektes, der von ProAqua durchgeführt wird. | M.S. Dipl.-Ing. Joachim Steinrücke Tel.: +49 241 94992-10 jsteinruecke@proaqua-gmbh.de ProAqua Ingenieurgesellschaft für Wasser- und Umwelttechnik mbH Turpinstr. 19 52066 Aachen | X | WKF | |
| 01.09.2019 | 31.08.2023 | 2218WK04A5 | Verbundvorhaben: Klimaschutzbeitrag von Wäldern mit multifunktionaler und nachhaltiger Bewirtschaftung; Teilvorhaben 1: Ansprache gesellschaftlicher Multiplikatoren mit direktem oder indirektem Einfluss auf die Klimaschutzleistung bewirtschafteter Wälder - Akronym: KliWaBe | Durch verbesserte Kommunikation der Klimaschutzleistung bewirtschafteter Wälder gegenüber ausgewählten Zielgruppen sollen die politische Unterstützung für die Notwendigkeit der Bewirtschaftung und des klimaplastischen Umbaus des Waldes sowie eine vorurteilsfreie Nutzung des nachhaltig produzierten und zertifizierten Rohstoffs Holz durch die Bevölkerung gefördert werden. Indirekt würde somit die Klimaschutzleistung des deutschen Waldes erhöht werden. Hierzu soll zunächst einmal das bestehende Angebot analysiert werden, da die Forstwirtschaft deutschlandweit bereits seit Jahren im Bereich Öffentlichkeitsarbeit und Waldpädagogik tätig ist. Basierend auf dieser Analyse sollen dann mit Hilfe von Experten Best-Practice-Beispiele herausgegriffen sowie neue Methoden und Materialien entwickelt und auf der Fläche eingesetzt werden. Der Deutsche Forstwirtschaftsrat e. V. (DFWR) beschäftigt sich dabei mit der Ansprache gesellschaftlicher Multiplikatoren mit direktem oder indirektem Einfluss auf die Klimaschutzleistung bewirtschafteter Wälder. Damit sind lokale Meinungsmacher und Entscheidungsträger aus den Kreisen der Waldbesitzer, der Verwaltung und der Zivilgesellschaft (Journalisten, Umweltschützer, Touristiker, Sportler) gemeint. Die Schutzgemeinschaft Deutscher Wald (SDW) wird durch Qualifizierung des Personals und Schaffung von Unterrichtsmaterial außerschulische Lernorte an Orten der Forst- und Holzwirtschaft etablieren, die den Lehrenden die Möglichkeit eröffnen, den Schülerinnen und Schüler Vorgänge in Forst- und Holzwirtschaft und ihre Bedeutung für den Klimaschutz aus erster Hand zu zeigen. | Johannes Schmitt Tel.: +49 30 31904-563 schmitt@dfwr.de Deutscher Forstwirtschaftsrat e.V. (DFWR) Claire-Waldoff-Str. 7 10117 Berlin | WKF | ||
| 01.09.2019 | 31.01.2024 | 2218WK04B5 | Verbundvorhaben: Klimaschutzbeitrag von Wäldern mit multifunktionaler und nachhaltiger Bewirtschaftung; Teilvorhaben 2: Schaffung außerschulischer Lernorte im Cluster Forst und Holz zur Vermittlung der Klimaschutzleistung bewirtschafteter Wälder an zukünftige Generationen - Akronym: KliWaBe | Durch verbesserte Kommunikation der Klimaschutzleistung bewirtschafteter Wälder gegenüber ausgewählten Zielgruppen sollen die politische Unterstützung für die Notwendigkeit der Bewirtschaftung und des klimaplastischen Umbaus des Waldes sowie eine vorurteilsfreie Nutzung des nachhaltig produzierten und zertifizierten Rohstoffs Holz durch die Bevölkerung gefördert werden. Indirekt würde somit die Klimaschutzleistung des deutschen Waldes erhöht werden. Hierzu soll zunächst einmal das bestehende Angebot analysiert werden, da die Forstwirtschaft deutschlandweit bereits seit Jahren im Bereich Öffentlichkeitsarbeit und Waldpädagogik tätig ist. Basierend auf dieser Analyse sollen dann mit Hilfe von Experten Best-Practice-Beispiele herausgegriffen sowie neue Methoden und Materialien entwickelt und auf der Fläche eingesetzt werden. Der Deutsche Forstwirtschaftsrat e. V. (DFWR) beschäftigt sich dabei mit der Ansprache gesellschaftlicher Multiplikatoren mit direktem oder indirektem Einfluss auf die Klimaschutzleistung bewirtschafteter Wälder. Damit sind lokale Meinungsmacher und Entscheidungsträger aus den Kreisen der Waldbesitzer, der Verwaltung und der Zivilgesellschaft (Journalisten, Umweltschützer, Touristiker, Sportler) gemeint. Die Schutzgemeinschaft Deutscher Wald (SDW) wird durch Qualifizierung des Personals und Schaffung von Unterrichtsmaterial außerschulische Lernorte an Orten der Forst- und Holzwirtschaft etablieren, die den Lehrenden die Möglichkeit eröffnen, den Schülerinnen und Schüler Vorgänge in Forst- und Holzwirtschaft und ihre Bedeutung für den Klimaschutz aus erster Hand zu zeigen. | Imke Feist Tel.: +49 0228 94598391 imke.feist@sdw.de Schutzgemeinschaft Deutscher Wald (SDW) - Bund zur Förderung der Landespflege und des Naturschutzes - Bundesverband e.V. Dechenstr. 8 53115 Bonn | WKF | ||
| 01.03.2020 | 31.07.2023 | 2218WK06A3 | Verbundvorhaben: Förderung der regionalen Bereitstellung von Rohholz und Holzprodukten als Beitrag zum Klimaschutz und zur Strukturverbesserung (CarboRegio); Teilvorhaben 1: Koordination und wissenschaftliche Bearbeitung des Verbundvorhabens - Akronym: CarboRegio | In einem engen Verbund von angewandter Wissenschaft und Praxis soll das Zusammenspiel von Klimaschutz und Regionalität in der Forst- und Holzwirtschaft exemplarisch in der Region Allgäu untersucht und deren Potenziale analysiert werden. Über die Berechnung von Bilanzen zur Kohlenstoffspeicherung, Stoffstrom- und Ökobilanzen sowie sozialempirische Untersuchungen zu Angebot und Nachfrage von regionalen Holzprodukten sollen die Klimaschutzleistung regionaler Holzprodukte sowie die Potenziale und Grenzen der Vermarktung über die Zusatzinformation Regionalität dargestellt werden. Die Übertragbarkeit der Ergebnisse bzw. der Methodik wird geprüft und kritisch diskutiert. Zudem soll thematisiert werden, inwieweit Regionalität, Ökobilanzen und Klimaschutz durch Holz und Holzprodukte zu einer Aufklärung und Werbung über die positive Wirkung von Holz beitragen. Grundsätzlich soll geklärt werden, in welchem Maße regionale Holzprodukte zum Klimaschutz beitragen können und welche Holzprodukte realistisch regional vermarktet werden können. | Christoph Schulz Tel.: +49 8161 4591-705 christoph.schulz@lwf.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) - Abt. Waldbesitz, Beratung, Forstpolitik Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1 85354 Freising | X | WKF | |
| 01.03.2020 | 31.08.2023 | 2218WK06B3 | Verbundvorhaben: Förderung der regionalen Bereitstellung von Rohholz und Holzprodukten als Beitrag zum Klimaschutz und zur Strukturverbesserung (CarboRegio); Teilvorhaben 2: Lokales Netzwerken und Gewährleistung wechselseitiger Daten- und Informationsflüsse - Akronym: CarboRegio | In einem engen Verbund von angewandter Wissenschaft und Praxis soll das Zusammenspiel von Klimaschutz und Regionalität in der Forst- und Holzwirtschaft exemplarisch in der Region Allgäu untersucht und deren Potenziale analysiert werden. Über die Berechnung von Bilanzen zur Kohlenstoffspeicherung, Stoffstrom- und Ökobilanzen sowie sozialempirische Untersuchungen zu Angebot und Nachfrage von regionalen Holzprodukten sollen die Klimaschutzleistung regionaler Holzprodukte sowie die Potenziale und Grenzen der Vermarktung über die Zusatzinformation Regionalität dargestellt werden. Die Übertragbarkeit der Ergebnisse bzw. der Methodik wird geprüft und kritisch diskutiert. Zudem soll thematisiert werden, inwieweit Regionalität, Ökobilanzen und Klimaschutz durch Holz und Holzprodukte zu einer Aufklärung und Werbung über die positive Wirkung von Holz beitragen. Grundsätzlich soll geklärt werden, in welchem Maße regionale Holzprodukte zum Klimaschutz beitragen können und welche Holzprodukte realistisch regional vermarktet werden können. | Hugo Wirthensohn Tel.: +49 1716533568 wirthensohn@holzforum-allgaeu.de Holzforum Allgäu e.V. Kemptener Str. 39 87509 Immenstadt i. Allgäu | X | WKF | |
| 01.11.2019 | 30.04.2022 | 2218WK07A3 | Verbundvorhaben: Wandelbarer Holzhybrid für differenzierte Ausbaustufen; Teilvorhaben 1: standardisierte Holzbausysteme, Brettsperrholzdeckenkonstruktion und Lebenszyklusanalyse - Akronym: Holzhybrid | Für die Erstellung und Nutzung von Gebäuden in Europa ist die Bauindustrie jeweils für 40 % des Energieverbrauchs, des Rohstoffverbrauchs, des Abfallaufkommens und der Treibhausgasemissionen verantwortlich. Das Bauen muss daher zukünftig durch einen geringeren Energie- und Rohstoffverbrauch suffizienter werden, um die Einhaltung der Pariser Klimaziele erreichen zu können. Dies gelingt vor allem durch die effiziente Steigerung der Verwendung von Holzbauprodukten. Holz ist ein CO2-Speicher durch die stoffliche Substitution energieintensiver hergestellter Bauprodukte, durch dessen verzögerte Freisetzung von biogenem Kohlenstoff sowie am Lebensende durch seine energetische Substitution. Die Wirksamkeit als CO2-Speicher steigt mit der kaskadenartigen Verwendung von Holzbauprodukten. Angestrebt werden Produkte ohne abnehmende Wertschöpfung, wie dies mit standardisierten und reversiblen Bauteilen aus Holz möglich ist. Mit dem Forschungsprojekt eines wandelbaren Holzhybrid soll daher aufzeigt werden, wie in Kaskade verwendbare Holzbauprodukte in den Ausbaustufen Parken, Wohnen und Arbeiten in ein und derselben Tragstruktur einsetzbar sind. Die TU Kaiserslautern trägt mit drei Schwerpunkten zum Forschungsprojekt bei. Wesentlich ist die Erforschung von nutzungsneutralen Tragstrukturen mit hohen räumlichen und funktionalen Qualitäten aus Laub- und Nadelholz für die verschiedenen Ausbaustufen. Darauf aufbauend sollen raumbildende und gebäudetechnisch optimierte modulare Ausbauelemente für Wand und Decke für eine kaskadenartige Verwendung von Holzbauprodukten ohne abnehmende Wertschöpfung entwickelt werden. Die Suffizienz von Tragstruktur und Ausbauelementen wird über den gesamten Lebenszyklus mit Hilfe einer BIM-basierten Gebäudesimulation nachgewiesen. Dazu werden effiziente Algorithmen zur ganzheitlichen multikriteriellen Optimierung in Bezug auf Tragfähigkeit, Bau- und Umbauprozesse, Baukosten, Betriebskosten, CO2-Bilanz, Kaskadennutzung und Rückbau entwickelt. | Prof. Dr.-Ing. Jürgen Graf Tel.: +49 631 205-2296 juergen.graf@architektur.uni-kl.de Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau - Fachbereich Architektur - Fachgebiet Tragwerk und Material Pfaffenbergstr. 95, Geb. 1 67663 Kaiserslautern | X | WKF | |
| 01.11.2019 | 30.04.2022 | 2218WK07B3 | Verbundvorhaben: Wandelbarer Holzhybrid für differenzierte Ausbaustufen; Teilvorhaben 2: Bauteilverbindungen für mehrgeschossige Tragwerke aus Buchen-Furnierschichtholz - Akronym: Holzhybrid | Für die Erstellung und Nutzung von Gebäuden in Europa ist die Bauindustrie jeweils für 40 % des Energieverbrauchs, des Rohstoffverbrauchs, des Abfallaufkommens und der Treibhausgasemissionen verantwortlich. Das Bauen muss daher zukünftig durch einen geringeren Energie- und Rohstoffverbrauch suffizienter werden, um die Einhaltung der Pariser Klimaziele erreichen zu können. Dies gelingt vor allem durch die effiziente Steigerung der Verwendung von Holzbauprodukten. Holz ist ein CO2-Speicher durch die stoffliche Substitution energieintensiver hergestellter Bauprodukte, durch dessen verzögerte Freisetzung von biogenem Kohlenstoff sowie am Lebensende durch seine energetische Substitution. Die Wirksamkeit als CO2-Speicher steigt mit der kaskadenartigen Verwendung von Holzbauprodukten. Angestrebt werden Produkte ohne abnehmende Wertschöpfung, wie dies mit standardisierten und reversiblen Bauteilen aus Holz möglich ist. Mit dem Forschungsprojekt eines wandelbaren Holzhybrid soll daher aufzeigt werden, wie in Kaskade verwendbare Holzbauprodukte in den Ausbaustufen Parken, Wohnen und Arbeiten in ein und derselben Tragstruktur einsetzbar sind. Das KIT trägt mit einem Schwerpunkt Verbindungstechnik zum Forschungsprojekt bei. Um nachhaltige, wirtschaftliche und attraktive Gebäude aus Holz errichten zu können, sind innovative und effiziente Verbindungsdetails erforderlich, die hohe Tragfähigkeit und Steifigkeit aufweisen, eine Vorfertigung der Bauteile einschließlich der Verbindungselemente im Werk erlauben und gleichzeitig eine schnelle Baustellenmontage ermöglichen. Hierzu werden Verbindungsdetails entwickelt, die eine Durchleitung konzentrierter Normalkräfte durch querdruckbeanspruchte Platten und Träger erlauben, dabei auch Querkräfte und Momente übertragen können und leicht zu montieren und zu demontieren sind. Für die Tragstruktur aus BauBuche und gegebenenfalls Brettsperrholz sind die Verbindungen dabei an den Querschnittsaufbau und die Lagen der Holzbauteile anzupassen. | Prof. Dr.-Ing. Hans Joachim Blass Tel.: +49 721 608-42710 blass@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (KIT) – Holzbau und Baukonstruktionen Reinhard-Baumeister-Platz 1 76131 Karlsruhe | X | WKF | |
| 01.11.2019 | 30.04.2022 | 2218WK07C3 | Verbundvorhaben: Wandelbarer Holzhybrid für differenzierte Ausbaustufen; Teilvorhaben 3: Ökobilanzierungen wandelbarer Strukturen unter Berücksichtigung von Recycling und Kaskadennutzung - Akronym: Holzhybrid | Für die Erstellung und Nutzung von Gebäuden in Europa ist die Bauindustrie jeweils für 40 % des Energieverbrauchs, des Rohstoffverbrauchs, des Abfallaufkommens und der Treibhausgasemissionen verantwortlich. Das Bauen muss daher zukünftig durch einen geringeren Energie- und Rohstoffverbrauch suffizienter werden, um die Einhaltung der Pariser Klimaziele erreichen zu können. Dies gelingt vor allem durch die effiziente Steigerung der Verwendung von Holzbauprodukten. Holz ist ein CO2-Speicher durch die stoffliche Substitution energieintensiver hergestellter Bauprodukte, durch dessen verzögerte Freisetzung von biogenem Kohlenstoff sowie am Lebensende durch seine energetische Substitution. Die Wirksamkeit als CO2-Speicher steigt mit der kaskadenartigen Verwendung von Holzbauprodukten. Angestrebt werden Produkte ohne abnehmende Wertschöpfung, wie dies mit standardisierten und reversiblen Bauteilen aus Holz möglich ist. Mit dem Forschungsprojekt eines wandelbaren Holzhybrid soll daher aufzeigt werden, wie in Kaskade verwendbare Holzbauprodukte in den Ausbaustufen Parken, Wohnen und Arbeiten in ein und derselben Tragstruktur einsetzbar sind. Die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg trägt mit drei Schwerpunkten zum Forschungsprojekt bei. Der erste Schwerpunkt befasst sich mit den Möglichkeiten zur Steigerung des Anteils an konstruktiv nutzbarer Brettware am insgesamt nachwachsenden Buchenholzvolumen durch waldbauliche Maßnahmen. Der zweite Schwerpunkt gilt der Optimierung des verwendungsorientierten Holzeinschlags durch geeignete Inventurverfahren zur präzisen Ansprache von Quantität und Qualität der anfallenden Sortimente Der dritte Schwerpunk beinhaltet die Ermittlung der Lebenszyklusemissionen und –kosten der einzelnen Komponenten des Produktsystems ‚Wandelbares Holzhybrid‘ mittels einer Ökobilanz (LCA). Ein Vergleich mit den Emissionen von funktional äquivalenten Gebäuden mit konventionellen Baumaterialen und Nutzungsmustern ist ebenfalls vorgesehen. | PhD Stefan Pauliuk Tel.: +49 761 203-98726 stefan.pauliuk@indecol.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und natürliche Ressourcen - Juniorprofessur für Nachhaltiges Energie- und Stoffstrommanagement Tennenbacher Str. 4 79106 Freiburg im Breisgau | X | WKF | |
| 01.11.2019 | 30.04.2022 | 2218WK07D3 | Verbundvorhaben: Wandelbarer Holzhybrid für differenzierte Ausbaustufen; Teilvorhaben 4: Brandschutzkonzept für flexible Nutzungen in mehrgeschossigen Bauwerken - Akronym: Holzhybrid | Für die Erstellung und Nutzung von Gebäuden in Europa ist die Bauindustrie jeweils für 40 % des Energieverbrauchs, des Rohstoffverbrauchs, des Abfallaufkommens und der Treibhausgasemissionen verantwortlich. Das Bauen muss daher zukünftig durch einen geringeren Energie- und Rohstoffverbrauch suffizienter werden, um die Einhaltung der Pariser Klimaziele erreichen zu können. Dies gelingt vor allem durch die effiziente Steigerung der Verwendung von Holzbauprodukten. Holz ist ein CO2-Speicher durch die stoffliche Substitution energieintensiver hergestellter Bauprodukte, durch dessen verzögerte Freisetzung von biogenem Kohlenstoff sowie am Lebensende durch seine energetische Substitution. Die Wirksamkeit als CO2-Speicher steigt mit der kaskadenartigen Verwendung von Holzbauprodukten. Angestrebt werden Produkte ohne abnehmende Wertschöpfung, wie dies mit standardisierten und reversiblen Bauteilen aus Holz möglich ist. Mit dem Forschungsprojekt eines wandelbaren Holzhybrid soll daher aufzeigt werden, wie in Kaskade verwendbare Holzbauprodukte in den Ausbaustufen Parken, Wohnen und Arbeiten in ein und derselben Tragstruktur einsetzbar sind. Die Technische Universität München bearbeitet den Teilbereich Brandschutz. Die Zielsetzung dieses Teilbereichs ist - die Erforschung und Entwicklung der Wandelbarkeit der Nutzung innerhalb dauerhafter Gebäudetragstrukturen nach brandschutztechnischen Gesichtspunkten. - die Bestimmung der relevanten Einfluss- und Randbedingungen, die als Kenngrößen für Bauplanung wandelbarer Gebäude Berücksichtigung finden müssen. - die Erörterung der Möglichkeiten der Verwendung des brennbaren Baustoffs Holz unter Erfüllung der bauordnungsrechtlichen Schutzziele in Holz-Hybridgebäuden. | Univ.-Prof. Dr.-Ing. Stefan Winter Tel.: +49 89 289-22417 winter@tum.de Technische Universität München - Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt - Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion Arcisstr. 21 80333 München | X | WKF | |
| 01.07.2019 | 31.12.2022 | 2218WK08X4 | Effektive räumliche Modellierung und Simulation waldbaulich gesteuerter Mischverjüngung unter sich ändernden Klimabedingungen - Akronym: VERMOS | Im Rahmen des vorgeschlagenen Projektes werden Handlungsempfehlungen zur Mischverjüngung von kieferndominierten Waldflächen des Nordostdeutschen Tieflands entwickelt, die sich ändernde Klimabedingungen sowie waldbauliche und betriebliche Rahmenbedingungen berücksichtigen. Damit sind folgende Projektziele verbunden: (1) Untersuchung vergleichbarer Mischungskonstellationen in der Baumartenverjüngung unter Berücksichtigung standörtlicher Gradienten und regionaler Klimaprognosen der Modellregion. (2) Entwicklung eines praxisnahen Monitoringsystems, das räumliche Informationen des Oberstandes (Licht- und Wasserkonkurrenz der Altbäume entsprechend den eingesetzten Hiebsarten) mit den Baumartenmischungen in der Waldverjüngung verbindet. (3) Untersuchung der oberirdischen Interaktionswirkungen zwischen Verjüngungspflanzen der Baumarten Kiefer, Birke, Eiche und Buche entlang regionaler Klimagradienten und unter Berücksichtigung klein-standörtlicher Bestandes- und Umweltgrößen. (4) Kopplung eines individuen-basierten Waldsimulators mit einem Verjüngungsmodell unter Einbeziehung vorhandener empirischer Daten, Daten aus der Modellstudie und ergänzender Literatur; sowie Durchführung von Simulationsexperimenten. (5) Abschließende waldbauliche und waldökologische Bewertung der empirischen und simulierten Ergebnisse unter Berücksichtigung der regional-klimatischen Rahmenbedingungen und Zielformulierungen zur Baumartenmischung sowie Ableitung praxisorientierter Handlungsempfehlungen. Das Konsortium setzt sich interdisziplinär aus den Bereichen Forstwissenschaften, Ökologische Modellierung, Biometrie (TU Dresden) und Landeswaldbewirtschaftung (Landesbetrieb Forst Brandenburg) zusammen. Die Projektpartner verfügen über sich ergänzende Expertisen auf den Gebieten Waldbau, Waldsimulation, Datenanalyse sowie naturale und ökonomische Planung, die für den Erfolg des Projektes essentiell sind. | Prof. Dr. Uta Berger Tel.: +49 35203 38-31892 uta.berger@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Institut für Waldwachstum und Forstliche Informatik - Professur für Forstliche Biometrie und Forstliche Systemanalyse 01737 Tharandt | X | WKF | |
| 01.03.2020 | 31.08.2022 | 2218WK09A4 | Verbundvorhaben: KohleNstoff- und HOlzvorräte (KNOW) – Verbesserte Projektionen des CO2-Vorrates mittels ökophysiologischer und empirischer Waldwachstumsmodelle; Teilvorhaben 1: Empirisches Waldwachstumsmodell, Inventurdaten und Datenmanagement. - Akronym: KNOW | Oberziel des Projektes ist der Vergleich und die wechselseitige Verbesserung von prozessbasierten und empirischen Waldwachstumssimulatoren zur Verbesserung ihrer Aussagefähigkeit über zukünftige klima- und bewirtschaftungsbeeinflusste Entwicklungen in Wäldern. Prozessbasierte Waldwachstumssimulatoren (z. B. 4C) werden überwiegend im Bereich Erdsystemmodellierung und Klimawandelforschung eingesetzt. Sie haben Stärken in der Simulation von Standorts- und Klimaeinflüssen, während die im Forstbereich eingesetzten empirischen Simulatoren (WEHAM, SILVA, BWin-Pro) die Waldbewirtschaftung und bestehende Strukturen besser widerspiegeln, weil sie aus Wiederholungsmessungen realer Bestände entwickelt wurden. Für die Simulation und die Beurteilung zukünftig möglicher Zustände und Leistungspotenziale des Waldes sind Abschätzungen über die Auswirkungen von Bewirtschaftungsmaßnahmen und Umwelteinflüssen auf Waldstruktur und Ökosystemleistungen wichtig. In dem hier vorgestellten Projekt werden hierfür auf Basis der Bundeswaldinventuren (BWI) 2002 (retrospektiv) und 2012 vergleichend Analysen der Wachstumssimulationen eines empirischen (WEHAM) und eines ökophysiologischen Waldwachstumsmodells (4C) erstellt, klimabedingte Wachstumsänderungen aus den ökophysiologischen Projektionen isoliert und in WEHAM implementiert. Dies ermöglicht die Analyse klimaänderungsbedingter, derzeit in WEHAM nicht abgebildeter Wachstumsänderungen und Abschätzung der Bedeutung dieser Änderungen für die Bewertung bereits vorliegender und zukünftig zu erstellender WEHAM - Szenarienergebnisse. Die Ergebnisse können im Rahmen der wissenschaftlichen Beratung von Politik, Industrie, Waldbesitzern, Verbänden und der Öffentlichkeit bezüglich Anpassungs- und Minderungsmaßnahmen bis zu Anrechnungsregeln in Kyoto-Folgeabkommen und einem überarbeiteten Forest Management Reference Level genutzt werden. | Dr. Joachim Rock Tel.: +49 3334 3820-351 joachim.rock@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Waldökosysteme Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | X | WKF | |
| 01.03.2020 | 30.06.2022 | 2218WK09B4 | Verbundvorhaben: KohleNstoff- und HOlzvorräte (KNOW) – Verbesserte Projektionen des CO2-Vorrates mittels ökophysiologischer und empirischer Waldwachstumsmodelle; Teilvorhaben 2: Klimasensitive Simulation und Analyse von Witterungslagen. - Akronym: KNOW | Das Vorhaben umfasst den Vergleich und die Kopplung zweier unterschiedlicher Waldwachstumssimulatoren, um so die Klimasensitivität der Simulationen zu den Kohlenstoff- und Holzvorräten zu verbessern und Analysen bestehender WEHAM-Szenarien unter Klimawandelaspekten zu ermöglichen. Die Grundlage der Ergebnisse bildet die Anpassung der in WEHAM hinterlegten Wachstumsfunktionen hin zu klimasensitiven Wachstumsfunktionen. Mit Hilfe dieser neuen Wachstumsfunktionen und der Identifizierung und Charakterisierung seltener extremer Witterungslagen erfolgt eine Neubewertung des WEHAM-Basiszenarios hinsichtlich seiner Auswirkungen auf die die Waldwirtschaft betreffenden Ökosystemdienstleistungen wie zum Beispiel Holzbereitstellung, Klimaschutz und Lebensraum. Die Ergebnisse des hier beantragten Projektes ermöglichen die Re-Analyse dieser und weiterer, möglicher Bewirtschaftungsszenarien unter verschiedenen Klimawandelszenarien und geben Politik, Verwaltung, Verbänden und Wirtschaft so die Möglichkeit zu einer besseren Folgeabschätzung der entsprechenden Handlungsoptionen. | Dr. Martin Gutsch Tel.: +49 331 288-2632 martin.gutsch@pik-potsdam.de Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung e. V. - Forschungsbereich II - Klimawirkung und Vulnerabilität Telegrafenberg 31 14473 Potsdam | X | WKF | |
| 01.03.2020 | 30.06.2022 | 2218WK09C4 | Verbundvorhaben: KohleNstoff- und HOlzvorräte (KNOW) – Verbesserte Projektionen des CO2-Vorrates mittels ökophysiologischer und empirischer Waldwachstumsmodelle; Teilvorhaben 3: Konzeption klimasensitiver empirischer Modelle zu Höhen/Durchmesser. - Akronym: KNOW | Als Oberziel verfolgt dieses Vorhaben den Vergleich und die Kopplung zweier unterschiedlicher Waldwachstumssimulatoren, um so die Klimasensitivität der Simulationen von Kohlenstoff- und Holzvorräten zu verbessern und Analysen bestehender WEHAM-Szenarien unter Klimawandelaspekten zu ermöglichen. Diese Szenarien wurden bereits entwickelt ("Basisszenario", Projekt "WEHAM-Szenarien"). Sie sind jedoch nicht klimasensitiv. Die Ergebnisse des hier beantragten Projektes ermöglichen die Re-Analyse dieser und weiterer, möglicher Szenarien unter verschiedenen Klimawandelszenarien und geben Politik, Verwaltung, Verbänden und Wirtschaft so die Möglichkeit zu einer besseren Folgeabschätzung der entsprechenden Handlungsoptionen. | Dr. Gerald Kändler Tel.: +49 761 4018-120 gerald.kaendler@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg - Abt. Biometrie und Informatik Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | WKF | |
| 01.09.2020 | 31.12.2023 | 2218WK10X4 | Deutschlandweiter Status und Entwicklung von Waldstandorten auf organischen Böden - Konkretisierung der nationalen Treibhausgasberichterstattung sowie Möglichkeiten und Wirkungen von Klimaschutzmaßnahmen - Akronym: MoorWald | Als Vertragsstaat der Klimarahmenkonvention der Vereinten Nationen (UNFCCC) ist Deutschland dazu verpflichtet, Inventare zu nationalen Treibhausgasemissionen zu erstellen. Die Klimaberichterstattung erfolgt für 5 Sektoren, unter anderem Landnutzung, Landnutzungsänderung und Forstwirtschaft (LULUCF). Im Inventar wird für Wälder u.a. über CO2-Emissionen aus Biomasse auch auf organischen Böden und Emission aus Drainage dieser Böden berichtet. Im Hinblick auf die Vollständigkeit und den Detaillierungsgrad weist Deutschland in der derzeitigen Berichterstattung bezugnehmend auf die Berechnung der Emissionsfaktoren von Biomasse auf organischen Böden Defizite auf. Hier werden möglicherweise bestehende Spezifika von Waldbeständen auf organischen Böden nicht explizit berücksichtigt. Obwohl Moore nur 5 % der Landesfläche von Deutschland bedecken, sind sie mit 2 % bis 5 % der nationalen Treibhausgasemissionen die größte Treibhausgasquelle im Landsektor allgemein und auch im Wald. Daher ist ein Ziel des Projektes, die derzeitige Berechnung der Emissionsfaktoren für Waldstandorte auf organischen Böden unter Berücksichtigung ihrer standörtlichen Gegebenheiten (naturnahe Moore, renaturierte Moore mit naturnahem Zustand, dränierte Moore), zu verbessern. Da sich etwa 50 % der Waldfläche auf organischen Böden in Privatwaldbesitz befindet soll eine weitere Kernaufgabe des Projektes darin bestehen, vor allem Privatwaldbesitzer über klimarelevante Optimierungen (Wiedervernässung) ihrer Waldbestände (naturschutzfachlicher Aspekt) aber auch die damit verbundenen Auswirkungen (forstwirtschaftlicher Aspekt) zu informieren. Hiermit soll ein aktiver Beitrag im Bereich Information und Kommunikation zur Unterstützung der Speicherung von Kohlenstoff im Wald und der Vermeidung von Emissionen geleistet werden. | Dr. Nicole Wellbrock Tel.: +49 3334-3820-304 nicole.wellbrock@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Waldökosysteme Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | WKF | ||
| 01.03.2020 | 30.09.2023 | 2218WK11A3 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer Entscheidungsmatrix für die zukünftige Laubholznutzung im Rahmen einer effizienten Bioökonomie; Teilvorhaben 1: Nutzungspotential und innovative Nutzungsmöglichkeiten von Laubholz und Erstellung einer Entscheidungsmatrix - Akronym: LauBiOek | Ziel des Projekts ist die Analyse der ökonomischen, ökologischen und sozialen Auswirkungen verschiedener Nutzungsformen von Laubholz als Bestandteil einer nationalen und regionalen Bioökonomie-Strategie am Beispiel des Bundeslandes Bayern. Dazu sollen die Potenziale und Herausforderungen einer innovativen Laubholzverwendung analysiert und Lösungsvorschläge entwickelt werden. Auf Basis von technischen, rechtlichen und strukturellen Kriterien sowie Nachhaltigkeitsindikatoren soll eine Entscheidungsmatrix für die Akteure der Wald-Forst-Holz-Kette erarbeitet werden, mit der es möglich ist, verschiedene alternative Nutzungsmöglichkeiten für die zukünftige Laubholznutzung anhand von Produktlinien sowie regionaler Ressourcen-Szenarien zu bewerten und Handlungsmöglichkeiten abzuleiten. | Dr. Jürgen Bauer Tel.: +49 8161 96995-60 bauer@cluster-forstholzbayern.de Cluster-Initiative Forst und Holz in Bayern gemeinnützige GmbH Obere Hauptstr. 36 / Rückgebäude 85354 Freising | WKF | ||
| 01.03.2020 | 30.09.2023 | 2218WK11B3 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer Entscheidungsmatrix für die zukünftige Laubholznutzung im Rahmen einer effizienten Bioökonomie; Teilvorhaben 2: Bewertung spezifischer Produktlinien innovativer Laubholznutzung im regionalen Kontext - Akronym: LauBiOek | Ziel des Projekts ist die Analyse der ökonomischen, ökologischen und sozialen Auswirkungen verschiedener Nutzungsformen von Laubholz als Bestandteil einer nationalen und regionalen Bioökonomie-Strategie am Beispiel des Bundeslandes Bayern. Dazu sollen die Potenziale und Herausforderungen einer innovativen Laubholzverwendung analysiert und Lösungsvorschläge entwickelt werden. Auf Basis von technischen, rechtlichen und strukturellen Kriterien sowie Nachhaltigkeitsindikatoren soll eine Entscheidungsmatrix für die Akteure der Wald-Forst-Holz-Kette erarbeitet werden, mit der es möglich ist, verschiedene alternative Nutzungsmöglichkeiten für die zukünftige Laubholznutzung anhand von Produktlinien sowie regionaler Ressourcen-Szenarien zu bewerten und Handlungsmöglichkeiten abzuleiten. | Prof. Dr. Gabriele Weber-Blaschke Tel.: +49 8161 71-5635 weber-blaschke@hfm.tum.de Technische Universität München - Holzforschung München - Lehrstuhl für Holzwissenschaft Winzererstr. 45 80797 München | WKF | ||
| 01.03.2020 | 30.09.2023 | 2218WK11C3 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer Entscheidungsmatrix für die zukünftige Laubholznutzung im Rahmen einer effizienten Bioökonomie; Teilvorhaben 3: Stoffstrombilanz und Wertschöpfungsanalyse für eine innovative Laubholznutzung - Akronym: LauBiOek | Ziel des Projekts ist die Analyse der ökonomischen, ökologischen und sozialen Auswirkungen verschiedener Nutzungsformen von Laubholz als Bestandteil einer nationalen und regionalen Bioökonomie-Strategie am Beispiel des Bundeslandes Bayern. Dazu sollen die Potenziale und Herausforderungen einer innovativen Laubholzverwendung analysiert und Lösungsvorschläge entwickelt werden. Auf Basis von technischen, rechtlichen und strukturellen Kriterien sowie Nachhaltigkeitsindikatoren soll eine Entscheidungsmatrix für die Akteure der Wald-Forst-Holz-Kette erarbeitet werden, mit der es möglich ist, verschiedene alternative Nutzungsmöglichkeiten für die zukünftige Laubholznutzung anhand von Produktlinien sowie regionaler Ressourcen-Szenarien zu bewerten und Handlungsmöglichkeiten abzuleiten. | Ludwig Lehner Tel.: +49 9443 906-712 ludwig.lehner@bwc-consulting.com .bwc management consulting GmbH Kagrastr. 18 a 93326 Abensberg | WKF | ||
| 01.08.2019 | 31.12.2022 | 2218WK12A4 | Verbundvorhaben: Anpassungsstrategien von Buchenwäldern bei unterschiedlicher Bewirtschaftungsintensität (NaWi); Teilvorhaben 1: Einfluss der Bewirtschaftungsintensität auf die Bestandsentwicklung, die Nährstoffverfügbarkeit, die Boden-Kohlenstoffspeicherung sowie Bodentreibhausgasemissionen - Akronym: NaWi | Die sich verändernden klimatischen Umweltbedingungen führen zu einem zunehmenden Stresspotential für Wälder. In der Folge könnten Wälder in ihrer Funktion als CO2-Senke geschwächt werden und sich, störungsbedingt, sogar in CO2-Quellen verwandeln. Es ist bislang allerdings ungeklärt, ob und wenn ja, inwieweit die Waldstruktur als Ausdruck bestimmter Bewirtschaftungskonzepte und die Nährstoffversorgung des Standorts eine erhöhte Vulnerabilität der Bestände gegenüber abiotischem und biotischem Stress bedingen. So könnten unterschiedliche Nutzungsintensitäten, die sich in bestimmten Waldstrukturen manifestieren, unterschiedliche Anpassungsfähigkeiten der jeweils behandelten Wälder zur Folge haben. Aus Jungbeständen ist beispielsweise bekannt, dass Dichtereduktion zu einer Abnahme von Trockenstress führt (Gebhardt et al. 2014, Sohn et al. 2016) in älteren Bestanden sind jedoch auch gegenteilige Wirkungen denkbar. Ziel des Projektes ist die Erforschung der Mechanismen von Anpassungsstrategien älterer Buchenbestände unterschiedlicher Bewirtschaftungsintensität an Klimaveränderungen. Entlang eines Gradienten der Nutzungsintensität und der Standortsgüte werden die Waldstrukturen, die Stoffflüsse und wichtige baumphysiologische Kenngrößen analysiert, umweltökonomisch bewertet und räumlich explizite Modelle und Szenarien der Waldbewirtschaftung und ihrer Auswirkungen erstellt. Die Interaktionen von waldbaulicher Bewirtschaftungsintensität und Stressresistenz werden auf unterschiedlichen Standorten faktoriell kombiniert und hinsichtlich bodenchemischer und pflanzenphysiologischer Parameter analysiert. Zudem wird die Kohlenstoffsenkenfunktion der verschiedenen Waldnutzungsformen quantifiziert, modelliert und bewertet. | Annett Reinhardt Tel.: +49 551 3920 501 annett.reinhardt@uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen Institut - Ökopedologie der Gemäßigten Zonen Büsgenweg 2 37077 Göttingen | X | WKF | |
| 01.08.2019 | 31.12.2022 | 2218WK12B4 | Verbundvorhaben: Anpassungsstrategien von Buchenwäldern bei unterschiedlicher Bewirtschaftungsintensität (NaWi); Teilvorhaben 2: Einfluss der Bewirtschaftungsintensität auf die Versorgung mit Wasser, N und P sowie chemische Verteidigung mittels Phenolen/Tanninen - Akronym: NaWi | Die sich verändernden klimatischen Umweltbedingungen führen zu einem zunehmenden Stresspotential für Wälder. In der Folge könnten Wälder in ihrer Funktion als CO2-Senke geschwächt werden und sich, störungsbedingt, sogar in CO2-Quellen verwandeln. Es ist bislang allerdings ungeklärt, ob und wenn ja, inwieweit die Waldstruktur als Ausdruck bestimmter Bewirtschaftungskonzepte und die Nährstoffversorgung des Standorts eine erhöhte Vulnerabilität der Bestände gegenüber abiotischem und biotischem Stress bedingen. So könnten unterschiedliche Nutzungsintensitäten, die sich in bestimmten Waldstrukturen manifestieren, unterschiedliche Anpassungsfähigkeiten der jeweils behandelten Wälder zur Folge haben. Aus Jungbeständen ist beispielsweise bekannt, dass Dichtereduktion zu einer Abnahme von Trockenstress führt (Gebhardt et al. 2014, Sohn et al. 2016) in älteren Bestanden sind jedoch auch gegenteilige Wirkungen denkbar. Ziel des Projektes ist die Erforschung der Mechanismen von Anpassungsstrategien älterer Buchenbestände unterschiedlicher Bewirtschaftungsintensität an Klimaveränderungen. Entlang eines Gradienten der Nutzungsintensität und der Standortsgüte werden die Waldstrukturen, die Stoffflüsse und wichtige baumphysiologische Kenngrößen analysiert, umweltökonomisch bewertet und räumlich explizite Modelle und Szenarien der Waldbewirtschaftung und ihrer Auswirkungen erstellt. Die Interaktionen von waldbaulicher Bewirtschaftungsintensität und Stressresistenz werden auf unterschiedlichen Standorten faktoriell kombiniert und hinsichtlich bodenchemischer und pflanzenphysiologischer Parameter analysiert. Zudem wird die Kohlenstoffsenkenfunktion der verschiedenen Waldnutzungsformen quantifiziert, modelliert und bewertet. | Prof. Dr. Judy Simon Tel.: +49 7531 88-2501 judy.simon@uni-kassel.de Universität Konstanz - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Sektion - Fachbereich Biologie Universitätsstr. 10 78464 Konstanz | X | WKF | |
| 01.08.2019 | 31.12.2022 | 2218WK12C4 | Verbundvorhaben: Anpassungsstrategien von Buchenwäldern bei unterschiedlicher Bewirtschaftungsintensität (NaWi); Teilvorhaben 3: Einfluss der Bewirtschaftungsintensität auf die Kapazität zur Kompensation von Stress durch Umweltveränderungen in Buchen (Universität Freiburg) - Akronym: NaWi | Die sich verändernden klimatischen Umweltbedingungen führen zu einem zunehmenden Stresspotential für Wälder. In der Folge könnten Wälder in ihrer Funktion als CO2-Senke geschwächt werden und sich, störungsbedingt, sogar in CO2-Quellen verwandeln. Es ist bislang allerdings ungeklärt, ob und wenn ja, inwieweit die Waldstruktur als Ausdruck bestimmter Bewirtschaftungskonzepte und die Nährstoffversorgung des Standorts eine erhöhte Vulnerabilität der Bestände gegenüber abiotischem und biotischem Stress bedingen. So könnten unterschiedliche Nutzungsintensitäten, die sich in bestimmten Waldstrukturen manifestieren, unterschiedliche Anpassungsfähigkeiten der jeweils behandelten Wälder zur Folge haben. Aus Jungbeständen ist beispielsweise bekannt, dass Dichtereduktion zu einer Abnahme von Trockenstress führt (Gebhardt et al. 2014, Sohn et al. 2016) in älteren Bestanden sind jedoch auch gegenteilige Wirkungen denkbar. Ziel des Projektes ist die Erforschung der Mechanismen von Anpassungsstrategien älterer Buchenbestände unterschiedlicher Bewirtschaftungsintensität an Klimaveränderungen. Entlang eines Gradienten der Nutzungsintensität und der Standortsgüte werden die Waldstrukturen, die Stoffflüsse und wichtige baumphysiologische Kenngrößen analysiert, umweltökonomisch bewertet und räumlich explizite Modelle und Szenarien der Waldbewirtschaftung und ihrer Auswirkungen erstellt. Die Interaktionen von waldbaulicher Bewirtschaftungsintensität und Stressresistenz werden auf unterschiedlichen Standorten faktoriell kombiniert und hinsichtlich bodenchemischer und pflanzenphysiologischer Parameter analysiert. Zudem wird die Kohlenstoffsenkenfunktion der verschiedenen Waldnutzungsformen quantifiziert, modelliert und bewertet. | PD Dr. Jürgen Kreuzwieser Tel.: +49 761 203-8300 juergen.kreuzwieser@ctp.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Forst- und Umweltwissenschaften - Institut für Forstbotanik und Baumphysiologie - Professur für Baumphysiologie Georges-Köhler-Allee 53-54 79110 Freiburg im Breisgau | X | WKF | |
| 01.08.2019 | 31.07.2022 | 2218WK13X2 | Präventives Containerscreening von volatilen organischen Substanzen zur Erkennung von invasiven Schädlingen zum Schutz des Waldes - Akronym: PraeventinS | Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer Präventionsstrategie zur Eindämmung der deutschland- und EU-weiten Ausbreitung invasiver Schädlinge, die durch Containerfrachten eingeschleppt werden können. Dies soll zunächst am Beispiel der Detektion vom Asiatischen Laubholzbockkäfer geschehen, der in der Regel über importiertes Palettenholz seinen Ausbreitungsweg findet.Derzeit findet die Bekämpfung nach einer Bestätigung eines Befalls durch eine großflächige Rodung von Laubholz im Befallsgebiet statt. Die Fällung und das Monitoring verursachen immense ökologische und wirtschaftliche Schäden, wobei nur in wenigen Fällen eine Ausrottung bisher gelungen ist. Langfristig kann daher auch von einer großflächigen Bedrohung des heimischen Laubholzbestandes ausgegangen werden.Es soll daher ein effizientes Verfahren zur Erkennung von Quarantäneschädlingen bereits bei der Einfuhrkontrolle von Containern entwickelt werden. Hierzu soll eine Methodik erarbeitet werden, mit der der Holzbefall mit Schaderregern wie z.B. dem ALB durch eine Luftprobenahme an Containern frühzeitig entdeckt werden kann. Eine Einfuhr ins Land und die unkontrollierte Ausbreitung kann auf diese Weise so früh wie möglich ausgeschlossen werden und durch das frühzeitige Aufspüren kann ein Schaden am heimischen Wald verhindert werden.Aus Vorarbeiten ist bekannt, dass der ALB als Larve im Baum spezifische volatile Substanzen emittiert, mit denen ein Befall identifiziert werden kann. Gelingt es, diese Volatile durch eine geeignete Luftprobenahme auf Anreicherungsfilter am Container zu identifizieren, so ist ein präventives Screening deutlich einfacher und in viel größerer Stückzahl möglich, da die Container hierzu nicht mehr geöffnet werden müssen. Im Projekt werden hierzu instrumentell analytische Verfahren genutzt als auch der Spürhund als Detektor eingesetzt. Der Hundeeinsatz bietet den Vorteil, auch sehr sensitive "Detektoren" nutzen zu können, was ggf. den Aufwand der Samplingmethode verringert. | Prof. Dr. Peter Kaul Tel.: +49 2241 865-515 peter.kaul@h-brs.de Hochschule Bonn-Rhein-Sieg - Institut für Sicherheitsforschung Von-Liebig-Str. 20 53359 Rheinbach | WKF | ||
| 01.03.2020 | 30.11.2023 | 2218WK14A4 | Verbundvorhaben: Klimasensitivität von Forstgenressourcen in Deutschland (sensFORclim); Teilvorhaben 1: Hauptbaumarten des (herzynischen) Bergmischwaldes - Akronym: sensFORclim | Ziel des Projektes ist es, Bestände für die Produktion von klimatolerantem, heimischem Vermehrungsgut der Baumarten Fichte, Buche und Tanne zu identifizieren. Die Identifikation von derart geeigneten Erntebeständen kommt der Forstpraxis zugute. Das Projektgebiet umfasst die Bundesländer Bayern, Baden-Württemberg, Sachsen und Thüringen. In diesem Bereich wird gezielt nach Baumpopulationen und daraus gewonnen Forstpflanzen geforscht, die ein hohes Anpassungspotenzial im Klimawandel aufweisen. Die fünf kooperierenden Antragsteller (Bayerisches Amt für forstliche Saat- und Pflanzenzucht (ASP), die TU München, Sachsenforst - Referat Forstgenetik/Forstpflanzenzüchtung (SBS), die Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg und das Forstliche Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha wählen hierzu einen interdisziplinären Ansatz: Es werden Standortsinformation in die ökologischen Nischenmodelle integriert und der in die Zukunft projizierte Einfluss des Klimawandels auf die Saatguterntebestände von Buche, Fichte und Tanne ermittelt. Deren Resilienz gegenüber Klimaextremen wird über vier definierte ökologische Straten retrospektiv erforscht (z.B. mittels Dendroökologie). Hierdurch werden Aussagen zu Adaptionsreaktionen von Erntebeständen und unmittelbaren Nachkommen möglich. Dieser Forschungsansatz ist einmalig und erlaubt weitreichende Rückschlüsse auf die Anpassungsfähigkeit der untersuchten Baumarten auf die Veränderung relevanter klimatischer Parameter. Die in diesem Ansatz identifizierten Saatguterntebestände können gezielt zur Produktion von klimatolerantem Saatgut für die Forstpraxis genutzt werden. Die Ergebnisse insbes. der ökophysiologischen Studien können mittelfristig auch in die gezielte Neuzulassung von Saatguterntebeständen in den sog. Grenzbereichen münden. Mit Hilfe der Nischenmodelle werden zudem Suchkulissen für künftige Transferstudien erstellt, als Grundlage für gezielte Klimawandel-Anpassungs-Feldversuche. | Dr. Joachim Hamberger Tel.: +49 8666 9883-63 joachim.hamberger@awg.bayern.de Bayerisches Amt für Waldgenetik Forstamtsplatz 1 83317 Teisendorf | WKF | ||
| 01.03.2020 | 30.11.2023 | 2218WK14B4 | Verbundvorhaben: Klimasensitivität von Forstgenressourcen in Deutschland (sensFORclim); Teilvorhaben 2: Bergmischwald in Bayern - Akronym: sensFORclim | Ziel des Projektes ist es, Bestände für die Produktion von klimatolerantem, heimischem Vermehrungsgut der Baumarten Fichte, Buche und Tanne zu identifizieren. Die Identifikation von geeigneten nach FoVG zugelassenen Erntebeständen kommt der Forstpraxis zugute. Das Projektgebiet umfasst die Bundesländer Bayern, Baden-Württemberg, Sachsen und Thüringen. In diesem Bereich wird gezielt nach Baumpopulationen und daraus gewonnen Forstpflanzen geforscht, die ein hohes Anpassungspotenzial im Klimawandel aufweisen. Die fünf kooperierenden Antragsteller (Bayerisches Amt für forstliche Saat- und Pflanzenzucht (ASP), die TU München, Staatsbetrieb Sachsenforst - Referat Forstgenetik/Forstpflanzenzüchtung (SBS), die Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg und das Forstliche Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha wählen hierzu einen interdisziplinären Ansatz: Es werden Standortsinformation in die ökologischen Nischenmodelle integriert und der in die Zukunft projizierte Einfluss des Klimawandels auf die Saatguterntebestände von Buche, Fichte und Tanne ermittelt. Deren Resilienz gegenüber Klimaextremen wird über vier definierte ökologische Straten retrospektiv erforscht (z.B. mittels Dendroökologie). Hierdurch werden Aussagen zu Adaptionsreaktionen von Erntebeständen und unmittelbaren Nachkommen möglich. Dieser Forschungsansatz ist einmalig und erlaubt weitreichende Rückschlüsse auf die Anpassungsfähigkeit der untersuchten Baumarten auf die Veränderung relevanter klimatischer Parameter. Die in diesem Ansatz identifizierten Saatguterntebestände können gezielt zur Produktion von klimatolerantem Saatgut für die Forstpraxis genutzt werden. Die Ergebnisse insbes. der ökophysiologischen Studien können mittelfristig auch in die gezielte Neuzulassung von Saatguterntebeständen in den sog. Grenzbereichen münden. Mit Hilfe der Nischenmodelle werden zudem Suchkulissen für künftige Transferstudien erstellt, als Grundlage für gezielte Klimawandel-Anpassungs-Feldversuche. | Prof. Dr. Hans Pretzsch Tel.: +49 8161 7147-11 hans.pretzsch@lrz.tum.de Technische Universität München - School of Life Sciences - Lehrstuhl für Waldwachstumskunde Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | WKF | ||
| 01.03.2020 | 30.11.2023 | 2218WK14C4 | Verbundvorhaben: Klimasensitivität von Forstgenressourcen in Deutschland (sensFORclim); Teilvorhaben 3: Bergmischwald in Sachsen - Akronym: sensFORclim | Ziel des Projektes ist es, Bestände für die Produktion von klimatolerantem, heimischem Vermehrungsgut der Baumarten Fichte, Buche und Tanne zu identifizieren. Die Identifikation von geeigneten nach FoVG zugelassenen Erntebeständen kommt der Forstpraxis zugute. Das Projektgebiet umfasst die Bundesländer Bayern, Baden-Württemberg, Sachsen und Thüringen. In diesem Bereich wird gezielt nach Baumpopulationen und daraus gewonnen Forstpflanzen geforscht, die ein hohes Anpassungspotenzial im Klimawandel aufweisen. Die fünf kooperierenden Antragsteller (Bayerisches Amt für forstliche Saat- und Pflanzenzucht (ASP), die TU München, Staatsbetrieb Sachsenforst - Referat Forstgenetik/Forstpflanzenzüchtung (SBS), die Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg und das Forstliche Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha wählen hierzu einen interdisziplinären Ansatz: Es werden Standortsinformation in die ökologischen Nischenmodelle integriert und der in die Zukunft projizierte Einfluss des Klimawandels auf die Saatguterntebestände von Buche, Fichte und Tanne ermittelt. Deren Resilienz gegenüber Klimaextremen wird über vier definierte ökologische Straten retrospektiv erforscht (z.B. mittels Dendroökologie). Hierdurch werden Aussagen zu Adaptionsreaktionen von Erntebeständen und unmittelbaren Nachkommen möglich. Dieser Forschungsansatz ist einmalig und erlaubt weitreichende Rückschlüsse auf die Anpassungsfähigkeit der untersuchten Baumarten auf die Veränderung relevanter klimatischer Parameter. Die in diesem Ansatz identifizierten Saatguterntebestände können gezielt zur Produktion von klimatolerantem Saatgut für die Forstpraxis genutzt werden. Die Ergebnisse insbes. der ökophysiologischen Studien können mittelfristig auch in die gezielte Neuzulassung von Saatguterntebeständen in den sog. Grenzbereichen münden. Mit Hilfe der Nischenmodelle werden zudem Suchkulissen für künftige Transferstudien erstellt, als Grundlage für gezielte Klimawandel-Anpassungs-Feldversuche. | Dr. Matthias Meyer Tel.: +49 3501 542-122 matthias.meyer@smekul.sachsen.de Staatsbetrieb Sachsenforst - Kompetenzzentrum Wald und Forstwirtschaft - Referat Forstgenetik / Forstpflanzenzüchtung Bonnewitzer Str. 34 01796 Pirna | WKF | ||
| 01.03.2020 | 30.11.2023 | 2218WK14D4 | Verbundvorhaben: Klimasensitivität von Forstgenressourcen in Deutschland (sensFORclim); Teilvorhaben 4: Bergmischwald in Thüringen - Akronym: sensFORclim | Ziel des Projektes ist es, Bestände für die Produktion von klimatolerantem, heimischem Vermehrungsgut der Baumarten Fichte, Buche und Tanne zu identifizieren. Die Identifikation von geeigneten nach FoVG zugelassenen Erntebeständen kommt der Forstpraxis zugute. Das Projektgebiet umfasst die Bundesländer Bayern, Baden-Württemberg, Sachsen und Thüringen. In diesem Bereich wird gezielt nach Baumpopulationen und daraus gewonnen Forstpflanzen geforscht, die ein hohes Anpassungspotenzial im Klimawandel aufweisen. Die fünf kooperierenden Antragsteller (Bayerisches Amt für forstliche Saat- und Pflanzenzucht (ASP), die TU München, Staatsbetrieb Sachsenforst - Referat Forstgenetik/Forstpflanzenzüchtung (SBS), die Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg und das Forstliche Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha wählen hierzu einen interdisziplinären Ansatz: Es werden Standortsinformation in die ökologischen Nischenmodelle integriert und der in die Zukunft projizierte Einfluss des Klimawandels auf die Saatguterntebestände von Buche, Fichte und Tanne ermittelt. Deren Resilienz gegenüber Klimaextremen wird über vier definierte ökologische Straten retrospektiv erforscht (z.B. mittels Dendroökologie). Hierdurch werden Aussagen zu Adaptionsreaktionen von Erntebeständen und unmittelbaren Nachkommen möglich. Dieser Forschungsansatz ist einmalig und erlaubt weitreichende Rückschlüsse auf die Anpassungsfähigkeit der untersuchten Baumarten auf die Veränderung relevanter klimatischer Parameter. Die in diesem Ansatz identifizierten Saatguterntebestände können gezielt zur Produktion von klimatolerantem Saatgut für die Forstpraxis genutzt werden. Die Ergebnisse insbes. der ökophysiologischen Studien können mittelfristig auch in die gezielte Neuzulassung von Saatguterntebeständen in den sog. Grenzbereichen münden. Mit Hilfe der Nischenmodelle werden zudem Suchkulissen für künftige Transferstudien erstellt, als Grundlage für gezielte Klimawandel-Anpassungs-Feldversuche. | Forstassessor Ingolf Profft Tel.: +49 3621 225-152 ingolf.profft@forst.thueringen.de ThüringenForst - Anstalt öffentlichen Rechts - Forstliches Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha Jägerstr. 1 99867 Gotha | WKF | ||
| 01.03.2020 | 31.08.2023 | 2218WK15A4 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines datengetriebenen Nutzungsmodells für die Waldentwicklungs- und Holzaufkommensmodellierung als Grundlage zur Treibhausgas-Berichterstattung; Teilvorhaben 1: Entwicklung eines Parametersystems aus BWI-Daten. - Akronym: WEHAM-FRL | Das seit über 20 Jahren genutzte Modell WEHAM (Waldentwicklungs- und Holzaufkommensmodellierung) soll für die Modellierung eines datengetriebenen "Business As Usual" Szenarios zur künftigen Waldentwicklung ertüchtigt werden. Damit soll die Erstellung eines realistischen Post-2020 EU Forest Reference Level Szenarios für die Treibhausgas-Berichterstattung vereinfacht und verbessert werden. Für das datengetriebene Waldbehandlungsmodell ist ein kNN-Ansatz vorgesehen (k-Nearest-Neighbors). Die Grundidee ist, dass sich zu jeder heutigen Situation an einem Plot der Bundeswaldinventur ähnliche Situationen aus früheren Erhebungen finden lassen, zu deren Entwicklung es Informationen aus mindestens einer Wiederholungsaufnahme gibt. Der Algorithmus lernt aus ganz konkreten, tatsächlichen Entwicklungen in der Vergangenheit ("Business as Usual") und kann dann auf die in der neuesten Inventur vorgefundene aktuelle Situation angewendet werden. Eine wissenschaftliche Kernaufgabe ist die Entwicklung eines mehrdimensionalen Parametersets für die Beschreibung der Ähnlichkeit des Waldzustandes zu einem Inventurzeitpunkt und die Analyse der damit korrelierten Waldentwicklung im Zeitraum bis zur Folgeinventur. Das können zum Beispiel die Ähnlichkeit des Alters, der Grundfläche, der Baumartenmischung, der Geländeneigung oder auch die Eigentumsart oder Nutzungseinschränkungen sein. Diese sind verbunden mit bestimmten Mustern der Waldentwicklung. Ergänzend wird ein weiterer Ansatz untersucht, bei dem geprüft wird, ob durch Variation der bislang verwendeten WEHAM-Steuerparameter das tatsächliche Nutzungsmuster annähernd reproduziert werden kann. Methodisch wird die Modifikation der Steuerparameter als Optimierungsproblem gelöst. Das neue datengetriebene Waldbehandlungsmodell wird in die vorhandene WEHAM-Software integriert und kann dann im Rahmen der bestehenden technischen Lösungen zur Auswertung der nationalen Waldinventur direkt genutzt werden. | Karsten Dunger Tel.: +49 3334 3820-328 karsten.dunger@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Waldökosysteme Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | X | WKF | |
| 01.03.2020 | 30.06.2023 | 2218WK15B4 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines datengetriebenen Nutzungsmodells für die Waldentwicklungs- und Holzaufkommensmodellierung als Grundlage zur Treibhausgas-Berichterstattung; Teilvorhaben 2: Implementierung in WEHAM für ein "BaU"-Szenario. - Akronym: WEHAM-FRL | Das seit über 20 Jahren genutzte Modell WEHAM (Waldentwicklungs- und Holzaufkommensmodellierung) soll für die Modellierung eines datengetriebenen "Business As Usual" Szenarios zur künftigen Waldentwicklung ertüchtigt werden. Damit soll die Erstellung eines realistischen Post-2020 EU Forest Reference Level Szenarios für die Treibhausgas-Berichterstattung vereinfacht und verbessert werden. Für das datengetriebene Waldbehandlungsmodell ist ein kNN-Ansatz vorgesehen (k-Nearest-Neighbors). Die Grundidee ist, dass sich zu jeder heutigen Situation an einem Plot der Bundeswaldinventur ähnliche Situationen aus früheren Erhebungen finden lassen, zu deren Entwicklung es Informationen aus mindestens einer Wiederholungsaufnahme gibt. Der Algorithmus lernt aus ganz konkreten, tatsächlichen Entwicklungen in der Vergangenheit ("Business as Usual") und kann dann auf die in der neuesten Inventur vorgefundene aktuelle Situation angewendet werden. Eine wissenschaftliche Kernaufgabe ist die Entwicklung eines mehrdimensionalen Parametersets für die Beschreibung der Ähnlichkeit des Waldzustandes zu einem Inventurzeitpunkt und die Analyse der damit korrelierten Waldentwicklung im Zeitraum bis zur Folgeinventur. Das können zum Beispiel die Ähnlichkeit des Alters, der Grundfläche, der Baumartenmischung, der Geländeneigung oder auch die Eigentumsart oder Nutzungseinschränkungen sein. Diese sind verbunden mit bestimmten Mustern der Waldentwicklung. Ergänzend wird ein weiterer Ansatz untersucht, bei dem geprüft wird, ob durch Variation der bislang verwendeten WEHAM-Steuerparameter das tatsächliche Nutzungsmuster annähernd reproduziert werden kann. Methodisch wird die Modifikation der Steuerparameter als Optimierungsproblem gelöst. Das neue datengetriebene Waldbehandlungsmodell wird in die vorhandene WEHAM-Software integriert und kann dann im Rahmen der bestehenden technischen Lösungen zur Auswertung der nationalen Waldinventur direkt genutzt werden. | Dr. Petra Adler Tel.: +49 761 4018-207 petra.adler@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | WKF | |
| 01.06.2020 | 31.10.2022 | 2218WK16A3 | Verbundvorhaben: Psychoakustisch determiniertes Klassifikationssystem zum Schallschutz für CO2-bindende Bauweisen (SKH-CO2); Teilvorhaben 1: Bauphysikalische und psychoakustische Untersuchungen in Einfamilienhäusern - Akronym: SKH-CO2 | Der Baubereich besitzt mit rund 60% des Holzverbrauchs die größte Bedeutung für die Holzverwendung in Deutschland. Allerdings bestehen hinsichtlich des Schallschutzes von Holzhäusern immer noch Vorbehalte. Ziel des Forschungsantrags ist es daher, einen Bewertungsmaßstab für die Praxis auf Basis der Hörwahrnehmung abzuleiten, der eine eindeutige Einstufung von Holzbau-Deckenkonstruktionen in Holzhäusern hinsichtlich ihrer Schallschutzwirkung ermöglicht. Existierende Schallschutzkennwerte sollen dafür in einen leicht verständlichen und einfach kommunizierbaren Erwartungswert übersetzt werden. Ein solches Verfahren macht den Trittschallschutz für Laien verständlich und bildet die Lebensrealität der Bewohner deutlich besser ab. Der bislang einzige mögliche Bezug auf die Grenzwerte der DIN 4109 reicht für eine Bewertung der Einhaltung von Schallschutzanforderungen nicht aus. Im Rahmen des Projekts werden Stufen eines Klassifikationssystems auf Grundlage von tatsächlich wahrnehmbaren akustischen Unterschieden zwischen Konstruktionen definiert, so dass sich die unterschiedlichen baulichen Qualitätsstufen auch in dem tatsächlichen Höreindruck niederschlagen. Als Ergebnis entsteht ein Instrument, welches es den Baubeteiligten ermöglicht, die akustische Qualität von Deckenkonstruktionen mit der subjektiven akustischen Wahrnehmung in Bezug zu setzen und damit nachvollziehbar zu machen. Anschließend wird ein Leitfaden erarbeitet, welcher kostenfrei bezogen werden kann. | Benjamin Müller Tel.: +49 711 970-3404 benjamin.mueller@ibp.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | X | WKF | |
| 01.06.2020 | 31.10.2022 | 2218WK16B3 | Verbundvorhaben: Psychoakustisch determiniertes Klassifikationssystem zum Schallschutz für CO2-bindende Bauweisen (SKH-CO2); Teilvorhaben 2: Publikation eines Leitfadens zur Klassifikation von Deckenkonstruktionen basierend auf Messungen und Probandenbefragungen - Akronym: SHK-CO2 | Der Baubereich besitzt mit rund 60% des Holzverbrauchs die größte Bedeutung für die Holzverwendung in Deutschland. Allerdings bestehen hinsichtlich des Schallschutzes von Holzhäusern immer noch Vorbehalte. Ziel des Forschungsantrags ist es daher, einen Bewertungsmaßstab für die Praxis auf Basis der Hörwahrnehmung abzuleiten, der eine eindeutige Einstufung von Holzbau-Deckenkonstruktionen in Holzhäusern hinsichtlich ihrer Schallschutzwirkung ermöglicht. Existierende Schallschutzkennwerte sollen dafür in einen leicht verständlichen und einfach kommunizierbaren Erwartungswert übersetzt werden. Ein solches Verfahren macht den Trittschallschutz für Laien verständlich und bildet die Lebensrealität der Bewohner deutlich besser ab. Der bislang einzige mögliche Bezug auf die Grenzwerte der DIN 4109 reicht für eine Bewertung der Einhaltung von Schallschutzanforderungen nicht aus. Im Rahmen des Projekts werden Stufen eines Klassifikationssystems auf Grundlage von tatsächlich wahrnehmbaren akustischen Unterschieden zwischen Konstruktionen definiert, so dass sich die unterschiedlichen baulichen Qualitätsstufen auch in dem tatsächlichen Höreindruck niederschlagen. Als Ergebnis entsteht ein Instrument, welches es den Baubeteiligten ermöglicht, die akustische Qualität von Deckenkonstruktionen mit der subjektiven akustischen Wahrnehmung in Bezug zu setzen und damit nachvollziehbar zu machen. Anschließend wird ein Leitfaden erarbeitet, welcher kostenfrei bezogen werden kann. | Johannes Niedermeyer Tel.: 49 30 20314-534 niedermeyer@institut-holzbau.de Holzbau Deutschland- Institut e.V. Kronenstr. 55-58 10117 Berlin | X | WKF | |
| 01.06.2020 | 31.05.2024 | 2218WK17A4 | Verbundvorhaben: Klimasmarte Wege für klimafitte Wälder - Anpassungsstrategien für Walderschließungsinfrastrukturen (KlarWeg); Teilvorhaben 1: Maßnahmen zur Minimierung klimawandelbedingter Schäden an Fahrwegen und Waldbestände - Akronym: KlarWeg | Verbundvorhaben: Der Klimawandel verändert die Umwelt- und Produktionsbedingungen für Wälder und die dort arbeitenden Menschen. Einerseits verschlechtern die zu erwartenden Niederschlagsverteilungen i.d.R. die Wachstumsbedingungen und Vitalität der Waldökosysteme (zusätzliche Dürrephasen in der Vegetationszeit). Andererseits schädigen vermehrte Starkniederschläge die Wegeinfrastruktur im Wald. Dennoch ist eine intakte Wegeinfrastruktur Voraussetzung für die Durchführung von Klimaanpassungsmaßnahmen im Wald (Waldumbau, Forstschutz), für Erntemaßnahmen des klimafreundlichen Rohstoffs Holz bei Gewährleistung von Arbeitssicherheitsstandards. Ziel des Projektantrags ist die Entwicklung eines aktuellen Regelwerks "Klimasmarte Wege 1.0", mit Empfehlungen zu Planung, Bau und Instandhaltung der Wegeinfrastruktur unter Klimawandelbedingungen, einschließlich adaptiertem Wassermanagement. Mit "Klimasmarte Wege 1.0" wird nicht nur die Wegeinfrastruktur an den Klimawandel angepasst, sondern insbesondere die Wasserversorgung der umgebenden Waldbestände und damit ihre Resilienz verbessert. Ein webbasiertes Learning Management System mit einem Klima-Wege-Wiki erlaubt eine kurzfristige, innovative und effiziente Dissemination der Projektergebnisse für klimaangepasste Wege und Wälder. Teilvorhaben 1: In der ersten Phase des Projekts werden modellbasierte Daten von Effektivniederschlägen mit lokalen Schäden an der Waldwegeinfrastruktur abgeglichen, um daraus eine Schadenssystematik zur Beurteilung von klimaänderungsbedingten Schäden zu entwickeln. Unter anderem werden diese erhobenen Daten verwendet, um bestehende Richtlinien zu Geländewasserabfluss, Dimensionierung von Wasserableitungseinrichtungen, Wegeprojektierung u.a.m. auf die sich ändernden Niederschlagsverhältnisse zu aktualisieren ("Klimasmarte Wege 1.0"). Die Synergie aus den generierten Erkenntnissen wird bei Feldversuchen umgesetzt und mit Kosten-Wirksamkeitsmethodik analysiert. | Prof. Dr. Dirk Jaeger Tel.: +49 551 39-23571 dirk.jaeger@uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Abt. Arbeitswissenschaft und Verfahrenstechnologie Büsgenweg 4 37077 Göttingen | WKF | ||
| 01.06.2020 | 31.05.2024 | 2218WK17B4 | Verbundvorhaben: Klimasmarte Wege für klimafitte Wälder - Anpassungsstrategien für Walderschließungsinfrastrukturen (KlarWeg); Teilvorhaben 2: Erstellung moderner Schulungs- und Wissensdokumentationen zum Fahrwegbau - Akronym: KlarWeg | Zielsetzung Entwicklung und Erstellung einer zielgruppenorientierten Lernplattform mit: (1) Klima-Wege-Wiki, (2) Online-Kurs Wegebau im Klimawandel für Praktiker, (3) VR-Schulungsmaterial und (4) Web-GIS-Plattform zur Dokumentation von Schadereignissen Methodik, Vorgehensweise Die technischen Möglichkeiten und Alternativen eines webbasierten Learning Ma-nagement Systems werden im Hinblick auf die praxisorientierte Verwendung im Pro-jekt geprüft und umgesetzt mit dem Ziel der Erstellung einer modernen Schulungs- und Wissensdokumentation (unter Einbeziehung eines externen Dienstleisters). Ba-sierend auf den Projekterkenntnissen soll auf dieser Expertenplattform ein "Klima-Wege-Wiki" etabliert werden. Auf der Plattform soll ferner eine Lerneinheit für Prak-tiker als Online-Kurse zum Thema "Klimawandelangepasste Methoden des Was-ser(ver)baus" erarbeitet und angeboten werden. Als einfach zu bedienende Web-GIS-Applikation werden der Anpassungsfortschritt und die Schadereignisse auf Re-vierebene dokumentiert sowie die Umsetzung in die Praxis und der Wissenserhalt über das Projektende hinaus gewährleistet. Technisch werden Schulungsinhalte und Praxisbeispiele durch den Einsatz einer Virtual-Reality-Technik unterstützt. Mittels App kann diese auf handelsübliche Smartphones aufgespielt werden. Der digitale Inhalt wird mit marktgängiger Hard- und Software erzeugt (z.B. 360°-Kameras, Ren-dersoftware). Die VR-Inhalte sollen für Schulungen eingesetzt oder auch im Internet zur Verfügung gestellt werden. Mit einer einfachen (und kostengünstigen) VR-Brille, in die das Smartphone eingelegt wird (Google Cardboard) oder über gängige VR-Systeme erfolgt die Betrachtung. Dies stellt einen bundesweit neuen Ansatz für den wichtigen Wissens-Praxis-Transfer dar. | Thilo Wagner Tel.: +49 2931 7866-311 thilo.wagner@wald-und-holz.nrw.de Landesbetrieb Wald und Holz Nordrhein-Westfalen - Forstliches Bildungszentrum für Waldarbeit und Forsttechnik Alter Holzweg 93 59755 Arnsberg | WKF | ||
| 01.06.2020 | 31.05.2024 | 2218WK17C4 | Verbundvorhaben: Klimasmarte Wege für klimafitte Wälder - Anpassungsstrategien für Walderschließungsinfrastrukturen (KlarWeg); Teilvorhaben 3: Prüfung und Empfehlung technischer Innovationen/Adaptionen maschinenseitiger Anforderungen - Akronym: KlarWeg | Verbundvorhaben: Der Klimawandel verändert die Umwelt- und Produktionsbedingungen für Wälder und die dort arbeitenden Menschen. Einerseits verschlechtern die zu erwartenden Niederschlagsverteilungen i.d.R. die Wachstumsbedingungen und Vitalität der Waldökosysteme (zusätzliche Dürrephasen in der Vegetationszeit). Andererseits schädigen vermehrte Starkniederschläge die Wegeinfrastruktur im Wald. Dennoch ist eine intakte Wegeinfrastruktur Voraussetzung für die Durchführung von Klimaanpassungsmaßnahmen im Wald (Waldumbau, Forstschutz), für Erntemaßnahmen des klimafreundlichen Rohstoffs Holz bei Gewährleistung von Arbeitssicherheitsstandards. Ziel des Projektantrags ist die Entwicklung eines aktuellen Regelwerks "Klimasmarte Wege 1.0", mit Empfehlungen zu Planung, Bau und Instandhaltung der Wegeinfrastruktur unter Klimawandelbedingungen, einschließlich adaptiertem Wassermanagement. Mit "Klimasmarte Wege 1.0" wird nicht nur die Wegeinfrastruktur an den Klimawandel angepasst, sondern insbesondere die Wasserversorgung der umgebenden Waldbestände und damit ihre Resilienz verbessert. Ein webbasiertes Learning Management System mit einem Klima- Wege-Wiki erlaubt eine kurzfristige, innovative und effiziente Dissemination der Projektergebnisse für klimaangepasste Wege und Wälder. Teilvorhaben 2: Prüfung und Empfehlung von Innovationen/Adaptionen bestehender maschinentechnischer Standards im wassergebundenen Wegebau Europas und weltweit bei Wegeneubau und Instandsetzung (Aufnahme (Materialwerbung), Aufbereitung/ Anreicherung und Wiedereinbau/ Verdichtung von Wegebaumaterial). | Prof. Dr.-Ing. Alfred Ulrich Tel.: +49 221 8275-2312 alfred.ulrich@th-koeln.de Technische Hochschule Köln - Fakultät für Anlagen, Energie- und Maschinensysteme (F09) - Institut für Bau- und Landmaschinentechnik Betzdorfer Str. 2 50679 Köln | WKF | ||
| 01.11.2019 | 30.06.2023 | 2218WK18A3 | Verbundvorhaben: Erstellung eines Bauwerkes mit einem neuartigen Tragsystem aus Eichenschwachholz; Teilvorhaben 1: Auswahl und Vermessung geeigneter Stämme, Aufbau der Datenbank BAU und ingenieurbauliche Begleitung des Referenzbaus - Akronym: EichenSystem | Projektziel ist, bisher ungenutztes oder minderwertig genutztes Laubschwachholz (Eiche) durch neue Verfahren des Entwurfsprozesses und des Ingenieurholzbaus einer langlebigen, hochwertigen Nutzung zuzuführen. Dabei soll eine neue Prozesskette Forst-Sortierung-Säge-Konstruktion entwickelt und praktisch erprobt werden. Es soll Aufschluss darüber erzielt werden, ob und wie Laubschwachholz, welches aufgrund seines Stammdurchmessers und seiner geometrischen Form (Wuchs und weiterer äußerer und innerer Stammmerkmale) bislang für standardisierte Anwendungen des konstruktiven Holzbaus als ungeeignet angesehen wurde, den zuvor beschriebenen höherwertigen Nutzungen zugeführt werden kann. Es ist vorgesehen, Eichenholz der Klassifizierung IL 2A in längen maximal 8 m aus Erst- oder Zweitdurchforstung zu verwenden. Am Ende der Prozesskette steht die Generierung möglicher Stabtragwerke. Die Zuordnung der Querschnitte zu den vorher definierten Tragwerkstypen erfolgt über eine vorgelagerte Charakterisierung und Vorsortierung des Eichenrohholzes nach Dimension, äußerer Form, sowie physikalischen und mechanischen Eigenschaften. Die Stäbe der parametrisch entwickelten Tragwerke erfordern lediglich einen Kappschnitt zur Herstellung definierter Längen. Die Verbindungsknoten der überwiegend druckbeanspruchten Tragwerke lassen sich durch kostengünstige Formteile aus Mineralguss herstellen, wobei die Anschlusskräfte überwiegend durch Kontaktpressung in Faserlängsrichtung in die Stäbe eingeleitet werden können. Es ist vorgesehen, auf energieintensive Trocknungsprozesse soweit möglich zu verzichten. Naturgetrocknete Holzquerschnitte besitzen eine äußerst günstige Gesamtenergiebilanz gegenüber kammergetrockneten Schnittholz- und Brettschichtholzsortimenten, da sie lediglich 20 % der dort notwendig werdenden Prozessenergie beanspruchen. Durch Substitution von Nadel- durch Laubholz soll die Entwicklung neuer, innovativer Produkte zur stofflichen Nutzung von Laubholz gefördert werden. | Prof. Dr. techn. Wieland Becker Tel.: +49 651 8103-267 w.becker@hochschule-trier.de Holzkompetenzzentrum Trier Prof. Dr. Wieland Becker Schneidershof 104-106 54293 Trier | X | WKF | |
| 01.11.2019 | 30.04.2023 | 2218WK18C3 | Verbundvorhaben: Erstellung eines Bauwerkes mit einem neuartigen Tragsystem aus Eichenschwachholz; Teilvorhaben 2: Charakterisierung von schwächerem Eichenstammholz für konstruktive Verwendungen, Voruntersuchungen zur Prozesskette - Akronym: EichenSystem | Projektziel ist, bisher ungenutztes oder geringwertig genutztes Laubschwachholz (Eiche) durch neueVerfahren des Entwurfsprozesses und des Ingenieurholzbaus einer langlebigen, hochwertigen Nutzungzuzuführen. Dabei soll eine neue Prozesskette Forst-Sortierung-Säge-Konstruktion entwickelt und praktisch erprobt werden. Es soll Aufschluss darüber erzielt werden, ob und wie Laubschwachholz, welches aufgrund seines Stammdurchmessers und seiner geometrischen Form (Wuchs und weiterer äußerer und innerer Stammmerkmale) bislang für standardisierte Anwendungen des konstruktiven Holzbaus als ungeeignet angesehen wurde, den zuvor beschriebenen höherwertigen Nutzungen zugeführt werden kann. Es ist vorgesehen, Eichenholz der Klassifizierung IL2A in Längen maximal 8 m aus Erst- oder Zweitdurchforstung zu verwenden. Am Ende der Prozesskette steht die Generierung möglicher Stabtragwerke. Die Zuordnung der Querschnitte zu den vorher definierten Tragwerkstypen erfolgt über eine vorgelagerte Charakterisierung und Vorsortierung des Eichenrohholzes nach Dimension, äußerer Form, sowie physikalischen und mechanischen Eigenschaften. Die Stäbe der parametrisch entwickelten Tragwerke erfordern lediglich einen Kappschnitt zur Herstellung definierter Längen. Die Verbindungsknoten der überwiegend druckbeanspruchten Tragwerke lassen sich durch kostengünstige Formteile aus Mineralguss herstellen, wobei die Anschlusskräfte überwiegend durch Kontaktpressung in Faserlängsrichtung in die Stäbe eingeleitet werden können. Es ist vorgesehen, auf energieintensive Trocknungsprozesse soweit möglich zu verzichten. Naturgetrocknete Holzquerschnitte besitzen eine äußerst günstige Gesamtenergiebilanz gegenüber kammergetrockneten Schnittholz- und Brettschichtholzprodukten, da sie lediglich 20 % der dort notwendig Prozessenergie beanspruchen. Durch Substitution von Nadel- durch Laubholz durch die Entwicklung innovativer Produkte für den Konstruktionsbereich soll die stoffliche Nutzung von Laubholz gefördert werden. | Dr. Franka Brüchert Tel.: +49 761 4018-239 franka.bruechert@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | WKF | |
| 01.11.2019 | 30.04.2023 | 2218WK18D3 | Verbundvorhaben: Erstellung eines Bauwerkes mit einem neuartigen Tragsystem aus Eichenschwachholz; Teilvorhaben 3: Mechanische Versuche, Sortierung und Zuordnung zu Festigkeitsklassen der Rohholzressource Laubschwachholz - Akronym: EichenSystem | Projektziel ist, bisher ungenutztes oder minderwertig genutztes Laubschwachholz (Eiche) durch neue Verfahren des Entwurfsprozesses und des Ingenieurholzbaus einer langlebigen, hochwertigen Nutzung zuzuführen. Dabei soll eine neue Prozesskette Forst-Sortierung-Säge-Konstruktion entwickelt und praktisch erprobt werden. Es soll Aufschluss darüber erzielt werden, ob und wie Laubschwachholz, welches aufgrund seines Stammdurchmessers und seiner geometrischen Form (Wuchs und weiterer äußerer und innerer Stammmerkmale) bislang für standardisierte Anwendungen des konstruktiven Holzbaus als ungeeignet angesehen wurde, den zuvor beschriebenen höherwertigen Nutzungen zugeführt werden kann. Es ist vorgesehen, Eichenholz der Klassifizierung IL 2A in Längen maximal 8 m aus Erst- oder Zweitdurchforstung zu verwenden. Am Ende der Prozesskette steht die Generierung möglicher Stabtragwerke. Die Zuordnung der Querschnitte zu den vorher definierten Tragwerkstypen erfolgt über eine vorgelagerte Charakterisierung und Vorsortierung des Eichenrohholzes nach Dimension, äußerer Form, sowie physikalischen und mechanischen Eigenschaften. Die Stäbe der parametrisch entwickelten Tragwerke erfordern lediglich einen Kappschnitt zur Herstellung definierter Längen. Die Verbindungsknoten der überwiegend druckbeanspruchten Tragwerke lassen sich durch kostengünstige Formteile aus Mineralguss herstellen, wobei die Anschlusskräfte überwiegend durch Kontaktpressung in Faserlängsrichtung in die Stäbe eingeleitet werden können. Es ist vorgesehen, auf energieintensive Trocknungsprozesse soweit möglich zu verzichten. Naturgetrocknete Holzquerschnitte besitzen eine äußerst günstige Gesamtenergiebilanz gegenüber kammergetrockneten Schnittholz- und Brettschichtholzsortimenten, da sie lediglich 20% der dort notwendig werdenden Prozessenergie beanspruchen. Durch Substitution von Nadel- durch Laubholz soll die Entwicklung neuer, innovativer Produkte zur stofflichen Nutzung von Laubholz gefördert werden. | Prof. Dr.-Ing. Kay-Uwe Schober Tel.: +49 6131 6281327 schober@is-mainz.com Hochschule Mainz Lucy-Hillebrand-Str. 2 55128 Mainz | X | WKF | |
| 01.03.2020 | 28.02.2023 | 2218WK19X5 | Alarmstufe grün! Gemeinsam gegen den Klimawandel. Ein interaktives Wald- und Klima-Planspiel für Familien und Gruppen. - Akronym: AlGrue | Mit dem Planspiel "Alarmstufe grün!" möchten wir bei Familien Interesse für das Thema Wald und Klima wecken und ein Verständnis bei ihnen entwickeln, was ihre eigene Lebensweise mit dem weltweiten Klimawandel zu tun hat und wie das Klima wiederum mit unseren Wäldern als CO²-Speicher hier und weltweit zusammenhängt. Wir möchten Gespräche und letztendlich Einstellungs- und Handlungsveränderungen innerhalb der Familien anstoßen, die zeitlich weit über das eigentliche Planspiel hinausreichen. Dazu setzen wir sowohl beim Planspiel selbst, als auch bei dessen Nachbereitung eine Online-Plattform über eine bestehende Social-Media-Umgebung ein. Unser Ziel ist es, "Alarmstufe grün!" über drei Jahre hinweg bei insgesamt 30 Veranstaltungen für Familien durchzuführen. Damit möchten wir insgesamt etwa 500 Familien oder Gruppen erreichen, die das Planspiel durchspielen und erleben. | Nicole Fürmann Tel.: +49 711 67412-12 nicole.fuermann@sdw-bw.de Schutzgemeinschaft Deutscher Wald, Landesverband Baden-Württemberg e. V. , Bund zur Förderung der Landespflege Königsträßle 74 70597 Stuttgart | X | WKF | |
| 01.11.2019 | 31.07.2023 | 2218WK20A4 | Verbundvorhaben: Mittelalterliche Waldzusammensetzung als Basis forstwirtschaftlicher Anpassungen an den Klimawandel; Teilvorhaben 1: Habitatmodelle für Baumarten und Anbauempfehlungen - Akronym: ArchaeoForest | Übergeordnetes Ziel des Verbundprojektes "ArchaeoForest" ist eine Verbesserung der Anpassungsfähigkeit von Wäldern an den Klimawandel zur Sicherung der vom Wald erbrachten Ökosystemdienstleistungen als CO2-Speicher, Rohstofflieferant und artenreiches Habitat. Ergebnisse des Projektes liefern Langzeitinformationen zur Anpassungsfähigkeit von Waldgemeinschaften und dienen als Grundlage für die Validierung und Modifizierung langfristiger Waldentwicklungskonzepte. Eine Rekonstruktion von Wäldern vor und während der einsetzenden Bewirtschaftung in der hochmittelalterlichen Klimaanomalie zwischen dem 10. und 13. Jhdt. hilft, menschliche und klimatische Einflussfaktoren zur trennen und damit Rückschlüsse für eine zukünftige Waldbewirtschaftung angesichts der Herausforderungen des Klimawandels zu liefern. Wichtigster Baustein für die Projektaktivität bilden Holzfunde aus den mittelalterlichen Bergwerken des Erzgebirges. An eine systematische Erschließung knüpft eine Auswertung der Holzfunde an. Im Verbundprojekt ArchaeoForest übernimmt der Projektleiter SachsenForst im Arbeitspaket 1 die Ausarbeitung von forstwissenschaftlichen Schlussfolgerungen auf Basis der Untersuchungsergebnisse an vom Landesamt für Archäologie Sachsen bereitgestellten und von der Universität Greifswald detailliert untersuchten archäologischen Holzfunde. Zusammen mit historischen Untersuchungen zu Waldzusammensetzung und Waldverbreitung im Erzgebirge auf Basis historischer Untersuchungen nach Kienitz ist SachsenForst dann im Rahmen des Arbeitspaketes 2 für die Ausarbeitung von Empfehlungen für die zukünftige Waldbewirtschaftung zuständig. Dazu gehört auch die Eingliederung der Projektergebnisse in die regelmäßige Fortschreibung in die Sächsische Richtlinie zu den Waldentwicklungstypen sowie Ausrichtung einer Abschlussveranstaltung in Tharandt. Im Arbeitspaket 3 unterstützt SachsenForst das Landesamt für Archäologie, Sachsen bei der Einrichtung eines Dendro-Archivs für archäologische Hölzer. | Dr. Dirk-Roger Eisenhauer Tel.: +49 3501 542-315 dirk-roger.eisenhauer@smul.sachsen.de Staatsbetrieb Sachsenforst Bonnewitzer Str. 34 01796 Pirna | X | WKF | |
| 01.11.2019 | 30.04.2023 | 2218WK20B4 | Verbundvorhaben: Mittelalterliche Waldzusammensetzung als Basis forstwirtschaftlicher Anpassungen an den Klimawandel; Teilvorhaben 2: Archäologisches Holz: Bewertung und Archivierung - Akronym: ArchaeoForest | Übergeordnetes Ziel des Verbundprojektes "ArchaeoForest" ist eine Verbesserung der Anpassungsfähigkeit von Wäldern an den Klimawandel zur Sicherung der vom Wald erbrachten Ökosystemdienstleistungen als CO2-Speicher, Rohstofflieferant und artenreiches Habitat. Ergebnisse des Projektes liefern Langzeitinformationen zur Anpassungsfähigkeit von Waldgemeinschaften und dienen als Grundlage für die Validierung und Modifizierung langfristiger Waldentwicklungskonzepte. Eine Rekonstruktion von Wäldern vor und während der einsetzenden Bewirtschaftung in der hochmittelalterlichen Klimaanomalie zwischen dem 10. und 13. Jhdt. hilft, menschliche und klimatische Einflussfaktoren zur trennen und damit Rückschlüsse für eine zukünftige Waldbewirtschaftung angesichts der Herausforderungen des Klimawandels zu liefern. Wichtigster Baustein für die Projektaktivität bilden Holzfunde aus den mittelalterlichen Bergwerken des Erzgebirges. An eine systematische Erschließung knüpft eine Auswertung der Holzfunde an. Im Verbundprojekt ArchaeoForest übernimmt das Landesamt für Archäologie im AP 1 die Aufgaben einer systematischen Erfassung und Erschließung von archäologischen Holzfunden sowie eine archäologische Auswertung & Untersuchung der Holzfunde (Synthese und Ergebnisaufbereitung). Im Arbeitspaket 2 übernimmt das Landesamt für Archäologie eine archäologische Verifizierung von historischen Untersuchungsergebnissen an Hand von ausgewählten Meilerplätzen im Erzgebirge sowie im AP 3 die Einrichtung eines Dendro-Archivs archäologischer Hölzer auch als Klimaarchiv in Zusammenarbeit mit weiteren erfahrenen Akteuren, insb. der Technischen Universität Dresden, Fachrichtung Forstwissenschaften in Tharandt und des Dendroarchäologischen Forschungsarchivs NRW am Institut für Ur- und Frühgeschichte an der Universität Köln. Dazu gehört neben der Aufstellung und Etablierung eines Archivierungskonzeptes auch die Durchführung von Testverfahren zur Bestimmung adäquater Konservierungsmethoden. | Dr. Christiane Hemker Tel.: +49 351 8926-673 christiane.hemker@lfa.sachsen.de Landesamt für Archäologie des Landes Sachsen Zur Wetterwarte 7 01109 Dresden | X | WKF | |
| 01.09.2019 | 30.06.2023 | 2218WK20C4 | Verbundvorhaben: Mittelalterliche Waldzusammensetzung als Basis forstwirtschaftlicher Anpassungen an den Klimawandel; Teilvorhaben 3: Dendroklimatologie und historische Waldökologie - Akronym: ArchaeoForest | Übergeordnetes Ziel des Verbundprojektes "ArchaeoForest" ist eine Verbesserung der Anpassungsfähigkeit von Wäldern an den Klimawandel zur Sicherung der vom Wald erbrachten Ökosystemdienstleistungen als CO2-Speicher, Rohstofflieferant und artenreiches Habitat. Ergebnisse des Projektes liefern Langzeitinformationen zur Anpassungsfähigkeit von Waldgemeinschaften und dienen als Grundlage für die Validierung und Modifizierung langfristiger Waldentwicklungskonzepte. Eine Rekonstruktion von Wäldern vor und während der einsetzenden Bewirtschaftung in der hochmittelalterlichen Klimaanomalie zwischen dem 10. und 13. Jhdt. hilft, menschliche und klimatische Einflussfaktoren zur trennen und damit Rückschlüsse für eine zukünftige Waldbewirtschaftung angesichts der Herausforderungen des Klimawandels zu liefern. Wichtigster Baustein für die Projektaktivität bilden Holzfunde aus den mittelalterlichen Bergwerken des Erzgebirges. An eine systematische Erschließung knüpft eine Auswertung der Holzfunde an. Im Verbundprojekt ArchaeoForest übernimmt die Universität Greifswald im Rahmen des Arbeitspaketes 1 die Auswertung und Untersuchung archäologischer Holzfunde durch Datenerhebungen, Probenentnahmen und Vorbereitungen und Datenanalysen über verschiedene Untersuchungsmethoden. Hierzu gehören besonders Tätigkeiten wie das Screening archäologischer Holzproben und die Probenentnahme von rezenten Hölzern sowie die Durchführung einer Vielzahl von wissenschaftlich-technischen Untersuchungsmethoden zur Bestimmung einer historischen Waldzusammensetzung und Umweltfaktoren. Die Uni Greifswald übernimmt eine Aufbereitung der Ergebnisse zur Ermittlung anschließender forstwissenschaftlicher Schlussfolgerungen. Die Universität Greifswald ist zudem Ausrichter einer Projektauftaktveranstaltung in Greifswald und berät den Projektpartner SachsenForst bei der Erarbeitung von forstwissenschaftlichen Schlussfolgerungen und Ausarbeitung von zukünftigen Empfehlungen für die Forstwirtschaft im Erzgebirge. | Prof. Ph.D. Martin Wilmking Tel.: +49 3834 420-4095 wilmking@uni-greifswald.de Universität Greifswald - Institut für Botanik und Landschaftsökologie Soldmannstr. 15 17489 Greifswald | X | WKF | |
| 01.01.2020 | 31.12.2023 | 2218WK22X1 | Bodenwasserhaushalt von Waldstandorten mit unterschiedlichen Lithologien in Nordbayern - Akronym: BodenWasserWald | In den vergangenen Jahren gab es in Deutschland und besonders im Regierungsbezirk Unterfranken vermehrt trockene und warme Frühjahrsperioden. Die Frühjahrstrockenheit hat nicht nur zu einer erheblichen Steigerung der Waldbrandgefahr, sondern auch zu Trockenstress der Bäume geführt. Regionale und kleinräumige Unterschiede der Auswirkungen dieser Trockenperioden auf die Waldgesellschaften werden hierbei auch durch die kleinräumige Variabilität der Böden auftreten. Übergeordnetes Ziel des Projekts ist daher die Erfassung der raumzeitlichen Bodenfeuchteänderung unter dem Einfluss des Bestandsklimas und der am Standort herrschenden Bodeneigenschaften, sowie deren Bewertung im Hinblick auf die prognostizierte Erwärmung der Atmosphäre. Entlang eines Transekts vom Vorspessart über den Hochspessart bis hin zum Steigerwald werden mehrere ausgewählte Waldstandorte mit repräsentativ-unterschiedlichen Ausgangssubstraten der Bodenbildung untersucht. Durch einen holistischen Forschungsansatz erfolgt die Charakterisierung des raumzeitlich variablen Bodenwasserhaushaltes, u.a. durch eine Kombination von in-situ Messungen, fernerkundlichem und geophysikalischem Monitoring. Die Ergebnisse des Projektes werden in einem allgemein zugänglichen WebGIS veröffentlicht, um die raumzeitliche Dynamik des Klimas und der Wälder auf einfache und verständliche Weise kartographisch erkennbar und fassbar zu machen. | Prof. Dr. Christof Kneisel Tel.: +49 931 31-85441 kneisel@uni-wuerzburg.de Julius-Maximilians-Universität Würzburg - Institut für Geographie und Geologie - Lehrstuhl I - Physische Geographie Am Hubland 97074 Würzburg | WKF | ||
| 01.07.2020 | 30.04.2024 | 2218WK23A4 | Verbundvorhaben: Biodiversität und Kohlenstoffspeicherung in Wäldern unterschiedlicher Nutzungsintensität; Teilvorhaben 1: Untersuchungsmanagement, Biodiversität und Verbundkoordination - Akronym: BiCO2 | Ziel des geplanten Projekts ist es, die Auswirkungen der forstlichen Bewirtschaftung in verschiedenen Intensitäten auf die Kohlenstoffvorräte im aufstockenden Bestand und im Boden ebenso zu erfassen wie die ober- und unterirdische Biodiversität. Im Zentrum der geplanten Untersuchungen stehen dabei die drei häufigsten Baumarten in Nordrhein-Westfalen: Buche, Eiche und Fichte. Verschiedene Nutzungsintensitäten sollen dabei ebenso untersucht werden wie die Auswirkung forstlicher Handlungsoptionen in den Bereichen Baumartenwahl, Befahrung und Bodenbearbeitung. Ein weiterer wichtiger Aspekt der geplanten Untersuchung besteht darin, die Zusammenhänge zwischen Biodiversität und Kohlenstoffspeicherung näher zu beleuchten. Die synoptische Auswertung der Daten im Anschluss an die geplanten Untersuchungen soll als Grundlage für eine Bewertungsmatrix forstlicher Handlungsoptionen dienen. Diese Bewertungsmatrix soll verdeutlichen, welche Auswirkungen unterschiedliche Handlungsoptionen auf die oben beschriebenen Parameter haben. Nur wenn die Folgen forstlichen Handelns auf die entscheidenden Parameter Kohlenstoffhaushalt und Biodiversität bekannt und von allen Stakeholdern anerkannt sind, ist eine faktenbasierte Diskussion zwischen allen relevanten Interessengruppen möglich. Darüber hinaus können die Erkenntnisse einen wesentlichen Beitrag zur Weiterentwicklung der forstlichen Förderung leisten. | Dr. Britta Linnemann Tel.: +49 2501 9719433 b.linnemann@nabu-station.de NABU-Naturschutzstation Münsterland e.V. Westfalenstr. 490 48165 Münster | WKF | ||
| 01.07.2020 | 30.04.2024 | 2218WK23B4 | Verbundvorhaben: Biodiversität und Kohlenstoffspeicherung in Wäldern unterschiedlicher Nutzungsintensität; Teilvorhaben 2: Bodenkohlenstoff und wissenschaftliche Synthese - Akronym: BiCO2 | Ziel des geplanten Projekts ist es, die Auswirkungen der forstlichen Bewirtschaftung in verschiedenen Intensitäten auf die Kohlenstoffvorräte im aufstockenden Bestand und im Boden ebenso zu erfassen wie die ober- und unterirdische Biodiversität. Im Zentrum der geplanten Untersuchungen stehen dabei die drei häufigsten Baumarten in Nordrhein-Westfalen: Buche, Eiche und Fichte. Verschiedene Nutzungsintensitäten sollen dabei ebenso untersucht werden wie die Auswirkung forstlicher Handlungsoptionen in den Bereichen Baumartenwahl, Befahrung und Bodenbearbeitung. Ein weiterer wichtiger Aspekt der geplanten Untersuchung besteht darin, die Zusammenhänge zwischen Biodiversität und Kohlenstoffspeicherung näher zu beleuchten. Die synoptische Auswertung der Daten im Anschluss an die geplanten Untersuchungen soll als Grundlage für eine Bewertungsmatrix forstlicher Handlungsoptionen dienen. Diese Bewertungsmatrix soll verdeutlichen, welche Auswirkungen unterschiedliche Handlungsoptionen auf die oben beschriebenen Parameter haben. Nur wenn die Folgen forstlichen Handelns auf die entscheidenden Parameter Kohlenstoffhaushalt und Biodiversität bekannt und von allen Stakeholdern anerkannt sind, ist eine faktenbasierte Diskussion zwischen allen relevanten Interessengruppen möglich. Darüber hinaus können die Erkenntnisse einen wesentlichen Beitrag zur Weiterentwicklung der forstlichen Förderung leisten. | Prof. Dr. Dr. h.c. Norbert Hölzel Tel.: +49 251 8333994 nhoelzel@uni-muenster.de Universität Münster Schlossplatz 2 48149 Münster | WKF | ||
| 01.07.2020 | 30.04.2024 | 2218WK23C4 | Verbundvorhaben: Biodiversität und Kohlenstoffspeicherung in Wäldern unterschiedlicher Nutzungsintensität; Teilvorhaben 3: Flächenmanagement und Wissenstransfer in die Forstpraxis - Akronym: BiCO2 | Ziel des geplanten Projekts ist es, die Auswirkungen der forstlichen Bewirtschaftung in verschiedenen Intensitäten auf die Kohlenstoffvorräte im aufstockenden Bestand und im Boden ebenso zu erfassen wie die ober- und unterirdische Biodiversität. Im Zentrum der geplanten Untersuchungen stehen dabei die regional und bundesweit häufigsten Baumarten: Buche, Eiche, Fichte und Kiefer. Verschiedene Nutzungsintensitäten sollen dabei ebenso untersucht werden wie die Auswirkung forstlicher Handlungsoptionen in den Bereichen Baumartenwahl, Befahrung und Bodenbearbeitung. Ein weiterer wichtiger Aspekt der geplanten Untersuchung besteht darin, die Zusammenhänge zwischen Biodiversität und Kohlenstoffspeicherung näher zu beleuchten. Die synoptische Auswertung der Daten im Anschluss an die geplanten Untersuchungen soll als Grundlage für eine Bewertungsmatrix forstlicher Handlungsoptionen dienen. Diese Bewertungsmatrix soll verdeutlichen, welche Auswirkungen unterschiedliche Handlungsoptionen auf die oben beschriebenen Parameter haben. Nur wenn die Folgen forstlichen Handelns auf die entscheidenden Parameter Kohlenstoffhaushalt und Biodiversität bekannt sind, ist eine faktenbasierte Diskussion zwischen allen relevanten Interessengruppen möglich. Darüber hinaus können die Erkenntnisse einen wesentlichen Beitrag zur Weiterentwicklung der forstlichen Förderung leisten. | Michael Elmer Tel.: +49 251 91797-291 michael.elmer@wald-und-holz.nrw.de Landesbetrieb Wald und Holz Nordrhein-Westfalen - Fachbereich IV - Team Waldnaturschutz Kurt-Schumacher-Str. 50b 59759 Arnsberg | WKF | ||
| 01.05.2020 | 30.06.2024 | 2218WK24X4 | Situative Zuwässerung in Wäldern des Hessischen Rieds zur Sicherung und Wiederherstellung naturverträglich genutzter feuchter Eichen-Hainbuchen-Wälder (SiZuRi) - Akronym: SiZuRi | Das Vorhaben soll als Demonstrationsvorhaben modellhaft die Eignung einer oberirdischen Zuwässerung als mögliche Alternative zu einer Grundwasseraufspiegelung zur Erhaltung und Redynamisierung naturverträglich genutzter Feuchtwälder (FFH Lebensraumtyp 9160: Sternmieren-Stieleichen-Hainbuchenwald) überprüfen. Es soll ein Verfahren entwickelt und erprobt werden, welches geeignet ist, durch Klimawandel und Grundwasserabsenkung gefährdete Waldlebensraumtypen zu sichern bzw. wiederherzustellen. | Dr. Henning Meesenburg Tel.: +49 551 69401-170 henning.meesenburg@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | WKF | ||
| 01.08.2019 | 31.12.2022 | 2218WK25A5 | Verbundvorhaben: Bildungsnetzwerk Wald und Klima – Die Klimakönner (BiWaKli); Teilvorhaben 1: Bildungswerkstatt Wald und Klima - Akronym: BiWaKli | Um eine Bewusstseinsbildung zu Wald, Klima und deren Zusammenhängen nachhaltig und langfristig im Bildungssystem zu verankern, richten sich Bildungswerkstätten Wald und Klima vornehmlich an PädagogInnen in Ausbildung, wie Lehramtsstudierende und angehende ErzieherInnen. Ziel ist es, klimafreundliches Handeln in ihren Einrichtungen und bei Kindern und Jugendlichen (und indirekt bei deren Eltern) anzustoßen, um dadurch eine langfristige CO2-Einsparung in einer breiten Bevölkerungsschicht zu bewirken. Neben regulären Bildungswerkstätten werden individuell zugeschnittene Werkstätten, auch an Wunschorten, angeboten. Flankierend zu den Wald & Klima Bildungsbroschüren aus dem Projekt MoWaKli werden die besten, von den TeilnehmerInnen der vorangegangenen Fortbildungen entwickelten, Wald-Klima-Erlebnis-Programme in Bildungsbroschüren veröffentlicht und Interessierten zugänglich gemacht. Des Weiteren wird es das Konzept Klimakönner-Kitas und –schulen für Einrichtungen geben und die Möglichkeit der Durchführung einer Wald-Klima-Projektwoche. Regionale und ein deutschlandweites Bildungsnetzwerk und innovative Informations- und Kommunikationsangebote, wie MOOCs, runden das Projekt ab und werden auf einer zentralen Online-Plattform verknüpft. | Dipl.-Forstwirt Christoph Rullmann Tel.: +49 228 945983-0 info@sdw.de Schutzgemeinschaft Deutscher Wald (SDW) - Bund zur Förderung der Landespflege und des Naturschutzes - Bundesverband e.V. Dechenstr. 8 53115 Bonn | X | WKF | |
| 01.08.2019 | 31.12.2022 | 2218WK25B5 | Verbundvorhaben: Bildungsnetzwerk Wald und Klima – Die Klimakönner (BiWaKli); Teilvorhaben 2: Bildungswerkstatt Wald und Klima Bayern - Akronym: BiWaKli | Das Vorhaben dient dem Förderschwerpunkt 5 "Information und Kommunikation zur Unterstützung der unter den Nummern¿1 – 3 aufgeführten Förderziele" der Förderrichtlinie des Waldklimafonds des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft und des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit. Dabei insbesondere: Der Erarbeitung und Bereitstellung geeigneter Medien zur Information und Aufklärung über die Bedeutung und Wirkungszusammenhänge nachhaltiger Waldbewirtschaftung und effizienter Holzverwendung für den Klimaschutz und die Erfordernisse zur Anpassung der Wälder an den Klimawandel (Buchstabe a) und der Entwicklung und Umsetzung von Informationsangeboten in Form von Schulungen, Seminaren, Fallstudien oder Planspielen zum Thema Sicherung der Kohlenstoffspeicherung und Erhöhung der CO2-Einbindung sowie von Maßnahmen zur Anpassung an den Klimawandel im Rahmen nachhaltiger, ordnungsgemäßer Forstwirtschaft (Buchstabe b) | Dipl. ing. silv. Simon Tangerding Tel.: +49 89 284-394 simon.tangerding@sdwbayern.de Schutzgemeinschaft Deutscher Wald Landesverband Bayern e.V. Bund zur Förderung der Landespflege und des Naturschutzes Ludwigstr. 2 80539 München | X | WKF | |
| 01.08.2019 | 31.12.2022 | 2218WK25C5 | Verbundvorhaben: Bildungsnetzwerk Wald und Klima – Die Klimakönner (BiWaKli); Teilvorhaben 3: Bildungswerkstatt Wald und Klima Baden-Württemberg - Akronym: BiWaKli | Um eine Bewusstseinsbildung zu Wald, Klima und deren Zusammenhängen nachhaltig und langfristig im Bildungssystem zu verankern, richten sich Bildungswerkstätten Wald und Klima vornehmlich an PädagogInnen in Ausbildung, wie Lehramtsstudierende und angehende ErzieherInnen. Ziel ist es, klimafreundliches Handeln in ihren Einrichtungen und bei Kindern und Jugendlichen (und indirekt bei deren Eltern) anzustoßen, um dadurch eine langfristige CO2-Einsparung in einer breiten Bevölkerungsschicht zu bewirken. Neben regulären Bildungswerkstätten werden individuell zugeschnittene Werkstätten, auch an Wunschorten, angeboten. Flankierend zu den Wald & Klima Bildungsbroschüren aus dem Projekt MoWaKli werden die besten, von den TeilnehmerInnen der vorangegangenen Fortbildungen entwickelten, Wald-Klima-Erlebnis-Programme in Bildungsbroschüren veröffentlicht und Interessierten zugänglich gemacht. Des Weiteren wird es das Konzept Klimakönner-Kitas und –schulen für Einrichtungen geben und die Möglichkeit der Durchführung einer Wald-Klima-Projektwoche. Regionale und ein deutschlandweites Bildungsnetzwerk und innovative Informations- und Kommunikationsangebote, wie MOOCs, runden das Projekt ab und werden auf einer zentralen Online-Plattform verknüpft. | Nicole Fürmann Tel.: +49 711 67412-12 nicole.fuermann@sdw-bw.de Schutzgemeinschaft Deutscher Wald, Landesverband Baden-Württemberg e. V. , Bund zur Förderung der Landespflege Königsträßle 74 70597 Stuttgart | X | WKF | |
| 01.08.2019 | 31.12.2022 | 2218WK25D5 | Verbundvorhaben: Bildungsnetzwerk Wald und Klima – Die Klimakönner (BiWaKli); Teilvorhaben 4: Bildungswerkstatt Wald und Klima Brandenburg - Akronym: BiWaKli | Um eine Bewusstseinsbildung zu Wald, Klima und deren Zusammenhängen nachhaltig und langfristig im Bildungssystem zu verankern, richten sich Bildungswerkstätten Wald und Klima vornehmlich an PädagogInnen in Ausbildung, wie Lehramtsstudierende und angehende ErzieherInnen. Ziel ist es, klimafreundliches Handeln in ihren Einrichtungen und bei Kindern und Jugendlichen (und indirekt bei deren Eltern) anzustoßen, um dadurch eine langfristige CO2-Einsparung in einer breiten Bevölkerungsschicht zu bewirken. Neben regulären Bildungswerkstätten werden individuell zugeschnittene Werkstätten, auch an Wunschorten, angeboten. Flankierend zu den Wald & Klima Bildungsbroschüren aus dem Projekt MoWaKli werden die besten, von den TeilnehmerInnen der vorangegangenen Fortbildungen entwickelten, Wald- Klima-Erlebnis-Programme in Bildungsbroschüren veröffentlicht und Interessierten zugänglich gemacht. Des Weiteren wird es das Konzept Klimakönner-Kitas und –schulen für Einrichtungen geben und die Möglichkeit der Durchführung einer Wald-Klima-Projektwoche. Regionale und ein deutschlandweites Bildungsnetzwerk und innovative Informations- und Kommunikationsangebote, wie MOOCs, runden das Projekt ab und werden auf einer zentralen Online-Plattform verknüpft. | Felix Mueller Tel.: +49 3334 277-9133 felix.mueller@sdw-brandenburg.de Schutzgemeinschaft Deutscher Wald (SDW) - Bund zur Förderung der Landespflege und des Naturschutzes - Landesverband Brandenburg e.V. Brunnenstr. 26 a 16225 Eberswalde | X | WKF | |
| 01.08.2019 | 31.12.2022 | 2218WK25E5 | Verbundvorhaben: Bildungsnetzwerk Wald und Klima – Die Klimakönner (BiWaKli); Teilvorhaben 5: Bildungswerkstatt Wald und Klima Hessen - Akronym: BiWaKli | Um eine Bewusstseinsbildung zu Wald, Klima und deren Zusammenhängen nachhaltig und langfristig im Bildungssystem zu verankern, richten sich Bildungswerkstätten Wald und Klima vornehmlich an PädagogInnen in Ausbildung, wie Lehramtsstudierende und angehende ErzieherInnen. Ziel ist es, klimafreundliches Handeln in ihren Einrichtungen und bei Kindern und Jugendlichen (und indirekt bei deren Eltern) anzustoßen, um dadurch eine langfristige CO2-Einsparung in einer breiten Bevölkerungsschicht zu bewirken. Neben regulären Bildungswerkstätten werden individuell zugeschnittene Werkstätten, auch an Wunschorten, angeboten. Flankierend zu den Wald & Klima Bildungsbroschüren aus dem Projekt MoWaKli werden die besten, von den TeilnehmerInnen der vorangegangenen Fortbildungen entwickelten, Wald-Klima-Erlebnis-Programme in Bildungsbroschüren veröffentlicht und Interessierten zugänglich gemacht. Des Weiteren wird es das Konzept Klimakönner-Kitas und –schulen für Einrichtungen geben und die Möglichkeit der Durchführung einer Wald-Klima-Projektwoche. Regionale und ein deutschlandweites Bildungsnetzwerk und innovative Informations- und Kommunikationsangebote, wie MOOCs, runden das Projekt ab und werden auf einer zentralen Online-Plattform verknüpft. | Christoph von Eisenhart Rothe Tel.: +49 611 300 909 ch.v.eisenhart@sdwhessen.de Schutzgemeinschaft Deutscher Wald - SDW, Landesverband Hessen e. V., Bund zur Förderung von Naturschutz, Landschaftspflege und Umweltschutz Rathausstr. 56 65203 Wiesbaden | X | WKF | |
| 01.08.2019 | 31.12.2022 | 2218WK25F5 | Verbundvorhaben: Bildungsnetzwerk Wald und Klima – Die Klimakönner (BiWaKli); Teilvorhaben 6: Bildungswerkstatt Wald und Klima Niedersachsen - Akronym: BiWaKli | Um eine Bewusstseinsbildung zu Wald, Klima und deren Zusammenhängen nachhaltig und langfristig im Bildungssystem zu verankern, richten sich Bildungswerkstätten Wald und Klima vornehmlich an PädagogInnen in Ausbildung, wie Lehramtsstudierende und angehende ErzieherInnen. Ziel ist es, klimafreundliches Handeln in ihren Einrichtungen und bei Kindern und Jugendlichen (und indirekt bei deren Eltern) anzustoßen, um dadurch eine langfristige CO2-Einsparung in einer breiten Bevölkerungsschicht zu bewirken. Neben regulären Bildungswerkstätten werden individuell zugeschnittene Werkstätten, auch an Wunschorten, angeboten. Flankierend zu den Wald & Klima Bildungsbroschüren aus dem Projekt MoWaKli werden die besten, von den TeilnehmerInnen der vorangegangenen Fortbildungen entwickelten, Wald-Klima-Erlebnis-Programme in Bildungsbroschüren veröffentlicht und Interessierten zugänglich gemacht. Des Weiteren wird es das Konzept Klimakönner-Kitas und –schulen für Einrichtungen geben und die Möglichkeit der Durchführung einer Wald-Klima-Projektwoche. Regionale und ein deutschlandweites Bildungsnetzwerk und innovative Informations- und Kommunikationsangebote, wie MOOCs, runden das Projekt ab und werden auf einer zentralen Online-Plattform verknüpft. | Maren Szymiczek Tel.: +49 511 363 590 maren.szymiczek@sdw-nds.de Schutzgemeinschaft Deutscher Wald - Bund zur Förderung der Landespflege - Landesverband Niedersachsen e. V. Johannssenstr. 10 30159 Hannover | X | WKF | |
| 01.08.2019 | 31.12.2022 | 2218WK25G5 | Verbundvorhaben: Bildungsnetzwerk Wald und Klima – Die Klimakönner (BiWaKli); Teilvorhaben 7: Bildungswerkstatt Wald und Klima Nordrhein-WestfaIen - Akronym: BiWaKli | Um eine Bewusstseinsbildung zu Wald, Klima und deren Zusammenhängen nachhaltig und langfristig im Bildungssystem zu verankern, richten sich Bildungswerkstätten vornehmlich an PädagogInnen in Ausbildung, wie Lehramtsstudierende und angehende ErzieherInnen. Ziel ist es, klimafreundliches Handeln in ihren Einrichtungen und bei Kindern und Jugendlichen (und indirekt bei deren Eltern) anzustoßen, um dadurch eine langfristige CO2-Einsparung in einer breiten Bevölkerungsschicht zu bewirken. Neben regulären Bildungswerkstätten werden individuell zugeschnittene Werkstätten, auch an Wunschorten, angeboten. Flankierend zu den Wald & Klimabroschüren aus dem Projekt MoWaKli werden die besten, von den TeilnehmerInnen der vergangenen Fortbildungen entwickelten Wald-Klima-Erlebnis-Programme in Bildungsbroschüren veröffentlicht und Interessierten zugänglich gemacht. Des Weiteren wird es das Konzept Klimakönner-Kitas und -schulen für Einrichtungen geben und die Möglichkeit zur Durchführung einer Wald-Klima-Projektwoche. Regionale und ein deutschlandweites Bildungsnetzwerk und innovative Informations- und Kommunikationsangebote wie MOOCs, runden das Projekt ab und werden auf einer zentralen Online-Plattform verknüpft. | ForstAss. Gerhard Naendrup Tel.: +49 208 8831882 gerhard.naendrup@sdw-nrw.de Schutzgemeinschaft Deutscher Wald - Bund zur Förderung der Landespflege - Landesverband NRW e. V. Ripshorster Str. 306 46117 Oberhausen | X | WKF | |
| 01.08.2019 | 31.12.2022 | 2218WK25H5 | Verbundvorhaben: Bildungsnetzwerk Wald und Klima – Die Klimakönner (BiWaKli); Teilvorhaben 8: Bildungswerkstatt Wald und Klima Sachsen - Akronym: BiWaKli | Oberstes Ziel des Vorhabens ist es, Multiplikatoren in Vorschule und Schule, insbesondere in Ausbildung befindliche Lehrkräfte und Mitarbeiter/innen in Kitas, für das Thema Wald und Klima zu sensibilisieren und zu motivieren, klimafreundliches Handeln in ihren Einrichtungen und bei Kindern und Jugendlichen (und indirekt bei deren Eltern) anzustoßen, um dadurch eine langfristige CO2-Einsparung in einer breiten Bevölkerungsschicht zu bewirken. Bildungswerkstatt Wald und Klima Dazu soll schwerpunktmäßig das erfolgreich entwickelte und erprobte Fortbildungskonzept "Bildungswerkstattwerkstatt Wald und Klima" an die Bedürfnisse der Ausbildung künftiger Lehrkräfte und Mitarbeiter/innen in Kitas angepasst und jeweils individuell nach den Bedürfnis-sen der Ausbildungsstätten (Fachschulen, Studienseminare, etc.) umgesetzt werden. Die "Bildungswerkstattwerkstatt Wald und Klima" soll auch weiterhin im Beruf stehenden Multi-plikatoren in Schule, Kita und sonstigen Bildungseinrichtungen offen stehen. Leuchtturm Schulen und Kitas Als "Leuchttürme" klimafreundlichen Handelns sollen Klimakönner-Schulen und Klimakönner-Kitas ausgezeichnet werden und andere Einrichtungen zur Nachahmung motivieren. Alle Schularten können sich um das Zertifikat "Klimakönner-Schule" bewerben. | M. Sc. Hans Friedrich Findeisen Tel.: +49 341 3090 814 friedrich.findeisen@sdw-sachsen.de Schutzgemeinschaft Deutscher Wald (SDW) - Bund zur Förderung der Landschaftspflege und des Naturschutzes, Landesverband Sachsen e.V. Städtelner Str. 54 04416 Markkleeberg | X | WKF | |
| 01.08.2019 | 31.12.2022 | 2218WK25I5 | Verbundvorhaben: Bildungsnetzwerk Wald und Klima – Die Klimakönner (BiWaKli); Teilvorhaben 9: Bildungswerkstatt Wald und Klima Sachsen-Anhalt - Akronym: BiWaKli | Um eine Bewusstseinsbildung zu Wald, Klima und deren Zusammenhängen nachhaltig und langfristig im Bildungssystem zu verankern, richten sich Bildungswerkstätten Wald und Klima vornehmlich an PädagogInnen in Ausbildung, wie Lehramtsstudierende und angehende ErzieherInnen. Ziel ist es, klimafreundliches Handeln in ihren Einrichtungen und bei Kindern und Jugendlichen (und indirekt bei deren Eltern) anzustoßen, um dadurch eine langfristige CO2-Einsparung in einer breiten Bevölkerungsschicht zu bewirken. Neben regulären Bildungswerkstätten werden individuell zugeschnittene Werkstätten, auch an Wunschorten, angeboten. Flankierend zu den Wald & Klima Bildungsbroschüren aus dem Projekt MoWaKli werden die besten, von den TeilnehmerInnen der vorangegangenen Fortbildungen entwickelten, Wald-Klima-Erlebnis-Programme in Bildungsbroschüren veröffentlicht und Interessierten zugänglich gemacht. Des Weiteren wird es das Konzept Klimakönner-Kitas und -schulen für Einrichtungen geben und die Möglichkeit der Durchführung einer Wald-Klima-Projektwoche. Regionale und ein deutschlandweites Bildungsnetzwerk und innovative Informations- und Kommunikationsangebote, wie MOOCs, runden das Projekt ab und werden auf einer zentralen Online-Plattform verknüpft. | Anne-Katrin Blisse Tel.: +49 391 6628 372 info@sdw-sa.de Schutzgemeinschaft Deutscher Wald, Landesverband Sachsen-Anhalt e.V. Maxim-Gorki-Str. 13 39108 Magdeburg | X | WKF | |
| 01.10.2019 | 30.06.2023 | 2218WK27X5 | Die Rolle von Wald und Holz im Klimawandel und für den Klimaschutz - Innovatives Lehrprojekt zur Förderung handlungsrelevanter Kompetenzen - Akronym: WaldKlimaLehrpfade | Zur Erreichung der Projektziele werden Lehramtsstudierende und Lehrkräfte als Multiplikatoren, als auch Schüler*innen und Bürger*innen als Zielgruppen definiert und bzgl. des Themas Wald und Klima bundesweit adressiert und sensibilisiert. Durch die Nutzung zielgruppenspezifischer und partizipatorischer Lehr- und Lernformate werden handlungsrelevante Kompetenzen bei den definierten Zielgruppen gefördert sowie die Lehrkräfte in Bezug auf die Vermittlung von dafür notwendigem Wissen und Kompetenzen professionalisiert und zur Teilhabe aktiviert. Lehramtsstudierende der Biologie und Geographie werden in verschiedenen neu konzipierten, praxisorientierten und interdisziplinären Lehrveranstaltungen für die Wald und Klima Thematik und die damit verbundenen bestehenden Herausforderungen ausgebildet. Die Sensibilisierung von Lehrkräften erfolgt in Form von Lehrerfortbildungen, Lehrerinformationsmaterialien und fertig ausgearbeiteten Unterrichtsbausteinen. Hierbei werden die im Schulalltag bestehenden Hürden, weshalb die betreffende Thematik bisher nicht oder kaum Lehrgegenstand gewesen ist und Naturerfahrungen selten geboten werden, aufgegriffen. Als Lösungsansatz werden Lehrpfade zum Themenkomplex Wald und Klima sowie Klimawandel entwickelt. Diese Lehrpfade werden modular aufgebaut und flexibel einsetzbar sein. Einzelne Lehrpfad-Module können für jede Schule entsprechend ihrem Schulumfeld, dem geplanten Unterrichtsumfang und der Altersstufe zu einem individuellen Lehrpfad zusammengestellt werden. Da die Lehrpfade in der unmittelbaren Schulumgebung installiert und umgesetzt werden, werden regelmäßige Draußen-, d. h. Naturerfahrungen, für die Schüler*innen ermöglicht. Die Lehrpfade werden über eine Projekt-Homepage mit entsprechender Filterfunktion beziehbar bzw. zusammenstellbar sein. Zuvor sollen die modularen Lehrpfade an drei modellhaften Schulen mit unterschiedlichen Standortansprüchen im Raum Köln getestet und evaluiert werden. | Prof. Dr. Kirsten Schlüter Tel.: +49 221 470-1894 kirsten.schlueter@uni-koeln.de Universität zu Köln Albertus-Magnus-Platz 50931 Köln | X | WKF | |
| 01.03.2020 | 28.02.2023 | 2218WK28X3 | Verpackungen aus Lignocelluloseschäumen - Akronym: WoodPack | Leichte Materialien in Form von Schäumen finden in den vielfältigsten Bereichen Einsatz. Zu den bekanntesten Produkten zählen Polymerschaumstoffe, die vorwiegend aus petrochemischen Grundstoffen hergestellt werden. Unter Berücksichtigung der Diskussion um den Klimawandel nehmen jedoch nachhaltige Technologien und Werkstoffe durch eine verstärkte Nutzung nachwachsender Rohstoffe immer stärker an Bedeutung zu. Durch Substitution petrochemisch basierter Produkte durch Holz und die Bewertung der daraus hergestellten Produkte nach ihren klimaschädigenden Wirkungen weisen Lignocelluloseschäume eine hohe Attraktivität auf. Die nachhaltige Nutzung von Biomasse bedeutet keineswegs eine direkte thermische, sondern im Idealfall eine vorherige stoffliche Nutzung und somit CO2-Fixierung. Durch den ökologischen Waldumbau werden Industrie und Forschung mit einem höheren Laubholzangebot und einem damit einhergehenden veränderten Rohstoffsortiment konfrontiert. So müssen neue Einsatzgebiete für Laubholz und daraus hergestellte innovative Produkte erschlossen werden, was mit einer erhöhten Wertschöpfung einhergeht. Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Herstellung eines leichten und druckfesten, geschäumten Verpackungsmaterials aus Buche und geringwertigen Laubhölzern. Hierbei sollen lignocellulosehaltige Fasersuspensionen durch chemische und physikalische Prozesse unter Berücksichtigung stofflicher und verfahrenstechnischer Einflussparameter aufgeschäumt werden. | Dr. Nina Ritter Tel.: +49 531 2155-353 nina.ritter@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | WKF | ||
| 01.03.2020 | 31.08.2023 | 2218WK29X4 | Verbesserung der Risikobewertung forstwirtschaftlich wichtiger Baumarten im Klimawandel: Klimasensitivität des Wurzelsystems von Buche, Eiche, Kiefer, Douglasie und Tanne - Akronym: ROOTCLIM | Die forstliche Anbauplanung steht angesichts des zu erwartenden Klimawandels vor einer schwierigen Aufgabe, weil Anbauentscheidungen für Zeiträume von bis zu 120 Jahren getroffen werden müssen, ohne dass die Antwort der Baumarten auf die Klimaänderungen ausreichend bekannt wäre. Besonders unbefriedigend ist unsere Kenntnis über die Reaktion des Feinwurzelsystems der Bäume auf die erwartete zunehmende Trockenheit und steigende Sommertemperaturen. Weil ein oft ähnlich großer Anteil des jährlichen Kohlenstoffgewinns auf die Feinwurzelproduktion entfällt wie auf den Holzzuwachs (jeweils etwa 30 Prozent), ist ein besseres Verständnis der Klimasensitivität des Feinwurzelsystems von großer Bedeutung für eine bessere ökologische wie ökonomische Gefährdungseinschätzung unserer Baumarten. Dieses Vorhaben möchte diese Wissenslücke füllen und untersucht entlang von Niederschlagsgradienten (900 – 500 mm a-1) und Temperaturgradienten (8.5 – 10.5 °C) die Reaktion des Feinwurzelsystems von Altbäumen der ökonomisch bedeutenden Baumarten Buche, Traubeneiche, Kiefer, Douglasie und Weißtanne auf Austrocknung und Erwärmung. In einem Klimakammerexperiment mit Jungbäumen der 5 Arten sollen zudem die kombinierte Wirkung von Bodentrockenheit, Temperatur und Stickstoff-Deposition auf die Vitalität des Feinwurzelsystems im Hinblick auf die Etablierung von neuen Beständen untersucht werden. Die Befunde werden mit bereits vorliegenden Erkenntnissen zur Trockenstressantwort aus dem Stamm- und Kronenraum verknüpft, um für diese Baumarten klimatische Grenzwerte zu definieren, jenseits derer das Anbaurisiko deutlich ansteigt. Konkret sollen in diesem Vorhaben neben dem Jungpflanzenexperiment entlang der klimatischen Gradienten folgenden Messziele erreicht werden: 1. Inventur der lebenden und toten Feinwurzelmasse und Lebend-tot-Verhältnis 2. Unterschiede in Feinwurzelproduktion und -lebensdauer zwischen den Baumarten 3. Unterschiede in Feinwurzelmorphologie und Kolonisation mit Ektomykorrhizapilz | Dr. Dietrich Hertel Tel.: +49 551 395-708 dhertel@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Biologie und Psychologie - Abt. Ökologie und Ökosystemforschung Untere Karspüle 2 37073 Göttingen | X | WKF | |
| 01.05.2019 | 30.04.2023 | 2218WK30X4 | Erhalt trockenstresstoleranter und biodiverser Wälder mittels natürlicher Verjüngung der Traubeneiche (Quercus petraea) - Akronym: KlimaQuer | Die prognostizierten Häufungen von Trockenperioden und Witterungsextremen als Folge des globalen Klimawandels lassen Stabilitäts- und Vitalitätseinbußen unserer Wälder erwarten. Um deren vielfältige Funktionen zu erhalten, ist für die Anpassung der Wälder an vielen Standorten der Erhalt und die Verbreitung trockenheitstoleranter Baumarten nötig. Insbesondere die Traubeneiche wird in diesem Zusammenhang als Baumart der Zukunft gesehen. Die Verjüngung der Traubeneiche ist jedoch häufig mit erheblichen waldbaulichen Problemen und Kosten verbunden. Dazu gehören die Konkurrenz schattentoleranter Begleitbaumarten, Wildverbiss und ein hoher Pflegeaufwand. Das Ziel des Projekts ist, der waldbaulichen Praxis Empfehlungen bezüglich der Mindestgröße von Kronendachöffnungen sowie über Zeitpunkt und Umfang von Pflegemaßnahmen zu geben. Diese Anleitungen gewährleisten, dass Erntemaßnahmen in hiebsreifen, von Eichen dominierten Mischwäldern zur sicheren Etablierung einer von Traubeneichen dominierten Verjüngung führen. Hierdurch soll die natürliche Verjüngung der Traubeneiche bei Ausnutzung natürlicher Prozesse zu vertretbaren Kosten ermöglicht und dadurch der derzeitige Eichenanteil gehalten und ausgebaut werden. Im Rahmen des Projektes werden über einen repräsentativen Standortsgradienten hinweg mittels lichtökologischer Messmethoden Wachstum und Konkurrenzfähigkeit der Traubeneichenverjüngung in Abhängigkeit von der verfügbaren Strahlung untersucht. Zudem wird ein Zusammenhang zwischen Höhenwachstum und Vitalität der Eichenverjüngung und der Größe von waldbaulich geschaffenen Kronendachöffnungen hergeleitet. Der wissenschaftliche Erkenntnisgewinn des Forschungsvorhabens liegt insbesondere in der Abdeckung des gesamten Strahlungsbereichs; der Quantifizierung der Konkurrenzvegetation über viele Entwicklungsstadien der Verjüngung und der Analyse der Bedeutung von Lichtflecken für die Eichenverjüngung sowie der Reaktionsfähigkeit des Wurzelwachstums nach Freistellung. | Prof. Dr. Jürgen Bauhus Tel.: +49 761 203-3677 juergen.bauhus@waldbau.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Forst- und Umweltwissenschaften - Waldbau-Institut Tennenbacher Str. 4 79106 Freiburg im Breisgau | X | WKF | |
| 01.11.2019 | 30.04.2023 | 2218WK31A4 | Verbundvorhaben: Auswirkungen natürlicher Waldentwicklung auf Kohlenstoffspeicherung und Biodiversität; Teilvorhaben 1: Auswirkung natürlicher Waldentwicklung, Waldstruktur und Kohlenstoffspeicherung - Akronym: natWald100 | Das beantragte Vorhaben leistet einen Beitrag zum Förderschwerpunkt 2.4a "Forschung einschließlich Monitoring zur Unterstützung der in den Nummern 2.1 und 2.2 genannten Maßnahmen", indem die mittel- bis langfristigen (40-50 Jahre) Auswirkungen einer natürlichen Waldentwicklung auf einer empirischen Datengrundlage erstmalig repräsentativ abgeschätzt werden. Im Einzelnen werden die Auswirkungen auf 1. die Vielfalt der Waldstruktur, z. B. horizontale und vertikale Strukturvielfalt, Durchmesserdifferenzierung, Totholz, Altbäume, Lückenmuster (Modul 1) 2. den Kohlenstoffspeicher im Wald (Modul 2) und 3. die Artenvielfalt, z. B. Baumarten, Gefäßpflanzen, Moose, Arthropoden (Modul 3) in Abhängigkeit von Bestandesgeschichte (Nutzungen, Baumalter), Standort, Naturraum und Waldgesellschaft untersucht. Zudem leistet das Vorhaben einen Beitrag zum Förderschwerpunkt 2.4j "Entwicklung eines einheitlichen Monitoringsystems in bewirtschafteten und dauerhaft unbewirtschafteten Wäldern zur Erforschung von Anpassungsprozessen und Reaktionen von Waldökosystemen auf den Klimawandel einschließlich genetischem Monitoring sowie der Entwicklung der entsprechenden Kohlenstoffbilanzen", indem Methoden 1. für das Monitoring der Reaktionen von Wäldern mit natürlicher Entwicklung (NWE) und vergleichbaren bewirtschafteten Waldökosystemen auf den Klimawandel und 2. zur Ableitung von Kohlenstoffbilanzen für NWE entwickelt sowie 3. ein genetisches Verfahren zur Untersuchung von Arthropoden erstmals in einem deutschlandweiten Einsatz in Wälder getestet wird. Die Module 1 und 2 werden von der NW-FVA bearbeitet, das Modul 3 ist bei der LWF (Freising) angesiedelt. | Dr. Peter Meyer Tel.: +49 551 69401-180 peter.meyer@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | X | WKF | |
| 01.11.2019 | 31.03.2023 | 2218WK31B4 | Verbundvorhaben: Auswirkungen natürlicher Waldentwicklung auf Kohlenstoffspeicherung und Biodiversität; Teilvorhaben 2: Biodiversität von Vegetation und Arthropoden - Akronym: natWald100 | Das beantragte Vorhaben leistet einen Beitrag zum Förderschwerpunkt 2.4a "Forschung einschließlich Monitoring zur Unterstützung der in den Nummern 2.1 und 2.2 genannten Maßnahmen", indem die mittelbis langfristigen (40-50 Jahre) Auswirkungen einer natürlichen Waldentwicklung auf einer empirischen Datengrundlage erstmalig repräsentativ abgeschätzt werden. Im Einzelnen werden die Auswirkungen auf 1. die Vielfalt der Waldstruktur, z. B. horizontale und vertikale Strukturvielfalt, Durchmesserdifferenzierung, Totholz, Altbäume, Lückenmuster (Modul 1) 2. den Kohlenstoffspeicher im Wald (Modul 2) und 3. die Artenvielfalt, z. B. Baumarten, Gefäßpflanzen, Moose, Arthropoden (Modul 3) in Abhängigkeit von Bestandesgeschichte (Nutzungen, Baumalter), Standort, Naturraum und Waldgesellschaft untersucht. Zudem leistet das Vorhaben einen Beitrag zum Förderschwerpunkt 2.4j "Entwicklung eines einheitlichen Monitoringsystems in bewirtschafteten und dauerhaft unbewirtschafteten Wäldern zur Erforschung von Anpassungsprozessen und Reaktionen von Waldökosystemen auf den Klimawandel einschließlich genetischem Monitoring sowie der Entwicklung der entsprechenden Kohlenstoffbilanzen", indem Methoden 1. für das Monitoring der Reaktionen von Wäldern mit natürlicher Entwicklung (NWE) und vergleichbaren bewirtschafteten Waldökosystemen auf den Klimawandel und 2. zur Ableitung von Kohlenstoffbilanzen für NWE entwickelt sowie 3. ein genetisches Verfahren zur Untersuchung von Arthropoden erstmals in einem deutschlandweiten Einsatz in Wälder getestet wird. Die Module 1und 2 werden von der NW-FVA bearbeitet, das Modul 3 ist bei der LWF (Freising) angesiedelt. | Markus Blaschke Tel.: +49 8161 4591-603 markus.blaschke@lwf.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1 85354 Freising | X | WKF | |
| 01.02.2020 | 30.06.2023 | 2218WK32X4 | Interaktion von Klimaerwärmung und atmosphärischen Stickstoffeinträgen bei der Steuerung des Verjüngungserfolgs der Rotbuche im Vergleich zu trockenheitstoleranteren Baumarten - Akronym: NitroClim | Der Klimawandel ist für die Forstwirtschaft besonders problematisch, da hier Anbauentscheidungen für sehr lange Zeiträume getroffen werden müssen. Die Rotbuche, die natürlicherweise einen besonders hohen Anteil in der Waldvegetation Deutschlands hat und daher auch in den letzten Jahrzehnten in der Waldbauplanung stark gefördert wurde, hat sich als empfindlich gegenüber zunehmender Sommertrockenheit erwiesen. Trockene Phasen im Sommer werden jedoch künftig zunehmen, was die Anbaufähigkeit der Buche zumindest regional in Frage stellt. Als weiterer wichtiger Faktor tritt die in den letzten Jahrzehnten stark angestiegene atmosphärische Stickstoffdeposition hinzu. Im Experiment konnten bei der Buche und anderen Baumarten Synergismen nachgewiesen werden, die unter anderem durch verringerte Wurzelbildung Trockenstress verstärken. Eine besonders kritische Lebensphase stellt die Etablierung des Jungwuchses dar, wo die Bäume besonders sensitiv auf Umwelteinflüsse reagieren. Im geplanten Vorhaben sollen in 60 Buchenwaldregionen Nordwest-, Mittel- und Südwestdeutschlands mit unterschiedlichen Kombinationen aus Klimabedingungen und atmosphärischer Stickstoffdeposition die Verjüngung quantifiziert und Vitalitätsparameter erfasst werden. Ferner sollen Topfversuche unter kontrollierten Bedingungen durchgeführt werden. Die Untersuchungen sollen für die Rotbuche im Vergleich zu zwei trockenheitstoleranteren potentiellen Nachfolgebaumarten (Traubeneiche, Douglasie) in Gebieten, in denen der zukünftige Anbau für die Buche zu riskant erscheint, vorgenommen werden. Soweit möglich (Topfversuch; Freilanduntersuchungen in Südwestdeutschland), soll auch die Weißtanne (primär als Substitutionsart für die Fichte) in die Untersuchungen einbezogen werden. Mit den dabei gewonnenen Informationen sollen Risikogebiete für den Anbau dieser Baumarten in Abhängigkeit von Klima und Stickstoffdeposition identifiziert werden und Handlungsempfehlungen für die zukünftige Baumartenauswahl gegeben werden. | Prof. Dr. Markus Hauck Tel.: +49 761 203-54256 markus.hauck@ecology.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Institut für Forstwissenschaften - Professur für Angewandte Vegetationsökologie Tennenbacher Str. 4 79106 Freiburg im Breisgau | X | WKF | |
| 01.06.2020 | 31.07.2023 | 2218WK34A4 | Verbundvorhaben: Genetische Basis der Anpassung und Erhaltung anpassungsrelevanter Variation bei der Rotbuche (Fagus sylvatica L.); Teilvorhaben 1: Erfassung genomweiter genetischer Variation und ihre Assoziation mit Umweltvariablen und phänotypischen Merkmalen (GenVarBuche) - Akronym: GenVarBuche | Die Buche ist hinsichtlich ihrer ökologischen und ökonomischen Bedeutung eine der wichtigsten Waldbaumarten in Deutschland. Die Häufigkeit, Verbreitung und Leistungsfähigkeit dieser Art wird voraussichtlich wesentlich vom Klimawandel beeinflusst werden. Daher ist die Entschlüsselung der genetischen Basis für die Anpassung an sich ändernde Umweltbedingungen von großer Bedeutung für ihre langfristige Erhaltung und Anpassungsfähigkeit. Experimentelle und genetische Untersuchungen zeigten eindeutig, dass Buchenpopulationen unterschiedliche lokale Anpassungen aufweisen. So zeigten Herkünfte von trockenen Standorten eine höhere Trockentoleranz als Herkünfte von frischen oder nachhaltig frischen Standorten. Die vorhergesagten schnellen Klimaveränderungen werden allerdings voraussichtlich zu einer Beeinträchtigung der lokalen Anpassung führen. Daher ist die Identifizierung anpassungsrelevanter genetischer Variation für unterschiedliche Umweltbedingungen von entscheidender Bedeutung für die Erhaltung der Art. Das Hauptziel des Antrags ist daher die Identifizierung genetischer Variation für die Anpassung der Buche an unterschiedliche Umweltbedingungen, um Grundlagen für die Identifikation von Individuen und Herkünften zu legen, die auch zukünftig eine hohe Angepasstheit mit einer hohen Ertragsleistung gewährleisten. Dazu werden natürliche Populationen und Herkunftsversuche mit Hilfe moderner und leistungsfähiger statistischer Methoden untersucht. Ebenfalls werden verschiedene phänotypische Merkmale wie Stammwachstum, spezifische Blattfläche und Stomatadichte erfasst. Schließlich werden sich ergänzende Ansätze für die Identifizierung von Genen genutzt, die mit phänotypischer Variation und mit Umweltvariation assoziiert sind. Unsere Ergebnisse sollen für die Entwicklung von Züchtungsstrategien zur Verbesserung von Anpassungspotential und Ertragsleistung, und für das Management und die Erhaltung von Buchenwäldern unter wechselnden klimatischen Bedingungen genutzt werden. | Prof. Dr. Oliver Gailing Tel.: +49 551 3933-536 ogailin@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. für Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung Büsgenweg 2 37077 Göttingen | X | WKF | |
| 01.06.2020 | 31.07.2023 | 2218WK34B4 | Verbundvorhaben: Genetische Basis der Anpassung und Erhaltung anpassungsrelevanter Variation bei der Rotbuche (Fagus sylvatica L.); Teilvorhaben 2: Differenzierung von Buchenherkünften an anpassungsrelevanten phänotypischen Merkmalen (GenVarBuche) - Akronym: GenVarBuche | Die Buche ist hinsichtlich ihrer ökologischen und ökonomischen Bedeutung eine der wichtigsten Waldbaumarten in Deutschland. Die Häufigkeit, Verbreitung und Leistungsfähigkeit dieser Art wird voraussichtlich wesentlich vom Klimawandel beeinflusst werden. Daher ist die Entschlüsselung der genetischen Basis für die Anpassung an sich ändernde Umweltbedingungen von großer Bedeutung für ihre langfristige Erhaltung und Anpassungsfähigkeit. Experimentelle und genetische Untersuchungen zeigten eindeutig, dass Buchenpopulationen unterschiedliche lokale Anpassungen aufweisen. So zeigten Herkünfte von trockenen Standorten eine höhere Trockentoleranz als Herkünfte von frischen oder nachhaltig frischen Standorten. Die vorhergesagten schnellen Klimaveränderungen werden allerdings voraussichtlich zu einer Beeinträchtigung der lokalen Anpassung führen. Daher ist die Identifizierung anpassungsrelevanter genetischer Variation für unterschiedliche Umweltbedingungen von entscheidender Bedeutung für die Erhaltung der Art. Das Hauptziel des Antrags ist daher die Identifizierung genetischer Variation für die Anpassung der Buche an unterschiedliche Umweltbedingungen, um Grundlagen für die Identifikation von Individuen und Herkünften zu legen, die auch zukünftig eine hohe Angepasstheit mit einer hohen Ertragsleistung gewährleisten. Dazu werden natürliche Populationen und Herkunftsversuche mit Hilfe moderner und leistungsfähiger statistischer Methoden untersucht. Ebenfalls werden verschiedene phänotypische Merkmale wie Stammwachstum, spezifische Blattfläche und Stomatadichte erfasst. Schließlich werden sich ergänzende Ansätze für die Identifizierung von Genen genutzt, die mit phänotypischer Variation und mit Umweltvariation assoziiert sind. Unsere Ergebnisse sollen für die Entwicklung von Züchtungsstrategien zur Verbesserung von Anpassungspotential und Ertragsleistung, und für das Management und die Erhaltung von Buchenwäldern unter wechselnden klimatischen Bedingungen genutzt werden. | Dr. Wilfried Steiner Tel.: +49 5541 7004-31 wilfried.steiner@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt - Abt. C-Waldgenressourcen Professor-Oelkers-Str. 6 34346 Hann. Münden | X | WKF | |
| 01.05.2020 | 30.04.2023 | 2218WK35A4 | Verbundvorhaben: Untersuchungen zur Holzzersetzung im Mineralboden sowie in und auf der Auflage von gekalkten und ungekalkten Waldböden; Teilvorhaben 1: Projektkoordination und geländegebundene Bodenuntersuchungen - Akronym: HolzDeko | Das beantragte Vorhaben ordnet sich in den Themenkomplex der Dekomposition von Holz in Wäldern ein. Ziel ist, sowohl die Zersetzungsraten von Hölzern in und auf Waldböden des nordostdeutschen Tieflandes zu bestimmen als auch hieraus Prognosen für die mikrobielle Aktivität sowie den Biomasse- und Stoffumsatz in den Ökosystemkompartimenten Boden und bodennaher Bereich abzuleiten. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Untersuchung der durch Kalkungsmaßnahmen induzierten Änderung des Bodenzustandes und der Stoffumsatzdynamik. Die Kalkungsmaßnahmen wurden in dem Länder- Verbundprojekt "Modellvorhaben zur nachhaltigen Nährstoffversorgung und Gesunderhaltung von Wäldern" durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) gefördert. Die im Rahmen dieses Projektes installierte Infrastruktur sowie gewonnene Ergebnisse und Erkenntnisse sollen integrativ zur Untersuchung des Biomasseumsatzes im und auf dem Boden für eine längere Zeitreihe und für zukünftige Modellierungen im Hinblick auf den Klimawandel zunächst modellhaft für das Land Brandenburg, perspektivisch vor allem auch bundesweit, genutzt und angewendet werden. Die geplanten Untersuchungen werden mittels weitestgehend anerkannter oder standardisierter Gelände-, Labor- und Diagnostikverfahren an Holzprüfkörpern, Boden- und Streumaterial durchgeführt, die in Abhängigkeit von ihrer Eignung als Indikatorlieferant für Umsatzprozesse Bestandteil laufender Monitoringprogramme werden könnten. Dabei sollen tiefenstufenbezogene, langfristige und einheitliche Beobachtungsreihen der Holzzersetzung im Boden und bodennahen Bereich für unterschiedliche Holzarten etabliert werden. Weiteres Potenzial ergibt sich für die Erforschung der oberirdischen (bodennahen) und unterirdischen Dekomposition von Holz dabei in einer Anwendung auf diverse Standortsbedingungen sowie auf weitere, unterschiedliche Waldökosystemtypen, aber auch auf Nicht-Waldökosysteme. | Dr. Jens Hannemann Tel.: +49 3334 2759-102 jens.hannemann@lfb.brandenburg.de Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE) Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | X | WKF | |
| 01.05.2020 | 30.04.2023 | 2218WK35B4 | Verbundvorhaben: Untersuchungen zur Holzzersetzung im Mineralboden sowie in und auf der Auflage von gekalkten und ungekalkten Waldböden; Teilvorhaben 2: Dynamik des Holzabbaus (makroskopisch) - Akronym: HolzDeko | Das beantragte Vorhaben ordnet sich in den Themenkomplex der Dekomposition von Holz in Wäldern ein. Ziel ist, sowohl die Zersetzungsraten von Hölzern in und auf Waldböden des nordostdeutschen Tieflandes zu bestimmen als auch hieraus Prognosen für die mikrobielle Aktivität sowie den Biomasse- und Stoffumsatz in den Ökosystemkompartimenten Boden und bodennaher Bereich abzuleiten. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Untersuchung der durch Kalkungsmaßnahmen induzierten Änderung des Bodenzustandes und der Stoffumsatzdynamik. Die Kalkungsmaßnahmen wurden im Länder- Verbundprojekt "Modellvorhaben zur nachhaltigen Nährstoffversorgung und Gesunderhaltung von Wäldern " durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) gefördert. Die im Rahmen dieses Projektes installierte Infrastruktur sowie gewonnene Ergebnisse und Erkenntnisse sollen integrativ zur Untersuchung des Biomasseumsatzes im und auf dem Boden für eine längere Zeitreihe und für zukünftige Modellierungen im Hinblick auf den Klimawandel zunächst modellhaft für das Land Brandenburg, perspektivisch vor allem auch bundesweit genutzt und angewendet werden. Die geplanten Untersuchungen werden mittels weitgehend anerkannter oder standardisierter Gelände-, Labor und Diagnostikverfahren an Holzprüfkörpern, Boden und Streumaterial durchgeführt, die in Abhängigkeit von ihrer Eignung als Indikatorlieferant für Umsetzungsprozesse Bestandteil laufender Monitoringprogramme werden könnten. Dabei sollen tiefenstufenbezogene, langfristige und einheitliche Beobachtungsreihen der Holzzersetzung im Boden und bodennahen Bereich für unterschiedliche Holzarten etabliert werden. Weiteres Potential ergibt sich für die Erforschung der oberirdischen (bodennahen) und unterirdischen Dekomposition von Holz dabei in einer Anwendung auf diverse Standortbedingungen sowie auf weitere, unterschiedliche Waldökosystemtypen, aber auch auf Nicht-Wald-Ökosysteme. | Dr. Peter Schumacher Tel.: +49 3334 65-559 schumacher@mpaew.de MPA Eberswalde Materialprüfanstalt Brandenburg GmbH Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | X | WKF | |
| 01.05.2020 | 30.04.2023 | 2218WK35C4 | Verbundvorhaben: Untersuchungen zur Holzzersetzung im Mineralboden sowie in und auf der Auflage von gekalkten und ungekalkten Waldböden; Teilvorhaben 3: Dynamik der Holzzerstörung (mikroskopisch) - Akronym: HolzDeko | Das beantragte Vorhaben ordnet sich in den Themenkomplex der Dekomposition von Holz in Wäldern ein. Ziel ist, sowohl die Zersetzungsraten von Hölzern in und auf Waldböden des nordost-deutschen Tieflandes zu bestimmen als auch hieraus Prognosen für die mikrobielle Aktivität sowie den Biomasse- und Stoffumsatz in den Ökosystemkompartimenten Boden und bodennaher Bereich abzuleiten. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Untersuchung der durch Kalkungsmaßnahmen induzierten Änderung des Bodenzustandes und der Stoffumsatzdynamik. Die Kalkungsmaßnahmen wurden in dem Länder- Verbundprojekt "Modellvorhaben zur nachhaltigen Nährstoffversorgung und Gesunderhaltung von Wäldern" durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) gefördert. Die im Rahmen dieses Projektes installierte Infrastruktur sowie gewonnene Ergebnisse und Erkenntnisse sollen integrativ zur Untersuchung des Biomasseumsatzes im und auf dem Boden für eine längere Zeitreihe und für zukünftige Modellierungen im Hinblick auf den Klimawandel zunächst modellhaft für das Land Brandenburg, perspektivisch vor allem auch bundesweit, genutzt und angewendet werden. Die geplanten Untersuchungen werden mittels weitestgehend anerkannter oder standardisierter Gelände, Labor- und Diagnostikverfahren an Holzprüfkörpern, Boden- und Streumaterial durchgeführt, die in Abhängigkeit von ihrer Eignung als Indikatorlieferant für Umsatzprozesse Bestandteil laufender Monitoringprogramme werden könnten. Dabei sollen tiefenstufenbezogene, langfristige und einheitliche Beobachtungsreihen der Holzzersetzung im Boden und bodennahen Bereich für unterschiedliche Holzarten etabliert werden. Weiteres Potenzial ergibt sich für die Erforschung der oberirdischen (bodennahen) und unterirdischen Dekomposition von Holz dabei in einer Anwendung auf diverse Standortsbedingungen sowie auf weitere, unterschiedliche Waldökosystemtypen, aber auch auf Nicht-Waldökosysteme. | Prof. Dr. Silke Lautner Tel.: +49 3334 657-347 silke.lautner@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich III - Fachgebiet Angewandte Holzbiologie/Strukturerfassung und nachhaltig ausgerichteter Holzschutz Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | X | WKF | |
| 01.05.2020 | 30.04.2023 | 2218WK35D4 | Verbundvorhaben: Untersuchungen zur Holzzersetzung im Mineralboden sowie in und auf der Auflage von gekalkten und ungekalkten Waldböden; Teilvorhaben 4: Thermogravimetrie der organischen Bodensubstanz und des Holzes - Akronym: HolzDeko | Dieses Teilprojekt greift a) Fragen zur Dynamik biologischer Abbauprozesse von Holz, ihrer Abhängigkeit von Umweltfaktoren (z.B. Temperatur und Feuchte) sowie b) der Nachweisbarkeit von Holzrückständen in der organischen Bodensubstanz (OBS) auf. Dazu ist eine Erfassung des mikrobiologischen Abbaupotenzials von Holzrückständen unter kontrollierten Bedingungen im Labor geplant sowie Analysen von Holz und Gemischen aus Holz und Boden mit Hilfe der Thermogravimetrie als einfaches, potentiell praxisrelevantes Analyseverfahren. Für die Durchführung des Projektes sind Inkubationsexperimente mit kontinuierlicher Messung der Bodenatmung über die CO2-Freisetzung geplant. Sie sollen eine Übersicht über Abhängigkeiten der Dynamik des mikrobiologischen Holzabbaus in Abhängigkeit von Standortfaktoren, der Kalkung, Holzart, der Lagerungstiefe und Verweildauer von Holz im Boden etc. als Grundlage für ein besseres Verständnis von Umsatzprozessen in Waldböden liefern. Thermogravimetrische Analysen wurden zur Bewertung des Humuszustands in Ackerböden entwickelt und sollen hier zur Anwendung auf Waldböden validiert werden. Dazu ist die Dynamik des thermogravimetrischen Zerfalls von Holzproben und Gemischen aus Holz mit Böden bei Erwärmung von 30 auf 950 °C aufzuzeichnen und mit analogen Analysen zu Ackerböden zu vergleichen. Bei der Auswertung stehen Auswertealgorithmen thermischer Analysen im Vordergrund, die für eine Bewertung des Humuszustands von Ackerböden entwickelt wurden und deren Übertragbarkeit auf Waldböden bewertet werden soll. Darüber hinaus geht es um die Ableitung von Parametern und Auswertealgorithmen thermischer Analysen für den Nachweis von Holz in der OBS von Waldböden zwecks Monitoring von Holzveränderungen. Erwartet wird eine begrenzte Aussagefähigkeit der Thermogravimetrie zu diesen Fragen, die wegen der Vorteile des Verfahrens und seiner einfachen Nutzbarkeit für praktische Fragen des Waldbaus sein werden (z.B. Bewertung der Nährstoffnachlieferung). | Prof. Dr. Christian Siewert Tel.: +49 351 462-3035 christian.siewert@htw-dresden.de Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (FH) Friedrich-List-Platz 1 01069 Dresden | X | WKF | |
| 01.05.2020 | 30.04.2023 | 2218WK35E4 | Verbundvorhaben: Untersuchungen zur Holzzersetzung im Mineralboden sowie in und auf der Auflage von gekalkten und ungekalkten Waldböden; Teilvorhaben 5: Molekulardiagnostische Pilzbestimmung im Holz - Akronym: Holzdeko | Das beantragte Vorhaben ordnet sich in den Themenkomplex der Dekomposition von Holz in Wäldern ein. Ziel ist, sowohl die Zersetzungsraten von Hölzern in und auf Waldböden des nordostdeutschen Tieflandes zu bestimmen als auch hieraus Prognosen für die mikrobielle Aktivität sowie den Biomasse- und Stoffumsatz in den Ökosystemkompartimenten Boden und bodennaher Bereich abzuleiten. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Untersuchung der durch Kalkungsmaßnahmen induzierten Änderung des Bodenzustandes und der Stoffumsatzdynamik. Die Kalkungsmaßnahmen wurden in dem Länder- Verbundprojekt "Modellvorhaben zur nachhaltigen Nährstoffversorgung und Gesunderhaltung von Wäldern" durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) gefördert. Die im Rahmen dieses Projektes installierte Infrastruktur sowie gewonnene Ergebnisse und Erkenntnisse sollen integrativ zur Untersuchung des Biomasseumsatzes im und auf dem Boden für eine längere Zeitreihe und für zukünftige Modellierungen im Hinblick auf den Klimawandel zunächst modellhaft für das Land Brandenburg, perspektivisch vor allem auch bundesweit, genutzt und angewendet werden. Die geplanten Untersuchungen werden mittels weitestgehend anerkannter oder standardisierter Gelände, Labor- und Diagnostikverfahren an Holzprüfkörpern, Boden- und Streumaterial durchgeführt, die in Abhängigkeit von ihrer Eignung als Indikatorlieferant für Umsatzprozesse Bestandteil laufender Monitoringprogramme werden könnten. Dabei sollen tiefenstufenbezogene, langfristige und einheitliche Beobachtungsreihen der Holzzersetzung im Boden und bodennahen Bereich für unterschiedliche Holzarten etabliert werden. Weiteres Potenzial ergibt sich für die Erforschung der oberirdischen (bodennahen) und unterirdischen Dekomposition von Holz dabei in einer Anwendung auf diverse Standortbedingungen sowie auf weitere, unterschiedliche Waldökosystemtypen, aber auch auf Nicht-Waldökosysteme. | Dipl.-Ing. Natalie Rangno Tel.: +49 351 4662-242 natalie.rangno@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | X | WKF | |
| 01.05.2020 | 31.07.2023 | 2218WK35F4 | Verbundvorhaben: Untersuchungen zur Holzzersetzung im Mineralboden sowie in und auf der Auflage von gekalkten und ungekalkten Waldböden; Teilvorhaben 6: Bestimmung von Enzymaktivitäten /-kinetiken im Boden und im Holz - Akronym: HolzDeko | Mikroorganismen spielen eine zentrale Rolle für den Umsatz von Biopolymeren und organischer Bodensubstanz. Extrazelluläre Enzyme sind dabei die unmittelbaren Akteure. Die Produktion von diesen ist eng an den bodenchemischen Zustand gebunden. Eine Erweiterung der Enzymaktivitätsbestimmung auf die Untersuchung von Michaelis-Menten-Kinetiken entlang von unterschiedlichen Landnutzungsintensitäten ermöglicht eine genauere Ableitung von Konsequenzen für Umsatzprozesse unter sich ändernden Umweltbedingungen. Totholz stellt ein wichtiges Habitat und Substrat für Mikroorganismen und einen Faktor für Ökosystemprozesse in Wäldern dar. Der Abbau von Totholz ist ein komplexer Prozess, der das synergistische Zusammenwirken verschiedener Abbausysteme erfordert und im Allgemeinen kaum in dieser Komplexität erforscht wird. Das geplante Vorhaben wird in einem ersten Teil den bodenökologischen Zustand der Untersuchungsbestände in Abhängigkeit von der Kalkung anhand von Kinetiken extrazellulärer Enzyme aus dem C-, N-, P-, und S-Kreislaufes erfassen. Ziel ist die Bewertung des Grundzustandes sowie der Modifikation durch die Kalkung. Der zweite Teil widmet sich der Erfassung der Enzymkinetiken in den Rundhölzern. Ziele dabei sind: 1) die Erfassung der zeitlichen Dynamik und in Abhängigkeit vom bodenökologischen Zustand (TPI+IV); 2) die Kombination der Enzymdaten mit den Informationen zur molekulardiagnostischen Pilzbestimmung (TPV); 3) die Kombination der Enzymdaten mit den makro- und mikroskopischen Beschreibungen der Holzzersetzung (TPII+III) um ursächliche Zusammenhänge besser zu beschreiben; 4) die Ableitung von Indikatoren die geeignet sind, die Zusammenhänge zwischen Bodenzustand und Totholzabbau in andere Inventur- und Monitoringprogramme zu überführen. Aus den Ergebnissen werden Aussagen zur Integration eines Totholzmanagements in Kombination mit anderen Strategien wie der Kalkung für die Konzeption nachhaltiger Waldnutzungsstrategien abgeleitet. | Dr. Alexander Tischer Tel.: +49 3641 9-48806 alexander.tischer@uni-jena.de Friedrich-Schiller-Universität Jena - Chemisch-Geowissenschaftliche Fakultät - Institut für Geographie Löbdergraben 32 07743 Jena | X | WKF | |
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2218WK36X4 | Kohlenstoff im System Wald – Umsatzraten, Speicherung und waldbauliche Strategien zur Anpassung an den Klimawandel - Akronym: C-turn | Der Klimawandel und insbesondere das verstärkte Auftreten von Extremereignissen stellen große Herausforderungen an das zukünftige Management von Wäldern in Deutschland. Aktuell wirken Deutschlands Wälder als Kohlenstoffsenke. Zukunftsprognosen sind stark abhängig von Klimaentwicklung und Managementstrategien. Das Projekt zielt darauf die Prognosegenauigkeit von Kohlenstoff-Verweildauer und –Speicherung in Misch- und Laubwaldökosystemen deutschlandweit zu verbessern. Hierfür werden kritische Schlüsselparameter wie Kohlenstoffverweildauer und Umsatzraten insbesondere für Laub- und Mischwälder mit hoher Präzession aus experimentellen Datensätzen abgeleitet. Bei der Beurteilung der Kohlenstoffbilanz stehen verschiedenen Szenarien zur Klimaentwicklung und waldbaulichem Management im Fokus. Aus diesen Szenarien können mögliche Potentiale zur Kohlenstoffspeicherung und Anpassungsstrategien, die zu einer erhöhten Kohlenstoffverweildauer und damit Speicherung führen, für die Praxis abgeleitet werden. Die Ziele des Projekts werden durch experimentelle Bestimmung der Verweildauern und Umsatzraten von Kohlenstoff, durch die Verwendung der präzisierten Umsatzraten in einem dynamischen Vegetationsmodell, und durch ökonomischen Optimierungen erreicht. Grundlagenforschung wird so für wissenschaftsbasierte, praktische Entscheidungen nutzbar gemacht. Umgesetzt wird dieses Projekt in einem Team aus Ökophysiologen, Vegetationsmodellierern und Forstökonomen der Technischen Universität München. | Prof. Dr. Thorsten Grams Tel.: +49 8161 71-7461 grams@tum.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Forschungsdepartment Ökologie- und Ökosystemmanagement - FG Land Surface - Atmosphere Interactions Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | WKF | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2218WK37X4 | Auswirkungen von biotischen Störungen auf C-Dynamiken und C-Speicherung von Waldböden - Akronym: Bio-C | Biotische Störungen in Wäldern sind klima-sensitiv. In diesem Projekt werden die Auswirkungen von klimatisch begünstigten Insektenkalamitäten auf die C-Dynamiken und die C-Speicherung im Boden analysiert und die resultierenden Rückkopplungseffekte zwischen Waldvegetation, Boden und Atmosphäre quantifiziert. Das Projekt konzentriert sich auf die wichtigsten Prozesse des terrestrischen Kohlenstoffkreislaufs, in enger Koppelung mit den Stickstoffumsätzen. Durch kombinierte Feldexperimente werden die C- und N-Vorräte und deren Umsatzrate in Böden mittels Chronosequenzen befallener und nicht befallener Laub- und Nadelwälder erfasst und die C-Sequestierung bewertet. Mit räumlichen Modellen werden aktuell (und zukünftig) vulnerable Bestände simuliert und bilanziert, Risikogebiete identifiziert sowie deren relativer Beitrag zum Treibhauseffekt durch Emissionen von CO2, N2O und VOCs abgeschätzt ("global warming potential"). | Prof. Dr. Helge Walentowski Tel.: +49 551 5032-177 helge.walentowski@hawk.de HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst - Hildesheim/Holzminden/Göttingen - Fakultät Ressourcenmanagement Büsgenweg 1 a 37077 Göttingen | WKF | ||
| 01.08.2020 | 31.07.2023 | 2218WK42A4 | Verbundvorhaben: Planung- und Risikomanagement - Integration von Instrumenten des Risikomanagements in den Forsteinrichtungsprozess; Teilvorhaben 1: Koordination, Modellentwicklung und Fallstudien Sachsen-Forst - Akronym: PRIMA | Die Forsteinrichtung ist eines der traditionsreichsten Verfahren in der Waldbewirtschaftung und stellt im naturalen Bereich die wesentlichen Weichen für die künftige Ausgestaltung von Waldökosystemen. Damit hat sie auch eine zentrale Rolle bei der Anpassung von Waldökosystemen an den Klimawandel. Obwohl in den vergangenen Jahren verschiedenste Verfahren zur Risikobewertung und -handhabung entwickelt wurden (z. B. zielbezogenes Risikomanagement, Baumarteneignungs- und Vulnerabilitätskartierungen, risiko- und ertragsorientierte Optimierungsrechnungen zu Baumartenzusammensetzung, Oberhöhenmodelle (Ndh), ökologische Risikobewertungen…) finden diese bisher nur sehr eingeschränkt bzw. nicht konzeptionell Eingang in die Forsteinrichtung. Mit dem vorgeschlagenen Projekt soll die Voraussetzung geschaffen werden, verschiedene Tools zur Risikobewertung und -handhabung in die FE-Prozesse zu integrieren, um so Planung und Risikomanagement zu verbinden. Mit dem vorgeschlagenen Projekt sollen folgende Hauptziele erreicht werden: • Entwicklung eines Konzeptes für eine Integration von Methoden des Risikomanagements in das Prozessmodell der Forsteinrichtung • Integration des zielbezogenen Risikomanagementansatzes und eine integrierte Nutzung anderer verfügbarer Verfahren zur Bewertung von naturalen und betrieblichen Risiken in die Forsteinrichtung • Erprobung von möglichen Verfahrensvarianten in zwei Modellregionen (Niedersachsen und Sachsen) • Erstellung einer Online-Handreichung "Forsteinrichtung und Risikomanagement" unter Waldwissen.net (Ratgeber Forstliches Krisenmanagement). | Dr. Christoph Hartebrodt Tel.: +49 761 4018-262 christoph.hartebrodt@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | WKF | ||
| 01.10.2020 | 30.04.2023 | 2218WK42B4 | Verbundvorhaben: Planung- und Risikomanagement - Integration von Instrumenten des Risikomanagements in den Forsteinrichtungsprozess; Teilvorhaben 2: Fallstudien und Evaluation der Verfahren - Akronym: PRIMA | Die Forsteinrichtung ist eines der traditionsreichsten Verfahren in der Waldbewirtschaftung und stellt im naturalen Bereich die wesentlichen Weichen für die künftige Ausgestaltung von Waldökosystemen. Damit hat sie auch eine zentrale Rolle bei der Anpassung von Waldökosystemen an den Klimawandel. Obwohl in den vergangenen Jahren verschiedenste Verfahren zur Risikobewertung und -handhabung entwickelt wurden (z. B. zielbezogenes Risikomanagement, Baumarteneignungs- und Vulnerabilitätskartierungen, risiko- und ertragsorientierte Optimierungsrechnungen zu Baumartenzusammensetzung, Oberhöhenmodelle (Ndh), ökologische Risikobewertungen…) finden diese bisher nur sehr eingeschränkt bzw. nicht konzeptionell Eingang in die Forsteinrichtung. Mit dem vorgeschlagenen Projekt soll die Voraussetzung geschaffen werden, verschiedene Tools zur Risikobewertung und -handhabung in die FE-Prozesse zu integrieren, um so Planung und Risikomanagement zu verbinden. Mit dem vorgeschlagenen Projekt sollen folgende Hauptziele erreicht werden: • Entwicklung eines Konzeptes für eine Integration von Methoden des Risikomanagements in das Prozessmodell der Forsteinrichtung • Integration des zielbezogenen Risikomanagementansatzes und eine integrierte Nutzung anderer verfügbarer Verfahren zur Bewertung von naturalen und betrieblichen Risiken in die Forsteinrichtung • Erprobung von möglichen Verfahrensvarianten in zwei Modellregionen (Niedersachsen und Sachsen) • Erstellung einer Online-Handreichung "Forsteinrichtung und Risikomanagement" unter Waldwissen.net (Ratgeber Forstliches Krisenmanagement). Das Projekt wird in 10 klar beschriebenen und eindeutig voneinander getrennten Arbeitspaketen bearbeitet. Diese sind nachfolgend im Einzelnen dargestellt. | Martin Hillmann Tel.: +49 511 3665-1441 martin.hillmann@lwk-niedersachsen.de Landwirtschaftskammer Niedersachsen - Geschäftsbereich Forstwirtschaft - Fachbereich Forsteinrichtung, Bewertung, Waldinventur Raumordnung, Naturschutz Wunstorfer Landstr. 9 30453 Hannover | WKF | ||
| 01.06.2020 | 31.12.2024 | 2218WK43A4 | Verbundvorhaben: Entwicklung genetischer Marker zur Analyse von Anpassungen an Trockenstress bei Trauben-Eiche und Buche, Teilvorhaben 1: Assoziation von phänotypischer und genetischer Variation in Trauben-Eichen-Populationen im Vergleich zur Buche - Akronym: DroughtMarkers | Waldökosysteme haben neben anderen Funktionen wie der Produktion des Rohstoffs Holz eine besoEntndere Bedeutung als Kohlenstoffsenke. Diese Senkenfunktion ist abhängig von der Zusammensetzung und Vitalität der Wälder. Als Konsequenz des Klimawandels wird für Deutschland eine Abnahme des Flächenateils und der Produktivität von Rotbuche und ein Anstieg der Fläche von Eichen prognostiziert. Um das CO2-Senkenpotenzial von Buchen- und Eichenlaubwaldökosystemen in Deutschland zu stärken, ist es erforderlich trockenheitsangepasste Ökotypen und Individuen zu identifizieren und unter Erhalt genetischer Vielfalt gezielt fördern zu können. Zu diesem Zweck sollen in diesem Projekt validierte genetische Marker für Trockenstresstoleranz von Rotbuche und Trauben-Eiche entwickelt werden. Mit Hilfe transkriptomweiter Assoziationsstudien mit Populationen von Buche und Trauben-Eiche aus West-Rumänien werden signifikante Assoziationen zwischen phänotypischen Trockenstressmerkmalen und Einzelnukleotidpolymorphismen (SNPs) getestet werden. Natürliche Populationen entlang von Trockenheitsgradienten in West-Rumänien sind für diesen Ansatz besonders geeignet, weil das gegenwärtige Klima dort den klimatischen Bedingungen stark ähnelt, die in Deutschland in etwa 50 Jahren zu erwarten sind. Zusätzlich sollen mit dem gleichen methodischen Ansatz vergleichende Analysen in Eichen-Herkunftsversuchen in Deutschland durchgeführt werden. Ergänzend werden Trockenstressexperimente mit kontrollierter Bodenwasserverfügbarkeit mit Jungpflanzen von Buche und Trauben-Eiche durchgeführt und auf signifikante Assoziationen zwischen SNPs und Trockenstressmerkmalen getestet. Durch die Untersuchung unterschiedlicher Herkünfte und Populationen beider Arten können validierte genetische Marker für Trockenstressreaktionen beider Arten entwickelt werden. Diese Marker können dann eingesetzt werden, um Bäume und Ökotypen mit hoher Vitalität unter zukünftigen klimatischen Bedingungen in Deutschland zu identifizieren. | Prof. Dr. Henning Wildhagen Tel.: +49 551 5032-238 henning.wildhagen@hawk.de HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst - Hildesheim/Holzminden/Göttingen - Fakultät Ressourcenmanagement Büsgenweg 1 a 37077 Göttingen | WKF | ||
| 01.06.2020 | 31.12.2024 | 2218WK43B4 | Verbundvorhaben: Entwicklung genetischer Marker zur Analyse von Anpassungen an Trockenstress bei Trauben-Eiche und Buche; Teilvorhaben 2: Assoziation von phänotypischer und genetischer Variation bei der Buche und in einem Eichen-Herkunftsversuch - Akronym: DroughtMarkers | Waldökosysteme haben neben anderen Funktionen wie dem Erhalt der Biodiversität und der Produktion des Rohstoffs Holz eine besondere Bedeutung als Kohlenstoffsenke. Diese Senkenfunktion ist abhängig von der Zusammensetzung und Vitalität der Wälder. Als Konsequenz des Klimawandels wird für Deutschland eine Abnahme des Flächenanteils und der Produktivität von Rotbuche und ein Anstieg des Flächenanteils von Eichen prognostiziert. Um das CO2-Senkenpotenzial von Buchen- und Eichenlaubwaldökosystemen in Deutschland zu erhalten bzw. zu stärken, ist es erforderlich trockenheitsangepasste Ökotypen und Individuen zu identifizieren und unter Erhalt genetischer Vielfalt gezielt fördern zu können. Zu diesem Zweck sollen in diesem Projekt validierte genetische Marker für Trockenstresstoleranz von Rotbuche und Trauben-Eiche entwickelt werden. Mit Hilfe genomweiter Assoziationsstudien mit natürlichen Populationen von Buche und Trauben-Eiche aus West-Rumänien werden signifikante Assoziationen zwischen phänotypischen Trockenstressmerkmalen und Einzelnukleotidpolymorphismen (SNPs) getestet werden. Natürliche Populationen entlang von standörtlichen Trockenheitsgradienten in West-Rumänien sind für diesen Ansatz besonders geeignet, weil das gegenwärtige Klima dort den klimatischen Bedingungen stark ähnelt, die in Deutschland in etwa 50 Jahren zu erwarten sind. Zusätzlich sollen mit dem gleichen methodischen Ansatz vergleichende Analysen in Eichen-Herkunftsversuchen in Deutschland durchgeführt werden. Ergänzend werden Trockenstressexperimente mit kontrollierter Bodenwasserverfügbarkeit mit Jungpflanzen von Buche und Trauben-Eiche durchgeführt und auf signifikante Assoziationen zwischen SNPs und Trockenstressmerkmalen getestet. Durch die Untersuchung unterschiedlicher Herkünfte und Populationen beider Arten können validierte genetische Marker für Trockenstressreaktionen beider Arten entwickelt werden. Diese Marker können dann eingesetzt werden, um Bäume und Ökotypen mit hoher Vitalität unte | Prof. Dr. Oliver Gailing Tel.: +49 551 39-33536 ogailin@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. für Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung Büsgenweg 2 37077 Göttingen | WKF | ||
| 01.06.2020 | 31.12.2023 | 2218WK43C4 | Verbundvorhaben: Entwicklung genetischer Marker zur Analyse von Anpassungen an Trockenstress bei Trauben-Eiche und Buche; Teilvorhaben 3: Auswahl von Herkunftsversuchen und Anzucht von Versuchsmaterial - Akronym: DroughtMarkers | Waldökosysteme haben neben anderen Funktionen wie der Produktion des Rohstoffs Holz eine besondere Bedeutung als Kohlenstoffsenke. Diese Senkenfunktion ist abhängig von der Zusammensetzung und Vitalität der Wälder. Als Konsequenz des Klimawandels wird für Deutschland eine Abnahme des Flächenateils und der Produktivität von Rotbuche und ein Anstieg der Fläche von Eichen prognostiziert. Um das CO2-Senkenpotenzial von Buchen- und Eichenlaubwaldökosystemen in Deutschland zu stärken, ist es erforderlich trockenheitsangepasste Ökotypen und Individuen zu identifizieren und unter Erhalt genetischer Vielfalt gezielt fördern zu können. Zu diesem Zweck sollen in diesem Projekt validierte genetische Marker für Trockenstresstoleranz von Rotbuche und Trauben-Eiche entwickelt werden. Mit Hilfe transkriptomweiter Assoziationsstudien mit Populationen von Buche und Trauben-Eiche aus West-Rumänien werden signifikante Assoziationen zwischen phänotypischen Trockenstressmerkmalen und Einzelnukleotidpolymorphismen (SNPs) getestet werden. Natürliche Populationen entlang von Trockenheitsgradienten in West-Rumänien sind für diesen Ansatz besonders geeignet, weil das gegenwärtige Klima dort den klimatischen Bedingungen stark ähnelt, die in Deutschland in etwa 50 Jahren zu erwarten sind. Zusätzlich sollen mit dem gleichen methodischen Ansatz vergleichende Analysen in Eichen-Herkunftsversuchen in Deutschland durchgeführt werden. Ergänzend werden Trockenstressexperimente mit kontrollierter Bodenwasserverfügbarkeit mit Jungpflanzen von Buche und Trauben-Eiche durchgeführt und auf signifikante Assoziationen zwischen SNPs und Trockenstressmerkmalen getestet. Durch die Untersuchung unterschiedlicher Herkünfte und Populationen beider Arten können validierte genetische Marker für Trockenstressreaktionen beider Arten entwickelt werden. Diese Marker können dann eingesetzt werden, um Bäume und Ökotypen mit hoher Vitalität unter zukünftigen klimatischen Bedingungen in Deutschland zu identifizieren. | Dr. Wilfried Steiner Tel.: +49 5541 7004-31 wilfried.steiner@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt - Abt. C-Waldgenressourcen Professor-Oelkers-Str. 6 34346 Hann. Münden | WKF | ||
| 01.04.2021 | 31.05.2024 | 2218WK45X4 | Untersuchungen zum natürlichen Wiederbewaldungspotenzial von Sturmwurfflächen mittels Pionierbaumarten im Hinblick auf sich verändernde Standortsbedingungen im Klimawandel - Akronym: WISTUPIO | Neben den prognostizierten Änderungen der klimatischen Verhältnisse im Klimawandel, ist auch von einer weiteren Zunahme von Extremwettereignissen auszugehen. Insbesondere Sturmwürfe haben neben ökonomischen Einbußen weitreichende negative ökologische Konsequenzen für das Waldökosystem und die Gesellschaft. Trotz walbaulicher Präventivmaßnahmen haben Großschadereignisse in den letzten Jahrzehnten bewusstgemacht, dass Stürme in Zukunft unabwendbar mit Schäden für den Wald verbunden sind. Kalamitätsbewusste Waldbaustrategien setzten daher inzwischen auf eine natürliche Wiederbewaldung (Selbstregulation) durch Pionierbaumarten. Die ökologisch wertvollen Pionierbaumarten vermögen aufgrund ihrer regelmäßigen Fruktifikation und hohen Ausbreitungsfähigkeit Schadflächen bereits im Jahr des Ereignisses natürlich wieder zu bewalden und die negativen Auswirkungen innerhalb kürzester Zeiträume abzumildern. Vor dem Hintergrund des Klimawandels ist jedoch davon auszugehen, dass der Temperaturanstieg und eine abnehmende Wasserversorgung in den entscheidenden Phasen des Verjüngungsgeschehens zu einer weiteren Verschlechterung des Verjüngungserfolgs bei Pionierbaumarten führen wird, wodurch eine sukzessionsgestützte Wiederbewaldung im Falle neuer Schadkatastrophen gefährdet und nicht mehr gänzlich eingriffsfrei realisierbar ist. Ziel des Projektes ist daher die Untersuchung mittel- bis langfristiger Veränderungen des Wiederbewaldungspotenzials durch Pionierbaumarten bezüglich ihrer Samenlebensdauer, Keimverhalten und Etablierung im Zuge sich ändernder ökologischer Rahmenbedingen im Klimawandel. Hierbei wird der Einfluss verschiedener Varianten der Bodendeckung, Strahlung (Beschattung) und Niederschlagsmenge getestet. Zudem soll die Wirkung von Bodenbearbeitungsmaßnahmen auf Schadflächen in Gebieten mit unterschiedlicher Niederschlagsverfügbarkeit erprobt werden, die dem eingeschränkten Keimerfolg zukünftig entgegenwirken sollen. Danach gilt es Handlungsempfehlungen auszugegeben. | Prof. Dr. habil. Sven Wagner Tel.: +49 35203 3831300 wagner@forst.tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldbau und Waldschutz - Professur für Waldbau Pienner Str. 8 01737 Tharandt | WKF | ||
| 01.07.2021 | 30.06.2024 | 2218WK46A3 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines nachhaltigen Schutzplankensystems aus hochbeanspruchbaren Holzverbundelementen; Teilvorhaben 1: Koordination, Versuchsdurchführung und Nachhaltigkeit - Akronym: HolzSchutzplanke | Ziel des Verbundprojekts ist die Entwicklung eines nachhaltigen Schutzplankensystems basierend auf hochbeanspruchbaren Holzverbundelementen unter Verwendung heimischer Hölzer. Damit soll ein dauerhaftes und wettbewerbsfähiges System entstehen, das mit den derzeitigen Stahl- und Stahlbetonsystemen konkurrieren kann. Als Projektziele werden - ein Prototyp einer HolzSchutzplanke für die Aufhaltestufe N2 und für die Aufhaltestufe H1 angestrebt. Das Teilvorhaben des Fraunhofer WKI besteht darin, die Arbeiten der Projektpartner zu koordinieren, die experimentellen Versuche durchzuführen, die Umweltauswirkungen zu analysieren und End-of-Life Betrachtungen vorzunehmen. Das Fraunhofer WKI stellt zudem mit dem Zentrum für Leichte und Umweltgerechte Bauten das Gebäude und die Plattform zur engen Zusammenarbeit zwischen der TU Braunschweig, dem Fraunhofer WKI und den Industriepartnern. Insgesamt bringt sich das Fraunhofer WKI mit der Kompetenz auf den Gebieten der numerischen Simulation, der Materialentwicklung, des Holzes und des Holzschutzes ein. | Prof. Dr. Libo Yan Tel.: +49 531 120496-14 libo.yan@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | WKF | ||
| 01.07.2021 | 30.06.2024 | 2218WK46C3 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines nachhaltigen Schutzplankensystems aus hochbeanspruchbaren Holzverbundelementen; Teilvorhaben 3: Dauerhaftigkeit - Akronym: HolzSchutzplanke | Ziel des Verbundprojekts ist die Entwicklung eines nachhaltigen Schutzplankensystems basierend auf hochbeanspruchbaren Holzverbundelementen unter Verwendung heimischer Hölzer. Damit soll ein dauerhaftes und wettbewerbsfähiges System entstehen, das mit den derzeitigen Stahl- und Stahlbetonsystemen konkurrieren kann. Als Projektziele werden - ein Prototyp einer HolzSchutzplanke für die Aufhaltestufe N2 und für die Aufhaltestufe H1 angestrebt. Die Sicherstellung der Dauerhaftigkeit über einen Zeitraum von mehr als 25 Jahren ist dabei ein ganz entscheidendes, zu erfüllendes Kriterium. Ohne eine solchen Nachweis wird kein Fahrzeug-Rückhaltesystem marktfähig sein. Die Sicherstellung der Dauerhaftigkeit kann durch unterschiedliche Maßnahmen wie - Verwendung dauerhafter Hölzer - konstruktive Maßnahmen und - chemischen Holzschutz erreicht werden. Innerhalb dieses Vorhabens soll die Nutzung chemischer Holzschutzmittel auf das erforderliche Minimum reduziert werden. Insgesamt ist zwar davon auszugehen, dass ein vollständiger Verzicht auf chemischen Holzschutz nicht realisierbar ist – angestrebt wird dieses Ziel dennoch. Wegen der bereits beschriebenen Problematik der Multi-Parameter-Optimierung werden in dem Teilvorhaben im - ersten Schritt die Möglichkeiten der Imprägnierung unterschiedlicher Hölzer im Labor- und Technikumsmaßstab experimentell ermittelt. Im - zweiten Schritt werden die Möglichkeiten der technischen Bearbeitbarkeit wie spanende Bearbeitung und Verklebbarkeit der imprägnierten Hölzer zusammen mit dem Fraunhofer WKI untersucht. | Dr. Marco Fleckenstein Tel.: +49 2751 524236 marco.fleckenstein@obermeier.de Kurt Obermeier GmbH Berghäuser Str. 70 57319 Bad Berleburg | WKF | ||
| 01.07.2021 | 30.06.2024 | 2218WK46D3 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines nachhaltigen Schutzplankensystems aus hochbeanspruchbaren Holzverbundelementen; Teilvorhaben 4: Numerische Simulation und Dynamik - Akronym: HolzSchutzplanke | Ziel des Verbundprojekts ist die Entwicklung eines nachhaltigen Schutzplankensystems basierend auf hochbeanspruchbaren Holzverbundelementen unter Verwendung heimischer Hölzer. Damit soll ein dauerhaftes und wettbewerbsfähiges System entstehen, das mit den derzeitigen Stahl- und Stahlbetonsystemen konkurrieren kann. Als Projektziele werden - ein Prototyp einer HolzSchutzplanke für die Aufhaltestufe N2 und für die Aufhaltestufe H1 angestrebt. Das Teilvorhaben der TU Braunschweig hat die Entwicklung eines Modells zur numerischen Simulation der HolzSchutzplanke bei dynamischen Einwirkungen wie Anprall und eines Ingenieurmodells zur ingenieurmäßigen Abschätzung des Verhaltens der HolzSchutzplanke bei dynamischen Einwirkungen wie Anprall zum Ziel. Während das numerische Modell allgemeingültig und (deswegen) höchst komplex sein wird, wird das Ingenieurmodell auf die zu entwickelnde HolzSchutzplanke beschränkt sein und es sollen mit Hilfe verhältnismäßig einfacher Gleichungen die Auswirkungen von Änderungen einzelner Systemkomponenten abgeschätzt werden können. | Prof. Dr.-Ing. Bohumil Kasal Tel.: +49 531 22077-30 bo.kasal@tu-braunschweig.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 3 - Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz - FG Organische Baustoffe und Holzwerkstoffe Hopfengarten 20 38102 Braunschweig | WKF | ||
| 15.03.2021 | 31.10.2024 | 2218WK48X4 | Erforschung von Grundlagen für die Entwicklung eines Verfahrens zur inundativen biologischen Bekämpfung des Buchdruckers (Ips typographus L.) - Akronym: IPSolut | Klimatische Veränderungen und sich häufende Schadereignisse wie Stürme, Dürreperioden und Hitzewellen stellen den Wald und dessen Bewirtschafter zunehmend vor Herausforderungen. Besonders die flach wurzelnde Baumart Gemeine Fichte (Picea abies L.) steht auf Grund der weiten Verbreitung, des hohen Flächenanteils und der starken Gefährdung durch den Buchdrucker (Ips typgraphus L.) sowie weitere Borkenkäferarten besonders im Fokus. Die Vereinbarkeit von wirtschaftlichen, ökologischen und sozialen Ansprüchen an den Wald bedürfen innovativer zukunftsfähiger Lösungsansätze, da aktuell angewandte Verfahrensweisen einer sauberen Waldbewirtschaftung an ihre Grenzen stoßen. Dies ist der Punkt, an welchem das Projekt "IPSolut" ansetzt. Das perspektivische Ziel der Forschung ist es, durch die Freisetzung in Massenzucht vermehrter parasitoider Hymenopteren (inundativer biologischer Pflanzenschutz) die Populationsdichte des Buchdruckers punktuell effektiv zu regulieren. Im Zuge dieses Projektes sollen die Grundlagen und Prinzipien für die Entwicklung eines Massenzucht- und -ausbringungsverfahrens geschaffen werden. So soll erforscht werden soll, welche parasitoide/n Art/en aus der Ordnung Hymenoptera das größte regulatorische Potenzial besitzen und die günstigsten Voraussetzungen für eine erfolgreiche Massenzucht bieten. Die Ausbringung der Parasitoide soll dabei unter anderem zur Bekämpfung an Poltern, an Käferlöchern oder in Randgebieten von Großschutzgebieten erfolgen. Der Buchdrucker dient hierbei im Projektvorhaben als Beispielart. Die im Projektzeitraum gewonnenen Erkenntnisse und Prinzipien lassen sich jedoch voraussichtlich direkt oder indirekt auf weitere Schadorganismen (andere Borkenkäferarten, Kieferngroßschädlinge, Eichenschadinsekten) übertragen. | Prof. Dr. Michael Müller Tel.: +49 351 463-31280 michael.mueller@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldbau und Waldschutz - Professur für Waldschutz Pienner Str. 8 01737 Tharandt | WKF | ||
| 01.04.2021 | 31.05.2025 | 2218WK49A1 | Verbundvorhaben: Moorwissen umsetzen - Moorrevitalisierung in der Modellregion Westerzgebirge/Sachsen; Teilvorhaben 1: Management von Moorinformationen und dessen Nutzung für Revitalisierung und Monitoring - Akronym: MooReSax | Das Vorhaben umfasst die Zusammenführung und Bereitstellung von Fachinformationen zu Waldmoor-Standorten, die Erarbeitung von Optimalvarianten der Moorrevitalisierung für verschiedene Kategorien sich überlagernder Schutzfunktionen in Mooren bzw. deren Einzugsgebieten(Steckbriefe insbesondere Planungs- und Genehmigungsprozess), die Etablierung eines vegetationsökologischen Monitorings sowie die Bewertung der erzielbaren Ökosystemdienstleistungen durch Moorrevitalisierung. Als Bewertungsansatz insbesondere für Treibhausgase wird der für Tieflandsmoore existierende GEST-Ansatz für Wald-Moorstandorte in Mittelgebirgsregionen angepasst. Das zusammengeführte Moorwissen wird in 10 Moorkörpern im Landeswald der Modellregion Westerzgebirge umgesetzt. Das heißt, es werden hier konkrete Maßnahmen zur Moorrevitalisierung geplant, umgesetzt und dokumentiert. Dieser ganzheitliche Ansatz wird als Beispiel zur Übertragung auf andere Waldeigentumsarten oder andere Mittelgebirgsregionen in Deutschland bzw. Mitteleuropa entwickelt (Modellvorhaben). | Dr. Dirk-Roger Eisenhauer Tel.: +49 3501 542-315 dirk-roger.eisenhauer@smul.sachsen.de Staatsbetrieb Sachsenforst - Kompetenzzentrum für Wald und Forstwirtschaft Bonnewitzer Str. 34 01796 Pirna | WKF | ||
| 01.04.2021 | 31.03.2025 | 2218WK49B1 | Verbundvorhaben: Moorwissen umsetzen - Moorrevitalisierung in der Modellregion Westerzgebirge/Sachsen; Teilvorhaben 2: Moorhydrologische Beratung & Unterstützung, Ökosystemdiensleistungen - Akronym: MooReSax | Das Vorhaben umfasst die Zusammenführung und Bereitstellung von Fachinformationen zu Waldmoor-Standorten, die Erarbeitung von Optimalvarianten der Moorrevitalisierung für verschiedene Kategorien sich überlagernder Schutzfunktionen in Mooren bzw. deren Einzugsgebieten (Steckbriefe insbesondere Planungs- und Genehmigungsprozess), die Etablierung eines vegetationsökologischen Monitorings sowie die Bewertung der erzielbaren Ökosystemdienstleistungen durch Moorrevitalisierung. Als Bewertungsansatz insbesondere für Treibhausgase wird der für Tieflandsmoore existierende GEST-Ansatz für Wald-Moorstandorte in Mittelgebirgsregionen angepasst. Das zusammengeführte Moorwissen wird in 10 Moorkörpern im Landeswald der Modellregion Westerzgebirge umgesetzt. Das heißt, es werden hier konkrete Maßnahmen zur Moorrevitalisierung geplant, umgesetzt und dokumentiert. Dieser ganzheitliche Ansatz wird als Beispiel zur Übertragung auf andere Waldeigentumsarten oder andere Mittelgebirgsregionen in Deutschland bzw. Mitteleuropa entwickelt (Modellvorhaben). Teilvorhaben II: - Mitwirkung bei der Erstellung der Leistungsbeschreibungen für die Revitalisierungsvorhaben, Erstellung und fachliche Prüfung von konkreten Maßnahmenplanungen sowie die Erstellung von Gutachten bei schwierigen hydrologischen Fragestellungen insbesondere von Revitalisierungsobjekten in Trinkwassereinzugsgebieten. - Bewertung des Einflusses von Revitalisierungsmaßnahmen auf Ökosystemdienstleistungen (Treibhausgasrückhalt, den Rückhalt von gelöstem organischem Kohlenstoff (DOC) und der Einfluss auf die Wasserqualität allgemein, den Rückhalt von Oberflächenabfluss und der Einfluss auf den Wasserhaushalt allgemein, die Verdunstungskühlung, die Biodiversität, die Erholung und weitere) - Ökologische Baubegleitung der Revitalisierungsmaßnahmen | Dr. rer. nat. Andreas Wahren Tel.: +49 351 40351642 wahren@hydro-consult.de Dr. Dittrich & Partner, Hydro-Consult GmbH Glacisstr. 9 a 01099 Dresden | WKF | ||
| 01.09.2022 | 31.08.2027 | 2218WK51A4 | Verbundvorhaben: Waldökosysteme im Klimawandel - Abhängigkeit der Produktivität und der Klimaschutzleistung von regulierenden Ökosystemfunktionen und Empfehlungen für eine ökosystembasierte Anpassung der Forstwirtschaft; Teilvorhaben 1: Projektkoordination und Mikroklima - Akronym: ProOekoForst | Das Oberziel des hier dargestellten Vorhabens ist es, einen Beitrag zur Konzeption einer ökosystembasierten Anpassung der Waldbewirtschaftung an den Klimawandel zu leisten. Die so langfristig gestärkte Resilienz von Waldökosystemen soll, v. a. bei zunehmend extremen Witterungsereignissen, die Funktionalität und Leistungsfähigkeit von Wäldern und damit ihre Klimaschutzleistung nachhaltig sichern. Das konkrete Ziel des Vorhabens besteht darin, die Wirkung der mikroklimatischen Regulationsfähigkeit von Waldbeständen in Abhängigkeit von Bewirtschaftungs- und Naturschutzmaßnahmen auf die Waldproduktivität und die damit zusammenhängende Klimaschutzleistung sowie die Klimawandelvulnerabilität zu quantifizieren und entsprechende Empfehlungen für eine klimawandelangepasste Waldbewirtschaftung abzuleiten. Das Projekt leistet damit einen Beitrag zu Nachhaltigkeit, Klimaschutz und Bioökonomie. | Prof. Pierre Ibisch Tel.: +49 3334 657-178 pierre.ibisch@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich Wald und Umwelt - Professor for Nature Conservation - Centre for Econics and Ecosystem Management Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | WKF | ||
| 01.09.2022 | 31.08.2027 | 2218WK51B4 | Verbundvorhaben: Waldökosysteme im Klimawandel - Abhängigkeit der Produktivität und der Klimaschutzleistung von regulierenden Ökosystemfunktionen und Empfehlungen für eine ökosystembasierte Anpassung der Forstwirtschaft; Teilvorhaben 2: Fernerkundliche Messgrößen - Akronym: ProOekoForst | Das Oberziel des hier dargestellten Vorhabens ist es, einen Beitrag zur Konzeption einer ökosystembasierten Anpassung der Waldbewirtschaftung an den Klimawandel zu leisten. Die so langfristig gestärkte Resilienz von Waldökosystemen soll, v. a. bei zunehmend extremen Witterungsereignissen, die Funktionalität und Leistungsfähigkeit von Wäldern und damit ihre Klimaschutzleistung nachhaltig sichern. Das konkrete Ziel des Vorhabens besteht darin, die Wirkung der mikroklimatischen Regulationsfähigkeit von Waldbeständen in Abhängigkeit von Bewirtschaftungs- und Naturschutzmaßnahmen auf die Waldproduktivität und die damit zusammenhängende Klimaschutzleistung sowie die Klimawandelvulnerabilität zu quantifizieren und entsprechende Empfehlungen für eine klimawandelangepasste Waldbewirtschaftung abzuleiten. Das Projekt leistet damit einen Beitrag zu Nachhaltigkeit, Klimaschutz und Bioökonomie. | Dr. Torsten Welle Tel.: +49 451 30502953 welle@naturwald-akademie.org Naturwald Akademie gGmbH - Wissenschaft und Forschung Roeckstr. 40 23568 Lübeck | WKF | ||
| 01.09.2021 | 31.08.2025 | 2218WK53X4 | Kohlenstoffspeicherung im Boden naturnaher Buchenwälder - Wasserhaushalt und Totholz als entscheidende Steuerfaktoren in einem sich verändernden Klima - Akronym: BENEATH | Naturnahe Waldwirtschaft oder ein völliges Einstellen der Bewirtschaftung sollte sich positiv auf die Kohlenstoff (C)-Speicherung der Wälder auswirken. Allerdings erfolgen derzeit dramatische Änderungen im Boden- und Standortswasserhaushalt (lange und intensive Trockenperioden, Starkniederschläge) mit unbekannten Auswirkungen auf die C-Speicherung z.B. in naturnahen Buchenwäldern. So ist weitgehend unbekannt, wie sich eine Steigerung an ober- und unterirdischem Totholz durch Nutzungsverzicht auf die langfristige C-Speicherung im Boden in Abhängigkeit von der Bodenfeuchtedynamik auswirkt und welche Rückkopplungsreaktionen auf den Bodenwasserhaushalt zu erwarten sind. Die Wechselwirkungen zwischen verfügbarem Bodenwasser, Totholz, lebenden Bäumen mit ihren Wurzelsystemen und der C-Speicherung im Boden sind unter sich stark verändernden Umweltbedingungen wenig erforscht. Vor diesem Hintergrund soll im "Buchenwaldgebiet Kossa" in der Dübener Heide (NW Sachsen) quantifiziert werden, wie räumlich-zeitliche Muster in der Bodenfeuchte die ober- und unterirdische C-Speicherung beeinflussen. Natürliche Gradienten im Standortswasserhaushalt werden genutzt, um die Folgen der klimawandelbedingten Änderungen im Feuchteregime auf die C-Speicherung der Buchenwälder zu erfassen und daraus Szenarien für die zukünftige Entwicklung abzuleiten. Im Fokus des interdisziplinären Forschungsansatzes steht die Quantifizierung der Auswirkungen eines veränderten Bodenwasserhaushalts auf die Wuchsleistung der Rotbuchen (ober- und unterirdische Biomasse), das Totholzaufkommen sowie die langfristige C-Speicherung im Boden. Gleichzeitig soll geklärt werden, welche Rückkopplungen eine eventuelle Erhöhung der organischen Bodensubstanz durch Totholz auf die Bodenfeuchtedynamik hat. Hierfür wird ein langfristiges, integriertes Monitoring wichtiger Standorts- und Bestandesparameter mit Freilandexperimenten, modernsten Analysemethoden im Labor sowie Modellierungsansätzen kombiniert. | Prof. Dr. Karsten Kalbitz Tel.: +49 351 46331-379 karsten.kalbitz@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Forst-, Geo- und Hydrowissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Bodenkunde und Standortslehre Pienner Str. 19 01737 Tharandt | WKF | ||
| 01.04.2021 | 31.12.2024 | 2218WK54A4 | Verbundvorhaben: Relevanz des Waldbodenmikrobioms (WBMB) für Nährstoffkreisläufe und Einflüsse von Baumart und Klima; Teilvorhaben 1: Bedeutung der Bakterien und Pilze für Nährstoffkreisläufe in sauren Waldböden - Akronym: WBMB | Der Wald reagiert anfällig auf Wetter- und Klimaextreme, was seit über einem Jahrzehnt in den Fokus der Ökosystemforschung sowie die öffentliche Diskussion gerückt ist. Dabei untersuchen auch immer mehr Studien, wie Waldböden und insbesondere deren mikrobielle Gemeinschaft auf den Klimawandel reagieren. Bisher vorliegende Erkenntnisse zu mikrobiellen Interaktionen in Waldböden und ihre Reaktionen auf sich verändernde Baumartenzusammensetzung und Umweltbedingungen sind jedoch begrenzt. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, den Einfluss klimatischer Eigenschaften und der Baumarten auf die mikrobielle Gemeinschaft zu untersuchen und deren Rolle für die Sicherstellung der Boden-assoziierten Ökosystemleistungen zu analysieren. Die Biodiversität und das funktionelle Potential der mikrobiellen Gemeinschaft der Böden sollen mittels Sequenzierung des Metagenoms und des Metatranskriptoms bestimmt werden. Daraus können aktive Umsetzungsprozesse ausgewählter Nährstoffkreisläufe im Waldboden abgeleitet und mittels real-time PCR (qPCR) quantifiziert werden. Der Fokus der Analyse liegt dabei auf der Kohlenstofffreisetzung und den essentiellen Nährstoffen Stickstoff und Phosphor. Die Modellierung dieser Nährstoffkreisläufe und der zugrundeliegenden mikrobiellen Biodiversität ermöglicht eine Abschätzung, inwieweit eine Veränderung der Baumartenzusammensetzung in Kombination mit dem Klimawandel die mikrobiellen Stoffumsatzprozesse verändert und damit Auswirkungen auf die Nährstoffverfügbarkeit und Kohlenstoffspeicherung in Wäldern hat. | Dr. Kristin Steger Tel.: +49 761 203-3622 kristin.steger@bodenkunde.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen - Institut für Forstwissenschaften - Professur für Bodenökologie Bertoldstr. 17 79098 Freiburg im Breisgau | WKF | ||
| 01.04.2021 | 31.12.2024 | 2218WK54B4 | Verbundvorhaben: Relevanz des Waldbodenmikrobioms (WBMB) für Nährstoffkreisläufe und Einflüsse von Baumart und Klima; Teilvorhaben 2: Einflüsse von Baumart, Temperatur und Niederschlag auf die Zusammensetzung von WBMB - Akronym: WBMB | Der Wald reagiert anfällig auf Wetter- und Klimaextreme, was seit über einem Jahrzehnt in den Fokus der Ökosystemforschung sowie die öffentliche Diskussion gerückt ist. Dabei untersuchen auch immer mehr Studien, wie Waldböden und insbesondere deren mikrobielle Gemeinschaft auf den Klimawandel reagieren. Bisher vorliegende Erkenntnisse zu mikrobiellen Interaktionen in Waldböden und ihre Reaktionen auf sich verändernde Baumartenzusammensetzung und Umweltbedingungen sind jedoch begrenzt. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, den Einfluss klimatischer Eigenschaften und der Baumarten auf die mikrobielle Gemeinschaft zu untersuchen und deren Rolle für die Sicherstellung der Boden-assoziierten Ökosystemleistungen zu analysieren. Die Biodiversität und das funktionelle Potential der mikrobiellen Gemeinschaft der Böden sollen mittels Sequenzierung des Metagenoms und des Metatranskriptoms bestimmt werden. Daraus können aktive Umsetzungsprozesse ausgewählter Nährstoffkreisläufe im Waldboden abgeleitet und mittels real-time PCR (qPCR) quantifiziert werden. Der Fokus der Analyse liegt dabei auf der Kohlenstofffreisetzung und den essentiellen Nährstoffen Stickstoff und Phosphor. Die Modellierung dieser Nährstoffkreisläufe und der zugrundeliegenden mikrobiellen Biodiversität ermöglicht eine Abschätzung, inwieweit eine Veränderung der Baumartenzusammensetzung in Kombination mit dem Klimawandel die mikrobiellen Stoffumsatzprozesse verändert und damit Auswirkungen auf die Nährstoffverfügbarkeit und Kohlenstoffspeicherung in Wäldern hat. | Dr. Heike Puhlmann Tel.: +49 761 4018-224 heike.puhlmann@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | WKF | ||
| 01.04.2021 | 31.12.2024 | 2218WK54C4 | Verbundvorhaben: Relevanz des Waldbodenmikrobioms (WBMB) für Nährstoffkreisläufe und Einflüsse von Baumart und Klima; Teilvorhaben 3: Identifizierung und Quantifizierung des WBMB sowie der Schlüsselorganismen und –prozesse für Nährstoffumsetzungen - Akronym: WBMB | Der Wald reagiert anfällig auf Wetter- und Klimaextreme, was seit über einem Jahrzehnt in den Fokus der Ökosystemforschung sowie die öffentliche Diskussion gerückt ist. Dabei untersuchen auch immer mehr Studien, wie Waldböden und insbesondere deren mikrobielle Gemeinschaft auf den Klimawandel reagieren. Bisher vorliegende Erkenntnisse zu mikrobiellen Interaktionen in Waldböden und ihre Reaktionen auf sich verändernde Baumartenzusammensetzung und Umweltbedingungen sind jedoch begrenzt. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, den Einfluss klimatischer Eigenschaften und der Baumarten auf die mikrobielle Gemeinschaft zu untersuchen und deren Rolle für die Sicherstellung der Boden-assoziierten Ökosystemleistungen zu analysieren. Die Biodiversität und das funktionelle Potential der mikrobiellen Gemeinschaft der Böden sollen mittels Sequenzierung des Metagenoms und des Metatranskriptoms bestimmt werden. Daraus können aktive Umsetzungsprozesse ausgewählter Nährstoffkreisläufe im Waldboden abgeleitet und mittels real-time PCR (qPCR) quantifiziert werden. Der Fokus der Analyse liegt dabei auf der Kohlenstofffreisetzung und den essentiellen Nährstoffen Stickstoff und Phosphor. Die Modellierung dieser Nährstoffkreisläufe und der zugrundeliegenden mikrobiellen Biodiversität ermöglicht eine Abschätzung, inwieweit eine Veränderung der Baumartenzusammensetzung in Kombination mit dem Klimawandel die mikrobiellen Stoffumsatzprozesse verändert und damit Auswirkungen auf die Nährstoffverfügbarkeit und Kohlenstoffspeicherung in Wäldern hat. | Prof. Dr. Michael Schloter Tel.: +49 89 3187-2304 schloter@helmholtz-muenchen.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan für Ernährung, Landnutzung und Umwelt - Forschungsdepartment Ökologie und Ökosystemmanagement - Lehrstuhl für Bodenkunde Emil-Ramann-Str. 2 85354 Freising | WKF | ||
| 01.12.2020 | 31.10.2024 | 2218WK56X3 | Anpassung der Produktionsparameter für Holzfaserdämmstoffe an eine veränderte Holzartenzusammensetzung zur Optimierung der Produkteigenschaften - Akronym: OptiDaemm | Der naturnahe Waldumbau zur Anpassung der Wälder an den Klimawandel ändert die Rohstoffverfügbarkeit für die Holzwerkstoffindustrie. Das Angebot an Fichtenholz wird in Zukunft zunehmend eingeschränkt und die Preise für das Fichtenholz werden steigen. Lärche, Eiche und Buche gewinnen demgegenüber an Anbaufläche. Die Verwendung von alternativ zur Fichte eingesetzten Holzarten führt bei der industriellen Herstellung von Holzfaserdämmstoffen allerdings zu Problemen im Produktionsprozess und zu Festigkeitseinbußen der Platten. Bei extraktstoffreichen Holzarten kann dies u. a. auf die schlechtere Verklebung zurückzuführen sein. Arbeitsziel dieses Forschungsvorhabens ist die Ermittlung der Ursachen für Festigkeitsabnahmen von Holzfaserdämmplatten bei Verwendung "alternativer" Hölzer im Vergleich zum Einsatz von Fichtenholz. Darauf aufbauend soll das Herstellungsverfahren von Holzfaserdämmplatten, das für die Verwendung von Fichte optimiert ist, an die alternativen Holzarten angepasst werden. Ein Fokus liegt dabei auf dem Einfluss der Holzart auf die Wirkung der gängigen isocyanat-basierten Bindemittel (pMDI, PU). Eine genauere Kenntnis würde es Bindemittelherstellern möglicherweise erlauben, Klebstoffformulierungen auf die eingesetzten Holzarten anzupassen. Die produzierten Dämmstoffe sollen ähnlich gute physikalisch-mechanische Eigenschaften aufweisen wie Holzfaserdämmplatten aus Fichtenfasern. Dies würde die Rohstoffbasis für die Herstellung von Holzfaserdämmstoffen verbreitern und es Herstellern ermöglichen, auf die Veränderungen zu reagieren, die sich durch den Waldumbau ergeben. Dadurch wird ihre Versorgung mit geeigneten Rohstoffen weiterhin garantiert und die Wettbewerbsfähigkeit von Holzfaserdämmstoffen gegenüber nicht nachhaltig erzeugten Dämmmaterialien erhalten oder langfristig gesteigert. | Prof. Dr. Carsten Mai Tel.: +49 551 39-19807 cmai@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte Büsgenweg 4 37077 Göttingen | WKF | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2025 | 2218WK57A4 | Verbundvorhaben: Prozessbasierte Quantifizierung von CO2-Flüssen verschieden strukturierter Waldökosysteme in unterschiedlichen Raumskalen; Teilvorhaben 1: Projektkoordination, Versuchsflächenmanagement, Bodenchemie und Bodenphysik - Akronym: RespiScale | Wälder spielen in ihrer Funktion als Kohlenstoffsenke im globalen Kohlenstoffhaushalt eine wichtige Rolle. Die Kohlenstoffbilanzierung in Wäldern bezüglich der Bruttoprimärproduktion, der Nettoökosystemproduktion sowie der Respiration einschließlich der Bestimmung der Kohlenstoffflüsse im Boden bzw. aus dem Boden, zwischen Boden und Bestandesoberfläche und über dem Kronendach ist jedoch noch immer mit erheblichen Unsicherheiten behaftet. Im beantragten Projekt sollen CO2-Konzentrations- und Flussmessungen auf verschiedenen Skalen (vertikal, horizontal und zeitlich; punkt- und linienhaft) in unterschiedlich strukturierten Ökosystemen (Kiefernwald, Mischwald und einer gehölzfreien Fläche) an einem etablierten Monitoringstandort (Level II) im Biosphärenreservat Schorfheide-Chorin in Brandenburg durchgeführt werden. Die Level-II-Fläche Kienhorst bietet eine ausgezeichnete Datenlage und -qualität, die für die Referenzierung, Strukturieung und Anbindung der im Projekt erhobenen Daten geeignet ist und die Grundlage für die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf andere Standorts- und Bestandesverhältnisse liefert. Wichtige Rückschlüsse für die Bilanzierung der sehr heterogenen Kohlenstoffumsätze in Waldböden werden dabei durch den Vergleich dieser unterschiedlich-skaligen Messungen erwartet. Eine neu entwickelte Liniensensorik soll dabei vergleichend unter verschiedenen Standortbedingungen getestet und angewendet werden. Die integrative Auswertung der Messungen basierend auf unterschiedlichen Messkonzepten und der Teilflüsse versprechen neben den Kalibrierungs- und Validierungsmöglichkeiten für die Methoden zur Punkt- und Linienmessung der Bodenrespiration in Kombination mit der Eddy-Kovarianz-Methode Fortschritte in der Abschätzung des CO2 -Austauschs mit der Atmosphäre. Ein Erkenntnisgewinn hinsichtlich verschiedener Kohlenstoffpools und Flüsse in Kiefernforsten sowie die Einschätzung der Eignung von CO2-Messungen als Indikatorlieferant für Umsatzprozesse wird dabei angest | Prof. Dr. habil. Ralf Kätzel Tel.: +49 3334 2759-230 ralf.kaetzel@lfb.brandenburg.de Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE) Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | WKF | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2025 | 2218WK57B4 | Verbundvorhaben: Prozessbasierte Quantifizierung von CO2-Flüssen verschieden strukturierter Waldökosysteme in unterschiedlichen Raumskalen; Teilvorhaben 2: Ökosystemskalige CO2-Messungen im Boden und Modellierung der CO2-Flüsse - Akronym: RespiScale | Die Auswirkung von Kohlenstoffsenken und –quellen in Wäldern auf die globale Kohlenstoffbilanz ist unsicher, u. A. weil die Bodenatmung nicht zuverlässig bestimmt werden kann. Ein neues, auf gasselektiven Membranschläuchen basierendes Verfahren ermöglicht eine linienförmige CO2-Messung auf der Ökosystemskala. Dieses Verfahren soll in drei Waldböden getestet und zum mehrjährigen Monitoring qualifiziert werden. Tiefenabhängig über die Ökosystemskala gemittelte CO2 Konzentrationen sollen mit gleichzeitig gemessenen lokale CO2-Konzentrationen verglichen werden. Ein Respirationsmodell wird entwickelt, kalibriert und validiert und die auf unterschiedlichen Skalen prozessbasiert aus den Konzentrationen ermittelten CO2-Flüsse werden in den Kontext zu oberirdischen Messungen von CO2-Flüssen und Konzentrationen gestellt und analysiert. | Dr. Detlef Lazik Tel.: +49 345 558-5209 detlef.lazik@ufz.de Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ - Department Bodensystemforschung Permoserstr. 15 04318 Leipzig | WKF | ||
| 15.03.2021 | 30.09.2024 | 2218WK58X4 | Soils as Methane Sinks - Waldböden als wichtigste terrestrische Senke für atmosphärisches Methan im Klimawandel: eine bedrohte Klimaleistung von Waldböden? - Akronym: SaMS | Wald erfüllt viele grundlegend wichtige Funktionen in unserer Umwelt. Neben der Bindung von Kohlenstoff im Wald (C-Sequestrierung) und Holz, ist die Oxidation von atmosphärischem Methan (CH4) in Waldböden eine weitere wichtige klimarelevante Leistung. Methan stellt aufgrund seines hohen Treibhausgaspotentials (das 20-fache von Kohlenstoffdioxid), trotz der geringen atmosphärischen Konzentration von ca. 2 ppm das zweitwichtigste Treibhausgas des anthropogen verursachten Klimawandels dar. Während Moore und vernäßte Standorte wichtige natürliche CH4 Quellen darstellen, handelt es sich bei unvernäßten Waldböden um die global bedeutendste terrestrische Senke für atmosphärisches CH4. Grund hierfür ist die Aktivität von methanotrophen Mikroorganismen, die weltweit in allen aeroben Böden vorkommen. Landwirtschaftliche Böden jedoch haben diese klimarelevante Funktion weitestgehend verloren. Neueste Forschungsergebnisse werfen jedoch die Frage eines möglichen dramatischen langfristigen Verlust dieser klimarelevanten Bodenfunktion auch in Waldböden auf, die an vier US-amerikanischen Standorten während der letzten 20 Jahren beobachtet wurde und auf durch den zurückgeführt wird. Weltweit existieren fast keine vergleichbaren langfristigen Beobachtungen. An der FVA Baden-Württemberg wurden im Rahmen des Routine Umwelt Monitoring über die letzten 20 Jahre unter anderem Bodengasprofile an 13 Standorten erfasst, die eine Ableitung der CH4 Oxidationsraten ermöglichen würden. Unser Ziel ist es, im Rahmen dieses Projektes ein Gastransportmodells zu entwickeln, anzupassen und zu evaluieren. Die Modellierung wird es ermöglichen, die CH4 Senkenfunktion sicher zu quantifizieren, eine vergleiche Trendanalyse durchzuführen und die möglichen Ursachen zu identifizieren. Die Ursachenanalyse wird dazu beitragen, forstwirtschaftliche Entscheidungen hinsichtlich der Auswirkungen auf die Waldboden CH4 Senke bewerten zu können. | Dr. Peter Hartmann Tel.: +49 761 4018215 peter.hartmann@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | WKF | ||
| 01.04.2019 | 30.09.2022 | 2219NR006 | Verbundvorhaben: Vorhersage und Reduktion von Schadstoffemissionen in Biomassefeuerungen durch Einsatz intelligenter Regler; Teilvorhaben 3: Experimentelle Untersuchungen und Validierung - Akronym: EmissionPredictor | Das Ziel des vorgeschlagenen Projektes ist es, die Bildung gasförmiger Schadstoffemissionen (Kohlenmonoxid und Stickoxide) in einer Biomassefeuerung mittels numerischer Simulation zu beschreiben, um damit eine on-line Optimierung der Verbrennungsführung zu ermöglichen. Der innovative technologische Aspekt ist dabei, den "Machine learning"-Ansatz von selbstlernenden und damit erfahrungsbasierten Regelungsstrategien erstmals auf Biomasseheizkraftwerke zur Optimierung des Emissionsverhaltens zu adaptieren und dessen Potenzial im Rahmen eines Einsatzes an einer realen Anlage zu demonstrieren. Das vorgeschlagene Projekt wird vom Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg koordiniert; Projektpartner sind die aixprocess GmbH und die Heizkraftwerk Altenstadt GmbH. Dazu sollen zunächst Modelle zur Schadstoffbildung in numerische Simulationstools integriert und die Emissions-Vorhersage für instationäre Betriebsweisen der Feuerung zu validiert werden. Darüber hinaus werden Regelungsmechanismen auf Basis statistischer und selbstlernender Methoden entworfen, um damit eine on-line-Feuerungsoptimierung während des Betriebs mit schwankenden Brennstoffeigenschaften zu erreichen. Diese Vorgehensweisen werden kombiniert, um ein On-line Emissionskontrollsystem aufzubauen und in einem Heizkraftwerk zu erproben. Dieses Kontrollsystem agiert als zusätzlicher Rechner in der Leitwarte und liefert dem Betreiber erweiterte Informationen bezüglich der aktuellen Betriebsparameter liefert sowie auch bereits aktive Regeleingriffe vorschlägt. Das Gesamtziel des Vorhabens ist somit ein Beitrag zur Senkung der Schadstoffemissionen bzw. Einhaltung von gültigen Grenzwerten während des Betriebs von Biomassefeuerungen bei gleichzeitiger Erweiterung des Brennstoffbandes hin zum vermehrten Einsatz von landwirtschaftlichen Reststoffen. | Die Kompetenzen der prosio engineering GmbH und der aixprocess GmbH sollen durch die stärkere Kombination der kamerabasierten Stofferkennung und der Prädiktionsmodelle in künftigen Projekten vertieft werden. Durch die Zusammenarbeit mit anderen Forschungseinrichtungen soll Sensorik zur Onlinebestimmung von Brennstoffeigenschaften weiterentwickelt werden. Im Vorhaben wurden die kameraoptische Brennstofferkennung für die Fraktionen Altholz und Kompost-Siebüberlauf angewandt, und soll in Folgevorhaben auf eine breite Brennstoffbasis erweitert werden. Die Kombination der kameraoptischen Eigenschaften mit anderen Messmethoden erweitert die Vorhersagbarkeit der Brennstoffeigenschaften und soll als Basis für Folgeanträge genutzt werden. | Dipl.-Betriebsw.(FH) Bernhard Schuster Tel.: +49 8861 93082-0 bernhard.schuster@hkw-altenstadt.de Heizkraftwerk Altenstadt GmbH & Co. KG Triebstr. 90 86972 Altenstadt | X | FPNR |
| 01.07.2019 | 31.12.2022 | 2219NR008 | Verbundvorhaben: Mit Phasenwechselmaterialien getränktes Vollholz als latenter Wärmespeicher für Gebäude; Teilvorhaben 2: Anwendungsentwicklung - Akronym: PCM-WOOD | Ein großer Teil der in Gebäuden benötigten Energie muss für Heizung oder Kühlung aufgewendet werden, um unbehagliche Raumtemperaturen zu verhindern. Dabei ist im Sommer insbesondere bei mehrgeschossigen Geschäftsgebäuden häufig Kühlung notwendig, während im Winter geheizt werden muss. Während Möglichkeiten einer wirtschaftlichen Energieeinsparung durch Dämmung der Gebäude weitgehend ausgereizt zu sein scheinen, besteht hinsichtlich der Speicherung von Wärmeenergie immer noch ein erhebliches Verbesserungspotential. Als effektive Möglichkeit der Speicherung von Wärmeenergie sind sogenannte Phasenwechselmaterialien (PCM) bekannt, bei denen für den Übergang von der festen in die flüssige Phase Energie zur Lösung der chemischen Bindungen benötigt wird. In diesem Phasenübergangsbereich nehmen derartige Materialien erhebliche Wärmeenergie auf, ohne dass sich die Temperatur wesentlich erhöht. Beispiele für Phasenwechselmaterialien sind u.a. Paraffine und spezielle Salze (z.B. Natriumsulfat/Glaubersalz). Das Ziel des Forschungsvorhabens ist Holz durch Tränkung mit einem PCM zu einem multifunktionalen Baumaterial aufzuwerten, das folgende Eigenschaften aufweist: - Große latente Wärmespeicherfähigkeit - Hohe Dauerhaftigkeit - Geringe Herstellungskosten - Hohe Tragfähigkeit - Gesundheitliche Unbedenklichkeit - Langzeitiger CO2-Speicher Mit PCM getränktes Vollholz (PCM-WOOD) ist eine neue Materialkombination, die bisher weder praktisch genutzt, noch systematisch untersucht wurde. Multifunktionale Tragelemente aus PCM-WOOD wären in der Lage neben der Wärmespeicherung und Temperaturpufferung innerhalb eines Gebäudes auch statische Aufgaben zu übernehmen. Anwendungen wären z.B. Decken und Wände aus Brettstapel- oder Brettsperrholz. In einem ersten Schritt können nichttragende Ausbauelemente wie Fußböden und Wandverkleidungen aber auch Möbel, die die Wärmespeicherung und Temperaturpufferung als zusätzliche Funktion erhalten, als vermarktungsfähige Produkte entwickelt werden. | Mit Druckprozessen wurden sehr hohe Beladungen von bis zu 400 kg PCM je m³ Holz (mit Pappel) erreicht, die einer fast vollständigen Ausfüllung der Porenräume entspricht. Fichte ist schwerer tränkbar. Es wurden, ähnlich wie bei Buche, aber dennoch akzeptable Beladungen von ca. 200 kg PCM je m³ Holz erreicht. Zur Reduzierung der Leckage von PCM aus dem Holze wurden Additive beigemengt. Das Leckageverhalten ist holzartenabhängig. Dabei ist eine gute Tränkbarkeit nicht grundsätzlich mit einer großen Leckage verbunden. So wurde bei der Pappel trotz hoher Beladung eine Leckage von maximal ca. 10 % beobachtet. Bei Fichte und Buche ist insbesondere bei hoher Beladung sehr ausgeprägte Leckage zu verzeichnen, die durch Additive signifikant reduziert werden kann. Die Wärmespeicherkapazität im Phasenübergangsbereich erhöht sind entsprechend der Menge des eingebrachten PCM und ist eine Größenordnung größer als bei Holz. Die Biegeeigenschaften werden durch die Tränkung mit PCM nicht wesentlich beeinflusst. Im festen Zustand des PCM ist die Oberflächenhärte gegenüber ungetränktem Holz wesentlich größer. Die Verleimversuche zeigten, dass eine hochqualitative Verklebung möglich ist. Die Brandversuche mit Cone-Kalorimetrie zeigten, dass ungeschütztes PCM-haltiges Holz sich schneller entzündet und mehr Wärme während der Verbrennung für den Brandfortschritt erzeugt als reines Holz. Außerdem wurde das Brandverhalten von Mehrschichtparkett mit PCM in der Mittellage geprüft. Für PCM-haltiges Parkett wurde ein günstigeres Brandverhalten festgestellt als für PCM-freies Referenzelemente. Es wurde ein analytisches Modell zur Simulation der Raumtemperatur unter Berücksichtigung der Wirkung von PCM erstellt. Die Untersuchungen zeigen, dass mit einer praktisch möglichen Menge an PCM die Temperaturamplituden in Innenräumen wirksam reduziert werden können. Auf Grundlage der vorherigen Untersuchungen wurde ein Demonstrator eines multifunktionalen Brettschichtholzquerschnitts erstellt. | Dipl.-Ing. Erwin ter Hürne Tel.: +49 2862 701-102 erwin.terhuerne@terhuerne.de ter Hürne GmbH u. Co. KG Ramsdorfer Str. 5 46354 Südlohn | X | FPNR |
| 01.04.2019 | 30.06.2020 | 2219NR009 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer technologischen Kette für die stoffliche Nutzung von Hopfenpflanzen - Vorprojekt: technische Machbarkeit; Teilvorhaben 1: Zielgerichtete Bereitstellung und Aufbereitung von Hopfenpflanzen für die Weiterverarbeitung - Akronym: Hopfenfaser | Recherchen haben gezeigt, dass Hopfenpflanzen trotz des vergleichsweise großen Biomasse-Potentials im industriellen Maßstab bisher keiner stofflichen Verwendung zugeführt werden. Dementsprechend liegen keinerlei Erfahrungen oder Kenntnisse über eine auf bestimmte Anwendungsfelder ausgerichtete Aufbereitungs- und Verarbeitungstechnologie vor. Wesentliche Aufgabe des Vorhabens war es daher, ausgehend von ausgewählten stofflich-technischen Nut-zungspotentialen im Bereich der Bau- und Werkstoffindustrie, bekannte Verfahren und Technologien der Naturfaserverarbeitung zu erproben. Das Vorprojekt konzentrierte sich im Rahmen von Vorversuchen zunächst auf bekannte Verfahrenslinien des Trockenaufschlusses sowie der Ganzpflanzenverarbeitung von feucht konservierten Pflanzenrohstoffen. Im Rahmen des Verbundes wurde antragsgemäß eine übergreifende Zusammenarbeit von 5 Projektpartnern entlang der gesamten Wertschöpfungskette realisiert. Dabei bauten die Stufen der Rohstoffverarbeitung auf die davor liegenden Bereiche der Bereitstellung und (Vor-) Aufbereitung der Hopfenbiomasse zu Fasern und Nichtfaserbestandteilen bzw. Ganzpflanzen-Faserstoffen auf. Elementarer Bestandteil der einzelnen Prozessstufen ist eine entsprechende Charakterisierung von Rohstoffen, Halbzeugen und prototypischen Produkten. | Die erreichten Ergebnisse in den Bereiche der Bereitstellung und (Vor-) Aufbereitung der Hopfenbiomasse zu Fasern und Nichtfaserbestandteilen bzw. Ganzpflanzen-Faserstoffen zeigen, dass: ¿ Gewebebestandteile in Hopfenstängeln enthalten sind, die sich je nach Eigenschaften des Rohstoffes und gewählter Methode in unterschiedlichem Maß voneinander separieren und weiterverarbeiten lassen. ¿ Der Anteil nutzbarer Rinden- und damit Faserbestandteile aus dem Hopfenstängel entsprechend der zuvor genannten Rahmenbedingungen schwanken kann, im günstigsten Fall aber eine weitere Betrach-tung rechtfertigt. ¿ Ernte- und Nachbehandlungsverfahren mit dem Ziel einer zusätzlichen Verwertung der Hopfenrebe je-doch anzupassen sowie mit den im Hopfenanbau üblichen Vorgehensweisen im vergleichsweise kleinen Erntefenster abzustimmen sind. ¿ Der hohe Wassergehalt der Hopfenbiomasse zum Erntezeitpunkt im Spätsommer ist sowohl hinsichtlich der Verfahrensgestaltung als auch der aus einer technischen Trocknung resultierenden Kosten problema-tisch. Es sollten alternative Bereitstellungsverfahren oder eine angepasste Ernteperiode für die Reststän-gel-Biomasse in Erwägung gezogen werden ¿ Etablierte Methoden der Separierung des Aufleitdrahtes zwar grundsätzlich geeignet sind, jedoch in die bestehende bzw. anzupassende Prozesskette integriert sowie der Struktur des Erntegutes angepasst werden müssen. ¿ Eine Nutzung von Bestandteilen des Hopfenstängels nach mechanischer Aufbereitung (Entholzung) so-wohl im Bereich holzanaloger Werkstoffe als auch der naturfaserverstärkten Kunststoffe interessante An-sätze bietet. ¿ Für eine Gewinnung von Fasern aus dem Bast der Hopfenrebe sowie deren Verarbeitung und Nutzung in textilen Halbzeugen bzw. Produkten eine weitere Verbesserung des Pflanzenaufschlusses erforderlich ist. | Dr. Hans-Jörg Gusovius Tel.: +49 331 5699-316 hjgusovius@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR |
| 01.06.2019 | 31.12.2022 | 2219NR010 | Verbundvorhaben: Emissionsarme kleinskalige Wirbelschichtfeuerungen zur Verbrennung von biogenen Reststoffen; Teilvorhaben 2: Charakterisierung des lastabhängigen Emissionsverhaltens für verschiedene Brennstoffe und Anforderungen an die Abgasnachbehandlung - Akronym: Mini-WS | Die hohe Nachfrage nach Feuerungen zur Nutzung von bisher ungenutzten Reststoffen erfordert die Entwicklung von innovativen und gleichzeitig emissionsarmen Lösungen, um den teils speziellen Eigenschaften dieser Brennstofffraktionen zu begegnen. Im Leistungsbereich bis 250 kW sind kaum brennstoffflexible Feuerungssysteme vorhanden, welche sich zudem leicht auf neue Brennstofffraktionen adaptieren lassen. Gerade im Bereich der Biomasseverbrennung begegnet man dabei stets Problemen, die sich aus deren teils hohen Aschegehalten sowie -zusammensetzungen ergeben. Konventionelle Rostfeuerungen haben aufgrund ihrer Verbrennungsbedingungen und den höheren Spitzentemperaturen vermehrt mit Anbackungen und Verschlackungen zu kämpfen. In der Vergangenheit stellten Wirbelschichtfeuerungen bisher nur im größeren Leistungsbereich eine Alternative dar, da deren typische Bauform auch bei der Skalierung für kleinere Feuerungsleistungen noch einen hohen Aufwand an die Peripherie stellt. Aus diesem Grund wurden derartige Konzepte stets als unwirtschaftlich betrachtet. Das Ziel des vorgeschlagenen Projekts ist es, kleinskalige und flexible Wirbelschichtfeuerungen für die Verbrennung von landwirtschaftlichen Reststoffen bezüglich dem Emissionsverhalten weiterzuentwickeln, im Labormaßstab zu erproben, sowie wirtschaftliche Einsatzszenarien zu identifizieren und mit dem zu entwickelnden Anlagenkonzept zu adressieren. | Dipl.-Ing. Thomas Zeng Tel.: +49 341 2434-542 thomas.zeng@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.09.2019 | 30.04.2023 | 2219NR011 | Verbundvorhaben: Smart Wood Supply Chain Management - Potenzialabschätzung Industrie 4.0 in der Forst-Holz-Bereitstellungskette; Teilvorhaben 2: Soziökonomische Faktoren und Industrie 4.0 in der Forst-Holz-Bereitstellungskette - Akronym: WoodSupply40 | Der Megatrend der Digitalisierung – Industrie 4.0 – hat auch in der Forst-Holz-Kette Einzug gehalten und daher gilt es, die jüngsten Entwicklungen neuer digitaler Lösungen auf operationaler wie auch strategischer Ebene zu erkennen und zu nutzen. Für eine kontinuierliche Evolution der Forst-Holz-Kette hin zu Industrie 4.0 braucht es einen nutzenorientierten Migrationsansatz. Ein solcher Ansatz soll Basis dieses Forschungsvorhabens sein. Das Ziel dieses Forschungsvorhaben ist es, über die Wertschöpfungskette hinweg, die Potenziale von Industrie 4.0 in der Forst-Holz-Bereitstellungskette zu identifizieren und zu bewerten. Es soll im Detail ergründet werden (a) wo die operationalen Potenziale von Industrie 4.0 in der Optimierung bestehender Wertschöpfungsprozesse, und (b) wo die strategischen Potenziale von Industrie 4.0 zur Weiterentwicklung bestehender oder zur Entwicklung neuer Geschäftsmodelle liegen. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen soll über eine differenzierte und ganzheitliche Bewertung der ökologische und gesellschaftliche Nutzen dieser Potenziale geklärt werden. Folgende Projektergebnisse sollen im Zuge dieses Forschungsvorhabens generiert werden: ¿ Prozesslandkarte mit operationalen Potenziale von Industrie 4.0 in der Forst-Holz-Kette ¿ Detaillierte Beschreibung erweiterter Geschäftsmodelle (z.B. neue Serviceangebote) für eine Geschäftsmodellerweiterung - Evaluierung neuer Wertschöpfungsketten durch experimentelle, disruptive Geschäftsmodellszenarien - Erstellung einer Bewertungsmatrix der strategischen und operationalen Potenziale - Dokumentation der Erfahrungen aus Fallstudien Mit diesen Ergebnissen bildet das skizzierte Forschungsvorhaben nicht nur ein Fundament für weitere Forschung im Bereich Holzbereitstellung 4.0, es ist insbesondere der erste Schritt auf dem Weg, Industrie 4.0 zielgerichtet in die forst- und holzwirtschaftliche Praxis zu implementieren. | Prof. Dr. Daniela Kleinschmit Tel.: +49 761 203-3712 daniela.kleinschmit@ifp.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen - Professur für Forst- und Umweltpolitik Tennenbacher Str. 4 79106 Freiburg im Breisgau | X | FPNR | |
| 01.05.2019 | 30.04.2022 | 2219NR012 | Verbundvorhaben: Neue Entwicklungswerkzeuge zur Optimierung der Mischregime in Bioreaktoren; Teilvorhaben 3: Systemintegration, Leistungsmanagement und Elektronikdesign autonomer Sensorsysteme - Akronym: NEOBIO | Rührsysteme in Biogasfermentern haben die Aufgabe, die Fermentersuspension schonend zu rühren, wirksam zu durchmischen und für ein ausgeglichenes Konzentrationsverhältnis der beteiligten Komponenten zu sorgen. In den aktuell deutschlandweit betriebenen ca. 9.000 Anlagen wird in der Regel rein empirisch ausgelegte Rührtechnik eingesetzt, wodurch sich ein erhebliches bisher nicht nutzbares Optimierungspotential ergibt. Gesamtziel des Projektes ist die Steigerung des Systemwirkungsgrades durch eine Optimierung des Rührprozesses insbesondere an bestehenden Anlagen. Durch eine optimal an den individuellen Substratmix angepasste Rührstrategie kann der Gasertrag bei gleichzeitig reduzierter Antriebsleistung der Rührtechnik signifikant gesteigert werden. Hierzu werden neuartige praxistaugliche Werkzeuge und Verfahren für den direkten Einsatz bei der Auslegung von Rührkonzepten in Biogasfermentern entwickelt. Die komplexen rheologischen Eigenschaften der Fermentersuspensionen werden in großem Umfang charakterisiert. Eine völlig neue, auf drahtloser Signalübertragung aufbauende Messtechnik soll erstmals eine flexible und umfassende, zeitliche und räumliche Online-Datenerhebung der Strömungs- und Durchmischungsvorgänge während des laufenden Betriebes realer Anlagen realisieren und die tatsächlichen Vorgänge in einem bisher nicht möglichen Maße quantifizierbar und systematisch optimierbar machen. Zudem sollen über neu zu entwickelnde numerische Simulationsansätze erstmals bisher an keiner Stelle abgebildete prozessrelevante Einflussfaktoren wie die für den Einmischprozess wesentlichen Turbulenzen in direkter Rührwerksnähe sowie das Verhalten der freien Oberfläche berechenbar werden. Dies ist besonders bei Paddelrührwerken von Bedeutung, die auch Schwimmschichten aufbrechen können. Bei all diesen Untersuchungen werden die komplexen Substrateigenschaften berücksichtigt. So wird die zielgerichtete Optimierung der Rührwerksgeometrie, -anordnung und -steuerung möglich | Im Teilvorhaben Systemintegration Leistungsmanagement und Elektronikdesign autonomer Sensorsysteme wurden die für das Gesamtziel nötigen Elektronikkomponenten entwickelt. Dabei wurden im Hinblick auf ein autonom operierendes Sensorsystem, welches auf drahtloser Funktechnologie basiert, besonderes Augenmerk auf Miniaturisierung, Energieeffizienz und fertigungsgerechtes, störungsunempfindliches Design gelegt. Um eine aktive Tauchfähigkeit der Sensormodule zu gewährleisten, sind ferner elektromechanische Komponenten in das Gesamtkonzept eingeplant worden. Für die Analyse der Substratdurchmischung ist neben der Leitfähigkeitssonde weitere Sensorik für eine genaue Bewegungsverfolgung in die Sensormodule integriert worden. Diese umfasst unter anderem Beschleunigungssensoren für translatorische und rotatorische Bewegungen für inertiale Navigation unter der Substratoberfläche und Ultra-Wide-Band-Funkmodule zur Berechnung von Referenzpositionen mittels Multilateration über der Substratoberfläche. Ergänzt um Algorithmen zur Datenvorverarbeitung auf dem Sensormodul und Datenübertragung aus dem Modul heraus entstand somit im Rahmen dieses Teilvorhabens die Elektronik und Hardware für das autonome Sensorsystem. | Jeannine Budelmann Tel.: +49 2501 9208-440 mail@budelmann-elektronik.com HANZA Tech Solutions GmbH Kopenhagener Str. 11 48163 Münster | X | FPNR |
| 01.03.2019 | 31.08.2022 | 2219NR013 | ForestValue: Ökologische und ökonomische Bewertung von Design for Recycling im Holzbau - Akronym: InFutUReWood | Mit der Implementierung der Bioökonomie nimmt die Nachfrage an biogenen, nachwachsenden Rohstoffen und daraus gefertigten Materialien zu. Im Baubereich eignet sich vor allem Holz als nachhaltiger Rohstoff, um Baustoffe aus fossiler und abiotischer Basis zu ersetzen. Um der steigenden Nachfrage in Zukunft gerecht zu werden, muss verantwortungsvoll mit dem Rohstoff Holz umgegangen werden. Die Kreislaufwirtschaft bietet dazu eine geeignete Strategie. Dabei sollen die verwendeten Ressourcen so lange wie möglich im Kreislauf geführt werden, um den Primärmaterialeinsatz so gering wie möglich zu halten. Neben der Untersuchung des Nutzungspotentials von bereits verbautem Holz, ist auch der Einsatz von Holz in Primärprodukten zu verändern. So müssen Produkte so entworfen werden, dass die eingesetzten Bauteile nach der Nutzung werterhaltend demontiert und nahezu ohne zusätzliche Aufbereitungsschritte wiederverwendet werden können (Design for Deconstruction and Reuse – DfDR). Für Holz lässt sich die Umsetzung mit der Kaskadennutzung realisieren. Die Kaskadennutzung beschreibt die sequentielle Nutzung einer Einheit Holz in verschiedenen stofflichen Anwendungen, mit der thermischen Verwertung zur Energieerzeugung als finale Stufe. Im Teilvorhaben wird geprüft, ob das Konzept des DfDR im Holzbau im Vergleich zum konventionellen Holzbau aus ökologischer und ökonomische Sicht Vorteile aufzeigt. Ein spezieller Fokus wird dabei auf die ökobilanzielle Betrachtung des Gebäudeabbruchs gelegt. Zusätzlich wird untersucht, ob die Kaskadennutzung von Altholz in CLT-Paneelen eine bessere ökologische Performance aufweist als CLT aus Frischholz. Um eine Wieder- und Weiterverwendung und -verwertung von Altholz in der Zukunft realisieren zu können, sind Informationen über die Materialeigenschaften und dessen Behandlungen notwendig. Ein weiteres Ziel des Vorhabens ist es daher, Empfehlungen zur ganzheitlichen Gebäudedokumentation mit dem Fokus auf den Holzbau zu geben. | Das DfDR-System weist im Vergleich zum Referenzsystem eine bessere ökologische Performance auf. Die höchste Reduktion der Umweltwirkungen mit 48% gegenüber dem Referenzsystem kann in der Wirkungskategorie Flächennutzung erreicht werden. Die größte Verringerung der Umweltwirkungen sind dabei bei dem Herstellungsprozess A3 festzustellen. Die Umweltwirkungen des Herstellungsprozesses sind dabei hauptsächlich auf die Bereitstellung der Materialien zurückzuführen. Die Ergebnisse der LCC zeigen, dass das DfDR-System nach beiden Gebäude-Lebenszyklen geringere Kosten von 33% im Vergleich zum Referenzsystem aufweisen. Bereits nach dem ersten Lebenszyklus sind die Kosten des DfDR-Systems um 14% geringer. Dies ist auf die vermiedenen Verwertungs- und Deponiekosten sowie die Zeitersparnis beim Rückbau zurückzuführen. Die größten Treiber der Kosten in beiden Systemen sind die Material- und Personalkosten. Die ökologische Bewertung der CLT-Paneele aus Altholz zeigt im Vergleich zu den beiden Primärholzsystemen in den meisten Umweltwirkungskategorien geringere Umweltwirkungen. In der Wirkungskategorie des nicht karzinogenen Humantoxizitätspotenzials schneidet das Altholzsystem schlechter ab. Der größte Indikator für die Auswirkungen der nicht karzinogenen Humantoxizität ist der Verbrennungsprozess, insbesondere die Aschebehandlung. Für die Dokumentation von Planungsdaten stellen die Stakeholder die Informationen im erforderlichen Detaillierungsgrad zu den jeweiligen Lebenszyklusphasen bereit. Die verantwortlichen Stakeholder sind für die Sammlung, die Bereitstellung, die Art der Dokumentation und die Weiterleitung der Informationen zuständig. Durch die Einbeziehung der Skalierungsebenen ergibt sich ein komplexes Modell der Verantwortlichkeiten, Informationsarten und Datenflüsse, das in Abhängigkeit des Bauprojekts und der Projektbeteiligten stark variieren kann. | Prof. Dr. Klaus Richter Tel.: +49 89 2180-6421 richter@hfm.tum.de Technische Universität München - Holzforschung München - Lehrstuhl für Holzwissenschaft Winzererstr. 45 80797 München | X | FPNR |
| 01.03.2019 | 30.06.2022 | 2219NR014 | ForestValue: Bereitstellung von Wissen per Mausklick zur Spezifizierung der Leistungsfähigkeit von Holz und seiner Gebrauchsdauer - Akronym: ClickDesign | CLICKdesign steht für ‚Mouse click design and specification‘, wodurch die Kernidee des Projektes wiedergegeben wird. Leistungsbeschreibungen für Holzprodukte sollten ermöglicht und für eine verlässliche Gebrauchsdauerplanung aufbereitet werden. Grundlagen für eine dauerhaftigkeits- und performance-basierte Konstruktionsplanung sollten zusammengetragen, aufeinander abgestimmt und für ein übergeordnetes Vorhersage- und Planungsmodell nutzbar gemacht werden. Im Konsortium war die Universität Göttingen maßgeblich für die Modellierung von Abbauprozessen und der Materialresistenz sowie im Rahmen experimenteller Studien für Dauerhaftigkeitsprüfungen und Feuchtemonitoring verantwortlich. Die wissenschaftlichen Ziele lassen sich wie folgt zusammenfassen: • Ermittlung des Zusammenhangs zwischen inhärenten Holzeigenschaften, der Exposition im Gebrauch und der Wirkung (Leistungsfähigkeit) im Zusammenhang mit unterschiedlichen fest definierten Grenzzuständen • Zusammenbringen von Expositions-, Abbau- und Resistenzmodellen sowie zugehöriger Datenquellen (Datenbanken) zur Performance von Holz und holzbasierten Materialien, um einen gemeinsamen pan- europäischen holistischen Ansatz zu generieren • Validierung eines Modell-Satzes durch europaweite Fallstudien an Realbauwerken in Zusammenarbeit mit Sachverständigen, Gutachtern, und Planungsbüros • Inspiration neuartiger Design-Lösungen und –Spezifizierungen insbesondere im Hinblick auf die zu erwartende zunehmende Bedeutung der Digitalisierung • Bereitstellung eines BIM-kompatiblen Software-Tools für eine dauerhaftigkeitsbasierte Bewertung der Leistungsfähigkeit von Holzkonstruktionen | In Form einer web-basierten Vorhersage-Software sind die Projektergebnisse aus CLICKdesign umfassend und in komprimierter Form für Fachleute und Laien aufbereitet und verfügbar gemacht worden. Das Gebrauchsdauervorhersage-Tool ist modular aufgebaut und umfasst die Bereiche (1) Gefährdung durch holzzerstörende Pilze im Bodenkontakt, (2) Gefährdung durch holzzerstörende Pilze außerhalb des Bodens, (3) Gefährdung durch Termiten (und andere Insekten), (4) ästhetische Veränderungen von Holzoberflächen und (5) Standsicherheit und strukturelle Integrität von Holzkonstruktionen. Durch den Partner Universität Göttingen wurden in AP 1 im Rahmen einer umfassenden Literatur- und Datenbankstudie weltweit verfügbare Modellierungsansätze gesichtet, analysiert und hinsichtlich ihrer Eignung für das Projekt bewertet. In AP 2 wurden sogenannte ‚missing features‘ nebst notwendigen empirischen bzw. experimentellen Studien identifiziert, um die bestehenden Lücken für die angestrebte Modellierung zu schließen. In AP 3 wurden verschiedene Methoden und Modelle genutzt, um den Einfluss biotischer und abiotischer Einflussfaktoren auf die optische Erscheinung von Holz und deren Wirkung auf das subjektive Empfinden von Nutzern des Werkstoffes Holz zu quantifizieren. In AP 4 wurde der Einfluss pilzlichen Holzabbaus auf relevante elasto-mechanische Eigenschaften bestimmt. In AP 5 wurden Faktoren, die das Auftreten und den Befall von Holz durch Termiten bestimmen, unter Berücksichtigung der aktuellen Verbreitung unterschiedlicher Arten in Europa eine Bewertung vorgenommen und einzelne Faktoren auf die Möglichkeit hin untersucht, im Rahmen von Dosis-Wirkungsbeziehungen abgebildet und quantitativ erfasst zu werden. In AP 6 wurden Strukturen und Oberflächen für ein übergeordnetes Modell und die entsprechende Vorhersage- und Planungssoftware entworfen und anhand von Fallbeispielen validiert. | Prof. Dr. Holger Militz Tel.: +49 551 39-33542 holger.militz@uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte Büsgenweg 4 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.09.2019 | 30.04.2023 | 2219NR015 | Verbundvorhaben: Smart Wood Supply Chain Management - Potenzialabschätzung Industrie 4.0 in der Forst-Holz-Bereitstellungskette; Teilvorhaben 4: Nutzenstiftende Industrie 4.0 Anwendungen und Geschäftsmodelle in der Forstwirtschaft - Akronym: WoodSupply40 | Der Megatrend der Digitalisierung – Industrie 4.0 – hat auch in der Forst-Holz-Kette Einzug gehalten und daher gilt es, die jüngsten Entwicklungen neuer digitaler Lösungen auf operationaler wie auch strategischer Ebene zu erkennen und zu nutzen. Für eine kontinuierliche Evolution der Forst-Holz-Kette hin zu Industrie 4.0 braucht es einen nutzenorientierten Migrationsansatz. Ein solcher Ansatz soll Basis dieses Forschungsvorhabens sein. Das Ziel dieses Forschungsvorhaben ist es, über die Wertschöpfungskette hinweg, die Potenziale von Industrie 4.0 in der Forst-Holz-Bereitstellungskette zu identifizieren und zu bewerten. Es soll im Detail ergründet werden (a) wo die operationalen Potenziale von Industrie 4.0 in der Optimierung bestehender Wertschöpfungsprozesse, und (b) wo die strategischen Potenziale von Industrie 4.0 zur Weiterentwicklung bestehender oder zur Entwicklung neuer Geschäftsmodelle liegen. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen soll über eine differenzierte und ganzheitliche Bewertung der ökologische und gesellschaftliche Nutzen dieser Potenziale geklärt werden. Folgende Projektergebnisse sollen im Zuge dieses Forschungsvorhabens generiert werden: ¿ Prozesslandkarte mit operationalen Potenziale von Industrie 4.0 in der Forst-Holz-Kette ¿ Detaillierte Beschreibung erweiterter Geschäftsmodelle (z.B. neue Serviceangebote) für eine Geschäftsmodellerweiterung - Evaluierung neuer Wertschöpfungsketten durch experimentelle, disruptive Geschäftsmodellszenarien - Erstellung einer Bewertungsmatrix der strategischen und operationalen Potenziale - Dokumentation der Erfahrungen aus Fallstudien Mit diesen Ergebnissen bildet das skizzierte Forschungsvorhaben nicht nur ein Fundament für weitere Forschung im Bereich Holzbereitstellung 4.0, es ist insbesondere der erste Schritt auf dem Weg, Industrie 4.0 zielgerichtet in die forst- und holzwirtschaftliche Praxis zu implementieren. | Thilo Wagner Tel.: +49 2931 7866-311 thilo.wagner@wald-und-holz.nrw.de Landesbetrieb Wald und Holz Nordrhein-Westfalen - Forstliches Bildungszentrum für Waldarbeit und Forsttechnik Alter Holzweg 93 59755 Arnsberg | FPNR | ||
| 01.01.2020 | 31.12.2023 | 2219NR016 | Verbundvorhaben: Entwicklung leistungsfähiger und naturnaher Regulations- und Bekämpfungsverfahren als Voraussetzung für eine nachhaltige und zukunftsfähige Waldbewirtschaftung; Teilvorhaben 3: Volatilerprobung für Borkenkäfer sowie Bestimmung praxistauglicher Applikationsformen - Akronym: ReBek | Das Projekt ReBek vereint zwei Teilprojekte (TP). Das TP 1 zielt auf die Entwicklung alternativer, pflanzenschutzmittelarmer oder -freier Bekämpfungsverfahren in Form von neuartigen Rüsselkäfer- und Borkenkäferfallen sowie massenfangtauglicher Lockstoffe, mit deren Hilfe es möglich sein soll, lokal und temporär so hohe Absenkungen der Populationsdichten der Zielinsekten zu erreichen, dass dadurch die ökonomischen und ökologischen Ziele der jeweiligen Waldbesitzer gewahrt bleiben. Das TP 2 fokussiert auf die Entwicklung von naturnahen, pflanzenschutzmittelfreien Regulationsverfahren für das Management von Borkenkäfern. Mit Hilfe von Volatilabsaugungen an spezifischen Pflanzengruppen und der Erprobung der bestimmten Substanzen in Fallen und an Fanghölzern werden Non-Habitat-Volatiles identifiziert, welche der chemischen Tarnung von Objekten, die durch Borkenkäfer gefährdet sind, dienen und ein für die Zielinsekten grundsätzlich ungeeignetes Habitat vortäuschen. | Dr. Michael Wehnert-Kohlenbrenner Tel.: +49 35204 605-36 sachsen@ogf.de OGF Ostdeutsche Gesellschaft für Forstplanung mbH - Niederlassung Sachsen Sachsenallee 24 01723 Kesselsdorf | FPNR | ||
| 01.09.2019 | 30.04.2023 | 2219NR017 | Verbundvorhaben: Smart Wood Supply Chain Management - Potenzialabschätzung Industrie 4.0 in der Forst-Holz-Bereitstellungskette; Teilvorhaben 3: Bewertungsmethodik zur Abschätzung des betrieblichen Nutzens von Industrie 4.0 Anwendungen - Akronym: WoodSupply40 | Das hier beantragte Teilvorhaben befasst sich mit der Bewertungsmethodik zur Abschätzung des betriebl. Nutzens von Industrie 4.0 Anwendungen und ist Teil vom beschriebenen Gesamtvorhaben: Der Megatrend der Digitalisierung – Industrie 4.0 – hat auch in der Forst-Holz-Kette Einzug gehalten und daher gilt es, die jüngsten Entwicklungen neuer digitaler Lösungen auf operationaler wie auch strategischer Ebene zu erkennen und zu nutzen. Für eine kontinuierliche Evolution der Forst-Holz-Kette hin zu Industrie 4.0 braucht es einen nutzenorient. Migrationsansatz, der Basis dieses Forschungsvorhabens sein soll. Das Ziel dieses Forschungsvorhaben ist es, über die Wertschöpfungskette hinweg, die Potenziale von Industrie 4.0 in der Forst-Holz-Bereitstellungskette zu identifizieren und zu bewerten. Es soll im Detail ergründet werden, (a) wo die operat. Potenziale von Industrie 4.0 in der Optimierung bestehender Wertschöpfungsprozesse und (b) wo die strategischen Potenziale von Industrie 4.0 zur Weiterentwicklung bestehender oder zur Entwicklung neuer Geschäftsmodelle liegen. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen soll über eine diff. und ganzheitliche Bewertung der ökologische und gesellschaftl. Nutzen dieser Potenziale geklärt werden. Folgende Projektergebnisse sollen im Zuge dieses Forschungsvorhabens generiert werden: - Prozesslandkarte mit operat. Potenziale von Industrie 4.0 in der Forst-Holz-Kette - Beschreibung erweiterter Geschäftsmodelle für eine Geschäftsmodellerweiterung - Evaluierung neuer Wertschöpfungsketten durch experimentelle, disruptive Geschäftsmodellszenarien - Erstellung einer Bewertungsmatrix der strategischen und operationalen Potenziale - Dokumentation der Erfahrungen aus Fallstudien Mit diesen Ergebnissen bildet das Forschungsvorhaben nicht nur ein Fundament für weitere Forschung im Bereich Holzbereitstellung 4.0, es ist insbesondere der erste Schritt auf dem Weg, Industrie 4.0 zielgerichtet in die forst- und holzwirtschaftliche Praxis zu implementieren. | Prof. Dr. Carola Paul Tel.: +49 551 39-26762 carola.paul@uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Abt. Forstökonomie und nachhaltige Landnutzungsplanung Büsgenweg 1 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.04.2019 | 31.10.2022 | 2219NR018 | ForestValue: Management für Multifunktionalität in europäischen Wäldern im Bereich der Bioökonomie - Akronym: MultiForest | Die Waldbewirtschaftung unterliegt verschiedenen und oft widersprüchlichen gesellschaftlichen Anforderungen, was zu einer Vielfalt von unterschiedlichen politischen Reaktionen und Managementparadigmen geführt hat. Die EU-Forststrategie hebt die Multifunktionalität von Wäldern hervor und betont, dass Wälder nicht nur Holzindustrie und ländliche Entwicklung dienen, sondern auch Biodiversität beherbergen, den Klimawandel mildern und andere Ökosystemdienstleistungen erbringen. Die Sicherstellung der Multifunktionalität der Wälder ist auchr im Hinblick auf die Umstellung der europäischen Wirtschaft von der Abhängigkeit von nicht erneuerbaren Rohstoffen zu einer nachhaltigen, forstbasierten Bioökonomie eine wichtige Herausforderung. Um die potentiellen Kompromisse zwischen verschiedenen sozialen, wirtschaftlichen und ökologischen Belangen besser zu erfassen, ist eine systematische Politikanalyse im Forstsektor auf nationaler und EU-Ebene notwendig. Die Auswirkungen unterschiedlicher Politiken auf die verschiedenen Waldfunktionen müssen quantifiziert werden. Auf dieser Basis können letztlich entsprechende Strategien und Bewirtschaftungsalternativen entwickelt werden, die auf eine nachhaltige Multifunktionalität der Wälder abzielen. Durch die Kombination von Umweltmodellierung und Politikforschung bietet das hier vorgeschlagene Projekt neuartige Erkenntnisse für die Planung der Nutzung von Waldlandschaften. Wir analysieren und entwickeln Waldbehandlungen, die gleichzeitig die Holzproduktion und die Gesamtfunktionalität von Wäldern aufrechterhalten oder stärken können. Wir entwickeln neue Methoden zur Bewertung der Multifunktionalität auf regionaler und nationaler Ebene, quantifizieren mögliche politische Konflikte und entwickeln Instrumente zur Lösung sozioökologischer Landnutzungskonflikte, die den europäischen Ländern helfen, um bei einer nachhaltigen Landnutzung eine weltweite Führungsrolle zu übernehmen. | Prof. Dr. Dr. Hans Pretzsch Tel.: +49 8161 71-4711 hans.pretzsch@lrz.tum.de Technische Universität München - School of Life Sciences - Lehrstuhl für Waldwachstumskunde Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | X | FPNR | |
| 01.03.2019 | 31.10.2022 | 2219NR020 | ForestValue: AVATAR: Advanced Virtual Aptitude and Training Application in Real Time; Teilvorhaben 1: Umsetzung eines Systemansatzes für Harvester und Forwarder Interaktion - Akronym: AVATAR | Ein digitales Coaching-, Assistenz- und Feedback-System soll Produktivität und Arbeitszufriedenheit von Forstmaschinenführern bei verringerter mentaler Belastung verbessern und die Ausbildung von Nachwuchskräften attraktiver und effizienter gestalten. Damit soll ein wesentlicher Beitrag geleistet werden, Wertschöpfung und Ressourcenausnutzung im Sinne einer nachhaltigen und wettbewerbsfähigen europäischen Bio-Ökonomie zu steigern. Teilvorhaben 1: Umsetzung eines Systemansatzes für Harvester und Forwarder Interaktion Die Arbeitsproduktivität von Kranvollerntern wird weitgehend durch Bestandesbedingungen und Geländeausformung bestimmt. Dagegen wird die Produktivität von Kranrückezügen maßgeblich von der Ausführung der Holzernte einschließlich der Ablage der Rundholzabschnitte an der Rückegasse bestimmt. Daher sind neben der Rückedistanz insbesondere die Ladebedingungen im Bestand, die Vorkonzentration einzelner Sortimente, die Ablageseite der Abschnitte an der Rückegasse sowie die gebündelte Ablage von Abschnitten wesentliche Faktoren für die Dauer der Ladefahrt und damit für den Zeitbedarf eines Rückezyklus. Ziel dieses Teilvorhabens ist es daher, technische Lösungen für eine intensive Interaktion zwischen den Forstmaschinenführern des Kranvollernters und des Kranrückezuges zu entwickeln. Diese sollen zum einen einen Echtzeitaustausch erfolgsbestimmender Informationen zwischen den Forstmaschinenführern gewährleisten, zum anderen soll die Effizienz der Rückezyklen durch verbesserte Vorkonzentration von Rundholzabschnitten durch den Kranrückezug gesteigert werden. | Prof. Dr. Dirk Jaeger Tel.: +49 551 39-23571 dirk.jaeger@uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Abt. Arbeitswissenschaft und Verfahrenstechnologie Büsgenweg 4 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.04.2019 | 30.06.2020 | 2219NR021 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer technologischen Kette für die stoffliche Nutzung von Hopfenpflanzen - Vorprojekt: technische Machbarkeit; Teilvorhaben 5: Charakterisierung und Beurteilung von Hopfenfasern für die Nutzung im Med-Tex-Bereich - Akronym: Hopfenfaser | Recherchen haben gezeigt, dass Hopfenpflanzen trotz des vergleichsweise großen Biomasse-Potentials im industriellen Maßstab bisher keiner stofflichen Verwendung zugeführt werden. Dementsprechend liegen keinerlei Erfahrungen oder Kenntnisse über eine auf bestimmte Anwendungsfelder ausgerichtete Aufbereitungs- und Verarbeitungstechnologie vor. Wesentliche Aufgabe des Vorhabens war es daher, ausgehend von ausgewählten stofflich-technischen Nutzungspotentialen im Bereich der Bau- und Werkstoffindustrie, bekannte Verfahren und Technologien der Naturfaserverarbeitung zu erproben. Das Vorprojekt konzentrierte sich im Rahmen von Vorversuchen zunächst auf bekannte Verfahrenslinien des Trockenaufschlusses sowie der Ganzpflanzenverarbeitung von feucht konservierten Pflanzenrohstoffen. Im Rahmen des Verbundes wurde eine übergreifende Zusammenarbeit von 5 Projektpartnern entlang der gesamten Wertschöpfungskette realisiert. Dabei bauten die Stufen der Rohstoffverarbeitung auf die davor liegenden Bereiche der Bereitstellung und (Vor-) Aufbereitung der Hopfenbiomasse zu Fasern und Nichtfaserbestandteilen bzw. Ganzpflanzen-Faserstoffen auf. Elementarer Bestandteil der einzelnen Prozessstufen war eine entsprechende Charakterisierung von Rohstoffen, Halbzeugen und prototypischen Produkten. Exemplarisch wurde für tech-textile Halbzeuge gezielt die Eignung für den Einsatz im Med-Tex- Bereich untersucht. | Im Teilvorhaben 5 wurden textile Fasern und Flächen für die Nutzung im Med-Tex-Bereich charakterisiert und beurteilt. Dazu wurden beim ATB aufbereitete Hopfenfasern sowie am STFI gefertigte Bikomponenten- Flächen analysiert. Die Ergebnisse des Teilvorhabens lassen sich wie folgt zusammenfassen: - Seitens der Biokompatibilität steht einem Einsatz der textilen Flächengebilde mit Hopfenfaseranteil im Medizintextilbereich nichts im Wege. - Bei der Prüfung auf antimikrobielle Aktivität konnte keine intrinsische Wirksamkeit der Textilmuster aus Hopfenfasern gegenüber Bakterien, Pilzen oder Viren festgestellt werden. Der Einsatz als antimikrobielles Material ist somit nicht gegeben. Gegenüber dem Einsatz im Med-Tex-Bereich, der nicht speziell auf diese Eigenschaften abzielt, ist jedoch nichts einzuwenden. - Es konnten keine bedenklichen Mengen an Schadstoffen, wie z.B. Schwermetallen, an den Bikomponenten-Flächen mit Hopfenfasern gefunden werden. - Das Wasseraufnahmevermögen der Hopfenfasern stellt keine besondere Eigenschaft dar, die Hopfenfasern speziell für den Einsatz in Medizintextilien (z.B. Wundauflagen) auszeichnen. - Hopfenfasern zeichnen sich aus durch eine höhere Festigkeit und größere Faserlängen als Baumwolle, durch hohe Kennwerte der Biegefestigkeit und Schlagzähigkeit sowie durch gute Werte bei der Elastizität und dem Elastizitätsmodul. - Für die Wettbewerbssituation der Hopfenfasern im Vergleich zu anderen Rohstoffen im Med-Tex- Bereich ergibt sich kein klarer Vorteil aufgrund der untersuchten Fasereigenschaften. Hopfenfasern befinden sich jedoch im unteren Preissegment der Rohstoffe, die im MedTex-Bereich zum Einsatz kommen. - Für die Verwendung von Hopfenfasern für andere Anwendungen, wie nachhaltige technische Produkte oder auch Produkte mit Körperkontakt sprechen die genannten Eigenschaften, wie gute Körperverträglichkeit, hohe Festigkeit und Faserlänge und vor allem die Nachhaltigkeit der Fasern. | Dr. rer. nat. Anja Gerhardts Tel.: +49 7143 271-434 a.gerhardts@hohenstein.de Hohenstein Innovations gGmbH Schlosssteige 1 74357 Bönnigheim | X | FPNR |
| 01.03.2019 | 31.10.2022 | 2219NR022 | ForestValue: AVATAR: Advanced Virtual Aptitude and Training Application in Real Time; Teilvorhaben 2: Entwurf des Rahmens für einen digitalen Coach - Akronym: AVATAR | In Europa werden jedes Jahr mehr als 400 Millionen m3 Holz geerntet. Moderne Holzerntemaschinen gestalten den Holzernteprozess weitaus rationeller als bei der konventionellen motormanuellen Holzernte mittels Motorsäge. Diese sogenannten Cut-to-length-Systeme (CTL) erfassen bei der technischen Holzproduktion detaillierte Daten über jeden Baum. Diese Daten gewinnen zunehmend an Bedeutung für ihre Nutzung außerhalb des eigentlichen Produktionsprozesses als Basis für die nachhaltige Bewirtschaftung der europäischen Wälder. Allerdings erfordert die Bedienung dieser Spezialmaschinen eine fachbezogenen Aus- oder Weiterbildung mit langwierigen, intensiven Übungen, damit die erforderlichen Kenntnisse und Fähigkeiten erlangt werden. Die Übungsdauer beträgt in der Regel ein Jahr bis die Übungsschwelle und bis zu drei Jahren bis die volle Leistungsfähigkeit erreicht wird. Dennoch weisen Absolventen aktueller Ausbildungsprogramme und selbst Maschinenführer mit langjähriger Erfahrung Produktivitätsunterschiede von bis zu 40% auf. Um den Ausbildungs- und Übungsprozess wirksamer zu gestalten und auch bei routinierter Maschinenbedienung ein hohes Leistungsniveau zu sichern, werden im Projekt neue Coaching-, Assistenz- und Feedback-Systeme für Neueinsteiger und erfahrene Führer von Holzernte- und Holzrückemaschinen entwickelt. Diese sollen dem Forstmaschinenführer eine Eigenkontrolle seiner Leistungsfähigkeit ermöglichen, ihm außerdem Verbesserungsbereiche aufzeigen und im laufenden Betrieb Hilfestellung geben. Methoden der Kognitionswissenschaft werden angewendet, um gezieltes Feedback in geeigneten Formaten und zu optimalen Zeitpunkten bereitzustellen, die die Wahrnehmung und das Verständnis des Bedieners fördern und ihn zu ausgewogeneren Arbeitsmethoden und -techniken anleiten. Dadurch trägt das Projekt zur Effizienzsteigerung, einer verbesserten Nutzung der Holzressourcen und zur Gestaltung eines besseren und sichereren Arbeitsplatzes bei. | PD Dr. Gerhard Rinkenauer Tel.: +49 231 1084-374 rinkenauer@ifado.de Forschungsgesellschaft für Arbeitsphysiologie und Arbeitsschutz e.V. - Leibniz-Institut für Arbeitsforschung an der TU Dortmund (IfADo) Ardeystr. 67 44139 Dortmund | X | FPNR | |
| 01.01.2020 | 30.06.2023 | 2219NR023 | Feinstaub- und Depositionsreduktion durch Additive bei der Biomassefeuerung - Akronym: BioAdd | Bei der Biomassefeuerung stellt die Freisetzung von Depositions- und Feinstaubbildnern eine große Problematik dar. Je nach Anlagengröße verursachen die Auswirkungen dieser Freisetzung unterschiedliche Schwierigkeiten beim Betrieb der Anlage. In Kleinfeuerungsanlagen gelten gesetzlich vorgeschriebene Grenzwerte zur Feinstaubemission in die Umwelt, die bei Verwendung von biogenen Feststoffen nur bedingt eingehalten werden können. Bei größeren Feuerungsanlagen bis 50 MW stellt die Depositionsbildung an Wärmeübertragerflächen die größte Herausforderung dar. Diese Depositionen weisen starkes Korrosionspotential auf und führen zu Lebensdauerverkürzungen der Bauteile bis hin zum Materialversagen. Sowohl die Feinstaub- als auch die Depositionsbildung werden durch die Freisetzung von Spurenstoffen bei der Verbrennung verursacht. Durch Zugabe von Additiven in die Feuerung kann die Konzentration dieser Depositions- und Feinstaubbildner in der Gasphase reduziert werden. Im Forschungsvorhaben sind experimentelle Untersuchungen für die Einbindung von Feinstaub- und Depositionsbildner in Additive vorgesehen, die für verschiedene Brennstoffe, Bauarten der Feuerungsanlage und Arten der Additiveinbringung angewandt werden können. Im nächsten Schritt des Forschungsvorhabens soll mittels Modellierung geprüft werden, für welches Feuerungssystem welche Art der Additiveinbringung aus technologischer und wirtschaftlicher Sicht am sinnvollsten ist. | Prof. Dr.-Ing. Hartmut Spliethoff Tel.: +49 89 289-16270 spliethoff@tum.de Technische Universität München - Fakultät für Maschinenwesen - Lehrstuhl für Energiesysteme Boltzmannstr. 15 85748 Garching b. München | X | FPNR | |
| 01.04.2019 | 30.06.2020 | 2219NR024 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer technologischen Kette für die stoffliche Nutzung von Hopfenpflanzen - Vorprojekt: technische Machbarkeit; Teilvorhaben 4: Untersuchungen zur textiltechnischen Verarbeitbarkeit von Hopfenstengelbestandteilen (Fasern) - Akronym: Hopfenfaser | Recherchen haben gezeigt, dass Hopfenpflanzen trotz des vergleichsweise großen Biomasse-Potentials im industriellen Maßstab bisher keiner stofflichen Verwendung zugeführt werden. Dementsprechend liegen keinerlei Erfahrungen oder Kenntnisse über eine auf bestimmte Anwendungsfelder ausgerichtete Aufbereitungs- und Verarbeitungstechnologie vor. Wesentliche Aufgabe des Vorhabens war es daher, ausgehend von ausgewählten stofflich-technischen Nutzungspotentialen im Bereich der Bau- und Werkstoffindustrie, bekannte Verfahren und Technologien der Naturfaserverarbeitung zu erproben. Das Vorprojekt konzentrierte sich im Rahmen von Vorversuchen zunächst auf bekannte Verfahrenslinien des Trockenaufschlusses sowie der Ganzpflanzenverarbeitung von feucht konservierten Pflanzenrohstoffen. Im Rahmen des Verbundes wurde antragsgemäß eine übergreifende Zusammenarbeit von 5 Projektpartnern entlang der gesamten Wertschöpfungskette realisiert. Dabei bauten die Stufen der Rohstoffverarbeitung auf die davor liegenden Bereiche der Bereitstellung und (Vor-) Aufbereitung der Hopfenbiomasse zu Fasern und Nichtfaserbestandteilen bzw. Ganzpflanzen-Faserstoffen auf. Elementarer Bestandteil der einzelnen Prozessstufen ist eine entsprechende Charakterisierung von Rohstoffen, Halbzeugen und prototypischen Produkten. | Die aufbereiteten Hopfenfasern weisen einen stark holzigen und weniger textilen Charakter auf. Alle Hopfenfaservarianten mussten vor und während der Verarbeitung befeuchtet und separat vor-aufgelöst werden. Die Schäben ließen sich für eine erfolgreiche Garnherstellung nicht in ausreichendem Maße entfernen. Bei der Kardierung lagerten sich die verbliebenen Schäben in allen Walzengarnituren ab. Die Florbildung erfolgte kontinuierlich in geschlossener Form. Bereits 20 % Zumischung einer weiteren textilen Faserkomponente reichten dafür aus. Zur abrissfreien Bandbildung war ein Querbandabzug erforderlich. Für die Garnbildung wurde das OE-Spinnverfahren getestet. Ein stabiler Spinnprozess kam nicht zustande. Die groben Hopfenfasern führten permanent zum Fadenbruch. Vliese aus Hopfenfasermischungen wurden mittels Leger in Vorbereitung der Verfestigung mittels Vernadeln bzw. wirr abgelegt. Dabei wurden Flächenmassen zwischen 80 und 500 g/m² realisiert. Die Vliesverfestigung erfolgte mechanisch mittels Vernadeln bzw. Wasserstrahlverwirbelung und thermisch durch Anschmelzen von PP als thermoplastischer Mischungskomponente. Alle getesteten Verfahren waren für die Hopfenfasermischungen geeignet. Zur Bestimmung der Fasereigenschaften waren textilphysikalische Testmethoden nur bedingt geeignet.. Der Einsatz von Hopfenfasern im erreichten Aufschlussgrad für die Garnherstellung erscheint nicht sinnvoll. Aufgrund der groben Struktur ist keine Prozessstabilität zu erwarten. Direkt und kostengünstig ließen sich die Fasern im Wirrvliesprozess mit anschließender thermi-scher Verfestigung einsetzen. Bezüglich der Faserpreise sollten sich die Hopfenfasern an den Naturfaserpreisen technischer Faserqualitäten orientieren. Die Faserpreise sind über den jeweiligen Faseraufschlussgrad direkt beeinflussbar. Aussichtsreich erscheint ein Einsatz des Materials mit einem eher geringen Aufschlussgrad und weniger Prozessstufen in der Weiterverarbeitung möglichst erzeugernah. | Dipl.-Ing. Ina Sigmund Tel.: +49 371 5274-203 ina.sigmund@stfi.de Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V. Annaberger Str. 240 09125 Chemnitz | X | FPNR |
| 01.04.2019 | 30.09.2022 | 2219NR025 | Verbundvorhaben: Entwicklung neuartiger biobasierter Folien mit besonderen Barriereeigenschaften für Anwendungen im Lebensmittel- und Verpackungsbereich; Teilvorhaben 3: Entwicklung und Prüfung der Basisfolien und der Nachhaltigkeitsanalyse zum biobasierten Produkt - Akronym: BioBaFol | Im Rahmen des Projektes sollen neuartige biobasierte Folien mit besonderen Barriereeigenschaften für Anwendungen im Lebensmittel- und Verpackungsbereich entwickelt werden. Die Highlights des Projekts liegen in seinem synergetischen Ansatz begründet, dessen Patentierbarkeit gerade geprüft wird. Die besondere Barrierewirkung der zu entwickelnden Folien soll durch Kopplung der thermischen Aushärtung einer biobasierten und bioabbaubaren Barriereschicht auf Basis von Hybridpolymeren, die im Fraunhofer ISC entwickelt werden, mit der gleichzeitigen Morphologieoptimierung (Kristallitbildung) in der Substratfolie eingestellt werden, und zwar in einem Prozessschritt. Neben der Vereinfachung der Prozessführung im Hinblick auf die wirtschaftlichen Umsetzbarkeit lässt sich hierbei viel Energie einsparen. Die Möglichkeit eines anschließenden Recyclings soll hierbei begünstigt werden. Durch die Verwendung von nur einer Polymerart (PLA) als Hauptkomponente im Substrat und einer sehr dünnen Barriereschicht können die Abfälle im Vergleich zu Mehrschichtfolien aus unterschiedlichsten Polymeren deutlich einfacher regranuliert werden. Des weiteren können bei einer erneuten Folienextrusion, unter einer definierten Einsatzmenge der rezyclierten Bio-Barriere-Folie, die Bestandteile der zuvor generierten hybriden Beschichtung nun zusätzlich auch in die Polymermatrix eingearbeitet werden, die dort in mehrfacher Weise wirksam werden sollen: - als Keimbildner bei der Kristallisation in der Substratfolie bei einer erneuten ORMOCER-Beschichtungsbildung. - als zusätzlicher Barrierefüllstoff. - als Agens, welches dem hydrolytischen Biopolymerabbau bei der erneuten Folienextrusion aufgrund noch vorhandener Reaktivitäten entgegenwirken kann. | Alexander Rusam Tel.: +49 931 4104-449 a.rusam@skz.de SKZ - KFE gGmbH Friedrich-Bergius-Ring 22 97076 Würzburg | X | FPNR | |
| 01.05.2019 | 31.01.2022 | 2219NR026 | Verbundvorhaben: Effizientes Biogas aus biologisch behandeltem Stroh; Teilvorhaben 3: Fermentationsversuche - Akronym: EBBBS | Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung der biologischen Vorbehandlungstechnologie "Turbomaische" für Getreidestroh als Substrat für Biogasanlagen inklusive Errichtung und Betrieb einer großmaßstäbigen Pilotanlage. Mit der Technologie werden hocheffizient klassische nachwachsende Rohstoffe ersetzt, ohne dass technische Umrüstungen an der Biogasanlage erfolgen müssen und trotzdem eine unverändert hohe Biogasproduktion sichergestellt wird. Damit wird eine Basis für die Zukunftsfähigkeit vieler heute noch auf nachwachsenden Rohstoffen beruhenden Biogasanlagen geschaffen, in denen die Technologie eingesetzt werden kann. | In Versuchen in den Laboren der Bionova konnte gezeigt werden, dass die bisher bei der Turbomaische- Technologie verwendete Belüftung auch für den Einsatz von Stroh als Hauptsubstrat nutzbar ist. Der Zuwachs der Gasbildung lag im Mittel bei 14 %. Der Methangehalt konnte im Mittel durch den Einsatz der Turbomaische-Technologie um 3 % gesteigert werden. Insgesamt konnte in den Laborversuchen die Methanausbeute durch die Turbomaische um etwa 20,5 % gesteigert werden. Die Ergebnisse der Pilotanlage offenbaren, dass eine Einbringung der Substrate mittels Querstromzerspaner für die Nutzung von Stroh im Zusammenhang mit der Turbomaische nicht geeignet ist, da der nötige TS-Gehalt nicht erreicht werden kann. | Dr. Petra Rabe Tel.: +49 33762 2250-45 rabe@bionova-biogas.de BIONOVA Biogas GmbH Am großen Zug 24a 15713 Königs Wusterhausen | X | FPNR |
| 01.05.2019 | 31.01.2022 | 2219NR027 | Verbundvorhaben: Effizientes Biogas aus biologisch behandeltem Stroh; Teilvorhaben 4: Konzeption und Errichtung Pilotanlage - Akronym: EBBBS | Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung der biologischen Vorbehandlungstechnologie "Turbomaische" für Getreidestroh als Substrat für Biogasanlagen inklusive Errichtung und Betrieb einer großmaßstäbigen Pilotanlage. Mit der Technologie werden hocheffizient klassische nachwachsende Rohstoffe ersetzt, ohne dass technische Umrüstungen an der Biogasanlage erfolgen müssen und trotzdem eine unverändert hohe Biogasproduktion sichergestellt wird. Damit wird eine Basis für die Zukunftsfähigkeit vieler heute noch auf nachwachsenden Rohstoffen beruhenden Biogasanlagen geschaffen, in denen die Technologie eingesetzt werden kann. | Aus dem Betrieb der Pilotanlage ließ sich ableiten, dass sich die grundlegende Bauweise bewährt hat. Es wurde jedoch deutlich, dass (zumindest die verbaute) Flüssigfütterung nicht geeignet ist, einen ausreichend hohen TS-Gehalt in der Maische herzustellen. Auch einige andere technische Details waren unzufriedenstellend und konnten teilweise während Betriebspausen behoben werden. Ferner zeigte sich, dass der Maischeprozess eine erhebliche Reaktionswärme erzeugt, der durch Fremdkühlung oder kühlem Fugat entgegnet werden muss. Während des Betriebs wurden Grenzwerte in bei Prozessparametern ermittelt, bei deren Überschreitung sich eine Prozessstörung andeutet. | Ulrich Spitzner Tel.: +49 (0)3375 2808 465 spitzner@mtm-anlagenbau.de MTM Anlagenbau GmbH Zailach 6 91611 Lehrberg | X | FPNR |
| 01.05.2019 | 30.04.2020 | 2219NR028 | Verbundvorhaben: Integration von ökologischen Kennwerten biobasierter Werkstoffe in den industriellen Planungs- und Konstruktionsprozess - Methodologie und Werkzeuge; Teilvorhaben 2: Beispielhafte Umsetzung der Methoden an einem neu zu konzipierenden Bauteil - Akronym: BIOLCA | Ziel des Projektes ist es ökologische Kennwerte für Biowerkstoffe in den herkömmlichen Konstruktionsprozess zu integrieren. Darüber hinaus konzentriert sich das Projekt darauf, aus bekannten Methoden der Nachhaltigkeitsbewertung verwertbare Elemente zu identifizieren und so zu kombinieren, dass sie als anwendungsorientierte, aber dennoch transparente Methode für die Erhebung von Daten für biobasierte Werkstoffe zu verwenden sind. Als Ergebnis sollen Konstrukteure Unterstützung bekommen, die umweltbeeinflussenden Faktoren bei der Werkstoffauswahl so früh und einfach wie möglich zu berücksichtigen. Die Aufgabe vom Konstruktionsbüro Hein wird es sein, gemeinsam mit den Partnern die Konstruktionsabläufe zu analysieren um zu entscheiden, welche Informationen und Hilfsmittel benötigt werden, um die Relevanz von Biokunststoffen im Vergleich zu konventionellen Materialien genau zu bewerten. Weiterhin sollen die Verarbeitungsprozesse von Biokunststoffen auf Ihre ökologische Relevanz untersucht werden. | Die wissenschaftlich-technischen Ergebnisse des Biomat-LCA-Projektes sind detailliert im Gesamtbericht aller Partner dokumentiert. Durch den erfolgreichen Abschluss des Verbundvorhabens können biobasierte Kunststoffe und naturfaserverstärkte Kunststoffe mit Hilfe von Ökobilanzen (LCA) hinsichtlich ihrer ökologischen Nachhaltigkeit besser mit konventionellen Kunststoffen verglichen werden. Durch die Zusammenarbeit der Partner des Verbundvorhabens konnte der Zusammenfluss und der Abgleich der Daten aus Werkstoffentwicklung und -verarbeitung, Werkzeugauslegung und -bau, Informationsvermittlung, Ökobilanzierung direkt im Gesamtkontext erfolgen. Mit der Evaluation der Datenlage und dem Bereitstellen der Informationen hat das Projekt eine valide Grundlage geschaffen, um Biokunststoffe aufgrund ihrer Ökobilanzdaten bereits in der frühen Phase der Konstruktion in Überlegungen zur Werkstoffwahl miteinzubeziehen und am Ende erfolgreich einzusetzen. Im Rahmen des Teilvorhabens 2 wurden gemeinsam mit den Partnern die Konstruktionsabläufe analysiert um zu entscheiden, welche Informationen und Hilfsmittel benötigt werden, um die Relevanz von Biokunststoffen im Vergleich zu konventionellen Materialien genau zu bewerten. Weiterhin wurden die Verarbeitungsprozesse von Biokunststoffen auf Ihre ökologische Relevanz untersucht. Es wurden zwei potenzielle Stellen im Arbeitsablauf eines Konstrukteurs identifiziert, wo Ökokennwerte sinnvoll integriert werden könnten. Eine im Arbeitsschritt "Materialien auswählen" und eine andere im Arbeitsschritt "Wanddicke auslegen / Komponente skizzieren". Anstrebenswert wäre die Integration an dieser Stelle über die für Konstrukteure bereits bekannten Werkzeuge/Software (CAD/CAE). Daher wurden zwei unternehmensspezifische Lösungen für die Partner Ford und KB-Hein ausgearbeitet. Ziel dabei war, die Anwendbarkeit der vorgeschlagenen Lösung zu überprüfen und möglicherweise als Blaupause für andere Unternehmen bereitzustellen. | Alexander Hein Tel.: +49 503 280000-41 mobil@kb-hein.de Konstruktionsbüro Hein GmbH Marschstr. 25 31535 Neustadt am Rübenberge | X | FPNR |
| 01.03.2019 | 31.10.2022 | 2219NR032 | ForestValue: AVATAR: Advanced Virtual Aptitude and Training Application in Real Time; Teilvorhaben 3: Prototyp Realisierung des digitalen Coaches mit Potenzialanalyse - Akronym: AVATAR | Ein digitales Coaching-, Assistenz- und Feedback-System soll Produktivität und Arbeitszufriedenheit von Forstmaschinenführern bei verringerter mentaler Belastung verbessern und die Ausbildung von Nachwuchskräften attraktiver und effizienter gestalten. Damit soll ein wesentlicher Beitrag geleistet werden, Wertschöpfung und Ressourcenausnutzung im Sinne einer nachhaltigen und wettbewerbsfähigen europäischen Bio-Ökonomie zu steigern.Das übergeordnete Ziel dieses Arbeitspakets, besteht darin, die in den Arbeitspaketen 2 und 3 entwickelten Systeme zu testen und zu bewerten und Empfehlungen für die zukünftige Entwicklung und Implementierung einer Bedienerschnittstelle mit optimalem Zeitpunkt der Feedback-Interpretation (aus Arbeitspaket 5) für die Entscheidungsunterstützung zu geben. Ziel 6.1: Der Prototyp des digitalen Coaches wird in Forstmaschinen in Deutschland und Skandinavien integriert und auch als Testumgebung in den Simulatoren des FBZ eingesetzt. Bei der Bewertung der Anwendungsfälle wird die Verbesserung der Logistikkette Wald-Holz durch die Pilotfälle kritisch bewertet. Darüber hinaus zeigt die Bewertung der Interessengruppen und der Nutzer der Piloten, wie gut das Projekt die Marktanforderungen erfüllt, was für alle am Projekt beteiligten Partner von entscheidendem Interesse ist Ziel 6.2: Der Ansatz des Projektkonsortiums in Bezug auf Schulungen besteht darin, sicherzustellen, dass das erworbene Wissen von den Nutzern optimal angewendet werden kann. Das Forstliche Bildungszentrum in Nordrhein-Westfalen bietet dazu optimale Voraussetzungen. Es werden mit Hilfe moderner Simulationstechnik und Echtmaschinen permanent Schulungen für Bediener von Forstmaschinen durchführt. Man bietet diese Kurse nicht nur auf nationaler Ebene, sondern auch auf internationaler Ebene an. (Es bestehen beispielsweise Kooperationen mit der Schweiz). | Thilo Wagner Tel.: +49 2931 7866-311 thilo.wagner@wald-und-holz.nrw.de Landesbetrieb Wald und Holz Nordrhein-Westfalen - Forstliches Bildungszentrum für Waldarbeit und Forsttechnik Alter Holzweg 93 59755 Arnsberg | FPNR | ||
| 01.01.2020 | 31.12.2020 | 2219NR034 | Neuartige Verpackungsfolien aus Biokunststoffen mit hohem biobasierten Anteil, hoher Flexibilität, sehr guten Barriereeigenschaften und guter Rezyklierbarkeit - Akronym: Verpackung | Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung neuartiger Verpackungsfolien aus Biokunststoffen mit hohem biobasierten Anteil, hoher Flexibilität, sehr guten Barriereeigenschaften und guter Rezyklierbarkeit. | Dr. rer. nat. Inna Bretz Tel.: +49 208 8598-1313 inna.bretz@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | FPNR | ||
| 01.10.2019 | 30.09.2020 | 2219NR035 | Recyclingfähigkeit von PLA und PLA-Folien durch Stärkekontamination unter besonderer Berücksichtigung der Barriereeigenschaften - Akronym: RePLA | Ziel des Vorhabens ist es, den Einfluss des Recyclings auf PLA-Folien und den Einfluss von mit Stärkeblends verunreinigtem recyceltem PLA auf die mechanischen und insbesondere auf die Barriereeigenschaften hinsichtlich der Verwendung als Lebensmittelverpackungen zu analysieren. Das erfolgreiche Recycling von PLA eröffnet die Möglichkeit, den Einsatz von PLA als einer der Hauptkomponenten der derzeitig verwendeten biobasierten Kunststoffe zu erhöhen und stellt einen wesentlichen Schritt bei der Substitution erdölbasierter zu biobasierten Kunststoffen insbesondere im Verpackungssektor dar. Langfristig fördern die Untersuchungen die Eröffnung eines separaten PLA Recyclingstroms, welcher momentan den Entsorgungsstrom der erdölbasierten Kunststoffe verunreinigt. | Tobias Hückstaedt Tel.: +49 331 568-1440 tobias.hueckstaedt@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR | |
| 01.10.2019 | 30.09.2020 | 2219NR036 | Entwicklung einer biobasierten Verpackungslösung mit haltbarkeits-verlängernder Wirkung aus PLA und ätherischen Ölen - Akronym: EssentialPLA | Entwicklung einer biobasierten Verpackungslösung mit haltbarkeitsverlängernder Wirkung aus PLA und ätherischen Ölen Ziel ist die Entwicklung einer antimikrobiellen Verpackungslösung zur Verbesserung der Lebensmittelsicherheit und zur Reduktion von Lebensmittelabfällen unter möglichst ausschließlicher Verwendung biobasierter Komponenten. Mittels Extrusion werden ätherische Öle (essential oils) in PLA eingearbeitet, um anschließend das hergestellte Granulat zu Folien weiterzuverarbeiten. Die Verarbeitbarkeit, die mechanischen Eigenschaften und die Release-Eigenschaften des Compounds aus ätherischen Ölen und PLA werden unter Variation der Verarbeitungsparameter und dem Einsatz von zusätzlichen (möglichst biobasierten Additiven) systematisch untersucht und optimiert, um das finale Eigenschaftsprofil hinsichtlich der Mechanik für die Anwendung im Verpackungssegment einzustellen. Schlussendlich soll eine aktive Verpackungsmöglichkeit unter geringem Einsatz von natürlichen ätherischen Ölen entwickelt werden, die den Einsatz von biobasierten PLA im stark wachsenden Verpackungssegment ausweitet. Dabei sollen Erkenntnisse genutzt und erweitert werden, die das Fraunhofer IAP im Rahmen des EU-Projektes NanoPack an ölbasierten Standardkunststoffen gesammelt hat und Partner für ein Konsortium identifiziert werden, die an einer Industrialisierung der Technologie interessiert sind. | Tobias Hückstaedt Tel.: +49 331 568-1440 tobias.hueckstaedt@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR | |
| 01.09.2019 | 31.08.2022 | 2219NR037 | Verbundvorhaben: Optimierung von Datenerfassung und Steuerungstechnik für Biomassefeuerungen; Teilvorhaben 2: technische Unterstützung und Softwareentwicklung - Akronym: DigitalFire | Vorhabensziel: Im Rahmen von DigitlaFire sollen marktverfügbare Sensoren und Softwarelösungen an bislang "blinden" Flecken von Feuerungsanlagen genutzt werden, um den Anlagenbetrieb von Biomassefeuerungsanlagen grundlegend zu optimieren. So sollen möglichst kostengünstige Lösungen bereitgestellt werden, welche einen ökonomischen Mehrwert für Hersteller und Betreiber bieten. DigitalFire beschreitet neue Wege in der Optimierung und Steuerung von Biomassefeuerungsanlagen. Die Möglichkeiten der Digitalisierung werden ausgeschöpft, indem 1. durch den Einsatz zusätzlicher Sensoren bzw. Datenerfassungssysteme mehr Informationen entlang der Prozesskette gewonnen werden, 2. durch eine optimierte IT-Infrastruktur verfügbare Daten mit den zusätzlichen Informationen verknüpft und diese Daten effizient gesammelt, übertragen, aufbereitet, gespeichert, ausgewertet und visualisiert werden, 3. Methoden wie Machine Learning, künstliche neuronale Netze (KNN), Soft-Sensorik und Predictive Maintenance eingesetzt werden, um Anlagenbetrieb und Verfügbarkeit zu verbessern, 4. durch ein benutzerfreundliches Frontend, auch für mobile Endgeräte (z.B. eine App), für eine optimale Interaktion mit dem Betreiber der Anlage gesorgt wird. | Dipl-Ing. Manuel Friedrich Tel.: +49 9122 8899-550 manuel.friedrich@bf-automation.de BF Automation GmbH & Co. KG Walpersdorfer Str. 31 91126 Schwabach | X | FPNR | |
| 01.01.2020 | 30.04.2023 | 2219NR042 | Verbundvorhaben: Systemdienlicher Ausgleich der jahreszeitlichen Schwankungen des Energiebedarfs durch saisonal flexibilisierte Biogaserzeugung am Praxisbeispiel der Nutzung von Extensiv- und Biotopgrünland; Teilvorhaben 1: Ökologisch-ökonomische Auswirkungen der Saisonalisierung - Akronym: BioSaiFle | Biogasanlagen (BGA) ermöglichen eine bedarfsorientierten Strom- und Wärmeproduktion und können in Ergänzung zu fluktuierenden erneuerbaren Energien (fEE) zur Deckung der Residuallast beitragen und systemdienlich betrieben werden. Die Flexibilität kann dabei in verschiedenen Komponenten der BGA bereitgestellt werden – bei der Gasnutzung im BHKW und bei der Gasproduktion im Fermenter. Bisherige Biogasforschung zielte hauptsächlich auf den kurzfristigen Ausgleich über Tage bzw. Wochen. Die Einspeisung von fEE und auch der Strom- und Wärmebedarf weisen jedoch aufgrund der jahreszeitlichen Witterung ein saisonales Profil auf. Dieses kann von Biogasanlagen bedient werden. Aufgrund der begrenzten Gasspeicherkapazitäten kommt der flexiblen Gaserzeugung jedoch eine besondere Rolle zu. Die Energiespeicherung erfolgt in der dafür geeigneten Biomasse und die Nutzung hochwertiger Silage wird vorrangig in den Winter verschoben. Gleichzeitig wird die Anlagenleistung im Sommer durch eine verminderte Gasproduktion bei der Nutzung eines schwer abbaubaren Substrates reduziert. Vor diesem Hintergrund soll im Forschungsprojekt die Eignung von Schnittgut Extensiv- bzw. Biotopgrünland (z.B. FFH-Mähwiesen) für die saisonale Flexibilisierung (Saisonalisierung) der Bioenergie untersucht werden. In den Sommermonaten soll schwer abbaubares Schnittgut verwertet und für diesen Zweck adäquat aufbereitet werden. In den Wintermonaten soll dann durch die Zufuhr leicht umsetzbarer Substrate die Anlagenleistung wieder gesteigert werden. Zusätzlich zur Saisonalisierung kann durch Gas- und Wärmespeicherkapazitäten eine kurzfristige Bereitstellung von Flexibilität in der Gasnutzung erfolgen. Die Betriebskonzepte werden für verschiedene Landschaften und Naturräume anhand von Beispielen aus Baden-Württemberg und Brandenburg geprüft und ihre Transferpotenziale für andere Bundesländer bestimmt. Dazu wird mit Praxisakteuren, in BW z.B. das LRA Reutlingen, zusammengearbeitet. | Hier wurden Referenzgasprofile auf Betriebs- und Systemebene erstellt und als Input für das experimentelle Design und die Praxisversuche in einer Biogasanlage mit einem saisonal flexiblen Betrieb verwendet. Die saisonalen Flexibilitätsanforderungen sind auf Betriebs- und Systemebene weitgehend ähnlich. Es kann von einer hohen Fluktuation des Energiebedarfs über das Jahr ausgegangen werden, speziell bei hohen CO2 Minderungszielen. Auf Betriebsebene sind deutliche Unterschiede für Betriebe mit oder ohne Wärmenachfrage festzustellen. Ein Großteil der Gradienten der optimalen Profile wird als technisch machbar angesehen, trotzdem besteht ein Anteil an Profilen, die nur schwer oder gar nicht umsetzbar sind, bes. bei positiven Gradienten sowie im Winter und bei BGA mit Wärmenetz. Ein saisonal flexibler Betrieb kann aber bei Vorliegen günstiger Rahmenbedingungen wirtschaftlich und organisatorisch empfohlen werden. Die THG-Bilanz zeigt ein hohes THG-Minderungspotential von Biogas aus FFH-Schnittgut ggü. Erdgas in der Größenordnung von 91%. Größter Einfluss auf das Ergebnis hat der Transport sowie die Gärrestgutschrift. In BB fallen die THG-Emissionen analog zu den Kosten tendenziell geringer aus als in BW. Die Integration verschiedenste Erlösströme in die Substratoptimierung zeigt allgemeinen einen geringen ökonomischen Mehrwert und Beitrag zur Wirtschaftlichkeit von FFH-Schnittgut, ist aber sehr anlagenspezifisch und kann auch zu einer Verbesserung der spezifischen THG-Emissionen beitragen. Der Mehrwert kann bei Veränderung bestimmter Restriktionen wie z.B. der Mindest-THG Reduktion oder hohen THG-Quoten Preisen im Kraftstoffmarkt gesteigert werden, hängt aber wiederum von den anlagenspezifischen Gegebenheiten ab. In der Szenarioanalyse für den Bestand zeigt sich die Vorteilhaftigkeit ggü. der regulären Flexibilisierung. Im Vergleich ist die Biomethanaufbereitung unter aktuellen Rahmenbedingungen das wirtschaftliche Post-EEG Konzept. | Dr. Ludger Eltrop Tel.: +49 711 685-87816 ludger.eltrop@ier.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung Heßbrühlstr. 49 a 70565 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.08.2020 | 31.05.2024 | 2219NR043 | Mechanische Aufbereitung faserreicher Nebenprodukte wie Pferdemist, Landschaftspflegegrün und Stroh mithilfe einer hierfür optimierten Kugelmühle für die Flexibilisierung der Biogaserzeugung im landwirtschaftlichen Betrieb - Akronym: Flex-Crash | Im Bereich erneuerbarer Energien nehmen Biogasanlagen heute und zukünftig eine Schlu¨sselrolle in der Energiewende ein. Strom aus Biogas kann anders als Strom aus Photovoltaik- oder Windkraftanlagen flexibel und nach aktuellem Bedarf erzeugt werden. Nachteilig wirkt sich der derzeit hohe Einsatz an Energiepflanzen aus, der zu einer Konkurrenzsituation mit der Erzeugung von Nahrungsmitteln führt. Nebenprodukte der Nahrungserzeugung wie z.B. , Stroh, sowie Landschaftspflegematerial und Pferdemist können aufgrund ihres hohen Lignozelluloseanteils und der daraus resultierenden unvollständigen und langsamen Abbaubarkeit bei üblicher Aufbereitung nicht wirtschaftlich als Gärsubstrat in Biogasanalgen eingesetzt werden. Sie führen zudem zu technischen Problemen im Fermenter. In diesem Kooperationsprojekt soll untersucht werden, ob die genannten faserreichen Substrate durch die Aufbereitung mit der neu entwickelten Kugelmühle vor Zugabe zum Biogasfermenter so aufbereitet werden können, dass sie im Biogasfermenter zu einer erhöhten Biogasausbeute führen, ob sie eine beschleunigte Abbaukinetik zeigen und so letztlich als Futter für den flexiblen Betrieb von Biogasanalgen eingesetzt werden können. Damit kann dann hochwertiges Futter wie Maissilage und Getreideschrot ersetzt werden. In Fluid-Modellierungen und Anpassung der neue entwickelten Kugelmühle, soll deren Leistung und Effizienz verbessert werden. In Versuchen zur Biogasausbeute in Batchfermentern, kontinuierlich betriebenen Laborfermentern und in 2 Praxisanlagen (eine davon die Forschungsbiogasanalge der Universität Hohenheim) soll die Kugelmühle weiter optimiert werden und es wird getestet, welche Effekte durch die Vorbehandlung zu erreichen sind. Es wird untersucht, unter welchen Bedingungen eine flexible Gaserzeugung möglich wird. Die Untersuchungen gehen bis zur wirtschaftlichen Bewertung. | Dr. Hans Oechsner Tel.: +49 711 459-22683 oechsner@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740) Garbenstr. 9 70599 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.05.2020 | 31.12.2023 | 2219NR046 | Verbundvorhaben: Automatisierte Rührsysteme in Biogasanlagen - Entwicklung und Erprobung sensorbasierter Rührsysteme in Biogasanlagen zur Steigerung der Effizienz und Prozessstabilität bei einer lastflexiblen und bedarfsgerechten Biogasproduktion; Teilvorhaben 1: KI-basierter Regler - Akronym: Sens-O-Mix | Im Rahmen des Vorhabens Sens-O-Mix soll eine effiziente und wirtschaftliche Systemlösung für einen flexiblen Anlagenbetrieb zur Biogaserzeugung entwickelt und unter Praxisbedingungen demonstriert werden. Schwerpunkt der Entwicklungen ist die Realisierung eines automatisierten, an die flexible Fütterung angepassten Rührbetriebes zur Ausbildung definierter fluiddynamischer Prozessbedingungen im Fermenter als Grundlage einer optimierten Biogaserzeugung. Infolge der gegebenen technischen Grenzen des Einsatzes von Rührtechnik zum Mischen hochviskoser Substrate werden viskositätsreduzierende Maßnahmen wie die Substratzerkleinerung und das Prozesswassermanagement in die Entwicklungen des automatischen Anlagenbetriebes implementiert. Voraussetzung für eine vollautomatisierte Prozessführung einer flexiblen Biogaserzeugung ist eine robuste Messtechnik zur Online-Bewertung der zur Fermentation einzusetzenden multifeedstockfähigen Substrate und zur Online-Erfassung von ortsaufgelösten Messgrößen zur Bewertung der fluiddynamischen Zustandsgrößen und des biochemischen Abbauprozesses im Fermenter. Durch Erweiterung der bestehenden Datengrundlage und dem geplanten Einsatz von neu zu entwickelnder bzw. anzupassender Messtechnik zur sensorbasierten ortsaufgelösten Prozessbewertung des Misch- und Fermentationsprozesses sollen bestehende funktionale Zusammenhänge zwischen Substrateigenschaften, Mischprozess und Biogasgewinnung qualifiziert und darauf aufbauend ein praxistauglicher Regler auf Basis des Maschinellen Lernens entwickelt und an der Forschungsbiogasanlage der Universität Hohenheim getestet werden. Zielstellung ist es, das Verfahren zur Biogaserzeugung einschließlich der Prozessautomatisierung so zu optimieren und weiterzuentwickeln, dass stündlich wechselnden Anforderungen bezüglich der Biogasmenge entsprochen werden kann. | Dr. Stefan Dietrich Tel.: +49 351 2553-7644 stefan.dietrich@ikts.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) Winterbergstr. 28 01277 Dresden | FPNR | ||
| 01.06.2020 | 31.08.2023 | 2219NR049 | Verbundvorhaben: Nutzung von Synergieeffekten bei der Co-Fermentation für die Flexibilisierung von Biogasanlagen; Teilvorhaben 1: Nachweis von Synergieeffekten im Labormaßstab, Entwicklung eines Prozessmodells, Optimierung der Co-Substrat-Mischungen - Akronym: SynFlex | Gesamtziel des Projektes ist es, zu untersuchen, inwieweit die Synergieeffekte, die bei der Co-Fermentation von Substraten auftreten, für die Flexibilisierung von Biogasanlagen genutzt werden können. Hierfür wird die Wirkung von Substratmischungen mit verschiedenen Substraten und Mischverhältnissen auf die Biogasproduktion, den Methananteil und die Reaktionskinetik untersucht. Die Ergebnisse werden für die Validierung der im Prozessmodell einer Biogasanlage dargestellten Synergieeffekte angewandt. Das Prozessmodell dient daraufhin zur Optimierung der Co-Substratmischungen, wobei die Synergieeffekte maximiert werden sollen. Des Weiteren wird über die Simulation verschiedener Betriebskonzepte geprüft, inwieweit die optimierten Co-Substratmischungen die Flexibilität einer Biogasanlage erhöhen können. Ein wesentlicher Schwerpunkt liegt darin, die beobachteten Synergieeffekte der Substratmischungen mit dem Prozessmodell zuverlässig vorhersagen zu können, um damit die flexible, bedarfsorientierte Fütterung von Biogasanlagen zu optimieren. Das Projekt soll damit zum einen zur nachhaltigen Produktion von Biogas beitragen. Zum anderen soll die zukünftige Integration der Biogasproduktion als regelbare erneuerbare Energiequelle zur Abdeckung der Residuallast gefördert werden. | Prof. Dr. rer. nat. Sven Steinigeweg Tel.: +49 4921 807 1513 sven.steinigeweg@hs-emden-leer.de Hochschule Emden/Leer Constantiaplatz 4 26723 Emden | FPNR | ||
| 01.08.2020 | 31.07.2024 | 2219NR051 | Verbundvorhaben: Bioelektrochemisches System zur flexiblen Biogas-Erzeugung; Teilvorhaben 1: Design und Entwicklung von Stämmen und Konsortien für die Katalyse der Anoden- und Kathodenprozesse - Akronym: BIBER | Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung einer mikrobiellen Elektrolysezelle, die in bestehende Biogasreaktoren nachgerüstet werden kann. Durch die Integration dieser Technologie soll eine dynamische Regelung des Biogasprozesses ermöglicht werden, indem organische Säuren im Reaktor bei Bedarf über ein bioelektrochemisches System eliminiert werden können. Der auf der Kathode der mikrobiellen Elektrolysezelle anfallende Wasserstoff soll in einem Nebenreaktor stofflich genutzt werden, um eine einfach aufzureinigende Plattformchemikalie (2,3-Butandiol) zu produzieren. Begleitend zu den praktischen Arbeiten wir eine Lösung zur einfachen Steuerungssoftware etabliert, die die ökonomischen Randbedingungen dynamisch miteinbezieht. Das Ziel des Teilvorhabens 1 ist zweigeteilt. Zum einen soll auf den Anoden des bioelektrochemischen Systems eine stabile Biozönose etabliert werden, die die Oxidation organischen Materials mit einer Elektrode als Elektronenakzeptor katalysiert. Dabei sollen möglichst hohe Stromdichten erreicht werden. Da dies insbesondere über die Ansiedlung spezifischer Mikroorganismen erreicht werden kann, soll eine neue Applikationsform etabliert werden, mit der diese Organismen ähnlich einer Farbe auf die Elektroden aufgetragen werden können. Auf der Kathodenseite des Reaktors wird Wasserstoff produziert. Als zweites Ziel des Vorhabens möchten wir diesen Wasserstoff nutzen, um mit Hilfe von Knallgasbakterien die Plattformchemikalie Butandiol zu produzieren. Dazu soll ein bestehender Stamm genetisch verändert werden, um sowohl das angestrebte Endprodukt erfolgreich zu produzieren und gleichzeitig möglichst langzeitstabil produktiv zu sein. | Prof. Dr. Johannes Gescher Tel.: +49 40 42878-3639 johannes.gescher@tuhh.de Technische Universität Hamburg - Verfahrenstechnik - Institut für Technische Mikrobiologie Kasernenstr. 12 (F) 21073 Hamburg | FPNR | ||
| 01.08.2020 | 31.03.2023 | 2219NR052 | Verbundvorhaben: Weiterentwicklung eines modellbasierten Prognosetools für die flexible Biogaserzeugung in großtechnischen Biogasanlagen; Teilvorhaben 1: Experimentelle Untersuchungen zum dynamischen Verhalten verschiedener Substrate und Definition von Mindestanforderungen an Prozess-, Mess- und Leittechnik - Akronym: FlexiMod | Das Vorhaben dient der Weiterentwicklung eines modellbasierten Prognosetools für die flexible Biogaserzeugung in großtechnischen Biogasanlagen. Zur Vorhersage der dynamischen Gasproduktionsrate soll ein vorhandenes empirisches Reaktionsmodell verwendet werden. In Abgrenzung zu bisherigen Entwicklungen soll das Prognosetool explizit in der großtechnischen Anlagenpraxis einfach anwendbar sein. Dies setzt voraus, dass es die Anforderungen an eine Prognosegenauigkeit der Biogaserzeugung für eine flexible Biogaserzeugung erfüllt. Die Basis dafür bilden die in der Praxis typischerweise verfügbaren Daten, Anlagenkonfigurationen und flexiblen Betriebsweisen von großtechnischen Biogasanlagen. Für die Weiterentwicklung des Prognosetools werden im Vorhaben die kinetischen Parameter der in einer Praxisanlage verfütterten Substrate mit Hilfe hochaufgelöster batch-Versuche bestimmt. Dabei wird u.a. der Einfluss der sich ändernder Fermenterbiologie bei Umstellung der Anlagenfütterung auf die Kinetik der Biogasbildung untersucht. Auf Basis der realen Fütterungsdaten der Praxisanlage werden die dynamischen Gasproduktionsraten im flexiblen Anlagenbetrieb simuliert. Durch Anwendung verschiedener Modellstrukturen (1- oder 2-Fraktionen) und Methoden zur Bestimmung der kinetischen Parameter (Laboranalysen und/oder mathematische Optimierungsverfahren) wird der Modellansatz im Hinblick auf das Vorhabensziel weiterentwickelt und getestet. Im Ergebnis wird ein Prognosetool zur flexiblen Biogaserzeugung in großtechnischen Biogasanlagen entwickelt, basierend auf einer für diesen Anwendungsfall besonders geeigneten Modellstruktur und besonders geeigneten Bestimmungsmethoden der kinetischen Modellparameter. Um den typischen Herausforderungen der Datenbereitstellung aus großtechnischen Biogasanlagen für das zu entwickelnde Prognosetool zu begegnen, werden darüber hinaus Lösungsansätze entwickelt, die eine ausreichende Datengrundlage bei vertretbarem Aufwand sicherstellen. | Prof. Dr. Michael Nelles Tel.: +49 381 489-3400 michael.nelles@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Umweltingenieurwesen - Professur Abfall- und Stoffstromwirtschaft Justus-v.-Liebig-Weg 6 18059 Rostock | FPNR | ||
| 01.01.2020 | 28.02.2023 | 2219NR054 | Automatische Überwachung der Prozessstabilität in Biogasreaktoren mittels CO2-Partialdruck innerhalb der Reaktorflüssigkeit - Akronym: pCO2_stabil | Die Stabilität des anaeroben Abbaus der organischen Substanz ist eine Voraussetzung für einen effizienten und wirtschaftlichen Betrieb von Biogasanlagen. Mit fortschreitender Flexibilisierung der Biogaserzeugung wird durch die ungleichmäßige Substratzufuhr der Bedarf an einer zeitnahen Kenntnis der biologischen Prozessstabilität weiter zunehmen. Dabei soll die verwendete Messmethodik hohe Anforderungen an Robustheit, Kosten, Aussagekraft, Übertragbarkeit und eine Echtzeiterfassung erfüllen und soll kostengünstig für die breite Biogaspraxis umsetzbar sein. Aus langjährigen Anwendungen der Messung von CO2-Partialdruck (pCO2) in der Reaktorflüssigkeit in der Arbeitsgruppe des Antragstellers wurde eine neue Messmethodik zur Überwachung der Prozessstabilität entwickelt. Die direkte Messung von CO2-Partialdruck im flüssigen Fermenterinhalt erlaubt eine störungsfreie Beurteilung der Prozessstabilität ohne Entnahmen des Reaktorinhaltes. Das Vorhaben soll diesen Messansatz umfassend überprüfen und Kennzahlen für einen biologisch stabilen Betrieb von Biogasanlagen erarbeiten. Das Vorhaben verfolgt mit weiterführenden Arbeiten folgende Ziele: (1) Überprüfung der Zusammenhänge zwischen pCO2 und FOS/TAC, Säurespektrum, etc. unter mesophilen und thermophilen Bedingungen, (2) Anwendung in Langzeit-Praxistests insbesondere in flexibel geführten Biogasanlagen, (3) Vergleich der marktüblichen pCO2-Messsysteme hinsichtlich ihrer Eignung für die Praxis-Messumgebung, (4) Wirtschaftlichkeitsbeurteilung und (5) Anpassung für einen breiten Praxiseinsatz und zur online Überwachung der Prozessstabilität sowie (6) Erarbeitung von pCO2-Grenzwerten, die zur Anlagenüberwachung und einer automatisierten Substratzufuhr verwendet werden können. Im Rahmen des Vorhabens soll das Messsystem einen Technologiereifegrad 8 erreichen, wobei die Weiterentwicklung in ein eigenständiges an die Erfordernisse einer Biogasanlage abgestimmtes Produkt als schnell umsetzbar gilt. | Das Vorhaben war in vier Arbeitspakete gegliedert. Im AP1 fand eine Überprüfung der Zusammenhänge zwischen pCO2 und den Prozessparametern unter mesophilen und thermophilen Bedingungen sowie mit geringer und hoher Stickstofflast in vier kontinuierlichen Laborfermentern statt. Die Substrate wurden zuerst kontinuierlich später dann stoßweise bzw. im Wochenmodus zugeführt. Die pCO2-Werte in der Fermentermaische stiegen je nach Versuchsphase und Raumbelastung auf 100-300 hPa an. Schnelle und starke Anstiege wurden vor allem bei der Erhöhung einer Raumbelastung aufgezeichnet. Die weitere Überprüfung wurde in Langzeit-Praxistests (AP2) in insgesamt 14 Biogasanlagen vorgenommen. Es zeigte sich eine steile Zunahme des CO2 Partialdrucks in der Fermentermaische mit der Überschreitung bestimmter Raumbelastung wie auch ein Zusammenhang zwischen der Stromproduktion und den pCO2 Werten der Maische. AP3 verglich die am Markt verfügbaren pCO2-Messsysteme hinsichtlich ihrer Eignung für ein Langzeitmonitoring in den Biogasanlagen. Anhand der Kriterien hat sich die Nutzung der optischen Sensoren von Presens GmbH als die beste Möglichkeit für den Einsatz in der Biogaspraxis gezeigt. In einer detaillierten Wirtschaftlichkeitsanalyse im AP4 wurden die Kosten für die Bauteile, Herstellung, den Einbau sowie die laufenden Kosten berücksichtigt. Die pCO2 Messwerte zeigen eine unmittelbare Reaktion auf Änderungen in der Substratzufuhr, Prozessinstabilität, Hemmung etc., was die prozessbiologisch verursachten Ausfallzeiten verringert. Schließlich wurden die Zukunftsperspektiven der Echtzeitüberwachung des Biogasprozesses unter Berücksichtigung des Strommarktes erarbeitet. Somit wurde im Rahmen des Vorhabens eine wertvolle Messmethode entwickelt und im Praxiseinsatz erprobt, welche eine Echtzeitüberwachung des Biogasprozesses ermöglicht. | Prof. Dr. Marian Kazda Tel.: +49 731 50-23300 marian.kazda@uni-ulm.de Universität Ulm - Fakultät für Naturwissenschaften - Institut für Systematische Botanik und Ökologie (Biologie V) Albert-Einstein-Allee 11 89081 Ulm | X | FPNR |
| 01.10.2019 | 30.09.2020 | 2219NR055 | Erhöhung der Wasserdampfbarriere von biobasierten Lebensmittelverpackungen - Akronym: WaBaBio | Das Ziel der Konzeptentwicklung besteht darin, technologisch sinnvolle Strategien zur Erhöhung der Wasserdampfbarriere biobasierter Verpackungsmaterialien aufzuzeigen. Mischungen aus den schon im Markt etablierten Biokunststoffen Polylactid (PLA) und Polybutylensuccinat (PBS) – PLA/PBS-Blends – sind hervorragend dafür geeignet, flexible Verpackungsfolien herzustellen, deren mechanische und optische Eigenschaften denen von Polyethylen nahekommen. Als Ergebnis des Projektes erarbeiten die Partner Fraunhofer Institut für Angewandte Polymerforschung IAP und das Leibniz-Institut für Oberflächenmodifizierung IOM ein Konzept für die Weiterentwicklung eines technologisch sinnvollen und hinsichtlich der Kosten abbildbaren Verfahrens zur Herstellung von biobasierten Verpackungsfolien für trockene Nahrungsmittel. | Dipl.-Ing. Thomas Büsse Tel.: +49 331 568-3403 thomas.buesse@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Schipkauer Str. 1 BSW-Standort A 754 01987 Schwarzheide | X | FPNR | |
| 01.01.2020 | 31.03.2021 | 2219NR056 | Qualifizierung von Technologien zur Funktionalisierung von biobasierten Kunststofffolien für Lebensmittelverpackungen - Akronym: BioFlexPack | Kunststoffverpackungen für Lebensmittel stellen ca. 40 % aller Kunststoffverpackungen in Deutschland dar. Davon sind fast 30 % flexible Folienverpackungen. Wie fossilbasierte, flexible Folien bieten auch biobasierte Folien meistens keinen ausreichenden Schutz (z.B. Diffusionsbarriere), um die geforderte Lebensdauer der verpackten Lebensmittel sicherzustellen. Für die effektive Implementierung eines solchen Schutzes ist es naheliegend, bereits in der Verpackungsindustrie etablierte, ressourceneffiziente und akzeptierte Funktionalisierungstechnologien (Vakuumbeschichtung, Lackierung, Elektronenbehandlung) auch für die Veredlung von biobasierten Kunststofffolien zu qualifizieren. Dazu soll eine Konzeptstudie durchgeführt werden, die auch den Aspekt der Recyclingfähigkeit berücksichtigt. Ein materialwissenschaftlich-technisches Anforderungsprofil für biobasierte Kunststofffolien im Hinblick auf deren Funktionalisierung mittels Vakuumbeschichtung in Kombination mit Lackierung und Elektronenbehandlung soll erarbeitet werden. Auf dem Markt verfügbare, biobasierte Kunststofffolien werden anhand dieses Anforderungsprofils beurteilt. Entsprechend geeignete biobasierte Kunststofffolien sollen in einem kleinen Umfang funktionalisiert und evaluiert werden. Parallel dazu soll geprüft werden, inwieweit die Recyclingfähigkeit der biobasierten Kunststoffe durch eine Funktionalisierung beeinflusst werden kann. In Gesprächen mit Recyclingunternehmen und unter Beachtung der regulatorischen Rahmenbedingungen sollen die positiven und negativen Aspekte der unterschiedlichen Technologien bewertet werden. Am Ende der Konzeptstudie sollen konkreten F&E Fragen für die Weiterentwicklung und Anpassung bestehender Funktionalisierungstechnologien stehen, die, angewandt auf biobasierte Kunststofffolien, deren rasche und kosteneffiziente Etablierung auf dem Gebiet der Lebensmittelverpackungen erlauben. Die ermittelten F&E-Fragen sollen anschließend in einem Verbundprojekt bearbeitet werden. | Dr.-Ing. Steffen Günther Tel.: +49 351 2586-137 steffen.guenther@fep.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik (FEP) Winterbergstr. 28 01277 Dresden | X | FPNR | |
| 01.06.2020 | 31.12.2022 | 2219NR060 | Nanoskalige plasmagenerierte Kohlenstoffschichten zur Reduzierung der Wasserdampfdurchlässigkeit von Biopolymeren - Akronym: PaC-Aqua-Block | Das Projekt zielt darauf ab, die Oberfläche zweier verschiedener Biokunststoffe (PLA, PHBV) mit einer DLC- Beschichtung zu versehen, um deren Wasserdampfpermeabilität zu optimieren. Die Besonderheit des Forschungsansatzes liegt darin, dass entgegen den üblicherweise applizierten heterogenen Zwischenschichten, nur die Plasmaparameter modifiziert und somit die Sperrwirkung variiert werden können. Ziel ist es, eine gegenüber dem Stand der Technik mindestens gleichwertige oder deutlich verbesserte (etwa Faktor 7) Sperrwirkung gegenüber Wasserdampf zu erreichen. Die marktverfügbare DLC-Beschichtung, namentlich FMC (flexible medical carbon), ist speziell für weiche Substrate geeignet, und wird auf den o.g. Biokunststoffen mittels RF-PECVD Prozess appliziert. Die Schichteigenschaften werden durch die Anpassung der Plasmaparameter modifiziert und im Anschluss hinsichtlich der Wasserdampfpermeation sowie der Schichtdicke und Oberflächenbenetzbarkeit analysiert. Es werden sehr dünne Beschichtungen im Bereich von 20 – 100 nm untersucht. Es wird davon ausgegangen, dass solche dünnen Schichten bereits eine einwandfreie und nahezu geschlossene DLC-Schicht mit deutlich verbesserten Gasbarriereeigenschaften im Vergleich zu den unbeschichteten Materialen aufweisen. Außerdem kann die dünne und flexible Beschichtung die Möglichkeit der Bildung von Mikrorissen herabsetzen, welche die Barriereeigenschaften beeinträchtigen würden. Zudem weisen DLC-Schichten in dem Dickenbereich noch keine Verfärbung des Materials auf. Besonderes Augenmerk liegt auf der Untersuchung der WVTR in einem relativ weiten Temperaturbereich von nahe 0°C bis etwa 40°C. Diese Temperaturspanne ist von daher interessant, da sie die möglichen Schwankungen während des Transports von kurzzeitverpackten, leichtverderblichen Lebensmitteln wie Wurst, Obst und Gemüse widerspiegeln. Die Barrierefunktion der Beschichtung sollte idealerweise auch in diesem Temperaturbereich zumindest kurzzeitig gewährleistet sein. | Dr. Christian Fischer Tel.: +49 261 287-2345 chrbfischer@uni-koblenz.de Universität Koblenz Universitätsstr. 1 56070 Koblenz | X | FPNR | |
| 01.01.2020 | 31.03.2021 | 2219NR063 | Technische Konzeptentwicklung zum Thema Additive Funktionalisierung von Biokunststofffolien für sensorische Thermoformverpackung - FunSenso - Akronym: FunSenso | Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Konzeptes zur Herstellung von biobasierten, thermogeformten Kunststofffolien mit kapazitivem Elektronikdruck. Dazu sollen Biokunststofffolien hergestellt und mit leitfähiger Tinte bedruckt werden, um anschließend mittels Thermoformen in die finale Form gebracht zu werden. Zwar handelt es sich beim Thermoformen um ein gängiges Verfahren zur Produktion dreidimensionaler Formteile, allerdings ist die Verwendung von Biokunststoffen weit weniger erprobt. Zunächst werden geeignete Biokunststoffe compoundiert und zur Folie extrudiert. Da für den Bedruck die Benetzbarkeit der Kunststofffolie mit der Tinte eine Voraussetzung ist, kann diese anschließend durch Oberflächenmodifikationen erhöht werden. Die behandelte Folie wird nun mit Leiterbahnen bedruckt und nachfolgend mittels Thermoformen umgeformt. Hier ist entscheidend, dass die Leitfähigkeit der Bahnen auch nach der Verformung ausreichend ist. Durch die Kooperation zweier Professuren der Hochschule Hof ist die komplette Wertschöpfungskette zur Herstellung thermogeformter Verpackungen vorhanden und es ist möglich, bereits in der Frühphase Ergebnisse und Iterationsschritte aufeinander abzustimmen. Während der Projektlaufzeit soll zudem das Konsortium für ein Folgeprojekt aufgebaut werden, in dem ausgehend von den gewonnenen Erkenntnissen die Entwicklung einer smarten Lebensmittelverpackung angestrebt wird. | Das Ziel des Vorhabens bestand in einer Konzeptentwicklung zur Herstellung von biobasierten, thermo-geformten Kunststofffolien mit kapazitivem Elektronikdruck. Eine Integration von Sensoren war in dieser Machbarkeitsstudie nicht geplant, könnte aber in einem Folgeprojekt bearbeitet werden. In der Machbarkeitsstudie haben zwei Forschungsbereiche der Hochschule eng zusammengearbeitet. Eigentliches Projekteziel bei Beginn der Arbeiten war eine Verwendung der Folien für Lebensmittelverpackungen. Diese sollten noch sensorisch funktionalisiert werden (z.B. zur Verfolgung von Lieferketten, zur Identifizierung von Feuchtigkeit in der Verpackung) um die Daten dann mittels gedruckter RFID kontaktlos zu übermitteln. Da beim Aufbau eines Konsortiums aber noch keine Projektpartner aus dem Bereich Lebensmittelverpackung gefunden wurden, werden jetzt auch weitere Anwendungsfelder analysiert. Ergebnisse aus dem Projekt sollen in einer renommierten Fachzeitschrift veröffentlicht werden (Bioplastics Magazine, K-Zeitung, EUWID Kunststoffe, Plastverarbeiter). | Prof. Dr. Michael Nase Tel.: +49 9281 409-4730 michael.nase@hof-university.de Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hof Alfons-Goppel-Platz 1 95028 Hof | X | FPNR |
| 01.05.2019 | 31.08.2021 | 2219NR064 | Verbundvorhaben: Großserien-Leichtbau mit naturfaserverstärkten biobasierten Kunststoffen am Beispiel Lithium-Ionen-Batterie-Gehäuse; Teilvorhaben 2: Produktentwicklung - Akronym: BIOBATTERY-Prozesse | Zielsetzung des Vorhabens ist die erstmalige Realisierung von Leichtbauverfahren auf Grundlage naturfaserverstärkter biobasierter Kunststoffe, die speziell für die Großserienproduktion ausgelegt sind. Als Modellsystem dienen Gehäuse für Lithium-Ionen-Batterien, da besonders bei mobilen Anwendungen wie E-Bikes oder KFZ eine Gewichtsreduktion im Vergleich zu klassischen Metallgehäusen besonders gewünscht wird. Die Funktionen Zellhalterung, Thermomanagement, Crash-Sicherheit und elektrische Isolation sollen dabei funktionsintegriert durch Kunststoffgehäuse aus thermo-plastischen Matrices und Organoblechen auf Basis nachwachsender Rohstoffe gewährleistet werden. Dies ermöglicht eine Reduktion des Eigengewichts der Batterie ohne Zellgewicht um bis zu 60 %. Der Forschungsansatz ist besonders attraktiv durch einen spezifischen Vorteil von Naturfasern im Vergleich zu den bisher eingesetzten teuren Carbonfasern: Naturfasern sind wesentlich elastischer und ermöglichen als Naturfaserverstärkte Kunststoffe (NFK) die Herstellung von Organoblechen mit bislang unerreichter Schlagzähigkeit. Diese Eigenschaft ist insbesondere im Automobilumfeld von entscheidender Bedeutung, um die Energieabsorption im Crashfall zu optimieren und um schädliche Schwingungen und Vibrationen zu dämpfen. Die zu entwickelnden Organobleche und Formteile aus naturfaserverstärkten biobasierten Kunststoffen können vollautomatisch produziert werden und die daraus hergestellten funktionsintegrierten Batteriegehäuse können vollautomatisch bestückt werden. Dies reduziert im Vergleich zu herkömmlichen Metallgehäusen die Anzahl der Fertigungsschritte und somit die Fertigungskosten deutlich. Es wird erwartet, dass mit der zu entwickelnden Technologie sowohl das Bauteilgewicht als auch die Gesamtkosten deutlich gesenkt werden können. | Dipl. Ing. (FH) Patrick Megerle Tel.: +49 6294 4204-6384 pmegerle@ansmann.de ANSMANN AG Industriestr. 10 97959 Assamstadt | X | FPNR | |
| 01.08.2019 | 31.03.2023 | 2219NR075 | Verbundvorhaben: StroPellGas-Nachhaltiger Einsatz von Strohpellets zur Biogaserzeugung; Teilvorhaben 2: Sozioökonomische Bewertungen - Akronym: StroPellGas | Das angestrebte Vorhaben "StroPellGas" soll als Verbundprojekt der HAWK und der Universität Göttingen einen Beitrag zur Erreichung der Ziele des Förderaufrufs "Stärkung der landwirtschaftlichen Rest- und Abfallstoffverwertung für die Biogaserzeugung" leisten. Im Vorhaben werden verschiedene Szenarien zur Nutzung von Strohpellets als Biogassubstrat technisch, analytisch, sozioökonomisch und ökologisch betrachtet. Dies soll auch die Entwicklung und Bewertung von Konzepten für die Herstellung und den Transport von Strohpellets umfassen. Zudem wird eine ökobilanzielle Bewertung eingeplant, die u.a. eine Bewertung der Verbesserung der CO2-Bilanz durch die Substitution von Maissilage durch Strohpellets beinhaltet. Durch chemische und physikalische Analysen sowie die Bestimmung des Gasertragspotentials werden die Qualität und Eignung unterschiedlicher Strohpellets als Biogassubstrat bewertet. Auf Basis der entwickelten Szenarien werden in kontinuierlichen Technikumsversuchen die Auswirkungen auf den Biogasprozess untersucht. Dabei werden z.B. Parameter wie die Erhöhung des Trockensubstanzgehalts, der Nährstoffversorgung und der Viskosität berücksichtigt. Mit Versuchen an einer Praxisanlage soll die großtechnische Umsetzbarkeit untersucht und validiert werden. Eine sozioökonomische Bewertung mittels Prozesskostenrechnungen und einer Akzeptanzstudie wird durchgeführt. Durch die Bereitstellung einer Handreichung und eines Kalkulationstools werden Anlagenbetreibern Entscheidungshilfen bereitgestellt. Insbesondere für Betreiber von Bestandsanlagen werden Wege aufgezeigt, die Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit ihrer Anlage zu steigern. | Prof. Dr. Silke Hüttel Tel.: +49 551 39-24851 silke.huettel@uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Agrarwissenschaften - Department für Agrarökonomie und Rurale Entwicklung - Betriebswirtschaftslehre des Agribusiness Platz der Göttinger Sieben 5 37073 Göttingen | FPNR | ||
| 01.05.2019 | 30.04.2021 | 2219NR089 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Verfahrens zur fermentativen Herstellung von redoxaktiven Substanzen aus Abfallströmen der Papierindustrie für den Einsatz in organischen Redox-Flow-Batterien (RasFerm); Teilvorhaben 1: Bioprozessentwicklung - Akronym: RasFerm | Im vorliegenden Verbundprojekt soll ein Beitrag zur Nutzung des großen Energiespeicherungspotenzials von Redox-Flow-Batterien geleistet werden, deren Speicherkapazität unabhängig von der elektrochemischen Wandlereinheit skaliert werden kann, und daher von großem Interesse für die Energiewirtschaft ist. Da Redox-Flow-Batterien große Mengen an organischem Elektrolyten benötigen, sollen biogene Stoffströme - im vorliegenden Projekt: Xylose-haltige Abfallströme der Papierwirtschaft - als Substrat für Fermentationsprozesse von Mikroorganismen genutzt werden, die redoxaktive Substanzen (Anthrachinone) herstellen können, die wiederum - chemisch modifiziert - Elektrolyte liefern. Zunächst werden im Verbundprojekt, das aus zwei Teilvorhaben besteht, verschiedene Mikroorganismen für die Biosynthese von Anthrachinonen (AQs) identifiziert und für die Xylose-Verwertung gentechnisch optimiert (Teilvorhaben 2, Goethe-Universität: Konstruktion und Modifikation von Mikroorganismen). Diese Mikroorganismen werden anschließend durch die Verwertung der Dünnlauge der Fa. SAPPI für den Produktionsprozess von redoxaktiven Substanzen (AQ) eingesetzt (Teilvorhaben 1, Technische Hochschule Mittelhessen: Bioprozessentwicklung, Projektkoordination). Um eine möglichst hohe Ausbeute an redoxaktiven Substanzen zu erzielen, werden im TV 1 verschiedene Parameter im Hinblick auf die Medienentwicklung angepasst (Permeat aus Ligninkonzentrierung sowie der Expressionsbedingungen der Mikroorganismen) sowie für eine wirtschaftliche Fermentationsführung (z. B. Fed-Batch-Prozess im Bioreaktor) gemäß PAT analysiert, kontrolliert und standardisiert. Die fermentativ gewonnenen AQ können in einem Anschlussvorhaben nach Aufreinigung/Separation durch die Fa. CMBlu AG mittels Substitution chemisch modifiziert werden, um die elektrochemischen Eigenschaften entsprechend der Anwendung als Elektrolyt anzupassen | Prof. Dr.-Ing. Peters Czermak Tel.: +49 641 309-2551 peter.czermak@lse.thm.de Technische Hochschule Mittelhessen - Institut für Bioverfahrenstechnik und Pharmazeutische Technologie (IBPT) Wiesenstr. 14 35390 Gießen | X | FPNR | |
| 01.05.2019 | 30.04.2021 | 2219NR090 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Verfahrens zur fermentativen Herstellung von redoxaktiven Substanzen aus Abfallströmen der Papierindustrie für den Einsatz in organischen Redox-Flow-Batterien (RasFerm); Teilvorhaben 2: Modifikation/Konstruktion der Mikroorganismen - Akronym: RasFerm | Im vorliegenden Verbundprojekt soll ein Beitrag zur Nutzung des großen Energiespeicherungspotenzials von Redox-Flow-Batterien geleistet werden, deren Speicherkapazität unabhängig von der elektrochemischen Wandlereinheit skaliert werden kann, und daher von großem Interesse für die Energiewirtschaft ist. Da Redox-Flow-Batterien große Mengen an organischem Elektrolyten benötigen, sollen biogene Stoffströme - im vorliegenden Projekt: Xylose-haltige Abfallströme der Papierwirtschaft - als Substrat für Fermentationsprozesse von Mikroorganismen genutzt werden, die redoxaktive Substanzen (Anthrachinone) herstellen können, die wiederum - chemisch modifiziert - Elektrolyte liefern. Zunächst werden im Verbundprojekt, das aus zwei Teilvorhaben besteht, verschiedene Mikroorganismen für die Biosynthese von Anthrachinonen (AQs) identifiziert und für die Xylose-Verwertung gentechnisch optimiert (Teilvorhaben 2, Goethe-Universität: Konstruktion und Modifikation von Mikroorganismen). Diese Mikroorganismen werden anschließend durch die Verwertung der Dünnlauge der Fa. SAPPI für den Produktionsprozess von redoxaktiven Substanzen (AQ) eingesetzt (Teilvorhaben 1, Technische Hochschule Mittelhessen: Bioprozessentwicklung, Projektkoordination). Um eine möglichst hohe Ausbeute an redoxaktiven Substanzen zu erzielen, werden im TV 1 verschiedene Parameter im Hinblick auf die Medienentwicklung angepasst (Permeat aus Ligninkonzentrierung sowie der Expressionsbedingungen der Mikroorganismen) sowie für eine wirtschaftliche Fermentationsführung (z. B. Fed-Batch-Prozess im Bioreaktor) gemäß PAT analysiert, kontrolliert und standardisiert. Die fermentativ gewonnenen AQ können in einem Anschlussvorhaben nach Aufreinigung/Separation durch die Fa. CMBlu AG mittels Substitution chemisch modifiziert werden, um die elektrochemischen Eigenschaften entsprechend der Anwendung als Elektrolyt anzupassen | Prof. Dr. Helge B. Bode Tel.: +49 69 789-29557 h.bode@bio.uni-frankfurt.de Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main - FB 15 Biowissenschaften - Institut für Molekulare Biowissenschaften Max-von-Laue-Str. 9 60438 Frankfurt am Main | X | FPNR | |
| 01.05.2019 | 31.10.2022 | 2219NR091 | Verbundvorhaben: Kombinierte technische und toxikologische Bewertung von Emissions-Minderungsmaßnahmen für Scheitholzfeuerungen; Teilvorhaben 2: Theoretische toxikologische Untersuchungen, chemisch- physikalisch Charakterisierung der Emissionen - Akronym: TeToxBeScheit | Scheitholz-Einzelraumfeuerungen emittieren eine komplexe Mischung aus partikulären und gasförmigen Schadstoffen. Effiziente Minderungsmaßnahmen sind erforderlich, um die potentiell schädlichen Auswirkungen auf Mensch, Umwelt und Klima zu reduzieren. Das übergeordnete Ziel des Vorhabens TeToxBeScheit ist die Erarbeitung einer wissenschaftlich fundierten Grundlage für eine umfassende, praxisrelevante Bewertung marktverfügbarer, primärer und sekundärer Minderungsmaßnahmen für Einzelraumfeuerungen. Technische sowie human- und ökotoxikologische Methoden werden für eine kombinierte Bewertungsstrategie zusammengeführt. Das Vorhaben knüpft damit an die Herausforderungen bezüglich der THG- und Schadstoffminderung für Biomassefeuerungen an und adressiert insbesondere die aktuell unzureichende Bewertungsgrundlage. Im Teilvorhaben 3 hat das Institut für Arbeits-, Sozial- und Umweltmedizin die Aufgabe, am Versuchsstand des TEER geeignete chemisch – physikalische Methoden zur Charakterisierung der Emissionen aus Scheitholzfeuerungen zu etablieren und diese Methoden mit den Testsystemen der Human- (TV2) und Ökotoxikologie (TV1) zu koordinieren. | Dr. rer.nat. Manfred Möller Tel.: +49 241 80870-07 mamoeller@ukaachen.de Universitätsklinikum Aachen - Institut für Arbeits- und Sozialmedizin Pauwelsstr. 30 52074 Aachen | X | FPNR | |
| 01.03.2020 | 31.05.2023 | 2219NR093 | Verbundvorhaben: Stärkekartoffel - Etablierung von Resistenzstrategien zur Abwehr neuer Globodera pallida-Populationen; Teilvorhaben 1: Genomanalyse der Interaktion von Kartoffeln und Kartoffelzystennematoden - Akronym: SERAP | Stärke aus Kartoffeln kann sehr vielseitig eingesetzt werden und ist ein wichtiger Baustein der Nationalen Bioökonomie-Strategie. Bedingt durch eine geringe Transportwürdigkeit der Knollen konzentriert sich der Stärkekartoffelanbau auf Ackerflächen in der Nähe bestehender Stärkefabriken, was einen hohen Krankheitsdruck auf diesen Flächen zur Folge hat. In manchen Regionen, z.B. im Emsland, führten enge Fruchtfolgen zu hohen Befallsdichten mit dem Kartoffelzystennematoden Globodera pallida. Der daher gesetzlich vorgeschriebene Anbau nematodenresistenter Kartoffelsorten führte zu einem sehr hohen Selektionsdruck bei den vorhandenen Nematodenpopulationen, so dass sich Populationen des Pathotyps Pa3 von G. pallida mit einer veränderte Virulenz gegenüber bisher als sehr resistent eingestuften Kartoffelsorten entwickeln konnten. Für diese Befallsflächen stehen keine Sorten zur Bekämpfung der Nematoden mehr zur Verfügung. Das Gesamtziel des Vorhabens ist daher die Verbesserung genetischen Materials mit Resistenz gegenüber neuen Virulenztypen des Quarantänenematoden G. pallida. Vorab identifizierte resistente Genotypen aus Wild- und Primitivformen der Kartoffel (Solanum sp.) werden phänotypisch und molekulargenetisch hinsichtlich ihrer Resistenz gegenüber verschiedenen Virulenztypen von G. pallida genauer charakterisiert. Hieraus entwickelte DNA-Marker sollen die Introgression der verantwortlichen Resistenzgene in Sortenkandidaten beschleunigen. Untersuchungen zur Stabilität und den Mechanismen der Resistenz aus verschiedenen genetischen Herkünften gegen die unterschiedlichen Nematodenpopulationen werden zudem eine effiziente Pyramidisierung mehrerer solcher Gene ermöglichen. Langfristiges Ziel dieser Aktivitäten ist es, die Produktion des nachwachsenden Rohstoffs Kartoffelstärke nachhaltig durch die Bereitstellung innovativer Kartoffelsorten mit breitem Resistenzportfolio zu sichern. | Prof. Dr. Thomas Debener Tel.: +49 511 762-2672 debener@genetik.uni-hannover.de Leibniz Universität Hannover - Naturwissenschaftliche Fakultät - Institut für Pflanzengenetik - Abt. I Molekulare Pflanzenzüchtung Herrenhäuser Str. 2 30419 Hannover | X | FPNR | |
| 01.04.2019 | 30.06.2020 | 2219NR099 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer technologischen Kette für die stoffliche Nutzung von Hopfenpflanzen - Vorprojekt: technische Machbarkeit; Teilvorhaben 2: Prozessentwicklung zur Dämm- und Faserwerkstoffherstellung - Akronym: Hopfenfaser | Recherchen haben gezeigt, dass Hopfenpflanzen trotz des vergleichsweise großen Biomasse-Potentials im industriellen Maßstab bisher keiner stofflichen Verwendung zugeführt werden. Dementsprechend liegen keinerlei Erfahrungen oder Kenntnisse über eine auf bestimmte Anwendungsfelder ausgerichtete Aufbereitungs- und Verarbeitungstechnologie vor. Wesentliche Aufgabe des Vorhabens war es daher, ausgehend von ausgewählten stofflich-technischen Nutzungspotentialen im Bereich der Bau- und Werkstoffindustrie, bekannte Verfahren und Technologien der Naturfaserverarbeitung zu erproben. Das Vorprojekt konzentrierte sich im Rahmen von Vorversuchen zunächst auf bekannte Verfahrenslinien des Trockenaufschlusses sowie der Ganzpflanzenverarbeitung von feucht konservierten Pflanzenrohstoffen. Im Rahmen des Verbundes wurde antragsgemäß eine übergreifende Zusammenarbeit von 5 Projektpartnern entlang der gesamten Wertschöpfungskette realisiert. Dabei bauten die Stufen der Rohstoffverarbeitung auf die davorliegenden Bereiche der Bereitstellung und (Vor-) Aufbereitung der Hopfenbiomasse zu Fasern und Nichtfaserbestandteilen bzw. Ganzpflanzen-Faserstoffen auf. Elementarer Bestandteil der einzelnen Prozessstufen ist eine entsprechende Charakterisierung von Rohstoffen, Halbzeugen und prototypischen Produkten. | Die erreichten Ergebnisse im Bereich der holzanalogen Werkstoffe zeigen, dass: • die Hopfenpflanzen grundsätzlich ein guter Rohstofflieferant für verschiedene holzanaloge Werkstoffe (z.B. für Spanplatten, Faserplatten und Dämmstoffe) sind. • sich dieser Rohstoff mit den vorhandenen Techniken und Technologien ohne hohen zusätzlichen Aufwand zu Spänen und Faserstoffen verarbeiten lässt und daraus verschiedene holzanaloge Werkstoffe hergestellt werden können. • die Werkstoffe aus 100% Hopfenreben sind im Vergleich zu den entsprechenden Werkstoffen aus reinen Holzpartikeln in ihren mechanischen Eigenschaften ähnlichen. Der Einsatz von Hopfenreben führt sogar zur deutlichen Verbesserung der Querzugfestigkeit und verbessert die hygroskopischen Eigenschaften der daraus gefertigten Werkstoffe. • der Einsatz von Hopfen (Spänen/Fasern) in Kombination mit Holz erfolgen kann, um Vorteile der Holz- und Hopfen zu nutzen. Das Verhältnis der Anteile ist auf das gewünschte Produkt und zu erzielenden Eigenschaften abzustimmen. In dieser Machbarkeitsstudie konnte die grundsätzliche Eignung von Hopfenpflanzen für die holzanalogen Werkstoffe nachgewiesen werden. Um Herstellungsparameter und -rezepturen sowie Eigenschaften für verschiedene Werkstoffe mit Hopfenreben sind zu optimieren. Dafür sollten weiterführende Untersuchungen durchgeführt werden. Untersuchungsgegenstand kann dabei der Zustand des Rohstoffs (frisch/getrocknet, anzpflanzen/Schäben/Restfasern), unterschiedliche Aufbereitungsverfahren sowie Variation der Rohstoffkombination (Hopfen/Holz) und der Werkstoffstrukturen, -rezepturen und -kategorien sein. | Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ Tel.: +49 351 463 38-100 andre.wagenfuehr@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Bereich Ingenieurwissenschaften - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Naturstofftechnik - Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik Marschnerstr. 39 01307 Dresden | X | FPNR |
| 01.12.2019 | 28.02.2021 | 2219NR100 | Integrated Cycles for Urban Biomass (ICU): Optimierung von Biomasseströmen und -verwertungswegen in urbanen Wohngebäuden mit dem Ziel einer CO2-neutralen Stadt - Akronym: ICU | Um der fortschreitenden globalen Erwärmung erfolgreich entgegenwirken zu können, ist es zwingend notwendig, eine CO2-neutrale Gesellschaft basierend auf nachhaltigen Wertschöpfungskreisläufen zu etablieren. Allerdings fehlen derzeit noch CO2-neutrale Konzepte für die Versorgung mit Lebensmitteln und Entsorgung bzw. Nutzung der biogenen Reststoffe. Ein Ansatz dafür wäre es, die in Gebäuden anfallende Biomasse zu recyceln und die Produktion der Lebensmittel wenigstens teilweise direkt in die Stadt und die Gebäude zu integrieren. Dabei werden die von Menschen generierten biogenen Reststoffe im "Technikum" des Hauses anaerob durch eine Biogasanlage zu Methan und CO2 abgebaut. Methan wiederum kann in einem hausinternen Blockheizkraft zur Bereitstellung von Strom und Wärme genutzt werden. Der verbleibende Gärrest wird als Nährstofflieferant verwendet, um auf Häuserdächern oder hausinternen Gewächshäusern Obst und Gemüse anzubauen. Um beim Anbau der Pflanzen möglichst große Erträge zu erreichen, könnten die Pflanzen direkt in Nährlösungen angebaut werden (hydroponische Kultur). Allerdings muss bei dieser Prozessführung getestet werden, ob sich im Gärrest enthaltene Verbindungen hemmend auf das Pflanzenwachstum auswirken und ob Ammonium und andere (organische) Nährstoffverbindungen für die Pflanzen nutzbar sind oder erst durch Mikroorganismen (an den Wurzeln) umgewandelt werden müssen. Der Vorteil dieses lokalen Biomasserecyclings ist, dass die vorhandenen Biomasseströme optimal genutzt. Voraussetzung um diese Vision umzusetzen, ist die vorherige Evaluierung der wirtschaftlichen, energetischen, stofflichen, technischen, juristischen und hygienischen Aspekte des Konzepts und die Abschätzung möglicher Potentiale. Diese soll im Rahmen der hier beantragten Machbarkeitsstudie durchgeführt werden. | Die Berechnungen zeigen, dass eine Wohnanlage mit 100 Personen mit dem produzierten Bioabfall 21% ihres jährlichen Stromverbrauchs decken kann. Der Stickstoff (N) in den flüssigen Fermentationsrückständen ermöglicht die Produktion von bis zu 6,3 t frischer Salatmasse pro Jahr in einem 70 m² großen professionellen Hydroponik-Produktionsbereich. Die Menge an Salat reicht aus, um vier Personen für ein Jahr zu ernähren. Aufgrund des verringerten Transports von Bioabfällen, der Eigenproduktion von Lebensmitteln und Düngemitteln werden im Vergleich zu einem herkömmlichen Gebäude 6,468 kg CO2-Äquivalent (CO2-Äq.) pro Jahr gespart. Die Machbarkeitsstudie zeigt jedoch auch, dass die Umsetzung rentabler wird, je mehr Menschen in dem Gebäudekomplex wohnen. Noch besser wäre eine Quartierslösung bei der mehrere Gebäudeeinheiten integriert werden. Für die Zukunft wird es unerlässlich sein ein Prototyp zu erstellen, um zu zeigen, dass auch die praktische Umsetzung funktioniert. Weitere Herausforderungen für die praktische Umsetzung werden die juristischen Paragraphen, wie die BioAbV und die DüMV, sein. Insgesamt bringt uns die Umsetzung dieses Konzepts einer nachhaltigen CO2-neutralen Gesellschaft einen Schritt näher und verringert gleichzeitig die Nachfrage nach Land. | Dr.-Ing. Robert Heyer Tel.: +49 391 6757069 robert.heyer@ovgu.de Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg - Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik - Institut für Verfahrenstechnik Universitätsplatz 2 39106 Magdeburg | X | FPNR |
| 01.08.2019 | 31.03.2023 | 2219NR101 | Verbundvorhaben: StroPellGas-Nachhaltiger Einsatz von Strohpellets zur Biogaserzeugung; Teilvorhaben 3: Praxisversuche - Akronym: StroPellGas | Das angestrebte Vorhaben "StroPellGas" soll als Verbundprojekt der HAWK und der Universität Göttingen einen Beitrag leisten zur Erreichung der Ziele des Förderaufrufs "Stärkung der landwirtschaftlichen Rest-und Abfallstoffverwertung für die Biogaserzeugung". Im Vorhaben werden verschiedene Szenarien zur Nutzung von Strohpellets als Biogassubstrat technisch, analytisch, sozioökonomisch und ökologisch betrachtet. Dies soll auch die Entwicklung und Bewertung von Konzepten für die Herstellung und den Transport von Strohpellets umfassen. Zudem wird eine ökobilanzielle Bewertung eingeplant, die u.a. eine Bewertung der Verbesserung der CO2-Bilanz durch die Substitution von Maissilage durch Strohpellets beinhaltet. Durch chemische und physikalische Analysen sowie die Bestimmung des Gasertragspotentials werden die Qualität und Eignung unterschiedlicher Strohpellets als Biogassubstrat bewertet. Auf Basis der entwickelten Szenarien werden in kontinuierlichen Technikumsversuchen die Auswirkungen auf den Biogasprozess untersucht. Dabei werden z.B. Parameter wie die Erhöhung des Trockensubstanzgehalts, der Nährstoffversorgung und der Viskosität berücksichtigt. Mit Versuchen an einer Praxisanlage soll die großtechnische Umsetzbarkeit untersucht und validiert werden. Eine sozioökonomische Bewertung mittels Prozesskostenrechnungen und einer Akzeptanzstudie wird durchgeführt. Durch die Bereitstellung einer Handreichung und eines Kalkulationstools werden Anlagenbetreibern Entscheidungshilfen bereitgestellt. Insbesondere für Betreiber von Bestandsanlagen werden Wege aufgezeigt, die Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit ihrer Anlage zu steigern. | Dr. Dirk Augustin Tel.: +49 551 39-24209 dirk.augustin@zvw.uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Abteilung Eigenbetriebe Carl-Sprengel-Weg 1 37075 Göttingen | FPNR | ||
| 01.04.2019 | 30.06.2020 | 2219NR102 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer technologischen Kette für die stoffliche Nutzung von Hopfenpflanzen - Vorprojekt: technische Machbarkeit; Teilvorhaben 3: Untersuchungen zur Compoundherstellung und Verarbeitung im Pressverfahren - Akronym: Hopfenfaser | Recherchen haben gezeigt, dass Hopfenpflanzen trotz des vergleichsweise großen Biomasse-Potentials im industriellen Maßstab bisher keiner stofflichen Verwendung zugeführt werden. Dementsprechend liegen keinerlei Erfahrungen oder Kenntnisse über eine auf bestimmte Anwendungsfelder ausgerichtete Aufbereitungs- und Verarbeitungstechnologie vor. Wesentliche Aufgabe des Vorhabens war es daher, ausgehend von ausgewählten stofflich-technischen Nutzungspotentialen im Bereich der Bau- und Werkstoffindustrie, bekannte Verfahren und Technologien der Naturfaserverarbeitung zu erproben. Das Vorprojekt konzentrierte sich im Rahmen von Vorversuchen zunächst auf bekannte Verfahrenslinien des Trockenaufschlusses sowie der Ganzpflanzenverarbeitung von feucht konservierten Pflanzenrohstoffen. Im Rahmen des Verbundes wurde antragsgemäß eine übergreifende Zusammenarbeit von 5 Projektpartnern entlang der gesamten Wertschöpfungskette realisiert. Dabei bauten die Stufen der Rohstoffverarbeitung auf die davor liegenden Bereiche der Bereitstellung und (Vor-)Aufbereitung der Hopfenbiomasse zu Fasern und Nichtfaserbestandteilen bzw. Ganzpflanzen-Faserstoffen auf. Elementarer Bestandteil der einzelnen Prozessstufen ist eine entsprechende Charakterisierung von Rohstoffen, Halbzeugen und prototypischen Produkten. | Ausgehend von den bereitgestellten Hopfenfasern und flächigen Hopfenfaserhalbzeugen sind folgende Ergebnisse erzielt worden: ¿ Stundendurchsatz von Kurzfasern aus Hopfenpflanzen abhängig von der Schneckendrehzahl wurde ermittelt und mit 10 Ma% bzw. 20 Ma% Hopfenfasern gefüllte PP-Compounds am Zweischneckenextruder hergestellt. Es konnte ein stabiler Prozess erreicht werden. ¿ Testproben für die Bestimmung von Zug-, Biege- und Schlagzähigkeitseigenschaften im Spritzgießverfahren angefertigt, mechanisch sowie mikroskopisch charakterisiert und den Referenzmaterialien mit Holzfaserverstärkung gegenübergestellt ¿ Die 20 Ma% Hopfenfasern gefüllten PP-Compounds weisen im Vergleich zum verwendeten PP eine Festigkeitssteigerung von 8,5 % auf, was nicht bei Holzfaserverstärkung erreicht wird. ¿ Die Schlagzähigkeit von hopfenfaserverstärkten Compounds liegt bei Raumtemperatur um 21–38 % höher als bei den Referenzmaterialien mit Holzfaserverstärkung. ¿ Flächige Hopfenfaserhalbzeuge wurden zunächst im Heizpressverfahren unter der Variation der Presskraft zu Platten verarbeitet und mechanisch charakterisiert. Vor allem die Rezeptur mit 50 Ma% Hopfenfasern und 50 Ma% PP zeigt technisch interessante Festigkeitseigenschaften auf. - Die Verarbeitung von Plattenzuschnitten in automatisiertem Hinterspritzprozess wurde untersucht und Bauteile mit Rippenstruktur zu Demonstrationszwecken erfolgreich hergestellt. - Das Umformverhalten der Hopfenhalbzeuge konnte mithilfe optischer Messverfahren ARGUS (GOM) charakterisiert werden. - Auf Grundlage verfügbarer Informationen zu Material- und Prozesskosten wurde eine techno-ökonomische Bewertung für die Kunststoffcompounds sowie Vliesstoffe mit Hopfenfasern vorgenommen. - Insgesamt konnte ein hohes Potenzial von Verbundstrukturen mit Hopfenfasern als Verstärkung festgestellt werden, wobei eine Weiterentwicklung auf allen Prozessebenen notwendig ist. | Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Nendel Tel.: +49 371 531-32545 wolfgang.nendel@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Strukturleichtbau (IST) - Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung Reichenhainer Str. 31/33 09126 Chemnitz | X | FPNR |
| 01.10.2019 | 31.03.2022 | 2219NR104 | Auswirkungen der Kaskadennutzung von Holz auf die Umweltbilanz der nationalen Forst- und Holzbranche in Abhängigkeit von marktwirtschaftlichen und zeitlichen Effekten - Akronym: KHoMaTe | In einer Bioökonomie kommt der verstärkten Nutzung von Holzprodukten eine hohe Bedeutung zu. Um unter Berücksichtigung einer nachhaltigen Forstwirtschaft die steigende Nachfrage nach Holz zu decken, ist eine effizientere und zirkuläre Nutzung von Holz erforderlich. Dabei stellt insbesondere die Kaskadennutzung von Holz ein vielversprechendes Konzept dar. Um die Potenziale der Kaskadennutzung in Deutschland zu analysieren, werden detaillierte Informationen über den aktuellen Holzmarkt sowie zukünftig anfallendes Altholz benötigt. Dazu bedarf es einer nach Arten und Sektoren differenzierte Prognose des nationalen Altholzaufkommens. Zur Ermittlung der Nutzungspotenziale von Altholz wurde eine Materialflussanalyse für Deutschland für das Jahr 2019 durchgeführt und darauf aufbauend ein Modell (PRecTimber) für die Vorhersage zukünftiger Altholzmengen entwickelt. Um die Kaskadennutzung von Holz aus Umweltsicht zu bewerten, kann auf die Methode der Ökobilanzierung zurückgegriffen werden. Studien deuten auf eine Reduktion der Umweltwirkungen sowie Steigerung der Ressourceneffizienz durch die Kaskadennutzung hin, lassen bei der Bewertung jedoch Verschiebungseffekte auf Marktebene (z.B. Umnutzung des Altholzsortiments) sowie zeitliche Aspekte (z.B. Entwicklungen des Energiesystems) unberücksichtigt. Daher wurde eine konsequentielle LCA der Kaskadennutzung von Holz durchgeführt, die sowohl zeitliche Aspekte als auch Substitutions- und Marktverschiebungseffekte berücksichtigt. Zusätzlich scheint, insbesondere im Vergleich zu Nicht-Kaskadensystemen, eine Betrachtung der Effekte des im Holz gebundenen biogenen Kohlenstoffs aufgrund der langen Betrachtungs- und Speicherzeiträume in Kaskadensystemen relevant. Um die Effekte der temporären Speicherung und der verzögerten Freisetzung des im Holz gebundenen Kohlenstoffs zu berücksichtigen, wurden verschiedene Ansätze zur Bewertung biogenen Kohlenstoffs (BCA) in die LCA eines Holzkaskadensystems implementiert und verglichen. | Im Jahr 2019 wurden für die Herstellung von Holzhalbwaren in Deutschland rund 62 Mm³ Festholzäquivalente (SWE) verschiedener Holzrohstoffsortimente eingesetzt und insgesamt 27.33 Mm³ SWE (13.34 Mt) Holzfertigwaren in den Sektoren Bau, Möbel, Verpackung und Sonstige verbraucht. Gleichzeitig ist mit einer zunehmenden Menge an Altholz mit einem Minimum von 26,6 Mm³ SWE (13,1 Mt) für 2019 bis 29,5 Mm³ SWE (14,2 Mt) im Jahr 2050 zu rechnen. Im Jahr 2050 wird das Altholz voraussichtlich zu 52% aus dem Bausektor, zu 30% aus dem Möbelsektor, zu 15% aus dem Verpackungssektor und zu 2% aus sonstigen Sektoren stammen. Schnittholzprodukte aus dem Bausektor scheinen für eine erneute hochwertige, stoffliche Nutzung, bspw. in Form von Brettschichtholz, vielversprechend. Eine Implementierung der Kaskadennutzung führt in den meisten Umweltwirkungskategorien im Vergleich zum Status-Quo (energetische Nutzung Altholz) zu weniger Umweltwirkungen. Die Umweltwirkungen werden dabei insbesondere von der zukünftigen Entwicklung des Energiesystems und den Substitutionseffekten auf Marktebene bestimmt. In der Transformation zu einer Bioökonomie, die mit der Substitution von Nicht-biobasierten Produkten einhergeht, schneidet das Kaskadensystem im Vergleich zur energetischen Nutzung vorteilhaft ab. Die Klimabilanz von Holzkaskadensystemen wird durch die verlängerte Kohlenstoffspeicherung maßgeblich verbessert. Die Auswirkungen biogener Emissionen der modellierten Systemerweiterung können die Vorteile dabei allerdings abschwächen. Die Ergebnisse werden von den Annahmen zum Bewertungszeitraum, dem Zeitpunkt der Kohlenstoffsequestrierung und der Produktlebensdauer beeinflusst. Neben den Auswirkungen der methodischen Entscheidungen beeinflusst die Wahl des BCA-Ansatzes die berechnete Klimawirkung erheblich. Eine dynamische Bewertung der Effekte des biogenen Kohlenstoffs erweist sich aufgrund der zuverlässigen und konsistenten Bewertung langer Betrachtungszeiträume in Kaskadensystemen als relevant. | Prof. Dr. Klaus Richter Tel.: +49 89 2180-6421 richter@hfm.tum.de Technische Universität München - Holzforschung München - Lehrstuhl für Holzwissenschaft Winzererstr. 45 80797 München | X | FPNR |
| 15.02.2020 | 14.11.2023 | 2219NR106 | Verbundvorhaben: Kurzumtriebsplantage zu Acker: Bewertung der C-Senkenfunktion im Boden, der Umweltwirkung, der Ertragsfähigkeit und der Bodenqualität nach dem Umbruch; Teilvorhaben 1: Ertragseffekt, Klimawirkung und C-, N-Rhizosphärendynamik - Akronym: PostKUP | An zwei Standorten (Potsdam und Großthiemig) wurden Flächen, die langjährig als Kurzumtriebsplantagen (KUP) mit Pappeln bewirtschaftet wurden, umgebrochen und als Ackerfläche mit Mais rekultiviert. Hauptziel des Teilvorhabens 1 des Projektes war es, innerhalb von zwei Jahren nach dem Umbruch das Kohlenstoffspeicherpotential und relevante Einflüsse auf die Umwelt und die landwirtschaftliche Produktion der ehemaligen KUP-Flächen zu quantifizieren und zu bewerten. Hierfür wurden in Abhängigkeit der Länge des Rotationszyklus der vorangegangenen KUP (1) der Einfluss von gröberen Wurzeln auf die Speicherung von Kohlenstoff im Unterboden untersucht und (2) Stoffausträge in Form von Treibhausgasemissionen und die Bilanzen der verschiedenen Eintrags- und Austragswege von organischen Kohlenstoff und Gesamtstickstoff erfasst. Des Weiteren wurden (3) die Erträge der Folgefrüchte in den ersten Jahren nach dem Umbruch mit denen von Kontrollflächen verglichen. Auf Grundlage der durchgeführten Untersuchungen sollten die im Projektantrag formulierten Hypothesen geprüft werden: (1) Ein längerer Rotationszyklus führt zu höherer und längerer Speicherung von Kohlenstoff im Unterboden nach dem Umbruch von Kurzumtriebsplantagen in Ackerland. (2) Emissionen klimarelevanter Gase (CO2 und N2O) sowie die Kohlenstoff- und Stickstoffauswaschungen sind direkt nach dem Umbruch von Kurzumtriebsplantagen am höchsten und wegen höherer Ernterückstandsmengen der ehemaligen KUPs höher auf Flächen mit längeren Rotationszyklen und damit auch höher als auf Kontrollflächen mit Ackerkulturen auf denen zuvor keine KUP stand. (3) Auf den KUP-Folgeflächen profitieren die annuellen Kulturen insbesondere von einer nachhaltig verbesserten Unterbodenstruktur aufgrund der ehemals tiefen Durchwurzelung durch die schnell wachsenden Gehölze, die sich nun positiv auf die aktuelle Durchwurzelung und damit auf Wasser- und Nährstoffaufnahme und letztlich auf die Erträge sowie die Ertragssicherheit auswirkt. | Die Rotationslänge der KUPs hatte erheblichen Einfluss sowohl auf die Wurzelmasse der Pappeln, als auch auf den Anteil an gröberen Wurzeln, und somit auch auf das C-Speicherpotential der Flächen. Die sehr lange Umtriebszeit von 16 Jahren führte zu 75 – 120% mehr Wurzelbiomasse als unter den kürzeren Rotationen und zu einem deutlich höheren Anteil an Wurzeln im Unterboden, als auch an gröberen Wurzeln (>7cm) in allen Bodentiefen. Da sich die gröberen Wurzeln in tieferen Bodenschichten langsamer abbauten, konnte bei einer 16-jährigen Rotation das höchste C-Speicherpotential festgestellt werden. Zwei Jahre nach dem Umbruch wurden dem Boden ca. 7,5 t C ha-1 durch Mineralisierung der Wurzeln zugeführt, von denen ca. 2,5 t ha-1 als Humus gespeichert wurde. Die höchsten Treibhausgase wurden fast ausschließlich unter den ehemaligen KUPs gemessen. Dies ist durch den Prozess des Flächenumbruchs, der im Boden verbliebenden Menge an Wurzeln (Ernterückstand) und dem höheren Gehalt an Corg bzw. Nt im Vergleich zur Referenz zu erklären. Die Emissionen nehmen nach zwei Jahren ab und gleichen sich an die Referenzfläche mit konventionellen Ackerbau an. Am Standort Potsdam wurden keine Ertragseinbußen der Folgefrucht festgestellt. Die verbesserten bodenchemischen und -physikalischen Eigenschaften aufgrund des KUP-Anbaus führten zu teilweise höhere Erträge als auf der Referenzfläche. Am Standort Großthiemig fielen die Erträge der KUP deutlich geringer aus, was auf einen groben Fehler im Zuge der letzten Baumernte und des anschließenden Umbruchs zurückzuführen war. Dies unterstreicht die Wichtigkeit der Durchführung dieser Arbeitsschritte nach guter fachlicher Praxis. Die Ergebnisse zeigen, dass KUPs nicht nur während der Standzeit als extensive Kultur und Kohlenstoffspeicher eine klimaschonende Nutzung darstellen, sondern auch positive Auswirkungen auf Bodeneigenschaften und Ernteerträge nach der Rückführung in ackerbauliche Nutzung aufweisen. | Dr. Ralf Pecenka Tel.: +49 331 5699-312 rpecenka@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | FPNR | |
| 01.04.2019 | 31.10.2019 | 2219NR110 | Fachtagung "Risikomanagement im Cluster Wald & Holz - Lessons learned?" - Akronym: TARIMA | Im Jahr 2018 gab es durch Witterungsextreme - erst Orkane, dann Trockenheit - und die dadurch geförderte Massenvermehrung von Borkenkäfern schwere Verluste an den Waldbeständen, besonders im norddeutschen Raum. Verbesserte Strategien zur Verwertung von Kalamitätsholz und zur Minimierung künftiger Schäden sind dringend erforderlich. Daher soll die Tagung die aktuellen Erkenntnisse zu den Ursachen und Auswirkungen der Schadereignisse zusammentragen und Lösungsansätze im Sinne eines verbesserten Risikomanagements aufzeigen. Auf forstlicher Seite muss langfristig durch waldbauliche Maßnahmen und angepasste Baumartenwahl Vorsorge getroffen werden. Kurzfristig können das Waldschutzmanagement und die Aufarbeitung von Kalamitätsholz optimiert werden. Auch die Logistik vom Wald zu Werk spielt eine große Rolle bei der Reduzierung der Ertragsverluste. Die Holzwirtschaft muss ihre Kapazitäten an Schwankungen des Anfalls von Rohholz und an mögliche kalamitätsbedingte Qualitätsmängel anpassen und eventuell neue Absatzmärkte für ihre Produkte erschließen. Die Auswirkungen des Klimawandels stellen die Forst- und Holzwirtschaft insgesamt vor große Herausforderungen, die für manche Betriebe existenzgefährdend werden und auch sehr negative ökologische Folgewirkungen haben können. Die Walderhaltung und die Sicherstellung einer nachhaltigen Holzversorgung bedürfen daher intensiver Anstrengungen von Wirtschaft, Wissenschaft und Politik. | Prof. Dr. Bernhard Möhring Tel.: +49 511 3933421 bmoehri@gwdg.de Kompetenznetz für Nachhaltige Holznutzung (NHN) e.V. Rudolf-Diesel-Str. 12 37075 Göttingen | X | FPNR | |
| 15.04.2019 | 14.04.2022 | 2219NR113 | Verbundvorhaben: Schaffung von Werkzeugen für genomische Selektion in Kartoffel; Teilvorhaben 3: Feldversuche und Etablierung neuer Phänotypisierungsmethoden (BNA) - Akronym: PotatoTools | Die Kartoffel ist mit einer Erntemenge von mehr als 380 Mio t das drittwichtigste Grundnahrungsmittel der Welt. Die Kartoffel hat aber auch eine wichtige Bedeutung für die Stärke- und chemische Industrie. Trotz der großen Bedeutung wurde für quantitative Merkmale, wie beispielsweise Knollenertrag, in der Vergangenheit lediglich ein niedriger Zuchtfortschritt realisiert. Dies wird insbesondere deutlich, wenn der in Kartoffel realisierte Zuchtfortschritt mit demjenigen in Mais, Weizen und Reis verglichen wird. Die Gründe hierfür sind, dass Kartoffelzüchter während des Züchtungsprozesses eine sehr große Zahl an Merkmalen berücksichtigen müssen. Durch die Autotetraploidie der Kartoffel ergeben sich außerdem komplexen Dominanzsituationen in hochgradig heterozygotem genetischen Material. Darüber hinaus spielt der geringe Vermehrungskoeffizient eine wichtige Rolle. Moderne Methoden der prädiktiven Züchtung lassen einen höheren Zuchtfortschritt in quantitativ vererbten Merkmalen, wie beispielsweise Stärkeertrag, erwarten. Zur Nutzung der prädiktiven Züchtung sind jedoch die Entwicklung von genomischen Ressourcen sowie zuchtmethodische Betrachtungen zum optimierten Einsatz der neuen Methoden unabdingbar. Aktuelles Züchtungsmaterial aus den Stärkekartoffelzüchtungsprogrammen der drei beteiligten Unternehmen wird in insgesamt zwölf Feldversuchsumwelten geprüft und bildet die Basis für die Schätzung von quantitativ-genetischen Parametern, die in die Modellrechnungen einfließen. Ein Teil dieses Züchtungsmaterials wird außerdem zusammen mit historisch wichtigen europäischen Kartoffelsorten resequenziert und dient damit der Identifizierung von Sequenzpolymorphismen, die zur Entwicklung des SNP-Arrays benötigt werden. Zu Projektende werden den deutschen Kartoffelzüchtern damit essentielle Werkzeuge zum Einsatz in der prädiktiven Züchtung zur Verfügung stehen. | Juliane Renner Tel.: +49 9452 9336730 jrenner@bna-kartoffel.de Böhm-Nordkartoffel Agrarproduktion GmbH & Co. OHG Wulf-Werum-Str. 1 21337 Lüneburg | X | FPNR | |
| 01.04.2019 | 31.03.2021 | 2219NR114 | Verbundvorhaben: Digitales Rohstoffmanagement in Mitteleuropa DRMDat - Standard für einen digitalen Datenaustausch entlang der Wertschöpfungskette Forst und Holz; Teilvorhaben 2: Koordinierung, Öffentlichkeitsarbeit und fachliche HIntergründe der Holzbereitstellung - Akronym: DRMDat | Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Vorbereitung zur Entwicklung und Implementierung neuer Dienstleistungskonzepte durch die Schaffung eines mitteleuropäischen Standards für effiziente IT-Applikationen und Geschäftsprozesse hin zu einer Forstwirtschaft 4.0. Die Digitalisierungselemente im Rahmen eines mitteleuropäischen Rohstoffmanagements sollen die gesamte Forst- und Holzlogistikkette von den Verträgen, der Auszeichnung, der Produktion, des Transports, der Vermessung bis zur Abrechnung und Fakturierung abbilden. Die praxisbewährten Standards FHP DAT und ELDAT sollen dabei Ausgangsbasis für die zukunftsfähige Weiterentwicklung und Realisierung eines internationalen Waren- und Informationsaustausch zwischen Deutschland und Österreich sein. | Franz Thoma Tel.: +49 30 31904-0 thoma@dfwr.de Deutscher Forstwirtschaftsrat e.V. (DFWR) Claire-Waldoff-Str. 7 10117 Berlin | FPNR | ||
| 01.04.2019 | 31.03.2021 | 2219NR115 | Verbundvorhaben: Digitales Rohstoffmanagement in Mitteleuropa DRMDat - Standard für einen digitalen Datenaustausch entlang der Wertschöpfungskette Forst und Holz; Teilvorhaben 3: Öffentlichkeitsarbeit und fachliche Hintergründe der Holzverarbeitung bzw. des Holzeinkaufs - Akronym: DRMDat | Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Vorbereitung zur Entwicklung und Implementierung neuer Dienstleistungskonzepte durch die Schaffung eines mitteleuropäischen Standards für effiziente IT-Applikationen und Geschäftsprozesse hin zu einer Forstwirtschaft 4.0. Die Digitalisierungselemente im Rahmen eines mitteleuropäischen Rohstoffmanagements sollen die gesamte Forst- und Holzlogistikkette von den Verträgen, der Auszeichnung, der Produktion, des Transports, der Vermessung bis zur Abrechnung und Fakturierung abbilden. Die praxisbewährten Standards FHP DAT und ELDAT sollen dabei Ausgangsbasis für die zukunftsfähige Weiterentwicklung und Realisierung eines internationalen Waren- und Informationsaustausch zwischen Deutschland und Österreich sein. | Lukas Freise Tel.: +49 30 2061399-72 lukas.freise@ag-rohholz.de Arbeitsgemeinschaft Rohholz e.V. Chausseestr. 99 10115 Berlin | FPNR | ||
| 01.10.2019 | 31.12.2022 | 2219NR116 | Verarbeitung von biobasiertem Verpackungsmaterial aus nachwachsendem Rohstoff für FFS Verpackungsmaschinen im Thermoform Prinzip - Akronym: Biobasiertem | Das Forschungsvorhaben richtet sich auf die Verarbeitung von biobasierten Packstoffen, welche unter normalen Umgebungsbedingungen und Raumtemperatur biologisch abbaubar sind. Als Zielgruppe für den ersten Ansatz ist die Systemgastronomie / Fast Food Kette. Der Grund für den Auswahl diese Zielgruppe, dass meistens von den bereits ein funktionierendes System für die Mülltrennung hat. | Nicola Krieg Tel.: +49 6041 81 257 nicola.krieg@ima.it Hassia Verpackungsmaschinen GmbH Heegweg 19 63691 Ranstadt | X | FPNR | |
| 15.04.2019 | 14.04.2022 | 2219NR117 | Verbundvorhaben: Schaffung von Werkzeugen für genomische Selektion in Kartoffel; Teilvorhaben 4: Feldversuche und Etablierung neuer Phänotypisierungsmethoden (NORIKA) - Akronym: PotatoTools | Die Kartoffel ist mit einer Erntemenge von mehr als 380 Mio t das drittwichtigste Grundnahrungsmittel der Welt. Die Kartoffel hat aber auch eine wichtige Bedeutung für die Stärke- und chemische Industrie. Trotz der großen Bedeutung wurde für quantitative Merkmale, wie beispielsweise Knollenertrag, in der Vergangenheit lediglich ein niedriger Zuchtfortschritt realisiert. Dies wird insbesondere deutlich, wenn der in Kartoffel realisierte Zuchtfortschritt mit demjenigen in Mais, Weizen und Reis verglichen wird. Die Gründe hierfür sind, dass Kartoffelzüchter während des Züchtungsprozesses eine sehr große Zahl an Merkmalen berücksichtigen müssen. Durch die Autotetraploidie der Kartoffel ergeben sich außerdem komplexen Dominanzsituationen in hochgradig heterozygotem genetischen Material. Darüber hinaus spielt der geringe Vermehrungskoeffizient eine wichtige Rolle. Moderne Methoden der prädiktiven Züchtung lassen einen höheren Zuchtfortschritt in quantitativ vererbten Merkmalen, wie beispielsweise Stärkeertrag, erwarten. Zur Nutzung der prädiktiven Züchtung sind jedoch die Entwicklung von genomischen Ressourcen sowie zuchtmethodische Betrachtungen zum optimierten Einsatz der neuen Methoden unabdingbar. Aktuelles Züchtungsmaterial aus den Stärkekartoffelzüchtungsprogrammen der drei beteiligten Unternehmen wird in insgesamt zwölf Feldversuchsumwelten geprüft und bildet die Basis für die Schätzung von quantitativ-genetischen Parametern, die in die Modellrechnungen einfließen. Ein Teil dieses Züchtungsmaterials wird außerdem zusammen mit historisch wichtigen europäischen Kartoffelsorten resequenziert und dient damit der Identifizierung von Sequenzpolymorphismen, die zur Entwicklung des SNP-Arrays benötigt werden. Zu Projektende werden den deutschen Kartoffelzüchtern damit essentielle Werkzeuge zum Einsatz in der prädiktiven Züchtung zur Verfügung stehen. | Dr. Katja Muders Tel.: +49 38209 47-634 muders@norika.de NORIKA-Nordring-Kartoffelzucht- und Vermehrungs-GmbH Groß Lüsewitz Parkweg 4 18190 Sanitz | X | FPNR | |
| 01.10.2019 | 31.03.2023 | 2219NR118 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines neuartigen biochemischen Verfahrens zur Sulphur-Separation aus Gasen; Teilvorhaben 2: Kultivierungsverfahren und analytische Begleitung - Akronym: BioSuSep | Im Zusammenhang mit den derzeit steigenden Rohstoffpreisen und der zukünftigen Rohstoffmarktentwicklung hinsichtlich ressourcensparender Technologien wird die Biogasanlageneffizienz zum exponierten Wirtschaftsfaktor für Betreiber und Investoren. Somit müssen neue Wege zur Optimierung von Biogasanlagen gesucht werden. Dies betrifft neben der Optimierung der Verfahrenstechnik zur Gasproduktion vorrangig und insbesondere die Optimierung der Gasentschwefelung einschließlich umweltfreundlicher Filtermaterialien. Gesamtziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung eines innovativen Verfahrens (BEKOM-Bio-Power) zur optimierten redundanten Abtrennung von Schwefelwasserstoff. Es sollen durch eine externe, die Eigenenergie des Gases nutzen-de, bio-biochemische Anlage laufende Betriebskosten und Betriebsausfallkosten bei Rohgas berührten Anlagenteilen und beim BHKW (Wartung, Ölwechsel) in mehrfacher Höhe eingespart werden. Durch die Verfahrensentwicklung soll eine nachhaltige, hochwertige und von Schwefelwasserstoff-frachtschwankungen unabhängige stabile Biogasentschwefelung gesichert und somit einen deutlichen Beitrag zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit von Biogasanlagen geleistet werden. Das Verfahren bildet folglich einen entscheidenden Baustein innerhalb des Maßnahmenkataloges zur Effizienzsteigerung von Biogasanlagen und der Akzeptanz in der Energiemixbranche als sicheren Energiespeicher und Flexpartner. Zugleich würde Biogas unter der Bevölkerung als ein sauberer und zukunftsorientierter Technologieträger mit natürlichem Kreislaufcharakter anerkannt werden. Somit wird das Verfahren auch direkt zur Stabilisierung der Wirtschaftlichkeit von Landwirtschaftsbetrieben beitragen. | Im Forschungsprojekt wurde nachgewiesen, dass Thiothrix nivea während der Dauerkultivierung ihre Population vermehren konnte, so dass auch während der Versuche unter Zufuhr von Biogas eine eindeutige Entschwefelung im Labormaßstab stattfand. Die kultivierten Schwefelbakterien Thiothrix nivea setzten ihren Artbestand gegenüber Fremdbakterien durch, konnten diese verdrängen und ihre eigene Bakteriendichte erhöhen. Optimale Prozessparameter zur Steigerung der Kultivierungsrate konnten ermittelt werden, so dass die benötigte Menge an Schwefelbakterien an die Hochschule in Nordhausen geliefert werden konnten, um im Entschwefelungsmodul eingesetzt zu werden. Der Vergleich beider Schwefelbakterien Beggiatoa alba und Thiothrix nivea hinsichtlich ihrer Populationsvermehrung dokumentiert einen eindeutigen Vorsprung für Thiothrix nivea. Beggiatoa alba konnte während der Dauerkultivierung nur geringe Erfolge bei der Steigerung der Bakteriendichte erzielen. Die Nährlösung von Beggiatoa alba enthält in Ihrer Zusammensetzung eine Nährbouillon (Extrakt aus Fleisch). Diese Bouillon bietet einen optimalen Lebensraum für Fremdbakterien. Durch diese Nebenwirkungen konnte keine Reinheit garantiert werden, es kam zur stetigen Kontamination von Fremdbakterien, diese breiteten sich flächendeckend im Reaktor aus, so dass bei Beggiatoa alba allmählich eine Auflösung der Zellhaufen mikroskopiert werden konnte. Auch die Ergebnisse, der Dauerkultivierung im Edelstahlreaktor mit Biogaszufuhr, generierten ähnliche Schlussfolgerungen. Dabei ist die Zugabe von Biogas in den Edelstahlreaktor die optimale Stellschraube im System. Allerdings kann man auch in diesem Milieu Fremdbakterien finden, die nach geraumer Zeit das Wachstum der Beggiatoa alba - Kulturen stagnieren lassen. | Bachelor Engineering Nicole Bäger Tel.: +49 3631 656-964 baeger-btn-gmbh@t-online.de BTN Biotechnologie Nordhausen GmbH Kommunikationsweg 11 99734 Nordhausen | X | FPNR |
| 01.10.2019 | 31.03.2023 | 2219NR119 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines neuartigen biochemischen Verfahrens zur Sulphur-Separation aus Gasen; Teilvorhaben 3: Technische Entwicklung - Akronym: BioSuSep | In Zusammenhang mit den derzeit steigenden Rohstoffpreisen und der zukünftigen Rohstoffmarktentwicklung hinsichtlich ressourcensparender Technologien wird die Biogasanlageneffizienz zum exponierten Wirtschaftsfaktor für Betreiber und Investoren. Somit müssen neue Wege zur Optimierung von Biogasanlagen gesucht werden. Dies betrifft neben der Optimierung der Verfahrenstechnik zur Gasproduktion vorrangig und insbesondere die Optimierung der Gasentschwefelung einschließlich umweltfreundlicher Filtermaterialien. Gesamtziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung eines innovativen Verfahrens (BEKOM-Bio-Power) zur optimierten redundanten Abtrennung von Schwefelwasserstoff. Es sollen durch eine externe, die Eigenenergie des Gases nutzende, bio-biochemische Anlage laufende Betriebskosten und Betriebsausfallkosten bei Rohgas berührten Anlagenteilen und beim BHKW (Wartung, Ölwechsel) in mehrfacher Höhe eingespart werden. Durch die Verfahrensentwicklung soll eine nachhaltige, hochwertige und von Schwefelwasserstofffrachtschwankungen unabhängige stabile Biogasentschwefelung gesichert und somit ein deutlicher Beitrag zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit von Biogasanlagen geleistet werden. Das Verfahren bildet folglich einen entscheidenden Baustein innerhalb des Maßnahmenkataloges zur Effizienzsteigerung von Biogasanlagen und der Akzeptanz in der Energiemixbranche als sicheren Energiespeicher und Flexpartner. Zugleich würde Biogas unter der Bevölkerung als ein sauberer und zukunftsorientierter Technologieträger mit natürlichem Kreislaufcharakter anerkannt werden. Somit wird das Verfahren auch direkt zur Stabilisierung der Wirtschaftlichkeit von Landwirtschaftsbetrieben beitragen. | Im Verbundvorhaben wurde für die Versuchs-Biogasanlage des Technikums der Hochschule Nordhausen eine komplexe BEKOM-Bio-Power-Laboranlage mit vier parallelen Reinigungslinien und drei verschiedenen Reinigungsstufen entwickelt. Diese Laboranlage hat einen speziellen und einzigartigen Versuchsaufbau, der entsprechend der Zielstellung des Forschungsprojektes völlig neu entworfen wurde. Die Größen der autochthonen und chemischen Reinigungsstufen wurde so dimensioniert, dass kurze Standzeiten des Filtermaterials präzise Auswertungen der Entschwefelungsleistung bzw. Beladungskapazität gewährleisten. Für die submerse Reinigungsstufe wurden spezielle Reinigungseinheiten mit stapelbaren Wasserbecken für die Sulfurikanten Beggiatoa alba und Thiothrix nivea entwickelt. Ausgehend von den miniaturisierten Größen der Reinigungsstufen der BEKOM-Bio-Power-Laboranlage wurden erste Scale-up-Berechnungen auf die reale Größe von Praxisanlagen diskutiert. Für den Betrieb der BEKOM-Bio-Power-Laboranlage wurden spezielle Filterpellets mit der Bezeichnung U4C entwickelt und hergestellt. Durch die Optimierung der Rezeptur konnten auch schon 3,5 m³ U4C hergestellt und bereits in einer landwirtschaftlichen Praxisanlage getestet werden. Die entwickelten U4C bestehen aus düngemittelkonformen Rohstoffen. Im schwefelbeladenen Zustand dürfen diese U4C jedoch nicht sofort landwirtschaftlich verwertet werden, da entsprechend der Düngemittelverordnung diese Filterpellets nach dem Ausbau aus der Entschwefelungsanlage nicht direkt einem Düngertyp zugeordnet werden können. Die Beladungszustände der Filterpellets sind von Anlage zu Anlage sehr unterschiedlich. Eine Einstufung entsprechend der Düngemittelverordnung wäre nur durch Nachbehandlung der ausgebauten schwefelbeladenen Filterpellets durch Zusatz definierter Mengen von speziellen Nährstoffen in Form von Düngemitteln möglich. In der Praxis lässt sich jedoch dieser Ansatz aus finanziellen und logistischen Gründen nicht realisieren | Herbert Zölsmann Tel.: +49 365 8305898 h.zoelsmann@ugn-umwelttechnik.de UGN - Umwelttechnik GmbH Gewerbepark Keplerstr. 20 07549 Gera | X | FPNR |
| 01.04.2019 | 01.10.2022 | 2219NR120 | Verbundvorhaben: Verbesserung des Brandschutzes für Konstruktionen mit Ingenieurholzbauprodukten und -systemen; Teilvorhaben 1: Klassifizierungsmethode für Klebstoffe und Klebstoffverhalten bei erhöhten Temperaturen - Akronym: FIRENWOOD | Übergeordnete Zielsetzung des Forschungsvorhabens war, die experimentellen Grundlagen sowie geeignete Klassifizierungsmethoden für strukturelle Holzklebstoffe für feuerwiderstandsfähige und diesbezüglich berechenbare Holzbauteile und –anschlüsse zu schaffen. Diesbezüglich gilt, dass bis heute in Europa, im Gegensatz zu Nordamerika, keine normativ oder baurechtlich geregelten Anforderungen an die Temperaturbeständigkeit von Klebstoffen für tragende Holzbauteile für den Temperaturbereich oberhalb 90°C existieren. Dieser Sachverhalt stellt für die vermehrte sichere Verwendung von Ingenieurholzbaustoffen die Holz-wuchsbedingt durchweg geklebt sind, eine erhebliche Einschränkung und einen erheblichen Wettbewerbsnachteil gegenüber weniger nachhaltigen nicht biogenen Rohstoffen dar. Weiterhin sollten verbesserte Berechnungs- und Bemessungsverfahren entwickelt werden, welche die optimierte und geregelte Anwendung von brandschutztechnisch sicheren Holzprodukten und Holz-Holz-Anschlüssen in (Holz-)Bauwerken ermöglichen. In dem von der Forschungsstelle bearbeiteten Teilvorhaben 1 sollten in den Arbeitspaketen (WPs) 2, 3 und 4 die folgende Projektaufgaben durchgeführt werden. Im Programmteil T 2.1 von WP2 sollte, sodann von zentraler Bedeutung für das Gesamtforschungsvorhaben, eine holztemperatur- bzw. brandrelevante Klassifizierungsmethode für Klebstoffe erarbeitet werden. Im T 2.2 sollten Eingangsgrößen für thermische und mechanische Modellierungen benannt werden. Das WP3 "Experimentelle Validierung" repräsentiert im Teilvorhaben 1 den größten Arbeitsumfang und legt die Grundlagen für das Klassifizierungssystem im WP 2. Im WP3-Programmteil T 3.1 "Klebstoffverhalten bei höheren Temperaturen" sollten vier unterschiedliche Prüfmethoden angewendet werden. Im WP4 oblag dem Teilvorhaben 1 in den Programmteilen T 4.1, T 4.2 und T 4.3 die Leitung bei der Ergebnisverwertung und Kommunikationsstrategie, der transnationalen Zusammenarbeit sowie der fortlaufenden Ergebnisverbreitung. | Zur Erreichung der Zielsetzung, die infolge der Vielfalt der heute verwendeten chemisch-physikalisch unterschiedlichen Klebstofffamilien und –produkte eine sehr komplexe Thematik adressierte, wurden in dem Forschungsvorhaben 13 unterschiedliche Klebstoffe aus fünf generisch unterschiedlichen Klebstofffamilien (Phenol-Resorcin-Formaldehyd (PRF), Melamin-(Harnstoff-)Formaldehyd (MUF/MF), Einkomponenten-Polyurethan (1K-PUR), Emulsion-Polymer-Isocyanat (EPI), Zweikomponenten-Epoxydharz (2K-EP)) untersucht. Bei den Ergebnissen von letztlich sieben unterschiedlichen Prüfverfahren, die bezüglich der Prüfkörperform und Herstellung teilweise an bestehende Klebstoffprüfnormen angelehnt waren, war methodenübergreifend ein klebstofffamilien- und produktbezogen sehr differenziertes Klebfugen-Scherfestigkeits-Temperaturverhalten festzustellen. Die größte und reproduzierbare Trennschärfe aller untersuchten Verfahren zeigte die eng an EN 17224 angelehnte SLCS-Methode (einschnittige Druckscherprüfung), die erstmalig auch im Temperaturbereich von 232°C - 270°C angewandt wurde. Hierbei wurde zunächst für Vollholz-Referenzproben eine (bi-)lineare Temperatur-Festigkeits-Referenzkurve für die Temperaturbereiche 20°C - 180°C und, hier wesentlich, für 180°C - 270°C erstellt. Die untersuchten PRF, MUF und MF-Klebstoffe zeigten ein mit Vollholz weitgehend vergleichbares temperaturabhängiges Scherfestigkeitsverhalten bis zu 270°C auf. Im Gegensatz hierzu wiesen die 1K-PUR und EPI Klebstoffe weit überwiegend eine wesentlich ausgeprägtere Festigkeitsabminderung bei erhöhten Temperaturen im Bereich von rd. 180°C – max. 220°C auf. Basierend auf den Versuchsergebnissen konnte ein experimentell abgesichertes, transparentes Klebstoff-Klassifizierungssystem für das Hochtemperatur- und Brandverhalten von strukturellen Holzklebstoffen erstellt werden. Die entwickelten Klassifizierungsmethoden werden von den CEN-Normungsgremien TC 250/SC5 und TC 193/SC1 für die normative Umsetzung befürwortet. | Dr. Simon Aicher Tel.: +49 711 68562287 simon.aicher@mpa.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Otto-Graf-Institut - Materialprüfungsanstalt Pfaffenwaldring 32 70569 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.12.2021 | 30.09.2023 | 2219NR121 | Ermittlung von Materialkennwerten und Durchführung von gekoppelten Prozess- und Festigkeitssimulationen für Biokunststoffe im Spritzgießen - Akronym: BiKoSim | Das Gesamtziel des Forschungsvorhabens ist es, Simulationen von Biokunststoffen für technische Komponenten im industriellen Einsatz zu etablieren, zur Erstellung von Vorgaben für den Spritzgießprozess beizutragen und so letztlich Markthemmnisse im Verarbeitungsbereich dieser innovativen Materialien abzubauen. Dafür ist es essentiell, dass eine fundierte Werkstoffdatenbasis generiert wird, auf deren Grundlage Spritzgieß- und Festigkeitssimulationen mit ausreichender Aussagekraft und Verlässlichkeit bei variothermer Prozessführung durchführbar sind, Simulationsmodelle validiert werden können und eine Optimierung des Spritzgießprozesses in der praktischen Umsetzung stattfinden kann. Folgende Ziele liegen diesem Forschungsvorhaben zu Grunde: (1) Schaffung einer Werkstoffdatenbasis zur Simulation von Biokunststoffen und (Bio-) Rezyklaten (2) Durchführung gekoppelter Simulationen von Prozess- und Festigkeitssimulation, (3) Validierung der Datenbasis und der Simulation des Spritzgießprozesses zur Demonstration der Praxistauglichkeit mittels variothermer Prozessführung. | Prof. Dr.-Ing. Andrea Siebert-Raths Tel.: +49 511 9296-2230 andrea.siebert-raths@hs-hannover.de Hochschule Hannover - Fakultät II - Maschinenbau und Bioverfahrenstechnik - Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe (IfBB) Heisterbergallee 10a 30453 Hannover | FPNR | ||
| 01.08.2019 | 31.12.2021 | 2219NR123 | Verbundvorhaben: Effiziente Aufbereitung alternativer Biogassubstrate durch gezielte Kombination von Entstickung, Ammoniakaufschluss und Pelletierung; Teilvohaben 2: Technische Entwicklung und praxisnahe Erprobung für die kombinierte Ammoniakbehandlung und Pelletierung - Akronym: NH3-Feed | Sowohl Getreidestroh als auch Wirtschaftsdünger stellen aktuell die größte bisher ungenutzte Ressource an Biomasse dar, welche potenziell in Biogasanlagen genutzt werden könnte. Zusätzlich fallen bei der Ernte und Reinigung von Getreide regional größere Mengen an Spelzen und Getreideausputz an, welche z.T. als günstige Alternative zur Verfügung stünden. Auch Materialien aus der Landschaftspflege werden bisher nicht im großen Maße in Biogasanlagen eingesetzt. Während Wirtschaftsdünger, insbesondere Geflügelmist, eine Überlastung mit Stickstoff im Fermenter bewirken können, liegt die Herausforderung bei den anderen genannten Einsatzstoffen eher im schwierigen Handling und dem begrenzten Abbaugrad. Genau hier setzt das skizzierte Projekt "NH3-Feed" an, indem beide Herausforderungen mit einem kombinierten Verfahren gelöst werden sollen. Verfolgt wird dabei die Verfahrensentwicklung und Demonstration des gezielten Ammoniakaufschlusses von unterschiedlichen lignozellulosehaltigen Reststoffen in Kombination mit mechanischer Zerkleinerung und Pelletierung. Der dafür notwendige Ammoniak wird aus der Entstickung von Wirtschaftsdüngern gewonnen. Damit soll ein praxisnaher Beitrag zur Verbesserung der Einsatzmöglichkeiten sowohl von hoch stickstoffhaltigen Reststoffen (z.B. Geflügelmist) als auch von hoch lignozellulosehaltigen Reststoffen (z.B. Stroh, Spelzen, Ausputz und Landschaftspflege) geleistet werden. | Innerhalb des Projektes konnten 6 verschiedene grundlegende Behandlungsstrategien in einem praktischen Maßstab konzipiert und realisiert werden. Dazu zählten die Behandlung mit Ammoniakwasser oder Ammoniakgas in Folie umwickelten Ballen, die Behandlung mit Ammoniakwasser oder Ammoniakgas von Schüttgütern im abgedichteten IBC sowie der simultane Einsatz von Ammoniakwasser oder Ammoniakgas während der Pelletierung. Mit diesen Behandlungslinien wurden ca. 40 Ballen verschiedener Substrate behandelt und pelletiert. Zusätzlich fanden noch orientierende Versuche zur Pelletierung mit verschiedenen Substraten und Matrizen statt. Trotz erheblicher Anstrengungen im Bereich der Abluftentfernung und Wäsche sowie verschiedener sicherheitsrelevanter Ergänzungen musste festgestellt werden, dass sowohl aus den mehrfach umwickelten Folien Ballen als auch aus der Pelletieranlage größere Mengen an Ammoniak frei werden. Dies führte zum einen zu niedrigen Aufschlusseffekten und zum anderen zu einer größeren Belastung von Mitarbeitern und Umwelt. Insgesamt konnten die erhofften Effizienzsteigerung durch den Ammoniakeinsatz nicht realisiert werden. Kostenseitig bleibt die Aufbereitung mittels Pelletierung eine Nischenanwendung für sehr preisgünstige Einsatzstoffe. | Dipl.-Geoökologe Jelto Papendieck Tel.: +49 5505 9407-512 jp@agro-trading.de ATS - Agro Trading & Solutions GmbH Zementfabrik 4 37181 Hardegsen | X | FPNR |
| 15.04.2019 | 14.04.2022 | 2219NR127 | Verbundvorhaben: Schaffung von Werkzeugen für genomische Selektion in Kartoffel; Teilvorhaben 2: Feldversuche und Etablierung neuer Phänotypisierungsmethoden (SaKa) - Akronym: PotatoTools | Die Kartoffel ist mit einer Erntemenge von mehr als 380 Mio t das drittwichtigste Grundnahrungsmittel der Welt. Die Kartoffel hat aber auch eine wichtige Bedeutung für die Stärke- und chemische Industrie. Trotz der großen Bedeutung wurde für quantitative Merkmale, wie beispielsweise Knollenertrag, in der Vergangenheit lediglich ein niedriger Zuchtfortschritt realisiert. Dies wird insbesondere deutlich, wenn der in Kartoffel realisierte Zuchtfortschritt mit demjenigen in Mais, Weizen und Reis verglichen wird. Die Gründe hierfür sind, dass Kartoffelzüchter während des Züchtungsprozesses eine sehr große Zahl an Merkmalen berücksichtigen müssen. Durch die Autotetraploidie der Kartoffel ergeben sich außerdem komplexen Dominanzsituationen in hochgradig heterozygotem genetischen Material. Darüber hinaus spielt der geringe Vermehrungskoeffizient eine wichtige Rolle. Moderne Methoden der prädiktiven Züchtung lassen einen höheren Zuchtfortschritt in quantitativ vererbten Merkmalen, wie beispielsweise Stärkeertrag, erwarten. Zur Nutzung der prädiktiven Züchtung sind jedoch die Entwicklung von genomischen Ressourcen sowie zuchtmethodische Betrachtungen zum optimierten Einsatz der neuen Methoden unabdingbar. Aktuelles Züchtungsmaterial aus den Stärkekartoffelzüchtungsprogrammen der drei beteiligten Unternehmen wird in insgesamt zwölf Feldversuchsumwelten geprüft und bildet die Basis für die Schätzung von quantitativ-genetischen Parametern, die in die Modellrechnungen einfließen. Ein Teil dieses Züchtungsmaterials wird außerdem zusammen mit historisch wichtigen europäischen Kartoffelsorten resequenziert und dient damit der Identifizierung von Sequenzpolymorphismen, die zur Entwicklung des SNP-Arrays benötigt werden. Zu Projektende werden den deutschen Kartoffelzüchtern damit essentielle Werkzeuge zum Einsatz in der prädiktiven Züchtung zur Verfügung stehen. | Dr. Vanessa Prigge Tel.: +49 40 414236-25 vanessa.prigge@saka-pflanzenzucht.de SaKa Pflanzenzucht GmbH & Co. KG - Zuchtstation Windeby Eichenallee 9 24340 Windeby | X | FPNR | |
| 01.09.2020 | 31.08.2021 | 2219NR130 | Verbundvorhaben: De-Methanisierung von Flüssigmist - Intelligente Energieversorgung im ländlichen Raum durch flexible Energiebereitstellung mit Güllekleinanlagen; Teilvorhaben 1: Koordination, technische Grundlagen und Umweltwirkung - Akronym: DEMETHA | Zielsetzung des Projektes ist die Entwicklung hochgradig standardisierter Güllekleinanlagen für landwirtschaftliche Betriebe mit einem Tierbestand ab ca. 150 Großvieheinheiten (GV). Diese Güllekleinanlagen beruhen auf dem Konzept der Hohenheimer zweistufigen Güllevergärung, bestehend aus einem Rührkessel- und einem Festbettreaktor mit einer Rückführung nicht abgebauter Faserstoffe zwischen den beiden Prozessstufen. Diese standardisierten Anlagen bieten ein sehr großes Übertragungspotenzial auf eine Vielzahl von landwirtschaftlichen Betrieben, nicht nur in Deutschland. Diese Anlagen können dezentral Strom und Wärme mit hohen Nutzungsgraden bereitstellen. Die Integration eines Festbettreaktors in das Gesamtkonzept ermöglicht durch dessen hohe Prozessstabilität und Lastflexibilität eine Biogasproduktion, die jederzeit exakt dem Bedarf angepasst werden kann. Zudem soll das BHKW der Anlagen auf eine durchschnittliche Laufzeit von ca. 14 Stunden je Tag ausgelegt werden, so dass Strom und Wärme zu den Bedarfszeiten produziert werden kann. Gleichzeitig werden die Treibhausgasemissionen aus der landwirtschaftlichen Tierhaltung erheblich gesenkt und sowohl Geruchs- als auch Ammoniakemissionen durch die Ausbringung der Gärreste im Vergleich zur Ausbringung von Flüssigmist erheblich reduziert. Neben der ausschließlichen Verwertung von Flüssigmist soll in einer ergänzenden Variante die zusätzliche Nutzung von Festmist aus Kalbungs- und Kälberbereich sowie die Verwertung von Futterresten und Siloabraum unter wirtschaftlichen und technischen Aspekten ergänzend untersucht werden. | Dr. Andreas Lemmer Tel.: +49 711 459-22684 andreas.lemmer@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740) Garbenstr. 9 70599 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.04.2020 | 31.07.2021 | 2219NR134 | Verbundvorhaben: Bedarfsgerechte Speicherung fluktuierender erneuerbarer (Wind-) Energie durch Integration der Biologischen Methanisierung im Rieselbettverfahren; Teilvorhaben 1: Konzeptionierung, Modifizierung und scale up des Rieselbettverfahrens am Beispiel der BMA-Schuby und BGA-Nordhackstedt - Akronym: WeMetBio | Gesamtziel des Vorhabens ist die Integration einer innovativen Pilotanlage zur Biomethanisierung in den Energieverbund von Biogas- bzw. Biomethananlagen, Windkraftanlagen und Methaneinspeisung ins Erdgasnetz. Die Durchführbarkeitsstudie dient der Ermittlung von effizienten und wirtschaftlichen Konzepten, der Entscheidungsfindung und der Einbindung an den ausgewählten Projekt-Standorten Schuby und Nordhackstedt (Schleswig-Holstein). Für das Gelingen der Energiewende stellt die Systemintegration und Kopplung der verschieden erneuerbaren Energiequellen, inklusive deren Speicherung und Transport, eine entscheidende Herausforderung dar. Gleichzeitig stehen sowohl Biogas- als auch Windkraftanlagenbetreiber vor der Herausforderung, wirtschaftliche Post-EEG Konzepte für Bestandsanlagen zu entwickeln. Bedingt durch die geografische Lage und die günstigen Rahmenbedingungen ist im WeMetBio-Projekt eine Durchführbarkeitsstudie geplant, die die Sektorenkopplung von Windkraftanlagen mit fluktuierenden Stromabgaben und Biogas-/Biomethananlagen in Hinblick auf die Umsetzbarkeit der Technologie und die Übertragbarkeit in effiziente und wirtschaftliche Maßstäbe für den ländlichen Raum anstrebt. Praxispartner sind die Biomethananlage Schuby und die Biogasanlage der Nissen Biogas GmbH & Co. KG. Für die Biomethanisierung stehen verschiedene CO2–Quellen zur Verfügung. Der Reaktionspartner H2 soll mittels elektrischer Energie des Windparks Nordhackstedt-Ost durch Elektrolyse gewonnen werden. Für die Realisierung soll ein Rieselbettreaktor im Pilotmaßstab vor Ort errichtet und in den Anlagenbestand integriert werden. Entscheidende Vorteile dieses patentierten Verfahrens sind die hohe Methankonzentration bei zugleich geringem Energieeinsatz, die Prozessstabilität und die bedarfsgerechte minutengenaue Steuerbarkeit des Betriebes. Nach virtueller Durchleitung im Erdgasnetz kann die effizientere Nutzung zur Verstromung, als Wärmequelle, al chemischer Grundstoff oder als Treibstoff erfolgen. | Die wissenschaftlich-technischen Ergebnisse des Vorhabens werden im Schlussbericht in Kapitel 1 zusammengefasst und sind in Kapitel 5 ausführlich beschrieben. Hervorzuheben ist, dass im Ergebnis der kleintechnischen Versuche noch einmal deutlich die Leistungsfähigkeit des Verfahrens angehoben werden konnte (siehe auch Kapitel 5.4). Somit liegen jetzt Erkenntnisse und belastbare prozessstabile Kennwerte für die Biomethanisierung unter Einsatz von Biogas als CO2 Quelle und unter Einsatz von methanogenen Mischkulturen ohne spezielles Nährmedium vor. Die energetische Bilanzierung (Wärme und Gas) erlaubt die Darstellung der CO2-Bindung und somit Minderung (Kapitel 5.5 und 5.6). Neben dieser technischen und ökologischen Analyse erfolgte eine wirtschaftliche Betrachtung (Kapitel 5.7). Unter Berücksichtigung der aktuellen Randbedingungen und auch zukünftiger umweltpolitischer aber auch marktorientierter Szenarien und Einflussfaktoren konnte eine Wirtschaftlichkeit dargestellt werden. Interessante Begleitergebnisse, die bereits für den Betrieb einer Pilot-/Praxisanlage hochinteressant sind ist die Bilanzierung des nutzbaren Wärmestromes (Wärmeauskopplung), der Feststellung eines geringen Eigenenergiebedarfes, die Anwendbarkeit des am Standort verfügbaren Biogasanlagenablaufes als kostenfreies Nährmedium und die Erkenntnis des unproblematischen Lastwechselverhaltens (Kapitel 5.4). Als negative Erfahrungen zeigte sich im Rahmen der Recherche die Nachvollziehbarkeit bisheriger Studien und Verfahrensberichte. Die unterschiedliche und z.T. intransparente Berechnungsmethodik und Darstellung von Kostenannahmen aber auch die Darstellung von technischen Verfahren und prozessbeschreibenden Ergebnissen stellte sich als sehr problematisch heraus (Kapitel 3.4). Dies erschwerte die Bewertung und führt zu einer eingeschränkten Vergleichbarkeit der Ergebnisse. | Dr.-Ing. Marko Burkhardt Tel.: +49 355 69-4328 burkhardt@b-tu.de Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg - Fakultät 2 Umwelt und Naturwissenschaften - Institut für Umwelt- und Verfahrenstechnik - AG Aufbereitungstechnik und Bioenergie Siemens-Halske-Ring 8 03046 Cottbus | X | FPNR |
| 01.10.2020 | 31.05.2022 | 2219NR135 | Durchführbarkeitsstudie: Regenerative Energieversorgung im ländlichen Raum auf Basis der Bereitstellung flexibler Bioenergie - Akronym: REBooT | Ziel der Durchführbarkeitsstudie war es, ein Energieversorgungskonzept für eine ländliche Region, repräsentativ dargestellt durch die Evangelische Stiftung Neuerkerode (esn), zu entwickeln, das wesentlich auf dem Baustein der Bioenergie basiert. Das Konzept sollte dazu beitragen, dass zum einen der Bioenergieanteil und der Autarkiegrad in den Sektoren Strom, Wärme und Mobilität deutlich erhöht wird und zum anderen eine zukünftige wirtschaftliche Betriebsweise der versorgenden Biogasanlage auch nach dem Auslaufen der bislang erfolgten staatlichen Förderung auf Basis des Erneuerbare-Energien-Gesetzes möglich ist. Die Ziele sollten durch eine an den schwankenden Energiebedarf angepasste Biogasproduktion durch eine variable Fütterung der Biogasanlage erreicht werden. Hierzu wurde die flexible Betriebsweise der Biogas-anlage sowohl mit Hilfe von dynamischen Simulationen als auch experimentell im Labor- und im Pilotanlagenmaßstab untersucht. Im Rahmen des Konzeptes sollte die existierende energetische Infrastruktur der esn modifiziert werden, um das Biogas noch effizienter nutzen zu können. Neben der Strom- und Wärmebedarfsdeckung wurde auch der Sektor Mobilität durch die verstärkte Nutzung von E-Fahrzeugen und deren Einbindung in das entwickelte Energieversorgungskonzept untersucht. | Im Rahmen der Durchführbarkeitsstudie konnte in Absprache mit den Projektbeteiligten ein Energie-versorgungskonzept basierend auf einer flexiblen, biogasbasierten Energieversorgung erstellt werden. Hierzu wurde ein zeitabhängiges Simulationsmodell aufgebaut, das die vorliegende energetische Infrastruktur und die Modellierung des Biogasprozesses umfasst und auf den realen Verbrauchs- und Betriebsdaten basiert. In den parallel dazu durchgeführten Laborversuchen zeigte sich, dass eine substratbasierte flexible Biogasproduktion in einem gewissen Rahmen technisch und biologisch definitiv möglich ist, die erreichbare Variabilität ist dabei von den eingesetzten Technologien (Trocken- oder Nassfermentation) abhängig. Durch begleitende Laborversuche konnten zudem die entwickelten Simulationsmodelle validiert werden. Die Ergebnisse der Simulationen zeigten, dass eine Erhöhung des biogasbasierten Bioenergieanteils zur Versorgung der dörflichen Infrastruktur (esn) von 36 % auf bis zu 85 % erreicht werden kann. Dabei stellte sich das Konzept in der auf den Simulationsergebnissen basierenden Wirtschaftlichkeitsanalyse und Treibhausgasbilanz ökonomisch wie auch ökologisch als vorteilhaft heraus. Die entwickelten Modelle und Bewertungsmethoden lassen sich problemlos zur Untersuchung weiterer Energieversorgungskonzepte ähnlicher oder alternativer Infrastrukturen einsetzen, da sie entsprechend an verschiedene lokale Gegebenheiten anpassbar sind. Der Ansatz des Projektes schafft damit eine zukunftsorientierte Entscheidungsgrundlage bei der Etablierung eines Energieversorgungskonzepts für alle beteiligten Personen, Instanzen und Institutionen. | Prof. Dr. rer. nat. Corinna Klapproth Tel.: +49 5331 939-39670 c.klapproth@ostfalia.de Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften-Hochschule Braunschweig/Wolfenbüttel- Fakultät Versorgungstechnik- Institut für energieoptimierte Systeme (EOS) Salzdahlumer Str. 46/48 38302 Wolfenbüttel | X | FPNR |
| 01.10.2019 | 30.09.2022 | 2219NR137 | Verbundvorhaben: Innovative Rührtechnik in Biogasanlagen zur energieoptimalen Substrateinmischung bei flexibler Fütterung; Teilvorhaben 2: Auswahl und Entwicklung alltagstauglicher Strömungssensortechnik zur Regelung von Rühr- und Mischprozessen - Akronym: innoFlex | Rührsysteme in Biogas-Fermentern haben die Aufgabe, die Fermentersuspension schonend zu rühren, wirksam zu durchmischen und für ein ausgeglichenes Konzentrationsverhältnis der beteiligten Komponenten zu sorgen. In den rund 9.400 aktuell deutschlandweit betriebenen Anlagen wird in der Regel rein empirisch entwickelte Rührtechnik eingesetzt, wodurch sich ein erhebliches, bisher nicht nutzbares Optimierungspotential ergibt. Übergeordnetes Ziel des Vorhabens ist die deutliche Steigerung des Methanertrages bei gleichzeitiger Senkung des Eigen-Energiebedarfes in Biogas-Fermentern. Zielsysteme sind dabei insbesondere bestehende aber auch neue Anlagen. Bei der Entwicklung einer Post-EEG-Strategie setzen Betreiber bestehender Anlagen zunehmend auf eine Flexibilisierung der Zufütterung. Hierbei werden vermehrt auch anfallende Rest- und Abfallstoffe sowie industrielle Abwässer eingesetzt, um wirtschaftlicher, effizienter und nachhaltiger agieren zu können sowie die Flächenkonkurrenz zu reduzieren. Vor diesem Hintergrund fokussiert sich das Projekt insbesondere auf die effiziente Vergärung stark variierender Substratzusammensetzungen. Erreicht wird dies durch drei Teilziele: Die Entwicklung einer neuen Generation von Rührwerken mit deutlich verbessertem Suspensionsverhalten bei gleichzeitig hohem Axialschub, eine substratabhängige Antriebsregelung in Kombination mit einem Online-Prozessmonitoring sowie eine neue Auslegungsmethodik zur Projektierung neuer und Optimierung bestehender Anlagen. Grundsatzuntersuchungen zum Impulseintrag in scherverdünnende Fluide sowie die Adaption der Tragflächentheorie herkömmlicher newtonscher Fluide auf die Rührwerksgeometrie im viskoplastischen Regime sind Bausteine einer streng algorithmischen Geometrieauslegung. Zur effizienteren und variablen Rührstrategie für den Einsatz bei sich häufig ändernden Substratzusammensetzungen wird eine neuartige Rührwerksregelung unter Einbindung robuster, alltagstauglicher Sensorsysteme entwickelt. | Das übergeordnete Ziel des Vorhabens war die deutliche Steigerung des Gasertrages bei gleichzeitiger Senkung des Eigen-Energiebedarfes in Biogas-Fermentern. Zielsysteme waren dabei insbesondere bestehende Anlagen, aber auch neue Biogas-Fermenter. Vor dem Hintergrund der Vergärung von Rest- und Abfallstoffen fokussierte sich das Projekt insbesondere auf die Vergärung stark variierender Substratzusammensetzungen. Erreicht wurde dies durch drei Teilziele: Die Entwicklung einer neuen Generation von Rührwerken mit verbessertem Suspensionsverhalten bei gleichzeitig hohem Axialschub, eine substratabhängige Antriebsregelung in Kombination mit einem Online-Prozessmonitoring und eine neue Auslegungsmethodik, die Anlagenplaner und -betreiber bei der Auswahl der bestmöglichen Rührtechnik unterstützt. Wesentlicher Baustein einer bedarfsorientierten Regelung ist der Einsatz geeigneter Messtechnik zur Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeiten an ausgewählten Positionen. Über den Einbau geeigneter Geschwindigkeitssensoren in kritischen Positionen fernab vom Rührwerk konnten Geschwindigkeitsdaten ermittelt werden und die Messdaten miteinander korreliert werden. Diese Daten wurden direkt für das Online-Monitoring bzw. die Drehzahlregelung nutzbar gemacht. | Dipl.-Ing. Dennis Borgmann Tel.: +49 2575 97757-23 dborgmann@trilogik.de Trilogik GmbH Herberner Str. 43a 48268 Greven | X | FPNR |
| 01.11.2019 | 30.04.2023 | 2219NR138 | Verbundvorhaben: Verstärkte energetische Nutzung stickstoffreicher landwirtschaftlicher Abfallstoffe durch biologische Stickstoffreduzierung; Teilvorhaben 2: Übertragungskonzept für Praxisanlagen - Akronym: Nred | Ziel des Vorhabens ist es eine standortabhängige und anlagenspezifische Lösung der Stickstoffproblematik anzubieten. Dazu wird eine am DBFZ vorhandene Bewertungsmatrix (Massen- und Stickstoffbilanzierung, Stoffstrommanagement) auf einen anwendergeeigneten Stand gebracht. Diese bildet die Basis für eine Verfahrensanpassung in Abhängigkeit der ortsnah auszubringenden Stickstofffracht und vorhandener stickstoffarmer, wasserarmer Substrate (Stroh, Grünschnitt) über einen der drei Wege zur Lösung des Stickstoffproblems: • Ausbringung vorwiegend flüssigen Gärrestes in der Region • Produktion eines stickstoffreichen festen Gärrestes und Transport in "stickstoffarme" Regionen • Biologische Stickstoffreduzierung im Bereich 20 – 80 % (Kriterium einer Minimierungsoption) Das Verfahren ermöglicht durch eine Anpassung der Prozessführung und die Reduzierung des Stickstoffgehalts im Gärrest die Erhöhung des Substratanteils stickstoffreicher landwirtschaftlicher Reststoffe bei der energetischen Nutzung in BGA und verringert zudem die notwendige Ausbringfläche für resultierende Gärprodukte im Vergleich zu unbehandelten Wirtschaftsdüngern. Den Hauptanteil der Projektkoordination (AP 1) trägt das DBFZ. Zum Erreichen der oben genannten Ziele erfolgt die Ermittlung und Optimierung der Prozessparamter für Substratkombinationen aus drei Praxisbetrieben (DBFZ) und die Optimierung der Fest-Flüssig-Trennung (AEV) im Labormaßstab in AP 2. Die Integration einer Verfahrensstufe zur Gärrest-Stroh-Perkolation zur energetischen Nutzung der zugegebenen Strukturmaterialien wird in AP 3 vorgenommen (DBFZ, AEV). In AP 4 erfolgt die Entwicklung eines Verfahrens zu biologischen Stickstoffreduzierung (20 – 80 %) angepasst an die Substratpotenziale der Praxisbetriebe im Labormaßstab (DBFZ, EE, AEV). Die Anwendung der biologischen Stickstoffreduzierung im Pilotmaßstab ist Teil von AP 5 (DBFZ, EE, AEV). In AP 6 erfolgt die Dimensionierung von Anlagenkonzepten (Empfehlungen für Stoffstrommanagement und Betr | Es ergibt sich für den Verbundpartner EE die Möglichkeit, zukünftig Anaerobanlagen für die Vergärung hoch ammoniumhaltiger Substrate in verstärktem Umfang anzubieten. In vielen Ländern (Mittelmeeranrainer, Asien) existieren zahlreiche Geflügelfleisch- und Eierproduzenten, die erhebliche Mengen an Geflügelkot und damit umweltrelevante Probleme verursachen. Die anaerobe Vergärung bietet hier die Möglichkeit Umweltprobleme unter gleichzeitiger Produktion von erneuerbarer Energie zu lösen. Eine zeitnahe Umsetzung der Erkenntnisse in Projekten ist dabei innerhalb von 1-2 Jahren möglich. | Dipl.-Ing. Alfons Himmelstoß Tel.: +49 351 46713-01 a.himmelstoss@aev-energy.de AEV Energy GmbH Hohendölzschener Str. 1a 01187 Dresden | X | FPNR |
| 01.11.2019 | 30.04.2023 | 2219NR140 | Verbundvorhaben: Verstärkte energetische Nutzung stickstoffreicher landwirtschaftlicher Abfallstoffe durch biologische Stickstoffreduzierung; Teilvorhaben 3: Biologische Stickstoffreduzierung im Labor- und Pilotmaßstab - Akronym: Nred | Ziel des Vorhabens ist es eine standortabhängige und anlagenspezifische Lösung der Stickstoffproblematik anzubieten. Dazu wird eine am DBFZ vorhandene Bewertungsmatrix (Massen- und Stickstoffbilanzierung, Stoffstrommanagement) auf einen anwendergeeigneten Stand gebracht. Diese bildet die Basis für eine Verfahrensanpassung in Abhängigkeit der ortsnah auszubringenden Stickstofffracht und vorhandener stickstoffarmer, wasserarmer Substrate (Stroh, Grünschnitt) über einen der drei Wege zur Lösung des Stickstoffproblems: • Ausbringung vorwiegend flüssigen Gärrestes in der Region • Produktion eines stickstoffreichen festen Gärrestes und Transport in "stickstoffarme" Regionen • Biologische Stickstoffreduzierung im Bereich 20 – 80 % (Kriterium einer Minimierungsoption) Das Verfahren ermöglicht durch eine Anpassung der Prozessführung und die Reduzierung des Stickstoffgehalts im Gärrest die Erhöhung des Substratanteils stickstoffreicher landwirtschaftlicher Reststoffe bei der energetischen Nutzung in BGA und verringert zudem die notwendige Ausbringfläche für resultierende Gärprodukte im Vergleich zu unbehandelten Wirtschaftsdüngern. | Die wissenschaftliche Verwertung der Ergebnisse erfolgte bislang in Form von Präsentationen (Messestände) bei Fachtagungen. Weitere Veröffentlichungen in Fachjournalen und bei Konferenzen sind geplant. Durch die Betreuung studentischer Abschlussarbeiten in Zusammenarbeit mit der Hochschule Bremen, der Hochschule Anhalt, der Hochschule Merseburg und der Hochschule Mittweida wurde ein wichtiger Beitrag zur Vernetzung mit diesen Forschungseinrichtungen geleistet. Zudem bietet das Projekt die Möglichkeit für Anschlussprojekte (Forschungs- und Entwicklungsprojekte) für ein Management in der Stickstoffversorgung in Regionen zu entwickeln, die einen hohen Überschuss dieses Nährstoffes durch konzentrierte Tierhaltung aufweisen. Mögliche Zielsetzungen: sind die Verwertung von in Deutschland bisher noch unvollständig genutzten Potenzialen landwirtschaftlicher Abfallstoffe in Biogasanlagen, die Senkung der THG Emissionen durch Nutzung landwirtschaftlicher Reststoffe in Biogasanlagen, oder die Entsorgungslösung landwirtschaftlicher Reststoffe für Hochlastregionen. | Dipl. Ing. Reik Ellmann Tel.: +49 34462 608-652 reik@ellmann-gmbh.de Ellmann Engineering (EE) GmbH Am Dietzenhügel 15 06636 Laucha an der Unstrut | X | FPNR |
| 01.09.2019 | 31.12.2022 | 2219NR141 | Verbundvorhaben: Pultrudierte tragende Leichtbauprofile aus Naturfaserverbundstoffen; Teilvorhaben 2: Material- und Prozessentwicklung zur Herstellung von Konstruktions-Bauteilen für die Architektur - Akronym: LeichtPro | Das Ziel war die Entwicklung von wettbewerbsfähigen Profilen aus nachwachsenden Rohstoffen. Dazu wurden Hanf und Flachs als Faserverstärkung und ein Harz aus epoxidiertem Pflanzenöl verwendet. Zusätzlich wurde die Eignung einer schonend aufbereiteten Hanffaser in Form von kemafilierten Hanfbaststreifen (HBS) untersucht. Im Teilvorhaben 2 lag der Schwerpunkt auf der Material- und Prozessentwicklung. Zunächst wurden die wissenschaftlichen Grundlagen zusammengetragen und die Anforderungen definiert. Das Harzsystem von B.A.M. wurde systematisch untersucht und ein applikatorisches und stoffliches Anforderungsprofil erstellt. Für die Formulierung der Harzmatrixsysteme wurden unterschiedliche Additive ausgewählt und beschafft. Die Synthese von Härter- und Beschleuniger wurde an den DITF durchgeführt. Gleichzeitig wurde an der Entwicklung eines BMC-Halbzeugs zur Herstellung des Verbindungsknotens gearbeitet. Die Pultrusionsanlage wurde für eine Verarbeitung mit Naturfasern angepasst. Dazu wurde eine Heißluftpassage zur Trocknung der Naturfasergarne in die Pultrusionslinie integriert. In den Pultrusions- bzw. im Heißpressversuchen wurden die Prozessparameter und -grenzen untersucht. Die hergestellten Profile wurden auf Materialebene untersucht. Hierfür wurde ein Prüfplan entwickelt und abgearbeitet. Damit der Bioverbundwerkstoff technisch in vielen Anwendungen genutzt werden kann, muss er über einen ausreichenden Brandschutz verfügen. Um diesen zu verbessern, wurden verschiedene Zusätze getestet. Hierbei zeigte sich, dass ein inhärenter Flammschutz in der Harzmatrix für die B2 ausreicht und für die B1 ein externer Flammschutz als nachträgliche Beschichtung aufgetragen werden muss. Die Übertragung der Laborpultrusion in den Industriemaßstab wurde mit CG TEC erfolgreich umgesetzt. Für den Verbindungsknoten wurde von Steinhuder ein Formwerkzeug für das Heißpressverfahren gefertigt. Zum Projektende wurden damit über 60 Verbindungsknoten hergestellt. | Prof. Dr.-Ing. Markus Milwich Tel.: +49 711 9340-164 markus.milwich@ditf.de Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) Körschtalstr. 26 73770 Denkendorf | X | FPNR | |
| 01.01.2020 | 30.09.2025 | 2219NR144 | Verbundvorhaben Nachwuchsgruppe: Transformation und Nachhaltigkeits-Governance in Bioökonomien Südamerikas; Teilvorhaben 1: Untersuchung der agrar- und umweltökonomischen Transformationsprozesse in ABU - Akronym: ABU | Südamerika zählt heute zu den weltweit bedeutendsten Regionen für die Produktion biobasierter Rohstoffe. Gleichzeitig unterliegen die Bioökonomien Südamerikas aktuell einem hohen Veränderungsdruck. Einerseits streben viele Staaten Südamerikas einen weiteren Ausbau ihrer dynamischen bioökonomischen Sektoren an, während anderseits immer deutlicher wird, dass ein solcher Ausbau ohne eine explizite Nachhaltigkeitsstrategie hohe sozioökomische und ökologische Risiken birgt – regional wie global. Kurzum: Die Entwicklung nachhaltiger Bioökonomien im Sinne der im Jahr 2015 von den Vereinten Nationen verabschiedenden Sustainable Development Goals (SDGs) stellt viele Staaten Südamerikas aktuell vor eine dringende und komplexe Governance-Herausforderungen. Eine vergleichende und interdisziplinär zusammengesetzte Nachwuchsforschungsgruppe an der Schnittstelle von Agrarökonomie und Politikwissenschaft trägt dazu bei, die politische und wirtschaftliche Governance bioökonomischer Transformationsprozesse in Südamerika systematisch und wissensbasiert zu unterstützen. Wir konzentrieren uns dabei auf die drei Länder Argentinien, Brasilien und Uruguay (ABU). | Prof. Dr. Jan Börner Tel.: +49 228 73-1873 jborner@uni-bonn.de Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Zentrum für Entwicklungsforschung (ZEF) Genscherallee 3 53113 Bonn | FPNR | ||
| 01.10.2020 | 30.09.2023 | 2219NR145 | Verbesserung von Qualität, Ertrag und Klimaanpassung der Wal- und Schwarznuss (Gattung Juglans) durch intra- und interspezifische Kreuzungszüchtung - Akronym: PreBNuT | Nussholz (hier: Juglans regia, J. nigra, J. x intermedia) ist in vielen Eigenschaften Tropenhölzern gleichwertig und wird für wertvolle Holzwaren verwendet. Die Etablierung und Bereitstellung hochwertigen Vermehrungsgutes ist auch hinsichtlich des Ausfalls heimischer Eschen- und Ulmenvorkommen von besonderem Interesse. Entstehende Lücken in der Produktion von Wertholz können so auf entsprechenden Standorten geschlossen werden. Allerdings sind die meisten mitteleuropäischen Genotypen der Walnuss das Ergebnis einer jahrhundertelangen anthropogenen Selektion zum Zwecke der Fruchtnutzung. Deutliche Steigerungen von Holzertrag, Holzqualität sowie Klimaadaption können deshalb nur durch züchterische Verbesserung erreicht werden, indem Material von Originalherkünften mit Potenzial zur Produktion hochwertigen Stammholzes verwendet wird. In diesem Vorhaben ist eine Kombination aus klassischen Ansätzen der Forstpflanzenzüchtung mit labortechnischen Methoden geplant. Intra- und interspezifische Kreuzungen sowie Feldversuche werden begleitet von - DNA-Analysen zur Verifikation von Kreuzungsnachkommenschaften und zur Überprüfung der Verwandtschaftsverhältnisse, - Analysen physiologischer Anpassungs- und Leistungsparameter als Prädiagnose-Werkzeug für die frühzeitige Selektion zuwachsstarken Materials durch blüh- und austriebphänologische Studien sowie Photosynthese-Effizienz-Messungen unter Klimakammerbedingungen und im Freiland, - In-vitro-Technik für die Produktion von in seinen Eigenschaften charakterisiertem Pflanzenmaterial in beliebiger Menge als auch zu jedem gewünschten Zeitpunkt (für die forstliche Praxis als auch für die Forschung). Die Anwendung dieses Methodenspektrums bietet erhebliche Potenziale zur Effizienzsteigerung von Züchtungsvorhaben. Insbesondere vor dem Hintergrund der Langfristigkeit traditioneller forstlicher Forschungs- und Entwicklungsarbeiten und dem zunehmenden Veränderungsdruck durch die Dynamik des Klimawandels ist dies von besonderer Bedeutung. | Dr. Aki Michael Höltken Tel.: +49 5541 7004-16 aki.hoeltken@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt - Abt. C-Waldgenressourcen Professor-Oelkers-Str. 6 34346 Hann. Münden | FPNR | ||
| 01.05.2020 | 31.10.2023 | 2219NR148 | Verbundvorhaben: PLA-Schalen mit verbesserten Barriereeigenschaften für den Einsatz in MAP-Verpackungskonzepten für sensible Lebensmittel; Teilvorhaben 1: Recyclinggerechte Verpackungskonzepte - Akronym: PLA4MAP | Im Projekt "PLA4MAP" wird ein biobasiertes und recyclinggerechtes Verpackungskonzept für sensible Lebensmittel, wie Wurst, Käse, vorgebackene Brotprodukte und Kuchen erarbeitet. Die Verpackung besteht aus einer tiefgezogenen Polymilchsäure(PLA)-Verbund-Schale und einer PLA-Siegelfolie, die für den Einsatz als Schutzgasatmosphäre-Verpackung (MAP) entsprechende Barrierewerte hinsichtlich Sauerstoff und Wasserdampf aufweisen müssen. PLA ist ein gut verfügbares Biopolymer und vielversprechend für die Etablierung einer PLA-Kreislaufwirtschaft. Die hohe Durchlässigkeit der PLA-Schale gegenüber Wasserdampf ist nachteilig und soll durch quervernetzende Elektronenstrahlbehandlung (eBeam) sowie durch Beschichtungen mit unpolaren Materialien, wie Wachse und pflanzliche Öle, reduziert werden. Diese werden so in ihrer Formulierung und ihrem chemischen Aufbau verbessert, dass eine Bearbeitung auf kommerziellen Anlagen ermöglicht wird und ausreichende mechanische Widerstandsfähigkeit gegeben ist. Für sauerstoffempfindliche Lebensmittel wird eine bio-basierte Proteinschicht als recyclingfähige Sauerstoffbarriere integriert. | Dr. rer. nat. Cornelia Stramm Tel.: +49 8161 491-502 cornelia.stramm@ivv.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung (IVV) Giggenhauser Str. 35 85354 Freising | FPNR | ||
| 01.08.2020 | 31.01.2024 | 2219NR149 | Verbundvorhaben: Technologieentwicklung für Biobasierte Pouch-Verpackungen; Teilvorhaben 1 : Entwicklung einer Versuchsanlage zur speziellen Herstellung biobasierter Folien - Akronym: TechBIOPouV | Ziel dieses Forschungsprojektes ist die Entwicklung von Pouch-Verpackungen aus biobasierten Kunststoffen, einer ebenbürtigen Verarbeitbarkeit und der Betrachtung einer geeigneten werkstofflichen Recyclingstrategie für geschlossene Werk-/Wertstoffkreisläufe im Hinblick auf die Erfüllung der EUVorgaben. In diesem Projekt arbeiten die Partner Profol GmbH (Gewinner des "Deutschen Verpackungspreises 2018"), SN Maschinenbau GmbH und das Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik der TU Clausthal (PuK) zusammen. Um das Projekt zu einem erfolgreichen Abschluss zu führen, planen die Projektpartner die nachfolgenden Forschungs- und Entwicklungsinhalte, wobei eine enge Zusammenarbeit der Partner besonders an den Schnittstellen unabdingbar ist. Die Lebensmittelproduzenten wirken an dem Projekt insofern mit, dass sie den Projektpartnern die Anforderungen an die Pouches für die verschiedenen Inhalte nennen und projektbegleitend die Entwicklungen unterstützen und im Hinblick auf Handhabbarkeit und optischer Aufmachung beraten und bewerten. | Dr.-Ing. Christian Kettler Tel.: +49 2267 699-102 christian.kettler@sn-maschinenbau.de SN-Maschinenbau GmbH Bahnstr. 27 51688 Wipperfürth | FPNR | ||
| 01.03.2020 | 30.06.2023 | 2219NR153 | Verbundvorhaben: Intergenerischer Transfer von chemisch-ökologisch vermittelter Resistenz gegen den Rapsglanzkäfer Brassicogethes aeneus in Raps; Teilvorhaben 2: Chemisch ökologisch vermittelte Resistenz - Akronym: CHEMOEKOTRANS-T2 | In Deutschland und Europa ist der effiziente Anbau von Raps durch Schadinsekten stark gefährdet. Um den Anbau von Ölraps langfristig zu sichern, ist damit begonnen worden, genetische Grundlagen für die züchterische Bearbeitung von Insektenresistenz am Beispiel des Rapsglanzkäfers (RGK) Brassicogethes aeneus zu erarbeiten. RGK-resistente Akzessionen von Sinapis alba und Eruca sativa wurden im vorlaufenden Projekt CHEMOEKORAPS identifiziert. Im Folgeprojekt CHEMOEKOTRANS soll nun mit der Introgression von RGK-Resistenzen in den Raps begonnen und die Voraussetzung für die weitere Introgression mittels molekularer und biochemischer Marker geschaffen werden. Im Teilprojekt 1 (Intergenerischer Transfer) werden Kreuzungen zwischen Raps und S. alba und E. sativa zur Erhöhung des Kreuzungserfolgs mit dem embryo rescue-Verfahren unterstützt. Zum anderen sollen Kartierungspopulationen in S. alba aufgebaut werden, die für die genetische Analyse der RGK-Resistenz und Markerentwicklung genutzt werden können. Im Teilprojekt 2 (Chemisch ökologisch vermittelte Resistenz) werden Phänotypisierungen (Metabolomanalysen und Bioassays) an Pflanzenmaterial aus dem Teilprojekt 1 (Kreuzungsnachkommen, Kartierungspopulationen) durchgeführt, die für die Erfassung der chemisch-ökologisch vermittelten Resistenz notwendig sind. Im Rahmen der Metabolomanalyse sollen biochemische Marker , die die RGK-Resistenz bedingen, identifiziert werden. In den Kartierungspopulationen können ursächliche Zusammenhänge zwischen Metaboliten, RGK-Resistenz und molekularen Markern nachgewiesen werden. Das Projekt CHEMOEKOTRANS liefert neue Resistenzbiomarker auf metabolomischer und genetischer Ebene sowie neues Pflanzenmaterial zur Zucht von insektenresistenten Rapslinien und trägt damit zu einer nachhaltigen und integrierten Landwirtschaft bei. | Dr. Torsten Meiners Tel.: +49308304329 torsten.meiners@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Ökologische Chemie, Pflanzenanalytik und Vorratsschutz Königin-Luise-Str. 19 14195 Berlin | FPNR | ||
| 01.06.2020 | 31.08.2022 | 2219NR155 | Verbundvorhaben: Analyse und prototypische Entwicklung einer Informations- und Kommunikationsplattform zur Unterstützung des Waldschutzes in Bayern; Teilvorhaben 2: Anforderungsanalyse & Konzeption und Entwicklung von Prototypen - Akronym: WaSP | Klimawandel und Globalisierung stellen den Waldschutz vor große Herausforderungen. Die Sensibilisierung und umfassende Aufklärung der forstlichen Praxis hinsichtlich notwendiger Maßnahmen zur Risikominimieurng wird in der Zukunft von entscheidender Bedeutung sein. Nachhaltiger Waldschutz wird künftig rationell, ergebnisorientiert und unter Nutzung möglichst vieler Synergien gewährleistet werden können. Behörden, RevierleiterInnen und Waldbesitzerinnen sowie letzlich auch BürgerInnen müssen dafür eng zusammenarbeiten. Das Projekt setzt sich zum Ziel, eine integrative Informations- und Kommunikationsplattform für den Waldschutz in Bayern zu entwickeln. An diesem Verbundvorhaben arbeiten gemeinsam die Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) und das Softwareunternehmen Bitcomp GmbH. Im Teilvorhaben 1 werden die fachlichen und artenschutzrechtlichen Rahmenbedingungen aus Sicht des Waldschutzes formuliert werden. Außerdem werden für die Beteiligten geeignete Arbeits- und Informationswerkzeuge erarbeitet. Für die technische Unterstützung von Informationsbereitstellung und Wissenstransfer werden der Einsatz verschiedener Medien, z.B. bestehende IT-Systeme, Online-Portale und speziell im Teilvorhaben 2 mobile Apps für Smartphone und Tablett getestet und erste prototypische Anwendungen entwickelt. Direkte Zielgruppe des Vorhabens sind im Wesentlichen die BeraterInnen der Forstverwaltung, WaldbesitzerInnen sowie die interssierte Öffentlichkeit. | Andreas Forstmaier Tel.: +49 8122 997 454 9 andreas.forstmaier@bitapps.fi Bitcomp GmbH Roßmayrgasse 9 ½ 85435 Erding | X | FPNR | |
| 01.11.2019 | 31.12.2022 | 2219NR158 | Verbundvorhaben: Landwirtschaftliche Rest- und Abfallstoffverwertung (LaRA) - Lösungsansätze zur technischen Anpassung bestehender Biogasanlagen für die Nutzung faseriger Reststoffe; Teilvorhaben 2: Prozesstechnische Untersuchungen - Akronym: LaRA | Die übergeordnete Zielsetzung des Vorhabens besteht in der Entwicklung von Lösungsansätzen und Anlagenkonzepten zur Schaffung optimaler prozess- und anlagentechnischer Rahmenbedingungen für die Verwertung der faserhaltigen Reststoffkategorien Stroh, Landschaftspflegegras und Festmist in landwirtschaftlichen Biogasanlagen. Die Grundlage der Konzeptentwicklung bilden umfassende Untersuchungen an repräsentativen bundesweit verteilten Praxisanlagen unter Berücksichtigung prozess-, anlagentechnischer und (sozio-) ökonomischer Fragestellungen. Die Untersuchungen beinhalten sowohl detaillierte Datenerhebungen zu den Anlagen und Erfahrungsberichte der Anlagenbetreiber als auch die Erfassung der mit der Substratsubstitution einhergehenden Umstellung ertragsrelevanter Prozessgrößen von den Gaspotentialen über die Rheologie und den Substrataufschluss bis hin zum Verschleißverhalten der Anlagenkomponenten anhand von Laboruntersuchungen und Vorort-Messungen. Basierend auf der generierten Datenbasis werden bestehende Optimierungspotenziale definiert. Aufbauend auf den abgeleiteten Handlungsfeldern werden technische Lösungen zur Erschließung der Potentiale auf der Ebene der Anlagen- und Prozesstechnik innerhalb der Systemgrenze der Biogasanlage als auch im Hinblick vor- und nachgelagerter Wertschöpfungsprozesse, entwickelt. Die Lösungsansätze und Maßnahmen werden anschließend zu anlagen- und standortspezifisch optimierten Anlagenkonzepten zusammengefasst und als Handlungsempfehlung in einer Handreichung für Anlagenbetreiber formuliert. Um einen faktischen Mehrwert für den Anlagenbetreiber darzustellen und den methodischen Ansatz der entwickelten technischen Lösungen und Anlagenkonzepte adäquat zu verwerten, wird ein checklistenbasierter Aufbau der Handlungsempfehlungen in der Handreichung dargestellt. Dies ermöglicht eine betreiberspezifische Definition optimaler Anlagenkonzepte unter Berücksichtigung wertschöpfungsrelevanter Rahmenbedingungen. | Der Anspruch an eine effizientere Betriebsweise der bestehenden Biogasanlagen ist im Hinblick auf die Umsetzung der klimapolitischen Ziele und den sich ändernden förderpolitischen Rahmenbedingungen für den Weiterbetrieb ein aktuelles Kernthema in der Biogasbranche. Zukünftig wird die Anlageneffizienz, die Wettbewerbsfähigkeit und die Suche nach kostengünstigen alternativen Substraten weiter an Bedeutung gewinnen, um die Zukunftsfähigkeit des Anlagenbestandes in Deutschland zu sichern. In weiterführenden Schritten gilt es, die erfolgreiche Umsetzung von geeigneten anlagentechnischen Maßnahmen für den Koppelprodukteinsatz an Biogasbestandsanlagen zu verfolgen. Hierbei steht der praktische, wirtschaftliche und ökologische Nutzen im Fokus. Des Weiteren sind Chancen und Weiterentwicklungen der verfügbaren Technologien und der zukunftsrelevanten Anlagenkonzepte zu beobachten. Durch eine Analyse über die Umsetzungsfähigkeit der vorgeschlagenen Maßnahmen und eine begleitende Effizienzbewertung an weiteren Praxisanlagen lassen sich gezielt neue Erkenntnisse darüber gewinnen, welche spezifischen Maßnahmen und entwickelten Konzeptvarianten eine breite und zukunftsorientierte Anwendung finden. | Dr. Christiane Herrmann Tel.: +49 331 5699-231 cherrmann@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR |
| 01.02.2020 | 30.09.2023 | 2219NR161 | Ökobilanzielle und ökonomische Analyse von Wärmebereitstellungstechnologien für Gebäude - Akronym: OekoWG | Die Emissionen von Heizungsanlagen im Gebäudesektor haben einen deutlichen Anteil an den anthropogenen Umweltbelastungen in Deutschland. Daher ist es wichtig, belastbare Informationen zu den Umweltauswirkungen der Heizungsanlagen zu ermitteln. Ziel des Projektes ist es, die Umweltauswirkungen von Heizungssystemen entlang des gesamten Produktlebenszyklus zu quantifizieren, eine ökonomische Bewertung durchzuführen und über eine dynamische Ökobilanzierung die Auswirkungen in der Zukunft zu prognostizieren. Daraus lässt sich das Heizungssystem mit den geringsten Umweltauswirkungen und niedrigsten Kosten identifizieren. Im Vorhaben werden zwei unterschiedliche Gebäude exemplarisch untersucht. Die Umweltauswirkungen werden dabei anhand der Produktlebensphasen der Heizungsanlagen sowie des Orts der Emissionen unterschieden. Dafür werden die Heizungsanlagen und Kombinationen von Heizungsanlagen gebäudespezifisch ausgelegt und mit detaillierten Massen- und Energiebilanzen über ihren Lebenszyklus beschrieben. Mögliche zu untersuchende Heizungsanlagen sind neben biomassebasierten Systemen beispielsweise auch Wärmepumpen oder Solarthermie. Nach einer ökologischen Betrachtung wird auch die Wirtschaftlichkeit der Systeme untersucht. Anschließend kann eine Ökoeffizienzanalyse durchgeführt werden. Anhand einer dynamischen Ökobilanz soll die Umweltwirkung in der Zukunft abgeschätzt werden. | Prof. Dr.-Ing. Matthias Gaderer Tel.: +49 9421 187-100 gaderer@tum.de Technische Universität München - Professur für Regenerative Energiesysteme Schulgasse 16 94315 Straubing | FPNR | ||
| 01.09.2019 | 31.12.2022 | 2219NR163 | Verbundvorhaben: Pultrudierte tragende Leichtbauprofile aus Naturfaserverbundstoffen; Teilvorhaben 3: Pultrusionsversuche im industriellen Maßstab - Akronym: LeichtPRO | Im Projekt ist beabsichtigt, mithilfe des kontinuierlichen Pultrusionsverfahren und des diskontinuierlichen Heißpressverfahrens ein umweltfreundlicher Werkstoff mit einem möglichst hohen Anteil an nachwachsenden Rohstoffen zur Praxistauglichkeit zu führen. Der Bioverbundwerkstoff soll durch unidirektional ausgerichtete Rovings aus kemafilierten Hanfbaststreifen technisch mit glasfaserverstärkten Kunststoffen vergleichbar sein. Anhand eines Verbindungselementprofils/Knoten soll gezeigt werden, dass aus Naturfasern in Kombination mit einem additivierten Bioharz ein Bioverbundwerkstoff hergestellt werden kann, der mindestens eine Brand-beständigkeit der Klasse B1 erreicht. Als Faserverbund-Direktverfahren gewährleistet die Pultrusion eine umweltschonende und wettbewerbsfähige Herstellung von Leichtbauprofilen, da vergleichsweise wenig Energie benötigt wird und nur wenig Abfall anfällt. Die Stützprofile werden mit Hilfe von Pultrusionsverfahren hergestellt, die Verbindungsknoten im Heißpressverfahren mit einem Compound bestehend aus Stroh-Kurzfasern und dem Bioharz ausgehärtet. Im Pultrusionsverfahren werden als Verstärkungskomponente Rovings aus Hanfbaststreifen, die in einem faser- und umweltschonenden Aufbereitungsprozess gewonnen werden, in kemafilierter Form mit dem Bioharz konsolidiert. Bei dieser Aufbereitungsform liegen die Fasern nicht wie bei der konventionell aufbereiteten Hanffaser vereinzelt, sondern in gröberen Strängen vor, was eine signifikant höhere Festigkeit und Steifigkeit der Pultrusionsprofile ergeben wird. Die Verbindungsknoten werden durch das Verfahren des Heißformpressens hergestellt. Für die Knoten wird ein spezifisches Anforderungsprofil untersucht und angelegt. Unterschiedliche an die Nutzung angepasste Rezepturen (BMC aus Bioharz, Strohfaser und Additiven) werden getestet. Die Form wird designed. Für das Verfahren werden Formen angefertigt. Das Material wird im Heißpressverfahren zum Verbindungsknoten | Andreas Gerstner Tel.: +49 9175 90807-0 andreas.gerstner@cg-tec.de CG TEC Carbon und Glasfasertechnik GmbH Gewerbepark Hügelmühle 41 91174 Spalt | X | FPNR | |
| 01.09.2019 | 31.08.2022 | 2219NR165 | Verbundvorhaben: Biogasproduktion in Hochlastfermentern zur intelligenten Energiebereitstellung; Teilvorhaben 2: Konzeptionierung und Testbetrieb - Akronym: Bio-Smart | Ziel des Projektes ist es, einen Hochlastfermenter zu entwickeln und zu überprüfen, der den Betreibern von Biogasanlagen den Weiterbetrieb ihrer Anlagen im Anschluss an das EEG ermöglicht. Das Kernelement bildet ein vergleichsweise kleiner Hochlastfermenter, der in bestehende Biogasanlagenkonzepte integriert werden kann. Hierin können die energiearmen flüssigen Fraktionen von Reststoffen aus der Landwirtschaft oder energiereiche Abwasserströme aus industriellen Prozessen hocheffizient vergoren werden. In Deutschland wurden in den Jahren 2010 bis 2013 1.972 Mio. tTS Rinderflüssigmist und 2.124 Mio. tTS Schweineflüssigmist pro Jahr energetisch nicht genutzt. Ziel des Projektes ist es u.a. diese erheblichen Potentiale zu erschließen. Dies ermöglicht den Betreibern von Biogasanlagen die Erschließung neuer regionaler, preiswerter und in keiner Konkurrenz stehender Substratpotenziale. Ein weiterer Vorteil des neuen Fermenters ist die aus der hohen Durchflussgeschwindigkeit resultierenden vergleichsweise kurzen Ansprechzeiten. Dies ermöglicht einen an den Strombedarf angepassten Betrieb des Fermenters.Hierdurch kann die Energie, bis sie benötigt wird im Substrat gespeichert werden, was die benötigten Gasspeicher reduziert und gleichzeitig neue preisgünstige nachhaltige Substratströme erschließt. Die Vorgehensweise beinhaltet neben der Identifikation von industriellen Reststoffen- und Abwasserströmungen Versuche im halbtechnischen Maßstab, wodurch die Systemgrenzen und Ansprechzeiten ermittelt und optimiert werden, sodass nach den Versuchen eine Aussage zur Eignung für die unterschiedlichen Regelenergien und das Biogaspotential gemacht werden kann. Mit der Erstellung eines Verfahrenskonzeptes werden die Versuchsergebnisse zusammengefaßt und durch eine Wirtschaftlichkeitsberechnung komplettiert. Der entwickelte Hochlastfermenter wird in eine zweistufige Biogasversuchsanlage eingebunden. Die Anlagenkombination wird unter realistischen Bedingungen ein Jahr betrieben. | Auf Basis der Projekterkenntnisse kann die nächste Entwicklungsstufe anvisiert werden, die dann zu einer Umsetzung im Pilot-Maßstab führt. Die untersuchten landwirtschaftlichen Verfahrenskonzepte bilden den Einsatz von Schweine- und Rindergülle sowie Zuckerrübenmus ab. Das Projekt trägt zu einem erheblichen wissenschaftlichen und technischen Erkenntnisgewinn bei. Die Aktu-alität des Themas sowie die Relevanz der Ergebnisse für die Nutzung von flüssigen energiearmen landwirtschaftlichen Reststoffen zur Biogasproduktion unterstreichen die wissenschaftlichen Erfolgsaussichten. Während des Projekts und auch darüber hinaus wurden die Ergebnisse veröffentlicht. Dabei erfolgt die Veröffentlichung der Ergebnisse durch Artikel in der anwenderorientierten und wissenschaftlichen Presse, auf Konferenzen/ Tagungen und im Netzwerk der Projektpartner.Darüber hinaus wurden Poster erstellt und auf Tagungen/Kongressen ausgestellt. | Jeroen Terwort Tel.: +49 2542 86956508 j.terwort@planet-biogas.com PlanET Biogastechnik GmbH Schildarpstr. 75 48712 Gescher | X | FPNR |
| 01.03.2020 | 30.04.2023 | 2219NR171 | Verbundvorhaben: Biobasierte Vinylether zur Herstellung von Klebstoffen (BIOVIN); Teilvorhaben 1: Katalyse - Akronym: BIOVIN | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von neuen Industrie- und Konsumentenklebstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen. Dabei soll auf sogenannte Plattformchemikalien zurückgegriffen werden, die heute bereits kommerziell verfügbar sind oder deren Kommerzialisierung sich für die nähere Zukunft abzeichnet. Diese aus Lignocellulose stammenden Rohstoffe werden mit Hilfe der Katalyse ressourceneffizient und umweltschonend in diesem Vorhaben in neue Diole oder Polyole überführt. Die resultierenden Polyole werden dann einerseits direkt als Reaktivkomponente in Polyurethanklebstoffen verwendet, anderseits mittels Vinylierungsreagenzien wiederum unter Einsatz eines Katalysators in Vinylether überführt. Vinylether stellen an sich sehr reaktive, aber wenig toxische Monomere dar, die leicht in verschiedenen Reaktionsweisen polymerisiert werden können. Da diese reaktiven Vinylether aus lediglich 2-3 Prozessstufen aus Biomasse kostengünstig herstellbar sein sollten, sind sie demnach als attraktive Bausteine für Klebstoffe (und andere Verwendungen wie z.B. Farben & Lacke) zu bewerten. Ein weiterer Fokus des Projekts liegt in der Herstellung Vinylether-basierter Klebstoffe, die durch Hitze, Licht oder durch Einwirkung anderer Chemikalien bewusst wieder gespalten werden können. Diese neue Generation an Klebstoffen verspricht eine kontrollierte und gezielte Wirkungsweise, welche das Recycling, insbesondere in der Elektroindustrie, erlaubt und fördert. | Chemikalien auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen wurden durch neue und effiziente Methoden in Diole wie z.B. Di(hydroxymethyl)tetrahydrofuran (DHMTHF) überführt, und in einem weiteren katalysierten Prozess in (Bis)vinylether umgewandelt. Im besonderen Fokus stand die Isomerisierung von cis-DHMTHF zum entsprechenden trans-Isomer mithilfe eines katalytischen Systems, welches ein Gemisch bestehend aus nahezu äquimolaren Mengen beider Diastereomere in hohen isolierten Ausbeuten ermöglichte. Folglich wurde der Einfluss der beiden Isomere auf die Eigenschaften der abgeleiteten Polyesterpolyole und Polyurethane eingehend untersucht. Für die Herstellung neuartiger Vinylether wurde ein auf Iridium basiertes homogenes System entwickelt, welches die Transfervinylierung von einer Vielzahl von Alkoholen, Polyolen und Phenolen, einschließlich Diolen mit OH-Gruppen unterschiedlicher Reaktivität, hochselektiv katalysierte. Die somit im Rahmen dieser Arbeit synthetisierten neuen Divinylether wurden anschließend mit anderen biobasierten Rohstoffen in einem atomeffizienten Prozess zu vinyletherfunktionalisierten Prepolymeren umgesetzt. Letztere erlaubten weitere chemische Modifikationen und darüber hinaus zeigten sie das Potenzial auf als möglicher Bestandteil von Klebstoffen bei Bedarf unter milden Bedingungen die Klebekraft zu entziehen. | Dr. Eszter Barath Tel.: +49 381 1281-308 eszter.barath@catalysis.de Leibniz-Institut für Katalyse e.V. Albert-Einstein-Str. 29 a 18059 Rostock | FPNR | |
| 01.03.2020 | 28.02.2023 | 2219NR172 | Geruchsreduzierung bei thermoplastischen Ligninblends (LigOdor) - Akronym: LigOdor | Projektziel ist die vollständige Geruchsentfernung bei thermoplastischen Ligninblends. Hierzu werden thermoplastisch verarbeitbare ligninbasierte Polymerblends entwickelt, welche entgegen den kommerziell verfügbaren Blends ohne erheblichen Mehraufwand in ihrer Herstellung durch die Geruchsreduzierung für Außen- und Innenraum-Anwendungen zugänglich werden. Für dieses Vorhaben wird sich primär auf vier Ebenen der Materialentwicklung fokussiert. Die erste Stufe umfasst die Evaluierung geeigneter Ausgangsmaterialien, wie dem Matrixpolymer und einem geeigneten Lignintyp. Die Freisetzung olfaktorisch relevanter Bestandteile des Lignins wird von dessen physikochemischen Eigenschaften maßgeblich beeinflusst, sodass Lignine unterschiedlichen botanischen Ursprungs und Aufschlusses verwendet werden. Weiterhin spielt die Diffusion der geruchsrelevanten Komponenten durch das Matrixmaterial eine grundlegende Rolle, sodass entsprechende Materialien geeigneter Eigenschaften ausgewählt werden. Die zweite Stufe beinhaltet eine Additivierung mit Adsorbern, welche die geruchsintensiven Substanzen im Material binden sollen. In diesem Zusammenhang gilt es verschiedene Adsorbertypen wie Zeolithe und Aktivkohle, welche sich in ihrem Adsorptionsvermögen, Porengröße und –verteilung unterscheiden, zu testen. In Stufe drei steht die Modifizierung von Lignin im Mittelpunkt. Durch die thermoplastische Verarbeitung kommt es zu hohen thermischen und mechanischen Belastungen. Die Stabilität des modifizierten Lignins wird durch die verschiedenen chemischen Funktionalitäten und einem hohen Molekulargewicht maximiert, wodurch zumindest ein bedeutender Anteil des thermoplastisch zu verarbeitenden Lignins nicht an der Freisetzung geruchstypischer Substanzen beteiligt sein sollte. Stufe vier betrifft die vollständige Versiegelung der Oberfläche der Produktformkörper. Dafür wird ein Lack entwickelt, welcher eine zusätzliche, möglichst hohe Barriere für geruchsintensive Substanzen darstellt. | Der Geruch eines Ligninblends wird maßgeblich vom verwendeten Lignintyp und dem Matrixpolymer beeinflusst. In diesem Projekt wurden Ligninblends mit 30 wt% Lignin hergestellt. Die Verwendung von Einjahrespflanzenlignin in Kombination mit einem bis etwa 220 °C schmelzenden Polyester als Matrixpolymer, hier PBSA bzw. PA11, erzielte zum einen den als angenehmsten empfundenen, nach Heu/Honig duftenden, und zum anderen den intensitätsschwächsten Geruch. Um den Geruch weiter zu reduzieren wurden verschiedenste Adsorber als auch unterschiedlich modifizierte Lignine verwendet. Der Einsatz von 5 wt% Aktivkohle als auch eine Si-Modifizierung des Lignins bei pH=4 bewirkten eine weitere Reduzierung der Geruchsintensität. Um bereits vor der Compoundierung leicht flüchtige und olfaktorisch wirksame Bestandteile aus dem geruchsverursachendem Lignin entfernen zu können, wurde das Lignin thermisch vorbehandelt. Die thermische Behandlung fand bei 120 °C in einem Vakuumofen statt und sollte die Ligninstruktur nicht maßgebend verändern. Durch diese Vorbehandlung konnte ein Großteil der VOC (volatile organic compounds) erfolgreich entfernt werden, sodass nur ein geringer Anteil während der Compoundierung und dem anschließenden Spritzguss emittiert wurde. Die Anwendung dieser Maßnahmen führte bereits zu signifikant geruchsreduzierten Formteilen, welche nur noch einen Hauch von Ligningeruch freisetzten. Die spritzgegossenen Formteile wurden im Anschluss plasmabehandelt und mit einem kalthärtenden Diamin als VOC-Barrierefilm beschichtet. Durch die Kombination der verschiedenen geruchsreduzierenden Maßnahmen konnte ein vollständig geruchsneutrales und thermoplastisch verarbeitetes Ligninblend hergestellt werden, was im 300 g als auch im 20 kg Maßstab realisiert werden konnte. | Dr. rer. nat. Johannes Ganster Tel.: +49 331 568-1706 johannes.ganster@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | FPNR |
| 01.08.2019 | 31.12.2021 | 2219NR174 | Verbundvorhaben: Sequentielles Extraktionsverfahren zur Gewinnung hochwertiger Intermediate aus Buchenholz (XyloSolv); Teilvorhaben 2: Anwendungstechnische Untersuchung - Akronym: XyloSolv | Im Vorhaben XyloSolv sollte ein Verfahren zur sequentiellen Extraktion von Buchenholz mit Wasser und Ethanol/Wasser-Mischungen entwickelt und skaliert werden, welches es ermöglicht, Xylan, Lignin und Faserstoff als hochreine Fraktionen zu gewinnen. Xylan aus Buchenholz ist ein Polysaccharid, welches als Ausgangsstoff für die pharmazeutische Industrie dient. Ein vom Projektpartner HV-Polysaccharides GmbH GmbH & Co.KG (HVP) entwickeltes und erprobtes hydrothermales Verfahren ermöglicht durch spezielle Prozessführung die Gewinnung von Xylan in einer bisher nicht verfügbaren Qualität, sodass es sich als Grundstoff für pharmazeutische Wirkstoffe eignet und damit sehr hohe Marktpreise erzielt werden können. Daraus ergibt sich eine erhebliche Wertschöpfung im Vergleich zum Ausgangsmaterial Buchenholz. Nichtsdestotrotz wurden durch das von der HVP entwickelte Verfahren bisher nur ca. 10 % der Biomasse genutzt und es fällt eine erhebliche Menge an wässrig extrahiertem Rückstand an. In diesem Vorhaben wurde ein Lösungsansatz verfolgt, der eine der Xylangewinnung nachfolgende ethanolische Extraktion implementieren sollte um durch die Gewinnung von Lignin und Faserstoff sowohl eine zusätzlichen Wertschöpfung als auch eine ganzheitliche Nutzung der Biomasse zu ermöglichen. Dazu wurde der Prozess der HVP mit dem vom Projektpartner Fraunhofer CBP entwickelten Organosolv-Aufschluss gekoppelt. Dieses gekoppelte Gesamtverfahren sollte vom Projektpartner Glatt Ingenieurtechnik GmbH hinsichtlich seiner technischen Umsetzbarkeit evaluiert werden. Ausgehend von dieser Evaluation sollte ein Anlagenkonzept erarbeitet werden, dass techno-ökonomische Bewertung möglich wird. Im Rahmen des Gesamtprojektes lag der Fokus des durch die HVP bearbeitete Teilvorhabens 2 auf den anwendungstechnischen Untersuchungen und deren Rückkopplung zu den anderen Teilvorhaben. | Die im Teilvorhaben erzielten Ergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen: - Durch ständige begleitende Analysen konnten die Extraktions- und Aufarbeitungsprozesse für Xylan optimiert und die Reproduzierbarkeit nachgewiesen werden. Die Möglichkeit des kombinierten Verfahrens wurde belegt - Der Ethanolverbrauch zur Xylanfällung wurde durch Eindampfung des Extrakts auf 1/5 des Volumens um 80% reduziert. Dies erforderte die Abtrennung von Störstoffen aus dem Extrakt - Störstoffe können erfolgreich durch Behandlung des Extrakts mit Aktivkohle abgetrennt werden. - Die technisch-funktionellen und regulatorischen Anforderungen an die Trocknungstechnik wurden formuliert. Die morphologischen Eigenschaften und der Trockengehalt des getrockneten Xylans wurde erstmals beurteilt. - Größenausschlusschromatographische Methoden zur Charakterisierung von Xylan wurde bei der HVP entwickelt und entsprechend ICH-Richtlinien validiert. - Eine UV-Vis spektroskopischen Methode zur Quantifizierung von Lignin und Ligninfragmenten in wässrigen Extrakten und Xylan Proben wurde entwickelt. - Das im Projekt erzeugte Xylan wurde erfolgreich zum Endprodukt Pentosanpolysulfat umgesetzt. - Das im Projekt erzeugte Pentosanpolysulfat wurde umfassend analysiert es konnte eine Korrelation der Eigenschaften mit den Xylanen etabliert werden. - Die Korrelation für wichtige Xylaneigenschaften (insbesondre Molekulargewicht) und Extraktionsbedingungen konnte detailliert werden. - Bemusterung des Xylans durch Pharmaanwender war erfolgreich. - Identifikation von und Kontaktaufnahme mit potentiellen Abnehmern von Lignin im pharmazeutischen Bereich. | Dr. Holger Wondraczek Tel.: +49 3641 2177310 wondraczek@hv-polysaccharides.de HV-Polysaccharides GmbH & Co. KG Am Amselberg 1 07751 Bucha | X | FPNR |
| 01.08.2019 | 31.12.2021 | 2219NR175 | Verbundvorhaben: Sequentielles Extraktionsverfahren zur Gewinnung hochwertiger Intermediate aus Buchenholz (XyloSolv); Teilvorhaben 3: Untersuchungen zur Skalierbarkeit - Akronym: XyloSolv | Im Vorhaben XyloSolv sollte ein Verfahren zur sequentiellen Extraktion von Buchenholz mit Wasser und Ethanol/Wasser-Mischungen entwickelt und skaliert werden, welches es ermöglicht, Xylan, Lignin und Faserstoff als hochreine Fraktionen zu gewinnen. Xylan aus Buchenholz ist ein Polysaccharid, welches als Ausgangsstoff für die pharmazeutische Industrie dient. Ein vom Projektpartner HV-Polysaccharides GmbH GmbH & Co.KG (HVP) entwickeltes und erprobtes hydrothermales Verfahren ermöglicht durch spezielle Prozessführung die Gewinnung von Xylan in einer bisher nicht verfügbaren Qualität, sodass es sich als Grundstoff für pharmazeutische Wirkstoffe eignet und damit sehr hohe Marktpreise erzielt werden können. Daraus ergibt sich eine erhebliche Wertschöpfung im Vergleich zum Ausgangsmaterial Buchenholz. Nichtsdestotrotz wurden durch das von der HVP entwickelte Verfahren bisher nur ca. 10 % der Biomasse genutzt und es fällt eine erhebliche Menge an wässrig extrahiertem Rückstand an. In diesem Vorhaben wurde ein Lösungsansatz verfolgt, der eine der Xylangewinnung nachfolgende ethanolische Extraktion beinhaltet. Die Gewinnung von Lignin und Faserstoff ermöglicht sowohl die zusätzliche Wertschöpfung als auch die ganzheitliche Nutzung der Biomasse. Dazu wurde der Prozess der HVP mit dem vom Projektpartner Fraunhofer CBP entwickelten Organosolv-Aufschluss gekoppelt. Dieses gekoppelte Gesamtverfahren wurde vom Projektpartner Glatt Ingenieurtechnik GmbH hinsichtlich seiner technischen Umsetzbarkeit evaluiert. Ausgehend von dieser Evaluation wurde ein Anlagenkonzept erarbeitet, welches die techno-ökonomische Bewertung ermöglichte. Der Fokus des Teilvorhabens 3 lag auf der Erarbeitung eines Wirbelschichtprozesses für die effiziente Trocknung bzw. definierte Granulierung der Intermediate sowie eines Anlagenkonzeptes, in dem der Gesamtprozess erstmals vollständig abbildbar, skalierbar und wirtschaftlich betreibbar ist. | Die im Teilvorhaben erzielten Ergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen: - Es wurde eine geeignete Prozesskonfiguration für die Xylanaufbereitung aus der zweistufigen Abfolge von Sprühtrocknung und Agglomeration erarbeitet, welche qualitativ sehr hochwertige Produktkonsistenzen und sehr gute Produktausbeuten ermöglicht. Die Qualität der erzeugten Xylanpulver erfüllte die Anforderungen sehr gut. - Es konnte ein neues Prozess- bzw. Reaktionsmodell entwickelt werden, welches die Vorgänge während des kontinuierlichen Austauschs von Flüssigkeiten im Reaktor sehr gut abbilden kann. Dieses zeigte eine grundsätzlich gute Reproduzierbarkeit und Übereinstimmung der berechneten Parameterverläufe bzw. Massenbilanzen mit den Versuchsdaten, sodass mit dem entwickelten Modellansatz eine Bilanzierung des Gesamtprozesses und zielgerichtete Prozessoptimierung als Basis für die Anlagenkonzeptentwicklung durchgeführt werden konnte. - Es konnten skalierte Massenbilanzen für eine Produktionsanlage erstellt werden, auf deren Basis die Verwendungszwecke des Xylans, Lignins und der Faserfraktion sowie potentiell wertvoller Nebenströme endgültig festgelegt werden konnten. - Die technologische Umsetzbarkeit des Koppelprozesses Xylan-/Ligninextraktion mit der Entwicklung eines optimierten Basiskonzepts einer Produktionsanlage mit einer Verarbeitungskapazität von 120 t/a Buchenhackschnitzel konnte nachgewiesen werden. Gleichzeitig konnten die Rahmenbedingungen für den wirtschaftlichen Betrieb einer Produktionsanlage erarbeitet und die Umsetzbarkeit des Prozesses bestätigt werden. - Die Wirbelschichtsprühtrocknung stellte sich für die spezifische Erzeugung von Xylan anlagentechnisch als sehr kostenintensiv heraus und wurde daher im finalen Anlagenkonzept nicht berücksichtigt. Entsprechend wurde auf eine alternative Trocknungstechnologie zurückgegriffen, die ihrerseits keine Einschränkungen für die Xylanqualität und die pharmazeutische Weiterverarbeitung mitbringt. | Dr. Michael Jacob Tel.: +49 3643 47-1315 michael.jacob@glatt.com Glatt Ingenieurtechnik Gesellschaft mit beschränkter Haftung - Niederlassung Dresden Grunaer Weg 26 01277 Dresden | X | FPNR |
| 01.08.2019 | 31.03.2022 | 2219NR178 | Verbundvorhaben: Ökonomische und ökologische Bewertung eines Bioraffinerieansatzes zur Produktion von Fucoxanthin und EPA im Pilotmaßstab und transdisziplinär entwickelter Szenarien im Industriemaßstab in Deutschland; Teilvorhaben 3: Entwicklung von Kriterien und Szenarien - Akronym: OEKO_PROFUPA | Ziel des Vorhabens ist die ökonomische, ökologische und gesellschaftliche Bewertung der Produktion von Fucoxanthin, Eicosapentaensäure (EPA) und Proteinen mit der Kieselalge Phaeodactylum tricornutum, einschließlich der phototrophen Kultivierung in Photobioreaktoren im Pilot- und Industriemaßstab in Deutschland. Diese basiert auf vorhandenen Prozessdaten und soll neben der Berücksichtigung potenzieller Wertschöpfungsketten zur Nutzung von Recycling- und nährstoffreichen Restströmen (N, P, CO2), insbesondere unter Betrachtung von (Überschuss-)Strom aus Biogas- und Photovoltaikanlagen der Landwirtschaft erfolgen. Auf Grundlage der Ergebnisse vorangegangener Freilandkultivierungs- und Aufarbeitungsversuche im Pilotmaßstab sowie einer Literaturrecherche, verfahrenstechnischer Expertisen und Angebote sowie transdisziplinär entwickelter Kriterien und Narrative werden anhand von Szenarien Maßstabsvergrößerungen, Techno-Ökonomische und Lebenszyklusanalysen (LCA) zur Produktion der mikroalgenbasierenden Biomasse sowie der Extraktion von EPA und Fucoxanthin durchgeführt. Zur Ermittlung der Nachfrage an natürlichen Farbstoffen und mehrfach ungesättigter Fettsäuren wird eine Marktanalyse durchgeführt und Experten interviewt.. Ein weiteres Projektziel ist die Abschätzungen zur Wirtschaftlichkeit industrieller Mikroalgenanlagen auf Basis realer Produktionsdaten für Investoren. Parallel zu den technikzentrierten Analysen werden die Akzeptabilität und die Sichtweisen relevanter Stakeholder auf die neuen technischen Möglichkeiten in den Forschungsprozess integriert. Transdisziplinäre Forschung, die Natur- und Sozialwissenschaften mit Beiträgen nicht-akademischer Akteure integriert, ist essentiell für die Entwicklung von Lösungen für komplexe gesellschaftliche Herausforderungen. Die frühzeitige Einbindung von Stakeholdern in Technologiebewertung und Szenarienentwicklung ist einzigartig und wird auf breites Interesse innerhalb und außerhalb der Wissenschaft stoßen. | Dr. Christine Rösch Tel.: +49 721 608-22704 christine.roesch@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (Großforschungsaufgabe) - Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS) Hermann-von-Helmholtz-Platz 1 76344 Eggenstein-Leopoldshafen | X | FPNR | |
| 01.10.2019 | 31.05.2023 | 2219NR179 | Verbundvorhaben: Integrierte Holz-Stahl-Hybridelemente für Gewerbe- und Mehrgeschossbau; Teilvorhaben 2: Effiziente Holz-Verbindungen mit sehr dünnen Stahlblechen - Akronym: HS-Hybrid | Die Anwendungsbereiche von Holz in Gewerbegebäuden und im Mehrgeschossbau sind mit Ausnahme des traditionellen Wohnungsbaus bislang nicht oder nur schwer zugänglich für holzbasierte Bausysteme. Deswegen wird in diesem Vorhaben gezielt eine Hybridbauweise entwickelt, die die multifunktionellen Anforderungen im Bauwesen erfüllen kann. Kriterien wie Tragfähigkeit, Steifigkeit (große Spannweiten), Schalldämmung, Brand- und Schwingungsverhalten werden in ihrem Zusammenhang untersucht und beurteilt. Die Interdisziplinarität einer solchen Hybridbauweise fordert und fördert daher die Zusammenarbeit unterschiedlicher Experten aus Materialwissenschaften, Ingenieurholzbau und Akustik/Dynamik. Im Rahmen der förderpolitischen Ziele wird in diesem Vorhaben das Marktpotenzial von Holz und Holzwerkstoffen verbessert, bzw. es werden Hybridelemente entwickelt, damit neue Märkte erschlossen werden können: • Holz-Stahl-Hybridelemente (HSH-Elemente) sind Elemente auf Basis neuer Materialkombinationen mit großem wirtschaftlichem Potenzial, die bisher weder in Deutschland noch in Europa auf dem Markt verfügbar sind. • Die Verbindungen zwischen Holz und Stahl können in einer industriellen Vorfertigung schnell, vollautomatisch und wirtschaftlich realisiert werden. • Die Anwendung hochwertiger Holzprodukte wie Furnierschichtholz (FSH) und Brettsperrholz (BSP) in bisher unerschlossenen Volumenmärkten wie Gewerbe- und Mehrgeschossbau (Hotels, Bürogebäude, Schulen, usw.) mit freien Spannweiten bis zu 10 m wird ermöglicht. • Durch Anwendung von stiftförmigen Verbindungsmitteln und den Verzicht auf Beton wird der Rückbau vereinfacht und damit die materialoptimierte Entsorgung und das Recycling ermöglicht. | Die Entwicklung von effizienten Verbindungen mit sehr dünnen Stahlblechen für den Einsatz in den HSH-Elementen bedingte eine Überprüfung der Herstellbarkeit dieser Verbindungen. Durch eine Machbarkeitsstudie konnten bereits auf dem Markt verfügbare Verbindungsmittel identifiziert werden, die eine Herstellung der Verbindungen ohne Vorbohren ermöglichen. Die Untersuchungen zum Trag- und Verformungsverhalten der Verbindungsmittel zeigen unterschiedliche und überlagernde Versagensmechanismen. Dabei entstehen schon bei kleinen Verformungen der Verbindungen nichtlineare Verformungsanteile, die zu einer Steifigkeitsreduktion führen. Die experimentell ermittelten Tragfähigkeiten der Verbindungen werden von den rechnerisch ermittelten Tragfähigkeiten nach den Bemessungsgleichungen des European Yield Model deutlich unterschätzt. Diese Unterschätzung ist auf mehrere Faktoren zurückzuführen. So ist bei den Untersuchungen ab einer Stahlblechdicke von 1,0 mm bereits eine Einspannung des Verbindungsmittels bzw. Verbindungsmittelkopfes vorhanden. Diese Einspannung wird in der aktuell gültigen Normung nicht berücksichtigt. Prinzipiell zeigen die Untersuchungen, dass Verbindungen mit sehr dünnen Stahlbleche, wie sie imHolzbau zurzeit noch nicht eingesetzt werden, funktionieren und wettbewerbsfähige Tragfähigkeiten liefern. Die experimentelle und analytische Untersuchung der vollständigen HSH-Elemente legt dar, dass diese Verbindungen für den Verbund zwischen den Bauteilen eine zu geringe Steifigkeit aufweisen. Es wäre eine hohe und somit unwirtschaftliche Anzahl an Verbindungsmittel nötig, um mit einem ausgewogenen Verbundquerschnitt Spannweiten von 10 m zu erzielen. Geringere Spannweiten sind jedoch durchaus wirtschaftlich realisierbar. Für größere Spannweiten scheit der Einsatz von C-Profilen als vielversprechend. | Dr. ir. Carmen Sandhaas Tel.: +49 721 608-43646 sandhaas@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (Universitätsaufgabe) - Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine - Abt. Stahlbau Otto-Ammann-Platz 1 76131 Karlsruhe | FPNR | |
| 01.08.2019 | 30.04.2022 | 2219NR180 | Verbundvorhaben: Ökonomische und ökologische Bewertung eines Bioraffinerieansatzes zur Produktion von Fucoxanthin und EPA im Pilotmaßstab und transdisziplinär entwickelter Szenarien im Industriemaßstab in Deutschland; Teilvorhaben 2: Techno-Ökonomische Analyse (TEA) und Ökobilanzierung (LCA) - Akronym: OEKO-PROFUPA | Ziel des Vorhabens ist die ökonomische und ökologische Bewertung eines Gesamtprozesses zur gleichzeitigen Produktion von Fucoxanthin, Eicosapentaensäure (EPA) und Proteinen mit der Kieselalge Phaeodactylum tricornutum, einschließlich der phototrophen Kultivierung in Flat Panel Airlift (FPA) Photobioreaktoren im Pilot- und Industriemaßstab in Deutschland. Die angestrebte Bewertung basiert dabei auf bereits vorhandenen, realen Prozessdaten und soll neben der Berücksichtigung potenzieller Wertschöpfungsketten zur Nutzung von nährstoffreichen Rest- und Recyclingströmen (N, P, CO2), insbesondere unter Betrachtung von (Überschuss-)Strom aus Biogas- und Photovoltaikanlagen der Landwirtschaft erfolgen. Auf Grundlage der Ergebnisse vorangegangener Freilandkultivierungs- und Aufarbeitungsversuche im Pilotmaßstab (umfangreiche experimentelle Datensets werden vom Fraunhofer IGB und CBP bereitgestellt) sowie einer Literaturrecherche, verfahrenstechnischer Expertisen und Angebote werden anhand von Szenarien Maßstabsvergrößerungen, Techno-Ökonomische- (TEA) und Lebenszyklusanalysen (LCA) zur Produktion der mikroalgenbasierten Biomasse sowie der Extraktion der beiden hochpreisigen Produkte EPA und Fucoxanthin durchgeführt. Zur Ermittlung der Nachfrage an natürlichen Farbstoffen (wie Astaxanthin und ß-Carotin) und mikroalgenbasierter mehrfach ungesättigter Fettsäuren (PUFAs) für die Ernährung, Kosmetik, Futtermittel oder pharmazeutische Anwendungen wird eine Marktanalyse durchgeführt. Darauf folgend werden Experten interviewt, um Fragen der Zulassung und Zertifizierung möglicher Produkte auf dem europäischen Markt zu klären. Ein weiteres Projektziel ist es, die Analyse von Kostenstrukturen und Abschätzungen zur Wirtschaftlichkeit industrieller Mikroalgenanlagen an realitätsnahen Beispielen auf Basis realer Produktionsdaten für Investoren (Großanlagen) durchzuführen. | Prof. Dr. Iris Lewandowski Tel.: +49 711 459-22221 iris_lewandowski@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Fakultät Agrarwissenschaften - Institut für Kulturpflanzenwissenschaften - FG Nachwachsende Rohstoffe in der Bioökonomie (340b) Fruwirthstr. 23 70599 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.02.2020 | 31.01.2023 | 2219NR183 | Identifikation, Visualisierung und Analyse verwaltungsinterner Strukturen zur Förderung der öffentlichen Beschaffung von Produkten aus nachwachsenden Rohstoffen - Akronym: IVANAWARO | Das Vorhaben zielt auf eine Identifikation, Visualisierung und Analyse der relevanten verwaltungsinternen Strukturen zur Förderung der öffentlichen Beschaffung von Produkten aus nachwachsenden Rohstoffen ab. Dabei soll der gesamte Beschaffungsprozess sowie das Zusammenspiel von Bedarfsträgern, Einkäufern und Verwaltungsleitung betrachtet werden. Dafür sollen in einem ersten Schritt durch Fragebogenstudien auf Makro-Ebene verwaltungsinterne Zusammenhänge erhoben und analysiert werden. Darauf aufbauend sollen mit der Durchführung von Interviews bei Vorreiter-Kommunen relevante Treiber und Hemmnisse identifiziert werden, die die Beschaffung von Produkten aus nachwachsenden Rohstoffen fördern oder dieser entgegenstehen. Gleichzeitig sollen beispielhafte Ausschreibungstexte identifiziert und gesammelt werden. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen anschließend entsprechend visuell aufbereitet werden und auf einer etablierten Plattform (www.die-nachwachsende-Produktwelt.de) präsentiert werden. Darüber hinaus soll die geschaffene Kommunikationsplattform des Projekts "Eine in der Breite verbesserte Zusammenführung zwischen öffentlichen Auftraggebern und Anbieterunternehmen biobasierter Produkte in Deutschland" (FKZ 22027215) im Verwaltungs- und Beschaffernetzwerk (www.VuBN.de) weiter betrieben werden. Das Vorhaben umfasst somit vier Arbeitspakete: Fragebogenstudien und die Recherche von relevanten Ausschreibungstexten öffentlicher Auftraggeber, die explizit Produkte aus nachwachsenden Rohstoffen berücksichtigen (AP1 und AP2), darauf aufbauende Experteninterviews und die Entwicklung von Fallstudien (AP3) sowie die Einbindung der gewonnenen Erkenntnisse in eine bestehende Plattform (AP4). | Prof. Dr. Ronald Bogaschewsky Tel.: +49 931 31-88777 boga@uni-wuerzburg.de Julius-Maximilians-Universität Würzburg Sanderring 2 97070 Würzburg | X | FPNR | |
| 01.08.2020 | 30.04.2024 | 2219NR188 | Verbundvorhaben: AMMOFIT – Neue Starterkonzentrate zur Biogaserzeugung aus Substraten mit hohen Stickstoff-Frachten; Teilvorhaben 1: Erzeugung und Anwendung des Starterkonzentrates - Akronym: Ammofit | Ziel des Verbundvorhabens ist es, die Adaptationsfähigkeit der Mikroorganismen an erhöhte Ammonium-N Konzentrationen zu nutzen, um ein Verfahren zu entwickeln, das eine stabile Biogasproduktion aus Substraten mit hohen Stickstofffrachten (Hühnertrockenkot (HTK)) gewährleistet. Dafür soll die Gemeinschaft der Mikroorganismen optimal an die Milieubedingungen angepasst werden und mit Hilfe des anvisierten AMMOFIT-Starterkonzentrats eine Möglichkeit geschaffen werden, jede bestehende Biogasanlage ohne zusätzliche verfahrenstechnische Erweiterungen an entsprechende Substrate anzupassen. Um die Vermehrung in großen Volumina (Technikumsmaßstab) zu ermöglichen, wird ein Verfahren zur gezielten Kultivierung dieser mikrobiellen Gemeinschaft, inklusive geeigneter Qualitätskontrolle entwickelt. Ferner steht die Identifikation relevanter Stoffwechselfunktionen der Biogasbildung und der verantwortlichen Mikroorganismen bei hohen Ammoniumfrachten im Mittelpunkt, um perspektivisch die Kontrolle und Steuerung der Biogasbildung aus diesen Substraten verbessern zu können. Am Ende des dreijährigen Vorhabens soll ein ökonomisches Nutzungskonzept für HTK und andere stickstoffreiche landwirtschaftliche Nebenprodukte erarbeitet worden sein. Im Rahmen des Teilvorhabens 1 erfolgt die Entwicklung und Herstellung eines AMMOFIT-Starterkonzentrates gleichbleibender Qualität mittels Rührkesselreaktor (CSTR) und einfacher, kostengünstiger Anlagenkonfiguration. Ferner wird die Wirksamkeit des entwickelten Starterkonzentrats in Biogasversuchen im Technikumsmaßstab untersucht. Dabei soll neben der Adaptionsfähigkeit von Bakterienstämmen insbesondere der kontinuierliche Anlagenbetrieb erprobt werden. Das primäre Ziel der Technikumsversuche ist es, einen stabilen Vergärungsprozess unter Einsatz stickstoffreicher Substrate (Maissilage + Hühnertrockenkot) zu erzielen. | Prof. Dr.-Ing. Achim Loewen Tel.: +49 551 5032-257 achim.loewen@hawk.de Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst-Fachhochschule Hildesheim/Holzminden/Göttingen - Fakultät Ressourcenmanagement Göttingen - Fachgebiet Nachhaltige Umwelt- und Energietechnik NEUTec Rudolf-Diesel-Str. 12 37075 Göttingen | FPNR | ||
| 15.06.2019 | 31.10.2022 | 2219NR189 | ForestValue: Innovative Waldbewirtschaftungsstrategien für eine resiliente Bioökonomie unter zunehmenden Risiken; Teilvorhaben 1: Erfassung von Waldstörungsinformationen, sowie von Regenerationsprozessen und Ableitung von Bewirtschaftungsstrategien - Akronym: I-Maestro | I-Maestro befasste sich mit den Beziehungen zwischen Waldbewirtschaftung und Ökosystemleistungen in der europäischen gemäßigten Waldzone mit dem Ziel, Resilienz-erhöhende Bewirtschaftungsmaßnahmen zu entwickeln. Der Wissensstand zu Waldstörungen und Waldresilienz wurde durch die Entwicklung einer aktualisierten Waldstörungsdatenbank sowie die Analyse von Störungstrends 1950-2019 verbessert. Die Daten dienten auch als Grundlage für die Erstellung von Waldstörungsszenarien in Europa. Die Auswirkungen von Waldstörungs-, Bewirtschaftungs- und Klimawandel-Szenarien auf die Holzproduktion, die Kohlenstoffspeicherung und den Erhalt der biologischen Vielfalt wurden mit Waldsimulationsmodellen simuliert. Eine zentrale Frage war dabei die Bewertung des Einflusses von Artenzusammensetzung und Waldstrukturvielfalt auf die Bereitstellung von waldbezogenen Ökosystemdienstleistungen und die Entwicklung von adaptiven Bewirtschaftungsstrategien zur Förderung der Waldresilienz gegenüber Klimaänderungen und intensivierten Waldstörungen. Die Auswertung und Bewertung der Simulationsstudien diente der Entwicklung evidenzbasierter Empfehlungen für forstliche Praxis und politische Entscheidungsträger. Ein Policy Brief mit den wichtigsten Ergebnissen und Empfehlungen des I-Maestro Projekts zur Zukunft der Wälder wurde erarbeitet als evidenzbasierte Empfehlung für politische Entscheidungsträger hinsichtlich adaptiver Bewirtschaftungsstrategien zur Verbesserung der Resilienz der Wälder. Projektaktivitäten und Ergebnisse wurden in einer Reihe von Blogbeiträgen und Videos zur Arbeit von I-Maestro dokumentiert, darunter besonders bemerkenswert ein Video, in dem die Waldmodellierung im Rahmen von I-Maestro erklärt wird. | Die wichtigsten Ergebnisse des Projektvorhabens sind a) Die Aktualisierung der Waldstörungsdatenbank DFDE (https://dfde.efi.int/db/dfde_app_orig.php). b) Eine wissenschaftliche Publikation mit DFDE-Daten zur Entwicklung von Waldstörungen in Europa von 1950-2019. (Patacca, M., Lindner, M., et al. (2022) Significant increase in natural disturbance impacts on European forests since 1950. Global Change Biology accepted. DOI: 10.1111/gcb.16531.) c) Die Entwicklung einer Methode zur Bereitstellung von Störungsszenarien für die Waldmodellierung basierend auf der empirischen DFDE-Datengrundlage. Die Methode wurde auf der Konferenz Forest disturbance and ecosystem dynamics in a changing world (September 2022 in Berchtesgaden) vorgestellt und eine wissenschaftliche Publikation ist in Vorbereitung. d) Eine wissenschaftliche Publikation zu den Auswirkungen der Waldbewirtschaftung auf das Störungsrisiko, in der eine Literaturauswertung den Meinungen von Experten gegenübergestellt wird. (Laura Nikinmaa, et al. (submitted) Perceptions of forest professionals on managing forest disturbance to enhance forest resilience. Forest Policy and Economics.) e) Ein Policy Brief mit den wichtigsten Ergebnissen und Empfehlungen des I-Maestro Projekts zur Zukunft der Wälder (https://i-maestro.inrae.fr/wp-content/uploads/2022/11/I-Maestro-Policy-Brief_2022.pdf). f) Eine Reihe von Blogbeiträgen und Videos zur Arbeit von I-Maestro, insbesondere eine Kurzdokumentation, die das Potential von Waldmodellierung allgemein und die Anwendung von verschiedenen Modellen und Szenarien im Kontext von I-Maestro im Speziellen erklärt: I-Maestro: Projecting the future of our forests - YouTube (https://www.youtube.com/watch?v=5Ux6zB24CtM). | Dr. Marcus Lindner Tel.: +49 173 629 3081 marcus.lindner@efi.int European Forest Institute - EFI-Bonn Platz der Vereinten Nationen 7 53113 Bonn | X | FPNR |
| 01.12.2020 | 30.11.2024 | 2219NR190 | Dolomit-Asche-Granulate als ökosystemverträgliche Variante einer Nährstoffrückführung - Akronym: DolAGran | Das Endprodukt der thermischen Nutzung von Holz ist die Holzasche, welche einen Großteil der entzogenen Nährstoffe enthält, die in Konsequenz der nächsten Waldgeneration fehlen. Um den Nährstoffkreislauf zu schließen und somit eine Nährstoffnachhaltigkeit zu erreichen, wäre es sinnvoll, das Potenzial der Asche in Form ihrer Inhaltsstoffe zur Erhaltung der Standortsqualität zu nutzen. In unbehandelter Form ist Holzasche aufgrund ihres hohen pH-Wertes und der schnellen Löslichkeit der Inhaltsstoffe jedoch eher als bedenklich einzuschätzen. Die geplante Studie will hier ansetzen und versuchen, die Asche mit ihren Nährelementen ökosystemar verträglich zu applizieren. Im vorgesehenen Projekt sollen Dolomit-Asche-Granulate hergestellt und sowohl im Labor unter kontrollierten Bedingungen als auch im Freiland getestet werden. Die Vorteile dieser Granulate liegen darin, dass sie im Gegensatz zu einem losen Dolomit-Asche-Produkt mit flächigem Wirkungscharakter eine punktuelle Wirkung mit geringerer aktiver Oberfläche entfalten. Im Vergleich zu der losen Mischung ist zu erwarten, dass ein Granulat im gleichen Mischungsverhältnis wie lose gemischte Dolomit-Asche keine negativen Auswirkungen auf die Vegetation hat. Auch ist anzunehmen, dass durch die Granulierung die Freisetzungsraten der Nährstoffe und der pH-Wert herabgesetzt werden und so eine langsamere und damit nachhaltigere Wirkung erzielt wird. Im Rahmen des Projekts werden drei Optimierungslinien verfolgt, nämlich a) Ascheanteil 30 % gemäß Düngemittelverordnung, b) maximaler Ascheanteil und c) ausgewogene Nährstoffkombination. Bei der Variante c) wird ein Hauptaugenmerk auf die Kompensation nutzungsbedingter Nährstoffentzüge der Makronährelemente K, P und S gelegt, welche bei einer normalen Kalkung unberücksichtigt bleiben. Die ökonomisch und ökologisch interessanteste Variante wird in einem Praxisversuch auf größerer Fläche ausgebracht und vom Antragsteller über das Projektende hinaus extensiv weiter beobachtet. | Prof. Dr. Dr. Axel Göttlein Tel.: +49 8161 71-4749 goettlein@forst.tu-muenchen.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Fachgebiet für Waldernährung und Wasserhaushalt Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | FPNR | ||
| 01.10.2019 | 30.06.2022 | 2219NR191 | Verbundvorhaben: Entwicklung und technologische Umsetzung tragender Profilstrukturen auf Basis von Holzfurnieren für ein ultraleichtes Stativ für Fotoanwendungen; Teilvorhaben 2: Kennwertbestimmung und Modellierung des Werkstoff- und Strukturverhaltens - Akronym: FURNIER | Die Firma Berlebach Stativtechnik ist ein KMU aus dem ländlichen Raum Sachsens und produziert innovative Fotostative auf Basis des regional verfügbaren Werkstoffs Holz. Im Marktsegment der Fotostative konnte sich das Traditionsunternehmen ein Alleinstellungsmerkmal und weltweit zahlreiche Kunden erarbeiten. Die holzbasierten Stative sind robust, langlebig und zeichnen sich durch optisch sowie haptisch hervorragende natürliche Materialien aus. Diesen positiven Eigenschaften stehen jedoch ein hohes Packmaß und ein vergleichsweise hohes Bauteilgewicht gegenüber. Im Bereich des Stativbaus kann seit geraumer Zeit ein Trend hin zu leichten und robusten Werkstoffen festgestellt werden. Hier werden neben Aluminium vor allem faserverstärkte Kunststoffe, insbesondere mit Kohlenstofffaserverstärkung (CFK) für die Auslegung der Stativbeine eingesetzt. Das primäre Ziel ist hierbei ein möglichst geringes Bauteilgewicht bei gleichzeitig hoher Tragfähigkeit zu realisieren. Entsprechende Produkte aus CFK sind deutlich kleiner dimensioniert und für den einfachen Transport prädestiniert. Die Holzstative verlieren in dieser Situation zunehmend ihre Wettbewerbsfähigkeit. Eine Möglichkeit zur Optimierung der Stativbeine unter Beibehaltung des Naturwerkstoffs Holz stellt der Einsatz von Furnier zur Herstellung von Hohlprofilen dar. Ziel des Verbundvorhabens FURNIER liegt daher in der Entwicklung und Umsetzung von tragenden Profilstrukturen mit komplexer Geometrie auf Basis von Furnieren. Dabei wir eine hohe haptische und optische Qualität angestrebt. Die Entwicklung von Material- und Versagenskarten in Abhängigkeit des Furnieraufbaus sowie die Charakterisierung der physikalischen Eigenschaften und des Schwingungsverhaltens des Werkstoffs stellen neben der Entwicklung angepasster Fertigungsprozesse zur Verarbeitung und Umformung flächiger Holzfurniere die Teilziele dar. Zur Demonstration der Umsetzbarkeit des Vorhabens werden Stative mit teleskopierbaren Furnierprofilen aufgebaut. | Im Rahmen von FURNIER wurde eine durchgängige Prozesskette zur Herstellung von Stativbeinsegmenten aus Furnier entwickelt. Beginnend bei der Auswahl geeigneter Holzarten wurden zunächst werkstoff-mechanische Kennwerte mittels zerstörender Prüfmethoden sowie das Werkstoffdämpfungsverhalten bestimmt. Diese Kennwerte dienten zur Erstellung von Material- und Versagenskaten sowie als Eingangsgröße zur numerischen Modellierung des Leichtbauprofils und zur Optimierung geometrischer Parameter. Anhand von prozesstechnologischen Studien konnte eine Umformtechnologie für Furnier zu Hohlprofilen entwickelt und bzgl. Oberflächenqualität und Maßhaltigkeit optimiert werden. Mit einem zweistufigen Prozess aus membranbasierter Umformtechnologie und anschließendem Fügeschritt wurde eine Prozesskette aufgestellt die den gestellten Anforderungen entspricht. Als wichtigster Meilenstein wird die Herstellung von optisch und haptisch sehr hochwertigen Furnierprofilen mit minimalen Biegeradien von 8 mm angesehen. Mit der Herstellung Demonstrator-Stativen mit Beinsegmenten aus Furnierprofilen konnte eine erhebliche Massereduktion bei verringertem Packmaß und unter Beibehaltung der erforderlichen Nutzlast erzielt werden. An den Demonstratoren konnte die entwickelte Klemmung sowie das Montageprinzip getestet werden. Mit einer abschließenden Schwingungsmessung am Gesamtstativ konnte das hohe Leichtbaupotential auch im Hinblick auf die stark verbesserten Schwingungseigenschaften eindrucksvoll bewiesen werden. | Prof. Dr.-Ing. habil Maik Gude Tel.: +49 351 463-38153 maik.gude@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik - Professur Leichtbaudesign und Strukturbewertung Holbeinstr. 3 01307 Dresden | X | FPNR |
| 01.05.2020 | 31.12.2023 | 2219NR192 | Verbundvorhaben: Sorghum-Blühmischungen für einen insektenfreundlichen Energiepflanzenanbau; Teilvorhaben 1: Untersuchungen zur Variation und genetischen Determination von für Untersaat-Kompatibilität wichtigen Pflanzenarchitekturmerkmalen bei Sorghum - Akronym: SoBinEn | Viele Ursachen des Insektenschwunds werden diskutiert, ein Mitverursacher ist die Intensivierung der Agrarproduktion, die zu einem Mangel an blühenden Pflanzen in der Agrarlandschaft führt. Deshalb soll im Vorhaben SoBinEn die Kombination von Sorghum bicolor Dualtyp-Hybriden mit insektenfreundlichen Gemengen und Untersaaten geprüft werden. Hierdurch kann das Blühfenster deutlich verlängert werden. Für Bienen und andere Bestäuber kann dadurch zusätzlich zum als Proteinquelle fungierenden Sorghumpollen auch wertvoller Nektar bereitgestellt werden. Die Mischungen werden die ökologische Wertigkeit von Bioenergie-Fruchtfolgen hinsichtlich Diversität, Erosionsschutz, Verringerung der Nitratauswaschung im Winter (bei Fortführung der Untersaat) und Humusbilanz verbessern. Synergie-Effekte des Mischanbaus, wie z. B. eine verbesserte Bestäubungsleistung an Sorghum durch von der Untersaat zusätzlich angelockte Bienen, tragen zusätzlich zu einer Ertragsstabilisierung unter wechselnden Umweltbedingungen bei. Sorghum ist dank seiner Trockentoleranz, Nährstoffeffizienz und Diabrotica-Resistenz eine vielversprechende Alternative zu Mais. Die frühreifen und rispenbetonten Sorghum Dualtyp-Hybriden sind dabei aufgrund ihrer verbesserten agronomischen und stofflichen Eigenschaften für einen nachhaltigen Energiepflanzenanbau besonders geeignet. Ihre geringe Höhe, verbesserte Standfestigkeit, Abreife und Energiedichte ermöglichen eine einfachere Ernte und eine bessere Transport- und Silierfähigkeit. Zusammen mit langblühenden Untersaaten können bienen- und insektenfreundliche Bioenergie-Fruchtfolgen entwickelt werden, die Erosions- und Grundwasserschutz, eine Verbesserung der Humusbilanz und Belebung des Landschaftsbilds beinhalten. Der in diesem Vorhaben geplante Ansatz bietet daher die Möglichkeit, die Akzeptanz des Energiepflanzenanbaus bei Landwirten und der Gesellschaft insgesamt nachhaltig zu verbessern. | Dr. Benjamin Wittkop Tel.: +49 641 9937443 benjamin.wittkop@agrar.uni-giessen.de Justus-Liebig-Universität - Professur für Pflanzenzüchtung Heinrich-Buff-Ring 26-32 35392 Gießen | FPNR | ||
| 01.09.2019 | 28.02.2022 | 2219NR195 | Verbundvorhaben: Thermoplastische Ligninvarianten als Teilsubstitut in Bitumenformulierungen für verschiedene Bauleistungen (Lignobitumen); Teilvorhaben 2: Lignobitumen-Formulierungen - Akronym: Lignobitumen | Gesamtziel der Machbarkeitsstudie ist die Teilsubstitution fosiler Bitumenbindemittel durch thermoplastische Lignine, unter Erhalt / Verbesserung der techn. u. Materialeigenschaften des Bindemittels, das flexibel in verschiedenen Bauweisen verwendet wird. In den neuen Lignobitumen-Bindemitteln wird der Anteil an thermoplastischen Ligninen über dem des Standes der Technik liegen (Substitutionsgrade 50-70%), bei Verbesserung /Erhalt von Kenndaten der Standards (70/100, B 160/220). Dies ermöglicht eine notwendige Wissensbasis (chemischen Modifizierung, spezifischen Materialkenndaten). Sie ist Grundlage zur Prozessentwicklung / Hochskalierung bis TRG 6. Für die Darstellung von ausgewählten thermoplastischen Ligninen, mit unterschiedlichem Eigenschaftsprofil, sind skalierbare, Pfropfungen mit funktionalen Verbindungen u. Veresterung der Co-Polymere notwendig. Syntheseprotokolle, Betriebsanweisungen u. Gefährdungsbeurteilungen werden erarbeitet. Umgesetzt werden nur höher-skalierbare Prozesse. Dies ermöglicht eine Bandbreite an Produkten, deren Eigenschaften flexibel auf Anforderungen in Bauweisen zugeschnitten werden. Die Lignobitumen-Bindemittel dienen als Plattformen, auf deren Grundlage die Einstellung spezifischer Eigenschaften für verschiedene Baumaßnahmen realisierbar ist. | Michael Boy Tel.: +49 7246 9116-34 michael.boy@stm-malsch.de Süddeutsche Teerindustrie Gesellschaft mit beschränkter Haftung & Co. Kommanditgesellschaft Otto-Eckerle-Str. 7-11 76316 Malsch | X | FPNR | |
| 01.11.2019 | 31.12.2022 | 2219NR196 | Verbundvorhaben: Landwirtschaftliche Rest- und Abfallstoffverwertung (LaRA) - Lösungsansätze zur technischen Anpassung bestehender Biogasanlagen für die Nutzung faseriger Reststoffe; Teilvorhaben 3: (Sozio-)ökonomische Untersuchungen - Akronym: LaRA | Die übergeordnete Zielsetzung des Vorhabens besteht in der Entwicklung von Lösungsansätzen und Anlagenkonzepten zur Schaffung optimaler prozess- und anlagentechnischer Rahmenbedingungen für die Verwertung der faserhaltigen Reststoffkategorien Stroh, Landschaftspflegegras und Festmist in landwirtschaftlichen Biogasanlagen. Die Grundlage der Konzeptentwicklung bilden umfassende Untersuchungen an repräsentativen bundesweit verteilten Praxisanlagen unter Berücksichtigung prozess-, anlagentechnischer und (sozio-) ökonomischer Fragestellungen. Die Untersuchungen beinhalten sowohl detaillierte Datenerhebungen zu den Anlagen und Erfahrungsberichte der Anlagenbetreiber als auch die Erfassung der mit der Substratsubstitution einhergehenden Umstellung ertragsrelevanter Prozessgrößen von den Gaspotentialen über die Rheologie und den Substrataufschluss bis hin zum Verschleißverhalten der Anlagenkomponenten anhand von Laboruntersuchungen und Vorort-Messungen. Basierend auf der generierten Datenbasis werden bestehende Optimierungspotenziale definiert. Aufbauend auf den abgeleiteten Handlungsfeldern werden technische Lösungen zur Erschließung der Potentiale auf der Ebene der Anlagen- und Prozesstechnik innerhalb der Systemgrenze der Biogasanlage als auch im Hinblick vor- und nachgelagerter Wertschöpfungsprozesse, entwickelt. Die Lösungsansätze und Maßnahmen werden anschließend zu anlagen- und standortspezifisch optimierten Anlagenkonzepten zusammengefasst und als Handlungsempfehlung in einer Handreichung für Anlagenbetreiber formuliert. Um einen faktischen Mehrwert für den Anlagenbetreiber darzustellen und den methodischen Ansatz der entwickelten technischen Lösungen und Anlagenkonzepte adäquat zu verwerten, wird ein checklistenbasierter Aufbau der Handlungsempfehlungen in der Handreichung dargestellt. Dies ermöglicht eine betreiberspezifische Definition optimaler Anlagenkonzepte unter Berücksichtigung wertschöpfungsrelevanter Rahmenbedingungen. | Der Anspruch an eine effizientere Betriebsweise der bestehenden Biogasanlagen ist im Hinblick auf die Umsetzung der klimapolitischen Ziele und den sich ändernden förderpolitischen Rahmenbedingungen für den Weiterbetrieb ein aktuelles Kernthema in der Biogasbranche. Zukünftig wird die Anlageneffizienz, die Wettbewerbsfähigkeit und die Suche nach kostengünstigen alternativen Substraten weiter an Bedeutung gewinnen, um die Zukunftsfähigkeit des Anlagenbestandes in Deutschland zu sichern. In weiterführenden Schritten gilt es, die erfolgreiche Umsetzung von geeigneten anlagentechnischen Maßnahmen für den Koppelprodukteinsatz an Biogasbestandsanlagen zu verfolgen. Hierbei steht der praktische, wirtschaftliche und ökologische Nutzen im Fokus. Des Weiteren sind Chancen und Weiterentwicklungen der verfügbaren Technologien und der zukunftsrelevanten Anlagenkonzepte zu beobachten. Durch eine Analyse über die Umsetzungsfähigkeit der vorgeschlagenen Maßnahmen und eine begleitende Effizienzbewertung an weiteren Praxisanlagen lassen sich gezielt neue Erkenntnisse darüber gewinnen, welche spezifischen Maßnahmen und entwickelten Konzeptvarianten eine breite und zukunftsorientierte Anwendung finden. | Dipl. Ing. Robert Wagner Tel.: +49 9421 960-350 rw@carmen-ev.de C.A.R.M.E.N. e.V. Schulgasse 18A 94315 Straubing | X | FPNR |
| 01.11.2019 | 30.04.2021 | 2219NR197 | Steckbriefe sinnvoll biologisch abbaubarer Produkte auf Basis von nawaRo - Akronym: BioSinn | Gemeinsam mit Experten und beteiligter Industrie sollen 25 Anwendungen identifiziert werden, die selbst bei korrekter Anwendung oft in die Umwelt gelangen und für die demnach der biologische Abbau unter ökologischen Gesichtspunkten die beste End-of-Life-Option darstellt. Für diese Anwendungen sollen biologisch abbaubare Substitutionsmaterialien identifiziert werden und in einem Steckbrief übersichtlich dargestellt werden. Die Steckbriefe sollen als Handreichung für die Industrie und die Politik als Ratgeber für ein Umschwenken zu einer nachhaltigen Wirtschaftsweise dienen. | Verena Bauchmüller Tel.: +49 2233 48-1401 verena.bauchmueller@nova-institut.de nova-Institut für politische und ökologische Innovation GmbH Leyboldstraße 16 50354 Hürth | X | FPNR | |
| 01.12.2020 | 30.11.2024 | 2219NR211 | Optimierung von Biomassefeuerungen mit dem Ziel reduzierter Stickoxidemissionen - Akronym: Optinox | Der Fokus des Forschungsvorhabens liegt auf der Entwicklung kosteneffizienter Maßnahmen zur Minderung der Stickoxidemissionen biomassegefeuerter, mittelgroßer Feuerungsanlagen mit einer Feuerungswärmeleistung von 1–50 MW. Hierfür wird ein systematischer Vergleich verschiedener Feuerungssysteme (Flugstrom, Wirbelschicht, Festbett) durchgeführt und resultierende Stickoxidemissionen sowie die Verteilung zwischen NO und dessen Vorläufern (HCN, NH3) innerhalb der Verbrennungszonen analysiert. Durch die Kombination aus experimentellen Untersuchungen und CFD-Simulationen wird die Übertragbarkeit des Modellansatzes sowie die Optimierung aller gängigen Biomassefeuerungen hinsichtlich reduzierter Stickoxidemissionen ermöglicht. Es wird eine hinsichtlich der Stickoxidemissionen verbesserte Feuerung ohne eine Erhöhung der Emissionen weiterer Schadstoffe (z.B. Staub, CO) angestrebt. Hierbei wird sowohl die Luftstufung als auch die Kombination aus Luftstufung und SNCR untersucht. | Prof. Dr.-Ing. Hartmut Spliethoff Tel.: +49 89 289-16270 spliethoff@tum.de Technische Universität München - Fakultät für Maschinenwesen - Lehrstuhl für Energiesysteme Boltzmannstr. 15 85748 Garching b. München | FPNR | ||
| 01.10.2019 | 30.09.2020 | 2219NR213 | Verbundvorhaben: Gezielte Steuerung der biologischen Abbaubarkeit von Filamentgarnen durch Änderung der Filamentquerschnittsgeometrie und der Polymerkristallinität; Teilvorhaben 2: Schmelzspinnen von biobasierten Polymeren/Profilfilamenten sowie Weiterverarbeitung und Charakterisierung der Filamente - Akronym: DegraFib | Ziel des Vorhabens "DegraFib" ist die gezielte Steuerung der biologischen Abbaubarkeit von Filamentgarnen. Neben der Auswahl des Polymers, soll die Geschwindigkeit des enzymatischen Abbaus des Polymers durch Änderung der zugänglichen Filamentoberfläche und der Polymerkristallinität eingestellt werden. | Amrei Becker Tel.: +49 24180-24708 amrei.becker@ita.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University Otto-Blumenthal-Str. 1 52074 Aachen | X | FPNR | |
| 01.05.2020 | 30.06.2023 | 2219NR215 | Erhöhung des Ertragspotentials heimischer Wildpflanzenmischungen unter Berücksichtigung von Biodiversität und Wasserschutz - Akronym: ErBioWa | Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von mehrjährigen Wildpflanzenmischungen, die einen hohen Ertrag gewährleisten aber gleichzeitig die Biodiversität in der Agrarlandschaft fördern und eine Verlagerung von Nährstoffen in das Grundwasser minimieren. Das Vorhaben baut auf die Erfolge des Projekts "Heimische Wildpflanzen als Grundlage zur Entwicklung Ressourcen schonender Biomasseproduzenten" (WaGBio) auf, bei dem mit einer züchterischen Bearbeitung der wuchskräftigsten Arten innerhalb der bislang verwendeten Mischungen begonnen wurde. Dort konnte durch Kreuzung besonders wuchskräftiger Wildtypen und anschließende Selektion auf oberirdische Biomassebildung, Wuchsform und späte Blüte bei Tanacetum vulgare (Rainfarn) ein besonders wuchskräftiger Stamm gezüchtet werden. Desweiteren konnten im Vorgängerprojekt erste polyploide Individuen von Tanacetum vulgare, Cichorium intybus (Wegwarte) und Artemisia vulgaris (Beifuß) erzeugt werden. Diese Individuen weisen im Hinblick auf eine angestrebte Erhöhung des Biomasse- und Biogasertrages vielversprechende Merkmale (Organvergrößerungen) auf. Die neue sehr produktive Tanacetum Linie soll nun unmittelbar zur Entwicklung neuer mehrjähriger Mischungen zur Biomasseproduktion genutzt werden. Die neuen Mischungen werden an mindestens 5 verschiedenen Standorten bei einer Gesamtfläche von 50 Hektar in der landwirtschaftlichen Praxis getestet und das Ertragspotential ermittelt. Die Stickstoff-Bilanzen werden zur Beurteilung des Potentials der Umsetzung von Gärresten (und sonstiger organischer Dünger) in Biomasse und des Risikos der Nitratauswaschung ins Grundwasser bzw. der Wasserschutzleistung der Flächen herangezogen werden. Bei den vorliegenden Polyploiden soll durch Erzeugung weiterer polyploider Pflanzen und Kreuzungen mit genetisch diversen diploiden Pflanzen die Stabilisierung mit dem Ziel einer ersten Saatgutproduktion erfolgen. | Dr. habil. Walter Bleeker Tel.: +49 1522 8065997 bleeker@saaten-zeller.de Saaten Zeller GmbH & Co. KG Ortsstr. 25 63928 Eichenbühl | X | FPNR | |
| 01.04.2021 | 31.05.2024 | 2219NR216 | Biokunststoffe für Hochtemperaturanwendungen - Aufwertung der Materialeigenschaften von thermoplastischen Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen für Hochtemperaturanwendungen - Akronym: HoT-BRo2 | Die Machbarkeitsstudie HoT-BRo zeigte deutlich die Möglichkeiten, aber auch die Herausforderungen für biobasierte Hochleistungskunststoffe auf. Die Ergebnisse zeigen, dass Verbundwerkstoffe auf Basis von biobasierten Polyamiden als Substitutionswerkstoffe mit entsprechender Verarbeitung und Veredelung geeignet sind und dass das Potential durch umfangreichere Untersuchungen ausgeschöpft werden sollte, um weitere Märkte zu erschließen. Das übergeordnete Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, gezielte Materialentwicklungen und -modifizierungen auf Basis von (teil-)biobasierten und rezyklierten Polyamiden für unterschiedliche Produkte branchenübergreifend vorzunehmen. Die entsprechenden Untersuchungen und weiterführenden praktischen Versuche stehen im Vordergrund, wobei der Fokus auf der mechanischen, thermischen und chemischen Performance der Rezepturen und dem resultierenden biobasierten Anteil der Gesamtrezeptur liegen soll. Dabei sollen neben dem bereits in der Machbarkeitsstudie betrachteten Ladeluftrohr weitere Bauteile aus verschiedenen Partnerunternehmen und Branchen herangezogen werden. Ziel ist die Nutzbarmachung der neu entwickelten Rezepturen über Branchengrenzen hinweg. Die vielversprechendsten Rezepturen aus den Screening-Versuchen der ersten Projektphase sollen somit produktspezifisch weiterentwickelt werden, wobei in Zusammenarbeit mit weiteren Material- und Technologiepartnern unterschiedliche Lösungsansätze verfolgt werden sollen. Darüber hinaus stehen die Verarbeitungsprozesse (Extrusionsblasformen und Spritzgießen) sowie nachgelagerte Weiterverarbeitungstechniken (Strahlenvernetzen, Schweißen, Kleben) im Vordergrund. Wichtig ist dabei, die jeweiligen Prozessgrenzen zu identifizieren. Zur Sicherstellung der Akzeptanz der biobasierten Materialien und Rezyklate in den kooperierenden Unternehmen und den dazugehörigen Branchen soll eine projektbegleitende Ökobilanzierung Rückschlüsse auf die Nachhaltigkeitsbewertung der entwickelten Materialien liefern. | Prof. Dr.-Ing. Andrea Siebert-Raths Tel.: +49 511 9296-2230 andrea.siebert-raths@hs-hannover.de Hochschule Hannover - Fakultät II - Maschinenbau und Bioverfahrenstechnik - Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe (IfBB) Heisterbergallee 10a 30453 Hannover | FPNR | ||
| 01.12.2019 | 31.03.2020 | 2219NR230 | Hohenheimer Biogasforum 2020 - Akronym: HohenheimBiogasforum | Das Wissenschaftsforum "Hohenheimer Biogasforum" bietet den Besuchern der Biogas-Infotage 2020 in Ulm wissenschaftlich fundierte, unparteiische Informationen zu aktuellen Themen des Forschungsbereiches Biogas in Form von Vorträgen qualifizierter Referenten. Es werden in der einzügigen, zweitägigen Veranstaltung 16 Vorträge auf vier Blöcke aufgeteilt. Zusätzlich können sich die Besucher an beiden Tagen in der Posterausstellung über weitere aktuelle Forschungsprojekte informieren. Die Biogas-Infotage in Ulm des Renergie Allgäu e.V. sind eine langjährig erfolgreiche Messe im süddeutschen Raum und bieten einen idealen Rahmen für eine Wissenstransferveranstaltung. Es wird dort ein Publikum aus Biogasanlagenbetreibern, Wirtschaft und Wissenschaft erwartet. | Dr. Andreas Lemmer Tel.: +49 711 459-22684 andreas.lemmer@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740) Garbenstr. 9 70599 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.07.2020 | 31.12.2022 | 2219NR250 | Nachhaltige Holzschutzbeschichtungen auf Stärkeester-Basis - Akronym: NAHOSTAR | Wie in vielen anderen Industriezweigen findet auch in der Beschichtungsindustrie eine zunehmende Bewusstseinsänderung hin zu mehr Umweltfreundlichkeit und Nachhaltigkeit der Produkte statt. Doch trotz steigender Verbrauchernachfrage und vor allem strenger werdender Gesetzgebung liegt der Anteil an biobasierten Beschichtungen immer noch im einstelligen Prozentbereich. Daher war es das Ziel im Rahmen dieses Projektes, das Anwendungspotenzial von Stärkeestern, als hochanteilig auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Typen, als Filmbildner für Holzbeschichtungen zu untersuchen. Für die Zielerreichung sollten zunächst geeignete Stärkeester (SE) über die Variation der Molmasse und des Substituenten, hergestellt werden, die sowohl zu (bio-)lösungsmittelbasierten (Methyl-THF), als auch wasserbasierten Dispersionen verarbeitet werden können und mind. 30 % Feststoffgehalt bei anwendungsrelevanten rheologischen Eigenschaften besitzen. Im nächsten Schritt sollten die SE nach (Holz-)Substratapplikation hinsichtlich weiterer relevanter Beschichtungseigenschaften, wie z. B. Filmbildungshomogenität, Haftfestigkeit, Härte/Elastizität, Haptik und Beständigkeit gegenüber Wasser charakterisiert werden. Basierend auf diesen Erkenntnissen sollte eine Beurteilung bzgl. ihrer Eignung für Außen- oder Innenanwendung anhand der Anwendungseigenschaften getroffen und eine entsprechende Additivierung umgesetzt werden. Mit diesen Testformulierungen sollten gegen Referenzsysteme diejenigen Untersuchungen/Bewitterungen durchgeführt werden, die eine hohe Aussagekraft im Hinblick auf eine kommerzielle Nutzung als 1K-Systeme für Außen- und Innenanwendung aufweisen. Weiterhin zielte das Vorhaben darauf ab, die SE ohne das bisher eingesetzte und peroxidbildende Lösemittel (Me-)THF verwendbar zu machen und damit Spritzapplikationen zu ermöglichen. Außerdem sollten relevante SE im größeren Maßstab hergestellt werden, sowie die Bioabbaubarkeit untersucht werden. | Es konnten erfolgreich verschiedene Stärkearten enzymatisch und säurehydrolytisch zu anwendungsrelevanten Molmassen abgebaut werden. Auf Basis von ausgewählten nativen und abgebauten Stärken, wurden SE mit verschiedenen Substitutionsgraden und Kettenlängen hergestellt, die zu (Bio-)Lösungsmittelbasierten (Me-THF) oder wasserbasierten Dispersionen mit Konzentration zwischen 30 und 45 % verarbeitet werden konnten. Die SE in Me-THF wiesen anwendungsrelevante rheologische Eigenschaften auf, während für die wasserbasierten Produkte bei höheren Scherraten nur noch sehr geringe Viskositäten erhalten wurden. Aus Me-THF konnten auf Buche und Kiefer optisch klare Beschichtungsfilme erhalten werden, die sehr gute bis gute Haftfestigkeiten aufwiesen. Die wasserbasierten Beschichtungsfilme wiesen alle Defekte auf. Hinsichtlich der oben beschriebenen Teilvorhabenziele konnte nach weiterer umfänglicher Charakterisierung jeweils ein SE als aussichtsreich für Innen- und Außenanwendungen identifiziert werden. Beide SE wurden entsprechend additiviert und auf Buchenholzsubstraten appliziert. Dabei zeigte sich, dass die einjährige Freibewitterung in Südausrichtung keine nennenswerte Degradation der SE-Filme bewirkte; in (feuchter) Nordausrichtung wurde jedoch deutliche Degradation beobachtet; mikroskopische Untersuchungen weisen auf Blasen- bzw. Pinholebildung bei der Applikation hin. Insgesamt erwies sich der SE, der für Innenanwendungen vorgesehen war, auch in der Freibewitterung als das bessere Produkt. Dieses wurde u. a. im größeren Maßstab hergestellt und den Industriepartnern für eigene Tests zur Verfügung gestellt. Es konnten außerdem verschiedene Lösemittelalternativen zu Me-THF identifiziert und erste Spritzapplikationsversuche auf Substraten durchgeführt werden, die aus "flüssigem Holz" (Tecnaro) hergestellt worden waren. Bioabbaubarkeitsversuche (angelehnt an DIN EN ISO 14851) zeigten, dass u. a. bereits ein Hexanoat mit DS 1,8 keine Abbaubarkeit mehr aufweist. | Dr. rer. nat. Christina Gabriel Tel.: +49 331 568-1620 christina.gabriel@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | FPNR | |
| 01.08.2020 | 31.12.2022 | 2219NR273 | Energetische Nutzung von Scheitholz durch die Entwicklung einer effizienten und emissionsarmen, kleinen Scheitholzfeuerung mittels kontinuierlicher Brennstoffzuführung - Akronym: HypoBio | Das Ziel des Vorhabens ist eine Weiterentwicklung von Stückholz-Kleinfeuerungsanlagen. Mittels einer kontinuierlichen Brennstoffzuführung soll die Phase der intensiven Verbrennung bei hohen Temperaturen möglichst lange ausgedehnt werden. Die bei Chargenabbränden sonst zyklisch auftretenden An- und Ausbrandphasen mit einem erhöhten Schadstoffausstoß werden dadurch minimiert. Für die Scheitholzfeuerung ist die Entwicklung der nachfolgend benannten Anlagenkomponenten erforderlich: - Kontinuierliche Beschickung einer kleinen Holzfeuerung mit Scheitholz - Brennraumgestaltung (Konzept und Auslegung) - Zuluft-Regelung (Primär-, Sekundär- und ggf. Tertiärluft) - Emissionsminderungsmaßnahmen (Katalysatoren, Abscheider) Mit dem zu entwickelnden Prototyp wird eine deutliche Unterschreitung der heute geltenden Grenzwerte nach 1. BImSchV anvisiert. | Rene´ Bindig Tel.: +49 341 2434-746 rene.bindig@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | FPNR | ||
| 01.12.2019 | 30.11.2021 | 2219NR276 | Verbundvorhaben: Machbarkeitsstudie zur Entwicklung von neuartigen, biobasierten, flexiblen Thermoplastholzstrukturen aus Holzwolle unter Verwendung der Fadenbildungstechnik für komplexe geformte, biobasierte Composite; Teilvorhaben 2: Charakterisierung und Optimierung der Holzwolle-Herstellung - Akronym: Lignowool-THS | Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Durchführung einer Machbarkeitsstudie zur erstmaligen Entwicklung und technischen Umsetzung von gleichmäßigen, flexiblen, biobasierten, flächigen Thermoplastholzstrukturen aus Holzwolle und Bio-Thermoplastfasern, z. B. Polylactide (PLA), bzw. technischen Thermoplastfasern unter Verwendung von weiterzuentwickelnden Labortextilmaschinen der Fadenbildungstechnik. Dazu wird eine vielversprechende, neuartige Prozesskette von der Holzwollezerlegung und -aufbereitung über deren Homogenisierung und Ausrichtung bis zur flächigen fixierten Thermoplastholzstruktur untersucht. Dieses neuartige Zwischenprodukt schließt, bezogen auf die technische Nutzung, eine Lücke im Bereich der Holzwerkstoffe, führt den nachwachsenden Rohstoff Holzwolle einer deutlich höheren Wertschöpfung zu und verbessert die Ressourceneffizienz bezogen auf die reststoffarme Nutzung des Holzes. Basierend auf diesen neuartigen Halbzeugen können komplex geformte, biobasierte Composites für technische Anwendungen (z. B. als Flächenstruktur im Wohninterieurbereich, wegen ihrer guten Dämmeigenschaften, verbunden mit sichtbarer Holzästhetik im Innen-ausbau, für Sonnenschutz, Segel, Windschutz oder für flexible Behältersysteme, Autoindustrie, Leichtbau, Holzbau, Anlagen- und Innenausbau, Medizintechnik) entwickelt werden. Dieses Vorprojekt soll mit der einfachen Herstellung von Funktionsmustern aus den neuartigen Halbzeugen abgeschlossen werden. Wenngleich eine erweiterte Verarbeitung dieses neuartigen Halbzeuges zu komplex geformten, biobasierten Compositen für technische Anwendungen angestrebt wird, soll bewusst in diesem Vorprojekt noch darauf verzichtet werden. Diese Forschungsarbeit wird gemeinsam vom Institut für Naturstofftechnik, Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik (HFT), dem Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) sowie den assoziierten Unternehmen. | Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ Tel.: +49 351 463-38101 andre.wagenfuehr@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Bereich Ingenieurwissenschaften - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Naturstofftechnik - Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik Marschnerstr. 39 01307 Dresden | X | FPNR | |
| 01.01.2020 | 30.06.2023 | 2219NR277 | Verbundvorhaben: Direktmethanisierung zur Flexibilisierung kleiner und mittlerer Biogasanlagen; Teilvorhaben 2: Konzeption und Integration von Heißgasinjektoren für den gekoppelten Betrieb eines Biogasfermenters mit einer Methanisierung - Akronym: FlexBiomethane | Die Flexibilisierung von Biogasanlagen ist eines der wesentlichen Ziele der letztjährigen EEG-Novellen. Ziel ist dabei die bedarfsgerechte Drosselung der Stromproduktion beispielsweise tagsüber und eine Verschiebung der Stromproduktion zur Deckung von Strombedarfsspitzen. Das Konzept "Power-to-Gas" nutzt die Biogas- oder Kläranlage lediglich als CO2-Quelle für die Methanisierung und ist entsprechend auf große Biomethananlagen beschränkt. Wesentlich vereinfachen würde sich die Prozesskette dagegen, wenn das CO2 für die Methanisierung nicht vollständig abgetrennt werden müsste, sondern das Biogas direkt katalytisch umgesetzt und im vorhandenen Gasspeichervolumen der Fermenter zwischengespeichert wird. Beim vorgeschlagenen Konzept wird daher dem Fermenter kontinuierlich Biogas entnommen. Der CO2 Anteil wird katalytisch in Methan gewandelt und zurück in den Fermenter gespeist. Dadurch wird der Anteil des Methans im Gasspeichervolumen des Fermenters kontinuierlich erhöht und die Prozesskette und Abwärmenutzung vereinfacht sich maßgeblich. Da auf die Gasnetzeinspeisung verzichtet wird, reduzieren sich Aufwand und Kosten gegenüber etablierten Konzepten substantiell. Das Projekt soll damit die Umsetzung eines ersten "Proof-of-Concepts" zur katalytischen Direktmethanisierung von Biogas mit Direktdampferzeugung und Direktbeheizung des Fermenters vorbereiten, um eine vielversprechende Option zur einfachen Nachrüstung und Flexibilisierung der ca. 9.000 bundesdeutschen Bestandsanlagen zu erproben. Ziele des beantragten Projektes sind entsprechend - Integrierte Anlagenkonzepte für kleine und mittlere Anlagen - Entwicklung Methanisierungsreaktor mit integrierter Direktverdampfung - Direktbeheizung des Fermenters mit Dampf und heißem Produktgas aus dem Methanisierungsreaktor - Dauertest des Methanisierungsreaktors mit realem Biogas, um nach einer wirtschaftlichen Evaluierung ein weiterführendes Demonstrationsprojekt an einer realen Biogasanlage vorzubereiten. | Für das Konzept der Heat-Pipe-Kühlung wurden zwei Injektoren gefertigt, wobei einer im Fermenter und einer in einem Behälter für externe Versuche eingebaut wurde. Es stelle sich heraus, dass die Zieltemperatur am Austritt des Injektors von ca. 60 °C bei den real vorherrschenden 250 °C Eintrittstemperatur erreicht werden konnte. Gleichzeitig konnte die dabei entstehende Abwärme zur Direktbeheizung des Substrates genutzt werden. Um die, übertragen auf größere Realbetriebe, hohen Temperaturniveaus zu erreichen, wurden die Gaszuleitungen beheizt. Bzgl. der Lavaldüse wurde der externe Versuchsbehälter so umgebaut, dass auch dieses Injektorkonzept zusätzlich zum Prüfstand beim Projektpartner FAU im Realbetrieb getestet werden konnte. In den Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen wurden verschiedene Szenarien untersucht und u.a. anhand von Zahlenbeispielen mit einem konstanten Nennbetrieb einer Bestandsbiogasanlage verglichen. Als äußerst rentabel erweist sich eine flexible Fahrweise, wobei in Zeiten niedriger Strompreise das BHKW nur mit der Leistung zur Deckung des Eigenverbrauchs (Rührwerke, etc…) läuft, und gleichzeitig die Methanisierung betrieben und das Produktgas in den Fermenter rückgespeist und gespeichert wird. Durch diese maximale Ausnutzung des Speichers kann dann in Zeiten hoher Strompreise eine hohe Leistung abgerufen werden. Bei Betrachtung der Ergebnisse ist außerdem erkenntlich, dass sich eine Erhöhung der Methanisierungsrate (Volumenstrom-Verhältnis) positiv auf die Erträge auswirkt, wobei demgegenüber auch höhere Kosten für den Methanisierungsreaktor anfallen. | M. Eng. Michael Beringer Tel.: +49 8421 93766-62 m.beringer@regineering.com regineering GmbH Am Dörrenhof 13a 85131 Pollenfeld | X | FPNR |
| 01.01.2020 | 31.12.2023 | 2219NR278 | Etablierung von Weißtanne auf geeigneten Standorten zur Entwicklung zukunftsfähiger, klimastabiler Mischwälder und einer nachhaltigen Rohstoffversorgung mit Nadelweißholz - Akronym: WTa2-0 | Neben vielen waldbaulichen und betrieblichen Argumenten zeigt das Projekt "Weißtannenoffensive" anhand von Teilnehmerzahlen und Interessenbekundungen, dass bundesweit aus gutem Grund ein starkes Interesse an der Etablierung von Weißtanne (WTa) vorhanden ist. Insbesondere in Regionen außerhalb ihres derzeitigen Verbreitungsgebietes fehlt jedoch in der Fläche häufig das Wissen und die Erfahrung um deren erfolgreiche Etablierung, waldbauliche Behandlung sowie ihre differenzierte Standortseignung. Daher sind für Weißtanne 2.0 folgende Projektziele angestrebt: 1. Die Einrichtung einer zentralen Informations- und Koordinierungsstelle "Weißtanne" mit den Zielen: - Sammeln, Verbreiten und ständiges Aktualisieren von Praxis- und Fachwissen zur Weißtanne. - Beantworten von Fachfragen zur Waldwirtschaft mit Weißtanne. - Unterstützung und Koordinierung bei der betriebsübergreifenden Etablierung der WTa u. a. durch Entwicklung regionaler Einbringungsstrategien und Vermittlung standort-/regionsbezogenen Praxiswissens in den bundesweiten Pilotregionen. - Mitwirkung bei der Koordinierung der Pflanzen-/Saatbereitstellung (z. B. örtlich bewährte Vorkommen) und von Ausschreibungen forstlicher Dienstleistungen. - Auswahl örtlicher Sachverständiger in den Pilotregionen und deren Schulung - Die Durchführung weiterer bedarfsorientierter Informationsveranstaltungen in den Regionen. 2. Die Erstanlage von ca. 58 Dauerbeobachtungsflächen auf ca. 10 Standorttypen Die Projektergebnisse werden standortbezogen aufbereitet, um auch über die Projektdauer hinaus nachhaltiges Wissen um die WTa zu sichern. | Timo Ackermann Tel.: +49 251 270414-98 ackermann@anw-deutschland.de Arbeitsgemeinschaft Naturgemäße Waldwirtschaft (ANW) e.V. - Projektbüro Weißtannenoffensive Hakenesheide 49b 48157 Münster | FPNR | ||
| 01.01.2020 | 30.06.2023 | 2219NR279 | Verbundvorhaben: Direktmethanisierung zur Flexibilisierung kleiner und mittlerer Biogasanlagen; Teilvorhaben 3: Gekoppelter Betrieb eines Laborfermenters mit katalytischer Biogas-Direktmethanisierung - Akronym: FlexBiomethane | Die Flexibilisierung von Biogasanlagen ist eines der wesentlichen Ziele der EEG Novellen der Jahre 2012, 2014 und 2017. Ziel ist dabei die bedarfsgerechte Drosselung der Stromproduktion beispielsweise tagsüber und eine Verschiebung der Stromproduktion zur Deckung von Strombedarfsspitzen. Das Konzept "Power-to-Gas" nutzt die Biogas- oder Kläranlage lediglich als CO2-Quelle für die Methanisierung und ist entsprechend auf sehr große Biomethananlagen mit CO2-Abtrennung beschränkt. Wesentlich vereinfachen würde sich die Prozesskette dagegen, wenn das CO2 für die Methansierung nicht vollständig abgetrennt werden müsste, sondern das Biogas direkt katalytisch umgesetzt werden könnte und im vorhandenen Gasspeichervolumen der Fermenter zwischengespeichert wird. Beim vorgeschlagenen Konzept wird daher dem Fermenter kontinuierlich Biogas entnommen. Der CO2- Anteil wird katalytisch in Methan gewandelt und zurück in den Fermenter gespeist. Dadurch wird der Anteil des Methans im Gasspeichervolumen des Fermenters kontinuierlich erhöht. Durch die in diesem Projekt vorgeschlagene Rückführung des heißen Produktgases in den Fermenter vereinfacht sich die Prozesskette und Abwärmenutzung maßgeblich. Da auf die Gasnetzeinspeisung verzichtet wird, reduzieren sich der Aufwand und die Kosten gegenüber etablierten Konzepten substantiell. Das Projekt soll damit einen ersten "Proof-of-Concept" zur katalytischen Direktmethanisierung von Biogas mit Direktdampferzeugung und Direktbeheizung des Fermenters vorbereiten, um eine vielversprechende Option zur einfachen Nachrüstung und Flexibilisierung der ca. 9.000 bundesdeutschen Bestandsanlagen zu erproben. | In den Laborversuchen zur Methanisierung-Fermenter-Kopplung konnte in einem Best-Case-Test eine Erhöhung der CH4- Konzentrationen in der Fermenterhülle auf ca. 82 % erreicht werden. Dies ermöglichte einen experimentellen Nachweis des vorgeschlagenen Konzepts zur Flexibilisierung von Biogasanlagen. Im Rahmen der Kopplung wurde allerdings ein unerwarteter Effekt beobachtet. So führte das Einleiten des Produktgases aus der Methanisierung (90 % CH4; 4 % H2, 6 % CO2) über die Kopplungsdauer zu einem drastischen Anstieg der H2S Konzentration. Die H2S Konzentration stieg innerhalb von 6 Stunden von ca. 10 ppm auf ca. 1200 ppm an. Mittels weiterer Versuchsreihen konnte ein eindeutiger Zusammenhang zwischen der Wasserstoffeinleitung und dem Schwefelwasserstoffanstieg nachgewiesen werden. Des Weiteren konnte durch eine Versuchsreihe zur singuläre Methaneinleitung und einem anschließenden Vergleich der dabei gemessenen mit der simulierten Methananreicherung im Gasspeicher, ein negativer Einfluss der Methaneinleitung auf die Substratbiologie ausgeschlossen werden. Auch die Auswertung der produzierten Biogasmenge während der Methaneinleitung zeigt keine Ausgasung von Bestandteilen. Eine durch die Änderung des Partialdruckes im Gasraum hervorgerufene vermutete Ausgasung von Kohlenstoffdioxid oder Stickstoff kann somit bei der Einleitung von Methan bei einem Volumenstrom-Verhältnis (Biogas/Produktgas) = 1 ausgeschlossen werden. Neben der Untersuchung der Auswirkungen der Langzeiteinleitung des Methans auf die Biogasproduktion, wurde zudem noch die Umsetzbarkeit eines Tag-Nacht-Speicherzyklus untersucht. Die Untersuchungen zeigen, dass die Idee des Tag-Nacht-Zyklus und somit die Flexibilisierung von Biogasanlagen, unter Betrachtung der Methananreicherungsdauer, sehr erfolgversprechend ist. Außerdem konnte über den entwickelten Heatpipe-Injektor eine zuverlässige und Abkühlung des nach der Methanisierung 250 °C heißen Produktgases auf rund 60 °C gewährleistet werden. | Prof. Dr. Markus Goldbrunner Tel.: +49 841 9348-3420 markus.goldbrunner@thi.de Technische Hochschule Ingolstadt - Zentrum für Angewandte Forschung (ZAF) Esplanade 10 85049 Ingolstadt | X | FPNR |
| 01.04.2020 | 31.03.2023 | 2219NR280 | Verbundvorhaben: Technisch-betriebswirtschaftliche Evaluation und Validierung eines Prognosemodells zur Abbaukinetik von lignocellulosereichen Einsatzstoffen für die Flexibilisierung des Biogasprozesses in der Praxis; Teilvorhaben 1: Schnittstelle zur Praxis und Projektkoordination - Akronym: LIGNOFLEX | Biomassen von Dauerkulturen und landwirtschaftliche Rest- und Koppelprodukte sind kostengünstige Alternativsubstrate zum Silomais ohne Bedarf an zusätzlichen Flächen. Allerdings weisen diese Einsatzstoffe eine höhere Konzentration an Lignocellulose auf. Hauptziel des Vorhabens ist die Evaluation und Validierung einer praxistauglichen Vorhersage der Abbaukinetik von lignocellulosereichen Substraten auf Basis eines verfügbaren Prognosemodells. Damit können biologische, chemische und mechanische Substrataufbereitungen bewertet werden. Dies erlaubt belastbare Aussagen zur Eignung von Substratmischungen für deren Einsatz in der Praxis. Ziele des beantragten Projekts sind: die Weiterentwicklung und Anpassung eines Modells zur Vorhersage der Biogasausbeute und Abbaugeschwindigkeit von landwirtschaftlichen Reststoffen, Überprüfung der Korrelation zwischen Hydrolysekonstante und Verweilzeit von Substraten in Biogasanlagen, Entwicklung eines Modells zur Abschätzung der notwendigen Verweilzeit von Substraten in Biogasanlagen für den definierten Abbaugrad eines Substrates, Prüfung der Wirkung der Substrataufbereitungsmethoden im praxistauglichen Maßstab, Entwicklung einer modellbasierten Webanwendung eines praxistauglichen Prognosetools der Abbaukinetik für die Abschätzung der Fermentationscharakteristik lignocellulosereicher Substrate. Die modellbasierte Webanwendung des Prognosetools der Abbaukinetik wird im Internet für die Anwendung durch die Öffentlichkeit, insbesondere durch die Biogasanlagenbetreiber, frei zur Verfügung gestellt. Die Projektergebnisse werden in Form von praxisgerechten Empfehlungen der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt. | Die Ergebnisse zur Projektkoordination betrafen die Aussenwirkung des Verbundvorhabens gegenüber der Öffentlichkeit, für die ein Fachgespräch zur Kommunikation und Diskussion der Projektergebnisse mit Stakeholdern aus der Biogasbranche veranstaltet wurde (siehe AP 7.B.), als auch die Übernahme der Schnittstelle zum Auftraggeber, dem in Projektreports und Protokollen zu Projektmeetings regelmäßig berichtet wurde. Auch die Redaktion des Schlussberichtes wurde von Teilprojekt 1 übernommen. Die organisatorische Kommunikation nach innen betraf das Controlling des Verbundprojektes als Ganzes sowie die Organisation und Leitung der Projektmeetings und deren Dokumentation. Die unterstützenden Leistungen betrafen die jährliche Aktualisierung des Standes der Wissenschaft und Technik. Mit über 100 wissenschaftlichen Referenzen zeigt das Dokument das große Interesse des Fachpublikums an der Thematik des Forschungsprojektes. Die Erkenntnisse aus den Erhebungen des Einsatzes von Lignocellulose in Biogasanlagen im Rahmen der Flexibilisierung (AP 1.B) zeigten als Trends ohne statistische Signifikanz eine Unterrepräsentanz lignocellulosereicher Substrate in der flexiblen Betriebsweise sowie die Einschätzung von Betreibern, dass die ihnen zur Verfügung stehenden Berechnungs-werkzeuge deutliche Abweichungen zu den tatsächlich erzielten Gaserträgen aufweisen. Beides unterstreicht die Bedeutung der Verbesserung von Techniken zur Prognose der Kinetik und des Gasertrages für die Praxis, wie es das Ziel des gegenständlichen Verbundvorhabens war. | Dr. Dirk Wagner Tel.: +49 162 4399-067 service@apma.de APMA Services GmbH Wannbornstr. 4 66125 Saarbrücken | X | FPNR |
| 01.10.2019 | 31.05.2021 | 2219NR285 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines praktikablen Multikriterien-Systems zur Evaluierung der Chemikalienproduktion (EvaChem); Teilvorhaben 2: Anwendung des Multikriterien-Systems - Akronym: EvaChem | KMUs und auch Wissenschaftler können oft das Potenzial, das hinter ihrer Chemikalienproduktion in Bezug auf mögliche Kombinationen aus Rohstoff, Syntheseweg und Zielmolekül liegt, selbst nicht hinreichend evaluieren. Was sind die Stoff- und Prozessbezogen vorteilhaftesten Kombinationen? Wann sind Biomasse 1. und 2. Generation oder CO2 am vorteilhaftesten, für welche Synthesewege und Zielmoleküle bleiben fossile Rohstoffe im Vorteil? Der Aufwand ist in der Regel hoch, entsprechende einfache Werkzeuge fehlen. Dies erschwert Entwicklungs- und Investitionsentscheidungen, hemmt Innovationen in den Unternehmen und erschwert die Fokussierung der Forschung. Das in EvaChem zu entwickelnde Werkzeug geht diese Herausforderung gezielt an. Es unterscheidet sich von den bestehenden Werkzeugen dadurch, dass es gegenüber bereits existierenden, komplexen Methoden – die meist nur durch Experten und mit einem hohen Aufwand durchgeführt werden können – leicht in der Praxis anwendbar ist, aber gleichzeitig eine im Vergleich zu bekannten, vereinfachten Methoden deutlich höhere Aussagekraft besitzt. Dies ermöglicht es kleinen und mittleren Unternehmen ihre Chemikalienproduktion eigenständig und mit geringem finanziellem Aufwand zu evaluieren. Gleichzeitig besitzen aber die Ergebnisse eine hohe Aussagekraft und die Unternehmen können darauf basierend verlässliche strategische Entscheidungen treffen. Daneben erlaubt der transparente Charakter des Werkzeugs, dass die Analysen jederzeit nachvollziehbar und überprüfbar bleiben und die Bewertungsergebnisse vergleichbar sind. Diese Kombination von Leistungsmerkmalen besitzen bisherige Werkzeuge nicht. Das Ziel dieser Phase I (Vorphase) des EvaChem-Projekts ist die Entwicklung eines Prototyps eines praktikablen Multikriterien-Systems zur Evaluierung der Chemikalienproduktion (EvaChem), um die stoff- und prozessbezogenen vorteilhaftesten Kombinationen aus Rohstoff, Syntheseweg und Zielmolekül effizient zu identifizieren. | Dr. Sebastian Hiessl Tel.: +49 69 7564-301 sebastian.hiessl@dechema.de DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. Theodor-Heuss-Allee 25 60486 Frankfurt am Main | X | FPNR | |
| 01.10.2020 | 30.09.2024 | 2219NR287 | Verbundvorhaben: Antivirale Substanzen und Pigmente; Teilvorhaben 2: Downstream - Akronym: AnViPi | Das Vorhaben verfolgt das übergeordnete Ziel eine dezentral realisierbare und ökonomisch tragfähige Wertschöpfungskette für Arthrospira platensis zu entwickeln und in einer relevanten Einsatzumgebung zu testen. Die vorgeschlagene Wertschöpfungskette umfasst als primäres Produkt die Gewinnung von Exopolysacchariden (EPS) mit antiviraler Wirkung für den Einsatz in der Süßwasserfischzucht. Im Rahmen früherer Arbeiten des zukünftigen Projektleiters wurde ein Gewinnungsverfahren von EPS aus A. platensis entwickelt und deren Wirksamkeit gegen den hochinfektiösen Koi Herpes Virus (KHV) sowie die ökonomische Tragfähigkeit gezeigt. Als zweites Wertprodukt soll ein wässriger Extrakt gewonnen werden, der den Wertstoff Phycocyanin enthält. Die Anwendung der Pulsed Electric Fields (PEF)-Technologie für dessen Gewinnung ist ein neuartiges Verfahren und verspricht energetische und prozesstechnische Vorteile gegenüber den etablierten mechanischen Zellaufschlussverfahren, da hier die Wertstoffextraktion unter weitgehendem Erhalt der Zellmorphologie erfolgen kann und die Produktseparation erleichtert wird. Ein besonderes Merkmal des Vorhabens ist die Ankopplung der Wertschöpfungskette an eine Biogasanlage zur Nutzung der dort anfallenden Abwärme. Zusätzlich besteht hierdurch die Möglichkeit die kohlenstoffreiche Zelldebris nach der Wertstoffgewinnung zur energetischen Verwertung in die Biogasanlage zurückzuführen. Das vorgeschlagene Projekt erweitert somit die etablierte Gewinnung von Phycocyanin aus A. platensis um die Gewinnung eines weiteren Wertprodukts in einem neuen Downstreamverfahren (verbesserte Wirtschaftlichkeit) sowie durch die Ankopplung an eine Biogasanlage um die verbesserte Nutzung von Nährstoffen und Wärmeenergie (verbesserte Ökobilanz). | Prof. Dr. Cornelia Rauh Tel.: +49 30 31471-250 cornelia.rauh@tu-berlin.de Technische Universität Berlin - Fakultät III - Institut für Lebensmitteltechnologie und -chemie - Fachgebiet Lebensmittelbiotechnologie und -prozesstechnik Königin-Luise-Str. 22 14195 Berlin | FPNR | ||
| 01.01.2020 | 31.12.2021 | 2219NR289 | Die nächste Generation an Holzgas-KWK-Anlagen: ein höheres Level an technischer Verfügbarkeit und Kundenservice - Akronym: NawaroEnergy | Im Fokus des Projektes steht die Weiterentwicklung von Holzgas-KWK-Anlagen. Diese finden ihre Anwendung vorwiegend im ländlichen Raum bei Betrieben der Holzbearbeitung, Nahwärmeversorgung und Landwirtschaft mit Tierzucht. Unser Ziel ist, dass auch in Zukunft eine effiziente und umweltschonende Ressourcennutzung, einschließlich der Vermeidung von Treibhausgasen (CO2) bei der nachhaltigen Produktion von Strom- und Wärmeenergie gewährleistet ist. Die Schwerpunkte der angestrebten F&E-Maßnahmen liegen in der Anlagenrobustheit, - steuerung sowie in der Wartung und im Betrieb der Anlagen. Die Anlagenrobustheit wird durch die Reduktion von brennstoffbedingten Schwankungen sowie der Optimierung des Komponenteneinbaus in der zentralen Steuerungseinrichtung erreicht. Um die Last der sicheren Betriebsführung vom betreibenden Personal in die eigentliche Anlage zu bringen, erfolgt die Weiterentwicklung der Steuerung zur intelligenten Vollautomatisierung. Der Service wird im Bereich der vorausschauenden Wartung und Instandhaltung weiterentwickelt. Dabei gilt es, mittels Big Data- Verfahren übergeordnete Steuerungsalgorithmen abzuleiten, um daraus mittels KI-Elementen Wartungseinsätze intelligent und dynamisch zu planen und sie ressourcenschonender auszuführen. Auf dieser Grundlage soll die Anlagenverfügbarkeit als Ganzes bei gleichzeitig geringeren Betriebskosten gesteigert werden. | Ein Teil der resultierenden Verbesserungsmaßnahmen ist zum jetzigen Zeitpunkt Serienstand und wurde zudem bereits bei einigen Bestandsanlagen nachgerüstet. Die übrigen Maßnahmen werden im ersten Quar-tal 2022 in die Serie überführt werden. Einzelne Aufgabenstellungen werden nach dem Vorhaben durch zusätzlichen F&E-Einsatz bei Burkhardt weiter bearbeitet. Hierzu ist vor allem die automatische Erkennung kritischer Anlagenzustände über KI-Elemente, z.B. Machine Learning, zu nennen. Diese Methodik wurde u.a. zur Erfassung des Zustands der Wirbelschicht im Gasreaktor angewendet. Das Ziel, die Wirbelschicht im Gasreaktor zuverlässig zu klassifi-zieren, wurde erreicht. In einem Folgeprojekt wird der Aufbau der Vorrichtung zur Datenerfassung (Kamera) so weiterentwickelt werden, dass er für den Dauerbetrieb geeignet ist. Hierfür gibt es bereits erste Lösungs-ansätze, welche nach Abschluss des Vorhabens umgesetzt werden. Es werden bei Burkhardt mehrere in-terne Entwicklungsprojekte folgen, die auf der durch das Vorhaben geschaffenen Wissensbasis aufbauen werden. Durch die Anwendung der gewonnen Erkenntnisse können weitere Entwicklungsschritte realisiert werden. | Dipl. Ing. FH Holger Burkhardt Tel.: +49 9185 9401-720 h.burkhardt@burkhardt-gmbh.de Burkhardt GmbH (Mühlhausen) Kreutweg 2 92360 Mühlhausen | X | FPNR |
| 01.01.2020 | 30.09.2025 | 2219NR291 | Verbundvorhaben Nachwuchsgruppe: Transformation und Nachhaltigkeits-Governance in Bioökonomien Südamerikas; Teilvorhaben 2: Untersuchung der politikwissenschaftlichen Transformationsprozesse in ABU - Akronym: ABU | Südamerika zählt heute zu den weltweit bedeutendsten Regionen für die Produktion biobasierter Rohstoffe. Gleichzeitig unterliegen die Bioökonomien Südamerikas aktuell einem hohen Veränderungsdruck . Einerseits streben viele Staaten Südamerikas einen weiteren Ausbau ihrer dynamischen bioökonomischen Sektoren an, während anderseits immer deutlicher wird, dass ein solcher Ausbau ohne eine explizite Nachhaltigkeitsstrategie hohe sozioökomische und ökologische Risiken birgt – regional wie global. Kurzum: Die Entwicklung nachhaltiger Bioökonomien im Sinne der im Jahr 2015 von den Vereinten Nationen verabschiedenden Sustainable Development Goals (SDGs) stellt viele Staaten Südamerikas aktuell vor eine dringende und komplexe Governance-Herausforderungen. Wir beantragen vor diesem Hintergrund eine vergleichende und interdisziplinär zusammengesetzte Nachwuchsforschungsgruppe an der Schnittstelle von Agrarökonomie und Politikwissenschaft mit dem Ziel, die politische und wirtschaftliche Governance bioökonomischer Transformationsprozesse in Südamerika systematisch und wissensbasiert zu unterstützen. Wir konzentrieren uns dabei auf die drei Länder Argentinien, Brasilien und Uruguay (ABU). | Prof. Dr. Thomas Dietz Tel.: +49 251 83-24910 thomas.dietz@uni-muenster.de Universität Münster - Institut für Politikwissenschaften (IfPol) Scharnhorststr. 100 48151 Münster | FPNR | ||
| 01.01.2020 | 30.06.2023 | 2219NR292 | Verbundvorhaben: Evaluierung von Schnellmesstechnik zur Brennstoffanalytik in Holz-(Heiz-)Kraftwerken; Teilvorhaben 3: Entwicklung von Schnellmesstechnik für große Feuerungsanlagen auf Basis der Röntgenfluoreszenzanalyse sowie an das Mess-Prinzip angepasster Probenaufbereitung - Akronym: EBA-Holz | Im Zentrum des Vorhabens "EBA-Holz" stehen die Weiterentwicklung bereits auf dem Markt befindlicher, einfacher und zum Teil mobiler Schnellmesstechnik sowie die Neuentwicklung leistungsfähigerer und in den Prozessablauf als Steuerungskomponente integrierbarer Schnellmessverfahren zur Brennstoffanalytik in Holzheiz-(Kraft-)Werken. Bestreben der Arbeiten ist die Bereitstellung von kommerziell verfügbaren Messtechnologien zur Optimierung des Betriebs von mittleren und großen Holzfeuerungsanlagen mit dem Ziel, sowohl Treibhausgase (THG) als auch weitere Luftschadstoffemissionen zu reduzieren. Gleichzeitig haben eine über die Brennstoffqualität erfolgende Prozesssteuerung oder der Einsatz einer definierten, hohen Brennstoffqualität das Potenzial, mechanische Störungen und Probleme im Betriebsablauf von Heiz-(Kraft-)werken signifikant zu minimieren, sowie die Effizienz der Verbrennung zu verbessern und damit die THG-Emissionen zu reduzieren. Mit der Evaluierung und Optimierung bereits vorhandener Technologien werden vor allem Optionen für die Anwendung in mittleren Feuerungsanlagen bis ca. 10 MW Feuerungswärmeleistung (FWL) und für den Einsatz bei Brennstofflieferanten (z. B. Biomassehöfe) bereitgestellt werden. Mit der Neuentwicklung einer in den Prozessablauf von Heiz-(Kraft-)Werken integrierter Technologie, welche wesentlich mehr Brennstoffparameter bestimmen kann als alle derzeit auf dem Markt befindlichen Systeme, soll eine Option bereit gestellt werden, welche es vor allem großen Feuerungsanlagen ab ca. 10 MW FWL ermöglicht, auf die sich ändernden gesetzlichen Rahmenbedingungen zu reagieren und ihre THG und Luftschadstoffemissionen dadurch signifikant zu reduzieren. | Dipl.-Ing. Stefan Brauer Tel.: +49 6171 91293-0 engineering@apc-analytics.com APC Analytics GmbH Daimlerstr. 17 61449 Steinbach (Taunus) | X | FPNR | |
| 01.01.2020 | 30.06.2023 | 2219NR294 | Verbundvorhaben: Evaluierung von Schnellmesstechnik zur Brennstoffanalytik in Holz-(Heiz-)Kraftwerken; Teilvorhaben 2: Probenbereitstellung, Analyseverfahren und Normenkonformität - Akronym: EBA-Holz | Im Zentrum des Vorhabens "EBA-Holz" stehen die Weiterentwicklung bereits auf dem Markt befindlicher, einfacher und zum Teil mobiler Schnellmesstechnik sowie die Neuentwicklung leistungsfähigerer und in den Prozessablauf als Steuerungskomponente integrierbarer Schnellmessverfahren zur Brennstoffanalytik in Holzheiz-(Kraft-)Werken. Bestreben der Arbeiten ist die Bereitstellung von kommerziell verfügbaren Messtechnologien zur Optimierung des Betriebs von mittleren und großen Holzfeuerungsanlagen mit dem Ziel, sowohl Treibhausgase (THG) als auch weitere Luftschadstoffemissionen zu reduzieren. Gleichzeitig haben eine über die Brennstoffqualität erfolgende Prozesssteuerung oder der Einsatz einer definierten, hohen Brennstoffqualität das Potenzial, mechanische Störungen und Probleme im Betriebsablauf von Heiz-(Kraft-)werken signifikant zu minimieren, sowie die Effizienz der Verbrennung zu verbessern und damit die THG-Emissionen zu reduzieren. Mit der Evaluierung und Optimierung bereits vorhandener Technologien werden vor allem Optionen für die Anwendung in mittleren Feuerungsanlagen bis ca. 10 MW Feuerungswärmeleistung (FWL) und für den Einsatz bei Brennstofflieferanten (z. B. Biomassehöfe) bereitgestellt werden. Mit der Neuentwicklung einer in den Prozessablauf von Heiz-(Kraft-)Werken integrierter Technologie, welche wesentlich mehr Brennstoffparameter bestimmen kann als alle derzeit auf dem Markt befindlichen Systeme, soll eine Option bereit gestellt werden, welche es vor allem großen Feuerungsanlagen ab ca. 10 MW FWL ermöglicht, auf die sich ändernden gesetzlichen Rahmenbedingungen zu reagieren und ihre THG und Luftschadstoffemissionen dadurch signifikant zu reduzieren. | Dr. Daniel Kuptz Tel.: +49 9421 300-118 daniel.kuptz@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | X | FPNR | |
| 01.02.2020 | 31.01.2023 | 2219NR296 | Kombi Power System mit Gegenstromvergasung - Verbesserung der Anlagenrobustheit und Weiterentwicklung der Anlagenkonzepte - Akronym: Kleinvergaser | 1. Marktdurchbruch über die Erreichung von wirtschaftlichen Projekten abseits von Nischen - durch den Einsatz günstigerer Brennstoffsortimente - durch die Erreichung höherer Vollaststundenzahlen - durch die Verringerung des Betreuungsaufwandes seitens des Betreibers - durch die Erweiterung der Nutzungsmöglichkeiten für das anfallende Pyrolyseöl 2. Ausbau und Festigung des bereits gewonnenen Know-hows 3. Etablierung der Technologie "KWK mit Gegenstromvergasung" 4. Erhaltung bestehender und Schaffung weiterer Arbeitsplätze im Unternehmen | Alexander Schwarzberger Tel.: +49 9443 929-222 a.schwarzberger@regawatt.de ReGaWatt GmbH An den Sandwellen 114 93326 Abensberg | X | FPNR | |
| 01.10.2019 | 31.05.2021 | 2219NR297 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines praktikablen Multikriterien-Systems zur Evaluierung der Chemikalienproduktion (EvaChem); Teilvorhaben 3: Bewertung des Multikriterien-Systems - Akronym: EvaChem | KMUs und auch Wissenschaftler können oft das Potenzial, das hinter ihrer Chemikalienproduktion in Bezug auf mögliche Kombinationen aus Rohstoff, Syntheseweg und Zielmolekül liegt, selbst nicht hinreichend evaluieren. Was sind die stoff- und prozessbezogen vorteilhaftesten Kombinationen? Wann sind Biomasse erster und zweiter Generation oder CO2 am vorteilhaftesten, für welche Synthesewege und Zielmoleküle bleiben fossile Rohstoffe im Vorteil? Der Aufwand ist in der Regel hoch, entsprechende einfache Werkzeuge fehlen. Dies erschwert Entwicklungs- und Investitionsentscheidungen, hemmt Innovationen in den Unternehmen und erschwert die Fokussierung der Forschung. Das in EvaChem zu entwickelnde Werkzeug geht diese Herausforderung gezielt an. Es unterscheidet sich von den bestehenden Werkzeugen dadurch, dass es gegenüber bereits existierenden, komplexen Methoden – die meist nur durch Experten und mit einem hohen Aufwand durchgeführt werden können – leicht in der Praxis anwendbar ist, aber gleichzeitig eine im Vergleich zu bekannten, vereinfachten Methoden deutlich höhere Aussagekraft besitzt. Dies ermöglicht es kleinen und mittleren Unternehmen (KMUs) ihre Chemikalienproduktion eigenständig und mit geringem finanziellem Aufwand zu evaluieren. Gleichzeitig besitzen aber die Ergebnisse eine hohe Aus-sagekraft und die Unternehmen können darauf basierend verlässliche strategische Entscheidungen treffen. Daneben erlaubt der transparente Charakter des Werkzeugs, dass die Analysen jederzeit nachvollziehbar und überprüfbar bleiben und die Bewertungsergebnisse vergleichbar sind. Diese Kombination von Leis-tungsmerkmalen besitzen bisherige Werkzeuge nicht. Das Ziel dieser Phase I (Vorphase) des EvaChem-Projekts ist die Entwicklung eines Prototyps eines praktikablen Multikriterien-Systems zur Evaluierung der Chemikalienproduktion (EvaChem), um die stoff- und prozessbezogenen vorteilhaftesten Kombinationen aus Rohstoff, Syntheseweg und Zielmolekül effizient zu identifizieren. | Prof. Dr. Klaus Kümmerer Tel.: +49 4131 677-2893 klaus.kuemmerer@leuphana.de Leuphana Universität Lüneburg - Fakultät Nachhaltigkeit - Institut für Nachhaltige Chemie und Umweltchemie (INUC) - Professur für Nachhaltige Chemie und Stoffliche Ressourcen Universitätsallee 1, C13.313b 21335 Lüneburg | X | FPNR | |
| 01.01.2020 | 30.11.2022 | 2219NR298 | Wissenschaftliche Zuarbeit zur Global Bioenergy Partnership (GBEP) 2019-2021 mit Schwerpunkt auf Indikatoren-Fortentwicklung zur Bioökonomie - Akronym: GBEP | Das Vorhaben zielt auf die Entwicklung und breite Diskussion eines tragfähigen und um-setzbaren Kanons von Nachhaltigkeitskriterien und entsprechender Indikatoren für die Bioenergie im Rahmen der Bioökonomie. Hierbei wird, ausgehend von den bisherigen GBEP-Indikatoren, die – soweit nötig und sinnvoll – Aktualisierung und ggf. Erweiterung des GBEP-Ansatzes zur Anpassung an die aktuellen Entwicklungen geprüft und entsprechende Vorschläge gemeinsam mit den GBEP-Partnern erarbeitet. Damit soll die Grundlage für die "Zukunfts- und Anschlussfähigkeit" der GBEP-Nachhaltigkeitsindikatoren für Bioenergie als zentralem Element der bisherigen GBEP-Arbeiten geleistet werden- Zudem werden wissenschaftliche Beiträge zu den GBEP Activity Groups 2 (indicators) und 4 (Landscape Restoration) geleistet und die Task Force on Sustainability Subgroup Environment geleitet. | Dipl. phys Uwe Fritsche Tel.: +49 6151 85060-77 uf@iinas.org IINAS GmbH - Internationales Institut für Nachhaltigkeitsanalysen und -strategien Mahalia-Jackson-Str. 27 64285 Darmstadt | X | FPNR | |
| 01.01.2020 | 30.06.2023 | 2219NR309 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Verfahren zur Verminderung der Abgabe von flüchtigen organischen Säuren aus Buchen-MDF; Teilvorhaben 3: Beschichtung der MDF und Prüfung der Beschichtungsqualität - Akronym: Buchen-MDF | Gegenstand des Forschungsvorhabens war es, die Abgabe flüchtiger organischer Säuren aus mitteldichten Buchenholzfaserplatten zu reduzieren und hierdurch den Anwendungsbereich von Buchen-MDF zu erweitern. Weiterhin sollte der Einfluss der Verminderung der flüchtigen Säuren auf die Beschichtbarkeit der Faserplatten mit PVC-Folie im industrielen Maßstab untersucht werden. Hierzu wurden Untersuchungen zur Herstellung von Buchenholzfaserstoffen und MDF im Labor- und Pilotmaßstab durchgeführt und verschiedene Möglichkeiten zur Reduzierung der Abgabe an flüchtigen Säuren untersucht. Außerdem fanden Versuche zur Lagerung des Holzes vor der Faserstoffherstellung sowie zur Ermittlung des Einflusses des Einschlagszeitpunkts statt. Weitere Arbeiten betrafen den Einfluss der Aufschlusstemperatur sowie den Einsatz von Melamin und Ammoniak als Additive zur Faserstoffherstellung. Auch die anteilige Mitverwendung von gebrauchten MDF zusammen mit den Holzhackschnitzeln wurde untersucht. Als Referenz kamen auch Kiefernhackschnitzel zur Anwendung. Die Faserstoffe und Labor-MDF wurden hinsichtlich ihrer chemischen und physikalisch-mechanischen Eigenschaften charakterisiert. Weiterhin wurden im industriellen Maßstab Versuche zur Beschichtung der im Labor- und Pilotmaßstab hergestellten MDF im 3D-Beschichtungsverfahren unter Verwendung von 1K- und 2K-PU-Dispersionsklebstoffen mit PVC-Folie durchgeführt. Abschließend wurde die Qualität der erzeugten Beschichtungen geprüft. | Die durchgeführten Untersuchungen haben ergeben, dass sowohl durch eine Lagerung des Buchenholzes die Abgabe der hergestellten MDF an flüchtigen Säuren gegenüber MDF aus frischem Buchenholz vermindert werden. Auch der Einschlagszeitpunkt beeinflusste die Eigenschaften der hergestellten MDF. Eine deutliche Reduzierung der Abgabe an flüchtigen Säuren aus den hergestellten Fasern und MDF konnte durch die Absenkung der Aufschlusstemperatur von 170 °C auf 140 °C erreicht werden. Es wird zudem deutlich, dass die Aufschlusstemperatur einen wesentlich größeren Einfluss auf die Abgabe an flüchtigen Säuren nimmt als die Lagerung des Buchenholzes und der Einschlagszeitpunkt. Die Mitverwendung von Gebraucht-MDF sowie die Zugabe von Ammoniak führte nicht zu einer Reduzierung, sondern zu einer Erhöhung der Abgabe an flüchtigen Säuren aus den hergestellten MDF. Die Ergebnisse der im Pilotmaßstab durchgeführten Untersuchungen zeigen, dass die unter Einsatz von Buchenholz hergestellten MDF gute mechanische Eigenschaften sowie eine niedrige Dickenquellung aufweisen. Bei den durchgeführten Beschichtungsversuchen zeigte sich, dass bei Kiefernholz-MDF ein deutlicher Abfall der Beschichtungsqualität bei der durchgeführten Klimalagerung beobachtet wurde, während die auf Buchenholz-MDF aufgebrachten Beschichtungen die Klimalagerung schadlos überstanden. Zurückzuführen ist dies auf den niedrigen Extraktstoffgehalt der aus Buchenholz hergestellten MDF. Weiterhin wurde deutlich, dass insbesondere bei der 3D-Beschichtung extraktstoffreicher MDF die Auswahl des Klebstoffs für die Qualität der Beschichtung von Bedeutung ist. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass das Buchenholz gut geeignet für die Herstellung von MDF für die 3D-Beschichtung mit PVC-Folien. Der vergleichsweise hohe Gehalt der Buchenholz-MDF an flüchtigen Säuren hat keine negative Wirkung auf die Beschichtungsqualität genommen und steht der Verwendung der Buchenholz-MDF für Beschichtungszwecke nicht entgegen. | Robert Kellinghaus Tel.: +49 5244 49-0 r.kellinghaus@bs-bauprogramm.de B.S.-Bauprogramm GmbH Rüschfeld 1 33397 Rietberg | X | FPNR |
| 01.01.2020 | 30.04.2023 | 2219NR310 | Verbundvorhaben: Systemdienlicher Ausgleich der jahreszeitlichen Schwankungen des Energiebedarfs durch saisonal flexibilisierte Biogaserzeugung am Praxisbeispiel der Nutzung von Extensiv- und Biotopgrünland; Teilvorhaben 3: Gasproduktionsprofile und Prozessanalyse - Akronym: BioSaiFle | Biogasanlagen (BGA) ermöglichen eine bedarfsorientierte Strom- und Wärmeproduktion und können in Ergänzung zu fluktuierenden erneuerbaren Energien (fEE) zur Deckung der Residuallast beitragen und systemdienlich betrieben werden. Dabei sind sowohl der Ausgleich kurzfristiger Schwankungen im Tages- und Wochenbereich, als auch die Bedienung saisonaler Profile im Strom- und Wärmebedarf aufgrund der jahreszeitlichen Witterung von Bedeutung. Ziel des Vorhabens ist es, ein saisonales Flexibilisierungskonzept für Biogasanlagen basierend auf einer flexiblen Gaserzeugung zu entwickeln, im Labor- und Praxismaßstab zu untersuchen, und Effekte in ökonomischer, ökologischer Sicht auf Anlagenebene und auf Energiesystem-Ebene zu analysieren. Für die Erzeugung des saisonalen Gasbildungsprofils wird die Nutzung hochwertiger Silage vorrangig in den Winter verschoben, und die Anlagenleistung im Sommer durch eine verminderte Gasproduktion bei Verwertung schwer abbaubarer Substrate reduziert. Im Forschungsprojekt soll die Eignung von Schnittgut aus Extensiv- bzw. Biotopgrünland (z.B. FFH-Mähwiesen) für die saisonale Flexibilisierung (Saisonalisierung) der Bioenergie geprüft werden. In den Sommermonaten soll schwer abbaubares Schnittgut verwertet und für diesen Zweck adäquat aufbereitet werden. In den Wintermonaten soll dann durch die Zufuhr leicht umsetzbarer Substrate die Anlagenleistung wieder gesteigert werden. Zusätzlich zur Saisonalisierung kann durch Gas- und Wärmespeicherkapazitäten eine kurzfristige Bereitstellung von Flexibilität in der Gasnutzung erfolgen. Die Betriebskonzepte werden für verschiedene Landschaften und Naturräume anhand von Beispielen aus Baden-Württemberg und Brandenburg geprüft und ihre Transferpotenziale für andere Bundesländer bestimmt. Dazu wird mit Praxisakteuren zusammengearbeitet. Basierend auf den Untersuchungsergebnissen werden Umsetzungspotenziale für Biogasanlagen in Deutschland abgeleitet. | Die Trockenmasseerträge der ausgewählten Flächen feuchter Standorte in zwei FFH-Gebieten des Naturparks "Nuthe-Nieplitz" in Brandenburg lagen über die Jahre 2020 bis 2022 zur Mahd zwischen 13 und 67 dt TM/ha. Im Mittel wurden auf den Flächen bei einschüriger Mahd Erträge von 39 dt TM/ha erzielt. Erträge sind stark witterungsabhängig. Bei einer sehr trockenen Witterung in 2022 wurden niedrigere Erträge als bei kühler und feuchter Witterung im Untersuchungsjahr 2021 ermittelt. Hohe Niederschlagssummen in den Sommermonaten erschweren die Pflegemahd auf den feuchten Standorten jedoch erheblich, so dass Teile der Flächen auch mit angepasster Erntetechnik nicht befahrbar sind. Der anaerobe Abbau der Schnittgüter aus den FFH-Gebieten erfolgt aufgrund der Lignifizierung der Biomassen nur langsam. Reaktionsgeschwindigkeitskonstanten bei Annahme einer Reaktion erster Ordnung liegen für die Biomassen der feuchten Standorte bei 0,04 bis 0,07 d-1. Die Schnittgüter der Streuobstwiesen sind schneller umsetzbar mit Reaktionsgeschwindigkeitskonstanten von 0,09 bis 0,14 d-1. Der Ligningehalt der Biotopgrünland-Biomassen der Feuchtwiesen und feuchten Standorte wies eine Spanne von 5 bis 13 %TM auf. Mit steigendem Ligningehalt nahmen die spezifischen Gaserträge ab. Insgesamt wurden auf den untersuchten Flächen der FFH-Gebiete in Brandenburg mit einschüriger Pflegemahd über alle Untersuchungsjahre Methanhektarerträge im Bereich von 327 bis 1586 Nm3 Methan/(ha a) und durchschnittliche Methanhektarerträge von 928 Nm3 Methan/(ha a) erreicht. Aufgrund der langsamen Abbaubarkeit der Biotopgrünland-Biomassen hat eine Verringerung der hydraulischen Verweilzeit im Biogasprozess einen erheblichen Effekt und reduziert die spezifische Methanausbeute. Bei einer hohen organischen Raumbelastung von 3 kg oTM/(m3 d) war mittels Erhöhung der Zufuhr an Biotopgrünland-Biomasse keine kurzfristige flexible Änderung der Methanproduktion mehr möglich. | Dr. Christiane Herrmann Tel.: +49 331 5699-231 cherrmann@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR |
| 01.01.2020 | 30.06.2023 | 2219NR311 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Verfahren zur Verminderung der Abgabe von flüchtigen organischen Säuren aus Buchen-MDF; Teilvorhaben 2: Aufschlussuntersuchungen und MDF-Herstellung im Pilotmaßstab - Akronym: Buchen-MDF | Gegenstand des Forschungsvorhabens war es, die Abgabe flüchtiger organischer Säuren aus mitteldichten Buchenholzfaserplatten zu reduzieren und hierdurch den Anwendungsbereich von Buchen-MDF zu erweitern. Weiterhin sollte der Einfluss der Verminderung der flüchtigen Säuren auf die Beschichtbarkeit der Faserplatten mit PVC-Folie im industrielen Maßstab untersucht werden. Hierzu wurden Untersuchungen zur Herstellung von Buchenholzfaserstoffen und MDF im Labor- und Pilotmaßstab durchgeführt und verschiedene Möglichkeiten zur Reduzierung der Abgabe an flüchtigen Säuren untersucht. Außerdem fanden Versuche zur Lagerung des Holzes vor der Faserstoffherstellung sowie zur Ermittlung des Einflusses des Einschlagszeitpunkts statt. Weitere Arbeiten betrafen den Einfluss der Aufschlusstemperatur sowie den Einsatz von Melamin und Ammoniak als Additive zur Faserstoffherstellung. Auch die anteilige Mitverwendung von gebrauchten MDF zusammen mit den Holzhackschnitzeln wurde untersucht. Als Referenz kamen auch Kiefernhackschnitzel zur Anwendung. Die Faserstoffe und Labor-MDF wurden hinsichtlich ihrer chemischen und physikalisch-mechanischen Eigenschaften charakterisiert. Weiterhin wurden im industriellen Maßstab Versuche zur Beschichtung der im Labor- und Pilotmaßstab hergestellten MDF im 3D-Beschichtungsverfahren unter Verwendung von 1K- und 2K-PU-Dispersionsklebstoffen mit PVC-Folie durchgeführt. Abschließend wurde die Qualität der erzeugten Beschichtungen geprüft. | Die durchgeführten Untersuchungen haben ergeben, dass sowohl durch eine Lagerung des Buchenholzes die Abgabe der hergestellten MDF an flüchtigen Säuren gegenüber MDF aus frischem Buchenholz vermindert werden. Auch der Einschlagszeitpunkt beeinflusste die Eigenschaften der hergestellten MDF. Eine deutliche Reduzierung der Abgabe an flüchtigen Säuren aus den hergestellten Fasern und MDF konnte durch die Absenkung der Aufschlusstemperatur von 170 °C auf 140 °C erreicht werden. Es wird zudem deutlich, dass die Aufschlusstemperatur einen wesentlich größeren Einfluss auf die Abgabe an flüchtigen Säuren nimmt als die Lagerung des Buchenholzes und der Einschlagszeitpunkt. Die Mitverwendung von Gebraucht-MDF sowie die Zugabe von Ammoniak führte nicht zu einer Reduzierung, sondern zu einer Erhöhung der Abgabe an flüchtigen Säuren aus den hergestellten MDF. Die Ergebnisse der im Pilotmaßstab durchgeführten Untersuchungen zeigen, dass die unter Einsatz von Buchenholz hergestellten MDF gute mechanische Eigenschaften sowie eine niedrige Dickenquellung aufweisen. Bei den durchgeführten Beschichtungsversuchen zeigte sich, dass bei Kiefernholz-MDF ein deutlicher Abfall der Beschichtungsqualität bei der durchgeführten Klimalagerung beobachtet wurde, während die auf Buchenholz-MDF aufgebrachten Beschichtungen die Klimalagerung schadlos überstanden. Zurückzuführen ist dies auf den niedrigen Extraktstoffgehalt der aus Buchenholz hergestellten MDF. Weiterhin wurde deutlich, dass insbesondere bei der 3D-Beschichtung extraktstoffreicher MDF die Auswahl des Klebstoffs für die Qualität der Beschichtung von Bedeutung ist. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass das Buchenholz gut geeignet für die Herstellung von MDF für die 3D-Beschichtung mit PVC-Folien. Der vergleichsweise hohe Gehalt der Buchenholz-MDF an flüchtigen Säuren hat keine negative Wirkung auf die Beschichtungsqualität genommen und steht der Verwendung der Buchenholz-MDF für Beschichtungszwecke nicht entgegen. | Dr. Detlef Krug Tel.: +49 351 4662-342 detlef.krug@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | X | FPNR |
| 01.08.2020 | 31.03.2023 | 2219NR313 | Verbundvorhaben: Weiterentwicklung eines modellbasierten Prognosetools für die flexible Biogaserzeugung in großtechnischen Biogasanlagen; Teilvorhaben 2: Datenaufbereitung und Weiterentwicklung bestehender Simulationsmodelle unter Berücksichtigung praxisnaher Prozessüberwachungstechnik - Akronym: FlexiMod | Das Vorhaben dient der Weiterentwicklung eines modellbasierten Prognosetools für die flexible Biogaserzeugung in großtechnischen Biogasanlagen. Zur Vorhersage der dynamischen Gasproduktionsrate soll ein vorhandenes empirisches Reaktionsmodell verwendet werden. In Abgrenzung zu bisherigen Entwicklungen soll das Prognosetool explizit in der großtechnischen Anlagenpraxis einfach anwendbar sein. Dies setzt voraus, dass es die Anforderungen an eine Prognosegenauigkeit der Biogaserzeugung für eine flexible Biogaserzeugung erfüllt. Die Basis dafür bilden die in der Praxis typischerweise verfügbaren Daten, Anlagenkonfigurationen und flexiblen Betriebsweisen von großtechnischen Biogasanlagen. Im Vorhaben sollen die wesentlichen Herausforderungen in der praktischen Anwendung des modellbasierten Prognosetools für eine flexible Biogasproduktion identifiziert und Lösungsansätze im Umgang mit diesen entwickelt werden. Dies betrifft zum einen die Entwicklung geeigneter Methoden zur Bestimmung der Modelleingangsparameter (substratspezifische Biogasbildungspotenziale und Kinetiken) und zum anderen technisch-organisatorische Lösungen zur Bereitstellung der notwendigen Anlagendaten in der für die Modellanwendung erforderlichen Qualität. Um ein möglichst umfängliches Bild der typischerweise anzutreffenden Bedingungen in der Praxis abbilden zu können, werden 10 bis 15 Biogasanlagen im Hinblick auf die verfügbaren Daten, Betriebsweisen und die Möglichkeiten zur Optimierung der Datenbereitstellung analysiert. Im Vorhaben soll durch diese Maßnahmen eine modellbasierte Prognose der Biogasproduktion in großtechnischen Biogasanlagen mit einer Genauigkeit von +/- 5% innerhalb weniger Stunden erreicht werden. Die Möglichkeiten und Grenzen zur Erreichung dieses Ziels sollen durch die Anwendung des Prognosetool in mehreren großtechnischen Biogasanlagen validiert werden. | Dr. Sören Weinrich Tel.: +49 341 2434-341 soeren.weinrich@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | FPNR | ||
| 01.01.2020 | 30.04.2023 | 2219NR317 | Verbundvorhaben: Systemdienlicher Ausgleich der jahreszeitlichen Schwankungen des Energiebedarfs durch saisonal flexibilisierte Biogaserzeugung am Praxisbeispiel der Nutzung von Extensiv- und Biotopgrünland; Teilvorhaben 2: Substrataufbereitung, Lagerung und Kinetik - Akronym: BioSaiFle | Biogasanlagen (BGA) ermöglichen eine bedarfsorientierten Strom- und Wärmeproduktion und können in Ergänzung zu fluktuierenden erneuerbaren Energien (fEE) zur Deckung der Residuallast beitragen und systemdienlich betrieben werden. Die Flexibilität kann dabei in verschiedenen Komponenten der BGA bereitgestellt werden - bei der Gasnutzung im BHKW aber auch bei der Gasproduktion im Fermenter. Bisherige Biogasforschung zielt hauptsächlich auf den kurzfristigen Ausgleich im Tages- und Wochenbereich. Sowohl die Einspeisung von fEE als auch der Strom- und Wärmebedarf weisen jedoch aufgrund der jahreszeitlichen Witterung ein saisonales Profil auf. Dieses saisonale Profil kann von Biogasanlagen geliefert werden, auf Grund der begrenzten Gasspeicherkapazitäten kommt der flexiblen Gaserzeugung jedoch eine besondere Rolle zu. Die Energiespeicherung erfolgt in der Biomasse und die Nutzung hochwertiger Silage wird in den Winter verschoben. Gleichzeitig wird die Anlagenleistung im Sommer durch die verminderte Gasproduktion bei der Nutzung eines schwer abbaubaren Substrates reduziert. Vor diesem Hintergrund soll im Forschungsprojekt die Eignung von Schnittgut aus Extensiv- bzw. Biotopgrünland (z.B. FFH-Mähwiesen) für die saisonale Flexibilisierung (Saisonalisierung) von BGA untersucht werden. In Sommermonaten soll schwer abbaubares Schnittgut verwertet und in Wintermonaten leicht umsetzbare Substrate verwendet, und so die Gaserzeugung und Anlagenleistung moduliert werden. Die Betriebskonzepte werden für verschiedene Landschaften und Naturräume anhand von Beispielen aus Baden-Württemberg und Brandenburg geprüft und ihre Transferpotenziale für andere Bundesländer bestimmt. Dazu wird mit Praxisakteuren, in BW z.B. das Landratsamt Reutlingen, zusammengearbeitet. Neben dieser praxisorientierten Fragestellung soll die Saisonalisierung umweltseitig, ökonomisch und auf Systemebene untersucht werden, um die Eignung und das Potential für die BGA in Deutschland zu bestimmen. | Für beide Standorte in Baden-Württemberg und Brandenburg wurden die Trockenmasseerträge der Extensivflächen in der Größenordnung von 2,4 - 4,0 t ha-1 bestimmt. Der erste Schnitt ergab grundsätzlich den höheren Ertrag. Berichtsblatt (Kurzfassung/Short Description) 3 Die Untersuchungen zu den Inhaltsstoffen zeigten eine Abnahme der Konzentrationen an Protein und eine negativ korrelierte Zunahme der Konzentration an Rohfaser. Die Ligninkonzentrationen bewegten sich zwischen 3,4 % und 12,5 %. Bei der Erfassung der spezif. Arbeitszeiten konnten deutliche Unterschiede zwischen den unterschiedlichen Erntemethoden ("Handarbeit", "Traktor", "Anbaumäher Amazone Grasshopper") festgestellt werden. Beim ersten Schnitt lagen die benötigten Arbeitszeiten höher als beim zweiten Schnitt. Die spezifischen Methanerträge der FFH-Wiesen im Vegetationsverlauf zeigen eine kontinuierliche und gleichmäßige Abnahme der Methanerträge über die Zeit. Dabei bewegten sich die Methanerträge der FFH-Mähwiesen im Versuchszeitraum zwischen 0,32 und 0,24 m3 kg-1(oTS). Die Einbringung des Schnittgutes von den Streuobstwiesen in die Forschungsbiogasanlage zeigte, dass die vorhandene Aufbereitungs- und Eintragstechnik zur Verwertung dieser faserreichen Substrate gut geeignet ist. Im Praxisversuch zur Saisonalisierung wurde die Biogasproduktionsrate problemlos von 40 bis 240%, bezogen auf die Bemessungsleistung, variiert. Dabei waren sowohl langfristige Änderung (über mehrere Wochen, Saisonalisierung) sowie kurzfristige Änderungen (über mehrere Stunden, Flexibilisierung) sehr gut darstellbar. Lediglich starke Änderungen in sehr kurzer Zeit konnten nicht vollständig über das Anlagenfütterungsmanagement realisiert werden. | Dr. Andreas Lemmer Tel.: +49 711 459-22684 andreas.lemmer@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740) Garbenstr. 9 70599 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.10.2020 | 30.06.2023 | 2219NR320 | Verbundvorhaben: Gewinnung von Exopolysacchariden der Rotalge Porphyridium sp. als Wirksubstanz zur Behandlung der Bienenkrankheit Nosemosis; Teilvorhaben 2: Rohproduktgewinnung aus der Rotalge Porphyridium sp. - Akronym: PolAntiNos | Bienen und Hummeln als bestäubende Insekten sind weltweit von zentraler wirtschaftlicher Bedeutung, da für 70% aller weltweit produzierten Nutzpflanzen eine Bestäubung durch Insekten erforderlich ist. Der Anteil an der Weltwirtschaft beträgt ca. 138 Mrd. Euro weltweit und 22 Mrd. Euro in Europa. Die sogenannte Bestäubungsimkerei ist vor allem beim Gemüseanbau (z.B. Tomaten in Gewächshäusern) essentiell für eine ertragreiche Ernte. Bienen und Hummeln stellen einen wirtschaftlich bedeutsamen Faktor dar, wobei die Gesundheit und Vitalität dieser von außerordentlich hoher Wichtigkeit ist. Die Nosema-Erkrankung (Nosemosis), verursacht durch die Parasiten Nosema apis und Nosema ceranae, ist eine der weit verbreitetesten und ökonomisch schädigenden Krankheiten von Bienen und Hummeln. Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Präparates als biologisches Bienenstärkungsmittel gegen diese Parasiten. Die Rotalge Porphyridium purpureum produziert Polysaccharide, für die eine Aktivität gegen die Nosemosis-Parasiten beschrieben ist. Im geplanten Projekt soll auf der Basis dieser Wirksamkeit gegen die Parasiten eine Präparate-Entwicklung erfolgen. Die wirksamen Polysaccharide sollen aus Kultivierungen der Rotalge gewonnen und in weiteren Prozessschritten so optimiert werden, dass die optimierte Wirksubstanz in einer geeigneten Form in Futtermitteln verabreichbar ist. Auf eine chemische Modifizierung soll bewusst verzichtet werden, um den natürlichen, nachhaltigen und biogenen Charakter des Präparates im Gegensatz zum klassischen Antibiotikum zu unterstreichen. Als bislang einzig wirksame Behandlungsmaßnahme gegen Nosemosis gilt das Antibiotikum Fumagillin, das jedoch in den meisten europäischen Mitgliedsstaaten aufgrund möglicher Rückstände im Honig nicht mehr eingesetzt werden darf. Die Entwicklung eines wirksamen Präparates stellt somit eine attraktive Alternative im Einsatz für Bienen- und Hummelgesundheit dar. | Dr. rer. nat. Uta Demus Tel.: +49 345 77796-42 demus@gmbu.de Gesellschaft zur Förderung von Medizin-, Bio- und Umwelt- Technologien e.V. Erich-Neuß-Weg 5 06120 Halle (Saale) | FPNR | ||
| 01.11.2020 | 31.12.2025 | 2219NR333 | Nachwuchsgruppe: Modellbasierte Zustandsüberwachung und Prozessführung an Biogasanlagen - Akronym: BioSim | Der Einsatz von aussagekräftigen Prozessmodellen bietet wertvolle Informationen für eine automatisierte, effiziente und sichere Prozessführung von Biogasanlagen. Aufgrund der komplexen Modellstrukturen bei einer Vielzahl an unbekannten Modellparametern und Eingangsgrößen lassen sich modellbasierte Automatisierungskonzepte bisher jedoch nicht im regulären Betrieb von großtechnischen Biogasanlagen einsetzen. Weiterführende Untersuchungen, inwieweit sich modellbasierte Simulations- oder Regelungsverfahren als belastbare Funktionsbausteine zur dynamischen Prozessführung und Zustandsüberwachung in das Leitsystem von Biogasanlagen implementieren lassen, fehlen bis heute, sodass die konkreten Möglichkeiten und Limitierungen der verfügbaren Simulationsmodelle und Regelungsverfahren für den Praxisbetrieb nur selten bekannt sind. Im Rahmen der Nachwuchsforschergruppe sollen praxisrelevante Methoden zur modellbasierten Zustandsüberwachung und Prozessführung implementiert, evaluiert und gezielt hinsichtlich der Anforderungen der System- und Regelungstechnik zur Prozessautomatisierung von großtechnischen Biogasanlagen weiterentwickelt werden. Das interdisziplinäre Forschungsvorhaben schafft damit die grundlegende Voraussetzung, um modellbasierte Automatisierungskonzepte zur Zustandsüberwachung und Prozessführung langfristig im regulären Anlagenbetrieb zu etablieren. | Dr. Sören Weinrich Tel.: +49 341 2434-341 soeren.weinrich@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | FPNR | ||
| 01.03.2021 | 28.02.2026 | 2219NR348 | Nachwuchsgruppe: Einfluss von ionisierender Strahlung auf die Eigenschaften und Verarbeitung von Biokunststoffen sowie biogener Roh- und Reststoffe als funktionale Füll- und Verstärkerstoffe - Akronym: EISBiR | Im Rahmen der Nachwuchsforschergruppe EISBiR sollen ionisierte Biokunststoffe sowie biogene Roh- und Reststoffe als Stabilisatoren bzw. Additive aus nachwachsenden Rohstoffen untersucht werden. Diese sollen neben den großen Anforderungen an die Produkteigenschaften und Verarbeitung heutiger konventioneller Kunststoffe auch ein sortenreines Post-Consumer-Recycling oder einen gezielten Abbau ermöglichen. Die Vorgehensweise umfasst dabei (1) die Aufbereitung biogener Stabilisatoren durch Extraktion nachteiliger Komponenten sowie Trocknung und Feinmahlung zu Pulvern, (2) Verarbeitung und Dispergierung der gemahlenen Stabilisatoren in Extrusionsprozessen (Compoundierung, Folien- und Monofilamentextrusion, 3D-Druck), (3) Bestrahlung der aufbereiteten biogenen Roh- und Reststoffe, der Biokunststoffe, sowie deren Compounds und extrudierte Halbzeuge (Folien, Presskörper, 3D Formteile, Fasern bzw. Monofilamente). (4) Untersuchung des Einflusses der Bestrahlungsart und -prozessparameter auf die chemische und physikalische Struktur, die Eigenschaften des Biokunststoffes und die biologische Abbaubarkeit bzw. Rezyklierbarkeit. Die ausgelösten Vernetzungs- und Spaltungsreaktionen innerhalb der Biokunststoffe haben beispielsweise großen Einfluss auf das Fließverhalten und damit auf die Prozessfähigkeit. Eine Verbesserung der mechanischen Eigenschaften durch die Bestrahlung, um den Anforderungen als technischen Kunststoff gerecht zu werden, wird angestrebt. Daraus ergibt als weiteres Vorgehen die (5) Entwicklung von selbstverstärkten Einstoff-Faserverbund-Biokunststoffen durch gezielte Stabilisation der Fasern mittels strahleninduzierter Vernetzung und Untersuchung der Struktur-Eigenschafts-Beziehungen. | Prof. Dr. Michael Nase Tel.: +49 9281 409-4730 michael.nase@hof-university.de Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hof - Institut für angewandte Kreislaufwirtschaft der Bio:Polymere (ibp) Alfons-Goppel-Platz 1 95028 Hof | FPNR | ||
| 01.11.2020 | 31.03.2026 | 2219NR355 | Wertschöpfungsorientierte Entwicklung chemokatalytischer Veredelungsreaktionen von Oleochemikalien - Akronym: Renewlysis | Ungesättigte Oleochemikalien, d.h. Rohstoffe aus pflanzlichen Fetten und Ölen, besitzen zur Erzeugung nachhaltiger Produkte ein enormes Potential, und können damit einen wichtigen Beitrag leisten, die Chemiewirtschaft zukunftssicherer zu gestalten. Mit homogenen Übergangsmetallkatalysatoren gelingt die dazu notwendige Funktionalisierung besonders effizient. Bisher haben es jedoch nur sehr wenige der entwickelten homogenkatalytischen Funktionalisierungsreaktionen in eine industrielle Anwendung geschafft. Dies kann zum einen darauf zurückgeführt werden, dass homogenkatalytische Funktionalisierungsreaktionen ungesättigter Oleochemikalien bisher typischerweise anhand einzelnen Modellausgangsstoffe entwickelt und erprobt werden. Zum anderen ist eine Betrachung der zwingend notwendigen Trennung von Produkt und Katalysator am Ende der Reaktion häufig nicht gegeben. Hieraus können zwei Kernherausforderungen für die Nachwuchsgruppe Renewlysis abgeleitet werden: ¿ Erweiterung der möglichen Einsatzstoffe auf marktrelevante Oleochemische Basischemikalien ¿ Effiziente Trennung des homogen gelösten Katalysators vom Produkt im Anschluss an die Reaktion Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es daher, das enorme Potential der homogenen Übergangsmetallkatalyse zur Funktionalisierung ungesättigter Oleochemikalien für eine nachhaltige, biobasierte chemische Industrie besser nutzbar zu machen. Hierzu sollen bereits zu einem frühen Zeitpunkt bei deren Entwicklung zum einen marktrelevante oleochemische Basischemikalien sowie zum anderen die Trennung von Produkt und Katalysator im Anschluss an die Reaktion integriert berücksichtigt werden. Ein Veredelungsschritt wird daher erforscht und entwickelt, welcher es erlaubt die natürlich vorkommenden Mischungen unterschiedlicher, ungesättigter Fettsäuren in vorwiegend einfach ungesättigte Verbindungen zu überführen. Unter integrierter Berücksichtigung der anschließenden Trennoperation werden zudem bekannte Funktionalisierungsreaktionen erforscht | Dr. Thomas Seidensticker Tel.: +49 231 755-2310 thomas.seidensticker@tu-dortmund.de Technische Universität Dortmund - Fakultät Bio- und Chemieingenieurwesen - Lehrstuhl für Technische Chemie Emil-Figge-Str. 66 44227 Dortmund | FPNR | ||
| 01.03.2021 | 28.02.2026 | 2219NR359 | Nachwuchsgruppe: Genomeditierung zur Funktionsanalyse genetischer Variation in Pappeln und Buchen - Akronym: TreeEdit | Wir möchten eine Nachwuchsgruppe mit dem Titel "Genetische Technologien" gründen. Die Gruppe soll dazu beitragen, den Einfluss innerartlicher Variation auf die Trockenstresstoleranz von Pappeln und Buchen zu klären und die Potentiale der Genomeditierung für die Rotbuche als bedeutendste deutsche Laubbaumart zu ermitteln. Somit wird ein Beitrag geleistet, die Pappel und die Buche für den Klimawandel vorzubereiten und so deren Fortbestand in Deutschland zu sichern. | Dr. Matthias Fladung Tel.: +49 4102 696-107 matthias.fladung@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik Sieker Landstr. 2 22927 Großhansdorf | FPNR | ||
| 01.03.2020 | 28.02.2023 | 2219NR361 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Verfahrens zur gezielten strukturellen Beeinflussung ätherischer Öle unter Nutzung der Hydrolatphase am Beispiel der Modellpflanze Thymian (Thymus vulgaris L.); Teilvorhaben 3: Entwicklung einer Destillation mit Hydrolat-Steuerung und Integration von regenerativen Energien - Akronym: ThymAquaReflux | Im Vorhaben ist eine neuartige Methode zur Gewinnung von ätherischen Ölen zu entwickeln, wobei die Prämisse auf der qualitätskonformen Herstellung nach gängigen Pharmakopöe (z.B. Eur.Ph.), liegt. Ziel ist es dabei, die natürlichen Schwankungen der Zusammensetzung des ätherischen Öls (bspw. durch Klima, Boden, etc.) mithilfe eines durch eine wässrige Destillatrückführung (Hydrolatphase) gesteuerten Prozesses vollständig auszugleichen. Hierdurch sollen in einem einzigen Verfahrensschritt die sonst z.T. erheblich qualitätsmindernden Effekte durch überproportional anfallende unerwünschte Begleit- und Leitsubstanzen im ätherischen Öl gänzlich vermieden werden. Die verfahrenstechnisch anspruchsvolle Prozessführung mit der entscheidenden Wirkung auf die Ölzusammensetzung durch hauptsächliche Einflussnahme auf das anfallende Hydrolat aber auch weiteren relevanten Prozessparametern soll zur Erfüllung des übergeordneten Gesamtziels führen. Dabei ist die unterschiedliche temperaturabhängige Löslichkeit einzelner Sustanzen im kondensierten Trägerdampfmedium Wasser als physikalischer Steuerungsparameter für eine gezielte Führung des Verfahrens und somit zentrale Wirkung auf die Ölzusammensetzung zu nutzen. In der Gesamtenergiebilanz bei der Produktion zeigt sich weiterhin, dass die destillative Gewinnung der ätherischen Öle mit der Wasserdampferzeugung und Destillatrückkühlung als energieintensive Prozesse am Standort Deutschland eine wirtschaftliche Herausforderung darstellen. Innerhalb der Projektumsetzung soll daher dieser Prozess durch ein regeneratives Energiekonzept mit zentraler thermischer Pflanzenreststoffverwertung sowohl CO2-neutral als auch Energie- und Kosteneffizient erprobt und etabliert gestaltet werden und so die Vorteile von wirtschaftlicher und ökologischer Betriebsführung verknüpfen. | Dr. Wolfram Junghanns Tel.: +49 3473 8011- 26 dr.junghanns.gmbh@t-online.de Dr. Junghanns GmbH Aue 182 06449 Aschersleben | FPNR | ||
| 01.01.2020 | 30.06.2023 | 2219NR372 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Probennahme-, Prüf- und Klassifizierungsverfahren zur Bestimmung der biologischen Dauerhaftigkeit von Holz und Holzprodukten; Teilvorhaben 2: Natives sowie Holzschutzmittel-behandeltes Holz - Akronym: DuraTest | Die Dauerhaftigkeitsklassifizierung ist eine wichtige Basis für die Gebrauchsdauerabschätzung; zudem sind Angaben zur Dauerhaftigkeit eine wichtige Hilfe für Verbraucher bei der Auswahl geeigneter Produkte. Mit der Fassung der EN 350 von 2016 kann – zumindest theoretisch – auch für modifizierte und schutzmittelbehandelte Holzprodukte sowie Holzwerkstoffe eine Dauerhaftigkeitsklasse ermittelt werden, was bisher nur für native Hölzer möglich war. Praktisch ist dies ist mit den Vorgaben dieser Norm jedoch nicht möglich, da genauere bzw. konkretere Angaben fehlen. Ziel war es daher, die festgestellten Defizite weitmöglich zu beheben. An einer Reihe natürlicher, schutzmittelbehandelter und modifizierte Hölzer wurden die Dauerhaftigkeit gegen holzzerstörende Pilze in Labor- und Freilandprüfungen (im Erdkontakt und auch außerhalb) untersucht. Dabei wurden Proben aus unterschiedlichen Zonen im Stammquerschnitt entnommen und gesondert betrachtet. Die umfangreichen Prüfergebnisse wurden mit statistischen Methoden analysiert und kritisch bewertet. Zudem wurden Richtlinien zur Bewertung von Ergebnissen erarbeitet. Weiterhin erfolgten Untersuchungen zum Verhalten der Materialien gegenüber Feuchtigkeit bzw. Wasser. Durch das Projekt werden wichtige Informationen zum Themenkomplex der Dauerhaftigkeitsbestimmung und -klassifizierung sowohl für die Normungsarbeit als auch für die Praxis bereitgestellt. Dies trägt zur Imageverbesserung von Holzprodukten bei und erhöht die Sicherheit für den Verbraucher. Das Projekt wurde von den beiden Forschungsstellen IHD und UGOE arbeitsteilig bei intensivem fachlichem Austausch bearbeitet. Durch Einbeziehung eines projektbegleitenden Ausschusses mit 15 Vertretern von Forschungs- und Prüfinstitutionen, Unternehmen, Verbänden sowie dem Verbraucherschutz und Sachverständigenwesen war eine große Praxisnähe sichergestellt. | Das Projekt erbrachte umfangreiche Daten und wichtige Ergebnisse zur Prüfung und Klassifizierung der biologischen Dauerhaftigkeit mit Nutzen für die Forschung sowie für Prüfinstitutionen, Normungsgremien und die Holzwirtschaft. Aus den Untersuchungen zur Dauerhaftigkeit wurden Vorschläge für Probenahme, Durchführung und Auswertung der Prüfungen sowie die Klassifizierung der Dauerhaftigkeit abgeleitet. Bei der theoretischen Analyse von Holzwerkstoffnormen wurden Verbesserungspotentiale herausgearbeitet. Aus den Versuchen zum Feuchteverhalten resultierten konkrete und praktikable Vorschläge zur Einbeziehung dieser Eigenschaften in die Dauerhaftigkeitsbewertung. Zur Erleichterung des Ergebnistransfers wurde ein Diskussionspapier "Hinweise und Empfehlungen zur Prüfung und Klassifizierung der biologischen Dauerhaftigkeit von Holz und holzbasierten Materialien" erstellt. Ein neuer, im Projekt entwickelter Ansatz ist die Dauerhaftigkeitsprüfung an Proben mit originalem Bauteil- Querschnitt, die sowohl im Labor unter definierten (und sterilen) Bedingungen als auch im Freiland möglich ist. Diese Ansätze wurden im Projekt erfolgreich erprobt und der für die Praxis wichtige Schritt von der reinen Materialprüfung zur Bauteil- bzw. Produktbewertung vorbereitet. Die gewonnenen Erkenntnisse bilden die Grundlage weiterer Arbeiten zur Qualifizierung der Methoden. Wesentliche Erkenntnisse fließen unmittelbar in die Normungsarbeit auf Europäischer Ebene ein, insbesondere in die Überarbeitung der wichtigen Norm EN 350, die im Fokus des DURATEST-Projektes stand. Hierfür wurde im CEN/TC 38 WG 21 eine spezielle Arbeitsgruppe "TG EN 350" eingerichtet, in der zwei der DURATEST-Bearbeiter mitwirken, davon einer als Koordinator der TG. Ein wichtiges Werkzeug hierfür ist das im Projekt erarbeitete Diskussionspapier. Aus dem Projekt ergaben sich mehrere Ansätze für weiterführende FuE-Arbeiten. | Christian Brischke Tel.: +49 551 39-29514 christian.brischke@uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte Büsgenweg 4 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.03.2020 | 28.02.2023 | 2219NR373 | Verbundvorhaben: Biobasierte Vinylether zur Herstellung von Klebstoffen (BIOVIN); Teilvorhaben 2: Klebstoffentwicklung - Akronym: Biovin | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von neuen Industrie- und Konsumentenklebstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen. Dabei soll auf sogenannte Plattformchemikalien zurückgegriffen werden, die heute bereits kommerziell verfügbar sind oder deren Kommerzialisierung sich für die nähere Zukunft abzeichnet. Diese aus Lignocellulose stammenden Rohstoffe werden mit Hilfe der Katalyse ressourceneffizient und umweltschonend in diesem Vorhaben in neue Diole oder Polyole überführt. Die resultierenden Polyole werden dann einerseits direkt als Reaktivkomponente in Polyurethanklebstoffen verwendet, anderseits mittels Vinylierungsreagenzien wiederum unter Einsatz eines Katalysators in Vinylether überführt. Vinylether stellen an sich sehr reaktive, aber wenig toxische Monomere dar, die leicht in verschiedenen Reaktionsweisen polymerisiert werden können. Da diese reaktiven Vinylether aus lediglich 2- 3 Prozessstufen aus Biomasse kostengünstig herstellbar sein sollten, sind sie demnach als attraktive Bausteine für Klebstoffe (und andere Verwendungen wie z.B. Farben & Lacke) zu bewerten. Ein weiterer Fokus des Projekts liegt in der Herstellung Vinylether-basierter Klebstoffe, die durch Hitze, Licht oder durch Einwirkung anderer Chemikalien bewusst wieder gespalten werden können. Diese neue Generation an Klebstoffen verspricht eine kontrollierte und gezielte Wirkungsweise, welche das Recycling, insbesondere in der Elektroindustrie, erlaubt und fördert. | Chemikalien auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen wurden durch neue und effiziente Methoden in Diole wie z.B. Di(hydroxymethyl)tetrahydrofuran (DHMTHF) überführt, und in einem weiteren katalysierten Prozess in (Bis)vinylether umgewandelt. Im besonderen Fokus stand die Isomerisierung von cis-DHMTHF zum entsprechenden trans-Isomer mithilfe eines katalytischen Systems, welches ein Gemisch bestehend aus nahezu äquimolaren Mengen beider Diastereomere in hohen isolierten Ausbeuten ermöglichte. Folglich wurde der Einfluss der beiden Isomere auf die Eigenschaften der abgeleiteten Polyesterpolyole und Polyurethane eingehend untersucht. Hierbei konnten Leistungsvorteile in PU-Klebstoffen aufgezeigt werden, die weiterverfolgt werden. Des Weiteren wurden die biobasierten Vinylether Monomere wie auch vinyletherfunktionalisierte Prepolymere für die Entwicklung einer neuen Klebstofftechnologie genutzt. Dabei wurde eine problemlose Aushärtung, sowohl in einem 1K UV-härtenden System als auch in einem 2K thermisch härtenden System beobachtet. Damit konnte die Eignung von biobasierten Monomeren für vinyletherbasierte Klebstoffsysteme in einem weiten Rahmen erfolgreich unter Verwendung verschiedener Formulierungsbestandteile demonstriert werden. Je nach Material und Anwendung konnte die Klebeleistung durch Anpassungen der Formulierung (z.B. durch Füllstoffe, Additive oder andere Reaktivkomponenten) verbessert werden. Mithilfe der breiten Auswahl an biobasierten Vinyletherstrukturen konnten neue positive technische Eigenschaften gefunden werden, die vielversprechend für eine Kommerzialisierung erscheinen. Unter Trockenbedingungen (z.B. Exsikkator) konnten hervorragende Materialeigenschaften erzielt werden. Werden jedoch die ausgehärteten Filme anschließend an Raumluft gelagert, zeigte sich nach kurzer Zeit eine Erweichung der Filme durch Hydrolyse. Dieses Problem und die Verbesserung der Haftung auf bestimmten Substraten muss durch weitere Entwicklungsarbeiten überwunden werden. | Dr. Andreas Taden Tel.: +49 211 797-2744 andreas.taden@henkel.com Henkel AG & Co. KGaA Henkelstr. 67 40589 Düsseldorf | FPNR | |
| 01.07.2020 | 30.06.2023 | 2219NR375 | Verbundvorhaben: Futterergänzungsmittel auf Basis von Mikroalgen, durch Kopplung an flexibilisierten Bioenergieanlagen; Teilvorhaben 3: Kultivierung von carotinoid und fettsäurereicher Algenbiomasse für Futterergänzungsmittel - Akronym: Power2Feed | Ziel des Vorhabens ist die ökonomische und ökologische Bewertung eines Gesamtprozesses zur Erzeugung von carotinoid- und fettsäurereicher Algenbiomasse in geschlossenen Photobioreaktoren unter Nutzung von Kunstlicht für die Produktion von hochwertigen Futterergänzungsmitteln. Dabei sollen die Mikroalgen Microingredients ersetzen, welche in Futtermitteln nur in geringen Mengen Anwendung finden. Auf Basis feuchter Biomasse sollen Downstream-Prozesse und Formulierungstechniken zur Produkion von Futtermittelpellets für hochwertige Inhaltsstoffe entwickelt werden. Mit Hilfe eines speziellen Extrusionsverfahrens soll hierbei auf einen zusätzlichen Zellaufschluss möglichst verzichtet und eine hohe Bioverfügbarkeit des Futtermittels gewährleistet sein. Durch die Nutzung von Kunstlicht kann eine Ganzjahresproduktion der Biomasse am Standort Deutschlang erfolgen, dabei wird auf die Kapazitäten des Regelenergiemarktes und die Nutzung von Überschussstrom zurückgegriffen werden. Die Anbindung der Algenproduktion an bestehende Biogasanlagen und unter Nutzung von Abwärme, anorganischen Nährstoffen und Gär-CO2, soll die Wirtschaftlichkeit weiter verbessern. | Dr. rer. nat. Ulrike Schmid-Staiger Tel.: +49 711 970-4111 ulrike.schmid-staiger@igb.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.07.2020 | 30.06.2023 | 2219NR377 | Verbundvorhaben: Futterergänzungsmittel auf Basis von Mikroalgen, durch Kopplung an flexibilisierten Bioenergieanlagen; Teilvorhaben 4: Produktformulierung und Anwendungstests - Akronym: Power2Feed | Ziel des Vorhabens ist die ökonomische und ökologische Bewertung eines Gesamtprozesses zur Erzeugung von carotinoid- und fettsäurereicher Algenbiomasse in geschlossenen Photobioreaktoren unter Nutzung von Kunstlicht für die Produktion von hochwertigen Futterergänzungsmitteln. Dabei sollen die Mikroalgen Microingredients ersetzen, welche in Futtermitteln nur in geringen Mengen Anwendung finden. Auf Basis feuchter Biomasse sollen Downstream-Prozesse und Formulierungstechniken zur Produkion von Futtermittelpellets für hochwertige Inhaltsstoffe entwickelt werden. Mit Hilfe eines speziellen Extrusionsverfahrens soll hierbei auf einen zusätzlichen Zellaufschluss möglichst verzichtet und eine hohe Bioverfügbarkeit des Futtermittels gewährleistet werden. Durch die Nutzung von Kunstlicht kann eine Ganzjahresproduktion der Biomasse am Standort Deutschlang erfolgen, dabei wird auf die Kapazitäten des Regelenergiemarktes und die Nutzung von Überschussstrom zurückgegriffen werden. Die Anbindung der Algenproduktion an bestehende Biogasanlagen und die Nutzung von Abwärme, anorganischen Nährstoffen und Gär-CO2, soll die Wirtschaftlichkeit weiter verbessern. | Tobias Fitzel Tel.: +49 471 80934-215 tfitzel@ttz-bremerhaven.de Verein zur Förderung des Technologietransfers an der Hochschule Bremerhaven Am Lunedeich 12 27572 Bremerhaven | FPNR | ||
| 01.08.2020 | 31.07.2024 | 2219NR379 | Verbundvorhaben: Bioelektrochemisches System zur flexiblen Biogas-Erzeugung; Teilvorhaben 2: Entwicklung eines skalierbaren Biogas/Bioelektrochemie-Reaktorhybridsystems - Akronym: BIBER | Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung einer mikrobiellen Elektrolysezelle, die in bestehende Biogasreaktoren nachgerüstet werden kann. Durch die Integration dieser Technologie soll eine dynamische Regelung des Biogasprozesses ermöglicht werden, indem organische Säuren im Reaktor bei Bedarf über ein bioelektrochemisches System eliminiert werden können. Der auf der Kathode der mikrobiellen Elektrolysezelle anfallende Wasserstoff soll in einem Nebenreaktor stofflich genutzt werden, um eine einfach aufzureinigende Plattformchemikalie (2,3-Butandiol) zu produzieren. Begleitend zu den praktischen Arbeiten wir eine Lösung zur einfachen Steuerungssoftware etabliert, die die ökonomischen Randbedingungen dynamisch miteinbezieht. Im Teilvorhaben 2 soll dafür insbesondere ein geeignetes Anodenmaterial und eine geeignete Separatorstruktur identifiziert werden. Diese Materialien werden dann im Teilvorhaben 3 mit einer Kathode für die Wasserstoffproduktion gekoppelt und in eine Gesamtzelle integriert. Das Ziel des Teilvorhabens 2 ist es weiterhin, das fertige bioelektrochemische Modul in einen Demonstrationsreaktor zu integrieren. Dieser Reaktor enthält als weiteres integrales Modul einen Blasensäulenreaktor, mit dem der auf der Kathodenseite erzeugte Wasserstoff biotechnologisch für die Butandiolproduktion genutzt werden soll. | Prof. Dr.-Ing. Sven Kerzenmacher Tel.: +49 421 218-63330 kerzenmacher@uni-bremen.de Universität Bremen - Fachbereich Produktionstechnik - Maschinenbau & Verfahrenstechnik - Fachgebiet Umweltverfahrenstechnik (IUV) Leobener Str. 6 28359 Bremen | FPNR | ||
| 01.08.2020 | 31.01.2024 | 2219NR381 | Verbundvorhaben: Bioelektrochemisches System zur flexiblen Biogas-Erzeugung; Teilvorhaben 4: Design und Fertigung von Membran-Elektroden-Strukturen - Akronym: BIBER | Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung einer mikrobiellen Elektrolysezelle, die in bestehende Biogasreaktoren nachgerüstet werden kann. Durch die Integration dieser Technologie soll eine dynamische Regelung des Biogasprozesses ermöglicht werden, indem organische Säuren im Reaktor bei Bedarf über ein bioelektrochemisches System eliminiert werden können. Der auf der Kathode der mikrobiellen Elektrolysezelle anfallende Wasserstoff soll in einem Nebenreaktor stofflich genutzt werden, um eine einfach aufzureinigende Plattformchemikalie (2,3-Butandiol) zu produzieren. Begleitend zu den praktischen Arbeiten wir eine Lösung zur einfachen Steuerungssoftware etabliert, die die ökonomischen Randbedingungen dynamisch miteinbezieht. Im ZSW Teilvorhaben 4 steht die Entwicklung von MEA's (Membran-Electrode-Assembly) und möglichst einfach industriell zu fertigenden Zelldesigns für den Einsatz in Biogasanlagen im Fokus. | Dr.-Ing. Ulrich Zuberbühler Tel.: +49 711 7870-239 ulrich.zuberbuehler@zsw-bw.de Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) Meitnerstr. 1 70563 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.03.2020 | 28.02.2023 | 2219NR382 | Verbundvorhaben: Stärkekartoffel - Etablierung von Resistenzstrategien zur Abwehr neuer Globodera pallida-Populationen; Teilvorhaben 6: Versuche Solana - Akronym: SERAP | Stärke aus Kartoffeln kann sehr vielseitig eingesetzt werden und ist ein wichtiger Baustein der Nationalen Bioökonomie-Strategie. Bedingt durch eine geringe Transportwürdigkeit der Knollen konzentriert sich der Stärkekartoffelanbau auf Ackerflächen in der Nähe bestehender Stärkefabriken, was einen hohen Krankheitsdruck auf diesen Flächen zur Folge hat. In manchen Regionen, z.B. im Emsland, führten enge Fruchtfolgen zu hohen Befallsdichten mit dem Kartoffelzystennematoden Globodera pallida. Der daher gesetzlich vorgeschriebene Anbau nematodenresistenter Kartoffelsorten führte zu einem sehr hohen Selektionsdruck bei den vorhandenen Nematodenpopulationen, so dass sich Populationen des Pathotyps Pa3 von G. pallida mit einer veränderte Virulenz gegenüber bisher als sehr resistent eingestuften Kartoffelsorten entwickeln konnten. Für diese Befallsflächen stehen keine Sorten zur Bekämpfung der Nematoden mehr zur Verfügung. Das Gesamtziel des Vorhabens ist daher die Verbesserung genetischen Materials mit Resistenz gegenüber neuen Virulenztypen des Quarantänenematoden G. pallida. Vorab identifizierte resistente Genotypen aus Wild- und Primitivformen der Kartoffel (Solanum sp.) werden phänotypisch und molekulargenetisch hinsichtlich ihrer Resistenz gegenüber verschiedenen Virulenztypen von G. pallida genauer charakterisiert. Hieraus entwickelte DNA-Marker sollen die Introgression der verantwortlichen Resistenzgene in Sortenkandidaten beschleunigen. Untersuchungen zur Stabilität und den Mechanismen der Resistenz aus verschiedenen genetischen Herkünften gegen die unterschiedlichen Nematodenpopulationen werden zudem eine effiziente Pyramidisierung mehrerer solcher Gene ermöglichen. Langfristiges Ziel dieser Aktivitäten ist es, die Produktion des nachwachsenden Rohstoffs Kartoffelstärke nachhaltig durch die Bereitstellung innovativer Kartoffelsorten mit breitem Resistenzportfolio zu sichern. | Dr. Friedrich Kauder Tel.: +49 4351 4772-26 friedrich.kauder@solana-research.com Solana Research GmbH Eichenallee 9 24340 Windeby | X | FPNR | |
| 01.03.2020 | 28.02.2023 | 2219NR383 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Verfahrens zur gezielten strukturellen Beeinflussung ätherischer Öle unter Nutzung der Hydrolatphase am Beispiel der Modellpflanze Thymian (Thymus vulgaris L.); Teilvorhaben 2: Entwicklung einer Analysemethode sowie Isolierung von Leit- und Wertsubstanzen aus Thymian - Akronym: ThymAquaReflux | Im Vorhaben ist eine neuartige Methode zur Gewinnung von ätherischen Ölen zu entwickeln, wobei die Prämisse auf der qualitätskonformen Herstellung nach gängigen Pharmakopöe (z.B. Eur.Ph.), liegt. Ziel ist es dabei, die natürlichen Schwankungen der Zusammensetzung des ätherischen Öls (bspw. durch Klima, Boden, etc.) mithilfe eines durch eine wässrige Destillatrückführung (Hydrolatphase) gesteuerten Prozesses vollständig auszugleichen. Hierdurch sollen in einem einzigen Verfahrensschritt die sonst z.T. erheblich qualitätsmindernden Effekte durch überproportional anfallende unerwünschte Begleit- und Leitsubstanzen im ätherischen Öl gänzlich vermieden werden. Die verfahrenstechnisch anspruchsvolle Prozessführung mit der entscheidenden Wirkung auf die Ölzusammensetzung durch hauptsächliche Einflussnahme auf das anfallende Hydrolat aber auch weiteren relevanten Prozessparametern soll zur Erfüllung des übergeordneten Gesamtziels führen. Dabei ist die unterschiedliche temperaturabhängige Löslichkeit einzelner Sustanzen im kondensierten Trägerdampfmedium Wasser als physikalischer Steuerungsparameter für eine gezielte Führung des Verfahrens und somit zentrale Wirkung auf die Ölzusammensetzung zu nutzen. In der Gesamtenergiebilanz bei der Produktion zeigt sich weiterhin, dass die destillative Gewinnung der ätherischen Öle mit der Wasserdampferzeugung und Destillatrückkühlung als energieintensive Prozesse am Standort Deutschland eine wirtschaftliche Herausforderung darstellen. Innerhalb der Projektumsetzung soll daher dieser Prozess durch ein regeneratives Energiekonzept mit zentraler thermischer Pflanzenreststoffverwertung sowohl CO2-neutral als auch Energie- und Kosteneffizient erprobt und etabliert gestaltet werden und so die Vorteile von wirtschaftlicher und ökologischer Betriebsführung verknüpfen. | Prof. Dr.-Ing. Harvey Arellano-Garcia Tel.: +49 355 69-1111 arellano@b-tu.de Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg - Fakultät 2 - Umwelt und Naturwissenschaften - Institut für Umwelt- und Verfahrenstechnik - Fachgebiet Prozess- und Anlagentechnik Siemens-Halske-Ring 8 03046 Cottbus | FPNR | ||
| 01.03.2020 | 28.02.2023 | 2219NR385 | Verbundvorhaben: Stärkekartoffel - Etablierung von Resistenzstrategien zur Abwehr neuer Globodera pallida-Populationen; Teilvorhaben 4: Versuche Bioplant - Akronym: SERAP | Stärke aus Kartoffeln kann sehr vielseitig eingesetzt werden und ist ein wichtiger Baustein der Nationalen Bioökonomie-Strategie. Bedingt durch eine geringe Transportwürdigkeit der Knollen konzentriert sich der Stärkekartoffelanbau auf Ackerflächen in der Nähe bestehender Stärkefabriken, was einen hohen Krankheitsdruck auf diesen Flächen zur Folge hat. In manchen Regionen, z.B. im Emsland, führten enge Fruchtfolgen zu hohen Befallsdichten mit dem Kartoffelzystennematoden Globodera pallida. Der daher gesetzlich vorgeschriebene Anbau nematodenresistenter Kartoffelsorten führte zu einem sehr hohen Selektionsdruck bei den vorhandenen Nematodenpopulationen, so dass sich Populationen des Pathotyps Pa3 von G. pallida mit einer veränderte Virulenz gegenüber bisher als sehr resistent eingestuften Kartoffelsorten entwickeln konnten. Für diese Befallsflächen stehen keine Sorten zur Bekämpfung der Nematoden mehr zur Verfügung. Das Gesamtziel des Vorhabens ist daher die Verbesserung genetischen Materials mit Resistenz gegenüber neuen Virulenztypen des Quarantänenematoden G. pallida. Vorab identifizierte resistente Genotypen aus Wild- und Primitivformen der Kartoffel (Solanum sp.) werden phänotypisch und molekulargenetisch hinsichtlich ihrer Resistenz gegenüber verschiedenen Virulenztypen von G. pallida genauer charakterisiert. Hieraus entwickelte DNA-Marker sollen die Introgression der verantwortlichen Resistenzgene in Sortenkandidaten beschleunigen. Untersuchungen zur Stabilität und den Mechanismen der Resistenz aus verschiedenen genetischen Herkünften gegen die unterschiedlichen Nematodenpopulationen werden zudem eine effiziente Pyramidisierung mehrerer solcher Gene ermöglichen. Langfristiges Ziel dieser Aktivitäten ist es, die Produktion des nachwachsenden Rohstoffs Kartoffelstärke nachhaltig durch die Bereitstellung innovativer Kartoffelsorten mit breitem Resistenzportfolio zu sichern. | Dr. Stefanie Hartje Tel.: +49 5822-9477921 shartje@bna-kartoffel.de Böhm-Nordkartoffel Agrarproduktion GmbH & Co. OHG Wulf-Werum-Str. 1 21337 Lüneburg | X | FPNR | |
| 01.05.2020 | 31.12.2023 | 2219NR387 | Verbundvorhaben: Automatisierte Rührsysteme in Biogasanlagen - Entwicklung und Erprobung sensorbasierter Rührsysteme in Biogasanlagen zur Steigerung der Effizienz und Prozessstabilität bei einer lastflexiblen und bedarfsgerechten Biogasproduktion; Teilvorhaben 5: Fütterungsoptimierung - Akronym: Sens-O-Mix | Im Rahmen des Vorhabens Sens-O-Mix soll eine effiziente und wirtschaftliche Systemlösung für einen flexiblen Anlagenbetrieb zur Biogaserzeugung entwickelt und unter Praxisbedingungen demonstriert werden. Schwerpunkt der Entwicklungen ist die Realisierung eines automatisierten, an die flexible Fütterung angepassten Rührbetriebes zur Ausbildung definierter fluiddynamischer Prozessbedingungen im Fermenter als Grundlage einer optimierten Biogaserzeugung. Infolge der gegebenen technischen Grenzen des Einsatzes von Rührtechnik zum Mischen hochviskoser Substrate werden viskositätsreduzierende Maßnahmen wie die Substratzerkleinerung und das Prozesswassermanagement in die Entwicklungen des automatischen Anlagenbetriebes implementiert. Voraussetzung für eine vollautomatisierte Prozessführung einer flexiblen Biogaserzeugung ist eine robuste Messtechnik zur Online-Bewertung der zur Fermentation einzusetzenden multi-feedstock-fähigen Substrate und zur Online-Erfassung von ortsaufgelösten Messgrößen zur Bewertung der fluiddynamischen Zustandsgrößen und des biochemischen Abbauprozesses im Fermenter. Durch Erweiterung der bestehenden Datengrundlage und dem geplanten Einsatz von neu zu entwickelnder bzw. anzupassender Messtechnik zur sensorbasierten ortsaufgelösten Prozessbewertung des Misch- und Fermentationsprozesses sollen bestehende funktionale Zusammenhänge zwischen Substrateigenschaften, Mischprozess und Biogasgewinnung qualifiziert und darauf aufbauend ein praxistauglicher Regler auf Basis des "Maschinellen Lernens" entwickelt und an der Forschungsbiogasanlage der Universität Hohenheim getestet werden. | Eric Mauky Tel.: +49 341 2434-745 eric.mauky@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | FPNR | ||
| 01.05.2020 | 31.12.2023 | 2219NR388 | Verbundvorhaben: Automatisierte Rührsysteme in Biogasanlagen - Entwicklung und Erprobung sensorbasierter Rührsysteme in Biogasanlagen zur Steigerung der Effizienz und Prozessstabilität bei einer lastflexiblen und bedarfsgerechten Biogasproduktion; Teilvorhaben 2: Messverfahren / Messtechnik - Akronym: Sens-O-Mix | Im Rahmen des Vorhabens Sens-O-Mix soll eine effiziente und wirtschaftliche Systemlösung für einen flexiblen Anlagenbetrieb zur Biogaserzeugung entwickelt und unter Praxisbedingungen demonstriert werden. Schwerpunkt der Entwicklungen ist die Realisierung eines automatisierten, an die flexible Fütterung angepassten Rührbetriebes zur Ausbildung definierter fluiddynamischer Prozessbedingungen im Fermenter als Grundlage einer optimierten Biogaserzeugung. Infolge der gegebenen technischen Grenzen des Einsatzes von Rührtechnik zum Mischen hochviskoser Substrate werden viskositätsreduzierende Maßnahmen wie die Substratzerkleinerung und das Prozesswassermanagement in die Entwicklungen des automatischen Anlagenbetriebes implementiert. Voraussetzung für eine vollautomatisierte Prozessführung einer flexiblen Biogaserzeugung ist eine robuste Messtechnik zur Online-Bewertung der zur Fermentation einzusetzenden multifeedstockfähigen Substrate und zur Online-Erfassung von ortsaufgelösten Messgrößen zur Bewertung der fluiddynamischen Zustandsgrößen und des biochemischen Abbauprozesses im Fermenter. Durch Erweiterung der bestehenden Datengrundlage und dem geplanten Einsatz von neu zu entwickelnder bzw. anzupassender Messtechnik zur sensorbasierten, ortsaufgelösten Prozessbewertung des Misch- und Fermentationsprozesses sollen bestehende funktionale Zusammenhänge zwischen Substrateigenschaften, Mischprozess und Biogasgewinnung qualifiziert und darauf aufbauend ein praxistauglicher Regler auf Basis des Maschinellen Lernens entwickelt und an der Forschungsbiogasanlage der Universität Hohenheim getestet werden. Zielstellung ist es, das Verfahren zur Biogaserzeugung einschließlich der Prozessautomatisierung so zu optimieren und weiterzuentwickeln, dass stündlich wechselnden Anforderungen bezüglich der Biogasmenge entsprochen werden kann. | Dr. Andreas Lemmer Tel.: +49 711 459-22684 andreas.lemmer@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740) Garbenstr. 9 70599 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.05.2020 | 31.10.2023 | 2219NR390 | Verbundvorhaben: Automatisierte Rührsysteme in Biogasanlagen - Entwicklung und Erprobung sensorbasierter Rührsysteme in Biogasanlagen zur Steigerung der Effizienz und Prozessstabilität bei einer lastflexiblen und bedarfsgerechten Biogasproduktion; Teilvorhaben 3: Konsistometer - Akronym: Sens-O-Mix | Im Rahmen des Vorhabens Sens-O-Mix soll eine effiziente und wirtschaftliche Systemlösung für einen flexiblen Anlagenbetrieb zur Biogaserzeugung entwickelt und unter Praxisbedingungen demonstriert werden. Schwerpunkt der Entwicklungen ist die Realisierung eines automatisierten, an die flexible Fütterung angepassten Rührbetriebes zur Ausbildung definierter fluiddynamischer Prozessbedingungen im Fermenter als Grundlage einer optimierten Biogaserzeugung. Infolge der gegebenen technischen Grenzen des Einsatzes von Rührtechnik zum Mischen hochviskoser Substrate werden viskositätsreduzierende Maßnahmen wie die Substratzerkleinerung und das Prozesswassermanagement in die Entwicklungen des automatischen Anlagenbetriebes implementiert. Voraussetzung für eine vollautomatisierte Prozessführung einer flexiblen Biogaserzeugung ist eine robuste Messtechnik zur Online-Bewertung der zur Fermentation einzusetzenden multifeedstockfähigen Substrate und zur Online-Erfassung von ortsaufgelösten Messgrößen zur Bewertung der fluiddynamischen Zustandsgrößen und des biochemischen Abbauprozesses im Fermenter. Durch Erweiterung der bestehenden Datengrundlage und dem geplanten Einsatz von neu zu entwickelnder bzw. anzupassender Messtechnik zur sensorbasierten ortsaufgelösten Prozessbewertung des Misch- und Fermentationsprozesses sollen bestehende funktionale Zusammenhänge zwischen Substrateigenschaften, Mischprozess und Biogasgewinnung qualifiziert und darauf aufbauend ein praxistauglicher Regler auf Basis des Maschinellen Lernens entwickelt und an der Forschungsbiogasanlage der Universität Hohenheim getestet werden. Zielstellung ist es, das Verfahren zur Biogaserzeugung einschließlich der Prozessautomatisierung so zu optimieren und weiterzuentwickeln, dass stündlich wechselnden Anforderungen bezüglich der Biogasmenge entsprochen werden kann. | Dr. Holger Kryk Tel.: +49 351 260-2248 h.kryk@hzdr.de Helmholtz-Zentrum Dresden - Rossendorf e. V. - Institut für Fluiddynamik Bautzner Landstr. 400 01328 Dresden | FPNR | ||
| 01.06.2020 | 31.08.2023 | 2219NR391 | Verbundvorhaben: Nutzung von Synergieeffekten bei der Co-Fermentation für die Flexibilisierung von Biogasanlagen; Teilvorhaben 2: Untersuchung von Synergieeffekten im Industriemaßstab zur Verifikation eines Prozessmodells - Akronym: SynFlex | Gesamtziel des Projektes ist es, zu untersuchen, inwieweit die Synergieeffekte, die bei der Co-Fermentation von Substraten auftreten, für die Flexibilisierung von Biogasanlagen genutzt werden können. Hierfür wird die Wirkung von Substratmischungen mit verschiedenen Substraten und Mischverhältnissen auf die Biogasproduktion, den Methananteil und die Reaktionskinetik untersucht. Die Ergebnisse werden für die Validierung der im Prozessmodell einer Biogasanlage dargestellten Synergieeffekte angewandt. Das Prozessmodell dient daraufhin zur Optimierung der Co-Substratmischungen, wobei die Synergieeffekte maximiert werden sollen. Des Weiteren wird über die Simulation verschiedener Betriebskonzepte geprüft, inwieweit die optimierten Co-Substratmischungen die Flexibilität einer Biogasanlage erhöhen können. Ein wesentlicher Schwerpunkt liegt darin, die beobachteten Synergieeffekte der Substratmischungen mit dem Prozessmodell zuverlässig vorhersagen zu können, um damit die flexible, bedarfsorientierte Fütterung von Biogasanlagen zu optimieren. Das Projekt soll damit zum einen zur nachhaltigen Produktion von Biogas beitragen. Zum anderen soll die zukünftige Integration der Biogasproduktion als regelbare erneuerbare Energiequelle zur Abdeckung der Residuallast gefördert werden. | Maik Vaske Tel.: +49 4491 93800-193 maik.vaske@bwe-energie.de bwe Energiesysteme GmbH & Co. KG Zeppelinring 12-16 26169 Friesoythe | FPNR | ||
| 01.06.2020 | 31.08.2021 | 2219NR392 | Untersuchungen zur infektionshemmenden Wirkung eines Rhamnolipid-haltigen Biopräparates und von Süßholzextrakt auf bodenbürtige Viren von Zuckerrübe und Winterweizen und ihre plasmodiophoriden Vektoren. - Akronym: Rhamnobeta | Die Rizomania ist gegenwärtig noch immer die wichtigste Viruskrankheit der Zuckerrübe. Auch wenn dank der Entwicklung toleranter Sorten und ihres konsequenten Anbaus die vom Beet necrotic yellow vein virus (BNYVV) verursachten Schäden weitgehend vermieden werden können, so bleibt durch die ständige Erneuerung des Infektionspotenzials im Boden und die genetische Variabilität des Virus das Gefährdungspotential unverändert hoch. Mit dem Vorhaben soll in einem alternativen Ansatz erstmalig erforscht werden, ob und in welchem Maße das Pathosystem Rübe-Polymyxa betae-BNYVV durch ein rhamnolipidhaltiges, kommerzielles Präparat beeinflusst wird. Rhamnolipide sind bakterielle Produkte und für ihr breites Wirkspektrum bekannt. Verschiedentlich wurde auch eine immunstimulierende Wirkung bei Pflanzen beobachtet. Im Rahmen der Machbarkeitsstudie soll nun erforscht werden, ob der Bio-Wirkstoff die durch den bodenbürtigen Vektor vermittelte Infektion von Zuckerrüben (tolerante und anfällige Genotypen) mit BNYVV verhindern oder hemmen kann. Vergleichend hierzu soll ein Süßholzextrakt erprobt werden. Parallel zur Zuckerrübe sollen entsprechende Untersuchungen auch am Pathosystem Winterwheat-Polymyxa graminis-Soilborne wheat mosaic virus (SBWMV) durchgeführt werden. Dabei soll auch untersucht werden, ob die Bio-Wirkstoffe die Entwicklung und Vermehrung von P. betae und P. graminis in den Rüben- bzw. Weizenwurzeln beeinflussen. | Dr. Annette Niehl Tel.: +49 531 299-3707 annette.niehl@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) Erwin-Baur-Str. 27 06484 Quedlinburg | FPNR | ||
| 01.05.2020 | 31.12.2023 | 2219NR394 | Verbundvorhaben: Automatisierte Rührsysteme in Biogasanlagen - Entwicklung und Erprobung sensorbasierter Rührsysteme in Biogasanlagen zur Steigerung der Effizienz und Prozessstabilität bei einer lastflexiblen und bedarfsgerechten Biogasproduktion; Teilvorhaben 6: Rührbetrieb - Akronym: Sens-O-Mix | Im Rahmen des Vorhabens Sens-O-Mix soll eine effiziente und wirtschaftliche Systemlösung für einen flexiblen Anlagenbetrieb zur Biogaserzeugung entwickelt und unter Praxisbedingungen demonstriert werden. Schwerpunkt der Entwicklungen ist die Realisierung eines automatisierten, an die flexible Fütterung angepassten Rührbetriebes zur Ausbildung definierter fluiddynamischer Prozessbedingungen im Fermenter als Grundlage einer optimierten Biogaserzeugung. Infolge der gegebenen technischen Grenzen des Einsatzes von Rührtechnik zum Mischen hochviskoser Substrate werden viskositätsreduzierende Maßnahmen wie die Substratzerkleinerung und das Prozesswassermanagement in die Entwicklungen des automatischen Anlagenbetriebes implementiert. Voraussetzung für eine vollautomatisierte Prozessführung einer flexiblen Biogaserzeugung ist eine robuste Messtechnik zur Online-Bewertung der zur Fermentation einzusetzenden multifeedstockfähigen Substrate und zur Online-Erfassung von ortsaufgelösten Messgrößen zur Bewertung der fluiddynamischen Zustandsgrößen und des biochemischen Abbauprozesses im Fermenter. Durch Erweiterung der bestehenden Datengrundlage und dem geplanten Einsatz von neu zu entwickelnder bzw. anzupassender Messtechnik zur sensorbasierten ortsaufgelösten Prozessbewertung des Misch- und Fermentationsprozesses sollen bestehende funktionale Zusammenhänge zwischen Substrateigenschaften, Mischprozess und Biogasgewinnung qualifiziert und darauf aufbauend ein praxistauglicher Regler auf Basis des Maschinellen Lernens entwickelt und an der Forschungsbiogasanlage der Universität Hohenheim getestet werden. Zielstellung ist es, das Verfahren zur Biogaserzeugung einschließlich der Prozessautomatisierung so zu optimieren und weiterzuentwickeln, dass stündlich wechselnden Anforderungen bezüglich der Biogasmenge entsprochen werden kann. | Dipl. -Ing. (FH) Kay Rostalski Tel.: +49 345 6868 713-0 k.rostalski@repowering-technik-ost.de RTO-Repowering Technik Ost GmbH Zörbiger Str. 7 06188 Landsberg | FPNR | ||
| 01.01.2020 | 31.12.2023 | 2219NR396 | Verbundvorhaben: Anwendung von Pflanzenschutzmitteln im Forst - Situationsanalyse und Erweiterung wissenschaftlicher Grundlagen für die Nutzen-Risiko-Bewertung; Teilvorhaben 2: Untersuchung der Auflagen/Anwendungsbestimmungen, Datenbereitstellung und Schnittstelle zum Projekt ARTEMIS - Akronym: AWANTI | Ziel des Vorhabens ist es, die wissenschaftlichen Grundlagen zur Bewertung der Risiken und des Nutzens der Anwendung und Nichtanwendung von Pflanzenschutzmitteln (PSM) im Forst, unter Berücksichtigung der aktuellen rechtlichen Rahmenbedingungen zu verbessern und einen Beitrag zur transparenten und wissenschaftsbasierten Risiko- und Nutzenbewertung zu leisten. Dabei wird der Schwerpunkt auf die Ausbringung von Insektiziden per Hubschrauber gelegt. Das LFE als Projektpartner leistet mit dem Teilvorhaben einen wesentlichen Dateninput für die im Hinblick auf das Projektziel sehr bedeutende Beispielregion Brandenburg. Das Teilvorhaben nutzt Synergien mit dem Projekt ARTEMIS, insbesondere durch dort fortzuschreibenden Langzeit-Waldschutzdatenbanken des LFE und zu entwickelnde Entscheidungsbäume für PSM-Maßnahmen, basierend auf flexiblen, Waldfunktionen abhängigen Schadschwellen. | Dr. Katrin Möller Tel.: +49 3334 2759-101 katrin.moeller@lfb.brandenburg.de Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE) Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | FPNR | ||
| 01.02.2020 | 30.04.2021 | 2219NR397 | Organisation, Koordination und begleitende Kommunikation der Deutschen Waldtage 2020 - Akronym: DWT2020 | Anlässlich der Waldtage 2020 sollen die Menschen flächendeckend in die Wälder Deutschlands eingeladen werden, um die Wälder und die Arbeit der Forstwirtschaft erlebbar zu machen. Wald-besitzende, Forstverwaltungen sowie Forstbetriebe, Verbände und waldnahe Organisationen sollen motiviert und unterstützt werden, sich an den Deutschen Waldtagen 2020 in einem definier-ten Zeitfenster zu beteiligen. Dieser Ansatz erfordert eine Mobilisierung der Forstbranche – und aufgrund des Themas eingeschränkt auch der Holzbranche. Das Engagement der Mitgliedsorganisa-tionen des DFWR findet ausschließlich auf freiwilliger Basis statt und setzt voraus, dass die anzu-sprechenden Akteure die Chancen ihrer Beteiligung erkennen und entsprechend motiviert werden können. Wie die Erfahrungen aus den vergangenen Jahren zeigen, treten ohne gezielte und per-manente Motivierung und Mobilisierung in der Priorisierung der jeweiligen Organisation gemein-schaftliche Aktivitäten der Branche zugunsten organisationsspezifischer Anliegen zurück. Um die formulierten forstpolitischen und kommunikativen Ziele erreichen zu können, bedarf es darüber hinaus einer kontinuierlichen Begleitung und Unterstützung der Organisationen und Ak-teure. Nur durch eine intensive Einbindung und ein hohes Maß an Service lässt sich ein insgesamt koordiniertes Vorgehen erreichen. | Franz Thoma Tel.: +49 30 31904-563 thoma@dfwr.de Deutscher Forstwirtschaftsrat e.V. (DFWR) Claire-Waldoff-Str. 7 10117 Berlin | X | FPNR | |
| 01.04.2020 | 31.07.2021 | 2219NR401 | Verbundvorhaben: Bedarfsgerechte Speicherung fluktuierender erneuerbarer (Wind-) Energie durch Integration der Biologischen Methanisierung im Rieselbettverfahren; Teilvorhaben 2: Einbindung, Dimensionierung und Bewertung des Rieselbettverfahrens am Beispiel der BMA-Schuby und BGA-Nordhackstedt - Akronym: WeMetBio | Gesamtziel des Vorhabens ist die Integration einer innovativen Pilotanlage zur Biomethanisierung in den Energieverbund von Biogas- bzw. Biomethananlagen, Windkraftanlagen und Methaneinspeisung ins Erdgasnetz. Die Durchführbarkeitsstudie dient der Ermittlung von effizienten und wirtschaftlichen Konzepten, der Entscheidungsfindung und der Einbindung an den ausgewählten Projekt-Standorten Schuby und Nordhackstedt (Schleswig-Holstein). Für das Gelingen der Energiewende stellt die Systemintegration und Kopplung der verschieden erneuerbaren Energiequellen, inklusive deren Speicherung und Transport, eine entscheidende Herausforderung dar. Gleichzeitig stehen sowohl Biogas als auch Windkraftanlagenbetreiber vor der Herausforderung, wirtschaftliche Post-EEG Konzepte für Bestandsanlagen zu entwickeln. Bedingt durch die geografische Lage und die günstigen Rahmenbedingungen ist im WeMetBio-Projekt eine Durchführbarkeitsstudie geplant, die die Sektorenkopplung von Windkraftanlagen mit fluktuierenden Stromabgaben und Biogas-/Biomethananlagen im Hinblick auf die Umsetzbarkeit der Technologie und die Übertragbarkeit in effiziente und wirtschaftliche Maßstäbe für den ländlichen Raum anstrebt. Praxispartner sind die Biomethananlage Schuby und die Biogasanlage der Nissen Biogas GmbH & Co. KG. Für die Biomethanisierung stehen verschiedene CO2–Quellen zur Verfügung. Der Reaktionspartner H2 soll mittels elektrischer Energie des Windparks Nordhackstedt-Ost durch Elektrolyse gewonnen werden. Für die Realisierung soll ein Rieselbettreaktor im Pilotmaßstab vor Ort errichtet und in den Anlagenbestand integriert werden. Entscheidende Vorteile dieses patentierten Verfahrens sind die hohe Methankonzentration bei zugleich geringem Energieeinsatz, die Prozessstabilität und die bedarfsgerechte minutengenaue Steuerbarkeit des Betriebes. Nach virtueller Durchleitung im Erdgasnetz kann die effizientere Nutzung zur Verstromung, als Wärmequelle, als chemischer Grundstoff oder als Treibstoff erfolgen. | Die wissenschaftlich-technischen Ergebnisse des Vorhabens werden im Schlussbericht in Kapitel 1 zusammengefasst und sind in Kapitel 5 ausführlich beschrieben. Hervorzuheben ist, dass ein wirtschaftlicher Betrieb einer biologischen Methanisierungsanlage im betrachteten Energieverbund mit einer Biogasanlage zuerst im Kraftstoffsektor gegeben ist (siehe Kapitel 5.1). Langfristig ist auch eine Nutzung im Stromsektor zu erwarten. Die THG-Bilanzierung (siehe Kapitel 5.6) ergab, dass mit dem aktuellen Strommix nur die direkte Kopplung mit PV-Anlagen oder WKA zu einer hohen THG-Minderung führt, die wiederum die wirtschaftliche Vermarktung im Kraftstoffsektor ermöglicht. Die Wirtschaftlichkeit ergibt sich maßgeblich durch die Vermarktung der Treibhausgasminderungsquote und hängt damit stark vom Emissionsfaktor des verwendeten elektrischen Stroms und den erreichbaren Volllaststunden ab. Mit leicht angepassten regulatorischen Rahmenbedingungen (siehe Kapitel 6.3) können die Gasgestehungskosten bereits kurzfristig auf ein wirtschaftliches Niveau gesenkt werden. Mit zunehmender Dekarbonisierung des Strommixes sind höhere Volllaststunden möglich. Dementsprechend sinken zukünftig auch die Gasgestehungskosten des im Rieselbettreaktors erzeugten PtG-Methans erheblich. Das größte wirtschaftliche Potenzial für die Umsetzung der Biomethanisierung besteht bei der Integration in Anlagen, die Abfall-stämmige Substrate einsetzen und entsprechend geringe Rohbiogasgestehungskosten aufweisen. Als negative Erfahrungen zeigte sich im Rahmen der Recherche die Nachvollziehbarkeit bisheriger Studien und Verfahrensberichte. Die unterschiedliche und z.T. intransparente Berechnungsmethodik und Darstellung von Kostenannahmen aber auch die Darstellung von technischen Verfahren und prozessbeschreibenden Ergebnissen stellte sich als sehr problematisch heraus (Kapitel 3.4). Dies erschwerte die Bewertung und führt zu einer eingeschränkten Vergleichbarkeit der Ergebnisse. | Prof. Dr.-Ing. Hinrich Uellendahl Tel.: +49 461 805-1293 hinrich.uellendahl@hs-flensburg.de Hochschule Flensburg - Fachbereich 1: Maschinenbau, Verfahrenstechnik und MaritimeTechnologien - Lehrstuhl für technische Mechanik Kanzleistr. 91-93 24943 Flensburg | X | FPNR |
| 01.03.2020 | 28.02.2023 | 2219NR402 | Verbundvorhaben: Stärkekartoffel - Etablierung von Resistenzstrategien zur Abwehr neuer Globodera pallida-Populationen; Teilvorhaben 5: Versuche Norika - Akronym: SERAP | Stärke aus Kartoffeln kann sehr vielseitig eingesetzt werden und ist ein wichtiger Baustein der Nationalen Bioökonomie-Strategie. Bedingt durch eine geringe Transportwürdigkeit der Knollen konzentriert sich der Stärkekartoffelanbau auf Ackerflächen in der Nähe bestehender Stärkefabriken, was einen hohen Krankheitsdruck auf diesen Flächen zur Folge hat. In manchen Regionen, z.B. im Emsland, führten enge Fruchtfolgen zu hohen Befallsdichten mit dem Kartoffelzystennematoden Globodera pallida. Der daher gesetzlich vorgeschriebene Anbau nematodenresistenter Kartoffelsorten führte zu einem sehr hohen Selektionsdruck bei den vorhandenen Nematodenpopulationen, so dass sich Populationen des Pathotyps Pa3 von G. pallida mit einer veränderte Virulenz gegenüber bisher als sehr resistent eingestuften Kartoffelsorten entwickeln konnten. Für diese Befallsflächen stehen keine Sorten zur Bekämpfung der Nematoden mehr zur Verfügung. Das Gesamtziel des Vorhabens ist daher die Verbesserung genetischen Materials mit Resistenz gegenüber neuen Virulenztypen des Quarantänenematoden G. pallida. Vorab identifizierte resistente Genotypen aus Wild- und Primitivformen der Kartoffel (Solanum sp.) werden phänotypisch und molekulargenetisch hinsichtlich ihrer Resistenz gegenüber verschiedenen Virulenztypen von G. pallida genauer charakterisiert. Hieraus entwickelte DNA-Marker sollen die Introgression der verantwortlichen Resistenzgene in Sortenkandidaten beschleunigen. Untersuchungen zur Stabilität und den Mechanismen der Resistenz aus verschiedenen genetischen Herkünften gegen die unterschiedlichen Nematodenpopulationen werden zudem eine effiziente Pyramidisierung mehrerer solcher Gene ermöglichen. Langfristiges Ziel dieser Aktivitäten ist es, die Produktion des nachwachsenden Rohstoffs Kartoffelstärke nachhaltig durch die Bereitstellung innovativer Kartoffelsorten mit breitem Resistenzportfolio zu sichern. | Dr. rer. nat. Katja Muders Tel.: +49 38209 47634 muders@norika.de NORIKA-Nordring-Kartoffelzucht- und Vermehrungs-GmbH Groß Lüsewitz Parkweg 4 18190 Sanitz | X | FPNR | |
| 01.07.2020 | 30.09.2021 | 2219NR407 | NF_HighTechPlus-Innovationsforum - Innovationscluster und Wissensdialog zum Thema Naturfaserwerkstoffe für den High-Tech-Bereich - Akronym: NF_HighTechPlus | Geplant sind Vorbereitung und Aufbau eines neuen interdisziplinären Innovationsraumes für biobasierte High-End-Faserwerkstoffanwendungen. Mit Hilfe eines interaktiven Innovationsforums werden Strategien und Werkzeuge entwickelt, um die aus innovativen Forschungsprojekten entstandenen, vielversprechenden technologischen und werkstofflichen Potentiale effektiv in konkrete Produktentwicklungen in der Industrie zu überführen. Damit werden die Voraussetzungen geschaffen, den Anteil biobasierter Werkstoffe in marktfähigen Produkten langfristig und deutlich zu erhöhen. Dies betrifft vor allem die klassischen Naturfasern (Flachs, Öllein, Hanf, Wolle, Baumwolle, Nessel etc.) aber auch cellulosische Regeneratfasern auf Basis einjähriger Pflanzen und neuentwickelter Biopolymere. Dabei werden auch neue kreative Handlungsfelder und Bereiche für naturfaserbasierte Halbzeuge und Produkte erschlossen sowie neue F&E Vorhaben auf den Weg gebracht. Grundlage für den möglichen und angestrebten Innovationsschub bilden: - das Vorhandensein zahlreicher neuer Technologien zur Herstellung, Veredlung und partiellen Verstärkung von Hochleistungswerkstoffen aus laufenden und abgeschlossenen Forschungsprojekten; - eine verstärkte Berücksichtigung von Rest- und Nebenproduktströmen wie z. B. Ölleinstroh/-fasern, Faserrohstoffen aus Hopfenreben, Fasern aus Gärresten, Kurzfaserfraktionen und Faserstäuben; - das prognostizierte Wachstum wichtiger Märkte im Bereich nachhaltiger Produkte und Technologien; - die ganzheitliche Betrachtung aller biobasierten Faserwerkstoffe (zusätzlich zur starken Fokussierung auf einheimische Faserpflanzen); - die stärkere Verankerung einer wissensbasierten Bioökonomie in der Industrie; - die Durchsetzung einer neuen Qualität des kollektiven Zusammenwirkens von sachorientierten Akteuren und Kompetenzträgern verschiedener Branchen; - und die wachsende Internationalisierung der Forschungslandschaft im Naturfaserbereich | Dipl.-Ing. Kay Kölzig Tel.: +49 151 72975901 kay.koelzig@sachsenleinen.de Sachsen-Leinen e.V. August-Bebel-Str. 2 04416 Markkleeberg | X | FPNR | |
| 01.03.2020 | 31.07.2023 | 2219NR413 | Verbundvorhaben: Stärkekartoffel - Etablierung von Resistenzstrategien zur Abwehr neuer Globodera pallida-Populationen; Teilvorhaben 3: Phänotypisierung neuer Genotypen von Stärkekartoffeln auf Resistenz gegen Kartoffelzystennematoden - Akronym: SERAP | Stärke aus Kartoffeln kann sehr vielseitig eingesetzt werden und ist ein wichtiger Baustein der Nationalen Bioökonomie-Strategie. Bedingt durch eine geringe Transportwürdigkeit der Knollen konzentriert sich der Stärkekartoffelanbau auf Ackerflächen in der Nähe bestehender Stärkefabriken, was einen hohen Krankheitsdruck auf diesen Flächen zur Folge hat. In manchen Regionen, z.B. im Emsland, führten enge Fruchtfolgen zu hohen Befallsdichten mit dem Kartoffelzystennematoden Globodera pallida. Der daher gesetzlich vorgeschriebene Anbau nematodenresistenter Kartoffelsorten führte zu einem sehr hohen Selektionsdruck bei den vorhandenen Nematodenpopulationen, so dass sich Populationen des Pathotyps Pa3 von G. pallida mit einer veränderte Virulenz gegenüber bisher als sehr resistent eingestuften Kartoffelsorten entwickeln konnten. Für diese Befallsflächen stehen keine Sorten zur Bekämpfung der Nematoden mehr zur Verfügung. Das Gesamtziel des Vorhabens ist daher die Verbesserung genetischen Materials mit Resistenz gegenüber neuen Virulenztypen des Quarantänenematoden G. pallida. Vorab identifizierte resistente Genotypen aus Wild- und Primitivformen der Kartoffel (Solanum sp.) werden phänotypisch und molekulargenetisch hinsichtlich ihrer Resistenz gegenüber verschiedenen Virulenztypen von G. pallida genauer charakterisiert. Hieraus entwickelte DNA-Marker sollen die Introgression der verantwortlichen Resistenzgene in Sortenkandidaten beschleunigen. Untersuchungen zur Stabilität und den Mechanismen der Resistenz aus verschiedenen genetischen Herkünften gegen die unterschiedlichen Nematodenpopulationen werden zudem eine effiziente Pyramidisierung mehrerer solcher Gene ermöglichen. Langfristiges Ziel dieser Aktivitäten ist es, die Produktion des nachwachsenden Rohstoffs Kartoffelstärke nachhaltig durch die Bereitstellung innovativer Kartoffelsorten mit breitem Resistenzportfolio zu sichern. | Dr. Sebastian Kiewnick Tel.: +49 531 299-3929 sebastian.kiewnick@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland Messeweg 11-12 38104 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.12.2019 | 31.05.2020 | 2219NR414 | Branchenstand des Deutschen Forstwirtschaftsrates e.V. auf der Internationalen Grünen Woche - Akronym: IGW2020 | Im Rahmen der Verbrauchermesse der Internationalen Grünen Woche (IGW) möchte die Deutsche Forstwirtschaft die Chance nutzen, Politik und Gesellschaft über die Auswirkungen des Klimawandels auf den Wald zu informieren und zu sensibilisieren. Und darüber hinaus die Bedeutung der Waldbewirtschaftung und der Holznutzung für den Klimaschutz in den Köpfen zu verankern sowie die vielfältigen Ökosystemleistungen sichtbar zu machen. | Franz Thoma Tel.: +49 30 31904-563 thoma@dfwr.de Deutscher Forstwirtschaftsrat e.V. (DFWR) Claire-Waldoff-Str. 7 10117 Berlin | X | FPNR | |
| 01.03.2020 | 31.05.2023 | 2219NR415 | Verbundvorhaben: Züchtung, Anbau und Verwertung von Russischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) – Weiterentwicklung einer Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff - Leistungszüchtung (TAKOWIND III); Teilvorhaben 2: Methodenentwicklung und Züchtung - Akronym: TAKOWIND III | Die Kommerzialisierung des Anbaus und die Verwertung des Kautschuks aus Russischem Löwenzahn in großem Maßstab unter Berücksichtigung möglicher Koppelnutzungen stellen die übergeordneten Ziele des Projektkonsortiums dar. Zur zügigen Erreichung der Wirtschaftlichkeit soll an die Erfolge in Züchtung, Agronomie und Rohstoffverarbeitung abgeschlossener Projekte angeknüpft und identifizierte Schwächen durch gezielte Forschungsarbeiten aufgelöst werden. Das interdisziplinäre Team bestehend aus Universität, Forschungsinstituten, Züchtungs- und Verwertungsunternehmen und ein darüberhinausgehendes Netzwerk von Dienstleistern wird zielorientiert an Fragestellungen in den Bereichen Züchtung, Züchtungsmethodik, Agronomie der Saatgutproduktion und Pflanzenaufbereitung zusammenarbeiten. Insgesamt soll damit der Anbau durch Leistungszüchtung verbessert und die Kosten in vorgelagerten Bereichen gesenkt werden, so dass die Kommerzialisierung beschleunigt wird. | Prof. Dirk Prüfer Tel.: +49 251 8322-302 dpruefer@uni-muenster.de Universität Münster - Fachbereich 13 Biologie - Institut für Biologie und Biotechnologie der Pflanzen (IBBP) Schlossplatz 8 48143 Münster | FPNR | ||
| 01.03.2020 | 28.02.2023 | 2219NR416 | Verbundvorhaben: Züchtung, Anbau und Verwertung von Russischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) – Weiterentwicklung einer Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff - Leistungszüchtung (TAKOWIND III); Teilvorhaben 1: Züchtung und Enwicklung von Zuchtmaterial - Akronym: TAKOWIND III | Die Kommerzialisierung des Anbaus und die Verwertung des Kautschuks aus Russischem Löwenzahn in großem Maßstab unter Berücksichtigung möglicher Koppelnutzungen stellen die übergeordneten Ziele des Projektkonsortiums dar. Zur zügigen Erreichung der Wirtschaftlichkeit soll an die Erfolge in Züchtung, Agronomie und Rohstoffverarbeitung abgeschlossener Projekte angeknüpft und identifizierte Schwächen durch gezielte Forschungsarbeiten aufgelöst werden. Das interdisziplinäre Team bestehend aus Universität, Forschungsinstituten, Züchtungs- und Verwertungsunternehmen und ein darüberhinausgehendes Netzwerk von Dienstleistern wird zielorientiert an Fragestellungen in den Bereichen Züchtung, Züchtungsmethodik, Agronomie der Saatgutproduktion und Pflanzenaufbereitung zusammenarbeiten. Insgesamt soll damit der Anbau durch Leistungszüchtung verbessert und die Kosten in vorgelagerten Bereichen gesenkt werden, so dass die Kommerzialisierung beschleunigt wird. | Dr. Fred Eickmeyer Tel.: +49 9421 1839-199 eickmeyer@t-online.de ESKUSA GmbH Bogener Str. 24 94365 Parkstetten | FPNR | ||
| 01.04.2020 | 31.05.2023 | 2219NR417 | Verbundvorhaben: Technisch-betriebswirtschaftliche Evaluation und Validierung eines Prognosemodells zur Abbaukinetik von lignocellulosereichen Einsatzstoffen für die Flexibilisierung des Biogasprozesses in der Praxis; Teilvorhaben 4: Entwicklung einer Webanwendung für die Abbaukinetik - Akronym: Lignoflex | Auf Grundlage des im Projekt erarbeiteten bzw. erweiterten Modells zur Ermittlung der Abbaukinetik von Biogassubstraten (AE 4) wird ein Online-Tool entwickelt, mit dessen Hilfe Betreiber von Biogasanlagen in die Lage versetzt werden, den zeitlichen Verlauf der Gasproduktion ihrer Anlage entsprechend den Erfordernissen für eine flexible Stromproduktion anzupassen. | Auf Grundlage des im Projekt erarbeiteten und erweiterten Prognosemodells zur Ermittlung der Abbaukinetik von Biogassubstraten wurde im Rahmen des Teilvorhabens 4, eine einfach zu bedienende Web-Anwendung entwickelt, die im Internet veröffentlicht und kostenlos bereitgestellt wird. In der Web Anwendung werden die im Projekt ermittelten Ergebnisse zu den Zusammenhängen zwischen Substratzusammensetzung (ermittelt über Futtermittelanalyse), Einflüsse verschiedener Parameter wie Aufbereitungsform (physikalische Beschaffenheit), Prozessbedingungen (Temperatur, Raumbelastung, Verweilzeit etc.) und Methanpotenzial sowie Abbaugeschwindigkeit (Hydrolysekonstante 1. Ordnung) verarbeitet. Des Weiteren werden Anlagendaten - das verfügbare Gasspeichervolumen, die installierte BHKW-Leistung und der BHKW-Tagesfahrplan - bei den Modellkalkulationen mitberücksichtigt und die Ergebnisse tabellarisch und grafisch aufbereitet. Mithilfe der Anwendung können Anlagenbetreibende die Auswirkungen einer Substitution herkömmlicher Substrate durch lignocellulosereiche Reststoffe unter Berücksichtigung eines flexiblen BHKW-Betriebs sowie verfügbarer Gasspeicherkapazität, bei unveränderter täglicher Methanproduktivität, bewerten. Außerdem erhalten sie eine Empfehlung für das Substratanpassungsmanagement. Dadurch wird der Einsatz von lignocellulosereichen Substraten erleichtert, was zu einer Erweiterung des Substratspektrums und der Substratflexibilität im Substratmix für Biogasanlagen führt. Die Ergebnisse der Web-Anwendung können als MS Excel®-Datei heruntergeladen werden. Die Anwendungen ist auf der Internetseite des Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL) unter https://www.ktbl.de/webanwendungen kostenfrei zugänglich. | Henning Eckel Tel.: +49 6151 7001-177 h.eckel@ktbl.de Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL) Bartningstr. 49 64289 Darmstadt | X | FPNR |
| 01.08.2020 | 31.12.2023 | 2219NR419 | Verbundvorhaben: AMMOFIT – Neue Starterkonzentrate zur Biogaserzeugung aus Substraten mit hohen Stickstoff-Frachten; Teilvorhaben 2: Mikrobiologie und Bioinformatik zur Charakterisierung des Starterkonzentrates - Akronym: AMMOFIT | Ziel des Verbundes ist es, die Adaptationsfähigkeit der Mikroorganismen (MO) an erhöhte Ammonium-N Konzentrationen zu nutzen, um ein Verfahren zu entwickeln, das eine stabile Biogasproduktion aus Substraten mit hohen Stickstofffrachten (HTK) gewährleistet. Dafür soll die Gemeinschaft der MO optimal an die Milieubedingungen angepasst und mit Hilfe des anvisierten AMMOFIT-Starterkonzentrats eine Möglichkeit geschaffen werden, jede bestehende BGA ohne zusätzliche verfahrenstechnische Erweiterungen an entsprechende Substrate anzupassen. Um die Vermehrung in großen Volumina zu ermöglichen, wird ein Verfahren zur gezielten Kultivierung dieser mikrobiellen Gemeinschaft, inklusive geeigneter Qualitätskontrolle entwickelt. Ferner steht die Identifikation relevanter Stoffwechselfunktionen der Biogasbildung und der verantwortlichen MO bei hohen Ammoniumfrachten im Mittelpunkt, um perspektivisch die Kontrolle und Steuerung der Biogasbildung aus diesen Substraten verbessern zu können. Am Ende des dreijährigen Vorhabens soll ein ökonomisches Nutzungskonzept für HTK und andere N-reiche landwirtsch. Nebenprodukte erarbeitet worden sein. Im TV 2 wird die Entwicklung des AMMOFIT-Konzentrats durch die Charakterisierung der MO-Gemeinschaft bezüglich ihrer strukturellen und funktionellen Zusammensetzung sowie der bereitgestellten Stoffwechselleistungen mittels Metagenom-Sequenzierung begleitet. Basierend darauf kann die Funktionalität des Konzentrates optimiert werden. Im weiteren Verlauf sollen quantitative Nachweisverfahren für einzelne Organismengruppen bzw. funktionelle Gene etabliert werden, die sich zur Qualitätskontrolle des AMMOFIT-Konzentrates während dessen Herstellung eignen. Ferner ist vorgesehen, regelmäßig die Mikrobiome von Proben der Biogasversuche des Partners durch quantitative PCR und Hochdurchsatzsequenzierung von PCR-amplifizierten ribosomalen Markergenen zu charakterisieren, um den mikrobiellen Status Quo unter Einsatz N-reicher Substrate erfassen zu können. | Prof. Dr. Christoph Tebbe Tel.: +49 531 596-2553 christoph.tebbe@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Biodiversität Bundesallee 65 38116 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.03.2020 | 28.02.2023 | 2219NR420 | Verbundvorhaben: Stärkekartoffel - Etablierung von Resistenzstrategien zur Abwehr neuer Globodera pallida-Populationen; Teilvorhaben 2: Schaffung neuer Variation durch Einkreuzung neuer Resistenzen aus Solanum-Wildarten in den genetischen Hintergrund der Kulturkartoffel - Akronym: SERAP | Stärke aus Kartoffeln kann sehr vielseitig eingesetzt werden und ist ein wichtiger Baustein der Nationalen Bioökonomie-Strategie. Bedingt durch eine geringe Transportwürdigkeit der Knollen konzentriert sich der Stärkekartoffelanbau auf Ackerflächen in der Nähe bestehender Stärkefabriken, was einen hohen Krankheitsdruck auf diesen Flächen zur Folge hat. In manchen Regionen, z.B. im Emsland, führten enge Fruchtfolgen zu hohen Befallsdichten mit dem Kartoffelzystennematoden Globodera pallida. Der daher gesetzlich vorgeschriebene Anbau nematodenresistenter Kartoffelsorten führte zu einem sehr hohen Selektionsdruck bei den vorhandenen Nematodenpopulationen, so dass sich Populationen des Pathotyps Pa3 von G. pallida mit einer veränderte Virulenz gegenüber bisher als sehr resistent eingestuften Kartoffelsorten entwickeln konnten. Für diese Befallsflächen stehen keine Sorten zur Bekämpfung der Nematoden mehr zur Verfügung. Das Gesamtziel des Vorhabens ist daher die Verbesserung genetischen Materials mit Resistenz gegenüber neuen Virulenztypen des Quarantänenematoden G. pallida. Vorab identifizierte resistente Genotypen aus Wild- und Primitivformen der Kartoffel (Solanum sp.) werden phänotypisch und molekulargenetisch hinsichtlich ihrer Resistenz gegenüber verschiedenen Virulenztypen von G. pallida genauer charakterisiert. Hieraus entwickelte DNA-Marker sollen die Introgression der verantwortlichen Resistenzgene in Sortenkandidaten beschleunigen. Untersuchungen zur Stabilität und den Mechanismen der Resistenz aus verschiedenen genetischen Herkünften gegen die unterschiedlichen Nematodenpopulationen werden zudem eine effiziente Pyramidisierung mehrerer solcher Gene ermöglichen. Langfristiges Ziel dieser Aktivitäten ist es, die Produktion des nachwachsenden Rohstoffs Kartoffelstärke nachhaltig durch die Bereitstellung innovativer Kartoffelsorten mit breitem Resistenzportfolio zu sichern. | Dr. Thilo Hammann Tel.: +49 38209 45-309 thilo.hammann@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen Rudolf-Schick-Platz 3 a 18190 Sanitz | X | FPNR | |
| 01.03.2020 | 31.05.2023 | 2219NR421 | Verbundvorhaben: Biogene Hochleistungsverbundwerkstoffe für Strukturbauteile der Automobilindustrie aus schädigungsarm isolierter Hanf-Bastrinde mit Plasmabehandlung; Teilvorhaben 2: Plasmafunktionalisierung der Hanfbastrinde - Akronym: HIPSTER | Das übergeordnete Ziel des Gesamtvorhabens ist es, biogene Hochleistungs-Verbundwerkstoffe auf Basis von schädigungsarm isolierten Hanf-Bastrindenstreifen als Verstärkungsfaser sowie einem weitgehend biogenen Epoxidharz-System auf Basis epoxidierter Pflanzenöle bis zum Demonstrator-Niveau (Automobilbauteil) zu entwickeln. Dabei werden Versuche zur Herstellung der FVK-Bauteile im anwendungstechnischen Labor des Großserien-Automobilherstellers Volkswagen AG durchgeführt. Das anzuwendende Verfahren ist angelehnt an das SMC-Fließpress-Verfahren und entspricht der Technologie in der Großserienherstellung von Fahrzeugen. Es wird also ein Technologiereifegrad (TRL, Technology Readiness Level) von 3 angestrebt (Nachweis der Funktionstüchtigkeit einer Technologie). Das Hauptziel des Teilvorhabens vom IFAM bezieht sich primär auf eine umfassende Untersuchung und Anpassung der inline-fähigen, materialschonenden Atmosphärendruck-Plasmaverfahren hinsichtlich der prozessgerechten Oberflächenmodifikation von Hanf-Bastrindenstreifen zur Verbesserung ihres Benetzungsverhaltens, Erhöhung ihrer Infiltrierbarkeit und hiermit zur Optimierung der Faser-Matrix-Wechselwirkung im Herstellungsprozess und Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und medialen Beständigkeit resultierender FVK-Bauteile. | Dr. rer. nat. Sergey Stepanov Tel.: +49 421 2246-7406 sergey.stepanov@ifam.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) Wiener Str. 12 28359 Bremen | FPNR | ||
| 01.03.2020 | 31.12.2023 | 2219NR423 | Verbundvorhaben: Entwicklung innovativer Wuchshüllen aus Nachwachsenden Rohstoffen und Konzepte zur Vermeidung von Plastikakkumulation im Wald; Teilvorhaben 2: Entwicklung einer Wuchshülle auf Basis von Vulkanfiber - Akronym: TheForestCleanup | Plastikprodukte stehen als in der Umwelt meist persistente Partikel in öffentlicher Kritik. Plastik-Wuchshüllen und Wuchsgitter (Abk. WH, meist aus PE, PP, HDPE, PVC) spielen dabei in der Waldbewirtschaftung in Deutschland eine sehr bedeutsame Rolle: mit Neuausbringung im zweistelligen Millionenbereich und ein Vielfaches davon an verbliebenen Plastik-WH. Die Verwendung seltener Baumarten im Klimawandel, der Waldumbau in stabile Mischbestände und die kostengünstige Wiederbewaldung nach klimabedingten Sturmereignissen lassen weiter stark steigende Einsatzzahlen erwarten. Das Vorhaben zielt daher auf den strategischen Auf- und Rückbau von WH: Im strategischen Aufbau werden innovative WH entwickelt mit den Eigenschaften: (1) hergestellt aus nachwachsenden (Holz-) Rohstoffen (Substitution), (2) unter Labor- und Waldbedingungen zertifiziert und vollständig biologisch abbaubar, (3) mindestens funktionsgleich zu bisherigen WH und (4) in der Ökobilanz besser. Basierend auf Vorstudien von Werkstoffproben werden in einer Produkt-Challenge Werkstoffe für Unternehmen zur Extrusion und Konfektionierung von Prototypen zu Verfügung gestellt. Versuchsanordnungen im Labor und Wald an ausgewählten Orten Deutschlands, Erfahrungen aus Aufbau, Monitoring, statistischer und ökobilanzieller Analyse, fließen in das Reengineering zur Optimierung von Werkstoffen und Prototypen ein bis zu einem Produkt unmittelbar vor Serienreife. Im strategischen Rückbau werden technische und sozioökonomische Konzepte zum Umgang mit nicht entfernten Plastik-WH entwickelt. Die Rahmenbedingungen von WH werden in bundesweiter Betrachtung des Systems Waldwirtschaft-Mensch analysiert: bzgl. Bilanzierung von Verwendungszahlen, Entsorgung und Kosten, Kundenpräferenzen, öffentliche & forstbetrieblich-interne Kommunikationskonzepte, Recht, forstlicher Förderpraxis und Beschaffungswesen. Die Integration von forstlichen Stakeholdern sichert einen erfolgreichen Innovationsprozess und ermöglicht Umsatz und Beschäftigung. | Dipl.-Ing. Ahmed Rabhi Tel.: +49 202 28054-41 a.rabhi@sachsenroeder.com Sachsenröder GmbH & Co. KG Friedrich-Engels-Allee 143 42285 Wuppertal | FPNR | ||
| 01.03.2020 | 31.12.2023 | 2219NR425 | Verbundvorhaben: Entwicklung innovativer Wuchshüllen aus Nachwachsenden Rohstoffen und Konzepte zur Vermeidung von Plastikakkumulation im Wald; Teilvorhaben 1: Definition, Funktionalitätsprüfung und Ökobilanzierung innovativer Wuchshüllen sowie Umsetzungskonzepte zum Rückbau alter Plastikwuchshüllen - Akronym: TheForestCleanup | Plastikprodukte stehen als in der Umwelt meist persistente Partikel in öffentlicher Kritik. Wuchshüllen und Wuchsgitter (Abk. WH, meist aus PE, PP, HDPE, PVC) spielen dabei mit Neuausbringung im zweistelligen Millionenbereich in der Waldbewirtschaftung in Deutschland eine sehr bedeutsame Rolle, sowie durch ein Vielfaches an nicht wieder eingesammelten WH. Dabei lassen die Verwendung seltener Baumarten im Klimawandel, der Waldumbau in stabile Mischbestände und die kostengünstige Wiederbewaldung nach klimabedingten Sturmereignissen, stark steigende Einsatzzahlen erwarten. Das Vorhaben zielt daher auf den strategischen Auf- und Rückbau von WH: Im strategischen Aufbau werden innovative WH entwickelt mit den Eigenschaften: (1) hergestellt aus nachwachsenden (Holz-)Rohstoffen (Substitution), (2) unter Labor- und Waldbedingungen zertifiziert und vollständig biologisch abbaubar, (3) mindestens funktionsgleich zu bisherigen WH und (4) in der Ökobilanz besser. Basierend auf Vorstudien von Werkstoffproben, werden in einer Produktchallenge Compounds für Unternehmen zur Extrusion und Konfektionierung von Prototypen zu Verfügung gestellt. Versuchsanordnungen im Labor und Wald an ausgewählten Orten Deutschlands, Erfahrungen aus Aufbau, Monitoring, statistischer und ökobilanzieller Analyse, fließen in das Reengineering zur Optimierung von Werkstoffen und Prototypen ein bis zu einem Produkt unmittelbar vor Serienreife. Im strategischen Rückbau werden technische und sozio-ökonomische Konzepte entwickelt, zum Umgang mit nicht entfernten Plastik-WH. Die Rahmenbedingungen von WH werden in bundesweiter Betrachtung des Systems Waldwirtschaft-Mensch analysiert: bzgl. Bilanzierung von Verwendungszahlen, Entsorgung und Kosten, Kundenpräferenzen, öffentliche & forstbetrieblich-interne Kommunikationskonzepte, Recht, forstlicher Förderpraxis und Beschaffungswesen. Die Integration von forstlichen Stakeholdern sichert einen erfolgreichen Innovationsprozess und ermöglicht Umsatz und Beschäftigung. | Prof. Dr. Sebastian Hein Tel.: +49 7472 951-239 hein@hs-rottenburg.de Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg Schadenweiler Hof 72108 Rottenburg am Neckar | FPNR | ||
| 15.02.2020 | 30.06.2023 | 2219NR427 | Verbundvorhaben: Intergenerischer Transfer von chemisch-ökologisch vermittelter Resistenz gegen den Rapsglanzkäfer Brassicogethes aeneus in Raps; Teilvorhaben 1: Intergenerischer Transfer - Akronym: Chemoekotrans | In Deutschland und Europa ist der effiziente Anbau von Raps durch Schadinsekten stark gefährdet. Um den Anbau von Ölraps langfristig zu sichern, ist damit begonnen worden, genetische Grundlagen für die züchterische Bearbeitung von Insektenresistenz am Beispiel des Rapsglanzkäfers (RGK) Brassicogethes aeneus zu erarbeiten. RGK-resistente Akzessionen von Sinapis alba und Eruca sativa wurden im vorlaufenden Projekt CHEMOEKORAPS identifiziert. Im Folgeprojekt CHEMOEKOTRANS soll nun mit der Introgression von RGK-Resistenzen in den Raps begonnen und die Voraussetzung für die weitere Introgression mittels molekularer und biochemischer Marker geschaffen werden. Im Teilprojekt 1 (Intergenerischer Transfer) werden Kreuzungen zwischen Raps und S. alba und E. sativa zur Erhöhung des Kreuzungserfolgs mit dem embryo rescue-Verfahren unterstützt und das Fremdgenom soll mittels GISH in Hybriden nachgewiesen werden. Zum anderen sollen Kartierungspopulationen in S. alba aufgebaut werden, die für die genetische Analyse der RGK-Resistenz und Markerentwicklung genutzt werden können. Im Teilprojekt 2 (Chemisch ökologisch vermittelte Resistenz) werden Phänotypisierungen (Metabolomanalysen und Bioassays) an Pflanzenmaterial aus dem Teilprojekt 1 (Kreuzungsnachkommen, Kartierungspopulationen) durchgeführt, die für die Erfassung der chemisch-ökologisch vermittelten Resistenz notwendig sind. Im Rahmen der Metabolomanalyse sollen biochemische Marker, die die RGK-Resistenz bedingen, identifiziert werden. In den Kartierungspopulationen können ursächliche Zusammenhänge zwischen Metaboliten, RGK-Resistenz und molekularen Markern nachgewiesen werden. Das Projekt CHEMOEKOTRANS liefert neue Resistenzbiomarker auf metabolomischer und genetischer Ebene sowie neues Pflanzenmaterial zur Zucht von insektenresistenten Rapslinien und trägt damit zu einer nachhaltigen und integrierten Landwirtschaft bei. | Dr. Elke Diederichsen Tel.: +49 30 838-55810 elked@zedat.fu-berlin.de Freie Universität Berlin - Fachbereich Biologie, Chemie, Pharmazie - Institut für Biologie - Molekulare Entwicklungsbiologie der Pflanzen Albrecht-Thaer-Weg 6 14195 Berlin | FPNR | ||
| 01.03.2020 | 31.12.2023 | 2219NR428 | Verbundvorhaben: Entwicklung innovativer Wuchshüllen aus Nachwachsenden Rohstoffen und Konzepte zur Vermeidung von Plastikakkumulation im Wald; Teilvorhaben 4: Entwicklung einer gebrauchsstabilen, biologisch abbaubaren Wuchshülle auf Basis nachwachsender Rohstoffe - Akronym: TheForestCleanup | Plastikprodukte stehen als in der Umwelt meist persistente Partikel in öffentlicher Kritik. Plastik-Wuchshüllen und Wuchsgitter (Abk. WH, meist aus PE, PP, HDPE, PVC) spielen dabei in der Waldbewirtschaftung in Deutschland eine sehr bedeutsame Rolle: mit Neuausbringung im zweistelligen Millionenbereich und ein Vielfaches davon an verbliebenen Plastik-WH. Die Verwendung seltener Baumarten im Klimawandel, der Waldumbau in stabile Mischbestände und die kostengünstige Wiederbewaldung nach klimabedingten Sturmereignissen lassen weiter stark steigende Einsatzzahlen erwarten. Das Vorhaben zielt daher auf den strategischen Auf- und Rückbau von WH: Im strategischen Aufbau werden innovative WH entwickelt mit den Eigenschaften: (1) hergestellt aus nachwachsenden (Holz-)Rohstoffen (Substitution), (2) unter Labor- und Waldbedingungen zertifiziert und vollständig biologisch abbaubar, (3) mindestens funktionsgleich zu bisherigen WH und (4) in der Ökobilanz besser. Basierend auf Vorstudien von Werkstoffproben werden in einer Produkt-Challenge Werkstoffe für Unternehmen zur Extrusion und Konfektionierung von Prototypen zu Verfügung gestellt. Versuchsanordnungen im Labor und Wald an ausgewählten Orten Deutschlands, Erfahrungen aus Aufbau, Monitoring, statistischer und ökobilanzieller Analyse, fließen in das Reengineering zur Optimierung von Werkstoffen und Prototypen ein bis zu einem Produkt unmittelbar vor Serienreife. Im strategischen Rückbau werden technische und sozioökonomische Konzepte zum Umgang mit nicht entfernten Plastik-WH entwickelt. Die Rahmenbedingungen von WH werden in bundesweiter Betrachtung des Systems Waldwirtschaft-Mensch analysiert: bzgl. Bilanzierung von Verwendungszahlen, Entsorgung und Kosten, Kundenpräferenzen, öffentliche & forstbetrieblich-interne Kommunikationskonzepte, Recht, forstlicher Förderpraxis und Beschaffungswesen. Die Integration von forstlichen Stakeholdern sichert einen erfolgreichen Innovationsprozess und ermöglicht Umsatz und Beschäftigung. | Dr. Michael Schweizer Tel.: +49 7062 97687-231 michael.schweizer@tecnaro.de TECNARO Gesellschaft zur industriellen Anwendung nachwachsender Rohstoffe mbH Bustadt 40 74360 Ilsfeld | FPNR | ||
| 01.03.2020 | 28.02.2023 | 2219NR430 | Verbundvorhaben: Züchtung, Anbau und Verwertung von Russischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) – Weiterentwicklung einer Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff - Leistungszüchtung (TAKOWIND III); Teilvorhaben 4: Agronomie und interspezifische Rekombination - Akronym: TAKOWIND III | Die Kommerzialisierung des Anbaus und die Verwertung des Kautschuks aus Russischem Löwenzahn in großem Maßstab unter Berücksichtigung möglicher Koppelnutzungen stellen die übergeordneten Ziele des Projektkonsortiums dar. Zur zügigen Erreichung der Wirtschaftlichkeit soll an die Erfolge in Züchtung, Agronomie und Rohstoffverarbeitung abgeschlossener Projekte angeknüpft und identifizierte Schwächen durch gezielte Forschungsarbeiten aufgelöst werden. Das interdisziplinäre Team bestehend aus Universität, Forschungsinstituten, Züchtungs- und Verwertungsunternehmen und ein darüberhinausgehendes Netzwerk von Dienstleistern wird zielorientiert an Fragestellungen in den Bereichen Züchtung, Züchtungsmethodik, Agronomie der Saatgutproduktion und Pflanzenaufbereitung zusammenarbeiten. Insgesamt soll damit der Anbau durch Leistungszüchtung verbessert und die Kosten in vorgelagerten Bereichen gesenkt werden, so dass die Kommerzialisierung beschleunigt wird. | Katja Thiele Tel.: +49 3946 47-580 katja.thiele@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für die Sicherheit biotechnologischer Verfahren bei Pflanzen Erwin-Baur-Str. 27 06484 Quedlinburg | FPNR | ||
| 01.03.2020 | 31.12.2023 | 2219NR432 | Verbundvorhaben: Entwicklung innovativer Wuchshüllen aus Nachwachsenden Rohstoffen und Konzepte zur Vermeidung von Plastikakkumulation im Wald; Teilvorhaben 5: Bewertung des Abbauverhaltens von Wuchshüllen auf Basis nachwachsender Rohstoffe - Akronym: TheForestCleanup | Plastikprodukte stehen als in der Umwelt meist persistente Partikel in öffentlicher Kritik. Wuchshüllen und Wuchsgitter (Abk. WH, meist aus PE, PP, HDPE, PVC) spielen dabei mit Neuausbringung im zweistelligen Millionenbereich in der Waldbewirtschaftung in Deutschland eine sehr bedeutsame Rolle, sowie durch ein Vielfaches an nicht wieder eingesammelten WH. Dabei lassen die Verwendung seltener Baumarten im Klimawandel, der Waldumbau in stabile Mischbestände und die kostengünstige Wiederbewaldung nach klimabedingten Sturmereignissen, stark steigende Einsatzzahlen erwarten. Das Vorhaben zielt daher auf den strategischen Auf- und Rückbau von WH: Im strategischen Aufbau werden innovative WH entwickelt mit den Eigenschaften: (1) hergestellt aus nachwachsenden (Holz-)Rohstoffen (Substitution), (2) unter Labor- und Waldbedingungen zertifiziert und vollständig biologisch abbaubar, (3) mindestens funktionsgleich zu bisherigen WH und (4) in der Ökobilanz besser. Basierend auf Vorstudien von Werkstoffproben, werden in einer Produktchallenge Compounds für Unternehmen zur Extrusion und Konfektionierung von Prototypen zur Verfügung gestellt. Versuchsanordnungen im Labor und Wald an ausgewählten Orten Deutschlands, Erfahrungen aus Aufbau, Monitoring, statistischer und ökobilanzieller Analyse, fließen in das Reengineering zur Optimierung von Werkstoffen und Prototypen ein bis zu einem Produkt unmittelbar vor Serienreife. Im strategischen Rückbau werden technische und sozio-ökonomische Konzepte zum Umgang mit nicht entfernten Plastik-WH entwickelt. Die Rahmenbedingungen von WH werden in bundesweiter Betrachtung des Systems Waldwirtschaft-Mensch analysiert: bzgl. Bilanzierung von Verwendungszahlen, Entsorgung und Kosten, Kundenpräferenzen, öffentliche & forstbetrieblich-interne Kommunikationskonzepte, Recht, forstlicher Förderpraxis und Beschaffungswesen. Die Integration von forstlichen Stakeholdern sichert einen erfolgreichen Innovationsprozess und ermöglicht Umsatz und Beschäftigung. | Mihaela Szegedi Tel.: +49 7143 271-425 m.szegedi@hohenstein.de Hohenstein Innovations gGmbH Schlosssteige 1 74357 Bönnigheim | FPNR | ||
| 01.03.2020 | 28.02.2023 | 2219NR435 | Verbundvorhaben: Züchtung, Anbau und Verwertung von Russischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) – Weiterentwicklung einer Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff - Leistungszüchtung (TAKOWIND III); Teilvorhaben 3: Züchtung und interspezifische Rekombination - Akronym: TAKOWIND III | Die Kommerzialisierung des Anbaus und die Verwertung des Kautschuks aus Russischem Löwenzahn in großem Maßstab unter Berücksichtigung möglicher Koppelnutzungen stellen die übergeordneten Ziele des Projektkonsortiums dar. Zur zügigen Erreichung der Wirtschaftlichkeit soll an die Erfolge in Züchtung, Agronomie und Rohstoffverarbeitung abgeschlossener Projekte angeknüpft und identifizierte Schwächen durch gezielte Forschungsarbeiten aufgelöst werden. Das interdisziplinäre Team bestehend aus Universität, Forschungsinstituten, Züchtungs- und Verwertungsunternehmen und ein darüberhinausgehendes Netzwerk von Dienstleistern wird zielorientiert an Fragestellungen in den Bereichen Züchtung, Züchtungsmethodik, Agronomie der Saatgutproduktion und Pflanzenaufbereitung zusammenarbeiten. Insgesamt soll damit der Anbau durch Leistungszüchtung verbessert und die Kosten in vorgelagerten Bereichen gesenkt werden, so dass die Kommerzialisierung beschleunigt wird. | Helge Flüß Tel.: +49 38209 45-203 helge.fluess@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen Rudolf-Schick-Platz 3 a 18190 Sanitz | FPNR | ||
| 01.04.2020 | 31.05.2023 | 2219NR436 | Verbundvorhaben: Technisch-betriebswirtschaftliche Evaluation und Validierung eines Prognosemodells zur Abbaukinetik von lignocellulosereichen Einsatzstoffen für die Flexibilisierung des Biogasprozesses in der Praxis; Teilvorhaben 3: Chemische Analytik von Einsatzstoffen und Gärresten - Akronym: LIGNOFLEX | Biomassen von Dauerkulturen und landwirtschaftliche Rest- und Koppelprodukte sind kostengünstige Alternativsubstrate zum Silomais ohne Bedarf an zusätzlichen Flächen. Allerdings weisen diese Einsatzstoffe eine höhere Konzentration an Lignocellulose auf. Hauptziel des Vorhabens ist die Evaluation und Validierung einer praxistauglichen Vorhersage der Abbaukinetik von lignocellulosereichen Substraten auf Basis eines verfügbaren Prognosemodells. Damit können biologische, chemische und mechanische Substrataufbereitungen bewertet werden. Dies erlaubt belastbare Aussagen zur Eignung von Substratmischungen für deren Einsatz in der Praxis. Ziele des beantragten Projekts sind: die Weiterentwicklung und Anpassung eines Modells zur Vorhersage der Biogasausbeute und Abbaugeschwindigkeit von landwirtschaftlichen Reststoffen, Überprüfung der Korrelation zwischen Hydrolysekonstante und Verweilzeit von Substraten in Biogasanlagen, Entwicklung eines Modells zur Abschätzung der notwendigen Verweilzeit von Substraten in Biogasanlagen für den definierten Abbaugrad eines Substrates, Prüfung der Wirkung der Substrataufbereitungsmethoden im praxistauglichen Maßstab, Entwicklung einer modellbasierten Webanwendung eines praxistauglichen Prognosetools der Abbaukinetik für die Abschätzung der Fermentationscharakteristik lignocellulosereicher Substrate. Die modellbasierte Webanwendung des Prognosetools der Abbaukinetik wird im Internet für die Anwendung durch die Öffentlichkeit, insbesondere durch die Biogasanlagenbetreiber, frei zur Verfügung gestellt. Die Projektergebnisse werden in Form von praxisgerechten Empfehlungen der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt. | Im Rahmen des Teilvorhabens 3 wurden zunächst analytische Daten der chemischen Zusammensetzung, des Gärverhaltens und des Biogasertrages (biochemisches Methanbildungspotenzial) von unbehandelten und behandelten lignocellulosereichen Biogassubstraten, sowie Prozessdaten aus der Vergärung in landwirtschaftlichen Anlagen für die Erstellung eines Prognosemodells des Gärverhaltens aus den Analysedaten im Teilvorhaben 2 bereitgestellt. Damit verbunden war die Auswahl sowie die Beschaffungs und Lagerungslogistik der Substrate, gegebenenfalls auch die Herstellung behandelter Substrate und die Analytik von Gärresten aus Batchfermentationen und Durchflussfermentationen. Alle Ergebnisse wurden als Inputdaten für die Modellierung eingesetzt und stellen daher wesentliche Bausteine des resultierenden Regressionsmodells von Teilvorhaben 2 und schließlich des Web-Tools von Teilvorhaben 4 dar. In der Bewertung der Einsatzstoffe zeigte sich durch die Behandlungen meist eine Erhöhung der Biogasausbeute. Lediglich die Silierung von Riesenweizengras zeigte keine Erhöhung der Biogasproduktion. Die Behandlungsvariante der alkalischen Hydrolyse mit NaOH führte in allen Fällen zur höchsten Biogasausbeute, die am raschesten erreicht wurde und diese kam daher der theoretisch maximal erreichbaren Biogasausbeute am nächsten. Die Silierung von durchwachsener Silphie führte zu einer Steigerung der NDF- und ADF-Fraktionen, diese lagen aber trotzdem niedriger als bei den anderen Substraten. Unbehandeltes Rapsstroh zeigte dagegen den höchsten NDF- und den zweithöchsten ADF Gehalt, während die separierte Rindergülle den höchsten ADF-Gehalt aufwies. | Dr. Manfred Bischoff Tel.: +49 441 801-830 manfred.bischoff@lufa-nord-west.de Landwirtschaftskammer Niedersachsen - Lufa Nord West Jägerstr. 23-27 26121 Oldenburg | X | FPNR |
| 01.05.2020 | 31.12.2023 | 2219NR437 | Verbundvorhaben: Automatisierte Rührsysteme in Biogasanlagen - Entwicklung und Erprobung sensorbasierter Rührsysteme in Biogasanlagen zur Steigerung der Effizienz und Prozessstabilität bei einer lastflexiblen und bedarfsgerechten Biogasproduktion; Teilvorhaben 4: Suspensionsmodellierung - Akronym: Sens-O-Mix | Im Rahmen des Vorhabens Sens-O-Mix soll eine effiziente und wirtschaftliche Systemlösung für einen flexiblen Anlagenbetrieb zur Biogaserzeugung entwickelt und unter Praxisbedingungen demonstriert werden. Schwerpunkt der Entwicklungen ist die Realisierung eines automatisierten, an die flexible Fütterung angepassten Rührbetriebes zur Ausbildung definierter fluiddynamischer Prozessbedingungen im Fermenter als Grundlage einer optimierten Biogaserzeugung. Zielstellung ist es, das Verfahren zur Biogaserzeugung einschließlich der Prozessautomatisierung so zu optimieren und weiterzuentwickeln, dass stündlich wechselnden Anforderungen bezüglich der Biogasmenge entsprochen werden kann. Zielstellungen des TU Teilprojektes • Weiterentwicklung und Nutzung von Rheometern zur Vermessung viskoelastischer Fließeigenschaften von Gärsubstraten sowie Erweiterung bestehender Modelle zur Quantifizierung dieser • Ableitung physikalischer Zusammenhänge zwischen viskoelastischen Fließeigenschaften und Substratzusammensetzung (granulometrischer Zustand) mithilfe photooptischer Messtechniken • Experimentelle Strömungsmessung zur Ableitung von Regeln für eine effiziente Suspendierung bzw. Vermeidung von Sinkschichten • Entwicklung von CFD-Mehrphasenmodellen (fest/flüssig) unter Beachtung viskoelastischer Fließeigenschaften von Gärsubstrat auf Basis experimenteller Untersuchungen •Bewertung des Mischprozesses bei variierenden Substrateigenschaften mittels numerischer Strömungssimulation und Ableitung von Maßnahmen zur Ausbildung definierter Strömungsverhältnisse und hinreichender Suspendierung • Vergleich der mittels Strömungssimulation erzielten Ergebnisse mit den Aussagen des Maschinellen Lernens (Teilvorhaben 1). | Prof. Dr.-Ing. Matthias Kraume Tel.: +49 30 314-22348 matthias.kraume@tu-berlin.de Technische Universität Berlin - Institut für Prozess- und Verfahrenstechnik - Fachgebiet Verfahrenstechnik Marchstr. 23, Sekr. MAR 2-1 10587 Berlin | FPNR | ||
| 01.04.2021 | 31.03.2024 | 2219NR439 | Kontinuierliche selektive oxidative Depolymerisierung von Lignin zu wertvollen Monoaromaten mittels Polyoxometallat-basierten Katalysatoren und just-in-time Produktentnahme - Akronym: POMLig | Derzeit ist die Produktion von niedermolekularen Aromaten hauptsächlich von der Erdölversorgung abhängig, wie z. B. Vanillin, welches aus Guajacol (ausgehend von petrochemisch hergestelltem Benzol) gewonnen wird. Lignin ist eines der häufigsten nachwachsenden, biobasierten Polymere auf der Erde. Da es viele aromatische Gruppen besitzt, hat es das Potenzial, die fossilen Rohstoffe in der Feinchemikalien-Industrie zu ersetzen. Allerdings gibt es bislang noch kein industrielles Verfahren für die selektive Gewinnung von wertvollen monoaromatischen Produkten aus Lignin. Mit diesem Vorhaben soll die effiziente kontinuierliche Produktion von Monoaromaten (z. B. Vanillin, Methylvanillat, Syringaldehyd, Methylsyringat) aus zahlreichen industriellen, ligninhaltigen Nebenproduktströmen demonstriert werden. Die Projektergebnisse sollen die Grundlage für die zukünftige Integration der Technologien in der Zellstoff- und Papierindustrie liefern. Der Abbau der ligninhaltigen Nebenproduktströme zu wertvollen Materialien entspricht dem aktuellen Interesse der Papier- und Zellstoffindustrie, sowie für Betriebe die biogene Fasern verarbeiten. Somit können verschiedene Plattformchemikalien für diverse Branchen (z. B. Nahrungsmittelindustrie, Pharmaindustrie) erzeugt werden, welche das Potential besitzen, neue Märkte zu erschließen. Damit soll das Projekt zur angestrebten Unabhängigkeit von fossilen Rohstoffen beitragen. Außerdem soll die energetische Verwertung der ligninhaltigen Industrieabfälle durch die oxidative Depolymerisierung ersetzt werden. | Prof. Dr.-Ing. Jakob Albert Tel.: +49 40 42838-4209 jakob.albert@chemie.uni-hamburg.de Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik u. Naturwissenschaften - Fachbereich Chemie - Institut für Technische und Makromolekulare Chemie Bundesstr. 45 20146 Hamburg | FPNR | ||
| 15.02.2020 | 14.11.2023 | 2219NR440 | Verbundvorhaben: Kurzumtriebsplantage zu Acker: Bewertung der C-Senkenfunktion im Boden, der Umweltwirkung, der Ertragsfähigkeit und der Bodenqualität nach dem Umbruch; Teilvorhaben 2: Messungen und Bewertung zu C, N-Verlusten und Bodenqualität - Akronym: PostKUP | Das Hauptziel des Gesamtprojektes war es, innerhalb von zwei Jahren nach dem Umbruch das Kohlenstoffspeicherpotential, die Bodenqualität und relevante Einflüsse auf Umwelt und landwirtschaftliche Produktion der ehemaligen Kurzumtriebsplantagen (KUP-) zu quantifizieren und zu bewerten. Teilvorhaben 2 befasste sich mit den Umweltwirkungen nach Rodung einer KUP. An zwei Standorten (Potsdam und Großthiemig) wurden Flächen, die langjährig als KUP mit Pappeln bewirtschaftet wurden, umgebrochen und als Ackerfläche mit Mais rekultiviert. Mit verschiedenen Methoden wurden die C- und N-Verluste mit dem Sickerwasser innerhalb von zwei Jahren nach der Rodung zweier KUP mit unterschiedlicher Rotationslänge sowie einer ackerbaulich genutzten Referenz in Potsdam erfasst. Zur Bewertung der Bodenqualität wurden in Potsdam und Großthiemig direkt nach der Rodung sowie ein und zwei Jahre danach umfangreiche bodenchemische und -physikalische Parameter auf KUP- und Referenzflächen erfasst. Zur Quantifizierung der Nitrat- und DOC-Auswaschung im Sickerwasser eines Säulenversuchs wurde das Nitrat-Online-Messsystem (NITROM) weiterentwickelt. Es sollten folgende Hypothesen geprüft werden: • Ein längerer Rotationszyklus führt zu höherer und längerer Speicherung von Kohlenstoff im Unterboden nach Umbruch einer KUP in Ackerland. • Trotz des intensiven Eingriffs beim Umbruch von KUPs sind die ertragsbestimmenden Bodeneigenschaften (Bodenqualität) gegenüber dauerhaftem Ackerbau verbessert. • Auf den KUP-Folgeflächen profitieren die annuellen Kulturen insbesondere von einer nachhaltig verbesserten Unterbodenstruktur aufgrund der ehemals tiefen Durchwurzelung, die sich positiv auf die aktuelle Durchwurzelung und damit auf Wasser- und Nährstoffaufnahme und somit auf die Erträge und Ertragssicherheit auswirkt. | Die mit den SIA gemessene Nitrat-N-Auswaschung war in beiden Messjahren auf allen drei Teilflächen in Potsdam mit 1-7 kg N ha-1 sehr gering. Auf den KUP-Flächen lagen große Mengen abgestorbener Wurzelmasse mit weitem C/N-Verhältnis vor, zu deren Abbau N benötigt wurde. Daher war die Nitratauswaschung unter den beiden KUP-Flächen deutlich geringer als in der Referenz. Die KUP führen nach Rodung zu einer Verringerung der Nitratauswaschung ins Grundwasser. Mit dem neu entwickelten NITROM (Nitrat-Online-Messgerät) können Nitrat und DOC zum Zeitpunkt der Probenahme und ohne Einsatz von Chemikalien in der Bodenlösung quantifiziert werden. Im Perkolationsversuch an ungestörten Bodensäulen sank die Nitratauswaschung aus dem Oberboden von ca. 200 mg N L-1 in drei Wochen auf ca. 25 mg N L-1. Die Konzentrationen der Referenz lagen deutlich über denen der KUP. Die Konzentrationen an gelöstem organischem Kohlenstoff (DOC = dissolved organic carbon) waren durch C-Freisetzung aus dem Wurzelabbau in der KUP mit ca. 20 mg C L-1 etwa doppelt so hoch wie in der Referenz. Auch sie nahmen ab, nachdem rasch mineralisierbares Material zersetzt worden war. V.a. für Potsdam konnte gezeigt werden, dass die ehemaligen KUP-Standorte nach Umbruch sowohl in Bezug auf bodenchemische Eigenschaften (Nährstoffspeicherfähigkeit und Nährstoffgehalte, pH-Wert) als auch auf bodenphysikalische Eigenschaften (hydraulische Leitfähigkeit, Porendichte, Trockenrohdichte) eine Verbesserung gegenüber der Referenz besitzen. Eine deutliche Erhöhung der Porosität konnte mit einer neu entwickelten Methode zur Auswertung Bodenschnitten nachgewiesen werden, was zu einer besseren Durchlüftung und einer höheren Durchwurzelbarkeit geführt hat. Diese Verbesserungen der Standorteigenschaften war über zwei Jahre stabil und in einem agronomisch relevanten Umfang. Es konnte ein Humusaufbau und somit eine C-Speicherung von ca. 2,5 t ha-1 berechnet werden. | Dipl.-Geoökol. Andreas Schwarz Tel.: +49 7022 93195-27 a.schwarz@terraquat.com Gutachterbüro TerrAquat, Dr. Wolf-Anno Bischoff Schellingstr. 43 72622 Nürtingen | FPNR | |
| 01.04.2020 | 31.05.2023 | 2219NR441 | Verbundvorhaben: Technisch-betriebswirtschaftliche Evaluation und Validierung eines Prognosemodells zur Abbaukinetik von lignocellulosereichen Einsatzstoffen für die Flexibilisierung des Biogasprozesses in der Praxis; Teilvorhaben 2: Modellierung der Abbaukinetik - Akronym: LignoFlex | Im Rahmen des Verbundvorhabens wird eine praxistaugliche Vorhersagemethode zur Abbaukinetik von lignocellulosereichen Einsatzstoffen evaluiert. Darüber hinaus werden biologische, chemische und mechanische Substrataufbereitungen zur Verbesserung der Abbaukinetik bewertet. So entsteht die Möglichkeit, durch gezielte Eingriffe (Dosierung der einzelnen Einsatzstoffe) direkten Einfluss auf den Ablauf der Methanbildung zu nehmen, um eine flexible Betriebsweise einer Biogasanlage zu optimieren. | Vom Teilprojekt 2 wurde die Weiterentwicklung und Anpassung eines Modells an Koppelprodukte und landwirtschaftliche Reststoffe, die am Standort Deutschland praxisrelevant sind, zur Vorhersage der Biogasausbeute und Abbaugeschwindigkeit von lignocellulosereichen Einsatzstoffen erreicht. Dazu wurden fünf wirtschaftlich bedeutende landwirtschaftliche Rest- und Koppelprodukte ausgewählt, die zur Verbesserung ihrer Gäreigenschaften den Aufbereitungstechniken der Zerkleinerung, der alkalischen Hydrolyse und der Silierung unterworfen wurden. Es zeigte sich, dass Substrataufbereitungstechniken die Rest- und Koppelrodukte unter entsprechend verbesserten, wirtschaftlichen Rahmenbedingungen durchaus konkurrenzfähig machen können. Die Ergebnisse der Batch-Gärversuche aus diesen Substraten zeigten eine gute Übereinstimmung zwischen experimentell ermittelten und den aus der Futtermittelanalytik berechneten Kenngrößen des Methanpotenzials und der Hydrolysekonstante, die in den (semi)- kontinuierlichen Durchflussversuchen an vielversprechenden Kombinationen von Rest- und Koppelprodukten und Aufbereitungsverfahren bewertet wurden. Dabei zeigte sich, dass der in den Batch Gärversuchen erzielte Effekt der Substrataufbereitung entgegen den Erwartungen und den Literaturangaben z.T. reproduziert werden konnte. Aus den Ergebnissen wurde ein kinetisches Modell der Methanproduktion auf Basis einer fermentierbaren Substratfraktion sowie einer einstufigen Umsetzung des Substrats zu Methan definiert. Die Validierung dieses Modells wurde in 2 landwirtschaftlichen Biogasanlagen durchgeführt. Auf dieser Basis wurde ein Prognosemodell zur Abschätzung der notwendigen Verweilzeit von Substraten in Biogasanlagen für den definierten Abbaugrad eines Substrates entwickelt, das als Basis für das im Teilvorhaben 4 entwickelte Web-Tool diente. | Susanne Höcherl Tel.: +49 8161 8640-3796 susanne.hoecherl@lfl.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) - Institut für Landtechnik und Tierhaltung Vöttinger Str. 36 85354 Freising | X | FPNR |
| 01.03.2020 | 28.02.2023 | 2219NR442 | Verbundvorhaben: Entwicklung innovativer Wuchshüllen aus Nachwachsenden Rohstoffen und Konzepte zur Vermeidung von Plastikakkumulation im Wald; Teilvorhaben 3: Entwicklung papierbasierter Werkstoffe für Wuchshüllen aus Vulkanfiber - Akronym: TheForestCleanup | Plastikprodukte stehen als in der Umwelt meist persistente Partikel in öffentlicher Kritik. Wuchshüllen und Wuchsgitter (Abk. WH, meist aus PE, PP, HDPE, PVC) spielen dabei mit Neuausbringung im zweistelligen Millionenbereich in der Waldbewirtschaftung in Deutschland eine sehr bedeutsame Rolle, sowie durch ein Vielfaches an nicht wieder eingesammelten WH. Dabei lassen die Verwendung seltener Baumarten im Klimawandel, der Waldumbau in stabile Mischbestände und die kostengünstige Wiederbewaldung nach klimabedingten Sturmereignissen, stark steigende Einsatzzahlen erwarten. Das Vorhaben zielt daher auf den strategischen Auf- und Rückbau von WH: Im strategischen Aufbau werden innovative WH entwickelt mit den Eigenschaften: (1) hergestellt aus nachwachsenden (Holz-)Rohstoffen (Substitution), (2) unter Labor- und Waldbedingungen zertifiziert und vollständig biologisch abbaubar, (3) mindestens funktionsgleich zu bisherigen WH und (4) in der Ökobilanz besser. Basierend auf Vorstudien von Werkstoffproben, werden in einer Produktchallenge Compounds für Unternehmen zur Extrusion und Konfektionierung von Prototypen zu Verfügung gestellt. Versuchsanordnungen im Labor und Wald an ausgewählten Orten Deutschlands, Erfahrungen aus Aufbau, Monitoring, statistischer und ökobilanzieller Analyse, fließen in das Reengineering zur Optimierung von Werkstoffen und Prototypen ein bis zu einem Produkt unmittelbar vor Serienreife. Im strategischen Rückbau werden technische und sozio-ökonomische Konzepte entwickelt, zum Umgang mit nicht entfernten Plastik-WH. Die Rahmenbedingungen von WH werden in bundesweiter Betrachtung des Systems Waldwirtschaft-Mensch analysiert: bzgl. Bilanzierung von Verwendungszahlen, Entsorgung und Kosten, Kundenpräferenzen, öffentliche & forstbetrieblich-interne Kommunikationskonzepte, Recht, forstlicher Förderpraxis und Beschaffungswesen. Die Integration von forstlichen Stakeholdern sichert einen erfolgreichen Innovationsprozess und ermöglicht Umsatz und Beschäftigung. | M. Eng. Robert Wachter Tel.: +49 8372 910-328 rwachter@felix-schoeller.com Felix Schoeller Holding GmbH & Co. KG Burg Gretesch 49086 Osnabrück | FPNR | ||
| 01.05.2020 | 30.04.2023 | 2219NR445 | Verbundvorhaben: Sorghum-Blühmischungen für einen insektenfreundlichen Energiepflanzenanbau; Teilvorhaben 3: Produktionstechnik und Gewässerschutzpotenzial von Untersaaten und Mischanbau mit Sorghum Dualtyp-Hybriden - Akronym: SoBinEn | Viele Ursachen des Insektenschwunds werden diskutiert, ein Mitverursacher ist die Intensivierung der Agrarproduktion, die zu einem Mangel an blühenden Pflanzen in der Agrarlandschaft führt. Deshalb soll im Vorhaben SoBinEn die Kombination von Sorghum bicolor Dualtyp-Hybriden mit insektenfreundlichen Gemengen und Untersaaten geprüft werden. Hierdurch kann das Blühfenster deutlich verlängert werden. Für Bienen und andere Bestäuber kann dadurch zusätzlich zum als Proteinquelle fungierenden Sorghumpollen auch wertvoller Nektar bereitgestellt werden. Die Mischungen werden die ökologische Wertigkeit von Bioenergie-Fruchtfolgen hinsichtlich Diversität, Erosionsschutz, Verringerung der Nitratauswaschung im Winter (bei Fortführung der Untersaat) und Humusbilanz verbessern. Synergie-Effekte des Mischanbaus, wie z. B. eine verbesserte Bestäubungsleistung an Sorghum durch von der Untersaat zusätzlich angelockte Bienen, tragen zusätzlich zu einer Ertragsstabilisierung unter wechselnden Umweltbedingungen bei. Sorghum ist dank seiner Trockentoleranz, Nährstoffeffizienz und Diabrotica-Resistenz eine vielversprechende Alternative zu Mais. Die frühreifen und rispenbetonten Sorghum Dualtyp-Hybriden sind dabei aufgrund ihrer verbesserten agronomischen und stofflichen Eigenschaften für einen nachhaltigen Energiepflanzenanbau besonders geeignet. Ihre geringe Höhe, verbesserte Standfestigkeit, Abreife und Energiedichte ermöglichen eine einfachere Ernte und eine bessere Transport- und Silierfähigkeit. Zusammen mit langblühenden Untersaaten können bienen- und insektenfreundliche Bioenergie-Fruchtfolgen entwickelt werden, die Erosions- und Grundwasserschutz, eine Verbesserung der Humusbilanz und Belebung des Landschaftsbilds beinhalten. Der in diesem Vorhaben geplante Ansatz bietet daher die Möglichkeit, die Akzeptanz des Energiepflanzenanbaus bei Landwirten und der Gesellschaft insgesamt nachhaltig zu verbessern. | Dr. Maendy Fritz Tel.: +49 9421 300-012 maendy.fritz@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | FPNR | ||
| 01.09.2020 | 31.08.2021 | 2219NR446 | Verbundvorhaben: De-Methanisierung von Flüssigmist - Intelligente Energieversorgung im ländlichen Raum durch flexible Energiebereitstellung mit Güllekleinanlagen; Teilvorhaben 2: Potenziale, rechtliche Grundlagen und Anpassung an Praxisbetriebe - Akronym: DEMETHA | Zielsetzung des Projektes ist die Entwicklung hochgradig standardisierter Güllekleinanlagen für landwirtschaftliche Betriebe mit einem Tierbestand ab ca. 150 Großvieheinheiten (GV). Diese Güllekleinanlagen beruhen auf dem Konzept der Hohenheimer zweistufigen Güllevergärung, bestehend aus einem Rührkessel- und einem Festbettreaktor mit einer Rückführung nicht abgebauter Faserstoffe zwischen den beiden Prozessstufen. Diese standardisierten Anlagen bieten ein sehr großes Übertragungspotenzial auf eine Vielzahl von landwirtschaftlichen Betrieben, nicht nur in Deutschland. Diese Anlagen können dezentral Strom und Wärme mit hohen Nutzungsgraden bereitstellen. Die Integration eines Festbettreaktors in das Gesamtkonzept ermöglicht durch dessen hohe Prozessstabilität und Lastflexibilität eine Biogasproduktion, die jederzeit exakt dem Bedarf angepasst werden kann. Zudem soll das BHKW der Anlagen auf eine durchschnittliche Laufzeit von ca. 14 Stunden je Tag ausgelegt werden, so dass Strom und Wärme zu den Bedarfszeiten produziert werden kann. Gleichzeitig werden die Treibhausgasemissionen aus der landwirtschaftlichen Tierhaltung erheblich gesenkt und sowohl Geruchs- als auch Ammoniakemissionen durch die Ausbringung der Gärreste im Vergleich zur Ausbringung von Flüssigmist erheblich reduziert. Neben der ausschließlichen Verwertung von Flüssigmist soll in einer ergänzenden Variante die zusätzliche Nutzung von Festmist aus Kalbungs- und Kälberbereich sowie die Verwertung von Futterresten und Siloabraum unter wirtschaftlichen und technischen Aspekten ergänzend untersucht werden. | Isabel Hartmann Tel.: +49 831 5262 680-20 ih@renergie-allgaeu.de renergie Allgäu e.V. Adenauerring 97 87439 Kempten (Allgäu) | X | FPNR | |
| 01.05.2020 | 31.10.2023 | 2219NR448 | Verbundvorhaben: PLA-Schalen mit verbesserten Barriereeigenschaften für den Einsatz in MAP-Verpackungskonzepten für sensible Lebensmittel; Teilvorhaben 2: Nachhaltigere Verpackungskonzepte - Akronym: PLA4MAP | Im Projekt "PLA4MAP" wird ein biobasiertes und recyclinggerechtes Verpackungskonzept für sensible Lebensmittel, wie Wurst, Käse, vorgebackene Brotprodukte und Kuchen erarbeitet. Die Verpackung besteht aus einer tiefgezogenen Polymilchsäure(PLA)-Verbund-Schale und einer PLA-Siegelfolie, die für den Einsatz als Schutzgasatmosphäre-Verpackung (MAP) entsprechende Barrierewerte hinsichtlich Sauerstoff und Wasserdampf aufweisen müssen. PLA ist ein gut verfügbares Biopolymer und vielversprechend für die Etablierung einer PLA-Kreislaufwirtschaft. Die hohe Durchlässigkeit der PLA-Schale gegenüber Wasserdampf ist nachteilig und soll durch quervernetzende Elektronenstrahlbehandlung (eBeam) sowie durch Beschichtungen mit unpolaren Materialien, wie Wachse und pflanzliche Öle, reduziert werden. Diese werden so in ihrer Formulierung und ihrem chemischen Aufbau verbessert, dass eine Bearbeitung auf kommerziellen Anlagen ermöglicht wird und ausreichende mechanische Widerstandsfähigkeit gegeben ist. Für sauerstoffempfindliche Lebensmittel wird eine bio-basierte Proteinschicht als recyclingfähige Sauerstoffbarriere integriert. Die Deckelfolie besteht ebenfalls aus PLA und wird mit geringen Mengen einer transparenten anorganischen Sperrschicht ausgestattet, welche nicht im Recyclingprozess stört. Anschließend wird mit einer weiteren PLA-Folie kaschiert. Abpackversuche werden mit ausgewählten Füllgütern durchgeführt und die Prozessparameter des Wärmekontaktsiegelns bestimmt. Die neue Verpackung wird auf ihre Recyclingfähigkeit geprüft. Neben einem mechanischen wird zusätzlich ein lösemittelbasiertes Recycling durchgeführt, das Rezyklat lebensmittelrechtlich bewertet und mögliche Folgeanwendungen untersucht. Für die Förderung der Marktdurchdringung werden die Projektergebnisse in einem öffentlich zugänglichen Anwenderhandbuch publiziert. | Prof. Dr. Markus Schmid Tel.: +49 7571 732-8402 schmid@hs-albsig.de Hochschule Albstadt-Sigmaringen Anton-Guenther-Str. 51 72488 Sigmaringen | FPNR | ||
| 01.05.2020 | 30.04.2023 | 2219NR449 | Verbundvorhaben: Sorghum-Blühmischungen für einen insektenfreundlichen Energiepflanzenanbau; Teilvorhaben 4: Evaluierung von Untersaatkomponenten für den Sorghummischanbau - Akronym: SoBinEn | Viele Ursachen des Insektenschwunds werden diskutiert, ein Mitverursacher ist die Intensivierung der Agrarproduktion, die zu einem Mangel an blühenden Pflanzen in der Agrarlandschaft führt. Deshalb soll im Vorhaben SoBinEn die Kombination von Sorghum bicolor Dualtyp-Hybriden mit insektenfreundlichen Gemengen und Untersaaten geprüft werden. Hierdurch kann das Blühfenster deutlich verlängert werden. Für Bienen und andere Bestäuber kann dadurch zusätzlich zum als Proteinquelle fungierenden Sorghumpollen auch wertvoller Nektar bereitgestellt werden. Die Mischungen werden die ökologische Wertigkeit von Bioenergie-Fruchtfolgen hinsichtlich Diversität, Erosionsschutz, Verringerung der Nitratauswaschung im Winter (bei Fortführung der Untersaat) und Humusbilanz verbessern. Synergie-Effekte des Mischanbaus, wie z. B. eine verbesserte Bestäubungsleistung an Sorghum durch von der Untersaat zusätzlich angelockte Bienen, tragen zusätzlich zu einer Ertragsstabilisierung unter wechselnden Umweltbedingungen bei. Sorghum ist dank seiner Trockentoleranz, Nährstoffeffizienz und Diabrotica-Resistenz eine vielversprechende Alternative zu Mais. Die frühreifen und rispenbetonten Sorghum Dualtyp-Hybriden sind dabei aufgrund ihrer verbesserten agronomischen und stofflichen Eigenschaften für einen nachhaltigen Energiepflanzenanbau besonders geeignet. Ihre geringe Höhe, verbesserte Standfestigkeit, Abreife und Energiedichte ermöglichen eine einfachere Ernte und eine bessere Transport- und Silierfähigkeit. Zusammen mit langblühenden Untersaaten können bienen- und insektenfreundliche Bioenergie-Fruchtfolgen entwickelt werden, die Erosions- und Grundwasserschutz, eine Verbesserung der Humusbilanz und Belebung des Landschaftsbilds beinhalten. Der in diesem Vorhaben geplante Ansatz bietet daher die Möglichkeit, die Akzeptanz des Energiepflanzenanbaus bei Landwirten und der Gesellschaft insgesamt nachhaltig zu verbessern. | Lukas Wolters Tel.: +31 485 550622 lukas.wolters@dsv-zaden.nl Deutsche Saatveredelung AG - Zuchtstation Asendorf Steimker Weg 7 27330 Asendorf | FPNR | ||
| 01.05.2020 | 30.04.2023 | 2219NR452 | Verbundvorhaben: Sorghum-Blühmischungen für einen insektenfreundlichen Energiepflanzenanbau; Teilvorhaben 2: Untersuchungen zur Wertigkeit der Sorghum-Blühpflanzengemenge für Bienen - Akronym: SoBinEn | Viele Ursachen des Insektenschwunds werden diskutiert, ein Mitverursacher ist die Intensivierung der Agrarproduktion, die zu einem Mangel an blühenden Pflanzen in der Agrarlandschaft führt. Deshalb soll im Vorhaben SoBinEn die Kombination von Sorghum bicolor Dualtyp-Hybriden mit insektenfreundlichen Gemengen und Untersaaten geprüft werden. Hierdurch kann das Blühfenster deutlich verlängert werden. Für Bienen und andere Bestäuber kann dadurch zusätzlich zum als Proteinquelle fungierenden Sorghumpollen auch wertvoller Nektar bereitgestellt werden. Die Mischungen werden die ökologische Wertigkeit von Bioenergie-Fruchtfolgen hinsichtlich Diversität, Erosionsschutz, Verringerung der Nitratauswaschung im Winter (bei Fortführung der Untersaat) und Humusbilanz verbessern. Synergie-Effekte des Mischanbaus, wie z. B. eine verbesserte Bestäubungsleistung an Sorghum durch von der Untersaat zusätzlich angelockte Bienen, tragen zusätzlich zu einer Ertragsstabilisierung unter wechselnden Umweltbedingungen bei. Sorghum ist dank seiner Trockentoleranz, Nährstoffeffizienz und Diabrotica-Resistenz eine vielversprechende Alternative zu Mais. Die frühreifen und rispenbetonten Sorghum Dualtyp-Hybriden sind dabei aufgrund ihrer verbesserten agronomischen und stofflichen Eigenschaften für einen nachhaltigen Energiepflanzenanbau besonders geeignet. Ihre geringe Höhe, verbesserte Standfestigkeit, Abreife und Energiedichte ermöglichen eine einfachere Ernte und eine bessere Transport- und Silierfähigkeit. Zusammen mit langblühenden Untersaaten können bienen- und insektenfreundliche Bioenergie-Fruchtfolgen entwickelt werden, die Erosions- und Grundwasserschutz, eine Verbesserung der Humusbilanz und Belebung des Landschaftsbilds beinhalten. Der in diesem Vorhaben geplante Ansatz bietet daher die Möglichkeit, die Akzeptanz des Energiepflanzenanbaus bei Landwirten und der Gesellschaft insgesamt nachhaltig zu verbessern. | Dr. Marina Meixner Tel.: +49 6422 9406-39 marina.meixner@llh.hessen.de Landesbetrieb Landwirtschaft Hessen - Bieneninstitut Kirchhain Erlenstr. 9 35274 Kirchhain | FPNR | ||
| 01.08.2020 | 31.01.2024 | 2219NR456 | Verbundvorhaben: Technologieentwicklung für Biobasierte Pouch-Verpackungen; Teilvorhaben 3: Modifizierung und Charakterisierung der Kunststoffcompounds, recycling-gerechtes Design - Akronym: TechBIOPouV | Ziel dieses Forschungsprojektes ist die Entwicklung von Pouch-Verpackungen, vom Werkstoff bis zur Verpackungsmaschine, aus biobasierten Kunststoffen, einer ebenbürtigen Verarbeitbarkeit und die Betrachtung einer geeigneten werkstofflichen Recyclingstrategie für geschlossene Werk-/Wertstoffkreisläufe im Hinblick auf die Erfüllung der EU-Vorgaben. In diesem Projekt arbeiten die Partner Profol GmbH (Gewinner des "Deutschen Verpackungspreises 2018"), SN Maschinenbau GmbH und das Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik der TU Clausthal (PuK) zusammen. Um das Projekt zu einem erfolgreichen Abschluss zu führen, planen die Projektpartner die nachfolgenden Forschungs- und Entwicklungsinhalte, wobei eine enge Zusammenarbeit der Partner besonders an den Schnittstellen unabdingbar ist. Die Lebensmittelproduzenten wirken als assoziierte Partner an dem Projekt insofern mit, dass sie den Projektpartnern die Anforderungen an die Pouches für die verschiedenen Inhalte nennen und projektbegleitend die Entwicklungen unterstützen und im Hinblick auf Handhabbarkeit und optischer Aufmachung beraten und bewerten. | Prof. Dr.-Ing. Gerhard Ziegmann Tel.: +49 5323 72-2090 ziegmann@puk.tu-clausthal.de Technische Universität Clausthal - Fakultät für Natur- und Materialwissenschaften - Clausthaler Zentrum für Materialtechnik Leibnizstr. 9 38678 Clausthal-Zellerfeld | FPNR | ||
| 01.09.2020 | 31.08.2021 | 2219NR458 | Verbundvorhaben: De-Methanisierung von Flüssigmist - Intelligente Energieversorgung im ländlichen Raum durch flexible Energiebereitstellung mit Güllekleinanlagen; Teilvorhaben 3: Verfahrenstechnische Planung und Kostenschätzung - Akronym: Demetha | Güllekleinanlagen beruhen auf dem Konzept der Hohenheimer zweistufigen Güllevergärung, bestehend aus einem Rührkessel- und einem Festbettreaktor mit einer Rückführung nicht abgebauter Faserstoffe zwischen den beiden Prozessstufen. Diese standardisierten Anlagen bieten ein sehr großes Übertragungspotenzial auf eine Vielzahl von landwirtschaftlichen Betrieben, nicht nur in Deutschland. Diese Anlagen können dezentral Strom und Wärme mit hohen Nutzungsgraden bereitstellen. Die Integration eines Festbettreaktors in das Gesamtkonzept ermöglicht durch dessen hohe Prozessstabilität und Lastflexibilität eine Biogasproduktion, die jederzeit exakt dem Bedarf angepasst werden kann. Zudem soll das BHKW der Anlagen auf eine durchschnittliche Laufzeit von ca. 14 Stunden je Tag ausgelegt werden, so dass Strom und Wärme zu den Bedarfszeiten produziert werden kann. Gleichzeitig werden die Treibhausgasemissionen aus der landwirtschaftlichen Tierhaltung erheblich gesenkt und sowohl Geruchs- als auch Ammoniakemissionen durch die Ausbringung der Gärreste im Vergleich zur Ausbringung von Flüssigmist erheblich reduziert. | Thomas Haas Tel.: +49 8381 502-555 thomas.haas@natec-network.com Hochland Natec GmbH Kolpingstr. 32 88178 Heimenkirch | X | FPNR | |
| 01.08.2020 | 31.01.2024 | 2219NR462 | Verbundvorhaben: Technologieentwicklung für Biobasierte Pouch-Verpackungen; Teilvorhaben 2: Entwicklung eines biobasierten Folienproduktes zur Weiterverarbeitung in Beutelverpackungsmaschinen - Akronym: TechBIOPouV | Ziel dieses Forschungsprojektes die Entwicklung von Pouch-Verpackungen aus biobasierten Kunststoffen einer ebenbürtigen Verarbeitbarkeit und der Betrachtung einer geeigneten werkstofflichen Recyclingstrategie für geschlossene Werk-/Wertstoffkreisläufe auch im Hinblick auf die Erfüllung der EU-Vorgaben. In diesem Projekt arbeiten die Partner Profol GmbH (Gewinner des "Deutschen Verpackungspreises 2018"), SN Maschinenbau GmbH und das Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik der TU Clausthal (PuK) zusammen. Um das Projekt zu einem erfolgreichen Abschluss zu führen, planen die Projektpartner die nachfolgenden Forschungs- und Entwicklungsinhalte, wobei eine enge Zusammenarbeit der Partner besonders an den Schnittstellen unabdingbar ist. Die Lebensmittelproduzenten wirken an dem Projekt insofern mit, dass sie den Projektpartnern die Anforderungen an die Pouches für die verschiedenen Inhalte nennen und projektbegleitend die Entwicklungen unterstützen und im Hinblick auf Handhabbarkeit und optischer Aufmachung beraten und bewerten. | Sandro Weyer Tel.: +49 (0) 8055-181-273 sweyer@profol.de Profol GmbH Profolstr. 1-10 83128 Halfing | FPNR | ||
| 01.08.2020 | 31.07.2024 | 2219NR464 | Bundesweites Experten-Netzwerk Treibhausgasbilanzierung und Klimaschutz in der Landwirtschaft - Akronym: THeKLa | Die festgelegten klimapolitischen Ziele der Bundesrepublik Deutschland für den Sektor Landwirtschaft sind mit einer Reduktion der Treibhausgase(THG) um 31-34 % bis zum Jahr 2030 im Vergleich zum Jahre 1990 sehr ambitioniert. Für die Zielerreichung müssen Maßnahmen entwickelt, diese in der Praxis umgesetzt und deren Wirksamkeit nachgewiesen werden. Um diesen Prozess so effektiv wie möglich zu gestalten, ist eine Vernetzung zwischen Forschergruppen, die die Maßnahmen entwickeln, Praxisberatern und Praktikern einerseits sowie politischen Entscheidungsträgern andererseits nötig. Das übergeordnete Ziel des Vorhabens THeKLa ist daher die Gründung und Etablierung eines bundesweiten Netzwerkes aus anwendungsorientierten Wissenschaftlern, um die neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse zu den THG-Emissionen aus der Rohstoffpflanzenproduktion zu bündeln und auszuwerten und diese für Politik und Praxis Zielgruppen orientiert aufzubereiten. Das Vorhaben ist in vier Arbeitspakete gegliedert: 1. Analyse des Stands von Wissenschaft und Technik 2. Netzwerkbildung 3. Wissenstransfer 4. Erstellung eines Machbarkeits- und Etablierungskonzepts Am Ende des Projektes soll ein bundesweites Expertennetzwerk aufgebaut sein, das den aktuellen Stand der Wissenschaft und Forschung vereint (AP1) und als eine Art Expertengremium bzw. wissenschaftlicher Beirat für die Fragen von Praxisberatern und politischen Entscheidungsträgern zur Verfügung steht. Weiterhin werden die in den einzelnen Forschergruppen gewonnenen Kenntnisse gebündelt und zielgruppenorientiert nach außen gebracht (AP2 und AP3). | Dr.-Ing. Daniela Dressler Tel.: +49 9421 300-145 daniela.dressler@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | FPNR | ||
| 01.11.2020 | 31.10.2023 | 2219NR476 | Verbundvorhaben: Bioelektrochemisches System zur flexiblen Biogas-Erzeugung; Teilvorhaben 3: Dynamische Modellierung und Gesamtevaluation des Systems - Akronym: BIBER | Ziel des Gesamtprojektes ist die Etablierung einer Regeltechnik für den Biogasprozess. Diese Regeltechnik beruht auf der steuerbaren Elimination von organischen Säuren im Biogasreaktor über ein bioelektrochemisches System. Ziel des Teilvorhabens ist zunächst die Modellierung des integrierten bioeletrochemischen Systems zur flexiblen Erzeugung von Biogas und zur Nutzung der darin enthaltenen Gaskomponenten (Wasserstoff und Kohlendioxid) für sich anschließende Biosynthesen. Auf Basis der Modellierung sollen Regelungsstrategien für die Steuerung der Reaktionsschritte entwickelt werden. Sie sollen es ermöglichen, über das Anodenpotential bzw. Gasanalyse den Gesamtprozess dynamisch zu steuern. Eine ökonomische und ökologische Bilanzierung der Technologie werden in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern durchgeführt. | Prof. Dr.-Ing. Ralf Pörtner Tel.: +49 40 42878 2886 poertner@tuhh.de Technische Universität Hamburg - Verfahrenstechnik - Institut für Bioprozess- und Biosystemtechnik Denickestr. 15 21073 Hamburg | FPNR | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2024 | 2219WK05A5 | Verbundvorhaben: Retrospektive Analyse witterungsbedingter Extremereignisse, Großschadereignissen und Waldbaustrategien - Ein Lehrstück für Handlungsempfehlungen in den Modellregionen Erzgebirge und Thüringer Wald; Teilvorhaben 1: Klimaszenarienanalyse und Wissenstransfer - Akronym: RetroWald | Für die Erarbeitung langfristiger Waldbewirtschaftungsstrategien zur Entwicklung stabiler Waldökosysteme bedarf es solider Daten zu aktuellen und zukünftigen Umweltveränderungen. Gleichzeitig bilden auch historische Archivalien zum waldbaulichen Handeln, zur Waldbewirtschaftung, zu regionalen Naturereignissen sowie zu Klima- bzw. Witterungsverläufen in den zurückliegenden Jahrhunderten eine wichtige Basis für die Analyse forstlicher Risiken. Im Rahmen des Vorhabens werden über die Verknüpfung der Fachdisziplinen Waldbau, Klimaforschung und Umweltgeschichte waldbauliche und forstwirtschaftliche Risiken – ausgehend von abiotischen und biotischen Extremereignissen der Periode ab 1800 bis in die Gegenwart – für die beiden Modellregionen Thüringer Wald und Sächsisches Erzgebirge untersucht. Handlungsempfehlungen der jeweiligen Epoche sollen unter Berücksichtigung der gesellschaftlichen und politischen Rahmenbedingungen bewertet und die Gründe für ein Gelingen bzw. Misslingen der waldbaulichen Strategien evaluiert werden. Darauf aufbauend gilt es, waldbauliche Handlungsempfehlungen für zukünftige Großschadereignisse abzuleiten und dabei aktuelle waldbauliche Erkenntnisse und heutige gesellschaftliche Ansprüche zu berücksichtigen. Vor dem Hintergrund forstwirtschaftlicher und forstpolitischer Gegebenheiten und unter Nutzung aktueller Klimaszenariendaten sollen angepasste Handlungsstrategien für die Bewältigung zukünftigen Großschadereignissen entwickelt werden, bei denen potentielle Umsetzungshemmnisse mit dem Ziel einer besseren Umsetzbarkeit in der Praxis berücksichtigt werden sollen. Mit der interdisziplinären Kooperation zwischen Forstwissenschaft, Umweltgeschichte und Forstpraxis sowie einer hohen Aktualität (Witterungsverlauf 2018-2020 mit gravierenden Folgen für die Forstwirtschaft) stellt dieses Vorhaben einen innovativen Ansatz für die beschriebene Themenbearbeitung mit hohem Erkenntnisgewinn und nachfolgenden Möglichkeiten für Anschluss- und Folgearbeiten dar. | Forstassessor Ingolf Profft Tel.: +49 3621 225-152 ingolf.profft@forst.thueringen.de ThüringenForst - Anstalt öffentlichen Rechts - Forstliches Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha Jägerstr. 1 99867 Gotha | WKF | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2024 | 2219WK05B5 | Verbundvorhaben: Retrospektive Analyse witterungsbedingter Extremereignisse, Großschadereignissen und Waldbaustrategien - Ein Lehrstück für Handlungsempfehlungen in den Modellregionen Erzgebirge und Thüringer Wald; Teilvorhaben 2: Umwelthistorische Analyse - Akronym: RetroWald | Für die Erarbeitung langfristiger Waldbewirtschaftungsstrategien zur Entwicklung stabiler Waldökosysteme bedarf es solider Daten zu aktuellen und zukünftigen Umweltveränderungen. Gleichzeitig bilden auch historische Archivalien zum waldbaulichen Handeln, zur Waldbewirtschaftung, zu regionalen Naturereignissen sowie zu Klima- bzw. Witterungsverläufen in den zurückliegenden Jahrhunderten eine wichtige Basis für die Analyse forstlicher Risiken. Im Rahmen des Vorhabens werden über die Verknüpfung der Fachdisziplinen Waldbau, Klimaforschung und Umweltgeschichte waldbauliche und forstwirtschaftliche Risiken – ausgehend von abiotischen und biotischen Extremereignissen der Periode ab 1800 bis in die Gegenwart – für die beiden Modellregionen Thüringer Wald und Sächsisches Erzgebirge untersucht. Handlungsempfehlungen der jeweiligen Epoche sollen unter Berücksichtigung der gesellschaftlichen und politischen Rahmenbedingungen bewertet und die Gründe für ein Gelingen bzw. Misslingen der waldbaulichen Strategien evaluiert werden. Darauf aufbauend gilt es, waldbauliche Handlungsempfehlungen für zukünftige Großschadereignisse abzuleiten und dabei aktuelle waldbauliche Erkenntnisse und heutige gesellschaftliche Ansprüche zu berücksichtigen. Vor dem Hintergrund forstwirtschaftlicher und forstpolitischer Gegebenheiten und unter Nutzung aktueller Klimaszenariendaten sollen angepasste Handlungsstrategien für die Bewältigung zukünftigen Großschadereignissen entwickelt werden, bei denen potentielle Umsetzungshemmnisse mit dem Ziel einer besseren Umsetzbarkeit in der Praxis berücksichtigt werden sollen. Mit der interdisziplinären Kooperation zwischen Forstwissenschaft, Umweltgeschichte und Forstpraxis sowie einer hohen Aktualität (Witterungsverlauf 2018-2020 mit gravierenden Folgen für die Forstwirtschaft) stellt dieses Vorhaben einen innovativen Ansatz für die beschriebene Themenbearbeitung mit hohem Erkenntnisgewinn und nachfolgenden Möglichkeiten für Anschluss- und Folgearbeiten dar. | Dr. Tobias Reeh Tel.: +49 551 39-28074 treeh@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Geowissenschaften und Geographie - Geographisches Institut Goldschmidtstr. 5 37077 Göttingen | WKF | ||
| 01.01.2023 | 30.06.2024 | 2219WK05C5 | Verbundvorhaben: Retrospektive Analyse witterungsbedingter Extremereignisse, Großschadereignissen und Waldbaustrategien - Ein Lehrstück für zukünftige Handlungsempfehlungen in den Modellregionen Erzgebirge und Thüringer Wald; Teilvorhaben 3: Bewältigungsstrategien und Handlungsempfehlungen - Akronym: RetroWald | Für die Erarbeitung langfristiger Waldbewirtschaftungsstrategien zur Entwicklung stabiler Waldökosysteme bedarf es solider Daten zu aktuellen und zukünftigen Umweltveränderungen. Gleichzeitig bilden auch historische Archivalien zum waldbaulichen Handeln, zur Waldbewirtschaftung, zu regionalen Naturereignissen sowie zu Klima- bzw. Witterungsverläufen in den zurückliegenden Jahrhunderten eine wichtige Basis für die Analyse forstlicher Risiken. Im Rahmen des Vorhabens werden über die Verknüpfung der Fachdisziplinen Waldbau, Klimaforschung und Umweltgeschichte waldbauliche und forstwirtschaftliche Risiken – ausgehend von abiotischen und biotischen Extremereignissen der Periode ab 1800 bis in die Gegenwart – für die beiden Modellregionen Thüringer Wald und Sächsisches Erzgebirge untersucht. Handlungsempfehlungen der jeweiligen Epoche sollen unter Berücksichtigung der gesellschaftlichen und politischen Rahmenbedingungen bewertet und die Gründe für ein Gelingen bzw. Misslingen der waldbaulichen Strategien evaluiert werden. Darauf aufbauend gilt es, waldbauliche Handlungsempfehlungen für zukünftige Großschadereignisse abzuleiten und dabei aktuelle waldbauliche Erkenntnisse und heutige gesellschaftliche Ansprüche zu berücksichtigen. Vor dem Hintergrund forstwirtschaftlicher und forstpolitischer Gegebenheiten und unter Nutzung aktueller Klimaszenariendaten sollen angepasste Handlungsstrategien für die Bewältigung zukünftigen Großschadereignissen entwickelt werden, bei denen potentielle Umsetzungshemmnisse mit dem Ziel einer besseren Umsetzbarkeit in der Praxis berücksichtigt werden sollen. Mit der interdisziplinären Kooperation zwischen Forstwissenschaft, Umweltgeschichte und Forstpraxis sowie einer hohen Aktualität (Witterungsverlauf 2018-2020 mit gravierenden Folgen für die Forstwirtschaft) stellt dieses Vorhaben einen innovativen Ansatz für die beschriebene Themenbearbeitung mit hohem Erkenntnisgewinn und nachfolgenden Möglichkeiten für Anschluss- und Folgearbeiten dar. | Prof. Dr. habil. Sven Wagner Tel.: +49 351 463-31300 sven.wagner@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldbau und Waldschutz - Professur für Waldbau Pienner Str. 8 01737 Tharandt | WKF | ||
| 01.04.2021 | 30.09.2024 | 2219WK07A4 | Verbundvorhaben: Steigerung der Kohlenstoffsequestrierung in Waldböden durch gezieltes Totholzmanagement; Teilvorhaben 1: Teilvorhaben Kohlenstoffbilanzen - Akronym: TotC | Viele Forstbetriebe und forstliche Zertifizierungssysteme streben eine Erhöhung des Totholzanteils in Wäldern an, ganz vordergründig mit dem Ziel, rechtlich besonders geschützte Arten sowie die Biodiversität insgesamt zu erhalten und zu fördern. Eine weitere positive "Nebenwirkung" der Belassung von Totholz könnte die Förderung der Kohlenstoffspeicherung in Waldböden sein. Bisher wurden derartige positive, klimawirksame Effekte durch Totholz jedoch wenig untersucht. Insbesondere gibt es unzureichende Kenntnisse zur Standortsabhängigkeit und zu den Einflüssen des forstlichen Managements auf die Speicherung von totholzbürtigem Kohlenstoff im Boden. Diese Lücke möchte das hier skizzierte Forschungsvorhaben schließen. Ziel des Projektes ist es nachzuweisen, dass mit einem angepassten Totholzmanagement die Anreicherung organischer Substanz im Boden, aber auch andere Bodenfunktionen wie die Wasserretention oder der Nährstoffhaushalt, gezielt beeinflusst werden können und damit die Biomasseproduktion erhöht, die Bioturbation angeregt und so der Boden-C-Vorrat stabilisiert und nachhaltig erhöht wird. Damit kann der positive Mehrwert bestehender, in der Regel mit Naturschutzzielen motivierter Konzepte zur Totholzanreicherung in Wäldern quantifiziert werden. Hierfür werden die Kohlenstoffvorräte in den Waldböden Baden-Württembergs auf der Basis von bereits existierenden und neu zu erhebenden Daten quantifiziert und mit Totholzinventuren ver-knüpft. Weiterhin sollen auf ausgewählten Flächen die Kohlenstoffausträge mit der Bodenwasser- und Gasphase gemessen werden. Über die Analyse von Bodenaggregaten soll bewertet werden, wie stabil der in den Boden eingetragene Kohlenstoff gespeichert wird und ob dieser Prozess zusätzlich die Speicherung von Wasser und Nährstoffen erhöht. Auf der Basis der Totholzinventuren und multivariater Zusammenhangsanalysen kann der Beitrag von Totholz auf die Boden-C--Vorräte auch für Regionen außerhalb von Baden-Württemberg abgeschätzt werden. | Dr. Heike Puhlmann Tel.: +49 761 4018-224 heike.puhlmann@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | WKF | ||
| 01.04.2021 | 30.09.2024 | 2219WK07B4 | Verbundvorhaben: Steigerung der Kohlenstoffsequestrierung in Waldböden durch gezieltes Totholzmanagement; Teilvorhaben 2: Teilvorhaben Kohlenstoffstabilisierung und Bodenstruktur - Akronym: TotC | Viele Forstbetriebe und forstliche Zertifizierungssysteme streben eine Erhöhung des Totholzanteils in Wäldern an, ganz vordergründig mit dem Ziel, rechtlich besonders geschützte Arten sowie die Biodiversität insgesamt zu erhalten und zu fördern. Eine weitere positive "Nebenwirkung" der Belassung von Totholz könnte die Förderung der Kohlenstoffspeicherung in Waldböden sein. Bisher wurden derartige positive, klimawirksame Effekte durch Totholz jedoch wenig untersucht. Insbesondere gibt es unzureichende Kenntnisse zur Standortsabhängigkeit und zu den Einflüssen des forstlichen Managements auf die Speicherung von totholzbürtigem Kohlenstoff im Boden. Diese Lücke möchte das hier skizzierte Forschungsvorhaben schließen. Ziel des Projektes ist es nachzuweisen, dass mit einem angepassten Totholzmanagement die Anreicherung organischer Substanz im Boden, aber auch andere Bodenfunktionen wie die Wasserretention oder der Nährstoffhaushalt, gezielt beeinflusst werden können und damit die Biomasseproduktion erhöht, die Bioturbation angeregt und so der Boden-C-Vorrat stabilisiert und nachhaltig erhöht wird. Damit kann der positive Mehrwert bestehender, in der Regel mit Naturschutzzielen motivierter Konzepte zur Totholzanreicherung in Wäldern quantifiziert werden. Hierfür werden die Kohlenstoffvorräte in den Waldböden Baden-Württembergs auf der Basis von bereits existierenden und neu zu erhebenden Daten quantifiziert und mit Totholzinventuren ver-knüpft. Weiterhin sollen auf ausgewählten Flächen die Kohlenstoffausträge mit der Bodenwasser- und Gasphase gemessen werden. Über die Analyse von Bodenaggregaten soll bewertet werden, wie stabil der in den Boden eingetragene Kohlenstoff gespeichert wird und ob dieser Prozess zusätzlich die Speicherung von Wasser und Nährstoffen erhöht. Auf der Basis der Totholzinventuren und multivariater Zusammenhangsanalysen kann der Beitrag von Totholz auf die Boden-C--Vorräte auch für Regionen außerhalb von Baden- Württemberg abgeschätzt werden. | Prof. Dr. Friederike Lang Tel.: +49 761 203-3625 fritzi.lang@bodenkunde.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen - Institut für Geo- und Umweltnaturwissenschaften - Professur für Bodenökologie Bertoldstr. 17 79098 Freiburg im Breisgau | WKF | ||
| 15.10.2020 | 30.09.2024 | 2219WK08X4 | Über die Trockenstressresistenz nicht-heimischer Baumarten und deren Potenzial für einen klimagerechten Waldumbau - Akronym: NONNATIVE | Eine waldbauliche Möglichkeit den klimatischen Veränderungen des 21. Jahrhunderts gerecht zu werden ist die Einführung von Gastbaumarten, welche ein begrenztes invasives Potenzial aufweisen. Da jedoch eine Klimaähnlichkeit zwischen Ursprungs- und Anbaugebiet in Deutschland angestrebt wurde bleibt es fraglich, inwiefern solche nicht-heimische Baumarten der kühlgemäßigten nordamerikanischen bzw. ostasiatischen Region tatsächlich eine höhere Trockenstressresistenz als heimische Vertreter der gleichen Gattung aufweisen. Nur in diesem Fall sollte jedoch ihre Anbaufläche erhöht werden. Um diese Wissenslücke zu schließen wird die Trockenstressresistenz von nicht-heimischen mit der von heimischen Nadel- und Laubbaumarten der gleichen Gattung verglichen. Hierfür werden Jungbäume von 16 Baumarten bis zur Mortalität hin ausgetrocknet. Für den Artvergleich werden zusätzlich Altbäume auf strukturellen und funktionellen Holz- und Blatteigenschaften hin untersucht, wodurch die wichtigsten Altersstadien von der Etablierung bis zur Erntereife abgedeckt werden. Durch Aufnahme ökophysiologisch-relevanter Merkmale wird eine Charakterisierung der Trockenstressresistenz der untersuchten Arten ermöglicht und mit einer retroperspektivischen Klimasensitivitätsanalyse verglichen. Hierdurch soll festgestellt werden, ob gewisse nicht-invasive Gastbaumarten trotz der angestrebten Klimaähnlichkeit eine höhere Trockenstresstoleranz aufweisen. Darüber hinaus soll überprüft werden, ob gewisse Herkünfte der nicht-heimischen Baumarten eine erhöhte Trockenstressresistenz und somit Anbauwürdigkeit aufweisen. Hierfür können für eine Auswahl der Nadelbäume (Douglasie, Küsten- und Weißtanne) bereits etablierte langjährige Herkunftsversuche genutzt werden. Der hierdurch abgedeckte Niederschlags- und Temperaturgradient ermöglicht eine Abschätzung der innerartlichen Plastizität und dementsprechend der Anpassungsfähigkeit der jeweiligen Art. | Prof. Dr. Bernhard Schuldt Tel.: +49 351 463-31249 bernhard.schuldt@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Forstbotanik und Forstzoologie Professur für Forstbotanik Pienner Str. 7 01737 Tharandt | WKF | ||
| 01.11.2020 | 15.03.2022 | 2219WK10X5 | Bildungsvorhaben Wald und Holz – Herausforderungen und Perspektiven - Akronym: BiWaHo | Erarbeitung von Unterrichtsmaterialien (Zeitbild WISSEN, Magazin, 36 Seiten) für allgemein- und berufsbildende Schulen zum Thema "Wald und Holz – Herausforderungen und Perspektiven" (BiWaHo), einschließlich der digitalen Anwendung Augmented Reality (AR). Aussendung des Unterrichtsmaterials bundesweit an 12.500 Lehrkräfte von allgemeinbildenden Schulen (v. a. Fächer Biologie und Geografie) und von Berufsschulen (allgemeinbildender Bereich und Fachkunde Holztechnik) und bundesweite Bekanntmachung des Bildungsvorhabens unter Lehrkräften allgemeinbildender und berufsbildender Schulen. | Peter Wiedemann Tel.: +49 30 320019-42 peter.wiedemann@zeitbild.de Zeitbild Verlag und Agentur für Kommunikation Gesellschaft mit beschränkter Haftung Wattstr. 11 13355 Berlin | X | WKF | |
| 01.04.2021 | 31.12.2024 | 2219WK14X4 | Effekt der Beimengung von trockenheitstoleranten Baumarten in Rotbuchenbeständen für die pflanzliche Diversität (Gefäßpflanzen, Moose, Flechten) - Akronym: BioDiv | Große Waldflächen in Deutschland werden derzeit von jeweils nur einer Baumart dominiert, und zwar in der Regel entweder der Fichte, der Waldkiefer oder der Rotbuche. Da insbesondere die Fichte und die Waldkiefer, aber auch die Rotbuche Schwierigkeiten mit zunehmender Sommertrockenheit infolge des Klimawandels haben, wird eine Anpassungsstrategie der Forstwirtschaft in der Anlage von Mischwaldbeständen gesehen, um das Risiko eines Totalzusammenbruchs von Beständen in Dürrejahren zu vermindern. Es gibt allerdings bisher keine systematischen, quantitativen Studien dazu, wie unterschiedliche Baumarten-Mischungsverhältnisse die Biodiversität beeinflussen. Ausgehend von reinen Rotbuchenbeständen soll deshalb im geplanten Vorhaben der Effekt der Beimischung anderer Baumarten auf die pflanzliche Diversität (Gefäßpflanzen, Moose, Flechten) analysiert werden. Dabei werden 5 verschiedene Baumarten-Mischungsverhältnisse und 5 unterschiedliche Baumarten bzw. Mischungen von Baumarten untersucht, die der Rotbuche beigemischt werden sollen. Als Zielbaumarten sind (1) Traubeneiche, (2) Roteiche, (3) Douglasie, (4) Weißtanne und (5) Ahorn, Linde, Hainbuche und Elsbeere vorgesehen. Mit den Projektergebnissen soll die Forstwirtschaft in die Lage versetzt werden, die Konsequenzen der Beimischung von Baumarten in Buchenwälder für die biologische Vielfalt zumindest in Hinblick auf die Bodenvegetation und die Epiphytenvegetation (Moose, Flechten) auf lebenden Bäumen und Totholz abzuschätzen und so in ihre Entscheidungen miteinzubeziehen. | Prof. Dr. Markus Hauck Tel.: +49 761 203-54256 markus.hauck@ecology.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Institut für Forstwissenschaften - Professur für Angewandte Vegetationsökologie Tennenbacher Str. 4 79106 Freiburg im Breisgau | WKF | ||
| 01.03.2021 | 30.08.2024 | 2219WK17X4 | Räumlich-explizite Simulationsmodelle für die Naturverjüngung von Eiche in Kiefernreinbeständen des Nordostdeutschen Tieflands - Akronym: SIMONA_REX | Die verfügbaren waldbaulichen Verfahren und Techniken z. Etablierung natürlicher Verjüngung haben eine lange Tradition in Mitteleuropa. Waldbauliches Handeln ist vor eine besondere Herausforderung gestellt, wenn es gilt, Kiefern- oder Fichtenreinbestände in naturnahe Wälder umzuformen. Dann können sich die eingesetzten Waldumbauverfahren, je nach Ausgangsbedingungen des Standortes oder Bestandes als arbeits- und kostenintensiv erweisen. Dies gilt umso mehr, wenn die zukünftige Zielbaumart, die über ein naturnahes Verjüngungsverfahren etabliert werden soll, nicht oder nur in geringem Umfang im definierten Waldumbaugebiet präsent ist. Das geplante Forschungsprojekt hat das Ziel, die Verbesserung naturnaher Verjüngungsstrategien in Regionen mit schwierigen standörtlichen und ungünstigen strukturellen Ausgangsbedingungen wissenschaftlich zu unterstützen. Dazu werden die natürlichen Verjüngungspotenziale der Eiche in kieferndominierten Arealen auf Landschafts- und Bestandesebene quantitativ ermittelt. Dabei werden sowohl das Vorkommen der Samenbäume, das Ausbreitungspotenzial der Eichen als auch die Präsenz von Alteichen, die Bestandeskonstellation des Kiefernaltbestandes und die Filterwirkung der Begleitvegetation als entscheidende Einflussgrößen in die räumlich-expliziten Analysen einbezogen. Auf Basis dieser Analysen werden Simulationswerkzeuge entwickelt, die zur Erweiterung naturnaher Waldbau- und Waldbewirtschaftungskonzepte beitragen. Mit ihrer Hilfe können Effekte der Waldbehandlungsszenarien für unterschiedliche Ausgangsstituationen im Vorfeld geprüft und eine optimale Umsetzung in die Praxis unterstützt werden. Damit leistet das Forschungsvorhaben einen wesentlichen Beitrag zur Verbesserung der Flexibilität und Anpassung naturnaher Verjüngungsstrategien in Regionen mit schwierigen Ausgangsbedingungen. | Prof. Dr. Uta Berger Tel.: +49 35203 38-31892 uta.berger@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Institut für Waldwachstum und Forstliche Informatik - Professur für Forstliche Biometrie und Forstliche Systemanalyse 01737 Tharandt | WKF | ||
| 01.03.2021 | 31.08.2022 | 2219WK18A5 | Verbundvorhaben: Nachwachsende Rohstoffe im Bauwesen - Erarbeitung von Vorlesungsmodulen; Teilvorhaben 1: Koordination des Gesamtvorhabens - Akronym: NaRoBau-Studie | Ziel des hiermit beantragten Vorhabens ist, eine Vorlesungsreihe auf Hochschulniveau für Masterstudiengänge im Bauingenieurwesen und Architektur auszuarbeiten und diese weiteren Hochschulen kostenfrei zur Verfügung zu stellen. Dazu gehört insbesondere die Erstellung von Foliensätzen einschließlich Hintergrundinformationen für die Lehrenden. Es sollen konkret zwei Vorlesungsmodule ausgearbeitet werden, die • die Rohstoffe von der "Gewinnung" / Ernte bis zum Bauprodukt und • die Bauprodukte in der Anwendung im Bauwesen behandeln. In Summe werden somit die nachwachsenden Rohstoffe bis zur Verwendung im Bauwesen abdeckt. Es sollen zwar im ersten Schritt Masterstudiengänge angesprochen werden, weil die Integration neuer Module im Masterstudiengang von den Projektbeteiligten sichergestellt werden kann. Die Integration in Bachelorstudiengänge ist wegen der erforderlichen Änderungen der Studienordnungen mit etwas größerem Aufwand verbunden und soll bei erfolgreichem Abschluss dieses Vorhaben erfolgen (weitere Verwertung der Ergebnisse nach Abschluss des Vorhabens). Dennoch sollen parallel Unterlagen für Bachelorstudiengänge erarbeitet werden, die den Stand der Technik darstellen und sich auf die rein baupraktische Anwendbarkeit fokussieren sollen. Für Masterstudiengänge sollen neben der baupraktischen Anwendung zusätzliche Forschungs- und Entwicklungsaspekte integriert werden. Die Vorlesungsunterlagen in Form von Folien und Begleitmaterial in Form von Skripten und Mustern sollen der Allgemeinheit zur Verfügung gestellt werden. Ein weiteres Ziel des Vorhabens ist es, den wissenschaftlichen Austausch zwischen den Projektpartnern zu unterstützen. Insgesamt soll als übergeordnetes Ziel die Weiterentwicklung einer nachhaltigen Bioökonomie unterstützt werden. | Norbert Rüther Tel.: +49 531 2155-402 norbert.ruether@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | X | WKF | |
| 01.03.2021 | 31.08.2022 | 2219WK18B5 | Verbundvorhaben: Nachwachsende Rohstoffe im Bauwesen - Erarbeitung von Vorlesungsmodulen; Teilvorhaben 2: Erstellung der Vorlesungsunterlagen und Brandschutz - Akronym: NaRoBau-Studie | Ziel des hiermit beantragten Vorhabens ist, eine Vorlesungsreihe auf Hochschulniveau für Masterstudiengänge im Bauingenieurwesen und Architektur auszuarbeiten und diese weiteren Hochschulen kostenfrei zur Verfügung zu stellen. Dazu gehört insbesondere die Erstellung von Foliensätzen einschließlich Hintergrundinformationen für die Lehrenden. Es sollen konkret zwei Vorlesungsmodule ausgearbeitet werden, die • die Rohstoffe von der "Gewinnung" / Ernte bis zum Bauprodukt und • die Bauprodukte in der Anwendung im Bauwesen behandeln. In Summe werden somit die nachwachsenden Rohstoffe bis zur Verwendung im Bauwesen abdeckt. Es sollen zwar im ersten Schritt Masterstudiengänge angesprochen werden, weil die Integration neuer Module im Masterstudiengang von den Projektbeteiligten sichergestellt werden kann. Die Integration in Bachelorstudiengänge ist wegen der erforderlichen Änderungen der Studienordnungen mit etwas größerem Aufwand verbunden und soll bei erfolgreichem Abschluss dieses Vorhaben erfolgen (weitere Verwertung der Ergebnisse nach Abschluss des Vorhabens). Dennoch sollen parallel Unterlagen für Bachelorstudiengänge erarbeitet werden, die den Stand der Technik darstellen und sich auf die rein baupraktische Anwendbarkeit fokussieren sollen. Für Masterstudiengänge sollen neben der baupraktischen Anwendung zusätzliche Forschungs- und Entwicklungsaspekte integriert werden. Die Vorlesungsunterlagen in Form von Folien und Begleitmaterial in Form von Skripten und Mustern sollen der Allgemeinheit zur Verfügung gestellt werden. Ein weiteres Ziel des Vorhabens ist es, den wissenschaftlichen Austausch zwischen den Projektpartnern zu unterstützen. Insgesamt soll als übergeordnetes Ziel die Weiterentwicklung einer nachhaltigen Bioökonomie unterstützt werden. | Prof. Dr.-Ing. Björn Kampmeier Tel.: +49 391 886-4967 bjoern.kampmeier@hs-magdeburg.de Hochschule Magdeburg-Stendal (FH) - Fachbereich Wasser, Umwelt, Bau und Sicherheit Breitscheidstr. 2 39114 Magdeburg | X | WKF | |
| 01.03.2021 | 31.08.2022 | 2219WK18C5 | Verbundvorhaben: Nachwachsende Rohstoffe im Bauwesen - Erarbeitung von Vorlesungsmodulen; Teilvorhaben 3: Holztafelbau und Bauphysik - Akronym: NaRoBau-Studie | Ziel des hiermit beantragten Vorhabens ist, eine Vorlesungsreihe auf Hochschulniveau für Masterstudiengänge im Bauingenieurwesen und Architektur auszuarbeiten und diese weiteren Hochschulen kostenfrei zur Verfügung zu stellen. Dazu gehört insbesondere die Erstellung von Foliensätzen einschließlich Hintergrundinformationen für die Lehrenden. Es sollen konkret zwei Vorlesungsmodule ausgearbeitet werden, die • die Rohstoffe von der "Gewinnung" / Ernte bis zum Bauprodukt und • die Bauprodukte in der Anwendung im Bauwesen behandeln. In Summe werden somit die nachwachsenden Rohstoffe bis zur Verwendung im Bauwesen abdeckt. Es sollen zwar im ersten Schritt Masterstudiengänge angesprochen werden, weil die Integration neuer Module im Masterstudiengang von den Projektbeteiligten sichergestellt werden kann. Die Integration in Bachelorstudiengänge ist wegen der erforderlichen Änderungen der Studienordnungen mit etwas größerem Aufwand verbunden und soll bei erfolgreichem Abschluss dieses Vorhaben erfolgen (weitere Verwertung der Ergebnisse nach Abschluss des Vorhabens). Dennoch sollen parallel Unterlagen für Bachelorstudiengänge erarbeitet werden, die den Stand der Technik darstellen und sich auf die rein baupraktische Anwendbarkeit fokussieren sollen. Für Masterstudiengänge sollen neben der baupraktischen Anwendung zusätzliche Forschungs- und Entwicklungsaspekte integriert werden. Die Vorlesungsunterlagen in Form von Folien und Begleitmaterial in Form von Skripten und Mustern sollen der Allgemeinheit zur Verfügung gestellt werden. Ein weiteres Ziel des Vorhabens ist es, den wissenschaftlichen Austausch zwischen den Projektpartnern zu unterstützen. Insgesamt soll als übergeordnetes Ziel die Weiterentwicklung einer nachhaltigen Bioökonomie unterstützt werden. | Prof. Dr.-Ing. Mike Sieder Tel.: +49 531 391-7800 m.sieder@tu-braunschweig.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Institut für Baukonstruktion und Holzbau Schleinitzstr. 21A 38106 Braunschweig | X | WKF | |
| 01.03.2021 | 31.08.2022 | 2219WK18D5 | Verbundvorhaben: Nachwachsende Rohstoffe im Bauwesen – Erarbeitung von Vorlesungsmodulen; Teilvorhaben 4: Nachwachsende Rohstoffe - Akronym: NaRoBau-Studie | Ziel des hiermit beantragten Vorhabens ist, eine Vorlesungsreihe auf Hochschulniveau für Masterstudiengänge im Bauingenieurwesen und Architektur auszuarbeiten und diese weiteren Hochschulen kostenfrei zur Verfügung zu stellen. Dazu gehört insbesondere die Erstellung von Foliensätzen einschließlich Hintergrundinformationen für die Lehrenden. Es sollen konkret zwei Vorlesungsmodule ausgearbeitet werden, die • die Rohstoffe von der "Gewinnung" / Ernte bis zum Bauprodukt und • die Bauprodukte in der Anwendung im Bauwesen behandeln. In Summe werden somit die nachwachsenden Rohstoffe bis zur Verwendung im Bauwesen abdeckt. Es sollen zwar im ersten Schritt Masterstudiengänge angesprochen werden, weil die Integration neuer Module im Masterstudiengang von den Projektbeteiligten sichergestellt werden kann. Die Integration in Bachelorstudiengänge ist wegen der erforderlichen Änderungen der Studienordnungen mit etwas größerem Aufwand verbunden und soll bei erfolgreichem Abschluss dieses Vorhaben erfolgen (weitere Verwertung der Ergebnisse nach Abschluss des Vorhabens). Dennoch sollen parallel Unterlagen für Bachelorstudiengänge erarbeitet werden, die den Stand der Technik darstellen und sich auf die rein baupraktische Anwendbarkeit fokussieren sollen. Für Masterstudiengänge sollen neben der baupraktischen Anwendung zusätzliche Forschungs- und Entwicklungsaspekte integriert werden. Die Vorlesungsunterlagen in Form von Folien und Begleitmaterial in Form von Skripten und Mustern sollen der Allgemeinheit zur Verfügung gestellt werden. Ein weiteres Ziel des Vorhabens ist es, den wissenschaftlichen Austausch zwischen den Projektpartnern zu unterstützen. Insgesamt soll als übergeordnetes Ziel die Weiterentwicklung einer nachhaltigen Bioökonomie unterstützt werden. | Prof. Ludger Dederich Tel.: +49 7472 951-147 dederich@hs-rottenburg.de Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg Schadenweiler Hof 72108 Rottenburg am Neckar | X | WKF | |
| 01.09.2020 | 31.05.2024 | 2219WK19X4 | Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Koordination FraxForFuture, Ökonomie, Wissenstransfer (FraxConnect) - Akronym: FraxConnect | Der Unterverbund Koordination, Ökonomie, Wissenstransfer übernimmt im Gesamtverbund zum einem die übergreifenden Aufgaben der Koordination des Gesamtvorhabens (AP 1) so-wie des Wissenstransfers und der Strategieentwicklung (AP 3). Durch eine gemeinschaftliche, Institutionen-übergreifende und fachübergreifende Auswertung werden Optionen zum Erhalt der Esche als Wirtschaftsbaumart entwickelt. Durch die Gesamtkoordination der Unterverbünde wird ein möglichst hohes Maß an Gemeinsamkeit bei den Vorgehensweisen und den Datenstrukturen gewährleitet. Dies ist gerade auch vor dem Hintergrund wesentlich, da die Epidemiologie deutschlandweit bisher nicht einheitlich erfasst wurde und gleich-zeitig nach heutigem Kenntnisstand nur ein sehr geringer Anteil der Eschen tolerant gegen-über dem Eschentriebsterben ist. Zum Aufbau eines anpassungsfähigen Genpools ist daher die Zusammenarbeit über die Bundesländer hinweg notwendig. Gleichzeitig ist die enge Kooperation zwischen Pathologen und Genetikern wesentlich, um eventuelle Wirts-Gentoyp x Pathogen-Gentoyp Interaktionen erfassen zu können. Die Koordination dieser Zusammenarbeit ist zentrale Aufgabe des Unterverbundes. Zentraler Bestandteil ist der Aufbau einer gemeinsamen projektübergreifenden Datenbank, in der alle gewonnen Informationen zusammenfließen. | Dr. Jörg Grüner Tel.: +49 761 4018-221 joerg.gruener@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | WKF | ||
| 01.07.2020 | 31.01.2024 | 2219WK20A4 | Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 2: Monitoring (FraxMon); Teilvorhaben 1: Vitalitätsbewertung von Eschen mit Biomarkern - Akronym: FraxMon | Der Forschungsverbund FraxMon untersucht als Teil des Demonstrationsprojekts zum Erhalt der Gemeinen Esche (Forschungsverbund FraxForFuture) die räumliche und zeitliche Dynamik der Ausbreitung des Eschensterbens (ES) auf unterschiedlichen Beobachtungsebenen (Einzelbaum-> Bestand->Region). Retrospektiv soll die Ausbreitung der Erkrankung anhand vorhandener Monitoringdaten untersucht werden (WZE, BWI). Um von punktuellen Daten zu Flächeninformationen zu gelangen, ist ein zweiter Forschungsschwerpunkt auf die Entwicklung und Anwendung von fernerkundungsbasierten Verfahren zur Erfassung des ES ausgerichtet. Über das gesamte Bundesgebiet werden ca. 20 Monitoringflächen mit unterschiedlicher Beobachtungsintensität eingerichtet, die die Basis für den gesamten Forschungsverbund bilden. Auf der Einzelbaumebene werden phänologische, physiologische, biochemische und holzanatomische Parameter untersucht, die die Grundlage für eine Frühindikation für die Befallsdisposition von Eschen bilden. | Prof. Dr. habil. Ralf Kätzel Tel.: +49 3334 2759-230 ralf.kaetzel@lfb.brandenburg.de Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE) - Fachbereich Waldentwicklung und Monitoring Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | WKF | ||
| 01.07.2020 | 31.01.2024 | 2219WK20B4 | Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 2: Monitoring (FraxMon); Teilvorhaben 2: Fernerkundungsbasiertes Monitoringsystem zur Erfassung des Eschentriebsterbens – Schwerpunkt Inventurdesign - Akronym: FraxMon | Der Forschungsverbund FraxMon untersucht als Teil des Demonstrationsprojekts zum Erhalt der Gemeinen Esche (Forschungsverbund FraxForFuture) die räumliche und zeitliche Dynamik der Ausbreitung des Eschensterbens (ES) auf unterschiedlichen Beobachtungsebenen (Einzelbaum-> Bestand->Region). Retrospektiv soll die Ausbreitung der Erkrankung anhand vorhandener Monitoringdaten untersucht werden (WZE, BWI). Um von punktuellen Daten zu Flächeninformationen zu gelangen, ist ein zweiter Forschungsschwerpunkt auf die Entwicklung und Anwendung von fernerkundungsbasierten Verfahren zur Erfassung des ES ausgerichtet. Über das gesamte Bundesgebiet werden ca. 20 Monitoringflächen mit unterschiedlicher Beobachtungsintensität eingerichtet, die die Basis für den gesamten Forschungsverbund bilden. Auf der Einzelbaumebene werden phänologische, physiologische, biochemische und holzanatomische Parameter untersucht, die die Grundlage für eine Frühindikation für die Befallsdisposition von Eschen bilden. | Dr. Petra Adler Tel.: +49 761 4018-207 petra.adler@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | WKF | ||
| 01.07.2020 | 31.05.2024 | 2219WK20C4 | Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 2: Monitoring (FraxMon); Teilvorhaben 3: Fernerkundungsbasiertes Monitoringsystem zur Erfassung des Eschentriebsterbens – Schwerpunkt Modellierung - Akronym: FraxMon | Der Forschungsverbund FraxMon untersucht als Teil des Demonstrationsprojekts zum Erhalt der Gemeinen Esche (Forschungsverbund FraxForFuture) die räumliche und zeitliche Dynamik der Ausbreitung des Eschensterbens (ES) auf unterschiedlichen Beobachtungsebenen (Einzelbaum-> Bestand->Region). Retrospektiv soll die Ausbreitung der Erkrankung anhand vorhandener Monitoringdaten untersucht werden (WZE, BWI). Um von punktuellen Daten zu Flächeninformationen zu gelangen, ist ein zweiter Forschungsschwerpunkt auf die Entwicklung und Anwendung von fernerkundungsbasierten Verfahren zur Erfassung des ES ausgerichtet. Über das gesamte Bundesgebiet werden ca. 20 Monitoringflächen mit unterschiedlicher Beobachtungsintensität eingerichtet, die die Basis für den gesamten Forschungsverbund bilden. Auf der Einzelbaumebene werden phänologische, physiologische, biochemische und holzanatomische Parameter untersucht, die die Grundlage für eine Frühindikation für die Befallsdisposition von Eschen bilden. | Dr. Philip Beckschäfer Tel.: +49 551 69401-327 philip.beckschaefer@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | WKF | ||
| 01.07.2020 | 31.05.2024 | 2219WK20D4 | Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 2: Monitoring (FraxMon); Teilvorhaben 4: Weiterentwicklung der Erfassung der Eschenvitalität auf Basis von Hyperspektralaufnahmen - Akronym: FraxMon | Der Forschungsverbund FraxMon untersucht als Teil des Demonstrationsprojekts zum Erhalt der Gemeinen Esche (Forschungsverbund FraxForFuture) die räumliche und zeitliche Dynamik der Ausbreitung des Eschensterbens (ES) auf unterschiedlichen Beobachtungsebenen (Einzelbaum-> Bestand->Region). Retrospektiv soll die Ausbreitung der Erkrankung anhand vorhandener Monitoringdaten untersucht werden (WZE, BWI). Um von punktuellen Daten zu Flächeninformationen zu gelangen, ist ein zweiter Forschungsschwerpunkt auf die Entwicklung und Anwendung von fernerkundungsbasierten Verfahren zur Erfassung des ES ausgerichtet. Über das gesamte Bundesgebiet werden ca. 20 Monitoringflächen mit unterschiedlicher Beobachtungsintensität eingerichtet, die die Basis für den gesamten Forschungsverbund bilden. Auf der Einzelbaumebene werden phänologische, physiologische, biochemische und holzanatomische Parameter untersucht, die die Grundlage für eine Frühindikation für die Befallsdisposition von Eschen bilden. | Dr.-Ing. Andreas Herzog Tel.: +49 391 4090-767 andreas.herzog@iff.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung (IFF) Sandtorstr. 22 39106 Magdeburg | WKF | ||
| 01.07.2020 | 31.12.2023 | 2219WK20E4 | Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 2: Monitoring (FraxMon); Teilvorhaben 5: TH-Intensivmonitoring - Akronym: FraxMon | Der Forschungsverbund FraxMon untersucht als Teil des Demonstrationsprojekts zum Erhalt der Gemeinen Esche (Forschungsverbund FraxForFuture) die räumliche und zeitliche Dynamik der Ausbreitung des Eschensterbens (ES) auf unterschiedlichen Beobachtungsebenen (Einzelbaum-> Bestand->Region). Retrospektiv soll die Ausbreitung der Erkrankung anhand vorhandener Monitoringdaten untersucht werden (WZE, BWI). Um von punktuellen Daten zu Flächeninformationen zu gelangen, ist ein zweiter Forschungsschwerpunkt auf die Entwicklung und Anwendung von fernerkundungsbasierten Verfahren zur Erfassung des ES ausgerichtet. Über das gesamte Bundesgebiet werden ca. 20 Monitoringflächen mit unterschiedlicher Beobachtungsintensität eingerichtet, die die Basis für den gesamten Forschungsverbund bilden. Auf der Einzelbaumebene werden phänologische, physiologische, biochemische und holzanatomische Parameter untersucht, die die Grundlage für eine Frühindikation für die Befallsdisposition von Eschen bilden. Das FFK als Verbundpartner übernimmt auf der einen Seite die Erfassung terrestrischer Parameter für die Kalibrierung der Fernerkundungsindices als Grundlage für die Bewertung der Vitalität der Eschen mit Methoden des maschinellen Lernens und statistischer Datenanalyse. Auf der anderen Seiten ist das FFK zuständig für die Installation, die Betreuung, die Datenerhebung und die Datenauswertung für zwei Intensivbeobachtungsflächen (IBF). | Anett Wenzel Tel.: +49 3621 225-410 anett.wenzel@forst.thueringen.de ThüringenForst - Anstalt öffentlichen Rechts - Forstliches Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha Jägerstr. 1 99867 Gotha | WKF | ||
| 01.07.2020 | 31.05.2024 | 2219WK20F4 | Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 2: Monitoring (FraxMon); Teilvorhaben 6: Fernerkundungsbasiertes Monitoringsystem zur Erfassung des Eschentriebsterbens – Schwerpunkt Interpretationsschlüssel - Akronym: FraxMon | Der Forschungsverbund FraxMon untersucht als Teil des Demonstrationsprojekts zum Erhalt der Gemeinen Esche (Forschungsverbund FraxForFuture) die räumliche und zeitliche Dynamik der Ausbreitung des Eschensterbens (ES) auf unterschiedlichen Beobachtungsebenen (Einzelbaum-> Bestand->Region). Retrospektiv soll die Ausbreitung der Erkrankung anhand vorhandener Monitoringdaten untersucht werden (WZE, BWI). Um von punktuellen Daten zu Flächeninformationen zu gelangen, ist ein zweiter Forschungsschwerpunkt auf die Entwicklung und Anwendung von fernerkundungsbasierten Verfahren zur Erfassung des ES ausgerichtet. Über das gesamte Bundesgebiet werden ca. 20 Monitoringflächen mit unterschiedlicher Beobachtungsintensität eingerichtet, die die Basis für den gesamten Forschungsverbund bilden. Auf der Einzelbaumebene werden phänologische, physiologische, biochemische und holzanatomische Parameter untersucht, die die Grundlage für eine Frühindikation für die Befallsdisposition von Eschen bilden. | Kai Jütte Tel.: +49 385 6700-227 kai.juette@lfoa-mv.de Landesforst Mecklenburg-Vorpommern Anstalt des öffentlichen Rechts Fritz-Reuter-Platz 9 17139 Malchin | WKF | ||
| 01.07.2020 | 31.01.2024 | 2219WK20G4 | Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 2: Monitoring (FraxMon); Teilvorhaben 7: Mikroskopische Analyse befallenen Gewebes - Akronym: FraxMon | Der Forschungsverbund FraxMon untersucht als Teil des Demonstrationsprojekts zum Erhalt der Gemeinen Esche (Forschungsverbund FraxForFuture) die räumliche und zeitliche Dynamik der Ausbreitung des Eschensterbens (ES) auf unterschiedlichen Beobachtungsebenen (Einzelbaum-> Bestand->Region). Retrospektiv soll die Ausbreitung der Erkrankung anhand vorhandener Monitoringdaten untersucht werden (WZE, BWI). Um von punktuellen Daten zu Flächeninformationen zu gelangen, ist ein zweiter Forschungsschwerpunkt auf die Entwicklung und Anwendung von fernerkundungsbasierten Verfahren zur Erfassung des ES ausgerichtet. Über das gesamte Bundesgebiet werden ca. 20 Monitoringflächen mit unterschiedlicher Beobachtungsintensität eingerichtet, die die Basis für den gesamten Forschungsverbund bilden. Auf der Einzelbaumebene werden phänologische, physiologische, biochemische und holzanatomische Parameter untersucht, die die Grundlage für eine Frühindikation für die Befallsdisposition von Eschen bilden. | Prof. Dr. Silke Lautner Tel.: +49 3334 657-347 silke.lautner@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich III - Fachgebiet Angewandte Holzbiologie/Strukturerfassung und nachhaltig ausgerichteter Holzschutz Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | WKF | ||
| 01.07.2020 | 31.05.2024 | 2219WK20H4 | Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 2: Monitoring (FraxMon); Teilvorhaben 8: Untersuchung von Resistenzindikatoren zur Bewertung der Anfälligkeit von Eschen gegenüber dem Eschentriebsterben - Akronym: FraxMon | In der Literatur wird häufig dokumentiert, dass vital und gesund geglaubte Bäume im folgenden Jahr drastische Symptome des ETS zeigen können. Verlässt man sich allein auf optische Indikatoren, ist eine adäquate Auswahl von geeigneten Plusbäumen nicht gesichert. Genetische Resistenzmarker sind bisher nur in geografisch begrenzten Teilen Europas getestet worden. Es hat sich dabei gezeigt, dass regionalen Unterschiede in der Verwendbarkeit dieser Marker eine bedeutende Rolle spielen. Da eine kosten- und arbeitsintensive genetische Beurteilung zudem für ein großflächiges und bundesweites Monitoring eher ungeeignet erscheint, stellt sich die Frage, welche weiteren Indikatoren nützlich sind, um auf eine Anfälligkeit gegenüber dem Eschentriebsterben zu schließen. Ziel des Teilprojekts ist es zu klären, welche Pflanzeneigenschaften (u.a. phänologische Traits, Chlorophyll, Anthocyan, Flavonol, Geschlecht, Pollenviabilität) der Esche sich als Frühindikatoren zur physiologischen Bewertung der Vitalität und Befallsdisposition im Rahmen eines bundesweiten Monitorings eignen. Gleichzeitig wird das Vorhandensein des Pilzes untersucht und die Sporenkonzentration abgeschätzt, um den Infektionsdruck zu überwachen sowie die zeitliche Kopplung zwischen dem Auftreten der Sporen und der phänologischen Phase des Wirtes zu untersuchen. | Prof. Dr. Susanne Jochner-Oette Tel.: +49 8421 93-21742 susanne.jochner@ku.de Katholische Universität Eichstätt-Ingolstadt - Mathematisch-Geographische Fakultät - Geographie - Physische Geographie / Landschaftsökologie und nachhaltige Ökosystementwicklung Ostenstr. 18 85072 Eichstätt | WKF | ||
| 01.07.2020 | 29.02.2024 | 2219WK21A4 | Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 3: Genetik und Züchtung (FraxGen); Teilvorhaben 1: Auslese, Charakterisierung von Plusbäumen und Untersuchungen genetischer Ursachen der Resistenz gegenüber H. fraxineus - Akronym: FraxGen | Im Rahmen des Verbundprojekts Genetik und Züchtung der Esche (FraxGen) werden durch das Thünen-Institut vitale und resistente Plusbäume in stark geschädigten Eschenbeständen im Nordostdeutschen Tiefland selektiert, vegetativ mittels Pfropfung vermehrt und in Klonarchiven zur Erhaltung ausgepflanzt. Diese Pfropflinge werden bereits während der Anzuchtphase einer Resistenzprüfung unterzogen. Darüber hinaus wird auch Saatgut von einem Teil dieser Bäume geerntet und für die Anlage einer Nachkommenschaftsprüfung angezogen. Diese Nachkommenschaftsprüfung ist die Grundlage für spätere Untersuchungen zur Vererbung möglicher Resistenzen. Im Rahmen des Projekts werden die selektierten Plusbäume mittels DNA-Markern (Mikrosatelliten) charakterisiert. Ein weiteres Arbeitspaket befasst sich mit der Untersuchung der molekular-genetischen Grundlagen der Resistenz gegenüber dem Eschentriebsterben. Dazu werden in bereits vorhandenen Nachkommenschaften voll vitaler Eschen mit Hilfe von Mikrosatellitenmarkern Vollgeschwisterfamilien identifiziert. Die Individuen der Vollgeschwisterfamilien werden mit Hilfe von Genomsequenzierung hochauflösend genotypisiert. In den Vollgeschwisterfamilien werden verschiedene Wachstumsmerkmale, die Phänologie, der Chlorophyllgehalt und die Anfälligkeit gegenüber dem Eschentriebsterben erhoben. Die genetische Architektur der Variation in diesen Merkmalen und die zugrundeliegenden QTL werden entsprechend aufgedeckt. Weiterhin werden Arbeiten zur Gewebekultur der Esche zur Bereitstellung resistenter Pfropfunterlagen durchgeführt. In einem eigenen Arbeitspaket werden DNA-Proben verschiedener Stämme des Erregers des Eschentriebsterbens mittels Multiplex-PCR und anschließender Fragmentanalyse untersucht. Die Ergebnisse werden den Projektpartnern des Verbunds FraxPath zur weiteren Auswertung zur Verfügung gestellt. Das Thünen-Institut koordiniert das Verbundvorhaben FraxGen. | Dr. Ben Bubner Tel.: +49 33433 157-170 ben.bubner@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik Eberswalder Chaussee 3 a 15377 Waldsieversdorf | WKF | ||
| 01.07.2020 | 31.05.2024 | 2219WK21B4 | Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 3: Genetik und Züchtung (FraxGen); Teilvorhaben 2: Auswahl, Charakterisierung, Erhalt vitaler Plusbäume und deren Nachkommenschaften sowie Anwendung von Resistenzmarkern - Akronym: FraxGen | Seit dem Erstnachweis in Deutschland im Jahr 2002 hat sich das durch den Pilz Eschenstengel-Becherchen (Hymenoscyphus fraxineus) verursachte Eschentriebsterben in ganz Deutschland sowie in weiten Teilen Europas flächendeckend ausgebreitet. Das Vorkommen der Gemeinen Esche im deutschen Wald geht kontinuierlich drastisch zurück. Der Verlust der Esche würde die künftige Risikostreuung in der Waldbewirtschaftung zusätzlich einschränken. Seit dem Auftreten des Eschentriebsterbens in Deutschland wird von verschiedenen Forschungseinrichtungen intensiv dazu geforscht. Nun wurde die Notwendigkeit einer koordinierten Vorgangsweise zum Umgang mit dem Eschentriebsterben erkannt. Basis des gemeinsamen Vorgehens sind über das gesamte Bundesgebiet verteilte Monitoringflächen, auf denen augenscheinlich vitale Eschen ausgewählt werden. Die Auslese gesunder Plusbäume wird zusätzlich in weiteren Gebieten mit hohem Befallsdruck durchgeführt. Die selektierten Bäume werden vegetativ vermehrt und in Klonsammlungen gesichert. Alle in Deutschland erfassten Eschen werden unter Anwendung des zur Verfügung stehenden Methodenkatalogs mit standardisierten Verfahren phäno- und genotypisiert. Dafür werden die bereits für Esche entwickelten Multiplex-Sets genutzt. Die Genotypisierung dient zur späteren Identifizierung der Bäume während des Vermehrungsprozesses und im Klonarchiv. Durch molekular-genetische Untersuchungen werden Erkenntnisse über Diversität, Bestandes- bzw. Populationsstrukturen und über Bestäubungsverhältnisse der Esche gewonnen. Generative Nachkommenschaften ausgewählter Plusbäume sollen erzeugt und geprüft werden. Dabei wird eine möglichst große Anzahl von Sämlingen bereits in der Baumschule und später auch im Wald einem hohen Infektionsdruck ausgesetzt. Die Validierung von bereits bekannten Resistenzmarkern wird an Pflanzenmaterial aus bestehenden Versuchsflächen, die seit Längerem unter Beobachtung stehen durchgeführt. | Dr. Joachim Hamberger Tel.: +49 8666 9883-63 joachim.hamberger@awg.bayern.de Bayerisches Amt für Waldgenetik Forstamtsplatz 1 83317 Teisendorf | WKF | ||
| 01.07.2020 | 31.05.2024 | 2219WK21C4 | Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 3: Genetik und Züchtung (FraxGen); Teilvorhaben 3: Genetische Charakterisierung der Esche in den Intensivmonitoringflächen - Akronym: FraxGen | Die FVA nimmt am Demonstrationsvorhaben FraxForFuture im Bereich FraxGen mit dem Acronym FraxGenTP3 teil. Das Gesamtziel dabei ist ein abgestimmtes und koordiniertes Vorgehen gegenüber dem Eschentriebsterben unter Einbeziehung aller relevanten Fachdisziplinen. Hierfür werden von der FVA im gesamten baden-württembergischen Landesgebiet augenscheinlich vitale Eschen in Gebieten mit starkem Befallsdruck durch Eschentriebsterben ausgesucht. Geplant ist die Auswahl von ca. 200 Plusbäumen,welche nach standardisierten Methoden selektiert werden sollen. Weiterhin ist die Pfropfung (vegetative Vermehrung) von insgesamt 350 Plusbäumen, mit bis zu 30 Ramets je Genotyp für den gesamten süddeutschen Raum vorgesehen. Die dadurch erzeugten Ramets/Klone werden im eigens dafür angelegten Klonarchiv gesichert und gepflegt.Von der FVA werden von den 200 ausgewählten Plusbäumen 120 Bäume zur Saatgutgewinnung beerntet. Dieses wird zusammen mit dem Saatgut anderer Projektpartner an der FVA stratifiziert und in der betriebseigenen Baumschule ausgesät. Dabei sollen 220.000 Sämlinge angezogen und während der Anzuchtphase mit standardisierten Methoden beobachtet werden. Die Sämlinge werden zu einem Teil an Projektpartner für pathologische Untersuchungen zur Verfügung gestellt und zur Anlage von Nachkommenschaftsprüfungen genutzt. Für die genetische Charakterisierung der Eschen in den Monitoringsflächen werden insgesamt 1000 Bäume (aus 10 Core-Beständen) ausgewählt, welche mit neutralen und adaptiven Genmarkern untersucht werden. Die Genotypisierung der Core-Bestände mit neutralen Markern gibt Informationen über das genetische Potential und die Herkunft der Eschen in diesen Beständen. Aus einer Assoziation genetisch definierten Herkünften und phänotypischer Ausprägung bzgl. der Toleranz gegenüber dem Eschentriebsterben können Rückschlüsse auf auf die genetische Kontrolle dieser Toleranz gezogen werden. | Dr. Jörg Kleinschmit Tel.: +49 761 4018-318 joerg.kleinschmit@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | WKF | ||
| 01.07.2020 | 31.05.2024 | 2219WK21D4 | Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 3: Genetik und Züchtung (FraxGen); Teilvorhaben 4: Sicherung von Eschen-Plusbäumen und ihren Nachkommen durch Pfropfung und In-vitro-Kultur - Akronym: FraxGen | Im Rahmen des Verbundvorhabens werden gesunde Eschen gesucht und phänotypisch charakterisiert. Ausgewählte Plusbäume der Esche werden über vegetative Vermehrung und Auspflanzung in einem Klonarchiv gesichert. Saatgut von Plusbäumen wird geerntet und ausgesät. Die Sämlinge werden phänotypisch charakterisiert und für die Anlage einer Nachkommenschaftsprüfung verwendet. Im Bereich der In-vitro-Kultur werden kryokonservierte Eschengenotypen wieder in Mikrovermehrung genommen, um das Protokoll zur Kryokonservierung auf seine Verwendbarkeit als Erhaltungsmethode zu testen. | Dr. Wilfried Steiner Tel.: +49 5541 7004-31 wilfried.steiner@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt - Abt. C-Waldgenressourcen Professor-Oelkers-Str. 6 34346 Hann. Münden | WKF | ||
| 01.07.2020 | 31.05.2024 | 2219WK21E4 | Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 3: Genetik und Züchtung (FraxGen); Teilvorhaben 5: Auslese, Charakterisierung, Erhalt und vegetative Vermehrung vitaler Plusbäume der Esche - Akronym: FraxGen | Die Ziele des Verbundvorhabens FraxGen orientieren sich an denen des Demonstrationsvorhabens zum Erhalt der Gemeinen Esche (Forschungsverbund FraxForFuture). Gesamtziel des Demonstrationsvorhabens ist ein abgestimmtes Vorgehen gegenüber dem Eschentriebsterben unter Einbeziehung aller relevanten Fachdisziplinen. Repräsentativ über das gesamte Bundesgebiet verteilte Monitoringflächen dienen als gemeinsame Arbeitsplattform für die beteiligten Institutionen unter Anwendung des gesamten Methodenkataloges mit standardisierten Verfahren. Im Teilprojekt 5 werden in enger Abstimmung mit dem Verbund FraxMon bis zu zwei Monitoringflächen in Sachsen ausgewählt, eingerichtet und regelmäßig aufgenommen. Auf diesen Flächen sowie in weiteren Gebieten Sachsens mit hohem Befallsdruck werden augenscheinlich vitale Eschen ausgewählt. Die selektierten Bäume werden vegetativ durch Pfropfung für die Sicherung in Klonsammlungen und durch In-vitro-Vermehrung von Meristemen für die Bereitstellung von Pflanzen für weiterführende Untersuchungen anderer Vorhaben vermehrt. In Zusammenarbeit mit den Verbundpartnern werden die vom Teilprojekt 5 erfassten Eschen unter Anwendung des zur Verfügung stehenden Methodenkatalogs mit standardisierten Verfahren phänotypisch beschrieben. Dazu gehört die Beerntung von Plusbäumen für die Anlage von Nachkommenschaftsprüfungen, um die genetischen Ursachen einer möglichen Resistenz zu ermitteln. Die Untersuchungen zu molekular-genetischen Ursachen von Anfälligkeit und Resistenz werden ebenso durch die Bereitstellung von Probenmaterial unterstützt wie Untersuchungen mit Biomarkern und die weiterführende Analyse von Möglichkeiten der vegetativen Vermehrung durch Gewebekulturtechniken. In Abstimmung mit dem Vorhaben FraxSilva werden unterstützende Arbeiten zur Konsolidierung und Weiterentwicklung ETS-geschädigter Bestände sowie zur Überprüfung und Ergänzung waldbaulicher Empfehlungen durchgeführt. | Dr. Matthias Meyer Tel.: +49 3501 542-122 matthias.meyer@smekul.sachsen.de Staatsbetrieb Sachsenforst - Kompetenzzentrum Wald und Forstwirtschaft - Referat Forstgenetik / Forstpflanzenzüchtung Bonnewitzer Str. 34 01796 Pirna | WKF | ||
| 01.07.2020 | 31.05.2024 | 2219WK21F4 | Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 3: Genetik und Züchtung (FraxGen); Teilvorhaben 6: Identifizierung und Charakterisierung unterschiedlich exprimierter Genen als Reaktion auf das Eschentriebsterben - Akronym: FraxGen | Seit dem Erstnachweis in Deutschland im Jahr 2002 hat sich das durch den Pilz Eschenstengel-Becherchen (Hymenoscyphus fraxineus, Nebenfruchtform: Chalara fraxinea) verursachte Eschentriebsterben in ganz Deutschland sowie in weiten Teilen Europas flächendeckend ausgebreitet. Das Vorkommen der Gemeinen Esche im deutschen Wald geht kontinuierlich drastisch zurück. Neben dramatischen finanziellen Einbußen für Forstbetriebe aufgrund von Qualitäts-verschlechterungen des Holzes, Mortalität der Bäume und erhöhtem Aufwand für Kontrollen und Maßnahmen im Rahmen der Verkehrssicherungspflicht ist die forstliche Zukunft der Gemeinen Esche ungewiss, v.a. da Neuanpflanzungen nicht empfohlen werden. Der Verlust der Esche aus der ohnehin beschränkten Palette einheimischer Waldbaumarten würde die künftige Risikostreuung in der Waldbewirtschaftung zusätzlich einschränken und wäre bei unvermindert grassierendem Verlauf zudem mit einem weitgehenden Verlust der auf die Esche spezialisierten Arten- und Lebensgemeinschaften verbunden. Seit dem Auftreten des Eschentriebsterbens in Deutschland wird intensiv dazu geforscht. Dies erfolgt durch verschiedene Forschungseinrichtungen, z. T. verknüpft mit einem Erfahrungsaustausch auf europäischer Ebene. Als hinderlich stellt sich die Tatsache dar, dass die Forschungsanstrengungen in den einzelnen Bundesländern zwar auf der Verwendung ähnlicher Methoden, aber unterschiedlicher Skalen beruhen. Das erschwert die Vergleichbarkeit der Ergebnisse sowie die Ableitung einheitlicher und gebündelter Handlungsempfehlungen. Die Notwendigkeit einer koordinierten Vorgangsweise zum Umgang mit dem Eschentriebsterben wurde einstimmig von Fachleuten in einem multidisziplinären, auf Anregung der der BLAG-FGR durchgeführten, Workshop aufgezeigt (Fussi et al. 2017). Dieser lieferte wertvolle Anregungen für die Entwicklung einer nationalen Strategie, wie sich Forstpraxis, Politik und Forschung gemeinsam und effektiv für die Esche einsetzen können. Die Ziele des Verbund | Prof. Dr. Oliver Gailing Tel.: +49 551 39-33536 ogailin@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. für Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung Büsgenweg 2 37077 Göttingen | WKF | ||
| 01.07.2020 | 29.02.2024 | 2219WK21G4 | Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 3: Genetik und Züchtung (FraxGen); Teilvorhaben 7: Untersuchung des Phenolprofils toleranter/anfälliger Eschenklone und Verfahrensentwicklung zur vegetativen Vermehrung - Akronym: FraxGen | Im Fokus des Arbeitspakets des Fachgebietes Urbane Ökophysiologie der Pflanzen stehen die Analysen von phenolischen Verbindungen in den Blättern sowie im Holz von Eschenklonen mit erhöhter Resistenz gegenüber dem Eschentriebsterben und solchen, die stark von H. fraxineus befallen werden. Mit Hilfe der HPLC-Analytik sollen dann die Inhaltsstoffprofile der Pflanze mit der Infektionsanfälligkeit des Eschenklons korreliert werden. Mit Hilfe dieser Korrelationsanalyse sowie der Erstellung von Differenzchromatogrammen werden Aussagen darüber getroffen, ob das Auftreten des Eschentriebsterbens mit dem Vorhandensein bzw. der Menge bestimmter sekundärer phenolischer Inhaltsstoffe bzw. Inhaltstoffgruppen in Verbindung steht. Diese Substanzen werden identifiziert und charakterisiert. Des Weiteren soll untersucht werden, ob sekundäre Inhaltsstoffe nach dem Befall des Baumes mit H. fraxineus akkumulieren und somit eine Stressantwort des Baumes mit einhergehender Schutzfunktion eingeleitet wird. Auch soll geprüft werden, ob sich die Ergebnisse der Korrelationsuntersuchungen zwischen Phenolen und Pilzbefallsgrad durch die Verwendung anderer physiologischer Biomarkersets (Kohlenhydrate, Aminosäuren, Makroelemente etc. – untersucht durch LFE) ergänzen lassen. Die Ergebnisse zu den unterschiedlichen Phenolprofilen in verschiedenen Eschenklonen sollen mit genetischen Resistenzmakern korreliert werden. Die Arbeiten zur Optimierung bestehender und der Entwicklung neuer Verfahren der vegetativen Vermehrung der Esche werden durch die AG Botanik und Arboretum durchgeführt. Meristeme der Esche werden zur Vermehrung in-vitro kultiviert. Zusätzlich wird ein Protokoll zur Induktion der somatischen Embryogenese als zuverlässige und alternative Massenvermehrungsmethode wertvoller Genotypen entwickelt. Auf Grundlage dieser Methoden erfolgt dann die Vermehrung resistenter Genotypen für weitere Untersuchungen im Projektverbund. | Prof. Dr. rer. nat. Christian Ulrichs Tel.: +49 30 2093-46422 christian.ulrichs@hu-berlin.de Humboldt-Universität zu Berlin - Lebenswissenschaftliche Fakultät - Albrecht Daniel Thaer-Institut für Agrar- und Gartenbauwissenschaften - Fachgebiet Urbane Ökophysiologie der Pflanzen Lentzeallee 55/57 14195 Berlin | WKF | ||
| 01.07.2020 | 29.02.2024 | 2219WK22A4 | Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 4: Phytopathologie (FraxPath); Teilvorhaben 1: Einfluss von Standortfaktoren auf Stammfußnekrosen - Ätiologie, Diversität und Populationsstruktur von assoziierten Pilzen - Akronym: FraxPath | Eine wichtige Rolle bei der Mortalität von Eschen spielen Stammfußnekrosen. Sie treten häufig bei an Eschentriebsterben erkrankten Bäumen auf. Die Ätiologie der Stammfußnekrosen ist bis heute nicht vollständig geklärt. Auch der Erreger H. fraxineus selbst, kann sie primär verursachen. Deshalb ist das Ziel des Teilvorhabens 4.1, die Ursache der Stammfußnekrosen an Eschen zu klären und den Einfluss von Standortsfaktoren auf deren Entstehung zu quantifizieren. Dazu sollen auf den Untersuchungsflächen standörtliche Gegebenheiten und das Vorkommen von Stammfußnekrosen untersucht werden. Um die Standorte zu charakterisieren werden schon vorhandene WZE/ BZE-Daten akquiriert und ausgewertet, ebenso wird die Aufnahme von Standörtlichen Parametern ein Aspekt in der Untersuchung auf In-tensivmonitoringflächen sein. FraxCollar ist direktes Bindeglied zum Unterbund 2 FraxMon da ein Projektmitarbeiter in beiden Unterverbünden in Personalunion forscht. Auf den Untersuchungsflächen werden die Stammfußnekrosen kartiert und ihr Ausmaß (Größe, Tiefe) erfasst sowie die Eschen in Schadstufen des Erkrankungsprozesses eingeteilt. Von den Nekrosen werden Proben geworben und im mykologischen Labor untersucht, d.h. es werden aus den Randbereichen der Nekrosen Pilze aus dem Holz isoliert. Diese Pilze (H. fraxineus und andere assoziierte Pilze der Stammfußnekrosen) werden DNA- und morphologisch gestützt identifiziert und hinsichtlich ihrer ökologischen Funktion charakterisiert. H. fraxineus-Stämme, Endophyten, sekundäre Schaderreger und potentielle Antagonisten werden an andere Teilvorhaben/Verbünde weitergegeben. Forschungsergebnisse münden in Empfehlungen für die forstliche Praxis ein. Zusätzlich hat das TV4.1 die Koordination des Unterverbundes 4, koordiniert die Probennahmen für alle anderen Teilvorhaben im Unterverbund FraxPath und übernimmt den fachlichen Austausch mit FraxForFuture sowie FraDiv. | Dr. Gitta Langer Tel.: +49 551 69401-129 gitta.langer@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | WKF | ||
| 01.07.2020 | 31.01.2024 | 2219WK22B4 | Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 4: Phytopathologie (FraxPath); Teilvorhaben 2: Erfassung von Populationsstrukturen, Virulenz- und Infektionseigenschaften durch Mikrosatellitenanalyse/Infektionsversuche - Akronym: FraxPath | Bei bisherigen Infektionsversuchen wurde festgestellt, dass sich verschiedene Isolate des Eschentriebsterbenerregers (Hymenoscyphus fraxineus) deutlich in ihrer Virulenz unterscheiden. Im hier beschriebenen Vorhaben wird die Hypothese untersucht, ob diese Virulenzunterschiede im Zusammenhang mit dem Ausgangssubstrat der Isolate (Blätter, Triebe oder Xylem im Stammfußbereich), mit ihrer geographischen Herkunft oder ihrer genetischen Struktur stehen. Hierbei werden auch Standortsaspekte betrachtet. Ein Nebenprodukt des Vorhabens sind Einblicke in die Populationsstruktur des Krankheitserregers in Deutschland. Außerdem ist geplant, zur Klärung der Ätiologie von Stammfußnekrosen beizutragen, deren genaue Entstehungsweise nach wie vor unbekannt ist. Zur Erreichung dieser Ziele werden umfangreiche Infektionsversuche an Eschenklonen durchgeführt. Hierzu wird eine möglichst naturnahe Innokulationsmethode entwickelt. Anschließend an Versuchspflanzen entstehende Symptome werden akribisch dokumentiert. Mit den für die Infektionen genutzten Isolaten wird eine Mikrosatellitenanalyse durchgeführt. Bei den Arbeiten wird eng mit Projektpartnern aus den Verbünden FraxPath, FraxGen und FraxMon kooperiert und Synergien werden ausgeschöpft. Insgesamt erlaubt das Vorhaben tiefe Einblicke in die Lebensweise des Erregers und lässt Rückschlüsse auf seine evolutionäre Entwicklung zu, auf deren Basis bisherige Strategien im Umgang mit der Krankheit optimiert und neue Strategien entwickelt werden können. Außerdem sind gegebenenfalls Aussagen über die historische Ausbreitung des Pilzes in Deutschland möglich. | Dr. Rasmus Enderle Tel.: +49 3964 47-4005 rasmus.enderle@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) Erwin-Baur-Str. 27 06484 Quedlinburg | WKF | ||
| 01.07.2020 | 31.01.2024 | 2219WK22C4 | Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 4: Phytopathologie (FraxPath); Teilvorhaben 3: Histologische und dendrochronologische Untersuchungen im Zusammenhang mit Stammfußnekrosen und weiteren Infektionsloci. - Akronym: FraxPath | Neben den allgegenwärtigen Symptomen des Eschentriebsterns im Kronenbereich treten nunmehr auch Stammfußnekrosen an Eschen in Erscheinung. In bisherigen Untersuchungen ließ sich der Erreger des Eschentriebsterbens auch aus nekrotischen Bereichen im Holz an Stammfüßen isolieren. Unklarheiten bestehen aber auch weiterhin über das Zustandekommen von Infektionen der untersten Stammbereiche. Der Hauptinfektionsweg erfolgt über die Blattspreite durch Ascosporen. Da eine sich entwickelnde Fäule in Bereichen der Wurzelanläufe neben Problemen für den Baum selbst auch ein hohes Risiko in der Bewirtschaftung von solchermaßen betroffenen Beständen darstellt ist es nötig, Kenntnisse über die Ätiologie und im weiteren Verlauf auch über die Pathogenese zu gewinnen. Hier sind möglicherweise bei Infektionsvorgängen über Lenticelle, Wunde und Wurzel Hinweise auf unterschiedliche Resistenzmechanismen im Vergleich zu Blattinfektionen vorzufinden. | Dr. Jörg Grüner Tel.: +49 761 4018-221 joerg.gruener@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | WKF | ||
| 01.07.2020 | 31.01.2024 | 2219WK22D4 | Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 4: Phytopathologie (FraxPath); Teilvorhaben 4: Ätiologie, Diversität und Populationsstruktur von Pilzen in der Rhizosphäre - bodenbürtige Infektionen von H. fraxineus - Akronym: FraxPath | Die Europäische Esche Fraxinus excelsior wird durch den Schlauchpilz Hymenoscyphus fraxineus in ihrer Existenz bedroht. Neben der typischen Symptomatik des Eschentriebsterbens treten vielerorts vermehrt Stammfußnekrosen auf und intensivieren die Schäden an den betroffenen Bäumen um ein Vielfaches. Zahlreiche andere pilzliche Schaderreger wurden aus Stammfußnekrosen bereits nachgewiesen. Das Ziel des Vorhabens liegt in der eingehenden Erfassung und Identifikation von Pilzarten, die mit den basalen Gewebeschädigungen assoziiert, bzw. in der Rhizosphäre lokalisiert sind. Hierzu werden Holzproben vorwiegend aus den Randbereichen der Stammfußnekrosen entnommen und die darin vorhandenen Pilzarten in Reinkultur isoliert. Von jedem Morphotyp wird DNA extrahiert und analysiert. Das Mykobiom der Rhizosphäre wird mittels Marker-DNA-Sequenzen detektiert. In Voruntersuchungen wurden neben Saprobionten und Endophyten auch eine Reihe von pflanzenpathogenen Pilzarten meist oberflächennah isoliert. In hoher Frequenz traten Botyrosphaeria stevensii und Nectriaceae wie etwa Neonectria punicea und Vertreter des artenreichen Fusarium solani Spezies Komplex auf. Letzterer ist im forstlichen Kontext erst in Grundzügen untersucht und beschrieben worden. Weiterhin soll die inhärente Rolle von H. fraxineus an Stammfußnekrosen sowie der Rhizosphäre erforscht werden. H. fraxineus stellte sich als dominante Komponente des Mykobioms von Stammfußnekrosen heraus. Bis zu sechs H. fraxineus-Stämme wurden bereits vom Antragsteller in einer Nekrose gefunden. H. fraxineus-Stämme sollen deshalb mittels Mikrosatellitendaten ermittelt werden. Die aus der Rhizospäre isolierten Pilzarten sollen in Antagonistenversuchen H. fraxineus gegenübergestellt werden. Schließlich sind die detektierten Pilzarten mit den abiotischen Parametern zu korrelieren. Die genaue Kenntnis der Funktion des Mykobioms des Stammfußes und der Rhizosphäre eröffnet Handlungsmöglichkeiten für die Förderung resistenterer Eschen. | Prof. Dr. Ewald Langer Tel.: +49 561 804-4364 ewald.langer@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 10 Mathematik und Naturwissenschaften - Institut für Biologie - Ökologie Heinrich-Plett-Str. 40 34132 Kassel | WKF | ||
| 01.07.2020 | 31.05.2024 | 2219WK22E4 | Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 4: Phytopathologie (FraxPath); Teilvorhaben 5: Analysen zur Pathogen-Wirt-Interaktion zur Identifizierung differentiell exprimierter Genmarker von H. fraxineus - Akronym: FraxPath | Das Teilprojekt fokussiert sich auf die Aufklärung der Abhängigkeiten und Interaktionsprozesse von Hymenoscyphus fraxineus bei der Infektion unterschiedlicher Eschenarten, die auf eine Infektion entweder sensibel (Fraxinus excelsior) oder tolerant (Fraxinus mandshurica) reagieren.Dabei soll die Pathogen-Wirt-Interaktion in Hinblick auf die exprimierten Virulenzfaktoren, die pflanzliche Abwehr und die funktionalen Gencluster zur Verwertung der jeweilig in den Geweben bereitgestellten pflanzlichen Metabolite mit Hilfe von Transkriptionsstudien analysiert werden. Diese Analysen zur Genexpression sollen grundlegende Einblicke in die beobachteten unterschiedlichen Infektionsverläufe mit lokal begrenztem Auftreten des Pathogens oder einem invasiven Verlauf ermöglichen. Über die komparative Analyse der Transkriptome werden Schlüsselgene bei der Verwertung der art- und gewebeabhängigen Metabolitkompositionen von Eschenblatt- und -holz identifiziert. Die Erkenntnisse zu den Faktoren, die eine endophytische oder nekrophytische Kolonisation erst ermöglichen, werden dringend benötigt, um den Krankheitsverlauf im Detail zu erschließen. Die im Teilprojekt erstellten Daten sowie deren Interpretationen sollen zudem mit den Ergebnissen anderer Teilprojekte wie den Metabolitanalysen und den Auswirkungen der Methoden zur Kontrolle des Pathogens (RNAi, Mycoviren) kombiniert werden. Übergeordnetes Ziel ist es, Erkenntnisse abzuleiten und zu bewerten, die zu einer Hemmung der Multiplikation oder Herabsetzung der Virulenz des Pathogens führen. Diese Faktoren stellen zudem Indikatoren für eine erhöhte Anfälligkeit oder Toleranz bei der heimischen Esche gegenüber H. fraxineus dar und werden dringend benötigt. | Prof. Dr. Michael Kube Tel.: +49 711 459-24910 michael.kube@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Fakultät Agrarwissenschaften - Institut für Nutztierwissenschaften - Fachgebiet Integrative Infektionsbiologie Nutzpflanze-Nutztier (460k) Garbenstr. 30 70599 Stuttgart | WKF | ||
| 01.07.2020 | 31.05.2024 | 2219WK22F4 | Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 4: Phytopathologie (FraxPath); Teilvorhaben 6: Sekundärmetabolite von H. fraxineus und seiner Antagonisten - Akronym: FraxPath | Naturstoffe sind chemisch vielfältige Metaboliten und vermitteln oft Interaktionen zwischen Organismen. Hauptziel des Unterprojekts ist die Identifizierung der Sekundärmetaboliten, auf denen die metabolischen Interaktionen zwischen Esche und H. fraxineus beruhen, sowie solche, die in den Interaktionen zwischen dem Pathogen und den konkurrierenden epi- und endophytischen Bakterien und Pilzen involviert sind. Weitere mögliche Virulenzfaktoren des Pathogens H. fraxineus sollen zusätzlich zu den bekannten Phytotoxinen Viridiol und 3,4-Dimethylpentan-4-olid identifiziert werden. Weiterhin soll untersucht werden mit welchen Sekundärmetaboliten H. fraxineus die Zusammensetzung der endophytischen Populationen beeinflusst. Durch Cokultivierung diverser Epi- und Endophyten und H. fraxineus werden weitere Stämme mit inhibitorischem Potenzial gegenüber dem Erreger entdeckt. Isolate, Kulturextrakte und Reinsubstanzen der Epi- und Endophyten werden auf die Hemmung von H. fraxineus und andere antibiotische Aktivitäten getestet. Für in planta Experimente werden Stämme, Extrakte und daraus isolierte Reinsubstanzen TP 3.3 zur Verfügung gestellt. Um Schlüsselverbindungen zu identifizieren, erfolgt zunächst eine Kultivierung und Extrakt-Herstellung der von TP 3.4, 3.5 und 3.9 bereitgestellten Stämme. Anschließend werden Reinsubstanzen mittels diverser chromatographischer Verfahren bioaktivitätsgeleitet isoliert, was eine Identifikation bereits bekannter bzw. Strukturaufklärung neuer Metaboliten mittels Kernresonanzspektroskopie und Massenspektrometrie ermöglicht. Die taxonomische Einordnung antagonistisch wirksamer Stämme und Charakterisierung ihrer Sekundärstoffbildungsprofile erlaubt dabei den Ausschluss von Mykotoxinproduzenten. Dieser ist eine Voraussetzung für die Entwicklung von ausgewählten Stämmen als biologische Kontrollagenzien. Erfolgversprechende antagonistisch wirksame Endophyten werden ferner biotechnologisch optimiert. | Prof. Dr. Michael Steinert Tel.: +49 531 391-5802 m.steinert@tu-braunschweig.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 2 - Lebenswissenschaften - Institut für Mikrobiologie Spielmannstr. 7 38106 Braunschweig | WKF | ||
| 01.07.2020 | 31.01.2024 | 2219WK22G4 | Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 4: Phytopathologie (FraxPath); Teilvorhaben 7: Bekämpfung des Eschentriebsterbens mit Hilfe natürlich vorkommender hypovirulenter Viren - Akronym: FraxPath | Der Erreger Hymenoscyphus fraxineus bedroht den Bestand der heimischen Esche, was Auswirkungen auf die Holzwirtschaft und das ökologische Gleichgewicht in den Beständen verursacht. Neben der Züchtung von toleranten und resistenten Varietäten sind aber auch Möglichkeiten zur direkten Bekämpfung denkbar. So können Viren die Infektiosität von Pilzen herabsetzen, was als Hypovirulenz bezeichnet wird. Ein Hypovirulenz verursachendes Virus ist in Europa bei der Bekämpfung des Erregers des Kastanienrindenkrebses, Cryphonectria parasitica, bereits erfolgreich im Einsatz. Solch ein Gentechnik-freies System kann neben einer direkten Anwendung zur Verminderung von infektiösem Inokulum auch als Agens zur Induktion von Resistenzen auf epigenetischer Basis eingesetzt werden. Durch die Art der viralen Transmission ist eine unkontrollierte Ausbreitung in andere Arten nicht gegeben, wodurch das System auf die Virus-infizierte Art beschränkt bleibt. Ein hypovirulenter Pilzstamm gibt darüber hinaus wertvolle Informationen über die Infektionsmechanismen, die die Daten weiterer Teilprojekte ergänzen. Im beantragten Teilprojekt werden im Ökosystem natürlich vorkommende Viren gesucht, die im Erreger H. fraxineus eine Hypovirulenz auslösen. Die Viren sollen speziell in solchen Pilzisolaten gesucht werden, die von Bäumen mit verringertem Befall isoliert wurden. Um die Chance des Auffindens von Hypovirulenz verursachenden Viren deutlich zu erhöhen, sollen Viren zusätzlich aus verwandten heimischen Arten innerhalb der Familie der Heliotales isoliert werden. Die Vorgehensweise garantiert, dass keine neuen, sondern nur im Ökosystem natürlich vorkommende Erreger eingesetzt werden. Zur Bestimmung von Virus-basierter Hypovirulenz werden Referenzstämme mit bekannter Infektiosität transfiziert. Die Infektiosität wird in einem Biotest an Eschensämlingen in Kooperation mit anderen Teilprojekten bestimmt. | Dr. Cornelia Heinze Tel.: +49 40 42816-227 cornelia.heinze@uni-hamburg.de Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik u. Naturwissenschaften - Fachbereich Biologie - Institut für Pflanzenwissenschaften und Mikrobiologie - Molekulare Phytopathologie Ohnhorststr. 18 22609 Hamburg | WKF | ||
| 01.07.2020 | 31.01.2024 | 2219WK22H4 | Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 4: Phytopathologie (FraxPath); Teilvorhaben 8: Innovative RNA Interferenz (RNAi)-vermittelte Bekämpfung von H. fraxineus, dem Erreger des Eschentriebsterbens - Akronym: FraxPath | Doppelsträngige (ds)RNA-Moleküle lösen RNA-Silencing, sog. RNA-Interferenz (RNAi), aus. Dies ist ein konservierter Mechanismus, der eine entscheidende Rolle bei Wachstum, Entwicklung, Wirtsabwehr von Pathogene und Transposon-Inaktivierung in Pflanzen, Pilzen und Tieren spielt. Ein wichtiges Merkmal von RNAi ist die Verarbeitung von dsRNA zu kleinen interferierenden RNAs (siRNAs) durch die Aktivität von DICER (Dcr) bzw. in Pflanzen DICER-LIKE Enzymen (DCL). Die siRNAs werden dann in einen RNA-induzierten Silencing-Komplex (RISC) integriert, um den Abbau von komplementärer Ziel-RNA zu steuern. DsRNAs, die extern in Pflanzenzellen eingeschleust werden, werden ebenfalls von DCLs abgebaut, was zur Anhäufung von siRNAs führt, die dann den Abbau homologer RNA (Taget-RNA) bewirken. Da dsRNAs in vitro hergestellt und angewendet werden können, lassen sie sich so entwerfen, dass sie auf eine bestimmte Sequenz abzielen. Somit wird dsRNA mit einer Sequenzhomologie zu einem essentiellen Gen eines Pathogens zur Zerstörung des jeweiligen Transkripts führen, was die Vermehrung und das Überleben des betreffenden Pathogens beeinträchtigt. Wir beabsichtigen daher, dsRNA-Moleküle zu designen, die über Sequenzhomologie lebensnotwendige Gene von H. fraxineus stilllegen, und damit die Infektion zum Stillstand bringen. Aus den Transkriptomdaten, die von uns selbst erzeugt, bzw. die von Konsortialpartnern bereitgestellt werden, können die Sequenzen lebensnotwendiger Gene von H. fraxineus identifiziert werden Diese dsRNA-Moleküle sollen mit der von uns entwickelten Stamminjektion in infizierte Eschensämlinge, die im Rahmen des Verbundes zur Verfügung gestellt werden, eingebracht und ihre Wirksamkeit überprüft werden. Wir konnten bereits zeigen, dass nach Stamminjektion die verwendeten RNA-Moleküle effizient aufgenommen und systemisch in den betreffenden Pflanzen transportiert werden, daher scheint diese Applikationsmethode für die Bekämpfung von H. fraxineus besonders geeignet. | Prof. Dr. Gabriele Krczal Tel.: +49 6321 671-1301 gabi.krczal@agroscience.rlp.de RLP AgroScience GmbH Breitenweg 71 67435 Neustadt an der Weinstraße | WKF | ||
| 01.07.2020 | 31.01.2024 | 2219WK22I4 | Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 4: Phytopathologie (FraxPath); Teilvorhaben 9: Optimierung der Mikrobiota vitaler Eschen-Genotypen zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit gegenüber H. fraxineus - Akronym: FraxPath | Die Bekämpfung des Eschentriebsterbens erfolgt derzeit durch die Entnahme befallener Bäume, sowie durch die Markierung, Beobachtung und Auslese symptomfreier Einzelbäume zum Aufbau von Samenplantagen mit vitalen Pflanzen. Eine sinnvolle und möglicherweise synergistisch wirkende Ergänzung dieser Maßnahmen besteht in der biologischen Kontrolle der Erkrankung durch mikrobielle Antagonisten, die den Schaderreger direkt hemmen oder durch Konkurrenz unterdrücken. In einem laufenden FNR Projekt (Frax-ProMic) konnten spezifische Bakterien- und Pilzgruppen in der Mikrobiota widerstandsfähiger Eschen nachgewiesen werden. Isolate dieser Taxa stellen erfolgversprechende Kandidaten zur Ausprägung einer Kolonisierungsresistenz dar. Darüber hinaus wurden in vitro antagonistische Isolate mit deutlich wachstumshemmenden Effekten gegenüber H. fraxineus identifiziert. Nach der in planta Prüfung unter Gewächshausbedingungen sollen wirksame antagonistische Isolate und mikrobielle Konsortien zur Verfügung gestellt werden. Ziel des geplanten Projektes ist es, unter Nutzung dieses Materials die Mikrobiota von Eschen im Freiland so zu beeinflussen, dass die Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Pathogen erhöht wird. Durch die Verwendung selektierter widerstandsfähiger Eschen-Genotypen (Zusammenarbeit mit dem Verbund FraxGen) soll die Wirkung über synergistische Effekte optimiert werden. Nach der Entwicklung stammspezifischer real-time PCR-Systeme soll die erfolgreiche und langfristige Etablierung der Inokulationsstämme nachgewiesen und auch ihre Wirkung gegenüber dem Pathogen in Abhängigkeit vom Pflanzengenotyp evaluiert werden. In der letzten Projektphase werden die Inokulationsstämme in Samenplantagen zur Etablierung von Eschengenotypen mit hoher Widerstandsfähigkeit gegenüber H. fraxineus eingesetzt. | Dr. Andreas Ulrich Tel.: +49 33432 82-345 aulrich@zalf.de Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. - Programmbereich 1 Landschaftsprozesse - AG Mikrobielle Biogeochemie Eberswalder Str. 84 15374 Müncheberg | WKF | ||
| 01.07.2020 | 29.02.2024 | 2219WK23A4 | Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 5: Waldbau (FraxSilva); Teilvorhaben 1: Implikationen des Eschentriebsterbens auf Bestandesdynamik und Waldstrukturen - Akronym: FraxSilva | Im Rahmen des Gesamtverbundes FraxForFuture strebt der UV 5 FraxSilva vor allem die möglichst lange, möglichst umfangreiche in situ Erhaltung der genetischen Ressourcen sowie die Erhaltung und Stärkung der Anpassungspotenziale natürlicher Eschen-Populationen an. Folgende Teilziele werden dazu, integriert in den Gesamtverbund, von TV 5.1 FraxSilvReact bearbeitet: (1) Prognosen zum Schadfortschritt ausgehend von Standort, Bestandesstruktur (Mischung, Konkurrenz, Alter) und aktueller Schadstufe von Einzelbäumen und Beständen (2) Abschätzung von Verjüngungspotenzialen von Eschen-(Misch)Beständen unter dem Einfluss des ETS von unter Berücksichtigung des Wildverbisses (3) Überprüfung und Weiterentwicklung der vorhandenen Entscheidungshilfen zum Umgang mit durch ETS geschädigten Beständen (4) Ableitung dynamischer Bestandespflege-, Nutzungs- und Verjüngungskonzepte, differenzierung nach Standort, Alter, Struktur und Schadausmaß zur Wiederherstellung produktiver Mischbestände unter Steuerung natürlicher Prozesse und dem gezieltem Einsatz von Investitionen bei Erhaltung vorhandener Eschenanteile und der Einbeziehung von Eschennaturverjüngung | Ralf-Volker Nagel Tel.: +49 551 69401-124 ralf.nagel@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | WKF | ||
| 01.07.2020 | 29.02.2024 | 2219WK23B4 | Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 5: Waldbau (FraxSilva); Teilvorhaben 2: Evaluierung Waldbausysteme - Schwerpunkt Ökologische Grundlagen Epidemiologie und Mischung - Akronym: FraxSilva | Selbst wenn die Gemeine Esche (Fraxinus excelsior) in Mitteleuropäischen Waldgesellschaften die Hauptbaumart stellt, bildet sie auf Bestandesebene selten Reinbestände aus. Bei breitem Arteninventar in der Baumschicht wechseln Mischungsarten, Mischungsgrade und Mischungsformen. Dass die Eschennaturverjüngung bei variierenden Waldstrukturen unterschiedlich stark vom Eschentriebsterben betroffen ist, ist in der Forstpraxis allenthalben zu beobachten. Die Bedeutung speziell dieser Horizontal-Merkmale der Mischungen ist aber bislang widersprüchlich. Die AG Waldbau der TU Dresden deckt die Epidemiologie der Infektion naturverjüngter Eschen in der ersten Wuchsklasse nach erfolgreicher Etablierung auf. Die Dynamik des Eschentriebsterbens wird dafür in situ auf der Ebene des Bestandes über Lückeninventuren und mittels Eschen-Einzelbaumeffekten und ergänzend im Versuchs- und Lehrobjekt der Professur experimentell ex situ analysiert. Dafür werden für Strukturmerkmale der Mischung "Risikofaktoren für Infektion" (RfI) definiert und die Zusammenhänge in drei Arbeitsblöcken untersucht: a) Einzelbaum-Effekte von Altbestandesbäumen auf das Infektionsrisiko für Naturverjüngung (Abstandsabhängigkeiten) b) Baumarten- und aggregatspezifische Effekte-Veränderungen des Infektionsrisikos in situ c) Baumartenspezifische Effekt-Veränderungen des Infektionsrisikos in einem Streuexperiment ex situ, bei dem die Wirkung des L-Horizonts verschiedener Mischbaumarten der Gemeinen Esche auf künstlich verjüngte Keimlinge und Jungpflanzen im Focus steht. | Prof. Dr. habil. Sven Wagner Tel.: +49 35203 3831300 wagner@forst.tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldbau und Waldschutz - Professur für Waldbau Pienner Str. 8 01737 Tharandt | WKF | ||
| 01.10.2020 | 31.03.2021 | 2219WK24X4 | Synopse zu den Anpassungen der großen Landesbetriebe an den Klimawandel - Akronym: LanAnKli | Vor dem Hintergrund der globalen Erwärmung im Zuge des Klimawandels ist weltweit ein deutlicher Temperaturanstieg, eine Zunahme von Trockenperioden, eine veränderte Niederschlagsverteilung und ein gehäuftes Auftreten von Extremwetterereignissen zu erwarten. Die sich dadurch zukünftig drastisch ändernden klimatisch-standörtlichen Verhältnisse sind für die Wälder und die an sie gekoppelten Ökosystemleistungen als besonders kritisch zu bewerten. Sie haben u.a. Einfluss auf die Baumarteneignung, die Vitalität und das Wuchspotential der Bäume, sowie auf das Auftreten von abiotischen und biotischen Risiken, wodurch sich die Notwendigkeit zur Anpassung der Wälder an den Klimawandel ergibt. Hierbei kommt dem Landeswald in Deutschland aufgrund seiner Vorbildfunktion in der Waldbewirtschaftung neben seiner flächigen Bedeutung eine besondere Rolle zu. Die Auswahl möglicher Anpassungsmaßnahmen, die Art und Weise der Umsetzung und Intensität der Maßnahmen erfolgt länderspezifisch, was folglich unterschiedliche Waldbaustrategien bedingt. Ein Überblick über den derzeitigen Stand der Maßnahmen, die von den Staatsforstbetrieben als Anpassungen an den Klimawandel vorgesehen sind, fehlt jedoch bisher. Ziel dieses Forschungsvorhabens ("Synopse") ist es daher, einen Überblick über die Gesamtheit aller eingeleiteten und zukünftig geplanten Anpassungsmaßnahmen der großen Landesbetriebe an den Klimawandel zu erstellen, sodass ein "status quo" über den Umgang der Landesforstbetriebe mit dem Klimawandel gegeben werden kann. Des Weiteren soll eine Defizitanalyse durchgefürht werden, deren Gegenstand die Aufdeckung von Lücken in der Erprobung und Umsetzung von bekannten Maßnahmen zur Klimawandelanpassung der Wälder in den Staatsforstbetrieben ist. Hierzu werden neben einer Sichtung veröffentlichter und nicht veröffentlichter Waldbaukonzepte, Telefoninterviews durchgeführt. | Prof. Dr. habil. Sven Wagner Tel.: +49 35203 3831300 wagner@forst.tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldbau und Waldschutz - Professur für Waldbau Pienner Str. 8 01737 Tharandt | WKF | ||
| 01.10.2020 | 31.10.2022 | 2219WK25X5 | Dreidimensionale Visualisierung anatomischer Struktureigenschaften von einheimischen Nadel- und Laubhölzern mittels Mikro-Computertomographie - Akronym: VisAn3D | Der Leitgedanken des Erhalts und Ausbaus des CO2-Minderungspotenzials von Wald und Holz ist stark von der forstlichen und gesellschaftlichen Begleitung und Akzeptanz abhängig. Für eine gezielte Umsetzung sind innovative und ansprechende Informations- und Qualifizierungsmaßnahmen erforderlich, die den Zugang und das Verständnis von Holz bzgl. der komplexen, artenspezifischen und dreidimensionale (3D) Holzstruktur erleichtern und verbessern. Das Wissen über die 3D-Holzanatomie basiert jedoch maßgeblich auf zweidimensionalen Mikroskopieaufnahmen. Mittels der Mikro-Computertomographie (µCT) lässt sich die strukturelle Komplexität bis in den Submikrometerbereich darstellen. Das Gesamtziel dieses Projektes ist die Schaffung von digitalen Daten von anatomisch charakteristischen Merkmalen von ausgewählten Nadel- und Laubholzarten. Damit öffnet die µCT der Forschung, Anwendung sowie Lehre ein neues Feld mit vielen noch ungenutzten Potenzialen. Die digitalen Daten können so für holzanatomische Qualifizierungs-, Bildungs- und Informationsmaterialien, wie Sach- und Lehrbücher, mit Einsatzbereichen für Seminaren, Schulungen, technische Ausbildungen und Universitäten genutzt werden. | Prof. Dr. Holger Militz Tel.: +49 551 39-33541 hmilitz@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte Büsgenweg 4 37077 Göttingen | X | WKF | |
| 01.07.2021 | 30.06.2024 | 2219WK29X4 | Totholzentwicklung und ihre pilzlichen sowie bakteriellen Zersetzergemeinschaften unter verschiedenen Klimabedingungen - Akronym: lebendigesTotholz | Totholz in verschiedenen Zersetzungsstadien stellt eine wichtige strukturelle und funktionelle Komponente in Waldökosystemen dar. Für die biologischen Zersetzergemeinschaften ist Totholz ein temporäres Habitat, das im Verlauf der Zersetzung kontinuierlich seine Eigenschaften ändert und somit einer Sukzession von Organismengesellschaften einen Lebensraum bietet. Die Abbaurate von Totholz ist von mehreren Faktoren abhängig, wie Baumart, Wassersättigung und klimatische Bedingungen. Dabei laufen Zersetzungsprozesse umso schneller ab, je höher die Temperatur ist. Im Hinblick auf die Klimaerwärmung bedeutet das, dass zukünftig mit einem beschleunigten Totholzabbau und einer verstärkten Freisetzung von CO2 pro Zeiteinheit zu rechnen ist. Untersuchungen zu Totholzabbauprozessen entlang von Höhengradienten sind jedoch trotz des großen Einflusses der Temperatur rar. Die geplante Studie soll Forschungslücken durch das Konzept des Höhengradienten sowie die Untersuchung natürlich entstandener Totholzobjekte in seit mehreren Jahrzehnten unbewirtschafteten Wäldern schließen. Die Untersuchung der pilzlichen und bakteriellen Zersetzergemeinschaften erfolgt durch Beprobung ausgewählter Totholzobjekte und der NGSAnalyse der Artengemeinschaften in Abhängigkeit von Baumart, Zersetzungsgrad und Meereshöhe. Die Arbeiten zur Biodiversität dienen der Entwicklung von Indikatorarten/-zahlen für die Qualität des Totholzangebots und das Temperaturregime in einem Bestand. Die Ergebnisse sollen durch eine Verteilung von Versuchsflächen auf Naturwaldreservate aus drei Höhenstufen eine Verbesserung der Einschätzung von Abbauraten in Abhängigkeit von Temperaturveränderungen im Klimawandel ermöglichen. Die bislang veröffentlichten Abbauraten für Buche, Eiche und Fichte auf der Grundlage von Daten aus Norddeutschland können anhand dieser Untersuchungen für Süddeutschland verifiziert werden. Die Ergebnisse können in Modelle zur C-Fixierung und Freisetzung von CO2 in Wäldern herangezogen werden. | Markus Blaschke Tel.: +49 8161 4591-603 markus.blaschke@lwf.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1 85354 Freising | WKF | ||
| 01.04.2021 | 31.03.2024 | 2219WK30X4 | Entwicklung und Evaluierung neuartiger Behandlungsverfahren zum Schutz vor Schädlingen und zur Stärkung bereits befallener Bäume mittels Mykorrhiza-Impfung und RNA-Interferenz - Akronym: TreeHarm | In diesem Vorhaben soll exemplarisch an der Fichte, der Pappel und der Eiche in Form einer "Hand-in-Hand"-Strategie geprüft werden, in wieweit Verfahren zur phänotypischen oder genetischen Identifizierung von Schaderregern eine möglichst frühzeitige Initiierung von Behandlungsmaßnahmen ermöglicht. | Dr. Matthias Fladung Tel.: +49 4102 696-107 matthias.fladung@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik Sieker Landstr. 2 22927 Großhansdorf | WKF | ||
| 01.07.2020 | 31.12.2023 | 2219WK32X3 | Steigerung des Anteils an qualitativ hochwertigem Buchenholz und die Optimierung der Qualitätsansprache von stehenden Buchen durch terrestrisches Laserscanning - Akronym: Baubuche | In dem Vorhaben sollen die Möglichkeiten einer erhöhten Bereitstellung von Buchenkonstruktionsholz untersucht werden. Dazu werden zwei innovative Forschungsansätze verfolgt: 1. Steigerung des Anteils an konstruktiv nutzbarer Brettware am Buchenholzvolumen. Durch waldbauliche Maßnahmen kann die Struktur des Waldbestandes und die Architektur der einzelnen Bäume gesteuert werden. In Wachstumsmodellen sollen die Astreinigung und das Dickenwachstum der Bäume in Abhängigkeit des Standraumes simuliert und daraus Handlungsanweisungen zur Erhöhung des Anteils an Konstruktionsholz an der Gesamtholzproduktion abgeleitet werden. Dabei wird ein möglichst hoher Anteil an gradschaftigem, astfreiem Stammholz angestrebt. Zusätzlich sollen auch andere Qualitätskriterien wie geringer Schrägfaserigkeit (verursacht durch Drehwuchs und Krummwüchsigkeit) Berücksichtigung finden. Die Bedeutung der verschiedenen Qualitätskriterien für die Verwendung der Buche als Konstruktionsholz soll in enger Zusammenarbeit mit dem Projekt "Holzhybrid" (Förderkennzeichen: 28W-K-3-137-03) bestimmt werden. 2. Optimierung des verwendungsorientierten Holzeinschlags durch geeignete Inventurmethoden. Zur Planung eines produktorientierten Holzeinschlags sollen Inventurmethoden eingesetzt werden, die eine präzise Ansprache der Dimension, Gradschaftigkeit, des Drehwuchses und anderer Qualitätmerkmale der Baumschäfte bereits an lebenden Bäumen im Wald ermöglichen. Der Einsatz von terrestrischem Laserscanning bietet hierfür die erforderliche Datengrundlage. Die beiden Ansätze ermöglichen eine Optimierung der Buchenwirtschaft zur Bereitstellung von Konstruktionsholz. Dazu werden die verschiedenen Handlungsoptionen und deren Auswirkungen auf die Quantität und Qualität der anfallenden Holzsortimente berechnet und betriebswirtschaftlich bewertet. Aus den Ergebnissen werden einfach anzuwendende Handlungsempfehlungen abgeleitet, die die Bewirtschaftung von Buchenwäldern optimieren können. | Prof. Dr. Heinrich Spiecker Tel.: +49 761 203-3736 instww@iww.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und natürliche Ressourcen - Institut für Forstwissenschaften - Professur für Waldwachstum und Dendroökologie Tennenbacher Str. 4 79106 Freiburg im Breisgau | WKF | ||
| 01.10.2020 | 31.12.2024 | 2219WK33A3 | Verbundvorhaben: Untersuchung von Extraktstoffarten und -anteilen in Abhängigkeit des Wuchsstandortes und deren Einflüsse auf die Verklebung; Teilvorhaben 1: Nasschemische und mechanische Analysen der Einflüsse von Extraktstoffen auf die Klebstoff- und Verklebungseigenschaften - Akronym: ExtractImpact | Das Forschungsvorhaben zielt darauf ab, durch chemische Analysen die Extraktstoffarten und -anteile von verschiedenen Baumarten je Standort zu evaluieren. Das Hauptaugenmerk liegt hierbei auf dem Einfluss der Standörtlichkeit der Baumarten und der daraus resultierenden Variabilität der Extraktstoffzusammensetzung und -quantität. Im Weiteren sollen die Einflüsse der Extrakstoffe auf die Verklebungseigenschaften der Hölzer analysiert werden. Eine Evaluation hinsichtlich der Nasschemie (Verarbeitungseigenschaften von Klebstoffen) und der Klebung (mechanische Festigkeiten) wird dabei vorgenommen. Projektabschließend sollen die Ergebnisse kartographisch dargestellt werden, wenn sich die Ergebnisse der Extraktstoffanalysen systematisch unterscheiden. | Mathias Belda Tel.: +49 531 2155-379 mathias.belda@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | WKF | ||
| 01.10.2020 | 31.03.2024 | 2219WK33B3 | Verbundvorhaben: Untersuchung von Extraktstoffarten und -anteilen in Abhängigkeit des Wuchsstandortes und deren Einflüsse auf die Verklebung; Teilvorhaben 2: Isolierung und Charakterisierung der Extraktstoffe - Akronym: ExtractImpact | Die Qualität geklebter Holzwerkstoffprodukte hängt von verschiedenen Faktoren ab. Einer davon ist der Gehalt und die Art enthaltener Holzextraktstoffe. Diese haben einen Einfluss auf die Verklebung und können sie im ungünstigsten Fall verschlechtern. Eine Abhängigkeit der Extraktstoffe von dem Wuchsstandort und der Genetik des jeweiligen Baumes ist anzunehmen, es mangelt jedoch an der Korrelation der Extraktstoffcharakteristik mit den Verklebungseigenschaften. Diese Einflüsse zu kennen, ist hinsichtlich der Holzverarbeitung und der Herstellung von Holzwerkstoffprodukten interessant und notwendig. Durch die gezielte Untersuchung der Bäume von extremen Wuchsstandorten soll in diesem Projekt versucht werden, einen Zusammenhang zwischen Standort, Genetik, Extraktstoffverteilung und -gehalt und damit einhergehender Verklebungsqualität herzustellen. Hierfür werden zum einen die Extrakte der Bäume (fünf Baumarten und von jeweils vier Wuchsstandorten) charakterisiert. Zum anderen werden die Einflüsse von Extraktstoffmenge und -art auf die Gebrauchs- und Verklebungseigenschaften von fünf im Holzbau relevanter Klebstoffe untersucht. Die Ergebnisse könnten künftig die Qualität geklebter Produkte verbessern und zur Sicherheit für Anwender und Hersteller beitragen. | Prof. Dr. Bodo Saake Tel.: +49 40 822459-206 bodo.saake@uni-hamburg.de Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik u. Naturwissenschaften - Fachbereich Biologie - Institut für Holzwissenschaften - Holzchemie Haidkrugsweg 1 22885 Barsbüttel | WKF | ||
| 01.09.2021 | 31.08.2024 | 2219WK37A4 | Verbundvorhaben: Klimaanfälligkeit der Douglasie im Wald des 22. Jahrhunderts - Wuchsdynamik, Klimasensitivität und Risikoabschätzung; Teilvorhaben 1: Dendroklimatologie, Wuchsdynamik und zukünftiges Anbaurisiko der Douglasie in verschiedenen Regionen Deutschlands - Akronym: Doug-Goes-Risk | Das Projekt-Vorhaben beschäftigt sich mit der Frage zur Zukunftsfähigkeit der Douglasie unter prognostizierten Klimaveränderungen und der daraus resultierenden regionalen Anbauwürdigkeit im Wald des 22. Jhdts in Deutschland. Hierzu werden Zuwachsbohrkerne entnommen und die Klima-Wuchssensitivität der Douglasie an verschiedenen Standorten in Deutschland (und angrenzenden Ländern) analysiert. Hieraus können Rückschlüsse auf die Auswirkung extremer Trockenjahre und deren Erholungsfähigkeit gezogen werden. Begleitend werden ökophysiologische Mess-Sensoriken an ausgewählten Standorten in einem ozeanisch-kontinentalen Klimagradienten installiert, um die witterungs- und bodenfeuchtespezifische Trockenstressanfälligkeit der Douglasie und dessen Auswirkung auf den saisonalen Stammzuwachs zu bestimmen. Die Erkenntnisse werden herangezogen, um das regionale Anbaurisiko unter dem prognostizierten Klimawandel abzuschätzen und um regionale Anbauempfehlungen / -risiken für den Wald des 22. Jhdts anzugeben. Zielsetzungen: 1. Verständnis der kurz-, mittel- und langfristigen Wuchsdynamik unter wechselnden Klima- und Umweltbedingungen 2. Bestimmung der witterungs- und bodenfeuchtespezifischen Trockenstressanfälligkeit der Douglasie und dessen Auswirkung auf den saisonalen Stammzuwachs 3. Systematische Provenienzanalysen (mittels DNA-Analysen) 4. Abschätzung der Klimafolgen auf die Ertragsleistung und Evaluierung des regionalen Anbaurisikos im Wald des 22. Jhdts 5. Etablieren einer offen zugänglichen Douglasien-Datenbank (Baumhöhen, Stammumfang, Zuwachsmessungen, Dendrometrie-/Wasserflussdaten etc.) für zukünftige wissenschaftliche Untersuchungen | Dr. Alexander Land Tel.: +49 711 459-22188 alexander.land@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Fakultät Naturwissenschaften - Institut für Botanik Garbenstr. 30 70599 Stuttgart | WKF | ||
| 01.09.2021 | 31.08.2024 | 2219WK37B4 | Verbundvorhaben: Klimaanfälligkeit der Douglasie im Wald des 22. Jahrhunderts - Wuchsdynamik, Klimasensitivität und Risikoabschätzung; Teilvorhaben 2: Ökophysiologie und Stressanfälligkeit der Douglasie entlang eines ozeanisch-kontinentalen Klimagradienten in Deutschland - Akronym: Doug-Goes-Risk | Das Projekt-Vorhaben beschäftigt sich mit der Frage zur Zukunftsfähigkeit der Douglasie unter prognostizierten Klimaveränderungen und der daraus resultierenden regionalen Anbauwürdigkeit im Wald des 22. Jhdts in Deutschland. Hierzu werden Zuwachsbohrkerne entnommen und die Klima-Wuchssensitivität der Douglasie an verschiedenen Standorten in Deutschland (und angrenzenden Ländern) analysiert. Hieraus können Rückschlüsse auf die Auswirkung extremer Trockenjahre und deren Erholungsfähigkeit gezogen werden. Begleitend werden ökophysiologische Mess-Sensoriken an ausgewählten Standorten in einem ozeanisch-kontinentalen Klimagradienten installiert, um die witterungs- und bodenfeuchtespezifische Trockenstressanfälligkeit der Douglasie und dessen Auswirkung auf den saisonalen Stammzuwachs zu bestimmen. Die Erkenntnisse werden herangezogen, um das regionale Anbaurisiko unter dem prognostizierten Klimawandel abzuschätzen und um regionale Anbauempfehlungen / -risiken für den Wald des 22. Jhdts anzugeben. Zielsetzungen: 1. Verständnis der kurz-, mittel- und langfristigen Wuchsdynamik unter wechselnden Klima- und Umweltbedingungen 2. Bestimmung der witterungs- und bodenfeuchtespezifischen Trockenstressanfälligkeit der Douglasie und dessen Auswirkung auf den saisonalen Stammzuwachs 3. Systematische Provenienzanalysen (mittels DNA-Analysen) 4. Abschätzung der Klimafolgen auf die Ertragsleistung und Evaluierung des regionalen Anbaurisikos im Wald des 22. Jhdts 5. Etablieren einer offen zugänglichen Douglasien-Datenbank (Baumhöhen, BHD, Zuwachsmessungen, Dendrometrie-/Wasserflussdaten etc.) für zukünftige wissenschaftliche Untersuchungen | Prof. Dr. Sebastian Hein Tel.: +49 7472 951-239 hein@hs-rottenburg.de Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg Schadenweiler Hof 72108 Rottenburg am Neckar | WKF | ||
| 01.07.2021 | 31.10.2024 | 2219WK38X4 | Integriertes Management von Wald und Wasser unter sich ändernden klimatischen Bedingungen: Risiken, Maßnahmen, Übertragbarkeit - Akronym: InteW2 | Die Dürre 2018 hat die enge Beziehung zwischen Wald- und Wasserressourcen deutlich gemacht und gezeigt, wie negativ sich ausbleibende Niederschläge und sinkende Grundwasserstände auf die Wälder auswirken. Um diese enge Beziehung, insbesondere unter sich ändernden klimatischen Bedingungen zu berücksichtigen, werden Politik- und Managementmaßnahmen gebraucht. Welche Maßnahmen effektiv und in unterschiedlichen Regionen umsetzbar sind, findet bisher in der Forschung wenig Berücksichtigung. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, Risiken und Maßnahmen zur Anpassung von Wald- und Wasserressourcen an den Klimawandel aufzuzeigen sowie einen Überblick von Best-Practice-Beispielen für das integrierte Management von Wald- und Wasserressourcen zu liefern. Des Weiteren soll der Forstsektor hinsichtlich eines Wald-Wasser Managements sensibilisiert und Anstoß für ein solches integriertes Management geliefert werden. | Prof. Dr. Daniela Kleinschmit Tel.: +49 761 203-3712 daniela.kleinschmit@ifp.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen - Professur für Forst- und Umweltpolitik Tennenbacher Str. 4 79106 Freiburg im Breisgau | WKF | ||
| 01.04.2022 | 31.03.2026 | 2219WK39A4 | Verbundvorhaben: Klimaplastische Wälder - Die Potenziale im natürlichen Spektrum erkennen und forstwirtschaftlich nutzen; Teilvorhaben 1: Modellierung zur Maximierung von Resilienz, Ertrag und Ökosystemleistungen im Klimawandel; - Akronym: WaldSpektrum | WaldSpektrum wird eine systematische forstwirtschaftliche Entscheidungshilfe erstellen, um die Wälder Deutschlands klimaresilient und ertragreich zu gestalten und gleichzeitig die Erreichung von Zielen des Natur-, Biodiversitäts- und Klimaschutz zu ermöglichen. Diese Entscheidungshilfe basiert auf a) den neuesten Vegetations- und Forstmanagementmodellen, die die adaptive Kapazität von Wäldern berücksichtigen und in der Lage sind, kumulative Effekte von Klimawandel und Extremereignissen abzubilden und b) umfassenden Pflanzendatenbanken und empirischer Expertise, die es ermöglichen, die reale Umsetzbarkeit zu quantifizieren und die gewonnenen Ergebnisse forstwirtschaftlichen Akteuren bestmöglich zu vermitteln. Im Detail liefert WaldSpektrum Informationen über zukünftig mögliche Baumarten und deren Vergesellschaftungen, ihre geeignete Herkunft, Merkmalsplastizität, sowie ihre Widerstandsfähigkeit und ihre Produktivität unter unterschiedlichem Forstmanagement und Klimawandelszenarien. Weiterhin quantifiziert WaldSpektrum Faktoren der Biodiversität sowie Ökosystemdienstleistungen wie z.B. CO2-Senkenpotenzial, Grundwasserneubildung, regionale Klimaregulierung, Erholungs-, Schutz- und Lebensraumfunktion als zentrale Wegweiser der Entscheidungshilfe. | Dr. Boris Sakschewski Tel.: +49 331 288-2548 borissa@pik-potsdam.de Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung e. V. Telegrafenberg 31 14473 Potsdam | WKF | ||
| 01.04.2022 | 31.03.2026 | 2219WK39B4 | Verbundvorhaben: Klimaplastische Wälder - Die Potenziale im natürlichen Spektrum erkennen und forstwirtschaftlich nutzen; Teilvorhaben 2: Standorts- und Windwurfrisikomodellierung sowie soziopolitische und waldbauliche Modellvalidierung - Akronym: WaldSpektrum | WaldSpektrum wird mithilfe eines neuartigen Forschungsansatz, systematisch das Spektrum an Baumarten, Vergesellschaftungen und Forstmanagementoptionen unter sich verändernden Umweltbedingungen identifizieren, welches die Resistenz und Resilienz von Wäldern, sowie Ökosystemdienstleistungen und Holzertrag maximiert und gleichzeitig Naturschutz- und Biodiversitätsziele beachtet und ermöglicht. Die gewonnen Ergebnisse sollen a) nachvollziehbar und öffentlich zugänglich in einer forstwirtschaftliche Entscheidungshilfe angeboten und b) für weitere forstwirtschaftliche Anwendungen aufbereitet und kommuniziert werden. | Dr. Tanja Sanders Tel.: +49 3334 3820339 tanja.sanders@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Waldökosysteme Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | WKF | ||
| 01.11.2021 | 31.12.2024 | 2219WK41A4 | Verbundvorhaben: Humusformen als Indikatoren für die Zersetzergesellschaft in Zeiten des Klimawandels; Teilvorhaben 1: Feuchthumusformen, Bodenbiodiversität und räumliche Modellierung - Akronym: BioFeuchtHumus | Um Maßnahmen zur Anpassung von Wäldern an den Klimawandel entwickeln und bewerten zu können, werden Indikatoren für Umweltveränderungen benötigt, die schnell im Feld kartiert und mittels räumlicher Modelle in die Fläche übertragen werden können. Als ein solcher Indikator an der Schnittstelle Boden–Vegetation gilt die Humusform. Trotz der weiten Verbreitung von Stauwasserböden über ganz Deutschland und der hohen Sensitivität von Feuchtwäldern mit Stauwassereinfluss gegenüber dem Klimawandel ist die Klassifikation aerohydromorpher Humusformen bislang unzureichend. Ziele dieses Projektes sind daher, am Beispiel des Münsterlandes (i) bodenbiologische und morphologische Merkmale zur Klassifizierung aerohydromorpher Waldhumusformen zu identifizieren und (ii) aerohydromorphe Humusformen und Zersetzergesellschaften in Abhängigkeit von der Bodenfeuchte zu untersuchen. In enger Zusammenarbeit von Forst, Naturschutz und Wissenschaft knüpft das Projekt an bisherige Untersuchungen zu Biomasse, Bestockung, Bodenfeuchte und Biodiversität in Feuchtwäldern an. Zur Schärfung der Klassifikation aerohydromorpher Humusformen sind Geländeuntersuchungen zu Zersetzergesellschaften (Regenwürmer und Enchyträen) geplant. Erstmals sollen Bodenfeuchtemessungen direkt an der Grenze von Mineralboden und Auflagehorizonten erfolgen, um den Wassereinfluss an der Schnittstelle Boden–Vegetation erfassen und anschließend mit Humusformkartierungen flächenhaft prognostizieren zu können. Unter Anwendung regionaler und nationaler Klimawandel-Szenarien sollen die Modelle erweitert und somit die zu erwartenden Auswirkungen des Klimawandels auf den Bodenwasserhaushalt und auf die Verbreitungsmuster von Feuchthumusformen vorhergesagt werden. Die Modelle werden Aufschluss über die zukünftige Funktionalität der heutigen Feuchtwald-Ökosysteme geben, was für die forstliche Praxis bezüglich notwendiger und sinnvoller Anpassungsmaßnahmen an den Klimawandel von großer Bedeutung ist. | Prof. Dr. Gabriele Broll Tel.: +49 541 969-4073 gabriele.broll@uni-osnabrueck.de Universität Osnabrück - Fachbereich Kultur- und Geowissenschaften - Institut für Geographie Seminarstr. 19 ab 49074 Osnabrück | WKF | ||
| 01.11.2021 | 31.12.2024 | 2219WK41B4 | Verbundvorhaben: Humusformen als Indikatoren für die Zersetzergesellschaft in Zeiten des Klimawandels; Teilvorhaben 2: Flächen- und Datenmanagement und Wissenstransfer in die Forstpraxis. - Akronym: BioFeuchtHumus | Um Maßnahmen zur Anpassung von Wäldern an den Klimawandel entwickeln und bewerten zu können, werden Indikatoren für Umweltveränderungen benötigt, die schnell im Feld kartiert und mittels räumlicher Modelle in die Fläche übertragen werden können. Als ein solcher Indikator an der Schnittstelle Boden–Vegetation gilt die Humusform. Trotz der weiten Verbreitung von Stauwasserböden über ganz Deutschland und der hohen Sensitivität von Feuchtwäldern mit Stauwassereinfluss gegenüber dem Klimawandel ist die Klassifikation aerohydromorpher Humusformen bislang unzureichend. Ziele dieses Projektes sind daher, am Beispiel des Münsterlandes (i) bodenbiologische und morphologische Merkmale zur Klassifizierung aerohydromorpher Waldhumusformen zu identifizieren und (ii) aerohydromorphe Humusformen und Zersetzergesellschaften in Abhängigkeit von der Bodenfeuchte zu untersuchen. In enger Zusammenarbeit von Forst, Naturschutz und Wissenschaft knüpft das Projekt an bisherige Untersuchungen zu Biomasse, Bestockung, Bodenfeuchte und Biodiversität in Feuchtwäldern an. Zur Schärfung der Klassifikation aerohydromorpher Humusformen sind Geländeuntersuchungen zu Zersetzergesellschaften (Regenwürmer und Enchyträen) geplant. Erstmals sollen Bodenfeuchtemessungen direkt an der Grenze von Mineralboden und Auflagehorizonten erfolgen, um den Wassereinfluss an der Schnittstelle Boden–Vegetation erfassen und anschließend mit Humusformkartierungen flächenhaft prognostizieren zu können. Unter Anwendung regionaler und nationaler Klimawandel-Szenarien sollen die Modelle erweitert und somit die zu erwartenden Auswirkungen des Klimawandels auf den Bodenwasserhaushalt und auf die Verbreitungsmuster von Feuchthumusformen vorhergesagt werden. Die Modelle werden Aufschluss über die zukünftige Funktionalität der heutigen Feuchtwald-Ökosysteme geben, was für die forstliche Praxis bezüglich notwendiger und sinnvoller Anpassungsmaßnahmen an den Klimawandel von großer Bedeutung ist. | Michael Elmer Tel.: +49 251 91797-291 michael.elmer@wald-und-holz.nrw.de Landesbetrieb Wald und Holz Nordrhein-Westfalen Albrecht-Thaer-Str. 34 48147 Münster | WKF | ||
| 01.04.2023 | 31.03.2026 | 2219WK43X4 | Mikrobiom-Übertragung von resistenten auf anfällige Baumarten als neue Methode zur Bekämpfung phytopathogener Pilze in der Forstwirtschaft - Akronym: Mikrobiomtherapie | Die Projektidee beruht darauf, dass manche Arten, Varietäten oder Provenienzen der Ulmen und Douglasien Resistenzen gegenüber den Erregern des Ulmensterbens bzw. der Douglasienschütte besitzen. Die Hintergründe für diese Krankheitsresistenzen sind bisher unbekannt und können durch das Pflanzengenom, durch epigenetische Veränderungen und/oder durch das Mikrobiom gefördert werden. Die chinesische Ulme (Ulmus parvifolia) ist, im Gegensatz zu der einheimischen Bergulme (U. glabra), oft resistent gegenüber dem Erreger des Ulmensterbens (Ophiostoma novo-ulmi). Bei der Douglasie (Pseudotsuga menziesii) ist bekannt, dass bei der Anfälligkeit gegenüber der Rostigen Douglasienschütte (Rhabdocline pseudotsugae) besonders Herkunftsunterschiede eine entscheidende Rolle spielen. So ist die Küstendouglasie (var. menziesii) widerstandsfähiger gegenüber dem Erreger der Krankheit als die Gebirgsdouglasie (var. glauca). Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens soll eine mögliche Beteiligung des Mikrobioms und des Epigenoms an der Ausprägung der Krankheitsresistenzen untersucht werden. Unter Verwendung beider Testsysteme soll eine effektive Methode zum Transfer der Mikrobiome resistenter Arten bzw. Varietäten auf anfällige Baumarten etabliert werden. Dazu werden verschiedene Übertragungsmethoden getestet. Hervorzuheben ist, dass im Gegensatz zu anderen biologischen Kontrollsystemen, bei denen Einzelisolate oder Konsortien verwendet werden, hier das vollständige Mikrobiom der resistenten Bäume übertragen werden soll. Die Wirkung der Mikrobiom-Übertragung soll durch Resistenztests mit den entsprechenden Erregern bewertet werden. Neben der phänotypischen Bewertung werden Untersuchungen der DNA Aufschluss darüber geben, ob die Mikrobiom-Übertragung epigenetische Veränderungen an den einheimischen Baumarten ausgelöst hat, die zur Resistenz führen. | Dr. Ben Bubner Tel.: +49 33433 157-170 ben.bubner@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik Eberswalder Chaussee 3 a 15377 Waldsieversdorf | WKF | ||
| 01.06.2020 | 31.08.2023 | 2219WK47X4 | Operationelles Waldbrandgefahrenmanagement: Erhöhung der Praxistauglichkeit des Waldbrandgefahrenindexes WBI - Akronym: WBI-Praxis | Im Rahmen des Forstschutzes unterstützt der DWD die Bundesländer dabei, die Zündgefährdung von Waldflächen zu prognostizieren. Nach nunmehr 5-jährigem Einsatz des hierfür verwendeten Waldbrandgefahrenindex (WBI)liegen ausreichende Erfahrungen vor, um Modellartefakte zu identifizieren und zu bewerten, sowie Möglichkeiten der Nachjustierung zu prüfen. Ziel dieses Vorhabens ist es, den WBI praxistauglicher zu machen, damit Präventionsmaßnahmen der Forstbehörden zweckdienlicher als bisher unterstützt werden können. Im Vorfeld der Antragseinreichung wurde Kontakt mit einigen in der Bund-Länder AG "Waldbrand" vertretenen Forsteinrichtungen aufgenommen, und es wurden Kritikpunkte bzw. Änderungsbedarf bezüglich des WBI-Modellverhaltens erfragt. Nahezu übereinstimmend wurde seitens dieser Einrichtungen darum gebeten, während sommerlicher Trockenlagen eine zu rasche Abnahme des Indexes infolge zwischenzeitlich geringer Niederschläge zu verhindern. Dieser Änderungsbedarf, der dem physikalischen Modellinhalt teilweise widerspricht, erfordert eine Überarbeitung all jener Algorithmen, die den Wassergehalt berücksichtigen. Zudem soll erstmalig die satellitengestützte Landoberflächenbeobachtung einbezogen werden, mit der der Zustand der Vegetation kleinräumiger und realistischer als bisher berücksichtigt werden kann. Hierzu wurde ein enger fachlicher Austausch mit den Antragstellern des WKF-Projektes "BrandSat" verabredet. Und schließlich muss der WBI, der gegenwärtig nur während der Feuersaison berechnet wird, die Fähigkeit der Ganzjahrestauglichkeit erhalten, d.h. der WBI muss unter Frost- und Schneebedingungen zu plausiblen Ergebnissen kommen. Erinnert sei an den Jochberg-Waldbrand (Oberbayern), der unter zwischenzeitlichem Föhneinfluss in der Silvesternacht 2016/17 ausbrach (d.h. zu einem Zeitpunkt, an dem das statistische Tages- und Jahresminimum des WBI zu erwarten ist). Hervorgerufen wurde er durch ein außer Kontrolle geratenes Lagerfeuer in über 1000 m Höhe. | Dr. Mathias Herbst Tel.: +69 8062 6070 mathias.herbst@dwd.de Deutscher Wetterdienst (DWD) Frankfurter Str. 135 63067 Offenbach am Main | X | WKF | |
| 01.05.2020 | 05.03.2021 | 2219WK48X5 | Prävention, Management und Bewältigung von Schadensereignissen durch eine einheitliche, vernetzte Datenplattform für Feuerwehren - Akronym: RufUS | Mit dem Projekt RufUS wollen wir eine einheitliche und sichere Datenplattform fu¨r den Brand- und Katastrophenschutz schaffen, mit dem Ziel das Management und die Bewältigung von Schadensereignissen zu optimieren und die schnellere Bekämpfung von Brandkatastrophen zu ermöglichen. Dazu vereint RufUS vorhandene Hard- und Softwareinfrastruktur, wie Smartphones und deren Funktionen, und kombiniert diese Mittels weiterer Dienste, unter anderem Satelliten- und Wetterdaten, um die Einssatzkräfte bereits vor einem Einsatz zu sensibilisieren. | Jan-Enno Voigt Tel.: +49 431 80002-864 enno.voigt@uxma.com UXMA GmbH & Co. KG Düvelsbeker Weg 12 24105 Kiel | WKF | ||
| 01.05.2020 | 30.04.2025 | 2219WK50A4 | Verbundvorhaben: Strategien zur Entwicklung von pyrophoben und klimawandelresilienten Wäldern auf Waldbrandflächen; Teilvorhaben 1: Koordination, Waldökologie und Synthese - Akronym: PYROPHOB | Das Verbundvorhaben untersucht die Auswirkungen verschiedener Managementvarianten auf die ökosystemare Entwicklung von Waldbrandflächen. Anhand von Dauerbeobachtungsflächen werden Gebiete mit Brandgeschichte analysiert und das Potenzial und die Effektivität natürlicher Regenerationsprozesse im Ökosystem erfasst, um Handlungsempfehlungen für den Umgang mit brandgeschädigten Flächen zu formulieren. Damit wird außerdem ein Grundstein für langfristige Erforschung sowie Lehre und Bildung zum Thema gelegt. Als mittelfristiges Ergebnis der Wiederbewaldung soll dabei die Entwicklung von möglichst klimawandelresilienten sowie pyrophoben Wäldern erreicht werden. Das Teilvorhaben 1 "Koordination, Waldökologie und Synthese" wird vom Verbundkoordinator (HNEE) durchgeführt und umfasst die Arbeitspakete AP1 (Projektkoordination & Projektmanagement), AP2 (Standort: Boden und Wasser), AP3 (Biotik: Flora, Fauna, Mykologie), AP 4 (Waldökologie & Restoration Management) und AP 5 (Kommunikation und Bildung). In diesem Teilvorhaben werden die Baumverjüngung, das Biomassevolumen von liegendem Totholz untersucht, Thermokarten angefertigt, eine Geodatenbank angelegt und das Mikroklima erfasst (AP 3, Ibisch). Die Synthese aller Projektergebnisse der einzelnen Teilvorhaben und das Ableiten von Schlussfolgerungen und konkreten Praxisempfehlungen für ein Waldökosystem- und Restoration Management sind außerdem zentraler Bestandteil des Teilvorhabens (AP 4, Ibisch). Außerdem wird die Zusammensetzung der Bodenlösung, des Sickerwasser und Grundwassers in diesem Teilvorhaben untersucht (AP 2, Chmieleski). Die Übertragbarkeit der Ergebnisse und die Anwendbarkeit der Empfehlungen in die forstliche Praxis werden gemeinsam mit dem LFE erörtert, optimiert und zielgruppenspezifisch kommuniziert (AP 5, Ibisch). | Prof. Pierre Ibisch Tel.: +49 3334 657-178 pierre.ibisch@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich Wald und Umwelt Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | WKF | ||
| 01.05.2020 | 30.04.2025 | 2219WK50B4 | Verbundvorhaben: Strategien zur Entwicklung von pyrophoben und klimawandelresilienten Wäldern auf Waldbrandflächen; Teilvorhaben 2: Bodenvegetation und Bodenfeuchte - Akronym: PYROPHOB | Das Verbundvorhaben untersucht die Auswirkungen verschiedener Managementvarianten auf die ökosystemare Entwicklung von Waldbrandflächen. Anhand von Dauerbeobachtungsflächen werden Gebiete mit Brandgeschichte analysiert und das Potenzial und die Effektivität natürlicher Regenerationsprozesse im Ökosystem erfasst, um Handlungsempfehlungen für den Umgang mit brandgeschädigten Flächen zu formulieren. Damit wird außerdem ein Grundstein für langfristige Erforschung sowie Lehre und Bildung zum Thema gelegt. Als mittelfristiges Ergebnis der Wiederbewaldung soll dabei die Entwicklung von möglichst klimawandelresilienten sowie pyrophoben Wäldern erreicht werden. Das Teilvorhaben 2 "Bodenvegetation und Bodenfeuchte" ist an den Arbeitspaketen 2 (Standort: Boden und Wasser) und 3 (Biotik: Flora, Fauna, Mykologie) beteiligt. Es beinhaltet die kontinuierliche Erfassung der Bodenflora und -vegetation und die Bestimmung ihrer lebenden Biomasse mit den darin enthaltenen Nährstoffen im Sukzessionsverlauf (Heinken). Außerdem beinhaltet das Teilvorhaben das Monitoring von Niederschlag und bodenhydrologischen Prozessen im hydrologischen Messnetz sowie die Rekonstruktion von Bodenwasserhaushalt, Sickerwasserbewegung und Grundwasserneubildung mittels hydrologischer Modellierung (Francke). Dazu kommt die fernerkundliche Dokumentation der Feuerausbreitung und -intensität sowie ein Monitoring der sekundären Sukzession (Baumbestände und Bodenvegetation) mittels Fernerkundung (Brosinsky). Die Untersuchungen erfolgen in enger Zusammenarbeit mit anderen Arbeitspaketen des Verbundvorhabens (Baumverjüngung und Bodenchemie). Die Ergebnisse sollen zeigen, unter welchen Bedingungen und waldbaulichen Behandlungen eine optimale Verjüngung stattfindet, pflanzliche Biodiversität gefördert sowie Wasser und Nährstoffe im Ökosystem gehalten werden. | PD Dr. Thilo Heinken Tel.: +49 331 977-4854 heinken@uni-potsdam.de Universität Potsdam - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Institut für Biochemie und Biologie Karl-Liebknecht-Str. 24-25 14476 Potsdam | WKF | ||
| 01.05.2020 | 30.04.2025 | 2219WK50C4 | Verbundvorhaben: Strategien zur Entwicklung von pyrophoben und klimawandelresilienten Wäldern auf Waldbrandflächen;Teilvorhaben 3: Bodeneigenschaften und Bodenfauna - Akronym: PYROPHOB | Das Verbundvorhaben untersucht die Auswirkungen verschiedener Managementvarianten auf die ökosystemare Entwicklung von Waldbrandflächen. Anhand von Dauerbeobachtungsflächen werden Gebiete mit Brandgeschichte analysiert und das Potenzial und die Effektivität natürlicher Regenerationsprozesse im Ökosystem erfasst, um Handlungsempfehlungen für den Umgang mit brandgeschädigten Flächen zu formulieren. Damit wird außerdem ein Grundstein für langfristige Erforschung sowie Lehre und Bildung zum Thema gelegt. Als mittelfristiges Ergebnis der Wiederbewaldung soll dabei die Entwicklung von möglichst klimawandelresilienten sowie pyrophoben Wäldern erreicht werden. Das PYROPHOB-Teilvorhaben 3 "Bodeneigenschaften und Bodenfauna" (BTU Cottbus-Senftenberg) ist an den AP 2 und 3 des Gesamtverbundes beteiligt. Das AP2 beinhaltet die Untersuchung von abiotischen Faktoren an den ausgewählten Untersuchungsstandorten, die empirisch erfasst und analysiert werden. Dieses Arbeitspaket umfasst die Teilpakete "Boden" und "Wasser" und wird durch die BTU koordiniert. Im hier beantragten Teilvorhaben werden sich die Untersuchungen auf die bodenkundliche Standortscharakterisierung als Grundlage für die verbundweite Auswertung und die Analyse der Stoffausträge aus verbrannten Waldoberböden konzentrieren. In AP3 werden umfassend biotische Indikatoren in den vier Teilpaketen "Flora & Vegetation", "Mykologie", "Waldstruktur und Mikroklima" sowie "Fauna" untersucht. Die in dem PYROPHOB-Teilvorhaben der BTU vorgesehenen Arbeiten werden sich im Teilpaket "Fauna" mit dem Einfluss von Waldbränden auf die Biodiversität im Bereich der Bodenfauna befassen. Dabei wird ein besonderes Augenmerk auf dem Vorkommen und der regulierenden Wirkung von ausgewählten räuberischen Arthropoden gegenüber Schadorganismen (Falterlarven) liegen. | Dr. Werner Gerwin Tel.: +49 355 69-4225 werner.gerwin@b-tu.de Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg Platz der Deutschen Einheit 1 03046 Cottbus | WKF | ||
| 01.05.2020 | 30.06.2025 | 2219WK50D4 | Verbundvorhaben: Strategien zur Entwicklung von pyrophoben und klimawandelresilienten Wäldern auf Waldbrandflächen; Teilvorhaben 4: Waldstruktur, Kommunikation Wald und Forst - Akronym: PYROPHOB | Das Verbundvorhaben untersucht die Auswirkungen verschiedener Managementvarianten auf die ökosystemare Entwicklung von Waldbrandflächen. Anhand von Dauerbeobachtungsflächen werden Gebiete mit Brandgeschichte analysiert und das Potenzial und die Effektivität natürlicher Regenerationsprozesse im Ökosystem erfasst, um Handlungsempfehlungen für den Umgang mit brandgeschädigten Flächen zu formulieren. Damit wird außerdem ein Grundstein für langfristige Erforschung sowie Lehre und Bildung zum Thema gelegt. Als mittelfristiges Ergebnis der Wiederbewaldung soll dabei die Entwicklung von möglichst klimawandelresilienten sowie pyrophoben Wäldern erreicht werden. Das Teilvorhaben des LFE beschäftigt sich in diesem Rahmen intensiv mit der Aufnahme und Auswertung von Daten zur Struktur, Qualität, Dichte und anderen Eigenschaften des verbleibenden Restbestands nach Brand sowie der durch natürliche Sukzession und künstliche Einbringung entstehenden Verjüngungsschicht (AP 3, "Biotik"). Im Zusammenhang mit standörtlichen Informationen (Witterung, Boden, Relief) und den Ergebnissen der anderen TV ergeben sich dadurch wertvolle Hinweise auf die Effekte und die Notwendigkeit menschlicher Steuerung bzw. Ergänzung der ökosystemaren Prozesse. Im zweiten Bereich des LFE-TV geht es darum, Daten und Auswertungen für alle Interessengruppen aufzubereiten und die Ansprüche, Möglichkeiten und Grenzen der Akteure im Bereich Wald und Forst in die Formulierung allgemeiner Leitlinien bzw. Handlungsoptionen zu integrieren (AP 5, "Kommunikation"). Dieser Prozess läuft unter Koordination der HNEE unter Einbindung aller anderen TV. | Prof. Dr. Jens Schröder Tel.: +49 3334 2759-157 jens.schroeder@lfb.brandenburg.de Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE) Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | WKF | ||
| 01.05.2020 | 30.04.2025 | 2219WK50E4 | Verbundvorhaben: Strategien zur Entwicklung von pyrophoben und klimawandelresilienten Wäldern auf Waldbrandflächen; Teilvorhaben 5: Mykologie: Monitoring von Fruchtkörperbildenden Pilzarten, Phytoparasiten und Mykorrhiza - Akronym: PYROPHOB | Das PYROPHOB-Teilvorhaben "Mykologie" (TIFG) ist an den AP 3 und AP 4 des Gesamtverbundes beteiligt. Im Rahmen des AP 3 werden durch systematische Begehungen mit geschulten Helfern möglichst alle relevanten, Fruchtkörper bildenden Pilzarten auf den Untersuchungsflächen erfasst. Die Bestimmung der Arten erfolgt sowohl klassisch als auch mittels molekularer Methoden. Außerdem werden die Art und der Grad der Mykorrhiza-Bildung an dort gepflanzten bzw. aufgewachsenen Bäumen bestimmt und einzelne Pilzarten in In-vitro-Kultur überführt. Die auftretenden Phytoparasiten, besonders an den Bäumen, werden ebenfalls erfasst. Die gewonnenen Daten werden für die Synthese (AP 4) den anderen Projektbeteiligten zur Verfügung gestellt. Weiterhin soll aus den mykologischen Daten eine Auswahl an Mykorrhiza-Pilzarten zusammengestellt werden, mit denen ein waldbrandspezifischen Pilz-Inokulat für ausgewählte Baumarten hergestellt und getestet werden soll. | Dr. Ben Bubner Tel.: +49 33433 157-170 ben.bubner@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei Bundesallee 50 38116 Braunschweig | WKF | ||
| 01.05.2020 | 30.04.2025 | 2219WK50F4 | Verbundvorhaben: Strategien zur Entwicklung von pyrophoben und klimawandelresilienten Wäldern auf Waldbrandflächen; Teilvorhaben 6: Auswirkungen des Managements von Waldbrandflächen auf Nachtfalterartengemeinschaften - Akronym: PYROPHOB | Das Verbundvorhaben untersucht die Auswirkungen verschiedener Managementvarianten auf die ökosystemare Entwicklung von Waldbrandflächen. Anhand von Dauerbeobachtungsflächen werden Gebiete mit Brandgeschichte analysiert und das Potenzial und die Effektivität natürlicher Regenerationsprozesse im Ökosystem erfasst, um Handlungsempfehlungen für den Umgang mit brandgeschädigten Flächen zu formulieren. Damit wird außerdem ein Grundstein für langfristige Erforschung sowie Lehre und Bildung zum Thema gelegt. Als mittelfristiges Ergebnis der Wiederbewaldung soll dabei die Entwicklung von möglichst klimawandelresilienten sowie pyrophoben Wäldern erreicht werden. In diesem Kontext sollen auch nachtaktive Großschmetterlinge untersucht werden, die durch ihre schnelle Reaktionsfähigkeit bedingt durch die vergleichsweise hohe Mobilität der Imagines als hochsensible Indikatorgruppe für Untersuchungen von Veränderungen in Ökosystemen von besonderem Wert sind. Durch ihre oftmals sehr spezifischen Raupenfraßpflanzen sind die eng an verschiedene Vegetationstypen gebunden und reagieren schnell auf Veränderungen der Vegetationszusammensetzung und sogar auf Strukturen, denn viele Arten benötigen nicht nur eine bestimmte Fraßpflanze, sondern diese muss auch am richtigen mikroklimatischen Standort auftreten. Darüber hinaus weisen Nachtfalter sehr unterschiedliche Potenziale für die (Wieder)besiedlung von Standorten auf (abzuleiten über Familienzugehörigkeiten oder Flügelformen). Außerdem sind Nachtfalter mit mehreren hundert Arten in Brandenburg ausreichend artenreich, um ein breites Spektrum von unterschiedlichen Nischen abzudecken. Folglich stellen sie eine sehr geeignete Gruppe dar, um die Phänomene der Wiederbesiedlung von Waldbrandflächen zu beobachten und unterschiedliche Wiederaufforstungsprogramme zu bewerten, vor allem was die funktionale Wiederherstellung der Waldökosystemeigenschaften betrifft. Hinzu kommt die Bedeutung als Forstschädlinge, die es besonders zu untersuchen gilt. | Prof. Dr. Thomas Schmitt Tel.: +49 33432 736983-700 thomas.schmitt@senckenberg.de Senckenberg Deutsches Entomologisches Institut Eberswalder Str. 90 15374 Müncheberg | WKF | ||
| 01.05.2020 | 30.04.2025 | 2219WK50G4 | Verbundvorhaben: Strategien zur Entwicklung von pyrophoben und klimawandelresilienten Wäldern auf Waldbrandflächen; Teilvorhaben 7: Waldstruktur, Wildtiere und Brutvögel - Akronym: PYROPHOB | Das Verbundvorhaben untersucht die Auswirkungen verschiedener Managementvarianten auf die ökosystemare Entwicklung von Waldbrandflächen. Anhand von Dauerbeobachtungsflächen werden Gebiete mit Brandgeschichte analysiert und das Potenzial und die Effektivität natürlicher Regenerationsprozesse im Ökosystem erfasst, um Handlungsempfehlungen für den Umgang mit brandgeschädigten Flächen zu formulieren. Damit wird außerdem ein Grundstein für langfristige Erforschung sowie Lehre und Bildung zum Thema gelegt. Als mittelfristiges Ergebnis der Wiederbewaldung soll dabei die Entwicklung von möglichst klimawandelresilienten sowie pyrophoben Wäldern erreicht werden. Das Teilvorhaben 7 analysiert dabei mittels terrestrischem Laserscanning die Waldstrukturen lebender und stehender toter Biomasse. Durch wiederholende Aufnahmen kann die Entwicklung eines Bestandes genau dokumentiert werden. Weiterhin wird ein flächendeckendes Wildtiermonitoring mittels unbemannten Fluggeräten (UAV’s) durchgeführt. Dies erlaubt eine präzise Erfassung der Wildtierbestände und ist somit von entscheidender Bedeutung für das Wildtiermanagement, die Waldneubildung und die Wildschadensprävention. Für eine umfassende Biotopkartierung ist das Brutvogelmonitoring ein bedeutender Baustein. Hierbei soll die Entwicklung und das Verhalten von Brutvögeln nach den Störereignissen analysiert werden. | Dr. Torsten Welle Tel.: +49 451 30502953 welle@naturwald-akademie.org Naturwald Akademie gGmbH Bleibtreustr. 17 10623 Berlin | WKF | ||
| 01.05.2020 | 30.04.2025 | 2219WK50H4 | Verbundvorhaben: Strategien zur Entwicklung von pyrophoben und klimawandelresilienten Wäldern auf Waldbrandflächen; Teilvorhaben 8: Öffentlichkeitsarbeit und Kommunikation für das Gesamtvorhaben - Akronym: PYROPHOB | Das Verbundvorhaben untersucht die Auswirkungen verschiedener Managementvarianten auf die ökosystemare Entwicklung von Waldbrandflächen. Anhand von Dauerbeobachtungsflächen werden Gebiete mit Brandgeschichte analysiert und das Potenzial und die Effektivität natürlicher Regenerationsprozesse im Ökosystem erfasst, um Handlungsempfehlungen für den Umgang mit brandgeschädigten Flächen zu formulieren. Damit wird außerdem ein Grundstein für langfristige Erforschung sowie Lehre und Bildung zum Thema gelegt. Als mittelfristiges Ergebnis der Wiederbewaldung soll dabei die Entwicklung von möglichst klimawandelresilienten sowie pyrophoben Wäldern erreicht werden. Um die Erkenntnisse und Ergebnisse breit zu streuen, werden in dem Teilvorhaben Nummer 8 (Öffentlichkeitsarbeit und Kommunikation des Gesamtvorhabens) Leistungen für eine umfassende Öffentlichkeitsarbeit erbracht. Die Besonderheit liegt darin, die Informationen von allen Verbundpartnern zu bündeln und verständlich zu kommunizieren. | Dr. Andreas Meißner Tel.: +49 331 7409322 meissner@stiftung-nlb.de Stiftung Naturlandschaften Brandenburg - Die Wildnisstiftung Schulstr. 6 14482 Potsdam | WKF | ||
| 01.07.2020 | 31.12.2022 | 2219WK51A4 | Verbundvorhaben: Kartierung der Waldbrandgefahr mit fernerkundlichen und meteorologischen Daten; Teilvorhaben 1: Erfassung von Waldstruktur und Trockenheit (Akronym: BrandSat) - Akronym: BrandSat | In den letzten Jahren wurde Deutschland von mehreren Hitze- und Trockenheitsphasen erfasst, die die Waldbrandgefahr gegenüber früheren Jahren deutlich erhöht haben. Auch in Zukunft ist mit vermehrten Hitzewellen zu rechnen, so dass die Bedeutung der Erforschung und Prävention von Waldbränden zunehmen wird. Vom Deutschen Wetterdienst wird der Waldbrandgefahrenindex zur Verfügung gestellt, der die Waldbrandgefährdung räumlich grob aufgelöst aber täglich aktualisiert für ganz Deutschland darstellt. Dieser soll im Partnervorhaben WBI-Praxis weiterentwickelt werden. Ziel des beantragten Vorhabens ist eine Kartierung vergangener Waldbrände sowie der Waldbrandgefahr mit Hilfe von Erdbeobachtungsdaten. Dabei stehen eine Kartierung des potentiell verfügbaren brennbaren Materials (fire fuel) und eine Kartierung des Risikos eines Waldbrandausbruchs im Vordergrund. Dieses hängt vor allem mit den aktuellen meteorologischen Bedingungen, insbesondere der Trockenheit, zusammen und soll zusätzlich über Satellitenfernerkundung erhoben werden. Multispektrale Erdbeobachtungsdaten des Satellitensystems Sentinel-2 sollen zur Kartierung von brennbarem Material und der Trockenheit der Vegetation genutzt werden. Ob die zusätzliche Berücksichtigung von Sentinel-1-Radardaten zu einer Verbesserung der Kartierung beitragen kann, soll im Projekt evaluiert werden. Das Vorhaben soll als Verbundprojekt zwischen der Universität Trier und der Humboldt-Universität zu Berlin durchgeführt werden. Die Projektkoordination liegt bei der Universität Trier. Als Untersuchungsgebiete vorgesehen sind die Bundesländer Rheinland-Pfalz, das aufgrund der zunehmenden Sommertrockenheit mit einer steigenden Waldbrandgefahr zu rechnen hat, und Brandenburg, das innerhalb Deutschlands bereits die meisten Waldbrände verzeichnet. Die Bundesländer sind klimatisch und in ihrer Forststruktur stark gegensätzlich und daher gut geeignet als repräsentative Testgebiete für ein eventuelles bundesweites Folgeprojekt. | Prof. Thomas Udelhoven Tel.: +49 651 201-4513 udelhoven@uni-trier.de Universität Trier - Fachbereich VI - Geographie/Geowissenschaften - Fach Umweltfernerkundung und Geoinformatik Behringstr. 54296 Trier | X | WKF | |
| 01.07.2020 | 31.12.2022 | 2219WK51B4 | Verbundvorhaben: Kartierung der Waldbrandgefahr mit fernerkundlichen und meteorologischen Daten; Teilvorhaben 2: Satellitengestützte Erfassung und Charakterisierung historischer und aktueller Waldbrände für die Modellierung der Waldbrandgefahr (Akronym: BrandSat) - Akronym: BrandSat | In den letzten Jahren wurde Deutschland von mehreren Hitze- und Trockenheitsphasen erfasst, die die Waldbrandgefahr gegenüber früheren Jahren deutlich erhöht haben. Auch in Zukunft ist mit vermehrten Hitzewellen zu rechnen, so dass die Bedeutung der Erforschung und Prävention von Waldbränden zunehmen wird. Vom Deutschen Wetterdienst wird der Waldbrandgefahrenindex (WBI) zur Verfügung gestellt, der die Waldbrandgefährdung räumlich grob aufgelöst aber täglich aktualisiert für ganz Deutschland darstellt. Das Ziel unseres Projektes und des Partnervorhabens "WBI-Praxis" ist die Verbesserung des WBI. In unserem Projekt "BrandSat" liegt der Hauptschwerpunkt für die verbesserte Prognose in der Ableitung und Integration von Waldbrand-relevanten und aktuellen Waldzustandsgrößen mit Hilfe von räumlich hoch-aufgelösten Erdbeobachtungsdaten der Landsat- und Sentinel-2 Satelliten. Im Projekt werden Karten und Methoden zur historischen und aktuellen Waldbrandsituation sowie zum Zustand der Waldvegetation entwickelt. Dabei stehen eine Kartierung der Waldstruktur inklusive des potentiell verfügbaren brennbaren Materials (fire fuel) und eine Kartierung des Risikos eines Waldbrandausbruchs im Vordergrund. Dieses hängt vor allem mit den aktuellen meteorologischen Bedingungen, insbesondere der Trockenheit, zusammen und soll zusätzlich über Satellitenfernerkundung erhoben werden. Multispektrale Erdbeobachtungsdaten des Satellitensystems Sentinel-2 sollen zur Kartierung von brennbarem Material und der Trockenheit der Vegetation genutzt werden. Ob die zusätzliche Berücksichtigung von Sentinel-1-Radardaten zu einer Verbesserung der Kartierung beitragen kann, soll im Projekt evaluiert werden. Das Vorhaben soll als Verbundprojekt zwischen der Universität Trier und der Humboldt-Universität zu Berlin durchgeführt werden. Die Projektkoordination liegt bei der Universität Trier. Als Untersuchungsgebiete vorgesehen sind die Bundesländer Rheinland-Pfalz, das aufgrund der zunehmenden Sommertrocken | Dr. Dirk Pflugmacher Tel.: +49 30 2093-9433 dirk.pflugmacher@geo.hu-berlin.de Humboldt-Universität zu Berlin - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Geographisches Institut Rudower Chaussee 16 12489 Berlin | X | WKF | |
| 01.05.2020 | 30.04.2023 | 2219WK53X5 | Brennpunkt Wald – eine digitale Informations- und Aufklärungskampagne für Jugendliche in sozialen Medien zur Waldbrandprävention (Akronym: Brennpunkt Wald) - Akronym: Brennpunkt_Wald | Grundsätzlich könnten und müssen Waldbrände möglichst vollständig vermieden oder schnellstmöglich gelöscht werden. Während jedoch die menschengemachte Waldbrandgefahr kontinuierlich steigt, nimmt das Wissen über den Wald und Brandgefahren in der Bevölkerung – gerade auch bei Jugendlichen – immer mehr ab. Mit dem Projektvorhaben "Brennpunkt Wald" schaffen wir ein innovatives Kommunikations- und Medienangebot, das die Defizite bisheriger Angebote ausgleicht und Jugendliche im Alter von 12 bis 16 Jahren zielgruppenspezifisch anspricht. Durch die Nutzung innovativer Kommunikationskanäle und die mobil optimierte Projektwebsite wird hochwertiges Fachwissen für die Jugendlichen niederschwellig zugänglich gemacht, zu Dialog und Partizipation angeregt sowie Handlungskompetenz vermittelt. Erstmals soll eine digitale Informations- und Aufklärungskampagne in den Sozialen Medien entwickelt werden, mit denen tausende Jugendliche bundesweit themenstark, innovativ und authentisch für das Thema Waldbrandprävention gewonnen werden. Begleitend vermitteln wir Hintergrundinformationen zu einzelnen Aspekten des Themenbereichs für Lehrkräfte und Multiplikatoren der außerschulischen Bildung, die sich dadurch selbst fortbilden und ihren Unterricht somit fachlich auf den neuesten Stand der Forschung bringen können. Auch Ergebnisse aus anderen bereits durch den Waldklimafonds geförderten Projekten können einfließen, um sie so einer breiten Öffentlichkeit zugänglich zu machen. | Frauke Hagemann Tel.: +49 611 5050-9202 frauke.hagemann@eduversum.de Eduversum GmbH Taunusstr. 52 65183 Wiesbaden | X | WKF | |
| 01.06.2020 | 31.12.2023 | 2219WK54A4 | Verbundvorhaben: Erweiterung des ökologischen, waldbaulichen und technischen Wissens zu Waldbränden; Teilvorhaben 1: Verbessertes Verständnis der Waldbranddynamik in deutschen Wäldern mittels Deep Learning und Feuerausbreitungssimulationen (ErWiN) - Akronym: ErWiN | Wärmere, trockenere Sommer erhöhen jetzt auch in Deutschland das Waldbrandrisiko. In den letzten beiden Jahren kam es mehrfach zu großflächigen Bränden, besonders aber auch zu einer Vielzahl von kleineren Waldbränden. Dieser steigenden Waldbrand-Gefahr steht ein Mangel an Wissen gegenüber, welcher sowohl die Forstpraxis, als auch die Feuerwehren und andere Organisationen der Gefahrenabwehr betrifft. Dies zeigt sich auch in der mangelnden Ausbildung in der Bekämpfung von Waldbränden. Im vorgeschlagenen Projekt ErWiN sollen wichtige Grundlagen für den wissens-basierten Umgang mit Waldbränden in den Bereichen Waldbau und Brandbekämpfung geschaffen werden. Das Teilvorhaben des KIT-IfGG zielt dabei vor allem auf die Adaptierung existierender Waldbrandmodelle an deutsche Verhältnisse. Nach Adaptation der Waldbrandmodelle werden diese verwendet, um die Effizienz waldbaulicher und spezifisch Brandrisiko-reduzierender Maßnahmen über Szenariobildung abzuschätzen. Das KIT-IfGG wird darüber hinaus einen Klassifikationsschlüssel für Brennmaterialtypen in Deutschland entwickeln, welche ebenfalls als Input für die Waldbrandmodelle benötigt werden. Mit diesen Arbeiten wird essentielles Grundlagenwissen über Waldbrände in mitteleuropäischen Wälder generiert, welches in entsprechende Management-Empfehlungen für die Forstverwaltungen, die Feuerwehren und andere Organisationen der Gefahrenabwehr einfließen wird. | Dr. Michael Ewald Tel.: +49 721 608 47840 michael.ewald@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Institut für Geographie und Geoökologie Reinhard-Baumeister-Platz 1 76131 Karlsruhe | WKF | ||
| 01.06.2020 | 31.12.2023 | 2219WK54B4 | Verbundvorhaben: Erweiterung des ökologischen, waldbaulichen und technischen Wissens zu Waldbränden; Teilvorhaben 2: Verbesserte Waldbrand-Vulnerabilitätskarten durch Einbeziehung lokaler Waldstrukturinformation (ErWiN) - Akronym: ErWiN | Wärmere, trockenere Sommer erhöhen jetzt auch in Deutschland das Waldbrandrisiko. In den letzten beiden Jahren kam es mehrfach zu großflächigen Bränden, besonders aber auch zu einer Vielzahl von kleineren Waldbränden. Dieser steigenden Gefahr steht ein Mangel an Wissen gegenüber, welcher sowohl die Forstpraxis, als auch die Feuerwehren und andere Organisationen der Gefahrenabwehr betrifft. Dies zeigt sich auch in der mangelnden Ausbildung in der Bekämpfung von Waldbränden. Im vorgeschlagenen Projekt sollen wichtige Grundlagen für den wissens-basierten Umgang mit Waldbränden in den Bereichen Waldbau und Brandbekämpfung geschaffen werden. Das Projekt spannt damit den zeitlichen und räumlichen Bogen von der Phase vor, bis zur Phase nach einem Waldbrand, sowie vom nationalen Maßstab bis hin zu einzelnen Waldbränden. Dabei wird essentielles Grundlagenwissen über Waldbrände in mitteleuropäischen Wälder generiert, welches in entsprechende Management-Empfehlungen einfließen wird. Berücksichtigte Themenbereiche der Ausschreibung: Das Vorhaben fällt unter die Themenbereiche "Erarbeitung von Konzepten" sowie "Kommunikation" und "Aus- und Weiterbildung, inkl. Öffentlichkeitsarbeit". | Dr. rer. nat. Tanja Sanders Tel.: +49 3334 3820-339 tanja.sanders@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Waldökosysteme Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | WKF | ||
| 01.06.2020 | 31.12.2023 | 2219WK54C4 | Verbundvorhaben: Erweiterung des ökologischen, waldbaulichen und technischen Wissens zu Waldbränden; Teilvorhaben 3: Optimierung der waldbrandbezogenen Gefahrenabwehr durch die Feuerwehr (ErWiN) - Akronym: ErWiN | Wärmere, trockenere Sommer erhöhen jetzt auch in Deutschland das Waldbrandrisiko. In den letzten beiden Jahren kam es mehrfach zu großflächigen Bränden, besonders aber auch zu einer Vielzahl von kleineren Waldbränden. Dieser steigenden Gefahr steht ein Mangel an Wissen gegenüber, welcher sowohl die Forstpraxis als auch die Feuerwehren und andere Organisationen der Gefahrenabwehr betrifft. Dies zeigt sich auch in der mangelnden Ausbildung in der Bekämpfung von Waldbränden. Im vorgeschlagenen Projekt sollen wichtige Grundlagen für den wissensbasierten Umgang mit Waldbränden in den Bereichen Waldbau und Brandbekämpfung geschaffen werden. | Dr. Monika Rode Tel.: +49 251 3112-3224 monika.rode@idf.nrw.de Institut der Feuerwehr Nordrhein-Westfalen Wolbecker Str. 237 48155 Münster | WKF | ||
| 01.06.2020 | 31.01.2024 | 2219WK54D4 | Verbundvorhaben: Erweiterung des ökologischen, waldbaulichen und technischen Wissens zu Waldbränden; Teilvorhaben 4: Verbessertes Verständnis von Feuerauswirkungen auf Oberbodenzustand und Waldstandort (ErWiN) - Akronym: ErWiN | Ziel von Modul 4 ist die Untersuchung der durch Waldbrand ausgelösten Bodenveränderungen sowie die Abschätzung der damit einhergehenden Verschlechterung der forstlichen Standortsbedingungen mit Blick auf die Wasser- und Nährstoffversorgung der sich auf der Brandfläche regenerierenden Waldbestände. Die Ergebnisse sollen Berücksichtigung bei der Baumartenwahl auf standörtlicher Grundlage im Zuge der Wiederbewaldung finden (vgl. Modul 5). Im Mittelpunkt der Untersuchungen stehen sowohl chemische Veränderungen des Oberbodens (Humusauflage und Mineralboden bis 30 cm Tiefe) als auch die Veränderung der Bodenstruktur (Porengrößenverteilung, Bodendichte). Dabei gilt den hydrophoben Eigenschaften und dem Wasserinfiltrationspotenzial der Böden besondere Beachtung. Die durch Erosions- und Sedimentationsprozesse induzierte laterale Verfrachtung von Stoffen innerhalb der Brandfläche sowie aus der Fläche heraus soll erfasst und mittels digitalem Geländemodell (DGM) modelliert werden. Der Versuchsansatz ist auf zwei Versuchsflächenkomplexe einer unechten Zeitreihe ausgerichtet. Zum einen sollen die Untersuchungen auf einer neuen Brandfläche unmittelbar nach dem Feuer (Zeitstufe 1) und auf einer zwei Jahre alten Brandfläche (z. B. Großbrandfläche Treuenbrietzen in Brandenburg von 2018, vgl. Heintz & Luthardt, 2019), wo die natürliche Regeneration bereits begonnen hat (Zeitstufe 2), stattfinden. | Dr. Jens Hannemann Tel.: +49 3334 2759-102 jens.hannemann@lfb.brandenburg.de Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE) Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | WKF | ||
| 01.06.2020 | 30.09.2023 | 2219WK54E4 | Verbundvorhaben: Erweiterung des ökologischen, waldbaulichen und technischen Wissens zu Waldbränden; Teilvorhaben 5: Entwicklung waldbaulicher Strategien für die Verjüngung Feuer-geschädigter Bestände (ErWiN) - Akronym: ErWiN | Wärmere, trockenere Sommer erhöhen jetzt auch in Deutschland das Waldbrandrisiko. In den letzten beiden Jahren kam es mehrfach zu großflächigen Bränden, besonders aber auch zu einer Vielzahl von kleineren Waldbränden. Dieser steigenden Waldbrand-Gefahr steht ein Mangel an Wissen gegenüber, welcher sowohl die Forstpraxis, als auch die Feuerwehren und andere Organisationen der Gefahrenabwehr betrifft. Dies zeigt sich auch in der mangelnden Ausbildung in der Bekämpfung von Waldbränden. Im vorgeschlagenen Projekt ErWiN sollen wichtige Grundlagen für den wissens-basierten Umgang mit Waldbränden in den Bereichen Waldbau und Brandbekämpfung geschaffen werden. Vor diesem Hintergrund fokussiert sich das Teilprojekt der KIT-Institute ITAS und IMK-IFU auf die Restaurierung der durch Waldbrände in Brandenburg geschädigten Wälder. Im Einzelnen zielt es darauf ab: 1) die Stockausschlagfähigkeit, das Wachstum und die ökophysiologische Leistungsfähigkeit mehrerer Baumarten nach einem Waldbrand zu vergleichen, 2) das Wachstum und die Vitalität von Sämlingen und Setzlingen zu untersuchen, die durch natürliche Verjüngung aus Samen und künstliche Verjüngung durch Pflanzung gewachsen sind, 3) den Einfluss der Waldkomposition und -struktur und mehrerer anderer abiotischer Variablen auf die Verjüngung nach einem Brand zu ermitteln, 4) verschiedene Arten der künstlichen Verjüngung (z.B. Trupp- vs. Reihenpflanzung) zu vergleichen und 5) die Keimfähigkeit und das Wachstum nach der Keimung der zehn häufigsten Baumarten unter unterschiedlichem Hitzestress in Böden zu quantifizieren. Es werden Felddatensammlungen, Pflanzversuche an verbrannten Waldstandorten und Keimversuche im Gewächshaus durchgeführt. Die Ergebnisse dieses Teilprojekts werden den Förstern helfen, Pläne zur Wiederherstellung von durch Brände geschädigten Standorten zu entwickeln. | Dr. rer. nat. Somidh Saha Tel.: +49 721 608-24644 somidh.saha@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (Großforschungsaufgabe) - Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS) Hermann-von-Helmholtz-Platz 1 76344 Eggenstein-Leopoldshafen | WKF | ||
| 01.05.2020 | 30.04.2025 | 2219WK58A2 | Verbundvorhaben: Erarbeitung, Optimierung und Umsetzung von Präventions- und Nachsorgestrategien zum Schutz der Wälder gegen Waldbrände; Teilvorhaben 1: Vorbeugender Waldbrandschutz, Waldbrandnachsorge und zielgruppenspezifischer Wissenstransfer in der praktischen Anwendung (THOR) - Akronym: THOR | Die Gefährdung durch Waldbrände in Deutschland wird in den nächsten Jahren durch den Klimawandel ein ernstzunehmendes Problem darstellen. Waldbrände sind in Deutschland häufig kein Naturereignis, sondern entstehen fast ausschließlich durch menschlichen Einfluss. Die Maßnahmen der Prävention und des Risikomanagements von Waldbränden sind durch die Bereitstellung und Anwendung fachrelevanter Kenntnisse und Fähigkeiten zu verbessern. Dabei gilt es in erster Linie, das vorhandene Wissen zu bündeln und durch derzeitige Erkenntnisse im Bezug auf zukünftige, verstärkende Faktoren einer erhöhten Waldbrandgefährdung (u.a. Klimawandel) zu erweitern. Das gewonnene Wissen wird allen beteiligten Akteuren zielgruppenspezifisch zur Verfügung gestellt. Die Kommunikation zwischen diesen Akteuren der Waldbrandprävention, -bekämpfung und -nachsorge wird verbessert. Es werden Handlungsempfehlungen entwickelt und in die Praxis übertragen. Dabei stehen die Maßnahmen der Prävention und des Risikomanagements von Waldbränden durch die Bereitstellung und Anwendung fachrelevanter Kenntnisse und Fähigkeiten im Mittelpunkt der Betrachtungen. | Jörg Schröder Tel.: +49 38758 36815 joerg.schroeder@lfoa-mv.de Landesforst Mecklenburg-Vorpommern Anstalt des öffentlichen Rechts Fritz-Reuter-Platz 9 17139 Malchin | WKF | ||
| 01.05.2020 | 30.04.2025 | 2219WK58B2 | Verbundvorhaben: Erarbeitung, Optimierung und Umsetzung von Präventions- und Nachsorgestrategien zum Schutz der Wälder gegen Waldbrände; Teilvorhaben 2: Infrastrukturelle Maßnahmen, Einrichtungen und Lehrobjekte zur Waldbrandvorbeugung - Akronym: THOR | Im Verbundvorhaben THOR gibt es zwei Teilvorhaben. Kerne des Verbundvorhabens sind sämtliche Belange der Waldbrandvorbeugung sowie der zielgruppenspezifische Wissenstransfer und praxisbezogene Umsetzungen. Im Teilvorhaben 2 werden insbesondere die bisherigen und neuen Erkenntnisse der Waldbrandvorbeugung in Form des Managements von Waldstrukturen bearbeitet. Dadurch sollen gefährdete Wälder gegen die Ausbreitung von Waldbränden stabilisiert werden. Schlüssel dafür ist die Gestaltung der horizontalen und vertikalen Qualität, Quantität und Verteilung des potenziellen Brennmaterials. Hinzu kommt das Vorhalten von Löschmitteln oder Strukturen für deren schnelle Bereitstellung in Wäldern. | Prof. Dr. Michael Müller Tel.: +49 351 463-31280 michael.mueller@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldbau und Waldschutz - Professur für Waldschutz Pienner Str. 8 01737 Tharandt | WKF | ||
| 01.04.2022 | 31.03.2025 | 2219WK60A4 | Verbundvorhaben: Forschungsschwerpunkt Genetik und Dendroökologie der Rotbuche - Trockenstress, In-vitro-Kultur und Genomik; Teilvorhaben 1: Populationsgenetik, Herkunftsforschung, Genomik und In-vitro-Kultur der Rotbuche in Populationen und Herkunftsversuchen - Akronym: BucheTIG | Als wichtigste heimische Laubbaumart ist die Rotbuche (Fagus sylvatica L.) von herausragender ökonomischer und ökologischer Bedeutung. Aufgrund ihrer Bedeutung für die Waldökosysteme in Deutschland kommt ihr bei der Erforschung der Angepasstheit und der Anpassungsfähigkeit ein besonderer Stellenwert zu. Das Thünen-Institut, die Technische Universität Dresden und die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg untersuchen mit drei aufeinander abgestimmten Teilprojekten die Angepasstheit und Anpassungsfähigkeit der Buche in Bezug auf das wichtige Merkmal Trockenstresstoleranz und entwickeln innovative Ansätze und umfangreiche Ressourcen, um die Erforschung und Anpassung der Buche und der assoziierten Wälder an den Klimawandel zu unterstützen. Dabei finden unterschiedliche Forschungsmethoden Anwendung – von Herkunfts-forschung und Dendroökologie über populationsgenetische und genomische Analysen von Populationen und Individuen, bis hin zu biotechnologischen Ansätzen mittels In-vitro-Kultur. Das Projekt bestimmt das Ausmaß der genetisch, standörtlich und behandlungs-bedingten Komponenten von Trockenstresstoleranz in natürlichen Populationen und untersucht die Angepasstheit und Anpassungsfähigkeit verschiedener Herkünfte aus dem gesamten Verbreitungsgebiet der Buche gegenüber Trockenstress. Darüber hinaus wird ein Referenzdatensatz von vollständig sequenzierten Genomen von 1000 Buchen und eine Sammlung von 200 gut vermehrbaren in-vitro-Klonen erzeugt. Diese Ressourcen eröffnen völlig neue Möglichkeiten zur Erforschung anpassungsrelevanter Merkmale im Labor, auf Versuchsflächen und in natürlichen Populationen. | Dr. Pascal Eusemann Tel.: +49 4102 696-147 pascal.eusemann@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik Sieker Landstr. 2 22927 Großhansdorf | WKF | ||
| 01.03.2022 | 31.03.2025 | 2219WK60B4 | Verbundvorhaben: Forschungsschwerpunkt Genetik und Dendroökologie der Rotbuche - Trockenstress, In-vitro-Kultur und Genomik; Teilvorhaben 2: Phänotypische Plastizität und genetische Anpassung in Rotbuche in Herkunftsversuchen entlang eines Umweltgradienten - Akronym: BucheTIG | Als wichtigste heimische Laubbaumart ist die Rotbuche (Fagus sylvatica L.) von herausragender ökonomischer und ökologischer Bedeutung. Aufgrund ihrer Bedeutung für die Waldökosysteme in Deutschland kommt ihr bei der Erforschung der Angepasstheit und der Anpassungsfähigkeit ein besonderer Stellenwert zu. Das Thünen-Institut, die Technische Universität Dresden und die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg untersuchen mit drei aufeinander abgestimmten Teilprojekten die Angepasstheit und Anpassungsfähigkeit der Buche in Bezug auf das wichtige Merkmal Trockenstresstoleranz und entwickeln innovative Ansätze und umfangreiche Ressourcen, um die Erforschung und Anpassung der Buche und der assoziierten Wälder an den Klimawandel zu unterstützen. Dabei finden unterschiedliche Forschungsmethoden Anwendung – von Herkunfts¬forschung und Dendroökologie über populationsgenetische und genomische Analysen von Populationen und Individuen, bis hin zu biotechnologischen Ansätzen mittels In-vitro-Kultur. Das Projekt bestimmt das Ausmaß der genetisch, standörtlich und behandlungs-bedingten Komponenten von Trockenstresstoleranz in natürlichen Populationen und untersucht die Angepasstheit und Anpassungsfähigkeit verschiedener Herkünfte aus dem gesamten Verbreitungsgebiet der Buche gegenüber Trockenstress. Darüber hinaus wird ein Referenzdatensatz von vollständig sequenzierten Genomen von 1000 Buchen und eine Sammlung von 200 gut vermehrbaren in-vitro-Klonen erzeugt. Diese Ressourcen eröffnen völlig neue Möglichkeiten zur Erforschung anpassungsrelevanter Merkmale im Labor, auf Versuchsflächen und in natürlichen Populationen. | Dr. Ernest van der Maaten Tel.: +49 351 463-31846 ernst.vandermaaten@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Forst-, Geo- und Hydrowissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldwachstum und Forstliche Informatik Helmholtzstr. 10 01069 Dresden | WKF | ||
| 01.02.2022 | 31.03.2025 | 2219WK60C4 | Verbundvorhaben: Forschungsschwerpunkt Genetik und Dendroökologie der Rotbuche - Trockenstress, In-vitro-Kultur und Genomik; Teilvorhaben 3: Standörtliche und behandlungs-bedingte Komponenten der Trockenstresstoleranz der Rotbuche in natürlichen Populationen - Akronym: BucheTIG | Als wichtigste heimische Laubbaumart ist die Rotbuche (Fagus sylvatica L.) von herausragender ökonomischer und ökologischer Bedeutung. Aufgrund ihrer Bedeutung für die Waldökosysteme in Deutschland kommt ihr bei der Erforschung der Angepasstheit und der Anpassungsfähigkeit ein besonderer Stellenwert zu. Das Thünen-Institut, die Technische Universität Dresden und die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg untersuchen mit drei aufeinander abgestimmten Teilprojekten die Angepasstheit und Anpassungsfähigkeit der Buche in Bezug auf das wichtige Merkmal Trockenstresstoleranz und entwickeln innovative Ansätze und umfangreiche Ressourcen, um die Erforschung und Anpassung der Buche und der assoziierten Wälder an den Klimawandel zu unterstützen. Dabei finden unterschiedliche Forschungsmethoden Anwendung – von Herkunftsforschung und Dendroökologie über populationsgenetische und genomische Analysen von Populationen und Individuen, bis hin zu biotechnologischen Ansätzen mittels In-vitro-Kultur. Das Projekt bestimmt das Ausmaß der genetisch, standörtlich und behandlungs-bedingten Komponenten von Trockenstresstoleranz in natürlichen Populationen und untersucht die Angepasstheit und Anpassungsfähigkeit verschiedener Herkünfte aus dem gesamten Verbreitungsgebiet der Buche gegenüber Trockenstress. Darüber hinaus wird ein Referenzdatensatz von vollständig sequenzierten Genomen von 1000 Buchen und eine Sammlung von 200 gut vermehrbaren in-vitro-Klonen erzeugt. Diese Ressourcen eröffnen völlig neue Möglichkeiten zur Erforschung anpassungsrelevanter Merkmale im Labor, auf Versuchsflächen und in natürlichen Populationen. | Dr. Hans-Peter Kahle Tel.: +49 761 203-3739 hans-peter.kahle@iww.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und natürliche Ressourcen - Institut für Forstwissenschaften - Professur für Waldwachstum und Dendroökologie Tennenbacher Str. 4 79106 Freiburg im Breisgau | WKF | ||
| 01.05.2020 | 31.01.2024 | 2219WK61A5 | Verbundvorhaben: Angepasstes Wald- und Feuermanagement im Klimawandel (Waldbrand-Klima-Resilienz); Teilvorhaben 1: Ausbildung, Austausch, Demonstrationsflächen und Bewusstseinsschärfung - Akronym: WKR | Häufig auftretende, mitunter desaströse Waldbrände sind nicht mehr nur ein südeuropäisches Phänomen, sondern mittlerweile in Mitteleuropa und auch in Deutschland angekommen. Die heißen, trockenen Sommer, Sturmschäden und Käferbefall erhöhen die Vulnerabilität gegenüber Waldbrand. Daher ist eine Anpassung der Wälder an dieses neue Risiko ebenso in Deutschland akut und dringlich. Das Projektziel ist die Entwicklung von Handlungsempfehlungen für Waldbrandprävention und -bekämpfung. Beispielhaft werden Demonstrationsflächen, Waldbau- und Feuerwehrausbildungsmodule entwickelt, um damit Kompetenzen zu bilden und fachlichen Austausch am konkreten Objekt zu fördern. Darauf aufbauend werden der konzeptionelle Rahmen und die Schwerpunkte einer Waldbrandstrategie erarbeitet. Zielsetzungen des Projekts sind (1) international vorliegendes Wissen verständlich für die deutsche Praxis bereitzustellen; (2) Waldbewirtschaftung und Waldbrandbekämpfung für ein pro-aktives integriertes Waldbrandrisiko-Management zusammenzuführen (3) die Entwicklung eines Rahmens für die Ausgestaltung einer nationalen Waldbrandstrategie und (4) Erfahrungsaustausch zu organisieren und Trainingsmodule bereitzustellen. Auf diesem Wege wird vorhandenes Wissen zur Waldbrandprävention nicht nur in der Praxis verankert, sondern darüber hinaus auch das Risikobewusstsein aller Akteure wie auch das der Gesellschaft geschärft. Das Projekt trägt weiter dazu bei, Wirtschaftswälder widerstandsfähiger und resilienter gegenüber klimabedingten Störungen wie Waldbrand zu machen, es stärkt und erweitert bestehende Kompetenzen und liefert Input zu fundierter Entscheidungsfindung. | Alexander Held Tel.: +49 173 6293093 alexander.held@efi.int European Forest Institute - EFI-Bonn Platz der Vereinten Nationen 7 53113 Bonn | WKF | ||
| 01.05.2020 | 30.09.2023 | 2219WK61B5 | Verbundvorhaben: Angepasstes Wald- und Feuermanagement im Klimawandel (Waldbrand-Klima-Resilienz); Teilvorhaben 2: Informationsaustausch Forst/Feuerwehr und Integration in KoNeKKTiW Netzwerk - Akronym: WKR | Häufig auftretende, mitunter desaströse Waldbrände sind nicht mehr nur ein südeuropäisches Phänomen, sondern mittlerweile in Mitteleuropa und auch in Deutschland angekommen. Die heißen, trockenen Sommer, Sturmschäden und Käferbefall erhöhen die Vulnerabilität gegenüber Waldbrand. Daher ist eine Anpassung der Wälder an dieses neue Risiko ebenso in Deutschland akut und dringlich. Das Projektziel ist die Entwicklung von Handlungsempfehlungen für Waldbrandprävention und -bekämpfung. Beispielhaft werden Demonstrationsflächen, Waldbau- und Feuerwehrausbildungsmodule entwickelt, um damit Kompetenzen zu bilden und fachlichen Austausch am konkreten Objekt zu fördern. Darauf aufbauend werden der konzeptionelle Rahmen und die Schwerpunkte einer Waldbrandstrategie erarbeitet. Zielsetzungen des Projekts sind (1) international vorliegendes Wissen verständlich für die deutsche Praxis bereitzustellen; (2) Waldbewirtschaftung und Waldbrandbekämpfung für ein pro-aktives integriertes Waldbrandrisiko-Management zusammenzuführen (3) die Entwicklung eines Rahmens für die Ausgestaltung einer nationalen Waldbrandstrategie und (4) Erfahrungsaustausch zu organisieren und Trainingsmodule bereitzustellen. Auf diesem Wege wird vorhandenes Wissen zur Waldbrandprävention nicht nur in der Praxis verankert, sondern darüber hinaus auch das Risikobewusstsein aller Akteure wie auch das der Gesellschaft geschärft. Das Projekt trägt weiter dazu bei, Wirtschaftswälder widerstandsfähiger und resilienter gegenüber klimabedingten Störungen wie Waldbrand zu machen, es stärkt und erweitert bestehende Kompetenzen und liefert Input zu fundierter Entscheidungsfindung. | Dr. Christoph Hartebrodt Tel.: +49 761 4018-262 christoph.hartebrodt@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | WKF | ||
| 01.05.2020 | 30.06.2024 | 2220HV001X | Entwicklung einer Datenschnittstelle für die automatisierte, statische Berechnung neuartiger, digital vorgefertigter Holztragwerke mit Holz-Holz Verbindungen - Akronym: FPNR-DTC-TU-KL | Das von der Forschungsgruppe DTC "Digital Timber Constructon" der TU Kaiserslautern geplante Projekt befasst sich mit der Entwicklung einer Software zur automatischen Generierung sowie Umwandlung von Architektur und Strukturdaten von Holztragwerken in berechenbare statische Systeme sowie Fabrikationsdaten. Mit Hilfe der geplanten Portierungsschnittstelle soll es möglich sein Holzbauwerke sowie Holz-Holz Verbindungen effizienter zu planen, zu berechnen und mit Hilfe von digitalen Fertigungsmethoden wie CNC-Fräsen, Fräsrobotern sowie Abbund- und Plattenbearbeitungsanlagen automatisiert zu fertigen. Zur Erhöhung der Materialeffizienz soll die geplante Software durch Anwendung spezieller Algorithmen in der Lage sein, aus Rest- und Verschnittmaterialien neue zusammengesetzte Bauteile zu erzeugen sowie ein effizientes Nesting durchzuführen. Durch die Anbindung an eine Statiksoftware können Bauteilgeometrien und Verbindungen entsprechend den aufzunehmenden Belastungen statisch optimiert werden. Insbesondere soll durch das Bereitstellen dieser, als Open Source Projekt geplanten, Software eine höhere Planungs-, Fertigungs- sowie Material- und Energieeffizienz erreicht werden. Dadurch lassen sich Planungsfehler rechtzeitig erkennen, sowie die Ausführungsqualität erhöhen. Mit Hilfe der geplanten Software sollen Standardbauteile, sowie bisher nicht oder nur mit sehr großem Aufwand modellierbare Tragwerke z.B. Schalentragwerke aus Holzplatten generiert und berechnet werden können. Schalentragwerke erlauben hohe Spannweiten bei gleichzeitig geringem Materialeinsatz. In der zweiten Projektphase soll die entwickelte Software genutzt werden um neuartige Schalentragwerke aus Brettsperrholz wissenschaftlich zu untersuchen sowie einen Prototyp einer Schalenkonstruktion auf einem Versuchsgelände zu errichten. Am Versuchsbau soll Messtechnik angebracht werden, sodass neue Erkenntnisse über den Kraftfluss, das Verformungs- sowie Langzeitverformungsverhalten gewonnen werden können. | Prof. Dr. Christopher Robeller Tel.: +49 152 0471 6224 christopher.robeller@hs-augsburg.de Hochschule für angewandte Wissenschaften Augsburg An der Hochschule 1 86161 Augsburg | FPNR | ||
| 01.06.2020 | 31.12.2024 | 2220HV002X | Längsverbindungen hölzerner Masten und Verdrängungspfähle - Akronym: Laengsverbindungen | Übergeordnetes Ziel dieses Vorhabens ist es, bisher ungenutztes Potential von regional vorhandenen dauerhaften Holzqualitäten nutzbar zu machen. Daher soll eine kraftschlüssige, dauerhafte und leicht handhabbare Längsverbindung für hölzerne Pfähle im Wasserbau entwickelt und konstruiert werden, die es ermöglicht, einzelne Pfahlabschnitte zu einem voll tragfähigen Pfahl beliebiger Länge zu fügen. Durch das Fügen einzelner Pfahlabschnitte - kann anfallendes Altholz (Wasserbauholz) einer neuen Verwendung zugeführt werden, indem noch intakte Pfahlabschnitte aufbereitet und zu neuen Pfählen ausreichender Länge gefügt werden können. - müssen geschädigte Pfähle nicht vollständig, sondern nur in Teilbereichen erneuert werden, so dass intakte Bereiche verbleiben und weiter genutzt werden. - kann der Einsatz heimischer Hölzer wieder konkurrenzfähig werden, da dauerhafte Kernholzabschnitte zu Holzpfählen mit hohen und nahezu konstanten Dauerhaftigkeiten und Tragfähigkeiten über eine theoretisch beliebige Länge gefügt werden können. In dem Vorhaben werden geeignete Längsverbindungen in umfangreichen klimatischen, statischen und dynamischen Versuchsreihen validiert und evaluiert. Unter realistischen Arbeitsbedingungen ausgeführte Vor-Ort-Versuche sollen die praxistaugliche Eignung unter diversen realen Randbedingungen nachweisen. Begleitend erfolgen die Implementierung eines Belastungsmodells sowie eines Finite-Elemente-Modells zur Bemessung sowie die Entwicklung von Praxisempfehlungen für potentielle Nutzer. Für den Einsatz von Altholz ist zudem die Entwicklung eines Verfahrens zur Selektierung von rückgebautem Wasserbauholz im Hinblick auf die Wiederverwendbarkeit vorgesehen. Ein besonderer Fokus muss dabei auf die Rammbarkeit der gefügten Pfähle gelegt werden, da Pfähle im Wasserbau als sogenannte Verdrängungspfähle üblicherweise durch Schlag- oder Vibrationsrammungen installiert werden. | Prof. Dr.-Ing. Nabil A. Fouad Tel.: +49 511 762-2403 fouad@ifbp.uni-hannover.de Leibniz Universität Hannover - Fakultät für Bauingenieurwesen und Geodäsie - Institut für Bauphysik Appelstr. 9a 30167 Hannover | FPNR | ||
| 01.05.2020 | 31.08.2023 | 2220HV003A | Verbundvorhaben: Digital basierte, integrale Planungsmethodik für Systemhallendächer aus Holz mit Fokussierung auf automatisierte Fertigungs- und Vormontageprozesse; Teilvorhaben 1: Entwicklung digital basierter Planungsprozesse für Holzkonstruktionen - Akronym: TimberPlanPlus | Das Gesamtziel des Projekts ist die Entwicklung einer digital basierten Planungsmethodik für landwirtschaftliche Gebäude, die alle erforderlichen Fachplanungen integriert und informationsverlustfrei verknüpft sowie explizit auf voll- oder teilautomatisierte, NC-gesteuerte Fertigungs- und Vormontageprozesse in regional agierenden KMU des Holzbaus ausgerichtet ist. Konkret angesprochen wird der Bau von materialeffizienten und robusten Sytemdachkonstruktionen nach dem ReFlexRoof-System für landwirtschaftlich genutzte Hallen auf der Basis einer gezielten Integration und Weiterentwicklung der flächendeckend gegebenen Bearbeitungs- und Montagekompetenz durch das Zimmerer- und Dachdeckerhandwerk sowie der primären Nutzung von Holz als Baustoff in regionaler Produktion. Mit dem Projekt werden folgende Ergebnisse avisiert: > Konzept für eine alternative Organisation des Planungsprozesses, inkl. der Interaktion der Planungsbeteiligten > Inhaltlicher und organisatorische Beschreibung der Leistungspakete der einzelnen Pla-nungsbeteiligten, inkl. klarer Abgrenzungen und Definition von Schnittstellen > Entwicklung eines integralen, parametrischen Bemessungskonzepts für Tragwerksplanung, Bauphysik und Brandschutz in Abhängigkeit der Gebäudekubatur, der Nutzung und des Standortes Die Ergebnisse des Forschungsprojekts beschreiben die grundlegenden Voraussetzungen für die Etablierung eines vermarktungsfähigen, integrierten Planungs-, Bau- und Vertriebssystems für materialsparende Dächer aus Holz für landwirtschaftliche Gebäude, in dem eine variable Gruppe zertifizierter Unternehmen (im Sinne einer Gütegemeinschaft) kooperativ zusammenarbeitet. | Prof. Dr.-Ing. Alexander Stahr Tel.: +49 341 3076 6263 alexander.stahr@htwk-leipzig.de Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig Karl-Liebknecht-Str. 132 04277 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.05.2020 | 31.08.2023 | 2220HV003B | Verbundvorhaben: Digital basierte, integrale Planungsmethodik für Systemhallendächer aus Holz mit Fokussierung auf automatisierte Fertigungs- und Vormontageprozesse; Teilvorhaben 2: Entwicklung des parametergesteuerten statischen Bemessungskonzepts - Akronym: TimberPlanPlus | Das Projekt fokussiert auf eine Erhöhung der Nutzungsquote von Holz für den Bau landwirtschaftlich genutzter Hallen. Es thematisiert die Entwicklung einer digital basierten, parametrisierten Planungsmethodik. Diese soll alle erforderlichen Fachplanungen integrieren und informationsverlustfrei verknüpfen, sodass im Ergebnis eine wirtschaftlich hoch effiziente, voll- oder teilautomatisierte, NC-gesteuerte Fertigung und Vormontage durch regional agierende KMU möglich wird. Konkret angesprochen wird der Bau von materialeffizienten und robusten Systemdachkonstruktionen aus Holz und Holzwerkstoffen in regionaler Produktion nach dem System "ReFlexRoof". Die flächendeckend gegebenen Bearbeitungs- und Montagekompetenz durch das Zimmerer- und Dachdeckerhandwerk soll dabei im Kontext digitaler Methoden gezielt weiterentwickelt werden. Mit dem Projekt werden folgende Forschungsthemen adressiert: - Konzept für eine alternative Organisation des Planungsprozesses auf Basis einer vollständig digitalen Kommunikation und Interaktion der Planungsbeteiligten - Organisatorische Beschreibung der Leistungspakete von Vorplanung bis Montageanleitung, inkl. klarer inhaltlicher Abgrenzungen und Definition von Informations-Schnittstellen - Modellierung der Systemdachkonstruktion unter Berücksichtigung aktueller BIM-Schnittstellen - Entwicklung eines integralen, parametrischen Bemessungskonzepts für Tragwerksplanung, Bauphysik und Brandschutz in Abhängigkeit von Gebäudekubatur, Nutzung und Standort - Berücksichtigung der Themen Rückbaubarkeit, Recycling und Ökobilanzierung im Gesamtkonzept - Sicherung der Schnittstellenübereinstimmung zwischen den einzelnen Bearbeitungsparametern Das Forschungsprojekt soll die Grundlagen für die Etablierung eines vermarktungsfähigen, vollständig digital basierten, integrierten Planungs-, Bau- und Vertriebssystems für materialsparende Systemdachkonstruktionen aus Holz für landwirtschaftliche Gebäude nach dem Prinzip "ReFlexRoof" liefern. | Prof. Dr.-Ing. Christian Heidenreich Tel.: +49 351 462-3411 christian.heidenreich@htw-dresden.de Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (FH) Friedrich-List-Platz 1 01069 Dresden | X | FPNR | |
| 01.05.2020 | 31.08.2023 | 2220HV003C | Verbundvorhaben: Digital basierte, integrale Planungsmethodik für Systemhallendächer aus Holz mit Fokussierung auf automatisierte Fertigungs- und Vormontageprozesse; Teilvorhaben 3: Leitdetails - Konstruktion und Bauphysik - Akronym: TimberPlanPlus | Das Projekt fokussiert auf eine Erhöhung der Nutzungsquote von Holz für den Bau landwirtschaftlich genutzter Hallen. Es thematisiert die Entwicklung einer digital basierten, parametrisierten Planungsmethodik. Diese soll alle erforderlichen Fachplanungen integrieren und informationsverlustfrei verknüpfen, sodass im Ergebnis eine wirtschaftlich hoch effiziente, voll- oder teilautomatisierte, NC-gesteuerte Fertigung und Vormontage durch regional agierende KMU möglich wird. Konkret angesprochen wird der Bau von materialeffizienten und robusten Sytemdachkonstruktionen aus Holz und Holzwerkstoffen in regionaler Produktion nach dem System "ReFlexRoof". Die flächendeckend gegebenen Bearbeitungs- und Montagekompetenz durch das Zimmerer- und Dachdeckerhandwerk soll dabei im Kontext digitaler Methoden gezielt weiterentwickelt werden. Mit dem Projekt werden folgende Forschungsthemen adressiert: - Konzept für eine alternative Organisation des Planungsprozesses auf Basis einer vollständig digitalen Kommunikation und Interaktion der Planungsbeteiligten - Organisatorische Beschreibung der Leistungspakete von Vorplanung bis Montageanleitung, inkl. klarer inhaltlicher Abgrenzungen und Definition von Informations-Schnittstellen - Modellierung der Systemdachkonstruktion unter Berücksichtigung aktueller BIM-Schnittstellen - Entwicklung eines integralen, parametrischen Bemessungskonzepts für Tragwerksplanung, Bauphysik und Brandschutz in Abhängigkeit von Gebäudekubatur, Nutzung und Standort - Berücksichtigung der Themen Rückbaubarkeit, Recycling und Ökobilanzierung im Gesamtkonzept - Sicherung der Schnittstellenübereinstimmung zwischen den einzelnen Bearbeitungsparametern Das Forschungsprojekt soll die Grundlagen für die Etablierung eines vermarktungsfähigen, vollständig digital basierten, integrierten Planungs-, Bau- und Vertriebssystems für materialsparende Systemdachkonstruktionen aus Holz für landwirtschaftliche Gebäude nach dem Prinzip "ReFlexRoof" liefern. | Prof. Dr.-Ing. Mike Sieder Tel.: +49 531 391-7800 m.sieder@tu-braunschweig.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Institut für Baukonstruktion und Holzbau Schleinitzstr. 21A 38106 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.05.2020 | 31.08.2023 | 2220HV003D | Verbundvorhaben: Digital basierte, integrale Planungsmethodik für Systemhallendächer aus Holz mit Fokussierung auf automatisierte Fertigungs- und Vormontageprozesse; Teilvorhaben 4: Konzeptionierung eines flexiblen Interaktionsmodelles für regional tätige KMU - Akronym: TimberPlanPlus | Das Projekt fokussiert auf eine Erhöhung der Nutzungsquote von Holz für den Bau landwirtschaftlich genutzter Hallen. Es thematisiert die Entwicklung einer digital basierten, parametrisierten Planungsmethodik. Diese soll alle erforderlichen Fachplanungen integrieren und informationsverlustfrei verknüpfen, sodass im Ergebnis eine wirtschaftlich hoch effiziente, voll- oder teilautomatisierte, NC-gesteuerte Fertigung und Vormontage durch regional agierende KMU möglich wird. Konkret angesprochen wird der Bau von materialeffizienten und robusten Sytemdachkonstruktionen aus Holz und Holzwerkstoffen in regionaler Produktion nach dem System "ReFlexRoof". Die flächendeckend gegebenen Bearbeitungs- und Montagekompetenz durch das Zimmerer- und Dachdeckerhandwerk soll dabei im Kontext digitaler Methoden gezielt weiterentwickelt werden. | David Ziegler Tel.: +49 341 231039-144 david.ziegler@imw.fraunhofer.de Fraunhofer-Center for Economics and Management of Technologies Neumarkt 9-19 04109 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.05.2020 | 31.08.2023 | 2220HV003F | Verbundvorhaben: Digital basierte, integrale Planungsmethodik für Systemhallendächer aus Holz mit Fokussierung auf automatisierte Fertigungs- und Vormontageprozesse; Teilvorhaben 6: Entwicklung eines Workflows auf Basis einer durchgängigen Daten- bzw. Informationskette - Akronym: TimberPlanPlus | Das Projekt fokussiert auf eine Erhöhung der Nutzungsquote von Holz für den Bau landwirtschaftlich genutzter Hallen. Es thematisiert die Entwicklung einer digital basierten, parametrisierten Planungsmethodik. Diese soll alle erforderlichen Fachplanungen integrieren und informationsverlustfrei verknüpfen, sodass im Ergebnis eine wirtschaftlich hoch effiziente, voll- oder teilautomatisierte, NC-gesteuerte Fertigung und Vormontage durch regional agierende KMU möglich wird. Konkret angesprochen wird der Bau von materialeffizienten und robusten Sytemdachkonstruktionen aus Holz und Holzwerkstoffen in regionaler Produktion nach dem System "ReFlexRoof". Die flächendeckend gegebenen Bearbeitungs- und Montagekompetenz durch das Zimmerer- und Dachdeckerhandwerk soll dabei im Kontext digitaler Methoden gezielt weiterentwickelt werden. Mit dem Projekt werden folgende Forschungsthemen adressiert: - Konzept für eine alternative Organisation des Planungsprozesses auf Basis einer vollständig digitalen Kommunikation und Interaktion der Planungsbeteiligten - Organisatorische Beschreibung der Leistungspakete von Vorplanung bis Montageanleitung, inkl. klarer inhaltlicher Abgrenzungen und Definition von Informations-Schnittstellen - Modellierung der Systemdachkonstruktion unter Berücksichtigung aktueller BIM-Schnittstellen - Entwicklung eines integralen, parametrischen Bemessungskonzepts für Tragwerksplanung, Bauphysik und Brandschutz in Abhängigkeit von Gebäudekubatur, Nutzung und Standort - Berücksichtigung der Themen Rückbaubarkeit, Recycling und Ökobilanzierung im Gesamtkonzept - Sicherung der Schnittstellenübereinstimmung zwischen den einzelnen Bearbeitungsparametern Das Forschungsprojekt soll die Grundlagen für die Etablierung eines vermarktungsfähigen, vollständig digital basierten, integrierten Planungs-, Bau- und Vertriebssystems für materialsparende Systemdachkonstruktionen aus Holz für landwirtschaftliche Gebäude nach dem Prinzip "ReFlexRoof" liefern. | Dipl.-Ing.(FH) Matthias Tremel Tel.: +49 36601 772-0 tremel@strab-holz.de STRAB Ingenieurholzbau Hermsdorf GmbH Industriestr. 11A 07629 Hermsdorf | X | FPNR | |
| 01.05.2020 | 30.04.2023 | 2220HV004A | Verbundvorhaben: Holz in der Aufstockung - Bewertung und Umsetzung von Holz in Aufstockungsmaßnahmen; Teilvorhaben 1: Ökobilanzierung - Akronym: HolzAuf | Aufstockungen stellen eine sinnvolle Möglichkeit dar in bereits dicht besiedelten innerstädtischen Flächen Wohnraum zu schaffen. Gerade für den Holzbau kann das Thema der Aufstockung von Gebäudebeständen eine Zukunftsaufgabe sein, da sich die Vorteile des Holzbaus hier gut umsetzen lassen. Holzbau kann gerade durch sein geringes Gewicht und die große Tragfähigkeit und Vorfertigung für Sanierung / Umbau / Anbau / Aufstockung genutzt werden. Aufstockungen bieten eine Vielzahl von verschiedenen Konstruktionsmöglichkeiten, die neben Kosteneinsparungen auch ökologische Potentiale bilden. Im Rahmen dieses Projektes werden konstruktive Problematiken (hauptsächlich Anschlussbereich Bestand an Holzbau) sowie ökologische Vorgehensweisen überarbeitet. Das Forschungsvorhaben erarbeitet Aufstockungskonstruktionen und bietet Planern und Entscheidungsträgern einen freien Zugang darauf. Dazu wird ein baukonstruktiver Detailkatalog mit verschiedenen Aufstockungskonstruktionen (Wand, Dach, Decke) in Holz erstellt, der neben konstruktiven Lösungen auch eine ökologische Bewertung beinhaltet. Insbesondere der Anschluss des Bestands an die neu zu erstellende Aufstockung wird untersucht und Lösungen für typische Konstruktionen aus verschiedenen Baualtersklassen angeboten. Aus ökologischer Sicht wird eine transparente Vorgehensweise zur ökologischen Bewertung von Aufstockungsmaßnahmen erstellt und eine Integration des Detailkatalogs in eLCA umgesetzt. Um die Forschungsergebnisse zu verifizieren und weitere anwendungsbezogene Probleme zu identifizieren, ist eine Zusammenarbeit mit Praxispartnern aus dem Wohnungsbau geplant. Damit leistet das Vorhaben einen wesentlichen Beitrag, die Verwendung von Holz im Baubereich weiter zu stärken und die in der Charta für Holz 2.0 dargestellten Ziele praktisch umzusetzen, die mit den Aufstockungsmaßnahmen verbundenen klimarelevanten Effekte und Potentiale durch die Substitutions- und Kohlenstoffspeicherwirkung bewertbar zu machen. | Prof. Dr. Annette Hafner Tel.: +49 234 32-21413 annette.hafner@rub.de Ruhr-Universität Bochum - Fakultät Bau- und Umweltwissenschaften - Lehrstuhl Ressourceneffizientes Bauen Universitätsstr. 150, IC 5/161 44801 Bochum | X | FPNR | |
| 01.05.2020 | 30.04.2023 | 2220HV004B | Verbundvorhaben: Holz in der Aufstockung - Bewertung und Umsetzung von Holz in Aufstockungsmaßnahmen; Teilvorhaben 2: Holz-Aufstockungskonstruktionskatalog - Akronym: HolzAuf | Aufstockungen stellen eine sinnvolle Möglichkeit dar in bereits dicht besiedelten innerstädtischen Flächen Wohnraum zu schaffen. Gerade für den Holzbau kann das Thema der Aufstockung von Gebäudebeständen eine Zukunftsaufgabe sein, da sich die Vorteile des Holzbaus hier gut umsetzen lassen. Holzbau kann gerade durch sein geringes Gewicht und die große Tragfähigkeit und Vorfertigung für Sanierung / Umbau / Anbau / Aufstockung genutzt werden. Aufstockungen bieten eine Vielzahl von verschiedenen Konstruktionsmöglichkeiten, die neben Kosteneinsparungen auch ökologische Potentiale bilden. Im Rahmen dieses Projektes werden konstruktive Problematiken (hauptsächlich Anschlussbereich Bestand an Holzbau) sowie ökologische Vorgehensweisen überarbeitet. Das Forschungsvorhaben erarbeitet Aufstockungskonstruktionen und bietet Planern und Entscheidungsträgern einen freien Zugang darauf. Dazu wird ein baukonstruktiver Detailkatalog mit verschiedenen Aufstockungskonstruktionen (Wand, Dach, Decke) in Holz erstellt, der neben konstruktiven Lösungen auch eine ökologische Bewertung beinhaltet. Insbesondere der Anschluss des Bestands an die neu zu erstellende Aufstockung wird untersucht und Lösungen für typische Konstruktionen aus verschiedenen Baualtersklassen angeboten. Aus ökologischer Sicht wird eine transparente Vorgehensweise zur ökologischen Bewertung von Aufstockungsmaßnahmen erstellt und eine Integration des Detailkatalogs in eLCA umgesetzt. Um die Forschungsergebnisse zu verifizieren und weitere anwendungsbezogene Probleme zu identifizieren, ist eine Zusammenarbeit mit Praxispartnern aus dem Wohnungsbau geplant. Damit leistet das Vorhaben einen wesentlichen Beitrag, die Verwendung von Holz im Baubereich weiter zu stärken und die in der Charta für Holz 2.0 dargestellten Ziele praktisch umzusetzen, die mit den Aufstockungsmaßnahmen verbundenen klimarelevanten Effekte und Potentiale durch die Substitutions- und Kohlenstoffspeicherwirkung bewertbar zu machen. | Prof. Dr.-Ing. Mike Sieder Tel.: +49 531 391-7800 m.sieder@tu-braunschweig.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Institut für Baukonstruktion und Holzbau Schleinitzstr. 21A 38106 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.06.2020 | 30.11.2022 | 2220HV005A | Verbundvorhaben: Holzbasierte Bioökonomie – Treiber innovativer Technologien - Holz auf dem Weg zu einer biobasierten Wirtschaft in Deutschland; Teilvorhaben 1: Projektkoordination & Workshop - Akronym: BiooekonomieHolz2030 | Das Vorhaben identifiziert, welchen Beitrag Holz im Rahmen der Bioökonomie konkret für Industrie, Wirtschaft, Ressourcen- und Klimaschutz zu leisten vermag. Dazu sollen primär neue innovative Technologien und Produkte auf Holzbasis aufgezeigt sowie Maßnahmen zu ihrer Entwicklung, Herstellung, Verbreitung und absehbare Wirkungen beschrieben sowie den politischen Entscheidungsträgern die Verantwortung, die mit den Sektor betreffenden Beschlüssen einhergeht, bewusst gemacht werden. Durch die vielfältigen Bereiche, in denen Holz eingesetzt werden kann und den daraus resultierenden unterschiedlichen Adressaten einer solchen Studie macht es erforderlich, positive Beispiele zu benennen. Im Rahmen dieses Projektes soll anhand der drei Modellregionen Bayern, Sachsen und Baden-Württemberg aufgezeigt werden, welche Möglichkeiten Holz im Rahmen zukünftiger Entwicklungen im Bereich der Bioökonomie leisten kann. Diese Entwicklungen sollen im Anschluss auf ihre Eignung und Umsetzbarkeit in ganz Deutschland überprüft werden. | Die holzbasierte Bioökonomie kann einen wichtigen Beitrag zu einer nachhaltigen Wirtschaftsweise leisten. Dies erfordert eine systemische Betrachtung, die ökonomische, ökologische und gesellschaftliche Aspekte berücksichtigt: Der Wald ist Rohstofflieferant, Erholungsraum und erbringt weitere Ökosystemleistungen, ist jedoch vom Klimawandel selbst betroffen. Es gilt Ressourcen zu schonen und Primär- sowie Sekundärrohstoffe möglichst effizient, mehrfach und hochwertig zu verwenden (Kaskadennutzung). Ziel: Wirtschaftswachstum vom Rohstoffverbrauch entkoppeln und zu einer "Circular Economy" beitragen. Auszüge der Empfehlungen: Resilienter Waldumbau: Das Ergebnis eines resilienten Waldumbaus, der Rohstoffnutzung, Biodiversität und Klimaschutz im Blick hat, ist zu honorieren. Kreislaufwirtschaft/Kaskade: Die Politik sollte den Vorrang der stofflichen Nutzung festschreiben, Altholznutzung stärker im Blick haben und die energetische Verwendung auf nicht stofflich verwertbare Holzsortimente beschränken. Unternehmen sollten das Prinzip "Design for Re-Use and Recycling" mitdenken. Akzeptanz: Unternehmen sollten passgenaue Produktinformationen, Rücknahme- und Ersatzteilangebote sowie Reparaturleistungen anbieten. Life Cycle Assessments tragen zu transparenten Produktvergleichen bei. Hierzu ist weitere Forschung hinsichtlich Standardisierung nötig. Die öffentliche Hand sollte Ausschreibungen stärker an Nachhaltigkeitskriterien ausrichten. Governance: Eine Biomassestrategie kann die Planungssicherheit verbessern. Im Holzbaubereich sind Richtlinien an den neuesten Stand von Wissenschaft und Technik anzupassen und auf EU-Ebene die Novelle der Bauproduktenverordnung voranzubringen. Austausch, Forschung: Handwerk und KMU sind bei Digitalisierung und Automatisierung zu unterstützen. Die Gesellschaft ist einzubinden, um Zielkonflikte frühzeitig zu diskutieren. Der Erfahrungsaustausch zwischen Regionen ist zu intensivieren. Forschungsprojekte auch zu Konsumverhalten sind anzudenken. | Dr. Christine Metz-Schmid Tel.: +49 89 520309-839 metz-schmid@acatech.de acatech - Deutsche Akademie der Technikwissenschaften e.V. Karolinenplatz 4 80333 München | X | FPNR |
| 01.06.2020 | 30.11.2022 | 2220HV005B | Verbundvorhaben: Holzbasierte Bioökonomie – Treiber innovativer Technologien - Holz auf dem Weg zu einer biobasierten Wirtschaft in Deutschland; Teilvorhaben 2: Metastudie & Modellregionen - Akronym: BiooekonomieHolz2030 | Das Vorhaben identifiziert, welchen Beitrag Holz im Rahmen der Bioökonomie konkret für Industrie, Wirtschaft, Ressourcen- und Klimaschutz zu leisten vermag. Dazu sollen primär innovative Technologien und Produkte auf Holzbasis aufgezeigt sowie Maßnahmen zu ihrer Entwicklung, Herstellung, Verbreitung und absehbare Wirkungen beschrieben sowie den politischen Entscheidungsträgern die Verantwortung, die mit den Branchen betreffenden Beschlüssen einhergeht, bewusst gemacht werden. Durch die vielfältigen Bereiche, in denen Holz eingesetzt werden kann und den daraus resultierenden unterschiedlichen Adressaten einer solchen Studie macht es erforderlich, positive Beispiele zu benennen. Im Rahmen dieses Projektes soll anhand der drei Modellregionen Bayern, Sachsen und Baden- Württemberg aufgezeigt werden, welche Möglichkeiten Holz im Rahmen zukünftiger Entwicklungen im Bereich der Bioökonomie leisten kann. Diese Entwicklungen sollen im Anschluss auf ihre Eignung und Umsetzbarkeit in ganz Deutschland überprüft werden. | Die holzbasierte Bioökonomie kann einen wichtigen Beitrag zu einer nachhaltigen Wirtschaftsweise leisten. Dies erfordert eine systemische Betrachtung, die ökonomische, ökologische und gesellschaftliche Aspekte berücksichtigt: Der Wald ist Rohstofflieferant, Erholungsraum und erbringt weitere Ökosystemleistungen, ist jedoch vom Klimawandel selbst betroffen. Es gilt Ressourcen zu schonen und Primär- sowie Sekundärrohstoffe möglichst effizient, mehrfach und hochwertig zu verwenden (Kaskadennutzung). Ziel: Wirtschaftswachstum vom Rohstoffverbrauch entkoppeln und zu einer "Circular Economy" beitragen. Auszüge der Empfehlungen: Resilienter Waldumbau: Das Ergebnis eines resilienten Waldumbaus, der Rohstoffnutzung, Biodiversität und Klimaschutz im Blick hat, ist zu honorieren. Kreislaufwirtschaft: Die Politik sollte den Vorrang der stofflichen Nutzung festschreiben, Altholznutzung stärker im Blick haben und die energetische Verwendung auf nicht stofflich verwertbare Holzsortimente beschränken. Unternehmen sollten das Prinzip "Design for Re-Use and Recycling" mitdenken. Akzeptanz: Unternehmen sollten passgenaue Produktinformationen sowie Rücknahme- und Ersatzteilangebote sowie Reparaturleistungen anbieten. Life Cycle Assessments tragen zu transparenten Produktvergleichen bei. Hierzu ist weitere Forschung hinsichtlich Standardisierung nötig. Die öffentliche Hand sollte Ausschreibungen stärker an Nachhaltigkeitskriterien ausrichten. Steuerung: Eine Biomassestrategie kann die Planungssicherheit verbessern. Im Holzbaubereich sind Richtlinien an den neuesten Stand von Wissenschaft und Technik anzupassen und auf EU-Ebene die Novelle der Bauproduktenverordnung voranzubringen. Austausch, Forschung: Handwerk und KMU sind bei Digitalisierung und Automatisierung zu unterstützen. Die Gesellschaft ist einzubinden, um Zielkonflikte frühzeitig zu diskutieren. Der Erfahrungsaustausch zwischen Regionen ist zu intensivieren. | Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ Tel.: +49 351 463-38100 andre.wagenfuehr@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Bereich Ingenieurwissenschaften - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Naturstofftechnik - Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik Marschnerstr. 39 01307 Dresden | X | FPNR |
| 01.05.2020 | 31.12.2022 | 2220HV008A | Verbundvorhaben: Rettung von Großvieh bei Brandereignissen landwirtschaftlicher Gebäude in Holzbauweise; Teilvorhaben 1: Bauliche und konstruktive Grundlagen - Akronym: Regrobra | Bei Bränden landwirtschaftlicher Stallungen sind Gebäudeschäden im Allgemeinen durch Versicherer gedeckt. Der materielle und immaterielle Schaden durch den Verlust von Tieren und somit der Produktionsgrundlage des Betriebes ist, wenn überhaupt, nur marginal abgedeckt. Hier setzt das Projekt REGROBRA an. Durch die Entwicklung eines übergreifenden Konzeptes zur Tierrettung, das sowohl bauliche, anlagentechnische als auch organisatorische Maßnahmen verknüpft, soll der Schaden durch den Verlust von Tieren aufgrund mangelnder Rettungsmöglichkeit begrenzt oder verhindert werden. Neben der Umsetzung von baulichen Maßnahmen, wie der Schaffung gesicherter Fluchtkorridore mit geringer Brandlast, welche in Kombination mit anlagentechnischen Maßnahmen im Brandfall die Fluchtmöglichkeit für einen begrenzten Zeitraum ermöglichen, sollen hierbei die Bewegungsabläufe der Tiere im Tagesablauf mit dem Verhaltensmuster im Brandfall abgestimmt und in entsprechende Konzepte integriert werden. Vor allem das kalkulierbare Brandverhalten von Holz kann bei der Ausbildung eines Korridorkonzeptes einen entscheidenden Vorteil bringen. Das Korridorkonzept wird durch einen innovativen Ansatz der Fluchtwegöffnung ins Freie im Rahmen des anlagentechnischen Brandschutzes ergänzt. | Innerhalb des Teilvorhabens 1 (TV 1) des Verbundprojektes wurde ein Beitrag zu den baulichen und konstruktiven Grundlagen einer effektiven Rettung von Großvieh bei Brandereignissen erstellt und Möglichkeiten einer effektiven Brandfrüherkennung sowie Vorschläge für bauliche Maßnahmen erarbeitet. In enger Zusammenarbeit mit den Verbundpartnern der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf sowie der Arbeitsgruppe Präventionsingenieure e.V. wurden, soweit feststellbar, in einem ersten Schritt Daten zu Branderhebungen, aufgetretenen (Tier-)Schäden und Brandursachen erhoben. Unter Beachtung vorhandenen Betriebsstrukturen und der nutztierartabhängigen, tierphysiologischen Aspekte wurden Vorschläge für konstruktive und bauliche Durchbildungen von baulichen Anlagen zur Verbesserung einer effektiven Rettung und Nachbetreuung von Großvieh, insbesondere in der Entstehungsphase von Brandereignissen, erarbeitet. Die nach eingehender Analyse bestehender Objektstrukturen erarbeiteten Vorschläge zur Verbesserung der Rettung von Nutztieren wurden konstruktiv in Praxisversuchen validiert. Insbesondere aus dem durchgeführte Pilotversuch der Evakuierung einer Rinderherde konnten Rückschlüsse für weitere baulich-konstruktive Anpassungsmaßnahmen für mögliche Evakuierungsstrategien gezogen werden. | Dr. Sebastian Hirschmüller Tel.: +49 8031 805 2328 sebastian.hirschmueller@fh-rosenheim.de Technische Hochschule Rosenheim - Forschung und Entwicklung Hochschulstr. 1 83024 Rosenheim | X | FPNR |
| 01.05.2020 | 31.12.2022 | 2220HV008B | Verbundvorhaben: Rettung von Großvieh bei Brandereignissen landwirtschaftlicher Gebäude in Holzbauweise; Teilvorhaben 2: Verhalten von Rindern bei Brandfällen und Strategien zur Evakuierung und Erstversorgung am Unglücksort - Akronym: Regrobra | Ziel des Projekts war die Entwicklung von Strategien für die Evakuierung und Verwahrung von Rindern außerhalb des Brandobjekts, basierend auf Analysen des Tierverhaltens im Brandfall. Die Brandrisiken, sowie die Bedingungen für die Tierrettung wurden für die maßgeblichen Nutzungsarten bewertet. Dem folgend wurde die Milchviehhaltung als Startpunkt identifiziert, um erarbeitete Erkenntnisse im Anschluss für die Ausarbeitung spezifischer Konzepte für weitere Nutzungsarten verwenden zu können. Es wurden bestehende Veröffentlichungen zu Brandschutzkonzepten von Nutztier- und Pferdehaltungen, zum Flucht- und Vermeidungsverhalten von Rindern sowie zu Feuerwehreinsatzberichten bei Stallbränden ausgewertet, um ein Tierrettungskonzept zu erarbeiten und in einem Praxisversuch zu validieren. Bei der detaillierten Analyse der Literatur konnten Wissenslücken bzw. ein Mangel an wissenschaftlichen Vorarbeiten festgestellt werden, bezüglich des Tierverhaltens im Brandfall, zielführender vorsorglicher Maßnahmen zur Vorbereitung von Rettungswegen, sowie im Hinblick auf Hilfestellungen und Hinweisen für Rettungskräfte. Aufbauend auf diesen Ausgangsbedingungen wurde zur Erweiterung der Datenbasis eine Online-Umfrage mit 950 teilnehmenden Feuerwehrangehörigen und von Bränden betroffenen Landwirten durchgeführt, um Erfahrungen aus bisherigen Brandverläufen in Tierhaltungen auszuwerten. Aus der Literatur, Experteninterviews und den erhobenen Erfahrungsberichten ließen sich Hypothesen zur optimalen Gestaltung von Rettungswegen für Rinder formulieren. Zur Überprüfung der Hypothesen wurde, nach erfolgter Tierversuchsgenehmigung der Regierung von Oberbayern, ein Evakuierungsversuch mit einer Milchviehherde in Kooperation mit der örtlichen Feuerwehr durchgeführt, der Pilotcharakter hatte. | In der Online-Umfrage konnten umfangreiche Daten erhoben werden, mit denen sich Aussagen zu den Einflussfaktoren für eine erfolgreiche Tierrettung treffen lassen. Dabei stellte sich u.a. heraus, dass die Bedeutung des organisatorischen Brandschutzes hervorzuheben ist, insbesondere bezüglich der Zusammenarbeit zwischen Feuerwehren und landwirtschaftlichen Betrieben im Sinne einer verbesserten Einsatzvorbereitung durch Betriebsbegehungen, Übungen am Betrieb und der Erstellung von Einsatzplänen. Auch stellte sich ein Bedarf der Feuerwehren an Fortbildungen zum Umgang mit Großtieren und der angepassten Einsatztaktik bei Stallbränden dar. Weiterführende Hypothesen zur optimalen Gestaltung von Rettungswegen konnten in einem Evakuierungsversuch überprüft werden. Dabei konnte die nicht an den Austrieb gewöhnte Versuchsgruppe in unter einer Minute aus dem Stall verbracht werden. In Ergänzung konnte der positive Effekt einer vorhergehenden Gewöhnung der Rinder an den Austrieb auf das Tierverhalten bei der Evakuierung belegt werden. Aus den Ergebnissen abgeleitete Empfehlungen für die Gestaltung und Vorbereitung von Rettungswegen sowie von Sammelstellen für die Rinder außerhalb vom Stall, wurden in einem Bewertungsbogen zusammengefasst, mit dem es Landwirten ermöglicht wird, ihre individuelle betriebliche Situation im Hinblick auf Möglichkeiten der Tierrettung zu bewerten, Schwächen bzw. mögliche Herausforderungen zu erkennen und mit geringem Investitionsbedarf gezielt Verbesserungen zu erreichen und ein Tierrettungskonzept zu erstellen. Die Projektergebnisse stießen auf großes Interesse in der Fachwelt und wurden in zahlreichen Vorträgen, Veröffentlichungen, Workshops und Interviews präsentiert. Im Rahmen des Projekts sind eine Bachelor-, eine Master- und eine Doktorarbeit entstanden. Der Austausch innerhalb eines interprofessionellen Netzwerks aus Partnerorganisationen wurde initiiert, um die Thematik weiterzutragen und im Verbund voranzubringen. | Prof. Dr. Dr. Eva Zeiler Tel.: +49 8161 71 6414 eva.zeiler@hswt.de Hochschule Weihenstephan-Triesdorf -Fakultät Nachhaltige Agrar- und Energiesysteme Am Staudengarten 1 85354 Freising | X | FPNR |
| 01.05.2020 | 31.12.2022 | 2220HV008C | Verbundvorhaben: Rettung von Großvieh bei Brandereignissen landwirtschaftlicher Gebäude in Holzbauweise; Teilvorhaben 3: Brandschutztechnische Maßnahmen - Akronym: REGROBRA | Im Rahmen des Projektes hat Präventionsingenieure e.V. die Aufgaben hinsichtlich des vorbeugenden, anlagentechnischen und organisatorischen Brandschutzes übernommen. In der Literaturrecherche wurden die entsprechenden Regelwerke zusammengestellt und thematisch so aufbereitet, dass die Informationen einfach abgerufen werden können. Die Stallungskonzepte für Rinder wurden im Hinblick auf brandschutztechnische Maßnahmen analysiert. In diesem Zusammenhang wurden beispielsweise verwendete Entrauchungskonzepte, die Maßnahmen zur Brandmeldeüberwachung und Alarmierung erfasst und analysiert. Dabei wurden die verschiedenen örtlichen Bedingungen vom kleinen Familienbetrieb bis zu mehrteiligen Anlagen berücksichtigt. Spezifische Brandlasten (Futter, Streu, Holz etc.) wurden erfasst und unter Berücksichtigung der Brandabschnitte, der betrieblichen Abläufe und der Zugänglichkeit systematisiert. Die Löschwasserversorgung und vorhandene/erforderliche Flächen für die Feuerwehr wurden aufgenommen. Organisatorische Maßnahmen (Notfallplanung, Brandschutzordnung, Prüf- und Wartungsprotokolle, Feuerwehrpläne, Beschilderung u.ä.) wurden erfasst und analysiert. Vor-Ort-Recherchen und Gespräche mit Beteiligten sowie eine Fachtagung sind Bestandteil des Projektes. Auf dieser Grundlage werden Ansätze für die Notfallplanung im Hinblick auf die Tierrettung konzipiert. Ein Notfallplan ist ein Instrument, das alle relevanten Informationen über Aufgaben, Handlungsanweisungen, Ansprechpartner, Termine beinhaltet und ist somit für einen Betrieb spezifisch ausgelegt. Die Entscheidungsprozesse und Abläufe lassen sich erlernen und einüben. In diesem Zusammenhang wurden bestimmte bedarfs- und situationsorientierte Evakuierungs- und Notfallszenarien in einem Planspiel erprobt. Auf der Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse wird ein Aus- und Weiterbildungskonzept vorbereitet. | Basierend auf Recherche und Analyse von Verlauf und Ursachen konkreter Brandfälle wurden die bauordnungsrechtlichen, bau- und materialtechnischen sowie betrieblichen Regelwerke hinsichtlich der Anforderungen an Stallbau und Tierhaltung ermittelt und dargestellt. Die Schlussfolgerungen daraus wurden mit beteiligten Fachleuten (Landwirte, Kommune, Feuerwehr, Polizei, Baufachleute) in einem Arbeitskreis "Perspektivenwerkstatt" diskutiert und verifiziert. Die Maßnahmen des anlagentechnischen Brandschutzes, die in Industriegebäuden oder in öffentlichen Gebäuden eingesetzt werden, können für die Tierhaltungsanlagen nicht einfach übernommen werden, da die Einsatzbedingungen, betriebliche und bauliche Gegebenheiten nicht vergleichbar sind. Die Stallerweiterungen im Bestand haben eine Verdichtung der Bebauung und damit u.U. auch ein höheres Schadenausmaß zur Folge, bei einem Neubau im Außenbereich könnten die Erkenntnisse im Zuge der Planung berücksichtigt werden. In diesem Fall ist jedoch die Auswirkung von weiteren Faktoren wie Lage und Erreichbarkeit der Tierhaltungsanlagen, Vergrößerung des Tierbestandes u.a. zu beachten. Mögliche innovative Ansätze betreffen beispielsweise kamerabasierte Systeme, Datennutzung aus den Sensoren am Tier bzw. vorhandenen technischen Anlagen. Maßnahmen zur Tierrettung können nur in Zusammenarbeit der verschiedenen Fachbereiche erarbeitet werden. Landwirte müssen aktiv mitwirken – nicht nur, weil sie im Brandfall die Leidtragenden sind, sondern auch, weil sie das besondere Wissen über ihre Betriebe und über den Umgang mit den Tieren haben. Nur gemeinsam mit den Betroffenen kann sichergestellt werden, dass die Maßnahmen auch anwendbar sind und akzeptiert werden. Förderrichtlinien für Stallbau und Tierwohl-Kennzeichnungen sollten um brandschutztechnische Kriterien erweitert werden. Diese Anreize können zur Verbesserung der aktuellen Situation führen und damit dem Tierwohl dienen. | Dr. habil. Dipl.Ing. Zuzana Giertlová Tel.: +49 160 96855565 zuzana@giertlova.de P.ing - Präventionsingenieure e.V. Magdalenenweg 4 82152 Planegg | X | FPNR |
| 01.05.2020 | 31.08.2023 | 2220HV009A | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Pyrolyse-Prognosemodelles für Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 1: Modellentwicklung, Verifizierung und Validierung - Akronym: PyroProBiD | Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines validierten, numerischen Pyrolysemodelles welches die Grundlage für die Modellierung des Reaktionsverlaufes für alle gebräuchlichen Dämmstoffe aus nawaRo bilden soll. Um das Modell für eine möglichst große Bandbreite an Baustoffen zu erstellen, werden zunächst einige repräsentative Baustoffe untersucht. Der Schwerpunkt liegt dabei zunächst auf Holz, Holzfasern und Zellulose. Im späteren Verlauf wird die Übertragbarkeit auf weitere NaWaRo-Dämmstoffe wie Hanf, Flachs, Jute und Kork überprüft, deren Schwelprozesse physiko-chemisch ähnlich sind. Zunächst werden die notwendigen Eingangsparameter anhand verschiedener Methoden der physikalischen Chemie bestimmt. Im nächsten Schritt werden labormaßstäbliche Versuche in unterschiedlichen Geometrien durchgeführt und mittels inverser Modellierung mit den Simulationsergebnissen verglichen. Dabei werden insbesondere die Wärme- und Stoffströme in Zusammenhang mit den Faktoren für eine Auslösung und Fortentwicklung der Schwelprozesse betrachtet. Abschließend sollen mehrere Versuchsreihen in größerem Maßstab zur Validierung und Überprüfung der Anwendbarkeit in der Praxis dienen. Die entwickelten physikalischen Zusammenhänge der Schwelprozesse können als Ausgangspunkt für allgemeine Rechenverfahren der nationalen bzw. europäischen Brandschutznormen dienen. Zukünftige Prüfanforderungen an nawaRo-Dämmstoffe, die mit Brandversuchen einhergehen, können somit im Vorfeld potenziell reduziert oder sogar durch das Modell substituiert werden. Durch das zu entwickelnde Modell ist es bei einem gleichbleibenden Sicherheitsstandard möglich, die Zeitdauer der Realbrandversuche, welche zum Teil mehrere Tage beträgt, um einen Großteil zu reduzieren. Die Ergebnisse werden dabei anwenderorientiert aufbereitet und herstellerübergreifend verwendbar gemacht, sodass Markthürden zur Anwendung von Dämmstoffen aus nawaRo unter Beibehaltung des Schutzzielniveaus weiter reduziert werden. | Björn Kampmeier Tel.: +49 391 886-4967 bjoern.kampmeier@h2.de Hochschule Magdeburg-Stendal (FH) - Fachbereich Wasser, Umwelt, Bau und Sicherheit Breitscheidstr. 2 39114 Magdeburg | FPNR | ||
| 01.05.2020 | 31.08.2023 | 2220HV009B | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Pyrolyse-Prognosemodelles für Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 2: Analyse thermischer Materialparameter und numerische Berechnung - Akronym: PyroProBiD | Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines validierten, numerischen Pyrolysemodelles welches die Grundlage für die Modellierung des Reaktionsverlaufes für alle gebräuchlichen Dämmstoffe aus nawaRo bilden soll. Um das Modell für eine möglichst große Bandbreite an Baustoffen zu erstellen, werden zunächst einige repräsentative Baustoffe untersucht. Der Schwerpunkt liegt dabei zunächst auf Holz, Holzfasern und Zellulose. Im späteren Verlauf wird die Übertragbarkeit auf weitere NaWaRo-Dämmstoffe wie Hanf, Flachs, Jute und Kork überprüft, deren Schwelprozesse physiko-chemisch ähnlich sind. Zunächst werden die notwendigen Eingangsparameter anhand verschiedener Methoden der physikalischen Chemie bestimmt. Im nächsten Schritt werden labormaßstäbliche Versuche in unterschiedlichen Geometrien durchgeführt und mittels inverser Modellierung mit den Simulationsergebnissen verglichen. Dabei werden insbesondere die Wärme- und Stoffströme in Zusammenhang mit den Faktoren für eine Auslösung und Fortentwicklung der Schwelprozesse betrachtet. Abschließend sollen mehrere Versuchsreihen in größerem Maßstab zur Validierung und Überprüfung der Anwendbarkeit in der Praxis dienen. Die entwickelten physikalischen Zusammenhänge der Schwelprozesse können als Ausgangspunkt für allgemeine Rechenverfahren der nationalen bzw. europäischen Brandschutznormen dienen. Zukünftige Prüfanforderungen an nawaRo-Dämmstoffe, die mit Brandversuchen einhergehen, können somit im Vorfeld potenziell reduziert oder sogar durch das Modell substituiert werden. Durch das zu entwickelnde Modell ist es bei einem gleichbleibenden Sicherheitsstandard möglich, die Zeitdauer der Realbrandversuche, welche zum Teil mehrere Tage beträgt, um einen Großteil zu reduzieren. Die Ergebnisse werden dabei anwenderorientiert aufbereitet und herstellerübergreifend verwendbar gemacht, sodass Markthürden zur Anwendung von Dämmstoffen aus nawaRo unter Beibehaltung des Schutzzielniveaus weiter reduziert werden. | Prof. Dr.-Ing. Ulrich Krause Tel.: +49 391 67-58832 ulrich.krause@ovgu.de Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg - Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik - Institut für Apparate und Umwelttechnik Universitätsplatz 2 39106 Magdeburg | FPNR | ||
| 01.09.2020 | 31.08.2024 | 2220HV012A | Verbundvorhaben: Entwicklung von holzbasierten Stallkomponenten zur Verbesserung des Tierwohls im Stall; Teilvorhaben 1: Materialanalysen und -entwicklung; Konzeptionierung holzbasierter Stallkomponenten - Akronym: HuehnerHolz | Gesamtziel des hier beschriebenen Vorhabens ist die Verbesserung des Tierwohls von Hühnern und anderen Geflügel durch die gezielte Substitution von erdölbasierten Materialien (Kunststoffen) im Stall durch biobasierte-nachwachsende Rohstoffe. Dazu werden unterschiedliche Holzarten, Material- und Modifikationskombinationen, neue Konstruktionen, sowie ökologische Beschichtungen, sowie der Einsatz von alternativen biobasierten Rohstoffen in festen und mobilen Hühnerställen an exemplarischen Stallkomponenten (z.B. Sitzstangen, Bodenplatte, Nester etc.) untersucht. Dabei werden im vorliegenden Projekt exemplarische Stallkomponenten auf Basis nachwachsender Rohstoffe neu konzipiert und unter realen Bedingungen die Auswirkungen auf das Tierwohl näher untersucht. | Prof. Dr.-Ing. Alexander Pfriem Tel.: +49 3334 657-377 alexander.pfriem@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich Holzingenieurwesen - Chemie und Physik des Holzes sowie chemische Verfahrenstechnik Schicklerstr. 5 16225 Eberswalde | FPNR | ||
| 01.09.2020 | 31.08.2024 | 2220HV012B | Verbundvorhaben: Entwicklung von holzbasierten Stallkomponenten zur Verbesserung des Tierwohls im Stall; Teilvorhaben 2: Monitoring/Tierwohluntersuchungen - Akronym: HuehnerHolz | Gesamtziel des hier beschriebenen Vorhabens ist die Verbesserung des Tierwohls von Hühnern und anderen Geflügel durch die gezielte Substitution von erdölbasierten Materialien (Kunststoffen) im Stall durch biobasierte-nachwachsende Rohstoffe. Dazu werden unterschiedliche Holzarten, Material- und Modifikationskombinationen, neue Konstruktionen, sowie ökologische Beschichtungen, sowie der Einsatz von alternativen biobasierten Rohstoffen in festen und mobilen Hühnerställen an exemplarischen Stallkomponenten (z.B. Sitzstangen, Bodenplatte, Nester etc.) untersucht. Dabei werden im vorliegenden Projekt exemplarische Stallkomponenten auf Basis nachwachsender Rohstoffe neu konzipiert und unter realen Bedingungen die Auswirkungen auf das Tierwohl näher untersucht. | Dipl.-Ing. agr. Gerriet Trei Tel.: +49 3334 657317 gerriet.trei@hnee.de Fachhochschule Eberswalde - Fachgebiet ökologische Tierhaltung Friedrich-Ebert-Str. 25 16225 Eberswalde | FPNR | ||
| 01.09.2020 | 31.08.2024 | 2220HV012C | Verbundvorhaben: Entwicklung von holzbasierten Stallkomponenten zur Verbesserung des Tierwohls im Stall; Teilvorhaben 3: Entwicklung und Tests; Materialkonzeptionierung und Fertigung von Funktionsmustern - Akronym: HuehnerHolz | Gesamtziel des hier beschriebenen Vorhabens ist die Verbesserung des Tierwohls von Hühnern und anderen Geflügel durch die gezielte Substitution von erdölbasierten Materialien (Kunststoffen) im Stall durch biobasierte-nachwachsende Rohstoffe. Dazu werden unterschiedliche Holzarten, Material- und Modifikationskombinationen, neue Konstruktionen, sowie ökologische Beschichtungen, sowie der Einsatz von alternativen biobasierten Rohstoffen in festen und mobilen Hühnerställen an exemplarischen Stallkomponenten (z.B. Sitzstangen, Bodenplatte, Nester etc.) untersucht. Dabei werden im vorliegenden Projekt exemplarische Stallkomponenten auf Basis nachwachsender Rohstoffe neu konzipiert und unter realen Bedingungen die Auswirkungen auf das Tierwohl näher untersucht. | Dipl.-Ing. Klaus Ernst Tel.: +49 5652 5075-201 k.ernst@huehnermobil.de Stallbau Weiland GmbH & Co. KG Hilberlachestr. 8 37242 Bad Sooden-Allendorf | FPNR | ||
| 01.10.2020 | 30.09.2023 | 2220HV013X | Neue Beschichtungen für Holz in Hochbauanwendungen im Außenbereich mit dauerhaft beibehaltender Schwerentflammbarkeit - Akronym: FRextWood | Eine Steigerung des Holzeinsatzes im Hochbau erfordert den Abbau von Hemmnissen, die neben baurechtlichen Auflagen auch Brandschutz-Vorbehalte gegenüber dem brennbaren Naturwerkstoff Holz umfassen. Erstes Brandschutzziel ist, die Brandausbreitung in der Brandentstehungsphase maximal zu behindern, um Fluchtzeiten zu verlängern. Schwerentflammbarkeit ist dabei außerhalb der Gebäudeklassen unter 7 m Bauhöhe Mindestanforderung an Fassadenbekleidungen. Für Fassaden aus Holz fehlen Verfahrenstechnologien und Vorgehen, um Bekleidungsmaterialien aus Holz mit dauerhaft beibehaltender Schwerentflammbarkeit z. B. durch Beschichtungen auszurüsten, sodass sie für Hochbauanwendungen im Außenbereich nicht marktfähig werden können. Projektziel war daher die Entwicklung definierter FRT-Verfahren (engl. Fire Retardant Treatment) zur Ertüchtigung von Holzprodukten zu dauerhaft schwerentflammbaren Bauprodukten in witterungsbeanspruchten Anwendungen im Hochbau, wie Fassadenbekleidungen. Aufbauend auf Untersuchungen zur oberflächenstabilen, auswaschresistenten Kombination der erforderlichen Systemkomponenten (Holz-Substrate, FR-Imprägnierungen, FR-Beschichtungen, Schutzanstriche) in anwendungsrelevanten Varianten sollten funktionierende Systemaufbauten mit dauerhaft schwerentflammbarer Brandschutzwirkung, bewertet nach EN 16755, gefunden werden. Für diese positiven Systemlösungen waren die zugehörigen Verfahrenstechnologien und –parameter in Bezug auf eine maximal andauernde Brandschutzwirkung zu optimieren. | Es wurden Modellsysteme für die Ertüchtigung von Holzprodukten zu dauerhaft schwerentflammbaren Materialien für den Einsatz als Fassaden Bekleidungen hergestellt und untersucht. Somit konnten Empfehlungen zu Herstellung dauerhaft schwerentflammbarer Systemaufbauten hergeleitet werden. Lärche und v.a. Fichte als Substrate waren geeignet, um solche Systeme herzustellen. Es wurde gezeigt, dass eine Imprägnierung mit hohem FR-Eintrag (= 50 kg/m³) vorgenommen werden sollte, dauerhafte Schwerentflammbarkeit zu realisieren. Die Applikation eines FR-Lacks kann hingegen unterstützend wirken kann. Ein ausreichender Schutz über die reine Oberflächenbeschichtung war zwar zu Beginn wirkungsvoll, konnte einen dauerhaften Flammschutz aber nicht gewährleisten. Zum Schutz der Imprägnierungen war hingegen die Applikation von Decklacken aus wässrigen Alkyd-, Acrylatharzen sowie Polyethylenglycolen mit Auftragsmengen = 150 g/m² geeignet. Die in EN 16755 vorgeschlagenen Kriterien zur Beurteilung der Dauerhaftigkeit des Brandverhaltens anhand der relativen Erhöhung der Gesamtwärmefreisetzung (Cone-Kalorimeter) erwies sich nicht als sinnvoll. Durch die Kombination verschiedener FR-Imprägnierungen, FR-Beschichtungen und Schutzanstriche konnten jedoch dauerhaft schwerentflammbare Systemaufbauten auf Holz hergestellt werden. | Daniel Hafner Tel.: +49 351 4662-401 daniel.hafner@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | FPNR | |
| 01.08.2021 | 31.12.2023 | 2220HV015A | Verbundvorhaben: Barrierebeschichtungen auf Basis von Lignin; Teilvorhaben 1: Ligninmodifizierung - Akronym: B-CooL | Ziel des Vorhabens ist, die Entwicklung von innovativen, biobasierten Beschichtungen aus Lignin für flexible und papierbasierte Verpackungen, die eine umweltfreundliche Alternative zu konventionellen Beschichtungen / Verpackungen bieten sollen, da konventionelle Lösungen basieren bislang zumeist aus fossilen Rohstoffen oder können nur sehr energieintensiv hergestellt werden. Aufgrund der Expertise und Ausrichtung des Projektkonsortiums adressiert dieses Entwicklungsvorhaben besonders, aber nicht ausschließlich, Anwendungen im Bereich der Lebensmittelverpackungen, z.B. für Schoko- und Müsliriegel, Pudding, Reis, Tierfutter, Banderolen oder auch Deckel für Joghurtbecher. Dazu soll innerhalb des Projektes ein beschichtetes Demonstrator-Papier entwickelt und evaluiert werden, welches als Grundlage für die spätere Vermarktung der Vorhabensergebnisse dienen soll. Darüber hinaus sollen die hier erarbeiteten Erkenntnisse auch dazu dienen, innovative Beschichtungen für weitere Einsatzgebiete zu entwickeln, z.B. für Holzanwendungen. Neben der chemisch/technischen Entwicklung hat sich das Konsortium ebenfalls zum Ziel gesetzt, die ökonomische und ökologische Vorteilhaftigkeit dieser neuartigen Beschichtungen in diesem Vorhaben herauszuarbeiten. | Dr. Jacob Podschun Tel.: +49 3378 88122-30 podschun@suncoal.com SunCoal Industries GmbH Rudolf-Diesel-Str. 15 14974 Ludwigsfelde | FPNR | ||
| 01.08.2021 | 31.07.2024 | 2220HV015B | Verbundvorhaben: Barrierebeschichtungen auf Basis von Lignin; Teilvorhaben 2: Papierfunktionalisierung - Akronym: B-CooL | Ziel des Vorhabens ist, die Entwicklung von innovativen, biobasierten Beschichtungen aus Lignin für flexible und papierbasierte Verpackungen, die eine umweltfreundliche Alternative zu konventionellen Beschichtungen / Verpackungen bieten sollen. Konventionelle Lösungen basieren bislang zumeist aus fossilen Rohstoffen oder können nur sehr energieintensiv hergestellt werden. Aufgrund der Expertise und Ausrichtung des Projektkonsortiums adressiert dieses Entwicklungsvorhaben besonders, aber nicht ausschließlich, Anwendungen im Bereich der Lebensmittelverpackungen, z.B. für Schoko- und Müsliriegel, Pudding, Reis, Tierfutter, Banderolen oder auch Deckel für Joghurtbecher. Dazu soll innerhalb des Projektes ein beschichtetes Demonstrator-Papier entwickelt und evaluiert werden, welches als Grundlage für die spätere Vermarktung der Vorhabensergebnisse dienen soll. Darüber hinaus sollen die hier erarbeiteten Erkenntnisse auch dazu dienen, innovative Beschichtungen für weitere Einsatzgebiete zu entwickeln, z.B. für Holzanwendungen. Neben der chemisch/technischen Entwicklung hat sich das Konsortium ebenfalls zum Ziel gesetzt, die ökonomische und ökologische Vorteilhaftigkeit dieser neuartigen Beschichtungen in diesem Vorhaben herauszuarbeiten. | Prof. Markus Biesalski Tel.: +49 6151 16-23721 biesalski@tu-darmstadt.de Technische Universität Darmstadt - Fachbereich Chemie - Ernst-Berl-Institut für Technische und Makromolekulare Chemie - FG Makromolekulare Chemie und Papierchemie Peter-Grünberg-Straße 8 64287 Darmstadt | FPNR | ||
| 01.08.2021 | 31.07.2024 | 2220HV015C | Verbundvorhaben: Barrierebeschichtungen auf Basis von Lignin; Teilvorhaben 3: Anwendungsentwicklung - Akronym: B-CooL | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von innovativen, biobasierten Beschichtungen aus Lignin für flexible und papierbasierte Verpackungen, die eine umweltfreundliche Alternative zu konventionellen Beschichtungen / Verpackungen bieten sollen. Konventionelle Lösungen basieren bislang zumeist aus fossilen Rohstoffen oder können nur sehr energieintensiv hergestellt werden. Aufgrund der Expertise und Ausrichtung des Projektkonsortiums adressiert dieses Entwicklungsvorhaben besonders, aber nicht ausschließlich, Anwendungen im Bereich der Lebensmittelverpackungen, z.B. für Schoko- und Müsliriegel, Pudding, Reis, Tierfutter, Banderolen oder auch Deckel für Joghurtbecher. Dazu soll innerhalb des Projektes ein beschichtetes Demonstrator-Papier entwickelt und evaluiert werden, welches als Grundlage für die spätere Vermarktung der Vorhabensergebnisse dienen soll. Darüber hinaus sollen die hier erarbeiteten Erkenntnisse auch dazu dienen, innovative Beschichtungen für weitere Einsatzgebiete zu entwickeln, z.B. für Holzanwendungen. Neben der chemisch/technischen Entwicklung hat sich das Konsortium ebenfalls zum Ziel gesetzt, die ökonomische und ökologische Vorteilhaftigkeit dieser neuartigen Beschichtungen in diesem Vorhaben herauszuarbeiten. | Dr. Timo Stalling Tel.: +49 7802 81-4511 timo.stalling@koehler.com Koehler Innovation & Technology GmbH Hauptstr. 2-4 77704 Oberkirch | FPNR | ||
| 01.05.2021 | 30.06.2024 | 2220HV017A | Verbundvorhaben: Biomimetische Plasmapolymere zur Funktionalisierung von Papier; Teilvorhaben 1: Papiertechnologie - Akronym: BioPlas4Paper | Durch Ausstattung von Papieren mit hydrophoben und antimikrobiellen Eigenschaften wird angestrebt, die Beständigkeit dieses Werkstoffes zu steigern und damit für neuartige Anwendungsgebiete nutzbar zu machen. Im Kontrast zu aktuell eingesetzten Veredlungsstrategien soll das Verfahren der Plasmapolymerisation genutzt werden, um natürliche niedermolekulare Verbindungen (biogene Präkursoren) auf Papieroberflächen abzuscheiden. Nur durch die Polymerisation während der Beschichtung wird es möglich unlösliche Polymere konturgetreu und in Reinform auf komplexe Oberflächen zu applizieren und damit evolutionär bewährte, botanische Beschichtungsmaterialien nachzuahmen. Durch die variable Einspeisung von monomeren Vorstufen in das Trägergas des Plasmabeschichtungssystems wird es möglich die gesamte zugängliche Oberfläche des Papiergefüges(auch inline) mit funktionalen Polymeren zu beschichten. Durch spezifische Elektrodenanordnungen lassen sich direkt im Behandlungsbereich stabile und reproduzierbare Entladungsbedingungen realisieren, die gerade bei beschichtenden PECVD-Prozessen (Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition) eine wichtige Voraussetzung sind. Als vorteilhaft kann bei diesem Ansatz die materialsparende Applikation, der Verzicht auf Lösungsmittel, das Einsparen von Trocknungsenergie und das Potential zur Präparation auch komplexer Gradienten- oder Multischichtsysteme erwähnt werden. In Abhängigkeit des Plasmaquellenkonzeptes und der Beschichtungsparameter sowie der eingesetzten Präkursor-Verbindungen, lassen sich die Beschichtungen optimieren. Pflanzliche Inhaltstoffe stellen eine ausgesprochen vielfältige und bisher ungenutzte Quelle biogener Präkursor-Moleküle für Plasmabeschichtungen dar. Durch Nachweis materieller und ökologischer Vorteilhaftigkeit leistet das Forschungsvorhaben einen wesentlichen Beitrag um Bioraffineriekonzepte um weitere Nutzungsoptionen zu ergänzen und Einkommensalternativen für Erzeuger und Verarbeiter von Lignocellulosen zu schaffen. | Dr. Andreas Geißler Tel.: +49 6151 16-23727 geissler@cellulose.tu-darmstadt.de Technische Universität Darmstadt - Fachbereich Chemie - Ernst-Berl-Institut für Technische und Makromolekulare Chemie Alarich-Weiss-Str. 8 64287 Darmstadt | FPNR | ||
| 01.05.2021 | 30.06.2024 | 2220HV017B | Verbundvorhaben: Biomimetische Plasmapolymere zur Funktionalisierung von Papier; Teilvorhaben 2: Prozessentwicklung und -optimierung - Akronym: BioPlas4Paper | Durch Ausstattung von Papieren mit hydrophoben und antimikrobiellen Eigenschaften wird angestrebt, die Beständigkeit dieses Werkstoffes zu steigern und damit für neuartige Anwendungsgebiete nutzbar zu machen. Im Kontrast zu aktuell eingesetzten Veredlungsstrategien soll das Verfahren der Plasmapolymerisation genutzt werden, um natürliche niedermolekulare Verbindungen (biogene Präkursoren) auf Papieroberflächen abzuscheiden. Nur durch die Polymerisation während der Beschichtung wird es möglich unlösliche Polymere konturgetreu und in Reinform auf komplexe Oberflächen zu applizieren und damit evolutionär bewährte, botanische Beschichtungsmaterialien nachzuahmen. Durch die variable Einspeisung von monomeren Vorstufen in das Trägergas des Plasmabeschichtungssystems wird es möglich die gesamte zugängliche Oberfläche des Papiergefüges (auch inline) mit funktionalen Polymeren zu beschichten. Durch spezifische Elektrodenanordnungen lassen sich direkt im Behandlungsbereich stabile und reproduzierbare Entladungsbedingungen realisieren, die gerade bei beschichtenden PECVD-Prozessen (Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition) eine wichtige Voraussetzung sind. Als vorteilhaft kann bei diesem Ansatz die materialsparende Applikation, der Verzicht auf Lösungsmittel, das Einsparen von Trocknungsenergie und das Potential zur Präparation auch komplexer Gradienten- oder Multischichtsysteme erwähnt werden. In Abhängigkeit des Plasmaquellenkonzeptes und der Beschichtungsparameter sowie der eingesetzten Präkursor-Verbindungen, lassen sich die Beschichtungen optimieren. Pflanzliche Inhaltstoffe stellen eine ausgesprochen vielfältige und bisher ungenutzte Quelle biogener Präkursor-Moleküle für Plasmabeschichtungen dar. Durch Nachweis materieller und ökologischer Vorteilhaftigkeit leistet das Forschungsvorhaben einen wesentlichen Beitrag um Bioraffineriekonzepte um weitere Nutzungsoptionen zu ergänzen und Einkommensalternativen für Erzeuger und Verarbeiter von Lignocellulosen zu schaffen. | Dr. rer. nat. Kristina Lachmann Tel.: +49 531 2155-683 kristina.lachmann@ist.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik (IST) Von-Ossietzky-Str. 100 37085 Göttingen | FPNR | ||
| 01.05.2021 | 30.06.2024 | 2220HV017C | Verbundvorhaben: Biomimetische Plasmapolymere zur Funktionalisierung von Papier; Teilvorhaben 3: Biogene Präkursoren - Akronym: BioPlas4Paper | Durch Ausstattung von Papieren mit hydrophoben und antimikrobiellen Eigenschaften wird angestrebt, die Beständigkeit dieses Werkstoffes zu steigern und damit für neuartige Anwendungsgebiete nutzbar zu machen. Im Kontrast zu aktuell eingesetzten Veredlungsstrategien soll das Verfahren der Plasmapolymerisation genutzt werden, um natürliche niedermolekulare Verbindungen (biogene Präkursoren) auf Papieroberflächen abzuscheiden. Nur durch die Polymerisation während der Beschichtung wird es möglich unlösliche Polymere konturgetreu und in Reinform auf komplexe Oberflächen zu applizieren und damit evolutionär bewährte, botanische Beschichtungsmaterialien nachzuahmen. Durch die variable Einspeisung von monomeren Vorstufen in das Trägergas des Plasmabeschichtungssystems wird es möglich die gesamte zugängliche Oberfläche des Papiergefüges (auch inline) mit funktionalen Polymeren zu beschichten. Durch spezifische Elektrodenanordnungen lassen sich direkt im Behandlungsbereich stabile und reproduzierbare Entladungsbedingungen realisieren, die gerade bei beschichtenden PECVD-Prozessen (Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition) eine wichtige Voraussetzung sind. Als vorteilhaft kann bei diesem Ansatz die materialsparende Applikation, der Verzicht auf Lösungsmittel, das Einsparen von Trocknungsenergie und das Potential zur Präparation auch komplexer Gradienten- oder Multischichtsysteme erwähnt werden. In Abhängigkeit des Plasmaquellenkonzeptes und der Beschichtungsparameter sowie der eingesetzten Präkursor- Verbindungen, lassen sich die Beschichtungen optimieren. Pflanzliche Inhaltstoffe stellen eine ausgesprochen vielfältige und bisher ungenutzte Quelle biogener Präkursor-Moleküle für Plasmabeschichtungen dar. Durch Nachweis materieller und ökologischer Vorteilhaftigkeit leistet das Forschungsvorhaben einen wesentlichen Beitrag um Bioraffineriekonzepte um weitere Nutzungsoptionen zu ergänzen und Einkommensalternativen für Erzeuger und Verarbeiter von Lignocellulosen zu schaffen. | Dr. Jörn Appelt Tel.: +49 40 822459-127 joern.appelt@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung Leuschnerstr. 91 c 21031 Hamburg | FPNR | ||
| 01.06.2021 | 30.11.2024 | 2220HV020A | Verbundvorhaben: Biobasierte Flammschutzbeschichtungen für Möbel und den Innenausbau mit Holz und Holzwerkstoffen; Teilvorhaben 1: Entwicklung biobasierter Synthesebausteine, Formulierung von Flammschutzbeschichtungen und Produktbewertung - Akronym: InnFla | Ziel des Teilvorhabens ist die Synthese neuer polymerisierbarer Zuckerderivate, die Formulierung biobasierter Flammschutzbeschichtungen und die Produktbewertung hinsichtlich dauerhaftem Brandschutz und anwendungsbezogenen Eigenschaften. | Dr. Claudia Schirp Tel.: +49 531 2155-318 claudia.schirp@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.06.2021 | 31.05.2024 | 2220HV020B | Verbundvorhaben: Biobasierte Flammschutzbeschichtungen für Möbel und den Innenausbau mit Holz und Holzwerkstoffen; Teilvorhaben 2: Entwicklung von biobasierten Lackbindemitteln - Akronym: InnFla | Ziel des Teilvorhabens ist die Synthese neuer polymerisierbarer Zuckerderivate, die Formulierung biobasierter Flammschutzbeschichtungen und die Produktbewertung hinsichtlich dauerhaftem Brandschutz und anwendungsbezogenen Eigenschaften. | Dr. Markus Lettau Tel.: +49 531 2814120 markus.lettau@auro.de AURO Pflanzenchemie Aktiengesellschaft Alte Frankfurter Str. 211 38122 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.06.2020 | 28.02.2022 | 2220HV022A | Verbundvorhaben: Holz-Kunststoff-Hybrid-Gewebe/Gelege - Grundlagenuntersuchung zur Entwicklung eines innovativen Holz-Kunststoff-Hybrid-Gewebes/Geleges für den Ersatz von Stahlbewehrungen im Bau (Machbarkeitsstudie); Teilvorhaben 1: Herstellung der Fasern - Akronym: HKH-Textil | Gesamtziel der Machbarkeitsstudie war die Grundlagenforschung zum Einsatz von Holzmehl und Holzfasern zur Verstärkung von Kunststoffen zur Erzeugung von Holz-Kunststoffgeweben/-gelegen für den Ersatz von Stahlbewehrungen in Beton. Hauptziel war die prozesstechnische Machbarkeit der Filament- und Gewebe-/Gelegeherstellung zu eruieren und zu beweisen. Weiterhin bestand die große Herausforderung aus den Compounds Filamente mit hohen Festigkeiten und einer guten Anbindung zwischen Beton und Filament zu erzeugen. Das Teilvorhaben "Herstellung der Fasern" beschäftigte sich dabei mit der Herstellung von holzfaserverstärkten Filamenten für eine spätere Weiterverarbeitung zu Holz-Kunststoff-Hybrid-Geweben und -Gelegen für die Bewehrung von Beton. Im Fokus des Teilvorhabens lag dabei das Eincompoundieren von Holzpartikeln in verschiedene Kunststoffmatrizes und der Nachweis einer Verstreckbarkeit der hergestellten Compounds. Dafür wurden drei Holzpartikel unterschiedlicher Größe in drei unterschiedliche Polymere mit verschiedenen Füllgraden eingearbeitet. Anschließend wurden aus den Compounds durch einen Verstreckungsprozess Filamente hergestellt, die mechanischen Eigenschaften der Filamente durch Faserzugversuche ermittelt und mit denen von Stahlfasern verglichen. Wurden ausreichende Werte erreicht, erfolgte im zweiten Teilvorhaben die Herstellung eines Gelege- oder Gewebe-Musters als alternatives Bewehrungsmaterial für Beton. | Es konnte im Rahmen der Machbarkeitsstudie ein breites Grundlagenwissen für den Einsatz von Holzpartikeln zur Verstärkung von Kunststoffen für die Herstellung von Holz-Kunststoffgeweben/-gelegen geschaffen werden. Es wurden Compounds aus drei Polymeren und drei Holzpartikeln mit verschiedenen Füllgraden hergestellt und anschließend erfolgreich verstreckt. Die Materialmischungen erreichten im verstreckten Zustand gute mechanische Eigenschaften. Höhere Füllgrade hatten ebenso, wie größere Füllstoffe aber eine Verringerung der Zugfestigkeit zur Folge. Versuche mit Haftvermittlern für eine verbesserte Anbindung der Holzpartikel innerhalb des Polymermatrix führten zu keiner Steigerung der Filamentmechanik. In Versuchen zur Anbindungsfestigkeit zwischen Filament und Beton zeigte sich, dass größere Füllstoffe eine deutliche Haftungsverbesserung zwischen Filament und zementärer Matrix erwirken können. Dem entsprechend muss bei der Materialentwicklung ein Kompromiss zwischen der Mechanik des Filaments und seines Anbindungsverhaltens an Beton berücksichtigt werden. Erste Vorversuche zu mittels Coextrusion hergestellten Filamenten zeigen eine Möglichkeit diesen Wiederspruch zu umgehen. Hierbei wird das Filament aus zwei Sichten aufgebaut, wodurch der Kern hohe Festigkeiten erreichen kann, während hohe Füllgrade in der Außenschicht die Anbindung erhöhen. | Prof. Dr.-Ing. Nicole Strübbe Tel.: +49 8031 805-2630 nicole.struebbe@fh-rosenheim.de Technische Hochschule Rosenheim - Forschung und Entwicklung Hochschulstr. 1 83024 Rosenheim | X | FPNR |
| 01.06.2020 | 28.02.2022 | 2220HV022B | Verbundvorhaben: Holz-Kunststoff-Hybrid-Gewebe/Gelege - Grundlagenuntersuchung zur Entwicklung eines innovativen Holz-Kunststoff-Hybrid-Gewebes/Geleges für den Ersatz von Stahlbewehrungen im Bau (Machbarkeitsstudie); Teilvorhaben 2: Herstellung und Prüfung der textilen Flächengebilde - Akronym: HKH-Textil | Gesamtziel der Machbarkeitsstudie war die Grundlagenforschung zum Einsatz von Holzmehl und Holzfasern zur Verstärkung von Kunststoffen zur Erzeugung von Holz-Kunststoffgeweben/-gelegen für den Ersatz von Stahlbewehrungen in Beton. Hauptziel war die prozesstechnische Machbarkeit der Filament- und Gewebe-/Gelegeherstellung zu eruieren und zu beweisen. Weiterhin bestand die große Herausforderung aus den Compounds Filamente mit hohen Festigkeiten und einer guten Anbindung zwischen Beton und Filament zu erzeugen. Das Teilvorhaben "Herstellung und Prüfung der textilen Flächengebilde" beschäftigte sich mit der Herstellung von Garnen aus den im Teilvorhaben 1 extrudierten Filamenten zur Weiterverarbeitung zu textilen Flächengebilden in Form von Gelegen und Geweben. Dafür wurden zwei und drei Filamente auf einer Laborzwirnmaschine zu Garnen verzwirnt. Nach dem Erreichen einer genügenden Garnqualität für die verschiedenen Filamente wurden die Garne zu 1:1-Leinwandgeweben verwoben und zu Gelegen verfestigt. Die Fixierung der Kreuzungspunkte erfolgte durch Ultraschallverschweißen des polymeren Matrixmaterials. Es wurde angestrebt, eine Gittergröße von möglichst 1 x 1 cm erzielen. Die mechanischen Eigenschaften von Garnen, Geweben und Gelegen wurden gemessen. | Es konnte im Rahmen der Machbarkeitsstudie gezeigt werden, dass die Herstellung von Garnen aus holzfaserverstärkten Filamenten mit zwei und drei Filamenten möglich ist. Dabei wurde festgestellt, dass das Verzwirnen zu einer Abnahme der Zugfestigkeit führt. Für das Folgeprojekt wurde deshalb u.a. geplant, Filamente mit dem dreifachen Querschnitt herzustellen, so dass der Prozessschritt des Verzwirnens entfallen kann. Sowohl die Gelege- als auch die Gewebeherstellung war erfolgreich. Es war allerdings bei der Gewebeherstellung nicht möglich, Gewebe mit genügend großen Gitterbereichen zu weben, ohne dass die Schussfäden entlang der Kettfäden verschieblich wurden. Die Gelege zeigten bei Zugversuchen vorzeitiges Versagen im Bereich der Verschweißungen. Auch hier sollte der Einsatz von dickeren Filamenten zu einer Verbesserung führen, weil die prozentuale Tiefenwirkung der Schweißzone kleiner ist. | Prof. Dr.-Ing. Jens Schuster Tel.: +49 631 3724-7049 jens.schuster@hs-kl.de Hochschule Kaiserslautern - Campus Pirmasens - FB Angewandte Logistik- und Polymerwissenschaften - Institut für Kunststofftechnik Westpfalz Carl-Schurz-Str. 10-16 66953 Pirmasens | X | FPNR |
| 01.07.2021 | 15.12.2024 | 2220HV023A | Verbundvorhaben: Erarbeitung der Grundlagen zur Entwicklung eines opto-sensorischen Messsystems zur produktionsnahen Bestimmung von flüchtigen Terpenen aus Holzprodukten; Teilvorhaben 1: Grundlegende Untersuchungen - Akronym: Terp-NIR | Durch dieses Projekt soll die Überwachung der Emissionen, insbesondere der in hohen Konzentrationen vorkommenden Terpene) von Holz und Holzwerkstoffen vereinfacht und im Hinblick auf die Geschwindigkeit so optimiert werden, dass eine produktionsnahe Messung ermöglicht wer-den kann und die Produkte sicher die aktuellen und zukünftigen Grenzwerte einhalten können. | Dr. Martin Ohlmeyer Tel.: +49 40 73962-635 martin.ohlmeyer@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung Leuschnerstr. 91 c 21031 Hamburg | FPNR | ||
| 01.07.2021 | 30.06.2024 | 2220HV023B | Verbundvorhaben: Erarbeitung der Grundlagen zur Entwicklung eines opto-sensorischen Messsystems zur produktionsnahen Bestimmung von flüchtigen Terpenen aus Holzprodukten; Teilvorhaben 2: Praxisnahe Untersuchungen - Akronym: Terp-NIR | Durch dieses Projekt soll die Überwachung der Emissionen, insbesondere der in hohen Konzentrationen vorkommenden Terpene) von Holz und Holzwerkstoffen vereinfacht und im Hinblick auf die Geschwindigkeit so optimiert werden, dass eine produktionsnahe Messung ermöglicht werden kann und die Produkte sicher die aktuellen und zukünftigen Grenzwerte einhalten können. | Dipl.-Ing. Patrick Boelhauve Tel.: +49 4103 18783-73 patrick.boelhauve@apos.biz APOS GmbH Am Marienhof 4 22880 Wedel | FPNR | ||
| 01.11.2020 | 31.12.2025 | 2220HV024X | Nachwuchsgruppe: Holzbasierte Hochleistungsmaterialien für den 3D-Druck und die thermoplastische Fertigung (HolzMat3D) - Akronym: HolzMat3D | Die 3D-Fertigung (3D-Druck und Spritzguss) ermöglicht die präzise Herstellung individuell angepasster Produkte und bietet ein großes Zukunftspotential. Zur Herstellung dieser Produkte werden gegenwärtig zumeist nicht biologisch abbaubare Kunststoffe aus Erdöl verwendet. Diese Kunststoffe tragen allerdings maßgeblich zur langanhaltenden Verschmutzung unserer Umwelt bei. Daher ist es notwendig, geeignete Materialien auf Grundlage nachwachsender Rohstoffe zu entwickeln. Die Integration von Holzcellulose (Cellulosefasern, CF und Cellulose-Nanofibrillen, CNF) in die 3D-Fertigung ist ein vielversprechender Ansatz um neuartige Materialien aus nachwachsenden Rohstoffen herzustellen. Ein Ansatz des Projekts ist der Gel-3D-Druck. Hierfür werden anorganische Nanopartikel an ihrer Oberfläche modifiziert und durch eine Polymerisationsreaktion mit mehreren CNF verbunden. Durch diese Quervernetzung zwischen den einzelnen CNF wird ein starkes und widerstandsfähiges Netzwerk gebildet, das mittels Gel-3D-Druck verarbeitet werden kann. Ein weiterer Ansatz ist die Herstellung von Bionanokompositen aus CF oder CNF und einer Kunststoffmatrix. Diese biologisch basierten Komposite werden auf der einen Seite ein niedriges Gewicht aufweisen, auf der anderen Seite jedoch herausragende mechanischen Eigenschaften besitzen. Um das Haftungsvermögen zwischen CF bzw. CNF und einer Kunststoffmatrix zu gewährleisten muss jedoch die hohe Hydrophilie von Cellulose überwunden werden. Ziel des Forschungsprojektes ist demnach die Entwicklung einer universellen Grundsubstanz aus CF bzw. CNF, deren Oberfläche durch eine kontrollierte radikalische Polymerisation chemisch modifiziert wird um eine Kompatibilität zu verschiedenen Kunststoffmatrices zu bieten. Diese Hybridmaterialien werden anschließend compoundiert und durch SLS-, bzw. FDM-3D-Druck und Spritzguss konsolidiert. | Dr. Julien Navarro Tel.: +49 40 73962-612 julien.navarro@uni-hamburg.de Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften - Fachbereich Biologie - Institut für Holzwissenschaften - Holzphysik Leuschnerstr. 91 c 21031 Hamburg | FPNR | ||
| 01.03.2021 | 30.11.2024 | 2220HV025X | Humine zur Imprägnierung und Verklebung von Holz - Akronym: Humine | Humine sind dunkelgefärbte hochmolekulare Verbindungen mit furanischer Struktur und Alkohol-, Keton- und Aldehydgruppen. Sie entstehen als Nebenprodukt bei einem neuen Verfahren zur Herstellung von Polyethylenfuranoat (PEF), welches als biobasierter Ersatz für den Massenkunststoff Polyethylenterephthalat (PET) dienen soll. Als Ausgangsmaterial dienen Fruchtzucker aus nachwachsenden Rohstoffen, in erster Linie kommen Zuckerrohr, Mais und Weizen zum Einsatz. Eine Pilotanlage zur Produktion vom PEF im Tonnenmaßstab existiert bereits; die Überführung in den kommerziellen/industriellen Maßstab (bis zu 50.000 Tonnen pro Jahr) ist geplant. Berechnungen zur Folge werden dann mehr als 10.000 Tonnen Humine pro Jahr anfallen, für die bislang keine Anwendungen existieren. Aufgrund der komplexen chemischen Struktur ergeben sich vielseitige Anwendungsmöglichkeiten. Da Humine künftig in großen Mengen als günstiges, biobasiertes Nebenprodukt anfallen werden, sollen bereits heute Wege zur stofflichen Verwertung im Sinne einer nachhaltigen Bioökonomie sichergestellt werden. Ziel ist es Konzepte zur stofflichen Nutzung von Huminen zu erarbeiten. Zwei Ideen werden hierzu im Rahmen des Vorhabens verfolgt. Einerseits ist die Verwendung als Klebstoff vorgesehen, um mit Huminen als wirtschaftliches biobasiertes Bindemittel klassische Holzwerkstoffe wie Sperrholz, Span- und Faserplatten herzustellen. Andererseits ist die Eignung als natürliches Hydrophobierungsmittel oder sogar zur Verbesserung der Dauerhaftigkeit von Holz zu untersuchen und somit eine biobasierte Alternative zur Acetylierung von Holz zu schaffen. Hierzu werden unterschiedliche Holzarten mit Huminen imprägniert bzw. modifiziert und die Materialeigenschaften ermittelt. | Dr. Julia Belda Tel.: +49 531 2155-427 julia.belda@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.07.2020 | 31.08.2024 | 2220HV026A | Verbundvorhaben: Kontextbezogene gemisch- und konzentrationsabhängige Auswirkungen flüchtiger organischer Verbindungen verschiedener Holzarten; Teilvorhaben 1: sensorische Untersuchungen - Akronym: W4G | Das Ziel des Projekts Wood for Good (W4G) besteht darin, die Auswirkungen von Werkstoffen, Bau- und Innenausbaumaterialien aus Holz auf das psychische und physiologische Befinden und sensorischen Empfindungen von Menschen unter besonderer Berücksichtigung der positiven Auswirkungen von freigesetzten flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) zu analysieren und zu verstehen. Das spezifische Ziel ist die Entwicklung von Strategien zur Nutzung der vermuteten und im Projekt beobachteten gesundheitlichen Auswirkungen von Holz bei der Werbung, beim Marketing, bei der Produktentwicklung und bei der Gestaltung von Holzprodukten. | Dr. Martin Ohlmeyer Tel.: +49 40 73962-635 martin.ohlmeyer@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung Leuschnerstr. 91 c 21031 Hamburg | FPNR | ||
| 01.07.2020 | 31.10.2024 | 2220HV026B | Verbundvorhaben: Kontextbezogene gemisch- und konzentrationsabhängige Auswirkungen flüchtiger organischer Verbindungen verschiedener Holzarten; Teilvorhaben 2: neurophysiologische und chemosensorische Untersuchungen - Akronym: W4G | Das Ziel des Projekts Wood for Good (W4G) besteht darin, die Auswirkungen von Werkstoffen, Bau- und Innenausbaumaterialien aus Holz auf das psychische und physiologische Befinden und sensorischen Empfindungen von Menschen unter besonderer Beru¨cksichtigung der positiven Auswirkungen von freigesetzten flu¨chtigen organischen Verbindungen (VOC) zu analysieren und zu verstehen. Das spezifische Ziel ist die Entwicklung von Strategien zur Nutzung der vermuteten und im Projekt beobachteten gesundheitlichen Auswirkungen von Holz bei der Werbung, beim Marketing, bei der Produktentwicklung und bei der Gestaltung von Holzprodukten. | Prof. Dr. Christoph van Thriel Tel.: +49 231 1084-407 thriel@ifado.de Forschungsgesellschaft für Arbeitsphysiologie und Arbeitsschutz e.V. Ardeystr. 67 44139 Dortmund | FPNR | ||
| 15.04.2021 | 14.10.2024 | 2220HV027A | Verbundvorhaben: Hybridized Engineered Wood - Entwicklung eines hybridisierten Holzwerkstoffs für Strukturbauteile durch Umformung eines strandbasierten Verbundhalbzeugs; Teilvorhaben 1: Pro-jektorganisation sowie Konzeption, Charakterisierung und Simulation des HyEnd-Woods - Akronym: HyEnd-Wood | Zielsetzung des Projekts ist die Erzeugung einer technisch hochwertigen holzstrand-basierten Werkstofflösung für den Einsatz in Fahrzeugstrukturanwendungen sowie potentiell auch für weitere Branchen und Anwendungsfelder. Die Werkstofflösung soll bei gleicher oder höherer Funktionalität gewichtsneutral zur Referenzstruktur sein. Dabei soll zudem auf eine effiziente und umweltschonende Ressourcennutzung beispielsweise durch die Verwendung von Holz-Strands aus zum Teil Resteholz und Alt-holz geachtet werden. Somit soll eine nachhaltige Produktion von Industriegütern so-wie die Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit der heimischen (Forst-)Wirtschaft erreicht werden. Als Vorgehensweise ist geplant, die beiden aus der Faser-Verbund-Herstellung be-kannten zweistufigen Prozesse "Sheet Molding Compound" (SMC) und "Bulk Molding Compound" (BMC) auf den Werkstoff Holz zu übertragen. Zusätzlich soll eine Hybridisierung mit technischen Werkstoffen, wie Stahl oder Aluminium, erfolgen, um beispielsweise lokale Verstärkung oder Anbindungspunkte zu integrieren. Letzteres ist besonders interessant für die Automobilindustrie, damit das hybridisierte Holz-Bauteil mit etablierten Fügeprozessen in die umgebende Struktur eingebunden werden kann. Folgendes methodisches Vorgehen ist geplant: • Konzeptionierung von Baugruppen auf Basis der branchenspezifischen Anforderungen • Herstellung, Modifizierung und Charakterisierung des Hybriden Materialsystems • Simulation des Hybriden Materialsystems • Entwicklung und Prüfung generischer (branchenunabhängiger) Teilstrukturen • Untersuchungen zur Fertigung und zum Fügen • Optimierung branchenspezifischer Baugruppen auf Basis des im Projekt erarbeiteten Wissens • Entwicklung eines Technologiedemonstrators • Aufbereitung und Bewertung der Ergebnisse aus wissenschaftlicher Sicht • Aufbereitung und Bewertung der Ergebnisse für die industrielle Anwendung | Giovanni Piazza Tel.: +49 711 6862-8154 giovanni.piazza@dlr.de Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. - Institut für Fahrzeugkonzepte Pfaffenwaldring 38-40 70569 Stuttgart | FPNR | ||
| 15.04.2021 | 14.10.2024 | 2220HV027B | Verbundvorhaben: Hybridized Engineered Wood - Entwicklung eines hybridisierten Holzwerkstoffs für Strukturbauteile durch Umformung eines strandbasierten Verbundhalbzeugs; Teilvorhaben 2: Herstellung, Modifizierung und Technologiebewertung des HyEnd-Woods - Akronym: HyEnd-Wood | Zielsetzung des Projekts ist die Erzeugung einer technisch hochwertigen holzstrand-basierten Werkstofflösung für den Einsatz in Fahrzeugstrukturanwendungen sowie potentiell auch für weitere Branchen und Anwendungsfelder. Die Werkstofflösung soll bei gleicher oder höherer Funktionalität gewichtsneutral zur Referenzstruktur sein. Dabei soll zudem auf eine effiziente und umweltschonende Ressourcennutzung beispielsweise durch die Verwendung von Holz-Strands aus zum Teil Resteholz und Altholz geachtet werden. Somit soll eine nachhaltige Produktion von Industriegütern sowie die Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit der heimischen (Forst-)Wirtschaft erreicht werden. Als Vorgehensweise ist geplant, die beiden aus der Faser-Verbund-Herstellung bekannten zweistufigen Prozesse "Sheet Molding Compound" (SMC) und "Bulk Molding Compound" (BMC) auf den Werkstoff Holz zu übertragen. Zusätzlich soll eine Hybridisierung mit technischen Werkstoffen, wie Stahl oder Aluminium, erfolgen, um beispielsweise lokale Verstärkung oder Anbindungspunkte zu integrieren. Letzteres ist besonders interessant für die Automobilindustrie, damit das hybridisierte Holz-Bauteil mit etablierten Fügeprozessen in die umgebende Struktur eingebunden werden kann. Folgendes methodisches Vorgehen ist geplant: • Konzeptionierung von Baugruppen auf Basis der branchenspezifischen Anfor-derungen • Herstellung, Modifizierung und Charakterisierung des Hybriden Materialsystems • Simulation des Hybriden Materialsystems • Entwicklung und Prüfung generischer (branchenunabhängiger) Teilstrukturen • Untersuchungen zur Fertigung und zum Fügen • Optimierung branchenspezifischer Baugruppen auf Basis des im Projekt erarbeiteten Wissens • Entwicklung eines Technologiedemonstrators • Aufbereitung und Bewertung der Ergebnisse aus wissenschaftlicher Sicht • Aufbereitung und Bewertung der Ergebnisse für die industrielle Anwendung | Dr. Dirk Berthold Tel.: +49 531 2155-452 dirk.berthold@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | FPNR | ||
| 15.04.2021 | 14.10.2024 | 2220HV027C | Verbundvorhaben: Hybridized Engineered Wood - Entwicklung eines hybridisierten Holzwerkstoffs für Strukturbauteile durch Umformung eines strandbasierten Verbundhalbzeugs; Teilvorhaben 3: Modifizierung, Charakterisierung und Fertigungsuntersuchungen des HyEnd-Woods - Akronym: HyEnd-Wood | Zielsetzung des Projekts ist die Erzeugung einer technisch hochwertigen holzstrandbasierten Werkstofflösung für den Einsatz in Fahrzeugstrukturanwendungen sowie potentiell auch für weitere Branchen und Anwendungsfelder. Die Werkstofflösung soll bei gleicher oder höherer Funktionalität gewichtsneutral zur Referenzstruktur sein. Dabei soll zudem auf eine effiziente und umweltschonende Ressourcennutzung beispielsweise durch die Verwendung von Holz-Strands aus zum Teil Resteholz und Altholz geachtet werden. Somit soll eine nachhaltige Produktion von Industriegütern sowie die Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit der heimischen (Forst-)Wirtschaft erreicht werden. Als Vorgehensweise ist geplant, die beiden aus der Faser-Verbund-Herstellung bekannten zweistufigen Prozesse "Sheet Molding Compound" (SMC) und "Bulk Molding Compound" (BMC) auf den Werkstoff Holz zu übertragen. Zusätzlich soll eine Hybridisierung mit technischen Werkstoffen, wie Stahl oder Aluminium, erfolgen, um beispielsweise lokale Verstärkung oder Anbindungspunkte zu integrieren. Letzteres ist besonders interessant für die Automobilindustrie, damit das hybridisierte Holz-Bauteil mit etablierten Fügeprozessen in die umgebende Struktur eingebunden werden kann. Folgendes methodisches Vorgehen ist geplant: • Konzeptionierung von Baugruppen auf Basis der branchenspezifischen Anforderungen • Herstellung, Modifizierung und Charakterisierung des Hybriden Materialsystems • Simulation des Hybriden Materialsystems • Entwicklung und Prüfung generischer (branchenunabhängiger) Teilstrukturen • Untersuchungen zur Fertigung und zum Fügen • Optimierung branchenspezifischer Baugruppen auf Basis des im Projekt erarbeiteten Wissens • Entwicklung eines Technologiedemonstrators • Aufbereitung und Bewertung der Ergebnisse aus wissenschaftlicher Sicht • Aufbereitung und Bewertung der Ergebnisse für die industrielle Anwendung | Prof. Dr.-Ing. Stefan Böhm Tel.: +49 561 804-3141 s.boehm@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Produktionstechnik und Logistik (IPL) - FG Trennende und Fügende Fertigungsverfahren Kurt-Wolters-Str. 3 34125 Kassel | FPNR | ||
| 15.04.2021 | 14.10.2024 | 2220HV027D | Verbundvorhaben: Hybridized Engineered Wood - Entwicklung eines hybridisierten Holzwerkstoffs für Strukturbauteile durch Umformung eines strandbasierten Verbundhalbzeugs; Teilvorhaben 4: Fertigungstechnische Aspekte des HyEnd-Woods - Akronym: HyEnd-Wood | Zielsetzung des Projekts ist die Erzeugung einer technisch hochwertigen holzstrand-basierten Werkstofflösung für den Einsatz in Fahrzeugstrukturanwendungen sowie potentiell auch für weitere Branchen und Anwendungsfelder. Die Werkstofflösung soll bei gleicher oder höherer Funktionalität gewichtsneutral zur Referenzstruktur sein. Dabei soll zudem auf eine effiziente und umweltschonende Ressourcennutzung bei-spielsweise durch die Verwendung von Holz-Strands aus zum Teil Resteholz und Altholz geachtet werden. Somit soll eine nachhaltige Produktion von Industriegütern sowie die Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit der heimischen (Forst-)Wirtschaft erreicht werden. Als Vorgehensweise ist geplant, die beiden aus der Faser-Verbund-Herstellung be-kannten zweistufigen Prozesse "Sheet Molding Compound" (SMC) und "Bulk Mol-ding Compound" (BMC) auf den Werkstoff Holz zu übertragen. Zusätzlich soll eine Hybridisierung mit technischen Werkstoffen, wie Stahl oder Alu-minium, erfolgen, um beispielsweise lokale Verstärkung oder Anbindungspunkte zu integrieren. Letzteres ist besonders interessant für die Automobilindustrie, damit das hybridisierte Holz-Bauteil mit etablierten Fügeprozessen in die umgebende Struktur eingebunden werden kann. Folgendes methodisches Vorgehen ist geplant: • Konzeptionierung von Baugruppen auf Basis der branchenspezifischen An-forderungen • Herstellung, Modifizierung und Charakterisierung des Hybriden Materialsys-tems • Simulation des Hybriden Materialsystems • Entwicklung und Prüfung generischer (branchenunabhängiger) Teilstrukturen • Untersuchungen zur Fertigung und zum Fügen • Optimierung branchenspezifischer Baugruppen auf Basis des im Projekt er-arbeiteten Wissens • Entwicklung eines Technologiedemonstrators • Aufbereitung und Bewertung der Ergebnisse aus wissenschaftlicher Sicht • Aufbereitung und Bewertung der Ergebnisse für die industrielle Anwendung | Dipl.-Ing. Robert Walther Tel.: +49 35208 83-317 robert.walther@mitras-composites.de MITRAS Composites Systems GmbH Bahnhofstr. 32 01471 Radeburg | FPNR | ||
| 01.04.2021 | 30.09.2024 | 2220HV028A | Verbundvorhaben: Neuartig geschäumte, brandgehemmte Dämmstoffe aus Laubholzfasern, Sulfitzellstoff und Kieselsäurederivaten; Teilvorhaben 1: Silansierung und Nachhaltigkeitsbewertung - Akronym: FaguPor | Das Ziel des Projektes ist die Herstellung eines Produkts zur Wärmedämmung im Bausektor aus Laubholz, bei dessen Herstellung bislang nicht verfolgte Methoden zur Schäumung bei gleichzeitiger Verbesserung des Brandschutzes und der mikrobiellen Stabilität angewendet werden. Das Projekt weist folgende Besonderheiten auf: o Verwendung biogener siliziumhaltiger Additive zur Verbesserung der physikalisch-technischen Eigenschaften (Hydrophobierung), als Brandschutz und zum Schutz vor biogenem Abbau o Vernetzung durch Partikelstabilisierung (Pickering-Stabilisierung) von Holzfaser- und Chemiezellstoffpartikeln o CO2 als Treibmittel der Schäumung o Berücksichtigung der Recyclingfähigkeit bereits beim Produktdesign ("cradle to cradle" Ansatz) o Gesamthafte Bilanzierung der Nachhaltigkeit (Umwelt, Ökonomie, Gesellschaft). Dazu werden zusätzlich zur probenhaften Materialherstellung und der Untersuchung der Recyclingfähigkeit bei den Hochschulpartnern die bautechnischen und physikalischen Eigenschaften in industriegeführten Labors analysiert. Als Referenz-Materialien für die technisch-physikalischen und ökobilanziellen Eigenschaften werden konventionelle Werkstoffe aus Styrodur® (XPS Polystyrol; aufgrund des Zusatzes von Bromverbindungen u.a. als gefährlicher Sondermüll eingestuft), Polyurethan und Nadelholzweichfaserdämmungen einbezogen, die derzeit am Markt als Dämmstoffe für den Außenbereich eingesetzt werden. | Prof. Dr. Hubert Röder Tel.: +49 9421 187-260 hubert.roeder@hswt.de Hochschule Weihenstephan-Triesdorf - Professur Nachhaltige Betriebswirtschaft Petersgasse 18 94315 Straubing | FPNR | ||
| 01.04.2021 | 31.03.2025 | 2220HV028B | Verbundvorhaben: Neuartig geschäumte, brandgehemmte Dämmstoffe aus Laubholzfasern, Sulfitzellstoff und Kieselsäurederivaten; Teilvorhaben 2: Schäumung und Werkstoffentwicklung - Akronym: FaguPor | Das Ziel des Projektes ist die Herstellung eines Produkts zur Wärmedämmung im Bausektor aus Laubholz, bei dessen Herstellung bislang nicht verfolgte Methoden zur Schäumung bei gleichzeitiger Verbesserung des Brandschutzes und der mikrobiellen Stabilität angewendet werden. Das Projekt weist folgende Besonderheiten auf: o Verwendung biogener siliziumhaltiger Additive zur Verbesserung der physikalisch-technischen Eigenschaften (Hydrophobierung), als Brandschutz und zum Schutz vor biogenem Abbau o Vernetzung durch Partikelstabilisierung (Pickering-Stabilisierung) von Holzfaser- und Chemiezellstoffpartikeln o CO2 als Treibmittel der Schäumung o Berücksichtigung der Recyclingfähigkeit bereits beim Produktdesign ("cradle to cradle" Ansatz) o Gesamthafte Bilanzierung der Nachhaltigkeit (Umwelt, Ökonomie, Gesellschaft). Dazu werden zusätzlich zur probenhaften Materialherstellung und der Untersuchung der Recyclingfähigkeit bei den Hochschulpartnern die bautechnischen und physikalischen Eigenschaften in industriegeführten Labors analysiert. Als Referenz-Materialien für die technisch-physikalischen und ökobilanziellen Eigenschaften werden konventionelle Werkstoffe aus Styrodur® (XPS Polystyrol; aufgrund des Zusatzes von Bromverbindungen u.a. als gefährlicher Sondermüll eingestuft), Polyurethan und Nadelholzweichfaserdämmungen einbezogen, die derzeit am Markt als Dämmstoffe für den Außenbereich eingesetzt werden. | Prof. Dr. Cordt Zollfrank Tel.: +49 9421 187-450 cordt.zollfrank@tum.de TUM Campus Straubing für Biotechnologie und Nachhaltigkeit - Professur Biogene Polymere (BGP) Schulgasse 16 94315 Straubing | FPNR | ||
| 01.07.2020 | 31.12.2021 | 2220HV029X | Entwicklung eines innovativen, leichten, dauerhaften und industriell herzustellenden Holzwerkstoffes aus Furnierlagen für die Bauwirtschaft, Transport- und Verpackungsindustrie - Akronym: Furnierleichtbau | Das Projekt sollte die technischen und technologischen Möglichkeiten zur Herstellung einer dauerhaften Leichtbaukonstruktion auf Basis einheimischer und verfügbarer Holzarten darstellen. Holzwerkstoffe in Leichtbauweise gibt es in verschiedenen Ausführungen und diese sind bei bestimmten Anwendungen etabliert. Jedoch sind die Einsatzmöglichkeiten auf Grund der Eigenschaften begrenzt. Um die Dauerhaftigkeit von Holz zu erhöhen, stellt die Acetylierung ein bewährtes und technisch umgesetztes Verfahren dar. Es findet bei Schnittholz und Faserplatten Anwendung. Da die Nutzung von Holz in den nächsten Jahren weiter steigen wird, werden Leichtbau und die Modifizierung an Bedeutung gewinnen und zusätzlich zu den bestehenden Lösungen neue Produkte gefragt sein. Während des Projektes wurde eine Leichtbaukonstruktion aus Furnieren und Lamellen konstruiert, gebaut und untersucht, die mechanischen Kennwerte ermittelt. Dazu wurden aus verschiedenen regional verfügbaren Holzarten Furniere und Lamellen erzeugt, Probekörper hergestellt und geprüft. Für die Erhöhung der Dauerhaftigkeit wurde untersucht, wie sich die Furniere und Lamellen mit einem effektiven Verfahren acetyliert werden können. Dafür wurden die Proben den geplanten Verfahrensschritten unterzogen und das Acetylierungsergebnis ermittelt. Im letzten Schritt sollten die acetylierten Furniere oder Lamellen in der neuen Leichtbaukonstruktion getestet werden. Im Rahmen des Projektes sollte nicht nur die Konstruktion erstellt und getestet werden, sondern auch die Herstellungswege genau betrachtet und für eine spätere Serienfertigung beurteilt bzw. angepasst werden. | Bei der Verarbeitung und den Tests der Proben hat sich gezeigt, dass sich dünne Furnierlagen unter 3 mm nur mit einem gewissen Aufwand verarbeiten lassen. Bei einer Stärke der Lamellen von 6 bis 8 mm konnten gute Ergebnisse erzielt werden. Dünne Furniere konnten erwartungsgemäß gut acetyliert werden, aber stärke Proben müssen, wie Schnittholz bearbeitet werden. Es hat sich gezeigt, dass beide Untersuchungspunkte des Projektes nur schwer kombiniert werden können. In einer stabilen und technisch herstellbaren Leichtbaukonstruktion werden die besseren Marktchancen gesehen. Die Ergebnisse der mechanischen Prüfungen haben gezeigt, dass der Leichtbauwerkstoff in dem Bereich Transportwesen, Bauwesen und Verpackung eingesetzt werden kann. Herstellungsschritte konnten entworfen und getestet werden, sodass eine gute Chance in einer technischen Umsetzung und Etablierung auf dem Markt gesehen wird. | Matthias Albrecht Tel.: +49 173 8702604 matthias.albrecht@tretorg.de TRETORG GmbH Holztechnologische Entwicklungsgesellschaft Schwarzenhofer Str. 12 17192 Kargow | FPNR | |
| 01.12.2021 | 31.05.2024 | 2220HV030A | Verbundvorhaben: Vakuum-Isolationspaneele auf Holzfaserbasis; Teilvorhaben 1: Herstellung, Produkteigenschaften, bauphysikalische Untersuchungen und Dauerhaftigkeit - Akronym: WoodVIP | Das Forschungsvorhaben untersucht die Eignung von holzfaserbasierten Werkstoffen als Kernmaterial für Vakuum-Isolationspaneele (VIP) in technischen Anwendungen (bspw. Transportboxen) und Anwendungen im Gebäudebereich (bspw. Dämmung der Gebäudehülle). Die so hergestellten WoodVIP sollen im Vergleich zu konventionellen VIPs mit Kernen aus pyrogener Kieselsäure eine vergleichbare Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 0.007 – 0.009 W/(m K) aufweisen. Gleichzeitig werden durch den Einsatz eines nachwachsenden Rohstoffs als Kernmaterial deutliche Effekte auf die Ökobilanzierung der WoodVIP erwartet, da 95 – 99 % aller in den EPDs von VIPs betrachteten Umweltgrößen durch den Stützkern und hiervon mit 90 – 99 % durch den Stützkern-Rohstoff beeinflusst werden. Die Verwendung von vergleichsweise preisgünstigen Holzfasern als Kernmaterial ermöglicht darüber hinaus Kostenvorteile bei der Herstellung der WoodVIP. Gegenüber herkömmlichen, luftgefüllten Holzfaserdämmstoffen ergeben sich Vorteile durch die um den Faktor 5 – 7 niedrigere Wärmeleitfähigkeit der WoodVIP. Dadurch lassen sich schlankere Bauteilquerschnitte realisieren und das Substitutionspotential von Holzfasern gegenüber konventionellen Dämmstoffen wird durch den effizienteren Materialeinsatz erhöht. Im Weiteren wird durch die Umhüllung mit einer Hochbarrierefolie der Einfluss von Feuchtigkeit auf die Wärmeleitfähigkeit sowie der Befall der Holzfasern durch holzzerstörende Pilze, bzw. Schimmelpilze, auch ohne die Zugabe von Additiven, ausgeschlossen. In dem Projekt werden der Einfluss unterschiedlicher Holzarten und Fasergrößen auf die Wärmeleitfähigkeit, die Dauerhaftigkeit, die Ökobilanzierung und ökonomische Aspekte der WoodVIP untersucht und jeweils im Vergleich zu luftgefüllten Holzfaserdämmstoffen und konventionellen VIPs für repräsentative Anwendungen bewertet. | Dr.-Ing. Sebastian Treml Tel.: +49 89 8580030 treml@fiw-muenchen.de Forschungsinstitut für Wärmeschutz eingetragener Verein München Lochhamer Schlag 4 82166 Gräfelfing | FPNR | ||
| 01.12.2021 | 31.05.2024 | 2220HV030B | Verbundvorhaben: Vakuum-Isolationspaneele auf Holzfaserbasis; Teilvorhaben 2: Rohstoffoptimierung und Modifikation, Analytik und ökologische wie wirtschaftliche Bewertung - Akronym: WoodVIP | Das Forschungsvorhaben untersucht die Eignung von holzfaserbasierten Werkstoffen als Kernmaterial für Vakuum-Isolationspaneele (VIP) in technischen Anwendungen (bspw. Transportboxen) und Anwendungen im Gebäudebereich (bspw. Dämmung der Gebäudehülle). Die so hergestellten WoodVIP sollen im Vergleich zu konventionellen VIPs mit Kernen aus pyrogener Kieselsäure eine vergleichbare Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 0.007 – 0.009 W/(m K) aufweisen. Gleichzeitig werden durch den Einsatz eines nachwachsenden Rohstoffs als Kernmaterial deutliche Effekte auf die Ökobilanzierung der WoodVIP erwartet, da 95 – 99 % aller in den EPDs von VIPs betrachteten Umweltgrößen durch den Stützkern und hiervon mit 90 – 99 % durch den Stützkern-Rohstoff beeinflusst werden. Die Verwendung von vergleichsweise preisgünstigen Holzfasern als Kernmaterial ermöglicht darüber hinaus Kostenvorteile bei der Herstellung der WoodVIP. Gegenüber herkömmlichen, luftgefüllten Holzfaserdämmstoffen ergeben sich Vorteile durch die um den Faktor 5 – 7 niedrigere Wärmeleitfähigkeit der WoodVIP. Dadurch lassen sich schlankere Bauteilquerschnitte realisieren und das Substitutionspotential von Holzfasern gegenüber konventionellen Dämmstoffen wird durch den effizienteren Materialeinsatz erhöht. Im Weiteren wird durch die Umhüllung mit einer Hochbarrierefolie der Einfluss von Feuchtigkeit auf die Wärmeleitfähigkeit sowie der Befall der Holzfasern durch holzzerstörende Pilze, bzw. Schimmelpilze, auch ohne die Zugabe von Additiven, ausgeschlossen. In dem Projekt werden der Einfluss unterschiedlicher Holzarten und Fasergrößen auf die Wärmeleitfähigkeit, die Dauerhaftigkeit, die Ökobilanzierung und ökonomische Aspekte der WoodVIP untersucht und jeweils im Vergleich zu luftgefüllten Holzfaserdämmstoffen und konventionellen VIPs für repräsentative Anwendungen bewertet. | Max Engelhardt Tel.: +49 89 2180-6457 engelhardt@hfm.tum.de Technische Universität München - Holzforschung München - Lehrstuhl für Holzwissenschaft Winzererstr. 45 80797 München | FPNR | ||
| 01.06.2020 | 31.08.2023 | 2220HV031X | Erweiterung der Rohstoffbasis und Steigerung der Rohstoff- und Energieeffizienz bei der Herstellung von holzfaserbasierten Produkten durch Faserfraktionierung - Akronym: Faserkreis | Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Steigerung der Material- und Energieeffizienz in der Herstellung von holzfaserbasierten Werkstoffen. Das Vorhaben widmet sich einer gesamtheitlichen Betrachtung und Bewertung der Herstellung, Verarbeitung und Wiedergewinnung von Holzfasern. In diesem Zusammenhang sollen bereits genutzte und potentiell nutzbare Rohstoffsortimente für die Herstellung holzfaserbasierter Produkte in den Bereichen Möbel-, Holz-, Leichtbau und Pflanzenzucht untersucht werden. Ausgangspunkt für die Entwicklung material- und energieeffizienter Prozesstechnik für die Herstellung holzfaserbasierter Werkstoffe ist die Erweiterung der Rohstoffbasis und die Optimierung der Faseranwendung. Dazu gehören die rohstoffbezogene Optimierung der Aufschlussparameter in der Fasererzeugung sowie die Charakterisierung der Fasereigenschaften. Die entscheidenden Energie- und Rohstoffeinsparungspotenziale werden durch das Konzept einer produkt- und prozessspezifischen Faserfraktionierung erzielt, die erstmalig eine gezielte Verwendung der Fasern für die einzelnen Anwendungsgebiete ermöglicht. Die Steigerung der Leistungsfähigkeit der aus den fraktionierten Fasersortimenten hergestellten Werkstoffe wird untersucht. Schließlich wird die gesamtheitliche Betrachtung der Holzfaserverwendung durch die Überprüfung der Wiedergewinnung und Wiederverwendung von Fasern abgeschlossen. Die Potenziale zur Entwicklung neuer holzfaserbasierter Werkstoffe werden aufgezeigt. | Die Basis der Untersuchungen beruhte auf der energiearmen Herstellung von Holzfasern aus Industrierundholz, schadhaften Holzsortimenten, Altholz und Landschaftspflegematerial. Eine Anpassung der Verfahrenstechnik führte zu reduzierten thermischen und elektrischen Energiebedarfen im Zerfaserungsprozess. Durch die Erarbeitung eines Konzeptes zur Fraktionierung der Faserstoffe ist es gelungen den Holzfaserstoff in Größenklassen unterschiedlicher Fasergrößenverteilung zu sortieren. Die Etablierung einer Methodik zur Ermittlung von Partikeleigenschaften ermöglichte es Unterschiede der Faserfraktionen sicher zu detektieren und zu verifizieren. Weiterhin wurden aus den erzeugten Faserfraktionen unterschiedlichste Werkstoffe hergestellt, welche auf ihre mechanischen sowie physikalischen Materialeigenschaften untersucht wurden. Hierdurch war es möglich Aussagen über den Einfluss der Fasergröße auf Materialeigenschaften des jeweiligen faserbasierten Werkstoffs zu treffen. Die Fraktionierung der Fasern ermöglichte es somit eine geeignete Faserqualität für die jeweilige Materialanwendung bereitzustellen, wobei der Energiebedarf zur Faserherstellung erheblich reduziert werden konnte. Durch die Sortierung der Fasergrößenverteilungen konnte weiterhin der Einfluss des Rohstoffes auf die Faserqualität minimiert und somit die Rohstoffeffizienz gesteigert werden. Weiterhin wurde die Wiedergewinnung von Fasern aus MDF-haltigen Bauteilen in Altholz untersucht. Durch eine hydrothermische Behandlung sowie eine erneute Fraktionierung der Fasern konnten hochwertige Sekundärfaserstoffe bereitgestellt werden. Es zeigte sich, dass Werkstoffe aus wiedergewonnenen Faserstoffen sowohl optisch als auch mechanisch konkurrenzfähig zu industrieüblichen Werkstoffen sind. Es kann festgestellt werden, dass die Fraktionierung von Holzfasern wirtschaftlich und technisch realisierbar ist. Zudem ist eine energieeffiziente Herstellung von Holzfasern aus unterschiedlichen Rohstoffen möglich. | Prof. Dr. Andreas Michanickl Tel.: +49 8031 805-2366 andreas.michanickl@th-rosenheim.de Technische Hochschule Rosenheim - Zentrum für Forschung, Entwicklung und Transfer (ZFET) Hochschulstr. 1 83024 Rosenheim | FPNR | |
| 01.02.2020 | 31.10.2021 | 2220HV032X | Machbarkeitsstudie zu flammgeschützten Holzwerkstoffen durch Nutzung von phosphoryliertem Lignin - Akronym: FlammLig | Die vorliegende Machbarkeitsstudie beschäftigte sich mit der Verwendung von Lignin-Derivaten zur flammschützenden Ausrüstung von Holzwerkstoffen. Gegenwärtig werden für den Flammschutz von Holzwerkstoffen überwiegend anorganische Stoffe eingesetzt. Für einen ausreichenden Flammschutz sind hohe Einsatzmengen erforderlich, die sich negativ auf die mechanischen Eigenschaften der Holzwerkstoffe auswirken. Die Verschlechterung soll durch den Einsatz Lignin-basierter Flammschutzmittel vermieden werden. Lignin bietet aufgrund seiner chemischen Struktur die Möglichkeit mit den zur Holzwerkstoffherstellung eingesetzten Klebstoffsystemen, im speziellen pMDI, chemisch zu reagieren. Dies lässt eine weniger starke negative Beeinflussung der Holzwerkstoffeigenschaften erwarten. Die flammschützenden Eigenschaften von Lignin sind darauf zurückzuführen, dass es bei hoher Hitzeeinwirkung verkohlt. Zudem ist bekannt, dass sich durch chemische Anbindung von Phosphatgruppen die Flammschutzeigenschaften von Lignin weiter verbessern lassen. Die phosphorylierten Lignine wurde schließlich hinsichtlich ihrer Eignung als Substitut für herkömmlich eingesetzte Flammschutzmittel untersucht. Des Weiteren wurde untersucht inwiefern sich die phosphorylierten Lignine zur Herstellung von flammschützenden Klebstoffbindemitteln eignen. Hierfür sollten die im ersten Schritt hergestellten phosphorylierten Lignine mit Caprolacton, Dicarbonsäuren und Diisocyanten chemisch modifiziert werden. Es wurden Holzwerkstoffplatten mit den phosphorylierten Ligninen, mit phosphorhaltigen Lignin-Caprolacton-Polyester-Polyol-Bindemitteln und mit Ammoniumpolyphosphat (APP) als Referenz hergestellt und hinsichtlich ihrer Flammschutzwirkung untersucht und verglichen. | Die Phosphorylierung des Lignins wurde durch Umsetzung von Lignin mit Phosphorpentoxid erreicht. Der Phosphatgehalt wurde mittels UV/Vis-Spektroskopie unter Verwendung eines Vanadat-Molybdat-Reagenzes durch Messung der Lichtabsorption bei 400 nm in Abhängigkeit von der Phosphat-Konzentration bestimmt. Der maximale Gehalt wurde mit 5 m% Phosphat im phosphorylierten Lignin bestimmt. Die Versuche ergaben, dass bis zu einem Massenverhältnis von 80 m% Lignin zu 20 m% Phosphorpentoxid während der Synthese, der Phosphatgehalt im Produkt ansteigt. Eine weitere Erhöhung des Phosphorpentoxid-Anteils während der Synthese brachte keine signifikante Erhöhung des Phosphat-Gehaltes. Die phosphorylierten Lignine wurde zur Herstellung in Holzwerkstoff-Platten eingesetzt und ihre Flammschutzwirkung mit Ammoniumpolyphosphat (APP) verglichen. Des Weiteren wurde Kombination aus APP und den phosphorylierten Ligninen untersucht. Der Masseanteil an Flammschutzmittel in den Spanplatten wurde mit 20 m% festgelegt. Hierbei zeigte sich, dass die phosphorylierten Lignin allein nicht ausreichen, um die Anforderung für eine V-0-Klassifizierung nach UL94 zu erreichen. Eine Kombination von 5 m% phosphoryliertem Lignin und 15 m% APP ergab eine Einstufung als V-0. In Platten ohne phosphoryliertem Lignin mussten mindestens 20 m% APP zum Erreichen von V-0 eingesetzt werden. Somit können durch die Verwendung des phosphoryliertem Lignins mindestens 25 % des insgesamt notwendigen APP eingespart werden. Zusätzlich konnte durch die Verwendung von Lignin die Entzündungszeit der Proben verlängert werden. Die Herstellung von flammschützenden Klebstoffbindemitteln speziell für Holzwerkstoffplatten unter Verwendung der phosphorylierten Lignine stellte sich als nicht zielführend heraus. Die Anteile an phosphorylierten Ligninen im gesamten Bindemittel, die realisiert werden konnten, waren zu gering, als dass noch ein Mehrwert hinsichtlich einer signifikanten Flammschutzwirkung erreicht werden konnte. | Dr. Steven Eschig Tel.: +49 531 2155-433 steven.eschig@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.02.2020 | 31.07.2022 | 2220HV033X | Untersuchung der Auswirkungen zyklisch auftretender Desinfektionsmaßnahmen auf Brettschichtholzelemente in landwirtschaftlichen Tiermastbetrieben – Dargestellt am Beispiel der Hähnchenmast - Akronym: DeLaTiMa | IIm Bereich des landwirtschaftlichen Bauens ist Holz, je nach Region, ein oft verwendetes Baumaterial. In den vergangenen Jahrzehnten ist der Einsatz dieses vielseitigen Werkstoffes gerade im Bereich des landwirtschaftlichen Bauens zurückgegangen. Alternative Baustoffe, wie Beton, verschiedenste Metalle und Verbundwerkstoffe, haben durch die verschiedenen Gebäudenutzungen und die daraus resultierenden wechselnden Anforderungen an Stellenwert gewonnen. Hohe Hygienestandards erschweren den Einsatz von Holz, auf Grund kontinuierlich wiederkehrender Belastungen durch nasschemische Reinigungsprozesses in besonderem Maße. Wechselwirkungen zwischen Desinfektionsmitteln und Klebstoffen sind in der Literatur nicht hinreichend beschrieben und müssen, da geklebte Verbindungen ein nicht wegzudenkender Bestandteil des Holzbaus sind, untersucht werden. Um dem Sicherheitsgedanken, den das Bauen mit Holz mit sich führt, gerecht zu werden und den Einsatz dieses Rohstoffes im landwirtschaftlichen Bauen weiter zu fördern, wurde eine Prüfmethodik entwickelt, die mögliche Auswirkungen wiederkehrender Desinfektionsmaßnahmen Abbilden kann. | In Folge von iterativen hygrothermisch-chemischen Lastkombinationen wiesen grundsätzlich alle untersuchten Klebverbünde von Fichtenholz, unabhängig vom eingesetzten Klebstoff, Alterungserscheinungen auf. Die RPF-Klebung erweist sich insgesamt am resistentesten gegen die Einwirkungen chemischer Last. Dennoch wirken Kresole und auch org. Säuren negativ auf die Klebfestigkeit der RPF-Klebung. Gegen den Einfluss von Aldehyden zeigt sich die RPF-Klebung jedoch verhältnismäßig unempfindlich. Am Beispiel von MUF-Klebungen und dem Einsatz von Aldehyden, konnte ein deutlicher Zusammenhang zwischen Zyklen Anzahl und einer signifikanten Verschlechterung des Tragverhaltens nachgewiesen werden. Vergleichend steigt mit zunehmender Zyklenzahl die Festigkeit der PUR-Klebungen um ca. 20 % im Vergleich zu den nativen Proben. Aldehyde sind der Klebefestigkeit der PUR-Klebung somit zuträglich. Durch Hochdruckreinigung kann die Holzstruktur von Fichtenholz massiv ausgetragen werden, wenn der Düsenabstand weniger als 300 mm beträgt. Generell führt eine HD-Reinigung zu oberflächlichen Faseraufstellungen, was zu erhöhten Schmutz- und Keimanlagerungen zwischen den Reinigungsintervallen führt. Dennoch können für geklebte Holzprodukte keine allgemein gültigen qualitativen Abschätzungen der Langzeitwirkung von Desinfektionsprozessen gemacht werden. In der Praxis werden oft individuelle Wirkstoff-Kombinationen zur Desinfektion verwendet, um ein breiteres oder spezielles Wirkspektrum zu erzielen. Die möglichen Interaktionen dieser Kombinationen sind ohne explizite Langzeitprüfung unvorhersehbar und stellen ein signifikantes Hindernis bei der Abschätzung der Dauerhaftigkeit dar. Unabhängig der besonderen chemischen Last, die mit den hygienischen Anforderungen der Tierhaltung einhergehen, ist der Grundsatz zu beachten, die Einwirkungen von flüssigem Wasser und Chemikalien auf Holz und Holzwerkstoffe durch einen konstruktiven Holzschutz bestmöglich zu unterbinden. | Prof. Dr.-Ing. Ulrich Schwarz Tel.: +49 33 34657-371 ulrich.schwarz@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich Holzingenieurwesen Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | X | FPNR |
| 01.04.2020 | 30.09.2023 | 2220HV034A | Verbundvorhaben: 3D-Druck von Möbeln aus Restholz, Nutzung spanförmiger Reststoffe aus der Holzindustrie für das Liquid Deposition Modeling; Teilvorhaben 1: Materialentwicklung und Upscaling - Akronym: addwood | Bisher wurden in der Holzverarbeitung hauptsächlich subtraktive Fertigungsverfahren eingesetzt. Die Materialeffizienz dieser Fertigungstechnologien ist naturgemäß begrenzt. Bei der Produktion von Holzmöbeln fallen so jährlich mehrere hunderttausend Tonnen Holzreste und Späne an. Durch den Einsatz alternativer Technologien könnte die Menge der Holzreste reduziert oder für die Produktion von Waren verwendet werden. Bei der additiven Fertigung wird das Material auf der Grundlage eines digitalen Modells schichtweise aufgetragen. Die Prozesskette ist durch die direkte Herstellung von Bauteilen auf der Grundlage von 3DCAD- Daten gekennzeichnet. Allen additiven Fertigungsverfahren ist gemeinsam, dass das verwendete Material vollständig im fertigen Werkstück verbleibt bzw. für die Produktion des nächsten Werkstücks zur Verfügung steht, was dieses Verfahren sehr materialeffizient macht. Das Liquid Deposition Modeling (LDM) ist ein 3D-Druckverfahren, das mit pastösen Materialien arbeitet. In Vorarbeiten wurden an der TU Dresden (TUD) Materialmischungen für das Liquid Deposition Modeling mit besonderem Augenmerk auf ökologische Aspekte entwickelt, wobei wasserbasierte Bindemittel aus nachwachsenden Rohstoffen (z.B. Methylcellulose, Stärke) verwendet wurden. Das Forschungsprojekt setzte die Materialentwicklung fort. Es sollte die Fragen beantworten, welche Partikelfraktionen von spanförmigen Resthölzern aus der holzverarbeitenden Industrie als Ausgangsmaterial geeignet sind und inwieweit durch alternative Bindemittel, zusätzliche Verstärkungsfasern oder Füllstoffe die Schwindung reduziert und die Festigkeit erhöht werden kann. Während die Materialentwicklung Aufgabe des Projektinitiators TU Dresden war, war es Ziel der Arbeiten an der WHZ, den 3D-Druck mit Holzwerkstoffen vom Labor- in den Pilotmaßstab zu übertragen. Auch die Marktfähigkeit sollte mit den entstehenden Prototypen geprüft werden. | Es wurden druckfähige Mischungen mit Nadelholzspänen entwickelt. Als geeignet erwiesen sich Späne bis zu einer Partikelgröße von 200 µm. Diese machen etwa 2 % der spanförmigen Reststoffe von HS Timber Productions (Kodersdorf) aus. Es wurden die Mengenanteile an Spänen ermittelt, die einen akzeptablen inneren Zusammenhalt der Druckpaste gewährleisten. Die Schwindung lag in einem Bereich von 7,7 bis 20,2 %. Sie stieg mit sinkender Partikelgröße an. Mit sinkender Menge an Holzspänen in der Mischung kommt es gleichfalls zu einer verstärkten Schwindung. Die Biegefestigkeit lag zwischen 1,3 und 2,9 MPa, je feiner die Holzspäne, desto größer die Werte. Die Materialdichte betrug 0,22 bis 0,32 g/cm³. Mit sinkender Partikelgröße stieg ebenfalls die Dichte des damit herstellten Materials. Die Verwendung alternativer Bindemittel (Gips), von zusätzlichen Verstärkungsfasern (Zellulose) und Füllstoffen (Sand) beeinflusste die physikalischen Eigenschaften. Bei den untersuchten Gips-Zellulose- Mischungen erhöhte sich mit zunehmenden Gipsanteil die Dichte von 0,53 auf 1,35 g/cm³, die Schwindung sank von 20,3 auf -0,7 %, Biege- und die Druckfestigkeit lagen zwischen 3,0 und 8,1 MPa bzw. zwischen 2,5 und 14 MPa. Die Stärke-Holzmehl-Sand-Mischungen zeigten mit zunehmenden Sandanteil einen Anstieg der Dichte von 0,57 auf 1,41 g/cm³, die Schwindung sank von 23,0 auf 0,2 %, Biege- und Druckfestigkeit sanken von 7,9 auf 1,7 MPa bzw. von 5,2 auf 2,1 MPa. Die Ergebnisse lassen darauf schließen, dass das Schwinden durch die Zugabe von Sand bzw. Gips reduziert und die Festigkeitseigenschaften durch das Ersetzen des Holzmehls durch Zellulosepulver verbessert werden können. Mithilfe des 3D-Drucker SCARA V4 (3D Potter) wurde das Verfahren in den Pilotmaßstab überführt. An der TUD wurde dazu eine praxistaugliche Mischung entwickelt (Schwindung 16 %, Biegefestigkeit, 2,4 MPa). Die weiteren Ergebnisse wurden gemeinsam mit der WHZ erarbeitet und sind im Schlussbericht jenes Teilvorhabens beschrieben. | Dr.-Ing. Michael Rosenthal Tel.: +49 351 463-31360 michael.rosenthal@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät für Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Forstnutzung und Forsttechnik - Professur für Forstnutzung Pienner Str. 19 01737 Tharandt | FPNR | |
| 01.04.2020 | 30.09.2023 | 2220HV034B | Verbundvorhaben: 3D-Druck von Möbeln aus Restholz, Nutzung spanförmiger Reststoffe aus der Holzindustrie für das Liquid Deposition Modeling; Teilvorhaben 2: Upscaling, Materialästhetik, Nachbearbeitung, Gestaltung und Herstellung von Prototypen - Akronym: addwood | Bisher wurden in der Holzverarbeitung hauptsächlich subtraktive Fertigungsverfahren eingesetzt. Die Materialeffizienz dieser Fertigungstechnologien ist naturgemäß begrenzt. Bei der Produktion von Holzmöbeln fallen so jährlich mehrere hunderttausend Tonnen Holzreste und Späne an. Durch den Einsatz alternativer Technologien könnte die Menge der Holzreste reduziert oder für die Produktion von Waren verwendet werden. Bei der additiven Fertigung wird das Material auf der Grundlage eines digitalen Modells schichtweise aufgetragen. Die Prozesskette ist durch die direkte Herstellung von Bauteilen auf der Grundlage von 3DCAD- Daten gekennzeichnet. Allen additiven Fertigungsverfahren ist gemeinsam, dass das verwendete Material vollständig im fertigen Werkstück verbleibt bzw. für die Produktion des nächsten Werkstücks zur Verfügung steht, was dieses Verfahren sehr materialeffizient macht. Das Liquid Deposition Modeling (LDM) ist ein 3D-Druckverfahren, das mit pastösen Materialien arbeitet. In Vorarbeiten wurden an der TU Dresden (TUD) Materialmischungen für das Liquid Deposition Modeling mit besonderem Augenmerk auf ökologische Aspekte entwickelt, wobei wasserbasierte Bindemittel aus nachwachsenden Rohstoffen (z.B. Methylcellulose, Stärke) verwendet wurden. Das Forschungsprojekt setzte die Materialentwicklung fort. Es sollte die Fragen beantworten, welche Partikelfraktionen von spanförmigen Resthölzern aus der holzverarbeitenden Industrie als Ausgangsmaterial geeignet sind und inwieweit durch alternative Bindemittel, zusätzliche Verstärkungsfasern oder Füllstoffe die Schwindung reduziert und die Festigkeit erhöht werden kann. Während die Materialentwicklung Aufgabe des Projektinitiators TU Dresden war, war es Ziel der Arbeiten an der WHZ, den 3D-Druck mit Holzwerkstoffen vom Labor- in den Pilotmaßstab zu übertragen. Auch die Marktfähigkeit sollte mit den entstehenden Prototypen geprüft werden. | Mithilfe des 3D-Drucker SCARA V4 (3D Potter) wurde das Verfahren in den Pilotmaßstab überführt. An der TUD wurde dazu eine praxistaugliche Mischung entwickelt (Schwindung 16 %, Biegefestigkeit, 2,4 MPa). Sie besteht aus 1 g Zell-Leim, 20 g Wasser und 4,5 g Holzmehl Lignobest C200 (Holzmühle Westerkamp). Das getrocknete Material hatte eine Dichte von 0,41 g/cm³, eine Schwindung von 15,9 % und eine Biegefestigkeit von 2,4 MPa. Diese vom Verbundpartner TU Dresden bereitgestellte Mischung wurde in zahlreichen Versuchen zunächst im Labormaßstab hinsichtlich Verarbeitbarkeit getestet. Dies geschah zunächst mittels eines modifizierten Druckers Vellemann K8200 mit maximalem Bauraum 20 x 20 x 20 cm3, um die Extrusionseigenschaften mit einem gebräuchlichen Extruder, der nach dem Prinzip Druckluft/Schnecke arbeitet, zu erforschen. Nach Inbetriebnahme des Large Scale Druckers SCARA V4 konnte das Material mit dem dort beigefügte Extruder erprobt werden. Da das Ergebnis mit dem nach dem Zylinder/Kolben Prinzips arbeitenden Extruders nicht zufriedenstellend war, wurde ein an die Erfordernisse angepasster Extruder selbst entwickelt. Mit diesem gelang schlussendlich die Herstellung von größeren Objekten, die für die Eignung in der Möbelfertigung getestet werden konnten. Die gefertigten Objekte lassen sich mit herkömmlichen Holzbearbeitungsmethoden gut bearbeiten. Die gedruckten Körper zeigen eine hohe Homogenität, die es auch ermöglicht, die Objekte nachzubearbeiten, um die drucktypischen Strukturen zu eliminieren. Klammern und Schrauben können gut in das Material gebracht werden, um Polstermaterial zu befestigen oder die Teile mit Platten oder gegebenenfalls mit sich selbst bei Segmentbauweise zu verbinden. Eine Oberflächenbehandlung ist gut möglich und wurde mit verschiedenen, auf natürlichen Materialien basierenden Produkten getestet. | Prof. Jacob Strobel Tel.: +49 375 536-1875 jacob.strobel@fh-zwickau.de Westsächsische Hochschule Zwickau Kornmarkt 1 08056 Zwickau | FPNR | |
| 01.02.2020 | 30.04.2023 | 2220HV035A | Verbundvorhaben: Brettsperrholz aus modifiziertem Buchenholz; Teilvorhaben 1: Buchenholzmodifizierung und Brettsperrholzfertigung - Akronym: B2BSP | Im Projekt "Brettsperrholz aus modifizierter Buche" wurden, neben Untersuchungen zur Optimierung des Modifizierungsverfahrens, Untersuchungen an den gefertigten Bauteilen hinsichtlich des Brandverhaltens und der Festigkeitseigenschaften durchgeführt. Neben diesen Untersuchungen lag die Hauptaufgabe des Projektes jedoch in der Überführung der Projektidee in die industrielle Fertigung. Für diesen industriellen Fertigungsprozess wurde die gesamte Produktkette durchlaufen: das Rundholz wurde bereitgestellt, sortiert, eingeschnitten, getrocknet und zu Schnittholz zugeschnitten. Es folgte eine visuelle Festigkeitssortierung des Schnittholzes, bevor das Buchenholz mit Polyethylenglykol modifiziert wurde. Das Modifizierungsverfahren gliederte hierbei sich in ein Imprägnierungs- und Rücktrocknungsverfahren. Aus dem modifizierten Buchenholz, als auch aus unbehandelter Buche (als Referenzholz), wurden im industriellen Maßstab BSP-Elemente gefertigt. An diesen BSP-elementen sollten weitere Untersuchungen hinsichtlich Brandverhalten, Festigkeiten und Emissionen erfolgen. Parallel zu den technischen Arbeiten erfolgte eine wirtschaftliche Betrachtung des neuen Produktes "BSP aus modifizierter Buche". Anhand einer Kalkulation wurde eine industrielle Fertigungslinie projektiert. | Im Rahmen der Optimierungsuntersuchungen konnte die Effektivität und Qualität der Modifizierung verbessert werden. So konnte gezeigt werden, dass sich die Modifizierungslösung über einen langen Zeitraum stabil verhält und eine zyklische Wiederverwendung möglich ist. Durch eine Trocknungsoptimierung nach der Modifizierung konnte die Qualität des modifizierten Holzes deutlich gesteigert werden. Rotkerniges Buchenholz hat einen großen Einfluss auf die Imprägnierbarkeit. Untersuchungen zeigten jedoch deutlich, dass ein Rotkernanteil von ca. 30 % pro Buchenlamelle zulässig ist, um mit der dimensionsstabilisierenden Wirkung der Modifizierung das restliche, rotkernfreie Holz ausreichend zu stabilisieren. Brandversuche an modifiziertem und unbehandeltem Buchenholz zeigten, dass sich die Modifizierung nicht negativ auf das Brandverhalten auswirkt. Das modifizierte Buchenholz erreicht, wie auch die unbehandelte Buche, die Kriterien zur Einstufung als normalentflammbar. Die Ermittlungen der mechanischen Eigenschaften zeigten, dass die Druck-, Biege-, und Scherzugfestigkeit durch das Modifizierungsverfahren ca. 10 – 30 % unter den Werten unbehandelter Buche liegt. Die Überführung in eine industrielle Fertigung war nicht erfolgreich. Während die zeitintensiven Vorarbeiten problemlos durchzuführen waren, gab es schwerwiegende Probleme bei der Produktion der BSP-Elemente. Aufgrund verschiedener Abweichungen zu den bisherigen Verklebungsparametern, entsprachen die produzierten BSP-Elemente nur einer minderwertigen Qualität. Presstechnologie, Pressdruck und Presszeit wichen stark von den Laborbedingungen ab. Die Auswirkungen auf die Qualität der BSP-Platten wurden im Vorfeld von allen Beteiligten falsch eingeschätzt. Hinzu kamen technische Probleme bei der Keilzinkung und des Pressvorgangs. Eine Wiederholung der industriellen BSP-Fertigung innerhalb der restlichen Projektlaufzeit konnte wegen der langwierigen und aufeinander aufbauenden Vorarbeiten nicht durchgeführt werden. | Prof. Dr. Bertil Burian Tel.: +49 7472 951-148 burian@hs-rottenburg.de Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg Schadenweiler Hof 72108 Rottenburg am Neckar | X | FPNR |
| 01.02.2020 | 30.04.2023 | 2220HV035B | Verbundvorhaben: Brettsperrholz aus modifiziertem Buchenholz; Teilvorhaben 2: Untersuchung des Brandverhaltens und der Festigkeitseigenschaften - Akronym: B2BSP | Auf der Grundlage der Forschungsergebnisse aus dem FNR-Förderprojekt "Verwendung von schwachem Laubholz für die Produktion von Brettsperrholz" (FKZ 22003715) wurde die Projektidee, Buchenholz für die Herstellung von Brettsperrholz (BSP) zu verwenden, weiterverfolgt. Mit Hilfe eines Modifizierungsverfahrens wurden die Eigenschaften des Buchenholzes so verändert, dass es sich vergleichbar wie Nadelholz verwenden lässt. In diesem Verbundvorhaben bearbeitete die Hochschule für Rottenburg die Optimierung des Modifizierungsverfahrens. Ein weiterer Arbeitsschwerpunkt war die Herstellung von Brettsperrholzelementen, welche für die anschließenden Eigenschaftsuntersuchungen benötigt wurden. Das Teilvorhaben der Hochschule Magdeburg-Stendal umfasste die Untersuchung von Brandverhaltens- und Festigkeitseigenschaften des modifizierten Buchenholzes. Untersuchungsziel war die Bewertung des Einflusses der Holzmodifizierung auf die relevanten Eigenschaften der BSP-Elemente. Dazu erfolgte ebenfalls ein Vergleich mit herkömmlichen Nadelholz, welches derzeit üblicherweise im Holzbau verwendet wird. Die Bewertung des Brandverhaltens erfolgte in Anlehnung an die normativ geregelten Klassifizierungsversuche, welche für die spätere Zulassung des Bauprodukts notwendig sind. Weitere Versuchsreihen dienten zur Untersuchung des Feuerwiderstands als Bauteil. Die Ermittlung der Festigkeitseigenschaften wurde an einzelnen Brettlamellen und Brettsperrholzelementen in Anlehnung an die zutreffende Produktnorm durchgeführt. | Hinsichtlich des Brandverhaltens erfüllt das modifizierte Buchenholz die bauaufsichtliche Anforderung normalentflammbar. Das Modifizierungsverfahren hat einen geringfügigen Einfluss auf das Baustoffverhalten in den Klassifizierungsversuchen, die erforderlichen Leistungskriterien werden jedoch problemlos erfüllt. Für die Beurteilung des Feuerwiderstandes ist die Abbrandrate eine maßgebliche Größe. Das modifizierte Buchenholz hat eine 20 % geringere Abbrandrate verglichen mit den Referenzprobekörpern aus herkömmlichem Buchenholz. Dies ist auf die unterschiedliche Ausbildung der Kohleschicht zurückzuführen. Während das herkömmliche Buchenholz eine kleinteilige, instabile Kohleschicht bildet, welche nur wenig am verbleibenden Querschnitt haftet, ist die Kohleschicht des modifizierten Buchenholzes deutlich stabiler ausgeprägt. Die Kohleschicht isoliert den unverbrannten Restquerschnitt, wodurch die Abbrandrate geringer ist. Aus brandschutztechnischer Sicht sind auf Grundlage der durchgeführten Untersuchungen keine Bedenken festzustellen, die grundsätzlich gegen eine Verwendung des neuartigen Bauprodukts sprechen. Zur Ermittlung der Festigkeitseigenschaften war ursprünglich ein umfassender Versuchsplan vorgesehen, um das Bauteilverhalten detailliert zu beurteilen. Durch den großen Materialverlust aufgrund der misslungenen Skalierung der Herstellung in den industriellen Maßstab war der zur Verfügung stehende Probenumfang stark reduziert, weshalb auch der Versuchsplan eine Anpassung erforderte. Anstelle eines umfassenden Screenings über diverse Eigenschaften erfolgte daher nur die Untersuchung einiger ausgewählter Größen. Daraus ist abzuleiten, dass Holzmodifizierung zu einer Reduktion der Druck-, Biege- und Scherzugfestigkeit von 10 – 30 % führte. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Festigkeiten des modifizierten Buchenholzes die des Nadelholzes trotzdem deutlich übersteigen. | Prof. Dr.-Ing. Björn Kampmeier Tel.: +49 391 886-4967 bjoern.kampmeier@hs-magdeburg.de Hochschule Magdeburg-Stendal (FH) - Fachbereich Wasser, Umwelt, Bau und Sicherheit Breitscheidstr. 2 39114 Magdeburg | X | FPNR |
| 01.03.2020 | 31.12.2023 | 2220HV036A | Verbundvorhaben: Entwicklung zukunftsweisender Konzepte zum landwirtschaftlichen Bauen mit Holz - von der Planung bis zum Rückbau; Teilvorhaben 1: LCA Gebäude - Akronym: ZukunftLaWiBau | Mit dem Projekt "Entwicklung zukunftsweisender Konzepte zum landwirtschaftlichen Bauen mit Holz - von der Planung bis zum Rückbau (ZukunftLaWiBau)" wird das Ziel verfolgt, den Anteil von landwirtschaftlichen Bauten in Holzbauweise unter Berücksichtigung technischer Fragestellungen wieder zu erhöhen. Hierzu werden Planungsgrundlagen für landwirtschaftliche Gebäude anhand von Mustergebäuden in das 21. Jahrhundert überführt. Dabei werden regionale Wertschöpfungsketten in ländlichen Räumen berücksichtigt, aktuelle Fragestellungen der Hygiene und Holzprodukte berücksichtigt und Möglichkeiten zur Nutzung des Potenzials des vorhandenen Holzes vorgeschlagen. Zusätzlich wird die Datenbasis zu Klima- und Ressourcenschutz der landwirtschaftlichen Bauten aus Holz aktualisiert und vertieft und für den Charta-für Holz 2.0 Prozess nutzbar gemacht. Ergebnis des Projektes ist ein Planungsleitfaden "Landwirtschaftliches Bauen mit Holz im 21. Jahrhundert". Der Leitfaden bezieht aktuelle Fragestellungen - Klimaschutz, Tierwohl, regionale Wertschöpfung, Dauerhaftigkeit, Ressourceneffizienz und Wirtschaftlichkeit als Querschnittsfelder ein. Durch ein interdisziplinär aufgestelltes Forschungsteam werden die Fragestellungen ganzheitlich erarbeitet. | Prof. Dr. Annette Hafner Tel.: +49 234 32-21413 annette.hafner@rub.de Ruhr-Universität Bochum - Fakultät Bau- und Umweltwissenschaften - Lehrstuhl Ressourceneffizientes Bauen Universitätsstr. 150, IC 5/161 44801 Bochum | FPNR | ||
| 01.03.2020 | 31.12.2023 | 2220HV036B | Verbundvorhaben: Entwicklung zukunftsweisender Konzepte zum landwirtschaftlichen Bauen mit Holz - von der Planung bis zum Rückbau; Teilvorhaben 2: Tragwerke, Rückbau und Ressourcennutzung (TUM-HB) sowie Holzprodukte, Ressourcenpotenzial und Wertschöpfungsketten" (TUM-HFM) - Akronym: ZukunftLaWiBau | Mit dem Projekt "Entwicklung zukunftsweisender Konzepte zum landwirtschaftlichen Bauen mit Holz - von der Planung bis zum Rückbau (ZukunftLaWiBau)" wird das Ziel verfolgt, den Anteil von landwirtschaftlichen Bauten in Holzbauweise unter Berücksichtigung technischer Fragestellungen wieder zu erhöhen. Hierzu werden Planungsgrundlagen für landwirtschaftliche Gebäude anhand von Mustergebäuden in das 21. Jahrhundert überführt. Dabei werden regionale Wertschöpfungsketten in ländlichen Räumen berücksichtigt, aktuelle Fragestellungen der Hygiene und Holzprodukte berücksichtigt und Möglichkeiten zur Nutzung des Potenzials des vorhandenen Holzes vorgeschlagen. Zusätzlich wird die Datenbasis zu Klima- und Ressourcenschutz der landwirtschaftlichen Bauten aus Holz aktualisiert und vertieft und für den Charta-für Holz 2.0 Prozess nutzbar gemacht. Ergebnis des Projektes ist ein Planungsleitfaden "Landwirtschaftliches Bauen mit Holz im 21. Jahrhundert". Der Leitfaden bezieht aktuelle Fragestellungen - Klimaschutz, Tierwohl, regionale Wertschöpfung, Dauerhaftigkeit, Ressourceneffizienz und Wirtschaftlichkeit als Querschnittsfelder ein. Durch ein interdisziplinär aufgestelltes Forschungsteam werden die Fragestellungen ganzheitlich erarbeitet. | Prof. Dr.-Ing. Stefan Winter Tel.: +49 89 289-22416 winter@bv.tum.de Technische Universität München - Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt - Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion Arcisstr. 21 80333 München | FPNR | ||
| 01.02.2020 | 31.07.2024 | 2220HV036C | Verbundvorhaben: Entwicklung zukunftsweisender Konzepte zum landwirtschaftlichen Bauen mit Holz - von der Planung bis zum Rückbau; Teilvorhaben 3: Bestandsanalyse und wirtschaftliche Tragwerke - Akronym: ZukunftLaWiBau | Mit dem Projekt "Entwicklung zukunftsweisender Konzepte zum landwirtschaftlichen Bauen mit Holz – von der Planung bis zum Rückbau (ZukunftLaWiBau)" wird das Ziel verfolgt, den Anteil von landwirtschaftlichen Bauten in Holzbauweise unter Berücksichtigung technischer Fragestellungen wieder zu erhöhen. Hierzu werden Planungsgrundlagen für landwirtschaftliche Gebäude anhand von Mustergebäuden in das 21. Jahrhundert überführt. Dabei werden regionale Wertschöpfungsketten in ländlichen Räumen berücksichtigt, aktuelle Fragestellungen der Hygiene und Holzprodukte berücksichtigt und Möglichkeiten zur Nutzung des Potenzials des vorhandenen Holzes vorgeschlagen. Zusätzlich wird die Datenbasis zu Klima- und Ressourcenschutz der landwirtschaftlichen Bauten aus Holz aktualisiert und vertieft und für den Charta-für Holz 2.0 Prozess nutzbar gemacht. Ergebnis des Projektes ist ein Planungsleitfaden "Landwirtschaftliches Bauen mit Holz im 21. Jahrhundert". Der Leitfaden bezieht aktuelle Fragestellungen - Klimaschutz, Tierwohl, regionale Wertschöpfung, Dauerhaftigkeit, Ressourceneffizienz und Wirtschaftlichkeit als Querschnittsfelder ein. Durch ein interdisziplinär aufgestelltes Forschungsteam werden die Fragestellungen ganzheitlich erarbeitet. | Dipl.-Ing. Architekt Jochen Simon Tel.: +49 89 99141-390 jochen.simon@lfl.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) - Institut für Landtechnik und Tierhaltung Professor-Dürrwächter-Platz 2 85586 Poing | FPNR | ||
| 01.03.2020 | 31.12.2023 | 2220HV036D | Verbundvorhaben: Entwicklung zukunftsweisender Konzepte zum landwirtschaftlichen Bauen mit Holz - von der Planung bis zum Rückbau; Teilvorhaben 4: Tierhygiene - Akronym: ZukunftLaWiBau | Mit dem Projekt "Entwicklung zukunftsweisender Konzepte zum landwirtschaftlichen Bauen mit Holz – von der Planung bis zum Rückbau (ZukunftLaWiBau)" wird das Ziel verfolgt, den Anteil von landwirtschaftlichen Bauten in Holzbauweise unter Berücksichtigung technischer Fragestellungen wieder zu erhöhen. Hierzu werden Planungsgrundlagen für landwirtschaftliche Gebäude anhand von Mustergebäuden in das 21. Jahrhundert überführt. Dabei werden regionale Wertschöpfungsketten in den ländlichen Räumen berücksichtigt. | Prof. Dr. Uwe Rösler Tel.: +49 30 838-51830 uwe.roesler@fu-berlin.de Freie Universität Berlin - Fachbereich Veterinärmedizin - Institut für Tier- und Umwelthygiene im Zentrum für Infektionsmedizin Robert-von-Ostertag-Str. 8 14163 Berlin | FPNR | ||
| 01.03.2020 | 29.02.2024 | 2220HV036E | Verbundvorhaben: Entwicklung zukunftsweisender Konzepte zum landwirtschaftlichen Bauen mit Holz - von der Planung bis zum Rückbau; Teilvorhaben 5: Hygiene - Epidemiologie - Akronym: ZukunftLaWiBau | Ziel des Projekts ist, den Anteil von landwirtschaftlichen Bauten in Holzbauweise unter Berücksichtigung technischer Fragestellungen zu erhöhen. Hierzu werden Planungsgrundlagen für landwirtschaftliche Gebäude anhand von Mustergebäuden in das 21. Jahrhundert überführt. Dabei werden regionale Wertschöpfungsketten in ländlichen Räumen sowie aktuelle Fragestellungen der Hygiene und Holzprodukte berücksichtigt. Zusätzlich wird die Datenbasis zu Klima- und Ressourcenschutz der landwirtschaftlichen Bauten aus Holz aktualisiert, vertieft und für den Charta-für Holz 2.0 Prozess nutzbar gemacht. Ergebnis des Projektes ist ein Planungsleitfaden "Landwirtschaftliches Bauen mit Holz im 21. Jahrhundert". Der Leitfaden bezieht folgende aktuelle Fragestellungen als Querschnittsfelder ein: Klimaschutz, Tierwohl, regionale Wertschöpfung, Dauerhaftigkeit, Ressourceneffizienz und Wirtschaftlichkeit. Durch ein interdisziplinär aufgestelltes Forschungsteam werden die Fragestellungen ganzheitlich erarbeitet. | Dr. Carola Sauter-Louis Tel.: +49 38351 7-1893 carola.sauter-louis@fli.de Friedrich-Loeffler-Institut Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit - Institut für Epidemiologie Südufer 10 17493 Greifswald | FPNR | ||
| 01.03.2020 | 31.05.2023 | 2220HV037A | Verbundvorhaben: Filmbildner aus den biobasierten Rohstoffen Lignin und Cellulose zur Herstellung von mikroplastikfreien Kosmetikprodukten (FibioKos); Teilvorhaben 1: Anwendungsuntersuchungen - Akronym: FibioKos | Ziel: In der Kosmetik werden Polymerdispersionen für die Verbesserung von Haltbarkeiten der Kosmetikprodukte auf der Haut eingesetzt. Diese Polymerdispersionen bestehen überwiegend aus Polystyrolacrylat-Copolymeren, Acrylatcopolymeren oder Polyurethanen, die filmbildende Eigenschaften aufweisen, nicht wasserlöslich sind und somit beispielsweise für die Erhöhung der Wasserfestigkeit von Make-up Produkten notwendig sind. Bislang gibt es auf dem Kosmetikmarkt keine auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Filmbildner, deren Effizienz und Variabilität mit denen der genannten Polymerdispersionen vergleichbar sind. Des Weiteren sind die Polymerdispersionen schwer biologisch abbaubar, gelten als sehr lange persistent und können als Mikroplastik in die Umwelt gelangen. Deshalb tragen Kosmetikprodukte mit Polymerdispersionen derzeit zur weltweiten Problematik durch die Mikroplastikemissionen bei. Ziel dieses Vorhabens ist es, neuartige, auf nachwachsenden Rohstoffen basierende, filmformende Polymerdispersionen zu entwickeln. | Es wurden Eye Liner Formulierungen mit den Prototypen gemacht und hiermit die Stabilitäten gemäß internen Standards geprüft. Beginnend bei einer Basis Formulierung wurden stetig weitere Rohstoffe mit der Formulierung getestet wie z.B. Tenside, Konservierung und Glykole. Es konnte gezeigt werden, dass grundsätzlich eine hohe Akzeptanz und Kompatibilität der Prototypen mit Glykolen und Konservierungsmitteln besteht. Einzelne Ergebnisse deuteten aber darauf hin, dass eine maximale Konzentration (z.B. bei Phenylpropanol) einzuhalten ist, damit eine gute Produktstabilität gewährleistet werden kann. Verschiedene Tenside (z.B. Glycolipid) zeigten allerdings auch Inkompatibilitäten auf. Allerdings konnte nicht genau geklärt werden, ob diese Inkompatibilität mit dem Filmbildner Prototypen vorlagen oder mit der Pigmentdispersion. Sehr gute Ergebnisse bei den Produktstabilitäten konnten erlangt werden, beim Zusatz von Poloxamer 188 und Poloxamer 407. Diese beiden Tenside erlaubten die Nutzung und Applikation des Stiftes auch bei Lagerungen von bis zu 12 Wochen bei 45 und 50°C. Die Applikationstests mittels interner Claim Tests zeigten, dass die Eye Liner Formulierungen mit den Prototypen (Lingin-PUD und HEC-Acrylat) wasserfest waren. Mit dem Worlée HEC-Acrylat konnte sogar beim Reibresistenz Test ein gutes Ergebnis erzielt werden | Dr. Henrik Petersen Tel.: +49 911 567-2220 henrik.petersen@schwancosmetics.com Schwan Cosmetics International GmbH Schwanweg 1 90562 Heroldsberg | FPNR | |
| 01.03.2020 | 31.05.2023 | 2220HV037B | Verbundvorhaben: Filmbildner aus den biobasierten Rohstoffen Lignin und Cellulose zur Herstellung von mikroplastikfreien Kosmetikprodukten (FibioKos); Teilvorhaben 2: Cellulose-basierte Filmbildner - Akronym: FibioKos | In der Kosmetik werden Polymerdispersionen für die Verbesserung von Haltbarkeiten der Kosmetikprodukte auf der Haut eingesetzt. Diese Polymerdispersionen bestehen überwiegend aus Polystyrolacrylat-Copolymeren, Acrylatcopolymeren oder Polyurethanen, die filmbildende Eigenschaften aufweisen, nicht wasserlöslich sind und somit beispielsweise für die Erhöhung der Wasserfestigkeit von Make-up Produkten notwendig sind. Bislang gibt es auf dem Kosmetikmarkt keine auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Filmbildner, deren Effizienz und Variabilität mit denen der genannten Polymerdispersionen vergleichbar sind. Des Weiteren sind die Polymerdispersionen schwer biologisch abbaubar, gelten als sehr lange persistent und können als Mikroplastik in die Umwelt gelangen. Deshalb tragen Kosmetikprodukte mit Polymerdispersionen derzeit zur weltweiten Problematik durch die Mikroplastikemissionen bei. Ziel dieses Vorhabens ist es, neuartige, auf nachwachsenden Rohstoffen basierende, filmformende Polymerdispersionen zu entwickeln. | Die Modifizierung von Hydroxyethylcellulose durch Pfropfcopolymerisation mit Acrylatmonomeren wurde erfolgreich etabliert. Die besten Filmbildner auf Basis von Hydroxyethylcellulose (HEC) konnten erfolgreich im Labor reproduziert werden und erfüllen die regulatorischen Anforderungen für Kosmetikprodukte. Die Filmbildner auf Basis von HEC haben einen Keimbalstungstest bestanden und erfüllen weitere Vorgaben wie einen Natural Origin Index (ISO 16128) von 56,5% für das Polymer und 87% für das gesamte Produkt. Die neuartigen Filmbildner auf Cellulosebasis zeigen vergleichbare Eigenschaften in Bezug auf Verarbeitung, Trocknung und Beständigkeit im Vergleich zu derzeit verfügbaren konventionellen Filmbildnern. Schwan Cosmetics hat mit den Prototypen der Worlée-Chemie GmbH Make-up-Formulierungen entwickelt, Anwendungs- und Stabilitätstests durchgeführt und die Filmbildner auch aus regulatorischer Sicht betrachtet. Die Versuche zeigten bereits bei den Stabilitätstests bei Raumtemperatur vielversprechende Ergebnisse und eröffnen das Potenzial für zukünftige Entwicklungen mit diesen Filmbildnern. Die Wasserbeständigkeit dieser Testprodukte konnte nachgewiesen werden und auch die Abriebfestigkeit war vergleichbar mit derzeit erhältlichen synthetischen Marktprodukten. In Bezug auf die Bioabbaubarkeit konnte das Ziel nicht in vollem Umfang realisiert werden. Es wurden keine Bioabbaubarkeitsstudien für die Lignin-Polymere durchgeführt. Im Fall des Hydroxyethylcellulose/Acrylat-Copolymers fiel das Ergebnis leider nicht zufriedenstellend aus. Aufgrund von zeitlichen und technischen Einschränkungen war es nicht möglich, das Ziel durch vertiefte Experimente und spezifischere Tests vollständig zu verwirklichen. Dies stellt jedoch einen potenziellen Ansatz für künftige Projekte dar. | Sascha Mertens Tel.: +49 40 7333-2681 smertens@worlee.de Worlée-Chemie GmbH - Werk Lauenburg Worléestr. 1 21481 Lauenburg | FPNR | |
| 01.03.2020 | 31.05.2023 | 2220HV037C | Verbundvorhaben: Filmbildner aus den biobasierten Rohstoffen Lignin und Cellulose zur Herstellung von mikroplastikfreien Kosmetikprodukten (FibioKos); Teilvorhaben 3: Lignin-basierte Filmbildner - Akronym: FibioKos | n der Kosmetik werden Polymerdispersionen für die Verbesserung von Haltbarkeiten der Kosmetikprodukte auf der Haut eingesetzt. Diese Polymerdispersionen bestehen überwiegend aus Polystyrolacrylat-Copolymeren, Acrylatcopolymeren oder Polyurethanen, die filmbildende Eigenschaften aufweisen, nicht wasserlöslich sind und somit beispielsweise für die Erhöhung der Wasserfestigkeit von Make-up Produkten notwendig sind. Bislang gibt es auf dem Kosmetikmarkt keine auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Filmbildner, deren Effizienz und Variabilität mit denen der genannten Polymerdispersionen vergleichbar sind. Des Weiteren sind die Polymerdispersionen schwer biologisch abbaubar, gelten als sehr lange persistent und können als Mikroplastik in die Umwelt gelangen. Deshalb tragen Kosmetikprodukte mit Polymerdispersionen derzeit zur weltweiten Problematik durch die Mikroplastikemissionen bei. Ziel dieses Vorhabens ist es, neuartige, auf nachwachsenden Rohstoffen basierende, filmformende Polymerdispersionen zu entwickeln. | Die Versuche wurden mit verschiedenen Lignintypen durchgeführt. Polyurethandispersionen mit Lignin konnten erfolgreich hergestellt werden. Dabei wurden im Wesentlichen zwei Syntheserouten erfolgreich betrachtet. 1.) Die Route Lignin zunächst als Copolymer in einen biobasierten Polyester einzuarbeiten gestaltete sich schwierig. Der Ligninanteil war aufgrund der hohen Funktionalität auf weniger als 20 Gew.-% Lignin limitiert. 2.) Die zweite Alternative geht von einem biobasierten linearen Polyester aus. Lignin wurde hier in einem zweiten Schritt als Vernetzer zugesetzt. Es konnten so PU-Dispersionen mit einem Ligninanteil von bis zu 40 % realisiert werden. Aufgrund der regulatorischen Anforderungen für kosmetische Produkte musste die übliche Syntheseroute für Polyurethandispersionen modifiziert werden. So wurde als Neutralisationsmittel für die anionisch stabilisierten Polyurethandispersionen Ammoniakwasser bzw. Natronlauge eingesetzt. Als Katalysator für die Polyesterreaktion hat sich Zinkacetat bewährt. Besonders stabile Dispersionen konnten mit Ligninsulfonaten oder sulfonierten Kraftligninen mit Natrium als Gegenion, hoher Hydrophobizität und geringem Sulfonatgehalt hergestellt werden. Die Dispersion weist eine monomodale Partikelgrößenverteilung mit einem Z-Mittel von 124 nm auf. Der Anteil an nachwachsenden Rohstoffen beträgt nach ISO 16128 mit Wasser 89 % und ohne Wasser 62 %. Die Ergebnisse im hauseigenen SSC Waterproof und Rub-Off Resistance Test der daraus hergestellten Formulierungen waren jedoch unzureichend, was möglicherweise auf die nicht optimierte Standardlaborformulierung und nicht unbedingt auf das Bindemittel zurückzuführen ist. Die Wasserbeständigkeit nach chinesischer Norm war jedoch gegeben. | Dr. Stefan Friebel Tel.: +49 531 2155-329 stefan.friebel@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | FPNR | |
| 01.02.2020 | 31.01.2022 | 2220HV038A | Verbundvorhaben: Konstruktiver Leichtbau von Hartholz-Verbundelementen zur industriellen Fertigung nachhaltiger Funktionsmöbel; Teilvorhaben 1: Musterbau - Akronym: CabinWoods-Musterbau | Zielsetzung des Vorhabens war es, Funktionsmöbel aus Hartholz-Verbundelementen einheimischer Produktion so leicht und sicher zu bauen, dass sie sich auf internationalen Premiummärkten wie der Kreuzfahrtbranche gegenüber bisher üblichen Metallkonstruktionen durchsetzen können. Ausgangspunkt des Vorhabens war ein bereits durchgeführtes Projekt, in dem es gelungen war, die bisher für diesen Einsatzbereich verwendeten Metallkonstruktionen durch Konstruktionen aus Massivholz zu ersetzen. Die auf dieser Basis entwickelte Konstruktion kam in den Jahren 2014, 2016 und 2018 auf drei Kreuzfahrtschiffen zum Einsatz. Da für die Reedereien die Themen Nachhaltigkeit und Ressourcenverbrauch immer stärker in den Fokus rückten, ergab sich von dieser Seite die Aufgabenstellung nach einer Gewichtsreduzierung aller eingesetzten Bauteile, inklusive der Möblierung. Neben dem Ziel der Energieeinsparung durch eine Reduzierung des Gesamtgewichts und Aspekten des Umweltschutzes spielte hierbei auch die Schiffsicherheit eine wesentliche Rolle. Zur Erreichung dieses Ziels sollte ein für die Möbelindustrie neues iteratives Verfahren zum Einsatz kommen. Aus den im Prototypenbau entwickelten Hartholz-Verbundelementen sollten unter Einsatz computergestützter Simulationen 3DModelle angelegt und mit Hilfe dieser Modelle die unter den Beanspruchungen Sitzen, Verwandeln und Schlafen auftretenden Lasten simuliert werden. Auf diese Weise sollten die maximal durch jedes Bauteil aufzunehmenden Lasten ermittelt und festgestellt werden, welche Querschnitte und Maße für die jeweilige Lastaufnahme ggf. überdimensioniert waren. Die durch die Simulationen ermittelten Optimierungspotenziale sollten dann in die Entwicklung neuer Prototypen einfließen, die im Anschluss Funktions- und Anwendertests unterzogen werden sollten. Ziel war die Reduzierung des Gesamtgewichts um ca. 40%. Eine Übertragung der Ergebnisse sollte auch auf weitere Anwendungsgebiete (Hotels, Pflege, Krankenhaus, Wohnmöbel) erfolgen. | Die theoretischen Ergebnisse der Simulation ließen sich nur sehr aufwändig in Vollholzstrukturen umsetzen. Eine Reduzierung der Vollholzquerschnitte erwies sich grundsätzlich als möglich, jedoch nur bei gleichzeitiger Verstärkung der Konstruktion. Dies wirkte sich jedoch sowohl auf die angestrebte Gewichtsreduzierung, als auch auf den Komfort der Sitzmöbel aus. Über die Reduzierung der Querschnitte hinaus wurden daher weitere Änderungen vorgenommen, z.B. der Austausch von flächigen Elementen durch Rahmenkonstruktionen, der Austausch von Buchenholz durch Fichtenholz und auch der Einsatz von Leichtbauplattenmaterial. Auch die weiteren Verarbeitungsschritte (z.B. die Unterfederung) mussten in die konstruktiven Überlegungen einbezogen werden, da das Gestell auch die hierdurch entstehenden Kräfte aufnehmen musste. Durch die Reduzierung der Querschnitte allein, war die ursprünglich angedachte Gewichtsreduzierung von ca. 40% nicht erreichbar. Durch die Kombination von Querschnittsreduzierung und dem Austausch von Materialien konnte eine Gewichtsersparnis zwischen 25-40% erzielt werden. Über konstruktive Aspekte hinaus beeinflusste auch der spätere Einsatzbereich die Möglichkeiten der Gewichtsreduzierungen. Hierzu zählten die Demontierbarkeit, der Einbau eines Stauraums und Brandschutzerfordernisse. Durch Anwendertests konnten die theoretische Überlegungen um weitere mögliche Nutzungsszenarien erweitert werden. Auch vor dem Hintergrund unterschiedlicher Bewertungskriterien je Einsatzbereich, ergaben die leichteren Konstruktionen für alle potenziellen Anwender Vorteile. Der praxisnahe Ansatz mit der Entwicklung mehrerer Konstruktionsalternativen pro Anforderungsprofil erwies sich als gute Lösung, die sich aus der Simulation ergebenden Fragestellungen zu bearbeiten. Ebenso führte die abteilungsübergreifende Bearbeitung des Projektes zu sehr guten Ergebnissen, da bereits in frühen Phasen auch Anforderungen einer später geplanten Serienfertigung miteinbezogen werden konnten. | Katja Schwander Tel.: +49 6281 401-171 kschwander@franz-fertig.de Franz Fertig, Sitz + Liegemöbel KG Franz-Fertig-Str. 24 74722 Buchen (Odenwald) | X | FPNR |
| 01.02.2020 | 31.01.2022 | 2220HV038B | Verbundvorhaben: Konstruktiver Leichtbau von Hartholz-Verbundelementen zur industriellen Fertigung nachhaltiger Funktionsmöbel; Teilvorhaben 2: Strukturanalyse - Akronym: CabinWoods | Im Verbundvorhaben "Konstruktiver Leichtbau von Hartholz-Verbundelementen zur industriellen Fertigung nachhaltiger Funktionsmöbel" wurden in Zusammenarbeit der Projektpartner Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH und FRANZ FERTIG Sitz+Liegemöbel KG optimierte Leichtbaulösungen für den Möbelbereich entwickelt. Zielsetzung des bearbeiteten Vorhabens war es, Hartholz-Funktionsmöbel durch konstruktiven Leichtbau so zu optimieren, dass sie sich in wichtigen Premium-Märkten wie Kreuzfahrtschiffen, Kliniken oder Hotels ge-gen bisher übliche Metallkonstruktionen besser durchsetzen können. Dazu wurden Beispielkonstruktionen erstellt, hinsichtlich ihrer Belastungsszenarien identifiziert und simulativ bewertet. Ausgehend von den Simulationsergebnissen (Spannungsverteilungen, Verformungszuständen) wurden die Konstruktionen bzgl. der Masse als Zielgröße belastungsgerecht optimiert und Prototypen ent-sprechend der Ergebnisse gefertigt. Ziel war es, die das Gewicht der Ausgangskonstruktion durch Methoden des konstruktiven Leichtbaus um ca. 40 % zu reduzieren und gleichzeitig die mechanische Leistungsfähigkeit zu verbessern oder auf Aus-gangsniveau zu halten. | Ausgehend vom Ursprungstyp des Projekts: Standard-Passagierkabine AIDA wurden zunächst Modelltypen definiert und die in den Modelltypen verwendeten Materialien identifiziert und die zur Implementierung eines anisotropen Materialmodells für die Simulation auf Basis der Finite-Elemente-Methode (FEM) benötigten Materialparameter bereitgestellt. Auf Basis der analysierten Modelltypen wurden ausgehend von zweidimensionalen Konstruktionszeichnun-gen dreidimensionale Volumenmodelle der Funktionsmöbel konstruiert. Die Funktionen der einzelnen Kom-ponenten wurden eingehend analysiert und in unterschiedlichen Detaillierungsgraden in den Volumenmodel-len hinterlegt. Zugehörige Simulationsumgebungen wurden aufgebaut und Randbedingungen, Lasteinleitungen, Kontakt-formulierungen, geometrievorbereitende Maßnahmen sowie Elementauswahl und Vernetzungsgrade wurden definiert und implementiert. Simulativ gestützte Topologie- und Geometrieoptimierungsverfahren wurden auf ausgewählte Teilkompo-nenten angewendet und das Verhalten der Strukturen in den Simulationsumgebungen studiert. Weiterhin wurden auch die Gesamtkonstruktionen mittels Spannungs- und Verformungsanalyse simulativ berechnet und hinsichtlich der Ergebnisse ausgewertet. Auf Basis der Erfahrung der Konstrukteure und aus dem in den Simulationen identifizierten Auslastungsgrad der verschiedenen Konstruktionselemente wurden für den Prototypenbau verschiedenste Ansätze zur Ge-wichtsreduzierung (stofflicher und geometrischer Leichtbau) bereitgestellt. Weiterhin wurden verschiedene Leichtbaukonfigurationen einer ausgewählten Konstruktion auf Basis der FEM und in Zusammenarbeit von IHD und Franz Fertig, erzeugt und entsprechend den definierten Belas-tungsszenarien simulativ geprüft. Hinsichtlich des Gewichts ergab sich für die endoptimierte Variante ein Gewicht der Holz- und Beschlagkomponenten von 53,8 kg. Bezogen auf die Ausgangsmasse entspricht dieser Wert einer Einsparung von 39,7 %. | Dipl.-Ing. Ronny Lang Tel.: +49 351 4662-365 ronny.lang@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | X | FPNR |
| 01.02.2020 | 31.07.2023 | 2220HV039A | Verbundvorhaben: Selbsttragende Freiformflächen aus Laubholzfurnier - Hybridwerkstoffe für den Einsatz in Fußgänger- und Fahrradbrücken; Teilvorhaben 1: Herstellung von Hybridwerkstoffen aus Laubholzfurnier - Akronym: FREIFO | Die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) hat es sich zum Ziel gesetzt, den Einsatz nachwachsender Rohstoffe in vielen verschiedenen Wirtschaftsbereichen zu stärken. Hiermit soll dem politischen Ziel des BMEL zur Förderung eines nachhaltigeren und langfristig angelegten Wirtschaftens Rechnung getragen werden. Im konkreten Fall verfolgt das geförderte Forschungsprojekt das Ziel, den Einsatz nachwachsender Rohstoffe durch Entwicklung eines neuen Holz-Faser-Verbundmaterials zu fördern. Hierbei liegt der Fokus auf der Verbesserung des Trag- und Verformungsverhaltens mittels Vakuuminfusion hergestellter Furnierwerkstoffe mit einer Faserverstärkung aus Naturfasern. Diese sollen gezielt so eingesetzt werden, dass die durch die natürliche Anisotropie des Holzes bedingten eingeschränkten Trageigenschaften (insbesondere rechtwinklig zur Faserrichtung) verbessert werden. Somit sollen die Einsatzmöglichkeiten des nachwachsenden Rohstoffes erweitert und neue Einsatzmöglichkeiten erschlossen werden. Die Entwicklung eines hoch tragfähigen Materials, welches aufgrund seiner Formbarkeit modernen Gestaltungsanforderungen gerecht werden kann, trägt zur Erschließung neuer Marktpotentiale zur Anwendung nachwachsender Rohstoffe im konstruktiven Ingenieurbau bei und geht somit über die klassischen Anwendungen des Holzbaus hinaus. | Die Untersuchungen im Projekt zeigen hohe Festigkeitswerte eines Hybridmaterials, bestehend aus Holzfurnieren in Verbindung mit Basaltfasern die in einer Vakuuminfusionstechnik miteinander verklebt werden. In einer entsprechenden Form (Mould) lassen sich sowohl ebene als auch frei geformte Flächen herstellen die dann anschließend den verschiedenen hygrischen und mechanischen Prüfungen unterworfen werden können. Darüber hinaus wurden Alterungsuntersuchungen durchgeführt, die entweder durch UV Licht sich auf das Epoxidharz oder durch Bodenbakterien die sich auf unterschiedliche Holzarten sehr verschieden auswirken. Das Natur- und Basaltfasergewebe das zwischen den Holzfurnieren eingebracht wurde, sollte sowohl dem besseren Harzfluss bei der Vakuuminfusion als auch der mechanischen Festigkeit quer zur Holzfaserrichtung dienen. Hierbei stellten sich jedoch die meisten auf den Fasern befindlichen Schlichten eher als Verschlechterung der Haftfestigkeiten heraus als dass sie zur Verbesserung beitrugen. Eigens am WKI hergestellte Gewebe ohne jegliche Schlichte zeigten ein deutlich besseres Verhalten. Die zusammen mit der Ruhr Universität Bochum (RUB) durchgeführte LCA Analyse zeigte die positiven Effekte der Nutzung dieser Holz-Faser-Hybridmaterialien gegenüber konventionellen Betonbrücken. Die folgenden Untersuchungen wurden im Detail durchgeführt: • Herstellung verschiedenster ebener und gebogener Holz-Hybrid-Prüfkörper • Mechanische Prüfung der Materialien • Alterungsuntersuchungen verschiedener Hölzer in der Außenbewitterung (UV Beständigkeit) und in Bodenkontakt (Beständigkeit gegen Bodenorganismen) • Künstliche und natürliche Bewitterung zur UV-Alterung von Epoxidharzen • Einfluss verschiedener Schlichten auf Natur- und Basaltfasern auf ihre Anbindung an die umgebende Harzmatrix • Herstellung verschiedener Natur- und optimierter Basaltfasergewebe für den Bau einzelner Demonstratorelemente • Durchführung der Life Cycle Analysis (LCA) | Dipl.-Phys. Peter Meinlschmidt Tel.: +49 531 2155-449 peter.meinlschmidt@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.02.2020 | 31.07.2023 | 2220HV039B | Verbundvorhaben: Selbsttragende Freiformflächen aus Laubholzfurnier - Hybridwerkstoffe für den Einsatz in Fußgänger- und Fahrradbrücken; Teilvorhaben 2: Projektierung einer Brückenkonstruktion - Akronym: Freifo | Die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) hat es sich zum Ziel gesetzt, den Einsatz nachwachsender Rohstoffe in vielen verschiedenen Wirtschaftsbereichen zu stärken. Hiermit soll dem politischen Ziel des BMEL zur Förderung eines nachhaltigeren und langfristig angelegten Wirtschaftens Rechnung getragen werden. Im konkreten Fall verfolgt das geförderte Forschungsprojekt das Ziel, den Einsatz nachwachsender Rohstoffe durch Entwicklung eines neuen Holz-Faser-Verbundmaterials zu fördern. Hierbei liegt der Fokus auf der Verbesserung des Trag- und Verformungsverhaltens mittels Vakuuminfusion hergestellter Furnierwerkstoffe mit einer Faserverstärkung aus Naturfasern. Diese sollen gezielt so eingesetzt werden, dass die durch die natürliche Anisotropie des Holzes bedingten eingeschränkten Trageigenschaften (insbesondere rechtwinklig zur Faserrichtung) verbessert werden. Somit sollen die Einsatzmöglichkeiten des nachwachsenden Rohstoffes erweitert und neue Einsatzmöglichkeiten erschlossen werden. Die Entwicklung eines hoch tragfähigen Materials, welches aufgrund seiner Formbarkeit modernen Gestaltungsanforderungen gerecht werden kann, trägt zur Erschließung neuer Marktpotentiale zur Anwendung nachwachsender Rohstoffe im konstruktiven Ingenieurbau bei und geht somit über die klassischen Anwendungen des Holzbaus hinaus. | Die Untersuchungen im Projekt zeigen hohe Festigkeitswerte eines Hybridmaterials, bestehend aus Holzfurnieren in Verbindung mit Basaltfasern die in einer Vakuuminfusionstechnik miteinander verklebt werden. In einer entsprechenden Form (Mould) lassen sich sowohl ebene als auch frei geformte Flächen herstellen die dann anschließend den verschiedenen hygrischen und mechanischen Prüfungen unterworfen werden können. Darüber hinaus wurden Alterungsuntersuchungen durchgeführt, die entweder durch UV Licht sich auf das Epoxidharz oder durch Bodenbakterien die sich auf unterschiedliche Holzarten sehr verschieden auswirken. Das Natur- und Basaltfasergewebe das zwischen den Holzfurnieren eingebracht wurde, sollte sowohl dem besseren Harzfluss bei der Vakuuminfusion als auch der mechanischen Festigkeit quer zur Holzfaserrichtung dienen. Hierbei stellten sich jedoch die meisten auf den Fasern befindlichen Schlichten eher als Verschlechterung der Haftfestigkeiten heraus als dass sie zur Verbesserung beitrugen. Eigens am WKI hergestellte Gewebe ohne jegliche Schlichte zeigten ein deutlich besseres Verhalten. Die zusammen mit der Ruhr Universität Bochum (RUB) durchgeführte LCA Analyse zeigte die positiven Effekte der Nutzung dieser Holz-Faser-Hybridmaterialien gegenüber konventionellen Betonbrücken. Die folgenden Untersuchungen wurden im Detail durchgeführt: • Herstellung verschiedenster ebener und gebogener Holz-Hybrid-Prüfkörper • Mechanische Prüfung der Materialien • Alterungsuntersuchungen verschiedener Hölzer in der Außenbewitterung (UV Beständigkeit) und in Bodenkontakt (Beständigkeit gegen Bodenorganismen) • Künstliche und natürliche Bewitterung zur UV-Alterung von Epoxidharzen • Einfluss verschiedener Schlichten auf Natur- und Basaltfasern auf ihre Anbindung an die umgebende Harzmatrix • Herstellung verschiedener Natur- und optimierter Basaltfasergewebe für den Bau einzelner Demonstratorelemente • Durchführung der Life Cycle Analysis (LCA) | Prof. Dr.-Ing. Mike Sieder Tel.: +49 531 391-7801 m.sieder@tu-braunschweig.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Institut für Baukonstruktion und Holzbau Schleinitzstr. 21A 38106 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.02.2020 | 31.07.2023 | 2220HV039C | Verbundvorhaben: Selbsttragende Freiformflächen aus Laubholzfurnier - Hybridwerkstoffe für den Einsatz in Fußgänger- und Fahrradbrücken; Teilvorhaben 3: Herstellung / Optimierung von Laubholzfunieren - Akronym: FREIFO | Die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) hat es sich zum Ziel gesetzt, den Einsatz nachwachsender Rohstoffe in vielen verschiedenen Wirtschaftsbereichen zu stärken. Hiermit soll dem politischen Ziel des BMEL zur Förderung eines nachhaltigeren und langfristig angelegten Wirtschaftens Rechnung getragen werden. Im konkreten Fall verfolgt das geförderte Forschungsprojekt das Ziel, den Einsatz nachwachsender Rohstoffe durch Entwicklung eines neuen Holz-Faser-Verbundmaterials zu fördern. Hierbei liegt der Fokus auf der Verbesserung des Trag- und Verformungsverhaltens mittels Vakuuminfusion hergestellter Furnierwerkstoffe mit einer Faserverstärkung aus Naturfasern. Diese sollen gezielt so eingesetzt werden, dass die durch die natürliche Anisotropie des Holzes bedingten eingeschränkten Trageigenschaften (insbesondere rechtwinklig zur Faserrichtung) verbessert werden. Somit sollen die Einsatzmöglichkeiten des nachwachsenden Rohstoffes erweitert und neue Einsatzmöglichkeiten erschlossen werden. Die Entwicklung eines hoch tragfähigen Materials, welches aufgrund seiner Formbarkeit modernen Gestaltungsanforderungen gerecht werden kann, trägt zur Erschließung neuer Marktpotentiale zur Anwendung nachwachsender Rohstoffe im konstruktiven Ingenieurbau bei und geht somit über die klassischen Anwendungen des Holzbaus hinaus. | Die Untersuchungen im Projekt zeigen hohe Festigkeitswerte eines Hybridmaterials, bestehend aus Holzfurnieren in Verbindung mit Basaltfasern die in einer Vakuuminfusionstechnik miteinander verklebt werden. In einer entsprechenden Form (Mould) lassen sich sowohl ebene als auch frei geformte Flächen herstellen die dann anschließend den verschiedenen hygrischen und mechanischen Prüfungen unterworfen werden können. Darüber hinaus wurden Alterungsuntersuchungen durchgeführt, die entweder durch UV Licht sich auf das Epoxidharz oder durch Bodenbakterien die sich auf unterschiedliche Holzarten sehr verschieden auswirken. Das Natur- und Basaltfasergewebe das zwischen den Holzfurnieren eingebracht wurde, sollte sowohl dem besseren Harzfluss bei der Vakuuminfusion als auch der mechanischen Festigkeit quer zur Holzfaserrichtung dienen. Hierbei stellten sich jedoch die meisten auf den Fasern befindlichen Schlichten eher als Verschlechterung der Haftfestigkeiten heraus als dass sie zur Verbesserung beitrugen. Eigens am WKI hergestellte Gewebe ohne jegliche Schlichte zeigten ein deutlich besseres Verhalten. Die zusammen mit der Ruhr Universität Bochum (RUB) durchgeführte LCA Analyse zeigte die positiven Effekte der Nutzung dieser Holz-Faser-Hybridmaterialien gegenüber konventionellen Betonbrücken. Die folgenden Untersuchungen wurden im Detail durchgeführt: • Herstellung verschiedenster ebener und gebogener Holz-Hybrid-Prüfkörper • Mechanische Prüfung der Materialien • Alterungsuntersuchungen verschiedener Hölzer in der Außenbewitterung (UV Beständigkeit) und in Bodenkontakt (Beständigkeit gegen Bodenorganismen) • Künstliche und natürliche Bewitterung zur UV-Alterung von Epoxidharzen • Einfluss verschiedener Schlichten auf Natur- und Basaltfasern auf ihre Anbindung an die umgebende Harzmatrix • Herstellung verschiedener Natur- und optimierter Basaltfasergewebe für den Bau einzelner Demonstratorelemente • Durchführung der Life Cycle Analysis (LCA) | Lukas Greving Tel.: +49 172 1435165 lukas.greving@pollmeier.com Pollmeier Furnierwerkstoffe GmbH Pferdsdorfer Weg 6 99831 Amt Creuzburg | X | FPNR |
| 01.02.2020 | 31.07.2023 | 2220HV039D | Verbundvorhaben: Selbsttragende Freiformflächen aus Laubholzfurnier - Hybridwerkstoffe für den Einsatz in Fußgänger- und Fahrradbrücken; Teilvorhaben 4: Herstellung der Brückendemonstratoren - Akronym: Freifo | Die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) hat es sich zum Ziel gesetzt, den Einsatz nachwachsender Rohstoffe in vielen verschiedenen Wirtschaftsbereichen zu stärken. Hiermit soll dem politischen Ziel des BMEL zur Förderung eines nachhaltigeren und langfristig angelegten Wirtschaftens Rechnung getragen werden. Im konkreten Fall verfolgt das geförderte Forschungsprojekt das Ziel, den Einsatz nachwachsender Rohstoffe durch Entwicklung eines neuen Holz-Faser-Verbundmaterials zu fördern. Hierbei liegt der Fokus auf der Verbesserung des Trag- und Verformungsverhaltens mittels Vakuuminfusion hergestellter Furnierwerkstoffe mit einer Faserverstärkung aus Naturfasern. Diese sollen gezielt so eingesetzt werden, dass die durch die natürliche Anisotropie des Holzes bedingten eingeschränkten Trageigenschaften (insbesondere rechtwinklig zur Faserrichtung) verbessert werden. Somit sollen die Einsatzmöglichkeiten des nachwachsenden Rohstoffes erweitert und neue Einsatzmöglichkeiten erschlossen werden. Die Entwicklung eines hoch tragfähigen Materials, welches aufgrund seiner Formbarkeit modernen Gestaltungsanforderungen gerecht werden kann, trägt zur Erschließung neuer Marktpotentiale zur Anwendung nachwachsender Rohstoffe im konstruktiven Ingenieurbau bei und geht somit über die klassischen Anwendungen des Holzbaus hinaus. | Die Untersuchungen im Projekt zeigen hohe Festigkeitswerte eines Hybridmaterials, bestehend aus Holzfurnieren in Verbindung mit Basaltfasern die in einer Vakuuminfusionstechnik miteinander verklebt werden. In einer entsprechenden Form (Mould) lassen sich sowohl ebene als auch frei geformte Flächen herstellen die dann anschließend den verschiedenen hygrischen und mechanischen Prüfungen unterworfen werden können. Darüber hinaus wurden Alterungsuntersuchungen durchgeführt, die entweder durch UV Licht sich auf das Epoxidharz oder durch Bodenbakterien die sich auf unterschiedliche Holzarten sehr verschieden auswirken. Das Natur- und Basaltfasergewebe das zwischen den Holzfurnieren eingebracht wurde, sollte sowohl dem besseren Harzfluss bei der Vakuuminfusion als auch der mechanischen Festigkeit quer zur Holzfaserrichtung dienen. Hierbei stellten sich jedoch die meisten auf den Fasern befindlichen Schlichten eher als Verschlechterung der Haftfestigkeiten heraus als dass sie zur Verbesserung beitrugen. Eigens am WKI hergestellte Gewebe ohne jegliche Schlichte zeigten ein deutlich besseres Verhalten. Die zusammen mit der Ruhr Universität Bochum (RUB) durchgeführte LCA Analyse zeigte die positiven Effekte der Nutzung dieser Holz-Faser-Hybridmaterialien gegenüber konventionellen Betonbrücken. Die folgenden Untersuchungen wurden im Detail durchgeführt: • Herstellung verschiedenster ebener und gebogener Holz-Hybrid-Prüfkörper • Mechanische Prüfung der Materialien • Alterungsuntersuchungen verschiedener Hölzer in der Außenbewitterung (UV Beständigkeit) und in Bodenkontakt (Beständigkeit gegen Bodenorganismen) • Künstliche und natürliche Bewitterung zur UV-Alterung von Epoxidharzen • Einfluss verschiedener Schlichten auf Natur- und Basaltfasern auf ihre Anbindung an die umgebende Harzmatrix • Herstellung verschiedener Natur- und optimierter Basaltfasergewebe für den Bau einzelner Demonstratorelemente • Durchführung der Life Cycle Analysis (LCA) | Leo Wurster Tel.: +49 931 452 09 909 lwurster@all-ahead.de all ahead composites GmbH Oberdürrbacher Str. 3 97209 Veitshöchheim | X | FPNR |
| 01.10.2023 | 30.09.2026 | 2220HV040A | Verbundvorhaben: Höhere Wertschöpfung von Betonschalungen durch internes Recycling zur Herstellung von Holzschäumen für Anwendungen bei der Betonfertigteilherstellung; Teilvorhaben 1: Herstellung Holzschaum und EPS-Ersatz - Akronym: WoodReForm | Bei der Herstellung von Betonfertigbauteilen werden Schalungen, z.B. aus Brettschichthölzern verwendet. Diese Schalungen werden nach mehrmaligen Gebrauch kostenpflichtig entsorgt. Auf Grund von Beschichtungen besteht diese aus der thermischen Verwertung, eine höherwertige Nutzung ist bis heute nicht möglich. Zusätzlich zu den Schalungsbrettern werden bei der Herstellung der Fertigbauteile Styrolschäume (EPS) für Aussparungen in den Betonwänden eingesetzt, die ebenfalls nach einmaliger Verwendung kostenpflichtig entsorgt werden müssen. Am Fraunhofer WKI wurde ein Verfahren entwickelt, mittels denen sich Holz und andere Lignocellulosen gezielt zu Schaumstoffen verarbeiten können. Das Material kann hinsichtlich der mechanischen Stabilität, der Porenstruktur und der Dichte gezielt eingestellt werden und besteht vollständig aus Holz. Positive Eigenschaften des entwickelten Holzschaumes wie geringes Gewicht, geringe Wärmeleitfähigkeit, hohe Schallabsorption und gute mechanische Festigkeiten zeigen, dass vielfältige Einsatzmöglichkeiten, wie Dämmung oder Verpackung möglich sind. Durch den Herstellungsprozess ist der Holzschaum vollständig recyclebar und kann anschließend erneut zu Holzschäumen verarbeitet werden. Da auch Rest- und Altholz für die Herstellung von Holzschaum genutzt werden kann, bietet sich die Nutzung von Holzschaum in der Fertigbauteilherstellung an: Zum einen können die Schalungsbretter direkt verarbeitet und zum anderen kann der daraus gewonnene Holzschaum als Ersatz für EPS-Aussparungskörper genutzt werden. Die kostenintensive Entsorgung beider Materialien entfällt. Für eine Optimierung der Fertigung werden zunächst einzelne Prozessschritte betrachtet. Zusammen mit dem Projektpartner werden unterschiedliche Möglichkeiten der Faserherstellung aus den Schalungsbrettern, der Aufschäumung als auch der Nutzung als Aussparungskörper betrachtet. Die Wirtschaftlichkeit einer Pilotanlage im Unternehmen soll anhand der Prozessschritte konzipiert werden. | Steffen Sydow Tel.: +49 531 2155-282 steffen.sydow@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2026 | 2220HV040B | Verbundvorhaben: Höhere Wertschöpfung von Betonschalungen durch internes Recycling zur Herstellung von Holzschäumen für Anwendungen bei der Betonfertigteilherstellung; Teilvorhaben 2: Einsatz in der Fertigteilherstellung und Wirtschaftlichkeit - Akronym: WoodReForm | Bei der Herstellung von Betonfertigbauteilen werden Schalungen, z.B. aus Brettschichthölzern verwendet. Diese Schalungen werden nach mehrmaligen Gebrauch kostenpflichtig entsorgt. Auf Grund von Beschichtungen besteht diese aus der thermischen Verwertung, eine höherwertige Nutzung ist bis heute nicht möglich. Zusätzlich zu den Schalungsbrettern werden bei der Herstellung der Fertigbauteile Styrolschäume (EPS) für Aussparungen in den Betonwänden eingesetzt, die ebenfalls nach einmaliger Verwendung kostenpflichtig entsorgt werden müssen. Am Fraunhofer WKI wurde ein Verfahren entwickelt, mittels denen sich Holz und andere Lignocellulosen gezielt zu Schaumstoffen verarbeiten können. Das Material kann hinsichtlich der mechanischen Stabilität, der Porenstruktur und der Dichte gezielt eingestellt werden und besteht vollständig aus Holz. Positive Eigenschaften des entwickelten Holzschaumes wie geringes Gewicht, geringe Wärmeleitfähigkeit, hohe Schallabsorption und gute mechanische Festigkeiten zeigen, dass vielfältige Einsatzmöglichkeiten, wie Dämmung oder Verpackung möglich sind. Durch den Herstellungsprozess ist der Holzschaum vollständig recyclebar und kann anschließend erneut zu Holzschäumen verarbeitet werden. Da auch Rest- und Altholz für die Herstellung von Holzschaum genutzt werden kann, bietet sich die Nutzung von Holzschaum in der Fertigbauteilherstellung an: Zum einen können die Schalungsbretter direkt verarbeitet und zum anderen kann der daraus gewonnene Holzschaum als Ersatz für EPS-Aussparungskörper genutzt werden. Die kostenintensive Entsorgung beider Materialien entfällt. Für eine Optimierung der Fertigung werden zunächst einzelne Prozessschritte betrachtet. Zusammen mit dem Projektpartner werden unterschiedliche Möglichkeiten der Faserherstellung aus den Schalungsbrettern, der Aufschäumung als auch der Nutzung als Aussparungskörper betrachtet. Die Wirtschaftlichkeit einer Pilotanlage im Unternehmen soll anhand der Prozessschritte konzipiert werden. | Marcel Keilholz Tel.: +49 36333 65240 marcel.keilholz@habau.com HABAU Deutschland GmbH Nordhäuser Str. 2 99765 Heringen | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2220HV041A | Verbundvorhaben: Formteilautomaten zur energieeffizienten Herstellung komplex geformter, leichter Holzprodukte; Teilvorhaben 1: Mischung, Verklebung und Prüfung verschiedenster Hybridwerkstoffe - Akronym: HyLightHW | Vor dem Hintergrund eines reduzierten Materialeinsatzes und sowie einer Steigerung der Verwertungseffizienz biogener Rohstoffe verfolgt das vorliegende Projektvorhaben das Ziel, leichte Hybridwerkstoffe bestehend aus Holz und biobasierten, thermoplastischen Polymeren in Form von Fasern oder Partikelschaum zu entwickeln. Die Innovation besteht darin, Formteilautomaten für eine energieeffiziente Herstellung komplex geformter, leichter Holzprodukte mit guten technischen Eigenschaften bei gleichzeitig reduziertem Materialeinsatz zu nutzen. Im Rahmen des Vorhabens soll die Formteiltechnik mit Dampf- oder HF-Anregung genutzt werden, um eine neue Verarbeitungstechnologie zu entwickeln. Neben der Material- und Technologieentwicklung stellt das Thema Recycling der hergestellten Werkstoffe nach Beendigung der Lebensdauer die dritte Kernaufgabe des Vorhabens dar. | Dr. Julia Belda Tel.: +49 531 2155-427 julia.belda@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2220HV041B | Verbundvorhaben: Formteilautomaten zur energieeffizienten Herstellung komplex geformter, leichter Holzprodukte; Teilvorhaben 2: Funktionalisierung und Optimierung der Hybridwerkstoffe - Akronym: HyLight | Vor dem Hintergrund eines reduzierten Materialeinsatzes und sowie einer Steigerung der Verwertungseffizienz biogener Rohstoffe verfolgt das vorliegende Projektvorhaben das Ziel, leichte Hybridwerkstoffe bestehend aus Holz und biobasierten, thermoplastischen Polymeren in Form von Fasern oder Partikelschaum zu entwickeln. Die Innovation besteht darin, Formteilautomaten für eine energieeffiziente Herstellung komplex geformter, leichter Holzprodukte mit guten technischen Eigenschaften bei gleichzeitig reduziertem Materialeinsatz zu nutzen. Im Rahmen des Vorhabens soll die Formteiltechnik mit Dampf- oder HF-Anregung genutzt werden, um eine neue Verarbeitungstechnologie zu entwickeln. Neben der Material- und Technologieentwicklung stellt das Thema Recycling der hergestellten Werkstoffe nach Beendigung der Lebensdauer die dritte Kernaufgabe des Vorhabens dar. | Prof. Dr. Carsten Mai Tel.: +49 551 39-19807 cmai@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte Büsgenweg 4 37077 Göttingen | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2220HV041C | Verbundvorhaben: Formteilautomaten zur energieeffizienten Herstellung komplex geformter, leichter Holzprodukte; Teilvorhaben 3: Entwicklung und Bau eines Formteilautomaten zur Herstellung von Bauteilen aus nachwachsenden Rohstoffen - Akronym: HyLightHW | Vor dem Hintergrund eines reduzierten Materialeinsatzes und sowie einer Steigerung der Verwertungseffizi-enz biogener Rohstoffe verfolgt das vorliegende Projektvorhaben das Ziel, leichte Hybridwerkstoffe beste-hend aus Holz und biobasierten, thermoplastischen Polymeren (im Folgenden kurz als Biokunststoff be-zeichnet) in Form von Fasern oder Partikelschaum zu entwickeln. Die Innovation besteht darin, Formteilau-tomaten für eine energieeffiziente Herstellung komplex geformter, leichter Holzprodukte mit guten techni-schen Eigenschaften bei gleichzeitig reduziertem Materialeinsatz zu nutzen. Formteilautomaten werden bislang ausschließlich für die Partikelschaumverarbeitung eingesetzt: vorgeschäumte thermoplastische Polymerperlen werden mit einem kurzen heißen Dampfstoß oder mittels Energie durch elektro-magnetische Wellen (HF-Technologie) innerhalb kürzester Zeit (wenige Sekunden) zum fertigen Formteil verklebt. Im Rahmen des Vorhabens soll diese Technik genutzt werden, um eine neue Ver-arbeitungstechnologie (Verklebung und Verpressung) für neue Holzprodukte zu entwickeln. Neben der Ma-terial- und Technologieentwicklung stellt das Thema Recycling der hergestellten Werkstoffe nach Beendigung der Lebensdauer die dritte Kernaufgabe des Vorhabens dar. | Michael Schneider Tel.: +49 9342 807-124 michael.schneider@kurtzersa.de Kurtz GmbH & Co. KG Frankenstr. 2 97892 Kreuzwertheim | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2220HV041D | Verbundvorhaben: Formteilautomaten zur energieeffizienten Herstellung komplex geformter, leichter Holzprodukte; Teilvorhaben 4: Verwendung der projektspezifischen leichten Holzprodukte als Fassadendämmung z.B. in Wärmedämm-Verbundsystemen. - Akronym: HyLightHW | Vor dem Hintergrund eines reduzierten Materialeinsatzes und sowie einer Steigerung der Verwertungseffizienz biogener Rohstoffe verfolgt das vorliegende Projektvorhaben das Ziel, leichte Hybridwerkstoffe bestehend aus Holz und biobasierten, thermoplastischen Polymeren in Form von Fasern oder Partikelschaum zu entwickeln. Die Innovation besteht darin, Formteilautomaten für eine energieeffiziente Herstellung komplex geformter, leichter Holzprodukte mit guten technischen Eigenschaften bei gleichzeitig reduziertem Materialeinsatz zu nutzen. Im Rahmen des Vorhabens soll die Formteiltechnik mit Dampf- oder HF-Anregung genutzt werden, um eine neue Verarbeitungstechnologie zu entwickeln. Neben der Material- und Technologieentwicklung stellt das Thema Recycling der hergestellten Werkstoffe nach Beendigung der Lebensdauer die dritte Kernaufgabe des Vorhabens dar. | Peter Engelniederhammer Tel.: +49 90727027130 p.engelniederhammer@sto.com STO SE & Co. KGaA Ehrenbachstr. 1 79780 Stühlingen | FPNR | ||
| 01.06.2021 | 31.12.2024 | 2220HV043A | Verbundvorhaben: Recycling von Spanholzwerkstoffen; Teilvorhaben 1: Entwicklung einer Recyclingformulierung und Fertigung für Holzspan- und Holzfaserwerkstoffe - Akronym: ReSpan | Dieses Projekt hat als Ziel, ein Recyclingverfahren zu entwickeln, welches alle Bestandteile von Spanholzwerkstoffen einer Nachnutzung zuführt. Hierfür ist die schonende Auflösung der Werkstoffe von besonderer Bedeutung. Um dies zu erreichen, wird die chemische Struktur des duromeren Kunststoffs gezielt mit einem geeignetem Recyclingagenz aufgebrochen, welches die Auflösung des Werkstoffverbundes bewirkt. Ziel ist, dass die entstehende Recyclingpulpe erneut reaktiv gegenüber einer thermischen Vernetzung ist. Hierfür soll eine Recyclingformulierung entwickelt werden, welche das in den Werkstoffen enthaltene Duromer in oligomere Teile spaltet, welche näherungsweise einem Harz vor der Aushärtung entsprechen. Das überschüssige Recyclingagenz soll wieder entfernt werden und die aus dem Zersetzungsprozess erhaltene Recyclingmasse, in einem weiteren Schritt zu neuen Holzspan- und Holzfaserwerkstoffen verpresst werden. Hierbei sollen idealerweise keine weiteren Bestandteile wie zum Beispiel neue Späne oder neues Harz zugegeben werden. | Dr. rer. nat. Mathias Köhler Tel.: +49 3375 2152-278 mathias.koehler@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein - Fraunhofer-Einrichtung für Polymermaterialien und Composite (PYCO) des Fraunhofer IAP Kantstr. 55 14513 Teltow | FPNR | ||
| 01.06.2021 | 31.12.2024 | 2220HV043B | Verbundvorhaben: Recycling von Spanholzwerkstoffen; Teilvorhaben 2: Trennung von Mehrstoffsystemen und Entwicklung eines Recyclingverfahrens für Holzspan- und Holzfaserstoffe - Akronym: ReSpan | Dieses Projekt hat als Ziel, ein Recyclingverfahren zu entwickeln, welches nicht nur Teile, sondern alle Bestandteile der Werkstoffe einer Nachnutzung zuführt. Hierfür ist die schonende Auflösung der Werkstoffe ohne Schädigung der Holzfasern von besonderer Bedeutung. Um dies zu erreichen, wird die chemische Struktur des duromeren Kunstoffs gezielt mit einem geeignetem Recyclingagenz aufgebrochen, welches die Auflösung des Werkstoffverbundes bewirkt. Ziel ist, dass die entstehende Recyclingpulpe erneut reaktiv gegenüber einer thermischen Vernetzung ist. Hierfür soll eine Recyclingformulierung entwickelt werde, welche das in den Werkstoffen enthaltene Duromer nicht vollständig abbaut, sondern dieses in oligomere Teile spaltet, welche näherungsweise einem Harz vor der Aushärtung entsprechen. Das überschüssige Recyclingagenz soll anschließend wieder entfernt werden und die aus dem Zersetzungsprozess erhaltene Recyclingmasse, bestehend aus der Holzkomponente und dem abgebauten Harz anschließend in einem weiteren Schritt zu neuen Holzspan- und Holzfaserwerkstoffen verpresst werden. Hierbei sollen idealerweise keine weiteren Bestandteile wie zum Beispiel neue Späne oder neues Harz zugegeben werden, so dass eine vollständige Wiederverwendung möglich wird. | Prof. Dr.-Ing. Alexander Pfriem Tel.: +49 3334 657-377 alexander.pfriem@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde Schicklerstr. 5 16225 Eberswalde | FPNR | ||
| 01.06.2021 | 31.12.2024 | 2220HV043C | Verbundvorhaben: Recycling von Spanholzwerkstoffen; Teilvorhaben 3: Herstellung von Demonstratoren aus recycelten Holzspan- und Holzfaserwerkstoffen für modulare Designanwendungen - Akronym: ReSpan | Dieses Projekt hat als Ziel, ein Recyclingverfahren zu entwickeln, welches nicht nur Teile, sondern alle Bestandteile der Werkstoffe einer Nachnutzung zuführt. Hierfür ist die schonende Auflösung der Werkstoffe ohne Schädigung der Holzfasern von besonderer Bedeutung. Um dies zu erreichen, wird die chemische Struktur des duromeren Kunstoffs gezielt mit einem geeignetem Recyclingagenz aufgebrochen, welches die Auflösung des Werkstoffverbundes bewirkt. Ziel ist, dass die entstehende Recyclingpulpe erneut reaktiv gegenüber einer thermischen Vernetzung ist. Hierfür soll eine Recyclingformulierung entwickelt werde, welche das in den Werkstoffen enthaltene Duromer nicht vollständig abbaut, sondern dieses in oligomere Teile spaltet, welche näherungsweise einem Harz vor der Aushärtung entsprechen. Das überschüssige Recyclingagenz soll anschließend wieder entfernt werden und die aus dem Zersetzungsprozess erhaltene Recyclingmasse, bestehend aus der Holzkomponente und dem abgebauten Harz anschließend in einem weiteren Schritt zu neuen Holzspan- und Holzfaserwerkstoffen verpresst werden. Hierbei sollen idealerweise keine weiteren Bestandteile wie zum Beispiel neue Späne oder neues Harz zugegeben werden, so dass eine vollständige Wiederverwendung möglich wird. | Dipl.Ing. Andreas Stadler Tel.: +49 30 7885841 stadler@system180.com System 180 GmbH Ernst-Augustin-Str. 3 12489 Berlin | FPNR | ||
| 01.06.2021 | 31.12.2024 | 2220HV043D | Verbundvorhaben: Recycling von Spanholzwerkstoffen; Teilvorhaben 4: Konzeption eines Trennverfahrens von Sperrmüllholzabfällen für das Recycling von Spanholzwerkstoffen - Akronym: ReSpan | Konzeption eines Trennverfahrens von Sperrmüllholzabfällen für das Recycling von Spanholzwerkstoffen | Jörg Große-Wortmann Tel.: +49 571 3881017 jgw@prezero.com PreZero Holz GmbH Hafen Berenbusch 4 31675 Bückeburg | FPNR | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220HV044A | Verbundvorhaben: Wiederverwendungs- und -verwertungsindex für Altholzmaterialien zur werterhaltenden Nachnutzung; Teilvorhaben 1: Entwicklung Verwendungs- und Verwertungsindex, Scannertest und RPC- Entwicklung - Akronym: WIn-Altholz | Die Ziele dieses Projekts lassen sich in drei wesentliche Bereiche teilen. Der erste Bereich zielt auf die Erhöhung des Nachnutzungsanteils von Althölzern. Dazu soll ein Index etabliert werden, der Altholz unter Berücksichtigung von Kontaminationen und Abmessung des Holzes im Hinblick auf eine spätere Nachnutzung erfasst, und dies möglichen Nachnutzungsszenarien zuordnet. Dadurch soll die bisherige Kategorisierung verfeinert und damit bessere Möglichkeiten zur Nachnutzung gegeben werden. Ein Baustein, um eine bessere Erfassung zu ermöglichen, ist die im zweiten Bereich des Projekts erfolgende Entwicklung eines Handscanners mit mehreren Sensoren, der es dem Nutzenden erlaubt, präziser als bisher Altholz über ein Ampelsystem zu kategorisieren. Der Handscanner kommt damit nicht nur der Zuordnung von Altholz auf den Wertstoffhöfen zu Gute sondern auch weiterverwertenden Betrieben, die ein sicheres Produkt anbieten wollen. Durch das Zusammenspiel von Index und Scanner wird der Anteil des der Wiederverwendung- und -verwertung zugeführten Holzes wesentlich erhöht. Holz, das aufgrund seiner Kontamination derzeit aus dem stofflichen Kreislauf ausgeschleust würde, soll im dritten Teilbereich des Projekts in Form eines Verbundstoffs der Weiterverwendung zugeführt werden. Dazu soll eine Matrix entwickelt werden, die eine stoffliche Nachnutzung eines großen Teils der Späne erlaubt, die bisher nur der thermischen Verwertung zugeführt werden konnten. Daraus werden Reclaimed-Wood Plastic Composites (RPC) hergestellt, wobei die Matrix gegen mechanische Belastungen und gegenüber Umwelteinflüssen stabil sein soll. | Prof. Dr.-Ing. Alexander Pfriem Tel.: +49 3334 657-377 alexander.pfriem@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich Holzingenieurwesen - Chemie und Physik des Holzes sowie chemische Verfahrenstechnik Schicklerstr. 5 16225 Eberswalde | FPNR | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220HV044B | Verbundvorhaben: Wiederverwendungs- und -verwertungsindex für Altholzmaterialien zur werterhaltenden Nachnutzung; Teilvorhaben 2: Verwertung kontaminierter Holzspäne in duromergebundenen Werkstoffen - Akronym: Win-Altholz | Die Ziele dieses Projekts lassen sich in drei Bereiche teilen. Der erste Bereich zielt auf die Erhöhung des Nachnutzungsanteils von Althölzern. Dazu soll ein Index etabliert werden, der Altholz unter Berücksichtigung von Kontaminationen und Abmessung des Holzes im Hinblick auf eine spätere Nachnutzung erfasst. Dadurch soll die bisherige Kategorisierung verfeinert und bessere Möglichkeiten zur Nachnutzung gegeben werden. Ein Baustein, um eine bessere Erfassung zu ermöglichen, ist die im Projekt erfolgende Entwicklung eines Handscanners mit mehreren Sensoren, der es dem Nutzenden erlaubt, präziser als bisher Altholz über ein Ampelsystem zu kategorisieren. Der Handscanner kommt damit der Zuordnung von Altholz auf den Wertstoffhöfen und weiterverwertenden Betrieben, die ein sicheres Produkt anbieten wollen, zu Gute. Durch Index und Scanner wird der Anteil des wiederverwendeten- und -verwerteten Holzes wesentlich erhöht. Holz, das aufgrund seiner Kontamination derzeit aus dem stofflichen Kreislauf ausgeschleust würde, soll im dritten Teil des Projekts in Form eines Verbundstoffs der Weiterverwendung zugeführt werden. Dazu soll eine Matrix entwickelt werden, die eine stoffliche Nachnutzung eines großen Teils der Späne erlaubt, die bisher nur der thermischen Verwertung zugeführt werden konnten. Daraus werden Reclaimed-Wood Plastic Composites (RPC) hergestellt, wobei die Matrix gegen mechanische Belastungen und gegenüber Umwelteinflüssen stabil sein soll. | Dr. Vivian Müller Tel.: +49 3375 2152 309 vivian.mueller@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) - Standort Wildau - Forschungsbereich Polymermaterialien und Composite PYCO Schmiedestr. 5 15745 Wildau | FPNR | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220HV044C | Verbundvorhaben: Wiederverwendungs- und -verwertungsindex für Altholzmaterialien zur werterhaltenden Nachnutzung; Teilvorhaben 3: Entwicklung des Gehäuses, Prüfung der mechanischen Stabilität von RPC - Akronym: Win-Altholz | Die Ziele dieses Projekts lassen sich in drei wesentliche Bereiche teilen. Der erste Bereich zielt auf die Erhöhung des Nachnutzungsanteils von Althölzern. Dazu soll ein Index etabliert werden, der Altholz unter Berücksichtigung von Kontaminationen und Abmessung des Holzes im Hinblick auf eine spätere Nachnutzung erfasst, und dies möglichen Nachnutzungsszenarien zuordnet. Dadurch soll die bisherige Kategorisierung verfeinert und damit bessere Möglichkeiten zur Nachnutzung gegeben werden. Ein Baustein, um eine bessere Erfassung zu ermöglichen, ist die im zweiten Bereich des Projekts erfolgende Entwicklung eines Handscanners mit mehreren Sensoren, der es dem Nutzenden erlaubt, präziser als bisher Altholz über ein Ampelsystem zu kategorisieren. Der Handscanner kommt damit nicht nur der Zuordnung von Altholz auf den Wertstoffhöfen zu Gute sondern auch weiterverwertenden Betrieben, die ein sicheres Produkt anbieten wollen. Durch das Zusammenspiel von Index und Scanner wird der Anteil des der Wiederverwendung- und -verwertung zugeführten Holzes wesentlich erhöht. Holz, das aufgrund seiner Kontamination derzeit aus dem stofflichen Kreislauf ausgeschleust würde, soll im dritten Teilbereich des Projekts in Form eines Verbundstoffs der Weiterverwendung zugeführt werden. Dazu soll eine Matrix entwickelt werden, die eine stoffliche Nachnutzung eines großen Teils der Späne erlaubt, die bisher nur der thermischen Verwertung zugeführt werden konnten. Daraus werden Reclaimed-Wood Plastic Composites (RPC) hergestellt, wobei die Matrix gegen mechanische Belastungen und gegenüber Umwelteinflüssen stabil sein soll. | Prof. Dr. Christian Dreyer Tel.: +49 3375 508-858 christian.dreyer@th-wildau.de Technische Hochschule Wildau (FH) Hochschulring 1 15745 Wildau | FPNR | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220HV044D | Verbundvorhaben: Wiederverwendungs- und -verwertungsindex für Altholzmaterialien zur werterhaltenden Nachnutzung; Teilvorhaben 4: Konzept und Entwicklung eines Handscanners, Evaluation und Ankopplung von ausgewählten Sensoren - Akronym: Win-Altholz | Die Ziele dieses Projekts lassen sich in drei wesentliche Bereiche teilen. Der erste Bereich zielt auf die Erhöhung des Nachnutzungsanteils von Althölzern. Dazu soll ein Index etabliert werden, der Altholz unter Berücksichtigung von Kontaminationen und Abmessung des Holzes im Hinblick auf eine spätere Nachnutzung erfasst, und dies möglichen Nachnutzungsszenarien zuordnet. Dadurch soll die bisherige Kategorisierung verfeinert und damit bessere Möglichkeiten zur Nachnutzung gegeben werden. Ein Baustein, um eine bessere Erfassung zu ermöglichen, ist die im zweiten Bereich des Projekts erfolgende Entwicklung eines Handscanners mit mehreren Sensoren, der es dem Nutzenden erlaubt, präziser als bisher Altholz über ein Ampelsystem zu kategorisieren. Der Handscanner kommt damit nicht nur der Zuordnung von Altholz auf den Wertstoffhöfen zu Gute sondern auch weiterverwertenden Betrieben, die ein sicheres Produkt anbieten wollen. Durch das Zusammenspiel von Index und Scanner wird der Anteil des der Wiederverwendung- und -verwertung zugeführten Holzes wesentlich erhöht. Holz, das aufgrund seiner Kontamination derzeit aus dem stofflichen Kreislauf ausgeschleust würde, soll im dritten Teilbereich des Projekts in Form eines Verbundstoffs der Weiterverwendung zugeführt werden. Dazu soll eine Matrix entwickelt werden, die eine stoffliche Nachnutzung eines großen Teils der Späne erlaubt, die bisher nur der thermischen Verwertung zugeführt werden konnten. Daraus werden Reclaimed-Wood Plastic Composites (RPC) hergestellt, wobei die Matrix gegen mechanische Belastungen und gegenüber Umwelteinflüssen stabil sein soll. | Dipl.-Ing. Andreas Foltinek Tel.: +49 6721 48035-31 andreas.foltinek@imacs-gmbh.de IMACS GmbH Meß- und Steuerungstechnik Alfred-Nobel-Str. 2 55411 Bingen am Rhein | FPNR | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220HV044E | Verbundvorhaben: Wiederverwendungs- und -verwertungsindex für Altholzmaterialien zur werterhaltenden Nachnutzung; Teilvorhaben 5: Entwicklung des NIR- Sensors, Schnittstellen und Datenverarbeitung für den Handscanner - Akronym: Win-Altholz | Die Ziele dieses Projekts lassen sich in drei wesentliche Bereiche teilen. Der erste Bereich zielt auf die Erhöhung des Nachnutzungsanteils von Althölzern. Dazu soll ein Index etabliert werden, der Altholz unter Berücksichtigung von Kontaminationen und Abmessung des Holzes im Hinblick auf eine spätere Nachnutzung erfasst, und dies möglichen Nachnutzungsszenarien zuordnet. Dadurch soll die bisherige Kategorisierung verfeinert und damit bessere Möglichkeiten zur Nachnutzung gegeben werden. Ein Baustein, um eine bessere Erfassung zu ermöglichen, ist die im zweiten Bereich des Projekts erfolgende Entwicklung eines Handscanners mit mehreren Sensoren, der es dem Nutzenden erlaubt, präziser als bisher Altholz über ein Ampelsystem zu kategorisieren. Der Handscanner kommt damit nicht nur der Zuordnung von Altholz auf den Wertstoffhöfen zu Gute sondern auch weiterverwertenden Betrieben, die ein sicheres Produkt anbieten wollen. Durch das Zusammenspiel von Index und Scanner wird der Anteil des der Wiederverwendung- und -verwertung zugeführten Holzes wesentlich erhöht. Holz, das aufgrund seiner Kontamination derzeit aus dem stofflichen Kreislauf ausgeschleust würde, soll im dritten Teilbereich des Projekts in Form eines Verbundstoffs der Weiterverwendung zugeführt werden. Dazu soll eine Matrix entwickelt werden, die eine stoffliche Nachnutzung eines großen Teils der Späne erlaubt, die bisher nur der thermischen Verwertung zugeführt werden konnten. Daraus werden Reclaimed-Wood Plastic Composites (RPC) hergestellt, wobei die Matrix gegen mechanische Belastungen und gegenüber Umwelteinflüssen stabil sein soll. | Dr. Robert Brückner Tel.: +49 351 85032-426 robert.brueckner@senorics.com SENORICS GmbH Messering 19 01067 Dresden | FPNR | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220HV044G | Verbundvorhaben: Wiederverwendungs- und -verwertungsindex für Altholzmaterialien zur werterhaltenden Nachnutzung; Teilvorhaben 7: Etablierung des Index, Praxistest Scanner - Akronym: Win-Altholz | Die Ziele dieses Projekts lassen sich in drei wesentliche Bereiche teilen. Der erste Bereich zielt auf die Erhöhung des Nachnutzungsanteils von Althölzern. Dazu soll ein Index etabliert werden, der Altholz unter Berücksichtigung von Kontaminationen und Abmessung des Holzes im Hinblick auf eine spätere Nachnutzung erfasst, und dies möglichen Nachnutzungsszenarien zuordnet. Dadurch soll die bisherige Kategorisierung verfeinert und damit bessere Möglichkeiten zur Nachnutzung gegeben werden. Ein Baustein, um eine bessere Erfassung zu ermöglichen, ist die im zweiten Bereich des Projekts erfolgende Entwicklung eines Handscanners mit mehreren Sensoren, der es dem Nutzenden erlaubt, präziser als bisher Altholz über ein Ampelsystem zu kategorisieren. Der Handscanner kommt damit nicht nur der Zuordnung von Altholz auf den Wertstoffhöfen zu Gute sondern auch weiterverwertenden Betrieben, die ein sicheres Produkt anbieten wollen. Durch das Zusammenspiel von Index und Scanner wird der Anteil des der Wiederverwendung- und -verwertung zugeführten Holzes wesentlich erhöht. Holz, das aufgrund seiner Kontamination derzeit aus dem stofflichen Kreislauf ausgeschleust würde, soll im dritten Teilbereich des Projekts in Form eines Verbundstoffs der Weiterverwendung zugeführt werden. Dazu soll eine Matrix entwickelt werden, die eine stoffliche Nachnutzung eines großen Teils der Späne erlaubt, die bisher nur der thermischen Verwertung zugeführt werden konnten. Daraus werden Reclaimed-Wood Plastic Composites (RPC) hergestellt, wobei die Matrix gegen mechanische Belastungen und gegenüber Umwelteinflüssen stabil sein soll. | Christine Schink Tel.: +49 3334 5262-043 schink@bebg-barnim.de Barnimer Dienstleistungsgesellschaft mbH (BDG) Ostender Höhen 70 16225 Eberswalde | FPNR | ||
| 01.03.2021 | 30.09.2024 | 2220HV045X | Entwicklung eines material- und energieeffizienten Holzbausystems aus Laub- und Nadelholz - Akronym: LaNaSYS | Mit dem vorliegenden Vorhaben soll ein Beitrag zu einer materialeffizienten und nachhaltigen Nutzung des einheimischen Rohstoffs Holz im modernen Holzbau geleistet werden. Das Vor-haben konzentriert sich auf die Weiterentwicklung von Brettsperrholzbauteilen. Die Herstel-lung und Verwendung dieses Holzbaustoffes hat in den letzten 20 Jahren exponentiell zuge-nommen und eine weitere Steigerung ist absehbar. Die Bauteile werden bisher nahezu aus-schließlich aus Nadelholz gefertigt, eine Ressource, die knapper werden wird. Auf Grund der großen Produktionsmengen eignen sich die Bauteile besonders gut zur Aufnahme großer Mengen von Laubholz mit derzeit kaum verwertbaren Qualitäten. Mit dem Projekt werden folgende Ziele erreicht: - Entwicklung ressourcen-optimierter Brettsperrholzbauteile mit und ohne Verbund mit Beton - durch diskontinuierliche Verlegung der inneren Brettlagen und gleichzeitiger Integration von Brandstopp-Lagen aus modifiziertem Cottonid - unter Verwendung von bisher stofflich nicht genutzten Laubholzsortimenten für die Mittellagen, insbesondere aus juvenilem Buchenholz, insektengeschädigten Eichenbohlen und/oder Schnittholz mit hohem Splintholzanteil und Restrollen und -bohlen aus der Furnierherstellung - durch Lösung der grundsätzlichen Fragen zur Herstellung von hybridem Brettsperrholz (HBSP) für Wand-, Dach- und Deckenbauteilen - Konzentration der Arbeiten auf Deckenbauteile mit und ohne Verbund - dabei weiterer Reduzierung der Bauteildicken durch Ausnutzung zweiachsiger Tragwirkung - Nutzung der entstehenden Hohlräume für Installationen und Litzen zur Vorspannung - bei gleichzeitiger Angabe aller brandschutztechnischen, bauphysikalischen und mechanischen Leistungsmerkmale - Bereitstellung einer firmenneutralen allgemeinen nationalen oder europäischen Zulassung zur Herstellung und Verwendung der Bauteile in der Praxis - Darstellung der möglichen Anwendungen mit Abschätzung der zu erwartenden Wirtschaftlichkeit - Einschätzung des Absatzpotetials | Prof. Stephan Birk Tel.: +49 89 28925-492 s.birk@tum.de Technische Universität München - Fakultät für Architektur - Professur für Entwerfen und Holzbau Arcisstr. 21 80333 München | FPNR | ||
| 01.03.2021 | 30.09.2023 | 2220HV046A | Verbundvorhaben: Energieeffiziente Energiewandlung in der industriellen Holzbe- und -verarbeitung vom Prozess bis zum Stromnetz; Teilvorhaben 1: Elektrischer Antriebsstrang und Nebenverbraucher - Akronym: EEHBV | Die holzverarbeitende Industrie zeichnet sich durch hohen Energiebedarf und Energieverluste aus. Statistiken zum Energieverbrauch im Holzbe- und -verarbeitenden Gewerbe zeigen, dass jeweils 30% der genutzten Elektroenergie in den Maschinenantrieben und Spanabsaugung umgesetzt werden. Durch Energieeffizienzmaßnahmen lässt sich eine Einsparung dieser Energiemenge von bis zu 70% erreichen. Den Hauptteil kann hierbei die System- und Prozessoptimierung leisten. Je nach Unternehmensprofil sind mit den richtigen Maßnahmen in vielen Bereichen Einsparpotenziale realisierbar, u.a. ¿ Auslastung, Laufzeit ¿ Absaugung ¿ Druckluftverwendung ¿ Antriebsauslegung ¿ Lastspitzenreduzierung ¿ Intelligente Prozessregelung. Das Forschungsvorhaben "Energieffiziente Energiewandlung in der industriellen Holzbe- und -verarbeitung vom Prozess bis zum Stromnetz" hat das Ziel ein Unterstützungssystem zur Auswahl und Optimierung von mechanischen, thermischen und elektrischen Systemkomponenten in Maschinen und Anlagen der industriellen Holzbe- und Verarbeitung bereitzustellen. Der erste Ansatz zur Steigerung der Energieeffizienz sind eine genaue Identifizierung der einzelnen Prozessschritte. Die notwendigen Prozessgrößen müssen identifiziert und die vorherrschenden Lastprofile ermittelt werden. Dazu werden am Beispiel einer Kantenanleimmaschine Untersuchungen und Messungen des Leistungsflusses der einzelnen Aggregate durchgeführt. Der Stand der Technik wird festgehalten und es werden Maßnahmen, Hinweise, Empfehlungen und Projektierungsrichtlinien für eine energieeffiziente Projektierung solcher Maschinen erarbeitet. | Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden Modelle für die Projektierung und Dimensionierung von Aggregateantrieben, wie sie üblicherweise in der Holzbearbeitung (speziell: Kantenanleimmaschinen) eingesetzt werden erarbeitet. Auf Grundlage von Anwenderspezifischen Prozessvorgaben zu Nutzungsprofilen (was für Werkstücke sollen in welchen Stückzahlen in welcher Zeit produziert werden) wird aus einer Komponentendatenbank aus einer Kombination der hinterlegten Komponenten diejenigen Kombinationen bestimmt, welche die spezifizierten Anwenderanforderungen mit geringstem Energieverbrauch erfüllt. Dazu werden ausschließlich Datenblattangaben der Komponenten benötigt. Mit den im entwickelten Auslegungstool hinterlegten Verlustmodellen lassen sich die einzelnen Komponentenverluste ohne aufwendige Messreihen vorab ermitteln. Es werden Hinweise und Empfehlungen für eine energieeffiziente Projektierung solcher Aggregate gegeben. Diese erstrecken sich von Betriebsstrategien für Frequenzumrichter und Motoren bis hin zu prozesstechnischen Empfehlungen zur Werkzeugauswahl. | Prof. Dr.-Ing. Wilfried Hofmann Tel.: +49 351 463-37634 wilfried.hofmann@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik - Elektrotechnisches Institut - Professur Elektrische Maschinen und Antriebe Helmholtzstr. 10 01069 Dresden | X | FPNR |
| 01.03.2021 | 30.06.2023 | 2220HV046B | Verbundvorhaben: Energieeffiziente Energiewandlung in der industriellen Holzbe- und -verarbeitung vom Prozess bis zum Stromnetz; Teilvorhaben 2: Arbeitsmaschinen und –prozesse - Akronym: EEHBV | Im Rahmen des vorliegenden Projekts wurde erfolgreich aufgezeigt, wie Energiewandler den fertigungstechnischen Grundprozessen in Holzbearbeitungsmaschinen zugeordnet werden können. Besonderes Augenmerk lag dabei auf der Modellierung der Leistungsaufnahme mithilfe praxisüblicher Berechnungsverfahren. Die entwickelten Prozessmodelle ermöglichen es, Variationen variabler Prozessgrößen zu simulieren. Dies wiederum erlaubt die Bewertung möglicher Einsparmaßnahmen für eine gegebene Prozessanforderung. Unter Berücksichtigung des individuellen Unternehmensprofils ergeben sich in verschiedenen Bereichen deutliche Einsparpotenziale. Dazu zählen insbesondere Maßnahmen zur Optimierung der Auslastung und Laufzeit von Maschinen, eine effiziente Gestaltung der Spanabsaugung, die Reduzierung des Druckluftverbrauchs, eine optimierte Antriebsauslegung, die Minimierung von Lastspitzen sowie die Implementierung einer intelligenten Prozessregelung. Die erfolgreiche Umsetzung dieser Maßnahmen kann nicht nur zu einer signifikanten Reduzierung des Energieverbrauchs führen, sondern auch zu einer verbesserten Gesamteffizienz der Holzbearbeitungsprozesse beitragen. Durch die Sensibilisierung für den Energieverbrauch und die Implementierung geeigneter Maßnahmen können Unternehmen nicht nur ökologisch, sondern auch ökonomisch von den erzielten Einsparungen profitieren. | Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden Modelle für die Dimensionierung von Aggregateantrieben und Spannvorrichtungen, wie sie in einer Kantenanleimmaschinen eingesetzt werden anhand experimentell erhobener Daten erarbeitet. Für den energieeffizienten Betrieb wurden unter praxisüblichen Bedingungen elektrische Energiebedarfe analysiert. Daraus wurden Energieeffizienzmaßnahmen abgeleitet, welche im wesentlichen prozesstechnischen Empfehlungen zur Werkzeugauswahl und Prozessparametern für gegebene Qualitäts- und Mengenanforderungen darstellen. | Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ Tel.: +49 351 463-38101 andre.wagenfuehr@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Bereich Ingenieurwissenschaften - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Naturstofftechnik - Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik Marschnerstr. 39 01307 Dresden | X | FPNR |
| 01.03.2021 | 30.06.2023 | 2220HV046C | Verbundvorhaben: Energieeffiziente Energiewandlung in der industriellen Holzbe- und -verarbeitung vom Prozess bis zum Stromnetz; Teilvorhaben 3: Datenbank, Datenmanagement, Cluster- und Optimierungsalgorithmen - Akronym: EEHBV | Projektziel ist die Bereitstellung eines datenbasierten, offenen und damit erweiterbaren Unterstützungs systems zur Auswahl und Optimierung von mechanischen, thermischen und elektrischen Systemkomponenten in Maschinen und Anlagen der industriellen Holzbe- und -verarbeitung (HBV), das den Leistungsfluss vom Stromnetz bis zum Prozess erfasst, analysiert und optimiert. Aus dem Unterstützungssystem sollen sowohl Empfehlungen zu Auswahl und Projektierung der Systemkomponenten sowie der Systemkonfiguration ableitbar, als energieeffiziente Betriebsparameter für konkrete Produktionsabläufe ermittelbar sein. | Es wurde ein Softwaresystem mit besonderem Fokus auf Erweiterbarkeit entwickelt. Die Software kann als Docker-Container auf einem Server oder auf lokalen PCs mit Windows, MacOS oder Linux als Betriebssystem installiert werden. Ausführbar ist sie als Webapplikation. Der Hauptanwendungszweck der Software ist die Auswahl von Komponenten für eine neu zu entwerfende Maschine. Dabei wird die Zusammenstellung der Komponenten mit Hinblick auf optimale Energieeffizienz in mehreren gewünschten Einsatzszenarien ausgelegt. Die Optimierung basiert auf Leistungsflussmodellen aller möglichen verbauten Komponenten und der Prozesse im Maschinenbetrieb. Aufbauend auf der Arbeit der anderen Teilprojekte wurde ein solches Modell für Kantenanleimmaschinen entworfen. Dieser Maschinentyp wird in der Möbelproduktion zum Versehen von der Schmalflächen von Holzbrettern mit Furnier benutzt. Das spezielle Design der Software liegt darin, dass dieses Modell nicht fester Bestandteil des Programmcodes sondern ein in einer Datenbank abgelegtes dynamisch ladbares Modul ist. Genau wie für diesen konkreten Maschinentyp können auch für andere entsprechende Modelle entworfen werden und in der Datenbank abgelegt werden. Dies macht die Software erweiterbar für einen großen Bereich von Anwendungsfällen und damit generell Hersteller von Sondermaschinen zur Zielgruppe. Die Software unterstützt den Anwender mit einer menügeführten Eingabe neuer Modelle. Für eine Benutzeranfrage optimiert das Programm basierend auf dem Modell die Zusammenstellung der Komponenten mit Auswahl aus der Liste der in der Datenbank zur Verfügung stehenden. Die Datenbank kann um neue Komponententypen und Einträge erweitert werden. Materialkonstanten für relevante Werkstoffe sind ebenfalls verwaltbar und werden bei der Anfragedefinition als Materialoptionen angezeigt. | Prof. Dr.-Ing. Wilfried Hofmann Tel.: +49 351 463-37634 wilfried.hofmann@tu-dresden.de Sächsische Akademie der Wissenschaften zu Leipzig Karl-Tauchnitz-Str. 1 04107 Leipzig | X | FPNR |
| 01.03.2021 | 31.05.2024 | 2220HV047A | Verbundvorhaben: Entwicklung eines neuen lignocellulosen Sandwichwerkstoffs mit reduziertem Materialeinsatz und zugehöriges Fertigungsverfahren; Teilvorhaben 1: Entwicklung des Verfahrens zur Herstellung eines neuartigen, lignocellulosen Sandwichwerkstoffes - Akronym: FALSA | Der Ausbau der Material- und Energieeffizienz in der Holzverwendung ist in Zeiten des Wandels von einer überwiegend fossilbasierten Wirtschaftsweise hin zu einer nachhaltigen Bioökonomie von großer Bedeutung. Im Projekt werden Möglichkeiten des beanspruchungsgerechten Materialeinsatzes nachwachsender Rohstoffe für leichte Sandwichwerkstoffe entwickelt. Gleichzeitig werden mechanische Eigenschaften der leichten, homogenen Werkstoffe erhört. Dazu wird eine neue Materialentwicklung mit hohem Anwendungspotential sowie eine Anlagentechnik und zugehöriges Verfahren geschaffen. Durch die Beteiligung der Industrie ist die Skalierbarkeit als Ziel möglich. Durch Nutzung von leichten Dämmstoffen und einer innovativen Gestaltung der Faserorientierung kann in Kombination einer Sandwichbauweise die Ressourceneffizienz um bis zu 50 % steigen. Die Entwicklung ist vor allem für die Möbel- aber auch für den Fahrzeug-Innenausbau von hoher Bedeutung. | Prof. Dr.-Ing. Andre Wagenführ Tel.: +49 351 46338101 andre.wagenfuehr@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Bereich Ingenieurwissenschaften - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Naturstofftechnik - Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik Marschnerstr. 39 01307 Dresden | FPNR | ||
| 01.03.2021 | 31.05.2024 | 2220HV047B | Verbundvorhaben: Entwicklung eines neuen lignocellulosen Sandwichwerkstoffs mit reduziertem Materialeinsatz und zugehöriges Fertigungsverfahren; Teilvorhaben 2: Entwicklung der Technik zur Herstellung eines neuartigen, lignocellulosen Sandwichwerkstoffs - Akronym: FALSA | Der Ausbau der Material- und Energieeffizienz in der Holzverwendung ist in Zei-ten des Wandels von einer überwiegend fossilbasierten Wirtschaftsweise hin zu einer nachhaltigen Bioökonomie von großer Bedeutung. Im Projekt werden Möglichkeiten des beanspruchungsgerechten Materialeinsatzes nachwachsender Rohstoffe für leichte Sandwichwerkstoffe entwickelt. Gleichzeitig werden mechanische Eigenschaften der leichten, homogenen Werkstoffe erhört. Dazu wird eine neue Materialentwicklung mit hohem Anwendungspotential sowie eine Anlagentechnik und zugehöriges Verfahren geschaffen. Durch die Beteiligung der Industrie ist die Skalierbarkeit als Ziel möglich. Durch Nutzung von leichten Dämmstoffen und einer innovativen Gestaltung der Faserorientierung kann in Kombination einer Sandwichbauweise die Ressourceneffizienz um bis zu 50 % steigen. Die Entwicklung ist vor allem für die Möbel- aber auch für den Fahrzeug-Innenausbau von hoher Bedeutung. | Jörg Becker Tel.: +49 524 88110-883 jbe@beckergruppe.de Becker Sonder-Maschinenbau GmbH Grüner Weg 6 33449 Langenberg | FPNR | ||
| 01.07.2021 | 30.06.2024 | 2220HV048A | Verbundvorhaben: Altholzgewinnung aus Sperrmüll durch künstliche Intelligenz und Bildverarbeitung im VIS-, IR- und Terahertz-Bereich; Teilvorhaben 1: Erkennung von Holz und Holzwerkstoffen in Sperrmüll mittels Farbbildverarbeitung und bildgebender NIR-Spektroskopie - Akronym: ASKIVIT | In Deutschland fallen jährlich über zwei Millionen Tonnen Sperrmüll an (z. B. 2018: 2,5 Millionen Tonnen). Davon bestehen je nach regionalem Entsorgungskonzept bis zu 50 % aus Holz, von dem etwa die Hälfte separiert und stofflich wiederverwendet werden kann. Die (positive) Sortierung erfolgt in der Regel händisch am vorgebrochenen Sperrmüll. Die händische Sortierung schafft einerseits Beschäftigungsmöglichkeiten für gering qualifiziertes Personal, kann andererseits aber kostenintensiv sein. Ziel des Projektes ist es daher, die stoffliche Verwertung von Holz aus Sperrmüll zu erhöhen, indem durch eine automatisierte Sortierung die Quote des positiv heraussortierten Holzes erhöht und gleichzeitig der Sortieraufwand gesenkt wird. | Dr. Robin Gruna Tel.: +49 721 6091-263 robin.gruna@iosb.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung (IOSB) Fraunhoferstr. 1 76131 Karlsruhe | FPNR | ||
| 01.07.2021 | 30.06.2024 | 2220HV048B | Verbundvorhaben: Altholzgewinnung aus Sperrmüll durch künstliche Intelligenz und Bildverarbeitung im VIS-, IR- und Terahertz-Bereich; Teilvorhaben 2: Sensordatenauswertung für die Klassifikation von Altholz in Sperrmüll - Akronym: ASKIVIT | In Deutschland fallen jährlich über zwei Millionen Tonnen Sperrmüll an (z. B. 2018: 2,5 Millionen Tonnen). Davon bestehen je nach regionalem Entsorgungskonzept bis zu 50 % aus Holz, von dem etwa die Hälfte separiert und stofflich wiederverwendet werden kann. Die (positive) Sortierung erfolgt in der Regel händisch am vorgebrochenen Sperrmüll. Die händische Sortierung schafft einerseits Beschäftigungsmöglichkeiten für gering qualifiziertes Personal, kann andererseits aber kostenintensiv sein. Ziel des Projektes ist es daher, die stoffliche Verwertung von Holz aus Sperrmüll zu erhöhen, indem durch eine automatisierte Sortierung die Quote des positiv heraussortierten Holzes erhöht und gleichzeitig der Sortieraufwand gesenkt wird. | Prof. Dr.-Ing. Michael Heizmann Tel.: +49 721 608-44598 michael.heizmann@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (Universitätsaufgabe) - Institut für Industrielle Informationstechnik Hertzstr. 16 76187 Karlsruhe | FPNR | ||
| 01.06.2021 | 30.11.2024 | 2220HV049A | Verbundvorhaben: Acetyliertes Buchen-Furnierschichtholz - Buchenholzprodukt für bewitterte Tragwerke - dauerhaft, formstabil, hochfest; Teilvorhaben 1: Mechanische Kennwerte - Akronym: ACEBUFU | Zielsetzung ist die Bereitstellung von Holzbauprodukten aus modifiziertem, heimischem Buchenholz für frei der Witterung ausgesetzter Tragwerke. Das erwartete Ergebnis sind dauerhafte, formstabile und hochfeste Bauteile. Konkretes Ziel ist die Entwicklung und Konstruktion von stabförmigen Bauteilen aus acetyliertem Buchen-Furnierschichtholz (FSH) für den konstruktiven Holzbau. Grundlagenorientiert soll die Wirkung der Furnierdicke auf den Acetylierungsprozess und die Wirkung acetylierter Buchenfurniere auf die Klebbarkeit zu FSH-Lamellen und zu Brettschichtholzträgern aus FSH-Lamellen – Flächen- sowie Keilzinkenverklebung – erforscht werden. Anwendungsorientiert soll das Trag- und Verformungsverhalten sowie das Delaminierungsverhalten von acetylierten Buchen-FSH-Bauteilen untersucht werden. Zum Erreichen dieser Ziele sollen folgende Punkte bearbeitet werden: - Selektion/Herstellung von acetylierten Furnieren, unterschiedlicher Dicken (Industriepartner) - grundlegende Forschung der Interaktion Klebstofftyp/acetyliertes Buchenholz für die Verwendung als Furnierschichtholz (Oberflächenenergie, Rheometrie) mit Heiß- und Kaltklebeverfahren - Erforschung des Delaminationsverhaltens - Entwicklung von Fertigungsverfahren zur Herstellung von acetylierten Buchen-FSH-Lamellen und Brettschichtholzträgern aus FSH-Lamellen unter Variation von Klebstoffen und Prozessparametern - Erforschung des Homogenisierungseffektes in Bezug auf das Biegetragverhalten von acetylierten Buchen-FSH-Brettern aus unterschiedlichen Furnierschichtdicken - Erforschung des Trag- und Verformungsverhaltens der acetylierten FSH-Bretter - Erforschung des Einflusses des Umgebungsklimas auf die Kurz- und Langzeitfestigkeit in den Nutzungsklassen 1-3 von acetylierten FSH- und Vollholzbrettern - Erforschung der Tragfähigkeit von Verbindungsmitteln in acetyliertem Buchen-FSH -Darstellung der Anwendbarkeit im architektonisch und konstruktiven Kontext von Brücken und Türmen | Prof. Dr.-Ing. Jürgen Graf Tel.: +49 631 205-2758 juergen.graf@architektur.uni-kl.de Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau - Fachbereich Architektur - Fachgebiet Tragwerk und Material Pfaffenbergstr. 95, Geb. 1 67663 Kaiserslautern | FPNR | ||
| 01.06.2021 | 30.11.2024 | 2220HV049B | Verbundvorhaben: Acetyliertes Buchen-Furnierschichtholz - Buchenholzprodukt für bewitterte Tragwerke - dauerhaft, formstabil, hochfest; Teilvorhaben 2: Verklebung und Fertigungsprozess - Akronym: ACEBUFU | Zielsetzung ist die Bereitstellung von Holzbauprodukten aus modifiziertem, heimischem Buchenholz für frei der Witterung ausgesetzter Tragwerke. Das erwartete Ergebnis sind dauerhafte, formstabile und hochfeste Bauteile. Konkretes Ziel ist die Entwicklung und Konstruktion von stabförmigen Bauteilen aus acetyliertem Buchen-Furnierschichtholz (FSH) für den konstruktiven Holzbau. Grundlagenorientiert soll die Wirkung der Furnierdicke auf den Acetylierungsprozess und die Wirkung acetylierter Buchenfurniere auf die Klebbarkeit zu FSH-Lamellen und zu Brettschichtholzträgern aus FSH-Lamellen – Flächen- sowie Keilzinkenverklebung – erforscht werden. Anwendungsorientiert soll das Trag- und Verformungsverhalten sowie das Delaminierungsverhalten von acetylierten Buchen-FSH-Bauteilen untersucht werden. Zum Erreichen dieser Ziele sollen folgende Punkte bearbeitet werden: - Selektion/Herstellung von acetylierten Furnieren, unterschiedlicher Dicken (Industriepartner) - grundlegende Forschung der Interaktion Klebstofftyp/acetyliertes Buchenholz für die Verwendung als Furnierschichtholz (Oberflächenenergie, Rheometrie) mit Heiß- und Kaltklebeverfahren - Erforschung des Delaminationsverhaltens - Entwicklung von Fertigungsverfahren zur Herstellung von acetylierten Buchen-FSH-Lamellen und Brettschichtholzträgern aus FSH-Lamellen unter Variation von Klebstoffen und Prozessparametern - Erforschung des Homogenisierungseffektes in Bezug auf das Biegetragverhalten von acetylierten Buchen-FSH-Brettern aus unterschiedlichen Furnierschichtdicken - Erforschung des Trag- und Verformungsverhaltens der acetylierten FSH-Bretter - Erforschung des Einflusses des Umgebungsklimas auf die Kurz- und Langzeitfestigkeit in den Nutzungsklassen 1-3 von acetylierten FSH- und Vollholzbrettern - Erforschung der Tragfähigkeit von Verbindungsmitteln in acetyliertem Buchen-FSH -Darstellung der Anwendbarkeit im architektonisch und konstruktiven Kontext von Brücken und Türmen | Prof. Dr. Holger Militz Tel.: +49 551 3933541 holger.militz@uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte Büsgenweg 4 37077 Göttingen | FPNR | ||
| 01.05.2021 | 31.10.2023 | 2220HV050A | Verbundvorhaben: Eingeklebte Laubholzstäbe im konstruktiven Holzbau unter Verwendung von Klebstoffen auf Basis nachwachsender Rohstoffe; Teilvorhaben 1: Optimierung und Berechnung eingeklebter Laubholzstäbe - Akronym: Oekostab | Das erste Ziel des Vorhabens ist es zu erforschen, inwiefern die heute verwendeten eingeklebten Stahlstäbe in Nadelholz durch Stäbe aus Laubholz in lastabtragenden Funktionen substituiert werden können, um den Einsatz von Laubholz als potentielle Holzquelle zu erhöhen und den enormen, bei der Stahl-Herstellung anfallenden CO2-Ausstoß zu senken. Das zweite Ziel besteht darin, für die Laubholzverbindungselemente Klebstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen zu finden, die sowohl bei der Herstellung als auch bei Recycling-Fragestellungen eine sinnvolle Lösung darstellen und eine wiederholte stoffliche Nutzung von Rohstoffen möglich machen. Dabei steht steht die Erhöhung der Feuchtebeständigkeit von natürlichen Klebstoffen durch gezielte Modifikation vorhandener Klebstoffsysteme im Fokus. Das dritte Ziel ist die Erarbeitung von Bemessungsregeln für eingeklebte Laubholzverbindungselementen, um deren Einsatz im Holzbauingenieurwesen voranzutreiben. | Es wurde eine technische Gelatine identifiziert, die sich aufgrund ihrer hervorragenden Haftung auf Holz und ihrer etwas höheren Wasserbeständigkeit für die Modifizierung eignet. Verschiedene Strategien zur Verbesserung der Feuchtigkeitsbeständigkeit wurden getestet, wobei die Vernetzung mit Gallussäure die besten Ergebnisse lieferte. Die Gelatine wurde zusätzlich mit Füllstoffen modifiziert, was zu einer besseren Füllung des Klebespaltes und höheren mechanischen Festigkeiten im gequollenen Zustand führte. Die Kombination der Technischen Gelatine mit Gallussäure und Füllstoffen lieferte sehr gute Verarbeitungseigenschaften und eine deutlich verbesserter Feuchtigkeitsbeständigkeit. Es wurden erfolgreiche Strategien für Glutinleime entwickelt, die auf andere Produkte übertragbar sind. Positive Ergebnisse wurden hinsichtlich des Verhaltens von Glutin mit verleimten Hartholzstäben bei Raumtemperatur erzielt. Erste Tests zeigten eine optimale Leimschichtdicke, wobei modifizierte Formulierungen die Scherfestigkeit auf 5,4 MPa verbesserten und Kreide zu einer 27%igen Erhöhung führte. Es wurden Verschiebungen im Holzauszug festgestellt, und Scherfestigkeitsprüfungen bestätigten Korrelationen zwischen den Prüfmethoden. Verschiedene Klebstoffformulierungen wurden unter Umweltbedingungen getestet. Die Glutin-Basisformulierung zeigte eine durchschnittliche Verringerung der Zugfestigkeit um 80 %, aber durch gezielte Modifikationen konnte die Scherfestigkeit deutlich erhöht werden und lag nur 20 % unter der eines Epoxidharzes. Die vorherrschende Versagensart der Klebungen war ein Bruch der Holzfügeteile, was auf den Ligninabbau und den negativen Einfluss von Feuchtigkeit auf die Holzfestigkeit zurückzuführen ist. Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass modifizierte Glutinleime bei Raumtemperatur und Luftfeuchtigkeit gut funktionieren. Bei längerer Einwirkung von hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit sind jedoch weitere Untersuchungen erforderlich | Dr. rer. nat. Jana Kolbe Tel.: +49 421 2246-446 jana.kolbe@ifam.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) Wiener Str. 12 28359 Bremen | FPNR | |
| 01.05.2021 | 31.10.2023 | 2220HV050B | Verbundvorhaben: Eingeklebte Laubholzstäbe im konstruktiven Holzbau unter Verwendung von Klebstoffen auf Basis nachwachsender Rohstoffe; Teilvorhaben 2: Optimierung von Proteinklebstoffen für den Einsatz im konstruktiven Holzbau - Akronym: OekoStab | Das vorrangige Ziel des Vorhabens ist es zu erforschen, inwiefern die heute verwendeten eingeklebten Stahlstäbe in Nadelholz durch Stäbe aus Laubholz, insbesondere Buche oder Eiche, in lastabtragende Funktionen substituiert werden können. Das zweite Ziel besteht darin, für die Laubholzverbindungselemente Klebstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen zu finden, um die jetzt verwendeten synthetischen Klebstoffe zu substituieren. Das dritte Ziel ist die Erarbeitung von bemessungsregeln für eingeklebt Laubholzelemente, um deren Einsatz im Holzbauingenieurwesen voranzutreiben und die Ressource Holz in optimierter Form effizienter nutzen zu können. | Beim ZE wurden Kiefernplättchen miteinander verklebt und bei verschiedenen Klimata ausgelagert. Die für die Vorauswahl durchgeführten Zugscherversuche zeigen, dass die Kombination aus Holz und proteinbasierte Bioklebstoffe erfolgversprechend sein können. Auch die verkleb- ten Stäbe in Holz waren vielversprechend und hatten eine Klebkraft in der Größenordnung von handelsübli- chen Klebstoffen wie Epoxiden oder Polyurethanen liegt. In unseren Versuchen hat sich gezeigt, dass in der Konstellation mit Kalialaun und Kiefer bei 400/115 keine Verbesserung der Zugscherfestigkeit durch die Modifikation ergibt. Die ermittelten Werte liegen allerdings noch deutlich über der in DIN EN 1995-1-1/NA:2013-08 festgelegten Klebfugenfestigkeit für in Nadelholz eingeklebte Gewindestangen von 4 N/mm². | Thomas Klett Tel.: +49 7042 9462-24 klett@haecker-gel.de Fritz Häcker GmbH + Co. KG Im Holzgarten 18 71665 Vaihingen an der Enz | FPNR | |
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2220HV051A | Verbundvorhaben: Digitale Entwurfs- und Fertigungsmethoden für leichte Reinholzkonstruktionen mit Bugholz; Teilvorhaben 1: Entwurf und Fertigung kraftflussgerechter Reinholzkonstruktionen - Akronym: DigiPure | Digi Pure will digitale Entwurfsmethoden für Holzkonstruktionen entwickeln, die ohne Leim und metallische Verbindungsmittel auskommen, und die die Ressourcen des naturnahen Waldes nutzen. Ausgangspunkt sind handwerkliche Bugholztechniken des Schiffs- und Möbelbaus, die für das Bauwesen skaliert und adaptiert werden. Hygro-thermische Prozesse wie Verformung und Verdichtung transformieren Vollholzquerschnitte in belastungsgerechte Konstruktionen und substituieren dadurch Zerspannungsprozesse weitgehend. Entwurf, Konstruktion, Holztechnologie und Fertigung werden als eng verzahnte Bestandteile eines Gesamtprozesses betrachtet. Im Entwurf ermöglichen die digitale Modellierung der holztechnologischen Randbedingungen und die Parametrisierung geometrischer Erfordernisse Tragwerke mit freien Formen und geringem Verschnitt. Die Konstruktion integriert Statik, Fertigung und Montage in ein Gesamtmodell, das eine ganzheitliche Betrachtung ermöglicht und hölzerne Verbindungsmittel einschließt. Durch rekursives Vorgehen kann so der gesamte Prozess vom Rohstoff bis zur Montage ressourceneffizent gestaltet werden (Bottom-up). Die rohstoff- und funktionsgerechte Fertigung der Bauteile erfordert eine hohe Flexibilität der Produktion. Dazu werden Fertigungseinrichtungen entwickelt, die geeignet sind, Holz schnell und effizient in verschiedene, möglichst frei gestaltbare Bauteilen zu verformen. Dies wird durch Modularisierung der Verformungseinrichtungen und den Einsatz von Industrierobotern erreicht. Um alle Ebenen miteinander zu vernetzen, werden die Stufen des Gesamtprozesses vollständig digital abgebildet und auf diese Weise ein bruchlos dokumentierter Weg vom ersten Konzept bis zum fertigen Bauteil bzw. Bauwerk gewährleistet. Erprobte Konzepte und marktreife Holzprodukte, die durch ihre Wandelbarkeit in verschiedenen Bereichen Anwendung finden, sind Ziele des Projektes. Die Partner nutzen die Methoden zur Erstellung eines gemeinsamen Demonstrators. | Prof. Dr.-Ing. Peer Haller Tel.: +49 351 463-36305 peer.haller@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Bauingenieurwesen - Institut für Stahl- und Holzbau - Professur für Ingenieurholzbau und baukonstruktives Entwerfen Georg-Schumann-Str. 7 01187 Dresden | FPNR | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2220HV051B | Verbundvorhaben: Digitale Entwurfs- und Fertigungsmethoden für leichte Reinholzkonstruktionen mit Bugholz; Teilvorhaben 2: Entwicklung, Konstruktion und Bau einer Rundbiegemaschine mit adaptiver Negativform - Akronym: DigiPure | DigiPure will digitale Entwurfsmethoden für Holzkonstruktionen entwickeln, die ohne Bindemittel / Klebstoffe und metallische Verbindungsmittel auskommen, und die die Ressourcen des naturnahen Waldes nutzen. Ausgangspunkt sind handwerkliche Bugholztechniken des Stuhlbaus, die für das Bauwesen skaliert und adaptiert werden. Hygro-thermische Prozesse wie Verformung und Verdichtung transformieren Vollholzquerschnitte in belastungsgerechte Konstruktionen und substituieren dadurch Zerspannungsprozesse weitgehend. Entwurf, Konstruktion, Holztechnologie und Fertigung werden als eng verzahnte Bestandteile eines Gesamtprozesses betrachtet. Im Entwurf ermöglichen die digitale Modellierung der holztechnologischen Randbedingungen und die Parametrisierung geometrischer Erfordernisse für Tragwerke mit freien Formen und geringem Verschnitt. Die Konstruktion integriert Statik, Fertigung und Montage in ein Gesamtmodell, das eine ganzheitliche Betrachtung ermöglicht und hölzerne Verbindungsmittel einschließt. Durch rekursives Vorgehen kann so der gesamte Prozess vom Rohstoff bis zur Montage ressourceneffizent gestaltet werden (Bottom-up). Die rohstoff- und funktionsgerechte Fertigung der Bauteile erfordert eine hohe Flexibilität der Produktion. Dazu werden Fertigungseinrichtungen entwickelt, die geeignet sind, Holz schnell und effizient in verschiedene, möglichst frei gestaltbare Bauteilen zu verformen. Dies wird durch Modularisierung der Formungseinrichtungen und den Einsatz von Industrierobotern erreicht. Um alle Ebenen miteinander zu vernetzen, werden die Stufen des Gesamtprozesses vollständig digital abgebildet und auf diese Weise ein bruchlos dokumentierter Weg vom ersten Konzept bis zum fertigen Bauteil bzw. Bauwerk gewährleistet. Erprobte Konzepte und marktreife Holzprodukte, die durch ihre Wandelbarkeit in verschiedenen Bereichen Anwendung finden, sind Ziele des Projektes. Die Partner nutzen die Methoden zur Erstellung eines gemeinsamen Demonstrators. | Dr.-Ing. Dipl.-Ing. Otto Eggert Tel.: +49 9303 351 otto.eggert@ghebavaria.de GHEbavaria Maschinen GmbH Gebrüder-Hofmann-Ring 4 97246 Eibelstadt | FPNR | ||
| 01.08.2020 | 31.07.2023 | 2220HV053A | Verbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien; Teilvorhaben 1: Redox-Flow-Zelle und Ligninspaltung - Akronym: FOREST-II | Dieses Projekt ist die Fortführung und Erweiterung der Arbeiten aus dem vorangegangenen Projekt "FOREST - Chemische und elektrochemische Verfahren zur Umsetzung nachwachsender Rohstoffe zu redoxaktiven Substanzen". Alle wesentlichen Verfahrensschritte konnten in diesem Vorgängerprojekt erforscht werden. Damit der Prozess zukünftig wirtschaftlich einsetzbar wird, sind weitere Fragestellungen grundlegend zu erforschen: Um die Ausbeute an niedermolekularen, aromatischen Verbindungen aus der Ligninfragmentierung zu verbessern, wird die Produktfiltration mit der Fragmentierungsreaktion verbunden, so daß Zielmoleküle während der Reaktion aus dem Prozess entfernt und vor einem weiteren Abbau im Reaktor geschützt werden. Dazu müssen zunächst Filtrationsmembranen erforscht werden, die unter den harschen Reaktionsbedingungen eingesetzt werden können. Für die weiteren Schlüsselreaktionen zur Umsetzung von Lignin zu organischen Elektrolyten wird der elektrosynthetische Ansatz zur Reaktionsoptimierung untersucht. Die Einführung dieser Schritte in den Prozessablauf ist ein technisches Arbeitsziel des Projektes, wobei auch eine wissenschaftliche Verwertung der elektrochemischen Erkenntnisse geplant ist. Weiterhin befassen sich die Projektarbeiten mit der Aufklärung von Struktur-Wirkungs-Beziehungen, um Effekte zu verstehen, die durch Substituenten an den redoxaktiven Verbindungen hervorgerufen werden. Aus diesen Arbeitenwerden Vorhersagen zur elektrochemischen Performance von redoxaktiven Substanzen als Elektrolyte abgeleitet werden können. Darüber hinaus müssen für eine adäquate Lebensdauer der Batterien Untersuchungen zu Degradationsprozessen durchgeführt werden, denen z.B. durch stabilere Moleküle, geeignetere Betriebsparameter oder Regenerationsstrategien gezielt begegnen zu können. Zu guter Letzt wird im Hinblick auf eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit auch die Verwertung von Nebenströmen in einem eigenen Arbeitspaket untersucht. | Dr. Nastaran Krawczyk Tel.: +49 6023 9670152 nastaran.krawczyk@cmblu.de CMBlu Energy AG Industriestr. 19 63755 Alzenau | FPNR | ||
| 01.08.2020 | 31.07.2023 | 2220HV053B | Verbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien; Teilvorhaben 2: Trenn- und Reinigungsverfahren - Akronym: FOREST-II | Dieses Projekt ist die Fortführung und Erweiterung der Arbeiten aus dem vorangegangenen Projekt "FOREST - Chemische und elektrochemische Verfahren zur Umsetzung nachwachsender Rohstoffe zu redoxaktiven Substanzen". Alle wesentlichen Verfahrensschritte konnten in diesem Vorgängerprojekt erforscht werden. Damit der Prozess zukünftig wirtschaftlich einsetzbar wird, sind weitere Fragestellungen grundlegend zu erforschen: Um die Ausbeute an niedermolekularen, aromatischen Verbindungen aus der Ligninfragmentierung zu verbessern, wird die Produktfiltration mit der Fragmentierungsreaktion verbunden, so daß Zielmoleküle während der Reaktion aus dem Prozess entfernt und vor einem weiteren Abbau im Reaktor geschützt werden. Dazu müssen zunächst Filtrationsmembranen erforscht werden, die unter den harschen Reaktionsbedingungen eingesetzt werden können. Für die weiteren Schlüsselreaktionen zur Umsetzung von Lignin zu organischen Elektrolyten wird der elektrosynthetische Ansatz zur Reaktionsoptimierung untersucht. Die Einführung dieser Schritte in den Prozessablauf ist ein technisches Arbeitsziel des Projektes, wobei auch eine wissenschaftliche Verwertung der elektrochemischen Erkenntnisse geplant ist. Weiterhin befassen sich die Projektarbeiten mit der Aufklärung von Struktur-Wirkungs-Beziehungen, um Effekte zu verstehen, die durch Substituenten an den redoxaktiven Verbindungen hervorgerufen werden. Aus diesen Arbeiten werden Vorhersagen zur elektrochemischen Performance von redoxaktiven Substanzen als Elektrolyte abgeleitet werden können. Darüber hinaus müssen für eine adäquate Lebensdauer der Batterien Untersuchungen zu Degradationsprozessen durchgeführt werden, denen z.B. durch stabilere Moleküle, geeignetere Betriebsparameter oder Regenerationsstrategien gezielt begegnen zu können.Zu guter Letzt wird im Hinblick auf eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit auch die Verwertung von Nebenströmen in einem eigenen Arbeitspaket untersucht. | Dr. Dipl.-Ing. M. Sc Mehrdad Ebrahimi Tel.: +49 641 309-2552 mehrdad.ebrahimi@lse.thm.de Technische Hochschule Mittelhessen - Institut für Bioverfahrenstechnik und Pharmazeutische Technologie (IBPT) Wiesenstr. 14 35390 Gießen | FPNR | ||
| 01.08.2020 | 31.07.2023 | 2220HV053C | Verbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien; Teilvorhaben 3: Elektrochemie - Akronym: FOREST-II | Dieses Projekt ist die Fortführung und Erweiterung der Arbeiten aus dem vorangegangenen Projekt "FOREST - Chemische und elektrochemische Verfahren zur Umsetzung nachwachsender Rohstoffe zu redoxaktiven Substanzen". Alle wesentlichen Verfahrensschritte konnten in diesem Vorgängerprojekt erforscht werden. Damit der Prozess zukünftig wirtschaftlich einsetzbar wird, sind weitere Fragestellungen grundlegend zu erforschen: Um die Ausbeute an niedermolekularen, aromatischen Verbindungen aus der Ligninfragmentierung zu verbessern, wird die Produktfiltration mit der Fragmentierungsreaktion verbunden, so dass Zielmoleküle während der Reaktion aus dem Prozess entfernt und vor einem weiteren Abbau im Reaktor geschützt werden. Dazu müssen zunächst Filtrationsmembranen erforscht werden, die unter den harschen Reaktionsbedingungen eingesetzt werden können. Für die weiteren Schlüsselreaktionen zur Umsetzung von Lignin zu organischen Elektrolyten wird der elektrosynthetische Ansatz zur Reaktionsoptimierung untersucht. Die Einführung dieser Schritte in den Prozessablauf ist ein technisches Arbeitsziel des Projektes, wobei auch eine wissenschaftliche Verwertung der elektrochemischen Erkenntnisse geplant ist. Weiterhin befassen sich die Projektarbeiten mit der Aufklärung von Struktur-Wirkungs-Beziehungen, um Effekte zu verstehen, die durch Substituenten an den redoxaktiven Verbindungen hervorgerufen werden. Aus diesen Arbeitenwerden Vorhersagen zur elektrochemischen Performance von redoxaktiven Substanzen als Elektrolyte abgeleitet werden können. Darüber hinaus müssen für eine adäquate Lebensdauer der Batterien Untersuchungen zu Degradationsprozessen durchgeführt werden, denen z.B. durch stabilere Moleküle, geeignetere Betriebsparameter oder Regenerationsstrategien gezielt begegnen zu können. Zu guter Letzt wird im Hinblick auf eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit auch die Verwertung von Nebenströmen in einem eigenen Arbeitspaket untersucht. | Prof. Dr. Siegfried R. Waldvogel Tel.: +49 6131 39-26069 waldvogel@uni-mainz.de Johannes Gutenberg-Universität Mainz - FB 09 Chemie, Pharmazie und Geowissenschaften - Institut für Organische Chemie Duesbergweg 10-14 55128 Mainz | FPNR | ||
| 01.08.2020 | 31.07.2023 | 2220HV053D | Verbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien; Teilvorhaben 4: Chemische Synthese und Ligninspaltung - Akronym: FOREST-II | Dieses Projekt ist die Fortführung und Erweiterung der Arbeiten aus dem vorangegangenen Projekt "FOREST - Chemische und elektrochemische Verfahren zur Umsetzung nachwachsender Rohstoffe zu redoxaktiven Substanzen". Alle wesentlichen Verfahrensschritte konnten in diesem Vorgängerprojekt erforscht werden. Damit der Prozess zukünftig wirtschaftlich einsetzbar wird, sind weitere Fragestellungen grundlegend zu erforschen: Um die Ausbeute an niedermolekularen, aromatischen Verbindungen aus der Ligninfragmentierung zu verbessern, wird die Produktfiltration mit der Fragmentierungsreaktion verbunden, so daß Zielmoleküle während der Reaktion aus dem Prozess entfernt und vor einem weiteren Abbau im Reaktor geschützt werden. Dazu müssen zunächst Filtrationsmembranen erforscht werden, die unter den harschen Reaktionsbedingungen eingesetzt werden können. Für die weiteren Schlüsselreaktionen zur Umsetzung von Lignin zu organischen Elektrolyten wird der elektrosynthetische Ansatz zur Reaktionsoptimierung untersucht. Die Einführung dieser Schritte in den Prozessablauf ist ein technisches Arbeitsziel des Projektes, wobei auch eine wissenschaftliche Verwertung der elektrochemischen Erkenntnisse geplant ist. Weiterhin befassen sich die Projektarbeiten mit der Aufklärung von Struktur-Wirkungs-Beziehungen, um Effekte zu verstehen, die durch Substituenten an den redoxaktiven Verbindungen hervorgerufen werden. Aus diesen Arbeitenwerden Vorhersagen zur elektrochemischen Performance von redoxaktiven Substanzen als Elektrolyte abgeleitet werden können. Darüber hinaus müssen für eine adäquate Lebensdauer der Batterien Untersuchungen zu Degradationsprozessen durchgeführt werden, denen z.B. durch stabilere Moleküle, geeignetere Betriebsparameter oder Regenerationsstrategien gezielt begegnen zu können. Zu guter Letzt wird im Hinblick auf eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit auch die Verwertung von Nebenströmen in einem eigenen Arbeitspaket untersucht. | Prof. Dr. Hermann A. Wegner Tel.: +49 641 99-34330 hermann.a.wegner@org.chemie.uni-giessen.de Justus-Liebig-Universität Gießen - Fachbereich 08 - Biologie und Chemie - Institut für Organische Chemie - AG Prof. Dr. Hermann A. Wegner Heinrich-Buff-Ring 17 35392 Gießen | FPNR | ||
| 01.08.2020 | 31.12.2023 | 2220HV053E | Verbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien; Teilvorhaben 5: Elektrolyte - Akronym: FOREST-II | Dieses Projekt ist die Fortführung und Erweiterung der Arbeiten aus dem vorangegangenen Projekt "FOREST - Chemische und elektrochemische Verfahren zur Umsetzung nachwachsender Rohstoffe zu redoxaktiven Substanzen". Alle wesentlichen Verfahrensschritte konnten in diesem Vorgängerprojekt erforscht werden. Damit der Prozess zukünftig wirtschaftlich einsetzbar wird, sind weitere Fragestellungen grundlegend zu erforschen: Um die Ausbeute an niedermolekularen, aromatischen Verbindungen aus der Ligninfragmentierung zu verbessern, wird die Produktfiltration mit der Fragmentierungsreaktion verbunden, so daß Zielmoleküle während der Reaktion aus dem Prozess entfernt und vor einem weiteren Abbau im Reaktor geschützt werden. Dazu müssen zunächst Filtrationsmembranen erforscht werden, die unter den harschen Reaktionsbedingungen eingesetzt werden können. Für die weiteren Schlüsselreaktionen zur Umsetzung von Lignin zu organischen Elektrolyten wird der elektrosynthetische Ansatz zur Reaktionsoptimierung untersucht. Die Einführung dieser Schritte in den Prozessablauf ist ein technisches Arbeitsziel des Projektes, wobei auch eine wissenschaftliche Verwertung der elektrochemischen Erkenntnisse geplant ist. Weiterhin befassen sich die Projektarbeiten mit der Aufklärung von Struktur-Wirkungs-Beziehungen, um Effekte zu verstehen, die durch Substituenten an den redoxaktiven Verbindungen hervorgerufen werden. Aus diesen Arbeitenwerden Vorhersagen zur elektrochemischen Performance von redoxaktiven Substanzen als Elektrolyte abgeleitet werden können. Darüber hinaus müssen für eine adäquate Lebensdauer der Batterien Untersuchungen zu Degradationsprozessen durchgeführt werden, denen z.B. durch stabilere Moleküle, geeignetere Betriebsparameter oder Regenerationsstrategien gezielt begegnen zu können. Zu guter Letzt wird im Hinblick auf eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit auch die Verwertung von Nebenströmen in einem eigenen Arbeitspaket untersucht. | Prof. Dr. Jürgen Janek Tel.: +49 641 99-34500 juergen.janek@phys.chemie.uni-giessen.de Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 08 - Biologie und Chemie - Chemie - Physikalisch-Chemisches Institut Heinrich-Buff-Ring 17 35392 Gießen | FPNR | ||
| 01.08.2020 | 31.07.2023 | 2220HV053F | Verbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien; Teilvorhaben 6: Membranen - Akronym: FORESTII | Dieses Projekt ist die Fortführung und Erweiterung der Arbeiten aus dem vorangegangenen Projekt "FOREST - Chemische und elektrochemische Verfahren zur Umsetzung nachwachsender Rohstoffe zu redoxaktiven Substanzen". Alle wesentlichen Verfahrensschritte konnten in diesem Vorgängerprojekt erforscht werden. Damit der Prozess zukünftig wirtschaftlich einsetzbar wird, sind weitere Fragestellungen grundlegend zu erforschen: Um die Ausbeute an niedermolekularen, aromatischen Verbindungen aus der Ligninfragmentierung zu verbessern, wird die Produktfiltration mit der Fragmentierungsreaktion verbunden, so daß Zielmoleküle während der Reaktion aus dem Prozess entfernt und vor einem weiteren Abbau im Reaktor geschützt werden. Dazu müssen zunächst Filtrationsmembranen erforscht werden, die unter den harschen Reaktionsbedingungen eingesetzt werden können. Für die weiteren Schlüsselreaktionen zur Umsetzung von Lignin zu organischen Elektrolyten wird der elektrosynthetische Ansatz zur Reaktionsoptimierung untersucht. Die Einführung dieser Schritte in den Prozessablauf ist ein technisches Arbeitsziel des Projektes, wobei auch eine wissenschaftliche Verwertung der elektrochemischen Erkenntnisse geplant ist. Weiterhin befassen sich die Projektarbeiten mit der Aufklärung von Struktur-Wirkungs-Beziehungen, um Effekte zu verstehen, die durch Substituenten an den redoxaktiven Verbindungen hervorgerufen werden. Aus diesen Arbeiten werden Vorhersagen zur elektrochemischen Performance von redoxaktiven Substanzen als Elektrolyte abgeleitet. Darüber hinaus müssen für eine adäquate Lebensdauer der Batterien Untersuchungen zu Degradationsprozessen durchgeführt werden, um diesen z.B. durch stabilere Moleküle, geeignetere Betriebsparameter oder Regenerationsstrategien gezielt begegnen zu können. Zu guter Letzt wird im Hinblick auf eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit auch die Verwertung von Nebenströmen in einem eigenen Arbeitspaket untersucht. | Prof. Dr.-Ing. Steffen Schütz Tel.: +49 7141 98-3610 steffen.schuetz@mann-hummel.com MANN+HUMMEL GmbH Schwieberdinger Str. 126 71636 Ludwigsburg | FPNR | ||
| 01.08.2020 | 31.12.2023 | 2220HV053G | Verbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien; Teilvorhaben 7: Quantenmechanische Berechnungen und Degradationsmechanismen - Akronym: FOREST-II | Dieses Projekt ist die Fortführung und Erweiterung der Arbeiten aus dem vorangegangenen Projekt "FOREST - Chemische und elektrochemische Verfahren zur Umsetzung nachwachsender Rohstoffe zu redoxaktiven Substanzen". Alle wesentlichen Verfahrensschritte konnten in diesem Vorgängerprojekt erforscht werden. Damit der Prozess zukünftig wirtschaftlich einsetzbar wird, sind weitere Fragestellungen grundlegend zu erforschen: Um die Ausbeute an niedermolekularen, aromatischen Verbindungen aus der Ligninfragmentierung zu verbessern, wird die Produktfiltration mit der Fragmentierungsreaktion verbunden, so daß Zielmoleküle während der Reaktion aus dem Prozess entfernt und vor einem weiteren Abbau im Reaktor geschützt werden. Dazu müssen zunächst Filtrationsmembranen erforscht werden, die unter den harschen Reaktionsbedingungen eingesetzt werden können. Für die weiteren Schlüsselreaktionen zur Umsetzung von Lignin zu organischen Elektrolyten wird der elektrosynthetische Ansatz zur Reaktionsoptimierung untersucht. Die Einführung dieser Schritte in den Prozessablauf ist ein technisches Arbeitsziel des Projektes, wobei auch eine wissenschaftliche Verwertung der elektrochemischen Erkenntnisse geplant ist. Weiterhin befassen sich die Projektarbeiten mit der Aufklärung von Struktur-Wirkungs-Beziehungen, um Effekte zu verstehen, die durch Substituenten an den redoxaktiven Verbindungen hervorgerufen werden. Aus diesen Arbeitenwerden Vorhersagen zur elektrochemischen Performance von redoxaktiven Substanzen als Elektrolyte abgeleitet werden können. Darüber hinaus müssen für eine adäquate Lebensdauer der Batterien Untersuchungen zu Degradationsprozessen durchgeführt werden, denen z.B. durch stabilere Moleküle, geeignetere Betriebsparameter oder Regenerationsstrategien gezielt begegnen zu können. Zu guter Letzt wird im Hinblick auf eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit auch die Verwertung von Nebenströmen in einem eigenen Arbeitspaket untersucht. | Prof. Dr. Doreen Mollenhauer Tel.: +49 641 99-34560 doreen.mollenhauer@phys.chemie.uni-giessen.de Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 08 - Biologie und Chemie - Chemie - Physikalisch-Chemisches Institut Heinrich-Buff-Ring 17 35392 Gießen | FPNR | ||
| 01.09.2021 | 31.01.2025 | 2220HV054A | Verbundvorhaben: Beschichtungssysteme auf Basis funktionalisierter Polysaccharide (BefuPo); Teilvorhaben 2: Formulierung und Beschichtung - Akronym: BefuPo | Ziel dieses Projektvorhabens ist die Entwicklung von biobasierten Beschichtungssystemen auf Basis modifizierter Polysaccharide (Cellulose, Stärke, Hemicellulosen) für Holz und Holzwerkstoffe zur Verwendung im Innenbereich. Diese Beschichtungssysteme sollen wasserbasiert und nach Applikation auf das Substrat emissionsfrei sein. Der Forschungsansatz des Vorhabens beruht auf einer gezielten Oxidation der Polysaccharid-Bausteine (Anhydro-Zucker), wodurch Dialdehyd-Polysaccharide erzeugt werden. Diese wasserlöslichen Polymere haben einen geringeren Polymerisationsgrad und damit eine geringere Viskosität in wässriger Lösung als die ursprünglichen Polysaccharide. Durch die Einführung unpolarer aliphatischer Gruppen wird die Hydrophobizität erhöht und Eigenschaften gezielt eingestellt, so dass die modifizierten Dialdehyd-Polysaccharide als Filmbildner in Beschichtungssystemen eingesetzt werden können. Entsprechende Beschichtungssysteme werden dann formuliert und auf Holzoberflächen appliziert, um die Eignung der Dialdehyd-Polysaccharide als Filmbildner sowohl anhand der Eigenschaften der Formulierung als auch der beschichteten Oberfläche zu bewerten. Ein weiteres Teilziel des Projektes ist die Entwicklung von Flammschutzmitteln durch Phosphorylierung von Polysacchariden. Diese können nicht-oxidiert oder als Dialdehyd-Polymere eingesetzt werden. Dabei ist darauf zu achten, dass die polaren (hydrophilen) phosphorylierten Polysaccharide mit den hydrophoben alkylierten Dialdehyd-Polysacchariden kompatibel sind, so dass sie gemeinsam in einer wässrigen Dispersion formuliert werden können. | Prof. Dr. Carsten Mai Tel.: +49 551 39-19807 cmai@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte Büsgenweg 4 37077 Göttingen | FPNR | ||
| 01.09.2021 | 31.01.2025 | 2220HV054B | Verbundvorhaben: Beschichtungssysteme auf Basis funktionalisierter Polysaccharide (BefuPo); Teilvorhaben 1: Synthese und Modifizierung des Filmbildners - Akronym: BefuPo | Ziel dieses Projektvorhabens ist die Entwicklung von biobasierten Beschichtungssystemen auf Basis modifizierter Polysaccharide (Cellulose, Stärke, Hemicellulosen) für Holz und Holzwerkstoffe zur Verwendung im Innenbereich. Diese Beschichtungssysteme sollen wasserbasiert und nach Applikation auf das Substrat emissionsfrei sein. Der Forschungsansatz des Vorhabens beruht auf einer gezielten Oxidation der Polysaccharid-Bausteine (Anhydro-Zucker), wodurch Dialdehyd-Polysaccharide erzeugt werden. Diese wasserlöslichen Polymere haben einen geringeren Polymerisationsgrad und damit eine geringere Viskosität in wässriger Lösung als die ursprünglichen Polysaccharide. Durch die Einführung unpolarer aliphatischer Gruppen wird die Hydrophobizität erhöht und Eigenschaften gezielt eingestellt, so dass die modifizierten Dialdehyd-Polysaccharide als Filmbildner in Beschichtungssystemen eingesetzt werden können. Entsprechende Beschichtungssysteme werden dann formuliert und auf Holzoberflächen appliziert, um die Eignung der Dialdehyd-Polysaccharide als Filmbildner sowohl anhand der Eigenschaften der Formulierung als auch der beschichteten Oberfläche zu bewerten. Ein weiteres Teilziel des Projektes ist die Entwicklung von Flammschutzmitteln durch Phosphorylierung von Polysacchariden. Diese können nicht-oxidiert oder als Dialdehyd-Polymere eingesetzt werden. Dabei ist darauf zu achten, dass die polaren (hydrophilen) phosphorylierten Polysaccharide mit den hydrophoben alkylierten Dialdehyd-Polysacchariden kompatibel sind, so dass sie gemeinsam in einer wässrigen Dispersion formuliert werden können. | Junior-Prof. Dr. Kai Zhang Tel.: +49 551 394505 kai.zhang@uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holztechnologie und Holzwerkstoffe Büsgenweg 4 37077 Göttingen | FPNR | ||
| 01.03.2021 | 31.08.2022 | 2220HV055X | Cellulosebasierte Produkte für Farben und Lacke als Rheologieadditive und funktionale organische Füllstoffe (Lack-Verbesserer) - Akronym: Lack-Verbesserer | Biobasierte Produkte auf Basis von Cellulose sollen als funktionelle Additive für Farben und Lacke entwickelt werden und damit synthetische und anorganische Produkte ersetzen. Dadurch wird die Umwelt entlastet und bei der Verarbeitung der Produkte muss weniger mit gesundheitsgefährdenden Stoffen umgegangen werden. Spezielle Celluloseprodukte, sog. Cellulosegele, sollen zur Verwendung als Rheologieadditive für Lacke entwickelt werden. Hier ersetzen sie synthetische Stoffe. Gleichzeitig soll das Trocknungsverhalten verbessert werden (Projektteil A). Ein weiteres Entwicklungsziel ist der Einsatz von ultrafeiner Cellulose als Ersatz anorganischer Füllstoffe (Kieselsäure, Kreide, TiO2) in Farben und Lacken. Ultrafeine, teilweise oberflächenbehandelte Celluloseprodukte sollen hierbei als (multi-)funktionale organische Füllstoffe zur Verbesserung der Nassabriebbeständigkeit bzw. Kratzfestigkeit, Mattierung, Verbesserung des Deckvermögens und der Verarbeitbarkeit von Farb- und Lacksystemen dienen. Dazu wird die Oberfläche der Cellulose mit Kieselsäure oder Titandioxid modifiziert (Projektteil B). | Projektteil A Entwicklung von Cellulosegelen für den Lackbereich Cellulosegele auf Basis Fichte-MCC und Carboxymethylcellulose (CMC) konnten für den Einsatz in Lacken erfolgreich entwickelt werden. Die Cellulosegele zeigen eine niedrige Viskosität, eine leichte Aktivierbarkeit mittels Dissolver, eine gute pH-Stabilität bei pH 9 und eine geringe Nachverdickung nach 48 h. Die entwickelten Produkte wurden in 3 unterschiedlichen Lacksystemen erfolgreich geprüft. Die JRS-Produkte konnten in allen Richtformulierungen (Klarlack, Holzlack, Weißlack) das synthetische Rheologieadditiv vollständig ersetzen. Dabei ist die Einsatzmenge von der Formulierung abhängig. Ein kompletter Lösemittelersatz konnte nicht erreicht werden, allerdings eine erhebliche Reduzierung um mehr als die Hälfte. Projektteil B Entwicklung ultrafeiner, teilweiser mit TiO2 bzw. SiO2 modifizierten Cellulosefasern Durch unterschiedliche Herstellungsverfahren konnten ultrafeine, teilweise modifizierte, Cellulosefasern mit einem d50-Wert deutlich kleiner 10 µm hergestellt werden. Die unterschiedlichen Produkte wurden in einer Richtrezeptur (Dispersionsfarbe) auf Eignung geprüft. Ziel war der Teilersatz eines anorganischen Füllstoffs, welcher als Titandioxidextender eingesetzt wird. Die Ergebnisse der Reformulierungen waren vielversprechend. Durch die Oberflächenmodifizierungen konnten gezielt das Deckvermögen und der Nassabrieb verbessert werden. Außerdem führte die Verwendung organischer Füllstoffe zu einer niedrigeren Dichte. Dies wirkt sich positiv auf die Ergiebigkeit der Farbe aus. Auf den Glanz, die Kratzfestigkeit und die Mindestfilmbildetemperatur (MFT) hatten die neu entwickelten Fasern keinen signifikanten Einfluss. | Dr. Hans-Georg Brendle Tel.: +49 7967 152-125 dr.brendle@jrs.de J. Rettenmaier & Söhne GmbH + Co KG Holzmühle 1 73494 Rosenberg | X | FPNR |
| 01.03.2021 | 29.02.2024 | 2220HV059A | Verbundvorhaben: Biobasierte Leichtbau-Hohlprofile mit geflochtenen Holzbändern; Teilvorhaben 1: Herstellung von Furnierbändern - Akronym: Lignobraid | Übergreifendes Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer neuartigen Technologie zur reproduzier-baren Herstellung von biobasierten Leichtbau-Hohlprofilen mit definiertem Faserverlauf aus Holz-werkstoffen. Durch den weitgehenden Erhalt der positiven Holzeigenschaften im Endprodukt soll das Leichtbau-Hohlprofil gehobenen mechanischen Ansprüchen gerecht werden. Hierfür sollen aus Holz zuerst kontinuierliche Furnierbänder erzeugt werden, welche sich dann flechttechnisch zu Preformen weiterverarbeiten lassen. Die Flecht-Preformen können in einem Formwerkzeug mit biobasiertem Kunststoff benetzt und zum Hohlprofil konsolidiert werden. | Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ Tel.: +49 351 463-38101 andre.wagenfuehr@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Bereich Ingenieurwissenschaften - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Naturstofftechnik - Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik Marschnerstr. 39 01307 Dresden | FPNR | ||
| 01.03.2021 | 29.02.2024 | 2220HV059B | Verbundvorhaben: Biobasierte Leichtbau-Hohlprofile mit geflochtenen Holzbändern; Teilvorhaben 2: Leichtbau-Hohlprofile - Akronym: Lignobraid | Übergreifendes Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer neuartigen Technologie zur reproduzierbaren Herstellung von biobasierten Leichtbau-Hohlprofilen mit definiertem Faserverlauf aus Holzwerkstoffen. Durch den weitgehenden Erhalt der positiven Holzeigenschaften im Endprodukt soll das Leichtbau-Hohlprofil gehobenen mechanischen Ansprüchen gerecht werden. Hierfür sollen aus Holz zuerst kontinuierliche Furnierbänder erzeugt werden, welche sich dann flechttechnisch zu Preformen weiterverarbeiten lassen. Die Flecht-Preformen können in einem Formwerkzeug mit biobasiertem Kunststoff benetzt und zum Hohlprofil konsolidiert werden. | Prof. Dr.-Ing. habil Maik Gude Tel.: +49 351 463-38153 maik.gude@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik - Professur Leichtbaudesign und Strukturbewertung Holbeinstr. 3 01307 Dresden | FPNR | ||
| 01.10.2020 | 31.05.2022 | 2220HV060X | Krananlagen in Holzbauweise - Akronym: HolzKran | Ziel der Forschungsarbeiten ist ein neues Forschungsfeld zur Anwendung von Holz und Holzwerkstoffen im Kranbau zu eröffnen und zu gestalten. Damit sollen die wissenschaftlichen Grundlagen gelegt werden, um Krananlagen und deren Komponenten in Holzbauweise technisch sinnvoll und sicher zu gestalten sowie Krane wirtschaftlich, ökologisch und technisch vorteilhaft im Vergleich zu aktuell bestehenden Bauweisen auszuführen. | Prof. Dr.-Ing. Markus Golder Tel.: +49 371 531-36902 markus.golder@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Fördertechnik und Kunststoffe - Professur Fördertechnik Reichenhainer Str. 70 09126 Chemnitz | X | FPNR | |
| 01.10.2020 | 30.06.2024 | 2220HV061X | Verwendung von Recyclingholz als Alternativrohstoff zur MDF-Herstellung - Akronym: RecyclingholzMDF | Die Holzwerkstoffindustrie ist bezüglich des Rohstoffes Holz sowohl mit einer geringeren Verfügbarkeit als auch mit steigenden Kosten aufgrund des verstärkten Wettbewerbs zwischen stofflicher und energetischer Nutzung konfrontiert. Zur Spanplattenherstellung wurde deshalb in den letzten Jahren verstärkt stofflich verwertbares Altholz eingesetzt. Trotz des erheblichen Potentials zur Kostenreduzierung ist nahezu kein Altholzeinsatz bei der Herstellung von MDF zu verzeichnen. Dies ist auf die Anfälligkeit des Herstellungsprozesses gegenüber Störstoffen und auf den geringen Holzfeuchtegehalt des Altholzes zurückzuführen, der eine ausreichende Plastifizierung im Kocher der Zerfaserungsanlage zur Erzeugung einer hohen Faserqualität behindert Das Vorhaben hat die Verfahrensentwicklung zur Herstellung von Faserstoff hoher Qualität aus Hackschnitzeln mit einem Feuchtegehalt unterhalb des Fasersättigungsbereiches bei industrieüblichem Durchsatz zum Ziel. Voraussetzung ist die zu entwickelnde Technologie zur Herstellung von störstofffreien Hackschnitzeln mit einer zur MDF-Herstellung geeigneten Partikelgröße. Die Verfahrensentwicklung beinhaltet die Hackschnitzelmodifizierung im Bereich der Kocherbeschickung zur Erzeugung einer großen spezifischen Oberfläche für die Dampfkondensation, die Erarbeitung einer Kocherkonfiguration zur maximalen Dampfdurchdringung der Hackschnitzelmenge und die Konstruktion einer Faserabführung zum direkten rückstaufreien Faseraustrag aus dem Refinergehäuse | Dipl.-Ing. (FH) Marco Mäbert Tel.: +49 351 4662-352 maebert@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | FPNR | ||
| 01.03.2021 | 31.05.2023 | 2220HV062X | Back-to-Nature: Umweltentlastung durch nachhaltigen Werkstoffersatz für synthetische Polymere (BtN) - Akronym: BtN | In diesem Vorhaben wurden verschiedene Holzarten mittels diverser Modifikationen und nachhaltiger Additive in einen höherwertigen Zustand überführt. So erhielt der natürliche Werkstoff ähnlich gute oder bessere Materialattribute als synthetische Polymere. Diese optimierten Eigenschaften wurden wissenschaftlich untersucht, um die damit verbundenen Phänomene genausten verstehen zu können. Im Speziellen wurden abrasive Verschleißtests und tribologische Untersuchungen mit polierten Indentern in den drei Hauptausrichtungen von unterschiedlich konditionierten oder modifizierten Hölzern durchgeführt, um so Aussagen über Reibung und Verschleiß in Abhängigkeit von Komprimierung, Imprägnierung mit unterschiedlichen Additiven und thermischer Behandlungen treffen zu können. Parallel hierzu wurden Holzquader dieser Modifikationsvarianten hinsichtlich Springback-Effekt und Quellverhalten untersucht. 2D-gesperrte Holzquader (komprimiert oder komprimiert und thermisch modifiziert) wurden in ein Wasserbad getaucht, um so die auftretenden Quelldrücke erfassen zu können. Abschließend fanden Untersuchungen zur Dimensionsstabilität von verpressten Holzbuchsen statt. Diese lagen in nativer und modifizierter Form vor. | Die erfolgreiche Durchführung der vakuumtechnischen Imprägnierung mit günstigeren Wachsen bei bereits komprimierten und thermisch modifizierten Vollhölzern, ist ein wichtiger Grundstein für eine zeit- und kostensparende Methode zur Herstellung von skalierbaren modifizierten Holzbauteilen. Durch den Einsatz von Vakuumtechnik konnte die Imprägnierungsdauer gegenüber der Tauchbadmethode von 24 Stunden auf eine Minute reduziert werden, wobei der Befüllungsgrad eine deutliche Zunahme verzeichnete. Der große Vorteil die Bauteile nach erfolgter Modifizierung zu imprägnieren liegt darin gegeben, dass die Bauteile zuvor stoffschlüssig verbunden werden können, was nach einer Wachsimprägnierung nicht mehr möglich ist. Mittels der vorgestellten Variante MC10T120b ist eine Minimierung des Springback Effektes umgesetzt worden mit welcher die Proben nicht in der Presse zur thermischen Modifikation verweilen müssen, wodurch die "Pressenzeit" deutlich reduziert werden kann, da die Proben einen nachgeschalteten Prozessschritt zugeführt werden können. Mittels einer Komprimierung um ca. 40 %, einer thermischen Modifikation bei 200 °C für maximal 3 Stunden und einer anschließenden Imprägnierung mit Wachsen konnte ein nachhaltiger Holzwerkstoff aus Vollhölzern gewonnen werden, der gegenüber polierten Indentern bessere Reib- und Verschleißeigenschaften aufweist als das sich im Testfeld befindliche ultrahochmolekulargewichtige Polyethylen (UHMWPE). Diese Modifikationsvariante zeigte bei der Konditionierung darrtrockener und verpresster Holzbuchsen in einer Klimakammer bei relativer Luftfeuchte von RH = 65 % nach 60 Tagen eine umlaufende Quellung von 0,05 mm im Innendurchmesser (Ø 24 mm) der Buchse. 2D-gesperrte Holzquader dieser Variante zeigten gegenüber komprimierter und nicht thermisch behandelter Proben, bei Lagerung im Wasserbad, eine Abnahme des Quelldrucks von ca. 40 % in den ersten 24 Stunden. | Prof. Dr. Syed Imad-Uddin Ahmed Tel.: +49 5331 93944630 i.ahmed@ostfalia.de Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften - Hochschule Braunschweig/Wolfenbüttel - Institut für Konstruktion und angewandten Maschinenbau Salzdahlumer Str. 46/48 38302 Wolfenbüttel | X | FPNR |
| 01.06.2021 | 30.09.2024 | 2220HV063A | Verbundvorhaben: Entwicklung von automatisierten (digitalen) Bilderkennungssystemen zur Holzartenbestimmung mittels künstlicher Intelligenz; Teilvorhaben 1: Holzanatomie - Akronym: KI_Wood-ID | Die Anforderungen an eine zweifelsfreie Bestimmung von international gehandelten Holzprodukten zur Eingrenzung des illegalen Holzeinschlags haben mit Inkrafttreten der Europäischen Holzhandelsverordnung (EUTR) und den CITES-Listungen in den letzten Jahren stark zugenommen. Die Entwicklung von Bilderkennungssystemen mittels künstlicher Intelligenz (KI) zur automatisierten Holzartenbestimmung liefert hierfür einen innovativen Beitrag, um insgesamt den Handel mit legalen Rohstoffen und den Verbraucherschutz zu stärken. Diese Ressortforschungsaufgabe ist von erheblichem Bundesinteresse für die Durchführung der gesetzlichen Kontrollen durch die zuständige Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) und die lokalen Umweltbehörden. Die große Bedeutung dieser Zielsetzung, insbesondere für die eindeutige Bestimmung der verwendeten Holzarten in Papier und Papierprodukten, die in einem Umfang von ca. 12 Mio. Tonnen jährlich nach Deutschland eingeführt werden, dokumentiert sich in den stark zunehmenden Anfragen und Prüfaufträgen an das Thünen-Kompetenzzentrum Holzherkünfte. Seit Inkrafttreten der EUTR im März 2013 haben die Prüfaufträge aus den Bereichen der Handelsunternehmen und Behörden um 370 % zugenommen. Die anatomische Bestimmung der Holzprodukte erfolgt auf der Basis mikroskopischer Schnittpräparate und Mazerate, die lichtmikroskopisch analysiert werden. Die eindeutige Erkennung und Abgrenzung der charakteristischen Strukturmerkmale erfordert eine fundierte wissenschaftliche Expertise und Zugang zu belegten Referenzpräparaten. Da diese international nur an wenigen Forschungseinrichtungen zur Verfügung stehen, sehen wir in der Entwicklung von automatisierten Bilderkennungssystemen eine sehr wichtige und dringend nachgefragte Forschungsaufgabe, um die stark zunehmenden Anfragen auf dem Gebiet der Holzartenbestimmungen bearbeiten und gleichzeitig praktische Systeme für weitere wissenschaftliche Einrichtungen oder akkreditierte Prüflabore bereitstellen zu können. | Dr. Andrea Olbrich Tel.: +49 40 73962-447 andrea.olbrich@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung Leuschnerstr. 91 c 21031 Hamburg | FPNR | ||
| 01.06.2021 | 30.09.2024 | 2220HV063B | Verbundvorhaben: Entwicklung von automatisierten (digitalen) Bilderkennungssystemen zur Holzartenbestimmung mittels künstlicher Intelligenz; Teilvorhaben 2: Implementierung von KI-Algorithmen zur Holzartenbestimmung - Akronym: KI_Wood-ID | Die Anforderungen an eine zweifelsfreie Bestimmung von international gehandelten Holzprodukten zur Eingrenzung des illegalen Holzeinschlags haben mit Inkrafttreten der Europäischen Holzhandelsverordnung (EUTR) und den CITES-Listungen in den letzten Jahren stark zugenommen. Die Entwicklung von Bilderkennungssystemen mittels künstlicher Intelligenz (KI) zur automatisierten Holzartenbestimmung liefert hierfür einen innovativen Beitrag, um insgesamt den Handel mit legalen Rohstoffen und den Verbraucherschutz zu stärken. Diese Ressortforschungsaufgabe ist von erheblichemBundesinteresse für die Durchführung der gesetzlichen Kontrollen durch die zuständige Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) und die lokalen Umweltbehörden. Die große Bedeutung dieser Zielsetzung, insbesondere für die eindeutige Bestimmung der verwendetenHolzarten in Papier und Papierprodukten, die in einem Umfang von ca. 12 Mio. Tonnen jährlich nach Deutschland eingeführt werden, dokumentiert sich in den stark zunehmenden Anfragen und Prüfaufträgenan das Thünen-Kompetenzzentrum Holzherkünfte. Seit Inkrafttreten der EUTR im März 2013 haben die Prüfaufträge aus den Bereichen der Handelsunternehmen und Behörden um 370 % zugenommen. Die anatomische Bestimmung der Holzprodukte erfolgt auf der Basis mikroskopischer Schnittpräparate und Mazerate, die lichtmikroskopisch analysiert werden. Die eindeutige Erkennung und Abgrenzung dercharakteristischen Strukturmerkmale erfordert eine fundierte wissenschaftliche Expertise und Zugang zubelegten Referenzpräparaten. Da diese international nur an wenigen Forschungseinrichtungen zurVerfügung stehen, sehen wir in der Entwicklung von automatisierten Bilderkennungssystemen eine sehrwichtige und dringend nachgefragte Forschungsaufgabe, um die stark zunehmenden Anfragen auf dem Gebiet der Holzartenbestimmungen bearbeiten und gleichzeitig praktische Systeme für weitere wissenschaftliche Einrichtungen oder akkreditierte Prüflabore bereitstellen zu können. | Markus Rauhut Tel.: +49 631 31600-4595 rauhut@itwm.fhg.de Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik (ITWM) Fraunhofer-Platz 1 67663 Kaiserslautern | FPNR | ||
| 01.04.2021 | 31.03.2024 | 2220HV064X | Die prozessbegleitende Evaluation der Charta für Holz 2.0 und die Berichterstattung über die Entwicklung innerhalb des komplexen Zielsystems. - Akronym: CfH2_Evaluation | Das Vorhaben umfasst die Anwendung einer Methodik für die Durchführung einer Evaluation und die langfristige Anlage der Monitoringaktivitäten. Neben den am Thünen-Institut bereits erhobenen Daten (z. B. Bundeswaldinventur, Wertschöpfung im Cluster Forst & Holz etc.) werden zur Evaluation auch prozessimmanente Faktoren ausgewertet, über die die Effektivität des Charta-Prozesses selbst bewertet und in enger Abstimmung mit dem BMEL nachjustiert und weiterentwickelt werden kann. Gleichzeitig werden jährlich wechselnde, jeweils aktuelle Schwerpunkthemen aus den Arbeitsgruppen aufgenommen und analysiert. Die Ergebnisse dieser vielfältigen Monitoringaktivitäten werden jährlich in verschiedenen Berichtsformaten veröffentlicht. | Dr. Jan Lüdtke Tel.: +49 40 73962-602 jan.luedtke@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung Leuschnerstr. 91 c 21031 Hamburg | FPNR | ||
| 01.04.2021 | 31.12.2024 | 2220HV065A | Verbundvorhaben: Materialeffiziente Herstellung von Produkten aus leichtem Laubholz; Teilvorhaben 1: Optimierung von Holzwerkstoffen aus leichten Laubhölzern durch Verwendung alternativer Klebstoffe - Akronym: MatLeicht | Das Angebot der bisher hauptsächlich zur Erzeugung von Holzwerkstoffen eingesetzten Nadelholzarten mit geringer Rohdichte wird in Zukunft zunehmend eingeschränkt. Ziel des geplanten Projektvorhabens ist deshalb die Entwicklung eines integrierten Konzepts zur stofflichen Nutzung von leichten Laubhölzern wie Erle, Linde und Birke zur Erzeugung innovativer leichter Holzwerkstoffe. Darüber hinaus wird die Nutzung von Fichtenholz aus Kalamitätenbeständen und in geringerem Umfang auch die Nutzung von Buchen- und Robinienholz in Deckschichten getestet. Außerdem wird das Potential von Naturfaser- und Basaltgeweben zur Erhöhung der Festigkeiten leichter Sperrhölzer und OSB evaluiert. Weiterhin wird ein Prozess entwickelt, in dem unter Verwendung spezieller Phenolharzgemische Sperrhölzer und OSB gleichzeitig verklebt und modifiziert werden. Für alle zu untersuchenden Holzwerkstoffe (Sperrholz, OSB, Spanplatten, Holzfaserdämmstoffe) wird getestet, inwieweit konventionelle Kondensationsharze durch ein neuartiges formaldehydfreies, proteinbasiertes Bindemittel oder ein Lignin-Phenolharz ersetzt werden können. Der Schwerpunkt des Projektes liegt auf der möglichst vollständigen Nutzung der leichten Hölzer. Neben den hochwertigen Zielbäumen sollen dabei auch geringwertige Sortimente stofflich verwertet werden, die bei der Durchforstung anfallen. Darüber hinaus wird eine effiziente Vollbaumnutzung – zumindest des Stammes und des Kronenmaterials – angestrebt. Dabei soll eine möglichst optimale Wertschöpfung entlang der Prozesskette erfolgen: Nebenprodukte, die bei primären Herstellungsprozessen anfallen, werden zur Erzeugung weiterer Holzwerkstoffe verwendet. | Prof. Dr. Carsten Mai Tel.: +49 551 39-19807 cmai@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte Büsgenweg 4 37077 Göttingen | FPNR | ||
| 01.04.2021 | 31.12.2024 | 2220HV065B | Verbundvorhaben: Materialeffiziente Herstellung von Produkten aus leichtem Laubholz; Teilvorhaben 2: Optimierung von Holzwerkstoffen aus leichten Laubhölzern durch Holzartenkombination und Faserverstärkung - Akronym: MatLeicht | Das Angebot der bisher hauptsächlich zur Erzeugung von Holzwerkstoffen eingesetzten Nadelholzarten mit geringer Rohdichte wird in Zukunft zunehmend eingeschränkt. Ziel des geplanten Projektvorhabens ist deshalb die Entwicklung eines integrierten Konzepts zur stofflichen Nutzung von leichten Laubhölzern wie Erle, Linde und Birke zur Erzeugung innovativer leichter Holzwerkstoffe. Darüber hinaus wird die Nutzung von Fichtenholz aus Kalamitätenbeständen und in geringerem Umfang auch die Nutzung von Buchen- und Robinienholz in Deckschichten getestet. Außerdem wird das Potential von Naturfaser- und Basaltgeweben zur Erhöhung der Festigkeiten leichter Sperrhölzer und OSB evaluiert. Weiterhin wird ein Prozess entwickelt, in dem unter Verwendung spezieller Phenolharzgemische Sperrhölzer und OSB gleichzeitig verklebt und modifiziert werden. Für alle zu untersuchenden Holzwerkstoffe (Sperrholz, OSB, Spanplatten, Holzfaserdämmstoffe) wird getestet, inwieweit konventionelle Kondensationsharze durch ein neuartiges formaldehydfreies, proteinbasiertes Bindemittel oder ein Lignin-Phenolharz ersetzt werden können. Der Schwerpunkt des Projektes liegt auf der möglichst vollständigen Nutzung der leichten Hölzer. Neben den hochwertigen Zielbäumen sollen dabei auch geringwertige Sortimente stofflich verwertet werden, die bei der Durchforstung anfallen. Darüber hinaus wird eine effiziente Vollbaumnutzung – zumindest des Stammes und des Kronenmaterials – angestrebt. Dabei soll eine möglichst optimale Wertschöpfung entlang der Prozesskette erfolgen: Nebenprodukte, die bei primären Herstellungsprozessen anfallen, werden zur Erzeugung weiterer Holzwerkstoffe verwendet. | Dipl.-Phys. Peter Meinlschmidt Tel.: +49 531 2155-449 peter.meinlschmidt@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2220HV066A | Verbundvorhaben: Mehrcyclische organische Carbonate als Vernetzer für biobasierte und formaldehydfreie Klebstoffe (CycloCarbII); Teilvorhaben 1: Anwendungsuntersuchungen - Akronym: CycloCarb_II | Im Vorgängerprojekt "Mehrcyclische organische Carbonate als Vernetzer für biobasierte und formaldehydfreie Klebstoffe" CycloCarb (FNR-FKZ: 22027014) konnte im Labormaßstab aufgezeigt werden, dass sich gesundheitlich unbedenkliche mehrfunktionelle cyclische Carbonate als Vernetzer von petrochemischen und biobasierten Polymeren, vor allem von Lignin, eignen und sich neue, formaldehydfreie lignin-basierte Klebstoffe herstellen lassen. Bei ersten Verklebungstests von Holzfurnieren wurden gute Festigkeiten erzielt. Der noch zu geringen Reaktivität zwischen Lignin und den Carbonaten soll entgegengewirkt werden, indem diese in einer Zwischenstufe zu höhermolekularen Lignin-Carbonat-Präpolymeren umgesetzt werden. Im Laborversuch konnten viskose Präpolymer-Produkte erhalten werden, die über eine Vielzahl an cyclischen Carbonat-Funktionen pro Molekül verfügen, eine erhöhte Reaktivität aufweisen und mit etlichen weiteren potentiellen Reaktionspartnern wie Tanninen, Kohlenhydraten und Proteinen, aber auch mit konventionellen Klebharzkomponenten kompatibel sind. Ein Schwerpunkt der Projektarbeiten besteht in der Entwicklung von Prä-Polymeren aus Pflanzenölcarbonaten, konventionellen Carbonaten und Lignin bis in den Technikumsmaßstab. Pflanzenölcarbonate werden zusammen mit dem Projektpartner HOBUM Oleochemicals GmbH unter Verwendung neuer Katalysatoren entwickelt und am Thünen-Institut für Holzforschung mit Lignin zu Prä-Polymeren verarbeitet. Produktcharakterisierung, Klebstoffformulierung, Upscaling und Verklebungstests werden vom Thünen-Institut für Holzforschung und Prefere Resins Germany GmbH durchgeführt. Die Prä-Polymere werden schließlich im Kilogrammmaßstab erzeugt, um Holzwerkstoffe, faserbasierte Materialien und Mineralstoffe verkleben und anwendungsorientiert prüfen zu können. | Dr. Elke Fliedner Tel.: +49 3362 720 elke.fliedner@prefere.com Prefere Resins Germany GmbH Dr.-Hans-Lebach-Str. 7 15537 Erkner | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2220HV066B | Verbundvorhaben: Mehrcyclische organische Carbonate als Vernetzer für biobasierte und formaldehydfreie Klebstoffe (CycloCarbII); Teilvorhaben 2: Klebstoffentwicklung - Akronym: CycloCarb_II | Im Vorgängerprojekt "Mehrcyclische organische Carbonate als Vernetzer für biobasierte und formaldehydfreie Klebstoffe" CycloCarb (FNR-FKZ: 22027014) konnte im Labormaßstab aufgezeigt werden, dass sich gesundheitlich unbedenkliche mehrfunktionelle cyclische Carbonate als Vernetzer von petrochemischen und biobasierten Polymeren, vor allem von Lignin, eignen und sich neue, formaldehydfreie lignin-basierte Klebstoffe herstellen lassen. Bei ersten Verklebungstests von Holzfurnieren wurden gute Festigkeiten erzielt. Der noch zu geringen Reaktivität zwischen Lignin und den Carbonaten soll entgegengewirkt werden, indem diese in einer Zwischenstufe zu höhermolekularen Lignin-Carbonat-Präpolymeren umgesetzt werden. Im Laborversuch konnten viskose Präpolymer-Produkte erhalten werden, die über eine Vielzahl an cyclischen Carbonat-Funktionen pro Molekül verfügen, eine erhöhte Reaktivität aufweisen und mit etlichen weiteren potentiellen Reaktionspartnern wie Tanninen, Kohlenhydraten und Proteinen, aber auch mit konventionellen Klebharzkomponenten kompatibel sind. Ein Schwerpunkt der Projektarbeiten besteht in der Entwicklung von Präpolymeren aus Pflanzenölcarbonaten, konventionellen Carbonaten und Lignin bis in den Technikumsmaßstab. Pflanzenölcarbonate werden zusammen mit dem Projektpartner HOBUM Oleochemicals GmbH unter Verwendung neuer Katalysatoren entwickelt und am Thünen-Institut für Holzforschung mit Lignin zu Präpolymeren verarbeitet. Produktcharakteri-sierung, Klebstoffformulierung, Upscaling und Verklebungstests werden vom Thünen-Institut für Holzforschung und Prefere Resins Germany GmbH durchgeführt. Die Präpolymere werden schließlich im Kilogrammmaßstab erzeugt, um Holzwerkstoffe, faserbasierte Materialien und Mineralstoffe verkleben und anwendungsorientiert prüfen zu können. | Dr. Ralph Lehnen Tel.: +49 40 822459-134 ralph.lehnen@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung Haidkrugsweg 1 22885 Barsbüttel | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2220HV066C | Verbundvorhaben: Mehrcyclische organische Carbonate als Vernetzer für biobasierte und formaldehydfreie Klebstoffe (CycloCarbII); Teilvorhaben 3: Pflanzenölcarbonate - Akronym: CycloCarb_II | Im Vorgängerprojekt "Mehrcyclische organische Carbonate als Vernetzer für biobasierte und formaldehydfreie Klebstoffe" CycloCarb (FNR-FKZ: 22027014) konnte im Labormaßstab aufgezeigt werden, dass sich gesundheitlich unbedenkliche mehrfunktionelle cyclische Carbonate als Vernetzer von petrochemischen und biobasierten Polymeren, vor allem von Lignin, eignen und sich neue, formaldehydfreie lignin-basierte Klebstoffe herstellen lassen. Bei ersten Verklebungstests von Holzfurnieren wurden gute Festigkeiten erzielt. Der noch zu geringen Reaktivität zwischen Lignin und den Carbonaten soll entgegengewirkt werden, indem diese in einer Zwischenstufe zu höhermolekularen Lignin-Carbonat-Präpolymeren umgesetzt werden. Im Laborversuch konnten viskose Präpolymer-Produkte erhalten werden, die über eine Vielzahl an cyclischen Carbonat-Funktionen pro Molekül verfügen, eine erhöhte Reaktivität aufweisen und mit etlichen weiteren potentiellen Reaktionspartnern wie Tanninen, Kohlenhydraten und Proteinen, aber auch mit konventionellen Klebharzkomponenten kompatibel sind. Ein Schwerpunkt der Projektarbeiten besteht in der Entwicklung von Prä-Polymeren aus Pflanzenölcarbonaten, konventionellen Carbonaten und Lignin bis in den Technikumsmaßstab. Pflanzenölcarbonate werden zusammen mit dem Projektpartner HOBUM Oleochemicals GmbH unter Verwendung neuer Katalysatoren entwickelt und am Thünen-Institut für Holzforschung mit Lignin zu Prä-Polymeren verarbeitet. Produktcharakterisierung, Klebstoffformulierung, Upscaling und Verklebungstests werden vom Thünen-Institut für Holzforschung und Prefere Resins Germany GmbH durchgeführt. Die Prä-Polymere werden schließlich im Kilogrammmaßstab erzeugt, um Holzwerkstoffe, faserbasierte Materialien und Mineralstoffe verkleben und anwendungsorientiert prüfen zu können. | Dr. Michael Blumenstein Tel.: +49 40 766255-36 mblumenstein@hobum.de HOBUM Oleochemicals GmbH Konsul-Ritter-Str. 10 21079 Hamburg | FPNR | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2025 | 2220HV067A | Verbundvorhaben: VOC-emmissionsfreie, Tannin-basierte NIPU als biobasierte Konstruktions-Klebstoffe für prozessierte Holzwerkstoffkomposite; Teilvorhaben 1: Laboroptimierungen - Akronym: TANIPU | Ziel von TANIPU ist die Entwicklung / Validierung von wasserbasierten, 100%-biogenen, VOC- u. Isocyanat-freien Polyurethan-Klebstoffen (NIPU) aus kommerziellen Tannin (TAN) für nichtstrukturell u. strukturell verleimte Holzprodukt-Anwendungen. Die Prozesse, die auf biogenen und CO2-Derivaten sowie grünen Lösungsmitteln basieren, orientieren sich an Prinzipien der grünen Chemie / des grünen Engineerings. Aufbauend auf gemeinsamen Erfahrungen der Partner (Derivatisierung, Verwertung) wird die Polykondensation von diversen TAN-Carbonaten u. biogenen Diaminen systematisch untersucht, um diverse NIPU-Polymere und Mikrostrukturen zu liefern. Für diese neuartigen NIPU-Polymere werden Struktur-Eigenschafts-Beziehungen evaluiert. Die NIPU-Klebe- u. mechanischen Eigenschaften verklebter Holzprodukte werden bewertet, wobei ein Schwerpunkt auf Anwendungen im Struktur- u. Außenbereich liegt. Zusätzlich werden flammhemmende und biozide Eigenschaften (inhärente Funktionen) der NIPU-Klebstoffe bewertet (Mehrwertfunktionalitätsprüfung). Die kontrollierte Synthese von NIPU-Mikrostrukturen, grundlegende Strukturkenntnisse/Verarbeitung/Eigenschafts-Beziehungen und die Charakterisierung der resultierenden Klebeleistung dienen der Auswahl der besten NIPU-Formulierungen für das Scale-up (TRL4 und höher). Bereits geprüfte, ausgewählte Prozesse zur Darstellung von TAN-Carbonaten werden auf 1,5 bis max. 100kg Chargen (TRL4 – 5/6) hochskaliert. Ebenso werden NIPU-Synthesen reproduzierbar auf TRL4 – 5/6 hochskaliert. Dies ermöglicht die Prüfung von Brettsperrholz-Demonstratoren im industriellen Umfeld. Hierdurch wird die neue Klebstofftechnologie im industriellen Maßstab validiert. Das Verfahren wird im Maßstabsvergleich als Grundlage für die Beschreibungen der Umwelt- sowie der Wirtschafts-/ Marktpotenziale neuartiger NIPU-Klebstoffe dienen. | Dr. Heiko Winter Tel.: +49 761 203 3767 heiko.winter@biomat.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt- und Natürliche Ressourcen - Institut für Geo- und Umweltwissenschaften - Professur für Forstliche Biomaterialien Werthmannstr. 6 79098 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2025 | 2220HV067B | Verbundvorhaben: VOC-emmissionsfreie, Tannin-basierte NIPU als biobasierte Konstruktions-Klebstoffe für prozessierte Holzwerkstoffkomposite; Teilvorhaben 2: Scale-up und Charakterisierung von Funktionalität - Akronym: TANIPU | TANIPU zielt auf Entwicklung/Validierung wässriger, biogener, VOC- u. Isocyanat-freier PU-Klebstoffe (NIPU) aus kommerziellen Tannin für nichtstrukturell u. strukturell verleimte Holzproduktanwendungen. Die Prozesse basieren auf biogenen u. CO2-Derivaten u. Prinzipien der grünen Chemie/Engineering. Die Polykondensation von TAN-Carbonaten u. biogenen Diaminen wird systematisch untersucht, um diverse NIPU-Polymere u. Mikrostrukturen zu liefern u. Struktur-Eigenschafts-Beziehungen zu evaluieren. Die NIPU-Klebe- u. mechan. Eigenschaften verklebter Holzprodukte werden bewertet (Struktur- u. Außenbereich). Mehrwertfunktionalitätsprüfungen (flammhemmende, biozide) werden bewertet. Die kontrollierte Synthese von NIPU, grundlegende Struktur/Verarbeitung/Eigenschafts-Beziehungen u. die Klebeleistung dienen der Auswahl der besten NIPU-Formulierungen für das Scale-up (TRL4 u. >). Ausgewählte Prozesse zur Darstellung von TAN-Carbonaten u. NIPU werden reproduzierbar auf TRL4–5/6 (1,5-100kg) skaliert. Dies erlaubt die Prüfung von Brettsperrholz-Demonstratoren im industriellen Umfeld. Umwelt-, Wirtschafts-, Marktpotenziale neuartiger NIPU-Klebstoffe werden evaluiert. | Dr. Detlef Schmiedl Tel.: +49 721 4640-747 detlef.schmiedl@ict.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | FPNR | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2025 | 2220HV067C | Verbundvorhaben: VOC-emmissionsfreie, Tannin-basierte NIPU als biobasierte Konstruktions-Klebstoffe für prozessierte Holzwerkstoffkomposite; Teilvorhaben 3: Bewertung - Akronym: TANIPU | Ziel von TANIPU ist die Entwicklung / Validierung von wasserbasierten, 100%-biogenen, VOC- u. Isocyanat-freien Polyurethan-Klebstoffen (NIPU) aus kommerziellen Tannin (TAN) für nichtstrukturell u. strukturell verleimte Holzprodukt-Anwendungen. Die Prozesse, die auf biogenen und CO2-Derivaten sowie grünen Lösungsmitteln basieren, orientieren sich an Prinzipien der grünen Chemie / des grünen Engineerings. Aufbauend auf gemeinsamen Erfahrungen der Partner (Derivatisierung, Verwertung) wird die Polykondensation von diversen TAN-Carbonaten u. biogenen Diaminen systematisch untersucht, um diverse NIPU-Polymere und Mikrostrukturen zu liefern. Für diese neuartigen NIPU-Polymere werden Struktur-Eigenschafts-Beziehungen evaluiert. Die NIPU-Klebe- u. mechanischen Eigenschaften verklebter Holzprodukte werden bewertet, wobei ein Schwerpunkt auf Anwendungen im Struktur- u. Außenbereich liegt. Zusätzlich werden flammhemmende und biozide Eigenschaften (inhärente Funktionen) der NIPU-Klebstoffe bewertet (Mehrwertfunktionalitätsprüfung). Die kontrollierte Synthese von NIPU-Mikrostrukturen, grundlegende Strukturkenntnisse/Verarbeitung/Eigenschafts-Beziehungen und die Charakterisierung der resultierenden Klebeleistung dienen der Auswahl der besten NIPU-Formulierungen für das Scale-up (TRL4 und höher). Bereits geprüfte, ausgewählte Prozesse zur Darstellung von TAN-Carbonaten werden auf 1,5 bis max. 100kg Chargen (TRL4 – 5/6) hochskaliert. Ebenso werden NIPU-Synthesen reproduzierbar auf TRL4 – 5/6 hochskaliert. Dies ermöglicht die Prüfung von Brettsperrholz-Demonstratoren im industriellen Umfeld. Hierdurch wird die neue Klebstofftechnologie im industriellen Maßstab validiert. Das Verfahren wird im Maßstabsvergleich als Grundlage für die Beschreibungen der Umwelt- sowie der Wirtschafts-/ Marktpotenziale neuartiger NIPU-Klebstoffe dienen. | Matthias Stratmann Tel.: +49 2233 4814-68 matthias.stratmann@nova-institut.de nova-Institut für politische und ökologische Innovation GmbH Leyboldstraße 16 50354 Hürth | FPNR | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2025 | 2220HV067D | Verbundvorhaben: VOC-emmissionsfreie, Tannin-basierte NIPU als biobasierte Konstruktions-Klebstoffe für prozessierte Holzwerkstoffkomposite; Teilvorhaben 4: Klebstoffformulierung, Anwendungsuntersuchungen, Scale-up - Akronym: TANIPU | Ziel von TANIPU ist die Entwicklung / Validierung von wasserbasierten, 100%-biogenen, VOC- u. Isocyanat-freien Polyurethan-Klebstoffen (NIPU) aus kommerziellen Tannin (TAN) für nichtstrukturell u. strukturell verleimte Holzprodukt-Anwendungen. Die Prozesse, die auf biogenen und CO2-Derivaten sowie grünen Lösungsmitteln basieren, orientieren sich an Prinzipien der grünen Chemie / des grünen Engineerings. Aufbauend auf gemeinsamen Erfahrungen der Partner (Derivatisierung, Verwertung) wird die Polykondensation von diversen TAN-Carbonaten u. biogenen Diaminen systematisch untersucht, um diverse NIPU-Polymere und Mikrostrukturen zu liefern. Für diese neuartigen NIPU-Polymere werden Struktur-Eigenschafts-Beziehungen evaluiert. Die NIPU-Klebe- u. mechanischen Eigenschaften verklebter Holzprodukte werden bewertet, wobei ein Schwerpunkt auf Anwendungen im Struktur- u. Außenbereich liegt. Zusätzlich werden flammhemmende und biozide Eigenschaften (inhärente Funktionen) der NIPU-Klebstoffe bewertet (Mehrwertfunktionalitätsprüfung). Die kontrollierte Synthese von NIPU-Mikrostrukturen, grundlegende Strukturkenntnisse/Verarbeitung/Eigenschafts-Beziehungen und die Charakterisierung der resultierenden Klebeleistung dienen der Auswahl der besten NIPU-Formulierungen für das Scale-up (TRL4 und höher). Bereits geprüfte, ausgewählte Prozesse zur Darstellung von TAN-Carbonaten werden auf 1,5 bis max. 100kg Chargen (TRL4 – 5/6) hochskaliert. Ebenso werden NIPU-Synthesen reproduzierbar auf TRL4 – 5/6 hochskaliert. Dies ermöglicht die Prüfung von Brettsperrholz-Demonstratoren im industriellen Umfeld. Hierdurch wird die neue Klebstofftechnologie im industriellen Maßstab validiert. Das Verfahren wird im Maßstabsvergleich als Grundlage für die Beschreibungen der Umwelt- sowie der Wirtschafts-/ Marktpotenziale neuartiger NIPU-Klebstoffe dienen. | Dr. Hartmut Henneken Tel.: +49 5231 749-5300 hartmut.henneken@jowat.de Jowat SE Ernst-Hilker-Str. 10-14 32758 Detmold | FPNR | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2220HV069A | Verbundvorhaben: 3D-Umformung von partiell perforierten Holzwerkstoffen zur Anwendung von Formteilen im Möbelbau; Teilvorhaben 1: Entwicklung des Verfahrens zur Formteilherstellung von partiell perforierten Holzwerkstoffen - Akronym: HolzPaerFormT | Das Ziel des Projektvorhabens ist die parametrische Modellierung zur Nachveredelung klassischer Holzwerkstoffe sowie das zugehörige Fertigungsverfahren für die Herstellung partiell gekrümmter Bauteile (Partielle 3D Bauteile) im Innenausbau (Losgröße 1) bzw. Möbelbau (Kleinserien-Fertigung). In klassischen Holzwerkstoffen wie Faserplatten sollen durch speziell adaptierte Perforationen lokale Verformungsfreiräume geschaffen werden. Im Bereich einer geplanten doppelten Krümmung kann damit die Verformbarkeit deutlich erhöht werden. Entscheidend ist dabei die Anpassung der Perforationsmuster in Größe und Gestalt mit Hilfe der parametrischen Modellierung in Abhängigkeit von der gewünschten Form (Krümmungsradien und Dehnungsrichtungen), sodass die partielle Formänderung des Holzwerkstoffs unter Beachtung minimaler Invasion und höchster Reststabilität maximiert wird. Ausgehend von einem CAD-Modells des zu fertigenden 3D-Bauteils werden im Rahmen der parametrischen Modellierung die Verformungsbereiche abgeleitet. Anschließend wird innerhalb der Verformungsbereiche die Mustergeometrie derart modelliert, dass die geforderten Krümmungsradien durch den später perforierten Holzwerkstoff realisierbar sind. Nachfolgend wird das Schnittmuster generiert. Die Herstellung der Perforationen erfolgt mittels Laserschneiden, welches bei unterschiedlichen Holzwerkstoffen einsetzbar ist. Diese Fertigungstechnologie ist im gewünschten Maße flexibel, schnell und einfach anpassbar, um jegliche Art von Mustergeometrie schnittkraftfrei und präzise zu erzeugen. Die lokal perforierte Holzwerkstoffplatte als Halbzeug wird anschließend in einem Prozess zum doppelt gekrümmten Bauteil weiterverarbeitet. In einem ersten Schritt wird die Holzwerkstoffplatte temporär plastifiziert, und anschließend in einer Presse umgeformt und getrocknet. Das fertige, doppelt gekrümmte Bauteil kann entweder einlagig oder als Schichtverbund mit mehreren Holzwerkstofflagen genutzt werden. | Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ Tel.: +49 351 463-38100 andre.wagenfuehr@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Naturstofftechnik - Professur Holztechnik und Holzwerkstofftechnik Marschnerstr. 39 01307 Dresden | FPNR | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2220HV069B | Verbundvorhaben: 3D-Umformung von partiell perforierten Holzwerkstoffen zur Anwendung von Formteilen im Möbelbau; Teilvorhaben 2: Parametrische Modellierung von partiell perforierten Holzwerkstoffen zur Formteilherstellung - Akronym: HolzPaerFormT | Das Ziel des Projektvorhabens ist die parametrische Modellierung zur Nachveredelung klassischer Holzwerkstoffe sowie das zugehörige Fertigungsverfahren für die Herstellung partiell gekrümmter Bauteile (Partielle 3D Bauteile) im Innenausbau (Losgröße 1) bzw. Möbelbau (Kleinserien-Fertigung). In klassischen Holzwerkstoffen wie Faserplatten sollen durch speziell adaptierte Perforationen lokale Verformungsfreiräume geschaffen werden. Im Bereich einer geplanten doppelten Krümmung kann damit die Verformbarkeit deutlich erhöht werden. Entscheidend ist dabei die Anpassung der Perforationsmuster in Größe und Gestalt mit Hilfe der parametrischen Modellierung in Abhängigkeit von der gewünschten Form (Krümmungsradien und Dehnungsrichtungen), sodass die partielle Formänderung des Holzwerkstoffs unter Beachtung minimaler Invasion und höchster Reststabilität maximiert wird. Ausgehend von einem CAD-Modells des zu fertigenden 3D-Bauteils werden im Rahmen der parametrischen Modellierung die Verformungsbereiche abgeleitet. Anschließend wird innerhalb der Verformungsbereiche die Mustergeometrie derart modelliert, dass die geforderten Krümmungsradien durch den später perforierten Holzwerkstoff realisierbar sind. Nachfolgend wird das Schnittmuster generiert. Die Herstellung der Perforationen erfolgt mittels Laserschneiden, welches bei unterschiedlichen Holzwerkstoffen einsetzbar ist. Diese Fertigungstechnologie ist im gewünschten Maße flexibel, schnell und einfach anpassbar, um jegliche Art von Mustergeometrie schnittkraftfrei und präzise zu erzeugen. Die lokal perforierte Holzwerkstoffplatte als Halbzeug wird anschließend in einem Prozess zum doppelt gekrümmten Bauteil weiterverarbeitet. In einem ersten Schritt wird die Holzwerkstoffplatte temporär plastifiziert, und anschließend in einer Presse umgeformt und getrocknet. Das fertige, doppelt gekrümmte Bauteil kann entweder einlagig oder als Schichtverbund mit mehreren Holzwerkstofflagen genutzt werden. | Prof. Dr.-Ing. Daniel Lordick Tel.: +49 351 463-34193 daniel.lordick@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Institut für Geometrie - AG Geometrische Modellierung und Visualisierung Helmholtzstr. 10 01069 Dresden | FPNR | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2220HV069C | Verbundvorhaben: 3D-Umformung von partiell perforierten Holzwerkstoffen zur Anwendung von Formteilen im Möbelbau; Teilvorhaben 3: Entwicklung des Bauteil-Demonstrators aus dem partiell perforierten Holzwerkstoff - Akronym: HolzPaerFomT | Das Ziel des Projektvorhabens ist die parametrische Modellierung zur Nachveredelung klassischer Holzwerkstoffe sowie das zugehörige Fertigungsverfahren für die Herstellung partiell gekrümmter Bauteile (Partielle 3D Bauteile) im Innenausbau (Losgröße 1) bzw. Möbelbau (Kleinserien-Fertigung). In klassischen Holzwerkstoffen wie Faserplatten sollen durch speziell adaptierte Perforationen lokale Verformungsfreiräume geschaffen werden. Im Bereich einer geplanten doppelten Krümmung kann damit die Verformbarkeit deutlich erhöht werden. Entscheidend ist dabei die Anpassung der Perforationsmuster in Größe und Gestalt mit Hilfe der parametrischen Modellierung in Abhängigkeit von der gewünschten Form (Krümmungsradien und Dehnungsrichtungen), sodass die partielle Formänderung des Holzwerkstoffs unter Beachtung minimaler Invasion und höchster Reststabilität maximiert wird. Ausgehend von einem CAD-Modells des zu fertigenden 3D-Bauteils werden im Rahmen der parametrischen Modellierung die Verformungsbereiche abgeleitet. Anschließend wird innerhalb der Verformungsbereiche die Mustergeometrie derart modelliert, dass die geforderten Krümmungsradien durch den später perforierten Holzwerkstoff realisierbar sind. Nachfolgend wird das Schnittmuster generiert. Die Herstellung der Perforationen erfolgt mittels Laserschneiden, welches bei unterschiedlichen Holzwerkstoffen einsetzbar ist. Diese Fertigungstechnologie ist im gewünschten Maße flexibel, schnell und einfach anpassbar, um jegliche Art von Mustergeometrie schnittkraftfrei und präzise zu erzeugen. Die lokal perforierte Holzwerkstoffplatte als Halbzeug wird anschließend in einem Prozess zum doppelt gekrümmten Bauteil weiterverarbeitet. In einem ersten Schritt wird die Holzwerkstoffplatte temporär plastifiziert, und anschließend in einer Presse umgeformt und getrocknet. Das fertige, doppelt gekrümmte Bauteil kann entweder einlagig oder als Schichtverbund mit mehreren Holzwerkstofflagen genutzt werden. | Josef Gigler Tel.: +49 8035 963908-11 j.gigler@holz-design-gigler.de Holz-Design Gigler GmbH & Co. KG Winkl 2 83115 Neubeuern | FPNR | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2220HV069D | Verbundvorhaben: 3D-Umformung von partiell perforierten Holzwerkstoffen zur Anwendung von Formteilen im Möbelbau; Teilvorhaben 4: Entwicklung der Technik zur Formteilherstellung aus dem partiell perforierten Holzwerkstoff - Akronym: HolzPaerFormT | Das Ziel des Projektvorhabens ist die parametrische Modellierung zur Nachveredelung klassischer Holzwerkstoffe sowie das zugehörige Fertigungsverfahren für die Herstellung partiell gekrümmter Bauteile (Partielle 3D Bauteile) im Innenausbau (Losgröße 1) bzw. Möbelbau (Kleinserien-Fertigung). In klassischen Holzwerkstoffen wie Faserplatten sollen durch speziell adaptierte Perforationen lokale Verformungsfreiräume geschaffen werden. Im Bereich einer geplanten doppelten Krümmung kann damit die Verformbarkeit deutlich erhöht werden. Entscheidend ist dabei die Anpassung der Perforationsmuster in Größe und Gestalt mit Hilfe der parametrischen Modellierung in Abhängigkeit von der gewünschten Form (Krümmungsradien und Dehnungsrichtungen), sodass die partielle Formänderung des Holzwerkstoffs unter Beachtung minimaler Invasion und höchster Reststabilität maximiert wird. Ausgehend von einem CAD Modells des zu fertigenden 3D-Bauteils werden im Rahmen der parametrischen Modellierung die Verformungsbereiche abgeleitet. Anschließend wird innerhalb der Verformungsbereiche die Mustergeometrie derart modelliert, dass die geforderten Krümmungsradien durch den später perforierten Holzwerkstoff realisierbar sind. Nachfolgend wird das Schnittmuster generiert. Die Herstellung der Perforationen erfolgt mittels Laserschneiden, welches bei unterschiedlichen Holzwerkstoffen einsetzbar ist. Diese Fertigungstechnologie ist im gewünschten Maße flexibel, schnell und einfach anpassbar, um jegliche Art von Mustergeometrie schnittkraftfrei und präzise zu erzeugen. Die lokal perforierte Holzwerkstoffplatte als Halbzeug wird anschließend in einem Prozess zum doppelt gekrümmten Bauteil weiterverarbeitet. In einem ersten Schritt wird die Holzwerkstoffplatte temporär plastifiziert, und anschließend in einer Presse umgeformt und getrocknet. Das fertige, doppelt gekrümmte Bauteil kann entweder einlagig oder als Schichtverbund mit mehreren Holzwerkstofflagen genutzt werden. | Michael Schormayer Tel.: +49 9321 9278722 m.schormayer@msm-maschinenbau.de MSM Maschinenbau GmbH Buchbrunner Str. 14 97318 Kitzingen | FPNR | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2024 | 2220HV076A | Verbundvorhaben: Formbare Holzoberflächen mit integrierten, selektiv sichtbaren, berührungslosen Steuerelementen; Teilvorhaben 1: Entwicklung einer Kaschiertechnologie für FOHOS-Verbunde - Akronym: FOHOS | Im Bereich des Möbel- und Innenausbaus spielt die Funktionsintegration eine erhebliche Rolle. Hierbei steht die Integration digitaler Lösungen bis hin zur Einbindung in Smart-Home-Systeme im Vordergrund. Daneben ist in der gesamten Branche der Trend zur Individualisierung zu erkennen. Die damit verbundenen kleinen Stückzahlen erfordern neue Wege bei den Herstellungsverfahren und in der Produktplanung. Als weiteres Thema – gerade bei Möbeln im öffentlichen Raum – wird die Oberflächenhygiene angesehen. Ziel des Projektes ist die Entwicklung hochwertiger Echtholzoberflächen mit integrierten Steuerelementen. Die dafür notwendigen – aus heutiger Sicht kapazitiven – Näherungssensoren werden textil fixiert und hinter der späteren hochwertigen Echtholzoberfläche appliziert. Durch diese textile Fixierung wird eine einfachere Handelbarkeit und Applizierbarkeit der Sensoren ermöglicht. In Kombination mit den 3Dumformbaren Holzoberflächen der Firma C. H. Müller oder vergleichbaren Produkten ist dies die Grundlage für eine spätere Umformbarkeit und somit Anpassbarkeit des Verbundes aus Sensor und Holzoberfläche an beliebige Oberflächengeometrien. Auf diese Weise wird eine individuelle Gestaltung der Möbel- bzw. Innenausbaufläche ermöglicht. Durch die gewählten Näherungssensoren soll es nicht mehr notwendig sein, die Steuerelemente direkt zu berühren. Dies führt zu einer Reduzierung der Oberflächenverschmutzung, damit zur Verbesserung der Oberflächenhygiene und der längeren Haltbarkeit der Oberfläche. Die Position der Sensoren ist durch LEDHinterleuchtung in der Holzoberfläche sichtbar. Schaltzustände können durch Farbwechsel oder Intensität der Lichtabstrahlung der LED’s visualisiert werden. Ferner können die Sensorimpulse zur Initiierung weiterer smarter Funktionen der Möbelteile, wie z.B. Schaltung von Heizelementen, Höhenverstellung oder Öffnen und Schließen von Möbeltüren dienen. | Philipp Porst Tel.: +49 3765 3939-203 philipp.porst@chmueller.eu C. H. Müller GmbH Gewerbering 1 08468 Heinsdorfergrund | FPNR | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2024 | 2220HV076B | Verbundvorhaben: Formbare Holzoberflächen mit integrierten, selektiv sichtbaren, berührungslosen Steuerelementen; Teilvorhaben 2: Entwicklung einer Umform- und Applikationstechnologie - Akronym: FOHOS | Im Bereich des Möbel- und Innenausbaus spielt die Funktionsintegration eine erhebliche Rolle. Hierbei steht die Integration digitaler Lösungen bis hin zur Einbindung in Smart-Home-Systeme im Vordergrund. Daneben ist in der gesamten Branche der Trend zur Individualisierung zu erkennen. Die damit verbundenen kleinen Stückzahlen erfordern neue Wege bei den Herstellungsverfahren und in der Produktplanung. Als weiteres Thema – gerade bei Möbeln im öffentlichen Raum – wird die Oberflächenhygiene angesehen. Ziel des Projektes ist die Entwicklung hochwertiger Echtholzoberflächen mit integrierten Steuerelementen. Die dafür notwendigen – aus heutiger Sicht kapazitiven – Näherungssensoren werden textil fixiert und hinter der späteren hochwertigen Echtholzoberfläche appliziert. Durch diese textile Fixierung wird eine einfachere Handelbarkeit und Applizierbarkeit der Sensoren ermöglicht. In Kombination mit den 3Dumformbaren Holzoberflächen der Firma C. H. Müller oder vergleichbaren Produkten ist dies die Grundlage für eine spätere Umformbarkeit und somit Anpassbarkeit des Verbundes aus Sensor und Holzoberfläche an beliebige Oberflächengeometrien. Auf diese Weise wird eine individuelle Gestaltung der Möbel- bzw. Innenausbaufläche ermöglicht. Durch die gewählten Näherungssensoren soll es nicht mehr notwendig sein, die Steuerelemente direkt zu berühren. Dies führt zu einer Reduzierung der Oberflächenverschmutzung, damit zur Verbesserung der Oberflächenhygiene und der längeren Haltbarkeit der Oberfläche. Die Position der Sensoren ist durch LEDHinterleuchtung in der Holzoberfläche sichtbar. Schaltzustände können durch Farbwechsel oder Intensität der Lichtabstrahlung der LED’s visualisiert werden. Ferner können die Sensorimpulse zur Initiierung weiterer smarter Funktionen der Möbelteile, wie z.B. Schaltung von Heizelementen, Höhenverstellung oder Öffnen und Schließen von Möbeltüren dienen. | Bernd Frunzke Tel.: +49 3733 67367-12 frunzke@cthw.de Crottendorfer Tischlerhandwerk GmbH Cranzahler Weg 192 09474 Crottendorf | FPNR | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2024 | 2220HV076C | Verbundvorhaben: Formbare Holzoberflächen mit integrierten, selektiv sichtbaren, berührungslosen Steuerelementen; Teilvorhaben 3: Entwicklung von funktionalisierten Textilflächen - Akronym: FOHOS | Ziel des Projektes ist die Entwicklung hochwertiger, 3D-nachformbarer Echtholzoberflächen mit integrierten Steuerelementen. Die dafür notwendigen Näherungssensoren werden textil fixiert und hinter der späteren Echtholzoberfläche appliziert. Durch diese textile Fixierung wird eine einfachere Handhabbarkeit und Applizierbarkeit der Sensoren ermöglicht. In Kombination mit den 3D-umformbaren Holzoberflächen der Firma C. H. Müller ist dies die Grundlage für die spätere Umformbarkeit und somit Anpassbarkeit des Verbundes aus Sensor und Holzoberfläche an beliebige Oberflächengeometrien. Auf diese Weise wird eine individuelle Gestaltung der Möbel- bzw. Innenausbaufläche realisiert. Durch die gewählten Näherungssensoren soll es nicht mehr notwendig sein, die Steuerelemente direkt zu berühren. Die Position der Sensoren wird durch LED-Hinterleuchtung in der Holzoberfläche sichtbar. Schaltzustände sollen durch Farbwechsel oder Intensität der Lichtabstrahlung der LED’s visualisiert werden. Im Teilprojekt von W. Reuter & Sohn geht es um sticktechnische Umsetzung der SMART Technical Textiles (STT) durch Applikation der kapazitiven Sensoren und LED-Aktoren auf dem textilen Träger. Es erfolgt Grundsatzuntersuchungen zur Auslegung der Strukturen aus Sicht eines Produktionsunternehmens. | Kay Reuter Tel.: +49 3744 215186 k.reuter@stickerei-reuter.de W. Reuter & Sohn Spitzen und Stickereien GmbH Auerbacher Weg 3-5 08209 Auerbach/Vogtl. | FPNR | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2024 | 2220HV076D | Verbundvorhaben: Formbare Holzoberflächen mit integrierten, selektiv sichtbaren, berührungslosen Steuerelementen; Teilvorhaben 4: Textiltechnische und Sensorenentwicklung - Akronym: FOHOS | Ziel des Projektes ist die Entwicklung hochwertiger, 3D-nachformbarer Echtholzoberflächen mit integrierten Steuerelementen. Die dafür notwendigen Näherungssensoren werden textil fixiert und hinter der späteren Echtholzoberfläche appliziert. Durch diese textile Fixierung wird eine einfachere Handhabbarkeit und Applizierbarkeit der Sensoren ermöglicht. In Kombination mit den 3D-umformbaren Holzoberflächen der Firma C. H. Müller ist dies die Grundlage für die spätere Umformbarkeit und somit Anpassbarkeit des Verbundes aus Sensor und Holzoberfläche an beliebige Oberflächengeometrien. Auf diese Weise wird eine individuelle Gestaltung der Möbel- bzw. Innenausbaufläche realisiert. Durch die gewählten Näherungssensoren soll es nicht mehr notwendig sein, die Steuerelemente direkt zu berühren. Die Position der Sensoren wird durch LED-Hinterleuchtung in der Holzoberfläche sichtbar. Schaltzustände sollen durch Farbwechsel oder Intensität der Lichtabstrahlung der LED’s visualisiert werden. Im Teilprojekt des STFI e.V. geht es um die Entwicklung von Basis-Mustern der SMART Technical Textiles (STT) durch sticktechnische Applikation der kapazitiven Sensoren und LED-Aktoren auf dem textilen Träger. Es erfolgen Grundsatzuntersuchungen zur Auslegung der Strukturen und alle textilphysikalischen Prüfungen. | Dipl.-Ing. Elke Thiele Tel.: +49 371 5274-234 elke.thiele@stfi.de Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V. Annaberger Str. 240 09125 Chemnitz | FPNR | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2024 | 2220HV076E | Verbundvorhaben: Formbare Holzoberflächen mit integrierten, selektiv sichtbaren, berührungslosen Steuerelementen; Teilvorhaben 5: Holztechnologische Verfahrensentwicklung - Akronym: FOHOS | Im Bereich des Möbel- und Innenausbaus spielt die Funktionsintegration eine erhebliche Rolle. Hierbei steht die Integration digitaler Lösungen bis hin zur Einbindung in Smart-Home-Systeme im Vordergrund. Daneben ist in der gesamten Branche der Trend zur Individualisierung zu erkennen. Die damit verbundenen kleinen Stückzahlen erfordern neue Wege bei den Herstellungsverfahren und in der Produktplanung. Als weiteres Thema – gerade bei Möbeln im öffentlichen Raum – wird die Oberflächenhygiene angesehen. Ziel des Projektes ist die Entwicklung hochwertiger Echtholzoberflächen mit integrierten Steuerelementen. Die dafür notwendigen – aus heutiger Sicht kapazitiven – Näherungssensoren werden textil fixiert und hinter der späteren hochwertigen Echtholzoberfläche appliziert. Durch diese textile Fixierung wird eine einfachere Handelbarkeit und Applizierbarkeit der Sensoren ermöglicht. In Kombination mit den 3Dumformbaren Holzoberflächen der Firma C. H. Müller oder vergleichbaren Produkten ist dies die Grundlage für eine spätere Umformbarkeit und somit Anpassbarkeit des Verbundes aus Sensor und Holzoberfläche an beliebige Oberflächengeometrien. Auf diese Weise wird eine individuelle Gestaltung der Möbel- bzw. Innenausbaufläche ermöglicht. Durch die gewählten Näherungssensoren soll es nicht mehr notwendig sein, die Steuerelemente direkt zu berühren. Dies führt zu einer Reduzierung der Oberflächenverschmutzung, damit zur Verbesserung der Oberflächenhygiene und der längeren Haltbarkeit der Oberfläche. Die Position der Sensoren ist durch LEDHinterleuchtung in der Holzoberfläche sichtbar. Schaltzustände können durch Farbwechsel oder Intensität der Lichtabstrahlung der LED’s visualisiert werden. Ferner können die Sensorimpulse zur Initiierung weiterer smarter Funktionen der Möbelteile, wie z.B. Schaltung von Heizelementen, Höhenverstellung oder Öffnen und Schließen von Möbeltüren dienen. | Rupert Nieberle Tel.: +49 351 44722-205 rupert.nieberle@ba-sachsen.de Berufsakademie Sachsen, Staatliche Studienakademie Dresden Hans-Grundig-Str. 25 01307 Dresden | FPNR | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2220HV078A | Verbundvorhaben: Einsatz von Holz für den Trockenbau in Gebäudebereichen mit hohen Anforderungen an den Brandschutz; Teilvorhaben 1: Koordination, Materialcharakterisierung und Entwicklung der Trockenbauwand - Akronym: TroBau | Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines nichtbrennbaren Sperrholzes (Klasse A2 nach DIN EN 13501-1), welches in Gebäudebereichen mit erhöhten Anforderungen an den Brandschutz verwendet werden kann. Das Sperrholz soll aus einheimischen Holzarten wie Birke, Pappel oder Buche bestehen und durch die Imprägnierung im Kesseldruckverfahren mit umweltverträglichen Flammschutzmitteln brandschutztechnisch ertüchtigt werden. Dabei sollen die mechanischen Eigenschaften des Sperrholzes vergleichbar mit konventionellen plattenförmigen Holzwerkstoffen sein. Als Grundlage für die Entwicklung dient eine bestehende hybride Holzwerkstoffplatte mit Blähglaskern, die nach IMO FTP Code Part 1 im Schiffsbau bereits als nichtbrennbar klassifiziert werden konnte und zur Verwendung im Hochbau ohne die Verwendung von Blähglas weiterentwickelt wird. Das entwickelte nichtbrennbare Sperrholz soll im weiteren Projektverlauf für eine Trockenbau-Wandkonstruktion mit einer Feuerwiderstandsdauer von mindestens 60 Minuten nach DIN EN 13501-2 verwendet werden. Dabei werden schwerentflammbare Hölzer als Ständerwerk und LIGNOLOC® Holznägel als alternative Befestigungsmittel betrachtet. Zudem sollen die Schallschutzeigenschaften sowie die Verarbeitbarkeit auf der Baustelle äquivalent zu konventionellen Trockenbausystemen sein. Des Weiteren wird gemäß den Anforderungen der Muster-Verwaltungsvorschrift Technische Baubestimmungen sichergestellt, dass die Grenzwerte für VOC (flüchtige organische Verbindungen), die durch das Produkt freigesetzt werden, nicht überschritten werden. | Dr. Torsten Kolb Tel.: +49 531 2155-335 torsten.kolb@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2220HV078B | Verbundvorhaben: Einsatz von Holz für den Trockenbau in Gebäudebereichen mit hohen Anforderungen an den Brandschutz; Teilvorhaben 2: Entwicklung der nichtbrennbaren Sperrholzplatte - Akronym: TroBau | Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines nichtbrennbaren Sperrholzes (Klasse A2 nach DIN EN 13501-1), welches in Gebäudebereichen mit erhöhten Anforderungen an den Brandschutz verwendet werden kann. Das Sperrholz soll aus einheimischen Holzarten wie Birke, Pappel oder Buche bestehen und durch die Imprägnierung im Kesseldruckverfahren mit umweltverträglichen Flammschutzmitteln brandschutztechnisch ertüchtigt werden. Dabei sollen die mechanischen Eigenschaften des Sperrholzes vergleichbar mit konventionellen plattenförmigen Holzwerkstoffen sein. Als Grundlage für die Entwicklung dient eine bestehende hybride Holzwerkstoffplatte mit Blähglaskern, die nach IMO FTP Code Part 1 im Schiffsbau bereits als nichtbrennbar klassifiziert werden konnte und zur Verwendung im Hochbau ohne die Verwendung von Blähglas weiterentwickelt wird. Das entwickelte nichtbrennbare Sperrholz soll im weiteren Projektverlauf für eine Trockenbau-Wandkonstruktion mit einer Feuerwiderstandsdauer von mindestens 60 Minuten nach DIN EN 13501-2 verwendet werden. Dabei werden schwerentflammbare Hölzer als Ständerwerk und LIGNOLOC® Holznägel als alternative Befestigungsmittel betrachtet. Zudem sollen die Schallschutzeigenschaften sowie die Verarbeitbarkeit auf der Baustelle äquivalent zu konventionellen Trockenbausystemen sein. Des Weiteren wird gemäß den Anforderungen der Muster-Verwaltungsvorschrift Technische Baubestimmungen sichergestellt, dass die Grenzwerte für VOC (flüchtige organische Verbindungen), die durch das Produkt freigesetzt werden, nicht überschritten werden. | Patrick Leleu Tel.: +49 7222 985780 patrick@patrick-leleu.com Patrick Leleu Furnier GmbH Eichetstr. 14 76456 Kuppenheim | FPNR | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2025 | 2220HV080X | Innenausstattungen, Möbel und Arbeitsflächen aus Holz mit elektrischen Funktionselementen in Form integrierter Dünnschichten - Akronym: SMARTWOOD | Das übergeordnete Ziel im Smartwood-Teilvorhaben ist es, eine nachhaltige Erzeugung sowie praktikable Nutzungmöglichkeiten von Möbeln oder Raumausstattungselementen integrierten, elektrischen Funktionselementen zu demonstrieren. | Dr. Stefan Friebel Tel.: +49 531 2155-329 stefan.friebel@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik (IST) Von-Ossietzky-Str. 100 37085 Göttingen | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2220HV083A | Verbundvorhaben: Emissionsreduzierung, Erhöhung der Ressourceneffizienz und des Nutzwertes durch Klebstoffeinsparung mittels belastungsdifferenzierter Auslegung von Formschicht- und Formsperrholzbauteilen; Teilvorhaben 1: Verfahrens- und Materialentwicklung im Labormaßstab - Akronym: Formlagenholz-Plus | Die Werkstoffe Formsperrholz und Formschichtholz wurde im 19. Jahrhundert als kostengünstiges Substitut von Massivholzprodukten entwickelt. Dies änderte sich zu Beginn des 20. Jahrhunderts, als das Potential des Leichtbaumaterials zur Herstellung von Formteilen bis hin zu Flugzeugrümpfen in Monocoque Bauweise erkannt und zum Hightech Material weiterentwickelt wurde. Nach dem Zweiten Weltkrieg nutzten Designer wie Alvar Aalto oder Charles und Ray Eames die Entwicklungen zur Umsetzung von Möbelentwürfen mit einer revolutionären eigenständigen Formensprache und Materialeffizienz. Seither ist Formsperrholz und Formschichtholz vor allem im Bereich von Sitzmöbeln, ob als Hidden Champion verdeckt unter Polstern, als Objektmöbel u.a. in Schulen, Universitäten, Museen, Institutionen oder als Grundlage vieler Designikonen bekannt. In der Industrie werden zur Verbindung der einzelnen Furnierlagen hauptsächlich formaldehydhaltige Klebstoffe verwendet, die Gesundheitsrisiken mit sich bringen, sowie aus nicht regenerativen Quellen stammen. Das Gesamtziel des Vorhabens ist daher die Einsparung von Klebstoff in Formschicht- und Formsperrholzbauteilen und die Erhöhung des Nutzwertes durch die dabei entwickelte belastungsdifferenzierte Auslegung und mögliche Funktionalisierung der Bau- und Möbelbauteile. Es wird ein Klebeauftrags- und Registrierungsverfahren entwickelt, dass eine selektive Verklebung und statische Auslegung der Bauteile ermöglicht. Formsperrholz und Formschichtholz wird so zu einem Gradientenwerkstoff entwickelt, der in seinen Eigenschaften von biegesteif bis hin zu flexibel innerhalb eines Bauteils mit fließenden Übergängen gradiert werden kann. Mögliche Anwendungen reichen von der Optimierung von Sitzschalen, über den Ersatz von konventionellen Dämpfungs-, Feder- und Polsterelementen, bis hin zu integrierten Funktionselementen wie Möbelscharnieren und Hightech Anwendungen, wie z.B. Schockabsorber im Automotive Sektor. | Prof. Heike Klussmann Tel.: +49 561 804-3632 klussmann@asl.uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 06 - Fachgebiet Bildende Kunst - Forschungsplattform BAU KUNST ERFINDEN Henschelstr. 2 34127 Kassel | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2220HV083B | Verbundvorhaben: Emissionsreduzierung, Erhöhung der Ressourceneffizienz und des Nutzwertes durch Klebstoffeinsparung mittels belastungsdifferenzierter Auslegung von Formschicht- und Formsperrholzbauteilen; Teilvorhaben 2: Industrielle Adaption und Verfahrensevaluierung - Akronym: Formlagenholz-Plus | Die Werkstoffe Formsperrholz und Formschichtholz wurde im 19. Jahrhundert als kostengünstiges Substitut von Massivholzprodukten entwickelt. Dies änderte sich zu Beginn des 20. Jahrhunderts, als das Potential des Leichtbaumaterials zur Herstellung von Formteilen bis hin zu Flugzeugrümpfen in Monocoque Bauweise erkannt und zum Hightech Material weiterentwickelt wurde. Nach dem Zweiten Weltkrieg nutzten Designer wie Alvar Aalto oder Charles und Ray Eames die Entwicklungen zur Umsetzung von Möbelentwürfen mit einer revolutionären eigenständigen Formensprache und Materialeffizienz. Seither ist Formsperrholz und Formschichtholz vor allem im Bereich von Sitzmöbeln, ob als Hidden Champion verdeckt unter Polstern, als Objektmöbel u.a. in Schulen, Universitäten, Museen, Institutionen oder als Grundlage vieler Designikonen bekannt. In der Industrie werden zur Verbindung der einzelnen Furnierlagen hauptsächlich formaldehydhaltige Klebstoffe verwendet, die Gesundheitsrisiken mit sich bringen, sowie aus nicht regenerativen Quellen stammen. Das Gesamtziel des Vorhabens ist daher die Einsparung von Klebstoff in Formschicht- und Formsperrholzbauteilen und die Erhöhung des Nutzwertes durch die dabei entwickelte belastungsdifferenzierte Auslegung und mögliche Funktionalisierung der Bau- und Möbelbauteile. Es wird ein Klebeauftrags- und Registrierungsverfahren entwickelt, dass eine selektive Verklebung und statische Auslegung der Bauteile ermöglicht. Formsperrholz und Formschichtholz wird so zu einem Gradientenwerkstoff entwickelt, der in seinen Eigenschaften von biegesteif bis hin zu flexibel innerhalb eines Bauteils mit fließenden Übergängen gradiert werden kann. Mögliche Anwendungen reichen von der Optimierung von Sitzschalen, über den Ersatz von konventionellen Dämpfungs-, Feder- und Polsterelementen, bis hin zu integrierten Funktionselementen wie Möbelscharnieren und Hightech Anwendungen, wie z.B. Schockabsorber im Automotive Sektor. | Toni Hausdorf Tel.: +49 5 71 79877-23 t.hausdorf@hh-klebetechnologie.de H & H Maschinenbau GmbH Industrieweg 6 32457 Porta Westfalica | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2220HV083C | Verbundvorhaben: Emissionsreduzierung, Erhöhung der Ressourceneffizienz und des Nutzwertes durch Klebstoffeinsparung mittels belastungsdifferenzierter Auslegung von Formschicht- und Formsperrholzbauteilen; Teilvorhaben 3: Mechanische Auslegung und Validierung - Akronym: Formlagenholz-Plus | Die Werkstoffe Formsperrholz und Formschichtholz wurde im 19. Jahrhundert als kostengünstiges Substitut von Massivholzprodukten entwickelt. Dies änderte sich zu Beginn des 20. Jahrhunderts, als das Potential des Leichtbaumaterials zur Herstellung von Formteilen bis hin zu Flugzeugrümpfen in Monocoque Bauweise erkannt und zum Hightech Material weiterentwickelt wurde. Nach dem Zweiten Weltkrieg nutzten Designer wie Alvar Aalto oder Charles und Ray Eames die Entwicklungen zur Umsetzung von Möbelentwürfen mit einer revolutionären eigenständigen Formensprache und Materialeffizienz. Seither ist Formsperrholz und Formschichtholz vor allem im Bereich von Sitzmöbeln, ob als Hidden Champion verdeckt unter Polstern, als Objektmöbel u.a. in Schulen, Universitäten, Museen, Institutionen oder als Grundlage vieler Designikonen bekannt. In der Industrie werden zur Verbindung der einzelnen Furnierlagen hauptsächlich formaldehydhaltige Klebstoffe verwendet, die Gesundheitsrisiken mit sich bringen, sowie aus nicht regenerativen Quellen stammen. Das Gesamtziel des Vorhabens ist daher die Einsparung von Klebstoff in Formschicht- und Formsperrholzbauteilen und die Erhöhung des Nutzwertes durch die dabei entwickelte belastungsdifferenzierte Auslegung und mögliche Funktionalisierung der Bau- und Möbelbauteile. Es wird ein Klebeauftrags- und Registrierungsverfahren entwickelt, dass eine selektive Verklebung und statische Auslegung der Bauteile ermöglicht. Formsperrholz und Formschichtholz wird so zu einem Gradientenwerkstoff entwickelt, der in seinen Eigenschaften von biegesteif bis hin zu flexibel innerhalb eines Bauteils mit fließenden Übergängen gradiert werden kann. Mögliche Anwendungen reichen von der Optimierung von Sitzschalen, über den Ersatz von konventionellen Dämpfungs-, Feder- und Polsterelementen, bis hin zu integrierten Funktionselementen wie Möbelscharnieren und Hightech Anwendungen, wie z.B. Schockabsorber im Automotive Sektor. | Prof. Dr.-Ing. Stefan Böhm Tel.: +49 561 804-3141 s.boehm@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Produktionstechnik und Logistik (IPL) - FG Trennende und Fügende Fertigungsverfahren Kurt-Wolters-Str. 3 34125 Kassel | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2220HV083D | Verbundvorhaben: Emissionsreduzierung, Erhöhung der Ressourceneffizienz und des Nutzwertes durch Klebstoffeinsparung mittels belastungsdifferenzierter Auslegung von Formschicht- und Formsperrholzbauteilen; Teilvorhaben 4: Identifikation von Anwendungsfeldern und Anwendungsorientierte Materialentwicklung - Akronym: Formlagenholz-Plus | Die Werkstoffe Formsperrholz und Formschichtholz wurde im 19. Jahrhundert als kostengünstiges Substitut von Massivholzprodukten entwickelt. Dies änderte sich zu Beginn des 20. Jahrhunderts, als das Potential des Leichtbaumaterials zur Herstellung von Formteilen bis hin zu Flugzeugrümpfen in Monocoque Bauweise erkannt und zum Hightech Material weiterentwickelt wurde. Nach dem Zweiten Weltkrieg nutzten Designer wie Alvar Aalto oder Charles und Ray Eames die Entwicklungen zur Umsetzung von Möbelentwürfen mit einer revolutionären eigenständigen Formensprache und Materialeffizienz. Seither ist Formsperrholz und Formschichtholz vor allem im Bereich von Sitzmöbeln, ob als Hidden Champion verdeckt unter Polstern, als Objektmöbel u.a. in Schulen, Universitäten, Museen, Institutionen oder als Grundlage vieler Designikonen bekannt. In der Industrie werden zur Verbindung der einzelnen Furnierlagen hauptsächlich formaldehydhaltige Klebstoffe verwendet, die Gesundheitsrisiken mit sich bringen, sowie aus nicht regenerativen Quellen stammen. Das Gesamtziel des Vorhabens ist daher die Einsparung von Klebstoff in Formschicht- und Formsperrholzbauteilen und die Erhöhung des Nutzwertes durch die dabei entwickelte belastungsdifferenzierte Auslegung und mögliche Funktionalisierung der Bau- und Möbelbauteile. Es wird ein Klebeauftrags- und Registrierungsverfahren entwickelt, dass eine selektive Verklebung und statische Auslegung der Bauteile ermöglicht. Formsperrholz und Formschichtholz wird so zu einem Gradientenwerkstoff entwickelt, der in seinen Eigenschaften von biegesteif bis hin zu flexibel innerhalb eines Bauteils mit fließenden Übergängen gradiert werden kann. Mögliche Anwendungen reichen von der Optimierung von Sitzschalen, über den Ersatz von konventionellen Dämpfungs-, Feder- und Polsterelementen, bis hin zu integrierten Funktionselementen wie Möbelscharnieren und Hightech Anwendungen, wie z.B. Schockabsorber im Automotive Sektor. | Prof. Jakob Gebert Tel.: +49 561 804-5349 mail@jakobgebert.de Kunsthochschule in der Universität Kassel FG Möbeldesign und Ausstellungsarchitektur Menzelstr. 13-15 34121 Kassel | FPNR | ||
| 01.07.2021 | 31.12.2023 | 2220HV087A | Verbundvorhaben: Lignin-Hydrogele für die Sorption von Metallionen und Seltenen Erden; Teilvorhaben 1: Herstellung und Optimierung der Hydrogele - Akronym: Lignohydro-4-Metals | Die Zielstellung des vorliegenden Projektes liegt in der Entwicklung von neuartigen Adsorptionsmitteln, die es erlauben sollen, Metalle und Selten Erden unter Nutzung nachwachsender Rohstoffe aus niedrig belasteten bergbaubeeinflussten Grund- und Oberflächenwässern sowie Prozesswässern abzutrennen. Dabei ist das Vorhaben auf eine nachhaltige Ressourcen- und Wassernutzung ausgerichtet. Aus technischen Ligninen (Kraft-, Sodalignin und Lignosulfonat) sollen Lignin-Hydrogele als Adsorptionsmittel für Metalle und Selten Erden hergestellt werden. Lignine fallen als zweithäufigstes Biopolymer bei der Zellstoffherstellung und Bioraffinerie als Reststoffe an. Da dieses natürliche Polymer eine komplexe und inhomogene Struktur aufweist, welche in ihrer konkreten Zusammensetzung von verschiedenen Faktoren wie Pflanzenart, Alter oder Pflanzenteil abhängt, ist die direkte stoffliche Nutzung dieser technischen Lignine derzeit eingeschränkt. Durch einen relativ hohen Anteil an sauerstofffunktionellen Gruppen und aromatischen Ringen eignet es sich prinzipiell zur Adsorption von Metallionen via Komplexbildung. Durch physikalische und chemische Modifizierung, wie die Einstellung von Molmassen, das Einbringen funktioneller Gruppen oder Vernetzung, können Lignin-Hydrogele mit definierten Strukturen und spezifischen Sorptionseigenschaften hergestellt werden. Damit können maßgeschneiderte Adsorbentien für verschiedene Aufgaben zur Verfügung gestellt werden. Die Verwendung von Hydrogelen zeigt zudem sowohl Vorteile bei der Adsorptionskinetik als auch bei der Adsorption von Schadmetallen aus verdünnten Lösungen. Innerhalb des Projektes sollen Lignin-Hydrogele entwickelt und optimiert werden, mit denen eine Adsorption von Metallionen (Schwermetalle und Selten Erden) aus niedrig belasteten bergbaubeeinflussten Wässern, Abwässern der Rohstoffgewinnung und –verarbeitung und Prozesswässern möglich ist. | Prof. Steffen Fischer Tel.: +49 351 46331240 sfischer@forst.tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Pflanzen- und Holzchemie Pienner Str. 19 01737 Tharandt | FPNR | ||
| 01.07.2021 | 31.12.2023 | 2220HV087B | Verbundvorhaben: Lignin-Hydrogele für die Sorption von Metallionen und Seltenen Erden; Teilvorhaben 2: Adsorptionstechnologie - Akronym: Lignohydro-4-Metals | Die Zielstellung des vorliegenden Projektes liegt in der Entwicklung von neuartigen Adsorptionsmitteln, die es erlauben sollen, Metalle und Selten Erden unter Nutzung nachwachsender Rohstoffe aus niedrig belasteten bergbaubeeinflussten Grund- und Oberflächenwässern sowie Prozesswässern abzutrennen. Dabei ist das Vorhaben auf eine nachhaltige Ressourcen- und Wassernutzung ausgerichtet. Aus technischen Ligninen (Kraft-, Sodalignin und Lignosulfonat) sollen Lignin-Hydrogele als Adsorptionsmittel für Metalle und Selten Erden hergestellt werden. Lignine fallen als zweithäufigstes Biopolymer bei der Zellstoffherstellung und Bioraffinerie als Reststoffe an. Da dieses natürliche Polymer eine komplexe und inhomogene Struktur aufweist, welche in ihrer konkreten Zusammensetzung von verschiedenen Faktoren wie Pflanzenart, Alter oder Pflanzenteil abhängt, ist die direkte stoffliche Nutzung dieser technischen Lignine derzeit eingeschränkt. Durch einen relativ hohen Anteil an sauerstofffunktionellen Gruppen und aromatischen Ringen eignet es sich prinzipiell zur Adsorption von Metallionen via Komplexbildung. Durch physikalische und chemische Modifizierung, wie die Einstellung von Molmassen, das Einbringen funktioneller Gruppen oder Vernetzung, können Lignin-Hydrogele mit definierten Strukturen und spezifischen Sorptionseigenschaften hergestellt werden. Damit können maßgeschneiderte Adsorbentien für verschiedene Aufgaben zur Verfügung gestellt werden. Die Verwendung von Hydrogelen zeigt zudem sowohl Vorteile bei der Adsorptionskinetik als auch bei der Adsorption von Schadmetallen aus verdünnten Lösungen. Innerhalb des Projektes sollen Lignin-Hydrogele entwickelt und optimiert werden, mit denen eine Adsorption von Metallionen (Schwermetalle und Selten Erden) aus niedrig belasteten bergbaubeeinflussten Wässern, Abwässern der Rohstoffgewinnung und –verarbeitung und Prozesswässern möglich ist. | Heike Fischer Tel.: +49 3731 369-310 h.fischer@geosfreiberg.de G.E.O.S. Ingenieurgesellschaft mbH Schwarze Kiefern 2 09633 Halsbrücke | FPNR | ||
| 01.09.2022 | 31.08.2025 | 2220HV088A | Verbundvorhaben: Entwicklung einer Push- and Pull-Strategie zur Bekämpfung von Drosophila suzukii mittels einer sprühfähigen Matrix und Extrakten aus Koniferen; Teilvorhaben 1: Identifizierung, Herstellung und Wirksamkeitstestung repellenter Duftstoffe - Akronym: Dsuzukii-Repell | Die Kirschessigfliege Drosophila suzukii hat sich schnell in ganz Europa verbreitet und verursacht bereits 2014 erhebliche Schäden in Obst- und Rebanlagen in Deutschland – so auch wieder in 2021. D. suzukii Weibchen legen ihre Eier in reifende Früchte, aus den Eiern schlüpfen Maden, die sich zunächst vom Fruchtfleisch ernähren. Durch den Larvenfraß wird der Hauptschaden verursacht. Derzeit stehen keine gut wirksamen Bekämpfungsmaßnahmen für D. suzukii zur Verfügung. Ziel des Projektes ist daher die Etablierung einer alternativen, umweltschonenden Bekämpfungsmethode von D. suzukii, einer sog. Push&Pull Strategie. Dafür soll über eine Pflanzen-freundliche SiO2-basierte sprühfähige, zu einem extrem dünnen durchsichtigen Film polymerisierende, Matrix ein D. suzukii abstoßender Duftstoff auf Wirtspflanzen und ein attraktiver Duftstoff auf Pflanzen außerhalb der Produktionsanlagen aufgebracht werden, zum anderen sollen Lockstofffallen, die einen attraktiven Lockstoff (Fruchtex-trakte) für D. suzukii enthalten, die Insekten massenhaft fangen. Es ist bereits bekannt, dass sich in diese Matrix eingebettete Cyclodextrine zur Einbindung und längerfristigen Freisetzung verschiedener Duftstoffe aus der Matrix in anderen industriellen Anwendungsbereichen eignen. Es soll daher zunächst untersucht werden, ob sich die für D. suzukii identifizierten repellenten und attraktiven Duftstoffe so in die Cyclodextrine enthaltende Matrix einbetten lassen, dass diese Duftstoffe nach dem Aufsprühen auf Pflanzenteile über einen längeren Zeitraum in ausreichender Menge freigesetzt werden, um ihre repellente (Push) bzw. attraktive (Pull) Wirkung zu entfalten. Für eine selektive Anlockung von D. suzukii in die Massenfang-fallen und eine damit verbundene Abtötung sollen parallel spezifische attraktiv wirkende Substanzen identifiziert werden. Beide Bausteine zusammen ergeben dann als Push-Pull Systeme eine völlig neuartige, umweltschonende und gezielte Bekämpfungsstrategie für das Schadinsekt. | Prof. Dr. Gabriele Krczal Tel.: +49 6321 671-1301 gabi.krczal@agroscience.rlp.de RLP AgroScience GmbH Breitenweg 71 67435 Neustadt an der Weinstraße | FPNR | ||
| 01.09.2022 | 31.08.2025 | 2220HV088B | Verbundvorhaben: Entwicklung einer Push- and Pull-Strategie zur Bekämpfung von Drosophila suzukii mittels einer sprühfähigen Matrix und Extrakten aus Koniferen; Teilvorhaben 2: Entwicklung einer Pull-Methode zur Bekämpfung von Drosophila suzukii - Akronym: Dsuzukii-Repell | Die Kirschessigfliege Drosophila suzukii hat sich schnell in ganz Europa verbreitet und ver-ursachte bereits 2014 erhebliche Schäden in Obst- und Rebanlagen in Deutschland – so auch wieder in 2021. D. suzukii Weibchen legen ihre Eier in reifende Früchte, aus den Eiern schlüpfen Maden, die sich zunächst vom Fruchtfleisch ernähren. Durch den Larvenfraß wird der Hauptschaden verursacht. Derzeit stehen keine gut wirksamen Bekämpfungsmaßnahmen für D. suzukii zur Verfügung. Ziel des Projektes ist daher die Etablierung einer alternativen, umweltschonenden Bekämpfungsmethode von D. suzukii, einer sog. Push&Pull Strategie. Dafür soll über eine Pflanzen-freundliche SiO2-basierte sprühfähige, zu einem extrem dün-nen durchsichtigen Film polymerisierende, Matrix ein D. suzukii abstoßender Duftstoff auf Wirtspflanzen und ein attraktiver Duftstoff auf Pflanzen außerhalb der Produktionsanlagen aufgebracht werden, zum anderen sollen Lockstofffallen, die einen attraktiven Lockstoff (Fruchtextrakte) für D. suzukii enthalten, die Insekten massenhaft fangen. Es ist bereits be-kannt, dass sich in diese Matrix eingebettete Cyclodextrine zur Einbindung und längerfristi-gen Freisetzung verschiedener Duftstoffe aus der Matrix in anderen industriellen Anwen-dungsbereichen eignen. Es soll daher zunächst untersucht werden, ob sich die für D. suzukii identifizierten repellenten und attraktiven Duftstoffe so in die Cyclodextrine enthaltende Matrix einbetten lassen, dass diese Duftstoffe nach dem Aufsprühen auf Pflanzenteile über einen längeren Zeitraum in ausreichender Menge freigesetzt werden, um ihre repellente (Push) bzw. attraktive (Pull) Wirkung zu entfalten. Für eine selektive Anlockung von D. suzukii in die Massenfangfallen und eine damit verbundene Abtötung sollen parallel spezifische attraktiv wirkende Substanzen identifiziert werden. Beide Bausteine zusammen ergeben dann als Push-Pull Systeme eine völlig neuartige, umweltschonende und gezielte Bekämp-fungsstrategie für das Schadinsek | Dr. Cornelia Dippel Tel.: +49 30 82096-555 dippel@insectservices.de IS Insect Services GmbH Motzener Str. 6 12277 Berlin | FPNR | ||
| 01.09.2022 | 31.08.2025 | 2220HV088C | Verbundvorhaben: Entwicklung einer Push- and Pull-Strategie zur Bekämpfung von Drosophila suzukii mittels einer sprühfähigen Matrix und Extrakten aus Koniferen; Teilvorhaben 3: Entwicklung einer SiO2-Cyclodextrin-Matix zur Einbindung repellenter und attraktiver Duftstoffe für Drosophila suzukii - Akronym: Dsuzukii-Repell | Die Kirschessigfliege Drosophila suzukii hat sich schnell in ganz Europa verbreitet und verursacht bereits 2014 erhebliche Schäden in Obst- und Rebanlagen in Deutschland – so auch wieder in 2021. D. suzukii Weibchen legen ihre Eier in reifende Früchte, aus den Eiern schlüpfen Maden, die sich zunächst vom Fruchtfleisch ernähren. Durch den Larvenfraß wird der Hauptschaden verursacht. Derzeit stehen keine gut wirksamen Bekämpfungsmaßnahmen für D. suzukii zur Verfügung. Ziel des Projektes ist daher die Etablierung einer alternativen, umweltschonenden Bekämpfungsmethode von D. suzukii, einer sog. Push&Pull Strategie. Dafür soll über eine Pflanzen-freundliche SiO2-basierte sprühfähige, zu einem extrem dünnen durchsichtigen Film polymerisierende, Matrix ein D. suzukii abstoßender Duftstoff auf Wirtspflanzen und ein attraktiver Duftstoff auf Pflanzen außerhalb der Produktionsanlagen aufgebracht werden, zum anderen sollen Lockstofffallen, die einen attraktiven Lockstoff (Fruchtex-trakte) für D. suzukii enthalten, die Insekten massenhaft fangen. Es ist bereits bekannt, dass sich in diese Matrix eingebettete Cyclodextrine zur Einbindung und längerfristigen Freisetzung verschiedener Duftstoffe aus der Matrix in anderen industriellen Anwendungsbereichen eignen. Es soll daher zunächst untersucht werden, ob sich die für D. suzukii identifizierten repellenten und attraktiven Duftstoffe so in die Cyclodextrine enthaltende Matrix einbetten lassen, dass diese Duftstoffe nach dem Aufsprühen auf Pflanzenteile über einen längeren Zeitraum in ausreichender Menge freigesetzt werden, um ihre repellente (Push) bzw. attraktive (Pull) Wirkung zu entfalten. Für eine selektive Anlockung von D. suzukii in die Massenfang-fallen und eine damit verbundene Abtötung sollen parallel spezifische attraktiv wirkende Substanzen identifiziert werden. Beide Bausteine zusammen ergeben dann als Push-Pull Systeme eine völlig neuartige, umweltschonende und gezielte Bekämpfungsstrategie für das Schadinsekt. | Saskia Lokermans-Schwindt Tel.: +49 6831 890-2712 saskia.schwindt@nanopool.eu nanopool GmbH Zum Felsacker 76 66773 Schwalbach | FPNR | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220HV089A | Verbundvorhaben: Standard Holzbausysteme mit nachwachsenden Rohstoffen zur Förderung der Verwendung von Holz plus nachwachsende Rohstoffe bei öffentlichen Gebäuden; Teilvorhaben 1: Entwurf - Entwicklung - Nachhaltigkeit - Bilanzierung - Akronym: HO_SY | Stufenweise Entwicklung eines offenen Standard-Holzbausystems (HO_SY) für öffentliche Gebäude, das auf die systemischen Nachteile von Holzbausystemen antwortet und auf Grundlage bestehender Systeme einfache Anwendungsmöglichkeiten für Planer und Kleine und Mittlere Holzbaubetriebe bietet. Ziel ist die Bereitstellung eines Holzbausystems, das universell einsetzbar für unterschiedliche Nutzungen ist, um eine bessere Verwendbarkeit tragender und raumbildender Holzbaukonstruktionen bei öffentlichen Gebäuden zu ermöglichen. Es ist nachzuweisen, dass die Verwendung des Holzbausystems bei öffentlichen Gebäuden im Vergleich zu den heute üblichen Konstruktionen aus Mauerwerk und Stahlbeton große Vorteile bietet. Die Bereitstellung eines vollständigen Holzbausystems und Bauteilkataloges inklusive Beispielen der Integration technischer Gebäudeausrüstung als Endergebnis des Vorhabens, soll die Wettbewerbsfähigkeit des Holzbaus und der Anteil an Gebäuden in Holzbauweise bei der öffentlichen Hand maßgeblich steigern. Ökonomische und ökologische Aspekte werden berücksichtigt, um eine wirtschaftliche, standardisierte Bauweise zu ermöglichen, die konkurrenzfähig zu anderen Bausystemen ist. Mit einem interdisziplinär entwickelten systematischen Ansatz für den Holzbau von öffentlichen Gebäuden sind schnellere Planungs-, Genehmigungs- und Bauabläufe, einfachere Prozesse und effizientere Gebäude aus Holz möglich. Mit der geplanten Holzsystembauweise werden Planungsinstrumente entwickelt, die auf Fertigung und Montage, Rückbaubarkeit und Weiterverwendung der Bauteile eines Gebäudes übertragen werden können, ohne dabei auf gestalterische Individualität und Vielfalt verzichten zu müssen. Dank vielfältiger Einsatzmöglichkeiten, flexibler Raumaufteilungen in Kombination mit optionalen Komfort-Lösungen und einer variablen Fassadengestaltung lassen sich weitaus mehr verschiedene Gebäudetypen realisieren, als man üblicherweise vom Konzept der "Standardisierung" erwarten würde. | Prof. Dipl.-Ing. Martin Wollensak Tel.: +49 3841 753-7138 martin.wollensak@hs-wismar.de Hochschule Wismar, University of Applied Science, Technology, Business and Design, Fakultät Gestaltung, Prof. Dipl. Ing. Martin Wollensak Philipp-Müller-Str. 14 23966 Wismar | FPNR | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220HV089B | Verbundvorhaben: Standard Holzbausysteme mit nachwachsenden Rohstoffen zur Förderung der Verwendung von Holz plus nachwachsende Rohstoffe bei öffentlichen Gebäuden; Teilvorhaben 2: Systemmarketing - Überprüfung - Akronym: HO_SY | Stufenweise Entwicklung eines offenen Standard-Holzbausystems (HO_SY) für öffentliche Gebäude, das auf die systemischen Nachteile von Holzbausystemen antwortet und auf Grundlage bestehender Systeme einfache Anwendungsmöglichkeiten für Planer und Kleine und Mittlere Holzbaubetriebe bietet. Ziel ist die Bereitstellung eines Holzbausystems, das universell einsetzbar für unterschiedliche Nutzungen ist, um eine bessere Verwendbarkeit tragender und raumbildender Holzbaukonstruktionen bei öffentlichen Gebäuden zu ermöglichen. Es ist nachzuweisen, dass die Verwendung des Holzbausystems bei öffentlichen Gebäuden im Vergleich zu den heute üblichen Konstruktionen aus Mauerwerk und Stahlbeton große Vorteile bietet. Die Bereitstellung eines vollständigen Holzbausystems und Bauteilkataloges inklusive Beispielen der Integration technischer Gebäudeausrüstung als Endergebnis des Vorhabens, soll die Wettbewerbsfähigkeit des Holzbaus und der Anteil an Gebäuden in Holzbauweise bei der öffentlichen Hand maßgeblich steigern. Ökonomische und ökologische Aspekte werden berücksichtigt, um eine wirtschaftliche, standardisierte Bauweise zu ermöglichen, die konkurrenzfähig zu anderen Bausystemen ist. Mit einem interdisziplinär entwickelten systematischen Ansatz für den Holzbau von öffentlichen Gebäuden sind schnellere Planungs-, Genehmigungs- und Bauabläufe, einfachere Prozesse und effizientere Gebäude aus Holz möglich. Mit der geplanten Holzsystembauweise werden Planungsinstrumente entwickelt, die auf Fertigung und Montage, Rückbaubarkeit und Weiterverwendung der Bauteile eines Gebäudes übertragen werden können, ohne dabei auf gestalterische Individualität und Vielfalt verzichten zu müssen. Dank vielfältiger Einsatzmöglichkeiten, flexibler Raumaufteilungen in Kombination mit optionalen Komfort-Lösungen und einer variablen Fassadengestaltung lassen sich weitaus mehr verschiedene Gebäudetypen realisieren, als man üblicherweise vom Konzept der "Standardisierung" erwarten würde. | Dr. Denny Ohnesorge Tel.: +49 162 2690-171 denny.ohnesorge@holzindustrie.de Hauptverband der Deutschen Holzindustrie und Kunststoffe verarbeitenden Industrie und verwandter Industrie- und Wirtschaftszweige e.V. (HDH) Flutgraben 2 53604 Bad Honnef | FPNR | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220HV089C | Verbundvorhaben: Standard Holzbausysteme mit nachwachsenden Rohstoffen zur Förderung der Verwendung von Holz plus nachwachsende Rohstoffe bei öffentlichen Gebäuden; Teilvorhaben 3: Systemanwendung - Durchführung - Optimierung - Akronym: HO_SY | Stufenweise Entwicklung eines offenen Standard-Holzbausystems (HO_SY) für öffentliche Gebäude, das auf die systemischen Nachteile von Holzbausystemen antwortet und auf Grundlage bestehender Systeme einfache Anwendungsmöglichkeiten für Planer und Kleine und Mittlere Holzbaubetriebe bietet. Ziel ist die Bereitstellung eines Holzbausystems, das universell einsetzbar für unterschiedliche Nutzungen ist, um eine bessere Verwendbarkeit tragender und raumbildender Holzbaukonstruktionen bei öffentlichen Gebäuden zu ermöglichen. Es ist nachzuweisen, dass die Verwendung des Holzbausystems bei öffentlichen Gebäuden im Vergleich zu den heute üblichen Konstruktionen aus Mauerwerk und Stahlbeton große Vorteile bietet. Die Bereitstellung eines vollständigen Holzbausystems und Bauteilkataloges inklusive Beispielen der Integration technischer Gebäudeausrüstung als Endergebnis des Vorhabens, soll die Wettbewerbsfähigkeit des Holzbaus und der Anteil an Gebäuden in Holzbauweise bei der öffentlichen Hand maßgeblich steigern. Ökonomische und ökologische Aspekte werden berücksichtigt, um eine wirtschaftliche, standardisierte Bauweise zu ermöglichen, die konkurrenzfähig zu anderen Bausystemen ist. Mit einem interdisziplinär entwickelten systematischen Ansatz für den Holzbau von öffentlichen Gebäuden sind schnellere Planungs-, Genehmigungs- und Bauabläufe, einfachere Prozesse und effizientere Gebäude aus Holz möglich. Mit der geplanten Holzsystembauweise werden Planungsinstrumente entwickelt, die auf Fertigung und Montage, Rückbaubarkeit und Weiterverwendung der Bauteile eines Gebäudes übertragen werden können, ohne dabei auf gestalterische Individualität und Vielfalt verzichten zu müssen. Dank vielfältiger Einsatzmöglichkeiten, flexibler Raumaufteilungen in Kombination mit optionalen Komfort-Lösungen und einer variablen Fassadengestaltung lassen sich weitaus mehr verschiedene Gebäudetypen realisieren, als man üblicherweise vom Konzept der "Standardisierung" erwarten würde. | Xaver Haas Tel.: +49 8727 18-0 xaver.haas@haas-group.com Haas Fertigbau GmbH Industriestr. 8 84326 Falkenberg | FPNR | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220HV089D | Verbundvorhaben: Standard Holzbausysteme mit nachwachsenden Rohstoffen zur Förderung der Verwendung von Holz plus nachwachsende Rohstoffe bei öffentlichen Gebäuden; Teilvorhaben 4: Bauklimatik und Holzkonstruktionen - Akronym: HO_SY | Stufenweise Entwicklung eines offenen Standard-Holzbausystems (HO_SY) für öffentliche Gebäude, das auf die systemischen Nachteile von Holzbausystemen antwortet und auf Grundlage bestehender Systeme einfache Anwendungsmöglichkeiten für Planer und Kleine und Mittlere Holzbaubetriebe bietet. Ziel ist die Bereitstellung eines Holzbausystems, das universell einsetzbar für unterschiedliche Nutzungen ist, um eine bessere Verwendbarkeit tragender und raumbildender Holzbaukonstruktionen bei öffentlichen Gebäuden zu ermöglichen. Es ist nachzuweisen, dass die Verwendung des Holzbausystems bei öffentlichen Gebäuden im Vergleich zu den heute üblichen Konstruktionen aus Mauerwerk und Stahlbeton große Vorteile bietet. Die Bereitstellung eines vollständigen Holzbausystems und Bauteilkataloges inklusive Beispielen der Integration technischer Gebäudeausrüstung als Endergebnis des Vorhabens, soll die Wettbewerbsfähigkeit des Holzbaus und der Anteil an Gebäuden in Holzbauweise bei der öffentlichen Hand maßgeblich steigern. Ökonomische und ökologische Aspekte werden berücksichtigt, um eine wirtschaftliche, standardisierte Bauweise zu ermöglichen, die konkurrenzfähig zu anderen Bausystemen ist. Mit einem interdisziplinär entwickelten systematischen Ansatz für den Holzbau von öffentlichen Gebäuden sind schnellere Planungs-, Genehmigungs- und Bauabläufe, einfachere Prozesse und effizientere Gebäude aus Holz möglich. Mit der geplanten Holzsystembauweise werden Planungsinstrumente entwickelt, die auf Fertigung und Montage, Rückbaubarkeit und Weiterverwendung der Bauteile eines Gebäudes übertragen werden können, ohne dabei auf gestalterische Individualität und Vielfalt verzichten zu müssen. Dank vielfältiger Einsatzmöglichkeiten, flexibler Raumaufteilungen in Kombination mit optionalen Komfort-Lösungen und einer variablen Fassadengestaltung lassen sich weitaus mehr verschiedene Gebäudetypen realisieren, als man üblicherweise vom Konzept der "Standardisierung" erwarten würde. | Prof. Elisabeth Endres Tel.: +49 531 391-3555 e.endres@tu-braunschweig.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 3 Architektur, Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften - Institut für Gebäude- und Solartechnik Mühlenpfordtstr. 23 38106 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.12.2021 | 31.08.2025 | 2220HV090X | Dreidimensionale Partikelvermessung und Prozessintegration in die Spanplattenherstellung - Akronym: 3VER | Das Projekt 3VER zielt darauf ab, die Ressourceneffizienz der Spanplattenproduktion zu steigern, indem der Rohstoffeinsatz besser auf die gewünschten Eigenschaften des Produktes abgestimmt wird. Bei der Erzeugung von Spänen (Zerspanung) im Herstellungsprozess von Spanplatten werden verschiedene Spangrößen und -geometrien erzeugt - einerseits gewollt für Deck- und Mittelschichten der Platten und andererseits ungewollt z. B. aufgrund der Abstumpfung der Schneiden im Zerspaner oder durch die Zerkleinerung während Transportvorgängen. Der Einfluss dieser Spanformen auf die weiteren Prozessschritte und das Produkt ist bislang nur unzureichend beschrieben, weil es an Messtechnologie zur Vermessung und dreidimensionalen Oberflächenerfassung der erzeugten Späne gefehlt hat. Zudem ist die optimale Klebstoffauftragsmenge für die Späne in der Theorie bekannt, jedoch kann eine oberflächenabhängige Beleimung in der Praxis nicht validiert und umgesetzt werden, da es auch hier an Messtechnologie gefehlt hat. Vor diesem Hintergrund wurde ein dreidimensionales Messsystem für Späne entwickelt, das diese Lücke schließt. Das Projekt schließt sich an die Entwicklung dieser dreidimensionalen Partikelvermessung an und bindet die Technologie in die industrielle Produktion ein, um die Zerspanung, das Stoffstrom-Management und die Klebstoffdosierung zu optimieren. Das Projekt 3VER soll dafür die wissenschaftlichen Voraussetzungen erarbeiten und im gleichen Ansatz auch die technische Umsetzung in der industriellen Produktion leisten. | Dr. Jan Lüdtke Tel.: +49 40 73962-602 jan.luedtke@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung Leuschnerstr. 91 c 21031 Hamburg | FPNR | ||
| 01.12.2021 | 31.08.2024 | 2220HV093A | Verbundvorhaben: Entwicklung von biobasierten recycelbaren Schichtverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 1: Entwicklung von biobasierten (PLA) Sperrholz und Bewertung der biologischen Haltbarkeit und Witterungsbeständigkeit dieses Verbundes - Akronym: BioRePly | Im Forschungsvorhaben BioRePly sollen biobasierte recycelbare Schichtverbundwerkstoffe (Sperrhölzer) aus Furnier und Polylactid entwickelt werden. Dieses biobasierte Sperrholz wird hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften untersucht. Anschließend ist die Beständigkeit gegen Außenbedingungen wie Witterungseinflüsse, holzzerstörende Pilze und Regen zu untersuchen. Im Rahmen einer Recherche und Machbarkeitsuntersuchung sollen verschiedene Sammelstrategien zur Erfassung des Materials an dessen Lebensende (End-of-Life) entworfen werden. Diese sollen verhindern, dass das Material in der thermischen Verwertung endet und somit dem Stoffkreislauf entzogen wird. Zusätzlich werden Versuche zur biologischen Abbaubarkeit der Schichtverbunde durchgeführt. Diese finden in aeroben und anaeroben Milieu statt und werden sowohl im Labormaßstab, als auch im industriellen Maßstab durchgeführt. Eine vergleichende Ökobilanz wird die Umweltauswirkungen der innovativen kompostierbaren Verbundwerkstoffe nachweisen. | Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ Tel.: +49 351 463-38100 andre.wagenfuehr@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Bereich Ingenieurwissenschaften - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Naturstofftechnik - Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik Marschnerstr. 39 01307 Dresden | FPNR | ||
| 01.12.2021 | 31.08.2024 | 2220HV093B | Verbundvorhaben: Entwicklung von biobasierten recycelbaren Schichtverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 2: Evaluation möglicher End-of-Life-Szenarien und ökobilanzielle Bewertung des Lebenszyklus von biobasiertem Sperrholz - Akronym: BioRePly | Im Forschungsvorhaben BioRePly sollen biobasierte recycelbare Schichtverbundwerkstoffe (Sperrhölzer) aus Furnier und Polylactid entwickelt werden. Dieses biobasierte Sperrholz wird hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften untersucht. Anschließend ist die Beständigkeit gegen Außenbedingungen wie Witterungseinflüsse, holzzerstörende Pilze und Regen zu untersuchen. Im Rahmen einer Recherche und Machbarkeitsuntersuchung sollen verschiedene Sammelstrategien zur Erfassung des Materials an dessen Lebensende (End-of-Life) entworfen werden. Diese sollen verhindern, dass das Material in der thermischen Verwertung endet und somit dem Stoffkreislauf entzogen wird. Zusätzlich werden Versuche zur biologischen Abbaubarkeit der Schichtverbunde durchgeführt. Diese finden in aeroben und anaeroben Milieu statt und werden sowohl im Labormaßstab, als auch im industriellen Maßstab durchgeführt. Eine vergleichende Ökobilanz wird die Umweltauswirkungen der innovativen kompostierbaren Verbundwerkstoffe nachweisen. | Prof. Christina Dornack Tel.: +49 351 463441-21 iak@mailbox.tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Hydrowissenschaften - Institut für Abfall- und Kreislaufwirtschaft Pratzschwitzer Str. 15 01796 Pirna | FPNR | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220HV094A | Verbundvorhaben: Hochleistungsmaterial für elektronische Kartensysteme im Kreditkartenformat; Teilvorhaben 1: Entwicklung einer Prozessführung und Herstellung lignocellulose-basierter Kartensysteme - Akronym: WoodCard | Ziel des Verbundprojektes ist die Erforschung eines aus delignifizierten und verdichteten Einzellagen aufgebauten Mehrschichtsystems, das als elektronische Karte zum Einsatz kommt. Die Einzellagen müssen dafür zu einer Dicke von 150 bis 200 µm verdichtet werden. Zudem werden die mechanisch-physikalischen Parameter in Abhängigkeit vom Ligninanteil an den Einzellagen ermittelt. Ligninanteil und Dicke der Einzellagen bestimmen die erreichbaren Kennwerte (z.B. E-Modul, Steifigkeit). Die Einzellagen werden zu Mehrschichtsystemen aufgebaut, die eingehend hinsichtlich ihrer mecha-nisch-physikalischen Kennwerte, der Delaminierung der Schichten, der Bedruckbarkeit sowie der Oberflächenbeschaffenheit charakterisiert werden. Ziel des Projektes ist es außerdem, eine RFID-Technologie, bestehend aus einer Antenne und einem Chipmodul in das Multilagensystem zu integrieren. Zudem wird die Bedruckbarkeit der Multilagensysteme mittels unterschiedlicher Verfahren untersucht. Das angestrebte Funktionsmuster wird entsprechend der Normvorgaben geprüft. Die Dicke soll 840 µm nicht überschreiten. Es sollen Laubholzarten verwendet werden, die langfristig und ausreichend verfügbar sind (Buche und Pappel). | Dipl.-Wirt.-Ing. Annett Lomtscher Tel.: +49 351 42278-454 annett.lomtscher@plasticard.de Plasticard-ZFT GmbH & Co. KG Reisewitzer Str. 82 01159 Dresden | FPNR | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220HV094B | Verbundvorhaben: Hochleistungsmaterial für elektronische Kartensysteme im Kreditkartenformat; Teilvorhaben 2: Verdichtung von Einzellagen und Herstellung von Multilagenverbunden - Akronym: WoodCard | Ziel des Projektes ist die Erforschung eines aus delignifizierten und verdichteten Einzellagen aufgebauten Mehrschichtsystems, das als elektronische Karte zum Einsatz kommt. Die Einzellagen müssen dafür zu einer Dicke von 150 bis 200 µm verdichtet werden. Zudem werden die mechanisch-physikalischen Parameter in Abhängigkeit vom Ligninanteil an den Einzellagen ermittelt. Ligninanteil und Dicke der Einzellagen bestimmen die erreichbaren Kennwerte (z.B. E-Modul, Steifigkeit). Die Einzellagen werden zu Mehrschichtsystemen aufgebaut, die eingehend hinsichtlich ihrer mechanisch-physikalischen Kennwerte, der Delaminierung der Schichten, der Bedruckbarkeit sowie der Oberflächenbeschaffenheit charakterisiert werden. Ziel des Projektes ist es außerdem, eine RFID-Technologie, bestehend aus einer Antenne und einem Chipmodul in das Multilagensystem zu integrieren. Zudem wird die Bedruckbarkeit der Multilagensysteme mittels unterschiedlicher Verfahren untersucht. Das angestrebte Funktionsmuster wird entsprechend der Normvorgaben geprüft. Die Dicke soll 840 µm nicht überschreiten. Es sollen Laubholzarten verwendet werden, die langfristig und ausreichend verfügbar sind (Buche und Pappel). | Prof. Dr.-Ing. Peer Haller Tel.: +49 351 463-35575 peer.haller@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Bauingenieurwesen - Institut für Stahl- und Holzbau - Professur für Ingenieurholzbau und baukonstruktives Entwerfen Georg-Schumann-Str. 7 01187 Dresden | FPNR | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220HV094C | Verbundvorhaben: Hochleistungsmaterial für elektronische Kartensysteme im Kreditkartenformat; Teilvorhaben 3: Delignifizierung und Verklebung von Multilagenverbunden - Akronym: WoodCard | Ziel des Projektes ist die Erforschung eines aus delignifizierten und verdichteten Einzellagen aufgebauten Mehrschichtsystems, das als elektronische Karte zum Einsatz kommt. Die Einzellagen müssen dafür zu einer Dicke von 150 bis 200 µm verdichtet werden. Zudem werden die mechanisch-physikalischen Parameter in Abhängigkeit vom Ligninanteil an den Einzellagen ermittelt. Ligninanteil und Dicke der Einzellagen bestimmen die erreichbaren Kennwerte (z.B. E-Modul, Steifigkeit). Die Einzellagen werden zu Mehrschichtsystemen aufgebaut, die eingehend hinsichtlich ihrer mechanisch-physikalischen Kennwerte, der Delaminierung der Schichten, der Bedruckbarkeit sowie der Oberflächenbeschaffenheit charakterisiert werden. Ziel des Projektes ist es außerdem, eine RFID-Technologie, bestehend aus einer Antenne und einem Chipmodul in das Multilagensystem zu integrieren. Zudem wird die Bedruckbarkeit der Multilagensysteme mittels unterschiedlicher Verfahren untersucht. Das angestrebte Funktionsmuster wird entsprechend der Normvorgaben geprüft. Die Dicke soll 840 µm nicht überschreiten. Es sollen Laubholzarten verwendet werden, die langfristig und ausreichend verfügbar sind (Buche und Pappel). | Dr. rer. nat. Almut Wiltner Tel.: +49 351 4662-274 almut.wiltner@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | FPNR | ||
| 01.04.2021 | 31.12.2024 | 2220MT001A | Verbundvorhaben: Nachhaltige Kultursubstrate auf der Basis von heimischen Holzrohstoffen; Teilvorhaben 1: Entwicklung von Untersuchungsmethoden und Evaluierung der Substrate - Akronym: NaKuHo | Das geplanten Forschungs- und Entwicklungsprojekt sieht vor, einen neuen Ansatz zur verstärkten Nutzung von heimischen Holzrohstoffen bei Herstellung von gärtnerischen Kultursubstraten zu entwickeln. Ziel ist es dabei, Holzfasern mittels eines thermischen oder thermo-hydrolytischen Prozesses so zu modifizieren, dass deren Stabilität gegenüber einer mikrobiellen Umsetzung erhöht wird. Dadurch soll einer Immobilisierung von Stickstoff (N) vorgebeugt werden, die bislang bei der Verwendung von Holzfasern zu einer schwer kalkulierbaren N-Dynamik im Anbaumedium beiträgt. Bei dem vorgesehenen Bearbeitungsprozess soll möglichst wenig Holzsubstanz verloren gehen (hohe Ausbeute) und falls Nebenprodukte anfallen, sollen diese möglichst hochwertig nutzbar sein. Es wird ein energie- und kosteneffizientes Verfahren angestrebt, mit dem auch neue Rohstoffquellen erschlossen werden können, wie z. B. Laubgehölze aus Kurzumtriebsplantagen oder Abfälle aus der Faser- und Spanplattenproduktion. Dies soll zur Verbesserung der Versorgungssicherheit und Reduktion der Rohstoffkosten bei der Herstellung torfreduzierter Substrate beitragen. Neben den verfahrens- und produktbezogenen Entwicklungsarbeiten sieht das Vorhaben auch die Weiterentwicklung methodischer Ansätze vor, die eine zuverlässige Bewertung biologischer, chemischer und physikalischer Eigenschaften von Holzfasern ermöglichen und zur Optimierung der Bewässerungssteuerung beim Einsatz holzfaserreicher Substrate beitragen. Die thermisch stabilisierten Holzfasern sollen weitgehend frei von wachstumshemmenden Substanzen sein und mit einem Anteil von = 50 % (v/v) in Substraten eingesetzt werden können. Auf diesem Weg wird beabsichtigt, die Verwendung von Torf als Substratausgangsstoff stark zu reduzieren oder – durch Hinzunahme weiterer organischer Materialien wie Kompost – vollständig hierauf zu verzichten. Die neuen Holzfasersubstrate sollen für die Anzucht eines breiten Sortiments von Topf- und Containerkulturen geeignet sein. | Prof. Dr. Diemo Daum Tel.: +49 541 969-5030 d.daum@hs-osnabrueck.de Hochschule Osnabrück - Fakultät Agrarwissenschaften und Landschaftsarchitektur Oldenburger Landstr. 24 49090 Osnabrück | FPNR | ||
| 01.04.2021 | 31.12.2024 | 2220MT001B | Verbundvorhaben: Nachhaltige Kultursubstrate auf der Basis von heimischen Holzrohstoffen; Teilvorhaben 2: Thermische Behandlung von Lignocellulosen zur Nutzung als Kultursubstrat - Akronym: NaKuHo | Das geplanten Forschungs- und Entwicklungsprojekt sieht vor, einen neuen Ansatz zur verstärkten Nutzung von heimischen Holzrohstoffen bei Herstellung von gärtnerischen Kultursubstraten zu entwickeln. Ziel ist es dabei, Holzfasern mittels eines thermischen oder thermo-hydrolytischen Prozesses so zu modifizieren, dass deren Stabilität gegenüber einer mikrobiellen Umsetzung erhöht wird. Dadurch soll einer Immobilisierung von Stickstoff (N) vorgebeugt werden, die bislang bei der Verwendung von Holzfasern zu einer schwer kalkulierbaren N-Dynamik im Anbaumedium beiträgt. Bei dem vorgesehenen Bearbeitungsprozess soll möglichst wenig Holzsubstanz verloren gehen (hohe Ausbeute) und falls Nebenprodukte anfallen, sollen diese möglichst hochwertig nutzbar sein. Es wird ein energie- und kosteneffizientes Verfahren angestrebt, mit dem auch neue Rohstoffquellen erschlossen werden können, wie z. B. Laubgehölze aus Kurzumtriebsplantagen oder Abfälle aus der Faser- und Spanplattenproduktion. Dies soll zur Verbesserung der Versorgungssicherheit und Reduktion der Rohstoffkosten bei der Herstellung torfreduzierter Substrate beitragen. Neben den verfahrens- und produktbezogenen Entwicklungsarbeiten sieht das Vorhaben auch die Weiterentwicklung methodischer Ansätze vor, die eine zuverlässige Bewertung biologischer, chemischer und physikalischer Eigenschaften von Holzfasern ermöglichen und zur Optimierung der Bewässerungssteuerung beim Einsatz holzfaserreicher Substrate beitragen. Die thermisch stabilisierten Holzfasern sollen weitgehend frei von wachstumshemmenden Substanzen sein und mit einem Anteil von = 50 % (v/v) in Substraten eingesetzt werden können. Auf diesem Weg wird beabsichtigt, die Verwendung von Torf als Substratausgangsstoff stark zu reduzieren oder – durch Hinzunahme weiterer organischer Materialien wie Kompost – vollständig hierauf zu verzichten. Die neuen Holzfasersubstrate sollen für die Anzucht eines breiten Sortiments von Topf- und Containerkulturen geeignet sein. | Prof. Dr. Carsten Mai Tel.: +49 551 39-19807 cmai@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte Büsgenweg 4 37077 Göttingen | FPNR | ||
| 01.03.2021 | 30.06.2023 | 2220MT002X | Entwicklung eines integrierten Gesamtverfahrens zum Sphagnumanbau - Akronym: GesaSpAn | Im Projekt sollten Entwicklungslücken in der Erntekette des Sphagnum Farmings geschlossen werden. Sowohl die Beräumung des Erntegutes nach der Entnahme als auch die fahrzeugbreite Ausbringung von Pflanzmaterial waren zu entwickeln. Daneben waren Tests und Optimierungen von Ernteverfahren geplant. Das zu Projektbeginn vorhandene Erntefahrzeug sollte zu einem Prototyp weiterentwickelt werden. Zur Referenzierung der Schnitt- und Erntevarianten waren Parzellenversuche vorgesehen. | Die Projektergebnisse lassen sich in vier Punkten zusammenfassen: 1. Das verwendete Erntefahrzeug ist sehr gut für eine effektive Flächenpflege geeignet. 2. Die optimale Erntemethode für Sphagnum-Kulturflächen besteht im langsamen und schnittfreien Herausreißen von Pflanzen aus dem Bestand. 3. Eine partielle, streifenweise Ernte scheint für die Regeneration der Flächen von Vorteil zu sein. 4. Für eine gleichzeitige Ernte mit Erntegut-Beräumung wird ein leistungsstärkeres Erntefahrzeug benötigt. Noch vorteilhafter erscheint aber die Entwicklung und der Einsatz eines zweiten Fahrzeugs. Der Oberteil dieses Fahrzeugs sollte speziell für die Aufgaben Erntegutentwässerung, - beräumung und Ausbringung von Pflanzmaterial gestaltet sein. Während der Projektlaufzeit wurden weitere Versuche durchgeführt, da z.B. für die Trocknung des Materials noch kein effektives Verfahren existiert, alle Beteiligten aber an einer baldigen und vollständigen Etablierung des Sphagnum Farmings interessiert sind. | Christian Wentzien Tel.: +49 4174 5909369 christian.wentzien@mera-rabeler.de mera Rabeler GmbH & Co. KG Lindenstr. 3 21435 Stelle | X | FPNR |
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220MT003A | Verbundvorhaben: Ernte und Nutzung von Rohrkolben-Biomasse als alternativer Substratausgangsstoff in Presstopferden für den Gemüsebau; Teilvorhaben 1: Koordination, standörtliche Qualität, Produktivität, Ernte- und Lagerungszeiten für Rohrkolben - Akronym: TyphaSubstrat | Die Verwendung von fossilem Torf für Substrate im Erwerbsgartenbau trägt substantiell zur Klimaerwärmung bei (CO2-Emission) bei, führt zu Verlusten an Biodiversität und anderen Moor-Ökosystemdienstleistungen sowie an landwirtschaftlich nutzbarer Fläche. Gleichzeitig trägt die herkömmliche entwässerungsbasierte Moornutzung zu enormen Treibhausgasemissionen bei. Mit der Umsetzung von Paludikultur können die Emissionen erheblich reduziert, eine weitere Degradierung des Torfkörpers gestoppt und ein wesentlicher Beitrag zum Klimaschutz geleistet werden. TyphaSubstrat vereint deshalb die Potentiale des Rohrkolbenanbaus in Paludikultur mit der Verwertung als Substratausgangsstoff (alternativ zu Torf) für Kultursubstrate im Gemüseanbau. Rohrkolben kann mit vielfältigen Benefits nachhaltig auf wiedervernässtem, degradierten Niedermoor kultiviert werden und hat das Potential, langfristig die Versorgung der Substratwirtschaft mit einem nachwachsenden Rohstoff von gleichbleibend hoher Qualität sicherzustellen. Die Ziele von "TyphaSubstrat" sind Einschätzung der Qualität (Struktur, Nähr- und Schadstoffe) und Produktivität von Rohrkolben unterschiedlicher Standorte, die Entwicklung einer Technik zur großflächigen Biomasseernte, das Identifizieren von Ernte- bzw. Lagerungszeiten, die Entwicklung von Rohrkolben-basierten Presstopferden und deren gartenbauliche Tests. Das Teilvorhaben_UG beinhaltet die Koordination, wiss. Begleitung und Wissenstransfer im Gesamtvorhaben, die Begleitung der gartenbaulicher Tests mit Rohrkolben-basierten Presstopferden, sowie die Untersuchungen zu Qualität und Produktivität von Rohrkolben in Abhängigkeit vom Standort sowie das Identifizieren geeigneter Ernte- und Lagerungszeiten für Rohrkolben-Biomasse. | Dr. John Couwenberg Tel.: +49 3834 420-4177 johannes.couwenberg@uni-greifswald.de Universität Greifswald - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Biologie - Institut für Botanik und Landschaftsökologie Soldmannstr. 15 17489 Greifswald | FPNR | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220MT003B | Verbundvorhaben: Ernte und Nutzung von Rohrkolben-Biomasse als alternativer Substratausgangsstoff in Presstopferden für den Gemüsebau; Teilvorhaben 2: Entwicklung, Test und Demonstration einer schlagkräftigen Lösung zur Ernte von Rohrkolben - Akronym: TyphaSubstrat | Die Verwendung von fossilem Torf für Substrate im Erwerbsgartenbau trägt substantiell zur Klimaerwärmung bei (CO2-Emission) bei, führt zu Verlusten an Biodiversität und anderen Moor-Ökosystemdienstleistungen sowie an landwirtschaftlich nutzbarer Fläche. Gleichzeitig trägt die herkömmliche entwässerungsbasierte Moornutzung zu enormen Treibhausgasemissionen bei.Mit der Umsetzung von Paludikultur können die Emissionen erheblich reduziert, eine weitere Degradierung des Torfkörpers gestoppt und ein wesentlicher Beitrag zum Klimaschutz geleistet werden. TyphaSubstrat vereint deshalb die potentiale des Rohrkolbenanbaus in Paludikultur mit der Verwertung als Substratausgangsstoff (alternativ zu Torf) für Kultursubstrate im Gemüseanbau. rohrkolben kann mit vielfältigen Benefits nachhaltig auf wiedervernnässtem, degradierten Niedermoor kultiviert werden und hat das Potential, langfristig die Versorgung der Substratwirtschaft mit einem nachwachsenden Rohstoff von gleichbleibend hoher Qualität sicher zu stellen. Die Ziele von "TyphaSubstrat" sind Einschätzung der Qualität (Struktur, Nähr- und Schadstoffe) und Produktivität von Rohrkolben unterschiedlicher Standorte, die Entwicklung einer Technik zur großflächigen Biomasseernte, das identifizieren von Ernte- bzw. Lagerungszeiten, die Entwicklung von Rohrkolben-basierten Presstopferden und deren gartenbauliche Tests. Das Teilvorhaben 2 beinhaltet die Entwicklung eines geeignete, schlagkräftigen und bodenschonendes Konzepts zur Ernte und Aufbereitung zu ballen oder Bunden bzw.Häckseln von Rohrkolben, einschließlich Bergung und Abtransport. | Robert Wellink Tel.: +31 544 769-009 robert.wellink@wellink.equipment Wellink GmbH Mühlenstr. 84-86 48703 Stadtlohn | FPNR | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220MT003C | Verbundvorhaben: Ernte und Nutzung von Rohrkolben-Biomasse als alternativer Substratausgangsstoff in Presstopferden für den Gemüsebau; Teilvorhaben 3: Entwicklung einer innovativen, torfreduzierten Presstopferde und gartenbauliche Tests mit Rohrkolben-Presstopferden - Akronym: TyphaSubstrat | Die Verwendung von fossilem Torf für Substrate im Erwerbsgartenbau trägt substantiell zur Klimaerwärmung bei (CO2-Emission), führt zu Verlusten an Biodiversität und anderen Moor-Ökosystemdienstleistungen sowie an landwirtschaftlich nutzbarer Fläche. Gleichzeitig trägt die herkömmliche entwässerungsbasierte Moornutzung zu enormen Treibhausgasemissionen bei. Mit der Umsetzung von Paludikultur können die Emissionen erheblich reduziert, eine weitere Degradierung des Torfkörpers gestoppt und ein wesentlicher Beitrag zum Klimaschutz geleistet werden. TyphaSubstrat vereint deshalb die Potentiale des Rohrkolbenanbaus in Paludikultur mit der Verwertung als Substratausgangsstoff für Kultursubstrate im Gemüseanbau. Rohrkolben kann mit vielfältigen Benefits nachhaltig auf wiedervernässtem, degradierten Niedermoor kultiviert werden und hat das Potential, langfristig die Versorgung der Substratwirtschaft mit einem nachwachsenden Rohstoff von gleichbleibend hoher Qualität sicherzustellen. Die Ziele von "TyphaSubstrat" sind Einschätzung der Qualität (Struktur, Nähr- und Schadstoffe) und Produktivität von Rohrkolben unterschiedlicher Standorte, die Entwicklung einer Technik zur großflächigen Biomasseernte, das Identifizieren von Ernte- bzw. Lagerungszeiten, die Entwicklung von Rohrkolben-basierten Presstopferden und deren gartenbauliche Tests. Im Teilvorhaben 3 werden torfreduzierte Presstopferden für die Jungpflanzenanzucht im Gemüsebau entwickelt. Dafür werden geeignete Torfersatzstoffe (wie Rohrkolben, Holzfaser und Torfmoos) identifiziert und so aufbereitet (Zerkleinern, Auffasern, Fermentieren, u.a.), dass ihre Substrateigenschaften optimiert werden. Die entwickelten Presstopferden werden bodenphysikalisch und –chemisch analysiert und mittels geschlossenem Kressetest und ersten Anzuchttests geprüft, bevor ihre Eignung gartenbaulich in AP 1 erprobt wird. Die Lagerungsfähigkeit der fertigen Erden wird getestet. | Dr. Uli Johannes König Tel.: +49 6155 8421-16 koenig@forschungsring.de Forschungsring für Biologisch-Dynamische Wirtschaftsweise - Institut für Biologisch-Dynamische Forschung Darmstadt/Bad Vilbel Brandschneise 5 64295 Darmstadt | FPNR | ||
| 01.07.2021 | 31.12.2024 | 2220MT004A | Verbundvorhaben: Vom Baum zum Torfersatz - Analyse und Optimierung der Herstellungskette von Holzfaserstoffen; Teilvorhaben 1: Holzfaserstoffherstellung - Akronym: Holzfaserstoff | Das Gesamtziel des Vorhabens ist es, grundlegendes, bisher fehlendes Wissen zur Herstellung von Holzfaserstoffen als Torfersatz zu erarbeiten. Das Vorhaben widmet sich dazu einer gesamtheitlichen Betrachtung der Herstellungskette: Von der Auswahl der in Frage kommenden holzbasierten Rohstoffen, deren Aufbereitung zu Hackschnitzeln, den möglichen Zerfaserungsprozessen mit Variation der dabei einstellbaren Parameter, bis hin zum gebrauchsfertigen Kultursubstrat. Der Effekt der einzelnen Produktionsschritte auf die chemischen, biologischen und physikalischen Eigenschaften der Holzfaserstoffe wird umfassend analysiert und ihre pflanzenbauliche Eignung in Exaktversuchen und unter Praxisbedingungen evaluiert. Das Projekt wird interdisziplinär von der Technischen Hochschule Rosenheim (THRO) und der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (HSWT) in enger Zusammenarbeit mit Klasmann-Deilmann, dem Weltmarktführer im Bereich Kultursubstrate und Blumenerden, durchgeführt. Die THRO bringt ihre umfangreiche Expertise in der Herstellung von Holzfaserstoffen für verschiedenste Einsatzbereiche ein, während der HSWT die Prüfung der erzeugten Holzfaserstoffe hinsichtlich ihrer Eignung als Torfersatz obliegt. Die Firma Klasmann-Deilmann unterstützt das Vorhaben mit ihrer langjährigen Erfahrung bei der Herstellung und Verwendung von Holzfasserstoffen in Kultursubstraten und Blumenerden. Diese interdisziplinäre Zusammenarbeit ermöglicht die Optimierung der gesamten Prozesskette im Hinblick auf eine möglichst geringe bzw. kalkulierbare N-Immobilisierung von Holzfasern. | Prof. Dr. Andreas Michanickl Tel.: +49 8031 805-2366 andreas.michanickl@th-rosenheim.de Technische Hochschule Rosenheim - Zentrum für Forschung, Entwicklung und Transfer Hochschulstr. 1 83024 Rosenheim | FPNR | ||
| 01.07.2021 | 30.06.2024 | 2220MT004B | Verbundvorhaben: Vom Baum zum Torfersatz - Analyse und Optimierung der Herstellungskette von Holzfaserstoffen; Teilvorhaben 2: Prüfung und Beurteilung der pflanzenbaulichen Eignung - Akronym: Holzfaserstoff | Das Gesamtziel des Vorhabens ist es, grundlegendes, bisher fehlendes Wissen zur Herstellung von Holzfaserstoffen als Torfersatz zu erarbeiten. Das Vorhaben widmet sich dazu einer gesamtheitlichen Betrachtung der Herstellungskette: Von der Auswahl der in Frage kommenden holzbasierten Rohstoffen, deren Aufbereitung zu Hackschnitzeln, den möglichen Zerfaserungsprozessen mit Variation der dabei einstellbaren Parameter, bis hin zum gebrauchsfertigen Kultursubstrat. Der Effekt der einzelnen Produktionsschritte auf die chemischen, biologischen und physikalischen Eigenschaften der Holzfaserstoffe wird umfassend analysiert und ihre pflanzenbauliche Eignung in Exaktversuchen und unter Praxisbedingungen evaluiert. Das Projekt wird interdisziplinär von der Technischen Hochschule Rosenheim (THRO) und der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (HSWT) in enger Zusammenarbeit mit Klasmann-Deilmann, dem Weltmarktführer im Bereich Kultursubstrate und Blumenerden, durchgeführt. Die THRO bringt ihre umfangreiche Expertise in der Herstellung von Holzfaserstoffen für verschiedenste Einsatzbereiche ein, während der HSWT die Prüfung der erzeugten Holzfaserstoffe hinsichtlich ihrer Eignung als Torfersatz obliegt. Die Firma Klasmann-Deilmann unterstützt das Vorhaben mit ihrer langjährigen Erfahrung bei der Herstellung und Verwendung von Holzfasserstoffen in Kultursubstraten und Blumenerden. Diese interdisziplinäre Zusammenarbeit ermöglicht die Optimierung der gesamten Prozesskette im Hinblick auf eine möglichst geringe bzw. kalkulierbare N-Immobilisierung von Holzfasern. | Dr. Dieter Lohr Tel.: +49 8161 71-3349 dieter.lohr@hswt.de Hochschule Weihenstephan-Triesdorf - Zentrum für Forschung und Weiterbildung - Institut für Gartenbau Am Staudengarten 10 85354 Freising | FPNR | ||
| 01.08.2021 | 31.07.2024 | 2220MT005A | Verbundvorhaben: Entwicklung torffreier Abdeckerden für Champignons und andere Kulturpilze; Teilvorhaben 1: Entwicklung Herstellungsverfahren Torfersatzstoffe und Auswahl geeigneter biogener Reststoffe sowie analytische Begleitung der Untersuchungen - Akronym: MykoDeck | Im Rahmen von MykoDeck möchte das Konsortium das wirtschaftliche und ökologische Potenzial für torffreie Abdeckerden erschließen. MykoDeck plant, torffreie Abdeckerden für die Produktion von Referenzpilzen (Champignon und Mandelpilz) zu entwickeln und unter realen Bedingungen zu testen. Die Ergebnisse sollen auf weitere Kulturpilzarten übertragbar sein. Parallel zur Materialentwicklung müssen Verfahren- und Technologien erarbeitet werden, um gleichbleibend hohe Produktqualitäten im Vergleich zu torfhaltigen Abdeckerden absichern zu können und maximale Erträge zu erzielen. Durch die Nutzung von biogenen Reststoffen als Torfersatzstoffe sowie die Kreislaufführung von abgetragenen Substraten möchte MykoDeck einen Beitrag zur Schonung der natürlichen Ressource Torf und zur Reduzierung von Klimagasen durch den Torfabbau leisten. Im Teilvorhaben des IKTS erfolgt die Auswahl und physikalische Charakterisierung (Wasserspeicherung, Gasaustausch, Partikelgrößenverteilung, Porenvolumen, Nährstoffverfügbarkeit) möglicher Ausgangsstoffe und Abdeckerden. Ein weiterer Fokus wird auf der gezielten Mischung der Zusatzstoffe (mineralische Bestandteile und organische Nähstoffe) liegen, um die gewünschten Eigenschaften der Torfersatzstoffe gezielt einstellen zu können. Auf Basis der Bewertung der definierten Leitparameter erfolgt die Entwicklung und Erprobung von Prozessen und Verfahren zur gezielten Umwandlung ausgewählten Substrate und Substratmischungen. Als favorisierter Prozess wird derzeit eine Kombination von Aufschluss bzw. Auffaserung, Homogenisierung und Kompostierung angesehen. Gemeinsam mit dem Projektpartner LAV erfolgt das Upscaling und Erprobung der Herstellungstechnologien der Torfersatzstoffe sowie der Abdeckerden im technischen Maßstab. | Marc Lincke Tel.: +49 351 2553-7766 marc.lincke@ikts.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) Winterbergstr. 28 01277 Dresden | FPNR | ||
| 01.08.2021 | 31.07.2024 | 2220MT005B | Verbundvorhaben: Entwicklung torffreier Abdeckerden für Champignons und andere Kulturpilze; Teilvorhaben 2: Entwicklung und Herstellung von Torfersatzstoffen für Abdeckerden - Akronym: MykoDeck | Im Rahmen von MykoDeck möchte das Konsortium das wirtschaftliche und ökologische Potenzial für torffreie Abdeckerden erschließen. MykoDeck plant, torffreie Abdeckerden für die Produktion von Referenzpilzen (Champignon und Mandelpilz) zu entwickeln und unter realen Bedingungen zu testen. Die Ergebnisse sollen auf weitere Kulturpilzarten übertragbar sein. Parallel zur Materialentwicklung müssen Verfahren- und Technologien erarbeitet werden, um gleichbleibend hohe Produktqualitäten im Vergleich zu torfhaltigen Abdeckerden absichern zu können und maximale Erträge zu erzielen. Durch die Nutzung von biogenen Reststoffen als Torfersatzstoffe sowie die Kreislaufführung von abgetragenen Substraten möchte MykoDeck einen Beitrag zur Schonung der natürlichen Ressource Torf und zur Reduzierung von Klimagasen durch den Torfabbau leisten. Gegenstand der Arbeit der LAV Technische Dienste GmbH & Co. KG ist die Erarbeitung eines Kompostierungsverfahrens zur Herstellung von Zuschlagstoffen bzw. von Torfersatzstoffen für Abdeckerden. Ausgehend von einem Screening potenzieller Stoffgruppen erfolgt gemeinsam mit dem IKTS die Entwicklung und Erprobung von mechanischen und biologischen Prozessen zur gezielten Umwandlung der ausgewählten Substrate. Durch einen Kompostierungsprozess (Temperaturen größer 70 °C) wird das Substrat mikrobiologisch aufgeschlossen und desinfiziert, so dass alle Fremderreger abgetötet werden. Gemeinsam mit dem Projektpartner IKTS erfolgt das Up-Scaling und Erprobung der Herstellungstechnologien der Torfersatzstoffe sowie der Abdeckerden in einen technischen Maßstab. | Falko Windisch Tel.: +49 34205 2090-71 windisch@lav-markranstaedt.de LAV Technische Dienste GmbH & Co. KG Nordstr. 15 04420 Markranstädt | FPNR | ||
| 01.08.2021 | 31.07.2024 | 2220MT005C | Verbundvorhaben: Entwicklung torffreier Abdeckerden für Champignons und andere Kulturpilze; Teilvorhaben 3: Entwicklung verschiedener Rezepturen für die Abdeckerde-Varianten und labortechnische Kultivierungsuntersuchungen - Akronym: MykoDeck | Im Rahmen von MykoDeck möchte das Konsortium das wirtschaftliche und ökologische Potenzial für torffreie Abdeckerden erschließen. MykoDeck plant, torffreie Abdeckerden für die Produktion von Referenzpilzen (Champignon und Mandelpilz) zu entwickeln und unter realen Bedingungen zu testen. Die Ergebnisse sollen auf weitere Kulturpilzarten übertragbar sein. Parallel zur Materialentwicklung müssen Verfahren- und Technologien erarbeitet werden, um gleichbleibend hohe Produktqualitäten im Vergleich zu torfhaltigen Abdeckerden absichern zu können und maximale Erträge zu erzielen. Durch die Nutzung von biogenen Reststoffen als Torfersatzstoffe sowie die Kreislaufführung von abgetragenen Substraten möchte MykoDeck einen Beitrag zur Schonung der natürlichen Ressource Torf und zur Reduzierung von Klimagasen durch den Torfabbau leisten. Im Teilvorhaben des IHD werden verschiedene Rezepturen für torffreie Abdeckerden unter Verwendung der Zuschlag- und Torfersatzstoffe des Projektpartners LAV entwickelt. Zuerst erfolgt eine chemische und biologische Bewertung torfhaltiger Abdeckerden sowie alternativer Materialen und die Identifikation von Leitparametern, wie pH-Wert, Porenvolumen, Feuchte oder Nährstoffzusammensetzung. Dann erfolgt die Rezepturentwicklung und Herstellung erster Materialien im Labormaßstab. Da die Pilzarten stammspezifische Abdeckerden benötigen, wird eine zugehörige Rezepturentwicklung angestrebt. Zur Reduktion des Schädlings- und Krankheitsdrucks werden die Varianten unter verschiedenen Hygienisierungsmaßnahmen im Labor getestet und mikrobiologisch und molekulardiagnostisch bewertet. Zur Qualitätssicherung werden Laborkultivierungsuntersuchungen durchgeführt. Praxistaugliche Varianten der Abdeckerden werden anhand der Wachstums- und Fruktifikationszeit sowie der Erträge von Referenzpilzen sichergestellt. Nach dem Upscaling der Herstellungstechnologien (LAV, IKTS) werden die Abdeckerden in praxisnahen Kultivierungsuntersuchungen bei Pilzproduzenten getestet. | Dipl.-Ing. Natalie Rangno Tel.: +49 351 4662-242 natalie.rangno@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | FPNR | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220MT006A | Verbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von torfreduzierten Produktionssystemen im Gartenbau; Teilvorhaben 1: Projektkoordination und nützliche und schädliche Organismen - Akronym: ToPGa | Das Verbundvorhaben Entwicklung und Bewertung von torfreduzierten Produktionssystemen im Gartenbau, abgekürzt ToPGa, hat zum Ziel, die verschiedenen Sparten des Gartenbaus mit fachlichen Lösungen zu unterstützen, um den ökologisch dringenden Umstieg auf torfreduzierte und torffreie Substrate zu fördern. Die dafür erforderlichen ganzheitlichen Betrachtungen und Untersuchungen fokussieren auf die Sparten Baumschule, Gemüsebau, Obstbau und Zierpflanzenbau im Produktionsgartenbau. In neun Teilvorhaben arbeiten die Projektpartner gemeinsam an der Zielstellung des ToPGa-Verbundvorhabens. Das Ziel des Teilvorhabens 1 ist die Koordination der Teilprojekte, die Berichterstattung und die Kommunikation mit dem Projektträger, ebenso wie wissenschaftliche Erkenntnisse zusammenzuführen und adressatengerecht aufzubereiten und die Kommunikation innerhalb des Verbundvorhabens zu fördern. Weiterhin werden in Teilvorhaben 1 Torfersatzstoffe und Produktionssysteme, die an torfreduzierte Kultursubstrate angepasst sind, aus Sicht des Pflanzenschutzes beurteilt. Ziel ist es Haupteinflussfaktoren zu identifizieren, um den integrierten Pflanzenschutz zu fördern. | Dr. Ute Vogler Tel.: +49 531 299-4400 ute.vogler@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenschutz in Gartenbau und urbanem Grün Messeweg 11/12 38104 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220MT006B | Verbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von torfreduzierten Produktionssystemen im Gartenbau; Teilvorhaben 2: Mikrobiologie und Humanpathologie - Akronym: ToPGa | Das Verbundvorhaben Entwicklung und Bewertung von torfreduzierten Produktionssystemen im Gartenbau, abgekürzt ToPGa, hat zum Ziel, die verschiedenen Sparten des Gartenbaus mit fachlichen Lösungen zu unterstützen, um den ökologisch dringenden Umstieg auf torfreduzierte und torffreie Substrate zu fördern. Die dafür erforderlichen ganzheitlichen Betrachtungen und Untersuchungen fokussieren auf die Sparten Baumschule, Gemüsebau, Obstbau und Zierpflanzenbau im Produktionsgartenbau. In neun Teilvorhaben arbeiten die Projektpartner gemeinsam an der Zielstellung des ToPGa-Verbundvorhabens. Das Ziel des Teilvorhabens 2 ist die Identifikation der Effekte von Torfersatzstoffen auf das Pflanzenmikrobiom, ebenso die Untersuchungen zur Persistenz von Humanpathogenen in Substraten und die Analyse, ob Torfersatzstoffe mit Humanpathogenen vorbelastet sind. | Dr. Adam Schikora Tel.: +49 531 299-3720 adam.schikora@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Epidemiologie und Pathogendiagnostik Messeweg 11/12 38104 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220MT006C | Verbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von torfreduzierten Produktionssystemen im Gartenbau; Teilvorhaben 3: Darstellung von Mischeffekten und App-Programmierung - Akronym: ToPGa | Das Verbundvorhaben Entwicklung und Bewertung von torfreduzierten Produktionssystemen im Gartenbau, abgekürzt ToPGa, hat zum Ziel, die verschiedenen Sparten des Gartenbaus mit fachlichen Lösungen zu unterstützen, um den ökologisch dringenden Umstieg auf torfreduzierte und torffreie Substrate zu fördern. Die dafür erforderlichen ganzheitlichen Betrachtungen und Untersuchungen fokussieren auf die Sparten Baumschule, Gemüsebau, Obstbau und Zierpflanzenbau im Produktionsgartenbau. In neun Teilvorhaben arbeiten die Projektpartner gemeinsam an der Zielstellung des ToPGa-Verbundvorhabens. Das Ziel des Teilvorhabens 3 ist die Entwicklung von Modellen zur Darstellung von Mischungseffekten verschiedener Substratausgangsstoffe und der Wissenstransfer in Form einer webbasierten App. | Dr. Oliver Körner Tel.: +49 3370 178-355 koerner@igzev.de Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau (IGZ) e V. Theodor-Echtermeyer-Weg 1 14979 Großbeeren | FPNR | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220MT006D | Verbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von torfreduzierten Produktionssystemen im Gartenbau; Teilvorhaben 4: Untersuchung und Evaluierung der Substratkomponenten - Akronym: ToPGa | Das Verbundvorhaben Entwicklung und Bewertung von torfreduzierten Produktionssystemen im Gartenbau, abgekürzt ToPGa, hat zum Ziel, die verschiedenen Sparten des Gartenbaus mit fachlichen Lösungen zu unterstützen, um den ökologisch dringenden Umstieg auf torfreduzierte und torffreie Substrate zu fördern. Die dafür erforderlichen ganzheitlichen Betrachtungen und Untersuchungen fokussieren auf die Sparten Baumschule, Gemüsebau, Obstbau und Zierpflanzenbau im Produktionsgartenbau. In neun Teilvorhaben arbeiten die Projektpartner gemeinsam an der Zielstellung des ToPGa-Verbundvorhabens. Das Ziel des Teilvorhabens 4 ist es ein Prüfraster für Torfersatzstoffe weiterzuentwickeln, um dieses bei der Mischung von Kultursubstraten anzuwenden. Hierfür werden Pflanzentests mit neuen potenziellen Substratausgangsstoffen (Gärreste, Fasernessel) in Versuchsanstalten und in Praxisbetrieben durchgeführt. | Prof. Dr. Georg Guggenberger Tel.: +49 511 762-2623 guggenberger@ifbk.uni-hannover.de Leibniz Universität Hannover - Naturwissenschaftliche Fakultät - Institut für Bodenkunde Herrenhäuser Str. 2 30419 Hannover | FPNR | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220MT006E | Verbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von torfreduzierten Produktionssystemen im Gartenbau; Teilvorhaben 5: Eignung von Torfersatzstoffen in Baumschule und Obstbau sowie Methodenoptimierung N-Haushalt - Akronym: ToPGa | Das Verbundvorhaben Entwicklung und Bewertung von torfreduzierten Produktionssystemen im Gartenbau, abgekürzt ToPGa, hat zum Ziel, die verschiedenen Sparten des Gartenbaus mit fachlichen Lösungen zu unterstützen, um den ökologisch dringenden Umstieg auf torfreduzierte und torffreie Substrate zu fördern. Die dafür erforderlichen ganzheitlichen Betrachtungen und Untersuchungen fokussieren auf die Sparten Baumschule, Gemüsebau, Obstbau und Zierpflanzenbau im Produktionsgartenbau. In neun Teilvorhaben arbeiten die Projektpartner gemeinsam an der Zielstellung des ToPGa-Verbundvorhabens. Das Ziel des Teilvorhabens 5 gliedert sich in die Zielstellungen von zwei Arbeitspaketen und eines Teilprojekts. Das Ziel eines Arbeitspaketes ist, Gärreste als Torfersatzstoff für immergrüne Laubgehölze und Koniferen zu untersuchen und zu etablieren. Das Teilprojekt hat zum Ziel, die Methodik zur Bestimmung der Stabilität des Stickstoffhaushaltes organischer Substratausgangsstoffe zu optimieren, um möglichst schnell sichere und reproduzierbare Ergebnisse zu liefern. Das Ziel eines weiteren Arbeitspaketes ist, torfreduzierte Anbausysteme im Beerenobst hinsichtlich ihrer pflanzenbaulichen Eignung zu untersuchen. Dabei liegen die Schwerpunkte auf der Zusammensetzung des Kultursubstrates in Hinblick auf Strukturstabilität und Anbauverfahren. | Prof. Dr. Bernhard Beßler Tel.: +49 511 4005 2151 bernhard.bessler@lwk-niedersachsen.de Landwirtschaftskammer Niedersachsen - Abt. Gartenbau Mars-la-Tour-Str. 1-13 26121 Oldenburg | FPNR | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220MT006F | Verbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von torfreduzierten Produktionssystemen im Gartenbau; Teilvorhaben 6: Gärreste als potenzielle Torfersatzstoffe - Akronym: ToPGa | Das Verbundvorhaben Entwicklung und Bewertung von torfreduzierten Produktionssystemen im Gartenbau, abgekürzt ToPGa, hat zum Ziel, die verschiedenen Sparten des Gartenbaus mit fachlichen Lösungen zu unterstützen, um den ökologisch dringenden Umstieg auf torfreduzierte und torffreie Substrate zu fördern. Die dafür erforderlichen ganzheitlichen Betrachtungen und Untersuchungen fokussieren auf die Sparten Baumschule, Gemüsebau, Obstbau und Zierpflanzenbau im Produktionsgartenbau. In neun Teilvorhaben arbeiten die Projektpartner gemeinsam an der Zielstellung des ToPGa-Verbundvorhabens. Das Ziel des Teilvorhabens 6 ist die Beurteilung potenzieller Torfersatzstoffe und die Anpassung und Weiterentwicklung eines Prüfrasters mit unterschiedlichen Kriterien, um dieses bei der Mischung von Kultursubstraten anzuwenden. In diesem Teilvorhaben sollen auch neue Torfersatzstoffe hinsichtlich ihrer Praxiseignung untersucht und etabliert werden. In diesem Teilvorhaben wird die Eignung von Gärresten für laubabwerfende Gehölze und Rosen geprüft. | Dr. Andreas Wrede Tel.: +49 4120 7068-151 awrede@lksh.de Landwirtschaftskammer Schleswig-Holstein - Abt. Gartenbau Thiensen 16 25373 Ellerhoop | FPNR | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220MT006G | Verbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von torfreduzierten Produktionssystemen im Gartenbau; Teilvorhaben 7: Fasernessel als Torfersatzstoff - Akronym: ToPGa | Das Verbundvorhaben Entwicklung und Bewertung von torfreduzierten Produktionssystemen im Gartenbau, abgekürzt ToPGa, hat zum Ziel, die verschiedenen Sparten des Gartenbaus mit fachlichen Lösungen zu unterstützen, um den ökologisch dringenden Umstieg auf torfreduzierte und torffreie Substrate zu fördern. Die dafür erforderlichen ganzheitlichen Betrachtungen und Untersuchungen fokussieren auf die Sparten Baumschule, Gemüsebau, Obstbau und Zierpflanzenbau im Produktionsgartenbau. In neun Teilvorhaben arbeiten die Projektpartner gemeinsam an der Zielstellung des ToPGa-Verbundvorhabens. Das Ziel des Teilvorhabens 7 ist es, die Fasernessel als potenziellen regionalen Torfersatzstoff zu untersuchen und zu bewerten. Es werden Ertrags- und Qualitätsdaten des nachhaltigen Anbaus sowie der Nacherntebehandlung der Fasernessel generiert. Stickstoffdüngeversuche zeigen, ob durch die N-Düngung das C:N-Verhältnis im Erntegut verändert und dadurch die N-Immobilisierung im daraus hergestellten Kultursubstrat reduziert wird. Daten zur qualitativen Veränderung der geernteten Biomasse durch Versuche zur Lagerung, Kompostierung und Silierung werden durch das Teilvorhaben 7 geliefert. Die potenziell für den Anbau der Fasernessel in Deutschland zur Verfügung stehende landwirtschaftliche Nutzfläche wird über eine Potenzialabschätzung ermittelt. | Prof. Dr. Jörg Michael Greef Tel.: +49 531 596-2301 joerg-michael.greef@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde Bundesallee 58 38116 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220MT006H | Verbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von torfreduzierten Produktionssystemen im Gartenbau; Teilvorhaben 8: Reduzierung des Torfeinsatzes im Freilandgemüsebau mittels kleinvolumiger Erdpresstöpfe - Akronym: ToPGa | Das Verbundvorhaben Entwicklung und Bewertung von torfreduzierten Produktionssystemen im Gartenbau, abgekürzt ToPGa, hat zum Ziel, die verschiedenen Sparten des Gartenbaus mit fachlichen Lösungen zu unterstützen, um den ökologisch dringenden Umstieg auf torfreduzierte und torffreie Substrate zu fördern. Die dafür erforderlichen ganzheitlichen Betrachtungen und Untersuchungen fokussieren auf die Sparten Baumschule, Gemüsebau, Obstbau und Zierpflanzenbau im Produktionsgartenbau. In neun Teilvorhaben arbeiten die Projektpartner gemeinsam an der Zielstellung des ToPGa-Verbundvorhabens. Das Ziel des Teilvorhabens 8 ist die pflanzenbauliche Bewertung des Einsatzes kleinvolumiger Erdpresstöpfe zur Reduzierung des Torfeinsatzes im Freilandgemüsebau. Die in Freilandversuchen anhand der Modellkultur Salat (Lactuca sativa var. capitata) gewonnenen Ergebnisse sollen umfassend Aufschluss über Möglichkeiten und Grenzen von substantiell torfreduzierten und gleichzeitig stabilen Anbauverfahren im Freilandgemüsebau geben. | Dr. Kai-Uwe Katroschan Tel.: +49 385 588-60500 k.katroschan@lfa.mvnet.de Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern - Gartenbaukompetenzzentrum Dorfplatz 1 18276 Gülzow-Prüzen | FPNR | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220MT006I | Verbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von torfreduzierten Produktionssystemen im Gartenbau; Teilvorhaben 9: Betriebswirtschaft und ökobilanzielle Bewertung - Akronym: ToPGa | Das Ziel des Teilvorhabens 9 gliedert sich in die zwei Zielstellungen "Betriebswirtschaft" und "ökobilanzielle Bewertung". Die Zielstellung "Betriebswirtschaft" vergleicht für einige Beispielkulturen auf Basis betriebswirtschaftlicher Analysen die Nutzung torfreduzierter Kultursubstrate mit aktuell verwendeten Substraten auf der Ebene gartenbaulicher Produktionssysteme. Die Zielstellung "Ökobilanzierung" bewertet den Einsatz torfreduzierter Kultursubstrate für dieselben Kulturen nach einem standardisierten Verfahren. Beide Bewertungsansätze werde integriert durchgeführt, so dass eine übergeordnete Interpretation der Ergebnisse möglich ist. | Dr. Walter Dirksmeyer Tel.: +49 531 596-5136 walter.dirksmeyer@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Betriebswirtschaft Bundesallee 63 38116 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220MT007A | Verbundvorhaben: Identifikation der Ursache von Pflanzenschäden im biologischen Anbau von Topfkräutern sowie Erarbeitung von wirksamen Vermeidungsstrategien und Gegenmaßnahmen; Teilvorhaben 1: Identifikation von Biotopfkräutersubstraten mit phytotoxischem Potential - Akronym: Biotopfkraeuter | Der Anbau von Topfkräutern hat in Deutschland in den letzten 20 Jahren beträchtlich an Bedeutung gewonnen, wobei gut 30 % bereits nach den Vorgaben der EU-Bioverordnung bzw. der Bioanbauverbände kultiviert werden. Allerdings traten in den letzten Jahren bei organisch gedüngten Topfkräutern in torfreduzierten Substraten vermehrt Schadsymptome – Keimhemmungen bzw. chlorotische und nekrotische Keimblätter sowie in der Folge ein vermindertes Pflanzenwachstum – auf, die offensichtlich mit dem Substrat bzw. der Düngung in Verbindung stehen. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Klärung der genauen Schadursache sowie die Entwicklung von Vermeidungsstrategien bzw. Gegenmaßnahmen. In der ersten Phase des Teilprojektes A erfolgt anhand von Keimpflanzentests ein systematisches Screening von Topfkräutersubstraten auf ihre phytotoxische Wirkung. Zur Identifikation der Schadursache werden ähnlich zusammengesetzte Substrate mit und ohne Schadwirkung für chromatographische und mikrobiologische Analysen an den Verbundpartner, das JKI, weitergeleitet (Teilprojekt B) sowie an der HSWT hinsichtlich der Kohlenstoffqualität untersucht. In der zweiten Projektphase des Teilprojekts A wird geprüft, ob die identifizierten und isolierten Stoffe oder Mikroorganismen tatsächlich ursächlich für die beobachteten Schadsymptome sind. Um das Risiko von Pflanzenschäden zukünftig zu minimieren, entwickelt die HSWT in der letzten Projektphase gemeinsam mit der Klasmann-Deilmann GmbH Vermeidungsstrategien bzw. Gegenmaßnahmen und erarbeitet zur Qualitätskontrolle von Topfkräutersubstraten gemeinsam mit dem JKI Untersuchungsmethoden sowie Richtwerte, die später in der RAL-Gütesicherung genutzt werden sollen. | Dr. Dieter Lohr Tel.: +49 8161 71-3349 dieter.lohr@hswt.de Hochschule Weihenstephan-Triesdorf Zentrum für Forschung und Wissenstransfer Institut für Gartenbau Fachgebiet Pflanzenernährung Am Staudengarten 14 85354 Freising | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220MT007B | Verbundvorhaben: Identifikation der Ursache von Pflanzenschäden im biologischen Anbau von Topfkräutern sowie Erarbeitung von wirksamen Vermeidungsstrategien und Gegenmaßnahmen; Teilvorhaben 2: Entwicklung von Analyseverfahren für die Qualitätsüberwachung - Akronym: Biotopfkraeuter | Der Anbau von Topfkräutern hat in Deutschland in den letzten 20 Jahren beträchtlich an Bedeutung gewonnen. Gut 30 % werden bereits nach den Vorgaben der EU-Bioverordnung bzw. der Bioanbauverbände kultiviert. Allerdings traten in den letzten Jahren bei organisch gedüngten Topfkräutern in torfreduzierten Substraten vermehrt Schadsymptome – Keimhemmungen bzw. chlorotische und nekrotische Keimblätter sowie in der Folge ein vermindertes Pflanzenwachstum – auf, die offensichtlich mit dem Substrat bzw. der Düngung in Verbindung stehen. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Klärung der genauen Schadursache sowie die Entwicklung von Vermeidungsstrategien bzw. Gegenmaßnahmen. In der ersten Projektphase des Teilprojekts B liegt der Fokus auf der Identifikation der Schadursache mittels chromatographischer (UHPLC, LC-MS/MS) und mikrobiologischer Methoden. Dazu werden ausgewählte Topfkräutersubstrate, die beim Verbundpartner, der HSWT, im Rahmen eines systematischen Screenings auf ihre phytotoxische Wirkung untersucht wurden (Teilprojekt A), unter anderem auf Mycotoxine und andere Metaboliten analysiert. Des Weiteren soll über Fettsäureprofile eine Identifikation eventueller Schadpilze erfolgen. Sobald potentiell schadursächliche Mikroorganismen identifiziert wurden, wird in der zweiten Projektphase versucht, diese auf Nährmedien zu kultivieren und anschließend nicht risikobehaftete Topfkräutersubstrate zu inokulieren. Nach erfolgreicher Inokulation werden die Substrate dann zur Prüfung der Phytotoxizität an die HSWT übergeben. In der dritten Projektphase beteiligt sich das JKI an der Entwicklung von Untersuchungsmethoden und der Erarbeitung von Richtwerten zur Qualitätskontrolle von Topfkräutersubstraten im Rahmen der RAL-Gütesicherung. | Dr. Lukas Beule Tel.: +49 30 8304 2307 lukas.beule@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Ökologische Chemie, Pflanzenanalytik und Vorratsschutz Königin-Luise-Str. 19 14195 Berlin | FPNR | ||
| 01.03.2020 | 31.01.2021 | 2220NR002 | 14. Rostocker Bioenergieforum - Akronym: 14_BEF | Die Bioenergie ist ein unverzichtbarer Baustein für eine nachhaltige Energieversorgung und die Erreichung der Klimaschutzziele. Zusätzlich zu der bedarfsgerechten, flexiblen Strombereitstellung, speziell durch Biogasanlagen, spielt die Bioenergie eine wichtige Rolle im Wärme- und Transportsektor. Aber die Bioenergie-Branche muss sich derzeit vielfältigen Fragestellungen widmen: Themen wie die EEG Novellierung, die langsam voranschreitende Wärmewende, strengere Emissionsgrenzwerte, neue Vorschriften für Biokraftstoffe sowie andere gesetzliche Neuerungen stellen die Weiterentwicklung der Bioenergie vor immer neue Herausforderungen. Um auch langfristig noch innovative und international wettbewerbsfähige biobasierte Lösungen zu realisieren, müssen solche Fragestellungen diskutiert werden. Als Antwort auf diese aktuellen Entwicklungen konzentriert sich das diesjährige Rostocker Bioenergieform auf die Vorstellung zukunftsfähiger Konzepte, welche zur nachhaltigen Energieversorgung und zum Klimaschutz beitragen können. Anhand von Beispielen und Pilotprojekten aus der Praxis werden die Erzeugung, Bereitstellung, Auf- und Verarbeitung von Biomasse sowie die Entwicklung neuer biobasierter Produkte und Bioenergieträger behandelt. Dazu zählen diverse Themen wie die Ressourcenschonung, innovative Konversionsverfahren, Bioökonomie, die Erschließung von Potenzialen biogener Reststoffe, die Entwicklung effizienter Wärmeversorgungskonzepte sowie die Sektorenkopplung. Ferner wird auch wieder die Rolle der Bioenergie im Mobilitätssektor eingehend behandelt, wobei der Schwerpunkt auf Kraftstoffen der Zukunft in der Landwirtschaft, Schifffahrt, Schwerlast- und im Straßenverkehr liegt. Interessante Themen umfassen hierbei die Nutzung von alternativen Einsatzstoffen, Emissionsquoten sowie die neuesten politischen Entwicklungen. | Prof. Dr. Michael Nelles Tel.: +49 381 498-3400 michael.nelles@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Umweltingenieurwesen - Professur Abfall- und Stoffstromwirtschaft Justus-v.-Liebig-Weg 6 18059 Rostock | X | FPNR | |
| 01.07.2021 | 30.06.2024 | 2220NR006A | Verbundvorhaben: Fortbildungskonzept für den Packmittelinformationstransfer in der Lebensmittelindustrie; Teilvorhaben 1: Markt-/Produktanfordernisse, Zusatzqualifikation und Fortbildungskonzept - Akronym: PackMit | Eine umfassende fachkundige Vermittlung von Informationen über Packmittel insbesondere alternative nicht petrochemisch-basierte Packmittel soll zur Packmittelreduktion als auch Packmittelsubstitution führen. Um einen fundierten Packmittelinformationstransfer anbieten zu können, soll in einem ersten Schritt eine Marktanalyse Aufschluss geben, welche Unternehmen für eine Packmittelinformationsvermittlung in Betracht kommen und welche Zielgruppen für die Fortbildung zum Packmittelinformationsvermittler (m/w/d) geeignet sind. In einem zweiten Schritt soll der Schulungsbedarf ermittelt, Schulungsmodule konzeptioniert und Wissen im Bereich nachhaltiger Packmittelalternativen zusammengefasst werden. Zur Sicherstellung der Qualität werden Standards und Rahmenbedingungen festgelegt. Im Fokus des Konzeptes steht die ganzheitliche Betrachtung zu mehr Nachhaltigkeit von Verpackungen. Damit die Wissensvermittlung erfolgreich bei vielen Unternehmen angeboten werden kann, soll in einem dritten Schritt des Vorhabens ein individuelles Förderkonzept erarbeitet werden. In einer abschließenden Pilotphase werden Pilot-Packmittelinformationsvermittler durch einzelne Schulungsmodule ausgebildet und die Konzepte und Bausteine getestet und evaluiert. Basierend auf den Evaluationsergebnissen sollen in einem letzten Schritt mögliche Handlungsoptionen für die weitere Vorgehensweise erarbeitet werden. | Prof. Dr. Markus Schmid Tel.: +49 7571 732-8402 schmid@hs-albsig.de Hochschule Albstadt-Sigmaringen Anton-Guenther-Str. 51 72488 Sigmaringen | FPNR | ||
| 01.07.2021 | 30.06.2024 | 2220NR006B | Verbundvorhaben: Fortbildungskonzept für den Packmittelinformationstransfer in der Lebensmittelindustrie; Teilvorhaben 2: Management, Informationsvermittlung und Förderkonzepte - Akronym: PackMit | Eine umfassende fachkundige Vermittlung von Informationen über Packmittel insbesondere alternative nicht petrochemisch-basierte Packmittel soll zur Packmittelreduktion als auch Packmittelsubstitution führen. Um einen fundierten Packmittelinformationstransfer anbieten zu können, soll in einem ersten Schritt eine Marktanalyse Aufschluss geben, welche Unternehmen für eine Packmittelinformationsvermittlung in Betracht kommen und welche Zielgruppen für die Fortbildung zum Packmittelinformationsvermittler (m/w/d) geeignet sind. In einem zweiten Schritt soll der Schulungsbedarf ermittelt, Schulungsmodule konzeptioniert und Wissen im Bereich nachhaltiger Packmittelalternativen zusammengefasst werden. Zur Sicherstellung der Qualität werden Standards und Rahmenbedingungen festgelegt. Im Fokus des Konzeptes steht die ganzheitliche Betrachtung zu mehr Nachhaltigkeit von Verpackungen. Damit die Wissensvermittlung erfolgreich bei vielen Unternehmen angeboten werden kann, soll in einem dritten Schritt des Vorhabens ein individuelles Förderkonzept erarbeitet werden. In einer abschließenden Pilotphase werden Pilot-Packmittelinformationsvermittler durch einzelne Schulungsmodule ausgebildet und die Konzepte und Bausteine getestet und evaluiert. Basierend auf den Evaluationsergebnissen sollen in einem letzten Schritt mögliche Handlungsoptionen für die weitere Vorgehensweise erarbeitet werden. | Prof. Dr. Markus Schmid Tel.: +49 7571 7328402 schmid@hs-albsig.de WFS-Wirtschaftsförderung Sigmaringen GmbH & Co. KG Marie-Curie-Str. 10 72488 Sigmaringen | FPNR | ||
| 01.11.2020 | 31.01.2024 | 2220NR008A | Verbundvorhaben: SUbmeterPositionierung in der Forstwirtschaft unter schwierigen SatNav-Bedingungen; Teilvorhaben 1: Projektmanagement, Praxisversuche, Datenanalyse - Akronym: SuperNAV | Die präzise Verortung von Forstmaschinen ist von grundsätzlicher Bedeutung für eine nachhaltige, bodenschonende und gleichermaßen effiziente und sichere Holznutzung. Mit den bislang verfügbaren Empfängern für Globale Satellitennavigationssysteme (GNSS) ist eine zuverlässige Positionierung im Submeterbereich und in Echtzeit in Waldbeständen jedoch nicht möglich. Ziel des Projekts ist daher die Entwicklung und Praxiserprobung technischer Systeme, die die für eine Satellitenpositionierung im Wald vorherrschenden, ungünstigen Rahmenbedingungen, wie z.B. Abschattung, Beugung und ein schlechtes Signal-Rausch-Verhältnis, durch innovative GNSS-Antennentechnologie kompensieren und durch ergänzende Sensorfusion eine höhere Genauigkeit erzielen. Die Positioniergenauigkeit im Submeterbereich soll mit den im Projekt neu zu entwickelnden Technologien durchgängig und in Echtzeit sichergestellt werden. Für Waldbesitzer, Forstbetriebe, Forstunternehmen und rohstoffverarbeitende Holzindustriebetriebe ergäben sich hierdurch erhebliche Verbesserungen hinsichtlich Arbeitssicherheit, Zuverlässigkeit bei der Einhaltung des Bodenschutzes als Aspekt der Umweltvorsorge und Erfüllung der Zertifizierungsanforderungen und Wirtschaftlichkeit der involvierten Betriebe. | Dr. Udo Hans Sauter Tel.: +49 761 4018-237 udo.sauter@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 01.11.2020 | 31.01.2024 | 2220NR008B | Verbundvorhaben: SUbmeterPositionierung in der Forstwirtschaft unter schwierigen SatNav-Bedingungen; Teilvorhaben 2: GNSS-Waldempfängerentwicklung - Akronym: SuperNav | Die präzise Verortung von Forstmaschinen ist von grundsätzlicher Bedeutung für eine nachhaltige, bodenschonende und gleichermaßen effiziente und sichere Holznutzung. Mit den bislang verfügbaren Empfängern für Globale Satellitennavigationssysteme (GNSS) ist eine zuverlässige Positionierung im Submeterbereich und in Echtzeit in Waldbeständen jedoch nicht möglich. Ziel des Projekts ist daher die Entwicklung und Praxiserprobung technischer Systeme, die die für eine Satellitenpositionierung im Wald vorherrschenden, ungünstigen Rahmenbedingungen, wie z.B. Abschattung, Beugung und ein schlechtes Signal-Rausch-Verhältnis, durch innovative GNSS-Antennentechnologie kompensieren und durch ergänzende Sensorfusion eine höhere Genauigkeit erzielen. Die Positioniergenauigkeit im Submeterbereich soll mit den im Projekt neu zu entwickelnden Technologien durchgängig und in Echtzeit sichergestellt werden. Für Waldbesitzer, Forstbetriebe, Forstunternehmen und rohstoffverarbeitende Holzindustriebetriebe ergäben sich hierdurch erhebliche Verbesserungen hinsichtlich Arbeitssicherheit, Zuverlässigkeit bei der Einhaltung des Bodenschutzes als Aspekt der Umweltvorsorge und Erfüllung der Zertifizierungsanforderungen und Wirtschaftlichkeit der involvierten Betriebe. | Dipl.-Ing. Matthias Overbeck Tel.: +49 911 58061-6368 matthias.overbeck@iis.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen (IIS) - Standort Nürnberg Nordostpark 84 90411 Nürnberg | FPNR | ||
| 01.11.2020 | 31.01.2024 | 2220NR008C | Verbundvorhaben: SUbmeterPositionierung in der Forstwirtschaft unter schwierigen SatNav-Bedingungen; Teilvorhaben 3: Integration SuperNav-Empfänger in eine Forstmaschine - Akronym: SuperNav | Die präzise Verortung von Forstmaschinen ist von grundsätzlicher Bedeutung für eine nachhaltige, bodenschonende und gleichermaßen effiziente und sichere Holznutzung. Mit den bislang verfügbaren Empfängern für Globale Satellitennavigationssysteme (GNSS) ist eine zuverlässige Positionierung im Submeterbereich und in Echtzeit in Waldbeständen jedoch nicht möglich. Ziel des Projekts ist daher die Entwicklung und Praxiserprobung technischer Systeme, die die für eine Satellitenpositionierung im Wald vorherrschenden, ungünstigen Rahmenbedingungen, wie z.B. Abschattung, Beugung und ein schlechtes Signal-Rausch-Verhältnis, durch innovative GNSS-Antennentechnologie kompensieren und durch ergänzende Sensorfusion eine höhere Genauigkeit erzielen. Die Positioniergenauigkeit im Submeterbereich soll mit den im Projekt neu zu entwickelnden Technologien durchgängig und in Echtzeit sichergestellt werden. Für Waldbesitzer, Forstbetriebe, Forstunternehmen und rohstoffverarbeitende Holzindustriebetriebe ergäben sich hierdurch erhebliche Verbesserungen hinsichtlich Arbeitssicherheit, Zuverlässigkeit bei der Einhaltung des Bodenschutzes als Aspekt der Umweltvorsorge und Erfüllung der Zertifizierungsanforderungen und Wirtschaftlichkeit der involvierten Betriebe. | Dipl.-Ing. Felix zu Hohenlohe-Waldenburg Tel.: +49 7944 9191-0 info@hsm-forest.com Hohenloher Spezial-Maschinenbau GmbH Im Greut 10 74635 Kupferzell | FPNR | ||
| 01.11.2020 | 31.01.2024 | 2220NR008D | Verbundvorhaben: SUbmeterPositionierung in der Forstwirtschaft unter schwierigen SatNav-Bedingungen; Teilvorhaben 4: Praxisdefinition Zielsystem, Versuchsdurchführung und Datenanalyse - Akronym: SuperNav | Die präzise Verortung von Forstmaschinen ist von grundsätzlicher Bedeutung für eine nachhaltige, bodenschonende und gleichermaßen effiziente und sichere Holznutzung. Mit den bislang verfügbaren Empfängern für Globale Satellitennavigationssysteme (GNSS) ist eine zuverlässige Positionierung im Submeterbereich und in Echtzeit in Waldbeständen jedoch nicht möglich. Ziel des Projekts ist daher die Entwicklung und Praxiserprobung technischer Systeme, die die für eine Satellitenpositionierung im Wald vorherrschenden, ungünstigen Rahmenbedingungen, wie z.B. Abschattung, Beugung und ein schlechtes Signal-Rausch-Verhältnis, durch innovative GNSS-Antennentechnologie kompensieren und durch ergänzende Sensorfusion eine höhere Genauigkeit erzielen. Die Positioniergenauigkeit im Submeterbereich soll mit den im Projekt neu zu entwickelnden Technologien durchgängig und in Echtzeit sichergestellt werden. Für Waldbesitzer, Forstbetriebe, Forstunternehmen und rohstoffverarbeitende Holzindustriebetriebe ergäben sich hierdurch erhebliche Verbesserungen hinsichtlich Arbeitssicherheit, Zuverlässigkeit bei der Einhaltung des Bodenschutzes als Aspekt der Umweltvorsorge und Erfüllung der Zertifizierungsanforderungen und Wirtschaftlichkeit der involvierten Betriebe. | Matthias Leipnitz Tel.: +49 3496 510514 mleipnitz@geo-konzept.de geo-konzept Gesellschaft für Umweltplanungssysteme mbH Wittenfelder Str. 28 85111 Adelschlag | FPNR | ||
| 15.11.2020 | 14.05.2023 | 2220NR009A | Verbundvorhaben: Versorgungskette Holz, IT und von der Straße auf die Schiene; Teilvorhaben1: Projektkoordination und Logistik, Informationsstechnische Forschung und Verarbeitung - Akronym: VEHIT | Das Vorhaben hat das Ziel, die Versorgungkette Holz durch den systematischen Einsatz von IT (VE-HIT) zu verbessern und ein intelligentes Supply Chain-Konzept zu entwickeln, das zu verstärkten Bahntransporten führt. Die relevanten Akteure der Versorgungskette Holz sind derzeit IT-technisch nur unzureichend verknüpft. Die Mengen klimabedingten Schadholzes übersteigen deutlich die vorhandene LKW-Frachtkapazität. Gleichzeitig sinkt die Frachtkapazität altersbedingt. Verkehrspolitische Lösungen, wie die Erhöhung des zulässigen LKW-Gewichts auf 44 t, sind für das Gesamtproblem unzureichend, so dass die Holzversorgung des Marktes zunehmend gefährdet ist. Ein zusätzliches Problem sind große Mengen von Schadholz infolge des Klimawandels. Das Problem ist nur durch einen Wechsel des Transportmittels erreichbar und bedeutet eine systematische Verlagerung des Holztransports vom LKW auf die Schiene. Neue Supply Chain-Konzepte sind darauf auszurichten, die systemischen Nachteile der Bahn zu kompensieren, um die besonderen Stärken des Systems Schiene nutzen zu können. Benötigt werden hierzu spezielle Verladebahnhöfe, sog. ‚Timberports‘. Diese Timberports werden als ‚digitale Zwillinge‘ im Vorhaben VEHIT modelliert. Die Analyse richtet sich dabei auf die Frage geeigneter Standorte, die das Potential besitzen, um Timberports stetig mit Rundholz zu beliefern. Ferner sind Timberports in die systemische Vernetzung der Akteure (Forst, LKW- oder Bahn-Transport, Holzindustrie) IT-technisch zu integrieren. Um die Voraussetzungen für die praktische Standortrealisierung zu schaffen, sind tragfähige Geschäftsmodelle und geeignete Betriebskonzepte zu entwickeln, die die Wirtschaftlichkeit der gesamten Versorgungskette Holz sichern. | Prof. Dr. Thomas Purfürst Tel.: +49 761 203-3567 thomas.purfuerst@foresteng.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen - Institut für Forstwissenschaften - Professur für Forstliche Verfahrenstechnik Werthmannstr. 6 79098 Freiburg im Breisgau | X | FPNR | |
| 15.11.2020 | 14.05.2023 | 2220NR009B | Verbundvorhaben: Versorgungskette Holz, IT und von der Straße auf die Schiene; Teilvorhaben 2: Operationale Umsetzung Holzbereitstellung und Schadholzlager, LKW- und modaler Transport (Bahn und Schiff) - Akronym: VEHIT | Das Vorhaben hat das Ziel, die VErsorgungkette Holz durch den systematischen Einsatz von IT (VE-HIT) zu verbessern und ein intelligentes Supply Chain-Konzept zu entwickeln, das zu verstärkten Bahntransporten führt. Die relevanten Akteure der Versorgungskette Holz sind derzeit IT-technisch nur unzureichend verknüpft. Die Mengen klimabedingten Schadholzes übersteigen deutlich die vorhandene LKW-Frachtkapazität. Gleichzeitig sinkt die Frachtkapazität altersbedingt. Verkehrspolitische Lösungen, wie die Erhöhung des zulässigen LKW-Gewichts auf 44 t, sind für das Gesamtproblem unzureichend, sodass die Holzversorgung des Marktes zunehmend gefährdet ist. Ein zusätzliches Problem sind große Mengen von Schadholz infolge des Klimawandels. Eine stärkere Verlagerung des Holztransports vom LKW auf die Schiene wird als Lösung des Problems gesehen . Neue Supply Chain-Konzepte sind darauf auszurichten, die systemischen Nachteile der Bahn zu kompensieren, um die besonderen Stärken des Systems Schiene nutzen zu können. Benötigt werden hierzu spezielle Verladebahnhöfe, sog. ‚Timberports‘. Die Analyse richtet sich dabei auf die Frage geeigneter Standorte, die das Potential besitzen, um Timberports stetig mit Rundholz zu beliefern. Ferner sind Timberports in die systemische Vernetzung der Akteure (Forst, LKW- oder Bahn-Transport, Holzindustrie) IT-technisch zu integrieren. Um die Voraussetzungen für die praktische Standortrealisierung zu schaffen, sind tragfähige Geschäftsmodelle und geeignete Betriebskonzepte zu entwickeln, die die Wirtschaftlichkeit der gesamten Versorgungskette Holz sichern. | Martin Müller Tel.: +49 941 6909-207 martin.mueller@baysf.de Bayerische Staatsforsten AöR - Teilbereich Logistik, Technik und Technische Produktion Tillystr. 2 93053 Regensburg | X | FPNR | |
| 15.11.2020 | 14.05.2023 | 2220NR009C | Verbundvorhaben: Versorgungskette Holz, IT und von der Straße auf die Schiene; Teilvorhaben 3: DB Cargo Logistics GmbH, Bereitstellung von Zügen und Timber-Ports, Betriebswirtschaftliche Analyse, Entwicklung Prototyp ‚Timberport - Akronym: VEHIT | Das Vorhaben hat das Ziel, die VErsorgungkette Holz durch den systematischen Einsatz von IT (VEH-IT) zu verbessern und ein intelligentes Supply Chain-Konzept zu entwickeln, das zu verstärkten Bahntransporten führt. Die relevanten Akteure der Versorgungskette Holz sind derzeit IT-technisch nur unzureichend verknüpft. Die Mengen klimabedingten Schadholzes übersteigen deutlich die vorhandene LKW-Frachtkapazität. Gleichzeitig sinkt die Frachtkapazität altersbedingt. Verkehrspolitische Lösungen, wie die Erhöhung des zulässigen LKW-Gewichts auf 44 t, sind für das Gesamtproblem unzureichend, sodass die Holzversorgung des Marktes zunehmend gefährdet ist. Ein zusätzliches Problem sind große Mengen von Schadholz infolge des Klimawandels. Das Problem ist nur durch einen Wechsel des Transportmittels erreichbar und bedeutet eine systematische Verlagerung des Holztransports vom LKW auf die Schiene. Neue Supply Chain-Konzepte sind darauf auszurichten, die systemischen Nachteile der Bahn zu kompensieren, um die besonderen Stärken des Systems Schiene nutzen zu können. Benötigt werden hierzu spezielle Verladebahnhöfe, sog. ‚Timberports‘. Diese Timberports werden als ‚digitale Zwillinge‘ im Vorhaben VEHIT modelliert. Die Analyse richtet sich dabei auf die Frage geeigneter Standorte, die das Potential besitzen, um Timberports stetig mit Rundholz zu beliefern. Ferner sind Timberports in die systemische Vernetzung der Akteure (Forst, LKW- oder Bahn-Transport, Holzindustrie) IT-technisch zu integrieren. Um die Voraussetzungen für die praktische Standortrealisierung zu schaffen, sind tragfähige Geschäftsmodelle und geeignete Betriebskonzepte zu entwickeln, die die Wirtschaftlichkeit der gesamten Versorgungskette Holz sichern. | Dr. Florian Winter Tel.: +49 152 37599870 florian.winter@deutschebahn.com DB Cargo Logistics GmbH Langer Kornweg 34h-i 65451 Kelsterbach | X | FPNR | |
| 01.08.2021 | 14.07.2025 | 2220NR010X | Bioelektrochemische Acetatsynthese für die bedarfsorientierte Methanproduktion zur Abdeckung von Strombedarfsspitzen - Akronym: AceMeS | Vor dem Hintergrund des weltweit stetig steigenden Bedarfs an elektrischer Energie und der Endlichkeit von fossilen Brennstoffen ist es zwingend erforderlich, neue und innovative Konzepte für eine CO2-neutrale Produktion, Speicherung und Nutzung von erneuerbaren Energien zu entwickeln. Biogasanlagen können witterungsunabhängig betrieben werden und sind daher grundsätzlich geeignet, flexibel Strom zu produzieren und damit die Stromproduktion kurzfristig an den jeweiligen Bedarf anzupassen. Um die Flexibilisierung von Biogasanlagen weiter zu steigern, könnten bestehende Biogasanlagen mit einem ergänzenden, steuerbaren Modul für eine gerichtete stoffliche und energetische Konversion verbunden werden. Im Rahmen des Vorhabens soll ein bioelektrisches System (BES) entwickelt werden, welches eine bedarfsorientierte Biogasproduktion gewährleisten kann. Die flexible Bereitstellung des Biogases soll durch den Betrieb einer mikrobiellen Elektrolysezelle (MEZ) gelingen, die im Falle von Biogasüberschuss den daraus gewonnenen Strom zur Gewinnung von biogenem Acetat nutzt, welches mittels Elektrosynthese von chemolithoautotrophen Bakterien aus CO2 (Abfallprodukt der Stromerzeugung im BHKW) und exogenen Elektronen gebildet wird. Das so synthetisierte Acetat wird gespeichert und bei einem hohen Strombedarf im Netz dem Biogasreaktor zugeführt. Das zugeführte Acetat kann auf diese Weise schnell und bedarfsgerecht in Biogas umgewandelt werden und nachfolgend so die Energieproduktion erhöhen. Schwerpunkt der Arbeiten soll die technische Etablierung dieses BES-Konzeptes sein. Hierzu zählen die Entwicklung und Optimierung eines geeigneten MEZ-Moduls für die Implementierung in bestehende Biogasanlagen. Darüber hinaus soll eine ökonomische Bewertung des geplanten Systems auf Grundlage einer Kosten-Nutzen-Kalkulation durchgeführt werden. | Prof. Dr.-Ing. Marc Wichern Tel.: +49 234 32-25891 marc.wichern@rub.de Ruhr-Universität Bochum - Fakultät für Bau- und Umweltingenieurwissenschaften - Institut für Infrastruktur und Umwelt - Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Umwelttechnik Universitätsstr. 150 44801 Bochum | FPNR | ||
| 15.11.2020 | 15.05.2024 | 2220NR012A | Verbundvorhaben: Sequentiell biologisch abbaubare Geotextilien für technisch-biologische Uferbefestigungen an Binnenwasserstraßen; Teilvorhaben 1: Bioshoreline - Weiterführung der Langzeituntersuchung - Akronym: Bioshoreline_II | Gesamtziel ist die Entwicklung eines biologisch abbaubaren Geotextilfilters aus nachwachsenden Rohstoffen, der das Anwachsen der Pflanzen in technisch-biologischen Ufersicherungen ermöglicht und sich letztendlich vollständig biologisch abbaut. Geotextilfilter werden in diesen Ufersicherungen eingebaut, um zu verhindern, dass Boden durch schiffsinduzierte Belastungen aus der Böschung ausgetragen wird, bis die Pflanzenwurzeln selbst diese Aufgabe übernehmen können. | Dipl.-Wirt.-Ing. Pia Borelbach Tel.: +49 208 8598-1265 pia.borelbach@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | FPNR | ||
| 15.11.2020 | 15.05.2024 | 2220NR012B | Verbundvorhaben: Sequentiell biologisch abbaubare Geotextilien für technisch-biologische Uferbefestigungen an Binnenwasserstraßen; Teilvorhaben 2: Entwicklung und Produktion von biologisch abbaubaren Werkstoffen für extrudierte Bodennägel - Akronym: Bioshoreline_II | Gesamtziel ist die Entwicklung eines biologisch abbaubaren Geotextilfilters aus nachwachsenden Rohstoffen, der das Anwachsen der Pflanzen in technisch-biologischen Ufersicherungen ermöglicht und sich letztendlich vollständig biologisch abbaut. Geotextilfilter werden in diesen Ufersicherungen eingebaut, um zu verhindern, dass Boden durch schiffsinduzierte Belastungen aus der Böschung ausgetragen wird, bis die Pflanzenwurzeln selbst diese Aufgabe übernehmen können | Dipl.-Ing. Birgit von Hansen Tel.: +49 2154 925-128 birgit.vonhansen@fkur.com FKuR Kunststoff GmbH Siemensring 79 47877 Willich | FPNR | ||
| 01.05.2020 | 31.12.2023 | 2220NR013 | Fernerkundungsbasiertes Nationales Erfassungssystem Waldschäden (FNEWs) - Akronym: FNEWs | Mit dem Projekt werden die Voraussetzungen für die Implementierung eines fernerkundungsbasierten Erfassungssystems für Waldschäden geschaffen und erprobt. Dieses soll Daten als Entscheidungshilfe für ein Krisenmanagement bei großflächigen Waldschäden liefern. Das fernerkundungsbasierte nationale Erfassungssystem Waldschäden soll belastbare Informationen zu Waldflächen und Holzmengen liefern, die durch Kalamitäten wie Sturm, Trockenheit, Schadinsekten oder Waldbrand abgestorben sind. Es soll aktuelle Hinweiskarten mit Hilfe einer weitgehend automatischen Schnelldetektion erzeugen und jährliche Berichte über den Umfang der Schäden ermöglichen. Dafür sollen bewährte Lösungsansätze getestet und weiterentwi-ckelt werden. Die erfolgversprechendste Lösung soll in eine bundesweite Anwendung überführt werden. Dazu arbeitet das Thünen-Institut mit führenden Technologiepartnern und Lieferanten für Trainings- und Validierungsdaten aus verschiedenen Bundesländern zusammen. Die wichtigste Datengrundlage sind multispektrale Sentinel 2-Daten und Sentinel 1-Radardaten, die in einer hohen zeitlichen und räumlichen Auflösung kostenlos für das gesamte Bundesgebiet zur Verfügung stehen. Darüber hinaus wird der Zusatznutzen sehr hoch aufgelöster, kostenpflichtiger Satellitendaten sowie Luftbilddaten geprüft. Zur ökonomischen Bewertung der Schäden wird ein Prognosemodell für die Marktreaktionen auf Kalamitäten entwickelt. Damit sollen komplexe ökonomische Bewertungsansätze in das Monitoring- und Berichtssystem integriert werden | Dr. Katja Oehmichen Tel.: +49 3334 3820-360 katja.oehmichen@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Waldökosysteme Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | FPNR | ||
| 01.12.2020 | 31.12.2024 | 2220NR016A | Verbundvorhaben: Entwicklung eines automatischen Drohnensystems zur Herstellung stabiler Sprach- und Datenverbindungen zwischen Rettungsdienst und den Hilfesuchenden für Notfälle im Wald; Teilvorhaben 1: Analyse, Datenerhebung und Implementierung der NotRufDrohne in die Rettungskette-Forst - Akronym: NotRufDrohne | Die Mobilfunkabdeckung in den baden-württembergischen Wäldern ist sehr lückenhaft und die Versorgungsqualität ist nicht verlässlich dokumentiert. Zahlreiche forstliche Anwendungen basieren auf Mobilfunkanwendungen, wie z.B. die hochpräzise Satellitennavigation oder die "Rettungskette Forst". Kann bei einem Unfall der Notruf nicht direkt abgesetzt werden, muss sich eine Person vom Unfallort entfernen und einen Ort mit ausreichender Mobilfunkanbindung suchen. In einem solchen Fall ist der Zeitverlust enorm und kann durch den Einsatz von innovativen Technologien deutlich reduziert werden. Projektschritte sind: Präzise Identifikation von mobilfunkunterversorgten Waldgebieten durch Befragung der Vor-Ort-Einheiten in Verbindung mit einer Monitoring-App. Durchführung von systematischen Meßkampagnen mit Drohnen bei den identifizierten "Funklöchern" in verschiedenen Flughöhen über Grund. Ziel ist die Entwicklung und Konfektionierung einer sensorgesteuerten Drohne, die über dem Unfallort eine stabile Mobilfunk-Verbindung herstellt. Das System wird vollständig in den normalen Arbeitsablauf integriert. Ein permanentes, z.B. auf einem Waldarbeiterfahrzeug montiertes Drohnentransport und -startsystem registriert den Notruf durch den Verunfallten oder den Ersthelfer und erkennt, ob eine Mobilfunkverbindung hergestellt wird. Ist das nicht der Fall, steigt die Drohne automatisch auf und sucht selbständig eine geeignete Flughöhe bei der eine stabile Mobilfunkanbindung zwischen Anrufer und der Rettungsstelle hergestellt werden kann. Das Verfahren soll medienbruchfrei und endgeräteunabhängig die notwendige Sprach- und Sachdatenverbindung unmittelbar zum Unfallort herstellen und damit das therapiefreie Zeitintervall bei der Rettung grundlegend reduzieren. Auf der Hardwareseite müssen Anpassungen an marktverfügbaren Drohnen durchgeführt, aber auch Entwicklungsarbeit im Bereich der Avionik und der Funkmesstechnik geleistet werden. Ebenso wie bei der sicheren Integration in den Luftraum. | Dr. Petra Adler Tel.: +49 761 4018-207 petra.adler@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 01.12.2020 | 31.12.2024 | 2220NR016B | Verbundvorhaben: Entwicklung eines automatischen Drohnensystems zur Herstellung stabiler Sprach- und Datenverbindungen zwischen Rettungsdienst und den Hilfesuchenden für Notfälle im Wald; Teilvorhaben 2: Entwicklung eines Drohnensystems inkl. Energiemanagement unter Berücksichtigung der neuen EU-Regularien - Akronym: NotRufDrohne | Die Mobilfunkabdeckung in den baden-württembergischen Wäldern ist sehr lückenhaft und die Versorgungsqualität ist nicht verlässlich dokumentiert. Zahlreiche forstliche Anwendungen basieren auf Mobilfunkanwendungen, wie z.B. die hochpräzise Satellitennavigation oder die "Rettungskette Forst". Kann bei einem Unfall der Notruf nicht direkt abgesetzt werden, muss sich eine Person vom Unfallort entfernen und einen Ort mit ausreichender Mobilfunkanbindung suchen. In einem solchen Fall ist der Zeitverlust enorm und kann durch den Einsatz von innovativen Technologien deutlich reduziert werden. Projektschritte sind: Präzise Identifikation von mobilfunkunterversorgten Waldgebieten durch Befragung der Vor-Ort- Einheiten in Verbindung mit einer Monitoring-App. Durchführung von systematischen Meßkampagnen mit Drohnen bei den identifizierten "Funklöchern" in verschiedenen Flughöhen über Grund. Ziel ist die Entwicklung und Konfektionierung einer sensorgesteuerten Drohne, die über dem Unfallort eine stabile Mobilfunk-Verbindung herstellt. Das System wird vollständig in den normalen Arbeitsablauf integriert. Ein permanentes, z.B. auf einem Waldarbeiterfahrzeug montiertes Drohnentransport und -startsystem registriert den Notruf durch den Verunfallten oder den Ersthelfer und erkennt, ob eine Mobilfunkverbindung hergestellt wird. Ist das nicht der Fall, steigt die Drohne automatisch auf und sucht selbständig eine geeignete Flughöhe bei der eine stabile Mobilfunkanbindung zwischen Anrufer und der Rettungsstelle hergestellt werden kann. Das Verfahren soll medienbruchfrei und endgeräteunabhängig die notwendige Sprach- und Sachdatenverbindung unmittelbar zum Unfallort herstellen und damit das therapiefreie Zeitintervall bei der Rettung grundlegend reduzieren. Auf der Hardwareseite müssen Anpassungen an marktverfügbaren Drohnen durchgeführt, aber auch Entwicklungsarbeit im Bereich der Avionik und der Funkmesstechnik geleistet werden. Ebenso wie bei der sicheren Integration in den Luftraum. | Andreas Voss Tel.: +49 4185 9208041 a.voss@syrphus.com Syrphus GmbH Zum Wendeplatz 3 21220 Seevetal | FPNR | ||
| 01.12.2020 | 31.12.2024 | 2220NR016C | Verbundvorhaben: Entwicklung eines automatischen Drohnensystems zur Herstellung stabiler Sprach- und Datenverbindungen zwischen Rettungsdienst und den Hilfesuchenden für Notfälle im Wald; Teilvorhaben 3: Mobilfunkversorgung - Akronym: NotRufDrohne | Die Mobilfunkabdeckung in den baden-württembergischen Wäldern ist sehr lückenhaft und die Versorgungsqualität ist nicht verlässlich dokumentiert. Zahlreiche forstliche Anwendungen basieren auf Mobilfunkanwendungen, wie z.B. die hochpräzise Satellitennavigation oder die "Rettungskette Forst". Kann bei einem Unfall der Notruf nicht direkt abgesetzt werden, muss sich eine Person vom Unfallort entfernen und einen Ort mit ausreichender Mobilfunkanbindung suchen. In einem solchen Fall ist der Zeitverlust enorm und kann durch den Einsatz von innovativen Technologien deutlich reduziert werden. Projektschritte sind: Präzise Identifikation von mobilfunkunterversorgten Waldgebieten durch Befragung der Vor-Ort-Einheiten in Verbindung mit einer Monitoring-App. Durchführung von systematischen Meßkampagnen mit Drohnen bei den identifizierten "Funklöchern" in verschiedenen Flughöhen über Grund. Ziel ist die Entwicklung und Konfektionierung einer sensorgesteuerten Drohne, die über dem Unfallort eine stabile Mobilfunk-Verbindung herstellt. Das System wird vollständig in den normalen Arbeitsablauf integriert. Ein permanentes, z.B. auf einem Waldarbeiterfahrzeug montiertes Drohnentransport und -startsystem registriert den Notruf durch den Verunfallten oder den Ersthelfer und erkennt, ob eine Mobilfunkverbindung hergestellt wird. Ist das nicht der Fall, steigt die Drohne automatisch auf und sucht selbständig eine geeignete Flughöhe bei der eine stabile Mobilfunkanbindung zwischen Anrufer und der Rettungsstelle hergestellt werden kann. Das Verfahren soll medienbruchfrei und endgeräteunabhängig die notwendige Sprach- und Sachdatenverbindung unmittelbar zum Unfallort herstellen und damit das therapiefreie Zeitintervall bei der Rettung grundlegend reduzieren. Auf der Hardwareseite müssen Anpassungen an marktverfügbaren Drohnen durchgeführt, aber auch Entwicklungsarbeit im Bereich der Avionik und der Funkmesstechnik geleistet werden. Ebenso wie bei der sicheren Integration in den Luftraum. | Harald Gottschling Tel.: +49 6151 97110 24 h.gottschling@focus-infocom.de FOCUS INFOCOM Gesellschaft für Informatik und Telekommunikation mbH Heinrichstr. 2 64283 Darmstadt | FPNR | ||
| 01.07.2020 | 30.06.2023 | 2220NR017A | Verbundvorhaben: Cloud-basiertes Decision-Support-System für Revierförster - Erweiterte Dynamische Einschlagsplanung; Teilvorhaben 1: Steigerung der Effizienz und der Nachhaltigkeit der Forstwirtschaft durch KI-basierte digitale Services - Akronym: EDE40 | Das Ziel der Entwicklung des geplanten Decision-Support-Systems (Entscheidungs-Unterstützungs-System) von "EDE4.0 - Erweiterte Dynamische Einschlagsplanung 4.0" ist in erster Linie die Steigerung der Wirtschaftlichkeit von Erntemaßnahmen und anderer Aufgaben des operativen Forstmanagements unter der Beachtung von Umweltschutz und Nachhaltigkeit durch einen digitalen Service. Da in bestimmten Forstrevieren auch Wert auf die Akzeptanz der forstwirtschaftlichen Maßnahmen durch die Bevölkerung gelegt wird, z. B. bei einem städtischen Wald der von Bürgern intensiv zur Erholung genutzt wird, soll diese soll durch eine transparente Kommunikation erhöht werden. Innerhalb dieses Projektes fokussieren wir auf die Holzeinschlagsplanung (einzuschlagene Holzart, -menge und -qualität) als eine zentrale Aufgabe des Forstmanagements. Die Holzeinschlagsplanung soll durch die Nutzung von Künstlicher Intelligenz (KI) auf Basis von Revier- und Bestands-bezogener Daten sowie mittelfristigen und regionalen Klimaprognosen unterstützt werden. Etablierte Entscheidungsprozesse werden so durch datenbasierte und prädiktive Empfehlungen unterstützt, in Echtzeit und im Feld. Dies gilt sowohl für Akutsituationen, z.B. die Aufarbeitung von nicht geplanten Holzmengen, die durch zufällige Nutzungen verursacht wurden (z.B., Sturmschäden) als auch für den Umgang mit mittel- und langfristigen Prozesse wie z.B. variierende Marktbedingungen, wechselnde Nachfrage nach verschiedenen Holzarten und Holzqualität oder sich verändernde Umweltbedingungen. EDI übernimmt die Führerschaft dieses Konsortiums und vernetzt die Expertise der beteiligten Partner. Hierzu wird das IoT (Internet of Things) Framework EDI hive und die vorhandenen KI-Algorithmen auf die Anforderungen der Domäne der Forstwirtschaft in Verbindung mit der Klimaforschung adaptiert. Das Gesamtsystem ist als eine IoT Infrastruktur mit spezifischen Applikationen für Revierförster und weitere Akteure der Forstwirtschaft. | Dr.-Ing. Mohanad El-Haji Tel.: +49 179 101-9931 el-haji@edi.gmbh EDI GmbH Wöschbacher Str. 73 76327 Pfinztal | FPNR | ||
| 01.07.2020 | 31.12.2023 | 2220NR017B | Verbundvorhaben: Cloud-basiertes Decision-Support-System für Revierförster - Erweiterte Dynamische Einschlagsplanung; Teilvorhaben 2: Entwicklung des KI-Modells durch Kombination forstspezifischer und klimatischer Datenquellen - Akronym: EDE40 | Innerhalb des Projektes "EDE4.0" sollen auf Basis klimatischer und forstspezifischer Datensätze ein Modell zur Entscheidungsunterstützung für Revierförster entwickelt werden. Die Auswahl bzw. Generierung geeigneter Zielvariablen mit Relevanz für forstwirtschaftliche Aktivitäten und Planungen ist wesentlicher Bestandteil des Teilprojekts des KIT. Klimatische Daten aus Beobachtungen und Modellsimulationen werden ausgewertet und auf deren Nutzbarkeit für Entscheidungen hinsichtlich Einschlagplanung geprüft. Mit Hilfe von sowohl Klimaprognosen (von Jahreszeiten bis Jahren) als auch Klimaprojektionen (von Jahren bis Jahrzehnten) werden für ausgewählte Regionen Trends und Variabilität einzelner für die Einschlagsplanung relevante Parameter betrachtet. Das daraus entstehende Verständnis der Zusammenhänge ermöglicht eine quantitative Abschätzung zukünftiger Entwicklungen im Rahmen des regionalen Klimawandels. Durch die Einbindung der Forstlichen Versuchsanstalt Baden-Württemberg und der Hochschule Rottenburg ist eine Nutzung aktuellster Erkenntnisse gewährleistet. Die Daten aus dem Forstbereich werden nach Möglichkeit mit den klimatischen Daten verknüpft. Dabei stehen Faktoren waldbaulicher Grundlagen im Vordergrund der Untersuchungen und werden in Abhängigkeit des jeweiligen Ziels (Schutzwald, Wirtschaftswald, Erholungswald) untersucht. Letztendlich werden die Erkenntnisse aus den Verknüpfungen in ein Entscheidungsmodell überführt und validiert. Die Entwicklung eines solchen Entscheidungsmodells für die Forstwirtschaft ist einmalig und soll in der Entwicklungsphase derart konzipiert werden, dass es in Zukunft weitere Optimierungen zulässt. Um die Akzeptanz in der Forstwirtschaft zu maximieren wird seitens des KIT nicht nur die Kommunikation innerhalb des Projektes, sondern und vor allem ein besonderer Wert auf die Kommunikation außerhalb des Projekts gelegt, damit über die Projektlaufzeit hinaus eine Übertragbarkeit auf weitere Regionen und Partner leicht möglich ist. | Dr. Janus Willem Schipper Tel.: +49 721 608-28469 schipper@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (Universitätsaufgabe) - Institut für Meteorologie und Klimaforschung - Troposphärenforschung (IMK-TRO) Wolfgang-Gaede-Str. 1 76131 Karlsruhe | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 31.12.2024 | 2220NR018A | Verbundvorhaben: Gärreststrategien zur Optimierung von Nährstoffeffizienz, Wasser- und Klimaschutz im Pflanzenanbau; Teilvorhaben 1: Exaktversuchsanlage zur Ableitung optimierter ackerbaulicher Maßnahmen in Marktfrucht- und Nährstoffüberschussregionen - Akronym: RESOURCE | Eine hohe Viehbesatzdichte in Veredlungsregionen geht einher mit einer vermehrten Rohstoffverwertung in Biogasanlagen und führt zu regionalen Überschüssen an Nährstoffen aus Wirtschaftsdüngern. Diese Problematik spiegelt sich in einer verstärkten Nitratbelastung der Grundwasserkörper sowie erhöhten gasförmigen Emissionen von Ammoniak und Treibhausgasen wider. Ein effizientes Gärrestmanagement ist notwendig um die Emissionen zu vermindern und ausgeglichene regionale Nährstoffbilanzen zu erreichen. Im Rahmen dieses Vorhabens wird durch Anlage eines Feldversuchs in einer Nährstoffüberschussregion die Wirksamkeit von emissionsmindernder Ausbringungstechnik getestet. Ebenfalls untersucht wird die Möglichkeit, Emissionen durch reduzierte Ausbringungsmengen von Gärrest zu verringern. Parallel dazu wird ein weiterer Feldversuch in einer Region mit geringer Viehbesatzdichte und hohem Mineraldüngereinsatz angelegt. An diesem Standort soll die Einsparung von Mineraldünger durch den Import von Gärresten aus Überschussregionen untersucht werden. In der Marktfruchtregion wird getestet wie sich eine anteilige Substitution von Mineraldünger durch Gärrest ohne Ertragseinbuße realisieren lässt und welche Verschiebungen in den N-Verlusten mit dieser Substitution verbunden sind. Dazu werden der verfügbare Stickstoff in 0-90 cm Tiefe, die gasförmigen Verluste in den Feldversuchen und die Qualität der Ernteprodukte ermittelt. Aus diesen Ergebnissen werden die einzelnen Optimierungsmaßnahmen regional und überregional unter den Gesichtspunkten Umweltwirkung, pflanzenbauliche Effekte und Wirtschaftlichkeit bewertet und umfassende Handlungsempfehlungen formuliert. | Prof. Dr. Jörg Michael Greef Tel.: +49 531 596-2301 joerg-michael.greef@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde Bundesallee 58 38116 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220NR018B | Verbundvorhaben: Gärreststrategien zur Optimierung von Nährstoffeffizienz, Wasser- und Klimaschutz im Pflanzenanbau; Teilvorhaben 2: Modellierung und Praxisversuchsanlage zur Ableitung optimierter ackerbaulicher Maßnahmen in Marktfrucht- und Nährstoffüberschussregionen - Akronym: RESOURCE | Eine hohe Viehbesatzdichte in Veredlungsregionen geht einher mit einer vermehrten Rohstoffverwertung in Biogasanlagen und führt zu regionalen Überschüssen an Nährstoffen aus Wirtschaftsdüngern. Diese Problematik spiegelt sich in einer verstärkten Nitratbelastung der Grundwasserkörper sowie erhöhten gasförmigen Emissionen von Ammoniak und Treibhausgasen wider. Ein effizientes Gärrestmanagement ist notwendig, um die Emissionen zu vermindern und ausgeglichene regionale Nährstoffbilanzen zu erreichen. Im Rahmen dieses Vorhabens werden Strategien zur Emissionsminderung untersucht, die auf der Optimierung von Gärrestausbringungstechnik und –menge in einer Nährstoffüberschussregion sowie auf der Einsparung von Mineraldünger durch den Import von Gärresten aus Überschussregionen in eine Region mit geringer Viehbesatzdichte basieren. Im Teilprojekt wird ein biogeochemisches Prozessmodell verwendet, um die zeitliche Entwicklung von N-Emissionen und die Interaktion mit der Ertragsbildung auf den Marktfrucht- und Veredelungsstandorten abzubilden. Ziel ist es, die Wirkzusammenhänge und Effizienz der in den Feldversuchen geprüften Gärreststrategien zu beschreiben und ihre Wirksamkeit im Hinblick auf Boden-, Klima- und Anbauverhältnisse zu verallgemeinern. Die Datenbasis liefern die im Teilprojekt des JKI durchgeführten Exaktversuche sowie die in unserem Teilprojekt beauftragten Praxisversuche. Ziel der Praxisversuche ist es, die Gärreststrategien in realen Betrieben zu untersuchen. Dies dient zum einen der Ergänzung und Absicherung der jeweils nur an einem Standort durchgeführten Exaktversuche, zum anderen erzielt die Prüfung der Gärreststrategien unter Praxisbedingungen Erkenntnisse zu möglichen Einschränkungen in der Umsetzbarkeit und Akzeptanz. Im Teilvorhaben erfolgt weiterhin die Koordination und Auswertung der Treibhausgasemissionen in den Exaktversuchen sowie die Erstellung der Datenbasis für die Kalibrierung und Evaluierung des biogeochemischen Modells. | Dr. Reinhard Well Tel.: +49 531 596-2535 reinhard.well@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrarklimaschutz Bundesallee 65 38116 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.10.2020 | 30.06.2023 | 2220NR021A | Verbundvorhaben: Gemischbildung und Verbrennung von Alkoholen und anderer biogener Kraftstoffe in mischungskontrollierten Brennverfahren; Teilvorhaben 1: Experimentelle Untersuchung von Gemischbildung und Verbrennung biogener Kraftstoffe in Modellsystemen - Akronym: MiFoCo-bio | Das Vorhaben fokussierte sich auf Biokraftstoffe (HVO, Ethanol, 1-Octanol), die neben Potentialen bei Bereitstellungsemissionen aufgrund ihres chemischen Aufbaus auch geeignet sind, direkte motorische Emissionen zu mindern und Konflikte wie die Ruß-NOx-Schere aufzulösen. In API wurden optische Messtechniken verwendet, um am Einspritzkammerprüfstand Gemischbildung und Verbrennung biogener Kraftstoffe zu untersuchen. Der Fokus lag auf dem Einfluss der Kraftstoffe auf die Schritte der motorischen Prozesskette. Es wurde untersucht, ob physikalische Eigenschaften einen Einfluss auf die Gemischbildung haben. Außerdem wurde analysiert, inwieweit physikalische und chemische Eigenschaften die Verbrennung beeinflussen. Für Verbrennungsmotoren ist nicht mehr der Pkw-Motor der maßgebliche Anwendungsfall, sondern der Bereich der Großmotoren (z.B. Schiffe). Deshalb wurde in allen Aspekten verglichen, welche Einflüsse von unterschiedlichen Injektoren ausgehen. Hierzu wurden ein Großinjektor und ein Pkw-Injektor, für den noch eine breitere Datenbasis besteht, gegenübergestellt. Für die Durchführung von APII zur Stoffdatenermittlung wurde das Institut für Thermische Verfahrenstechnik, Umwelt- und Naturstoffverfahrenstechnik (ITUN) der TU Freiberg im FuE-Auftrag von der FAU eingebunden, um die drei Arbeitspakete zu bearbeiten. In APII.1 wurden Dampfdruckkurven von Alternativkraftstoffen untersucht und Daten bis zum kritischen Punkt ermittelt. Der Hauptfokus lag auf APII.2, in dem die Ermittlung von Dampf/Flüssigkeit-Phasengleichgewichtsdaten (VLE) von Kraftstoff/N2- und Kraftstoff/O2-Gemischen mittels Raman-Spektroskopie untersucht wurden. Es wurden VLE-Daten bei dieselrelevanten Drücken und Temperaturen mit Raman-Spektroskopie ermittelt. In APII.3 wurde die Gemischbildung in Kraftstoffsprays mit Raman-Spektroskopie an einer Einspritzkammer untersucht. Die Messtechnik liefert hierbei direkt quantitative Ergebnisse der Gemischzusammensetzung aus Kraftstoff und Umgebungsgas (N2/Luft). | Der Einfluss physikalischer Eigenschaften auf den Mischungsprozess ist für alle untersuchten Kraftstoffe vernachlässigbar, es resultiert die gleiche Kraftstoff/Luft-Massenverteilung für den jeweiligen Injektor. Dieser beeinflusst das Gemischfeld über Lochdurchmesser und Kegelwinkel. Die physikalische Beschreibung ist dabei für Pkw- und Großinjektoren identisch. Injektoren und Kraftstoffe beeinflussen Zeit, Ort und Wärmefreisetzung der Verbrennung. Injektoreinflüsse können dabei von reaktionschemischen Einflüssen systematisch getrennt werden. Der relative reaktions-chemische Einfluss bei unterschiedlichen Injektoren ist gleich. Diese Charakteristika bezüglich Kraftstoff und Injektor treten auch unter Dual-Fuel-Bedingung auf. Generell mindern biogene Kraftstoffe mit molekularem O2-Gehalt als Reinstoff und Mischungskomponente die Rußbildung deutlich. Injektor- und Kraftstoffeinflüsse sind bei Gemischbildung und Verbrennung systematisch gleich und trennbar und können unabhängig voneinander charakterisiert werden. Großinjektoren können mit denselben Modellen wie Pkw-Injektoren erfasst, biogene auf derselben Basis wie konventionelle Kraftstoffe beschrieben werden. Auf dieser Basis ermöglichten Messungen der quantitativen Gemischzusammensetzung bei der Einspritzung im Einspritzkammerprüfstand (APII.3) die allgemeingültige Validierung von 2D-Spraymodellen. Mit diesen ist nun eine quantitative Beschreibung der Gemischverteilung verschiedener Injektoren und Kraftstoffe variabel möglich. In APII wurden neuwertige thermodynamische Dampfdruck- und VLE-Daten für Ethanol und 1-Octanol sowie die binären Systeme 1-Octanol/N2, 1-Octanol/O2, n-Tridecan/N2, n-Pentadecan/N2, n-Hexadecan/N2 und n-Heptadecan/N2 ermittelt. Zusätzlich wurden Zustandsgleichungen zur kontinuierlichen Modellierung der VLE-Daten herangezogen. Diese und weitere Daten (Siedeverlaufskurve von HVO) wurden direkt in die Simulation integriert und die Qualität der jeweiligen Ergebnisse dadurch signifikant gesteigert. | Prof. Dr.-Ing. Michael Wensing Tel.: +49 9131 85-29782 michael.wensing@fau.de Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg - Lehrstuhl für Technische Thermodynamik (LTT) Am Weichselgarten 8 91058 Erlangen | X | FPNR |
| 01.10.2020 | 30.06.2023 | 2220NR021B | Verbundvorhaben: Gemischbildung und Verbrennung von Alkoholen und anderer biogener Kraftstoffe in mischungskontrollierten Brennverfahren; Teilvorhaben 2: Numerische Untersuchung von Gemischbildung und Verbrennung biogener Kraftstoffe - Akronym: MiFoCo-bio | Ziel dieses Teilvorhabens ist die Aufklärung der physikalischen Zusammenhänge entlang der motorischen Wirkkette: Einspritzung ¿ Gemischbildung ¿ Verbrennung anhand experimenteller Daten in Kombination mit den Ergebnissen numerischer Simulationen. Mit Hilfe der numerischen Simulation werden in steigender Komplexität die Prozesse entlang der Wirkkette betrachtet. Dies ermöglicht gekoppelte Vorgänge detailliert untersuchen zu können. Dieser systematische Ansatz führt am Ende zu einer Gesamtbetrachtung der physikalischen und chemischen Wirkmechanismen. Da die korrekte Beschreibung des Phasengleichgewichtes an der Grenzfläche einen wesentlichen Einfluss auf das Verdampfungsverhalten haben kann, werden die experimentell bestimmten Ergebnisse der Reinstoff- und Gemischphasenthermodynamik an die bestehenden Spraymodelle von Mehrkomponentenmischungen gekoppelt. Hierdurch können hochgenaue 3D-CFD Simulation der Gemischbildung durchgeführt werden. Aufbauend auf den Messungen in der Hochdruckkammer liefern inerte Spraysimulationen einen tieferen Einblick auf die Einspritzung und Gemischbildung der biogenen Kraftstoffe, wodurch ein vertieftes Verständnis der experimentellen Erkenntnisse bzgl. Verdampfung und Gemischbildung von Hochdrucksprays alternativer Kraftstoffe geleistet werden kann. Darauf aufbauend wird in reaktiven Simulationen die Zündung betrachtet. Damit kann eine Analyse der komplexen Wirkzusammenhänge zwischen Gemischbildung und anschließender Verbrennung erfolgen. Dieses Arbeitspaket ist von zentraler Bedeutung für die Quantifizierung des Potentials alternativer Kraftstoffe zur Schadstoffreduktion. Abschließend wird eine Potentialstudie für sogenannte "Dual-Fuel" Verfahren durchgeführt. Hierbei liegt der Fokus darauf aufbauend auf dem im Projekt verwendeten tabellierte Chemieansatz ein Verbrennungsmodell für vorgemischte und nicht-vorgemischte Verbrennung im Dual-Fuel Verfahren zu entwickeln. | IIn diesem Teilvorhaben wurden komplexe Phasengleichgewichte in die Simulationsumgebung integriert. Hierzu wurde die Methodik für die Tabellierung experimentell und numerisch bestimmter Phasengleichgewichte implementiert. Damit steht eine Methodik für komplexe thermophysikalische Eigenschaften von biogenen Dieselkraftstoffen in der Simulationsumgebung bereit. Mit Hilfe der gemessenen thermophysikalischen Eigenschaften und eines Optimierungstools wurde ein Surrogat für HVO identifiziert, dass sowohl die Gemischbildung, als auch die Verbrennung sehr gut beschreiben kann. Die Grobstruktur Spraysimulationen unter inerten Bedingungen zeigten eine exzellente Übereinstimmung mit den experimentellen Messungen. Anhand der detaillierten Simulationsdaten konnten komplexe Gemischbildungsprozesse für biogene Kraftstoffe und verschiedene Spritzlochdurchmesser identifiziert werden. Darüber hinaus liefern die Simulationen wichtige Informationen, wie z.B. Temperaturverteilungen im Spray, die im Experiment nicht zugänglich sind. Für die reaktiven Spraysimulationen wurden geeignete Reaktionsmechanismen für HVO und 1-Oktanol identifiziert und getestet. Eine Neuheit im Projekt ist die detaillierte Bestimmung der Temperaturverteilung aus den inerten Spraysimulationen. Besonders für biogene Kraftstoffe hat die Verdunstungskälte einen signifikanten Einfluss auf das Zündverhalten. Auch für konventionelle Kraftstoffe wie n-Dodekan als Referenzkraftstoff wurde ein Einfluss für große Spritzlochdurchmesser bzw. eingespritzte Masse beobachtet. Mit diesen Informationen wurde ein Verbrennungsmodell entwickelt, dass die Verdunstungskälte berücksichtigt, dass die Modellgüte deutlich verbessert. Zuletzt wurde eine Potentialstudie zu "Dual-Fuel" Verfahren erfolgreich durchgeführt. Hierzu wurde ein Verbrennungsmodell auf Basis des tabellierte Chemieansatz entwickelt, bei dem sowohl die vorgemischte Verbrennung des Hintergrundgemisches sowie die Diffusionsflamme des Zündstrahls beschrieben werden kann. | Prof. Dr.-Ing. Christian Hasse Tel.: +49 6151 1624142 hasse@stfs.tu-darmstadt.de Technische Universität Darmstadt Karolinenplatz 5 64289 Darmstadt | X | FPNR |
| 01.10.2020 | 30.06.2023 | 2220NR021C | Verbundvorhaben: Gemischbildung und Verbrennung von Alkoholen und anderer biogener Kraftstoffe in mischungskontrollierten Brennverfahren; Teilvorhaben 3: Motornahe Applikation und experimentelle Untersuchung biogener Kraftstoffe am Motor - Akronym: MiFoCo-bio | Die Durchführung der ersten Projektphase führte zu Erkenntnissen, die die charakteristischen Eigenschaften während der Spraybildung und im stationären Zustand des Sprays beschreiben. Die hieraus gewonnen Ergebnisse zeigen, dass das Massenverhältnis von Kraftstoff und Umgebungsgas vor dem Start der Verbrennung unabhängig von der Kraftstoffzusammensetzung ist. Die Betrachtung von lokal, stationären Sprayzuständen weist das gleiche Massenverhältnis für unterschiedliche Kraftstoffzusammensetzungen auf. Diese Spraycharakteristik entsteht durch die physikalischen Beeinflussungsmechanismen und kann gezielt durch das Einspritzsystem verändert und gesteuert werden. Mit dem Start der Verbrennung wird das Kraftstoffspray durch die chemischen Prozesse, die von der Kraftstoffzusammensetzung abhängig sind, beeinflusst. Für die Betrachtung von alternativen Biokraftstoffen können Kraftstoffe oder Kraftstoffgemische verwendet werden, die durch ihre chemischen Charakteristika die Erzeugung der Verbrennungsprodukte in einen angestrebten Bereich halten. Das Ziel dieser Auswahl ist die direkte Reduzierung der Emissionen. In der zweiten Projektphase sollen Ethanol, HVO und 1-Octanol betrachtet werden. Die Beurteilung eines möglichen Kraftstoffeinflusses auf mikroskopischer Ebene soll durch die Beurteilung der Mischungshomogenität durch die Raman-Spektroskopie durchgeführt werden. Die Verbrennungseigenschaften der alternativen Kraftstoffe werden durch Untersuchungen an einer Einspritzkammer, einer Rapid Compressed Machine und einem Einzylindermotor herausgearbeitet. Dabei werden möglichst reale Betriebsbedingungen angefahren. Die ausgewählten Betriebspunkte sollen eine möglichst geringe Emission erzeugen. Der Erkenntnisgewinn der jeweiligen Prüfstandsysteme soll durch Simulationen bestätigt werden. Die Simulationen sollen eine Vergleichbarkeit der Ergebnisse untereinander ermöglichen. | Das Arbeitspaket APIV wurde im Laufe dieses Projektes vom NMA bearbeitet und abgeschlossen. Der Umfang und die Anforderungen an die Durchführung der Messungen wurden mit und zwischen den Projektpartnern besprochen. Im Laufe der Projektlaufzeit sind dadurch Änderungen in den ursprünglichen Projektumfang eingeflossen. Der Kraftstoff HVO wurde durch die gewonnenen Erkenntnisse der Simulationen für weiterführende experimentelle und simulative Untersuchungen ausgeschlossen. In Absprache zwischen MTU und NMA wurden die möglichen Motorbetriebspunkte für die Messkampagne, die am Einzylinder-Forschungsmotor durchgeführt werden sollten, festgelegt. Die benötigten mit Messtechnik versehenden Bauteile wurden dem NMA von MTU und Woodward L’Orange zu Verfügung gestellt. Der Umbau des Prüfstandes und die Durchführung der Messungen wurden nacheinander abgearbeitet. Die anschließende Auswertung bestätigt die in den Simulationen gewonnen Erkenntnisse. Die genaueren Ausführungen und Informationen werden im "Schlussbericht" aufgeführt. | Dr.-Ing. Maximilian Prager Tel.: +49 89 289 24-106 maximilian.prager@tum.de Technische Universität München - TUM School of Engineering and Design - Lehrstuhl für Nachhaltige Mobile Antriebssysteme Schragenhofstr. 31 80992 München | X | FPNR |
| 01.10.2020 | 30.09.2024 | 2220NR023A | Verbundvorhaben: Regionale Nährstoff-Rückgewinnung aus Gärresten und Gülle mittels thermochemischer Konversion und Kristallisation an Calcium-Silicat-Hydrat-Phasen; Teilvorhaben 1: Nährstoffrückgewinnung aus der Flüssigphase mittels P-RoC-Verfahren - Akronym: RegioGquadrat | Um das Ziel der optimierten Nährstoffrückgewinnung zu erreichen, wird das P-RoC-Verfahren zur Behandlung der Flüssigphase der Substrate in Kombination mit dem EuPhoRe-Verfahren zur Behandlung der Festphase der Substrate eingesetzt, so dass Nährstoffrückgewinnung in jeder Phase ansetzt. Auf einem ausgewählten Betrieb wird eine P-RoC-Anlage vor Ort im halbtechnischen Maßstab eingesetzt. So ist gewährleistet, dass in der Flüssigphase des Inputs und des Outputs der Vergärungsanlage angesetzt werden kann und so eine optimale wirtschaftliche Bewertung der Verfahren erfolgen kann. Für die Behandlung der Festphase mittels der EuPhoRe-Technologie steht eine Pilotanlage zur Verfügung. Der Transport dorthin wird ebenfalls bewertet und fließt in die Aufwandsdarstellung der Kombination der beiden Technologien ein. Mit dem gewählten Ansatz der Nährstoffentfrachtung von Flüssig- und Festphase aus Gärresten werden nicht nur die Rückgewinnung und der nachhaltige Einsatz essentieller Nährstoffe erreicht, sondern auch die Belastung der Böden gerade in Ballungsbereichen der Schweinemast und Schweinezucht bzw. der Tierhaltung allgemein mit unspezifischen Nährstoffen verringert. Hierbei werden unmittelbar einsetzbare mineralische Phosphordünger erzeugt, die sowohl regional als auch überregional verwertet werden können in einem sogenannten Hybrid-System. | Anke Ehbrecht Tel.: +49 721 608-45103 anke.ehbrecht@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (Universitätsaufgabe) - Fak. Bauingenieur-, Geo- und Umweltwissenschaften - Inst. Massivbau u. Baustofftechnologie - Kompetenzzentrum für Materialfeuchte (CMM) Gotthard-Franz-Str. 3, Geb. 50.31 76131 Karlsruhe | FPNR | ||
| 01.10.2020 | 30.09.2024 | 2220NR023B | Verbundvorhaben: Regionale Nährstoff-Rückgewinnung aus Gärresten und Gülle mittels thermochemischer Konversion und Kristallisation an Calcium-Silicat-Hydrat-Phasen; Teilvorhaben 2: Nährstoffrückgewinnung aus der Festphase mittels EuPhoRe-Verfahren - Akronym: RegioGquadrat | Um das Ziel der optimierten Nährstoffrückgewinnung zu erreichen, wird das P-RoC-Verfahren zur Behandlung der Flüssigphase der Substrate in Kombination mit dem EuPhoRe-Verfahren zur Behandlung der Festphase der Substrate eingesetzt, so dass Nährstoffrückgewinnung in jeder Phase ansetzt. Auf einem ausgewählten Betrieb wird eine P-RoC-Anlage vor Ort im halbtechnischen Maßstab eingesetzt. So ist gewährleistet, dass in der Flüssigphase des Inputs und des Outputs der Vergärungsanlage angesetzt werden kann und so eine optimale wirtschaftliche Bewertung der Verfahren erfolgen kann. Für die Behandlung der Festphase mittels der EuPhoRe-Technologie steht eine Pilotanlage zur Verfügung. Der Transport dorthin wird ebenfalls bewertet und fließt in die Aufwandsdarstellung der Kombination der beiden Technologien ein. Mit dem gewählten Ansatz der Nährstoffentfrachtung von Flüssig- und Festphase aus Gärresten werden nicht nur die Rückgewinnung und der nachhaltige Einsatz essentieller Nährstoffe erreicht, sondern auch die Belastung der Böden gerade in Ballungsbereichen der Schweinemast und Schweinezucht bzw. der Tierhaltung allgemein mit unspezifischen Nährstoffen verringert. Hierbei werden unmittelbar einsetzbare mineralische Phosphordünger erzeugt, die sowohl regional als auch überregional verwertet werden können in einem sogenannten Hybrid-System. | Dipl.-Ing. Frank Zepke Tel.: +49 05931 17779 frank.zepke@euphore.de EuPhoRe GmbH Marderweg 42a 49716 Meppen | FPNR | ||
| 01.07.2020 | 31.12.2023 | 2220NR024A | Verbundvorhaben: Erfassung und Vorhersagemöglichkeiten von Sturmschäden im Forst; Teilvorhaben 1: Entwicklung semi-automatischer Algorithmen zur quantitativen Erfassung von Sturmkalamitäten aus multiskaligen Fernerkundungsdaten - Akronym: WINMOL | Ziel des Projektes WINMOL ist die Modellierung potentieller Sturmwurfflächen in realen Forstbeständen und die Methodenentwicklung zur forstlichen Reduktion potentieller Sturmkalamitäten in wirtschaftlich genutzten Forstbeständen durch optimierte Sturmschadensmodelle. Das Projektergebnis liefert ein Planungsinstrument für waldbauliche Maßnahmen vor dem Sturm bis zur Karte nach dem Sturm und die Meldung der Holzmengen an das Werk. WINMOL trägt so dazu bei, die zahlreiche Funktionen des Waldes zu erhalten, indem a) nach einem Sturmereignis der Wald für die Nutzung schneller wieder freigegeben werden kann und b) die Risiken für den Menschen langfristig verkleinert, bzw. besser abgeschätzt werden können. | Prof. Dr. Jan-Peter Mund Tel.: +49 3334 657-189 jan-peter.mund@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich I Wald und Umwelt - GIS und Fernerkundung Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | FPNR | ||
| 01.07.2020 | 31.12.2023 | 2220NR024B | Verbundvorhaben: Erfassung und Vorhersagemöglichkeiten von Sturmschäden im Forst; Teilvorhaben 2: Entwicklung, Validierung und Einbindung eines Sturmschadenmoduls in die Waldwachstumsmodellierung - Akronym: WINMOL | Ziel des Projektes WINMOL ist die Modellierung potentieller Sturmwurfflächen in realen Forstbeständen und die Methodenentwicklung zur forstlichen Reduktion potentieller Sturmkalamitäten in wirtschaftlich genutzten Forstbeständen durch optimierte Sturmschadensmodelle. Das Projektergebnis liefert ein Planungsinstrument für waldbauliche Maßnahmen vor dem Sturm bis zur Karte nach dem Sturm und die Meldung der Holzmengen an das Werk. WINMOL trägt so dazu bei, die zahlreiche Funktionen des Waldes zu erhalten, indem a) nach einem Sturmereignis der Wald für die Nutzung schneller wieder freigegeben werden kann und b) die Risiken für den Menschen langfristig verkleinert, bzw. besser abgeschätzt werden können. . | Dr. Marco Natkhin Tel.: +49 03334 3820-340 marco.natkhin@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Waldökosysteme Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | FPNR | ||
| 01.03.2021 | 28.02.2025 | 2220NR025A | Verbundvorhaben: Biobasierte Schrumpffolien für Gefrieranwendungen im Lebensmittelbereich; Teilvorhaben 1: Entwicklung von Biokunststofffilmen - Akronym: BioPrima | Das gegenständliche Vorhaben umfasst die Entwicklung einer neuartigen, nachhaltigen Alternative zu Polyethylen-Schrumpffolien, welche im Lebensmittelbereich (z.B. als Primärverpackung für Tiefkühlkost) zum Einsatz kommen sollen. Ziel ist es dabei eine Verpackung mit einem erneuerbaren Rohstoffursprung (biobasierter Anteil) von mindestens 50 Masseprozent zu entwickeln, wobei der nachhaltige Anteil durch den Zusatz thermoplastischer Stärke (TPS) in Kombination mit Biopolymeren (z.B. Polymilchsäure, Polybutylensuccinat) im Compound möglichst auf 100 Prozent gesteigert werden soll. Die mechanische Stabilität des Compounds im Zuge der Lagerung unter Gefrierbedingungen, sowie die Migrationsstabilität in Kontakt mit Lebensmitteln (im speziellen Tiefkühlpizza) sind für die Applikation entscheidend und gilt es somit im Zuge der Entwicklung sicherzustellen. Für den Einsatz als Stretch-Folie ist es desweitern notwendig, eine möglichst hohe Verstreckbarkeit zu erzielen, um das Schrumpfverhalten an die Anforderungen in großtechnischer Produktion anzupassen. Ziel ist es, durch die Entwicklung und den Einsatz funktionalisierter TPS bzw. durch Entwicklung von Compoundformulierungen auf TPS-Basis, die Verstreckbarkeit von Folienwerkstoffen soweit zu adaptieren, dass die Verarbeitung im Schrumpffolienverfahren möglich wird. Die Optimierung der mechanischen Werkstoffeigenschaften (Dehnung, Zugfestigkeit und Elastizitätsmodul), sowie der Barrierewirkung (Migration, Wasserdampf- und Sauerstoffdurchlässigkeit) sind dabei essenzieller Bestandteil des Vorhabens. Im Zuge eines neuartigen Optimierungskonzeptes erfolgt die Untersuchung der Applizierbarkeit von Mehrschichtsystemen, sowie von Beschichtungen. Zusätzlich behandelt das geplante Vorhaben die grundsätzliche Rezyklierbarkeit stärkebasierter Kunststoffe und adressiert somit die Möglichkeit einer Ressourceneffizienzsteigerung durch Schließung des Verpackungskreislaufes. | Dr. Sebastian Kunz Tel.: +49 6359 803-418 sebastian.kunz@suedzucker.de Südzucker AG - Zentralabt. Forschung, Entwicklung und Services (ZAFES) Wormser Str. 11 67283 Obrigheim (Pfalz) | FPNR | ||
| 01.03.2021 | 28.02.2025 | 2220NR025B | Verbundvorhaben: Biobasierte Schrumpffolien für Gefrieranwendungen im Lebensmittelbereich; Teilvorhaben 2: Entwicklung und Produktion von Biokunststofffolien - Akronym: BioPrima | Kunststofffolien aus Polyethylen kommen bei Tiefkühlprodukten der Firma Freiberger in drei Verpackungsstufen zum Einsatz: - als 12-15 µm LDPE-Schrumpffolie im direkten Produktkontakt (Primärverpackung) - als 20 µm LDPE-Schrumpffolie in Form einer Gebindefolie (Sekundärverpackung) - als LLDPE-Stretchfolie in Form einer Palettenwickelfolie (Tertiärverpackung) Fokus der vorliegenden Projektidee ist die Substitution der direkt mit der Pizza in Kontakt stehenden Primärverpackung mittels einer nachhaltigen Alternative auf Stärkebasis. Schwerpunkt liegt auf dem Einsatz eines möglichst hohen Anteils an nachwachsenden Rohstoffen (biobasierter Anteil). Durch den Einsatz thermoplastischer Stärke soll die Abbaubarkeit betreffender Verpackung erhöht werden, wobei außerdem die Betrachtung der Recyclingfähigkeit als Entsorgungsszenario erfolgt. Ziel ist die Entwicklung aus dem Teilvorhaben 1 betreffend deren groß-industrieller Anwendbarkeit zu prüfen. Zum Einsatz kommen dabei kommerziell verwendete Folienanlagen sowie Verpackungsmaschinen, welche bei Freiberger bzw. bei Folienproduzenten zur Verfügung stehen. Das Vorhaben umfasst sowohl die anwendungstechnischen Tests als auch die Bewertung der erzielbaren Folieneigenschaften in punkto Verstreckbarkeit, Werkstoffeigenschaften, Schweißbarkeit, Schrumpfverhalten, Barriere und Migrationsstabilität (in Kontakt mit Tiefkühlpizza). Eine Lagerung bis idealerweise -20°C muss gewährleistet sein, ohne dass das Material spröde oder brüchig wird. Des Weiteren gilt es im Zuge des UpScalings das Prozessfenster für Stärke-basierte Materialien zur Herstellung qualitativ hochwertiger Folien und Schrumpfverpackungen neu zu definieren. Die Bewertung des Einsatzes von Rezyklat im großtechnischen Prozess ist essenzieller Bestandteil des Vorhabens und soll von Grund auf evaluiert werden. Als alternative Entsorgungsvariante mit praktischem Zusatznutzen wird die Abbaubarkeit des hergestellten Folienmaterials unter Heimkompostbedingungen untersuchen. | Dr. Heidi Pichorner Tel.: +43 5262 69-110 heidi.pichorner@primas.co.at Freiberger Lebensmittel GmbH Zerpenschleuser Ring 1 13439 Berlin | FPNR | ||
| 01.07.2020 | 30.09.2023 | 2220NR026A | Verbundvorhaben: Etablierung einer sequentiell gekoppelten Kaskadennutzung von Deutschem Weidelgras; Teilvorhaben 1: Energetische Nutzung sowie alternative Nutzungsformen von Weidelgras in einer Kaskade - Akronym: KaNu-Gras | Das Ziel dieses Vorhabens besteht darin, die Rohstoffeffizienz und Wertschöpfung von Grünlandflächen mit Deutschem Weidelgras (Lolium perenne) sortenspezifisch und standortdifferenziert mit Hilfe eines angepassten Schnittregimes und einer nachfolgenden stofflichen und energetischen Kaskadennutzung zu verbessern. Dafür sollen sowohl der Ertrag als auch die Inhaltsstoffe für unterschiedliche Nutzungsmöglichkeiten optimiert werden. Ein wichtiger Baustein des Projektes beinhaltet die Untersuchung der Wertschöpfungskette verschiedener Sorten von Lolium perenne entlang einer Bioraffinerie und der Entwicklung neuer stofflicher Nutzungen aus der Fraktionierung in weiter verwertbare Komponenten (z. B. Monosaccharide). Die anfallenden Reststoffe werden anschließend hinsichtlich ihres Potentials für eine energetische Nutzung bzw. alternativer Nutzungen geprüft. Die Ergebnisse der Untersuchungen werden dazu genutzt, um schlussendlich dem Landwirt eine modellgestützte Vorhersagemöglichkeit bereitzustellen, um die Qualitätsparameter bzw. Inhaltsstoffe des Grünlandaufwuchses für eine nachfolgende Veredelung steuern zu können und Nutzungsoptionen für verschiedene Erntegutqualitäten aufzuzeigen. Daneben werden Erkenntnisse für eine zukünftige Gräserzüchtung wichtiger Pflanzeneigenschaften und Inhaltsstoffen für eine stoffliche und energetische Nutzung gewonnen. | Dr. Katrin Kuka Tel.: +49 531 596-2350 katrin.kuka@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde Bundesallee 58 38116 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.07.2020 | 30.09.2023 | 2220NR026B | Verbundvorhaben: Etablierung einer sequentiell gekoppelten Kaskadennutzung von Deutschem Weidelgras; Teilvorhaben 2: Stoffliche Nutzung von Weidelgras zur Produktion von organischen Säuren und Lösungsmitteln - Akronym: KaNu-Gras | Das Ziel dieses Vorhabens besteht darin, die Rohstoffeffizienz und Wertschöpfung von Grünlandflächen mit Deutschem Weidelgras (Lolium perenne) sortenspezifisch und standortdifferenziert mit Hilfe eines angepassten Schnittregimes und einer nachfolgenden stofflichen und energetischen Kaskadennutzung zu verbessern. Dafür sollen sowohl der Ertrag als auch die Inhaltsstoffe für unterschiedliche Nutzungsmöglichkeiten optimiert werden. Ein wichtiger Baustein des Projektes beinhaltet die Untersuchung der Wertschöpfungskette verschiedener Sorten von Lolium perenne entlang einer Bioraffinerie und der Entwicklung neuer stofflicher Nutzungen aus der Fraktionierung in weiter verwertbare Komponenten (z. B. Monosaccharide). Die anfallenden Reststoffe werden anschließend hinsichtlich ihres Potentials für eine energetische Nutzung bzw. alternativer Nutzungen geprüft. Die Ergebnisse der Untersuchungen werden dazu genutzt, um schlussendlich dem Landwirt eine modellgestützte Vorhersagemöglichkeit bereitzustellen, um die Qualitätsparameter bzw. Inhaltsstoffe des Grünlandaufwuchses für eine nachfolgende Veredelung steuern zu können und Nutzungsoptionen für verschiedene Erntegutqualitäten aufzuzeigen. Daneben werden Erkenntnisse für eine zukünftige Gräserzüchtung wichtiger Pflanzeneigenschaften und Inhaltsstoffen für eine stoffliche und energetische Nutzung gewonnen. | Prof. Dr. Roland Ulber Tel.: +49 631 205-4043 ulber@mv.uni-kl.de Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau - Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik - Lehrgebiet Bioverfahrenstechnik Gottlieb-Daimler-Str. 49, Geb. 44/519 67663 Kaiserslautern | FPNR | ||
| 01.07.2020 | 30.09.2023 | 2220NR026C | Verbundvorhaben: Etablierung einer sequentiell gekoppelten Kaskadennutzung von Deutschem Weidelgras; Teilvorhaben 3: Verfahrenstechnische und biotechnologische Vorbehandlung von Weidelgras zur Produktion von Einzellerproteinen - Akronym: KaNu-Gras | Das Ziel dieses Vorhabens besteht darin, die Rohstoffeffizienz und Wertschöpfung von Grünlandflächen mit Deutschem Weidelgras (Lolium perenne) sortenspezifisch und standortdifferenziert mit Hilfe eines angepassten Schnittregimes und einer nachfolgenden stofflichen und energetischen Kaskadennutzung zu verbessern. Dafür sollen sowohl der Ertrag als auch die Inhaltsstoffe für unterschiedliche Nutzungsmöglichkeiten optimiert werden. Ein wichtiger Baustein des Projektes beinhaltet die Untersuchung der Wertschöpfungskette verschiedener Sorten von Lolium perenne entlang einer Bioraffinerie und der Entwicklung neuer stofflicher Nutzungen aus der Fraktionierung in weiter verwertbare Komponenten (z. B. Monosaccharide). Die anfallenden Reststoffe werden anschließend hinsichtlich ihres Potentials für eine energetische Nutzung bzw. alternativer Nutzungen geprüft. Die Ergebnisse der Untersuchungen werden dazu genutzt, um schlussendlich dem Landwirt eine modellgestützte Vorhersagemöglichkeit bereitzustellen, um die Qualitätsparameter bzw. Inhaltsstoffe des Grünlandaufwuchses für eine nachfolgende Veredelung steuern zu können und Nutzungsoptionen für verschiedene Erntegutqualitäten aufzuzeigen. Daneben werden Erkenntnisse für eine zukünftige Gräserzüchtung wichtiger Pflanzeneigenschaften und Inhaltsstoffen für eine stoffliche und energetische Nutzung gewonnen. | Prof. Dr.-Ing. Nils Tippkötter Tel.: +49 241 6009-53884 tippkoetter@fh-aachen.de Fachhochschule Aachen - Fachbereich Chemie und Biotechnologie - Lehrgebiet Bioverfahrenstechnik und Downstream Processing Heinrich-Mußmann-Str. 1 52428 Jülich | FPNR | ||
| 01.07.2020 | 31.12.2021 | 2220NR028X | Biogas mit Schweinekot - Akronym: BioSeK | Im beantragten Vorhaben soll im Rahmen einer Durchführbarkeitsstudie exemplarisch anhand einer aufnehmenden Region und einer abgebenden Region im Land Niedersachsen ermittelt werden, • Wie hoch das Biogaspotential von Schweinekot aus Praxisbetrieben ist, • Welche Techniken für den Umbau oder Neubau von Ställen mit Kot-Harn-Trennsystemen eingesetzt werden können, • Welche technischen Veränderungen für den Umbau von Biogasanlagen zur Aufnahme des Substrates Schweinekot erforderlich sind, • Welche Logistik für die Erfassung und den Transport von Schweinkot erforderlich ist • Welche Kosten für den abgebenden und aufnehmenden Landwirt entstehen, • Welche Einsparungen, Erträge und sonstige Vorteilswirkungen für den abgebenden und aufnehmenden Landwirt entstehen. Als abgebende Region wurde die niedersächsische Gemeinde Dötlingen ausgewählt. Die Gemeinde Dötlingen ist landwirtschaftlich durch Tierhaltung sowie Biogaserzeugung geprägt. Insgesamt fallen ca. 250.000 t Wirtschaftsdünger an. Es ist von N-und P-Überschüssen von 30% des Anfalls auszugehen. Als aufnehmende Region wurde die Gemeinde Landsatz bei Dannenberg ausgewählt. Sie ist geprägt durch Pflanzenbau sowie Biogaserzeugung. Anhand von Szenarioberechnungen mit Variationen von erzeugten und aufgenommenen Mengen, Anlagengrößen, Transportentfernungen und Verwertungsoptionen soll die Eignung für weitere Business Cases ermittelt werden. | Dipl.-Ing.agr. Helmut Döhler Tel.: +49 9533 9211-01 helmut.doehler@doehler-agrar.de Helmut Döhler Schloßweg 7 96190 Untermerzbach | X | FPNR | |
| 01.08.2020 | 31.01.2023 | 2220NR029X | DVL-Ideenwettbewerb "Modellbetriebe Bioökonomie" in den Mittelgebirgen Deutschlands - Akronym: Ideenwettbewerb | Der DVL möchte mit einem Ideenwettbewerb "Modellbetriebe Bioökonomie in Mittelgebirgsregionen identifizieren, um ihr Wissen und ihre Kompetenz für andere Betriebe und Regionen nutzbar zu machen und langfristig die Wirtschaftlichkeit der Produkte und Verfahren zu erhöhen. Im Fokus steht nicht die regionale Vermarktung von Lebensmitteln, sondern Produkte und Verfahren zur Verwertung von Biomasse zur stofflichen und energetischen Verwertung. Durch die Auslobung eines Ideenwettbewerbs sollen Leuchtturmprojekte gesammelt und prämiert werden. Generell werden mit dem Vorhaben 3 übergeordnete Projektziele verfolgt: Ziel 1: Identifikation auszeichnungswürdiger Modellbetriebe Bioökonomie in Mittelgebirgen Suche von innovativen Beispielen der Bioökonomie auf land- und forstwirtschaftlichen Betrieben in den Mittelgebirgsregionen Deutschlands im Rahmen eines bundesweiten Ideenwettbewerbes. Es sollen Leuchtturmprojekte identifiziert werden und auf der Grünen Woche öffentlichkeitswirksam geehrt werden. Die Auswahl der Modell-betriebe erfolgt durch eine interdisziplinäre Jury. Die Kategorien und Kriterien sollen im Rahmen des Vorhabens durch die Jury festgelegt werden. Ziel 2: Wissenstransfer Das Wissen der Modellbetriebe zur stofflichen und energetischen Nutzung von Biomasse und biogenen Reststoffen soll für andere Betriebe nutzbar gemacht werden. Hierzu sollen die relevanten Informationen in Form einer Broschüre sowie auf einer Homepage für Landwirt*innen und die breite Öffentlichkeit zugänglich gemacht werden. Zudem werden ein Fachkolloquium und Betriebsbesichtigungen organisiert. Ziel 3: Übertagbarkeit und Weiterentwicklung Erste Schritte zur Prüfung der Übertragbarkeit auf andere Betriebe und Regionen, sowie Diskussion von Verbesserungspotentialen der Verfahren und Produkte im Rahmen des Fachkolloquiums, der Betriebsbesichtigungen sowie einer datengestützten Potentialanalyse. | Dr. Jürgen Metzner Tel.: +49 981 180099-10 j.metzner@dvl.org Deutscher Verband für Landschaftspflege (DVL) e.V. Promenade 9 91522 Ansbach | X | FPNR | |
| 01.10.2020 | 31.12.2023 | 2220NR030A | Verbundvorhaben: Verbreitung und Schadpotenzial pflanzenparasitärer Nematoden an Arznei- und Gewürzpflanzen sowie Entwicklung eines nachhaltigen Nematodenmanagements; Teilvorhaben 1: Erfassung des Nematodenbesatzes und Durchführung von Befalls-Verlust Relationen - Akronym: NemaAG | Aktuelle Untersuchungen zeigen, dass pflanzenparasitäre Nematoden bedeutende Schaderreger im Arznei- und Gewürzpflanzenanbau sind. Weder Anbauer noch Berater wissen in der Regel um diese Problematik. Hier besteht akuter Handlungsbedarf. Um langfristig hohe Erträge mit herausragender Qualität zu gewährleisten, sind Verluste durch pflanzenparasitäre Nematoden rechtzeitig zu erkennen und im Rahmen eines nachhaltigen Nematodenmanagements zu reduzieren bzw. zu eliminieren. Somit ergeben sich folgende Ziele für das praxisorientierte Forschungsvorhaben: 1) Untersuchungen zur Verbreitung pflanzenparasitärer Nematoden an Arznei- und Gewürzpflanzen, 2) Identifizierung der primär schädigenden Nematodenarten, 3) Ermittlung des Schadpotenzials pflanzenparasitärer Nematoden an ausgewählten Arznei- und Gewürzpflanzen, 4) Auswirkungen eines Nematodenbefalls auf die Inhaltsstoffe ausgewählter Arznei- und Gewürzpflanzen, 5) Entwicklung eines nachhaltigen Nematodenmanagements und 6) Transfer der gewonnenen Kenntnisse in die Praxis. Insgesamt sollen diese Maßnahmen zu einer deutlichen Erhöhung der Produktivität und Wettbewerbsfähigkeit für Arznei- und Gewürzpflanzen führen. Zur Umsetzung dieser Ziele hat sich ein leistungsstarkes und kompetentes Team gebildet, das die gesamte Wertschöpfungskette im Arznei- und Gewürzpflanzenanbau abdeckt: Forschung (JKI Münster, Universität Bonn), Beratung (Universität Bonn, Ökoplant e.V.), Erzeuger (agrimed Hessen, MAWEA/Calbe) und Verarbeiter. Zur Bearbeitung der Forschungsfragen werden ausschließlich etablierte und bewährte Methoden eingesetzt. So wird gewährleistet, dass zeitnah Ergebnisse vorliegen und noch während der Projektlaufzeit in die Praxis transferiert werden können. | Prof. Dr. Johannes Hallmann Tel.: +49 3946 47-6100 johannes.hallmann@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Epidemiologie und Pathogendiagnostik Messeweg 11/12 38104 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.10.2020 | 31.12.2023 | 2220NR030B | Verbundvorhaben: Verbreitung und Schadpotenzial pflanzenparasitärer Nematoden an Arznei- und Gewürzpflanzen sowie Entwicklung eines nachhaltigen Nematodenmanagements; Teilvorhaben 2: Durchführung von Feldversuchen und Analytik der Pflanzeninhaltsstoffe - Akronym: NemaAG | Aktuelle Untersuchungen haben deutlich gemacht, dass pflanzenparasitäre Nematoden bedeutende Schaderreger im Arznei- und Gewürzpflanzenanbau sind. Weder Anbauer noch Berater wissen in der Regel um diese Problematik. Hier besteht akuter Handlungsbedarf. Um langfristig hohe Erträge mit herausragender Qualität zu gewährleisten, sind Verluste durch pflanzenparasitäre Nematoden rechtzeitig zu erkennen und im Rahmen eines nachhaltigen Nematodenmanagements zu reduzieren bzw. zu eliminieren. Somit ergeben sich folgende Ziele für das praxisorientierte Forschungsvorhaben: 1) Untersuchungen zur Verbreitung pflanzenparasitärer Nematoden an Arznei- und Gewürzpflanzen, 2) Identifizierung der primär schädigenden Nematodenarten, 3) Ermittlung des Schadpotenzials pflanzenparasitärer Nematoden an ausgewählten Arznei- und Gewürzpflanzen, 4) Auswirkungen eines Nematodenbefalls auf die Inhaltsstoffe ausgewählter Arznei- und Gewürzpflanzen, 5) Entwicklung eines nachhaltigen Nematodenmanagements und 6) Transfer der gewonnenen Kenntnisse in die Praxis. Insgesamt sollen diese Maßnahmen zu einer deutlichen Erhöhung der Produktivität und Wettbewerbsfähigkeit für Arznei- und Gewürzpflanzen führen. Zur Umsetzung dieser Ziele hat sich ein leistungsstarkes und kompetentes Team gebildet, das die gesamte Wertschöpfungskette im Arznei- und Gewürzpflanzenanbau abdeckt: Forschung (JKI Münster, Universität Bonn), Beratung (Universität Bonn, Ökoplant e.V.), Erzeuger (agrimed Hessen, MAWEA/Calbe) und Verarbeiter (agrimed Hessen, MAWEA). Zur Bearbeitung der Forschungsfragen werden ausschließlich etablierte und bewährte Methoden eingesetzt. So wird gewährleistet, dass zeitnah Ergebnisse vorliegen und noch während der Projektlaufzeit in die Praxis transferiert werden können. | Prof. Dr. Ralf Pude Tel.: +49 2225 99963-13 r.pude@uni-bonn.de Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Landwirtschaftliche Fakultät - Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES) - Nachwachsende Rohstoffe Klein-Altendorf 2 53359 Rheinbach | FPNR | ||
| 01.07.2021 | 30.06.2024 | 2220NR032A | Verbundvorhaben: Umweltfreundliche Flammschutzmittel auf Basis von Cellulose und Zuckeralkoholen (BioFlammschutz); Teilvorhaben 1: Flammschutzmittel - Akronym: BioFlammschutz | Das Hauptziel des Vorhabens besteht in der Identifizierung, Entwicklung und Bereitstellung von neuartigen, umweltfreundlichen, biobasierten phosphorhaltigen Flammschutzmitteln, welche als ökologisch verträgliche und ökonomisch günstige Alternative zu derzeit verwendeten halogenhaltigen und ökotoxikologisch problematischen flammhemmenden Additiven geeignet sind. Sie werden einen hohen biobasierten Anteil aufweisen und aus Cellulose sowie aus Zuckeralkoholen erzeugt werden, letztere sind wie die Cellulose zu 100 % biobasiert. Durch die Strukturverwandschaft zum Celluloseacetat, welches ein kommerziell verfügbarer biobasierter thermoplastischer Kunststoff ist, sollen sie dessen Vorteile aufweisen und Gegensatz zu anderen biobasierten Polymeren wie z. B. Cellulose, Stärke, und Lignin schmelzbar sein und eine höhere Thermostabilität haben, sodass sie mit Standardmethoden der kunststoffverarbeitenden Industrie (Extrusion, Spritzguss-, Spinnverfahren etc.) verarbeitet werden können. Mit diesen Eigenschaften sollen sie sich als Flammschutz-Additive insb. für Polyolefine und für Technische Kunststoffe (Engineering Plastics) eignen. Das LBF wird hierbei federführend die Syntheseentwicklung und –optimierung vorantreiben. Ferner wird sich das LBF bei den Arbeiten zur Strukturaufklärung, beim Upscaling in den halbtechnischen Maßstab und zur Erstellung einer Öko-Bilanz beitragen. Langfristig werden die Erkenntnisse zur Synthese von acrylierter Cellulose dazu beitragen, weitere technisch anwendbaren biobasierte Acryl-Komponenten für Lacke, Beschichtungen bzw. Klebstoffe und ggfs. Bleche zu entwickeln. Dadurch wird es möglich sein, in einer Vielzahl von Einsatzszenarien eine (teil-)biobasierte Alternative zu Kunststoffen fossiler Herkunft zu bieten, was Eingang in zukünftige bi- und multilaterale, industriefinanzierte F&E-Vorhaben finden wird. | Dr. rer. nat. Michael Ciesielski Tel.: +49 6151 705-8619 michael.ciesielski@lbf.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit (LBF-K) Schloßgartenstr. 6 64289 Darmstadt | FPNR | ||
| 01.07.2021 | 30.06.2024 | 2220NR032B | Verbundvorhaben: Umweltfreundliche Flammschutzmittel auf Basis von Cellulose und Zuckeralkoholen (BioFlammschutz); Teilvorhaben 2: Compoundierung und Flammschutz - Akronym: BioFlammschutz | Das Hauptziel des Vorhabens besteht in der Identifizierung, Entwicklung und Bereitstellung von neuartigen, umweltfreundlichen, biobasierten phosphorhaltigen Flammschutzmitteln, welche als ökologisch verträgliche und ökonomisch günstige Alternative zu derzeit verwendeten halogenhaltigen und ökotoxikologisch problematischen flammhemmenden Additiven geeignet sind. Im Rahmen der Entwicklung der neuen Flammschutzmittel wird die HSHL ihre Erfahrung und sehr gute kunststofftechnische und analytischer Ausstattung für die Einarbeitung, Testung und Optimierung der halogenfreien Flammschutzmittel einbringen. Der Schwerpunkt wird hierbei auf der Aufklärung von Struktur-Eigenschaftsbeziehungen liegen, was die Optimierung der relevanten Materialparameter für den Einsatz in Engineering Plastics erst möglich macht. Die analytische Kompetenz wird auch beim Upscaling auf halbtechnischen und technischen Maßstab, bei der Compoundierung in Engineering Plastics und bei der Erstellung einer Öko-Bilanz beitragen. Langfristig wird die HSHL ihre Kompetenz auf den Gebieten der Compoundierung und Polymercharakterisierung stärken, insbesondere in den Themengebieten Flammschutz und biobasierte Polymere. Dadurch erhöht sich die Sichtbarkeit der HSHL auf diesen zukunftsträchtigen Gebieten, was dazu beitragen wird, die aus dem Projekt hervorgehenden Erfahrungen zur Materialentwicklung und -charakterisierung künftig in weiteren Kooperationen mit Industriepartnern aus den relevanten Branchen einzubringen. Durch das steigende öffentliche Interesse insbesondere an biobasierte Polymeren werden zunehmend auch Forschungsprojekte, die eine solche Thematik beinhalten, ausgeschrieben werden. Auf Grund dieser Tatsache bestehen gute Chancen, nach der Projektlaufzeit die hier erarbeiteten Ergebnisse in öffentlich geförderten Projekten auf wissenschaftlicher Ebene im Anschluss zu vertiefen oder weiter hinsichtlich einer Umsetzung in die Praxis voranzutreiben. | Prof. Dr. Sabine Fuchs Tel.: +49 2381 8789-841 sabine.fuchs@hshl.de Hochschule Hamm-Lippstadt Marker Allee 76-78 59063 Hamm | FPNR | ||
| 01.11.2020 | 30.06.2022 | 2220NR034A | Verbundvorhaben: Multifunktionale Bioenergienutzung im ländlichen Raum; Teilvorhaben 1: Untersuchungen zu Potenzialen, Bilanzierung, Zukunftsoptionen und Sektorenkopplung bestehender und zukünftiger Bioenergieanlagen im ländlichen Raum südlicher Landkreis Mittelsachsen - Akronym: MultiBioLR | Ziel des Verbundvorhabens ist die Ausführung einer Durchführbarkeitsstudie zur multifunktionalen Bioenergienutzung im ländlichen Raum. Dabei sollen Stärken und Schwächen von möglichen Bioenergiepilotanlagen, insbesondere zu den Punkten Energiebereitstellung, Ökonomie und Treibhausgas (THG) - Einsparung dargestellt werden. Zusammen mit den für die Errichtung der untersuchten Pilotanlagen notwendigen Ressourcen sollen im Ergebnis des Vorhabens die Erfolgsaussichten für die Etablierung dieser Pilotanlagen dargestellt und für die Bewertung (bzgl. einer weiteren Projektphase) für die anschließende Begutachtung aufbereitet werden. Mit diesem Vorhaben werden Bioenergiepotentiale im ländlichen Raum erfasst, analysiert und bewertet. Die Bewertung erfolgt interdisziplinär unter ökonomischen, ökologischen und gesellschaftspolitischen Gesichtspunkten und schließt die Bereiche Strom, Wärme und Mobilität mit ein. Es werden Möglichkeiten beleuchtet für eine stärkere Integration von Bioenergie in ein zukunftsorientiertes Energiekonzept sowie für eine Sektorenkopplung erneuerbarer Energien. Die sich daraus ergebende Zukunftsoptionen beziehen sich im Konkreten auf einen landwirtschaftlichen Betrieb, stets unter Berücksichtigung der Übertragbarkeit auf andere ländliche Regionen. Neben den technischen Zielstellungen, wie Steigerung der Flexibilität und Effizienz, werden den Zielen Arten- und Insektenschutz, Akzeptanz und Kommunizierbarkeit eine große Bedeutung beigemessen. | In der Durchführbarkeitsstudie zur multifunktionalen Bioenergienutzung im ländlichen Raum konnten mit einer Potenzial- und Standortanalyse im südlichen Landkreis Mittelsachsen und speziell für die Agrargenossenschaft "Bergland" Clausnitz e.G. Möglichkeiten für den Ausbau der Bioenergienutzung untersucht werden. Die in diesem Zusammenhang analysierte Machbarkeit für Biogasnetze zur zentralen Gasaufbereitung und Einspeisung von Biomethan in das Erdgasnetz sowie eine Wärmeabsatzanalyse für Biogasanlagen im Betrachtungsgebiet erbrachte gute Ergebnisse. Die aufgestellte Energiebilanz der Agrargenossenschaft "Bergland" Clausnitz e.G. weist sehr hohe Anteile an Erneuerbaren Energien auf, die zum großen Teil auf der Nutzung von Bioenergie basieren. Für die Berechnung der THG-Bilanzen der Bioenergieanlagen (Biogas, Holzwärme und Rapsölkraftstoff) und für künftige Nutzungsvarianten wurde ein THG-Rechner nach den Vorgaben der EU-Richtlinie RED II entwickelt. Für den Weiterbetrieb der Biogasanlage an der MVA ab dem Jahr 2025 wurden die Optionen eines Satelliten-BHKW am Nahwärmenetz und der Biogasaufbereitung und Einspeisung in das Erdgasnetz untersucht. Weiterhin wurden der Bau von Nahwärmenetzen und Varianten für Heizkessel und Holzgasanlage mit BHKW betrachtet. Mit dem jährlichen Anbau und Nutzung von Blühpflanzen von ca. 30 ha wird ein wichtiger Beitrag zum Arten- und Naturschutz geleistet. Ein Versuchsanbau mit drei verschiedenen Blühpflanzenmischungen und Biogasertragstests (Biogasertrag von ca. 400 l/kg oTS) erfolgten. Folgende Maßnahmen für weitere Betrachtungen konnten selektiert werden: •Bau Nahwärmenetz auf Basis Holzhackschnitzel •Bau Satelliten-BHKW am Nahwärmenetz mit Biogasfernleitung •Erweiterung vorhandener Nahwärmenetze Mit den vorgeschlagenen Maßnahmen kann der Anteil der regionalen Bioenergienutzung im Agrarbetrieb sowie in der Kommune erhöht und vorhandene Ressourcen an Biomasse lokal genutzt werden. | Prof. Dr.-Ing. Hartmut Krause Tel.: +49 3731 39-3940 hartmut.krause@iwtt.tu-freiberg.de Technische Universität Bergakademie Freiberg - Fakultät für Maschinenbau, Verfahrens- und Energietechnik - Institut für Wärmetechnik und Thermodynamik Gustav-Zeuner-Str. 7 09599 Freiberg | X | FPNR |
| 01.11.2020 | 30.06.2022 | 2220NR034B | Verbundvorhaben: Multifunktionale Bioenergienutzung im ländlichen Raum; Teilvorhaben 2: Bioenergienutzung - Eine Zukunftschance für den ländlichen Raum im südlichen Landkreis Mittelsachsen - Akronym: MultiBioLR | Ziel des Verbundvorhabens ist die Ausführung einer Durchführbarkeitsstudie zur multifunktionalen Bioenergienutzung im ländlichen Raum. Dabei sollen Stärken und Schwächen von möglichen Bioenergiepilotanlagen, insbesondere zu den Punkten Energiebereitstellung, Ökonomie und Treibhausgas (THG) - Einsparung dargestellt werden. Zusammen mit den für die Errichtung der untersuchten Pilotanlagen notwendigen Ressourcen sollen im Ergebnis des Vorhabens die Erfolgsaussichten für die Etablierung dieser Pilotanlagen dargestellt und für die Bewertung (bzgl. einer weiteren Projektphase) für die anschließende Begutachtung aufbereitet werden. Mit diesem Vorhaben werden Bioenergiepotentiale im ländlichen Raum erfasst, analysiert und bewertet. Die Bewertung erfolgt interdisziplinär unter ökonomischen, ökologischen und gesellschaftspolitischen Gesichtspunkten und schließt die Bereiche Strom, Wärme und Mobilität mit ein. Ziel und Gegenstand ist die Untersuchung der Multiplizierbarkeit gewonnener Erkenntnisse in die Praxis und in andere Regionen, die Unterstützung bei Erstellung der Energie- und THG-Bilanzen des Agrarbetriebes sowie die Öffentlichkeitsarbeit. Es werden Möglichkeiten beleuchtet für eine stärkere Integration von Bioenergie in ein zukunftsorientiertes Energiekonzept sowie für eine Sektorenkopplung erneuerbarer Energien. Die sich daraus ergebende Zukunftsoptionen beziehen sich im Konkreten auf einen landwirtschaftlichen Betrieb, stets unter Berücksichtigung der Übertragbarkeit auf andere ländliche Regionen. Neben den technischen Zielstellungen, wie Steigerung der Flexibilität und Effizienz, werden den Zielen Arten- und Insektenschutz, Akzeptanz und Kommunizierbarkeit eine große Bedeutung beigemessen. | In der Durchführbarkeitsstudie zur multifunktionalen Bioenergienutzung im ländlichen Raum konnten mit einer Standortanalyse im südlichen Landkreis Mittelsachsen und speziell für die Agrargenossenschaft "Bergland" Clausnitz e.G. Möglichkeiten für den Ausbau der Bioenergienutzung untersucht werden. Die aufgestellte Energiebilanz der Agrargenossenschaft in Clausnitz weist sehr hohe Anteile an Erneuerbaren Energien auf, die zum großen Teil auf der Nutzung von Bioenergie basieren. Für den Weiterbetrieb der Biogasanlage an der MVA ab dem Jahr 2025 wurden die Optionen eines Satelliten- BHKW am Nahwärmenetz und der Biogasaufbereitung und Einspeisung in das Erdgasnetz untersucht. Weiterhin wurden der Bau von Nahwärmenetzen und Varianten für Heizkessel und Holzgasanlage mit BHKW betrachtet. Die Produktion und der Einsatz von Eiweißfutter und Rapsölkraftstoff in der Agrargenossenschaft "Bergland" soll bei entsprechenden wirtschaftlichen und technischen Rahmenbedingungen weiter erfolgen. Mit dem jährlichen Anbau und Nutzung von Blühpflanzen von ca. 30 ha wird ein wichtiger Beitrag zum Arten- und Naturschutz geleistet. Ein Versuchsanbau mit drei verschiedenen Blühpflanzenmischungen und Biogasertragstests erfolgten. Folgende Maßnahmen für weitere Betrachtungen konnten selektiert werden: ¿Bau Nahwärmenetz auf Basis Holzhackschnitzel ¿Bau Satelliten-BHKW am Nahwärmenetz mit Biogasfernleitung ¿Erweiterung vorhandener Nahwärmenetze Der Ortsteil Clausnitz könnte sich nach Abschluss der empfohlenen Maßnahmen Bioenergiedorf nennen, da über 50% der erzeugten Strom- und Wärmemenge aus Bioenergie stammt. Mit den vorgeschlagenen Maßnahmen kann der Anteil der regionalen Bioenergienutzung im Agrarbetrieb sowie in der Kommune erhöht und vorhandene Ressourcen an Biomasse lokal genutzt werden. | Jens Beyer Tel.: +49 373 6914-034 jens.beyer@bauernland-ag.de Sächsisches Netzwerk Biomasse e.V. Hauptstr. 13 09623 Rechenberg-Bienenmühle | X | FPNR |
| 01.11.2020 | 30.06.2022 | 2220NR034C | Verbundvorhaben: Multifunktionale Bioenergienutzung im ländlichen Raum; Teilvorhaben 3: Paradigmenwechsel – Biogas von der Stromerzeugung zur Bio-CNG Tankstelle im ländlichen Raum - Akronym: MultiBioLR | Ziel des Verbundvorhabens ist die Ausführung einer Durchführbarkeitsstudie zur multifunktionalen Bioenergienutzung im ländlichen Raum. Dabei sollen Stärken und Schwächen von möglichen Bioenergiepilotanlagen, insbesondere zu den Punkten Energiebereitstellung, Ökonomie und Treibhausgas (THG) - Einsparung dargestellt werden. Zusammen mit den für die Errichtung der untersuchten Pilotanlagen notwendigen Ressourcen sollen im Ergebnis des Vorhabens die Erfolgsaussichten für die Etablierung dieser Pilotanlagen dargestellt und für die Bewertung (bzgl. einer weiteren Projektphase) für die anschließende Begutachtung aufbereitet werden. Ziel und Gegenstand des Teilvorhabens ist die Entwicklung und Prüfung von Konzepten zum wirtschaftlichen Weiterbetrieb von Biogasanlagen nach der EEG-Phase. Dabei spielen die Optionen der Aufbereitung von Biogas zu Biomethan mit Einspeisung und/oder Betreiben einer Tankstelle und der höheren Nutzung von Wärme in Wärmenetzen eine Rolle. Weiterhin sind die Sektorenkopplung und die Alternativen zur bisherigen Stromvermarktung ein Thema dieses Vorhabens. | Für den Weiterbetrieb der Biogasanlage an der MVA ab dem Jahr 2025 wurden die Optionen eines Satelliten- BHKW am Nahwärmenetz und der Biogasaufbereitung und Einspeisung in das Erdgasnetz untersucht. Weiterhin wurden der Bau von Nahwärmenetzen und Varianten für Heizkessel und Holzgasanlage mit BHKW betrachtet. Als Vorteil der Varianten Satelliten-BHKW am geplanten Nahwärmenetz im Ort können die Substratmengen der Biogasanlage bleibehalten werden und die Flexibilität steigt deutlich an. Durch die höhere Nutzung der vorhandenen Abwärme der Biogasverstromung im Nahwärmenetz können fossile Energieträger und damit Emissionen von ca. 32,5 t CO2eq vermieden werden. Die Einsatzmenge von Holz für die Versorgung des Nahwärmenetzes kann reduziert und für weitere Nutzungen zur Verfügung stehen. Für die Variante Gasaufbereitung auf Biomethan und die Gaseinspeisung in das Erdgasnetz ist vorgesehen, die Gaserzeugung bilanziell zu teilen in Biogas aus Rindergülle, welches als Biomethan eingespeist wird sowie Biogas aus Grassilage und Getreide. Damit können hohe THG-Vergütungen für Biomethan aus Gülle erreicht und zusätzliche Einnahmen bei der Verwendung dieses Gases als Kraftstoff generiert werden. Das Biogas, erzeugt aus Grassilage und Getreide, würde in den zwei vorhanden BHKW vor Ort verstromt und sichert damit die Wärmeversorgung am Standort. Optional könnte eine Hoftankstelle für Biomethan errichtet werden, um eigene Landmaschinen mit dem selbsterzeugten Kraftstoff zu versorgen, sowie ein Vertrieb als Kraftstoff (inner- und außerbetrieblich). Folgende Maßnahmen für weitere Betrachtungen konnten selektiert werden: ¿Bau Nahwärmenetz auf Basis Holzhackschnitzel ¿Bau Satelliten-BHKW am Nahwärmenetz mit Biogasfernleitung ¿Erweiterung vorhandener Nahwärmenetze Mit den vorgeschlagenen Maßnahmen kann der Anteil der regionalen Bioenergienutzung im Agrarbetrieb sowie in der Kommune erhöht und vorhandene Ressourcen an Biomasse lokal genutzt werden. | Dipl.-Ing. Alfons Himmelstoß Tel.: +49 351 46713-01 a.himmelstoss@aev-energy.de AEV Energy GmbH Hohendölzschener Str. 1a 01187 Dresden | X | FPNR |
| 01.10.2020 | 30.06.2024 | 2220NR035A | Verbundvorhaben: Praxisumsetzung des DAUMEN-Verfahrens zum Einsatz rohfaserreicher Substrate in Biogasanlagen; Teilvorhaben 1: Verfahrenstechnische Umsetzung und Praxisbewertung - Akronym: DAUMEN3 | Weltweit fallen rohfaserreiche landwirtschaftliche Rückstände im Überfluss an, von denen ein Großteil -insbesondere in den Schwellenländern- direkt auf dem Feld verbrannt werden und eine erhebliche Luftverschmutzung verursacht. Auch in Europa ist ein solches Biomassepotential vorhanden, woraus durch geeignete technische Lösungen Biogas als regenerative Energie erzeugt werden könnte. Das innovative "DAUMEN"-Verfahren bietet durch die bionische Implementierung des Vormagensystems der Wiederkäuer und die Nutzung der effizienten Pansenmikrobiologie eine solche effektive und wirtschaftliche technische Lösung. Mit dem Projekt DAUMEN 3.0 erfolgt durch das ISAH und das IPZ die Praxisumsetzung und Integration des Verfahrens in die Biogasanlage (BGA) der Agrar-G. "Bergland". Mit dem eingesetzten Hochlast-Reaktor für Hydrolyse und Versäuerung (HRHV) wird die hohe Raum-Zeit-Ausbeute des Pansens nachgebildet. Durch eine etablierte Pansenflora ist der Reaktor geeignet, schwer abbaubare Reststoffe effizient aufzuschließen und kurzkettige Fettsäuren zu produzieren. Diese werden der BGA als ergiebiges Substrat zugeleitet. Im Teilvorhaben 1 wird die Separationsstufe zur Entkopplung des Rückhalts der Feststoffe und Flüssigphase – entsprechend dem Netzmagen beim Wiederkäuer- zunächst im Technikum optimiert. Der HRHV und die Separationsstufe werden u.a. mit separiertem Gärrest, Leinstroh und Festmist im Praxistest eingesetzt. Dabei werden substratspezifische Betriebsparameter und Prozessgrößen aufgenommen und ausgewertet. Das Gesamtsystem aus HRHV und Biogasanlage wird durch ein math. Modell auf Basis des ADM1xp_HRHV abgebildet, um sowohl das "Repowering" bestehender Anlagen als auch die Leistung von Neuanlagen zu kalkulieren und eine Übertragbarkeit auf weitere Substrate zu ermöglichen. Eine Bilanzierung der Stoff- und Energieströme sowie eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung zur Ermittlung der Invest- und Betriebskosten für die Marktimplementierung runden das Vorhaben ab. | PD Dr.-Ing. habil. Dirk Weichgrebe Tel.: +49 511 762-2899 weichgrebe@isah.uni-hannover.de Leibniz Universität Hannover - Fakultät für Bauingenieurwesen und Geodäsie - Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik (ISAH) - FG Anaerobtechnik und Bioenergie Welfengarten 1 30167 Hannover | FPNR | ||
| 01.10.2020 | 30.06.2024 | 2220NR035B | Verbundvorhaben: Praxisumsetzung des DAUMEN-Verfahrens zum Einsatz rohfaserreicher Substrate in Biogasanlagen; Teilvorhaben 2: Stabilität und Risikobewertung der mikrobiellen Gemeinschaft - Akronym: DAUMEN3 | Weltweit fallen rohfaserreiche landwirtschaftliche Rückstände im Überfluss an, von denen ein Großteil -insbesondere in den Schwellenländern- direkt auf dem Feld verbrannt werden und eine erhebliche Luftverschmutzung verursacht. Auch in Europa ist ein solches Biomassepotential vorhanden, woraus durch geeignete technische Lösungen Biogas als regenerative Energie erzeugt werden könnte. Das innovative "DAUMEN"-Verfahren bietet durch die bionische Implementierung des Vormagensystems der Wiederkäuer und die Nutzung der effizienten Pansenmikrobiologie eine solche effektive und wirtschaftliche technische Lösung. Mit dem Projekt DAUMEN 3.0 erfolgt durch das ISAH und das IPZ die Praxisumsetzung und Integration des Verfahrens in die Biogasanlage (BGA) der Agrar-G. "Bergland". Mit dem eingesetzten Hochlast-Reaktor für Hydrolyse und Versäuerung (HRHV) wird die hohe Raum-Zeit-Ausbeute des Pansens nachgebildet. Durch eine etablierte Pansenflora ist der Reaktor geeignet, schwer abbaubare Reststoffe effizient aufzuschließen und kurzkettige Fettsäuren zu produzieren. Diese werden der BGA als ergiebiges Substrat zugeleitet. Im Teilvorhaben 2 wird durch das Institut für Physiologie und Zellbiologie (IPZ) eine mikrobiologische Bewertung der Anlage durchgeführt. Hierbei soll zum einen die Stabilität der aus Panseninhalt stammenden mikrobiellen Gemeinschaft im HRHV-Reaktors mittels Illumina-Sequenzierung bei Einsatz unterschiedlicher Substrate untersucht werden, zum anderen soll überprüft werden ob durch den Einbau des HRHV-Reaktors Veränderungen in der mikrobiellen Gemeinschaft der Biogasanlage auftreten. Darüberhinaus wird die Syntheseleistung der Mikroorganismen im HRHV-Reaktor in Relation zum Substrat und zur Substratmenge quantifiziert. Um einen potentiellen Eintrag von pathogenen Mikroorganismen über den HRHV-Reaktor in die Biogasanlage auszuschließen, wird mittels bakteriologischer Untersuchungen das Vorhandensein potentieller Krankheitserregern erfasst. | Melanie Brede Tel.: +49 511 856-7629 melanie.brede@tiho-hannover.de Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover - Institut für Physiologie und Zellbiologie Bischofsholer Damm 15 / Haus 102 30173 Hannover | FPNR | ||
| 01.07.2020 | 30.06.2021 | 2220NR036X | Elektrochemische Speicher im Kontext landwirtschaftlicher Energiesysteme / Kombination mit Biogasanlagen - Akronym: BioBatSys - EV | Das Ziel des vorgeschlagenen Projekts ist es erstmalig Bioenergie-Batteriesysteme (BioBatSys) zu entwickeln, die in technologischer und ökonomischer Hinsicht die Eigenschaften von Biogasanlagen und Batteriespeichern optimal vereinen und für eine verbesserte Integration der Bioenergie in regionale und überregionale Energieinfrastruktursysteme (Wärme, Strom, Mobilität) sorgen. Dazu soll zunächst in einer Durchführbarkeitsstudie überprüft werden, welche Anwendungsfälle mit der Kombination aus elektrochemischen Speichern und Biogasanlagen bedient werden können und zu bewerten welche wirtschaftlichen Erfolgsaussichten für diese Anwendungsfälle bestehen. Im Rahmen des Vorhabens sollen unterschiedliche Standorte als Modellfälle für die praktische Umsetzung untersucht und bewertet werden. Zur Sicherstellung praxisrelevanter Ergebnisse und zur Erzielung einer raschen Multiplikation wird eine Demonstration im landwirtschaftlichen Anwendungsumfeld geplant. Das Vorhaben stellt damit eine "First-of its Kind" Anwendung dar mit einem hohen Multiplikationspotential in anderen landwirtschaftlichen Betrieben. | Im Rahmen des Vorhabens wurde zunächst der aktuelle Stand der Technik für Biogasanlagen und Batteriespeicher zusammengefasst. Insbesondere die Analyse der Biogasanlagen und der landwirtschaftlichen Betriebe hat sehr deutlich gemacht wie groß das Spektrum der unterschiedlichen Betriebe ist. Ein Ziel war es die Transparenz bei der wirtschaftlichen Beurteilung von Batteriespeichern zu erhöhen. Es wurde aufgezeigt, dass im Rahmen der Investitionskostenbetrachtung stark unterschiedliche Annahmen getroffen werden können, die sich im Anschluss auf die techno-ökonomische Analyse auswirken. In der anschließenden Bewertung von potentiellen Anwendungsfällen wurde aufgezeigt, dass sich die beiden Technologien durch ihre spezifische Charakteristik gut ergänzen können. Neuere Biogasanlagen bzw. Blockheizkraftwerke sind zwar bereits heute in der Lage schnelle Lastwechsel zu vollziehen, können aber nicht so schnell reagieren wie Batteriespeicher. Im Gegenzug sind Batteriespeicher zwar reaktionsschnell, werden aber nie in der Lage sein so lange Bereitstellungszeiträume wie Biogasanlagen zu erreichen. Eine gezielte Kombination beider Anlagen zu einem System führt zu einer Verbindung der beiden wesentlichen Eigenschaften. Das Gesamtsystem ist dann durch die Biogasanlage in der Lage zuverlässig über einen langen Zeitraum Verbrauchsprofile zu bedienen und der Batteriespeicher sorgt dafür, dass Lastwechsel problemlos bewältigt werden können, wenn Leistung und Kapazität des Batteriespeichers richtig auf die Biogasanlage und das Lastprofil abgestimmt sind. Beide realen Standorte haben die Ergebnisse aus dem Projekt sehr positiv bewertet und mündliche Interessensbekundungen ausgesprochen um die zweite Projektphase im Falle der Bewilligung zu ermöglichen. Durch die Überführung der Untersuchung in einen der realen Betriebe würden die guten Projektergebnisse noch wertvoller werden und könnten im Anschluss als eine Blaupause für die Übertragung auf möglichst viele Standorte dienen. | Christian Dick Tel.: +49 561 7294-485 christian.dick@iee.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE) Joseph-Beuys-Str. 8 34117 Kassel | X | FPNR |
| 01.07.2020 | 31.03.2024 | 2220NR037A | Verbundvorhaben: Untersuchung von genetischer, epigenetischer und phänotypischer Variation in Douglasien-Nachkommenschaften aus deutschen Saatguterntebeständen und aus Originalherkünften; Teilvorhaben 1: Untersuchung von genetischer und epigenetischer Variation von Douglasien-Nachkommenschaften - Akronym: EPIGEN | In Herkunftsversuchen zeigen Douglasien-Herkünfte ausgeprägte Unterschiede in Vitalitäts- und Wuchseigenschaften, die z.B. in der gemessenen Gesamtwuchsleistung (GWL), der Astigkeit oder der Kronendichte zum Ausdruck kommen (Weller, 2012). Nachkommenschaften aus deutschen Saatgut-Erntebeständen zeigten dabei eine vergleichbare und zum Teil sogar höhere Wuchsleistung als die Originalherkünfte aus denselben Ursprungsregionen. Unterschiede in der Wuchsleistung sind die Folge unterschiedlicher evolutionärer Anpassung, aber auch Umweltbedingungen während der Reproduktion und Samenreife können Wachstumsmerkmale beeinflussen. So ermöglichen epigenetische Faktoren als "Stellschrauben" im Genom grundsätzlich eine schnelle physiologische Anpassung an sich ändernde Umweltbedingungen und könnten somit die genetische Anpassung durch gerichtete Selektion begünstigen. Ziel des Projektes ist es mithilfe moderner Sequenzier- und Genotypisierungsmethoden zum ersten Mal sowohl die genetischen als auch epigenetischen Grundlangen der Wuchsleistung bei der Douglasie zu bestimmen. Die Untersuchung unterschiedlicher Samenjahrgänge aus deutschen Saatguterntebeständen und Originalherkünften aus derselben Ursprungsregion an zwei verschiedenen Standorten ermöglicht die Quantifizierung von genetischen und umweltbedingten (epigenetischen) Effekten auf die Wuchsleistung bei dieser ökologisch und ökonomisch wichtigen Waldbaumart. Insbesondere bei der Auswahl und Zusammenstellung von zugelassenen Erntebeständen und Zuchtpopulationen (Samenplantagen) eröffnet dieses Projekt neue Möglichkeiten der Erzeugung von Hochleistungssaatgut mit lokal gewünschten Anpassungseigenschaften. | Prof. Dr. Oliver Gailing Tel.: +49 551 39-10484 ogailin@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. für Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung Büsgenweg 2 37077 Göttingen | FPNR | ||
| 01.07.2020 | 30.09.2023 | 2220NR037B | Verbundvorhaben: Untersuchung von genetischer, epigenetischer und phänotypischer Variation in Douglasien-Nachkommenschaften aus deutschen Saatguterntebeständen und aus Originalherkünften; Teilvorhaben 2: Untersuchung von phänotypischer Variation in Douglasien-Nachkommenschaften - Akronym: EPIGEN | In Herkunftsversuchen zeigen Douglasien-Herkünfte ausgeprägte Unterschiede in Vitalitäts- und Wuchseigenschaften, die z.B. in der gemessenen Gesamtwuchsleistung (GWL), der Astigkeit oder der Kronendichte zum Ausdruck kommen (Weller, 2012). Nachkommenschaften aus deutschen Saatgut- Erntebeständen zeigten dabei eine vergleichbare und zum Teil sogar höhere Wuchsleistung als die Originalherkünfte aus denselben Ursprungsregionen. Unterschiede in der Wuchsleistung sind die Folge unterschiedlicher evolutionärer Anpassung, aber auch Umweltbedingungen während der Reproduktion und Samenreife können Wachstumsmerkmale beeinflussen. So ermöglichen epigenetische Faktoren als "Stellschrauben" im Genom grundsätzlich eine schnelle physiologische Anpassung an sich ändernde Umweltbedingungen und könnten somit die genetische Anpassung durch gerichtete Selektion begünstigen. Ziel des Projektes ist es mithilfe moderner Sequenzier- und Genotypisierungsmethoden zum ersten Mal sowohl die genetischen als auch epigenetischen Grundlangen der Wuchsleistung bei der Douglasie zu bestimmen. Die Untersuchung unterschiedlicher Samenjahrgänge aus deutschen Saatguterntebeständen und Originalherkünften aus derselben Ursprungsregion an zwei verschiedenen Standorten ermöglicht die Quantifizierung von genetischen und umweltbedingten (epigenetischen) Effekten auf die Wuchsleistung bei dieser ökologisch und ökonomisch wichtigen Waldbaumart. Insbesondere bei der Auswahl und Zusammenstellung von zugelassenen Erntebeständen und Zuchtpopulationen (Samenplantagen) eröffnet dieses Projekt neue Möglichkeiten der Erzeugung von Hochleistungssaatgut mit lokal gewünschten Anpassungseigenschaften. | Dr. Wilfried Steiner Tel.: +49 5541 7004-31 wilfried.steiner@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt - Abt. C-Waldgenressourcen Professor-Oelkers-Str. 6 34346 Hann. Münden | FPNR | ||
| 01.10.2020 | 31.05.2023 | 2220NR038A | Verbundvorhaben: Hocheffiziente, modulare Multicopter auf Basis nachwachsender Rohstoffe; Teilvorhaben 1: Entwicklung des Multicoptergesamtsystems - Akronym: HerMes-LWR | Innerhalb des Teilvorhaben 1 des Projekts HerMes soll ein Multicopter mit maximaler Abflugmasse von 25 kg unter Verwendung von nachwachsenden Rohstoffen geplant, entwickelt und realisiert werden. Damit soll das Anwendungsspektrum für solche Werkstoffe auf diese Anwendung erweitert werden. Das System soll modular aufgebaut sein. Damit soll erreicht werden, dass dieselbe Struktur für verschiedene Anwendungsbereiche einfach und günstig umgerüstet werden kann. Ziel des Teilprojektes ist, einen flugfähigen Demonstrator zu bauen. Zu diesem Zweck soll zunächst mittels statischer Belastungstest die Struktur auf ihre Festigkeit geprüft werden. Damit sollen die verwendeten Auslegungsmethoden nachgewiesen werden. Die Flugfähigkeit soll durch Abfliegen eines Referenzszenarios demonstriert werden. | Innerhalb des Teilvorhaben 1 des Projekts HerMes konnte ein Demonstrator für ein unbemanntes Luftfahrzeug mit einer maximalen Abflugmasse von 25 kg unter Verwendung von nachwachsenden Rohstoffen geplant, entwickelt und fertiggestellt werden. Dabei ist die tragende Struktur aus Holzfurnieren und flachsfaserverstärktem Kunststoff realisiert worden. Ausschließlich an Beschlägen sind zusätzlich metallische Werkstoffe verwendet worden (hauptsächlich Aluminium). Konventionelle Faserverbundkunststoffe kamen nicht zum Einsatz. Das System ist modular gestaltet, sodass zwischen verschiedene Konfigurationen ohne Anpassung der Struktur gewechselt werden kann. Damit kann das UAS für verschiedene Anwendungszwecke konfiguriert werden. Die Auslegung der Struktur ist mit geeigneten Belastungsversuchen nachgewiesen worden. Damit konnte die Gültigkeit der angewendeten Verfahren gezeigt werden. Die Flugfähigkeit des Systems ist mit mehreren Testflügen demonstriert worden. Das Referenzszenario konnte aus Zeitgründen nicht in einer realen Anwendung demonstriert werden, wodurch der technische Erfolg des Projekts und die Demonstration der technischen Machbarkeit nicht eingeschränkt wurden. Die innerhalb des Projektes gewonnen Erfahrungen und Erkenntnisse können für die Weiterentwicklung des Demonstrators zu einem kommerziellen Produkt verwendet werden. Zusätzlich können aus den Ergebnissen verschiede weitere Produkte auf Basis nachwachsender Rohstoffe abgeleitet werden, wobei der Einsatzzweck nicht auf unbemannte Flugsysteme beschränkt ist. Damit ist der Verwendungshorizont für Holz und flachsfaserverstärkte Kunststoffe bei der Leichtwerk AG erheblich erweitert worden. | Dipl.-Ing. Thomas Krüger Tel.: +49 531 245405 20 thomas.krueger@leichtwerk.de Leichtwerk AG Hermann-Blenk-Str. 38 38108 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.10.2020 | 31.05.2023 | 2220NR038B | Verbundvorhaben: Hocheffiziente, modulare Multicopter auf Basis nachwachsender Rohstoffe; Teilvorhaben 2: Untersuchung geeigneter Materialien und Fertigungsverfahren - Akronym: HerMes | Im Teilvorhaben 2 des Fraunhofer WKI wurden geeignete Materialien auf Basis nachwachsender Rohstoffe für die Konstruktion der Multicopterstruktur entwickelt, hergestellt und charakterisiert. Dabei standen die drei Werkstoffklassen holzfurnierbasierte Lagenwerkstoffe, Naturfaser-Verbundkunststoffe (Flachsgewebe, Flachs/Epoxy-UD-Prepreg) und naturfaserverstärkte, thermoplastisch verarbeitbare Biokunststoffe im Fokus. Die Prüfungsergebnisse dienten zur Auslegung und Validierung der Materialien bei Leichtwerk und zur Konstruktion des Multikopters. Weiterhin wurden verschiedene Beschichtungssysteme im Hinblick auf ihre Eignung zur Anwendung in der Drohne untersucht und optimiert. | Zunächst wurde die Verarbeitbarkeit von Schäl-, 3D- und geschlitzten Furnieren untersucht. Die 3D-Furniere erwiesen sich für die Anwendung als am besten geeignet. Sperrhölzer auf Basis von Buchen- und Birkenschälfurnieren wurden jeweils in einer Furnier- und Vakuumpresse mit verschiedenen Klebstoffen verarbeitet und umfassend geprüft (Zug- und Druckprüfungen längs und quer zur Faserrichtung des Deckfurniers; Ermittlung der Querkontraktionszahlen; Schubprüfungen). Aus den Flachsgeweben und dem Pre-preg wurden mehrlagige Platten hergestellt. Erwartungsgemäß ließ sich das Pre-preg am einfachsten verarbeiten. Als Biopolymer kam Polymilchsäure (PLA) zum Einsatz, welches u.a. mit Rayonfasern verstärkt wurde. Die Compoundierung erfolgte mittels Messkneter, Innenmischer und gleichlaufendem Doppelschneckenextruder. Beim Spritzguss wurde jeweils 25°C und 100°C Werkzeugtemperatur verwendet. An den Prüfkörpern wurden die Zugeigenschaften, Charpy-Schlagzähigkeit, Wärmeformbeständigkeit und Schraubenauszugswiderstand ermittelt. Durch die Verwendung der Werkzeugtemperatur von 100°C und nach erfolgter Kristallisation des PLA konnte eine deutliche Verbesserung der Wärmeformbeständigkeit erreicht werden (Erhöhung von 55°C auf 159°C). Mit einer Naturfaser wurden sehr gute Ergebnisse für den Schraubenauszugswiderstand erreicht. Optimierte Beschichtungssysteme zeigten in den Farbtönen weiß und Eiche nach 2016 Stunden künstlicher Bewitterung eine geringe Rissbildungsneigung. Bei der natürlichen Bewitterung wurden erste Risse lediglich nach neun Monaten beobachtet. Dagegen zeigten transparente Beschichtungen sowohl in der künstlichen als auch in der natürlichen Bewitterung nach kurzer Zeit optisch deutliche Veränderungen (Durchschlagen von Klebstoff und Rissbildungsneigung). Diese transparenten Systeme sind nicht für den Außeneinsatz geeignet. Unter allen Beschichtungen konnten zwei pigmentierte Systeme identifiziert werden, die auf 3D-Furnier im Multikopter eingesetzt werden können. | Dr. Arne Schirp Tel.: +49 531 2155-336 arne.schirp@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.10.2020 | 31.05.2023 | 2220NR038C | Verbundvorhaben: Hocheffiziente, modulare Multicopter auf Basis nachwachsender Rohstoffe; Teilvorhaben 3: Entwicklung geeigneter Klebstoffsysteme - Akronym: HerMes | In dem Verbundvorhaben HerMes sollten Verfahren und Materialien entwickelt werden, die es ermöglichen einen Multikopter auf Basis nachwachsender Rohstoffe zu entwickeln. Das Projekt war in 3 Teilvorhaben unterteilt. Im Teilvorhabens 3 wurden Klebstoffe für die Multicopter-Herstellung bereitgestellt. Zum einen wurde direkt mit verfügbaren Klebstoffen aus dem Jowat Portfolio bemustert und zum anderen wurden biobasierte Klebstoffe für den Anwendungszweck entwickelt. Im Projekt wurden grundsätzlich zwei verschiedene Teilbereiche der Klebungen betrachtet: 1. Holzfurnierverbunde, 2. Multimaterialsysteme. | Ein erster Fokus des Konsortiums lag in der Auswahl von Klebstoffsystemen für die Anwendung. Zur Fertigung von Prüfkörpern für die Kennwertermittlung wurden die Projektpartner mit einer Vorauswahl bemustert. Für den Bereich der Holzfurnierklebungen wurden 1K-Polyurethan Klebstoffe und wässrige Dispersionen vorausgewählt. Aufgrund der Verfügbarkeit biobasierter Rohstoffe wurde eine Klebstoffentwicklung im Bereich der wässrigen EPI-Klebstoffe fokussiert. Es konnten im Projektverlauf erfolgreich biobasierte Dispersionen mit ca. 9 w% bzw. 14 w% an biobasierten Rohstoffen (bezogen auf den Feststoffgehalt) entwickelt werden. Um im Bereich der Klebstoffe für Multimaterialsysteme eine Auswahl treffen zu können, wurden bei Jowat Adhäsions-Screening-Tests mit vier 1K-Polyurethan-Klebstoffen, einem 2K SE-Polymer und sieben reaktiven PU-Hotmelts aus dem Jowat Portfolio durchgeführt. Als Fügematerialien standen Normbuche, Aluminium, NFK- und PLA-Substrate zur Verfügung. Soweit eine Materialverfügbarkeit bestand, wurden unterschiedliche Materialkombinationen mit den genannten Klebstoffen getestet und die Klebkraft händisch bewertet. Auf Basis der Ergebnisse und/oder der Verfügbarkeit von biobasierten Rohstoffen wurden für die biobasierte Weiterentwicklung PUR-Hotmelts ausgewählt. Im Projektverlauf wurden mehrere PUR-Hotmelt mit einem Bio Anteil zwischen ca. 5 w% und 40 w% entwickelt, die unterschiedliche Klebstoffeigenschaften aufwiesen, wie bspw. die Offene Zeit. Da die Fertigung des Multicopters zum Zeitpunkt der Projektdurchführung händisch verlief, also in einer Manufaktur, wurden zwei Entwicklungsprodukte mit einer längeren Offenen Zeit im Minutenbereich ausgesucht und weitergehend in einem klimatisch anspruchsvollen Tropentest untersucht. Zur Verbesserung der Hydrolysestabilität der Formulierungen wurden verschiedene Stabilisatoren in den Rezepturen getestet und damit eine Hydrolyse während des Tropentests weitestgehend erfolgreich unterdrückt. | Dr. Daniela Klein Tel.: +49 5231 749-5318 daniela.klein@jowat.de Jowat SE Ernst-Hilker-Str. 10-14 32758 Detmold | X | FPNR |
| 01.09.2022 | 31.08.2025 | 2220NR039X | Bodenwasserhaushaltsdynamik forstlich genutzter Rückegassen - Identifikation und Prognose von kritischen Zuständen - Akronym: CritTrails | Die Funktionen des Waldes sind bedroht: Einträge von Schadstoffen, Risiken des Klimawandels und Einflüsse des Waldmanagements, besonders im Zuge der modernen Holzernte, haben negative Auswirkungen auf das komplexe Ökosystem Wald. Insbesondere den anthropogenen Einfluss durch Erntemaßnahmen gilt es in dieser Hinsicht zu minimieren. Strukturelle Schädigungen des Waldbodens durch stetig an Masse zunehmende Fahrzeuge müssen durch ein intelligentes Waldmanagement vermieden werden. Dabei nimmt der Bodenwassergehalt eine kritische Rolle ein: Verantwortlich für die mechanische Stabilität des Bodens muss dieser Parameter bei dem Maschineneinsatz berücksichtig werden. Dies ist derzeit nicht möglich, da keine zuverlässigen Prognosen der Feuchte in Rückegassen getroffen werden können. Das Ziel des geplanten Projektes ist somit die Untersuchung der jahreszeitlichen Dynamik des Bodenwasserhaushaltes und Ableitung von Prognosen zur räumlichen und zeitlichen Verteilung des Wassergehaltes in Rückegassen. Drei Versuchsstandorte sollen bodenphysikalisch untersucht und Parameter des Bodenwasserhaushaltes innerhalb eines Messnetzes kontinuierlich erfasst werden. Die Daten des intensiven Monitorings werden online in einer Cloud zur Verfügung gestellt, dort verarbeitet und der Wasserhaushalt des Standortes in einer Modellsimulation für die Rückegassen prognostiziert. Kritische Zustände der Befahrbarkeit können so standortspezifisch ermittelt werden. Ziel ist es eine Befahrbarkeitsvorhersage für die Fahrspuren innerhalb des Versuchsstandortes treffen zu können. Vorhersagekarten sollen kritische Bereiche der Befahrbarkeit klassifizieren und ausweisen und Hilfestellung bei der Maschineneinsatzplanung bieten. Das Projekt soll einen Beitrag zur Digitalisierung in der Forstwirtschaft leisten, indem ein automatischer Datentransfer relevanter Parameter zum Wasserhaushalt stattfindet, die jederzeit online über ein Cloudsystem abgerufen werden können. | Martin Kraft Tel.: +49 531 596 4140 martin.kraft@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.05.2021 | 30.04.2024 | 2220NR040A | Verbundvorhaben: Wasserdampfbarrieren auf Basis von Kolophoniumharzen, Fettsäureestern und ungesättigten vegetabilen Ölen für biobasierte Kunststoffe; Teilvorhaben:1: Filmbildungs- und Trocknungsverhalten, Materialuntersuchung - Akronym: Barriere | Ziel des Projekts ist die Entwicklung von Wasserdampfbarrieren aus nachwachsenden Rohstoffen für biobasierte Kunststoffe. Dazu werden nachwachsende Rohstoffe eingesetzt, die bereits bei Beschichtungen verwendet werden. Für die Herstellung von Wasserdampfbarrieren müssen diese biobasierten Rohstoffe speziell ausgelegt und weiterentwickelt sowie untereinander formuliert werden. Die Herausforderungen sind dabei außer die Wasserdampfbarriereeigenschaften zu erzielen, dass die Lacke mit hohen Auftragsgewichten fehlerfrei und schnell verarbeitet werden können. | Prof. Dr. Dirk Burth Tel.: +49 89 1265-1558 dirk.burth@hm.edu Hochschule für angewandte Wissenschaften München - Fakultät 05 Technische Systeme, Prozesse und Kommunikation Lothstr. 34 80335 München | FPNR | ||
| 01.05.2021 | 30.04.2024 | 2220NR040B | Verbundvorhaben: Wasserdampfbarrieren auf Basis von Kolophoniumharzen, Fettsäureestern und ungesättigten vegetabilen Ölen für biobasierte Kunststoffe; Teilvorhaben 2: Rohstoffe und Formulierung der Beschichtungsmaterialen - Akronym: Barriere | Ziel des Projekts ist die Entwicklung von Wasserdampfbarrieren aus nachwachsenden Rohstoffen für biobasierte Kunststoffe. Dazu werden nachwachsende Rohstoffe eingesetzt, die bereits bei Beschichtungen verwendet werden. Für die Herstellung von Wasserdampfbarrieren müssen diese biobasierten Rohstoffe speziell ausgelegt und weiterentwickelt sowie untereinander formuliert werden. Die Herausforderungen sind dabei außer die Wasserdampfbarriereeigenschaften zu erzielen, dass die Lacke mit hohen Auftragsgewichten fehlerfrei und schnell verarbeitet werden können. | Dr. Ulrike Canella Tel.: +49 89 9003-475 ulrike.canella@hubergroup.com hubergroup Deutschland GmbH Sonnenallee 1 85551 Kirchheim b. München | FPNR | ||
| 01.05.2021 | 30.04.2024 | 2220NR040C | Verbundvorhaben: Wasserdampfbarrieren auf Basis von Kolophoniumharzen, Fettsäureestern und ungesättigten vegetabilen Ölen für biobasierte Kunststoffe; Teilvorhaben 3: Beschichtungstechnik und Anlagendesign - Akronym: Barriere | Ziel des Projekts ist die Entwicklung von Wasserdampfbarrieren aus nachwachsenden Rohstoffen für biobasierte Kunststoffe. Dazu werden nachwachsende Rohstoffe eingesetzt, die bereits bei Beschichtungen verwendet werden. Für die Herstellung von Wasserdampfbarrieren müssen diese biobasierten Rohstoffe speziell ausgelegt und weiterentwickelt sowie untereinander formuliert werden. Die Herausforderungen sind dabei außer die Wasserdampfbarriereeigenschaften zu erzielen, dass die Lacke mit hohen Auftragsgewichten fehlerfrei und schnell verarbeitet werden können. | Andrea Glawe Tel.: +49 40 85393 660 andrea.glawe@kroenert.de KROENERT GmbH & Co KG Schützenstr. 105 22761 Hamburg | FPNR | ||
| 01.09.2020 | 31.08.2023 | 2220NR041A | Verbundvorhaben: Charakterisierung der Diffusionseigenschaften biobasierter Kunststoffe für Verpackungen; Teilvorhaben 1: Diffusionseigenschaften / Koordination - Akronym: DiBioK | Aus Kunststoffen wie Verpackung die in Kontakt mit Lebensmitteln (Lbm) stehen, können Stoffe wie Additive in die sie umgebenden Medien übergehen. Der geschwindigkeitsbestimmende Schritt des Stoffübergangs ist dessen Diffusion im Kunststoff. Die europäische Gesetzgebung verlangt die Überprüfung der Einhaltung der Vorschriften für Stoffübergänge von Additiven aus Kunststoffen, die mit Lbm in Berührung stehen. Hierfür gibt es Migrationstests. Abseits der gesetzlichen Vorgaben für Lbm-Verpackungen sind diese Stoffeigenschaften u.a. auch für Umverpackungen von Interesse. Im Rahmen des Projekts "Evaluation of Migration Models in Support of Directive 90/128/EEC" wurde ein Diffusionsmodell entwickelt. Dieses Modell unterliegt jedoch Einschränkungen um damit Stoffkonstanten für weiterer Polymere vorherzusagen (Mercea und Piringer, 2008) und die Konformitätsbewertung mittels ¿diffusion modelling¿ basiert auf Strukturgleichheit und stößt für nicht strukturgleiche Polymere an seine Grenzen. "DiBioK" setzt hier an und adressiert die Schaffung eines Instrumentes zur Charakterisierung der Diffusionsei-genschaften biobasierter Kunststoffe. | Dr. Katharina Richter Tel.: +49 421 2246-643 katharina.richter@ifam.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) Wiener Str. 12 28359 Bremen | FPNR | ||
| 01.09.2020 | 31.08.2023 | 2220NR041B | Verbundvorhaben: Charakterisierung der Diffusionseigenschaften biobasierter Kunststoffe für Verpackungen; Teilvorhaben 2:Probedesign - Akronym: DiBioK | Aus Kunststoffen wie Verpackung die in Kontakt mit Lebensmitteln stehen, können Stoffe wie Additive in die sie umgebenden Medien übergehen. Dabei sinkt deren Konzentration im Kunststoff und reichert sich in deren Umgebung wie in diesem Beispiel in Lebensmitteln an. Der geschwindigkeitsbestimmende Schritt des Stoffübergangs ist dessen Diffusion im Kunststoff. Die europäische Gesetzgebung verlangt die Überprüfung der Einhaltung der Vorschriften für Stoffübergänge von Additiven aus Kunststoffen, die mit Lebensmitteln in Berührung stehen. Hierfür gibt es Migrationstests. Die Migration von Stoffen aus Kunst-stoffen erfolgt aufgrund vorhersehbarer physikalischer Prozesse. Abseits der gesetzlichen Vorgaben für Lebensmittelverpackungen sind diese Stoffeigenschaften u.a. auch für Umverpackungen von Interesse. Neben experimentellen Methoden zur Abschätzung des Stoffübergangs sind auch theoretische Methoden zulässig, um allgemein anerkannte Diffusionsmodelle als Konformitäts- und Qualitätssicherungsinstrument zu ermöglichen. Im Rahmen des Projekts "Evaluation of Migration Models in Support of Directive 90/128/EEC" wurde ein solches Diffusionsmodell entwickelt. Diese Modelle unterliegen jedoch Einschränkungen um damit Stoffkonstanten für weiterer Polymere vorherzusagen (Mercea und Piringer, 2008) und die Konformitätsbewertung mittels "diffusion modelling" basiert auf Strukturgleichheit und stößt für nicht strukturgleiche Polymere an seine Grenzen. "DiBioK" setzt hier an und adressiert die Schaffung eines Instrumentes zur Charakterisierung der Diffusionseigenschaften biobasierter Kunststoffe. Es werden Stoffkonstanten und Aktivierungsenergien für Biopolymere bestimmt. Mit Hilfe der gewonnenen Daten wird das Vorhersagemodel der EC-Richtlinie zur Abschätzung von Diffusionskoeffizienten evaluiert, um den Anwendungsbereich auch für nicht strukturgleiche Polymere zu erweitern. Ein solches Vorhersagemodel könnte den Aufwand innerhalb von Konformitätsbewertungen drastisch reduzieren. | Dr. Michael Schweizer Tel.: +49 7062 97687-251 michael.schweizer@tecnaro.de TECNARO Gesellschaft zur industriellen Anwendung nachwachsender Rohstoffe mbH Bustadt 40 74360 Ilsfeld | FPNR | ||
| 01.11.2020 | 31.12.2022 | 2220NR042A | Verbundvorhaben: Entwicklung eines modularen Biofassadensystems mit einer integrierten Wärmedämmung aus nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 1: Herstellungstechnologie, Materialentwicklung und -prüfung - Akronym: BioModul | Projektinhalt war die Entwicklung eines modularen und standardisierten Fassadensystems aus biobasierten Materialien und Materialverbunden inkl. Naturfaserdämmung und deren technisch-technologische Umsetzung für Industriegebäude. Im Rahmen dessen wurde ein Brandschutzkonzept für das biobasierte Fassadensystem mit Naturfaserdämmung entwickelt, welches ein Entzünden der Dämmung sowie ein Glimmen oder Schwelen verhindert. Dabei wurde neben dem Einsatz von Flammschutzmitteln und – additiven auch eine technisch konstruktive Lösung zur Erreichung der Brandklasse angestrebt. Ein besonderes Augenmerk lag weiterhin auf der Standardisierung und Modularisierung der biobasierten Fassadenelemente zur Erhöhung der Effizienz und Reproduzierbarkeit der Biofassaden-Module im Hinblick auf die Nutzung in temporären und mobilen Anwendungen, wie bspw. Zelt- und Hallen- bzw. Lagerbauten. Der Schwerpunkt dabei war die Standardisierung und Modularisierung der Elemente, um den erheblichen konstruktiven und zeitlichen Aufwand zu reduzieren. Demnach sollten die Abmessungen, Anschlussdetails und Verbindungstechniken auf eine marktübliche Standardgröße festgelegt und konstruktiv sowie fertigungstechnisch an die metallischen oder polymeren Standardelemente angepasst werden. Basierend auf einem Grundmodul ohne Beleuchtung, aber mit integrierter Naturfaserdämmung, sollten vier verschiedene Module definiert und entwickelt werden, die zusätzliche Funktionen aufweisen, wie bspw. interaktive Beleuchtung, Design, Überwachung durch Sensorik oder Klimatisierung. Aufgrund der Standardisierung können nun je nach Anwendungszweck und Auftrag die verschiedenen Module individuell und einfach kombiniert werden. Dadurch wird ein Baukastensystem von Fassadenelementen aus nachwachsenden Rohstoffen geschaffen, das alle geltenden Normen und Richtlinien für Industriegebäude sowie temporäre und mobile Architektur erfüllt. | Im Projektergebnis wurden anhand biobasierter Komponenten effizient und reproduzierbar NFK-Deckschichten im teilautomatisierten Herstellungsprozess gefertigt. In Kombination mit einem Wellpappengefache und einer Naturfaserdämmung entstand ein biobasierter Sandwichverbund zur Anwendung als Fassadenelement. Das entwickelte Brandschutzkonzept sieht zum einen die Naturfaserdämmung mit biobasierter Flammschutzbeschichtung vor. Zudem wird auch das Wellpappengefache mit einer Flammschutzbeschichtung ausgerüstet, wodurch eine Abschottung der Naturfaserdämmbereiche (200 x 200 mm²) entsteht. Selbst bei starker Beflammung während des SBI-Tests hält die Abschottung stand so lange die NFK-Deckschichten unbeschädigt sind. Weiterhin bewirkt das temperaturwirksame Löschsystems in Form des eingebrachten Flammschutzadditivs Blähgraphit das Feuer durch Aufschäumen zu verschließen, in dem das Blähgraphit ab 180°C auf das 300-fache Ausgangsvolumen expandiert. Diese Maßnahmen führten schließlich zur konkreten Verhinderung eines Schwelens, Glimmens oder der Flammenausbreitung von Naturfaserdämmung mit biobasierter Flammschutzbeschichtung. Weiterhin wurde das biobasierte Fassadensystem aus nachwachsenden Komponenten inkl. Naturfaserdämmung modularisiert und standardisiert. Hieraus entstand ein Grundmodul mit 184 mm dicker Naturfaserdämmung für Bürogebäude und 140 mm Naturfaserdämmung für Industriegebäude und ebenen Deckschichten ohne Integration von weiteren Funktionen. Aufbauend auf dem Grundmodul entstand das Beleuchtungsmodul PLUS mit individueller interaktiver Beleuchtung, welche durch integrierte LED-Streifen erzeugt und durch einen Textilsensor gesteuert wird. Das Designmodul bietet Architekten einen 10 cm tiefen Spielraum zur 3D-Gestaltung der Außendeckschicht und Umsetzung eines individuellen Designs. Das Klimamodul beinhaltet eine integrierte Kapillarrohrmatte auf der Innenseite der Elemente zur Kühlung oder Heizung des Innenraumes. | Dr.-Ing. Sandra Gelbrich Tel.: +49 371 531-32192 sandra.gelbrich@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Allgemeinen Maschinenbau und Kunststofftechnik - Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung Reichenhainer Str. 31/33 09126 Chemnitz | X | FPNR |
| 01.11.2020 | 31.12.2022 | 2220NR042B | Verbundvorhaben: Entwicklung eines modularen Biofassadensystems mit einer integrierten Wärmedämmung aus nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 2: Konstruktion und Anfertigung - Akronym: BioModul | Projektinhalt war die Entwicklung eines modularen und standardisierten Fassadensystems aus biobasierten Materialien und Materialverbunden inkl. Naturfaserdämmung und deren technisch-technologische Umsetzung für Industriegebäude. Schwerpunkt dabei war die Entwicklung einer Naturfaserdämmung aus zerfaserter Wellpappe, die als Streu- oder Stopfdämmung in das Wellpappengefache der BioModulelemente integriert werden kann. Anhand der Trockenzerfaserung sollten Zellulosekurzfasern für die Dämmfunktion entstehen. Unter Variation der Verarbeitungstechnologie, verschiedenen Bindemitteln und Flammschutzbeschichtungen erfolgen Untersuchungen zur Verarbeitbarkeit und zu bauphysikalischen Kennwerten, wie bspw. Brandverhalten, Wärmeleitkoeffizient und Schallabsorption. Ein besonderes Augenmerk lag weiterhin auf der Standardisierung und Modularisierung der biobasierten Fassadenelemente zur Erhöhung der Effizienz und Reproduzierbarkeit der Biofassaden-Module im Hinblick auf die Nutzung in temporären und mobilen Anwendungen, wie bspw. Zelt- und Hallen- bzw. Lagerbauten. Basierend auf einem Grundmodul ohne Beleuchtung, aber mit integrierter Naturfaserdämmung, sollten vier verschiedene Module definiert und entwickelt werden, die zusätzliche Funktionen aufweisen, wie bspw. interaktive Beleuchtung, Design, Überwachung durch Sensorik oder Klimatisierung. Aufgrund der Standardisierung können nun je nach Anwendungszweck und Auftrag die verschiedenen Module individuell und einfach kombiniert werden. Dadurch wird ein Baukastensystem von Fassadenelementen aus nachwachsenden Rohstoffen geschaffen, das alle geltenden Normen und Richtlinien für Industriegebäude sowie temporäre und mobile Architektur erfüllt. | Im Projektergebnis entstand in Kombination mit einem Wellpappengefache und einer Naturfaserdämmung ein biobasierter Sandwichverbund zur Anwendung als Fassadenelement. Die neue Naturfaserdämmung besteht aus zerfaserter Wellpappe mit einer biogenen Flammschutzbeschichtung. Die bauphysikalischen Werte sind vergleichbar derer von Holz- oder Altpapierfaserdämmung. Die im Streu- oder Stopfverfahren verarbeitbare Dämmung wurde in die Gefache des Wellpappenkerns eingebracht und durch die biobasierten Deckschichten der BioModulelemente vor äußeren Umwelteinflüssen geschützt. Orientierende Brandprüfungen der BioModulelemente wiesen auf eine Brandklasse D – s3 nach DIN EN 13501-1 hin. Weiterhin wurde das biobasierte Fassadensystem aus nachwachsenden Komponenten inkl. Naturfaserdämmung modularisiert und standardisiert. Hieraus entstand ein Grundmodul mit 184 mm dicker Naturfaserdämmung für Bürogebäude und 140 mm Naturfaserdämmung für Industriegebäude und ebenen Deckschichten ohne Integration von weiteren Funktionen. Aufbauend auf dem Grundmodul entstand das Beleuchtungsmodul PLUS mit individueller interaktiver Beleuchtung, welche durch integrierte LED-Streifen erzeugt und durch einen Textilsensor gesteuert wird. Das Designmodul bietet Architekten einen 10 cm tiefen Spielraum zur 3D-Gestaltung der Außendeckschicht und Umsetzung eines individuellen Designs. Das Klimamodul beinhaltet eine integrierte Kapillarrohrmatte auf der Innenseite der Elemente zur Kühlung oder Heizung des Innenraumes. | Dipl.-Ing. Hans Ulrich Richter Tel.: +49 371 27184-21 richter@richter-hess.de richter & heß VERPACKUNGS-SERVICE GmbH Werner-Seelenbinder-Str. 9 09120 Chemnitz | X | FPNR |
| 01.11.2020 | 31.12.2022 | 2220NR042C | Verbundvorhaben: Entwicklung eines modularen Biofassadensystems mit einer integrierten Wärmedämmung aus nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 3: Entwurf, Fertigung und Montage - Akronym: BioModul | Projektinhalt war die Entwicklung eines modularen und standardisierten Fassadensystems aus biobasierten Materialien und Materialverbunden inkl. Naturfaserdämmung und deren technisch-technologische Umsetzung für Industriegebäude. Schwerpunkt dabei war die Standardisierung und Modularisierung der biobasierten Fassadenelemente zur Erhöhung der Effizienz und Reproduzierbarkeit der Module im Hinblick auf die Nutzung in temporären und mobilen Anwendungen, wie bspw. Zelt- und Hallen- bzw. Lagerbauten. Die Bauteilkonstruktion sollte dabei so erfolgen, dass die einzelnen Teile einfach zu fertigen, bestmöglich teilautomatisiert mittels Harzinfusionsverfahren herzustellen und demzufolge auch die Schalungsform einfach und effizient ist. Dafür ist eine Definition von Modulabmessungen notwendig und ein einfaches, aber abdichtendes Verbindungssystem der BioModulelemente untereinander. Weiterhin sollten die Abmessungen, Anschlussdetails und Verbindungstechniken auf eine marktübliche Standardgröße festgelegt und konstruktiv sowie fertigungstechnisch an die metallischen oder polymeren Standardelemente angepasst werden. Basierend auf einem Grundmodul ohne Beleuchtung, aber mit integrierter Naturfaserdämmung, sollten vier verschiedene Module definiert und entwickelt werden, die zusätzliche Funktionen aufweisen, wie bspw. interaktive Beleuchtung, Design, Überwachung durch Sensorik oder Klimatisierung. Aufgrund der Standardisierung können nun je nach Anwendungszweck und Auftrag die verschiedenen Module individuell und einfach kombiniert werden. Dadurch wird ein Baukastensystem von Fassadenelementen aus nachwachsenden Rohstoffen geschaffen, das alle geltenden Normen und Richtlinien für Industriegebäude sowie temporäre und mobile Architektur erfüllt. | Im Projektergebnis entstand ein biobasiertes Fassadensystem mit höchstmöglichem biobasierten Anteil inkl. Naturfaserdämmung. Die Herstellung der BioModule erfolgte über ein dreiteiliges Rahmensystem bestehend aus Vorder-, Rückseite und Rahmensystem. Die jeweils einfachen Einzelbauteile sind zum großen Teil teilautomatisierbar im Harzinfusionsverfahren herstellbar und erfordern einen nur geringen Schalungsaufwand. Zudem sind die BioModule dadurch einfach Skalierbar. Die Sicherung der BioModule untereinander entsteht über ein Nut-Stab-Verbindungstool, was gleichzeitig die Abdichtung der gesamten Fassade übernimmt. Weiterhin wurde das biobasierte Fassadensystem aus nachwachsenden Komponenten inkl. Naturfaserdämmung standardisiert. Hieraus entstand ein Grundmodul mit 184 mm dicker Naturfaserdämmung für Bürogebäude und 140 mm Naturfaserdämmung für Industriegebäude und ebenen Deckschichten ohne Integration von weiteren Funktionen. Aufbauend auf dem Grundmodul entstand das Beleuchtungsmodul PLUS mit individueller interaktiver Beleuchtung, welche durch integrierte LED-Streifen erzeugt und durch einen Textilsensor gesteuert wird. Das Designmodul bietet Architekten einen 10 cm tiefen Spielraum zur 3D Gestaltung der Außendeckschicht und Umsetzung eines individuellen Designs. Das Klimamodul beinhaltet eine integrierte Kapillarrohrmatte auf der Innenseite der Elemente zur Kühlung oder Heizung des Innenraumes. | Franziska Pfalz Tel.: +49 371 84276-0 info@fiber-tech.de FIBER - TECH Construction GmbH Tuchschererstr. 10 09116 Chemnitz | X | FPNR |
| 01.10.2020 | 31.03.2024 | 2220NR043A | Verbundvorhaben: Neuartige biologisch abbaubare Flaschen aus Biokunststoffen mit hohem biobasierten Anteil und hoher Barriere (Bio2Bottle); Teilvorhaben 1: Polymersynthese und Werkstoffentwicklung im Labormaßstab - Akronym: Bio2Bottle | Ziel des Verbundvorhabens »Bio2Bottle« ist die Entwicklung eines biobasierten, rezyklierbaren Werkstoffes zur Herstellung von Flaschen. Hierbei wird während des Projektes die Wertschöpfungskette von der Additivsynthese über die Materialentwicklung bis hin zur Herstellung von Kunststoffflaschen abgedeckt. Die Flaschen werden in Endanwendungen für ein innovatives Fensterreinigungsmittel und Flüssigprodukte für den biologischen Landbau, beispielweise pflanzenwachstumsfördernde Bodenhilfsstoffe, getestet. Insbesondere wird die Rezyklierfähigkeit der Flaschen über verschiedene Verfahren experimentell untersucht und bewertet. | Dr. rer. nat. Inna Bretz Tel.: +49 208 8598-1313 inna.bretz@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | FPNR | ||
| 01.10.2020 | 31.03.2024 | 2220NR043B | Verbundvorhaben: Neuartige biologisch abbaubare Flaschen aus Biokunststoffen mit hohem biobasierten Anteil und hoher Barriere (Bio2Bottle); Teilvorhaben 2: Synthese von Blendkomponenten, Modifikation, Optimierungen - Akronym: Bio2Bottle | Ziel des Verbundvorhabens »Bio2Bottle« ist die Entwicklung eines biobasierten, rezyklierbaren Werkstoffes zur Herstellung von Flaschen. Hierbei wird während des Projektes die Wertschöpfungskette von der Additivsynthese über die Materialentwicklung bis hin zur Herstellung von Kunststoffflaschen abgedeckt. Die Flaschen werden in Endanwendungen für ein innovatives Fensterreinigungsmittel und Flüssigprodukte für den biologischen Landbau, beispielweise pflanzenwachstumsfördernde Bodenhilfsstoffe, getestet. Insbesondere wird die Rezyklierfähigkeit der Flaschen über verschiedene Verfahren experimentell untersucht und bewertet. | Dr. Hasso v. Zychlinski Tel.: +49 8823-1351 hasso@unavera.de UNAVERA ChemLab GmbH Am Ländbach 20 82481 Mittenwald | FPNR | ||
| 01.10.2020 | 31.03.2024 | 2220NR043C | Verbundvorhaben: Neuartige biologisch abbaubare Flaschen aus Biokunststoffen mit hohem biobasierten Anteil und hoher Barriere (Bio2Bottle); Teilvorhaben 3: cleaneroo Anwendungstests - Akronym: Bio2Bottle | Ziel des Verbundvorhabens »Bio2Bottle« ist die Entwicklung eines biobasierten, rezyklierbaren Werkstoffes zur Herstellung von Flaschen. Hierbei wird während des Projektes die Wertschöpfungskette von der Additivsynthese über die Materialentwicklung bis hin zur Herstellung von Kunststoffflaschen abgedeckt. Die Flaschen werden in Endanwendungen für ein innovatives Fensterreinigungsmittel und Flüssigprodukte für den biologischen Landbau, beispielweise pflanzenwachstumsfördernde Bodenhilfsstoffe, getestet. Insbesondere wird die Rezyklierfähigkeit der Flaschen über verschiedene Verfahren experimentell untersucht und bewertet. | Philipp von der Heide Tel.: +49 163 8009866 vonderheide@cleaneroo.de cleaneroo GmbH Adam-Opel-Str. 12 28237 Bremen | FPNR | ||
| 01.10.2020 | 31.03.2024 | 2220NR043D | Verbundvorhaben: Neuartige biologisch abbaubare Flaschen aus Biokunststoffen mit hohem biobasierten Anteil und hoher Barriere (Bio2Bottle); Teilvorhaben 4: Komponentenauswahl, Kunststoffblendherstellung, Rezyklierbarkeitsprüfung, Nachweis biologischer Abbaubarkeit - Akronym: Bio2Bottle | Ziel des Verbundvorhabens »Bio2Bottle« ist die Entwicklung eines biobasierten, rezyklierbaren Werkstoffes zur Herstellung von Flaschen. Hierbei wird während des Projektes die Wertschöpfungskette von der Additivsynthese über die Materialentwicklung bis hin zur Herstellung von Kunststoffflaschen abgedeckt. Die Flaschen werden in Endanwendungen für ein innovatives Fensterreinigungsmittel und Flüssigprodukte für den biologischen Landbau, beispielweise pflanzenwachstumsfördernde Bodenhilfsstoffe, getestet. Insbesondere wird die Rezyklierfähigkeit der Flaschen über verschiedene Verfahren experimentell untersucht und bewertet. | Dr. Frank Martin Neumann Tel.: +49 2154 9251-0 frank-martin.neumann@fkur.com FKuR Kunststoff GmbH Siemensring 79 47877 Willich | FPNR | ||
| 01.07.2020 | 30.09.2022 | 2220NR044X | Entwicklung einer wirtschaftlichen Ammoniak-Strippanlage für Gärreste in Biogasanlagen zur Nährstoffentfrachtung und Substratflexibilisierung - Akronym: StripCompact | In der Projektphase I sollten die verfahrenstechnisch relevanten Auslegungsparameter in Laborversuchen an einer Versuchsanlage ermittelt werden. Insbesondere sollte der Einfluss von CO2 im Strippgas auf das Strippverhalten quantifiziert werden. Der hierfür maßgebliche Parameter ist das Verhältnis aus abgeschiedenem NH4-N zu der Ausgangsmenge NH4-N, auch Strippgrad genannt. Weiterhin sollte die Effektivität Strippgaswäsche unter Rückgewinnung von Ammoniakwasser sowie dessen NH4-N Konzentration bewertet werden und hieraus resultierend das Einsparpotenzial für Schwefelsäure bestimmt werden. Neben dem Strippverhalten sollten Bereiche für die relevanten Parameter für den Betrieb einer Kolonne wie Gas- und Flüssigkeitsleerrohrgeschwindigkeit festgelegt werden. Aufbauend auf den ermittelten Daten sollte die Auslegung einer großtechnischen Demonstrationsanlage erfolgen, mit der in einer zweiten Projektphase die Machbarkeit unter realen Bedingungen gezeigt und die Scale-up Phänomene untersucht werden können. | Im Rahmen des Projektes konnte der Einfluss von CO2 im Strippgas auf Ammoniakstrippung und -wäsche quantifiziert werden. Dabei zeigte sich bei einem CO2 Gehalt von 20 %-vol. eine Reduktion der Ammoniakstrippung um rund 30 % gegenüber CO2 freiem Strippgas. Gleichzeitig erhöhte sich durch die Anwesenheit von CO2 die Waschleistung und maximal erreichbare Konzentration in der Waschlösung. In den bestlaufenden Versuchen wurde eine Ammoniakrückgewinnung von mehr als 95 % verzeichnet. Die weitere Auswertung der Versuchsparameter ermöglichte die Ermittlung verfahrenstechnischer Parameter für die Auslegung von Stripp- und Waschkolonne. So wurden die besten Ergebnisse erzielt, wenn das Strippgas eine relative Gasfeuchte von 80 % aufwies, die behandelte Flüssigphase eine gleichmäßige Temperatur von 80 °C aufwies und das Volumenstromverhältnis von Gas zu Flüssigkeit rund 300 betrug. Weiterhin ist bei der Auslegung der Kolonnen der Arbeitsbereich zu berücksichtigen. Die Gasleerrohrgeschwindigkeiten sollten unterhalb von 1,2 m/s liegen bzw. der resultierende F-Faktor (Maß für die Gasbelastung) einen Wert von 1,8 Pa1/2 nicht überschreiten. Mit den genannten Daten ließen sich Kolonnen für eine 500kWel Biogasanlage mit einem Filtratvolumenstrom von 1,5 m³/h nach dem Pressschneckenseparator auslegen. Die durchströmte Querschnittsfläche einer geeigneten Kolonne beträgt hierfür rund 0,45 m² und die aktive Höhe 2,5 m. Bei dem Einsatz von Gärrest ist auf geeignete Einbauten zu achten, da Füllkörper innerhalb kürzester Zeit verblocken würden. | Prof. Dr.-Ing. Matthias Kraume Tel.: +49 30 3142-3701 sekretariat.vt@tu-berlin.de Technische Universität Berlin - Institut für Prozess- und Verfahrenstechnik - Fachgebiet Verfahrenstechnik Marchstr. 23, Sekr. MAR 2-1 10587 Berlin | X | FPNR |
| 01.05.2020 | 31.12.2022 | 2220NR045X | Im Land der Löwen - Zeit für Innovation - 70. Forstvereinstagung vom 16. bis 21. Juni 2021 in Braunschweig - Akronym: BS21 | 1. Vorhabensziel Ziel der Forstvereinstagung ist die fachliche Informationsvermittlung und der Erfahrungsaustausch von Waldexperten und Forstwirtschaft betreffenden Themen. Im Zentrum der Tagung wird der Wald im Klimastress stehen und es sollen Lösungen bzw. Lösungsansätze gefunden / entwickelt werden. Es sollen in die Zukunft gerichtete Fragestellungen: z.B. Baumartenwahl, neue Bodenkartierung, Innovationen in der Forstwirtschaft, neue Ideen für langlebige Holzprodukte, forstpolitische Entscheidungen, Umgang mit dem Kleinprivatwald u.v.m betrachtet werden. Die Forstvereinstagung soll einen wichtigen Beitrag dazu leisten, dass die Forstbranche zuversichtlich in die Zukunft schauen kann. Es sollen Lösungen entwickelt werden, wie die multifunktionale, nachhaltige Forstwirtschaft weiterbestehen kann - auch in den Zeiten des Klimawandels. Darüber hinaus soll durch eine begleitende Öffentlichkeitsarbeit die Ergebnisse der Diskussionen sowohl in Branche, als auch bei Entscheidungsträgern und der interessierten Öffentlichkeit Verbreitung finden. | Florian Born Tel.: +49 5513796265 born@forstverein.de Deutscher Forstverein e.V. Büsgenweg 1 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.11.2020 | 31.10.2024 | 2220NR046A | Verbundvorhaben: Sensorgestützte, flexible, zweitstufige Biogasproduktion durch Regelung auf Basis eines künstlichen neuronalen Netzes; Teilvorhaben 1: Abbildung einer flexiblen Biogasproduktion auf Basis eines künstlichen neuronalen Netzes - Akronym: FlexBioNeuro | Das Hauptziel des Projektes besteht in der bedarfsorientierten Produktion von Biogas auf Basis einer zweistufigen Fermentation durch ein intelligentes Regelsystem auf Basis eines künstlichen neuronalen Netzes. In einer ersten Hydrolysestufe wird Rohsubstrat in kurzkettige Fettsäuren (v. a. Essigsäure) abgebaut, wobei der Hydrolysereaktor als Zwischenpuffer dient. Durch gezielte Fütterung in den Hauptfermenter werden schnell abbaubare Fettsäuren eingebracht und damit gezielt und zeitlich eng aufgelöst die Gasproduktion angepasst. Die Regelung basiert auf einem sensorgestützten Echtzeitmesssystem. Es werden Daten aus der SPS der Anlage genutzt und zusätzliche Sensoren zur Messung des pH-Wertes, des TS-Gehaltes und der Essigsäurekonzentration im Hydrolysereaktor und im Fermenter installiert. Für die Messung des TS-Gehaltes und der Essigsäurekonzentration wird ein NIRSensor kalibriert, validiert und weiterentwickelt. Das Regelsystem soll den Anlagenbetreibern von Biogasanlagen ermöglichen, die Erlöse an der Strombörse bei möglichst geringem und effizientem Substrateinsatz zu maximieren. | Prof. Dr.-Ing. Matthias Gaderer Tel.: +49 9421 187-100 gaderer@tum.de Technische Universität München - Professur für Regenerative Energiesysteme Schulgasse 16 94315 Straubing | FPNR | ||
| 01.11.2020 | 31.10.2023 | 2220NR046B | Verbundvorhaben: Sensorgestützte, flexible, zweitstufige Biogasproduktion durch Regelung auf Basis eines künstlichen neuronalen Netzes; Teilvorhaben 2: Entwicklung einer Cloud- und KI-basierten Messdatenverarbeitung zur Regelung der Biogasproduktion - Akronym: FlexBioNeuro | Das Hauptziel des Projektes besteht in der bedarfsorientierten Produktion von Biogas auf Basis einer zweistufigen Fermentation durch ein intelligentes Regelsystem auf Basis eines künstlichen neuronalen Netzes. In einer ersten Hydrolysestufe wird Rohsubstrat in kurzkettige Fettsäuren (v. a. Essigsäure) abgebaut, wobei der Hydrolysereaktor als Zwischenpuffer dient. Durch gezielte Fütterung in den Hauptfermenter werden schnell abbaubare Fettsäuren eingebracht und damit gezielt und zeitlich eng aufgelöst die Gasproduktion angepasst. Die Regelung basiert auf einem sensorgestützten Echtzeitmesssystem. Es werden Daten aus der SPS der Anlage genutzt und zusätzliche Sensoren zur Messung des pH-Wertes, des TS-Gehaltes und der Essigsäurekonzentration im Hydrolysereaktor und im Fermenter installiert. Für die Messung des TS-Gehaltes und der Essigsäurekonzentration wird ein NIRSensor kalibriert, validiert und weiterentwickelt. Das Regelsystem soll den Anlagenbetreibern von Biogasanlagen ermöglichen, die Erlöse an der Strombörse bei möglichst geringem und effizientem Substrateinsatz zu maximieren. | Als Projektergebnisse wurde ein IOT-Gesamtsystem entwickelt, das folgende Teilaspekte abdeckt: - Verwendbare Sensorik für Biogasanlagen - Verwendung/Integration von bestehenden Standard-Sensoren einer Biogasanlage - Verwendung/Auswertung von Anlagenparametern der Biogas-Anlagensteuerung - Probleme beim stabilen Betrieb eines IOT-Systems in einer Biogasanlage(eine wichtige Eigenschaft für den KI-Einsatz) Aus den obigen Ergebnissen und den Erkenntnissen der KI-Datenanalyse kann am Ende des Gesamtprojektes 2024 eine einfach zu integrierende und verständliche cloudbasierte IOT-Anwendung stehen, die als Produkt zur Fütterungsoptimierung weiter marktfähig gemacht werden kann. | Ralf Schiessl Tel.: +49 9961 910-110 ralf.schiessl@ib-complan.com ib-comPLAN Inh. Ralf Schiessl Mitterkogl 4 94362 Neukirchen | FPNR | |
| 01.08.2023 | 31.07.2026 | 2220NR048X | Reduktion von (V)VOC-Emissionen aus NawaRo-Dämmstoffen unter besonderer Berücksichtigung neu aufkommender Schadstoffe - Akronym: NawaRo_RedEm | Das Gesamtziel des Vorhabens besteht in der Reduktion der Emission insbesondere neu aufkommender Schadstoffe aus NawaRo-Dämmstoffen. Für einige dieser Stoffe sind noch keine eindeutigen Wege der Generierung identifiziert worden. Dies gilt insbesondere für neu aufgekommene Stoffe wie VVOC. Die Entwicklung von Minderungsmaßnahmen steht folglich zumindest zum Teil noch aus. Ziel des Projektes ist es daher, VOC- und VVOC-Emissionen weiter zu senken, um Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen mehr Verwendungsmöglichkeiten zu eröffnen. Als Hauptkomponenten wurden in Vorarbeiten organische Säuren, Aldehyde, Alkohole und andere, meist polare Verbindungen sowie SVOC identifiziert. Um die zur Reduzierung dieser Emissionen sinnvollen Entwicklungsschritte definieren zu können, fehlen zum Teil vertiefte Kenntnisse zu deren Entstehung aus Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen. Dies gilt insbesondere für Substanzen wie Alkohole, VVOC und SVOC (Semi Volatile Organic Compounds). Außerdem sind viele dieser Dämmstoffe mit Flammschutzmitteln ausgerüstet. Inwieweit das das Emissionsverhalten möglicherweise indirekt beeinflusst, z.B. durch deren Einfluss auf den Feuchtehaushalt, ist nicht bekannt. Aus den bestehenden und zusätzlich gewonnenen Erkenntnissen zur Generierung der Emissionen sollen mindernde Veränderungen im Herstellprozess abgeleitet werden. Dabei kann auf Erkenntnisse aus dem Bereich der Herstellung von Holzwerkstoffen aufgebaut werden. Eine weitere Möglichkeit der Emissionsminderung ergibt sich aus dem Zusammenwirken verschiedener Materialien, z.B. Dämmstoffen und Folien. Vorkenntnisse über das Diffusionsverhalten von Wasserdampf und einiger weniger (V)VOC sind vorhanden, bedürfen aber einer Vervollständigung. Konkret soll daher die Möglichkeit dampfbremsender Folien, den Übergang solcher Stoffe in die Innenraumluft zu behindern, über die o.g. Stoffe hinaus geprüft werden. | Dr. Jan Gunschera Tel.: +49 531 2155-352 jan.gunschera@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.10.2020 | 31.07.2024 | 2220NR049A | Verbundvorhaben: Gewässerschutz durch Erosionsvermeidung im Energiepflanzenanbau; Teilvorhaben 1: Bilanzierung der Stoffflüsse - Akronym: PrevEro - TV1 - JKI | Die Erzeugung von Mais als derzeit wichtigster Energiepflanze geht bei konventionellem Anbau vielfach mit negativen Wirkungen auf die Umwelt einher. Wird Mais in Hanglagen bzw. auf Böden mit geringer Wasserinfiltrationsleistung angebaut, steigt das Risiko von Boden- und Nährstoffverlusten durch Wassererosion deutlich an. Wassererosion und die damit verbundene Gewässereutrophierung stellen gesamtgesellschaftliche Herausforderungen dar. Die prognostizierten höheren Winterniederschläge sowie die durch den Klimawandel bedingte Zunahme von Niederschlagsextremen bewirken eine weitere Verschärfung dieses Problems. Die derzeitige Anbaupraxis von Mais bietet daher auch zukünftig erhebliches Optimierungspotenzial. Dauerkulturen sind aufgrund der ausbleibenden Bodenbearbeitung sowie der tiefen und intensiven Durchwurzelung besonders zur Erosionsminderung, Nährstoffkonservierung und mithin für den Gewässerschutz geeignet. Die Dauerkultur Durchwachsene Silphie wird als mögliche Alternative zum Mais diskutiert. Sie zeichnet sich neben ihrem hohen Ertragspotenzial auch dadurch aus, im Sommer als Nahrungsquelle für Insekten zu dienen und durch ihren Wiederaufwuchs nach der Ernte die Wirkung einer Zwischenfrucht zu entfalten. Neben der Einführung alternativer Kulturpflanzen kommt in Hanglagen der Verbesserung der Mais-Anbauverfahren eine entscheidende Bedeutung zu. Bodenschonende Direktsaatverfahren ggf. in Kombination mit geeigneten Winterzwischenfrüchten könnte ebenso einen Beitrag zur Verminderung der Nährstoffverlagerung und Bodenerosion leisten, weil der Boden bei diesen Anbauverfahren fast ganzjährig durch Pflanzen oder Mulchmaterial bedeckt ist. Das beantragte Vorhaben hat deshalb zum Ziel, sowohl den Daueranbau von Silphie als auch bei Mais im Hinblick auf die Erosionsminderung und die mit der Erosion einhergehenden Nährstoffverluste mit dem konventionellen Maisanbau zu vergleichen und zu bewerten. | Dr. Kerstin Panten Tel.: +49 531 596-2111 kerstin.panten@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde Bundesallee 69 38116 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.10.2020 | 31.07.2024 | 2220NR049B | Verbundvorhaben: Gewässerschutz durch Erosionsvermeidung im Energiepflanzenanbau; Teilvorhaben 2: Modellierung der Wassererosion - Akronym: PrevEro - TV2 - ZALF | Die Erzeugung von Mais als wichtigste Energiepflanze geht bei konventionellem Anbau vielfach mit negativen Wirkungen auf die Umwelt einher. Wird Mais in Hanglagen bzw. auf Böden mit geringer Wasserinfiltrationsleistung angebaut, steigt das Risiko von Boden- und Nährstoffverlusten durch Wassererosion aufgrund der ungenügenden Bodenbedeckung deutlich an. Wassererosion und die damit verbundene Gewässereutrophierung stellen gesamtgesellschaftliche Herausforderungen dar. Die projektierten höheren Winterniederschläge sowie die durch den Klimawandel bedingte Zunahme von Niederschlagsextremen bewirken eine weitere Verschärfung dieses Problems. Die derzeitige Anbaupraxis von Mais bietet erhebliches Optimierungspotenzial. Dauerkulturen sind für den Gewässerschutz aufgrund der ausbleibenden Bodenbearbeitung, tiefen und intensiven Durchwurzelung besonders zur Erosionsminderung und Nährstoffkonservierung geeignet. Die Dauerkultur Durchwachsene Silphie wird als mögliche Alternative zum Mais diskutiert. Sie zeichnet sich neben ihrem hohen Ertragspotenzial auch dadurch aus, im Sommer als Nahrungsquelle für Insekten zu dienen und durch ihren Wiederaufwuchs nach der Ernte die Wirkung einer Zwischenfrucht zu entfalten. Neben der Einführung alternativer Kulturpflanzen kommt in Hanglagen der Verbesserung der Mais-Anbauverfahren eine entscheidende Bedeutung zu. Bodenschonende Direktsaatverfahren ggf. in Kombination mit geeigneten Winterzwischenfrüchten könnten einen Beitrag zur Verminderung der Nährstoffverlagerung und Bodenerosion leisten, weil der Boden bei diesen Anbauverfahren fast ganzjährig durch Pflanzen oder Mulchmaterial bedeckt ist. Das beantragte Vorhaben hat zum Ziel, sowohl den Anbau von Silphie als auch von alternativen Verfahren im Mais in Hinblick auf die Erosionsminderung und die mit der Erosion einhergehenden Nährstoffverluste mit dem konventionellen Maisanbau zu vergleichen und zu bewerten. | Dr. Detlef Deumlich Tel.: +49 33432 82329 ddeumlich@zalf.de Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. - Programmbereich 1 AG Hydropedologie Eberswalder Str. 84 15374 Müncheberg | FPNR | ||
| 01.05.2020 | 30.09.2020 | 2220NR050A | Verbundvorhaben: Wärmekostenrechner 2.0; Teilvorhaben 1: Projektmanagement & Überarbeitung OWKR - Akronym: WKR2 | In dem auf vier Monate (Kernlaufzeit) angelegten Projekt wird der vorhandene Wärmekostenrechner grundsätzlich auf die neuen Rahmenbedingungen ausgerichtet, die Informationsangebote zu den einzelnen Technologien und Fördermittelberatungen aktualisiert und das neue Angebot mit begleitender Presse- und Öffentlichkeitsarbeit beworben. Darüber hinaus wird angestrebt, die Inhalte über das Jahr 2020 weiter aktuell zu halten und ständig in Presseaktivitäten und Öffentlichkeitsarbeit der AEE einzubeziehen. Mit dem internetbasierten Berechnungsinstrument Wärmekostenrechner (http://www.waermewende.de/waermekompass.html) können Nutzer*innen individuelle Daten zu ihrer Wärmeversorgung eingeben und nach Auswahl bestimmter Annahmen Abschätzungen zu Kosten von Heizungsanlagen bzw. Wärmeversorgungskonzepten durchführen lassen. Mit dem Instrument sollen Planer*innen und potenzielle Investor*innen in ihrem Entscheidungsprozess für die Umstellung ihrer Wärmeversorgung auf Bioenergieträger bzw. andere erneuerbare Energieträger – im Sinne eines Kompasses – eine erste Indikation für Optionen, Umweltwirkung und Kosten bekommen. Die Ergebnisse sind lediglich als Schätzung zu verstehen, die eine Orientierung zur Wirtschaftlichkeit unterschiedlicher Anlagen und Versorgungskonzepte gibt, jedoch eine individuelle Kostenkalkulation durch unabhängige Berater*innen nicht ersetzen kann. Der Wärmekostenrechner setzt am grundlegenden Faktor, dem Wissensstand an, um potenziellen Nutzer*innen eines erneuerbaren Heizungssystems in ihrem Entscheidungsprozess eine ganzheitliche Betrachtung zu ermöglichen. Es gilt, Bioenergie-Heizungsanlagen bzw. Wärmeversorgungskonzepte hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit, dem letztlich zentralen Entscheidungsfaktor, einordnen zu können. | Elena Cantos Tel.: +49 30 200 535 59 e.cantos@unendlich-viel-energie.de Agentur für Erneuerbare Energien e.V. EUREF-Campus 16 10829 Berlin | X | FPNR | |
| 01.05.2020 | 31.08.2020 | 2220NR050B | Verbundvorhaben: Wärmekostenrechner 2.0; Teilvorhaben 2: Wissenschaftliche Zuarbeit zum OWKR - Akronym: Waermekostenrechner | In dem auf vier Monate angelegten Projekt wird der bestehende Heizkostenrechner an neue Rahmenbedingungen und insbesondere an Kosteninformationen und CO2-Kosten zu einzelnen Technologien angepasst. Der neue Service wird mit begleitender Presse- und Öffentlichkeitsarbeit der AEE beworben. Das Instrument soll Planern und potentiellen Investoren erste Informationen über technische Möglichkeiten, Umweltauswirkungen und Kosten für Heizungsvarianten liefern und damit ihren Entscheidungsprozess - im Sinne eines Kompasses - unterstützen. Die Ergebnisse können als eine Schätzung verstanden werden, die eine Orientierung für die Wirtschaftlichkeit verschiedener Anlagen und Versorgungskonzepte gibt, aber individuelle Kostenberechnungen von Eigentümern oder Beratern nicht ersetzen kann. Der Heizkostenrechner basiert auf dem Grundfaktor, dem Wissensstand, um potentiellen Nutzern einer regenerativen Heizungsanlage einen ganzheitlichen Entscheidungsprozess zu ermöglichen. Wichtig ist die Einordnung von Bioenergie-Heizsystemen oder Wärmeversorgungskonzepten hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit, die den zentralen Faktor bei der endgültigen Entscheidung darstellt. | Dr. Ludger Eltrop Tel.: +49 711 685-87816 ludger.eltrop@ier.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Energiewirtschaft und rationelle Energieanwendung (IER) Heßbrühlstr. 49 a 70565 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.06.2021 | 31.01.2025 | 2220NR051A | Verbundvorhaben: Intelligente Wege - Condition Monitoring und Predictive Maintenance für Forstwege; Teilvorhaben 1: Verbundkoordination; Integriertes Verfahren zur automatisierten Wegeinventur und belastungsangepassten Wegeunterhaltung - Akronym: INTELLIWAY | Das Verbundvorhaben Intelliway zielt auf den Aufbau eines bundesweiten, digitalen Zwillings für Forstwege inkl. durchgehenden Datenkette im Prozess des Monitorings, Unterhaltung und Nutzung der Forstwege sowie auf die Etablierung eines offenen Standards im forstlichen Wegebau, um so die digitale Kommunikation und den Informationsaustausch zwischen verschiedenen Anwendungen vom Zustandsmonitoring (Condition Monitoring) bis zur vorausschauenden Instandhaltung (Predictive Maintenance) der Waldwege zu ermöglichen. Eine zu entwickelnde Plattform soll alle an den Prozessen um den Waldweg beteiligten Akteure miteinander verbinden und eine standardisierte digitale Kommunikation ohne Medienbrüche inkl. systemunabhängiger Einbindung verschiedener technischer Verfahren der Wegezustandserfassung ermöglichen. Die an den Interessen der Waldbesitzer, Datenlieferanten und Forstdienstleister der Holzlogistikkette ausgerichteten digitalen Geschäftsmodelle und ein breit angelegtes Transferkonzept sollen für schnelle Praxistauglichkeit des modular aufgebauten Gesamtsystems sorgen. | Dipl.-Ing. Forst Sergej Chmara Tel.: +49 3621 225-331 sergej.chmara@forst.thueringen.de ThüringenForst - Anstalt öffentlichen Rechts - Forstliches Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha Jägerstr. 1 99867 Gotha | FPNR | ||
| 01.06.2021 | 31.12.2024 | 2220NR051B | Verbundvorhaben: Intelligente Wege - Condition Monitoring und Predictive Maintenance für Forstwege; Teilvorhaben 2: Digitale Geschäftsmodelle zur In-Wert-Setzung von Wegezustandsdaten - Akronym: INTELLIWAY | Das Verbundvorhaben Intelliway zielt auf den Aufbau eines bundesweiten, digitalen Zwillings für Forstwege inkl. durchgehender Datenkette im Prozess des Monitorings, Unterhaltung und Nutzung der Forstwege sowie auf die Etablierung eines offenen Standards im forstlichen Wegebau, um so die digitale Kommunikation und den Informationsaustausch zwischen verschiedenen Anwendungen vom Zustandsmonitoring (Condition Monitoring) bis zur vorausschauenden Instandhaltung (Predictive Maintenance) der Waldwege zu ermöglichen. Eine zu entwickelnde Plattform soll alle an den Prozessen um den Waldweg beteiligten Akteure miteinander verbinden und eine standardisierte digitale Kommunikation ohne Medienbrüche inkl. systemunabhängiger Einbindung verschiedener technischer Verfahren der Wegezustandserfassung ermöglichen. Die an den Interessen der Waldbesitzer, Datenlieferanten und Forstdienstleister der Holzlogistikkette ausgerichteten digitalen Geschäftsmodelle und ein breit angelegtes Transferkonzept sollen für schnelle Praxistauglichkeit des modular aufgebauten Gesamtsystems sorgen. | Prof. Dr. Tobias Cremer Tel.: +49 3334 657-166 tobias.cremer@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde Schicklerstr. 5 16225 Eberswalde | FPNR | ||
| 01.06.2021 | 31.05.2024 | 2220NR051C | Verbundvorhaben: Intelligente Wege - Condition Monitoring und Predictive Maintenance für Forstwege; Teilvorhaben 3: Zustandserfassung und Instandhaltungsplanung für Waldwege mit Methoden maschinellen Lernens und künstlicher Intelligenz - Akronym: INTELLIWAY | Das Verbundvorhaben Intelliway zielt auf den Aufbau eines bundesweiten, digitalen Zwillings für Forstwege inkl. durchgehenden Datenkette im Prozess des Monitorings, Unterhaltung und Nutzung der Forstwege sowie auf die Etablierung eines offenen Standards im forstlichen Wegebau, um so die digitale Kommunikation und den Informationsaustausch zwischen verschiedenen Anwendungen vom Zustandsmonitoring (Condition Monitoring) bis zur vorausschauenden Instandhaltung (Predictive Maintenance) der Waldwege zu ermöglichen. Eine zu entwickelnde Plattform soll alle an den Prozessen um den Waldweg beteiligten Akteure miteinander verbinden und eine standardisierte digitale Kommunikation ohne Medienbrüche inkl. systemunabhängiger Einbindung verschiedener technischer Verfahren der Wegezustandserfassung ermöglichen. Die an den Interessen der Waldbesitzer, Datenlieferanten und Forstdienstleister der Holzlogistikkette ausgerichteten digitalen Geschäftsmodelle und ein breit angelegtes Transferkonzept sollen für schnelle Praxistauglichkeit des modular aufgebauten Gesamtsystems sorgen. | Dr. Ina Ehrhardt Tel.: +49 391 4090-811 ina.ehrhardt@iff.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung (IFF) Sandtorstr. 22 39106 Magdeburg | FPNR | ||
| 01.06.2021 | 31.12.2024 | 2220NR051D | Verbundvorhaben: Intelligente Wege - Condition Monitoring und Predictive Maintenance für Forstwege; Teilvorhaben 4: Portal-Infrastruktur und digitaler Zwilling Waldwege - Akronym: INTELLIWAY | Das Verbundvorhaben Intelliway zielt auf den Aufbau eines bundesweiten, digitalen Zwillings für Forstwege inkl. durchgehenden Datenkette im Prozess des Monitorings, Unterhaltung und Nutzung der Forstwege sowie auf die Etablierung eines offenen Standards im forstlichen Wegebau, um so die digitale Kommunikation und den Informationsaustausch zwischen verschiedenen Anwendungen vom Zustandsmonitoring (Condition Monitoring) bis zur vorausschauenden Instandhaltung (Predictive Maintenance) der Waldwege zu ermöglichen. Eine zu entwickelnde Plattform soll alle an den Prozessen um den Waldweg beteiligten Akteure miteinander verbinden und eine standardisierte digitale Kommunikation ohne Medienbrüche inkl. systemunabhängiger Einbindung verschiedener technischer Verfahren der Wegezustandserfassung ermöglichen. Die an den Interessen der Waldbesitzer, Datenlieferanten und Forstdienstleister der Holzlogistikkette ausgerichteten digitalen Geschäftsmodelle und ein breit angelegtes Transferkonzept sollen für schnelle Praxistauglichkeit des modular aufgebauten Gesamtsystems sorgen. | Matthias Nagel Tel.: +49 561 31679-90 nagel@intend.de INTEND Geoinformatik GmbH Johanna-Waescher-Str. 5 34131 Kassel | FPNR | ||
| 01.06.2021 | 31.01.2025 | 2220NR051E | Verbundvorhaben: Intelligente Wege - Condition Monitoring und Predictive Maintenance für Forstwege; Teilvorhaben 5: Standards zur verfahrensunabhängigen Zustandserfassung von Waldwegen; Datenbasis - Akronym: INTELLIWAY | Das Verbundvorhaben Intelliway zielt auf den Aufbau eines bundesweiten, digitalen Zwillings für Forstwege inkl. durchgehenden Datenkette im Prozess des Monitorings, Unterhaltung und Nutzung der Forstwege sowie auf die Etablierung eines offenen Standards im forstlichen Wegebau, um so die digitale Kommunikation und den Informationsaustausch zwischen verschiedenen Anwendungen vom Zustandsmonitoring (Condition Monitoring) bis zur vorausschauenden Instandhaltung (Predictive Maintenance) der Waldwege zu ermöglichen. Eine zu entwickelnde Plattform soll alle an den Prozessen um den Waldweg beteiligten Akteure miteinander verbinden und eine standardisierte digitale Kommunikation ohne Medienbrüche inkl. systemunabhängiger Einbindung verschiedener technischer Verfahren der Wegezustandserfassung ermöglichen. Die an den Interessen der Waldbesitzer, Datenlieferanten und Forstdienstleister der Holzlogistikkette ausgerichteten digitalen Geschäftsmodelle und ein breit angelegtes Transferkonzept sollen für schnelle Praxistauglichkeit des modular aufgebauten Gesamtsystems sorgen. Das Gesamtziel des Teilantrages "Datenstandards und Datenverknüpfung" des KWF ist: Erarbeiten und Festlegen von Standards zur verfahrensunabhängigen Zustandserfassung von Waldwegen, Schaffen einer Datenbasis. Dieses Gesamtziel wird in folgende Teilziele untergliedert: 1. Definition eines standardisieren Klassifizierungssystems 2. Datentechnische Umsetzung in Form der standardisierten Festlegung von Attributen und Schnittstellenbeschreibung 3. Abstimmung der festgelegten Standards in Fachgremien 4. Datenbank entwickeln 5. Datenbank mit Daten der Forstbetriebe anreichern 6. Transfer des neuen Tools in die Praxis | Alexander Kaulen Tel.: +49 6078 785-27 alexander.kaulen@kwf-online.de Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF) Spremberger Str. 1 64823 Groß-Umstadt | FPNR | ||
| 01.06.2021 | 31.05.2024 | 2220NR051F | Verbundvorhaben: Intelligente Wege - Condition Monitoring und Predictive Maintenance für Forstwege; Teilvorhaben 6: Auswertungsalgorithmen für sensorbasierte Waldwegezustandsdaten - Akronym: INTELLIWAY | Das Verbundvorhaben Intelliway zielt auf den Aufbau eines bundesweiten, digitalen Zwillings für Forstwege inkl. durchgehenden Datenkette im Prozess des Monitorings, Unterhaltung und Nutzung der Forstwege sowie auf die Etablierung eines offenen Standards im forstlichen Wegebau, um so die digitale Kommunikation und den Informationsaustausch zwischen verschiedenen Anwendungen vom Zustandsmonitoring (Condition Monitoring) bis zur vorausschauenden Instandhaltung (Predictive Maintenance) der Waldwege zu ermöglichen. Eine zu entwickelnde Plattform soll alle an den Prozessen um den Waldweg beteiligten Akteure miteinander verbinden und eine tandardisierte digitale Kommunikation ohne Medienbrüche inkl. systemunabhängiger Einbindung verschiedener technischer Verfahren der Wegezustandserfassung ermöglichen. Die an den Interessen der Waldbesitzer, Datenlieferanten und Forstdienstleister der Holzlogistikkette ausgerichteten digitalen Geschäftsmodelle und ein breit angelegtes Transferkonzept sollen für schnelle Praxistauglichkeit des modular aufgebauten Gesamtsystems sorgen. | Prof. Dr. Martin Ziesak Tel.: +49 8237 9629355 martin.ziesak@ifos-gmbh.de IFOS GmbH Schusterberg 8 86447 Aindling | FPNR | ||
| 01.06.2021 | 31.05.2024 | 2220NR051G | Verbundvorhaben: Intelligente Wege - Condition Monitoring und Predictive Maintenance für Forstwege; Teilvorhaben 7: Intelligentes Matching von GNSS-Signalen und Sensordaten zu Waldwege-Geometrien - Akronym: INTELLIWAY | Das Verbundvorhaben Intelliway zielt auf den Aufbau eines bundesweiten, digitalen Zwillings für Forstwege inkl. durchgehenden Datenkette im Prozess des Monitorings, Unterhaltung und Nutzung der Forstwege sowie auf die Etablierung eines offenen Standards im forstlichen Wegebau, um so die digitale Kommunikation und den Informationsaustausch zwischen verschiedenen Anwendungen vom Zustandsmonitoring (Condition Monitoring) bis zur vorausschauenden Instandhaltung (Predictive Maintenance) der Waldwege zu ermöglichen. Eine zu entwickelnde Plattform soll alle an den Prozessen um den Waldweg beteiligten Akteure miteinander verbinden und eine standardisierte digitale Kommunikation ohne Medienbrüche inkl. systemunabhängiger Einbindung verschiedener technischer Verfahren der Wegezustandserfassung ermöglichen. Die an den Interessen der Waldbesitzer, Datenlieferanten und Forstdienstleister der Holzlogistikkette ausgerichteten digitalen Geschäftsmodelle und ein breit angelegtes Transferkonzept sollen für schnelle Praxistauglichkeit des modular aufgebauten Gesamtsystems sorgen. | Torsten Müller Tel.: +49 3375 5273-66 intelliway.projekt@eentwicklung.net eEntwicklung.net GmbH Freiheitstr. 124-126 15745 Wildau | FPNR | ||
| 01.06.2021 | 31.01.2025 | 2220NR051H | Verbundvorhaben: Intelligente Wege - Condition Monitoring und Predictive Maintenance für Forstwege; Teilvorhaben 8: Bewertung von forstlichen Wegebauverfahren, des digitalen Wegebaucontrollings und des anwenderorientierten Waldwegebau-Wissenstransfers - Akronym: INTELLIWAY | Das Verbundvorhaben Intelliway zielt auf den Aufbau eines bundesweiten, digitalen Zwillings für Forstwege inkl. durchgehenden Datenkette im Prozess des Monitorings, Unterhaltung und Nutzung der Forstwege sowie auf die Etablierung eines offenen Standards im forstlichen Wegebau, um so die digitale Kommunikation und den Informationsaustausch zwischen verschiedenen Anwendungen vom Zustandsmonitoring (Condition Monitoring) bis zur vorausschauenden Instandhaltung (Predictive Maintenance) der Waldwege zu ermöglichen. Eine zu entwickelnde Plattform soll alle an den Prozessen um den Waldweg beteiligten Akteure miteinander verbinden und eine standardisierte digitale Kommunikation ohne Medienbrüche inkl. systemunabhängiger Einbindung verschiedener technischer Verfahren der Wegezustandserfassung ermöglichen. Die an den Interessen der Waldbesitzer, Datenlieferanten und Forstdienstleister der Holzlogistikkette ausgerichteten digitalen Geschäftsmodelle und ein breit angelegtes Transferkonzept sollen für schnelle Praxistauglichkeit des modular aufgebauten Gesamtsystems sorgen. | Thilo Wagner Tel.: +49 2931 7866-311 thilo.wagner@wald-und-holz.nrw.de Landesbetrieb Wald und Holz Nordrhein-Westfalen - Forstliches Bildungszentrum für Waldarbeit und Forsttechnik Alter Holzweg 93 59755 Arnsberg | FPNR | ||
| 01.03.2021 | 31.08.2022 | 2220NR052X | Einfach wachsen lassen! - Jugendkommunikation nachwachsende Rohstoffe - Akronym: wachsen_lassen | Im gesellschaftlichen Diskurs stehen Umweltthemen weit oben auf der Agenda. Das liegt unter anderem an der "Fridays for future"-Bewegung – also Zehntausenden jungen Menschen, die sich um die Zukunft unseres Planeten sorgen. Laut der aktuellen SINUS-Studie macht der Klimawandel 68% der 14- bis 24-Jährigen "große Angst". Wenn wir über eine lebenswerte Welt von morgen nachdenken, also eine Welt, die auf einem nachhaltigen Wirtschaften basiert, müssen wir auch über die Ressourcen von morgen nachdenken. Während auf den ersten Blick klimarelevante Aspekte wie Elektromobilität, CO2-Steuer und Kohleausstieg omnipräsent sind, führt die Bioökonomie bislang ein Schattendasein. Genau hier setzt unser Projekt mit dem Arbeitstitel "einfach wachsen lassen" an. Im Rahmen dieses Projektes arbeiten wir als Verein, der sich für das politische und gesellschaftliche Engagement von jungen Menschen einsetzt (jungagiert e.V.) mit dem Umweltzentrum Dresden als beratendem Fachpartner zusammen. Die Grundidee des Projekts besteht darin, gemeinsam mit Jugendlichen und jungen Erwachsenen die Themen, Chancen und Potenziale einer biobasierten Ökonomie auszuloten, sie zielgruppengerecht mithilfe verschiedener Medien und Formate aufzubereiten und in einem Blog/Portal zu sammeln. Dabei haben wir auch relevante Forschungsträger und deren Projekte im Blick, denen es erfahrungsgemäß mitunter schwerfällt, die Sprache der Jugend zu treffen. Das ist umso wichtiger, da nur eine Minderheit der jungen Generation Vertrauen in Politik und Wirtschaft setzt, wenn es darum geht, das Ruder herumzureißen – der Wissenschaft trauen das 73% noch am ehesten zu. Kurz: Wir holen mit unserem Projekt das komplexe Thema in die Lebenswelt der jungen Zielgruppe und machen es auf niedrigschwellige Art und Weise zugänglich. | B.A. Anna Frey Tel.: +49 351 4188-7492 anna.frey@jungagiert.de Jungagiert e.V. Weiße Gasse 6 01067 Dresden | X | FPNR | |
| 01.11.2020 | 31.03.2024 | 2220NR053A | Verbundvorhaben: Angesäuerte Wirtschaftsdünger in Biogasanlagen und in der Gärrestedüngung; Teilvorhaben 1: Ertragssicherheit, Nährstoffeffizienz und Emissionsminderung entlang der Prozesskette von Methanproduktion über Düngung bis Bodenmikrobiom - Akronym: AcidDigSoil | Das Gesamtziel des Projektes ist es, Chancen und Risiken der Nutzung angesäuerter Wirtschaftsdünger in Biogasanlagen und bei der Gärrestedüngung zu erfassen und zu bewerten und für Biogasanlagen und Düngung Handlungsempfehlungen zu entwickeln. Gülle und Gärreste aus der Biogasproduktion sind wertvolle Wirtschaftsdünger. Ihnen gemein ist jedoch ein relativ hoher Anteil an Ammonium-Stickstoff bei schwach basischem pH-Wert, so dass leicht gasförmiges Ammoniak freigesetzt wird. Durch die Ansäuerung wird das chemische Gleichgewicht zum Ammonium-Ion hin verschoben, es wird deutlich weniger Ammoniak freigesetzt und es bleibt mehr der Stickstoff im Wirtschaftsdünger verfügbar. Zum Erreichen der deutschen Minderungsziele für Ammoniakemissionen kann die Ansäuerung so einen bedeutenden Beitrag leisten. Findet die Ansäuerung des Wirtschaftsdüngers bereits im Stall statt, werden Biogasanlagen mit dem angesäuerten Substrat konfrontiert. Im Biogas Labor wird untersucht, welcher Anteil an Schwefel- und Essigsäure mit verschiedenen Kosubstraten sinnvoll in den Biogas-Prozess eingebracht werden kann und wie sich Prozessstabilität und Gasertrag entwickeln. In Boden-Versuchen wird untersucht, in welchem Umfang Ansäuerung von Gärresten bei der Düngung Ammoniakemissionen einspart, wie die Nährstoffverfügbarkeit von Schwefel und Phosphor im Boden beeinflusst wird und welche Auswirkungen auf den Ertrag entstehen. Um die Nachhaltigkeit der Bodengesundheit zu überprüfen, wird untersucht wie Bodenmikrobiom und mikrobielle Aktivität bei Düngung mit angesäuerten Gärresten reagieren. Insgesamt kann so ein weites Spektrum der möglichen Anwendungen der Ansäuerung und ihrer Folgen beurteilt werden, mögliche Einschränkungen werden diskutiert und Lösungsmöglichkeiten/Handlungsempfehlungen können abgeleitet werden. Dies soll es ermöglichen, die positiven Wirkungen der Ansäuerung auf Nährstoffeffizienz, Düngemanagement sowie Umwelt- und Klimaschutz sinnvoll zu nutzen. | Prof. Dr. Eberhard Hartung Tel.: +49 431 880-2107 ehartung@ilv.uni-kiel.de Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Agrar- und Ernährungswissenschaftliche Fakultät - Institut für Landwirtschaftliche Verfahrenstechnik Max-Eyth-Str. 6 24118 Kiel | FPNR | ||
| 01.11.2020 | 31.01.2024 | 2220NR053B | Verbundvorhaben: Angesäuerte Wirtschaftsdünger in Biogasanlagen und in der Gärrestedüngung; Teilvorhaben 2: Emissionsminderung bei der Ausbringung von Gärresten durch Ansäuerung - Akronym: AcidDigSoil | Bei der Ausbringung von Gärresten aus Biogasanlagen besteht häufig das Risiko erhöhter Ammoniakemissionen. Diese sind einerseits umweltrelevant und bedeuten andererseits auch Nährstoffverluste. Die Ammoniakemissionen lassen sich durch die Absenkung des pH-Wertes deutlich verringern, das wurde bei der Ausbringung von Rohgülle bereits vielfach erfolgreich erprobt. Da bei Gärresten aufgrund des höheren Anteils an Ammoniumstickstoff und des höheren pH-Wertes das Emissionsrisiko deutlich höher einzuschätzen ist, soll in dem Forschungsprojekt die Emissionsminderung an Gärresten untersucht werden. Das betrifft vor allem Ausbringungstermine bei wärmerer Witterung. Dazu werden Feldversuche in den Fruchtarten Winterraps, Winterweizen und Mais unter solchen Bedingungen durchgeführt, die ein hohes Emissionspotenzial erwarten lassen. Gerade unter solchen Bedingungen sind so große Effekte für Umwelt und Nährstoffmanagement möglich. Es lassen sich nennenswerte Einsparungen an Treibhausgasemissionen durch Anwendung des Verfahrens erzielen. Deutschland verfolgt sehr ambitionierte Ziele im Bereich des Klimaschutzes. Die dazu erforderlichen Reduzierungen der Ammoniakemissionen aus der Landwirtschaft können und müssen unbedingt einen Beitrag zur Erreichung dieser Ziele leisten. Durch das Verfahren der Gärrestansäuerung können diese wesentlich effizienter eingesetzt werden. Das verbessert auch den Gewässerschutz, weil die Nährstoffüberhänge verringert werden können. Die Minderung der Ammoniakemissionen ist außerdem eine wichtige Voraussetzung dafür, dass das Verfahren der Schleppschlauchausbringung langfristig weiter zur Verfügung steht, um kosteneffizient und schlagkräftig Gülle und Gärreste in wachsende Bestände ausbringen zu können. Das Vorhaben seitens des Verbundpartners CAU Kiel wird unter dem Akronym "AcidDigSoil", FKZ 22019313, beantragt. Die Vorhabensbeschreibung wurde gemeinsam für beide Vorhaben unter Federführung der CAU Kielerstellt. | Dr. Andreas Gurgel Tel.: +49 385 588-60220 a.gurgel@lfa.mvnet.de Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern Dorfplatz 1 18276 Gülzow-Prüzen | FPNR | ||
| 01.12.2020 | 30.06.2024 | 2220NR054A | Verbundvorhaben: Institutionenökonomische Analyse und Ansätze zur Verbesserung der Organisation und Bewirtschaftung im Kleinprivatwald; Teilvorhaben 1: Situationsanalyse, ökonomischen Grundzusammenhänge & Entwicklung von Gestaltungsempfehlungen - Akronym: InA-PW | Das Gesamtziel dieses Vorhabens liegt darin, a) institutionelle/rechtliche Rahmenbedingungen für typische Waldbewirtschaftungs- und Organisationsformen des Kleinprivatwaldes systematisch zu beschreiben, b) die Einflussfaktoren für die Wahl der Bewirtschaftungs- und Organisationsform empirisch und c) institutionenökonomisch zu analysieren und d) die Auswirkungen der institutionellen und rechtlichen Arrangements auf forstliche Entscheidungen (Holzernte, Waldpflege, Naturschutz etc.) zu untersuchen. Hierfür wird ein interdisziplinärer Forschungsansatz gewählt, welcher Methoden aus den Rechts- und empirischen Sozialwissenschaften, der Forstökonomie und der Forstplanung integriert. Durch enge Abstimmung mit Schlüsselakteuren und die Anwendung auf konkrete Fallbeispiele ist das Projekt in hohem Maße praxisrelevant. Konkrete Produkte sinddie systematische Sammlung der rechtlichen und organisatorischen Rahmenbedingungen, modellgestützte Entscheidungsgrundlagen und Kalkulationshilfen. Auf Basis der wissenschaftlichen Ergebnisse können diese Informationen und Werkzeuge auf spezifische Zielgruppen der Kleinprivatwaldbesitzer zugeschnitten werden. Darüber hinaus sollen Handlungsempfehlungen für die Forstpolitik zur Gestaltung der Rahmenbedingungen abgeleitet werden. Diese sollen Zielgruppen spezifisch für Multiplikatoren auf entsprechenden Veranstaltungen präsentiert werden. Die Leitidee dieses Vorhabens ist es, Vorschläge zur Verbesserung vorhandener Organisationsstrukturen, rechtlicher Rahmenbedingungen und innovativer neuer Ansätze für den Kleinprivatwald zu erarbeiten. Die Ergebnisse sollen schließlich auch Grundlage für die Entwicklung neuer Dienstleistungen und digitaler Instrumente sein. | Prof. Dr. Carola Paul Tel.: +49 551 39-26762 carola.paul@uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Abt. Forstökonomie Büsgenweg 3 37077 Göttingen | FPNR | ||
| 01.12.2020 | 30.06.2024 | 2220NR054B | Verbundvorhaben: Institutionenökonomische Analyse und Ansätze zur Verbesserung der Organisation und Bewirtschaftung im Kleinprivatwald; Teilvorhaben 2: Identifikation, Typisierung von betrieblichen Fallbeispielen & Modellierung forstlicher Nutzungsentscheidungen - Akronym: InA-PW | Das Gesamtziel dieses Vorhabens liegt darin, a) institutionelle/rechtliche Rahmenbedingungen für typische Waldbewirtschaftungs- und Organisationsformen des Kleinprivatwaldes systematisch zu beschreiben, b) die Einflussfaktoren für die Wahl der Bewirtschaftungs- und Organisationsform empirisch und c) institutionenökonomisch zu analysieren und d) die Auswirkungen der institutionellen und rechtlichen Arrangements auf forstliche Entscheidungen (Holzernte, Waldpflege, Naturschutz etc.) zu untersuchen. Hierfür wird ein interdisziplinärer Forschungsansatz gewählt, welcher Methoden aus den Rechts- und empirischen Sozialwissenschaften, der Forstökonomie und der Forstplanung integriert. Durch enge Abstimmung mit Schlüsselakteuren und die Anwendung auf konkrete Fallbeispiele ist das Projekt in hohem Maße praxisrelevant. Konkrete Produkte sinddie systematische Sammlung der rechtlichen und organisatorischen Rahmenbedingungen, modellgestützte Entscheidungsgrundlagen und Kalkulationshilfen. Auf Basis der wissenschaftlichen Ergebnisse können diese Informationen und Werkzeuge auf spezifische Zielgruppen der Kleinprivatwaldbesitzer zugeschnitten werden. Darüber hinaus sollen Handlungsempfehlungen für die Forstpolitik zur Gestaltung der Rahmenbedingungen abgeleitet werden. Diese sollen Zielgruppen spezifisch für Multiplikatoren auf entsprechenden Veranstaltungen präsentiert werden. Die Leitidee dieses Vorhabens ist es, Vorschläge zur Verbesserung vorhandener Organisationsstrukturen, rechtlicher Rahmenbedingungen und innovativer neuer Ansätze für den Kleinprivatwald zu erarbeiten. Die Ergebnisse sollen schließlich auch Grundlage für die Entwicklung neuer Dienstleistungen und digitaler Instrumente sein. | Prof. Dr. Carola Paul Tel.: +49 551 39-26762 carola.paul@uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Abt. Forstökonomie und nachhaltige Landnutzungsplanung Büsgenweg 1 37077 Göttingen | FPNR | ||
| 01.12.2020 | 30.06.2024 | 2220NR054C | Verbundvorhaben: Institutionenökonomische Analyse und Ansätze zur Verbesserung der Organisation und Bewirtschaftung im Kleinprivatwald; Teilvorhaben 3: Analyse der institutionellen Regelungen für den Kleinprivatwald - Akronym: InA-PW | Das Gesamtziel dieses Vorhabens liegt darin, a) institutionelle/rechtliche Rahmenbedingungen für typische Waldbewirtschaftungs- und Organisationsformen des Kleinprivatwaldes systematisch zu beschreiben, b) die Einflussfaktoren für die Wahl der Bewirtschaftungs- und Organisationsform empirisch und c) institutionenökonomisch zu analysieren und d) die Auswirkungen der institutionellen und rechtlichen Arrangements auf forstliche Entscheidungen (Holzernte, Waldpflege, Naturschutz etc.) zu untersuchen. Hierfür wird ein interdisziplinärer Forschungsansatz gewählt, welcher Methoden aus den Rechts- und empirischen Sozialwissenschaften, der Forstökonomie und der Forstplanung integriert. Durch enge Abstimmung mit Schlüsselakteuren und die Anwendung auf konkrete Fallbeispiele ist das Projekt in hohem Maße praxisrelevant. Konkrete Produkte sinddie systematische Sammlung der rechtlichen und organisatorischen Rahmenbedingungen, modellgestützte Entscheidungsgrundlagen und Kalkulationshilfen. Auf Basis der wissenschaftlichen Ergebnisse können diese Informationen und Werkzeuge auf spezifische Zielgruppen der Kleinprivatwaldbesitzer zugeschnitten werden. Darüber hinaus sollen Handlungsempfehlungen für die Forstpolitik zur Gestaltung der Rahmenbedingungen abgeleitet werden. Diese sollen Zielgruppen spezifisch für Multiplikatoren auf entsprechenden Veranstaltungen präsentiert werden. Die Leitidee dieses Vorhabens ist es, Vorschläge zur Verbesserung vorhandener Organisationsstrukturen, rechtlicher Rahmenbedingungen und innovativer neuer Ansätze für den Kleinprivatwald zu erarbeiten. Die Ergebnisse sollen schließlich auch Grundlage für die Entwicklung neuer Dienstleistungen und digitaler Instrumente sein. | Prof. Dr. José Martinez Tel.: +49 551 39-27415 jmartin@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Juristische Fakultät - Institut für Landwirtschaftsrecht Platz der Göttinger Sieben 6 37073 Göttingen | FPNR | ||
| 01.12.2020 | 30.06.2024 | 2220NR054D | Verbundvorhaben: Institutionenökonomische Analyse und Ansätze zur Verbesserung der Organisation und Bewirtschaftung im Kleinprivatwald; Teilvorhaben 4: Typisierung des deutschen Kleinprivatwaldes & Einflussfaktoren für die Organisationswahl - Akronym: InA-PW | Das Gesamtziel dieses Vorhabens liegt darin, a) institutionelle/rechtliche Rahmenbedingungen für typische Waldbewirtschaftungs- und Organisationsformen des Kleinprivatwaldes systematisch zu beschreiben, b) die Einflussfaktoren für die Wahl der Bewirtschaftungs- und Organisationsform empirisch und c) institutionenökonomisch zu analysieren und d) die Auswirkungen der institutionellen und rechtlichen Arrangements auf forstliche Entscheidungen (Holzernte, Waldpflege, Naturschutz etc.) zu untersuchen. Hierfür wird ein interdisziplinärer Forschungsansatz gewählt, welcher Methoden aus den Rechts- und empirischen Sozialwissenschaften, der Forstökonomie und der Forstplanung integriert. Durch enge Abstimmung mit Schlüsselakteuren und die Anwendung auf konkrete Fallbeispiele ist das Projekt in hohem Maße praxisrelevant. Konkrete Produkte sind die systematische Sammlung der rechtlichen und organisatorischen Rahmenbedingungen, modellgestützte Entscheidungsgrundlagen und Kalkulationshilfen. Auf Basis der wissenschaftlichen Ergebnisse können diese Informationen und Werkzeuge auf spezifische Zielgruppen der Kleinprivatwaldbesitzer zugeschnitten werden. Darüber hinaus sollen Handlungsempfehlungen für die Forstpolitik zur Gestaltung der Rahmenbedingungen abgeleitet werden. Diese sollen Zielgruppen spezifisch für Multiplikatoren auf entsprechenden Veranstaltungen präsentiert werden. Die Leitidee dieses Vorhabens ist es, Vorschläge zur Verbesserung vorhandener Organisationsstrukturen, rechtlicher Rahmenbedingungen und innovativer neuer Ansätze für den Kleinprivatwald zu erarbeiten. Die Ergebnisse sollen schließlich auch Grundlage für die Entwicklung neuer Dienstleistungen und digitaler Instrumente sein. | Dr. Björn Seintsch Tel.: +49 40 7396-2312 bjoern.seintsch@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Internationale Waldwirtschaft und Forstökonomie Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | FPNR | ||
| 01.08.2020 | 31.07.2023 | 2220NR055A | Verbundvorhaben: Steigerung der nachhaltigen Holznutzung im Kleinprivatwald durch eine zielgruppengerechte Motivation der neuen Waldbesitzer mit dem Gedanken des Klimaschutzes; Teilvorhaben 1: Projektkoordination & Koordination innerhalb der Organisationen der privaten Waldbesitzer - Akronym: KliWa4Nisa | Das Projekt KliWa4Nisa verfolgt das Ziel, bei "neuen" oder "urbanen" Waldbesitzenden, die bisher nicht oder nur in geringem Maße mit den Themen der nachhaltigen Waldbewirtschaftung in Berührung gekommen sind, den Willen zur nachhaltigen Nutzung ihrer Wälder zu entwickeln. Dabei soll insbesondere der Gedanke des Klimaschutzes durch die nachhaltige Holznutzung als Motivationsfaktor hervorgehoben werden. Im Projekt finden die Ergebnisse der KKEG-Studie und des Projektes "KomSilva" Anwendung und werden für eine zielgruppengerechte Ansprache genutzt. Um die Waldbesitzenden anzusprechen und zu motivieren, wurde im Projekt eine Kampagne entwickelt, die sowohl analoge als auch digitale Medien einsetzt. Die im Zuge der Kampagne gewonnen Erkenntnisse sollen dazu dienen, das Verfahren, die Werkzeuge und Techniken der Kommunikation zwischen Waldbesitzenden, betreuenden Förstern und forstwirtschaftlichen Zusammenschlüssen zu verbessern. Durch die Durchführung der Kampagne in mehreren Bundesländern, erhält das Projekt eine überregionale Bedeutung. Teilprojekt 1 umfasst die Projektkoordination sowie die Einbindung der Organisationen der privaten Waldbesitzer. | Die Analyse aktueller Studien und Veröffentlichungen zeigte, dass die Thematisierung der Kampagne auf das Motiv "Klimaschutz durch Waldnutzung" gegenwärtig eine hohe Bedeutung hat. Dies wurde auch durch die in Form einer Umfrage durchgeführte Zielgruppenanalyse bestätigt, aus der sich erste Kampagnenansätze ableiteten. Unter Einbezug von Forstwirtschaftlichen Zusammenschlüssen, Waldbesitzenden und Förstern wurde die Kampagne den vorhandenen Kapazitäten entsprechend angepasst, zunächst in einer Pilotregion in Niedersachsen getestet und später in zwei weiteren Bundesländern durchgeführt. Um die Waldbesitzenden zu erreichen, setzte die Kampagne sowohl analoge Methoden in Wochen- und Tageszeitungen als auch digitale Medien in Form einer projekteigenen Internetseite mit leicht verständlichen Erklärvideos und Beiträgen in den sozialen Medien ein. Insgesamt konnte durch die Kampagne ein geringer Rücklauf verzeichnet werden. Es zeigte sich das die forstlichen Akteure auf der Fläche – die forstwirtschaftlichen Zusammenschlüsse, die Försterinnen und Förster – bei der Kommunikation und Erstansprache der Waldbesitzenden eine entscheidende Rolle einnehmen. | Dipl. ForstIng. Ökol Petra Sorgenfrei Tel.: +49 511 36704-39 sorgenfrei@waldbesitzerverband-niedersachsen.de Waldbesitzerverband Niedersachsen e.V. Warmbüchenstr. 3 30159 Hannover | X | FPNR |
| 01.08.2020 | 31.07.2023 | 2220NR055B | Verbundvorhaben: Steigerung der nachhaltigen Holznutzung im Kleinprivatwald durch eine zielgruppengerechte Motivation der neuen Waldbesitzer mit dem Gedanken des Klimaschutzes; Teilvorhaben 2: Handlungsempfehlungen, Test des Kampagnen-Konzeptes & Evaluierung - Akronym: Kliwa4Nisa | Viele kleine Privatwaldflächen bieten Potentiale für die Steigerung der nachhaltigen Holzbereitstellung. Zudem besteht bei vielen Kleinprivatwäldern Bedarf nach Verbesserung der Bewirtschaftung durch professionelle Betreuung. Nichtorganisierte Kleinprivatwaldbesitzende mit dem Argument "mach Deinen Wald zum Klimawald" zum Beitritt in Forstwirtschaftliche Zusammenschlüsse zu motivieren, war das Ziel des Projekts. Mit vorhandenem, in vorherigen Projekten erstelltem Informations- und Kampagnenmaterial und auf der Basis von Wissen über Motive von Kleinprivatwaldbesitzern, ergänzt um eine eigene Befragung, wurde eine Motivierungskampagne zunächst in Niedersachsen und dann in einer jeweils ausgewählten Region in Brandenburg und Rheinland-Pfalz konzipiert und umgesetzt. Der Erfolg der Maßnahmen wurde in fortlaufender Begleitung des Projektfortschritts evaluiert. Bewertet wurde, ob und in welchem Umfang Waldbesitzende, die bisher nicht in Zusammenschlüssen organisiert sind, mit den ausgewählten Maßnahmen erreicht werden können. Bewertet wurden die Möglichkeiten, Schlüsselakteure, die forstwirtschaftlichen Zusammenschlüsse sowie die Försterinnen und Förster in der Privatwaldbetreuung, in eine Waldbesitzermobilisierungskampagne einzubinden. Es wurde die Außenwirkung der Projektwebsite und ihre Resonanz in sozialen Medien beurteilt, und die Resonanz von Waldbesitzern auf regionale Zeitungswerbung ausgewertet. Aus den Ergebnissen der Bewertung des umgesetzten Kampagnenkonzepts wurden Handlungsempfehlungen hergeleitet, die Hinweise darauf geben können, wie Kleinprivatwaldbesitzer in künftigen Mobilisierungsprojekten erfolgreich zur nachhaltigen Bewirtschaftung ihres Waldes motiviert werden können. | Aus einer Befragung von Waldbesitzenden, die nicht in Forstwirtschaftlichen Vereinigungen organisiert sind, kann der Schluss gezogen werden, dass diejenigen, die auf Befragungen antworten, generell an der Bewirtschaftung ihres Waldes interessiert sind, größtenteils ihren Wald auch nutzen und einen Informationsbedarf haben. Mobilisierung von Kleinprivatwaldbesitzenden ist aber mit hohem Aufwand auf Seiten der Betreuungsförster:innen verbunden, die vielfach kaum ausreichende Kapazitäten haben. Effektiv war der Kampagneansatz, bei dem Waldbesitzende in einer regional erscheinenden Zeitungsannonce aufgefordert wurden, sich mit ihrem Förster in Verbindung zu setzen. Auch wenn die Reaktion überschaubar war, hat es gezeigt, dass auf solch einem Weg Waldbesitzende angesprochen werden können. In einer Region, wo der genannte Förster bekannt und gut vernetzt ist und zudem auch ein starkes Interesse an der Gewinnung neuer Mitglieder hat, war dies eine erfolgversprechende Maßnahme. Der Versuch, breitere Medienwirksamkeit zu erreichen, wurde jedoch von vielen tagesaktuellen Problemen (Käfer, Trockenheit etc.) überlagert. Es muss sichergestellt werden, dass Betreuungsförster:innen und die forstwirtschaftlichen Zusammenschlüsse über ausreichend Kapazitäten verfügen, eine Kampagne zu begleiten und die aus ihr resultierende Kommunikations- und Betreuungsbedürfnisse zu verfolgen. Medienkampagnen sollten auf regionale Zielgruppen gerichtet und mit einem definierten zeitlichen Horizont durchgeführt werden. | Bernhard Hauck Tel.: +49 6078 785-16 hauck@kwf-online.de Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF) Spremberger Str. 1 64823 Groß-Umstadt | FPNR | |
| 01.08.2020 | 31.07.2023 | 2220NR055C | Verbundvorhaben: Steigerung der nachhaltigen Holznutzung im Kleinprivatwald durch eine zielgruppengerechte Motivation der neuen Waldbesitzer mit dem Gedanken des Klimaschutzes; Teilvorhaben 3: Konzeption & wissenschaftliche Begleitung sowie Ansprache der Waldbesitzer in den einzelnen niedersächsischen Regionen - Akronym: KliWa4Nisa | Das Projekt KliWa4Nisa verfolgt das Ziel, bei "neuen" oder "urbanen" Waldbesitzenden, die bisher nicht oder nur in geringem Maße mit den Themen der nachhaltigen Waldbewirtschaftung in Berührung gekommen sind, den Willen zur nachhaltigen Nutzung ihrer Wälder zu entwickeln. Dabei soll insbesondere der Gedanke des Klimaschutzes durch die nachhaltige Holznutzung als Motivationsfaktor hervorgehoben werden. Im Projekt finden die Ergebnisse der KKEG-Studie und des Projektes "KomSilva" Anwendung und werden für eine zielgruppengerechte Ansprache genutzt. Um die Waldbesitzenden anzusprechen und zu motivieren, wurde im Projekt eine Kampagne entwickelt, die sowohl analoge als auch digitale Medien einsetzt. Die im Zuge der Kampagne gewonnen Erkenntnisse sollen dazu dienen, das Verfahren, die Werkzeuge und Techniken der Kommunikation zwischen Waldbesitzenden, betreuenden Förstern und forstwirtschaftlichen Zusammenschlüssen zu verbessern. Durch die Durchführung der Kampagne in mehreren Bundesländern, erhält das Projekt eine überregionale Bedeutung. Teilprojekt 3 umfasst die Konzeption und wissenschaftliche Begleitung sowie Ansprache der Waldbesitzer in den niedersächsischen Regionen. | Die Analyse aktueller Studien und Veröffentlichungen zeigte, dass die Thematisierung der Kampagne auf das Motiv "Klimaschutz durch Waldnutzung" gegenwärtig eine hohe Bedeutung hat. Dies wurde auch durch die in Form einer Umfrage durchgeführte Zielgruppenanalyse bestätigt, aus der sich erste Kampagnenansätze ableiteten. Unter Einbezug von Forstwirtschaftlichen Zusammenschlüssen, Waldbesitzenden und Förstern wurde die Kampagne den vorhandenen Kapazitäten entsprechend angepasst, zunächst in einer Pilotregion in Niedersachsen getestet und später in zwei weiteren Bundesländern durchgeführt. Um die Waldbesitzenden zu erreichen, setzte die Kampagne sowohl analoge Methoden in Wochen- und Tageszeitungen als auch digitale Medien in Form einer projekteigenen Internetseite mit leicht verständlichen Erklärvideos und Beiträgen in den sozialen Medien ein. Beim Rücklaufder Kampagne zeigte sich, dass die forstlichen Akteure auf der Fläche – die forstwirtschaftlichen Zusammenschlüsse, die Försterinnen und Förster – bei der Kommunikation und Erstansprache der Waldbesitzenden eine entscheidende Rolle einnehmen. | Martin Hillmann Tel.: +49 511 3665-1441 martin.hillmann@lwk-niedersachsen.de Landwirtschaftskammer Niedersachsen - Abt. Forstwirtschaft Johannssenstr. 10 30159 Hannover | FPNR | |
| 01.04.2021 | 30.04.2024 | 2220NR059A | Verbundvorhaben: Reduzierung des Grundwasser-relevanten Stickstoff- und Phosphor-Überschusses durch kombinierte Mikrogranulat-Mikroorganismen-Ausbringung auf Gärrest-gedüngten Flächen im Energiemaisanabau; Teilvorhaben 1: Untersuchungen zum Einfluss der Düngungsstrategie und der Mikroorganismenapplikation - Akronym: MikroMais | Zielstellung des Vorhabens ist es, mittels kombinierter Applikation von Mikrogranulatdünger und mikrobiellen Präparaten das Ertragspotential von Energiemais auf Standorten mit wiederholter organischer Düngung in Form von Gärresten aus Biogasanlagen, in intensiven Veredelungsgebieten auszuschöpfen und gleichzeitig Nährstoffverluste zu minimieren. Die kombinierte Applikation von Mikrogranulatdünger und mikrobiellen Präparaten soll dabei die praxisübliche Anwendung von Diammoniumphosphat (DAP) oder Monoammoniumphosphat (MAP) als Unterfußdüngung im Maisanbau ersetzen. Das Projekt verfolgt die Evaluierung des Potentials zur Senkung von P- und N-Bilanzüberschüssen und Optimierung der Nährstoffeffizienz bei Anwendung einer Zusammensetzung aus Mikrogranulaten und einer Kombination mikrobieller Präparate. Dabei soll die bodenökologische Anwendungsbreite der Kombination mikrobieller Präparate, bestehend aus einer Zusammenstellung an Mykorrhizastämmen und die Mykorrhizaleistung fördernden, sowie P- und N-mobilisierenden Bakterien auf unterschiedlichen Standorten untersucht werden (mikrobiell-ökologische Funktionsanalyse). Die Versuchsstandorte in den intensivsten Veredelungsgebieten mit höchster Biogasanlagendichte Europas sollen möglichst repräsentativ für die klimatischen und pedogenen Verhältnisse Nordwestdeutschlands sein. Die dominierenden Bodenarten in Nordwestniedersachsen und Westfalen sind sandige Bodensubstrate (Drenthezeitliche Grundmoräne), tonhaltige Marschen sowie "anmoorige Sande" mit ehemaliger Torfauflage. Diese intensiven Veredelungsregionen zeichnen sich durch maritimes Klima mit hohen Niederschlägen, meist über 800 mm/ Jahr aus. Ergänzend zu diesen Standorten wird in das Vorhaben auch ein nährstoffarmer Standort ohne Ausbringung von Wirtschaftsdüngern und Gärrückständen aus Biogasanlagen, bei deutlich geringerem Niederschlagsniveau, bei Rostock einbezogen. | Dr. Frank Eulenstein Tel.: +49 33237 849-00 feulenstein@zalf.de Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Eberswalder Str. 84 15374 Müncheberg | FPNR | ||
| 01.04.2021 | 31.03.2024 | 2220NR059B | Verbundvorhaben: Reduzierung des Grundwasser-relevanten Stickstoff- und Phosphor-Überschusses durch kombinierte Mikrogranulat-Mikroorganismen-Ausbringung auf Gärrest-gedüngten Flächen im Energiemaisanabau; Teilvorhaben 2: Nährstoffverfügbarkeit und Nährstoffverlagerung im Boden - Akronym: MikroMais | Zielstellung des Vorhabens ist es, mittels kombinierter Applikation von Mikrogranulatdünger und mikrobiellen Präparaten das Ertragspotential von Energiemais auf Standorten mit wiederholter organischer Düngung in intensiven Veredelungsgebieten auszuschöpfen und gleichzeitig Nährstoffverluste zu minimieren. Die kombinierte Applikation von Mikrogranulatdünger und mikrobiellen Präparaten soll dabei die praxisübliche Anwendung von Diammoniumphosphat (DAP) oder Monoammoniumphosphat (MAP) als Unterfußdüngung im Maisanbau ersetzen. Somit können Nährstoffüberschüsse verhindert und die Entwicklung von Mais gefördert werden. In das Projekt werden verschiedene Standorte einbezogen. Neben Standorten mit intensiver Ausbringung von Wirtschaftsdüngern wird in das Vorhaben auch ein nährstoffarmer Standort ohne Ausbringung von Wirtschaftsdüngern einbezogen. Somit lässt sich die Rolle der organischen Substanz und des Phosphor-Status im Boden bei der Wirksamkeit der Präparate besser beurteilen. Das Teilvorhaben dient im Wesentlichen der Erfassung und wissenschaftlichen Auswertung der Nährstoffdynamik und Nährstoffverlagerung im Boden auf den verschiedenen Standorten sowie der Erarbeitung von Schlussfolgerungen für die landwirtschaftliche Praxis. | apl. Prof. Dr. habil Bettina Eichler-Löbermann Tel.: +49 381 498-3064 bettina.eichler@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Professur Pflanzenbau Justus-von-Liebig-Weg 6 18059 Rostock | FPNR | ||
| 01.04.2021 | 30.09.2024 | 2220NR061A | Verbundvorhaben: Entwicklung eines optisch basierten Systems zur qualitativen und quantitativen Zustandserfassung von Waldwegen; Teilvorhaben 1: Projektkoordination, Grundlagenforschung / Versuche, Praxistest, Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen, Wissenstransfer - Akronym: CONTURA | Die kapitalbindenden Waldwege sind die Infrastruktur der Forstbetriebe und dienen u.a. der Holzlogistik, als Rettungswege, dem Waldschutz und der Bevölkerung für Sport und Erholung. Der Waldwegezustand (Wegedecke, Seitenränder mit wasserableitenden Gräben, Lichtraumprofil) ist ein wichtiger Faktor der betrieblichen Ertragsplanung. Das Projekt dient der Entwicklung eines entsprechenden technischen Systems zur Aufnahme und automatisierten Bewertung von Wegezuständen und der darauf basierenden Kalkulation von Kostenblöcken für Pflege und Instandhaltung. Die Fachhochschule Erfurt übernimmt im Verbundprojekt die Organisation und beteiligt sich an der Entwicklung des Planungstools für die Logistik und die Wegeinstandhaltungskosten. Des Weiteren wird ein Parametersystem entwickelt, welches die Anforderungen an die Sensorik der Kameras liefert, um den gesamten Wegekörper zu vermessen. Nachdem die die Wegeschäden in Klassen eingeteilt sind wird eine Kostenkalkulation für die Instandsetzung entwickelt. Danach erfolgt die Planung und visuelle Umsetzung für den Endanwender. Schlussendlich werden Teststrecken für den Gesamtdemonstrator evaluiert und ausgewertet. | Prof. Erik Findeisen Tel.: +49 361 6700-4265 erik.findeisen@fh-erfurt.de Fachhochschule Erfurt University of Applied Sciences Altonaer Str. 25 99085 Erfurt | FPNR | ||
| 01.04.2021 | 30.09.2024 | 2220NR061B | Verbundvorhaben: Entwicklung eines optisch basierten Systems zur qualitativen und quantitativen Zustandserfassung von Waldwegen; Teilvorhaben 2: Systemarchitektur Sensor, Entwicklung Gesamtsensorkonzept; Messdatengewinnung mittels LIDAR sowie Fusion der 3D-datengebenden Sensoren - Akronym: CONTURA | Die durch das innovative, automatisierte Wegezustandserfassungstool CONTURA mögliche Optimierung der Aufwände für die rechtzeitige Wegepflege wird erhebliche Einsparungen finanzieller, personeller und natürlicher Ressourcen ermöglichen. Dazu sollen die Contura-Daten in einem Standardformat für Wegzustandsdefinitionen eingepflegt werden. Ferner wird die Erweiterung der standardisierten Schadenklasseneinteilung mit der zusätzlichen Messung der seitlichen Grabensysteme und des freien Lichtraumprofils umgesetzt. Für diesen Zweck entwickelt die TU-Ilmenau ein Gesamtsensorkonzept das unter der Ausnutzung multimodaler Datenerfassung und Sensordatenverarbeitung ein 3D_Profil des Weges an die nachgelagerte KI-Datenverarbeitung weitergibt. Für eine vergleichbare Messung müssen hierfür entsprechende Kalibrierkonzepte erarbeitet und verschiedene Sensorsysteme zu einem multimodalen Sensorsystem zusammengesetzt werden. | Prof. Dr. rer. nat. Gunter Notni Tel.: +49 3677 693820 gunther.notni@tu-ilmenau.de Technische Universität Ilmenau - Fakultät für Maschinenbau - Fachgebiet Qualitätssicherung und Industrielle Bildverarbeitung Gustav-Kirchhoff-Platz 2 98693 Ilmenau | FPNR | ||
| 01.04.2021 | 30.09.2024 | 2220NR061C | Verbundvorhaben: Entwicklung eines optisch basierten Systems zur qualitativen und quantitativen Zustandserfassung von Waldwegen; Teilvorhaben 3: Fusion von GIS- und Bilddaten, Training des künstlichen neuronalen Netzwerks, Eignungsprüfung für industrielle Umsetzung und Marktanalyse - Akronym: CONTURA | Ziel des Vorhabens CONTURA ist die Entwicklung eines komplexen und effizient einsetz-baren Systems zur vollautomatischen Zustandserfassung von forstlichen Wegeanlagen, Zuordnung in Schadenkategorien und Ableitung notwendiger Maßnahmen einschließlich deren Kostenkalkulation. Das System soll vollautomatisch schon bei der Befahrung eines Forstweges die Informationen über die Beschaffenheit in einem Datensatz speichern. In-folge dessen wird ein digitaler Zwilling als eine Art "Momentaufnahme" des realen Objektes mit den entsprechenden, übertragbaren Attributen erstellt. Dabei hat dieser die Fähigkeit, alle Attribute inhärent zu repräsentieren. Bezogen auf das Beispiel eines Waldweges wird dieser also messtechnisch erfasst und in ein digitales Abbild transformiert. Eine Vorausset-zung für die Funktionsfähigkeit des virtuellen Abbildes ist die Stabilität, Robustheit und Ge-nauigkeit des zu entwickelnden Erfassungssystems. Denn nur so kann sichergestellt wer-den, dass die erhobenen Daten auf Dauer tatsächlich zusammenpassen und die dauerhafte Einsatzfähigkeit in den entsprechenden Bereichen gewährleistet ist. | Vincent van Houten Tel.: +49 (0) 15154383443 vincent.vanhouten@geonetsolution.de GEO Net solution GmbH Melscher Str. 1 04299 Leipzig | FPNR | ||
| 01.04.2021 | 30.09.2024 | 2220NR061D | Verbundvorhaben: Entwicklung eines optisch basierten Systems zur qualitativen und quantitativen Zustandserfassung von Waldwegen; Teilvorhaben 4: Konstruktive Entwicklung und Fertigung des Aufnahme und Trägersystems - Akronym: CONTURA | Die Firma Zwerrenz beschäftigt sich im Verbundvorhaben Contura mit der Umsetzung eines Anbaumessystems für dei optische Erfassung von Weg- und Lichtraumprofil. Hierbei befasst sich der Projektpartner mit möglichen Umsetzungsvarianten eines Anbausystems mit dem Schutz der Sesnorik durch äußere Einflüsse, sowie der Stabilität der Gesamtbaugruppe. Ducrch die diversitäre Aufgabenverteilung im Projekt werden die elektromechanischen Teillösungen durch die Firma Zwerrenz zu einem Gesamtsystem zusammengführt. Der Schwerpunkt der Arbeiten sind die konstruktive Entwicklung der Baugruppe sowie die Fertigung der entsprechenden Bauteile. | Dipl.-Wirtsch.-Ing. Katharina Vetter Tel.: +49 3681 8031-30 katharina.vetter@zwerrenz.com Zwerrenz Automatisierungstechnik GmbH Sommerbergstr. 5 98527 Suhl | FPNR | ||
| 01.04.2021 | 30.09.2024 | 2220NR061E | Verbundvorhaben: Entwicklung eines optisch basierten Systems zur qualitativen und quantitativen Zustandserfassung von Waldwegen; Teilvorhaben 5: Entwicklung eines künstlichen neuronalen Netzwerkes für Ermittlung Weg- und Lichtraumprofil sowie Grabenbegutachtung - Akronym: CONTURA | Das Unternehmen Vision und Control wird sich im vorliegenden Projekt mit der 3D-Erfassung des Wegekörpers (Fahrbahn) auf Basis von Bildverarbeitungstechnologien beschäftigen. Insbesondere die Erfassung der natürlichen Oberflächen unter verschiedenen Umwelteinflüssen stellen einen hohen Forschungs- und Entwicklungsaufwand dar. Hierfür sollen geeignete Methoden und Technologien untersucht und anschließend in einem Versuchsmuster zusammenfließen. Die Erfassung der Oberfläche von bis zu 4,5 m Breite machen eine Kaskadierung mehrerer Sensorsysteme in einem Gesamtsystem erforderlich, das ebenfalls Entwicklungsgegenstand im Forschungsprojekt ist. Neben der Systemauslegung des 3D-Bildaufnahmekanals ist es geplant neueste Rechentechnologien für eine hochdynamische Berechnung der 3D-Daten einzusetzen. Für diesen Zweck werden verschiedene Architekturen geprüft und ein ressourceneffizienter Softwareentwurf durchgeführt. Mit Abschluss der Laborphase werden gemeinsam mit den Projektpartnern geeignete Feldtests durchgeführt, um das System zu evaluieren. In einer letzten Optimierungsphase wird versucht mögliche Systemschwächen zu beseitigen um weitere Feldtests nach Projektende durchzuführen. | Dipl.Ing. David Buchanan Tel.: +49 176 22045456 d.buchanan@vision-control.com VISION & CONTROL GmbH Mittelbergstr. 16 98527 Suhl | FPNR | ||
| 01.04.2021 | 30.09.2024 | 2220NR061F | Verbundvorhaben: Entwicklung eines optisch basierten Systems zur qualitativen und quantitativen Zustandserfassung von Waldwegen; Teilvorhaben 6: Entwicklung Wegedokumentation, Durchführung Trai-ningsphase künstliches neuronales Netzwerk, Schadenkategorisierung, Ergebniseinbindung in NavLog-System - Akronym: CONTURA | In CONTURA wird ein optisch basiertes System zur qualitativen und quantitativen Zustandserfassung von Waldwegen entwickelt. Die Zugänglichkeit von Waldbeständen über eine angepasste und leistungsfähige Infrastruktur ist die Basis für eine nachhaltige Forstwirtschaft. Waldstraßen unterliegen einem permanenten Verschleiß durch Befahrung und Witterungseinflüsse. Daher befinden sich viele davon in einem sehr schlechten Zustand, wodurch sie nicht mehr den heutigen Anforderungen einer modernen Infrastruktur entsprechen. Eine qualitative Wegeinventur erweist sich als ein äußerst aufwendiges und zeitraubendes Verfahren. Extrem hohe Instandsetzungs- und Reparaturkosten entstehen durch das Verschleppen von rechtzeitigen Unterhaltungs- und Instandhaltungsmaßnahmen bei noch geringen Schäden. Nicht selten machen die Kosten für Wegebau und Wegesanierung bei schlechter Ertragslage eine forstwirtschaftliche Nutzung somit rechnerisch unrentabel. Bei Beachtung der wachsenden gesellschaftlichen Ansprüche an die Waldbewirtschaftung muss zudem festgestellt werden, dass der Zustand des Waldwegesystems sich zu einem Gradmesser für die gesellschaftliche Akzeptanz forstwirtschaftlicher Nutzung entwickelt hat. Ziel des Vorhabens CONTURA ist die Entwicklung eines komplexen und effizient einsetzbaren Systems zur vollautomatischen Zustandserfassung von forstlichen Wegeanlagen (Fahrbahndecke und Lichtraumprofil), Zuordnung in Schadenkategorien und Ableitung notwendiger Maßnahmen einschließlich deren Kostenkalkulation. Die NavLog GmbH leistet innerhalb eines Teilvorhabens in CONTURA einen großen Beitrag in der Forschung- und Entwicklung des Gesamtsystems. Tätigkeitsschwerpunkte liegen in der Entwicklung einer digitalen Dokumentation der erhobenen Wegezustände, der Durchführung einer Trainingsphase des künstlichen neuronalen Netzwerkes, der Schadensklassifizierung, bei der Qualitätskontrolle generierter Daten und dem Einbinden dieser in bestehende NavLog-Systeme. Diese bevorraten bereits Daten übe | Stefanie Labitzke Tel.: +49 6078 785-66 projekte@kwf-online.de NavLog GmbH Spremberger Str. 1 64823 Groß-Umstadt | FPNR | ||
| 01.04.2021 | 30.09.2024 | 2220NR061G | Verbundvorhaben: Entwicklung eines optisch basierten Systems zur qualitativen und quantitativen Zustandserfassung von Waldwegen; Teilvorhaben 7: Entwicklung eines Erkennungstools - Akronym: CONTURA | Entwicklung eines optisch basierten Systems zur qualitativen und quantitativen Zustandserfassung von Waldwegen Eine zentrale Rolle kommt in dem Projekt der Datenverarbeitung zu. Nachdem die unterschiedlichen Sensordaten akquiriert wurden, müssen aus diesen die forstwirtschaftlich relevanten Parameter bestimmt werden. Die relevanten Parameter sind primär der Wegeko¨rper (Kronenbreite) mit Fahrbahn und Seitenstreifen, die sich seitlich anschließenden und Wasser ableitenden Grabensysteme, die Bewuchs tragenden Seitenbereiche (z.B. Bo¨schungen) sowie das gesamte fu¨r die Wegebenutzung relevante Lichtraumprofil. Um diese herausfordernde Aufgabe robust und dem späteren Einsatzzweck gerecht werdend zu können, wird in diesem Teilvorhaben ein adaptives neuronales Netzwerk für die schnelle Merkmalsdetektion auf den verschiedenen Daten und fu¨r die schnell automatische Maßnahmenableitung fu¨r die Wegeinstandhaltung entwickelt werden. Teilaspekte hiervon sind der Gesamtkonzeptansatz des ku¨nstlichen neuronalen Netzes, Erzeugung von annotierten Testdatensa¨tzen fu¨r das Training, Entwicklung und Auswahl eines geeigneten Netzwerkmodells, Entwicklung eines Algorithmus zur automatischen Ableitung von Merkmalen aus dem Gesamt-3D-Bilddatensatz, Performancetest, Schnittstellenentwicklung und die Entwicklung der Softwarearchitektur fu¨r die Verarbeitung der ausgewerteten Daten unter forstwirtschaftlichen Aspekten. Für die Erstellung des Demonstrators werden die Ergebnisse im Verbund iteriert und optimiert werden. | Dr. Christoph Garbe Tel.: +49 6221 67219-73 christoph.garbe@hdvisionsystems.com HD Vision Systems GmbH Carl-Friedrich-Gauß-Ring 5 69124 Heidelberg | FPNR | ||
| 16.11.2020 | 15.07.2021 | 2220NR062A | Verbundvorhaben: Standardisierte Kleinst-Biogasanlagen zur Vergärung von Schweinegülle mit integrierter Methananreicherung, Gärrest- und Abwasseraufbereitung sowie N-Rückgewinnung; Teilvorhaben 1: Laborversuche und Marktanalyse - Akronym: MABR-Inno | Vorrangiges Ziel ist es, neben der Rohstoff- und der Gasgewinnung die Schweinegülle so zu behandeln, dass es Betrieben bis zu einem Gülleanfall von 15.000 m³./Jahr ohne großflächige Ausbringung auf die Felder möglich ist, ihre flüssigen Schweineabfälle umweltgerecht zu entsorgen. Zielgruppen dieser neu entwickelten Technik sind, zunächst in Deutschland, kleine und mittlere Betriebe, die den Großteil der heute ca. 28.000 Schweinezüchter repräsentieren. Für diese Betriebe eignen sich die bisher existierenden Technologien nicht, da diese nur für große Betriebe oder Regionen mit hoher Gülledichte konzipiert wurden. Ihnen soll es künftig ohne wesentliche Mehrkosten möglich sein, die stetig steigenden Umweltauflagen einzuhalten und auf eine Ausbringung auf die Felder zu verzichten. Gereinigte Restflüssigkeiten werden so aufbereitet, dass sie in die Vorfluter eingeleitet werden können. Die Entsorgungsproblematik würde so für Expansionen und Neugründungen von Schweinezuchtbetrieben nicht mehr als limitierender Faktor im Wege stehen. Im Gegenteil erlaubt dieser Ansatz eine Reduktion der Energiekosten durch Ausnutzung vom Restenergien aus den Güllen, sowie eine Bereitstellung konzentrierter organischer Düngestoffe, die die Düngemittelverordnung erfüllen und ggf. eine verkaufsfähiges Gut darstellen kann. | Prof. Dr. Michael Nelles Tel.: +49 381 498-3400 michael.nelles@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Umweltingenieurwesen - Professur Abfall- und Stoffstromwirtschaft Justus-v.-Liebig-Weg 6 18059 Rostock | X | FPNR | |
| 16.11.2020 | 15.07.2021 | 2220NR062B | Verbundvorhaben: Standardisierte Kleinst-Biogasanlagen zur Vergärung von Schweinegülle mit integrierter Methananreicherung, Gärrest- und Abwasseraufbereitung sowie N-Rückgewinnung; Teilvorhaben 2: Konzeptentwicklung und THG-Bestimmung - Akronym: MABR-Inno | Vorrangiges Ziel ist es, neben der Rohstoff- und der Gasgewinnung die Schweinegülle so zu behandeln, dass es Betrieben bis zu einem Gülleanfall von 15.000 m³./Jahr ohne großflächige Ausbringung auf die Felder möglich ist, ihre flüssigen Schweineabfälle umweltgerecht zu entsorgen. Zielgruppen dieser neu entwickelten Technik sind, zunächst in Deutschland, kleine und mittlere Betriebe, die den Großteil der heute ca. 28.000 Schweinezüchter repräsentieren. Für diese Betriebe eignen sich die bisher existierenden Technologien nicht, da diese nur für große Betriebe oder Regionen mit hoher Gülledichte konzipiert wurden. Ihnen soll es künftig ohne wesentliche Mehrkosten möglich sein, die stetig steigenden Umweltauflagen einzuhalten und auf eine Ausbringung auf die Felder zu verzichten. Gereinigte Restflüssigkeiten werden so aufbereitet, dass sie in die Vorfluter eingeleitet werden können. Die Entsorgungsproblematik würde so für Expansionen und Neugründungen von Schweinezuchtbetrieben nicht mehr als limitierender Faktor im Wege stehen. Im Gegenteil erlaubt dieser Ansatz eine Reduktion der Energiekosten durch Ausnutzung vom Restenergien aus den Güllen, sowie eine Bereitstellung konzentrierter organischer Düngestoffe, die die Düngemittelverordnung erfüllen und ggf. eine verkaufsfähiges Gut darstellen kann. | Prof. Dr. Holger Schneider Tel.: +49 7720 307-4346 holger.schneider@hfu.eu Hochschule Furtwangen - Fakultät Medical and Life Sciences - Campus Schwenningen Jakob-Kienzle-Str. 17 78054 Villingen-Schwenningen | X | FPNR | |
| 01.10.2020 | 30.09.2023 | 2220NR065A | Verbundvorhaben: Etablierung einer dihaploiden Stärkekartoffelzüchtung und Optimierung der nachhaltigen Rohstoffnutzung; Teilvorhaben 1: Züchtung - Akronym: EDISON | Die Kartoffelstärkeproduktion erfordert stete Innovationen im Bereich der Züchtung und den nachgelagerten Bereichen. Die Züchtung von Spezial-Stärkesorten ermöglicht es, dass Aufreinigungsschritte und chemische Modifikationen entfallen, da native Qualitätsstärken in planta vorliegen. Zur Erhöhung der Wertschöpfung sollte der Glykoalkaloid-Gehalt (TGA) reduziert werden, um funktionell interessante Kartoffelproteine (Schaumstabilisator, Invertase-Inhibitoren) ohne kostenintensive Aufreinigungsschritte isolieren zu können. Die Bildung von Spezialstärken und das Ausbleiben der TGA-Biosynthese sind rezessive Merkmale, zu deren Ausprägung inaktive Allele homozygot vorliegen müssen. Aufgrund der komplexen tetrasomen Vererbung der auto-tetraploiden Kartoffel, ist eine Kombination rezessiver Merkmale nur schwer duchführbar. Deshalb soll eine diploide Stärke-Kartoffelzüchtung etabliert werden, um so die Züchtungszeiträume und den Umfang den Arbeiten effizient zu gestalten. | Dr. Rafal Zgadzaj Tel.: +49 160 93961025 rzgadzaj@bna-kartoffel.de Böhm-Nordkartoffel Agrarproduktion GmbH & Co. OHG Wulf-Werum-Str. 1 21337 Lüneburg | FPNR | ||
| 01.10.2020 | 30.09.2023 | 2220NR065B | Verbundvorhaben: Etablierung einer dihaploiden Stärkekartoffelzüchtung und Optimierung der nachhaltigen Rohstoffnutzung; Teilvorhaben 2: Markeranalyse, Sequenzierung und Analyse der Tilling-Population - Akronym: EDISON | Die Kartoffelstärkeproduktion erfordert stete Innovationen im Bereich der Züchtung und den nachgelagerten Bereichen. Die Züchtung von Spezialstärkesorten ermöglicht es, dass Aufreinigungsschritte und chemische Modifikationen entfallen, da native Qualitätsstärken in planta vorliegen. Zur Erhöhung der Wertschöpfung sollte der Glykoalkaloid-Gehalt (TGA) reduziert werden, um das funktionell interessante Kartoffelprotein (z.B. Invertase-Inhibitoren zur Schaumstabilisierung) ohne kostenintensive Aufreinigungsschritte isolieren zu können. Die Bildung von Spezialstärken und das Ausbleiben der TGA-Biosynthese sind rezessive Merkmale, zu deren Ausprägung inaktive Allele homozygot vorliegen müssen. Aufgrund der komplexen tetrasomen Vererbung der auto-tetraploiden Kartoffel, ist eine Kombination rezessiver Merkmale nur schwer durchführbar. Deshalb soll eine diploide Stärkekartoffelzüchtung etabliert werden, um so die Züchtungszeiträume und den Umfang der Arbeiten effizient zu gestalten | Dr. Jost Muth Tel.: +49 241 60851-2050 jost.muth@ime.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie (IME) Forckenbeckstr. 6 52074 Aachen | FPNR | ||
| 01.01.2021 | 31.12.2023 | 2220NR065C | Verbundvorhaben: Etablierung einer dihaploiden Stärkekartoffelzüchtung und Optimierung der nachhaltigen Rohstoffnutzung; Teilvorhaben 3: Stärke- und Proteinanalytik - Akronym: EDISON | Die Kartoffelstärkeproduktion erfordert stete Innovationen im Bereich der Züchtung und den nachgelagerten Bereichen. Die Züchtung von Spezialstärkesorten ermöglicht es, dass Aufreinigungsschritte und chemische Modifikationen entfallen, da native Qualitätsstärken in planta vorliegen. Zur Erhöhung der Wertschöpfung sollte der Glykoalkaloid-Gehalt (TGA) reduziert werden, um das funktionell interessante Kartoffelprotein (z.B. Invertase-Inhibitoren zur Schaumstabilisierung) ohne kostenintensive Aufreinigungsschritte isolieren zu können. Die Bildung von Spezialstärken und das Ausbleiben der TGA-Biosynthese sind rezessive Merkmale, zu deren Ausprägung inaktive Allele homozygot vorliegen müssen. Aufgrund der komplexen tetrasomen Vererbung der auto-tetraploiden Kartoffel, ist eine Kombination rezessiver Merkmale nur schwer durchführbar. Deshalb soll eine diploide Stärkekartoffelzüchtung etabliert werden, um so die Züchtungszeiträume und den Umfang der Arbeiten effizient zu gestalten. | Jan Meyer Tel.: +49 5943 81-321 jmeyer@emsland-group.de Emsland-Stärke Gesellschaft mit beschränkter Haftung Emslandstr. 58 49824 Emlichheim | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 30.06.2025 | 2220NR069A | Verbundvorhaben: Anschlussvorhaben praktische Umsetzung des nachhaltigen Holzschutzverstärkungssystems HORST-II - NFK-ummantelter, faserverstärkter und vorgespannter Brettschichtholzverbundträger; Teilvorhaben 1: Materialentwicklung und Projektleitung - Akronym: HORST_II | Im Forschungsprojekt wird eine Ummantelungstechnologie aus Naturfasern und Epoxidharz für Brettschichtholzträger entwickelt. Zusätzlich erfolgt die Verstärkung des Brettschichtholzträgers mit vorgespannten Verstärkungsfasern, was die Tragfähigkeit erhöht. Ein Recyclingkonzept sichert die nachhaltige und ökologische Nutzung der eingebrachten Ressourcen. Als Referenzobjekt des Forschungsprojektes soll eine Fußgänger- und Radweg-Brücke entstehen, an der der neuartige Materialverbund mittels Langzeit-Monitoring charakterisiert wird. | Univ.-Prof. Dr.-Ing. Lothar Kroll Tel.: +49 371 531-35706 lothar.kroll@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Strukturleichtbau (IST) - Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung Reichenhainer Str. 31/33 09126 Chemnitz | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 30.06.2025 | 2220NR069B | Verbundvorhaben: Anschlussvorhaben praktische Umsetzung des nachhaltigen Holzschutzverstärkungssystems HORST-II - NFK-ummantelter, faserverstärkter und vorgespannter Brettschichtholzverbundträger; Teilvorhaben 2: Konstruktive Entwicklung und technische Umsetzung - Akronym: HORST_II | Im Forschungsprojekt wird eine Ummantelungstechnologie aus Naturfasern und Epoxidharz für Brettschichtholzträger entwickelt. Zusätzlich erfolgt die Verstärkung des Brettschichtholzträgers mit vorgespannten Verstärkungsfasern, was die Tragfähigkeit erhöht. Ein Recyclingkonzept sichert die nachhaltige und ökologische Nutzung der eingebrachten Ressourcen. Als Referenzobjekt des Forschungsprojektes soll eine Fußgänger- und Radfahrer-Brücke entstehen, an der der neuartige Materialverbund mittels Langzeit-Monitoring charakterisiert wird. | Dipl.-Ing. Matthias Tremel Tel.: +49 1723 679976 tremel@strab-holz.com STRAB Ingenieurholzbau Hermsdorf GmbH Industriestr. 11A 07629 Hermsdorf | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 30.06.2025 | 2220NR069C | Verbundvorhaben: Anschlussvorhaben praktische Umsetzung des nachhaltigen Holzschutzverstärkungssystems HORST-II - NFK-ummantelter, faserverstärkter und vorgespannter Brettschichtholzverbundträger; Teilvorhaben 3: Bauteilentwicklung und Bemessung - Akronym: HORST_II | Im Forschungsprojekt wird eine Ummantelungstechnologie aus Naturfasern und Epoxidharz für Brettschichtholzträger entwickelt. Zusätzlich erfolgt die Verstärkung des Brettschichtholzträgers mit vorgespannten Verstärkungsfasern, was die Tragfähigkeit erhöht. Ein Recyclingkonzept sichert die nachhaltige und ökologische Nutzung der eingebrachten Ressourcen. Als Referenzobjekt des Forschungsprojektes soll eine Fußgänger- und Radfahrer-Brücke entstehen, an der der neuartige Materialverbund mittels Langzeit-Monitoring charakterisiert wird. | Dipl.-Ing. Steffen Bellmann Tel.: +49 351 88931-16 s.bellmann@schulze-rank.de Ingenieurbüro Schulze & Rank Ingenieurgesellschaft m.b.H. Kaßbergstr. 41 09112 Chemnitz | FPNR | ||
| 01.01.2021 | 30.04.2024 | 2220NR070A | Verbundvorhaben: Neue Beschichtungen aus nachwachsenden Rohstoffen - Itakonsäurebasierte Polymere mit selbstheilenden und schaltbaren Eigenschaften (IPHeilung); Teilvorhaben 1: Synthese - Akronym: IPHeilung | Das Vorhaben "Neue Beschichtungen aus nachwachsenden Rohstoffen: Itakon-säurebasierte Polymere mit selbstheilenden und schaltbaren Eigenschaften" (IPHeilung) hat zum Ziel, neue selbstheilende Beschichtungen zu erforschen, welche unter Nutzung von biobasierten Monomeren (d.h. Itakonsäure und deren Ester) hergestellt werden können. Damit können die Itakonsäure und deren Ester als Alternativen für erdöl-basierte Systeme (z.B. Styrol-Acrylat-Copolymere, Acrylat-Harze) angesehen werden. In diesem Zusammenhang sollen verschiedene Copolymere hergestellt und deren Struktur-Eigenschaftsbeziehungen sollen aufgeklärt werden. Auf diese Weise können Materialien für den Einsatz in verschiedenen Anwendungsszenarien evaluiert werden. Zu diesen zählt die Anwendung der neuen Materialien als Beschichtungssysteme für Blisterlacke. | Dr. Martin Hager Tel.: +49 3641 948227 martin.hager@uni-jena.de Friedrich-Schiller-Universität Jena - Chemisch-Geowissenschaftliche Fakultät - Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie (IOMC) Humboldtstr. 10 07743 Jena | FPNR | ||
| 01.01.2021 | 30.04.2024 | 2220NR070B | Verbundvorhaben: Neue Beschichtungen aus nachwachsenden Rohstoffen - Itakonsäurebasierte Polymere mit selbstheilenden und schaltbaren Eigenschaften (IPHeilung); Teilvorhaben 2: Anwendungsuntersuchungen - Akronym: IPHeilung | Das Vorhaben "Neue Beschichtungen aus nachwachsenden Rohstoffen: Itakon-säurebasierte Polymere mit selbstheilenden und schaltbaren Eigenschaften" (IPHeilung) hat zum Ziel, neue selbstheilende Beschichtungen zu erforschen, welche unter Nutzung von biobasierten Monomeren (d.h. Itakonsäure und deren Ester) hergestellt werden können. Damit können die Itakonsäure und deren Ester als Alternativen für erdöl-basierte Systeme (z.B. Styrol-Acrylat-Copolymere, Acrylat-Harze) angesehen werden. In diesem Zusammenhang sollen verschiedene Copolymere hergestellt und deren Struktur-Eigenschaftsbeziehungen sollen aufgeklärt werden. Auf diese Weise können Materialien für den Einsatz in verschiedenen Anwendungsszenarien evaluiert werden. Zu diesen zählt die Anwendung der neuen Materialien als Beschichtungssysteme für Blisterlacke. | Frank Kamphuis Tel.: +49 5132 5009-141 frank.kamphuis@altana.com ACTEGA Terra GmbH Industriestr. 12 31275 Lehrte | FPNR | ||
| 01.05.2021 | 30.04.2024 | 2220NR071A | Verbundvorhaben: Entwicklung einer Lehr- & Lernumgebung für Kleinprivatwaldbesitzer basierend auf der innovativen Technologie Virtual Reality; Teilvorhaben 1: Projektleitung, Konzeption, Entwicklung und Transfer - Akronym: VR-FT | Die Zielsetzung des Projekts Virtual Reality Forestry Training (VR-FT) umfasst die Entwicklung einer Lehr- & Lernumgebung für Kleinprivatwaldbesitzer basierend auf der innovativen Technologie Virtual Reality (VR). Damit adressiert die Lösung das Problem, die zunehmende Anzahl an urbanen Kleinprivatwaldbesitzern an die effiziente und nachhaltige Bewirtschaftung ihrer Wälder heranzuführen und ihnen das dafür notwendige Wissen zu vermitteln. Das System besteht aus zwei Komponenten, die jeweils eigene fachliche und didaktische Ziele verfolgen. Hier sind zunächst VR-Pflege- und Lernszenarien zu nennen, bei denen sich der Nutzer in der virtuellen Realität durch einen Wald bewegen kann, um dort Größenverhältnisse, Abstände oder Bewegungsabläufe für verschiedene Tätigkeiten zu erlernen und zu üben. Weiterhin beinhaltet das System 360°-Panorama-Fotoaufnahmen, welche die fotorealistische Darstellung von Umgebungen erlauben und somit das Erkennen von Details (z.B. Befall durch Schädlinge) ermöglichen. Durch einen modularen Aufbau können beliebige dritte Parteien weitere Lernszenarien über die im Rahmen des Projekts entwickelten Übungen erstellen und über das System den Nutzern zur Verfügung stellen. Zur Unterstützung dieses Prozesses wird ein "Authoring-Tool" entwickelt, welches das Erstellen von didaktisch und fachlich hochwertigen Szenarien in der VR ermöglicht. Das Teilvorhaben Projektleitung, Konzeption, Entwicklung und Transfer des IMWI verfolgt die systematische Gestaltung und Entwicklung der Virtual-Reality-basierten Lehr- & Lernumgebung für Kleinprivatwaldbesitzer in einem ganzheitlichen Software-Lebenszyklus von der Anforderungserhebung bis zur Evaluation. Als Konsortialführer übernimmt das IMWI die gesamte Projektplanung der einzelnen Teilaufgaben und deren Planung, Organisation, Steuerung und Kontrolle und vertritt das Forschungsprojekt gegenüber der Öffentlichkeit. | Prof. Dr. Oliver Thomas Tel.: +49 541 969-4810 oliver.thomas@uni-osnabrueck.de Universität Osnabrück - Fachbereich Wirtschaftswissenschaften - FG Informationsmanagement und Wirtschaftsinformatik Heger-Tor-Wall 14 49078 Osnabrück | FPNR | ||
| 01.05.2021 | 30.04.2024 | 2220NR071B | Verbundvorhaben: Entwicklung einer Lehr- & Lernumgebung für Kleinprivatwaldbesitzer basierend auf der innovativen Technologie Virtual Reality; Teilvorhaben 2: Anwendung in der forstlichen Aus-, Fort- und Weiterbildung - Akronym: VR-FT | Die Zielsetzung des Projekts Virtual Reality Forestry Training (VR-FT) umfasst die Entwicklung einer Lehr- & Lernumgebung für Kleinprivatwaldbesitzer basierend auf der innovativen Technologie Virtual Reality (VR). Damit adressiert die Lösung das Problem, die zunehmende Anzahl an urbanen Kleinprivatwaldbesitzern an die effiziente und nachhaltige Bewirtschaftung ihrer Wälder heranzuführen und ihnen das dafür notwendige Wissen zu vermitteln. Das System besteht aus zwei Komponenten, die jeweils eigene fachliche und didaktische Ziele verfolgen. Hier sind zunächst VR-Pflege- und Lernszenarien zu nennen, bei denen sich der Nutzer in der virtuellen Realität durch einen Wald bewegen kann, um dort Größenverhältnisse, Abstände oder Bewegungsabläufe für verschiedene Tätigkeiten zu erlernen und zu üben. Weiterhin beinhaltet das System 360°-Panorama-Fotoaufnahmen, welche die fotorealistische Darstellung von Umgebungen erlauben und somit das Erkennen von Details (z.B. Befall durch Schädlinge) ermöglichen. Durch einen modularen Aufbau können beliebige dritte Parteien weitere Lernszenarien über die im Rahmen des Projekts entwickelten Übungen erstellen und über das System den Nutzern zur Verfügung stellen. Zur Unterstützung dieses Prozesses wird ein "Authoring-Tool" entwickelt, welches das Erstellen von didaktisch und fachlich hochwertigen Szenarien in der VR ermöglicht. Das Teilvorhaben Anwendung in der forstlichen Aus- und Weiterbildung des KWFs verfolgt die Vermittlung der Virtual-Reality-basierten Lehr- & Lernumgebung an Institutionen wie Waldbesitzerverbänden, Waldbauernschulen, Landesforsten und schließlich als Kontakt zu einzelnen Kleinprivatwaldbesitzern. Das KWF fungiert dabei als Koordinator der beteiligten assoziierten Partner und unterstützt durch Mitwirkung bei fachlichen Untersuchungen, insbesondere bei der Anforderungserhebung, und der Evaluation. | Dr. Andrea Teutenberg Tel.: +49 6078 785-51 projekte@kwf-online.de Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF) Spremberger Str. 1 64823 Groß-Umstadt | FPNR | ||
| 01.05.2021 | 30.04.2024 | 2220NR071C | Verbundvorhaben: Entwicklung einer Lehr- & Lernumgebung für Kleinprivatwaldbesitzer basierend auf der innovativen Technologie Virtual Reality; Teilvorhaben 3: Gestaltung und Implementierung - Akronym: VR-FT | Die Zielsetzung des Projekts Virtual Reality Forestry Training (VR-FT) umfasst die Entwicklung einer Lehr- & Lernumgebung für Kleinprivatwaldbesitzer basierend auf der innovativen Technologie Virtual Reality (VR). Damit adressiert die Lösung das Problem, die zunehmende Anzahl an urbanen Kleinprivatwaldbesitzern an die effiziente und nachhaltige Bewirtschaftung ihrer Wälder heranzuführen und ihnen das dafür notwendige Wissen zu vermitteln. Das System besteht aus zwei Komponenten, die jeweils eigene fachliche und didaktische Ziele verfolgen. Hier sind zunächst VR-Pflege- und Lernszenarien zu nennen, bei denen sich der Nutzer in der virtuellen Realität durch einen Wald bewegen kann, um dort Größenverhältnisse, Abstände oder Bewegungsabläufe für verschiedene Tätigkeiten zu erlernen und zu üben. Weiterhin beinhaltet das System 360°-Panorama-Fotoaufnahmen, welche die fotorealistische Darstellung von Umgebungen erlauben und somit das Erkennen von Details (z.B. Befall durch Schädlinge) ermöglichen. Durch einen modularen Aufbau können beliebige dritte Parteien weitere Lernszenarien über die im Rahmen des Projekts entwickelten Übungen erstellen und über das System den Nutzern zur Verfügung stellen. Zur Unterstützung dieses Prozesses wird ein "Authoring-Tool" entwickelt, welches das Erstellen von didaktisch und fachlich hochwertigen Szenarien in der VR ermöglicht. Das Teilvorhaben Gestaltung und Implementierung der DI verfolgt die Gestaltung und Implementierung des VR-FT-Systems als Lehr- & Lernumgebung für Kleinprivatwaldbesitzer für Virtual Reality zuzüglich der Realisierung des integrierten Authoring-Tools. | Ulrich Storck Tel.: +49 681 96870-894 ulrich.storck@didactic-innovations.de Didactic Innovations GmbH Science Park 2 66123 Saarbrücken | FPNR | ||
| 01.08.2020 | 31.07.2024 | 2220NR072X | Entwicklung eines Multi-Ebenen-Verfahrens zur nachhaltigen Produktion und Standardisierung der physikochemischen Eigenschaften von Sphagnum-Biomasse für die Herstellung von Standard-Kultursubstraten im Erwerbsgartenbau - Akronym: EVA-BioKULT | Das vorliegende Projekt adressiert die Herstellung und Verwendung von Sphagnum-Biomasse. Die Kultivierung soll in einem Mehr-Ebenen-System, einer sogenannten MLSM (= Multi Layer Sphagnum Matrix) umgesetzt werden. Innerhalb des Systems sollen auch Sphagnum-Arten getestet werden, die bislang nicht im Fokus wissenschaftlicher Untersuchungen standen, aber ein hohes Potenzial für eine gute Ertragsbildung besitzen. Die an die spezielle Physiologie von Sphagnum angepasste Kultivierung in mehreren Ebenen soll den Ertrag pro Flächeneinheit und die Wirtschaftlichkeit signifikant verbessern. Die Verwendbarkeit von Sphagnum-Biomasse wurde in zahlreichen Versuchen bereits erfolgreich nachgewiesen. In Einzelfällen wurden dabei Probleme beobachtet. Erste Untersuchungen weisen auf einen Zusammenhang mit dem Gehalt bestimmter Sekundärmetabolite aus der Gruppe der Phenolsäuren hin. Im Rahmen von Pflanzen-Assays soll die Wirkung von wässrigen Extrakten aus Sphagnum-Biomasse sowie von Einzelsubstanzen auf das Pflanzenwachstum getestet werden. Anhand dieser Daten sollen Grenzwerte für pflanzenschädliche Gehalte der Inhaltsstoffe abgeleitet werden. Neben diesen biologischen Parametern sollen auch physikalische Eigenschaften der verwendeten Sphagnum-Arten untersucht werden. Dazu gehören insbesondere auch die Wasserkapazität und die Schüttdichte des Materials. Auch hier sollen Wertebereiche für qualitativ hochwertige Sphagnum-Biomasse bestimmt werden. Aus den im Projekt gewonnenen Daten soll abschließend eine Wirtschaftlichkeitsanalyse bezüglich des getesteten Produktionsverfahrens vorgenommen werden. Das Projekt bildet damit eine wichtige Entscheidungsgrundlage für die Implementierung von Sphagnum-Biomasse als Ausgangsstoff für gärtnerische Substrate in Deutschland. Damit unterstützt das Vorhaben maßgeblich die Ziele der Torfminderungsstrategie der Bundesregierung und die damit verbundenen Bemühungen, die Herstellung von Substraten nachhaltig zu gestalten. | Prof. Dr. rer. nat. Christian Ulrichs Tel.: +49 30 2093-46422 christian.ulrichs@hu-berlin.de Humboldt-Universität zu Berlin - Lebenswissenschaftliche Fakultät - Albrecht Daniel Thaer-Institut für Agrar- und Gartenbauwissenschaften Invalidenstr. 42 10115 Berlin | FPNR | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2220NR074A | Verbundvorhaben: Innovativer Mischkulturanbau von Phalaris arundinacea zur Optimierung von Nährstoffeffizienz und einer nachhaltigen Biomasseproduktion; Teilvorhaben 1: Züchtung u. Evaluierung von Komponenten für einen Phalaris-Leguminosen- Mischanbau hinsichtlich der Optimierung N-Effizienz zur Energieerzeugung - Akronym: PhanoMix | Der Fokus des geplanten Projektes "PhaNoMix" liegt auf der Untersuchung, züchterischen Optimierung und Etablierung von Mischanbausystemen mit Rohrglanzgras und Leguminosen (Rotklee, Steinklee), um eine Verbesserung der Ressourceneffizienz und Stressresilienz der Pflanzenbestände sowie Erhöhung der Bioenergieerträge pro Flächeneinheit und Biodiversität der Kulturlandschaft zu erreichen. Es sollen verschiedene Genotypen von Rotklee und Steinklee hinsichtlich ihres Biomassepotentials, Nodulations-Vermögens, Nährstofferschließungspotentials in der Rhizosphäre sowie Attraktivität für Insekten (Blühdauer, Blühintensität) untersucht und im Hinblick auf deren Ressourcen-Faszilitation in Mischbeständen mit verschiedenen Rohrglanzgraspopulationen getestet werden. In darauf aufbauenden Experimenten sollen Untersuchungen zur Optimierung der Ressourcennutzungseffizienz von Mischbeständen durch Nutzung bakterieller Inokulate und der energetischen Verwertung von Biomasse aus den Mischbeständen durch Fermentation und Verbrennung durchgeführt werden, sowie Effekte der Mischkulturen auf die Insektendiversität der Kulturlandschaft untersucht werden, bei der insbesondere die Wiederausbringung der Prozessrückstände zur Schließung von Nährstoffkreisläufen berücksichtigt werden sollen. | Dr. Ulf Feuerstein Tel.: +49 425 3931-111 ulf.feuerstein@dsv-saaten.de Deutsche Saatveredelung AG - Zuchtstation Asendorf Steimker Weg 7 27330 Asendorf | FPNR | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2220NR074B | Verbundvorhaben: Innovativer Mischkulturanbau von Phalaris arundinacea zur Optimierung von Nährstoffeffizienz und einer nachhaltigen Biomasseproduktion; Teilvorhaben 2: Bioenergetische Nutzung und P-Effizienz von Phalaris-Leguminosen-Anbausystemen - Evaluierung u.Optimierung von Anbau, Fermentation, Verbrennung - Akronym: PhaNoMix | Der Fokus des geplanten Projektes "PhaNoMix" liegt auf der Untersuchung, züchterischen Optimierung und Etablierung von Mischanbausystemen mit Rohrglanzgras und Leguminosen (Rotklee, Steinklee), um eine Verbesserung der Ressourceneffizienz und Stressresilienz der Pflanzenbestände sowie Erhöhung der Bioenergieerträge pro Flächeneinheit und Biodiversität der Kulturlandschaft zu erreichen. In dem bearbeiteten Teilvorhaben werden die einzelnen Komponenten für den Mischanbau zunächst hinsichtlich ihrer Phosphor- und Spurenelement-erschließungseffizienz charakterisiert und bewertet, worauf basierend eine Etablierung von Nährstoffeffizienten Mischbeständen erfolgt. Bei der energetischen Verwertung der Biomasse werden sowohl die Verbrennung als auch die anaerobe Fermentation berücksichtigt werden, wobei der Schwerpunkt der Untersuchungen in dem Vorhaben die anaerobe Fermentation einnehmen wird, da sich mit der Nutzung der Gärreste als Dünger Nährstoffkreisläufe schließen lassen, was insbesondere für den landwirtschaftlichen Phosphorkreislauf ökologische Vorteile bietet. Bei der Verfahrensentwicklung wird zunächst der generelle Einfluss von Kumarin auf die Prozessstabilität bei der anaeroben Fermentation untersucht und der Einfluss von Kumaringehalten in Steinklee evaluiert. Die Fermentation wird hinsichtlich des günstigsten Mischungsverhältnisses der Substratmischung und der höchsten Biogasausbeute optimiert werden. Im Zuge der Prozessentwicklung werden bei der Verbrennung und Fermentation die maximal mögliche Einsatzmenge von Rohrglanzgras, der Einfluss des Leguminosenanteils auf die Vergärung und Verbrennung, Gasmenge und -qualität, sowie entstehende Abgasemissionen ermittelt und wichtige Prozessparameter bewertet. Darauf aufbauend werden die günstigsten Komponenten für den Mischanbau in Feldversuchen im Hinblick auf Ressourceneffizienz in der Rhizosphäre bewertet und die Biomasse in die etablierten Verfahren eingeführt, was zur abschließenden Erfolgskontrolle dienen wird. | Prof. Dr.-Ing. Hartmut Krause Tel.: +49 3731 39-3940 hartmut.krause@iwtt.tu-freiberg.de Technische Universität Bergakademie Freiberg - Fakultät für Maschinenbau, Verfahrens- und Energietechnik - Institut für Wärmetechnik und Thermodynamik - Professur Gas- und Wärmetechnische Anlagen Gustav-Zeuner-Str. 7 09599 Freiberg | FPNR | ||
| 01.10.2020 | 31.12.2023 | 2220NR075A | Verbundvorhaben: Neue Wege der Forstlichen Beratung und Betreuung - Trifft das Angebot die Nachfrage(r)?; Teilvorhaben 1: Analysen der forstlichen Beratungs- und Betreuungsleistungen - Akronym: N-ForB | Mit dem Vorhaben sollen folgende Fragen beantwortet werden können: 1. Welches Angebot an forstlicher Beratung und Betreuung von privaten Institutionen gibt es aktuell für den Privatwald? Inwieweit unterscheiden sich diese Angebote? Gibt es ein standardisiertes Angebot? Wie sind die privaten Marktteilnehmer organisiert bzw. wie entsteht der Geschäftskontakt zwischen kleinen Waldbesitz und Beratungsangebot? Werden auch weiterführende Beratungen angeboten (u.a. naturschutzfachlich, wildbiologisch oder jagdlich)? 2. Inwieweit wird der Markt für forstliche Beratungs- und Betreuungsangebote durch die Marktteilnehmenden wechselseitig beeinflusst? 3. Welche Rolle spielen die Wettbewerbsbedingungen zwischen privaten und staatlichen An-bietern und wie müssen sie gestaltet werden, um den Markt zu entwickeln. 4. Wie schätzen die Marktteilnehmer die zukünftige Entwicklung des Marktes ein (Marktt-rends)? 5. Was sind "Gelegenheitsfenster", in denen der kleine Waldbesitz besonders empfänglich für eine (Erst-) Beratung und Betreuung ist. Es wird vermutet, dass hierfür nicht nur der per-sönliche Kontakt, sondern auch das passende, gut kommunizierte Angebot, wichtig sind. 6. Welche Leistungen verlangt der kleine Waldbesitzer vom Dienstleistungsmarkt? Was sind wesentliche Einflussfaktoren für den kleinen Waldbesitz zur Inanspruchnahme von forstli-chen Beratungs- und Betreuungsleistungen. Es wird vermutet, dass der Preis nicht der al-leinige Entscheidungsgrund ist, sondern vielmehr das "gefühlte" Preis-Leistungsverhältnis. 7. Wie können neue Waldbesitzer, die bisher nicht in Zusammenschlüssen organisiert sind oder sich bereits beraten lassen, angesprochen werden? 8. Wie kann die qualifizierte Beratung und Betreuung in forstlichen Zusammenschlüssen, ins-besondere in den kleinen FBG’en, zukunftssicher etabliert werden? 9. Wie kann der Private Dienstleistungsmarkt durch entsprechende Förderinstrumente in seiner qualitativen und quantitativen Entwicklung gestärkt wer | Prof. Dr. Dirk Landgraf Tel.: +49 361 6700 295 dirk.landgraf@fh-erfurt.de Fachhochschule Erfurt University of Applied Sciences Altonaer Str. 25 99085 Erfurt | FPNR | ||
| 01.10.2020 | 30.09.2023 | 2220NR075B | Verbundvorhaben: Neue Wege der Forstlichen Beratung und Betreuung - Trifft das Angebot die Nachfrage(r)?; Teilvorhaben 2: Erfassung B&B-Unternehmen und Befragung der Berater - Akronym: N-ForB | Mit dem Vorhaben sollen folgende Fragen beantwortet werden können: 1. Welches Angebot an forstlicher Beratung und Betreuung von privaten Institutionen gibt es aktuell für den Privatwald? Inwieweit unterscheiden sich diese Angebote? Gibt es ein standardisiertes Angebot? Wie sind die privaten Marktteilnehmer organisiert bzw. wie entsteht der Geschäftskontakt zwischen kleinen Waldbesitz und Beratungsangebot? Werden auch weiterführende Beratungen angeboten (u.a. naturschutzfachlich, wildbiologisch oder jagdlich)? 2. Inwieweit wird der Markt für forstliche Beratungs- und Betreuungsangebote durch die Marktteilnehmenden wechselseitig beeinflusst? 3. Welche Rolle spielen die Wettbewerbsbedingungen zwischen privaten und staatlichen An-bietern und wie müssen sie gestaltet werden, um den Markt zu entwickeln. 4. Wie schätzen die Marktteilnehmer die zukünftige Entwicklung des Marktes ein (Marktt-rends)? 5. Was sind "Gelegenheitsfenster", in denen der kleine Waldbesitz besonders empfänglich für eine (Erst-) Beratung und Betreuung ist. Es wird vermutet, dass hierfür nicht nur der per-sönliche Kontakt, sondern auch das passende, gut kommunizierte Angebot, wichtig sind. 6. Welche Leistungen verlangt der kleine Waldbesitzer vom Dienstleistungsmarkt? Was sind wesentliche Einflussfaktoren für den kleinen Waldbesitz zur Inanspruchnahme von forstli-chen Beratungsund Betreuungsleistungen. Es wird vermutet, dass der Preis nicht der al-leinige Entscheidungsgrund ist, sondern vielmehr das "gefühlte" Preis-Leistungsverhältnis. 7. Wie können neue Waldbesitzer, die bisher nicht in Zusammenschlüssen organisiert sind oder sich bereits beraten lassen, angesprochen werden? 8. Wie kann die qualifizierte Beratung und Betreuung in forstlichen Zusammenschlüssen, insbesondere in den kleinen FBG’en, zukunftssicher etabliert werden? 9. Wie kann der Private Dienstleistungsmarkt durch entsprechende Förderinstrumente in seiner qualitativen und quantitativen Entwicklung gestärkt werden? | Michael Storandt Tel.: +49 331 279-910 michael.storandt@ogf.de Bundesverband Freiberuflicher Forstsachverständiger e.V. (BvFF) Reinhardtstr. 18A 10117 Berlin | FPNR | ||
| 01.10.2020 | 30.09.2023 | 2220NR075C | Verbundvorhaben: Neue Wege der Forstlichen Beratung und Betreuung - Trifft das Angebot die Nachfrage(r)?; Teilvorhaben 3: Erfahrungen von 14 Waldbesitzerverbänden - Akronym: N-ForB | Mit dem Vorhaben sollen folgende Fragen beantwortet werden können: 1. Welches Angebot an forstlicher Beratung und Betreuung von privaten Institutionen gibt es aktuell für den Privatwald? Inwieweit unterscheiden sich diese Angebote? Gibt es ein standardisiertes Angebot? Wie sind die privaten Marktteilnehmer organisiert bzw. wie entsteht der Geschäftskontakt zwischen kleinen Waldbesitz und Beratungsangebot? Werden auch weiterführende Beratungen angeboten (u.a. naturschutzfachlich, wildbiologisch oder jagdlich)? 2. Inwieweit wird der Markt für forstliche Beratungs- und Betreuungsangebote durch die Marktteilnehmenden wechselseitig beeinflusst? 3. Welche Rolle spielen die Wettbewerbsbedingungen zwischen privaten und staatlichen An-bietern und wie müssen sie gestaltet werden, um den Markt zu entwickeln. 4. Wie schätzen die Marktteilnehmer die zukünftige Entwicklung des Marktes ein (Marktt-rends)? 5. Was sind "Gelegenheitsfenster", in denen der kleine Waldbesitz besonders empfänglich für eine (Erst-) Beratung und Betreuung ist. Es wird vermutet, dass hierfür nicht nur der per-sönliche Kontakt, sondern auch das passende, gut kommunizierte Angebot, wichtig sind. 6. Welche Leistungen verlangt der kleine Waldbesitzer vom Dienstleistungsmarkt? Was sind wesentliche Einflussfaktoren für den kleinen Waldbesitz zur Inanspruchnahme von forstli-chen Beratungsund Betreuungsleistungen. Es wird vermutet, dass der Preis nicht der al-leinige Entscheidungsgrund ist, sondern vielmehr das "gefühlte" Preis-Leistungsverhältnis. 7. Wie können neue Waldbesitzer, die bisher nicht in Zusammenschlüssen organisiert sind oder sich bereits beraten lassen, angesprochen werden? 8. Wie kann die qualifizierte Beratung und Betreuung in forstlichen Zusammenschlüssen, insbesondere in den kleinen FBG’en, zukunftssicher etabliert werden? 9. Wie kann der Private Dienstleistungsmarkt durch entsprechende Förderinstrumente in seiner qualitativen und quantitativen Entwicklung gestärkt werden? | Anne Schneider Tel.: +49 30 311 66 76 26 aschneider@waldeigentuemer.de Arbeitsgemeinschaft Deutscher Waldbesitzerverbände, AGDW - Die Waldeigentümer e. V. Reinhardtstr. 18A 10117 Berlin | FPNR | ||
| 01.08.2020 | 31.03.2023 | 2220NR076X | Internationaler Workshop Fats and Oils as Renewable Feedstock for the Chemical Industry - Akronym: Oleochemie2021 | Neue Synthesen mit Fetten und Ölen als nachwachsende Rohstoffe für die chemische Industrie sind von großer Bedeutung und aktuellem Interesse im Rahmen der Politikstrategie einer nachhaltigen Bioökonomie der Bundesregierung und des Förderprogramms Nachwachsende Rohstoffe. Zur internationalen wissenschaftlichen Diskussion der neuesten Ergebnisse auf diesem Gebiet, der Möglichkeiten der Anwendung neuer insbesondere katalytischer Reaktionen auf Öle und Fette und zum intensiven Wissensaustausch dient der internationale 11. Workshop "Fats and Oils as Renewable Feedstock for the Chemical Industry". Weiterhin dient er dazu, in Deutschland ein weltweit anerkanntes Diskussionsforum für die stoffliche Nutzung von Fetten und Ölen als nachwachsende Rohstoffe zu bieten, auf dem u. a. vom BMEL im Rahmen des Programms Nachwachsende Rohstoffe geförderte Projekte in angemessenem und wirkungsvollem Rahmen ihre Ergebnisse präsentiert werden können. Der Workshop dient insbesondere auch dazu, die neue Nachwuchsgruppe "Wertschöpfungsorientierte Entwicklung chemokatalytischer Veredlungsreaktionen von Oleochemikalien" an der TU Dortmund, die schwerpunktmäßig auf dem Gebiet der Fette und Öle als nachwachsende Rohstoffe für die chemische Industrie arbeitet, als Zentrum der internationalen Diskussion zu diesem Thema zu etablieren. Weiterhin sollen Nachwuchswissenschaftler, insbesondere Doktoranden, mit Industriechemikern und den führenden Wissenschaftlern auf diesem Gebiet zusammengebracht werden. Für Studenten (Doktoranden, Master), die einen Diskussionsvortrag oder ein Poster) zum Workshop beitragen, wird es ein Stipendienprogramm geben. Dieser Ansatz hat sich bei den vorangehenden Workshops als sehr erfolgreich erwiesen und soll fortgesetzt werden. Die wichtigsten wissenschaftlichen Beiträge sollen in einem Sonderheft "Fats and Oils as Renewable Feedstock for the Chemical Industry" des European Journal of Lipid Science and Technology publiziert werden. | Prof. Dr. Jürgen O. Metzger Tel.: +49 441 57123 juergen.metzger@uni-oldenburg.de abiosus Gemeinnütziger Verein zur Förderung der Forschung über nachwachsende Rohstoffe e.V. Bloherfelder Str. 239 26129 Oldenburg | X | FPNR | |
| 01.04.2021 | 31.12.2023 | 2220NR077X | Biogene Ressourcen und verfahrenstechnische Grundlagen der Bioökonomie - Erarbeitung von E-Learning Materialien - Akronym: BioEcole | Ziel des Projektes ist die Erstellung von E-Learning Materialien zu verfahrenstechnischen Themen im Bereich "Biogene Ressourcen und Bioökonomie", die danach öffentlich und kostenfrei zur Verfügung gestellt werden. Damit erhalten sowohl Studierende als auch weitere interessierte Kreise der Öffentlichkeit Zugang zu verständlich aufbereiteten Informationen über bewährte sowie innovative Verfahren zur Verarbeitung, Umwandlung oder Veredlung von biogenen Rohstoffen. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf der digitalen Präsentation aktueller universitärer Forschungsergebnisse im Bereich "Bioökonomie". Zur Vertiefung der Themen im Eigenstudium werden wissenschaftliche Veröffentlichungen aus Zeitschriften oder Lehrbüchern verfügbar gemacht bzw. diese zusammengefasst und verlinkt. Außerdem werden digitale video- und audiogestützte Lernmodule entwickelt, die interaktiv und individuell durchgearbeitet werden können. Darin werden Videos und Interviews mit Experten eingebunden, Hintergrundinformationen und weitergehende Materialien bereitgestellt und kleine Tests zum Abfragen des Wissenstandes eingebaut. Folgende Themenschwerpunkte werden in den Materialien adressiert: • Forstliche und landwirtschaftliche Biomasse – Potenziale und Nutzungspfade • Biokraftstoffe für den Luftverkehr (Erzeugung und Erprobung) • Energiegewinnung aus Biomasse und Emissionsreduzierung (z.B. innovative Pellets) • Kaskadennutzung in der Holzwirtschaft, inkl. Holzbau, Holzwerkstoffe • Abtrennung von Mikro- und Makronährstoffen aus den Rückständen der Bioethanol bzw. Biomethanerzeugung (Bioraffinerie) • Biogaserzeugung aus agrarischen Reststoffen • Aspekte der Nachhaltigkeit und des Umweltschutzes • Querschnittsthema: Politische und rechtliche Rahmenbedingungen der Bioökonomie | Dr. Marvin Scherzinger Tel.: +49 40 42878-4829 marvin.scherzinger@tuhh.de Technische Universität Hamburg - Verfahrenstechnik - Institut für Umwelttechnik und Energiewirtschaft Eißendorfer Str. 40 21073 Hamburg | FPNR | ||
| 01.12.2020 | 31.01.2024 | 2220NR078X | Energetische und stoffliche Kopplung einer Biogasanlage mit einer Bioraffinierie - Akronym: BioKop | Im Sinne der nachhaltigen Bioökonomie ist es sinnvoll, dezentrale Bioraffinerien zu betreiben. Das Konzept der Universität Hohenheim basiert auf der Kopplung mit einer Biogasanlage, die hier bezüglich Energie- und Massenflüsse weiter ausgearbeitet werden soll. Das Konzept beinhaltet eine landwirtschaftliche Bioraffinerie, die dezentral lokal erzeugte Biomasse in Plattformchemikalien herstellt. Der Fokus liegt bei Lignocellulosen, aus denen Hydroxymethylfurfural (HMF), Furfural (Fu) und Lignin erzeugt werden. Aus dem HMF können dann in größeren, zentralen Anlagen PEF für Verpackungen oder Fasern hergestellt werden. HMF selbst kann, wie auch Fu, als Ersatz für Formaldehyd in Harzen, z.B. für Spanplatten genutzt werden. Dies sind nur einige Beispiele, so können aus HMF auch Polyamide wie Nylon 6 und Nylon 6,6 hergestellt werden, oder als Zusatz in der Nahrungsmittel - und Pharmaindustrie dienen. Lignin kann als Füllmaterial zu Harzen zugesetzt werden, oder zu Phenolen gespalten werden, um damit selbst zu den Bestandteilen von Harzen werden. Eine andere Anwendung ist die Umwandlung zu hochwertigen Kohlenstoffmaterialien für Elektroden und Superkondensatoren. In diesem Projekt wird die energetische und stoffliche Kopplung mit einer Biogasanlage, zunächst am Beispiel der Versuchsanlage im "Unteren Lindenhof", berechnet werden. Dieser Ansatz wird anschließend verallgemeinert, um das Gesamtpotenzial und geeignete Standorte für Deutschland zu ermitteln. | Prof. Dr. Andrea Kruse Tel.: +49 711 459-24700 andrea_kruse@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Fakultät Agrarwissenschaften - Institut für Agrartechnik (440) - FG Konversionstechnologie und Systembewertung nachwachsender Rohstoffe (440f) Garbenstr. 9 70599 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.07.2020 | 31.12.2024 | 2220NR080A | Verbundvorhaben: Detektion und Überwachung des Auftretens invasiver Arten mittels transportabler Ionenmobilitätsspektroskopie (IMS) und neuartigen Monitoringverfahren; Teilvorhaben 1: Interaktive Webplattform und Aufbau eines Stichprobenmonitorings - Akronym: DETMON | Das Ziel des geplanten Vorhabens besteht darin, neue technologische Möglichkeiten zu schaffen, invasive Arten in ihrem Auftreten möglichst frühzeitig zu erkennen und deren Ausbreitung identifizieren zu können. Entsprechend gilt es für die Zielarten des Projektes entsprechende neuartige Nachweis- und Monitoringverfahren zu entwickeln. Als innovativer Kern des Vorhabens soll ein Ionenmobilitätsspektrometer (IMS) eingesetzt werden, mit dem invasive Arten vor Ort olfaktorisch anhand von Geruchsspuren nachgewiesen werden können. Derartige Verfahren könnten perspektivisch beispielsweise an internationalen Umschlagsplätzen für Pflanzen- und Holzwaren sowie Verpackungen aus Holz eingesetzt werden, um das Vorkommen von invasiven Arten oder Quarantäneschädlingen nachzuweisen. Neben der Entwicklung eines Einsatzes des IMS zur Insekten-Detektion sollen Methoden für ein Stichproben-Monitoring zur Abundanzabschätzung und bisherigen Verbreitung der Zielarten des Projektes entwickelt werden. Parallel dazu werden für die Zielarten Marker-Semiochemikalien (z. B. Pheromone, Volatile der besiedelten Pflanzen etc.) identifiziert, welche in dem neu zu entwickelnden Monitoringverfahren sowie für die olfaktorische Detektion mittels IMS eingesetzt werden können. Um für die Bundesrepublik Deutschland einen allgemeinen Überblick über Herkunft, ursprünglichen Lebensraum, Verbreitungswege und nachgewiesenes Auftreten außerhalb des natürlichen Lebensraumes für invasive Arten zu bekommen, wird im Rahmen des Projektes eine intuitive Webplattform auf Kartenbasis aufgebaut. Die Webplattform dient zum einem dem Wissenstransfer sowie der Sensibilisierung der Öffentlichkeit für die Thematik. Zudem kann die Webplattform später als Grundlage für das zu entwickelnde Monitoringverfahren der invasiven Arten genutzt werden, indem die mit dem Monitoring erfassten Daten über die Webplattform publiziert werden können. | Dr. Michael Wehnert-Kohlenbrenner Tel.: +49 35204 605-36 sachsen@ogf.de OGF Ostdeutsche Gesellschaft für Forstplanung mbH - Niederlassung Sachsen Sachsenallee 24 01723 Kesselsdorf | FPNR | ||
| 01.07.2020 | 31.12.2024 | 2220NR080B | Verbundvorhaben: Detektion und Überwachung des Auftretens invasiver Arten mittels transportabler Ionenmobilitätsspektroskopie (IMS) und neuartigen Monitoringverfahren; Teilvorhaben 2: Erprobung Semiochemikalien und Praxistest des Monitoringverfahrens - Akronym: DETMON | Das Ziel des geplanten Vorhabens besteht darin, neue technologische Möglichkeiten zu schaffen, invasive Arten in ihrem Auftreten möglichst frühzeitig zu erkennen und deren Ausbreitung identifizieren zu können. Entsprechend gilt es für die Zielarten des Projektes entsprechende neuartige Nachweis- und Monitoringverfahren zu entwickeln. Als innovativer Kern des Vorhabens soll ein Ionenmobilitätsspektrometer (IMS) eingesetzt werden, mit dem invasive Arten vor Ort olfaktorisch anhand von Geruchsspuren nachgewiesen werden können. Derartige Verfahren könnten perspektivisch beispielsweise an internationalen Umschlagsplätzen für Pflanzen- und Holzwaren sowie Verpackungen aus Holz eingesetzt werden, um das Vorkommen von invasiven Arten oder Quarantäneschädlingen nachzuweisen. Neben der Entwicklung eines Einsatzes des IMS zur Insekten-Detektion sollen Methoden für ein Stichproben-Monitoring zur Abundanzabschätzung und bisherigen Verbreitung der Zielarten des Projektes entwickelt werden. Parallel dazu werden für die Zielarten Marker-Semiochemikalien (z. B. Pheromone, Volatile der besiedelten Pflanzen etc.) identifiziert, welche in dem neu zu entwickelnden Monitoringverfahren sowie für die olfaktorische Detektion mittels IMS eingesetzt werden können. Um für die Bundesrepublik Deutschland einen allgemeinen Überblick über Herkunft, ursprünglichen Lebensraum, Verbreitungswege und nachgewiesenes Auftreten außerhalb des natürlichen Lebensraumes für invasive Arten zu bekommen, wird im Rahmen des Projektes eine intuitive Webplattform auf Kartenbasis aufgebaut. Die Webplattform dient zum einem dem Wissenstransfer sowie der Sensibilisierung der Öffentlichkeit für die Thematik. Zudem kann die Webplattform später als Grundlage für das zu entwickelnde Monitoringverfahren der invasiven Arten genutzt werden, indem die mit dem Monitoring erfassten Daten über die Webplattform publiziert werden können. | Prof. Dr. Michael Müller Tel.: +49 35203 38-31280 michael.mueller@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldbau und Waldschutz - Professur für Waldschutz Pienner Str. 8 01737 Tharandt | FPNR | ||
| 01.07.2020 | 30.06.2024 | 2220NR080C | Verbundvorhaben: Detektion und Überwachung des Auftretens invasiver Arten mittels transportabler Ionenmobilitätsspektroskopie (IMS) und neuartigen Monitoringverfahren; Teilvorhaben 3: IMS-Entwicklung zur Detektion invasiver Arten - Akronym: DETMON | Das Ziel des geplanten Vorhabens besteht darin, neue technologische Möglichkeiten zu schaffen, invasive Arten in ihrem Auftreten möglichst frühzeitig zu erkennen und deren Ausbreitung identifizieren zu können. Entsprechend gilt es für die Zielarten des Projektes entsprechende neuartige Nachweis- und Monitoringverfahren zu entwickeln. Als innovativer Kern des Vorhabens soll ein Ionenmobilitätsspektrometer (IMS) eingesetzt werden, mit dem invasive Arten vor Ort olfaktorisch anhand von Geruchsspuren nachgewiesen werden können. Derartige Verfahren könnten perspektivisch beispielsweise an internationalen Umschlagsplätzen für Pflanzen- und Holzwaren sowie Verpackungen aus Holz eingesetzt werden, um das Vorkommen von invasiven Arten oder Quarantäneschädlingen nachzuweisen. Neben der Entwicklung eines Einsatzes des IMS zur Insekten-Detektion sollen Methoden für ein Stichproben-Monitoring zur Abundanzabschätzung und bisherigen Verbreitung der Zielarten des Projektes entwickelt werden. Parallel dazu werden für die Zielarten Marker-Semiochemikalien (z. B. Pheromone, Volatile der besiedelten Pflanzen etc.) identifiziert, welche in dem neu zu entwickelnden Monitoringverfahren sowie für die olfaktorische Detektion mittels IMS eingesetzt werden können. Um für die Bundesrepublik Deutschland einen allgemeinen Überblick über Herkunft, ursprünglichen Lebensraum, Verbreitungswege und nachgewiesenes Auftreten außerhalb des natürlichen Lebensraumes für invasive Arten zu bekommen, wird im Rahmen des Projektes eine intuitive Webplattform auf Kartenbasis aufgebaut. Die Webplattform dient zum einem dem Wissenstransfer sowie der Sensibilisierung der Öffentlichkeit für die Thematik. Zudem kann die Webplattform später als Grundlage für das zu entwickelnde Monitoringverfahren der invasiven Arten genutzt werden, indem die mit dem Monitoring erfassten Daten über die Webplattform publiziert werden können. | Dr. rer. nat. Ralf Petrich Tel.: +49 37206 89-2940 ralf.petrich@ifu-analytik.de IFU GmbH Privates Institut für Analytik An der Autobahn 7 09669 Frankenberg | FPNR | ||
| 01.07.2020 | 30.06.2023 | 2220NR080D | Verbundvorhaben: Detektion und Überwachung des Auftretens invasiver Arten mittels transportabler Ionenmobilitätsspektroskopie (IMS) und neuartigen Monitoringverfahren; Teilvorhaben 4: Volatilenanalytik und Wirksamkeitsüberprüfung durch Verhaltensexperimente - Akronym: DETMON | Das Ziel des geplanten Vorhabens besteht darin, neue technologische Möglichkeiten zu schaffen, invasive Arten in ihrem Auftreten möglichst frühzeitig zu erkennen und deren Ausbreitung identifizieren zu können. Entsprechend gilt es für die Zielarten des Projektes entsprechende neuartige Nachweis- und Monitoringverfahren zu entwickeln. Als innovativer Kern des Vorhabens soll ein Ionenmobilitätsspektrometer (IMS) eingesetzt werden, mit dem invasive Arten vor Ort olfaktorisch anhand von Geruchsspuren nachgewiesen werden können. Derartige Verfahren könnten perspektivisch beispielsweise an internationalen Umschlagsplätzen für Pflanzen- und Holzwaren sowie Verpackungen aus Holz eingesetzt werden, um das Vorkommen von invasiven Arten oder Quarantäneschädlingen nachzuweisen. Neben der Entwicklung eines Einsatzes des IMS zur Insekten-Detektion sollen Methoden für ein Stichproben-Monitoring zur Abundanzabschätzung und bisherigen Verbreitung der Zielarten des Projektes entwickelt werden. Parallel dazu werden für die Zielarten Marker-Semiochemikalien (z. B. Pheromone, Volatile der besiedelten Pflanzen etc.) identifiziert, welche in dem neu zu entwickelnden Monitoringverfahren sowie für die olfaktorische Detektion mittels IMS eingesetzt werden können. Um für die Bundesrepublik Deutschland einen allgemeinen Überblick über Herkunft, ursprünglichen Lebensraum, Verbreitungswege und nachgewiesenes Auftreten außerhalb des natürlichen Lebensraumes für invasive Arten zu bekommen, wird im Rahmen des Projektes eine intuitive Webplattform auf Kartenbasis aufgebaut. Die Webplattform dient zum einem dem Wissenstransfer sowie der Sensibilisierung der Öffentlichkeit für die Thematik. Zudem kann die Webplattform später als Grundlage für das zu entwickelnde Monitoringverfahren der invasiven Arten genutzt werden, indem die mit dem Monitoring erfassten Daten über die Webplattform publiziert werden können. | Dr. Martin Gabriel Tel.: +49 551 39-23958 mgabrie@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Forstzoologie und Waldschutz Büsgenweg 3 37077 Göttingen | FPNR | ||
| 01.11.2020 | 31.10.2022 | 2220NR081A | Verbundvorhaben: Einsatz autonom bewegter Drohnentechnologie in der Waldinventur; Teilvorhaben 1: Sensorsystementwicklung und SLAM-Verfahren - Akronym: AutoDrone | Für die nachhaltige Waldbewirtschaftung ist eine solide Datenbasis über die aktuelle Bestockung zwingend notwendig. Beim heute üblichen Stichprobentaxationsverfahren werden auf Basis eines homogenen, in der Regel dauerhaft eingerichteten Stichprobenrasters in definierten Probekreisen die Bäume über einen terrestrischen Begang vermessen. Der bisherige Arbeitsprozess gestaltet sich aus folgenden Gründen zunehmend schwieriger: 1. Im Zuge des ökologischen Waldumbaus werden strukturreiche Mischwälder angestrebt. Damit verbunden ist eine stark entwickelte Vegetationsschicht in Bodennähe, welche die Begehbarkeit und Einsehbarkeit für terrestrische Verfahren extrem erschwert. 2. Das heute verwendete Stichprobenverfahren basiert auf einem personalintensiven, zeitaufwändigen Arbeitsprozess mit einer hohen Kostenbelastung für die Forstbetriebe. 3. Durch die automatisierte Datenerfassung und eine nachfolgende automatisierte Datenaufbereitung kann bei den nachfolgenden Verarbeitungsschritten der personelle und fachliche Schwerpunkt auf die Datenanalyse und Auswertungen gelegt werden. Vor diesem Hintergrund wurde in dem Projekt die Grundlage für ein späteres praktikables, technologisch ausgereiftes Verfahren für die automatisierte Erfassung von Einzelbaumparametern für die Generierung von planungs- und bewirtschaftungsrelevanten Bestandesparametern mit Hilfe von autonom fliegenden Drohnen entwickelt. Folgender Kernpunkt Dies beinhaltete die Entwicklung einer Steuerungstechnologie für Drohnen mit dem Ziel des autonomen Drohnenflugs auf bzw. über Maschinenwegen, Rückegassen, Waldwegen und ähnlichen Linienstrukturen innerhalb der Waldbestände unter dem Baumkronendach. Die Steuerung und der autonome Flug basiert hierbei auf fusionierten Funksensornetz (WSN)-, Inertial- und GNSS-Signalen. | Die nachfolgenden Ergebnisse des Teilvorhabens der TUD sind kurz und konkret zusammengefasst wie folgt: ¿Die Drohne ist in der Lage sich innerhalb des Funksensornetzes (WSN) eine Position zu berechnen. ¿Die Drohne kann ohne GNSS in einem WSN-Netz fliegen. ¿Die Drohne kann in einem WSN-Netz eine festgelegte Flugroute autonom abfliegen. ¿Die Drohne kann aus dem autonomen Betrieb für eine manuelle Führung genommen werden und anschließend in den autonomen Betrieb fehlerfrei überführt werden. ¿Die Genauigkeit der Positionierung in einem WSN-Netz ist genauer als bei GNSS-Empfang. ¿Das Funksensornetz der Firma Metirionic bietet eine ausreichend hohe Genauigkeit der Distanzmessungen zwischen Drohne und Ankerpunkten für den angedachten Einsatzzweck. ¿Ein zweidimensionaler Lokalisierungsalgorithmus liefert auch bei leicht abweichenden Höhen noch eine ausreichend genaue Positionsangabe. ¿Die Erstellung von NMEA-Nachrichten mit einer synthetischen Generierung weiterer enthaltener Nachrichtenparameter ist ausreichend, um durch die Drohne als GNSS-Signal erkannt und akzeptiert zu werden. ¿Ein Durchführen von Drohnenflügen ist mit einem vorgetäuschten GNSS-Signal ohne weitere Anpassungen an der Drohnenfirmware möglich. ¿Die Zeitdauer der Distanzmessungen ist gering genug, um die geforderte Aktualisierungsrate seitens des Flugcontrollers einhalten zu können. ¿Die berechnete Drohnenposition kann in einer ausreichenden Häufigkeit neu berechnet werden, um Kursabweichungen der Drohne schnell detektieren und korrigieren zu können. ¿Eine effiziente Umsetzung der seitens der TUD entwickelten Algorithmen zur Ortung und Navigation in einem recheneffizienten Entwicklungsframework auf einer ARM-Architektur wurde realisiert ¿Eine Umsetzung einer lauffähigen Applikation für die Bedienung des zu erschaffenden Gesamtsystems wurde realisiert | Prof. Dr.-Ing. Oliver Michler Tel.: +49 351 463-36841 oliver.michler@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Verkehrswissenschaften Friedrich List - Institut für Verkehrstelematik - Professur Informationstechnik für Verkehrssysteme (ITVS) Hettnerstr. 3 01069 Dresden | X | FPNR |
| 01.11.2020 | 31.10.2022 | 2220NR081B | Verbundvorhaben: Einsatz autonom bewegter Drohnentechnologie in der Waldinventur; Teilvorhaben 2: Entwicklung Edge-Cloud-Datenmanagement-System und Steuerungsalgorithmik - Akronym: AutoDrone | Für die nachhaltige Waldbewirtschaftung ist eine solide Datenbasis über die aktuelle Bestockung zwingend notwendig. Beim heute üblichen Stichprobentaxationsverfahren werden auf Basis eines homogenen, in der Regel dauerhaft eingerichteten Stichprobenrasters in definierten Probekreisen die Bäume über einen terrestrischen Begang vermessen. Der bisherige Arbeitsprozess gestaltet sich aus folgenden Gründen zunehmend schwieriger: 1. Im Zuge des ökologischen Waldumbaus werden strukturreiche Mischwälder angestrebt. Damit verbunden ist eine stark entwickelte Vegetationsschicht in Bodennähe, welche die Begehbarkeit und Einsehbarkeit für terrestrische Verfahren extrem erschwert. 2. Das heute verwendete Stichprobenverfahren basiert auf einem personalintensiven, zeitaufwändigen Arbeitsprozess mit einer hohen Kostenbelastung für die Forstbetriebe. 3. Durch die automatisierte Datenerfassung und eine nachfolgende automatisierte Datenaufbereitung kann bei den nachfolgenden Verarbeitungsschritten der personelle und fachliche Schwerpunkt auf die Datenanalyse und Auswertungen gelegt werden. Vor diesem Hintergrund wurde in dem Projekt die Grundlage für ein späteres praktikables, technologisch ausgereiftes Verfahren für die automatisierte Erfassung von Einzelbaumparametern für die Generierung von planungs- und bewirtschaftungsrelevanten Bestandesparametern mit Hilfe von autonom fliegenden Drohnen entwickelt. Folgender Kernpunkt Dies beinhaltete die Entwicklung einer Steuerungstechnologie für Drohnen mit dem Ziel des autonomen Drohnenflugs auf bzw. über Maschinenwegen, Rückegassen, Waldwegen und ähnlichen Linienstrukturen innerhalb der Waldbestände unter dem Baumkronendach. Die Steuerung und der autonome Flug basiert hierbei auf fusionierten Funksensornetz (WSN)-, Inertial- und GNSS-Signalen. | Die nachfolgenden Ergebnisse des Teilvorhabens der TUD sind kurz und konkret zusammengefasst wie folgt: • Die Drohne ist in der Lage sich innerhalb des Funksensornetzes (WSN) eine Position zu berechnen. • Die Drohne kann ohne GNSS in einem WSN-Netz fliegen. • Die Drohne kann in einem WSN-Netz eine festgelegte Flugroute autonom abfliegen. • Die Drohne kann aus dem autonomen Betrieb für eine manuelle Führung genommen werden und anschließend in den autonomen Betrieb fehlerfrei überführt werden. • Die Genauigkeit der Positionierung in einem WSN-Netz ist genauer als bei GNSS-Empfang. • Das Funksensornetz der Firma Metirionic bietet eine ausreichend hohe Genauigkeit der Distanzmessungen zwischen Drohne und Ankerpunkten für den angedachten Einsatzzweck. • Ein zweidimensionaler Lokalisierungsalgorithmus liefert auch bei leicht abweichenden Höhen noch eine ausreichend genaue Positionsangabe. • Die Erstellung von NMEA-Nachrichten mit einer synthetischen Generierung weiterer enthaltener Nachrichtenparameter ist ausreichend, um durch die Drohne als GNSS-Signal erkannt und akzeptiert zu werden. • Ein Durchführen von Drohnenflügen ist mit einem vorgetäuschten GNSS-Signal ohne weitere Anpassungen an der Drohnenfirmware möglich. • Die Zeitdauer der Distanzmessungen ist gering genug, um die geforderte Aktualisierungsrate seitens des Flugcontrollers einhalten zu können. • Die berechnete Drohnenposition kann in einer ausreichenden Häufigkeit neu berechnet werden, um Kursabweichungen der Drohne schnell detektieren und korrigieren zu können. • Eine effiziente Umsetzung der seitens der TUD entwickelten Algorithmen zur Ortung und Navigation in einem recheneffizienten Entwicklungsframework auf einer ARM-Architektur wurde realisiert • Eine Umsetzung einer lauffähigen Applikation für die Bedienung des zu erschaffenden Gesamtsystems wurde realisiert | Ron Grahnert Tel.: +49 351 50194-0 ron.grahnert@trans4mation.de Trans4mation IT GmbH Glashütter Str. 55 01309 Dresden | X | FPNR |
| 01.03.2021 | 29.02.2024 | 2220NR082A | Verbundvorhaben: Wirkung von inhibiertem Ammoniumsulfat-Harnstoff (AS-HS) zur Erhöhung der Stickstoff-Nutzungseffizienz und Minderung von Ammoniak- und Lachgasemissionen bei der mineralischen Düngung; Teilvorhaben 1: Koordination, Datenmanagement und Bewertung - Akronym: Win-N | In dem Projekt soll an ausgewählten Standorten die Wirkung von urease- und nitrifikationsinhibierten Ammoniumsulfat-Harnstoff im Vergleich zu den nicht-inhibierten Ammoniumsulfat-Harnstoff (AS-HS) auf die N-Nutzungseffizienz beim Rohstoffpflanzenanbau untersucht werden. Simultan gilt es, eine mögliche Wechselwirkung der Inhibitoren beim Einsatz von doppelinhibiertem AS-HS zu erfassen. Die kombinierte NStabilisierung mit Urease- und Nitrifikations-hemmstoffen lässt eine signifikante Minderung von Ammoniak-, Lachgas- und Nitratverlusten erwarten. Die genannten Wirkungen und der Einfluss auf den Ertrag sollen im Rahmen von Fruchtfolgeversuchen mit Silomais und integrierten Gasmessungen (NH3 und N2O) unterPraxisbedingungen geprüft werden. Um zuverlässige Aussagen über den Gesamtumfang der gasförmigen N-Verluste zu erhalten, wird zusätzlich anhand von Lysimeterversuchen die Sickerwassermenge und das Nitratauswaschrisiko sowie mithilfe von Laborinkubationsexperimenten die tatsächliche N2-Emission bestimmt. Das ist von zentraler Bedeutung für die Ermittlung von realistischen Dünger-N-Bilanzen, stellen doch die gasförmigen N2-Verluste infolge Denitrifikation einen wichtigen, aber am schwersten zu erfassenden N-Verlustpfad dar. Ergänzend zu den bereits vorliegenden ökotoxikologischen Studien und Dauerversuchen zum Umweltverhalten soll die ökotoxikologische Wirkung bzw. der Verbleib der Inhibitoren und soweit möglich deren Abbauprodukte in der Umwelt modelliert werden, um mögliche Problem-verschiebungen, insbesondere Gewässergefährdung, frühzeitig zu untersuchen. Die Bewertung der Maßnahme erfolgt über die Berechnung flächenbezogener N-Verlustraten und dreijähriger N-Bilanzen sowie mittels Ökoeffizienzanalysen. Somit soll die Maßnahme sowohl in Hinblick auf die N-Verluste als auch hinsichtlich der betrieblichen Vor- und Nachteile bewertet werden. Aus den Ergebnissen werden umwelt- und ressourcenoptimierte Mineral-N-Düngungssysteme abgeleitet. | Dr. Heinz Stichnothe Tel.: +49 531 596-4163 heinz.stichnothe@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.03.2021 | 28.02.2024 | 2220NR082B | Verbundvorhaben: Wirkung von inhibiertem Ammoniumsulfat-Harnstoff (AS-HS) zur Erhöhung der Stickstoff-Nutzungseffizienz und Minderung von Ammoniak- und Lachgasemissionen bei der mineralischen Düngung; Teilvorhaben 2: Quantifizierung und Bewertung von Ammoniakemissionen in praxisnahen Feldversuchen - Akronym: Win-N | In dem Projekt soll an ausgewählten Standorten die Wirkung von urease- und nitrifikationsinhibierten Ammoniumsulfat-Harnstoff im Vergleich zu nicht-inhibierten Ammoniumsulfat-Harnstoff (AS-HS) auf die N-Nutzungseffizienz beim Rohstoffpflanzenanbau untersucht werden. Simultan gilt es, eine mögliche Wechselwirkung der lnhibitoren beim Einsatz von doppelinhibiertem AS-HS zu erfassen. Die kombinierte N-Stabilisierung mit Urease- und Nitrifikationshemmstoffen lässt eine signifikante Minderung von Ammoniak-, Lachgas- und Nitratverlusten erwarten. Die genannten Wirkungen und der Einfluss auf den Ertrag sollen im Rahmen von Fruchtfolgeversuchen mit Silomais und integrierten Gasmessungen (NH3 und N20) unter Praxisbedingungen geprüft werden. Um zuverlässige Aussagen über den Gesamtumfang der gasförmigen N-Verluste zu erhalten, wird zusätzlich anhand von Lysimeterversuchen die Sickerwassermenge und das Nitratauswaschrisiko sowie mithilfe von Laborinkubationsexperimenten die tatsächliche N2-Emission bestimmt. Das ist von zentraler Bedeutung für die Ermittlung von realistischen Dünger-N-Bilanzen; stellen doch die gasförmigen N2-Verluste infolge Denitrifikation einen wichtigen, aber am schwersten zu erfassenden N-Verlustpfad dar. Ergänzend zu den bereits vorliegenden ökotoxikologischen Studien und Dauerversuchen zum Umweltverhalten soll die ökotoxikologische Wirkung bzw. der Verbleib der Inhibitoren und soweit möglich deren Abbauprodukte in der Umwelt modelliert werden, um mögliche Problemverschiebungen, insbesondere Gewässergefährdung, frühzeitig zu untersuchen. Die Bewertung der Maßnahme erfolgt über die Berechnung flächenbezogener N-Verlustraten und dreijähriger N-Bilanzen sowie mittels Ökoeffizienzanalysen. Somit soll die Maßnahme sowohl in Hinblick auf die N-Verluste als auch hinsichtlich der betrieblichen Vor- und Nachteile bewertet werden. Aus den Ergebnissen werden umwelt- und ressourcenoptimierte Mineral-N-Düngungssysteme abgeleitet. | Dr. Carola Schuster Tel.: +49 3491 68-2597 carola.schuster@skwp.de SKW Stickstoffwerke Piesteritz GmbH - Abteilung Landwirtschaftliche Anwendungsforschung Am Wieseneck 7 04451 Borsdorf | FPNR | ||
| 01.03.2021 | 29.02.2024 | 2220NR082C | Verbundvorhaben: Wirkung von inhibiertem Ammoniumsulfat-Harnstoff (AS-HS) zur Erhöhung der Stickstoff-Nutzungseffizienz und Minderung von Ammoniak- und Lachgasemissionen bei der mineralischen Düngung; Teilvorhaben 3: Messung gasförmiger-N-Verluste in On-Farm-/Inkubationsversuchen - Akronym: WIN-N | In dem Gesamtprojektvorhaben soll an ausgewählten Standorten die Wirkung von urease- und nitrifikationsinhibierten Ammoniumsulfat-Harnstoff im Vergleich zum nicht-inhibierten Ammoniumsulfat-Harnstoff (AS-HS) auf die N-Nutzungseffizienz beim Rohstoffpflanzenanbau untersucht werden. Simultan gilt es, eine mögliche Wechselwirkung der Inhibitoren beim Einsatz von doppelinhibiertem AS-HS zu erfassen. Etwaige Wirkungen und der Einfluss auf den Ertrag sollen im Rahmen von Fruchtfolgeversuchen mit Silomais und integrierten Gasmessungen (NH3 und N2O) unter Praxisbedingungen geprüft werden. Zusätzlich werden anhand von Lysimeterversuchen die Sickerwassermenge und das Nitratauswaschrisiko sowie mithilfe von Laborinkubationsexperimenten die tatsächliche N2-Emission bestimmt. Das ist von zentraler Bedeutung für die Ermittlung von realistischen Dünger-N-Bilanzen. Zentrales Ziel ist die Verminderung der Umweltbelastung durch gasförmige N Emissionen sowie die Erhöhung der N Nutzungseffizienz beim Einsatz von synthetischen schwefelhaltigen N-Düngern. Ergänzend soll die ökotoxikologische Wirkung bzw. der Verbleib der Inhibitoren und soweit möglich deren Abbauprodukte in der Umwelt modelliert werden, um mögliche Problemverschiebungen, insbesondere Gewässergefährdung, frühzeitig zu untersuchen. Die Bewertung der Maßnahme, d.h. der Einsatz von Inhibitoren, erfolgt über die Berechnung flächenbezogener N-Verlustraten und dreijähriger N-Bilanzen sowie mittels Ökoeffizienzanalysen. Somit soll die Maßnahme sowohl in Hinblick auf die N-Verluste als auch hinsichtlich der betrieblichen Vor- und Nachteile bewertet werden. Aus den Ergebnissen werden umwelt- und ressourcenoptimierte Mineral-N-Düngungssysteme abgeleitet. Zentrales Anliegen des Vorhabens ist es daher zu prüfen, ob bzw. inwieweit der gezielte Einsatz von inhibierten schwefelhaltigen N-Düngern, eine potentiell schnell umsetzbare Option zur Reduktion von düngerbürtigen N-Emissionen beim Anbau von Rohstoffpflanzen darstellt. | Dr. Mathias Hoffmann Tel.: +49 33432 82-473 mathias.hoffmann@zalf.de Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. - Programmbereich 1 AG Isotopen-Biogeochemie und Gasflüsse Eberswalder Str. 84 15374 Müncheberg | FPNR | ||
| 01.03.2021 | 29.02.2024 | 2220NR082D | Verbundvorhaben: Wirkung von inhibiertem Ammoniumsulfat-Harnstoff (AS-HS) zur Erhöhung der Stickstoff-Nutzungseffizienz und Minderung von Ammoniak- und Lachgasemissionen bei der mineralischen Düngung; Teilvorhaben 4: NH3- und N2O-Emissionen im Fruchtfolgeversuch (Ihinger Hof) - Akronym: Win-N | In dem Projekt soll an ausgewählten Standorten die Wirkung von urease- und nitrifikationsinhibierten Ammoniumsulfat-Harnstoff im Vergleich zu den nicht-inhibierten Ammoniumsulfat-Harnstoff (AS-HS) auf die N-Nutzungseffizienz beim Rohstoffpflanzenanbau untersucht werden. Simultan gilt es, eine mögliche Wechselwirkung der Inhibitoren beim Einsatz von doppelinhibiertem AS-HS zu erfassen. Die kombinierte N-Stabilisierung mit Urease- und Nitrifikations-hemmstoffen lässt eine signifikante Minderung von Ammoniak-, Lachgas- und Nitratverlusten erwarten. Die genannten Wirkungen und der Einfluss auf den Ertrag sollen im Rahmen von Fruchtfolgeversuchen mit Silomais und integrierten Gasmessungen (NH3 und N2O) unter Praxisbedingungen geprüft werden. Um zuverlässige Aussagen über den Gesamtumfang der gasförmigen N-Verluste zu erhalten, wird zusätzlich anhand von Lysimeterversuchen die Sickerwassermenge und das Nitratauswaschrisiko sowie mithilfe von Laborinkubationsexperimenten die tatsächliche N2-Emission bestimmt. Das ist von zentraler Bedeutung für die Ermittlung von realistischen Dünger-N-Bilanzen, stellen doch die gasförmigen N2-Verluste infolge Denitrifikation einen wichtigen, aber am schwersten zu erfassenden N-Verlustpfad dar. Ergänzend zu den bereits vorliegenden ökotoxikologischen Studien und Dauerversuchen zum Umweltverhalten soll die ökotoxikologische Wirkung bzw. der Verbleib der Inhibitoren und soweit möglich deren Abbauprodukte in der Umwelt modelliert werden, um mögliche Problem-verschiebungen, insbesondere Gewässergefährdung, frühzeitig zu untersuchen. Die Bewertung der Maßnahme erfolgt über die Berechnung flächenbezogener N-Verlustraten und dreijähriger N-Bilanzen sowie mittels Ökoeffizienzanalysen. Somit soll die Maßnahme sowohl in Hinblick auf die N-Verluste als auch hinsichtlich der betrieblichen Vor- und Nachteile bewertet werden. Aus den Ergebnissen werden umwelt- und ressourcenoptimierte Mineral-N-Düngungssysteme abgeleitet. | Prof. Dr. Torsten Müller Tel.: +49 711 459-22345 torsten.mueller@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Fakultät Agrarwissenschaften - Institut für Kulturpflanzenwissenschaften - FG Düngung und Bodenstoffhaushalt (340i) Fruwirthstr. 20 70599 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.03.2021 | 29.02.2024 | 2220NR082E | Verbundvorhaben: Wirkung von inhibiertem Ammoniumsulfat-Harnstoff (AS-HS) zur Erhöhung der Stickstoff-Nutzungseffizienz und Minderung von Ammoniak- und Lachgasemissionen bei der mineralischen Düngung; Teilvorhaben 5: Agronomische und ökologische Wirkung von inhibiertem AS-HS am Standort Merbitz - Akronym: Win-N | In dem Projekt soll an ausgewählten Standorten die Wirkung von urease- und nitrifikationsinhibierten Ammoniumsulfat-Harnstoff im Vergleich zu den nicht-inhibierten Ammoniumsulfat-Harnstoff (AS-HS) auf die N-Nutzungseffizienz beim Rohstoffpflanzenanbau untersucht werden. Simultan gilt es, eine mögliche Wechselwirkung der Inhibitoren beim Einsatz von doppelinhibiertem AS-HS zu erfassen. Die kombinierte N-Stabilisierung mit Urease- und Nitrifikations-hemmstoffen lässt eine signifikante Minderung von Ammoniak-, Lachgas- und Nitratverlusten erwarten. Die genannten Wirkungen und der Einfluss auf den Ertrag sollen im Rahmen von Fruchtfolgeversuchen mit Silomais und integrierten Gasmessungen (NH3 und N2O) unter Praxisbedingungen geprüft werden. Um zuverlässige Aussagen über den Gesamtumfang der gasförmigen N-Verluste zu erhalten, wird zusätzlich anhand von Lysimeterversuchen die Sickerwassermenge und das Nitratauswaschrisiko sowie mithilfe von Laborinkubationsexperimenten die tatsächliche N2-Emission bestimmt. Das ist von zentraler Bedeutung für die Ermittlung von realistischen Dünger-N-Bilanzen, stellen doch die gasförmigen N2-Verluste infolge Denitrifikation einen wichtigen, aber am schwersten zu erfassenden N-Verlustpfad dar. Ergänzend zu den bereits vorliegenden ökotoxikologischen Studien und Dauerversuchen zum Umweltverhalten soll die ökotoxikologische Wirkung bzw. der Verbleib der Inhibitoren und soweit möglich deren Abbauprodukte in der Umwelt modelliert werden, um mögliche Problem-verschiebungen, insbesondere Gewässergefährdung, frühzeitig zu untersuchen. Die Bewertung der Maßnahme erfolgt über die Berechnung flächenbezogener N-Verlustraten und dreijähriger N-Bilanzen sowie mittels Ökoeffizienzanalysen. Somit soll die Maßnahme sowohl in Hinblick auf die N-Verluste als auch hinsichtlich der betrieblichen Vor- und Nachteile bewertet werden. Aus den Ergebnissen werden umwelt- und ressourcenoptimierte Mineral-N-Düngungssysteme abgeleitet. | Dr. Jan Rücknagel Tel.: +49 345 5522-655 jan.ruecknagel@landw.uni-halle.de Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg - Naturwissenschaftliche Fakultät III - Institut für Agrar- und Ernährungswissenschaften - Allgemeiner Pflanzenbau, Ökologischer Landbau Betty-Heimann-Str. 5 06120 Halle (Saale) | FPNR | ||
| 01.03.2021 | 28.02.2024 | 2220NR082F | Verbundvorhaben: Wirkung von inhibiertem Ammoniumsulfat-Harnstoff (AS-HS) zur Erhöhung der Stickstoff-Nutzungseffizienz und Minderung von Ammoniak- und Lachgasemissionen bei der mineralischen Düngung; Teilvorhaben 6: Erfassung von N-Verlusten im Lysimeterversuch - Akronym: Win-N | In dem Projekt soll an ausgewählten Standorten die Wirkung von urease- und nitrifikationsinhibierten Ammoniumsulfat-Harnstoff im Vergleich zu den nicht-inhibierten Ammoniumsulfat-Harnstoff (AS-HS) auf die N-Nutzungseffizienz beim Rohstoffpflanzenanbau untersucht werden. Simultan gilt es, eine mögliche Wechselwirkung der Inhibitoren beim Einsatz von doppelinhibiertem AS-HS zu erfassen. Die kombinierte N-Stabilisierung mit Urease- und Nitrifikations-hemmstoffen lässt eine signifikante Minderung von Ammoniak-, Lachgas- und Nitratverlusten erwarten. Die genannten Wirkungen und der Einfluss auf den Ertrag sollen im Rahmen von Fruchtfolgeversuchen mit Silomais und integrierten Gasmessungen (NH3 und N2O) unter Praxisbedingungen geprüft werden. Um zuverlässige Aussagen über den Gesamtumfang der gasförmigen N-Verluste zu erhalten, wird zusätzlich anhand von Lysimeterversuchen die Sickerwassermenge und das Nitratauswaschrisiko sowie mithilfe von Laborinkubationsexperimenten die tatsächliche N2-Emission bestimmt. Das ist von zentraler Bedeutung für die Ermittlung von realistischen Dünger-N-Bilanzen, stellen doch die gasförmigen N2-Verluste infolge Denitrifikation einen wichtigen, aber am schwersten zu erfassenden N-Verlustpfad dar. Ergänzend zu den bereits vorliegenden ökotoxikologischen Studien und Dauerversuchen zum Umweltverhalten soll die ökotoxikologische Wirkung bzw. der Verbleib der Inhibitoren und soweit möglich deren Abbauprodukte in der Umwelt modelliert werden, um mögliche Problem-verschiebungen, insbesondere Gewässergefährdung, frühzeitig zu untersuchen. Die Bewertung der Maßnahme erfolgt über die Berechnung flächenbezogener N-Verlustraten und dreijähriger N-Bilanzen sowie mittels Ökoeffizienzanalysen. Somit soll die Maßnahme sowohl in Hinblick auf die N-Verluste als auch hinsichtlich der betrieblichen Vor- und Nachteile bewertet werden. Aus den Ergebnissen werden umwelt- und ressourcenoptimierte Mineral-N-Düngungssysteme abgeleitet. | Dr. Walter-Alexander Schmidt Tel.: +49352426317200 walter-alexander.schmidt@smekul.sachsen.de Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie - Abt. 7 Landwirtschaft - Ref. 71 Koordinierung, Fachrecht Waldheimer Str. 219 01683 Nossen | FPNR | ||
| 01.03.2021 | 28.02.2024 | 2220NR082G | Verbundvorhaben: Wirkung von inhibiertem Ammoniumsulfat-Harnstoff (AS-HS) zur Erhöhung der Stickstoff-Nutzungseffizienz und Minderung von Ammoniak- und Lachgasemissionen bei der mineralischen Düngung; Teilvorhaben 7: Berechnung des Verhaltens von inhibiertem (AS-HS) inkl. Abbauprodukte - Akronym: Win-N | In dem Projekt soll an ausgewählten Standorten die Wirkung von urease- und nitrifikationsinhibierten Ammoniumsulfat-Harnstoff im Vergleich zu den nicht-inhibierten Ammoniumsulfat-Harnstoff (AS-HS) auf die N-Nutzungseffizienz beim Rohstoffpflanzenanbau untersucht werden. Simultan gilt es, eine mögliche Wechselwirkung der Inhibitoren beim Einsatz von doppelinhibiertem AS-HS zu erfassen. Die kombinierte N-Stabilisierung mit Urease- und Nitrifikations-hemmstoffen lässt eine signifikante Minderung von Ammoniak-, Lachgas- und Nitratverlusten erwarten. Die genannten Wirkungen und der Einfluss auf den Ertrag sollen im Rahmen von Fruchtfolgeversuchen mit Silomais und integrierten Gasmessungen (NH3 und N2O) unter Praxisbedingungen geprüft werden. Um zuverlässige Aussagen über den Gesamtumfang der gasförmigen N-Verluste zu erhalten, wird zusätzlich anhand von Lysimeterversuchen die Sickerwassermenge und das Nitratauswaschrisiko sowie mithilfe von Laborinkubationsexperimenten die tatsächliche N2-Emission bestimmt. Das ist von zentraler Bedeutung für die Ermittlung von realistischen Dünger-N-Bilanzen, stellen doch die gasförmigen N2-Verluste infolge Denitrifikation einen wichtigen, aber am schwersten zu erfassenden N-Verlustpfad dar. Ergänzend zu den bereits vorliegenden ökotoxikologischen Studien und Dauerversuchen zum Umweltverhalten soll die ökotoxikologische Wirkung bzw. der Verbleib der Inhibitoren und soweit möglich deren Abbauprodukte in der Umwelt modelliert werden, um mögliche Problem-verschiebungen, insbesondere Gewässergefährdung, frühzeitig zu untersuchen. Die Bewertung der Maßnahme erfolgt über die Berechnung flächenbezogener N-Verlustraten und dreijähriger N-Bilanzen sowie mittels Ökoeffizienzanalysen. Somit soll die Maßnahme sowohl in Hinblick auf die N-Verluste als auch hinsichtlich der betrieblichen Vor- und Nachteile bewertet werden. Aus den Ergebnissen werden umwelt- und ressourcenoptimierte Mineral-N-Düngungssysteme abgeleitet. | Dr. Judith Klein Tel.: +49 2972 302-256 judith.klein@ime.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie (IME) Auf dem Aberg 1 57392 Schmallenberg | FPNR | ||
| 01.10.2020 | 31.12.2023 | 2220NR083A | Verbundvorhaben: Integrative Betrachtung von N-Umsatzprozessen zur Optimierung der Stickstoffeffizienz; Teilvorhaben 1: Quantifizierung von N-Verlustpfaden - Akronym: IBAN | Die Landwirtschaft in Deutschland, einschließlich des Anbaus von nachwachsenden Rohstoffen, ist geprägt von hohen N-Überschüssen mit negativen Folgen für Mensch, Klima und Umwelt. Es bleibt unklar, wie verschiedene N-Managementstrategien (z.B. organische, synthetische oder biologische N Düngung mit Leguminosenbau) auf die reaktiven N-Flüsse im System Boden-Pflanze wirken und wie sich das in der Düngebedarfsermittlung auf Betriebsebene abbilden lässt. Das vorliegende Projekt untersucht den Einfluss des N-Managements auf alle umweltrelevanten reaktiven N-Verbindungen, inklusive N2, und sorgt damit für eine substantielle Erweiterung des Erkenntnisstands mit dem Ziel der Verbesserung der Nährstoffeffizienz. | Dr. Benjamin Wolf Tel.: +49 8821 183-288 benjamin.wolf@kit.edu Sondervermögen Großforschung beim Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Institut für Meteorologie und Klimaforschung, Atmosphärische Umweltforschung (IMK-IFU) Hermann-von-Helmholtz-Platz 1 76344 Eggenstein-Leopoldshafen | FPNR | ||
| 01.10.2020 | 31.01.2024 | 2220NR083B | Verbundvorhaben: Integrative Betrachtung von N-Umsatzprozessen zur Optimierung der Stickstoffeffizienz; Teilvorhaben 2: Datenanalyse von Betrieben und pflanzenbauliche Durchführung der Exaktversuche - Akronym: IBAN | Die Landwirtschaft in Deutschland, einschließlich des Anbaus von nachwachsenden Rohstoffen, ist geprägt von hohen N-Überschüssen mit negativen Folgen für Mensch, Klima und Umwelt. Es bleibt unklar, wie verschiedene N-Managementstrategien (z.B. organische, synthetische oder biologische N Düngung mit Leguminosenbau) auf die reaktiven N-Flüsse im System Boden-Pflanze wirken und wie sich das in der Düngebedarfsermittlung auf Betriebsebene abbilden lässt. Das vorliegende Projekt untersucht den Einfluss des N-Managements auf alle umweltrelevanten reaktiven N-Verbindungen, inklusive N2, und sorgt damit für eine substantielle Erweiterung des Erkenntnisstands mit dem Ziel der Verbesserung der Nährstoffeffizienz. | Prof. Dr. Andreas Gattinger Tel.: +49 641 99-37731 andreas.gattinger@agrar.uni-giessen.de Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 09 - Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung II - Professur für Ökologischen Landbau Karl-Glöckner-Str. 21 C 35394 Gießen | FPNR | ||
| 01.06.2021 | 31.05.2024 | 2220NR085A | Verbundvorhaben: Entwicklung einer innovativen aquatischen Wertschöpfungskette zur Produktion von C-Phycocyanin mittels qualitätsgesicherter Algenkultur; Teilvorhaben 1: Projektmanagement und Entwicklung eines Qualitätssicherungskonzepts zur Produktion von C-PC aus Arthrospira - Akronym: PhycoKult | Eine Vielzahl von Forschungsvorhaben hat sich in den vergangenen Jahren in Deutschland mit der Kultivierung von Cyanobakterien, Mikro- und Makroalgen beschäftigt und einige Unternehmen sind mit der Kultivierung von Mikroalgen als Geschäftsmodell gegründet worden. Unter den klimatischen Bedingungen in Deutschland erwiesen sich alle Projekte und Geschäftsmodelle, die die Produktion von Energieträgern zum Ziel hatten, als unrentabel. In Deutschland etablierte, wirtschaftlich rentable Unternehmen produzieren Nahrungsergänzungsmittel oder Extrakte für kosmetische oder pharmazeutische Anwendungen auf der Basis von Mikro- oder Makroalgen. Diese Wertschöpfungsketten berücksichtigen jedoch in der Regel nicht die natürlichen Stoffkreisläufe, sind losgelöst von landwirtschaftlichen Produktionsprozessen und verfügen oft nicht über nachhaltige Energie- oder Qualitätssicherungs-konzepte. Ziel des geplanten Vorhabens ist eine aquatische Wertschöpfungskette mit den Produktionsorganismus Arthrospira platensis zu etablieren. Das Hauptprodukt wird C-Phycocyanin (C-PC) als Nahrungs-, Futterergänzungsmittel und Kosmetikrohstoff in Bioqualität. Für die gesamte Prozesskette des Produktionsverfahrens soll ein Qualitätssicherungskonzept entwickelt werden. Damit wird eine definierte und gleichbleibend hohe Produktqualität sichergestellt.Die gesamte aquatische Wertschöpfungskette wird im Vorhaben PhycoKult im Technikums-maßstab entwickelt und modellhaft beim Unternehmen RO-V-AL etabliert. In dem Verbundvorhaben kooperieren Unternehmen mit akademischen und wissenschaftlichen Partnern sowie Kompetenzzentren aus drei Bundesländern in den Bereichen der Landwirtschaft, Mikroalgenbiotechnologie, Aquakultur sowie der Umweltverfahrenstechnik. Ziel ist die gemeinsame Erarbeitung eines technischen Verfahrens zur Produktion von C-PC und dessen technischer Umsetzung in Norddeutschland. | Clemens Elle Tel.: +49 4323 80203-400 elle@sea-sun-tech.com Sea & Sun Technology GmbH Arndtstr. 9-13 24610 Trappenkamp | FPNR | ||
| 01.06.2021 | 31.05.2024 | 2220NR085B | Verbundvorhaben: Entwicklung einer innovativen aquatischen Wertschöpfungskette zur Produktion von C-Phycocyanin mittels qualitätsgesicherter Algenkultur; Teilvorhaben 2: Entwicklung eines CO2-Nutzungskonzepts und Anpassung des vorhandenen Abwärmekonzepts - Akronym: PhycoKult | Eine Vielzahl von Forschungsvorhaben hat sich in den vergangenen Jahren in Deutschland mit der Kultivierung von Cyanobakterien, Mikro- und Makroalgen beschäftigt und einige Unternehmen sind mit der Kultivierung von Mikroalgen als Geschäftsmodell gegründet worden. Unter den klimatischen Bedingungen in Deutschland erwiesen sich alle Projekte und Geschäftsmodelle, die die Produktion von Energieträgern zum Ziel hatten, als unrentabel. In Deutschland etablierte, wirtschaftlich rentable Unternehmen produzieren Nahrungsergänzungsmittel oder Extrakte für kosmetische oder pharmazeutische Anwendungen auf der Basis von Mikro- oder Makroalgen. Diese Wertschöpfungsketten berücksichtigen jedoch in der Regel nicht die natürlichen Stoffkreisläufe, sind losgelöst von landwirtschaftlichen Produktionsprozessen und verfügen oft nicht über nachhaltige Energie- oder Qualitätssicherungskonzepte. Ziel des geplanten Vorhabens ist eine aquatische Wertschöpfungskette mit den Produktionsorganismus Arthrospira platensis zu etablieren. Das Hauptprodukt wird C-Phycocyanin (C-PC) als Nahrungs-, Futterergänzungsmittel und Kosmetikrohstoff in Bioqualität. Für die gesamte Prozesskette des Produktionsverfahrens soll ein Qualitätssicherungskonzept entwickelt werden. Damit wird eine definierte und gleichbleibend hohe Produktqualität sichergestellt.Die gesamte aquatische Wertschöpfungskette wird im Vorhaben PhycoKult im Technikumsmaßstab entwickelt und modellhaft beim Unternehmen INPUT GmbH etabliert. In dem Verbundvorhaben kooperieren Unternehmen mit akademischen und wissenschaftlichen Partnern sowie Kompetenzzentren aus drei Bundesländern in den Bereichen der Landwirtschaft, Mikroalgenbiotechnologie, Aquakultur sowie der Umweltverfahrenstechnik. Ziel ist die gemeinsame Erarbeitung eines technischen Verfahrens zur Produktion von C-PC und dessen technischer Umsetzung in Norddeutschland. | Dr. Andre Stelling Tel.: +49 5138 7013-0 stelling@input-ingenieure.de Input GmbH Freien Str. 25 31319 Sehnde | FPNR | ||
| 01.06.2021 | 31.05.2024 | 2220NR085C | Verbundvorhaben: Entwicklung einer innovativen aquatischen Wertschöpfungskette zur Produktion von C-Phycocyanin mittels qualitätsgesicherter Algenkultur; Teilvorhaben 3: Optimierung der CPC-Produktion und Entwicklung der Arthrospira-Restbiomasse zu einem Futterergänzungsmittel für die Aquakultur - Akronym: PhycoKult | Eine Vielzahl von Forschungsvorhaben hat sich in den vergangenen Jahren in Deutschland mit der Kultivierung von Cyanobakterien, Mikro- und Makroalgen beschäftigt und einige Unternehmen sind mit der Kultivierung von Mikroalgen als Geschäftsmodell gegründet worden. Unter den klimatischen Bedingungen in Deutschland erwiesen sich alle Projekte und Geschäftsmodelle, die die Produktion von Energieträgern zum Ziel hatten, als unrentabel. In Deutschland etablierte, wirtschaftlich rentable Unternehmen produzieren Nahrungsergänzungsmittel oder Extrakte für kosmetische oder pharmazeutische Anwendungen auf der Basis von Mikro- oder Makroalgen. Diese Wertschöpfungsketten berücksichtigen jedoch in der Regel nicht die natürlichen Stoffkreisläufe, sind losgelöst von landwirtschaftlichen Produktionsprozessen und verfügen oft nicht über nachhaltige Energie- oder Qualitätssicherungs-konzepte. Ziel des geplanten Vorhabens ist eine aquatische Wertschöpfungskette mit den Produktionsorganismus Arthrospira platensis zu etablieren. Das Hauptprodukt wird C-Phycocyanin (C-PC) als Nahrungs-, Futterergänzungsmittel und Kosmetikrohstoff in Bioqualität. Für die gesamte Prozesskette des Produktionsverfahrens soll ein Qualitätssicherungskonzept entwickelt werden. Damit wird eine definierte und gleichbleibend hohe Produktqualität sichergestellt.Die gesamte aquatische Wertschöpfungskette wird im Vorhaben PhycoKult im Technikums-maßstab entwickelt und modellhaft beim Unternehmen RO-V-AL etabliert. In dem Verbundvorhaben kooperieren Unternehmen mit akademischen und wissenschaftlichen Partnern sowie Kompetenzzentren aus drei Bundesländern in den Bereichen der Landwirtschaft, Mikroalgenbiotechnologie, Aquakultur sowie der Umweltverfahrenstechnik. Ziel ist die gemeinsame Erarbeitung eines technischen Verfahrens zur Produktion von C-PC und dessen technischer Umsetzung in Norddeutschland. | Dr. Joachim Henjes Tel.: +49 471 4831-1949 joachim.henjes@awi.de Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung Am Handelshafen 12 27570 Bremerhaven | FPNR | ||
| 01.06.2021 | 31.05.2024 | 2220NR085D | Verbundvorhaben: Entwicklung einer innovativen aquatischen Wertschöpfungskette zur Produktion von C-Phycocyanin mittels qualitätsgesicherter Algenkultur; Teilvorhaben 4: Entwicklung eines energieeffizienten und qualitätssichernden Downstream Prozesses für C-PC - Akronym: PhycoKult | Eine Vielzahl von Forschungsvorhaben hat sich in den vergangenen Jahren in Deutschland mit der Kultivierung von Cyanobakterien, Mikro- und Makroalgen beschäftigt und einige Unternehmen sind mit der Kultivierung von Mikroalgen als Geschäftsmodell gegründet worden. Unter den klimatischen Bedingungen in Deutschland erwiesen sich alle Projekte und Geschäftsmodelle, die die Produktion von Energieträgern zum Ziel hatten, als unrentabel. In Deutschland etablierte, wirtschaftlich rentable Unternehmen produzieren Nahrungsergänzungsmittel oder Extrakte für kosmetische oder pharmazeutische Anwendungen auf der Basis von Mikro- oder Makroalgen. Diese Wertschöpfungsketten berücksichtigen jedoch in der Regel nicht die natürlichen Stoffkreisläufe, sind losgelöst von landwirtschaftlichen Produktionsprozessen und verfügen oft nicht über nachhaltige Energie- oder Qualitätssicherungs-konzepte. Ziel des geplanten Vorhabens ist eine aquatische Wertschöpfungskette mit den Produktionsorganismus Arthrospira platensis zu etablieren. Das Hauptprodukt wird C-Phycocyanin (C-PC) als Nahrungs-, Futterergänzungsmittel und Kosmetikrohstoff in Bioqualität. Für die gesamte Prozesskette des Produktionsverfahrens soll ein Qualitätssicherungskonzept entwickelt werden. Damit wird eine definierte und gleichbleibend hohe Produktqualität sichergestellt.Die gesamte aquatische Wertschöpfungskette wird im Vorhaben PhycoKult im Technikums-maßstab entwickelt und modellhaft beim Unternehmen RO-V-AL etabliert. In dem Verbundvorhaben kooperieren Unternehmen mit akademischen und wissenschaftlichen Partnern sowie Kompetenzzentren aus drei Bundesländern in den Bereichen der Landwirtschaft, Mikroalgenbiotechnologie, Aquakultur sowie der Umweltverfahrenstechnik. Ziel ist die gemeinsame Erarbeitung eines technischen Verfahrens zur Produktion von C-PC und dessen technischer Umsetzung in Norddeutschland. | Prof. Dr.-Ing. Anja Noke Tel.: +49 421 5905-4268 anja.noke@hs-bremen.de Hochschule Bremen Neustadtswall 30 28199 Bremen | FPNR | ||
| 01.09.2021 | 31.08.2024 | 2220NR086X | Nachhaltige Verwertung von Gärresten in Beständen mit Durchwachsener Silphie (Silphium perfoliatum L.) - Akronym: SiGaer | Der Anbau Durchwachsener Silphie (Silphium perfoliatum L.) kann als ‚grünes‘, effizientes und innovatives Agrarsystem der Zukunft gelten, da die Dauerkultur neben ökologischen Vorteilen gegenüber einjährigen Pflanzenarten ein reichhaltiges Blühangebot von Juli bis September bietet, durch die Standdauer einen Beitrag zum Boden- und Gewässerschutz leistet und aufgrund der langen Bodenruhe sowie der intensiven Durchwurzelung die Nitratauswaschungsgefahr verringert und zur nachhaltigen Erhöhung des Humusgehaltes im Boden beitragen kann. Silphie wird derzeit hauptsächlich als Koferment für Biogasanlagen angebaut. Die Dauerkultur kann organische Düngemittel effizient verwerten. Belastbare Untersuchungen und Beratungsgrundlagen zur optimalen Strategie der Gärrestdüngung, zu differenzierten Ausbringzeitpunkten und Gärrestmengen vor dem Hintergrund einer optionalen Zweischnittnutzung, zu optimierter Applikationstechnik, zum N-Bedarf beim Splitting der Gärrestgaben sowie zum Einfluss der Höhe von Flüssigmistgaben auf die N-Effizienz, auch im Hinblick auf eine Beurteilung unter dem Aspekt des Grundwasserschutzes, fehlen. Da eine langjährige organische Düngung in Dauerkulturen, die sich am N-Bedarf orientiert, zudem zur Überdüngung anderer Nährstoffe wie P und K führen kann, betreffen weitere Fragen die Strategie der optimalen Kombination von organischer und mineralischer N-Düngung im Kontext der P- und K-Frachten von Gärresten in Silphie. Das vorliegenden Forschungsprojekt zielt mit Arbeiten zur Entwicklung umweltverträglicher Anbau- und Applikationsverfahren, zu boden-, klima- und grundwasserschonender Gärrestverwertung, zum optimierten Nährstoffmanagement, sowie zum Erhalt bzw. zur Mehrung der Bodenfruchtbarkeit auf die Entwicklung von Konzepten ab, die auf die Verbesserung der Nachhaltigkeit der biobasierten Wirtschaft ausgerichtet sind und gesellschaftliche Erwartungen berücksichtigen. | Kerstin Stolzenburg Tel.: +49 721 9518-217 kerstin.stolzenburg@ltz.bwl.de Landwirtschaftliches Technologiezentrum Augustenberg - Außenstelle Rheinstetten-Forchheim Kutschenweg 20 76287 Rheinstetten | FPNR | ||
| 01.10.2020 | 30.09.2023 | 2220NR088A | Verbundvorhaben: Crustacea-Chitin basierte Buntpigmente (Crusty-Pigments); Teilvorhaben 1: Basispigmente und Druckfarbe - Akronym: Crusty-Pigments | Pigmente stellen als farbgebende Komponente einen wichtigen Bestandteil jeder Druckfarbe sowohl mengen- als insbesondere auch wertmäßig dar. Aktuell werden alle eingesetzten Buntpigmente synthetisch auf Basis entsprechender Vorproduckte aus der Erdölchemie hergestellt. Es sind keinerlei biogene Pigmente als Alternative zu synthetischen, organischen Buntpigmenten im Bereich der Druckfarben verfügbar oder bekannt. Ziel des Verbundvorhabens "Crusty Pigments" ist die Überwindung dieser Nachteile durch die Entwicklung biogener und gleichzeitig bioabbaubarer Pigmente für den Einsatz in Druckfarben. Die innovativen Pigmente basieren auf Partikeln aus Chitin als Grundpigment und sind mit biologischen Farbstoffen sowie einem auf Cellulose basierenden Polymer funktionalisiert. Auf Cellulose basierende Polymere werden meist aus Holz und somit aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt, sind nichttoxisch und finden in der Lebensmittelherstellung als Zusatzstoffe bereits breite Anwendung. Diese können über das LCST-Verfahren (Lower Critical Solution Temperatur) einfach und in signifikanten Schichtdicken auf dem Chitin-Basispigment abgeschieden werden. Nach einem finalen Vernetzungsschritt entstehen somit erstmals nahezu vollständig biogene, stabile, unlösliche Buntpigmente mit hoher Deckkraft und Farbbrillianz. Diese Pigmente werden in mehreren, für Druckfarben relevanten Farbtönen hergestellt und in einem ebenfalls biogenen Bindemittelsystem zu nutzbaren Druckfarben formuliert. Diese prototypischen Druckfarben werden schließlich auf ihre Tauglichkeit für die angestrebten Einsatzbereiche untersucht. Ziel ist es hierbei insbesondere die oben genannten Nachteile konventioneller Druckfarben zu überwinden und die bisher nicht zugänglichen Anwendungsbereiche zu eröffnen. | Im Rahmen des ersten Meilensteins M1 wurden repräsentative biogene Farbstoffe ausgewählt und eine erste Bewertung anhand der mit Siegwerk vereinbarten Kriterien vorgenommen. Die Ausgewählten Farbstoffe für die drei Grundfarben sind Indigocarmin (blau), Riboflavin (gelb) und Laccainsäure (rot). Alle nach M1-M2 durchgeführten Versuche zur Herstellung der Farbstoff-Konjugate wurden mit diesen Farbstoffen durchgeführt (Ergebnisse UV-/chemische Beständigkeit siehe Schlussbericht Teilvorhaben B 2220NR088B). Es konnte die erfolgreichen Synthesen von LCSTP-Farbstoff-Konjugaten durchgeführt werden. Dies wird an dem Modelsystem des Farbstoffs Riboflavin im Schlussbericht unter Teilvorhaben A 2220NR088A erläutert. Aus den hergestellten Chitin Basispartikeln (siehe Schlussbericht Teilvorhaben B 2220NR088B) wurden in M3-M4 erfolgreich unter Verwendung der LCST-Cellulosen und der ausgewählten biobasierten Farbstoffe, Pigments in den drei Grundfarben Rot, Blau und Gelb erhalten. Diese Pigmente weisen eine gute Farbkraft und Stabilität in der Druckanwendung auf. Die Oberfläche der Buntpigmente konnte mit Hilfe von Rasterelektronenmikroskopie und Rasterkraftmikroskop mit Infrarotspektroskopie Kopplung charakterisiert werden (siehe Schlussbericht Teilvorhaben A 2220NR088A). Die Probe mussten dazu in eine Epoxidharzmatrix eingebettet werden und mittels Mikrotom Schnitt Verfahren präpariert werden. | Dr. Oliver Strube Tel.: +49 5251 60-2133 oliver.strube@upb.de Universität Paderborn - Fakultät für Naturwissenschaften - Department Chemie - FG Technische Chemie und Chemische Verfahrenstechnik - FB Coating Materials and Polymers Warburger Str. 100 33098 Paderborn | X | FPNR |
| 01.10.2020 | 30.09.2023 | 2220NR088B | Verbundvorhaben: Crustacea-Chitin basierte Buntpigmente (Crusty-Pigments); Teilvorhaben 2: Basispartikel und Pigmententwicklung - Akronym: Crusty-Pigments | Pigmente stellen als farbgebende Komponente einen wichtigen Bestandteil jeder Druckfarbe sowohl mengen- als insbesondere auch wertmäßig dar. Aktuell werden alle eingesetzten Buntpigmente synthetisch auf Basis entsprechender Vorproduckte aus der Erdölchemie hergestellt. Es sind keinerlei biogene Pigmente als Alternative zu synthetischen, organischen Buntpigmenten im Bereich der Druckfarben verfügbar oder bekannt. Ziel des Verbundvorhabens "Crusty Pigments" ist die Überwindung dieser Nachteile durch die Entwicklung biogener und gleichzeitig bioabbaubarer Pigmente für den Einsatz in Druckfarben. Die innovativen Pigmente basieren auf Partikeln aus Chitin als Grundpigment und sind mit biologischen Farbstoffen sowie einem auf Cellulose basierenden Polymer funktionalisiert. Auf Cellulose basierende Polymere werden meist aus Holz und somit aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt, sind nichttoxisch und finden in der Lebensmittelherstellung als Zusatzstoffe bereits breite Anwendung. Diese können über das LCST-Verfahren (Lower Critical Solution Temperatur) einfach und in signifikanten Schichtdicken auf dem Chitin-Basispigment abgeschieden werden. Nach einem finalen Vernetzungsschritt entstehen somit erstmals nahezu vollständig biogene, stabile, unlösliche Buntpigmente mit hoher Deckkraft und Farbbrillianz. Diese Pigmente werden in mehreren, für Druckfarben relevanten Farbtönen hergestellt und in einem ebenfalls biogenen Bindemittelsystem zu nutzbaren Druckfarben formuliert. Diese prototypischen Druckfarben werden schließlich auf ihre Tauglichkeit für die angestrebten Einsatzbereiche untersucht. Ziel ist es hierbei insbesondere die oben genannten Nachteile konventioneller Druckfarben zu überwinden und die bisher nicht zugänglichen Anwendungsbereiche zu eröffnen. | Durch Optimierung der Dispergierverfahren konnten Chitin-Basispigmente mit unterschiedlichen Partikelgrößenverteilungen hergestellt werden. Basierend auf diesen, bei der optimierten Vermahlung erhaltenen, relativ engverteilten Chitin-Basis-Partikeln, wurden nun die drei biogene Farbpigmente durch Auffällung der entsprechenden Farbstoffe mit den LCST-Cellulosen realisiert. Die Ergebnisse sind in der unterstehenden Abbildung gezeigt. Oben links sind die Proben der drei Grundfarben direkt nach der Synthese, oben rechts jeweils nach der Reinigung und Sedimentation gezeigt, während unten links die erhaltenen Druckfarben vor der Dispergierung und rechts die finalen Druckfarben nach erfolgter Dispergierung unter Verwendung eines Speed-Mixers gegenübergestellt sind. Die Präzipitation der LCST-Polymere und biobasierenden Farbstoffe ist die Schlüsseltechnologie des gesamten Projekts. Ohne die sehr erfolgreiche Realisierung der Auffällung der Farbstoffe auf die Chitin Basispigmente wären keine Crusty Pigments realisierbar gewesen. Schließlich konnten Crusty-Pigments in den drei Grundfarben Rot, Blau und Gelb mit guter Farbstärke erhalten werden. Es wurden Druckfarbenformulierungen mit den drei Grundfarben formuliert, appliziert und hinsichtlich der Stabilität, insbesondere hinsichtlich UV-Stabilität abgetestet. Es konnte insgesamt eine gute Stabilität der Farbschichten erhalten werden. | Dr. rer. nat. Marc Entenmann Tel.: +49 711 970-3854 marc.entenmann@ipa.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.10.2020 | 30.09.2023 | 2220NR088C | Verbundvorhaben: Crustacea-Chitin basierte Buntpigmente (Crusty-Pigments); Teilvorhaben 3: Anwendungstechnische Untersuchungen und Scale-up - Akronym: Crusty-Pigments | Pigmente stellen als farbgebende Komponente einen wichtigen Bestandteil jeder Druckfarbe sowohl mengen- als insbesondere auch wertmäßig dar. Aktuell werden alle eingesetzten Buntpigmente synthetisch auf Basis entsprechender Vorproduckte aus der Erdölchemie hergestellt. Es sind keinerlei biogene Pigmente als Alternative zu synthetischen, organischen Buntpigmenten im Bereich der Druckfarben verfügbar oder bekannt. Ziel des Verbundvorhabens "Crusty Pigments" ist die Überwindung dieser Nachteile durch die Entwicklung biogener und gleichzeitig bioabbaubarer Pigmente für den Einsatz in Druckfarben. Die innovativen Pigmente basieren auf Partikeln aus Chitin als Grundpigment und sind mit biologischen Farbstoffen sowie einem auf Cellulose basierenden Polymer funktionalisiert. Auf Cellulose basierende Polymere werden meist aus Holz und somit aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt, sind nichttoxisch und finden in der Lebensmittelherstellung als Zusatzstoffe bereits breite Anwendung. Diese können über das LCST-Verfahren (Lower Critical Solution Temperatur) einfach und in signifikanten Schichtdicken auf dem Chitin-Basispigment abgeschieden werden. Nach einem finalen Vernetzungsschritt entstehen somit erstmals nahezu vollständig biogene, stabile, unlösliche Buntpigmente mit hoher Deckkraft und Farbbrillianz. Diese Pigmente werden in mehreren, für Druckfarben relevanten Farbtönen hergestellt und in einem ebenfalls biogenen Bindemittelsystem zu nutzbaren Druckfarben formuliert. Diese prototypischen Druckfarben werden schließlich auf ihre Tauglichkeit für die angestrebten Einsatzbereiche untersucht. Ziel ist es hierbei insbesondere die oben genannten Nachteile konve | Es wurde eine Auswahl von Farbpigmente aus industrieller und praxisbezogener Sicht heraus getroffen, welche sich besonders zur Herstellung der Crusty Pigments eignen. Es wurden folgende verschiedene geeignete Farbstoffe definiert: - Blau: Phycocyanin, Indigokarmin - Rot: Capsanthin, Henna (2-Hydroxy-1,4-naphthochinon), Laccainsäure - Gelb: Curcumin, Riboflavin Nahezu alle der zunächst ausgewählten Farbstoffe (mit Ausnahme des Indigokarmin) weisen zusätzlich Hydroxylgruppen auf, so dass hier eine Möglichkeit zur Auswahl eines einheitlichen Prozesses zur Anbindung der Farbstoffe besteht. | Dr. Ralf Leineweber Tel.: +49 2241 304-531 ralf.leineweber@siegwerk.com Siegwerk Druckfarben AG & Co. KGaA Alfred-Keller-Str. 55 53721 Siegburg | X | FPNR |
| 01.10.2021 | 31.12.2024 | 2220NR089A | Verbundvorhaben: Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 01: Koordination - Akronym: Verbundkoordination | Innerhalb der Studie "(Langzeit-)Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen (Bio-Resist)" konnte festgestellt werden, dass der Bedarf an Informationen zu Beständigkeiten von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen bei den befragten Unternehmen sehr hoch ist. Aus zahlreichen Gesprächen konnte allerdings abgeleitet werden, dass insbesondere die schlechte Datenlage und der schwierige Zugang zu Informationen den vermehrten Einsatz biogener Materialien verhindern. In vielen Branchen können konventionelle Werkstoffe nur substituiert werden, wenn Informationen zu den neuen Werkstoffen insbesondere hinsichtlich der Langzeitbeständigkeit vorliegen. Diese Untersuchungen sind allerdings aufwendig und müssen über mehrere Jahre kontinuierlich durchgeführt werden. Aufbauend auf der Studie soll hier der Forschungsverbund "BeBio2" anknüpfen. Innerhalb des Verbundes sollen die Langzeitbeständigkeiten bedeutender Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe untersucht und für den jeweiligen Einsatzzweck optimiert werden. Die in Kooperation mit den Industriepartnern generierten Informationen sollen in eine Datenbank einfließen, um sie allen interessierten Unternehmen leicht zugänglich zu machen. Die Größe des Forschungsverbundes macht eine zentrale Koordination des Vorhabens durch ein eigenes Teilprojekt erforderlich. Innerhalb dieses Teilprojektes sollen die zusammenfassende Berichterstattung gegenüber dem Projektträger sowie die Außendarstellung des Forschungsverbundes koordiniert werden. Des Weiteren sollen übergeordnete Arbeiten innerhalb des Verbundes bearbeitet werden. Hierzu gehören die Koordinierung der Vereinheitlichung von Untersuchungsmethoden und den daraus resultierenden Kennwerten und die Förderung des fachlichen Austauschs innerhalb und außerhalb des Forschungsverbundes. Ein weiteres wichtiges Ziel ist die Sicherstellung der Vernetzung aller Teilprojekte durch gemeinsame Workshops und einen kontinuierlichen Austausch der neu gewonnenen Erkenntnisse. | Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Heim Tel.: +49 561 804-3670 heim@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Werkstofftechnik - Fachgebiet Kunststofftechnik Mönchebergstr. 3 34125 Kassel | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 31.12.2024 | 2220NR089B | Verbundvorhaben: Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 02: Datenbank - Akronym: BeBIO2 | Das Projekt soll innerhalb bestehender Datenbanken eine Plattform für die Bereitstellung von Informationen zur Beständigkeit von BK und BVW schaffen. In Verbindung mit anderen Materialeigenschaftsdaten, z.B. zu mechanischen, physikalischen oder auch elektrischen Eigenschaften, sowie mit Verarbeitungsparametern dient diese als Basis für eine nachhaltige Produktion von Industrie- und Konsumgütern aus BK und BVW | Ergebnisse werden in vorhandenen marktzugänglichen Datenbanken kostenlos veröffentlicht. Maßnahmen zur Motivation von Materialanbietern, die Datenbank mit selbst ermittelten Daten aufzufüllen werden konzipiert und initiiert, um langfristig ein selbst- tragendes Informationssystem zu etablieren. | Dr.-Ing. Laura Thurn Tel.: +49 15115905757 lthurn@altair.com Altair Engineering GmbH Calwer Str. 7 71034 Böblingen | FPNR | |
| 01.01.2022 | 31.12.2024 | 2220NR089C | Verbundvorhaben: Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 03: Erhöhung der Hydrolysebeständigkeit von PLA - Akronym: HydroPLA | In diesem Vorhaben soll der Fokus auf der Hydrolysebeständigkeit von PLA liegen, da diese nicht nur im Endprodukt, sondern schon während der Verarbeitung auftreten und sich negativ auf die Eigenschaften auswirken kann. Ziel des hier vorgestellten Vorhabens ist es, durch grundlegende Arbeiten ein hydrolysebeständigeres PLA zu entwickeln und somit das Anwendungsspektrum von PLA zu erweitern. Dabei soll PLA modifiziert und durch geeignete Methoden die Hydrolysebeständigkeit untersucht werden. Ziel ist es nicht nur, die Hydrolysebeständigkeit von PLA zu verstehen und die Parameter und Bedingungen herauszuarbeiten, unter denen es zur Hydrolyse kommt, sondern auch, diese zu erhöhen. Ebenso eine wichtige Rolle spielen die Modifikatoren. Diese müssen gezielt ausgewählt und ihre Funktionsweise verstanden werden, um ein bestmögliches Ergebnis zu erzielen. Am Ende des Vorhabens soll ein Eigenschaftsprofil eines hydrolysebeständigen PLA vorliegen, das eine Verwendung in neuen Anwendungsbereichen (technische und langlebige Produkte) für PLA ermöglicht. | Prof. Dr.-Ing. Christian Bonten Tel.: +49 711 685-62811 christian.bonten@ikt.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Kunststofftechnik (IKT) Pfaffenwaldring 32 70569 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 31.12.2024 | 2220NR089D | Verbundvorhaben: Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 04.1: Datengeschützte Modellierung der Alterung - Machine Learning - Akronym: BeBIO2 | Ziel des Teilprojektes vom Verbundvorhaben "Beständigkeit von Biokunststoffen (BK) und Bioverbundwerkstoffen (BVK)" ist die Implementierung diverser Modelle zur Lebensdauervorhersage von BK und BVK. Dabei sollen die klassischen Methoden der Modellierung sowie die Methoden des Machine Learnings verwendet werden, um eine Vorhersage über die Lebensdauer und zusätzlich der Medienbeständigkeit von ausgewählten BK und BVK zu treffen. Hierzu sollen die Auswirkungen der Temperatur als dominierender Alterungseinfluss in Kombination mit den anwendungsbezogenen Alterungseinflüssen auf die Lebensdauer untersucht werden. Die klassischen Modelle zur Lebensdauervorhersage verschiedener Werkstoffe sollen das Verständnis über die Abläufe während der Alterung und deren Wechselwirkungen von BK und BVK erweitern. Die von den anderen Teilprojekten generierten Datensätze über das Alterungsverhalten sowie die Medienbeständigkeit sollen mithilfe der Methoden des Machine Learnings verwendet werden, um Modelle zu trainieren, welche das Alterungsverhalten und die Medienbeständigkeit vorhersagen können. Zusätzlich sollen die Modelle in der Lage sein, Ähnlichkeiten zwischen sich ähnlich verhaltenden Werkstoffen herstellen und damit die Beständigkeit zuverlässiger vorhersagen. Des Weiteren sollen die im Laufe des Teilprojektes entwickelten Modelle für die einzelnen BK und BVK im Rahmen des Verbundprojektes durch die Ergebnisse aus laufenden Alterungsversuchen validiert bzw. verbessert werden. Durch die gewonnenen Erkenntnisse und Kennwerten aus den Modellen können die Langzeitbeständigkeiten der verschiedenen BK und BVK zuverlässiger vorhergesagt werden. | Dr.-Ing. Laura Thurn Tel.: +49 15115905757 lthurn@altair.com Altair Engineering GmbH Calwer Str. 7 71034 Böblingen | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 31.12.2024 | 2220NR089E | Verbundvorhaben: Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 04.2: Datengeschützte Modellierung der Alterung - Klassische Modelle - Akronym: Modellierung | Ziel des Teilprojektes vom Verbundvorhaben "Beständigkeit von Biokunststoffen (BK) und Bioverbundwerkstoffen (BVK)" ist die Implementierung diverser Modelle zur Lebensdauervorhersage von BK und BVK. Dabei sollen die klassischen Methoden der Modellierung sowie die Methoden des Machine Learnings verwendet werden, um eine Vorhersage über die Lebensdauer und zusätzlich der Medienbeständigkeit von ausgewählten BK und BVK zu treffen. Hierzu sollen die Auswirkungen der Temperatur als dominierender Alterungseinfluss in Kombination mit den anwendungsbezogenen Alterungseinflüssen auf die Lebensdauer untersucht werden. Die klassischen Modelle zur Lebensdauervorhersage verschiedener Werkstoffe sollen das Verständnis über die Abläufe während der Alterung und deren Wechselwirkungen von BK und BVK erweitern. Die von den anderen Teilprojekten generierten Datensätze über das Alterungsverhalten sowie die Medienbeständigkeit sollen mithilfe der Methoden des Machine Learnings verwendet werden, um Modelle zu trainieren, welche das Alterungsverhalten und die Medienbeständigkeit vorhersagen können. Zusätzlich sollen die Modelle in der Lage sein, Ähnlichkeiten zwischen sich ähnlich verhaltenden Werkstoffen herstellen und damit die Beständigkeit zuverlässiger vorhersagen. Des Weiteren sollen die im Laufe des Teilprojektes entwickelten Modelle für die einzelnen BK und BVK im Rahmen des Verbundprojektes durch die Ergebnisse aus laufenden Alterungsversuchen validiert bzw. verbessert werden. Durch die gewonnenen Erkenntnisse und Kennwerten aus den Modellen können die Langzeitbeständigkeiten der verschiedenen BK und BVK zuverlässiger vorhergesagt werden. | Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Heim Tel.: +49 561 804-3670 heim@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Werkstofftechnik - Fachgebiet Kunststofftechnik Mönchebergstr. 3 34125 Kassel | FPNR | ||
| 01.01.2022 | 31.12.2024 | 2220NR089F | Verbundvorhaben: Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 05: Biokunststoffe für medizinische Anwendungen - Akronym: Alterung | Durch Umwelt- und Ressourceneinsparungen gewinnen Biokunststoffe immer mehr an Bedeutung, da durch die Verwendung dieser Materialien im Vergleich zu konventionellen Kunststoffen Kohlendioxidemissionen reduziert werden können. So steigt auch im Bereich der Medizintechnik das Interesse, erdöleinsparende Produkte aus erneuerbaren Ressourcen einzusetzen. Insbesondere notwendige Informationen zur Langzeitbeständigkeit (z.B. Medien- und Temperaturbeständigkeit, Strahlungsbeständigkeit) sind in der Literatur kaum vorhanden. Eine Substitution bestehender Werkstoffe kann nur mit einer ausreichenden Datenlage bzgl. der Langzeitinformationen der einzusetzenden Materialien erfolgen. Daher ist das Ziel des Projekts die Überprüfung und Entwicklung von Untersuchungsmethoden zur Bestimmung des Shelf-Life von Materialien und Produkten, bestehend aus technischen Biokunststoffen für medizintechnische Anwendungen. In erster Linie soll es sich in diesem Vorhaben um langlebige Produkte handeln, die eine Mindesthaltbarkeit von 5 Jahren besitzen, ohne dass ihre Eigenschaften durch Alterungsprozesse negativ beeinflusst werden. Um eine Langzeitbeständigkeit von Materialien und Produkten darzustellen oder auch frühzeitig eine Zulassung für Medizinprodukte zu erlangen, werden künstliche Alterungsversuche vorgenommen, die eine Echtzeit-Alterung über die Haltbarkeitsdauer der Produkte simulieren sollen. Daher sollen in diesem Vorhaben eine Auswahl geeigneter technischer Biokunststoffe untersucht werden. Hierzu werden die hergestellten Materialien sterilisiert und anschließend verschiedenen Alterungszyklen und einer Echtzeitlagerung unterzogen. Daraufhin erfolgen mechanische, thermische und optische Untersuchungen für eine Vergleichbarkeit zwischen der künstlichen- und Echtzeitlagerung. Es sollen außerdem Aussagen über die maximale Lagerdauer ohne Veränderungen über die Material- und Produkteigenschaften getroffen werden können. | Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Heim Tel.: +49 561 804-3670 heim@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Werkstofftechnik - Fachgebiet Kunststofftechnik Mönchebergstr. 3 34125 Kassel | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 31.12.2024 | 2220NR089G | Verbundvorhaben: Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 06.1: PLA-Stärke-Blends für technische Büroausstattungen und Spielzeug - Versuchsstand für künstliche Alterung - Akronym: PLA-Staerke-Blends | Polylactid (PLA) gilt bei Anwendern als einer der wirtschaftlich bedeutendsten Biokunststoffe mit hohem Wachstumspotential. Allerdings verhindert der im Vergleich zu Polyolefinen (PE, PP) höhere Preis, sowie der Mangel an verlässlichen Daten zur Beständigkeit, einen deutlich häufigeren Einsatz dieses Werkstoffes. Als Möglichkeiten zur Verringerung des Preises bieten sich die Zugabe von Füllstoffen und eine Verschäumung des Materials an. Stärke als Füllstoff konnte in der Vergangenheit bereits für verschiedene thermoplastische Kunststoffe eingesetzt werden. Die Verarbeitung von Stärke in PLA-Blends verbessert dabei zusätzlich deren Carbon Footprint, da die Gewinnung der Stärke im Vergleich zur PLA-Synthese deutlich weniger CO2 verursacht. PLA-Stärkeblends sind demnach -verglichen mit ungefülltem PLA- kostengünstiger und weisen darüber hinaus eine bessere Ökobilanz auf. Bisher ist allerdings nicht bekannt, welche Beständigkeiten die Blends gegenüber Umwelt- und Medieneinflüssen in verschiedenen Einsatzumgebungen aufweisen. Durch diese fehlenden Informationen nehmen bislang noch viele potenzielle Anwender Abstand vom Einsatz dieses biobasierten Materials. Um die Skepsis gegenüber dem Material und vorhandene Unzulänglichkeiten zu beseitigen, soll die Additivierung von PLA-Stärkeblends zur Verbesserung der Beständigkeit innerhalb dieses Vorhabens fokussiert werden und damit deren Einsatzfähigkeit in verschiedenen Alltags- und Gebrauchsgegenständen vorangetrieben werden. Der Nachweis der Beständigkeit gegen Umwelt- und Medieneinflüsse der Blend-Rezepturen würde das Interesse der verarbeitenden Firmen signifikant erhöhen. Da bei der Additivierung und Modifizierung auf den Einsatz von möglichst biobasierten Varianten geachtet werden soll, wäre erstmals eine kostengünstige Herstellung von im Idealfall vollständig biobasierten Bauteilen aus PLA-Stärkeblends möglich. Zusätzlich wären die je nach Anwendung geforderten Eigenschaften der Bauteile über die Lebensdauer garantiert. | Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Heim Tel.: +49 561 804-3670 heim@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Werkstofftechnik - Fachgebiet Kunststofftechnik Mönchebergstr. 3 34125 Kassel | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220NR089H | Verbundvorhaben: Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 06.2: PLA-Stärke-Blends für technische Büroausstattungen und Spielzeug - Struktur-Eigenschaftsbeziehungen und Modifizierungen - Akronym: BeBIO2 | Polylactid (PLA) gilt bei Anwendern als einer der wirtschaftlich bedeutendsten Biokunststoffe mit hohem Wachstumspotential. Allerdings verhindert der im Vergleich zu Polyolefinen (PE, PP) höhere Preis sowie der Mangel an verlässlichen Daten zur Beständigkeit, einen deutlich häufigeren Einsatz dieses Werkstoffes. Als Möglichkeiten zur Verringerung des Preises bieten sich die Zugabe von Füllstoffen und eine Verschäumung des Materials an. Stärke als Füllstoff konnte in der Vergangenheit bereits für verschiedene thermoplastische Kunststoffe eingesetzt werden. Die Verarbeitung von Stärke in PLA-Blends verbessert dabei zusätzlich deren Carbon Footprint, da die Gewinnung der Stärke im Vergleich zur PLA-Synthese deutlich weniger CO2 verursacht. PLA-Stärkeblends sind demnach - verglichen mit ungefülltem PLA - kostengünstiger und weisen darüber hinaus eine bessere Ökobilanz auf. Bisher ist allerdings nicht bekannt, welche Beständigkeiten die Blends gegenüber Umwelt- und Medieneinflüssen in verschiedenen Einsatzumgebungen aufweisen. Durch diese fehlenden Informationen nehmen bislang noch viele potenzielle Anwender Abstand vom Einsatz dieses biobasierten Materials. Um die Skepsis gegenüber dem Material und vorhandene Unzulänglichkeiten zu beseitigen, soll die Additivierung von PLA-Stärkeblends zur Verbesserung der Beständigkeit innerhalb dieses Vorhabens fokussiert werden und damit deren Einsatzfähigkeit in verschiedenen Alltags- und Gebrauchsgegenständen vorangetrieben werden. Der Nachweis der Beständigkeit gegen Umwelt- und Medieneinflüsse der Blend-Rezepturen würde das Interesse der verarbeitenden Firmen signifikant erhöhen. Da bei der Additivierung und Modifizierung auf den Einsatz von möglichst biobasierten Varianten geachtet werden soll, wäre erstmals eine kostengünstige Herstellung von im Idealfall vollständig biobasierten Bauteilen aus PLA-Stärkeblends möglich. Zusätzlich wären die je nach Anwendung geforderten Eigenschaften der Bauteile über die Lebensdauer garantiert. | Dr. rer. nat. Jens Buller Tel.: +49 331 568-1478 jens.buller@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220NR089I | Verbundvorhaben: Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 07.1: Cellulosefaserverstärkte Biokunststoffe im Consumerprodukte-Bereich - Bioverbundwerkstoffe - Akronym: BeBIO2 | Das Vorhaben setzt dort an, wo der bisherige Kenntnisstand zu Bioverbundwerkstoffen überproportional stark abfällt – beim Werkstoffverhalten in Abhängigkeit von potentiell eigenschaftsverändernden bzw. ungünstigen Umgebungsbedingungen und deren Einwirkzeitraum. Konkret werden systematische Untersuchungen zur Beständigkeit durchgeführt, wobei u.a. technisch und marktwirtschaftlich relevante Bioverbundwerkstoffe (Biokunststoff + biogene Verstärkungsfaser) in definierter Weise UV-Strahlung, Feuchtigkeit, Temperatur sowie Mikroorganismen ausgesetzt werden, wie sie qualitativ durchaus in der Praxis auftreten können. Es werden die zeitlichen Veränderungen, insbesondere der mechanischen Eigenschaften und der physikalischen Struktur, der Bioverbundwerkstoffe sowie der zugehörigen Referenzmaterialien verfolgt. Im Fokus stehen drei unterschiedliche biogene Verstärkungsfasertypen (Celluloseregenerat-, Zellstoff- und Naturfasern), die sich in gewissen Abstufungen hinsichtlich der chemischen Reinheit, des Celluloseanteils, der physikalischen Struktur sowie des Verstärkungspotential voneinander unterscheiden. Es ist zu erwarten, dass die drei Fasertypen unterschiedliche Beständigkeiten gegenüber den angewendeten Alterungsszenarien zeigen. Durch den Vergleich von definiert gealterten zu ungealterten Materialien können Aussagen zur Beständigkeit der untersuchten Bioverbundwerkstoffe getroffen werden. Darüber hinaus werden Erkenntnisse generiert, ob und in welchem Maße die eingesetzten Verstärkungsfasern den alterungsbedingten Eigenschaftsverlust der Biokunststoffe kompensieren oder beschleunigen. | Jens Erdmann Tel.: +49 331 568-1252 jens.erdmann@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 31.12.2024 | 2220NR089J | Verbundvorhaben: Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 07.2: Cellulosefaserverstärkte Biokunststoffe im Consumerprodukte-Bereich - Alterungsversuche - Akronym: Alterung | Das Vorhaben setzt dort an, wo der bisherige Kenntnisstand zu Bioverbundwerkstoffen überproportional stark abfällt – beim Werkstoffverhalten in Abhängigkeit von potentiell eigenschaftsverändernden bzw. ungünstigen Umgebungsbedingungen und deren Einwirkzeitraum. Konkret werden systematische Untersuchungen zur Beständigkeit durchgeführt, wobei u.a. technisch und marktwirtschaftlich relevante Bioverbundwerkstoffe (Biokunststoff + biogene Verstärkungsfaser) in definierter Weise UV-Strahlung, Feuchtigkeit, Temperatur sowie Mikroorganismen ausgesetzt werden, wie sie qualitativ durchaus in der Praxis auftreten können. Es werden die zeitlichen Veränderungen, insbesondere der mechanischen Eigenschaften und der physikalischen Struktur, der Bioverbundwerkstoffe sowie der zugehörigen Referenzmaterialien verfolgt. Im Fokus stehen drei unterschiedliche biogene Verstärkungsfasertypen (Celluloseregenerat-, Zellstoff- und Naturfasern), die sich in gewissen Abstufungen hinsichtlich der chemischen Reinheit, des Celluloseanteils, der physikalischen Struktur sowie des Verstärkungspotential voneinander unterscheiden. Es ist zu erwarten, dass die drei Fasertypen unterschiedliche Beständigkeiten gegenüber den angewendeten Alterungsszenarien zeigen. Durch den Vergleich von definiert gealterten zu ungealterten Materialien können Aussagen zur Beständigkeit der untersuchten Bioverbundwerkstoffe getroffen werden. Darüber hinaus werden Erkenntnisse generiert, ob und in welchem Maße die eingesetzten Verstärkungsfasern den alterungsbedingten Eigenschaftsverlust der Biokunststoffe kompensieren oder beschleunigen. | Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Heim Tel.: +49 561 804-3670 heim@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Werkstofftechnik - Fachgebiet Kunststofftechnik Mönchebergstr. 3 34125 Kassel | FPNR | ||
| 01.01.2022 | 31.12.2024 | 2220NR089K | Verbundvorhaben: Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 08.1: Naturfaserverstärkte Bio-PA Composite für Elektronik und Automotive - Charakterisierung der Compounds - Akronym: CellEuA | In diesem Teilprojekt soll die Beständigkeit von naturfaserverstärkten technischen Biokunststoffen (Bio-PA, Bio-PBT, Bio-PTT) insbesondere für die Bereiche Elektronik und Automobil untersucht werden. Hierfür sollen zunächst Composite aus Biopolyamiden und Naturfasern hergestellt werden. Zur Verbesserung der Haltbarkeit und der Verarbeitungseigenschaften sollen geeignete Additive eingesetzt werden. Darüber hinaus ist geplant, in enger Zusammenarbeit mit den Projektpartnern aus den Bereichen Elektronik, Automotive, Rohstoffherstellung und Compoundierung relevante Beständigkeits- und Prozesseinflüsse zu identifizieren. In Abstimmung mit den Projektpartnern sollen geeignete Alterungszyklen entwickelt und implementiert werden. Die gealterten Composites sollen hinsichtlich ihrer Eigenschaften wie Geruch, Mechanik oder Ermüdung charakterisiert werden. Außerdem soll untersucht werden, wie sich der Fasergehalt auf das Alterungsverhalten der Composites und der von den Projektpartnern daraus hergestellten Musterbauteile auswirkt. Darüber hinaus soll die mechanische Langzeitbeständigkeit (Ermüdung) der Verbundwerkstoffe untersucht und optimiert werden. | Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Heim Tel.: +49 561 804-3670 heim@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Werkstofftechnik - Fachgebiet Kunststofftechnik Mönchebergstr. 3 34125 Kassel | FPNR | ||
| 01.01.2022 | 31.12.2024 | 2220NR089L | Verbundvorhaben: Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 08.2: Naturfaserverstärkte Bio-PA Composite - Akronym: CellEuA | In diesem Teilprojekt soll die Beständigkeit von naturfaserverstärkten technischen Biokunststoffen (Bio-PA, Bio-PBT, Bio-PTT) insbesondere für die Bereiche Elektronik und Automobil untersucht werden. Hierfür sollen zunächst Composite aus Biopolyamiden und Naturfasern hergestellt werden. Zur Verbesserung der Haltbarkeit und der Verarbeitungseigenschaften sollen geeignete Additive eingesetzt werden. Darüber hinaus ist geplant, in enger Zusammenarbeit mit den Projektpartnern aus den Bereichen Elektronik, Automotive, Rohstoffherstellung und Compoundierung relevante Beständigkeits- und Prozesseinflüsse zu identifizieren. In Abstimmung mit den Projektpartnern sollen geeignete Alterungszyklen entwickelt und implementiert werden. Die gealterten Composites sollen hinsichtlich ihrer Eigenschaften wie Geruch, Mechanik oder Ermüdung charakterisiert werden. Außerdem soll untersucht werden, wie sich der Fasergehalt auf das Alterungsverhalten der Composites und der von den Projektpartnern daraus hergestellten Musterbauteile auswirkt. Darüber hinaus soll die mechanische Langzeitbeständigkeit (Ermüdung) der Verbundwerkstoffe untersucht und optimiert werden. | Prof. Dr.-Ing. Christian Bonten Tel.: +49 711 685-62811 christian.bonten@ikt.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Kunststofftechnik (IKT) Pfaffenwaldring 32 70569 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220NR089M | Verbundvorhaben: Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 09.1: Naturfaserverstärkte PHBV-Compounds für Elektrowerkzeuggehäuse - Prüfmethodik, Werkstoffweiterentwicklung - Akronym: PowerPHBV | Angesichts des großen Potentials von PHBV, stellt sich die Frage, wie dieses für reale Anwendungen genutzt werden kann. Um diese Frage zu beantworten, soll im Rahmen dieses Teilprojekts PHBV und cellulosefaserverstärktes PHBV speziell als Werkstoff für Elektrowerkzeuggehäuse untersucht werden. Zukünftig sollen sich so konventionelle Thermoplaste wie ABS oder PA6 erfolgreich durch biobasierte Kunststoffe subsituieren lassen. Elektrowerkzeuggehäuse unterliegen während ihrer Nutzung vielfältigen Belastungen. Dazu gehören Beanspruchungen durch chemische, thermische, mechanische und elektrische Faktoren. Um diesen anspruchsvollen Anwendungsbereich für PHBV zu erschließen, sollen im Rahmen dieses Vorhabens Modifikationen vorgenommen werden. Dabei kann es sich um chemische Modifikationen, um die gezielte Zugabe von Verstärkungsstoffen (speziell cellulose-Regeneratfasern) oder um das Herstellen von Blends handeln. Eine enge Kooperation mit Herstellern von Elektrowerkzeugen stellt dabei sicher, dass industrierelevante Anforderungen berücksichtigt werden und mögliche Modifikationen in der Praxis umsetzbar sind. Eine weitere Herausforderung bei der Substitution von konventionellen Thermoplasten durch Biopolymere liegt in der schlechten Datenlage hinsichtlich konstruktionsrelevanter Kennwerte. Um dieser Problematik zu begegnen, fließen alle im Laufe des Vorhabens ermittelten Kennwerte in eine Datenbank. Diese soll nach Projektende Unternehmen zur Verfügung gestellt werden, um ihnen den Umstieg auf biobasierte Kunststoffe zu erleichtern. | Prof. Dr.-Ing. Christian Bonten Tel.: +49 711 685-62811 christian.bonten@ikt.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Kunststofftechnik (IKT) Pfaffenwaldring 32 70569 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220NR089N | Verbundvorhaben: Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 09.2: Naturfaserverstärkte PHBV-Compounds für Elektrowerkzeuggehäuse - Compoundierung - Akronym: BeBIO2 | Angesichts des großen Potentials von PHBV, stellt sich die Frage, wie dieses für reale Anwendungen genutzt werden kann. Um diese Frage zu beantworten, soll im Rahmen dieses Teilprojekts PHBV und cellulosefaserverstärktes PHBV speziell als Werkstoff für Elektrowerkzeuggehäuse untersucht werden. Zukünftig sollen sich so konventionelle Thermoplaste wie ABS oder PA6 erfolgreich durch biobasierte Kunststoffe subsituieren lassen. Elektrowerkzeuggehäuse unterliegen während ihrer Nutzung vielfältigen Belastungen. Dazu gehören Beanspruchungen durch chemische, thermische, mechanische und elektrische Faktoren. Um diesen anspruchsvollen Anwendungsbereich für PHBV zu erschließen, sollen im Rahmen dieses Vorhabens Modifikationen vorgenommen werden. Dabei kann es sich um chemische Modifikationen, um die gezielte Zugabe von Verstärkungsstoffen (speziell cellulose-Regeneratfasern) oder um das Herstellen von Blends handeln. Eine enge Kooperation mit Herstellern von Elektrowerkzeugen stellt dabei sicher, dass industrierelevante Anforderungen berücksichtigt werden und mögliche Modifikationen in der Praxis umsetzbar sind. Eine weitere Herausforderung bei der Substitution von konventionellen Thermoplasten durch Biopolymere liegt in der schlechten Datenlage hinsichtlich konstruktionsrelevanter Kennwerte. Um dieser Problematik zu begegnen, fließen alle im Laufe des Vorhabens ermittelten Kennwerte in eine Datenbank. Diese soll nach Projektende Unternehmen zur Verfügung gestellt werden, um ihnen den Umstieg auf biobasierte Kunststoffe zu erleichtern. | Tobias Hückstaedt Tel.: +49 331 568-1440 tobias.hueckstaedt@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | FPNR | ||
| 01.01.2022 | 31.12.2024 | 2220NR089O | Verbundvorhaben: Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 10.1: Innenraumbauteile aus Bio-PA für die Automobilindustrie - Werkstoffoptimierung - Akronym: BestIBioPA | Biobasierte Kunststoffe werden bislang kaum in langlebigen Produkten bzw. technischen Be-reichen wie dem Automobil- oder Transportsektor eingesetzt. Ein Kunststoff, welcher in voll-ständig biobasierten Varianten erhältlich ist und dem ein großes Potenzial als Hochleistungs-kunststoff attestiert wird, ist Bio-Polyamid (Bio-PA). Die Forschung zu den Synthesemöglich-keiten ist hier bereits weit fortgeschritten und das gute Eigenschaftsprofil im Vergleich zu an-deren biobasierten Polymeren lässt daher einen variablen Einsatz vor allem auch im Automo-tive-Bereich erwarten. Der Forschungsfokus von Bio-PA lag bislang auf der Werkstoffentwick-lung und weniger auf der Untersuchung von Alterungseigenschaften. Informationen zu Lang-zeitbeständigkeiten von Bio-PA bei bestimmten Umgebungseinflüssen, die im Automobilbe-reich allgemein und speziell im Interieur gefordert werden, sind kaum bekannt. Daraus resul-tiert bislang eine gewisse Skepsis bei Automobilherstellern, Bio-PA im Interieur einzusetzen. Das Ziel dieses Vorhabens ist daher die Untersuchung der Langezeitbeständigkeit von Bio-PA in Bezug auf eine Anwendung im Automobilinnenraumbereich. Der Schwerpunkt liegt auf ty-pisch auftretenden Umgebungseinflüssen im Interieurbereich wie Temperaturschwankungen oder UV-Strahlung durch Sonneneinstrahlung. Anschließend soll die Veränderung derjenigen Werkstoffeigenschaften betrachtet werden, welche im Innenraum besonders hohen Anforde-rungen unterliegen wie z. B. mechanische Eigenschaften, Optik und Haptik oder evtl. auftre-tende Geruchsemissionen. Basierend auf den Ergebnissen, sollen Ansätze zur Optimierung der Alterungseigenschaften über eine Modifizierung von Bio-PA erarbeitet und getestet wer-den. Das im Vorhaben erarbeitete Wissen soll abschließend über verschiedene Kommunikati-onswege und Datenbanken in Forschung und Industrie übertragen werden. Insgesamt soll so die Skepsis von Automobilherstellern gegenüber der Verwendung von biobasierten Kunststoffen reduziert werden. | Prof. Dr.-Ing. Christian Bonten Tel.: +49 711 685-62811 christian.bonten@ikt.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Kunststofftechnik (IKT) Pfaffenwaldring 32 70569 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.01.2022 | 31.12.2024 | 2220NR089P | Verbundvorhaben: Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 10.2: Innenraumbauteile aus Bio-PA für die Automobilindustrie - Beständigkeit - Akronym: BestIBioPA | Biobasierte Kunststoffe werden bislang kaum in langlebigen Produkten bzw. technischen Bereichen wie dem Automobil- oder Transportsektor eingesetzt. Ein Kunststoff, welcher in vollständig biobasierten Varianten erhältlich ist und dem ein großes Potenzial als Hochleistungskunststoff attestiert wird, ist Bio-Polyamid (Bio-PA). Die Forschung zu den Synthesemöglichkeiten ist hier bereits weit fortgeschritten und das gute Eigenschaftsprofil im Vergleich zu anderen biobasierten Polymeren lässt daher einen variablen Einsatz vor allem auch im Automotive-Bereich erwarten. Der Forschungsfokus von Bio-PA lag bislang auf der Werkstoffentwicklung und weniger auf der Untersuchung von Alterungseigenschaften. Informationen zu Langzeitbeständigkeiten von Bio-PA bei bestimmten Umgebungseinflüssen, die im Automobilbereich allgemein und speziell im Interieur gefordert werden, sind kaum bekannt. Daraus resultiert bislang eine gewisse Skepsis bei Automobilherstellern, Bio-PA im Interieur einzusetzen. Das Ziel dieses Vorhabens ist daher die Untersuchung der Langezeitbeständigkeit von Bio-PA in Bezug auf eine Anwendung im Automobilinnenraumbereich. Der Schwerpunkt liegt auf typisch auftretenden Umgebungseinflüssen im Interieurbereich eines Automobils wie Temperaturschwankungen oder UV-Strahlung durch Sonneneinstrahlung. Anschließend soll die Veränderung derjenigen Werkstoffeigenschaften betrachtet werden, welche im Innenraum besonders hohen Anforderungen unterliegen wie z. B. mechanische Eigenschaften, Optik und Haptik oder evtl. auftretende Geruchsemissionen. Basierend auf den Ergebnissen, sollen Ansätze zur Optimierung der Alterungseigenschaften über eine Modifizierung von Bio-PA erarbeitet und getestet werden. Das im Vorhaben erarbeitete Wissen soll abschließend über verschiedene Kommunikationswege und Datenbanken in Forschung und Industrie übertragen werden. Insgesamt soll so die Skepsis von Automobilherstellern gegenüber der Verwendung von biobasierten Kunststoffen reduziert werden. | Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Heim Tel.: +49 561 804-3670 heim@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Werkstofftechnik - Fachgebiet Kunststofftechnik Mönchebergstr. 3 34125 Kassel | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 31.12.2024 | 2220NR089Q | Verbundvorhaben: Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 11: Naturfaserverstärkte Lignin-basierte Epoxidharze - Akronym: BeBIO2 | Ziel des Teilvorhabens M ist es, ligninbasierte Epoxidharze sowohl für kalthärtende als auch warmhärtende Anwendungen zu entwickeln und zu Duromeren bzw. Kompositen zu verarbeiten. Die so gewonnenen Materialien sind entsprechend ihrer Beständigkeit gegenüber verschiedenen Belastungen zu testen. Dabei spielen einerseits Witterungseinflüsse wie UV-Strahlung, Temperatur und Feuchtigkeit eine besondere Rolle. Außerdem gilt es, Belastungen im Erdreich durch Feuchtigkeit, pH-Wert und Mikroorganismen zu erfassen. | Dr. rer. nat. Gunnar Engelmann Tel.: +49 331 568-1210 gunnar.engelmann@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220NR089R | Verbundvorhaben: Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 12.1: Hochgefüllte PE-Ligninblends für den Bau-/Außenbereich - Beständigkeit - Akronym: BeBIO2 | Die Substitution erdölbasierter Kunststoffe durch Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe wird oft durch einen Mangel an Informationen zu den einzelnen Materialsystemen eingeschränkt (FNR-Studie FKZ22001017) Dem soll durch die Generierung einer Datenbank und der Entwicklung geeigneter biogener Materialsysteme innerhalb des Gesamtvorhabens "Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen" entgegengewirkt werden. Das vorliegende Teilvorhaben beinhaltet die Witterungs- und Chemikalienbeständigkeit von vollständig biobasierten und hochgefüllten Bio-PE-Ligninblends in Bezug auf Außenanwendungen. Es werden Bio-PE-Ligninblends mit erhöhter Witterungsbeständigkeit entwickelt, welche langlebige Applikationen im Baubereich forcieren. Hierzu wird der Einfluss des Lignintyps und –anteils in kompatibilisiertem Bio-HDPE auf die Witterungs- und Chemikalienbeständigkeit untersucht. Neben der Analyse separierter Umwelteinflüsse wie der Temperatur, der UV-Strahlung und der Wasseraufnahme wird deren Kombination mittels Klimakammer untersucht. Zur Integrierung und Erhöhung der Verwendung von ligninbasierten Materialien für Außenanwendungen, wird ein Bio-PE-Lignin-Stabilisator-Blendsystem entwickelt. Neben dem Einsatz eines Stabilisators werden die Bio-PE-Ligninblends in einem anschließenden Prozessschritt elektronenstrahlbehandelt, um Vernetzungsreaktionen zu initiieren, welche ebenfalls zur Erhöhung der Beständigkeit dienen. | Dr. Melanie Bartel Tel.: +49 331 568-1434 melanie.bartel@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220NR089S | Verbundvorhaben: Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 12.2: Hochgefüllte PE-Ligninblends für den Bau-/Außenbereich - Charakterisierung - Akronym: LPEResist | Die Substitution erdölbasierter Kunststoffe durch Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe wird oft durch einen Mangel an Informationen zu den einzelnen Materialsystemen eingeschränkt (FNR-Studie FKZ22001017) Dem soll durch die Generierung einer Datenbank und der Entwicklung geeigneter biogener Materialsysteme innerhalb des Gesamtvorhabens "Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen" entgegengewirkt werden. Das vorliegende Teilvorhaben beinhaltet die Witterungs- und Chemikalienbeständigkeit von vollständig biobasierten und hochgefüllten Bio-PE-Ligninblends in Bezug auf Außenanwendungen. Es werden Bio-PE-Ligninblends mit erhöhter Witterungsbeständigkeit entwickelt, welche langlebige Applikationen im Baubereich forcieren. Hierzu wird der Einfluss des Lignintyps und –anteils in kompatibilisiertem Bio-HDPE auf die Witterungs- und Chemikalienbeständigkeit untersucht. Neben der Analyse separierter Umwelteinflüsse wie der Temperatur, der UV-Strahlung und der Wasseraufnahme wird deren Kombination mittels Klimakammer untersucht. Zur Integrierung und Erhöhung der Verwendung von ligninbasierten Materialien für Außenanwendungen, wird ein Bio-PE-Lignin-Stabilisator-Blendsystem entwickelt. Neben dem Einsatz eines Stabilisators werden die Bio-PE-Ligninblends in einem anschließenden Prozessschritt elektronenstrahlbehandelt, um Vernetzungsreaktionen zu initiieren, welche ebenfalls zur Erhöhung der Beständigkeit dienen. | Prof. Dr.-Ing. Christian Bonten Tel.: +49 711 685-62811 christian.bonten@ikt.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Kunststofftechnik (IKT) Pfaffenwaldring 32 70569 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.03.2021 | 31.05.2024 | 2220NR090A | Verbundvorhaben: Dauerhafte und ressourcenschonende Composit-Strukturbauteile auf Basis neuartig vorbehandelter und verarbeiteter Bastfasern; Teilvorhaben 1: Auswahl, Konditionierung und Vorbehandlung von Naturfasern - Akronym: DuroBast | Im Verbundvorhaben "DuroBast" werden innovative, biobasierte Materialien entwickelt, die als Werkstoff zur Herstellung von Strukturbauteilen für verschiedene Anwendungen im Großserienmaßstab dienen. Das Ziel ist die Herstellung thermoplastisch umformbarer naturfaserverstärkter Kunststoffe (NFK) mit geringer Feuchteaufnahme und verbesserten mechanischen Eigenschaften. Sie sollen dafür geeignet sein, in Bereichen eingesetzt werden zu können, die bislang auf Grund unzureichender Festigkeiten und hohem Feuchteaufnahmevermögen für Naturfasern nicht zugänglich waren. Als Polymermatrix werden biobasierte Kunststoffe dienen, um zu 100% biobasierten Materialien zu gelangen. Entlang der Wertschöpfungskette von der Faser bis zur Anwendung erarbeiten die Projektpartner gemeinsam Lösungswege zur Zielerreichung und übertragen die Projektergebnisse auf die konkreten Anwendungsfelder Automobilinterieur, Sportgeräte und den öffentlichen Transport. Angepasste Charakterisierungsmethoden ermöglichen fundierte Aussagen über das Eigenschaftsprofil der Werkstoffe sowie realistische Lebensdauervorhersagen unter verschiedenen Einsatzbedingungen. Eine parallel durchgeführte Wirtschaftlichkeitsbetrachtung gewährleistet, dass frühzeitig nur aus ökonomischer Sicht umsetzbare Lösungswege weiterverfolgt werden. In diesem Teilvorhaben liegt der Schwerpunkt auf der Auswahl Konditionierung und Vorbehandlung der Naturfasern, mit dem Ziel die Fasern auf geeignete Weise hydrophob auszurüsten, um die Wasseraufnahmefähigkeit der Verbundwerkstoffe herabzusetzen. Zur Zielerreichung werden einerseits innovative Faserkonditionierungen zum Einsatz kommen, andererseits werden die Faserkavitäten und –zwischenräume mit einem Polymer gefüllt, so dass auch an beschädigten Stellen und Schnittkanten die Wasseraufnahme verhindert wird. Ein weiter Schwerpunkt dieses Teilvorhabens ist die Evaluation, an welcher Stelle der Prozesskette die Faservorbehandlung am wirtschaftlichsten und effektivsten durchzuführen ist. | Dr.-Ing. Roland Klein Tel.: +49 6151 705-8611 roland.klein@lbf.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit (LBF-K) Schloßgartenstr. 6 64289 Darmstadt | FPNR | ||
| 01.03.2021 | 31.05.2024 | 2220NR090B | Verbundvorhaben: Dauerhafte und ressourcenschonende Composit-Strukturbauteile auf Basis neuartig vorbehandelter und verarbeiteter Bastfasern; Teilvorhaben 2: Prozessentwicklung zur Herstellung von Garnen und textilen Flächen - Akronym: DuroBast | Im Verbundvorhaben "DuroBast" werden innovative, biobasierte Materialien entwickelt, die als Werkstoff zur Herstellung von Strukturbauteilen für verschiedene Anwendungen im Großserienmaßstab dienen. Das Ziel ist die Herstellung thermoplastisch umformbarer naturfaserverstärkter Kunststoffe (NFK) mit geringer Feuchteaufnahme und verbesserten mechanischen Eigenschaften. Sie sollen dafür geeignet sein, in Bereichen eingesetzt werden zu können, die bislang auf Grund unzureichender Festigkeiten und hohem Feuchteaufnahmevermögen für Naturfasern nicht zugänglich waren. Als Polymermatrix werden biobasierte Kunststoffe dienen, um zu 100% biobasierten Materialien zu gelangen. Entlang der Wertschöpfungskette von der Faser bis zur Anwendung erarbeiten die Projektpartner gemeinsam Lösungswege zur Zielerreichung und übertragen die Projektergebnisse auf die konkreten Anwendungsfelder Automobilinterieur, Sportgeräte und den öffentlichen Transport. Angepasste Charakterisierungsmethoden ermöglichen fundierte Aussagen über das Eigenschaftsprofil der Werkstoffe sowie realistische Lebensdauervorhersagen unter verschiedenen Einsatzbedingungen. Eine parallel durchgeführte Wirtschaftlichkeitsbetrachtung gewährleistet, dass frühzeitig nur aus ökonomischer Sicht umsetzbare Lösungswege weiterverfolgt werden. Das Teilvorhaben 2 besteht aus zwei Aufgaben. Die erste Aufgabe umfasst die Prozessentwicklung zur Herstellung der innovativen drehungsarmen Garne. Diese Garne werden am ITA in enger entwickelt. Das Potential der Garne wird an vereinfachten Faserverbundproben getestet. Das Ergebnis sind die Parameter zur Herstellung der Garne, die das Hochskalieren beim Projektpartner WS ermöglichen. Die zweite Aufgabe des Teilvorhabens ist die Entwicklung der textilen Flächen. Basierend auf den am ITA im Labormaßstab gewonnenen Erkenntnissen wird die Firma Gustav Gerster GmbH & Co. KG im Unterauftrag das Hochskalieren übernehmen. Das ITA unterstützt durch die Charakterisierung der entwickelten Textilen. | Seyit Halaç Tel.: +49 241 80 22088 seyit.halac@ita.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Institut für Textiltechnik und Lehrstuhl für Textilmaschinenbau (ITA) Otto-Blumenthal-Str. 1 52074 Aachen | FPNR | ||
| 01.03.2021 | 31.05.2024 | 2220NR090C | Verbundvorhaben: Dauerhafte und ressourcenschonende Composit-Strukturbauteile auf Basis neuartig vorbehandelter und verarbeiteter Bastfasern; Teilvorhaben 3: Prozessentwicklung und Simulation zur Herstellung und Umformung der Halbzeuge - Akronym: DuroBast | In dem hier vorgeschlagenen Projekt "DuroBast" sollen innovative, biobasierte Materialien entwickelt werden, die als Werkstoff zur Herstellung von Strukturbauteilen für verschiedene Anwendungen im Großserienmaßstab dienen. Das Ziel ist die Herstellung thermoplastisch umformbarer naturfaserverstärkter Kunststoffe (NFK) mit geringer Feuchteaufnahme und verbesserten mechanischen Eigenschaften, wie erhöhter Steifigkeit oder Zugfestigkeit. Sie sollen dafür geeignet sein, in Bereichen eingesetzt werden zu können, die bislang auf Grund unzureichender Festigkeiten und hohem Feuchteaufnahmevermögen für Naturfasern nicht zugänglich waren. Als Polymermatrix werden biobasierte Kunststoffe dienen, um zu 100% biobasierten Materialien zu gelangen. Vorgesehen ist hierfür bevorzugt die Polymilchsäure (PLA), da diese in ausreichenden Mengen verfügbar ist und bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen verarbeitet werden kann. Flankierend und alternativ hierzu können weitere Polyester aus der Gruppe der Polyhydroxyalkanoate sowie verschiedene Polyamide betrachtet werden. Als Verstärkungsfasern sind solche vorgesehen, die in Deutschland kultiviert werden und nachhaltig verfügbar sind. Insbesondere handelt es sich dabei um die Bastfasern Hanf und Flachs, wobei der Schwerpunkt in DuroBast auf die Hanffasern gelegt wird, die hauptsächlich in Deutschland angebaut werden. Das Ziel ist dabei, die Verwendung der heimischen Fasern durch Modifizierung zu verbessern und neue Einsatzbereiche zu erschließen. Es wird ein besonderes Augenmerk darauf gelegt, dass zu einem möglichst frühen Zeitpunkt des Projektverlaufs ein geeigneter Fasertyp festgelegt wird, mit dem alle Projektpartner arbeiten, um die Ergebnisse untereinander vergleichbar zu machen. Zusätzlich werden weitere Fasertypen im kleinen Maßstab in die Untersuchungen mit einbezogen und untereinander verglichen, so dass final für die Demonstratoranwendungen der jeweils am besten geeignete Fasertyp zum Einsatz kommt. | Prof. Dr.-Ing. Thomas Neumeyer Tel.: +49 631 2017 103 thomas.neumeyer@ivw.uni-kl.de Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe GmbH Erwin-Schrödinger-Str. 58 67663 Kaiserslautern | FPNR | ||
| 01.03.2021 | 31.05.2024 | 2220NR090D | Verbundvorhaben: Dauerhafte und ressourcenschonende Composit-Strukturbauteile auf Basis neuartig vorbehandelter und verarbeiteter Bastfasern; Teilvorhaben 4: Mechanismenbasierte Charakterisierung und Modellierung des Ermüdungs- und Schädigungsverhaltens - Akronym: DuroBast | Im Verbundvorhaben "DuroBast" werden innovative, biobasierte Materialien entwickelt, die als Werkstoff zur Herstellung von Strukturbauteilen für verschiedene Anwendungen im Großserienmaßstab dienen. Das Ziel ist die Herstellung thermoplastisch umformbarer naturfaserverstärkter Kunststoffe (NFK) mit geringer Feuchteaufnahme und verbesserten mechanischen Eigenschaften. Sie sollen dafür geeignet sein, in Bereichen eingesetzt werden zu können, die bislang auf Grund unzureichender Festigkeiten und hohem Feuchteaufnahmevermögen für Naturfasern nicht zugänglich waren. Als Polymermatrix werden biobasierte Kunststoffe dienen, um zu 100% biobasierten Materialien zu gelangen. Entlang der Wertschöpfungskette von der Faser bis zur Anwendung erarbeiten die Projektpartner gemeinsam Lösungswege zur Zielerreichung und übertragen die Projektergebnisse auf die konkreten Anwendungsfelder Automobilinterieur, Sportgeräte und den öffentlichen Transport. Angepasste Charakterisierungsmethoden ermöglichen fundierte Aussagen über das Eigenschaftsprofil der Werkstoffe sowie realistische Lebensdauervorhersagen unter verschiedenen Einsatzbedingungen. Eine parallel durchgeführte Wirtschaftlichkeitsbetrachtung gewährleistet, dass frühzeitig nur aus ökonomischer Sicht umsetzbare Lösungswege weiterverfolgt werden In diesem Teilvorhaben (TA8) liegt der Schwerpunkt auf der Charakterisierung von Prozess-Struktur-Eigenschaft-Beziehungen der NFK-Composite, in dem der Einfluss einzelner Faservorbehandlungs- und Konsolidierungsparameter sowie mikrostruktureller Gegebenheiten auf die resultierenden mechanischen Eigenschaften mittels effizienter Kurzzeit-Prüfmethoden untersucht wird. Ein Schwerpunkt liegt weiterhin auf der anwendungsnahen Prüfung, um die Performance der NFK-Composite im Einsatz abschätzen und berechnen zu können. Prüfungen bei erhöhter relativer Luftfeuchte zielen dabei auf die Validierung eines der Gesamtziele des Verbundvorhabens "Verrgingerung der Feuchteaufnahme" ab. | Prof. Dr.-Ing. habil Frank Walther Tel.: +49 231 755-8028 frank.walther@tu-dortmund.de Technische Universität Dortmund - Fakultät Maschinenbau - Fachgebiet Werkstoffprüftechnik (WPT) Baroper Str. 303 44227 Dortmund | FPNR | ||
| 01.03.2021 | 31.05.2024 | 2220NR090E | Verbundvorhaben: Dauerhafte und ressourcenschonende Composit-Strukturbauteile auf Basis neuartig vorbehandelter und verarbeiteter Bastfasern; Teilvorhaben 5: Wirtschaftlichkeitsbetrachtung des Herstellprozesses - Akronym: DuroBast | Die nova-Institut GmbH ist Antragsteller des Teilvorhaben 6 "Wirtschaftlichkeitsbetrachtung des Herstellprozesses neuartiger naturfaserverstärkter, feuchtebeständiger Composit-Strukturbauteile". Sie nimmt damit eine zentrale Position im Gesamtvorhaben ein, indem sie in Teilaufgabe 9 entlang der Wertschöpfungskette sowohl die verwendeten Rohstoffe als auch die zum Einsatz kommenden Verfahren hinsichtlich Preis, Verfügbarkeit und Übertragbarkeit auf großtechnische Prozesse evaluiert. Hierzu ist sie in ständigem Kontakt mit allen Projektpartnern, um die erforderlichen Daten auszutauschen. Als Basis für die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung wird ein Arbeitsdokument erstellt, in dem die Systemgrenzen und Rahmenbedingungen definiert werden. Dieses Dokument wird kontinuierlich während des Projektverlaufs an die jeweils aktuelle Ergebnislage angepasst. Das Ziel dieses Teilvorhabens ist schließlich die Erstellung eines Szenarios, das neben der Umsetzbarkeit insbesondere auch die Marktgängigkeit der Materialien und Produkte berücksichtigt. Dieses Teilvorhaben ist insofern ein essenzieller Bestsandteil des Gesamtvorhabens, da auf Basis der Ergebnisse hieraus frühzeitig unrentable Lösungswege ausgeschlossen werden können und somit sich die Forschungsarbeiten auf marktfähige Produkte konzentrieren können. Darüber hinaus wird dieses Teilvorhaben einen wesentlichen Beitrag zum Ergebnistransfer in Teilaufgabe 1 (AP 1.3) leisten. In Zusammenarbeit mit dem Projektkoordinator wird hierzu die Öffentlichkeitsarbeit aller Projektpartner koordiniert. Darüber hinaus werden Publikationen, die das Gesamtvorhaben betreffen, gemeinsam mit dem Fraunhofer LBF erstellt. Auf Grund des umfangreichen Netzwerkes an Interessenten für Produkte aus nachwachsenden Rohstoffen wird die nova-Institut GmbH als Multiplikator für die Verbreitung der Ergebnisse dienen. | Dr. rer. nat. Asta Partanen Tel.: +49 2233 4814-59 asta.partanen@nova-institut.de nova-Institut für politische und ökologische Innovation GmbH Leyboldstraße 16 50354 Hürth | FPNR | ||
| 01.03.2021 | 31.05.2024 | 2220NR090F | Verbundvorhaben: Dauerhafte und ressourcenschonende Composit-Strukturbauteile auf Basis neuartig vorbehandelter und verarbeiteter Bastfasern; Teilvorhaben 6: Herstellung eines Demonstrators für Übergangssysteme im öffentlichen Nah- und Fernverkehr (Naturfaserverstärkte Elastomere) - Akronym: DuroBast | Als Ziel des Projektes DuroBast sollen innovative, biobasierte und thermoplastisch umformbare Materialien entwickelt werden, die als Werkstoff zur Herstellung von Strukturbauteilen für verschiedene Anwendungen im Großserienmaßstab dienen. Die Produkte sollen dabei eine geringere Feuchteaufnahme und verbesserte mechanische Eigenschaften aufweisen. Sie sollen dafür geeignet sein, in Bereichen eingesetzt werden zu können, die bislang auf Grund unzureichender Festigkeiten und hohem Feuchteaufnahmevermögen für Naturfasern nicht zugänglich waren. Als Polymermatrix werden biobasierte Kunststoffe dienen, um zu 100% biobasierten Materialien zu gelangen. Es wird entlang der kompletten Wertschöpfungskette von der Faser bis zur Anwendung gemeinsam an Lösungswegen zur Zielerreichung gearbeitet und die Projektergebnisse auf die konkreten Anwendungsfelder wie den öffentlichen Transport übertragen, anhand derer die Vorteile der Neuentwicklung herausgearbeitet werden. Angepasste Charakterisierungsmethoden ermöglichen Aussagen über das Eigenschaftsprofil der Werkstoffe sowie realistische Lebensdauervorhersagen unter verschiedenen Einsatzbedingungen. Eine parallel durchgeführte Wirtschaftlichkeitsbetrachtung gewährleistet, dass frühzeitig nur aus ökonomischer Sicht umsetzbare Lösungswege weiterverfolgt werden. Das Teilprojekt fokussiert sich auf die Herstellung von Faltenbälgen für Übergangssysteme im öffentlichen Nah- und Fernverkehr. Hierzu werden im Labor- und Pilotmaßstab die Herstellung von naturfaserverstärkten Elastomeren aus textilen Flächen untersucht. Dabei werden die zuvor unbehandelten Naturfaser-Halbzeuge mit verschiedenen Substraten getränkt um eine ausreichende Imprägnierung zu erreichen. Das Ziel ist dabei eine für den Beschichtungsprozess geeignete textile Fläche zu erhalten. Im nächsten Schritt werden die so erhaltenen, getränkten, textilen Flächen dem Beschichtungsprozess zugeführt, auf die technische Einsatzfähigkeit geprüft und zu Demonstratoren aufgebaut. | Dr. rer. nat. Alexander Ungefug Tel.: +49 561 998-1825 alexander.ungefug@hubner-germany.com Hübner GmbH & Co. KG Heinrich-Hertz-Str. 2 34123 Kassel | FPNR | ||
| 01.08.2021 | 31.07.2024 | 2220NR092A | Verbundvorhaben: Entwicklung innovativer und intelligenter Sensorsysteme zur Gewährleistung der biologischen Prozessstabilität beim lastflexiblen Betrieb von Biogasanlagen; Teilvorhaben 1: Implementierung der neuartigen Messtechnik in die Steuerung einer lastflexibel betriebenen Biogasanlage - Akronym: i2-Sens | Der Ausbau der Stromproduktion auf der Basis von Windkraft- und PV-Anlagen führt zu einer stark fluktuierenden Stromproduktion und stellt unsere Stromnetze vor neue Herausforderungen. Hier kommt der Bioenergie eine besondere Bedeutung zu. Durch die Speicherfähigkeit der Biomasse in Kombination mit einem lastflexiblen Betrieb der Biogasanlagen können die Stromnetze dezentral und auf der Basis regenerativer Energieträger stabilisiert werden. Technologisch und sicherheitstechnisch ist die notwendige lastflexible und bedarfsorientierte Biogasproduktion aber mit dem derzeitigen technischen Entwicklungsstand der Anlagen nicht möglich. Eine stark flexible Substratzufuhr kann die Qualität des produzierten Gases erheblich senken und durch die vermehrte Freisetzung von Wasserstoff und Schwefelwasserstoff auch die Betriebssicherheit der Anlagen gefährden. Hier setzt das beantragte Forschungsprojekt an. Durch eine Echtzeit-Erfassung der Gasqualität im Fermenter mittels neuartiger Sensorsysteme (Photoakustische Sensoren), werden der Methan- und Kohlenstoffdioxidgehalt mit einer wesentlich höheren zeitlichen Auflösung erfasst, als dies mit bisherigen Verfahren möglich ist. Über ein vollkommen neuartiges Ramansystem erfolgt die simultane und quantitative Bestimmung aller weiteren Gaskomponenten, wozu neben Methan und Kohlendioxid unter anderem auch Wasserstoff, Schwefelwasserstoff und höherkettige Moleküle gehören. Aufbauend auf diesen neuartigen Sensoren und Messdaten werden Regelkreise entworfen, die eine Algorithmen-basierte Substratzufuhr und Rührwerkseinstellungen in ein Managementsystem integrieren, so dass eine einfache aber umfassende Überwachung und Betrieb der Anlagen auch bei komplexen Fütterungsstrategien ermöglicht wird. Damit wird eine flexible, nachfragebestimmte Produktion von Biogas bei gleichzeitig stabiler Prozessbiologie ermöglicht. | Dr. Andreas Lemmer Tel.: +49 711 459-22684 andreas.lemmer@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740) Garbenstr. 9 70599 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.08.2021 | 31.07.2024 | 2220NR092B | Verbundvorhaben: Entwicklung innovativer und intelligenter Sensorsysteme zur Gewährleistung der biologischen Prozessstabilität beim lastflexiblen Betrieb von Biogasanlagen; Teilvorhaben 2: Entwicklung innovativer Sensorsysteme zur umfassenden Analyse der Gaszusammensetzung im Fermenter - Akronym: i2-Sens | Im Rahmen der Flexibilisierung und Umstellung der Stromversorgung kommt den Biogasanlagen eine besondere Bedeutung zu. Durch die Speicherfähigkeit der Biomasse in Kombination mit einem lastflexiblen Betrieb der Biogasanlagen können die Stromnetze dezentral und auf der Basis regenerativer Energieträger stabilisiert werden. . Hier setzt das beantragte Forschungsprojekt an. Durch eine Echtzeit-Erfassung der Gasqualität im Fermenter mittels neuartiger Sensorsysteme (Photoakustische Sensoren), werden der Methan- und Kohlenstoffdioxidgehalt mit einer wesentlich höheren zeitlichen Auflösung erfasst, als dies mit bisherigen Verfahren möglich ist. Über ein vollkommen neuartiges Ramansystem erfolgt die simultane und quantitative Bestimmung aller weiteren Gaskomponenten, wozu neben Methan und Kohlendioxid unter anderem auch Wasserstoff, Schwefelwasserstoff und höherkettige Moleküle gehören. Aufbauend auf diesen neuartigen Sensoren und Messdaten werden Regelkreise entworfen, die eine algorithmen-basierte Substratzufuhr und Rührwerkseinstellungen in ein Managementsystem integrieren, so dass eine einfache aber umfassende Überwachung und Betrieb der Anlagen auch bei komplexen Fütterungsstrategien ermöglicht wird. Damit wird eine flexible, nachfragebestimmte Produktion von Biogas bei gleichzeitig stabiler Prozessbiologie ermöglicht. | Dipl. Ing. Torsten Haug Tel.: +49 721 680 381-11 torsten.haug@union-instruments.com Union Instruments GmbH Maria-Goeppert-Str. 22 23562 Lübeck | FPNR | ||
| 01.09.2020 | 31.12.2023 | 2220NR093X | Vermittlung des Klimaschutzprogramms der Bundesregierung - Akronym: KlimaPro2030 | Zur Erreichung der Klimaschutzziele ist eine fundamentale Transformation unserer Gesellschaft und aller Sektoren notwendig. In der Energieversorgung, dem Verkehr, den Gebäuden, der Industrie, der Land- und der Abfallwirtschaft sind Maßnahmen umzusetzen, die CO2-Emissionen vermeiden. Hierzu hat die Bundesregierung ihre Politik mit dem Klimaschutzprogramm 2030 konkretisiert. Die Bioenergie bietet vielfältige Innovationspotentiale, deren Einsatz Alleinstellungsmerkmale zu anderen technologischen Optionen aufweisen. Sie bildet einen zentralen Pfeiler einer klimafreundlichen Energieversorgung aus heimischen erneuerbaren Quellen. Die diversen direkten und indirekten Ansätze, Maßnahmen und regulatorischen Eingriffe im Klimaschutzprogramm, die durch eine optimierte Landwirtschaft und mit Bioenergie CO2-Einsparungen realisieren wollen, unterstreichen ihre Bedeutung. Einige Maßnahmen sprechen direkt die energiewirtschaftliche Tätigkeit von Landwirten an, weitere sprechen andere Bereiche der Landwirtschaft an, sollten aber wegen ihrer bedeutenden Klimaschutzhebel nicht minder thematisiert werden. Trotz der Bekanntmachung ist aber häufig den relevanten Adressatengruppen nicht ausreichend bekannt, wie sie die neuen Maßnahmen für ihre Geschäftsmodelle nutzen können. Mit dem hier eingereichten Kommunikationsprojekt strebt die Agentur für Erneuerbare Energien (AEE) an, die Chancen und Potentiale des Klimaschutzprogrammes der Bundesregierung den Akteuer*innen direkt zu vermitteln, um ein Befassen sowie die Einleitung erster Schritte zu motivieren, die möglichen Beiträge der Bioenergie ins Bewusstsein der Öffentlichkeit zu rücken und durch fundierte, neutrale und adressatengerechte Informationsvermittlung zwischen den teilweise divergierenden Interessen zu vermitteln. Gleichzeitig wird beabsichtigt, mit alten und neuen Vorurteilen aufzuräumen und (wieder) eine positive Konnotation der Bioenergie in der öffentlichen Wahrnehmung zu etablieren. | Dr. Robert Brandt Tel.: +49 30 200 535 50 r.brandt@unendlich-viel-energie.de Agentur für Erneuerbare Energien e.V. EUREF-Campus 16 10829 Berlin | FPNR | ||
| 01.10.2020 | 30.09.2024 | 2220NR094A | Verbundvorhaben: Biobasierte Harze für die serielle Verarbeitung faserverstärkter Bauteile; Teilvorhaben 1: Materialentwicklung und Prozessanpassung - Akronym: BioResinProcess | Das Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung eines nachhaltigen Exterieurbauteil im Automobil. Neben einen Bioanteil von mindestens 85 %, das schießt die Naturfaser (NF)-verstärkung, das Harz und die Lackierung ein, soll auch das Herstellungsverfahren ökobilanziert werden. Die Kooperationspartner Fraunhofer WKI, HOBUM Oleochemicals GmbH, Porsche AG und Four Motors GmbH werden das werkstoffliche Potenzial von biobasierten Faserverbundwerkstoffen anhand des technischen Lastenheftes zur Produktion von Straßenfahrzeugen abgeleiten und insbesondere in dem Bereich Oberflächenqualität und duktilem Versagensverhalten umfassende Entwicklungsarbeit leisten, um die biogenen Werkstoffe auf das technische Niveau der etablierten Systeme zu heben. Es stünden nach Projektabschluss die notwendigen Erkenntnisse für einen erfolgreichen Transfer auf eine industrielle Serienproduktion zur Verfügung. Damit folgt dieses Vorhaben dem Ziel der Europäischen Union eine CO2 neutrale Automobilproduktion bis 2050 zu erreichen. | Ole Hansen Tel.: +49 511 9296-2822 ole.hansen@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.10.2020 | 30.09.2024 | 2220NR094B | Verbundvorhaben: Biobasierte Harze für die serielle Verarbeitung faserverstärkter Bauteile; Teilvorhaben 2: Entwicklung biobasierter Härter für Epoxidharze auf Basis von pflanzlichen Ölen - Akronym: BioResinProcessTV2 | Vorhabenbeschreibung kurz Das Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung eines nachhaltigen Exterieurbauteil im Automobil. Neben einen Bioanteil von mindestens 85 %, das schießt die Naturfaser (NF)-verstärkung, das Harz und die Lackierung ein, soll auch das Herstellungsverfahren ökobilanziert werden. Die Kooperationspartner Fraunhofer WKI, HOBUM Oleochemicals GmbH, Porsche AG und Four Motors GmbH werden das werkstoffliche Potenzial von biobasierten Faserverbundwerkstoffen anhand des technischen Lastenheftes zur Produktion von Straßenfahrzeugen abgeleiten und insbesondere in dem Bereich Oberflächenqualität und duktilem Versagensverhalten umfassende Entwicklungsarbeit leisten, um die biogenen Werkstoffe auf das technische Niveau der etablierten Systeme zu heben. Es stünden nach Projektabschluss die notwendigen Erkenntnisse für einen erfolgreichen Transfer auf eine industrielle Serienproduktion zur Verfügung. Damit folgt dieses Vorhaben dem Ziel der Europäischen Union eine CO2 neutrale Automobilproduktion bis 2050 zu erreichen. Im vorliegenden Teilvorhaben 2 werden die geeigneten Härter auf Basis nachwachsender Rohstoffe entwickelt und zu Systemen Harz / Härter kombiniert, wobei mit Bezug auf die Vorgaben des Resin Transfer Moulding (RTM) der nachwachsende Anteil maximiert wird. | Dr. Jens Lüttke Tel.: +49 40 766255-67 jluettke@hobum.de HOBUM Oleochemicals GmbH Konsul-Ritter-Str. 10 21079 Hamburg | FPNR | ||
| 01.07.2021 | 30.06.2024 | 2220NR095A | Verbundvorhaben: Sachdatenbasierte Entwicklung einer mobilen App zur Stärkung von Waldbesitzeransprache und Beratung im Kleinprivatwald auf der Basis von Fernerkundungs- und Geodaten; Teilvorhaben 1: Geodatenmanagement und App-Entwicklung - Akronym: WaldKlick | Das Projekt wird unter Durchführung der drei teilhabenden Partner FeLis, UNIQUE und KWF über 8 Arbeitspakete (APs) ausgerollt. AP1 – Projektmanagement und Öffentlichkeitsarbeit – umfasst die Realisierung von Projekttreffen sowie die interne und externe Kommunikation unter intensiver Nutzung von Presse und (Fach)Medien zur Etablierung des Außenauftritts. AP2 – Analyse und Konzeption – fokussiert die Analyse bestehender Ansätze zur Aktivierung und Einbindung von Kleinprivatwaldbesitzern in das Projekt. Daraus entwickelte Vorstufen zu Mock-ups und User Stories bilden die Grundlage für die Konzeption und agile Entwicklung der App. AP3 – Datenschutz – gewährleistet, dass die neu erhobenen Daten den geltenden Bestimmungen (z.B. DSGVO) nach verarbeitet werden. Der Fokus wird dabei auf das Prinzip der Datensparsamkeit gelegt. AP4 – Geodatenmanagement – befasst sich mit der Beschaffung, Vorhaltung und Bereitstellung der für WaldKlick identifizierten Geodaten und Fachdaten. AP5 – Visualisierung und App-Entwicklung - beinhaltet die Entwicklung der beiden Schnittstellen zum Waldbesitzer – zum einen über eine App und zum anderen über eine Webpräsenz (Homepage) mit nahezu identischen Funktionalitäten. AP6 – Entwicklung der Web Processing Dienste (WPS) – bearbeitet die in AP4 identifizierten und katalogisierten Daten inhaltlich in Pre- und Postprocessing-Ketten: durch so genannte web services werden von der App ausgelöste Anfragen nach Daten oder Prozessierungsschritten auf inhaltlicher und technischer Ebene beantwortet. Mit dem in AP7 parallel zum Programmierungsfortschritt entwickelten zweistufigen Geschäftsmodell soll eine Anschlussfinanzierung und der Betrieb der App nach Projektabschluss sichergestellt werden. AP8 schließlich – Außenkommunikation und Verstetigung – sichert über Vernetzungsstrategien bzw. Verstetigungskonzepte und Produkttests die langfristige Nutzung der "WaldKlick"-App durch KleinprivatwaldbesitzernInnen bzw. seine dauerhafte technische Aktualität. | Prof. Dr. Barbara Koch Tel.: +49 761 203-3694 barbara.koch@felis.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg Fahnenbergplatz 79098 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 01.07.2021 | 30.06.2024 | 2220NR095B | Verbundvorhaben: Sachdatenbasierte Entwicklung einer mobilen App zur Stärkung von Waldbesitzeransprache und Beratung im Kleinprivatwald auf der Basis von Fernerkundungs- und Geodaten; Teilvorhaben 2: User-Interface - Akronym: WaldKlick | Das Projekt wird unter Durchführung der drei teilhabenden Partner FeLis, UNIQUE und KWF über 8 Arbeitspakete (APs) ausgerollt. AP1–Projektmanagement und Öffentlichkeitsarbeit – umfasst die Realisierung von Projekttreffen sowie die interne und externe Kommunikation unter intensiver Nutzung von Presse und (Fach)Medien zur Etablierung des Außenauftritts. AP2 – Analyse und Konzeption – fokussiert die Analyse bestehender Ansätze zur Aktivierung und Einbindung von KleinprivatwaldbesitzernInnen in das Projekt. Daraus entwickelte Vorstufen zu Mock-ups und User Stories bilden die Grundlage für die Konzeption und agile Entwicklung der App. AP3 – Datenschutz – gewährleistet, dass die neu erhobenen Daten den geltenden Bestimmungen (z.B. DSGVO) nach verarbeitet werden. Der Fokus wird dabei auf das Prinzip der Datensparsamkeit gelegt. AP4 – Geodatenmanagement – befasst sich mit der Beschaffung, Vorhaltung und Bereitstellung der für WaldKlick identifizierten Geodaten und Fachdaten. AP5 – Visualisierung und App-Entwicklung - beinhaltet die Entwicklung der beiden Schnittstellen zum Waldbesitzer – zum einen über eine App und zum anderen über eine Webpräsenz (Homepage) mit nahezu identischen Funktionalitäten. AP6 – Entwicklung der Web Processing Dienste (WPS) – bearbeitet die in AP4 identifizierten und katalogisierten Daten inhaltlich in Pre- und Postprocessing-Ketten: durch so genannte web services werden von der App ausgelöste Anfragen nach Daten oder Prozessierungsschritten auf inhaltlicher und technischer Ebene beantwortet. Mit dem in AP7 parallel zum Programmierungsfortschritt entwickelten zweistufigen Geschäftsmodell soll eine Anschlussfinanzierung und der Betrieb der App nach Projektabschluss sichergestellt werden. AP8 schließlich – Außenkommunikation und Verstetigung – sichert über Vernetzungsstrategien bzw. Verstetigungskonzepte und Produkttests die langfristige Nutzung der "WaldKlick"-App durch KleinprivatwaldbesitzernInnen bzw. seine dauerhafte technische Aktualität | Dr. Bernd Wippel Tel.: +49 761 208534-23 bernd.wippel@unique-landuse.de UNIQUE forestry and land use GmbH Schnewlinstr. 10 79098 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 01.07.2021 | 30.06.2024 | 2220NR095C | Verbundvorhaben: Sachdatenbasierte Entwicklung einer mobilen App zur Stärkung von Waldbesitzeransprache und Beratung im Kleinprivatwald auf der Basis von Fernerkundungs- und Geodaten; Teilvorhaben 3: Wissenstransfer und Praxiseinführung - Akronym: WaldKlick | Das Projekt wird unter Durchführung der drei teilhabenden Partner FeLis, UNIQUE und KWF über 8 Arbeitspakete (APs) ausgerollt. AP1–Projektmanagement und Öffentlichkeitsarbeit – umfasst die Realisierung von Projekttreffen sowie die interne und externe Kommunikation unter intensiver Nutzung von Presse und (Fach)Medien zur Etablierung des Außenauftritts. AP2 – Analyse und Konzeption – fokussiert die Analyse bestehender Ansätze zur Aktivierung und Einbindung von KleinprivatwaldbesitzernInnen in das Projekt. Daraus entwickelte Vorstufen zu Mock-ups und User Stories bilden die Grundlage für die Konzeption und agile Entwicklung der App. AP3 – Datenschutz – gewährleistet, dass die neu erhobenen Daten den geltenden Bestimmungen (z.B. DSGVO) nach verarbeitet werden. Der Fokus wird dabei auf das Prinzip der Datensparsamkeit gelegt. AP4 – Geodatenmanagement – befasst sich mit der Beschaffung, Vorhaltung und Bereitstellung der für WaldKlick identifizierten Geodaten und Fachdaten. AP5 – Visualisierung und App-Entwicklung - beinhaltet die Entwicklung der beiden Schnittstellen zum Waldbesitzer – zum einen über eine App und zum anderen über eine Webpräsenz (Homepage) mit nahezu identischen Funktionalitäten. AP6 – Entwicklung der Web Processing Dienste (WPS) – bearbeitet die in AP4 identifizierten und katalogisierten Daten inhaltlich in Pre- und Postprocessing-Ketten: durch so genannte web services werden von der App ausgelöste Anfragen nach Daten oder Prozessierungsschritten auf inhaltlicher und technischer Ebene beantwortet. Mit dem in AP7 parallel zum Programmierungsfortschritt entwickelten zweistufigen Geschäftsmodell soll eine Anschlussfinanzierung und der Betrieb der App nach Projektabschluss sichergestellt werden. AP8 schließlich – Außenkommunikation und Verstetigung – sichert über Vernetzungsstrategien bzw. Verstetigungskonzepte und Produkttests die langfristige Nutzung der "WaldKlick"-App durch KleinprivatwaldbesitzernInnen bzw. seine dauerhafte technische Aktualität | Alexander Kaulen Tel.: +49 6078 785-27 alexander.kaulen@kwf-online.de Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF) Spremberger Str. 1 64823 Groß-Umstadt | FPNR | ||
| 01.11.2020 | 31.12.2022 | 2220NR096A | Verbundvorhaben: Modernisierung und Erweiterung des Schulungsangebots der Waldbauernschule Brandenburg für Waldbesitzende und Forstwirtschaftliche Zusammenschlüsse; Teilvorhaben 1: Projektkoordination & Durchführung der Schulungen - Akronym: Waldtrainer | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung, Anwendung und Etablierung neuer Methoden zur Schulung von Waldbesitzenden und Führungskräften anerkannter Forstwirtschaftlicher Zusammenschlüsse durch den Waldbauernverband Brandenburg e.V. als Projektträger der Waldbauernschule Brandenburg. Diese Schulungen sind digital und online basiert. Sie bringen den Förster, den Wald und den Schulungsraum zum Waldbesitzenden nach Hause, stützen auf einem didaktisch ausgearbeiteten Konzept und dienen der Effizienzsteigerung bei der Schulungsdurchführung. Diese Schulungsmethode senkt somit die Hemmschwelle einer Teilnahme bei den Waldbesitzenden, die bisher aus Zeitgründen oder ggf. aus Vorbehalten selten oder nie an einer Schulung teilgenommen haben. Für ein neues Online-Schulungsangebot müssen die bisherigen Schulungsinhalte didaktisch aufbereitet und an das neue E-Learning-Konzept angepasst sowie digitalisiert werden. Digitalisierung bedeutet, dass aus klassischen Präsentationen und Texten didaktisch gut aufbereitete und an die Anforderungen der Lernplattform angepasste Lerninhalte werden, die sowohl lernbegleitend genutzt werden können als auch zur Vor- und Nachbereitung von gemeinsamen Lerneinheiten dienen. Eine Digitalisierung des Schulungsangebots bringt unterschiedliche Vorteile mit sich. So wird u.a. die Zeit, die für die Organisation einer Schulung notwendig ist (inklusive Reisezeit der ReferentInnen und der Teilnehmenden), drastisch reduziert und Schulungen lassen sich viel effizienter gestalten. Die dazugewonnene Flexibilität ermöglicht auch die Teilnahme und Ansprache neuer Gruppen von Waldbesitzenden, die bisher nicht erreichbar waren bzw. sind. | Enno Rosenthal Tel.: +49 33920 50-601 waldbauern@t-online.de Waldbauernverband Brandenburg e.V. Am Heideberg 1 16818 Walsleben | X | FPNR | |
| 01.11.2020 | 31.12.2022 | 2220NR096B | Verbundvorhaben: Modernisierung und Erweiterung des Schulungsangebots der Waldbauernschule Brandenburg e.V. für Waldbesitzende und forstwirtschaftliche Zusammenschlüsse; Teilvorhaben 2: Plattformdesign für die Online-Schulungen und Kommunikationsmittel und Medien - Akronym: Waldtrainer | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung, Anwendung und Etablierung neuer Methoden zur Schulung von Waldbesitzenden und Führungskräften anerkannter Forstwirtschaftlicher Zusammenschlüsse durch den Waldbauernverband Brandenburg e.V. als Projektträger der Waldbauernschule Brandenburg e.V. Diese Schulungen sind digital und online basiert. Sie bringen den Förster, den Wald und den Schulungsraum zum Waldbesitzenden nach Hause, stützen auf einem didaktisch ausgearbeiteten Konzept und dienen der Effizienzsteigerung bei der Schulungsdurchführung. Diese Schulungsmethode senkt somit die Hemmschwelle einer Teilnahme bei den Waldbesitzenden, die bisher aus Zeitgründen oder ggf. aus Vorbehalten selten oder nie an einer Schulung teilgenommen haben. Für ein neues Online-Schulungsangebot müssen die bisherigen Schulungsinhalte didaktisch aufbereitet und an das neue E-Learning-Konzept angepasst sowie digitalisiert werden. Digitalisierung bedeutet, dass aus klassischen Präsentationen und Texten didaktisch gut aufbereitete und an die Anforderungen der Lernplattform angepasste Lerninhalte werden, die sowohl lernbegleitend genutzt werden können als auch zur Vor- und Nachbereitung von gemeinsamen Lerneinheiten dienen. Eine Digitalisierung des Schulungsangebots bringt unterschiedliche Vorteile mit sich. So wird u.a. die Zeit, die für die Organisation einer Schulung notwendig ist (inklusive Reisezeit der ReferentInnen und der Teilnehmenden), drastisch reduziert und Schulungen lassen sich viel effizienter gestalten. Die dazugewonnene Flexibilität ermöglicht auch die Teilnahme und Ansprache neuer Gruppen von Waldbesitzenden, die bisher nicht erreichbar waren bzw. sind. | Dr. Bernd Wippel Tel.: +49 761 208534-23 bernd.wippel@unique-landuse.de UNIQUE forestry and land use GmbH Schnewlinstr. 10 79098 Freiburg im Breisgau | X | FPNR | |
| 01.11.2020 | 31.12.2022 | 2220NR096C | Verbundvorhaben: Modernisierung und Erweiterung des Schulungsangebots der Waldbauernschule Brandenburg e.V. für Waldbesitzende und forstwirtschaftliche Zusammenschlüsse; Teilvorhaben 3: Anpassung des didaktischen Konzepts - Akronym: Waldtrainer_BB | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung, Anwendung und Etablierung neuer Methoden zur Schulung von Waldbesitzenden und Führungskräften anerkannter Forstwirtschaftlicher Zusammenschlüsse durch den Waldbauernverband Brandenburg e.V. als Projektträger der Waldbauernschule Brandenburg e.V. Diese Schulungen sind digital und online basiert. Sie bringen den Förster, den Wald und den Schulungsraum zum Waldbesitzenden nach Hause, stützen auf einem didaktisch ausgearbeiteten Konzept und dienen der Effizienzsteigerung bei der Schulungsdurchführung. Diese Schulungsmethode senkt somit die Hemmschwelle einer Teilnahme bei den Waldbesitzenden, die bisher aus Zeitgründen oder ggf. aus Vorbehalten selten oder nie an einer Schulung teilgenommen haben. Für ein neues Online-Schulungsangebot müssen die bisherigen Schulungsinhalte didaktisch aufbereitet und an das neue E-Learning-Konzept angepasst sowie digitalisiert werden. Digitalisierung bedeutet, dass aus klassischen Präsentationen und Texten didaktisch gut aufbereitete und an die Anforderungen der Lernplattform angepasste Lerninhalte werden, die sowohl lernbegleitend genutzt werden können als auch zur Vor- und Nachbereitung von gemeinsamen Lerneinheiten dienen. Eine Digitalisierung des Schulungsangebots bringt unterschiedliche Vorteile mit sich. So wird u.a. die Zeit, die für die Organisation einer Schulung notwendig ist (inklusive Reisezeit der ReferentInnen und der Teilnehmenden), drastisch reduziert und Schulungen lassen sich viel effizienter gestalten. Die dazugewonnene Flexibilität ermöglicht auch die Teilnahme und Ansprache neuer Gruppen von Waldbesitzenden, die bisher nicht erreichbar waren bzw. sind. | Dr. Andrea Teutenberg Tel.: +49 6078 785-51 projekte@kwf-online.de Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF) Spremberger Str. 1 64823 Groß-Umstadt | X | FPNR | |
| 01.08.2020 | 31.07.2023 | 2220NR097X | MorgenWald – Ein Dialogformat für den Wald der Zukunft - Akronym: MoWa | MorgenWald war offenes Dialogformat zugänglich für alle Interessierten unabhängig von den biografischen und beruflichen Hintergründen. Das erfahrungsorientierte und interaktives Beteiligungsformat diente dem Austausch über die Zukunft der Wälder in unserer Region und weltweit. Dazu fanden über den Zeitraum von 3 Jahren hinweg (2020-2023) mehrere Veranstaltungen an verschiedenen waldnahen Orten in Baden- Württemberg statt. Die Idee von MorgenWald basierte auf der universellen, fast weltweit verbreiteten Tradition, dass Menschen sich an und unter Bäumen versammeln, um sich zu begegnen und Rat zu halten. Diese Tradition sollte im Rahmen des Projektes viele Menschen an den Waldorten in ihrer jeweiligen Region miteinander in einen Dialog und in Austausch bringen. Bei jeder Veranstaltung gab es je nach Teilnehmendenzahl 3-5 Bereiche, entsprechend der Handlungsfelder der Bioökonomie. Zusätzlich boten wir ein Handlungsfeld an, bei dem der Wald der Zukunft gestaltet werden soll. So war es Ziel Lösungsansätze zu entwickeln, weshalb man in diesem Rahmen gemeinsam in die Zukunft des Jahres 2030 reiste, um von dort aus mögliche Sehnsuchtsbilder zum Wald der Zukunft sowie für die Entwicklungen und die Schritte dahin besser beschreiben zu können. Es arbeiteten mehrere Teilnehmende gleichzeitig in einem Handlungsfeld und alle hatten die Möglichkeit, sich bei bis zu drei Handlungsfeldern einzubringen. Der Austausch geschah nicht nur verbal und schriftlich, sondern durch Tun und Gestalten. Zu den einzelnen Themen einer Veranstaltung entstanden jeweils Teilskulpturen aus Holz und anderem Naturmaterial, die am Ende zu einer gesamten Skulptur mit erklärenden Beschriftungen und Erläuterungen zusammengefügt wurden. | Bei den Veranstaltungen war, wie es die Intention war, vom waldinteressierten Laien bis hin zu Menschen, die seit Jahren beruflich mit dem Thema Wald zu tun haben, alles vertreten. In den stets angeregten Diskussionen wurde überwiegend mit Schlagwörtern gearbeitet. So entstanden zu jedem Themenfeld viele Thesen, Wünsche und Zukunftsstrategien, woraus die Wünsche, Ängste und Erwartungen seitens der Bevölkerung abgeleitet werden konnten und wie diese in zukünftigen Umgestaltungs- und Nutzungsszenarien aufgegriffen werden müssen. Diese Inputs wurden gesammelt und könnten in spätere Auswertungen und/oder andere Projekt einfließen. Darüber hinaus bekamen die Teilnehmenden durch den Austausch Handlungsideen für ihren eigenen Alltag und für bewusstere Konsumentscheidungen in Bezug auf ressourcenschonende Stoffkreisläufe. Auch die Sicht auf den Wald veränderte sich bei den Teilnehmenden, so wurde ihnen die Rolle des Waldes als bioökonomischer und klimaregulierender Faktor klar und wie wichtig nachhaltige Forstwirtschaft für den Klima- und Artenschutz ist. Das Projekt wurde stark von mehreren (internen) Herausforderung beeinflusst. Dazu gehörte die längere Krankheit des Projektleiters, das Corona-Virus und die damit einhergehenden Einschränkungen in 2021 und das veränderten Beteiligungs- und Anmeldeverhalten der Menschen in den Nach-Corona-Jahren 2022 und 2023. Aus diesem Grund wurden viele Veranstaltungen zu Anfang erst einmal verschoben, später dann aufgrund von zu geringen Anmeldezahlen komplett abgesagt. Trotzdem konnten trotz der beschriebenen Hindernisse mehrere Veranstaltungen in 2022 und eine in 2023 stattfinden. Als Randeffekt konnten durch die beschriebenen Herausforderungen wichtige Erkenntnisse bezüglich zukünftiger Veranstaltungsplanungen von Seiten der Schutzgemeinschaft Deutscher Wald Landesverband BW gewonnen werden. | Johanna Scheurer Tel.: +4916099793456 johanna.scheurer@sdw-bw.de Schutzgemeinschaft Deutscher Wald, Landesverband Baden-Württemberg e. V. , Bund zur Förderung der Landespflege Königsträßle 74 70597 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.10.2020 | 31.03.2024 | 2220NR098X | Identifikation, Analyse und Weiterentwicklung von formellen und informellen Institutionen, welche die Bereitschaft zur Kooperation und die Bedingungen für soziale Innovationen in Forstwirtschaftlichen Zusammenschlüssen fördern - Akronym: DIVINKO | Davon ausgehend, dass Kooperation eine zentrale Voraussetzung für Innovationen in der Bewirtschaftung des Kleinprivatwaldes ist, fokussiert das vorliegende Forschungsvorhaben in einem zweistufigen Forschungsdesign auf die formalen und informalen Institutionen, die Kooperation von Waldbesitzenden fördern und auf die Entwicklung von Strategien zur Schaffung sozialer Innovationen, die geeignet sind, neue Gruppen von Waldbesitzenden zu integrieren und für Kooperation im Bereich der Waldbewirtschaftung zu gewinnen. Hierfür werden Fallstudien in fünf Bundesländern ausgewählt und vergleichend analysiert. In regionalen Stakeholderworkshops werden in einem Backcastingprozess Strategien entwickelt, die soziale Innovationen fördern. | Prof. Dr. Daniela Kleinschmit Tel.: +49 761 203-3712 daniela.kleinschmit@ifp.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Forst- und Umweltwissenschaften - Institut für Forst- und Umweltpolitik Tennenbacher Str. 4 79106 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2220NR099A | Verbundvorhaben: Implementierung der Elektroimpulsbehandlung von Hefen zum Upcycling agroindustrieller Reststoffe zu Bioschmierstoffen; Teilvorhaben 1: Prozessentwicklung und Produktcharakterisierung - Akronym: ELEGANT | Ziel des Vorhabens ist es, die Elektroimpulsbehandlung (EIB), ein innovatives und energieeffizientes Aufschlussverfahren für mikrobielle Biomasse, erstmals auf ölproduzierende Hefen anzuwenden. Als primäres Produkt sollen intrazellulär gespeicherte Lipide gewonnen werden und auf ihre Einsatzfähigkeit als Bioschmierstoff geprüft werden. Als Alleinstellungsmerkmal bietet die EIB die Möglichkeit einer echten Kaskadenprozessierung, der sequenziellen Gewinnung mehrerer Inhaltsstoffe aus mikrobieller Biomasse. Diese Eigenschaft soll genutzt werden, um Lipide und Proteine abzutrennen. Die Proteinfraktion soll auf Einsatzfähigkeit als Futtermittelzusatz geprüft werden. Um die Produktion der oleogenen Hefen kosteneffizient zu halten, sollen Reststoffe aus der Landwirtschaft, wie Melasse und C5/C6-Zuckermischfraktionen z.B. aus Weizenstroh oder Rohglycerin aus der Biodieselherstellung, als Substratquellen eingesetzt werden. An vier Hefestämmen soll der Substrateinfluss auf die Produktbildung, d.h. auf Produktmenge und –qualität, und auf die Prozessierbarkeit mittel EIB, d.h. auf erzielbare Ausbeute und auf Qualität des Extrakts, untersucht und optimiert werden. Ein weiterer Fokus der Prozessentwicklung liegt auf der Identifikation nachhaltiger Lösemittel Extraktionssysteme und der ökonomischen Lösemittel Rückgewinnung. Ausgewählte Hefe/Substrat-Paarungen sollen dann unter den gefundenen Prozessbedingungen bis in den Pilotmaßstab kultiviert und verarbeitet werden, um eine detailliertere Analyse der Produkteigenschaften durchzuführen. Auf der Basis der gewonnenen Ergebnisse wird eine techno-ökonomische Bewertung der EIB-unterstützten Gewinnung von Lipiden und Proteinen aus oleogenen Hefen vorgenommen. Im Stakeholderdialog werden abschließend Randbedingungen für eine Markteinführung von Schmierstoffen und Futtermittelzusätzen aus oleogenen Hefen erarbeitet, um im Projektanschluss diese Wertschöpfungskette möglichst industrienah einführen zu können. | Dr.-Ing. Wolfgang Frey Tel.: +49 721 608-22453 wolfgang.frey@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (Großforschungsaufgabe) Hermann-von-Helmholtz-Platz 1 76344 Eggenstein-Leopoldshafen | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2220NR099B | Verbundvorhaben: Implementierung der Elektroimpulsbehandlung von Hefen zum Upcycling agroindustrieller Reststoffe zu Bioschmierstoffen; Teilvorhaben 2: Biomasseproduktion auf Reststoffen - Akronym: ELEGANT | Ziel des Vorhabens ist es, die Elektroimpulsbehandlung (EIB), ein innovatives und energieeffizientes Aufschlussverfahren für mikrobielle Biomasse, erstmals auf ölproduzierende Hefen anzuwenden. Als primäres Produkt sollen intrazellulär gespeicherte Lipide gewonnen werden und auf ihre Einsatzfähigkeit als Bioschmierstoff geprüft werden. Als Alleinstellungsmerkmal bietet die EIB die Möglichkeit einer echten Kaskadenprozessierung, der sequenziellen Gewinnung mehrerer Inhaltsstoffe aus mikrobieller Biomasse. Diese Eigenschaft soll genutzt werden, um Lipide und Proteine abzutrennen. Die Proteinfraktion soll auf Einsatzfähigkeit als Futtermittelzusatz geprüft werden. Um die Produktion der oleogenen Hefen kosteneffizient zu halten, sollen Reststoffe aus der Landwirtschaft, wie Melasse und C5/C6-Zuckermischfraktionen z.B. aus Weizenstroh oder Rohglycerin aus der Biodieselherstellung, als Substratquellen eingesetzt werden. An vier Hefestämmen soll der Substrateinfluss auf die Produktbildung, d.h. auf Produktmenge und –qualität, und auf die Prozessierbarkeit mittel EIB, d.h. auf erzielbare Ausbeute und auf Qualität des Extrakts, untersucht und optimiert werden. Ein weiterer Fokus der Prozessentwicklung liegt auf der Identifikation nachhaltiger Lösemittel Extraktionssysteme und der ökonomischen Lösemittel Rückgewinnung. Ausgewählte Hefe/Substrat-Paarungen sollen dann unter den gefundenen Prozessbedingungen bis in den Pilotmaßstab kultiviert und verarbeitet werden, um eine detailliertere Analyse der Produkteigenschaften durchzuführen. Auf der Basis der gewonnenen Ergebnisse wird eine techno-ökonomische Bewertung der EIB-unterstützten Gewinnung von Lipiden und Proteinen aus oleogenen Hefen vorgenommen. Im Stakeholderdialog werden abschließend Randbedingungen für eine Markteinführung von Schmierstoffen und Futtermittelzusätzen aus oleogenen Hefen erarbeitet, um im Projektanschluss diese Wertschöpfungskette möglichst industrienah einführen zu können. | Dr. Anke Neumann Tel.: +49 721 608-42125 anke.neumann@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Institut für Bio- und Lebensmitteltechnik 2 - Technische Biologie (BLT2) Kaiserstr. 12 76131 Karlsruhe | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2220NR101X | Nachhaltig Pyrrolidone aus Säuren herstellen – Nutzung Innovativer Elektrochemischer Verfahren - Akronym: PyrSElekt | Die Substitution fossiler Ressourcen und Energieträger im Zuge der Energie- und Ressourcenwende stellt verschiedene Branchen wie die Energiewirtschaft oder die chemische Industrie vor große Herausforderungen. Für die Etablierung neuer Prozessketten, die gleichzeitig nachhaltig und wirtschaftlich sind, gelten Elektro-Bioraffinerien als besonders vielversprechend. Angesichts der stofflichen Vielfalt zukünftiger Bioraffinerien, setzt das hier beantragten Vorhaben PyrSElekt einen Schwerpunkt auf die elektrochemische Umwandlung gut zugänglicher biogener Carbonsäuren zu Pyrrolidonen. Pyrrolidone stellen wichtige Intermediate für pharmazeutische Produkte, Nahrungsergänzungsmittel, Werk-, Kleb- und Farbstoffe oder Lösemittel dar und sind daher industriell sehr vielfältig einsetzbar. Ziel von PyrSElekt ist es, mit Hilfe neuartige Reaktionspfade zu unterschiedlichen Pyrrolidonen neue und innovative Elektrobioraffineriekonzepte zu entwickeln. Drei komplementäre Ansätze bilden den Fokus des Vorhabens: (1) Die Aminierung und anschließende elektrokatalytische Hydrierung von Lävulinsäure hin zu N-Alkylpyrrolidonen, (2) die Amidierung von Glutarsäure und anschließende elektrochemische Decarboxylierung sowie C-N-Kreuzkupplung zur Synthese von Pyrrolidonen (z.B. ¿-Butyrolactam) und (3) die elektrokatalytische Hydrierung von Itakonsäure mit anschließender Amidierung und Ringschluss und im letzten Schritt die elektrokatalytische Hydrierung des Imids zu N-Alkyl-3-methylpyrrolidon oder N-Alkyl-4-methylpyrrolidon. | Prof. Dr. rer. nat. Regina Palkovits Tel.: +49 241 80-26497 palkovits@itmc.rwth-aachen.de RWTH Aachen University - Lehrstuhl für Heterogene Katalyse und Technische Chemie - Institut für Technische und Makromolekulare Chemie (ITMC) Worringerweg 2 52074 Aachen | FPNR | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2025 | 2220NR102X | Kleingebietsschätzer für die forstliche Planung - Verbesserte Schätzung von Holzvorräten und der Holzvorratsstruktur durch Kombination von Fernerkundungstechniken mit terrestrischen Stichprobeninventuren - Akronym: Kfp | Für eine nachhaltige, ertragreiche Waldbewirtschaftung sind Daten über die räumliche Verteilung von Holzvorräten und über das Mengenaufkommen innerhalb verschiedener Stärkeklassen und Baumartengruppen eine sehr wichtige Basis. Insbesondere in Zeiten häufiger Kalamitäten durch Sturm und Borkenkäfer stellen sie eine wertvolle Grundlage für die Planung von Maßnahmen der Holzernte, der Verjüngung, des Waldschutzes und des Naturschutzes dar. Um die Planung des forstwirtschaftlichen Handelns zu unterstützen, wird im Projekt KfP ein praxisreifes Verfahren entwickelt, mit dem aus Fernerkundungsdaten in Kombination mit terrestrischen Inventuren kostengünstig und verlässlich in regelmäßigen Zeittakten der Holzvorrat sowie die Struktur des Holzvorrats auf Ebene von Beständen modelliert werden kann. Als Datengrundlage dienen hierbei aus Luftbildern abgeleitete 3 dimensionale Modelle der Kronendachoberfläche sowie Sentinel 2-Satellitendaten zur Bestimmung der Baumartenkomposition. Mit Methoden der Kleingebietsschätzung können automatisiert und über große Flächen hinweg der Holzvorrat sowie die Durchmesserverteilung der Waldbestände geschätzt werden. Darüber hinaus werden weitere Parameter der Vorratsstruktur ermittelt, indem die Bäume des Hauptbestandes aus den 3D Daten extrahiert werden, sodass unter Verwendung von Standort-Leistungsmodellen einzelbaumweise BHD und Holzvolumina modelliert werden können. Aus der so realisierten Bereitstellung flächendeckender Daten zu Holzvorrat und Holzvorratsstruktur erwachsen insbesondere im Rahmen der langfristigen strategischen Betriebsplanung, der mittelfristigen Forsteinrichtungsplanung, aber auch der operativen Eingriffsplanung erhebliche Vorteile für die Ausrichtung der Produktions- und Nutzungskonzepte. | Dr. Thomas Böckmann Tel.: +49 551 69401-123 thomas.boeckmann@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | FPNR | ||
| 01.04.2021 | 31.05.2024 | 2220NR103A | Verbundvorhaben: Entwicklung von Linien mit höherem Ertrag und Ätherischölgehalt für sommerannuellen und winterannuellen Kümmel (Carum carvi); Teilvorhaben 1: Erhöhung des Ertrages und des Ätherischölgehaltes von einjährigem Kümmel für den sommerannuellen und winterannuellen Anbau - Akronym: BIOKUE-Linie | Zentrales Ziel ist die Verbesserung der Anbauwürdigkeit von einjährigem Kümmel (Carum carvi) und damit langfristig die Ausdehnung der Anbauflächen in Deutschland, auch und ins-besondere in Zeiten des Klimawandels. Dafür ist die Entwicklung leistungsstarker und ätheri-schölreicher Sorten für die pharmazeutische Anwendung erforderlich. Es soll sowohl Zucht-material für den sommerannuellen als auch den winterannuellen Anbau entwickelt werden. Durch Vermeidung der Bestandesetablierung in den immer häufiger auftretenden Phasen der Frühjahrstrockenheit durch Nutzung der Niederschläge im Herbst, kann der winterannuelle Anbau eine wesentliche Antwort auf den Klimawandel für den Kümmelanbau darstellen. | Dr. Frank Marthe Tel.: +49 3946 47-3000 frank.marthe@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an Gartenbaulichen Kulturen und Obst Erwin-Baur-Str. 27 06484 Quedlinburg | FPNR | ||
| 01.04.2021 | 31.03.2024 | 2220NR103B | Verbundvorhaben: Entwicklung von Linien mit höherem Ertrag und Ätherischölgehalt für sommerannuellen und winterannuellen Kümmel (Carum carvi); Teilvorhaben 2: Beeinflussung von Ertrag und Qualität ätherischen Öls durch Selektion und pflanzenbauliche Maßnahmen zur Erschließung neuer Verwertungsmöglichkeiten - Akronym: BIOKUE-Winterannuell | Es soll Zuchtmaterial für den sommerannuellen als auch den Winterannuellen Anbau entwickelt und geprüft werden. Durch Vermeidung der Bestandesetablierung in den immer häufiger auftretenden Phasen der Frühjahrstrockenheit durch Nutzung der Niederschläge im Herbst, kann der winterannuelle Anbau eine wesentliche Antwort auf den Klimawandel für den Kümmelanbau darstellen. Langfristiges Ziel ist die Ausdehnung der Anbauflächen von einjährigem Kümmel in Deutschland. Die Entwicklung leistungsstarker und ätherischölreicher Sorten ist erforderlich für die pharmazeutische Anwendung des Kümmels. | Dr. Wolfram Junghanns Tel.: +49 347 3801-126 dr.junghanns.gmbh@t-online.de Dr. Junghanns GmbH Aue 182 06449 Aschersleben | FPNR | ||
| 01.11.2020 | 31.10.2022 | 2220NR104A | Verbundvorhaben: Ofenoptimierung zur Schadstoffminderung mittels technologischer und katalytischer Maßnahmen; Teilvorhaben 1: Katalytische Maßnahmen - Akronym: OSmintekat | Ziel dieses Vorhabens ist es, ein Ofensystem mit intelligentem Bypassdesign, gegendruckoptimierten Katalysator und Lambda-Regelung zu entwickeln, welches gegenüber Systemen mit klassischem Bypass eine um 20% verringerte Schadstoffemissionen aufweist. | Die im Projekt erzielten Ergebnisse sollen in Kaminöfen der Fa. LEDA eingesetzt werden. Durch das Alleinstellungsmerkmal wird von einem höheren Absatz von Kaminöfen der Fa. LEDA ausgegangen. Die Fa. Emission Partner profitiert dabei von dem Absatz einer höheren Menge an Katalysatoren. Die technischen Voraussetzungen für eine Serienproduktion der Katalysatoren bei der Fa. Emission Partner sind erfüllt. Auf Basis der gewonnenen Projektergebnisse sollen weitere Projektideen, wie z.B. die Stickoxydminderung durch eine aktive Bypassklappensteuerung oder die Installation eines edelmetallfreien Katalysators im Hochtemperaturbereich formuliert werden. | Dr. Martin Lammert Tel.: +49 4498 92326-209 martin.lammert@emission-partner.de Emission Partner GmbH & Co. KG Industriestr. 5 26683 Saterland | X | FPNR |
| 01.11.2020 | 31.10.2022 | 2220NR104B | Verbundvorhaben: Ofenoptimierung zur Schadstoffminderung mittels technologischer und katalytischer Maßnahmen; Teilvorhaben 2: Technologische Maßnahmen - Akronym: OSmintekat | Ziel dieses Vorhabens ist es, ein Ofensystem mit intelligentem Bypassdesign, gegendruckoptimierten Katalysator und Lambda-Regelung zu entwickeln, welches gegenüber Systemen mit klassischem Bypass eine um 20% verringerte Schadstoffemissionen aufweist. | Die im Projekt erzielten Ergebnisse sollen in Kaminöfen der Fa. LEDA eingesetzt werden. Durch das Alleinstellungsmerkmal wird von einem höheren Absatz von Kaminöfen der Fa. LEDA ausgegangen. Die Fa. Emission Partner profitiert dabei von dem Absatz einer höheren Menge an Katalysatoren. Die technischen Voraussetzungen für eine Serienproduktion der Katalysatoren bei der Fa. Emission Partner sind erfüllt. Auf Basis der gewonnenen Projektergebnisse sollen weitere Projektideen, wie z.B. die Stickoxydminderung durch eine aktive Bypassklappensteuerung oder die Installation eines edelmetallfreien Katalysators im Hochtemperaturbereich formuliert werden. | Onno Cramer Tel.: +49 491 6099-134 ocramer@www.leda.de LEDA Werk GmbH & Co. KG Groninger Str. 10 26789 Leer (Ostfriesland) | X | FPNR |
| 01.01.2023 | 31.12.2024 | 2220NR105A | Verbundvorhaben: Entwicklung und Praxisdauererprobung einer elektrostatischen und katalytisch wirkenden Einbautentechnik zur simultanen Minderung von staub- und gasförmigen Emissionen in Einzelraumfeuerungsanlagen; Teilvorhaben 1: Wissenschaftliche, entwicklungstechnische Gestaltung und Umsetzung der EKE-Technik - Akronym: EKE-Technik | Der Einsatz von Biomasse ist zwar einerseits Kohlenstoffdioxidneutral, bei unsachgemäßer Nutzung entstehen bei der Verbrennung jedoch toxikologisch relevante Luftschadstoffe, welche für die Menschen und die Umwelt gefährlich sein können. Die bevorstehende nationale Umsetzung von EU-Emissionsrichtlinien für Biomassefeuerungsanlagen (Ökodesign-Richtlinie für Kleinfeuerungen) sowie neu eingeführte Umweltzeichen wie z. B. "Blauer Engel" werden mittelfristig zu deutlich strengeren Emissionsanforderungen, besonders hinsichtlich dem Ausstoß von Partikeln (Feinstaub) und Kohlenstoffmonoxid, aber auch weiteren Schadstoffen wie NOx und gasförmigen organischen Kohlenstoffverbindungen (OGC) führen. Im Rahmen des geplanten Forschungsvorhabens soll eine neuartige integrierbare Nachoxidationstechnologie speziell für den Einsatz in handbeschickten Einzelraumfeuerungsanlagen entwickelt und in der Praxis dauererprobt werden. Die elektrostatische und katalytisch wirkende Einbautentechnik, sogenannte EKE-Technik, zur simultanen Minderung von staub- und gasförmigen Emissionen soll die verbesserte Oxidation der Einbautentechnik mit einer zusätzlich optimierten Agglomeration der organischen und anorganischen Feinstaubpartikel vereinen. Dieser Effekt soll durch eine gezielte elektrostatische Ionisation bzw. durch die zusätzliche Besprühung des Abgases mit Elektronen erzielt werden. Die dabei gebildeten Agglomerate werden an der Oberfläche des Einbautenmoduls adhäsiert, verbrannt und auf diesem Weg nachhaltig reduziert. Ziel ist es, dass die EKE-Technik nach erfolgreichem Abschluss dieses Forschungsvorhabens den Status der Marktreife erfährt. | Dr.-Ing. Mohammadshayesh Aleysa Tel.: +49 711 970-3455 mohammadshayesh.aleysa@ibp.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2024 | 2220NR105B | Verbundvorhaben: Entwicklung und Praxisdauererprobung einer elektrostatischen und katalytisch wirkenden Einbautentechnik zur simultanen Minderung von staub- und gasförmigen Emissionen in Einzelraumfeuerungsanlagen; Teilvorhaben 2: Kooperative Entwicklung einer Hochspannungseinheit und Sprühelektrode - Akronym: EKE-Technik | Der Einsatz von Biomasse ist zwar einerseits Kohlenstoffdioxidneutral, bei unsachgemäßer Nutzung entstehen bei der Verbrennung jedoch toxikologisch relevante Luftschadstoffe, welche für die Menschen und die Umwelt gefährlich sein können. Die bevorstehende nationale Umsetzung von EU-Emissionsrichtlinien für Biomassefeuerungsanlagen (Ökodesign-Richtlinie für Kleinfeuerungen) sowie neu eingeführte Umweltzeichen wie z. B. "Blauer Engel" werden mittelfristig zu deutlich strengeren Emissionsanforderungen, besonders hinsichtlich dem Ausstoß von Partikeln (Feinstaub) und Kohlenstoffmonoxid, aber auch weiteren Schadstoffen wie NOx und gasförmigen organischen Kohlenstoffverbindungen (OGC) führen. Im Rahmen des geplanten Forschungsvorhabens soll eine neuartige integrierbare Nachoxidationstechnologie speziell für den Einsatz in handbeschickten Einzelraumfeuerungsanlagen entwickelt und in der Praxis dauererprobt werden. Die elektrostatische und katalytisch wirkende Einbautentechnik, sogenannte EKE-Technik, zur simultanen Minderung von staub- und gasförmigen Emissionen soll die verbesserte Oxidation der Einbautentechnik mit einer zusätzlich optimierten Agglomeration der organischen und anorganischen Feinstaubpartikel vereinen. Dieser Effekt soll durch eine gezielte elektrostatische Ionisation bzw. durch die zusätzliche Besprühung des Abgases mit Elektronen erzielt werden. Die dabei gebildeten Agglomerate werden an der Oberfläche des Einbautenmoduls adhäsiert, verbrannt und auf diesem Weg nachhaltig reduziert. Ziel ist es, dass die EKE-Technik nach erfolgreichem Abschluss dieses Forschungsvorhabens den Status der Marktreife erfährt. | Ferenc Wandres Tel.: +49 8141 957-118 wandres@kutzner-weber.de Kutzner + Weber GmbH Frauenstr. 32 82216 Maisach | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2024 | 2220NR105C | Verbundvorhaben: Entwicklung und Praxisdauererprobung einer elektrostatischen und katalytisch wirkenden Einbautentechnik zur simultanen Minderung von staub- und gasförmigen Emissionen in Einzelraumfeuerungsanlagen; Teilvorhaben 3: Bereitstellung der Versuchanlagen u. Durchführung der Feldversuche - Akronym: EKE-Technik | Der Einsatz von Biomasse ist zwar einerseits Kohlenstoffdioxidneutral, bei unsachgemäßer Nutzung entstehen bei der Verbrennung jedoch toxikologisch relevante Luftschadstoffe, welche für die Menschen und die Umwelt gefährlich sein können. Die bevorstehende nationale Umsetzung von EU-Emissionsrichtlinien für Biomassefeuerungsanlagen (Ökodesign-Richtlinie für Kleinfeuerungen) sowie neu eingeführte Umweltzeichen wie z. B. "Blauer Engel" werden mittelfristig zu deutlich strengeren Emissionsanforderungen, besonders hinsichtlich dem Ausstoß von Partikeln (Feinstaub) und Kohlenstoffmonoxid, aber auch weiteren Schadstoffen wie NOx und gasförmigen organischen Kohlenstoffverbindungen (OGC) führen. Im Rahmen des geplanten Forschungsvorhabens soll eine neuartige integrierbare Nachoxidationstechnologie speziell für den Einsatz in handbeschickten Einzelraumfeuerungsanlagen entwickelt und in der Praxis dauererprobt werden. Die elektrostatische und katalytisch wirkende Einbautentechnik, sogenannte EKE-Technik, zur simultanen Minderung von staub- und gasförmigen Emissionen soll die verbesserte Oxidation der Einbautentechnik mit einer zusätzlich optimierten Agglomeration der organischen und anorganischen Feinstaubpartikel vereinen. Dieser Effekt soll durch eine gezielte elektrostatische Ionisation bzw. durch die zusätzliche Besprühung des Abgases mit Elektronen erzielt werden. Die dabei gebildeten Agglomerate werden an der Oberfläche des Einbautenmoduls adhäsiert, verbrannt und auf diesem Weg nachhaltig reduziert. Ziel ist es, dass die EKE-Technik nach erfolgreichem Abschluss dieses Forschungsvorhabens den Status der Marktreife erfährt. | Michael Russ Tel.: +49 7071 7003-18 michael.russ@wodtke.com wodtke GmbH Rittweg 55-57 72070 Tübingen | FPNR | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2025 | 2220NR107X | Technische Weiterentwicklung und inhaltlicher Ausbau der Online Enzyklopädie für Nutz-, Arznei- und Gewürzpflanzen, sowie Erstellung einer Application Software für mobile Endgeräte - Akronym: PlantaMedia | Das Vorhaben "PlantaMedia – Technische Weiterentwicklung und inhaltlicher Ausbau der Online Enzyklopädie für Nutz-, Arznei- und Gewürzpflanzen, sowie Erstellung einer Application Software für mobile Endgeräte" soll eine Projektfortführung des zugrundeliegenden Förderprojektes (FKZ 22015411) darstellen. Das vorrangige Ziel ist es, die Internetdatenbank "PlantaMedia" inhaltlich weiterauszubauen und die Webseite www.plantamedia.org funktionell weiterzuentwickeln. Dabei soll die Qualität der Online-Pflanzendatenbank nicht nur durch weitere Datensammlungen und Vervollständigungen, sondern auch durch ein neues Webdesign und zusätzliche Funktionen verbessert werden. Neue Webfunktionen sollen programmiert werden, damit ein weiterer Zugewinn in der Benutzung der Pflanzendatenbank besteht. Beispielsweise soll eine Bildergaleriefunktion entstehen, damit Autoren eigene Pflanzenfotos hochladen können. Aus einer persönlichen Pflanzenmerkliste sollen Pflanzensteckbriefe nebeneinander angezeigt werden können, damit Eigenschaften auf einen Blick verglichen werden können. Auch sollen Ergebnisdarstellungen der Pflanzen nach durchgeführten Suchvorgängen als Download in verschiedenen Formaten zur Verfügung stehen. Neben noch weiteren nützlichen Funktionen soll insgesamt dem Potential einer nachhaltigen wissenschaftlichen Datennutzung und einer technischen Weiterentwicklung nachgegangen werden. Das zweite Ziel des Vorhabens ist es, aus der zugrundeliegenden Online-Datenbank eine Application Software für mobile Endgeräte zu erstellen. Indem möglichst viele Fachexperten Autor und somit Teil von PlantaMedia werden können, sollen die Informationen und Erfahrungen, sowie interessante Rezepturen und Anwendungen zu den Pflanzen noch effektiver und nachhaltiger gesammelt und veröffentlicht werden können. Dabei sollen die Webseite und die Application Software nicht nur im Privaten oder im Beruf, sondern auch wirtschaftlich als Grundlage in der pflanzlichen Medikamentenherstellung nützlich sein. | Univ.-Prof.Dr. David Martin Tel.: +49 176 25656-842 david.martin@uni-wh.de Private Universität Witten/Herdecke gemeinnützige Gesellschaft mit beschränkter Haftung - Fakultät für Gesundheit - Lehrstuhl für Medizintheorie, Integrative und Anthroposophische Medizin Gerhard-Kienle-Weg 4 58313 Herdecke | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2220NR108A | Verbundvorhaben: Langzeitmonitoring und Funktionalität von Staubabscheidern für Einzelraumfeuerungen im Feld; Teilvorhaben 1: Projektkoordination, Schornsteinfeger-Messverfahren und EN-PME Verfahren - Akronym: LangEFeld | Das Vorhaben "LangEFeld" zielt auf ein Langzeit-Monitoring von Elektroabscheidern im Feld an Kleinfeuerungsanlagen wie dem Pellet- und Kaminofen ab. Hierbei soll es um die Verfügbarkeit und mögliche Alterungseffekte der Elektroabscheider im Feld gehen und die Abscheideeffizienz vor und nach dem Feldversuch werden ermittelt. Für die Beurteilung der Abscheidegrade sind geeignete Messverfahren zu suchen. Außerdem werden verschiedene Messmethoden zur Bestimmung der Partikelanzahl und Partikelgrößenverteilung in Prüfständen vor und nach dem Abscheider miteinander verglichen. Daraus sollen Empfehlungen an die Praxis hinsichtlich der Betriebssicherheit und der Vermeidung von Fehlbedienungen abgeleitet werden. Gleichzeitig werden auch die Grundlagen erarbeitet, um zukünftig effektive Staubminderungsmaßnahmen entwickeln zu können sowie wirkungsvolle Benutzerregeln und Fördermaßnahmen für solche nachrüstbaren Komponenten ableiten zu können. Neben den Elektroabscheidern gibt es auch vielversprechende Katalysatorlösungen als integrierte Emissionsminderungsmaßnahme, die jedoch bisher keinen Langzeittests ausgesetzt wurden, weshalb momentan noch keine belastbaren Aussagen zu Standzeiten von Katalysatoren in Einzelraumfeuerungen getroffen werden können. Damit werden die im Projekt ohnehin erforderlichen Datenerfassungen und Dokumentationen an den Praxisanlagen zusätzlich dazu verwendet, die Einsatzbedingungen bei der gezielt herbeigeführten Katalysatoralterung über längere Betriebszeiten zu charakterisieren. | Dr. Hans Hartmann Tel.: +49 9421 300-172 hans.hartmann@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2220NR108B | Verbundvorhaben: Langzeitmonitoring und Funktionalität von Staubabscheidern für Einzelraumfeuerungen im Feld; Teilvorhaben 2: Recherche, Prüfstandsuntersuchungen, Zählende und Online-Messverfahren, Katalysatoralterung - Akronym: LangEFeld | Das Vorhaben "LangEFeld" zielt auf ein Langzeit-Monitoring von Elektroabscheidern im Feld an Kleinfeuerungsanlagen wie dem Pellet- und Kaminofen ab. Hierbei soll es um die Verfügbarkeit und mögliche Alterungseffekte der Elektroabscheider im Feld gehen und die Abscheideeffizienz vor und nach dem Feldversuch werden ermittelt. Für die Beurteilung der Abscheidegrade sind geeignete Messverfahren zu suchen. Außerdem werden verschiedene Messmethoden zur Bestimmung der Partikelanzahl und Partikelgrößenverteilung in Prüfständen vor und nach dem Abscheider miteinander verglichen. Daraus sollen Empfehlungen an die Praxis hinsichtlich der Betriebssicherheit und der Vermeidung von Fehlbedienungen abgeleitet werden. Gleichzeitig werden auch die Grundlagen erarbeitet, um zukünftig effektive Staubminderungsmaßnahmen entwickeln zu können sowie wirkungsvolle Benutzerregeln und Fördermaßnahmen für solche nachrüstbaren Komponenten ableiten zu können. Neben den Elektroabscheidern gibt es auch vielversprechende Katalysatorlösungen als integrierte Emissionsminderungsmaßnahme, die jedoch bisher keinen Langzeittests ausgesetzt wurden, weshalb momentan noch keine belastbaren Aussagen zu Standzeiten von Katalysatoren in Einzelraumfeuerungen getroffen werden können. Damit werden die im Projekt ohnehin erforderlichen Datenerfassungen und Dokumentationen an den Praxisanlagen zusätzlich dazu verwendet, die Einsatzbedingungen bei der gezielt herbeigeführten Katalysatoralterung über längere Betriebszeiten zu charakterisieren. | Mario König Tel.: +49 341 2434-569 mario.koenig@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2220NR108C | Verbundvorhaben: Langzeitmonitoring und Funktionalität von Staubabscheidern für Einzelraumfeuerungen im Feld; Teilvorhaben 3: Charakterisierung der Brennstoffe und Stäube, gemeinsame Analytik - Akronym: LangEFeld | Das Vorhaben "LangEFeld" zielt auf ein Langzeit-Monitoring von Elektroabscheidern im Feld an Kleinfeuerungsanlagen wie dem Pellet- und Kaminofen ab. Hierbei soll es um die Verfügbarkeit und mögliche Alterungseffekte der Elektroabscheider im Feld gehen und die Abscheideeffizienz vor und nach dem Feldversuch werden ermittelt. Für die Beurteilung der Abscheidegrade sind geeignete Messverfahren zu suchen. Außerdem werden verschiedene Messmethoden zur Bestimmung der Partikelanzahl und Partikelgrößenverteilung in Prüfständen vor und nach dem Abscheider miteinander verglichen. Daraus sollen Empfehlungen an die Praxis hinsichtlich der Betriebssicherheit und der Vermeidung von Fehlbedienungen abgeleitet werden. Gleichzeitig werden auch die Grundlagen erarbeitet, um zukünftig effektive Staubminderungsmaßnahmen entwickeln zu können sowie wirkungsvolle Benutzerregeln und Fördermaßnahmen für solche nachrüstbaren Komponenten ableiten zu können. Neben den Elektroabscheidern gibt es auch vielversprechende Katalysatorlösungen als integrierte Emissionsminderungsmaßnahme, die jedoch bisher keinen Langzeittests ausgesetzt wurden, weshalb momentan noch keine belastbaren Aussagen zu Standzeiten von Katalysatoren in Einzelraumfeuerungen getroffen werden können. Damit werden die im Projekt ohnehin erforderlichen Datenerfassungen und Dokumentationen an den Praxisanlagen zusätzlich dazu verwendet, die Einsatzbedingungen bei der gezielt herbeigeführten Katalysatoralterung über längere Betriebszeiten zu charakterisieren. | Prof. Dr. Stefan Pelz Tel.: +49 7472 951-235 pelz@hs-rottenburg.de Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg Schadenweiler Hof 72108 Rottenburg am Neckar | FPNR | ||
| 01.04.2021 | 31.12.2024 | 2220NR112A | Verbundvorhaben: Sensor- und modellgestützte Quantifizierung von N-Bedarf und N-Angebot zur Steigerung der N-Effizienz im Maisanbau; Teilvorhaben 1: Modellgestützte Analyse der N-Effizienz im Maisanbau durch Verbesserung der Ertragsprognose unter Zuhilfenahme spektraler Daten - Akronym: NEffMais | Silomais ist nach wie vor die bedeutendste Kultur zur Energieerzeugung. Langjährig hohe organische Düngung sowie eine oft ungenügende Abschätzung der N-Mineralisation aus dem Boden führen jedoch vielfach zu einer überhöhten N-Düngung und geringen N-Effizienz im Maisanbau. Dies ist mit erheblichen N-Verlusten in die Atmosphäre (NH3, N2O) und in das Grundwasser (NO3) verbunden. Die Ziele des beantragten Projektes bestehen daher in der optimierten Quantifizierung von N-Angebot und N-Bedarf im Maisanbau unter Nutzung von Sensordaten und Modellierung. Sensordaten sollen zum einen in Form von drohnenbasierten Messungen der spektralen Reflektion von Maisbeständen genutzt werden und zum anderen sollen Messungen von NIRS-Spektren am Erntegut von Mais und von Böden genutzt werden, um ex-post die N-Versorgung von Maisbeständen bzw. ex-ante die N-Nachlieferung aus Bodenstickstoff abzuschätzen. Auf der Grundlage der Auswertungen historischer N-Steigerungsversuche und neu angelegter Feldversuche sollen empirische Regressionsmodelle entwickelt werden, welche die Beziehung zwischen Ertrag und optimaler N-Versorgung sowie zwischen Standort- und Anbauparametern und N-Nachlieferung schätzen. Darüber hinaus sollen prozessorientierte, dynamische Modelle genutzt werden, um den Einfluss der Jahreswitterung auf Maisertrag und N-Nachlieferung zu prognostizieren. Übergeordnetes Ziel stellt die Entwicklung ressourcenschonender zukunftsfähiger Maisanbausysteme dar. | Prof. Dr. Henning Kage Tel.: +49 431 880-3472 kage@pflanzenbau.uni-kiel.de Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Agrar- und Ernährungswissenschaftliche Fakultät - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Hermann-Rodewald-Str. 9 24118 Kiel | FPNR | ||
| 01.04.2021 | 31.12.2024 | 2220NR112B | Verbundvorhaben: Sensor- und modellgestützte Quantifizierung von N-Bedarf und N-Angebot zur Steigerung der N-Effizienz im Maisanbau; Teilvorhaben 2: Bestimmung der Standort- und vorfruchtspezifischen N-Nettomineralisation durch Nutzung spektraler Informationen zur Düngungsoptimierung im Maisanbau - Akronym: NeffMais | Silomais ist nach wie vor die bedeutendste Kultur zur Energieerzeugung. Langjährig hohe organische Düngung sowie eine oft ungenügende Abschätzung der N-Mineralisation aus dem Boden führen jedoch vielfach zu einer überhöhten N-Düngung und geringen N-Effizienz im Maisanbau. Dies ist mit erheblichen N-Verlusten in die Atmosphäre (NH3, N2O) und in das Grundwasser (NO3) verbunden. Die Ziele des beantragten Projektes bestehen daher in der optimierten Quantifizierung von N-Angebot und N-Bedarf im Maisanbau unter Nutzung von Sensordaten und Modellierung. Sensordaten sollen zum einen in Form von drohnenbasierten Messungen der spektralen Reflektion von Maisbeständen genutzt werden und zum anderen sollen Messungen von NIRS-Spektren am Erntegut von Mais und von Böden genutzt werden, um ex-post die N-Versorgung von Maisbeständen bzw. ex-ante die N-Nachlieferung aus Bodenstickstoff abzuschätzen. Auf der Grundlage der Auswertungen historischer N-Steigerungsversuche und neu angelegter Feldversuche sollen empirische Regressionsmodelle entwickelt werden, welche die Beziehung zwischen Ertrag und optimaler N-Versorgung sowie zwischen Standort- und Anbauparametern und N-Nachlieferung schätzen. Darüber hinaus sollen prozessorientierte, dynamische Modelle genutzt werden, um den Einfluss der Jahreswitterung auf Maisertrag und N-Nachlieferung zu prognostizieren. Übergeordnetes Ziel stellt die Entwicklung ressourcenschonender zukunftsfähiger Maisanbausysteme dar. Das Gesamtprojekt gliedert sich in fünf Arbeitspakete (WPs), die unter Arbeitsplan erläutert werden. Die Leitungen der WPs obliegt folgender Unterteilung: WP0+WP2+WP3+WP5 (CAU), WP1 (UGOE, LLH), WP4 (UGOE) | Dr. Martin Komainda Tel.: +49 551 39-24388 komainda@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Agrarwissenschaften - Abteilung Graslandwissenschaften Von-Siebold-Str. 8 37075 Göttingen | FPNR | ||
| 01.04.2021 | 31.12.2024 | 2220NR112C | Verbundvorhaben: Sensor- und modellgestützte Quantifizierung von N-Bedarf und N-Angebot zur Steigerung der N-Effizienz im Maisanbau; Teilvorhaben 3: Bestimmung genotypbedingter Variabilität der kritischen N-Funktion und Ableitung der optimalen N-Düngung im Maisanbau - Akronym: NEffMais | Silomais ist nach wie vor die bedeutendste Kultur zur Energieerzeugung. Langjährig hohe organische Düngung sowie eine oft ungenügende Abschätzung der N-Mineralisation aus dem Boden führen jedoch vielfach zu einer überhöhten N-Düngung und geringen N-Effizienz im Maisanbau. Dies ist mit erheblichen N-Verlusten in die Atmosphäre (NH3, N2O) und in das Grundwasser (NO3) verbunden. Die Ziele des beantragten Projektes bestehen daher in der optimierten Quantifizierung von N-Angebot und N-Bedarf im Maisanbau unter Nutzung von Sensordaten und Modellierung. Sensordaten sollen zum einen in Form von drohnenbasierten Messungen der spektralen Reflektion von Maisbeständen genutzt werden und zum anderen sollen Messungen von NIRS-Spektren am Erntegut von Mais und von Böden genutzt werden, um ex-post die N-Versorgung von Maisbeständen bzw. ex-ante die N-Nachlieferung aus Bodenstickstoff abzuschätzen. Auf der Grundlage der Auswertungen historischer N-Steigerungsversuche und neu angelegter Feldversuche sollen empirische Regressionsmodelle entwickelt werden, welche die Beziehung zwischen Ertrag und optimaler N-Versorgung sowie zwischen Standort- und Anbauparametern und N-Nachlieferung schätzen. Darüber hinaus sollen prozessorientierte, dynamische Modelle genutzt werden, um den Einfluss der Jahreswitterung auf Maisertrag und N-Nachlieferung zu prognostizieren. Übergeordnetes Ziel stellt die Entwicklung ressourcenschonender zukunftsfähiger Maisanbausysteme dar. | Prof. Dr. Antje Herrmann Tel.: +49 6621 9228-32 antje.herrmann@llh.hessen.de Landesbetrieb Landwirtschaft Hessen - Landwirtschaftszentrum Eichhof - FG Fachinformation Pflanzenbau Schlossstr. 1 36251 Bad Hersfeld | FPNR | ||
| 01.05.2021 | 31.12.2024 | 2220NR113X | Elektrochemische Flexibilisierung von Biogasanlagen - mit Biogas und Strom zur flexiblen eRaffinerie - Akronym: eBiFlex | Das Ziel der geplanten Arbeiten des Forschungsvorhabens eBiFlex ist die Flexibilisierung von Biogasanlagen. Dabei soll Bio-Methanol als speicherbares und gut vermarktbares Produkt durch selektive elektrochemische Oxidation von Methan gewonnen werden und somit zur Sektorkopplung zwischen Landwirtschaft und chemischer Industrie beitragen. Das entwickelte Konzept der elektrochemischen Raffinerie (eRaffinerie) soll konzeptionell in den Betrieb von Biogasanlagen integriert werden und sowohl zur kontinuierlichen Methanolsynthese als auch bei geringer Residuallast flexibel als Ergänzung zur konventionellen thermischen Nutzung von Biogas eingesetzt werden können. | Dr. Markus Stöckl Tel.: +49 69 7564-642 markus.stoeckl@dechema.de DECHEMA Forschungsinstitut Theodor-Heuss-Allee 25 60486 Frankfurt am Main | FPNR | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2220NR119A | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Vergaserkessels mit unterem Abbrand und extremer Zonierung für minimierte Emissionen; Teilvorhaben 1: Implementierung Technikum, Montage, Inbetriebnahme und erste Tests, Optimierungen - Akronym: CLAIRE | Im Rahmen von CLAIRE soll ein automatisch beschickter Biomassekessel mit einer Leistung von 50 kW entwickelt werden. Durch die Verknüpfung zweier Innovationen, dem patentierten Verfahren (DE102017215337B3) von Fraunhofer UMSICHT einerseits und dem Komposit-Roststab von IKN andererseits, soll eine robuste Feuerungsanlage entstehen, deren Emissionen von Schadstoffen wie Kohlenmonoxid (CO), organischen gasförmigen Komponenten (OGC), Stickoxiden (NOx) und Feinstaub deutlich unter dem Niveau aktueller Technik liegen. Erreicht wird dies durch die extreme Zonierung der Anlage, was eine optimale Gestaltung der Prozess- und Reaktionsbedingungen ermöglicht. Die Komposit-Roststäbe von IKN sind auf Grund der Freiheitsgrade hinsichtlich Temperaturstabilität, Permeabilität und der geometrischen Gestaltung die ideale Ergänzung des CLAIRE-Vergaserkessels, der im Rahmen des Vorhabens erstmalig erprobt werden soll. Das Konsortium aus Fraunhofer UMSICHT, IKN GmbH und A.P. Bioenergietechnik GmbH verknüpft somit nicht nur Wissenschaft und Industrie sowie Praxis und Theorie in sinnvoller Weise, sondern auch verfahrenstechnische und materialwis-senschaftliche Innovationen. | Martin Meiller Tel.: +49 9661 8155-421 martin.meiller@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHTATZ An der Maxhütte 1 92237 Sulzbach-Rosenberg | FPNR | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2220NR119B | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Vergaserkessels mit unterem Abbrand und extremer Zonierung für minimierte Emissionen; Teilvorhaben 2: Detail-Engineering, Einbringung feuerfester Werkstoffe für Rost- und Anlagenkomponenten, Roststäbe, Luftzuführung (Kühlung) durch einen Vorschub - Akronym: CLAIRE | Im Rahmen von CLAIRE soll ein automatisch beschickter Biomassekessel mit einer Leistung von 50 kW entwickelt werden. Durch die Verknüpfung zweier Innovationen, dem patentierten Verfahren (DE102017215337B3) von Fraunhofer UMSICHT einerseits und dem Komposit-Roststab von IKN andererseits, soll eine robuste Feuerungsanlage entstehen, deren Emissionen von Schadstoffen wie Kohlenmonoxid (CO), organischen gasförmigen Komponenten (OGC), Stickoxiden (NOx) und Feinstaub deutlich unter dem Niveau aktueller Technik liegen. Erreicht wird dies durch die extreme Zonierung der Anlage, was eine optimale Gestaltung der Prozess- und Reaktionsbedingungen ermöglicht. Die Komposit-Roststäbe von IKN sind auf Grund der Freiheitsgrade hinsichtlich Temperaturstabilität, Permeabilität und der geometrischen Gestaltung die ideale Ergänzung des CLAIRE-Vergaserkessels, der im Rahmen des Vorhabens erstmalig erprobt werden soll. Das Konsortium aus Fraunhofer UMSICHT, IKN GmbH und A.P. Bioenergietechnik GmbH verknüpft somit nicht nur Wissenschaft und Industrie sowie Praxis und Theorie in sinnvoller Weise, sondern auch verfahrenstechnische und materialwissenschaftliche Innovationen. | Dr. Thomas Weiß Tel.: +49 5032 895-164 t.weiss@ikn.eu IKN GmbH Ingenieurbüro-Kühlerbau-Neustadt Herzog-Erich-Allee 1 31535 Neustadt am Rübenberge | FPNR | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2220NR119C | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Vergaserkessels mit unterem Abbrand und extremer Zonierung für minimierte Emissionen; Teilvorhaben 3: Fertigung und Montage, Ansprechpartner für alle Fragen im Bereich thermischer Verbrennungsprozesse von Biomasse und der dazugehörigen Emissionsminderungsstrategien - Akronym: CLAIRE | Im Rahmen von CLAIRE soll ein automatisch beschickter Biomassekessel mit einer Leistung von 50 kW entwickelt werden. Durch die Verknüpfung zweier Innovationen, dem patentierten Verfahren (DE102017215337B3) von Fraunhofer UMSICHT einerseits und dem Komposit-Roststab von IKN andererseits, soll eine robuste Feuerungsanlage entstehen, deren Emissionen von Schadstoffen wie Kohlenmonoxid (CO), organischen gasförmigen Komponenten (OGC), Stickoxiden (NOx) und Feinstaub deutlich unter dem Niveau aktueller Technik liegen. Erreicht wird dies durch die extreme Zonierung der Anlage, was eine optimale Gestaltung der Prozess- und Reaktionsbedingungen ermöglicht. Die Komposit-Roststäbe von IKN sind auf Grund der Freiheitsgrade hinsichtlich Temperaturstabilität, Permeabilität und der geometrischen Gestaltung die ideale Ergänzung des CLAIRE-Vergaserkessels, der im Rahmen des Vorhabens erstmalig erprobt werden soll. Das Konsortium aus Fraunhofer UMSICHT, IKN GmbH und A.P. Bioenergietechnik GmbH verknüpft somit nicht nur Wissenschaft und Industrie sowie Praxis und Theorie in sinnvoller Weise, sondern auch verfahrenstechnische und materialwissenschaftliche Innovationen. | Alfons Fellner Tel.: +49 9608 9230128 a.fellner@oeko-therm.net A. P. Bioenergietechnik GmbH Träglhof 6 92242 Hirschau | FPNR | ||
| 01.03.2022 | 31.12.2024 | 2220NR120A | Verbundvorhaben: Hocheffiziente Biogas-SCR-Systeme; Teilvorhaben 1: Experimentelle Untersuchung der Eindüsung von Harnstoff-Wasser-Lösung für SCR-Systeme von Biogas-BHKW - Akronym: BiNOred | Im Rahmen des BiNOred-Projektes geht es um eine Entwicklung für die Realisierung von sehr sauber arbeitenden SCR-Systemen (Selektive katalytische Reduktion), damit die ab 2023 nach der 44. BImSchV (Bundes-Immissions-Schutz-Verordnung) sehr strengen Emissionsregeln eingehalten werden können. Diese SCR-Systeme sind notwendig, um in Zukunft saubere und CO2-neutrale Biomasse in Blockheizkraftwerken (BHKW) nutzen zu können. Dazu soll ein "Digitales Abbild" für die Eindüsung von Harnstofflösung in heißes Abgas entwickelt werden. Dabei liegt der Fokus auf der Parametrisierung der Einflüsse des komplexen Zusammenhangs aus geometrischen und physikalischen Randbedingungen. Speziell wird hier die Verteilung der Harnstofflösung und anschließend des freigesetzten Ammoniaks betrachtet. Damit soll bei konkreten Anwendungen bereits in der Projektierungsphase vorhergesagt werden können, unter welchen Voraussetzungen der effizienteste Einsatz von Harnstofflösung möglich ist. Mit Hilfe des "Digitalen Abbilds" wird es dann möglich, Harnstofflösung für den Betrieb eines SCR-Katalysators zur Stickoxid-Reinigung des Abgases als Ressource bedarfsoptimiert einzusetzen und gleichzeitig Ammoniakschlupf minimieren. Dies wird auch die daraus resultierenden Sekundäremissionen wie Stickoxide oder Blausäure verhindern. Eine unnötige Überdimensionierung des SCR-Katalysatorvolumens kann so vermieden werden. Als Konsequenz ergeben sich essenzielle wirtschaftliche Vorteile sowohl in der Anschaffung als auch im Betrieb des SCR-Systems. Nur so kann der hocheffizienten, CO2-neutralen Biomassenutzung eine reelle Chance eingeräumt werden, da sie einem immensen Kostendruck unterliegt. Die Ergebnisse finden direkt Verwertung im Biogas-BHKW-Markt, da durch das Inkrafttreten der 44. BImSchV ab 2023 strengere Emissionsregularien gelten, die nur mit einem optimal ausgelegtem SCRSystem einzuhalten sind. | Prof. Friedrich Dinkelacker Tel.: +49 511 762-2438 dinkelacker@itv.uni-hannover.de Leibniz Universität Hannover - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Technische Verbrennung An der Universität 1 30823 Garbsen | FPNR | ||
| 01.03.2022 | 31.12.2024 | 2220NR120B | Verbundvorhaben: Hocheffiziente Biogas-SCR-Systeme; Teilvorhaben 2: Entwicklung eines CFD-basierten Auslegungstools für die SCR - Abgasnachbehandlung in Biogas-BHKW - Akronym: BiNOred | Im Rahmen des BiNOred-Projektes geht es um eine Entwicklung für die Realisierung von sehr sauber arbeitenden SCR-Systemen (Selektive katalytische Reduktion), damit die ab 2023 nach der 44. BImSchV (Bundes-Immissions-Schutz-Verordnung) sehr strengen Emissi-onsregeln eingehalten werden können. Diese SCR-Systeme sind notwendig, um in Zukunft saubere und CO2-neutrale Biomasse in Blockheizkraftwerken (BHKW) nutzen zu können. Dazu soll ein "Digitales Abbild" für die Eindüsung von Harnstofflösung in heißes Abgas entwi-ckelt werden. Dabei liegt der Fokus auf der Parametrisierung der Einflüsse des komplexen Zusammenhangs aus geometrischen und physikalischen Randbedingungen, welche sich in maßgeblicher Weise von jenen im Automobil- und Kraftwerksbereich unterscheiden. Speziell wird hier die Verteilung der Harnstofflösung und anschließend des freigesetzten Ammoniaks betrachtet. Damit soll bei konkreten Anwendungen bereits in der Projektierungsphase vorher-gesagt werden können, unter welchen Voraussetzungen der effizienteste Einsatz von Harn-stofflösung möglich ist. Mit Hilfe des "Digitalen Abbilds" wird es dann möglich, Harnstofflö-sung für den Betrieb eines SCR-Katalysators zur Stickoxid-Reinigung des Abgases als Res-source bedarfsoptimiert einzusetzen und gleichzeitig Ammoniakschlupf minimieren. Dies wird auch die daraus resultierenden Sekundäremissionen wie Stickoxide oder Blausäure verhin-dern. Eine unnötige Überdimensionierung des SCR-Katalysatorvolumens kann so vermieden werden. Als Konsequenz ergeben sich essenzielle wirtschaftliche Vorteile sowohl in der An-schaffung als auch im Betrieb des SCR-Systems. Nur so kann der hocheffizienten, CO2-neutralen Biomassenutzung eine reelle Chance eingeräumt werden, da sie einem immensen Kostendruck unterliegt. Die Ergebnisse finden direkt Verwertung im Biogas-BHKW-Markt, da durch das Inkrafttreten der 44. BImSchV ab 2023 strengere Emissionsregularien gelten, die nur mit einem optimal ausgelegten SCR-System einzuhalten sind. | Prof. Dr.-Ing. Matthias Kraume Tel.: +49 30 314-22348 matthias.kraume@tu-berlin.de Technische Universität Berlin - Fakultät III - Prozesswissenschaften - Institut für Prozess- und Verfahrenstechnik - Fachgebiet Verfahrenstechnik - MAR2-1 Marchstr. 23 10587 Berlin | FPNR | ||
| 01.03.2022 | 31.12.2024 | 2220NR120C | Verbundvorhaben: Hocheffiziente Biogas-SCR-Systeme; Teilvorhaben 3: Feldvalidierung und Begleitung der Entwicklung einer computergestützten Auslegung zur SCR-Abgasnachbehandlung von Biogas-BHKW - Akronym: BiNOred | Im Rahmen des BiNOred-Projektes geht es um eine Entwicklung für die Realisierung von sehr sauber arbeitenden SCR-Systemen (Selektive katalytische Reduktion), damit die ab 2023 nach der 44. BImSchV (Bundes-Immissions-Schutz-Verordnung) sehr strengen Emissionsregeln eingehalten werden können. Diese SCR-Systeme sind notwendig, um in Zukunft saubere und CO2 neutrale Biomasse in Blockheizkraftwerken (BHKW) nutzen zu können. Dazu soll ein "Digitales Abbild" für die Eindüsung von Harnstofflösung in heißes Abgas entwickelt werden. Dabei liegt der Fokus auf der Parametrisierung der Einflüsse des komplexen Zusammenhangs aus geometrischen und physikalischen Randbedingungen, welche sich in maßgeblicher Weise von jenen im Automobil- und Kraftwerksbereich unterscheiden. Speziell wird hier die Verteilung der Harnstofflösung und anschließend des freigesetzten Ammoniaks betrachtet. Damit soll bei konkreten Anwendungen bereits in der Projektierungsphase vorhergesagt werden können, unter welchen Voraussetzungen der effizienteste Einsatz von wässriger Harnstofflösung möglich ist. Mit Hilfe des "Digitalen Abbilds" wird es dann möglich, Harnstofflösung für den Betrieb eines SCR-Katalysators zur Stickoxid-Reinigung des Abgases als Res-source bedarfsoptimiert einzusetzen und gleichzeitig Ammoniakschlupf minimieren. Dies wird auch die daraus resultierenden Sekundäremissionen wie Stickoxide oder Blausäure verhindern. Eine unnötige Überdimensionierung des SCR-Katalysatorvolumens kann so vermieden werden. Als Konsequenz ergeben sich essenzielle wirtschaftliche Vorteile sowohl in der Anschaffung als auch im Betrieb des SCR-Systems. Nur so kann der hocheffizienten, CO2-neutralen Biomassenutzung eine reelle Chance eingeräumt werden, da sie einem immensen Kostendruck unterliegt. | Dirk Goeman Tel.: +49 4498 92326-26 dirk.goeman@emission-partner.de Emission Partner GmbH & Co. KG Industriestr. 5 26683 Saterland | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2024 | 2220NR121A | Verbundvorhaben: Untersuchung der Freisetzung partikulärer und gasförmiger Luftschadstoffe aus Kaminöfen in den Innenraum; Teilvorhaben 1: Hauptverantwortlichkeit bei Laboruntersuchungen der Schadstofffreisetzung und Laborüberprüfung der Partikelsensoren und Gassensoren - Akronym: PAGALUKA | Ziel des Vorhabens PAGALUKA ist die Schaffung einer Datenbasis zur Freisetzung von gas- und partikelförmigen Luftschadstoffen aus Kaminöfen in den Innenraum. Mit dem besseren Verständnis der Freisetzung lassen sich Maßnahmen ableiten, um diese so weit wie möglich zu vermeiden. Eine große Wissenslücke besteht derzeit noch im Bereich der Partikelkonzentrationen in Innenräumen mit Kleinfeuerungsanlagen. Zwar wurden mitunter erhöhte Partikelkonzentrationen nachgewiesen, nach dem derzeitigen Kenntnisstand ist aber nicht eindeutig geklärt, welche Partikel tatsächlich aus dem Brennraum des Ofens emittiert und welche erst außerhalb des Ofens aufgrund thermischer Einwirkung durch Nukleation neu entstehen. Die Erarbeitung eines besseren Verständnisses der Partikelemissions- und Partikelneubildungsprozesse stellt daher ein zentrales Ziel dieses Vorhabens dar. Ein Novum dieses Vorhabens ist die extrazelluläre Untersuchung des ROS-Bildungspotenzials der Partikel, das einen Aufschluss über mögliche gesundheitliche Auswirkungen liefert. Weiterhin sollen die Emissionen aus Kaminöfen auch bezüglich ihrer Gaszusammensetzung umfänglich charakterisiert werden. Auf Basis der gewonnenen Informationen sollen einerseits Konstruktionsempfehlungen für möglichst emissionsarme Kaminöfen und andererseits Handlungsempfehlungen für den emissionsarmen Betrieb erarbeitet werden. Basierend auf den Erkenntnissen zur Freisetzung von Luftschadstoffen soll ferner eine sensorgestützte Überwachung der Innenraumluftqualität beim Betrieb von Kaminöfen entwickelt und in die Abbrandsteuerung eines Kaminofens integriert werden, um so den Ofen energie- und emissionsoptimiert betreiben zu können. | Prof. Dr.-Ing. Christof Asbach Tel.: +49 2065 418-409 asbach@iuta.de Institut für Umwelt & Energie, Technik & Analytik e.V. (IUTA) Bliersheimer Str. 58-60 47229 Duisburg | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2024 | 2220NR121B | Verbundvorhaben: Untersuchung der Freisetzung partikulärer und gasförmiger Luftschadstoffe aus Kaminöfen in den Innenraum; Teilvorhaben 2: Prüfraumaufbau, Einbindung der Sensorinformationen und Handlungsempfehlungen für Konstruktion - Akronym: PAGALUKA | Ziel des Vorhabens PAGALUKA ist die Schaffung einer Datenbasis zur Freisetzung von gas- und partikelförmigen Luftschadstoffen aus Kaminöfen in den Innenraum. Mit dem besseren Verständnis der Freisetzung lassen sich Maßnahmen ableiten, um diese so weit wie möglich zu vermeiden. Eine große Wissenslücke besteht derzeit noch im Bereich der Partikelkonzentrationen in Innenräumen mit Kleinfeuerungsanlagen. Zwar wurden mitunter erhöhte Partikelkonzentrationen nachgewiesen, nach dem derzeitigen Kenntnisstand ist aber nicht eindeutig geklärt, welche Partikel tatsächlich aus dem Brennraum des Ofens emittiert und welche erst außerhalb des Ofens aufgrund thermischer Einwirkung durch Nukleation neu entstehen. Die Erarbeitung eines besseren Verständnisses der Partikelemissions- und Partikelneubildungsprozesse stellt daher ein zentrales Ziel dieses Vorhabens dar. Ein Novum dieses Vorhabens ist die extrazelluläre Untersuchung des ROS-Bildungspotenzials der Partikel, das einen Aufschluss über mögliche gesundheitliche Auswirkungen liefert. Weiterhin sollen die Emissionen aus Kaminöfen auch bezüglich ihrer Gaszusammensetzung umfänglich charakterisiert werden. Auf Basis der gewonnenen Informationen sollen einerseits Konstruktionsempfehlungen für möglichst emissionsarme Kaminöfen und andererseits Handlungsempfehlungen für den emissionsarmen Betrieb erarbeitet werden. Basierend auf den Erkenntnissen zur Freisetzung von Luftschadstoffen soll ferner eine sensorgestützte Überwachung der Innenraumluftqualität beim Betrieb von Kaminöfen entwickelt und in die Abbrandsteuerung eines Kaminofens integriert werden, um so den Ofen energie- und emissionsoptimiert betreiben zu können. | Benedikt Wagner Tel.: +49 252 2590-1145 wagner@skantherm.de Skantherm GmbH & Co. KG Von-Büren-Allee 16 59302 Oelde | FPNR | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2024 | 2220NR123X | Entwicklung einer integrierten Abgasbehandlungstechnik für Scheitholz-Einzelraumfeuerungsanlagen zur langzeitstabilen Einhaltung der Grenzwertanforderungen des Blauen Umweltengels - Ultrafeinstaub-Filter- und Katalysatortechnologie, Regelungskonzept,Gesamtsystem - Akronym: CleanKFA | Das Ziel des Vorhabens besteht in der Entwicklung und Erprobung eines innovativen Konzepts für ein integriertes Abgasbehandlungssystem in Einzelraumfeuerstätten, mit dem eine langzeitstabile Einhaltung der Emmisionsgrenzwerte des neuen Umweltzeichens "Blauer Engel" für Kaminöfen für Holz DE-ZU 212 erreicht werden kann. Auf Basis neuartiger Kombinationen aus zellulären und dichten keramischen Strukturen sollen geeignete Filter, Katalysatoren und Wärmespeicherelemente für die Integration in Feuerstätten ermittelt und deren optimale Einsatzbedingungen in Kombination mit einer geregelten Verbrennungsführung ausgetestet werden. Der besondere Fokus beim Funktionalitätsnachweis unter erweiterten Typprüfbedingungen gemäß der Kriterien des Umweltzeichens sowie in Langzeitversuchen liegt auf einer Verminderung der Feinstpartikel zur Einhaltung des neuen anzahlbezogenen Partikelgrenzwertes von 5.000.000/cm³. Darüber hinaus sind die Minderung von Kohlenstoffmonoxid um mindestens 65 % im Vergleich zu konventionellen Feuerstätten sowie die Reduzierung von gasförmigen organischen Verbindungen und Stickstoffoxiden gemäß den Emissionsanforderungen nachzuweisen. | Dr. rer. nat. Uwe Petasch Tel.: +49 351 2553-7616 uwe.petasch@ikts.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) Winterbergstr. 28 01277 Dresden | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2024 | 2220NR125A | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Verfahrens zur Umwandlung von Ammonium aus Gärrest in Nitrat und die Weiternutzung als Sauerstoff-Donator für eine biologisch oxidative Biogas-Entschwefelung; Teilvorhaben 1: Konzeptionierung, Entwurf und Untersuchung einer Gärrest-Nitrifikationsstufe - Akronym: BioSulfOx | Hauptbestandteil des Biogases ist das energetisch nutzbare Methan (CH4). Biogas enthält neben CH4 jedoch auch signifikante Mengen Kohlenstoffdioxid (CO2) und weitere Begleitga-se. Problematisch ist dabei Schwefelwasserstoff (H2S), welcher vermehrt bei der Um-setzung von proteinhaltigem Substrat in H2S Konzentrationen von 200 bis 5.000 ppm (0,02 bis 0,5 Vol.-%) gebildet wird. Um den Methananteil des Biogases wirtschaftlich zur Energieerzeugung nutzen zu können, muss das Biogas somit zuvor entschwefelt werden. In der Biogasentschwefelung werden physikalische, chemische sowie biologische Verfahren angewandt. Durch den Verbrauch von Fäll- und Adsorptionsmitteln sind die chemischen und physikalischen Verfahren jedoch meist mit hohen Betriebskosten verbunden. Die biologischen Verfahren hingegen basieren auf mikrobiologische aerobe Atmungsprozes-se, die meistens durch einen Lufteintrag in den Biogasstrom erfolgen. Sollte das Biogas an-schließend auf Erdgasqualität aufbereitet werden, sind Restmengen an Stickstoff und Sauer-stoff nur durch energetisch aufwändige Verfahren oder durch hohen Betriebsmittelverbrauch zu entfernen. Alternativ lässt sich Nitrat anstelle von Sauerstoff als Oxidationsquelle nutzen. Nitrat kann aus dem im Gärrest enthaltenen Ammonium produziert werden. Da Nitrat als Sauerstoffdonor bei der mikrobiologischen Biogasentschwefelung verwendet und dieser im Gärrest produziert werden kann, wird im Rahmen des angestrebten Vorhabens ein innovati-ves Verfahren – Das Nitro-SX Verfahren – untersucht, mit welchem kostengünstig und um-weltschonend Schwefelwasserstoff mithilfe von nitrifizierten Gärrest aus dem Biogas entfernt wird. Das entstehende Nitrat wird zusammen mit dem Schwefelwasserstoff mikrobiologisch zu Sulfat oder Schwefel und Stickstoff verstoffwechselt. Somit kann dieses Verfahren ebenfalls zur Reduzierung des Nitrateintrages beitragen. Als Produkte des Verfahrens würden zum einen entschwefeltes Biogas, zum anderen ein nitratarmer Gärrest entstehen. | Dipl.-Ing Alejandra Lenis Tel.: +49 241 8026-842 lenis@fiw.rwth-aachen.de Forschungsinstitut für Wasserwirtschaft und Klimazukunft an der RWTH Aachen e. V. Kackertstr. 15-17 52072 Aachen | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2024 | 2220NR125B | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Verfahrens zur Umwandlung von Ammonium aus Gärrest in Nitrat und die Weiternutzung als Sauerstoff-Donator für eine biologisch oxidative Biogas-Entschwefelung; Teilvorhaben 2: Vor-, Entwurfs-, und Ausführungsplanung sowie Vorbereitung der Bau- und Umweltgenehmigung - Akronym: BioSulfOx | Hauptbestandteil des Biogases ist das energetisch nutzbare Methan (CH4). Biogas enthält neben CH4 jedoch auch signifikante Mengen Kohlenstoffdioxid (CO2) und weitere Begleitga-se. Problematisch ist dabei Schwefelwasserstoff (H2S), welcher vermehrt bei der Umsetzung von proteinhaltigem Substrat in H2S Konzentrationen von 200 bis 5.000 ppm (0,02 bis 0,5 Vol.-%) gebildet wird. Um den Methananteil des Biogases wirtschaftlich zur Energieerzeugung nutzen zu können, muss das Biogas somit zuvor entschwefelt werden. In der Biogasentschwefelung werden physikalische, chemische sowie biologische Verfahren angewandt. Durch den Verbrauch von Fäll- und Adsorptionsmitteln sind die chemischen und physikalischen Verfahren jedoch meist mit hohen Betriebskosten verbunden. Die biologischen Verfahren hingegen basieren auf mikrobiologische aerobe Atmungsprozesse, die meistens durch einen Lufteintrag in den Biogasstrom erfolgen. Sollte das Biogas an-schließend auf Erdgasqualität aufbereitet werden, sind Restmengen an Stickstoff und Sauerstoff nur durch energetisch aufwändige Verfahren oder durch hohen Betriebsmittelverbrauch zu entfernen. Alternativ lässt sich Nitrat anstelle von Sauerstoff als Oxidationsquelle nutzen. Nitrat kann aus dem im Gärrest enthaltenen Ammonium produziert werden. Da Nitrat als Sauerstoffdonor bei der mikrobiologischen Biogasentschwefelung verwendet und dieser im Gärrest produziert werden kann, wird im Rahmen des angestrebten Vorhabens ein innovatives Verfahren – Das Nitro-SX Verfahren – untersucht, mit welchem kostengünstig und um-weltschonend Schwefelwasserstoff mithilfe von nitrifizierten Gärrest aus dem Biogas entfernt wird. Das entstehende Nitrat wird zusammen mit dem Schwefelwasserstoff mikrobiologisch zu Sulfat oder Schwefel und Stickstoff verstoffwechselt. Somit kann dieses Verfahren ebenfalls zur Reduzierung des Nitrateintrages beitragen. Als Produkte des Verfahrens würden zum einen entschwefeltes Biogas, zum anderen ein nitratarmer Gärrest entstehen. | Marcus Jahn Tel.: +49 332 1744-2014 jahn@sulphtec.com SH Sulphtec GmbH Gewerbering 3 14656 Brieselang | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220NR126A | Verbundvorhaben: Polylactid als nachhaltiges optisches Material; Teilvorhaben 1: Materialentwicklung und Bewertung der biologischen Abbaubarkeit - Akronym: PLANOM | Die Schwerpunkte des AMIBM e.V. liegen in der Herstellung von Polymerblends und Fasern bzw. Mikrogranulaten und der Bewertung der biologischen Abbaubarkeit. Für die Herstellung von Blends wird PLA durch geeignete Anpassung von Taktizität (intramolekulares D/L-Verhältnis) und Enantiomerenverhältnis (intermolekulares D/L-Verhältnis) so optimiert, dass Polymere erhalten werden, die für optische Anwendungen und die Verarbeitung geeignet sind. Zudem werden selbstverstärkte optische Verbundwerkstoffe realisiert, die sich aus zwei verschiedenen PLA-Typen zusammensetzen. Einem PLA-Typ mit niedriger Schmelztemperatur zur Bildung der Matrix und einem PLA-Typ mit ultrahoher Steifigkeit und hoher Schmelztemperatur zur Bildung der Verstärkungskomponente. Die leicht recycelbaren und industriell biologisch abbaubaren Verbundwerkstoffe sind für eine hohe mechanische Festigkeit und Steifigkeit sowie für eine hohe Temperatur- und Hydrolysestabilität ausgelegt, wodurch PLA zu einem Material aufgewertet wird, das sich für technisch anspruchsvollere und anspruchsvollere Endanwendungen in der Optik eignet. Die Herstellung eines biobasierten, bioabbaubaren Polymerblends für optische Anwendungen soll realisiert werden, indem die Nachkristallisation und damit milchige Eintrübung vermieden wird. Der Lösungsansatz besteht im Blenden von PLA mit neuartigen amorphen Biopolymeren. Eine ähnliche Lösung wurde schon mit PLLA und PMMA erfolgreich umgesetzt, diese Blends sind jedoch wegen des PMMA nicht komplett biologisch abbaubar. Der letzte Schwerpunkt der Aktivitäten des AMIBM e.V. besteht in der Bestimmung der biologischen Abbaubarkeit der im Projekt entwickelten optischen Kunststoffe. | Prof. Dr.-Ing. Gunnar Seide Tel.: +31 640 703346 gunnar.seide@amibm.de Aachen Maastricht Institute for Biobased Materials e.V. Lutherweg 2 52074 Aachen | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220NR126B | Verbundvorhaben: Polylactid als nachhaltiges optisches Material; Teilvorhaben 2: Additivierung und Analyse optischer Eigenschaften - Akronym: PLANOM | Das Teilvorhaben an der Hochschule Hamm-Lippstadt hat zwei Ziele und Aufgabenbereiche, diese sind: 1. Additivierung Das Kristallisationsverhalten von PLA soll durch Additivierung mit kristalliner Nanocellulose (CNC) in geeigneter Weise eingestellt werden. Nanocellulose wird in die PLA-Kunststoffformulierung eingebracht, um das Kristallisationsverhalten in geeigneter Weise zu beeinflussen. Ideal wäre die vollständige Kristallisation des PLA unter ausschließlicher Bildung nanoskaliger Kristallite. Die Compounds sollen vollständig aus biologisch abbaubaren Komponenten bestehen. Je nach Erfolg dieser Strategie, sollen bei Bedarf andere biobasierte Additive eingesetzt werden. Dies können z.B. Oligolactide oder das Stearamid (EBS) und seine Derivate (EBHS) sein. 2. Analyse optischer Eigenschaften, Alterung Materialien aus den eigenen Arbeitspaketen und denen des Partners AMIBM werden hinsichtlich ihrer optischen Eigenschaften und der prognostizierten Lebensdauer bewertet. Dezidierte Apparaturen werden zur Untersuchung der Lebensdauer der Materialien eingesetzt, insbesondere die (auch simultane) Belastung durch erhöhte Temperaturen und intensive kurzwellige optische Strahlung (vor allem blaues Licht) werden untersucht. Die Untersuchungen geben Aufschluss über die Einsatzbarkeit der Materialien im realen Anwendungsfall und mögliche Anwendungsbereiche. Die Materialien werden vor, während und nach den Alterungsversuchen mit Hilfe spektroskopischer und kalorimetrischer Methoden, Größenausschlusschromatographie (GPC), Mikroskopie sowie mechanischer Tests charakterisiert. Die Untersuchungen ermöglichen so Materialoptimierungen und ggf. gezielte Anpassung der Zusammensetzung. | Prof. Dr. Jörg Meyer Tel.: +49 2381 8789-811 joerg.meyer@hshl.de Hochschule Hamm-Lippstadt Marker Allee 76-78 59063 Hamm | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220NR126C | Verbundvorhaben: Polylactid als nachhaltiges optisches Material; Teilvorhaben 3: Analyse des Schmelz- und Kristallisationsverhaltens sowie der Struktur-Eigenschaftsbeziehungen - Akronym: PLANOM | Das vorliegende Teilvorhaben befasst sich mit zwei Arbeitsschwerpunkten. Es werden die Polymeren, in erster Linie Polylactide sowie die einzusetzenden Zuschlagsstoffe sofern sie polymeren oder kolloidalen Charakter haben, mittels Vielwinkellichtstreuung und Fraunhoferbeugung analysiert. Die Analytik mittels statischer und dynamischer Lichtstreuung und Fraunhoferbeugung ergibt die molare Masse sowie die Größe der polymeren und kolloidalen Teilchen und erlaubt somit Aussagen über Struktur-Eigenschaftbeziehungen im Zusammenhang mit dem späteren Materialeinsatz zu treffen. Der zweite und auch umfangreichere Arbeitsschwerpunkt umfasst die Untersuchung des Schmelz- und Kristallisationsverhaltens der von den Kooperationspartnern entwickelten, polylactidbasierten Materialien. Im Fokus steht dabei die Fragestellung, inwiefern zugesetzte Additive oder eine Bestrahlung der Proben das Kristallisationsverhalten hinsichtlich der angestrebten optischen Eigenschaften des Materials verbessern. Die Arbeiten werden vor allem mit einer eigens für den Zweck gebauten und im Verlauf der Arbeiten noch weiter zu optimierenden Kleinwinkellichtstreuanlage durchgeführt und erlauben eine Untersuchung des Kristallwachstums bzw. des Aufschmelzvorgangs von Kristallen, also genau der Vorgänge die die optischen Eigenschaften ganz wesentlich mitbestimmen. Flankierende Röntgenstreuung soll gegebenenfalls die kristalline Phase der Materialien identifizieren. | Professor Dr. Klaus Huber Tel.: +49 5251 60-2125 klaus.huber@upb.de Universität Paderborn - Fakultät für Naturwissenschaften - Department Chemie Warburger Str. 100 33098 Paderborn | FPNR | ||
| 01.05.2021 | 30.04.2024 | 2220NR128A | Verbundvorhaben: Transferarbeitsgruppe für Bioenergieanlagen im zukünftigen Energiesystem; Teilvorhaben 1: Datenkonsolidierung und Methodenharmonisierung - Akronym: TRANSBIO | Bei dem geplanten Vorhaben Transferarbeitsgruppe für Bioenergieanlagen im zukünftigen Energiesystem (TRANSBIO) handelt es sich primär um ein Multiplikations- und Kommunikationsprojekt, das auf einer fundierten und konsistenten Daten- und Methodenbasis aufbaut. Es dient dazu, zentrale Ergebnisse und Handlungsoptionen der bis dahin abgeschlossenen Post-EEG Projekte innerhalb Deutschlands und ggf. ausgewählte EU-Projekte mit Bezug zum Rechtsrahmen von bspw. Vergütungsmechanismen in Deutschland oder ähnlichen Instrumenten zu bündeln, zu harmonisieren sowie verständlich aufzubereiten und an die jeweiligen Zielgruppen heranzutragen. Damit sollen zuvorderst Betreibende von Bioenergieanlagen dazu befähigt werden, anhand einer transparenten Informationsbasis anstehende Entscheidungen für den möglichen Weiterbetrieb zu treffen. In einem zweiten Schwerpunkt konzentrieren sich die Projektnehmenden darauf, die Ergebnisse an ein möglichst breites und bisher nicht Bioenergie-spezifisches energiewirtschaftliches Umfeld zu kommunizieren und hier die Verknüpfung mit intersektoralen Fragestellungen zu berücksichtigen. Dabei ist es von großer Bedeutung, das Abstraktionsniveau der Ergebnisse zielgruppengerecht anzupassen, um eine gute Verständlichkeit zu erreichen. | Tino Barchmann Tel.: +49 341 2434-375 tino.barchmann@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | FPNR | ||
| 01.05.2021 | 30.04.2024 | 2220NR128B | Verbundvorhaben: Transferarbeitsgruppe für Bioenergieanlagen im zukünftigen Energiesystem; Teilvorhaben 2: Post EEG Thesen und Kommunikation - Akronym: TRANSBIO | Bei dem Vorhaben Transferarbeitsgruppe für Bioenergieanlagen im zukünftigen Energiesystem (TRANSBIO) handelt es sich primär um ein Multiplikations- und Kommunikationsprojekt, das auf einer fundierten und konsistenten Daten- und Methodenbasis aufbaut. Es dient dazu, zentrale Ergebnisse und Handlungsoptionen der bis dahin abgeschlossenen Post-EEG Projekte innerhalb Deutschlands und ggf. ausgewählte EU-Projekte mit Bezug zum Rechtsrahmen von bspw. Vergütungsmechanismen in Deutschland oder ähnlichen Instrumenten zu bündeln, zu harmonisieren sowie verständlich aufzubereiten und an die jeweiligen Zielgruppen heranzutragen. Damit sollen zuvorderst Betreibende von Bioenergieanlagen dazu befähigt werden, anhand einer transparenten Informationsbasis anstehende Entscheidungen für den möglichen Weiterbetrieb zu treffen. In einem zweiten Schwerpunkt konzentrieren sich die Projektnehmenden darauf, die Ergebnisse an ein möglichst breites und bisher nicht Bioenergie-spezifisches energiewirtschaftliches Umfeld zu kommunizieren und hier die Verknüpfung mit intersektoralen Fragestellungen zu berücksichtigen. Dabei ist es von großer Bedeutung, das Abstraktionsniveau der Ergebnisse zielgruppengerecht anzupassen, um eine gute Verständlichkeit zu erreichen. | Bernhard Wern Tel.: +49 176 10270-285 wern@izes.de IZES gGmbH Altenkesseler Str. 17 Geb. A1 66115 Saarbrücken | FPNR | ||
| 01.05.2021 | 30.04.2024 | 2220NR128C | Verbundvorhaben: Transferarbeitsgruppe für Bioenergieanlagen im zukünftigen Energiesystem; Teilvorhaben 3: Multimedialer Informationstransfer - Akronym: TRANSBIO | Bei dem geplanten Vorhaben Transferarbeitsgruppe für Bioenergieanlagen im zukünftigen Energiesystem (TRANSBIO) handelt es sich primär um ein Multiplikations- und Kommunikationsprojekt, das auf einer fundierten und konsistenten Daten- und Methodenbasis aufbaut. Es dient dazu, zentrale Ergebnisse und Handlungsoptionen der bis dahin abgeschlossenen Post-EEG Projekte innerhalb Deutschlands und ggf. ausgewählte EU-Projekte mit Bezug zum Rechtsrahmen von bspw. Vergütungsmechanismen in Deutschland oder ähnlichen Instrumenten zu bündeln, zu harmonisieren sowie verständlich aufzubereiten und an die jeweiligen Zielgruppen heranzutragen. Damit sollen zuvorderst Betreibende von Bioenergieanlagen dazu befähigt werden, anhand einer transparenten Informationsbasis anstehende Entscheidungen für den möglichen Weiterbetrieb zu treffen. In einem zweiten Schwerpunkt konzentrieren sich die Projektnehmenden darauf, die Ergebnisse an ein möglichst breites und bisher nicht Bioenergiespezifisches energiewirtschaftliches Umfeld zu kommunizieren und hier die Verknüpfung mit intersektoralen Fragestellungen zu berücksichtigen. Dabei ist es von großer Bedeutung, das Abstraktionsniveau der Ergebnisse zielgruppengerecht anzupassen, um eine gute Verständlichkeit zu erreichen. | Mark Paterson Tel.: +49 6151 7001-234 m.paterson@ktbl.de Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL) Bartningstr. 49 64289 Darmstadt | FPNR | ||
| 01.05.2021 | 30.04.2024 | 2220NR128D | Verbundvorhaben: Transferarbeitsgruppe für Bioenergieanlagen im zukünftigen Energiesystem; Teilvorhaben 4: Markt- und Risikobewertung - Akronym: TransBio | Bei dem geplanten Vorhaben Transferarbeitsgruppe für Bioenergieanlagen im zukünftigen Energiesystem (TRANSBIO) handelt es sich primär um ein Multiplikations- und Kommunikationsprojekt, das auf einer fundierten und konsistenten Daten- und Methodenbasis aufbaut. Es dient dazu, zentrale Ergebnisse und Handlungsoptionen der bis dahin abgeschlossenen Post-EEG Projekte innerhalb Deutschlands und ggf. ausgewählte EU-Projekte mit Bezug zum Rechtsrahmen von bspw. Vergütungsmechanismen in Deutschland oder ähnlichen Instrumenten zu bündeln, zu harmonisieren sowie verständlich aufzubereiten und an die jeweiligen Zielgruppen heranzutragen. Damit sollen zuvorderst Betreibende von Bioenergieanlagen dazu befähigt werden, anhand einer transparenten Informationsbasis anstehende Entscheidungen für den möglichen Weiterbetrieb zu treffen. In einem zweiten Schwerpunkt konzentrieren sich die Projektnehmenden darauf, die Ergebnisse an ein möglichst breites und bisher nicht Bioenergiespezifisches energiewirtschaftliches Umfeld zu kommunizieren und hier die Verknüpfung mit intersektoralen Fragestellungen zu berücksichtigen. Dabei ist es von großer Bedeutung, das Abstraktionsniveau der Ergebnisse zielgruppengerecht anzupassen, um eine gute Verständlichkeit zu erreichen. | Dr. Ludger Eltrop Tel.: +49 711 685-87816 ludger.eltrop@ier.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Energiewirtschaft und rationelle Energieanwendung (IER) Heßbrühlstr. 49 a 70565 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2220NR129A | Verbundvorhaben: Plattform zur selektiven Herstellung von funktionalisierten Polyalkoholen aus nachwachsenden Rohstoffen über Biooxidationen; Teilvorhaben 1: Bioverfahrenstechnik - Akronym: PolyBioOx-BVT | Gesamtziel des Verbundvorhabens PolyBioOx ist die enge Kooperation der beteiligten Arbeitsgruppen aus Mikrobiologie und Bioverfahrenstechnik zur Gestaltung einer neuen, flexiblen und skalierbaren Produktionsplattform (Biokatalysator, Bioreaktor und Bioprozess) zur effizienten Gewinnung von funktionalisierten Polyalkoholen aus nachwachsenden Rohstoffen für vielfältige Anwendungen in der Pharma-, Kosmetik-, Lebensmittel- und Chemieindustrie. Kohlenhydrate, die über die Hydrolyse pflanzlicher Reststoffe in großen Mengen verfügbar sind, sollen in einstufigen Oxidationen regioselektiv mit Hilfe von Designer-Essigsäurebakterien mit hoher Effizienz und Ausbeute zu funktionalisierten Polyalkoholen oxidiert werden. Die enzymatische Grundlage bilden hierbei Ganzzellbiokatalysatoren auf der Grundlage von Gluconobacter oxydans mit membranständigen Dehydrogenasen (mDH), die aus der natürlichen Diversität dieser Enzyme stammen, sowie durch Mutagenese erhaltene Enzymvarianten. | Prof. Dr.-Ing. Dirk Weuster-Botz Tel.: +49 89 289-15712 dirk.weuster-botz@tum.de Technische Universität München - Fakultät für Maschinenwesen - Lehrstuhl für Bioverfahrenstechnik Boltzmannstr. 15 85748 Garching b. München | FPNR | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2220NR129B | Verbundvorhaben: Plattform zur selektiven Herstellung von funktionalisierten Polyalkoholen aus nachwachsenden Rohstoffen über Biooxidationen; Teilvorhaben 2: Mikrobiologie - Akronym: PolyBioOx-MB | Gesamtziel des Verbundvorhabens PolyBioOx ist die enge Kooperation der beteiligten Arbeitsgruppen aus Mikrobiologie und Bioverfahrenstechnik zur Gestaltung einer neuen, flexiblen und skalierbaren Produktionsplattform (Biokatalysator, Bioreaktor und Bioprozess) zur effizienten Gewinnung von funktionalisierten Polyalkoholen aus nachwachsenden Rohstoffen für vielfältige Anwendungen in der Pharma-, Kosmetik-, Lebensmittel- und Chemieindustrie. Kohlenhydrate, die über die Hydrolyse pflanzlicher Reststoffe in großen Mengen verfügbar sind, sollen in einstufigen Oxidationen regioselektiv mit Hilfe von Designer-Essigsäurebakterien mit hoher Effizienz und Ausbeute zu funktionalisierten Polyalkoholen oxidiert werden. Die enzymatische Grundlage bilden hierbei Ganzzellbiokatalysatoren auf der Grundlage von Gluconobacter oxydans mit membranständigen Dehydrogenasen (mDH), die aus der natürlichen Diversität dieser Enzyme stammen, sowie durch Mutagenese erhaltene Enzymvarianten. | Prof. Dr. Wolfgang Liebl Tel.: +49 8161 71-5450 wliebl@wzw.tum.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Forschungsdepartment Biowissenschaftliche Grundlagen - Lehrstuhl für Mikrobiologie - FG Mikrobielle Biotechnologie Emil-Ramann-Str. 4 85354 Freising | FPNR | ||
| 01.12.2020 | 31.12.2024 | 2220NR130A | Verbundvorhaben: Erforschung der Ursachen des Sanddornsterbens und Entwicklung von Gegenmaßnahmen; Teilvorhaben 1: Abiotische Stressoren und pflanzenbauliche Maßnahmen - Akronym: HippRham | Seit 2015 wird ein massives Absterben von Sanddorn sowohl in Anbaubetrieben als auch in Wildbeständen beobachtet. Die Ursachen für dieses Phänomen sind weitestgehend unverstanden. Zielstellung des aus drei Teilprojekten bestehenden Verbundvorhabens ist einerseits die Identifizierung des mit den Absterbeerscheinungen verbundenen Erregerspektrums inklusive dessen Epidemiologie sowie andererseits die Bewertung des Einflusses abiotischer Stressoren auf Vitalität und Krankheitsanfälligkeit von Sanddorn inklusive der Ableitung pflanzenbaulicher Maßnahmen. Übergeordnetes Ziel von Teilprojekt I ist die Entwicklung resilienter, gegenüber dem Phänomen des 'Sanddornsterbens' robuster Anbausysteme. Hierzu soll in Gefäß- und Feldversuchen der Einfluss von Wasser- und Nährstoffversorgung, Unkrautkonkurrenz sowie Sortenwahl auf Wachstum und Vitalität von Sanddorn quantifiziert und bewertet werden. Darüber hinaus wird im Rahmen von Betriebsbefragungen und begleitenden Datenerfassungen auf Praxisflächen, u. a. mittels Fernerkundungstechnik, die derzeitige Entwicklung des 'Sanddornsterbens' in ausgewählten Betrieben, Schlägen und Schlagbereichen erfasst. Hiervon werden zusätzliche Erkenntnisse zur Bedeutung von Standorteigenschaften und Wachstumsbedingungen erwartet. | Dr. Frank Hippauf Tel.: +49 385 588-60502 f.hippauf@lfa.mvnet.de Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern Dorfplatz 1 18276 Gülzow-Prüzen | FPNR | ||
| 01.09.2020 | 31.10.2024 | 2220NR130B | Verbundvorhaben: Erforschung der Ursachen des Sanddornsterbens und Entwicklung von Gegenmaßnahmen; Teilvorhaben 2: Pathogendiagnostik - Akronym: HippRham | Seit 2015 wird ein massives Absterben von Sanddorn sowohl in Anbaubetrieben als auch in Wildbeständen beobachtet. Die Ursachen für dieses Phänomen sind weitestgehend unverstanden. Zielstellung des aus drei Teilprojekten bestehenden Verbundvorhabens ist einerseits die Identifizierung des mit den Absterbeerscheinungen verbundenen Erregerspektrums inklusive dessen Epidemiologie sowie andererseits die Bewertung des Einflusses abiotischer Stressoren auf Vitalität und Krankheitsanfälligkeit von Sanddorn inklusive der Ableitung pflanzenbaulicher Maßnahmen. | Dr. Sabine Kind Tel.: +49 3946 47-4765 sabine.kind@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenschutz im Obst- und Weinbau Schwabenheimer Str. 101 69221 Dossenheim | FPNR | ||
| 01.09.2020 | 31.08.2023 | 2220NR130C | Verbundvorhaben: Erforschung der Ursachen des Sanddornsterbens und Entwicklung von Gegenmaßnahmen; Teilvorhaben 3: Prüfung von Pflanzenschutzverfahren - Akronym: HippRham | Das Verbundprojekt "HippRham" hat zum Ziel die Ursachen für das seit 2015 auftretende Absterben des Sanddorns (Hippophae rhamnoides) in nordeutschen Gebieten der Ostseeregion wissenschaftlich zu ergünden, um drauf basierend praktikable Managementmaßnahmen zu entwickeln. Sowohl Sanddorn-Produktionsflächen als auch Küstenschutzpflanzungen entlang der Ostseeküste sowie Bereiche im öffentlichen Grün sind von den Absterbeerscheinungen betroffen. Bisher erhobene Daten der vergangenen Jahre zu den Hintergründen der auftretenden Absterbeerscheinungen stellten in der Auswertung kein uneinheitliches Bild dar, so dass sich keine Rückschlüsse auf die Interaktion zwischen biologischen und nicht-biologischen Faktoren und dem Erregerspektrum ziehen lassen. Im Verbundprojekt sollen phytomedizinische wie auch pflanzenbauliche Aspekte in enger Abstimmung zwischen Praxis und Wissenschaft genutzt werden, um die nach bisheriger Datenlage für das Absterben relevanten Faktoren: Schaderregerspektrum, Sorteneinfluss, Standortfaktor und Nährstoffversorgung zu analysieren. Ziel ist die Indentifizierung der dem "Sanddornsterben" ursächlichen Pathogene und der Erkenntnisgewinn optimaler Kulturbedingungen zur Vitalitätserhöhung und Verringerung der Krankheitsanfälligkeit. Die Koordination des Verbundprojekts obliegt der Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern (LFA). Weitere beteiligten Projektpartner sind das Julius-Kühn-Institut in Dossenheim (JKI) und das Landesamt für Landwirtschaft, Lebensmittelsicherheit und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern (LALLF). | Friederike Holst Tel.: +49 381 4035-443 friederike.holst@lallf.mvnet.de Landesamt für Landwirtschaft, Lebensmittelsicherheit und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern Thierfelderstr. 18 18059 Rostock | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2024 | 2220NR132A | Verbundvorhaben: Elektro-thermische Nachverbrennung für Einzelraumfeuerstätten; Teilvorhaben 1: Fertigung erforderlicher Komponenten, die nicht zugekauft werden können, Bereitstellung des Prüfstandes, Durchführung der Messkampagne zur Detektierung von Verschleißerscheinungen und etwaigen Schäden - Akronym: E-TNV | Saubere, emissionsarme Verbrennung von Kaminöfen und das in allen Phasen der Verbrennung und nicht nur auf dem Prüfstand! Um das zu erreichen, setzt unser Vorhaben E-TNV an der Wurzel des Problems an. Die Wurzel des Problems ist, dass während der Start- und der Ausbrandphase sowie beim Nachlegen von Holzscheiten in Kaminöfen die nötigen Temperaturen bzw. Prozessbedingungen, die für eine vollständige Verbrennung benötigt werden, nicht vorliegen. Daher treten in diesen Phasen Emissionen mit hoher toxischer und auch klimaschädlicher Wirkung auf. Mit unserem System zur elektro-thermischen Nachverbrennung stellen wir binnen Sekunden die nötigen Temperaturen bereit und ermöglichen eine vollständige Verbrennung bereits kurz nach der Zündung des Kaminofens. Über eine automatische Anschaltung des E-TNV-Systems kann die Aktivierung unabhängig vom Nutzer erfolgen. So wollen wir negative Einflüsse durch den Nutzer ausgleichen. Kein marktgängiges Verfahren besitzt das Potenzial die Herausforderungen bei Einzelfeuerstätten in diesem Umfang zu lösen. | Martin Meiller Tel.: +49 9661 8155-421 martin.meiller@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHTATZ An der Maxhütte 1 92237 Sulzbach-Rosenberg | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2024 | 2220NR132B | Verbundvorhaben: Elektro-thermische Nachverbrennung für Einzelraumfeuerstätten; Teilvorhaben 2: Bereitstellung des Testofens und Einbau des Funktionsmusters, Versuche mit dem optimierten Funktionsmuster unter Typprüfbedingungen und als Vergleich Prüfungen nach Blauem Engel bzw. BeReal - Akronym: E_TNV | Saubere, emissionsarme Verbrennung von Kaminöfen und das in allen Phasen der Verbrennung und nicht nur auf dem Prüfstand! Um das zu erreichen, setzt unser Vorhaben E-TNV an der Wurzel des Problems an. Die Wurzel des Problems ist, dass während der Start- und der Ausbrandphase sowie beim Nachlegen von Holzscheiten in Kaminöfen die nötigen Temperaturen bzw. Prozessbedingungen, die für eine vollständige Verbrennung benötigt werden, nicht vorliegen. Daher treten in diesen Phasen Emissionen mit hoher toxischer und auch klimaschädlicher Wirkung auf. Mit unserem System zur elektro-thermischen Nachverbrennung stellen wir binnen Sekunden die nötigen Temperaturen bereit und ermöglichen eine vollständige Verbrennung bereits kurz nach der Zündung des Kaminofens. Über eine automatische Anschaltung des E-TNV-Systems kann die Aktivierung unabhängig vom Nutzer erfolgen. So wollen wir negative Einflüsse durch den Nutzer ausgleichen. Kein marktgängiges Verfahren besitzt das Potenzial die Herausforderungen bei Einzelfeuerstätten in diesem Umfang zu lösen. | Onno Cramer Tel.: +494916099134 ocramer@www.leda.de LEDA Werk GmbH & Co. KG Groninger Str. 10 26789 Leer (Ostfriesland) | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2024 | 2220NR132C | Verbundvorhaben: Elektro-thermische Nachverbrennung für Einzelraumfeuerstätten; Teilvorhaben 3: Engineering und Entwicklung des ersten Prototyps (Funktionsmuster), Optimierung auf Basis der Ergebnisse von Messkampagne im Technikum von Fraunhofer Umsicht - Akronym: E-TNV | Saubere, emissionsarme Verbrennung von Kaminöfen und das in allen Phasen der Verbrennung und nicht nur auf dem Prüfstand! Um das zu erreichen, setzt unser Vorhaben E-TNV an der Wurzel des Problems an. Die Wurzel des Problems ist, dass während der Start- und der Ausbrandphase sowie beim Nachlegen von Holz-scheiten in Kaminöfen die nötigen Temperaturen bzw. Prozessbedingungen, die für eine vollständige Verbrennung benötigt werden, nicht vorliegen. Daher treten in diesen Phasen Emissionen mit hoher toxischer und auch klimaschädlicher Wirkung auf (vgl. Kapitel II.1). Mit unserem System zur elektrothermischen Nachverbrennung stellen wir binnen Sekunden die nötigen Temperaturen bereit und ermöglichen eine vollständige Verbrennung bereits kurz nach der Zündung des Kaminofens. Über eine automatische Anschaltung des E-TNV-Systems kann die Aktivierung unabhängig vom Nutzer erfolgen. So wollen wir negative Einflüsse durch den Nutzer ausgleichen. Kein marktgängiges Verfahren besitzt das Potenzial die Herausforderungen bei Einzelfeuerstätten in diesem Umfang zu lösen. | Dr. Dragan Stevanovic Tel.: +49 9661 889-155 office@pebble-heater.com Dr. Dragan Stevanovic - Engineering & Consulting Knorr-von-Rosenrot Str. 44 92237 Sulzbach-Rosenberg | FPNR | ||
| 01.02.2023 | 30.09.2025 | 2220NR135A | Verbundvorhaben: Innovativer Plattenelektrofilter mit automatischer Abreinigung zur Abscheidung der Staubemissionen aus häuslichen Kleinfeuerungsanlagen im Wohnbereich; Teilvorhaben 1: Entwicklung der elektronischen und mechanischen Komponenten, Prüfstand- und Feldtests mit anschließender Optimierung - Akronym: I_WESP_intelligent | Ziel des Vorhabens I_WESP intelligent (innovative_wood elecrostatic presipitator) ist die Entwicklung eines innovativen, kompakten und intelligenten elektrostatischen Abscheiders für Staubemissionen aus häuslichen mit Holz beheizten Kleinfeuerungsanlagen zur Aufstellung im Wohnraum. Der Kleinelektrofilter soll sowohl für die Installation bei Neuanlagen als auch als Nachrüstlösung für Bestandsanlagen zur Verfügung stehen. Innovativer Kern des Projekts ist vor allem die Ausführung der Kleinfilteranlage als Plattenfilter, die es ermöglicht, den Filter in seiner Bauweise flacher und kompakter zu gestalten. Bisher wurden Kleinelektrofilter ausschließlich als Röhrenfilter konzipiert, was bei Aufstellung nach automatisch betriebenen Kesselanlagen mit höherer thermischer Leistung kein Problem darstellt. Hinsichtlich einer Integration in den Wohnbereich werden hinsichtlich Kompaktheit, Gestaltung und Geräuschemissionen des Apparates weitaus höhere Ansprüche gestellt. Ein weiterer Schwerpunkt wird die Entwicklung eines neuartigen Abreinigungs- und Austragssystems sein, das eine staubfreie Entsorgung der abgeschiedenen Rückstände ermöglicht. Im Einzelnen lassen folgende wesentliche Entwicklungsziele und Anforderungen formulieren: - E-Filter muss betriebs-, funktionssicher sein und dabei sicher und dauerhaft die vorgegebenen Staubgrenzwerte unterschreiten - geringer Energieverbrauch durch automatische Anpassung an die Betriebsbedingungen - kompakte, stabile Ausführung mit geringem Platzbedarf (Nachrüstung, Wohnbereich) - einfache Methode der Abreinigung, wartungsfreier staubfreier Austrag - geringe Geräuschentwicklung, elektromagnetische Verträglichkeit - einfache Bedienbarkeit, geringer Wartungsaufwand - Integration einer einfachen Sensorik zur Messung der Staubkonzentration - niedriqe Anschaffunqskosten ( ca. 600 €) | Prof. Dr.-Ing. Thomas Metz Tel.: +49 911 5880-1199 thomas.metz@th-nuernberg.de Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm Keßlerplatz 12 90489 Nürnberg | FPNR | ||
| 01.02.2023 | 30.09.2025 | 2220NR135B | Verbundvorhaben: Innovativer Plattenelektrofilter mit automatischer Abreinigung zur Abscheidung der Staubemissionen aus häuslichen Kleinfeuerungsanlagen im Wohnbereich; Teilvorhaben 2: Konstruktionen, Detailplanungen, Werkstoffuntersuchungen und Fertigung der Versuchsmuster sowie Prototypen - Akronym: I_WESP_intelligent | Ziel des Vorhabens I_WESP intelligent (innovative_wood elecrostatic presipitator) ist die Entwicklung eines innovativen, kompakten und intelligenten elektrostatischen Abscheiders für Staubemissionen aus häuslichen mit Holz beheizten Kleinfeuerungsanlagen zur Aufstellung im Wohnraum. Der Kleinelektrofilter soll sowohl für die Installation bei Neuanlagen als auch als Nachrüstlösung für Bestandsanlagen zur Verfügung stehen. Innovativer Kern des Projekts ist vor allem die Ausführung der Kleinfilteranlage als Plattenfilter, die es ermöglicht, den Filter in seiner Bauweise flacher und kompakter zu gestalten. Bisher wurden Kleinelektrofilter ausschließlich als Röhrenfilter konzipiert, was bei Aufstellung nach automatisch betriebenen Kesselanlagen mit höherer thermischer Leistung kein Problem darstellt. Hinsichtlich einer Integration in den Wohnbereich werden hinsichtlich Kompaktheit, Gestaltung und Geräuschemissionen des Apparates weitaus höhere Ansprüche gestellt. Ein weiterer Schwerpunkt wird die Entwicklung eines neuartigen Abreinigungs- und Austragssystems sein, das eine staubfreie Entsorgung der abgeschiedenen Rückstände ermöglicht. Im Einzelnen lassen folgende wesentliche Entwicklungsziele und Anforderungen formulieren: - E-Filter muss betriebs-, funktionssicher sein und dabei sicher und dauerhaft die vorgegebenen Staubgrenzwerte unterschreiten - geringer Energieverbrauch durch automatische Anpassung an die Betriebsbedingungen - kompakte, stabile Ausführung mit geringem Platzbedarf (Nachrüstung, Wohnbereich) - einfache Methode der Abreinigung, wartungsfreier staubfreier Austrag - geringe Geräuschentwicklung, elektromagnetische Verträglichkeit - einfache Bedienbarkeit, geringer Wartungsaufwand - Integration einer einfachen Sensorik zur Messung der Staubkonzentration - niedriqe Anschaffunqskosten ( ca. 600 €) | Richard Greil Tel.: +49 91727-181 info@metallbau-greil.de Metallbau Greil GmbH Industriestr. 3 91187 Röttenbach | FPNR | ||
| 01.05.2021 | 30.04.2024 | 2220NR137A | Verbundvorhaben: Energetische Nutzung von CO2 zur Verringerung des Restmethanpotentials; Teilvorhaben 1: Isotopenanalytik - Akronym: ENCOVER | Ziel des Projektes ist eine energetische Nutzung von CO2 zur Verringerung des Restmethanpotentials während der Biogasgewinnung aus nachwachsenden Rohstoffen. Die Verwertbarkeit von CO2 basiert hierbei auf dem vor knapp 30 Jahren erstmals beschriebenen Prozess der Biokonversion, in dem CO2 ohne zusätzliches Einbringen von Wasserstoff (H2) in energetisch nutzbares Methan (CH4) umgewandelt wird. Dieser Effekt wurde bisher allerdings ausschließlich im Labor- und Technikumsmaßstab und unter Verwendung von Klärschlämmen bzw. Speiseresten als Substrate nachgewiesen. Die wesentliche Aufgabenstellung dieses Vorhabens ist es, die Biokonversion bei der Vergärung verschiedener NawaRo-Substrate (Mais-, Grass-, Ganzpflanzensilagen) im Technikums- und Pilotmaßstab zu evaluieren. Hierbei sollen das CO2-Aufnahmepotential und die zusätzliche CH4-Produktion quantifiziert werden. Durch begleitende Isotopenanalysen und mikrobiologische Untersuchungen sollen die Mechanismen aufgedeckt und die Prozesse besser verstanden werden. Mit dem Ziel einer dauerhaft stabilen Betriebsweise gilt es, Optimierungspotentiale bezüglich Inputsubstraten, Raumbelastung und CO2-Injektion (Rate und Volumen) auszuschöpfen und Änderungen im Langzeitbetrieb zu prüfen. Aus den gewonnenen Erkenntnissen sollen Empfehlungen für die Nutzung des Effektes in der Praxis abgeleitet werden. Einsatzmöglichkeiten in der Praxis bestehen beispielsweise bei verfügbaren hochkonzentrierten externen CO2-Quellen oder auch in einer Rezirkulierung von CO2, das als Abfallprodukt bei der Biogasaufbereitung bei Einspeiseanlagen anfällt. CO2-Emissionen werden so vermieden bzw. reduziert und in nutzbares CH4 umgesetzt. Der C-Kreislauf wird mit dem Effekt einer erhöhten energetischen Umsetzung während der anaeroben Vergärung in der Biogasanlage geschlossen. Gleichzeitig trägt die Stimulation des Biogasprozesses durch die CO2-Injektion dazu bei, das Restgaspotential in den Gärprodukten zu minimieren. | Dr. Daniela Polag Tel.: +49 6221 54-6008 daniela.polag@geow.uni-heidelberg.de Universität Heidelberg - Fakultät für Chemie- und Geowissenschaften - Institut für Geowissenschaften Im Neuenheimer Feld 234-236 69120 Heidelberg | FPNR | ||
| 01.05.2021 | 30.09.2024 | 2220NR137B | Verbundvorhaben: Energetische Nutzung von CO2 zur Verringerung des Restmethanpotentials; Teilvorhaben 2: Reaktorbetrieb - Akronym: ENCOVER | Ziel des Projektes ist eine energetische Nutzung von CO2 zur Verringerung des Restmethanpotentials während der Biogasgewinnung aus nachwachsenden Rohstoffen. Die Verwertbarkeit von CO2 basiert hierbei auf dem vor knapp 30 Jahren erstmals beschriebenen Prozess der Biokonversion, in dem CO2 ohne zusätzliches Einbringen von Wasserstoff (H2) in energetisch nutzbares Methan (CH4) umgewandelt wird. Dieser Effekt wurde bisher allerdings ausschließlich im Labor- und Technikumsmaßstab und unter Verwendung von Klärschlämmen bzw. Speiseresten als Substrate nachgewiesen. Die wesentliche Aufgabenstellung dieses Vorhabens ist es, die Biokonversion bei der Vergärung verschiedener NawaRo-Substrate (Mais-, Grass-, Ganzpflanzensilagen) im Technikums- und Pilotmaßstab zu evaluieren. Hierbei sollen das CO2-Aufnahmepotential und die zusätzliche CH4-Produktion quantifiziert werden. Durch begleitende Isotopenanalysen und mikrobiologische Untersuchungen sollen die Mechanismen aufgedeckt und die Prozesse besser verstanden werden. Mit dem Ziel einer dauerhaft stabilen Betriebsweise gilt es, Optimierungspotentiale bezüglich Inputsubstraten, Raumbelastung und CO2-Injektion (Rate und Volumen) auszuschöpfen und Änderungen im Langzeitbetrieb zu prüfen. Aus den gewonnenen Erkenntnissen sollen Empfehlungen für die Nutzung des Effektes in der Praxis abgeleitet werden. Einsatzmöglichkeiten in der Praxis bestehen beispielsweise bei verfügbaren hochkonzentrierten externen CO2-Quellen oder auch in einer Rezirkulierung von CO2, das als Abfallprodukt bei der Biogasaufbereitung bei Einspeiseanlagen anfällt. CO2-Emissionen werden so vermieden bzw. reduziert und in nutzbares CH4 umgesetzt. Der C-Kreislauf wird mit dem Effekt einer erhöhten energetischen Umsetzung während der anaeroben Vergärung in der Biogasanlage geschlossen. Gleichzeitig trägt die Stimulation des Biogasprozesses durch die CO2-Injektion dazu bei, das Restgaspotential in den Gärprodukten zu minimieren. | PD Dr.-Ing. habil. Konrad Koch Tel.: +49 89 289-13706 k.koch@tum.de Technische Universität München - Fakultät für Bauingenieur- und Vermessungswesen - Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft Am Coulombwall 85748 Garching b. München | FPNR | ||
| 01.05.2021 | 30.09.2024 | 2220NR137C | Verbundvorhaben: Energetische Nutzung von CO2 zur Verringerung des Restmethanpotentials; Teilvorhaben 3: Mikro- und Molekularbiologie - Akronym: ENCOVER | Ziel des Projektes ist eine energetische Nutzung von CO2 zur Verringerung des Restmethanpotentials während der Biogasgewinnung aus nachwachsenden Rohstoffen. Die Verwertbarkeit von CO2 basiert hierbei auf dem vor knapp 30 Jahren erstmals beschriebenen Prozess der Biokonversion, in dem CO2 ohne zusätzliches Einbringen von Wasserstoff (H2) in energetisch nutzbares Methan (CH4) umgewandelt wird. Dieser Effekt wurde bisher allerdings ausschließlich im Labor- und Technikumsmaßstab und unter Verwendung von Klärschlämmen bzw. Speiseresten als Substrate nachgewiesen. Die wesentliche Aufgabenstellung dieses Vorhabens ist es, die Biokonversion bei der Vergärung verschiedener NawaRo-Substrate (Mais-, Grass-, Ganzpflanzensilagen) im Technikums- und Pilotmaßstab zu evaluieren. Hierbei sollen das CO2-Aufnahmepotential und die zusätzliche CH4-Produktion quantifiziert werden. Durch begleitende Isotopenanalysen und mikrobiologische Untersuchungen sollen die Mechanismen aufgedeckt und die Prozesse besser verstanden werden. Mit dem Ziel einer dauerhaft stabilen Betriebsweise gilt es, Optimierungspotentiale bezüglich Inputsubstraten, Raumbelastung und CO2-Injektion (Rate und Volumen) auszuschöpfen und Änderungen im Langzeitbetrieb zu prüfen. Aus den gewonnenen Erkenntnissen sollen Empfehlungen für die Nutzung des Effektes in der Praxis abgeleitet werden. Einsatzmöglichkeiten in der Praxis bestehen beispielsweise bei verfügbaren hochkonzentrierten externen CO2-Quellen oder auch in einer Rezirkulierung von CO2, das als Abfallprodukt bei der Biogasaufbereitung bei Einspeiseanlagen anfällt. CO2-Emissionen werden so vermieden bzw. reduziert und in nutzbares CH4 umgesetzt. Der C-Kreislauf wird mit dem Effekt einer erhöhten energetischen Umsetzung während der anaeroben Vergärung in der Biogasanlage geschlossen. Gleichzeitig trägt die Stimulation des Biogasprozesses durch die CO2-Injektion dazu bei, das Restgaspotential in den Gärprodukten zu minimieren. | Dr. Veronika Flad Tel.: +49 8161 8640-3611 veronika.flad@lfl.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) - Abt. Qualitätssicherung und Untersuchungswesen Lange Point 4 85354 Freising | FPNR | ||
| 01.09.2021 | 30.06.2024 | 2220NR139X | Einsatz gering aufbereiteter Waldresthölzer im Rosenheimer Verfahren zur Holzvergasung - Akronym: ROWaH | Gelingt es, die klimafreundliche Technologie der Holzvergasung an gering aufbereitetes Waldrestholz anzupassen, steigert dies die Wirtschaftlichkeit und Attraktivität von Holzvergaser-Kleinanlagen. Der Einsatz dieser Bioenergieerzeugung in ländlichen, waldreichen Kommunen wäre durch ihre gute Integration in den flexiblen Energiemarkt und Nahwärmenetze möglich. Im Sinne der Politikstrategie Bioökonomie fördert dies regionale Investitionen und schafft dezentrale Wertschöpfungsketten und Absatzmärkte, sowohl in der Forstwirtschaft, als auch in der Energiewirtschaft. Die CO2-neutrale Strom- und Wärmebereitstellung leistet einen Beitrag zur Energiewende und kann durch Nutzung eines Reststoffes, trotz steigendem Energiebedarf, den Flächenverbrauch für den Anbau weiterer nachwachsender Rohstoffe verhindern. Im Rahmen des hier vorgeschlagenen Projekts sollen nur gering aufbereitete Waldresthölzer im Rosenheimer Verfahren zur Holzvergasung genutzt werden. Gering aufbereitet bedeutet im Kontext dieser Projektskizze lediglich biologisch getrocknet und gehackt. Hierzu wird die interne Brennstoffaufbereitung der Vergasungsanlage hinsichtlich verschiedener Störstoffe ertüchtigt. Die von den Stadtwerken Rosenheim entwickelte Lambda-Steuerung des Vergasungsprozesses, welche sich im Betrieb mit sog. "Premium Hackschnitzeln" der Qualitätsklasse "ENplus A1" bewährt hat, soll im Einsatz nur gering aufbereiteter Waldhackschnitzel erprobt und ggf. angepasst werden. In Versuchsreihen soll ein Vergaserkennfeld entwickelt werden, in welchem der Vergasungsprozess in Abhängigkeit der Brennstoffeigenschaften (Wassergehalt, Korngröße, Feinanteil) und bei variabler Last zuverlässig und bei hohem Gesamtwirkungsgrad betrieben werden kann. Angesichts des höheren Wassergehalts nicht thermisch getrockneter Ware gilt der Feuchte des erzeugten Holzgases besonderes Interesse: Im Sinne einer Doppelstrategie soll das Produktgas nach den Ansprüchen der Gasverwertung im BHKW zusätzlich entfeuchtet werden. | Lukas Tanzer Tel.: +49 8031 365 2204 lukas.tanzer@swro.de Stadtwerke Rosenheim GmbH & Co. KG Bayerstr. 5 83022 Rosenheim | FPNR | ||
| 01.01.2021 | 31.12.2023 | 2220NR145X | Risikobewertung, Überwachung und Auswirkungen von Massenvermehrungen des Eichenprozessionsspinners (Thaumetopoea processionea L.) in Eichen(misch)wäldern - Akronym: RiMa | Dieses Projekt beschäftigt sich mit dem für Eichenwälder sowie für Mensch und Tier wohl gefährlichsten Insekt, dem Eichenprozessionsspinner (Thaumetopoea processionea L.). Bis zum heutigen Tag gibt es kaum Befallsprognosen und Risikobewertungen, die mit einer unzureichenden Überwachung sowie geringen Schutzmaßnahmen einhergehen. In diesem Projekt sollen das Auftreten und die Populationsdichten des Eichenprozessionsspinners systematisch analysiert und bewertet werden. Im Mittelpunkt stehen zwei grundlegende Zielsetzungen: (1) die Identifizierung von Habitat- und Landschaftsparametern auf multiplen räumlichen Skalen als Grundlage für eine Vorhersage und Überwachung von Populationen mit hohem Schadpotential (inkl. Monitoringverfahren mit Hilfe von zivilen Drohnen), (2) die Erfassung und Bewertung von Massenvermehrungen in Eichenwäldern und Eichenmischbeständen im Hinblick auf die Holzproduktion (inkl. Analysen zur Effizienz von Insektizidapplikation) sowie (3) eine humanmedizinische Risikoabschätzung (inkl. allergologischer Untersuchungen sowie der Bestimmung der räumlichen Abgrenzung von gefährdeten Gebieten). | Annett Reinhardt Tel.: +49 551 3920 501 annett.reinhardt@uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen Institut - Ökopedologie der Gemäßigten Zonen Büsgenweg 2 37077 Göttingen | FPNR | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220NR146A | Verbundvorhaben: Potentiale zur Steigerung der Nährstoffeffizienz und zur Reduzierung der Stickstoffemissionen bei Stärkekartoffeln; Teilvorhaben 1: Stickstoffnutzungseffizienz und Qualitätseigenschaften - Akronym: PotenzioN | Das Forschungs- und Entwicklungsvorhaben hat zum Ziel, Stärkekartoffelsorten, Mineralstoffernährungs- bzw. Düngesysteme und Anbaumaßnahmen zu identifizieren, welche die Grundlage für ein verbessertes, N-effizientes und N-emissionsarmes Anbausystem für die Stärkekartoffelproduktion bilden. Im Mittelpunkt stehen Feldversuche unter Praxisbedingungen und ergänzende Modellstudien zur Evaluierung von Stärkekartoffeln und ihrem Anbaumanagement hinsichtlich ihrer Potentiale zur Steigerung der Nährstoffeffizienz und Minderung der Stickstoffemissionen als nachwachsende Rohstoffe. Die in diesem Projekt gewonnenen Erkenntnisse sollen einer gezielten Steigerung der N-Effizienz im Anbau bei gleichbleibender Qualität der Stärkekartoffeln dienen. Langfristig können Sorten- und/oder Nährstoffeffizienzunterschiede für die Entwicklung besonders N-effizienter Sorten genutzt werden. Die Stickstoffnutzungseffizienz (NUE) sowie die Emissionen des klimarelevanten Spurgengases Lachgas (N2O) sollen bei verschiedenen Stärkekartoffelsorten untersucht und validiert werden. Dazu ist neben der Anwendung verschiedener destruktiver Messmethoden im Kartoffelbestand auch eine regelmäßige Probennahmen von Blatt-, Wurzel- und Knollenmaterial zur Bestimmung pflanzenphysiologischer Parameter vorgesehen. Diese sollen Auskunft über kritische Entwicklungsphasen der Pflanzen hinsichtlich der NUE geben und die Wissensgrundlage liefern, um mögliche Einbußen im Hinblick auf zentrale Qualitätsparameter der Knolle zu vermeiden. | Dr. Marcel Naumann Tel.: +49 551 39-25565 marcel.naumann@agr.uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Agrarwissenschaften - Department für Nutzpflanzenwissenschaften Carl-Sprengel-Weg 1 37075 Göttingen | FPNR | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220NR146B | Verbundvorhaben: Potentiale zur Steigerung der Nährstoffeffizienz und zur Reduzierung der Stickstoffemissionen bei Stärkekartoffeln; Teilvorhaben 2: N2O Emissionen im Stärkekartoffelanbau in Abhängigkeit der Stickstoffdüngung und der Sortenwahl - Akronym: PotenzioN | Das Forschungs- und Entwicklungsvorhaben hat zum Ziel, Stärkekartoffelsorten, Düngeverfahren und Anbaumaßnahmen zu identifizieren, welche die Grundlage für ein verbessertes, N-effizientes und N-emissionsarmes Anbausystem für die Stärkekartoffelproduktion bilden. Im Mittelpunkt stehen Feldversuche unter Praxisbedingungen und ergänzende Modellstudien zur Charakterisierung der Stärkekartoffeln hinsichtlich ihres Potentials zur Steigerung der Nährstoffeffizienz und Minderung der Stickstoffemissionen als nachwachsende Rohstoffe. Die in diesem Projekt gewonnenen Erkenntnisse sollen einer gezielten Reduzierung der N-Düngung im Anbau bei gleichbleibender Qualität der Stärkekartoffeln dienen. Langfristig können Sorten- und/oder Nährstoffeffizienzunterschiede für die Entwicklung besonders N-effizienter Sorten Für das Vorhaben liegen Zusagen mehrerer führender Stärkekartoffelzüchter vor, die neues Sortenmaterial zur Verfügung stellen werden. Auch fachlich haben sie einen engen Austausch mit den Projektverantwortlichen zugesagt, so dass Erkenntnisse unmittelbar in die Sortenentwicklung einfließen können. Durch die Zusammenarbeit mit der Landwirtschaftskammer Niedersachsen, die eine führende Funktion in der Anbauberatung für Kartoffeln in Norddeutschland hat, ist eine enge Rückkopplung mit der Anbaupraxis gegeben. So werden Befunde direkt auf Praxistauglichkeit geprüft und ggf. erforderliche Anpassungen vorgenommen. Diese Erkenntnisse können dann unmittelbar in der Beratung berücksichtigt werden. | Dr. Maire Holz Tel.: +49 33432 82-127 maire.holz@zalf.de Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. - Programmbereich 1 AG Isotopen-Biogeochemie und Gasflüsse Eberswalder Str. 84 15374 Müncheberg | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 31.03.2025 | 2220NR147A | Verbundvorhaben: Partikelabscheider mit Filterpackungen aus texturierten Garnen zur Abgasreinigung an Stückholzfeuerungen; Teilvorhaben 1: Verfahrenstechnische Auslegung und analytische Bewertung des Filtermediums, experimentelle Untersuchungen - Akronym: PartEX4Abholz | Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines hocheffizienten speichernden Abscheiders für die Reduktion partikulärer Emissionen aus dem Abgas von handbeschickten Stückholzfeuerungen, insbesondere von Einzelraumfeuerungen (ERF). Der Abscheider setzt dabei auf die Mechanismen der mechanischen Filtration. Die größtenteils ultrafeinen Partikel und die an ihnen anhaftenden, organischen Substanzen, wie polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, werden innerhalb eines offenporigen, faserigen Filtermediums sicher abgeschieden und sequestriert. Dadurch werden die toxikologisch relevanten Partikel der Umwelt unwiderruflich entzogen. Das offenporige Filtermedium bildet den innovativen Kern des Abscheiders. Texturierte Garne werden zu strukturierten Filterpackungen und diese zum innovativen Filtermedium zusammengesetzt. Der Ansatz verspricht im Vergleich zu konventionellen Speicherfiltern aus Wirrfaservliesen eine hohe Speicherkapazität bei gleichzeitig hoher Abscheidewirkung. Der Abscheider ist zunächst als Dachaufsatz konzipiert. In Betrieb wird das Abgas mittels eines Lüfters mit geringer Leistung aktiv durch das Filtermedium geleitet und gereinigt. Der Abscheidegrad beträgt bis zu 90 %. Damit werden die Grenzwerte des Blauen Engels für emissionsarme Kaminöfen sicher eingehalten, sowohl in Bezug auf die Partikelmasse (15 mg/m3), als auch hinsichtlich der Partikelanzahl (5·10^6 Partikel/cm3). Die Speicherung der Partikel stellt im Vergleich zu aktuell marktverfügbaren Abscheidern für ERF das Alleinstellungsmerkmal der Entwicklung dar. Ziel ist es, eine Standzeit von bis zu 500 Holzauflagen zu erreichen. Der Nachweis der Funktionsfähigkeit des Konzeptes wurde im Technikumsmaßstab erbracht (TRL 3). Im beantragten Vorhaben soll das Verfahren mit Partnern aus den Bereichen Textil- und Feuerungstechnik optimiert und der Abscheider bis zum Entwicklungsstand TRL 6 weiterentwickelt werden. Das Projekt schließt mit der Demonstration des Abscheiders in einem Praxistest. | Daniel Wohter Tel.: +49 241 80 96694 wohter@teer.rwth-aachen.de Lehr- und Forschungsgebiet Technologie der Energierohstoffe Wüllnerstr. 2 52062 Aachen | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 31.03.2025 | 2220NR147B | Verbundvorhaben: Partikelabscheider mit Filterpackungen aus texturierten Garnen zur Abgasreinigung an Stückholzfeuerungen; Teilvorhaben 2: Adaption des Abscheidersystems an das innovative Filtermedium, Design und Konstruktion sowie die Fertigung der Abscheidergehäuse, in der Entwicklungs- und Validierungsphase - Akronym: PartEX4Abholz | Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines hocheffizienten speichernden Abscheiders für die Reduktion partikulärer Emissionen aus dem Abgas von handbeschickten Stückholzfeuerungen, insbesondere von Einzelraumfeuerungen (ERF). Der Abscheider setzt dabei auf die Mechanismen der mechanischen Filtration. Die größtenteils ultrafeinen Partikel und die an ihnen anhaftenden, organischen Substan-zen, wie polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, werden innerhalb eines offenporigen, faserigen Filtermediums sicher abgeschieden und sequestriert. Dadurch werden die toxikologisch relevanten Partikel der Umwelt unwiderruflich entzogen. Das offenporige Filtermedium bildet den innovativen Kern des Abscheiders. Texturierte Garne werden zu strukturierten Filterpackungen und diese zum innovativen Filtermedium zusammengesetzt. Der Ansatz verspricht im Vergleich zu konventionellen Speicherfiltern aus Wirrfaservliesen eine hohe Speicherkapazität bei gleichzeitig hoher Abscheidewirkung. Der Abscheider ist zunächst als Dachaufsatz konzipiert. In Betrieb wird das Abgas mittels eines Lüfters mit geringer Leistung aktiv durch das Filtermedium geleitet und gereinigt. Der Abscheidegrad beträgt bis zu 90 %. Damit werden die Grenzwerte des Blauen Engels für emissionsarme Kaminöfen sicher eingehalten, sowohl in Bezug auf die Partikelmasse (15 mg/m3), als auch hinsichtlich der Partikelanzahl (5·10^6Partikel/cm3). Die Speicherung der Partikel stellt im Vergleich zu aktuell marktverfügbaren Abscheidern für ERF das Alleinstellungsmerkmal der Entwicklung dar. Ziel ist es, eine Standzeit von bis zu 500 Holzauflagen zu erreichen. Der Nachweis der Funktionsfähigkeit des Konzeptes wurde im Technikumsmaßstab erbracht (TRL 3). Im beantragten Vorhaben soll das Verfahren mit Partnern aus den Bereichen Textil- und Feuerungstechnik optimiert und der Abscheider bis zum Entwicklungsstand TRL 6 weiterentwickelt werden. Das Projekt schließt mit der Demonstration des Abscheiders in einem Praxistest. | Benedikt Wagner Tel.: +49 252 2590-1145 wagner@skantherm.de Skantherm GmbH & Co. KG Von-Büren-Allee 16 59302 Oelde | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 31.03.2025 | 2220NR147C | Verbundvorhaben: Partikelabscheider mit Filterpackungen aus texturierten Garnen zur Abgasreinigung an Stückholzfeuerungen; Teilvorhaben 3: Entwicklung & Fertigung des Filterelementes, Konstruktion einer kostengünstigen Trägerstruktur zur Aufnahme des Filtermediums, Ausarbeitung von Vertriebs-und Entsorgungswegen - Akronym: PartEX4Abholz | Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines hocheffizienten speichernden Abscheiders für die Reduktion partikulärer Emissionen aus dem Abgas von handbeschickten Stückholzfeuerungen, insbesondere von Einzelraumfeuerungen (ERF). Der Abscheider setzt dabei auf die Mechanismen der mechanischen Filtration. Die größenteils ultrafeinen Partikel und die an ihnen anhaftenden, organischen Substanzen, wie polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, werden innerhalb eines offenporigen, faserigen Filtermediums sicher abgeschieden und sequestriert. Dadurch werden die toxikologisch relevanten Partikel der Umwelt unwiderrufliche entzogen. Das offenporige Filtermedium bildet den innovativen Kern des Abscheiders. Texturierte Garne werden zu strukturierten Filterpackungen und diese zum innovativen Filtermedium zusammengesetzt. Der Ansatz verspricht im Vergleich zu konventionellen Speicherfiltern aus Wirrfaservliesen eine hohe Speicherkapazität bei gleichzeitig hoher Abscheidewirkung. Der Abscheider ist zunächst als Dachaufsatz konzipiert. In Betrieb wird das Abgas mittels eines Lüfters mit geringer Leistung aktiv durch das Filtermedium geleitet und gereinigt. Der Abscheidegrad beträgt bis zu 90%. Damit werden die Grenzwerte des Blauen Engels für emissionsarme Kaminöfen sicher eingehalten, sowohl in Bezug auf die Partikelmasse (15 mg/m³), als auch hinsichtlich der Partikelanzahl (5*10^6 Partikel/cm³). Die Speicherung der Partikel stellt im Vergleich zu aktuell marktverfügbaren Abscheidern für ERF das Alleinstellungsmerkmal der Entwicklung dar. Ziel ist es, eine Standzeit von bis zu 500 Holzauflagen zu erreichen. Der Nachweis der Funktionsfähigkeit des Konzeptes wurde im Technikumsmaßstab erbracht (TRL 3). Im beantragten Vorhaben soll das Verfahren mit Partnern aus den Bereichen Textil- und Feuerungstechnik optimiert und der Abscheider bis zum Entwicklungsstand TRL6 weiterentwickelt werden. Das Projekt schließt mit der Demonstration des Abscheiders in einem Praxistest. | Dr. Florian Winter Tel.: +49 5439 9416-53 fwinter@culimeta.de Culimeta Textilglas-Technologie GmbH & Co. KG Werner-von-Siemens-Str. 9 49593 Bersenbrück | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 31.03.2025 | 2220NR147D | Verbundvorhaben: Partikelabscheider mit Filterpackungen aus texturierten Garnen zur Abgasreinigung an Stückholzfeuerungen; Teilvorhaben 4: Weiterentwicklung der innovativen textiltechnischen Strukturen des Filtermediums, Optimierung der Garneigenschaften und der Gelegestruktur - Akronym: PartEX4Abholz | Das Ziel des Vorhabens PartEX4Abholz ist die Reduzierung partikulärer Emissionen aus dem Abgas von Stückholzfeuerungen. Der Lösungsansatz stellt die Entwicklung eines hocheffizienten speichernden Abscheiders dar, welcher auf der untersten Ebene aus einem innovativen Filtermedium besteht, welches in ein patronenförmiges Filterelement eingebettet ist. Das Filtermedium basiert auf texturierten (aufgebauschten) feinen Glasfasergarnen, an denen sich sowohl flüssige als auch feste Partikel sehr gut anlagern. Das ITA übernimmt innerhalb dieses Teilvorhabens die Aufgabe der Entwicklung der innovativen textiltechnischen Strukturen des Filtermediums. Hierzu zählt einerseits die Weiterentwicklung des Filtermediums auf Garnebene. Das Ziel ist es, die Partikelabscheidung im Vergleich zu einem Standardgarn deutlich zu steigern. Aufbauend auf den optimierten texturierten Garnen wird durch das ITA in enger Zusammenarbeit mit dem Projektpartner Culimeta zudem eine geeignete Gelegestruktur (einzelne Filterschicht) entwickelt, welche wirtschaftlich herstellbar ist und im nachfolgenden Prozessschritt durch Culimeta maschinell in eine drei-dimensionale Struktur überführt und in das Filterelement (Filterpatrone) integriert werden kann. | Carsten Uthemann Tel.: +49 241 80 23486 carsten.uthemann@ita.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University Otto-Blumenthal-Str. 1 52074 Aachen | FPNR | ||
| 01.09.2021 | 31.08.2024 | 2220NR151A | Verbundvorhaben: Emissionsminderung bei der Biogasaufbereitung, -verdichtung und -einspeisung; Teilvorhaben 1: Quantifizierung und Minderung von Methanemissionen an Biogasaufbereitungsanlagen in der Praxis - Akronym: EmMinA | Biomethananlagen unterscheiden sich durch die Aufbereitung und Einspeisung von Biomethan in das Erdgasnetz hinsichtlich der technischen Ausgestaltung von Biogasanlagen mit Vor-Ort-Verstromung. Durch die Limitierung der Methanmengen im abgetrennten CO2-/Abgasstrom (0,2 % nach Gasnetzzugangsverordnung – GasNZV [1]) und den Vorgaben der TA Luft, benötigen einige Aufbereitungstechnologien (PSA, DWW, Membranverfahren) eine Abgasnachbehandlung, während andere (z. B. Aminwäsche) den Grenzwert auch ohne Nachbehandlung erfüllen können. Insgesamt hat sich der Methanschlupf durch Optimierung der Aufbereitungstechnologien in den letzten Jahren verringert (z. B. PSA oder Membranverfahren). Geringe Methankonzentrationen im Abgas und geringe Volumenströme, stellen auch gewisse Anforderungen an die Nachbehandlungstechnologie. Einspeisung und Aufbereitung sind bisher wenig systematisch in Bezug auf ihre Emissionen untersucht worden. Gleiches gilt für die Effizienz und Effektivität der Nachbehandlungstechnologien. Vor dem Hintergrund der Weiterentwicklung des Biomethansektors auch an Standorten mit geringeren Volumenströmen ist das Ziel des vorliegenden Antrags, Emissionen aus Aufbereitungs- und Nachbehandlungsanlagen zu ermitteln, sowie Technologien für die Nachbehandlung hinsichtlich der Kosten, der energetischen Effizienz, der Leistungsfähigkeit, der Emissionsminderung und den Betriebserfahrungen zu bewerten. Daneben soll der Biofilter als eine bisher wenig eingesetzte Technologie zur Schwachgasbehandlung als Alternative zu den bisherigen Verfahren für Standorte mit geringeren Volumenströmen bewertet werden. Das Vorhaben sieht vor, alle gewonnenen Informationen übersichtlich aufzubereiten und über eine Broschüre und ein Webinar weiterzugeben. Damit sollen mögliche Optionen für die Biogasaufbereitung und Abgasnachbehandlung und die damit verbundenen Handlungsoptionen für Anlagenbetreiber, Genehmigungsbehörden und Anlagenplaner sinnvoll und nutzbringend dargestellt werden. | Lukas Knoll Tel.: +49 341 2434-365 lukas.knoll@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | FPNR | ||
| 01.09.2021 | 31.08.2024 | 2220NR151B | Verbundvorhaben: Emissionsminderung bei der Biogasaufbereitung, -verdichtung und -einspeisung; Teilvorhaben 2: Bilanzierung der Gasreinigung und Machbarkeit des Einsatzes von Biofiltern - Akronym: EmMinA | Biomethananlagen unterscheiden sich durch die Aufbereitung und Einspeisung von Biomethan in das Erdgasnetz hinsichtlich der technischen Ausgestaltung von Biogasanlagen mit Vor-Ort-Verstromung. Durch die Limitierung der Methanmengen im abgetrennten CO2-/Abgasstrom (0,2 % nach Gasnetzzugangsverordnung – GasNZV [1]) und den Vorgaben der TA Luft, benötigen einige Aufbereitungstechnologien (PSA, DWW, Membranverfahren) eine Abgasnachbehandlung, während andere (z. B. Aminwäsche) den Grenzwert auch ohne Nachbehandlung erfüllen können. Insgesamt hat sich der Methanschlupf durch Optimierung der Aufbereitungstechnologien in den letzten Jahren verringert (z. B. PSA oder Membranverfahren). Geringe Methankonzentrationen im Abgas und geringe Volumenströme, stellen auch gewisse Anforderungen an die Nachbehandlungstechnologie. Einspeisung und Aufbereitung sind bisher wenig systematisch in Bezug auf ihre Emissionen untersucht worden. Gleiches gilt für die Effizienz und Effektivität der Nachbehandlungstechnologien. Vor dem Hintergrund der Weiterentwicklung des Biomethansektors auch an Standorten mit geringeren Volumenströmen ist das Ziel des vorliegenden Antrags, Emissionen aus Aufbereitungs- und Nachbehandlungsanlagen zu ermitteln, sowie Technologien für die Nachbehandlung hinsichtlich der Kosten, der energetischen Effizienz, der Leistungsfähigkeit, der Emissionsminderung und den Betriebserfahrungen zu bewerten. Daneben soll der Biofilter als eine bisher wenig eingesetzte Technologie zur Schwachgasbehandlung als Alternative zu den bisherigen Verfahren für Standorte mit geringeren Volumenströmen bewertet werden. Das Vorhaben sieht vor, alle gewonnenen Informationen übersichtlich aufzubereiten und über eine Broschüre und ein Webinar weiterzugeben. Damit sollen mögliche Optionen für die Biogasaufbereitung und Abgasnachbehandlung und die damit verbundenen Handlungsoptionen für Anlagenbetreiber, Genehmigungsbehörden und Anlagenplaner sinnvoll und nutzbringend dargestellt werden. | Dr.-Ing Jan Liebetrau Tel.: +49 7221 37760-16 jan.liebetrau@rytec.com Rytec GmbH Engineering für Abfalltechnologie und Energiekonzepte Pariser Ring 37 76532 Baden-Baden | FPNR | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2220NR156A | Verbundvorhaben: Effizienzsteigerung und Emissionsminimierung von Biogasanlagen bei gleichzeitiger Reduktion der Anlagenkomplexität durch innovative Gastrennverfahren; Teilvorhaben 1: Koordination und Membranentwicklung - Akronym: Bio4Value | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von neuartigen Gastrennmembranen/-modulen für die vereinfachte Abtrennung von CO2 und anderen Biogasbestandteilen, für eine effektivere Herstellung von Biomethan. Dabei soll eine hohe Qualität der getrennten Stoffströme und die Anwendbarkeit des Gastrennverfahrens auch für kleine Aufbereitungsanlagen erreicht werden. Zur Herstellbarkeit dieser neuartigen Gastrennmembranen muss eine modulare Membranziehanlage entwickelt werden, mit deren Hilfe die Membranherstellung gezielt an verschiedene Trennaufgaben angepasst werden kann. Für Tests unter Industriebedingungen werden die Membranen in speziell entwickelte Module eingesetzt, um den Einsatz auch in bestehenden Biogasanlagen zu ermöglichen. In Anlehnung an das "chemical leasing"-Konzept soll zudem ein Recycling der Membranen stattfinden und ein Kreislauf zur Ressourcenschonung etabliert werden, der die Freisetzung von Mikroplastik in die Umwelt durch Membranabfälle minimieren soll. Abschließend soll eine ökonomische und ökologische Bewertung des entwickelten Membrantrennverfahrens, einschließlich einer Bewertung des technischen Risikos, erfolgen. | Dr. Steffen Tröger-Möller Tel.: +49 331 568-1337 steffen.troeger-mueller@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | FPNR | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2220NR156B | Verbundvorhaben: Effizienzsteigerung und Emissionsminimierung von Biogasanlagen bei gleichzeitiger Reduktion der Anlagenkomplexität durch innovative Gastrennverfahren; Teilvorhaben 2: Biogastrennung und Technikbewertung - Akronym: Bio4Value | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von neuartigen Gastrennmembranen/-modulen für die vereinfachte Abtrennung von CO2 und anderen Biogasbestandteilen, für eine effektivere Herstellung von Biomethan. Dabei soll eine hohe Qualität der getrennten Stoffströme und die Anwendbarkeit des Gastrennverfahrens auch für kleine Aufbereitungsanlagen erreicht werden. Zur Herstellbarkeit dieser neuartigen Gastrennmembranen muss eine modulare Membranziehanlage entwickelt werden, mit deren Hilfe die Membranherstellung gezielt an verschiedene Trennaufgaben angepasst werden kann. Für Tests unter Industriebedingungen werden die Membranen in speziell entwickelte Module eingesetzt, um den Einsatz auch in bestehenden Biogasanlagen zu ermöglichen. In Anlehnung an das "chemical leasing"-Konzept soll zudem ein Recycling der Membranen stattfinden und ein Kreislauf zur Ressourcenschonung etabliert werden, der die Freisetzung von Mikroplastik in die Umwelt durch Membranabfälle minimieren soll. Abschließend soll eine ökonomische und ökologische Bewertung des entwickelten Membrantrennverfahrens, einschließlich einer Bewertung des technischen Risikos, erfolgen. | Dr. Christiane Herrmann Tel.: +49 331 5699-231 cherrmann@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | FPNR | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2220NR156C | Verbundvorhaben: Effizienzsteigerung und Emissionsminimierung von Biogasanlagen bei gleichzeitiger Reduktion der Anlagenkomplexität durch innovative Gastrennverfahren; Teilvorhaben 3: Prozess- und Modulentwicklung - Akronym: bio4value | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von neuartigen Gastrennmembranen/-modulen für die vereinfachte Abtrennung von CO2 und anderen Biogasbestandteilen, für eine effektivere Herstellung von Biomethan. Dabei soll eine hohe Qualität der getrennten Stoffströme und die Anwendbarkeit des Gastrennverfahrens auch für kleine Aufbereitungsanlagen erreicht werden. Zur Herstellbarkeit dieser neuartigen Gastrennmembranen muss eine modulare Membranziehanlage entwickelt werden, mit deren Hilfe die Membranherstellung gezielt an verschiedene Trennaufgaben angepasst werden kann. Für Tests unter Industriebedingungen werden die Membranen in speziell entwickelte Module eingesetzt, um den Einsatz auch in bestehenden Biogasanlagen zu ermöglichen. In Anlehnung an das "chemical leasing"-Konzept soll zudem ein Recycling der Membranen stattfinden und ein Kreislauf zur Ressourcenschonung etabliert werden, der die Freisetzung von Mikroplastik in die Umwelt durch Membranabfälle minimieren soll. Abschließend soll eine ökonomische und ökologische Bewertung des entwickelten Membrantrennverfahrens, einschließlich einer Bewertung des technischen Risikos, erfolgen. | Dr. Peter Pröfrock Tel.: +49 173 9500-700 info@ks-kunststoffbau.de KS Kunststoffbau GmbH Weidendamm 9 15831 Blankenfelde-Mahlow | FPNR | ||
| 15.11.2021 | 15.01.2024 | 2220NR157A | Verbundvorhaben: Entwicklung von innovativen Konzepten zur Clusterung von Bestandsbiogasanlagen für die Bereitstellung von Biomethan; Teilvorhaben 1: Clusterermittlung und –bewertung - Akronym: BGA-Cluster | Im Rahmen dieses Projekts sollen kurz- und mittelfristig umsetzbare Maßnahmen für die Clusterung von Bestandsbiogasanlagen zur Bereitstellung von Biomethan identifiziert und Handlungsempfehlungen für Anlagenbetreiber entwickelt werden. Hierzu bedarf es der detaillierten Ermittlung von Kapital- und Betriebskosten und der Analyse von rechtlichen, regulatorischen und organisatorischen Fragestellungen. Um eine Detailanalyse anhand von Praxisdaten vornehmen zu können, werden im Projektverlauf drei geeignete Standorte für die Clusterung von Biogasanlagen ausgewählt und näher betrachtet. Die Ergebnisse sollen in einem Leitfaden zur Clusterung von Biogasanlagen nutzbar gemacht werden, der politischen Entscheidungsträgern, Firmen und Biogasanlagenbetreibern Entscheidungshilfe bietet. Mit Hilfe dieser Vorarbeiten sowie der Expertise der Projektpartner in den Themengebieten Biogasbereitstellung, Biogasaufbereitung, Biomethaneinspeisung und -nutzung ermöglichen eine ganzheitliche und interdisziplinare Bearbeitung des Projektes. | Dr. Dipl.-Wirt.-Ing. Frank Graf Tel.: +49 721 608-41221 graf@dvgw-ebi.de DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) Engler-Bunte-Ring 1-9 76131 Karlsruhe | FPNR | ||
| 15.11.2021 | 15.01.2024 | 2220NR157B | Verbundvorhaben: Entwicklung von innovativen Konzepten zur Clusterung von Bestandsbiogasanlagen für die Bereitstellung von Biomethan; Teilvorhaben 2: Anlagenbewertung und -auslegung - Akronym: BGA-Cluster | Im Rahmen dieses Projekts sollen kurz- und mittelfristig umsetzbare Maßnahmen für die Clusterung von Bestandsbiogasanlagen zur Bereitstellung von Biomethan identifiziert und Handlungsempfehlungen für Anlagenbetreiber entwickelt werden. Hierzu bedarf es der detaillierten Ermittlung von Kapital- und Betriebskosten und der Analyse von rechtlichen, regulatorischen und organisatorischen Fragestellungen. Um eine Detailanalyse anhand von Praxisdaten vornehmen zu können, werden im Projektverlauf drei geeignete Standorte für die Clusterung von Biogasanlagen ausgewählt und näher betrachtet. Die Ergebnisse sollen in einem Leitfaden zur Clusterung von Biogasanlagen nutzbar gemacht werden, der politischen Entscheidungsträgern, Firmen und Biogasanlagenbetreibern Entscheidungshilfe bietet. Mit Hilfe dieser Vorarbeiten sowie der Expertise der Projektpartner in den Themengebieten Biogasbereitstellung, Biogasaufbereitung, Biomethaneinspeisung und -nutzung ermöglichen eine ganzheitliche und interdisziplinare Bearbeitung des Projektes. | Dr. Hans Oechsner Tel.: +49 711 459-22683 oechsner@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740) Garbenstr. 9 70599 Stuttgart | FPNR | ||
| 15.11.2021 | 15.01.2024 | 2220NR157C | Verbundvorhaben: Entwicklung von innovativen Konzepten zur Clusterung von Bestandsbiogasanlagen für die Bereitstellung von Biomethan; Teilvorhaben 3: Anlagenbetreiber und Kommunikation - Akronym: BGA-Cluster | Im Rahmen dieses Projekts sollen kurz- und mittelfristig umsetzbare Maßnahmen für die Clusterung von Bestandsbiogasanlagen zur Bereitstellung von Biomethan identifiziert und Handlungsempfehlungen für Anlagenbetreiber entwickelt werden. Hierzu bedarf es der detaillierten Ermittlung von Kapital- und Betriebskosten und der Analyse von rechtlichen, regulatorischen und organisatorischen Fragestellungen. Um eine Detailanalyse anhand von Praxisdaten vornehmen zu können, werden im Projektverlauf drei geeignete Standorte für die Clusterung von Biogasanlagen ausgewählt und näher betrachtet. Die Ergebnisse sollen in einem Leitfaden zur Clusterung von Biogasanlagen nutzbar gemacht werden, der politischen Entscheidungsträgern, Firmen und Biogasanlagenbetreibern Entscheidungshilfe bietet. Mit Hilfe dieser Vorarbeiten sowie der Expertise der Projektpartner in den Themengebieten Biogasbereitstellung, Biogasaufbereitung, Biomethaneinspeisung und -nutzung ermöglichen eine ganzheitliche und interdisziplinare Bearbeitung des Projektes. | Dr. Stefan Rauh Tel.: +49 8161 9446-804 stefan.rauh@biogas.org Fachverband Biogas e.V. Angerbrunnenstr. 12 85356 Freising | FPNR | ||
| 15.11.2021 | 15.01.2024 | 2220NR157D | Verbundvorhaben: Entwicklung von innovativen Konzepten zur Clusterung von Bestandsbiogasanlagen für die Bereitstellung von Biomethan; Teilvorhaben 4: Engineering, Technik- und Kostenplanung - Akronym: BGA-Cluster | Im Rahmen dieses Projekts sollen kurz- und mittelfristig umsetzbare Maßnahmen für die Clusterung von Bestandsbiogasanlagen zur Bereitstellung von Biomethan identifiziert und Handlungsempfehlungen für Anlagenbetreiber entwickelt werden. Hierzu bedarf es der detaillierten Ermittlung von Kapital- und Betriebskosten und der Analyse von rechtlichen, regulatorischen und organisatorischen Fragestellungen. Um eine Detailanalyse anhand von Praxisdaten vornehmen zu können, werden im Projektverlauf drei geeignete Standorte für die Clusterung von Biogasanlagen ausgewählt und näher betrachtet. Die Ergebnisse sollen in einem Leitfaden zur Clusterung von Biogasanlagen nutzbar gemacht werden, der politischen Entscheidungsträgern, Firmen und Biogasanlagenbetreibern Entscheidungshilfe bietet. Mit Hilfe dieser Vorarbeiten sowie der Expertise der Projektpartner in den Themengebieten Biogasbereitstellung, Biogasaufbereitung, Biomethaneinspeisung und -nutzung ermöglichen eine ganzheitliche und interdisziplinare Bearbeitung des Projektes. | Maximilian Buck Tel.: +49 8151 44637 23 maximilian.buck@keep-it-green.de keep it green gmbh Münchner Str. 19 a 82319 Starnberg | FPNR | ||
| 15.11.2021 | 15.01.2024 | 2220NR157E | Verbundvorhaben: Entwicklung von innovativen Konzepten zur Clusterung von Bestandsbiogasanlagen für die Bereitstellung von Biomethan; Teilvorhaben 5: Modellstandorte und Rechtsfragen - Akronym: BGA-Cluster | Im Rahmen dieses Projekts sollen kurz- und mittelfristig umsetzbare Maßnahmen für die Clusterung von Bestandsbiogasanlagen zur Bereitstellung von Biomethan identifiziert und Handlungsempfehlungen für Anlagenbetreiber entwickelt werden. Hierzu bedarf es der detaillierten Ermittlung von Kapital- und Betriebskosten und der Analyse von rechtlichen, regulatorischen und organisatorischen Fragestellungen. Um eine Detailanalyse anhand von Praxisdaten vornehmen zu können, werden im Projektverlauf drei geeignete Standorte für die Clusterung von Biogasanlagen ausgewählt und näher betrachtet. Die Ergebnisse sollen in einem Leitfaden zur Clusterung von Biogasanlagen nutzbar gemacht werden, der politischen Entscheidungsträgern, Firmen und Biogasanlagenbetreibern Entscheidungshilfe bietet. Mit Hilfe dieser Vorarbeiten sowie der Expertise der Projektpartner in den Themengebieten Biogasbereitstellung, Biogasaufbereitung, Biomethaneinspeisung und -nutzung ermöglichen eine ganzheitliche und interdisziplinare Bearbeitung des Projektes. | Dr.-Ing. Armin Bott Tel.: +49 7243 216-418 a.dr.bott@erdgas-suedwest.de Erdgas Südwest GmbH Siemensstr. 9 76275 Ettlingen | FPNR | ||
| 01.11.2021 | 30.04.2025 | 2220NR161A | Verbundvorhaben: Optimierte Gaswäsche für einen skalierbaren und an die Rohgasinfrastruktur angepassten Ausbau der Biomethanproduktion - Das Triple-A-Verfahren (AmbientAminAbsorption); Teilvorhaben 1: Verfahrensvergleich und ganzheitliche Bilanzen - Akronym: TripleA | Ziel des Triple-A-Projektes ist die Entwicklung eines neuartigen Aufbereitungsverfahrens für Biogas, das die Eigenschaften i) einfache technische Machbarkeit, ii) Skalierbarkeit iii) Umweltfreundlichkeit und Wirtschaftlichkeit vereint. Die sogenannten Triple-A-Technologie nutzt Aminosäuren (Amin) unter Umgebungsbedingungen (Ambient) für eine chemische Gaswäsche (Absorption). Durch das Konzept und das verwendete Waschmittel ergeben sich Vorteile, die sich positiv auf den Betriebsablauf, die Wirtschaftlichkeit und das Umsetzungspotential der Technologie auswirken: (1) Das Waschmittel soll sich aus gängigen Biogassubstraten wie Silagen selbst gewinnen lassen und nach Verbrauch im Fermenter wieder verwertet und für lokale bioökonomische Kreisläufe mit kurzen Wegen genutzt werden. (2) Der Prozessablauf bei Umgebungsbedingungen ermöglicht einen einfachen Aufbau mit geringen Anforderungen an Anlagenkomponenten, Sicherheit und fachlicher Betrieb, geringen Energiebedarf und somit hohem Kostensenkungspotential. (3) Diese Eigenschaften ermöglichen ein gut skalierbaren und auf Aufbereitungskapazitäten kleiner 250 Nm³/h kosten-optimierte Betrieb. Das Herz des vorliegenden Projektvorschlages wird durch die Entwicklung, Aufbau und den Betrieb einer Technikumsanlage unter Labor- und realen Praxisbedingungen repräsentiert. Darüber hinaus soll eine technisch-ökologisch-ökonomische Analyse und Bewertung die Machbarkeit erfolgen. In dieser werden bestehenden Modelle zur Prozesssimulation und betriebswirtschaftlichen Einordnung weiterentwickelt und abschließend die Konkurrenzfähigkeit und das zukünftige Potential der Technologie im Kontext der Biomethan-Erzeugung in Deutschland ermittelt. | Dr. Ludger Eltrop Tel.: +49 711 685-87816 ludger.eltrop@ier.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung Heßbrühlstr. 49 a 70565 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.11.2021 | 30.04.2025 | 2220NR161B | Verbundvorhaben: Optimierte Gaswäsche für einen skalierbaren und an die Rohgasinfrastruktur angepassten Ausbau der Biomethanproduktion - Das Triple-A-Verfahren (AmbientAminAbsorption); Teilvorhaben 2: Unterstützung Pilotbetrieb und Analyse - Akronym: TripleA | Ziel des Triple-A-Projektes ist die Entwicklung eines neuartigen Aufbereitungsverfahrens für Biogas, das die Eigenschaften i) einfache technische Machbarkeit, ii) Skalierbarkeit iii) Umweltfreundlichkeit und Wirtschaftlichkeit vereint. Die sogenannten Triple-A-Technologie nutzt Aminosäuren (Amin) unter Umgebungsbedingungen (Ambient) für eine chemische Gaswäsche (Absorption). Durch das Konzept und das verwendete Waschmittel ergeben sich Vorteile, die sich positiv auf den Betriebsablauf, die Wirtschaftlichkeit und das Umsetzungspotential der Technologie auswirken. Das Gesamtprojekt wird durch die Universität Stuttgart (IER) koordiniert. Im vorliegenden Projektteil geht es um die Erprobung der Technologie im praktischen Labor- bzw. Pilotbetrieb. Hierzu stellen wir unsere Biogasanlage in Eutingen-Weitingen zur Verfügung und beteiligen uns am Versuchs- und Auswertungsbetrieb. Schon gegenwärtig benutzen wir eine Gasaufbereitung, um unser Biogas in nutzungsfertiges Biomethan aufzuwerten. Das Biomethan wird dann an einer lokalen Tankstelle als Kraftstoff für eine Fahrzeugflotte abgegeben. Um dieses Verfahren zu optimieren beteiligen wir uns mit unserer Expertise gern am vorgeschlagenen TripleA-Verfahren. So werden wir uns bei der Konfigurierung der Technikumsanlage für den Pilotbetrieb auf unserem Hof beteiligen und die im Labor erzielte Gasqualität bewerten. Weiterhin beteiligen wir uns an der Auslegung der Anlage für den Pilotbetrieb und an der Entwicklung möglichen Alternativen und Varianten für andersartige Biogasanlagen. Unser Beitrag besteht darüber hinaus in der kontinuierlichen Überwachung des Anlagenbetriebes, der Auslesung und Interpretation der Betriebsdaten und der Entwicklung von Empfehlungen für die Weiterentwicklung und den Transfer. Wir können hierfür mit unserer jahrelangen Expertise über Biogasanlagen und Biogas-Aufbereitungsanlagen punkten und wichtige Beiträge liefern. | Winfried Vees Tel.: +49 7457 59-132 winfried.vees@t-online.de Winfried Vees Energieproduktion Eckenweiler Str. 72 72184 Eutingen im Gäu | FPNR | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2024 | 2220NR164X | Bereitstellung von CO2 aus Biogasaufbereitungsanlagen für die stoffliche Nutzung - Akronym: Bio-CO2 | Die übergeordnete Zielstellung des Vorhabens besteht in der Effizienzsteigerung von Biogasaufbereitungsanlagen (BGAA) durch eine signifikante Verminderung von Emissionen und gleichzeitiger Verbesserung der Wirtschaftlichkeit. Im Vorhaben sollen neue Erlösmöglichkeiten für Betreiber von BGAA durch die neben Biomethan zusätzliche Erzeugung und Vermarktung von CO2 aufgezeigt werden. Das Ziel des Vorhabens besteht in der: - Ermittlung ökonomisch optimierter Bereitstellungsketten für CO2 aus Biogas - Ökologischen Bewertung der Bereitstellungsketten für CO2 aus Biogas - Entwicklung von Geschäftsmodellen zur kombinierten Erzeugung und Vermarktung von Biomethan und CO2 - Erstellung eines Leitfadens als Handreichung für Anlagenbetreiber und Projektentwickler | Michael Beil Tel.: +49 561 7294-421 michael.beil@iee.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE) Joseph-Beuys-Str. 8 34117 Kassel | FPNR | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2025 | 2220NR168A | Verbundvorhaben: Entwicklung von Klebstoffen auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen und dazu passenden Technologien für Faltschachtel- und Wellpappenverpackungen; Teilvorhaben 1: Anwendungsuntersuchungen - Akronym: SUGRA | Ziel des Projekts ist die Entwicklung von stärkebasierten Klebstoffen für die Faltschachtelherstellung. Das Vorhaben zeichnet sich dabei durch einen sehr hohen Anwendungsbezug aus. Um als nachhaltige Alternative zu herkömmlichen synthetischen Dispersionsklebstoffen in Frage zu kommen ist es erforderlich, dass der neue Klebstoff für den Einsatz in modernen Faltschachtelmaschinen mit hohen Maschinengeschwindigkeiten maßgeschneidert wird. Dazu muss er im industriellen Düsenauftrag prozessierfähig sein und eine hohe Klebkraft bei sehr schnellen Abbindezeiten entwickeln. Zusätzlich soll die Rohstoffwahl eine hohe Lebensmittelsicherheit bieten, sowie die Recyclierbarkeit der Verpackung verbessern | Marco Ahler Tel.: +49 2151 4402-208 mahler@baumerhhs.com Baumer hhs GmbH Adolf-Dembach-Str. 19 47829 Krefeld | FPNR | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2025 | 2220NR168B | Verbundvorhaben: Entwicklung von Klebstoffen auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen und dazu passenden Technologien für Faltschachtel- und Wellpappenverpackungen; Teilvorhaben 2: Klebstoffentwicklung und Plasmauntersuchungen im Labor - Akronym: SUGRA | Ziel des Projekts ist die Entwicklung von stärkebasierten Klebstoffen für die Faltschachtelherstellung. Das Vorhaben zeichnet sich dabei durch einen sehr hohen Anwendungsbezug aus. Um als nachhaltige Alternative zu herkömmlichen synthetischen Dispersionsklebstoffen in Frage zu kommen ist es erforderlich, dass der neue Klebstoff für den Einsatz in modernen Faltschachtelmaschinen mit hohen Maschinengeschwindigkeiten maßgeschneidert wird. Dazu muss er im industriellen Düsenauftrag prozessierfähig sein und eine hohe Klebkraft bei sehr schnellen Abbindezeiten entwickeln. Zusätzlich soll die Rohstoffwahl eine hohe Lebensmittelsicherheit bieten, sowie die Recyclierbarkeit der Verpackung verbessern. | Dr. rer. nat. Jens Buller Tel.: +49 331 568-1478 jens.buller@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | FPNR | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2025 | 2220NR168C | Verbundvorhaben: Entwicklung von Klebstoffen auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen und dazu passenden Technologien für Faltschachtel- und Wellpappenverpackungen; Teilvorhaben 3: Materialcharakterisierungen - Akronym: SUGRA | Ziel des Projektes SUGRA ist deshalb ein Gesamtsystem aus Stärkeklebstoff, Auftragstechnologie und Vorbehandlung zu entwickeln, das die bekannten Nachteile überwindet. Damit grenzt sich das Projekt auch von bisherigen Forschungsansätzen in der Stärkeklebstoffforschung ab. Bisherige, nicht zielführenden Forschungsansätze der Klebstoffforschung beruhen auf einem eindimensionalen Ansatz, indem Klebstoffe auf bestehende Produktionsequipment hin optimiert wurden. Dieses Forschungsprojekt verfolgt eine multidimensionale Herangehensweise, indem die Klebstoffforschung, das Produktionsequipment, die Produktionsbedingungen, das Produktionsumfeld und deren Wechselwirkungen betrachtet und optimiert werden, um durch einen ganzheitlichen Ansatz den gewünschten Forschungserfolg zu bewirken. Die beteiligten Forschungspartner weisen die notwendigen Kompetenzen entlang der gesamten Wertschöpfungskette auf. | Dipl.-Ing. Anke Nikowski Tel.: +493529 551 669 anke.nikowski@ptspaper.de Papiertechnische Stiftung (PTS) rechtsfähige Stiftung bürgerlichen Rechts Pirnaer Str. 37 01809 Heidenau | FPNR | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2220NR169A | Verbundvorhaben: Genom-basierte Strategien zur Züchtung von Hybridsorten bei Grünroggen als nachwachsender Rohstoff für die energetische Nutzung; Teilvorhaben 1: Genotypisierung und Phänotypisierung - Akronym: HyGreeN | Grünschnittroggen ist ein nachwachsender Rohstoff für die Biogaserzeugung. Obwohl Hybridzüchtung beim Roggen etabliert ist, wird die volle Heterosis bislang nicht für die Optimierung des Biomasseertrags von Grünschnittroggen genutzt. Primäres Projektziel ist es, Saatelterlinien für die Grünschnittroggen-Hybridzüchtung zu entwickeln und molekulare Marker für die Selektion auf Ertragsparameter sowie Nährstoffeffizienz und Trockentoleranz zu identifizieren. Hierzu werden Grünschnittroggen- Populationssorten den bekannten heterotischen Gruppen der Körnerroggenzüchtung zugeordnet. Dabei wird die genetische Vielfalt innerhalb der Sorten grob erfasst. Parallel werden 200 diverse Roggenlinien im Feld hinsichtlich Ertragsbildung und Ressourceneffizienz untersucht. Mit Drohnen und moderner Sensortechnik werden einfache agronomische Parameter wie Wuchshöhe und Merkmale, welche die Stressantwort beschreiben, erfasst. Unter kontrollierten Bedingungen werden insbesondere die Anpassung der Wurzelarchitektur an Situationen abiotischen Stresses und Mechanismen der P-Aufnahme charakterisiert. Die Linien werden mit einem 600k SNP-Array genotypisiert und genomweite Assoziationsstudien zur Identifizierung relevanter Loci für die genannten Merkmale durchgeführt. Zur Entwicklung der Saatelterlinien werden aus zwei Populationssorten 300 Kreuzungen mit einer selbstfertilen Roggenlinie erstellt. Mittels Allele-Mining werden aus jeder Population die 30 interessantesten Nachkommen selektiert und als Maintainer weitergeführt. Die Einlagerung in CMS-induzierendes Zytoplasma beginnt nach Projektende. In einer geplanten zweiten Projektphase werden die CMS-Linien zur BC3 weitergeführt, Testhybride aus dem Diversitätsset erstellt und in Leistungsprüfungen getestet. Zu Projektende wird erstes Ausgangsmaterial für die Hybridzüchtung von Grünschnittroggen erstellt und charakterisiert sein. Weitere fünf Jahre sind für die Entwicklung erster marktreifer Sorten zu veranschlagen. | Prof. Dr. Ralf Uptmoor Tel.: +49 381 498-3060 ralf.uptmoor@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Professur Pflanzenbau Justus-von-Liebig-Weg 6 18059 Rostock | FPNR | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2220NR169B | Verbundvorhaben: Genom-basierte Strategien zur Züchtung von Hybridsorten bei Grünroggen als nachwachsender Rohstoff für die energetische Nutzung; Teilvorhaben 2: Entwicklung von Saateltern - Akronym: HyGreeN | Grünschnittroggen ist ein nachwachsender Rohstoff für die energetische Nutzung in Biogasanlagen. Obwohl Hybridzüchtung beim Roggen etabliert ist, wird das biologische Phänomen der Heterosis bislang nicht für die Optimierung des Biomasseertrags von Grünschnittroggen genutzt. Grünschnittroggen unterscheidet sich von den Körnernutzungsorten durch seine frühere und schnellere Entwicklung im Frühjahr, die eine frühzeitige Ernte Mitte April - Anfang Mai möglich macht. Ziele des Projektes HyGreeN sind, ein heterotisches Muster von Grünschnittroggen in aktuellem Zuchtmaterial zu identifizieren, Saatelterlinien für die Grünschnittroggen-Hybridzüchtung zu entwickeln und molekulare Marker für die Selektion auf Ertragsparameter sowie Nährstoffeffizienz und Trockentoleranz zu identifizieren. HyGreeN wird die züchterische Verbesserung von Grünschnittroggen wesentlich flexibler gestalten und einen schnelleren Zuchtfortschritt insbesondere bezüglich der Ertragsfähigkeit neuer Sorten ermöglichen. Moderne Grünschnitthybride sollen sich dabei zukünftig nicht nur durch die Maximierung der Trockenmasseproduktion auszeichnen. Über die Entwicklung von Inzuchtlinien kann neben Ertragsfähigkeit und Ertragsstabilität erstmals genetische Vielfalt im Hinblick auf Nährstoff- und Wassernutzungseffizienz erschlossen, systematisch evaluiert und für die Entwicklung von Sorten zur Unterstützung einer ressourceneffizienten Rohstoffproduktion genutzt werden. Leistungsstarke Grünschnittroggenhybride werden einen wesentlichen Beitrag zur ressourcenschonenden und effizienten Biogasproduktion leisten, zur Erweiterung von Biogasfruchtfolgen beitragen sowie die Flächenkonkurrenz zur Lebensmittelproduktion weiter entlasten. | Dr. Bernd Hackauf Tel.: +49 38209 45 207 bernd.hackauf@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen Rudolf-Schick-Platz 3 a 18190 Sanitz | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2220NR170A | Verbundvorhaben: Enzymatische Route zur Valorisierung von Pflanzenschrot für die Polyphosphat-Herstellung; Teilvorhaben 1: Phosphat Mobilisierung - Akronym: P2Value | Ziel des Forschungsvorhabens P2Value ist die Entwicklung eines neuartigen, integrierten und nachhaltigen Technologiekonzepts für die enzymatische Phosphat-Rückgewinnung und die gekoppelte biotechnologische Herstellung von grünen Phosphaten aus Pflanzenschroten sowie biogenen Reststoffen. Im Erfolgsfalle stehen nachhaltige, biotechnologische Verfahren für die Phosphat-Herstellung aus nachwachsenden Rohstoffen zur Verfügung, die in der Lebensmittelherstellung (z.B. als Streichsalze, antibakteriostatische Stoffe, Emulgatoren, Textur) eingesetzt werden. Hervorzuheben ist, dass durch die im Forschungsvorhaben P2Value entwickelte Technologie das enzymatische aus biogenen Reststoffen gewonnene Phosphat frei von Kontamination ist und Umweltressourcen schonend (keine Säuren, keine hohen Temperaturen, keine langen Transportwege) hergestellt wird. Zusätzlich führt das Verfahren zu valorisiertem, Phytin abgereichertem Schrot, das deswegen in höheren Massenanteilen in Tierfutter eingesetzt werden kann (bisher auf 10% limitiert). Das P2Value Verfahren fördert die Unabhängigkeit vom Import und leistet somit einen Beitrag zur P-Kreislaufwirtschaft. Unter anderem wird die Reduktion des Phosphateintrags erreicht und die Umweltbelastung somit reduziert durch Vermeidung der Anreicherung des unverdauten Phytins oder Kontaminationen aus dem Mineraldünger im Boden und in Gewässern. Alleinstellungsmerkmal ist, dass die aus nachwachsenden Rohstoffen biotechnologisch hergestellten Phosphate für die Lebensmittelherstellung in ihren Eigenschaften denen der chemisch hergestellten überlegen sind und neue Möglichkeiten für die Valorisierung der Produkte bieten. Perspektivisch ermöglicht die im Forschungsvorhaben entwickelte Phytase/Hefe Toolbox eine >80 % Gewinnung von Phosphat aus Phytin aus nachwachsenden Rohstoffen und ermöglicht im Pilotmaßstab die Herstellung von grünen Polyphosphaten. | Dr. Anna Joelle Ruff Tel.: +49 241 8023604 aj.ruff@biotec.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät für Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften - Fachgruppe Biologie - Institut für Biologie VI - Lehrstuhl für Biotechnologie Worringerweg 3 52074 Aachen | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2220NR170B | Verbundvorhaben: Enzymatische Route zur Valorisierung von Pflanzenschrot für die Polyphosphat-Herstellung; Teilvorhaben 2: Mikrobielle Biotransformation - Akronym: P2Value | Ziel des Forschungsvorhabens P2Value ist die Entwicklung eines neuartigen, integrierten und nachhaltigen Technologiekonzepts für die enzymatische Phosphat-Rückgewinnung und die gekoppelte biotechnologische Herstellung von grünen Phosphaten aus Pflanzenschroten sowie biogenen Reststoffen. Im Erfolgsfalle stehen nachhaltige, biotechnologische Verfahren für die Phosphat-Herstellung aus nachwachsenden Rohstoffen zur Verfügung, die in der Lebensmittelherstellung (z.B. als Streichsalze, antibakteriostatische Stoffe, Emulgatoren, Textur) eingesetzt werden. Hervorzuheben ist, dass durch die im Forschungsvorhaben P2Value entwickelte Technologie das enzymatische aus biogenen Reststoffen gewonnene Phosphat frei von Kontamination ist und Umweltressourcen schonend (keine Säuren, keine hohen Temperaturen, keine langen Transportwege) hergestellt wird. Zusätzlich führt das Verfahren zu valorisiertem, Phytin abgereichertem Schrot, das deswegen in höheren Massenanteilen in Tierfutter eingesetzt werden kann (bisher auf 10% limitiert). Das P2Value Verfahren fördert die Unabhängigkeit vom Import und leistet somit einen Beitrag zur PKreislaufwirtschaft. Unter anderem wird die Reduktion des Phosphateintrags erreicht und die Umweltbelastung somit reduziert durch Vermeidung der Anreicherung des unverdauten Phytins oder Kontaminationen aus dem Mineraldünger im Boden und in Gewässern. Alleinstellungsmerkmal ist, dass die aus nachwachsenden Rohstoffen biotechnologisch hergestellten Phosphate für die Lebensmittelherstellung in ihren Eigenschaften denen der chemisch hergestellten überlegen sind und neue Möglichkeiten für die Valorisierung der Produkte bieten. Perspektivisch ermöglicht die im Forschungsvorhaben entwickelte Phytase/Hefe Toolbox eine >80 % Gewinnung von Phosphat aus Phytin aus nachwachsenden Rohstoffen und ermöglicht im Pilotmaßstab die Herstellung von grünen Polyphosphaten. | Univ.-Prof. Dr. Lars M. Blank Tel.: +49 241 80-26600 lars.blank@rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät für Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften - Fachgruppe Biologie - Institut für Angewandte Mikrobiologie (iAMB) Worringerweg 1 52074 Aachen | FPNR | ||
| 01.12.2021 | 31.01.2024 | 2220NR176A | Verbundvorhaben: Regenerative Energieversorgung für netzautarke Mobilität durch Biogasanlagen; Teilvorhaben 1: Analyse und Evaluation der Energiebereitstellung für den Individualverkehr - Akronym: RegEnerMoBio | Für viele Betreiber von Biogasanlagen in Deutschland stellt sich die Frage, wie nach Auslaufen der Förderung über das Erneuerbare-Energien-Gesetz ein wirtschaftlicher Weiterbetrieb der Anlage aussehen kann. Dies soll im beantragten Vorhaben mit Fokus auf der Bereitstellung von Energie für die rurale Mobilität, sowohl den Individualverkehr wie auch den landwirtschaftlichen Maschineneinsatz, beantwortet werden. Es wird untersucht, welcher Energieträger bei einer ganzheitlichen Betrachtung (energetisch, betriebswirtschaftlich, volkswirtschaftlich, ökologisch) die sinnvollste Lösung für den Mobilitätssektor darstellt. Denkbar sind die Bereitstellung von elektrischer Energie für Batterien, die Nutzung der aufbereiteten Biogase oder Biomethan in Verbrennungsmotoren, die Erzeugung von Wasserstoff für Brennstoffzellenfahrzeuge, die Umwandlung des Biogases in synthetische flüssige Kraftstoffe für Verbrennungsmotoren sowie Kombinationen davon in Hybridfahrzeugen. Je nach gewählter Variante und zugehörigem Aufbereitungsprozess wird die Wärmebereitstellung durch die Biogasanlage beeinflusst, was bei möglichen Wärmeversorgungsaufträgen zu beachten ist. Mit Hilfe von Simulationen der Angebots- wie auch der Nachfrageseite werden die verschiedenen Konzepte verglichen. Mit der Zusammenführung der Einzelsimulationen wird untersucht, ob bzw. inwieweit eine Biogasanlage eine räumlich abgeschlossene Region ohne Anschluss an das Erdgasnetz Biomethan bzw. Wasserstoff für die Mobilität bereitstellen kann. Aus den Simulationen wird ein frei verfügbares Softwarepaket abgeleitet, mit dem unter Vorgabe von Randbedingungen Handlungsempfehlungen ausgesprochen werden, welches Konzept für spezifische Anlagen am sinnvollsten ist. Um hier realistische Aussagen treffen zu können, sollen außerdem rechtliche und regulatorische Hindernisse recherchiert und bei der Ableitung von Empfehlungen berücksichtigt werden. | Prof. Dr. Frank Behrendt Tel.: +49 30 314-79724 frank.behrendt@tu-berlin.de Technische Universität Berlin - Fakultät III - Prozesswissenschaften - Institut für Energietechnik - Fachgebiet Energieverfahrenstechnik und Umwandlungstechniken regenerativer Energien Seestr. 13 13353 Berlin | FPNR | ||
| 01.12.2021 | 31.01.2024 | 2220NR176B | Verbundvorhaben: Regenerative Energieversorgung für netzautarke Mobilität durch Biogasanlagen; Teilvorhaben 2: Energienutzung in der landwirtschaftlichen Hof- und Feldbewirtschaftung - Akronym: RegEnerMoBio | Für viele Betreiber von Biogasanlagen in Deutschland stellt sich die Frage, wie nach Auslaufen der Förderung über das Erneuerbare Energien Gesetz ein wirtschaftlicher Weiterbetrieb der Anlage aussehen kann. Dies soll im beantragten Vorhaben mit Fokus auf der Bereitstellung von Energie für die rurale Mobilität, sowohl den Individualverkehr wie auch den landwirtschaftlichen Maschineneinsatz, beantwortet werden. Es wird untersucht, welcher Energieträger bei einer ganzheitlichen Betrachtung (energetisch, betriebswirtschaftlich, volkswirtschaftlich, ökologisch) die sinnvollste Lösung für den Mobilitätssektor darstellt. Denkbar sind die Bereitstellung von elektrischer Energie für Batterien, die Nutzung der aufbereiteten Biogase oder Biomethan in Verbrennungsmotoren, die Erzeugung von Wasserstoff für Brennstoffzellenfahrzeuge, die Umwandlung des Biogases in synthetische flüssige Kraftstoffe für Verbrennungsmotoren sowie Kombinationen davon in Hybridfahrzeugen. Je nach gewählter Variante und zugehörigem Aufbereitungsprozess wird die Wärmebereitstellung durch die Biogasanlage beeinflusst, was bei möglichen Wärmeversorgungsaufträgen zu beachten ist. Mit Hilfe von Simulationen der Angebots- wie auch der Nachfrageseite werden die verschiedenen Konzepte verglichen. Mit der Zusammenführung der Einzelsimulationen wird untersucht, ob bzw. inwieweit eine Biogasanlage eine räumlich abgeschlossene Region ohne Anschluss an das Erdgasnetz Biomethan bzw. Wasserstoff für die Mobilität bereitstellen kann. Aus den Simulationen wird ein frei verfügbares Softwarepaket abgeleitet, mit dem unter Vorgabe von Randbedingungen Handlungsempfehlungen ausgesprochen werden, welches Konzept für spezifische Anlagen am sinnvollsten ist. Um hier realistische Aussagen treffen zu können, sollen außerdem rechtliche und regulatorische Hindernisse recherchiert und bei der Ableitung von Empfehlungen berücksichtigt werden. | Prof. Dr. Ludger Frerichs Tel.: +49 531 391-2670 ludger.frerichs@tu-braunschweig.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät für Maschinenbau - Institut für mobile Maschinen und Nutzfahrzeuge Langer Kamp 19 a 38106 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2025 | 2220NR177A | Verbundvorhaben: Entwicklung neuer Haftklebstoffe auf Basis von Itaconsäure und epoxidierten Pflanzenölen; Teilvorhaben 1: Herstellung und Scale-up von Haftklebstoffen und Haftklebebändern auf Itaconatesterbasis - Akronym: ItaTape | Haftklebstoffe oder auch PSA (Pressure Sensitive Adhesive) finden seit Jahrzehnten Anwendung in industriellen Fertigungsprozessen wie auch im Haushalt. Haftklebstoffe werden fast ausschließlich in Form von Haftklebebändern oder Stanzteilen verwendet. Hochwertige Haftklebstoffe (PSA) basieren auf Polyacrylaten, meist auf Basis von Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat. Polyisoprene in Kombination mit verschiedenen Harzen stellen eine biobasierte Basis für PSA dar, haben aber aufgrund der vielen Doppelbindungen eine schlechte Alterungsbeständigkeit. Ziel des Vorhabens ist es Haftklebstoffe, mit Ausnahme des Release-Liners, mit hoher Beständigkeit auf Basis nachwachsender Rohstoffe wie Itaconsäure und Pflanzenölen zur Verfügung zu stellen. Auch der optionale Träger soll auf Basis nachwachsender Rohstoffe zusammengesetzt sein. Final soll ein Maschinenversuch zur Beschichtung und Konfektionierung eines Klebebandes oder von Stanzteilen stehen, so dass Demonstratoren für potenzielle Kunden zur Verfügung stehen. | Simon Stelzig Tel.: +49 2631 346-27 simon.stelzig@lohmann-tapes.com Lohmann GmbH & Co. KG Irlicher Str. 55 56567 Neuwied | FPNR | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2025 | 2220NR177B | Verbundvorhaben: Entwicklung neuer Haftklebstoffe auf Basis von Itaconsäure und epoxidierten Pflanzenölen; Teilvorhaben 2: Synthese und Scale-up polymerisierbarer Basisklebharze - Akronym: ItaTape | Haftklebstoffe oder auch PSA (Pressure Sensitive Adhesive) finden seit Jahrzehnten Anwendung in industriellen Fertigungsprozessen wie auch im Haushalt. Haftklebstoffe werden fast ausschließlich in Form von Haftklebebändern oder Stanzteilen verwendet. Hochwertige Haftklebstoffe (PSA) basieren auf Polyacrylaten, meist auf Basis von Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat. Polyisoprene in Kombination mit verschiedenen Harzen stellen eine biobasierte Basis für PSA dar, haben aber aufgrund der vielen Doppelbindungen eine schlechte Alterungsbeständigkeit. Ziel des Vorhabens ist es Haftklebstoffe, mit Ausnahme des Release-Liners, mit hoher Beständigkeit auf Basis nachwachsender Rohstoffe wie Itaconsäure und Pflanzenölen zur Verfügung zu stellen. Auch der optionale Träger soll auf Basis nachwachsender Rohstoffe zusammengesetzt sein. Final soll ein Maschinenversuch zur Beschichtung und Konfektionierung eines Klebebandes oder von Stanzteilen stehen, so dass Demonstratoren für potenzielle Kunden zur Verfügung stehen. | Dr. Michael Blumenstein Tel.: +49 40 766255-36 mblumenstein@hobum.de HOBUM Oleochemicals GmbH Konsul-Ritter-Str. 10 21079 Hamburg | FPNR | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2025 | 2220NR177C | Verbundvorhaben: Entwicklung neuer Haftklebstoffe auf Basis von Itaconsäure und epoxidierten Pflanzenölen; Teilvorhaben 3: Herstellung, Polymerisation und Formulierungen mit Itaconatestern im Labormaßstab - Akronym: ItaTape | Haftklebstoffe oder auch PSA (Pressure Sensitive Adhesive) finden seit Jahrzehnten Anwendung in industriellen Fertigungsprozessen wie auch im Haushalt. Haftklebstoffe werden fast ausschließlich in Form von Haftklebebändern oder Stanzteilen verwendet. Hochwertige Haftklebstoffe (PSA) basieren auf Polyacrylaten, meist auf Basis von Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat. Polyisoprene in Kombination mit verschiedenen Harzen stellen eine biobasierte Basis für PSA dar, haben aber aufgrund der vielen Doppelbindungen eine schlechte Alterungsbeständigkeit. Ziel des Vorhabens ist es Haftklebstoffe, mit Ausnahme des Release-Liners, mit hoher Beständigkeit auf Basis nachwachsender Rohstoffe zur Verfügung zu stellen. Auch der optionale Träger soll auf Basis nachwachsender Rohstoffe zusammengesetzt sein. Final soll ein Maschinenversuch zur Beschichtung und Konfektionierung eines Klebebandes oder von Stanzteilen stehen, so dass Demonstratoren für potenzielle Kunden zur Verfügung stehen. | Dr. Klaus Rischka Tel.: +49 421 2246-482 klaus.rischka@ifam.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) Wiener Str. 12 28359 Bremen | FPNR | ||
| 01.03.2023 | 28.02.2026 | 2220NR183A | Verbundvorhaben: Strukturklebstoffe auf Basis epoxidierter Öle; Teilvorhaben 1: Baukasten anwendungsnaher biobasierter Klebstoffe - Akronym: BioDur2 | Ziel des Vorhabens ist es, biobasierte Strukturklebstoffe zu entwickeln. Die Basis besteht aus epoxidierten Pflanzenölen und Polymilchsäure. Der Anteil nachwachsenden Kohlenstoffs soll mindestens 95% betragen. Neben guten Anfangsfestigkeiten soll der Klebstoff vor allem auch gute Dauergebrauchseigenschaften aufweisen, damit der zu entwickelnde Demonstrator, geklebte Scharspitze für einen Grubber, eine lange Lebensdauer aufweist. Gleichzeitig soll der geklebte Hartmetallbesatz austauschbar sein. Die als Demonstrator gewählte Scharspitze soll auch zeigen, dass nachwachsende Rohstoffe für die harschen Bedingungen der Landwirtschaft geeignet sind: Vom Acker für den Acker. | Dr. Andre Arnebold Tel.: +49 62374183154 a.arnebold@polytec-pt.de POLYTEC PT GmbH Polymere Technologien Ettlinger Str. 30 76307 Karlsbad | FPNR | ||
| 01.03.2023 | 28.02.2026 | 2220NR183B | Verbundvorhaben: Strukturklebstoffe auf Basis epoxidierter Öle; Teilvorhaben 2: Grundlagen und Modellklebstoffe - Akronym: BioDur2 | Ziel des Vorhabens ist es, biobasierte Strukturklebstoffe zu entwickeln. Die Basis besteht aus epoxidierten Pflanzenölen und Polymilchsäure. Der Anteil nachwachsenden Kohlenstoffs soll mindestens 95% betragen. Neben guten Anfangsfestigkeiten soll der Klebstoff vor allem auch gute Dauergebrauchseigenschaften aufweisen, damit der zu entwickelnde Demonstrator, geklebte Scharspitze für einen Grubber, eine lange Lebensdauer aufweist. Gleichzeitig soll der geklebte Hartmetallbesatz austauschbar sein. Die als Demonstrator gewählte Scharspitze soll auch zeigen, dass nachwachsende Rohstoffe für die harschen Bedingungen der Landwirtschaft geeignet sind: Vom Acker für den Acker. | Dr. Andreas Hartwig Tel.: +49 421 2246-470 andreas.hartwig@ifam.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) Wiener Str. 12 28359 Bremen | FPNR | ||
| 01.03.2023 | 28.02.2026 | 2220NR183C | Verbundvorhaben: Strukturklebstoffe auf Basis epoxidierter Öle; Teilvorhaben 3: Demonstrator mit biobasiertem Klebstoff geklebter Scharspitze - Akronym: BioDur2 | Ziel des Vorhabens ist es, biobasierte Strukturklebstoffe zu entwickeln. Die Basis besteht aus epoxidierten Pflanzenölen und Polymilchsäure. Der Anteil nachwachsenden Kohlenstoffs soll mindestens 95% betragen. Neben guten Anfangsfestigkeiten soll der Klebstoff vor allem auch gute Dauergebrauchseigenschaften aufweisen, damit der zu entwickelnde Demonstrator, geklebte Scharspitze für einen Grubber, eine lange Lebensdauer aufweist. Gleichzeitig soll der geklebte Hartmetallbesatz austauschbar sein. Die als Demonstrator gewählte Scharspitze soll auch zeigen, dass nachwachsende Rohstoffe für die harschen Bedingungen der Landwirtschaft geeignet sind: Vom Acker für den Acker. Epoxidierte Pflanzenöle werden zusammen mit Polyolen auf der Basis von Milchsäure formuliert und dann unter Zusatz weiterer Komponenten anhydridisch oder kationisch gehärtet. Die notwendigen Rohstoffe, vor allem die Polyole, die epoxidierten oder maleinisierten Pflanzenöle werden in angepasster Weise synthetisiert und teilweise neu entwickelt. Die notwendigen guten Dauergebrauchseigenschaften werden durch Additive erzielt, welche bevorzugt auch biobasiert sein sollen. Für die Härtung werden neben der photochemischen und thermischen Initiierung auch neuartige Methoden wie die Vorbestrahlung und Frontalpolymerisation erprobt. Der für den Demonstrator eingesetzte Klebstoff wird mittels LCA auf seinen ökologischen Impact untersucht. Als Demonstrator wird eine Scharspitze für einen Grubber entwickelt, bei welcher der Hartmetallbesatz mit dem am besten geeigneten biobasierten Strukturklebstoff aus dem Projekt geklebt wird. Insbesondere um auch den Austausch des geklebten Hartmetallbesatzes zu ermöglichen, muss die Scharspitze neu konstruiert werden. Dieser Demonstrator wurde gewählt, da er im Hinblick auf die erforderlichen mechanischen Eigenschaften und die Dauerbeständigkeit unter den harschen Bedingungen der Landwirtschaft besonders anspruchsvoll ist. | Dr. rer. nat. Claudio Krug Tel.: +49 6452 9331-206 cl.krug@frank-original.com Frank Walz- und Schmiedetechnik GmbH Frankstr. 1 35116 Hatzfeld (Eder) | FPNR | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2025 | 2220NR187A | Verbundvorhaben: Biobasierte Reaktive Urethanfreie HotMelts; Teilvorhaben 1: Entwicklung und Erprobung von NCO freien biobasierten Prepolymeren - Akronym: BioRUHM | Reaktivschmelzklebstoffe (RHM) aus Polyurethan begegnen uns aufgrund ihrer herausragenden Eigenschaften zunehmend in Anwendungen wie im Verpackungs- und Automobilbereich bis hin zu technischen Textilien (prognostiziertes Marktwachstum 10-20 % auf ca. 100 kt/a). Als Hauptkomponente dient ein feuchtigkeitsvernetzendes PU-Prepolymer, das durch die Reaktion mit der Umgebungsfeuchte aushärtet. Die Hauptrohstoffe für die Herstellung des Prepolymers sind Polyole und Diisocyanate. Damit verbunden ist ein gravierender Nachteil dieser Klebstoffklasse: die Freisetzung gefährlichen Isocyanats (NCO) aus Resten von im Überschuss eingesetzten Monomeren oder infolge der Rückspaltung von Urethangruppen bei erhöhten Temperaturen wie sie bei der Verarbeitung oft gegeben sind. Die hoch reaktive NCO Gruppe birgt u.a. die Gefahr einer Sensibilisierung. Es besteht daher für diese Stoffklasse eine Kennzeichnungspflicht. Die derzeit alternativ verfügbaren RHM, liegen in ihrem Leistungsspektrum z. T. weit hinter den PU basierten zurück und konnten sich daher am Markt nicht behaupten. Ziel ist es, ein reaktives Schmelzklebstoffkonzept auf urethanfreier Basis (bezogen auf die Prepolymere und deren reaktive Endgruppen) zu erarbeiten. | Dr. Roland Heider Tel.: +49 2103 25317-10 r.heider@adtracon.de Adtracon GmbH Gewerbepark-Süd; Hofstr. 64 40723 Hilden | FPNR | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2025 | 2220NR187B | Verbundvorhaben: Biobasierte Reaktive Urethanfreie HotMelts; Teilvorhaben 2: Synthese und Funktionalisierung von Polyesterpolyolen und Aufbau von Blockpolymeren - Akronym: BioRUHM | Reaktivschmelzklebstoffe (RHM) aus Polyurethan begegnen uns aufgrund ihrer herausragenden Eigenschaften zunehmend in Anwendungen wie im Verpackungs- und Automobilbereich bis hin zu technischen Textilien (prognostiziertes Marktwachstum 10-20 % auf ca. 100 kt/a). Als Hauptkomponente dient ein feuchtigkeitsvernetzendes PU-Prepolymer, das durch die Reaktion mit der Umgebungsfeuchte aushärtet. Die Hauptrohstoffe für die Herstellung des Prepolymers sind Polyole und Diisocyanate. Damit verbunden ist ein gravierender Nachteil dieser Klebstoffklasse: die Freisetzung gefährlichen Isocyanats (NCO) aus Resten von im Überschuss eingesetzten Monomeren oder infolge der Rückspaltung von Urethangruppen bei erhöhten Temperaturen wie sie bei der Verarbeitung oft gegeben sind. Die hoch reaktive NCO Gruppe birgt u.a. die Gefahr einer Sensibilisierung. Es besteht daher für diese Stoffklasse eine Kennzeichnungspflicht. Die derzeit alternativ verfügbaren RHM, liegen in ihrem Leistungsspektrum z. T. weit hinter den PU basierten zurück und konnten sich daher am Markt nicht behaupten. Ziel ist es, ein reaktives Schmelzklebstoffkonzept auf urethanfreier Basis (bezogen auf die Prepolymere und deren reaktive Endgruppen) zu erarbeiten. | Dr. Michael Blumenstein Tel.: +49 40 766255-36 mblumenstein@hobum.de HOBUM Oleochemicals GmbH Konsul-Ritter-Str. 10 21079 Hamburg | FPNR | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2025 | 2220NR187C | Verbundvorhaben: Biobasierte Reaktive Urethanfreie HotMelts; Teilvorhaben 3: Modifizierung von Blockpolymeren - Akronym: BioRUHM | Reaktivschmelzklebstoffe (RHM) aus Polyurethan begegnen uns aufgrund ihrer herausragenden Eigenschaften zunehmend in Anwendungen wie im Verpackungs- und Automobilbereich bis hin zu technischen Textilien (prognostiziertes Marktwachstum 10-20 % auf ca. 100 kt/a). Als Hauptkomponente dient ein feuchtigkeitsvernetzendes PU-Prepolymer, das durch die Reaktion mit der Umgebungsfeuchte aushärtet. Die Hauptrohstoffe für die Herstellung des Prepolymers sind Polyole und Diisocyanate. Damit verbunden ist ein gravierender Nachteil dieser Klebstoffklasse: die Freisetzung gefährlichen Isocyanats (NCO) aus Resten von im Überschuss eingesetzten Monomeren oder infolge der Rückspaltung von Urethangruppen bei erhöhten Temperaturen wie sie bei der Verarbeitung oft gegeben sind. Die hoch reaktive NCO Gruppe birgt u.a. die Gefahr einer Sensibilisierung. Es besteht daher für diese Stoffklasse eine Kennzeichnungspflicht. Die derzeit alternativ verfügbaren RHM, liegen in ihrem Leistungsspektrum z. T. weit hinter den PU basierten zurück und konnten sich daher am Markt nicht behaupten. Ziel ist es, ein reaktives Schmelzklebstoffkonzept auf urethanfreier Basis (bezogen auf die Prepolymere und deren reaktive Endgruppen) zu erarbeiten. | Dr. Katharina Richter Tel.: +49 421 2246-643 katharina.richter@ifam.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) Wiener Str. 12 28359 Bremen | FPNR | ||
| 01.09.2022 | 31.08.2025 | 2220NR189A | Verbundvorhaben: Industrielle Herstellung und Anwendung von PLA-basierten Schmelzklebstoffen im Papier-Verpackungsbereich (PLA-PackGlue); Teilvorhaben 1: Klebstoffentwicklung und Scale-Up der Klebstoffformulierungen - Akronym: PLA-PackGlue | In der Verpackungsindustrie steigt die Nachfrage nach biobasierten Klebstoffen, die für die jeweiligen Anwendungen die gleichen Anforderungen erfüllen wie konventionelle Klebstoffe. Das Forschungsvorhaben »PLA-PackGlue« trägt dazu bei diesem Interesse nachzukommen, indem die Entwicklung von biobasierten und ggf. biologisch abbaubaren Schmelzklebstoffen für den Verpackungsmittelsektor vorangetrieben wird. | Dr. Hartmut Henneken Tel.: +49 5231 7495300 hartmut.henneken@jowat.de Jowat SE Ernst-Hilker-Str. 10-14 32758 Detmold | FPNR | ||
| 01.09.2022 | 31.08.2025 | 2220NR189B | Verbundvorhaben: Industrielle Herstellung und Anwendung von PLA-basierten Schmelzklebstoffen im Papier-Verpackungsbereich (PLA-PackGlue); Teilvorhaben 2: Polymersynthese im Labor, LCA und Abbaubarkeit - Akronym: PLA-PackGlue | In der Verpackungsindustrie steigt die Nachfrage nach biobasierten Klebstoffen, die für die jeweiligen Anwendungen die gleichen Anforderungen erfüllen wie konventionelle Klebstoffe. Das Forschungsvorhaben »PLA-PackGlue« trägt dazu bei diesem Interesse nachzukommen, indem die Entwicklung von biobasierten und ggf. biologisch abbaubaren Schmelzklebstoffen für den Verpackungsmittelsektor vorangetrieben wird. | Dr. rer. nat. Inna Bretz Tel.: +49 208 8598-1313 inna.bretz@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | FPNR | ||
| 01.09.2022 | 31.08.2025 | 2220NR189C | Verbundvorhaben: Industrielle Herstellung und Anwendung von PLA-basierten Schmelzklebstoffen im Papier-Verpackungsbereich (PLA-PackGlue); Teilvorhaben 3: Scale-Up der Polymersynthese und Kostenabschätzung - Akronym: PLA-PackGlue | In der Verpackungsindustrie steigt die Nachfrage nach biobasierten Klebstoffen, die für die jeweiligen Anwendungen die gleichen Anforderungen erfüllen wie konventionelle Klebstoffe. Das Forschungsvorhaben »PLA-PackGlue« trägt dazu bei diesem Interesse nachzukommen, indem die Entwicklung von biobasierten und ggf. biologisch abbaubaren Schmelzklebstoffen für den Verpackungsmittelsektor vorangetrieben wird. | Dr. Hasso v. Zychlinski Tel.: +49 8823-1351 hasso@unavera.de UNAVERA ChemLab GmbH Am Ländbach 20 82481 Mittenwald | FPNR | ||
| 01.09.2022 | 31.08.2025 | 2220NR189D | Verbundvorhaben: Industrielle Herstellung und Anwendung von PLA-basierten Schmelzklebstoffen im Papier-Verpackungsbereich (PLA-PackGlue); Teilvorhaben 4: Recyclinguntersuchungen - Akronym: PLA-PackGlue | In der Verpackungsindustrie steigt die Nachfrage nach biobasierten Klebstoffen, die für die jeweiligen Anwendungen die gleichen Anforderungen erfüllen wie konventionelle Klebstoffe. Das Forschungsvorhaben »PLA-PackGlue« trägt dazu bei diesem Interesse nachzukommen, indem die Entwicklung von biobasierten und ggf. biologisch abbaubaren Schmelzklebstoffen für den Verpackungsmittelsektor vorangetrieben wird. | Dr. Jürgen Belle Tel.: +49 89 92587144 juergen.belle@bellepapier.de BellePapier GmbH Fouquestr. 12 81241 München | FPNR | ||
| 01.04.2023 | 31.03.2026 | 2220NR190A | Verbundvorhaben: Proteinbasierte Klebstoffe für die Wellpappen- und Holzproduktherstellung; Teilvorhaben 1: Entwicklung proteinbasierter Klebstoffe für die Anwen-dung Papier/Verpackung und Holz/Möbel - Akronym: PROWellHo | Das Bewusstsein für Nachhaltigkeit steigt in den verschiedensten Branchen und damit auch die Nachfrage an biobasierten Klebstoffen. Das Forschungsprojekt PROWellHo bedient dieses Interesse durch die Entwicklung nachhaltiger wässriger Klebstoffe und Schmelzklebstoffe für Anwendungen im Holz/Möbel- und dem Wellpappen-/Papier-Verpackungsbereich. Als biobasierte Rohstoffbasis dienen pflanzliche Proteine, die ggf. modifiziert und mit Stärkeanteilen kombiniert werden, um die jeweiligen spezifischen Anforderungskriterien zu erfüllen. Während bei der Anwendung in den Bereichen Holz/Möbel und Papier/Verpackung die Prüfung von biobasierten Rohstoffen zur Entwicklung von marktgerechten nachhaltigen wässrigen Klebstoffen im Fokus steht, soll bei der Wellpappenherstellung der bisher erforderliche Energieverbrauch unter Beibehaltung einer nachwachsenden Rohstoffbasis deutlich reduziert werden. Zur Erfüllung dieser Projektziele deckt das Projektkonsortium die gesamte Wertschöpfungskette ab. Hierbei sind Lieferanten verschiedener pflanzlicher Proteinquellen und Experten für die Aufbereitung von Rohproteinen, der Klebstoffentwicklung sowie der Wellpappen- und Holzproduktverarbeitung beteiligt. | Dr. Daniela Klein Tel.: +49 5231 749-5318 daniela.klein@jowat.de Jowat SE Ernst-Hilker-Str. 10-14 32758 Detmold | FPNR | ||
| 01.04.2023 | 31.03.2026 | 2220NR190B | Verbundvorhaben: Proteinbasierte Klebstoffe für die Wellpappen- und Holzproduktherstellung; Teilvorhaben 2: Prozessentwicklung für die Extraktion und Herstellung von klebstoffgeeigneten Pflanzenproteinen - Akronym: PROWellHo | Das Bewusstsein für Nachhaltigkeit steigt in den verschiedensten Branchen und damit auch die Nachfrage an biobasierten Klebstoffen. Das Forschungsprojekt PROWellHo bedient dieses Interesse durch die Entwicklung nachhaltiger wässriger Klebstoffe und Schmelzklebstoffe für Anwendungen im Holz/Möbel- und dem Wellpappen-/Papier-Verpackungsbereich. Als biobasierte Rohstoffbasis dienen pflanzliche Proteine, die ggf. modifiziert und mit Stärkeanteilen kombiniert werden, um die jeweiligen spezifischen Anforderungskriterien zu erfüllen. Während bei der Anwendung in den Bereichen Holz/Möbel und Papier/Verpackung die Prüfung von biobasierten Rohstoffen zur Entwicklung von marktgerechten nachhaltigen wässrigen Klebstoffen im Fokus steht, soll bei der Wellpappenherstellung der bisher erforderliche Energieverbrauch unter Beibehaltung einer nachwachsenden Rohstoffbasis deutlich reduziert werden. Zur Erfüllung dieser Projektziele deckt das Projektkonsortium die gesamte Wertschöpfungskette ab. Hierbei sind Lieferanten verschiedener pflanzlicher Proteinquellen und Experten für die Aufbereitung von Rohproteinen, der Klebstoffentwicklung sowie der Wellpappen- und Holzproduktverarbeitung beteiligt. | Thomas Grimm Tel.: +49 30 63921041 t.grimm@animox.de ANiMOX Gesellschaft mit beschränkter Haftung Max-Planck-Str. 3 12489 Berlin | FPNR | ||
| 01.04.2023 | 31.03.2026 | 2220NR190C | Verbundvorhaben: Proteinbasierte Klebstoffe für die Wellpappen- und Holzproduktherstellung; Teilvorhaben 3: Entwicklung, Charakterisierung und Bereitstellung von Proteinisolaten und -modifikaten - Akronym: PROWellHo | Das Bewusstsein für Nachhaltigkeit steigt in den verschiedensten Branchen und damit auch die Nachfrage an biobasierten Klebstoffen. Das Forschungsprojekt PROWellHo bedient dieses Interesse durch die Entwicklung nachhaltiger wässriger Klebstoffe und Schmelzklebstoffe für Anwendungen im Holz/Möbel- und dem Wellpappen-/Papier-Verpackungsbereich. Als biobasierte Rohstoffbasis dienen pflanzliche Proteine, die ggf. modifiziert und mit Stärkeanteilen kombiniert werden, um die jeweiligen spezifischen Anforderungskriterien zu erfüllen. Während bei der Anwendung in den Bereichen Holz/Möbel und Papier/Verpackung die Prüfung von biobasierten Rohstoffen zur Entwicklung von marktgerechten nachhaltigen wässrigen Klebstoffen im Fokus steht, soll bei der Wellpappenherstellung der bisher erforderliche Energieverbrauch unter Beibehaltung einer nachwachsenden Rohstoffbasis deutlich reduziert werden. Zur Erfüllung dieser Projektziele deckt das Projektkonsortium die gesamte Wertschöpfungskette ab. Hierbei sind Lieferanten verschiedener pflanzlicher Proteinquellen und Experten für die Aufbereitung von Rohproteinen, der Klebstoffentwicklung sowie der Wellpappen- und Holzproduktverarbeitung beteiligt. | Dr. Gabriele Doer Tel.: +49 8161 491 - 454 gabriele.doer@ivv.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV Giggenhauser Str. 35 85354 Freising | FPNR | ||
| 01.04.2023 | 31.03.2026 | 2220NR190D | Verbundvorhaben: Proteinbasierte Klebstoffe für die Wellpappen- und Holzproduktherstellung; Teilvorhaben 4: Formulierung und Qualifizierung proteinbasierter Klebstoffe für die Wellpappenherstellung - Akronym: PROWellHO | Das Bewusstsein für Nachhaltigkeit steigt in den verschiedensten Branchen und damit auch die Nachfrage an biobasierten Klebstoffen. Das Forschungsprojekt PROWellHo bedient dieses Interesse durch die Entwicklung nachhaltiger wässriger Klebstoffe und Schmelzklebstoffe für Anwendungen im Holz/Möbel- und dem Wellpappen-/Papier-Verpackungsbereich. Als biobasierte Rohstoffbasis dienen pflanzliche Proteine, die ggf. modifiziert und mit Stärkeanteilen kombiniert werden, um die jeweiligen spezifischen Anforderungskriterien zu erfüllen. Während bei der Anwendung in den Bereichen Holz/Möbel und Papier/Verpackung die Prüfung von biobasierten Rohstoffen zur Entwicklung von marktgerechten nachhaltigen wässrigen Klebstoffen im Fokus steht, soll bei der Wellpappenherstellung der bisher erforderliche Energieverbrauch unter Beibehaltung einer nachwachsenden Rohstoffbasis deutlich reduziert werden. Zur Erfüllung dieser Projektziele deckt das Projektkonsortium die gesamte Wertschöpfungskette ab. Hierbei sind Lieferanten verschiedener pflanzlicher Proteinquellen und Experten für die Aufbereitung von Rohproteinen, der Klebstoffentwicklung sowie der Wellpappen- und Holzproduktverarbeitung beteiligt. | Dr. Peter Bitomsky Tel.: +49 421 2246-467 peter.bitomsky@ifam.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) Wiener Str. 12 28359 Bremen | FPNR | ||
| 15.11.2021 | 31.12.2024 | 2220NR200A | Verbundvorhaben: Nutzbarmachung und Speicherung fluktuierender regenerativer Energien und CO2-Emissionsminderung – Anwendungsorientierte Qualifizierung des ABRW-Verfahrens zur Biomethanisierung; Teilvorhaben 1: Entwicklung, Optimierung und Bewertung des ABRW-Verfahrens - Akronym: CO2Bi | Übergeordnetes Ziel des Vorhabens ist die Integration der Biomethanisierung im innovativen ABRW-Verfahren in den Energieverbund von Windkraftanlagen, emissionsintensiven Industrieprozessen und Biogas-/Biomethananlagen bzw. mechanisch-biologischer Abfallbehandlungsanlagen zur Methaneinspeisung ins Erdgasnetz. Zentraler Gegenstand ist die Nutzung regenerativ erzeugten Wasserstoffs unter Reaktion mit CO2 und Erzeugung von einspeisefähigem Methan. Dadurch soll die indirekte Nutzung von erneuerbarem Strom vorangetrieben und dessen Speicherung bzw. Transport erreicht werden. Zusätzlich ist durch die hier angestrebte technologische Lösung die Verminderung der Treibhausgasemissionen verbunden. Statt der Abtrennung erfolgt die Nutzbarmachung von CO2, sodass von einer realen CO2-Kreislaufwirtschaft gesprochen werden kann. Das hier angestrebte Vorhaben dient vorrangig der Erforschung und Entwicklung des ABRW-Verfahrens für den praxisorientierten Anwendungsfall. Es wird die Integration des ABRW-Verfahrens für regionale und überregionale Standorte in verschiedenen Szenarien angestrebt. Mit dieser weiterentwickelten technischen Lösung soll insbesondere die Umrüstung, Erweiterung, Effizienzsteigerung und Wirtschaftlichkeit von Biogas- bzw. Biomethananlagen aber auch von Mechanisch-Biologischen Abfallbehandlungsanlagen im Post-EEG-Zeitalter erreicht werden. Es erfolgt die weitergehende Optimierung und Qualifizierung des ABRW-Verfahrens, um die Leistungsgrenze, das Betriebs- und Lastverhalten und Kennwerte für den scale-up zu ermitteln. Zudem sollen verschiedene potenzielle CO/CO2-Quellen (Brenngase, Biogas) erschlossen und hinsichtlich Ihrer Einsetzbarkeit untersucht werden. Die Technologieentwicklung wird begleitet von einer Biofilmcharakterisierung auf der Mikro- und Makroskala. Im Ergebnis ist das Gesamtpotenzial des Verfahrens darstellbar. Abschließend erfolgt auf Basis einer Grobauslegung eine überschlägige Kosten-/Nutzenanalyse, die eine Aussage zur Wirtschaftlichkeit zulässt | Dr.-Ing. Marko Burkhardt Tel.: +49 355 69-4328 burkhardt@b-tu.de Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg - Fakultät Umweltwissenschaften und Verfahrenstechnik - Institut für Umwelttechnik - Lehrstuhl Abfallwirtschaft Siemens-Halske-Ring 8 03046 Cottbus | FPNR | ||
| 15.11.2021 | 31.12.2024 | 2220NR200B | Verbundvorhaben: Nutzbarmachung und Speicherung fluktuierender regenerativer Energien und CO2-Emissionsminderung – Anwendungsorientierte Qualifizierung des ABRW-Verfahrens zur Biomethanisierung; Teilvorhaben 2: Integration, Bereitstellung und Bewertung anwendungsnaher Edukte zur biologischen Methanisierung - Akronym: CO2Bi | Übergeordnetes Ziel des Vorhabens ist die Integration der Biomethanisierung im innovativen ABRW-Verfahren in den Energieverbund von Windkraftanlagen, emissionsintensiven Industrieprozessen und Biogas-/Biomethananlagen bzw. mechanisch-biologischer Abfallbehandlungsanlagen zur Methaneinspeisung ins Erdgasnetz. Zentraler Gegenstand ist die Nutzung regenerativ erzeugten Wasserstoffs unter Reaktion mit CO2 und Erzeugung von einspeisefähigem Methan. Dadurch soll die indirekte Nutzung von erneuerbarem Strom vorangetrieben und dessen Speicherung bzw. Transport erreicht werden. Zusätzlich ist durch die hier angestrebte technologische Lösung die Verminderung der Treibhausgasemissionen verbunden. Statt der Abtrennung erfolgt die Nutzbarmachung von CO2, sodass von einer realen CO2-Kreislaufwirtschaft gesprochen werden kann. Das hier angestrebte Vorhaben dient vorrangig der Erforschung und Entwicklung des ABRW-Verfahrens für den praxisorientierten Anwendungsfall. Es wird die Integration des ABRW-Verfahrens für regionale und überregionale Standorte in verschiedenen Szenarien angestrebt. Mit dieser weiterentwickelten technischen Lösung soll insbesondere die Umrüstung, Erweiterung, Effizienzsteigerung und Wirtschaftlichkeit von Biogas- bzw. Biomethananlagen aber auch von Mechanisch-Biologischen Abfallbehandlungsanlagen im Post-EEG-Zeitalter erreicht werden. Es erfolgt die weitergehende Optimierung und Qualifizierung des ABRW-Verfahrens, um die Leistungsgrenze, das Betriebs- und Lastverhalten und Kennwerte für den scale-up zu ermitteln. Zudem sollen verschiedene potenzielle CO/CO2-Quellen (Brenngase, Biogas) erschlossen und hinsichtlich Ihrer Einsetzbarkeit untersucht werden. Die Technologieentwicklung wird begleitet von einer Biofilmcharakterisierung auf der Mikro- und Makroskala. Im Ergebnis ist das Gesamtpotenzial des Verfahrens darstellbar. Abschließend erfolgt auf Basis einer Grobauslegung eine überschlägige Kosten-/Nutzenanalyse, die eine Aussage zur Wirtschaftlichkeit zulässt | Prof. Dr. Lars Röntzsch Tel.: +49 355 69-4501 lars.roentzsch@b-tu.de Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg - Fachgebiet Thermische Energietechnik - Prof. Dr. Lars Röntzsch Siemens-Halske-Ring 13 03046 Cottbus | FPNR | ||
| 15.11.2021 | 31.12.2024 | 2220NR200C | Verbundvorhaben: Nutzbarmachung und Speicherung fluktuierender regenerativer Energien und CO2-Emissionsminderung – Anwendungsorientierte Qualifizierung des ABRW-Verfahrens zur Biomethanisierung; Teilvorhaben 3: Entwicklung von ABRW-Modulen zur Biomethanisierung auf Basis Drahtgewebe - Akronym: CO2Bi_HB | Übergeordnetes Ziel des Vorhabens ist die Integration der Biomethanisierung im innovativen ABRW-Verfahren in den Energieverbund von Windkraftanlagen, emissionsintensiven Industrieprozessen und Biogas-/Biomethananlagen bzw. mechanisch-biologischer Abfallbehandlungsanlagen zur Methaneinspeisung ins Erdgasnetz. Zentraler Gegenstand ist die Nutzung regenerativ erzeugten Wasserstoffs unter Reaktion mit CO2 und Erzeugung von einspeisefähigem Methan. Dadurch soll die indirekte Nutzung von erneuerbarem Strom vorangetrieben und dessen Speicherung bzw. Transport erreicht werden. Zusätzlich ist durch die hier angestrebte technologische Lösung die Verminderung der Treibhausgasemissionen verbunden. Statt der Abtrennung erfolgt die Nutzbarmachung von CO2, sodass von einer realen CO2-Kreislaufwirtschaft gesprochen werden kann. Das hier angestrebte Vorhaben dient vorrangig der Erforschung und Entwicklung des ABRW-Verfahrens für den praxisorientierten Anwendungsfall. Es wird die Integration des ABRW-Verfahrens für regionale und überregionale Standorte in verschiedenen Szenarien angestrebt. Mit dieser weiterentwickelten technischen Lösung soll insbesondere die Umrüstung, Erweiterung, Effizienzsteigerung und Wirtschaftlichkeit von Biogas- bzw. Biomethananlagen aber auch von Mechanisch-Biologischen Abfallbehandlungsanlagen im Post-EEG-Zeitalter erreicht werden. Es erfolgt die weitergehende Optimierung und Qualifizierung des ABRW-Verfahrens, um die Leistungsgrenze, das Betriebs- und Lastverhalten und Kennwerte für den scale-up zu ermitteln. Zudem sollen verschiedene potenzielle CO/CO2-Quellen (Brenngase, Biogas) erschlossen und hinsichtlich Ihrer Einsetzbarkeit untersucht werden. Die Technologieentwicklung wird begleitet von einer Biofilmcharakterisierung auf der Mikro- und Makroskala. Im Ergebnis ist das Gesamtpotenzial des Verfahrens darstellbar. Abschließend erfolgt auf Basis einer Grobauslegung eine überschlägige Kosten-/Nutzenanalyse, die eine Aussage zur Wirtschaftlichkeit zulässt | Frank Meyer Tel.: +49 2522 30-219 f.meyer@haverboecker.com Haver & Boecker OHG Carl-Haver-Platz 3 59302 Oelde | FPNR | ||
| 01.09.2021 | 31.08.2024 | 2220NR202A | Verbundvorhaben: Mucin- und Capsaicinderivate für funktionelle biobasierte Oberflächen auf Acrylatharzbasis; Teilvorhaben 1: Gewinnung von Mucin und Entwicklung von Beschichtungen - Akronym: MuCOcryl | Ziel des Vorhabens ist es, einen biobasierten Acryllack zu entwickeln, welcher, neben den technischen Eigenschaften von kommerziell verfügbaren Lacken, keimabweisende und antimikrobiell wirkende Eigenschaften aufweist. Hierfür integrieren wir Mucine und Mucinderivate als funktionale Bestandteile in den Lack. Wie auch in der Natur sollen die Mucine dazu dienen, eine dünne Feuchtigkeitsschicht auf der Oberfläche zu ermöglichen, um so keimabweisend zu wirken. Diesen passiven Wirkmechanismus komplementieren wir mit zusätzlichen aktiv antimikrobiell wirkenden Stoffen. Hier stehen Capsaicinderivate im Fokus unseres Projekts. | Dr. rer. nat. Sebastian Steffen Tel.: +49 3328 330-246 sebastian.steffen@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | FPNR | ||
| 01.09.2021 | 31.08.2024 | 2220NR202B | Verbundvorhaben: Mucin- und Capsaicinderivate für funktionelle biobasierte Oberflächen auf Acrylatharzbasis; Teilvorhaben 2: Formulierung und Optimierung von Lacken - Akronym: MuCOcryl | Ziel des Vorhabens ist es, einen Lack zu entwickeln, welcher Mucine und Mucinderivate als funktionale Bestandteile enthält. Wie auch in der Natur sollen die Mucine dazu dienen, eine dünne Feuchtigkeitsschicht auf der Oberfläche zu ermöglichen und so keimabweisend zu wirken. Um diesen passiven Wirkmechanismus zu komplementieren, sollen zusätzlich aktiv antimikrobiell wirkende Stoffe verwendet werden. Hier sind Capsaicinderivate im Fokus unseres Projekts. In dem Vorhaben wird das für den Lack erforderliche Mucin aus Schlachtabfällen extrahiert. Es fällt dabei zum Beispiel als Nebenprodukt bei der Heparinisolation an. Das auf diesem konventionellen Weg erhaltene Mucin ist gegebenenfalls stark hydrolysiert. Hierdurch kann es zu einem Verlust seiner natürlichen, gelbildenden Eigenschaften kommen. Das Ziel wird es hier sein, eine möglichst kosteneffiziente Methode zu entwickeln, um das Mucin aus den Stoffgemischen zu extrahieren. Dabei ist eine schonende Vorgehensweise nötig, um die Funktionalität des Mucins zu erhalten. Möglich ist auch, eine Isolierung des Mucins vor oder unabhängig von der Isolierung des Heparins zu entwickeln. Anschließend muss das Mucin weiter aufgearbeitet werden, um Störstoffe wie Salze und freie Aminosäuren zu entfernen. Um eine Auswaschung der funktionalen Bestandteile aus dem Lack zu verhindern, müssen diese in das Bindemittel des Lackes gebunden werden. Neben kovalenten Bindungen kommen hier, bei den Mucinen, auch elektrostatische Wechselwirkung und, aufgrund des amphiphilen Charakters der Mucine, auch Van-der-Waals-Kräfte in Frage. Die Capsaicinderivate werden kovalent eingebunden. Dabei muss sichergestellt werden, dass der aktive Teil des Biomoleküls verfügbar bleibt. Ziel ist es, das Bindemittel aus den Mucin- und Capsaicinderivaten durch Funktionalisierung und Copolymerisation mit biobasierten Acrylaten zu erhalten. Als biobasierte Acrylate kommen beispielsweise die Sarbio® Produkte von Arkema und die Visiomer® Terra Produkte von Evonik inf | Andrea Krause Tel.: +49 171 4198135 andrea.krause@akzonobel.com Akzo Nobel Hilden GmbH Düsseldorfer Str. 96-100 40721 Hilden | FPNR | ||
| 01.05.2021 | 31.01.2025 | 2220NR204A | Verbundvorhaben: Optimierung der Überwachung von potenziellen Waldschädlingen mittels Künstlicher Intelligenz am Beispiel der Nonne (Lymantria monacha L.); Teilvorhaben 1: Naturwissenschaftliche Begleitforschung - Akronym: KINoPro | Das Hauptziel des Projektes liegt in der Erforschung, in welcher Qualität Modelle, die Künstliche Intelligenz nutzen, den Gradationsverlauf von potenziellen Schadinsekten mit temporärem Fluktuationstyp an der Baumart Gemeine Kiefer (Pinus sylvestris) prognostizieren können. Im Rahmen dieses Projektes soll beispielhaft die Nonne (Lymantria monacha) untersucht werden, es kann aber davon ausgegangen werden, dass das trainierte künstliche Neuronale Netze mit Anpassungen auch für andere potenzielle Schadinsekten und potenzielle natürliche Regulatoren eingesetzt werden können. Das Projekt visiert damit an, den Ressourceneinsatz zur Vorhersage der Gradation der Populationsentwicklung der Nonne durch Zuhilfenahme von Methoden und Werkzeugen der Künstlichen Intelligenz erheblich zu reduzieren und im Zuge der dynamischen Waldveränderungen, u. a. durch Waldumbau und Klimawandel weiterhin belastbare Prognosen zu liefern. Für den Aufbau der Künstlichen Intelligenz werden umfassende Wetterdaten und die Fangzahlen des Standardmonitoringverfahrens für die Nonne in Brandenburg und Sachsen in die geo.ai Plattform der con terra GmbH integriert. Basierend darauf werden verschiedene Modelle erstellt und in den Fangperioden innerhalb des Projektes weiter trainiert und optimiert. Die Ergebnisse werden anhand der Standardüberwachung und zusätzlicher Standorte verifiziert. | Prof. Dr. Michael Müller Tel.: +49 351 463-31280 michael.mueller@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldbau und Waldschutz - Professur für Waldschutz Pienner Str. 8 01737 Tharandt | FPNR | ||
| 01.05.2021 | 31.01.2025 | 2220NR204B | Verbundvorhaben: Optimierung der Überwachung von potenziellen Waldschädlingen mittels Künstlicher Intelligenz am Beispiel der Nonne (Lymantria monacha L.); Teilvorhaben 2: Technische Umsetzung und Optimierung des neuronalen Netzes - Akronym: KiNoPro | Das Hauptziel des Projektes liegt in der Erforschung, in welcher Qualität Modelle, die Künstliche Intelligenz nutzen, den Gradationsverlauf von potenziellen Schadinsekten mit temporärem Fluktuationstyp an der Baumart Gemeine Kiefer (Pinus sylvestris) prognostizieren können. Im Rahmen dieses Projektes soll beispielhaft die Nonne (Lymantria monacha) untersucht werden, es kann aber davon ausgegangen werden, dass das trainierte künstliche Neuronale Netze mit Anpassungen auch für andere potenzielle Schadinsekten und potenzielle natürliche Regulatoren eingesetzt werden können. Das Projekt visiert damit an, den Ressourceneinsatz zur Vorhersage der Gradation der Populationsentwicklung der Nonne durch Zuhilfenahme von Methoden und Werkzeugen der Künstlichen Intelligenz erheblich zu reduzieren und im Zuge der dynamischen Waldveränderungen, u. a. durch Waldumbau und Klimawandel weiterhin belastbare Prognosen zu liefern. Für den Aufbau der Künstlichen Intelligenz werden umfassende Wetterdaten und die Fangzahlen des Standardmonitoringverfahrens für die Nonne in Brandenburg und Sachsen in die geo.ai Plattform der con terra GmbH integriert. Basierend darauf werden verschiedene Modelle erstellt und in den Fangperioden innerhalb des Projektes weiter trainiert und optimiert. Die Ergebnisse werden anhand der Standardüberwachung und zusätzlicher Standorte verifiziert. | Irina Vortkamp Tel.: +49 251 59689-519 i.vortkamp@conterra.de con terra GmbH Martin-Luther-King-Weg 20 48155 Münster | FPNR | ||
| 01.05.2021 | 31.10.2021 | 2220NR210X | Hohenheimer Biogasforum auf den Biogasinfotagen 2021 - Akronym: HohenheimBiogasforum | Das Wissenschaftsforum "Hohenheimer Biogasforum" bietet den Besuchern der Biogas-Infotage 2021 in Ulm wissenschaftlich fundierte, unparteiische Informationen zu aktuellen Themen des Forschungsbereiches Biogas in Form von Vorträgen qualifizierter Referenten. Es werden in der einzügigen, zweitägigen Veranstaltung 16 Vorträge auf vier Blöcke aufgeteilt. Zusätzlich können sich die Besucher an beiden Tagen in der Posterausstellung über weitere aktuelle Forschungsprojekte informieren. Die Biogas-Infotage in Ulm des Renergie Allgäu e.V. sind eine langjährig erfolgreiche Messe im süddeutschen Raum und bieten einen idealen Rahmen für eine Wissenstransferveranstaltung. Es wird dort ein Publikum aus Biogasanlagenbetreibern, Wirtschaft und Wissenschaft erwartet. | Dr. Andreas Lemmer Tel.: +49 711 459-22684 andreas.lemmer@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740) Garbenstr. 9 70599 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.12.2021 | 31.05.2023 | 2220NR211X | Kommunikation von Zielkonflikten im Wald auf Basis von Sozialstudien in der Generation U30 unterschieden nach urbanen und ländl. Sichtweisen - Akronym: Millennials_Wald | Im Projekt werden Ansprüche und Zielvorstellungen der Generation unter 30 Jahren in Bezug auf Wald ermittelt. Grundlage für das Projekt ist eine repräsentative Umfrage zur Sicht auf Wald unterschieden nach urbaner und ländlicher Sicht in der Gruppe U30. Ergänzend sollen mit ausgewählten Experten (angehende Praktiker, angehende Wissenschaftlicher, angehende Unternehmemsvertreter, junge Vertretern von NGOs) Interviews geführt und systemische Modelle erarbeitet werden. Beide Ansätze sollen im Rahmen von zwei Workshops mit Vertretern der Zielgruppe erörtert und aggregiert werden. Sichtweisen der jüngeren Generation sollen mit Blick auf bestehende Zielkonflikte (z.B. zwischen Ansprüchen der jüngeren Generation und bestehenden Strategien der Bundesregierung oder einzelnen Akteursgruppen im Kontext Wald) evaluiert und Lösungsansätze formuliert werden. Auf dieser Grundlage wird zielgruppengerechte Kommunikation (Zielgruppe U30) zu moderner Forstwirtschaft, entlang identifizierter Konfliktlinien und Kernthemen durchgeführt (Internet, soziale Medien etc.). Für aktuelle Entscheidungsträger (Verwaltung, Politik, Verbände) werden Handlungsempfehlungen erarbeitet. | Lars Hoffmann Tel.: +49 761 38653 58 jacob.stierle@fsc-deutschland.de Verein für verantwortungsvolle Waldwirtschaft e.V. Rehlingstr. 7 79100 Freiburg im Breisgau | X | FPNR | |
| 01.09.2022 | 28.02.2025 | 2220NR212A | Verbundvorhaben: Zwischen Vorurteilen und Kooperation - neue Ansätze zur Kommunikation im Waldumbau; Teilvorhaben 1: Perspektiven Jungjäger und Jungwaldbesitzer - Akronym: DIALOG-WALD | Der durch den Klimawandel erzwungene Waldumbau in Deutschland ist durch die mangelnde Kooperationsbereitschaft von Waldbewirtschafter*innen und Jäger*innen in Gefahr. Die neu einzubringenden Baumarten sind einem hohen Schadensrisiko durch den Wildeinfluss ausgesetzt. Der Waldumbau droht an hohen Wildschutzkosten zu scheitern. Die wesentlichen Fragestellungen des Projektes beschäftigen sich mit den Rollenbildern in denen sich die unterschiedlichen Akteure jeweils gegenseitig und selbst sehen. Es wird untersucht, welche Handlungsmuster bei den Akteursgruppen existieren, um zu kooperieren bzw. um Kooperationen zu vermeiden. Durch Einbeziehung zukünftiger (junger) Waldbesitzer*innen, Waldbewirtschafter*innen, Jäger*innen soll untersucht werden, welche Erwartungen und Vorstellungen diese an ihr Agieren in der Raumschaft Wald haben. Ziel ist es, den Waldbewirtschafter*innen Wissen zu strategischer Kommunikation an die Hand zu geben, wie man waldbauliche Ziele an andere Akteure kommunizieren und mit ihnen kooperativ umsetzen kann (Schulungskonzept und Handlungsleitfaden). Es soll ein Monitoring entwickelt werden, um die Einstellungsentwicklung bei Jungjäger*innen und jungen Waldbewirtschafter*innen einzuleiten (regelmäßige Wiederholungsbefragungen). Kernziel ist es, Dialogprozesse und Konfliktlösungsansätze zwischen den Akteuren auf der Grundlage von Wissen, gegenseitigem Kennen und Vertrauensaufbau zu initiieren. Das Projekt wird in vier Arbeitspaketen durchgeführt. Methodisch soll die Untersuchungen in Form narrativer Interviews mit Akteur*innen im Bereich Waldbesitz, Waldbewirtschaftung, Naturschutz und Jagd in bis zu 6 Bundesländern (Mecklenburg-Vorpommern/Brandenburg, Thüringen/Hessen und Baden-Württemberg/Rheinland-Pfalz) durchgeführt werden. Es werden Best- / Worst-Practice-Beispielen in vom Klimawandel und drängenden Waldumbau besonders betroffenen Regionen innerhalb der genannten Bundesländer untersucht. | Prof. Dr. Thorsten Beimgraben Tel.: +49 7472 951-247 beimgraben@hs-rottenburg.de Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg Schadenweiler Hof 72108 Rottenburg am Neckar | FPNR | ||
| 01.09.2022 | 31.12.2024 | 2220NR212B | Verbundvorhaben: Zwischen Vorurteilen und Kooperation - neue Ansätze zur Kommunikation im Waldumbau; Teilvorhaben 2: Rollenbilder und Rollenerwartungen - Akronym: DIALOG-WALD | Jagenden Personen fehlt ein einheitliches Selbstverständnis. Dementsprechend nehmen jagende Privatpersonen und jagende Forstleute in der gegenseitigen Interaktion oder im Dialog mit anderen gesellschaftlichen Akteur*innen unterschiedliche Rollen ein. Unklar ist, wie sich das eigene Rollenverständnis darstellt und welche Zuschreibungen im Hinblick auf andere Akteure existieren. In diesem Arbeitspaket stehen die Betrachtung von Rollenverständnis, Rollenzuschreibungen und möglicher Rollenkonflikte im Forst/Waldumbau-Jagd-Konflikt im Vordergrund, die zwischen den beteiligten Akteuren entstehen. Ziel ist es, zu erkennen, welche Konsequenzen daraus für die Handlungspraxis entstehen und zu verstehen, welche Rollenkonstellationen besonders wirksam im Hinblick auf den Wald(um)bau sind. | Prof. Dr. Fiona Schönfeld Tel.: +49 361 6700-2091 fiona.schoenfeld@fh-erfurt.de Fachhochschule Erfurt University of Applied Sciences Altonaer Str. 25 99085 Erfurt | FPNR | ||
| 01.09.2022 | 31.03.2024 | 2220NR212C | Verbundvorhaben: Zwischen Vorurteilen und Kooperation - neue Ansätze zur Kommunikation im Waldumbau; Teilvorhaben 3: Strategien der Abgrenzung und Kooperation - Akronym: DIALOG-WALD | Der durch den Klimawandel erzwungene Waldumbau in Deutschland ist durch die mangelnde Kooperationsbereitschaft von Waldbewirtschafter*innen und Jäger*innen in Gefahr. Die neu einzubringenden Baumarten sind einem hohen Schadensrisiko durch den Wildeinfluss ausgesetzt. Der Waldumbau droht an hohen Wildschutzkosten zu scheitern. Die wesentlichen Fragestellungen des Projektes beschäftigen sich mit den Rollenbildern in denen sich die unterschiedlichen Akteure jeweils gegenseitig und selbst sehen. Es wird untersucht, welche Handlungsmuster bei den Akteursgruppen existieren, um zu kooperieren bzw. um Kooperationen zu vermeiden. Durch Einbeziehung zukünftiger (junger) Waldbesitzer*innen, Waldbewirtschafter*innen, Jäger*innen soll untersucht werden, welche Erwartungen und Vorstellungen diese an ihr Agieren in der Raumschaft Wald haben. Ziel ist es, den Waldbewirtschafter*innen Wissen zu strategischer Kommunikation an die Hand zu geben, wie man waldbauliche Ziele an andere Akteure kommunizieren und mit ihnen kooperativ umsetzen kann (Schulungskonzept und Handlungsleitfaden). Es soll ein Monitoring entwickelt werden, um die Einstellungsentwicklung bei Jungjäger*innen und jungen Waldbewirtschafter*innen einzuleiten (regelmäßige Wiederholungsbefragungen). Kernziel ist es, Dialogprozesse und Konfliktlösungsansätze zwischen den Akteuren auf der Grundlage von Wissen, gegenseitigem Kennen und Vertrauensaufbau zu initiieren. Das Projekt wird in vier Arbeitspaketen durchgeführt. Methodisch soll die Untersuchungen in Form narrativer Interviews mit Akteur*innen im Bereich Waldbesitz, Waldbewirtschaftung, Naturschutz und Jagd in bis zu 6 Bundesländern (Mecklenburg-Vorpommern/Brandenburg, Thüringen/Hessen und Baden-Württemberg/Rheinland-Pfalz) durchgeführt werden. Es werden Best- / Worst-Practice-Beispielen in vom Klimawandel und drängenden Waldumbau besonders betroffenen Regionen innerhalb der genannten Bundesländer untersucht. | Dr. René Zimmer Tel.: +49 162 208 47 54 rene.zimmer@remember-wandel.de re:member - Wandel mitgestalten, Dr. René Zimmer Berliner Str. 113 14467 Potsdam | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.04.2024 | 2220NR215X | Kombinierte Aufklärungs- und Reputationskampagne, Waldbesitzerkampagne 2022: "Mein Wald ist für Dich da" - Akronym: PEFC_WB_Kampa_2022 | Die Auswirkungen des Klimawandels in Form von vermehrt auftretenden Stürmen, Dürreperioden oder Schädlingsbefall in den Waldbeständen stellt Waldbesitzer*innen vor große Herausforderungen. Die Waldsituation und das geforderte Handeln von Waldbesitzer*innen stehen damit auch zunehmend im Fokus der Berichterstattung von reichweitenstarken Leitmedien. Umso bedeutender ist der gesamtgesellschaftliche Rückhalt für die nun anstehenden Problemlösungsstrategien und konkreten Handlungen, die von Waldbesitzer*innen jetzt und in Zukunft gefordert sind. Zur Schaffung und Stärkung dieses Rückhalts ist der Aufbau einer positiven Reputation der Arbeitsweise von nachhaltig wirtschaftenden Waldbesitzer*innen unerlässlich. Eine kombinierte Aufklärungs- und Reputationskampagne über die Leistungen nachhaltig wirtschaftender Waldbesitzer*innen soll dabei helfen, Wissenslücken in der Bevölkerung zu schließen, Medienanfragen zu dieser Thematik mit hochwertigem Text-, Bild- und Videomaterial beantworten zu können und Waldbesitzer*innen über ihre eigenen Leistungen ihrer nachhaltigen Waldbewirtschaftung sprechfähig zu machen, sodass eine positive Reputation nachhaltig wirtschaftender Waldbesitzer*innen aufgebaut wird. | Catrin Fetz Tel.: +49 151 40039359 fetz@pefc.de PEFC Deutschland e.V. Tübinger Str. 15 70178 Stuttgart | FPNR | ||
| 15.04.2021 | 30.09.2024 | 2220NR216A | Verbundvorhaben: Portalschreitwerk als Fortbewegungsprinzip auf befahrungssensiblen Böden und zerklüfteten Untergründen; Teilvorhaben 1: Projektkoordination; Grundkonzept Schreitwerk und Konstruktionsänderungen; Prototyptest und Gesamtbewertung - Akronym: Portalschreitwerk | Das Projekt hat zum Ziel, die mechanischen, hydraulischen und steuerungstechnischen Eigenschaften des patentgeschützten Bewegungsprinzips "Schreiten mit einem Portalschreitwerk", das an der TUD entwickelt wurde, zu erforschen, für den Einsatz in der Forstwirtschaft und ähnliche Einsatzfelder zu optimieren und mit Tests den Nachweis zu erbringen, dass dieses Konzept ökologisch verträglich, ökonomisch einträglich und sozialverträglich genutzt werden kann. Abschließend wird das Prinzip von einem Maschinenhersteller in Hinblick auf eine angestrebte Serienfertigung bewertet. Am Gesamtprojekt sind beteiligt: die Professur Forsttechnik an der TU Dresden als Projektleiterin und zuständig für verfahrenstechnische Einbindung und Bewertung; das Teilinstitut Mobile Arbeitsmaschinen (Mobima) am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) für die technische Analyse sowie hydraulische und steuerungstechnische Optimierung; die Pfanzelt Maschinenbau GmbH für die Inbetriebnahme und Prüfung des Bewegungsprinzips auf Serientauglichkeit. Im Teilprojekt der TUD werden folgende Teilziele angestrebt: Fortführung der konzeptionellen Entwicklung und Konstruktion des Portalschreitwerks basierend auf den bisherigen Erfahrungen und dem Patent; Messung von Bodendrücken und Einsinkverhalten im Gelände – Nachsteuerbarkeit beim Einsinken; Eingrenzung relevanter Rahmenbedingungen und Ableitung von erforderlichen Leistungsparametern für den Maschineneinsatz; Festlegung und Untersuchung von unterschiedlichen Bewegungsmustern in unterschiedlichen Waldsituationen – Umgang mit Hindernissen, Gräben, Verjüngung, Vorliefern mit Kran vs. Schreitwerk; Eignungsuntersuchung für alternative Anwendungsmöglichkeiten wie Grabenbau, Haldenrenaturierung, Moorrenaturierung, Minensuchgerät usw.; Untersuchung der Transportierbarkeit – Aufsteigen, Transport und Absteigen vom Transportfahrzeug. | Prof. Dr. Jörn Erler Tel.: +49 351 463-31301 joern.erler1@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Professur Forsttechnik Dresdner Str. 24 01737 Tharandt | FPNR | ||
| 15.04.2021 | 30.09.2024 | 2220NR216B | Verbundvorhaben: Portalschreitwerk als Fortbewegungsprinzip auf befahrungssensiblen Böden und zerklüfteten Untergründen; Teilvorhaben 2: Entwicklung der Steuerungsarchitektur - Akronym: Portalschreitwerk | Das Projekt hat zum Ziel, die mechanischen, hydraulischen und steuerungstechnischen Eigenschaften des patentgeschützten Bewegungsprinzips "Schreiten mit einem Portalschreitwerk", das an der TUD entwickelt wurde, zu erforschen, für den Einsatz in der Forstwirtschaft und ähnliche Einsatzfelder zu optimieren und mit Tests den Nachweis zu erbringen, dass dieses Konzept ökologisch verträglich, ökonomisch einträglich und sozialverträglich genutzt werden kann. Abschließend wird das Prinzip von einem Forstmaschinen-Hersteller in Hinblick auf eine angestrebte Serienfertigung bewertet. Am Gesamtprojekt sind beteiligt: ie Professur Forsttechnik an der TU Dresden als Projektleiterin und zuständig für verfahrenstechnische Einbindung und Bewertung; der Institutsteil Mobile Arbeitsmaschinen (Mobima) am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) für die technische Analyse sowie hydraulische und steuerungstechnische Optimierung; die Pfanzelt Maschinenbau GmbH für die Inbetriebnahme und Prüfung des Bewegungsprinzips auf Serientauglichkeit. Im Teilprojekt des Mobima werden folgende Teilziele angestrebt: Untersuchung der Bewegungsabläufe beim Versatz des Portalschreitwerks und Ableitung einer optimalen hydraulischen Antriebstechnik in Bezug auf den für die Bewegung benötigten Energiebedarf und die benötigte Umsetzzeit; Auslegung der hydraulischen Antriebstechnik und Entwicklung einer Steuerung zum automatisierten Versatz des Portalschreitwerks; Untersuchung der Steuerbarkeit und Optimierung der Steuerung (Bedienergonomie, Rückmeldungen der Maschine, Steuerungsmodi); Erarbeitung eines Konzepts zur Standsicherheit – nach aktuellem Kenntnisstand wird eine Niveauregulierung des Portalschreitwerks angestrebt; praktischer Nachweis der Funktionstüchtigkeit und Aufzeigen der Möglichkeiten der neuartigen Fortbewegungsweise für Arbeitsmaschinen im Gelände – Untersuchung der Zuverlässigkeit der technischen Baugruppen, der Aktuatoren und Sensoren (Einschluss der Bauteilsicherheit). | Prof. Dr.-Ing. Marcus Geimer Tel.: +49 721 608-48601 geimer@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Institut für Fahrzeugtechnik - Lehrstuhl für Mobile Arbeitsmaschinen Rintheimer Querallee 2 76131 Karlsruhe | FPNR | ||
| 15.04.2021 | 14.04.2024 | 2220NR216C | Verbundvorhaben: Portalschreitwerk als Fortbewegungsprinzip auf befahrungssensiblen Böden und zerklüfteten Untergründen; Teilvorhaben 3: Inbetriebnahme und Prüfung des Bewegungsprinzips "Portalschreitwerk" auf Serientauglichkeit - Akronym: Portalschreitwerk | Das Projekt hat zum Ziel, die mechanischen, hydraulischen und steuerungstechnischen Eigenschaften des patentgeschützten Bewegungsprinzips "Schreiten mit einem Portalschreitwerk", das an der TUD entwickelt wurde, zu erforschen, für den Einsatz in der Forstwirtschaft und ähnliche Einsatzfelder zu optimieren und mit Tests den Nachweis zu erbringen, dass dieses Konzept ökologisch verträglich, ökonomisch einträglich und sozialverträglich genutzt werden kann. Abschließend wird das Prinzip von einem Forstmaschinen-Hersteller in Hinblick auf eine angestrebte Serienfertigung bewertet. Am Gesamtprojekt sind beteiligt: die Professur Forsttechnik an der TU Dresden als Projektleiterin und zuständig für verfahrenstechnische Einbindung und Bewertung; der Institutsteil Mobile Arbeitsmaschinen (Mobima) am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) für die technische Analyse sowie hydraulische und steuerungstechnische Optimierung; die Pfanzelt Maschinenbau GmbH für die Inbetriebnahme und Prüfung des Bewegungsprinzips auf Serientauglichkeit. Im Teilprojekt von Pfanzelt werden folgende Teilziele angestrebt: Ausstattung des Schreitwerks mit einem gebrauchten Bagger-Oberwagen, Anpassungsarbeiten; maschinenbauliche Anpassungen des Motors und der Hydraulikanlage an die Voraussetzungen des Schreitwerks während der Versuche; Aufstellung eines Pflichtenheftes für die angestrebte Serienfertigung eines Schreitwerkes. | Anton Paul Pfanzelt Tel.: +49 8860 9217-0 paul.pfanzelt@pfanzelt.com PM Pfanzelt Maschinenbau GmbH Frankau 37 87675 Rettenbach a.Auerberg | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2220NR218X | Zukunftswald durch Sinus-Milieus entwickeln - Kommunikations- und Beteiligungsstrategien für den Kleinprivatwald und Waldinteressierte - Akronym: KommZuSinus | Das Gesamtziel des Vorhabens ist es, eine gezielte Ansprache insb. forstferner (ff) Kleinprivatwaldeigentümer (KPWE) sowie eine effektive Kommunikation mit Waldinteressierten (WInt) aus der übrigen Gesellschaft (üG), mit und durch Sinus-Milieus zu entwickeln bzw. zu ermöglichen und damit die Nutzung und den Schutz der Zukunftswälder Deutschlands besser gestalten zu können. Zentrales Element der Verwertung ist die laufende, enge Zusammenarbeit mit Praxisakteuren, in transdisziplinären Lernlaboren (LL), zur gemeinsamen Entwicklung, Erprobung und Dissemination von Kommunikationskonzepten sowie Maßnahmen, nebst wissenschaftlichen Artikeln, einem Handbuch sowie einer Best-Practice Broschüre für die Praxis und dessen Vorstellung in einer Abschlussveranstaltung. | Dipl.-Ing., PhD Peter K. Aurenhammer Tel.: +49 176 90920866 peter.aurenhammer@uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Forst- und Naturschutzpolitik und Forstgeschichte Büsgenweg 3 37077 Göttingen | FPNR | ||
| 01.11.2022 | 15.12.2024 | 2220NR222X | Waldeigentum in der Krise - Akronym: WidK | Exogene Faktoren treiben die Veränderung der Forstwirtschaft in Deutschland an: Im Agrar-Strukturwandel nehmen Wissen, Fähigkeiten und Fertigkeiten eines ursprünglich bäuerlich orientierten Waldbesitzes deutlich ab und die Motivlagen der Waldbesitzenden, verändern sich; ökonomische Zielsetzungen treten in den Hintergrund. Der Klimawandel und spürbar niederschlagsarme Sommer haben im forstlichen Umfeld zu einer extremen Verunsicherung geführt. Zunehmend ist unklar, welche Empfehlungen für die Waldbehandlung unterbreitet werden sollen. Massive Schäden im Privatwald werden teilweise nicht mehr aufgearbeitet und verändern die Waldbilder. Dies ist Kennzeichen individueller Resignation, die sich jedoch schnell auf Organisationsstrukturen im Privatwald ausweiten könnte. Ziel des Vorhabens ist, a) anhand einer quantitativen Studie in drei Regionen den Strukturwandel der letzten 50 Jahre nachzuzeichnen sowie mit Hilfe qualitativer Analysen den Veränderungsprozess im Bereich von Einstellungen und Werthaltungen unter besonderer Berücksichtigung der spürbaren Auswirkungen des Klimawandels im privaten Waldbesitz zu analysieren. Die intensive Auseinandersetzung mit der "Typologie" lässt erwarten, dass durch sich verändernde Rahmenbedingungen der Waldbewirtschaftung weitere Typen, vor allem im Bereich der "neuen" Waldbesitzer identifiziert werden können; b) die aktuellen Schadensbewältigungs- und Anpassungsstrategien, sowie die darauf reagierenden Organisationsstrukturen im Forstsektor einer kritischen Analyse zu unterziehen. Auf dieser systemumfassenden Datenbasis werden mit Hilfe eines begleitenden Expertenlabors die gegenwärtigen Kommunikationsstrukturen und Instrumente einer kritischen Würdigung unterzogen und Vorschläge für Kommunikationsinstrumente und -inhalte beschrieben. Ein besonderes Augenmerk liegt auf dem Umgang mit der erlebbaren Unsicherheit in Beratungskontexten und der Entwicklung von kommunikativen und organisationalen Unterstützungswerkzeugen für die Praxis. | Prof. Dr. Jutta Roosen Tel.: +49 8161 71-3318 jroosen@tum.de Technische Universität München (TUM) - Lehrstuhl für Wald und Umweltpolitik Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | FPNR | ||
| 01.09.2022 | 31.08.2025 | 2220NR223X | Naturparke und Biosphärenreservate als regionale Kommunikationsplattformen für eine nachhaltige Waldbewirtschaftung - Akronym: NaBioKom | Im Projektvorhaben soll die Eignung von Naturparken und Biosphärenreservaten als Kommunikationsplattform zwischen regionalen Akteur:innen des Naturschutzes und der Forstwirtschaft getestet und neue Kommunikationsstrategien sowie Verfahren des Interessenausgleichs erprobt werden. Dabei sollen in moderierten Beteiligungsprozessen kompromissfähige Lösungen für die nachhaltige Waldbewirtschaftung in Regionen entwickelt werden. Ziel ist es Ansätze zu finden, wie man die ökologische, ökonomische und soziale Dimension stärker verknüpfen kann. Das Vorhaben verfolgt einen transdisziplinären Ansatz. Der Eignungstest erfolgt in vier Reallaboren (2 Naturparke und 2 Biosphärenreservate) in der deutschen Mittelgebirgslandschaft. Den Reallaboren werden überregionale Ergebnisse zu den Interessen und Anforderungen der Forstwirtschaft bzw. des Naturschutzes an einer nachhaltigen Waldbewirtschaftung sowie zu Anlässen von Konfliktsituationen verfügbar gemacht. Diese basieren auf einer Literaturrecherche und deutschlandweiten Online-Befragung von Naturparken und Biosphärenreservaten. Es soll ein Austausch zwischen den teilnehmenden Regionen (Reallaboren) und ein Transfer in andere Regionen ermöglicht werden. Ausgehend von einer Status-Quo-Erhebung in den Reallaboren werden die zu bearbeitenden Konfliktsituationen sowie geeignete Verfahren des Interessenausgleichs identifiziert und ausgewählt. Schließlich werden für diese in regional angepassten Beteiligungsprozessen konsensfähige Lösungsansätze entwickelt. Die Erfahrungen bei der Umsetzung der erprobten Verfahren des Interessenausgleichs sollen für andere Naturparke und Biosphärenreservate in einem Leitfaden aufbereitet werden. Zudem lassen sich für forstwirtschaftliche und naturschutzfachliche Akteur:inne in Verwaltungen, Politik, Verbänden und anderen Institutionen mögliche regionale Beispiele des Interessenausgleichs herausarbeiten, welche Ansätze für die weitere sachverhaltsbezogene Kommunikation bieten können. | Dr. Ulrich Gehrlein Tel.: +49 69 9726683-17 gehrlein@ifls.de Institut für Ländliche Strukturforschung e.V. Kurfürstenstr. 49 60486 Frankfurt am Main | FPNR | ||
| 01.04.2021 | 30.09.2024 | 2220NR224A | Verbundvorhaben: Biobasierte, bioabbaubare Bindemittelsysteme auf Hemicellulose-Basis für UV-härtende Offset-Druckfarben (HemiBindOff); Teilvorhaben 1: Bindemittelentwicklung - Akronym: HemiBindOff | Im Rahmen des Verbundvorhabens "HemiBindOff" ist das Ziel die Entwicklung eines Bindemittelsystems für UV-härtende Offset-Druckfarben, welches überwiegend aus nachwachsenden Rohstoffen besteht und nicht in Konkurrenz zur Nahrungsmittelgewinnung steht. Dieses Bindemittelsystem soll die Kompostierbarkeit bzw. die biologische Abbaubarkeit der Druckfarbe, im Vergleich zu den bislang am Markt verfügbaren Druckfarben, erhöhen. Dadurch soll es, zusammen mit biologisch abbaubaren Substraten, wie Papier und Polylactid (PLA), möglich sein ein ganzheitliches Konzept für biologisch abbaubare Verpackungen zu verwirklichen. Das Fraunhofer IWKS ist für das Teilvorhaben "Bindemittelentwicklung" verantwortlich. Die Firma Zeller+Gmelin betreut das zweite Teilvorhaben "Druckfarbenentwicklung". | Dr. rer. nat. Annike Möller Tel.: +49 6023 32039-891 annike.moeller@iwks.fraunhofer.de Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategien IWKS Brentanostr. 2 a 63755 Alzenau | FPNR | ||
| 01.04.2021 | 30.09.2024 | 2220NR224B | Verbundvorhaben: Biobasierte, bioabbaubare Bindemittelsysteme auf Hemicellulose-Basis für UV-härtende Offset-Druckfarben (HemiBindOff); Teilvorhaben 2: Druckfarbenentwicklung - Akronym: HemiBindOff | Um ganzheitliche, nachhaltige Druckerzeugnisse anzubieten, bedarf es neben nachhaltigen Substraten auch nachhaltige, biobasierte Druckfarben. In diesem Projekt sollen, im ersten Teilvorhalben, strahlenhärtende Bindemittel entwickelt werden, die auf Hemicellulose basieren. Die Hemicellulose wird aus Reststoffströmen aus der Fruchtsaftherstellung gewonnen und ist somit ein hochwertiger, nachwachsender Rohstoff, der nicht in Konkurrenz zur Lebensmittelgewinnung steht, und durch seine chemische Struktur eine gute biologische Abbaubarkeit vermuten lässt. Ausgehend von diesem Bindemittel soll in diesem Teilvorhaben eine strahlenhärtende Offsetdruckfarbe für biologisch abbaubare Verpackungen formuliert werden. Dabei liegt der Fokus, neben hervorragenden Druckeingenschaften, auf einem möglichst hohen Anteil erneuerbarer Rohstoffe und guter biologischer Abbaubarkeit. Dadurch, dass die Druckfarben durch UV-Strahlung, oder Elektronenstrahlen härtbar ist, zeichnet sie sich, gegenüber konventionellen Druckfarben, durch eine sehr gute Energiebilanz beim Trocknen aus, und ist zu 100 % frei von umweltschädlichen Lösemitteln (VOC) | Michael Handl Tel.: +49 7161 802-755 m.handl@zeller-gmelin.de Zeller + Gmelin GmbH & Co. KG Schloss-Str. 20 73054 Eislingen/Fils | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2220NR225A | Verbundvorhaben: Konstruktive transdisziplinäre Debatten für eine nachhaltige Waldbewirtschaftung, Komplexe und konfliktäre Themen multiperspektivisch erörtern; Teilvorhaben 1: Projektkoordination und Konfliktanalysen - Akronym: KonTRAStiv | Das Gesamtziel des Vorhabens ist es, gemeinsam mit Fachexpert:innen Bedingungen für eine fachliche Debatte zu erarbeiten, die über unterschiedlichste Positionen hinweg echten Austausch und Dialog ermöglicht. Hierzu soll auf zwei Ebenen gearbeitet werden: (i) Auf der fachlichen Ebene werden Zielkonflikte und Argumentationsstrukturen herausgearbeitet und transparent gemacht. (ii) Auf der Metaebene wird der Debattenprozess reflektiert, hilfreiche Elemente, Instrumente und Formate für eine konstruktive Debattenkultur in einem Debattenkonzept gefasst und dieses anschließend an einem konkreten Beispiel erprobt. Indem Perspektiven und Zielinteressen waldbezogener Akteur:innen der Öffentlichkeit transparent und nachvollziehbar dargestellt werden, soll eine konstruktive öffentliche Meinungsbildung ermöglicht werden, die der Komplexität der Thematik angemessen ist. Die Verbesserung der Gesprächskultur ist kein abschließender, aber ein erster und notwendiger Schritt, um forstfachliche Expertise u.a. im Klimawandel in gebotener Komplexität weiterzuentwickeln und das gesellschaftliche Vertrauen in forstfachliche Praxis zu sichern. Damit leistet das Projekt einen Beitrag zur Sicherung nachhaltiger Waldbewirtschaftung und Holznutzung sowie der angemessenen Ausschöpfung ihrer vielfältigen Potenziale. Teilvorhaben 1: Projektkoordination und Konfliktanalysen inter 3 übernimmt als neutraler Akteur im Walddiskurs die Projektkoordination. analysiert und moderiert die kontroversen Positionen in der fachwissenschaftlichen Debatte. | Dr. Susanne Schön Tel.: +493034347452 schoen@inter3.de Inter 3 GmbH Institut für Ressourcenmanagement Otto-Suhr-Allee 59 10585 Berlin | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2220NR225B | Verbundvorhaben: Konstruktive transdisziplinäre Debatten für eine nachhaltige Waldbewirtschaftung, Komplexe und konfliktäre Themen multiperspektivisch erörtern; Teilvorhaben 2: Veranstaltungsmanagement und Fachkommunikation - Akronym: KonTRAStiv | Das Gesamtziel des Vorhabens ist es, gemeinsam mit Fachexpert:innen Bedingungen für eine fachliche Debatte zu erarbeiten, die über unterschiedlichste Positionen hinweg echten Austausch und Dialog ermöglicht. Hierzu soll auf zwei Ebenen gearbeitet werden: (i) Auf der fachlichen Ebene werden Zielkonflikte und Argumentationsstrukturen herausgearbeitet und transparent gemacht. (ii) Auf der Metaebene wird der Debattenprozess reflektiert, hilfreiche Elemente, Instrumente und Formate für eine konstruktive Debattenkultur in einem Debattenkonzept gefasst und dieses anschließend an einem konkreten Beispiel erprobt. Indem Perspektiven und Zielinteressen waldbezogener Akteur:innen der Öffentlichkeit transparent und nachvollziehbar dargestellt werden, soll eine konstruktive öffentliche Meinungsbildung ermöglicht werden, die der Komplexität der Thematik angemessen ist. Die Verbesserung der Gesprächskultur ist kein abschließender, aber ein erster und notwendiger Schritt, um forstfachliche Expertise u.a. im Klimawandel in gebotener Komplexität weiterzuentwickeln und das gesellschaftliche Vertrauen in forstfachliche Praxis zu sichern. Damit leistet das Projekt einen Beitrag zur Sicherung nachhaltiger Waldbewirtschaftung und Holznutzung sowie der angemessenen Ausschöpfung ihrer vielfältigen Potenziale. Teilvorhaben 2: Veranstaltungsmanagement und Fachkommunikation Die Naturwald Akademie kümmert sich einerseits um die organisatorische Abwicklung der Projektveranstaltungen und bringt andererseits ihre fachliche Kenntnisse sowie Kontakte in die Fachcommunity ein. Dabei unterstützt sie primär die Analyse und Auswertungen der Veranstaltungen sowie die Erstellung des Debattenkonzeptes und der Fachpublikationen. Die Organisation und Durchführung des Debattenworkshops übernimmt sie federführend. | Dr. Torsten Welle Tel.: +49 451 30502953 welle@naturwald-akademie.org Naturwald Akademie gGmbH Bleibtreustr. 17 10623 Berlin | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2220NR225C | Verbundvorhaben: Konstruktive transdisziplinäre Debatten für eine nachhaltige Waldbewirtschaftung, Komplexe und konfliktäre Themen multiperspektivisch erörtern; Teilvorhaben 3: Fachkommunikation und Entwicklung Debattenkonzept - Akronym: KonTRAStiv | Das Gesamtziel des Vorhabens ist es, gemeinsam mit diesen Fachexpert:innen Bedingungen für eine fachliche Debatte zu erarbeiten, die über unterschiedlichste Positionen hinweg echten Austausch und Dialog ermöglicht. Hierzu soll auf zwei Ebenen gearbeitet werden: (i) Auf der fachlichen Ebene werden Zielkonflikte und Argumentationsstrukturen herausgearbeitet und transparent gemacht. (ii) Auf der Metaebene wird der Debattenprozess reflektiert, hilfreiche Elemente, Instrumente und Formate für eine konstruktive Debattenkultur in einem Debattenkonzept gefasst und dieses anschließend an einem konkreten Beispiel erprobt. Indem Perspektiven und Zielinteressen waldbezogener Akteur:innen der Öffentlichkeit transparent und nachvollziehbar dargestellt werden, soll eine konstruktive öffentliche Meinungsbildung ermöglicht werden, die der Komplexität der Thematik angemessen ist. Die Verbesserung der Gesprächskultur ist kein abschließender, aber ein erster und notwendiger Schritt, um forstfachliche Expertise u.a. im Klimawandel in gebotener Komplexität weiterzuentwickeln und das gesellschaftliche Vertrauen in forstfachliche Praxis zu sichern. Damit leistet das Projekt einen Beitrag zur Sicherung nachhaltiger Waldbewirtschaftung und Holznutzung sowie der angemessenen Ausschöpfung ihrer vielfältigen Potenziale. Die FVA bringt ihre fachlichen Kenntnisse und Kontakte in die Fachcommunity ein, analysiert die Debatten und übernimmt die Federführung in der Entwicklung eines prototypischen Debattenkonzepts | Dr. Stephanie Bethmann Tel.: +49 761 4018-458 stephanie.bethmann@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg - Direktion Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 01.09.2022 | 31.08.2025 | 2220NR226A | Verbundvorhaben: Deliberative Kommunikation für erholungsbasierte Nutzungskonflikte im Wald; Teilvorhaben 1: Projektleitung, Konfliktanalyse, Stakeholdernetzwerke, Partizipative Formate, transdisziplinäre Lernprozesse - Akronym: DeKko4Rest | Die Erholung in Wäldern ist als Common Pool Ressource (CPR) mit den Problematiken der Übernutzung und der Nutzungskonflikte konfrontiert. Die Forschung zu CPRs zeigt, dass erfolgreiche Lösungen auf kollektiver Verantwortungsübernahme, Selbstverpflichtung und Gruppenbeziehungen basieren, die selbst wiederum Ergebnis deliberativer Kommunikationsprozesse sind. Das vorliegende Projekt stellt deliberative Kommunikation zwischen den Akteurinnen und Akteuren im Konfliktfeld "Erholungsnutzung Waldes" in den Mittelpunkt. Das Projekt leistet über einen Mix an quantitativen sowie qualitativen Methoden a) die Identifikation von Konflikttypen, b) die Analyse der biophysischen, sozioökonomischen und institutionellen Voraussetzungen dieser Konflikte, c) die Identifikation der kommunikativen "Konfliktarena" im Sinne von konfliktbezogenen Diskursen, und d) die Identifikation von Ansprüchen und Wertehaltungen von Erholungsnutzenden im Wald sowie von Konfliktwahrnehmung und bisherigen Lösungsansätzen. Auf Basis dieser Informationen wird das Projekt über vier Kommunikationskampagnen e) deliberative Kommunikationslösungen entwickeln und die Akteurinnen und Akteure im Konfliktfeld "Erholungsnutzung Wald" befähigen, deliberative Kommunikationsprozesse zu initiieren und durchzuhalten. Alle Arbeitsschritte dieses Projektes werden medial begleitet. Das Projekt erreicht auf diese Weise bereits während der Laufzeit gesellschaftliche Wirkung über die multimediale Einbindung der Öffentlichkeit, fachlicher Akteure und Studierender. | Prof. Dr. Monika Bachinger Tel.: +49 7472 951-278 bachinger@hs-rottenburg.de Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg Schadenweiler Hof 72108 Rottenburg am Neckar | FPNR | ||
| 01.09.2022 | 31.08.2025 | 2220NR226B | Verbundvorhaben: Deliberative Kommunikation für erholungsbasierte Nutzungskonflikte im Wald; Teilvorhaben 2: Entwicklung und Test von Kommunikationslösungen in erholungsbasierten Konfliktsituationen - Akronym: DeKko4Rest | Die Erholung in Wäldern ist als Common Pool Ressource (CPR) mit den Problematiken der Übernutzung und der Nutzungskonflikte konfrontiert. Die Forschung zu CPRs zeigt, dass erfolgreiche Lösungen auf kollektiver Verantwortungsübernahme, Selbstverpflichtung und Gruppenbeziehungen basieren, die selbst wiederum Ergebnis deliberativer Kommunikationsprozesse sind. Das vorliegende Projekt stellt deliberative Kommunikation zwischen den Akteurinnen und Akteuren im Konfliktfeld "Erholungsnutzung Waldes" in den Mittelpunkt. Das Projekt leistet über einen Mix an quantitativen sowie qualitativen Methoden a) die Identifikation von Konflikttypen, b) die Analyse der biophysischen, sozioökonomischen und institutionellen Voraussetzungen dieser Konflikte, c) die Identifikation der kommunikativen "Konfliktarena" im Sinne von konfliktbezogenen Diskursen, und d) die Identifikation von Ansprüchen und Wertehaltungen von Erholungsnutzenden im Wald sowie von Konfliktwahrnehmung und bisherigen Lösungsansätzen. Auf Basis dieser Informationen wird das Projekt über vier Kommunikationskampagnen e) deliberative Kommunikationslösungen entwickeln und die Akteurinnen und Akteure im Konfliktfeld "Erholungsnutzung Wald" befähigen, deliberative Kommunikationsprozesse zu initiieren und durchzuhalten. Alle Arbeitsschritte dieses Projektes werden medial begleitet. Das Projekt erreicht auf diese Weise bereits während der Laufzeit gesellschaftliche Wirkung über die multimediale Einbindung der Öffentlichkeit, fachlicher Akteure und Studierender. | Prof. Dr. Alexander Mäder Tel.: +49 711 8923 2687 maeder@hdm-stuttgart.de Hochschule der Medien Stuttgart Nobelstr. 10 70569 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.09.2022 | 31.08.2025 | 2220NR226C | Verbundvorhaben: Deliberative Kommunikation für erholungsbasierte Nutzungskonflikte im Wald; Teilvorhaben 3: Konfliktanalyse, Stakeholdernetzwerke, Partizipation - Akronym: DeKko4Rest | Die Erholung in Wäldern ist als Common Pool Ressource (CPR) mit den Problematiken der Übernutzung und der Nutzungskonflikte konfrontiert. Die Forschung zu CPRs zeigt, dass erfolgreiche Lösungen auf kollektiver Verantwortungsübernahme, Selbstverpflichtung und Gruppenbeziehungen basieren, die selbst wiederum Ergebnis deliberativer Kommunikationsprozesse sind. Das vorliegende Projekt stellt deliberative Kommunikation zwischen den Akteurinnen und Akteuren im Konfliktfeld "Erholungsnutzung Waldes" in den Mittelpunkt. Das Projekt leistet über einen Mix an quantitativen sowie qualitativen Methoden a) die Identifikation von Konflikttypen, b) die Analyse der biophysischen, sozioökonomischen und institutionellen Voraussetzungen dieser Konflikte, c) die Identifikation der kommunikativen "Konfliktarena" im Sinne von konfliktbezogenen Diskursen, und d) die Identifikation von Ansprüchen und Wertehaltungen von Erholungsnutzenden im Wald sowie von Konfliktwahrnehmung und bisherigen Lösungsansätzen. Auf Basis dieser Informationen wird das Projekt über vier Kommunikationskampagnen e) deliberative Kommunikationslösungen entwickeln und die Akteurinnen und Akteure im Konfliktfeld "Erholungsnutzung Wald" befähigen, deliberative Kommunikationsprozesse zu initiieren und durchzuhalten. Alle Arbeitsschritte dieses Projektes werden medial begleitet. Das Projekt erreicht auf diese Weise bereits während der Laufzeit gesellschaftliche Wirkung über die multimediale Einbindung der Öffentlichkeit, fachlicher Akteure und Studierender. . | Volker Kromrey Tel.: +49 7732-999548 volker.kromrey@bodensee-stiftung.org Bodensee-Stiftung Internationale Stiftung für Natur und Kultur Fritz-Reichle-Ring 4 78315 Radolfzell am Bodensee | FPNR | ||
| 01.02.2023 | 31.08.2025 | 2220NR230X | Open Data und digitale Lenkung für Waldbesucher*innen Handlungsbedarf, Regelungsmöglichkeiten und Kommunikation im Wald - Akronym: WaldWegweiser | Der Deutsche Wanderverband initiiert das hier beschriebene Vorhaben, um die Möglichkeiten der Digitalisierung für die Harmonisierung von forstlicher Nutzung und Erholungsnutzung in Wäldern systematisch aufzuarbeiten, Konflikte und Handlungsbedarf zu belegen sowie möglichst Lösungsmöglichkeiten zu entwickeln und in Beispielgebieten zu erproben. Daraus werden universelle Lösungsansätze abgeleitet und für andere Regionen übertragbar gemacht. Ziel des Projektes ist die Harmonisierung von forstlicher Nutzung, naturnaher Freizeit- und Tourismusaktivitäten in Form des Waldbesuchs und Schutz sensibler Ökosysteme durch einen verbesserten Austausch und möglichst universeller Erreichbarkeitslösungen in Zeiten der Digi-talisierung unter Zuhilfenahme von Open Data-Ansätzen. Es sollen Forstbetriebe beim nachhaltigen Umbau des Waldes und der Sicherung der Wälder unterstützt werden. Dies kann durch eine verbesserte Kommunikation zur Waldwahrnehmung der Waldbesucher*innen und deren Sensibilisierung ermöglicht werden. Außerdem sollen Nutzer*innenkonflikte minimiert und ein Perspektivwechsel zwischen den Waldnutzenden gefördert werden. In der Kommunikation soll die Einbindung digitaler Dienste stattfinden. Besucherinformation und Besucherlenkung (mithilfe von Open Data-Ansätzen) werden zur verbesserten Erreichbarkeit der Waldbesucher*innen etabliert. Als Partner*innen für die Entwicklung und Kommunikation werden weitere Akteur*innen, wie die Tourismusbranche und Natursportverbände, eingebunden. Dies ermöglicht die Bildung eines starken und handlungsfähigen Netzwerkes. Zusätzlich wird dadurch ein verbesserter Austausch zwischen Ehrenamt und hauptamtlichen Waldakteur*innen ermöglicht. Strukturell zielt das Vorhaben auf die systematische Erfassung der sich abzeichnenden Konflikte und die Entwicklung und Erprobung von möglichst universellen Lösungsansätzen. Diese werden weitgehend unabhängig von Schutzgebietskategorien wirksam | Erik Neumeyer Tel.: +49 561 93873-13 e.neumeyer@wanderverband.de Verband Deutscher Gebirgs- und Wandervereine e.V. Kleine Rosenstr. 1-3 34117 Kassel | FPNR | ||
| 15.10.2022 | 14.10.2025 | 2220NR234X | Konflikte um den Wald der Zukunft - Analyse und kooperative Bearbeitung von waldbezogenen Aushandlungsprozessen im Kontext des Klimawandels - Akronym: KoWald | Das Vorhaben soll sowohl politikwissenschaftliche und soziologische Grundlagen für ein Verständnis der häufig feststellbaren und teilweise dynamisch eskalierenden Konflikte und der zugrundeliegenden Kommunikationsmuster zwischen Naturschutz und Waldbau legen und ein praktisches Werkzeug für die Analyse und Konfliktbewertung schaffen. Hierfür wird eine Konfliktanalyse durchgeführt in der verschiedene empirisch vorgefundene Konflikte beschrieben und in ihrem Eskalationsverlauf untersucht werden. Aufbauend auf der Auswertung dieser Konfliktanalysen sowie der Analysen der jeweiligen Kommunikationsmuster werden spezifische Konflikte zwischen den genannten Parteien experimentell bearbeitet und dabei möglichst konstruktiven Lösungen zugeführt. Die im Vorhaben erarbeiteten Ergebnisse zur Analyse, Bewertung und konstruktiven Bewältigung von Konflikten sind in einem weiteren Arbeitspaket Gegenstand des Transfers in die Praxis. Ziel ist es hier, Wissen und Methoden zu vermitteln, die es zentralen Akteuren erlauben, Konflikte frühzeitig zu erkennen, einzuordnen und zu deeskalieren. Darüber hinaus soll in einer projektbegleitenden Öffentlichkeitsarbeit eine zielgruppengerechte Sensibilisierung für das Thema klimaadaptiver Waldumbau bzw. klimaschützender Konsum von Forstprodukten erfolgen. | Dr. Michael Kreß-Ludwig Tel.: +49 69 7076919-62 kress-ludwig@isoe.de Institut für sozial-ökologische Forschung (ISOE) GmbH Hamburger Allee 45 60486 Frankfurt am Main | FPNR | ||
| 01.09.2022 | 31.08.2025 | 2220NR235A | Verbundvorhaben: Den Wald vor lauter Bäumen sehen, Marteloskope als Forschungs- und Kommunikationsinstrument für integrative Waldwirtschaft; Teilvorhaben 1: Etablierung eines demoskopischen "Waldbarometers" in Deutschland - Akronym: Martelkom | Dieses Vorhaben will einen Beitrag dazu leisten, multifunktionale integrative Waldwirtschaft und gesellschaftlichen Bedürfnisse an den Wald bestmöglich in Einklang zu bringen. Damit soll die wichtige Modernisierung der Kommunikation zwischen Gesellschaft und Forstwirtschaft mitgestaltet werden. Die Umsetzung einer multifunktionalen integrativen Waldwirtschaft ist eine forstliche Kernaufgabe, die die Forstwirtschaft in der Kommunikation mit Bürger*innen und Interessenverbänden vor erhebliche Herausforderungen stellt. Vor diesem Hintergrund befasst sich das Projekt mit gesellschaftlichen Wahrnehmungen von Wald und Forstwirtschaft sowie mit Kommunikationspotenzialen mit einem besonderen Fokus auf der Vermittlung integrativer Waldwirtschaft. Dafür werden in Marteloskopen, Übungs- und Demonstrationsflächen integrativer Waldwirtschaft, Waldbau-Übungen mit Bürger*innen und verschiedenen gesellschaftlichen Interessengruppen durchgeführt und sozialwissenschaftlich begleitet. Die Übungen im Marteloskop ermöglichen es, Rückschlüsse auf Wahrnehmungs- und Bewertungsmaßstäbe von Bürger*innen zu ziehen, und mögliche Einstellungsänderungen im Verlauf der Übungen zu erfassen. Anschließend werden die qualitativ und experimentell gewonnenen Erkenntnisse durch eine repräsentative Befragung der Bevölkerung Deutschlands quantifiziert. Hierbei wird ein fundiertes und umfassendes Bild der gesellschaftlichen Erwartungen an Wald und Forstwirtschaft differenziert nach sozialen Milieus generiert, welches in dieser Form aktuell nicht vorliegt. Basierend auf den wissenschaftlichen Analysen und Erfahrungen aus den Marteloskop-Übungen mit Bürger*innen werden Empfehlungen für die forstliche Öffentlichkeitsarbeit erarbeitet sowie ein sogenanntes "Bürgertool" für Marteloskope entwickelt. Diese mehrschrittige Kombination aus sich ergänzenden Forschungs- und Kommunikationsinstrumenten, die im Projekt zum Einsatz kommen, bezeichnen wir als "Martelkom". | Dr. Alex Giurca Tel.: +49 1520 683 85 48 alex.giurca@efi.int European Forest Institute - EFI-Bonn Platz der Vereinten Nationen 7 53113 Bonn | FPNR | ||
| 01.09.2022 | 31.08.2025 | 2220NR235B | Verbundvorhaben: Den Wald vor lauter Bäumen sehen, Marteloskope als Forschungs- und Kommunikationsinstrument für integrative Waldwirtschaft; Teilvorhaben 2: Marteloskope als Forschungs- und Kommunikationsinstrument für integrative Waldwirtschaft - Akronym: Martelkom | Dieses Vorhaben will einen Beitrag dazu leisten, multifunktionale integrative Waldwirtschaft und gesellschaftlichen Bedürfnisse an den Wald bestmöglich in Einklang zu bringen. Damit soll die wichtige Modernisierung der Kommunikation zwischen Gesellschaft und Forstwirtschaft mitgestaltet werden. Die Umsetzung einer multifunktionalen integrativen Waldwirtschaft ist eine forstliche Kernaufgabe, die die Forstwirtschaft in der Kommunikation mit Bürger*innen und Interessenverbänden vor erhebliche Herausforderungen stellt. Vor diesem Hintergrund befasst sich das Projekt mit gesellschaftlichen Wahrnehmungen von Wald und Forstwirtschaft sowie mit Kommunikationspotenzialen mit einem besonderen Fokus auf der Vermittlung integrativer Waldwirtschaft. Dafür werden in Marteloskopen, Übungs- und Demonstrationsflächen integrativer Waldwirtschaft, Waldbau-Übungen mit Bürger*innen und verschiedenen gesellschaftlichen Interessengruppen durchgeführt und sozialwissenschaftlich begleitet. Die Übungen im Marteloskop ermöglichen es, Rückschlüsse auf Wahrnehmungs- und Bewertungsmaßstäbe von Bürger*innen zu ziehen, und mögliche Einstellungsänderungen im Verlauf der Übungen zu erfassen. Anschließend werden die qualitativ und experimentell gewonnenen Erkenntnisse durch eine repräsentative Befragung der Bevölkerung Deutschlands quantifiziert. Hierbei wird ein fundiertes und umfassendes Bild der gesellschaftlichen Erwartungen an Wald und Forstwirtschaft differenziert nach sozialen Milieus generiert, welches in dieser Form aktuell nicht vorliegt. Basierend auf den wissenschaftlichen Analysen und Erfahrungen aus den Marteloskop-Übungen mit Bürger*innen werden Empfehlungen für die forstliche Öffentlichkeitsarbeit erarbeitet sowie ein sogenanntes "Bürgertool" für Marteloskope entwickelt. Diese mehrschrittige Kombination aus sich ergänzenden Forschungs- und Kommunikationsinstrumenten, die im Projekt zum Einsatz kommen, bezeichnen wir als "Martelkom". | Dr. Stephanie Bethmann Tel.: +49 761 4018-458 stephanie.bethmann@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg - Direktion Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.06.2024 | 2220NR240A | Verbundvorhaben: Entstehung und Veränderung waldbezogener Werte und des (zukünftigen) beruflichen Rollenverständnisses von Forststudierenden; Teilvorhaben 1: Quantitativer Studienschwerpunkt - Akronym: WeRoForStud | Die aktuellen ökologischen und gesellschaftlichen Veränderungen stellen eine große Herausforderung für die Forstwirtschaft der Zukunft dar. Die gesellschaftliche Rolle der Wälder mit Ökosystem- und Gemeinwohlleistungen gewinnt zunehmend an Bedeutung gegenüber der Holzproduktion, der bisherigen Kernaufgabe im Selbstverständnis von Forstleuten. Diesen Veränderungen müssen sich auch die Studierenden der Forstwirtschaft an deutschen Hochschulen stellen. Das Projekt "Holzknecht oder Klimaretter" geht deshalb der Frage nach, inwieweit angehende Förster:innen in ihrem Studium auf die erweiterten und sich wandelnden Anforderungen vorbereitet werden und wie die Studierenden diesen Wandel erleben. Konkret fragen wir danach, wie im Studium das Rollenverständnis als Förster:in entsteht, wie sich waldbezogene Wertehaltungen formen und wie mit Wissensbeständen angrenzender Disziplinen umgegangen wird. Die aus dieser Forschung gewonnenen Erkenntnisse können dazu beitragen, Ansatzpunkte in der forstlichen Ausbildung zu identifizieren, die Wertehaltungen und das Selbstbild beeinflussen. Dadurch kann eine Auseinandersetzung von Studierenden und Lehrenden der Forstwirtschaft mit sich ändernden waldbezogenen Werten und Rollenbildern angestoßen werden. Durch die Vermittlung angepasster und zeitgemäßer Werte in der Ausbildung kann ein Wertewandel und eine Aktualisierung des Rollenverständnisses forstlicher Tätigkeiten auch innerhalb forstlicher Organisationen angestoßen werden. Die FVA bringt ihre fachliche Expertise in den Bereichen der qualitativen Sozialforschung und der Professionssoziologie sowie in Fragen der Kommunikation und der soziologischen Zeitdiagnosen ein. Die HAWK bringt ihre fachliche Expertise und Kompetenz im Bereich der quantitativen und qualitativen Sozialforschung, der Identitätsforschung und wertebasierten Veränderungsprozessen ein. | Prof. Dr. Stefanie Steinebach Tel.: +49 7472 951-0 steinebach@hs-rottenburg.de Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg Schadenweiler Hof 72108 Rottenburg am Neckar | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.06.2024 | 2220NR240B | Verbundvorhaben: Entstehung und Veränderung waldbezogener Werte und des (zukünftigen) beruflichen Rollenverständnisses von Forststudierenden; Teilvorhaben 2: Qualitativer Studienschwerpunkt - Akronym: WeRoForStud | Die aktuellen ökologischen und gesellschaftlichen Veränderungen stellen eine große Herausforderung für die Forstwirtschaft der Zukunft dar. Die gesellschaftliche Rolle der Wälder mit Ökosystem- und Gemeinwohlleistungen gewinnt zunehmend an Bedeutung gegenüber der Holzproduktion, der bisherigen Kernaufgabe im Selbstverständnis von Forstleuten. Diesen Veränderungen müssen sich auch die Studierenden der Forstwirtschaft an deutschen Hochschulen stellen. Das Projekt "Holzknecht oder Klimaretter" geht deshalb der Frage nach, inwieweit angehende Förster:innen in ihrem Studium auf die erweiterten und sich wandelnden Anforderungen vorbereitet werden und wie die Studierenden diesen Wandel erleben. Konkret fragen wir danach, wie im Studium das Rollenverständnis als Förster:in entsteht, wie sich waldbezogene Wertehaltungen formen und wie mit Wissensbeständen angrenzender Disziplinen umgegangen wird. Die aus dieser Forschung gewonnenen Erkenntnisse können dazu beitragen, Ansatzpunkte in der forstlichen Ausbildung zu identifizieren, die Wertehaltungen und das Selbstbild beeinflussen. Dadurch kann eine Auseinandersetzung von Studierenden und Lehrenden der Forstwirtschaft mit sich ändernden waldbezogenen Werten und Rollenbildern angestoßen werden. Durch die Vermittlung angepasster und zeitgemäßer Werte in der Ausbildung kann ein Wertewandel und eine Aktualisierung des Rollenverständnisses forstlicher Tätigkeiten auch innerhalb forstlicher Organisationen angestoßen werden. Die FVA bringt ihre fachliche Expertise in den Bereichen der qualitativen Sozialforschung und der Professionssoziologie sowie in Fragen der Kommunikation und der soziologischen Zeitdiagnosen ein. Die HAWK bringt ihre fachliche Expertise und Kompetenz im Bereich der quantitativen und qualitativen Sozialforschung, der Identitätsforschung und wertebasierten Veränderungsprozessen ein. | Dr. Stephanie Bethmann Tel.: +49 761 4018-458 stephanie.bethmann@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg - Direktion Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2220NR244A | Verbundvorhaben: Nachhaltiger Waldnaturschutz - nachhaltige Waldkommunikation; Teilvorhaben 1: Ökosystem Wald - Analyse und Modellierung potenzieller Konflikte zwischen CO2-Speicherung und Biodiversitätsschutz durch Waldbewirtschaftung - Akronym: Walddiskurs | Die Leitfragen des Projektvorhabens lauten: Wie beeinflussen diskursive Prozesse und Kommunikationsstrategien Akzeptanz und Entscheidungen fu¨r nachhaltiges Handeln auf individueller, gesellschaftlicher und politischer Ebene – oder werden von diesen gesteuert? Welchen diskursiven Stellenwert haben Klima- und Biodiversitätsschutz im Wald, wie werden konfligierende Interessen kommunikativ ausgehandelt und welche Folgen ergeben sich daraus fu¨r das gesellschaftliche Urteilen und Handeln und das politische Entscheiden? Und ganz konkret und aktuell: Wie dynamisch verlaufen Waldschutz und Waldschutzkommunikation in Deutschland mit Blick auf die zunehmende Vertrocknung ganzer Waldgebiete durch die Hitzewellen und Du¨rren der letzten Sommer? Die Ergebnisse des Projektes werden in Form von Handlungsempfehlungen aufbereitet, um die Kommunikation nachhaltiger Waldbewirtschaftung von Experten und Entscheidungsträgern so zu verändern, dass dessen Relevanz fu¨r Klima- und Biodiversitätsschutz deutlicher wird und sich alltägliches Handeln wie auch politische Entscheidungen klarer darauf ausrichten. In enger geistes-, sozial- und naturwissenschaftlicher Zusammenarbeit gehen wir diesen Fragen mit einem Untersuchungsfokus auf die deutschen Landesforste deskriptiv und analytisch nach. Auch wollen wir handlungsorientiert Hilfestellung geben, wie nachhaltige Waldbewirtschaftung von Experten und Entscheidungsträgern so kommuniziert werden kann, dass deren Relevanz fu¨r Klima- und Biodiversitätsschutz deutlicher wird und sich alltägliches Handeln wie auch politische Entscheidungen klarer darauf ausrichten. Das Ziel des Projektvorhabens ist es demnach, einen interdisziplinären Beitrag zum Verständnis nachhaltiger Nutzung des Waldes durch nachhaltige Kommunikation zu leisten und zu dieser doppelten Nachhaltigkeit selbst konstruktiv beizutragen. | Prof. Dr. Nico Blüthgen Tel.: +49 6151 16-75411 bluethgen@bio.tu-darmstadt.de Technische Universität Darmstadt - Fachbereich Biologie - Fachbereich Ökologische Netzwerke Schnittspahnstr. 3 64287 Darmstadt | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2220NR244B | Verbundvorhaben: Nachhaltiger Waldnaturschutz - nachhaltige Waldkommunikation; Teilvorhaben 2: Diskursraum Wald - zu Verständnis und Vermittlung von Waldnaturschutzmaßnahmen im Spannungsfeld von Klimawandel und Biodiversitätsverlust - Akronym: Walddiskurs | Die Leitfragen des Projektvorhabens lauten: Wie beeinflussen diskursive Prozesse und Kommunikationsstrategien Akzeptanz und Entscheidungen fu¨r nachhaltiges Handeln auf individueller, gesellschaftlicher und politischer Ebene – oder werden von diesen gesteuert? Welchen diskursiven Stellenwert haben Klima- und Biodiversitätsschutz im Wald, wie werden konfligierende Interessen kommunikativ ausgehandelt und welche Folgen ergeben sich daraus fu¨r das gesellschaftliche Urteilen und Handeln und das politische Entscheiden? Und ganz konkret und aktuell: Wie dynamisch verlaufen Waldschutz und Waldschutzkommunikation in Deutschland mit Blick auf die zunehmende Vertrocknung ganzer Waldgebiete durch die Hitzewellen und Du¨rren der letzten Sommer? Die Ergebnisse des Projektes werden in Form von Handlungsempfehlungen aufbereitet, um die Kommunikation nachhaltiger Waldbewirtschaftung von Experten und Entscheidungsträgern so zu verändern, dass dessen Relevanz fu¨r Klima- und Biodiversitätsschutz deutlicher wird und sich alltägliches Handeln wie auch politische Entscheidungen klarer darauf ausrichten. In enger geistes-, sozial- und naturwissenschaftlicher Zusammenarbeit gehen wir diesen Fragen mit einem Untersuchungsfokus auf die deutschen Landesforste deskriptiv und analytisch nach. Auch wollen wir handlungsorientiert Hilfestellung geben, wie nachhaltige Waldbewirtschaftung von Experten und Entscheidungsträgern so kommuniziert werden kann, dass deren Relevanz fu¨r Klima- und Biodiversitätsschutz deutlicher wird und sich alltägliches Handeln wie auch politische Entscheidungen klarer darauf ausrichten. Das Ziel des Projektvorhabens ist es demnach, einen interdisziplinären Beitrag zum Verständnis nachhaltiger Nutzung des Waldes durch nachhaltige Kommunikation zu leisten und zu dieser doppelten Nachhaltigkeit selbst konstruktiv beizutragen. | Prof. Dr. Nina Janich Tel.: +49 6151 16-15398 nina.janich@tu-darmstadt.de Technische Universität Darmstadt - Fachbereich Gesellschafts- und Geschichtswissenschaften - Institut für Sprach- und Literaturwissenschaft Marktplatz 15, Gebäude S3/13 64283 Darmstadt | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2220NR244C | Verbundvorhaben: Nachhaltiger Waldnaturschutz - nachhaltige Waldkommunikation; Teilvorhaben 3: Politikfeld Wald - Waldbewirtschaftung, Klimaschutz und Biodiversitätsschutz in lokalen und nationalen Diskursarenen - Akronym: Walddiskurs | Die Leitfragen des Projektvorhabens lauten: Wie beeinflussen diskursive Prozesse und Kommunikationsstrategien Akzeptanz und Entscheidungen fu¨r nachhaltiges Handeln auf individueller, gesellschaftlicher und politischer Ebene – oder werden von diesen gesteuert? Welchen diskursiven Stellenwert haben Klima- und Biodiversitätsschutz im Wald, wie werden konfligierende Interessen kommunikativ ausgehandelt und welche Folgen ergeben sich daraus fu¨r das gesellschaftliche Urteilen und Handeln und das politische Entscheiden? Und ganz konkret und aktuell: Wie dynamisch verlaufen Waldschutz und Waldschutzkommunikation in Deutschland mit Blick auf die zunehmende Vertrocknung ganzer Waldgebiete durch die Hitzewellen und Du¨rren der letzten Sommer? Die Ergebnisse des Projektes werden in Form von Handlungsempfehlungen aufbereitet, um die Kommunikation nachhaltiger Waldbewirtschaftung von Experten und Entscheidungsträgern so zu verändern, dass dessen Relevanz fu¨r Klima- und Biodiversitätsschutz deutlicher wird und sich alltägliches Handeln wie auch politische Entscheidungen klarer darauf ausrichten. In enger geistes-, sozial- und naturwissenschaftlicher Zusammenarbeit gehen wir diesen Fragen mit einem Untersuchungsfokus auf die deutschen Landesforste deskriptiv und analytisch nach. Auch wollen wir handlungsorientiert Hilfestellung geben, wie nachhaltige Waldbewirtschaftung von Experten und Entscheidungsträgern so kommuniziert werden kann, dass deren Relevanz fu¨r Klima- und Biodiversitätsschutz deutlicher wird und sich alltägliches Handeln wie auch politische Entscheidungen klarer darauf ausrichten. Das Ziel des Projektvorhabens ist es demnach, einen interdisziplinären Beitrag zum Verständnis nachhaltiger Nutzung des Waldes durch nachhaltige Kommunikation zu leisten und zu dieser doppelten Nachhaltigkeit selbst konstruktiv beizutragen. | Prof. Dr. Markus Lederer Tel.: +49 6151 16-57342 lederer@pg.tu-darmstadt.de Technische Universität Darmstadt - Fachbereich Gesellschafts- und Geschichtswissenschaften - Institut für Politikwissenschaft - Arbeitsbereich Internationale Beziehungen Dolivostr. 15 64293 Darmstadt | FPNR | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2025 | 2220NR246X | Zielgruppenoptimierte Kommunikation für nachhaltige Waldbewirtschaftung und Waldnaturschutz - Emotionen aufgreifen und Vertrauen schaffen - Akronym: OptKom | Ziel dieses Forschungsprojekts ist die Entwicklung eines Konzepts für eine zielgruppenoptimierte Kommunikation für nachhaltige Waldbewirtschaftung und Waldnaturschutz. Die Bevölkerung und Waldbesitzende sollen mit Hilfe einer Einteilung in Sinus Milieus auf ihre soziokulturellen Werte und ihre Ansprüche im Kommunikationsprozess untersucht und eingeteilt werden. Für kohärente Gruppen werden erfolgreiche Kommunikationsbeispiele dentifiziert und partizipativ in Strategien für eine differenzierte Zielgruppenkommunikation überführt. Anhand einer bisher schlecht erreichten Zielgruppe, die es im Rahmen der Forschung zu identifizieren gilt, soll ein Kommunikationskonzept mit besonderem Fokus auf Social Media umgesetzt werden, um eine zielgruppenspezifische wirksame Kommunikation für nachhaltige Waldbewirtschaftung und Waldnaturschutz zu ermöglichen. Um die Zielsetzung zu erreichen werden folgende Forschungsfragen beantwortet: 1. Welche Einstellungen zu nachhaltiger Waldbewirtschaftung und Waldnaturschutz lassen sich den verschiedenen Sinus Milieus der Bevölkerung inklusive Waldbesitzenden zuordnen? 2. Wie werden Öffentlichkeit und Teilöffentlichkeiten im Themenbereich nachhaltige Waldbewirtschaftung und Waldnaturschutz im Zeitalter von Social Media hergestellt? 3. Den Informationen von welchen Akteuren und Institutionen bringen Bevölkerung und Waldbesitzende Vertrauen entgegen und wie unterscheidet sich diese Wahrnehmung abhängig von den Milieus? 4. Welche Wirkung haben Emotionalisierung und Versachlichung von Informationen zu nachhaltiger Waldbewirtschaftung und Waldnaturschutz 5. Welche Rahmungen, Kommunikationsstile und –kanäle (mit besonderem Augenmerk auf Social Media) tragen zu einer zielgruppenspezifischen wirksamen Kommunikation mit Bevölkerung und Waldbesitzenden bei? Darüber hinaus wird ein Social Media Kommunikationsprojekt am Beispiel einer bisher kaum erreichten Zielgruppe umgesetzt. | Prof. Dr. Daniela Kleinschmit Tel.: +49 761 203-3712 daniela.kleinschmit@ifp.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen - Professur für Forst- und Umweltpolitik Tennenbacher Str. 4 79106 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 31.12.2024 | 2220NR248A | Verbundvorhaben: Neue wissenschaftliche und neuartige technische Ansätze für einen effizienten Wärmehaushalt von textilen Biogasspeichern; Teilvorhaben 1: Transdisziplinäre Interaktion Umgebung-Struktur-Thermodynamik-Betrieb - Akronym: BioStorSys | Durch das Erarbeiten der wissenschaftlichen Grundlagen und ihrer technischen Umsetzungen soll ein aktives Gas-, Luft- und Temperaturmanagement verbunden mit einer thermischen Funktionalisierung der Membranen, einer genauen Füllstandmessung und einem abgestimmten Energiemanagement die Wirtschaftlichkeit von textilen Biogasspeichersystemen gesteigert werden. Dies ist nicht nur für Neuanlagen interessant, sondern ermöglicht Bestandsanlagen eine Anpassung an die neuen technischen Aufgabenstellungen, die diese zukünftig erfüllen müssen, um konkurrenzfähig zu bleiben. Zu nennen sind die Flexibilisierung der Strom- und Wärmeerzeugung, die Möglichkeit der Gaszwischenspeicherung, die Erzeugung von Biomethan als Kraftstoff und die Anpassung an die klimatischen Bedingungen (sowohl im Inland als auch in Exportländern). Hierzu sind bei der Konditionierung der Temperaturen im Gasraum und der Trocknung des Gases genauere Methoden zur Überwachung der Membranen und des Stützluftraumes zu erarbeiten, um einen geringeren Methanverlust zu erreichen. Zugleich lassen sich durch einen möglichst umfassenden, kontrollierbaren Betriebszustand bisher auftretende Schadensfälle, Ausfälle durch extreme Umgebungstemperaturen und das umweltbelastende Abfackeln von Methan zuverlässig vermeiden. Durch das Schaffen eines für die Biologie günstigen Klimas im Gasraum, welches nur in geringem Maß von den Umgebungsbedingungen beeinflusst wird, soll die Ausnutzung gesteigert werden. Dies führt zu einer Kostenreduzierung und erhöht bspw. die Wirtschaftlichkeit von Bestandsanlagen. Die deutsche Biogasindustrie bleibt zugleich wettbewerbsfähig im Ausland. Mit dem vorliegenden Vorhaben sollen wissenschaftlich fundierte Konzepte erarbeitet, Simulationsmodelle entwickelt, in Laborversuchen und in einem realen Versuchsbau validiert und erprobt werden, mit denen ein sparsamer und Ressourcen schonender Energiehaushalt eines Biogasspeichersystems gewährleistet wird, um einen wirtschaftlicheren Betrieb zu sichern. | Dr.-Ing. Kai Heinlein Tel.: +49 721 608-44464 kai.heinlein@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Institut Entwerfen und Bautechnik Fachgebiet Bautechnologie Englerstr. 7 76131 Karlsruhe | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 31.12.2024 | 2220NR248B | Verbundvorhaben: Neue wissenschaftliche und neuartige technische Ansätze für einen effizienten Wärmehaushalt von textilen Biogasspeichern; Teilvorhaben 2: Versuchsbetrieb unter Praxisbedingungen - Akronym: BioStorSys | Durch das Erarbeiten der wissenschaftlichen Grundlagen und ihrer technischen Umsetzungen soll ein aktives Gas-, Luft- und Temperaturmanagement verbunden mit einer thermischen Funktionalisierung der Membranen, genauen Füllstandmessung und abgestimmten Energiemanagement die Wirtschaftlichkeit von textilen Biogasspeichersystemen verbessert und gesteigert werden. Dies ist nicht nur für Neuanlagen interessant, sondern ermöglicht Bestandsanlagen eine Anpassung an die neuen technischen Aufgabenstellungen, die diese zukünftig erfüllen müssen, um konkurrenzfähig zu bleiben. Zu nennen sind an dieser Stelle die Flexibilisierung der Strom- und Wärmeerzeugung, die Möglichkeit der Gaszwischenspeicherung, die Erzeugung von Biomethan als Kraftstoff und die Anpassung an die klimatischen Bedingungen (sowohl im Inland als auch in Exportländer) zur Konditionierung der Temperaturen im Gasraum und zur Trocknung des Gases, einen geringeren Methanverlust durch genauere Methoden zur Überwachung der Membranen und des Stützluftraumes. Zugleich lassen sich durch einen möglichst umfassenden, kontrollierbaren Betriebszustand bisher auftretende Schadensfälle, Ausfälle durch extreme Umgebungstemperaturen und das umweltbelastende Abfackeln von Methan zuverlässig vermeiden. Durch das Schaffen eines für die Biologie günstigen Klimas im Gasraum, welches nur in geringem Maß von den Umgebungsbedingungen beeinflusst wird, soll die Ausnutzung gesteigert werden. Dies führt zu einer Kostenreduzierung und erhöht bspw. die Wirtschaftlichkeit von Bestandsanlagen. Die deutsche Biogasindustrie bleibt zugleich wettbewerbsfähig im Ausland. Mit dem vorliegenden Vorhaben sollen wissenschaftlich fundierte Konzepte erarbeitet, Simulationsmodelle entwickelt, in Laborversuchen und in einem realen Versuchsbau validiert und erprobt werden, mit denen ein sparsamer und Ressourcen schonender Energiehaushalt eines Biogasspeichersystems gewährleistet wird, um einen wirtschaftlicheren Betrieb zu sichern. | Benjamin Pacan Tel.: +49 6331 2490-840 benjamin.pacan@pfi-germany.de Prüf- und Forschungsinstitut Pirmasens e.V. Marie-Curie-Str. 19 66953 Pirmasens | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 31.12.2024 | 2220NR248C | Verbundvorhaben: Neue wissenschaftliche und neuartige technische Ansätze für einen effizienten Wärmehaushalt von textilen Biogasspeichern; Teilvorhaben 3: Konzeption und Umsetzung der Stütz- und Membran-Konstruktion - Akronym: BioStorSys | Durch das Erarbeiten der wissenschaftlichen Grundlagen und ihrer technischen Umsetzungen soll ein aktives Gas-, Luft- und Temperaturmanagement verbunden mit einer thermischen Funktionalisierung der Membranen, einer genauen Füllstandmessung und einem abgestimmten Energiemanagement die Wirtschaftlichkeit von textilen Biogasspeichersystemen gesteigert werden. Dies ist nicht nur für Neuanlagen interessant, sondern ermöglicht Bestandsanlagen eine Anpassung an die neuen technischen Aufgabenstellungen, die diese zukünftig erfüllen müssen, um konkurrenzfähig zu bleiben. Zu nennen sind die Flexibilisierung der Strom- und Wärmeerzeugung, die Möglichkeit der Gaszwischenspeicherung, die Erzeugung von Biomethan als Kraftstoff und die Anpassung an die klimatischen Bedingungen (sowohl im Inland als auch in Exportländern). Hierzu sind bei der Konditionierung der Temperaturen im Gasraum und der Trocknung des Gases genauere Methoden zur Überwachung der Membranen und des Stützluftraumes zu erarbeiten, um einen geringeren Methanverlust zu erreichen. Zugleich lassen sich durch einen möglichst umfassenden, kontrollierbaren Betriebszustand bisher auftretende Schadensfälle, Ausfälle durch extreme Umgebungstemperaturen und das umweltbelastende Abfackeln von Methan zuverlässig vermeiden. Durch das Schaffen eines für die Biologie günstigen Klimas im Gasraum, welches nur in geringem Maß von den Umgebungsbedingungen beeinflusst wird, soll die Ausnutzung gesteigert werden. Dies führt zu einer Kostenreduzierung und erhöht bspw. die Wirtschaftlichkeit von Bestandsanlagen. Die deutsche Biogasindustrie bleibt zugleich wettbewerbsfähig im Ausland. Mit dem vorliegenden Vorhaben sollen wissenschaftlich fundierte Konzepte erarbeitet, Simulationsmodelle entwickelt, in Laborversuchen und in einem realen Versuchsbau validiert und erprobt werden, mit denen ein sparsamer und Ressourcen schonender Energiehaushalt eines Biogasspeichersystems gewährleistet wird, um einen wirtschaftlicheren Betrieb zu sichern. | Dr.-Ing. Eike Ziegler Tel.: +49 6502 93859-39 eike.ziegler@oekobit-biogas.com ÖKOBIT GmbH Europa-Allee 57 54343 Föhren | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 31.12.2024 | 2220NR248D | Verbundvorhaben: Neue wissenschaftliche und neuartige technische Ansätze für einen effizienten Wärmehaushalt von textilen Biogasspeichern; Teilvorhaben 4: Entwicklung und Umsetzung thermisch optimierter Dachmembran mit innovativem Druckmanagement - Akronym: BioStorSys | Durch das Erarbeiten der wissenschaftlichen Grundlagen und ihrer technischen Umsetzungen soll ein aktives Gas-, Luft- und Temperaturmanagement verbunden mit einer thermischen Funktionalisierung der Membranen, einer genauen Füllstandmessung und einem abgestimmten Energiemanagement die Wirtschaftlichkeit von textilen Biogasspeichersystemen gesteigert werden. Dies ist nicht nur für Neuanlagen interessant, sondern ermöglicht Bestandsanlagen eine Anpassung an die neuen technischen Aufgabenstellungen, die diese zukünftig erfüllen müssen, um konkurrenzfähig zu bleiben. Zu nennen sind die Flexibilisierung der Strom- und Wärmeerzeugung, die Möglichkeit der Gaszwischenspeicherung, die Erzeugung von Biomethan als Kraftstoff und die Anpassung an die klimatischen Bedingungen (sowohl im Inland als auch in Exportländern). Hierzu sind bei der Konditionierung der Temperaturen im Gasraum und der Trocknung des Gases genauere Methoden zur Überwachung der Membranen und des Stützluftraumes zu erarbeiten, um einen geringeren Methanverlust zu erreichen. Zugleich lassen sich durch einen möglichst umfassenden, kontrollierbaren Betriebszustand bisher auftretende Schadensfälle, Ausfälle durch extreme Umgebungstemperaturen und das umweltbelastende Abfackeln von Methan zuverlässig vermeiden. Durch das Schaffen eines für die Biologie günstigen Klimas im Gasraum, welches nur in geringem Maß von den Umgebungsbedingungen beeinflusst wird, soll die Ausnutzung gesteigert werden. Dies führt zu einer Kostenreduzierung und erhöht bspw. die Wirtschaftlichkeit von Bestandsanlagen. Die deutsche Biogasindustrie bleibt zugleich wettbewerbsfähig im Ausland. Mit dem vorliegenden Vorhaben sollen wissenschaftlich fundierte Konzepte erarbeitet, Simulationsmodelle entwickelt, in Laborversuchen und in einem realen Versuchsbau validiert und erprobt werden, mit denen ein sparsamer und Ressourcen schonender Energiehaushalt eines Biogasspeichersystems gewährleistet wird, um einen wirtschaftlicheren Betrieb zu sichern. | Dr. rer. nat. Jan Mock Tel.: +49 176 11899-993 jan.mock@seybold-tk.de Seybold Technische Konfektionen GmbH & Co. KG Mirweilerweg 24+26 52349 Düren | FPNR | ||
| 01.12.2022 | 30.11.2025 | 2220NR249A | Verbundvorhaben: Stärkung des gesellschaftlichen Dialogs zur Förderung der Akzeptanz von Wiederbewaldungsmaßnahmen im Rahmen einer nachhaltigen Waldbewirtschaftung; Teilvorhaben 1: Gesellschaftliche Wahrnehmung und Kommunikation über forstliche Störungsflächen und daraus resultierende Empfehlungen - Akronym: DIAWALD | Im dicht besiedelten Deutschland sind die gesellschaftlichen Nutzungsansprüche an Wälder seit jeher sehr vielfältig. Zugleich sind Waldökosysteme in besonderem Maße von den klimatischen Veränderungen und Extremen betroffen, die in den letzten Jahren sehr häufig zu großflächigen Störungen und Veränderungen der bestehenden Waldstrukturen geführt haben. Ein Trend, der sich mit großer Wahrscheinlichkeit in Zukunft noch verstärken wird und besonders die forstlichen Akteure vor enorme Herausforderungen stellt. In diesem Spannungsfeld zwischen Klimawandel, den Zielen einer nachhaltigen Waldwirtschaft und den unterschiedlichen gesellschaftlichen Erwartungshaltungen an Wälder stellen Strategien und Maßnahmen zur Akzeptanzförderung und Kommunikation grundlegende Elemente dar. Insbesondere die Frage der Wiederbewaldung, unter Berücksichtigung unterschiedlicher Zielformulierungen und Interessenkonflikte, soll ein zentrales Thema des vorliegenden Forschungsvorhabens sein. Die Antragsteller begleiten und dokumentieren in ausgewählten Forstbetrieben unterschiedlicher Eigentumsform den waldbaulichen Umgang mit Störungsflächen, die Einbeziehung unterschiedlicher Gesellschaftsgruppen in diesen Prozess sowie die dabei mögliche Förderung von Wissen und Akzeptanz. Dabei werden sowohl sozialwissenschaftliche (Analyse der Kommunikationsmedien, Experteninterviews, Benchmark- Analysen) als auch waldbauliche Methoden (Erfassung waldbaulich-ökologischer Kenngrößen, Einschätzung des Flächenpotenzials zur Bereitstellung unterschiedlicher Ökosystemleistungen) genutzt, um gemeinsam mit den forstlichen Akteuren Szenarien zur Flächenentwicklung, Kommunikation und angepassten Aktionen für unterschiedliche Nutzergruppen zu erarbeiten. Ein Hauptaugenmerk gilt dabei der Gegenüberstellung und Analyse von Erwartungshaltungen an den Wald und die Waldbehandlung/Wiederbewaldung, die durch urban sozialisierte Nutzergruppen im Vergleich zur ländlichen Bevölkerung der Region formuliert werden. | Prof. Dr. Norbert Weber Tel.: +49 351 463-31828 norbert.weber@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Institut für Forstökonomie und Forsteinrichtung - Professur für Forstpolitik und Forstliche Ressourcenökonomie Pienner Str. 23 01737 Tharandt | FPNR | ||
| 01.07.2023 | 30.11.2025 | 2220NR249B | Verbundvorhaben: Stärkung des gesellschaftlichen Dialogs zur Förderung der Akzeptanz von Wiederbewaldungsmaßnahmen im Rahmen einer nachhaltigen Waldbewirtschaftung; Teilvorhaben 2: Waldbauliche Analysen regionaler Wiederbewaldungsmaßnahmen zur fachlich kommunikativen Unterstützung des gesellschaftlichen Dialogs - Akronym: DIAWALD | Im dicht besiedelten Deutschland sind die gesellschaftlichen Nutzungsansprüche an Wälder seit jeher sehr vielfältig. Zugleich sind Waldökosysteme in besonderem Maße von den klimatischen Veränderungen und Extremen betroffen, die in den letzten Jahren sehr häufig zu großflächigen Störungen und Veränderungen der bestehenden Waldstrukturen geführt haben. Ein Trend, der sich mit großer Wahrscheinlichkeit in Zukunft noch verstärken wird und besonders die forstlichen Akteure vor enorme Herausforderungen stellt. In diesem Spannungsfeld zwischen Klimawandel, den Zielen einer nachhaltigen Waldwirtschaft und den unterschiedlichen gesellschaftlichen Erwartungshaltungen an Wälder stellen Strategien und Maßnahmen zur Akzeptanzförderung und Kommunikation grundlegende Elemente dar. Insbesondere die Frage der Wiederbewaldung unter Berücksichtigung unterschiedlicher Zielformulierungen und Interessenkonflikte soll ein zentrales Thema des vorliegenden Forschungsvorhabens sein. Die Antragsteller begleiten und dokumentieren in ausgewählten Forstbetrieben unterschiedlicher Eigentumsform den waldbaulichen Umgang mit Störungsflächen, die Einbeziehung unterschiedlicher Gesellschaftsgruppen in diesen Prozess sowie die dabei mögliche Förderung von Wissen und Akzeptanz. Dabei werden sowohl sozialwissenschaftliche (Analyse der Kommunikationsmedien und Experteninterviews, Benchmark-Analysen) als auch waldbauliche Methoden (Erfassung waldbaulich-ökologischer Kenngrößen, Einschätzung des Flächenpotenzials zur Bereitstellung unterschiedlicher Ökosystemleistungen) genutzt, um gemeinsam mit den forstlichen Akteuren Szenarien zur Flächenentwicklung, Kommunikation und angepassten Aktionen für unterschiedliche Nutzergruppen zu erarbeiten. Ein Hauptaugenmerk gilt dabei der Gegenüberstellung und Analyse von Erwartungshaltungen an den Wald und die Waldbehandlung/Wiederbewaldung, die durch urban sozialisierte Nutzergruppen im Vergleich zur ländlichen Bevölkerung der Region formuliert werden. | Prof. Dr. habil. Sven Wagner Tel.: +49 351 463-31300 sven.wagner@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften, Institut für Waldbau und Waldschutz, Professur für Waldbau Pienner Str. 8 01737 Tharandt | FPNR | ||
| 01.02.2023 | 31.01.2025 | 2220NR251A | Verbundvorhaben: Nachwachsende Rohstoffe in der additiven Fertigung - Nachhaltige globale Lösungsansätze in der Prothetik; Teilvorhaben 1: Entwicklung eines Prozesses für die Herstellung personalisierter Prothetik - Akronym: NaRo3D | Mit diesem Projekt sollen zwei übergeordnete Ziel zusammengeführt werden: 1. die Verbesserung der orthopädische Versorgung auf dem Land, zukünftig in Deutschland aufgrund des sich abzeichnenden Fachkräftemangels drastisch verschlechtern wird, und auch in Entwicklungsländern, wo die orthopädischen Versorgung generell unzureichend ist, und 2. den Ersatz von erdölbasierten Kunststoffen durch biogene Kunststoffe– am Beispiel von Prothesen, aber mit dem Potential zukünftig auch in der Konsumgüterherstellung Anwendung zu finden. Nachwachsende Rohstoffe sollen in der additiven Fertigung nutzbar gemacht werden, um den Ressourcenverbrauch nicht biogener Quellen zu reduzieren und eine unproblematische thermische Abfallentsorgung am Produktlebensende zu ermöglichen. Hierzu wird die Tecnaro GmbH Biokompounds entwickeln und sie in Filamente überführen, die für die Verarbeitung im additivem FDM Verfahren geeignet sind. Insbesondere personalisierte Produkte wie Prothesen und Orthesen haben eine zeitlich begrenzte Nutzung, und eine Umnutzung für andere Personen ist nicht möglich. Deshalb ist ein nachhaltiges Konzept für diese Produkte mit biobasierten Materialien nötig. Als Anwendungsbeispiel wird auf den Aufbau personalisierter Prothesen fokussiert. Das Fraunhofer IPA entwickelt einen validierten, simulationsgestützten Prothesenbemessungs- und -anpassungsprozess für die Herstellung personalisierter Prothetik mit hohem Tragkomfort und der notwendigen Stabilität auf der Grundlage von erhobenen Messdaten am Patienten. Dieser digitale Prozess aus Bildverarbeitung und FEA soll weitgehend standardisiert und automatisiert werden. Von der Orthopädietechnik Firma DOI wird eine für den ländlichen Raum praktikable, digitale Prozesskette erproben, einen additiven Fertigungsprozess aussuchen und etablieren, so dass mechanisch stabile Prothesen aus den Biocompounds von TECNARO gefertigt werden können. Diese digitale Prozesskette soll auch in Entwicklungsländern eingesetzt werden können. | Dr.-Ing. Okan Avci Tel.: +49 711 970-3609 okan.avci@ipa.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.02.2023 | 31.01.2025 | 2220NR251B | Verbundvorhaben: Nachwachsende Rohstoffe in der additiven Fertigung - Nachhaltige globale Lösungsansätze in der Prothetik; Teilvorhaben 2: Werkstoffentwicklung und Compoundherstellung - Akronym: NaRo-3D | Mit diesem Projekt sollen zwei übergeordnete Ziel zusammengeführt werden: 1. die Verbesserung der orthopädische Versorgung auf dem Land, zukünftig in Deutschland aufgrund des sich abzeichnenden Fachkräftemangels drastisch verschlechtern wird, und auch in Entwicklungsländern, wo die orthopädischen Versorgung generell unzureichend ist, und 2. den Ersatz von erdölbasierten Kunststoffen durch biogene Kunststoffe– am Beispiel von Prothesen, aber mit dem Potential zukünftig auch in der Konsumgüterherstellung Anwendung zu finden. Nachwachsende Rohstoffe sollen in der additiven Fertigung nutzbar gemacht werden, um den Ressourcenverbrauch nicht biogener Quellen zu reduzieren und eine unproblematische thermische Abfallentsorgung am Produktlebensende zu ermöglichen. Hierzu wird die Tecnaro GmbH Biocompounds entwickeln und sie in Filamente überführen, die für die Verarbeitung im additiven FDM Verfahren geeignet sind. Insbesondere personalisierte Produkte wie Prothesen und Orthesen haben eine zeitlich begrenzte Nutzung, und eine Umnutzung für andere Personen ist nicht möglich. Deshalb ist ein nachhaltiges Konzept für diese Produkte mit biobasierten Materialien nötig. Als Anwendungsbeispiel wird auf den Aufbau personalisierter Prothesen fokussiert. Das Fraunhofer IPA entwickelt einen validierten, simulationsgestützten Prothesenbemessungs- und -anpassungsprozess für die Herstellung personalisierter Prothetik mit hohem Tragkomfort und der notwendigen Stabilität auf der Grundlage von erhobenen Messdaten am Patienten. Dieser digitale Prozess aus Bildverarbeitung und FEA soll weitgehend standardisiert und automatisiert werden. Von der Orthopädietechnik Firma DOI GmbH wird eine für den ländlichen Raum praktikable, digitale Prozesskette erproben, einen additiven Fertigungsprozess aussuchen und etablieren, so dass mechanisch stabile Prothesen aus den Biocompounds von TECNARO gefertigt werden können. Diese digitale Prozesskette soll auch in Entwicklungsländern eingesetzt werden können. | Dr. Dirk Schawaller Tel.: +49 7062 97687-253 dirk.schawaller@tecnaro.de TECNARO Gesellschaft zur industriellen Anwendung nachwachsender Rohstoffe mbH Bustadt 40 74360 Ilsfeld | FPNR | ||
| 01.02.2023 | 31.01.2025 | 2220NR251C | Verbundvorhaben: Nachwachsende Rohstoffe in der additiven Fertigung - Nachhaltige globale Lösungsansätze in der Prothetik; Teilvorhaben 3: Erprobung und Einführung der Ergebnisse in der Orthopädietechnik - Akronym: NaRo-3D | Dieses Projekt verfolgt das Ziel, zwei übergeordnete Ziele zu verbinden: 1. die Verbesserung der orthopädischen Versorgung in ländlichen Gebieten, die sich in Deutschland aufgrund des drohenden Fachkräftemangels zukünftig drastisch verschlechtern wird, aber auch in Entwicklungsländern, in denen die orthopädische Versorgung generell unzureichend ist, und 2. erdölbasierte Kunststoffe durch biogene Kunststoffe zu ersetzen – am Beispiel von Prothesen, aber mit dem Potenzial, zukünftig in der Herstellung von Konsumgütern eingesetzt zu werden. Nachwachsende Rohstoffe sollen in der additiven Fertigung nutzbar gemacht werden, um den Verbrauch von Ressourcen aus nicht biogenen Quellen zu reduzieren und eine unproblematische Entsorgung am Ende des Produktlebens zu ermöglichen. Dazu wird die Tecnaro GmbH Biocompounds entwickeln und in Filamente umwandeln, die für die Verarbeitung im additiven FDM-Verfahren geeignet sind. Insbesondere personalisierte Produkte wie Prothesen und Orthesen sind zeitlich begrenzt nutzbar, eine Umnutzung für andere Personen ist nicht möglich. Daher ist ein nachhaltiges Konzept für diese Produkte mit biobasierten Materialien notwendig. Als Anwendungsbeispiel steht die Konstruktion personalisierter Prothesen im Fokus. Das Fraunhofer IPA entwickelt auf Basis gesammelter Messdaten am Patienten einen validierten, simulationsbasierten Prothesendesign- und Anpassungsprozess zur Herstellung personalisierter Prothesen mit hohem Tragekomfort und der notwendigen Stabilität. Dieser digitale Prozess der Bildverarbeitung und FEM soll weitgehend standardisiert und automatisiert werden. Das Orthopädietechnik-Unternehmen DOI GmbH wird eine für den ländlichen Raum praktikable digitale Prozesskette erproben, ein additives Fertigungsverfahren auswählen und etablieren, damit mechanisch stabile Prothesen aus TECNARO Biocompounds hergestellt werden können. Diese digitale Prozesskette soll auch in Entwicklungsländern einsetzbar sein. | Karl-Heinz Trebbin Tel.: +4917620260097 info@ortho-innovativ.com DOI ortho-innovativ GmbH Karlsberger Str. 3 87471 Durach | FPNR | ||
| 01.07.2021 | 30.06.2024 | 2220NR252X | Herstellung funktionaler Polysaccharidgele unter Anwendung selektiver Synthesemethoden (FunPolyGel) - Akronym: FunPolyGel | Das Projekt befasst sich mit der Entwicklung von innovativen Hydro- und Aerogelen auf der Basis von Polysacchariden, die im deutschen Agrar-, Forst-, und Lebensmittelbereich von großer Bedeutung sind (Stärke, Cellulose, Hemicellulosen). Damit soll ein nachhaltiger Beitrag zur gesteigerter Wertschöpfung dieser nachwachsenden Rohstoffe geleistet werden. Das Projekt hat es sich zum Ziel gesetzt, neuartige modulare Methoden zur Herstellung von Polysaccharidhydrogelen und -aerogelen zu entwickeln, die eine gezielte Steuerung des Eigenschafts- und Anwendungsspektrums ermöglichen. Unter Nutzung modularer Konzepte werden neuartige Polysaccharidderivate mit "komplementären" reaktiven Gruppen synthetisiert. Diese reagieren mit hoher Effizienz, unter milden Reaktionsbedingungen (z.B. in Wasser) und hochgradig chemoselektiv (ausschließlich mit dem entsprechenden "komplementären Gegenpart"). Dieses Prinzip wird genutzt, um die Polysaccharide zu definierten 3D-Netzwerken (Gele) zu verknüpfen und gleichzeitig um weitere Funktionalitäten einzuführen, die für die späteren Anwendungen erforderlich sind. Durch selektive Quervernetzung reaktiver Polysaccharidderivate in Wasser sollen Hydrogele hergestellt werden. Diese werden entweder direkt für bestimmte Anwendung genutzt oder durch geeignete Trocknungsmethoden in Aerogele überführt. Das modulare Synthesekonzept bietet viele Möglichkeiten, die Materialeigenschaften gezielt zu variieren. Es werden umfassende Struktur-Eigenschafts-Beziehungen erarbeitet, die die Grundlage für ein rationales Materialdesign bilden. Es werden maßgeschneiderte Hydrogel- und Aerogelmaterialien für spezifische Anwendungen z.B. in den Bereichen Biomedizin, Umwelt- und Agrartechnik entwickelt. Hierzu werden grundlegende Aspekte wie die Wirkstoffbeladung /-freisetzung, selektive Schadstoffaufnahme, Wasser- / Nährstoffspeicherung und grundlegende biologische Eigenschaften (Biokompatibilität, Bioabbaubarkeit) untersucht. | Prof. Dr. Thomas Heinze Tel.: +49 3641 948270 thomas.heinze@uni-jena.de Friedrich-Schiller-Universität Jena - Chemisch-Geowissenschaftliche Fakultät - Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie (IOMC) Humboldtstr. 10 07743 Jena | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220NR254A | Verbundvorhaben: Spezifikation, Entwicklung und praktische Erprobung neuer, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhender Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte; Teilvorhaben 1: Entwicklung von Architektur und Schablonen Digitaler Zwillinge und Mensch-Maschine-Schnittstellen - Akronym: SmartForestry | Smart Forestry entwickelt neue, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhende Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte. Smart Forestry vernetzt alle Akteure entlang der Wertschöpfungskette der Holzernte von der Einschlagsplanung bis zur Anlieferung beim Abnehmer und überführt diese Kette in situationsspezifisch frei konfigurierbare Wertschöpfungsnetzwerke. Grundlage sind Digitale Zwillinge, die alle beteiligten Assets vom Wald über Forstmaschinen und handgeführten Geräten bis zu Softwaresystemen von Waldbesitzern, Unternehmern und Abnehmern sowie Softwarediensten repräsentieren und in einem übergreifenden Internet der Dinge, Dienste und Personen zusammenfassen. Digitale Zwillinge werden zu Knoten dieses Netzwerks und zum Mediator zwischen Wald, Maschinen und Menschen. Unter Anwendung von Industrie 4.0-Prinzipien agieren die Akteure dabei gleichberechtigt und auf "Augenhöhe". Alle eingesetzten Technologien sind von Grund auf darauf ausgerichtet, den Datenschutz und die Informations- bzw. Datensicherheit über den gesamten Prozess zu gewährleisten. Allen Digitalen Zwillingen stehen stets alle relevanten Informationen zur Planung, Durchführung, Auswertung, Unterstützung und Optimierung einzelner Prozessschritte zur Verfügung. Die Arbeiten in SmartForestry reichen von der Spezifikation des Gesamtprozesses, dem Festlegen der Architektur, der IT-technischen Abbildung des Gesamtprozesses durch Digitale Zwillinge und deren Orchestrierung bis zur konkreten Umsetzung in Referenzszenarien. Maßgebliche Akteure der Holzernte und die direkte prototypische Integration und Evaluation der durchgeführten Entwicklungen in deren Prozesse sichern die Anwendungsnähe und zeigen das betriebliche Potenzial und die Relevanz. Smart Forestry hebt damit den entscheidenden, branchenbedeutsamen Prozess der "Holzerntekette" auf eine neue Stufe von Digitalisierung, Vernetzung und Prozessautomatisierung und demonstriert dies praktisch. | Prof. Dr.-Ing. Jürgen Roßmann Tel.: +49 241 80-26101 rossmann@mmi.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Institut für Mensch-Maschine-Interaktion (MMI) Ahornstr. 55 52074 Aachen | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220NR254B | Verbundvorhaben: Spezifikation, Entwicklung und praktische Erprobung neuer, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhender Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte; Teilvorhaben 2: Entwicklung Digitaler Zwillinge, Predictive Maintenance und Umsetzung in Refenrenzenarien mit Fokus Großmaschinen - Akronym: SmartForestry-HSM | Smart Forestry entwickelt neue, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhende Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte. Smart Forestry vernetzt alle Akteure entlang der Wertschöpfungskette der Holzernte von der Einschlagsplanung bis zur Anlieferung beim Abnehmer und überführt diese Kette in situationsspezifisch frei konfigurierbare Wertschöpfungsnetzwerke. Grundlage sind Digitale Zwillinge, die alle beteiligten Assets vom Wald über Forstmaschinen und handgeführten Geräten bis zu Softwaresystemen von Waldbesitzern, Unternehmern und Abnehmern sowie Softwarediensten repräsentieren und in einem übergreifenden Internet der Dinge, Dienste und Personen zusammenfassen. Digitale Zwillinge werden zu Knoten dieses Netzwerks und zum Mediator zwischen Wald, Maschinen und Menschen. Unter Anwendung von Industrie 4.0-Prinzipien agieren die Akteure dabei gleichberechtigt und auf "Augenhöhe". Alle eingesetzten Technologien sind von Grund auf darauf ausgerichtet, den Datenschutz und die Informations- bzw. Datensicherheit über den gesamten Prozess zu gewährleisten. Allen Digitalen Zwillingen stehen stets alle relevanten Informationen zur Planung, Durchführung, Auswertung, Unterstützung und Optimierung einzelner Prozessschritte zur Verfügung. Die Arbeiten in SmartForestry reichen von der Spezifikation des Gesamtprozesses, dem Festlegen der Architektur, der IT-technischen Abbildung des Gesamtprozesses durch Digitale Zwillinge und deren Orchestrierung bis zur konkreten Umsetzung in Referenzszenarien. Maßgebliche Akteure der Holzernte und die direkte prototypische Integration und Evaluation der durchgeführten Entwicklungen in deren Prozesse sichern die Anwendungsnähe und zeigen das betriebliche Potenzial und die Relevanz. Smart Forestry hebt damit den entscheidenden, branchenbedeutsamen Prozess der "Holzerntekette" auf eine neue Stufe von Digitalisierung, Vernetzung und Prozessautomatisierung und demonstriert dies praktisch. | Dipl.-Ing. Felix Fürst zu Hohenlohe-Waldenburg Tel.: +49 7944 9191-16 felix.hohenlohe@hsm-forest.com Hohenloher Spezial-Maschinenbau GmbH Im Greut 10 74635 Kupferzell | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220NR254C | Verbundvorhaben: Spezifikation, Entwicklung und praktische Erprobung neuer, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhender Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte; Teilvorhaben 3: Evaluation und Dissemination und Integration, Optimierung, Test und Evaluation in Referenzszenarien - Akronym: SmartForestry-FBZ | Smart Forestry entwickelt neue, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhende Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte. Smart Forestry vernetzt alle Akteure entlang der Wertschöpfungskette der Holzernte von der Einschlagsplanung bis zur Anlieferung beim Abnehmer und überführt diese Kette in situationsspezifisch frei konfigurierbare Wertschöpfungsnetzwerke. Grundlage sind Digitale Zwillinge, die alle beteiligten Assets vom Wald über Forstmaschinen und handgeführten Geräten bis zu Softwaresystemen von Waldbesitzern, Unternehmern und Abnehmern sowie Softwarediensten repräsentieren und in einem übergreifenden Internet der Dinge, Dienste und Personen zusammenfassen. Digitale Zwillinge werden zu Knoten dieses Netzwerks und zum Mediator zwischenWald, Maschinen und Menschen. Unter Anwendung von Industrie 4.0-Prinzipien agieren die Akteure dabei gleichberechtigt und auf "Augenhöhe". Alle eingesetzten Technologien sind von Grund auf darauf ausgerichtet, den Datenschutz und die Informations- bzw. Datensicherheit über den gesamten Prozess zu gewährleisten. Allen Digitalen Zwillingen stehen stets alle relevanten Informationen zur Planung, Durchführung, Auswertung, Unterstützung und Optimierung einzelner Prozessschritte zur Verfügung. Die Arbeiten in SmartForestry reichen von der Spezifikation des Gesamtprozesses, dem Festlegen der Architektur, der IT-technischen Abbildung des Gesamtprozesses durch Digitale Zwillinge und deren Orchestrierung bis zur konkreten Umsetzung in Referenzszenarien. Maßgebliche Akteure der Holzernte und die direkte prototypische Integration und Evaluation der durchgeführten Entwicklungen in deren Prozesse sichern die Anwendungsnähe und zeigen das betriebliche Potenzial und die Relevanz. Smart Forestry hebt damit den entscheidenden, branchenbedeutsamen Prozess der "Holzerntekette" auf eine neue Stufe von Digitalisierung, Vernetzung und Prozessautomatisierung und demonstriert dies praktisch. | Thilo Wagner Tel.: +49 2931 7866-311 thilo.wagner@wald-und-holz.nrw.de Landesbetrieb Wald und Holz NRW Forstliches Bildungszentrum Alter Holzweg 93 59755 Arnsberg | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220NR254D | Verbundvorhaben: Spezifikation, Entwicklung und praktische Erprobung neuer, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhender Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte; Teilvorhaben 4: Entwicklung Digitaler Zwillinge großer Waldbesitzer, Aufbau der Referenzszenarien - Akronym: SmartForestry | Smart Forestry entwickelt neue, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhende Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte. Smart Forestry vernetzt alle Akteure entlang der Wertschöpfungskette der Holzernte von der Einschlagsplanung bis zur Anlieferung beim Abnehmer und überführt diese Kette in situationsspezifisch frei konfigurierbare Wertschöpfungsnetzwerke. Grundlage sind Digitale Zwillinge, die alle beteiligten Assets vom Wald über Forstmaschinen und handgeführten Geräten bis zu Softwaresystemen von Waldbesitzern, Unternehmern und Abnehmern sowie Softwarediensten repräsentieren und in einem übergreifenden Internet der Dinge, Dienste und Personen zusammenfassen. Digitale Zwillinge werden zu Knoten dieses Netzwerks und zum Mediator zwischen Wald, Maschinen und Menschen. Unter Anwendung von Industrie 4.0-Prinzipien agieren die Akteure dabei gleichberechtigt und auf "Augenhöhe". Alle eingesetzten Technologien sind von Grund auf darauf ausgerichtet, den Datenschutz und die Informations- bzw. Datensicherheit über den gesamten Prozess zu gewährleisten. Allen Digitalen Zwillingen stehen stets alle relevanten Informationen zur Planung, Durchführung, Auswertung, Unterstützung und Optimierung einzelner Prozessschritte zur Verfügung. Die Arbeiten in SmartForestry reichen von der Spezifikation des Gesamtprozesses, dem Festlegen der Architektur, der IT-technischen Abbildung des Gesamtprozesses durch Digitale Zwillinge und deren Orchestrierung bis zur konkreten Umsetzung in Referenzszenarien. Maßgebliche Akteure der Holzernte und die direkte prototypische Integration und Evaluation der durchgeführten Entwicklungen in deren Prozesse sichern die Anwendungsnähe und zeigen das betriebliche Potenzial und die Relevanz. Smart Forestry hebt damit den entscheidenden, branchenbedeutsamen Prozess der "Holzerntekette" auf eine neue Stufe von Digitalisierung, Vernetzung und Prozessautomatisierung und demonstriert dies praktisch. | Matthias Frost Tel.: +49 89 12224-100 matthias.frost@baysf.de Bayerische Staatsforsten AöR - Bereich Informations- und Kommunikationstechnik Franziskanerstr. 14 81669 München | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220NR254E | Verbundvorhaben: Spezifikation, Entwicklung und praktische Erprobung neuer, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhender Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte; Teilvorhaben 5: Entwicklung Digitaler Zwillinge und Umsetzung in Referenzszenarien mit Fokus handgeführte Geräte - Akronym: SmartForestry-STIHL | Smart Forestry entwickelt neue, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhende Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte. Smart Forestry vernetzt alle Akteure entlang der Wertschöpfungskette der Holzernte von der Einschlagsplanung bis zur Anlieferung beim Abnehmer und überführt diese Kette in situationsspezifisch frei konfigurierbare Wertschöpfungsnetzwerke. Grundlage sind Digitale Zwillinge, die alle beteiligten Assets vom Wald über Forstmaschinen und handgeführten Geräten bis zu Softwaresystemen von Waldbesitzern, Unternehmern und Abnehmern sowie Softwarediensten repräsentieren und in einem übergreifenden Internet der Dinge, Dienste und Personen zusammenfassen. Digitale Zwillinge werden zu Knoten dieses Netzwerks und zum Mediator zwischen Wald, Maschinen und Menschen. Unter Anwendung von Industrie 4.0-Prinzipien agieren die Akteure dabei gleichberechtigt und auf "Augenhöhe". Alle eingesetzten Technologien sind von Grund auf darauf ausgerichtet, den Datenschutz und die Informations- bzw. Datensicherheit über den gesamten Prozess zu gewährleisten. Allen Digitalen Zwillingen stehen stets alle relevanten Informationen zur Planung, Durchführung, Auswertung, Unterstützung und Optimierung einzelner Prozessschritte zur Verfügung. Die Arbeiten in SmartForestry reichen von der Spezifikation des Gesamtprozesses, dem Festlegen der Architektur, der IT-technischen Abbildung des Gesamtprozesses durch Digitale Zwillinge und deren Orchestrierung bis zur konkreten Umsetzung in Referenzszenarien. Maßgebliche Akteure der Holzernte und die direkte prototypische Integration und Evaluation der durchgeführten Entwicklungen in deren Prozesse sichern die Anwendungsnähe und zeigen das betriebliche Potenzial und die Relevanz. Smart Forestry hebt damit den entscheidenden, branchenbedeutsamen Prozess der "Holzerntekette" auf eine neue Stufe von Digitalisierung, Vernetzung und Prozessautomatisierung und demonstriert dies praktisch. | Dr. Andrea Hein Tel.: +497151267483 andrea.hein@stihl.de Andreas Stihl AG & Co. KG Badstr. 115 71336 Waiblingen | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220NR254F | Verbundvorhaben: Spezifikation, Entwicklung und praktische Erprobung neuer, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhender Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte; Teilvorhaben 6: Entw. Digitaler Zwillinge der Abnehmerseite, zert. Holzernte, Aufbau der Referenzszenarien mit Fokus Holztransport - Akronym: SmartForestry-UPM | Smart Forestry entwickelt neue, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhende Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte. Smart Forestry vernetzt alle Akteure entlang der Wertschöpfungskette der Holzernte von der Einschlagsplanung bis zur Anlieferung beim Abnehmer und überführt diese Kette in situationsspezifisch frei konfigurierbare Wertschöpfungsnetzwerke. Grundlage sind Digitale Zwillinge, die alle beteiligten Assets vom Wald über Forstmaschinen und handgeführten Geräten bis zu Softwaresystemen von Waldbesitzern, Unternehmern und Abnehmern sowie Softwarediensten repräsentieren und in einem übergreifenden Internet der Dinge, Dienste und Personen zusammenfassen. Digitale Zwillinge werden zu Knoten dieses Netzwerks und zum Mediator zwischen Wald, Maschinen und Menschen. Unter Anwendung von Industrie 4.0-Prinzipien agieren die Akteure dabei gleichberechtigt und auf "Augenhöhe". Alle eingesetzten Technologien sind von Grund auf darauf ausgerichtet, den Datenschutz und die Informations- bzw. Datensicherheit über den gesamten Prozess zu gewährleisten. Allen Digitalen Zwillingen stehen stets alle relevanten Informationen zur Planung, Durchführung, Auswertung, Unterstützung und Optimierung einzelner Prozessschritte zur Verfügung. Die Arbeiten in SmartForestry reichen von der Spezifikation des Gesamtprozesses, dem Festlegen der Architektur, der IT-technischen Abbildung des Gesamtprozesses durch Digitale Zwillinge und deren Orchestrierung bis zur konkreten Umsetzung in Referenzszenarien. Maßgebliche Akteure der Holzernte und die direkte prototypische Integration und Evaluation der durchgeführten Entwicklungen in deren Prozesse sichern die Anwendungsnähe und zeigen das betriebliche Potenzial und die Relevanz. Smart Forestry hebt damit den entscheidenden, branchenbedeutsamen Prozess der "Holzerntekette" auf eine neue Stufe von Digitalisierung, Vernetzung und Prozessautomatisierung und demonstriert dies praktisch. | Andreas Meggendorfer Tel.: +49 175 2935316 andreas.meggendorfer@upm.com UPM Biochemicals GmbH Am Haupttor 4614 06237 Leuna | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220NR254G | Verbundvorhaben: Spezifikation, Entwicklung und praktische Erprobung neuer, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhender Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte; Teilvorhaben 7: Auswirkungen auf die Arbeit im Wald, Dokumentation und Wissenstransfer - Akronym: SmartForestry-MMI | Smart Forestry liefert die Grundlagen, um den Wertschöpfungsprozess der Holzernte auf eine neue Stufe von Digitalisierung, Vernetzung und Prozessautomatisierung zu heben und dies gleichzeitig im Rahmen der verwendeten Wald und Holz 4.0 Konzepte praktisch zu demonstrieren. Teilvorhaben 7 umfasst die Evaluation der Projektergebnisse sowie den Wissenstransfer. Zusätzlich werden die Auswirkungen für die forstliche Arbeitswelt analysiert und dokumentiert. Dabei wird eine Standortsbestimmung in der Waldarbeit durch Prozessanalyse erarbeitet sowie Zukunftsszenarien für die Organisation und Qualifizierung in der künftigen Arbeitswelt entwickelt und veröffentlicht. Die Ergebnisse des Projekts werden zusammengefasst und für eine Integration in die Umsetzungsstrategie Wald und Holz 4.0 aufbereitet. | Alexander Kaulen Tel.: +49 6078 785-27 alexander.kaulen@kwf-online.de Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF) Spremberger Str. 1 64823 Groß-Umstadt | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220NR254H | Verbundvorhaben: Spezifikation, Entwicklung und praktische Erprobung neuer, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhender Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte; Teilvorhaben 8: Entwicklung von Architektur und Schablonen Digitaler Zwillinge und Mensch-Maschine-Schnittstellen - Akronym: SmartForestry | Smart Forestry entwickelt neue, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhende Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte. Smart Forestry vernetzt alle Akteure entlang der Wertschöpfungskette der Holzernte von der Einschlagsplanung bis zur Anlieferung beim Abnehmer und überführt diese Kette in situationsspezifisch frei konfigurierbare Wertschöpfungsnetzwerke. Grundlage sind Digitale Zwillinge, die alle beteiligten Assets vom Wald über Forstmaschinen und handgeführten Geräten bis zu Softwaresystemen von Waldbesitzern, Unternehmern und Abnehmern sowie Softwarediensten repräsentieren und in einem übergreifenden Internet der Dinge, Dienste und Personen zusammenfassen. Digitale Zwillinge werden zu Knoten dieses Netzwerks und zum Mediator zwischen Wald, Maschinen und Menschen. Unter Anwendung von Industrie 4.0-Prinzipien agieren die Akteure dabei gleichberechtigt und auf "Augenhöhe". Alle eingesetzten Technologien sind von Grund auf darauf ausgerichtet, den Datenschutz und die Informations- bzw. Datensicherheit über den gesamten Prozess zu gewährleisten. Allen Digitalen Zwillingen stehen stets alle relevanten Informationen zur Planung, Durchführung, Auswertung, Unterstützung und Optimierung einzelner Prozessschritte zur Verfügung. Die Arbeiten in SmartForestry reichen von der Spezifikation des Gesamtprozesses, dem Festlegen der Architektur, der IT-technischen Abbildung des Gesamtprozesses durch Digitale Zwillinge und deren Orchestrierung bis zur konkreten Umsetzung in Referenzszenarien. Maßgebliche Akteure der Holzernte und die direkte prototypische Integration und Evaluation der durchgeführten Entwicklungen in deren Prozesse sichern die Anwendungsnähe und zeigen das betriebliche Potenzial und die Relevanz. Smart Forestry hebt damit den entscheidenden, branchenbedeutsamen Prozess der "Holzerntekette" auf eine neue Stufe von Digitalisierung, Vernetzung und Prozessautomatisierung und demonstriert dies praktisch. | Prof. Dr. Martin Ziesak Tel.: +49 8237 9629355 martin.ziesak@ifos-gmbh.de IFOS GmbH Schusterberg 8 86447 Aindling | FPNR | ||
| 01.07.2021 | 30.12.2024 | 2220NR255A | Verbundvorhaben: Technisch unterstütztes Nährstoffmanagement im Verbund mit Biogasanlagen und Anbauregionen; Teilvorhaben 1: Bewertung und Optimierung der Prozessketten - Akronym: NAEHRWERT | Biogasanlagen sind in Deutschland v.a. in Regionen mit hoher Tierhaltungsdichte und entsprechend hohen Nährstoffüberschüssen verbreitet. Gesamtziel des Vorhabens Nährwert ist es, praxisgerechte und kosteneffiziente Lösungen zu ermöglichen. Nährwert setzt dazu auf die Entwicklung integrierter Konzepte im Zusammenspiel von technischen Verfahren mit optimiertem Gärproduktmanagement unter Berücksichtigung der pflanzenbaulichen Möglichkeiten (Dauergrünland, Dauerkulturen, üblicherweise rein mineralisch versorgte Kulturen). Insgesamt werden mit dem Vorhaben die vier für die Praxis mit den größten Herausforderungen verbundenen Problemfelder regionale Nährstoffbilanzen, Lager, Transport und Emissionen adressiert. Technisch sollen dazu (i) marktverfügbare Verfahren vergleichend mit unterschiedlichen Gärresttypen geprüft und auf dieser Basis optimiert werden, (ii) innovative neue Verfahren von Unternehmen geprüft und Richtung Marktfähigkeit entwickelt, (iii) neue Verfahrensansätze auf Laborebene untersucht und entwickelt sowie (iv) pflanzenbauliche Ansätze zur effizienten, emissionsarmen Verwertung unter Berücksichtigung der o.g. Herausforderungen konzipiert und geprüft werden. So legt das Vorhaben einen Grundstein, um Biogasanlagen zur Aufnahme größerer Güllemengen in Nährstoffüberschussregionen zu befähigen. Dadurch können diese zu überregionalen Nährstoffmanagementeinrichtungen weiterentwickelt werden. Zahlreiche eingebundene Praxispartner unterstützen das Vorhaben aus Eigeninteresse mit erheblichen Eigenanteilen.Durch die Einbindung wichtiger Technikpartner sowie praktischer Biogasanlagen, regelmäßige Vorträge und workshopartige Formate (mit Präsenz oder online) sowie durch die Einrichtung eines mit Praktikern, Wissenschaftlern und Fachpolitikern/fachlich zuständigen Behördenvertretern besetzten Projektbeirates wird die Berücksichtigung der Praxisrelevanz sowie die Verbreitung der Ergebnisse sichergestellt. | Michael Zechendorf Tel.: +49 341 2434 565 michael.zechendorf@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | FPNR | ||
| 01.07.2021 | 31.12.2024 | 2220NR255B | Verbundvorhaben: Technisch unterstütztes Nährstoffmanagement im Verbund mit Biogasanlagen und Anbauregionen; Teilvorhaben 2: Praxisvergleich verschiedener Aufbereitungstechniken - Akronym: Naehrwert | Biogasanlagen sind in Deutschland v.a. in Regionen mit hoher Tierhaltungsdichte und entsprechend hohen Nährstoffüberschüssen verbreitet. Gesamtziel des Vorhabens Nährwert ist es, praxisgerechte und kosteneffiziente Lösungen zu ermöglichen. Nährwert setzt dazu auf die Entwicklung integrierter Konzepte im Zusammenspiel von technischen Verfahren mit optimiertem Gärproduktmanagement unter Berücksichtigung der pflanzenbaulichen Möglichkeiten (Dauergrünland, Dauerkulturen, üblicherweise rein mineralisch versorgte Kulturen). Insgesamt werden mit dem Vorhabe die vier für die Praxis mit den größten Herausforderungen verbundenen Problemfelder regionale Nährstoffbilanzen, Lager, Transport, Emissionen adressiert. Technisch sollen dazu (i) marktverfügbare Verfahren vergleichend mit unterschiedlichen Gärresttypen geprüft und auf dieser Basis optimiert werden, (ii) innovative neue Verfahren von Unternehmen geprüft und Richtung Marktfähigkeit entwickelt, (iii) neue Verfahrensansätze auf Laborebene untersucht und entwickelt sowie (iv) pflanzenbauliche Ansätze zur effizienten, emissionsarmen Verwertung unter Berücksichtigung der o.g. Herausforderungen konzipiert und geprüft werden. So legt das Vorhaben einen Grundstein, um Biogasanlagen zur Aufnahme größerer Güllemengen in Nährstoffüberschussregionen zu befähigen. Dadurch können diese zu überregionalen Nährstoffmanagementeinrichtungen weiterentwickelt werden. Zahlreiche eingebundene Praxispartner unterstützen das Vorhaben aus Eigeninteresse mit erheblichen Eigenanteilen. Durch die Einbindung wichtiger Technikpartner sowie praktischer Biogasanlagen, regelmäßige Vorträge und workshopartige Formate (mit Präsenz oder online) sowie durch die Einrichtung eines mit Praktikern, Wissenschaftlern und Fachpolitikern/fachlich zuständigen Behördenvertretern besetzten Projektbeirates wird die Berücksichtigung der Praxisrelevanz sowie die Verbreitung der Ergebnisse sichergestellt. | Dr.-Ing. Elmar Brügging Tel.: +49 2551 962-420 bruegging@fh-muenster.de FH Münster Fachbereich Energie • Gebäude • Umwelt Institutsverbund Ressourcen, Energie und Infrastruktur Herr Dr.-Ing. Elmar Brügging Stegerwaldstr. 39 48565 Steinfurt | FPNR | ||
| 01.07.2021 | 31.12.2024 | 2220NR255C | Verbundvorhaben: Technisch unterstütztes Nährstoffmanagement im Verbund mit Biogasanlagen und Anbauregionen; Teilvorhaben 3: Innovative Techniken und Gärproduktnutzung - Akronym: Naehrwert | Biogasanlagen sind in Deutschland v.a. in Regionen mit hoher Tierhaltungsdichte und entsprechend hohen Nährstoffüberschüssen verbreitet. Gesamtziel des Vorhabens Nährwert ist es, praxisgerechte und kosteneffiziente Lösungen zu ermöglichen. Nährwert setzt dazu auf die Entwicklung integrierter Konzepte im Zusammenspiel von technischen Verfahren mit optimiertem Gärproduktmanagement unter Berücksichtigung der pflanzenbaulichen Möglichkeiten (Dauergrünland, Dauerkulturen, üblicherweise rein mineralisch versorgte Kulturen). Insgesamt werden mit dem Vorhabe die vier für die Praxis mit den größten Herausforderungen verbundenen Problemfelder regionale Nährstoffbilanzen, Lager, Transport, Emissionen adressiert. Technisch sollen dazu (i) marktverfügbare Verfahren vergleichend mit unterschiedlichen Gärresttypen geprüft und auf dieser Basis optimiert werden, (ii) innovative neue Verfahren von Unternehmen geprüft und Richtung Marktfähigkeit entwickelt, (iii) neue Verfahrensansätze auf Laborebene untersucht und entwickelt sowie (iv) pflanzenbauliche Ansätze zur effizienten, emissionsarmen Verwertung unter Berücksichtigung der o.g. Herausforderungen konzipiert und geprüft werden. So legt das Vorhaben einen Grundstein, um Biogasanlagen zur Aufnahme größerer Güllemengen in Nährstoffüberschussregionen zu befähigen. Dadurch können diese zu überregionalen Nährstoffmanagementeinrichtungen weiterentwickelt werden. Zahlreiche eingebundene Praxispartner unterstützen das Vorhaben aus Eigeninteresse mit erheblichen Eigenanteilen. Durch die Einbindung wichtiger Technikpartner sowie praktischer Biogasanlagen, regelmäßige Vorträge und workshopartige Formate (mit Präsenz oder online) sowie durch die Einrichtung eines mit Praktikern, Wissenschaftlern und Fachpolitikern/fachlich zuständigen Behördenvertretern besetzten Projektbeirates wird die Berücksichtigung der Praxisrelevanz sowie die Verbreitung der Ergebnisse sichergestellt. | Sascha Hermus Tel.: +49 1525 4782-560 hermus@3-n.info 3N-Kompetenzzentrum Niedersachsen Netzwerk Nachwachsende Rohstoffe und Bioökonomie e.V. Kompaniestr. 1 49757 Werlte | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2023 | 2220NR256A | Verbundvorhaben: Entwicklung von Naturfaserverstärkten Kunststoffen aus Bastfasern und Polylactid mit verbesserter Schalldämpfung durch Baumwolle; Teilvorhaben 1: Materialentwicklung - Akronym: AirCOmp | Das angestrebte Forschungsvorhaben zielt auf die Entwicklung von Naturfaserverstärkten Kunststoffen (NFK) mit erhöhter Schalldämpfung für Anwendung z. B. im Automobilbereich oder der Architektur. Die Verbunde sollen aus der Bindefaser Polylactid (PLA) und Bastfasern mithilfe eines Thermoforming-Prozesses hergestellt werden. Der Biokunststoff PLA wird aus natürlichen Rohstoffen hergestellt und ist industriell kompostierbar. Somit kann das im Projekt entwickelte Produkt ohne vorherige Trennung kompostiert werden. Durch die Zugabe von Baumwolle soll die akustische Wirkung (Dämpfung) verbessert werden, indem die Lufteinschlüsse (Poren) durch die Feinheit der Baumwolle in der Anzahl erhöht und in der Form verkleinert werden. Dieses Wirkprinzip wird durch eine erhöhte Feinheit der Fasern verstärkt, wodurch der Einsatz von Baumwolle aufgrund ihrer Eigenschaften zu Verbesserungen führt: Baumwolle ist im Gegensatz zu anderen Naturfasern feiner, wodurch sich auch das Gesamtgewicht verringert. Gleichzeitig sollen die mechanischen Eigenschaften wie die Festigkeit und Biegesteifigkeit dadurch nicht reduziert werden. Während des Projektes werden ebenfalls die akustischen Kennwerte auf Basis von Porenanalysen, Luftdurchlässigkeits- und Impedanzmessungen geprüft und bewertet. Durch die numerische Beschreibung und Validierung mithilfe von Simulationen soll ein digitaler Zwilling erstellt werden, dessen Ergebnisse zur Entwicklung eines Demonstratorbauteils dienen. | Dipl.-Ing. Christoph Hoffmeister Tel.: +49 421 218-58702 hoffmeister@faserinstitut.de FASERINSTITUT BREMEN e.V. Am Biologischen Garten 2 28359 Bremen | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2023 | 2220NR256B | Verbundvorhaben: Entwicklung von Naturfaserverstärkten Kunststoffen aus Bastfasern und Polylactid mit verbesserter Schalldämpfung durch Baumwolle; Teilvorhaben 2: Messtechnische und numerische Charakterisierung - Akronym: AirCOmp | Naturfaserverstärkte Kunststoffe (NFK), aus einer Verstärkungsfaser (Naturfasern) und Matrixfaser (thermoplastische Fasern) werden aus Vliesstoffen durch einen Thermoformingprozess hergestellt, indem die Matrixfaser aufgeschmolzen und das Material versteift wird. Das angestrebte Forschungsvorhaben zielt auf die Entwicklung von Naturfaserverstärkten Kunststoffen, im folgenden auch Composites genannt, mit erhöhter Schalldämpfung für Anwendungen z. B. im Automobilbereich als Türinnenraumverkleidung oder der Architektur für Trennwände. Die Verbunde sollen aus der Bindefaser Polylactid (PLA) und Bastfasern (Flachs, Hanf) sowie Baumwolle (CO) hergestellt werden. Der Biokunststoff PLA wird aus natürlichen Rohstoffen hergestellt und ist industriell kompostierbar. Somit kann das im Projekt entwickelte Produkt aus den Naturfasern und Polylactid ohne vorherige Trennung kompostiert werden. Durch die Zugabe von Baumwolle (u.a. Kurzfasern oder Linters) soll die akustische Wirkung (Dämpfung) verbessert werden, indem die Lufteinschlüsse (Poren) durch die Feinheit der Baumwolle in der Anzahl vergrößert und im Volumen verringert werden. Gleichzeitig sollen die mechanischen Eigenschaften wie die Festigkeit und Biegesteifigkeit erhalten bleiben. Die morphologischen Eigenschaften der Baumwolle führen zu einem verbesserten akustischen Verhalten im Vergleich zu anderen Naturfasern. In dem Vorhaben sollen Composites aus Bastfasern und Baumwolle mit der Bindefaser Polylactid hergestellt und auf ihre mechanischen und physikalischen Eigenschaften (Zugverhalten, Brennverhalten etc.) untersucht werden. Diese Kennwerte sollen durch die Zugabe von Baumwolle nicht reduziert werden. Durch die numerische Beschreibung und Validierung mithilfe von Simulationen soll ein digitaler Zwilling erstellt werden, dessen Ergebnisse zur Entwicklung eine Demonstratorbauteils dienen. Der digitale Zwilling ist die Grundlage des Simulationsvorgehens. | Dr.-Ing. Sören Keuchel Tel.: +49 40 30087045 keuchel@novicos.de Novicos GmbH Veritaskai 8 21079 Hamburg | FPNR | ||
| 01.09.2022 | 31.01.2023 | 2220NR257X | Studie zu Einsatzmöglichkeiten von Bioethanol als Kraftstoff für handgehaltene Arbeitsgeräte unter besonderer Beachtung der Land- und Forstwirtschaft - Akronym: Bioethanol | Im Bereich der handgehaltenen Arbeitsgeräte hat es in den letzten 10 Jahren eine starke Elektrifizierung gegeben, trotzdem ist der Absatz von handgehaltenen Arbeitsgeräten mit Verbrennungsmotoren nicht zurückgegangen. Durch die große Anzahl von Motoren, die weltweit in der Land- und Forstwirtschaft im Einsatz sind, werden erhebliche Mengen von klimaschädlichem CO2 und anderen Schadstoffemissionen emittiert. Zudem werden diese Motoren aus Gewichtsgründen ohne Katalysator zur Abgasnachbehandlung betrieben. Damit besteht der Bedarf eine Strategie zu entwickeln, mit welchen Kraftstoffen diese Motoren in Zukunft betrieben werden können, um eine schadstoffarme Verbrennung auch ohne Abgasnachbehandlung zu ermöglichen und gleichzeitig CO2-Emissionen in diesem Bereich zu reduzieren. Markteingeführt für diese Motoren, ist derzeit ein iso-paraffinischer, fossiler Sonderkraftstoff, der optimal auf diese Kleinmotoren abgestimmt ist. Durch den Einsatz von Bioethanol als Kraftstoff von Arbeitsgeräten kann sowohl eine schadstoffarme als auch eine CO2-neutrale Verbrennung realisiert werden. Vorteilhaft ist auch, dass Bioethanol aus verschiedensten Reststoffen weltweit regional gewonnen werden kann und preiswerter ist, als der bisher genutzte Sonderkraftstoff. Die Recherche ergab, dass die hygroskopischen Eigenschaften von Ethanol die Kleinmotorenhersteller bisher von einem breiten Einsatz dieses Kraftstoffes abgehalten haben. Wasser im Kraftstoff kann zu Korrosion im Kraftstoffsystem führen, was Motorschäden zur Folge haben könnte. Erschwerend kommt hinzu, dass Kraftstoffe für Kleinmotoren in Behältern mit geringen Volumina gelagert werden, welche diesbezüglich besonders empfindlich sind. Um den aus Klimaschutzgründen sinnvollen Einsatz von Bioethanol zu fördern, sind Forschungsaktivitäten notwendig, die sich mit den konkreten Auswirkungen der hygroskopischen Eigenschaften von Ethanol auf den Motor beschäftigen und geeignete Maßnahmen zur Verhinderung von Motorschäden zu ermitteln. | Im Rahmen der Literaturstudie wurde eine Marktrecherche zu folgenden Schwerpunkten durchgeführt: • Ermittlung der Anzahl von Motoren in handgehaltenen Arbeitsgeräten in der Land- und Forstwirtschaft sowie ihren geografischen Einsatzbereichen • Spezifikation der genutzten Motoren nach Größe und Einsatzdauer pro Jahr • Abschätzung des Jahresverbrauchs an Kraftstoff für die genannten Motoren nach geografischen Einsatzbereichen • Ermittlung des Einsatzes von Bioethanol in Kleinmotoren in den letzten 10 Jahren Basierend auf den Rechercheergebnissen wurde das Treibhausgaseinsparungspotential bei Einsatz von Bioethanol in Kleinmotoren handgehaltener Arbeitsmaschinen in der Land- und Forstwirtschaft ermittelt. Es wurden die Vorteile des Einsatzes von Bioethanol im Bereich der Abgasemissionen (Feinstaub, Aromaten), insbesondere in Ottomotoren ohne Dreiwegekatalysator und ohne Lambda 1 Regelung herausgearbeitet und der zukünftige Forschungsbedarf für den Einsatz von Bioethanol als Kraftstoff im Bereich der handgehaltenen Arbeitsgeräte abgeleitet. | Prof. Dr.-Ing. Bert Buchholz Tel.: +49 381 498-9150 bert.buchholz@uni-rostock.de Universität Rostock - Fakultät für Maschinenbau und Schiffstechnik - Lehrstuhl für Kolbenmaschinen und Verbrennungsmotoren Albert-Einstein-Str. 2 18059 Rostock | X | FPNR |
| 01.09.2021 | 31.12.2024 | 2220NR258X | Analyse der Anbaueignung eingeführter Baumarten im Klimawandel anhand bestehender Bestände - Akronym: AnBauKlim | Das Projekt AnBauKlim hat das Gesamtziel, die Anbauwürdigkeit eingeführter Baumarten durch Erhebungen in bereits etablierten, älteren Rein- und Mischbeständen in Nordrhein-Westfalen zu prüfen. Eine systematische Auswertung der bisherigen Anbauten in Nordrhein-Westfalen fehlt bisher, obwohl die Geschichte des flächenmäßig nicht unerheblichen Fremdländeranbaus bis 1880 zurückverfolgt werden kann (von Loe, 1989). Anhand dieser Bestände werden im Projekt Erkenntnisse zum Wachstum, zu abiotischen und biotischen Risiken, dem Verhalten im Klimawandel, zum Konkurrenzverhalten, zu möglichen Mischungsformen und Mischungsanteilen und zum Naturverjüngungspotenzial der vorhandenen eingeführten Baumarten generiert. Als Ergebnis sollen der Forstpraxis auf gesicherter Grundlage Empfehlungen gegeben werden können, ob die geprüften eingeführten Baumarten im Vergleich zu den heimischen Baumarten unter den gegebenen standörtlichen Bedingungen positive ökologische und ökonomische Eigenschaften aufweisen oder ob von ihrem Anbau abgeraten werden muss. Mit empfehlenswerten neuen Baumarten kann das Baumarten-Portfolio erweitert werden, sodass eine breitere Risikostreuung als Anpassungsstrategie an den Klimawandel ermöglicht wird. Die im Projekt erarbeiteten Erkenntnisse können in bestehende Konzepte wie das Waldbaukonzept NRW integriert werden. Bisher gelten in diesem lediglich die eingeführten Baumarten Weißtanne (Abies alba), Große Küstentanne (Abies grandis), Douglasie (Pseudotsuga menziesii) und Roteiche (Quercus rubra) als wissenschaftlich abgesichert, was den Forschungsbedarf an den anderen eingeführten Baumarten vor allem in Nordrhein-Westfalen verdeutlicht. | Dr. Bertram Leder Tel.: +49 2931 7866-100 zwh@wald-und-holz.nrw.de Landesbetrieb Wald und Holz Nordrhein-Westfalen - Wald und Holz NRW Zentrum für Wald und Holzwirtschaft (FBV) Obereimer 13 59821 Arnsberg | FPNR | ||
| 01.11.2022 | 30.04.2024 | 2220NR259X | Systemauswahl zur biotechnologischen Verwertung von CO2 aus Biogasanlagen - Akronym: BiogasanlagePLUS | Ziel ist die Erarbeitung und Priorisierung von geeigneten Konzepten zur biotechnologischen Verwertung von CO2 aus Biogasanlagen, um eine höhere Wertschöpfung im Anlagenbetrieb, bei gleichzeitiger Reduktion des CO2-Ausstoßes, zu erreichen. Als Ergebnis des Vorprojektes stehen ausführliche Beschreibungen verschiedener sinnvoller Produktionsprozesse, z.B. in Form von Projektskizzen, zur Verfügung. Im Rahmen einer Szenarioanalyse soll insbesondere die morphologische Analyse durchgeführt werden. Als Ergebnis soll eine Auflistung von konsistenten/widerspruchsfreien Szenarienpfaden (Umsetzungsvarianten) zur biotechnologischen CO2-Verwertung im Umfeld einer Biogasanlage stehen, welche anschließend in einer Nutzwertanalyse priorisiert und weiter eingegrenzt werden sollen. Am Ende des Projektes sollen die wichtigsten Erkenntnisse in einer Roadmap zusammengefasst werden. Es sollen konkrete Handlungsempfehlungen, Schlussfolgerungen und strategische Ableitungen für die Fördergeber und Projektnehmer in Bezug auf die geplante Umsetzungsphase der einzelnen Teilprojekte nach der Konzeptionsphase enthalten sein. Durch das Einbeziehen von Experten, Biogasanlagenbetreiber und weiteren relevanten Stakeholdern kann die Roadmap bei der erfolgreichen Umsetzung und Implementierung in Folgeprojekte Hilfestellung leisten. Ebenso soll bereits eine priorisierte Liste von geeigneten bestehenden Biogasanlagen in Deutschland für die mögliche Durchführung des zugehörigen Gesamtvorhabens erstellt werden. | Dr. Esther Hegel Tel.: +49 69 7564-233 esther.hegel@dechema.de DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. Theodor-Heuss-Allee 25 60486 Frankfurt am Main | FPNR | ||
| 01.05.2023 | 30.04.2024 | 2220NR260X | Optimierung der Wirk- und Aromastoffausbeute in Pflanzen und Kondensaten aus Niedrigtemperaturtrocknungsverfahren von Arznei- und Gewürzpflanzen (Vorstudie) - Akronym: NiTro | Ziel des Vorhabens ist die aroma- und wirkstoffschonende Niedrigtemperaturtrocknung von Arznei- und Gewürzpflanzen bei gleichzeitiger Nutzung des anfallenden Kondensats. Als einjährige Vorstudie sollen verschiedene Trocknungszyklen variiert und der Einfluss auf Produkt- und Kondensatquantität und -qualität erfasst werden, sodass am Ende wichtige Kennzahlen für eine Einschätzung des Systems und des weiteren Forschungsbedarfs zur Verfügung stehen. Die Konvektionstrocknung ist eines der wichtigsten Konservierungsverfahren für Arznei- und Gewürzpflanzen. Dabei werden hohe Ansprüche an den Qualitätserhalt (Farbe, Wirkstoffe, Mikrobiologie) gestellt. Gleichzeitig ist die Trocknung bei hohen Temperaturen ein energieintensiver Prozess und bislang gehen wertvolle Inhaltsstoffe mit dem Kondenswasser als Abfallstrom verloren. Im Rahmen des Projektes soll daher gezielt im energieärmeren Bereich der Niedrigtemperatur erprobt werden, welche Trocknungszyklen für verschiedene Arznei- und Gewürzpflanzen (Modellpflanzen: Minze, Basilikum, Tee-Hortensie, Spilanthes spp.) Verbesserungen hinsichtlich des Qualitätserhalts erzielen und das Spannungsfeld zwischen Qualitätserhalt, Trocknungsdauer, Energieeinsatz und mikrobiologischer Kontamination besser verstanden und mit Kennzahlen erfasst werden. Zusätzlich erfolgt eine Aufbereitung des Kondensats, indem darin enthaltene Aromastoffe absorbiert und in Wertschöpfungsketten eingebracht werden. | Prof. Dr. Ralf Pude Tel.: +49 222 5999-6313 r.pude@uni-bonn.de Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Landwirtschaftliche Fakultät - Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES) - Nachwachsende Rohstoffe Klein-Altendorf 2 53359 Rheinbach | FPNR | ||
| 01.08.2021 | 31.07.2024 | 2220NR262X | Vielseitige Reaktionsedukte für eine nachhaltige ChemieIndustrie durch die Produktion von BioDetergenzien in Aureobasidium - Akronym: ViRIDi_Aurum | In ViRIDi Aurum steht die mikrobielle Umwandlung von nachwachsenden Rohstoffen in wertvolle Fettsäurederivate inkl. Glykolipide im Fokus. Der hefeähnliche Pilz Aureobasidium synthetisiert Hydroxyfettsäureester unterschiedlicher Struktur, die im Gegensatz zu den Lipiden der Ölalgen und -hefen nicht als Speicherstoff dienen, sondern sekretiert werden. Um die Syntheseleistung zu erhöhen wird diese in einem Plattformorganismus mit Hilfe von Metabolic Engineering angepasst. Molekulare Methoden erlauben überdies die Änderung der Struktur der Zielmoleküle und damit die Anpassung an mögliche Anwendungen. Daneben werden wir Produktionsfermentationen im Labor-Maßstab entwickeln und so einen ersten Schritt in Richtung einer industriellen Implementierung gehen. Für die anvisierten Produkte konnten wir zwei Firmen (Evonik und FUCHS SCHMIERSTOFFE) als Interessenten gewinnen, die dem Projekt beratend zur Seite stehen. Damit zeigen wir das Potential der hier erarbeiteten Ergebnisse für die chemische Industrie auf. In ViRIDi Aurum werden sowohl Intermediate für die chemische Industrie, als auch Endprodukte, die für ihre Anwendung nicht weiter modifiziert werden, hergestellt. Aus den Intermediaten können Endprodukte wie Kosmetika, Kunst-, Schmier- oder Treibstoffe synthetisiert werden, während die Glykolipide als Tenside zum Einsatz kommen. Die physiko-chemischen Eigenschaften neuer Moleküle werden untersucht, um deren Passgenauigkeit für die Anwendung zu erhöhen. Die Maßnahmen zur Erhöhung der Applikationsnähe (zB Firmen als Berater) garantieren, dass die Ergebnisse des Projekts zeitnah verwertet werden können. Somit wird ViRIDi Aurum seinen Beitrag zur Nachhaltigkeitsentwicklung der deutschen Chemieindustrie leisten. | Dr. Till Tiso Tel.: +49 241 80266-29 till.tiso@rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät für Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften - Fachgruppe Biologie - Institut für Angewandte Mikrobiologie (iAMB) Worringerweg 1 52074 Aachen | FPNR | ||
| 01.06.2021 | 31.05.2024 | 2220NR263A | Verbundvorhaben: Entwicklung eines neuartigen edelmetallfreien und SO2-resistenten Katalysators für die langzeitstabile Oxidation von CH4, CH2O und CO im Abgas von stationären Gasmotoren; Teilvorhaben 1: Experimenteller Nachweis der Funktionsfähigkeit an einem Gasmotor - Akronym: MethOx | Ziel des Vorhabens MethOx ist die Entwicklung eines neuartigen edelmetallfreien schwefelresistenten Oxidationskatalysators zur Minderung der Methan-, Formaldehyd- und Kohlenmonoxidemissionen im Abgas stationärer Gasmagermotoren. Die Katalysatoren sollen auf Eisen oder Mangan basieren und sich durch eine höhere Beständigkeit gegen Schwefel und hydrothermale Belastung vom Stand der Technik abheben. Ihre Eignung soll neben Laboruntersuchungen auch in einer realen Anwendung erprobt und bestätigt werden. Teilvorhaben: Experimenteller Nachweis der Funktionsfähigkeit an einem Gasmotor, ggf. mit einer Betriebsdauer von mehreren Wochen. | Florian Henze Tel.: +49 9631 7024-51 henze@voelkl.net Völkl Motorentechnik GmbH Einsteinstr. 12 95643 Tirschenreuth | FPNR | ||
| 01.06.2021 | 31.05.2024 | 2220NR263B | Verbundvorhaben: Entwicklung eines neuartigen edelmetallfreien und SO2-resistenten Katalysators für die langzeitstabile Oxidation von CH4, CH2O und CO im Abgas von stationären Gasmotoren; Teilvorhaben 2: Demonstratorentwicklung und Erprobung anwendungsnaher Katalysatoren - Akronym: MethOx | Ziel des Vorhabens MethOx ist die Entwicklung eines neuartigen edelmetallfreien schwefelresistenten Oxidationskatalysators zur Minderung der Methan-, Formaldehyd- und Kohlenmonoxidemissionen im Abgas stationärer Gasmagermotoren. Die Katalysatoren sollen auf Eisen oder Mangan basieren und sich durch eine höhere Beständigkeit gegen Schwefel und hydrothermale Belastung vom Stand der Technik abheben. Ihre Eignung soll neben Laboruntersuchungen auch in einer realen Anwendung erprobt und bestätigt werden. In diesem Rahmen ist das Teilvorhaben des DBI auf die Konzeptionierung/Entwicklung des Verfahrens und Demonstrators sowie auf Arbeiten zur Entwicklung und Erprobung des Katalysators fokussiert. Dazu sollen die Katalysatorwaben modellgestützt hinsichtlich Druckverlust optimiert und nach der Herstellung durch den Projektpartner TUBAF im Labor erprobt werden, um die Eignung der Wabenkatalysatoren im Vergleich zu den bei TUBAF entwickelten pulverförmigen Katalysatoren zu untersuchen und Einsatzgrenzen zu ermitteln. In Verbindung mit Erkenntnissen aus der Erprobung unter realen Bedingungen an einem Gasmagermotor werden abschließend Auslegungshinweise und ein Scale-up-Konzept erstellt. | Jenö Schipek Tel.: +49 3731 - 4195 375 jenoe.schipek@dbi-gruppe.de DBI - Gastechnologisches Institut gGmbH Freiberg Halsbrücker Str. 34 09599 Freiberg | FPNR | ||
| 01.06.2021 | 30.06.2024 | 2220NR263C | Verbundvorhaben: Entwicklung eines neuartigen edelmetallfreien und SO2-resistenten Katalysators für die langzeitstabile Oxidation von CH4, CH2O und CO im Abgas von stationären Gasmotoren; Teilvorhaben 3: Katalysatorentwicklung - Akronym: Methox | Das Vorhaben adressiert die Minderung von THG- und Schadstoffemissionen bei mageren Gasmotoren, die mit biogenen CO2-neutralen Brennstoffen (Biogas, Synthesegas) betrieben werden. Die Gasmotoren finden primär Anwendung bei der flexiblen Bereitstellung von elektrischem Strom. Im Speziellen soll ein neuartiger Oxidationskatalysator entwickelt werden, der das Treibhausgas Methan sowie die toxischen Emittenten Formaldehyd und Kohlenmonoxid zuverlässig aus dem Abgasstrom entfernt. Derzeit sind keine Katalysatorsysteme verfügbar, die eine Dauerstabilität unter mageren Betriebsbedingungen gewährleisten. Zudem soll der Katalysator resistent gegenüber dem im Abgas vorhandenen SO2 sein. Das neuartige Katalysatormaterial wird zunächst im Labor und schließlich im Realabgas eines Gasmotors evaluiert. | Prof. Dr. Sven Kureti Tel.: +49 3731 39-4482 sven.kureti@iec.tu-freiberg.de Technische Universität Bergakademie Freiberg - Institut für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen - Professur Reaktionstechnik Fuchsmühlenweg 9 09599 Freiberg | FPNR | ||
| 01.02.2021 | 31.01.2023 | 2220NR265A | Verbundvorhaben: Entwicklung eines kontinuierlichen mikrobiell-enzymatischen Hydrolyseverfahrens zum Strohaufschluss unter halophilen Bedingungen; Teilvorhaben 1: Etablierung eines Sole-Prozesses im technischen Maßstab - Akronym: MESA | Getreidestroh stellt mit einer jährlichen Produktion von ca. 20 Mio. t in Deutschland ein enormes Potential für die Verwendung als nachwachsender Rohstoff dar. Die Verwertung setzt allerdings die Entwicklung adäquater Aufschlusstechnologien voraus, um die vergärbaren Mono- und Disaccharide freizusetzen. Die Ergebnisse aus früheren FuE-Projekten (FKZ22034011; 22016912) zeigten, dass ein effektiver Aufschluss von Stroh auch mit halophilen Mikroorganismen möglich ist. Gesamtziel dieses Projektes war daher die Entwicklung eines Sole-Prozesses im Labor und im technischen Maßstab. Hierbei galt es, eine signifikante Verkürzung der Behandlungszeiten zu erreichen und den Nachweis einer Umsetzbarkeit unter technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten zu demonstrieren. Zunächst sollte hierzu ein Reaktorkonzept für eine kontinuierliche Behandlung von Strohballen in einen technischen Maßstab realisiert werden. Durch die Optimierung der maßgeblichen Aufschlussparameter wurde hierbei das Ziel verfolgt, die notwendige Behandlungsdauer für den Strohaufschluss auf unter 14 Tage zu reduzieren. Die Aufschlusseffizienz wurde auf Basis der spezifischen und absoluten Methanerträge mittel statischer Gärtests ermittelt. Darüber hinaus wurde geprüft inwieweit die im Rahmen Behandlung anfallenden Salzlösungen einer Biogasanlagen zugeführt werden können ohne negative Effekte auf die Prozessstabilität. Auf Basis der verfahrenstechnischen Auslegung der Aufschlussanlage und der ermittelten Methanerträge erfolgte abschließend eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung des Gesamtprozesses. | Im Projekt konnte gezeigt werden, dass durch die Sole-Behandlung der Weizenstroh-Strohballen im technischen Gradierwerk die Abbaubarkeit signifikant erhöht werden kann. Durch die Optimierung der Versuchsparameter (Sole-Konzentration, Temperatur, pH-Wert, Nährstoffzugabe, etc.) konnten die Aufschluss-Bedingungen optimiert und die Behandlungszeit im Gradierwerk auf 10 bis 14 Tage reduziert werden. Das technische Gradierwerk konnte hinsichtlich einer möglichst niedrigen Verdunstungsrate und einer maximalen Durchdringung der Strohballen mit der Sole ebenfalls verfahrenstechnisch optimiert werden. Hinsichtlich der Biogas-Produktion konnte eine z.T. deutliche Steigerung der spezifischen Gaserträge im Bereich von bis zu 15 % demonstriert werden. Allerdings wurden die absoluten Biogas- und Methanerträge bezogen auf die Ausgangsbiomasse durch den teilweise erheblichen Abbau von organischem Material im Verlauf der Sole-Behandlung beeinträchtigt. In der Gesamtbilanz konnten daher keine bzw. nur geringfügig höhere Gasausbeuten erzielt werden. Dennoch ist die Sole-Behandlung für einen Einsatz von Stroh in Biogasanlagen verfahrenstechnisch vorteilhaft. Einerseits wird der spezifische Abbaugrad verbessert und anderseits ist das Stroh durch die Flüssigkeitsaufnahme besser verarbeitbar und bildet zudem im Fermentationsprozess keine Schwimmschichten. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass unter den Bedingungen einer Co-Vergärung und des Einsatzes eines 2,5 % Aufschluss-Hydrolysats die Sole-Lösungen keine negativen Effekte auf den Gasertrag und die Prozessstabilität haben. Auf Basis der erzielten Ergebnisse und einer hierauf aufbauenden vorläufigen Wirtschaftlichkeitsbetrachtung, sind voraussichtlich Stromerlöse im Bereich von 20 – 22 ct/KWh erforderlich, um in der Praxis einen rentablen Anlagenbetrieb zum Soleaufschluss von Stroh und anschließenden Einsatz in einer Biogasanlage zu gewährleisten. | Dr. Stefan Dröge Tel.: +49 6331 2490-846 stefan.droege@pfi-biotechnology.de Prüf- und Forschungsinstitut Pirmasens e.V. Marie-Curie-Str. 19 66953 Pirmasens | X | FPNR |
| 01.02.2021 | 31.03.2023 | 2220NR265B | Verbundvorhaben: Entwicklung eines kontinuierlichen mikrobiell-enzymatischen Hydrolyseverfahrens zum Strohaufschluss unter halophilen Bedingungen; Teilvorhaben 2: Charakterisierung und Optimierung leistungsfähiger halophiler Mischkulturen - Akronym: MESA | Getreidestroh stellt mit einer jährlichen Produktion von ca. 20 Mio. t allein in Deutschland ein enormes Potential für die Verwendung als nachwachsender Rohstoff dar. Die Verwertung von Getreidestroh bzw. Weizenstroh setzt allerdings die Entwicklung adäquater Aufschlusstechnologien voraus, um aus der Lignocellulose die vergärbaren Mono- und Disaccharide freizusetzen. Unter den bisher untersuchten physikalischen, chemischen und biologischen Methoden ist der hydrothermale Aufschluss mittels Thermodruckhydrolyse (TDH) eine vielfach eingesetzte Technologie, die in verschiedenen Projekten am PFI etabliert und optimiert wurde. Allerdings ist zur Generierung von Zuckern ein nachfolgender Schritt – die enzymatische Hydrolyse der Cellulose-Fraktion – notwendig, die momentan noch einen kritischen Punkt darstellt. Zwar bewirkt die TDH-Vorbehandlung eine deutliche Verbesserung der enzymatischen Hydrolyse, jedoch sind die derzeitigen Enzymkosten für eine wirtschaftliche Nutzung noch zu hoch. Die Ergebnisse aus einem vorangegangenen FuE-Projekt (FKZ22034011; 22016912) zeigten, dass ein effektiver Aufschluss von Strohbiomasse auch mit halophilen Mikroorganismen möglich ist. In diesem Projekt wurde mittels eines Gradierwerkes, welches mit Stroh und einer Sole betrieben wurde, eine mikrobielle Biozönose angereichert, die in der Lage war, das Stroh von drei verschiedenen Getreidesorten anzugreifen: Durch Behandlung dieses Strohs mit dem cellolytischen Enzym Biogazym2x der Firma ASA Spezialenzyme GmbH konnte die Cellulose direkt zu freien Zuckern abgebaut werden. Gesamtziel dieses Projektes war daher die Entwicklung und Optimierung des Sole-Prozesses im Labor und im technischen Maßstab. Hierbei galt es insbesondere, eine signifikante Verkürzung der Behandlungszeiten zu erreichen und den Nachweis einer Umsetzbarkeit unter technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten zu demonstrieren. | Gesamtziel dieses Projektes war die Entwicklung eines biologischen Aufschlussverfahrens für Getreidestroh auf Basis von halophilen Mikroorganismen. Dieses Ziel wurde vollständig erreicht. Zunächst wurde eine temperierbare Laborberieselungsanlage zur Ermittlung der optimalen Aufschlussbedingungen konzipiert und aufgebaut. Da sich lichtmikroskopische Untersuchungen als ungeeignet zur Beurteilung des Aufschlussgrades des Strohs erwies, wurde ein enzymatisches Verfahren entwickelt. Dieses basiert darauf, die Zugänglichkeit des Strohmaterials für enzymatische Umsetzungen durch Inkubation der Strohproben mit einer definierten Enzymmischung und Messung der freigesetzten Zucker zu beurteilen Es zeigte sich, dass der Aufschlussgrad mit steigender Sole-Konzentration abnimmt. Die Zugabe von Stickstoff- und Phosphorquellen wirkte sich eher negativ aus. Dagegen wirkte sich das Anreichern von halophilen Mikroorganismen durch die Beimpfung der Sole mit aus den vorherigen Versuchen gewonnenen Konsortien positiv auf den Strohaufschluss aus. Grundlegende Parameter für das entwickelte Strohaufschlussverfahren waren 2,5 - 5 % Sole bei einer Aufschlusszeit von 14 - 15 Tagen. Durch die Versuche im Technikumsmaßstab des Projektpartners PFI konnten diese Ergebnisse bestätigt werden: Auch hier erwiesen sich eine Solekonzentration von 2,5% und eine Aufschlusszeit von 14 Tagen als optimal. | Dr. Arno Cordes Tel.: +49 5331 8825-36 cordes@asa-enzyme.de ASA Spezialenzyme GmbH Am Exer 19 C 38302 Wolfenbüttel | X | FPNR |
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2220NR267A | Verbundvorhaben: Nachhaltiger Kunststoffrasenplatz - Entwicklung und Untersuchung am Beispiel der Stadt Ellwangen; Teilvorhaben 1: Werkstoffentwicklung - Akronym: NaKuRa | Die Nutzung von Kunststoffrasenplätzen wird derzeit intensiv in Gesellschaft und Politik diskutiert. Der Grund hierfür ist ein laufendes Verfahren der ECHA (Europäische Chemikalienagentur) zur Neufestlegung eines PAK-Grenzwertes für das Einfüllgranulat. Sollte ein Verbot des Einfüllgranulats in Kraft treten, dürfte ein Großteil bisheriger Kunststoffrasenplätze nicht mehr genutzt werden. Ziel dieses Projekts ist daher die wissenschaftliche Begleitung des Baus und der Nutzung eines nachhaltigen Kunststoffrasenplatzes. Dies erfolgt anhand einer Pilotanlage für den Fußball- und Baseballbetrieb in der Stadt Ellwangen. Erstmalig sollen die bisherigen Komponenten Elastikschicht, Kunststofffaser sowie Einfüllgranulat, die in der Regel auf fossilen Ausgangsstoffen basieren, vollständig durch Werkstoffe aus nachwachsenden, schadstofffreien Rohstoffquellen ersetzt werden. Die Sporttauglichkeit soll dabei mindestens diejenige erreichen, die bisher für konventionell gebaute Anlagen üblich ist. Da durch den Sportbetrieb der teilweise Austrag von Mikroplastik in die Umwelt unvermeidbar ist, soll über umfassende Boden- und Kunststoffanalysen gewährleistet werden, dass keinerlei Schadstoffe in den Erzeugnissen vorhanden sind, die zu einer Belastung der Umgebung führen können. Nicht biologisch abbaubare Komponenten sollen im Anschluss zur Ressourcenschonung einem Verwertungsprozess zugeführt werden. Das Gesamtprojekt wird dabei ganzheitlich ökobilanziert, um den Nachweis der Nachhaltigkeit zu erbringen. Zudem sollen Bürger und Vereine vor Ort in das Projekt einbezogen werden, um die Bürgergemeinschaft im Bereich der nachhaltigen Entwicklung zu sensibilisieren. Der entstandene Kunststoffrasenplatz soll schließlich als Vorbild und Anschauungsobjekt für den Bau von weiteren nachhaltigen Kunststoffrasenplätzen dienen. | Dr. Michael Schweizer Tel.: +49 7062 97687-231 michael.schweizer@tecnaro.de TECNARO Gesellschaft zur industriellen Anwendung nachwachsender Rohstoffe mbH Bustadt 40 74360 Ilsfeld | FPNR | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2220NR267B | Verbundvorhaben: Nachhaltiger Kunststoffrasenplatz - Entwicklung und Untersuchung am Beispiel der Stadt Ellwangen; Teilvorhaben 2: Analyse des Werkstoffverhaltens - Akronym: NaKura | Die Nutzung von Kunststoffrasenplätzen wird derzeit intensiv in Gesellschaft und Politik diskutiert. Der Grund hierfür ist ein laufendes Verfahren der ECHA (Europäische Chemikalienagentur) zur Neufestlegung eines PAK-Grenzwertes für das Einfüllgranulat. Sollte ein Verbot des Einfüllgranulats in Kraft treten, dürfte ein Großteil bisheriger Kunststoffrasenplätze nicht mehr genutzt werden. Ziel dieses Projekts ist daher die wissenschaftliche Begleitung des Baus und der Nutzung eines nachhaltigen Kunststoffrasenplatzes. Dies erfolgt anhand einer Pilotanlage für den Fußball- und Baseballbetrieb in der Stadt Ellwangen. Erstmalig sollen die bisherigen Komponenten Elastikschicht, Kunststofffaser sowie Einfüllgranulat, die in der Regel auf fossilen Ausgangsstoffen basieren, vollständig durch Werkstoffe aus nachwachsen-den, schadstofffreien Rohstoffquellen ersetzt werden. Die Sporttauglichkeit soll dabei mindestens diejenige erreichen, die bisher für konventionell gebaute Anlagen üblich ist. Da durch den Sportbetrieb der teilweise Austrag von Mikroplastik in die Umwelt unvermeidbar ist, soll über umfassende Boden- und Kunststoffanalysen gewährleistet werden, dass keinerlei Schadstoffe in den Erzeugnissen vorhanden sind, die zu einer Belastung der Umgebung führen können. Nicht biologisch abbaubare Komponenten sollen im Anschluss zur Ressourcenschonung einem Verwertungsprozess zugeführt werden. Das Gesamtprojekt wird dabei ganzheitlich ökobilanziert, um den Nachweis der Nachhaltigkeit zu erbringen. Zudem sollen Bürger und Vereine vor Ort in das Projekt einbezogen werden, um die Bürgergemeinschaft im Bereich der nachhaltigen Entwicklung zu sensibilisieren. Der entstandene Kunststoffrasenplatz soll schließlich als Vorbild und Anschauungsobjekt für den Bau von weiteren nachhaltigen Kunststoffrasenplätzen dienen. | Felix Baumgärtner Tel.: +49 711 685 62820 felix.baumgaertner@ikt.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Kunststofftechnik (IKT) Pfaffenwaldring 32 70569 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2220NR268X | Einsatz resistenter Sorten zur Kontrolle von Cercospora beticola im integrierten Pflanzenschutz zur Sicherung der Ertragsstabilität bei Zuckerrüben für die Biogasproduktion - Akronym: CERES | Die Wirtschaftlichkeit der Nutzung von Zuckerrüben für die Biogasproduktion hängt maßgeblich vom Gesundheitszustand der Zuckerrübe ab. Die Cercospora-Blattfleckenkrankheit, verursacht durch den Erreger Cercospora beticola, repräsentiert die wichtigste Blattkrankheit, da ein früher Befall den Zucker- und Rübenertrag reduziert, so dass erhebliche Verluste in der Biogasproduktion auftreten können. Moderne Hochleistungssorten mit ihren Resistenzeigenschaften leisten einen wichtigen Beitrag zur Bekämpfung der Krankheit. Daher ist es Gesamtziel des Projektes, den Einsatz resistenter Sorten im integrierten Pflanzenschutz zu fördern, indem ein besseres Verständnis der Interaktion aus Sortenresistenz und Erregerepidemiologie erarbeitet wird. Dazu gehören die Beschreibung des Einflusses der Sortenresistenz auf die Produktion von Vermehrungs- bzw. Ausbreitungseinheiten (Sporen) des Erregers. Des Weiteren soll die genetische Variabilität natürlicher C. beticola Populationen in Abhängigkeit des Standortes und der angebauten Sorte untersucht werden. Zur Einschätzung der Resistenzstabilität soll geprüft werden, ob der durch die Sortenresistenz verursachte Selektionsdruck zu einer genetischen Veränderung und Anpassung der C. beticola Population führt. Zur Erreichung der Ziele werden im Projekt mehrere technische Methoden etabliert und weiterentwickelt. Dazu gehört der Einsatz von Sporenfallen, um Sorten spezifisch das Auftreten von C. beticola Sporen zu bestimmen. Des Weiteren sollen molekulare Marker und die Hochdurchsatzsequenzierung eingesetzt werden, um die genetische Variabilität natürlicher C. beticola Populationen zu charakterisieren. Mit Hilfe der künstlichen Inokulation wird unter Feldbedingungen ein starker Selektionsdruck auf C. beticola Populationen erzeugt, um die Anpassung des Erregers an die Sortenresistenz zu prüfen. Die Ergebnisse sind Grundlage für die Optimierung von Anbau- und Bekämpfungsverfahren im Sinne des integrierten Pflanzenschutzes. | Prof. Dr. Mark Varrelmann Tel.: +49 551 50562-70 varrelmann@ifz-goettingen.de Verein der Zuckerindustrie e.V. - Institut für Zuckerrübenforschung Holtenser Landstr. 77 37079 Göttingen | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 30.04.2025 | 2220NR269A | Verbundvorhaben: Standortgerechtes Waldmanagement im Kleinprivatwald: Klima - Nährstoffe - Wasserhaushalt; Teilvorhaben 1: Projektkoordination und klimatisches Anbaurisiko von etablierten und alternativen Baumarten - Akronym: StWM-KPW | In Deutschland liegen knapp 50 Prozent der Waldfläche in privatem Besitz. Davon haben mehr als 70 Prozent Flächengrößen kleiner 200 ha, 50 Prozent sogar kleiner 20 ha. Der Kleinprivatwald zeichnet sich dabei häufig durch einen höheren Anteil an Energieholznutzung und ein stark ideell geprägtes Verhältnis zum Wald aus. Vermehrt wird die Bewirtschaftung kleiner Waldflächen als Freizeitbeschäftigungen gesehen und weniger als wesentlicher Beitrag zum Einkommen. Dies kann einerseits zu einer Abnahme des traditionellen Wissens zur Waldbewirtschaftung führen, birgt aber andererseits die Möglichkeit interessierte Waldbesitzer durch Beratung und gute Informationsmöglichkeiten für eine langfristig erfolgreiche und ressourcenschonende Forstwirtschaft zu gewinnen. Dabei ist ein standortgerechtes Vorgehen unabdingbar. Neben den existierenden klassischen Standortkarten, die den Stand der Erkenntnisse zum Zeitpunkt der Aufnahme (schwerpunktmäßig in den letzten Jahrzehnten des letzten Jahrhunderts) wiedergeben, werden aktuell Standorteigenschaften in den Bereichen standortgerechte Baumartenwahl im Klimawandel, Nährelementansprüche von Baumarten und nährstoffnachhaltige Holzernte sowie Objektivierung der Einschätzungen zum Wasserhaushalt neu und ergänzend interpretiert. Grundlage sind einerseits die inzwischen zur Verfügung stehenden umfangreichen Datensammlungen zu Klima, Ernährung, Bodenchemie und -physik in Wäldern und andererseits neu entwickelte Methoden, um diese Daten zur Einschätzung von Standortfaktoren zu nutzen. Projektziel ist es deshalb, den aktuellen Stand der forstlichen Standortinformationen für die Beratung und beratungsbasierte Förderung im Kleinprivatwald nutzbar zu machen und damit ein standort-gerechtes Waldmanagement als Grundlage für eine langfristig erfolgreiche und ressourcen-schonende Forstwirtschaft sicher zu stellen. Schwerpunkte der LWF sind dabei die Projektumsetzung in Bayern und die klimagetriebene Anbaueignung von Baumarten in Deutschland. | Dr. Klaas Wellhausen Tel.: +49 8161 4591-201 klaas.wellhausen@lwf.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1 85354 Freising | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 30.04.2025 | 2220NR269B | Verbundvorhaben: Standortgerechtes Waldmanagement im Kleinprivatwald: Klima - Nährstoffe - Wasserhaushalt; Teilvorhaben 2: Erweiterte Standortinformationen für Bayern - Akronym: StWM-KPW | In Deutschland liegen knapp 50 Prozent der Waldfläche in privatem Besitz. Davon haben mehr als 70 Prozent Flächengrößen kleiner 200 ha, 50 Prozent sogar kleiner 20 ha. Der Kleinprivatwald zeichnet sich dabei häufig durch einen höheren Anteil an Energieholznutzung und ein stark ideell geprägtes Verhältnis zum Wald aus. Vermehrt wird die Bewirtschaftung kleiner Waldflächen als Freizeitbeschäftigungen gesehen und weniger als wesentlicher Beitrag zum Einkommen. Dies kann einerseits zu einer Abnahme des traditionellen Wissens zur Waldbewirtschaftung führen, birgt aber andererseits die Möglichkeit interessierte Waldbesitzer durch Beratung und gute Informationsmöglichkeiten für eine langfristig erfolgreiche und ressourcenschonende Forstwirtschaft zu gewinnen. Dabei ist ein standortgerechtes Vorgehen unabdingbar. Neben den existierenden klassischen Standortkarten, die den Stand der Erkenntnisse zum Zeitpunkt der Aufnahme (schwerpunktmäßig in den letzten Jahrzehnten des letzten Jahrhunderts) wiedergeben, werden aktuell Standorteigenschaften in den Bereichen standortgerechte Baumartenwahl im Klimawandel, Nährelementansprüche von Baumarten und nährstoffnachhaltige Holzernte sowie Objektivierung der Einschätzungen zum Wasserhaushalt neu und ergänzend interpretiert. Grundlage sind einerseits die inzwischen zur Verfügung stehenden umfangreichen Datensammlungen zu Klima, Ernährung, Bodenchemie und -physik in Wäldern und andererseits neu entwickelte Methoden, um diese Daten zur Einschätzung von Standortfaktoren zu nutzen. Projektziel ist es deshalb, den aktuellen Stand der forstlichen Standortinformationen für die Beratung und beratungsbasierte Förderung im Kleinprivatwald nutzbar zu machen und damit ein standort-gerechtes Waldmanagement als Grundlage für eine langfristig erfolgreiche und ressourcen-schonende Forstwirtschaft sicher zu stellen. Schwerpunkte des VfS sind: Akquise von Standortinformationen, Bodenbeprobung, praxisorientierte Projektumsetzung (zusammen mit LWF). | Stephan Garnreiter Tel.: 081614591239 garnreiter@vfs-muenchen.de Verein für forstliche Standortserkundung im Privat- und Körperschaftswald in Bayern, eingetragener Verein Max-Joseph-Str. 9 80333 München | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 30.04.2025 | 2220NR269C | Verbundvorhaben: Standortgerechtes Waldmanagement im Kleinprivatwald: Klima - Nährstoffe - Wasserhaushalt; Teilvorhaben 3: Standortbezogenes Nährstoffangebot und erweiterte Standortinformationen für NW-Deutschland - Akronym: StWM-KPW | In Deutschland liegen knapp 50 Prozent der Waldfläche in privatem Besitz. Davon haben mehr als 70 Prozent Flächengrößen kleiner 200 ha, 50 Prozent sogar kleiner 20 ha. Der Kleinprivatwald zeichnet sich dabei häufig durch einen höheren Anteil an Energieholznutzung und ein stark ideell geprägtes Verhältnis zum Wald aus. Vermehrt wird die Bewirtschaftung kleiner Waldflächen als Freizeitbeschäftigungen gesehen und weniger als wesentlicher Beitrag zum Einkommen. Dies kann einerseits zu einer Abnahme des traditionellen Wissens zur Waldbewirtschaftung führen, birgt aber andererseits die Möglichkeit interessierte Waldbesitzer durch Beratung und gute Informationsmöglichkeiten für eine langfristig erfolgreiche und ressourcenschonende Forstwirtschaft zu gewinnen. Dabei ist ein standortgerechtes Vorgehen unabdingbar. Neben den existierenden klassischen Standortkarten, die den Stand der Erkenntnisse zum Zeitpunkt der Aufnahme (schwerpunktmäßig in den letzten Jahrzehnten des letzten Jahrhunderts) wiedergeben, werden aktuell Standorteigenschaften in den Bereichen standortgerechte Baumartenwahl im Klimawandel, Nährelementansprüche von Baumarten und nährstoffnachhaltige Holzernte sowie Objektivierung der Einschätzungen zum Wasserhaushalt neu und ergänzend interpretiert. Grundlage sind einerseits die inzwischen zur Verfügung stehenden umfangreichen Datensammlungen zu Klima, Ernährung, Bodenchemie und -physik in Wäldern und andererseits neu entwickelte Methoden, um diese Daten zur Einschätzung von Standortfaktoren zu nutzen. Projektziel ist es deshalb, den aktuellen Stand der forstlichen Standortinformationen für die Beratung und beratungsbasierte Förderung im Kleinprivatwald nutzbar zu machen und damit ein standort-gerechtes Waldmanagement als Grundlage für eine langfristig erfolgreiche und ressourcen-schonende Forstwirtschaft sicher zu stellen. Die NW-FVA kümmert sich um praxisorientierte Umsetzung in ihren Projektregionen und zusammen mit FVA-BW um die Nährstoffbilanzierung. | Dr. Ulrike Talkner Tel.: +49 551 69401-248 ulrike.talkner@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 30.04.2025 | 2220NR269D | Verbundvorhaben: Standortgerechtes Waldmanagement im Kleinprivatwald: Klima - Nährstoffe - Wasserhaushalt; Teilvorhaben 4: Standortgerechtes Waldmanagement in Baden-Württemberg, Schwerpunkt Nutzungsentzüge - Akronym: StWM-KPW | In Deutschland liegen knapp 50 Prozent der Waldfläche in privatem Besitz. Davon haben mehr als 70 Prozent Flächengrößen kleiner 200 ha, 50 Prozent sogar kleiner 20 ha. Der Kleinprivatwald zeichnet sich dabei häufig durch einen höheren Anteil an Energieholznutzung und ein stark ideell geprägtes Verhältnis zum Wald aus. Vermehrt wird die Bewirtschaftung kleiner Waldflächen als Freizeitbeschäftigungen gesehen und weniger als wesentlicher Beitrag zum Einkommen. Dies kann einerseits zu einer Abnahme des traditionellen Wissens zur Waldbewirtschaftung führen, birgt aber andererseits die Möglichkeit interessierte Waldbesitzer durch Beratung und gute Informationsmöglichkeiten für eine langfristig erfolgreiche und ressourcenschonende Forstwirtschaft zu gewinnen. Dabei ist ein standortgerechtes Vorgehen unabdingbar. Neben den existierenden klassischen Standortkarten, die den Stand der Erkenntnisse zum Zeitpunkt der Aufnahme (schwerpunktmäßig in den letzten Jahrzehnten des letzten Jahrhunderts) wiedergeben, werden aktuell Standorteigenschaften in den Bereichen standortgerechte Baumartenwahl im Klimawandel, Nährelementansprüche von Baumarten und nährstoffnachhaltige Holzernte sowie Objektivierung der Einschätzungen zum Wasserhaushalt neu und ergänzend interpretiert. Grundlage sind einerseits die inzwischen zur Verfügung stehenden umfangreichen Datensammlungen zu Klima, Ernährung, Bodenchemie und -physik in Wäldern und andererseits neu entwickelte Methoden, um diese Daten zur Einschätzung von Standortfaktoren zu nutzen. Projektziel ist es deshalb, den aktuellen Stand der forstlichen Standortinformationen für die Beratung und beratungsbasierte Förderung im Kleinprivatwald nutzbar zu machen und damit ein standort-gerechtes Waldmanagement als Grundlage für eine langfristig erfolgreiche und ressourcen-schonende Forstwirtschaft sicher zu stellen. Die FVA-BW kümmert sich um praxisorientierte Umsetzung in ihrer Projektregion und zusammen mit NW-FVA um die Nährstoffbilanzierung. | Dr. Heike Puhlmann Tel.: +49 761 4018224 heike.puhlmann@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 30.04.2025 | 2220NR269E | Verbundvorhaben: Standortgerechtes Waldmanagement im Kleinprivatwald: Klima - Nährstoffe - Wasserhaushalt; Teilvorhaben 5: Erweiterte Standortinformationen für Brandenburg - Akronym: StWM-KPW | In Deutschland liegen knapp 50 Prozent der Waldfläche in privatem Besitz. Davon haben mehr als 70 Prozent Flächengrößen kleiner 200 ha, 50 Prozent sogar kleiner 20 ha. Der Kleinprivatwald zeichnet sich dabei häufig durch einen höheren Anteil an Energieholznutzung und ein stark ideell geprägtes Verhältnis zum Wald aus. Vermehrt wird die Bewirtschaftung kleiner Waldflächen als Freizeitbeschäftigungen gesehen und weniger als wesentlicher Beitrag zum Einkommen. Dies kann einerseits zu einer Abnahme des traditionellen Wissens zur Waldbewirtschaftung führen, birgt aber andererseits die Möglichkeit interessierte Waldbesitzer durch Beratung und gute Informationsmöglichkeiten für eine langfristig erfolgreiche und ressourcenschonende Forstwirtschaft zu gewinnen. Dabei ist ein standortgerechtes Vorgehen unabdingbar. Neben den existierenden klassischen Standortkarten, die den Stand der Erkenntnisse zum Zeitpunkt der Aufnahme (schwerpunktmäßig in den letzten Jahrzehnten des letzten Jahrhunderts) wiedergeben, werden aktuell Standorteigenschaften in den Bereichen standortgerechte Baumartenwahl im Klimawandel, Nährelementansprüche von Baumarten und nährstoffnachhaltige Holzernte sowie Objektivierung der Einschätzungen zum Wasserhaushalt neu und ergänzend interpretiert. Grundlage sind einerseits die inzwischen zur Verfügung stehenden umfangreichen Datensammlungen zu Klima, Ernährung, Bodenchemie und -physik in Wäldern und andererseits neu entwickelte Methoden, um diese Daten zur Einschätzung von Standortfaktoren zu nutzen. Projektziel ist es deshalb, den aktuellen Stand der forstlichen Standortinformationen für die Beratung und beratungsbasierte Förderung im Kleinprivatwald nutzbar zu machen und damit ein standort-gerechtes Waldmanagement als Grundlage für eine langfristig erfolgreiche und ressourcen-schonende Forstwirtschaft sicher zu stellen. Die HNEE kümmert sich zusammen mit dem LFE um die praxisorientierte Umsetzung in Brandenburg. | Prof. Dr. Winfried Riek Tel.: +49 3334 657-170 winfried.riek@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich Wald und Umwelt - Fachgebiet Bodenkunde, Waldernährung und Standortskunde Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 30.04.2025 | 2220NR269F | Verbundvorhaben: Standortgerechtes Waldmanagement im Kleinprivatwald: Klima - Nährstoffe - Wasserhaushalt; Teilvorhaben 6: Nährstoffansprüche von Hauptbaumarten und wichtigen alternativen Baumarten in Deutschland - Akronym: StWM-KPW | In Deutschland liegen knapp 50 Prozent der Waldfläche in privatem Besitz. Davon haben mehr als 70 Prozent Flächengrößen kleiner 200 ha, 50 Prozent sogar kleiner 20 ha. Der Kleinprivatwald zeichnet sich dabei häufig durch einen höheren Anteil an Energieholznutzung und ein stark ideell geprägtes Verhältnis zum Wald aus. Vermehrt wird die Bewirtschaftung kleiner Waldflächen als Freizeitbeschäftigungen gesehen und weniger als wesentlicher Beitrag zum Einkommen. Dies kann einerseits zu einer Abnahme des traditionellen Wissens zur Waldbewirtschaftung führen, birgt aber andererseits die Möglichkeit interessierte Waldbesitzer durch Beratung und gute Informationsmöglichkeiten für eine langfristig erfolgreiche und ressourcenschonende Forstwirtschaft zu gewinnen. Dabei ist ein standortgerechtes Vorgehen unabdingbar. Neben den existierenden klassischen Standortkarten, die den Stand der Erkenntnisse zum Zeitpunkt der Aufnahme (schwerpunktmäßig in den letzten Jahrzehnten des letzten Jahrhunderts) wiedergeben, werden aktuell Standorteigenschaften in den Bereichen standortgerechte Baumartenwahl im Klimawandel, Nährelementansprüche von Baumarten und nährstoffnachhaltige Holzernte sowie Objektivierung der Einschätzungen zum Wasserhaushalt neu und ergänzend interpretiert. Grundlage sind einerseits die inzwischen zur Verfügung stehenden umfangreichen Datensammlungen zu Klima, Ernährung, Bodenchemie und -physik in Wäldern und andererseits neu entwickelte Methoden, um diese Daten zur Einschätzung von Standortfaktoren zu nutzen. Projektziel ist es deshalb, den aktuellen Stand der forstlichen Standortinformationen für die Beratung und beratungsbasierte Förderung im Kleinprivatwald nutzbar zu machen und damit ein standort-gerechtes Waldmanagement als Grundlage für eine langfristig erfolgreiche und ressourcen-schonende Forstwirtschaft sicher zu stellen. Das LFE kümmert sich zusammen mit HNEE um die praxisorientierte Umsetzung in Brandenburg und um die Nährstoffansprüche wichtiger Baumarten. | Prof. Dr. Winfried Riek Tel.: +49 3334 657170 winfried.riek@lfb.brandenburg.de Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE) Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | FPNR | ||
| 01.03.2021 | 29.02.2024 | 2220NR270A | Verbundvorhaben: Charakterisierung von Isolaten des Erregers Aphanomyces cochlioides in Europa für die Sicherung der Produktion gesunder Zuckerrüben; Teilvorhaben 1: Erfassung der genomischen Diversität von Aphanomyces cochlioides - Akronym: CHIARA | Aphanomyces cochlioides ist ein Erreger, der Zuckerrüben infiziert und die Zuckerausbeute signifikant senken kann (Choluj et al. 2012). Der bodenbürtige Oomycet verursacht Wurzelbrand ("Damping-off") an Jungpflanzen sowie Gürtelschorf und chronische Wurzelfäule an älteren Zuckerrüben. Die Manifestation der Symptome variiert aus unbekannten Gründen erheblich zwischen den befallenen Regionen, trotz gleicher Sorten. Dies legt eine innerartliche genetische Differenzierung nahe, die nur unzulänglich untersucht ist. Dieses Projekt trägt durch molekularbiologische und experimentelle Untersuchungen zu einem besseren Verständnis der Biologie und Entwicklung von A. cochlioides bei. Da fungizide Beizen aus Umweltschutzgründen zunehmend verboten werden, ist Sortenresistenz das einzige wirksame Bekämpfungsmittel, das auch im Rahmen des Integrierten Pflanzenschutzes eingesetzt werden kann. Die gewonnen Ergebnisse sollen zusätzlich in der Optimierung des Biotests und einer auf Genmarker basierten Genotypenanalyse als Grundlage für die Risikobewertung und die Züchtung resistenter Genotypen resultieren. Die Analyse und Kartierung der Erregerpopulationen sollen in Zukunft dazu dienen, die Auswahl der Zuckerrübensorten an die Aggressivität der jeweils lokalen Aphanomyces-Population anzupassen. | Prof. Dr. Marco Thines Tel.: +49 69 7542-1833 marco.thines@senckenberg.de Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main - FB 15 Biowissenschaften - Institut für Ökologie, Evolution und Diversität Max-von-Laue-Str. 13 60438 Frankfurt am Main | FPNR | ||
| 01.03.2021 | 29.02.2024 | 2220NR270B | Verbundvorhaben: Charakterisierung von Isolaten des Erregers Aphanomyces cochlioides in Europa für die Sicherung der Produktion gesunder Zuckerrüben; Teilvorhaben 2: Isolierung des Erregers Aphanomyces cochlioides und Optimierung eines Biotests - Akronym: CHIARA | Aphanomyces cochlioides ist ein Erreger, der Zuckerrüben infiziert und die Zuckerausbeute signifikant senken kann (Choluj et al. 2012). Der bodenbürtige Oomycet verursacht Wurzelbrand ("Damping-off") an Jungpflanzen sowie Gürtelschorf und chronische Wurzelfäule an älteren Zuckerrüben. Die Manifestation der Symptome variiert aus unbekannten Gründen erheblich zwischen den befallenen Regionen, trotz gleicher Sorten. Dies legt eine innerartliche genetische Differenzierung nahe, die nur unzulänglich untersucht ist. Dieses Projekt trägt durch molekularbiologische und experimentelle Untersuchungen zu einem besseren Verständnis der Biologie und Entwicklung von A. cochlioides bei. Da fungizide Beizen aus Umweltschutzgründen zunehmend verboten werden, ist Sortenresistenz das einzige wirksame Bekämpfungsmittel, das auch im Rahmen des Integrierten Pflanzenschutzes eingesetzt werden kann. Die gewonnen Ergebnisse sollen zusätzlich in der Optimierung des Biotests und einer auf Genmarker basierten Genotypenanalyse als Grundlage für die Risikobewertung und die Züchtung resistenter Genotypen resultieren. Die Analyse und Kartierung der Erregerpopulationen sollen in Zukunft dazu dienen, die Auswahl der Zuckerrübensorten an die Aggressivität der jeweils lokalen Aphanomyces-Population anzupassen. | Dr. Maria Köhler Tel.: +49 39401 962-341 m.koehler@strube-research.net Strube Research GmbH & Co. KG Hauptstr. 1 38387 Söllingen | FPNR | ||
| 01.12.2023 | 30.11.2026 | 2220NR271A | Verbundvorhaben: Schäume aus Ligninsulfonat für den Einsatz als Kernmaterial in Stoßfängern; Teilvorhaben 1: Entwicklung von Ligninpolymeren - Akronym: Ligninschaum | Der chemische Aufschluss von Pflanzenfasern liefert Zellstoff, der vorwiegend aus Cellulose besteht und zentraler Rohstoff der Papierherstellung ist. 90% des weltweit erzeugten Zellstoffs wird aus Holz hergestellt. Eine effiziente Nutzung von Holz bedeutet auch die Entwicklung von Konzepten zur Verwendung von Nebenprodukten, die bei Prozessen mit dem nachwachsenden Rohstoff anfallen, wie z.B. Ligninsulfonate, die beim Zellstoffaufschluss nach dem Sulfitverfahren entstehen. Mit der Entwicklung von Ligninschäumen für die Anwendung als Kernmaterial für Stoßfänger wird eine Produktinnovation geschaffen, die dazu beiträgt, die potentielle Leistungsfähigkeit von Holz bestmöglich auszuschöpfen und ein wirtschaftlich günstiges und gleichzeitig biobasiertes Schaummaterial für die globale Wachstumsbranche "Automobil" zu entwickeln. Ligninschäume sind zwar bekannt, ein ausschließlich Lignin-basierter Schaum ist bislang nicht entwickelt. Das Ziel des Vorhabens ist es zudem, die Schäume aus ungereinigtem Ligninsulfonat zu entwickeln. Als Ligninquelle wurden Ligninsulfonate ausgewählt, da das Magnesiumbisulfit-Verfahren in Deutschland aufgrund der geringeren Geruchsbelastung im Vergleich mit dem Sulfatverfahren, in dem Kraft Lignin anfällt, weiter verbreitet ist. Auch weitere Reststoffe des Sulfitaufschlusses wie nicht aufgeschlossene Faserbündel und Spuckstoffe sollen als Verstärkung für die Schäume eingesetzt werden. Als technologisch anspruchsvolles Anwendungsbeispiel für die Automobilindustrie wurde das Kernmaterial für vordere PKW-Stoßfänger, auch als Stoßstange bezeichnet, ausgewählt. Vorrangig werden hier bislang Formteile aus petrochemisch-basierten Partikelschäumen wie expandiertem Polypropylen (EPP) eingesetzt. Ziel ist es, ein wirtschaftlich günstiges und gleichzeitig biobasiertes Schaummaterial für die globale Wachstumsbranche der Automobilindustrie zu entwickeln. | Steffen Sydow Tel.: +49 531 2155-282 steffen.sydow@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.12.2023 | 30.11.2026 | 2220NR271B | Verbundvorhaben: Schäume aus Ligninsulfonat für den Einsatz als Kernmaterial in Stoßfängern; Teilvorhaben 2: Anlagentechnik zur Schaumherstellung, Scale-Up - Akronym: Ligninschaum | Der chemische Aufschluss von Pflanzenfasern liefert Zellstoff, der vorwiegend aus Cellulose besteht und zentraler Rohstoff der Papierherstellung ist. 90% des weltweit erzeugten Zellstoffs wird aus Holz hergestellt. Eine effiziente Nutzung von Holz bedeutet auch die Entwicklung von Konzepten zur Verwendung von Nebenprodukten, die bei Prozessen mit dem nachwachsenden Rohstoff anfallen, wie z.B. Ligninsulfonate, die beim Zellstoffaufschluss nach dem Sulfitverfahren entstehen. Mit der Entwicklung von Ligninschäumen für die Anwendung als Kernmaterial für Stoßfänger wird eine Produktinnovation geschaffen, die dazu beiträgt, die potentielle Leistungsfähigkeit von Holz bestmöglich auszuschöpfen und ein wirtschaftlich günstiges und gleichzeitig biobasiertes Schaummaterial für die globale Wachstumsbranche "Automobil" zu entwickeln. Ligninschäume sind zwar bekannt, ein ausschließlich Lignin-basierter Schaum ist bislang nicht entwickelt. Das Ziel des Vorhabens ist es zudem, die Schäume aus ungereinigtem Ligninsulfonat zu entwickeln. Als Ligninquelle wurden Ligninsulfonate ausgewählt, da das Magnesiumbisulfit-Verfahren in Deutschland aufgrund der geringeren Geruchsbelastung im Vergleich mit dem Sulfatverfahren, in dem Kraft Lignin anfällt, weiter verbreitet ist. Auch weitere Reststoffe des Sulfitaufschlusses wie nicht aufgeschlossene Faserbündel und Spuckstoffe sollen als Verstärkung für die Schäume eingesetzt werden. Als technologisch anspruchsvolles Anwendungsbeispiel für die Automobilindustrie wurde das Kernmaterial für vordere PKW-Stoßfänger, auch als Stoßstange bezeichnet, ausgewählt. Vorrangig werden hier bislang Formteile aus petrochemisch-basierten Partikelschäumen wie expandiertem Polypropylen (EPP) eingesetzt. Ziel ist es, ein wirtschaftlich günstiges und gleichzeitig biobasiertes Schaummaterial für die globale Wachstumsbranche der Automobilindustrie zu entwickeln. | Dr. Christian Schumacher Tel.: +49 5371 948330 cschumacher@rpt.de RPT Rapid Prototyping Technologie GmbH Hugo-Junkers-Str. 14 38518 Gifhorn | FPNR | ||
| 01.12.2023 | 30.11.2026 | 2220NR271C | Verbundvorhaben: Schäume aus Ligninsulfonat für den Einsatz als Kernmaterial in Stoßfängern; Teilvorhaben 3: Anwendungstechnik und Simulation - Akronym: Ligninschaum | Der chemische Aufschluss von Pflanzenfasern liefert Zellstoff, der vorwiegend aus Cellulose besteht und zentraler Rohstoff der Papierherstellung ist. 90% des weltweit erzeugten Zellstoffs wird aus Holz hergestellt. Eine effiziente Nutzung von Holz bedeutet auch die Entwicklung von Konzepten zur Verwendung von Nebenprodukten, die bei Prozessen mit dem nachwachsenden Rohstoff anfallen, wie z.B. Ligninsulfonate, die beim Zellstoffaufschluss nach dem Sulfitverfahren entstehen. Mit der Entwicklung von Ligninschäumen für die Anwendung als Kernmaterial für Stoßfänger wird eine Produktinnovation geschaffen, die dazu beiträgt, die potentielle Leistungsfähigkeit von Holz bestmöglich auszuschöpfen und ein wirtschaftlich günstiges und gleichzeitig biobasiertes Schaummaterial für die globale Wachstumsbranche "Automobil" zu entwickeln. Ligninschäume sind zwar bekannt, ein ausschließlich Lignin-basierter Schaum ist bislang nicht entwickelt. Das Ziel des Vorhabens ist es zudem, die Schäume aus ungereinigtem Ligninsulfonat zu entwickeln. Als Ligninquelle wurden Ligninsulfonate ausgewählt, da das Magnesiumbisulfit-Verfahren in Deutschland aufgrund der geringeren Geruchsbelastung im Vergleich mit dem Sulfatverfahren, in dem Kraft Lignin anfällt, weiter verbreitet ist. Auch weitere Reststoffe des Sulfitaufschlusses wie nicht aufgeschlossene Faserbündel und Spuckstoffe sollen als Verstärkung für die Schäume eingesetzt werden. Als technologisch anspruchsvolles Anwendungsbeispiel für die Automobilindustrie wurde das Kernmaterial für vordere PKW-Stoßfänger, auch als Stoßstange bezeichnet, ausgewählt. Vorrangig werden hier bislang Formteile aus petrochemisch-basierten Partikelschäumen wie expandiertem Polypropylen (EPP) eingesetzt. Ziel ist es, ein wirtschaftlich günstiges und gleichzeitig biobasiertes Schaummaterial für die globale Wachstumsbranche der Automobilindustrie zu entwickeln. | Holger Kolmer Tel.: +49 160 7462273 holger.kolmer@volkswagen.de Volkswagen AG Group Innovation Brieffach 011/1777 Berliner Ring 2 38440 Wolfsburg | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2220NR272A | Verbundvorhaben: Fermentative Herstellung von L-Äpfelsäure aus agroindustriellen Seitenströmen zur Herstellung von Polymalat; Teilvorhaben 1: Konidien-basierte Prozessetablierung zum Scale-up der optimierten fermentativen L-Äpfelsäureproduktion - Akronym: MALUM | Das Vorhaben zielt darauf ab, eine Wertschöpfungskette zur Herstellung von L-Äpfelsäure-basierten Polymeren aus nachwachsenden Roh- und Reststoffen, mittels des Wildtypstamms Aspergillus oryzae, zu initiieren. Zu einer Steigerung der ökonomischen Viabilität sollen Medien, Substratzugabe und Fermentation im Labormaßstab optimiert werden. Die Entwicklung einer vereinfachten und kostengünstigen Aufreinigungsstrategie ist ein weiteres wichtiges Etappenziel zur Etablierung eines wirtschaftlichen Herstellungsprozesses. Weiter soll eine Aufskalierung der Fermentation anstatt einer Kaskade mittels submers produzierten Konidien durchgeführt werden. Die Polymerisierung der mikrobiologisch hergestellten L-Äpfelsäure und die Untersuchung der chemisch-physikalischen Eigenschaften der Polymere stellen die Basis für die Identifikation weiterer Anwendungsgebiete für Varianten des Polymalats dar. | Dr.-Ing. Thomas Hahn Tel.: +49 711 970-4159 thomas.hahn@igb.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2220NR272B | Verbundvorhaben: Fermentative Herstellung von L-Äpfelsäure aus agroindustriellen Seitenströmen zur Herstellung von Polymalat; Teilvorhaben 2: Optimierung der Produktion auf Restströmen - Akronym: MALUM | Das Vorhaben zielt darauf ab, eine Wertschöpfungskette zur Herstellung von L-Äpfelsäure-basierten Polymeren aus nachwachsenden Roh- und Reststoffen, mittels des Wildtypstamms Aspergillus oryzae, zu initiieren. Zu einer Steigerung der ökonomischen Viabilität sollen Medien, Substratzugabe und Fermentation im Labormaßstab optimiert werden. Die Entwicklung einer vereinfachten und kostengünstigen Aufreinigungsstrategie ist ein weiteres wichtiges Etappenziel zur Etablierung eines wirtschaftlichen Herstellungsprozesses. Weiter soll eine Aufskalierung der Fermentation anstatt einer Kaskade mittels submers produzierten Konidien durchgeführt werden. Die Polymerisierung der mikrobiologisch hergestellten L-Äpfelsäure und die Untersuchung der chemisch-physikalischen Eigenschaften der Polymere stellen die Basis für die Identifikation weiterer Anwendungsgebiete für Varianten des Polymalats dar. | Dr. Anke Neumann Tel.: +49 721 608-42125 anke.neumann@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Institut für Bio- und Lebensmitteltechnik 2 - Technische Biologie (BLT2) Kaiserstr. 12 76131 Karlsruhe | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2220NR272C | Verbundvorhaben: Fermentative Herstellung von L-Äpfelsäure aus agroindustriellen Seitenströmen zur Herstellung von Polymalat; Teilvorhaben 3: Polymerisation - Akronym: Malum | Das Vorhaben zielt darauf ab, eine Wertschöpfungskette zur Herstellung von L-Äpfelsäure-basierten Polymeren aus nachwachsenden Roh- und Reststoffen mittels des Wildtypstamms Aspergillus oryzae zu initiieren. Zu einer Steigerung der ökonomischen Viabilität sollen Medien, Substratzugabe und Fermentation im Labormaßstab optimiert werden. Die Entwicklung einer vereinfachten und kostengünstigen Aufreinigungsstrategie ist ein wichtiges Etappenziel zur Etablierung eines wirtschaftlichen Herstellungsprozesses. Weiter soll eine Aufskalierung der Fermentation anstatt einer Kaskade mittels Konidien durchgeführt werden. Untersuchungen zur Submers-Produktion von Konidien sind daher ebenfalls Bestandteil von MALUM. Die Polymerisierung der L-Äpfelsäure und die Untersuchung der anwendungsbezogenen und verarbeitungsrelevanten Eigenschaften der Polymere stellen die Basis für die weitere Bewertung und Verwertung dar. Eine finale Prozessbewertung entscheidet über die weitere Vorgehensweise. Derzeit sieht das Konsortium die kurzfristige Verwertung in der Beantragung weiterer öffentlich geförderter Projekte, wobei der Industrieanteil aufgrund des finalen Entwicklungsstandes signifikant erhöht werden kann. Die Aufreinigung und die Konidienproduktion sollen patentrechtlich geschützt werden | Dr. Dr. Uwe Bölz Tel.: +49 8158 9075400 uwe.boelz@hpx-polymers.de HPX Polymers GmbH Ziegeleistr. 1 82327 Tutzing | FPNR | ||
| 15.04.2021 | 31.07.2024 | 2220NR274X | Analyse zum Rohstoff-, Technologie- und Nachhaltigkeitspotenzial biobasierter Kunststoffe 2020 und 2030 für Deutschland - Akronym: BK-MARKT | Im Rahmen dieses Vorhabens soll der hiesige Markt für biobasierte Kunststoffe genauer analysiert (2020) und das technologische Potenzial 2030 abgeleitet werden. Dabei wird die in Deutschland verfügbare Biomasse für eine Verarbeitung in bereits vorhandenen oder zukünftig etablierten Chemieanlagen in den Fokus der Untersuchungen gestellt. Dazu werden zwei strategische Ansätze betrachtet. Ein Ansatz quantifiziert die aktuelle Nutzung und potenzielle Verfügbarkeit (2030) nachwachsender Rohstoffe und biobasierter Zwischenprodukte, welche grundsätzlich für die Herstellung von biobasierten Kunststoffen zur Verfügung stehen könnten und mögliche Nutzungskonkurrenzen. Der zweite Ansatz zeigt auf, welche biobasierten Kunststoffe aktuell (2020) und in Zukunft (2030) in Deutschland von besonderer Bedeutung sein werden und berücksichtig die hierfür notwendigen nachwachsenden Rohstoffe und Zwischenprodukte, die national erzeugt werden könnten. Das bedeutet: Rohstoffseitiger Ansatz 1: Quantifizierung des IST-Stands und des Potenzials nachwachsender Rohstoffmengen aus heimischer Landwirtschaft heute und morgen (vorausgesetzt werden nachhaltige Bereitstellungskriterien). Werkstoffseitiger Ansatz 2: Betrachtung der aktuellen und potenziellen Nutzung biobasierter Kunststoffe in der Chemie und Kunststoffindustrie und Quantifizierung der damit verbundenen nachwachsenden Rohstoffmenge. Das Ziel beider Ansätze: Betrachtung der Auswirkungen auf die nationale Ökonomie und die Ökologie für die heimische Wirtschaft, insbesondere Landwirtschaft, im Kontext einer eigenen Rohstoff- bzw. Biokunststoffstrategie. Durch den Vergleich der Ergebnisse beider Ansätze, sollen gleichermaßen strategische und umsetzbare Ideen zur Ausschöpfung des Nutzungspotenzials nachwachsender Rohstoffe (2030) entwickelt werden. An dieser Stelle müssen die Kunststoffe herstellende und verarbeitende Industrie mit einbezogen werden. | Prof. Dr.-Ing. Hans-Josef Endres Tel.: +49 511 762-13302 endres@ikk.uni-hannover.de Leibniz Universität Hannover - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Kunststoff- und Kreislauftechnik (IKK) An der Universität 2 30823 Garbsen | FPNR | ||
| 01.06.2021 | 31.05.2024 | 2220NR275A | Verbundvorhaben: Aufbereitung von Gärresten und Gülle zur Optimierung des Nährstoffmanagements in Überschussregionen; Teilvorhaben 1: Aufbereitungstechniken, Szenarien und Wissenstransfer - Akronym: AGrON | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von Konzepten für eine regional angepasste Nährstoffentfrachtung durch Integration der Wirtschaftsdünger- bzw. Gärrestaufbereitung, die neben den Rahmenbedingungen in Regionen mit Nährstoffüberschüssen auch die Situation in den potenziellen Abnehmerregionen berücksichtigen. Die Konzepte werden hinsichtlich Ihres Potentials zur N- und P-Entfrachtung, Treibhausgasemissionen, Wirtschaftlichkeit und Umsetzbarkeit sowie gesellschaftliche Akzeptanz miteinander verglichen und bewertet. In diesem Zusammenhang wird auch geprüft, wie Biogasanlagen in Konzepte zur Gülleaufbereitung und Nährstoffentfrachtung integriert werden können. Dies kann z.B. die konstante Bereitstellung von Wirtschaftsdüngern sein oder aber die Nutzung der vorhandenen Wärme als Bestandteil des Aufbereitungsprozesses. Da sich die Herausforderung einer effektiven und nachhaltigen Nährstoffentfrachtung besonders in viehstarken Landkreisen von Nordrhein-Westfalen und Niedersachsen stellt, betrachtet das Vorhaben diese beiden Bundesländer exemplarisch. Dabei werden auf Basis von Struktur- und Betriebsdaten repräsentative regionale Referenzszenarien entwickelt, die eine Übertragbarkeit der Ergebnisse auf Regionen mit ähnlichen Voraussetzungen ermöglichen, so dass die Aussagen und Empfehlungen bundesweit Anwendung finden können. Die Zusammensetzung des Projektkonsortiums gewährleistet eine realistische Berücksichtigung der regionalen Gegebenheiten und die Verbreitung der erarbeiteten Ergebnisse in die Praxis. | Dr. Sebastian Wulf Tel.: +49 6151 7001-166 s.wulf@ktbl.de Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL) Bartningstr. 49 64289 Darmstadt | FPNR | ||
| 01.06.2021 | 31.05.2024 | 2220NR275B | Verbundvorhaben: Aufbereitung von Gärresten und Gülle zur Optimierung des Nährstoffmanagements in Überschussregionen; Teilvorhaben 2: Referenzregionen, Verfahrenskonzepte und Stakeholder - Akronym: AGrON | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von Konzepten für eine regional angepasste Nährstoffentfrachtung durch Integration der Wirtschaftsdünger- bzw. Gärrestaufbereitung, die neben den Rahmenbedingungen in Regionen mit Nährstoffüberschüssen auch die Situation in den potenziellen Abnehmerregionen berücksichtigen. Die Konzepte werden hinsichtlich Ihres Potentials zur N- und P-Entfrachtung, Treibhausgasemissionen, Wirtschaftlichkeit und Umsetzbarkeit sowie gesellschaftliche Akzeptanz miteinander verglichen und bewertet. In diesem Zusammenhang wird auch geprüft, wie Biogasanlagen in Konzepte zur Gülleaufbereitung und Nährstoffentfrachtung integriert werden können. Dies kann z.B. die konstante Bereitstellung von Wirtschaftsdüngern sein oder aber die Nutzung der vorhandenen Wärme als Bestandteil des Aufbereitungsprozesses. Da sich die Herausforderung einer effektiven und nachhaltigen Nährstoffentfrachtung besonders in viehstarken Landkreisen Nordwestdeutschlands stellt, betrachtet das Vorhaben diese Region exemplarisch. Dabei werden auf Basis von Struktur- und Betriebsdaten repräsentative regionale Referenzszenarien entwickelt, die eine Übertragbarkeit der Ergebnisse auf Regionen mit ähnlichen Voraussetzungen ermöglichen, so dass die Aussagen und Empfehlungen bundesweit Anwendung finden können. Die Zusammensetzung des Projektkonsortiums gewährleistet eine realistische Berücksichtigung der regionalen Gegebenheiten und die Verbreitung der erarbeiteten Ergebnisse in die Praxis. | Dr. Harm Drücker Tel.: +49 441 801-320 harm.druecker@lwk-niedersachsen.de Landwirtschaftskammer Niedersachsen Mars-la-Tour-Str. 1-13 26121 Oldenburg | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2220NR277A | Verbundvorhaben: Entwicklung eines kompostierbaren, hochfesten organischen Klebers und dessen Anwendung zur Bindung von Makropartikeln aus der Blattmasse von Rohrkolben; Teilvorhaben 1: Entwicklung eines Klebschaums - Akronym: TyphaKleber | Der Ausgangspunkt zur Entwicklung eines neuartigen Klebers ist das Typhaboard, das derzeit mittels des anorganischen Bindemittels Magnesit zum Baustoff gefertigt wird. Um die vorhandenen Schwachstellen des Materials Magnesitboard (vor allem die Absenkung der Wärmeleitfähigkeit und die Erhöhung der Festigkeit ist wünschenswert) zu überwinden, ist es ein Schwerpunktziel des Projektes ein neues Klebersystem für Rohrkolben (lat. Typha) zur Herstellung Natur basierender Baustoffe zu entwickeln. Ganz wesentlich für die Entwicklung des neuartigen nachhaltigen Klebers ist die Berücksichtigung der ganz speziellen Eigenschaften des Blattmaterials Typha. Wichtig ist dabei auch, dass mit dem neu entwickelten Klebstoff ein Material entwickelt werden kann, das den speziellen bauphysikalischen Anforderungen für einen Einsatz im Baubereich genügt. Oberstes Kriterium bei der Bindemittelentwicklung ist die Rückführbarkeit in den Stoffkreislauf. Weitere Aspekte für die Wahl und Optimierung des Klebstoffes sind Brandschutz, Schimmelpilzresistenz und Festigkeitseigenschaften. | Prof. Dr.-Ing. Martin Krus Tel.: +49 8024 643-258 martin.krus@ibp.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) Fraunhoferstr. 10 83626 Valley | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2220NR277B | Verbundvorhaben: Entwicklung eines kompostierbaren, hochfesten organischen Klebers und dessen Anwendung zur Bindung von Makropartikeln aus der Blattmasse von Rohrkolben; Teilvorhaben 2: Untersuchungen zur Praxisrelevanz - Akronym: TyphaKleber | Der Ausgangspunkt zur Entwicklung eines neuartigen Klebers ist das Typhaboard, das derzeit mittels des anorganischen Bindemittels Magnesit zum Baustoff gefertigt wird. Um die vorhandenen Schwachstellen des Materials Magnesitboard (vor allem die Absenkung der Wärmeleitfähigkeit und die Erhöhung der Festigkeit ist wünschenswert) zu überwinden, ist es ein Schwerpunktziel des Projektes ein neues Klebersystem für Rohrkolben (lat. Typha) zur Herstellung Natur basierender Baustoffe zu entwickeln. Ganz wesentlich für die Entwicklung des neuartigen nachhaltigen Klebers ist die Berücksichtigung der ganz speziellen Eigenschaften des Blattmaterials Typha. Wichtig ist dabei auch, dass mit dem neu entwickelten Klebstoff ein Material entwickelt werden kann, das den speziellen bauphysikalischen Anforderungen für einen Einsatz im Baubereich genügt. Oberstes Kriterium bei der Bindemittelentwicklung ist die Rückführbarkeit in den Stoffkreislauf. Weitere Aspekte für die Wahl und Optimierung des Klebstoffes sind Brandschutz, Schimmelpilzresistenz und Festigkeitseigenschaften. | Dipl. Ing. Egon Förster Tel.: +49 721 5696757 e.foerster@fiber-engineering.de Fiber Engineering GmbH Schoemperlenstr. 11 c-d 76185 Karlsruhe | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2220NR277C | Verbundvorhaben: Entwicklung eines kompostierbaren, hochfesten organischen Klebers und dessen Anwendung zur Bindung von Makropartikeln aus der Blattmasse von Rohrkolben; Teilvorhaben 3: Mithilfe und Beratung sowie Herstellung der erforderlichen Prüfkörper - Akronym: TyphaKleber | Der Ausgangspunkt zur Entwicklung eines neuartigen Klebers ist das Typhaboard, das derzeit mittels des anorganischen Bindemittels Magnesit zum Baustoff gefertigt wird. Um die vorhandenen Schwachstellen des Materials Magnesitboard (vor allem die Absenkung der Wärmeleitfähigkeit und die Erhöhung der Festigkeit ist wünschenswert) zu überwinden, ist es ein Schwerpunktziel des Projektes ein neues Klebersystem für Rohrkolben (lat. Typha) zur Herstellung Natur basierender Baustoffe zu entwickeln. Ganz wesentlich für die Entwicklung des neuartigen nachhaltigen Klebers ist die Berücksichtigung der ganz speziellen Eigenschaften des Blattmaterials Typha. Wichtig ist dabei auch, dass mit dem neu entwickelten Klebstoff ein Material entwickelt werden kann, das den speziellen bauphysikalischen Anforderungen für einen Einsatz im Baubereich genügt. Oberstes Kriterium bei der Bindemittelentwicklung ist die Rückführbarkeit in den Stoffkreislauf. Weitere Aspekte für die Wahl und Optimierung des Klebstoffes sind Brandschutz, Schimmelpilzresistenz und Festigkeitseigenschaften. | Dipl.-Ing. Werner Theuerkorn Tel.: +49 8561 6696 w.theuerkorn@gmail.com typha technik Naturbaustoffe Wichtleiten 3 84389 Postmünster | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2220NR277D | Verbundvorhaben: Entwicklung eines kompostierbaren, hochfesten organischen Klebers und dessen Anwendung zur Bindung von Makropartikeln aus der Blattmasse von Rohrkolben; Teilvorhaben 4: Anwendungstechnische Untersuchungen eines Klebschaums auf Basis biobasierter Rohstoffe für Typhablätter - Akronym: TyphaKleber | Der Ausgangspunkt zur Entwicklung eines neuartigen Klebers ist das Typhaboard, das derzeit mittels des anorganischen Bindemittels Magnesit zum Baustoff gefertigt wird. Um die vorhandenen Schwachstellen des Materials Magnesitboard (vor allem die Absenkung der Wärmeleitfähigkeit und die Erhöhung der Festigkeit ist wünschenswert) zu überwinden, ist es ein Schwerpunktziel des Projektes ein neues Klebersystem für Rohrkolben (lat. Typha) zur Herstellung Natur basierender Baustoffe zu entwickeln. Ganz wesentlich für die Entwicklung des neuartigen nachhaltigen Klebers ist die Berücksichtigung der ganz speziellen Eigenschaften des Blattmaterials Typha. Wichtig ist dabei auch, dass mit dem neu entwickelten Klebstoff ein Material entwickelt werden kann, das den speziellen bauphysikalischen Anforderungen für einen Einsatz im Baubereich genügt. Oberstes Kriterium bei der Bindemittelentwicklung ist die Rückführbarkeit in den Stoffkreislauf. Weitere Aspekte für die Wahl und Optimierung des Klebstoffes sind Brandschutz, Schimmelpilzresistenz und Festigkeitseigenschaften. | Dr. Hartmut Henneken Tel.: +49 5231 749-5300 hartmut.henneken@jowat.de Jowat SE Ernst-Hilker-Str. 10-14 32758 Detmold | FPNR | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2025 | 2220NR278A | Verbundvorhaben: Biogene Folien, Verbundklebstoffe und Verbunde aus Stärkeestern für Lebensmittelverpackungen; Teilvorhaben 1: Herstellung Stärkeester - Akronym: BioFolPack | In den letzten Jahrzehnten gewinnen Biopolymere als Ersatz für synthetische Kunststoffe zunehmend an wirtschaftlicher und ökologischer Bedeutung. Die Biopolymere Cellulose und Stärke gehören dabei zu den wichtigsten nachwachsenden Rohstoffen, die stofflich für die Entwicklung und Produktion von Funktionspolymeren verwendet werden. Aufgrund ihres historisch schon sehr langen Gebrauchs, stehen sie in gleichbleibender Qualität und Reinheit zur Verfügung. Längst ist jedoch nicht das gesamte Potential dieser Naturstoffe bekannt und ausgeschöpft. Ihre molekular und übermolekular strukturell bedingten Eigenschaften lassen sich über eine gezielte chemische Modifizierung der Hydroxylgruppen breit variieren und für die unterschiedlichsten Anwendungsbereiche spezifisch anpassen. Durch die erhältlichen wasserbindenden, verdickenden, klebenden und haftvermittelnden Eigenschaften erfüllen sie wichtige Funktionen, beispielsweise in Nahrungsmitteln, Pharma- und Kosmetikprodukten sowie in Baustoffen, Farben und Verpackungsmaterialien. Stärkeester sind dabei besonders interessante Produkte, da diese durch die chemische Modifizierung thermoplastische Eigenschaften gewinnen können. Wie aus aktuellen Arbeiten hervorgeht, sind insbesondere Stärkeester, die durch die Umsetzung mit langkettigen Fettsäuren erhalten werden, für die Verformung zu Folien und Filmen geeignet. Ziel des Vorhabens ist es, aus thermoplastischen Stärkeestern Folien und Klebstoffe zu entwickeln, die bezüglich ihrer chemischen, physikalischen und biologischen Eigenschaften für Anwendungen im Bereich Lebensmittelverpackung etabliert werden können. Zur Modifizierung wird einerseits das vorhandene Know-how der Antragsteller weiterentwickelt, um neue Produkte mit hoher Wertschöpfung durch die Einführung spezifischer Funktionalitäten zu schaffen und diese auch in einen technisch nutzbaren Maßstab zu überführen. | Prof. Thomas Heinze Tel.: +49 3641 948-270 thomas.heinze@uni-jena.de Friedrich-Schiller-Universität Jena - Chemisch-Geowissenschaftliche Fakultät - Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie - Kompetenzzentrum Polysaccharidforschung Humboldtstr. 10 07743 Jena | FPNR | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2025 | 2220NR278B | Verbundvorhaben: Biogene Folien, Verbundklebstoffe und Verbunde aus Stärkeestern für Lebensmittelverpackungen; Teilvorhaben 2: Eigenschaftsprofil - Akronym: BioFolPack | In den letzten Jahrzehnten gewinnen Biopolymere als Ersatz für synthetische Kunststoffe zunehmend an wirtschaftlicher und ökologischer Bedeutung. Die Biopolymere Cellulose und Stärke gehören dabei zu den wichtigsten nachwachsenden Rohstoffen, die stofflich für die Entwicklung und Produktion von Funktionspolymeren verwendet werden. Aufgrund ihres historisch schon sehr langen Gebrauchs, stehen sie in gleichbleibender Qualität und Reinheit zur Verfügung. Längst ist jedoch nicht das gesamte Potential dieser Naturstoffe bekannt und ausgeschöpft. Ihre molekular und übermolekular strukturell bedingten Eigenschaften lassen sich über eine gezielte chemische Modifizierung der Hydroxylgruppen breit variieren und für die unterschiedlichsten Anwendungsbereiche spezifisch anpassen. Durch die erhältlichen wasserbindenden, verdickenden, klebenden und haftvermittelnden Eigenschaften erfüllen sie wichtige Funktionen, beispielsweise in Nahrungsmitteln, Pharma- und Kosmetikprodukten sowie in Baustoffen, Farben und Verpackungsmaterialien. Stärkeester sind dabei besonders interessante Produkte, da diese durch die chemische Modifizierung thermoplastische Eigenschaften gewinnen können. Wie aus aktuellen Arbeiten hervorgeht, sind insbesondere Stärkeester, die durch die Umsetzung mit langkettigen Fettsäuren erhalten werden, für die Verformung zu Folien und Filmen geeignet. Ziel des Vorhabens ist es, aus thermoplastischen Stärkeestern Folien und Klebstoffe zu entwickeln, die bezüglich ihrer chemischen, physikalischen und biologischen Eigenschaften für Anwendungen im Bereich Lebensmittelverpackung etabliert werden können. Zur Modifizierung wird einerseits das vorhandene Know-how der Antragsteller weiterentwickelt, um neue Produkte mit hoher Wertschöpfung durch die Einführung spezifischer Funktionalitäten zu schaffen und diese auch in einen technisch nutzbaren Maßstab zu überführen. | Dr. Katrin Römhild Tel.: +49 3672 379-220 roemhild@titk.de Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt e.V. Breitscheidstr. 97 07407 Rudolstadt | FPNR | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2025 | 2220NR278C | Verbundvorhaben: Biogene Folien, Verbundklebstoffe und Verbunde aus Stärkeestern für Lebensmittelverpackungen; Teilvorhaben 3: Vorbereitung Stärke - Akronym: BioFolPack | In den letzten Jahrzehnten gewinnen Biopolymere als Ersatz für synthetische Kunststoffe zunehmend an wirtschaftlicher und ökologischer Bedeutung. Die Biopolymere Cellulose und Stärke gehören dabei zu den wichtigsten nachwachsenden Rohstoffen, die stofflich für die Entwicklung und Produktion von Funktionspolymeren verwendet werden. Aufgrund ihres historisch schon sehr langen Gebrauchs, stehen sie in gleichbleibender Qualität und Reinheit zur Verfügung. Längst ist jedoch nicht das gesamte Potential dieser Naturstoffe bekannt und ausgeschöpft. Ihre molekular und übermolekular strukturell bedingten Eigenschaften lassen sich über eine gezielte chemische Modifizierung der Hydroxylgruppen breit variieren und für die unterschiedlichsten Anwendungsbereiche spezifisch anpassen. Durch die erhältlichen wasserbindenden, verdickenden, klebenden und haftvermittelnden Eigenschaften erfüllen sie wichtige Funktionen, beispielsweise in Nahrungsmitteln, Pharma- und Kosmetikprodukten sowie in Baustoffen, Farben und Verpackungsmaterialien. Stärkeester sind dabei besonders interessante Produkte, da diese durch die chemische Modifizierung thermoplastische Eigenschaften gewinnen können. Wie aus aktuellen Arbeiten hervorgeht, sind insbesondere Stärkeester, die durch die Umsetzung mit langkettigen Fettsäuren erhalten werden, für die Verformung zu Folien und Filmen geeignet. Ziel des Vorhabens ist es, aus thermoplastischen Stärkeestern Folien und Klebstoffe zu entwickeln, die bezüglich ihrer chemischen, physikalischen und biologischen Eigenschaften für Anwendungen im Bereich Lebensmittelverpackung etabliert werden können. Zur Modifizierung wird einerseits das vorhandene Know-how der Antragsteller weiterentwickelt, um neue Produkte mit hoher Wertschöpfung durch die Einführung spezifischer Funktionalitäten zu schaffen und diese auch in einen technisch nutzbaren Maßstab zu überführen. | Dr. rer.nat. Johannes Hintermayer Tel.: +49 3441 8292161 johannes.hintermayer@allstarch.de Interstarch GmbH Dr.-von-Linde-Str. 1 06729 Elsteraue | FPNR | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2025 | 2220NR278D | Verbundvorhaben: Biogene Folien, Verbundklebstoffe und Verbunde aus Stärkeestern für Lebensmittelverpackungen; Teilvorhaben 4: Folienherstellung - Akronym: BioFolPack | In den letzten Jahrzehnten gewinnen Biopolymere als Ersatz für synthetische Kunststoffe zunehmend an wirtschaftlicher und ökologischer Bedeutung. Die Biopolymere Cellulose und Stärke gehören dabei zu den wichtigsten nachwachsenden Rohstoffen, die stofflich für die Entwicklung und Produktion von Funktionspolymeren verwendet werden. Aufgrund ihres historisch schon sehr langen Gebrauchs, stehen sie in gleichbleibender Qualität und Reinheit zur Verfügung. Längst ist jedoch nicht das gesamte Potential dieser Naturstoffe bekannt und ausgeschöpft. Ihre molekular und übermolekular strukturell bedingten Eigenschaften lassen sich über eine gezielte chemische Modifizierung der Hydroxylgruppen breit variieren und für die unterschiedlichsten Anwendungsbereiche spezifisch anpassen. Durch die erhältlichen wasserbindenden, verdickenden, klebenden und haftvermittelnden Eigenschaften erfüllen sie wichtige Funktionen, beispielsweise in Nahrungsmitteln, Pharma- und Kosmetikprodukten sowie in Baustoffen, Farben und Verpackungsmaterialien. Stärkeester sind dabei besonders interessante Produkte, da diese durch die chemische Modifizierung thermoplastische Eigenschaften gewinnen können. Wie aus aktuellen Arbeiten hervorgeht, sind insbesondere Stärkeester, die durch die Umsetzung mit langkettigen Fettsäuren erhalten werden, für die Verformung zu Folien und Filmen geeignet. Ziel des Vorhabens ist es, aus thermoplastischen Stärkeestern Folien und Klebstoffe zu entwickeln, die bezüglich ihrer chemischen, physikalischen und biologischen Eigenschaften für Anwendungen im Bereich Lebensmittelverpackung etabliert werden können. Zur Modifizierung wird einerseits das vorhandene Know-how der Antragsteller weiterentwickelt, um neue Produkte mit hoher Wertschöpfung durch die Einführung spezifischer Funktionalitäten zu schaffen und diese auch in einen technisch nutzbaren Maßstab zu überführen. | Rudolf Gerlinger Tel.: +49 3765 39020 rudolf@gerlinger-industries.de Gerlinger Industries GmbH Schwarzhammermühlenstr. 08491 Netzschkau | FPNR | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2025 | 2220NR278E | Verbundvorhaben: Biogene Folien, Verbundklebstoffe und Verbunde aus Stärkeestern für Lebensmittelverpackungen; Teilvorhaben 5: Folienverbundherstellung - Akronym: BioFolPack | In den letzten Jahrzehnten gewinnen Biopolymere als Ersatz für synthetische Kunststoffe zunehmend an wirtschaftlicher und ökologischer Bedeutung. Die Biopolymere Cellulose und Stärke gehören dabei zu den wichtigsten nachwachsenden Rohstoffen, die stofflich für die Entwicklung und Produktion von Funktionspolymeren verwendet werden. Aufgrund ihres historisch schon sehr langen Gebrauchs, stehen sie in gleichbleibender Qualität und Reinheit zur Verfügung. Längst ist jedoch nicht das gesamte Potential dieser Naturstoffe bekannt und ausgeschöpft. Ihre molekular und übermolekular strukturell bedingten Eigenschaften lassen sich über eine gezielte chemische Modifizierung der Hydroxylgruppen breit variieren und für die unterschiedlichsten Anwendungsbereiche spezifisch anpassen. Durch die erhältlichen wasserbindenden, verdickenden, klebenden und haftvermittelnden Eigenschaften erfüllen sie wichtige Funktionen, beispielsweise in Nahrungsmitteln, Pharma- und Kosmetikprodukten sowie in Baustoffen, Farben und Verpackungsmaterialien. Stärkeester sind dabei besonders interessante Produkte, da diese durch die chemische Modifizierung thermoplastische Eigenschaften gewinnen können. Wie aus aktuellen Arbeiten hervorgeht, sind insbesondere Stärkeester, die durch die Umsetzung mit langkettigen Fettsäuren erhalten werden, für die Verformung zu Folien und Filmen geeignet. Ziel des Vorhabens ist es, aus thermoplastischen Stärkeestern Folien und Klebstoffe zu entwickeln, die bezüglich ihrer chemischen, physikalischen und biologischen Eigenschaften für Anwendungen im Bereich Lebensmittelverpackung etabliert werden können. Zur Modifizierung wird das vorhandene Know-how der Antragsteller weiterentwickelt, um neue Produkte mit hoher Wertschöpfung durch die Einführung spezifischer Funktionalitäten zu schaffen und diese auch in einen technisch nutzbaren Maßstab zu überführen. | Thomas Schlegel Tel.: +49 3672 477 288 thomas.schlegel@jass.com Papierfabrik Adolf Jass Gesellschaft mit beschränkter Haftung & Co. KG Hermann-Muth-Str. 6 36039 Fulda | FPNR | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2025 | 2220NR278F | Verbundvorhaben: Biogene Folien, Verbundklebstoffe und Verbunde aus Stärkeestern für Lebensmittelverpackungen; Teilvorhaben 6: Klebstoffherstellung - Akronym: BioFolPack | In den letzten Jahrzehnten gewinnen Biopolymere als Ersatz für synthetische Kunststoffe zunehmend an wirtschaftlicher und ökologischer Bedeutung. Die Biopolymere Cellulose und Stärke gehören dabei zu den wichtigsten nachwachsenden Rohstoffen, die stofflich für die Entwicklung und Produktion von Funktionspolymeren verwendet werden. Aufgrund ihres historisch schon sehr langen Gebrauchs, stehen sie in gleichbleibender Qualität und Reinheit zur Verfügung. Längst ist jedoch nicht das gesamte Potential dieser Naturstoffe bekannt und ausgeschöpft. Ihre molekular und übermolekular strukturell bedingten Eigenschaften lassen sich über eine gezielte chemische Modifizierung der Hydroxylgruppen breit variieren und für die unterschiedlichsten Anwendungsbereiche spezifisch anpassen. Durch die erhältlichen wasserbindenden, verdickenden, klebenden und haftvermittelnden Eigenschaften erfüllen sie wichtige Funktionen, beispielsweise in Nahrungsmitteln, Pharma- und Kosmetikprodukten sowie in Baustoffen, Farben und Verpackungsmaterialien. Stärkeester sind dabei besonders interessante Produkte, da diese durch die chemische Modifizierung thermoplastische Eigenschaften gewinnen können. Wie aus aktuellen Arbeiten hervorgeht, sind insbesondere Stärkeester, die durch die Umsetzung mit langkettigen Fettsäuren erhalten werden, für die Verformung zu Folien und Filmen geeignet. Ziel des Vorhabens ist es, aus thermoplastischen Stärkeestern Folien und Klebstoffe zu entwickeln, die bezüglich ihrer chemischen, physikalischen und biologischen Eigenschaften für Anwendungen im Bereich Lebensmittelverpackung etabliert werden können. Zur Modifizierung wird das vorhandene Know-how der Antragsteller weiterentwickelt, um neue Produkte mit hoher Wertschöpfung durch die Einführung spezifischer Funktionalitäten zu schaffen und diese auch in einen technisch nutzbaren Maßstab zu überführen. | Dr. Daniela Klein Tel.: +49 5231 749-5318 daniela.klein@jowat.de Jowat SE Ernst-Hilker-Str. 10-14 32758 Detmold | FPNR | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2025 | 2220NR278G | Verbundvorhaben: Biogene Folien, Verbundklebstoffe und Verbunde aus Stärkeestern für Lebensmittelverpackungen; Teilvorhaben 7: Überführung der Stärkeresterherstellung in großtechnische Anlagen - Akronym: BioFolPack | In den letzten Jahrzehnten gewinnen Biopolymere als Ersatz für synthetische Kunststoffe zunehmend an wirtschaftlicher und ökologischer Bedeutung. Die Biopolymere Cellulose und Stärke gehören dabei zu den wichtigsten nachwachsenden Rohstoffen, die stofflich für die Entwicklung und Produktion von Funktionspolymeren verwendet werden. Aufgrund ihres historisch schon sehr langen Gebrauchs, stehen sie in gleichbleibender Qualität und Reinheit zur Verfügung. Längst ist jedoch nicht das gesamte Potential dieser Naturstoffe bekannt und ausgeschöpft. Ihre molekular und übermolekular strukturell bedingten Eigenschaften lassen sich über eine gezielte chemische Modifizierung der Hydroxylgruppen breit variieren und für die unterschiedlichsten Anwendungsbereiche spezifisch anpassen. Durch die erhältlichen wasserbindenden, verdickenden, klebenden und haftvermittelnden Eigenschaften erfüllen sie wichtige Funktionen, beispielsweise in Nahrungsmitteln, Pharma- und Kosmetikprodukten sowie in Baustoffen, Farben und Verpackungsmaterialien. Stärkeester sind dabei besonders interessante Produkte, da diese durch die chemische Modifizierung thermoplastische Eigenschaften gewinnen können. Wie aus aktuellen Arbeiten hervorgeht, sind insbesondere Stärkeester, die durch die Umsetzung mit langkettigen Fettsäuren erhalten werden, für die Verformung zu Folien und Filmen geeignet. Ziel des Vorhabens ist es, aus thermoplastischen Stärkeestern Folien und Klebstoffe zu entwickeln, die bezüglich ihrer chemischen, physikalischen und biologischen Eigenschaften für Anwendungen im Bereich Lebensmittelverpackung etabliert werden können. Zur Modifizierung wird das vorhandene Know-how der Antragsteller weiterentwickelt, um neue Produkte mit hoher Wertschöpfung durch die Einführung spezifischer Funktionalitäten zu schaffen und diese auch in einen technisch nutzbaren Maßstab zu überführen. | Dr. rer. nat. Mike Kleinert Tel.: +49 611 962-6654 mike.kleinert@setylose.com SE Tylose GmbH & Co. KG Kasteler Str. 45 65203 Wiesbaden | FPNR | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220NR279A | Verbundvorhaben: Entwicklung eines innovativen Reaktorkonzeptes für die Nutzung von Kohlendioxid aus Biogasanlagen; Teilvorhaben 1: Reaktor und Anlagenbau - Akronym: ICOCAD2 | Ziel des Vorhabens ist die Hochskalierung eines Verfahrens zur Methanisierung von Kohlenstoffdioxid, welches in Rohbiogas enthalten ist. Kernelement des Verfahrens ist ein zweistufiges Reaktorkonzept, das für die spezifischen Bedingungen eines Biogasstroms in dem vom BMEL im Förderprogramm Nachwachsende Rohstoffe geförderten Projektes ICOCAD entwickelt wurde. Es soll eine mobile Anlage unter Nutzung dieses innovativen Methanisierungkonzeptes bei einem Biogasanlagenbetreiber vor Ort in Betrieb genommen werden und die praktische Machbarkeit des entwickelten Verfahrens verifiziert werden. Zweites wichtiges Ziel ist die Analyse verschiedener Alternativen, um die Erzeugung von Bioerdgas in derzeit in Betrieb befindlichen Biogasanlagen rentabel zu machen. In einer systemischen Perspektive wird die Umstellung von Biogasanlagen als Stromproduzenten (aktuelles Szenario) auf Bioerdgas- und Wärmeerzeugungsanlagen (Zukunftsszenario) untersucht. Die Analyse wird im Kontext der Energiewende und aller damit verbundenen politischen Dimensionen durchgeführt, d.h. der Entwicklung von PtG-Technologien als Schlüsselelement der Sektorkopplung, der Entwicklung von Fernwärmenetzen der neuen Generation u.a. | Prof. Dr. rer. nat. Gunther Kolb Tel.: +49 6131 990-341 gunther.kolb@imm.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Mikrotechnik und Mikrosysteme (IMM) Carl-Zeiss-Str. 18-20 55129 Mainz | FPNR | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220NR279B | Verbundvorhaben: Entwicklung eines innovativen Reaktorkonzeptes für die Nutzung von Kohlendioxid aus Biogasanlagen; Teilvorhaben 2: Anlageninbetriebnahme - Akronym: ICOCAD2 | Das Gesamtziel des vorliegenden Vorhabens ist die Hochskalierung eines Verfahrens zur Methanisierung von Kohlenstoffdioxid, welches in Rohbiogas enthalten ist. Das Kernele- ment des Verfahrens ist ein zweistufiges Reaktorkonzept, das für die spezifischen Bedin- gungen eines Biogasstroms in dem vom Ministerium für Ernährung und Landwirtschaft im Rahmen des Förderprogrammes für Nachwachsende Rohstoffe geförderten Projektes ICOCAD entwickelt wurde. Es soll eine mobile Anlage unter Nutzung dieses innovativen Methanisierungkonzeptes bei einem Biogasanlagenbetreiber vor Ort in Betrieb genom- men werden und die praktische Machbarkeit des entwickelten Verfahrens verifiziert wer- den. | Henrik Meyer Tel.: +49 2841 9990-207 meyer@etw-energie.de ETW Energietechnik GmbH Ferdinand-Zeppelin-Str. 19 47445 Moers | FPNR | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220NR279C | Verbundvorhaben: Entwicklung eines innovativen Reaktorkonzeptes für die Nutzung von Kohlendioxid aus Biogasanlagen; Teilvorhaben 3: Anlagenkonzeption und Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen - Akronym: ICOCAD2 | Das Gesamtziel des vorliegenden Vorhabens ist die Hochskalierung eines Verfahrens zur Methanisierung von Kohlenstoffdioxid, welches in Rohbiogas enthalten ist. Das Kernelement des Verfahrens ist ein zweistufiges Reaktorkonzept, das für die spezifischen Bedingungen eines Biogasstroms in dem vom Ministerium für Ernährung und Landwirtschaft im Rahmen des Förderprogrammes für Nachwachsende Rohstoffe geförderten Projektes ICOCAD entwickelt wurde. Es soll eine mobile Anlage unter Nutzung dieses innovativen Methanisierungkonzeptes bei einem Biogasanlagenbetreiber vor Ort in Betrieb genommen werden und die praktische Machbarkeit des entwickelten Verfahrens verifiziert werden. Ein zweites wichtiges Ziel ist die Analyse verschiedener Alternativen, um die Erzeugung von Bioerdgas in derzeit in Betrieb befindlichen Biogasanlagen rentabel zu machen. In einer systemischen Perspektive wird die Umstellung von Biogasanlagen als Stromproduzenten (aktuelles Szenario) auf Bioerdgas- und Wärmeerzeugungsanlagen (Zukunftsszenario) untersucht. Die Analyse wird im Kontext der Energiewende und aller damit verbundenen politischen Dimensionen durchgeführt, d.h. der Entwicklung von PtG-Technologien als Schlüsselelement der Sektorkopplung, der Entwicklung von Fernwärmenetzen der neuen Generation (d.h. Wärmenetze 4.0) u.a. | Jürgen Schumacher Tel.: +49 241 94623-16 j.schumacher@bueroberg.de Ingenieurbüro H. Berg & Partner GmbH Gewerbepark Brand 48 52078 Aachen | FPNR | ||
| 01.11.2022 | 30.11.2024 | 2220NR280A | Verbundvorhaben: Leitfaden und Online-Anwendung zur Produktion und Bereitstellung erneuerbarer Kraftstoffe als Geschäftsfeld für landwirtschaftliche Biogasanlagen; Teilvorhaben 1: Projektkoordination, Online-Anwendung und Fallbeispiele - Akronym: BIOKRAFT | Die Anforderungen an die Emissionsbegrenzung von Fahrzeugen im Sinne der Luftreinhaltung und für den Klimaschutz nehmen stetig zu. Hier kann der Einsatz von Biomethan als Kraftstoff eine wichtige Rolle spielen, da so eine deutliche Reduktion sowohl der CO2-Emissionen als auch der Emission von Luftschadstoffen erreicht werden kann. Zudem sind die Verteilinfrastruktur für den Kraftstoff und die Motoren bereits verfügbar, sodass die genannten Vorteile kurzfristig realisiert werden können. Gleichzeitig stehen viele Betreibende von Biogasanlagen vor der Frage was mit der Anlage nach Ablauf der 20-jährigen Laufzeit der EEG-Vergütung passieren soll. Die Bereitstellung von Biomethan für den Verkehrssektor, unter Umständen auch in Kombination mit Strom und Wärmebereitstellung, kann hier eine zukunftsfähige Option darstellen. BIOKRAFT wird die Ergebnisse aus Praxisprojekten in übertragbare Erkenntnisse für Biogasanlagenbetreiber und beratende Einrichtungen übersetzen. Die zielgerichtete Aufbereitung von Informationen zur Erschließung von Post-EEG-Geschäftsfeldern ist Grundvoraussetzung dafür, dass Anlagenbetreibende und Beratende Entscheidungen über einen möglichen Weiterbetrieb fällen und Verbände und Politik bestehende Hemmnisse für eine Zielerreichung der politisch fixierten Energiewendeziele erkennen und ggf. abbauen können. Die Validierung von Geschäftsfeldern im Vorhaben adressiert auch die im Klimaschutzprogramm aufgeführten Maßnahmen und flankiert so deren Umsetzung. Das Gesamtziel des Vorhabens ist es, Biogasanlagenbetreiber und Berater in die Lage zu versetzen, im konkreten Fall die Machbarkeit und Rentabilität einer Kraftstoffbereitstellung und -distribution mit einer Biogasbestandsanlage zu prüfen. Dazu wird ein umfänglicher Leitfaden erstellt und eine praxisnahe Online-Anwendung entwickelt, die die wesentlichen technischen, rechtlichen und ökonomischen Sachverhalte für das Geschäftsfeld "Biomethan als Kraftstoff" für landwirtschaftliche Biogasanlagen darstellt | Bernd Wirth Tel.: +49 6151 7001-142 b.wirth@ktbl.de Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL) Bartningstr. 49 64289 Darmstadt | FPNR | ||
| 01.11.2022 | 30.04.2024 | 2220NR280B | Verbundvorhaben: Leitfaden und Online-Anwendung zur Produktion und Bereitstellung erneuerbarer Kraftstoffe als Geschäftsfeld für landwirtschaftliche Biogasanlagen; Teilvorhaben 2: Analyse der Verfahrenstechnik, Anforderungen an Anlagenmanagement und Vermarktung - Akronym: BIOKRAFT | Die Anforderungen an die Emissionsbegrenzung von Fahrzeugen im Sinne der Luftreinhaltung und für den Klimaschutz nehmen stetig zu. Hier kann der Einsatz von Biomethan als Kraftstoff eine wichtige Rolle spielen, da so eine deutliche Reduktion sowohl der CO2-Emissionen als auch der Emission von Luftschadstoffen erreicht werden kann. Zudem sind die Verteilinfrastruktur für den Kraftstoff und die Motoren bereits verfügbar, sodass die genannten Vorteile kurzfristig realisiert werden können. Gleichzeitig stehen viele Betreibende von Biogasanlagen vor der Frage was mit der Anlage nach Ablauf der 20-jährigen Laufzeit der EEG-Vergütung passieren soll. Die Bereitstellung von Biomethan für den Verkehrssektor, unter Umständen auch in Kombination mit Strom und Wärmebereitstellung, kann hier eine zukunftsfähige Option darstellen. BIOKRAFT wird die Ergebnisse aus Praxisprojekten in übertragbare Erkenntnisse für Biogasanlagenbetreiber und beratende Einrichtungen übersetzen. Die zielgerichtete Aufbereitung von Informationen zur Erschließung von Post-EEG-Geschäftsfeldern ist Grundvoraussetzung dafür, dass Anlagenbetreibende und Beratende Entscheidungen über einen möglichen Weiterbetrieb fällen und Verbände und Politik bestehende Hemmnisse für eine Zielerreichung der politisch fixierten Energiewendeziele erkennen und ggf. abbauen können. Die Validierung von Geschäftsfeldern im Vorhaben adressiert auch die im Klimaschutzprogramm aufgeführten Maßnahmen und flankiert so deren Umsetzung. Das Gesamtziel des Vorhabens ist es, Biogasanlagenbetreiber und Berater in die Lage zu versetzen, im konkreten Fall die Machbarkeit und Rentabilität einer Kraftstoffbereitstellung und -distribution mit einer Biogasbestandsanlage zu prüfen. Dazu wird ein umfänglicher Leitfaden erstellt und eine praxisnahe Online-Anwendung entwickelt, die die wesentlichen technischen, rechtlichen und ökonomischen Sachverhalte für das Geschäftsfeld "Biomethan als Kraftstoff" für landwirtschaftliche Biogasanlagen darstellt | Dr.-Ing. Frank Scholwin Tel.: +49 3643 54489-120 scholwin@biogasundenergie.de Institut für Biogas, Kreislaufwirtschaft und Energie Steubenstr. 15 99423 Weimar | FPNR | ||
| 01.11.2022 | 30.04.2024 | 2220NR280C | Verbundvorhaben: Leitfaden und Online-Anwendung zur Produktion und Bereitstellung erneuerbarer Kraftstoffe als Geschäftsfeld für landwirtschaftliche Biogasanlagen; Teilvorhaben 3: Analyse der rechtlichen Grundlagen - Akronym: BIOKRAFT | Die Anforderungen an die Emissionsbegrenzung von Fahrzeugen im Sinne der Luftreinhaltung und für den Klimaschutz nehmen stetig zu. Hier kann der Einsatz von Biomethan als Kraftstoff eine wichtige Rolle spielen, da so eine deutliche Reduktion sowohl der CO2-Emissionen als auch der Emission von Luftschadstoffen erreicht werden kann. Zudem sind die Verteilinfrastruktur für den Kraftstoff und die Motoren bereits verfügbar, sodass die genannten Vorteile kurzfristig realisiert werden können. Gleichzeitig stehen viele Betreibende von Biogasanlagen vor der Frage was mit der Anlage nach Ablauf der 20-jährigen Laufzeit der EEG-Vergütung passieren soll. Die Bereitstellung von Biomethan für den Verkehrssektor, unter Umständen auch in Kombination mit Strom und Wärmebereitstellung, kann hier eine zukunftsfähige Option darstellen. BIOKRAFT wird die Ergebnisse aus Praxisprojekten in übertragbare Erkenntnisse für Biogasanlagenbetreiber und beratende Einrichtungen übersetzen. Die zielgerichtete Aufbereitung von Informationen zur Erschließung von Post-EEG-Geschäftsfeldern ist Grundvoraussetzung dafür, dass Anlagenbetreibende und Beratende Entscheidungen über einen möglichen Weiterbetrieb fällen und Verbände und Politik bestehende Hemmnisse für eine Zielerreichung der politisch fixierten Energiewendeziele erkennen und ggf. abbauen können. Die Validierung von Geschäftsfeldern im Vorhaben adressiert auch die im Klimaschutzprogramm aufgeführten Maßnahmen und flankiert so deren Umsetzung. Das Gesamtziel des Vorhabens ist es, Biogasanlagenbetreiber und Berater in die Lage zu versetzen, im konkreten Fall die Machbarkeit und Rentabilität einer Kraftstoffbereitstellung und -distribution mit einer Biogasbestandsanlage zu prüfen. Dazu wird ein umfänglicher Leitfaden erstellt und eine praxisnahe Online-Anwendung entwickelt, die die wesentlichen technischen, rechtlichen und ökonomischen Sachverhalte für das Geschäftsfeld "Biomethan als Kraftstoff" für landwirtschaftliche Biogasanlagen darstellt | Dr. Stefan Rauh Tel.: +49 8161 9846-804 stefan.rauh@biogas.org Fachverband Biogas e.V. Angerbrunnenstr. 12 85356 Freising | FPNR | ||
| 01.05.2021 | 30.04.2024 | 2220NR281A | Verbundvorhaben: Implementierung eines drohnengestützten Borkenkäferfrühdetektionsverfahrens in die FORSTliche PRAXis; Teilvorhaben 1: VOC Profilerstellung und Anpassung der Sensorparameter für die optimierte Integration der Geruchsensor-Drohnentechnik in den forstlichen Betriebsablauf - Akronym: FORSTPRAX | Im Rahmen des Projektes FORSTPRAX wird ein Halbleitergassensor-Prototyp für die forstliche Praxis angepasst und in den Forstbetriebsablauf implementiert. Auf der Basis von Vorergebnissen aus dem FNR Projekt ProtectForest wurden drei wesentliche und notwendige Entwicklungsschritte für die Betriebsintegration identifiziert: 1) Installation eines Abstandssensors zur Hinderniserkennung in der Flugbahn, wie z.B. Äste, da dadurch keine Höhenprofilberechnung und entsprechende Multispektralflüge vor dem Sensorfluglug mehr notwendig sind. Dies spart 65 % der Gesamtzeit für das Verfahren. 2) Installation eines PPP (Precise Point Positioning) Systems zur referenzpunktlosen und zentimetergenauen Positionsbestimmung. Dies spart 15 % der Gesamtzeit (5 % bei Flugplanung und 10 % bei Datenauswertung), da keine Positionsmarker im Fluggebiet verteilt werden müssen und keine Nachjustierung der Geodaten zum Verschneiden von Sensordaten und Basiskarte (z.B. Google Maps) mehr notwendig ist. 3) Entwicklung einer Auswerteroutine zur Datenübertragung, Analyse, Darstellung und serverbasierten Veröffentlichung. Dies spart 10 % der Datenauswertungszeit, da sämtliche Prozesse vollautomatisch ablaufen und die HeatMap danach im Internet verfügbar ist. Geltende Datenschutzrichtlinien müssen entsprechend beachtet werden. Diese drei Entwicklungsschritte sollen im Rahmen des Projektes in enger Zusammenarbeit mit Forstbetrieben (Niedersächsische Landesforsten, Bundesforsten, mehrere Privatbetriebe) durchgeführt werden, um die praxisnähe des zu entwickelnden Prototypen zu gewährleisten. | Prof. Dr. Dirk Jaeger Tel.: +49 551 39-23571 dirk.jaeger@uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Abt. Arbeitswissenschaft und Verfahrenstechnologie Büsgenweg 4 37077 Göttingen | FPNR | ||
| 01.05.2021 | 30.04.2024 | 2220NR281B | Verbundvorhaben: Implementierung eines drohnengestützten Borkenkäferfrühdetektionsverfahrens in die FORSTliche PRAXis; Teilvorhaben 2: Automatisierung und Optimierung der georeferenzierten Sensordaten-HeatMap-Erstellung zur Visualisierung von Borkenkäfer-Befallskarten vor Ort im Wald - Akronym: FORSTPRAX | Im Rahmen des Projektes FORSTPRAX wird ein Halbleitergassensor-Prototyp für die forstliche Praxis angepasst und in den Forstbetriebsablauf implementiert. Auf der Basis von Vorergebnissen aus dem FNR Projekt ProtectForest wurden drei wesentliche und notwendige Entwicklungsschritte für die Betriebsintegration identifiziert: 1) Installation eines Abstandssensors zur Hinderniserkennung in der Flugbahn, wie z.B. Äste, da dadurch keine Höhenprofilberechnung und entsprechende Multispektralflüge vor dem Sensorfluglug mehr notwendig sind. Dies spart 65 % der Gesamtzeit für das Verfahren. 2) Installation eines PPP (Precise Point Positioning) Systems zur referenzpunktlosen und zentimetergenauen Positionsbestimmung. Dies spart 15 % der Gesamtzeit (5 % bei Flugplanung und 10 % bei Datenauswertung), da keine Positionsmarker im Fluggebiet verteilt werden müssen und keine Nachjustierung der Geodaten zum Verschneiden von Sensordaten und Basiskarte (z.B. Google Maps) mehr notwendig ist. 3) Entwicklung einer Auswerteroutine zur Datenübertragung, Analyse, Darstellung und serverbasierten Veröffentlichung. Dies spart 10 % der Datenauswertungszeit, da sämtliche Prozesse vollautomatisch ablaufen und die HeatMap danach im Internet verfügbar ist. Geltende Datenschutzrichtlinien müssen entsprechend beachtet werden. Diese drei Entwicklungsschritte sollen im Rahmen des Projektes in enger Zusammenarbeit mit Forstbetrieben (Niedersächsische Landesforsten, Bundesforsten, mehrere Privatbetriebe) | Prof. Dr. Barbara Koch Tel.: +49 761 203-3695 koch@felis.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Forst- und Umweltwissenschaften - Institut für Forstökonomie - Abt. Fernerkundung und Landschaftsinformationssysteme Tennenbacher Str. 4 79106 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 01.05.2021 | 30.04.2024 | 2220NR281C | Verbundvorhaben: Implementierung eines drohnengestützten Borkenkäferfrühdetektionsverfahrens in die FORSTliche PRAXis; Teilvorhaben 3: Entwicklung einer Drohnenplattform mit Hochleistungs-GPS und Abstandssensorik für den baumkronennahen Konturflug für die effektive geruchsbasierte Borkenkäferdetektion - Akronym: FORSTPRAX | Im Rahmen des Projektes FORSTPRAX wird ein Halbleitergassensor-Prototyp für die forstliche Praxis angepasst und in den Forstbetriebsablauf implementiert. Auf der Basis von Vorergebnissen aus dem FNR Projekt ProtectForest wurden drei wesentliche und notwendige Entwicklungsschritte für die Betriebsintegration identifiziert: 1) Installation eines Abstandssensors zur Hinderniserkennung in der Flugbahn, wie z.B. Äste, da dadurch keine Höhenprofilberechnung und entsprechende Multispektralflüge vor dem Sensorfluglug mehr notwendig sind. Dies spart 65 % der Gesamtzeit für das Verfahren. 2) Installation eines PPP (Precise Point Positioning) Systems zur referenzpunktlosen und zentimetergenauen Positionsbestimmung. Dies spart 15 % der Gesamtzeit (5 % bei Flugplanung und 10 % bei Datenauswertung), da keine Positionsmarker im Fluggebiet verteilt werden müssen und keine Nachjustierung der Geodaten zum Verschneiden von Sensordaten und Basiskarte (z.B. Google Maps) mehr notwendig ist. 3) Entwicklung einer Auswerteroutine zur Datenübertragung, Analyse, Darstellung und serverbasierten Veröffentlichung. Dies spart 10 % der Datenauswertungszeit, da sämtliche Prozesse vollautomatisch ablaufen und die HeatMap danach im Internet verfügbar ist. Geltende Datenschutzrichtlinien müssen entsprechend beachtet werden. Diese drei Entwicklungsschritte sollen im Rahmen des Projektes in enger Zusammenarbeit mit Forstbetrieben (Niedersächsische Landesforsten, Bundesforsten, mehrere Privatbetriebe) durchgeführt werden, um die Praxisnähe des zu entwickelnden Systems zu beweisen. | Dipl. Johann Ziereis Tel.: +49 9402 94821-3 j.ziereis@cadmic.de CADmium GmbH Solutioncenter für CAD & CAM Bayernstr. 3 93128 Regenstauf | FPNR | ||
| 01.03.2023 | 29.02.2024 | 2220NR283X | Entwicklung eines Datenbankkonzepts für ein Nationales Erfassungssystem der Waldschäden und deren Ursachen auf Grundlage des Waldschutzmeldewesens - Akronym: Pre-NEWsWm | Ziel des Vorhabens ist die Erarbeitung eines System- und Datenbankentwurfs, der die Integration und Aufnahme von definierten Daten aus den bestehenden bzw. zu entwickelnden Waldschutzmeldewesen der Länder in eine Waldschutzdatenbank auf Bundesebene beschreibt. Der zu entwickelnde Prototyp und die Ergebnisse der Machbarkeitsanalyse dienen als Grundlage für die weiterführenden Arbeiten des Konsortiums im Vorhaben NEWsWm, um die Waldschutzdatenbank des Bundes für Deutschland zu etablieren. | Dr. Nadine Bräsicke Tel.: +49 3946 47 4004 nadine.braesicke@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Waldschutz Erwin-Baur-Str. 27 06484 Quedlinburg | FPNR | ||
| 01.03.2022 | 31.03.2023 | 2220NR285X | Vorprojekt - Engineering von neu-designten Performance-Polymeren auf Basis von R,S-Polyhydroxybuttersäure (PHB) aus nachwachsenden Rohstoffen - Akronym: VorEndPP | Das Projekt zielte auf die Verbesserung der Materialeigenschaften von Polyhydroxybuttersäure (PHB) durch biotechnologische Synthese neuartiger PHB-Varianten, um so ein breiteres Nutzungspotenzial für Polymere auf Basis nachwachsender Rohstoffe zu erreichen. Dies soll durch biotechnologische Synthese von PHB gemischter Taktizitäten ((R,S)-PHB) erreicht werden, die bislang fermentativ nicht erzeugt werden können. Durch chemische Synthese von PHB-Polymeren mit (R)- und (S)-Monomeren konnte das Projektkonsortium im Vorfeld des Vorhabens bereits zeigen, dass sich mit den Taktizitäten auch wesentliche physikalische Parameter ändern, wodurch eine gezielte Anpassung der Polymereigenschaften möglich wird. Das aktuelle Projekt war als Vorabprojekt konzipiert, dessen Ziel es war, PHBs mit gemischten Taktizitäten ((R,S)-PHB) chemisch zu synthetisieren und hinsichtlich technisch relevanter Polymer- und Werkstoffeigenschaften zu evaluieren – aufbauend auf den gemeinsamen Vorarbeiten der beiden Projektpartner. Zudem sollten Arbeiten zu Engineering und Test von PHB-Synthasen in vitro sowie erste Arbeiten zum Transfer von Synthasen in Fermentationsstämme durchgeführt werden, um die Variationsbreite der enzymatischen Synthese gemischttaktischer PHBs näher auszuloten. | Für die chemische Synthese von gemischttaktischem (R,S)-PHB musste zunächst eine Synthese für enantiomerenangereichertes ß-Butyrolacton (BBL) etabliert werden, da dieses kommerziell nicht ausreichend verfügbar war. Als Edukt zur BBL-Synthese wurde kommerziell verfügbares, fermentativ hergestelltes (R)-PHB eingesetzt. Aus dem so gewonnenen BBL wurden dann gemischttaktische (R,S)-PHB polymerisiert. Diese (R,S)-PHB wurden als Additive für neuartige Compounds auf Basis von fermentativ gewonnenen (R)-PHB und PLA eingesetzt, die mit Fokus auf ihre Materialeigenschaften vollständig charakterisiert wurden. Unter Verwendung von 25% synthetischen, ataktischen PHB aus rac-BBL konnte ein Werkstoff hergestellt werden, der in vielen Materialeigenschaften dem vielfältig eingesetzten Polymer PLA ähnelt. Damit konnten Probleme von (R)-PHB, insbesondere seine Sprödigkeit, erfolgreich adressiert werden. Anders als PLA sollten die neuartigen Blends jedoch sehr gut bioabbaubar sein, wie erste Abbauversuche auch bestätigten. Mit Blick auf die biochemische Synthese konnten PHA-Synthasen, die den Einbau von (S)-Enantiomer in PHB erlauben, identifiziert und neue Erkenntnisse über die strukturelle Grundlage der Stereoselektivität gewonnen werden. Weiterhin konnten Faktoren, durch die der Anteil an (S)-Enantiomer im PHB beeinflussbar ist, herausgearbeitet und eine Strategie für ein einstellbares System zur in-vivo Synthese von gemischttaktischen PHB entworfen werden. | Prof. Volker Sieber Tel.: +49 9421 187-300 sieber@tum.de Technische Universität München - Campus Straubing für Biotechnologie und Nachhaltigkeit - Lehrstuhl für Chemie Biogener Rohstoffe Schulgasse 16 94315 Straubing | X | FPNR |
| 01.04.2023 | 31.03.2026 | 2220NR288A | Verbundvorhaben: Entwicklung maßgeschneiderter Biokatalysatoren für die Herstellung von 2,5-Furandicarbonsäure auf Basis von Zuckern aus Lignocellulose; Teilvorhaben 1: Prozessentwicklung zur Herstellung neuer Enzyme und biokatalytische Herstellung von FDCA - Akronym: FDCA-Lignozym | FDCA (2,5-Furandicarbonsäure) ist eine biobasierte Alternative zu petrochemisch hergestellter Terephthalsäure, die bei der Herstellung von PET und Polyestern für die Verpackungs- und Textilindustrie verwendet wird. Eine wirtschaftliche Produktion von FDCA und seinem Polymer PEF ist bisher nicht möglich. Ziel des Projektes ist daher die Entwicklung eines biotechnologischen Verfahrens zur wirtschaftlichen Herstellung von FDCA. Hierzu sollen Peroxidase-produzierende Hefestämme in Kombination mit HMF-Oxidasen eingesetzt werden, die durch Fermentation auf Lignocellulose-Zuckerlösungen hergestellt werden. Das biotechnisch synthetisierte FDCA wird durch geeignete Kristallisation- und Fällungsverfahren aufgereinigt. Schließlich soll die gesamte Prozesskette - Fermentation und Produktion der Enzyme auf Basis von LCZuckerlösungen, Biokatalyse und Produktgewinnung - im 1.000-Liter-Maßstab demonstriert und auf ihre Machbarkeit im industriellen Maßstab analysiert werden. | Dr. Arno Cordes Tel.: +49 5331 8825-36 cordes@asa-enzyme.de ASA Spezialenzyme GmbH Am Exer 19 C 38302 Wolfenbüttel | FPNR | ||
| 01.04.2023 | 31.03.2026 | 2220NR288B | Verbundvorhaben: Entwicklung maßgeschneiderter Biokatalysatoren für die Herstellung von 2,5-Furandicarbonsäure auf Basis von Zuckern aus Lignocellulose; Teilvorhaben 2: Herstellung rekombinanter Hefestämme für die Synthese von FDCA und Etablierung von mikrobiellen Kulturen - Akronym: FDCA-Lignozym | FDCA (2,5-Furandicarbonsäure) ist eine biobasierte Alternative zu petrochemisch hergestellter Terephthalsäure, die bei der Herstellung von PET und Polyestern für die Verpackungs- und Textilindustrieverwendet wird. Eine wirtschaftliche Produktion von FDCA und seinem Polymer PEF ist bisher nicht möglich. Ziel des Gesamtprojektes ist die Entwicklung eines biotechnologischen Verfahrens zurwirtschaftlichen Herstellung von FDCA. Hierzu sollen Peroxidase-produzierende Hefestämme in Kombination mit HMF-Oxidasen eingesetzt werden, die durch Fermentation auf Lignocellulose-Zuckerlösungen hergestellt werden. Das biotechnisch synthetisierte FDCA wird durch geeignete Kristallisation- und Fällungsverfahren aufgereinigt. Schließlich soll die gesamte Prozesskette - Fermentation und Produktion der Enzyme auf Basis von LCZuckerlösungen, Biokatalyse und Produktgewinnung - im 1.000-Liter-Maßstab demonstriert und auf ihre Machbarkeit im industriellen Maßstab analysiert werden. | Prof. Nicolaus von Wirén Tel.: +49 39482 5-602 vonwiren@ipk-gatersleben.de Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Corrensstr. 3 06466 Gatersleben | FPNR | ||
| 01.04.2023 | 31.03.2026 | 2220NR288C | Verbundvorhaben: Entwicklung maßgeschneiderter Biokatalysatoren für die Herstellung von 2,5-Furandicarbonsäure auf Basis von Zuckern aus Lignocellulose; Teilvorhaben 3: Prozess-Skalierung der biokatalytischen Herstellung von FDCA - Akronym: FDCA-Lignozym | FDCA (2,5-Furandicarbonsäure) ist eine biobasierte Alternative zu petrochemisch hergestellter Terephthalsäure, die bei der Herstellung von PET und Polyestern für die Verpackungs- und Textilindustrie verwendet wird. Eine wirtschaftliche Produktion von FDCA und seinem Polymer PEF ist bisher nicht möglich. Ziel des Projektes ist daher die Entwicklung eines biotechnologischen Verfahrens zur wirtschaftlichen Herstellung von FDCA. Hierzu sollen Peroxidase-produzierende Hefestämme in Kombination mit HMF-Oxidasen eingesetzt werden, die durch Fermentation auf Lignocellulose- Zuckerlösungen hergestellt werden. Das biotechnisch synthetisierte FDCA wird durch geeignete Kristallisation- und Fällungsverfahren aufgereinigt. Schließlich soll die gesamte Prozesskette - Fermentation und Produktion der Enzyme auf Basis von LC-Zuckerlösungen, Biokatalyse und Produktgewinnung - im 1-m³-Maßstab demonstriert und auf ihre Machbarkeit im industriellen Maßstab analysiert werden. | Dr.-Ing. Katja Patzsch Tel.: +49 3461 43-9104 katja.patzsch@igb.fraunhofer.de Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein - Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP Am Haupttor 1251 06237 Leuna | FPNR | ||
| 01.01.2022 | 31.12.2024 | 2220NR290A | Verbundvorhaben: Eine optimale Vitalität von Douglasien für die Zukunft multifunktionaler Wälder; Teilvorhaben 1: Selektion und Anzucht potentiell unempfindlicher Douglasien; Koordination - Akronym: VitaDou | In den vergangenen Jahrzehnten hat sich die Douglasie (Pseudotsuga menziesii Mirb.) erfolgreich in den Wäldern der deutschen Länder etabliert und liefert der Forst-, Holz- und Papierwirtschaft substanziell Rohstoff zu. Allerdings häufen sich in jüngster Zeit Hinweise auf Vitalitätsstörungen durch Rußige Douglasienschütte, Douglasiengallmücken und Sekundärerkrankungen beziehungsweise –schäden, die die Vitalität ganzer Bestände grundsätzlich in Frage stellen. Dies erfordert waldbauliche und ökonomische Maßnahmen, um die Ertragsstabilität der Douglasienwirtschaft stützen. Allerdings gibt es bisher keine konsistente Erfassung der Schadkomplexe und kaum Vorstellungen über ihre Entwicklung. Außerdem ist unklar, wie die Douglasien physiologisch mit der Erkrankung umgehen und ob sich die Douglasienherkünfte oder –individuen in ihre Schadenstoleranz unterscheiden. Deshalb sind die Ziele des in Aussicht genommenen Vorhabens, a. die Zusammenhänge zwischen Befall mit Rußiger Douglasienschütte und/oder Douglasiengallmücken und der Zuwachsleistung zu quantifizieren, b. die Physiologie der Nadelerkrankung und des Befalls mit Douglasiengallmücken unter besonderer Beachtung der Douglasien-Herkünfte zu charakterisieren, c. die biotisch bedingten Beeinträchtigungen der Douglasie kausal in Bezug zur Waldwirtschaft zu analysieren, d. das betriebliche Risiko durch die biotischen Störungen ökonomisch zu bewer¬ten und betriebliche Perspektiven zu entwickeln und e. zu untersuchen, ob weitere Krankheits- und Schaderreger den Zuwachs der Douglasien mindern und ihre Vulnerabilität erhöhen. | Dr. Stefan Seegmüller Tel.: +49 6306 911-127 stefan.seegmueller@wald-rlp.de Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft Rheinland-Pfalz (FAWF) Hauptstr. 16 67705 Trippstadt | FPNR | ||
| 01.01.2022 | 31.12.2024 | 2220NR290B | Verbundvorhaben: Eine optimale Vitalität von Douglasien für die Zukunft multifunktionaler Wälder; Teilvorhaben 2: Waldschutz, Waldwachstum, Ökonomie - Akronym: VitaDou | In den vergangenen Jahrzehnten hat sich neben den einheimischen Baumarten die Douglasie auf fast 218.000 ha in den Wäldern der deutschen Länder etabliert. Einerseits sichert sie mit ihrer ausgeprägten Nährstoffnutzungseffizienz die Standortsnachhaltigkeit, andererseits liefert sie bereits heute substanziell Rohstoff zur Forst-, Holz- und Papierwirtschaft. Allerdings häufen sich in jüngster Zeit Hinweise aus der Praxis, die auf Vitalitätsstörungen durch Pilz- (v.a. Rußige Douglasienschütte) und Insektenbefall (v.a. Dougla-siengallmücke) in größerem Umfang hinweisen. Insbesondere wird von ungewöhnlich schütteren Kronenzuständen und Absterbeerscheinungen in bisher unauffälligen Douglasien-Beständen berichtet. Zur Schütteresistenz einzelner Douglasien-Herkünfte und/oder Individuen liegen wi-dersprüchliche Aussagen vor. Die Douglasiengallmücke wurde als Schädling im Wald bisher nur vereinzelt wahrgenommen. Vor diesem Hintergrund beabsichtigen die Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft Rheinland-Pfalz (FAWF), die Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA-BW) und die Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt (NW-FVA), a. Vitalitätseinschränkungen zu quantifizieren und ökonomisch einzuschätzen, b. die Störungen anamnetisch und kausal zu analysieren sowie c. darauf aufbauend waldbauliche Empfehlungen zu erarbeiten. Zu diesem Zweck haben sich die drei Versuchs- und Forschungsanstalten unter der Koordination der FAWF zu einem Verbund zusammengeschlossen. Grundsätzlich reichen die Projektpartner das Vorhaben als Verbund in drei Teilvorhaben ein: TV1: Physiologische Pathologie und Herkunftsunterschiede TV2: Waldschutz, Waldwachstum, Ökonomie TV3: Schadensinventur, Kausalanalysen, Flächenauswahl, Kom-plexanalyse Die angestrebten Untersuchungsergebnisse bilden notwendige Voraussetzungen, um auf der Basis geeigneten forstlichen Vermehrungsgutes den auf Douglasie basierten Kundenwert für die Holzwirtschaft zu sichern. | Dr. Horst Delb Tel.: +49 761 4018-222 horst.delb@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 01.01.2022 | 31.12.2024 | 2220NR290C | Verbundvorhaben: Eine optimale Vitalität von Douglasien für die Zukunft multifunktionaler Wälder; Teilvorhaben 3: Schadensinventur, Kausalanalysen, Flächenauswahl, Komplexanalyse - Akronym: VitaDou | In den vergangenen Jahrzehnten hat sich die Douglasie (Pseudotsuga menziesii) erfolgreich in deutschen Wäldern etabliert und liefert der Forst-, Holz- und Papierwirtschaft Rohstoff zu. In jüngster Zeit häufen sich Vitalitätsstörungen durch die Rußige Douglasienschütte, Douglasiengallmücken und Sekundärerkrankungen. Daher sind waldbauliche und ökonomische Maßnahmen zu entwickeln, die die Ertragsstabilität der Douglasienwirtschaft stützen. Bisher gibt es keine konsistente Erfassung der Schadkomplexe bei Douglasie und wenig Informationen über deren Schadentwicklung und Schadensfortschritt. Da auch unklar ist, wie Douglasien unterschiedlicher Herkunft physiologisch auf die Schadfaktoren reagieren oder sich in ihrer Schadenstoleranz unterscheiden, hat das Verbundvorhabens VITADOU mit drei Teilvorhaben (TV1: FAWF; TV2: FVA-BW, TV3: NW-FVA) folgende Ziele, a. die Zusammenhänge zwischen Befall mit Rußiger Douglasienschütte u./o. Douglasiengallmücken und der Zuwachsleistung zu quantifizieren, b. die Physiologie der Nadelerkrankung und des Befalls mit Douglasiengallmücken unter besonderer Beachtung der Douglasien-Herkünfte zu charakterisieren, c. die biotisch bedingten Beeinträchtigungen der Douglasie kausal in Bezug zur Waldwirtschaft zu analysieren, d. das betriebliche Risiko durch die biotischen Störungen ökonomisch zu bewerten und betriebliche Perspektiven zu entwickeln und e. zu untersuchen, ob weitere Krankheits- und Schaderreger den Zuwachs der Douglasien mindern und ihre Vulnerabilität erhöhen. Zu diesem Zweck wird das Ausmaß der Devitalisierungen quantitativ erhoben, wachstumskundlich, differenzialdiagnostisch und stressphysiologisch analysiert sowie waldbauliche Konzepte für die Douglasie abgeleitet und ökonomisch bewertet. TV3 wird dazu eine okulare Vitalitätsansprache stehender Bäume, detaillierte Kausalanalysen (inkl. Nadeluntersuchungen, Pilzisolationen) an gefällten Probebäumen sowie eine retrospektive, raumzeitliche Auswertung von Schadensmeldungen durchführt | Dr. Gitta Langer Tel.: +49 551 69401-129 gitta.langer@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2220NR291A | Verbundvorhaben: Entwicklung einer flexiblen, stärkebasierten Schaumfolie für Verpackungs- und Bauanwendungen; Teilvorhaben 1: Rezepturentwicklung der Stärkeblends, Materialherstellung und Marktstudie - Akronym: Staerkeschaumfolie | Der Einsatz fossil basierter Materialien für Einmalanwendungen ist derzeit noch weit verbreitet. Dies gilt insbesondere für geschäumte Kunststoffe in Verpackungs- und Bauanwendungen. Speziell im Verpackungsbereich werden wertvolle Ressourcen für Anwendungen mit sehr kurzer Nutzungsphase und anschließender thermischer Verwertung eingesetzt. Durch das wachsende Bewusstsein der Allgemeinheit für die aus dem Einsatz endlicher Ressourcen resultierenden Probleme, steigt die Nachfrage nach Lösungen zur Substitution derartiger Materialen durch solche, die auf nachwachsenden Rohstoffen basieren. Stärkebasierte Materialien bieten hier ein großes Potential, was der inzwischen weit verbreitete Einsatz von Lose-Fill-Verpackungschips zeigt. Im Bereich stärkebasierter Schaumfolien fehlen jedoch derzeit marktfähige Lösungen. Im Rahmen des Projektes wird durch Arbeiten in den Bereichen Werkstoffrezeptur, Verarbeitbarkeit und Verarbeitung sowie Verwertung am Ende der Nutzungsdauer ein ganzheitlicher Ansatz für eine stärkebasierte Schaumfolie entwickelt, deren Eigenschaften maßgeschneidert für Verpackungs- und Bauanwendungen sind. Die theoretischen Arbeiten werden durch umfangreiche experimentelle Versuchsreihen und Parameterstudien begleitet, was im Anschluss eine schnelle Überführung der Ergebnisse in den industriellen Maßstab ermöglicht. | Carolin Pertsch Tel.: +49 2369 9898-0 carolin.pertsch@loick-biowertstoffe.de Loick Biowertstoff GmbH Bocksbergweg 5 17166 Teterow | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2220NR291B | Verbundvorhaben: Entwicklung einer flexiblen, stärkebasierten Schaumfolie für Verpackungs- und Bauanwendungen; Teilvorhaben 2: Herstellung und Charakterisierung stärkebasierter Compounds - Akronym: Staerkeschaumfolie | Der Einsatz fossil basierter Materialien für Einmalanwendungen ist derzeit noch weit verbreitet. Dies gilt insbesondere für geschäumte Kunststoffe in Verpackungs- und Bauanwendungen. Speziell im Verpackungsbereich werden wertvolle Ressourcen für Anwendungen mit sehr kurzer Nutzungsphase und anschließender thermischer Verwertung eingesetzt. Durch das wachsende Bewusstsein der Allgemeinheit für die aus dem Einsatz endlicher Ressourcen resultierenden Probleme, steigt die Nachfrage nach Lösungen zur Substitution derartiger Materialen durch solche, die auf nachwachsenden Rohstoffen basieren. Stärkebasierte Materialien bieten hier ein großes Potential, was der inzwischen weit verbreitete Einsatz von Lose-Fill-Verpackungschips zeigt. Im Bereich stärkebasierter Schaumfolien fehlen jedoch derzeit marktfähige Lösungen. Im Rahmen des Projektes wird durch Arbeiten in den Bereichen Werkstoffrezeptur, Verarbeitbarkeit und Verarbeitung sowie Verwertung am Ende der Nutzungsdauer ein ganzheitlicher Ansatz für eine stärkebasierte Schaumfolie entwickelt, deren Eigenschaften maßgeschneidert für Verpackungs- und Bauanwendungen sind. Die theoretischen Arbeiten werden durch umfangreiche experimentelle Versuchsreihen und Parameterstudien begleitet, was im Anschluss eine schnelle Überführung der Ergebnisse in den industriellen Maßstab ermöglicht. | Christina Eloo Tel.: +49 208 8598-1179 christina.eloo@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2220NR291C | Verbundvorhaben: Entwicklung einer flexiblen, stärkebasierten Schaumfolie für Verpackungs- und Bauanwendungen; Teilvorhaben 3: Verfahrenstechnik der Schaumfolienextrusion mit physikalischen Treibmitteln - Akronym: Staerkeschaumfolie | Der Einsatz fossil basierter Materialien für Einmalanwendungen ist derzeit noch weit verbreitet. Dies gilt insbesondere für geschäumte Kunststoffe in Verpackungs- und Bauanwendungen. Speziell im Verpackungsbereich werden wertvolle Ressourcen für Anwendungen mit sehr kurzer Nutzungsphase und anschließender thermischer Verwertung eingesetzt. Durch das wachsende Bewusstsein der Allgemeinheit für die aus dem Einsatz endlicher Ressourcen resultierenden Probleme, steigt die Nachfrage nach Lösungen auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Im Bereich stärkebasierter Schaumfolien fehlen jedoch derzeit marktfähige Lösungen. Im Rahmen des Projektes wird durch Arbeiten in den Bereichen Werkstoffrezeptur, Verarbeitbarkeit und Verarbeitung sowie Verwertung am Ende der Nutzungsdauer ein ganzheitlicher Ansatz für eine stärkebasierte Schaumfolie entwickelt, deren Eigenschaften maßgeschneidert für Verpackungs- und Bauanwendungen sind. Die theoretischen Arbeiten werden durch umfangreiche experimentelle Versuchsreihen und Parameterstudien begleitet, was im Anschluss eine schnelle Überführung der Ergebnisse in den industriellen Maßstab ermöglicht. Das IKV übernimmt hierbei im AP 3 die gezielte Anpassung der Anlagentechnik für eine schonende Verarbeitung der stärkebasierten Compounds bei gleichzeitig guter Einmischung des Treibmittels. Hierzu werden ebenfalls ideale Prozessparameter für verschiedene Materialrezepturen ermittelt und die Schaumfolienherstellung prozesstechnisch optimiert. Im AP4 charakterisiert das IKV in Kooperation mit den Partnern die hergestellten Stärkeschaumfolien hinsichtlich ihrer Schaumeigenschaften. Zusätzlich werden die Schaumfolien bezüglich ihrer Nachexpansionsneigung untersucht. Aus den gewonnenen Erkenntnissen sollen Zusammenhänge zwischen den ermittelten Schaumeigenschaften und mechanischen Kennwerten in Abhängigkeit der jeweils gewählten Schäumprozessparametern (Treibmittelrezeptur, Durchsatz, Schmelzetemperaturen und -drücke) herausgearbeitet werden. | M. Sc. Malte Schön Tel.: +49 241 80-28372 malte.schoen@ikv.rwth-aachen.de Vereinigung zur Förderung des Instituts für Kunststoffverarbeitung in Industrie und Handwerk an der Rhein.-Westf. Technischen Hochschule Aachen Seffenter Weg 201 52074 Aachen | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2220NR291D | Verbundvorhaben: Entwicklung einer flexiblen, stärkebasierten Schaumfolie für Verpackungs- und Bauanwendungen; Teilvorhaben 4: Experimentelle Beurteilung der Verarbeitungsfenster bei der Schaumfolienextrusion - Akronym: Staerkeschaumfolie | Der Einsatz fossil basierter Materialien für Einmalanwendungen ist derzeit noch weit verbreitet. Dies gilt insbesondere für geschäumte Kunststoffe in Verpackungs- und Bauanwendungen. Speziell im Verpackungsbereich werden wertvolle Ressourcen für Anwendungen mit sehr kurzer Nutzungsphase und anschließender thermischer Verwertung eingesetzt. Durch das wachsende Bewusstsein der Allgemeinheit für die aus dem Einsatz endlicher Ressourcen resultierenden Probleme, steigt die Nachfrage nach Lösungen zur Substitution derartiger Materialen durch solche, die auf nachwachsenden Rohstoffen basieren. Stärkebasierte Materialien bieten hier ein großes Potential, was der inzwischen weit verbreitete Einsatz von Lose-Fill-Verpackungschips zeigt. Im Bereich stärkebasierter Schaumfolien fehlen jedoch derzeit marktfähige Lösungen. Im Rahmen des Projektes wird durch Arbeiten in den Bereichen Werkstoffrezeptur, Verarbeitbarkeit und Verarbeitung sowie Verwertung am Ende der Nutzungsdauer ein ganzheitlicher Ansatz für eine stärkebasierte Schaumfolie entwickelt, deren Eigenschaften maßgeschneidert für Verpackungs- und Bauanwendungen sind. Die theoretischen Arbeiten werden durch umfangreiche experimentelle Versuchsreihen und Parameterstudien begleitet, was im Anschluss eine schnelle Überführung der Ergebnisse in den industriellen Maßstab ermöglicht. | Dr.-Ing. Martin Spitz Tel.: +49 2064 970937-3 spitz@shs-plus.de SHS plus GmbH Dieselstr. 30 46539 Dinslaken | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2220NR291E | Verbundvorhaben: Entwicklung einer flexiblen, stärkebasierten Schaumfolie für Verpackungs- und Bauanwendungen; Teilvorhaben 5: Herstellung einer stärkebasierten Schaumfolie unter Produktionsbedingungen - Akronym: Staerkeschaumfolie | Der Einsatz fossil basierter Materialien für Einmalanwendungen ist derzeit noch weit verbreitet. Dies gilt insbesondere für geschäumte Kunststoffe in Verpackungs- und Bauanwendungen. Speziell im Verpackungsbereich werden wertvolle Ressourcen für Anwendungen mit sehr kurzer Nutzungsphase und anschließender thermischer Verwertung eingesetzt. Durch das wachsende Bewusstsein der Allgemeinheit für die aus dem Einsatz endlicher Ressourcen resultierenden Probleme, steigt die Nachfrage nach Lösungen zur Substitution derartiger Materialen durch solche, die auf nachwachsenden Rohstoffen basieren. Stärkebasierte Materialien bieten hier ein großes Potential, was der inzwischen weit verbreitete Einsatz von Lose-Fill-Verpackungschips zeigt. Im Bereich stärkebasierter Schaumfolien fehlen jedoch derzeit marktfähige Lösungen. Im Rahmen des Projektes wird durch Arbeiten in den Bereichen Werkstoffrezeptur, Verarbeitbarkeit und Verarbeitung sowie Verwertung am Ende der Nutzungsdauer ein ganzheitlicher Ansatz für eine stärkebasierte Schaumfolie entwickelt, deren Eigenschaften maßgeschneidert für Verpackungs- und Bauanwendungen sind. Die theoretischen Arbeiten werden durch umfangreiche experimentelle Versuchsreihen und Parameterstudien begleitet, was im Anschluss eine schnelle Überführung der Ergebnisse in den industriellen Maßstab ermöglicht. | Michel Stephan Tel.: +49 3395 752-2008 stephan.michel@gefinex.com Gefinex GmbH Jakobsdorfer Str. 1 16928 Pritzwalk | FPNR | ||
| 01.11.2022 | 30.09.2025 | 2220NR292A | Verbundvorhaben: Entwicklung einer neuen Wachs-Substrat-Struktur zur Anwendung in Gewächshäusern und Indoor Farmen auf Basis versiegelter regionaler Naturfasern; Teilvorhaben 1: Erforschung der optimalen Wachs-Substrat-Struktur für Indoor Farms - Akronym: RootSys | Die saisonunabhängige Versorgung mit regionalem, frischem Gemüse ist in unseren Breitengraden nur durch Gewächshäuser oder moderne Indoor-/Vertical Farms möglich. Die Effizienz dieser Anbautechniken ist um ein Vielfaches höher als im konventionellen Feldanbau durch die Kultivierung in hydroponischen Systemen, bei denen die Pflanzen in einem erdfreien Substrat wurzeln und mit einer bedarfsgerechten Nährlösung gezielt versorgt werden. Obwohl durch die Hydroponik kaum noch Pestizide eingesetzt werden sind die verwendeten Substrate wie Steinwolle, Kokossubstrate oder Torf nicht nachhaltig. Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines neuen, nachhaltigen Substrats basierend auf regional produzierten Naturfasern, welches die hohen Anforderungen der Hydroponik in Gewächshäusern und Indoor Farms erfüllt sowie rückstandslos kompostiert werden kann. Da die Naturfasern ähnlichen Reaktionen mit der Nährlösung wie Kokos- oder Torfsubstrate ausgesetzt wären, liegt die zentrale Innovation dieses Vorhabens in der Versiegelung der Naturfasern mit einem Biowachs auf CO2-Basis, welches die Fasern vor der Nährlösung schützt und den biologischen Abbauprozess verzögert, da sich das Biowachs erst unter Kompostierungsbedingungen abbaut. Im Vorhaben werden unterschiedliche Faser- und Wachszusammensetzungen systematisch unter kontrollierten Bedingungen sowie unter realen Kulturbedingungen untersucht, um die optimale Form sowie Strukturstabilität zur Anwendung sowohl im Gewächshaus als auch als Haltesystem für die Indoor Farm herauszufinden. Die neue Wachs-Substrat-Struktur soll vergleichbar gute Kultivierungsbedingungen zu Steinwolle erreichen und gleichzeitig dessen Nachteile eliminieren, womit große Mengen an Steinwolleabfällen und notwendiger Energie in Zukunft vermieden werden können. | Prof. Dr. Heike Mempel Tel.: +49 8161 71-5853 heike.mempel@hswt.de Hochschule Weihenstephan-Triesdorf - Institut für Gartenbau, ASC Smart Indoor Farming Am Staudengarten 10 85354 Freising | FPNR | ||
| 01.11.2022 | 30.09.2025 | 2220NR292B | Verbundvorhaben: Entwicklung einer neuen Wachs-Substrat-Struktur zur Anwendung in Gewächshäusern und Indoor Farmen auf Basis versiegelter regionaler Naturfasern; Teilvorhaben 2: Erforschung der optimalen Wachs-Substrat-Struktur für Gewächshäuser - Akronym: RootSys | Die saisonunabhängige Versorgung mit regionalem, frischem Gemüse ist in unseren Breitengraden nur durch Gewächshäuser oder moderne Indoor-/Vertical Farms möglich. Die Effizienz dieser Anbautechniken ist um ein Vielfaches höher als im konventionellen Feldanbau durch die Kultivierung in hydroponischen Systemen, bei denen die Pflanzen in einem erdfreien Substrat wurzeln und mit einer bedarfsgerechten Nährlösung gezielt versorgt werden. Obwohl durch die Hydroponik kaum noch Pestizide eingesetzt werden sind die verwendeten Substrate wie Steinwolle, Kokossubstrate oder Torf nicht nachhaltig. Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines neuen, nachhaltigen Substrats basierend auf regional produzierten Naturfasern, welches die hohen Anforderungen der Hydroponik in Gewächshäusern und Indoor Farms erfüllt sowie rückstandslos kompostiert werden kann. Da die Naturfasern ähnlichen Reaktionen mit der Nährlösung wie Kokos- oder Torfsubstrate ausgesetzt wären, liegt die zentrale Innovation dieses Vorhabens in der Versiegelung der Naturfasern mit einem Biowachs auf CO2-Basis, welches die Fasern vor der Nährlösung schützt und den biologischen Abbauprozess verzögert, da sich das Biowachs erst unter Kompostierungsbedingungen abbaut. Im Vorhaben werden unterschiedliche Faser- und Wachszusammensetzungen systematisch unter kontrollierten Bedingungen sowie unter realen Kulturbedingungen untersucht, um die optimale Form sowie Strukturstabilität zur Anwendung sowohl im Gewächshaus als auch als Haltesystem für die Indoor Farm herauszufinden. Die neue Wachs-Substrat-Struktur soll vergleichbar gute Kultivierungsbedingungen zu Steinwolle erreichen und gleichzeitig dessen Nachteile eliminieren, womit große Mengen an Steinwolleabfällen und notwendiger Energie in Zukunft vermieden werden können. | Christian Reichtalhammer Tel.: +49 8623 98506-35 c.reichtalhammer@gemuesebau-steiner.de Gemüsebau Steiner GmbH & Co. KG Edt 8 84558 Kirchweidach | FPNR | ||
| 01.11.2022 | 30.09.2025 | 2220NR292C | Verbundvorhaben: Entwicklung einer neuen Wachs-Substrat-Struktur zur Anwendung in Gewächshäusern und Indoor Farmen auf Basis versiegelter regionaler Naturfasern; Teilvorhaben 3: Erforschung regionaler Naturfasern für innovative Wachs-Substrat-Strukturen - Akronym: RootSys | Die saisonunabhängige Versorgung mit regionalem, frischem Gemüse ist in unseren Breitengraden nur durch Gewächshäuser oder moderne Indoor-/Vertical Farms möglich. Die Effizienz dieser Anbautechniken ist um ein Vielfaches höher als im konventionellen Feldanbau durch die Kultivierung in hydroponischen Systemen, bei denen die Pflanzen in einem erdfreien Substrat wurzeln und mit einer bedarfsgerechten Nährlösung gezielt versorgt werden. Obwohl durch die Hydroponik kaum noch Pestizide eingesetzt werden sind die verwendeten Substrate wie Steinwolle, Kokossubstrate oder Torf nicht nachhaltig. Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines neuen, nachhaltigen Substrats basierend auf regional produzierten Naturfasern, welches die hohen Anforderungen der Hydroponik in Gewächshäusern und Indoor Farms erfüllt sowie rückstandslos kompostiert werden kann. Da die Naturfasern ähnlichen Reaktionen mit der Nährlösung wie Kokos- oder Torfsubstrate ausgesetzt wären, liegt die zentrale Innovation dieses Vorhabens in der Versiegelung der Naturfasern mit einem Biowachs auf CO2-Basis, welches die Fasern vor der Nährlösung schützt und den biologischen Abbauprozess verzögert, da sich das Biowachs erst unter Kompostierungsbedingungen abbaut. Im Vorhaben werden unterschiedliche Faser- und Wachszusammensetzungen systematisch unter kontrollierten Bedingungen sowie unter realen Kulturbedingungen untersucht, um die optimale Form sowie Strukturstabilität zur Anwendung sowohl im Gewächshaus als auch als Haltesystem für die Indoor Farm herauszufinden. Die neue Wachs-Substrat-Struktur soll vergleichbar gute Kultivierungsbedingungen zu Steinwolle erreichen und gleichzeitig dessen Nachteile eliminieren, womit große Mengen an Steinwolleabfällen und notwendiger Energie in Zukunft vermieden werden können. | Volker Mai Tel.: +49 783 657-47 volker.mai@stw-faser.de Schwarzwälder Textil-Werke Heinrich Kautzmann GmbH Aue 3 77773 Schenkenzell | FPNR | ||
| 01.12.2022 | 30.11.2025 | 2220NR294A | Verbundvorhaben: Extrakte aus invasiven Neophyten als Quelle neuartiger Wirkstoffe für die Behandlung armutsassoziierter und vernachlässigter Tropenerkrankungen; Teilvorhaben 1: Herstellung und Optimierung von Extrakten aus der Spätblühenden Traubenkirsche - Akronym: PruCycle | Ziel dieses Projektes ist es, durch die Nutzbarmachung der Biomasse des Neophyten Spätblühende Traubenkirsche (Prunus serotina, STK) einen positiven Deckungsbeitrag bei der forstlich und naturschutzfachlich zwingend notwendigen flächigen Beseitigung der STK zu erzeugen. Durch die Fraktionierung des in der Forstwirtschaft anfallenden biogenen Reststoffes und die anschließende Gewinnung von Extrakten daraus, soll eine alternative und ebenso innovative Aufbereitungsmöglichkeit entwickelt werden, um die STK hier in Deutschland erstmals einer Nutzung zuzuführen. So beinhaltet der Kern des Projektes die Erschließung des antiparasitären Potentials von Extrakten aus STK sowie die systematische Evaluierung derer spezifisch wirksamen Pflanzeninhaltsstoffe. Dazu werden die Effekte der hergestellten Extrakte an Erregern armutsassoziierter und vernachlässigter Tropenerkrankungen (neglected tropical diseases, NTDs) getestet. Darüber hinaus scheint die Möglichkeit gegeben, ein Verarbeitungsverfahren zu etablieren, welches bereits kommerziell vertriebene biochemische Produkte auf eine innovative und zugleich ökonomischere Art aus weiteren Inhaltsstoffen dieser Pflanze zur Verfügung stellt. | Dr. Kathleen Zocher Tel.: +49 33841 798957 kathleen.zocher@ilu-ev.de Institut für Lebensmittel- u. Umweltforschung e.V. Papendorfer Weg 3 14806 Bad Belzig | FPNR | ||
| 01.12.2022 | 31.12.2023 | 2220NR294B | Verbundvorhaben: Extrakte aus invasiven Neophyten als Quelle neuartiger Wirkstoffe für die Behandlung armutsassoziierter und vernachlässigter Tropenerkrankungen; Teilvorhaben 2: Bestimmung der inhibitorischen Wirkung von Extrakten aus der Spätblühenden Traubenkirsche an Humanpathogenen - Akronym: PruCycle | Ziel dieses Projektes ist es, durch die Nutzbarmachung der Biomasse des Neophyten Spätblühende Traubenkirsche (Prunus serotina, STK) einen positiven Deckungsbeitrag bei der forstlich und naturschutzfachlich zwingend notwendigen flächigen Beseitigung der STK zu erzeugen. Durch die Fraktionierung des in der Forstwirtschaft anfallenden biogenen Reststoffes und die anschließende Gewinnung von Extrakten daraus, soll eine alternative und ebenso innovative Aufbereitungsmöglichkeit entwickelt werden, um die STK hier in Deutschland erstmals einer Nutzung zuzuführen. So beinhaltet der Kern des Projektes die Erschließung des antiparasitären Potentials von Extrakten aus STK sowie die systematische Evaluierung derer spezifisch wirksamen Pflanzeninhaltsstoffe. Dazu werden die Effekte der hergestellten Extrakte an Erregern armutsassoziierter und vernachlässigter Tropenerkrankungen (neglected tropical diseases, NTDs) getestet. Darüber hinaus scheint die Möglichkeit gegeben, ein Verarbeitungsverfahren zu etablieren, welches bereits kommerziell vertriebene biochemische Produkte auf eine innovative und zugleich ökonomischere Art aus weiteren Inhaltsstoffen dieser Pflanze zur Verfügung stellt. | Prof. Jude Przyborski Tel.: +49 641 99-39121 jude.przyborski@ernaehrung.uni-giessen.de Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 09 - Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement - Institut für Ernährungswissenschaften - AG Prof. Przyborski Heinrich-Buff-Ring 26-32 35392 Gießen | FPNR | ||
| 01.07.2021 | 30.06.2024 | 2220NR295A | Verbundvorhaben: Design und Fabrikation von 3D-gedruckten Bauteilen aus Biokompositen / Filamenten aus Endlos- und Kurznaturfasern; Teilvorhaben 1: Projektkoordination, Festlegung der Bauteilanforderungen, Materialentwicklung und -prüfung - Akronym: 3DNaturDruck | Das gemeinsame Projekt umfasst den gesamten Prozess der Entwicklung von Biokomposit FDM Bausystemen und deren ökonomische und ökologische Bewertung. Zunächst definieren alle beteiligten Partner, auf der Grundlage ihrer bisherigen Erfahrungen in ihren Bereichen, mechanische und funktionelle Anforderungen an neu entwickelte Materialien für Filamente, Parameter des Herstellungsprozesses und neu entworfene Bauelemente. Zwei Hauptarten von Filamenten auf Biopolymer-Basis werden entwickelt. Die erste ist mit kurzen Naturfasern unterschiedlicher Länge aus Holz, Hanf, Flachs und Agrar-Reststoffen verstärkt. Der zweite Typ zeichnet sich durch lange endlose Hanf- und Flachsfaserverstärkungen aus, die in einer Polymermatrix beschichtet oder eingebettet sind. Neue Filamente bestimmen das Design für spezielle Druckköpfe, die mit marktüblichen 3D-Druckern verwendet werden können. Ein solcher Ansatz wird die Entwicklung nachhaltiger biokompositbasierter Bausysteme weltweit erleichtern. Sobald das neue Tool in die SATURN Drucker integriert ist, die vom ATMAT Unterauftragnehmer zur Verfügung gestellt werden, werden dedizierte Druckpfad Steuerungssysteme für beide Arten von Filamenten entwickelt. Die Überprüfung und Optimierung der entwickelten Material- und Fabrikationsplattform erfolgt während des gesamten Projektes durch 3d-Druck der von BioMat entwickelten Bausysteme z.B Fassadenplatten, ganze Fassadensysteme, Verbindungselementen. Sobald die Integration der entwickelten Filamente, die Herstellungsplattform und das Bausystem ein hohes Maß an Zuverlässigkeit erreichen, wird der endgültige 1:1 Schalenstruktur Demonstrator hergestellt. Die Einbeziehung aller Projektpartner in die ökologische und ökonomische Bewertung des Systems garantiert die Formulierung eines vollständigen Feedbacks bezüglich der Perspektiven für die Markteinführung des neuen Systems und seiner potenziellen Umweltvorteile. | Hanaa Dahy Tel.: +49 711 685-83274 hanaa.dahy@itke.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 1 Architektur und Stadtplanung - Institut für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen Keplerstr. 11 70174 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.07.2021 | 30.06.2024 | 2220NR295B | Verbundvorhaben: Design und Fabrikation von 3D-gedruckten Bauteilen aus Biokompositen / Filamenten aus Endlos- und Kurznaturfasern; Teilvorhaben 2: Materialentwicklung und Herstellung von Filamenten - Akronym: 3DNaturDruck | In diesem TV werden die Materialien und Filamente für die additive Fertigung der Zielbauteile im Bereich der Fassadenelemente entwickelt. Als Verfahren der additiven Fertigung soll das extrusionsbasierte fused deposition modelling (FDM) verwendet werden. Die Materialien sollen weitestgehend aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen, wobei als Matrixpolymere u.a. Polymilchsäure (PLA) und Biopolyamide ausgewählt werden. Als Kurzfasern werden Holz- und Cellulosefasern eingesetzt, die sich durch eine gute Verfügbarkeit auszeichnen und in Elementen für den Baubereich aufgrund einer geringeren Wärmefreisetzungsrate im Vergleich zu Thermoplasten zu einer Verbesserung des Flammschutzes beitragen können. Als Hauptziel im Gesamtprojekt soll ein Verfahren für den Druck von Endlosfasern (Naturfasern) mit Biopolymeren entwickelt werden. Daher besteht eine weitere Aufgabe in diesem TV darin, verfügbare Naturfasern (Flachs, Hanf) vorab mit Biopolymeren zu ummanteln und auf diese Weise ein thermoplastisches Halbzeug herzustellen, das im FDM-Verfahren zum Einsatz kommen kann. Zur Erreichung der hohen Anforderungen im Baubereich (Dauerhaftigkeit, UV-Stabilität, Flammschutz) sind die Biopolymere mit Additiven auszurüsten. | Dr. Arne Schirp Tel.: +49 531 2155-336 arne.schirp@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.07.2021 | 30.06.2024 | 2220NR295C | Verbundvorhaben: Design und Fabrikation von 3D-gedruckten Bauteilen aus Biokompositen / Filamenten aus Endlos- und Kurznaturfasern; Teilvorhaben 3: Prozess- und Hardwareentwicklung - Akronym: 3DNaturDruck | Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens sollen für die Additive Fertigung großer Bauteile (z.B. Fassadenelemente usw.) im FDM-Verfahren optimierte naturfaserverstärkte Biopolymere in Form von Kurz- und Endlosfaserfilamenten sowie die Methoden und Werkzeuge (incl. Neuentwickelten 2 Düsen) für deren Extrusion entwickelt werden. Aktuelle Anwendungen und Forschungsarbeiten zum großformatigen 3D-Druck erfolgen zum weitaus größten Teil mit Polymeren auf Basis fossiler Rohstoffe – für die Anwendung im architektonischen Maßstab aus ökologischer Sicht nicht vertretbar. Im Rahmen des beantragten Projekts sollen smarte und innovative Designs für den Einsatz in der Architektur (Fassadenelemente, Trennwände, freigeformte Möbel, hochkomplexe Bauteile etc.) entstehen. Aus neuentwickelten Verbundmaterialien mit einem möglichst hohen Anteil an Naturfasern aus jährlich nachwachsenden Ressourcen mit dem Produktionsverfahren der Additiven Fertigung sollen ökologische, nachhaltige Produkte entwickelt werden. Bei den zu erforschenden Materialien handelt es sich um naturfaserverstärkte Bio-Polymer-Komposite in verschiedener Form: Innerhalb des Projektes soll ein Verarbeitungsverfahren mit sehr kurzen Naturfasern aus Holz, Hanf, Flachs und Weizen- sowie Rapsstroh untersucht werden. Als Hauptziel soll ein Verfahren für den Druck von Endlosfasern (Naturfasern) mit Biopolymeren entwickelt werden. Fortlaufende Materialtests sowie die Einbeziehung von analytischen und numerischen Simulationen in den digitalen Entwurfs- und Herstellungsprozess werden dabei frühzeitig eine Beurteilung der Eignung für architektonische Bauteile ermöglichen. Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Erschließung des FDM-3D-Drucks mit nachhaltigen Materialien aus nachwachsenden Rohstoffen für großformatige architektonische Bauteile. Das LZH ist verantwortlich für die Prozessentwicklung mit den neu entwickelten Materialien und mitverantwortlich für die Entwicklung neuer Werkzeuge und Düsengeometrien für den Drucker. | Dr.-Ing. Gerrit Hohenhoff Tel.: +49 511 2788-263 g.hohenhoff@lzh.de Laser Zentrum Hannover e.V. Hollerithallee 8 30419 Hannover | FPNR | ||
| 01.07.2021 | 30.06.2024 | 2220NR295D | Verbundvorhaben: Design und Fabrikation von 3D-gedruckten Bauteilen aus Biokompositen / Filamenten aus Endlos- und Kurznaturfasern; Teilvorhaben 4: industrielle Umsetzung - Akronym: 3DNaturDruck | Das Ziel ist, mittels neuer 3D-Drucktechnologie Faserverstärkte nachwachsende Rohstoffe inkl. Lang- & Endlosfasern zu verarbeiten und hieraus sowohl materialsparend als auch nachhaltig Projekte der Architektur und später in anderen Branchen umzusetzen und endliche Rohstoffe zu ersetzen. (Ausführliche Beschreibung in der Vorhabensbeschreibung) | Christoph Fromme Tel.: +49 5371 94830 cfromme@rpt.de RPT Rapid Prototyping Technologie GmbH Hugo-Junkers-Str. 14 38518 Gifhorn | FPNR | ||
| 01.06.2021 | 30.11.2023 | 2220NR297X | Selbstverstärkendes Einkomponenten-Verbundmaterial auf Basis von Polymilchsäure - Akronym: AllPLACo | Ziel des Projektes liegt in der Entwicklung eines auf Polymilchsäure (PLA) basierenden selbstverstärkenden Einkomponenten-Verbundmaterials, dessen Eigenverstärkung über Fasern gewährleistet wird, die aus PLA-Stereokomplexen (scPLA) bestehen und einen um ca. 50 K höheren Schmelzpunkt im Vergleich zur PLA-Matrix aufweisen. Die generierten Ergebnisse sollen hierbei die Herstellung von quasi-isotropen, faserverstärkten Einkompomponenten-Verbundmaterialien durch das Doppel-Pultrusionsverfahren mit nachfolgender Spritzgusstechnologie ermöglichen. Weiterhin soll eine Prozessentwicklung zur Herstellung von Stereokomplex-PLA Folien durchgeführt werden. | Dr. rer. nat. André Lehmann Tel.: +49 331 568-1510 andre.lehmann@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | FPNR | ||
| 01.09.2022 | 31.08.2025 | 2220NR300X | Pektinhydrazid als Plattform für das modulare Struktur- und Eigenschaftsdesign von biobasierten und nachhaltigen Materialien und Funktionspolymeren (PekSEMF) - Akronym: PekSEMF | Die breite Verfügbarkeit des Naturstoffs Pektin in Deutschland mit vielfältigen positiven Eigenschaften (Wasserlöslichkeit, Biokompatibilität, Bioabbaubarkeit) und der breiten öffentlichen Akzeptanz gepaart mit einem enormen, bisher ungenutzten Potential zur Entwicklung von biobasierten Produkten und Materialien sind Ausgangspunkt für die geplanten Untersuchungen. Die aus Pektin gut zugängliche Plattformverbindung Pektinhydrazid weißt interessante Reaktivitäten auf, die es erlauben eine praktisch unüberschaubare Zahl von funktionellen Gruppen in das Pektin einzuführen, wobei vor allem natürlich vorkommenden Aldehyde und Ketone im Mittelpunkt des Interesses stehen. Damit ist auch eine breite Palette von Funktionspolymeren und Materialien zugänglich, im Vordergrund stehen Tenside und Emulgatoren für die Kosmetik und die Waschmittelindustrie, um Stoffe auf der Basis von synthetischen Polymeren zu ersetzen. Hier wird ein Beitrag zur Vermeidung von Mikroplastik und/oder der Wasserverschmutzung durch wasserlösliche Polyacrylate geleistet. Weiterführend sollen für den medizinischen Sektor funktionalisierte, vernetzte Materialien hergestellt und auf ihre Einsatzfähigkeit hin untersucht werden. Gleichzeitig sollen die biologisch relevanten Eigenschaften (Biokompatibilität sowie Bioabbaubarkeit) auf gezielte Anwendungen hin maßgeschneider werden. Hier sollen besonders vernetzte Pektinhydrazidderivate zur Blutreinigung, speziell zur Entfernung von gesundheitsschädlichen, carbonylierten Proteinen, untersucht werden. Weiter sind funktionalisierte Pektinmaterialien als Wundauflagen, die einem Infektionsschutz dienen und keine allergenen Reaktionen auslösen, attraktive Verwendungszwecke dieser neuen intensiv zu erforschenden Materialgruppe. | Prof. Thomas Heinze Tel.: +49 3641 948-270 thomas.heinze@uni-jena.de Friedrich-Schiller-Universität Jena - Chemisch-Geowissenschaftliche Fakultät - Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie (IOMC) Humboldtstr. 10 07743 Jena | FPNR | ||
| 01.09.2022 | 31.08.2023 | 2220NR301A | Verbundvorhaben: Struktur, Zuwachs und Resistenz von Bäumen. Verbesserte waldbauliche Entscheidungsgrundlagen durch Einsatz von mobilem CT und terrestirschem Laserscanning; Teilvorhaben 1: Signalanalyse und Extraktion äußerer Baumstrukturen - Akronym: BaumScan | Ziel des Projektes ist die Kombination von mobiler Computertomographie (CT) und terrestrischem Laserscanning (TLidar) für die Analyse und für ein besseres Verständnis der Auswirkungen innerer und äußerer Baumeigenschaften auf das Zuwachsverhalten und die Resistenz von Bäumen. Die bisherige Wachstumstheorie und entsprechende Wachstumsfunktionen schätzen den Zuwachs von Bäumen im Wesentlichen in Abhängigkeit vom Alter oder von der aktuellen Größe. Solange die Waldbestände und auch die Struktur der Bäume relativ uniform waren (Reinbestände), erbrachte das gute Ergebnisse. Mit zunehmender Heterogenität nehmen aber die Variation der inneren und äußeren Eigenschaften und deren Auswirkungen auf die künftige Zuwachsentwicklung, Vitalität und Resistenz von Bäumen zu. Im beantragten Projekt werden die innere und äußere Struktur von Bäumen erfasst und für ein besseres Verständnis und eine verbesserte Prognose der Entwicklung von Bäumen erschlossen. Basis dafür ist die zerstörungsfreie Erfassung innerer und äußerer morphologischer und struktureller Merkmale durch mobile CT und TLidar. Damit werden verbesserte Grundlagen für das Monitoring der Qualität, Struktur und Resilienz von Bäumen sowie für die waldbauliche Steuerung von Waldbeständen geschaffen. Die Integration der erarbeiteten Zusammenhänge zwischen Struktur, Morphologie und der zurückliegenden Entwicklung von Bäumen in bestehende Wuchsmodelle erhöht die Vorhersagemöglichkeiten, indem die Geschichte von Bäumen (memory-Effekt) für deren künftige Entwicklung nutzbar gemacht wird. Neben den Einsatzmöglichkeiten in der forstlichen Wissenschaft und Praxis sehen wir auch ein großes Potential für ein verbessertes Monitoring, Management und eine nachhaltigere Planung und Anpassung von Bäumen an Umweltveränderungen in Städten, Nationalparks und entlang von Trassen. Weiter dürfte die Entwicklung für die Waldinventur, Holzerntefirmen und Monitoring im Agroforstbereich von Interesse sein. | Prof. Dr. Hans Pretzsch Tel.: +49 8161 714710 hans.pretzsch@tum.de Technische Universität München - School of Life Sciences - Lehrstuhl für Waldwachstumskunde Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | FPNR | ||
| 01.09.2022 | 31.08.2023 | 2220NR301B | Verbundvorhaben: Struktur, Zuwachs und Resistenz von Bäumen. Verbesserte waldbauliche Entscheidungsgrundlagen durch Einsatz von mobilem CT und terrestrischem Laserscanning; Teilvorhaben 2: Entwicklung einer Messtechnik zur Signalanalyse und Extraktion innerer Baumstrukturen - Akronym: BaumScan | Ziel des Projektes ist die Kombination von mobiler Computertomographie (mCT) und terrestrischem Laserscanning (TLidar) zu Analyse und dem Verständnis der Auswirkungen innerer und äußerer Baumeigenschaften auf das Zuwachsverhalten und die Resistenz von Bäumen. Im Projekt werden die innere und äußere morphologischer und struktureller Merkmale von Bäumen zerstörungsfrei erfasst und für ein besseres Verständnis und Prognose der Entwicklung von Bäumen erschlossen. Damit werden verbesserte Grundlagen für das Monitoring der Qualität und Resilienz von Bäumen und Waldbeständen geschaffen. Die Integration der erarbeiteten Zusammenhänge erhöht die Vorhersagemöglichkeiten, indem die Geschichte von Bäumen für deren künftige Entwicklung nutzbar wird. Neben dem Einsatz in der forstlichen Wissenschaft und Praxis sehen wir ein großes Potential für ein verbessertes Monitoring und eine nachhaltigere Planung von Bäumen in Städten, Nationalparks und entlang von Trassen. | M.Ed. Joelle Claußen Tel.: +49 911 58061-7692 joelle.claussen@iis.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen (IIS) Flugplatzstr. 75 90768 Fürth | FPNR | ||
| 01.09.2022 | 31.08.2025 | 2220NR302A | Verbundvorhaben: Entwicklung eines zu 100 % auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Klebstoff-Kantenband-Systems; Teilvorhaben 1: Rezepturentwicklung des Kantenbandes - Akronym: BioGlueEdgeband | In der industriellen Möbelfertigung ist es seit Jahrzehnten üblich die Schnittkanten von Werkstoffplatten zu beschichten. Im Bereich der Schmalflächenbeschichtung hat sich der Begriff des "Kantenbandes" etabliert. Dabei handelt es sich um schmale Streifen aus Furnier, beharztem Papier, thermoplastischen Kunststoffen oder Aluminium. Das Verfahren zur Anbringung der Kantenbänder an verschiedene Holzwerkstoffsubstrate, wird u. a. als ,,Bekantung" bezeichnet. Die meisten zur Bekantung eingesetzten Kantenbänder bestehen aus petrochemischen Kunststoffen wie PVC oder ABS und werden demnach aus nicht erneuerbaren Rohstoffen hergestellt. Ein qualitativ hochwertiges Aussehen, als auch die Summe verschiedener Materialien, die während einer Bekantung aufeinandertreffen, stellen besondere Anforderungen an die Klebtechnik. Um diesen zu genügen, werden seit den 1960er Jahren Schmelzklebstoffe, sogenannte Hotmelts, für Bekantungen eingesetzt. Sowohl die marktüblichen Materialien der Kantenbänder, als auch die für die Bekantung eingesetzten Schmelzklebstoffe basieren überwiegend auf fossilen Ressourcen. Diese zeichnen sich durch ihre Endlichkeit aus. Darüber hinaus ist die Erdölfraktionierung mit starken Belastungen für die Umwelt verbunden. Im Zuge dessen fokussiert das vorliegende Projekt die Entwicklung eines möglichst zu 100 % auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Klebstoff-Kantenband-Systems. Dabei soll ein Schmelzkleber entwickelt werden, der im Gegensatz zu den auf dem Markt erhältlichen Schmelzklebstoffen keinerlei Inhaltsstoffe mit petrochemischem Charakter aufweist. Weiterhin wird die Entwicklung eines aus Biokunststoff bestehenden Kantenbandes ins Auge gefasst, das ebenso rein aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen soll. TV 1 (HS HOF) Rezepturentwicklung des Kantenbandes: In dem Teilvorhaben sollen Rezepturen auf Basis von PLA und PBS und deren Blends entwickelt werden, die dem Anforderungsprofil, welches in dem Projektantrag näher beschrieben ist, entsprechen. | Prof. Dr. Michael Nase Tel.: +49 9281 409-4730 michael.nase@hof-university.de Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hof - Institut für angewandte Biopolymerforschung Alfons-Goppel-Platz 1 95028 Hof | FPNR | ||
| 01.09.2022 | 31.08.2025 | 2220NR302B | Verbundvorhaben: Entwicklung eines zu 100 % auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Klebstoff-Kantenband-Systems; Teilvorhaben 2: Entwicklung Schmelzklebstoff - Akronym: BioGlueEdgeband | In der industriellen Möbelfertigung ist es seit Jahrzehnten üblich die Schnittkanten von Werkstoffplatten zu beschichten. Im Bereich der Schmalflächenbeschichtung hat sich der Begriff des "Kantenbandes" etabliert. Dabei handelt es sich um schmale Streifen aus Furnier, beharztem Papier, thermoplastischen Kunststoffen oder Aluminium. Das Verfahren zur Anbringung der Kantenbänder an verschiedene Holzwerkstoffsubstrate, wird u. a. als ,,Bekantung" bezeichnet. Die meisten zur Bekantung eingesetzten Kantenbänder bestehen aus petrochemischen Kunststoffen wie Polyvinylchlorid PVC oder Acrylnitril-Butadien-Styrol ABS und werden demnach aus nicht erneuerbaren Rohstoffen hergestellt. Ein qualitativ hochwertiges Aussehen, als auch die Summe verschiedener Materialien, die während einer Bekantung aufeinandertreffen, stellen besondere Anforderungen an die Klebtechnik. Um diesen zu genügen, werden seit den 1960er Jahren Schmelzklebstoffe, sogenannte Hotmelts, für Bekantungen eingesetzt. Sowohl die marktüblichen Materialien der Kantenbänder, als auch die für die Bekantung eingesetzten Schmelzklebstoffe basieren überwiegend auf fossilen Ressourcen. Diese zeichnen sich durch ihre Endlichkeit aus. Darüber hinaus ist die Erdölfraktionierung mit starken Belastungen für die Umwelt verbunden. Im Zuge dessen fokussiert das vorliegende Projekt die Entwicklung eines möglichst zu 100 % auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Klebstoff-Kantenband-Systems. Dabei soll ein Schmelzkleber entwickelt werden, der im Gegensatz zu den auf dem Markt erhältlichen Schmelzklebstoffen keinerlei Inhaltsstoffe mit petrochemischem Charakter aufweist. Weiterhin wird die Entwicklung eines aus Biokunststoff bestehenden Kantenbandes ins Auge gefasst, das ebenso rein aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen soll. Das TITK ist für die Entwicklung und Charakterisierung des biobasierten Schmelzklebstoffes zuständig. Außerdem sollen Mustermengen im Labor- und Technikumsmaßstab zur Verfügung gestellt werden. | B.Eng. Andreas Krypczyk Tel.: +49 3672 379-270 krypczyk@titk.de Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt e.V. Breitscheidstr. 97 07407 Rudolstadt | FPNR | ||
| 01.09.2022 | 31.08.2025 | 2220NR302C | Verbundvorhaben: Entwicklung eines zu 100 % auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Klebstoff-Kantenband-Systems; Teilvorhaben 3: Untersuchung der Prototypen und Upscaling der entsprechenden Produkte - Akronym: BioGlueEdgeband | In der industriellen Möbelfertigung ist es seit Jahrzehnten üblich die Schnittkanten von Werkstoffplatten zu beschichten. Im Bereich der Schmalflächenbeschichtung hat sich der Begriff des "Kantenbandes" etabliert. Dabei handelt es sich um schmale Streifen aus Furnier, beharztem Papier, thermoplastischen Kunststoffen oder Aluminium. Das Verfahren zur Anbringung der Kantenbänder an verschiedene Holzwerkstoffsubstrate, wird u. a. als ,,Bekantung" bezeichnet. Die meisten zur Bekantung eingesetzten Kantenbänder bestehen aus petrochemischen Kunststoffen wie Polyvinylchlorid PVC oder Acrylnitril-Butadien-Styrol ABS und werden demnach aus nicht erneuerbaren Rohstoffen hergestellt. Ein qualitativ hochwertiges Aussehen, als auch die Summe verschiedener Materialien, die während einer Bekantung aufeinandertreffen, stellen besondere Anforderungen an die Klebtechnik. Um diesen zu genügen, werden seit den 1960er Jahren Schmelzklebstoffe, sogenannte "Hotmelts", für Bekantungen eingesetzt. Sowohl die marktüblichen Materialien der Kantenbänder, als auch die für die Bekantung eingesetzten Schmelzklebstoffe basieren überwiegend auf fossilen und nicht erneuerbaren Ressourcen. Das vorliegende Projekt sieht die Entwicklung eines möglichst zu 100 % auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Klebstoff-Kantenband-Systems vor. Dabei soll ein Schmelzkleber entwickelt werden, der im Gegensatz zu den auf dem Markt erhältlichen Schmelzklebstoffen keinerlei Inhaltsstoffe mit petrochemischem Charakter aufweist. Weiterhin wird die Entwicklung eines aus Biokunststoff bestehenden Kantenbandes ins Auge gefasst, das ebenso rein aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen soll. Im Kontext der gesamten Möbelbauindustrie sollen die Entwicklungen im Projekt dazu beitragen Techniken und Werkstoffe zur Verfügung zu stellen, um in der Möbelindustrie eine nachhaltige Zukunft zu ermöglichen. TV 3 (Klebchemie Becker): Untersuchung der Prototypen und Upscaling der entsprechenden Produkte: In enger Kooperation mit den üb | Dr. Philip Kotrade Tel.: +49 (0) 7244 62-2787 philip.kotrade@kleiberit.com Kleiberit SE & Co. KG Max-Becker-Str. 4 76356 Weingarten (Baden) | FPNR | ||
| 01.09.2022 | 31.08.2025 | 2220NR302D | Verbundvorhaben: Entwicklung eines zu 100 % auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Klebstoff-Kantenband-Systems; Teilvorhaben 4: Durchführung von Systemharzsynthesen/Up-Scaling - Akronym: BioGlueEdgeband | In der industriellen Möbelfertigung ist es seit Jahrzehnten üblich die Schnittkanten von Werkstoffplatten zu beschichten. Im Bereich der Schmalflächenbeschichtung hat sich der Begriff des "Kantenbandes" etabliert. Dabei handelt es sich um schmale Streifen aus Furnier, beharztem Papier, thermoplastischen Kunststoffen oder Aluminium. Das Verfahren zur Anbringung der Kantenbänder an verschiedene Holzwerkstoffsubstrate, wird u. a. als ,,Bekantung" bezeichnet. Die meisten zur Bekantung eingesetzten Kantenbänder bestehen aus petrochemischen Kunststoffen wie Polyvinylchlorid PVC oder Acrylnitril-Butadien-Styrol ABS und werden demnach aus nicht erneuerbaren Rohstoffen hergestellt. Ein qualitativ hochwertiges Aussehen, als auch die Summe verschiedener Materialien, die während einer Bekantung aufeinandertreffen, stellen besondere Anforderungen an die Klebtechnik. Um diesen zu genügen, werden seit den 1960er Jahren Schmelzklebstoffe, sogenannte Hotmelts, für Bekantungen eingesetzt. Sowohl die marktüblichen Materialien der Kantenbänder, als auch die für die Bekantung eingesetzten Schmelzklebstoffe basieren überwiegend auf fossilen Ressourcen. Diese zeichnen sich durch ihre Endlichkeit aus. Darüber hinaus ist die Erdölfraktionierung mit starken Belastungen für die Umwelt verbunden. Im Zuge dessen fokussiert das vorliegende Projekt die Entwicklung eines möglichst zu 100 % auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Klebstoff-Kantenband-Systems. Dabei soll ein Schmelzkleber entwickelt werden, der im Gegensatz zu den auf dem Markt erhältlichen Schmelzklebstoffen keinerlei Inhaltsstoffe mit petrochemischem Charakter aufweist. Weiterhin wird die Entwicklung eines aus Biokunststoff bestehenden Kantenbandes ins Auge gefasst, das ebenso rein aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen soll. | Dr. Pasqual Ullrich Tel.: +49 4402 9788-122 pasqual.ullrich@rokra.com Robert Kraemer GmbH & Co. KG Zum Roten Hahn 9 26180 Rastede | FPNR | ||
| 01.03.2023 | 28.02.2026 | 2220NR303A | Verbundvorhaben: Arzneipflanzenanbau als Instrument einer modernen, ertragsorientierten und zugleich biodiversitätsfördernden Landwirtschaft; Teilvorhaben 1: Tierökologische Untersuchungen an ausgewählten Kulturen - Akronym: AMOBILA | Zur Bestäubungsökologie der meisten Arznei- und Gewürzpflanzenarten (AGP) lagen bislang nur wenige wissenschaftliche Untersuchungen vor, welche Bestäubungswege vorkommen, welche Insekten die einzelnen Pflanzenarten besuchen, welchen Anteil sie an der Bestäubung haben und welchen Einfluss sie auf die Ertrags- und Qualitätsbildung ausüben. In Phase 1 des Vorhabens wurde modellhaft für drei Pflanzenarten eine große Vielfalt an blütenbesuchenden Insektenarten identifiziert, mit Rückschlüssen auf deren Eignung als generelle Bestäuber und damit auf ihre Bedeutung als ökosystemare Dienstleister. Phase 2 öffnet das Vorhaben für weitere Partner und berücksichtigt neben weiteren AGP und ihren spezifischen Fragstellungen umfänglich den Bereich der Transfermaßnahmen. Diese werden federführend durch die FH Südwestfalen, FB Agrarwirtschaft, auf allen Ebenen der Wertschöpfungskette durchgeführt. Während für Anbaupraxis, Fach- und Naturschutzberatung die Wissensvermittlung zur strukturellen Förderung von Bestäubern vorrangig sind, werden für die politischen Gremien Kennzahlen und Entscheidungshilfen bereitgestellt. Verarbeiter und Endverbraucher können sich über die verschiedenen blütenbesuchenden Insektenordnungen auf den Zielkulturen und deren Bedeutung für die Agrarökosysteme informieren. Die ökonomische und ökologische Bewertung des artenreichen Arzneipflanzenanbaus im Vergleich zu Alternativkulturen stellt für Anbauer wie auch für die Politik eine wichtige Entscheidungshilfe dar. Mit den methodischen Ansätzen sind Untersuchungen zur Ertragsrelevanz von gezielter Insektenförderung, der Optimierung der Produktionsverfahren sowie zur Biodiversitätsförderung vorgesehen. Die Identifizierung von Bestäuberinsekten und anderer Bestäubungswege sind auch unter dem Aspekt der Züchtung und Saatgutproduktion wichtig (Anis, Kamille). Weiterhin soll die Wirkung der Arzneipflanzen auf den Reproduktionserfolg von Bestäubern am Beispiel ausgewählter Wildbienenarten quantifiziert werden. | Prof. Dr. Thomas Döring Tel.: +49 228 735-143 tdoering@uni-bonn.de Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Landwirtschaftliche Fakultät - Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES) - Agrarökologie und Organischer Landbau Auf dem Hügel 6 53121 Bonn | FPNR | ||
| 01.03.2023 | 28.02.2026 | 2220NR303B | Verbundvorhaben: Arzneipflanzenanbau als Instrument einer modernen, ertragsorientierten und zugleich biodiversitätsfördernden Landwirtschaft; Teilvorhaben 2: Erhöhung der Ökosystemleistung im Praxisanbau - Akronym: Amobila | Zur Bestäubungsökologie der meisten Arznei- und Gewürzpflanzenarten (AGP) lagen bislang nur wenige wissenschaftliche Untersuchungen vor, welche Bestäubungswege vorkommen, welche Insekten die einzelnen Pflanzenarten besuchen, welchen Anteil sie an der Bestäubung haben und welchen Einfluss sie auf die Ertrags- und Qualitätsbildung ausüben. In Phase 1 des Vorhabens wurde modellhaft für drei Pflanzenarten eine große Vielfalt an blütenbesuchenden Insektenarten identifiziert, mit Rückschlüssen auf deren Eignung als generelle Bestäuber und damit auf ihre Bedeutung als ökosystemare Dienstleister. Phase 2 öffnet das Vorhaben für weitere Partner und berücksichtigt neben weiteren AGP und ihren spezifischen Fragstellungen umfänglich den Bereich der Transfermaßnahmen. Diese werden federführend durch die FH Südwestfalen, FB Agrarwirtschaft, auf allen Ebenen der Wertschöpfungskette durchgeführt. Während für Anbaupraxis, Fach- und Naturschutzberatung die Wissensvermittlung zur strukturellen Förderung von Bestäubern vorrangig sind, werden für die politischen Gremien Kennzahlen und Entscheidungshilfen bereitgestellt. Verarbeiter und Endverbraucher können sich über die verschiedenen blütenbesuchenden Insektenordnungen auf den Zielkulturen und deren Bedeutung für die Agrarökosysteme informieren. Die ökonomische und ökologische Bewertung des artenreichen Arzneipflanzenanbaus im Vergleich zu Alternativkulturen stellt für Anbauer wie auch für die Politik eine wichtige Entscheidungshilfe dar. Mit den methodischen Ansätzen sind Untersuchungen zur Ertragsrelevanz von gezielter Insektenförderung, der Optimierung der Produktionsverfahren sowie zur Biodiversitätsförderung vorgesehen. Die Identifizierung von Bestäuberinsekten und anderer Bestäubungswege sind auch unter dem Aspekt der Züchtung und Saatgutproduktion wichtig (Anis, Kamille). Weiterhin soll die Wirkung der Arzneipflanzen auf den Reproduktionserfolg von Bestäubern am Beispiel ausgewählter Wildbienenarten quantifiziert werden. | Prof. Dr. Ralf Pude Tel.: +49 2225 999 63-13 r.pude@uni-bonn.de Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Landwirtschaftliche Fakultät - Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES) - Nachwachsende Rohstoffe Klein-Altendorf 2 53359 Rheinbach | FPNR | ||
| 01.03.2023 | 28.02.2026 | 2220NR303C | Verbundvorhaben: Arzneipflanzenanbau als Instrument einer modernen, ertragsorientierten und zugleich biodiversitätsfördernden Landwirtschaft; Teilvorhaben 3: Ertragsrelevanz von Bestäubern, Bestäubungswegen und -distanzen an der Echten Kamille - Akronym: AMOBiLA | Zur Bestäubungsökologie der meisten Arznei- und Gewürzpflanzenarten (AGP) lagen bislang nur wenige wissenschaftliche Untersuchungen vor, welche Bestäubungswege vorkommen, welche Insekten die einzelnen Pflanzenarten besuchen, welchen Anteil sie an der Bestäubung haben und welchen Einfluss sie auf die Ertrags- und Qualitätsbildung ausüben. In Phase 1 des Vorhabens wurde modellhaft für drei Pflanzenarten eine große Vielfalt an blütenbesuchenden Insektenarten identifiziert, mit Rückschlüssen auf deren Eignung als generelle Bestäuber und damit auf ihre Bedeutung als ökosystemare Dienstleister. Phase 2 öffnet das Vorhaben für weitere Partner und berücksichtigt neben weiteren AGP und ihren spezifischen Fragstellungen umfänglich den Bereich der Transfermaßnahmen. Diese werden federführend durch die FH Südwestfalen, FB Agrarwirtschaft, auf allen Ebenen der Wertschöpfungskette durchgeführt. Während für Anbaupraxis, Fach- und Naturschutzberatung die Wissensvermittlung zur strukturellen Förderung von Bestäubern vorrangig sind, werden für die politischen Gremien Kennzahlen und Entscheidungshilfen bereitgestellt. Verarbeiter und Endverbraucher können sich über die verschiedenen blütenbesuchenden Insektenordnungen auf den Zielkulturen und deren Bedeutung für die Agrarökosysteme informieren. Die ökonomische und ökologische Bewertung des artenreichen Arzneipflanzenanbaus im Vergleich zu Alternativkulturen stellt für Anbauer wie auch für die Politik eine wichtige Entscheidungshilfe dar. Mit den methodischen Ansätzen sind Untersuchungen zur Ertragsrelevanz von gezielter Insektenförderung, der Optimierung der Produktionsverfahren sowie zur Biodiversitätsförderung vorgesehen. Die Identifizierung von Bestäuberinsekten und anderer Bestäubungswege sind auch unter dem Aspekt der Züchtung und Saatgutproduktion wichtig (Anis, Kamille). Weiterhin soll die Wirkung der Arzneipflanzen auf den Reproduktionserfolg von Bestäubern am Beispiel ausgewählter Wildbienenarten quantifiziert werden. | Dr. Lars-Gernot Otto Tel.: +49 39482 5-685 ottol@ipk-gatersleben.de Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Corrensstr. 3 06466 Gatersleben | FPNR | ||
| 01.03.2023 | 28.02.2026 | 2220NR303D | Verbundvorhaben: Arzneipflanzenanbau als Instrument einer modernen, ertragsorientierten und zugleich biodiversitätsfördernden Landwirtschaft; Teilvorhaben 4: Wissenstransfer für Anbauer, Entscheidungsträger und Verbraucher - Akronym: Amobila | Zur Bestäubungsökologie der meisten Arznei- und Gewürzpflanzenarten (AGP) lagen bislang nur wenige wissenschaftliche Untersuchungen vor, welche Bestäubungswege vorkommen, welche Insekten die einzelnen Pflanzenarten besuchen, welchen Anteil sie an der Bestäubung haben und welchen Einfluss sie auf die Ertrags- und Qualitätsbildung ausüben. In Phase 1 des Vorhabens wurde modellhaft für drei Pflanzenarten eine große Vielfalt an blütenbesuchenden Insektenarten identifiziert, mit Rückschlüssen auf deren Eignung als generelle Bestäuber und damit auf ihre Bedeutung als ökosystemare Dienstleister. Phase 2 öffnet das Vorhaben für weitere Partner und berücksichtigt neben weiteren AGP und ihren spezifischen Fragstellungen umfänglich den Bereich der Transfermaßnahmen. Diese werden federführend durch die FH Südwestfalen, FB Agrarwirtschaft, auf allen Ebenen der Wertschöpfungskette durchgeführt. Während für Anbaupraxis, Fach- und Naturschutzberatung die Wissensvermittlung zur strukturellen Förderung von Bestäubern vorrangig sind, werden für die politischen Gremien Kennzahlen und Entscheidungshilfen bereitgestellt. Verarbeiter und Endverbraucher können sich über die verschiedenen blütenbesuchenden Insektenordnungen auf den Zielkulturen und deren Bedeutung für die Agrarökosysteme informieren. Die ökonomische und ökologische Bewertung des artenreichen Arzneipflanzenanbaus im Vergleich zu Alternativkulturen stellt für Anbauer wie auch für die Politik eine wichtige Entscheidungshilfe dar. Mit den methodischen Ansätzen sind Untersuchungen zur Ertragsrelevanz von gezielter Insektenförderung, der Optimierung der Produktionsverfahren sowie zur Biodiversitätsförderung vorgesehen. Die Identifizierung von Bestäuberinsekten und anderer Bestäubungswege sind auch unter dem Aspekt der Züchtung und Saatgutproduktion wichtig (Anis, Kamille). Weiterhin soll die Wirkung der Arzneipflanzen auf den Reproduktionserfolg von Bestäubern am Beispiel ausgewählter Wildbienenarten quantifiziert werden. | Prof. Dr. Tanja Schäfer Tel.: +49 2921 378-3228 schaefer.tanja@fh-swf.de Fachhochschule Südwestfalen - Standort Soest - Fachbereich Agrarwirtschaft, Professur für Pflanzenbau und Nachhaltige Anbausysteme Lübecker Ring 2 59494 Soest | FPNR | ||
| 01.02.2021 | 31.12.2021 | 2220NR308X | 15. Rostocker Bioenergieforum - Akronym: 15_BEF | Die Bioenergie spielt eine erfolgversprechende Schlüsselrolle in der Energiewende, der Erreichung der Klimaschutzziele und der nachhaltigen Bioökonomie der Zukunft. Derzeit wird in Deutschland aus EE erst rund 15 % der benötigten Energie aus erneuerbaren Energien erzeugt, dazu trägt die Bioenergie einen Großteil von etwa 60 % in den erneuerbare Energienmix bei. Trotz der Vorreiterrolle der Bioenergie in den erneuerbaren Energien muss sich die Bioenergie aktuell vielfältigen Fragestellungen widmen wie der Möglichkeit zur effizienteren Gestaltung der Bioenergie, der Produktionssicherheit, der Einsparung von Emissionen/Umwandlung in negative Emissionen oder auch der Frage wie CO2-Emissionen, die in der Bereitstellung von Bioenergie entstehen, industriell genutzt werden können. Um die Bioenergie noch kompetenter zu gestalten und eine zukunftsgerichtete Entwicklung zu unterstützen und voranzutreiben werden neue innovative Möglichkeiten in Fachgremien/Fachforen diskutiert und Lösungen herausgearbeitet. Das 15te Rostocker Bioenergieforum konzentriert sich auf die oben genannten Fragestellungen und unterstützt Fachexperten um über die Themen zu diskutieren und gemeinsam Lösungen zu finden. Anhand von Beispielen und Pilotprojekten aus der Praxis werden die Erzeugung, Bereitstellung, Auf- und Verarbeitung von Biomasse sowie die Entwicklung neuer biobasierter Produkte und Bioenergieträger behandelt. Dazu zählen diverse Themen wie die Ressourcenschonung, innovative Konversionsverfahren, Bioökonomie, die Erschließung von Potenzialen biogener Reststoffe, die Entwicklung effizienter Wärmeversorgungskonzepte sowie die Sektorenkopplung. Ferner wird auch wieder die Rolle der Bioenergie im Mobilitätssektor eingehend behandelt, wobei der Schwerpunkt auf Kraftstoffen der Zukunft in der Landwirtschaft, Schifffahrt, Schwerlast- und im Straßenverkehr liegt. Interessante Themen umfassen hierbei die Nutzung von alternativen Einsatzstoffen, Emissionsquoten sowie die neuesten politischen E | Prof. Dr. Michael Nelles Tel.: +49 381 498-3400 michael.nelles@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Umweltingenieurwesen - Professur Abfall- und Stoffstromwirtschaft Justus-v.-Liebig-Weg 6 18059 Rostock | X | FPNR | |
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2220NR309A | Verbundvorhaben: Entwicklung, prototypische Umsetzung und Bewertung eines neuen Maschinenkonzepts zur Mechanisierung des Fällens und Beiseilens des Mittelblocks bei 40 m Fahrgassenabstand; Teilvorhaben 1: Digitaler Zwilling mit Fokus auf Gesamtsystemsimulation, Sensorik und Mensch-Maschine-Schnittstelle - Akronym: OUTREACH | Durchforstungen erfolgen mechanisiert von Fahrgassen/Rückegassen aus, die durch erhöhte Anforderungen an Boden-/Ressourcenschonung und hierdurch notwendige geringere Befahrungs-/Erschließungsintensität zunehmend einen Abstand von 40 m haben sollen. Dieser große Gassenabstand ist politisch und in der Praxis gewollt, wird durch Zertifizierung gefördert und ist damit von hoher Relevanz auf der Fläche. Ziel von OUTREACH ist daher die Entwicklung, prototypische Umsetzung und Validierung eines innovativen Maschinenkonzepts in Form eines neuartigen Fäller-Vorlieferfahrzeugs mit einer Kranreichweite von 20 m. Dieses Fahrzeug soll auch in stufigen Mischwaldbeständen bei großen Gassenabständen 1) das manuelle Fällen/Beiseilen erübrigen, 2) den Mechanisierungs- und Automatisierungsgrad der Holzernte erhöhen, 3) Erntezeit/-kosten reduzieren und 4) das Verletzungsrisiko durch Vermeidung des motormanuellen Fällens im Mittelblock verringern. OUTREACH ist die Antwort der Forstwirtschaft auf die steigenden Anforderungen an naturnahen Waldbau sowie zur Sicherung/Optimierung der Rohstoffversorgung und der natürlichen Produktionsgrundlagen. Die Arbeiten adressieren das generelle Maschinenkonzept und seine maschinentechnische Umsetzung ebenso wie Leichtbau/Last-/Strukturüberwachung, Sensorik/Mensch-MaschineInteraktion/Informationstechnik und Arbeitsverfahren und werden von einem interdisziplinären Forschungsteam aus Maschinenbauern, Elektrotechnikern und Forstwissenschaftlern durchgeführt. Das angestrebte Ergebnis ist ein funktionsfähiger Prototyp (Kran/Fällkopf) des LeichtbauMaschinenkonzepts, das in mehreren Iterationen entwickelt wird. In jeder Iteration werden die Anforderungen an die Maschine konkretisiert, die Maschinenkonstruktion weiterentwickelt, die entwickelte Konstruktion (virtuell/real) gebaut und dann (simulationsgestützt/real) in unterschiedlichen Einsatzszenarien analysiert, unter unterschiedlichen Gesichtspunkten bewertet sowie gegen die Anforderungen validiert. | Prof. Dr.-Ing. Jürgen Roßmann Tel.: +49 241 80-26101 rossmann@mmi.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Institut für Mensch-Maschine-Interaktion (MMI) Ahornstr. 55 52074 Aachen | FPNR | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2220NR309B | Verbundvorhaben: Entwicklung, prototypische Umsetzung und Bewertung eines neuen Maschinenkonzepts zur Mechanisierung des Fällens und Beiseilens des Mittelblocks bei 40 m Fahrgassenabstand; Teilvorhaben 2: Digitaler Zwilling mit Fokus Leichtbau, Gewichtsopt., Last- Strukturüberwachung, Validierung mech. System - Akronym: OUTREACH | Durchforstungen erfolgen mechanisiert von Fahrgassen/Rückegassen aus, die durch erhöhte Anforderungen an Boden-/Ressourcenschonung und hierdurch notwendige geringere Befahrungs-/Erschließungsintensität zunehmend einen Abstand von 40 m haben sollen. Dieser große Gassenabstand ist politisch und in der Praxis gewollt, wird durch Zertifizierung gefördert und ist damit von hoher Relevanz auf der Fläche. Ziel von OUTREACH ist daher die Entwicklung, prototypische Umsetzung und Validierung eines innovativen Maschinenkonzepts in Form eines neuartigen Fäller-Vorlieferfahrzeugs mit einer Kranreichweite von 20 m. Dieses Fahrzeug soll auch in stufigen Mischwaldbeständen bei großen Gassenabständen 1) das manuelle Fällen/Beiseilen erübrigen, 2) den Mechanisierungs- und Automatisierungsgrad der Holzernte erhöhen, 3) Erntezeit/-kosten reduzieren und 4) das Verletzungsrisiko durch Vermeidung des motormanuellen Fällens im Mittelblock verringern. OUTREACH ist die Antwort der Forstwirtschaft auf die steigenden Anforderungen an naturnahen Waldbau sowie zur Sicherung/Optimierung der Rohstoffversorgung und der natürlichen Produktionsgrundlagen. Die Arbeiten adressieren das generelle Maschinenkonzept und seine maschinentechnische Umsetzung ebenso wie Leichtbau/Last-/Strukturüberwachung, Sensorik/Mensch-MaschineInteraktion/Informationstechnik und Arbeitsverfahren und werden von einem interdisziplinären Forschungsteam aus Maschinenbauern, Elektrotechnikern und Forstwissenschaftlern durchgeführt. Das angestrebte Ergebnis ist ein funktionsfähiger Prototyp (Kran/Fällkopf) des LeichtbauMaschinenkonzepts, das in mehreren Iterationen entwickelt wird. In jeder Iteration werden die Anforderungen an die Maschine konkretisiert, die Maschinenkonstruktion weiterentwickelt, die entwickelte Konstruktion (virtuell/real) gebaut und dann (simulationsgestützt/real) in unterschiedlichen Einsatzszenarien analysiert, unter unterschiedlichen Gesichtspunkten bewertet sowie gegen die Anforderungen validiert. | Univ.-Prof. Dr. Ing. Kai-Uwe Schröder Tel.: +49 241 80-98631 kai-uwe.schroeder@sla.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät für Maschinenwesen - Institut für Strukturmechanik und Leichtbau Wüllnerstr. 7 52062 Aachen | FPNR | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2220NR309C | Verbundvorhaben: Entwicklung, prototypische Umsetzung und Bewertung eines neuen Maschinenkonzepts zur Mechanisierung des Fällens und Beiseilens des Mittelblocks bei 40 m Fahrgassenabstand; Teilvorhaben 3: Spezifikation Maschinenkonzept, mechanische und elektrische Konstruktion, Bau realer Prototyp - Akronym: OUTREACH | Durchforstungen erfolgen mechanisiert von Fahrgassen/Rückegassen aus, die durch erhöhte Anforderungen an Boden-/Ressourcenschonung und hierdurch notwendige geringere Befahrungs-/Erschließungsintensität zunehmend einen Abstand von 40 m haben sollen. Dieser große Gassenabstand ist politisch und in der Praxis gewollt, wird durch Zertifizierung gefördert und ist damit von hoher Relevanz auf der Fläche. Ziel von OUTREACH ist daher die Entwicklung, prototypische Umsetzung und Validierung eines innovativen Maschinenkonzepts in Form eines neuartigen Fäller-Vorlieferfahrzeugs mit einer Kranreichweite von 20 m. Dieses Fahrzeug soll auch in stufigen Mischwaldbeständen bei großen Gassenabständen 1) das manuelle Fällen/Beiseilen erübrigen, 2) den Mechanisierungs- und Automatisierungsgrad der Holzernte erhöhen, 3) Erntezeit/-kosten reduzieren und 4) das Verletzungsrisiko durch Vermeidung des motormanuellen Fällens im Mittelblock verringern. OUTREACH ist die Antwort der Forstwirtschaft auf die steigenden Anforderungen an naturnahen Waldbau sowie zur Sicherung/Optimierung der Rohstoffversorgung und der natürlichen Produktionsgrundlagen. Die Arbeiten adressieren das generelle Maschinenkonzept und seine maschinentechnische Umsetzung ebenso wie Leichtbau/Last-/Strukturüberwachung, Sensorik/Mensch-MaschineInteraktion/Informationstechnik und Arbeitsverfahren und werden von einem interdisziplinären Forschungsteam aus Maschinenbauern, Elektrotechnikern und Forstwissenschaftlern durchgeführt. Das angestrebte Ergebnis ist ein funktionsfähiger Prototyp (Kran/Fällkopf) des LeichtbauMaschinenkonzepts, das in mehreren Iterationen entwickelt wird. In jeder Iteration werden die Anforderungen an die Maschine konkretisiert, die Maschinenkonstruktion weiterentwickelt, die entwickelte Konstruktion (virtuell/real) gebaut und dann (simulationsgestützt/real) in unterschiedlichen Einsatzszenarien analysiert, unter unterschiedlichen Gesichtspunkten bewertet sowie gegen die Anforderungen validiert. | Felix zu Hohenlohe Tel.: +49 7944 9191-16 felix.hohenlohe@hsm-forest.com Hohenloher Spezial-Maschinenbau GmbH - Niederlassung Wolfegg Grimmstein 7 88364 Wolfegg | FPNR | ||
| 01.09.2022 | 31.08.2025 | 2220NR309D | Verbundvorhaben: Entwicklung, prototypische Umsetzung und Bewertung eines neuen Maschinenkonzepts zur Mechanisierung des Fällens und Beiseilens des Mittelblocks bei 40 m Fahrgassenabstand; Teilvorhaben 4: Erhebung der Anforderungen, Erarbeitung der Arbeitsverfahren, Bewertung Prototypen, Kommunikation Ergebnisse - Akronym: OUTREACH | Durchforstungen erfolgen mechanisiert von Fahrgassen/Rückegassen aus, die durch erhöhte Anforderungen an Boden-/Ressourcenschonung und hierdurch notwendige geringere Befahrungs-/Erschließungsintensität zunehmend einen Abstand von 40 m haben sollen. Dieser große Gassenabstand ist politisch und in der Praxis gewollt, wird durch Zertifizierung gefördert und ist damit von hoher Relevanz auf der Fläche. Ziel von OUTREACH ist daher die Entwicklung, prototypische Umsetzung und Validierung eines innovativen Maschinenkonzepts in Form eines neuartigen Fäller-Vorlieferfahrzeugs mit einer Kranreichweite von 20 m. Dieses Fahrzeug soll auch in stufigen Mischwaldbeständen bei großen Gassenabständen 1) das manuelle Fällen/Beiseilen erübrigen, 2) den Mechanisierungs- und Automatisierungsgrad der Holzernte erhöhen, 3) Erntezeit/-kosten reduzieren und 4) das Verletzungsrisiko durch Vermeidung des motormanuellen Fällens im Mittelblock verringern. OUTREACH ist die Antwort der Forstwirtschaft auf die steigenden Anforderungen an naturnahen Waldbau sowie zur Sicherung/Optimierung der Rohstoffversorgung und der natürlichen Produktionsgrundlagen. Die Arbeiten adressieren das generelle Maschinenkonzept und seine maschinentechnische Umsetzung ebenso wie Leichtbau/Last-/Strukturüberwachung, Sensorik/Mensch-MaschineInteraktion/Informationstechnik und Arbeitsverfahren und werden von einem interdisziplinären Forschungsteam aus Maschinenbauern, Elektrotechnikern und Forstwissenschaftlern durchgeführt. Das angestrebte Ergebnis ist ein funktionsfähiger Prototyp (Kran/Fällkopf) des LeichtbauMaschinenkonzepts, das in mehreren Iterationen entwickelt wird. In jeder Iteration werden die Anforderungen an die Maschine konkretisiert, die Maschinenkonstruktion weiterentwickelt, die entwickelte Konstruktion (virtuell/real) gebaut und dann (simulationsgestützt/real) in unterschiedlichen Einsatzszenarien analysiert, unter unterschiedlichen Gesichtspunkten bewertet sowie gegen die Anforderungen validiert. | Dipl.-Ing. Andrea Hauck Tel.: +49 6078 78563 projekte@kwf-online.de Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF) Spremberger Str. 1 64823 Groß-Umstadt | FPNR | ||
| 01.02.2023 | 31.01.2026 | 2220NR310A | Verbundvorhaben: Ursachen und Gegenstrategien für Schaumereignisse in Biogasanlagen; Teilvorhaben 1: Bioprozesstechnische und molekularbiologische Untersuchungen zu Ursachen und Bekämpfungsstrategien von Schaumbildung in Biogasanlagen - Akronym: HydroFoam | Ziel dieses Projektes ist es, Ursachen der übermäßigen Schaumbildung im Biogasprozess, die durch Vergärung von leicht abbaubaren Substraten verursacht wird, im Detail zu untersuchen, Verständnis aufzubauen und Gegenmaßnahmen zu entwickeln. Dabei soll die Rolle der Hydrolyse-Stufe im Vordergrund stehen. Um das Forschungsthema so umfassend wie möglich zu bearbeiten, werden Expertisen aus unterschiedlichen Bereichen zusammengeführt – die Expertise zur Schaumbildung in biotechnologischen Prozessen (UFZ), zur zweiphasigen Vergärung (Universität Hohenheim), zu molekularbiologischen Aspekten der Prozessstörungen im Biogasfermenter (UFZ), sowie zur Wirtschaftlichkeitsanalyse und Akzeptanzforschung im Bereich der erneuerbaren Energien (HfWU). Am UFZ wird erforscht, welche physikochemischen Parameter der Substrate und des Fermenterinhaltes einen Einfluss auf übermäßige Schaumbildung im Biogasfermenter haben. Dabei wird untersucht, welche Parameter für die Bildung von Schaum von Bedeutung sind, wie diese Parameter so beeinflusst werden können, dass das Risiko der Schaumbildung minimiert wir und wie das Substrat vorbehandelt werden muss, um Schaumbildung im Fermenter vorzubeugen. Weiterhin wird der Frage nachgegangen, welche biotischen Parameter in der Prozessstabilisierung der anaeroben Vergärung leicht abbaubarer Substrate eine Rolle spielen. Konkret wird ermittelt, welchen Einfluss die Aktivität von Enzymen und Mikroorganismen hat und wie die Nährstoffzusammensetzung während einer Prozessstörung die Schaumentstehung beeinflusst. Dabei wird angestrebt, mikrobielle Indikatoren für ein erhöhtes Risiko zur Schaumbildung oder für einen stabilen Prozess bei der Vergärung leicht abbaubarer Substrate zu identifizieren. Auf der Basis der Ergebnisse des Projektes wird es möglich sein, stabile Prozessführung durch optimale Zusammensetzung des Substratmix und durch zielgerichtete Dosierung von Zusatzstoffen auf enzymatischer bzw. mikrobieller Basis zu gestalten. | Dr.-Ing. Lucie Moeller Tel.: +49 341 235-1847 lucie.moeller@ufz.de Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ Permoserstr. 15 04318 Leipzig | FPNR | ||
| 01.02.2023 | 31.01.2026 | 2220NR310B | Verbundvorhaben: Ursachen und Gegenstrategien für Schaumereignisse in Biogasanlagen; Teilvorhaben 2: Einfluss der Prozesstechnik und -parameter auf die Schaumbildung beim lastflexiblen Betrieb zweistufiger Biogasanlagen - Akronym: HydroFoam | Zielsetzung des Teilvorhabens der Universität Hohenheim ist es, mit Hilfe von verfahrenstechnischen Untersuchungen im Labor bzw. im halbtechnischen Maßstab den Einfluss der Prozessparameter Raumbelastung, Verweilzeit und Prozesstemperatur auf die Schaumbildung beim lastflexiblen Betrieb zweiphasiger Biogasanlagen zu ermitteln. Ebenso soll geprüft werden, ob und wie eine veränderte pH-Wert Differenz zwischen der Hydrolysestufe und dem Methanreaktor die Schaumbildung im Methanreaktor beeinflusst. Die Untersuchungen werden an zwei parallel betriebenen, vollständig automatisierten Laboranlagen durchgeführt. An diesen Anlagen ist jeweils ein vollständig durchmischter Reaktor zur Säurebildung (Versäuerungsreaktor, "Hydrolyse" ausgeführt als CSTR, Volumen 100 L) über eine Feststoff-abscheidung mit einem Festbett-Methanreaktor (Volumen 100 L) verbunden. Die Prozessparameter Temperatur, Raumbelastung und pH-Wert können für beide Reaktoren unabhängig variiert werden. Ergänzende Untersuchungen sind an einer halbtechnischen Anlage vorgesehen, die sich an der Forschungsbiogasanlage "Unterer Lindenhof" der Universität Hohenheim befindet. In dieser praxisnahen Anlage sollen vergleichende Untersuchungen zur Validierung der Laborergebnisse durchgeführt werden. Zur Überwachung der biologischen Stabilität und der Effizienz des Gärprozesses werden die Zusammensetzung und der Volumenstrom des Produktgases kontinuierlich erfasst. Ebenso werden die pH-Werte der Reaktoren online erfasst und in einer Datenbank gesichert. Proben des Gärsubstrates werden regelmäßig im Labor der Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie mit Hilfe eines GC, einer HPLC, eines TC/TOC-Analyzers und einer ICP-MS auf Gärsäuren, Alkohole, organischen Kohlenstoffgehalt und die Konzentration der Mikronährstoffe untersucht. Zudem übernimmt die Universität Hohenheim im Projekt das Forschungsdatenmanagement. | Dr. Andreas Lemmer Tel.: +49 711 459-22684 andreas.lemmer@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740) Garbenstr. 9 70599 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.02.2023 | 31.01.2026 | 2220NR310C | Verbundvorhaben: Ursachen und Gegenstrategien für Schaumereignisse in Biogasanlagen; Teilvorhaben 3: Ermittlung des Status Quo sowie der Wirtschaftlichkeit und Akzeptanz von Gegenmaßnahmen - Akronym: HydroFoam | Das übergeordnete Ziel des Projektes ist es, die Flexibilisierung der Biogasproduktion durch einen stabilen Biogasprozess zu ermöglichen. Hierzu wird das Projektteam den Prozess der Schaumbildung während der Vergärung leicht abbaubarer Substrate im Detail untersuchen sowie praxisnahe Gegenmaßnahmen entwickeln und diese wirtschaftlich bewerten. Am Ende des Projektes steht ein Leitfaden mit Empfehlungen zur stabilen Betriebsführung bei der Nutzung leicht abbaubarer Substrate. Teilvorhaben 3 "Ermittlung des Status Quo sowie der Wirtschaftlichkeit und Akzeptanz von Gegenmaßnahmen": Die HfWU wird in einer umfangreichen Analyse zunächst den Status Quo von Schaumereignissen in Biogasanlagen erheben und dabei insbesondere die Häufigkeit verschiedener Schaumszenarien abschätzen sowie die wichtigen Szenarien priorisieren. In einem Modell wird die Wirtschaftlichkeit verschiedener Gegenstrategien berechnet, um die wirtschaftlichen Effekte der entwickelten Gegenmaßnahmen basierend auf verschiedenen Schaumszenarien zu ermitteln. Die im Projekt erarbeiteten Maßnahmen werden schließlich hinsichtlich ihrer Akzeptanz bei den Anlagenbetreiber*innen analysiert, sodass Voraussetzungen und Barrieren für einzelne Schaumszenarien erarbeitet und diese in Empfehlungen für die Schulung von Betreiber*innen übersetzt sind. | Prof. Dr. Carsten Herbes Tel.: +49 7022 201-1057 carsten.herbes@hfwu.de Hochschule für Wirtschaft und Umwelt Nürtingen-Geislingen - Institut für Angewandte Forschung (IAF) Schelmenwasen 4-8 72622 Nürtingen | FPNR | ||
| 01.08.2021 | 31.07.2024 | 2220NR312X | FVEE Jahrestagungen 2021, 2022 und 2023 - Akronym: FVEE-JT-2021-2023 | Der ForschungsVerbund Erneuerbare Energien (FVEE) führt jährlich eine Tagung durch, um den Stand der Forschung und Entwicklung der erneuerbaren Energien und Energieeffizienztechnologien der Öffentlichkeit vorzustellen. Die Jahrestagung ist eine der Hauptaktivitäten der Öffentlichkeitsarbeit des Verbunds, sie dient der interdisziplinären Wissenschaftskommunikation und ist als Leistungsschau im Transformationsprozess zu einer nachhaltigen Energieversorgung konzipiert. Die Tagung will die Zielgruppen Politik, Wirtschaft, Forschung und Medien ansprechen. Ziel des Vorhabens ist die Durchführung der FVEE-Jahrestagungen 2021, 2022 und 2023 sowie die Publikation von Themenheften zur Verbreitung der Veranstaltungsergebnisse für Akteure aus Forschung, Politik, Wirtschaft, Verbänden und Öffentlichkeit. | Dr. Niklas Martin Tel.: +49 30 288756571 fvee@helmholtz-berlin.de Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie Gesellschaft mit beschränkter Haftung - ForschungsVerbund Erneuerbare Energien Anna-Louisa-Karsch-Str. 2 10178 Berlin | FPNR | ||
| 15.10.2021 | 31.01.2025 | 2220NR313A | Verbundvorhaben: Entwicklung genetischer Methoden zur Bestimmung der Herkunft und des adaptiven Potentials von Küstentanne (Abies grandis) in Deutschland als Basis für Auswahl und Aufbau hochwertiger Saatgutquellen; Teilvorhaben 1: Entwicklung und Anwendung molekularer Genmarker bei der Küstentanne - Akronym: HerKueTaSaat | Die Küstentanne ist eine der wichtigsten Alternativbaumarten für Deutschland, mit einem großen Potential zur nachhaltigen Sicherung aller Waldfunktionen. Dies gilt insbesondere vor dem Hintergrund prognostizierter Klimaänderungen. Wir wollen die genetischen Grundlagen schaffen, um die Küstentanne auf größerer Fläche als ertragsstarke und ökologisch verträgliche Baumart zu etablieren. Dazu sind genetische Methoden und Verfahren notwendig, welche die geografisch/genetische Variation im nordamerikanischen Ursprungsgebiet charakterisieren und diese Referenz mit in Deutschland bereits vorhandenen Beständen vergleichen. Ziel dieses Vergleichs ist die Bestimmung der Provenienz deutscher Bestände und die Einschätzung des adaptiven Potentials dieser Bestände im Vergleich zu Ursprungsregionen. Dies geschieht im Hinblick auf die Erzeugung von Vermehrungsgut, das auf der Grundlage eines ausreichend variablen Genpools und unter Ausschluss ungeeigneter Provenienzen die bestmöglichen Grundlagen für den Anbau diese Baumart in Deutschland legt. Gleichzeitig soll eine Auswahl von Plusbäumen sowie deren Sicherung erfolgen. Die Auswahl der Plusbäume soll in vorhandenen Versuchsflächen sowie in den im Rahmen des Projekts charakterisierten Beständen erfolgen. Die Auswahl wird sich dabei auf die im Projekt erarbeiteten genetischen Daten stützen, so dass neben den klassischen phänotypischen Plusbaum-Kriterien (insbesondere Wuchsleistung, Qualität, Vitalität und Gesundheit) auch genetische Aspekte (v.a. adaptives Potenzial und genetische Variabilität) berücksichtigt werden. Genetische Anpassungsfähigkeit ist im Klimawandel von besonderer Bedeutung. | Prof. Dr. Oliver Gailing Tel.: +49 551 39-33536 ogailin@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. für Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung Büsgenweg 2 37077 Göttingen | FPNR | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220NR313B | Verbundvorhaben: Entwicklung genetischer Methoden zur Bestimmung der Herkunft und des adaptiven Potentials von Küstentanne (Abies grandis) in Deutschland als Basis für Auswahl und Aufbau hochwertiger Saatgutquellen; Teilvorhaben 2: Schaffung der Grundlagen für Auswahl und Aufbau hochwertiger Saatgutquellen - Akronym: HerKueTaSaat | Die Küstentanne ist eine der wichtigsten Alternativbaumarten für Deutschland, mit einem großen Potential zur nachhaltigen Sicherung aller Waldfunktionen. Dies gilt insbesondere vor dem Hintergrund prognostizierter Klimaänderungen. Wir wollen die genetischen Grundlagen schaffen, um die Küstentanne auf größerer Fläche als ertragsstarke und ökologisch verträgliche Baumart zu etablieren. Dazu sind genetische Methoden und Verfahren notwendig, welche die geografisch/genetische Variation im nordamerikanischen Ursprungsgebiet charakterisieren und diese Referenz mit in Deutschland bereits vorhandenen Beständen vergleichen. Ziel dieses Vergleichs ist die Bestimmung der Provenienz deutscher Bestände und die Einschätzung des adaptiven Potentials dieser Bestände im Vergleich zu Ursprungsregionen. Dies geschieht im Hinblick auf die Erzeugung von Vermehrungsgut, das auf der Grundlage eines ausreichend variablen Genpools und unter Ausschluss ungeeigneter Provenienzen die bestmöglichen Grundlagen für den Anbau diese Baumart in Deutschland legt. Gleichzeitig soll eine Auswahl von Plusbäumen sowie deren Sicherung erfolgen. Die Auswahl der Plusbäume soll in vorhandenen Versuchsflächen sowie in den im Rahmen des Projekts charakterisierten Beständen erfolgen. Die Auswahl wird sich dabei auf die im Projekt erarbeiteten genetischen Daten stützen, so dass neben den klassischen phänotypischen Plusbaum-Kriterien (insbesondere Wuchsleistung, Qualität, Vitalität und Gesundheit) auch genetische Aspekte (v.a. adaptives Potenzial und genetische Variabilität) berücksichtigt werden. Genetische Anpassungsfähigkeit ist im Klimawandel von besonderer Bedeutung. | Dr. Wilfried Steiner Tel.: +49 5541 7004-31 wilfried.steiner@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | FPNR | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220WD003X | Methanemissionsmodell für offene Gärprodukt-/Güllelager - Akronym: MEMO | Die Minderung der Emissionen von Treibhausgasen (THG) bei der Lagerung von Wirtschaftsdünger ist in Deutschland und weltweit zwingend geboten, um der globalen Erwärmung entgegenzuwirken. Das vorliegende MEMO-Projekt soll mit Hilfe von (Langzeit-)Messungen im Labor- und Praxismaßstab sowie der Modellierung von Emissionen aus offenen bzw. nicht gasdicht abgedeckten Gärrestlagern an Biogasanlagen einen realistischen Einblick in die tatsächlich unter Praxisbedingungen entstehenden saisonalen Methanemissionen in Deutschland geben. Durch die modellbasierte Auswertung der unterschiedlichen Versuchssysteme wird erstmals ein direkter Vergleich und aussagekräftige Bewertung der verfügbaren Messmethoden zur Bestimmung von THG-Emission ermöglicht. Zudem wird die Übertragbarkeit des MEMO-Modells auf Güllelager untersucht. Auf der Basis dieser Ergebnisse können THG-Bilanzen für den gesamten Anlagenbestand beim Einsatz von Wirtschaftsdüngern angepasst werden. Insbesondere Messdaten der THG-Emissionen aus der Gülle- und Gärrestlagerung werden für genauere Emissionsfaktoren in Deutschland benötigt, die für die jährliche Berichterstattung gemäß den Richtlinien des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) erforderlich sind. Umfassende Praxismessdaten belastbarer Qualität und Quantität sowie Modellierungsansätze hinsichtlich der Methanemissionen verschiedener Arten von Wirtschaftsdünger, Stallhaltungsformen, Lagerdauer und -temperaturen verbessern die Datenbasis des nationalen THG-Inventars in Deutschland. Anschließend erfolgt die Ableitung von Handlungsempfehlungen für Emissionsminderungsmaßnahmen der Gärproduktlagerung. Dabei werden auch mögliche Anpassungen der rechtlichen und ökonomischen Rahmenbedingungen für die energetische Nutzung von Wirtschaftsdüngern als Handlungsempfehlung für die deutsche Politik aufgezeigt. | Dr. Britt Schumacher Tel.: +49 341 2434-540 britt.schumacher@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | FPNR | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220WD004A | Verbundvorhaben: Kombiverfahren zur Gülleaufbereitung; Teilvorhaben 1: Versuchsdurchführungen und Koordination - Akronym: GuelleKOM | Die Überdüngung der Felder mit unbehandelten tierischen Exkrementen (Rindergülle, Schweinegülle) trägt maßgebend zu einem Stickstoffüberschuss aus der Landwirtschaft bei. Ein Übermaß an Stickstoff kann gravierende Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit haben (Grundwasserbelastung, Auswirkung auf Luftreinheit: Ammoniak und Treibhausgas N2O). Um den Stickstoff-Gehalt zu senken, ist Gülleentstickung auf Basis von biologischen Verfahren (Nitrifikation/ Denitrifikation) das weltweit meistgenutzte Verfahren. Nachteile dieses Verfahrens sind relativ hohe Kosten und dass der Hauptteil des Stickstoffs in elementaren Stickstoff umgewandelt wird und damit für eine Weiternutzung als Dünger in stickstoffarmen Regionen verloren geht. Im Rahmen dieses Vorhabens soll ein optimiertes aerobes Verfahren zur Gülleaufbereitung mit dem Ziel der Stickstoffreduzierung mit einer anaeroben Güllevergärung kombiniert werden, um damit eine energetische Nutzung und Kostenreduzierung zu ermöglichen. Die oben genannte Optimierung hat zudem das Ziel möglichst viel, der in der Gülle gelösten Stickstoffverbindungen, in Biomasse umzuwandeln und diese als Proteinquelle aus der Gülle auszuschleusen. Im Vorhaben soll die optimale Kombination der Verfahren zur aeroben Gülleaufbereitung und anaeroben Güllevergärung zunächst im Labormaßstab untersucht werden. Schwerpunkt dieser Untersuchungen ist die biologisch oxidative Sickstoffreduzierung in der Flüssigphase verschiedener Güllen bei einem gleichzeitig großen Biomassezuwachs. Das optimierte Konzept zur kombinierten Gülleaufbereitung soll im Pilotmaßstab umgesetzt werden. Unter Führung der beteiligten Anlagenplaner wird das Konzept zur Einbindung der Aerobstufe in eine großtechnische Anlage entwickelt. Abschließend erfolgt eine ökologische und ökonomische Bewertung des Gesamtverfahrens und die Definition zusätzlicher Optimierungsschritte (Wärmenutzungskonzept, Biomassegewinnung und –verwertung, Option zur Kompostierung). | Dr. Franziska Schäfer Tel.: +49 341 2434-443 franziska.schaefer@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | FPNR | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220WD004B | Verbundvorhaben: Kombiverfahren zur Gülleaufbereitung; Teilvorhaben 2: Versuchsplanung und Verfahrensbewertung - Akronym: GuelleKOM | Die Überdüngung der Felder mit unbehandelten tierischen Exkrementen (Rindergülle, Schweinegülle) trägt maßgebend zu einem Stickstoffüberschuss aus der Landwirtschaft bei. Ein Übermaß an Stickstoff kann gravierende Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit haben (Grundwasserbelastung, Auswirkung auf Luftreinheit: Ammoniak und Treibhausgas N2O). Um den Stickstoff-Gehalt zu senken, ist Gülleentstickung auf Basis von biologischen Verfahren (Nitrifikation/ Denitrifikation) das weltweit meistgenutzte Verfahren. Nachteile dieses Verfahrens sind relativ hohe Kosten und dass der Hauptteil des Stickstoffs in elementaren Stickstoff umgewandelt wird und damit für eine Weiternutzung als Dünger in stickstoffarmen Regionen verloren geht. Im Rahmen dieses Vorhabens soll ein optimiertes aerobes Verfahren zur Gülleaufbereitung mit dem Ziel der Stickstoffreduzierung mit einer anaeroben Güllevergärung kombiniert werden, um damit eine energetische Nutzung und Kostenreduzierung zu ermöglichen. Die oben genannte Optimierung hat zudem das Ziel möglichst viel, der in der Gülle gelösten Stickstoffverbindungen, in Biomasse umzuwandeln und diese als Proteinquelle aus der Gülle auszuschleusen. | Dipl. Ing. Reik Ellmann Tel.: +49 34462 608-652 reik@ellmann-gmbh.de Ellmann Engineering (EE) GmbH Am Dietzenhügel 15 06636 Laucha an der Unstrut | FPNR | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220WD004C | Verbundvorhaben: Kombiverfahren zur Gülleaufbereitung; Teilvorhaben 3: Anlagenauslegung und Rührkonzept - Akronym: GuelleKOM | Die Überdüngung der Felder mit unbehandelten tierischen Exkrementen (Rindergülle, Schweinegülle) trägt maßgebend zu einem Stickstoffüberschuss aus der Landwirtschaft bei. Ein Übermaß an Stickstoff kann gravierende Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit haben (Grundwasserbelastung, Auswirkung auf Luftreinheit: Ammoniak und Treibhausgas N2O). Um den Stickstoff-Gehalt zu senken, ist Gülleentstickung auf Basis von biologischen Verfahren (Nitrifikation/ Denitrifikation) das weltweit meistgenutzte Verfahren. Nachteile dieses Verfahrens sind relativ hohe Kosten und dass der Hauptteil des Stickstoffs in elementaren Stickstoff umgewandelt wird und damit für eine Weiternutzung als Dünger in stickstoffarmen Regionen verloren geht. Im Rahmen dieses Vorhabens soll ein optimiertes aerobes Verfahren zur Gülleaufbereitung mit dem Ziel der Stickstoffreduzierung mit einer anaeroben Güllevergärung kombiniert werden, um damit eine energetische Nutzung und Kostenreduzierung zu ermöglichen. Die oben genannte Optimierung hat zudem das Ziel möglichst viel, der in der Gülle gelösten Stickstoffverbindungen, in Biomasse umzuwandeln und diese als Proteinquelle aus der Gülle auszuschleusen. Im Vorhaben soll die optimale Kombination der Verfahren zur aeroben Gülleaufbereitung und anaeroben Güllevergärung zunächst im Labormaßstab untersucht werden. Schwerpunkt dieser Untersuchungen ist die biologisch oxidative Sickstoffreduzierung in der Flüssigphase verschiedener Güllen bei einem gleichzeitig großen Biomassezuwachs. Das optimierte Konzept zur kombinierten Gülleaufbereitung soll im Pilotmaßstab umgesetzt werden. Unter Führung der beteiligten Anlagenplaner wird das Konzept zur Einbindung der Aerobstufe in eine großtechnische Anlage entwickelt. Abschließend erfolgt eine ökologische und ökonomische Bewertung des Gesamtverfahrens und die Definition zusätzlicher Optimierungsschritte (Wärmenutzungskonzeptes, Biomassegewinnung und –verwertung, Option zur Kompostierung). | Dipl.-Ing. Alfons Himmelstoß Tel.: +49 351 417 83-552 a.himmelstoss@aev-energy.de AEV Energy GmbH Hohendölzschener Str. 1a 01187 Dresden | FPNR | ||
| 01.05.2022 | 30.06.2024 | 2220WD007A | Verbundvorhaben: Einsatz von definierten Holzkohlen zur Prozessintensivierung im Biogasprozess; Teilvorhaben 1: Holzkohlecharakterisierung, Technikum und techno-ökonomische Bewertung - Akronym: Biogas-Kohle | Von den ca. 9.200 Biogasanlagen in Deutschland benutzen zwar einige Wirtschaftsdünger in hohen Konzentration als Gärsubstrat, jedoch handelt es sich meist um Kleinanlagen mit < 75 kWel. Bei großen Anlagen > 1000 kWel liegt der Wirtschaftsdüngeranteil im Nährsubstrat durchschnittlich bei nur 32%. Ziel des Projektes ist es, den Wirtschaftsdüngeranteil von Anlagen > 1000 kWel auf mindestens 50% anzuheben ohne die Anlagenleistung zu verschlechtern. Dieses Ziel soll durch Zugabe von definierter Holzkohle in den Gärprozess erreicht werden. Durch die Anhebung des Wirtschaftsdüngeranteils werden Rohstoffkosten eingespart sowie der Anbau von Mais und der Ausstoß von klimaerwärmenden Treibhausgasen reduziert. Der positive Effekte durch den Einsatz von definierter Holzkohlezugabe ist bereits bekannt. Wissenschaftlich fundierte Untersuchungen und darauf aufbauende Praxisversuche fehlen jedoch bislang. An der Universität Bayreuth sollen im Projekt die Auswirkungen der Zugabe von Holzkohle auf die Mikrobiologie sowie die metabolischen Umsetzungen im Fermentationsprozess grundlegend erforscht werden. An der Universität Rostock werden in Technikumsfermentern die Holzkohlewirkungen mit praxisnahen Substraten und Betriebseinstellungen aus sieben Gärstrecken von fünf Biogasanlagen untersucht. | Dr.-Ing. Jan Sprafke Tel.: +49 381 498-3417 jan.sprafke@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Umweltingenieurwesen - Professur Abfall- und Stoffstromwirtschaft Justus-v.-Liebig-Weg 6 18059 Rostock | FPNR | ||
| 01.05.2022 | 30.06.2024 | 2220WD007B | Verbundvorhaben: Einsatz von definierten Holzkohlen zur Prozessintensivierung im Biogasprozess; Teilvorhaben 2: Mikrobiologie, Laboranalysen und Gärversuche - Akronym: Biogas-Kohle | Von den ca. 9.200 deutschen Biogasanlagen nutzten derzeit meist nur Kleinanlagen mit < 75 kWel Wirtschaftsdünger in hohen Konzentrationen als Gärsubstrat. Bei Anlagen > 1000 kWel liegt der Wirtschaftsdüngeranteil im Nährsubstrat durchschnittlich bei nur 32 %. Ziel des übergeordneten Projektes ist es, die wissenschaftlich-technische Grundlagen dafür zu erarbeiten, den Wirtschaftsdüngeranteil von Anlagen > 1000 kWel auf mindestens 50% anzuheben, ohne die Anlagenleistung zu verschlechtern. Dieses Ziel soll durch Zugabe von (Pflanzen-)Holzkohlen in den Gärprozess erreicht werden. In Fachmagazinen wird bereits von positiven Effekten einer solchen Zugabe berichtet. Dabei wird vermutet, dass die zugesetzte Holzkohle die inhibierende Wirkung der erhöhten Ammoniakkonzentrationen mindert, die bei der Verwendung von hohen Wirtschaftsdüngerkonzentrationen im Gärsubstrat typischer Weise auftreten. Wissenschaftliche Grundlagenuntersuchungen zu den Wirkmechanismen fehlen jedoch. Dies erschwert den sicheren Einsatz in der Praxis. Auch sind derzeit auf dem Markt befindliche Holzkohlen eher für eine Verfütterung an Wiederkäuer gedacht, inhibieren evtl. also die Methanproduktion. Hier sollen in Teilvorhaben 2 an der Universität Bayreuth die Auswirkungen einer Zugabe von wohlcharakterisierten und standardisierten Holzkohlen auf den Fermentationsprozess (Populationsdynamik, metabolische Umsetzungen) sowohl per se als auch in Gegenwart erhöhter NH4-N bzw. Gülle-Konzentrationen auf Laborebene grundlegend erforscht werden. Die Ergebnisse werden mit Untersuchungen an der Universität Rostock unter praxisnahen Betriebseinstellungen verglichen und durch die Biogas Academy Campus GmbH einer techno-ökonomischen Bewertung unterzogen. Das Vorhaben wird durch einen Praxisbeirat begleitet und fortlaufend auf seine technische und ökonomische Relevanz hin diskutiert. | Prof. Dr. Ruth Freitag Tel.: +49 921 55-7370 ruth.freitag@uni-bayreuth.de Universität Bayreuth - Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften - Lehrstuhl Bioprozesstechnik Universitätsstr. 30 95447 Bayreuth | FPNR | ||
| 01.01.2022 | 30.06.2024 | 2220WD011X | Fermenter- und Verfahrenskonzept für die breitenwirksame wirtschaftliche Erschließung von kleinen Güllemengen durch Co-Vergärung mit Stroh und Spelzen - Akronym: GuelleHebel | Trotz hoher Mengen an Gülle (Rind, Schwein), welche jährlich in der deutschen Landwirtschaft anfallen, werden diese bisher nur unzureichend energetisch in Biogasanlagen genutzt. Eine Ursache dafür ist der dezentrale Anfall von relativ kleinen Mengen, welcher es nicht erlaubt eine wirtschaftlich tragfähige Biogasanlagegröße zu etablieren. Im Segement der Kleingülleanlagen sind vor allem die maximal möglichen Ausbaustufen von 75 kWel wirtschaftlich interessant. Mit einer üblichen Stallgröße wird die dafür nötige Gasmenge durch alleinigen Einsatz Gülle nicht erreicht. Durch die Co-Vergräung von bis zu 20 % trockenen Reststoffen aus der Getreideproduktion (Stroh, Spelzen) kann die Biogasproduktion auf eine wirtschaftlich interessante Ausbaugröße "gehebelt" werden. Allerdings ergeben sich durch eine signifikante Beimischung strohartiger Co-Substrate in Gülle-kleinanlagen ernsthafte Herausforderungen, welche mit Hilfe des beantragten Projektes adressiert werden sollen. So erhöht sich der Feststoffgehalt der Inputmischung auf bis zu 25%. Dafür bedarf es einer robusten und effektiven Fermenterkonstruktion, wie das NatUrgas-Fermentersystem des Projektpartners Rückert, welches innerhalb des Projektes erstmalig für diesen Größenmaßstab entwickelt, angepasst und bewertet werden soll. Trotz des darin enthaltenen sehr effektiven Paddelrührsystems, welches sich in größerskaligen Anwendungen bereits bewährt hat, sind nicht alle Substratmischungen unbehandelt einsetzbar (Faserlängen, Abbaugrad). Eine gezielte Beeinflussung von Abbaugrad und Gesamtviskosität durch moderaten Substratvoraufschluss für die Reststoffe aus dem Bereich Getreideproduktion ist ein weiteres Projektziel. Dabei wird auf möglichst einfache und kostengünstige Methoden gesetzt, um ein Optimum zwischen Aufwand und notwendiger Wirkung zu finden. | Dipl.-Ing. Björn Schwarz Tel.: +49 351 2553-7745 bjoern.schwarz@ikts.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) Winterbergstr. 28 01277 Dresden | FPNR | ||
| 01.03.2022 | 28.02.2025 | 2220WD012A | Verbundvorhaben: Ökonomische und technische Optimierung der anaeroben Vergärung von Schweinegülle; Teilvorhaben 1: Prozessoptimierung - Akronym: MOVE_WD | Zurzeit werden lediglich ca. 33 % der jährlich anfallenden Wirtschaftsdüngermengen zur Biogaserzeugung genutzt. Darüber hinaus wird die massenbezogene Verteilung von Gülle in Biogasanlagen maßgeblich von Rindergülle sowie Rinderfestmist dominiert. Schweinegülle hingegen macht lediglich 2,2 % dieser Verteilung aus. Ein Hemmnis ist der geringe frischmassespezifische Energiegehalt bzw. hohe Wassergehalt des Substrats. Das Forschungsprojekt hat das Ziel, die Voraussetzungen für den Einsatz von Schweinegülle zur energetischen und emissionsmindernden Nutzung aus ökonomischer und technischer Sicht zu analysieren und anhand der gewonnenen Informationen praktisch anwendbare Maßnahmen und Konzepte zu erarbeiten, die zur Erschließung des Biogaspotentials von Schweinegülle führen. Es erfolgt eine Analyse des Gesamtsystems, bestehend aus Biogasanlagen, die sich bereits in Betrieb befinden, aber auch der viehhaltenden landwirtschaftlichen Betriebe in der gewählten Projektregion (Münsterland). Dabei werden u.a. anderem das Substrathandling in den unterschiedlichen Betriebsformen betrachtet, die anfallenden Wirtschaftsdüngermengen quantifiziert, charakterisiert und aufgrund ihres hohen Einflusses auf die Gesamtwirtschaftlichkeit ebenso die Transportbeziehungen zwischen Substrat-Senken und Quellen dargestellt. Ein Weiterer wesentlicher Bestandteil sind Versuchsreihen zu unterschiedlichen Vorbehandlungsmethoden bei unterschiedlichen Substratqualitäten. Um die multikausalen Zusammenhänge zwischen Gülle-Qualität, Vorbehandlung und Vergärungskonzept differenziert darstellen zu können, werden im zweiten Projektabschnitt innovative Vergärungskonzepte für die unterschiedlichen Grundvoraussetzungen entwickelt. Allumfassender Rahmen für diese Anlagenkonzepte sind deren Wirtschaftlichkeit, die rechtlichen Rahmenbedingungen und die Anwendbarkeit in der Praxis. Die Konzepte werden in einem Umsetzungsleitfaden "Vergärung von Schweinegülle in der Praxis" veröffentlicht. | Dr.-Ing. Elmar Brügging Tel.: +49 2551 962420 bruegging@fh-muenster.de FH Münster Fachbereich Energie • Gebäude • Umwelt Institutsverbund Ressourcen, Energie und Infrastruktur Herr Dr.-Ing. Elmar Brügging Stegerwaldstr. 39 48565 Steinfurt | FPNR | ||
| 01.03.2022 | 31.08.2024 | 2220WD012B | Verbundvorhaben: Ökonomische und technische Optimierung der anaeroben Vergärung von Schweinegülle; Teilvorhaben 2: Substratvorbehandlung und Konzeptvalidierung - Akronym: MOVE_WD | Zurzeit werden lediglich ca. 33 % der jährlich anfallenden Wirtschaftsdüngermengen zur Biogaserzeugung genutzt. Darüber hinaus wird die massenbezogene Verteilung von Gülle in Biogasanlagen maßgeblich von Rindergülle sowie Rinderfestmist dominiert. Schweinegülle hingegen macht lediglich 2,2 % dieser Verteilung aus. Ein Hemmnis ist der geringe frischmassespezifische Energiegehalt bzw. hohe Wassergehalt des Substrats. Das Forschungsprojekt hat das Ziel, die Voraussetzungen für den Einsatz von Schweinegülle zur energetischen und emissionsmindernden Nutzung aus ökonomischer und technischer Sicht zu analysieren und anhand der gewonnenen Informationen praktisch anwendbare Maßnahmen und Konzepte zu erarbeiten, die zur Erschließung des Biogaspotentials von Schweinegülle führen. Es erfolgt eine Analyse des Gesamtsystems, bestehend aus Biogasanlagen, die sich bereits in Betrieb befinden, aber auch der viehhaltenden landwirtschaftlichen Betriebe in der gewählten Projektregion (Münsterland). Dabei werden u.a. anderem das Substrathandling in den unterschiedlichen Betriebsformen betrachtet, die anfallenden Wirtschaftsdüngermengen quantifiziert, charakterisiert und aufgrund ihres hohen Einflusses auf die Gesamtwirtschaftlichkeit ebenso die Transportbeziehungen zwischen Substrat-Senken und Quellen dargestellt. Ein Weiterer wesentlicher Bestandteil sind Versuchsreihen zu unterschiedlichen Vorbehandlungsmethoden bei unterschiedlichen Substratqualitäten. Um die multikausalen Zusammenhänge zwischen Gülle-Qualität, Vorbehandlung und Vergärungskonzept differenziert darstellen zu können, werden im zweiten Projektabschnitt innovative Vergärungskonzepte für die unterschiedlichen Grundvoraussetzungen entwickelt. Allumfassender Rahmen für diese Anlagenkonzepte sind deren Wirtschaftlichkeit, die rechtlichen Rahmenbedingungen und die Anwendbarkeit in der Praxis. Die Konzepte werden in einem Umsetzungsleitfaden "Vergärung von Schweinegülle in der Praxis" veröffentlicht. | Dr. Birte Clason Tel.: +49 173 2914800 birte.clason@gea.com GEA Westfalia Separator Group GmbH Werner-Habig-Str. 1 59302 Oelde | FPNR | ||
| 01.03.2022 | 31.08.2024 | 2220WD012C | Verbundvorhaben: Ökonomische und technische Optimierung der anaeroben Vergärung von Schweinegülle; Teilvorhaben 3: Logistik und Praxisanforderungen - Akronym: MOVE | Zurzeit werden lediglich ca. 33 % der jährlich anfallenden Wirtschaftsdüngermengen zur Biogaserzeugung genutzt. Darüber hinaus wird die massenbezogene Verteilung von Gülle in Biogasanlagen maßgeblich von Rindergülle sowie Rinderfestmist dominiert. Schweinegülle hingegen macht lediglich 2,2 % dieser Verteilung aus. Ein Hemmnis ist der geringe frischmassespezifische Energiegehalt bzw. hohe Wassergehalt des Substrats. Das Forschungsprojekt hat das Ziel, die Voraussetzungen für den Einsatz von Schweinegülle zur energetischen und emissionsmindernden Nutzung aus ökonomischer und technischer Sicht zu analysieren und anhand der gewonnenen Informationen praktisch anwendbare Maßnahmen und Konzepte zu erarbeiten, die zur Erschließung des Biogaspotentials von Schweinegülle führen. Es erfolgt eine Analyse des Gesamtsystems, bestehend aus Biogasanlagen, die sich bereits in Betrieb befinden, aber auch der viehhaltenden landwirtschaftlichen Betriebe in der gewählten Projektregion (Münsterland). Dabei werden u.a. anderem das Substrathandling in den unterschiedlichen Betriebsformen betrachtet, die anfallenden Wirtschaftsdüngermengen quantifiziert, charakterisiert und aufgrund ihres hohen Einflusses auf die Gesamtwirtschaftlichkeit ebenso die Transportbeziehungen zwischen Substrat-Senken und Quellen dargestellt. Ein Weiterer wesentlicher Bestandteil sind Versuchsreihen zu unterschiedlichen Vorbehandlungsmethoden bei unterschiedlichen Substratqualitäten. Um die multikausalen Zusammenhänge zwischen Gülle-Qualität, Vorbehandlung und Vergärungskonzept differenziert darstellen zu können, werden im zweiten Projektabschnitt innovative Vergärungskonzepte für die unterschiedlichen Grundvoraussetzungen entwickelt. Allumfassender Rahmen für diese Anlagenkonzepte sind deren Wirtschaftlichkeit, die rechtlichen Rahmenbedingungen und die Anwendbarkeit in der Praxis. Die Konzepte werden in einem Umsetzungsleitfaden "Vergärung von Schweinegülle in der Praxis" veröffentlicht. | Benedikt Wessendorf Tel.: +49 2553 99333-61 b.wessendorf@asw-wessendorf.de Reinhold Wessendorf, Agrar-Service und -Handel GmbH & Co. Kommanditgesellschaft Weiner 108 48607 Ochtrup | FPNR | ||
| 01.01.2022 | 31.12.2024 | 2220WD014A | Verbundvorhaben: Einfluss von unterschiedlichen Lagerungsverfahren und Prozessparametern auf das Methanbildungspotenzial und Restgasemissionen von Wirtschaftsdüngern und Gärresten; Teilvorhaben 1: Methan-Emission bei Lagerung von Wirtschaftsdüngern - Akronym: Gaeremission | Ziel des Projektes ist die Ermittlung des Einflusses von unterschiedlichen Lagerungssystemen und Lagerungsbedingungen bei Wirtschaftsdüngern und Gärresten auf die Emission von Treibhaus-relevanten Gasen. | Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Körner Tel.: +49 208 8598-1272 hans-juergen.koerner@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | FPNR | ||
| 01.01.2022 | 31.12.2024 | 2220WD014B | Verbundvorhaben: Einfluss von unterschiedlichen Lagerungsverfahren und Prozessparametern auf das Methanbildungspotenzial und Restgasemissionen von Wirtschaftsdüngern und Gärresten; Teilvorhaben 2: Einfluss der Vergärung und ökobilanzielle Bewertung - Akronym: Gaeremission | Ziel des Projektes ist die Ermittlung des Einflusses von unterschiedlichen Lagerungssystemen und Lagerungsbedingungen bei Wirtschaftsdüngern und Gärresten auf die Emission von Treibhaus-relevanten Gasen. | Prof. Dr.-Ing. Achim Loewen Tel.: +49 551 5032-257 achim.loewen@hawk.de Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst-Fachhochschule Hildesheim/Holzminden/Göttingen - Fakultät Ressourcenmanagement Göttingen - Fachgebiet Nachhaltige Umwelt- und Energietechnik NEUTec Rudolf-Diesel-Str. 12 37075 Göttingen | FPNR | ||
| 01.01.2022 | 31.12.2024 | 2220WD016A | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Verfahrens zur gezielten Minderung von Methanemissionen bei der Gülle- und Gärrestlagerung mit Möglichkeit der Reaktivierung und Erhaltung des Gasbildungspotenzials für die Biogasproduktion; Teilvorhaben 1: Labor-, Technikum- und Parzellenversuche, Koordination - Akronym: EMeRGE_WD | Ziel des Vorhabens ist es, ein praxistaugliches, technisch einfach umsetzbares Verfahren zur gezielten Minderung von Treibhausgasemissionen, insbesondere Methan, bei der Gülle- und Gärrestlagerung zu entwickeln. Dabei soll durch Zugabe von Kalkstickstoff als neuartiges Additiv bei der Wirtschaftsdüngerlagerung eine reversible Hemmung der mikrobiellen Umsetzungsprozesse bewirkt werden, mit der Option der Speicherung und Reaktivierung des Gasbildungspotenzials für die anschließende Biogasproduktion und darüber hinaus der Produktion qualitativ hochwertiger und umweltfreundlicher organischer Dünger für die Landwirtschaft. In systematischen Untersuchungen im Labormaßstab wird die Wirkung der Kalkstickstoffbehandlung bei kontrollierten Lagerungsbedingungen bezüglich Umfang und Dauer der Emissionsminderung für verschiedene flüssige Wirtschaftsdünger analysiert. Anschließend wird eine Vorhersage dieser Effekte unter praxisnahen Lagerungsbedingungen bis zum Pilotmaßstab geprüft. Hinsichtlich einer weitere Nutzung behandelter Güllen für die Biogasproduktion werden geeignete Kalkstickstoffdosierungen und notwendige Lagerungszeiten zur Maximierung der Methanausbeuten und Vermeidung von Prozessstörungen in kontinuierlichen Gärversuchen ermittelt. Die Wirkung einer Ausbringung von mit Kalkstickstoffzusätzen behandelten Güllen auf Ertrag, Methan- und Lachgasemissionen wird im Feldversuch analysiert. Da in Wirtschaftsdüngerlagern und bei der weiteren Nutzung nahezu sämtliche Stoffwandlungsprozesse von Mikroorganismen betrieben werden, gilt es, die Mechanismen der Wirkung auf das Wirtschaftsdünger-, Biogas- und Boden-Mikrobiom aufzuklären. Auf dieser Grundlage soll das Verfahren des Einsatzes von Kalkstickstoff mit gesicherten Empfehlungen zur Dosierung und Anwendungsdauer in Abhängigkeit von den Lagerungsbedingungen und der weiteren Nutzung der Wirtschaftsdünger zur Praxisreife entwickelt und hinsichtlich Umwelt- und ökonomischer Kriterien bewertet werden. | Dr. Christiane Herrmann Tel.: +49 331 5699-231 cherrmann@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | FPNR | ||
| 01.01.2022 | 31.12.2024 | 2220WD016B | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Verfahrens zur gezielten Minderung von Methanemissionen bei der Gülle- und Gärrestlagerung mit Möglichkeit der Reaktivierung und Erhaltung des Gasbildungspotenzials für die Biogasproduktion; Teilvorhaben 2: Kalkstickstoff-Zusätze und Upscaling - Akronym: EMeRGE_WD | Ziel des Vorhabens ist es, ein praxistaugliches, technisch einfach umsetzbares Verfahren zur gezielten Minderung von Treibhausgasemissionen, insbesondere Methan, bei der Gülle- und Gärrestlagerung zu entwickeln. Dabei soll durch Zugabe von Kalkstickstoff als neuartiges Additiv bei der Wirtschaftsdüngerlagerung eine reversible Hemmung der mikrobiellen Umsetzungsprozesse bewirkt werden, mit der Option der Speicherung und Reaktivierung des Gasbildungspotenzials für die anschließende Biogasproduktion und darüber hinaus der Produktion qualitativ hochwertiger und umweltfreundlicher organischer Dünger für die Landwirtschaft. In systematischen Untersuchungen im Labormaßstab wird die Wirkung der Kalkstickstoffbehandlung bei kontrollierten Lagerungsbedingungen bezüglich Umfang und Dauer der Emissionsminderung für verschiedene flüssige Wirtschaftsdünger analysiert. Anschließend wird eine Vorhersage dieser Effekte unter praxisnahen Lagerungsbedingungen bis zum Pilotmaßstab geprüft. Hinsichtlich einer weitere Nutzung behandelter Güllen für die Biogasproduktion werden geeignete Kalkstickstoffdosierungen und notwendige Lagerungszeiten zur Maximierung der Methanausbeuten und Vermeidung von Prozessstörungen in kontinuierlichen Gärversuchen ermittelt. Die Wirkung einer Ausbringung von mit Kalkstickstoffzusätzen behandelten Güllen auf Ertrag, Methan- und Lachgasemissionen wird im Feldversuch analysiert. Da in Wirtschaftsdüngerlagern und bei der weiteren Nutzung nahezu sämtliche Stoffwandlungsprozesse von Mikroorganismen betrieben werden, gilt es, die Mechanismen der Wirkung auf das Wirtschaftsdünger-, Biogas- und Boden-Mikrobiom aufzuklären. Auf dieser Grundlage soll das Verfahren des Einsatzes von Kalkstickstoff mit gesicherten Empfehlungen zur Dosierung und Anwendungsdauer in Abhängigkeit von den Lagerungsbedingungen und der weiteren Nutzung der Wirtschaftsdünger zur Praxisreife entwickelt und hinsichtlich Umwelt- und ökonomischer Kriterien bewertet werden. | Stephan Winkler Tel.: +49 8621 86-2477 stephan.winkler@alzchem.com AlzChem Trostberg GmbH Dr.-Albert-Frank-Str. 32 83308 Trostberg | FPNR | ||
| 01.11.2021 | 31.03.2025 | 2220WK01A3 | Verbundvorhaben: Nachhaltige Nutzungspotentiale für Kiefernstarkholz; Teilvorhaben 1: Furnierbasierte 2d- und 3d-Verbundwerkstoffe für lasttragende Anwendungen - Akronym: KiefernStolz | Die geplante Untersuchung befasst sich mit neuen, nachhaltigen Nutzungs- und Verwertungsstrategien von Kiefer in Starkholzdimension und bezieht sich auf die Trägerländer der NW-FVA, sowie Mecklenburg-Vorpommern und Brandenburg. Im Gesamtdurchschnitt der berücksichtigten Länder ist die Waldkiefer (Pinus sylvestris) mit einem mittleren Flächenanteil von rund 37 % die flächenmäßig bedeutendste Baumart. Die Kiefernwälder in diesen sechs Bundesländern haben zugleich einen Anteil von mehr als 65% an der gesamten Kiefernwaldfläche in Deutschland. Der Vorratsanteil der Kiefer am Gesamtholzvorrat beträgt in den 6 Bundesländern zusammen 36 %, damit trägt die Kiefer einen wesentlichen Teil zur Funktion unserer Wälder als Kohlenstoffspeicher bei. Auf Basis des BWI³ und der Kohlenstoffinventur 2017 lässt sich für die Kiefer in den kommenden Jahrzehnten eine klare Verlagerung der Altersstruktur hin zum Endnutzungsstadium erkennen. Das zeitgleiche, großflächige Einwachsen der Kiefernbestände aus den Nachkriegsaufforstungen in die höheren Altersklassen wird zu einer Staffelung der angestrebten Zielstärken führen, wodurch sich der Anteil stärkerer Erntedimensionen zusätzlich erhöhen wird. Viele in absehbarer Zeit hiebsreife Kiefern sind zudem geästet worden, wodurch sich der Anteil des höherwertigen Kiefern-Stammholzes deutlich erhöhen wird. Die sich daraus ergebenden Auswirkungen auf die Nutzungsstrategien der Forstbetriebe im Norddeutschen Tiefland und auf die Wertschöpfungsketten des Clusters Forst- und Holzwirtschaft gilt es zu analysieren und zu optimieren. Ziel ist es, Entscheidungshilfen für die Praxis der Forst- und Holzwirtschaft zu erarbeiten, die die naturale und finanzielle Nachhaltigkeit der Forstbetriebe ebenso gewährleisten wie eine nachhaltige Versorgung der Holzindustrie mit bestimmten Kiefernstarkholzsortimenten, die Investitionen in vorhandene bzw. neue Verarbeitungsanlagen rechtfertigt. | Dr. Dirk Berthold Tel.: +49 531 2155-452 dirk.berthold@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | WKF | ||
| 01.11.2021 | 31.03.2025 | 2220WK01B3 | Verbundvorhaben: Nachhaltige Nutzungspotentiale für Kiefernstarkholz; Teilvorhaben 2: Nutzungspotenziale und waldbauliche Strategien zu ihrer optimalen Abnutzung - Akronym: KiefernStolz | Die geplante Untersuchung befasst sich mit neuen, nachhaltigen Nutzungs- und Verwertungsstrategien von Kiefer in Starkholzdimension und bezieht sich auf die Trägerländer der NW-FVA, sowie Mecklenburg-Vorpommern und Brandenburg. Im Gesamtdurchschnitt der berücksichtigten Länder ist die Waldkiefer (Pinus sylvestris) mit einem mittleren Flächenanteil von rund 37 % die flächenmäßig bedeutendste Baumart. Die Kiefernwälder in diesen sechs Bundesländern haben zugleich einen Anteil von mehr als 65% an der gesamten Kiefernwaldfläche in Deutschland. Der Vorratsanteil der Kiefer am Gesamtholzvorrat beträgt in den 6 Bundesländern zusammen 36 %, damit trägt die Kiefer einen wesentlichen Teil zur Funktion unserer Wälder als Kohlenstoffspeicher bei. Auf Basis des BWI³ und der Kohlenstoffinventur 2017 lässt sich für die Kiefer in den kommenden Jahrzehnten eine klare Verlagerung der Altersstruktur hin zum Endnutzungsstadium erkennen. Das zeitgleiche, großflächige Einwachsen der Kiefernbestände aus den Nachkriegsaufforstungen in die höheren Altersklassen wird zu einer Staffelung der angestrebten Zielstärken führen, wodurch sich der Anteil stärkerer Erntedimensionen zusätzlich erhöhen wird. Viele in absehbarer Zeit hiebsreife Kiefern sind zudem geästet worden, wodurch sich der Anteil des höherwertigen Kiefern-Stammholzes deutlich erhöhen wird. Die sich daraus ergebenden Auswirkungen auf die Nutzungsstrategien der Forstbetriebe im Norddeutschen Tiefland und auf die Wertschöpfungsketten des Clusters Forst- und Holzwirtschaft gilt es zu analysieren und zu optimieren. Ziel ist es, Entscheidungshilfen für die Praxis der Forst- und Holzwirtschaft zu erarbeiten, die die naturale und finanzielle Nachhaltigkeit der Forstbetriebe ebenso gewährleisten wie eine nachhaltige Versorgung der Holzindustrie mit bestimmten Kiefernstarkholzsortimenten, die Investitionen in vorhandene bzw. neue Verarbeitungsanlagen rechtfertigt. | Ralf-Volker Nagel Tel.: +49 551 69401-124 ralf.nagel@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | WKF | ||
| 01.11.2021 | 31.03.2025 | 2220WK01C3 | Verbundvorhaben: Nachhaltige Nutzungspotentiale für Kiefernstarkholz; Teilvorhaben 3: Analyse der Wertschöpfungspotentiale in Nordwestdeutschland - Akronym: KiefernStolz | Die geplante Untersuchung befasst sich mit neuen, nachhaltigen Nutzungs- und Verwertungsstrategien von Kiefer in Starkholzdimension und bezieht sich auf die Trägerländer der NW-FVA, sowie Mecklenburg-Vorpommern und Brandenburg. Im Gesamtdurchschnitt der berücksichtigten Länder ist die Waldkiefer (Pinus sylvestris) mit einem mittleren Flächenanteil von rund 37 % die flächenmäßig bedeutendste Baumart. Die Kiefernwälder in diesen sechs Bundesländern haben zugleich einen Anteil von mehr als 65% an der gesamten Kiefernwaldfläche in Deutschland. Der Vorratsanteil der Kiefer am Gesamtholzvorrat beträgt in den 6 Bundesländern zusammen 36 %, damit trägt die Kiefer einen wesentlichen Teil zur Funktion unserer Wälder als Kohlenstoffspeicher bei. Auf Basis des BWI³ und der Kohlenstoffinventur 2017 lässt sich für die Kiefer in den kommenden Jahrzehnten eine klare Verlagerung der Altersstruktur hin zum Endnutzungsstadium erkennen. Das zeitgleiche, großflächige Einwachsen der Kiefernbestände aus den Nachkriegsaufforstungen in die höheren Altersklassen wird zu einer Staffelung der angestrebten Zielstärken führen, wodurch sich der Anteil stärkerer Erntedimensionen zusätzlich erhöhen wird. Viele in absehbarer Zeit hiebsreife Kiefern sind zudem geästet worden, wodurch sich der Anteil des höherwertigen Kiefern-Stammholzes deutlich erhöhen wird. Die sich daraus ergebenden Auswirkungen auf die Nutzungsstrategien der Forstbetriebe im Norddeutschen Tiefland und auf die Wertschöpfungsketten des Clusters Forst- und Holzwirtschaft gilt es zu analysieren und zu optimieren. Ziel ist es, Entscheidungshilfen für die Praxis der Forst- und Holzwirtschaft zu erarbeiten, die die naturale und finanzielle Nachhaltigkeit der Forstbetriebe ebenso gewährleisten wie eine nachhaltige Versorgung der Holzindustrie mit bestimmten Kiefernstarkholzsortimenten, die Investitionen in vorhandene bzw. neue Verarbeitungsanlagen rechtfertigt. | Prof. Dr. Carola Paul Tel.: +49 551 39-26762 carola.paul@uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Abt. Forstökonomie Büsgenweg 3 37077 Göttingen | WKF | ||
| 01.11.2021 | 31.03.2025 | 2220WK01D3 | Verbundvorhaben: Nachhaltige Nutzungspotentiale für Kiefernstarkholz; Teilvorhaben 4: Sichere sowie umwelt- und bestandesschonende Starkholzernte - Abbildung der gesamten Prozesskette - Akronym: KiefernStolz | Die geplante Untersuchung befasst sich mit neuen, nachhaltigen Nutzungs- und Verwertungsstrategien von Kiefer in Starkholzdimension und bezieht sich auf die Trägerländer der NW-FVA, sowie Mecklenburg-Vorpommern und Brandenburg. Im Gesamtdurchschnitt der berücksichtigten Länder ist die Waldkiefer (Pinus sylvestris) mit einem mittleren Flächenanteil von rund 37 % die flächenmäßig bedeutendste Baumart. Die Kiefernwälder in diesen sechs Bundesländern haben zugleich einen Anteil von mehr als 65% an der gesamten Kiefernwaldfläche in Deutschland. Der Vorratsanteil der Kiefer am Gesamtholzvorrat beträgt in den 6 Bundesländern zusammen 36 %, damit trägt die Kiefer einen wesentlichen Teil zur Funktion unserer Wälder als Kohlenstoffspeicher bei. Auf Basis des BWI³ und der Kohlenstoffinventur 2017 lässt sich für die Kiefer in den kommenden Jahrzehnten eine klare Verlagerung der Altersstruktur hin zum Endnutzungsstadium erkennen. Das zeitgleiche, großflächige Einwachsen der Kiefernbestände aus den Nachkriegsaufforstungen in die höheren Altersklassen wird zu einer Staffelung der angestrebten Zielstärken führen, wodurch sich der Anteil stärkerer Erntedimensionen zusätzlich erhöhen wird. Viele in absehbarer Zeit hiebsreife Kiefern sind zudem geästet worden, wodurch sich der Anteil des höherwertigen Kiefern-Stammholzes deutlich erhöhen wird. Die sich daraus ergebenden Auswirkungen auf die Nutzungsstrategien der Forstbetriebe im Norddeutschen Tiefland und auf die Wertschöpfungsketten des Clusters Forst- und Holzwirtschaft gilt es zu analysieren und zu optimieren. Ziel ist es, Entscheidungshilfen für die Praxis der Forst- und Holzwirtschaft zu erarbeiten, die die naturale und finanzielle Nachhaltigkeit der Forstbetriebe ebenso gewährleisten wie eine nachhaltige Versorgung der Holzindustrie mit bestimmten Kiefernstarkholzsortimenten, die Investitionen in vorhandene bzw. neue Verarbeitungsanlagen rechtfertigt. | Prof. Dr. Dirk Jaeger Tel.: +49 551-39-23571 djaeger@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Abt. Arbeitswissenschaft und Verfahrenstechnologie Büsgenweg 4 37077 Göttingen | WKF | ||
| 01.11.2021 | 31.03.2025 | 2220WK01E3 | Verbundvorhaben: Nachhaltige Nutzungspotentiale für Kiefernstarkholz; Teilvorhaben 5: Identifizierung und Entwicklung von Produkten - Akronym: KiefernStolz | Die geplante Untersuchung befasst sich mit neuen, nachhaltigen Nutzungs- und Verwertungsstrategien von Kiefer in Starkholzdimension und bezieht sich auf die Trägerländer der NW-FVA, sowie Mecklenburg-Vorpommern und Brandenburg. Im Gesamtdurchschnitt der berücksichtigten Länder ist die Waldkiefer (Pinus sylvestris) mit einem mittleren Flächenanteil von rund 37 % die flächenmäßig bedeutendste Baumart. Die Kiefernwälder in diesen sechs Bundesländern haben zugleich einen Anteil von mehr als 65% an der gesamten Kiefernwaldfläche in Deutschland. Der Vorratsanteil der Kiefer am Gesamtholzvorrat beträgt in den 6 Bundesländern zusammen 36 %, damit trägt die Kiefer einen wesentlichen Teil zur Funktion unserer Wälder als Kohlenstoffspeicher bei. Auf Basis des BWI³ und der Kohlenstoffinventur 2017 lässt sich für die Kiefer in den kommenden Jahrzehnten eine klare Verlagerung der Altersstruktur hin zum Endnutzungsstadium erkennen. Das zeitgleiche, großflächige Einwachsen der Kiefernbestände aus den Nachkriegsaufforstungen in die höheren Altersklassen wird zu einer Staffelung der angestrebten Zielstärken führen, wodurch sich der Anteil stärkerer Erntedimensionen zusätzlich erhöhen wird. Viele in absehbarer Zeit hiebsreife Kiefern sind zudem geästet worden, wodurch sich der Anteil des höherwertigen Kiefern-Stammholzes deutlich erhöhen wird. Die sich daraus ergebenden Auswirkungen auf die Nutzungsstrategien der Forstbetriebe im Norddeutschen Tiefland und auf die Wertschöpfungsketten des Clusters Forst- und Holzwirtschaft gilt es zu analysieren und zu optimieren. Ziel ist es, Entscheidungshilfen für die Praxis der Forst- und Holzwirtschaft zu erarbeiten, die die naturale und finanzielle Nachhaltigkeit der Forstbetriebe ebenso gewährleisten wie eine nachhaltige Versorgung der Holzindustrie mit bestimmten Kiefernstarkholzsortimenten, die Investitionen in vorhandene bzw. neue Verarbeitungsanlagen rechtfertigt. | Prof. Dr. Holger Militz Tel.: +49 551 39-33542 holger.militz@uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holztechnologie Büsgenweg 4 37077 Göttingen | WKF | ||
| 01.07.2021 | 31.01.2025 | 2220WK03A4 | Verbundvorhaben: Auslese und Charakterisierung von hochwertigem Vermehrungsgut bei Roteiche unter Berücksichtigung der Trockenstresstoleranz; Teilvorhaben 1: Charakterisierung genetischer Marker für Wuchsleistung und Trockenstresstoleranz bei Roteiche - Akronym: RubraSelect | Rubra-Select soll die Grundlagen für die zukünftige Versorgung des Marktes mit hochwertigem und anpassungsfähigem Vermehrungsgut der Roteiche (Quercus rubra L.) für das ganze Bundesgebiet schaffen. Das Vorhaben widmet sich einerseits der Auswahl und Vermehrung von Plusbäumen (herausragenden Phänotypen) und andererseits der Untersuchung ihrer Herkunft und genetischen Vielfalt sowie ihres Anpassungspotenzials. Die Plusbaumauslese wird sowohl in Beständen als auch in den Flächen eines Herkunftsversuchs durchgeführt. Die Auswahl der Plusbäume soll basierend auf Qualitäts-, Wachstums-, Vitalitätsmerkmalen und genetischen Markern (SNPs) stattfinden. Bei der Überprüfung des Anpassungspotenzials sollen Biomarker bei den Plusbäumen angewendet werden. Ferner werden die Nachkommen auf ihre Reaktion gegenüber Trockenheit hin geprüft, um so die genetische Veranlagung der Plusbäume hinsichtlich Trockenstresstoleranz zu bewerten. Des Weiteren befasst sich das Projekt mit der genetischen Basis von Wuchsleistung und Trockenstresstoleranz bei der Roteiche. In diesem Vorhaben sollen unter anderem Metabolite und Transkripte als Marker für Trockenstresstoleranz identifiziert und verifiziert werden, die Anpassungsprozesse regulieren und ermöglichen. Mithilfe einer genomweiten Assoziationsstudie sollen Genmarker für Trockenstresstoleranz entwickelt werden. | Prof. Dr. Oliver Gailing Tel.: +49 551 39-33536 ogailin@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. für Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung Büsgenweg 2 37077 Göttingen | WKF | ||
| 01.07.2021 | 30.09.2024 | 2220WK03B4 | Verbundvorhaben: Auslese und Charakterisierung von hochwertigem Vermehrungsgut bei Roteiche unter Berücksichtigung der Trockenstresstoleranz; Teilvorhaben 2: Charakterisierung von Metabolomprofilen für Wuchsleistung und Trockenstresstoleranz bei Roteiche - Akronym: RubraSelect | Rubra-Select soll die Grundlagen für die zukünftige Versorgung des Marktes mit hochwertigem und anpassungsfähigem Vermehrungsgut der Roteiche (Quercus rubra L.) für das ganze Bundesgebiet schaffen. Das Vorhaben widmet sich einerseits der Auswahl und Vermehrung von Plusbäumen (herausragenden Phänotypen) und andererseits der Untersuchung ihrer Herkunft und genetischen Vielfalt sowie ihres Anpassungspotenzials. Die Plusbaumauslese wird sowohl in Beständen als auch in den Flächen eines Herkunftsversuchs durchgeführt. Die Auswahl der Plusbäume soll basierend auf Qualitäts-, Wachstums-, Vitalitätsmerkmalen und genetischen Markern (SNPs) stattfinden. Bei der Überprüfung des Anpassungspotenzials sollen Biomarker bei den Plusbäumen angewendet werden. Ferner werden die Nachkommen auf ihre Reaktion gegenüber Trockenheit hin geprüft, um so die genetische Veranlagung der Plusbäume hinsichtlich Trockenstresstoleranz zu bewerten. Des Weiteren befasst sich das Projekt mit der genetischen Basis von Wuchsleistung und Trockenstresstoleranz bei der Roteiche. In diesem Vorhaben sollen unter anderem Metabolite und Transkripte als Marker für Trockenstresstoleranz identifiziert und verifiziert werden, die Anpassungsprozesse regulieren und ermöglichen. Mithilfe einer genomweiten Assoziationsstudie sollen Genmarker für Trockenstresstoleranz entwickelt werden. | Prof. Dr. Ivo Feußner Tel.: +49 551 39-25743 ifeussn@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Biologie und Psychologie - Albrecht-von-Haller-Institut für Pflanzenwissenschaften - Biochemie der Pflanze Justus-von-Liebig-Weg 11 37077 Göttingen | WKF | ||
| 01.07.2021 | 30.09.2024 | 2220WK03C4 | Verbundvorhaben: Auslese und Charakterisierung von hochwertigem Vermehrungsgut bei Roteiche unter Berücksichtigung der Trockenstresstoleranz; Teilvorhaben 3: Analyse des Wachstumsverhalten von Roteichen in einem Herkunftsversuch und Auswahl von Plusbäumen - Akronym: RubraSelect | RubraSelect soll die Grundlagen für die zukünftige Versorgung des Marktes mit hochwertigem und anpassungsfähigem Vermehrungsgut der Roteiche (Quercus rubra L.) für das ganze Bundesgebiet schaffen. Das Vorhaben widmet sich einerseits der Auswahl und Vermehrung von Plusbäumen (herausragenden Phänotypen) und andererseits der Untersuchung ihrer Herkunft und genetischen Vielfalt sowie ihres Anpassungspotenzials. Die Plusbaumauslese wird sowohl in Beständen als auch in den Flächen eines Herkunftsversuchs durchgeführt. Die Auswahl der Plusbäume soll basierend auf Qualitäts-, Wachstums-, Vitalitätsmerkmalen und genetischen Markern (SNPs) stattfinden. Bei der Überprüfung des Anpassungspotenzials sollen Biomarker bei den Plusbäumen angewendet werden. Ferner werden die Nachkommen auf ihre Reaktion gegenüber Trockenheit hin geprüft, um so die genetische Veranlagung der Plusbäume hinsichtlich Trockenstresstoleranz zu bewerten. Des Weiteren befasst sich das Projekt mit der genetischen Basis von Wuchsleistung und Trockenstresstoleranz bei der Roteiche. In diesem Vorhaben sollen unter anderem Metabolite und Transkripte als Marker für Trockenstresstoleranz identifiziert und verifiziert werden, die Anpassungsprozesse regulieren und ermöglichen. Mithilfe einer genomweiten Assoziationsstudie sollen Genmarker für Trockenstresstoleranz entwickelt werden. | Dr. Mirko Liesebach Tel.: +49 4102 696-156 mirko.liesebach@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik Sieker Landstr. 2 22927 Großhansdorf | WKF | ||
| 01.07.2021 | 30.09.2024 | 2220WK03D4 | Verbundvorhaben: Auslese und Charakterisierung von hochwertigem Vermehrungsgut bei Roteiche unter Berücksichtigung der Trockenstresstoleranz; Teilvorhaben 4: Auslese von Plusbäumen der Roteiche und genetische Untersuchung ihrer Herkunft und Vielfalt - Akronym: RubraSelect | Rubra-Select soll die Grundlagen für die zukünftige Versorgung des Marktes mit hochwertigem und anpassungsfähigem Vermehrungsgut der Roteiche (Quercus rubra L.) für das ganze Bundesgebiet schaffen. Das Vorhaben widmet sich einerseits der Auswahl und Vermehrung von Plusbäumen (herausragenden Phänotypen) und andererseits der Untersuchung ihrer Herkunft und genetischen Vielfalt sowie ihres Anpassungspotenzials. Die Plusbaumauslese wird sowohl in Beständen als auch in den Flächen eines Herkunftsversuchs durchgeführt. Die Auswahl der Plusbäume soll basierend auf Qualitäts-, Wachstums-, Vitalitätsmerkmalen und genetischen Markern (SNPs) stattfinden. Bei der Überprüfung des Anpassungspotenzials sollen Biomarker bei den Plusbäumen angewendet werden. Ferner werden die Nachkommen auf ihre Reaktion gegenüber Trockenheit hin geprüft, um so die genetische Veranlagung der Plusbäume hinsichtlich Trockenstresstoleranz zu bewerten. Des Weiteren befasst sich das Projekt mit der genetischen Basis von Wuchsleistung und Trockenstresstoleranz bei der Roteiche. In diesem Vorhaben sollen unter anderem Metabolite und Transkripte als Marker für Trockenstresstoleranz identifiziert und verifiziert werden, die Anpassungsprozesse regulieren und ermöglichen. Mithilfe einer genomweiten Assoziationsstudie sollen Genmarker für Trockenstresstoleranz entwickelt werden. | Dr. Jörg Kleinschmit Tel.: +49 761 4018318 joerg.kleinschmit@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | WKF | ||
| 01.07.2021 | 30.09.2024 | 2220WK03E4 | Verbundvorhaben: Auslese und Charakterisierung von hochwertigem Vermehrungsgut bei Roteiche unter Berücksichtigung der Trockenstresstoleranz; Teilvorhaben 5: Einleitung eines Züchtungsprogrammes durch Auswahl und Beerntung von Plusbäumen - Akronym: RubraSelect | Rubra-Select soll die Grundlagen für die zukünftige Versorgung des Marktes mit hochwertigem und anpassungsfähigem Vermehrungsgut der Roteiche (Quercus rubra L.) für das ganze Bundesgebiet schaffen. Das Vorhaben widmet sich einerseits der Auswahl und Vermehrung von Plusbäumen (herausragenden Phänotypen) und andererseits der Untersuchung ihrer Herkunft und genetischen Vielfalt sowie ihres Anpassungspotenzials. Die Plusbaumauslese wird sowohl in Beständen als auch in den Flächen eines Herkunftsversuchs durchgeführt. Die Auswahl der Plusbäume soll basierend auf Qualitäts-, Wachstums-, Vitalitätsmerkmalen und genetischen Markern (SNPs) stattfinden. Bei der Überprüfung des Anpassungspotenzials sollen Biomarker bei den Plusbäumen angewendet werden. Ferner werden die Nachkommen auf ihre Reaktion gegenüber Trockenheit hin geprüft, um so die genetische Veranlagung der Plusbäume hinsichtlich Trockenstresstoleranz zu bewerten. Des Weiteren befasst sich das Projekt mit der genetischen Basis von Wuchsleistung und Trockenstresstoleranz bei der Roteiche. In diesem Vorhaben sollen unter anderem Metabolite und Transkripte als Marker für Trockenstresstoleranz identifiziert und verifiziert werden, die Anpassungsprozesse regulieren und ermöglichen. Mithilfe einer genomweiten Assoziationsstudie sollen Genmarker für Trockenstresstoleranz entwickelt werden. | Dr. Wilfried Steiner Tel.: +49 5541 7004-31 wilfried.steiner@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt - Abt. C-Waldgenressourcen Professor-Oelkers-Str. 6 34346 Hann. Münden | WKF | ||
| 01.07.2021 | 30.09.2024 | 2220WK03F4 | Verbundvorhaben: Auslese und Charakterisierung von hochwertigem Vermehrungsgut bei Roteiche unter Berücksichtigung der Trockenstresstoleranz; Teilvorhaben 6: Phänotypisierung von Plusbäumen der Roteiche mit Biomarkern - Akronym: RubraSelect | Rubra-Select soll die Grundlagen für die zukünftige Versorgung des Marktes mit hochwertigem und anpassungsfähigem Vermehrungsgut der Roteiche (Quercus rubra L.) für das ganze Bundesgebiet schaffen. Das Vorhaben widmet sich einerseits der Auswahl und Vermehrung von Plusbäumen (herausragenden Phänotypen) und andererseits der Untersuchung ihrer Herkunft und genetischen Vielfalt sowie ihres Anpassungspotenzials. Die Plusbaumauslese wird sowohl in Beständen als auch in den Flächen eines Herkunftsversuchs durchgeführt. Die Auswahl der Plusbäume soll basierend auf Qualitäts-, Wachstums-, Vitalitätsmerkmalen und genetischen Markern (SNPs) stattfinden. Bei der Überprüfung des Anpassungspotenzials sollen Biomarker bei den Plusbäumen angewendet werden. Ferner werden die Nachkommen auf ihre Reaktion gegenüber Trockenheit hin geprüft, um so die genetische Veranlagung der Plusbäume hinsichtlich Trockenstresstoleranz zu bewerten. Des Weiteren befasst sich das Projekt mit der genetischen Basis von Wuchsleistung und Trockenstresstoleranz bei der Roteiche. In diesem Vorhaben sollen unter anderem Metabolite und Transkripte als Marker für Trockenstresstoleranz identifiziert und verifiziert werden, die Anpassungsprozesse regulieren und ermöglichen. Mithilfe einer genomweiten Assoziationsstudie sollen Genmarker für Trockenstresstoleranz entwickelt werden. | Prof. Ralf Kätzel Tel.: +49 3334 2759-230 ralf.kaetzel@lfb.brandenburg.de Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE) Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | WKF | ||
| 01.07.2021 | 30.09.2024 | 2220WK03G4 | Verbundvorhaben: Auslese und Charakterisierung von hochwertigem Vermehrungsgut bei Roteiche unter Berücksichtigung der Trockenstresstoleranz; Teilvorhaben 7: Untersuchung der genetischen Diversität und der physiologischen Reaktion der Roteiche auf Trockenheit - Akronym: RubraSelect | Rubra-Select soll die Grundlagen für die zukünftige Versorgung des Marktes mit hochwertigem und anpassungsfähigem Vermehrungsgut der Roteiche (Quercus rubra L.) für das ganze Bundesgebiet schaffen. Das Vorhaben widmet sich einerseits der Auswahl und Vermehrung von Plusbäumen (herausragenden Phänotypen) und andererseits der Untersuchung ihrer Herkunft und genetischen Vielfalt sowie ihres Anpassungspotenzials. Die Plusbaumauslese wird sowohl in Beständen als auch in den Flächen eines Herkunftsversuchs durchgeführt. Die Auswahl der Plusbäume soll basierend auf Qualitäts-, Wachstums-, Vitalitätsmerkmalen und genetischen Markern (SNPs) stattfinden. Bei der Überprüfung des Anpassungspotenzials sollen Biomarker bei den Plusbäumen angewendet werden. Ferner werden die Nachkommen auf ihre Reaktion gegenüber Trockenheit hin geprüft, um so die genetische Veranlagung der Plusbäume hinsichtlich Trockenstresstoleranz zu bewerten. Des Weiteren befasst sich das Projekt mit der genetischen Basis von Wuchsleistung und Trockenstresstoleranz bei der Roteiche. In diesem Vorhaben sollen unter anderem Metabolite und Transkripte als Marker für Trockenstresstoleranz identifiziert und verifiziert werden, die Anpassungsprozesse regulieren und ermöglichen. Mithilfe einer genomweiten Assoziationsstudie sollen Genmarker für Trockenstresstoleranz entwickelt werden. | Dr. Matthias Meyer Tel.: +49 3501 542-122 matthias.meyer@smekul.sachsen.de Staatsbetrieb Sachsenforst - Kompetenzzentrum Wald und Forstwirtschaft - Referat Forstgenetik / Forstpflanzenzüchtung Bonnewitzer Str. 34 01796 Pirna | WKF | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2025 | 2220WK05X4 | Anlage von Samenplantagen zur Produktion von hochwertigem Vermehrungsgut in Nordostdeutschland - Akronym: OptiSaat | Die deutsche Forstwirtschaft steht nach den trockenen Sommern der Jahre 2018 bis 2020 vor Veränderungen in der Baumartenzusammensetzung. Insbesondere der Baumartenanteil der Fichte erfährt eine Reduktion, wodurch sich das Nadelrundholzangebot aus deutschen Wäldern zukünftig verringern wird. Der Verfügbarkeit von Nadelholz kommt für den langlebigen Einsatz von Holzprodukten zur CO2-Minderung, insbesondere im Bausektor, aber eine besondere Bedeutung zu. Über 80 % der der Produkte der Holzindustrie basieren derzeit auf Nadelholz und sind nach Expertenmeinung auch nur bedingt mit Laubholz zu ersetzen. Der Fokus des vorliegenden Vorhabens liegt deshalb auf den Nadelbaumarten Douglasie (Pseudotsuga menziesii), Wald-Kiefer (Pinus sylvestris) und Hybridlärche (Larix ×eurolepis), welche aufgrund höherer Trockenheitstoleranz und geringerer Anfälligkeit gegenüber biotischen und abiotischen Schäden zu den geeigneten Alternativen im Klimawandel zählen. Insbesondere als produktivitätssteigernde Nadelholzbeimischung im Laubholz, aber auch zur Stabilitätssteigerung in durch Naturverjüngung neu entstehenden Fichtenbeständen werden sie eine zunehmende Rolle spielen. Das Vorhaben führt die "Züchtungsstrategie" (LIESEBACH et al. 2013) konsequent fort, in dem für die genannten Baumarten Samenplantagen angelegt werden, um in 10-15 Jahren erste Ernten einzufahren und damit eine nachhaltige Saatgutversorgung mit hochwertigem Vermehrungsgut zu gewährleisten. | Dr. Mirko Liesebach Tel.: +49 4102 696-156 mirko.liesebach@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik Sieker Landstr. 2 22927 Großhansdorf | WKF | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220WK06X4 | Phytopathogene Pilze in der forstlichen Pflanzenzucht - Entwicklung von Schnelltests zur Qualitätssicherung bei der Forstpflanzenproduktion und Bereitstellung von leistungsstarkem Saat- und Pflanzgut - Akronym: SeedProtect | Die Erzeugung von gesundem Saat- und Pflanzgut ist eine grundlegende Voraussetzung für die Begründung ökologisch stabiler und wirtschaftlich leistungsfähiger Waldbestände. Dennoch ist die Forstpflanzenproduktion heute, wie in der Vergangenheit gleichermaßen, durch biotische Schadfaktoren bedroht und neue, invasive Arten gewinnen in Folge von Klimawandel und Globalisierung zunehmend an Bedeutung. Das Erkennen und Identifizieren von Pathogenen ist eine wesentliche Voraussetzung, um die Ausbreitung von Krankheitserregern zu reduzieren und Pflanzenschutzmaßnahmen effektiv umzusetzen. Von besonderem Interesse ist dabei der frühzeitige Nachweis in Saatguterntebeständen, Samen und Jungpflanzen. Hierfür werden effiziente und praxistaugliche Diagnoseverfahren benötigt. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines DNA-basierten Schnelltests, der bisherigen Standardverfahren (Bsp. Kultivierung, PCR-basierte Verfahren) im Hinblick auf Sensitivität, Arbeitsaufwand und Kosten überlegen ist. Darüber hinaus wird die Verbreitung ausgewählter Pathogene in deutschen Saatguterntebeständen untersucht, um das Risiko einer Übertragung über Saatgut zu bewerten. In das Vorhaben werden die Kiefern-Pathogene Gibberella circinata (Pechkrebs der Kiefer; EPPO A2), Sphaeropsis sapinea (Diplodia-Triebsterben der Kiefer) und Lophodermium seditiosum (Kiefernschütte) einbezogen. Die Auswahl der Pathogene erfolgte anhand der forstwirtschaftlichen Bedeutung der Wirtspflanze, dem aktuellen Schadpotenzial der Pilze sowie der erwarteten zunehmenden Beeinträchtigung der Wirtsbaumart durch die ausgewählten Pathogene aufgrund klimatischer Veränderungen. | Prof. Dr. Bernhard Schuldt Tel.: +49 351 463-31249 bernhard.schuldt@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Institut für Forstbotanik und Forstzoologie - Lehrstuhl für Forstbotanik - AG Molekulare Gehölzphysiologie Pienner Str. 19 01737 Tharandt | WKF | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220WK08A4 | Verbundvorhaben: Evidenzbasierte Anbauempfehlungen im Klimawandel; Teilvorhaben 1: Modellierung von Vorkommen und Herkünften - Akronym: EVA-KW | Der Wahl der richtigen Baumart steht in der forstlichen Planung ein komplexer Entscheidungsprozess voran. In einer Zeit, in der die Baumartenpallette zu erweitern, beziehungsweise sie an den Klimawandel anzupassen ist, fällt dieser Entscheidungsprozess zunehmend schwerer. Das vorliegende Projekt soll, durch die Modellierung von anbaurelevanten Informationen zu 30 Baumarten, eine datenbasierte Beratungsgrundlage für diesen Entscheidungsprozess liefern. Dabei sollen vier wesentliche Aspekte der Baumartenwahl, (1) das Anbaurisiko, (2) die Wuchsleistung, (3) die Herkunftswahl und (4) die Plastizität mit unterschiedlichen Methoden abgebildet und am Ende zu einem Anbauwürdigkeitsindex zusammengefasst werden. Das Projekt liefert Voraussetzungen, den Wald der Zukunft optimal zu bewirtschaften und die Anbaupotentiale aller wichtigen Haupt- und Nebenbaumarten sowie der wichtigsten nichtheimischen Baumarten besser abzuschätzen. Gerade eine große Vielfalt von Baumarten kann maßgeblich dazu beitragen, den Risiken des Klimawandels zu begegnen. Als Ergebnis werden Modelle und praxistaugliche Karten zur Verfügung stehen, die in die jeweiligen Beratungssysteme integriert oder zum Aufbau eines Beratungssystems genutzt werden können (Eigenanteil). Der daten- und modellgetriebene Ansatz wird um experimentelle Arbeiten zur Bestimmung der phänotypischen Plastizität von wichtigen Beispielarten flankiert, um die zentrale Frage der Anpassungsfähigkeit von Arten an Erwärmung und zunehmende Sommertrockenheit zu bestimmen. Schwerpunkte der LWF im Verbund: Koordination, Qualitätssicherung, Datenaufbereitung, Artverbreitungsmodellierung, Herkunftsdefinitionen, Praxistransfer. In Zusammenarbeit mit externem Forschungspartner: Herkunftsversuchsdaten und Versuchsflächen bereitstellen, Literaturauswertungen zu Herkünften, Auswertung von Herkunftsversuchen, Veröffentlichung von Ergebniskarten im Internet. | Wolfgang Falk Tel.: +49 8161 4591-207 wolfgang.falk@lwf.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1 85354 Freising | WKF | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220WK08B4 | Verbundvorhaben: Evidenzbasierte Anbauempfehlungen im Klimawandel; Teilvorhaben 2: Modellierung des Wachstums - Akronym: EVA-KW | Der Wahl der richtigen Baumart steht in der forstlichen Planung ein komplexer Entscheidungsprozess voran. In einer Zeit, in der die Baumartenpallette zu erweitern, beziehungsweise sie an den Klimawandel anzupassen ist, fällt dieser Entscheidungsprozess zunehmend schwerer. Das vorliegende Projekt soll, durch die Modellierung von anbaurelevanten Informationen zu 30 Baumarten, eine datenbasierte Beratungsgrundlage für diesen Entscheidungsprozess liefern. Dabei sollen vier wesentliche Aspekte der Baumartenwahl, (1) das Anbaurisiko, (2) die Wuchsleistung, (3) die Herkunftswahl und (4) die Plastizität mit unterschiedlichen Methoden abgebildet und am Ende zu einem Anbauwürdigkeitsindex zusammengefasst werden. Das Projekt liefert Voraussetzungen, den Wald der Zukunft optimal zu bewirtschaften und die Anbaupotentiale aller wichtigen Haupt- und Nebenbaumarten sowie der wichtigsten nichtheimischen Baumarten besser abzuschätzen. Gerade eine große Vielfalt von Baumarten kann maßgeblich dazu beitragen, den Risiken des Klimawandels zu begegnen. Als Ergebnis werden Modelle und praxistaugliche Karten zur Verfügung stehen, die in die jeweiligen Beratungssysteme integriert oder zum Aufbau eines Beratungssystems genutzt werden können (Eigenanteil). Der daten- und modellgetriebene Ansatz wird um experimentelle Arbeiten zur Bestimmung der phänotypischen Plastizität von wichtigen Beispielarten flankiert, um die zentrale Frage der Anpassungsfähigkeit von Arten an Erwärmung und zunehmende Sommertrockenheit zu bestimmen. Schwerpunkte der Landesforst im Verbund: Sammlung waldwachstumskundlicher Inventurdaten, Erstellung einer Datenbank, Wachstumsmodellierung, Aufbereitung der Karten für das landeseigene Geoinformationssystem Forst GAIA und für die Kooperationspartner Universitätswald Greifswald und Stadtwald Rostock | Dr. Eric Andreas Thurm Tel.: +49 385 6700-141 eric.thurm@lfoa-mv.de Landesforst Mecklenburg-Vorpommern Anstalt des öffentlichen Rechts Fritz-Reuter-Platz 9 17139 Malchin | WKF | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220WK08C4 | Verbundvorhaben: Evidenzbasierte Anbauempfehlungen im Klimawandel; Teilvorhaben 3: Untersuchungen zur Plastizität - Akronym: EVA-KW | Der Wahl der richtigen Baumart steht in der forstlichen Planung ein komplexer Entscheidungsprozess voran. In einer Zeit, in der die Baumartenpallette zu erweitern, beziehungsweise sie an den Klimawandel anzupassen ist, fällt dieser Entscheidungsprozess zunehmend schwerer. Das vorliegende Projekt soll, durch die Modellierung von anbaurelevanten Informationen zu 30 Baumarten, eine datenbasierte Beratungsgrundlage für diesen Entscheidungsprozess liefern. Dabei sollen vier wesentliche Aspekte der Baumartenwahl, (1) das Anbaurisiko, (2) die Wuchsleistung, (3) die Herkunftswahl und (4) die Plastizität mit unterschiedlichen Methoden abgebildet und am Ende zu einem Anbauwürdigkeitsindex zusammengefasst werden. Das Projekt liefert Voraussetzungen, den Wald der Zukunft optimal zu bewirtschaften und die Anbaupotentiale aller wichtigen Haupt- und Nebenbaumarten sowie der wichtigsten nichtheimischen Baumarten besser abzuschätzen. Gerade eine große Vielfalt von Baumarten kann maßgeblich dazu beitragen, den Risiken des Klimawandels zu begegnen. Als Ergebnis werden Modelle und praxistaugliche Karten zur Verfügung stehen, die in die jeweiligen Beratungssysteme integriert oder zum Aufbau eines Beratungssystems genutzt werden können (Eigenanteil). Der daten- und modellgetriebene Ansatz wird um experimentelle Arbeiten zur Bestimmung der phänotypischen Plastizität von wichtigen Beispielarten flankiert, um die zentrale Frage der Anpassungsfähigkeit von Arten an Erwärmung und zunehmende Sommertrockenheit zu bestimmen. Schwerpunkte der Universität Greifswald im Verbund: Untersuchung der phänotypischen Plastizität von Eigenschaften an Beispielarten, um das adaptive, lokale Potential von Arten im Klimawandel abschätzen zu können: Auswahl Flächen und Methoden Plastizität, Untersuchungen in Herkunftsversuchen zweier Klimate (DE heute und DE zukünftig [+3°C]) für 7 Hauptbaumarten (2 intensiv plus 5 weniger intensiv) und 5 Herkünfte, Geländearbeit und Analytik, Modellierung Plastizität | Prof. Dr. Jürgen Kreyling Tel.: +49 3834 420-4131 juergen.kreyling@uni-greifswald.de Universität Greifswald - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Biologie - Institut für Botanik und Landschaftsökologie Soldmannstr. 15 17489 Greifswald | WKF | ||
| 01.07.2021 | 31.12.2025 | 2220WK09A4 | Verbundvorhaben: Anpassungspotential von Eichen an biotischen und abiotischen Stress im Rahmen des Klimawandels; Teilvorhaben 1: Genetische Marker für Herbivorietoleranz, Testung auf Pilzerkrankung und Anlage einer Plusbaumplantage - Akronym: Survivor-Oaks | Ziel von "Survivor-Oaks" ist es, für den Wald der Zukunft Klima-angepasste Stieleichen zur Verfügung zu bereitzustellen, die sich durch erhöhte Toleranz gegen Klimawandel-relevante biotische und abiotische Stressoren auszeichnen. Im Fokus der Untersuchungen stehen dabei Herbivorie-, Pilz- und Trockentoleranz. Im Teilprojekt des TIs werden nach Fraßexperimenten mit einem Generalisten Transkriptomdaten generiert. Die Daten von diesem Experiment und einem früheren mit einem Spezialisten werden genutzt, um generelle Herbivorie-Marker zu entwickeln. Des Weiteren werden phänotypisch Mehltau-tolerante Eichenindividuen selektiert. Ein gemeinsames Trockenstressexperiment dient der phänotypischen Auswahl von trockentoleranten Eichen. Die Eichen einer erweiterten Eichenkollektion, die verschiedene Klimazonen Deutschlands abbildet, werden mit den entwickelten Markern für Herbivorie- und Trockentoleranz genotypisiert, um Bäume mit erhöhter Toleranz zu selektieren. Genetisch selektierte Bäume werden zusammen mit phänotypisch selektierten als Plusbäume auf einer Samenplantage angepflanzt. Damit trägt "Survivor-Oaks" nicht nur dazu bei, zukünftige waldbauliche Empfehlungen zu erarbeiten, sondern auch geeignetes Pflanzenmaterial für die Züchtung zur Verfügung zu stellen. | PD Dr. Birgit Kersten Tel.: +49 4102 696-105 birgit.kersten@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik Sieker Landstr. 2 22927 Großhansdorf | WKF | ||
| 01.07.2021 | 31.12.2025 | 2220WK09B4 | Verbundvorhaben: Anpassungspotential von Eichen an biotischen und abiotischen Stress im Rahmen des Klimawandels; Teilvorhaben 2: Testung auf Trockentoleranz, Markerentwicklung und Erweiterung des Selektionsmaterials - Akronym: Survivor-Oaks | Ziel von "Survivor-Oaks" ist es, für den Wald der Zukunft Klima-angepasste Stieleichen zur Verfügung zu identifizieren, die sich durch erhöhte Toleranz gegen Klimawandel-relevante biotische und abiotische Stressoren auszeichnen. Im Fokus der Untersuchungen stehen dabei Herbivorie-, Pilz- und Trockentoleranz. Basierend auf einem populationsgenetischen Ansatz werden im Teilprojekt des HMGUs unter Nutzung von Material aus phänologischen Gärten und kombinierten Klimadaten adaptive genetische Marker für Trockentoleranz etabliert. Hierfür werden Eichen aus ausgewählten phänologischen Gärten des DWDs beprobt und mit neue genetischer Trockentoleranzmarker in einer populations-genetischen Deutschland-weiten Gen-Umwelt-Assoziationsstudie entwickelt. Über 13C/12C Isoptopendiskriminierung in den Blätter wird die Wassertausnutzungseffizienz der Pflanzen abgeschätzt. Hierfür wird ein gemeinsames Trockenstressexperiment der beiden Teilprojekte mit selektierbarem Pflanzenmaterial aus verschiedenen Klimazonen Deutschlands durchgeführt und phänotypisch auf Trockentoleranz getestet. Die ausgewählten Plusbäume aus dem Projekt werden dann in einer Plusbaumplantage angebaut. Damit trägt "Survivor-Oaks" nicht nur dazu bei, zukünftige waldbauliche Empfehlungen zu erarbeiten, sondern auch geeignetes Pflanzenmaterial für die Züchtung zur Verfügung zu stellen. | Prof. Dr. Joerg-Peter Schnitzler Tel.: +49 89 3187-2413 jp.schnitzler@helmholtz-muenchen.de Helmholtz Zentrum München Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH) - Abt. Experimentelle Umweltsimulation Ingolstädter Landstr. 1 85764 Oberschleißheim | WKF | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2220WK10A1 | Verbundvorhaben: Buchenkalamitäten im Klimawandel - Ursachen, Folgen, Maßnahmen; Teilvorhaben 1: Bewirtschaftungs- und Handlungsempfehlungen für die Praxis - Akronym: Buche-Akut | Grundanliegen für das Gesamtvorhaben ist die Erarbeitung von Strategien zur Bewirtschaftung, Sanierung und Neubegründung von Rotbuchenbeständen unter sich ändernden klimatischen Bedingungen. Damit soll ein zentraler Beitrag zur Sicherung und zum Erhalt der Buchenbestände geschaffen werden. Dementsprechend sollen im Rahmen des Verbundvorhabens mit seinen drei Teilvorhaben bzw. den drei involvierten Projektpartnern praxisorientierte Handlungsstrategien und Handlungsempfehlungen für die Forstwirtschaft mit der Hauptzielgruppe Waldeigentümer, Forstbetriebe und Waldbewirtschafter erarbeitet werden. Die Unterpunkte dabei sind: 1) das Schadgeschehen im Zusammenhang mit der Buchenkalamität am Beispiel unterschiedlich bewirtschafteter Bestände in Thüringen, Sachsen-Anhalt, Hessen und Niedersachsen zu untersuchen und dabei standörtliche Prädispositionen (Boden, Klima, Exposition) sowie Zusammenhänge zur bisherigen waldbaulichen Bestandesbehandlung und zum Baum- bzw. Bestandesalter als mögliche Gründe für das Auftreten massiver Absterbeerscheinungen bei der Buche zu prüfen, 2) die Schadensmerkmale an den Bäumen und den zeitlichen Verlauf der Buchenkalamität auch in Abgrenzung zu anderen Krankheits- und Schadverläufen in Buchenwäldern unter Berücksichtigung phytopathogener und klimatischer Faktoren zu definieren und zu beschreiben, 3) die wesentlichen Auswirkungen der Buchenkalamität für die weitere Bestandesbehandlung der geschädigten Bestände sowie die Buchen-Verjüngung zu untersuchen sowie 4) praxisorientierte Handlungsstrategien und Empfehlungen für die zukünftige Bewirtschaftung, Sanierung bzw. Neubegründung von Rotbuchenbeständen unter veränderten klimatischen Bedingungen zu entwickeln und diese im Rahmen eines umfassenden Wissenstransfers in die forstliche Praxis (Hauptzielgruppe Waldeigentümer, Forstbetriebe und Waldbewirtschafter) mit Hilfe verschiedener Kommunikationsstrategien zu überführen. | Forstassessor Ingolf Profft Tel.: +49 3621 225-152 ingolf.profft@forst.thueringen.de ThüringenForst - Anstalt öffentlichen Rechts - Forstliches Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha Jägerstr. 1 99867 Gotha | WKF | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2220WK10B1 | Verbundvorhaben: Buchenkalamitäten im Klimawandel - Ursachen, Folgen, Maßnahmen; Teilvorhaben 2: Analyse der Schadursachen und Folgeerscheinungen - Akronym: Buche-Akut | In den Jahren 2018 und 2019 fühtre die Kombination von langanhaltend hohen Temperaturen und ausbleibenden Niederschlägen zu extremen klimatischen Verhältnissen. Folgend kam es zu großflächige Absterbeerscheinungen im Starkholzbereich der Buche, die im Wesentlichen dem komplexen Schadbild der Buchen-Vitalitätsschwäche zugeordnet werden können (kurz Buchenkalamität). Die Untersuchungen im Projekt konzentrieren sich in erster Linie auf mitteldeutsche Buchen-Schwerpunktgebiete in Thüringen, Niedersachsen, Hessen und Sachsen-Anhalt. Es besteht an dieser Thematik ein großes forstliches und gesellschaftliches Interesse. Alle Projektergebnisse sollen daher über einen zielgruppenorientierten Wissenstransfer Waldbewirtschafter*innen und Waldbesitzer*innen aller Eigentumsformen zur Verfügung gestellt werden. Hierfür wird innerhalb des Vorhabens ein Kommunikationskonzept entwickelt und umgesetzt, das den heutigen Ansprüchen hinsichtlich Informationsaufbereitung und -bereitstellung für die forstliche Praxis entspricht. Darüber hinaus ist eine breite öffentlichkeitswirksame Darstellung der Projektinhalte und -ergebnisse festes Ziel des Vorhabens. Diese richtet sich an die interessierte Öffentlichkeit und interessierte regionale Nutzergruppen. Das Projektvorhaben soll eine eine Erweiterung des Kenntnisstandes zur Bewirtschaftung der Buche im Zeichen des Klimawandels hinsichtlich Analyse, Bewertung und Umgang mit Kalamitäten. Gleichzeitig werden mit dem Fokus auf die zukünftigen Bewirtschaftungsoptionen aktueller Rotbuchenbestände und Empfehlungen für die Neubegründung von Rotbuchenbeständen unter Berücksichtigung der aus dem Vorhaben erzielten Erkenntnisse Ansätze entwickelt, die die Basis für eine perspektivische Sicherung und Erhaltung dieser Baumart in ihrem Schwerpunktbereich in Mitteldeutschland dienen können. | Dr. Gitta Langer Tel.: +49 551 69401-129 gitta.langer@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | WKF | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2220WK10C1 | Verbundvorhaben: Buchenkalamitäten im Klimawandel - Ursachen, Folgen, Maßnahmen; Teilvorhaben 3: Analyse von Prädispositionsfaktoren, Risiko und waldbauliche Strategien - Akronym: Buche-Akut | Großflächige Absterbeerscheinungen im Starkholzbereich der Buche, die im Wesentlichen dem komplexen Schadbild der Buchen-Vitalitätsschwäche zugeordnet werden können, stellen waldbaulich wie auch ökonomisch große Herausforderungen dar und sind eine neue Gegebenheit für viele Forstbetriebe. Die 13-monatige zu warme Phase vom März 2018 bis zum April 2019 und der milde Winter 2018/19 können als ausschlaggebend für das deutschlandweite Schadgeschehen in den Wäldern gesehen werden. Buch-Akut Teilvorhaben 3 befasst sich mit den prädisponierenden Faktoren, dem resultierenden Kalamitätenrisiko, sowie möglichen waldbaulichen Strategien im Umgang mit solchen Kalamitäten in der Buche. Konkret wird hierzu zunächst der Bewirtschaftungsintensitätsindex ForMi nach Kahl und Bauhus (2014) in ungeschädigten und geschädigten Buchenbeständen berechnet, um in Kombination mit den Standortsparametern Boden, Klima und Exposition (TV1) und der Präsenz bzw. Absenz von Schaderregern (TV2) zu prüfen, inwieweit sich zwischen dem Grad der Schädigung von Buchenbeständen und dem waldbaulichen Vorgehen in kürzerer Vergangenheit Beziehungen herleiten lassen. In einem weiteren Arbeitspaket widmet sich das TV3 einer objektiven, messdatengestützten Quantifizierung des Vitalitätszustandes der untersuchten Buchenwälder, um eine objektive Überwachung des Absterbeprozesses einzelner Bäume oder Bestandesteile zu ermöglichen. Hierzu werden die Untersuchungsflächen (jeweils ca. 0,25 ha) mittels mobilem Laserscanning vollständig in digitale 3D Modelle übertragen und durch Wiederholungsaufnahmen (jährlich) hinsichtlich ihres Vitalitätszustandes quantitativ beschrieben und überwacht. Die Konkurrenzsituation der Individuen wird hierbei ebenfalls aus den Laserdaten abgeleitet. Zusätzlich soll auf Basis einer Verjüngungsinventur untersucht werden, ob und in welchem Umfang sich die Bestandesregeneration vollzieht und welche Baumarten sich dabei als konkurrenzstark erweisen. | Dr. Dominik Seidel Tel.: +49 178 3365082 dseidel@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Abt. Räumliche Strukturen und Digitalisierung von Wäldern Büsgenweg 1 37077 Göttingen | WKF | ||
| 01.09.2021 | 28.02.2025 | 2220WK11X4 | Untersuchung von Mangan als Regulator beim Blattstreuabbau und als Wirkungsvariable des CO2-Minderungspotenzials von deutschen Waldböden - Akronym: ManCO2-WALD | Als wichtige Kohlenstoffspeicher sind Wälder für den Klimawandel mit der daraus resultierenden Erderwärmung von großer Bedeutung. Eine bedeutende Rolle im Kohlenstoffkreislauf von Wäldern spielt die organische Auflage von Waldböden. Hier wird einerseits kontinuierlich Kohlenstoff über Streufall, insbesondere über Blattstreu, eingetragen, findet andererseits ein beständiger Abbau von Streu durch Bodenorganismen mit einhergehender Freisetzung von klimawirksamem Kohlendioxid (CO2) statt. Nur ein Teil des streubürtigen Kohlenstoffs wird in sehr stabile Kohlenstoffverbindungen (Humus) umgewandelt und so langfristig der Atmosphäre entzogen. Die Bilanz zwischen Streueintrag und Streuabbau entscheidet über die Kohlen-stoffspeicherung in den organischen Auflagen von Wäldern. Somit übt das Ausmaß des Blatt-streuabbaus eine zentrale Rolle im CO2-Minderungspotenzial von Waldökosystemen aus. Neuere Forschungen zeigen, dass zwischen dem Mangangehalt der Blattstreu und der Höhe des Streuabbaus ein signifikanter positiver Zusammenhang besteht. Ausgehend von den neuen Erkenntnissen postulieren wir, dass dem Mangan eine ähnlich regulatorische Rolle beim Streuabbau in deutschen Waldböden zukommt. Bisher liegen nach unserem Wissen dazu aber keinerlei Kenntnisse vor. Mit diesem Projekt möchten wir klären, ob die Mangangehalte in der Blattstreu und deren Entwicklung im Laufe der Zersetzung eine wichtige Wirkungsvariable für die Rate des Humusaufbaus und der Kohlenstoffspeicherung in deutschen Wäldern dar-stellen oder nicht. Um dieses Ziel zu erreichen, sollen Streuabbauversuche mit der Netzbeutelmethode (‚litter bags‘) über einen Zeitraum von 30 Monaten an 18 repräsentativen Wald-standorten in sechs Bundesländern in situ durchgeführt werden. Wenn unsere Hypothese zutrifft, können baumart- und standortspezifische ‚limit values‘ des Streuabbaus sowie deren Abhängigkeit von der Manganversorgung identifiziert werden und diese Werte in biogeochemische Kohlenstoff-Modelle einfließen. | Prof. Dr. Tim Mansfeldt Tel.: +49 221 470-7806 tim.mansfeldt@uni-koeln.de Universität zu Köln - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Geographisches Institut - AG Bodengeographie/Bodenkunde Zülpicher Str. 45 50674 Köln | WKF | ||
| 01.05.2021 | 31.10.2024 | 2220WK13X4 | Kenngrößen des Bodenwasserhaushalts von Buche, Traubeneiche, Kiefer und Douglasie auf pleistozänen Sandböden zur Bewertung der Trockenstressempfindlichkeit im Klimawandel - Akronym: BOWA-KLIM | Der Bodenwasserspeicher spielt eine zentrale Rolle für die Trockenstressempfindlichkeit der Bäume im Wirtschaftswald und Naturwald in einem zukünftig wärmeren und trockeneren Klima. Die Ansprache des standörtlichen Bodenwasserhaushaltes in der forstlichen Praxis verwendet für die verschiedenen Baumarten überwiegend Schätzwerte der nutzbaren Feldkapazität und des durchwurzelten Bodenraumes, die mit erheblichen Fehlern behaftet sein können. Es besteht für unsere Waldböden im Hinblick auf den Klimawandel dringender Bedarf an verlässlichen, durch empirische bodenphysikalische Daten gestützten Bestimmungen von nutzbarerer Feldkapazität und Bodenwasserausschöpfung unter verschiedenen Waldbeständen. Das Vorhaben BOWA-KLIM erhebt für vier forstwirtschaftlich bedeutende (bzw. physiologisch deutlich unterschiedliche) Baumarten (Buche, Traubeneiche, Kiefer, Douglasie) in 8 repräsentativen Beständen im pleistozänen norddeutschen Tiefland zentrale bodenphysikalische Eckwerte, die für eine genauere Quantifizierung von standörtlich verfügbaren Wasservorräten notwendig sind, nämlich die Feldkapazität (FK), den Permanenten Welkepunkt (PWP), die maximale Tiefenerstreckung der Wurzelwasseraufnahme, und den pflanzenverfügbaren Wasservorrat (Nutzwasserkapazität NWK). Zusätzlich werden im Feld Messungen zum Humuswasserhaushalt durchgeführt und Feld-pF-Kurven aufgenommen mit dem Ziel, die Dynamik des pflanzenverfügbaren Wassers besser zu verstehen. Das Projekt liefert für die forstliche Anbauplanung dringend benötigte Eckdaten zum Bodenwasserhaushalt, mit denen Grenzen der Anbauwürdigkeit wichtiger Baumarten im Klimawandel verlässlicher als bisher bestimmt werden können. | Dr. Martyna Kotowska Tel.: +49 551 3922205 martyna.kotowska@biologie.uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Biologie und Psychologie - Abt. Ökologie und Ökosystemforschung Untere Karspüle 2 37073 Göttingen | WKF | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2220WK15A4 | Verbundvorhaben: Frühzeitige Erkennung forstschädlicher Insekten anhand ihrer arteigenen Volatile mittels Ionenmobilitätsspektroskopie im präventiven Waldschutz; Teilvorhaben 1: Verbundkoordination/Labor- und Freilanduntersuchungen mit den Zielinsekten - Akronym: ForstVIEW | Ziel des hier beantragten Vorhabens ist die Entwicklung und Anwendungserprobung eines modernen und effektiven Sensorikverfahrens unter Verwendung der Ionenmobilitätsspektrometrie zur frühzeitigen Erkennung forstschädlicher Insekten der Arten Nonne (Lymantria monacha L.), Eichenprozessionsspinner (Thaumetopoea processionea L.) und Buchdrucker (Ips typographus L.) auf Basis der in den verschiedenen Entwicklungsstadien emittierten Substanzen. Um eine valide Messtechnik hierfür bereitzustellen, werden zunächst anhand umfangreicher Labor- und Feldmessungen die von den Insekten und befallenen Bäumen abgegebenen Volatile untersucht und identifiziert. Die Ionenmobilitätsspektrometrie als Sensortechnik wird auf Basis dieser Ergebnisse weiterentwickelt und entsprechend konfiguriert. Ziel ist die Entwicklung eines anwenderfreundlichen Handgerätes, das einfach zu bedienen ist und im forstlichen Monitoring angewendet wird. | Prof. Dr. Michael Müller Tel.: +49 351 463-31280 michael.mueller@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldbau und Waldschutz - Professur für Waldschutz Pienner Str. 8 01737 Tharandt | WKF | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2220WK15B4 | Verbundvorhaben: Frühzeitige Erkennung forstschädlicher Insekten anhand ihrer arteigenen Volatile mittels Ionenmobilitätsspektroskopie im präventiven Waldschutz; Teilvorhaben 2: Einzelkomponentenanalytik und Standortuntersuchungen - Akronym: ForstView | Ziel des hier beantragten Vorhabens ist die Entwicklung und Anwendungserprobung eines modernen und effektiven Sensorikverfahrens unter Verwendung der Ionenmobilitätsspektrometrie zur frühzeitigen Erkennung forstschädlicher Insekten der Arten Nonne (Lymantria monacha L.), Eichenprozessionsspinner (Thaumetopoea processionea L.) und Buchdrucker (Ips typographus L.) auf Basis der in den verschiedenen Entwicklungsstadien emittierten Substanzen. Um eine valide Messtechnik hierfür bereitzustellen, werden zunächst anhand umfangreicher Labor- und Feldmessungen die von den Insekten und befallenen Bäumen abgegebenen Volatile untersucht und identifiziert. Die Ionenmobilitätsspektrometrie als Sensortechnik wird auf Basis dieser Ergebnisse weiterentwickelt und entsprechend konfiguriert. Ziel ist die Entwicklung eines anwenderfreundlichen Handgerätes, das einfach zu bedienen ist und im forstlichen Monitoring angewendet wird. | Dr. Helko Borsdorf Tel.: 49 341 235-1457 helko.borsdorf@ufz.de Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ - Department Monitoring- und Erkundungstechnologien Permoserstr. 15 04318 Leipzig | WKF | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2220WK15C4 | Verbundvorhaben: Frühzeitige Erkennung forstschädlicher Insekten anhand ihrer arteigenen Volatile mittels Ionenmobilitätsspektroskopie im präventiven Waldschutz; Teilvorhaben 3: Auswertungsalgorithmen und Prototypenbau - Akronym: ForstVIEW | Ziel des hier beantragten Vorhabens ist die Entwicklung und Anwendungserprobung eines modernen und effektiven Sensorikverfahrens unter Verwendung der Ionenmobilitätsspektrometrie zur frühzeitigen Erkennung forstschädlicher Insekten der Arten Nonne (Lymantria monacha L.), Eichenprozessionsspinner (Thaumetopoea processionea L.) und Buchdrucker (Ips typographus L.) auf Basis der in den verschiedenen Entwicklungsstadien emittierten Substanzen. Um eine valide Messtechnik hierfür bereitzustellen, werden zunächst anhand umfangreicher Labor- und Feldmessungen die von den Insekten und befallenen Bäumen abgegebenen Volatile untersucht und identifiziert. Die Ionenmobilitätsspektrometrie als Sensortechnik wird auf Basis dieser Ergebnisse weiterentwickelt und entsprechend konfiguriert. Ziel ist die Entwicklung eines anwenderfreundlichen Handgerätes, das einfach zu bedienen ist und im forstlichen Monitoring angewendet wird. | Dr. rer. nat. Ralf Petrich Tel.: +49 37206 89-2940 ralf.petrich@ifu-analytik.de IFU GmbH Privates Institut für Analytik An der Autobahn 7 09669 Frankenberg | WKF | ||
| 01.07.2021 | 31.01.2025 | 2220WK16A4 | Verbundvorhaben: Evidenz mehltauresistenter Eichen für die Waldverjüngung im Klimawandel; Teilvorhaben 1: Waldbau und Physiologie in kleinflächigen Eichen-Naturverjüngungen unter Berücksichtigung der Mehltauinfektion - Akronym: MetaEiche | Stieleichen und Traubeneichen (Quercus robur L. und Q. petraea Liebl.) sollen mit Blick auf den Klimawandel aufgrund ihrer Wärme- und Trockenheitstoleranz primär auf dem Wege kleinflächiger Naturverjüngungen vermehrt am Waldaufbau beteiligt werden. Die kleinflächige Naturverjüngung der Eiche ist darauf angewiesen, dass sich die Pflanzen bereits in den ersten Lebensjahren mit unterjährigen Trieben gegen die Begleitvegetation durchsetzen. Diese Möglichkeit schmälert jedoch heutzutage der Eichenmehltau (Erysiphe alphitoides), der flächendeckend dazu führt, dass die Jungpflanzen im Wachstum zurückbleiben oder sogar absterben. In Zukunft werden die wärmeren Winter die Krankheit weiter begünstigen. Vor diesem Hintergrund sehen viele WaldbesitzerInnen von der eigentlich gebotenen kleinflächigen Naturverjüngung mit Eiche ab. Andererseits gibt es immer wieder Beobachtungen von einzelnen befallsfreien Pflanzen in den Verjüngungen. Solche Beobachtungen könnten auf zufälligen oder standortbedingten Effekten beruhen, oder aber auch Ausdruck einer Resistenz der Eichen gegenüber dem Mehltau sein. Sicherheit in dieser Sache wäre ein wichtiger Faktor, um die kleinflächige Naturverjüngung der Eichen im Klimawandel wie gewünscht voranzubringen. Allerdings fehlen hierzu bisher systematische Beobachtungen. Deshalb ist es das Ziel des beantragten Projekts, die waldbauliche, physiologische, cytologische und molekulare Evidenz mehltauresistenter Eichen zu prüfen, gegebenenfalls anpassungsfähige Provenienzen zu identifizieren und die Erkenntnisse den Waldbau-PraktikerInnen auf Demonstrationsflächen zu vermitteln. Ziel der Vermittlung ist insbesondere, zu belegen, wie die WirtschafterInnen auf der Basis marginaler Eichenanteile mittels Lichtkegel- oder Großfemelhiebs durch gezielte Förderung mehltauresistenter Individuen eichengeprägte Mischwälder stärker voranbringen können. | Dr. Stefan Seegmüller Tel.: +49 6306 911-127 stefan.seegmueller@wald-rlp.de Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft Rheinland-Pfalz (FAWF) - Zentralstelle der Forstverwaltung Hauptstr. 16 67705 Trippstadt | WKF | ||
| 01.07.2021 | 30.06.2024 | 2220WK16B4 | Verbundvorhaben: Evidenz mehltauresistenter Eichen für die Waldverjüngung im Klimawandel; Teilvorhaben 2: Cytologische und molekulare Evidenzen für genetisch determinierte Resistenz bei Eichen gegen den Mehltaupilz - Akronym: MetaEiche | Stieleichen und Traubeneichen (Quercus robur L. und Q. petraea Liebl.) sollen mit Blick auf den Klimawandel aufgrund ihrer Wärme- und Trockenheitstoleranz primär auf dem Wege kleinflächiger Naturverjüngungen vermehrt am Waldaufbau beteiligt werden. Die kleinflächige Naturverjüngung der Eiche ist darauf angewiesen, dass sich die Pflanzen bereits in den ersten Lebensjahren mit unterjährigen Trieben gegen die Begleitvegetation durchsetzen. Diese Möglichkeit schmälert jedoch heutzutage der Eichenmehltau (Erysiphe alphitoides), der epidemisch und flächendeckend dazu führt, dass die Jungpflanzen im Wachstum signifikant zurückbleiben oder sogar absterben. In Zukunft werden die wärmeren Winter die Krankheit vermutlich weiter begünstigen. Vor diesem Hintergrund sehen viele WaldbesitzerInnen von der eigentlich gebotenen kleinflächigen Naturverjüngung mit Eiche ab. Es gibt immer wieder Beobachtungen von einzelnen befallsfreien Pflanzen in den Verjüngungen. Solche Beobachtungen könnten auf zufälligen oder standortbedingten Effekten beruhen, oder aber auch Ausdruck einer Resistenz der Eichen gegenüber dem Mehltau sein. Die Existenz genetisch verankerter Resistenz gegen Mehltau wurde kürzlich bei die Stieleiche nachgewiesen. Sie wäre ein wichtiger Faktor, um die kleinflächige Naturverjüngung der Eichen im Klimawandel wie gewünscht voranzubringen. Allerdings fehlen bisher hierzu systematische Beobachtungen. Deshalb ist es das Gesamtziel des beantragten Projekts, die waldbauliche, physiologische, cytologische und molekularbiologische Evidenz mehltauresistenter Eichen zu prüfen, gegebenenfalls anpassungsfähige Provenienzen zu identifizieren und die Erkenntnisse den Waldbau-PraktikerInnen auf Demonstrationsflächen zu vermitteln. Ziel der Vermittlung ist insbesondere, zu belegen, wie die WirtschafterInnen auf der Basis marginaler Eichenanteile mittels Lichtkegel- oder Großfemelhiebs durch gezielte Förderung mehltauresistenter Individuen eichengeprägte Mischwälder stärker voranbringen | Prof. Dr. Matthias Hahn Tel.: +49 631 205-2402 hahn@biologie.uni-kl.de Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau - Fachbereich Biologie - Abt. Phytopathologie Paul-Ehrlich-Str. 22 67663 Kaiserslautern | WKF | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2025 | 2220WK20X4 | Die Hainbuche eine Alternativbaumart im Klimawandel - Initiierung eines Herkunftsversuchs - Akronym: Hainbuche | Die beiden Trockenjahre 2018 und 2019 haben einige unserer heimischen Baumarten an ihre Grenzen gebracht. Nadelholzbestände mit Fichte und Kiefer weisen infolge von Niederschlagsmangel, hohen Temperaturen und biotischen Schädlingen Schäden großen Ausmaßes auf. Aber auch die bisher vielfach als Hoffnungsträger gehandelte Rot-Buche, verzeichnet deutschlandweit dramatische Vitalitätsverluste (BMEL 2019). Angesichts dessen bedarf es Alternativen zum bisher gängigen Baum-artenportfolio. Im Waldumbau aber auch zur Bestockung von Schadflächen rücken Nebenbaumarten in den Fokus, zu denen es bisher wenige wissenschaftliche Erkenntnisse gibt. Zu diesen gehört die Hainbuche (Carpinus betulus), welcher eine hohe Trockenheitstoleranz attestiert wird. Waldbaulich hat sie bisher geringe wirtschaftliche Bedeutung und wird vorwiegend als dienende Baumart zur Schaftpflege der Eichen angebaut. Ökologisch weist sie allerdings äußert wertvolle Eigenschaften auf: Sie ist schattentolerant und eignet sich sowohl im Laub- als auch Nadelholz ausgesprochen gut als Mischbaumart, sie bildet ein tiefreichendes Wurzelwerk und ihre leicht zersetzbare Streu hat einen meliorierenden Effekt. Ein steigender Anteil der Hainbuche am Bestandesbild bedarf der aktiven Einbringung von Pflanzen durch die Forstwirtschaft. Bestehende Vorkommen sind meist zu klein und zu punktuell verteilt, um daraus über Naturverjüngung nennenswerte Steigerungen des Baumartenanteils zu erzielen. Die Erfassung der genetischen und phänotypischen Variation der Hainbuche sowie die Identifikation qualitativ hochwertigen und anpassungsfähigen Ausgangsmaterials mithilfe eines Herkunftsversuches stehen deshalb im Fokus dieses Vorhabens. Der Einsatz dieses Vermehrungsgutes trägt dazu bei, biologisch stabile, struktur- und ertragreiche sowie betriebswirtschaftlich vorteilhafte Bestände aufzubauen. | Dr. Mirko Liesebach Tel.: +49 4102 696-156 mirko.liesebach@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik Sieker Landstr. 2 22927 Großhansdorf | WKF | ||
| 01.06.2021 | 31.05.2026 | 2220WK25X4 | Dynamische Verwendungszonen für den Anbau von Trauben-Eichen 2.0 - Akronym: OakZones | In Zeiten des Klimawandels und angesichts der starken Kalamitätsereignisse der letzten Jahre wird die Trauben-Eiche für den Waldumbau in klimastabile Bestände zunehmend interessanter. Das bestehende System der Saatgutgewinnung aus zugelassenen Erntebeständen und dessen weit überwiegender Verwendung innerhalb des jeweiligen Herkunftsgebiets kann auf aktuelle Veränderungen nur unzureichend reagieren. Zukünftige dynamische Prozesse können nicht mit einbezogen werden. Das kann zur Folge haben, dass neue Bestände mit unzureichend angepasstem Material begründet werden. Es ist daher notwendig, dass bestehende System um dynamische Verwendungszonen zu ergänzen. Bisherige Auswertungen verdeutlichen, dass die in Deutschland vorhandenen Versuchsserien für die Berechnung von Verwendungszonen nicht geeignet sind. Weiterhin sind diese Versuche für die Einschätzung der Anpassungsfähigkeit der Trauben-Eiche an klimatische Veränderungen nicht geeignet, da in diesen primär Leistungs- und Qualitätsmerkmale untersucht wurden. Wir wollen daher eine Trauben- Eichen Versuchsserie mit 140 Herkünften auf 14 Versuchsflächen anlegen, mit deren Hilfe die Auswirkungen der unterschiedlichen Feuchteregime der Herkünfte und Standorte auf das Wachstum erfasst werden können. Bei der Auswahl der Versuchsflächen soll ein möglichst breiter Gradient an Standortsfaktoren, insbesondere bezüglich des Wasserhaushalts, abgedeckt werden. Ergebnisse aus Trockenstressexperimenten können kurzfristig Hinweise auf das adaptive Potenzial hinsichtlich der Anpassung an Trockenstress liefern. Mittelfristig wird der Herkunftsversuch wertvolle Daten zum Wuchsverhalten und der Anpassung bereitstellen. Auf Basis der gewonnenen Daten können detaillierte Verwendungszonen für Deutschland berechnet werden. Dafür existieren bereits unterschiedlichen Verfahren aus internationalen Versuchen, die angewendet werden können. | Dr. Wilfried Steiner Tel.: +49 5541 7004-31 wilfried.steiner@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt - Abt. C-Waldgenressourcen Professor-Oelkers-Str. 6 34346 Hann. Münden | WKF | ||
| 01.04.2021 | 31.07.2024 | 2220WK26A5 | Verbundvorhaben: Waldcoaching inklusive - Analyse des Sachstandes zum Thema "Waldpraxis" in der Schule und Stärkung des schulischen Waldbezuges für Schüler*innen im urbanen Raum; Teilvorhaben 1: Pilotphase und Waldcoaching im nord- und ost- und süddeutschen Raum - Akronym: Waldcoaching | In dem Projekt sollen Grundschüler aus bildungsbenachteiligten großstädtischen Milieus alle Waldfunktionen kennenlernen. Dabei werden die Lehrkräfte durch Coaching und Schulung befähigt, das Thema Wald gezielt in den Unterricht einzubauen theoretisch und mit Exkursionen. In einer Pilotphase in Hamburg werden Waldcoaches dazu mit Schulen zusammenarbeiten, um gemeinsam mit den Lehrkräften sinnvolle Waldexkursionen und begleitende Unterrichtseinheiten zu entwickeln. Schwerpunkt werden die dritten und vierten Klassen sein. Dabei sollen vor allem die Ressourcen vor Ort genutzt werden, damit die Schüler*innen auch über den Unterricht hinaus den Wald entdecken. Parallel führt der Bundesverband eine Studie durch: Dabei wird bestehendes Lehrmaterial erfasst und die Bedürfnisse und Erfahrungen von für das Projekt in Betracht kommende Schulen aus bundesdeutschen Großstädten erfragt. Diese beiden Phasen werden evaluiert und dann ein gemeinsames Konzept erarbeitet Anschließend sollen bundesweit Schulen in entsprechenden Gebieten mit einem hohen Anteil sozial benachteiligter Menschen angesprochen werden. Für die Pädagogen bieten wir dann über einen Zeitraum von 2,5 Jahren Coaching und Schulungen an, damit sie mit ihren Schüler sowohl Exkursionen in nahegelegene Forstgebiete machen können und auch den Unterricht entsprechend zu gestalten. Es wird mit den Förstern zusammengearbeitet und der Kontakt zwischen Schule und lokaler Forstverwaltung hergestellt. Die Schulungen und das Coaching werden überwiegend online stattfinden, aber auch eine Betreuung direkt vor Ort ist möglich. Die jeweiligen Bildungseinheiten sind sowohl inhaltlich wie auch organisatorisch immer auf die Bedarfe der jeweiligen Schule abgestimmt. Die Schulungen behandeln eher allgemeine Themen und dienen zur Vernetzung. Es wird ein Leitfaden entwickelt und fortgeschrieben. Workshops und Konferenzen runden das Programm ab. Eine Projektwebseite wird entwickelt zum Download von Material und Social Media aktiv genutzt. | Barbara Makowka Tel.: +49 40 302156-603 makowka@wald.de Schutzgemeinschaft Deutscher Wald Landesverband Freie und Hansestadt Hamburg e.V. Am Inselpark 19 21109 Hamburg | WKF | ||
| 01.04.2021 | 31.07.2024 | 2220WK26B5 | Verbundvorhaben: Waldcoaching inklusive - Analyse des Sachstandes zum Thema "Waldpraxis" in der Schule und Stärkung des schulischen Waldbezuges für Schüler*innen im urbanen Raum; Teilvorhaben 2: Studie und Waldcoaching im Ruhrgebiet und in Köln/Bonn - Akronym: Waldcoaching | In dem Projekt sollen Grundschüler aus bildungsbenachteiligten großstädtischen Milieus an das Thema Wald herangeführt werden. Dabei sollen sie alle Waldfunktionen kennen lernen: • Naturschutz: Lebensraum für Tier- und Pflanzenarten. • Bodenschutz: Erosions- und Lawinenschutz. • Klimaschutz: Lärmfilter, Staubfilter, CO2-Senkung. • Hochwasserschutz: Schutz vor Überschwemmungen. • Erholung: Der Wald stellt vielfältigen Erholungsraum bereit. In einer Pilotphase in Hamburg werden Waldcoaches dazu mit Schulen zusammenarbeiten, um gemeinsam mit den Lehrkräften sinnvolle Waldexkursionen und begleitende Unterrichtseinheiten zu entwickeln. Schwerpunkt werden die dritten und vierten Klassen sein. Dabei sollen vor allem die Ressourcen vor Ort genutzt werden, damit die Schüler*innen auch über den Unterricht hinaus den Wald entdecken. Parallel führt der Bundesverband eine Studie durch: Dabei wird bestehendes Lehrmaterial erfasst und die Bedürfnisse und Erfahrungen von für das Projekt in Betracht kommende Schulen aus bundesdeutschen Großstädten erfragt. Diese beiden Phasen werden evaluiert und dann ein gemeinsames Konzept erarbeitet Anschließend sollen bundesweit Schulen in entsprechenden Gebieten mit einem hohen Anteil sozial benachteiligter Menschen angesprochen werden. Für die Pädagogen bieten wir dann über einen Zeitraum von 2,5 Jahren Coaching und Schulungen an, damit sie mit ihren Schüler sowohl Exkursionen in nahegelegene Forstgebiete machen können und auch den Unterricht entsprechend zu gestalten. Dabei arbeiten wir eng mit den Förstern zusammen und stellen den Kontakt zwischen Schule und lokaler Forstverwaltung her. Die Schulungen und das Coaching werden überwiegend online stattfinden, aber auch eine Betreuung direkt vor Ort ist möglich. Die jeweiligen Bildungseinheiten sind sowohl inhaltlich wie auch organisatorisch immer auf die Bedarfe der jeweiligen Schule abgestimmt. | Andrea Herkenhöner Tel.: +49 228 9459842 andrea.herkenhoener@sdw.de Schutzgemeinschaft Deutscher Wald (SDW) - Bund zur Förderung der Landespflege und des Naturschutzes - Bundesverband e.V. Dechenstr. 8 53115 Bonn | WKF | ||
| 15.07.2021 | 31.10.2023 | 2220WK27A5 | Verbundvorhaben: Wert und Bedeutung des Waldes für die klinische Waldtherapie als öffentliches Gesundheitskonzept; Teilvorhaben 1: Medizinische Grundlagen - Akronym: Waldtherapie | Ziel des Forschungsvorhabens ist es, die in Asien in den letzten Jahrzehnten gewonnenen Erfahrungen zum medizinischen Wert der Klinischen Waldtherapie (KWT) im Kontext des deutschen Waldes wissenschaftlich zu evaluieren. KWT ist ein evidenz-basiertes öffentliches Gesundheitskonzept, das in Industrienationen Asiens und in Australien bereits erfolgreich implementiert wurde. Nach bisherigen außereuropäischen Daten ist KWT geeignet, Stress und mentalen Problemen sowie chronischen Erkrankungen entgegenzuwirken. Im von der Charité zu verantwortenden Projektteil werden im Rahmen von insgesamt 3 Pilotuntersuchungen und einer in Berlin durchzuführenden randomisierten Studie medizinische und psychologische Parameter bei definierten Stichproben erhoben, um den Wirksamkeitsgrad waldtherapeutischer Maßnahmen zu evaluieren. Die Studien werden an vier ausgesuchten bundesdeutschen Standorten in Wäldern, die derzeit unterschiedlich genutzt werden, durchgeführt. Die Interventionen beinhalten mehrstündige Waldtherapie-Sitzungen mit unterschiedlichen, international standardisierten Aktivitäten für Gruppen von bis zu 15 Personen. Die Charité ist für die Studienplanung einschließlich der Erstellung der Studienprotokolle, Ethikanträge, Case report forms, Probandeninformation, Studienregistrierungen und Zusammenstellung der Studieninstrumente verantwortlich. Der Prüfarzt der Charité wird die Studienteilnehmer nach den Vorgaben der Good clinical practice (GCP) mit "informed consent" in die Studie einschließen und die ärztlichen Untersuchungen durchführen. Darüber hinaus erfolgt die Erstellung einer Datenbank, die biometrische Auswertung sowie die wissenschaftliche Interpretation und Fachpublikation. Unter Hinzuziehung externer Experten in einem abschließenden Symposium ist geplant, Empfehlungen und Leitlinien für eine flächendeckende Einführung der KWT als innovatives und kosteneffektives präventives Gesundheitskonzept in Deutschland (und der EU) abzuleiten und zu kondensieren. | Prof. Dr. Andreas Michalsen Tel.: +49 30 80505-691 andreas.michalsen@charite.de Charité - Universitätsmedizin Berlin - Medizinische Klinik mit Schwerpunkt Allgemeinmedizin, Naturheilkunde Königstr. 63 14109 Berlin | WKF | ||
| 15.07.2021 | 14.07.2022 | 2220WK27B5 | Verbundvorhaben: Wert und Bedeutung des Waldes für die klinische Waldtherapie als öffentliches Gesundheitskonzept; Teilvorhaben 2: Implementierung klinischer Waldtherapie - Akronym: Waldtherapie | Ziel des Vorhabens ist es, die in Asien in den letzten drei Jahrzehnten gewonnenen Erfahrungen zum forstwirtschaftlichen und gesundheitspolitischen Wert der Klinischen Waldtherapie (KWT) im Kontext des deutschen Waldes zu replizieren und wissenschaftlich zu evaluieren und validieren. So werden neben forst- und betriebswirtschaftlichen Kennzahlen auch grundlegende medizinische und psychologische Parameter erhoben. Unter Hinzuziehung externer Einschätzungen von Experten in einem abschließenden Symposium, lassen sich Empfehlungen und Leitlinien fu¨r eine flächendeckende Einfu¨hrung der KWT als innovatives und kostengu¨nstiges, präventives Gesundheitskonzept in Deutschland (und der EU) gewinnen. KWT ist ein evidenz-basiertes öffentliches Gesundheitskonzept, das in Industrienationen Asiens und in Australien bereits erfolgreich implementiert wurde. KWT ist besonders geeignet, Stress und mentalen Problemen sowie kardiovaskulären und respiratorischen Erkrankungen entgegenzuwirken. Zudem steigert die KWT die Naturverbundenheit der Bevölkerung, was zu einer erhöhten Wertschätzung und Wertschöpfungskette des Waldes fu¨hrt. International zertifizierte Waldtherapeuten werden in dem multizentrischen Vorhaben im Kontext von Kohortenstudien sowie einer kontrollierten Studie an vier ausgesuchten Standorten in Wäldern, die derzeit ganz unterschiedlich genutzt werden, mehrstu¨ndige Waldtherapie-Sitzungen fu¨r Gruppen von bis zu 15 Personen durchfu¨hren. Dabei werden pro Gruppe unterschiedliche, international standardisierte Aktivitäten appliziert, die stressabbauend und bewegungsfördernd sind. Psychische und medizinische Parameter jedes Probanden werden dabei fortlaufend protokolliert. Die Auswertung der Daten gestattet es, die medizinische Wirksamkeit der klinischen Waldtherapie in Deutschland zu quantifizieren. Eine begleitende forst- und betriebswirtschaftliche Analyse liefert zudem Schätzwerte zum finanziellen Nutzen der KWT fu¨r Waldbesitzer. | Dr. Dieter Kotte Tel.: +49 40 83208-58 secretary@infta.net International Nature and Forest Therapy Alliance (INFTA) - INFTA Germany e.V. c/o Uwe Hahlbrock Großer Grasbrook 9 20457 Hamburg | X | WKF | |
| 01.10.2021 | 31.10.2024 | 2220WK28X4 | Das Potential von Habitatbäumen für die Kohlenstoffspeicherung in Waldökosystemen - Akronym: Habitatbaum | Die Festlegung von Kohlenstoff in Waldökosystemen ist von elementarer Bedeutung für die Begrenzung der Klimawirksamkeit anthropogener CO2-Emissionen. Etwa ein Viertel des CO2, das seit Beginn der Industrialisierung vom Menschen in die Atmosphäre freigesetzt wurde, wurde im Anschluss in terrestrischen Ökosystemen festgelegt und hat somit zumindest bisher nicht zur Klimaerwärmung beigetragen. Wälder sind für einen hohen Anteil der terrestrischen CO2-Festlegung verantwortlich. Daraus begründet sich die Notwendigkeit für den Erhalt von Wäldern für den Klimaschutz und das Erfordernis, diejenigen Waldökosysteme und Strukturelemente von Wäldern zu identifizieren, deren Beitrag zum globalen Klimaschutz besonders hoch ist. Zu unterscheiden ist dabei zwischen Kohlenstoff-Festlegung, also dem aktuellen Entzug von CO2 aus der Atmosphäre, und Kohlenstoffvorräten, die auf früherer Festlegung beruhen und deren Freisetzung es aus Sicht des Klimaschutzes zu verhindern gilt. Alte, dickstämmige Bäume stellen einen besonders hohen Anteil des Kohlenstoffspeichers in der Waldbiomasse. In einer globalen Analyse wurde den 1 % dickstämmigsten Bäumen der beträchtliche Anteil von 50 % der oberirdischen Kohlenstoffvorräte in Wäldern zugeschrieben. Damit kommt Altbäumen und dickstämmigem Totholz eine besondere Bedeutung zu nicht nur für den Schutz der Biodiversität von Wäldern, sondern auch für den Klimaschutz. In unserem Projekt sollen Strategien entwickelt werden, wie der Schutz von Klima und Biodiversität in Habitatbaum-Konzepten am effizientesten vereinigt werden kann. Dabei sollen die Kohlenstoffvorräte ausgewiesener oder potentieller Habitatbäume vor dem Hintergrund von in der Alters- und Zerfallsphase zunehmendem Auftreten hohler Baumstämme und abnehmenden Holzdichten quantifiziert werden. Dabei soll die Genauigkeit der Biomasseschätzungen erhöht werden, die normalerweise ausschließlich von der äußeren Form der Bäume abgeleitet wird, was gerade in alten Bäumen problematisch sein kann. | Prof. Dr. Markus Hauck Tel.: +49 761 203-54256 markus.hauck@ecology.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Institut für Forstwissenschaften - Professur für Angewandte Vegetationsökologie Tennenbacher Str. 4 79106 Freiburg im Breisgau | WKF | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2220WK29A5 | Verbundvorhaben: Bürger erforschen den Waldwandel - Klimawirksamkeit, Biodiversität & Wasserhaushaltsfunktion; Teilvorhaben 1: Bürger-Labor - Forschung mit Bürgerbeteiligung in drei Modellregionen - Akronym: PlanBirkeplusC | PlanBirke plus C ist eine bürgerbeteiligte Forschungs- und Bildungsinitiative. Darin steht die allgegenwärtige Pionier- und Übergangsbaumart Gemeine Birke beispielhaft für "Wälder im Wandel" - ausgehend von klimalabilen Nadelholzmonokulturen hin zu resilienten Laubholz-Mischwäldern: (1) Ausgangs-, Dreh- und Angelpunkt von PlanBirke plus C ist die organisierte Bürgerforschung. Darin soll zivilgesellschaftliches Engagement zur Beantwortung offener Forschungsfragen beitragen und medial inszeniert eine breite Öffentlichkeit für drängende "Waldfragen" sensibilisieren. Inhaltliche und Forschungsschwerpunkte sind: Klimawirksamkeit/C-Speicherung - Biodiversität - Wasserhaushaltsfunktion von Birken-(Misch)wäldern. (2) Basierend auf den Forschungsaktivitäten entwickelt PlanBirke plus C multimediale Angebote für eine moderne Umwelt- bzw. Waldbildung. Erlebnisbetonte Mitmach-Aktivitäten bieten sich zur Wissensvermittlung an und werben gleichzeitig für das Projekt. (3) Das Vorhaben wird medial breit beworben, u.a. Podcast, soziale Medien, Erlebnisstellung "Die Birke - Dame des Waldes", Veranstaltungskalender, Vernetzung mit anderen Plattformen der Umweltbildung und Bürgerforschung, Printmedien, etc. Für die Bürgerforschung und daran geknüpften Umweltbildungsangebote stellt PlanBirke plus C Demonstrationsflächen in drei Modellregionen bzw. Bundesländern mit den höchsten Birkenholzanteilen in Deutschland bereit. Vor Ort führt das "Bürger-Labor" ("Forschungsmobil") mehrtägige Kampagnen nach Veranstaltungskalender durch. Neben den eigentlichen Forschungsaufgaben werden auch davon abgeleiteten Themen zur multifunktionalen Waldbewirtschaftung besprochen. PlanBirke plus C adressiert: (1) organisierte Gruppen (NABU, Waldfreunde, Pfadfinder*innen oder SDW, etc.) und engagierte Einzelpersonen, (2) "Waldakteure" - Waldbesitzende aller Eigentumsformen, Waldbewirtschaftende, Verwaltung, Politik und (3) alle Interessierten, eines selbst organisierten "Birken-Netzwerkes" (Online-Community). | Dr. Dirk Knoche Tel.: +49 3531 7907-16 d.knoche@fib-ev.de Forschungsinstitut für Bergbaufolgelandschaften (FIB) e.V. Brauhausweg 2 03238 Finsterwalde | WKF | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2220WK29B5 | Verbundvorhaben: Bürger erforschen den Waldwandel - Klimawirksamkeit, Biodiversität & Wasserhaushaltsfunktion; Teilvorhaben 2: Von der Bürgerforschung zur Waldbildung - Akronym: PlanBirkeplusC | PlanBirke plus C ist eine bürgerbeteiligte Forschungs- und Bildungsinitiative. Darin steht die allgegenwärtige Pionier- und Übergangsbaumart Gemeine Birke beispielhaft für "Wälder im Wandel" - ausgehend von klimalabilen Nadelholzmonokulturen hin zu resilienten Laubholz-Mischwäldern: (1) Ausgangs-, Dreh- und Angelpunkt von PlanBirke plus C ist die organisierte Bürgerforschung. Darin soll zivilgesellschaftliches Engagement zur Beantwortung offener Forschungsfragen beitragen und medial inszeniert eine breite Öffentlichkeit für drängende "Waldfragen" sensibilisieren. Inhaltliche und Forschungsschwerpunkte sind: Klimawirksamkeit/C-Speicherung - Biodiversität - Wasserhaushaltsfunktion von Birken-(Misch)wäldern. (2) Basierend auf den Forschungsaktivitäten entwickelt PlanBirke plus C multimediale Angebote für eine moderne Umwelt- bzw. Waldbildung. Erlebnisbetonte Mitmach-Aktivitäten bieten sich zur Wissensvermittlung an und werben gleichzeitig für das Projekt. (3) Das Vorhaben wird medial breit beworben, u.a. Podcast, soziale Medien, Erlebnisstellung "Die Birke - Dame des Waldes", Veranstaltungskalender, Vernetzung mit anderen Plattformen der Umweltbildung und Bürgerforschung, Printmedien, etc. Für die Bürgerforschung und daran geknüpften Umweltbildungsangebote stellt PlanBirke plus C Demonstrationsflächen in drei Modellregionen bzw. Bundesländern mit den höchsten Birkenholzanteilen in Deutschland bereit. Vor Ort führt das "Bürger-Labor" ("Forschungsmobil") mehrtägige Kampagnen nach Veranstaltungskalender durch. Neben den eigentlichen Forschungsaufgaben werden auch davon abgeleiteten Themen zur multifunktionalen Waldbewirtschaftung besprochen. PlanBirke plus C adressiert: (1) organisierte Gruppen (NABU, Waldfreunde, Pfadfinder*innen oder SDW, etc.) und engagierte Einzelpersonen, (2) "Waldakteure" - Waldbesitzende aller Eigentumsformen, Waldbewirtschaftende, Verwaltung, Politik und (3) alle Interessierten, eines selbst organisierten "Birken-Netzwerkes" (Online-Community). | Tamina Jeschonnek Tel.: +49 33342 77 91 33 tamina.jeschonnek@sdw-brandenburg.de Schutzgemeinschaft Deutscher Wald (SDW) - Bund zur Förderung der Landespflege und des Naturschutzes - Landesverband Brandenburg e.V. Brunnenstr. 26 a 16225 Eberswalde | WKF | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2220WK29C5 | Verbundvorhaben: Bürger erforschen den Waldwandel - Klimawirksamkeit, Biodiversität & Wasserhaushaltsfunktion; Teilvorhaben 3: Veranstaltungsmanagement & Wissenstransfer - Akronym: PlanBirkeplusC | PlanBirke plus C ist eine bürgerbeteiligte Forschungs- und Bildungsinitiative. Darin steht die allgegenwärtige Pionier- und Übergangsbaumart Gemeine Birke beispielhaft für "Wälder im Wandel" - ausgehend von klimalabilen Nadelholzmonokulturen hin zu resilienten Laubholz-Mischwäldern: (1) Ausgangs-, Dreh- und Angelpunkt von PlanBirke plus C ist die organisierte Bürgerforschung. Darin soll zivilgesellschaftliches Engagement zur Beantwortung offener Forschungsfragen beitragen und medial inszeniert eine breite Öffentlichkeit für drängende "Waldfragen" sensibilisieren. Inhaltliche und Forschungsschwerpunkte sind: Klimawirksamkeit/C-Speicherung - Biodiversität - Wasserhaushaltsfunktion von Birken-(Misch)wäldern. (2) Basierend auf den Forschungsaktivitäten entwickelt PlanBirke plus C multimediale Angebote für eine moderne Umwelt- bzw. Waldbildung. Erlebnisbetonte Mitmach-Aktivitäten bieten sich zur Wissensvermittlung an und werben gleichzeitig für das Projekt. (3) Das Vorhaben wird medial breit beworben, u.a. Podcast, soziale Medien, Erlebnisstellung "Die Birke - Dame des Waldes", Veranstaltungskalender, Vernetzung mit anderen Plattformen der Umweltbildung und Bürgerforschung, Printmedien, etc. Für die Bürgerforschung und daran geknüpften Umweltbildungsangebote stellt PlanBirke plus C Demonstrationsflächen in drei Modellregionen bzw. Bundesländern mit den höchsten Birkenholzanteilen in Deutschland bereit. Vor Ort führt das "Bürger-Labor" ("Forschungsmobil") mehrtägige Kampagnen nach Veranstaltungskalender durch. Neben den eigentlichen Forschungsaufgaben werden auch davon abgeleiteten Themen zur multifunktionalen Waldbewirtschaftung besprochen. PlanBirke plus C adressiert: (1) organisierte Gruppen (NABU, Waldfreunde, Pfadfinder*innen oder SDW, etc.) und engagierte Einzelpersonen, (2) "Waldakteure" - Waldbesitzende aller Eigentumsformen, Waldbewirtschaftende, Verwaltung, Politik und (3) alle Interessierten, eines selbst organisierten "Birken-Netzwerkes" (Online-Community). | Christoph Rullmann Tel.: +49 228 94598-30 info@sdw.de Schutzgemeinschaft Deutscher Wald (SDW) - Bund zur Förderung der Landespflege und des Naturschutzes - Bundesverband e.V. Dechenstr. 8 53115 Bonn | WKF | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2220WK32A4 | Verbundvorhaben: Waldentwicklung als Folge von Veränderung der Holznachfrage, Klimaveränderung, natürlichen Störungen und Politikanforderungen - Eine Analyse der Reaktionsmöglichkeiten von Forst- und Holzwirtschaft; Teilvorhaben 1: Szenarien der Waldentwicklung unter veränderten Klimabedingungen - Akronym: DIFENs | Der Wald in Deutschland steht vor großen strukturellen Veränderungen (z.B. durch Waldumbau) und ökologischen Herausforderungen (z.B. Störungen durch Extremereignisse). Es zeichnen sich aber auch in der Holzverwendung Entwicklungen ab, die künftig der Forst- und Holzwirtschaft ebenfalls die Fähigkeit abverlangen, sich an disruptive Ereignisse anzupassen. Um die Anpassungs- und Reaktionsfähigkeit der Akteure (Waldbesitzende, Unternehmen, Politiker) zu stärken, bedarf es wissenschaftlich fundierter Aussagen zur Wald- und Holzmarktentwicklung in Abhängigkeit von den künftigen bedeutenden Treibern. Diese können durch modellgestützte Szenarien entwickelt werden. Wichtige Treiber der Modelle in diesem Vorhaben sind neben demographischen und ökonomischen Entwicklungen, Klimawandel, natürliche Störungen, Politikmaßnahmen im Klima- und Naturschutz sowie der Bioökonomie und demographische und ökonomische Entwicklungen. Das Hauptziel des Projekts ist die Entwicklung von Strategien für eine nachhaltige Waldbewirtschaftung und Holzverwendung unter Berücksichtigung von erwarteten Korridoren der Waldentwicklung. Das Vorhaben verfolgt dabei vier Teilziele: 1. Bestimmung von Szenarien der möglichen Holzverwendung und daraus resultierenden Nachfrage nach Holzrohstoffen auf Basis von Nachfrageentwicklungen in Endwarensektoren. 2. Beschreibung möglicher Entwicklungskorridore mit Hilfe von Modellanalysen zur Waldentwicklung unter Änderungen der Holznachfrage, Klimawandel, natürlicher Störungen und Politikanforderungen. 3. Analyse der Klimawirksamkeit unter Berücksichtigung der Kohlenstoffspeicherleistung im Wald und von Holzprodukten sowie der Substitution fossiler Rohstoffe. 4. Analyse von Reaktionsmöglichkeiten der Waldbewirtschaftung und der Holzverwendung sowie Bereitstellung von informatorischen Grundlagen zur Erhöhung der Entscheidungskompetenz der Akteure, um auf extreme ökonomische und ökologische Veränderungen zu reagieren und Anpassung- und Reaktionsstrategien zu entwickeln. | Dr. Hannes Böttcher Tel.: +49 30405085-389 h.boettcher@oeko.de Öko-Institut. Institut für angewandte Ökologie e.V. Merzhauser Str. 173 79100 Freiburg im Breisgau | WKF | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2220WK32B4 | Verbundvorhaben: Waldentwicklung als Folge von Veränderung der Holznachfrage, Klimaveränderung, natürlichen Störungen und Politikanforderungen - Eine Analyse der Reaktionsmöglichkeiten von Forst- und Holzwirtschaft; Teilvorhaben 2: Stoffstromanalyse und Nachfrageszenarien - Akronym: DIFENs | Der Wald in Deutschland steht vor großen strukturellen Veränderungen (z.B. durch Waldumbau) und ökologischen Herausforderungen (z.B. Störungen durch Extremereignisse). Es zeichnen sich aber auch in der Holzverwendung Entwicklungen ab, die künftig der Forst- und Holzwirtschaft ebenfalls die Fähigkeit abverlangen, sich an disruptive Ereignisse anzupassen. Um die Anpassungs- und Reaktionsfähigkeit der Akteure (Waldbesitzende, Unternehmen, Politiker) zu stärken, bedarf es wissenschaftlich fundierter Aussagen zur Wald- und Holzmarktentwicklung in Abhängigkeit von den künftigen bedeutenden Treibern. Diese können durch modellgestützte Szenarien entwickelt werden. Wichtige Treiber der Modelle in diesem Vorhaben sind neben demographischen und ökonomischen Entwicklungen, Klimawandel, natürliche Störungen, Politikmaßnahmen im Klima- und Naturschutz sowie der Bioökonomie und demographische und ökonomische Entwicklungen. Das Hauptziel des Projekts ist die Entwicklung von Strategien für eine nachhaltige Waldbewirtschaftung und Holzverwendung unter Berücksichtigung von erwarteten Korridoren der Waldentwicklung. Das Vorhaben verfolgt dabei vier Teilziele: 1. Bestimmung von Szenarien der möglichen Holzverwendung und daraus resultierenden Nachfrage nach Holzrohstoffen auf Basis von Nachfrageentwicklungen in Endwarensektoren. 2. Beschreibung möglicher Entwicklungskorridore mit Hilfe von Modellanalysen zur Waldentwicklung unter Änderungen der Holznachfrage, Klimawandel, natürlicher Störungen und Politikanforderungen. 3. Analyse der Klimawirksamkeit unter Berücksichtigung der Kohlenstoffspeicherleistung im Wald und von Holzprodukten sowie der Substitution fossiler Rohstoffe. 4. Analyse von Reaktionsmöglichkeiten der Waldbewirtschaftung und der Holzverwendung sowie Bereitstellung von informatorischen Grundlagen zur Erhöhung der Entscheidungskompetenz der Akteure, um auf extreme ökonomische und ökologische Veränderungen zu reagieren und Anpassung- und Reaktionsstrategien zu entwickeln. | Prof. Dr. Udo Mantau Tel.: +49 5141 31325 infro@t-online.de INFRO e. K. An der Lachte 13 29223 Celle | WKF | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2220WK32C4 | Verbundvorhaben: Waldentwicklung als Folge von Veränderung der Holznachfrage, Klimaveränderung, natürlichen Störungen und Politikanforderungen - Eine Analyse der Reaktionsmöglichkeiten von Forst- und Holzwirtschaft; Teilvorhaben 3: Ökobilanzierung und Wirkungsanalyse der Holznutzungsszenarien - Akronym: DIFENs | Der Wald in Deutschland steht vor großen strukturellen Veränderungen (z.B. durch Waldumbau) und ökologischen Herausforderungen (z.B. Störungen durch Extremereignisse). Es zeichnen sich aber auch in der Holzverwendung Entwicklungen ab, die künftig der Forst- und Holzwirtschaft ebenfalls die Fähigkeit abverlangen, sich an disruptive Ereignisse anzupassen. Um die Anpassungs- und Reaktionsfähigkeit der Akteure (Waldbesitzende, Unternehmen, Politiker) zu stärken, bedarf es wissenschaftlich fundierter Aussagen zur Wald- und Holzmarktentwicklung in Abhängigkeit von den künftigen bedeutenden Treibern. Diese können durch modellgestützte Szenarien entwickelt werden. Wichtige Treiber der Modelle in diesem Vorhaben sind neben demographischen und ökonomischen Entwicklungen, Klimawandel, natürliche Störungen, Politikmaßnahmen im Klima- und Naturschutz sowie der Bioökonomie und demographische und ökonomische Entwicklungen. Das Hauptziel des Projekts ist die Entwicklung von Strategien für eine nachhaltige Waldbewirtschaftung und Holzverwendung unter Berücksichtigung von erwarteten Korridoren der Waldentwicklung. Das Vorhaben verfolgt dabei vier Teilziele: 1. Bestimmung von Szenarien der möglichen Holzverwendung und daraus resultierenden Nachfrage nach Holzrohstoffen auf Basis von Nachfrageentwicklungen in Endwarensektoren. 2. Beschreibung möglicher Entwicklungskorridore mit Hilfe von Modellanalysen zur Waldentwicklung unter Änderungen der Holznachfrage, Klimawandel, natürlicher Störungen und Politikanforderungen. 3. Analyse der Klimawirksamkeit unter Berücksichtigung der Kohlenstoffspeicherleistung im Wald und von Holzprodukten sowie der Substitution fossiler Rohstoffe. 4. Analyse von Reaktionsmöglichkeiten der Waldbewirtschaftung und der Holzverwendung sowie Bereitstellung von informatorischen Grundlagen zur Erhöhung der Entscheidungskompetenz der Akteure, um auf extreme ökonomische und ökologische Veränderungen zu reagieren und Anpassung- und Reaktionsstrategien zu entwickeln. | Dipl.-Biol. Horst Fehrenbach Tel.: +49 6221 4767-16 horst.fehrenbach@ifeu.de ifeu - Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg gGmbH Wilckensstr. 3 69120 Heidelberg | WKF | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2220WK32D4 | Verbundvorhaben: Waldentwicklung als Folge von Veränderung der Holznachfrage, Klimaveränderung, natürlichen Störungen und Politikanforderungen - Eine Analyse der Reaktionsmöglichkeiten von Forst- und Holzwirtschaft; Teilvorhaben 4: Klimasensitivität - Akronym: DIFENS | Der Wald in Deutschland steht vor großen strukturellen Veränderungen (z.B. durch Waldumbau) und ökologischen Herausforderungen (z.B. Störungen durch Extremereignisse). Es zeichnen sich aber auch in der Holzverwendung Entwicklungen ab, die künftig der Forst- und Holzwirtschaft ebenfalls die Fähigkeit abverlangen, sich an disruptive Ereignisse anzupassen. Um die Anpassungs- und Reaktionsfähigkeit der Akteure (Waldbesitzende, Unternehmen, Politiker) zu stärken, bedarf es wissenschaftlich fundierter Aussagen zur Wald- und Holzmarktentwicklung in Abhängigkeit von den künftigen bedeutenden Treibern. Diese können durch modellgestützte Szenarien entwickelt werden. Wichtige Treiber der Modelle in diesem Vorhaben sind neben demographischen und ökonomischen Entwicklungen, Klimawandel, natürliche Störungen, Politikmaßnahmen im Klima- und Naturschutz sowie der Bioökonomie und demographische und ökonomische Entwicklungen. Das Hauptziel des Projekts ist die Entwicklung von Strategien für eine nachhaltige Waldbewirtschaftung und Holzverwendung unter Berücksichtigung von erwarteten Korridoren der Waldentwicklung. Das Vorhaben verfolgt dabei vier Teilziele: 1. Bestimmung von Szenarien der möglichen Holzverwendung und daraus resultierenden Nachfrage nach Holzrohstoffen auf Basis von Nachfrageentwicklungen in Endwarensektoren. 2. Beschreibung möglicher Entwicklungskorridore mit Hilfe von Modellanalysen zur Waldentwicklung unter Änderungen der Holznachfrage, Klimawandel, natürlicher Störungen und Politikanforderungen. 3. Analyse der Klimawirksamkeit unter Berücksichtigung der Kohlenstoffspeicherleistung im Wald und von Holzprodukten sowie der Substitution fossiler Rohstoffe. 4. Analyse von Reaktionsmöglichkeiten der Waldbewirtschaftung und der Holzverwendung sowie Bereitstellung von informatorischen Grundlagen zur Erhöhung der Entscheidungskompetenz der Akteure, um auf extreme ökonomische und ökologische Veränderungen zu reagieren und Anpassung- und Reaktionsstrategien zu entwickeln. | Dr. Christopher Reyer Tel.: +49 331 288-20725 reyer@pik-potsdam.de Potsdam-Institut für Klimaforschung e. V. - Forschungsabteilung 2 Klimaresilienz Telegrafenberg 31 14473 Potsdam | WKF | ||
| 01.07.2021 | 31.12.2024 | 2220WK38A4 | Verbundvorhaben: Entwicklung automatisierter Pheromonfallen für die Überwachung von Schadinsekten und Quarantäneschädlingen; Teilvorhaben 1: Anforderungsdefinition und Durchführung der Labor- und Freilandtests - Akronym: PherUbS | Unter den bestehenden Klimaveränderungen können sich Schadinsekten im Wald massiv vermehren und enorme Zerstörungen verursachen. Die Überwachung von Forstschädlingen ist daher wichtig, um ihre Reproduktion zu kontrollieren und Waldflächen vor größeren Schäden zu schützen. Eine der effektivsten Methoden dazu ist die Insektenüberwachung mittels Pheromonfallen. Die dazu bisher verwendeten traditionellen Fallensysteme für die Überwachung waldschutzrelevanter Schmetterlingsarten sind in mehrerlei Hinsicht unzulänglich und sollen mit dem Vorhaben modernisiert werden. Das Ziel des Forschungsvorhabens ist es, "digitale" Fallensysteme zu entwickeln, die auf modularen Komponenten zur (1) gezielten, artspezifischen Abgabe von Pheromonen bzw. Lockstoffen an die Umwelt, (2) Detektion und Zählung der Fänge bzw. Zielorganismen, (3) Daten-(vor-)verarbeitung und automatisierten Datenweitergabe an zuständige Stellen zur Auswertung sowie auf (4) Komponenten zur Energieversorgung der Systeme im Freiland basieren. Im Fokus der Entwicklung von Fallensystemen stehen dabei ausgewählte Schmetterlingsarten, die zu den häufigsten Schaderregern in den Kiefern- und Eichenbeständen zählen. Als Modellinsekten sind Schwammspinner (Lymantria dispar) und Forleule (Panolis flammea) vorgesehen. | Dr. Pavel Plašil Tel.: +49 551 69401-149 pavel.plasil@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | WKF | ||
| 01.07.2021 | 31.12.2024 | 2220WK38B4 | Verbundvorhaben: Entwicklung automatisierter Pheromonfallen für die Überwachung von Schadinsekten und Quarantäneschädlingen; Teilvorhaben 2: Konzeption und Versuchsmusteraufbau - Akronym: PherUbS | Unter den bestehenden Klimaveränderungen können sich Schadinsekten im Wald mas-siv vermehren und enorme Zerstörungen verursachen. Die Überwachung von Forst-schädlingen ist daher wichtig, um ihre Reproduktion zu kontrollieren und Waldflächen vor größeren Schäden zu schützen. Eine der effektivsten Methoden dazu ist die Insek-tenüberwachung mittels Pheromonfallen. Die dazu bisher verwendeten traditionellen Fallensysteme für die Überwachung waldschutzrelevanter Schmetterlingsarten sind in mehrerlei Hinsicht unzulänglich und sollen mit dem Vorhaben modernisiert werden. Das Ziel des Forschungsvorhabens ist es, "digitale" Fallensysteme zu entwickeln, die auf modularen Komponenten zur (1) gezielten, artspezifischen Abgabe von Pheromo-nen bzw. Lockstoffen an die Umwelt, (2) Detektion und Zählung der Fänge bzw. Ziel-organismen, (3) Daten-(vor-)verarbeitung und automatisierten Datenweitergabe an zuständige Stellen zur Auswertung sowie auf (4) Komponenten zur Energieversorgung der Systeme im Freiland basieren. Im Fokus der Entwicklung von Fallensystemen stehen dabei ausgewählte Schmetterlingsarten, die zu den häufigsten Schaderregern in den Kiefern- und Eichenbeständen zählen. Als Modellinsekten sind Schwammspinner (Lymantria dispar) und Forleule (Panolis flammea) vorgesehen. | Dr. Ina Ehrhardt Tel.: +49 391 4090-811 ina.ehrhardt@iff.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung (IFF) Sandtorstr. 22 39106 Magdeburg | WKF | ||
| 01.12.2021 | 31.12.2024 | 2220WK39A4 | Verbundvorhaben: Auswirkungen einer klimaangepassten Baumartenwahl auf die Grundwasserneubildungsmenge; Teilvorhaben 1: Bodenwasserdynamik und Grundwasserneubildung in Abhängigkeit von der Wasseraufnahme der Bäume im Wurzelraum - Akronym: KLIBW-GW | Die Grundwasserneubildung ist eine bedeutsame Ökosystemleistung des Waldes. Aufgrund des Klimawandels ist einerseits mit einem steigenden Wasserbedarf, andererseits mit sinkenden Grundwasserneubildungsraten zu rechnen. In allen Bundesländern erfolgt seit vielen Jahren ein großflächiger Umbau des Waldes, mit dem Ziel, unter Berücksichtigung des Klimawandels möglichst stabile, arten- und strukturreiche Wälder zu fördern, die weiterhin eine ausreichende Grundwasserneubildung gewährleisten sollen. Das Ziel des Vorhabens ist, die Auswirkungen von Waldumbaumaßnahmen auf die Grundwasserneubildung mit bisher wenig untersuchten Baumarten zu erforschen und auf eine breitere Datengrundlage zu stellen. Neben der routinemäßigen Messung wichtiger Flüsse und Zustandsgrößen nach den Methoden des forstlichen Umweltmonitorings werden in zwei Untersuchungsgebieten mit bundesweiter Bedeutung Methoden aus anderen Forschungsdisziplinen einbezogen. Auf diesem Wege lässt sich der komplette Pfad Atmosphäre-Bestand-Boden-Grundwasser mit seinen Wechselwirkungen abbilden und die Unsicherheiten auf den verschiedenen Ebenen quantifizieren. Es werden u.a. elektrische Widerstandstomographie zur kontinuierlichen, dreidimensionalen Erfassung von Wassergehaltsänderungen im Wurzelraum, Tracerversuche und integrative Auswertungen von Daten aus tiefenorientierten Messungen des Wassergehalts und des Matrixpotentials im Boden zur Quantifizierung von Flüssen und ergänzende hydrogeologische und fernerkundliche Methoden eingesetzt. Die Ergebnisse aus dem Vorhaben werden Entscheidungsgrundlagen für das forstliche und wasserwirtschaftliche Management bezüglich der untersuchten Baumarten und Standorteigen¬schaften bereitstellen und Handlungsoptionen für unterschiedliche Klimaszenarien aufzeigen. Das Projekt trägt außerdem dazu bei, neue Verfahren für das Monitoring von forst- und wasserwirtschaftlichen Maßnahmen in Wäldern zu entwickeln. | Dr. Christoph Neukum Tel.: +49 511 643-2223 christoph.neukum@bgr.de Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) Stilleweg 2 30655 Hannover | WKF | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2220WK39B4 | Verbundvorhaben: Auswirkungen einer klimaangepassten Baumartenwahl auf die Grundwasserneubildungsmenge; Teilvorhaben 2: Analyse der Bestandesstruktur zur Bestimmung von Interzeption, Wurzelwasseraufnahme und Transpiration - Akronym: KLIBW-GW | Die Grundwasserneubildung ist eine bedeutsame Ökosystemleistung des Waldes. Aufgrund des Klimawandels ist einerseits mit einem steigenden Wasserbedarf, andererseits mit sinkenden Grundwasserneubildungsraten zu rechnen. In allen Bundesländern erfolgt seit vielen Jahren ein großflächiger Umbau des Waldes, mit dem Ziel, unter Berücksichtigung des Klimawandels möglichst stabile, arten- und strukturreiche Wälder zu fördern, die weiterhin eine ausreichende Grundwasserneubildung gewährleisten sollen. Das Ziel des Vorhabens ist, die Auswirkungen von Waldumbaumaßnahmen auf die Grundwasserneubildung mit bisher wenig untersuchten Baumarten zu erforschen und auf eine breitere Datengrundlage zu stellen. Neben der routinemäßigen Messung wichtiger Flüsse und Zustandsgrößen nach den Methoden des forstlichen Umweltmonitorings werden in zwei Untersuchungsgebieten mit bundesweiter Bedeutung Methoden aus anderen Forschungsdisziplinen einbezogen. Auf diesem Wege lässt sich der komplette Pfad Atmosphäre-Bestand-Boden-Grundwasser mit seinen Wechselwirkungen abbilden und die Unsicherheiten auf den verschiedenen Ebenen quantifizieren. Es werden u.a. elektrische Widerstandstomographie zur kontinuierlichen, dreidimensionalen Erfassung von Wassergehaltsänderungen im Wurzelraum, Tracerversuche und integrative Auswertungen von Daten aus tiefenorientierten Messungen des Wassergehalts und des Matrixpotentials im Boden zur Quantifizierung von Flüssen und ergänzende hydrogeologische und fernerkundliche Methoden eingesetzt. Die Ergebnisse aus dem Vorhaben werden Entscheidungsgrundlagen für das forstliche und wasserwirtschaftliche Management bezüglich der untersuchten Baumarten und Standorteigen¬schaften bereitstellen und Handlungsoptionen für unterschiedliche Klimaszenarien aufzeigen. Das Projekt trägt außerdem dazu bei, neue Verfahren für das Monitoring von forst- und wasserwirtschaftlichen Maßnahmen in Wäldern zu entwickeln. | Dr. Henning Meesenburg Tel.: +49 551 69401-170 henning.meesenburg@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | WKF | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220WK40A4 | Verbundvorhaben: Detektion, Charakterisierung und Analysen zum Auftreten von Virosen und dem Eschentriebsterben in Sonderbeständen von Fraxinus excelsior–Ergänzungsstudie zu FraxForFuture; Teilvorhaben 1: Bilddatenbasierte Detektion von Schädigungen - Akronym: FraxVir | Die Degeneration der Eschen wird meist auf den Erreger des Eschentriebsterbens Hymenoscyphus fraxineus reduziert. Da jedoch eine Vielzahl von Faktoren den Gesundheitszustand der Eschen beeinflusst, müssen umfangreiche Erkenntnisse zu den einzelnen sowie zur Interaktion dieser Stressfaktoren generiert werden. Virusinfektionen nehmen hierbei eine besondere Stellung ein. Das Ziel des Teilvorhabens ist es daher, Krankheiten der Esche sowie den Einfluss von abiotischen Stressfaktoren mit multisensorischen und multitemporalen Daten bereits in einem frühen Stadium zu erkennen und abzugrenzen. Zudem soll ein kontinuierliches und räumlich hoch aufgelöstes Monitoring dieser Dynamik durchgeführt werden, bei gleichzeitiger Beachtung des Infektionsdrucks durch Hymenoscyphus fraxineus. Die Untersuchungsgebiete umfassen zwei IBF+ Flächen des Demonstrationsprojekts FraxForFuture in Bayern (UG1) und Brandenburg (UG2) sowie zwei Samenplantagen in Baden-Württemberg (UG3,4) und eine Klonfläche in Bayern (UG5). Die Analyse multisensorischer Bildaufnahmen (via fest installierter Kamerasysteme, UAV-Befliegungen) ermöglicht eine umfassende Vitalitätsbeurteilung von gesamten Beständen bis hin zu einzelnen Blattbereichen. Farbbasierte Indices und thermale Kennwerte werden mit Feldmessungen (u.a. Chlorophyll, Chlorophyll-Fluoreszenz, Blattmorphologie, Phänologie, Bodenanalytik) korreliert, um Vorhersagemodelle zu entwickeln und Abhängigkeiten zwischen terrestrischen und fernerkundlichen Methoden zu detektieren. Dabei werden Algorithmen verwendet, um Einflüsse zu identifizieren und abzugrenzen sowie deren Ausmaß bzw. Schadensstärke zu dokumentieren. Die Detektion von kamerabasierten Merkmalen während unterschiedlicher Stadien der Pilz- oder Vireninfektion ermöglicht es, bei zunächst schwachen oder wenig differenzierten Symptomen in der Retroperspektive auf die Ursache zu schließen und die Merkmalsausprägungen in frühen Stadien für das Monitoring zu verwenden. | Prof. Dr. Susanne Jochner-Oette Tel.: +49 8421 93-21742 susanne.jochner@ku.de Katholische Universität Eichstätt-Ingolstadt - Mathematisch-Geographische Fakultät - Geographie - Physische Geographie / Landschaftsökologie und nachhaltige Ökosystementwicklung Ostenstr. 18 85072 Eichstätt | WKF | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220WK40B4 | Verbundvorhaben: Detektion, Charakterisierung und Analysen zum Auftreten von Virosen und dem Eschentriebsterben in Sonderbeständen von Fraxinus excelsior–Ergänzungsstudie zu FraxForFuture; Teilvorhaben 2: Eschenvirom - Akronym: FraxVir | Pflanzenviren sind in Bäumen des Forstes und öffentlichen Grüns weit verbreitet. Aus dem Obstbau sind starke Ertragseinbußen, verminderte Qualität der Früchte und sogar das Absterben der Bäume bekannt. Aus bisherigen Befunden ist zu vermuten, dass auch im Forst Viren an großen finanziellen Verlusten beteiligt sind. Viren verändern die Prädisposition von Pflanzen und reduzieren die Widerstandkraft gegenüber biotischen und abiotischen Stressfaktoren. Viren an Waldbäumen wie der Esche und deren Interaktion mit pilzlichen Pathogenen, wie dem des Eschentriebsterbens (Chalara fraxinea), sind bislang nicht erforscht. Die Ursache für die Degeneration der Eschen wird meist auf den pilzlichen Erreger des Eschentriebsterbens reduziert. Im Rahmen der Ursachenforschung des Eschentriebsterbens dürfen deshalb intensive virologische Untersuchungen nicht fehlen. Da einige Viren durch Saatgut übertragen werden, kommt gesundem Saatgut eine maßgebliche Bedeutung im Hinblick auf vitale Baumbestände zu. Ein entscheidender Faktor für die Verbreitung von samenübertragbaren Viren ist möglicherweise die Art und Weise der Saatgutproduktion in Samenplantagen. Hinweise aus Vorarbeiten zu diesem Projekt bestätigen, dass Viren auch in den Samenplantagen der Esche eine Rolle spielen. In diesem Teil-Projekt werden bedeutende Samenplantagen der Esche ausgewählt, um sie aus virologischer Sicht zu beurteilen. Mit Hilfe visueller, serologischer und molekularbiologischer Methoden (Bonitur, ELISA, RT-PCR und Hochdurchsatzsequenzierung) sollen Eschen und deren Samen auf Viren hin untersucht und deren Verbreitung in Mutterbaumbeständen/Samenplantagen beurteilt werden. Ziel innerhalb des Projektverbundes ist es, die Bedeutung von Virusinfektionen der Esche im Zusammenhang mit dem Eschentriebsterben, dem genetischen Hintergrund der Bäume und unter Berücksichtigung von Umweltparametern zu betrachten. | Prof. Dr. Carmen Büttner Tel.: +49 3020 9346-444 carmen.buettner@agrar.hu-berlin.de Humboldt-Universität zu Berlin, Lebenswissenschaftliche Fakultät, Albrecht Daniel Thaer-Institut für Agrar- und Gartenbauwissenschaften Fachgebiet Phytomedizin Lentzeallee 55-57 14195 Berlin | WKF | ||
| 01.10.2021 | 31.12.2024 | 2220WK40C4 | Verbundvorhaben: Detektion, Charakterisierung und Analysen zum Auftreten von Virosen und dem Eschentriebsterben in Sonderbeständen von Fraxinus excelsior–Ergänzungsstudie zu FraxForFuture; Teilvorhaben 3: Molekulares Monitoring von H. fraxineus - Akronym: FraxVir | Das Verbundvorhaben FraxVir stellt die Abschätzung der Bedeutung von Virosen für das Eschentriebsterben mit vier Teilvorhaben in den Mittelpunkt der Forschung. Zu diesem Zweck werden in drei Teilvorhaben des Verbundprojektes die Virusvielfalt charakterisiert, abiotische Stressfaktoren und Krankheitssymptome erfasst und Assoziationen mit der Genetik bei Fraxinus excelsior untersucht. Entscheidend für die Interpretation der Ergebnisse ist die Bestätigung des Vorliegens oder der Abwesenheit des Erregers. Diese Aufgabe übernimmt das Teilprojekt zum molekularen Monitoring des Erregers des Eschentriebsterbens H. fraxineus an der Universität Hohenheim. Koordinierte Probennahmen in den Beständen, an selektierten Einzelbäumen und von Umweltproben stellen die Basis zum Erfassen des Pathogens dar. Mit Hilfe der molekularen Diagnostik wird der Pathogendruck durch H. fraxineus erfasst. Innerhalb der Arbeitspakete werden vorliegende Verfahren in der molekularen Diagnostik verfeinert und weiterentwickelt. Die Arbeiten umfassen den qualitativen und quantitativen Nachweis von DNA- und RNA-Markern des Pathogens in Trieb, Streu und Rhizosphäre. Die diagnostischen Methoden werden ebenso wie die Nachweisergebnisse der wissenschaftlichen Gemeinschaft kurzfristig zur Verfügung gestellt. Die drei Arbeitspakete im Teilprojekt werden in enger Absprache mit den vier Partnerinstitutionen umgesetzt, um eine multifaktorielle Analyse zu ermöglichen und maximale Synergieeffekte zu erzielen. | Prof. Dr. Michael Kube Tel.: +49 711 459-24910 michael.kube@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Fakultät Agrarwissenschaften - Institut für Nutztierwissenschaften - Fachgebiet Integrative Infektionsbiologie Nutzpflanze-Nutztier (460k) Garbenstr. 30 70599 Stuttgart | WKF | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220WK40D4 | Verbundvorhaben: Detektion, Charakterisierung und Analysen zum Auftreten von Virosen und dem Eschentriebsterben in Sonderbeständen von Fraxinus excelsior–Ergänzungsstudie zu FraxForFuture; Teilvorhaben 4: Genetik der Esche - Akronym: FraxVir | Die Degeneration der Eschen wird meist auf den Erreger des Eschentriebsterbens Hymenoscyphus fraxineus reduziert. Da viele Faktoren den Gesundheitszustand der Eschen beeinflussen, müssen umfangreiche Erkenntnisse zu den einzelnen sowie zur Interaktion dieser Stressfaktoren generiert werden. Virusinfektionen nehmen hierbei eine besondere Stellung ein. Viren an Waldbäumen und deren Interaktion mit pilzlichen Pathogenen, wie dem des Eschentriebsterbens sind bislang unzureichend erforscht. Das Ziel des Teilvorhabens ist die Erfassung der Genetik der Esche im Zusammenhang mit der Virenausstattung und dem Eschentriebsterben. Die genetische Ausstattung resistenter Eschen gegenüber dem Erreger des Eschentriebsterbens wird im Projekt FraxGen intensiv erforscht. Die genetischen Grundlagen in Bezug auf Virusinfektionen an Bäumen werden dabei nicht berücksichtigt. Genomische Ressourcen für die Esche sind be-reits zahlreich vorhanden. Daher ist die Suche nach Genen, die in Zusammenhang mit der Virusabwehr stehen, durchaus erfolgversprechend. Im Zuge der Untersuchung zum Vorkommen des Viroms in Eschen ist die Klärung der generativen Weitergabe der Viren ein entscheidender Aspekt. Dazu sollen einerseits Samen als auch Sämlinge getestet werden. Ziel ist die Beantwortung der Frage, ob die Viren über den Samen und/oder den Pollen übertragen werden können. Elternschaftsanalysen auf den ausgewählten Flächen leisten hier einen wichtigen Beitrag. | Dr. Joachim Hamberger Tel.: +49 8666 9883-63 joachim.hamberger@awg.bayern.de Bayerisches Amt für Waldgenetik Forstamtsplatz 1 83317 Teisendorf | WKF | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2027 | 2220WK41A4 | Verbundvorhaben: Klimawandelbedingte Mortalitäts- und Wachstumstrends als Grundlage für bundesweit vergleichende Baumarteneignungsbeurteilungen; Teilvorhaben 01: Koordination, Datenbank, Wasserhaushalts-, Borkenkäfer und Bonitätsveränderungsmodelle - Akronym: MultiRiskSuit | Als Grundlage für die Anpassung der Wälder an den Klimawandel werden verbesserte multikriterielle Eignungsempfehlungen für heute wichtige Baumarten erarbeitet (Fichte, Kiefer, Europäische Lärche, Douglasie, Tanne, Buche, Trauben- und Stieleiche, Birke, Bergahorn, Hainbuche, Roteiche). Hierfür werden existierende Verfahren zur Baumarteneignungsbeurteilung aus allen Bundesländern zusammengestellt und verglichen. Entsprechend ergibt sich eine Pluralität der Eignungseinstufungen in den Ländern, die die Grundlage für die angestrebten Verbesserungen darstellen. An einigen der Länderversuchsanstalten sind zu diesem Zweck in den letzten Jahren bereits standort- bzw. klimasensitive Standort-Leistungs- und Risikomodelle entwickelt worden. Die verbesserten Eignungsempfehlungen sollen für differenziertere strategische Waldbauplanungen und mittelfristige forstbetriebliche Entscheidungen bereitgestellt werden. Das Verwertungsziel liegt in der Abschätzung der Zukunftsfähigkeit von Baumarten und Baumartenmischungen unter sich verändernden Umweltbedingungen. Eignungsempfehlungen und die sie bestimmenden Risiko- und Leistungsprojektionen werden am bundesweiten Punkteraster der Bodenzustandserhebung (BZE), Waldzustandserhebung (WZE) und Bundeswaldinventur (BWI) sowie für einige länderübergreifende "Nachbarschaftsregionen" flächig abgeleitet bzw. angewendet. Auf dieser Grundlage erfolgen anschließend Vergleiche der Eignungsempfehlungen in den "Nachbarschaftsregionen" benachbarter Länder sowie zwischen den aktuellen (häufig nur regional gültigen) expertenbasierten Verfahren und den modellgestützt adaptierten Verfahren. Dieser Vergleich wird durch Sensitivitätsanalysen über große Standortgradienten ergänzt. Ausgehend von rezenten Klimabedingungen (1981-2010) werden als zeitliche Korridore die nahe (2021-2050) und ferne Zukunft (2071-2100) unter Berücksichtigung der zwei Klimaszenarien RCP 4.5 und 8.5 betrachtet. | Dr. Axel Albrecht Tel.: +49 761 4018-751 axel.albrecht@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | WKF | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2027 | 2220WK41B4 | Verbundvorhaben: Klimawandelbedingte Mortalitäts- und Wachstumstrends als Grundlage für bundesweit vergleichende Baumarteneignungsbeurteilungen; Teilvorhaben 02: Aktualisierte Baumarteneignung für Rheinland-Pfalz als Entscheidungsgrundlage für die forstliche Praxis - Akronym: MultiRiskSuit | Evaluierung und Weiterentwicklung von Modellen zur Baumarteneignung mit Klimaensemble-Daten. Überprüfung und Aktualisierung existierender Verfahren zur Baumartenbeurteilung und deren Anpassung an die neuen Modellergebnisse. | Dr. Michael Bücking Tel.: +49 6131 884268-176 michael.buecking@wald-rlp.de Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft Rheinland-Pfalz (FAWF) Hauptstr. 16 67705 Trippstadt | WKF | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2027 | 2220WK41C4 | Verbundvorhaben: Klimawandelbedingte Mortalitäts- und Wachstumstrends als Grundlage für bundesweit vergleichende Baumarteneignungsbeurteilungen; Teilvorhaben 03: Modellierung des Befallsrisikos von Kiefernschädlingen und Anbauempfehlung für Brandenburg - Akronym: MultiRiskSuit | Das LFE trägt im Projektverbund zu den übergeordneten Zielen (siehe Gesamt-Vohabensbeschreibung) bei. Im Detail sind die Beiträge zwei Arbeitspaketen zuzuordnen: AP 3.1: Klimasensitive Projektionen des Befallsrisikos durch Kieferngroßschädlinge Zur Qualifizierung der Baumartenwahl sollen durch das LFE für die Baumart Kiefer auch biotische Risiken mitberücksichtigt werden. Die für Brandenburg entwickelten Risikomodelle für Nonne und Kiefernspinner werden dafür an Bestockungsinformationen der Großrauminventuren angepasst. Außerdem sollen die der aktuellen Risikoeinschätzung dienlichen Modelle um Witterungsparameter ergänzt werden. Voruntersuchungen deuten auf eine klimawandelbedingte Zunahme der Risikodisposition der Kiefer durch die zumeist wärmeliebenden Kieferngroßschädlinge hin. Anhand von Kalamitätsdaten anderer Bundesländer sollen die Projektionen außerhalb des regionalen Parametrisierungsbereiches überprüft werden. Abschließend werden flächendeckende Projektionen in den länderübergreifenden Nachbarschaftsregionen berechnet und in die Beurteilung der Anbauwürdigkeit der als trockenstresstolerant geltenden Baumart Kiefer einfließen. AP 3.2: Waldentwicklungstypen und klimawandelangepasste Baumartenwahl in Brandenburg Die standortspezifischen Baumarteneignungstabellen und Mischungsempfehlungen für Brandenburg werden gegenwärtig zu klimawandelangepassten Waldentwicklungstypen (WET) erweitert. Neben der landesweiten Zuordnung soll dieses Verfahren an den BZE-Punkten mit den Ergebnissen der Verfahren anderer Bundesländer verglichen werden. Zudem sind die Anbauempfehlungen der WET sachlogisch zu prüfen und den modellierten Ergebnissen anhand der Nachbarschaftsegionen gegenüberzustellen. | Prof. Dr. Jens Schröder Tel.: +49 3334 2759-157 jens.schroeder@lfb.brandenburg.de Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE) Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | WKF | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2027 | 2220WK41D4 | Verbundvorhaben: Klimawandelbedingte Mortalitäts- und Wachstumstrends als Grundlage für bundesweit vergleichende Baumarteneignungsbeurteilungen; Teilvorhaben 04: Modellierung der Mistelausbreitung und Wachstumsstabilität der Hauptbaumarten - Akronym: MultiRiskSuit | Als Grundlage für die Anpassung der Wälder an den Klimawandel werden verbesserte multikriterielle Eignungsempfehlungen für heute wichtige Baumarten erarbeitet (Fichte, Kiefer, Europäische Lärche, Douglasie, Tanne, Buche, Trauben- und Stieleiche, Birke, Bergahorn, Hainbuche, Roteiche). Hierfür werden existierende Verfahren zur Baumarteneignungsbeurteilung aus allen Bundesländern zusammengestellt und verglichen. Entsprechend ergibt sich eine Pluralität der Eignungseinstufungen in den Ländern, die die Grundlage für die angestrebten Verbesserungen darstellen. An einigen der Länderversuchsanstalten sind zu diesem Zweck in den letzten Jahren bereits standort- bzw. klimasensitive Standort-Leistungs- und Risikomodelle entwickelt worden. Die verbesserten Eignungsempfehlungen sollen für differenziertere strategische Waldbauplanungen und mittelfristige forstbetriebliche Entscheidungen bereitgestellt werden. Das Verwertungsziel liegt in der Abschätzung der Zukunftsfähigkeit von Baumarten und Baumartenmischungen unter sich verändernden Umweltbedingungen. Eignungsempfehlungen und die sie bestimmenden Risiko- und Leistungsprojektionen werden am bundesweiten Punkteraster der Bodenzustandserhebung (BZE), Waldzustandserhebung (WZE) und Bundeswaldinventur (BWI) sowie für einige länderübergreifende "Nachbarschaftsregionen" flächig abgeleitet bzw. angewendet. Auf dieser Grundlage erfolgen anschließend Vergleiche der Eignungsempfehlungen in den "Nachbarschaftsregionen" benachbarter Länder sowie zwischen den aktuellen (häufig nur regional gültigen) expertenbasierten Verfahren und den modellgestützt adaptierten Verfahren. Dieser Vergleich wird durch Sensitivitätsanalysen über große Standortgradienten ergänzt. Ausgehend von rezenten Klimabedingungen (1981-2010) werden als zeitliche Korridore die nahe (2021-2050) und ferne Zukunft (2071-2100) unter Berücksichtigung der zwei Klimaszenarien RCP 4.5 und 8.5 betrachtet. | Dr. Eric Andreas Thurm Tel.: +49 385 6700-141 eric.thurm@lfoa-mv.de Landesforst Mecklenburg-Vorpommern Anstalt des öffentlichen Rechts Fritz-Reuter-Platz 9 17139 Malchin | WKF | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2027 | 2220WK41E4 | Verbundvorhaben: Klimawandelbedingte Mortalitäts- und Wachstumstrends als Grundlage für bundesweit vergleichende Baumarteneignungsbeurteilungen; Teilvorhaben 05: Artverbreitungs-, Standort-Leistungs- und Mortalitätsmodelle, Waldbrandindizes. Anwendung an Inventurpunkten und Nachbarschaftsregionen - Akronym: MultiRiskSuit | Als Grundlage für die Anpassung der Wälder an den Klimawandel werden verbesserte multikriterielle Eignungsempfehlungen für heute wichtige Baumarten erarbeitet (Fichte, Kiefer, Europäische Lärche, Douglasie, Tanne, Buche, Trauben- und Stieleiche, Birke, Bergahorn, Hainbuche, Roteiche). Hierfür werden existierende Verfahren zur Baumarteneignungsbeurteilung aus allen Bundesländern zusammengestellt und verglichen. Entsprechend ergibt sich eine Pluralität der Eignungseinstufungen in den Ländern, die die Grundlage für die angestrebten Verbesserungen darstellen. An einigen der Länderversuchsanstalten sind zu diesem Zweck in den letzten Jahren bereits standort- bzw. klimasensitive Standort-Leistungs- und Risikomodelle entwickelt worden. Die verbesserten Eignungsempfehlungen sollen für differenziertere strategische Waldbauplanungen und mittelfristige forstbetriebliche Entscheidungen bereitgestellt werden. Das Verwertungsziel liegt in der Abschätzung der Zukunftsfähigkeit von Baumarten und Baumartenmischungen unter sich verändernden Umweltbedingungen. Eignungsempfehlungen und die sie bestimmenden Risiko- und Leistungsprojektionen werden am bundesweiten Punkteraster der Bodenzustandserhebung (BZE), Waldzustandserhebung (WZE) und Bundeswaldinventur (BWI) sowie für einige länderübergreifende "Nachbarschaftsregionen" flächig abgeleitet bzw. angewendet. Auf dieser Grundlage erfolgen anschließend Vergleiche der Eignungsempfehlungen in den "Nachbarschaftsregionen" benachbarter Länder sowie zwischen den aktuellen (häufig nur regional gültigen) expertenbasierten Verfahren und den modellgestützt adaptierten Verfahren. Dieser Vergleich wird durch Sensitivitätsanalysen über große Standortgradienten ergänzt. Ausgehend von rezenten Klimabedingungen (1981-2010) werden als zeitliche Korridore die nahe (2021-2050) und ferne Zukunft (2071-2100) unter Berücksichtigung der zwei Klimaszenarien RCP 4.5 und 8.5 betrachtet. | Wolfgang Falk Tel.: +49 8161 4591-207 wolfgang.falk@lwf.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1 85354 Freising | WKF | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2027 | 2220WK41F4 | Verbundvorhaben: Klimawandelbedingte Mortalitäts- und Wachstumstrends als Grundlage für bundesweit vergleichende Baumarteneignungsbeurteilungen; Teilvorhaben 06: Projektionen a-, biotischer Risiken und der Wuchsleistung, Klimastabile Waldbauplanung - Akronym: MultiRiskSuit | Als Grundlage für die Anpassung der Wälder an den Klimawandel werden verbesserte multikriterielle Eignungsempfehlungen für heute wichtige Baumarten erarbeitet (Fichte, Kiefer, Europäische Lärche, Douglasie, Tanne, Buche, Trauben- und Stieleiche, Birke, Bergahorn, Hainbuche, Roteiche). Hierfür werden existierende Verfahren zur Baumarteneignungsbeurteilung aus allen Bundesländern zusammengestellt und verglichen. Entsprechend ergibt sich eine Pluralität der Eignungseinstufungen in den Ländern, die die Grundlage für die angestrebten Verbesserungen darstellen. An einigen der Länderversuchsanstalten sind zu diesem Zweck in den letzten Jahren bereits standort- bzw. klimasensitive Standort-Leistungs- und Risikomodelle entwickelt worden. Die verbesserten Eignungsempfehlungen sollen für differenziertere strategische Waldbauplanungen und mittelfristige forstbetriebliche Entscheidungen bereitgestellt werden. Das Verwertungsziel liegt in der Abschätzung der Zukunftsfähigkeit von Baumarten und Baumartenmischungen unter sich verändernden Umweltbedingungen. Eignungsempfehlungen und die sie bestimmenden Risiko- und Leistungsprojektionen werden am bundesweiten Punkteraster der Bodenzustandserhebung (BZE), Waldzustandserhebung (WZE) und Bundeswaldinventur (BWI) sowie für einige länderübergreifende "Nachbarschaftsregionen" flächig abgeleitet bzw. angewendet. Auf dieser Grundlage erfolgen anschließend Vergleiche der Eignungsempfehlungen in den "Nachbarschaftsregionen" benachbarter Länder sowie zwischen den aktuellen (häufig nur regional gültigen) expertenbasierten Verfahren und den modellgestützt adaptierten Verfahren. Dieser Vergleich wird durch Sensitivitätsanalysen über große Standortgradienten ergänzt. Ausgehend von rezenten Klimabedingungen (1981-2010) werden als zeitliche Korridore die nahe (2021-2050) und ferne Zukunft (2071-2100) unter Berücksichtigung der zwei Klimaszenarien RCP 4.5 und 8.5 betrachtet. | Dr. Matthias Schmidt Tel.: +49 551 69401-110 matthias.schmidt@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | WKF | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2027 | 2220WK41G4 | Verbundvorhaben: Klimawandelbedingte Mortalitäts- und Wachstumstrends als Grundlage für bundesweit vergleichende Baumarteneignungsbeurteilungen; Teilvorhaben 07: Modellentwicklung, Modellierung, Modellverifizierung Baumarteneignung, Fichtenrisiko und klimasensitiver Jahrringzuwachs bei Fichte - Akronym: MultiRiskSuit | Als Grundlage für die Anpassung der Wälder an den Klimawandel werden verbesserte multikriterielle Eignungsempfehlungen für heute wichtige Baumarten erarbeitet (Fichte, Kiefer, Europäische Lärche, Douglasie, Tanne, Buche, Trauben- und Stieleiche, Birke, Bergahorn, Hainbuche, Roteiche). Hierfür werden existierende Verfahren zur Baumarteneignungsbeurteilung aus allen Bundesländern zusammengestellt und verglichen. Entsprechend ergibt sich eine Pluralität der Eignungseinstufungen in den Ländern, die die Grundlage für die angestrebten Verbesserungen darstellen. An einigen der Länderversuchsanstalten sind zu diesem Zweck in den letzten Jahren bereits standort- bzw. klimasensitive Standort-Leistungs- und Risikomodelle entwickelt worden. Die verbesserten Eignungsempfehlungen sollen für differenziertere strategische Waldbauplanungen und mittelfristige forstbetriebliche Entscheidungen bereitgestellt werden. Das Verwertungsziel liegt in der Abschätzung der Zukunftsfähigkeit von Baumarten und Baumartenmischungen unter sich verändernden Umweltbedingungen. Eignungsempfehlungen und die sie bestimmenden Risiko- und Leistungsprojektionen werden am bundesweiten Punkteraster der Bodenzustandserhebung (BZE), Waldzustandserhebung (WZE) und Bundeswaldinventur (BWI) sowie für einige länderübergreifende "Nachbarschaftsregionen" flächig abgeleitet bzw. angewendet. Auf dieser Grundlage erfolgen anschließend Vergleiche der Eignungsempfehlungen in den "Nachbarschaftsregionen" benachbarter Länder sowie zwischen den aktuellen (häufig nur regional gültigen) expertenbasierten Verfahren und den modellgestützt adaptierten Verfahren. Dieser Vergleich wird durch Sensitivitätsanalysen über große Standortgradienten ergänzt. Ausgehend von rezenten Klimabedingungen (1981-2010) werden als zeitliche Korridore die nahe (2021-2050) und ferne Zukunft (2071-2100) unter Berücksichtigung der zwei Klimaszenarien RCP 4.5 und 8.5 betrachtet. | Forstassessor Ingolf Profft Tel.: +49 3621 225-152 ingolf.profft@forst.thueringen.de ThüringenForst - Anstalt öffentlichen Rechts - Forstliches Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha Jägerstr. 1 99867 Gotha | WKF | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2027 | 2220WK41H4 | Verbundvorhaben: Klimawandelbedingte Mortalitäts- und Wachstumstrends als Grundlage für bundesweit vergleichende Baumarteneignungsbeurteilungen; Teilvorhaben 08: Herleitung Baumarteneignung nach Landesverfahren in NRW und in Nachbarschaftsregionen - Akronym: MultiRiskSuit | Als Grundlage für die Anpassung der Wälder an den Klimawandel werden verbesserte multikriterielle Eignungsempfehlungen für heute wichtige Baumarten erarbeitet (Fichte, Kiefer, Europäische Lärche, Douglasie, Tanne, Buche, Trauben- und Stieleiche, Birke, Bergahorn, Hainbuche, Roteiche). Hierfür werden existierende Verfahren zur Baumarteneignungsbeurteilung aus allen Bundesländern zusammengestellt und verglichen. Entsprechend ergibt sich eine Pluralität der Eignungseinstufungen in den Ländern, die die Grundlage für die angestrebten Verbesserungen darstellen. An einigen der Länderversuchsanstalten sind zu diesem Zweck in den letzten Jahren bereits standort- bzw. klimasensitive Standort-Leistungs- und Risikomodelle entwickelt worden. Die verbesserten Eignungsempfehlungen sollen für differenziertere strategische Waldbauplanungen und mittelfristige forstbetriebliche Entscheidungen bereitgestellt werden. Das Verwertungsziel liegt in der Abschätzung der Zukunftsfähigkeit von Baumarten und Baumartenmischungen unter sich verändernden Umweltbedingungen. Eignungsempfehlungen und die sie bestimmenden Risiko- und Leistungsprojektionen werden am bundesweiten Punkteraster der Bodenzustandserhebung (BZE), Waldzustandserhebung (WZE) und Bundeswaldinventur (BWI) sowie für einige länderübergreifende "Nachbarschaftsregionen" flächig abgeleitet bzw. angewendet. Auf dieser Grundlage erfolgen anschließend Vergleiche der Eignungsempfehlungen in den "Nachbarschaftsregionen" benachbarter Länder sowie zwischen den aktuellen (häufig nur regional gültigen) expertenbasierten Verfahren und den modellgestützt adaptierten Verfahren. Dieser Vergleich wird durch Sensitivitätsanalysen über große Standortgradienten ergänzt. Ausgehend von rezenten Klimabedingungen (1981-2010) werden als zeitliche Korridore die nahe (2021-2050) und ferne Zukunft (2071-2100) unter Berücksichtigung der zwei Klimaszenarien RCP 4.5 und 8.5 betrachtet. | Alexander Weller Tel.: +49 2931 7866-175 alexander.weller@wald-und-holz.nrw.de Landesbetrieb Wald und Holz Nordrhein-Westfalen - Wald und Holz NRW Zentrum für Wald und Holzwirtschaft (FBV) Albrecht-Thaer-Str. 34 48147 Münster | WKF | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2027 | 2220WK41I4 | Verbundvorhaben: Klimawandelbedingte Mortalitäts- und Wachstumstrends als Grundlage für bundesweit vergleichende Baumarteneignungsbeurteilungen; Teilvorhaben 09: Baumarteneignung Sachsen auf Basis des ökologischen Nischenpotentials von Leitwaldgesellschaften - Akronym: MultiRiskSuit | Als Grundlage für die Anpassung der Wälder an den Klimawandel werden in dem Verbundvorhaben verbesserte multikriterielle Eignungsempfehlungen für heute wichtige Baumarten erarbeitet. Hierfür werden existierende Verfahren zur Baumarteneignungsbeurteilung aus allen Bundesländern zusammengestellt und verglichen. Für die sächsischen Rasterpunkte (BZE, WZE, BWI) und Nachbarschafts-Regionen werden die notwendigen Daten mit Hilfe der digitalen Standortskartierung nach dem Schema des Projektes WP-KS-KW und Anforderungen der beteiligten Bundesländer aufbereitet. Dies schließt die Evaluierung der Sächsischen dynamischen Klimagliederung und Anpassung auf die meteorologische Reihe 1991-2020 sowie eine Erweiterung der Datengrundlage zur Bodenwasserspeicherfähigkeit bis 3 m Tiefe ein. Mit Hilfe des BERN-Modells werden durch Einschätzung des ökologischen Nischenpotentials von Waldgesellschaften und Baumarten Leitwaldgesellschaften hergeleitet. Sie sind Grundlage des klimasensitiven Verfahrens der Baumartenwahl durch die sächsischen Waldentwicklungstypen. Hieraus werden bei Abdeckung der Standorts-Klima-Kombinationstypen im BERN-Modell entsprechende Baumartenempfehlungen unmittelbar zugeordnet. Ausgehend von rezenten Klimabedingungen (1981-2010) werden als zeitliche Korridore die nahe (2021-2050) und ferne Zukunft (2071-2100) unter Berücksichtigung der zwei Klimaszenarien RCP 4.5 und 8.5 betrachtet. Die von den Projektpartnern nach Länderverfahren erzeugten Baumartenempfehlungen für die sächsischen Rasterpunkte und Nachbarschaftsregionen werden mit den nach sächsischem Verfahren hergeleiteten Ergebnissen verglichen. Die aus der Gegenüberstellung der Modellergebnisse gewonnenen Erkenntnisse werden zur Anpassung des existierenden sächsischen Verfahrens der Baumarten-Wahl und der Waldentwicklungstypen-Richtlinie (WET-RL) genutzt. Die verbesserten Eignungsempfehlungen ermöglichen stärker differenzierter strategische Waldbauplanungen und forstbetriebliche Entscheidungen. | Dr. Dirk-Roger Eisenhauer Tel.: +49 3501 542-315 dirk-roger.eisenhauer@smul.sachsen.de Staatsbetrieb Sachsenforst Bonnewitzer Str. 34 01796 Pirna | WKF | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2027 | 2220WK41J4 | Verbundvorhaben: Klimawandelbedingte Mortalitäts- und Wachstumstrends als Grundlage für bundesweit vergleichende Baumarteneignungsbeurteilungen; Teilvorhaben 10: Baumarteneignungsbeurteilung auf der Grundlage von aktualisierter Standortskartierung, PNV, BZE, WZE, BWI; - Akronym: MultiRiskSuit | Als Grundlage für die Anpassung der Wälder an den Klimawandel werden verbesserte multikriterielle Eignungsempfehlungen für heute wichtige Baumarten erarbeitet (Fichte, Kiefer, Europäische Lärche, Douglasie, Tanne, Buche, Trauben- und Stieleiche, Birke, Bergahorn, Hainbuche, Roteiche). Hierfür werden existierende Verfahren zur Baumarteneignungsbeurteilung aus allen Bundesländern zusammengestellt und verglichen. Entsprechend ergibt sich eine Pluralität der Eignungseinstufungen in den Ländern, die die Grundlage für die angestrebten Verbesserungen darstellen. An einigen der Länderversuchsanstalten sind zu diesem Zweck in den letzten Jahren bereits standort- bzw. klimasensitive Standort-Leistungs- und Risikomodelle entwickelt worden. Die verbesserten Eignungsempfehlungen sollen für differenziertere strategische Waldbauplanungen und mittelfristige forstbetriebliche Entscheidungen bereitgestellt werden. Das Verwertungsziel liegt in der Abschätzung der Zukunftsfähigkeit von Baumarten und Baumartenmischungen unter sich verändernden Umweltbedingungen. Eignungsempfehlungen und die sie bestimmenden Risiko- und Leistungsprojektionen werden am bundesweiten Punkteraster der Bodenzustandserhebung (BZE), Waldzustandserhebung (WZE) und Bundeswaldinventur (BWI) sowie für einige länderübergreifende "Nachbarschaftsregionen" flächig abgeleitet bzw. angewendet. Auf dieser Grundlage erfolgen anschließend Vergleiche der Eignungsempfehlungen in den "Nachbarschaftsregionen" benachbarter Länder sowie zwischen den aktuellen (häufig nur regional gültigen) expertenbasierten Verfahren und den modellgestützt adaptierten Verfahren. Dieser Vergleich wird durch Sensitivitätsanalysen über große Standortgradienten ergänzt. Ausgehend von rezenten Klimabedingungen (1981-2010) werden als zeitliche Korridore die nahe (2021-2050) und ferne Zukunft (2071-2100) unter Berücksichtigung der zwei Klimaszenarien RCP 4.5 und 8.5 betrachtet. | Erich Fritz Tel.: +49 681 9712-116 e.fritz@umwelt.saarland.de Ministerium für Umwelt und verbraucherschutz des Saarlandes, SaarForst Landesbetrieb Von-der-Heydt 12 66115 Saarbrücken | WKF | ||
| 15.11.2021 | 14.11.2025 | 2220WK45A4 | Verbundvorhaben: Ökologisch und ökonomisch nachhaltiger Umgang mit Kalamitätsholz; Teilvorhaben 1: Buchdruckerregulierung und Biodiversität - Akronym: OkoKala | Durch die immer weiterwachsende Weltbevölkerung und die damit verbundene Intensivierung der Landnutzung steigt der Druck auf Waldökosysteme stetig. Vor diesem Hintergrund sind unkalkulierbare Störungen wie Waldbrände, Überschwemmung oder Massenvermehrungen von Schadinsekten mit hohen ökonomischen Wertverlusten verbunden. Andererseits sind natürliche Störungen, wie Borkenkäferausbrüche, Windwürfe oder Waldbrände mit zahlreichen positiven Effekten auf die Biodiversität und Strukturvielfalt im Wald verbunden. Im Gegensatz dazu ist die Aufarbeitung von Störungsflächen meist mit erheblichen Biodiversitätsverlusten und einer Verschlechterung vieler Ökosystemfunktionen. Die Anzahl und das flächige Ausmaß von natürlichen Störungen haben in den vergangenen Jahrzehnten massiv zugenommen. Im Rahmen von ÖkoKala werden Strategien für einen ökologisch und ökonomisch nachhaltigen Umgang mit Kalamitätsholz entwickelt. Konkret werden Tradeoffs zwischen einer thermischen Nutzung, Holzabbau und ökologischer Bedeutung von Kalamitätsholz untersucht. Durch ein standardisiertes, wissenschaftliches Untersuchungsdesign wird dabei die Generalisierbarkeit der Daten über eine breite Auswahl an Standorten und Waldbesitzerformen sichergestellt. Basierend auf bestehendem Fachwissen und auf den Erkenntnissen des Projekts werden Handlungsempfehlungen und Bewertungsschemata für den Umgang mit Kalamitätsflächen und Kalamitätsholz aus gesamtheitlicher Sicht von ökonomischen und ökologischen Aspekten erstellt. | Dr. Jonas Hagge Tel.: +49 551 69401-425 jonas.hagge@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt - Abteilung Waldnaturschutz Professor-Oelkers-Str. 6 34346 Hann. Münden | WKF | ||
| 15.11.2021 | 14.11.2025 | 2220WK45B4 | Verbundvorhaben: Ökologisch und ökonomisch nachhaltiger Umgang mit Kalamitätsholz; Teilvorhaben 2: Holzverwertung, Kohlenstoffspeicher und Mikrobiom - Akronym: OkoKala | Durch die immer weiterwachsende Weltbevölkerung und die damit verbundene Intensivierung der Landnutzung steigt der Druck auf Waldökosysteme stetig. Vor diesem Hintergrund sind unkalkulierbare Störungen wie Waldbrände, Überschwemmung oder Massenvermehrungen von Schadinsekten mit hohen ökonomischen Wertverlusten verbunden. Andererseits sind natürliche Störungen, wie Borkenkäferausbrüche, Windwürfe oder Waldbrände mit zahlreichen positiven Effekten auf die Biodiversität und Strukturvielfalt im Wald verbunden. Im Gegensatz dazu ist die Aufarbeitung von Störungsflächen meist mit erheblichen Biodiversitätsverlusten und einer Verschlechterung vieler Ökosystemfunktionen. Die Anzahl und das flächige Ausmaß von natürlichen Störungen haben in den vergangenen Jahrzehnten massiv zugenommen. Im Rahmen von ÖkoKala werden Strategien für einen ökologisch und ökonomisch nachhaltigen Umgang mit Kalamitätsholz entwickelt. Konkret werden Tradeoffs zwischen einer thermischen Nutzung, Holzabbau und ökologischer Bedeutung von Kalamitätsholz untersucht. Durch ein standardisiertes, wissenschaftliches Untersuchungsdesign wird dabei die Generalisierbarkeit der Daten über eine breite Auswahl an Standorten und Waldbesitzerformen sichergestellt. Basierend auf bestehendem Fachwissen und auf den Erkenntnissen des Projekts werden Handlungsempfehlungen und Bewertungsschemata für den Umgang mit Kalamitätsflächen und Kalamitätsholz aus gesamtheitlicher Sicht von ökonomischen und ökologischen Aspekten erstellt. | PD Dr. Simon Thorn Tel.: +49(0)641 200095 38 simon.thorn@uni-wuerzburg.de Julius-Maximilians-Universität Würzburg - Fakultät für Biologie - Biozentrum - Lehrstuhl für Tierökologie und Tropenbiologie (Zoologie III) - Ökologische Station Fabrikschleichach Glashüttenstr. 5 96181 Rauhenebrach | WKF | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2025 | 2220WK49A3 | Verbundvorhaben: Stoffliche Verwertungsmöglichkeiten für stehend gelagertes Kalamitätsholz der Baumart Fichte in Abhängigkeit von Schadfortschritt und Holzqualität; Teilvorhaben 1: Holzwerkstoffherstellung & -evaluation, Vorhabenskoordination - Akronym: NUKAFI | Das Forschungsvorhaben NUKAFI (Nutzung Kalamitätsholz Fichte) hat die Erforschung der stofflichen Nutzung von stehendgelagertem Fichtenkäferholz in Abhängigkeit von Zeit und Standort zum Ziel. In Bezug auf den Standort, Harz und Sauerland, und die Lagerdauer (1-5 Jahre) im stehenden und liegenden Zustand sollen über zu erforschende Sortierkriterien die bestmöglichen Holzsortimente und Verwendungsmöglichkeiten definiert werden. Der Begriff "bestmöglich" orientiert sich dabei an der Maßgabe der Kaskadennutzung von Holzgütern und dem Top-Down-Prinzip (geringstmögliche Zerkleinerung des Ausgangsmaterials). Im Zuge der Forschung soll den Anwendern aus Forst- und Holzwirtschaft ein Leitfaden zur Behandlung und Nutzung zur Verfügung gestellt werden. | Dr. rer. nat. Carola Ueckermann Tel.: +49 531 2155-410 carola.ueckermann@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | WKF | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2025 | 2220WK49B3 | Verbundvorhaben: Stoffliche Verwertungsmöglichkeiten für stehend gelagertes Kalamitätsholz der Baumart Fichte in Abhängigkeit von Schadfortschritt und Holzqualität; Teilvorhaben 2: Bestimmung biotischer Schadorganismen und mechanische Untersuchung geklebter Vollholzprodukte; - Akronym: NUKAFI | An durch Borkenkäferbefall geschädigten bzw. abgestorbenen Fichten soll untersucht werden, wie sich die Holzqualität ändert, wenn die Bäume zunächst nicht geerntet, sondern als "Stehendlagerung" temporär Wald verbleiben; dabei werden Abhängigkeiten z. B. von Lagerungsdauer und Standort ermittelt. Ergänzend werden Trockenlager untersucht. In technologischen Untersuchungen wird ermittelt, inwieweit das unterschiedlich geschädigte Kalamitätsholz in Bauprodukten wie Schnittholz, Brettschicht- oder Brettsperrholz verwendbar ist. Die Stehendlagerung soll eine temporäre Reaktion auf Überangebote an Schadholz und fehlende Verarbeitungskapazitäten sein. Mit Hilfe des Leitfadens sollen Waldbesitzer, Forstbetriebe und Holzwirtschaft Verwendungsmöglichkeiten von stehend gelagertem Holz einschätzen, um mit betroffenen Beständen technisch und wirtschaftlich optimal umzugehen und Kalamitätsholz effizient stofflich zu verwerten. | Dr. rer. silv. Wolfram Scheiding Tel.: +49 351 4662-280 wolfram.scheiding@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | WKF | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2025 | 2220WK49C3 | Verbundvorhaben: Stoffliche Verwertungsmöglichkeiten für stehendgelagertes Kalamitätsholz der Baumart Fichte in Abhängigkeit von Schadfortschritt und Holzqualität; Teilvorhaben 3: Herstellung und Evaluation geklebter Vollholzprodukte; Verbraucherakzeptanz und Leitfaden - Akronym: NUKAFI | Wald und Forstwirtschaft werden stark durch Klima und Wetterereignisse beeinflusst, was sich in einem Anstieg von Waldschäden und Schadholz durch Sturmereignisse, Dürren und Insektenbefall zeigt. Da jedoch der größte Teil der waldnahen Lagerflächen gefüllt ist, stellt sich für viele Waldbesitzer die Frage, ob und für welche Zeiträume die sterbenden bzw. abgestorbenen Bäume (auch Dürrständer genannt) stehend im Wald verbleiben können und wie lange dieses Holz für welche Zwecke noch verarbeitbar und wertschöpfend stofflich verwendbar ist. Das Vorhaben verfolgt das Ziel, durch systematische Untersuchungen an durch Borkenkäferbefall geschädigten bzw. abgestorbenen Gemeinen Fichten (Picea abies (L.) KARST.) aufzuzeigen, wie sich deren Holzqualität ändert, wenn die Bäume nach dem Befall bzw. Absterben zunächst nicht geerntet, sondern – im Sinne einer "Stehendlagerung" – bis zu ihrer weiteren Verwendung im Wald verbleiben. Der Fokus liegt dabei auf der Fragestellung, ob und wie sich die Holzqualität in Abhängigkeit von der Stehendlagerungsdauer und des jeweiligen Standortes verändert und bei welcher Holzqualität ein Einsatz in langlebigen Bauprodukten wie beispielsweise Brettsperrholz noch möglich ist. In dem Forschungsprojekt NUKAFI zeigt sich der Deutsche Säge- und Holzindustrie Bundesverband e.V. (DeSH) verantwortlich für das Teilvorhaben 3 "Herstellung und Evaluation geklebter Vollholzprodukte, Verbraucherakzeptanz und Leitfaden". | Georg Böse Tel.: +49 30 206 139 916 georg.boese@saegeindustrie.de Deutsche Säge- und Holzindustrie Bundesverband e.V. - Geschäftsstelle Wiesbaden Wandersmannstr. 68 65205 Wiesbaden | WKF | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2025 | 2220WK49D3 | Verbundvorhaben: Stoffliche Verwertungsmöglichkeiten für stehend gelagertes Kalamitätsholz der Baumart Fichte in Abhängigkeit von Schadfortschritt und Holzqualität; Teilvorhaben 4: Untersuchung von Dürrständern, Kalamitätsholztrockenlagern sowie Risikoanalyse - Akronym: NUKAFI | Der deutsche Wald ist extremen Bedingungen ausgesetzt und insbesondere die forst- und holzwirtschaftlich sehr bedeutende Baumart Fichte (Picea abies, L.) leidet unter den im Klimawandel verstärkten und existenzbedrohenden Einflussfaktoren wie Trockenheit, Sturm und Borkenkäferbefall. In den vergangenen Jahren sind bereits große Mengen Fichten-Kalamitätsholz angefallen und auch zukünftig werden große Mengen erwartet. Ein wesentlicher Teil dieses Projektvorhabens ist eine Zustandsanalyse für repräsentative geschädigte Fichtenbestände. An den fokussierten Standorten Harz (Niedersachsen) und Sauerland (NRW) werden Untersuchungen zum Schadforstschritt und zur Holzqualität von stehend gelagertem Fichten-Kalamitätsholz durchgeführt. Die Ergebnisse bilden die wesentliche Grundlage für die Ableitung der möglichen stofflichen Verwertungswege, wobei die hochwertigste Nutzungsmöglichkeit des Fichten-Kalamitätsholzes für das Bauen mit Holz angestrebt wird. Erkenntnisse zu den erfassten Holzqualitäten werden zur Erstellung eines Leitfadens bereitgestellt. Darüber hinaus wird die technische Trocknung des Fichten- Kalamitätsholzes von verschiedenen Beständen aus Harz und Sauerland sowie aus Trockenlagern erprobt. Ziel ist es die bis dato genutzten Trocknungsfahrpläne an die Eigenschaften des geschädigten Holzes anzupassen und Risiken bei der Trocknung des Kalamitätsholzes zu bewerten. | Dr. Stefanie Wieland Tel.: +49 2931 7866 459 stefanie.wieland@wald-und-holz.nrw.de Landesbetrieb Wald und Holz Nordrhein-Westfalen - Fachbereich Holzwirtschaft, Forschung, Klimaschutz Carlsauestr. 91 a 59939 Olsberg | WKF | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2025 | 2220WK49E3 | Verbundvorhaben: Stoffliche Verwertungsmöglichkeiten für stehend gelagertes Kalamitätsholz der Baumart Fichte in Abhängigkeit von Schadfortschritt und Holzqualität; Teilvorhaben 5: Zustandsanalyse im Bestand und die technische Trocknung von Kalamitätshölzern - Akronym: NUKAFI | Der deutsche Wald ist extremen Bedingungen ausgesetzt und insbesondere die forst- und holz-wirtschaftlich sehr bedeutende Baumart Fichte (Picea abies, L.) leidet unter den im Klimawandel verstärkten und existenzbedrohenden Einflussfaktoren wie Trockenheit, Sturm und Borkenkäferbefall. In den vergangenen Jahren sind bereits große Mengen Fichten-Kalamitätsholz angefallen und zukünftig werden große Mengen erwartet. Ein wesentlicher Teil dieses Projektvorhabens ist eine Zustandsanalyse für repräsentative geschädigte Fichtenbestände. An den fokussierten Standorten Harz (Niedersachsen) und Sauerland (NRW) werden Untersuchungen zum Schadforstschritt und zur Holzqualität von stehend gelagertem Fichten-Kalamitätsholz durchgeführt. Die Ergebnisse bilden die wesentliche Grundlage für die Ableitung der möglichen stofflichen Verwertungswege, wobei die hochwertigste Nutzungsmöglichkeit des Fichten-Kalamitätsholzes angestrebt wird. Erkenntnisse zu den erfassten Holzqualitäten werden zur Erstellung eines Leitfadens bereitgestellt. Darüber hinaus wird die technische Trocknung des Fichten-Kalamitätsholzes von verschiedenen Beständen aus Harz und Sauerland sowie aus Trockenlagern erprobt. Ziel ist es die bis dato genutzten Trocknungsfahrpläne an die Eigenschaften des geschädigten Holzes anzupassen und Risiken bei der Trocknung des Kalamitätsholzes zu bewerten. | Prof. Dr. Holger Militz Tel.: +49 551 39-33541 hmilitz@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte Büsgenweg 4 37077 Göttingen | WKF | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2023 | 2220WK51A4 | Verbundvorhaben: CALamity Adaptes HARvesting Innovation; Teilvorhaben 1: Anforderungen, Analysen und Wissenstransfer für die Robotik in der Forstwirtschaft - Akronym: CALAHARI | In dem hier beantragten Vorhaben wird eine Studie durchgeführt, um Konzepte für automatisierte Systeme zur Unterstützung beim Holzeinschlag zu entwickeln und zu evaluieren. Der Einsatz von automatisierten Robotersystemen zur Unterstützung bei der Holzernte beinhaltet eine Reihe von Herausforderungen in Bezug auf die mechatronische Entwicklung, Regelung und autonome Fortbewegung. Hier sollen die Aufwände im Sinne einer Machbarkeitsanalyse abgeschätzt und bewertet werden. In verschiedenen Innovationsworkshops werden die (Zwischen-)Ergebnisse des Vorhabens mit Endanwendern und Experten diskutiert und ggf. nachjustiert. Als Ergebnis entsteht ein Vorschlag eines möglichen automatisierten Holzeinschlagsystems, welches in anschließenden Vorhaben sukzessive realisiert werden soll. | Alexander Kaulen Tel.: +49 6078 785-27 alexander.kaulen@kwf-online.de Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF) Spremberger Str. 1 64823 Groß-Umstadt | WKF | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2023 | 2220WK51B4 | Verbundvorhaben: CALamity Adaptes HARvesting Innovation; Teilvorhaben 2: Maschinenkonzept für die Robotik in der Forstwirtschaft - Akronym: CALAHARI | In dem hier beantragten Vorhaben wird eine Studie durchgeführt, um Konzepte für automatisierte Systeme zur Unterstützung beim Holzeinschlag zu entwickeln und zu evaluieren. Der Einsatz von automatisierten Robotersystemen zur Unterstützung bei der Holzernte beinhaltet eine Reihe von Herausforderungen in Bezug auf die mechatronische Entwicklung, Regelung und autonome Fortbewegung. Hier sollen die Aufwände im Sinne einer Machbarkeitsanalyse abgeschätzt und bewertet werden. In verschiedenen Innovationsworkshops werden die (Zwischen-)Ergebnisse des Vorhabens mit Endanwendern und Experten diskutiert und ggf. nachjustiert. Als Ergebnis entsteht ein Vorschlag eines möglichen automatisierten Holzeinschlagsystems, welches in anschließenden Vorhaben sukzessive realisiert werden soll. | Prof. Dr. Dr. Frank Kirchner Tel.: +49 421 17845-4101 frank.kirchner@dfki.de Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH - Robotics Innovation Center Robert-Hooke-Str. 1 28359 Bremen | WKF | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2023 | 2220WK51C4 | Verbundvorhaben: CALamity Adaptes HARvesting Innovation; Teilvorhaben 3: Navigation und Orientierung für die Robotik in der Forstwirtschaft - Akronym: CALAHARI | In dem hier beantragten Vorhaben wird eine Studie durchgeführt, um Konzepte für automatisierte Systeme zur Unterstützung beim Holzeinschlag zu entwickeln und zu evaluieren. Der Einsatz von automatisierten Robotersystemen zur Unterstützung bei der Holzernte beinhaltet eine Reihe von Herausforderungen in Bezug auf die mechatronische Entwicklung, Regelung und autonome Fortbewegung. Hier sollen die Aufwände im Sinne einer Machbarkeitsanalyse abgeschätzt und bewertet werden. In verschiedenen Innovationsworkshops werden die (Zwischen-)Ergebnisse des Vorhabens mit Endanwendern und Experten diskutiert und ggf. nachjustiert. Als Ergebnis entsteht ein Vorschlag eines möglichen automatisierten Holzeinschlagsystems, welches in anschließenden Vorhaben sukzessive realisiert werden soll. | Dr.-Ing. Stephan Meyer Tel.: +49 7151 26 1528 stephan.meyer@stihl.de Andreas Stihl AG & Co. KG Badstr. 115 71336 Waiblingen | WKF | ||
| 01.11.2021 | 30.06.2025 | 2220WK65X4 | Integration von Totholz in Verfahren der Direktsaat von Weißtanne (Abies alba) und Stiel-Eiche (Quercus robur) zur Begründung stabiler, klimatoleranter Mischwaldökosysteme im Stadtwald Hildburghausen - Akronym: IntegSaat | Im beantragten Vorhaben soll untersucht und bewertet werden, inwiefern Totholz in die Durchführung der Saat zur Etablierung klimatoleranter Mischwälder praktisch einbezogen werden kann und welche Effekte sich dadurch für die Speicherung von Kohlenstoff, den bodenchemischen Zustand, das Mikroklima, die Etablierung/Entwicklung der Saaten im Rahmen der Mischwaldbegründung und die Diversität der Pflanzen ergeben. Das Totholz stammt dabei aus Durchforstungen und wurde bisher verfahrenstechnisch bedingt auf die Rückgassen verbracht bzw. ist Kalamitätsholz. Durch die Einrichtung von Dauerbeobachtungsflächen wird hierzu auch eine mittel- bis langfristige ökologische und ökonomische Bewertung ermöglicht, sowie ein Flächenpool an Demonstrationsflächen für den Wissenstransfer generiert. Zudem werden Standorte die a) von besonderer Bedeutung für die Kohlenstoffspeicherung im Boden (Pseudogleye), b) basenarm und versauert also sensitiv für Nährstoffentzüge (podsolierte Braunerden) sowie c) aufgrund geringer Bodenmächtigkeit an Hängen besonders von klimawandelbedingter Reduktion der Sommerniederschläge betroffen sind, in die Versuche zur Mischwaldbegründung einbezogen. Dadurch können standortspezifische waldbauliche Handlungsempfehlungen die bodenschutz- und naturschutzfachliche Aspekte berücksichtigen abgeleitet werden. Verfahrenstechnisch soll im geplanten Vorhaben neben dem etablierten Zugmittel Pferd der Einsatz einer forstlichen Kleinraupe am Scheibenräumgerät zur Saatbettherstellung getestet werden. Dadurch wird der Vergleich der Auswirkungen auf den Boden sowie der Test der generellen Einsatzbarkeit auf Flächen mit Totholz ermöglicht. Die Untersuchungen beinhalten die Saat von Weißtanne und Stieleiche in 2 aufeinanderfolgenden Jahren auf insgesamt 24ha (12 Flächen). Jede Fläche ist durch eine Totholz- und eine Kontrollvariante gekennzeichnet. Die Entwicklung der Saaten, des Mikroklimas, des Bodens und der Pflanzendiversität wird quantitativ und wiederholt erhoben. | Dr. Alexander Tischer Tel.: +493641948-806 alexander.tischer@uni-jena.de Friedrich-Schiller-Universität-Jena - Chemisch-Geowissenschaftliche Fakultät - Institut für Geographie - Professur Bodenkunde Löbdergraben 32 07743 Jena | WKF | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2027 | 2220WK66X4 | Waldbau im Klimawandel: Verfahren der Überführung bestehender Bestände zu klimawandeltauglichen Wäldern - Akronym: WAIKLIM | Der Klimawandel und hier insbesondere langanhaltende Dürreperioden, Hitzewellen und starke Stürme erfordern neue Konzepte für den Waldbau. Das Gesamtziel dieses Projektes besteht daher in der Erarbeitung von waldbaulichen Empfehlungen für eine klimawandelangepasste Überführung verschiedener Ausgangsbestände zu Wäldern, die an die veränderten Umweltbedingungen angepasst sind. Damit sollen die Voraussetzungen geschaffen werden, um auch bei dem Übergang in die nächste Waldgeneration sowohl den aktuellen Bedürfnissen als auch den zukünftigen Herausforderungen an die Ökosystemleistungen und Klimastabilität der Wälder gerecht zu werden. Dieses Vorhaben fokussiert auf die Wechselwirkungen von Oberstand und Verjüngung in Bezug auf den Wasserhaushalt, berücksichtigt aber auch das Sturmwurfrisiko in Altbeständen. Kunstverjüngungen von Stieleiche, Buche, Douglasie und Weißtanne werden in experimentell heterogen aufgelichtete Buchen- und Kiefernbestände sowie Vorwälder eingebracht, in denen dann intensive Standortsanalysen durchgeführt werden. Die Auflockerung der bestehenden Bestockung soll zu einer Verbesserung des Wasserhaushaltes und damit zu günstigeren Anwuchs- und Wachstumsbedingungen für die Verjüngungspflanzen führen. Die Entwicklung der Verjüngungspflanzen wird in Abhängigkeit der Bodenwasserverfügbarkeit erfasst, zudem werden die sich im Auflichtungsbereich verändernden Strahlungs- und Bodeneigenschaften sowie die Artenzusammensetzung und Dichte der Vegetation berücksichtigt. Mittels eines Simulationstools werden darüber hinaus die Windströmungsverhältnisse berechnet. Anhand eines Optimierungsverfahrens werden diese Informationen schließlich genutzt, um die bestmögliche Wasserversorgung für Verjüngungspflanzen abzuleiten und dabei die Sturmgefährdung der Altbestände zu minimieren. Das Optimierungsverfahren liefert als Ergebnis Stammverteilungspläne für Musterbestände, die im Zuge der waldbaulichen Überführung als optimal angesehen werden können. | Prof. Dr. habil. Sven Wagner Tel.: +49 351 463-31300 sven.wagner@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldbau und Waldschutz - Professur für Waldbau Pienner Str. 8 01737 Tharandt | WKF | ||
| 01.09.2022 | 31.08.2025 | 2220WK67A4 | Verbundvorhaben: Anpassungen an den Klimawandel - Erhöhung der Wasserretention, Bodenstabilität und CO2-Bindung in Waldböden durch Moose; Teilvorhaben 1: Auswirkungen bei stabilen Niederschlägen - Naturpark Schönbuch, Baden-Württemberg - Akronym: AnKliMoos | Das Projekt untersucht die Einflüsse von Waldmoosen auf die Wasserretention im Boden, die Bodenstruktur und die CO2-Speicherung. Im Fokus stehen die Trockenresistenz von Waldbeständen, der Erosionsschutz an Störungsstellen und die Kohlenstoffbindung, sowohl in Moosgesellschaften, als auch in assoziierten Waldböden. Dazu werden spezifische Arteffekte einzelner Moose, sowie regional-klimatische Unterschiede zwischen zwei Standorten beleuchtet. Die Untersuchungsgebiete liegen in Baden-Württemberg (Naturpark Schönbuch, stabile Niederschläge: 760 mm/Jahr) und Brandenburg (Linde, fallende Niederschläge: 539 mm/Jahr). Untersuchungsgegenstand sind natürliche Waldmoosgesellschaften der beiden Standorte, sowie in Sterilkultur gezüchtete und im Freiland ausgebrachte Moose. | Dr. Steffen Seitz Tel.: +49 7071 29-77523 steffen.seitz@uni-tuebingen.de Eberhard Karls Universität Tübingen Geschwister-Scholl-Platz 72074 Tübingen | WKF | ||
| 01.09.2022 | 31.08.2025 | 2220WK67B4 | Verbundvorhaben: Anpassungen an den Klimawandel - Erhöhung der Wasserretention, Bodenstabilität und CO2-Bindung in Waldböden durch Moose; Teilvorhaben 2: Ökophysiologie, Ökohydrologie, Mikroklima - Akronym: AnKliMoos | Für den Wald wird Trockenstress als eine der gravierendsten Auswirkungen des Klimawandels angesehen. In diesem Zusammenhang sind Waldböden in ihrer hydrologischen Funktion, sowie ihre Rückkopplungen mit der Bodenvegetation von großer Bedeutung. Unter Wald stellen Laub- und Lebermoose einen wichtigen ökologischen Faktor als Wasserreservoir und Bodenstabilisator dar. Dabei spielen sie speziell bei der Naturverjüngung und nach Aufforstungen eine bedeutende Rolle. Moose beeinflussen den Oberflächenabfluss und bilden so einen wirksamen Schutz gegen Erosion, welcher speziell in Jungbeständen und an Störungsstellen z.B. nach Waldarbeiten zum Tragen kommt. Eine großflächige Bedeckung des Waldbodens durch Moose kann große Mengen Wasser speichern und verzögert in Trockenphasen wieder abgeben. Bei zunehmenden Niederschlägen können Moose somit auch eine Infiltrationsbarriere in tiefere Bodenschichten darstellen. Diese ökohydrologischen Prozesse und Wechselwirkungen sowie deren Auswirkungen auf den Bodenwasserhaushalt sind quantitativ wenig untersucht und verstanden. Neben der ökohydrologischen Bedeutung sind Moose zudem ein wichtiger Faktor im globalen Kohlenstoffkreislauf und z.B. in gemäßigten und borealen Wäldern für ein Fünftel der Kohlenstoff-Nettoaufnahme verantwortlich. Auch hier und insbesondere in jungen Wäldern, ist bislang nur wenig über die Rolle von Moosgesellschaften für den Kohlenstoffkreislauf bekannt. Bei der Beschreibung aller oben genannten Effekte lassen sich deutlich artspezifische Wechselwirkungen beobachten, die im Detail bisher kaum beachtet und von der Wissenschaft behandelt wurden. Vor diesem Hintergrund sollen Möglichkeiten der Anpassung an den Klimawandel in Form der Erhöhung der Wasserretention, der Strukturstabilität und der CO2-Bindung in Waldböden durch Waldmoose untersucht werden. | Dr. Maik Veste Tel.: +49 355 289143-80 veste@cebra-cottbus.de CEBra-Centrum für Energietechnologie Brandenburg e.V. Heinrich-Albrecht-Str. 16 03042 Cottbus | WKF | ||
| 01.04.2022 | 31.03.2027 | 2220WK68A4 | Verbundvorhaben: Bewirtschaftung von Stieleichen-Mischwäldern auf Nassstandorten; Teilvorhaben 1: Waldbau und Ökonomie; - Akronym: HydroForMix | Aufgrund ihrer ökologischen und hydrologischen Besonderheiten ist die Bewirtschaftung von Wäldern auf Nassstandorten waldbaulich und technisch sehr anspruchsvoll. Die Artenzahlen sind durch kleinräumige Standortswechsel in diesen Waldgesellschaften natürlicherweise sehr hoch. Die Grund- oder stauwasserbeeinflussten Böden wirken ausgleichend auf den Landschaftswasserhaushalt. Sie bilden vor dem Hintergrund des Klimawandels einen wichtigen Wasserspeicher. Des Weiteren ist die Kohlenstoffbindung dieser Böden deutlich größer als von nicht-grundwasserbeeinflussten Böden. Aufgrund möglicher Bodenverdichtungen sind sie daher besonders sensibel zu bewirtschaften. Die Baumartenwahl muss hier besonders ökophysiologisch fundiert sein, denn die Arten müssen mit den schwankenden Grundwasserständen zurechtkommen. Die Esche, lange Zeit die wichtigste Wirtschaftsbaumart dieser Standorten, ist aufgrund des Eschentriebsterbens nahezu komplett ausgefallen. Besonders die Stieleiche hätte das Potential, größere Teil dieser Standorte in Bestockung zu bringen. Ziel einer nachhaltigen Bewirtschaftung sollte es jedoch nicht sein, diese Baumart in Reinbeständen auszubringen, wie es bei der Esche häufig erfolgt ist. Vielmehr muss die Eiche zeitgleich mit anderen Baumarten ökologisch sinnvoll gemischt werden um das Ausfallrisiko zu senken, positive Mischungseffekte zu nutzen und die ökologische Vielfalt zu erhöhen. In unserem Vorhaben wollen wir die Informationen sammeln, um die Standorte sowohl ökologisch, hydrologisch aber auch ökonomisch vorteilhaft zu bewirtschaften. Die Untersuchungen werden in existierenden Stieleichen Rein- und Mischbeständen in Mecklenburg-Vorpommern durchgeführt, an denen wir die Besonderheiten von Mischbeständen hervorheben wollen. Darüber hinaus werden auch neue Flächen im Projekt begründet, um derzeit noch nicht realisiert Baumartenmischung zu untersuchen. Die gewonnenen Erkenntnisse den Stakeholdern praxisnah zu vermitteln ist ein Kernelement unseres Vorhabens. | Dr. Eric Andreas Thurm Tel.: +49 385 6700-141 eric.thurm@lfoa-mv.de Landesforst Mecklenburg-Vorpommern Anstalt des öffentlichen Rechts - Betriebsteil Forstplanung, Versuchswesen, Forstliche Informationssysteme Zeppelinstr. 3 19061 Schwerin | WKF | ||
| 01.04.2022 | 31.03.2027 | 2220WK68B4 | Verbundvorhaben: Bewirtschaftung von Stieleichen-Mischwäldern auf Nassstandorten; Teilvorhaben 2: Wasserhaushalt - Akronym: HydroForMix | Aufgrund ihrer ökologischen und hydrologischen Besonderheiten ist die Bewirtschaftung von Wäldern auf Nassstandorten waldbaulich und technisch sehr anspruchsvoll. Die Artenzahlen sind durch kleinräumige Standortswechsel in diesen Waldgesellschaften natürlicherweise sehr hoch. Die Grund- oder stauwasserbeeinflussten Böden wirken ausgleichend auf den Landschaftswasserhaushalt. Sie bilden vor dem Hintergrund des Klimawandels einen wichtigen Wasserspeicher. Des Weiteren ist die Kohlenstoffbindung dieser Böden deutlich größer als von nicht-grundwasserbeeinflussten Böden. Aufgrund möglicher Bodenverdichtungen sind sie daher besonders sensibel zu bewirtschaften. Die Baumartenwahl muss hier besonders ökophysiologisch fundiert sein, denn die Arten müssen mit den schwankenden Grundwasserständen zurechtkommen. Die Esche, lange Zeit die wichtigste Wirtschaftsbaumart dieser Standorten, ist aufgrund des Eschentriebsterbens nahezu komplett ausgefallen. Besonders die Stieleiche hätte das Potential, größere Teil dieser Standorte in Bestockung zu bringen. Ziel einer nachhaltigen Bewirtschaftung sollte es jedoch nicht sein, diese Baumart in Reinbeständen auszubringen, wie es bei der Esche häufig erfolgt ist. Vielmehr muss die Eiche zeitgleich mit anderen Baumarten ökologisch sinnvoll gemischt werden um das Ausfallrisiko zu senken, positive Mischungseffekte zu nutzen und die ökologische Vielfalt zu erhöhen. In unserem Vorhaben wollen wir die Informationen sammeln, um die Standorte sowohl ökologisch, hydrologisch aber auch ökonomisch vorteilhaft zu bewirtschaften. Die Untersuchungen werden in existierenden Stieleichen Rein- und Mischbeständen in Mecklenburg-Vorpommern durchgeführt, an denen wir die Besonderheiten von Mischbeständen hervorheben wollen. Darüber hinaus werden auch neue Flächen im Projekt begründet, um derzeit noch nicht realisiert Baumartenmischung zu untersuchen. Die gewonnenen Erkenntnisse den Stakeholdern praxisnah zu vermitteln ist ein Kernelement unseres Vorhabens. | Prof. Dr. Bernd Lennartz Tel.: +49 381 498-3180 bernd.lennartz@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Professur für Bodenphysik und Ressourcenschutz Justus-v.-Liebig-Weg 6 18059 Rostock | WKF | ||
| 01.04.2022 | 31.03.2027 | 2220WK68C4 | Verbundvorhaben: Bewirtschaftung von Stieleichen-Mischwäldern auf Nassstandorten; Teilvorhaben 3: Dendrochronologie - Akronym: HydroForMix | Aufgrund ihrer ökologischen und hydrologischen Besonderheiten ist die Bewirtschaftung von Wäldern auf Nassstandorten waldbaulich und technisch sehr anspruchsvoll. Die Artenzahlen sind durch kleinräumige Standortswechsel in diesen Waldgesellschaften natürlicherweise sehr hoch. Die Grund- oder stauwasserbeeinflussten Böden wirken ausgleichend auf den Landschaftswasserhaushalt. Sie bilden vor dem Hintergrund des Klimawandels einen wichtigen Wasserspeicher. Des Weiteren ist die Kohlenstoffbindung dieser Böden deutlich größer als von nicht-grundwasserbeeinflussten Böden. Aufgrund möglicher Bodenverdichtungen sind sie daher besonders sensibel zu bewirtschaften. Die Baumartenwahl muss hier besonders ökophysiologisch fundiert sein, denn die Arten müssen mit den schwankenden Grundwasserständen zurechtkommen. Die Esche, lange Zeit die wichtigste Wirtschaftsbaumart dieser Standorten, ist aufgrund des Eschentriebsterbens nahezu komplett ausgefallen. Besonders die Stieleiche hätte das Potential, größere Teil dieser Standorte in Bestockung zu bringen. Ziel einer nachhaltigen Bewirtschaftung sollte es jedoch nicht sein, diese Baumart in Reinbeständen auszubringen, wie es bei der Esche häufig erfolgt ist. Vielmehr muss die Eiche zeitgleich mit anderen Baumarten ökologisch sinnvoll gemischt werden um das Ausfallrisiko zu senken, positive Mischungseffekte zu nutzen und die ökologische Vielfalt zu erhöhen. In unserem Vorhaben wollen wir die Informationen sammeln, um die Standorte sowohl ökologisch, hydrologisch aber auch ökonomisch vorteilhaft zu bewirtschaften. Die Untersuchungen werden in existierenden Stieleichen Rein- und Mischbeständen in Mecklenburg-Vorpommern durchgeführt, an denen wir die Besonderheiten von Mischbeständen hervorheben wollen. Darüber hinaus werden auch neue Flächen im Projekt begründet, um derzeit noch nicht realisiert Baumartenmischung zu untersuchen. Die gewonnenen Erkenntnisse den Stakeholdern praxisnah zu vermitteln ist ein Kernelement unseres Vorhabens. | Prof. Ph.D. Martin Wilmking Tel.: +49 3834 420-4095 wilmking@uni-greifswald.de Universität Greifswald - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Biologie - Institut für Botanik und Landschaftsökologie - Landschaftsökologie und Ökosystemdynamik Grimmer Str. 88 17489 Greifswald | WKF | ||
| 01.03.2022 | 30.08.2025 | 2220WK69X4 | Effiziente Mischungen zukunftsweisender Baumarten zur Verbesserung des Wasserhaushalts - Komplementarität vs. Konkurrenz - Akronym: KomKon | Der voranschreitende Klimawandel führt schon jetzt zu Extremwetterereignissen, deren Häufigkeit mit hoher Wahrscheinlichkeit weiter zunehmen wird. In den vergangenen Jahren waren Waldökosysteme vor allem von Dürren betroffen, die gezeigt haben, dass die Stabilität und Resilienz heimischer Wälder gesteigert werden muss, wenn sie und ihre Funktionen nachhaltig erhalten werden sollen. Das hier vorgestellte Forschungsvorhaben untersucht die Wechselwirkungen zwischen Bäumen in zukunftsträchtigen Baumartenmischungen im Hinblick auf Komplementarität und Konkurrenz bei der Wassernutzung im Bestandesgefüge. Im Zentrum der Betrachtungen steht die Zukunftsart Eiche jeweils in Kombination mit Buche, Kiefer oder Douglasie. Ziel ist es, das wissenschaftliche Fundament zur Bewertung dieser Baumartenmischungen als waldbauliches Verfahren zur Steigerung der Klimaresilienz von Wäldern zu erarbeiten. | Prof. Dr. Peter Annighöfer Tel.: +49 8161 71-4699 peter.annighoefer@tum.de Technische Universität München - School of Life Sciences - Department Life Science Systems - Professur für Wald- und Agroforstsysteme Hans-Carl-v.-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | WKF | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2220WK78A4 | Verbundvorhaben: Dynamik und Anpassung der Naturwälder an den Klimawandel; Teilvorhaben 1: Reaktionen von Bodenvegetation und Verjüngung in Natur- und Wirtschaftswäldern - Akronym: DANK | Das Projekt ermittelt Ausmaß, Stärke und ökologische Wirkungen der dürre- und hitzebedingten Waldschäden in Wäldern ohne forstliche Bewirtschaftung und vergleicht sie mit benachbarten Wirtschaftswäldern. Es wird geprüft, ob und unter welchen Voraussetzungen sich Wälder selbstgesteuert an den Klimawandel anpassen und leitet daraus Empfehlungen für die Einbindung natürlicher Prozesse in Anpassungsstrategien für Wirtschaftswälder ab. Wälder mit natürlicher Waldentwicklung bilden ein wichtiges Referenzsystem für den Waldnaturschutz und den naturnahen Waldbau. Diese unbewirtschafteten Naturwälder bestehen zum Teil schon seit Jahrzehnten in Form von z. B. Naturwaldreservaten und Kernzonen von Nationalparks. Die Entwicklung der Waldschäden der Trockenjahre 2018 und 2019 und die damit verbundene Veränderung von Störungsregimen und Lückendynamik zeigt, dass ihnen darüber hinaus in der Erkennung der Klimafolgen und der Anpassung der Wälder an den Klimawandel eine Schlüsselrolle zukommt. DANK lotet dieses Potenzial einschließlich der Transfermöglichkeiten in Wirtschaftswälder aus und erarbeitet daraus Empfehlungen für das Risikomanagement und Klimaanpassungsstrategien. Um dieses Ziel zu erreichen, werden entlang eines für Süd- und Mitteldeutschland repräsentativen Klimagradienten in zwei Nationalparks (Hainich und Berchtesgaden), 14 Naturwaldreservaten (NWR) und angrenzenden Wirtschaftswäldern die lang- und kurzfristigen Wirkungen des Klimawandels untersucht hinsichtlich: 1. Mortalität der Bäume, Lückendynamik und Waldstruktur, 2. Reaktionen in Radialwachstum und Wassernutzungseffizienz der Bäume, 3. Dynamik der Bodenvegetation einschließlich der Verjüngung, 4. Veränderungen in der Vogel- und Insektenfauna sowie der Funga. Aus der kombinierten Betrachtung lang- und kurzfristiger Ökosystemreaktionen werden praktische Handlungsempfehlungen für die Bewältigung von Schadereignissen sowie wissenschaftliche Grundlagen für die Entwicklung von Klimaanpassungsstrategien erarbeitet. | Prof. Dr. Jörg Ewald Tel.: +49 8161 71-5909 joerg.ewald@hswt.de Hochschule Weihenstephan-Triesdorf - Zentrum für Forschung und Wissenstransfer - Institut für Ökologie und Landschaft IÖL Am Hofgarten 1 85354 Freising | WKF | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2220WK78B4 | Verbundvorhaben: Dynamik und Anpassung der Naturwälder an den Klimawandel; Teilvorhaben 2: Mortalität, Lückendynamik, Waldstruktur, Wachstum und Wassernutzungseffizienz in Natur- und Wirtschaftswäldern - Akronym: DANK | Das Projekt ermittelt Ausmaß, Stärke und ökologische Wirkungen der dürre- und hitzebedingten Waldschäden in Wäldern ohne forstliche Bewirtschaftung und vergleicht sie mit benachbarten Wirtschaftswäldern. Es wird geprüft, ob und unter welchen Voraussetzungen sich Wälder selbstgesteuert an den Klimawandel anpassen und leitet daraus Empfehlungen für die Einbindung natürlicher Prozesse in Anpassungsstrategien für Wirtschaftswälder ab. Wälder mit natürlicher Waldentwicklung bilden ein wichtiges Referenzsystem für den Waldnaturschutz und den naturnahen Waldbau. Diese unbewirtschafteten Naturwälder bestehen zum Teil schon seit Jahrzehnten in Form von z. B. Naturwaldreservaten und Kernzonen von Nationalparks. Die Entwicklung der Waldschäden der Trockenjahre 2018 und 2019 und die damit verbundene Veränderung von Störungsregimen und Lückendynamik zeigt, dass ihnen darüber hinaus in der Erkennung der Klimafolgen und der Anpassung der Wälder an den Klimawandel eine Schlüsselrolle zukommt. DANK lotet dieses Potenzial einschließlich der Transfermöglichkeiten in Wirtschaftswälder aus und erarbeitet daraus Empfehlungen für das Risikomanagement und Klimaanpassungsstrategien. Um dieses Ziel zu erreichen, werden entlang eines für Süd- und Mitteldeutschland repräsentativen Klimagradienten in zwei Nationalparks (Hainich und Berchtesgaden), 14 Naturwaldreservaten (NWR) und angrenzenden Wirtschaftswäldern die lang- und kurzfristigen Wirkungen des Klimawandels untersucht hinsichtlich: 1. Mortalität der Bäume, Lückendynamik und Waldstruktur, 2. Reaktionen in Radialwachstum und Wassernutzungseffizienz der Bäume, 3. Dynamik der Bodenvegetation einschließlich der Verjüngung, 4. Veränderungen in der Vogel- und Insektenfauna sowie der Funga. Aus der kombinierten Betrachtung lang- und kurzfristiger Ökosystemreaktionen werden praktische Handlungsempfehlungen für die Bewältigung von Schadereignissen sowie wissenschaftliche Grundlagen für die Entwicklung von Klimaanpassungsstrategien erarbeitet. | Prof. Dr. Rupert Seidl Tel.: +49 8161 71-4691 rupert.seidl@tum.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Forschungsdepartment Ökologie- und Ökosystemmanagement - FG Land Surface - Atmosphere Interactions Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | WKF | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2220WK78C4 | Verbundvorhaben: Dynamik und Anpassung der Naturwälder an den Klimawandel; Teilvorhaben 3: Reaktionen der Vogel- und Insektenfauna sowie der Funga in Naturwäldern - Akronym: DANK | Das Projekt ermittelt Ausmaß, Stärke und ökologische Wirkungen der dürre- und hitzebedingten Waldschäden in Wäldern ohne forstliche Bewirtschaftung und vergleicht sie mit benachbarten Wirtschaftswäldern. Es wird geprüft, ob und unter welchen Voraussetzungen sich Wälder selbstgesteuert an den Klimawandel anpassen und leitet daraus Empfehlungen für die Einbindung natürlicher Prozesse in Anpassungsstrategien für Wirtschaftswälder ab. Wälder mit natürlicher Waldentwicklung bilden ein wichtiges Referenzsystem für den Waldnaturschutz und den naturnahen Waldbau. Diese unbewirtschafteten Naturwälder bestehen zum Teil schon seit Jahrzehnten in Form von z. B. Naturwaldreservaten und Kernzonen von Nationalparks. Die Entwicklung der Waldschäden der Trockenjahre 2018 und 2019 und die damit verbundene Veränderung von Störungsregimen und Lückendynamik zeigt, dass ihnen darüber hinaus in der Erkennung der Klimafolgen und der Anpassung der Wälder an den Klimawandel eine Schlüsselrolle zukommt. DANK lotet dieses Potenzial einschließlich der Transfermöglichkeiten in Wirtschaftswälder aus und erarbeitet daraus Empfehlungen für das Risikomanagement und Klimaanpassungsstrategien. Um dieses Ziel zu erreichen, werden entlang eines für Süd- und Mitteldeutschland repräsentativen Klimagradienten in zwei Nationalparks (Hainich und Berchtesgaden), 14 Naturwaldreservaten (NWR) und angrenzenden Wirtschaftswäldern die lang- und kurzfristigen Wirkungen des Klimawandels untersucht hinsichtlich: 1. Mortalität der Bäume, Lückendynamik und Waldstruktur, 2. Reaktionen in Radialwachstum und Wassernutzungseffizienz der Bäume, 3. Dynamik der Bodenvegetation einschließlich der Verjüngung, 4. Veränderungen in der Vogel- und Insektenfauna sowie der Funga. Aus der kombinierten Betrachtung lang- und kurzfristiger Ökosystemreaktionen werden praktische Handlungsempfehlungen für die Bewältigung von Schadereignissen sowie wissenschaftliche Grundlagen für die Entwicklung von Klimaanpassungsstrategien erarbeitet. | Dr. Jonas Hagge Tel.: +49 551 69401-425 jonas.hagge@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt - Abteilung Waldnaturschutz Professor-Oelkers-Str. 6 34346 Hann. Münden | WKF | ||
| 01.09.2022 | 30.04.2027 | 2220WK80A4 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines fernerkundungsbasierten Monitoringverfahrens auf Grundlage einer physiologisch fundierten Vitalitätsbewertung von Hauptbaumarten in Mischbeständen; Teilvorhaben 1: Projektkoordination, Kranbetrieb und Fernerkundung - Akronym: FEMOPHYS | Im Zuge des Klimawandels steigt der Informationsbedarf zur Vitalitätsentwicklung von Wäldern und Baumarten sowie deren Reaktionen auf Störungsereignisse wie Sturm oder Kalamitäten. Da detaillierte Informationen häufig fehlen, sind die verbreiteten Abschätzungen hierzu teils widersprüchlich und spekulativ. Parallel zur terrestrischen Waldzustandserfassung ist die forstliche Fernerkundung bemüht, diese Informationslücke zu schließen. Allerdings ist die Unterscheidung von Baumarten und deren Vitalitätszustand noch immer problematisch. Zur Erhebung dieser Messwerte fehlen belastbare baumphysiologisch belegte Zusammenhänge. Dafür bieten sich Verfahren der Fernerkundung an, wenn über eine rein empirische Erhebung hinaus die Ableitung baumphysiologischer Parameter gelingt. Mit dem aktuellen Forschungsvorhaben soll eine Brücke zwischen den modernen Möglichkeiten der forstlichen Fernerkundung und Gehölzphysiologie geschlagen werden. Ein im Wald installierter 40 m hoher Drehkran am GFZ TERENO-Forschungsstandort im Raum Demmin (MV) bietet dabei für FeMoPhys einzigartige Möglichkeiten. Das Vorhaben verfolgt folgende Ziele: 1. Untersuchung von Zusammenhängen zwischen stressbedingten, physiologischen Veränderungen in Baumkronen, Stamm und Wurzeln und deren Quantifizierbarkeit durch "Messung von außen" 2. Verknüpfung des methodischen Knowhow der baumphysiologischen Diagnostik und den Verfahren der hyper-/multispektralen und thermalen Diagnostik von Baumkronen 3. Identifikation klimasensitiver Areale auf der Basis von Flächendaten und baumphysiologischen Untersuchungen speziell für Hauptbaumarten 4. Entwicklung eines einfach zugänglichen Informationsproduktes zum baumartenspezifischen Waldzustand Das Projekt will einen Forest Vulnerability Index anvisieren, der Zielgrößen wie Anfälligkeit für Insektenbefall und Dürreschäden ausgibt. Dieser und weitere Indizes können kombiniert werden und so helfen, Risiken für Kaskadeneffekte und die Überschreitung von Kipppunkten abzuschätzen. | Dr. Sibylle Itzerott Tel.: +49 331 288-1107 itzerott@gfz-potsdam.de Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ Telegrafenberg 14473 Potsdam | WKF | ||
| 01.09.2022 | 30.04.2027 | 2220WK80B4 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines fernerkundungsbasierten Monitoringverfahrens auf Grundlage einer physiologisch fundierten Vitalitätsbewertung von Hauptbaumarten in Mischbeständen; Teilvorhaben 2: Vitalitätsdiagnostik mittels Biomarker - Akronym: FEMOPHYS | Im Zuge des Klimawandels steigt der Informationsbedarf zur Vitalitätsentwicklung von Waldbeständen, zu Baumarten, zu Folgereaktionen von Störungsereignissen wie z.B. Sturm, Kalamitäten, Da detaillierte Information häufig fehlen, sind die zahlreich verbreiteten Abschätzungen hierzu widersprüchlich und spekulativ. Parallel zur terrestrischen Waldzustandserfassung ist die forstliche Fernerkundung seit mehreren Jahrzehnten bemüht, diese Informationslücke zu schließen. Allerdings ist die Unterscheidung von Baumarten bzw. -gattungen und deren Zustand noch immer problematisch. Zur Erhebung dieser Messwerte fehlen u.a. belastbare baumphysiologisch belegte Zusammenhänge. Dafür bieten sich Verfahren der Fernerkundung an, wenn über eine rein empirische Erhebung hinaus die Ableitung baumphysiologischer Parameter gelingt. Vor diesem Hintergrund soll mit dem aktuellen Forschungsvorhaben eine Brücke zwischen den modernen Möglichkeiten der forstlichen Fernerkundung und Gehölzphysiologie geschlagen werden. Ein im Wald installierter 40 m hoher Drehkran am GFZ TERENO-Forschungsstandort im Raum Demmin (Mecklenburg-Vorpommern) bietet dabei für FEMOPHYS einzigartige Möglichkeiten. Das Forschungsvorhaben verfolgt folgende Zielstellungen: 1. Untersuchung von Zusammenhängen zwischen stressbedingten, physiologischen Veränderungen in Baumkronen, Stamm und Wurzeln und deren Quantifizierbarkeit durch "Messung von außen" 2. Verknüpfung des methodischen Knowhow der baumphysiologischen Diagnostik und den Verfahren der hyper-/multispektralen und thermalen Diagnostik von Baumkronen 3. Identifikation klimasensitiver Areale auf der Basis von Flächendaten und baumphysiologischen Untersuchungen speziell für Hauptbaumarten 4. Entwicklung eines einfach zugänglichen Informationsproduktes zum baumartenspezifischen Waldzustand Das Projekt will einen Forest Vulnerability Index anvisieren, der Zielgrößen wie z.B. Anfälligkeit für Insektenbefall und Dürre-Schäden ausgibt. | Prof. Dr. habil. Ralf Kätzel Tel.: +49 3334 2759-230 ralf.kaetzel@lfb.brandenburg.de Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE) Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | WKF | ||
| 01.09.2022 | 30.04.2027 | 2220WK80C4 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines fernerkundungsbasierten Monitoringverfahrens auf Grundlage einer physiologisch fundierten Vitalitätsbewertung von Hauptbaumarten in Mischbeständen; Teilvorhaben 3: Spektralanalyse - Akronym: FEMOPHYS | Im Zuge des Klimawandels steigt der Informationsbedarf zur Vitalitätsentwicklung von Wäldern und Baumarten und deren Reaktionen auf Störungsereignisse wie Sturm oder Kalamitäten. Da detaillierte Information häufig fehlen, sind die zahlreich verbreiteten Abschätzungen hierzu teils widersprüchlich und spekulativ. Parallel zur terrestrischen Waldzustandserfassung ist die forstliche Fernerkundung bemüht, diese Informationslücke zu schließen. Allerdings ist die Unterscheidung von Baumarten und deren Vitalitätszustand noch immer problematisch. Zur Erhebung dieser Messwerte fehlen belastbare baumphysiologisch belegte Zusammenhänge. Dafür bieten sich Verfahren der Fernerkundung an, wenn über eine rein empirische Erhebung hinaus die Ableitung baumphysiologischer Parameter gelingt. Mit dem aktuellen Forschungsvorhaben soll eine Brücke zwischen den modernen Möglichkeiten der forstlichen Fernerkundung und Gehölzphysiologie geschlagen werden. Ein im Wald installierter 40 m hoher Drehkran am GFZ TERENO-Forschungsstandort im Raum Demmin (MV) bietet dabei für FeMoPhys einzigartige Möglichkeiten. Das Vorhaben verfolgt folgende Ziele: 1. Untersuchung von Zusammenhängen zwischen stressbedingten, physiologischen Veränderungen in Baumkronen, Stamm und Wurzeln und deren Quantifizierbarkeit durch "Messung von außen" 2. Verknüpfung des methodischen Knowhow der baumphysiologischen Diagnostik und den Verfahren der hyper-/multispektralen und thermalen Diagnostik von Baumkronen 3. Identifikation klimasensitiver Areale auf der Basis von Flächendaten und baumphysiologischen Untersuchungen speziell für Hauptbaumarten 4. Entwicklung eines einfach zugänglichen Informationsproduktes zum Waldzustand Das Projekt will einen Forest Vulnerability Index anvisieren, der Zielgrößen wie Anfälligkeit für Insektenbefall und Dürreschäden ausgibt. Dieser und weitere Indizes können kombiniert werden, und so helfen, Risikos für Kaskadeneffekte und die Überschreitung von Kipppunkten abzuschätzen. | Prof. Dr. Birgit Kleinschmit Tel.: +49 30 314-72847 birgit.kleinschmit@tu-berlin.de Technische Universität Berlin - Fakultät VI - Planen Bauen Umwelt - Institut für Landschaftsarchitektur und Umweltplanung - Fachgebiet für Geoinformation in der Umweltplanung Straße des 17. Juni 145 10623 Berlin | WKF | ||
| 01.09.2022 | 30.04.2027 | 2220WK80D4 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines fernerkundungsbasierten Monitoringverfahrens auf Grundlage einer physiologisch fundierten Vitalitätsbewertung von Hauptbaumarten in Mischbeständen; Teilvorhaben 4: Satellitendatenauswertung - Akronym: FEMOPHYS | Im Zuge des Klimawandels steigt der Informationsbedarf zur Vitalitätsentwicklung von Wäldern und Baumarten u. deren Reaktionen auf Störungsereignisse wie Sturm oder Kalamitäten. Da detaillierte Information häufig fehlen, sind die zahlreich verbreiteten Abschätzungen hierzu teils widersprüchlich und spekulativ. Parallel zur terrestrischen Waldzustandserfassung ist die forstliche Fernerkundung bemüht, diese Informationslücke zu schließen. Allerdings ist die Unterscheidung von Baumarten und deren Vitalitätszustand noch immer problematisch. Zur Erhebung dieser Messwerte fehlen belastbare baumphysiologisch belegte Zusammenhänge. Dafür bieten sich Verfahren der Fernerkundung an, wenn über eine rein empirische Erhebung hinaus die Ableitung baumphysiologischer Parameter gelingt. Mit dem aktuellen Forschungsvorhaben soll eine Brücke zwischen den modernen Möglichkeiten der forstlichen Fernerkundung und Gehölzphysiologie geschlagen werden. Ein im Wald installierter 40 m hoher Drehkran am GFZ TERENO-Forschungsstandort im Raum Demmin bietet dabei für FeMoPhys einzigartige Möglichkeiten. Das Vorhaben verfolgt folgende Ziele: 1. Untersuchung von Zusammenhängen zwischen stressbedingten, physiologischen Veränderungen in Baumkronen, Stamm und Wurzeln und deren Quantifizierbarkeit durch "Messung von außen" 2. Verknüpfung des methodischen Knowhow der baumphysiologischen Diagnostik und den Verfahren der hyper-/multispektralen und thermalen Diagnostik von Baumkronen 3. Identifikation klimasensitiver Areale auf der Basis von Flächendaten und baumphysiologischen Untersuchungen speziell für Hauptbaumarten 4. Entwicklung eines einfach zugänglichen Informationsproduktes zum baumartenspezifischen Waldzustand. Das Projekt will einen Forest Vulnerability Index anvisieren, der Zielgrößen wie Anfälligkeit für Insektenbefall und Dürreschäden ausgibt. Dieser und weitere Indizes können kombiniert werden, und so helfen, Risikos für Kaskadeneffekte und die Überschreitung von Kipppunkten abzuschätzen. | Dr. Annett Frick Tel.: +49 331 27577-60 annett.frick@lup-umwelt.de LUP - Luftbild Umwelt Planung GmbH Große Weinmeisterstr. 3 a 14469 Potsdam | WKF | ||
| 01.09.2022 | 30.04.2027 | 2220WK80E4 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines fernerkundungsbasierten Monitoringverfahrens auf Grundlage einer physiologisch fundierten Vitalitätsbewertung von Hauptbaumarten in Mischbeständen; Teilvorhaben 5: Forstliche Erfassung - Akronym: FEMOPHYS | Im Zuge des Klimawandels steigt der Informationsbedarf zur Vitalitätsentwicklung von Wäldern und Baumarten und deren Reaktionen auf Störungsereignisse wie Sturm oder Kalamitäten. Da detaillierte Information häufig fehlen, sind die zahlreich verbreiteten Abschätzungen hierzu teils widersprüchlich und spekulativ. Parallel zur terrestrischen Waldzustandserfassung ist die forstliche Fernerkundung bemüht, diese Informationslücke zu schließen. Allerdings ist die Unterscheidung von Baumarten und deren Vitalitätszustand noch immer problematisch. Zur Erhebung dieser Messwerte fehlen belastbare baumphysiologisch belegte Zusammenhänge. Dafür bieten sich Verfahren der Fernerkundung an, wenn über eine rein empirische Erhebung hinaus die Ableitung baumphysiologischer Parameter gelingt. Mit dem aktuellen Forschungsvorhaben soll eine Brücke zwischen den modernen Möglichkeiten der forstlichen Fernerkundung und Gehölzphysiologie geschlagen werden. Ein im Wald installierter 40 m hoher Drehkran am GFZ TERENO-Forschungsstandort im Raum Demmin (MV) bietet dabei für FeMoPhys einzigartige Möglichkeiten. Das Vorhaben verfolgt folgende Ziele: 1.Untersuchung von Zusammenhängen zwischen stressbedingten, physiologischen Veränderungen in Baumkronen, Stamm und Wurzeln und deren Quantifizierbarkeit durch "Messung von außen" 2.Verknüpfung des methodischen Knowhow der baumphysiologischen Diagnostik und den Verfahren der hyper-/multispektralen und thermalen Diagnostik von Baumkronen 3.Identifikation klimasensitiver Areale auf der Basis von Flächendaten und baumphysiologischen Untersuchungen speziell für Hauptbaumarten 4.Entwicklung eines einfach zugänglichen Informationsproduktes zum baumartenspezifischen Waldzustand Das Projekt will einen Forest Vulnerability Index anvisieren, der Zielgrößen wie Anfälligkeit für Insektenbefall und Dürreschäden ausgibt. Dieser und weitere Indizes können kombiniert werden, und so helfen, Risikos für Kaskadeneffekte und die Überschreitung von Kipppunkten abzuschätzen. | Kai Jütte Tel.: +49 385 6700-227 kai.juette@lfoa-mv.de Landesforst Mecklenburg-Vorpommern Anstalt des öffentlichen Rechts - Betriebsteil Forstplanung, Versuchswesen, Forstliche Informationssysteme Zeppelinstr. 3 19061 Schwerin | WKF | ||
| 01.09.2022 | 30.04.2027 | 2220WK80F4 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines fernerkundungsbasierten Monitoringverfahrens auf Grundlage einer physiologisch fundierten Vitalitätsbewertung von Hauptbaumarten in Mischbeständen; Teilvorhaben 6: Dendrochronologie und Baummonitoring - Akronym: FEMOPHYS | Im Zuge des Klimawandels steigt der Informationsbedarf zur Vitalitätsentwicklung von Wäldern und Baumarten und deren Reaktionen auf Störungsereignisse wie Sturm oder Kalamitäten. Da detaillierte Information häufig fehlen, sind die zahlreich verbreiteten Abschätzungen hierzu teils widersprüchlich und spekulativ. Parallel zur terrestrischen Waldzustandserfassung ist die forstliche Fernerkundung bemüht, diese Informationslücke zu schließen. Allerdings ist die Unterscheidung von Baumarten und deren Vitalitätszustand noch immer problematisch. Zur Erhebung dieser Messwerte fehlen belastbare baumphysiologisch belegte Zusammenhänge. Dafür bieten sich Verfahren der Fernerkundung an, wenn über eine rein empirische Erhebung hinaus die Ableitung baumphysiologischer Parameter gelingt. Mit dem aktuellen Forschungsvorhaben soll eine Brücke zwischen den modernen Möglichkeiten der forstlichen Fernerkundung und Gehölzphysiologie geschlagen werden. Ein im Wald installierter 40 m hoher Drehkran am GFZ TERENO-Forschungsstandort im Raum Demmin (MV) bietet dabei für FeMoPhys einzigartige Möglichkeiten. Das Vorhaben verfolgt folgende Ziele: 1. Untersuchung von Zusammenhängen zwischen stressbedingten, physiologischen Veränderungen in Baumkronen, Stamm und Wurzeln und deren Quantifizierbarkeit durch "Messung von außen" 2. Verknüpfung des methodischen Knowhow der baumphysiologischen Diagnostik und den Verfahren der hyper-/multispektralen und thermalen Diagnostik von Baumkronen 3. Identifikation klimasensitiver Areale auf der Basis von Flächendaten und baumphysiologischen Untersuchungen speziell für Hauptbaumarten 4. Entwicklung eines einfach zugänglichen Informationsproduktes zum baumartenspezifischen Waldzustand Das Projekt will einen Forest Vulnerability Index anvisieren, der Zielgrößen wie Anfälligkeit für Insektenbefall und Dürreschäden ausgibt. Dieser und weitere Indizes können kombiniert werden, und so helfen, Risikos für Kaskadeneffekte und die Überschreitung von Kipppunkten abzuschät | Prof. Ph.D. Martin Wilmking Tel.: +49 3834 420-4095 wilmking@uni-greifswald.de Universität Greifswald - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Biologie - Institut für Botanik und Landschaftsökologie - Landschaftsökologie und Ökosystemdynamik Grimmer Str. 88 17489 Greifswald | WKF | ||
| 01.03.2023 | 28.02.2026 | 2220WK81A4 | Verbundvorhaben: Einsatz der Erdbeobachtung zur Erfassung von klimabedingten Schädigungen des Waldes in Deutschland; Teilvorhaben 1: Koordination und deutschlandweite fernerkundliche Analysen des Waldes - Akronym: ForstEO | Das Werkzeug der Erdbeobachtung wird auf verschiedenen Skaleneben genutzt, um Methodenentwicklungen voranzutreiben. Langjährige Erfahrungen des DLR-DFD in der skalenübergreifenden Nutzung und Auswertung von Satellitendaten und umfangreichen Satellitendaten-Zeitreihen verschiedenster Sensoren für globale, kontinentale, regionale und lokale Anwendung zur Beschreibung und Quantifizierung des Globalen Wandels werden zusammengeführt mit der langjährigen Erfahrung aus der forstlich fokussierten Fernerkundung, eingebracht durch die Kooperationspartner aus den forstlichen Forschungsanstalten der beteiligten Bundesländer Thüringen und Bayern, sowie Baden-Württemberg, Niedersachsen, Hessen, Sachsen-Anhalt und Schleswig-Holstein. Durch die Beteiligung der 4 Partner, die die forstliche Forschung in 7 Bundesländern vertreten, wird ca. 65% des deutschen Waldes abgedeckt. Die Kooperation ermöglicht eine zielgerechte, praxisnahe Herangehensweise kombiniert aus den Bedürfnissen der kooperierenden Länder, dem Wissen aller Beteiligten, um das Potential und der Grenzen der Fernerkundung und dem Wissen der forstlichen Institutionen der Länder, welche Interessen auf Bundes-, Landes- und Regionalebene bestehen. Gemeinsam wird mit robusten Methoden der Fernerkundung, wie anerkannten Technologien des maschinellen Lernens, an der Generierung und Weiterentwicklung praxis-relevanter Informationsprodukte für die raumzeitliche Erfassung von klimabedingten Schädigungen am Wald in Deutschland gearbeitet. Auf Landesebene wird auf Schädigungen an Laubhölzer in Bayern und in Thüringen auf die Ursachendifferenzierung von Schädigungen fokussiert. Auf der regionalen Ebene kann z.B. durch die Integration hoch genauer in-situ-Daten der beteiligten Projektpartner eine qualitative Prüfung ermöglicht und Herangehensweisen entwickelt und getestet werden, um relevante Informationen auf andere Skalenebenen zu übertragen. | Dr. Frank Thonfeld Tel.: +49 8153 28-4306 frank.thonfeld@dlr.de Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. - Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum - Abteilung Dynamik der Landoberfläche Münchner Str. 20 82234 Weßling | WKF | ||
| 01.03.2023 | 28.02.2026 | 2220WK81B4 | Verbundvorhaben: Einsatz der Erdbeobachtung zur Erfassung von klimabedingten Schädigungen des Waldes in Deutschland; Teilvorhaben 2: Differenzierung von Veränderungsursachen - Akronym: ForstEO | Das Werkzeug der Erdbeobachtung wird auf verschiedenen Skaleneben genutzt, um Methodenentwicklungen voranzutreiben. Langjährige Erfahrungen des DLR-DFD in der skalenübergreifenden Nutzung und Auswertung von Satellitendaten und umfangreichen Satellitendaten-Zeitreihen verschiedenster Sensoren für globale, kontinentale, regionale und lokale Anwendung zur Beschreibung und Quantifizierung des Globalen Wandels werden zusammengeführt mit der langjährigen Erfahrung aus der forstlich fokussierten Fernerkundung, eingebracht durch die Kooperationspartner aus den forstlichen Forschungsanstalten der beteiligten Bundesländer Thüringen und Bayern, sowie Baden-Württemberg, Niedersachsen, Hessen, Sachsen-Anhalt und Schleswig-Holstein. Durch die Beteiligung der 4 Partner, die die forstliche Forschung in 7 Bundesländern vertreten, wird ca. 65% des deutschen Waldes abgedeckt. Die Kooperation ermöglicht eine zielgerechte, praxisnahe Herangehensweise kombiniert aus den Bedürfnissen der kooperierenden Länder, dem Wissen aller Beteiligten, um das Potential und der Grenzen der Fernerkundung und dem Wissen der forstlichen Institutionen der Länder, welche Interessen auf Bundes-, Landes- und Regionalebene bestehen. Gemeinsam wird mit robusten Methoden der Fernerkundung, wie anerkannten Technologien des maschinellen Lernens, an der Generierung und Weiterentwicklung praxis-relevanter Informationsprodukte für die raumzeitliche Erfassung von klimabedingten Schädigungen am Wald in Deutschland gearbeitet. Auf Landesebene wird auf Schädigungen an Laubhölzern in Bayern und in Thüringen auf die Ursachendifferenzierung von Schädigungen fokussiert. Auf der regionalen Ebene kann z. B. durch die Integration hoch genauer in-situ-Daten der beteiligten Projektpartner eine qualitative Prüfung ermöglicht und Herangehensweisen entwickelt und getestet werden, um relevante Informationen auf andere Skalenebenen zu übertragen. | Dipl.-Ing. Forst Sergej Chmara Tel.: +49 3621 225-331 sergej.chmara@forst.thueringen.de ThüringenForst - Anstalt öffentlichen Rechts - Forstliches Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha Jägerstr. 1 99867 Gotha | WKF | ||
| 01.03.2023 | 28.02.2026 | 2220WK81C4 | Verbundvorhaben: Einsatz der Erdbeobachtung zur Erfassung von klimabedingten Schädigungen des Waldes in Deutschland; Teilvorhaben 3: Untersuchung von fernerkundungssichtbaren Schäden am Laubholz in Bayern - Akronym: ForstEO | Das Werkzeug der Erdbeobachtung wird auf verschiedenen Skaleneben genutzt, um Methodenentwicklungen voranzutreiben. Langjährige Erfahrungen des DLR-DFD in der skalenübergreifenden Nutzung und Auswertung von Satellitendaten und umfangreichen Satellitendaten-Zeitreihen verschiedenster Sensoren für globale, kontinentale, regionale und lokale Anwendung zur Beschreibung und Quantifizierung des Globalen Wandels werden zusammengeführt mit der langjährigen Erfahrung aus der forstlich fokussierten Fernerkundung, eingebracht durch die Kooperationspartner aus den forstlichen Forschungsanstalten der beteiligten Bundesländer Thüringen und Bayern, sowie Baden-Württemberg, Niedersachsen, Hessen, Sachsen-Anhalt und Schleswig-Holstein. Durch die Beteiligung der 4 Partner, die die forstliche Forschung in 7 Bundesländern vertreten, wird ca. 65% des deutschen Waldes abgedeckt. Die Kooperation ermöglicht eine zielgerechte, praxisnahe Herangehensweise kombiniert aus den Bedürfnissen der kooperierenden Länder, dem Wissen aller Beteiligten, um das Potential und der Grenzen der Fernerkundung und dem Wissen der forstlichen Institutionen der Länder, welche Interessen auf Bundes-, Landes- und Regionalebene bestehen. Gemeinsam wird mit robusten Methoden der Fernerkundung, wie anerkannten Technologien des maschinellen Lernens, an der Generierung und Weiterentwicklung praxis-relevanter Informationsprodukte für die raumzeitliche Erfassung von klimabedingten Schädigungen am Wald in Deutschland gearbeitet. Auf Landesebene wird auf Schädigungen an Laubhölzer in Bayern und in Thüringen auf die Ursachendifferenzierung von Schädigungen fokussiert. Auf der regionalen Ebene kann z.B. durch die Integration hoch genauer in-situ-Daten der beteiligten Projektpartner eine qualitative Prüfung ermöglicht und Herangehensweisen entwickelt und getestet werden, um relevante Informationen auf andere Skalenebenen zu übertragen | Dr. Adelheid Wallner Tel.: +49 8161 4591-143 adelheid.wallner@lwf.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1 85354 Freising | WKF | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2220WK83A4 | Verbundvorhaben: Transpiration von Waldbäumen als zukünftiges ökophysiologisches Lebenszeichen für das forstliche Umweltmonitoring; Teilvorhaben 1: Kritische Parameter und Messwerte für verbesserte Wasserbilanzabschätzungen - Akronym: WWT | Das forstliche Umweltmonitoring besteht aus einem abgestuften Design, das es ermöglicht durch wiederholte Inventuren (Level I) sowohl die Effekte in der Fläche zu erfassen, als auch aktuelle Veränderungen in Prozessen und Stoffflüssen an Intensiv-Monitoringflächen (Level II) zu messen.Die Verfügbarkeit von Wasser für die Transpiration ist für Pflanzen eine essentielle Grundlage, womit die Transpiration ein ebenso wichtiges Lebenszeichen von Waldbäumen darstellt wie die Photosynthese selbst. Die Transpiration wird jedoch trotz der zentralen Wichtigkeit als ökophysiologisches Lebenszeichen beim Intensiv-Monitoring bisher nicht gemessen.In dem vorgeschlagenen Projekt soll daher ein Modellsystem für das forstliche Umweltmonitoring (a) zur Messung der Transpiration mit moderner State-of-the- Art Technik und (b) zur verbesserten Schätzung der Sickerwasserraten entwickelt werden. Im Projekt wollen wir mittels dieser Modellsysteme die Nutzung der Bodenwasserressource von Einzelbäumen und Beständen mit verschiedenen Wurzelsystemen in Rein- und Mischbeständen untersuchen, um so das Zusammenspiel verschiedener Baumarten hinsichtlich der Trockenstressanfälligkeit und Resilienz zu untersuchen. Die Überführung der Messungen in das Umweltmonitoring würde die Beantwortung weiterer Fragestellungen ermöglichen, zum Beispiel nach einer möglichen langfristigen Anpassung des Wurzelraums bei Trockenstress. Damit können die Grenzen der Anpassungsfähigkeit der Waldbestände besser eingeschätzt werden. Die aktive Weitergabe der Erkenntnisse, des Designs und der Auswertungsroutinen in die AG Forstliches Umweltmonitoring wird eine langfristige Weiterentwicklung in allen Bundesländern stark ´unterstützen. Weiter wird dazu beitragen werden, auch Effekte von Klima(wandel)projektionen besser abzuschätzen. | Prof. Dr. Martin Maier Tel.: +49 551 39 12918 martin.maier@uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Department für Nutzpflanzenwissenschaften - Abt. Bodenphysik Grisebachstr. 6 37077 Göttingen | WKF | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2220WK83B4 | Verbundvorhaben: Transpiration von Waldbäumen als zukünftiges ökophysiologisches Lebenszeichen für das forstliche Umweltmonitoring; Teilvorhaben 2: Effektive Sap flow Messungen für das forstliche Umweltmonitoring - Akronym: WWT | Das forstliche Umweltmonitoring besteht aus einem abgestuften Design, das es ermöglicht, durch wiederholte Inventuren (Level I) sowohl die Effekte in der Fläche zu erfassen als auch aktuelle Veränderungen in Prozessen und Stoffflüssen an Intensiv-Monitoringflächen (Level II) zu messen. Die Verfügbarkeit von Wasser für die Transpiration ist für Pflanzen eine essentielle Grundlage, womit die Transpiration ein ebenso wichtiges Lebenszeichen von Waldbäumen darstellt wie die Photosynthese selbst. Die Transpiration wird jedoch trotz der zentralen Wichtigkeit als ökophysiologisches Lebenszeichen beim Intensiv-Monitoring bisher nicht gemessen. In dem vorgeschlagenen Projekt soll daher ein Modellsystem für das forstliche Umweltmonitoring (a) zur Messung der Transpiration mit moderner State-of-the-Art Technik und (b) zur verbesserten Schätzung der Sickerwasserraten entwickelt werden. Im Projekt wollen wir mittels dieser Modellsysteme die Nutzung der Bodenwasserressource von Einzelbäumen und Beständen mit verschiedenen Wurzelsystemen in Rein- und Mischbeständen untersuchen, um so das Zusammenspiel verschiedener Baumarten hinsichtlich der Trockenstressanfälligkeit und Resilienz zu untersuchen. Die Überführung der Messungen in das Umweltmonitoring würde die Beantwortung weiterer Fragestellungen ermöglichen, zum Beispiel nach einer möglichen langfristigen Anpassung des Wurzelraums bei Trockenstress. Damit können die Grenzen der Anpassungsfähigkeit der Waldbestände besser eingeschätzt werden. Die aktive Weitergabe der Erkenntnisse, des Designs und der Auswertungsroutinen in die AG Forstliches Umweltmonitoring wird eine langfristige Weiterentwicklung in allen Bundesländern stark unterstützen. Weiter wird dazu beitragen werden, auch Effekte von Klima(wandel)projektionen besser abzuschätzen. | Dr. Stephan Raspe Tel.: +49 8161 4591-224 stephan.raspe@lwf.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1 85354 Freising | WKF | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2220WK83C4 | Verbundvorhaben: Transpiration von Waldbäumen als zukünftiges ökophysiologisches Lebenszeichen für das forstliche Umweltmonitoring; Teilvorhaben 3: Neue Modelle für den Bodenwasserhaushalt - Akronym: WWT | Das forstliche Umweltmonitoring besteht aus einem abgestuften Design, das es ermöglicht durch wiederholte Inventuren (Level I) sowohl die Effekte in der Fläche zu erfassen, als auch aktuelle Veränderungen in Prozessen und Stoffflüssen an Intensiv-Monitoringflächen (Level II) zu messen.Die Verfügbarkeit von Wasser für die Transpiration ist für Pflanzen eine essentielle Grundlage, womit die Transpiration ein ebenso wichtiges Lebenszeichen von Waldbäumen darstellt wie die Photosynthese selbst. Die Transpiration wird jedoch trotz der zentralen Wichtigkeit als ökophysiologisches Lebenszeichen beim Intensiv-Monitoring bisher nicht gemessen.In dem vorgeschlagenen Projekt soll daher ein Modellsystem für das forstliche Umweltmonitoring (a) zur Messung der Transpiration mit moderner State-of-the-Art Technik und (b) zur verbesserten Schätzung der Sickerwasserraten entwickelt werden. Im Projekt wollen wir mittels dieser Modellsysteme die Nutzung der Bodenwasserressource von Einzelbäumen und Beständen mit verschiedenen Wurzelsystemen in Rein- und Mischbeständen untersuchen, um so das Zusammenspiel verschiedener Baumarten hinsichtlich der Trockenstressanfälligkeit und Resilienz zu untersuchen. Die Überführung der Messungen in das Umweltmonitoring würde die Beantwortung weiterer Fragestellungen ermöglichen, zum Beispiel nach einer möglichen langfristigen Anpassung des Wurzelraums bei Trockenstress. Damit können die Grenzen der Anpassungsfähigkeit der Waldbestände besser eingeschätzt werden. Die aktive Weitergabe der Erkenntnisse, des Designs und der Auswertungsroutinen in die AG Forstliches Umweltmonitoring wird eine langfristige Weiterentwicklung in allen Bundesländern stark ´unterstützen. Weiter wird dazu beitragen werden, auch Effekte von Klima(wandel)projektionen besser abzuschätzen. | Prof. Dr. Andreas Hartmann Tel.: +49 351 463-42551 andreas.hartmann@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Hydrowissenschaften - Institut für Grundwasserwirtschaft - Professur Grundwassersysteme Bergstr. 66 01069 Dresden | WKF | ||
| 01.01.2023 | 30.06.2026 | 2220WK85A4 | Verbundvorhaben: Satellitengestützte Echtzeitüberwachung und Risikoabschätzung des Waldzustandes; Teilvorhaben 1: Bodengestütztes Monitoring - Akronym: WALD-Puls | Neue Ansätze in digitalem Wald-Monitoring, Aufbereitung und der digitalen Bereitstellung von räumlich und zeitlich hochaufgelösten Daten zu Wuchsleistung, Stress, und Waldschäden sind dringend erforderlich, um die Auswirkungen mehrerer und kombinierter Stressfaktoren auf das Funktionieren von Waldökosystemen und den damit verbundenen Ökosystemleistungen besser und auch schneller beurteilen zu können. Das Verbundvorhaben WALD-Puls setzt sich aus zwei integrierten Teilvorhaben zusammen. Ziel des ersten Teilvorhabens ist die Entwicklung und Erprobung eines Wald-Monitoring Systems, das in Nahe-Echtzeit und räumlich verteilt boden- als auch satellitengestützte Daten sammelt und verknüpft, um dadurch die Risikoabschätzung zu verbessern und langfristige Projektionen zu unterstützen - von der Wurzel bis zur Krone - vom Einzelbaum zum Bestand - vom Bestand zum Waldökosystem. Ziel des zweiten Teilvorhabens ist den bereits bestehenden Waldzustandsmonitor (WZM) bzgl. der räumlichen Auflösung und der zeitlichen Latenz zu verbessern, zusätzliche Produkte einschließlich Frühwarnindikatoren bereitzustellen um darauf basierend ein deutschlandweites, digitales Waldzustandsmonitoring aufzubauen. Beide TVs sollen durch ein integratives Arbeitspaket schließlich miteinander verknüpft werden, um durch iterative Optimierung maximale Synergien zu erzielen. Den traditionellen Blick von unten in die Baumkronen wird in WALD-Puls um den informierten Blick von oben erweitert. Echtzeitdaten des Baumwachstums werden mit Satellitendaten verschnitten, ermöglichen eine flächenhafte, hochaufgelöste Risikobewertung und werden direkt über eine Web-Plattform und ein gekoppeltes, automatisiertes Frühwarnsystem (z.B. SMS) Waldbewirtschafter*innen und anderen Interessent*innen zur Verfügung gestellt. | Prof. Ph.D. Martin Wilmking Tel.: +49 3834 420-4095 wilmking@uni-greifswald.de Universität Greifswald - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Biologie - Institut für Botanik und Landschaftsökologie - Landschaftsökologie und Ökosystemdynamik Grimmer Str. 88 17489 Greifswald | WKF | ||
| 01.01.2023 | 30.06.2026 | 2220WK85B4 | Verbundvorhaben: Satellitengestützte Echtzeitüberwachung und Risikoabschätzung des Waldzustandes; Teilvorhaben 2: Satellitengestütztes Monitoring - Akronym: WALD-Puls | Neue Ansätze in digitalem Wald-Monitoring, Aufbereitung und der digitalen Bereitstellung von räumlich und zeitlich hochaufgelösten Daten zu Wuchsleistung, Stress, und Waldschäden sind dringend erforderlich, um die Auswirkungen mehrerer und kombinierter Stressfaktoren auf das Funktionieren von Waldökosystemen und den damit verbundenen Ökosystemleistungen besser und auch schneller beurteilen zu können. Das Verbundvorhaben WALD-Puls setzt sich aus zwei integrierten Teilvorhaben zusammen. Ziel des ersten Teilvorhabens ist die Entwicklung und Erprobung eines Wald-Monitoring Systems, das in Nahe-Echtzeit und räumlich verteilt boden- als auch satellitengestützte Daten sammelt und verknüpft, um dadurch die Risikoabschätzung zu verbessern und langfristige Projektionen zu unterstützen - von der Wurzel bis zur Krone - vom Einzelbaum zum Bestand - vom Bestand zum Waldökosystem. Ziel des zweiten Teilvorhabens ist den bereits bestehenden Waldzustandsmonitor (WZM) bzgl. der räumlichen Auflösung und der zeitlichen Latenz zu verbessern, zusätzliche Produkte einschließlich Frühwarnindikatoren bereitzustellen um darauf basierend ein deutschlandweites, digitales Waldzustandsmonitoring aufzubauen. Beide TVs sollen durch ein integratives Arbeitspaket schließlich miteinander verknüpft werden, um durch iterative Optimierung maximale Synergien zu erzielen. Den traditionellen Blick von unten in die Baumkronen wird in WALD-Puls um den informierten Blick von oben erweitert. Echtzeitdaten des Baumwachstums werden mit Satellitendaten verschnitten, ermöglichen eine flächenhafte, hochaufgelöste Risikobewertung und werden direkt über eine Web-Plattform und ein gekoppeltes, automatisiertes Frühwarnsystem (z.B. SMS) Waldbewirtschafter*innen und anderen Interessent*innen zur Verfügung gestellt. | Dr. Allan Buras Tel.: +49 8161 71 4762 allan.buras@tum.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Forschungsdepartment Ökologie- und Ökosystemmanagement - FG Land Surface - Atmosphere Interactions Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | WKF | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2027 | 2220WK86A4 | Verbundvorhaben: Standardisiertes Monitoring von Wachstumsreaktionen wichtiger Waldbaumarten auf klimatische Extremereignisse; Teilvorhaben 1: Klima-Wachstumsbeziehungen und spektrale Strahlungsanalyse von Hauptbaumarten sowie Projektkoordination - Akronym: MW3_RWTH | Hauptziel von TV1 ist die Untersuchung verschiedener Hauptbaumarten entlang der deutschen Mittelgebirgsschwelle in Bezug auf ihre Reaktion auf klimatische Extremereignisse. Dazu werden langfristige Klima-Wachstumsbeziehungen ermittelt und mit hochfrequenten physiologischen Messungen am Baum kombiniert. Zur Erklärung der beobachteten Reaktionsmuster werden verschiedene Standortfaktoren und Umweltparameter hinzugezogen. Dabei werden Klima, Boden und Topographie genauso berücksichtigt wie die Bestandshistorie und Managementfaktoren. Ein weiteres Ziel von TV1 ist die Entwicklung eines neuen Strahlungsmoduls. Dies soll in das standardisierte DHC-Monitoringsystem integriert werden, um die kurzwellige Strahlung photosynthetisch und photomorphogenetisch relevanter Spektralbereiche in Echtzeit zu erfassen. Die Spektralanalyse liefert Einblicke in die Kroneneigenschaften und damit in das Stresslevel der Bäume. Durch die Kopplung mit den gemessenen Kohlenstoff- und Wasserflüssen sowie weiteren DHC-Daten können die Strahlungsdaten zudem Aufschluss über verschiedene Aspekte der Morphogenese geben. Die Erkenntnisse aus TV1 dienen dem Prozessverständnis und bilden eine wichtige Basis für die Berechnung von Energie-, Wasser- und Kohlenstoffbilanzen ausgewählter Waldbestände. Sie fließen in die im Gesamtprojekt verwendeten Modelle ein und werden genutzt, um Zusammenhänge zwischen Energieinput, Wachstum und Stress zu quantifizieren. Die Strahlungsdaten dienen zudem der Verbesserung der Validierung von Fernerkundungsprodukten. Neben den genannten Forschungsaktivitäten übernimmt TV1 die Koordination des Verbundvorhabens und leitet die Bereiche Kommunikation und Transfer. Dazu gehört die Organisation von Projektmeetings und Workshops unter Einbezug relevanter AkteurInnen aus Forstpraxis und -verwaltung sowie die Entwicklung eines Leitfadens mit Handlungsempfehlungen für die Forstpraxis. Dieser soll basierend auf den Forschungsergebnissen zum Projektende veröffentlicht werden. | Prof. Dr. Michael Leuchner Tel.: +49 241-8096048 michael.leuchner@geo.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 5 - Georessourcen und Materialtechnik - Fachgruppe für Geowissenschaften und Geographie - Physische Geographie und Klimatologie Wüllnerstr. 5-7 52062 Aachen | WKF | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2027 | 2220WK86B4 | Verbundvorhaben: Standardisiertes Monitoring von Wachstumsreaktionen wichtiger Waldbaumarten auf klimatische Extremereignisse; Teilvorhaben 2: Bodenhydrologie und Modellierung - Akronym: MW3_FZJ | Hauptziel von TV2 ist die Entwicklung eines neuartigen, standardisierten Monitoringsystems für Waldökosysteme, welches die Vorteile bereits bestehender Messsysteme kombiniert und diese zu einer integrierten Station zur Echtzeiterfassung von Wachstumsreaktionen und Stress optimiert. Das System ist modular aufgebaut und ergänzt das bestehende kabellose bodenhydrologische SoilNet (HydroModul) mit einem KlimaModul, einem neuartigen DendroModul und einem neuartigen StrahlungsModul. Das System umfasst Sensoren zur Erfassung meteorologischer Kenngrößen, Saftfluss, Stammzuwachs, Bodenwasser sowie hochaufgelöster spektraler Strahlungsdaten. Ziel ist die Optimierung der Handhabung, Haltbarkeit, Kompatibilität und Echtzeit-Datenübertragung, sowie des Stromverbrauchs und der Kosten. Ein weiteres Ziel ist es, den Wasserhaushalt verschiedener Waldökosysteme zu charakterisieren Hierfür werden die wichtigsten Wasserhaushaltskomponenten über eine Kombination von Modellierung und Datenassimilationsverfahren für den Messzeitraum simuliert. Zur Simulation dieser Wasseraustauschprozesse wird das CLM5-Modell verwendet, welches explizit den Wassertransport durch die Vegetation unter Berücksichtigung des Boden-, Baumwasserpotenzials und des aktuellen Transpirationsbedarfs simuliert. Dadurch können Messungen des Matrixpotenzials und des Saftflusses über Datenassimilation direkt mit dem Modell verknüpft werden, um die Modellparameter zu aktualisieren. Die geschätzten Parameter für Baum- und Ökosystemtypen werden für großräumigere Simulationen verwendet, deren Ergebnisse dann mit Fernerkundungsvariablen verifiziert werden können. Weiterhin übernimmt TV2 die Aufgabe der Entwicklung einer Dateninfrastruktur und des Datenmanagements für das Projekt. Die Sensordaten werden von jeder Messstation per Funk an einen virtuellen Cloudserver übertragen, um eine automatisierte Verarbeitung (z.B. Datenkonvertierung und -integration) und einer Echtzeitbereitstellung von Messdaten zu ermöglichen. | Dr. Heye Bogena Tel.: +49 2461 61-6752 h.bogena@fz-juelich.de Forschungszentrum Jülich GmbH - Institut für Bio- und Geowissenschaften (IBG) - Agrosphäre (IBG-3) Wilhelm-Johnen-Str. 52428 Jülich | WKF | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2027 | 2220WK86C4 | Verbundvorhaben: Standardisiertes Monitoring von Wachstumsreaktionen wichtiger Waldbaumarten auf klimatische Extremereignisse; Teilvorhaben 3: Upscaling und Prognosen - Akronym: MW3 | Im Teilvorhaben 3 wird im Modul 5 (Flächendeckendes satellitengestütztes Monitoring der Wachstumsreaktion) ein satellitenbasiertes räumliches Monitoring der Wachstumsreaktion der Bäume für die Testgebiete entwickelt. Als Wachstumsreaktion wird die Veränderung des Saftflusses sowie des Dickenwachstums als Reaktion auf extreme Hitze- und Trockenperioden definiert. Beide Variablen werden mittels DHC-Stationen in situ gemessen und durch die Kombination mit Satellitendaten in die Fläche überführt. Als Prädiktoren werden neuartige Daten der spektral hochaufgelösten ECOSTRESS (IR hyperspektral), OCO-3 und DESIS (Hyperspektralsensor) herangezogen, die alle auf der ISS installiert und damit optimal für eine solche Datenkombination geeignet sind. Die Daten der punktuellen DHC-Stationen werden verwendet, um maschinelle Lernmodelle auf der Basis der spektral hochaufgelösten neuen Fernerkundungsdaten unter normalen und extremen Klimabedingungen zu trainieren. Die Modelle können auf das Prädiktorgitter angewendet werden, sodass die Zielvariablen räumlich modelliert werden können. Aufgrund der schlechten zeitlichen Auflösung werden diese Daten wiederum als Prädiktoren verwendet, um die Zielvariablen auf konventionelle, zeitlich höher aufgelöste (Sentinel, MODIS) und Kronen auflösende Systeme (Planet) zu transferieren. Damit ist ein räumliches Monitoring unter verschiedenen Klimabedingungen möglich. ECOSTRESS liefert gegitterte Prädiktorvariablen zur Verdunstung, zum Evaporative Stress Index sowie zur Water Use Efficiency in 30 bis 70 m Auflösung, die mit DHC-Messungen des Saftflusses kombiniert werden. OCO-3 liefert Informationen zur fotosynthetischen Aktivität (SIF: solar-induced chlorophyll fluorescence) in etwa 2 km Auflösung, die mit den DHC-Messungen zum Dickenwachstum kombiniert werden. DESIS liefert hyperspektrale Daten in 30 m Auflösung und wird v.a. für die Erhöhung der räumlichen Auflösung der OCO-3 Daten verwendet. | Prof. Dr. Jörg Bendix Tel.: +49 6421 282-4266 bendix@staff.uni-marburg.de Philipps-Universität Marburg - Fachbereich Geographie Deutschhausstr. 10 35037 Marburg | WKF | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2027 | 2220WK86D4 | Verbundvorhaben: Standardisiertes Monitoring von Wachstumsreaktionen wichtiger Waldbaumarten auf klimatische Extremereignisse; Teilvorhaben 4: Klima-Wachstumsbeziehungen, Wasserspeicher ungesättigte Zone und Grundwassereinfluss - Akronym: MW3 | Hauptziel von TV4 ist die Untersuchung verschiedener Hauptbaumarten in Bezug auf ihre Reaktion auf klimatische Extremereignisse. Dazu werden in Kooperation mit der RWTH Aachen durch dendrochronologische Messungen langfristige Klima-Wachstumsbeziehungen ermittelt und mit hochfrequenten physiologischen Messungen am Baum sowie Messungen der Wasserspeicheränderungen im Untergrund kombiniert. Zur Erklärung der beobachteten Reaktionsmuster werden verschiedene Standortfaktoren und Umweltparameter herangezogen. Dabei werden Klima, Boden und Topographie genauso berücksichtigt wie die Bestandshistorie, Bestandes-Charakteristika und Managementfaktoren. Schwerpunkte bei der Analyse der Reaktionen der verschiedenen Baumarten werden in TV4 auch insbesondere in der Untersuchung des Einflusses der unterirdischen Wasserspeicher, ihrer räumlichen Variabilität und Dynamik liegen. Ein Arbeitspaket befasst sich hier mit dem Einfluss des Grundwasserflurabstandes auf Wachstum und Stressreaktionen der Baumarten. Dazu eignet sich das Untersuchungsgebiet im Müritz Nationalpark besonders, da hier auf geringen Distanzen sehr unterschiedliche Flurabstände auftreten. Zusätzlich ermöglicht das experimentelle Design auch den Vergleich verschiedener grundwasserferner Standorte um den Effekt des Baumbestandes, d.h. Reinbestand gegenüber Mischbestand genauer zu untersuchen. Unterstützend wird die Tiefenverteilung der Wurzelwasseraufnahme aus der Dynamik der Bodenfeuchtedaten ermittelt. An Standorten mit intensiver Instrumentierung zur Bodenfeuchte und Saugspannung werden die räumlichen Verteilungen der Bodenfeuchte (lateral und vertikal) im Kontext der Waldbestände ausgewertet. Diese dynamischen räumlichen Muster werden den hochaufgelösten Wachstums- und Stressreaktionen der Bäume gegenübergestellt. Die direkte Gegenüberstellung sowie die lokalen meteorologischen Beobachtungen ermöglichen dann die Ermittlung von kombinierten hydropedo- und hydrometeorologischen Schwellenwerten der Stressreaktion. | Dr. Theresa Blume Tel.: +49 331 2881512 blume@gfz-potsdam.de Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ Telegrafenberg 14473 Potsdam | WKF | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2027 | 2220WK86E4 | Verbundvorhaben: Standardisiertes Monitoring von Wachstumsreaktionen wichtiger Waldbaumarten auf klimatische Extremereignisse; Teilvorhaben 5: Dendrophysiologische Variablen zur Kalibrierung individuenbasierter Waldmodellierung unter Klimaextremen - Akronym: MW3 | Ziel von Teilvorhaben 5 ist die Entwicklung eines standardisierten Monitoringsystems und -protokolls zur Erfassung und Analyse von Wachstumsreaktionen. Darauf aufbauend werden wichtige mitteleuropäische Waldbaumarten modelliert mit Fokus auf klimatische Extreme. Unter Verwendung von bereits vorhandenen Klima-, Dendrometer-, Saftfluss- und Bodenwasserdaten für den Standort Hohes Holz werden die Dürrejahre 2018/19 bezüglich Kohlenstoff- und Wasserkreislauf analysiert. Die etablierten Standards zur Messung, Prozessierung und Dokumentation der dendrophysiologischen (DHC)-Daten sollen einer breiten Wissenschafts- und Forstcommunity zur Verfügung gestellt werden. Um die Auswirkungen des Klimawandels und Extremereignissen auf das Waldwachstum in Deutschland abzuschätzen, wird die Parametrisierung des individuen-basierten Waldmodels FORMIND mittels der im Projekt erhobenen Daten verfeinert und auf weitere Baumarten ausgeweitet. Mit zusätzlichen standardisierten Echtzeiterfassungen der dendrophysiologischen, bodenhydrologischen und klimatologischen Messdaten aller Standorte, sowie Fernerkundungsdaten können durch die FORMIND-Modellierung unterschiedliche Wachstumsbedingungen analysiert werden. Ziel ist es, eine Abschätzung der Auswirkungen verschiedener Klimaszenarien auf Kohlenstoffflüsse der Wälder in Deutschland zu ermöglichen. Vor allem die langfristigen Folgen von Extremereignissen auf Wachstumsreaktionen für verschiedene Baumarten und Waldtypen, sollen quantifiziert werden. Darauf aufbauend sollen Klimasensitivitäten und Wachstumsprognosen für unterschiedliche heimische und nicht-heimische Waldbaumarten erstellt und Handlungsempfehlungen für die aktuelle und zukünftige Forstpraxis abgeleitet werden. | Prof. Dr. rer. nat. Andreas Huth Tel.: +49 341 235-1719 andreas.huth@ufz.de Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ Permoserstr. 15 04318 Leipzig | WKF | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2027 | 2220WK92A4 | Verbundvorhaben: Trockenheitsrisiken im Wald unter Klimawandel; Teilvorhaben 1: Modellierung Echtzeitbewertung - Akronym: TroWaK | Die Sommertrockenheit in den Jahren 2003, 2013, 2015, 2018 und 2019 verdeutlichen, dass die Häufung und Intensität katastrophaler Trockenheitsereignisse durch den Klimawandel wahrscheinlich deutlich ansteigen werden. Zur deutschlandweiten Echtzeitbewertung der Wasserverfügbarkeit und von Dürrerisiken in Waldflächen soll im Rahmen des Projektes TroWaK ein hochaufgelöstes Wasserhaushaltsmodell entwickelt werden. Die Ergebnisse des Wasserhaushaltsmodells bilden die Grundlage für neue Methoden zur Abschätzung des Risikos für abiotische und biotische Folgeschäden in trockenheitsbeeinflussten Wäldern. Der DWD arbeitet gemeinsam mit der NW-FVA und dem Thünen-Institut für Waldökosysteme an der Weiterentwicklung und Parametrisierung des Modells LWF-Brook90 (Wasserhaushaltsmodell) für verschiedene Baumarten. Die Ergebnisse des bereits laufenden WKF-Projektes "WBI_Praxis" zur Waldverdunstung und zur Streufeuchte sollen bei der Weiterentwicklung mit einbezogen werden. Das bestehende Bestandesklimamodell BEKLIMA wird für Waldbestände angepasst und soll zusätzliche Parameter berechnen, die für die Modelle der Projektpartner (verbessertes LWF-Brook90, Schädlinge, Krankheiten) benötigt werden. Die Daten der Level II-Stationen dienen zur Parametrisierung und zur späteren Validierung der Modelle. Als Ergebnis sollen zukünftig routinemäßig Karten zur aktuellen Bodenfeuchtesituation und zum aktuellem Schadensrisiko von Waldbeständen online bereitgestellt werden. Deutschlandweit kann so eine einheitliche Bewertung der Risiken für Waldbestände in Abhängigkeit von Klima, Baumartenzusammensetzung und Boden erfolgen. | Dr. Cathleen Frühauf Tel.: +49 69 8062-6077 cathleen.fruehauf@dwd.de Deutscher Wetterdienst (DWD) - Zentrum für Agrarmeteorologische Forschung (ZAMF) Bundesallee 33 38116 Braunschweig | WKF | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2027 | 2220WK92B4 | Verbundvorhaben: Trockenheitsrisiken im Wald unter Klimawandel; Teilvorhaben 2: Ableitung von trockenstress-bedingten abiotischen und baumartenspezifischen Schadpotentialen (Vitalität, Wachstum und Mortalität) auf Basis von Wasserhaushaltsindikatoren und deutschlandweiter Monitoring- und Inventurdaten - Akronym: TroWaK | Die Sommertrockenheit in den Jahren 2003, 2013, 2015, 2018 und 2019 verdeutlichen, dass die Häufung und Intensität katastrophaler Trockenheitsereignisse durch den Klimawandel wahrscheinlich deutlich ansteigen werden. Zur deutschlandweiten Echtzeitbewertung der Wasserverfügbarkeit und von Dürrerisiken in Waldflächen soll im Rahmen des Projektes TroWaK ein hochaufgelöstes Wasserhaushaltsmodell entwickelt werden. Die Ergebnisse des Wasserhaushaltsmodells bilden die Grundlage für neue Methoden zur Abschätzung des Risikos für abiotische und biotische Folgeschäden in trockenheitsbeeinflussten Wäldern. Das Thünen-Institut arbeitet gemeinsam mit der NW-FVA und dem DWD an der Weiterentwicklung und Parametrisierung des Modells LWF-Brook90 (Wasserhaushaltsmodell) für verschiedene Baumarten. Hierfür werden Forstliche Monitoring- und Inventurdaten genutzt. Mit den Wasserhaushaltsmodellierungen werden baumspezifische abiotische Stressfaktoren abgeleitet. Diese reichen von Wachstums- über Vitalitätseinbußen, bis zur Mortalität. Damit wird zur Erstellung routinemäßiger Karten zur aktuellen Bodenfeuchtesituation und zum aktuellem Schadensrisiko von Waldbeständen beigetragen. Deutschlandweit kann so eine einheitliche Bewertung der Risiken für Waldbestände in Abhängigkeit von Klima, Baumartenzusammensetzung und Boden erfolgen. Aus den Ergebnissen sollen deutschlandweit einheitliche forstliche Standortskarten abgeleitet werden. | Dr. Marco Natkhin Tel.: +49 03334 3820-340 marco.natkhin@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Waldökosysteme Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | WKF | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2027 | 2220WK92C4 | Verbundvorhaben: Trockenheitsrisiken im Wald unter Klimawandel; Teilvorhaben 3: Biotische Waldschadensmodellierung - Akronym: TroWaK | Die Sommertrockenheit in den Jahren 2003, 2013, 2015, 2018 und 2019 verdeutlichen, dass die Häufung und Intensität katastrophaler Trockenheitsereignisse durch den Klimawandel wahrscheinlich deutlich ansteigen werden. Zur deutschlandweiten Echtzeitbewertung der Wasserverfügbarkeit und von Dürrerisiken in Waldflächen soll im Rahmen des Projektes TroWaK ein hochaufgelöstes Wasserhaushaltsmodell entwickelt werden. Die Ergebnisse des Wasserhaushaltsmodells bilden die Grundlage für neue Methoden zur Abschätzung des Risikos für abiotische und biotische Folgeschäden in trockenheitsbeeinflussten Wäldern. Das JKI wird eng mit der NW-FVA zusammenarbeiten, um die wichtigsten Schaderreger und Krankheiten zu identifizieren, auf die sich das Projekt konzentrieren soll. Mit den Daten des baumartenspezifisch angepassten Wasserhaushaltsmodells LWF-Brook90 und dem für Waldbestände angepassten Kronendach-Klimamodell BEKLIMA stehen im Rahmen des Projektes realistische klimatische, topographische und standörtliche Bedingungen zur Verfügung, um die Faktoren zu untersuchen, die für das Auftreten von Schädlingen und Krankheiten eine zentrale Rolle spielen. Ein besonderer Schwerpunkt ist die Untersuchung und Identifizierung der ursächlichen Parameter des Buchensterbens. Anhand der Datenanalyse und der entwickelten vorläufigen Modelle können kurzfristige Risiken für Schädlings- und Krankheitsbefall in Waldbeständen prognostiziert werden.Damit werden die Weichen für die weitere Entwicklung anwendungsorientierter Modelle und Instrumente gestellt, um die Auswirkungen trockenheitsbedingter biotischer Gefahren in Wäldern zu verhindern und/oder zu mildern. | Anto Dominic Tel.: +49 33203-48 368 anto.raja.dominic@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Strategien und Folgenabschätzung Stahnsdorfer Damm 81 14532 Kleinmachnow | WKF | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2027 | 2220WK92D4 | Verbundvorhaben: Trockenheitsrisiken im Wald unter Klimawandel; Teilvorhaben 4: Wasserhaushaltsmodellierung und Schaffung von Modellgrundlagen für Schadpotenziale - Akronym: TroWaK | Die Sommertrockenheiten in den Jahren 2003, 2013, 2015, 2018 und 2019 verdeutlichen, dass die Häufung und Intensität katastrophaler Trockenheitsereignisse durch den Klimawandel wahrscheinlich deutlich ansteigen werden. Zur deutschlandweiten Echtzeitbewertung der Wasserverfügbarkeit und von Dürrerisiken in Waldflächen soll im Rahmen des Projektes TroWaK ein hochaufgelöstes Wasserhaushaltsmodell entwickelt werden. Die Ergebnisse des Wasserhaushaltsmodells bilden die Grundlage für neue Methoden zur Abschätzung des Risikos für abiotische und biotische Folgeschäden in trockenheitsbeeinflussten Wäldern. Die NW-FVA arbeitet gemeinsam mit dem DWD und dem Thünen-Institut für Waldökosysteme an der Weiterentwicklung und Parametrisierung des Modells LWF-Brook90 (Wasserhaushaltsmodell) für verschiedene Baumarten. Das bestehende Modell wird für Waldstandorte in Deutschland angepasst und soll zusätzliche Parameter berechnen, die für die Modelle, die das Risiko für abiotische und biotische Folgeschäden (Schädlinge, Krankheiten) in trockenheitsbeeinflussten Wäldern abschätzen, benötigt werden. Die Daten der Level II-Monitoringflächen dienen zur Parametrisierung und zur späteren Validierung der Modelle. Als Ergebnis sollen zukünftig routinemäßig Karten zur aktuellen Bodenfeuchtesituation und zum aktuellen Schadensrisiko von Waldbeständen online bereitgestellt werden. Deutschlandweit kann so eine einheitliche Bewertung der Risiken für Waldbestände in Abhängigkeit von Klima, Baumartenzusammensetzung und Boden erfolgen. Schwerpunkte der Arbeiten der NW-FVA in dem Verbundprojekt liegen in der Anpassung des waldhydrologischen Modells an Waldstandorte in Deutschland, der Abschätzung abiotischer Schadpotenziale trockenheitsgefährdeter Wälder sowie der Analyse und Entwicklung von Modellgrundlagen die Simulation biotischer Schadpotenziale unter besonderer Berücksichtigung der Buchenvitalitätsschwäche. | Dr. Henning Meesenburg Tel.: +49 551 69401-170 henning.meesenburg@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | WKF | ||
| 01.01.2023 | 30.06.2026 | 2220WK94A4 | Verbundvorhaben: Biologische Bodenzustandserhebung deutscher Wälder (BBZE-Wald); Teilvorhaben 1: Beprobung von Flächen des forstlichen Umweltmonitorings und integrierende Auswertung von Biodiversität und Standortsfaktoren - Akronym: BBZE-Wald | Die Vielfalt und Aktivität der Bodengemeinschaften aus Pilzen, Bakterien, Archaeen und anderen Einzellern ist wichtig für Funktionen wie die C Speicherung, die Resilienz von Bäumen gegenüber dem Klimawandel und den Umsatz von organischen Bestandteilen. Es gibt zwar mit der Bodenzustandserhebung im Wald (BZE) ein bundesweites Monitoring, welches Auskunft über die Vitalität der Bäume und den physikochemischen Bodenzustand gibt. Die Bodenbiologie wird dabei allerdings nicht berücksichtigt. Ein erweitertes systematisches Monitoring kann helfen, Zusammenhänge zwischen standörtlichen Gegebenheiten und Bodenorganismen und deren Funktionen besser zu verstehen. Dieses Projekt zielt daher darauf ab, die umfangreichen Daten der BZE mit neu erhobenen Daten zu Biodiversität und biologische Aktivität im Boden zu verknüpfen. Im Zuge der dritten BZE soll eine deutschlandweite Probennahme an BZE-Punkten und auf Flächen des Level-II-Intensivmonitorings stattfinden. Die Proben sollen hinsichtlich der Biodiversität mithilfe molekularer und komplementärer Verfahren zur Messung von Biomasse und Aktivität analysiert werden. Ziel ist ein besseres prozessbasiertes Verständnis des Beitrags von Wäldern und Waldböden zu ausgeglichenen und nachhaltigen biogeochemischen Kreisläufen. Daraus lassen sich waldbauliche Handlungsempfehlungen zur Vorbeugung und Anpassung an den globalen Wandel entwickeln. Gleichzeitig kann eine Wissenslücke zum Zustand der Biodiversität in Deutschlands Waldböden geschlossen werden. | Dr. Nicole Wellbrock Tel.: +49 3334-3820-304 nicole.wellbrock@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Waldökosysteme Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | WKF | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2220WK94B4 | Verbundvorhaben: Biologische Bodenzustandserhebung deutscher Wälder (BBZE-Wald); Teilvorhaben 2: Analyse der Artenvielfalt und der ökologischen Funktionen von Bodenpilzen und Bodenbakterien - Akronym: BBZE-Wald | Netzwerke von Bodenorganismen und Pflanzen sind die treibende Kraft der biogeochemischen Kreisläufe terrestrischer Ökosysteme. Bodenlebensgemeinschaften aus Pilzen, Bakterien, Archaeen und anderen Einzellern sind wichtig für Funktionen wie die C Speicherung, die Resilienz von Bäumen gegenüber dem Klimawandel und den Stoffumsatz in Waldböden. Es gibt zwar mit der Bodenzustandserhebung im Wald (BZE) ein bundesweites Monitoring der Vitalität der Bäume und des physikochemischen Bodenzustands. Die Bodenbiologie wird dabei allerdings bisher nicht berücksichtigt. Dabei kann ein erweitertes systematisches Monitoring helfen, Zusammenhänge zwischen standörtlichen Gegebenheiten, Bodenorganismen und deren Funktionen zu verstehen. Dieses Projektes hat daher das Ziel, die umfangreichen Daten der BZE mit neu erhobenen Daten über strukturelle und funktionelle Biodiversität von Bodenmikroorganismen zu verknüpfen | Dr. Evgenia Blagodatskaya Tel.: +49 345 558-5421 evgenia.blagodatskaya@ufz.de Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ - Department Bodenökologie Theodor-Lieser-Str. 4 06120 Halle (Saale) | WKF | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2221HV003A | Verbundvorhaben: Aufbau einer Pilotanlage zur Nutzung und Evaluierung von Buchenholzfasern als Ziegel-Dämmstoff; Teilvorhaben 1: Aufbau einer Pilotanlage - Akronym: Buchendaemmstoffe | Das Gesamtziel dieses Projektes besteht im Aufbau einer Pilotanlage zur Herstellung von Dämmstoffen auf Basis von Buchenholz sowie der begleitenden Forschungsaktivitäten. In der geplanten Anlage sollen aus Buchenholzfasern flexible Dämmstoffe (Dämmstoffmatten und Holzschäume bzw. Granulate) als Füllstoff für Hohlziegel (lochbildabhängig und lochbildunabhängig) hergestellt werden. | Ansgar Biestmann Tel.: +49 2369 9898-18 ansgar.biestmann@loick-biowertstoffe.de Loick Biowertstoff GmbH Bocksbergweg 5 17166 Teterow | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2221HV003B | Verbundvorhaben: Aufbau einer Pilotanlage zur Nutzung und Evaluierung von Buchenholzfasern als Ziegel-Dämmstoff; Teilvorhaben 2: Optimierung und Evaluierung von Buchenholzfaserdämmstoffen - Akronym: Buchendaemmstoffe | Das Gesamtziel dieses Projektes besteht im Aufbau einer Pilotanlage zur Herstellung von Dämmstoffen auf Basis von Buchenholz sowie der begleitenden Forschungsaktivitäten. In der geplanten Anlage sollen aus Buchenholzfasern flexible Dämmstoffe (Dämmstoffmatten und Holzschäume bzw. Granulate) als Füllstoff für Hohlziegel (lochbildabhängig und lochbildunabhängig) hergestellt werden. | Dr. Nina Ritter Tel.: +49 531 2155-353 nina.ritter@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2221HV003C | Verbundvorhaben: Aufbau einer Pilotanlage zur Nutzung und Evaluierung von Buchenholzfasern als Ziegel-Dämmstoff; Teilvorhaben 3: Füllung von Ziegeln mit Holzfaserdämmstoffen - Akronym: Buchendaemmstoffe | Das Gesamtziel dieses Projektes besteht im Aufbau einer Pilotanlage zur Herstellung von Dämmstoffen auf Basis von Buchenholz sowie der begleitenden Forschungsaktivitäten. In der geplanten Anlage sollen aus Buchenholzfasern flexible Dämmstoffe (Dämmstoffmatten und Holzschäume bzw. Granulate) als Füllstoff für Hohlziegel (lochbildabhängig und lochbildunabhängig) hergestellt werden. | Murray Rattana-Ngam Tel.: +49 7306 9650-0 mrn@ziegelwerk-bellenberg.de Ziegelwerk Bellenberg Wiest GmbH & Co. KG Tiefenbacher Str. 1 89287 Bellenberg | FPNR | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2221HV004X | Biobasierte und umweltfreundliche Modifizierung von Holz auf Basis von Sorbitol und Zitronensäure - Akronym: ZitroWood | Ausgangspunkt des geplanten Projektvorhabens sind die klimapolitischen und sozio-ökonomischen Entwicklungen, die im förderpolitischen Leitgedanken der FNR hinsichtlich der Effizienzsteigerung der stofflichen Nutzung von einheimischen Materialien und der Stärkung der nationalen Bioökonomie mit der Schaffung dauerhafter Produkte mit CO2-Bindungspotenzial aufgegriffen werden. Diesen Leitgedankten greift das geplante Projektvorhaben mit der Entwicklung eines innovativen, biobasierten Holzmodifizierungs-verfahrens von wenig dauerhaften Hölzern mit nachwachsenden Imprägnierchemikalien (Sorbitol und Zitronensäure) auf. Das Gesamtziel dieses Projektes liegt in der Entwicklung und Überführung der umweltfreundlichen Holzmodifizierungstechnologie vom Labor- hin zum Pilotmaßstab, so dass zukünftig eine Behandlung von Holz in Gebrauchsdimensionen möglich ist. Im Rahmen des Projektvorhabens stehen neben der Überführung der Modifizierungstechnologie in einen größeren Maßstab (Optimierung der Prozessbedingungen im Labor- und Pilotmaßstab basierend auf Kiefernsplintholz) ebenfalls die Untersuchung der materialspezifischen Kennwerte (z. B. feuchteinduzierte, biologische, elasto-mechanische Eigenschaften) nach der Behandlung mit Sorbitol und Zitronensäure sowie des anwendungsorientierten Eigenschaftsprofils (z. B. Verklebung, Oberflächenbeschichtung, Bewitterungsstabilität) des behandelten Holzes (Kiefer, Buche, Birke, Pappel) nach standardisierten Prüfverfahren im Vordergrund. Weiterhin wird der Langzeiteffekt der Holzbehandlung im sauren Milieu an den behandelten Holzproben selbst sowie deren Einfluss auf die Funktion der Tränkanlagen untersucht. Der projektbezogene Erkenntnisgewinn soll technologisches Wissen und wirtschaftliche Anreize schaffen, um das Wertschöpfungspotenzial und die Konkurrenzfähigkeit der nationalen Forst- und Holzwirtschaft durch innovative, umweltfreundlich und dauerhafte Holzprodukte zu steigern. | Prof. Dr. Holger Militz Tel.: +49 551 39-33541 hmilitz@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte Büsgenweg 4 37077 Göttingen | FPNR | ||
| 01.08.2022 | 31.05.2023 | 2221HV005X | INSECT INSPIRED MANUFACTURING - Enzymatische Vernetzung von Restholz als Rohstoff für 3D-Druck - Akronym: IIM | Die Arbeiten in dem Projekt zielten darauf ab, eine neue Materialklasse an biologischen Klebstoffen für Holzwerkstoffe, Dämmstoffe und den holzbasierten 3D-Druck zu schaffen. Der Grundgedanke war, angelehnt an die Bauweise von Wespennestern, eine bioinspirierte, ressourcenschonende und formaldehydfreie Verklebung von Hölzern und Holzbestandteilen mittels vernetzender (Insekten)Enzyme zu erreichen. Der Ansatz entstammt der Beobachtung, dass Holzwespen ihre Nester aus einer Pappmaché-Masse, bestehend aus zerkleinertem vergrautem Holz, unter Zugabe von Speichel aufbauen. Da vergrautes Holz vor allem Zellulose und nur noch wenig Lignin enthält, besteht die Hypothese, dass die Enzyme im Speichel von Holzwespen eine Lignin-unabhängige Vernetzungsreaktion katalysieren. Obwohl Technologien zur Identifikation, Exprimierung und biotechnologischen Produktion von Insektenenzymen im großskaligen Maßstab bereits etabliert sind, ist die genaue Zusammensetzung des Wespenspeichels jedoch noch nicht vollständig bekannt. Zu Beginn des Projekts zeichnete sich ab, dass die im Vorfeld zugesicherten Insektenenzyme nicht zeitig genug zur Verfügung stehen konnten. Daher wurden weitere natürliche Substanzen, Proteine und vernetzende Enzyme in die Versuche miteinbezogen. In diesem Zuge wurden neue formaldehydfrei Klebstoffe für die Sperrholzverklebung für den nicht-tragenden Einsatz im Innenbereich, den 3D-Druck von Holzbestandteilen sowie für Holzschäume entwickelt. | Ausgehend von einer literaturbekannten Klebstoffmischung, bestehend aus Proteinen und den biopolymere Additiven Cellulose und Lignin, wurden Klebstoffe auf Basis von pflanzlichen Proteinen untersucht. Zusätzlich wurden pilzmyzelbasierte Inhaltsstoffe als neue vielversprechende Additive für proteinbasierte Klebstoffe identifiziert. Zur Vernetzung der Klebstoffbestandteile unter milden Bedingungen wurden Enzyme verwendet. Die Vernetzung wurde mittels rheologischer Messungen und Verklebungen von Furnierstreifen am Automated Bonding Evaluation System evaluiert. Für die im Projekt betrachteten Anwendungsszenarien (Heißpressen von Holzwerkstoffen, Herstellung von Holzschäumen und holzbasierter 3D-Druck) wurden unterschiedliche Verarbeitungsparameter getestet. Darauf aufbauend wurden die Klebstoffe zur Herstellung von 3-lagigen Sperrhölzern auf Basis von Buchenfurnieren verwendet. Hier wurden exemplarische Klebefugen mittels Auflichtmikroskopie untersucht und weiterführende mechanische Charakterisierungen unternommen. Zusätzlich wurden Versuche zum holzbasierten 3D-Druck, zur Herstellung von (Holz)Schäumen, sowie zur biologischen Abbaubarkeit der erzielten Prüfkörper durchgeführt. Bei der Untersuchung milder Verarbeitungsbedingungen, welche für eine Verwendung von vernetzenden Enzymen im 3D-Druck nötig ist, wurden nur geringe Zugscherfestigkeit beobachtet. Die heißverpressten Klebstoffmischungen aus Protein und myzelbasierten Inhaltsstoffen erzielten jedoch auch noch nach Kaltwasserlagerung hohe Zugscherfestigkeiten von über 2,7 N/mm2 . Die Klebstoffe eignen sich daher schon jetzt als Alternative für petrochemische Klebstoffe für Sperrhölzer im nicht-tragenden Einsatz für den Innenbereich. Die Substituierbarkeit von Protein durch pflanzliche Proteine aus lokalen Reststoffströmen der Stärkeproduktion zeigt weiterhin vielversprechende Ergebnisse zur Etablierung nationaler Wertschöpfungsketten. | Henrik-Alexander Christ Tel.: +49 531 2155-349 henrik-alexander.christ@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | FPNR | |
| 01.08.2022 | 31.07.2024 | 2221HV007X | Entwicklung von formaldehydfreien Spanplatten mit Robinienholz und natürlichen Bindemitteln auf Basis von Albumin und pflanzlichen Proteinen - Akronym: RobinienSpan | Die sich ständig ändernde Rohstoffsituation war schon immer eine der Hauptantriebskräfte für zahlreiche Forschungsaktivitäten im Spanplattensektor. Die hohe Variabilität der Rohstoffe stellt eine Herausforderung bei der Spanplattenherstellung dar, bei der bisher fast ausschließlich auf Nadelholzsortimente zurückgegriffen wird. Angesichts der anhaltenden Knappheit des Nadelholzes und der Notwendigkeit, die Ziele für eine nachhaltige Entwicklung zu erreichen sollen mit diesem Forschungsvorhaben alternative Rohstoffquellen erschlossen werden. Anstelle heimische Laubbaumarten, wie die Buche einzusetzen, sollen erstmals Spanplatten aus Robinienholz entwickelt werden. Insbesondere die Robine als widerstandsfähige und dauerhafte Baumart bietet aufgrund ihrer Schnellwüchsigkeit die Möglichkeit, eine beträchtliche Holzbiomasse zu generieren. Durch eine hohe Verfügbarkeit dieses Rohstoffes innerhalb kürzester Zeit können Waldressourcen geschont werden. Weiterhin soll durch den Einsatz natürlicher Bindemittel besonderes Augenmerk auf die formaldehydfreie Verleimung gelegt und somit petrochemische Bindemittel subsituiert werden. | PD Dr. Markus Euring Tel.: +49 551 39-23323 meuring@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holztechnologie und Holzwerkstoffe Büsgenweg 4 37077 Göttingen | FPNR | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2024 | 2221HV008X | Hochfeste Verbindungsstellen für Holzfurnierlagenverbundwerkstoffe (WVC) - Akronym: HoVerbind | Im Forschungsprojektes wird eine lokale Verdichtungstechnologie für Holzfurnierlagenverbundwerkstoffe (Wood Veneer Composite, kurz: WVC) zu einer wirtschaftlichen Prozessführung weiterentwickelt und hinsichtlich ihrer Prozessparameter-Eigenschaftsbeziehung erforscht. Die Technologie dient dem Zweck eine hochfeste Verbindungsstelle für vorgespannte Schraubverbindungen in WVC unter wirtschaftlichen Bedingungen herzustellen. Indem die Verdichtung auf den wirksamen Bereich der Schraubverbindung reduziert ist, bleiben die spezifischen mechanischen Eigenschaften im restlichen Plattenwerkstoff nahezu unverändert. Damit werden die Verbindungseigenschaften bei gleichzeitigem Erhalt des leichtbautechnischen Anwendungspotentials der Holzfurnierlagenverbundwerkstoffe verbessert. Es werden die lokalen Verdichtungstechnologien axial, radial und deren Kombination auf vorgespannte Durchsteckschraubverbindungen und Einschraubverbindungen angewendet. Zur Beurteilung der Verdichtungsparameter werden mikroskopische Strukturanalysen, Schraubversuche und Vorspannkraftmessungen durchgeführt. Die Analyse der hochfesten Verbindungsstellen erfolgt anschließend hinsichtlich der Aspekte Maßhaltigkeit, Vorspannkraftverlust, Klimaeinfluss und statisch-/ dynamischer Tragfähigkeit. Diese Grundlagenuntersuchungen bilden die Voraussetzung für die geplante Implementierung der Technologie in die industrielle Fertigung. Neben der Performancebewertung lokal verdichteter Verbindungsstellen wird eine Fertigungsrichtlinie der lokalen Verdichtungstechnologie angestrebt. | Prof. Dr.-Ing. Markus Golder Tel.: +49 371 531-36902 markus.golder@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Fördertechnik und Kunststoffe, Professur Förder- und Materialflusstechnik Reichenhainer Str. 70 09126 Chemnitz | FPNR | ||
| 01.09.2022 | 31.08.2025 | 2221HV013A | Verbundvorhaben: Enzymatisch quervernetzte Proteine als Bindemittel für Holzwerkstoffe; Teilvorhaben 1: Untersuchungen zu neuen Bindemitteln auf Basis enzymatisch quervernetzter Proteine zur Span- und Faserplattenherstellung sowie Projektkoordination - Akronym: TGPROHOL2 | Bei der Herstellung von Holzwerkstoffen werden derzeit synthetische Bindemittel in großen Mengen eingesetzt, die vorwiegend aus Erdöl- oder Erdgasprodukten hergestellt werden. Mit der Neubewertung von Formaldehyd auf europäischer Ebene durch den Ausschuss für Risikobeurteilung der EU-Chemikalienagentur und die Verschärfung der Formaldehyddiskussion in Deutschland durch neue Prüfvorgaben hinsichtlich der Abgabe von Formaldehyd zur Erfüllung der ChemVerbotsV wurde ein Niveau erreicht, das für eine Vielzahl von Holzwerkstoffen mit Leimen auf Basis von Harnstoff-Formaldehyd-Leimen nicht mehr sicher erreicht werden kann. Daher sollen in dem geplanten Vorhaben formaldehydfreie Klebstoffe zur Holzwerkstoffherstellung entwickelt werden, die diese neuen Grenzwerte sicher einhalten. Dabei steht die technologische Anpassung der Herstellungstechnologie neben der Prüfung der Eignung solcher Klebstoffe im Vordergrund. | Dr. Detlef Krug Tel.: +49 351 4662-342 detlef.krug@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | FPNR | ||
| 01.09.2022 | 31.08.2025 | 2221HV013B | Verbundvorhaben: Enzymatisch quervernetzte Proteine als Bindemittel für Holzwerkstoffe; Teilvorhaben 2: Untersuchungen zum Einsatz und zur Weiterentwicklung von Enzymen zur Quervernetzung von Proteinen als formaldehydfreies Bindemittel für eine Verklebung zu plattenförmigen Holzwerkstoffen - Akronym: TGPROHOL_II | Bei der Herstellung von Holzwerkstoffen werden derzeit synthetische Bindemittel in großen Mengen eingesetzt, die vorwiegend aus Erdöl- oder Erdgasprodukten hergestellt werden. Mit der Neubewertung von Formaldehyd auf europäischer Ebene durch den Ausschuss für Risikobeurteilung der EU-Chemikalienagentur und die Verschärfung der Formaldehyddiskussion in Deutschland durch neue Prüfvorgaben hinsichtlich der Abgabe von Formaldehyd zur Erfüllung der ChemVerbotsV wurde ein Niveau erreicht, das für eine Vielzahl von Holzwerkstoffen mit Leimen auf Basis von Harnstoff-Formaldehyd-Leimen nicht mehr sicher erreicht werden kann. Daher sollen in dem geplanten Vorhaben formaldehydfreie Klebstoffe zur Holzwerkstoffherstellung entwickelt werden, die diese neuen Grenzwerte sicher einhalten. Dabei steht die technologische Anpassung der Herstellungstechnologie neben der Prüfung der Eignung solcher Klebstoffe im Vordergrund. | Prof. Dr. Markus Pietzsch Tel.: +49 345 5525-949 markus.pietzsch@pharmazie.uni-halle.de Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg - Naturwissenschaftliche Fakultät I - Institut für Pharmazie - AG Aufarbeitung biotechnischer Produkte Weinbergweg 22 06120 Halle (Saale) | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2221HV015A | Verbundvorhaben: Biobasierte, schaltbare Klebstoffe für wiederverformbare Holz-Holz- und Holz-Metall-Lagenverbunde zur Anwendung im Mobilitätsbereich; Teilvorhaben 1: Projektkoordination, Charakterisierung und Up-Scaling der Klebstoffe - Akronym: AdHoMe | Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines zu mehr als 60 m% biobasierten, schaltbaren PU-Flächenklebstoffes zur Herstellung von wiederverformbaren Holz- und hybriden Holz-Metall-Lagenverbunden für Anwendungen im Mobilitätssektor. Die Schaltung erfolgt mittels Temperatur über einen reversiblen Vernetzungsmechanismus auf Basis einer thermoreversiblen Diels-Alder-Reaktion zwischen Furan- und Maleimideinheiten. Die finalen Eigenschaften der Klebstoffe wie Viskosität, Flexibilität und Verzweigungsgrad werden durch das Mischungsverhältnis der eingesetzten Komponenten eingestellt. Durch Integration von Furan- und Maleimid-Funktionen in die Matrix lassen sich reversibel vernetzbare Klebstoffe herstellen, deren Klebwirkung sich temperaturgetriggert "AN" –die Polymere liegen vernetzt vor- und "AUS" -die Polymere liegen nicht vernetzt vor- schalten lässt. Die zur Schaltung benötigten Furangruppen werden durch Umsetzung der NCO-PU mit biobasiertem Furfurylamin im Harz integriert. Es werden furfurylierte Polyurethane (fu-PU) erhalten, die einen Bioanteil von bis zu 80 m% aufweisen. Den fu-PUs werden Bismaleimide als Vernetzungskomponente zugemischt. Nach Einstellung des Verhältnisses von Furan- und Maleimid-Gruppen beträgt der Gesamtanteil nachwachsender Rohstoffe im Klebstoff > 60 m%. Die Klebstoffe werden zur Herstellung verschiedener Lagenverbünde aus Holz, Aluminium und Stahl eingesetzt. Dem Gesamtziel ordnen sich folgende Teilziele unter: • Herstellung eines reversibel vernetzbaren Klebstoffharz auf Polyurethanbasis mit einem Anteil nachwachsender Rohstoffe von mehr als 60% • Bestimmung der Prozessparameter -speziell Temperatur und Zeit- zur Schaltung der Klebstoffe • Herstellung 2-dimensionaler Lagenverbünde • Verpressung dieser Lagenverbünde zu spannungsfreien 3-dimensionalen Formteilen • Up-Scaling in den semiindustriellen Maßstab • Erarbeitung von Recycling- und Reparaturkonzepten | Dr. Hartmut Henneken Tel.: +49 5231 749-5300 hartmut.henneken@jowat.de Jowat SE Ernst-Hilker-Str. 10-14 32758 Detmold | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2221HV015B | Verbundvorhaben: Biobasierte, schaltbare Klebstoffe für wiederverformbare Holz-Holz- und Holz-Metall-Lagenverbunde zur Anwendung im Mobilitätsbereich; Teilvorhaben 2: Herstellung und Prüfung des Demonstrators und Ermittlung des Marktpotentials - Akronym: AdHoMe | Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines zu mehr als 60 m% biobasierten, schaltbaren PU-Flächenklebstoffes zur Herstellung von wiederverformbaren Holz- und hybriden Holz-Metall-Lagenverbunden für Anwendungen im Mobilitätssektor. Die Schaltung erfolgt mittels Temperatur über einen reversiblen Vernetzungsmechanismus auf Basis einer thermoreversiblen Diels-Alder-Reaktion zwischen Furan- und Maleimideinheiten. Die finalen Eigenschaften der Klebstoffe wie Viskosität, Flexibilität und Verzweigungsgrad werden durch das Mischungsverhältnis der eingesetzten Komponenten eingestellt. Durch Integration von Furan- und Maleimid-Funktionen in die Matrix lassen sich reversibel vernetzbare Klebstoffe herstellen, deren Klebwirkung sich temperaturgetriggert "AN" –die Polymere liegen vernetzt vor- und "AUS" -die Polymere liegen nicht vernetzt vor- schalten lässt. Die zur Schaltung benötigten Furangruppen werden durch Umsetzung der NCO-PU mit biobasiertem Furfurylamin im Harz integriert. Es werden furfurylierte Polyurethane (fu-PU) erhalten, die einen Bioanteil von bis zu 80 m% aufweisen. Den fu-PUs werden Bismaleimide als Vernetzungskomponente zugemischt. Nach Einstellung des Verhältnisses von Furan- und Maleimid-Gruppen beträgt der Gesamtanteil nachwachsender Rohstoffe im Klebstoff > 60 m%. Die Klebstoffe werden zur Herstellung verschiedener Lagenverbünde aus Holz, Aluminium und Stahl eingesetzt. Dem Gesamtziel ordnen sich folgende Teilziele unter: • Herstellung eines reversibel vernetzbaren Klebstoffharz auf Polyurethanbasis mit einem Anteil nachwachsender Rohstoffe von mehr als 60% • Bestimmung der Prozessparameter -speziell Temperatur und Zeit- zur Schaltung der Klebstoffe • Herstellung 2-dimensionaler Lagenverbünde • Verpressung dieser Lagenverbünde zu spannungsfreien 3-dimensionalen Formteilen • Up-Scaling in den semiindustriellen Maßstab • Erarbeitung von Recycling- und Reparaturkonzepten | Dr. Nico Behrendt Tel.: +49 152 54954846 nico.reiner.behrendt@volkswagen.de VOLKSWAGEN AG - Group Innovation (K-AERS/S) Berliner Ring 2 38440 Wolfsburg | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2221HV015C | Verbundvorhaben: Biobasierte, schaltbare Klebstoffe für wiederverformbare Holz-Holz- und Holz-Metall-Lagenverbunde zur Anwendung im Mobilitätsbereich; Teilvorhaben 3: Herstellung der Lagenverbunde, generische Bauteilentwicklung und Untersuchung des Umformprozesses - Akronym: AdHoMe | Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines zu mehr als 60 m% biobasierten, schaltbaren PU-Flächenklebstoffes zur Herstellung von wiederverformbaren Holz- und hybriden Holz-Metall-Lagenverbunden für Anwendungen im Mobilitätssektor. Die Schaltung erfolgt mittels Temperatur über einen reversiblen Vernetzungsmechanismus auf Basis einer thermoreversiblen Diels-Alder-Reaktion zwischen Furan- und Maleimideinheiten. Die finalen Eigenschaften der Klebstoffe wie Viskosität, Flexibilität und Verzweigungsgrad werden durch das Mischungsverhältnis der eingesetzten Komponenten eingestellt. Durch Integration von Furan- und Maleimid-Funktionen in die Matrix lassen sich reversibel vernetzbare Klebstoffe herstellen, deren Klebwirkung sich temperaturgetriggert "AN" –die Polymere liegen vernetzt vor- und "AUS" -die Polymere liegen nicht vernetzt vor- schalten lässt. Die zur Schaltung benötigten Furangruppen werden durch Umsetzung der NCO-PU mit biobasiertem Furfurylamin im Harz integriert. Es werden furfurylierte Polyurethane (fu-PU) erhalten, die einen Bioanteil von bis zu 80 m% aufweisen. Den fu-PUs werden Bismaleimide als Vernetzungskomponente zugemischt. Nach Einstellung des Verhältnisses von Furan- und Maleimid-Gruppen beträgt der Gesamtanteil nachwachsender Rohstoffe im Klebstoff > 60 m%. Die Klebstoffe werden zur Herstellung verschiedener Lagenverbünde aus Holz, Aluminium und Stahl eingesetzt. Dem Gesamtziel ordnen sich folgende Teilziele unter: • Herstellung eines reversibel vernetzbaren Klebstoffharz auf Polyurethanbasis mit einem Anteil nachwachsender Rohstoffe von mehr als 60% • Bestimmung der Prozessparameter -speziell Temperatur und Zeit- zur Schaltung der Klebstoffe • Herstellung 2-dimensionaler Lagenverbünde • Verpressung dieser Lagenverbünde zu spannungsfreien 3-dimensionalen Formteilen • Up-Scaling in den semiindustriellen Maßstab • Erarbeitung von Recycling- und Reparaturkonzepten | Prof. Dr.-Ing. Stefan Böhm Tel.: +49 561 804-3141 s.boehm@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Produktionstechnik und Logistik (IPL) - FG Trennende und Fügende Fertigungsverfahren Kurt-Wolters-Str. 3 34125 Kassel | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2221HV015D | Verbundvorhaben: Biobasierte, schaltbare Klebstoffe für wiederverformbare Holz-Holz- und Holz-Metall-Lagenverbunde zur Anwendung im Mobilitätsbereich; Teilvorhaben 4: Klebstoffentwicklung und -herstellung - Akronym: AdHoMe | Das Gesamtziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung eines zu mehr als 60 Massenprozent, biobasierten, schaltbaren PU-Flächenklebstoffes zur Herstellung von wiederverformbaren Holz- und hybriden Holz-Metall-Lagenverbunden für Anwendungen im Mobilitätssektor. Die Schaltung erfolgt mittels Temperatur über einen reversiblen Vernetzungsmechanismus auf Basis einer thermoreversiblen Diels-Alder-Reaktion zwischen Furan- und Maleimideinheiten. Das Ziel des Teilvorhabens 4 "Klebstoffentwicklung und -herstellung" besteht in der Rezepturentwicklung, Formulierung und Charakterisierung der schaltbaren Klebstoffharze. | Dr. Steven Eschig Tel.: +49 531 2155-433 steven.eschig@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.12.2021 | 31.05.2024 | 2221HV019X | Entwicklung von biobasierten Klebstoffen mit Flammschutzwirkung als Mehrwert für Holzwerkstoffe - Akronym: BioFSK | In einer Vielzahl von Anwendungsbereichen im Bau und der Möbelindustrie, im Fahrzeugbau oder im Verpackungsbereich werden neben Bindemitteln zusätzlich Flammschutzmittel verwendet. Als Rohstoffbasis kommen dabei Harnstoff-, Melamin- und Phenolharze oder anorganische Salzezum Einsatz. Die Zusammensetzungen sind in Bezug auf Toxizität, Umweltverträglichkeit sowie Abbaubarkeit kritisch zu betrachten und werden von Verbrauchern immer weniger akzeptiert. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung von biobasierten Klebstoffen mit gleichzeitiger Flammschutzwirkung und einer guten Wasserbeständigkeit als Mehrwert für Holzwerkstoffe. Durch die Verwendung der zu entwickelnden Klebstoffe müssen keine weiteren Additive wie zusätzliche Flammschutz- oder Hydrophobierungsmittel eingesetzt werden. Es sollen die notwendigen mechanischen, chemischen sowie Flammbeständigkeiten für die jeweiligen Werkstoffe erreicht werden. Als Ausgangsmaterialien für diese Entwicklung stehen unterschiedliche Additive mit Klebkraft- und Flammschutzpotential aus nachwachsenden Roh- und Reststoffen wie Stärke, Stärkeabbauprodukte, Lignin und Hemicellulosen aus Ablaugen der Zellstoffindustrie sowie Extraktstoffe aus Rinden zur Verfügung. Diese werden zunächst modifiziert und anschließend hinsichtlich ihrer Klebkraft und Flammschutzwirkung in verschiedenen Holzwerkstoffen (Holzfaserdämmstoffe, mitteldichte Faserplatten, Furnierwerkstoffen) getestet und optimiert. Als Projektergebnis entstehen multifunktionale Klebstoffe, die emissionsarm und gesundheitlich unbedenklich sind. Es werden nachwachsende Substanzen aus der land- und forstwirtschaftlichen Produktion sowie Nebenprodukte der Kaskadennutzung verwendet. Der große Markt für Bindemittel und Flammschutzmittel lässt bei der Verwendung dieser neuen Bindemittelkombination eine Einsparung von Additiven auf Basis fossiler Rohstoffe zu und verbessert damit die CO2-Bilanz der Produktgruppen. | Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ Tel.: +49 351 4633-8101 andre.wagenfuehr@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Bereich Ingenieurwissenschaften - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Naturstofftechnik - Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik Marschnerstr. 39 01307 Dresden | FPNR | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2221HV020A | Verbundvorhaben: Entwicklung formaldehydfreier Dispersionsklebstoffe auf Basis von Polyvinylacetat zur Herstellung von Biokompositen; Teilvorhaben 1: Applikationstechnik und Werkstoffherstellung - Akronym: BioPVAc | Die Machbarkeit der Holzwerkstoffherstellung mit Polyvinylacetat (PVAc) und biogenen Bindemitteln konnte bereits erfolgreich demonstriert werden. Jedoch fehlen zur industriellen Umsetzung wenige, jedoch wesentliche Entwicklungsarbeiten. PVAc-Dispersionen wurden über Jahrzehnte für die Kaltverklebung von Flächen optimiert, nun soll eine Anpassung an die Bedürfnisse der Heißverklebung erfolgen. Die Lösungsansätze sind daher sowohl bei der Materialentwicklung als auch bei der Prozessentwicklung, der Applikation der Leime auf die Fasern und Späne zu setzen. Nur so können konkurrenzfähige, nachhaltige und emissionsarme Werkstoffe erzeugt werden. Ziel des Teilvorhabens ist die Anpassung der Verfahrensparameter an die Anforderung des Dispersionsklebstoffes und die Herstellung von Biokompositen sowie deren Bewertung. | Dr. Claudia Schirp Tel.: +49 531 2155-318 claudia.schirp@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2221HV020B | Verbundvorhaben: Entwicklung formaldehydfreier Dispersionsklebstoffe auf Basis von Polyvinylacetat zur Herstellung von Biokompositen; Teilvorhaben 2: Synthese und Formulierung - Akronym: BioPVAc | Emissionen aus Werkstoffen zum Einsatz im Innenraum unterliegen strengen Vorgaben. Ein Ersatz für formaldehydhaltige Bindemittel bei der Holzwerkstoffherstellung zu entwickeln ist daher nach wie vor eines der dringendsten Ziele der Branche. Es ist zu erwarten, dass die Grenzwerte für Formaldehyd und andere Schadstoffe in der Innenraumluft weiter gesenkt werden. Parallel gewinnt die Kreislaufwirtschaft weiter an Bedeutung. Im Bereich der Holzwerkstoffe bedeutet dies, dass Altmöbel verstärkt im Sinne der Kaskadennutzung in neue Holzwerkstoffe eingesetzt werden. Sowohl frisches, natürliches Holz als auch Altmöbel bringen einen nicht unerheblichen Anteil an Formaldehydquellen in den Werkstoff, so dass mit den klassischen Holzwerkstoffbindemitteln zukünftig die Grenzwerte nicht einzuhalten sind. Daher ist es zwingend erforderlich Klebstoffsysteme einzusetzen, die aufgrund ihrer chemischen Struktur kaum Formaldehyd oder andere Aldehyde enthalten oder abspalten. Auf diese Weise tragen ausschließlich holzeigene Formaldehydquellen zur Emissionsbildung des Werkstoffes bei. Technisch möglich ist dies z.B. mit Isocyanat-basierten Klebstoffen. Hier sprechen jedoch ausreichende Verfügbarkeit und Kosten entgegen. Zudem ist es wünschenswert, neben technischen und ökonomischen Aspekten auch ökologische Aspekte zu berücksichtigen. Die Machbarkeit der Holzwerkstoffherstellung mit Polyvinylacetat (PVAc) und biogenen Bindemitteln konnte bereits erfolgreich demonstriert werden. Jedoch fehlen zur industriellen Umsetzung wenige, jedoch wesentliche Entwicklungsarbeiten. PVAc-Dispersionen wurden über Jahrzehnte für die Kaltverklebung von Flächen optimiert, nun soll eine Anpassung an die Bedürfnisse der Heißverklebung erfolgen. Die Lösungsansätze zielen daher sowohl auf die Material- als auch auf die Prozessentwicklung und Applikation der Leime auf die Fasern und Späne ab. Nur so können konkurrenzfähige, nachhaltige und emissionsarme Werkstoffe erzeugt werden. | Dr. Daniela Klein Tel.: +49 5231 749-5318 daniela.klein@jowat.de Jowat SE Ernst-Hilker-Str. 10-14 32758 Detmold | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2026 | 2221HV030A | Verbundvorhaben: Recycling for Future - Konzepte zur recyclinggerechten Herstellung von Konstruktionen in Holztafelbauart; Teilvorhaben 1: Projektleitung und Design for Recycling - Akronym: Holztafel_2-0 | Das Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung leicht und umfassend recyclingfähiger konstruktionsbildender Holzbauteile (Holztafeln), die im Sinne der "Urban Mining"-Strategie bzw. Design for Recycling / Reuse möglichst langfristig im stofflichen Kreislauf erhalten werden können. Dabei wird sich der Nutzung des anthropogenen Gebäudebestands als wertvolles Rohstofflager bedient. Es werden folgende Projektziele angestrebt: - Entwicklung recyclinggerechter Konstruktionen (Design for Recycling) - Eruierung des erforderlichen Recyclingverfahrens zur effektiven Nutzbarkeit - Erarbeitung eines Second Use Konzepts. Das Teilvorhaben der TU Braunschweig besteht zusätzlich darin, das gesamte Vorhaben zu koordinieren und in der wissenschaftlichen Begleitung der Fa. Baukmeier. | Prof. Dr.-Ing. Mike Sieder Tel.: +49 531 391-7800 m.sieder@tu-braunschweig.de Technische Universität Braunschweig Institut für Baukonstruktion und Holzbau Schleinitzstr. 21A 38106 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2026 | 2221HV030B | Verbundvorhaben: Recycling for Future - Konzepte zur recyclinggerechten Herstellung von Konstruktionen in Holztafelbauart; Teilvorhaben 2: Recyclingverfahren - Akronym: Holztafel_2-0 | Das Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung leicht und umfassend recyclingfähiger konstruktionsbildender Holzbauteile (Holztafeln), die im Sinne der "Urban Mining"-Strategie bzw. Design for Recycling / Reuse möglichst langfristig im stofflichen Kreislauf erhalten werden können. Dabei wird sich der Nutzung des anthropogenen Gebäudebestands als wertvolles Rohstofflager bedient. Es werden folgende Projektziele angestrebt: Entwicklung recyclinggerechter Konstruktionen (Design for Recycling) Eruierung des erforderlichen Recyclingverfahrens zur effektiven Nutzbarkeit Erarbeitung eines Second Use Konzepts Das Teilvorhaben der Firma ALBA besteht darin, die Recyclingverfahren für Holztafeln (Abbruch) und die Einzelkomponenten zu analysieren zu optimieren. Das Ziel ist, Rohstoffe für die "second-use" Produkte zu erhalten. | Matthias Fricke Tel.: +49 170 5779593 matthias.fricke@alba.info ALBA Braunschweig GmbH Frankfurter Str. 251 38122 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2026 | 2221HV030C | Verbundvorhaben: Recycling for Future - Konzepte zur recyclinggerechten Herstellung von Konstruktionen in Holztafelbauart; Teilvorhaben 3: Design for Recycling mit Schwerpunkt WDVS - Akronym: Holztafel_2-0 | Das Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung leicht und umfassend recyclingfähiger konstruktionsbildender Holzbauteile (Holztafeln), die im Sinne der "Urban Mining"-Strategie bzw. Design for Recycling / Reuse möglichst langfristig im stofflichen Kreislauf erhalten werden können. Dabei wird sich der Nutzung des anthropogenen Gebäudebestands als wertvolles Rohstofflager bedient. Es werden folgende Projektziele angestrebt: Entwicklung recyclinggerechter Konstruktionen (Design for Recycling) Eruierung des erforderlichen Recyclingverfahrens zur effektiven Nutzbarkeit Erarbeitung eines Second Use Konzepts Das Teilvorhaben der Firma STO besteht darin, das System eines WDVS unter dem Gesichtspunkt des design for recycling zu optimieren. | Dr. Joris Burger Tel.: +49 170 4571645 jor.burger@sto.com STO SE & Co. KGaA Ehrenbachstr. 1 79780 Stühlingen | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2026 | 2221HV030D | Verbundvorhaben: Recycling for Future - Konzepte zur recyclinggerechten Herstellung von Konstruktionen in Holztafelbauart; Teilvorhaben 4: Design for Recycling mit Schwerpunkt Holztafel und gesamtes Gebäude - Akronym: Holztafel_2-0 | Das Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung leicht und umfassend recyclingfähiger konstruktionsbildender Holzbauteile (Holztafeln), die im Sinne der "Urban Mining"-Strategie bzw. Design for Recycling / Reuse möglichst langfristig im stofflichen Kreislauf erhalten werden können. Dabei wird sich der Nutzung des anthropogenen Gebäudebestands als wertvolles Rohstofflager bedient. Es werden folgende Projektziele angestrebt: Entwicklung recyclinggerechter Konstruktionen (Design for Recycling) Eruierung des erforderlichen Recyclingverfahrens zur effektiven Nutzbarkeit Das Teilvorhaben der Firma Baukmeier besteht darin, die Fertigungsprozesse der Holztafel und die Einzelkomponenten zu analysieren und insgesamt die Holztafel in der Art zu gestalten, dass eine Widerverwertung möglich ist. Dabei wird die direkte Widerverwertung (Rückbau) und die Möglichkeit zum "up-cycling" priorisiert. | Stefanie Baukmeier Tel.: +49 5151 953823 stefanie.baukmeier@meisterstueck.de Otto Baukmeier Holzbau-Fertigbau GmbH & Co. KG Otto-Körting-Str. 3 31789 Hameln | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2026 | 2221HV030E | Verbundvorhaben: Recycling for Future - Konzepte zur recyclinggerechten Herstellung von Konstruktionen in Holztafelbauart; Teilvorhaben 5: Second use Konzepte - Akronym: Holztafel_2-0 | Das Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung leicht und umfassend recyclingfähiger konstruktionsbildender Holzbauteile (Holztafeln), die im Sinne der "Urban Mining"-Strategie bzw. Design for Recycling / Reuse möglichst langfristig im stofflichen Kreislauf erhalten werden können. Dabei wird sich der Nutzung des anthropogenen Gebäudebestands als wertvolles Rohstofflager bedient. Es werden folgende Projektziele angestrebt: Entwicklung recyclinggerechter Konstruktionen (Design for Recycling) Eruierung des erforderlichen Recyclingverfahrens zur effektiven Nutzbarkeit Erarbeitung eines Second Use Konzepts Das Teilvorhaben des Fraunhofer WKI besteht darin, second-use-Konzepte zu erarbeiten und mit den Rohstoffen des Projektpartners ALBA neue Produkte herzustellen. | Norbert : Rüther Tel.: +49 531 120496-17 norbert.ruether@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2026 | 2221HV030F | Verbundvorhaben: Recycling for Future - Konzepte zur recyclinggerechten Herstellung von Konstruktionen in Holztafelbauart; Teilvorhaben 6: Nutzungszyklusanalyse - Akronym: Holztafel_2-0 | Das Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung leicht und umfassend recyclingfähiger konstruktionsbildender Holzbauteile (Holztafeln), die im Sinne der "Urban Mining"-Strategie bzw. Design for Recycling / Reuse möglichst langfristig im stofflichen Kreislauf erhalten werden können. Dabei wird sich der Nutzung des anthropogenen Gebäudebestands als wertvolles Rohstofflager bedient. Es werden folgende Projektziele angestrebt: Entwicklung recyclinggerechter Konstruktionen (Design for Recycling) Eruierung des erforderlichen Recyclingverfahrens zur effektiven Nutzbarkeit Erarbeitung eines Second Use Konzepts Das Teilvorhaben der Ruhr-Universität Bochum besteht darin, Nutzungszyklusanalysen durchzuführen. | Prof. Dr. Annette Hafner Tel.: +49 234 32-21413 annette.hafner@rub.de Ruhr-Universität Bochum - Fakultät Bau- und Umweltwissenschaften - Lehrstuhl Ressourceneffizientes Bauen Universitätsstr. 150, IC 5/161 44801 Bochum | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2026 | 2221HV031A | Verbundvorhaben: Bewertung und Aufbereitung von Altholz zur Rückführung in den Kreislauf im Rahmen eines Wiederverwendungskonzeptes; Teilvorhaben 1: Festigkeitsbewertung aus Rückbauten gewonnener Holzbauteile für den Wiedereinsatz - Akronym: RefoRe | Das Projekt verfolgt das Gesamtziel der Entwicklung der Grundlagen für eine Methodik zur Herstellung konstruktiver Bauteile aus stabförmigem Altholz. Das Ziel leitet sich aus dem Erfordernis ab, Strategien zur verstärkten Wiederverwendung von baulichen Holzbestandskonstruktionen aus dem Rückbau auf der Basis qualitativer und quantitativer Standards zur möglichst hochwertigen und umfänglichen Wiederverwendung voranzutreiben. Dabei gilt es, die bekannten Methoden zur Aufbereitung und Bewertung von Altholz signifikant zu erweitern und ein Wiederverwendungskonzept unter Berücksichtigung der Erkenntnisse dieser Bewertung zu erarbeiten, welche explizit auf automatisierte Aufbereitungs- und Verarbeitungsprozesse ausgerichtet ist und alle beteiligten Akteure explizit einbezieht. Zur Erzielung dieser gestellten Aufgabe muss das Altholz aus dem Rückbau von Gebäuden so aufbereitet werden, dass es gemäß der Altholzverordnung als unbedenklich gilt. Das Holz darf dann nicht mehr chemisch belastet sein und muss die erforderlichen Festigkeiten aufweisen, damit es in den Kreislauf der Bauwerkstoffe – Recycling for Reuse – zurückgeführt werden kann. Zur Umsetzung dieses Ziels ist die Entwicklung einer Prozesskette mit verschiedenen Aufbereitungs- und Analyseschritten notwendig. Im Sinne einer fachübergreifenden Zusammenarbeit sind alle Pakete der Prozesskette durch enge Zusammenarbeit der Beteiligten aneinandergeknüpft. | Prof. Dr.-Ing. Mike Sieder Tel.: +49 531 391 - 7801 m.sieder@tu-braunschweig.de Technische Universität Braunschweig Institut für Baukonstruktion und Holzbau Schleinitzstr. 21A 38106 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2026 | 2221HV031B | Verbundvorhaben: Bewertung und Aufbereitung von Altholz zur Rückführung in den Kreislauf im Rahmen eines Wiederverwendungskonzeptes; Teilvorhaben 2: Chemisch-physikalische Materialanalyse der Holzbauteile - Akronym: RefoRe | Das Projekt verfolgt das Gesamtziel der Entwicklung der Grundlagen für eine Methodik zur Herstellung konstruktiver Bauteile aus stabförmigem Altholz. Das Ziel leitet sich aus dem Erfordernis ab, Strategien zur verstärkten Wiederverwendung von baulichen Holzbestandskonstruktionen aus dem Rückbau auf der Basis qualitativer und quantitativer Standards zur möglichst hochwertigen und umfänglichen Wiederverwendung voranzutreiben. Dabei gilt es, die bekannten Methoden zur Aufbereitung und Bewertung von Altholz signifikant zu erweitern und ein Wiederverwendungskonzept unter Berücksichtigung der Erkenntnisse dieser Bewertung zu erarbeiten, welche explizit auf automatisierte Aufbereitungs- und Verarbeitungsprozesse ausgerichtet ist und alle beteiligten Akteure explizit einbezieht. Zur Erzielung dieser gestellten Aufgabe muss das Altholz aus dem Rückbau von Gebäuden so aufbereitet werden, dass es gemäß der Altholzverordnung als unbedenklich gilt. Das Holz darf dann nicht mehr chemisch belastet sein und muss die erforderlichen Festigkeiten aufweisen, damit es in den Kreislauf der Bauwerkstoffe – Recycling for Reuse – zurückgeführt werden kann. Zur Umsetzung dieses Ziels ist die Entwicklung einer Prozesskette mit verschiedenen Aufbereitungs- und Analyseschritten notwendig. Im Sinne einer fachübergreifenden Zusammenarbeit sind alle Pakete der Prozesskette durch enge Zusammenarbeit der Beteiligten aneinandergeknüpft. | Dipl.-Phys. Peter Meinlschmidt Tel.: +49 531 2155-449 peter.meinlschmidt@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2026 | 2221HV031C | Verbundvorhaben: Bewertung und Aufbereitung von Altholz zur Rückführung in den Kreislauf im Rahmen eines Wiederverwendungskonzeptes; Teilvorhaben 3: Digitale Strategie der Aufbereitung und Nutzung von Altholz - Akronym: RefoRe | Das Projekt verfolgt das Gesamtziel der Entwicklung der Grundlagen für eine Methodik zur Herstellung konstruktiver Bauteile aus stabförmigem Altholz. Das Ziel leitet sich aus dem Erfordernis ab, Strategien zur verstärkten Wiederverwendung von baulichen Holzbestandskonstruktionen aus dem Rückbau auf der Basis qualitativer und quantitativer Standards zur möglichst hochwertigen und umfänglichen Wiederverwendung voranzutreiben. Dabei gilt es, die bekannten Methoden zur Aufbereitung und Bewertung von Altholz signifikant zu erweitern und ein Wiederverwendungskonzept unter Berücksichtigung der Erkenntnisse dieser Bewertung zu erarbeiten, welche explizit auf automatisierte Aufbereitungs- und Verarbeitungsprozesse ausgerichtet ist und alle beteiligten Akteure explizit einbezieht. Zur Erzielung dieser gestellten Aufgabe muss das Altholz aus dem Rückbau von Gebäuden so aufbereitet werden, dass es gemäß der Altholzverordnung als unbedenklich gilt. Das Holz darf dann nicht mehr chemisch belastet sein und muss die erforderlichen Festigkeiten aufweisen, damit es in den Kreislauf der Bauwerkstoffe – Recycling for Reuse – zurückgeführt werden kann. Zur Umsetzung dieses Ziels ist die Entwicklung einer Prozesskette mit verschiedenen Aufbereitungs- und Analyseschritten notwendig. Im Sinne einer fachübergreifenden Zusammenarbeit sind alle Pakete der Prozesskette durch enge Zusammenarbeit der Beteiligten aneinandergeknüpft. | Prof. Dr. Alexander Stahr Tel.: +49 341 3076-6263 alexander.stahr@htwk-leipzig.de Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig Karl-Liebknecht-Str. 132 04277 Leipzig | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2026 | 2221HV031D | Verbundvorhaben: Bewertung und Aufbereitung von Altholz zur Rückführung in den Kreislauf im Rahmen eines Wiederverwendungskonzeptes; Teilvorhaben 4: Mechanische Entfernung metallischer Fremdkörper und HSM-Kontaminationsschichten aus Altholzbalken für das Up-Cycling zum Konstruktionsvollholz - Akronym: RefoRe | Das Projekt verfolgt das Gesamtziel der Entwicklung der Grundlagen für eine Methodik zur Herstellung konstruktiver Bauteile aus stabförmigem Altholz. Das Ziel leitet sich aus dem Erfordernis ab, Strategien zur verstärkten Wiederverwendung von baulichen Holzbestandskonstruktionen aus dem Rückbau auf der Basis qualitativer und quantitativer Standards zur möglichst hochwertigen und umfänglichen Wiederverwendung voranzutreiben. Dabei gilt es, die bekannten Methoden zur Aufbereitung und Bewertung von Altholz signifikant zu erweitern und ein Wiederverwendungskonzept unter Berücksichtigung der Erkenntnisse dieser Bewertung zu erarbeiten, welche explizit auf automatisierte Aufbereitungs- und Verarbeitungsprozesse ausgerichtet ist und alle beteiligten Akteure explizit einbezieht. Zur Erzielung dieser gestellten Aufgabe muss das Altholz aus dem Rückbau von Gebäuden so aufbereitet werden, dass es gemäß der Altholzverordnung als unbedenklich gilt. Das Holz darf dann nicht mehr chemisch belastet sein und muss die erforderlichen Festigkeiten aufweisen, damit es in den Kreislauf der Bauwerkstoffe – Recycling for Reuse – zurückgeführt werden kann. Zur Umsetzung dieses Ziels ist die Entwicklung einer Prozesskette mit verschiedenen Aufbereitungs- und Analyseschritten notwendig. Im Sinne einer fachübergreifenden Zusammenarbeit sind alle Pakete der Prozesskette durch enge Zusammenarbeit der Beteiligten aneinandergeknüpft. | Prof. Dr.-Ing. Klaus Dröder Tel.: +49 531 391-7601 k.droeder@tu-braunschweig.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 4 - Maschinenbau - Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik Langer Kamp 19 B 38106 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2026 | 2221HV031E | Verbundvorhaben: Bewertung und Aufbereitung von Altholz zur Rückführung in den Kreislauf im Rahmen eines Wiederverwendungskonzeptes; Teilvorhaben 5: Bau eines Demonstrators unter Verwendung von Holz aus Rückbauten - Akronym: RefoRe | Kurzfassung der Vorhabenbeschreibung (kann veröffentlicht werden) Das Projekt verfolgt das Gesamtziel der Entwicklung der Grundlagen für eine Methodik zur Herstellung konstruktiver Bauteile aus stabförmigem Altholz. Das Ziel leitet sich aus dem Erfordernis ab, Strategien zur verstärkten Wiederverwendung von baulichen Holzbestandskonstruktionen aus dem Rückbau auf der Basis qualitativer und quantitativer Standards zur möglichst hochwertigen und umfänglichen Wiederverwendung voranzutreiben. Dabei gilt es, die bekannten Methoden zur Aufbereitung und Bewertung von Altholz signifikant zu erweitern und ein Wiederverwendungskonzept unter Berücksichtigung der Erkenntnisse dieser Bewertung zu erarbeiten, welche explizit auf automatisierte Aufbereitungs- und Verarbeitungsprozesse ausgerichtet ist und alle beteiligten Akteure explizit einbezieht. Zur Erzielung dieser gestellten Aufgabe muss das Altholz aus dem Rückbau von Gebäuden so aufbereitet werden, dass es gemäß der Altholzverordnung als unbedenklich gilt. Das Holz darf dann nicht mehr chemisch belastet sein und muss die erforderlichen Festigkeiten aufweisen, damit es in den Kreislauf der Bauwerkstoffe – Recycling for Reuse – zurückgeführt werden kann. Zur Umsetzung dieses Ziels ist die Entwicklung einer Prozesskette mit verschiedenen Aufbereitungs- und Analyseschritten notwendig. Im Sinne einer fachübergreifenden Zusammenarbeit sind alle Pakete der Prozesskette durch enge Zusammenarbeit der Beteiligten aneinandergeknüpft. | Thomas Rochow Tel.: +49 3921 9300-35 thomas.rochow@schnoor.de Ing.-Holzbau Schnoor GmbH Tuchmacherweg 1 39288 Burg | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2026 | 2221HV031F | Verbundvorhaben: Bewertung und Aufbereitung von Altholz zur Rückführung in den Kreislauf im Rahmen eines Wiederverwendungskonzeptes; Teilvorhaben 6: Modifizierung des Resistographs und vergleichende Dichtemessungen in Bestandskonstruktionen - Akronym: RefoRe | Das Projekt verfolgt das Gesamtziel der Entwicklung der Grundlagen für eine Methodik zur Herstellung konstruktiver Bauteile aus stabförmigem Altholz. Das Ziel leitet sich aus dem Erfordernis ab, Strategien zur verstärkten Wiederverwendung von baulichen Holzbestandskonstruktionen aus dem Rückbau auf der Basis qualitativer und quantitativer Standards zur möglichst hochwertigen und umfänglichen Wiederverwendung voranzutreiben. Dabei gilt es, die bekannten Methoden zur Aufbereitung und Bewertung von Altholz signifikant zu erweitern und ein Wiederverwendungskonzept unter Berücksichtigung der Erkenntnisse dieser Bewertung zu erarbeiten, welche explizit auf automatisierte Aufbereitungs- und Verarbeitungsprozesse ausgerichtet ist und alle beteiligten Akteure explizit einbezieht. Zur Erzielung dieser gestellten Aufgabe muss das Altholz aus dem Rückbau von Gebäuden so aufbereitet werden, dass es gemäß der Altholzverordnung als unbedenklich gilt. Das Holz darf dann nicht mehr chemisch belastet sein und muss die erforderlichen Festigkeiten aufweisen, damit es in den Kreislauf der Bauwerkstoffe – Recycling for Reuse – zurückgeführt werden kann. Zur Umsetzung dieses Ziels ist die Entwicklung einer Prozesskette mit verschiedenen Aufbereitungs- und Analyseschritten notwendig. Im Sinne einer fachübergreifenden Zusammenarbeit sind alle Pakete der Prozesskette durch enge Zusammenarbeit der Beteiligten aneinandergeknüpft. | Dipl.-Phys. Frank Rinn Tel.: +49 151 53824260 frank.rinn@rt-mw.com Rinntech-Metriwerk GmbH & Co. KG Hardtstr. 20-22 69124 Heidelberg | FPNR | ||
| 01.09.2022 | 31.08.2024 | 2221HV035A | Verbundvorhaben: Recyclinggerechte Konstruktion von Funktionsbeschlägen; Teilvorhaben 1: Konstruktion eines justier- und lösbaren Textilscharniers für Holzmöbel - Akronym: ReKonFu | Scharniere für Kastenmöbel werden derzeit überwiegend aus Metallen gefertigt. Ziel des geplanten Forschungsvorhabens ist die fertigungsreife Entwicklung eines justierbaren Textilscharniers auf Naturfaserbasis zum Einsatz in Kastenmöbeln, um diesen Metallanteil zu verringern. Der Scharniermechanismus wird realisiert, indem ein Textil mittig in die Möbelplatte geführt wird und an seinen Enden durch Laschen mit justierbaren Holzkomponenten verbunden ist. Die Entwicklung des dafür erforderlichen Textils basiert auf der Untersuchung von Naturfasern und Matrixmaterialien, welche den Recyclingprozess möglichst nicht beeinflussen. Für die Bildung der Funktion werden zwei Varianten untersucht: Kederband und Mehrlagengewebe. Die Justierbarkeit des Textilscharniers kann stufenlos oder schrittweise durch entsprechende Konstruktionsmaßnahmen umgesetzt werden. Die mittige Führung des Textils im Holzwerkstoff macht eine Gehrung, welche den Öffnungswinkel bestimmt erforderlich. Weiterhin wird die Anbindung zum Möbelkorpus lösbar gestaltet um den Recyclingansatz weiter zu verfolgen. Die Entwicklung und Zusammenführung dieser Holzkomponenten macht eine genaue Berücksichtigung der Lastverhältnisse erforderlich, welche mit den Anforderungen an die Textilkomponente abzustimmen sind. Dazu wird ein Lastenheft erstellt und entsprechend notwendige CAD-Modelle sowie FEM-Berechnungen durchgeführt. Das Projekt wird durch weiterführende Untersuchungen ergänzt. Während die Holzkomponenten einen Leichtbauoptimierungsalgorithmus durchlaufen um unnötigen Materialeinsatz zu vermeiden, wird das Textil auf einen Formgedächtniseffekt hin untersucht und eine darauf basierende Funktionsintegration von Zuhaltemechanismen oder Türdämpfungssystemen geprüft. Abschließend wird die Recyclingfähigkeit des Produktes bewertet. Ergebnis ist ein neuer Scharniertyp, welcher unter den Gesichtspunkten des Design for Recycling gestaltet ist und eine Alternative zu konventionellen, metallischen Beschlägen darstellt. | Dipl.-Ing. Kevin Schlunze Tel.: +49 351 4662-384 kevin.schlunze@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | FPNR | ||
| 01.09.2022 | 31.08.2024 | 2221HV035B | Verbundvorhaben: Recyclinggerechte Konstruktion von Funktionsbeschlägen; Teilvorhaben 2: Entwicklung eines funktionalisierten Mehrlagengewebes zum Einsatz in Textilscharnieren - Akronym: ReKonFu | Scharniere für Kastenmöbel werden derzeit überwiegend aus Metallen gefertigt. Ziel des geplanten Forschungsvorhabens ist die fertigungsreife Entwicklung eines justierbaren Textilscharniers auf Naturfaserbasis zum Einsatz in Kastenmöbeln, um diesen Metallanteil zu verringern. Der Scharniermechanismus wird realisiert, indem ein Textil mittig in die Möbelplatte geführt wird und an seinen Enden durch Laschen mit justierbaren Holzkomponenten verbunden ist. Die Entwicklung des dafür erforderlichen Textils basiert auf der Untersuchung von Naturfasern und Matrixmaterialien, welche den Recyclingprozess möglichst nicht beeinflussen. Für die Bildung der Funktion werden zwei Varianten untersucht: Kederband und Mehrlagengewebe. Die Justierbarkeit des Textilscharniers kann stufenlos oder schrittweise durch entsprechende Konstruktionsmaßnahmen umgesetzt werden. Die mittige Führung des Textils im Holzwerkstoff macht eine Gehrung, welche den Öffnungswinkel bestimmt erforderlich. Weiterhin wird die Anbindung zum Möbelkorpus lösbar gestaltet um den Recyclingansatz weiter zu verfolgen. Die Entwicklung und Zusammenführung dieser Holzkomponenten macht eine genaue Berücksichtigung der Lastverhältnisse erforderlich, welche mit den Anforderungen an die Textilkomponente abzustimmen sind. Dazu wird ein Lastenheft erstellt und entsprechend notwendige CAD-Modelle sowie FEM-Berechnungen durchgeführt. Das Projekt wird durch weiterführende Untersuchungen ergänzt. Während die Holzkomponenten einen Leichtbauoptimierungsalgorithmus durchlaufen um unnötigen Materialeinsatz zu vermeiden, wird das Textil auf einen Formgedächtniseffekt hin untersucht und eine darauf basierende Funktionsintegration von Zuhaltemechanismen oder Türdämpfungssystemen geprüft. Abschließend wird die Recyclingfähigkeit des Produktes bewertet. Ergebnis ist ein neuer Scharniertyp, welcher unter den Gesichtspunkten des Design for Recycling gestaltet ist und eine Alternative zu konventionellen, metallischen Beschlägen darstellt. | Leon Freitag Tel.: +49 511 9296-2266 leon.freitag@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.09.2022 | 31.08.2024 | 2221HV035C | Verbundvorhaben: Recyclinggerechte Konstruktion von Funktionsbeschlägen; Teilvorhaben 3: Entwicklung eines Kederbandes und eines Produktionskonzepts für Textilkomponenten auf Naturfaserbasis - Akronym: ReKonFu | Scharniere für Kastenmöbel werden derzeit überwiegend aus Metallen gefertigt. Ziel des geplanten Forschungsvorhabens ist die fertigungsreife Entwicklung eines justierbaren Textilscharniers auf Naturfaserbasis zum Einsatz in Kastenmöbeln, um diesen Metallanteil zu verringern. Der Scharniermechanismus wird realisiert, indem ein Textil mittig in die Möbelplatte geführt wird und an seinen Enden durch Laschen mit justierbaren Holzkomponenten verbunden ist. Die Entwicklung des dafür erforderlichen Textils basiert auf der Untersuchung von Naturfasern und Matrixmaterialien, welche den Recyclingprozess möglichst nicht beeinflussen. Für die Bildung der Funktion werden zwei Varianten untersucht: Kederband und Mehrlagengewebe. Die Justierbarkeit des Textilscharniers kann stufenlos oder schrittweise durch entsprechende Konstruktionsmaßnahmen umgesetzt werden. Die mittige Führung des Textils im Holzwerkstoff macht eine Gehrung, welche den Öffnungswinkel bestimmt erforderlich. Weiterhin wird die Anbindung zum Möbelkorpus lösbar gestaltet um den Recyclingansatz weiter zu verfolgen. Die Entwicklung und Zusammenführung dieser Holzkomponenten macht eine genaue Berücksichtigung der Lastverhältnisse erforderlich, welche mit den Anforderungen an die Textilkomponente abzustimmen sind. Dazu wird ein Lastenheft erstellt und entsprechend notwendige CAD-Modelle sowie FEM-Berechnungen durchgeführt. Das Projekt wird durch weiterführende Untersuchungen ergänzt. Während die Holzkomponenten einen Leichtbauoptimierungsalgorithmus durchlaufen um unnötigen Materialeinsatz zu vermeiden, wird das Textil auf einen Formgedächtniseffekt hin untersucht und eine darauf basierende Funktionsintegration von Zuhaltemechanismen oder Türdämpfungssystemen geprüft. Abschließend wird die Recyclingfähigkeit des Produktes bewertet. Ergebnis ist ein neuer Scharniertyp, welcher unter den Gesichtspunkten des Design for Recycling gestaltet ist und eine Alternative zu konventionellen, metallischen Beschlägen darstellt. | Ingo Michels Tel.: +49 831 56113-16 ingo.michels@topp-textil.de Topp Textil GmbH Heubachstr. 4 87471 Durach | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2221HV037A | Verbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen unter der Prämisse einer technischen, ökonomischen und ökologischen Realisierbarkeit; Teilvorhaben 1: Eigenschaften und Verwendbarkeit von Gebrauchtholz im Holztafelbau - Akronym: TUandM | Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen unter der Prämisse einer technischen, ökonomischen und ökologischen Realisierbarkeit. Die Projektziele werden durch ein interdisziplinäres Konsortium in Zusammenarbeit mit zwei Industriepartnern der Holzbaubranche bearbeitet. Auf Gebäudeebene werden die Potentiale der kreislaufgerechten Konstruktion als Beitrag zum anpassungsfähigen und nutzungsflexiblen Holzbau ermittelt. Auf baukonstruktiver, d. h. Bauteilebene, erfolgt die Entwicklung und Optimierung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen, unter Berücksichtigung der jeweiligen Anwendung (d. h. Wand-, Dach-, Deckenelement). Bei der technischen Entwicklung werden in der Anbindung zur Gebäudeebene die Verbindungen zwischen Bauteilen mit dem Ziel der Demontierbarkeit betrachtet. Nach unten ist die Trennbarkeit der Bauteile bis auf Materialebene als Ziel definiert. Auf Materialebene wird die Kaskadennutzung als zentrales Element der Kreislaufwirtschaft aufgegriffen. Die Charakterisierung der Verwertungsoptionen des Gebrauchtholzes auf Materialebene trägt dazu bei, dass das Gebrauchtholz nach dem Rückbau der kreislaufgerechten Konstruktion auch tatsächlich einer hochwertigen Kaskadennutzung zugeführt werden kann und stellt damit eine wichtige, interne Validierung der technischen Entwicklungen dar. Gleichzeitig ergibt sich daraus die notwendige Einbindung digitaler Technologien zur Entwicklung eines digitalen Materialpasses für die Dokumentation und Nachverfolgbarkeit von Bauteilen, Verbindungen und Rückbauoptionen. Neben der technischen und materialwissenschaftlichen Bewertung findet eine Evaluierung der ökologischen und ökonomischen Effekte der entwickelten kreislaufgerechten Konstruktionen mit Hilfe von Lebenszyklusanalysen statt. Die Betrachtung von innovativen Wirtschaftskonzepten wie Leasing- oder Sharingmmodellen aus der Circular Economy bildet einen Blick in die Zukunft des modernen Holzbaus. | Dr. Michael Risse Tel.: +49 89 2180 6384 risse@hfm.tum.de Technische Universität München - Holzforschung München - Lehrstuhl für Holzwissenschaft Winzererstr. 45 80797 München | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2221HV037B | Verbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen unter der Prämisse einer technischen, ökonomischen und ökologischen Realisierbarkeit; Teilvorhaben 2: Entwickl. von Kriterien für die Planung kreislaufgerechter Holzbauten in Tafelbauweise auf Gebäude- und Nutzungsebene - Akronym: TUandM | Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen unter der Prämisse einer technischen, ökonomischen und ökologischen Realisierbarkeit. Die Projektziele werden durch ein interdisziplinäres Konsortium in Zusammenarbeit mit zwei Industriepartnern der Holzbaubranche bearbeitet. Auf Gebäudeebene werden die Potentiale der kreislaufgerechten Konstruktion als Beitrag zum anpassungsfähigen und nutzungsflexiblen Holzbau ermittelt. Auf baukonstruktiver, d. h. Bauteilebene, erfolgt die Entwicklung und Optimierung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen, unter Berücksichtigung der jeweiligen Anwendung (d. h. Wand-, Dach-, Deckenelement). Bei der technischen Entwicklung werden in der Anbindung zur Gebäudeebene die Verbindungen zwischen Bauteilen mit dem Ziel der Demontierbarkeit betrachtet. Nach unten ist die Trennbarkeit der Bauteile bis auf Materialebene als Ziel definiert. Auf Materialebene wird die Kaskadennutzung als zentrales Element der Kreislaufwirtschaft aufgegriffen. Die Charakterisierung der Verwertungsoptionen des Gebrauchtholzes auf Materialebene trägt dazu bei, dass das Gebrauchtholz nach dem Rückbau der kreislaufgerechten Konstruktion auch tatsächlich einer hochwertigen Kaskadennutzung zugeführt werden kann und stellt damit eine wichtige, interne Validierung der technischen Entwicklungen dar. Gleichzeitig ergibt sich daraus die notwendige Einbindung digitaler Technologien zur Entwicklung eines digitalen Materialpasses für die Dokumentation und Nachverfolgbarkeit von Bauteilen, Verbindungen und Rückbauoptionen. Neben der technischen und materialwissenschaftlichen Bewertung findet eine Evaluierung der ökologischen und ökonomischen Effekte der entwickelten kreislaufgerechten Konstruktionen mit Hilfe von Lebenszyklusanalysen statt. Die Betrachtung von innovativen Wirtschaftskonzepten wie Leasing- oder Sharingmodellen aus der Circular Economy bildet einen Blick in die Zukunft des modernen Holzbaus. | Prof. Stephan Birk Tel.: +49 8928925493 s.birk@tum.de Technische Universität München - Fakultät für Architektur - Institut für Entwerfen und Bautechnik - FG Holzbau Arcisstr. 21 80333 München | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2221HV037C | Verbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen unter der Prämisse einer technischen, ökonomischen und ökologischen Realisierbarkeit; Teilvorhaben 3: Entwicklung und Pilotumsetzung von kreislaufgerechten Holzbaukonstruktionen im Fertighausbau - Akronym: TUandM | Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen unter der Prämisse einer technischen, ökonomischen und ökologischen Realisierbarkeit. Die Projektziele werden durch ein interdisziplinäres Konsortium in Zusammenarbeit mit zwei Industriepartnern der Holzbaubranche bearbeitet. Auf Gebäudeebene werden die Potentiale der kreislaufgerechten Konstruktion als Beitrag zum anpassungsfähigen und nutzungsflexiblen Holzbau ermittelt. Auf baukonstruktiver, d. h. Bauteilebene, erfolgt die Entwicklung und Optimierung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen, unter Berücksichtigung der jeweiligen Anwendung (d. h. Wand-, Dach-, Deckenelement). Bei der technischen Entwicklung werden in der Anbindung zur Gebäudeebene die Verbindungen zwischen Bauteilen mit dem Ziel der Demontierbarkeit betrachtet. Nach unten ist die Trennbarkeit der Bauteile bis auf Materialebene als Ziel definiert. Auf Materialebene wird die Kaskadennutzung als zentrales Element der Kreislaufwirtschaft aufgegriffen. Die Charakterisierung der Verwertungsoptionen des Gebrauchtholzes auf Materialebene trägt dazu bei, dass das Gebrauchtholz nach dem Rückbau der kreislaufgerechten Konstruktion auch tatsächlich einer hochwertigen Kaskadennutzung zugeführt werden kann und stellt damit eine wichtige, interne Validierung der technischen Entwicklungen dar. Gleichzeitig ergibt sich daraus die notwendige Einbindung digitaler Technologien zur Entwicklung eines digitalen Materialpasses für die Dokumentation und Nachverfolgbarkeit von Bauteilen, Verbindungen und Rückbauoptionen. Neben der technischen und materialwissenschaftlichen Bewertung findet eine Evaluierung der ökologischen und ökonomischen Effekte der entwickelten kreislaufgerechten Konstruktionen mit Hilfe von Lebenszyklusanalysen statt. Die Betrachtung von innovativen Wirtschaftskonzepten wie Leasing- oder Sharingmmodellen aus der Circular Economy bildet einen Blick in die Zukunft des modernen Holzbaus. | Univ.-Prof. Dr.-Ing. Stefan Winter Tel.: +49 89 289 22417 winter@tum.de Technische Universität München - Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion Arcisstr. 21 80333 München | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2221HV037D | Verbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen unter der Prämisse einer technischen, ökonomischen und ökologischen Realisierbarkeit; Teilvorhaben 4: Entwicklung eines blockchainbasierten Materialpasses - Akronym: TUandM | Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen unter der Prämisse einer technischen, ökonomischen und ökologischen Realisierbarkeit. Die Projektziele werden durch ein interdisziplinäres Konsortium in Zusammenarbeit mit zwei Industriepartnern der Holzbaubranche bearbeitet. Auf Gebäudeebene werden die Potentiale der kreislaufgerechten Konstruktion als Beitrag zum anpassungsfähigen und nutzungsflexiblen Holzbau ermittelt. Auf baukonstruktiver, d. h. Bauteilebene, erfolgt die Entwicklung und Optimierung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen, unter Berücksichtigung der jeweiligen Anwendung (d. h. Wand-, Dach-, Deckenelement). Bei der technischen Entwicklung werden in der Anbindung zur Gebäudeebene die Verbindungen zwischen Bauteilen mit dem Ziel der Demontierbarkeit betrachtet. Nach unten ist die Trennbarkeit der Bauteile bis auf Materialebene als Ziel definiert. Auf Materialebene wird die Kaskadennutzung als zentrales Element der Kreislaufwirtschaft aufgegriffen. Die Charakterisierung der Verwertungsoptionen des Gebrauchtholzes auf Materialebene trägt dazu bei, dass das Gebrauchtholz nach dem Rückbau der kreislaufgerechten Konstruktion auch tatsächlich einer hochwertigen Kaskadennutzung zugeführt werden kann und stellt damit eine wichtige, interne Validierung der technischen Entwicklungen dar. Gleichzeitig ergibt sich daraus die notwendige Einbindung digitaler Technologien zur Entwicklung eines digitalen Materialpasses für die Dokumentation und Nachverfolgbarkeit von Bauteilen, Verbindungen und Rückbauoptionen. Neben der technischen und materialwissenschaftlichen Bewertung findet eine Evaluierung der ökologischen und ökonomischen Effekte der entwickelten kreislaufgerechten Konstruktionen mit Hilfe von Lebenszyklusanalysen statt. Die Betrachtung von innovativen Wirtschaftskonzepten wie Leasing- oder Sharingmmodellen aus der Circular Economy bildet einen Blick in die Zukunft des modernen Holzbaus. | Prof. Dr.-Ing. Frank Petzold Tel.: +49 89 289 22172 petzold@tum.de Technische Universität München - Fakultät für Architektur - Lehrstuhl für Architekturinformatik Arcisstr. 21 80333 München | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2221HV037E | Verbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen unter der Prämisse einer technischen, ökonomischen und ökologischen Realisierbarkeit; Teilvorhaben 5: Nachhaltigkeitsbewertung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen - Akronym: TUandM | Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen unter der Prämisse einer technischen, ökonomischen und ökologischen Realisierbarkeit. Die Projektziele werden durch ein interdisziplinäres Konsortium in Zusammenarbeit mit zwei Industriepartnern der Holzbaubranche bearbeitet. Auf Gebäudeebene werden die Potentiale der kreislaufgerechten Konstruktion als Beitrag zum anpassungsfähigen und nutzungsflexiblen Holzbau ermittelt. Auf baukonstruktiver, d. h. Bauteilebene, erfolgt die Entwicklung und Optimierung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen, unter Berücksichtigung der jeweiligen Anwendung (d. h. Wand-, Dach-, Deckenelement). Bei der technischen Entwicklung werden in der Anbindung zur Gebäudeebene die Verbindungen zwischen Bauteilen mit dem Ziel der Demontierbarkeit betrachtet. Nach unten ist die Trennbarkeit der Bauteile bis auf Materialebene als Ziel definiert. Auf Materialebene wird die Kaskadennutzung als zentrales Element der Kreislaufwirtschaft aufgegriffen. Die Charakterisierung der Verwertungsoptionen des Gebrauchtholzes auf Materialebene trägt dazu bei, dass das Gebrauchtholz nach dem Rückbau der kreislaufgerechten Konstruktion auch tatsächlich einer hochwertigen Kaskadennutzung zugeführt werden kann und stellt damit eine wichtige, interne Validierung der technischen Entwicklungen dar. Gleichzeitig ergibt sich daraus die notwendige Einbindung digitaler Technologien zur Entwicklung eines digitalen Materialpasses für die Dokumentation und Nachverfolgbarkeit von Bauteilen, Verbindungen und Rückbauoptionen. Neben der technischen und materialwissenschaftlichen Bewertung findet eine Evaluierung der ökologischen und ökonomischen Effekte der entwickelten kreislaufgerechten Konstruktionen mit Hilfe von Lebenszyklusanalysen statt. Die Betrachtung von innovativen Wirtschaftskonzepten wie Leasing- oder Sharingmmodellen aus der Circular Economy bildet einen Blick in die Zukunft des modernen Holzbaus. | Prof. Dr. Magnus Fröhling Tel.: +49 9421 187-190 magnus.froehling@tum.de Technische Universität München - Campus Straubing für Biotechnologie und Nachhaltigkeit - Professur Circular Economy Am Essigberg 3 94315 Straubing | FPNR | ||
| 15.10.2022 | 14.10.2025 | 2221HV038A | Verbundvorhaben: Herstellung stofflich vollständig recyclebarer Filter und Dämmstoffe aus Aerogelen aus Altholz; Teilvorhaben 1: Aufarbeitung, Bereitstellung und Charakterisierung der Rohstoffe, Charakterisierung der Produkte, Recycling der Produkte - Akronym: AltholzAerogel | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von Verfahren zur Herstellung von Aerogelen mittels aus Altholz gewonnener Rohstoffe (Cellulose, Lignin, Hemicellulose). Aus den Aerogelen werden Dämmstoffe und/oder schadstoffabsorbierende Filter hergestellt, aus denen nach Ende der Gebrauchsdauer wieder die genannten Rohstoffe gewonnen werden können. Zusätzlich werden beispielhaft weitere Varianten aus nachwachsenden Rohstoffen aufgezeigt. Aerogele zeichnen sich durch hervorragende Dämmeigenschaften, geringe Schallübertragung und gute Absorptionswirkung für flüchtige chemische Stoffe aus. Das eröffnet diesen Materialien zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten, z.B. als Dämmstoffe oder Filter. Während die ersten Aerogele aus Siliziumdioxid hergestellt wurden, gibt es heute vielseitige Ausgangsmaterialien, die u.a. auch aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen werden können, wie z.B. aus Cellulose, Lignin, Stärke oder aus Polysacchariden. Diese Stoffe können auch aus Abfällen oder Produktionsresten verschiedener Herstellungsverfahren gewonnen werden. | Dr. Jan Gunschera Tel.: +49 531 2155-352 jan.gunschera@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | FPNR | ||
| 15.10.2022 | 14.10.2025 | 2221HV038B | Verbundvorhaben: Herstellung stofflich vollständig recyclebarer Filter und Dämmstoffe aus Aerogelen aus Altholz; Teilvorhaben 2: Herstellung und Charakterisierung der Aerogele sowie der daraus hergestellten Produkte, Recycling der Aerogele - Akronym: AltholzAerogel | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von Verfahren zur Herstellung von Aerogelen mittels aus Altholz gewonnener Rohstoffe (Cellulose, Lignin, Hemicellulose). Aus den Aerogelen werden Dämmstoffe und/oder schadstoffabsorbierende Filter hergestellt, aus denen nach Ende der Gebrauchsdauer wieder die genannten Rohstoffe gewonnen werden können (Design for Recycling). Funktionstüchtige Verfahren sollen dafür so weit entwickelt werden, dass Demonstratoren im Labor hergestellt und deren Eigenschaften untersucht werden können (TRL 4). Zusätzlich werden beispielhaft weitere Varianten aus nachwachsenden Rohstoffen, im Folgenden NaWaRos genannt, aufgezeigt. Diese Stoffe können auch aus Abfällen oder Produktionsresten verschiedener Herstellungsverfahren gewonnen werden. Ein erstes Ziel des Projektes ist es zunächst, diejenigen Rohstoffe zu finden, die sich für eine wirtschaftliche Herstellung von Aerogelen mit vermarktungsfähigen Eigenschaften am besten eignen. Anschließend sind die entsprechenden Herstellungsverfahren auf die Verwendung dieser Rohstoffe anzupassen. Verfahren werden entwickelt, um aus diesen Aerogelen nach Gebrauch wieder die Rohstoffe zu erzeugen, die zu deren Produktion verwendet wurden, z.B. Cellulose oder Lignin. Dabei ist darauf zu achten, dass keine durch Filterung oder Sekundärkontamination adsorbierten Stoffe im neuen Produkt verbleiben. Die Entwicklung der Herstellverfahren erfolgt zunächst an frischen Grundmaterialien. Zu einem späteren Zeitpunkt werden die Verfahren dann auf Ihre Eignung zur Verwendung der vom WKI gelieferten, aus den Abfällen gewonnen Rohstoffe geprüft. | Dr. Pascal Vöpel Tel.: +49 2203 601-2843 pascal.voepel@dlr.de Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. - Institut für Werkstoff-Forschung Linder Höhe 51147 Köln | FPNR | ||
| 01.08.2023 | 31.07.2026 | 2221HV040A | Verbundvorhaben: Digitalisierung und Steigerung der stofflichen Verwertung von Altholz durch interoperable und materialerkennende Sortierung und innovative Zerkleinerungsverfahren; Teilvorhaben 1: Erkennung von Störstoffen in Altholz mittels bildgebender NIR-Spektroskopie - Akronym: DANSIZ | Das Gesamtziel des Vorhabens besteht in einer Steigerung der stofflichen Verwertung von Altholz durch • Entwicklung altholzgerechter, innovativer Sortier- und Zerkleinerungsverfahren • Generelle Steigerung der Wirtschaftlichkeit der stofflichen Altholznutzung durch eine maßgeschneiderte, auf den Rohstoffeigenschaften basierende Weiterverarbeitung • Orientierende Versuche zur Erhöhung der Rohstoffqualität als Voraussetzung für die Produktion von Holzwerkstoffplatten • Erprobung innovativer Sortierverfahren zur Entfernung kritischer Fehlwürfe aus ansonsten stofflich zu verwertenden Altholzsortimenten Das vorgeschlagene Konzept – Fusion der Signale optischer bildgebender Verfahren (Farbkameratechnik) mit NIR-Spektroskopie bei Auswertung durch Methoden der künstlichen Intelligenz (KI) und des maschinellen Lernens (Deep Learning) in Kombination mit innovativer Zerkleinerungstechnik – hat das Potenzial, die Sortierung und Verwendung von Altholz deutlich zu verbessern. Methoden der künstlichen Intelligenz haben bereits in zahlreichen anderen Anwendungsgebieten, z. B. im maschinellen Bildverstehen, autonomen Fahren und in der Spracherkennung, zu signifikanten Fortschritten geführt. | Dr. Robin Gruna Tel.: +49 721 6091-263 robin.gruna@iosb.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung (IOSB) Fraunhoferstr. 1 76131 Karlsruhe | FPNR | ||
| 01.08.2023 | 31.07.2026 | 2221HV040B | Verbundvorhaben: Digitalisierung und Steigerung der stofflichen Verwertung von Altholz durch interoperable und materialerkennende Sortierung und innovative Zerkleinerungsverfahren; Teilvorhaben 2: Entwicklung maßgeschneiderter Zerkleinerungsverfahren für Altholz - Akronym: DANSIZ | Das Gesamtziel des Vorhabens besteht in einer Steigerung der stofflichen Verwertung von Altholz durch • Entwicklung altholzgerechter, innovativer Sortier- und Zerkleinerungsverfahren • Generelle Steigerung der Wirtschaftlichkeit der stofflichen Altholznutzung durch eine maßgeschneiderte, auf den Rohstoffeigenschaften basierende Weiterverarbeitung • Orientierende Versuche zur Erhöhung der Rohstoffqualität als Voraussetzung für die Produktion von Holzwerkstoffplatten • Erprobung innovativer Sortierverfahren zur Entfernung kritischer Fehlwürfe aus ansonsten stofflich zu verwertenden Altholzsortimenten Das vorgeschlagene Konzept – Fusion der Signale optischer bildgebender Verfahren (Farbkameratechnik) mit NIR-Spektroskopie bei Auswertung durch Methoden der künstlichen Intelligenz (KI) und des maschinellen Lernens (Deep Learning) in Kombination mit innovativer Zerkleinerungstechnik – hat das Potenzial, die Sortierung und Verwendung von Altholz deutlich zu verbessern. Methoden der künstlichen Intelligenz haben bereits in zahlreichen anderen Anwendungsgebieten, z. B. im maschinellen Bildverstehen, autonomen Fahren und in der Spracherkennung, zu signifikanten Fortschritten geführt. | Milomir Mihailovic Tel.: +49 6332 802439 milomir.mihailovic@pallmann.eu PALLMANN MASCHINENFABRIK GmbH & Co. KG Wolfslochstr. 51 66482 Zweibrücken | FPNR | ||
| 01.09.2022 | 31.08.2023 | 2221HV047X | Kombination oxidativer und basenkatalytischer Depolymerisation von Lignin zur Gewinnung von neuen funktionalen Lignin-Bausteinen zur Anwendung in Beschichtungen - Akronym: KoBaOx | Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Verfahrens zur sequentiellen Kombination der basenkatalytischen Lignindepolymerisation (BCD) und der alkalischen Oxidation mit Wasserstoffperoxid zur Herstellung von neuartigen carboxylierten Ligninderivaten, die in verschiedenen Applikationen wie beispielsweise in thermoplastischen Kunststoffen Anwendung finden können. Die neuen oxidierten Ligninderivate werden mit denen aus den einzelnen Verfahren analytisch verglichen und in potenziellen Applikationen hinsichtlich ihrer technischen und ökonomischen Anwendbarkeit bewertet. | Dr. rer. nat. Kerstin Thiele Tel.: +49 3461 43-9127 kerstin.thiele@igb.fraunhofer.de Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein - Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP Am Haupttor 1251 06237 Leuna | FPNR | ||
| 01.02.2023 | 31.01.2025 | 2221HV051X | Digitale Vermittlung von Lehrinhalten zur Nachhaltigkeit im Bauwesen - Akronym: DiNaBau | Das Ziel des beantragten Förderprojektes ist die netzwerkbezogene Erarbeitung und Nutzung von universitären und außeruniversitären Lehrmaterialien zu nachhaltigen Prozessen und Produkten auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen innerhalb der Baukonstruktion, Bauplanung und Bauausführung, die erstmalig und umfangreich, gebäudebezogen und praxisnah mit Hilfe des Building Information Modeling (BIM)-Methode aufgearbeitet und in frei verfügbaren Formaten als "open educational resources" (OER) zur Verfügung gestellt werden. Erarbeitet werden die Lehrmaterialien und -konzepte durch zwei Institute der Fakultät Bauingenieurwesen an der TU Dresden, die das nachhaltige Planen und Bauen im Grund- und Vertiefungsstudium entsprechend ihrer Fachdisziplinen – Baukonstruktion und Baubetrieb – weitreichend und disziplinübergreifend in der Lehre verankern werden. Dazu werden digitale Lehrmethoden zur Wissensvermittlung mit Hilfe von BIM entwickelt. Die Erarbeitung der Lehrinhalte erfolgt im engen inneruniversitären Austausch aber auch insbesondere in Zusammenarbeit mit dem projektbegleitenden Fachnetzwerk aus Firmen und Verbänden. Darüber hinaus werden auf Basis der erarbeiteten neuen Lehrinhalte zielgruppenabhängig weitere außeruniversitäre Bildungsangebote ausgearbeitet mit dem Ziel, das erworbene Wissen vielfältig im Sinne eines weiten Wissentransfers zu nutzen. Das zur Verfügung stellen der Lehrinhalte als OER-Produkte ist in diesem Zusammenhang eine wesentliche Säule im Wissentransfer. | Dr. Michael Engelmann Tel.: +49 351 463-35007 michael.engelmann@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Bauingenieurwesen - Institut für Baukonstruktion August-Bebel-Str. 30 01219 Dresden | FPNR | ||
| 01.11.2023 | 31.10.2025 | 2221HV057A | Verbundvorhaben: Timber Earth Slab; Teilvorhaben 1: Auslegung und Validierung des Deckensystems unter statischen, fabrikationstechnischen, ökologischen, bauphysikalischen, architektonischen sowie schall- und brandschutztechnischen Gesichtspunkten - Akronym: TES-HV | Im Rahmen des Forschungsvorhabens Timber Earth Slab (T.E.S.) schließen sich Branchenexperten aus der Industrie aus den Bereichen Holzbau und Lehmbau mit Professuren der TU München aus den Disziplinen Digitaler Fertigung, Holzbau und Baukonstruktion, Klimadesign und Architektur zusammen, um im mehrgeschossigen Holzbau einen grundlegenden Beitrag hin zum CO2-neutralen Bauen anzustoßen: T.E.S., eine industriell gefertigte Net-Zero Holz-Lehm-Decke. Geschossdecken sind eine zentrale Komponente für das Erreichen der CO2-Neutralität im mehrgeschossigen Holzbau mit sehr hohen Anforderungen an den Brandschutz, thermischer Masse und Schallschutz. T.E.S. kombiniert computergestütztes Design, robotisch gestützte Fertigung und Materialtechnologie, um eine neue innovative Lösung für die industrielle Fertigung eines ressourceneffizienten und funktionsintegrierten Deckensystems aus Holz und Lehm zu erforschen, das alle strukturellen und bautechnischen Anforderungen für den mehrgeschossigen Holzbau erfüllt, außerdem CO2-neutral hergestellt werden kann und vollständig rezyklierbar ist. Mithilfe der Materialtechnologie des ETH-Spinoffs Oxara, mit der Lehm mit geringem Wasseranteil fließfähig gemacht und vergossen werden kann, und robotischer Fertigungstechnologie, die die maßgeschneiderte Herstellung einer auf den Fließlehm abgestimmten feingliedrigen Holzkonstruktion ermöglicht, verspricht T.E.S. ein hybrides Deckensystem, welches die Stärken beider Materialien ideal kombinieren lässt: Durch die guten statischen Eigenschaften von Holz in Kombination mit den positiven Eigenschaften des Lehms hinsichtlich thermischer Masse, der Möglichkeiten zur thermischen Aktivierung, Brandschutz und Schallschutz können mit T.E.S. Nachhaltigkeit, Performativität und Kosteneffizienz in einer Deckenkonstruktion zusammengebracht werden. | Prof. Dr. Kathrin Dörfler Tel.: +49 89 289-28676 doerfler@tum.de Technische Universität München (TUM) TT Professur Digitale Fabrikation Department of Architecture School of Engineering and Design Arcisstr. 21 80333 München | FPNR | ||
| 01.11.2023 | 31.10.2025 | 2221HV057B | Verbundvorhaben: Timber Earth Slab; Teilvorhaben 2: Implementierung und Industrietransfer des Systems im industriellen Holzbau, Systementwicklung inkl. Anschlüssen und Stößen - Akronym: TES-HV | Im Rahmen des Forschungsvorhabens Timber Earth Slab (T.E.S.) schließen sich Branchenexperten aus der Industrie aus den Bereichen Holzbau und Lehmbau mit Professuren der TU München aus den Disziplinen Digitaler Fertigung, Holzbau und Baukonstruktion, Klimadesign und Architektur zusammen, um im mehrgeschossigen Holzbau einen grundlegenden Beitrag hin zum CO2-neutralen Bauen anzustoßen: T.E.S., eine industriell gefertigte Net-Zero Holz-Lehm-Decke. Geschossdecken sind eine zentrale Komponente für das Erreichen der CO2-Neutralität im mehrgeschossigen Holzbau mit sehr hohen Anforderungen an den Brandschutz, thermischer Masse und Schallschutz. T.E.S. kombiniert computergestütztes Design, robotisch gestützte Fertigung und Materialtechnologie, um eine neue innovative Lösung für die industrielle Fertigung eines ressourceneffizienten und funktionsintegrierten Deckensystems aus Holz und Lehm zu erforschen, das alle strukturellen und bautechnischen Anforderungen für den mehrgeschossigen Holzbau erfüllt, außerdem CO2-neutral hergestellt werden kann und vollständig rezyklierbar ist. Mithilfe der Materialtechnologie des ETH-Spinoffs Oxara, mit der Lehm mit geringem Wasseranteil fließfähig gemacht und vergossen werden kann, und robotischer Fertigungstechnologie, die die maßgeschneiderte Herstellung einer auf den Fließlehm abgestimmten feingliedrigen Holzkonstruktion ermöglicht, verspricht T.E.S. ein hybrides Deckensystem, welches die Stärken beider Materialien ideal kombinieren lässt: Durch die guten statischen Eigenschaften von Holz in Kombination mit den positiven Eigenschaften des Lehms hinsichtlich thermischer Masse, der Möglichkeiten zur thermischen Aktivierung, Brandschutz und Schallschutz können mit T.E.S. Nachhaltigkeit, Performativität und Kosteneffizienz in einer Deckenkonstruktion zusammengebracht werden. | Dominik Wowra Tel.: +49 172 1340198 dominik.wowra@muellerblaustein.de müllerblaustein HolzBauWerke GmbH Pappelauer Str. 51 89134 Blaustein | FPNR | ||
| 01.11.2023 | 31.10.2025 | 2221HV057C | Verbundvorhaben: Timber Earth Slab; Teilvorhaben 3: Entwicklung des digitalen Fertigungsprozesses für die Holzkonstruktion BSP-leicht - Akronym: TES-HV | Im Rahmen des Forschungsvorhabens Timber Earth Slab (T.E.S.) schließen sich Branchenexperten aus der Industrie aus den Bereichen Holzbau und Lehmbau mit Professuren der TU München aus den Disziplinen Digitaler Fertigung, Holzbau und Baukonstruktion, Klimadesign und Architektur zusammen, um im mehrgeschossigen Holzbau einen grundlegenden Beitrag hin zum CO2-neutralen Bauen anzustoßen: T.E.S., eine industriell gefertigte Net-Zero Holz-Lehm-Decke. Geschossdecken sind eine zentrale Komponente für das Erreichen der CO2-Neutralität im mehrgeschossigen Holzbau mit sehr hohen Anforderungen an den Brandschutz, thermischer Masse und Schallschutz. T.E.S. kombiniert computergestütztes Design, robotisch gestützte Fertigung und Materialtechnologie, um eine neue innovative Lösung für die industrielle Fertigung eines ressourceneffizienten und funktionsintegrierten Deckensystems aus Holz und Lehm zu erforschen, das alle strukturellen und bautechnischen Anforderungen für den mehrgeschossigen Holzbau erfüllt, außerdem CO2-neutral hergestellt werden kann und vollständig rezyklierbar ist. Mithilfe der Materialtechnologie des ETH-Spinoffs Oxara, mit der Lehm mit geringem Wasseranteil fließfähig gemacht und vergossen werden kann, und robotischer Fertigungstechnologie, die die maßgeschneiderte Herstellung einer auf den Fließlehm abgestimmten feingliedrigen Holzkonstruktion ermöglicht, verspricht T.E.S. ein hybrides Deckensystem, welches die Stärken beider Materialien ideal kombinieren lässt: Durch die guten statischen Eigenschaften von Holz in Kombination mit den positiven Eigenschaften des Lehms hinsichtlich thermischer Masse, der Möglichkeiten zur thermischen Aktivierung, Brandschutz und Schallschutz können mit T.E.S. Nachhaltigkeit, Performativität und Kosteneffizienz in einer Deckenkonstruktion zusammengebracht werden. | Bettina Baggenstos Tel.: +41 79 741 21 73 bettina.baggenstos@blumer-lehmann.com Blumer-Lehmann GmbH Industriestr. 4 36137 Großenlüder | FPNR | ||
| 01.11.2023 | 31.10.2025 | 2221HV057D | Verbundvorhaben: Timber Earth Slab; Teilvorhaben 4: Industrielle Produktion des Misch-, Transport-, und Gießverfahrens, Trocknung, Transport - Akronym: TES-HV | Im Rahmen des Forschungsvorhabens Timber Earth Slab (T.E.S.) schließen sich Branchenexperten aus der Industrie aus den Bereichen Holzbau und Lehmbau mit Professuren der TU München aus den Disziplinen Digitaler Fertigung, Holzbau und Baukonstruktion, Klimadesign und Architektur zusammen, um im mehrgeschossigen Holzbau einen grundlegenden Beitrag hin zum CO2-neutralen Bauen anzustoßen: T.E.S., eine industriell gefertigte Net-Zero Holz-Lehm-Decke. Geschossdecken sind eine zentrale Komponente für das Erreichen der CO2-Neutralität im mehrgeschossigen Holzbau mit sehr hohen Anforderungen an den Brandschutz, thermischer Masse und Schallschutz. T.E.S. kombiniert computergestütztes Design, robotisch gestützte Fertigung und Materialtechnologie, um eine neue innovative Lösung für die industrielle Fertigung eines ressourceneffizienten und funktionsintegrierten Deckensystems aus Holz und Lehm zu erforschen, das alle strukturellen und bautechnischen Anforderungen für den mehrgeschossigen Holzbau erfüllt, außerdem CO2-neutral hergestellt werden kann und vollständig rezyklierbar ist. Mithilfe der Materialtechnologie des ETH-Spinoffs Oxara, mit der Lehm mit geringem Wasseranteil fließfähig gemacht und vergossen werden kann, und robotischer Fertigungstechnologie, die die maßgeschneiderte Herstellung einer auf den Fließlehm abgestimmten feingliedrigen Holzkonstruktion ermöglicht, verspricht T.E.S. ein hybrides Deckensystem, welches die Stärken beider Materialien ideal kombinieren lässt: Durch die guten statischen Eigenschaften von Holz in Kombination mit den positiven Eigenschaften des Lehms hinsichtlich thermischer Masse, der Möglichkeiten zur thermischen Aktivierung, Brandschutz und Schallschutz können mit T.E.S. Nachhaltigkeit, Performativität und Kosteneffizienz in einer Deckenkonstruktion zusammengebracht werden | Benjamin Walter Tel.: +49 8762 733-152 benjamin.walter@leipfinger-bader.de Leipfinger-Bader GmbH Ziegeleistr. 15 84172 Buch a. Erlbach | FPNR | ||
| 01.11.2023 | 31.10.2025 | 2221HV057E | Verbundvorhaben: Timber Earth Slab; Teilvorhaben 5: Planung und Implementierung von baulichen Anwendungen - Akronym: TES-HV | Im Rahmen des Forschungsvorhabens Timber Earth Slab (T.E.S.) schließen sich Branchenexperten aus der Industrie aus den Bereichen Holzbau und Lehmbau mit Professuren der TU München aus den Disziplinen Digitaler Fertigung, Holzbau und Baukonstruktion, Klimadesign und Architektur zusammen, um im mehrgeschossigen Holzbau einen grundlegenden Beitrag hin zum CO2-neutralen Bauen anzustoßen: T.E.S., eine industriell gefertigte Net-Zero Holz-Lehm-Decke. Geschossdecken sind eine zentrale Komponente für das Erreichen der CO2-Neutralität im mehrgeschossigen Holzbau mit sehr hohen Anforderungen an den Brandschutz, thermischer Masse und Schallschutz. T.E.S. kombiniert computergestütztes Design, robotisch gestützte Fertigung und Materialtechnologie, um eine neue innovative Lösung für die industrielle Fertigung eines ressourceneffizienten und funktionsintegrierten Deckensystems aus Holz und Lehm zu erforschen, das alle strukturellen und bautechnischen Anforderungen für den mehrgeschossigen Holzbau erfüllt, außerdem CO2-neutral hergestellt werden kann und vollständig rezyklierbar ist. Mithilfe der Materialtechnologie des ETH-Spinoffs Oxara, mit der Lehm mit geringem Wasseranteil fließfähig gemacht und vergossen werden kann, und robotischer Fertigungstechnologie, die die maßgeschneiderte Herstellung einer auf den Fließlehm abgestimmten feingliedrigen Holzkonstruktion ermöglicht, verspricht T.E.S. ein hybrides Deckensystem, welches die Stärken beider Materialien ideal kombinieren lässt: Durch die guten statischen Eigenschaften von Holz in Kombination mit den positiven Eigenschaften des Lehms hinsichtlich thermischer Masse, der Möglichkeiten zur thermischen Aktivierung, Brandschutz und Schallschutz können mit T.E.S. Nachhaltigkeit, Performativität und Kosteneffizienz in einer Deckenkonstruktion zusammengebracht werden. | Tilmann Jarmer Tel.: +49 1632030021 jarmer@nagler-architekten.de Florian Nagler Architekten GmbH Theodor-Storm-Str. 16 81245 München | FPNR | ||
| 01.11.2023 | 30.10.2025 | 2221HV058X | Hochleistungsfähige Platten-Platten und Platten-Stützen-Anschlüsse für Raster-unabhängige weitgespannte und zweiachsig-lastabtragende Brettsperrholzdecken - Akronym: StrongBiax_BSP | In dem beantragten Forschungsvorhaben sollen zum einen hochleistungsfähige BSP-Plattenanschlüsse in Haupt- und Nebentragrichtung erforscht und entwickelt werden, welche eine vollumfängliche 2-achsige Plattentragwirkung von großen Flächen bis zu 10m × 10m ermöglichen. Zum anderen sollen Stützen-Plattenanschlüsse generiert werden, die eine nahezu beliebige Anordnung der Stützen im Plattenbereich, innerhalb oder an den Rändern/Ecken, ermöglichen. Die Stützen-Plattenanschlüsse sollen skalierbar sein, d. h. dass nach prinzipiell gleichen Bauprinzipien unterschiedliche Grundrissgrößen und Einwirkungskombinationen möglich sein sollen. Die Entwicklung der neuartigen Platten-Platten sowie Platten-Stützen-Anschlüsse soll vorzugsweise mittels baustellenseitiger Klebeverfahren unter Berücksichtigung neuester technologischer Entwicklungen bei strukturellen Klebstoffen realisiert werden. Für die entwickelten innovativen Fügeverfahren sollen mit Blick auf eine sichere Anwendung und den Ausschluss von unzureichenden Ausführungen zerstörungsfreie Prüfverfahren für eine baustellengeeignete Qualitätskontrolle, die bei der erstbeantragenden Stelle entwickelt wurden, geeignet adaptiert werden. Für extrem hoch belastete Platten-Stützenverbindungen soll ein fail-safe-Konzept vorgesehen werden, das eine unverhältnismäßige Auswirkung eines lokalen Versagens (disproportionate collapse) auf die gesamte Tragstruktur sicher ausschließt. Um die neuartigen Anschlüsse einer üblichen computergestützten Bauwerksberechnung zugänglich zu machen, soll ein Finite-Element-basiertes Berechnungstool entwickelt werden, so dass hierfür kein erhöhter Diskretisierungsaufwand im Anschlussbereich erforderlich ist. Mit den neu entwickelten Platten-Platten- und Platten-Stützen-Anschlüssen wird dem Holzbau eine wesentlich verbesserte Wettbewerbsposition gegenüber dem Stahl- und Stahlbetonbau im mehrgeschossigen und Hochhausbau zur Verfügung gestellt. | Dr.-Ing. Cristóbal Tapia Camú Tel.: +49 711 685-62931 cristobal.tapia@mpa.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Materialprüfungsanstalt Pfaffenwaldring 32 70569 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.07.2023 | 30.06.2026 | 2221HV059A | Verbundvorhaben: Entwicklung eines unterzugfreien Massivholz-Deckensystems für eine flexible Grundrissgestaltung im mehrgeschossigen Holzbau; Teilvorhaben 1: Experimentelle und analytische Untersuchungen zum Tragverhalten des Massivholz-Deckensystems - Akronym: SlimWood | Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines unterzugfreien Massivholz- Deckensystems für Geschossbauten, welches sich baukonstruktiv und technologisch deutlich von bestehenden Lösungen abhebt. Konstruktive Grenzen von herkömmlichen Holz- oder Holzverbunddecken werden aufgehoben, indem eine weitgespannte und gestalterisch variable Massivholzdecke mit hohem Vorfertigungsgrad, effizienter Fügetechnik und Qualitätskontrolle entsteht. Das zu entwickelnde Deckensystem wird als hybride Tragstruktur aus Brettsperrholz-Elementen im Verbund mit einer dünnen Stahllamelle eine leistungsfähige Tragwirkung erreichen. Die kreuzweise verleimten Brettsperrholzelemente bilden dabei eine leichte und zugleich sehr tragfähige Deckenplatte. Sie werden auf Flachstahllamellen aufgelegt, die von Stütze zu Stütze spannen. Der Verbund zwischen Holz und Flachstahllamellen wird durch eine innovative Verbundzone aus metallischen Verbundmitteln und einer diskreten Vergusszone hergestellt. Es entsteht somit eine schlanke Massivholzdecke mit deckengleichen Stahlverbund-Tragstreifen zwischen den Stützen. Die Konstruktion kann frei zwischen Stützen spannen und eliminiert so die gestalterischen Grenzen des Holzbaus deutlich. Das Ziel des Teilvorhabens 1 ist die experimentelle Untersuchung der Verbundeigenschaften und die Entwicklung einer effizienten Kombination aus Vergussmedium und Fugendesign. Aufbauend auf den experimentellen Ergebnissen wird ein analytischer Berechnungsansatz für den innovativen Verbundquerschnitt abgeleitet und mit Hilfe numerischer Simulation verifiziert. | Prof. Dr.-Ing. Kay-Uwe Schober Tel.: +49 151 15606214 schober@is-mainz.com Hochschule Mainz - Institute of Innovative Structures Holzstr. 36 55116 Mainz | FPNR | ||
| 01.07.2023 | 30.06.2026 | 2221HV059B | Verbundvorhaben: Entwicklung eines unterzugfreien Massivholz-Deckensystems für eine flexible Grundrissgestaltung im mehrgeschossigen Holzbau; Teilvorhaben 2: Untersuchungen zur Verbundzone mit Topologieoptimierung für die Serienfertigung - Akronym: SlimWood | Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines unterzugfreien Massivholz-Deckensystems für Geschossbauten, welches sich baukonstruktiv und technologisch deutlich von bestehenden Lösungen abhebt. Konstruktive Grenzen von herkömmlichen Holz- oder Holzverbunddecken werden aufgehoben, indem eine weitgespannte und gestalterisch variable Massivholzdecke mit hohem Vorfertigungsgrad, effizienter Fügetechnik und Qualitätskontrolle entsteht. Die Tragstruktur des Deckensystems setzt sich aus einer Brettsperrholzdruckzone im Verbund mit einer Metalllamelle als Zugzone zusammen. Die somit unterzugslose Konstruktion kann frei zwischen Stützen spannen und verschiebt so die gestalterischen Grenzen. Der Verbund zwischen Holz und Metall wird durch eine innovative Verbundzone aus metallischen Verbundmitteln und einer diskreten Vergusszone hergestellt. Ziel des Teilvorhabens 2 ist die praxisgerechte Entwicklung und Verifikation der Verbundmittel für das Massivholz-Deckensystem, deren Einfluss auf die Tragwirkung sowie die Erarbeitung eines Systemkatalogs und der zugehörigen Detaillösungen. Neben einer effizienten Verbundwirkung soll das Verbundmittel mit marktüblichen Werkzeugen verarbeitet werden können, um einen flächendeckenden Einsatz zu ermöglichen. Neben ökonomischen Vorteilen kann der anteilige Stahlbau somit lokal durch eine Vielzahl von verarbeitenden Unternehmen gefertigt werden. Lange Transportwege entfallen und ein ressourcenschonendes, nachhaltiges Bauen ist möglich. | Gerhard Krummel Tel.: +49 56916 1499-00 gkrummel@stewecon.de Stewecon GmbH Fritz-Monka-Str. 6 34454 Bad Arolsen | FPNR | ||
| 01.07.2023 | 30.06.2026 | 2221HV059C | Verbundvorhaben: Entwicklung eines unterzugfreien Massivholz-Deckensystems für eine flexible Grundrissgestaltung im mehrgeschossigen Holzbau; Teilvorhaben 3: Numerische Untersuchungen zum Verbund- und Gesamttragverhalten - Akronym: SlimWood | Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines unterzugfreien Massivholz-Deckensystems für Geschossbauten, welches sich baukonstruktiv und technologisch deutlich von bestehenden Lösungen abhebt. Konstruktive Grenzen von herkömmlichen Holz- oder Holzverbunddecken werden aufgehoben, indem eine weitgespannte und gestalterisch variable Massivholzdecke mit hohem Vorfertigungsgrad, effizienter Fügetechnik und Qualitätskontrolle entsteht. Das zu entwickelnde Deckensystem wird als hybride Tragstruktur aus Brettsperrholz-Elementen im Verbund mit einer dünnen Stahllamelle eine leistungsfähige Tragwirkung erreichen. Die kreuzweise verleimten Brettsperrholzelemente bilden dabei eine leichte und zugleich sehr tragfähige Deckenplatte. Sie werden auf Flachstahllamellen aufgelegt, die von Stütze zu Stütze spannen. Der Verbund zwischen Holz und Flachstahllamellen wird durch eine innovative Verbundzone aus metallischen Verbundmitteln und einer diskreten Vergusszone hergestellt. Es entsteht somit eine schlanke Massivholzdecke mit deckengleichen Stahlverbund-Tragstreifen zwischen den Stützen. Die Konstruktion kann frei zwischen Stützen spannen und eliminiert so die gestalterischen Grenzen des Holzbaus deutlich. Ziel des Teilvorhabens 3 ist die Analyse des Trag- und Verbundverhaltens an einem numerischen Modell des Deckensystems. Neben der Implifikation der Materialeigenschaften des Vergussmediums wird mit Hilfe des numerischen Modells die biaxiale Tragwirkung der Verbundfuge in Abhängigkeit des Verbundmittels optimiert. Dabei wird sowohl das Tragverhalten in Quer- als auch in Längsrichtung unter flexibler Orientierung der Brettsperrholzelemente analysiert. Aus den gewonnenen Erkenntnissen wird ein Berechnungskonzept für die Praxis abgeleitet. | Dr.-Ing. Aristidis Iliopoulos Tel.: +49 56916 1499-00 statik@stewecon.de Krummel GmbH Alrafter Str. 11 34513 Waldeck | FPNR | ||
| 15.03.2023 | 14.03.2025 | 2221HV066A | Verbundvorhaben: Vorgefertigte, multifunktionale Holz-Beton-Verbunddecken für den mehrgeschossigen Holzbau; Teilvorhaben 1: Erarbeitung des Deckenaufbaus sowie des Fertigungsverfahrens - Akronym: MultiHoton | Gegenstand des Förderprojektes ist die Entwicklung vorgefertigter Holz/Beton-Verbunddeckenbauteile. In neuentwickelten Fertigungsverfahren sollen funktionalisierte Deckenbauteile hergestellt werden, die die Vorteile von Beton und Holz im mehrgeschossigen Deckenbau miteinander verbinden. Dabei soll eine Betonplatte auf Holzbalken aufgelagert werden. Durch weitgehende Automatisierung der Produktion wird die Wirtschaftlichkeit des Verbundsystems gesteigert. Innerhalb der vorgefertigten Deckenelemente soll die Integration der Haustechnik über den Einbau geeigneter Leitungen und Rohre bereits vorbereitet werden. Im Rahmen des Entwicklungsprojekts werden zwei Ansätze verfolgt: 1. Separate Herstellung von Betonteilen und Holzbalken. Bei diesem Ansatz erfolgt die Verbindung zwischen Betonplatte und Holzbalken in einer anderen Umgebung als die Betonage. 2. Herstellung von Betonplatte und Holzbalken in einem Schritt. Bei diesem Ansatz wird ein hochflexibler Fertigungstisch entwickelt, der gleichzeitig als Holzfixierung und Betonverschalung dient. | Dipl.-Ing. Thomas Friedrich Tel.: +49 6531 9682-13 th.friedrich@innogration.de Innogration GmbH Cusanusstr. 23 54470 Bernkastel-Kues | FPNR | ||
| 15.03.2023 | 14.03.2025 | 2221HV066B | Verbundvorhaben: Vorgefertigte, multifunktionale Holz-Beton-Verbunddecken für den mehrgeschossigen Holzbau; Teilvorhaben 2: Erarbeitung des Deckenaufbaus von Holzseite, Funktionalisierung der Holzkomponenten sowie Verfahrensentwicklung - Akronym: MultiHoton | Gegenstand des Förderprojektes ist die Entwicklung vorgefertigter Holz/Beton-Verbunddeckenbauteile. In neuentwickelten Fertigungsverfahren sollen funktionalisierte Deckenbauteile hergestellt werden, die die Vorteile von Beton und Holz im mehrgeschossigen Deckenbau miteinander verbinden. Dabei soll eine Betonplatte auf Holzbalken aufgelagert werden. Durch weitgehende Automatisierung der Produktion wird die Wirtschaftlichkeit des Verbundsystems gesteigert. Innerhalb der vorgefertigten Deckenelemente soll die Integration der Haustechnik über den Einbau geeigneter Leitungen und Rohre bereits vorbereitet werden. Im Rahmen des Entwicklungsprojekts werden zwei Ansätze verfolgt: 1. Separate Herstellung von Betonteilen und Holzbalken. Bei diesem Ansatz erfolgt die Verbindung zwischen Betonplatte und Holzbalken in einer anderen Umgebung als die Betonage. 2. Herstellung von Betonplatte und Holzbalken in einem Schritt. Bei diesem Ansatz wird ein hochflexibler Fertigungstisch entwickelt, der gleichzeitig als Holzfixierung und Betonverschalung dient. | Madeleine Peterson-Oster Tel.: +49 6531 5004-0 m.oster@osterdach.de Oster Dach + Holzbau GmbH Moselbahnstr. 16 54470 Bernkastel-Kues | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2025 | 2221HV069A | Verbundvorhaben: Erstellung eines Leitfadens zum Bauen mehrgeschossiger Gebäude mit Holz unter expliziter Berücksichtigung von Windlasten; Teilvorhaben 1: Projektkoordination, experimentelle und numerische Untersuchungen zum Schwingungsverhalten - Akronym: LeiWind | Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines Leitfadens zur Realisierung hoher Gebäude aus Holz. Konkret soll die Fragestellung der Sicherung der Gebrauchstauglichkeit infolge von Windlasten als äußere dynamische Einwirkungen auf hohe Gebäude aus Holz betrachtet werden. Im Rahmen des zu entwickelnden Leitfadens werden Bauwerke und Bestandteile (Fassadenelemente, Befestigungen, Verbindungen) des mehrgeschossigen Bauens mit Holz schwingungstechnisch geprüft, analysiert und bewertet. Die Gesamtsteifigkeit des mehrgeschossigen Bauwerks ist maßgeblich von Steifigkeiten der Einzelbestandteile abhängig. Mit den Ergebnissen des Forschungsvorhabens wird ein entscheidender Beitrag zur Weiterentwicklung der Sicherheit von nachhaltigen Baustrukturen hinsichtlich ihrer Schwingungsanfälligkeit und Gebrauchstauglichkeit im Zuge von Planung und Umsetzung mehrgeschossiger Gebäude in Holzbauweise geleistet. | Prof. Dr. Libo Yan Tel.: +49 531 120496-14 libo.yan@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2025 | 2221HV069B | Verbundvorhaben: Erstellung eines Leitfadens zum Bauen mehrgeschossiger Gebäude mit Holz unter expliziter Berücksichtigung von Windlasten; Teilvorhaben 2: Schwingungsanalyse und -extrapolation - Akronym: LeiWind | Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines Leitfadens zur Realisierung hoher Gebäude aus Holz. Konkret soll die Fragestellung der Sicherung der Gebrauchstauglichkeit infolge von Windlasten als äußere dynamische Einwirkungen auf hohe Gebäude aus Holz betrachtet werden. Im Rahmen des zu entwickelnden Leitfadens werden Bauwerke und Bestandteile (Fassadenelemente, Befestigungen, Verbindungen) des mehrgeschossigen Bauens mit Holz schwingungstechnisch geprüft, analysiert und bewertet. Die Gesamtsteifigkeit des mehrgeschossigen Bauwerks ist maßgeblich von Steifigkeiten der Einzelbestandteile abhängig. Mit den Ergebnissen des Forschungsvorhabens wird ein entscheidender Beitrag zur Weiterentwicklung der Sicherheit von nachhaltigen Baustrukturen hinsichtlich ihrer Schwingungsanfälligkeit und Gebrauchstauglichkeit im Zuge von Planung und Umsetzung mehrgeschossiger Gebäude in Holzbauweise geleistet. | Jun. Prof. Dr. Libo Yan Tel.: +49 531 22077-25 l.yan@tu-braunschweig.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 3 - Architektur, Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften - Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz - FG Baustoffe Hopfengarten 20 38102 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2025 | 2221HV069C | Verbundvorhaben: Erstellung eines Leitfadens zum Bauen mehrgeschossiger Gebäude mit Holz unter expliziter Berücksichtigung von Windlasten; Teilvorhaben 3: Messung, numerische Simulation und Validierung - Akronym: LeiWind | Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines Leitfadens zur Realisierung hoher Gebäude aus Holz. Konkret soll die Fragestellung der Sicherung der Gebrauchstauglichkeit infolge von Windlasten als äußere dynamische Einwirkungen auf hohe Gebäude aus Holz betrachtet werden. Im Rahmen des zu entwickelnden Leitfadens werden Bauwerke und Bestandteile (Fassadenelemente, Befestigungen, Verbindungen) des mehrgeschossigen Bauens mit Holz schwingungstechnisch geprüft, analysiert und bewertet. Die Gesamtsteifigkeit des mehrgeschossigen Bauwerks ist maßgeblich von Steifigkeiten der Einzelbestandteile abhängig. Mit den Ergebnissen des Forschungsvorhabens wird ein entscheidender Beitrag zur Weiterentwicklung der Sicherheit von nachhaltigen Baustrukturen hinsichtlich ihrer Schwingungsanfälligkeit und Gebrauchstauglichkeit im Zuge von Planung und Umsetzung mehrgeschossiger Gebäude in Holzbauweise geleistet. | Dr. Sören Keuchel Tel.: +4940300870-30 keuchel@novicos.de Novicos GmbH Veritaskai 8 21079 Hamburg | FPNR | ||
| 01.08.2023 | 31.07.2026 | 2221HV071A | Verbundvorhaben: Holzbau-Systemlösungen für die Mehrgeschossigkeit; Teilvorhaben 1: Erforschung von Bauteilen und Anschlüssen - Akronym: HolzSysteMe | Der bisher geringe Marktanteil mehrgeschossiger Holzbauten kann vergrößert werden, wenn neben dem Abbau bauordnungsrechtlicher Hemmnisse die Planung und Ausführung effizienter erfolgen. Im Forschungsvorhaben "Holzbau-Systemlösungen für die Mehrgeschossigkeit" sollen Systemlösungen für Bauteile und Verbindungen erarbeitet werden, indem vielfach wiederkehrende Bauteile und Anschlüsse typisiert werden. Hierdurch werden technisch ausgereifte, wirtschaftliche und einfach berechenbare Konstruktionen ermöglicht. Typisierte Systemlösungen heben sich von bereits vorhandenen Muster- und Leitdetails durch die systematische Betrachtung in Abhängigkeit von variablen Eingangsparametern ab. Die konstruktive Durchbildung erfolgt unter Berücksichtigung des Brandschutzes, aller statischen und bauphysikalische Aspekte sowie unter Beachtung des baulichen Holzschutzes. Die Systemlösungen werden in Detailkatalogen, Tabellen, Diagramme sowie EDV-basierten Bemessungshilfen aufbereitet. Mit diesen ganzheitlichen Planungshilfen lassen sich Vorplanungen effizient durchführen, wie sie z.B. im Rahmen einer Entscheidungsfindung bzgl. der Baustoffwahl erforderlich sind. Ressourceneffiziente sowie recyclefähige Konstruktionen sind essentiell, um nachwachsende Rohstoffe optimal zu nutzen. Dies erfordert eine umfassende Planung, deren Aufwand durch Systemlösungen deutlich reduziert wird. Darüber hinaus minimieren sie das technische und wirtschaftliche Risiko für Planer und Ausführende. Systemlösungen sollen auch unter Verwendung von Laubhölzern angeboten werden. Insbesondere für die Holzart Birke, die bauaufsichtlich bisher nicht geregelt ist, sind umfangreiche Untersuchungen vorgesehen, um für die Bemessung fehlende Materialparameter zu ermitteln. Das Projektkonsortium, welches nahezu die gesamte Wertschöpfungskette abdeckt, strebt die Etablierung der Ergebnisse für die unmittelbare baupraktische Anwendbarkeit an, um hierdurch zur Steigerung der klimarelevanten Holzbauquote beizutragen. | Prof. Dr.-Ing. Thomas Uibel Tel.: +49 241 6009-51217 uibel@fh-aachen.de Fachhochschule Aachen - Fachbereich 2 - Bauingenieurwesen - Institut für Baustoffe und Baukonstruktionen (IBB) - Lehr- und Forschungsgebiet Holzbau Bayernallee 9 52066 Aachen | FPNR | ||
| 01.08.2023 | 31.07.2026 | 2221HV071B | Verbundvorhaben: Holzbau-Systemlösungen für die Mehrgeschossigkeit; Teilvorhaben 2: Entwicklung softwaregestützter Bemessungshilfen - Akronym: HolzSysteMe | Der bisher geringe Marktanteil mehrgeschossiger Holzbauten kann vergrößert werden, wenn neben dem Abbau bauordnungsrechtlicher Hemmnisse die Planung und Ausführung effizienter erfolgen. Im Forschungsvorhaben "Holzbau-Systemlösungen für die Mehrgeschossigkeit" sollen Systemlösungen für Bauteile und Verbindungen erarbeitet werden, indem vielfach wiederkehrende Bauteile und Anschlüsse typisiert werden. Hierdurch werden technisch ausgereifte, wirtschaftliche und einfach berechenbare Konstruktionen ermöglicht. Typisierte Systemlösungen heben sich von bereits vorhandenen Muster- und Leitdetails durch die systematische Betrachtung in Abhängigkeit von variablen Eingangsparametern ab. Die konstruktive Durchbildung erfolgt unter Berücksichtigung des Brandschutzes, aller statischen und bauphysikalische Aspekte sowie unter Beachtung des baulichen Holzschutzes. Die Systemlösungen werden in Detailkatalogen, Tabellen, Diagramme sowie EDV-basierten Bemessungshilfen aufbereitet. Mit diesen ganzheitlichen Planungshilfen lassen sich Vorplanungen effizient durchführen, wie sie z.B. im Rahmen einer Entscheidungsfindung bzgl. der Baustoffwahl erforderlich sind. Ressourceneffiziente sowie recyclefähige Konstruktionen sind essentiell, um nachwachsende Rohstoffe optimal zu nutzen. Dies erfordert eine umfassende Planung, deren Aufwand durch Systemlösungen deutlich reduziert wird. Darüber hinaus minimieren sie das technische und wirtschaftliche Risiko für Planer und Ausführende. Systemlösungen sollen auch unter Verwendung von Laubhölzern angeboten werden. Insbesondere für die Holzart Birke, die bauaufsichtlich bisher nicht geregelt ist, sind umfangreiche Untersuchungen vorgesehen, um für die Bemessung fehlende Materialparameter zu ermitteln. Das Projektkonsortium, welches nahezu die gesamte Wertschöpfungskette abdeckt, strebt die Etablierung der Ergebnisse für die unmittelbare baupraktische Anwendbarkeit an, um hierdurch zur Steigerung der klimarelevanten Holzbauquote beizutragen. | Dipl.-Ing. (FH) Markus Reimann Tel.: +49 2166 99071-10 m.reimann@holztragwerke.de NR Ingenieurgesellschaft Holztragwerke mbH An der Eickesmühle 26 41238 Mönchengladbach | FPNR | ||
| 01.08.2023 | 31.07.2026 | 2221HV071C | Verbundvorhaben: Holzbau-Systemlösungen für die Mehrgeschossigkeit; Teilvorhaben 3: Konstruktion von Bauteilen und Anschlüssen - Akronym: HolzSysteMe | Der bisher geringe Marktanteil mehrgeschossiger Holzbauten kann vergrößert werden, wenn neben dem Abbau bauordnungsrechtlicher Hemmnisse die Planung und Ausführung effizienter erfolgen. Im Forschungsvorhaben "Holzbau-Systemlösungen für die Mehrgeschossigkeit" sollen Systemlösungen für Bauteile und Verbindungen erarbeitet werden, indem vielfach wiederkehrende Bauteile und Anschlüsse typisiert werden. Hierdurch werden technisch ausgereifte, wirtschaftliche und einfach berechenbare Konstruktionen ermöglicht. Typisierte Systemlösungen heben sich von bereits vorhandenen Muster- und Leitdetails durch die systematische Betrachtung in Abhängigkeit von variablen Eingangsparametern ab. Die konstruktive Durchbildung erfolgt unter Berücksichtigung des Brandschutzes, aller statischen und bauphysikalische Aspekte sowie unter Beachtung des baulichen Holzschutzes. Die Systemlösungen werden in Detailkatalogen, Tabellen, Diagramme sowie EDV-basierten Bemessungshilfen aufbereitet. Mit diesen ganzheitlichen Planungshilfen lassen sich Vorplanungen effizient durchführen, wie sie z.B. im Rahmen einer Entscheidungsfindung bzgl. der Baustoffwahl erforderlich sind. Ressourceneffiziente sowie recyclefähige Konstruktionen sind essentiell, um nachwachsende Rohstoffe optimal zu nutzen. Dies erfordert eine umfassende Planung, deren Aufwand durch Systemlösungen deutlich reduziert wird. Darüber hinaus minimieren sie das technische und wirtschaftliche Risiko für Planer und Ausführende. Systemlösungen sollen auch unter Verwendung von Laubhölzern angeboten werden. Insbesondere für die Holzart Birke, die bauaufsichtlich bisher nicht geregelt ist, sind umfangreiche Untersuchungen vorgesehen, um für die Bemessung fehlende Materialparameter zu ermitteln. Das Projektkonsortium, welches nahezu die gesamte Wertschöpfungskette abdeckt, strebt die Etablierung der Ergebnisse für die unmittelbare baupraktische Anwendbarkeit an, um hierdurch zur Steigerung der klimarelevanten Holzbauquote beizutragen. | Sebastian Dienst Tel.: +49 2642 90591-13 sebastian.dienst@pirminjung.de PIRMIN JUNG Deutschland GmbH Am Güterbahnhof 16 53424 Remagen | FPNR | ||
| 01.08.2023 | 31.07.2026 | 2221HV071D | Verbundvorhaben: Holzbau-Systemlösungen für die Mehrgeschossigkeit; Teilvorhaben 4: Ausführung und Umsetzung für die Praxis - Akronym: HolzSysteMe | Der bisher geringe Marktanteil mehrgeschossiger Holzbauten kann vergrößert werden, wenn neben dem Abbau bauordnungsrechtlicher Hemmnisse die Planung und Ausführung effizienter erfolgen. Im Forschungsvorhaben "Holzbau-Systemlösungen für die Mehrgeschossigkeit" sollen Systemlösungen für Bauteile und Verbindungen erarbeitet werden, indem vielfach wiederkehrende Bauteile und Anschlüsse typisiert werden. Hierdurch werden technisch ausgereifte, wirtschaftliche und einfach berechenbare Konstruktionen ermöglicht. Typisierte Systemlösungen heben sich von bereits vorhandenen Muster- und Leitdetails durch die systematische Betrachtung in Abhängigkeit von variablen Eingangsparametern ab. Die konstruktive Durchbildung erfolgt unter Berücksichtigung des Brandschutzes, aller statischen und bauphysikalische Aspekte sowie unter Beachtung des baulichen Holzschutzes. Die Systemlösungen werden in Detailkatalogen, Tabellen, Diagramme sowie EDV-basierten Bemessungshilfen aufbereitet. Mit diesen ganzheitlichen Planungshilfen lassen sich Vorplanungen effizient durchführen, wie sie z.B. im Rahmen einer Entscheidungsfindung bzgl. der Baustoffwahl erforderlich sind. Ressourceneffiziente sowie recyclefähige Konstruktionen sind essentiell, um nachwachsende Rohstoffe optimal zu nutzen. Dies erfordert eine umfassende Planung, deren Aufwand durch Systemlösungen deutlich reduziert wird. Darüber hinaus minimieren sie das technische und wirtschaftliche Risiko für Planer und Ausführende. Systemlösungen sollen auch unter Verwendung von Laubhölzern angeboten werden. Insbesondere für die Holzart Birke, die bauaufsichtlich bisher nicht geregelt ist, sind umfangreiche Untersuchungen vorgesehen, um für die Bemessung fehlende Materialparameter zu ermitteln. Das Projektkonsortium, welches nahezu die gesamte Wertschöpfungskette abdeckt, strebt die Etablierung der Ergebnisse für die unmittelbare baupraktische Anwendbarkeit an, um hierdurch zur Steigerung der klimarelevanten Holzbauquote beizutragen. | Reinhard Adams Tel.: +49 26 36 93 11 - 0 reinhard.adams@adams-holzbau.de Adams - Holzbau - Fertigbau Gesellschaft mit beschränkter Haftung Brohltalstr. 8-10 56651 Niederzissen | FPNR | ||
| 01.08.2023 | 31.07.2026 | 2221HV071E | Verbundvorhaben: Holzbau-Systemlösungen für die Mehrgeschossigkeit; Teilvorhaben 5: Grundlagen zur Laubholznutzung - Akronym: HolzSysteMe | Der bisher geringe Marktanteil mehrgeschossiger Holzbauten kann vergrößert werden, wenn neben dem Abbau bauordnungsrechtlicher Hemmnisse die Planung und Ausführung effizienter erfolgen. Im Forschungsvorhaben "Holzbau-Systemlösungen für die Mehrgeschossigkeit" sollen Systemlösungen für Bauteile und Verbindungen erarbeitet werden, indem vielfach wiederkehrende Bauteile und Anschlüsse typisiert werden. Hierdurch werden technisch ausgereifte, wirtschaftliche und einfach berechenbare Konstruktionen ermöglicht. Typisierte Systemlösungen heben sich von bereits vorhandenen Muster- und Leitdetails durch die systematische Betrachtung in Abhängigkeit von variablen Eingangsparametern ab. Die konstruktive Durchbildung erfolgt unter Berücksichtigung des Brandschutzes, aller statischen und bauphysikalische Aspekte sowie unter Beachtung des baulichen Holzschutzes. Die Systemlösungen werden in Detailkatalogen, Tabellen, Diagramme sowie EDV-basierten Bemessungshilfen aufbereitet. Mit diesen ganzheitlichen Planungshilfen lassen sich Vorplanungen effizient durchführen, wie sie z.B. im Rahmen einer Entscheidungsfindung bzgl. der Baustoffwahl erforderlich sind. Ressourceneffiziente sowie recyclefähige Konstruktionen sind essentiell, um nachwachsende Rohstoffe optimal zu nutzen. Dies erfordert eine umfassende Planung, deren Aufwand durch Systemlösungen deutlich reduziert wird. Darüber hinaus minimieren sie das technische und wirtschaftliche Risiko für Planer und Ausführende. Systemlösungen sollen auch unter Verwendung von Laubhölzern angeboten werden. Insbesondere für die Holzart Birke, die bauaufsichtlich bisher nicht geregelt ist, sind umfangreiche Untersuchungen vorgesehen, um für die Bemessung fehlende Materialparameter zu ermitteln. Das Projektkonsortium, welches nahezu die gesamte Wertschöpfungskette abdeckt, strebt die Etablierung der Ergebnisse für die unmittelbare baupraktische Anwendbarkeit an, um hierdurch zur Steigerung der klimarelevanten Holzbauquote beizutragen. | Dr. Stefanie Wieland Tel.: +49 2931 7866-459 stefanie.wieland@wald-und-holz.nrw.de Landesbetrieb Wald und Holz Nordrhein-Westfalen - Wald und Holz NRW Zentrum für Wald und Holzwirtschaft (FBV) Obereimer 13 59821 Arnsberg | FPNR | ||
| 01.03.2023 | 28.02.2026 | 2221HV072A | Verbundvorhaben: Qualitätssicherung im modernen mehrgeschossigen Holz- und Holz-Hybridbau - Entwicklung von ganzheitlichen Feuchte-Schutzkonzepten und Monitoringsystemen; Teilvorhaben 1: Konzeption, Umsetzung, Praxistauglichkeit - Akronym: HolzQS | Im Hochbau werden in jüngerer Zeit vermehrt großvolumige Bauwerke vorwiegend in Holz- oder Holz-Hybridbauweise mit Massivholz (Brettsperrholz, BSP) nachgefragt und realisiert. Im Vergleich dazu waren bisher die Projektgrößen im Holzbau üblicherweise durch geringere Ausmaße geprägt. Dort konnte der Witterungsschutz meist durch kurze Montagezeiten unter Beachtung günstiger Wetterlagen oder durch Verwendung von temporären Abdeckungen hinreichend gewährleistet werden. Die aktuellen Erfahrungen mit großvolumigen und vielgeschossigen Bauwerken in Holzbauweise zeigen hingegen deutlich, dass die erforderlichen spezifischen Bau- und Montageabläufe andere und neue Witterungsschutz-Konzepte verlangen. Die konstruktiven und organisatorischen Planungen einschließlich der Vergabebeschreibungen berücksichtigen bisher erfahrungsgemäß nur selten hinreichende Schutzmaßnahmen. Oftmals werden diese Leistungen am Ende der Planungsphase ausschließlich den ausführenden Firmen überlassen - mit der Konsequenz, dass geplante Konstruktionen oft nicht oder nur unzureichend vor Feuchte geschützt werden können. Ein zweiter Schwerpunkt des Feuchteschutzes liegt in der Nutzungszeit. Baukonstruktionen aus dem organischen Material Holz sind feuchteempfindlich und vor Leck- und Leitungswasserschäden besonders schutzbedürftig. Daher ist das Gesamtziel des Forschungsvorhabens HolzQS, konkrete Lösungen und Qualitätssicherungssysteme für den modernen mehrgeschossigen Holzbau zu entwickeln, die einen guten organisatorischen und konstruktiven Holz- und Witterungsschutz während der Fertigungs-, Bau- und auch der Nutzungsphase sicherstellen. Feuchteschäden im Holzbau soll künftig umfassend, proaktiv und präventiv begegnet werden können. Das Schadenspotential bei großvolumigen Holzgebäuden lässt sich sowohl in der Bauzeit als auch während der Nutzungsphase deutlich verringern, wenn auf Basis der Ergebnisse dieses Verbund-Forschungsvorhabens entsprechende praxisgerechte Schutzkonzepte zur Verfügung stehen. | Dr. Jan Wenker Tel.: +49 2867 22355-16 jan.wenker@brueninghoff.de Brüninghoff Holz GmbH & Co. KG Industriestr. 14 46359 Heiden | FPNR | ||
| 01.03.2023 | 28.02.2026 | 2221HV072B | Verbundvorhaben: Qualitätssicherung im modernen mehrgeschossigen Holz- und Holz-Hybridbau - Entwicklung von ganzheitlichen Feuchte-Schutzkonzepten und Monitoringsystemen; Teilvorhaben 2: Wissenschaftliche Grundlagen - Akronym: HolzQS | Im Hochbau werden in jüngerer Zeit vermehrt großvolumige Bauwerke vorwiegend in Holz- oder Holz-Hybridbauweise mit Massivholz (Brettsperrholz, BSP) nachgefragt und realisiert. Im Vergleich dazu waren bisher die Projektgrößen im Holzbau üblicherweise durch geringere Ausmaße geprägt. Dort konnte der Witterungsschutz meist durch kurze Montagezeiten unter Beachtung günstiger Wetterlagen oder durch Verwendung von temporären Abdeckungen hinreichend gewährleistet werden. Die aktuellen Erfahrungen mit großvolumigen und vielgeschossigen Bauwerken in Holzbauweise zeigen hingegen deutlich, dass die erforderlichen spezifischen Bau- und Montageabläufe andere und neue Witterungsschutz-Konzepte verlangen. Die konstruktiven und organisatorischen Planungen einschließlich der Vergabebeschreibungen berücksichtigen bisher erfahrungsgemäß nur selten hinreichende Schutzmaßnahmen. Oftmals werden diese Leistungen am Ende der Planungsphase ausschließlich den ausführenden Firmen überlassen - mit der Konsequenz, dass geplante Konstruktionen oft nicht oder nur unzureichend vor Feuchte geschützt werden können. Ein zweiter Schwerpunkt des Feuchteschutzes liegt in der Nutzungszeit. Baukonstruktionen aus dem organischen Material Holz sind feuchteempfindlich und vor Leck- und Leitungswasserschäden besonders schutzbedürftig. Daher ist das Gesamtziel des Forschungsvorhabens HolzQS, konkrete Lösungen und Qualitätssicherungssysteme für den modernen mehrgeschossigen Holzbau zu entwickeln, die einen guten organisatorischen und konstruktiven Holz- und Witterungsschutz während der Fertigungs-, Bau- und auch der Nutzungsphase sicherstellen. Feuchteschäden im Holzbau soll künftig umfassend, proaktiv und präventiv begegnet werden können. Das Schadenspotential bei großvolumigen Holzgebäuden lässt sich sowohl in der Bauzeit als auch während der Nutzungsphase deutlich verringern, wenn auf Basis der Ergebnisse dieses Verbund-Forschungsvorhabens entsprechende praxisgerechte Schutzkonzepte zur Verfügung stehen. | Prof. Dr.-Ing. Mike Sieder Tel.: +49 531 391-7800 m.sieder@tu-braunschweig.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 3 - Architektur, Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften - Institut für Baukonstruktion und Holzbau Schleinitzstr. 21 a 38106 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.03.2023 | 28.02.2026 | 2221HV072C | Verbundvorhaben: Qualitätssicherung im modernen mehrgeschossigen Holz- und Holz-Hybridbau - Entwicklung von ganzheitlichen Feuchte-Schutzkonzepten und Monitoringsystemen; Teilvorhaben 3: Simulation; Holztrocknung; Wissensvermittlung - Akronym: HolzQS | Im Hochbau werden in jüngerer Zeit vermehrt großvolumige Bauwerke vorwiegend in Holz- oder Holz-Hybridbauweise mit Massivholz (Brettsperrholz, BSP) nachgefragt und realisiert. Im Vergleich dazu waren bisher die Projektgrößen im Holzbau üblicherweise durch geringere Ausmaße geprägt. Dort konnte der Witterungsschutz meist durch kurze Montagezeiten unter Beachtung günstiger Wetterlagen oder durch Verwendung von temporären Abdeckungen hinreichend gewährleistet werden. Die aktuellen Erfahrungen mit großvolumigen und vielgeschossigen Bauwerken in Holzbauweise zeigen hingegen deutlich, dass die erforderlichen spezifischen Bau- und Montageabläufe andere und neue Witterungsschutz-Konzepte verlangen. Die konstruktiven und organisatorischen Planungen einschließlich der Vergabebeschreibungen berücksichtigen bisher erfahrungsgemäß nur selten hinreichende Schutzmaßnahmen. Oftmals werden diese Leistungen am Ende der Planungsphase ausschließlich den ausführenden Firmen überlassen - mit der Konsequenz, dass geplante Konstruktionen oft nicht oder nur unzureichend vor Feuchte geschützt werden können. Ein zweiter Schwerpunkt des Feuchteschutzes liegt in der Nutzungszeit. Baukonstruktionen aus dem organischen Material Holz sind feuchteempfindlich und vor Leck- und Leitungswasserschäden besonders schutzbedürftig. Daher ist das Gesamtziel des Forschungsvorhabens HolzQS, konkrete Lösungen und Qualitätssicherungssysteme für den modernen mehrgeschossigen Holzbau zu entwickeln, die einen guten organisatorischen und konstruktiven Holz- und Witterungsschutz während der Fertigungs-, Bau- und auch der Nutzungsphase sicherstellen. Feuchteschäden im Holzbau soll künftig umfassend, proaktiv und präventiv begegnet werden können. Das Schadenspotential bei großvolumigen Holzgebäuden lässt sich sowohl in der Bauzeit als auch während der Nutzungsphase deutlich verringern, wenn auf Basis der Ergebnisse dieses Verbund-Forschungsvorhabens entsprechende praxisgerechte Schutzkonzepte zur Verfügung stehen. | Dipl.-Ing. (FH) Daniel Kehl Tel.: +49 341 529411-38 kehl@holzbauphysik.de holz bau physik, Inhaber Daniel Kehl Nixenweg 14 04277 Leipzig | FPNR | ||
| 01.03.2023 | 28.02.2026 | 2221HV072D | Verbundvorhaben: Qualitätssicherung im modernen mehrgeschossigen Holz- und Holz-Hybridbau - Entwicklung von ganzheitlichen Feuchte-Schutzkonzepten und Monitoringsystemen; Teilvorhaben 4: Schutzkonzepte, Details, Wissenstransfer - Akronym: HolzQS | Im Hochbau werden in jüngerer Zeit vermehrt großvolumige Bauwerke vorwiegend in Holz- oder Holz-Hybridbauweise mit Massivholz (Brettsperrholz, BSP) nachgefragt und realisiert. Im Vergleich dazu waren bisher die Projektgrößen im Holzbau üblicherweise durch geringere Ausmaße geprägt. Dort konnte der Witterungsschutz meist durch kurze Montagezeiten unter Beachtung günstiger Wetterlagen oder durch Verwendung von temporären Abdeckungen hinreichend gewährleistet werden. Die aktuellen Erfahrungen mit großvolumigen und vielgeschossigen Bauwerken in Holzbauweise zeigen hingegen deutlich, dass die erforderlichen spezifischen Bau- und Montageabläufe andere und neue Witterungsschutz-Konzepte verlangen. Die konstruktiven und organisatorischen Planungen einschließlich der Vergabebeschreibungen berücksichtigen bisher erfahrungsgemäß nur selten hinreichende Schutzmaßnahmen. Oftmals werden diese Leistungen am Ende der Planungsphase ausschließlich den ausführenden Firmen überlassen - mit der Konsequenz, dass geplante Konstruktionen oft nicht oder nur unzureichend vor Feuchte geschützt werden können. Ein zweiter Schwerpunkt des Feuchteschutzes liegt in der Nutzungszeit. Baukonstruktionen aus dem organischen Material Holz sind feuchteempfindlich und vor Leck- und Leitungswasserschäden besonders schutzbedürftig. Daher ist das Gesamtziel des Forschungsvorhabens HolzQS, konkrete Lösungen und Qualitätssicherungssysteme für den modernen mehrgeschossigen Holzbau zu entwickeln, die einen guten organisatorischen und konstruktiven Holz- und Witterungsschutz während der Fertigungs-, Bau- und auch der Nutzungsphase sicherstellen. Feuchteschäden im Holzbau soll künftig umfassend, proaktiv und präventiv begegnet werden können. Das Schadenspotential bei großvolumigen Holzgebäuden lässt sich sowohl in der Bauzeit als auch während der Nutzungsphase deutlich verringern, wenn auf Basis der Ergebnisse dieses Verbund-Forschungsvorhabens entsprechende praxisgerechte Schutzkonzepte zur Verfügung stehen. | Dipl.-Ing. Robert Heinicke Tel.: +49 4055983911 robert.heinicke@heinickeplan.de Dipl.-Ing. Robert Heinicke Architekt, Büro für Architektur, Energie und Bauphysik Holsteiner Chaussee 335/337 22457 Hamburg | FPNR | ||
| 01.03.2023 | 28.02.2026 | 2221HV072E | Verbundvorhaben: Qualitätssicherung im modernen mehrgeschossigen Holz- und Holz-Hybridbau - Entwicklung von ganzheitlichen Feuchte-Schutzkonzepten und Monitoringsystemen; Teilvorhaben 5: Bauliche Schutzkonzepte, Detailentwicklung - Akronym: HolzQS | Im Hochbau werden in jüngerer Zeit vermehrt großvolumige Bauwerke vorwiegend in Holz- oder Holz-Hybridbauweise mit Massivholz (Brettsperrholz, BSP) nachgefragt und realisiert. Im Vergleich dazu waren bisher die Projektgrößen im Holzbau üblicherweise durch geringere Ausmaße geprägt. Dort konnte der Witterungsschutz meist durch kurze Montagezeiten unter Beachtung günstiger Wetterlagen oder durch Verwendung von temporären Abdeckungen hinreichend gewährleistet werden. Die aktuellen Erfahrungen mit großvolumigen und vielgeschossigen Bauwerken in Holzbauweise zeigen hingegen deutlich, dass die erforderlichen spezifischen Bau- und Montageabläufe andere und neue Witterungsschutz-Konzepte verlangen. Die konstruktiven und organisatorischen Planungen einschließlich der Vergabebeschreibungen berücksichtigen bisher erfahrungsgemäß nur selten hinreichende Schutzmaßnahmen. Oftmals werden diese Leistungen am Ende der Planungsphase ausschließlich den ausführenden Firmen überlassen - mit der Konsequenz, dass geplante Konstruktionen oft nicht oder nur unzureichend vor Feuchte geschützt werden können. Ein zweiter Schwerpunkt des Feuchteschutzes liegt in der Nutzungszeit. Baukonstruktionen aus dem organischen Material Holz sind feuchteempfindlich und vor Leck- und Leitungswasserschäden besonders schutzbedürftig. Daher ist das Gesamtziel des Forschungsvorhabens HolzQS, konkrete Lösungen und Qualitätssicherungssysteme für den modernen mehrgeschossigen Holzbau zu entwickeln, die einen guten organisatorischen und konstruktiven Holz- und Witterungsschutz während der Fertigungs-, Bau- und auch der Nutzungsphase sicherstellen. Feuchteschäden im Holzbau soll künftig umfassend, proaktiv und präventiv begegnet werden können. Das Schadenspotential bei großvolumigen Holzgebäuden lässt sich sowohl in der Bauzeit als auch während der Nutzungsphase deutlich verringern, wenn auf Basis der Ergebnisse dieses Verbund-Forschungsvorhabens entsprechende praxisgerechte Schutzkonzepte zur Verfügung stehen. | Dipl.-Ing. (FH) Martin Mohrmann Tel.: +49 431 71 97 11 30 mohrmann@holz4.de Sachverständigenbüro holz4 Dipl.-Ing. Martin Mohrmann Barkauer Str. 56-58 24145 Kiel | FPNR | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2221HV075A | Verbundvorhaben: Holztafelbauweise mit hybrider Beplankung für den mehrgeschossigen Holzbau; Teilvorhaben 1: Erstellung eines Berechnungs- und Nachweismodells - Akronym: HELEPOLIS | Die Holztafelbauweise ist eine weit verbreitete Holzbauweise mit hohem Vorfertigungsgrad, kurzen Bauzeiten und äußerst geringem Ressourcenverbrauch. Gegenwärtig ist die Holztafelbauweise die bevorzugte Wahl für Holzbauwerke mit wenigen Geschossen. Das Projekt zielt darauf ab diese Bauweise auch für den Mehrgeschossbau attraktiver zu machen. Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Effizienzsteigerung der Holztafelbauweise mit besonderer Ausrichtung auf mehrgeschossige Gebäude. Diese Steigerung soll allein dadurch erreicht werden, dass die im Mehrgeschossbau ohnehin erforderlichen bauphysikalischen und brandschutztechnischen Bekleidungen als tragfähige Komponenten berücksichtigt werden. Grundvoraussetzung dafür sind zutreffende Modelle für die realitätsnahe Berechnung des Tragverhaltens, sowohl unter statischer als auch unter dynamischer Belastung. Dazu soll das Tragverhalten von Holztafelwänden experimentell und numerisch untersucht werden. Aufbauend auf den Ergebnissen soll eine Berechnungsmethode entwickelt werden, welche das Tragverhalten von Holztafelwänden mit Bekleidung zuverlässig abbilden kann. | Dipl.-Ing. Burkhard Walter Tel.: +49 241 94 90 9-0 b.walter@wr-ing.de Walter Reif Ingenieurgesellschaft mbH Charlottenburger Allee 60 52068 Aachen | FPNR | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2221HV075B | Verbundvorhaben: Holztafelbauweise mit hybrider Beplankung für den mehrgeschossigen Holzbau; Teilvorhaben 2: Numerische Untersuchungen - Akronym: HELEPOLIS | Die Holztafelbauweise ist eine weit verbreitete Holzbauweise mit hohem Vorfertigungsgrad, kurzen Bauzeiten und äußerst geringem Ressourcenverbrauch. Gegenwärtig ist die Holztafelbauweise die bevorzugte Wahl für Holzbauwerke mit wenigen Geschossen. Das Projekt zielt darauf ab diese Bauweise auch für den Mehrgeschossbau attraktiver zu machen. Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Effizienzsteigerung der Holztafelbauweise mit besonderer Ausrichtung auf mehrgeschossige Gebäude. Diese Steigerung soll allein dadurch erreicht werden, dass die im Mehrgeschossbau ohnehin erforderlichen bauphysikalischen und brandschutztechnischen Bekleidungen als tragfähige Komponenten berücksichtigt werden. Grundvoraussetzung dafür sind zutreffende Modelle für die realitätsnahe Berechnung des Tragverhaltens, sowohl unter statischer als auch unter dynamischer Belastung. Dazu soll das Tragverhalten von Holztafelwänden experimentell und numerisch untersucht werden. Aufbauend auf den Ergebnissen soll eine Berechnungsmethode entwickelt werden, welche das Tragverhalten von Holztafelwänden mit Bekleidung zuverlässig abbilden kann. | Prof. Dr.-Ing. Benno Hoffmeister Tel.: +49 241 80-25183 hoff@stb.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule - Institut für Stahlbau Mies-van-der-Rohe-Str. 1 52074 Aachen | FPNR | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2221HV075C | Verbundvorhaben: Holztafelbauweise mit hybrider Beplankung für den mehrgeschossigen Holzbau; Teilvorhaben 3: Herstellung und Ausführung - Akronym: HELEPOLIS | Die Holztafelbauweise ist eine weit verbreitete Holzbauweise mit hohem Vorfertigungsgrad, kurzen Bauzeiten und äußerst geringem Ressourcenverbrauch. Gegenwärtig ist die Holztafelbauweise die bevorzugte Wahl für Holzbauwerke mit wenigen Geschossen. Das Projekt zielt darauf ab diese Bauweise auch für den Mehrgeschossbau attraktiver zu machen. Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Effizienzsteigerung der Holztafelbauweise mit besonderer Ausrichtung auf mehrgeschossige Gebäude. Diese Steigerung soll allein dadurch erreicht werden, dass die im Mehrgeschossbau ohnehin erforderlichen bauphysikalischen und brandschutztechnischen Bekleidungen als tragfähige Komponenten berücksichtigt werden. Grundvoraussetzung dafür sind zutreffende Modelle für die realitätsnahe Berechnung des Tragverhaltens, sowohl unter statischer als auch unter dynamischer Belastung. Dazu soll das Tragverhalten von Holztafelwänden experimentell und numerisch untersucht werden. Aufbauend auf den Ergebnissen soll eine Berechnungsmethode entwickelt werden, welche das Tragverhalten von Holztafelwänden mit Bekleidung zuverlässig abbilden kann. | Reinhard Adams Tel.: +49 26 36 93 11 - 0 reinhard.adams@adams-holzbau.de Adams - Holzbau - Fertigbau Gesellschaft mit beschränkter Haftung Brohltalstr. 8-10 56651 Niederzissen | FPNR | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2024 | 2221HV076X | Holzbewehrtes Holz - Akronym: HBH_Teil_2 | Ziel des Forschungsvorhabens ist die Weiterentwicklung eines neuartigen furnierverstärkten tragenden Holzbauprodukts – holzbewehrtes Holz (HBH). Dafür wird Brettschichtholz (BSH) aus Fichte mit gezielt angeordneten Furnierlagen aus Laubholz zu holzbewehrtem Holz kombiniert. In einem am Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion bereits durchgeführten und abgeschlossenen Forschungsprojekt (ZukunftBau (10.08.18.7-18.21)) wurden die generelle Machbarkeit (proof of concept) für holzbewehrtes Holz bestätigt sowie erste Leistungskennwerte ermittelt. Durch Anordnung von Furnierlagen zwischen den Brettschichtholzbauteilen konnten die stark anisotropen Festigkeits- und Steifigkeitseigenschaften von Brettschichtholz homogenisiert werden. Mit holzbewehrtem Holz steht ein inhärent verstärktes stabförmiges Holzprodukt für tragende Zwecke zur Verfügung. Die Tragfähigkeit von Ausklinkungen konnte im Vergleich zu unbewehrtem BSH um den Faktor fünf erhöht, bei runden Durchbrüchen verdoppelt und bei Queranschlüssen verdreifacht werden. Holzbewehrtes Holz zeigte bei allen drei Beanspruchungssituationen eine sehr hohe Fähigkeit zur Lastumlagerung und damit ein duktileres Versagen als unbewehrtes Brettschichtholz. Nach anfänglicher Rissbildung in den BSH-Bauteilen konnten die Lasten weiter gesteigert werden. Das nun beantragte Forschungsvorhaben soll auf den Erkenntnissen des Vorgängerprojekts aufbauen. Im Zentrum des beantragten Forschungsvorhabens steht die Entwicklung eines wirtschaftlichen Prozesses zur Produktion von Superlamellen und die Entwicklung von neuartigen, hochleistungsfähigen Anschlusskonstruktionen zum Fügen von holzbewehrtem Holz. | Prof. Dr.-Ing. Stefan Winter Tel.: +49 8928922416 winter@tum.de Technische Universität München - Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt - Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion Arcisstr. 21 80333 München | FPNR | ||
| 01.06.2023 | 31.05.2025 | 2221HV077A | Verbundvorhaben: Entwicklung einer Schnellhärtungsmethode für die klebtechnische Fertigung von Holzbauelementen im mehrgeschossigen Hausbau; Teilvorhaben 1: Modifizierung und Charakterisierung schnellhärtender Klebstoffsysteme - Akronym: FastResIndCure | Hemmnisse wie lange Aushärtezeiten und Mindesttemperaturen zur Aushärtung führen dazu, das trotz ökologischer Vorteile, angenehmeres Wohnklima, etc. immer noch häufig auf konventionelle Baustoffe und Bauweisen zurückgegriffen wird. Zur Reduzierung der genannten Hemmnisse ist es das Gesamtziel dieses F&E Vorhabens, die Schnellhärtung von klebtechnisch gefügten Verbindungselementen im mehrgeschossigen Hausbau nachhaltig in den Holzbau mittels moderner Erwärmungstechnik zu implementieren. Mit Hilfe von Induktion bzw. Widerstandserwärmung soll Klebstoff gezielt, schnell und ohne kohäsive bzw. adhäsive Beeinträchtigungen gehärtet werden. Eine grundlegende Materialforschung dient hier der Entwicklung bzw. Modifizierung eines Klebstoffsystems, wobei der Fokus auf einer robusten Klebstoffhärtung mit hoher Qualität liegt. Grundsätzlich wird eine flexible Schnellhärtung von Klebstoff angestrebt, jedoch immer unter der Prämisse die Tragfähigkeit nicht durch Eigenspannungen, die durch erhöhte Temperaturen während des Erwärmungsprozesses und anschließender Relaxation entstehen können, zu reduzieren. Zur Realisierung einer baustellensicheren, Temperatur unabhängigen Schnellhärtung wird ein Konzeptentwurf und ein prototypischer Demonstrator einer mobilen Erwärmungseinheit entwickelt, die an baustellentypische Gegebenheiten des mehrgeschossigen Holzbaus angepasst ist und in Kombination mit den entwickelten Klebstoffsystemen an unterschiedlichen Anschlusstypen, Holzarten bzw. Holzwerkstoffen angewendet werden kann. | Dr.-Ing. Ruben Friedland Tel.: +49 2631 34-6026 ruben.friedland@lohmann-tapes.com Lohmann GmbH & Co. KG Irlicher Str. 55 56567 Neuwied | FPNR | ||
| 01.06.2023 | 31.05.2025 | 2221HV077B | Verbundvorhaben: Entwicklung einer Schnellhärtungsmethode für die klebtechnische Fertigung von Holzbauelementen im mehrgeschossigen Hausbau; Teilvorhaben 2: Konzeptionierung und Entwicklung einer mobilen Erwärmungseinheit zur beschleunigten Klebstoffaushärtung - Akronym: FastResIndCure | Hemmnisse wie lange Aushärtezeiten und Mindesttemperaturen zur Aushärtung führen dazu, das trotz ökologischer Vorteile, angenehmeres Wohnklima, etc. immer noch häufig auf konventionelle Baustoffe und Bauweisen zurückgegriffen wird. Zur Reduzierung der genannten Hemmnisse ist es das Gesamtziel dieses F&E Vorhabens, die Schnellhärtung von klebtechnisch gefügten Verbindungselementen im mehrgeschossigen Hausbau nachhaltig in den Holzbau mittels moderner Erwärmungstechnik zu implementieren. Mit Hilfe von Induktion bzw. Widerstandserwärmung soll Klebstoff gezielt, schnell und ohne kohäsive bzw. adhäsive Beeinträchtigungen gehärtet werden. Eine grundlegende Materialforschung dient hier der Entwicklung bzw. Modifizierung eines Klebstoffsystems, wobei der Fokus auf einer robusten Klebstoffhärtung mit hoher Qualität liegt. Grundsätzlich wird eine flexible Schnellhärtung von Klebstoff angestrebt, jedoch immer unter der Prämisse die Tragfähigkeit nicht durch Eigenspannungen, die durch erhöhte Temperaturen während des Erwärmungsprozesses und anschließender Relaxation entstehen können, zu reduzieren. Zur Realisierung einer baustellensicheren, Temperatur unabhängigen Schnellhärtung wird ein Konzeptentwurf und ein prototypischer Demonstrator einer mobilen Erwärmungseinheit entwickelt, die an baustellentypische Gegebenheiten des mehrgeschossigen Holzbaus angepasst ist und in Kombination mit den entwickelten Klebstoffsystemen an unterschiedlichen Anschlusstypen, Holzarten bzw. Holzwerkstoffen angewendet werden kann. | Prof. Dr.-Ing. Stefan Böhm Tel.: +49 561 804-3141 s.boehm@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Produktionstechnik und Logistik (IPL) - FG Trennende und Fügende Fertigungsverfahren Kurt-Wolters-Str. 3 34125 Kassel | FPNR | ||
| 01.06.2023 | 31.05.2025 | 2221HV077C | Verbundvorhaben: Entwicklung einer Schnellhärtungsmethode für die klebtechnische Fertigung von Holzbauelementen im mehrgeschossigen Hausbau; Teilvorhaben 3: Simulation und Prozessvalidierung - Akronym: FastResIndCure | Das Gesamtziel dieses F&E Vorhabens, die Schnellhärtung von klebtechnisch gefüg-ten Verbindungselementen im mehrgeschossigen Hausbau nachhaltig in den Holzbau mittels moderner Erwärmungstechnik zu implementieren. Mit Hilfe von Induktion bzw. Widerstandserwärmung soll Klebstoff gezielt, schnell und ohne kohäsive bzw. adhäsive Be-einträchtigungen gehärtet werden. Eine grundlegende Materialforschung dient hier der Ent-wicklung bzw. Modifizierung eines Klebstoffsystems, wobei der Fokus auf einer robusten Klebstoffhärtung mit hoher Qualität liegt. Grundsätzlich wird eine flexible Schnellhärtung von Klebstoff angestrebt, jedoch immer unter der Prämisse die Tragfähigkeit nicht durch Eigen-spannungen, die durch erhöhte Temperaturen während des Erwärmungsprozesses und an-schließender Relaxation entstehen können, zu reduzieren. Zur Realisierung einer baustellensicheren, Temperatur unabhängigen Schnellhärtung wird ein Konzeptentwurf und ein prototypischer Demonstrator einer mobilen Erwärmungseinheit ent-wickelt, die an baustellentypische Gegebenheiten des mehrgeschossigen Holzbaus angepasst ist und in Kombination mit den entwickelten Klebstoffsystemen an unterschiedlichen An-schlusstypen, Holzarten bzw. Holzwerkstoffen angewendet werden kann. | Till Vallee Tel.: +49 421 2246-474 till.vallee@ifam.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) Wiener Str. 12 28359 Bremen | FPNR | ||
| 15.10.2022 | 15.10.2025 | 2221HV082A | Verbundvorhaben: Digitale Wertschöpfungskette für den kieferbasierten Holzbau in Berlin-Brandenburg; Teilvorhaben 1: Anwendungsszenarien und Demonstration der digital vernetzten Wertschöpfungskette für den urbanen mehrgeschossigen Holzbau - Akronym: DiKieHo | Zur Zielerreichung muss die Transformation als systemischer Ansatz besser verstanden und erprobt werden. Dafür ist das Zusammenwirken der Material- und Informationsflüsse zwischen den einzelnen Akteuren hinsichtlich der Kooperationspotenziale zu untersuchen und deren Wirkung im industriellen Kontext des mehrgeschossigen Holzbaus aufzuzeigen. Es gilt sowohl die effiziente Nutzung regionaler Holzbestände als auch die Vernetzung mittels praktikabler digitaler Instrumente zur Optimierung der Wertschöpfungskette zu integrieren. Als führender Baustoff wird der ökologische und nachhaltige Rohstoff Holz eine maßgebliche Rolle spielen und zu den Klimazielen des Berliner Senats beitragen. Die entwickelte Lösung schafft unter Verwendung eines skalierbaren Referenzmodells die Datengrundlage für die Vernetzung und den anforderungsgerechten Informationsaustausch. Gleichermaßen erlaubt sie eine durchgängige Bewertung ökologischer und ökonomischer Faktoren und soll Optionen zur Etablierung von Materialkreisläufen bereitstellen. Somit können über den gesamten Gebäudelebenszyklus durch bidirektionale Kommunikation der Akteure sowohl die Anforderungen an den Rohstoff Holz bis hin zum benötigen Baustoff als auch die Effizienz der Arbeitsabläufe gesteigert und damit eine kürzere Planungs- und Bauzeit, eine Verbesserung der Qualität und somit eine Kostenreduktion für den mehrgeschossigen Holzbau erreicht werden. | Prof. Dr.-Ing. Holger Kohl Tel.: +49 30 314-25662 holger.kohl@tu-berlin.de Technische Universität Berlin - Fakultät V - Verkehrs- und Maschinensysteme - Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb Pascalstr. 8-9 10587 Berlin | FPNR | ||
| 15.10.2022 | 15.10.2025 | 2221HV082B | Verbundvorhaben: Digitale Wertschöpfungskette für den kieferbasierten Holzbau in Berlin-Brandenburg; Teilvorhaben 2: Integrationsmethodik und Referenzmodell für die digitale Vernetzung der Wertschöpfungskette auf Basis kiefernbasierter Werkstoffe - Akronym: DiKieHo | Vorhabensziel ist es, die digitale Vernetzung für die Wertschöpfungskette im urbanen mehrgeschossigen Holzbau am Beispiel der Region Berlin-Brandenburg zu stärken und hierdurch eine effiziente Nutzung des regional verfügbaren Kiefernholzes in der Bauwirtschaft sicher zu stellen. So soll ein wesentlicher Beitrag zur Entwicklung zukunftsfähiger Lösungen geleistet werden, indem aus regionalen Rohstoffen unter optimaler Ausnutzung hochqualitative Holzbauelemente zur Errichtung klimafreundlicher Gebäude mit geschlossenen Ressourcenkreisläufen transformiert werden. | Nicole Oertwig Tel.: +49 221 1234-567 nicole.oertwig@ipk.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.11.2023 | 31.10.2025 | 2221HV089A | Verbundvorhaben: Entwicklung eines alternativen Rettungswegkonzeptes für Gebäude und Aufstockungen in den GK 4 und 5; Teilvorhaben 1: Konzeptionelle Umsetzung und Nachhaltigkeitsbewertung - Akronym: ALREKO | Aufgrund des großen Bedarfs an bezahlbarem Wohnraum sind insbesondere die innerstädtischen Ballungsräume auf Maßnahmen der Nachverdichtung angewiesen. Lösungsansätze sind neben der Schließung von Baulücken v.a. Aufstockung von Bestandsbauten. Ein Hindernis zur Umsetzung insbesondere von Aufstockungen ist häufig die Lösung der Rettungswegsituation. Durch die Belegung öffentlicher Straßen durch Kfz-Stellplätze, Baumbewuchs oder Oberleitungen des ÖPNV kann es zu einer erheblichen Verschlechterung der Bedingungen zur Sicherstellung des zweiten Rettungsweges durch die Feuerwehr kommen. Ist eine Rettung über Gerät der Feuerwehr nicht möglich, so ist die Ausbildung eines zweiten baulichen Rettungsweges oder die eines Sicherheitstreppenraumes erforderlich. Beides ist üblicherweise für Bestandsgebäude unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten nicht realisierbar, sodass in der Folge eine Aufstockung in Holzbauweise dieser Gebäude de facto nicht möglich ist. Um eine sichere Rettung zu gewährleisten, soll innerhalb dieses Forschungsvorhabens untersucht werden, mit welchen Maßnahmen ein Treppenraum als einziger Rettungsweg ertüchtigt werden kann, ohne auf die vollständige Ausbildung eines Sicherheitstreppenraums nach MHHR angewiesen zu sein. Durch die Erarbeitung repräsentativer Brandszenarien mittels Risikoanalysen und numerischer Brandsimulation werden schutzzielorientierte Rettungsweglösungen für Neu- und Bestandsbauten in den GK 4 und 5 erarbeitet. Ziel ist die Entwicklung von alternativen Rettungswegkonzepten, mit denen eine wirtschaftliche und attraktive Ausführung von Rettungswegen in mehrgeschossigen Wohngebäuden ermöglicht wird, ohne das bauordnungsrechtliche Sicherheitsniveau abzusenken. Damit einhergehen erhebliche Potentiale für den Holzbau als der für diese Bauaufgabe prädestinierte Bauweise, da auf diese Weise Aufstockungen möglich werden, die unter den bislang geltenden Randbedingungen grundsätzlich nicht umgesetzt werden können. | Prof. Ludger Dederich Tel.: +49 7472 147 dederich@hs-rottenburg.de Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg Schadenweiler Hof 72108 Rottenburg am Neckar | FPNR | ||
| 01.11.2023 | 31.10.2025 | 2221HV089B | Verbundvorhaben: Entwicklung eines alternativen Rettungswegkonzeptes für Gebäude und Aufstockungen in den GK 4 und 5; Teilvorhaben 2: Brandszenarien und numerische Simulation - Akronym: ALREKO | Aufgrund des großen Bedarfs an bezahlbarem Wohnraum sind insbesondere die innerstädtischen Ballungsräume auf Maßnahmen der Nachverdichtung angewiesen. Lösungsansätze sind neben der Schließung von Baulücken v.a. Aufstockung von Bestandsbauten. Ein Hindernis zur Umsetzung insbesondere von Aufstockungen ist häufig die Lösung der Rettungswegsituation. Durch die Belegung öffentlicher Straßen durch Kfz-Stellplätze, Baumbewuchs oder Oberleitungen des ÖPNV kann es zu einer erheblichen Verschlechterung der Bedingungen zur Sicherstellung des zweiten Rettungsweges durch die Feuerwehr kommen. Ist eine Rettung über Gerät der Feuerwehr nicht möglich, so ist die Ausbildung eines zweiten baulichen Rettungsweges oder die eines Sicherheitstreppenraumes erforderlich. Beides ist üblicherweise für Bestandsgebäude unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten nicht realisierbar, sodass in der Folge eine Aufstockung in Holzbauweise dieser Gebäude de facto nicht möglich ist. Um eine sichere Rettung zu gewährleisten, soll innerhalb dieses Forschungsvorhabens untersucht werden, mit welchen Maßnahmen ein Treppenraum als einziger Rettungsweg ertüchtigt werden kann, ohne auf die vollständige Ausbildung eines Sicherheitstreppenraums nach MHHR angewiesen zu sein. Durch die Erarbeitung repräsentativer Brandszenarien mittels Risikoanalysen und numerischer Brandsimulation werden schutzzielorientierte Rettungsweglösungen für Neu- und Bestandsbauten in den GK 4 und 5 erarbeitet. Ziel ist die Entwicklung von alternativen Rettungswegkonzepten, mit denen eine wirtschaftliche und attraktive Ausführung von Rettungswegen in mehrgeschossigen Wohngebäuden ermöglicht wird, ohne das bauordnungsrechtliche Sicherheitsniveau abzusenken. Damit einhergehen erhebliche Potentiale für den Holzbau als der für diese Bauaufgabe prädestinierte Bauweise, da auf diese Weise Aufstockungen möglich werden, die unter den bislang geltenden Randbedingungen grundsätzlich nicht umgesetzt werden können. | Prof. Dr.-Ing. Björn Kampmeier Tel.: +49 391 886-4967 bjoern.kampmeier@hs-magdeburg.de Hochschule Magdeburg-Stendal (FH) - Fachbereich Wasser, Umwelt, Bau und Sicherheit Breitscheidstr. 2 39114 Magdeburg | FPNR | ||
| 01.11.2023 | 31.10.2025 | 2221HV089C | Verbundvorhaben: Entwicklung eines alternativen Rettungswegkonzeptes für Gebäude und Aufstockungen in den GK 4 und 5; Teilvorhaben 3: Leistungskriterien und Risikoanalyse - Akronym: ALREKO | Aufgrund des großen Bedarfs an bezahlbarem Wohnraum sind insbesondere die innerstädtischen Ballungsräume auf Maßnahmen der Nachverdichtung angewiesen. Lösungsansätze sind neben der Schließung von Baulücken v.a. Aufstockung von Bestandsbauten. Ein Hindernis zur Umsetzung insbesondere von Aufstockungen ist häufig die Lösung der Rettungswegsituation. Durch die Belegung öffentlicher Straßen durch Kfz-Stellplätze, Baumbewuchs oder Oberleitungen des ÖPNV kann es zu einer erheblichen Verschlechterung der Bedingungen zur Sicherstellung des zweiten Rettungsweges durch die Feuerwehr kommen. Ist eine Rettung über Gerät der Feuerwehr nicht möglich, so ist die Ausbildung eines zweiten baulichen Rettungsweges oder die eines Sicherheitstreppenraumes erforderlich. Beides ist üblicherweise für Bestandsgebäude unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten nicht realisierbar, sodass in der Folge eine Aufstockung in Holzbauweise dieser Gebäude de facto nicht möglich ist. Um eine sichere Rettung zu gewährleisten, soll innerhalb dieses Forschungsvorhabens untersucht werden, mit welchen Maßnahmen ein Treppenraum als einziger Rettungsweg ertüchtigt werden kann, ohne auf die vollständige Ausbildung eines Sicherheitstreppenraums nach MHHR angewiesen zu sein. Durch die Erarbeitung repräsentativer Brandszenarien mittels Risikoanalysen und numerischer Brandsimulation werden schutzzielorientierte Rettungsweglösungen für Neu- und Bestandsbauten in den GK 4 und 5 erarbeitet. Ziel ist die Entwicklung von alternativen Rettungswegkonzepten, mit denen eine wirtschaftliche und attraktive Ausführung von Rettungswegen in mehrgeschossigen Wohngebäuden ermöglicht wird, ohne das bauordnungsrechtliche Sicherheitsniveau abzusenken. Damit einhergehen erhebliche Potentiale für den Holzbau als der für diese Bauaufgabe prädestinierte Bauweise, da auf diese Weise Aufstockungen möglich werden, die unter den bislang geltenden Randbedingungen grundsätzlich nicht umgesetzt werden können. | Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jochen Zehfuß Tel.: +49 531 391-5441 j.zehfuss@ibmb.tu-braunschweig.de Technische Universität Braunschweig Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz Beethovenstraße 52 38106 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 31.03.2025 | 2221HV090A | Verbundvorhaben: Emissionsarme, formaldehydfreie Klebstoffsysteme mit breitem Anwendungsspektrum für faserbasierte Holzwerkstoffe; Teilvorhaben 1: Entwicklung faserbasierter Holzwerk- und Dämmstoffe - Akronym: ProBio | Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines biobasierten, formaldehydfreien Klebstoffs aus der Rest-Biomasse der Rapspflanze zur Herstellung von faserbasierten Holzwerk- und Dämmstoffen. Die Untersuchungen werden im Rahmen einer Machbarkeitsstudie durchgeführt, bei der die Wertschöpfungskette dieser Agrarpflanze erhöht werden soll, indem aus anfallenden Nebenprodukten bzw. Reststoffen ein neues "grünes" Kuppelprodukt gewonnen wird. Aus der Rest-Biomasse werden für die Klebstoffherstellung geeignete Komponenten gewonnen und zu einem Pflanzenpulver weiterverarbeitet. Hierzu soll Rapstrester aufgeschlossen und zu einer proteinreichen Suspension weiterverarbeitet werden. Durch den bewussten Einsatz von Rest-Biomasse in Form eines Pflanzenpulvers und den Verzicht auf Formaldehyd wird ein gesundheitlich unbedenklicher Klebstoff für die Herstellung von Mitteldichten Faserplatten (MDF) und Faserdämmplatten entwickelt werden. Zur Aushärtung der Faserdämmplatten soll ein optimiertes, energieeffizientes Heißluft-/Heißdampfverfahren zum Einsatz kommen. Bei der Produktion als auch bei der anschließenden Verwendung der Faserwerkstoffe entstehen nur im geringen bis gar keine gesundheitsschädlichen Emissionen. Durch das Vorhaben wird ein wesentlicher Beitrag zur Vermeidung von Schadstoffen während des Herstellungsprozesses und in der Innenraumluft von Gebäuden geleistet. | Johannes Eberlein Tel.: +49 9220 18 148 johannes.eberlein@maxit.de Johann Bergmann GmbH & Co Azendorf 63 95359 Kasendorf | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 31.03.2025 | 2221HV090B | Verbundvorhaben: Emissionsarme, formaldehydfreie Klebstoffsysteme mit breitem Anwendungsspektrum für faserbasierte Holzwerkstoffe; Teilvorhaben 2: Prozessoptimierung - Akronym: ProBio | Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines biobasierten, formaldehydfreien Klebstoffs aus der Rest-Biomasse der Rapspflanze zur Herstellung von faserbasierten Holzwerk- und Dämmstoffen. Die Untersuchungen werden im Rahmen einer Machbarkeitsstudie durchgeführt, bei der die Wertschöpfungskette dieser Agrarpflanze erhöht werden soll, indem aus anfallenden Nebenprodukten bzw. Reststoffen ein neues "grünes" Kuppelprodukt gewonnen wird. Aus der Rest-Biomasse werden für die Klebstoffherstellung geeignete Komponenten gewonnen und zu einem Pflanzenpulver weiterverarbeitet. Hierzu soll Rapstrester aufgeschlossen und zu einer proteinreichen Suspension weiterverarbeitet werden. Durch den bewussten Einsatz von Rest-Biomasse in Form eines Pflanzenpulvers und den Verzicht auf Formaldehyd wird ein gesundheitlich unbedenklicher Klebstoff für die Herstellung von Mitteldichten Faserplatten (MDF) und Faserdämmplatten entwickelt werden. Zur Aushärtung der Faserdämmplatten soll ein optimiertes, energieeffizientes Heißluft-/Heißdampfverfahren zum Einsatz kommen. Bei der Produktion als auch bei der anschließenden Verwendung der Faserwerkstoffe entstehen nur im geringen bis gar keine gesundheitsschädlichen Emissionen. Durch das Vorhaben wird ein wesentlicher Beitrag zur Vermeidung von Schadstoffen während des Herstellungsprozesses und in der Innenraumluft von Gebäuden geleistet. | PD Dr. Markus Euring Tel.: +49 551 39-23323 meuring@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holztechnologie und Holzwerkstoffe Büsgenweg 4 37077 Göttingen | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 31.03.2025 | 2221HV090C | Verbundvorhaben: Emissionsarme, formaldehydfreie Klebstoffsysteme mit breitem Anwendungsspektrum für faserbasierte Holzwerkstoffe; Teilvorhaben 3: Klebstoffentwicklung - Akronym: ProBio | Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines biobasierten, formaldehydfreien Klebstoffs aus der Rest-Biomasse der Rapspflanze zur Herstellung von faserbasierten Holzwerkstoffen mittels eines energieeffizienten Heißluft-/Heißdampfverfahrens. Die Untersuchungen werden im Rahmen einer Machbarkeitsstudie durchgeführt, bei der die Wertschöpfungskette dieser Agrarpflanze erhöht werden soll, indem aus anfallenden Nebenprodukten bzw. Reststoffen ein neues "grünes" Kuppelprodukt gewonnen wird. Aus der Rest-Biomasse werden für die Klebstoffherstellung geeignete Komponenten gewonnen und zu einem Pflanzenpulver weiterverarbeitet. Hierzu soll Rapstrester aufgeschlossen und zu einer proteinreichen Suspension weiterverarbeitet werden. Durch den bewussten Einsatz von Rest-Biomasse in Form eines Pflanzenpulvers und den Verzicht auf Formaldehyd wird ein gesundheitlich unbedenklicher Klebstoff für die Herstellung von Mitteldichten Faserplatten (MDF) und Faserdämmplatten entwickelt werden. Bei der Produktion als auch bei der anschließenden Verwendung der Faserwerkstoffe entstehen nur im geringen bis gar keine gesundheitsschädlichen Emissionen. Durch das Vorhaben wird ein wesentlicher Beitrag zur Vermeidung von Schadstoffen während des Herstellungsprozesses und in der Innenraumluft von Gebäuden geleistet | Prof. Dr.-Ing. Stefan Böhm Tel.: +49 561 804-3141 s.boehm@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Produktionstechnik und Logistik (IPL) - FG Trennende und Fügende Fertigungsverfahren Kurt-Wolters-Str. 3 34125 Kassel | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 29.02.2024 | 2221HV091X | Machbarkeitsstudie Geschäumte Abstandsgewebe - Akronym: TexFoam | Ziel des Vorhabens ist die Prozessentwicklung eines freiformbaren Sandwichbauteils aus Holzschaum, Naturfasergewebe und einem (teil-) biobasierten Kunststoff mit einem TLR von 3. Hierfür soll Holzschaum unter Nutzung einer evakuierten Werkzeugkavität in einem Abstandsgewebe expandiert und anschließend durch die Flutung der Kavität mit einem duroplastischen System die Deckschichten konsolidiert werden. Neben der Zusammenführung verschiedener Prozessschritte zu einem One-Shot-Verfahren sind auch hinsichtlich der mechanischen Performance Vorteile des Sandwichmaterials zu erwarten: Die Stehfäden (Polfäden) verbinden die Deckschichten durch den Kern miteinander und durch die Expansion und Trocknung der Schaumsuspension in dem Gewebe wird eine zusätzliche mechanische Verzahnung von Kern- und Deckschicht erreicht. Desweiteren erlaubt die Expansion des Schaumes in der Kavität die Abbildung von Formen, die nicht durch den schubsteifen Schaum, sondern das Textil definiert werden. Die Verwendung von Naturfasern sowie einem biobasierten Kunststoff neben dem Holzschaum maximiert zudem den Anteil nachwachsender Rohstoffe in der fertigen Sandwichstruktur. | Ole Hansen Tel.: +49 511 9296-2822 ole.hansen@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2025 | 2221HV092A | Verbundvorhaben: Entwicklung von flammhemmenden biobasierten Beschichtungen für technische Textilien (FRBiocoat); Teilvorhaben 1: Cellulosephosphonate - Akronym: FRBiocoat | Gesamtziel des Projekts ist es, (teil)biobasierte Polyurethane und -acrylate, die potenziell für die Beschichtung von technischen Textilien geeignet sind, mit der zusätzlichen Funktionalität "Flammschutz" zu versehen. Dies soll durch Zumischung von flammhemmend wirkenden phosphorhaltigen Cellulosederivaten zur Beschichtungsmatrix erfolgen. Für die Herstellung der biobasierten Matrizes sollen von den involvierten chemischen Industriepartnern bereits bekannte, aber auch neue Systeme auf biogener Rohstoffbasis Verwendung finden bzw. entwickelt werden. Wichtige Meilensteine zum Erreichen des Projektzieles ist die Einstellung eines ausreichend hohen Phosphorylierungsgrades bei der Cellulosederivatisierung sowie die Nutzung von Beschichtungsmatrixpolymeren aus mindestens 60% biogener Quelle. Diese werden con CHT und Covestro speziell für die Applikation auf technischen Textilien angepasst und als marktreife Compounds formuliert. Die Ergebnisverwertung ist mit Produktinnovationen der neuen Beschichtungssysteme in folgenden Einsatzbereichen verknüpft: FR-Sonnenschutztextilien, FR-Gewebe für Heimtextilien und den Automotive-Bereich, sonstige technische Gewebe (TVE Drechsel), FR-Nonwovens im Automotive-Bereich (Tenowo). Die Wirksamkeit der neuen FR-Additive auf nachwachsender Rohstoffbasis sowie die flammhemmenden Eigenschaften des Gesamtverbundes, d.h. Trägertextilien plus FR Biocoat, wird mittels umfangreicher Flammschutzprüfungen untersucht. Am Ende des Projekts stehen Betriebsversuche bei den involvierten Textilern. | Dr. rer. nat. Frank Gähr Tel.: +49 711 9340-132 frank.gaehr@ditf.de Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) Körschtalstr. 26 73770 Denkendorf | FPNR | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2025 | 2221HV092B | Verbundvorhaben: Entwicklung von flammhemmenden biobasierten Beschichtungen für technische Textilien (FRBiocoat); Teilvorhaben 2: Phosphonsäuren und Biopolyacrylate - Akronym: FRBiocoat | Polyurethane (PUs) und Polyacrylate (PAC) haben für die Beschichtung von Textilien eine herausragende Bedeutung erlangt. Im Zuge nachhaltiger Produktentwicklungen - was u.a. auch eine Abkehr von petrochemisch basierten Einsatzstoffen bedeutet -, tritt bei diesen beiden Polymerklassen mehr und mehr die Suche nach Alternativen in Richtung biogener Rohstoffquellen in den Vordergrund. Gesamtziel des Projekts ist es, (teil)biobasierte Polyurethane und -acrylate, die potenziell für die Beschichtung von technischen Textilien geeignet sind, mit der zusätzlichen Funktionalität "Flammschutz" (FR) zu versehen. Dies soll durch Zumischung von flammhemmend wirkenden phosphorhaltigen Cellulosederivaten zur Beschichtungsmatrix erfolgen. Für die Herstellung der biobasierten Matrizes sollen von den chemischen Industriepartnern (CHT, Covestro) bereits bekannte, aber auch neue Systeme auf biogener Rohstoffbasis Verwendung finden bzw. entwickelt werden. Mittelfristig soll durch die zu entwickelnden neuen Flammschutzbeschichtungen ein Ersatz der bei Schutztextilien v.a. im Objekt- und Fahrzeugbereich noch häufig eingesetzten halogen- und/oder antimonhaltigen Flammschutzmittel ermöglicht werden. Hierzu ist die Einstellung einer guten Permanenz erforderlich. Um dieses Ziel zu erreichen, sind sowohl von Seiten der PU-Beschichtungsmatrix als auch von Seiten der Cellulosederivatisierung und Additivierung umfassende Entwicklungsarbeiten und Anpassungen bezüglich Synthese, Rheologie, Applikation, ausgebildeter Beschichtungs- und Textilstruktur sowie der erzielbaren Effekte nötig. Die Ergebnisverwertung ist mit Produktinnovationen in folgenden Einsatzbereichen verknüpft: • FR-Sonnenschutztextilien, FR-Gewebe für Heimtextilien und den Automotive-Bereich, sonstige technische Gewebe (TVE Drechsel) • FR-Nonwovens im Automotive-Bereich (Tenowo) | Dr. Monia Brugnoni Tel.: +497071154282 monia.brugnoni@cht.com CHT Germany GmbH Bismarckstr. 102 72072 Tübingen | FPNR | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2025 | 2221HV092C | Verbundvorhaben: Entwicklung von flammhemmenden biobasierten Beschichtungen für technische Textilien (FRBiocoat); Teilvorhaben 3: Beschichtung von Geweben - Akronym: FRBiocoat | Polyurethane (PUs) und Polyacrylate (PAC) haben für die Beschichtung von Textilien eine herausragende Bedeutung erlangt. Im Zuge nachhaltiger Produktentwicklungen - was u.a. auch eine Abkehr von petrochemisch basierten Einsatzstoffen bedeutet -, tritt bei diesen beiden Polymerklassen mehr und mehr die Suche nach Alternativen in Richtung biogener Rohstoffquellen in den Vordergrund. Gesamtziel des Projekts ist es, (teil)biobasierte Polyurethane und -acrylate, die potenziell für die Beschichtung von technischen Textilien geeignet sind, mit der zusätzlichen Funktionalität "Flammschutz" (FR) zu versehen. Dies soll durch Zumischung von flammhemmend wirkenden phosphorhaltigen Cellulosederivaten zur Beschichtungsmatrix erfolgen. Für die Herstellung der biobasierten Matrizes sollen von den chemischen Industriepartnern (CHT, Covestro) bereits bekannte, aber auch neue Systeme auf biogener Rohstoffbasis Verwendung finden bzw. entwickelt werden. Mittelfristig soll durch die zu entwickelnden neuen Flammschutzbeschichtungen ein Ersatz der bei Schutztextilien v.a. im Objekt- und Fahrzeugbereich noch häufig eingesetzten halogen- und/oder antimonhaltigen Flammschutzmittel ermöglicht werden. Hierzu ist die Einstellung einer guten Permanenz erforderlich. Um dieses Ziel zu erreichen, sind sowohl von Seiten der PU-Beschichtungsmatrix als auch von Seiten der Cellulosederivatisierung und Additivierung umfassende Entwicklungsarbeiten und Anpassungen bezüglich Synthese, Rheologie, Applikation, ausgebildeter Beschichtungs- und Textilstruktur sowie der erzielbaren Effekte nötig. Die Ergebnisverwertung ist mit Produktinnovationen in folgenden Einsatzbereichen verknüpft: • FR-Sonnenschutztextilien, FR-Gewebe für Heimtextilien und den Automotive-Bereich, sonstige technische Gewebe (TVE Drechsel) • FR-Nonwovens im Automotive-Bereich (Tenowo). | Dr. Ernst Drechsel Tel.: +49 9287 888-0 ed@tvd.de Textilveredlung Drechsel GmbH Lohmühle 1 95100 Selb | FPNR | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2025 | 2221HV092D | Verbundvorhaben: Entwicklung von flammhemmenden biobasierten Beschichtungen für technische Textilien (FRBiocoat); Teilvorhaben 4: Beschichtung von Vliesstoffen - Akronym: FRBiocoat | Ziel des Projekts ist es, (teil)biobasierte Polyurethane und -acrylate, die potenziell für die Beschichtung von technischen Textilien geeignet sind, mit der zusätzlichen Funktionalität "Flammschutz" zu versehen. Dies soll durch Zumischung von flammhemmend wirkenden phosphorhaltigen Cellulosederivaten zur Beschichtungsmatrix erfolgen. Für die Herstellung der biobasierten Matrizes sollen von den involvierten chemischen Industriepartnern bereits bekannte, aber auch neue Systeme auf biogener Rohstoffbasis Verwendung finden bzw. entwickelt werden. Mittelfristig soll durch die zu entwickelnden neuen Flammschutzbeschichtungen ein Ersatz der bei Schutztextilien v.a. im Objekt- und Fahrzeugbereich noch häufig eingesetzten halogen- und/oder antimonhaltigen Flammschutzmittel ermöglicht werden. Hierzu ist die Einstellung einer guten Permanenz erforderlich. Um dieses Ziel zu erreichen, sind sowohl von Seiten der PU-Beschichtungsmatrix als auch von Seiten der Cellulosederivatisierung und Additivierung umfassende Entwicklungsarbeiten und Anpassungen bezüglich Synthese, Rheologie, Applikation, ausgebildeter Beschichtungs- und Textilstruktur sowie der erzielbaren Effekte nötig. Die Ergebnisverwertung ist mit Produktinnovationen der neuen Beschichtungssysteme in folgenden Einsatzbereichen verknüpft: FR-Vliesstoffe im Automotive- und Bau-Bereich (Tenowo) | Dr. Mirko Bauer Tel.: +49 3765 38648-210 mirko.bauer@tenowo.com Tenowo GmbH Fabrikzeile 21 95028 Hof | FPNR | ||
| 01.01.2022 | 31.12.2024 | 2221HV093X | Multifunktionelle, biobasierte Klebstoffe und Reaktionsdübelmassen auf Basis von Celluloseacrylat/-methacrylat (Cellulose-Acrylate) - Akronym: Cellulose-Acrylate | Das Ziel des Vorhabens ist die Bereitstellung neuartiger, biobasierter und multifunktioneller, radikalisch härtender Harzsysteme für Hightech-Anwendungen in der Industrie und im Bausektor. Die Harzsysteme sollen für LED-lichthärtende Hochleistungs-Industrieklebstoffe verwendet werden, die sich für anspruchsvolle Klebeaufgaben eignen, z.B. in der Elektronik, und im Bausektor in chemischen Dübeln (Injektionsdübelmassen) eingesetzt werden können. Hierfür müssen sie die für Außenanwendungen und den Einsatz auf der Baustelle nötigen Verarbeitungseigenschaften aufweisen und nach dem Härtungsprozess hohe Tragfähigkeit gewährleisten. In beiden Anwendungsgebieten werden sie ein besonders schnelles, dauerhaftes und belastbares Verbinden ermöglichen und dabei, neben dem Umstand, dass sie größtenteils biobasiert sein werden, kostengünstig, toxikologisch unbedenklich sowie sehr emissionsarm sein und zusätzliche Funktionalitäten wie flammwidrige Eigenschaften aufweisen. Dies soll erreicht werden, indem erstmalig Acryl- bzw. Methacrylsäureester der Cellulose als reaktive Komponenten in Harzsystemen eingesetzt werden. Auf Grund der besonderen Struktur der Reaktivkomponenten werden beim Härtungsprozess Quervernetzungen zwischen den biobasierten Makromonomeren untereinander und weiteren Rezepturbestandteilen geknüpft. Dies führt zu einer hohen Netzwerkdichte und damit zu außerordentlich guten mechanischen Eigenschaften mit einer sehr hohen Funktionalität. Zusätzlich lassen sich über die funktionellen Gruppen weitere Eigenschaften direkt ins Netzwerk einzubringen. Um die o.g. Anforderungen zu erreichen, werden in diesem Vorhaben die Struktureigenschaften der Celluloseacrylate & –methacrylate für den Einsatz in Reaktionsdübelmassen und Hochleistungs-Industrieklebstoffen angepasst und optimiert. Das finale Ziel besteht in optimierten Rezepturen auf Basis der neuen Harzkomponenten, die beste Voraussetzungen für eine Weiterentwicklung zu kommerziell erfolgreichen Produkten bieten. | Dr. rer. nat. Michael Ciesielski Tel.: +49 6151 705-8619 michael.ciesielski@lbf.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit (LBF-K) Schloßgartenstr. 6 64289 Darmstadt | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2026 | 2221HV094A | Verbundvorhaben: Energieautarke, digital adaptierbare Möbel zur Steigerung der Wohngesundheit durch Monitoring der menschlichen Biomechanik mit ökoeffizienter Sensorik; Teilvorhaben 1: Entwicklung und Fertigung prototypischer Möbelstücke zur Demonstration und Evaluation integrierter Sensor- und Monitoringsysteme - Akronym: BioSens-HV | Das skizzierte Vorhaben verfolgt das übergeordnete Ziel der Steigerung der Wohngesundheit unter den sich wandelnden Nutzungsanforderungen von Möbelkunden und Gewährleistung der Nachhaltigkeit elektrisch vernetzbarer Möbel zur Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit der heimischen Möbelindustrie. Vor dem Hintergrund des enormen volkswirtschaftlichen Schadens, der durch Rückenschmerzen und mangelnden Schlaf entsteht, soll durch die wachsenden Möglichkeiten der Digitalisierung mit diesem Vorhaben der Grundstein für die Entwicklung innovativer Möbel gelegt werden, die sowohl gesundheitsfördernd als auch ökoeffizient sind. Die Rolf Benz AG und Co KG verfolgt das übergeordnete Ziel der Entwicklung von prototypischen Möbelstücken anhand realer Produkte zur realitätsgetreuen Integration der entwickelten Sensor- und Anzeigesysteme. Die Prototypen in Form von Demonstratoren bilden schließlich den Anknüpfungspunkt für Folgeprojekte, um eine externe Einbindung des Systems in Smart Home Anwendungen zu realisieren. | Alexander Kiefer Tel.: +49 7452 601-188 alexander.kiefer@rolf-benz.com Rolf Benz AG & Co. KG Haiterbacher Str. 104 72202 Nagold | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2026 | 2221HV094B | Verbundvorhaben: Energieautarke, digital adaptierbare Möbel zur Steigerung der Wohngesundheit durch Monitoring der menschlichen Biomechanik mit ökoeffizienter Sensorik; Teilvorhaben 2: Untersuchung zur Änderung der Ökobilanz und Rezyklierbarkeit von Möbelkonstruktion - Akronym: BioSens-HV | Das Vorhaben verfolgt das übergeordnete Ziel der Steigerung der Wohngesundheit unter den sich wandelnden Nutzungsanforderungen von Möbelkunden und Gewährleistung der Nachhaltigkeit elektrisch vernetzbarer Möbel zur Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit der heimischen Möbelindustrie. Vor dem Hintergrund des enormen volkswirtschaftlichen Schadens, der durch Rückenschmerzen und mangelnden Schlaf entsteht, soll durch die wachsenden Möglichkeiten der Digitalisierung mit diesem Vorhaben der Grundstein für die Entwicklung innovativer Möbel gelegt werden, die sowohl gesundheitsfördernd als auch ökoeffizient sind. Das Institut für Holztechnologie Dresden untersucht in diesem Kontext die Entsorgung der resultierenden Möbelkonstruktionen hinsichtlich Ökobilanz und Rezyklierbarkeit. Die frühzeitige Einbeziehung der Anforderungen aus diesen der eigentlichen Nutzung nachgelagerten Prozessen soll eine Wiedergewinnung und evtl. Aufarbeitung der eingesetzten Aktuator- und Sensorbauteile im Sinne eines nachhaltigen und ressourcenschonenden Materialeinsatzes ermöglichen. | Dipl.-Ing. Ronny Lang Tel.: +49 351 4662-365 ronny.lang@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2026 | 2221HV094C | Verbundvorhaben: Energieautarke, digital adaptierbare Möbel zur Steigerung der Wohngesundheit durch Monitoring der menschlichen Biomechanik mit ökoeffizienter Sensorik; Teilvorhaben 3: Biomechanische Modellierung von Sitz –und Liegehaltungen - Akronym: BioSens-HV | Das skizzierte Vorhaben verfolgt das übergeordnete Ziel der Steigerung der Wohngesundheit unter den sich wandelnden Nutzungsanforderungen von Möbelkunden und Gewährleistung der Nachhaltigkeit elektrisch vernetzbarer Möbel zur Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit der heimischen Möbelindustrie. Vor dem Hintergrund des enormen volkswirtschaftlichen Schadens, der durch Rückenschmerzen und mangelnden Schlaf entsteht, soll durch die wachsenden Möglichkeiten der Digitalisierung mit diesem Vorhaben der Grundstein für die Entwicklung innovativer Möbel gelegt werden, die sowohl gesundheitsfördernd als auch ökoeffizient sind. Die Klinik für Orthopädie, Unfall- und Wiederherstellungschirurgie verfolgt das übergeordnete Ziel der Ermittlung der optimalen Bewegungsmustern für den Nutzer mit Hilfe einer muskuloskelettalen Mehrkörpersimulation. Dieses wird durch eine Weiterentwicklung vorhandener Modelle realisiert welche die Anforderungen von Möbelnutzern im Hinblick auf gesundheitsfördernde Maßnahmen beantwortet. Sie erfolgt zudem die Beantwortung der Forschungsfrage, welche Bewegungsmuster besonders schädlich bezüglich Rückenschmerzen sind und diese sollen dem Nutzer visualisiert werden | Dr. Maximilian Praster Tel.: +49 241 80-35529 mpraster@ukaachen.de Universitätsklinikum Aachen - Klinik für Orthopädie, Unfall- und Wiederherstellungschirugie Pauwelsstr. 30 52074 Aachen | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2026 | 2221HV094D | Verbundvorhaben: Energieautarke, digital adaptierbare Möbel zur Steigerung der Wohngesundheit durch Monitoring der menschlichen Biomechanik mit ökoeffizienter Sensorik; Teilvorhaben 4: Entwurf, Auslegung und Bewertung lasttragender Strukturkomponenten mit implizierten Sensoreigenschaften aus Holzwerkstoffen - Akronym: BioSens-HV | Das skizzierte Vorhaben verfolgt das übergeordnete Ziel der Steigerung der Wohngesundheit unter den sich wandelnden Nutzungsanforderungen von Möbelkunden und Gewährleistung der Nachhaltigkeit elektrisch vernetzbarer Möbel zur Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit der heimischen Möbelindustrie. Vor dem Hintergrund des enormen volkswirtschaftlichen Schadens, der durch Rückenschmerzen und mangelnden Schlaf entsteht, soll durch die wachsenden Möglichkeiten der Digitalisierung mit diesem Vorhaben der Grundstein für die Entwicklung innovativer Möbel gelegt werden, die sowohl gesundheitsfördernd als auch ökoeffizient sind. Das Institut für Strukturmechanik und Leichtbau der RWTH Aachen (SLA) verflogt dabei die Konzeption, Auslegung und Bewertung innovativer lasttragender Strukturkomponenten mit implizierten Sensoreigenschaften aus Holzwerkstoffen und deren Integration in Möbel- und Schlafsysteme. Diese Strukturkomponenten liefern dann neben den Piezoelektretfolien die Messdaten, die für die Auswertung der Nutzung der Möbel- und Schlafsysteme benötigt werden, um die Wohngesundheit zu steigern. Dabei wird die Forschungsfrage fokussiert, in wieweit sich die innovative Verwendung von nachwachsenden Rohstoffen mit implizierten piezoelektrischen Sensoreigenschaften eignet, um klassische Sensoren ersetzen zu können, um damit die Ökoeffizienz zu steigern und kostengünstige Bauteile mit hoher Recyclingfähigkeit in neuen Anwendungsfeldern etablieren zu können. | Uni.Prof. Dr.-Ing. Kai-Uwe Schröder Tel.: +49 241 80 98631 kai-uwe.schroeder@sla.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät für Maschinenwesen - Institut für Strukturmechanik und Leichtbau Wüllnerstr. 7 52062 Aachen | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2026 | 2221HV094E | Verbundvorhaben: Energieautarke, digital adaptierbare Möbel zur Steigerung der Wohngesundheit durch Monitoring der menschlichen Biomechanik mit ökoeffizienter Sensorik; Teilvorhaben 5: Modellbasierte Ermittlung und experimentelle Validierung der elektrischen Leistungsgeneration von Piezoelektretfolien in Möbeln - Akronym: BioSens-HV | Das skizzierte Vorhaben verfolgt das übergeordnete Ziel der Steigerung der Wohngesundheit unter den sich wandelnden Nutzungsanforderungen von Möbelkunden und Gewährleistung der Nachhaltigkeit elektrisch vernetzbarer Möbel zur Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit der heimischen Möbelindustrie. Vor dem Hintergrund des enormen volkswirtschaftlichen Schadens, der durch Rückenschmerzen und mangelnden Schlaf entsteht, soll durch die wachsenden Möglichkeiten der Digitalisierung mit diesem Vorhaben der Grundstein für die Entwicklung innovativer Möbel gelegt werden, die sowohl gesundheitsfördernd als auch ökoeffizient sind. Das Fraunhofer LBF verfolgt das übergeordnete Ziel der Ermittlung der generierbaren elektrischen Leistung mit Piezoelektretfolien aus untersuchten Bewegungsmustern durch Interaktion eines Menschen mit dem Möbelstück und die Realisierung einer Energieautarkie. Es erfolgt zudem die Beantwortung der Forschungsfrage, welche elektrischen Verbraucher unter realistischen Belastungen von Möbeln betrieben werden können. | Hendrik Holzmann Tel.: +49 221 1234-567 hendrik.holzmann@lbf.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit (LBF) Bartningstr. 47 64289 Darmstadt | FPNR | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2221HV095A | Verbundvorhaben: Entwicklung von neuartigen biobasierten und formaldehydfreien Nassfestmitteln für Stärkeklebstoffe (BioWellKleb); Teilvorhaben 1: Wellpappe - Akronym: BioWellKleb | Rund zwei Drittel aller Güter in Mitteleuropa werden in Verpackungen aus Wellpappe transportiert. Bei etwa 20 % aller Wellpappen wird der verwendete Stärkeklebstoff durch Zugabe von Nassfestmitteln feuchtigkeitsresistent ausgerüstet. Die gegenwärtig eingesetzten Nassfestmittel bestehen aus synthetischen Harzen auf fossiler Rohstoffbasis, die Restmengen an Formaldehyd enthalten. Aufgrund des krebserregenden und mutagenen Potenzials von Formaldehyd sind weitere Beschränkungen oder gar ein Verbot dieser Nassfestmittel zu erwarten. Die Nachteile der gegenwärtigen Nassfestmittel eröffnen gute Zukunftsperspektiven für neue vernetzend wirkende Substanzklassen aus nachwachsenden Rohstoffquellen, die frei von Formaldehyd sind. Die Stoffklasse der BioOrmocere bietet hierfür beste Voraussetzungen. Sie bestehen aus einem anorganischen und einem aus nachwachsenden Rohstoffquellen stammenden organischen Anteil. Auf Grund ihrer chemischen Grundstruktur können sie Stärkemoleküle vernetzen und auf Papiersubstraten gut haften. Zielsetzung des ist die Entwicklung nassfester Stärkeklebstoffe auf Basis von BioOrmoceren, welche gegenüber den bisherigen Klebstoffen über folgende Vorteile verfügen: • Herstellung der Nassfestmittel auf Basis nachwachsender Rohstoffe • Höhere Sicherheit (Umwelt, Gesundheit) bei der Anwendung durch Vermeidung von Formaldehyd • Verbesserte biologische Abbaubarkeit von nassfesten Stärkeklebstoffen in der Umwelt Darüber hinaus soll im Zuge der Entwicklungsarbeiten geprüft werden, in wie weit sich die folgenden weiteren Ziele erreichen lassen: • Vermeidung von Borax, welcher als weitere vernetzend wirkende Komponente Wellpappenklebstoffen zugemischt wird. Borax wird sicherheitstechnisch ebenfalls kritisch betrachtet. • Einsparung von Energie, da herkömmliche Nassfestmittel einen erhöhten Trocknungsaufwand erfordern. • Höhere Produktionsgeschwindigkeit, da bei Einsatz herkömmlicher Nassfestmittel die Geschwindigkeit an der Wellpappenmaschine reduziert werden muss. | Dr. Markus Kleebauer Tel.: +49 3529 551-787 markus.kleebauer@ptspaper.de Papiertechnische Stiftung (PTS) rechtsfähige Stiftung bürgerlichen Rechts Pirnaer Str. 37 01809 Heidenau | FPNR | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2221HV095B | Verbundvorhaben: Entwicklung von neuartigen biobasierten und formaldehydfreien Nassfestmitteln für Stärkeklebstoffe (BioWellKleb); Teilvorhaben 2: bioORMOCERe - Akronym: BioWellKleb | Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung neuartiger Vernetzung zum Einsatz als Nassfestmittel für stärkebasierte Klebstoffe für die Wellpappenindustrie mit einem hohen biobasierten Anteil, guten Nassfesteigenschaften für verschiedene Formulierungen, guter Verarbeitbarkeit. Diese soll auch in Technikumsversuchen getestet werden. | Ferdinand Somorowsky Tel.: +49 931 4100-256 ferdinand.somorowsky@isc.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Silicatforschung (ISC) - Chemische Beschichtungstechnologie Neunerplatz 2 97082 Würzburg | FPNR | ||
| 01.07.2023 | 30.06.2026 | 2221HV096A | Verbundvorhaben: Entwicklung selbstformender, geschwungener Holzmöbel; Teilvorhaben 1: Möbelfertigung und mechanische Prüfung - Akronym: SeFoMoe | Sitzmöbel bestehen vielfach aus gekrümmten Komponenten. Bei Sitzmöbeln aus Holz werden die Krümmungen durch externe Kräfte mittels individuell geformter Presswerkzeugen realisiert. Das Projekt hat zum Ziel, gekrümmte Holzkomponenten für Sitzmöbel in einem neuartigen Selbstformungsprozess zu realisieren. Der Prozess beruht auf der anisotropen Struktur des Holzes, die sich in dem anisotropen Schwindverhalten niederschlägt. Bei einem Bilayer mit kreuzweiser Anordnung der zwei verleimten Schichten führt dies im Trocknungsprozess zu einer Krümmung, die "in das Material" programmiert und vorhergesagt werden kann. Es sollen Sperrmechanismen entwickelt werden, die bei vorgegebener Krümmung einrasten und die durch Inhomogenität in der Holzanatomie ausgelöste Krümmungsvariabilität stark eingrenzen und dadurch Präzision und Formstabilität gewährleisten. Die gekrümmte Form wird ohne externe Kräfte und Presswerkzeuge realisiert. Dies ermöglicht eine flexible Produktion mit unterschiedlichen Krümmungen und Geometrien für kleine und mittlere Unternehmen. Durch die Verlagerung des Trocknungsprozesses unmittelbar vor die Nutzung des Möbels können diese im noch flachen Zustand transportiert werden, was zu einer signifikanten Reduktion des Transportvolumens führt. Zusammen mit einem digitalen Design und einer neuen Formensprache ist es übergeordnetes Ziel des Projekts, mithilfe der Selbstformungstechnologie eine ökonomische, kundenzentrierte Individualisierung im Möbelbau zu ermöglichen, einer der Kernpunkte von "Industrie 4.0". | Dr. Detlef Krug Tel.: +49 351 4662-342 detlef.krug@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | FPNR | ||
| 01.07.2023 | 30.06.2026 | 2221HV096B | Verbundvorhaben: Entwicklung selbstformender, geschwungener Holzmöbel; Teilvorhaben 2: Materialcharakterisierung und Langzeitverhalten der selbstformenden Elemente - Akronym: SefoMoe | Sitzmöbel bestehen vielfach aus gekrümmten Komponenten. Bei Sitzmöbeln aus Holz werden die Krümmungen durch externe Kräfte mittels individuell geformter Presswerkzeugen realisiert. Das Projekt hat zum Ziel, gekrümmte Holzkomponenten für Sitzmöbel in einem neuartigen Selbstformungsprozess zu realisieren. Der Prozess beruht auf der anisotropen Struktur des Holzes, die sich in dem anisotropen Schwindverhalten niederschlägt. Bei einem Bilayer mit kreuzweiser Anordnung der zwei verleimten Schichten führt dies im Trocknungsprozess zu einer Krümmung, die "in das Material" programmiert und vorhergesagt werden kann. Es sollen Sperrmechanismen entwickelt werden, die bei vorgegebener Krümmung einrasten und die durch Inhomogenität in der Holzanatomie ausgelöste Krümmungsvariabilität stark eingrenzen und dadurch Präzision und Formstabilität gewährleisten. Die gekrümmte Form wird ohne externe Kräfte und Presswerkzeuge realisiert. Dies ermöglicht eine flexible Produktion mit unterschiedlichen Krümmungen und Geometrien für kleine und mittlere Unternehmen. Durch die Verlagerung des Trocknungsprozesses unmittelbar vor die Nutzung des Möbels können diese im noch flachen Zustand transportiert werden, was zu einer signifikanten Reduktion des Transportvolumens führt. Zusammen mit einem digitalen Design und einer neuen Formensprache ist es übergeordnetes Ziel des Projekts, mithilfe der Selbstformungstechnologie eine ökonomische, kundenzentrierte Individualisierung im Möbelbau zu ermöglichen, einer der Kernpunkte von "Industrie 4.0". | Prof. Dr. Markus Rüggeberg Tel.: +49 351 463-31304 markus.rueggeberg@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät für Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Forstnutzung und Forsttechnik - Professur für Forstnutzung Pienner Str. 19 01737 Tharandt | FPNR | ||
| 01.07.2023 | 30.06.2026 | 2221HV096C | Verbundvorhaben: Entwicklung selbstformender, geschwungener Holzmöbel; Teilvorhaben 3: Designraum und Bauteilfertigung - Akronym: SefoMoe | Sitzmöbel bestehen vielfach aus gekrümmten Komponenten. Bei Sitzmöbeln aus Holz werden die Krümmungen durch externe Kräfte mittels individuell geformter Presswerkzeugen realisiert. Das Projekt hat zum Ziel, gekrümmte Holzkomponenten für Sitzmöbel in einem neuartigen Selbstformungsprozess zu realisieren. Der Prozess beruht auf der anisotropen Struktur des Holzes, die sich in dem anisotropen Schwindverhalten niederschlägt. Bei einem Bilayer mit kreuzweiser Anordnung der zwei verleimten Schichten führt dies im Trocknungsprozess zu einer Krümmung, die "in das Material" programmiert und vorhergesagt werden kann. Es sollen Sperrmechanismen entwickelt werden, die bei vorgegebener Krümmung einrasten und die durch Inhomogenität in der Holzanatomie ausgelöste Krümmungsvariabilität stark eingrenzen und dadurch Präzision und Formstabilität gewährleisten. Die gekrümmte Form wird ohne externe Kräfte und Presswerkzeuge realisiert. Dies ermöglicht eine flexible Produktion mit unterschiedlichen Krümmungen und Geometrien für kleine und mittlere Unternehmen. Durch die Verlagerung des Trocknungsprozesses unmittelbar vor die Nutzung des Möbels können diese im noch flachen Zustand transportiert werden, was zu einer signifikanten Reduktion des Transportvolumens führt. Zusammen mit einem digitalen Design und einer neuen Formensprache ist es übergeordnetes Ziel des Projekts, mithilfe der Selbstformungstechnologie eine ökonomische, kundenzentrierte Individualisierung im Möbelbau zu ermöglichen, einer der Kernpunkte von "Industrie 4.0". | Laura Kiesewetter Tel.: +49 711 685 819 14 laura.kiesewetter@icd.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart Institut für computerbasiertes Entwerfen und Baufertigung Keplerstr. 11 70174 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2025 | 2221HV097A | Verbundvorhaben: Hybride Holzbrücken mit Klebverbund – Qualitätssicherung und Zustandserfassung mittels integrierter Sensoren; Teilvorhaben 1: Erforschung des Langzeittragverhaltens unter mechanischer und thermischer Beanspruchung - Akronym: HBVSens | Straßenbrücken in Holz-Beton-Verbundbauweise (HBV) stellen ökologisch und ökonomisch sinnvolle Alternativen zu Brücken in konventionellen Massivbauweisen dar. Dies gilt insbesondere für baupraktisch häufig vorkommende Überbaustützweiten bis ca. 30 Meter. Das Verbundvorhaben zielt darauf ab, eine neuartige HBV-Bauweise mit flächiger Verklebung zwischen Beton und Holz für den Brückenbau zu etablieren. Dies erfordert die Entwicklung einer baupraktisch robusten Herstellungstechnologie und Klebfugenausführung sowie die Erforschung des mechanischen Langzeitverhaltens der Klebfuge unter Temperatur- und Feuchteeinflüssen. Zur Detailanalyse wird ein neuartiger Sensoransatz erforscht, der auch zur Zustandsüberwachung genutzt werden soll. Zur Erreichung der Arbeitsziele von HBVSens werden die Kompetenzen der Kooperationspartner durch enge Zusammenarbeit innerhalb von drei Teilprojekten gebündelt. Teilvorhaben 1 fokussiert auf die Erforschung des Verbundtragverhaltens unter Langzeitbeanspruchung infolge mechanischer und wechselnder thermischer Beanspruchung sowie auf die Entwicklung des optimalen Klebfugendesigns und einer robusten Herstellungstechnologie. Basierend auf experimentellen Untersuchungen mit integrierter Sensorik im Labor- und Bauteilmaßstab werden numerische Simulationsmethoden und Ingenieurmodelle kalibriert und weiterentwickelt, um Prognosen zum Langzeittragverhalten des Verbundes sowie Parameterstudien zum Gesamttragverhalten durchzuführen. Durch die Erarbeitung eines Bemessungsansatzes zusammen mit Empfehlungen für die baupraktische Umsetzung soll der Technologietransfer in die Baupraxis erleichtert werden. Die Praxistauglichkeit der Herstellungstechnologie und die Funktionstüchtigkeit des geklebten Holz-Beton-Verbundes werden anhand eines Großdemonstrators mit integrierter Sensorik überprüft. | Prof. Dr.-Ing. Matthias Kraus Tel.: +49 3643 584477 matthias.kraus@uni-weimar.de Bauhaus-Universität Weimar - Fakultät Bauingenieurwesen - Professur Stahl- und Hybridbau Marienstr. 13D 99423 Weimar | FPNR | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2025 | 2221HV097B | Verbundvorhaben: Hybride Holzbrücken mit Klebverbund – Qualitätssicherung und Zustandserfassung mittels integrierter Sensoren; Teilvorhaben 2: Erforschung des Feuchteeinflusses auf den Holz-Beton-Verbund und die Klebfuge - Akronym: HBVSens | Straßenbrücken in Holz-Beton-Verbundbauweise (HBV) stellen ökologisch und ökonomisch sinnvolle Alternativen zu Brücken in konventionellen Massivbauweisen dar. Dies gilt insbesondere für baupraktisch häufig vorkommende Überbaustützweiten bis ca. 30 Meter. Das Verbundvorhaben zielt darauf ab, eine neuartige HBV-Bauweise mit flächiger Verklebung zwischen Beton und Holz für den Brückenbau zu etablieren. Dies erfordert die Entwicklung einer baupraktisch robusten Herstellungstechnologie und Klebfugenausführung sowie die Erforschung des mechanischen Langzeitverhaltens der Klebfuge unter Temperatur- und Feuchteeinflüssen. Zur Detailanalyse wird ein neuartiger Sensoransatz erforscht, der auch zur Zustandsüberwachung genutzt werden soll. Zur Erreichung der Arbeitsziele von HBVSens werden die Kompetenzen der Kooperationspartner durch enge Zusammenarbeit innerhalb von drei Teilprojekten gebündelt. Teilvorhaben 2 fokussiert auf die Erforschung der Auswirkungen hygrischer Beanspruchung auf HBV-Bauteile und deren Verbundfuge. Ein Teilaspekt ist die Erforschung der Holzfeuchteentwicklung über den Bauteilquerschnitt und die Definition von Feuchteprofilen anhand der Bewertung verschiedener mikroklimatischer Einflussgrößen (z.B Kondensatbildung in der Verbundfuge). Unter Ansatz der Feuchteprofile sind Spannungs- und Dehnungsanalysen in den Teilquerschnitten durchzuführen und eine Bewertung des Feuchteeinflusses auf die Tragfähigkeit der Hybridbauteile abzuleiten. Darüber hinaus erfolgt eine Analyse der Dauerhaftigkeit der Klebfuge infolge zyklisch wechselnder hygrischer Beanspruchung. Ein weiterer Teilaspekt ist die Untersuchung der Anwendbarkeit innovativer feuchtesensitiver faseroptischer Sensorik zur experimentellen, aber auch praktischen Anwendung. Die Anwendung der Bauweise in der Praxis soll durch die Erarbeitung von Anwendungsempfehlungen und durch die Ergänzung der geklebten HBV-Bauweise in vorhandenen Regelwerken des Ingenieurbaus gefördert werden. | Prof. Dr.-Ing. Antje Simon Tel.: +49 361 6700-906 antje.simon@fh-erfurt.de Fachhochschule Erfurt University of Applied Sciences - Fakultät Bauingenieurwesen und Konservierung/Restaurierung - Fachrichtung Bauingenieurwesen Altonaer Str. 25 99085 Erfurt | FPNR | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2025 | 2221HV097C | Verbundvorhaben: Hybride Holzbrücken mit Klebverbund – Qualitätssicherung und Zustandserfassung mittels integrierter Sensoren; Teilvorhaben 3: Erforschung der faseroptischen Sensorik und Messtechnik - Akronym: HBVSens | Straßenbrücken in Holz-Beton-Verbundbauweise (HBV) stellen ökologisch und ökonomisch sinnvolle Alternativen zu Brücken in konventionellen Massivbauweisen dar. Dies gilt insbesondere für baupraktisch häufig vorkommende Überbaustützweiten bis ca. 30 Meter. Das Verbundvorhaben zielt darauf ab, eine neuartige HBV-Bauweise mit flächiger Verklebung zwischen Beton und Holz für den Brückenbau zu etablieren. Dies erfordert die Entwicklung einer baupraktisch robusten Herstellungstechnologie und Klebfugenausführung sowie die Erforschung des mechanischen Langzeitverhaltens der Klebfuge unter Temperatur- und Feuchteeinflüssen. Zur Detailanalyse und Zustandserfassung der Verbundfuge wird durch die MFPA Weimar ein neuartiger Sensoransatz erforscht. Ziel hierbei ist die Integration sehr dünner faseroptischer Sensoren, um Dehnungen in der Verbundfuge ortsaufgelöst über die gesamte Sensorfaserlänge zu analysieren. Um dies zu ermöglichen bedarf es der Erforschung und Bewertung der Einsatzmöglichkeiten der faseroptischen Sensorik und Messtechnik für die Holz-Beton-Verbundweise. Dies umfasst diverse mechanische und thermo-mechanische Untersuchungen sowie die Sensordatenvalidierung an Kleinteilproben, HBV-Bauteilen mit integrierter Sensorik und einem Großdemonstrator unter Umgebungseinflüssen. Ein integrierter, verteilt-messender Sensor könnte somit zukünftig Änderungen in der Verbundfuge erfassen, Informationen zum Langzeitverhalten der Klebfuge unter mechanischen und klimatischen Beanspruchungen liefern und damit einen maßgeblichen Beitrag zur Optimierung der HBV-Bauweise sowie zur Sicherung der Bauwerkszuverlässigkeit leisten. | Dr.-Ing. Martin Ganß Tel.: +49 3643 564-406 martin.ganss@mfpa.de MFPA - Materialforschungs- und -prüfanstalt an der Bauhaus-Universität Weimar Coudraystr. 9 99423 Weimar | FPNR | ||
| 01.12.2022 | 30.06.2024 | 2221HV098A | Verbundvorhaben: Wissenstransfer für ein brandschutztechnisch sicheres Bauen im mehrgeschossigen Holzbau; Teilvorhaben 1: Wissenstransfer für den internationalen Austausch, bauaufsichtliche Veränderungsprozesse und den abwehrenden Brandschutz - Akronym: TIMpulsDissemination | Mit dem Forschungsprojekt "TIMpuls" (www.timpuls.tum.de) wurden wesentliche brandschutztechnische Grundlagen zur Fortschreibung bauaufsichtlicher Regelungen in Hinblick auf eine erweiterte Anwendung des Holzbaus gelegt. Das hier beschriebene Anschlussprojekt zur gezielten und flächendeckenden Ergebnisvermittlung "TIMpuls - Dissemination" steht in unmittelbarem Zusammenhang mit den Arbeitspaketen 0 bis 9 des Vorhabens "TIMpuls". Über dies hinaus sollen ausgewählte, aktuelle Forschungsergebnisse parallellaufender nationaler und internationaler Projekte in das Anschlussprojekt "TIMpuls - Dissemination" mit einfließen. Das Ziel des hier beschriebenen Vorhabens ist es die Ergebnisse und Erkenntnisse des Vorhabens "TIMpuls" allen Interessenvertretern/innen besser zugänglich zu machen und damit eine stetige Öffnung und Professionalisierung für den Holzbau zu erreichen. Durch die in den Arbeitspaketen 1 bis 8 des Vorhabens "TIMpuls" gewonnen Informationen soll eine wissen-schaftlich fundierte Grundlage geschaffen werden, um die baurechtlichen Rahmenbedingun-gen für den Holzbau in Deutschland so zu verändern, dass biogen basierte Baustoffe mit dem Leitbaustoff Holz bei Gebäuden bis zur Hochhausgrenze und damit im mehrgeschossigen Holzbau in Deutschland geregelt verwendbar werden. | Univ.-Prof. Dr.-Ing. Stefan Winter Tel.: +49 89 289 22417 winter@tum.de Technische Universität München - Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt - Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion Arcisstr. 21 80333 München | FPNR | ||
| 01.12.2022 | 30.06.2024 | 2221HV098B | Verbundvorhaben: Wissenstransfer für ein brandschutztechnisch sicheres Bauen im mehrgeschossigen Holzbau; Teilvorhaben 2: Wissenstransfer für die verstärkte Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen und bauaufsichtliche Veränderungsprozesse - Akronym: TIMpulsDissemination | Mit dem Forschungsprojekt "TIMpuls" (www.timpuls.tum.de) wurden wesentliche brandschutztechnische Grundlagen zur Fortschreibung bauaufsichtlicher Regelungen in Hinblick auf eine erweiterte Anwendung des Holzbaus gelegt. Das hier beschriebene Anschlussprojekt zur gezielten und flächendeckenden Ergebnisvermittlung "TIMpuls - Dissemination" steht in unmittelbarem Zusammenhang mit den Arbeitspaketen 0 bis 9 des Vorhabens "TIMpuls". Über dies hinaus sollen ausgewählte, aktuelle Forschungsergebnisse parallellaufender nationaler und internationaler Projekte in das Anschlussprojekt "TIMpuls - Dissemination" mit einfließen. Das Ziel des hier beschriebenen Vorhabens ist es die Ergebnisse und Erkenntnisse des Vorhabens "TIMpuls" allen Interessenvertretern/innen besser zugänglich zu machen und damit eine stetige Öffnung und Professionalisierung für den Holzbau zu erreichen. Durch die in den Arbeitspaketen 1 bis 8 des Vorhabens "TIMpuls" gewonnen Informationen soll eine wissen-schaftlich fundierte Grundlage geschaffen werden, um die baurechtlichen Rahmenbedingun-gen für den Holzbau in Deutschland so zu verändern, dass biogen basierte Baustoffe mit dem Leitbaustoff Holz bei Gebäuden bis zur Hochhausgrenze und damit im mehrgeschossigen Holzbau in Deutschland geregelt verwendbar werden. | Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jochen Zehfuß Tel.: +49 531 391-5441 j.zehfuss@ibmb.tu-braunschweig.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz Beethovenstr. 52 38106 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.12.2022 | 30.06.2024 | 2221HV098C | Verbundvorhaben: Wissenstransfer für ein brandschutztechnisch sicheres Bauen im mehrgeschossigen Holzbau; Teilvorhaben 3: Erarbeitung von Lehrmaterialien und innovativer Bildungsmaßnahmen - Akronym: TIMpulsDissemination | Mit dem Forschungsprojekt "TIMpuls" (www.timpuls.tum.de) wurden wesentliche brandschutztechnische Grundlagen zur Fortschreibung bauaufsichtlicher Regelungen in Hinblick auf eine erweiterte Anwendung des Holzbaus gelegt. Das hier beschriebene Anschlussprojekt zur gezielten und flächendeckenden Ergebnisvermittlung "TIMpuls - Dissemination" steht in unmittelbarem Zusammenhang mit den Arbeitspaketen 0 bis 9 des Vorhabens "TIMpuls". Über dies hinaus sollen ausgewählte, aktuelle Forschungsergebnisse parallellaufender nationaler und internationaler Projekte in das Anschlussprojekt "TIMpuls - Dissemination" mit einfließen. Das Ziel des hier beschriebenen Vorhabens ist es die Ergebnisse und Erkenntnisse des Vorhabens "TIMpuls" allen Interessenvertretern/innen besser zugänglich zu machen und damit eine stetige Öffnung und Professionalisierung für den Holzbau zu erreichen. Durch die in den Arbeitspaketen 1 bis 8 des Vorhabens "TIMpuls" gewonnen Informationen soll eine wissen-schaftlich fundierte Grundlage geschaffen werden, um die baurechtlichen Rahmenbedingun-gen für den Holzbau in Deutschland so zu verändern, dass biogen basierte Baustoffe mit dem Leitbaustoff Holz bei Gebäuden bis zur Hochhausgrenze und damit im mehrgeschossigen Holzbau in Deutschland geregelt verwendbar werden. | Prof. Dr.-Ing. Björn Kampmeier Tel.: +49 391 886-4967 bjoern.kampmeier@hs-magdeburg.de Hochschule Magdeburg-Stendal (FH) - Fachbereich Wasser, Umwelt, Bau und Sicherheit Breitscheidstr. 2 39114 Magdeburg | FPNR | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2024 | 2221HV099X | Hochbelastbare Biegefedern aus Holzwerkstoffen - Akronym: HoBieFed | HoBieFed dient als Grundstein für das Forschungsgebiet hochbelasteter Biegefedern aus Holzwerkstoffen in technischen Anwendungen. Als Einstieg dazu werden Biegefedern aus GFK (Glasfaserverstärkter Kunststoff) oder nachgeordnet Stahl auf ihr Substitutionspotential untersucht. Praxisorientierte Bewertungskriterien und ein breit angelegtes Prüfspektrum sollen eine Beschreibung anwendbarer mathematischer Ansätzen für den Festigkeits- und Funktionsnachweis ermöglichen. Statistische Versuchsauswertungen und detaillierte Schadensfallanalysen führen zu einem genaueren Verständnis für die wirkenden Mechanismen innerhalb der Wechselbiege belasteten Holzwerkstoffe. Abschließend wird mittels ökonomischer und ökologischer Betrachtungen an einem Fallbeispiel das Nachhaltigkeitspotential im Vergleich zu den Biegefedern nach Stand der Technik herausgearbeitet. | Prof. Dr.-Ing. Markus Golder Tel.: +49 371 531-36902 markus.golder@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau, Institut für Fördertechnik und Kunststoffe, Professur Förder- und Materialflusstechnik Reichenhainer Str. 70 09126 Chemnitz | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2025 | 2221HV100A | Verbundvorhaben: Entwicklung von Lignin-modifizierten Phenol-Formaldehyd - Harzen für die Verklebung von Furnieren zu Lagenholzwerkstoffen; Teilvorhaben 1: Entwicklung und Charakterisierung - Akronym: LPF | Lignin als nachwachsender Rohstoff soll zu maximalen Anteilen den fossilen Rohstoff Phenol in Phenol-Formaldehyd (PF)-Harzen für Verklebungen im Lagenholzwerkstoffbereich ersetzen. Ziel ist die Entwicklung biobasierter Lignin-Phenol-Formaldehyd (LPF)-Klebstoffsysteme. Für solche Anwendungen sind Grundkenntnisse im industriellen Maßstab verfügbar. Durch die Herstellung dieser Klebstoffe sollen fossile Rohstoffe durch industriell verfügbare Lignine ersetzt werden. Die Auswahl der zur Verfügung stehenden Lignine wird dabei maßgeblich durch Herkunft der Biomasse, Herstellverfahren und sich ggf. anschließende Aufschlussverfahren bestimmt, die sich wesentlich auf die Wirkungsweise als Phenol-Ersatz in PF-Harzen auswirken. Die Entwicklung von LPF-Harzen für die Lagenholzwerkstoff-Herstellung steht in direkter Überein-stimmung mit dem Ziel des "Förderprogramms Nachwachsende Rohstoffe". Biobasierte Klebstoffe für Holzwerkstoffe stehen seit vielen Jahren im Fokus intensiver Forschungstätigkeiten. Darüber hinaus fordern sowohl Sperrholz- und LVL-Hersteller als auch der Markt die Klebstoffhersteller seit Jahren dazu auf, alternative Klebstoffsysteme auf Basis nachwachsender Rohstoffe anzubieten. Zudem definieren alle europäischen Hersteller von Lagenholzwerkstoffen mittlerweile Unternehmensziele mit Bezug auf eine nachweisliche Nachhaltigkeit von Produkten und Herstellungsprozessen. | Klaus Haselhofer Tel.: +49 172 5233365 klaus.haselhofer@bakelite.com Bakelite GmbH Gennaer Str. 2-4 58642 Iserlohn | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2025 | 2221HV100B | Verbundvorhaben: Entwicklung von Lignin-modifizierten Phenol-Formaldehyd - Harzen für die Verklebung von Furnieren zu Lagenholzwerkstoffen; Teilvorhaben 2: Anwendungstechnologische Untersuchungen sowie Charakterisierung wesentlicher Werkstoffeigenschaften - Akronym: LPF | Lignin als nachwachsender Rohstoff soll zu maximalen Anteilen den fossilen Rohstoff Phenol in Phenol- Formaldehyd (PF)-Harzen für Verklebungen im Lagenholzwerkstoffbereich ersetzen. Ziel ist die Entwicklung biobasierter Lignin-Phenol-Formaldehyd (LPF)-Klebstoffsysteme. Für solche Anwendungen sind Grundkenntnisse im industriellen Maßstab verfügbar. Durch die Herstellung dieser Klebstoffe sollen fossile Rohstoffe durch industriell verfügbare Lignine ersetzt werden. Die Auswahl der zur Verfügung stehenden Lignine wird dabei maßgeblich durch Herkunft der Biomasse, Herstellverfahren und sich ggf. anschließende Aufschlussverfahren bestimmt, die sich wesentlich auf die Wirkungsweise als Phenol-Ersatz in PF-Harzen auswirken. Die Entwicklung von LPF-Harzen für die Lagenholzwerkstoff-Herstellung steht in direkter Übereinstimmung mit dem Ziel des "Förderprogramms Nachwachsende Rohstoffe". Biobasierte Klebstoffe für Holzwerkstoffe stehen seit vielen Jahren im Fokus intensiver Forschungstätigkeiten. Darüber hinaus fordern sowohl Sperrholz- und LVL-Hersteller als auch der Markt die Klebstoffhersteller seit Jahren dazu auf, alternative Klebstoffsysteme auf Basis nachwachsender Rohstoffe anzubieten. Zudem definieren alle europäischen Hersteller von Lagenholzwerkstoffen mittlerweile Unternehmensziele mit Bezug auf eine nachweisliche Nachhaltigkeit von Produkten und Herstellungsprozessen. | Dr. Detlef Krug Tel.: +49 351 4662-342 detlef.krug@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | FPNR | ||
| 01.05.2022 | 30.04.2025 | 2221HV102X | Lebens-Zyklus-Kosten-Berechnung mit neuartiger Software zur Spezifizierung der Gebrauchsdauer von Holzbauteilen - Akronym: WoodLCC | Übergeordnetes Ziel von WoodLCC ist eine verlässliche Lebens-Zyklus-Kosten-Berechnung (LCC) auf Grundlage neuartiger Softwaretools für eine detaillierte Spezifizierung der Gebrauchsdauer von Holzbauteilen im Bauwesen. Die wesentlichen wissenschaftlichen und technischen Arbeitsziele des Gesamtvorhabens sind: (1) Anwendung neuartiger Gebrauchsdauervorhersage-Instrumente, um verlässliche Angaben für eine LCC-Berechnung zu generieren (2) Quantifizierung des Einflusses von Pflege-, Wartungs-, und Reparatur-Intervallen auf die LCC (3) Erfassung von Erwartungen div. Interessensgruppen im Bauwesen an die Gebrauchsdauer und LCC durch europaweite Befragungen (4) Bestimmung der LCC holzbasierter Baumaterialien, Komponenten und Gebäuden im Vergleich zu Alternativprodukten (5) Analyse der Kosteneinsparungen durch Feuchteschutzmaßnahmen während der Konstruktionsphase (6) Quantifizierung des Einflusses von Design-Imperfektionen auf die LCC (7) Analyse potentieller Risiken und Kosten beim Einsatz von sog. ’Mass Timber Products MTP’ (8) Validierung von Gebrauchsdauer- und LCC-Abschätzungen anhand von realen Bauwerken | Prof. Dr. Holger Militz Tel.: +49 551 39-33542 holger.militz@uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte Büsgenweg 4 37077 Göttingen | FPNR | ||
| 01.09.2023 | 31.08.2026 | 2221HV103X | Sichere, leichte, ökologische Kransysteme aus Holzwerkstoffen - Akronym: SLOEKSyHolz | Ziel der Forschungsarbeiten ist ein neues Forschungsfeld zur Anwendung von Holz und Holzwerkstoffen im Kranbau zu eröffnen und zu gestalten. Damit sollen die wissenschaftlichen Grundlagen gelegt werden, um Krananlagen und deren Komponenten in Holzbauweise technisch sinnvoll und sicher zu gestalten. Im Vergleich zu bestehenden Bauweisen sollen die Krane wirtschaftlich, ökologisch und technisch vorteilhaft ausgeführt werden. | Prof. Dr.-Ing. Markus Golder Tel.: +49 371 531-36902 markus.golder@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Fördertechnik und Kunststoffe, Professur Förder- und Materialflusstechnik Reichenhainer Str. 70 09126 Chemnitz | FPNR | ||
| 01.09.2023 | 31.08.2026 | 2221HV105A | Verbundvorhaben: Kommunales Informationssystem Holzbau - Modell zur Quantifizierung und Darstellung von Treibhausgas-Einsparpotenzialen durch stoffliche Holzverwendung in Kommunen; Teilvorhaben 1: Methodische Entwicklung - Akronym: Holzbau-KIS | Die Bundesregierung hat hohe Ziele für den Klimaschutz bis 2045 beschlossen. Der Gebäudebestand verursacht etwa 30% aller Treibhausgase und soll daher bis 2045 klimaneutral werden. Aufgrund der langjährigen Nutzungsdauer der Gebäude stellen sich Effekte nur langsam ein und deshalb müssen Anpassungen ab sofort in die Planungsprozesse eingespeist werden. Die Umsetzung von Klimaschutzstrategien und Klimaschutzmaßnahmen auf kommunaler Ebene im Gebäudebestand muss zukünftig in enger Abstimmung mit den Zielen der kommunalen Bauleitplanung erfolgen. Dies stellt die Kommunen vor große Herausforderungen. Das hier dargestellte Klimaschutzprojekt "Kommunales Informationssystem Holzbau (Holzbau-KIS)" hat als Ziel, das Potenzial einer stofflichen Nutzung von Holzprodukten im Bauwesen als zusätzliche Klimaschutzmaßnahme für Kommunen darzustellen und praktisch handhabbar zu machen. In verschiedenen Szenarien werden realisierbare Potenziale für THG-Einsparungen durch Bauen und Sanieren mit Holz projiziert. Bereits existierende Ansätze für Neubau und Sanierung sollen um weitere Szenarien ergänzt und auf ausgewählte Nichtwohngebäude ausgeweitet werden. Die Ergebnisse zeigen sowohl die Kohlenstoffspeicherung im Holzwerkstoff als auch das Substitutionspotenzial durch den Ersatz von Bauteilen in mineralischer Bauweise durch Holzkonstruktionen. Das Holzbau-KIS soll ein praxisnahes, webbasiertes Planungs- und Kommunikationstool werden, das es den Kommunen in Selbstverwaltung ermöglicht, die THG-Einsparungen durch den Einsatz von Holz als Baumaterial in kommunale Klimaschutzkonzepte zu integrieren. Das Teilvorhaben der RUB befasst sich mit der methodischen Erweiterung und der fachlichen thematischen Ergänzung der bestehenden Konzepte für die drei kommunalen Pilotanwendungen. Außerdem soll die Erstellung eines Transferkonzepts zur Übertragung auf weitere Kommunen begleitet werden und bspw. methodische, aber auch organisatorische Aspekte eines Betriebs des Tools bei einer Kommune beleuchten. | Prof. Dr. Annette Hafner Tel.: +49 234 32-21413 annette.hafner@rub.de Ruhr-Universität Bochum - Fakultät Bau- und Umweltwissenschaften - Lehrstuhl Ressourceneffizientes Bauen Universitätsstr. 150, IC 5/161 44801 Bochum | FPNR | ||
| 01.09.2023 | 31.08.2026 | 2221HV105B | Verbundvorhaben: Kommunales Informationssystem Holzbau - Modell zur Quantifizierung und Darstellung von Treibhausgas-Einsparpotenzialen durch stoffliche Holzverwendung in Kommunen; Teilvorhaben 2: Softwaretechnische Umsetzung - Akronym: Holzbau-KIS | Die Bundesregierung hat hohe Ziele für den Klimaschutz bis 2045 beschlossen. Der Gebäudebestand verursacht etwa 30% aller Treibhausgase und soll daher bis 2045 klimaneutral werden. Aufgrund der langjährigen Nutzungsdauer der Gebäude stellen sich Effekte nur langsam ein und deshalb müssen Anpassungen ab sofort in die Planungsprozesse eingespeist werden. Die Umsetzung von Klimaschutzstrategien und Klimaschutzmaßnahmen auf kommunaler Ebene im Gebäudebestand muss zukünftig in enger Abstimmung mit den Zielen der kommunalen Bauleitplanung erfolgen. Dies stellt die Kommunen vor große Herausforderungen. Das hier dargestellte Klimaschutzprojekt "Kommunales Informationssystem Holzbau (Holzbau-KIS)" hat als Ziel, das Potenzial einer stofflichen Nutzung von Holzprodukten im Bauwesen als zusätzliche Klimaschutzmaßnahme für Kommunen darzustellen und praktisch handhabbar zu machen. In verschiedenen Szenarien werden realisierbare Potenziale für THG-Einsparungen durch Bauen und Sanieren mit Holz projiziert. Bereits existierende Ansätze für Neubau und Sanierung sollen um weitere Szenarien ergänzt und auf ausgewählte Nichtwohngebäude ausgeweitet werden. Die Ergebnisse zeigen sowohl die Kohlenstoffspeicherung im Holzwerkstoff als auch das Substitutionspotenzial durch den Ersatz von Bauteilen in mineralischer Bauweise durch Holzkonstruktionen. Das Holzbau-KIS soll ein praxisnahes, webbasiertes Planungs- und Kommunikationstool werden, das es den Kommunen in Selbstverwaltung ermöglicht, die THG-Einsparungen durch den Einsatz von Holz als Baumaterial in kommunale Klimaschutzkonzepte zu integrieren. Das Teilvorhaben von Disy befasst sich mit der benutzungsfreundlichen, effizienten und sicheren Implementierung der Softwarelösung und realisiert die drei kommunalen Pilotanwendungen aus softwaretechnischer Sicht. Außerdem soll die Erstellung eines Transferkonzepts zur Übertragung auf weitere Kommunen aus Sicht der Softwaretechnik begleitet werden. | Dr. Andreas Abecker Tel.: +49 721 16006-256 andreas.abecker@disy.net disy Informationssysteme GmbH Ludwig-Erhard-Allee 6 76131 Karlsruhe | FPNR | ||
| 01.07.2021 | 15.12.2021 | 2221KB0001 | Handlungsleitfaden für die Ausschreibung und Vergabe von Holzbauleistungen (HAVe) - Akronym: HAVe | Das Ziel des Projektvorhabens liegt in der Entwicklung eines praktikablen Handlungsleitfadens für die öffentliche Ausschreibung und Vergabe von Bauleistungen in Holzbauweise. Damit wird es künftig leichter, klimafreundliche Bauprojekte auf kommunaler wie auch privater Ebene zu forcieren und zu realisieren. Der Leitfaden soll den vergebenden Stellen in Kommunen, Landratsämtern und staatlichen Hochbauämtern zur Verfügung gestellt werden, um eine zielgerichtete Ausschreibung in Holzbauweise zu ermöglichen. Er soll ebenfalls Hochschulen sowie der ausführenden Wirtschaft innerhalb der Wertschöpfungskette der Holzverwendung zur Verfügung gestellt werden. Ferner soll der Leitfaden auch privaten Bauherren zugänglich sein. Begleitend werden auf der Basis des Handlungsleitfadens Schulungsveranstaltungen für die obengenannten Stellen konzipiert und angeboten. Darüberhinaus ist eine Einbindung in die Nachhaltigkeitsinitiativen der Umweltministerien (in Baden-Württemberg z.B. die "N"-Kampagne) angestrebt. Hierfür sollen das Netzwerk der Landesbeiräte Holz sowie die proHolz-Organisationen gewonnen werden. | Dr.-Ing. Dennis Röver Tel.: +49 711 400545-71 roever@proholzbw.de proHolzBW GmbH Hellmuth-Hirth-Str. 7 73760 Ostfildern | X | FPNR | |
| 01.07.2021 | 15.12.2021 | 2221KB0002 | Informations- und Fachveranstaltungen (IFa) - Akronym: IFa | Mit dem Fördervorhaben sollen digitale Informations- und Fachveranstaltungen über neue Technologien und innovative Methoden im Holzbau organisiert und durchführt werden. Dabei werden drei Leitziele angestrebt: - Wissens- und Informationstransfer der Digitalisierung für alle relevanten Akteure des Holzbaus - Erhalt und Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit durch Wissens- und Informationstransfer und Vernetzung - Förderung und Ausbau der stärkeren Nutzung von Holz als Baustoff Folgende Themen werden mit den Informations- und Fachveranstaltungen angeboten: - Digitalisierung im Holzbau (Übersicht über die wichtigsten Entwicklungen) - Digitalisierung in vor- und nachgelagerten Branchen des Holzbaus - Building Information Modeling (BIM) im Holzbau - Robotik im Holzbau - Künstliche Intelligenz (KI) im Holzbau - Digitales Holzhandwerk - Neue Potentiale im Holzbau durch Laubholz - Digitalisierung und Ressourceneffizienz - Vernetzung entlang der Wertschöpfungskette Forst und Holz Digitalisierung, Ressourceneffizienz und Klimaschutz sind nicht nur die Schlüsselthemen der Zukunft, die Integration dieser Bereiche in die eigene Unternehmensphilosophie und die konsequente Umsetzung in der Praxis entscheidet bereits heute über den ökonomischen und ökologischen Erfolg von morgen. Das Projektvorhaben mit der Durchführung von Informations- und Fachveranstaltungen stellt dabei einen wesentlichen Baustein dar, um einen effizienten Wissenstransfer zu realisieren und in erster Linie kleinen und mittleren Unternehmen den Zugang zur Digitalisierung zu ermöglichen. | Dr.-Ing. Dennis Röver Tel.: +49 711 400545-71 roever@proholzbw.de proHolzBW GmbH Hellmuth-Hirth-Str. 7 73760 Ostfildern | X | FPNR | |
| 01.07.2021 | 15.12.2021 | 2221KB0003 | Promotionspreis Holz-Baukultur Deutschland (PHBD) - Akronym: PHBD | Das Gesamtziel des Vorhabens liegt im Aufbau und der Etablierung des "Promotionspreises Holz-Baukultur Deutschland", im einjährigen Turnus. Die Auslobung des Preises richtet sich an die Fachdisziplinen Architektur und Bauingenieurwesen und soll hervorragende Dissertationen der zurückliegenden 12 Monate auszeichnen, die sich mit der Förderung der Holzverwendung im Bauwesen, durch wissenschaftliche Auseinandersetzung mit dem Werkstoff Holz sowie der daraus ableitbaren praktischen Anwendung im Bauwesen beschäftigt haben. Die erstmalige Vergabe soll im Rahmen der Fachtagung "Holzbau Baden-Württemberg" am 06.10.2021 in Stuttgart erfolgen. In den Folgejahren 2022 soll die Preisverleihung im Rhein-Main Gebiet und 2023 in Köln stattfinden. Ein Impuls für eine bundesweite Zusammenarbeit soll ausgelöst werden. Das Bauen mit Holz hat in jüngster Zeit beachtliche Fortschritte erzielt und viele neue Anwendungsbereiche erschlossen. Da diese in der Regel mit einer höheren Komplexität verknüpft waren, kam dem Beitrag des Engineerings überragende Bedeutung zu. Mittlerweile zeigt sich allerdings auch, dass dieses zu einem Engpassfaktor geworden ist. Im Wettbewerb um die fähigsten Köpfe muss an einer stärkeren Popularisierung und Attraktivitätssteigerung gearbeitet werden. Dazu gehört auch, stärker ins Bewusstsein zu rücken, dass nun auch der Bausektor vor einem starken digitalen Wandel steht. In Punkto digitale Planungsketten (BIM), design-to-production, Vorfertigung und Industrie 4.0 hat sich der Holzbausektor einen Vorsprung erarbeitet. Der künftige Markterfolg wird auch davon abhängen, ob es gelingt diesen zu halten und auszubauen und damit auch von der Frage, wie attraktiv das Berufsfeld für den akademischen Nachwuchs sein wird. | Dr.-Ing. Dennis Röver Tel.: +49 711 400545-71 roever@proholzbw.de proHolzBW GmbH Hellmuth-Hirth-Str. 7 73760 Ostfildern | X | FPNR | |
| 07.06.2021 | 10.12.2021 | 2221KB0004 | Prozessberatung zur Digitalisierung eines Holzbauunternehmens - Akronym: Digitalisierung | Das Hauptziel besteht in der zukunftsfähigen Ausrichtung des Unternehmens, wobei die Digitalisierung und digitale Vernetzung möglichst aller Geschäftsprozesse angestrebt wird. In dem Holzbauunternehmen SOWADE Systembau GmbH sollen Akquise und Planungsprozesse, Konstruktion und Werkplanung, alle Produktionsprozesse einschließlich Lagerwirtschaft und Logistik sowie die notwendigen Verwaltungs-und Controllingprozesse weitestgehend digital vernetzt ablaufen. | Dipl.-Ing. Philip Garbers Tel.: +49 4721 5834-955 philip.garbers@timbr-werk.de TIMBR.werk GmbH Meyerstr. 35 b 27472 Cuxhaven | X | FPNR | |
| 01.07.2021 | 15.12.2021 | 2221KB0005 | proHolzBW-Branchen-Podcast (BraPo) - Akronym: BraPo | Innerhalb des Projektvorhabens soll aktiv die Vernetzung im Cluster Forst und Holz sowie die Zugänglichkeit relevanter Informationen gefördert werden, außerdem soll der Dialog sowohl unter Experten als auch in der Gesellschaft zu branchenspezifischen Themen entlang der Wertschöpfungskette Forst und Holz angestoßen werden. Gemäß dem Förderaufruf "Klimafreundliches Bauen mit Holz" veranstaltet proHolzBW eine Reihe von Podcasts zu innovativen und bautechnischen Branchenthemen wie mehrgeschossiger Holzbau, Preisentwicklung, Digitalisierung/BIM, KI und überbetriebliche Zusammenarbeit im Cluster. | Dr.-Ing. Dennis Röver Tel.: +49 711 400545-71 roever@proholzbw.de proHolzBW GmbH Hellmuth-Hirth-Str. 7 73760 Ostfildern | X | FPNR | |
| 05.06.2021 | 15.11.2021 | 2221KB0006 | Klimafreundliches Bauen mit Holz / Digitalisierung und Prozessoptimierung der Vorfertigung & Projektabwicklung - Akronym: PROZESSOPTIMIERUNG | Im Rahmen des Zukunftsorientierten Ausbaus der Holzwerkstätte Schiefer Gmbh, sind wir bestrebt in allen Unternehmensbereichen digitale Assistenzsysteme einzuführen sowie bestehende Prozesse fortzuschreiben und nachaltig zu optimieren. Diese Optimierung soll mehr Zeit und Qualität für uns und unsere Kunden bringen. Die Arbeitsabläufe sollen in soweit möglich digitalisiert und für unsere Mitarbeiter erleichtert werden. Eine weiterer Gesichtspunkt ist die Einsparung von Zeiten bei der Projektabwicklung sowie das Fehlerrisiko zu minimieren. Hieraus resultiert eine nachhaltige Kosteneinsparung. Wir haben unser Projekt in verschiedene Teilbereiche und Arbeitspakete untergliedert. Es umfasst die Produktionsabläufe der Vorfertigung, Projektsteuerung und Baumanagement unter Berücksichtigung der Planung & Elementfertigung. Hier werden ebenfalls die Lagerbewirtschaftung sowie Materialzulauf und Materialverarveitung bewertet. Durch effizientere Abläufe und die Verknüpfung von Lagerlogistik und Produktionsabläufe erwarten wir eine hohe Kapazitätssteigerung. Zusätzlich soll die Vorfertigung erweitert und mehr Arbeitsschritte von der Baustelle in die Werkshalle verlagert werden. Da wir im Digitalisierungsbereich und der verbundenen Prozessoptimierung wenig Erfahrung haben, sind wir auf externe Beratungsleistungen angewiesen, um die genannten Ziele zu erreichen. Die Optimierung soll 2 gleisig aufgebaut werden. Um die Prozesse digital zu implementieren muss ebenfalls die vorhandene Infrastrukur analysiert und ausgebaut werden. Weiterhin muss geprüft werden, in wie weit Mobile Devices für die Vorfertigung sowie als auch der Baustelle genutz werden können. Eine Digitale Lageranbindung wäre ebenfalls zu prüfen und konzeptionell aufzuarbeiten. | Dirk Schiefer Tel.: +49 6664 7611 dirk.schiefer@schiefer-haus.de Holzwerkstätte Schiefer GmbH Zum Bergfried 3 36391 Sinntal | X | FPNR | |
| 07.06.2021 | 10.12.2021 | 2221KB0007 | Beratung zur Implementierung eines CNC-Plattenbearbeitungszentrums und für die Ausarbeitung der Robotik - Akronym: ZHBT | Die Bauer Holzbau GmbH produziert Einfamilienhäuser und Objektbauten in biogener Bauweise (Holzbau). Diese sind nicht seriell, sondern in der Ausführung "Individuell" und werden den "Marktanforderungen" gerecht. Das Unternehmen beschäftigt ca. 40 Mitarbeiter und erwirtschaftete im Jahr 2020 einen Nettoumsatz von ca. 10,0 Mio. € . die hohe Produktivität pro Kopf von 250 Tsd.€ spiegelt die Kompetenz des Unternehmens wieder. Als KMU der Holzbaubranche zeichnet es sich durch Produkt- und Prozessinnovation in der Vorfertigung aus. Die Bauer Holzbau GmbH zeichnet sich durch eine zukunftsorientierte flexible Fertigung aus. Die Bearbeitung der Stäbe (Bauhölzer) erfolgt mit CNC Bearbeitungsmaschinen, rationell. Die Montage der Bauelemente erfolgt auf Fertigungsinseln, welche speziell für den "individualisierten" Holzbau von der Bauer Holzbau GmbH entwickelt und hergestellt wurden. Flächige Teile, (Beplankungen im Holzbau, z.B. Gipskartonplatten, Dreischichtplatten etc. werden konventionell mit Handmaschinen zugeschnitten. Die Plattenbearbeitung ist technologisch insbesondere unter Gesichtspunkten der Digitalisierung für KMU im Holzbau für einen ganzheitlichen Produktionsansatz noch nicht entwickelt worden. Ziel dieses Antrages ist die Konzeptionierung, Planung und Vorbereitung der Implementierung eines CNC-Plattenbearbeitungszentrum und die Ausarbeitung der Robotik Damit wird ein wesentlicher Baustein in der Fertigungstechnologie geschlossen. Für die Fertigungsinseln, ist die "Robotik" zu konzeptionieren, welche die Verbindung der Einzelteile (Platten und Rahmen) und Tragwerk ermöglicht und eine Bearbeitung , z.B. für Elektrifizierung. Mit diesem Fertigungsprozess "CNC-Stabbearbeitung (vorhanden) - CNC Plattenbearbeitung (zu konzeptionieren und implementieren) - Fertigungsinseln (vorhanden) - Robotik im Bereich der Fertigungsinseln (zu konzeptionieren) wird ein wesentliches technologisches Ziel für den zukünftigen Holzbau erreicht. Siehe Bewertung. | Dipl. Ing. Walter Bauer Tel.: +49 7955 385-0 w.bauer@bauer-holzbau.de Bauer Holzbau Gesellschaft mit beschränkter Haftung Alte Höhe 1 74589 Satteldorf | X | FPNR | |
| 07.06.2021 | 23.12.2021 | 2221KB0008 | Prozessoptimierung durch Vernetzung und Digitalisierung - Akronym: Digitalisierung | Gesamtziel der Förderung ist eine beschleunigte Entwicklung, Einführung und Anwendung von innovativen Technologien, Verfahren, Produkten und Dienstleistungen (digitale Transformation) zur optimierten Nutzung von Holz als Ausgangsmaterial für unsere Produkte und Dienstleistungen. | Stefan Fichtl Tel.: +49 880 695898-0 info@holzbau-fichtl.de Holzbau Fichtl GmbH Dorfstr. 33 86949 Windach | X | FPNR | |
| 14.06.2021 | 31.12.2021 | 2221KB0009 | Verbesserung der digitalen Prozesse (Planung und Fertigung), sowie der Nachweisführung für nachhaltiges Bauen - Akronym: Digitalisierung | Holzbau liegt aktuell im Trend. Um die Holzbauprojekte effektiver und produktiver abwickeln zu können soll sowohl der Planungsprozess als auch die Prozesse der Fertigung optimiert werden. Grundlagen der Planung soll künftig ein parametrisches Gebäudemodell sein, in das alle Fachplanerinformationen eingearbeitet werden. Parametrisch spielt an dieser Stelle eine große Rolle, da somit im Planungsprozess notwendige Anpassungen mit geringstem Aufwand im Modell eingearbeitet werden können. Die Gesamtinformationen des Gebäudemodells sollen im Fortlauf möglichst effizient in den Bereich der Fertigung übertragen werden. Dabei spielen insbesondere Schlagworte wie "lean-production" eine wesentliche Rolle. Der Rohstoff Holz ist die beste Basis für nachhaltiges Bauen. Um diese Tatsache besser nach außen tragen zu können, ist es künftig unser Ziel mit der Erstellung eines Angebotes, Aussagen zum Thema LifeCycleCosts und damit direkt über die verwendeten Materialien verbunden auch zur Innenraumlufthygiene treffen zu können. Zu diesem Themenkreis der Nachhaltigkeit streben wir ebenfalls eine Zertifizierung als CO2-neutrales Unternehmen an. | Dipl.-Ing. Holger Fröhlich Tel.: +49 6657 9630-73 holger.froehlich@baumgarten-bauen.de Baumgarten GmbH Feuersteinsmühle 5 36157 Ebersburg | X | FPNR | |
| 14.06.2021 | 31.12.2021 | 2221KB0010 | Digitalisierung der Projektabwicklung bei Taglieber Holzbau GmbH - Akronym: TaglieberDigital | Im Rahmen unserer Digitalisierungsstrategie "Taglieber digital", sind wir bestrebt in allen Unternehmensbereichen digitale Assistenzsysteme einzuführen. Die Anwendung der Systeme soll mehr qualitative Zeit für uns und unsere Kunden ermöglichen: Zudem sollen unser Arbeitsalltag erleichtert, die Projektbearbeitungszeit bzw. der Projektaufwand minimiert, unser Fehlerrisiko reduziert und damit Kosten eingespart werden. Im vorliegenden Projekt liegt der Schwerpunkt auf der Anbindung unseres Lagers, unserer Produktion und der Planungsabteilungen an das neue ERP-Programm sowie der Erhöhung der Vorfertigung durch die Verlagerung von Arbeitsschritten wie der Installationsebene in die Werkshalle. Durch die Verlagerung der Arbeitsschritte werden Veränderungen in den bestehenden Prozessen notwendig. Das Gesamtprojekt ist daher in mehrere Arbeitspakete aufgegliedert. In jedem Bereich werden die bestehenden Prozesse im Detail erfasst, anschließend werden Verbesserungspotenziale ermittelt und Konzepte erarbeitet, wie die neuen Prozesse digital abgebildet werden können bzw. wie die Integration der höheren Vorfertigung erfolgen kann. Durch effizientere Abläufe und die Verknüpfung von Lagerlogistik und Produktionsabläufe erwarten wir eine hohe Kapazitätssteigerung. Zusätzlich soll die Vorfertigung erweitert und mehr Arbeitsschritte von der Baustelle in die Werkshalle verlagert werden. Da wir im Digitalisierungsbereich und der verbundenen Prozessoptimierung wenig Erfahrung haben, sind wir auf externe Beratungsleistungen angewiesen, um die genannten Ziele zu erreichen. | M.Sc. (TUM) Christine Taglieber Tel.: +49 9082 95997-222 christine.taglieber@taglieber.de Taglieber Holzbau GmbH Georg-Schwab-Str. 3 86732 Oettingen i.Bay. | X | FPNR | |
| 14.06.2021 | 31.12.2021 | 2221KB0011 | Entwicklung Wohnmodulbaukonzept in Holzbauweise inkl. des zugehörigen digitalen Planungsprozesses und der entsprechenden Vermarktung - Akronym: Wohnmodulbaukonzept | Im Bereich des Wohnbaus gibt es derzeit einen sehr hohen Bedarf. Gepaart mit der Intention nachhaltige Gebäude zu erstellen, bietet der Baustoff Holz hier die idealen Voraussetzungen. Um die Vorfertigung – vor allem sehr großer Bauprojekte – in einem zeitlich sinnvollen Rahmen umsetzen zu können, ist der Zusammenschluss von den Holzbaufirmen Baumgarten, Brüggemann und Stark als ARGE BBS vollzogen worden. Alle 3 Firmen haben in ihren Fertigungsbetrieben die Möglichkeit, 3D-Raummodule zu produzieren. Die Wirtschaftlichkeit von großen Wohnbauprojekten in Holzbauweise ist vor allem vom Planungsprozess abhängig. Innerhalb des Vorhabens stehen insbesondere die Themen "integrales Planen" und "Digitalisierung des Planungsprozesses" im Vordergrund. Neben der Reduzierung des Planungsaufwandes zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit von Wohnbauprojekten, liegt der Fokus auf der Erhöhung der fertigungstechnischen Produktivität durch die Umsetzung von Skaleneffekten, Vereinheitlichung von Bauteilaufbauten und Konstruktions-details, sowie durch höchste Qualität im Rahmen der Prefabrikation. Durch das Ziel einen möglichst hohen Vorfertigungsgrad zu erzielen, soll zusätzlich dem aktuellen Fachkräftemangel entgegengewirkt werden. Sich wiederholende in der Produktionshalle auszuführende Tätigkeiten, können werksseitig auch durch angelernte, teilweise berufsfremde Mitarbeiter*innen ausgeführt werden, ohne dabei Qualitätseinbußen zu erwarten. Gleichzeitig wird durch die Reduzierung von Baustellen-/ Montagetätigkeiten die work life balance der Mitarbeiter*innen wesentlich erhöht. | Dipl.-Ing. Holger Fröhlich Tel.: +49 6656 9630-73 holger.froehlich@baumgarten-bauen.de ARGE BBS GbR Feuersteinsmühle 5 36157 Ebersburg | X | FPNR | |
| 14.06.2021 | 31.12.2021 | 2221KB0012 | Stärkung, Verbindung und Aktivierung bestehender Netzwerkpartner in der Forst- und Holzwirtschaft des Allgäus durch die Zusammenführung und Erweiterung der Wertschöpfungskette - Akronym: Network4Wood | Ziel dieses Projektes ist es, mit Unterstützung des Holzforums die Handwerksbetriebe und Kleinunternehmen in ihrer regionalen Sichtbarkeit zu stärken und einen gemeinsamen Auftritt als Kooperationspartner zu erarbeiten. Dieser Rahmen des Außenauftritts dient gleichzeitig dazu, grundlegende Kooperationsmodelle zu entwickeln, die ein Bestehen am Markt sichern können. In gemeinsamen Weiterbildungsmaßnahmen zur Digitalisierung, z.B. durch gemeinsame Social Media Aktionen, werden die Akteure miteinander verwoben und können so ihre vergleichsweise geringen Ressourcen bündeln. Ein konkretes Bindeglied für die engagierten Kleinunternehmen wird dabei durch die Erstellung einer gemeinsamen Daten/ Materialplattform zur Nutzung durch die Partner für dein Einzel- und gemeinsamen Außenauftritt erstellt. Über innovative und passende eine Digitalisierungs-Veranstaltungen sollen neue Formate und Lösungen für die Zusammenarbeit entwickelt werden, die insbesondere Player der IT-Branche zur Betätigungen in Holz-Industrie Sektor einladen. Neue Netzwerkpartner aus der IT Branche sollen so für das Netzwerk angesprochen und damit bisher im Netzwerk nicht eingebundene Marktteilnehmer integriert werden. | Hugo Wirthensohn Tel.: +49 1716533568 wirthensohn@holzforum-allgaeu.de Holzforum Allgäu e.V. Kemptener Str. 39 87509 Immenstadt i. Allgäu | FPNR | ||
| 28.06.2021 | 11.12.2021 | 2221KB0014 | Clusterbildung am Beispiel Gewerbebau in Zollinger-Bauweise - Akronym: DigiZoll | Holz ist Deutschlands bedeutendster nachwachsender Rohstoff. Die Verwendung von Holz aus nachhaltiger Forstwirtschaft leistet einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz und zur Schonung endlicher Ressourcen. Im Sektor Forst und Holz sind in Deutschland rund eine Million Menschen beschäftigt, die in 121 000 Unternehmen einen Umsatz von rund 180 Milliarden Euro erzielen und darüber hinaus einen bedeutenden Beitrag zur Entwicklung ländlicher Räume leisten. Die Zukunftsfähigkeit des Sektors ist stark von der Entwicklung der inländischen Absatzmärkte für Holz abhängig. Schlüsselrollen kommen hier dem klimafreundlichen Bauen mit Holz und der zunehmenden Nutzung von Laubhölzern zu. Auf dem Weg hin zur stärkeren Nutzung von Holz als Bau- und Werkstoff gilt es Strukturnachteile und Hemmnisse zu überwinden, um den Holzbau auch im großvolumigen Bauen gleichberechtigt zu etablieren. Deshalb hat sich die INNOTECH Holztechnologien GmbH entschlossen, ein Cluster aus Branchen-KMU und Einrichtungen für Forschung und Wissensverbreitung zu initiieren. Dieses Holzbaucluster soll sich auf den Gewerbebau, insbesondere in der extrem ressourceneffizienten Zollinger-Bauweise, und auf Möglichkeiten des Laubholzeinsatzes konzentrieren. Der hierfür insgesamt notwendige Wissens-, Innovations- und Technologietransfer zwischen Wissenschaft und Praxis stellt die Unternehmen im kleinstrukturierten Sektor vor besondere Herausforderungen. Die Tätigkeit des Clusters hat die gemeinsame Umsetzung von Projekten, den Austausch und den Transfer von Wissen und Know-how und die Intensivierung der Innovationstätigkeit über eigene wirksame Beiträge zur Wissensgenerierung, bessere Vernetzung entlang der Wertschöpfungskette, Informationsverbreitung und Zusammenarbeit zum Ziel. Diese Beiträge orientieren sich auf die beschleunigte Entwicklung, Einführung und Verbreitung von innovativen Technologien, Produkten und Dienstleistungen (digitale Transformation) und des erforderlichen Wissens. | Prof. Dr.-Ing. Thomas Stautmeister Tel.: +49 30 91511-610 thomas.stautmeister@innotech-ht.com Innotech Holztechnologien GmbH Fürstenwalder Allee 28 12589 Berlin | X | FPNR | |
| 27.07.2021 | 31.12.2021 | 2221KB0015 | Aufbau des Innovationsclusters Klimaschutz Holzindustrie - Akronym: KliScHo | Der Hauptverband der Deutschen Holzindustrie und Kunststoffe verarbeitenden Industrie und verwandter Industrie- und Wirtschaftszweige e.V. (HDH) hat im Dezember 2020 die Initiative Klimaschutz Holzindustrie ausgerufen. Die Initiative hat das Ziel, die Unternehmen der Holzindustrie sowie der vor- und nachgelagerten Wertschöpfungskette zusammenzuführen und dabei zu unterstützen, ihre Unternehmen zur Klimaneutralität zu führen. Der HDH kooperiert dabei mit der Gesellschaft für Klimaschutz für die Holzindustrie GmbH (GKH), die die Zertifizierung der Unternehmen übernimmt. Dazu werden den Teilnehmern der Initiative unter anderem Informationen und Beratungsleistungen zur CO2-Bilanzierung und möglichen Effizienzmaßnahmen zur Verfügung gestellt. Auf Basis der CO2-Bilanzierung können die Mitglieder ihre Emissionen reduzieren und kompensieren, um klimaneutral zu werden. Die Klimaneutralität der Mitglieder und ihrer Produkte sowie die Teilnahme an der Initiative werden durch entsprechende Branchenlabels der Initiative ausgezeichnet. Da die verschiedenen Branchen der Industrie ganz unterschiedliche innerbetriebliche Voraussetzungen aufweisen, bedarf es einer intensiven Betreuung und Beratung der Unternehmen. Damit die Unternehmen voneinander profitieren und lernen können, will der HDH aus der Dachverbandsinitiative gemeinsam mit den Branchen- und Regionalverbänden sowie den Unternehmen ein Innovationscluster aufbauen. In diesem Innovationscluster "Klimaschutz Holzindustrie" soll unter Beteiligung von Beratern, Dienstleistern und der Wissenschaft über konkrete Umsetzungsmaßnahmen als auch F&E-Maßnahmen diskutiert werden, um in allen betrieblichen Bereichen CO2-Einsparpotentiale zu identifizieren, Prozessinnovationen einzuführen und diesbezügliche F&E-Projekte anzustoßen. Der HDH strebt mit der Initiative Klimaschutz Holzindustrie an, die Holzindustrie klimaneutral auszurichten, um einen Beitrag zu den Klimazielen zu leisten und die Branche für die Zukunft aufzustellen. | Dr. Denny Ohnesorge Tel.: +49 162 2690-171 denny.ohnesorge@holzindustrie.de Hauptverband der Deutschen Holzindustrie und Kunststoffe verarbeitenden Industrie und verwandter Industrie- und Wirtschaftszweige e.V. (HDH) Flutgraben 2 53604 Bad Honnef | X | FPNR | |
| 02.07.2021 | 06.11.2021 | 2221KB0017 | Innovationsaktionen des Holzbau Cluster Niedersachsen zur Förderung des klimafreundlichen, ressourceneffizienten Bauens mit Holz_ - Akronym: INNOHolz | Um die Klimaschutzaspekte des Bauens mit Holz stärker in der Bauplanung und -ausführung zu berücksichtige soll aufbauend auf dem Bilanzierungs-Tool "eLCA" des BBR ein anwenderfreundliches Web-basiertes Klimagas-Kalkulationstool entwickelt werden, das die speziellen Anforderungen von Holzbauunternehmen besonders berücksichtigt. So soll es Holzbauunternehmen ermöglicht werden, über einen niederschwelligen Einstieg die CO2-mindernden Effekte des Holzbaus einfach zu berechnen und auszuweisen. Begleitend werden Einführungskurse zur Bedienung von eLCA und des Klimagas-Kalkulationstool angeboten. Eine virtuelle Holzbau-Innovationsbörse mit digitaler Messe und Tagungsforen geplant, deren Informationsangebote anschließend dauerhaft auf einer interaktiven Informationsplattform zum Holzbau in Niedersachsen (www. holzbau-in-niedersachsen) verfügbar sein werden. Ansätze, die zur Ressourceneffizienz beitragen (z.B. mobile Sägetechnik, Altholzwiederverwendung) werden dabei besonders berücksichtigt. | Dr. Ernst Kürsten Tel.: +49 5951 9893-10 kuersten@3-n.info 3N-Kompetenzzentrum Niedersachsen Netzwerk Nachwachsende Rohstoffe und Bioökonomie e.V. Kompaniestr. 1 49757 Werlte | X | FPNR | |
| 15.07.2021 | 31.12.2021 | 2221KB0018 | Coupling Ecosystems – Vom Wald zur Stadt - Akronym: CE | Coupling Ecosystems versteht sich als Plattform zur Wissensvermittlung für die gesamten Wertschöpfungskette "Wald zu Stadt". Das digitale Format bündelt Themen aus Forschung, Forstwirtschaft und der Industrie gezielt für Planer*innen und Entscheider*innen aus der Verwaltung. Ziel ist es, so eine Grundlage für ganzheitliche, fundiertere Planungs- und Policy-Entscheidungen zu schaffen. Um in Zukunft ein klimafreundliches Bauen sowie nachhaltige und lebenswerte Städte zu gewährleisten, ist eine Ausweitung des urbanen Holzbaus unausweichlich. Das Schlagwort "Waldumbau" wird dabei eine entscheidende Rolle spielen, um gleichermaßen auf die steigende Nachfrage und die durch den Klimawandel bedingten Stressoren zu reagieren. Nur eine ganzheitliche Betrachtung von Nachfrage bis Angebot, von Ökosystemkapazitäten (Wald) bis Bau (Stadt) kann uns zu ökologisch stabilen und zugleich produktiven Wäldern sowie zu zukunftsgerechten Städten führen. Grundlage hierfür ist ein Verständnis der gesamten Wertschöpfungskette sowie ein stetiger Austausch zwischen Nachfrage (Planer*innen, Stadtentwickler*innen, Stadtverwaltungen), Bereitstellung (Waldbesitzer*innen, Forstbetriebe, Holzbauunternehmen) und Forschung (v.a. im Bereich Biodiversität, Remote Sensing und Monitoring). Oberstes Ziel ist es, einen niederschwelligen Zugang zu entscheidendem Wissen zu vermitteln, v.a. mit Fokus auf Der Klimawandel und wirtschaftliche Gegebenheiten stellen den Wald vor große Herausforderungen, die die Ökosystemleistungen weiter unter Druck setzen Planer*innen und Verwaltungen haben mit ihren Entscheidungen erhebliche Auswirkung nicht nur auf den Fußabdruck von Gebäuden u. Quartieren, sondern auch auf die lokalen Beschaffungsinfrastrukturen und die nachhaltige Bewirtschaftung der Wälder Remote Sensing und vergleichbare Technologien dienen nicht nur dem Naturschutz, sondern ermöglichen auch eine nachhaltige Waldwirtschaft, die sich mit dem wirtschaftlichem Eigeninteresse der Waldbesitzer vereinen lässt | Dipl. Ing Martin Bittmann Tel.: +49 170 4192303 martin.bittmann@living.systems Living Systems GmbH Eylauer Str. 10 10965 Berlin | X | FPNR | |
| 15.07.2021 | 17.12.2021 | 2221KB0019 | Weiterentwicklung des Unternehmens durch Optimierung der Elementfertigung und der Planungsabteilung - Akronym: Beratung | Im Rahmen der Weiterentwicklung des Unternehmens und der Optimierung der Elementfertigung und der Planungsabteilung sind wir bestrebt in allen Unternehmensbereichen digitale Assistenzsysteme einzuführen. Die Anwendung der Systeme soll mehr qualitative Zeit für uns und unsere Kunden ermöglichen, unseren Arbeitsalltag erleichtern, die Projektbearbeitungszeit bzw. den Projektaufwand minimieren, unser Fehlerrisiko minimieren und damit Kosten einsparen. | Benjamin Löffler Tel.: +49 8272 998531 b.loeffler@gumpp-maier.de Gumpp & Maier GmbH Hauptstr. 65 86637 Binswangen | X | FPNR | |
| 16.07.2021 | 01.12.2021 | 2221KB0020 | Weiterentwicklung des Unternehmens am Markt - Akronym: Beratung | Weiterentwicklung der Unternehmensstrategie, Entwicklung der neuen Fertigung, Produktionsabläufe für die Fertigung ausarbeiten, Digitalisierung der Materialwirtschaft | Maximilian Prutscher Tel.: +49 8366 98480-0 info@prutscher-holzbau.de Prutscher Holzbau GmbH Gewerbepark 1 87466 Oy-Mittelberg | X | FPNR | |
| 01.08.2021 | 15.12.2021 | 2221KB0021 | Cluster-Innovationen im Holzbau - Akronym: Woody | Im Sommer 2021 möchte der bio innovation park Rheinland e.V. (bioIP) im Unternehmerpark Kottenforst den Bau-Stoff-Holz-Tag veranstalten. Vertreter aus Wissenschaft und Praxis vermitteln sich untereinander den Stand von Forschung, Entwicklung und Technik des Rohstoffs Holz als zukunftsweisenden Baustoff. Die Veranstaltung wird sowohl im Präsenz- als auch im Digitalmodus angeboten und zur Architektenkammer Nordrhein-Westfalen als Fortbildungsveranstaltung angemeldet. Dabei achtet der veranstaltende bio innovation park Rheinland e.V. darauf, dass nur Fachpublikum an der 1,5 Tage dauernden Veranstaltung teilnimmt. Nur die mit dem Thema befassten Spezialisten verfügen über das notwendige Knowhow und die einschlägigen aktuellen Erkenntnisse, über die ein Austausch stattfinden soll und aus dem heraus Kooperationen entstehen können (und sollen). Es wird deshalb drei Teilnehmergruppen geben: 1. Wissenschaft, Hochschullehrer und wissenschaftliche Mitarbeiter 2. Praxis, 2.1. Vertreter aus der öffentlichen und privaten Waldwirtschaft, 2.2.Architekten, Projektentwickler und Vertreter der Öffentlichen Bauverwaltung, 2.2. Baustoffproduzenten, 2.4. Baustoffhändler, Bauunternehmer, Dachdecker-, Schreiner- und Zimmermeister 3. Sachkundige Bauherren, Investoren Schon der Teilnehmerkreis (maximal 75 Personen) aus Vertretern aller mit dem Wertstoff Holz am Bau Befassten eröffnet und ermöglicht die Zusammenarbeit der Beteiligten untereinander. Deshalb ist die Veranstaltung auch über 1,5 Tage konzipiert, so dass nicht nur der Abend des ersten Tages, sondern auch ansonsten ausreichend Zeit für Kennenlernen und Wissensaustausch gegeben ist. Gelegenheit zum Aufbau von Informationsnetzwerken ist auch möglich, wenn am Folgetag anwendungsbasierte Themen Gegenstand von Vorträgen und Austausch, bzw. Diskussion untereinander sind. Es findet so ein Technologietransfer zwischen Wissenschaft, Waldwirtschaft, Verarbeitendem Gewerbe/Handwerk und endverbrauchenden Bauherren statt. | Bert Spilles Tel.: +49 163 4608514 spilles@bio-innovation.net bio innovation Park Rheinland e.V. Klein-Altendorf 2 53359 Rheinbach | X | FPNR | |
| 21.09.2021 | 31.12.2021 | 2221KB0022 | Beratungsleistung im Bereich Elementfertigung/Fertigungssteuerung - Akronym: Beratung | In folgenden Bereichen wollen wir fokussiert die Weiterentwicklung vorantreiben: 1. Elementfertigung mit digitalen Hilfsmitteln unterstützen, damit die Effizienz steigt und die Daten und Informationen bis zu den Mitarbeitenden gelangen. So werden Fertigungskonzepte für die Elementfertigung evaluiert und der Materialfluss verbessert. Dabei werden Tischlösungen und mögliche Anlagen geprüft. 2. Fertigungssteuerung und Prozesse von der Planung zur Fertigung vereinfachen. Dabei werden die bestehenden Prozesse analysiert und mit den Mitarbeitenden direkt optimiert. | Christoph Schorr Tel.: +49 9552 6295 c.schorr@holzbauschorr.de Holzbau Schorr GmbH & Co. KG Am Schopfensee 17 96152 Burghaslach | FPNR | ||
| 23.09.2021 | 31.12.2021 | 2221KB0024 | Aufbau eines Innovationsclusters zur Evaluierung einer modernen Brettsperrholz (BSP)-Herstellung - Akronym: BSP_Cluster | Der Aufbau des Innovationsclusters BSP soll die Entwicklung und Verwendung des Materials BSP voranbringen und die Zusammenarbeit zwischen Forschung und Industrie am Standort Deutschland fördern. Hierzu sollen Unternehmen, führende Forschungseinrichtungen, Maschinenhersteller und relevante Vereine zusammengebracht werden, um die Zukunft der BSP-Herstellung zu diskutieren und zu optimieren. Dabei sollen Potentiale zur Verbesserung des Wissens- und Technologietransfers herausgestellt und Maßnahmen ergriffen werden, um diese zu realisieren. Der Antragsteller plant im Anschluss unter Berücksichtigung aktueller Forschung und den Ergebnissen aus dem neu errichteten Innovationscluster eine neue BSP-Fertigung nach neuesten Standards zu errichten und hier in der Zukunft die Zusammenarbeit zwischen Industrie und Wissenschaft in Sachen BSP zu stärken. Durch den Einsatz moderner Technologien im neuen Werk wollen wir einen technischen Vorsprung im Bereich des modernen Holzbaus erreichen und Modellcharakter für einen energie- und ressourcenschonenden Einsatz vom Baustoff Holz in der Industrie - insbesondere der Holzbaubranche, erlangen. Dabei soll sich unsere Produktion generell von der Massenproduktion großer Hersteller abheben. Die Prozessoptimierung unter Berücksichtigung von Digitalisierung und Automatisierung ist ein wichtiger Teilaspekt des Clusters und soll bei der Errichtung der hochmodernen und innovativen BSP-Fertigung berücksichtigt werden. | Jürgen Gottschall Tel.: +49 6301 320 780 j.gottschall@cltech.de CLTECH GmbH & Co. KG Clara-Immerwahr-Str. 10 67661 Kaiserslautern | X | FPNR | |
| 06.10.2021 | 31.12.2021 | 2221KB0026 | Um die Vernetzung der Zimmerer auf Zimmerer-Treffpunkt.de weiter voran zu treiben, soll eine App zukünftig noch mehr Service bieten - Akronym: Entwicklung_App | Holz ist der nachhaltige Baustoff der Zukunft. Zimmerer sind die Handwerker, die diesen ökologischen Baustoff verbauen. Sie helfen in der Baubranche die Welt von morgen besser und gesünder zu machen. Wir bieten Zimmerern eine Plattform, wo sie sich austauschen, vernetzen und gegenseitig unterstützen können. Der Zimmerer-Treffpunkt ist aktuell als Plattform im Internet und in den Sozialen Medien vertreten. Aktuell haben wir ca. 5.700 registrierte Benutzer, über 60.000 Abonnenten in Social Media und durchschnittlich 40.000 Seitenaufrufe im Monat auf der Online-Plattform. Diese Nutzer haben die Möglichkeit sich über aktuelle Themen im Blog zu informieren, Inserate auf dem Marktplatz zu stellen oder Stellenanzeige bzw. - gesuche aufzugeben. Auch ein Wiki - mit den Ausbildungsinhalten der Zimmererlehre - ist integriert. Leider ist die Darstellung aktuell noch nicht ideal und zielgruppengerecht zugeschnitten. Man konnte feststellen, dass die meisten der Nutzer über mobile Endgeräte auf der Plattform aktiv werden. Um die Nutzung für die Mitglieder noch einfacher und praktischer zu gestalten, soll der Zimmerer-Treffpunkt zukünftig als (für Mitglieder) kostenlose App verfügbar sein. Um diese App umsetzen zu können, ist es notwendig, die Designs der aktuellen Version des Zimmerer-Treffpunkts zu überarbeiten und auf mobile Nutzung anzupassen. Außerdem sind die bisher angebotenen Services zu überarbeiten und ggfs. anzupassen. Diese Vorhaben erfordern fordern zum einen interne Ressourcen, Projektmanagement-Kapazitäten aber vor allem Aufwand im Bereich Design und Programmierung. | Andreas Winkler Tel.: +49 99519574700 info@zimmerer-treff.com Zimmerer-Treffpunkt GmbH Ziegelweg 5 94405 Landau a.d.Isar | FPNR | ||
| 20.10.2021 | 19.12.2021 | 2221KB0027 | Entwicklung eines parametrischen digitalen Bauteilkataloges für Systemgebäude in Holz-Hybridbauweise für den mehrgeschossigen Wohnungsbau - Akronym: Beratung | Der Bedarf an günstigem Wohnraum steigt kontinuierlich an und macht es erforderlich, in immer kürzerer Zeit hochwertigen Wohnraum zu günstigen Kosten zu schaffen. Die konventionellen Bauweisen aus Stahl und Beton mit dezentraler Wertschöpfung auf der Baustelle stoßen an ihre Grenzen. Die Herausforderung besteht darin, die Leistungen der Sublieferanten zu koordinieren. B&O hat auf diese Entwicklung mit dem Holz-Hybrid-Systembau reagiert, wobei "die besten Eigenschaften zweier Baustoffe kombiniert werden". Durch die Systembauweise kann eine hohe Varianz und Vielfalt angeboten und die innere Komplexität besser beherrscht werden. Dabei lassen sich Vorfertigungsgrade von bis zu 30% realisieren. Diese Bauweise erfordert eine genaue Planung bei gleichzeitiger Umsetzung vielfältiger Aspekte (Brandschutz, Schallschutz, Statik, Bauphysik), wobei nachträgliche Änderungen zu großen Schwierigkeiten bei der Umsetzung führen. Bisherige konventionelle Bauteilkataloge bilden Bauteile und Fügungen in nicht parametrisch verbundenen Zeichnungen zweidimensional ab, wobei Änderungen nur mit hoher Fehleranfälligkeit nachgeführt werden können. Vor diesem Hintergrund wird ein vollständiger Bauteilkatalog mit allen Regeldetails und Fügungen der Bauteile in deutlich höherer Detailtiefe sowie in allen Dimensionen benötigt. Der Katalog sollte offen für neue ökologischere Produkte und leicht zu pflegen sein. Ziel ist es auf Basis aktueller Planungssoftware einen Bauteilkatalog zu entwickeln, der neben einer vollständigen und ausbaubaren Bauteilbibliothek sämtliche Verbindungen und Fügungen an beliebigen Schnitten abbilden kann. Zudem werden ergänzende Metadaten (z.B. Informationen zur Material- und Energieeffizienz, Umwelt- und Ökobilanzdaten) mitgeführt. Das System soll die BIM-Methodik unterstützen. Anforderung der Entwicklung ist zudem, dass aus einem digitalen Gebäudemodell auf Basis des Bauteilkataloges direkt Produktionsdaten zur Ansteuerung einer Produktionsmaschine erzeugt werden können. | Michael Schäpers Tel.: +49 8061 2802-234 mi.schaepers@bo-gruppe.de B& O Bauholding GmbH Dietrich-Bonhoeffer-Str. 14 83043 Bad Aibling | X | FPNR | |
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2221MT002X | Modell- und Demonstrationsvorhaben zum Einsatz torfreduzierter Substrate im Friedhofsgartenbau - Akronym: TorfFrie | Das Modell- und Demonstrationsvorhaben (MuD) soll belegen, dass auf Friedhöfen ein weitgehender Verzicht auf Torf bei der Gestaltung von Gräbern und öffentlichen Pflanzflächen möglich ist. Hierfür werden vier Friedhofsgärtnereien bzw. Friedhofsbetreiber auf Modellflächen, die eine möglichst große Breite der standörtlichen Variabilität Deutschlands abbilden, den Einsatz von Torf schrittweise bis möglichst auf null reduzieren. Die mit der Reduktion des Torfanteils im Substrat verbundenen Veränderungen bezüglich des ästhetischen Eindrucks sowie des Arbeits- und Sachaufwands werden dokumentiert und es erfolgt eine ökonomische Bewertung der Umstellung auf stark torfreduzierte Substrate. Primär ist das Modell- und Demonstrationsvorhaben als Proof-of-Concept für eine Gestaltung von Grab- und öffentlichen Pflanzflächen im Friedhofsbereich mit torfreduzierten bzw. torffreien Kultursubstraten zu sehen. Damit sollen Vorbehalte von Friedhofsgärtnern und Friedhofsbetreibern gegenüber solchen Substraten abgebaut werden. Des Weiteren soll aus den Erfahrungen der Betriebe ein Leitfaden für die Auswahl geeigneter Substrate entwickelt werden, der die Stärken und Schwächen der verschiedenen Torfersatzstoffe vor dem Hintergrund der besonderen Anforderungen im Friedhofsbereich beinhaltet. Dieser Leitfaden kann auch von Substratproduzenten für die Konzeption von torffreien bzw. torffreien Substraten herangezogen werden. | Dr. Dieter Lohr Tel.: dieter.lohr@hswt.de Hochschule Weihenstephan-Triesdorf Institut für Gartenbau Am Staudengarten 14 85354 Freising | FPNR | ||
| 01.09.2022 | 31.08.2025 | 2221MT009A | Verbundvorhaben: Paludikultur im Praxistest: Optimierung von Rohrkolben- und Schilf-Kulturen; Teilvorhaben 1: Etablierung per Saat, Wasser-und Stoffhaushalt, Biomasseauf- und -abbau, Bestandesentwicklung, Biomassequali., Management und Ernte der Praxisfläche, Wirtschaftlichkeit (Koordination und Wissenstransfer) - Akronym: Paludi-PROGRESS | Paludikultur verbindet die produktive Nutzung von Moorböden mit dem Erhalt des Torfkörpers und minimiert somit Höhenverluste, Bodendegradierung und CO2-Emissionen. Im Verbundvorhaben Paludi-PROGRESS wird die Kultivierung von Rohrkolben (Typha spp.) und Schilf (Phragmites australis) als neue landwirtschaftliche Dauerkulturen auf nassen Mooren erprobt und weiterentwickelt. Im Mittelpunkt der ökologischen und ökonomischen Forschung steht ein Rohrkolben-Praxisanbau bei Neukalen/ Mecklenburg-Vorpommern, der im Projekt Paludi-PRIMA im Jahr 2019 auf ca. 10 ha angelegt wurde. Für Schilf werden traditionelle Rohrmahdflächen untersucht, um Empfehlungen für den gezielten Anbau von Schilf auf wiederzuvernässenden Mooren abzuleiten. Die bestehenden Praxis-Flächen sind durch Erhebung realer Praxisdaten zu Bestandesetablierung, Management, Ernte, Produktivität und Biomassequalität die Grundlage der ökonomischen Bewertung. Eine Quantifizierung der Ökosystemleistungen erfolgt für den Rohrkolben-Praxisanbau hinsichtlich Kohlenstoff-, Wasser- und Nährstoffhaushalt sowie Biodiversität. Für ein prozessbasiertes und quantitatives Verständnis wird unter kontrollierten Bedingungen (Mesokosmos-Experimente) der Einfluss von Wasserstandsschwankungen auf Biomasseauf- und -abbau untersucht. Der Wissensaustausch mit anderen Pilotflächen und der Wissenstransfer zur Implementierung von Paludikultur z.B. über Exkursionen, Feldtage und Workshops ist ein zentrales Anliegen des Projektes. | Prof. Dr. Jürgen Kreyling Tel.: +49 3834 420-4131 juergen.kreyling@uni-greifswald.de Universität Greifswald - Institut für Botanik und Landschaftsökologie Soldmannstr. 15 17489 Greifswald | FPNR | ||
| 01.09.2022 | 31.05.2025 | 2221MT009C | Verbundvorhaben: Paludikultur im Praxistest: Optimierung von Rohrkolben- und Schilf-Kulturen; Teilvorhaben 3: Arbeitszeitstudien zum Rohrkolben- und Schilfanbau und Pacht der Praxisversuchsfläche - Akronym: Paludi-PROGRESS | Das Teilvorhaben 3 beinhaltet die Pacht der Praxisversuchsfläche. Schwerpunkt des Teilvorhabens 3 liegt auf der Durchführung und Auswertung von Arbeitszeitstudien. Derzeit sind noch keine belastbaren Planungs- und Modellierungsdaten zu den Arbeitsverfahren von Schilf und Rohrkolben verfügbar. Ziel der Arbeitszeitstudien in Paludi-PROGRESS ist es, die Arbeitsverfahren von Rohrkolben und Schilf planbar zu gestalten und wirtschaftlich zu optimieren. In einem ersten Schritt werden detaillierte Arbeitszeitstudien für die Kultivierung von Rohrkolben und Schilf durchgeführt und auf Grundlage dieser Ergebnisse Planzeiten kalkuliert. Die Planzeiten für diese Paludikulturverfahren werden: - als Modellierungs- und Planungsgrundlage für Akteure aus Agrarpolitik, Verwaltung, Wissenschaft und landwirtschaftlicher Praxis veröffentlicht, - für die Kalkulation der Arbeitserledigungskosten benötigt, - zur Bewertung der Wirtschaftlichkeit unterschiedlicher Paludikulturverfahren verwendet, - für die Optimierung der Arbeitsabläufe und -bedingungen der einzelnen Paludikulturverfahren herangezogen. Auf der Grundlage der Planzeiten sollen Handlungsempfehlungen für Akteure aus Agrarpolitik, Wissenschaft und landwirtschaftlicher Praxis abgeleitet werden. Ein weiteres Ziel ist der Aufbau eines Referenzbetriebsnetzes, um verfahrenstechnische und ökonomische Daten zu ermitteln. Die Planzeiten und die ökonomischen Daten der Referenzbetriebe werden zur Berechnung der Arbeitserledigungskosten benötigt. Auf Grundlage der Arbeitserledigungskosten sollen die Bewirtschaftungskosten vom Rohrkolben- und Schilfanbau modelhaft dargestellt werden. Ziele sind die Optimierung der Arbeitsabläufe und -bedingungen der Rohrkolben und Schilfkultivierung. | Dr. Telse Vogel Tel.: +49 385 588-60254 t.vogel@lfa.mvnet.de Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern Dorfplatz 1 / OT Gülzow 18276 Gülzow-Prüzen | FPNR | ||
| 15.11.2022 | 15.11.2025 | 2221MT010A | Verbundvorhaben: Nachhaltigkeit von Paludikulturen unter besonderer Berücksichtigung des Stoffhaushaltes; Teilvorhaben 1: Gesamtkoordination; Untersuchungen zu Anbau und Biodiversität auf nds. Pilotflächen sowie Aufbau von regionalen Nutzungsketten - Akronym: NAPALU | In diesem Vorhaben werden Anbauverfahren bereits etablierter Niedermoor-Paludikulturen in Bayern und Niedersachsen untersucht und optimiert sowie nachhaltige Produkte (weiter-) entwickelt. Ziel der Untersuchungen ist es, die langfristige Ertrags- und Qualitätsentwicklung von Typha, Phragmites, Phalaris und Carex auf den Bestandsflächen zu ermitteln und den Einfluss der Nährstoffversorgung und weiterer relevanter Faktoren zu quantifizieren. In diesem Teilvorhaben wird die Gesamtkoordination und die Öffentlichkeitsarbeit durchgeführt. Die Gesamtkoordination gewährleistet einen reibungslosen und zwischen den Arbeitspaketen und Projektpartnern gut abgestimmten Ablauf sowie die erforderliche Kommunikation, das Controlling und das Finanzmanagement. Die Öffentlichkeitsarbeit umfasst die Einrichtung eines Internetauftritts, die Durchführung von Veranstaltungen sowie Maßnahmen zur Veröffentlichung wie Artikel und Vorträge. Ein weiteres Arbeitspaket umfasst das gesamte Flächenmanagement und die Beerntung sowie die Optimierung der Pilot-Sites und Intensivmessstandorte in Niedersachsen. Hierfür wird die Infrastruktur und die Flächen in Norddeutschland zur Verfügung gestellt: Großflächige "Pilot Sites" und "Intensivmessstandorte". Die Untersuchungen zur Biodiversität in Niedersachsen sowie die Gesamtbeurteilung bez. der Biodiversität aller Standorte (Bayern und Niedersachsen) werden koordiniert. Der Schwerpunkt dieses Vorhabens liegt auf der Nachhaltigkeit der gesamten Produktionskette vom Anbau bis zur Verwertung. Für stoffliche Verwertungskonzepte wird in diesem Teilvorhaben das Arbeitspaket regionale Nutzungsketten bearbeitet und es werden praxisnahe Untersuchungen durchgeführt. Drei Verwertungslinien werden gemeinsam mit Partnern aus der Wirtschaft und der Wissenschaft erprobt: Bioraffination, Faserspritzguss sowie Spritzguss und 3D-Druck. | Dr. Marie-Luise Rottmann-Meyer Tel.: +49 5951 9893-12 rottmann@3-n.info 3N-Kompetenzzentrum Niedersachsen Netzwerk Nachwachsende Rohstoffe und Bioökonomie e.V. Kompaniestr. 1 49757 Werlte | FPNR | ||
| 15.11.2022 | 15.11.2025 | 2221MT010B | Verbundvorhaben: Nachhaltigkeit von Paludikulturen unter besonderer Berücksichtigung des Stoffhaushaltes; Teilvorhaben 2: THG-Austausch einer bayrischen Pilotfläche und Erfassung der Effekte von Nährstoffversorgung auf Produktivität und Umweltwirkungen - Akronym: NAPALU | In diesem Vorhaben werden Anbauverfahren bereits etablierter Niedermoor-Paludikulturen in Bayern und Niedersachsen untersucht und optimiert sowie nachhaltige Produkte (weiter-) entwickelt. Ziel der Untersuchungen ist es, die langfristige Ertrags- und Qualitätsentwicklung von Typha, Phragmites, Phalaris und Carex auf den Bestandsflächen zu ermitteln und den Einfluss der Nährstoffversorgung und weiterer relevanter Faktoren zu quantifizieren. Die Auswirkungen von Nährstoffverfügbarkeit und einer möglichen Düngung auf die Biomassequantität und -qualität, den Stoffhaushalt (THG-Austausch und Nährstoffdynamik) und die Biodiversität werden untersucht. Die Anbauverfahren werden hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit bewertet. Ein weiteres Alleinstellungsmerkmal ist die Erstellung eines Pflanzenwachstumsmodells für Paludikulturarten. Die Projektpartner stellen die Infrastruktur und die Flächen in Süd- und Norddeutschland zur Verfügung: Großflächige "Pilot Sites", "Intensivmessstandorte" und insgesamt 36 "Mesokosmen". Der Schwerpunkt des Vorhabens liegt auf der Nachhaltigkeit der gesamten Produktionskette vom Anbau bis zur Verwertung. Für stoffliche Verwertungskonzepte (Bioraffination, Biobasierte Werkstoffe) werden praxisnahe Untersuchungen durchgeführt. Das Konsortium wird im Projekt interdisziplinär zusammenarbeiten und gemeinsam mit Stakeholdern das Konzept der Paludikultur weiterentwickeln. Durch eine enge Zusammenarbeit mit Praxispartnern aus der Wirtschaft können kurzfristig praktische Ergebnisse in die Diskussion eingebracht und mittelfristig in die Umsetzung gebracht werden. Das Projekt soll bewerten, wie nachhaltig Niedermoor-Paludikulturen in Hinblick auf Produktivität, Verwertungsschienen und Ökonomie sowie auf Nährstoffdynamik, Biodiversität und Klimarelevanz auf Dauer sind. Die generierten Daten und Ergebnisse leisten einen wichtigen Beitrag im Wissenstransfer z.B. im Bereich Emissionsminderung der Sektoren Landwirtschaft und Landnutzung. | Prof. Dr. Matthias Drösler Tel.: +49 8161 71-6260 matthias.droesler@hswt.de Hochschule Weihenstephan-Triesdorf - Zentrum für Forschung und Wissenstransfer - Institut für Ökologie und Landschaft IÖL Am Hofgarten 1 85354 Freising | FPNR | ||
| 15.11.2022 | 15.11.2025 | 2221MT010C | Verbundvorhaben: Nachhaltigkeit von Paludikulturen unter besonderer Berücksichtigung des Stoffhaushaltes; Teilvorhaben 3: THG-Austausch einer nds. Pilotfläche und Modellierung der Effekte der Standortverhältnisse auf das Pflanzenwachstum - Akronym: NAPALU | In diesem Vorhaben werden Anbauverfahren bereits etablierter Niedermoor-Paludikulturen in Bayern und Niedersachsen untersucht und optimiert sowie nachhaltige Produkte (weiter-) entwickelt. Ziel der Untersuchungen ist es, die langfristige Ertrags- und Qualitätsentwicklung von Typha, Phragmites, Phalaris und Carex auf den Bestandsflächen zu ermitteln und den Einfluss der Nährstoffversorgung und weiterer relevanter Faktoren zu quantifizieren. Die Auswirkungen von Nährstoffverfügbarkeit und einer möglichen Düngung auf die Biomassequantität und -qualität, den Stoffhaushalt (THG-Austausch und Nährstoffdynamik) und die Biodiversität werden untersucht. Die Anbauverfahren werden hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit bewertet. Ein weiteres Alleinstellungsmerkmal ist die Erstellung eines Pflanzenwachstumsmodells für Paludikulturarten. Die Projektpartner stellen die Infrastruktur und die Flächen in Süd- und Norddeutschland zur Verfügung: Großflächige "Pilot Sites", "Intensivmessstandorte" und insgesamt 36 "Mesokosmen". Der Schwerpunkt des Vorhabens liegt auf der Nachhaltigkeit der gesamten Produktionskette vom Anbau bis zur Verwertung. Für stoffliche Verwertungskonzepte (Bioraffination, Biobasierte Werkstoffe) werden praxisnahe Untersuchungen durchgeführt. Das Konsortium wird im Projekt interdisziplinär zusammenarbeiten und gemeinsam mit Stakeholdern das Konzept der Paludikultur weiterentwickeln. Durch eine enge Zusammenarbeit mit Praxispartnern aus der Wirtschaft können kurzfristig praktische Ergebnisse in die Diskussion eingebracht und mittelfristig in die Umsetzung gebracht werden. Das Projekt soll bewerten, wie nachhaltig Niedermoor-Paludikulturen in Hinblick auf Produktivität, Verwertungsschienen und Ökonomie sowie auf Nährstoffdynamik, Biodiversität und Klimarelevanz auf Dauer sind. Die generierten Daten und Ergebnisse leisten einen wichtigen Beitrag im Wissenstransfer z.B. im Bereich Emissionsminderung der Sektoren Landwirtschaft und Landnutzung. | Dr. Bärbel Tiemeyer Tel.: +49 531596-2644 baerbel.tiemeyer@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrarklimaschutz Bundesallee 65 38116 Braunschweig | FPNR | ||
| 15.11.2022 | 15.11.2025 | 2221MT010D | Verbundvorhaben: Nachhaltigkeit von Paludikulturen unter besonderer Berücksichtigung des Stoffhaushaltes; Teilvorhaben 4: Nährstoffversorgung von Paludikulturen - Akronym: NAPALU | In diesem Vorhaben werden Anbauverfahren bereits etablierter Niedermoor-Paludikulturen in Bayern und Niedersachsen untersucht und optimiert sowie nachhaltige Produkte (weiter-) entwickelt. Ziel der Untersuchungen ist es, die langfristige Ertrags- und Qualitätsentwicklung von Typha, Phragmites, Phalaris und Carex auf den Bestandsflächen zu ermitteln und den Einfluss der Nährstoffversorgung und weiterer relevanter Faktoren zu quantifizieren. Die Auswirkungen von Nährstoffverfügbarkeit und einer möglichen Düngung auf die Biomassequantität und -qualität, den Stoffhaushalt (THG-Austausch und Nährstoffdynamik) und die Biodiversität werden untersucht. Die Anbauverfahren werden hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit bewertet. Ein weiteres Alleinstellungsmerkmal ist die Erstellung eines Pflanzenwachstumsmodells für Paludikulturarten. Die Projektpartner stellen die Infrastruktur und die Flächen in Süd- und Norddeutschland zur Verfügung: Großflächige "Pilot Sites", "Intensivmessstandorte" und insgesamt 36 "Mesokosmen". Der Schwerpunkt des Vorhabens liegt auf der Nachhaltigkeit der gesamten Produktionskette vom Anbau bis zur Verwertung. Für stoffliche Verwertungskonzepte (Bioraffination, Biobasierte Werkstoffe) werden praxisnahe Untersuchungen durchgeführt. Das Konsortium wird im Projekt interdisziplinär zusammenarbeiten und gemeinsam mit Stakeholdern das Konzept der Paludikultur weiterentwickeln. Durch eine enge Zusammenarbeit mit Praxispartnern aus der Wirtschaft können kurzfristig praktische Ergebnisse in die Diskussion eingebracht und mittelfristig in die Umsetzung gebracht werden. Das Projekt soll bewerten, wie nachhaltig Niedermoor-Paludikulturen in Hinblick auf Produktivität, Verwertungsschienen und Ökonomie sowie auf Nährstoffdynamik, Biodiversität und Klimarelevanz auf Dauer sind. Die generierten Daten und Ergebnisse leisten einen wichtigen Beitrag im Wissenstransfer z.B. im Bereich Emissionsminderung der Sektoren Landwirtschaft und Landnutzung. | Prof. Dr. Jörg Michael Greef Tel.: +49 531 596-2301 joerg-michael.greef@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde Bundesallee 58 38116 Braunschweig | FPNR | ||
| 15.11.2022 | 15.11.2025 | 2221MT010E | Verbundvorhaben: Nachhaltigkeit von Paludikulturen unter besonderer Berücksichtigung des Stoffhaushaltes; Teilvorhaben 5: Nährstoffdynamik im Torf und Wasserqualität - Akronym: NAPALU | In diesem Vorhaben werden Anbauverfahren bereits etablierter Niedermoor-Paludikulturen in Bayern und Niedersachsen untersucht und optimiert sowie nachhaltige Produkte (weiter-) entwickelt. Ziel der Untersuchungen ist es, die langfristige Ertrags- und Qualitätsentwicklung von Typha, Phragmites, Phalaris und Carex auf den Bestandsflächen zu ermitteln und den Einfluss der Nährstoffversorgung und weiterer relevanter Faktoren zu quantifizieren. Die Auswirkungen von Nährstoffverfügbarkeit und einer möglichen Düngung auf die Biomassequantität und -qualität, den Stoffhaushalt (THG-Austausch und Nährstoffdynamik) und die Biodiversität werden untersucht. Die Anbauverfahren werden hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit bewertet. Ein weiteres Alleinstellungsmerkmal ist die Erstellung eines Pflanzenwachstumsmodells für Paludikulturarten. Die Projektpartner stellen die Infrastruktur und die Flächen in Süd- und Norddeutschland zur Verfügung: Großflächige "Pilot Sites", "Intensivmessstandorte" und insgesamt 36 "Mesokosmen". Der Schwerpunkt des Vorhabens liegt auf der Nachhaltigkeit der gesamten Produktionskette vom Anbau bis zur Verwertung. Für stoffliche Verwertungskonzepte (Bioraffination, Biobasierte Werkstoffe) werden praxisnahe Untersuchungen durchgeführt. Das Konsortium wird im Projekt interdisziplinär zusammenarbeiten und gemeinsam mit Stakeholdern das Konzept der Paludikultur weiterentwickeln. Durch eine enge Zusammenarbeit mit Praxispartnern aus der Wirtschaft können kurzfristig praktische Ergebnisse in die Diskussion eingebracht und mittelfristig in die Umsetzung gebracht werden. Das Projekt soll bewerten, wie nachhaltig Niedermoor-Paludikulturen in Hinblick auf Produktivität, Verwertungsschienen und Ökonomie sowie auf Nährstoffdynamik, Biodiversität und Klimarelevanz auf Dauer sind. Die generierten Daten und Ergebnisse leisten einen wichtigen Beitrag im Wissenstransfer z.B. im Bereich Emissionsminderung der Sektoren Landwirtschaft und Landnutzung. | Prof. Dr. Sören Thiele-Bruhn Tel.: +49 651 201-2241 thiele@uni-trier.de Universität Trier - Fachbereich VI - Raum- und Umweltwissenschaften - Bodenkunde Behringstr. 21 54296 Trier | FPNR | ||
| 15.11.2022 | 15.11.2025 | 2221MT010F | Verbundvorhaben: Nachhaltigkeit von Paludikulturen unter besonderer Berücksichtigung des Stoffhaushaltes; Teilvorhaben 6: Ökonomische Bewertung,Quantifizierung und Inwertsetzung der Leistungs- und Kostenkomponenten von Paludikulturen - Akronym: NAPALU | In diesem Vorhaben werden Anbauverfahren bereits etablierter Niedermoor-Paludikulturen in Bayern und Niedersachsen untersucht und optimiert sowie nachhaltige Produkte (weiter-) entwickelt. Ziel der Untersuchungen ist es, die langfristige Ertrags- und Qualitätsentwicklung von Typha, Phragmites, Phalaris und Carex auf den Bestandsflächen zu ermitteln und den Einfluss der Nährstoffversorgung und weiterer relevanter Faktoren zu quantifizieren. Die Auswirkungen von Nährstoffverfügbarkeit und einer möglichen Düngung auf die Biomassequantität und -qualität, den Stoffhaushalt (THG-Austausch und Nährstoffdynamik) und die Biodiversität werden untersucht. Die Anbauverfahren werden hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit bewertet. Ein weiteres Alleinstellungsmerkmal ist die Erstellung eines Pflanzenwachstumsmodells für Paludikulturarten. Die Projektpartner stellen die Infrastruktur und die Flächen in Süd- und Norddeutschland zur Verfügung: Großflächige "Pilot Sites", "Intensivmessstandorte" und insgesamt 36 "Mesokosmen". Der Schwerpunkt des Vorhabens liegt auf der Nachhaltigkeit der gesamten Produktionskette vom Anbau bis zur Verwertung. Für stoffliche Verwertungskonzepte (Bioraffination, Biobasierte Werkstoffe) werden praxisnahe Untersuchungen durchgeführt. Das Konsortium wird im Projekt interdisziplinär zusammenarbeiten und gemeinsam mit Stakeholdern das Konzept der Paludikultur weiterentwickeln. Durch eine enge Zusammenarbeit mit Praxispartnern aus der Wirtschaft können kurzfristig praktische Ergebnisse in die Diskussion eingebracht und mittelfristig in die Umsetzung gebracht werden. Das Projekt soll bewerten, wie nachhaltig Niedermoor-Paludikulturen in Hinblick auf Produktivität, Verwertungsschienen und Ökonomie sowie auf Nährstoffdynamik, Biodiversität und Klimarelevanz auf Dauer sind. Die generierten Daten und Ergebnisse leisten einen wichtigen Beitrag im Wissenstransfer z.B. im Bereich Emissionsminderung der Sektoren Landwirtschaft und Landnutzung. | Prof. Dr. Uwe Latacz-Lohmann Tel.: +49 431 880-4400 ulatacz@ae.uni-kiel.de Christian-Albrechts Universität, Institut für Agrarökonomie, Landwirtschaftliche Betriebslehre und Produktionsökonomie Wilhelm-Seelig-Platz 6/7 24118 Kiel | FPNR | ||
| 15.11.2022 | 15.11.2025 | 2221MT010G | Verbundvorhaben: Nachhaltigkeit von Paludikulturen unter besonderer Berücksichtigung des Stoffhaushaltes; Teilvorhaben 7: Faserspritzguss, mechanische Eigenschaften und Papierformversuche - Akronym: NAPALU | In diesem Vorhaben werden Anbauverfahren bereits etablierter Niedermoor-Paludikulturen in Bayern und Niedersachsen untersucht und optimiert sowie nachhaltige Produkte (weiter-) entwickelt. Ziel der Untersuchungen ist es, die langfristige Ertrags- und Qualitätsentwicklung von Typha, Phragmites, Phalaris und Carex auf den Bestandsflächen zu ermitteln und den Einfluss der Nährstoffversorgung und weiterer relevanter Faktoren zu quantifizieren. Hauptaktivitäten im Teilvorhaben 7 sind neben der generellen Beurteilung der Qualität der Biomasse von unterschiedlich gut nährstoffversorgten Standorten vor allem die Verwendung der auf den Pilot-Standorten geerntete Biomasse für technische Anwendungen. Hierzu werden die Marktchancen vielversprechender und bisher weniger intensiv untersuchter Produkte und Anwendungen mit möglichst hoher Wertschöpfung untersucht. Folgende Verwertungslinien stehen im Fokus: (i) Bioraffination (Phalaris); Gewinnung verschiedener Pflanzenbestandteile aus Phalaris durch Pressung und Extraktion, (ii) Faserspritzguss (Phalaris): Verarbeitung von Fasertrester (Phalaris) im Faserspritzguss; Prüfung technischer Eigenschaften und Anwendungstests für Verpackungen und (iii) Spritzguss und 3-D-Druck (Typha, Phragmites und Phalaris): Für die Herstellung von naturfaserverstärkten biologisch abbaubaren Werkstoffen. | Prof. Dr.-Ing. Jörg Müssig Tel.: +49 421 5905-2747 joerg.muessig@hs-bremen.de Hochschule Bremen - Fakultät 5 Natur und Technik - Biotechnologie & Bioverfahrenstechnik Neustadtswall 30 28199 Bremen | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2221MT012X | Sonnentau und Moltebeere als Medizinalpflanzen in Paludikultur - Akronym: SoMoMed | Im Fokus des Vorhabens SoMoMed steht deshalb die Erforschung einer nachhaltigen Produktion von Sonnentau und Moltebeere auf Torfmoosen in Paludikultur. Sonnentau wird seit Jahrhunderten als Heilpflanze zur Behandlung von Atemwegserkrankungen eingesetzt und die Moltebeere ist aufgrund ihres hohen Vitamin C und E Gehalts ein viel verwendetes Superfood in Nordeuropa. Der Rohstoff-Bedarf an Sonnentau und Moltebeere wird in Europa hauptsächlich aus Wildsammlungen gedeckt, Jedoch sind Wildsammlungen als Rohstoffquelle nicht nachhaltig und gefährden langfristig die natürlichen Bestände. Viele Gründe sprechen daher für einen regionalen Anbau beider Pflanzen. Sonnentau und Moltebeere sind typisch für nasse, nährstoffarme Hochmoore und können somit auch in Kombination mit Torfmoosen auf wiedervernässten Mooren angebaut werden. Diese klimaschonende Bewirtschaftung (Paludikultur) stellt eine Alternative zur herkömmlichen, entwässerungsbasierten, landwirtschaftlichen Moornutzung dar, die mit hohen Treibhausgasemissionen verbunden ist. Durch die genetische Charakterisierung ausgewählter europäischer Sippen hinsichtlich medizinisch wirksamer Inhaltsstoffe und Produktivität soll eine Grundlage für die züchterische Auslese geschaffen werden. Sorten mit hohem Wirkstoffgehalt und hoher Produktivität können somit für weitere Anbau-Tests ausgelesen werden. Durch Optimierung der Kulturbedingungen können Wirkstoffgehalte und Biomasseerträge noch weiter verbessert werden. Zur Erforschung des nachhaltigen Anbau ist eine ökonomische und ökologische Analyse unabdingbar. Daher soll 1. das Marktpotential von Anbaukulturen analysiert, 2. die Kosten des Anbaus ermittelt, 3. ökologische Effekte abgeschätzt und 4. nachhaltige Geschäftsmodelle entlang der Wertschöpfungskette entwickelt werden. Die Auswertungen fließen in die Entwicklung von nachhaltigen Geschäftsmodellen des Anbaus von Sonnentau und Moltebeere in Paludikultur ein. | Prof. Martin Schnittler Tel.: +49 3834-420 4123 martin.schnittler@uni-greifswald.de Universität Greifswald Domstr. 11 17489 Greifswald | FPNR | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2025 | 2221MT014A | Verbundvorhaben: Herstellung und Bewertung von Torfersatzstoffen auf Basis der hydrothermalen Umwandlung aus biogenen Reststoffen; Teilvorhaben 1: Durchführung der hydrothermalen Umwandlung und deren physikochemische, techno-ökonomische und ökologische Bewertung - Akronym: HYTORFII | Moore sind der wichtigste langfristige Kohlenstoffspeicher in der terrestrischen Biosphäre. Torf ist eine endliche und übernutzte Ressource. Der Torfabbau führt zu einer Freisetzung des gespeicherten CO2 und hat damit hohe Klimarelevanz. Die Entwicklung torffreier Gartensubstrate gewinnt daher an Bedeutung. Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung und Prüfung torffreier Substrate für den Gartenbau. Grüngut mit 4,2 Mio t/a und Blühstreifen sind erfolgversprechende Basismaterialien für die Produktion von Torfersatzstoffen. Durch hydrothermale Carbonisierung (HTC) lassen sich diese Materialien in torfähnliche, mikrobiell abbauresistente Materialien umwandeln. Im Laborversuch werden zehn Varianten aus Grüngut bei 150–190 °C für 30–60 Minuten hydrothermal carbonisiert. Die Varianten werden geprüft (chemisch, biologisch, hydro-physikalisch) und bewertet und die gartenbaulich beste Variante für einen Großversuch ausgewählt. Durch einen Erdenhersteller werden drei Zuschlagsmischungen i) Holzwolle, Kokosfaser, Perlite; ii) Grünschnittkompost, Rindenkompost, Holzwolle und iii) Rindenkompost, Grünschnittkompost, Holzfaser, Kokosfaser hergestellt und jeweils mit zwei unterschiedlichen Zumischraten von hydrothermal behandelten Material aus den Großversuchen gemischt. Zusätzlich zur umfangreichen Charakterisierung wird das Lagerungsverhalten dieser Substratmischungen untersucht und bewertet. In (Langzeit-)Anbauversuchen werden die pflanzenbauliche Eignung und das Alterungsverhalten geprüft und bewertet. Die gealterten Substrate werden wiederholt chemisch, biologisch und hydro-physikalisch geprüft und bewertet. Anhand der techno-ökonomischen und ökologischen Bewertung des Torfersatzstoffes auf Basis der HTC von Grüngut und der Ergebnisse aus den Untersuchungen werden entsprechende Handlungsempfehlungen abgeleitet. | Lisa Röver Tel.: +49 341 2434-429 lisa.roever@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | FPNR | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2025 | 2221MT014B | Verbundvorhaben: Herstellung und Bewertung von Torfersatzstoffen auf Basis der hydrothermalen Umwandlung aus biogenen Reststoffen; Teilvorhaben 2: Substrathydrologische und pflanzenbauliche Bewertung hydrothermal erzeugter Torfersatzstoffe - Akronym: HYTORFII | Moore sind der wichtigste langfristige Kohlenstoffspeicher in der terrestrischen Biosphäre. Torf ist eine endliche und übernutzte Ressource. Der Torfabbau führt zu einer Freisetzung des gespeicherten CO2 und hat damit hohe Klimarelevanz. Die Entwicklung torffreier Gartensubstrate gewinnt daher an Bedeutung. Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung und Prüfung torffreier Substrate für den Gartenbau. Grüngut mit 4,2 Mio t/a und Blühstreifen sind erfolgversprechende Basismaterialien für die Produktion von Torfersatzstoffen. Durch hydrothermale Carbonisierung (HTC) lassen sich diese Materialien in torfähnliche, mikrobiell abbauresistente Materialien umwandeln. Im Laborversuch werden zehn Varianten aus Grüngut bei 150–190 °C für 30–60 Minuten hydrothermal carbonisiert. Die Varianten werden geprüft (chemisch, biologisch, hydro-physikalisch) und bewertet und die gartenbaulich beste Variante für einen Großversuch ausgewählt. Durch einen Erdenhersteller werden drei Zuschlagsmischungen i) Holzwolle, Kokosfaser, Perlite; ii) Grünschnittkompost, Rindenkompost, Holzwolle und iii) Rindenkompost, Grünschnittkompost, Holzfaser, Kokosfaser hergestellt und jeweils mit zwei unterschiedlichen Zumischraten von hydrothermal behandelten Material aus den Großversuchen gemischt. Zusätzlich zur umfangreichen Charakterisierung wird das Lagerungsverhalten dieser Substratmischungen untersucht und bewertet. In (Langzeit-)Anbauversuchen werden die pflanzenbauliche Eignung und das Alterungsverhalten geprüft und bewertet. Die gealterten Substrate werden wiederholt chemisch, biologisch und hydro-physikalisch geprüft und bewertet. Anhand der techno-ökonomischen und ökologischen Bewertung des Torfersatzstoffes auf Basis der HTC von Grüngut und der Ergebnisse aus den Untersuchungen werden entsprechende Handlungsempfehlungen abgeleitet. | Prof. Dr. Frank Eulenstein Tel.: +49 0491788320002 eulenstein@mitak.org Mitscherlich Akademie für Bodenfruchtbarkeit GmbH Professor-Mitscherlich-Allee 1 14641 Paulinenaue | FPNR | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2026 | 2221MT016A | Verbundvorhaben: Fachinformation für Gartenbaubetriebe zur Umstellung auf torffreie und torfreduzierte Kultursubstrate; Teilvorhaben 1: Fachstelle West und Gesamtkoordination - Akronym: FiniTo | Ziel dieses Verbundvorhabens ist es, die Unternehmen des Gartenbaus für die Verwendung von torfreduzierten oder torffreien Kultursubstraten zu motivieren und sie dazu zu befähigen, ohne dass ihre Wettbewerbsfähigkeit geschwächt wird. Es soll einer großen Anzahl an Betrieben aller Sparten des Erwerbsgartenbaus und der Friedhofsgärtnerei ermöglicht werden, mit der Umstellung der Substrate zu starten, ihren Einsatz zu erweitern und nachhaltig beizubehalten. Um den Informationsbedarf in den Betrieben zu den mit der Substratumstellung verbundenen Fragestellungen möglichst in allen Regionen und Sparten abdecken zu können, werden 5 regionale Fachstellen an bestehenden Versuchs-, Forschungs- und Bildungseinrichtungen des deutschen Gartenbaus eingerichtet: Versuchszentrum Gartenbau Straelen/Köln-Auweiler der LWK NRW, LVG Hannover-Ahlem der LK Niedersachsen, Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie, Abt. Gartenbau Dresden-Pillnitz, Hochschule Weihenstephan-Triesdorf Freising und Lehr- und Versuchsanstalt Gartenbau Heidelberg. Die Fachstellen fungieren als Anlaufstellen für die Gartenbauunternehmen aus allen Sparten in den jeweiligen Regionen, bieten die betriebsindividuelle Betreuung der regionalen Praxisbetriebe an und erarbeiten in Zusammenarbeit mit der Gesamtkoordination spartenspezifische Fachinformationen zu den Themen der Substratumstellung. Für spezielle Wissensbereiche, wie Substratanalysen und Düngestrategien sowie betriebswirtschaftliche und unternehmensstrategischen Fragen in Verbindung mit der Torfreduzierung, werden überregional agierende Querschnittsstellen eingerichtet, die alle Fachstellen unterstützen und ebenso Fachinformationen zu ihren Themenbereichen erarbeiten. Die Querschnittsstelle Wissenstransfer bietet die Technik und die Plattform für den projektinternen und -externen Ergebnis- und Informationsaustausch an und erstellt und pflegt die Projekt-Homepage. Die Gesamtkoordination des Vorhabens übernimmt die Landwirtschaftskammer NRW. | Markus Baumgärtner Tel.: +49 2834-704177 markus.baumgaertner@lwk.nrw.de Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen Nevinghoff 40 48147 Münster | FPNR | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2026 | 2221MT016B | Verbundvorhaben: Fachinformation für Gartenbaubetriebe zur Umstellung auf torffreie und torfreduzierte Kultursubstrate; Teilvorhaben 2: Fachstelle Nord - Akronym: FiniTo | Ziel dieses Verbundvorhabens ist es, die Unternehmen des Gartenbaus für die Verwendung von torfreduzierten oder torffreien Kultursubstraten zu motivieren und sie dazu zu befähigen, ohne dass ihre Wettbewerbsfähigkeit geschwächt wird. Es soll einer großen Anzahl an Betrieben aller Sparten des Erwerbsgartenbaus und der Friedhofsgärtnerei ermöglicht werden, mit der Umstellung der Substrate zu starten, ihren Einsatz zu erweitern und nachhaltig beizubehalten. Um den Informationsbedarf in den Betrieben zu den mit der Substratumstellung verbundenen Fragestellungen möglichst in allen Regionen und Sparten abdecken zu können, werden 5 regionale Fachstellen an bestehenden Versuchs-, Forschungs- und Bildungseinrichtungen des deutschen Gartenbaus eingerichtet und Maßnahmen zum Wissenstransfer durchgeführt. Das Teilvorhaben 2 mit der Fachstelle Nord ist an der Lehr- und Versuchsanstalt für Gartenbau (LVG) Hannover-Ahlem der Landwirtschaftskammer Niedersachsen angegliedert. Die Fachstelle Nord fungiert als Anlaufstelle für die Gartenbauunternehmen aus allen Sparten in Norddeutschland und umfasst als Region die Bundesländer Niedersachsen, Bremen, Hamburg, Schleswig-Holstein und Mecklenburg-Vorpommern. Die Fachstelle bietet die betriebsindividuelle Betreuung der regionalen Praxisbetriebe an und erarbeitet in Zusammenarbeit mit der Gesamtkoordination spartenspezifische Fachinformationen zu den Themen der Substratumstellung. | Prof. Dr. Bernhard Beßler Tel.: +49 511 4005 2151 bernhard.bessler@lwk-niedersachsen.de Landwirtschaftskammer Niedersachsen Mars-la-Tour-Str. 1-13 26121 Oldenburg | FPNR | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2026 | 2221MT016C | Verbundvorhaben: Fachinformation für Gartenbaubetriebe zur Umstellung auf torffreie und torfreduzierte Kultursubstrate; Teilvorhaben 3: Fachstelle Süd und Querschnittstelle Substrate - Akronym: FiniTo | Im Rahmen des Forschungsvorhabens sollen Gartenbaubetriebe aller Fachsparten bei der Umstellung auf torfreduzierte oder torffreie Substrate unterstützt werden. Dies beinhaltet zum einen die kulturbegleitende, fachliche Unterstützung von Gartenbaubetriebe. Hinzu kommt die Erstellung von spartenspezifischen und spartenübergreifenden Informationsmaterialien zum Thema Umstellung auf torfreduzierte oder torffreie Substrate sowie die Durchführungen von Maßnahmen zum Wissenstransfer, um die gesamte Gartenbaubranche für das Thema zu sensibilisieren. Das Teilvorhaben 3 umfasst neben der Konsortiums- übergreifenden Mitarbeit bei der Erarbeitung von Fachinformationen und Maßnahmen zum Wissenstransfer insbesondere die fachliche Unterstützung der Gartenbaubetriebe in der Region Süd (Bayern). Im Rahmen der Erarbeitung von spartenspezifischen Fachinformationen sind im Teilvorhaben 3 zudem die Fachkoordinationen Gemüsejungpflanzen und Friedhofsgartenbau angesiedelt. Zudem ist die Querschnittsstelle Substrate Bestandteil des Teilvorhabens. Die Querschnittsstelle verantwortet vor allem spartenübergreifende Fachinformation und unterstützt die Konsortiums übergreifend acht Fachkoordinationen bei speziellen Fragestellung. Zudem dienst sie allen Fachstellenmitarbeitern im Projektverbund als Ansprechpartner bei komplexen Schadensfällen oder spezielleren Fragen z.B. zur Anpassung der Düngestrategie auf stärker torfreduzierte Substrate. | Dr. Dieter Lohr Tel.: +49 8161 71-3349 dieter.lohr@hswt.de Hochschule Weihenstephan-Triesdorf Zentrum für Forschung und Wissenstransfer Institut für Gartenbau Fachgebiet Pflanzenernährung Am Staudengarten 14 85354 Freising | FPNR | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2026 | 2221MT016D | Verbundvorhaben: Fachinformation für Gartenbaubetriebe zur Umstellung auf torffreie und torfreduzierte Kultursubstrate; Teilvorhaben 4: Fachstelle Süd-West und Querschnittstelle Wissenstransfer - Akronym: FiniTo | Ziel dieses Verbundvorhabens ist es, die Unternehmen des Gartenbaus für die Verwendung von torfreduzierten oder torffreien Kultursubstraten zu motivieren und sie dazu zu befähigen, ohne dass ihre Wettbewerbsfähigkeit geschwächt wird. Es soll einer großen Anzahl an Betrieben aller Sparten des Erwerbsgartenbaus und der Friedhofsgärtnerei ermöglicht werden, mit der Umstellung der Substrate zu starten, ihren Einsatz zu erweitern und nachhaltig beizubehalten. Um den Informationsbedarf in den Betrieben zu den mit der Substratumstellung verbundenen Fragestellungen möglichst in allen Regionen und Sparten abdecken zu können, werden 5 regionale Fachstellen an bestehenden Versuchs-, Forschungs- und Bildungseinrichtungen des deutschen Gartenbaus eingerichtet und Maßnahmen zum Wissenstransfer durchgeführt. Das Teilvorhaben 4 beinhaltet die Fachstelle Süd-West an der LVG Heidelberg, die die Gartenbaubetriebe aus allen Sparten im Einzugsbereich des Gartenbauverbandes Baden-Württemberg-Hessen e.V. sowie in Rheinland-Pfalz und dem Saarland betreut. Neben der betriebsindividuellen Betreuung der regionalen Praxisbetriebe erarbeitet die Fachstelle in Zusammenarbeit mit der Gesamtkoordination spartenspezifische Fachinformationen zu den Themen der Substratumstellung und übernimmt dabei die Fachkoordination in der Sparte Topfkräuter. Das Teilvorhaben 4 beinhaltet zudem die Querschnittsstelle Wissenstransfer. Sie bietet die Technik und die Plattform für den projektinternen und - externen Ergebnis- und Informationsaustausch. Darüber hinaus erstellt und pflegt sie die Projekt-Homepage. | Barbara Degen Tel.: +49 6221 7484-27 barbara.degen@lvg.bwl.de Staatliche Lehr- und Versuchsanstalt für Gartenbau Diebsweg 2 69123 Heidelberg | FPNR | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2026 | 2221MT016E | Verbundvorhaben: Fachinformation für Gartenbaubetriebe zur Umstellung auf torffreie und torfreduzierte Kultursubstrate; Teilvorhaben 5: Fachstelle Ost - Akronym: FiniTo | Ziel dieses Verbundvorhabens ist es, die Unternehmen des Gartenbaus für die Verwendung von torfreduzierten oder torffreien Kultursubstraten zu motivieren und sie dazu zu befähigen, ohne dass ihre Wettbewerbsfähigkeit geschwächt wird. Es soll einer großen Anzahl an Betrieben aller Sparten des Erwerbsgartenbaus und der Friedhofsgärtnerei ermöglicht werden, mit der Umstellung der Substrate zu starten, ihren Einsatz zu erweitern und nachhaltig beizubehalten. Um den Informationsbedarf in den Betrieben zu den mit der Substratumstellung verbundenen Fragestellungen möglichst in allen Regionen und Sparten abdecken zu können, werden 5 regionale Fachstellen an bestehenden Versuchs-, Forschungs- und Bildungseinrichtungen des deutschen Gartenbaus eingerichtet und Maßnahmen zum Wissenstransfer durchgeführt. Das Teilvorhaben 5 umfasst die Einrichtung und den Betrieb der Fachstelle Ost am Sächsischen Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie, Abt. Gartenbau Dresden-Pillnitz. Die Fachstelle fungiert als Anlaufstelle für die Gartenbauunternehmen aus allen Sparten in der Region Ost, bietet die betriebsindividuelle Betreuung der regionalen Praxisbetriebe an und erarbeitet in Zusammenarbeit mit der Gesamtkoordination spartenspezifische Fachinformationen zu den Themen der Substratumstellung. Die Region Ost umfasst geografisch die Bundesländer Berlin, Brandenburg, Sachsen-Anhalt, Thüringen und Sachsen. | Dr. Sven Schubert Tel.: +49 351 2612-8200 sven.schubert@smekul.sachsen.de Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie Pillnitzer Platz 3 01326 Dresden | FPNR | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2026 | 2221MT016F | Verbundvorhaben: Fachinformation für Gartenbaubetriebe zur Umstellung auf torffreie und torfreduzierte Kultursubstrate; Teilvorhaben 6: Querschnittstelle Betriebswirtschaft - Akronym: FiniTo | Ziel dieses Verbundvorhabens ist es, die Unternehmen des Gartenbaus für die Verwendung von torfreduzierten oder torffreien Kultursubstraten zu motivieren und sie dazu zu befähigen, ohne dass ihre Wettbewerbsfähigkeit geschwächt wird. Es soll einer großen Anzahl an Betrieben aller Sparten des Erwerbsgartenbaus und der Friedhofsgärtnerei ermöglicht werden, mit der Umstellung der Substrate zu starten, ihren Einsatz zu erweitern und nachhaltig beizubehalten. Um den Informationsbedarf in den Betrieben zu den mit der Substratumstellung verbundenen Fragestellungen möglichst in allen Regionen und Sparten abdecken zu können, werden 5 regionale Fachstellen an bestehenden Versuchs-, Forschungs- und Bildungseinrichtungen des deutschen Gartenbaus eingerichtet und Maßnahmen zum Wissenstransfer durchgeführt. Das Teilvorhaben 6 bearbeitet die betriebswirtschaftlichen Aspekte der Substratumstellung. Neben der Information für die Fachstellen-Mitarbeiter/innen über betriebswirtschaftliche Themen im Zusammenhang mit einer Umstellung auf torfreduzierte Kultursubstrate werden fortlaufend Fachinformationen zum Einsatz betriebswirtschaftlicher Werkzeuge in der Unternehmensführung erarbeitet, veröffentlicht und um Fachinformationen zur Vermittlung allgemeiner betriebswirtschaftlicher Aspekte ergänzt. Dadurch bietet sich neben der Erarbeitung und Bereitstellung von Fachinformationen und praktischem Anschauungsmaterial in unterschiedlichen Medienformaten zu relevanten betriebswirtschaftlichen Aspekten der Torfreduzierung für alle Sparten des Erwerbsgartenbaus auch die Möglichkeit zur Vernetzung mit der betriebswirtschaftlichen Beratung im Gartenbau. Darüber hinaus wird der fachliche Austausch mit Vertretern der Gartenbaubranche und der Politik ermöglicht, in denen die speziellen wirtschaftlichen Aspekte einer Umstellung auf torfreduzierte bzw. torffreie diskutiert und notwendige und geeignete Fördermaßnahmen abgeleitet werden können. | Prof. Dr. Stefan Krusche Tel.: +49 8161 71-4027 stefan.krusche@hswt.de Hochschule Weihenstephan-Triesdorf - Fakultät Gartenbau und Lebensmitteltechnologie - Institut für Gartenbau Am Staudengarten 8 85354 Freising | FPNR | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2023 | 2221MT017A | Verbundvorhaben: Biomethan und Torfersatzstoff aus Pappelholz - Phase 2; Teilvorhaben 1: Durchführung und Bewertung der Vergärungsversuche - Akronym: PaplGas2 | Pappelholz aus Kurzumtriebsplantagen (KUP) kann als nachwachsender Rohstoff für die Gewinnung erneuerbarer Energien z.B. für die dezentrale Wärmeversorgung zum Einsatz kommen. Die Anwendung von Holzheizungen im städtischen Bereich steht jedoch vor zahlreichen Hürden wie dem Platzbedarf für Heizanlagen und Brennstofflager. Beim Einsatz von Pappelholz-KUP zur Biomethanerzeugung über den Biogasprozess im Rahmen dieses Projekts handelt es sich um einen innovativen Ansatz der energetischen Nutzung dessen Innovationsgrad durch die Kombination mit der stofflichen Nutzung des Holzfaseranteils nach der Gärrestseparation als Torfersatzstoff noch erhöht wird. Der Biogasprozess kann als vorgeschalteter Konditionierungsschritt zur stofflichen Nutzung verstanden werden, der selbst Energie bereitstellt und bei entsprechender Substratkonservierung auch das Potenzial des Holzes an flüchtigen Stoffen ausschöpft. Das Projekt PaplGas2 baut auf der PaplGas-Machbarkeitsstudie auf. | Dr. Britt Schumacher Tel.: +49 341 2434-540 britt.schumacher@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | FPNR | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2023 | 2221MT017B | Verbundvorhaben: Biomethan und Torfersatzstoff aus Pappelholz - Phase 2; Teilvorhaben 2: Mikrobiologische Analyse der Vergärungsversuche - Akronym: PaplGas2 | Pappelholz aus Kurzumtriebsplantagen (KUP) kann als nachwachsender Rohstoff für die Gewinnung erneuerbarer Energien z.B. für die dezentrale Wärmeversorgung zum Einsatz kommen. Die Anwendung von Holzheizungen im städtischen Bereich steht jedoch vor zahlreichen Hürden wie dem Platzbedarf für Heizanlagen und Brennstofflager. Beim Einsatz von Pappelholz-KUP zur Biomethanerzeugung über den Biogasprozess im Rahmen dieses Projekts handelt es sich um einen innovativen Ansatz der energetischen Nutzung. Der Innovationsgrad wird zusätzlich durch die Kombination mit der stofflichen Nutzung des Holzfaseranteils nach der Gärrestseparation als Torfersatzstoff noch erhöht. Der Biogasprozess kann als vorgeschalteter Konditionierungsschritt zur stofflichen Nutzung verstanden werden, der selbst Energie bereitstellt und bei entsprechender Substratkonservierung auch das Potenzial des Holzes an flüchtigen Stoffen ausschöpft. Das Projekt PaplGas2 baut auf der PaplGas-Machbarkeitsstudie auf. | Dr. Heike Sträuber Tel.: +49 341 2434-563 heike.straeuber@ufz.de Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ - Fachbereich Umwelttechnologie - Department Umweltmikrobiologie Permoserstr. 15 04318 Leipzig | FPNR | ||
| 01.04.2022 | 31.03.2025 | 2221MT018A | Verbundvorhaben: Modell- und Demonstrationsvorhaben Hobby-Gartenbau mit torfreduzierten und torffreien Substraten auf Basis nachwachsender Rohstoffe; Teilvorhaben 1: Zielgruppenrecherche und Medienkommunikation - Akronym: HOT | Jährlich werden zwischen 4 und 5 Mio m³ Blumenerden für den deutschen Markt produziert. Der Anteil von Torfersatzstoffen liegt aktuell bei etwa 50%. Gemäß den im Rahmen der Torfminderungsstrategie formulierten Ziele soll dieser Anteil bis 2026 annähernd auf auf null sinken. Das Ziel des Gesamtvorhabens ist es, den Ersatz von Torfprodukten im Hobby-Gartenbau durch torfreduzierte und -freie Substrate auf Basis nachwachsender Rohstoffe zu beschleunigen und effektiv zu begleiten. Die Hauptaufgaben in diesem Teilvorhaben finden im Rahmen von drei Arbeitspaketen statt: AP1 Vor-Ort-Projekte mit Gärtner*innen, AP3 Kommunikation auf Großveranstaltungen sowie AP5 Medienkommunikation. In AP1 werden als Vorbereitungsaktivitäten u.a. qualitative Interviews mit Hobby-Gärtner*innen in verschiedenen Kontexten (Privat- und Kleingarten sowie Urban Gardening) zur Entscheidungsfindung beim Substrat-Bezug geführt. Diese ersten Erkenntnisse sollen mittels einer Q-Sort-Erhebung sowie eines Discrete-Choice-Experimentes vertieft und quantifiziert werden. Darüber hinaus soll der Roll-Out der Kommunikationsmaßnahmen geplant und vorbereitet werden. Umgesetzt werden sollen diese Kommunikationsmaßnahmen u.a. in Form von Infoständen in Innenstädten in ganz Deutschland sowie im Rahmen von Moorführungen. AP3 setzt diese Kommunikationsmaßnahmen auf mehreren Gartenschauen fort: Basierend auf den Ergebnissen aus AP1 und AP2 werden geeignete Materialien sowie Stand-Konzepte entwickelt. Auf den Gartenschauen werden diese in Form von Infoständen und Vorträgen präsentiert und so das Publikum für das Thema sensibilisiert. Im Rahmen von AP5 werden kanalspezifische und z.T. regionalspezifische Kommunikations-Materialen erstellt und über Lokalredaktionen in einschlägigen Medien platziert und so die Aufmerksamkeit für Torfersatzprodukte über lokale und regionale Medien sowie soziale Medien gestärkt. Darüber hinaus werden Inhalte für die Kommunikationskampagne der FNR bereitgestellt. | Prof. Dr. Carsten Herbes Tel.: +49 7022 201-1057 carsten.herbes@hfwu.de Hochschule für Wirtschaft und Umwelt Nürtingen-Geislingen Neckarsteige 6-10 72622 Nürtingen | FPNR | ||
| 01.04.2022 | 31.03.2025 | 2221MT018B | Verbundvorhaben: Modell- und Demonstrationsvorhaben Hobby-Gartenbau mit torfreduzierten und torffreien Substraten auf Basis nachwachsender Rohstoffe; Teilvorhaben 2: Demonstrationsprojekte und Fachinformationen - Akronym: HOT | Jährlich werden zwischen 4 und 5 Mio m³ Blumenerden für den deutschen Markt produziert. Der Anteil von Torfersatzstoffen liegt aktuell bei etwa 50%. Gemäß den im Rahmen der Torfminderungsstrategie formulierten Ziele soll dieser Anteil bis 2026 annähernd auf auf null sinken. Das Ziel des Gesamtvorhabens ist es, den Ersatz von Torfprodukten im Hobby-Gartenbau durch torfreduzierte und -freie Substrate auf Basis nachwachsender Rohstoffe zu beschleunigen und effektiv zu begleiten. Im Rahmen des Teilprojektes 2 wird ein Reallabor mit Hobbygärtnern aus unterschiedlichen Kontexten (Mitglieder von Gartenbauvereinen, Privatpersonen sowie Urban-Gardening-Projekten) aufgebaut. Die Hobbygärtner agieren in dem auf drei Jahre angelegten Reallabor als Bürgerwissenschaftler. In den ersten beiden Jahren erproben sie unterschiedliche torfreduzierte und torffreie Blumenerden und dokumentieren ihre Erfahrungen in einer Tagebuchstudie. Basierend auf diesen Erfahrungen sowie dem Kulturerfolg der Teilnehmer erarbeitet die HSWT einen Handlungsleitfaden in dem beschrieben wird, was bei torfreduzierten bzw. torffreien Blumenerden besonders beachtet werden muss. Diesen Handlungsleitfaden sollen die Teilnehmer des Reallabors im dritten Projektjahr möglichst gut umsetzen. Begleitet wird das Reallabor von Schau- und Demonstrationspflanzungen. Neben der Absicherung der Ergebnisse aus dem Reallabor dienen diese Pflanzungen dem Wissenstransfer und der Öffentlichkeitsarbeit. Im letzten Projektabschnitt werden alle Erkenntnisse zusammengeführt und darauf aufbauend Unterlagen für Präsenz- und Onlineschulungsangebote erarbeitet. Zudem soll eine Browser-basierte oder mobile App entwickelt werden, die Hobbygärtner dabei unterstützen soll, typische Schwierigkeiten im Umgang mit torfreduzierten und torffreien Blumenerden besser zu meistern. | Dr. Dieter Lohr Tel.: dieter.lohr@hswt.de Hochschule Weihenstephan-Triesdorf Institut für Gartenbau Am Staudengarten 14 85354 Freising | FPNR | ||
| 01.02.2022 | 31.01.2025 | 2221MT018C | Verbundvorhaben: Modell- und Demonstrationsvorhaben Hobby-Gartenbau mit torfreduzierten und torffreien Substraten auf Basis nachwachsender Rohstoffe; Teilvorhaben 3: Marketingempfehlungen - Akronym: HOT | Jährlich werden zwischen 4 und 5 Mio m³ Blumenerden für den deutschen Markt produziert. Der Anteil von Torfersatzstoffen liegt aktuell bei etwa 50%. Gemäß den im Rahmen der Torfminderungsstrategie formulierten Ziele soll dieser Anteil bis 2026 annähernd auf auf null sinken. Das Ziel des Gesamtvorhabens ist es, den Ersatz von Torfprodukten im Hobby-Gartenbau durch torfreduzierte und -freie Substrate auf Basis nachwachsender Rohstoffe zu beschleunigen und effektiv zu begleiten. Inhaltlich befassen sich die beiden Arbeitspakete mit den Hauptaufgaben dieses Teilvorhabens: AP4 "Vor-Ort-Projekte mit Hersteller*innen und Handel" und AP6 "Anwendungsbegleitung über eine App (oder Browser-basierte Lösung)". AP4 baut auf die Erkenntnisse aus den Interviews mit Hobby-Gärtner*innen, den Choice-Experimenten und dem Reallabor aus AP1 auf, und setzt diese in Kombination mit den Erfahrungen aus den Schaupflanzungen in AP2 in Marketingempfehlungen um. Im Rahmen dieses Arbeitspakets werden zur Gestaltung der Marketingstrategie Seminare mit Akteuren auf der Herstellerseite veranstaltet. Die gewonnenen Erkenntnisse vor allem zum Dünge- und Gießverhalten werden zur Erstellung von Fortbildungsmaterial in Onlineform verwendet, um diese für Schulungen von Verkaufspersonal und als Information für Verbraucher*innen bereitzustellen. In AP6 wird das Wissen aus dem Reallabor (AP1) und den Demonstrationsprojekten (AP2) verwertet, um Nutzer*innen eine Entscheidungshilfe bei der Anwendung von torfreduzierten bzw. torffreien Pflanzerden zu bieten. Ziel ist die Entwicklung einer digitalen Oberfläche (App oder Browser-basierte Lösung), die von den Teilnehmer*innen im Reallabor einem Praxistest unterzogen und anschließend Interessierten frei zugänglich zur Verfügung gestellt wird. Der Fokus liegt dabei vor allem in Hinblick auf eine Hilfestellung zur Düngeranwendung und dem Gießverhalten bei unterschiedlichen Substratzusammensetzungen sowie verschiedenen Pflanzenarten. | Prof. Dr. Klaus Menrad Tel.: +49 9421 187-200 klaus.menrad@hswt.de Hochschule Weihenstephan-Triesdorf - Professur für Marketing und Management Nachwachsender Rohstoffe Am Essigberg 3 94315 Straubing | FPNR | ||
| 01.02.2022 | 31.01.2025 | 2221MT018D | Verbundvorhaben: Modell- und Demonstrationsvorhaben Hobby-Gartenbau mit torfreduzierten und torffreien Substraten auf Basis nachwachsender Rohstoffe; Teilvorhaben 4: Reallabor und Schulungen - Akronym: HOT | Jährlich werden zwischen 4 und 5 Mio m³ Blumenerden für den deutschen Markt produziert. Der Anteil von Torfersatzstoffen liegt aktuell bei etwa 50%. Gemäß den im Rahmen der Torfminderungsstrategie formulierten Ziele soll dieser Anteil bis 2026 annähernd auf auf null sinken. Das Ziel des Gesamtvorhabens ist es, den Ersatz von Torfprodukten im Hobby-Gartenbau durch torfreduzierte und -freie Substrate auf Basis nachwachsender Rohstoffe zu beschleunigen und effektiv zu begleiten. Die inhaltlichen Hauptaufgaben in diesem Teilvorhaben finden im Rahmen von zwei Arbeitspaketen (AP) statt: AP1 "Vor-Ort-Projekte mit Gärtner*innen" und AP4 "Vor-Ort-Projekte mit Herstellern und Handel". In AP1 werden in Reallaboren in mehreren Städten und in drei Kontexten (Privatgärten, Obst- und Gartenbauvereine sowie Urban Gardening) das Verwendungsverhalten und Pflanzenwachstum untersucht. Hierzu wird eine Tagebuchstudie entworfen und durchgeführt. Dabei sollen ca. 45 Teilnehmenden für 3 Saisons ihr Pflegeverhalten, den Kulturerfolg und ihre Erfahrungen mit den torffreien oder torfreduzierten Substraten dokumentieren. Zudem werden Schulungen von Hobby-Gärtner*innen in den drei Kontexten (Online & Präsenz) durchgeführt, um Hilfestellungen bei der Anwendung von torffreien oder torfreduzierten Substraten zu geben und Anwendungsfehler präventiv zu vermeiden. In AP4 werden die der Erfahrungen in der Verwendung aus AP1 und AP2 zusammengetragen. Darauf basierend werden Schulungen von Verkaufspersonal in Gartencentern und Baumärkten konzipiert und durchgeführt, um diese in Marketing und Vertrieb von Torfersatzprodukten zu unterstützen. | Dr. Maria Lippl Tel.: +49 9421-869-99-64 lippl@green-survey.de GreenSurvey-Institut für Marktforschung Prof. Dr. Menrad GmbH Europaring 4 94315 Straubing | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2221MT020A | Verbundvorhaben: Ertragssteigerung, Massenproduktion und Ausbringung von Saatgut als Start für den großflächigen Anbau von Torfmoos-Biomasse in Paludikultur; Teilvorhaben 1: Produktivitätssteigerung von Torfmoosen auf Provenienz- und Artebene durch Feldtests - Akronym: MOOSstart | Torfmoos-Paludikultur bietet die einzigartige Möglichkeit, die CO2-Emissionen aus den Moorböden durch Wiedervernässung auf null zu reduzieren, die Verwendung von fossilem Torf zu beenden und gleichzeitig die Verfügbarkeit von hochwertigen Substratrohstoffen für den Erwerbsgartenbau sicherzustellen. Der erste Teil in der Produktionskette beim Torfmoos-Anbau ist die Herstellung von Saatgut. Im Vorgängerprojekt MOOSzucht wurde eine Methode zur axenischen Vermehrung von vegetativem Ausgangsmaterial in Bioreaktoren entwickelt – ein technologischer Durchbruch. Im geplanten Verbundprojekt MOOSstart soll der Herstellungsprozess etabliert werden, um im Anschluss kommerzialisiert werden zu können. Dafür ist die Entwicklung eines low-cost-Bioreaktors auf Basis der bisherigen Erfahrungen geplant. Zukünftig kann die Saatgutproduktion dezentral in den Regionen erfolgen, die für den Torfmoos-Anbau geeignet sind (v. a. Hochmoorbereichen NW-DE und Alpenvorland). Deshalb ist im Verbundvorhaben MOOSstart geplant, einen ersten low-cost-Bioreaktor in einem potentiellen Produktionsbetrieb in Niedersachsen aufzustellen und hier einen ersten Testlauf durchzuführen. Da sich die Struktur des im Bioreaktor produzierten Saatgutes maßgeblich von den bisher verwendeten, zerkleinerten Torfmoosen unterscheidet, ist eine Anpassung bzw. Neuentwicklung einer Ausbringtechnik notwendig. Für die Rentabilität des Torfmoos-Anbaus sind die Ernteerträge bedeutend. Deshalb ist im geplanten Vorhaben die Torfmoos-Produktivität ein weiterer Fokus, die mit bewährten und neuartigen Ansätzen erhöht bzw. validiert werden soll. Die angestrebten Projektergebnisse sollen zur Transformation hin zu einer klimaneutralen Moornutzung und Substratwirtschaft beitragen und so die Vorreiterrolle Deutschlands hinsichtlich Torfmoos-Anbau und der Produktion von Substraten stärken. | Dr. Greta Gaudig Tel.: +49 3834 420-4692 gaudig@uni-greifswald.de Universität Greifswald - Institut für Botanik und Landschaftsökologie Soldmannstr. 15 17489 Greifswald | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2221MT020B | Verbundvorhaben: Ertragssteigerung, Massenproduktion und Ausbringung von Saatgut als Start für den großflächigen Anbau von Torfmoos-Biomasse in Paludikultur; Teilvorhaben 2: Produktivitätssteigerung von Torfmoosen auf molekularer Ebene - Akronym: MOOSstart | Torfmoos-Paludikultur bietet die einzigartige Möglichkeit, die CO2-Emissionen aus den Moorböden durch Wiedervernässung auf null zu reduzieren, die Verwendung von fossilem Torf zu beenden und gleichzeitig die Verfügbarkeit von hochwertigen Substratrohstoffen für den Erwerbsgartenbau sicherzustellen. Der erste Teil in der Produktionskette beim Torfmoos-Anbau ist die Herstellung von Saatgut. Im Vorgängerprojekt MOOSzucht wurde eine Methode zur axenischen Vermehrung von vegetativem Ausgangsmaterial in Bioreaktoren entwickelt – ein technologischer Durchbruch. Im geplanten Verbundprojekt MOOSstart soll der Herstellungsprozess etabliert werden, um im Anschluss kommerzialisiert werden zu können. Dafür ist die Entwicklung eines low-cost-Bioreaktors auf Basis der bisherigen Erfahrungen geplant. Zukünftig kann die Saatgutproduktion dezentral in den Regionen erfolgen, die für den Torfmoos-Anbau geeignet sind (v. a. Hochmoorbereichen NW-DE und Alpenvorland). Deshalb ist im Verbundvorhaben MOOSstart geplant, einen ersten low-cost-Bioreaktor in einem potentiellen Produktionsbetrieb in Niedersachsen aufzustellen und hier einen ersten Testlauf durchzuführen. Da sich die Struktur des im Bioreaktor produzierten Saatgutes maßgeblich von den bisher verwendeten, zerkleinerten Torfmoosen unterscheidet, ist eine Anpassung bzw. Neuentwicklung einer Ausbringtechnik notwendig. Für die Rentabilität des Torfmoos-Anbaus sind die Ernteerträge bedeutend. Deshalb ist im geplanten Vorhaben die Torfmoos-Produktivität ein weiterer Fokus, die mit bewährten und neuartigen Ansätzen erhöht bzw. validiert werden soll. Die angestrebten Projektergebnisse sollen zur Transformation hin zu einer klimaneutralen Moornutzung und Substratwirtschaft beitragen und so die Vorreiterrolle Deutschlands hinsichtlich Torfmoos-Anbau und der Produktion von Substraten stärken. | Prof. Dr. Ralf Reski Tel.: +49 761 203-6969 ralf.reski@biologie.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Biologie - Institut für Biologie II - Pflanzenbiotechnologie Schänzlestr. 1 79104 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2221MT020C | Verbundvorhaben: Ertragssteigerung, Massenproduktion und Ausbringung von Saatgut als Start für den großflächigen Anbau von Torfmoos-Biomasse in Paludikultur; Teilvorhaben 3: Etablierung eines Produktionsprozesses von Torfmoos-Saatgut im low cost- Bioreaktor, ökonomische Bewertung - Akronym: MOOSstart | Torfmoos-Paludikultur bietet die einzigartige Möglichkeit, die CO2-Emissionen aus den Moorböden durch Wiedervernässung auf null zu reduzieren, die Verwendung von fossilem Torf zu beenden und gleichzeitig die Verfügbarkeit von hochwertigen Substratrohstoffen für den Erwerbsgartenbau sicherzustellen. Der erste Teil in der Produktionskette beim Torfmoos-Anbau ist die Herstellung von Saatgut. Im Vorgängerprojekt MOOSzucht wurde eine Methode zur axenischen Vermehrung von vegetativem Ausgangsmaterial in Bioreaktoren entwickelt – ein technologischer Durchbruch. Im geplanten Verbundprojekt MOOSstart soll der Herstellungsprozess etabliert werden, um im Anschluss kommerzialisiert werden zu können. Dafür ist die Entwicklung eines low-cost-Bioreaktors auf Basis der bisherigen Erfahrungen geplant. Zukünftig kann die Saatgutproduktion dezentral in den Regionen erfolgen, die für den Torfmoos-Anbau geeignet sind (v. a. Hochmoorbereichen NW-DE und Alpenvorland). Deshalb ist im Verbundvorhaben MOOSstart geplant, einen ersten low-cost-Bioreaktor in einem potentiellen Produktionsbetrieb in Niedersachsen aufzustellen und hier einen ersten Testlauf durchzuführen. Da sich die Struktur des im Bioreaktor produzierten Saatgutes maßgeblich von den bisher verwendeten, zerkleinerten Torfmoosen unterscheidet, ist eine Anpassung bzw. Neuentwicklung einer Ausbringtechnik notwendig. Für die Rentabilität des Torfmoos-Anbaus sind die Ernteerträge bedeutend. Deshalb ist im geplanten Vorhaben die Torfmoos-Produktivität ein weiterer Fokus, die mit bewährten und neuartigen Ansätzen erhöht bzw. validiert werden soll. Die angestrebten Projektergebnisse sollen zur Transformation hin zu einer klimaneutralen Moornutzung und Substratwirtschaft beitragen und so die Vorreiterrolle Deutschlands hinsichtlich Torfmoos-Anbau und der Produktion von Substraten stärken. | Prof. Dr. Claudia Grewe Tel.: +49 3496672551 claudia.grewe@hs-anhalt.de Hochschule Anhalt Bernburger Str. 55 06366 Köthen (Anhalt) | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2221MT020D | Verbundvorhaben: Ertragssteigerung, Massenproduktion und Ausbringung von Saatgut als Start für den großflächigen Anbau von Torfmoos-Biomasse in Paludikultur; Teilvorhaben 4: Praxistest des low-cost Bioreaktors und Ausbringung von Torfmoos-Saatgut - Akronym: MOOSstart | Torfmoos-Paludikultur bietet die einzigartige Möglichkeit, die CO2-Emissionen aus den Moorböden durch Wiedervernässung auf null zu reduzieren, die Verwendung von fossilem Torf zu beenden und gleichzeitig die Verfügbarkeit von hochwertigen Substratrohstoffen für den Erwerbsgartenbau sicherzustellen. Der erste Teil in der Produktionskette bei der Torfmoos-Paludikultur ist die Herstellung von Saatgut. Im Vorgängerprojekt MOOSzucht wurde eine Methode zur axenischen Vermehrung von vegetativem Ausgangsmaterial in Bioreaktoren entwickelt – ein technologischer Durchbruch. Im geplanten Verbundprojekt MOOSstart soll der Herstellungsprozess etabliert werden, um im Anschluss kommerzialisiert werden zu können. Dafür ist die Entwicklung eines low-cost-Bioreaktors auf Basis der bisherigen Erfahrungen geplant. Zukünftig kann die Saatgutproduktion dezentral in den Regionen erfolgen, die für Torfmoos-Paludikultur geeignet sind (v. a. Hochmoorbereichen NW-DE und Alpenvorland). Deshalb ist im Verbundvorhaben MOOSstart geplant, einen ersten low-cost-Bioreaktor in einem potentiellen Produktionsbetrieb in Niedersachsen aufzustellen und hier einen ersten Testlauf durchzuführen. Da sich die Struktur des im Bioreaktor produzierten Saatgutes maßgeblich von den bisher verwendeten, zerkleinerten Torfmoosen unterscheidet, ist eine Anpassung bzw. Neuentwicklung einer Ausbringtechnik notwendig. Für die Rentabilität von Torfmoos-Paludikultur sind die Ernteerträge bedeutend. Deshalb ist im geplanten Vorhaben die Torfmoos-Produktivität ein weiterer Fokus, die mit bewährten und neuartigen Ansätzen erhöht bzw. validiert werden soll. Die angestrebten Projektergebnisse sollen zur Transformation hin zu einer klimaneutralen Moornutzung und Substratwirtschaft beitragen und so die Vorreiterrolle Deutschlands hinsichtlich Torfmoos-Paludikultur und der Produktion von Substraten stärken. | Dr. Christian Schade Tel.: + 49 4224 9214-19 c.schade@ni-ra.de Niedersächsische Rasenkulturen NIRA GmbH & Co. KG Annen Nr. 3 27243 Groß Ippener | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2221NR005X | Kombination biobasierter Bausteine zur Synthese Linker-basierter Mehrkomponenten-Tenside - Akronym: CombiOne | Auf Basis biogener Rohstoffe stehen Bausteine wie Zucker, Aminosäuren oder Lipide in großen Mengen zur Verfügung. Aus diesen Intermediaten sollen neue "High-Performance" Produkte synthetisiert werden, um den Anteil nachwachsender Rohstoffe in der heimischen Spezialchemie zu erhöhen und die Wertschöpfung nachwachsender Rohstoffe zu verbessern. Ziel ist es maßgeschneiderte amphiphile Moleküle mit einem breiten Anwendungspotential als Lösungsvermittler, Tenside oder Emulgatoren bereitzustellen. Über kombinierte chemische und biokatalytische Synthesewege sind neue Moleküle in einer breiten Strukturvariation zugänglich, die analytisch und physikochemisch hinsichtlich ihres Anwendungspotentials charakterisiert und selektiert werden sollen. | Prof. Dr. Ulrich Schörken Tel.: +49 214 32831-4610 ulrich.schoerken@th-koeln.de Technische Hochschule Köln - Campus Leverkusen - Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften Campusallee 1 51379 Leverkusen | FPNR | ||
| 01.07.2021 | 30.06.2024 | 2221NR008A | Verbundvorhaben: Produktivitätsvergleich von Fichte, Kiefer und Douglasie entlang eines großräumigen, deutschlandweiten Standortgradienten; Teilvorhaben 1: Produktivitätsvergleich von Fichte und Douglasie - Akronym: ProFiKiD | Infolge des Klimawandels haben sich die Wuchsbedingungen für die Fichte bereits so verschlechtert, dass sie in planaren und kollinen Höhenlagen zunehmend ausfällt. Bei der Suche nach Baumartenalternativen ist zu beachten, dass Laubbaumarten i.d.R. ertragsschwächer sind und die Weißtanne in den genannten Bereichen ebenfalls bereits ausfällt. Damit bleibt kommt vor allem die Douglasie als Ersatz in Frage. Neben einer höheren Toleranz gegenüber Trockenphasen wird bei dieser Baumart allgemein von einer gegenüber der Fichte deutlich höheren Produktivität ausgegangen. Für die Versorgung des Marktes mit Nadelstammholz ist dies von großer Bedeutung. Außerdem könnte der Anbau von Douglasie zur Substitution der Fichte auf den betroffenen Standorten wegen der mindestens ebenso hohen CO2-Bindung zu einer nachhaltigen Sicherung der Klimaschutzwirkung der Wälder beitragen. Bislang ist allerdings kaum untersucht, in wieweit die Mehrleistung der Douglasie standörtlich variiert. Auch ist ungeklärt, ob das Leistungsniveau von Douglasie und Fichte einer zeitlichen Veränderung unterliegt, wie die beiden Baumarten bei gleicher Umweltveränderung reagieren und welche Wachstumsreaktionen auch unter dem Einfluss des Klimawandels in Zukunft zu erwarten sein werden. Die Ausrichtung des Projektes liegt damit sowohl auf einer Analyse der gegenwärtigen Leistungsfähigkeit von Fichte und Douglasie auf vergleichbaren Standorten, als auch auf der Entwicklung von Szenarien, die für Holzaufkommensprognosen für Nadelrundholz bedeutsam sind. Grundlage hierfür sind Wachstumsdaten von Versuchsflächen entlang eines Gradienten von Nordost- bis Südwestdeutschland. Neben der Analyse der räumlichen Variabilität der auszuwertenden Wachstumsdaten soll insbesondere auch die zeitliche Dynamik der Bonitätsveränderung der beiden Baumarten und ihre Relation zueinander untersucht und daraus ein zeitlich und räumlich kombiniertes, umweltsensitives Wachstumsmodell für Fichte und Douglasie entwickelt werden. | Prof. Dr. Ulrich Kohnle Tel.: +49 761 4018-757 ulrich.kohnle@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg - Abt. Waldwachstum Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 01.07.2021 | 30.06.2024 | 2221NR008B | Verbundvorhaben: Produktivitätsvergleich von Fichte, Kiefer und Douglasie entlang eines großräumigen, deutschlandweiten Standortgradienten; Teilvorhaben 2: Produktivitätsvergleich von Kiefer und Douglasie - Akronym: ProFiKiD | Die Kiefer ist nach wie vor die dominierende Baumart in weiten Bereichen des norddeutschen Tieflandes. Allerdings sind großflächige und strukturarme Kiefernreinbestände stark durch biotische Risiken und Waldbrand gefährdet. Die Notwendigkeit für einen Waldumbau ergibt sich bei der Kiefer daher zum einen durch die Auswirkungen des Klimawandels und die in der heutigen Beurteilung mäßige Wuchs- und Wertleistung aber auch durch die grundsätzlich hohe Gefährdung durch verschiedene Risikofaktoren. Als eine der wichtigsten Alternativbaumarten wird die Douglasie beurteilt. Bisher ist allerdings kaum untersucht, in wieweit die Mehrleistung der Douglasie gegenüber der Kiefer standörtlich variiert. Auch ist ungeklärt, ob das Leistungsniveau von Douglasie und Kiefer einer zeitlichen Veränderung unterliegt und welche Wachstumsreaktionen unter dem Einfluss des Klimawandels in Zukunft zu erwarten sein werden. Die Ausrichtung des Teilvorhabens liegt damit sowohl auf einer Analyse der gegenwärtigen Leistungsfähigkeit von Kiefer und Douglasie auf vergleichbaren Standorten, als auch auf der Entwicklung von Modellansätzen, die für Holzaufkommensprognosen bedeutsam sind. In vielen Studien wird bisher ein Modellierungsansatz verwendet, bei dem entlang eines räumlichen Gradienten festgestellte Wachstumsunterschiede für eine zeitliche Prognose unter Klimawandel verwendet werden - ohne dass allerdings die Zulässigkeit eines solchen Analogieschlusses hinreichend belegt ist. Neben der Analyse der räumlichen Variabilität der auszuwertenden Wachstumsdaten soll daher insbesondere auch die zeitliche Dynamik der Bonitätsveränderung untersucht, und auf der Basis dieser Erkenntnisse umweltsensitive zeitlich-räumlich strukturierte Wachstumsmodelle für Kiefer und Douglasie entwickelt werden. Neben der rein statistischen Validierung der Modelle erfolgen abschließend Sensitivitäts- und Szenariosimulationen entlang von räumlichen und zeitlichen Gradienten unter Klimawandel. | Dr. Matthias Schmidt Tel.: +49 551 69401-110 matthias.schmidt@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | FPNR | ||
| 15.04.2021 | 31.05.2024 | 2221NR009A | Verbundvorhaben: Strategien zur Erzeugung von Wertholz; Teilvorhaben 1: Entwicklung eines molekularbiologischen Schnelltests zur frühen Identifizierung der Riegelung am lebenden Baum - Akronym: Wertholz | Besondere und wertgebende Holzmaserungen sind eine Laune der Natur. Sie entstehen durch Wachstumsanomalien, die den Faserverlauf beeinflussen. Das Ergebnis sind Hölzer mit sehr dekorativen Maserungen, die aufgrund ihrer Beliebtheit und ihres seltenen Vorkommens zu den teuersten Werthölzern gehören. Beispiele für solche Maserungen sind die Riegelung verschiedener Hölzer, die Maserpappel oder der Vogelaugenahorn. Das Ziel des Projektvorhabens ist die Erhöhung des Wertschöpfungspotentials der Wertholznutzung durch Anwendung eines innovativen Konzepts. Hierzu sollen Methoden zur Identifizierung, Erhaltung (einschließlich Kryokonservierung), Vermehrung und Verwertung von Wertholzbäumen mit besonderen und wertgebenden Maserungen erarbeitet werden. Eine bereits vorhandene Riegelahorn-Sammlung soll zu einer Wertholz-Sammlung ausgebaut werden, indem neue interessante Wertholzbäume im Bundesgebiet gesammelt werden, deren Stämme auf Wertholzsubmissionen angeboten werden. Erfolgreich in Kultur genommenes Material dient der Entwicklung von kommerziell anwendbaren Mikrovermehrungsprotokollen. Das erzeugte Pflanzenmaterial soll als hochpreisiges Vermehrungsgut vermarktet werden. Für die Zulassung als geprüftes Vermehrungsgut nach FoVG werden bundesweite Klonprüfungen angelegt. Für eine frühzeitige Verwertung des Klonmaterials wird eine vorläufige Zulassung angestrebt. Dem Verbund steht mit Eltern und Nachkommen auf Versuchsflächen einmaliges Material zur Verfügung, an dem die Vererbbarkeit der Riegelung untersucht werden soll. Außerdem soll mit diesem Material eine vergleichende Transkriptomanalyse durchgeführt werden, um differentiell exprimierte Gene im holzbildenden Kambium in geriegelten und schlichten Bergahorn zu identifizieren. Die Ergebnisse sollen dazu verwendet werden, Strategien für einen molekularbiologischen Frühtest auf Riegelung zu entwickeln, um eine frühe Erkennung der Eigenschaft Riegelung am lebenden Baum zu ermöglichen. | Dr. Michael Wallbraun Tel.: +49 6321 671-1350 michael.wallbraun@agroscience.rlp.de RLP AgroScience GmbH Breitenweg 71 67435 Neustadt an der Weinstraße | FPNR | ||
| 01.06.2021 | 31.05.2024 | 2221NR009B | Verbundvorhaben: Strategien zur Erzeugung von Wertholz; Teilvorhaben 2: Sammlung, Erhaltung und in-vitro-Vermehrung von Wertholzbäumen mit besonderen Holzmerkmalen - Akronym: Wertholz | Besondere und wertgebende Holzmaserungen sind eine Laune der Natur. Sie entstehen durch Wachstumsanomalien, die den Faserverlauf beeinflussen. Das Ergebnis sind Hölzer mit sehr dekorativen Maserungen, die aufgrund ihrer Beliebtheit und ihres seltenen Vorkommens zu den teuersten Werthölzern gehören. Beispiele für solche Maserungen sind die Riegelung verschiedener Hölzer, die Maserpappel oder der Vogelaugenahorn. Das Ziel des Projektvorhabens ist die Erhöhung des Wertschöpfungspotentials der Wertholznutzung durch Anwendung eines innovativen Konzepts. Hierzu sollen Methoden zur Identifizierung, Erhaltung (einschließlich Kryokonservierung), Vermehrung und Verwertung von Wertholzbäumen mit besonderen und wertgebenden Maserungen erarbeitet werden. Eine bereits vorhandene Riegelahorn-Sammlung soll zu einer Wertholz-Sammlung ausgebaut werden, indem neue interessante Wertholzbäume im Bundesgebiet gesammelt werden, deren Stämme auf Wertholzsubmissionen angeboten werden. Erfolgreich in Kultur genommenes Material dient der Entwicklung von kommerziell anwendbaren Mikrovermehrungsprotokollen. Das erzeugte Pflanzenmaterial soll als hochpreisiges Vermehrungsgut vermarktet werden. Für die Zulassung als geprüftes Vermehrungsgut nach FoVG werden bundesweite Klonprüfungen angelegt. Für eine frühzeitige Verwertung des Klonmaterials wird eine vorläufige Zulassung angestrebt. Dem Verbund steht mit Eltern und Nachkommen auf Versuchsflächen einmaliges Material zur Verfügung, an dem die Vererbbarkeit der Riegelung untersucht werden soll. Außerdem soll mit diesem Material eine vergleichende Transkriptomanalyse durchgeführt werden, um differentiell exprimierte Gene im holzbildenden Kambium in geriegelten und schlichten Bergahorn zu identifizieren. Die Ergebnisse sollen dazu verwendet werden, Strategien für einen molekularbiologischen Frühtest auf Riegelung zu entwickeln, um eine frühe Erkennung der Eigenschaft Riegelung am lebenden Baum zu ermöglichen. | Dr. Aki Michael Höltken Tel.: +49 5541 700416 aki.hoeltken@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt - Abt. C-Waldgenressourcen Professor-Oelkers-Str. 6 34346 Hann. Münden | FPNR | ||
| 01.06.2021 | 31.05.2024 | 2221NR009C | Verbundvorhaben: Strategien zur Erzeugung von Wertholz; Teilvorhaben 3: Erarbeitung einer sicheren Methode zur Identifizierung der gesammelten Klone mit Hilfe molekularer Marker sowie Analyse von geriegeltem Holz zur Untersuchung des Vererbungsmodus der Riegelung - Akronym: Wertholz | Besondere und wertgebende Holzmaserungen sind eine Laune der Natur. Sie entstehen durch Wachstumsanomalien, die den Faserverlauf beeinflussen. Das Ergebnis sind Hölzer mit sehr dekorativen Maserungen, die aufgrund ihrer Beliebtheit und ihres seltenen Vorkommens zu den teuersten Werthölzern gehören. Beispiele für solche Maserungen sind die Riegelung verschiedener Hölzer, die Maserpappel oder der Vogelaugenahorn. Das Ziel des Projektvorhabens ist die Erhöhung des Wertschöpfungspotentials der Wertholznutzung durch Anwendung eines innovativen Konzepts. Hierzu sollen Methoden zur Identifizierung, Erhaltung (einschließlich Kryokonservierung), Vermehrung und Verwertung von Wertholzbäumen mit besonderen und wertgebenden Maserungen erarbeitet werden. Eine bereits vorhandene Riegelahorn-Sammlung soll zu einer Wertholz-Sammlung ausgebaut werden, indem neue interessante Wertholzbäume im Bundesgebiet gesammelt werden, deren Stämme auf Wertholzsubmissionen angeboten werden. Erfolgreich in Kultur genommenes Material dient der Entwicklung von kommerziell anwendbaren Mikrovermehrungsprotokollen. Das erzeugte Pflanzenmaterial soll als hochpreisiges Vermehrungsgut vermarktet werden. Für die Zulassung als geprüftes Vermehrungsgut nach FoVG werden bundesweite Klonprüfungen angelegt. Für eine frühzeitige Verwertung des Klonmaterials wird eine vorläufige Zulassung angestrebt. Dem Verbund steht mit Eltern und Nachkommen auf Versuchsflächen einmaliges Material zur Verfügung, an dem die Vererbbarkeit der Riegelung untersucht werden soll. Außerdem soll mit diesem Material eine vergleichende Transkriptomanalyse durchgeführt werden, um differentiell exprimierte Gene im holzbildenden Kambium in geriegelten und schlichten Bergahorn zu identifizieren. Die Ergebnisse sollen dazu verwendet werden, Strategien für einen molekularbiologischen Frühtest auf Riegelung zu entwickeln, um eine frühe Erkennung der Eigenschaft Riegelung am lebenden Baum zu ermöglichen. | Volker Schneck Tel.: +49 33433 157-179 volker.schneck@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik Eberswalder Chaussee 3 a 15377 Waldsieversdorf | FPNR | ||
| 01.06.2021 | 31.05.2024 | 2221NR009D | Verbundvorhaben: Strategien zur Erzeugung von Wertholz; Teilvorhaben 4: Entwicklung kommerziell nutzbarer in-vitro Vermehrungsprotokolle (anderer Baumarten mit Riegelung bzw. Maserung) - Akronym: WERTHOLZ | Besondere und wertgebende Holzmaserungen sind eine Laune der Natur. Sie entstehen durch Wachstumsanomalien, die den Faserverlauf beeinflussen. Das Ergebnis sind Hölzer mit sehr dekorativen Maserungen, die aufgrund ihrer Beliebtheit und ihres seltenen Vorkommens zu den teuersten Werthölzern gehören. Beispiele für solche Maserungen sind die Riegelung verschiedener Hölzer, die Maserpappel oder der Vogelaugenahorn. Das Ziel des Projektvorhabens ist die Erhöhung des Wertschöpfungspotentials der Wertholznutzung durch Anwendung eines innovativen Konzepts. Hierzu sollen Methoden zur Identifizierung, Erhaltung (einschließlich Kryokonservierung), Vermehrung und Verwertung von Wertholzbäumen mit besonderen und wertgebenden Maserungen erarbeitet werden. Eine bereits vorhandene Riegelahorn-Sammlung soll zu einer Wertholz-Sammlung ausgebaut werden, indem neue interessante Wertholzbäume im Bundesgebiet gesammelt werden, deren Stämme auf Wertholzsubmissionen angeboten werden. Erfolgreich in Kultur genommenes Material dient der Entwicklung von kommerziell anwendbaren Mikrovermehrungsprotokollen. Das erzeugte Pflanzenmaterial soll als hochpreisiges Vermehrungsgut vermarktet werden. Für die Zulassung als geprüftes Vermehrungsgut nach FoVG werden bundesweite Klonprüfungen angelegt. Für eine frühzeitige Verwertung des Klonmaterials wird eine vorläufige Zulassung angestrebt. Dem Verbund steht mit Eltern und Nachkommen auf Versuchsflächen einmaliges Material zur Verfügung, an dem die Vererbbarkeit der Riegelung untersucht werden soll. Außerdem soll mit diesem Material eine vergleichende Transkriptomanalyse durchgeführt werden, um differentiell exprimierte Gene im holzbildenden Kambium in geriegelten und schlichten Bergahorn zu identifizieren. Die Ergebnisse sollen dazu verwendet werden, Strategien für einen molekularbiologischen Frühtest auf Riegelung zu entwickeln, um eine frühe Erkennung der Eigenschaft Riegelung am lebenden Baum zu ermöglichen. | Lothar Schatz Tel.: +49 711 860083-12 schatz@reinhold-hummel.de Reinhold Hummel GmbH + Co. KG Köstlinstr. 121 70499 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.06.2021 | 31.05.2024 | 2221NR009E | Verbundvorhaben: Strategien zur Erzeugung von Wertholz; Teilvorhaben 5: Entwicklung kommerziell nutzbarer in-vitro-Vermehrungsprotokolle (neue Riegel-Ahorn-Klone) - Akronym: Wertholz | Besondere und wertgebende Holzmaserungen sind eine Laune der Natur. Sie entstehen durch Wachstumsanomalien, die den Faserverlauf beeinflussen. Das Ergebnis sind Hölzer mit sehr dekorativen Maserungen, die aufgrund ihrer Beliebtheit und ihres seltenen Vorkommens zu den teuersten Werthölzern gehören. Beispiele für solche Maserungen sind die Riegelung verschiedener Hölzer, die Maserpappel oder der Vogelaugenahorn. Das Ziel des Projektvorhabens ist die Erhöhung des Wertschöpfungspotentials der Wertholznutzung durch Anwendung eines innovativen Konzepts. Hierzu sollen Methoden zur Identifizierung, Erhaltung (einschließlich Kryokonservierung), Vermehrung und Verwertung von Wertholzbäumen mit besonderen und wertgebenden Maserungen erarbeitet werden. Eine bereits vorhandene Riegelahorn-Sammlung soll zu einer Wertholz-Sammlung ausgebaut werden, indem neue interessante Wertholzbäume im Bundesgebiet gesammelt werden, deren Stämme auf Wertholzsubmissionen angeboten werden. Erfolgreich in Kultur genommenes Material dient der Entwicklung von kommerziell anwendbaren Mikrovermehrungsprotokollen. Das erzeugte Pflanzenmaterial soll als hochpreisiges Vermehrungsgut vermarktet werden. Für die Zulassung als geprüftes Vermehrungsgut nach FoVG werden bundesweite Klonprüfungen angelegt. Für eine frühzeitige Verwertung des Klonmaterials wird eine vorläufige Zulassung angestrebt. Dem Verbund steht mit Eltern und Nachkommen auf Versuchsflächen einmaliges Material zur Verfügung, an dem die Vererbbarkeit der Riegelung untersucht werden soll. Außerdem soll mit diesem Material eine vergleichende Transkriptomanalyse durchgeführt werden, um differentiell exprimierte Gene im holzbildenden Kambium in geriegelten und schlichten Bergahorn zu identifizieren. Die Ergebnisse sollen dazu verwendet werden, Strategien für einen molekularbiologischen Frühtest auf Riegelung zu entwickeln, um eine frühe Erkennung der Eigenschaft Riegelung am lebenden Baum zu ermöglichen. | Dipl.-Biol. Imke Hutter Tel.: +49 5842-472 hutter@pflanzenkultur.de Institut für Pflanzenkultur GmbH & Co. KG Solkau 2 29465 Schnega | FPNR | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2221NR011A | Verbundvorhaben: Sicherung der Rohstoffversorgung durch Etablierung einer dauerhaften Krebsresistenz in Kartoffeln; Teilvorhaben 1: Etablierung von Homogenaten/ Exsudaten, Entwicklung eines in vitro-Assays sowie züchterische Kombination von Krebsresistenzen - Akronym: SiRoKKo | Der unter Quarantäne stehende Schaderreger des Kartoffelkrebses, Synchytrium endobioticum, stellt eine ernsthafte Bedrohung für die nachhaltige Kartoffelproduktion dar. Die wenigen verfügbaren Kartoffelsorten, die Resistenzgene gegen diesen Pilz enthalten, sind nicht gegen das gesamte Spektrum der S. endobioticum-Pathotypen geschützt. Daher ist die Entwicklung einer Breitspektrumresistenz, die über lange Zeiträume stabil bleibt, von großer Bedeutung. Dieses Ziel erfordert die Kombination von verschiedenen Resistenzmechanismen in einer einzigen Kartoffelsorte. Die Auswahl geeigneten Resistenzmechanismen für die Pyramidisierung wird aufgrund molekularer sowie funktioneller Analysen getroffen. Ein weiterer wichtiger Aspekt des Projekts ist die Entwicklung eines in vitro-Phänotypisierungssystems, das sich, im Vergleich zu gegenwärtigen Verfahren (wie bspw. der Glynne-Lemmerzahl-Methode), durch einen erhöhten Durchsatz bei gleicher Qualität der Resistenzeinstufung auszeichnet. | Dr. Stefanie Hartje Tel.: +49 5822-9477921 shartje@bna-kartoffel.de Böhm-Nordkartoffel Agrarproduktion GmbH & Co. OHG Wulf-Werum-Str. 1 21337 Lüneburg | FPNR | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2221NR011B | Verbundvorhaben: Sicherung der Rohstoffversorgung durch Etablierung einer dauerhaften Krebsresistenz in Kartoffeln; Teilvorhaben 2: Untersuchungen zur Auslösung und Synchronisation des Sporenschlupfes, Testung von Resistenzen durch neue AVR-Kandidaten - Akronym: SiRoKKo | Der unter Quarantäne stehende Schaderreger des Kartoffelkrebses, Synchytrium endobioticum, stellt eine ernsthafte Bedrohung für die nachhaltige Kartoffelproduktion dar. Die wenigen verfügbaren Kartoffelsorten, die Resistenzgene gegen diesen Pilz enthalten, sind nicht gegen das gesamte Spektrum der S. endobioticum-Pathotypen geschützt. Daher ist die Entwicklung einer Breitspektrumresistenz, die über lange Zeiträume stabil bleibt, von großer Bedeutung. Dieses Ziel erfordert die Kombination von verschiedenen Resistenzmechanismen in einer einzigen Kartoffelsorte. Die Auswahl geeigneten Resistenzmechanismen für die Pyramidisierung wird aufgrund molekularer sowie funktioneller Analysen getroffen. Ein weiterer wichtiger Aspekt des Projekts ist die Entwicklung eines in vitro-Phänotypisierungssystems, das sich, im Vergleich zu gegenwärtigen Verfahren (wie bspw. der Glynne-Lemmerzahl-Methode), durch einen erhöhten Durchsatz bei gleicher Qualität der Resistenzeinstufung auszeichnet. | Prof. Dr. Thomas Debener Tel.: +49 511 762-2672 debener@genetik.uni-hannover.de Leibniz Universität Hannover - Naturwissenschaftliche Fakultät - Institut für Pflanzengenetik - Abt. I Molekulare Pflanzenzüchtung Herrenhäuser Str. 2 30419 Hannover | FPNR | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2221NR011C | Verbundvorhaben: Sicherung der Rohstoffversorgung durch Etablierung einer dauerhaften Krebsresistenz in Kartoffeln; Teilvorhaben 3: Züchterische Arbeiten zur Kombination verschiedener Krebsresistenzen - Akronym: SiRoKKo | Der unter Quarantäne stehende Schaderreger des Kartoffelkrebses, Synchytrium endobioticum, stellt eine ernsthafte Bedrohung für die nachhaltige Kartoffelproduktion dar. Die wenigen verfügbaren Kartoffelsorten, die Resistenzgene gegen diesen Pilz enthalten, sind nicht gegen das gesamte Spektrum der S. endobioticum-Pathotypen geschützt. Daher ist die Entwicklung einer Breitspektrumresistenz, die über lange Zeiträume stabil bleibt, von großer Bedeutung. Dieses Ziel erfordert die Kombination von verschiedenen Resistenzmechanismen in einer einzigen Kartoffelsorte. Die Auswahl geeigneten Resistenzmechanismen für die Pyramidisierung wird aufgrund molekularer sowie funktioneller Analysen getroffen. Ein weiterer wichtiger Aspekt des Projekts ist die Entwicklung eines in vitro-Phänotypisierungssystems, das sich, im Vergleich zu gegenwärtigen Verfahren (wie bspw. der Glynne-Lemmerzahl-Methode), durch einen erhöhten Durchsatz bei gleicher Qualität der Resistenzeinstufung auszeichnet. | Dr. rer. nat. Jens Lübeck Tel.: +49 4351 4772-16 jens.luebeck@solana-research.com Solana Research GmbH Eichenallee 9 24340 Windeby | FPNR | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2221NR011D | Verbundvorhaben: Sicherung der Rohstoffversorgung durch Etablierung einer dauerhaften Krebsresistenz in Kartoffeln; Teilvorhaben 4: Untersuchungen zur Auslösung des Sporenschlupfes sowie Testung von Resistenzen mittels Glynne-Lemmerzahl Methode - Akronym: SiRoKKo | Der unter Quarantäne stehende Schaderreger des Kartoffelkrebses, Synchytrium endobioticum, stellt eine ernsthafte Bedrohung für die nachhaltige Kartoffelproduktion dar. Die wenigen verfügbaren Kartoffelsorten, die Resistenzgene gegen diesen Pilz enthalten, sind nicht gegen das gesamte Spektrum der S. endobioticum-Pathotypen geschützt. Daher ist die Entwicklung einer Breitspektrumresistenz, die über lange Zeiträume stabil bleibt, von großer Bedeutung. Dieses Ziel erfordert die Kombination von verschiedenen Resistenzmechanismen in einer einzigen Kartoffelsorte. Die Auswahl geeigneten Resistenzmechanismen für die Pyramidisierung wird aufgrund molekularer sowie funktioneller Analysen getroffen. Ein weiterer wichtiger Aspekt des Projekts ist die Entwicklung eines in vitro-Phänotypisierungssystems, das sich, im Vergleich zu gegenwärtigen Verfahren (wie bspw. der Glynne-Lemmerzahl-Methode), durch einen erhöhten Durchsatz bei gleicher Qualität der Resistenzeinstufung auszeichnet. | Dr. Anna Pucher Tel.: +49 33203 48-240 anna.pucher@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland - Außenstelle Kleinmachnow Stahnsdorfer Damm 81 14532 Kleinmachnow | FPNR | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2221NR011E | Verbundvorhaben: Sicherung der Rohstoffversorgung durch Etablierung einer dauerhaften Krebsresistenz in Kartoffeln; Teilvorhaben 5: Untersuchungen zur Auslösung des Sporenschlupfes sowie der Resistenzmechanismen mittels Laserscanning-Mikroskopie - Akronym: SiRoKKo | Der unter Quarantäne stehende Schaderreger des Kartoffelkrebses, Synchytrium endobioticum, stellt eine ernsthafte Bedrohung für die nachhaltige Kartoffelproduktion dar. Die wenigen verfügbaren Kartoffelsorten, die Resistenzgene gegen diesen Pilz enthalten, sind nicht gegen das gesamte Spektrum der S. endobioticum-Pathotypen geschützt. Daher ist die Entwicklung einer Breitspektrumresistenz, die über lange Zeiträume stabil bleibt, von großer Bedeutung. Dieses Ziel erfordert die Kombination von verschiedenen Resistenzmechanismen in einer einzigen Kartoffelsorte. Die Auswahl geeigneten Resistenzmechanismen für die Pyramidisierung wird aufgrund molekularer sowie funktioneller Analysen getroffen. Ein weiterer wichtiger Aspekt des Projekts ist die Entwicklung eines in vitro-Phänotypisierungssystems, das sich, im Vergleich zu gegenwärtigen Verfahren (wie bspw. der Glynne-Lemmerzahl-Methode), durch einen erhöhten Durchsatz bei gleicher Qualität der Resistenzeinstufung auszeichnet. | Dr. Stephan König Tel.: +49 531 299-4332 stephan.koenig@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für nationale und internationale Angelegenheit der Pflanzengesundheit Messeweg 11/12 38104 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.07.2021 | 30.06.2023 | 2221NR012A | Verbundvorhaben: Vorprojekt zur Entwicklung einer biobasierten Beschichtung zur Textilveredlung auf Basis von Polyhydroxyalkanoaten (BiPoTEX); Teilvorhaben 1: Erprobung und Anpassung von PHA-Varianten zur Funktionalisierung textiler Oberflächen - Akronym: BiPoTEX | Ziel des Vorprojekts ist die Bewertung des technischen Potentials zum erstmaligen Einsatz von Polyhydroxyalkanoat (PHA), einem mikrobiell hergestellten Biopolymer, als Beschichtungsmittel in der Textilindustrie. Im Vorprojekt soll untersucht werden, ob insbesondere die bisher in der Textilveredlung eingesetzten Beschichtungssysteme auf Basis erdölbasierter Polyacrylate (PAC) und Polyurethane (PUR) prinzipiell durch PHAs mittlerer Kettenlänge (mcl-PHAs) oder durch PHA-Copolymere kürzerer Kettenlänge (scl-PHA) ersetzt werden können. Die Wirtschaftlichkeit des mikrobiellen PHA-Herstellungsprozesses aus nachwachsenden Rohstoffen und der Einsatz des PHAs in Textilprozessen wird anhand vorab definierter Kennwerte bewertet und das Optimierungspotential evaluiert. Die DITF Denkendorf erarbeitete die Herabskalierung von textiltechnischen Prüfungen und des Hotmelt- Beschichtungsverfahrens. Zur Evaluierung der Prozessierbarkeit der PHA wurden polymeranalytische Untersuchungen durchgeführt. Nach der Hotmelt-Beschichtung erfolgten an den DITF Textilprüfungen hinsichtlich Scheuerbeständigkeit, Biegesteifigkeit und die optische Bewertung anhand Rasterelektronenmikroskopie (REM). Anhand der Erkenntnisse aus den Experimenten wurde die technische Skalierbarkeit und das Potential für den Einsatz von PHA als textiles Beschichtungsmedium ermittelt. | Für die PHA Proben geringer Menge wurden Minirakeln beschafft und DIN A4 Gewebemuster beschichtet. Die Messung der Schmelzpunkte und Glasübergangstemperaturen mithilfe von dynamischer Differenzkalorimetrie (DSC) und der Zersetzungstemperaturen mittels thermogravimetrischer Analyse (TGA) ermöglichten das Verarbeitungsfenster für die PHA zu bestimmen. Es zeigte sich, dass PHA "FhG-C6" nicht geeignet ist, da Bestandteile beim Erhitzen knapp oberhalb der Raumtemperatur verdampfen. Die rheologischen Analysen an den übrigen Polymeren ermöglichte die Bestimmung geeigneter Viskositätsfensters für den Rakelauftrag. Für alle PHA außer "FhG-C8" wurde ein verarbeitbares Viskositätsfenster innerhalb von 1.000-10.000 mPa·s gefunden. Die in ausreichender Menge verfügbaren PHA wurden für Beschichtungsversuche auf Baumwolle, Polyester und Polyamid verwendet. Ferner wurden Acrylat- und Polyurethan-beschichtete Gewebe aus den gleichen Materialien als Referenz eingesetzt. Grundsätzlich wurde bei jeder PHA-Variante eine gute Haftung am Textil festgestellt. Die REM-Untersuchungen zeigten, dass der Rakelauftrag in einigen Fällen zu einer vollständigen Abdeckung der textilen Fläche führt. Auch bei nicht-vollständiger Abdeckung führt die Beschichtung zu einer Verklebung benachbarter Fasern. Dies bewirkt eine Steigerung der Biegesteifigkeit und damit eine Versteifung des textilen Griffs. Abhilfe zeigt die Verringerung des Rakelspalts bei der Beschichtung des Textils. Martindale-Prüfungen mit 20.000 Scheuerzyklen ergaben, vergleichbar mit den Benchmarkgeweben, eine geringe Schädigung des Textils. Die Hochskalierbarkeit der Beschichtungsmethoden ist grundsätzlich möglich, da die Prozesse hierfür etabliert sind. Die phys. Eigenschaften der Polymere, die für den Hotmeltauftrag benötigt werden, können durch Variation von Polymerzusammensetzung und –mischungsverhältnis eingestellt werden. Für den Dispersionsauftrag in wässrigem Medium sind weitere grundsätzliche Entwicklungsarbeiten erforderlich. | PD Dr.-Ing. Thomas Stegmaier Tel.: +49 711 9340-219 thomas.stegmaier@ditf.de Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) Körschtalstr. 26 73770 Denkendorf | FPNR | |
| 01.07.2021 | 30.06.2023 | 2221NR012B | Verbundvorhaben: Vorprojekt zur Entwicklung einer biobasierten Beschichtung zur Textilveredlung auf Basis von Polyhydroxyalkanoaten (BiPoTEX); Teilvorhaben 2: Herstellung und Bewertung unterschiedlicher PHA-Varianten - Akronym: BiPoTEX | Ziel des Vorprojekts ist die Bewertung des technischen Potentials zum erstmaligen Einsatz von Polyhydroxyalkanoat (PHA), einem mikrobiell hergestellten Biopolymer, als Beschichtungsmittel in der Textilindustrie. Im Vorprojekt wurde untersucht, ob die bisher eingesetzten erdölbasierten Beschichtungssysteme, insbesondere Polyacrylate (PAC) und Polyurethane (PUR) durch PHAs mittlerer Kettenlänge (mcl-PHAs) oder durch Copolymere (Polyhydoxybuttesäure-co-Polyhydroxyvaleriansäure) ersetzt werden können. Außerdem wurde deren Potential zur Herstellung von Technischen Textilien (z. B. für die Bereiche Berufsbekleidung, Heimtextilien, Outdoor und Automotive) evaluiert. Dadurch soll der Einsatz der erdölbasierten PACs und PURs, verringert bzw. im bestmöglichen Fall komplett ersetzt werden. Mit diesen Entwicklungen wird die Wettbewerbsfähigkeit durch die Nutzung biologischer Ressourcen in Deutschland gesichert und gestärkt. Das Fraunhofer IGB war an der Herstellung verschiedener PHA-Varianten beteiligt. Am IGB wurde eine Mediumoptimierung für Pseudomonas putida durchgeführt und die Wachstumsrate untersucht. Dazu wurden verschiedene Kohlenstoffquellen, deren Konzentration und C/N-Verhältnis verglichen, um die optimalen Wachstumsbedingungen für P. putida zu ermitteln. Das Medium und die Vorkulturführung für die Kultivierung des Cupravidus necator-Stammes wurden aus der Literatur und Erfahrungen des IGB übernommen. Für die PHA-Produktion wurde ein Fed-batch-Verfahren angewandt, und die Fermentation erfolgte in einem 7,5-L-Reaktor. Drei Varianten von mcl-PHA (Poly-3-hydroxyhexanoat (C6-), Poly-3-hydroxyoctanoat (C8-) und Poly-3-hydroxynonanoat (C9-PHA)) wurden unter Verwendung von P. putida hergestellt, und der Stamm C. necator wurde zur Herstellung von PHBV verwendet. Das PHA wurde mittels Lösemittel extrahiert und durch Ausfällung in eiskaltem Alkohol gereinigt. Das gereinigte PHA wurde mittels Kernspinresonanzspektroskopie (NMR) analysiert, um das PHA-Monomer zu identifizieren. | Am IGB wurde eine Literaturrecherche durchgeführt und geeignete Bakterien und Substrate für die PHA- Produktion herausgearbeitet. Bezüglich der Biomassekonzentration (Median, Mittelwert) lieferte die Literatur leicht höhere Biomassen für die Produktion von mcl-PHAs. Insbesondere mit P. putida wurde eine maximale Biomassekonzentration von 160 g/L erreicht. Hinsichtlich des PHA-Gehalts in der Biomasse akkumulieren dagegen die scl-PHA-Produzenten, vor allem C. necator, im Durchschnitt höhere Anteile an PHA. Diese beiden Produzenten wurden in der Recherche am häufigsten beschrieben, weshalb zahlreiche Daten zu Medien, Prozesssteuerung und Substrate vorlagen, was zu Auswahl dieser Organismen führte. P. putida zeigte ein optimales Wachstum von 6,4 g/L bei einer Glukosekonzentration von 10 g/L und einem C/N-Molverhältnis von 5. Das optimierte Medium wurde für die mikrobielle Produktion von PHA in Fed-Batch- Fermentation verwendet. Die PHA-Produktion wurde für beide Mikroorganismen in zwei Phasen durchgeführt. Eine Batch-Phase zur Bildung von Biomasse aus Glukose, gefolgt von einer PHA-Akkumulationsphase aus Fettsäure im Fed-Batch-Verfahren. Bei Zugabe von Hexansäure produzierte P. putida 8,3 g/L Biomasse mit einem PHA-Gehalt von 40,4 %. Auf Octansäure und Nonansäure wurde 12,27 g/L Biomasse mit einem PHA-Gehalt von 40 % bzw. 20,93 g/L Biomasse mit einem PHA-Gehalt von 67,7 % CDW erzeugt. Das Polymer wurde durch den Vergleich der 13C- NMR-Spektren mit den auf dem Markt erhältlichen mcl-PHAs als solches identifiziert. Darüber hinaus wurde scl-PHA von C. necator mit einem PHA-Gehalt von 85,5 % CDW durch die Fütterung von Lävulinsäure produziert. Die 1H- NMR-Daten deuten darauf hin, dass es sich bei dem von C. necator produzierten PHA um ein PHBV-Copolymer mit einem PHV-Anteil von 35-40 % handelt. Das vom IGB hergestellte PHA wurde zur thermischen Analyse und zur Untersuchung der Textilbeschichtung an die DITF geschickt. | Dr.-Ing. Susanne Zibek Tel.: +49 711 970-4167 susanne.zibek@igb.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | FPNR | |
| 01.07.2021 | 30.06.2023 | 2221NR012C | Verbundvorhaben: Vorprojekt zur Entwicklung einer biobasierten Beschichtung zur Textilveredlung auf Basis von Polyhydroxyalkanoaten (BiPoTEX); Teilvorhaben 3: Bewertung und Prüfung von PHA-beschichteten Textilien - Akronym: BiPoTex | Ziel des Vorprojekts ist die Bewertung des technischen Potentials zum erstmaligen Einsatz von Polyhydroxyalkanoat (PHA), einem mikrobiell hergestellten Biopolymer, als Beschichtungsmittel in der Textilindustrie. Im Vorprojekt soll untersucht werden, ob insbesondere die bisher in der Textilveredlung eingesetzten Beschichtungssysteme auf Basis erdölbasierter Polyacrylate (PAC) und Polyurethane (PUR) prinzipiell durch PHAs mittlerer Kettenlänge (mcl-PHAs) oder durch PHA-Copolymere kürzerer Kettenlänge (scl-PHA) ersetzt werden können. PHA-beschichtete Textilien könnten sich prinzipiell für den Ersatz petrobasierter, technischen Textilien eigenen. Da im Entwicklungsstadium relativ geringe Mengen an PHA synthetisiert wurden, mussten die Muster angepassten Prüfungen unterzogen werden. Knopf’s Sohn befasste sich mit der Herabskalierung von textiltechnologischen Prüfungen auf kleine Mustermengen und anschließender Anwendung dieser. Als skalierbar identifiziert wurden hierbei Griff, die Lichtechtheit, Farbmetrik, Waschechtheit, Schreibeffekt und Beschichtungsauflage. Folglich wurden diese gemessen und im Vergleich zu konventionellen Benchmarkgeweben verglichen und evaluiert. Im Anschluss sollten die Skalierbarkeit und das Anwendungspotential bewertet werden. | Für die Studien wurden Gewebe aus Baumwolle, Polyamid und Polyester ausgewählt und die jeweiligen Gewebe, die mit Polyacrylat und Polyurthan ausgerüstet sind, als Benchmark festgelegt. Anschließend sollten zur Vergleichbarkeit der PHA-beschichteten Gewebe mit den Benchmarks die textiltechnologsichen Prüfungen herabskaliert werden. Es zeigte sich, dass die Prüfungen zum Griff, der Lichtechtheit, der Farbmetrik, der Waschbeständigkeit, des Schreibeffekts und der Beschichtungsauflage für textiltechnische Kenngrößen geeignet und mit kleinen Probenmengen (Mustergröße: Längs halbiertes DIN A4 Format) durchführbar sind. Aus diesen ergibt sich der textile Charakter, der mit Benchmark-Geweben verglichen wurde. Der Griff der Gewebe-Muster wird durch die Beschichtung mithilfe geschmolzener PHA härter und steifer. Der textile Charakter ist dadurch beeinträchtigt. Im Gegensatz bleibt bei den Benchmark-Geweben der weiche Griff erhalten, auch wenn die Beschichtung spürbar ist. Die Lichtechtheit der meisten Proben ist sehr gut (Note 6) und erfüllt die Anforderungen, die an die Benchmark-Gewebe gestellt werden. Die Waschbeständigkeit entspricht für scl-PHA-beschichtete Gewebe den Anforderungen, jedoch bei mcl-PHA in wenigen Fällen. Der niedrige Schmelzpunkt (ca. 50-70°C), der im Bereich der Waschtemperatur ist (60°C), kann als mögliche Ursache gesehen werden. Je nach Anwendung kann auch eine Waschechtheit bei 40 °C angestrebt werden. Die beschichteten Gewebe weisen überwiegend keinen Schreibeffekt auf, was den angestrebten Anforderungen entspricht. Die Beschichtungsauflage der PHA-beschichteten Gewebe ist ca. eine Größenordnung höher als die der Benchmark-Gewebe, was auf die unterschiedlichen Auftragsmethoden (wässrig (Benchmark) & Hotmelt (PHA)) zurückzuführen ist. Hierdurch lassen sich die Abweichungen im Griff und textilen Charakter erklären und es können gezielt Verbesserungen angestellt werden. | Uwe Zuleg Tel.: +49 9252 707-644 uzuleg@knopfsohn.de J.G. Knopf´s Sohn GmbH & Co. KG. August-Wagner-Str. 1 95233 Helmbrechts | FPNR | |
| 15.11.2021 | 14.11.2024 | 2221NR014A | Verbundvorhaben: Trichoderma-Kolbenfäule an Mais - Risikoanalyse und Entwicklung von Managementstrategien für ein neues Maispathogen; Teilvorhaben 1: Bewertung des Schadpotentials und Durchführung einer epidemiologischen Untersuchung mit Risikoanalyse - Akronym: Tricho-Mais | Durch die Zunahme des Anbaus von Mais in Weizenfruchtfolgen haben auch die Probleme durch Befall mit pilzlichen Schaderregern zugenommen. Im Jahr 2018 konnte zudem erstmalig auch ein neues Pathogen am Maiskolben in Deutschland beschrieben werden, welches an mehreren Feldversuchsstandorten in Süddeutschland zu massivem Befall führte. Alle Kolben der dort angebauten 20 Maissorten waren mit dem Pilz überwachsen. Aufgrund mikroskopischer und molekularbiologischer Untersuchungen konnte der dort auftretende Pilz als Trichoderma afroharzianum identifiziert werden. Bisher wurde die Gattung Trichoderma noch nie als pathogen an Maiskolben in Europa auffällig. Ziel der vorgeschlagenen Untersuchungen ist es daher, in einem europaweiten Monitoring, das Vorkommen von Trichoderma-Arten an Maiskolben bevorzugt in den wärmeren Anbaugebieten zu erfassen und die Schadwirkung an Mais zu ermitteln, insbesondere die mögliche Ertrags- und Qualitätsminderung. Hierbei soll auch eine mögliche Belastung des Ernteguts mit bislang unbekannten Mykotoxinen untersucht werden. Die aus dem Monitoring gewonnenen Isolate sollen taxonomisch und phylogenetisch bestimmt werden und die daraus resultierenden Ergebnisse werden als Grundlage zur Erarbeitung einer Diagnosemethode dienen. Mittels Inokulationsversuchen im Gewächshaus und Feld soll zunächst das Schadpotenzial ermittelt werden. Die Daten aus dem Monitoring sollen in eine Risikoanalyse für dieses neue Maispathogen einfließen, die in Zusammenarbeit mit dem JKI durchgeführt werden soll. Im Hinblick auf ein erforderliches Management der Krankheit sind weiterhin Untersuchungen zu Inokulumquellen, Verbreitungswegen und alternativen Wirten geplant. In diesem Rahmen soll repräsentatives Maiszuchtmaterial in Feldprüfungen auf vorhandene Resistenzen geprüft werden. Hierbei sind auch simultane Inokulationen am Maiskolben mit Trichoderma und Fusarium geplant, um gegebene Wechselwirkungen hinsichtlich Schädigung und Mykotoxinbelastung zu untersuchen. | Prof. Andreas von Tiedemann Tel.: +49 551 39-23701 atiedem@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fachgebiet Allgemeine Pflanzenpathologie und Pflanzenschutz Grisebachstr. 6 37077 Göttingen | FPNR | ||
| 15.11.2021 | 14.11.2024 | 2221NR014B | Verbundvorhaben: Trichoderma-Kolbenfäule an Mais - Risikoanalyse und Entwicklung von Managementstrategien für ein neues Maispathogen; Teilvorhaben 2: Phylogenetische Charakterisierung der Isolate und zusammenfassende Risikoanalyse - Akronym: Tricho-Mais | Im Jahr 2018 wurde ein neues Pathogen, Trichoderma afroharzianum, am Maiskolben in Deutschland beschrieben, welches an mehreren Feldversuchsstandorten in Süddeutschland zu massivem Befall führte. Alle Kolben der dort angebauten waren mit dem Pilz überwachsen. Das Projekt soll in einem europaweiten Monitoring, das Vorkommen von Trichoderma-Arten an Maiskolben bevorzugt in den wärmeren Anbaugebieten erfassen und die Schadwirkung wie Ertrags- und Qualitätsminderung an Mais ermitteln. Die gewonnenen Isolate sollen taxonomisch und phylogenetisch bestimmt werden und die daraus resultierenden Ergebnisse werden als Grundlage zur Erarbeitung einer Diagnosemethode dienen. Die Daten aus dem Monitoring zur Verbreitung und aus den Inokulationsversuchen zum Schadpotenzial sollen in eine Risikoanalyse für dieses neue Maispathogen einfließen. | Dr. Clovis Douanla-Meli Tel.: +49 531 299-4370 clovis.douanla-meli@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für nationale und internationale Angelegenheit der Pflanzengesundheit Messeweg 11/12 38104 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2221NR016A | Verbundvorhaben: Neuartige und erweiterte Holzpellet-Charakterisierung und Abbrandmodellierung-Teil 2: Anwendung in der Praxis; Teilvorhaben 1: Brennstoffcharakteristik und Abbrandmodellierung - Akronym: FuturePelletSpec-2 | Das Vorhaben "FuturePelletSpec-2" zielt auf eine fundamentale Verbesserung der Holzpelletnutzung in Kleinfeuerungen ab. Bislang unberücksichtigte Merkmale von Holzpellets werden systematisch verbrennungstechnisch untersucht und Störungsursachen werden aufgeklärt. Aufbauend auf den "Grundlagenuntersuchungen" im Vorgängerprojekt (FKZ 22020917) werden nun in Teil 2 ausschließlich Einzelraumfeuerungen betrachtet, die sich als besonders anfällig für wechselnde Pelletqualitäten erwiesen haben. Zur besseren Pelletcharakterisierung werden die bereits identifizierten wichtigsten Einflussgrößen, die über die bisherigen Normanforderungen hinausgehen, untersucht. Im Teilvorhaben 1 liegt ein besonderer Fokus dabei auf den Ursachen für das Auftreten von Karbonatschmelzen in der Asche, aber auch die Einflüsse von Pelletlängen, Hartholzanteil, Energiedichte und Si/K-Verhältnis werden vertieft untersucht, einschließlich der zugehörigen Prüfmethoden und deren Einbringung in ISO-Normungsaktivitäten. Hinzu kommt eine grundlegende Verbesserung der Feuerungstechnik. Das im Vorgängerprojekt bereits entwickelte neuartige CFD-basierte Brennstoffbett-Abbrandmodell wird nun für eine konkrete Entwicklung einer Low-Emission Flexi-Pellet-Kaminofentechnologie (LEFLEX-PKo) verwendet und im Teilvorhaben 2 in Zusammenarbeit mit dem Projektpartner Olsberg GmbH angewendet. Das Modell berücksichtigt die Auswirkungen der kritischen Brennstoffparameter auf den Verbrennungsprozess. Zusätzlich sollen die bereits aufgedeckten Schwachstellen in Richtung einer möglichst Pellet-schonenden Brennstoffzuführung im Ofen beseitigt und die erzielten Erfolge bewertet werden. Verallgemeinerungsfähige Erkenntnisse werden systematisch herausgearbeitet und münden in die Erarbeitung von Richtlinien für die Brennstoffcharakterisierung und für ein optimales Pelletfeuerungsdesign. | Robert Mack Tel.: +49 9421 300-154 robert.mack@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | FPNR | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2221NR016B | Verbundvorhaben: Neuartige und erweiterte Holzpellet-Charakterisierung und Abbrandmodellierung-Teil 2: Anwendung in der Praxis; Teilvorhaben 2: Realisierung der Ofenentwicklung - Akronym: FuturePelletSpec-2 | Das Vorhaben "FuturePelletSpec-2" zielt auf eine fundamentale Verbesserung der Holzpelletnutzung in Kleinfeuerungen ab. Bislang unberücksichtigte Merkmale von Holzpellets werden systematisch verbrennungstechnisch untersucht und Störungsursachen werden aufgeklärt. Aufbauend auf den "Grundlagenuntersuchungen" im Vorgängerprojekt (FKZ 22020917) werden nun in Teil 2 ausschließlich Einzelraumfeuerungen betrachtet, die sich als besonders anfällig für wechselnde Pelletqualitäten erwiesen haben. Zur besseren Pelletcharakterisierung werden die bereits identifizierten wichtigsten Einflussgrößen, die über die bisherigen Normanforderungen hinausgehen, untersucht. Im Teilvorhaben 1 liegt ein besonderer Fokus dabei auf den Ursachen für das Auftreten von Karbonatschmelzen in der Asche, aber auch die Einflüsse von Pelletlängen, Hartholzanteil, Energiedichte und Si/K-Verhältnis werden vertieft untersucht, einschließlich der zugehörigen Prüfmethoden und deren Einbringung in ISO-Normungsaktivitäten. Hinzu kommt eine grundlegende Verbesserung der Feuerungstechnik. Das im Vorgängerprojekt bereits entwickelte neuartige CFD-basierte Brennstoffbett-Abbrandmodell wird nun für eine konkrete Entwicklung einer Low-Emission Flexi-Pellet-Kaminofentechnologie (LEFLEX-PKo) verwendet und im Teilvorhaben 2 in Zusammenarbeit mit dem Projektpartner Olsberg GmbH angewendet. Das Modell berücksichtigt die Auswirkungen der kritischen Brennstoffparameter auf den Verbrennungs¬prozess. Zusätzlich sollen die bereits aufgedeckten Schwachstellen in Richtung einer möglichst Pellet-schonenden Brennstoffzuführung im Ofen beseitigt und die erzielten Erfolge bewertet werden. Verallgemeinerungsfähige Erkenntnisse werden systematisch herausgearbeitet und münden in die Erarbeitung von Richtlinien für die Brennstoffcharakterisierung und für ein optimales Pelletfeuerungsdesign. | Dr.-Ing. Volker Schulte Tel.: +49 2962 805-285 volker.schulte@olsberg.com Olsberg GmbH Hüttenstr. 38 59939 Olsberg | FPNR | ||
| 01.06.2023 | 31.05.2026 | 2221NR020A | Verbundvorhaben: Elektrosynthetische Herstellung von Paraffinen aus Tallöl (ESyParTall); Teilvorhaben 1: Scale-Up und Pilotierung - Akronym: ESyParTall | Bioraffineriekonzepte, zu welchen das hier beantragte Projekt gehört, werden in Zukunft mehr und mehr dazu beitragen, fossile durch heimische und biobasierte Rohstoffquellen zu ersetzen. Ein bereits lange bestehendes Konzept resultiert aus der Zellstoffproduktion. Hierfür werden schon immer biobasierte Produkte eingesetzt. Jedoch werden die Reststoffe der Zellstoffproduktion meist nur energetisch genutzt. In den letzten Jahrzehnten ist das Interesse an Lignin und den enthaltenen Fettsäuren aber stetig gewachsen, wobei bis heute noch kein industrieller Prozess zur stark wertgesteigerten Verwertung dieser Reststoffe, und somit eine Erweiterung des Bioraffineriekonzeptes zur Herstellung von Spezialchemikalien, erreicht werden konnte. Dies soll mit dem hier beschriebenen Projekt erfolgen. Gesamtziel des Projektes ist die Entwicklung (i) der chemischen Umsetzung von Fettsäuren mittels Kolbe-Elektrolyse (ii) eines passgenauen Elektrolyseurs und (iii) der Hochskalierung zur Herstellung von Mustermengen an Weiß- bzw. Paraffinölen und Paraffinen auf Basis von biobasierten Fettsäuren aus der Tallöldestillation. Diese sollen in Formulierungen für Kosmetik- oder Bauprodukten sowie als Verarbeitungshilfsmittel bei Polymeren getestet werden. Am Ende soll ein technischer Elektrosyntheseprozess grundlegend etabliert sein und dessen Wirtschaftlichkeit inkl. einer ersten LCA abgeschätzt werden. Dazu sollen im Projekt mehrere Teilziele erarbeitet werden. | Johannes Seidler Tel.: +49 941 94686-712 johannes.seidler@esy-labs.de ESy-Labs GmbH Siemensstr. 7 93055 Regensburg | FPNR | ||
| 01.06.2023 | 31.05.2026 | 2221NR020B | Verbundvorhaben: Elektrosynthetische Herstellung von Paraffinen aus Tallöl (ESyParTall); Teilvorhaben 2: Etablierung von Kolbe-Elektrolyse an TOFA zur Herstellung von Weißölen und Paraffinen - Akronym: ESyParTall | Bioraffineriekonzepte, zu welchen das hier beantragte Projekt gehört, werden in Zukunft mehr und mehr dazu beitragen, fossile durch heimische und biobasierte Rohstoffquellen zu ersetzen. Ein bereits lange bestehendes Konzept resultiert aus der Zellstoffproduktion. Hierfür werden schon immer biobasierte Produkte eingesetzt. Jedoch werden die Reststoffe der Zellstoffproduktion meist nur energetisch genutzt. In den letzten Jahrzehnten ist das Interesse an Lignin und den enthaltenen Fettsäuren aber stetig gewachsen, wobei bis heute noch kein industrieller Prozess zur stark wertgesteigerten Verwertung dieser Reststoffe, und somit eine Erweiterung des Bioraffineriekonzeptes zur Herstellung von Spezialchemikalien, erreicht werden konnte. Dies soll mit dem hier beschriebenen Projekt erfolgen. Gesamtziel des Projektes ist die Entwicklung (i) der chemischen Umsetzung von Fettsäuren mittels Kolbe-Elektrolyse (ii) eines passgenauen Elektrolyseurs und (iii) der Hochskalierung zur Herstellung von Mustermengen an Weiß- bzw. Paraffinölen auf Basis von biobasierten Fettsäuren aus der Tallöldestillation. Diese sollen in Formulierungen für Kosmetik- oder Bauprodukten getestet werden. Am Ende soll ein technischer Elektrosyntheseprozess grundlegend etabliert sein und dessen Wirtschaftlichkeit inkl. einer ersten LCA abgeschätzt werden. Dazu sollen im Projekt mehrere Teilziele erarbeitet werden. | Prof. Dr. Siegfried R. Waldvogel Tel.: +49 6131 39-26069 waldvogel@uni-mainz.de Johannes Gutenberg-Universität Mainz - FB 09 Chemie, Pharmazie, Geographie und Geowissenschaften - Department Chemie Duesbergweg 10-14 55128 Mainz | FPNR | ||
| 01.06.2023 | 31.05.2026 | 2221NR020C | Verbundvorhaben: ElektroSynthetische Herstellung von Paraffinen aus Tallöl (ESyParTall); Teilvorhaben 3: Aufbau einer Elektrolysezelle für die Kolbe-Elektrolyse zur Gewinnung von Paraffinölen - Akronym: ESyParTall | Bioraffineriekonzepte, zu welchen das hier beantragte Projekt gehört, werden in Zukunft mehr und mehr dazu beitragen, fossile durch heimische und biobasierte Rohstoffquellen zu ersetzen. Ein bereits lange bestehendes Konzept resultiert aus der Zellstoffproduktion. Hierfür werden schon immer biobasierte Produkte eingesetzt. Jedoch werden die Reststoffe der Zellstoffproduktion meist nur energetisch genutzt. In den letzten Jahrzehnten ist das Interesse an Lignin und den enthaltenen Fettsäuren aber stetig gewachsen, wobei bis heute noch kein industrieller Prozess zur stark wertgesteigerten Verwertung dieser Reststoffe, und somit eine Erweiterung des Bioraffineriekonzeptes zur Herstellung von Spezialchemikalien, erreicht werden konnte. Dies soll mit dem hier beschriebenen Projekt erfolgen. Gesamtziel des Projektes ist die Entwicklung (i) der chemischen Umsetzung von Fettsäuren mittels Kolbe-Elektrolyse (ii) eines passgenauen Elektrolyseurs und (iii) der Hochskalierung zur Herstellung von Mustermengen an Weiß- bzw. Paraffinölen auf Basis von biobasierten Fettsäuren aus der Tallöldestillation. Diese sollen in Formulierungen für Kosmetik- oder Bauprodukten getestet werden. Am Ende soll ein technischer Elektrosyntheseprozess grundlegend etabliert sein und dessen Wirtschaftlichkeit inkl. einer ersten LCA abgeschätzt werden. Dazu sollen im Projekt mehrere Teilziele erarbeitet werden. | Daniel Ambs Tel.: +49 7633 831-343 daniel.ambs@ika.de IKA®-Werke GmbH & Co. KG Janke-und-Kunkel-Str. 10 79219 Staufen im Breisgau | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2221NR021A | Verbundvorhaben: Mikrobiell katalysierte Elektrosynthese von Bernsteinsäure (eSuccinat); Teilvorhaben 1: Technische Auslegung des Reaktorsystems - Akronym: eSuccinat | Ziel ist die stoffliche Nutzung elektrischer Energie zur mikrobiellen Produktion des Kunststoffmonomers Bernsteinsäure. Hierbei wird der innovative Ansatz der mikrobiellen Elektrosynthese verfolgt. Elektrische Energie wird in den Mikroorganismus Actinobacillus succinogenes transferiert, der zugleich nachwachsende Rohstoffe zur Synthese der Katalysatoren und des Produkts nutzt. Die zusätzlichen Redoxäquivalente (NADH) durch die Aufnahme von Elektronen bewirken eine Verän-derung der Stoffwechselproduktzusammensetzung in Richtung zur Bernsteinsäure. Das Konzept erlaubt die Umwandlung elektrischer Energie in komplexe Produkte unter Einsatz des selbstrepli-zierenden Ganzzellkatalysators unter sehr milden Reaktionsbedingungen (T < 40 °C, pH 7, wässriges Lösungsmittel). Zusätzlich sind die Anforderungen an die Elektroden und die Reinheit der flüssigen Phase bei einer mikrobiellen Elektrosynthese gering und somit der Prozess kostengünstig. Die Technologie der mikrobiellen Elektrosynthese konnte durch die Antragssteller bereits für die Produktion von Butanol etabliert und mehrfach publiziert werden. Im angestrebten Projekt soll ein neues, wirtschaftlich relevantes Bioproduktionsverfahren etabliert und der technologische Reife-grad des Verfahrens erhöht werden. Der Transfer der Power2X-Technologie wird zunächst ein klei-nen Reaktionsgefäßen durchgeführt und im Anschluss auf einen technischen Bioreaktor überführt. Hierbei werden Betrachtungen zur Skalierbarkeit durchgeführt. Zielsetzung des TV 1 ist die technische Etablierung des neuen Reaktorsystems. Dies insbesondere durch Überarbeitung eines Bioreaktors für den Einsatz mit Elektroden unter besonderer Berücksichtigung von Korrosion im Reaktorraum. Neben den konstruktiven Ansätzen umfasst dies die Erschaffung und Charakterisierung neuer Elektodenoberflächen aus elektrisch leitfähigen, biokompatiblen Hydrogelen. Zugrundeliegende Stoffstrombilanzen werden in ein Modell überführt, um Signifikanzanalysen durchzuführen. | Prof. Dr.-Ing. Nils Tippkötter Tel.: +49 241 6009-53884 tippkoetter@fh-aachen.de Fachhochschule Aachen - Fachbereich Chemie und Biotechnologie - Lehrgebiet Bioverfahrenstechnik und Downstream Processing Heinrich-Mußmann-Str. 1 52428 Jülich | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2221NR021B | Verbundvorhaben: Mikrobiell katalysierte Elektrosynthese von Bernsteinsäure (eSuccinat); Teilvorhaben 2: Untersuchung des Elektronentransfers und Genexpressionsanalyse - Akronym: eSuccinat | Ziel ist die stoffliche Nutzung elektrischer Energie zur mikrobiellen Produktion des Kunststoffmonomers Bernsteinsäure. Hierbei wird der innovative Ansatz der mikrobiellen Elektrosynthese verfolgt. Elektrische Energie wird in den Mikroorganismus Actinobacillus succinogenes transferiert, der zugleich nachwachsende Rohstoffe zur Synthese der Katalysatoren und des Produkts nutzt. Die zusätzlichen Redoxäquivalente (NADH) durch die Aufnahme von Elektronen bewirken eine Veränderung der Stoffwechselproduktzusammensetzung in Richtung zur Bernsteinsäure. Das Konzept erlaubt die Umwandlung elektrischer Energie in komplexe Produkte unter Einsatz des selbstreplizierenden Ganzzellkatalysators unter sehr milden Reaktionsbedingungen (T < 40 °C, pH 7, wässriges Lösungsmittel). Zusätzlich sind die Anforderungen an die Elektroden und die Reinheit der flüssigen Phase bei einer mikrobiellen Elektrosynthese gering und somit der Prozess kostengünstig. Die Technologie der mikrobiellen Elektrosynthese konnte durch die Antragssteller bereits für die Produktion von Butanol etabliert und mehrfach publiziert werden. Im angestrebten Projekt soll ein neues, wirtschaftlich relevantes Bioproduktionsverfahren etabliert und der technologische Reifegrad des Verfahrens erhöht werden. Der Transfer der Power2X-Technologie wird zunächst in kleinen Reaktionsgefäßen durchgeführt und im Anschluss auf einen technischen Bioreaktor überführt. Hierbei werden Betrachtungen zur Skalierbarkeit durchgeführt. Zielsetzung des TV 2 ist die Untersuchung des Elektronentransfers und die Genexpressionsanalyse. Dafür soll die Biofilmbildung auf der Elektrode und die mögliche Ausbildung von Nanodrähten analysiert werden, die einen direkten Elektronentransfer ermöglichen. Unterschiede zwischen nativen und synthetischen Biofilmen werden untersucht. Erhaltene Erkenntnisse werden auf den Produktionsprozess im Bioreaktor übertragen und der Einfluss des angelegten Potentials auf die Genexpression analysiert. | Prof. Dr Roland Ulber Tel.: +49 631 205 4043 ulber@mv.uni-kl.de Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau - Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik - Lehrgebiet Bioverfahrenstechnik Gottlieb-Daimler-Str. 49, Geb. 44/519 67663 Kaiserslautern | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2221NR024X | Elektroenzymatische Synthese von Glykolaldehyd aus biobasiertem Ethylenglykol zur Herstellung von formaldehydfreien Aminoharzen und Duromeren - Akronym: HarzForFree | Die neue Bewertung der toxikologischen Eigenschaften von Formaldehyd hat in der jüngsten Vergangenheit einen intensiven Impuls zur Substitution dieser Substanz, insbesondere im Bereich der Formaldehyd-basierten Harze wie beispielsweise PF- und Melaminharze, generiert. Das Ziel von "HarzForFree" ist es nun, eine neue Syntheseroute für Glykolaldehyd zur Substitution von Formaldehyd zu entwickeln, bei der die Kopplung von Biokatalyse mit der Elektrochemie einen effizienteren Stoffwandlungsprozess ermöglichen soll. | Dr. rer. nat. Gunnar Engelmann Tel.: +49 331 568-1210 gunnar.engelmann@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | FPNR | ||
| 01.06.2023 | 31.05.2026 | 2221NR025A | Verbundvorhaben: Nachhaltige Periodatspaltung von Monoterpenen; Teilvorhaben 1: Elektrochemische Reduktion von Monoterpen Dicarbonylverbindungen zu Dialkoholen - Akronym: NaPeMon | Das Gesamtziel von NaPeMon ist die Entwicklung eines elektrochemischen Verfahrens zur Umwandlung von Monoterpenen des Rohterpentins aus industriellen Reststoffströmen in werthaltige Plattformchemikalien (Carbonylverbindungen) und deren anschließende Umsetzung zu Alkoholverbindungen. Spezifische Ziele dieses Verbundvorhabens sind: a) die Nutzung heimischer, regenerativer Ausgangsstoffe (Rohterpentin aus der Zellstoffindustrie) mit industrierelevanter Verfügbarkeit, b) die elektrochemisch mediierte Periodatspaltung von Monoterpenen in Dicarbonylverbindungen, c) die elektrochemische Reduktion von Carbonylverbindungen, d) die Kopplung der elektrochemischen Periodatregeneration als anodische Halbzellreaktion mit der reduktiven Alkoholsynthese in der kathodischen Halbzelle in einem integrierten Elektrolysesystem ("200% Zelle"), e) die Skalierung des gekoppelten elektrochemischen Prozesses, f) die Vermeidung von Abfällen durch prozessintegrierte Regeneration der Oxidationsäquivalente (elektrochemische Regeneration von Periodat), g) die Bereitstellung attraktiver Plattformchemikalien (Monoterpen-basierte Dicarbonyl-verbindungen und entsprechende Dialkohole) für die chemische Industrie. Ziel des Teilvorhabens von Fraunhofer IGB ist die Entwicklung eines reduktiven elektrochemischen Prozesses zur Umsetzung von Monoterpen-basierten Dicarbonylverbindungen in Dialkohole, die als Plattformchemikalien für die Herstellung von Polymeren und Harzen genutzt werden können. Dieser reduktive Prozess soll so flexibel gestaltet werden, dass er mit der oxidativen Spaltung von Periodat in einem elektrochemischen Gesamtprozess gekoppelt werden kann. Die Elektrodenmaterialien und elektrochemischen Prozessparameter werden identifiziert, bewertet und optimiert, unter anderem im Hinblick auf die Robustheit für den Langzeitbetrieb mit komplexen Eduktgemischen. | Dr. Arne Roth Tel.: +49 9421 9380-1030 arne.roth@igb.fraunhofer.de Fraunhofer-Zentrum für Bio-, Elektro- und Chemokatalyse BioCat Schulgasse 11 a 94315 Straubing | FPNR | ||
| 01.06.2023 | 31.05.2026 | 2221NR025B | Verbundvorhaben: Nachhaltige Periodatspaltung von Monoterpenen; Teilvorhaben 2: C,C-Doppelbindungsspaltung durch elektrochemisch regeneriertes Periodat - Akronym: NaPeMon | Das Gesamtziel von NaPeMon ist die Entwicklung eines elektrochemischen Verfahrens zur Umwandlung von Monoterpenen des Rohterpentins aus industriellen Reststoffströmen in werthaltige Plattformchemikalien (Carbonylverbindungen) und deren anschließende Umsetzung zu Alkoholverbindungen. Spezifische Ziele dieses Verbundvorhabens sind: a) die Nutzung heimischer, regenerativer Ausgangsstoffe (Rohterpentin aus der Zellstoffindustrie) mit industrierelevanter Verfügbarkeit, b) die elektrochemisch mediierte Periodatspaltung von Monoterpenen in Dicarbonylverbindungen, c) die elektrochemische Reduktion von Carbonylverbindungen, d) die Kopplung der elektrochemischen Periodatregeneration als anodische Halbzellreaktion mit der reduktiven Alkoholsynthese in der kathodischen Halbzelle in einem integrierten Elektrolysesystem ("200% Zelle"), e) die Skalierung des gekoppelten elektrochemischen Prozesses, f) die Vermeidung von Abfällen durch prozessintegrierte Regeneration der Oxidationsäquivalente (elektrochemische Regeneration von Periodat), g) die Bereitstellung attraktiver Plattformchemikalien (Monoterpen-basierte Dicarbonyl-verbindungen und entsprechende Dialkohole) für die chemische Industrie. Ziel des Teilvorhabens von der JGU Mainz ist die Etablierung von der Periodat-basierten Doppelbindungsspaltung an Terpenen. Um einen solchen Ansatz zu verwerten, müssen zwei wichtige Aspekte bewältig werden: Zum einen muss ein direktes oder katalysiertes Verfahren zur Doppelbindungsspaltung realisiert werden. Dabei müssen die anfallenden Iodate oder andere Iodspezies durch ein neues Aufarbeitungskonzept leicht rückführbar sein. Dies gilt auch für weitere Komponenten wie Katalysatoren. Zum anderen muss die Regeneration im ex cell-Betrieb gewährleistet sein und die Iodmassenbilanz geschlossen werden. Die Optimierung im Laborbetrieb erfolgt über moderne statistische Methoden und sollte alle Daten und Voraussetzungen für den Langzeitbetrieb ermöglichen. | Prof. Dr. Siegfried R. Waldvogel Tel.: +49 6131 39-26069 waldvogel@uni-mainz.de Johannes Gutenberg-Universität Mainz - FB 09 Chemie, Pharmazie, Geographie und Geowissenschaften - Department Chemie Duesbergweg 10-14 55128 Mainz | FPNR | ||
| 01.06.2023 | 31.05.2026 | 2221NR025C | Verbundvorhaben: Nachhaltige Periodatspaltung von Monoterpenen; Teilvorhaben 3: Etablierung eines kontinuierlichen Reaktorkonzepts und Skalierung - Akronym: NaPeMon | Das Gesamtziel von NaPeMon ist die Entwicklung eines elektrochemischen Verfahrens zur Umwandlung von Monoterpenen des Rohterpentins aus industriellen Reststoffströmen in werthaltige Plattformchemikalien (Carbonylverbindungen) und deren anschließende Umsetzung zu Alkoholverbindungen. Spezifische Ziele dieses Verbundvorhabens sind: a) die Nutzung heimischer, regenerativer Ausgangsstoffe (Rohterpentin aus der Zellstoffindustrie) mit industrierelevanter Verfügbarkeit, b) die elektrochemisch mediierte Periodatspaltung von Monoterpenen in Dicarbonylverbindungen, c) die elektrochemische Reduktion von Carbonylverbindungen, d) die Kopplung der elektrochemischen Periodatregeneration als anodische Halbzellreaktion mit der reduktiven Alkoholsynthese in der kathodischen Halbzelle in einem integrierten Elektrolysesystem ("200% Zelle"), e) die Skalierung des gekoppelten elektrochemischen Prozesses, f) die Vermeidung von Abfällen durch prozessintegrierte Regeneration der Oxidationsäquivalente (elektrochemische Regeneration von Periodat), g) die Bereitstellung attraktiver Plattformchemikalien (Monoterpen-basierte Dicarbonyl-verbindungen und entsprechende Dialkohole) für die chemische Industrie. Ziel des Teilvorhabens von ESy-Labs ist die Skalierung des Prozesses aus dem Labormaßstab in den kg-Maßstab. Neben der Etablierung eines Separationsprozesses soll der Fokus vor allem auf der Etablierung eines kontinuierlichen Reaktorsystems liegen. | Dr. Julian Müller Tel.: +49 941 94686 716 julian.mueller@esy-labs.de ESy-Labs GmbH Siemensstr. 7 93055 Regensburg | FPNR | ||
| 01.05.2023 | 30.04.2026 | 2221NR027A | Verbundvorhaben: Elektrochemische Valorisierung furanreicher Prozessströme aus dem hydrothermalen Aufschluss landwirtschaftlicher Reststoffe (ELEVATOR); Teilvorhaben 1: Grundlagenuntersuchungen zur Elektrosynthese und zum Downstream Processing - Akronym: ELEVATOR | Das Ziel des Verbundvorhabens ELEVATOR besteht in der Etablierung eines effizienten, gekoppelten elektrochemischen Prozesses für die Herstellung von biobasierter Furandicarbonsäure (FDCA) und biobasiertem Dimethylfuran (DMF) aus 5-Hydroxymethylfuran (HMF), das aus landwirtschaftlichen Reststoffen gewonnen wird. Der hochinnovative Charakter von ELEVATOR liegt dabei insbesondere in a) der kombinierten Nutzung der anodischen und kathodischen Halbzellreaktion (Oxidation und Reduktion) zur parallelen Synthese hochwertiger Produkte in einer einzigen elektrochemischen Zelle ("200% Zelle") und b) in der Verwendung eines industriell relevanten Eduktstroms aus dem hydrothermalen Aufschluss von lignozellulosehaltiger Biomasse. Der biogene Rohstoff wird dabei nicht aufwendig vorgereinigt. Der elektrochemische Prozess wird im Vorhaben bis TRL 4 entwickelt und zur Herstellung von Mustermengen der Produkte betrieben. Hierzu wird auch ein Verfahren zur Aufreinigung der Produkte FDCA und DMF etabliert. Das Ziel des Teilvorhabens "Grundlagenuntersuchungen zur Elektrosynthese und zum Downstream Processing" von Fraunhofer IGB besteht in der grundlegenden Entwicklung der elektrochemischen Halbzellreaktionen, nämlich der Oxidation von DMF zu FDCA und der Reduktion von HMF zu DMF. Dabei sollen Materialien identifiziert werden, die eine effiziente und selektive Umsetzung von HMF erlauben und gleichzeitig ungewollte Nebenreaktionen minimieren. Die Halbzellreaktionen werden in einer elektrochemischen Zelle integriert und im Labor zu einem Gesamtprozess entwickelt, der für mindestens 100 h stabil betrieben werden kann und hohe Produktausbeuten ermöglicht. Weiterhin wird von Fraunhofer IGB in ELEVATOR ein Verfahren zur Abtrennung und Aufreinigung der Produkte FDCA und DMF etabliert. Dabei wird FDCA bis zu einer Qualität aufgereinigt, die die Verwendung des Produktes in der Herstellung von Polymeren erlaubt. | Dr. Arne Roth Tel.: +49 9421 9380-1030 arne.roth@igb.fraunhofer.de Fraunhofer-Zentrum für Bio-, Elektro- und Chemokatalyse BioCat Schulgasse 11 a 94315 Straubing | FPNR | ||
| 01.05.2023 | 30.04.2026 | 2221NR027B | Verbundvorhaben: Elektrochemische Valorisierung furanreicher Prozessströme aus dem hydrothermalen Aufschluss landwirtschaftlicher Reststoffe (ELEVATOR); Teilvorhaben 2: HMF-Bereitstellung - Akronym: ELEVATOR | Das ELEVATOR-Projekt betrifft die Etablierung sowie die ökonomisch-ökologische Bewertung eines effizient gekoppelten elektrochemischen Prozesses zur Herstellung von biobasierter Furandicarbonsäure (FDCA) und biobasiertem Dimethylfuran (DMF) aus landwirtschaftlichen Reststoffen über das Zwischenprodukt 5-Hydroxymethylfurfural (HMF). FDCA kann als Baustein für die PET-Alternative Polyethylenfuranoat (PEF), eingesetzt werden. PEF ist gegenüber PET nicht nur aus Nachhaltigkeitsgründen vorteilhaft, auch die physikalischen Eigenschaften des Materials werden gegenüber der fossilen PET Variante verbessert. Neben dem Oxidationsprodukt FDCA wird in der elektrochemischen Zelle 2,5-Dimethylfuran (DMF) als Reduktionsprodukt erzeugt, einer Verbindung mit hohem Potenzial als Biokraftstoff und als "grünes" Lösungsmittel. Der elektrochemische Weg zur Reduktion und Oxidation von HMF ist von besonderem Vorteil, da weder Wasserstoff- oder Sauerstoffgas in den Reaktionsmedien benötigt werden. Ziel des Verbundvorhabens "ELEVATOR" ist die Entwicklung eines gekoppelten elektrochemischen Verfahrens zur gleichzeitigen Umsetzung von HMF zu FDCA und DMF. Die Eduktströme werden dabei durch hydrothermalen Aufschluss eines lignocellulosehaltigen Reststoffs, bereitgestellt. Ziel ist die Nutzung eines Eduktstroms von industrieller Relevanz, mit der für biogene Rohstoffe typischen Heterogenität und ohne aufwendige und unwirtschaftliche Reinigungsschritte vor der elektrochemischen Umsetzung. Somit bildet der ELEVATOR-Ansatz eine komplette und relevante Prozesskette ab, unter Nutzung eines lignocellulosehaltigen Reststoffs in Kombination mit der elektrokatalytischen Produktion von FDCA und DMF. Die besondere Herausforderung besteht dabei in der Schnittstelle zwischen hydrothermalem Biomasseaufschluss und der anschließenden elektrochemischen Umsetzung, der Abstimmung der Prozessparameter auf die jeweiligen Anforderungen der Prozessschritte und die Hochskalierung des Prozesses. | Dr. Benjamin Herklotz Tel.: +49 341 2434-449 benjamin.herklotz@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | FPNR | ||
| 01.05.2023 | 30.04.2026 | 2221NR027C | Verbundvorhaben: Elektrochemische Valorisierung furanreicher Prozessströme aus dem hydrothermalen Aufschluss landwirtschaftlicher Reststoffe (ELEVATOR); Teilvorhaben 3: Scale-Up - Akronym: ELEVATOR | Das Ziel des Verbundvorhabens ELEVATOR besteht in der Etablierung eines effizienten, gekoppelten elektrochemischen Prozesses für die Herstellung von biobasierter Furandicarbonsäure (FDCA) und biobasiertem Dimethylfuran (DMF) aus 5-Hydroxymethylfuran (HMF), das aus landwirtschaftlichen Reststoffen gewonnen wird. Der hochinnovative Charakter von ELEVATOR liegt dabei insbesondere in a) der kombinierten Nutzung der anodischen und kathodischen Halbzellreaktion (Oxidation und Reduktion) zur parallelen Synthese hochwertiger Produkte in einer einzigen elektrochemischen Zelle ("200% Zelle") und b) in der Verwendung eines industriell relevanten Eduktstroms aus dem hydrothermalen Aufschluss von lignozellulosehaltiger Biomasse. Der biogene Rohstoff wird dabei nicht aufwendig vorgereinigt. Der elektrochemische Prozess wird im Vorhaben bis TRL 4 entwickelt und zur Herstellung von Mustermengen der Produkte betrieben. Hierzu wird auch ein Verfahren zur Aufreinigung der Produkte FDCA und DMF etabliert. | Johannes Seidler Tel.: +49 941 94686-712 johannes.seidler@esy-labs.de ESy-Labs GmbH Siemensstr. 7 93055 Regensburg | FPNR | ||
| 01.02.2024 | 31.01.2027 | 2221NR028A | Verbundvorhaben: Veredelung von Melasse durch gepaarte Elektrolyse und elektrodialytische Aufarbeitung (E-Melasse); Teilvorhaben 1: Up- und Downstream processing - Akronym: E-Melasse | Das Vorhaben hat zum Ziel Melasse als Rohstoff für die elektrochemische Umsetzung zu Folgeprodukten zu verwenden. Bisher wird Melasse vor allem als Futtermittel oder als Kohlenstoffquelle für Fermentationen verwendet. Sie zeichnet sich durch einen hohen Anteil an Kohlenhydraten aus. Diese sollen durch anodische Oxidation zu Hydroxycarbonsäuren bzw. durch gepaarte Elektrolyse zu Polyolen umgesetzt werden, wobei katalytisch aktive Nickelhydroxidelektroden als innovativer Ansatz zur Anwendung kommen sollen. Dabei kommt es zunächst zu einer Spaltung der Kohlenhydrate und Oxidation zu Hydroxycarbonsäuren, welche anschließend kathodisch hydriert werden (Domino-Oxidationsreduktions-Sequenz, DoORs). Neben den im Mittelpunkt stehenden elektrochemischen Umsetzungen sind Untersuchungen zur Zusammensetzung der Melasse sowie zu den möglichen Reaktionsprodukten notwendig. Dazu werden einerseits Kopplungsmethoden wie LC- und GC-MS eingesetzt sowie direkt an die MS gekoppelte elektrochemische Durchflusszellen (EC-MS). Störende Komponenten, die entweder die elektrochemische Umsetzung verhindern oder zu störenden Nebenprodukten führen, sollen durch eine Vorbehandlung der Melasse abgetrennt werden. Hier kommen Membranverfahren wie Nanofiltration oder Elektrodialyse zum Einsatz. Für die Optimierung der Versuchs- und Prozessbedingungen werden notwendige kinetische Parameter bestimmt und auf Basis einfacher formalkinetischer Modelle die Reaktionen beschrieben. Daneben kommen statistische Methoden der Versuchsplanung zum Einsatz, um die komplexen Zusammenhänge im Hinblick auf Selektivität, Ausbeute und Energieverbrauch zu optimieren. In einem abschließenden Arbeitspaket soll in einem Durchflussreaktor unter GMP-Bedingungen Material im kg-Maßstab für Anwendungsuntersuchungen gewonnen werden. | Prof. Dr. Udo Kragl Tel.: +49 381 498-6450 udo.kragl@uni-rostock.de Universität Rostock - Institut für Chemie - Abt. Analytische, Technische & Umweltchemie - Lehrstuhl für Technische Chemie Albert-Einstein-Str. 3 a 18059 Rostock | FPNR | ||
| 01.02.2024 | 31.01.2027 | 2221NR028B | Verbundvorhaben: Veredelung von Melasse durch gepaarte Elektrolyse und elektrodialytische Aufarbeitung (E-Melasse); Teilvorhaben 2: Elektrosynthese - Akronym: E-Melasse | Das Vorhaben hat zum Ziel Melasse als Rohstoff für die elektrochemische Umsetzung zu Folgeprodukten zu verwenden. Bisher wird Melasse vor allem als Futtermittel oder als Kohlenstoffquelle für Fermentationen verwendet. Sie zeichnet sich durch einen hohen Anteil an Kohlenhydraten aus. Diese sollen durch anodische Oxidation zu Hydroxycarbonsäuren bzw. durch gepaarte Elektrolyse zu Polyolen umgesetzt werden, wobei katalytisch aktive Nickelhydroxidelektroden als innovativer Ansatz zur Anwendung kommen sollen. Dabei kommt es zunächst zu einer Spaltung der Kohlenhydrate und Oxidation zu Hydroxycarbonsäuren, welche anschließend kathodisch hydriert werden (Domino-Oxidationsreduktions-Sequenz, DoORs). Neben den im Mittelpunkt stehenden elektrochemischen Umsetzungen sind Untersuchungen zur Zusammensetzung der Melasse sowie zu den möglichen Reaktionsprodukten notwendig. Dazu werden einerseits Kopplungsmethoden wie LC- und GC-MS eingesetzt sowie direkt an die MS gekoppelte elektrochemische Durchflusszellen (EC-MS). Störende Komponenten, die entweder die elektrochemische Umsetzung verhindern oder zu störenden Nebenprodukten führen, sollen durch eine Vorbehandlung der Melasse abgetrennt werden. Hier kommen Membranverfahren wie Nanofiltration oder Elektrodialyse zum Einsatz. Für die Optimierung der Versuchs- und Prozessbedingungen werden notwendige kinetische Parameter bestimmt und auf Basis einfacher formalkinetischer Modelle die Reaktionen beschrieben. Daneben kommen statistische Methoden der Versuchsplanung zum Einsatz, um die komplexen Zusammenhänge im Hinblick auf Selektivität, Ausbeute und Energieverbrauch zu optimieren. In einem abschließenden Arbeitspaket soll in einem Durchflussreaktor unter GMP-Bedingungen Material im kg-Maßstab für Anwendungsuntersuchungen gewonnen werden. | Prof. Robert Francke Tel.: +49 381 1281-306 robert.francke@catalysis.de Leibniz-Institut für Katalyse e.V. Albert-Einstein-Str. 29 a 18059 Rostock | FPNR | ||
| 01.03.2023 | 28.02.2026 | 2221NR030X | Identifizierung mikrobieller Systemzustandsindikatoren und Entwicklung von Prozessmodellen zur störungsfreien und bedarfsgerechten Prozesssteuerung in Biogasanlagen - Akronym: Biogas-Micronostic | Gesamtziel des Vorhabens ist die Identifizierung und Verifizierung mikrobieller Systemzustandsindikatoren und die Entwicklung von darauf basierenden Prozessmodellen zur störungsfreien und bedarfsgerechten Prozesssteuerung. Damit wird die zukünftig verstärkte Nutzbarkeit von Reststoffen unterstützt, die oft schwer vergärbar und/oder prozesskritisch sind und in wechselnder Menge und Zusammensetzung anfallen. Um dieses Ziel zu erreichen, werden in Laborfermentern gezielt und systematisch praxisrelevante Prozessvariationen (inkl. typische Stresssituationen) für unterschiedlich widerstandsfähige Biogas-Mikrobiome herbeigeführt, um mikrobielle Indikatoren für spezifische Systemzustände und deren Stresstoleranzpotenzial gegenüber wirkenden und stetig wechselnden Umweltfaktoren zu identifizieren. Im Ergebnis sollen Schwellenwerte für kritische Prozessbedingungen festgestellt werden, unter denen sich die Indikatorarten bzw. Indikatorgruppen anreichern oder reduzieren/verschwinden. Damit sollen die Voraus¬setzungen geschaffen werden, um einfache, schnelle und kostengünstige mikrobiologische Nachweisverfahren entwickeln und anwenden zu können. Über Modelle zur zeitlichen Entwicklung der mikrobiellen Diversität, insbesondere mikrobieller Systemzustandsindikatoren sollen Vorhersagen getroffen werden, wie mikrobielle Gemeinschaften auf Prozessvariationen reagieren, um Handlungsempfehlungen zur Vermeidung von Prozessstörungen im Praxisbetrieb abzuleiten. | Dr. Susanne Theuerl Tel.: +49 331 5699-900 stheuerl@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | FPNR | ||
| 01.02.2023 | 31.07.2025 | 2221NR031A | Verbundvorhaben: Identifikation von Enzymkombinationen aus dem Verdauungstrakt des Eurasischen Bibers und Möglichkeiten der Anwendung zur Vergärung von lignifizierter Biomasse; Teilvorhaben 1: Charakterisierung der typischen Nahrung des Bibers und Vergärungsversuche mit den isolierten Enzymen - Akronym: BiberZym | In dem Vorhaben soll untersucht werden, ob sich die Enzyme oder Enzymkombinationen, die den Eurasischen Biber zu einer effizienten Zelluloseverdauung befähigen, für technische Zwecke nutzbar machen lassen. Der Schwerpunkt der Untersuchungen zur technischen Nutzung liegt dabei auf der Vergärung von lignocellulosehaltigen Abfall- und Reststoffen in Biogasanlagen, wie z. B. Landschaftspflegematerial, Rapsstroh oder Getreidespelzen. | Dr.-Ing. Nils Engler Tel.: +49 341 2434-389 nils.engler@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | FPNR | ||
| 01.02.2023 | 31.07.2025 | 2221NR031B | Verbundvorhaben: Identifikation von Enzymkombinationen aus dem Verdauungstrakt des Eurasischen Bibers und Möglichkeiten der Anwendung zur Vergärung von lignifizierter Biomasse; Teilvorhaben 2: Identifizierung, Charakterisierung und Produktion der Enzyme und Bakterien - Akronym: Biberzym | Mit dem Vorhaben soll untersucht werden, ob sich die Enzyme oder Enzymkombinationen, die den Eurasischen Biber zu einer effizienten Zelluloseverdauung befähigen, für technische Zwecke nutzbar machen lassen. Der Schwerpunkt der Untersuchungen zur technischen Nutzung liegt dabei auf der Vergärung von lignocellulosehaltigen Abfall- und Reststoffen in Biogasanlagen, wie z. B. Landschaftspflegematerial, Rapsstroh oder Getreidespelzen. Dazu soll zunächst das Darm- Mikrobiom des Bibers mit molekularbiologischen Methoden untersucht und die in verschiedenen Darmabschnitten vorhandenen Mikroorganismen (MO) identifiziert werden. Darauf aufbauend sind Versuche zur Kultivierung der identifizierten MO sowie zur Produktion der betreffenden Enzyme im Labormaßstab vorgesehen. Der für die Untersuchungen notwendige Darminhalt wird ausschließlich von Tieren entnommen, die im Rahmen des Bestandsmanagements regulär getötet werden. Mit dem Gewässer- und Deichverband Oderbruch ist diesbezüglich bereits eine erste Kontaktaufnahme erfolgt und die generelle Zusage zur Unterstützung des Vorhabens liegt vor. In anschließenden Labor- und Technikumsversuchen sollen die Enzyme hinsichtlich ihrer möglichen Anwendung im Biogasprozess geprüft werden. Die erwarteten Ergebnisse des Forschungsvorhabenssollen die Basis für die Entwicklung neuartiger Enzympräparate für den Einsatz in Biogasanlagen bilden. Übergeordnetes Ziel ist es, Biogasanlagen zu befähigen, die großen derzeit noch ungenutzten Potenziale an lignocellulosehaltiger Biomasse zu erschließen. Die Untersuchungen an der TU Dresden werden in enger Zusammenarbeit mit dem Deutschen Biomasseforschungszentrum Leipzig realisiert. | Dr. Anett Werner Tel.: +49 351 463-32594 anett.werner@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Bereich Ingenieurwissenschaften - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Naturstofftechnik - Professur für Bioverfahrenstechnik Bergstr. 120 01069 Dresden | FPNR | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2025 | 2221NR033A | Verbundvorhaben: Entwicklung von kreislauffähigen PLA-Blend-basierten Lebensmittelverpackungen; Teilvorhaben 1: Rezepturentwicklung, Compoundierung und Verarbeitung - Akronym: PLA2Scale | Gesamtziel des Forschungsvorhabens ist es, biobasierte Kunststoffverpackungen für Lebensmittel zu entwickeln unter Berücksichtigung einer ökologischen Gestaltung und eines Stoffstrom-erhöhenden Ansatzes. Unter einer ökologischen Gestaltung wird ein materialeffizienter Einsatz, hoher biobasierter Anteil (> 80%) und für das Packgut optimaler Produktschutz verstanden. Hinsichtlich der Materialauswahl liegt der Fokus auf Polymilchsäure(PLA)-Blends. Aus wirtschaftlichen Gründen werden Produkte aus PLA heutzutage noch nicht recycelt. Aufgrund dessen besteht das Kernziel dieses Vorhabens in der Steigerung des Stoffstromes von PLA bzw. PLA-Blends. Um einen signifikanten Anstieg von PLA zu erreichen, werden im Vorhaben PLA2Scale zwei prinzipielle Ansätze verfolgt: Erhöhung der Sauerstoffbarriereeigenschaften durch PLA-Stärke Blends und Erniedrigung der Barriereeigenschaften durch Schaffung gezielter Inkompatibilitäten durch PLA-Faserstoff Blends. Für die Materialentwicklung ist es essentiell geeignete Rezepturen für PLA-Blends zu entwickeln und durch Additivierung bei Bedarf die Material- und Verarbeitungseigenschaften zu verbessern. Es sollen die drei wichtigsten Verarbeitungsmethoden für Lebensmittelverpackungen in Form von Folienherstellung (Flachfolien), Tiefziehen und Spritzgießen Anwendung finden und das Substitutionspotential soll konkret an mindestens einem Produkt zusammen mit der Industrie aufgezeigt werden (Up-Scaling). Abpack- und Lagerversuche mit unterschiedlichen Lebensmitteln werden durchgeführt. Anhand geeigneter Sortierungs- und Trenntechnik und der Durchführung von Kontaminationsszenarien sollen die entwickelten Materialien in Vorbereitung auf das Recycling bewertet werden. Geeignete Recyclingoptionen und das Potential der Wiederverwertung werden geprüft. Durch Ökobilanzierungen werden die entwickelten Produkte anhand von vorgegebenen Wirkungskategorien ganzheitlich bewertet, sodass die gesamte Wertschöpfungskette erfasst wird. | Prof. Dr.-Ing. Andrea Siebert-Raths Tel.: +49 511 9296-2230 andrea.siebert-raths@hs-hannover.de Hochschule Hannover - Fakultät II - Maschinenbau und Bioverfahrenstechnik - Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe (IfBB) Heisterbergallee 10a 30453 Hannover | FPNR | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2025 | 2221NR033B | Verbundvorhaben: Entwicklung von kreislauffähigen PLA-Blend-basierten Lebensmittelverpackungen; Teilvorhaben 2: Materialentwicklung von Blendpartnern und Up-Scaling für Flachfolien - Akronym: PLA2Scale | Gesamtziel des Forschungsvorhabens ist es, biobasierte Kunststoffverpackungen für Lebensmittel zu entwickeln unter Berücksichtigung einer ökologischen Gestaltung und eines Stoffstrom-erhöhenden Ansatzes. Unter einer ökologischen Gestaltung wird ein materialeffizienter Einsatz, hoher biobasierter Anteil (> 80%) und für das Packgut optimaler Produktschutz verstanden. Hinsichtlich der Materialauswahl liegt der Fokus auf Polymilchsäure(PLA)-Blends. Aus wirtschaftlichen Gründen werden Produkte aus PLA heutzutage noch nicht recycelt. Aufgrund dessen besteht das Kernziel dieses Vorhabens in der Steigerung des Stoffstromes von PLA bzw. PLA-Blends. Um einen signifikanten Anstieg von PLA zu erreichen, werden im Vorhaben PLA2Scale zwei prinzipielle Ansätze verfolgt: Erhöhung der Sauerstoffbarriereeigenschaften durch PLA-Stärke Blends und Erniedrigung der Barriereeigenschaften durch Schaffung gezielter Inkompatibilitäten durch PLA-Faserstoff Blends. Für die Materialentwicklung ist es essentiell geeignete Rezepturen für PLA-Blends zu entwickeln und durch Additivierung bei Bedarf die Material- und Verarbeitungseigenschaften zu verbessern. Es sollen die drei wichtigsten Verarbeitungsmethoden für Lebensmittelverpackungen in Form von Folienherstellung (Flachfolien), Thermoformen und Spritzgießen Anwendung finden und das Substitutionspotential soll konkret an mindestens einem Produkt zusammen mit der Industrie aufgezeigt werden (Up-Scaling). Abpack- und Lagerversuche mit unterschiedlichen Lebensmitteln werden durchgeführt. Anhand geeigneter Sortierungs- und Trenntechnik und der Durchführung von Kontaminationsszenarien sollen die entwickelten Materialien in Vorbereitung auf das Recycling bewertet werden. Geeignete Recyclingoptionen im kleineren Maßstab und das Potential der Wiederverwertung werden geprüft. Durch Ökobilanzierungen werden die entwickelten Produkte anhand von vorgegebenen Wirkungskategorien ganzheitlich bewertet, sodass die gesamte Wertschöpfungskette erfasst wird. | Prof. Dr. Markus Schmid Tel.: +49 7571 732-8402 schmid@hs-albsig.de Hochschule Albstadt-Sigmaringen - Fakultät Life Sciences - Sustainable Packaging Institute SPI Anton-Guenther-Str. 51 72488 Sigmaringen | FPNR | ||
| 01.03.2023 | 28.02.2026 | 2221NR035A | Verbundvorhaben: Biobasierte Hybridbeschichtungen für Innenraum- und Funktionstextilien; Teilvorhaben 1: Entwicklung homogener und hochgradig imprägnierbarer Naturfaser-UD-Tapes für technische Faserverbundanwendungen - Akronym: BioCoatTex | Das Gesamtziel des Vorhabens BioCoatTex ist die Entwicklung neuartiger Beschichtungen auf Basis biobasierter Ormocere für die nasschemische Ausrüstung von technischen Textilien mit hoher Funktionalität. Erreicht werden soll eine hohe Flexibilität bei der Erzeugung kombinierter intrinsischer Materialeigenschaften wie Steigerung der Abriebbeständigkeit und Faser-Matrix-Haftung sowie spezifischer Eigenschaften wie zum Beispiel Wasser- und Schmutzresistenz oder Flammschutz. Durch die Kombination von technischen Textilien und biogenen Beschichtungen wird es möglich, auch im Techtextilbereich zunehmend unabhängig von fossilen Rohstoffen zu werden und einen entscheidenden Schritt in Richtung vollständiger Kreislaufwirtschaft und CO2-Neutralität zu gehen. Zur Validierung der im Projekt entwickelten Beschichtungen wird jeweils eine Demonstrationsanwendung aus dem Bereich Objekttextilien der Firma Vowalon und Naturfasercomposite der SachsenLeinen GmbH (z. B. für den Mobilitätssektor oder Sportgeräte) entwickelt und erprobt. Die daraus resultierenden Ergebnisse weisen ein hohe Transfermöglichkeit und Übertragbarkeit auf weitere techtextile Anwendungen auf. Die Ausstattung mit den genannten Funktionen soll durch Ausrüstungen mit einem Feststoffgehalt von nur 5¿Masse-% erreicht werden. Bei Flammschutzanwendungen werden die Feststoffgehalte Anwendungsbeding höher gewählt und werden im Bereich von ca. 10 Masse-%, liegen. Im Vergleich von bis zu 30¿Masse-% Feststoffauflagen bei der klassischen Textilausrüstung kann dadurch zusätzlich zur Substitution fossiler Ausgangswerkstoffe die Ressourceneffizienz gesteigert werden. | Dipl.-Ing. Kay Kölzig Tel.: +49 151 72975901 kay.koelzig@sachsenleinen.de FUSE GmbH Mausitz 14 04442 Zwenkau | FPNR | ||
| 01.03.2023 | 28.02.2026 | 2221NR035B | Verbundvorhaben: Biobasierte Hybridbeschichtungen für Innenraum- und Funktionstextilien; Teilvorhaben 2: Applikation der bioORMOCER®e auf biobasierten textilen Flächen - Prozessentwicklung und Textilprüfung - Akronym: BioCoatTex | Das Gesamtziel des Vorhabens BioCoatTex ist die Entwicklung neuartiger Beschichtungen auf Basis biobasierter anorganisch-organischer Hybridpolymere, sogenannter bioORMOCER®e, für die nasschemische Ausrüstung von technischen Textilien mit hoher Funktionalität. Erreicht werden soll eine hohe Flexibilität bei der Erzeugung kombinierter intrinsischer Materialeigenschaften wie einer gesteigerten Abriebbeständigkeit und Faser-Matrix-Haftung sowie weiterer, spezifischer Eigenschaften (z. B. Wasser- und Schmutzresistenz oder Flammschutz). Die genannten Funktionalisierungen sollen materialsparenddurch Ausrüstungen mit einem Feststoffgehalt von nur 5¿Masse-% erreicht werden. Bei Flammschutzanwendungen werden die Feststoffgehalte anwendungsbedingt höher gewählt, sollen aber mit ca. 10 Masse-% immer noch deutlich unter den bei der klassischen Textilausrüstung üblichen Feststoffauflagen (bis zu 30¿Masse-%) liegen. Damit soll zusätzlich zur Substitution fossiler Ausgangswerkstoffe die Ressourceneffizienz gesteigert werden. Durch die Funktionalisierung von technischen Textilien mit biobasierten Beschichtungen wird es möglich, auch im Bereich technischer Textilien zunehmend unabhängig von fossilen Rohstoffen zu werden und einen entscheidenden Schritt in Richtung vollständiger Kreislaufwirtschaft und CO2-Neutralität zu gehen. Zur Validierung der im Projekt entwickelten Beschichtungen wird jeweils eine Demonstrationsanwendung aus dem Bereich Objekttextilien des Partners Vowalon Beschichtung GmbH Treuen und dem Bereich Naturfasercomposite von der SachsenLeinen GmbH (z. B. für den Mobilitätssektor oder Sportgeräte) entwickelt und erprobt. Die daraus resultierenden Ergebnisse weisen ein hohe Transfermöglichkeit auf weitere textile Anwendungen auf. | Marco Sallat Tel.: +49 371 5274-167 marco.sallat@stfi.de Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V. Annaberger Str. 240 09125 Chemnitz | FPNR | ||
| 01.03.2023 | 28.02.2026 | 2221NR035C | Verbundvorhaben: Biobasierte Hybridbeschichtungen für Innenraum- und Funktionstextilien; Teilvorhaben 3: Entwicklung einer biobasierten Textilausrüstung auf Basis hybrider Polymere - Akronym: BioCoatTex | Das Gesamtziel des Vorhabens BioCoatTex ist die Entwicklung neuartiger Beschichtungen auf Basis biobasierter anorganisch-organischer Hybridpolymere, sogenannter bioORMOCER®e, für die nasschemische Ausrüstung von technischen Textilien mit hoher Funktionalität. Erreicht werden soll eine hohe Flexibilität bei der Erzeugung kombinierter intrinsischer Materialeigenschaften wie einer gesteigerten Abriebbeständigkeit und Faser-Matrix-Haftung sowie weiterer, spezifischer Eigenschaften (z. B. Wasser- und Schmutzresistenz oder Flammschutz). Die genannten Funktionalisierungen sollen materialsparenddurch Ausrüstungen mit einem Feststoffgehalt von nur 5¿Masse-% erreicht werden. Bei Flammschutzanwendungen werden die Feststoffgehalte anwendungsbedingt höher gewählt, sollen aber mit ca. 10 Masse-% immer noch deutlich unter den bei der klassischen Textilausrüstung üblichen Feststoffauflagen (bis zu 30¿Masse-%) liegen. Damit soll zusätzlich zur Substitution fossiler Ausgangswerkstoffe die Ressourceneffizienz gesteigert werden. Durch die Funktionalisierung von technischen Textilien mit biobasierten Beschichtungen wird es möglich, auch im Bereich technischer Textilien zunehmend unabhängig von fossilen Rohstoffen zu werden und einen entscheidenden Schritt in Richtung vollständiger Kreislaufwirtschaft und CO2-Neutralität zu gehen. Zur Validierung der im Projekt entwickelten Beschichtungen wird jeweils eine Demonstrationsanwendung aus den Bereichen Objekttextilien der Partner Vowalon Beschichtung GmbH Treuen und Naturfasercomposite von der SachsenLeinen GmbH (z. B. für den Mobilitätssektor oder Sportgeräte) entwickelt und erprobt. Die daraus resultierenden Ergebnisse weisen ein hohe Transfermöglichkeit auf weitere textile Anwendungen auf. | Ferdinand Somorowsky Tel.: +49 931 4100-256 ferdinand.somorowsky@isc.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Silicatforschung (ISC) Neunerplatz 2 97082 Würzburg | FPNR | ||
| 01.03.2023 | 28.02.2026 | 2221NR035D | Verbundvorhaben: Biobasierte Hybridbeschichtungen für Innenraum- und Funktionstextilien; Teilvorhaben 4: Anpassung und Upscaling der biobasierten Hybridmaterialien - Akronym: BioCoatTex | Das Gesamtziel des Vorhabens BioCoatTex ist die Entwicklung neuartiger Beschichtungen auf Basis biobasierter anorganisch-organischer Hybridpolymere, sogenannter bioORMOCER®e, für die nasschemische Ausrüstung von technischen Textilien mit hoher Funktionalität. Erreicht werden soll eine hohe Flexibilität bei der Erzeugung kombinierter intrinsischer Materialeigenschaften wie einer gesteigerten Abriebbeständigkeit und Faser-Matrix-Haftung sowie weiterer, spezifischer Eigenschaften (z. B. Wasser- und Schmutzresistenz oder Flammschutz). Die genannten Funktionalisierungen sollen materialsparenddurch Ausrüstungen mit einem Feststoffgehalt von nur 5¿Masse-% erreicht werden. Bei Flammschutzanwendungen werden die Feststoffgehalte anwendungsbedingt höher gewählt, sollen aber mit ca. 10 Masse-% immer noch deutlich unter den bei der klassischen Textilausrüstung üblichen Feststoffauflagen (bis zu 30¿Masse-%) liegen. Damit soll zusätzlich zur Substitution fossiler Ausgangswerkstoffe die Ressourceneffizienz gesteigert werden. Durch die Funktionalisierung von technischen Textilien mit biobasierten Beschichtungen wird es möglich, auch im Bereich technischer Textilien zunehmend unabhängig von fossilen Rohstoffen zu werden und einen entscheidenden Schritt in Richtung vollständiger Kreislaufwirtschaft und CO2-Neutralität zu gehen. Zur Validierung der im Projekt entwickelten Beschichtungen wird jeweils eine Demonstrationsanwendung aus den Bereichen Objekttextilien der Partner Vowalon Beschichtung GmbH Treuen und Naturfasercomposite von der SachsenLeinen GmbH (z. B. für den Mobilitätssektor oder Sportgeräte) entwickelt und erprobt. Die daraus resultierenden Ergebnisse weisen ein hohe Transfermöglichkeit auf weitere textile Anwendungen auf. | Dr. Guido Leibeling Tel.: +49 3641 3866900 guido.leibeling@jencaps-technology.de JenCAPS Technology GmbH Otto-Schott-Str. 15 07745 Jena | FPNR | ||
| 01.03.2023 | 28.02.2026 | 2221NR035E | Verbundvorhaben: Biobasierte Hybridbeschichtungen für Innenraum- und Funktionstextilien; Teilvorhaben 5: Applikation der bioORMOCER®e auf biobasiertem Kunstleder - Verfahrensentwicklung, Prozesskontrolle und Qualitätssicherung - Akronym: BioCoatTex | Das Gesamtziel des Vorhabens BioCoatTex ist die Entwicklung neuartiger biobasierter Beschichtungen für die nasschemische Ausrüstung von technischen Textilien mit hoher Funktionalität. Erreicht werden soll eine hohe Flexibilität bei der Erzeugung kombinierter intrinsischer Materialeigenschaften (Abriebbeständigkeit, Faser-Matrix-Haftung) und spezifischer Eigenschaften wie zum Beispiel Wasser- und Schmutzresistenz oder Flammschutz. | Dipl. Wirt.-Ing. Mareen Götz Tel.: +49 37468 60210 mareen.goetz@vowalon.de Vowalon Beschichtung GmbH Kunstleder-Folie-Bondings Bahnhofstr. 46 08233 Treuen | FPNR | ||
| 20.04.2022 | 30.06.2024 | 2221NR036A | Verbundvorhaben: Untersuchungen zur Infektionshemmenden Wirkung eines Rhamnolipidhaltigen Biopräparates und von Süßholzextrakt auf bodenbürtige Viren von Zuckerrübe und ihren plasmodiophoriden Vektor unter Freilandbedingungen; Teilvorhaben 1: Qualitative und quantitative Bewertung - Akronym: Rhamnofield | Nach Behandlung des Saatguts von 5 Zuckerrübengenotypen mit zwei Bio-Wirkstoffen unter definierten Bedingungen erfolgt die Aussaat in 4 Wiederholungen je Variante an drei Freilandstandorten, die gleichmäßig mit den Rizomania-verursachenden Viren Beet necrotic yellow vein virus, Beet virus Q und Beet soil-borne virus verseucht sind. Nach Kontrolle der Auflaufrate werden 5, 7, 9, 11 und 20 Wochen nach der Aussaat je 72 Pflanzen pro Variante entnommen. Nach jeder Entnahme werden aus den gereinigten Wurzeln jeder Variante 20 parallele RNA-Isolationen vorgenommen, Aus diesen Präparationen wird als Multiplexvariante für die drei Viren und den Virusvektor Polymyxa betae cDNA synthetisiert, die als Ausgangsmaterial für die anschließende qualitative und quantitative Bestimmung der Viren und P. betae mittels PCR dient. Auf diese Weise soll das infektionshemmende Potenzial (Stärke und Dynamik) der beiden Bio-Wirkstoffe erforscht und verglichen werden. Die Versuche werden parallel unter kontrollierten Bedingungen in einer Klimakammer durchgeführt und die Ergebnisse vergleichen. | Dr. Annette Niehl Tel.: +49 531 299-3707 annette.niehl@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Epidemiologie und Pathogendiagnostik Braunschweig Messeweg 11-12 38104 Braunschweig | FPNR | ||
| 20.04.2022 | 19.04.2024 | 2221NR036B | Verbundvorhaben: Untersuchungen zur infektionshemmenden Wirkung eines Rhamnolipidhaltigen Biopräparates und von Süßholzextrakt auf bodenbürtige Viren von Zuckerrübe und ihren plasmodiophoriden Vektor unter Freilandbedingungen; Teilvorhaben 2: Saatgutbehandlung, Versuchsdurchführung, Probenbereitstellung - Akronym: Rhamnofield | Die Rizomania ist gegenwärtig noch immer die wichtigste Viruskrankheit der Zuckerrübe. Zum Krankheitskomplex gehören das Beet necrotic yellow vein virus (BNYVV), das Beet virus Q (BVQ) und das Beet soil-borne virus (BSBV), wobei nach bisherigen Erkenntnissen nur das BNYVV wirtschaftlich relevant ist. Die Viren werden durch den ubiquitären plasmodiophoriden Vektor Polymyxa betae übertragen. Da die genetische Variabilität der Viren das Gefährdungspotenzial unverändert hoch. Zudem ist die genetische Basis der Virustoleranz trotz aller züchterischen Bemühungen noch immer sehr schmal und die natürliche Variabilität hat bereits zu BNYVV-Pathotypen geführt, die auch tolerante Rübensorten massiv schädigen. Deshalb soll mit dem geplanten Vorhaben in einem alternativen Ansatz erstmalig erforscht werden, ob und in welchem Maße das Pathosystem Rübe-P. betae-BNYVV unter Freilandbedingungen durch ein rhamnolipidhaltiges, kommerzielles Präparat beeinflusst wird. Rhamnolipide sind bakterielle Produkte und für ihr sehr breites Wirkspektrum bekannt. Neben der erfolgreichen Anwendung dieser umwelfreundlichen Biotenside in technischen Bereichen wurde in den letzten Jahren mehrfach auch eine immunstimulierende Wirkung bei Pflanzen beobachtet. Im Rahmen der gegenwärtig noch laufenden Machbarkeitsstudie (01.06.2020 -31.08.2021, FKZ:2219NR392) wird abgeklärt, ob das kommerzielle Rhamnolipid-Präparat ‚Rhapynal‘ (Fa. Biotensidon) im Vergleich zu Süßholzextrakt (SHE) als bekanntem Bio-Wirkstoff in der Lage ist, die Infektion von Zuckerrüben mit bodenbürtigen Viren deutlich zu verzögern bzw. zu reduzieren. Damit könnten die besonders ertragsmindernden Frühinfektionen vermieden oder deutlich abgeschwächt werden. | Dr. María Gabriela Ronquillo López Tel.: +49 39401 962-323 m.ronquillo@strube.net Strube Research GmbH & Co. KG Hauptstr. 1 38387 Söllingen | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2024 | 2221NR039A | Verbundvorhaben: Zentralisierte Material- und Nachhaltigkeitsinformationen zu neuartigen biobasierten Halbzeugen und konstruktiven Elementen für Produkt und Modedesign; Teilvorhaben 1: Projektkoordination und ökologische Nachhaltigkeitsinformationen - Akronym: Bio2Design | Produkte kreislauffähig und ressourcensparend zu konstruieren wird unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit immer wichtiger und erfährt zunehmend Aufmerksamkeit. Designer*innen, Produktgestalter*innen und Produktentwickler*innen sind daher stark daran interessiert Produkte nachhaltiger zu gestalten und dafür auch insbesondere Materialien aus nachwachsenden Rohstoffen einsetzen zu können. Damit dies in der Industrie berücksichtigt werden kann gilt es bereits beim Designprozess, der am Anfang einer jeden Produktentwicklung steht, diese Anforderungen zu berücksichtigen. Unter dem Aspekt des sogenannten Ökodesigns haben Materialauswahl und Konstruktion sowohl Einfluss auf die Lebensdauer (z.B. Reparaturfähigkeit, Gehalt an giftigen Substanzen, Energieeffizienz bei aktiver Nutzungsphase) als auch auf das Lebensende (z.B. Recycelbarkeit, Wiederverwertbarkeit von Bauteilen). Bisher fehlt jedoch eine zentrale Anlaufstelle in der alle relevanten Informationen (wie z.B. Sortenreinheit der Materialien, deren mechanische und haptische Eigenschaften, Inhaltsstoffe, aber auch ökonomische und ökologische sowie soziale Produktionsaspekte) zusammengetragen und für Designer*innen und Produktentwickler*innen verfügbar gemacht werden. Ziel des Vorhabens ist es daher, ein Tool zur Erweiterung einer bestehenden und etablierten Datenbank (https://www.raumprobe.com/de/raumprobe) zu entwickeln, welches die genannten Inhalte berücksichtigt und mit dem es Designern*innen und Produktentwickler*innen bereits in der Entstehungsphase ermöglicht wird ihr Produkt mittels der Prinzipien des Ökodesign zu konzipieren. | Prof. Dr.-Ing. Andrea Siebert-Raths Tel.: +49 511 9296-2230 andrea.siebert-raths@hs-hannover.de Hochschule Hannover - Fakultät II - Maschinenbau und Bioverfahrenstechnik - Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe (IfBB) Heisterbergallee 10a 30453 Hannover | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2024 | 2221NR039B | Verbundvorhaben: Zentralisierte Material- und Nachhaltigkeitsinformationen zu neuartigen biobasierten Halbzeugen und konstruktiven Elementen für Produkt und Modedesign; Teilvorhaben 2: Designkonzeptionierung und praxisorientierte Fallstudien - Akronym: Bio2Design | Produkte kreislauffähig und ressourcensparend zu konstruieren wird unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit immer wichtiger und erfährt zunehmend Aufmerksamkeit. Designer*innen, Produktgestalter*innen und Produktentwickler*innen sind daher stark daran interessiert Produkte nachhaltiger zu gestalten und dafür auch insbesondere Materialien aus nachwachsenden Rohstoffen einsetzen zu können. Damit dies in der Industrie berücksichtigt werden kann gilt es bereits beim Designprozess, der am Anfang einer jeden Produktentwicklung steht, diese Anforderungen zu berücksichtigen. Unter dem Aspekt des sogenannten Ökodesigns haben Materialauswahl und Konstruktion sowohl Einfluss auf die Lebensdauer (z.B. Reparaturfähigkeit, Gehalt an giftigen Substanzen, Energieeffizienz bei aktiver Nutzungsphase) als auch auf das Lebensende (z.B. Recycelbarkeit, Wiederverwertbarkeit von Bauteilen). Bisher fehlt jedoch eine zentrale Anlaufstelle in der alle relevanten Informationen (wie z.B. Sortenreinheit der Materialien, deren mechanische und haptische Eigenschaften, Inhaltsstoffe, aber auch ökonomische und ökologische sowie soziale Produktionsaspekte) zusammengetragen und für Designer*innen und Produktentwickler*innen verfügbar gemacht werden. Ziel des Vorhabens ist es daher, ein Tool zur Erweiterung einer bestehenden und etablierten Datenbank (https://www.raumprobe.com/de/raumprobe) zu entwickeln, welches die genannten Inhalte berücksichtigt und mit dem es Designern*innen und Produktentwickler*innen bereits in der Entstehungsphase ermöglicht wird ihr Produkt mittels der Prinzipien des Ökodesign zu konzipieren. | Professorin Martina Glomb Tel.: +49 511 9296-2354 martina.glomb@hs-hannover.de Hochschule Hannover - Fakultät III - Medien, Information und Design Expo Plaza 2 30539 Hannover | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2024 | 2221NR039C | Verbundvorhaben: Zentralisierte Material- und Nachhaltigkeitsinformationen zu neuartigen biobasierten Halbzeugen und konstruktiven Elementen für Produkt und Modedesign; Teilvorhaben 3: Praxiserprobung - Akronym: Bio2Design | Produkte kreislauffähig und ressourcensparend zu konstruieren wird unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit immer wichtiger und erfährt zunehmend Aufmerksamkeit. Designer*innen, Produktgestalter*innen und Produktentwickler*innen sind daher stark daran interessiert Produkte nachhaltiger zu gestalten und dafu¨r auch insbesondere Materialien aus nachwachsenden Rohstoffen einsetzen zu können. Damit dies in der Industrie beru¨cksichtigt werden kann gilt es bereits beim Designprozess, der am Anfang einer jeden Produktentwicklung steht, diese Anforderungen zu beru¨cksichtigen. Unter dem Aspekt des sogenannten Ökodesigns haben Materialauswahl und Konstruktion sowohl Einfluss auf die Lebensdauer (z.B. Reparaturfähigkeit, Gehalt an giftigen Substanzen, Energieeffizienz bei aktiver Nutzungsphase) als auch auf das Lebensende (z.B. Recycelbarkeit, Wiederverwertbarkeit von Bauteilen). Bisher fehlt jedoch eine zentrale Anlaufstelle in der alle relevanten Informationen (wie z.B. Sortenreinheit der Materialien, deren mechanische und haptische Eigenschaften, Inhaltsstoffe, aber auch ökonomische und ökologische sowie soziale Produktionsaspekte) zusammengetragen und fu¨r Designer*innen und Produktentwickler*innen verfu¨gbar gemacht werden. Ziel des Vorhabens ist es daher, ein Tool zur Erweiterung einer bestehenden und etablierten Datenbank (https://www.raumprobe.com/de/raumprobe) zu entwickeln, welches die genannten Inhalte beru¨cksichtigt und mit dem es Designern*innen und Produktentwickler*innen bereits in der Entstehungsphase ermöglicht wird ihr Produkt mittels der Prinzipien des Ökodesign zu konzipieren. | Prof. Dipl.-Des. Harald Wilhelm Steber Tel.: +491722079711 steber@hochschule-trier.de Hochschule Trier - Trier University of Applied Sciences Schneidershof 54293 Trier | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2024 | 2221NR039D | Verbundvorhaben: Zentralisierte Material- und Nachhaltigkeitsinformationen zu neuartigen biobasierten Halbzeugen und konstruktiven Elementen für Produkt und Modedesign; Teilvorhaben 4: Sozioökonomische Nachhaltigkeitsbetrachtung - Akronym: Bio2Design | Produkte kreislauffähig und ressourcensparend zu konstruieren wird unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit immer wichtiger und erfährt zunehmend Aufmerksamkeit. Designer*innen, Produktgestalter*innen und Produktentwickler*innen sind daher stark daran interessiert Produkte nachhaltiger zu gestalten und dafür auch insbesondere Materialien aus nachwachsenden Rohstoffen einsetzen zu können. Damit dies in der Industrie berücksichtigt werden kann gilt es bereits beim Designprozess, der am Anfang einer jeden Produktentwicklung steht, diese Anforderungen zu berücksichtigen. Unter dem Aspekt des sogenannten Ökodesigns haben Materialauswahl und Konstruktion sowohl Einfluss auf die Lebensdauer (z.B. Reparaturfähigkeit, Gehalt an giftigen Substanzen, Energieeffizienz bei aktiver Nutzungsphase) als auch auf das Lebensende (z.B. Recycelbarkeit, Wiederverwertbarkeit von Bauteilen). Bisher fehlt jedoch eine zentrale Anlaufstelle in der alle relevanten Informationen (wie z.B. Sortenreinheit der Materialien, deren mechanische und haptische Eigenschaften, Inhaltsstoffe, aber auch ökonomische und ökologische sowie soziale Produktionsaspekte) zusammengetragen und für Designer*innen und Produktentwickler*innen verfügbar gemacht werden. Ziel des Vorhabens ist es daher, ein Tool zur Erweiterung einer bestehenden und etablierten Datenbank (https://www.raumprobe.com/de/raumprobe) zu entwickeln, welches die genannten Inhalte berücksichtigt und mit dem es Designern*innen und Produktentwickler*innen bereits in der Entstehungsphase ermöglicht wird ihr Produkt mittels der Prinzipien des Ökodesigns zu konzipieren. AP 1.6 Sozioökonomische Nachhaltigkeitsinformationen In Abstimmung mit AP 1.5 werden Informationen zu sozioökonomischen Aspekten aufgearbeitet und bereitgestellt. Zunächst wird die Datenverfügbarkeit in existierenden Datenbanken (z.B. eigene Datenbanken, Social Hotspot Database, bestehende Label) für die ausgewählten Produktgruppen und Materialien überprüft. Wenn Daten den definierten Ansprü | M.Sc. Kristina Henzler Tel.: +49 711 970-3189 kristina.henzler@iabp.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 2 Bau- und Umweltingenieurwissenschaften - Institut für Akustik und Bauphysik (IABP) - Abt. Ganzheitliche Bilanzierung (GaBi) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2024 | 2221NR039E | Verbundvorhaben: Zentralisierte Material- und Nachhaltigkeits-informationen zu neuartigen biobasierten Halbzeugen und konstruktiven Elementen für Produkt und Modedesign; Teilvorhaben 5: Ausrichtung auf Zielgruppe und Musterträgersystem - Akronym: Bio2Design | Produkte kreislauffähig und ressourcensparend zu konstruieren wird unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit immer wichtiger und erfährt zunehmend Aufmerksamkeit. Designer*innen, Produktgestalter*innen und Produktentwickler*innen sind daher stark daran interessiert Produkte nachhaltiger zu gestalten und dafu¨r auch insbesondere Materialien aus nachwachsenden Rohstoffen einsetzen zu können. Damit dies in der Industrie beru¨cksichtigt werden kann gilt es bereits beim Designprozess, der am Anfang einer jeden Produktentwicklung steht, diese Anforderungen zu beru¨cksichtigen. Unter dem Aspekt des sogenannten Ökodesigns haben Materialauswahl und Konstruktion sowohl Einfluss auf die Lebensdauer (z.B. Reparaturfähigkeit, Gehalt an giftigen Substanzen, Energieeffizienz bei aktiver Nutzungsphase) als auch auf das Lebensende (z.B. Recycelbarkeit, Wiederverwertbarkeit von Bauteilen). Bisher fehlt jedoch eine zentrale Anlaufstelle in der alle relevanten Informationen (wie z.B. Sortenreinheit der Materialien, deren mechanische und haptische Eigenschaften, Inhaltsstoffe, aber auch ökonomische und ökologische sowie soziale Produktionsaspekte) zusammengetragen und fu¨r Designer*innen und Produktentwickler*innen verfu¨gbar gemacht werden. Ziel des Vorhabens ist es daher, ein Tool zur Erweiterung einer bestehenden und etablierten Datenbank (https://www.raumprobe.com/de/raumprobe) zu entwickeln, welches die genannten Inhalte beru¨cksichtigt und mit dem es Designern*innen und Produktentwickler*innen bereits in der Entstehungsphase erm glicht wird ihr Produkt mittels der Prinzipien des Ökodesign zu konzipieren. | Dietmar Dix Tel.: +49 2012697670 dix@deck5.de Deck5 Dix Frankowski Noster Steber Industrialdesigner Partnerschaft Max-Keith-Str. 11 45136 Essen | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2024 | 2221NR039F | Verbundvorhaben: Zentralisierte Material- und Nachhaltigkeitsinformationen zu neuartigen biobasierten Halbzeugen und konstruktiven Elementen für Produkt und Modedesign; Teilvorhaben 6: Datenbankeinbindung - Akronym: Bio2Design | Produkte kreislauffähig und ressourcensparend zu konstruieren wird unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit immer wichtiger und erfährt zunehmend Aufmerksamkeit. Designer*innen, Produktgestalter*innen und Produktentwickler*innen sind daher stark daran interessiert Produkte nachhaltiger zu gestalten und dafür auch insbesondere Materialien aus nachwachsenden Rohstoffen einsetzen zu können. Damit dies in der Industrie berücksichtigt werden kann gilt es bereits beim Designprozess, der am Anfang einer jeden Produktentwicklung steht, diese Anforderungen zu berücksichtigen. Unter dem Aspekt des sogenannten Ökodesigns haben Materialauswahl und Konstruktion sowohl Einfluss auf die Lebensdauer (z.B. Reparaturfähigkeit, Gehalt an giftigen Substanzen, Energieeffizienz bei aktiver Nutzungsphase) als auch auf das Lebensende (z.B. Recycelbarkeit, Wiederverwertbarkeit von Bauteilen). Bisher fehlt jedoch eine zentrale Anlaufstelle in der alle relevanten Informationen (wie z.B. Sortenreinheit der Materialien, deren mechanische und haptische Eigenschaften, Inhaltsstoffe, aber auch ökonomische und ökologische sowie soziale Produktionsaspekte) zusammengetragen und für Designer*innen und Produktentwickler*innen verfügbar gemacht werden. Ziel des Vorhabens ist es daher, ein Tool zur Erweiterung einer bestehenden und etablierten Datenbank (https://www.raumprobe.com/de/raumprobe) zu entwickeln, welches die genannten Inhalte berücksichtigt und mit dem es Designern*innen und Produktentwickler*innen bereits in der Entstehungsphase ermöglicht wird ihr Produkt mittels der Prinzipien des Ökodesign zu konzipieren. | Hannes Bäuerle Tel.: +49 711 860 585-00 hb@raumprobe.com DesignFuture GmbH Dieselstr. 32 70469 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2221NR040A | Verbundvorhaben: Recyclingfähige und bioabbaubare Verpackungsmaterialien durch nasschemische Beschichtung von Papier mit Biopolymer-Dispersionen; Teilvorhaben 1: Entwicklung der Biopolymer-Dispersion und einer Einheit zur Aufkonzentrierung der Dispersion - Akronym: BioPack | Das Teilvorhaben ist eingebettet in das Verbundvorhaben "BioPack", welches zwei wesentliche Ziele verfolgt, nämlich die Entwicklung von Lacken auf Basis von Biopolymer-Dispersionen und die Etablierung eines nasschemischen Beschichtungsverfahrens, um diese Lacke mit möglichst geringen Auftragsgewichten zur Papierbeschichtung zu verwenden. Die vom Fraunhofer IMM und IVV bearbeiteten Teilvorhaben beschäftigen sich mit der Entwicklung der Biopolymer-basierten Rohdispersion (IMM) und der Entwicklung einer im Hinblick auf den Lack optimierten Schichtarchitektur und einer Applikationstechnik zur nasschemischen Beschichtung und mit der grundlegenden Prüfung der Recyclingfähigkeit des finalen Verpackungsmaterials (IVV). Dispersionen, die für die beschriebene Anwendung als Basis dienen können, stellen hohe Anforderungen an den Herstellungsprozess: Zum einen wird ein hoher Feststoffgehalt benötigt um intakte Filme generieren zu können, zum anderen ist eine ausreichende Lagerstabilität unabdingbar. Der im weiteren Projektverlauf entwickelte Lack wird mittels nasschemischer Beschichtungsverfahren zur Oberflächenfunktionalisierung von bahnförmigen Materialien aus Papier, Pappe und Karton eingesetzt. Im Zusammenspiel mit einer optimierten Auftragungstechnik können deutlich geringere Schichtdicken realisiert werden als mit den momentan verwendeten Extrusionsbeschichtungsverfahren. In Summe können so Beschichtungen mit identischer Funktionalität bei deutlich geringerem Materialeinsatz erhalten werden. Die geringe Schichtdicke garantiert den Erhalt der Kompostierfähigkeit und Rezyklierbarkeit des resultierenden Verbundmaterials. Zudem sind aufgrund der 4-5x höheren Beschichtungsgeschwindigkeiten bei nasschemischer Beschichtung deutlich höhere Durchsätze realisierbar. | Christoph Bantz Tel.: +49 6131 990-245 christoph.bantz@imm.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Mikrotechnik und Mikrosysteme (IMM) Carl-Zeiss-Str. 18-20 55129 Mainz | FPNR | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2221NR040B | Verbundvorhaben: Recyclingfähige und bioabbaubare Verpackungsmaterialien durch nasschemische Beschichtung von Papier mit Biopolymer-Dispersionen; Teilvorhaben 2: Herstellung der Biopolymerdispersion und Testung der Bioabbaubarkeit - Akronym: BioPack | Für den PPM sind im Projekt zwei Zielstellungen zu verfolgen: in AP 2 die Charakterisierung und Herstellung der Polymersuspension und in AP 5 die Untersuchungen zum Bioabbau der beschichteten Materialien. Die Auslegung des Maßstabs orientiert sich dabei zunächst an denjenigen Mengen, welche für die Beschichtungsversuche benötigt werden (< 50 l). Dabei spielt das Dispergieren von Polymerpulver mit hoher Scherkraft eine wesentliche Rolle. Wichtige Kenngrößen zur Übertragung vom kleinen in den großen Maßstab stellen die Temperatur, Verweilzeit, eingebrachte Scherkraft dar. Die Suspension soll aufkonzentriert für weitere Untersuchungen durch die Partner zur Verfügung gestellt werden. Im Projekt sollen die Ergebnisse der Entwicklung zur Herstellung einer Dispersionslösung nicht nur eine Maßstabsvergrößerung erfahren sondern für Anwendungstests zur Verfügung gestellt werden. Die Untersuchung der Bioabbaubarkeit des Verbundmaterials als grundlegende Analyse der Recyclingfähigkeit des Verpackungsmaterials ist ein wesentlicher Bestandteil, um im Projekt die Nachhaltigkeit der entwickelten Materialien nachzuweisen. Ziel ist die biologische Abbaubarkeit wissenschaftlich nachvollziehbar im Labor über die Projektdauer darzustellen und die Möglichkeit einer entsprechenden Zertifizierung für den späteren Herstellungsprozess und die Produkte vorzubereiten. | Dr. Thomas Piofczyk Tel.: +49 391 8189-131 piofczyk@ppm-magdeburg.de Pilot Pflanzenöltechnologie Magdeburg e.V. (PPM e.V.) Berliner Chaussee 66 39114 Magdeburg | FPNR | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2221NR040C | Verbundvorhaben: Recyclingfähige und bioabbaubare Verpackungsmaterialien durch nasschemische Beschichtung von Papier mit Biopolymer-Dispersionen; Teilvorhaben 3: Veredlung der Biopolymer-Dispersion zum applizierbaren Lack - Akronym: BioPack | Das Teilvorhaben ist eingebettet in das Verbundvorhaben "BioPack", welches zwei wesentliche Ziele verfolgt, nämlich die Entwicklung von Lacken auf Basis von Biopolymer-Dispersionen und die Etablierung eines nasschemischen Beschichtungsverfahrens, um diese Lacke mit möglichst geringen Auftragsgewichten zur Papierbeschichtung zu verwenden. Das Teilvorhaben der Naturhaus Naturfarben GmbH (NH) beschäftigt sich mit der Herstellung und Charakterisierung des Lacks, ausgehend von einer aufkonzentrierten Biopolymer-Rohdispersion. Bei dieser Weiterentwicklung der Rohdispersion zu einem beschichtungsfähigen Auftrag werden drei Hauptziele verfolgt: die Optimierung (1) der Lagerstabilität, (2) des Applikationsverhaltens und der Applikationstechnik, sowie (3) der Eigenschaften der resultierenden Beschichtung. Um diese Ziele zu erreichen, werden Rohdispersion und Lack hinsichtlich eines Satzes von physikalisch-chemischen Parametern analysiert und die Dispersion durch die Zugabe von Additiven, Zuschlagsstoffen und Formulierungsagentien und durch einen entsprechenden Formulierungsprozess, z.B. mittels Feinvermahlung, gezielt optimiert. | Dr. Andrea Stege Tel.: +49 8036 300-50 andrea.stege@naturhaus.net NATURHAUS Naturfarben GmbH Eichenstr. 8 83083 Riedering | FPNR | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2221NR040D | Verbundvorhaben: Recyclingfähige und bioabbaubare Verpackungsmaterialien durch nasschemische Beschichtung von Papier mit Biopolymer-Dispersionen; Teilvorhaben 4: Up-Scaling der Auftragstechnik - Akronym: BioPack | Das Teilvorhaben ist eingebettet in das Verbundvorhaben "BioPack", welches zwei wesentliche Ziele verfolgt, nämlich die Entwicklung von Lacken auf Basis von Biopolymer-Dispersionen und die Etablierung eines nasschemischen Beschichtungsverfahrens, um diese Lacke mit möglichst geringen Auftragsgewichten zur Papierbeschichtung zu verwenden. Um beim entwickelten Verpackungsmaterial eine optimale Barrierewirkung zu erzielen, ist die beste Form der Beschichtung eine durchgehende, gleichmäßig dicke Schicht, da die Durchlässigkeit für Gase und Wasserdampf schichtdickenabhängig ist. Diese Form der Beschichtung ist aus den Papierstreichverfahren bekannt und wird Konturstrich genannt. Zur Testung und Optimierung der Applikationstechnik werden sowohl im Fraunhofer IVV als auch bei FMP Technology GmbH Pilotversuche zur Papierbeschichtung, sowohl im Labor- als auch im Pilotmaßstab und mit verschiedenen, industriell üblichen Auftragsverfahren durchgeführt. Durch Vergleich der Ergebnisse, die mit den verschiedenen Auftragsaggregaten erzielten werden, wird eine optimale Applikationstechnik identifiziert. Neben der Begleitung dieses Entwicklungsprozesses beschäftigt sich das Teilvorhaben der HPX Polymers GmbH (HPX) im Wesentlichen mit der Hochskalierung dieser Auftragstechnik in den industriellen Maßstab. Offenbaren die Hochskalierungsversuche die Notwendigkeit weiterer Anpassungen am Beschichtungsverfahren, werden diese Erkenntnisse im nächsten Iterationsschritt der Weiterentwicklung der Auftragstechnik berücksichtigt. So führen eventuell notwendige Anpassungen der Auftragstechnik auch zu einer Weiterentwicklung des Auftragsverfahrens und können final auch in der Fertigung einer neuen Applikationseinheit zur nasschemischen Papierbeschichtung münden, immer mit dem Ziel der Optimierung der Gleichmäßigkeit von Filmbildung und Schichtdicke. | Dr. Dr. Uwe Bölz Tel.: +49 8158 907-5400 info@hpx-polymers.de HPX Polymers GmbH Ziegeleistr. 1 82327 Tutzing | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 31.07.2026 | 2221NR041A | Verbundvorhaben: Elektrochemische Aufarbeitung von Fumarsäure mit CO2-Incycling zur Steigerung der biotechnologischen Kohlenstoffausbeute; Teilvorhaben 1: Elektrochemische pH-Shift-Kristallisation von biotechnologisch hergestellter Fumarsäure - Akronym: ECOYIELD | Biogene Rohstoffe bilden mittelfristig die einzig industriell zugängliche Kohlenstoffquelle nicht-fossilen Ursprungs. Diese sind der Ausgangspunkt für die Produktion von biotechnologisch hergestellten Carbonsäuren, die als Grundstoffe für die Synthese zahlreicher hochwertiger Chemikalien Anwendung finden. Im Verbundvorhaben ECOYIELD soll eine kontinuierliche Fermentation von Fumarsäure aus Reststoffströmen realisiert werden. Des Weiteren soll für die Abtrennung der Fumarsäure ein elektrochemischer Aufarbeitungsprozess entwickelt werden, der eine nachhaltige und kostengünstige Produktion des Produkts erlaubt. | Prof. Dr.-Ing. Andreas Jupke Tel.: +49 241 80-95490 andreas.jupke@avt.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Aachener Verfahrenstechnik - Lehrstuhl für Fluidverfahrenstechnik Forckenbeckstr. 51 52074 Aachen | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 15.09.2026 | 2221NR041B | Verbundvorhaben: Elektrochemische Aufarbeitung von Fumarsäure mit CO2-Incycling zur Steigerung der biotechnologischen Kohlenstoffausbeute; Teilvorhaben 2: Weiterentwicklung der biotechnologischen Fumarsäureproduktion aus Reststoffströmen - Akronym: ECOYIELD | Ziel des Projektes ECOYIELD im Teilvorhaben 2 "Weiterentwicklung der biotechnologischen Fumarsäureproduktion aus Reststoffströmen" ist die Entwicklung eines biokatalytischen Verfahrens zur Herstellung von Fumarsäure unter Steigerung der biotechnologische Kohlenstoffausbeute und unter Nutzung zuckerhaltiger Nebenströme. Um dies zu erreichen soll die Möglichkeit des CO2-Incyclings bei der Fumarsäurefermentation erörtert werden. Dafür ist die Identifikation der Stellgrößen, die die technische Nutzung des reduktiven Fumarsäuremetabolismus begünstigen, notwendig ebenso wie die Abstimmung mikrobiologischer und verfahrenstechnischer Aspekte, um eine geeignete Basenauswahl für die Fermentation festzulegen. Nach einer Maßstabsvergrößerung soll die Fermentation kontinuierlich betrieben werden, um diese mit dem Aufarbeitungsprozess aus Teilvorhaben 1 zu verschalten. | Dr. Anja Kuenz Tel.: +49 531 596-4265 anja.kuenz@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2221NR042A | Verbundvorhaben: Etablierung des Food Security Standard als Instrument zur Überprüfung der Menschenrechte in Agrarlieferketten und als Beitrag zur sozialen Nachhaltigkeit bei der Biomassebereitstellung; Teilvorhaben 1: Anpassung an und Etablierung in Lieferkettengesetze/n sowie Wirkung des FSS erfassen. - Akronym: FSS | Die Einführung von Gesetzen über die unternehmerischen Sorgfaltspflichten in Lieferketten auf deutscher und europäischer Ebene zieht die Notwendigkeit nach sich, praktikable und valide Instrumente zur Überprüfung der Wahrung der Menschenrechte bereitzustellen. Für die Agrarproduktion steht der Food Security Standard (FSS) zur Verfügung: Durch seinen systemischen Ansatz deckt er gleichermaßen das Recht auf Nahrung und die in den Lieferkettengesetzen geplanten menschenrechtlichen Anforderungen ab und kann in bestehende Zertifizierungssysteme integriert werden. Gesamtziel des Projekts ist es, den FSS als Instrument zur Überprüfung der Menschenrechte in Agrarlieferketten zu etablieren. Durch eine kontinuierliche Anpassung an politisch-rechtliche Anforderungen wird eine breite Anwendung ermöglicht. Als übergeordnetes Ziel trägt die Anwendung des FSS zur Ernährungssicherheit und zur sozialverträglichen Gestaltung der biobasierten Wirtschaft bei. Darüber hinaus hat der FSS das Potential einen Beitrag über die Zertifizierung von Agrarrohstoffen hinaus zu leisten, u.a. bei pflanzlichen Reststoffen, im Kontext von Landscape Approaches und zur besseren Integration von Kleinbäuer*innen in internationale Agrarmärkte. Um diese Ziele zu erreichen werden Welthungerhilfe und Meo Carbon Solutions im Rahmen der Kooperation den FSS weiterentwickeln, die korrekte Anwendung sicherstellen und beratend unterstützen. | Lisa Heinemann Tel.: +49 (0)228 2288-113 lisa.heinemann@welthungerhilfe.de Deutsche Welthungerhilfe e.V. Friedrich-Ebert-Str. 1 53173 Bonn | FPNR | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2221NR042B | Verbundvorhaben: Etablierung des Food Security Standard als Instrument zur Überprüfung der Menschenrechte in Agrarlieferketten und als Beitrag zur sozialen Nachhaltigkeit bei der Biomassebereitstellung; Teilvorhaben 2: Unternehmen zur FSS-Zertifizierungsreife befähigen und die Anwendung des FSS unterstützen - Akronym: FSS | Die Einführung von Gesetzen über die unternehmerischen Sorgfaltspflichten in Lieferketten auf deutscher und europäischer Ebene zieht die Notwendigkeit nach sich, praktikable und valide Instrumente zur Überprüfung der Wahrung der Menschenrechte bereitzustellen. Für die Agrarproduktion steht der Food Security Standard (FSS) zur Verfügung: Durch seinen systemischen Ansatz deckt er gleichermaßen das Recht auf Nahrung und die in den Lieferkettengesetzen geplanten menschenrechtlichen Anforderungen ab und kann in bestehende Zertifizierungssysteme integriert werden. Gesamtziel des Projekts ist es, den FSS als Instrument zur Überprüfung der Menschenrechte in Agrarlieferketten zu etablieren. Durch eine kontinuierliche Anpassung an politisch-rechtliche Anforderungen wird eine breite Anwendung ermöglicht. Als übergeordnetes Ziel trägt die Anwendung des FSS zur Ernährungssicherheit und zur sozialverträglichen Gestaltung der biobasierten Wirtschaft bei. Darüber hinaus hat der FSS das Potential einen Beitrag über die Zertifizierung von Agrarrohstoffen hinaus zu leisten, u.a. bei pflanzlichen Reststoffen, im Kontext von Landscape Approaches und zur besseren Integration von Kleinbäuer*innen in internationale Agrarmärkte. Um diese Ziele zu erreichen werden Welthungerhilfe und Meo Carbon Solutions im Rahmen der Kooperation den FSS weiterentwickeln, die korrekte Anwendung sicherstellen und beratend unterstützen. | Dr. Jan Henke Tel.: +49 221 50802012 henke@meo-carbon.com Meo Carbon Solutions GmbH Hohenzollernring 72 50672 Köln | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2024 | 2221NR043A | Verbundvorhaben: Fütterungsmanagement für flexible Biogasanlagen im Praxisbetrieb; Teilvorhaben 1: Anlagensimulation und ökonomische Bewertung - Akronym: FlexApp | Ein bedarfsorientiertes Substratmanagement bietet zahlreiche Potenziale für einen flexiblen, effizienten und wirtschaftlichen Betrieb von Biogasanlagen. Aufgrund der erhöhten Anforderungen an die Anlagentechnik, Zustandsüberwachung und Prozessregelung meiden jedoch viele Betreiber den flexiblen Substrateinsatz, sodass entsprechende Flexibilisierungspotentiale in der regulären Betriebspraxis weitestgehend ungenutzt bleiben. Verfügbare (wissenschaftliche) Methoden zur modellbasierten Zustandsüberwachung und Prozessführung finden in der regulären Anlagenpraxis bis heute keine Anwendung. Im Rahmen des Forschungsvorhabens sollen erstmals modellbasierte Automatisierungskonzepte zur Optimierung der Substratbeschickung und BHKW-Laufzeiten für die flexible Strombereitstellung an großtechnischen Bestandsanlagen weiterentwickelt werden. Entsprechend werden die unterschiedlichen Bausteine zur Anlagensimulation, Strompreisprognose und Prozessregelung gezielt für den Demonstrationsbetrieb an einer bestehenden Biogasanlage implementiert, evaluiert und optimiert. Die Untersuchungen bieten damit neue Einblicke in die praxisnahe Anwendung verfügbarer Simulationswerkzeuge und Regelungsverfahren an Biogasanlagen. Das Forschungsvorhaben leistet somit einen wesentlichen Beitrag, um modellbasierte Automatisierungskonzepte zur bedarfsgerechten Biogasbereitstellung langfristig im großtechnischen Anlagenbetrieb zu etablieren. | Dr. Sören Weinrich Tel.: +49 341 2434-341 soeren.weinrich@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2024 | 2221NR043B | Verbundvorhaben: Fütterungsmanagement für flexible Biogasanlagen im Praxisbetrieb; Teilvorhaben 2: Modellbasierte Prozessregelung - Akronym: FlexApp | Ein bedarfsorientiertes Substratmanagement bietet zahlreiche Potenziale für einen flexiblen, effizienten und wirtschaftlichen Betrieb von Biogasanlagen. Aufgrund der erhöhten Anforderungen an die Anlagentechnik, Zustandsüberwachung und Prozessregelung meiden jedoch viele Betreiber den flexiblen Substrateinsatz, sodass entsprechende Flexibilisierungspotentiale in der regulären Betriebspraxis weitestgehend ungenutzt bleiben. Verfügbare (wissenschaftliche) Methoden zur modellbasierten Zustandsüberwachung und Prozessführung finden in der regulären Anlagenpraxis bis heute keine Anwendung. Im Rahmen des Forschungsvorhabens sollen erstmals modellbasierte Automatisierungskonzepte zur Optimierung der Substratbeschickung und BHKW-Laufzeiten für die flexible Strombereitstellung an großtechnischen Bestandsanlagen weiterentwickelt werden. Entsprechend werden die unterschiedlichen Bausteine zur Anlagensimulation, Strompreisprognose und Prozessregelung gezielt für den Demonstrationsbetrieb an einer bestehenden Biogasanlage implementiert, evaluiert und optimiert. Die Untersuchungen bieten damit neue Einblicke in die praxisnahe Anwendung verfügbarer Simulationswerkzeuge und Regelungsverfahren an Biogasanlagen. Das Forschungsvorhaben leistet somit einen wesentlichen Beitrag, um modellbasierte Automatisierungskonzepte zur bedarfsgerechten Biogasbereitstellung langfristig im großtechnischen Anlagenbetrieb zu etablieren. | Prof. Dr.-Ing. Stefan Streif Tel.: +49 371 531-31899 stefan.streif@etit.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik - Professur Regelungstechnik und Systemdynamik Reichenhainer Str. 70 09126 Chemnitz | FPNR | ||
| 01.04.2023 | 31.03.2026 | 2221NR045A | Verbundvorhaben: Wechselwirkungen zwischen der Douglasie (Pseudotsuga menziesii) und dem Nährstoffhaushalt des Standorts; Teilvorhaben 1: Nährstoff- und Treibhausgasdynamik - Akronym: DoNut | Aufgrund des Klimawandels gestaltet sich die Wahl der geeigneten Baumartenmischung auf einigen Standorten zunehmend schwierig. Durch ihre hohe Trockenheitstoleranz sowie der Möglichkeit einer erfolgreichen Mischung mit Buche eignet sich die Douglasie in Deutschland potentiell als Baumart im sich ändernden Klima. Die Standortsansprüche der Douglasie wurden in der Vergangenheit häufiger untersucht, es bestehen aber nach wie vor Defizite in der differenzierten Beurteilung speziell der Nährstoffansprüche dieser Baumart. Vor allem der Phosphorbedarf der Douglasie ist hoch, was standortsabhängig zu Mangelzuständen führen kann. Über die Auswirkungen des Douglasienanbaus auf den Standort bzw. den Nährstoffhaushalt gibt es widersprüchliche Forschungsergebnisse. Verschiedene Arbeiten liefern Hinweise auf einen deutlich veränderten Stickstoffhaushalt in Douglasienbeständen. Dies kann langfristige Auswirkungen auf die Vitalität, Nährstoffgleichgewichte, den Stickstoffaustrag ins Grundwasser, auf die Mykorrhizen-Gemeinschaft, sowie auf Treibhausgasemissionen haben. Gesamtziel des Projektes ist es, Aufschluss sowohl über die Auswirkungen des Standortes auf die Vitalität der Douglasie, als auch die Auswirkungen des Douglasienanbaus auf den Standort zu erlangen. Im Mittelpunkt des Projektes steht der Nährstoffhaushalt, der eine wichtige Rolle für die Vitalität und Stabilität von Wäldern spielt. Durch verbessertes Wissen über die Nährstoffansprüche der Douglasie und die Risikofaktoren einer Veränderung des Standorts durch die Douglasie kann der Anbau auf eine bessere ökologische Grundlage gestellt und standortsspezifische Entscheidungsgrundlagen bereit gestellt werden. | Dr. Felix Heitkamp Tel.: +49 551 69401 306 felix.heitkamp@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | FPNR | ||
| 01.04.2023 | 31.03.2026 | 2221NR045B | Verbundvorhaben: Wechselwirkungen zwischen der Douglasie (Pseudotsuga menziesii) und dem Nährstoffhaushalt des Standorts; Teilvorhaben 2: Mykhorrhizierung und Wasserhaushaltsmodellierung - Akronym: DoNut | Aufgrund des Klimawandels gestaltet sich die Wahl der geeigneten Baumartenmischung auf einigen Standorten zunehmend schwierig. Durch ihre hohe Trockenheitstoleranz sowie der Möglichkeit einer erfolgreichen Mischung mit Buche eignet sich die Douglasie in Deutschland potentiell als Baumart im sich ändernden Klima. Die Standortsansprüche der Douglasie wurden in der Vergangenheit häufiger untersucht, es bestehen aber nach wie vor Defizite in der differenzierten Beurteilung speziell der Nährstoffansprüche dieser Baumart. Vor allem der Phosphorbedarf der Douglasie ist hoch, was standortsabhängig zu Mangelzuständen führen kann. Über die Auswirkungen des Douglasienanbaus auf den Standort bzw. den Nährstoffhaushalt gibt es widersprüchliche Forschungsergebnisse. Verschiedene Arbeiten liefern Hinweise auf einen deutlich veränderten Stickstoffhaushalt in Douglasienbeständen. Dies kann langfristige Auswirkungen auf die Vitalität, Nährstoffgleichgewichte, den Stickstoffaustrag ins Grundwasser, auf die Mykorrhizen-Gemeinschaft, sowie auf Treibhausgasemissionen haben. Gesamtziel des Projektes ist es, Aufschluss sowohl über die Auswirkungen des Standortes auf die Vitalität der Douglasie, als auch die Auswirkungen des Douglasienanbaus auf den Standort zu erlangen. Im Mittelpunkt des Projektes steht der Nährstoffhaushalt, der eine wichtige Rolle für die Vitalität und Stabilität von Wäldern spielt. Durch verbessertes Wissen über die Nährstoffansprüche der Douglasie und die Risikofaktoren einer Veränderung des Standorts durch die Douglasie kann der Anbau auf eine bessere ökologische Grundlage gestellt und standortsspezifische Entscheidungsgrundlagen bereit gestellt werden. | Dr. Martin Greve Tel.: +49 6131-884-268-128 martin.greve@wald-rlp.de Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft Rheinland-Pfalz (FAWF) - Zentralstelle der Forstverwaltung Hauptstr. 16 67705 Trippstadt | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2221NR046A | Verbundvorhaben: Bioabbaubare und Biobasierte Mulchfolien mit Huminstoffen zur Bodenverbesserung; Teilvorhaben 1: Konfektionierung und Verarbeitung Rohstoffe, Einfluss der Rezepturen auf Abbau der Folien, Werkstoffanalytik - Akronym: HuminMulch | Ziel dieses Vorhabens ist die Erhöhung des Nutzens von biologisch basierten und biologisch abbaubaren Mulchfolien für die Agrarwirtschaft. Die Folien sollen mit Zusatzstoffen ausgestattet werden, die langfristig Qualität und Wert des Bodens durch Erhalt der pflanzenphysiologischen wichtigen Kohlenstoffstruktur erhöhen und kurzfristig gesteigerte Erträge durch verbesserte Nährstoffverfügbarkeit ermöglichen. | Dr. Philip Mörbitz Tel.: +49 208 8598-1514 philip.moerbitz@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2221NR046B | Verbundvorhaben: Bioabbaubare und Biobasierte Mulchfolien mit Huminstoffen zur Bodenverbesserung; Teilvorhaben 2: Anwendungs- und Pflanzenwachstumstests - Akronym: HuminMulch | Ziel dieses Vorhabens ist die Erhöhung des Nutzens von biologisch basierten und biologisch abbaubaren Mulchfolien für die Agrarwirtschaft. Die Folien sollen mit Zusatzstoffen ausgestattet werden, die langfristig Qualität und Wert des Bodens durch Erhalt der pflanzenphysiologischen wichtigen Kohlenstoffstruktur erhöhen und kurzfristig gesteigerte Erträge durch verbesserte Nährstoffverfügbarkeit ermöglichen. | Prof. Dr. Volker Henning Tel.: +49 8161 71-4541 volker.henning@hswt.de Hochschule Weihenstephan-Triesdorf - Fakultät Gartenbau und Lebensmitteltechnologie Am Staudengarten 7 85354 Freising | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2221NR046C | Verbundvorhaben: Bioabbaubare und Biobasierte Mulchfolien mit Huminstoffen zur Bodenverbesserung; Teilvorhaben 3: Entwicklung Compound und Blasfolien - Akronym: HuminMulch | Ziel dieses Vorhabens ist die Erhöhung des Nutzens von biologisch basierten und biologisch abbaubaren Mulchfolien für die Agrarwirtschaft. Die Folien sollen mit Zusatzstoffen ausgestattet werden, die langfristig Qualität und Wert des Bodens durch Erhalt der pflanzenphysiologischen wichtigen Kohlenstoffstruktur erhöhen und kurzfristig gesteigerte Erträge durch verbesserte Nährstoffverfügbarkeit ermöglichen. | Birgit von Hansen Tel.: +49 2154 9251-28 birgit.vonhansen@fkur.com FKuR Kunststoff GmbH Siemensring 79 47877 Willich | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2221NR046D | Verbundvorhaben: Bioabbaubare und Biobasierte Mulchfolien mit Huminstoffen zur Bodenverbesserung; Teilvorhaben 4: Huminherkunft und Qualitäten - Akronym: HuminMulch | Ziel dieses Vorhabens ist die Erhöhung des Nutzens von biologisch basierten und biologisch abbaubaren Mulchfolien für die Agrarwirtschaft. Die Folien sollen mit Zusatzstoffen ausgestattet werden, die langfristig Qualität und Wert des Bodens durch Erhalt der pflanzenphysiologischen wichtigen Kohlenstoffstruktur erhöhen und kurzfristig gesteigerte Erträge durch verbesserte Nährstoffverfügbarkeit ermöglichen. | Dr. Asli Cangönül Tel.: +49 2181 70676-31 a.cangoenuel@humintech.com Humintech GmbH Am Pösenberg 9-13 41517 Grevenbroich | FPNR | ||
| 01.04.2023 | 30.09.2025 | 2221NR048A | Verbundvorhaben: Aufreinigung von Biogas mittels hochselektiver, keramischer Membranen; Teilvorhaben 1: Membranentwicklung - Akronym: ZeoClean | Das eingereichte Forschungsvorhaben adressiert die Herstellung und Charakterisierung von Zeolithmembranen für die Aufreinigung von Biogas. Zeolithmembranen werden entwickelt, auf komplexe Mehrkanalrohrgeometrien übertragen und unter realen Bedingungen getestet. | Dr. rer. nat. Adrian Simon Tel.: +49 36601 9301-4920 adrian.simon@ikts.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) - Institutsteil Hermsdorf Michael-Faraday-Str. 1 07629 Hermsdorf | FPNR | ||
| 01.04.2023 | 30.09.2025 | 2221NR048B | Verbundvorhaben: Aufreinigung von Biogas mittels hochselektiver, keramischer Membranen; Teilvorhaben 2: Gastrennung unter Einsatzbedingungen - Akronym: ZeoClean | Ziel des Projektansatzes ZeoClean ist die Entwicklung und Erprobung nanoporöser Materialien als Membranmaterial für die Aufbereitung und Bereitstellung von Biomethan. Der große Vorteil bei Verwendung einer Membran im Vergleich zur Adsorption, zum Strippen oder zur kryogenen Trennung ist einerseits die hohe erzielbare Flussleistung, andererseits auch die chemische und mechanische Stabilität. Hierbei grenzen sich die anorganischen, keramischen Membranen deutlich von den Polymermembranen ab. Adressiert wird im Rahmen dieses Forschungsantrages die Entwicklung anorganischer, keramischer Membranen für Volumina im Bereich bis zu 1.000 m³/h. ZeoClean richtet sich auf die Trennaufgabe von CO2 und CH4 mittels Membrantechnologie aus und verfolgt einerseits die Membranentwicklung mit einer CO2/CH4 Selektivität von mehr als 50 und einer CO2-Permenaz von mindestens 1 m³/(m²hbar) und andererseits die Umsetzbarkeit anhand eines experimentellen Nachweises in realem Biogas. Im Rahmen von ZeoClean soll eine neue und hoch selektive Zeolithmembran entwickelt werden, die nahezu undurchlässig für CH4, sehr hohe CO2-Flüsse aufweist und überaus robust gegen Störstoffe ist. Am meisten interessieren die Zeolithe CHA und DD3R. Für das Erreichen dieser Ziele ist das Vorhaben in zwei Projektphasen gegliedert. Die erste Projektphase "Materialentwicklung und Funktionsnachweis" adressiert die Entwicklung dieser Membranen. In Abhängigkeit der Entwicklungsergebnisse wird eine zweite Projektphase "Prototypenentwicklung und Technologie" angestrebt, wo es vordergründig um Skalierung und Pilotierung der Membransynthese, aber auch der Technologieentwicklung im Ganzen gehen soll. Der Fokus de DBI (TV 2) liegt die Testung der am Fraunhofer IKTS entwickelten Membran. Dies beginnt im Labor, wird aber primär an einer Biogas- bzw. Klärgasanlage im Projekt erfolgen. Damit wird gewährleitet, dass die Membran auch bezüglich Stabilität und Trennverhalten im realen Anwendungsfall getestet und bewertet wird. | Dipl.-Chem. Udo Lubenau Tel.: +49 341 2457160 udo.lubenau@dbi-gruppe.de DBI Gas- und Umwelttechnik GmbH Karl-Heine-Str. 109/111 04229 Leipzig | FPNR | ||
| 01.04.2023 | 30.09.2025 | 2221NR048C | Verbundvorhaben: Aufreinigung von Biogas mittels hochselektiver, keramischer Membranen; Teilvorhaben 3: Ökonomische und ökologische Evaluierung - Akronym: ZeoClean | Ziel des Projektansatzes ZeoClean ist die Entwicklung und Erprobung nanoporöser Materialien als Membranmaterial für die Aufbereitung und Bereitstellung von Biomethan. Der große Vorteil bei Ver-wendung einer Membran im Vergleich zur Adsorption, zum Strippen oder bspw. zur kryogenen Trennung ist einerseits die hohe erzielbare Flussleistung, andererseits auch die chemische und me-chanische Stabilität. Hierbei grenzen sich die anorganischen, keramischen Membranen deutlich von den Polymermembranen ab, die darüber hinaus auch anfällig für Verunreinigungen sein können. Adressiert wird im Rahmen dieses Forschungsantrages die Entwicklung anorganischer, keramischer Membranen für Volumina im Bereich bis zu 1.000 m³/h. Dadurch sind die Membrankosten bezogen auf die Gesamtkosten der Gasaufbereitung als gering zu bewerten. Insbesondere bei Biogas- und Klärgasanlagen liegen die Volumenströme im Bereich von 200 – 500 m³/h. Das Produkt ist ein Gemisch bestehend aus CO2 und CH4, welches vor der Einspei-sung ins Erdgasnetz aufgereinigt werden muss. Die in diesem Zusammenhang bereits gestellte Antragsskizze "FlexMethan" (FKZ: 220NR154A) wurde substanziell überarbeitet und der Projektfo-kus erheblich geschärft. ZeoClean richtet sich auf die Trennaufgabe von CO2 und CH4 mittels Membrantechnologie aus und verfolgt einerseits die Membranentwicklung mit einer CO2/CH4 Selek-tivität von mehr als 50 und einer CO2-Permenaz von mindestens 1 m³/(m²hbar) und andererseits die Umsetzbarkeit anhand eines experimentellen Nachweises in realem Biogas. | Anke-Gundula Roth Tel.: +49 3941584322 anke-gundula.roth@nanostone.com Nanostone Water GmbH Am Bahndamm 12 38820 Halberstadt | FPNR | ||
| 01.02.2023 | 31.01.2026 | 2221NR050A | Verbundvorhaben: Machbarkeitsstudie: Integration (bio-) akustischer Methoden zur Quantifizierung biologischer Vielfalt in das Waldmonitoring; Teilvorhaben 1: Integration Bioakustikdaten in das nationale Waldmonitoring - Akronym: AkWamo | Ziel des Vorhabens ist, auf Grundlage von akustischen Erhebungen das Potential einer (bio-)akustischen Quantifizierung der biologischen Vielfalt für ein bundesweites Waldmonitoring auszuloten. Dazu sollen sowohl existierende (bio-)akustische Datensätze ausgewertet, als auch auf acht Level II- und zwei unbewirtschafteten Flächen in einem dichten Zeitraster automatisch akustische Aufzeichnungen erstellt werden. Auf der Grundlage der Tonaufzeichnungen soll im Interesse einer Schnellindikation kritischer Veränderungen des Waldzustandes, insbesondere der Artenvielfalt, eine Bewertung der biotischen und abiotischen Geräuschkulisse durch Berechnung akustischer Diversitätsindizes erfolgen. Zudem soll eine möglichst vollständige Erfassung des Artenspektrums lautgebender Arten (inklusive Instrumentalgeräusche wie Spechttrommeln) automatisiert unter Nutzung von Algorithmen der (bio-)akustischen Mustererkennung erfolgen. Die Ergebnisse der (bio-)akustischen Analysen sollen stichprobenartig durch Erfassungen vor Ort verifiziert werden. Es soll eine IT-Infrastruktur aufgebaut werden, die es erlaubt, die akustischen Daten effizient zugänglich zu machen, schnell zu analysieren und im Interesse der Schnellindikation zu visualisieren. Die Akustikergebnisse sollen mit routinemäßig erhobenenen Daten zum Waldzustand verschnitten werden. Auf der Grundlage einer kritischen Bewertung der Kosten(Aufwand)/Nutzen-Balance und einer eingehenden Analyse der erforderlichen Workflows sollen Handlungsempfehlungen für die Einbindung eines (bio-)akustischen Monitorings in die bundesweite Bewertung des Zustandes der Wälder erarbeitet werden. Im Teilprojekt des Thünen-Institut wird gemeinsam mit dem MfN die erforderliche IT-Infrastruktur aufgebaut. Der Schwerpunkt des Teilprojektes liegt auf die Erstellung eines Leitfadens für Bioakustikaufnahmen und der Integration von Bioakustikdaten in das nationale Waldmonitoring. | Franz Kroiher Tel.: +49 3334 3820 309 franz.kroiher@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Waldökosysteme Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | FPNR | ||
| 01.02.2023 | 31.01.2026 | 2221NR050B | Verbundvorhaben: Machbarkeitsstudie: Integration (bio-) akustischer Methoden zur Quantifizierung biologischer Vielfalt in das Waldmonitoring; Teilvorhaben 2: Erfassung des Artenspektrums auf Grundlage akustischer Aufzeichnungen - Akronym: AkWamo | Ziel des Vorhabens ist, auf Grundlage von akustischen Erhebungen das Potential einer (bio-)akustischen Quantifizierung der biologischen Vielfalt für ein bundesweites Waldmonitoring auszuloten. Dazu sollen sowohl existierende (bio-)akustische Datensätze ausgewertet, als auch auf acht Level II- und zwei unbewirtschafteten Flächen in einem dichten Zeitraster automatisch akustische Aufzeichnungen erstellt werden. Auf der Grundlage der Tonaufzeichnungen soll im Interesse einer Schnellindikation kritischer Veränderungen des Waldzustandes, insbesondere der Artenvielfalt, eine Bewertung der biotischen und abiotischen Geräuschkulisse durch Berechnung akustischer Diversitätsindizes erfolgen. Zudem soll eine möglichst vollständige Erfassung des Artenspektrums lautgebender Arten (inklusive Instrumentalgeräusche wie Spechttrommeln) automatisiert unter Nutzung von Algorithmen der (bio-)akustischen Mustererkennung erfolgen. Die Ergebnisse der (bio-)akustischen Analysen sollen stichprobenartig durch Erfassungen vor Ort verifiziert werden. Es soll eine IT-Infrastruktur aufgebaut werden, die es erlaubt, die akustischen Daten effizient zugänglich zu machen, schnell zu analysieren und im Interesse der Schnellindikation zu visualisieren. Die Akustikergebnisse sollen mit routinemäßig erhobenenen Daten zum Waldzustand verschnitten werden. Auf der Grundlage einer kritischen Bewertung der Kosten(Aufwand)/Nutzen-Balance und einer eingehenden Analyse der erforderlichen Workflows sollen Handlungsempfehlungen für die Einbindung eines (bio-)akustischen Monitorings in die bundesweite Bewertung des Zustandes der Wälder erarbeitet werden. Im Teilprojekt des MfN wird gemeinsam mit dem Thünen-Institut die erforderliche IT-Infrastruktur aufgebaut. Der Schwerpunkt des Teilprojektes liegt auf der automatisierten Erfassung des Artenspektrums lautgebender Tiere mit Fokus auf Vögeln und Fledermäusen durch Entwicklung geeigneter Mustererkennungsalgorithmen. | Dr. Karl-Heinz Frommolt Tel.: +49 30 889140-8640 karl-heinz.frommolt@mfn.berlin Museum für Naturkunde Leibniz-Institut für Evolutions- und Biodiversitätsforschung (MfN) Invalidenstr. 43 10115 Berlin | FPNR | ||
| 01.02.2023 | 31.01.2026 | 2221NR050C | Verbundvorhaben: Machbarkeitsstudie: Integration (bio-) akustischer Methoden zur Quantifizierung biologischer Vielfalt in das Waldmonitoring; Teilvorhaben 3: Ökoakustik: Analyse zeitlicher und räumlicher Muster - Akronym: AkWamo | Ziel des Vorhabens ist, auf Grundlage von akustischen Erhebungen das Potential einer (bio-)akustischen Quantifizierung der biologischen Vielfalt für ein bundesweites Waldmonitoring auszuloten. Dazu sollen sowohl existierende (bio-)akustische Datensätze ausgewertet, als auch auf acht Level II- und zwei unbewirtschafteten Flächen in einem dichten Zeitraster automatisch akustische Aufzeichnungen erstellt werden. Auf der Grundlage der Tonaufzeichnungen soll im Interesse einer Schnellindikation kritischer Veränderungen des Waldzustandes, insbesondere der Artenvielfalt, eine Bewertung der biotischen und abiotischen Geräuschkulisse durch Berechnung akustischer Diversitätsindizes erfolgen. Zudem soll eine möglichst vollständige Erfassung des Artenspektrums lautgebender Arten (inklusive Instrumentalgeräusche wie Spechttrommeln) automatisiert unter Nutzung von Algorithmen der (bio-)akustischen Mustererkennung erfolgen. Die Ergebnisse der (bio-)akustischen Analysen sollen stichprobenartig durch Erfassungen vor Ort verifiziert werden. Es soll eine IT-Infrastruktur aufgebaut werden, die es erlaubt, die akustischen Daten effizient zugänglich zu machen, schnell zu analysieren und im Interesse der Schnellindikation zu visualisieren. Die Akustikergebnisse sollen mit routinemäßig erhobenenen Daten zum Waldzustand verschnitten werden. Auf der Grundlage einer kritischen Bewertung der Kosten(Aufwand)/Nutzen-Balance und einer eingehenden Analyse der erforderlichen Workflows sollen Handlungsempfehlungen für die Einbindung eines (bio-)akustischen Monitorings in die bundesweite Bewertung des Zustandes der Wälder erarbeitet werden. Das Teilprojekt der ALU-FR befasst sich dabei mit der ökoakustischen Analyse der Audioaufzeichnungen und - gemeinsam mit dem TI – der Integration der abgeleiteten Kenngrößen in das Waldmonitoring. | Dr. Sandra Müller Tel.: +49 761 203 2598 sandra.mueller@biologie.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Biologie - Institut für Biologie II - Geobotanik Schänzlestr. 1 79104 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 01.07.2023 | 30.06.2026 | 2221NR052A | Verbundvorhaben: Einrichtung von GNSS-Testfeldern und Entwicklung von Verfahren zur Zertifizierung von Geräten und Verfahren zur Positionsbestimmung mittels GNSS im Wald (ForestSatCert); Teilvorhaben 1: Projektkoordination und Testfelderstellung - Akronym: FORESTSATCERT | Das Gesamtziel des Vorhabens FORESTSATCERT ist die Entwicklung eines GNSS - Forstzertifikates/ Zertifizierungsverfahrens zur Qualitätsbeurteilung der Positionsermittlung in technisch anspruchsvollem forstlichem Umfeld (insbesondere mit GNSS-Geräten) und der damit verbundenen Messverfahren. Dafür soll ein entsprechendes Testfeld und ein Verfahren entwickelt werden, mit dem sowohl die Vermessungsmethode als Arbeitsverfahren als auch die dabei verwendeten Geräte evaluiert und zertifiziert werden können. Die praktische Anwendung dieses Verfahrens nach Projektabschluss soll zur Etablierung einer Zertifizierungsstelle für die Zertifizierung der Tauglichkeit der GNSS-Vermessung im Wald und/oder für die Forstwirtschaft führen. Eine detailierte Beschreibung befindet sich im Anhang. | Dipl.-Ing. Forst Sergej Chmara Tel.: +49 3621 225-331 sergej.chmara@forst.thueringen.de ThüringenForst - Anstalt öffentlichen Rechts - Forstliches Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha Jägerstr. 1 99867 Gotha | FPNR | ||
| 01.07.2023 | 30.06.2026 | 2221NR052B | Verbundvorhaben: Einrichtung von GNSS-Testfeldern und Entwicklung von Verfahren zur Zertifizierung von Geräten und Verfahren zur Positionsbestimmung mittels GNSS im Wald (ForestSatCert); Teilvorhaben 2: Vermarktung und Betreibermodell - Akronym: FORESTSATCERT | Das Gesamtziel des Vorhabens FORESTSATCERT ist die Entwicklung eines GNSS - Forstzertifikates/ Zertifizierungsverfahrens zur Qualitätsbeurteilung der Positionsermittlung in technisch anspruchsvollem forstlichem Umfeld (insbesondere mit GNSS-Geräten) und der damit verbundenen Messverfahren. Dafür soll ein entsprechendes Testfeld und ein Verfahren entwickelt werden, mit dem sowohl die Vermessungsmethode als Arbeitsverfahren als auch die dabei verwendeten Geräte evaluiert und zertifiziert werden können. Die praktische Anwendung dieses Verfahrens nach Projektabschluss soll zur Etablierung einer Zertifizierungsstelle für die Zertifizierung der Tauglichkeit der GNSS-Vermessung im Wald und/oder für die Forstwirtschaft führen. Eine detailierte Beschreibung befindet sich im Anhang. | Dipl.-Ing. Andrea Hauck Tel.: +49 6078 78563 projekte@kwf-online.de Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF) Spremberger Str. 1 64823 Groß-Umstadt | FPNR | ||
| 01.07.2023 | 30.06.2026 | 2221NR052C | Verbundvorhaben: Einrichtung von GNSS-Testfeldern und Entwicklung von Verfahren zur Zertifizierung von Geräten und Verfahren zur Positionsbestimmung mittels GNSS im Wald (ForestSatCert); Teilvorhaben 3: Testfelderrichtung und Zertifizierungskonzept - Akronym: FORESTSATCERT | Das Gesamtziel des Vorhabens FORESTSATCERT ist die Entwicklung eines GNSS - Forstzertifikates/ Zertifizierungsverfahrens zur Qualitätsbeurteilung der Positionsermittlung in technisch anspruchsvollem forstlichem Umfeld (insbesondere mit GNSS-Geräten) und der damit verbundenen Messverfahren. Dafür soll ein entsprechendes Testfeld und ein Verfahren entwickelt werden, mit dem sowohl die Vermessungsmethode als Arbeitsverfahren als auch die dabei verwendeten Geräte evaluiert und zertifiziert werden können. Die praktische Anwendung dieses Verfahrens nach Projektabschluss soll zur Etablierung einer Zertifizierungsstelle für die Zertifizierung der Tauglichkeit der GNSS-Vermessung im Wald und/oder für die Forstwirtschaft führen. Eine detailierte Beschreibung befindet sich im Anhang. | Dipl.-Ing. Torsten Beck Tel.: +49 3621 4519-0 info@vermessung-beck.de Vermessungbüro Lencer Margarethenstr. 39 99867 Gotha | FPNR | ||
| 01.07.2023 | 30.06.2026 | 2221NR052D | Verbundvorhaben: Einrichtung von GNSS-Testfeldern und Entwicklung von Verfahren zur Zertifizierung von Geräten und Verfahren zur Positionsbestimmung mittels GNSS im Wald (ForestSatCert); Teilvorhaben 4: Statistische Planung und Auswertung von GNSS-Messreihen - Akronym: FORESTSATCERT | Das Gesamtziel des Vorhabens FORESTSATCERT ist die Entwicklung eines GNSS - Forstzertifikates/ Zertifizierungsverfahrens zur Qualitätsbeurteilung der Positionsermittlung in technisch anspruchsvollem forstlichem Umfeld (insbesondere mit GNSS-Geräten) und der damit verbundenen Messverfahren. Dafür soll ein entsprechendes Testfeld und ein Verfahren entwickelt werden, mit dem sowohl die Vermessungsmethode als Arbeitsverfahren als auch die dabei verwendeten Geräte evaluiert und zertifiziert werden können. Die praktische Anwendung dieses Verfahrens nach Projektabschluss soll zur Etablierung einer Zertifizierungsstelle für die Zertifizierung der Tauglichkeit der GNSS-Vermessung im Wald und/oder für die Forstwirtschaft führen. Eine detailierte Beschreibung befindet sich im Anhang. | Dr. rer. nat. Thomas Hotz Tel.: +49 3677 69-3627 thomas.hotz@tu-ilmenau.de Technische Universität Ilmenau - Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften Weimarer Str. 25 98693 Ilmenau | FPNR | ||
| 01.07.2023 | 30.06.2026 | 2221NR052E | Verbundvorhaben: Einrichtung von GNSS-Testfeldern und Entwicklung von Verfahren zur Zertifizierung von Geräten und Verfahren zur Positionsbestimmung mittels GNSS im Wald (ForestSatCert); Teilvorhaben 5: Softwareentwicklung und Consulting - Akronym: FORESTSATCERT | Das Gesamtziel des Vorhabens FORESTSATCERT ist die Entwicklung eines GNSS - Forstzertifikates/ Zertifizierungsverfahrens zur Qualitätsbeurteilung der Positionsermittlung in technisch anspruchsvollem forstlichem Umfeld (insbesondere mit GNSS-Geräten) und der damit verbundenen Messverfahren. Dafür soll ein entsprechendes Testfeld und ein Verfahren entwickelt werden, mit dem sowohl die Vermessungsmethode als Arbeitsverfahren als auch die dabei verwendeten Geräte evaluiert und zertifiziert werden können. Die praktische Anwendung dieses Verfahrens nach Projektabschluss soll zur Etablierung einer Zertifizierungsstelle für die Zertifizierung der Tauglichkeit der GNSS-Vermessung im Wald und/oder für die Forstwirtschaft führen. Eine detailierte Beschreibung befindet sich im Anhang. | Christian Asmus Tel.: +49 3375527366 forestsatcert.projekt@eentwicklung.net eEntwicklung.net GmbH Freiheitstr. 124-126 15745 Wildau | FPNR | ||
| 01.11.2022 | 31.05.2025 | 2221NR054X | Kollektiv Wald - Akronym: JugendengagementWald | Junge Menschen in ländlichen Bereichen sollen unterstützt werden, aus eigenem Antrieb nachhaltige und naturverträgliche Projekte zu entwickeln, die genau auf die typischen Eigenschaften ihrer Region angepasst sind und sich mit Nachhaltigkeitsthemen rund um den Wald auseinandersetzen. Bundesweit können sich Jugendgruppen aus dem ländlichen Raum für eine Teilnahme an dem Projekt bewerben. Die SDW bereitet die Gruppen darauf vor künftig eigenständig Projekte zu entwickeln, Anträge zu schreiben und Gelder zu akquirieren. Dafür bekommen sie ein intensives Coaching, bei welchem ihnen das nötige Wissen vermittelt wird, um sich erfolgreich für den Wald zu engagieren. In Form von Workshops bauen die Jugendlichen Wissen zu den Themen Wald, klima, nachhaltige Wald- und Forstwirtschaft, Holznutzung, Bioökonomie und nachwachsende Rohstoffe auf. Auf Grundlage des neu gewonnenen Wissens werden die Gruppen eigene Projektideen entwickeln und umsetzen. Dabei sowie bei der Umsetzung werden sie durch fachliche Beratung und Begleitung unterstützt. Die Vernetzung mit möglichen Kooperationspartner*innen macht es möglich, auch nach Ende der Projektlaufzeit Projekte zu verstetigen. Die Erfahrungen werden anschließend durch einen Handlungsleitfaden mit anderen Jugendgruppen geteilt, um diese zur Nachahmung zu motivieren. Ihnen werden zudem die Lerninhalte aus den Workshops über eine digitale Serviceplattform zur Verfügung gestellt. Diese Plattform soll über das Projekt hinaus bestehen und anlaufstelle für ein erfolgreiches Engagement für den Wald sein. Die Projektleitung steht während des gesamten Projektes für eine digitale und telefonische Beratung für Jugendgruppen zur Verfügung. | Simon Ambrosch Tel.: +49 228 945 98 45 simon.ambrosch@sdw.de Schutzgemeinschaft Deutscher Wald (SDW) - Bund zur Förderung der Landespflege und des Naturschutzes - Bundesverband e.V. Dechenstr. 8 53115 Bonn | FPNR | ||
| 01.04.2022 | 31.10.2025 | 2221NR057A | Verbundvorhaben: Entwicklung von wirkungsvollen Maßnahmen für eine verstärkte energetische Nutzung von Kalamitätsholz und Durchforstungsholz aus dem Wald in der Modellregion Bayern; Teilvorhaben 1: Projektkoordination - Akronym: WaKlimHo | Die immer häufigeren Schadereignisse durch Trockenheit und Insektenbefall führen zu einem hohen Anfall an Schadholz. Der damit einhergehende Verfall der Holzpreise behindert die Aufarbeitung und Wiederaufforstung betroffener Flächen vor allem im Privatwald. Das Projekt hat zum Ziel, durch die verstärkte Nutzung des Kalamitätsholzes und des anfallenden Durchforstungsholzes zur Energiegewinnung wirtschaftliche Alternativen zu schaffen und somit zur Sicherung der natürlichen Produktionsgrundlagen beizutragen. Bayern dient aufgrund bereits etablierter Strukturen im Privatwald und bestehender Angebote im Bereich Holzenergie als Modellregion. Ein Projektziel ist die Identifizierung, Beschreibung und Vermittlung praxistauglicher Konzepte zur Herstellung moderner Holzbrennstoffe aus Kalamitätsholz, um interessierten Waldbesitzern den Einstieg in ein neues Geschäftsfeld zu erleichtern. Grundlage hierfür sind Analysen zu Markthemmnissen, Aufarbeitungskonzepten und Potenzialerhebungen im Vorfeld. Weiter sollen Waldbesitzer dazu ertüchtigt werden, Bereitstellungsketten für die kontinuierliche Lieferung von Holzbrennstoffen mit definierten Eigenschaften zu etablieren. Durch Fachinformationen und Schulungsangebote sollen potentielle Nutzer von den Vorteilen der modernen Holzenergie für das eigene Unternehmen und die gesamte Region überzeugt werden. Mit der Etablierung von Kompetenzträgern bei den regionalen Forstwirtschaftlichen Vereinigungen der privaten Waldbesitzer und regionalen Vernetzungsworkshops mit Akteuren aller relevanter Branchen einer Region soll ein geeignetes Marktumfeld geschaffen werden. Gegen Ende der Projektlaufzeit sollen vielversprechende Konzepte und zielführende Maßnahmen für die Professionalisierung von Waldbesitzern sowie die Entwicklung von Holzenergieprojekten auf andere Regionen und Bundesländer übertragen werden. Vertreter der genannten Zielgruppen werden daher über einen bayerischen und einen überregionalen Beirat in das Projekt eingebunden. | Dipl.-Ing. (FH), MSc Jakob Bosch Tel.: +49 30 6881599-56 bosch@depi.de DEPI Deutsches Pelletinstitut GmbH Neustädtische Kirchstr. 8 10117 Berlin | FPNR | ||
| 01.04.2022 | 31.10.2025 | 2221NR057B | Verbundvorhaben: Entwicklung von wirkungsvollen Maßnahmen für eine verstärkte energetische Nutzung von Kalamitätsholz und Durchforstungsholz aus dem Wald in der Modellregion Bayern; Teilvorhaben 2: Projektkoordination und Konzeption - Akronym: WaKlimHo | Die immer häufigeren Schadereignisse durch Stürme, Trockenheit und Insektenbefall führen zu einem hohen Anfall an Schadholz. Der damit einhergehende Verfall der Holzpreise behindert die Aufarbeitung und Wiederaufforstung betroffener Flächen vor allem im Privatwald. Das Projekt hat zum Ziel, durch die verstärkte Nutzung des Kalamitätsholzes und des anfallenden Durchforstungsholzes zur Energiegewinnung wirtschaftliche Alternativen zu schaffen und somit zur Sicherung der natürlichen Produktionsgrundlagen beizutragen. Bayern dient aufgrund bereits etablierter Strukturen im Privatwald und bestehender Angebote im Bereich Holzenergie als Modellregion. Ein Projektziel ist die Identifizierung, Beschreibung und Vermittlung praxistauglicher Konzepte zur Herstellung moderner Holzbrennstoffe aus Kalamitätsholz, um interessierten Waldbesitzern den Einstieg in ein neues Geschäftsfeld zu erleichtern. Grundlage hierfür sind Analysen zu Markthemmnissen, Aufarbeitungskonzepten und Potenzialerhebungen im Vorfeld. Weiter sollen Waldbesitzer im Rahmen des Projektes dazu ertüchtigt werden, Bereitstellungsketten für die kontinuierliche Lieferung von Holzbrennstoffen mit definierten Eigenschaften zu etablieren. Durch Fachinformationen und Schulungsangebote sollen potentielle Nutzer von den Vorteilen der modernen Holzenergie für das eigene Unternehmen und die gesamte Region überzeugt werden. Mit der Etablierung von Kompetenzträgern bei den regionalen Forstwirtschaftlichen Vereinigungen der privaten Waldbesitzer und regionalen Vernetzungsworkshops mit Akteuren aller relevanter Branchen einer Region soll ein geeignetes Marktumfeld geschaffen werden. Gegen Ende der Projektlaufzeit sollen vielversprechende Konzepte und zielführende Maßnahmen für die Professionalisierung von Waldbesitzern sowie die Entwicklung von Holzenergieprojekten auf andere Regionen und Bundesländer übertragen werden. Vertreter der genannten Zielgruppen werden daher frühzeitig über einen bayerischen und einen überregionalen | Regina Kil Tel.: +49 8822 9218-215 regina.kil@baysf.de Bayerische Staatsforsten AöR - Zentrum für Energieholz Ettaler Str. 3 82487 Oberammergau | FPNR | ||
| 01.04.2022 | 31.10.2025 | 2221NR057C | Verbundvorhaben: Entwicklung von wirkungsvollen Maßnahmen für eine verstärkte energetische Nutzung von Kalamitätsholz und Durchforstungsholz aus dem Wald in der Modellregion Bayern; Teilvorhaben 3: Koordination Forstwirtschaftlicher Zusammenschlüsse - Akronym: WaKlimHo | Die immer häufigeren Schadereignisse durch Stürme, Trockenheit und Insektenbefall führen zu einem hohen Anfall an Schadholz. Der damit einhergehende Verfall der Holzpreise behindert die Aufarbeitung und Wiederaufforstung betroffener Flächen vor allem im Privatwald. Das Projekt hat zum Ziel, durch die verstärkte Nutzung des Kalamitätsholzes und des anfallenden Durchforstungsholzes zur Energiegewinnung wirtschaftliche Alternativen zu schaffen und somit zur Sicherung der natürlichen Produktionsgrundlagen beizutragen. Bayern dient aufgrund bereits etablierter Strukturen im Privatwald und bestehender Angebote im Bereich Holzenergie als Modellregion. Ein Projektziel ist die Identifizierung, Beschreibung und Vermittlung praxistauglicher Konzepte zur Herstellung moderner Holzbrennstoffe aus Kalamitätsholz, um interessierten Waldbesitzern den Einstieg in ein neues Geschäftsfeld zu erleichtern. Grundlage hierfür sind Analysen zu Markthemmnissen, Aufarbeitungskonzepten und Potenzialerhebungen im Vorfeld. Weiter sollen Waldbesitzer im Rahmen des Projektes dazu ertüchtigt werden, Bereitstellungsketten für die kontinuierliche Lieferung von Holzbrennstoffen mit definierten Eigenschaften zu etablieren. Durch Fachinformationen und Schulungsangebote sollen potentielle Nutzer von den Vorteilen der modernen Holzenergie für das eigene Unternehmen und die gesamte Region überzeugt werden. Mit der Etablierung von Kompetenzträgern bei den regionalen Forstwirtschaftlichen Vereinigungen der privaten Waldbesitzer und regionalen Vernetzungsworkshops mit Akteuren aller relevanter Branchen einer Region soll ein geeignetes Marktumfeld geschaffen werden. Gegen Ende der Projektlaufzeit sollen vielversprechende Konzepte und zielführende Maßnahmen für die Professionalisierung von Waldbesitzern sowie die Entwicklung von Holzenergieprojekten auf andere Regionen und Bundesländer übertragen werden. Vertreter der genannten Zielgruppen werden daher frühzeitig über einen bayerischen und einen überregionalen | Hans Ludwig Körner Tel.: +49 895390668-0 koerner@bayer-waldbesitzerverband.de Bayerischer Waldbesitzerverband e.V. Max-Joseph-Str. 7 Rgb. 80333 München | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2221NR058A | Verbundvorhaben: Nutzung quantitativer Resistenz gegen die Weißstängeligkeit (Sclerotinia sclerotiorum) für die Entwicklung von Winterrapshybriden; Teilvorhaben 1: Erstellung von Rapspopulationen und deren Analyse auf quantitative Resistenz mittels Biotests und molekularer Marker - Akronym: NORAH | Das Forschungsprojekt NORAH wird von der NPZ Innovation GmbH (NPZi) und der Abteilung für Molekulare Phytopathologie und Biotechnologie der Universität Kiel mit dem Ziel beantragt, die technischen und wissenschaftlichen Voraussetzungen für die Züchtung von Rapssorten mit hoher Resistenz gegen die Weißstängeligkeit (zu schaffen. Die Krankheit wird durch Sclerotinia sclerotiorum verursacht und die NPZi verfügt über Rapslinien mit hoher quantitativer Resistenz gegen diesen Schadpilz. Diese Resistenz wurde über Biotests in nicht-adaptierten Linien identifiziert und durch Kreuzung kombiniert. Über die physiologische Ursache dieser Resistenz und deren genetische Veranlagung ist nichts bekannt und soll im Rahmen des NORAH-Projektes erforscht werden. Darüber hinaus wird untersucht, welches Potential die Heterosis von F1-Hybriden für die Verbesserung der Sclerotinia-Resistenz besitzt. | Dr. Steffen Rietz Tel.: +49 4351 736-195 s.rietz@npz-innovation.de NPZ Innovation GmbH Hohenlieth-Hof 24363 Holtsee | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2221NR058B | Verbundvorhaben: Nutzung quantitativer Resistenz gegen die Weißstängeligkeit (Sclerotinia sclerotiorum) für die Entwicklung von Winterrapshybriden; Teilvorhaben 2: Kartierung quantitativer Resistenz im Rapsgenom und Identifikationen von resistenzassoziierten Genen - Akronym: NORAH | Das Forschungsprojekt NORAH wird von der NPZ Innovation GmbH (NPZi) und der Abteilung für Molekulare Phytopathologie und Biotechnologie der Universität Kiel mit dem Ziel beantragt, die technischen und wissenschaftlichen Voraussetzungen für die Züchtung von Rapssorten mit hoher Resistenz gegen die Weißstängeligkeit (Sclerotinia sclerotiorum) zu schaffen. Die NPZi verfügt über Rapslinien mit hoher quantitativer Resistenz gegen Sclerotinia. Diese Resistenz wurde in Biotests mit nicht-adaptiertem Material identifiziert und durch Kreuzung kombiniert. Über die physiologische Ursache dieser Resistenz und deren genetische Veranlagung ist nichts bekannt und eine Selektion der Resistenz erfolgt bisher über aufwendige Biotests. Im Rahmen der vorliegenden Projektskizze sollen genetische und molekulare Analysen der vorliegenden Sclerotinia-Resistenz erforscht werden. Dies beinhaltet die Identifikation von Regionen innerhalb des Rapsgenoms, die mit der Resistenz gekoppelt sind (QTL). Untersuchungen an Genen innerhalb der QTL sollen Aufschlüsse über molekulare Mechanismen der Sclerotinia-Resistenz ermöglichen. Zudem sollen Testhybriden mit den Resistenzdonoren erstellt werden, um die Dominanz der Resistenz festzustellen und um zu untersuchen, welche Bedeutung additive Effekte in der Ausprägung quantitativer Sclerotionia-Resistenz besitzen. Es wird erwartet, dass mehrere QTL für die Expression der Sclerotinia-Resistenz verantwortlich sind und sich diese im Rapsgenom lokalisieren lassen. Sequenzanalysen innerhalb der QTL ermöglichen die Entwicklung spezifischer molekularer Marker für die Selektion von Rückkreuzungsnachkommen. Im Ergebnis können molekulare Marker und adaptierte Linien mit hoher quantitativer Sclerotinia-Resistenz für die Raps-Hybridzüchtung zur Verfügung gestellt werden. Aus wissenschaftlicher Sicht ermöglichen die genetischen/molekularen Analysen neue Einblicke in konstitutive oder induzierte Prozesse als Ursache für quantitative Resistenzmechanismen. | Prof. Daguang Cai Tel.: +49 431 880-3215 dcai@phytomed.uni-kiel.de Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Agrar- und Ernährungswissenschaftliche Fakultät - Institut für Phytopathologie - Abt. Molekulare Phytopathologie und Biotechnologie Hermann-Rodewald-Str. 9 24118 Kiel | FPNR | ||
| 01.07.2022 | 31.12.2023 | 2221NR059X | Nachhaltige makromolekulare Kopplungsreagenzien über die biokatalytische Oxidation von Stärken - Untersuchung einer Enabler-Technologie für vielfältige Anwendungen - Akronym: BOXSTAR | Ziel des Projekts ist die Herstellung von reaktiven, mit Aldehydgruppen modifizierten, Stärken über einen nachhaltigen biokatalytischen Prozess und die Evaluation der polymeranalogen Reaktion an diesen Kopplungsgruppen für eine nachgelagerte Modifizierung oder Vernetzung. Der vorgeschlagene zu untersuchende Reaktionsweg zur Herstellung der oxidierten Stärken soll in einem biokatalytischen Prozess ohne organische Lösungsmittel und giftige Chemikalien in einer hohen Atomeffizienz mit Sauerstoff als Oxidationsmittel erfolgen. Durch die eingesetzten milden Prozessbedingungen und die selektive Umsetzung sollen Polymere mit neuen Strukturen und Eigenschaften hergestellt werden, die über konventionelle chemische Verfahren nicht zugänglich sind. Die Einführung der Aldehydgruppe soll darüber hinaus eine nachträgliche Reaktion, beispielsweise eine Vernetzung oder Hydrophobierung, erlauben ohne auf gesundheitsschädliche oder ökologisch nachteilige Reagentien zurückgreifen zu müssen. | Dr. rer. nat. Jens Buller Tel.: +49 331 568-1478 jens.buller@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | FPNR | ||
| 01.09.2022 | 28.02.2025 | 2221NR061A | Verbundvorhaben: Entwicklung eines neuen und umweltfreundlichen Verfahrens zur Zellstofferzeugung aus Weizenstroh für die Herstellung von cellulosischen Regeneratfasern (CRF-Straw); Teilvorhaben 1: Validierung und anwendungstechnische Untersuchungen - Akronym: CRF-Straw | Das Thema Nachhaltigkeit spielt in der Textilindustrie eine immer größer werdende Rolle. Das Interesse an innovativen ökologischen Alternativen zu den klassischen Rohstoffen wie Baumwolle und Erdöl nimmt stetig zu. Ein Grund hierfür ist, dass mit zunehmender Weltbevölkerung der Bedarf an Textilfasern steigt. Gleichzeitig wird die Baumwollproduktion aufgrund der begrenzten Verfügbarkeit von Ackerland stagnieren. Die Anforderungen bezüglich der Einsatzgebiete von Textilfasern werden zudem immer anspruchsvoller. Die Erfahrung zeigt, dass etwa ein Drittel der Textilfasern aufgrund bestimmter Eigenschaften, wie z. B. Saugfähigkeit, aus cellulosischen Regeneratfasern (CRF) bestehen müssen, weil synthetische Fasern diese Eigenschaften nicht vorweisen können. Diese Entwicklungen werden in den kommenden Jahren zu einer überproportional hohen Nachfrage nach CRF führen. Die Substitution von Baumwolle durch CRF ist ein wichtiger Beitrag zum Umweltschutz. CRF werden üblicherweise aus Holz gewonnen bzw. hergestellt, ohne dass künstliche Bewässerung erforderlich ist. Der Baumwollanbau verbraucht in etwa die 35-fache Menge an Wasser wie die Produktion von CRF aus Holz. Die Basis für CRF bilden Chemiezellstoffe aus Nadel- und Laubholz, welche in der Regel in einem material- und energieintensiven Aufschlussverfahren hergestellt werden. Im Gegensatz dazu bieten Chemiezellstoffe auf Basis von Agrarreststoffen, wie Getreidestroh, die Möglichkeit die Zellstoffproduktion aufgrund des schnelleren Wachstums der Pflanzen und des geringeren Energie- und Chemikalienverbrauchs für den Faseraufschluss viel schneller und mit geringerem Aufwand zu erhöhen. An die Qualität von Chemiezellstoffen werden allerdings deutlich höhere Anforderungen gestellt. Um diese Anforderungen zu erfüllen, müssen die Zellstoffherstellung und die Verarbeitung daher an den neuen Rohstoff angepasst werden. Hierfür sind neue Ansätze erforderlich, die in diesem Forschungsvorhaben entwickelt werden sollen. | Dr. Hans-Georg Brendle Tel.: +49 7967 152-125 dr.brendle@jrs.de J. Rettenmaier & Söhne GmbH + Co KG Holzmühle 1 73494 Rosenberg | FPNR | ||
| 01.09.2022 | 28.02.2025 | 2221NR061B | Verbundvorhaben: Entwicklung eines neuen und umweltfreundlichen Verfahrens zur Zellstofferzeugung aus Weizenstroh für die Herstellung von cellulosischen Regeneratfasern (CRF-Straw); Teilvorhaben 2: Prozessoptimierung - Akronym: CRF-Straw | Das Thema Nachhaltigkeit spielt in der Textilindustrie eine immer größer werdende Rolle. Das Interesse an innovativen ökologischen Alternativen zu den klassischen Rohstoffen wie Baumwolle und Erdöl nimmt stetig zu. Ein Grund hierfür ist, dass mit zunehmender Weltbevölkerung der Bedarf an Textilfasern steigt. Gleichzeitig wird die Baumwollproduktion aufgrund der begrenzten Verfügbarkeit von Ackerland stagnieren. Die Anforderungen bezüglich der Einsatzgebiete von Textilfasern werden zudem immer anspruchsvoller. Die Erfahrung zeigt, dass etwa ein Drittel der Textilfasern aufgrund bestimmter Eigenschaften, wie z. B. Saugfähigkeit, aus cellulosischen Regeneratfasern (CRF) bestehen müssen, weil synthetische Fasern diese Eigenschaften nicht vorweisen können. Diese Entwicklungen werden in den kommenden Jahren zu einer überproportional hohen Nachfrage nach CRF führen. Die Substitution von Baumwolle durch CRF ist ein wichtiger Beitrag zum Umweltschutz. CRF werden üblicherweise aus Holz gewonnen bzw. hergestellt, ohne dass künstliche Bewässerung erforderlich ist. Der Baumwollanbau verbraucht in etwa die 35-fache Menge an Wasser wie die Produktion von CRF aus Holz. Die Basis für CRF bilden Chemiezellstoffe aus Nadel- und Laubholz, welche in der Regel in einem material- und energieintensiven Aufschlussverfahren hergestellt werden. Im Gegensatz dazu bieten Chemiezellstoffe auf Basis von Agrarreststoffen, wie Getreidestroh, die Möglichkeit die Zellstoffproduktion aufgrund des schnelleren Wachstums der Pflanzen und des geringeren Energie- und Chemikalienverbrauchs für den Faseraufschluss viel schneller und mit geringerem Aufwand zu erhöhen. An die Qualität von Chemiezellstoffen werden allerdings deutlich höhere Anforderungen gestellt. Um diese Anforderungen zu erfüllen, müssen die Zellstoffherstellung und die Verarbeitung daher an den neuen Rohstoff angepasst werden. Hierfür sind neue Ansätze erforderlich, die in diesem Forschungsvorhaben entwickelt werden sollen. | Prof. Dr. Bodo Saake Tel.: +49 40 822459-206 bodo.saake@uni-hamburg.de Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik u. Naturwissenschaften - Fachbereich Biologie - Institut für Holzwissenschaften - Holzchemie Haidkrugsweg 1 22885 Barsbüttel | FPNR | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2221NR062A | Verbundvorhaben: Aufbau eines systematischen Monitorings der Bioökonomie - Konsolidierungsphase; Teilvorhaben 1: Nachhaltigkeit - Ressourcen - Produkte - Akronym: MoBi_II | Während in der ersten Phase des Aufbaus eines systematischen Bioökonomie-Monitorings der Schwerpunkt der Forschung auf der Schaffung methodischer Grundlagen eines Monitorings und der ersten Quantifizierung der Ressourcenbasis sowie deren Nachhaltigkeitseffekte auf sektoraler und Stoffflussebene lag, ist es oberstes Ziel dieses Vorhabens, das entwickelte Monitoringkonzept zu verfeinern und um weitere Monitoring-Komponenten zu ergänzen. Dazu gehört die Aktualisierung des Monitorings von Reststoffen (z. B. Siedlungsabfälle, Klärschlamm, industrielle Reststoffe aus Nahrungsmittelindustrie, Biotechnologie, Biokraftstoffherstellung) und deren Anbindung an land-, forst- und fischereiwirtschaftlichen Stoffflüsse. Damit können Intensität und Effizienz von Reststoff- und Kaskadennutzung dargestellt werden. Ein weiteres wichtiges Ziel ist das Monitoring von Herkunft, Menge und Nachhaltigkeitseffekten der nach Deutschland importierten und hier weiterverarbeiteten und konsumierten Commodities wie Soja, Zellstoff oder Fleisch. Anhand von Best Practice Beispielen soll gezeigt werden, wie im Rahmen eines Monitorings Informationen bereitgestellt werden können, um nachhaltiger erzeugte von weniger nachhaltig erzeugten Commodities unterscheiden zu können. Je nach Datenlage soll versucht werden, eine möglichst große Anzahl von Nachhaltigkeitseffekten der Commodities wie Klimawirkung, Einkommen, Beschäftigung aber auch Biodiversität zu quantifizieren. | Dr. Jörg Schweinle Tel.: +49 40 73962-305 joerg.schweinle@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Internationale Waldwirtschaft und Forstökonomie Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | FPNR | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2025 | 2221NR063X | Mikroalgen als nachhaltige Rohstoffe zur biologischen, heterotrophen Herstellung von Feinchemikalien - Akronym: MikAlgHetChem | Das Ziel der in diesem Projektvorhaben geplanten Arbeiten ist die Nutzung von Mikroalgen als nachhaltige Rohstoffe zur biologischen Herstellung von Feinchemikalien unter Vermeidung toxischer Substanzen und auf der Basis der Etablierung effizienter heterotropher Produktionsprozesse und der Nutzung biogener Reststoffe als Kohlenstoffquellen. Damit ist geplant, dass der gesamte Produktionsprozess Bestandteil einer effizienten Wertschöpfungskette ist, die u.a. auch die Verwertung und Umsetzung von photosynthetisch hergestelltem Biomaterial (Cellulose) beinhaltet. Somit ist indirekt auch die Verwertung und Umwandlung von CO2 in Feinchemikalien als Bestandteil der Projektstrategie gewährleistet. Als Produkte stehen spezifische Tri- und Sesquiterpene zur Auswahl, die entweder als Naturstoffe in der Alge produziert werden oder deren Produktion auf heterologem Wege biokatalytisch induziert wird. Alle genannten Produkte sind von großem Interesse in der chemischen/pharmazeutischen Industrie, in der industriellen Biotechnologie sowie in der Kosmetikindustrie. | Prof. Dr. Olaf Kruse Tel.: +49 521 106-12258 olaf.kruse@uni-bielefeld.de Universität Bielefeld - Centrum für Biotechnologie (CeBiTec) Universitätsstr. 27 33615 Bielefeld | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2026 | 2221NR064A | Verbundvorhaben: Entwicklung einer biologisch abbaubaren Mulchabdeckung für den Pflanzenschutz; Teilvorhaben 1: Freilandversuche - Akronym: VliesFilm | Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Compoundproduktes aus einem Vlies und einer biologisch abbaubaren Beschichtung. Dieses biologisch abbaubare Compoundprodukt, VliesFilm genannt, soll konventionellen Mulchfolien aus Polyethylen im Pflanzenbau ersetzen können, bei gleichen positiven Wachstumseinflüssen auf die Pflanzen. Hauptkomponenten und Entwicklungsschritte des zu optimierenden integrierten Systems (Integrated Plant Management – IPM) sollen folgende sein: a: Entwicklung eines neuartigen biologisch abbaubaren Compoundproduktes aus einem Viskosevlies und einer Beschichtung zum Mulchen (VliesFilm). Beide Bestandteile des VliesFilms sind biobasiert und bestehen zu 100% (Vlies), bzw. 50% (Beschichtung) aus nachwachsenden Rohstoffen und sind biologisch abbaubar. Alle Inhaltstoffe der Beschichtung haben eine Lebensmittelzulassung (E-Nummer), stehen aber nicht in Konkurrenz zur Lebensmittelproduktion wie z.B. stärkebasierte Materialien. Der primäre Fokus liegt auf der Entwicklung und Optimierung des VliesFilms aus NaWaRos hinsichtlich der phytosanitären Eigenschaften im Vergleich zu konventionellem Mulchmaterial (PE, 20-25my). Als wichtigste pflanzenbaulichen Faktoren sind hier Wasserverfügbarkeit, Bodentemperatur, und die Unterdrückung von Unkräutern zu nennen. b: Der VliesFilm soll einen Mehrwert gegenüber konventionellen PE-Folien erhalten. Zu diesem Zweck werden die Beschichtungen eingefärbt, um repellente Effekte auf anfliegende Insekten (Modell Blattläuse) zu erreichen. Da diese Maßnahme einen Anflug zwar verringert, aber meist nicht komplett verhindern kann, wird ein regelmäßiges Monitoring vorgenommen, um etwaige interventiven Maßnahmen zu ergreifen. Hieraus folgt dann ein System zum integrierten Pflanzenschutz, um den Einsatz von chemischen Pflanzenschutzmitteln zu minimieren. | Dr. Dieter von Hörsten Tel.: +49 531 299 3660 dieter.von-hoersten@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Anwendungstechnik im Pflanzenschutz Messeweg 11-12 38104 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.01.2023 | 30.09.2026 | 2221NR064B | Verbundvorhaben: Entwicklung einer biologisch abbaubaren Mulchabdeckung für den Pflanzenschutz; Teilvorhaben 2: Entwicklung eines Prototyps - Akronym: Vlies-Film | Hauptkomponenten und Entwicklungsschritte des zu optimierenden integrierten Systems (Integrated Plant Management – IPM) sollen folgende sein: a: Entwicklung eines neuartigen biologisch abbaubaren Compoundproduktes aus einem Viskosevlies und einer Beschichtung zum Mulchen (VliesFilm). Beide Bestandteile des VliesFilms sind biobasiert und bestehen zu 100% (Vlies), bzw. 50% (Beschichtung) aus nachwachsenden Rohstoffen und sind biologisch abbaubar. Alle Inhaltstoffe (PVOH, Glycerol) der Beschichtung haben eine Lebensmittelzulassung (E-Nummer), stehen aber nicht in Konkurrenz zur Lebensmittelproduktion wie z.B. stärkebasierte Materialien. Der primäre Fokus liegt auf der Entwicklung und Optimierung des VliesFilms aus NaWaRos hinsichtlich der phytosanitären Eigenschaften im Vergleich zu konventionellem Mulchmaterial (PE, 20-25my). Als wichtigste pflanzenbaulichen Faktoren sind hier Wasserverfügbarkeit, Bodentemperatur, und die Unterdrückung von Unkräutern zu nennen. b: Der VliesFilm soll einen Mehrwert gegenüber konventionellen PE-Folien erhalten. Zu diesem Zweck werden die Beschichtungen eingefärbt, um repellente Effekte auf anfliegende Insekten (Modell Blattläuse) zu erreichen. Da diese Maßnahme einen Anflug zwar verringert, aber meist nicht komplett verhindern kann, wird ein regelmäßiges Monitoring vorgenommen, um etwaige interventiven Maßnahmen zu ergreifen. Hieraus folgt dann ein System zum integrierten Pflanzenschutz, um den Einsatz von chemischen Pflanzenschutzmitteln zu minimieren. | Dipl.-Kfm. Univ. Martin Steck Tel.: +49 731 3981-42 msteck@glaeser-textil-ulm.de Heinrich Glaeser Nachf. GmbH Blaubeurer Str. 263 89081 Ulm | FPNR | ||
| 01.02.2023 | 31.01.2025 | 2221NR066A | Verbundvorhaben: Charakterisierung neuer Gerstengelbmosaikvirus Varianten und Entwicklung eines variantenspezifischen molekularen Nachweises; Teilvorhaben 1: Identifikation und Charakterisierung resistenzbrechender Gerstengelbmosaikvirus Varianten - Akronym: ChanGE | Die Gerstengelbmosaikvirose ist eine durch den bodenbürtigen Vektor Polymixa graminis übertragene Virusinfektion, welche auf virusbelasteten Flächen zu starken Ernteausfällen bei Gerste führen kann. Seit einiger Zeit treten Virussymptome in Pflanzen mit Resistenz gegen Gelbmosaikviren auf, sodass die Verbreitung von neuen resistenzbrechenden Virusvarianten anzunehmen ist. Da eine direkte Bekämpfung des Virus nicht möglich ist und es aufgrund der Bildung virustragender P. graminis Dauersporen zur Jahrzehntelangen Verseuchung der Ackerböden kommt, müssen die Varianten schnellstmöglich identifiziert und charakterisiert werden, um die zeitintensive Züchtung neuer resistenter Sorten realisieren zu können. Als am zweithäufigsten kultiviertes Getreide in Deutschland ist Gerste ein wichtiger nachwachsender Rohstoff dessen Gefährdung durch ein spezifisches Pathogen große wirtschaftliche Folgen mit sich ziehen würde. Einschließlich seiner Rolle in der Futtermittelproduktion stellt Gerste eine wichtige Alternative zu Weizen dar und findet zudem Anwendung als Energiekorn, als Verbundwerkstoff und in der Bioethanolgewinnung. Im Zuge des Klimawandels wird Gerste besonders aufgrund seiner robusten Kultivierungseigenschaften geschätzt. Ziel dieser zweijährigen Studie ist es daher in Gerstensorten mit unterschiedlichen Resistenzeigenschaften eine Viruscharakterisierung durchzuführen und neue Varianten funktionell zu charakterisieren. Aufgrund der mangelnden Spezifität von Standard ELISA Assays soll zudem ein hoch spezifischer Mediatorsonden-PCR-Assay entwickelt werden, welcher eine auf Punktmutationen basierende Virusdifferenzierung ermöglicht und zukünftig auf neue Virustypen und Varianten erweitert werden kann. Der Machbarkeitsnachweis des spezifischen PCR-Assays soll bis zum Ende dieser Studie erbracht sein, sodass der Assay in Folge als Basis-Monitoringwerkzeug eingesetzt werden kann. | Dr. Annette Niehl Tel.: +49 531 299-3707 annette.niehl@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Epidemiologie und Pathogendiagnostik Messeweg 11/12 38104 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.02.2023 | 31.01.2025 | 2221NR066B | Verbundvorhaben: Charakterisierung neuer Gerstengelbmosaikvirus Varianten und Entwicklung eines variantenspezifischen molekularen Nachweises; Teilvorhaben 2: Entwicklung eines nucleinsäurebasierten Nachweises zur Differenzierung der einzelnen Gelbmosaikvirusvarianten - Akronym: ChanGE | Die Gerstengelbmosaikvirose ist eine durch den bodenbürtigen Vektor Polymixa graminis übertragene Virusinfektion, welche auf virusbelasteten Flächen zu starken Ernteausfällen bei Gerste führen kann. Seit einiger Zeit treten Virussymptome in Pflanzen mit Resistenz gegen Gelbmosaikviren auf, sodass die Verbreitung von neuen resistenzbrechenden Virusvarianten anzunehmen ist. Da eine direkte Bekämpfung des Virus nicht möglich ist und es aufgrund der Bildung virustragender P. graminis Dauersporen zur Jahrzehntelangen Verseuchung der Ackerböden kommt, müssen die Varianten schnellstmöglich identifiziert und charakterisiert werden, um die zeitintensive Züchtung neuer resistenter Sorten realisieren zu können. Als am zweithäufigsten kultiviertes Getreide in Deutschland ist Gerste ein wichtiger nachwachsender Rohstoff dessen Gefährdung durch ein spezifisches Pathogen große wirtschaftliche Folgen mit sich ziehen würde. Einschließlich seiner Rolle in der Futtermittelproduktion stellt Gerste eine wichtige Alternative zu Weizen dar und findet zudem Anwendung als Energiekorn, als Verbundwerkstoff und in der Bioethanolgewinnung. Im Zuge des Klimawandels wird Gerste besonders aufgrund seiner robusten Kultivierungseigenschaften geschätzt. Ziel dieser zweijährigen Studie ist es daher in Gerstensorten mit unterschiedlichen Resistenzeigenschaften eine Viruscharakterisierung durchzuführen und neue Varianten funktionell zu charakterisieren. Aufgrund der mangelnden Spezifität von Standard ELISA Assays soll zudem ein hoch spezifischer Mediatorsonden-PCR-Assay entwickelt werden, welcher eine auf Punktmutationen basierende Virusdifferenzierung ermöglicht und zukünftig auf neue Virustypen und Varianten erweitert werden kann. Der Machbarkeitsnachweis des spezifischen PCR-Assays soll bis zum Ende dieser Studie erbracht sein, sodass der Assay in Folge als Basis-Monitoringwerkzeug eingesetzt werden kann. | apl. Prof. Dr. Felix von Stetten Tel.: +49 761 203-73243 felix.von.stetten@imtek.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Technische Fakultät - Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK) - Professur für Anwendungsentwicklung Georges-Köhler-Allee 103 79110 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 31.03.2025 | 2221NR067X | Entscheidungswege und Entscheidungsfindung in der Forstwirtschaft - eine ethnographische Analyse zur Entwicklung von digitalen Lösungswegen - Akronym: FOREA | Der fortschreitende anthropogene Klimawandel stellt den Wald in Deutschland vor große Herausforderungen. Steigende Temperaturen und verminderter Niederschlag haben vielerorts Wälder stark geschädigt, wodurch der Waldbau mit starken Veränderungen und Aufgaben konfrontiert wird. Zum einen muss der entstandene Schaden behoben werden, zum anderen muss der Wald selber sowie die Waldbau und -pflegepraxis an ein verändertes Klima angepasst werden, um den Wald und seine vielfältigen Ökosystemleistungen zu erhalten. Wie genau dies geschehen soll ist jedoch ungewiss. Verschiedene Behörden, Wissenschaftler und Ministerien haben Strategien und Leitfäden für einen angepassten Waldbau entwickelt. Es ist jedoch davon auszugehen, dass es eine Diskrepanz zwischen solchen Plänen und der tatsächlichen Praxis in einem spezifischen Waldstück gibt, da diese nicht nur durch Leitfäden, sondern durch eine Vielzahl an sozialen Faktoren beeinflusst wird. Mit unserem Vorhaben möchten wir diese Diskrepanz besser verstehen sowie durch sozio-technische Unterstützungsmaßnahmen verringern, um somit zu einem klimagerechten und ökologisch gesunden Wald beizutragen. Hierzu planen wir eine ethnografische Studie der Waldbaupraxis verschiedener Wald- und Besitztypen wie Staats- und Landeswald, Großprivatwald, Kleinprivatwald und genossenschaftlich verwaltetem Wald. Darauf aufbauend werden wir in einer Reihe an Workshops gemeinsam mit den jeweiligen Akteuren sozio-technische Unterstützungsmaßnahmen für eine klimagerechte Waldbaupraxis konzipieren. Besonderes Augenmerk gilt hier der Rolle innovativer digitaler Technologien und ihrem Potenzial. Wir planen unterschiedliche Unterstützungsmaßnahmen für verschiedene Waldtypen und Besitzverhältnisse zu entwickeln. Die Ergebnisse werden in einem Report, über eine Website, über Fachpublikationen sowie über eine digitale Tagung der Öffentlichkeit näher gebracht und zugänglich gemacht. | Prof. Dr. Volker Wulf Tel.: +49 271 740-2910 volker.wulf@uni-siegen.de Universität Siegen - Fakultät III - Institut für Wirtschaftsinformatik - Lehrstuhl Wirtschaftsinformatik und Neue Medien Kohlbettstr. 15 57072 Siegen | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 29.02.2024 | 2221NR068X | Vollständige Überarbeitung der Broschüre, Bioenergiedörfer - Ein Leitfaden für den Weg zum Bioenergiedorf - Akronym: LeitBED2 | Grundlage des Vorhabens ist der bestehende Leitfaden "Bioenergiedörfer", welcher im Jahr 2013 durch das IfaS neu erstellt und 2014 als Broschüre und zum Download von der FNR veröffentlicht wurde. Nach acht Jahren fand hinsichtlich der behandelten Inhalte eine Weiterentwicklung statt, welche nach Ansicht von Vertretern der FNR und des Antragstellers in einer Neuauflage des Leitfadens nachvollzogen werden sollte. Des Weiteren ist seit 2014 wiederholt offenbar geworden, dass der Klimawandel und dessen Folgen mit Extremwetterereignissen wie Dürre, Hitze und Starkregen auch in Deutschland spürbar werden und damit Maßnahmen für die Klimawandelanpassung an Bedeutung gewinnen. Hinzu kommt, dass der Verlust an Biodiversität gerade im ländlichen Raum zugenommen hat. Beide Phänomene können durch eine Anpassung der Kulturlandschaft im ländlichen Raum beeinflusst werden, was wiederum Chancen für die Gewinnung biogener Energieträger bietet. Derartige Mehrnutzungskonzepte (Energiegewinnung/Klimaschutz + Klimawandelanpassung + Biodiversität) sollen neben einer Fortschreibung der technischen Möglichkeiten und ökonomischen (Teilhabe)Modelle einen Schwerpunkt bei der Neuauflage des Leitfadens bilden. | Frank Wagener Tel.: +49 6782 17-2636 f.wagener@umwelt-campus.de Hochschule Trier - Trier University of Applied Sciences - Umwelt-Campus Birkenfeld - Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) Campusallee 9926 55768 Hoppstädten-Weiersbach | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 30.06.2026 | 2221NR070A | Verbundvorhaben: Wärmenutzung im Kontext der Flexibilisierung von Biogasanlagen - Entwicklung eines Software-Werkzeugs zur intelligenten und automatisierten Definition und Optimierung von Wärmekonzepten; Teilvorhaben 1: Wärmenetzkonzepte und Biogasanlagenkonfiguration - Akronym: BIOHEATING | Das übergeordnete Projektziel besteht in der Entwicklung eines freiverfügbaren Software-Tools (BIOHEATING) für die standortspezifische Generierung von Wärmenetzkonzepten und für die Berechnung von erzielbaren Mehrerlösen des Wärmenetzbetriebs. Dabei richtet sich die Bereitstellung des Tools vor allem an Gemeinden/Bürgermeister aber auch Biogasanlagen- (BGA) Betreiber, welche schnell und unkompliziert einen Überblick über die Potentiale eines von einer BGA gespeisten Wärmenetzes in ihren Gemeinden haben möchten. Der Tool-Anwender soll ohne großen Aufwand und mit wenigen Eingabeparametern abschätzen können, welche Wirtschaftlichkeit ein geplantes Wärmenetz hat. Zudem sollen BGA-Betreiber Vorschläge erhalten, inwiefern ihre Anlage dem Wärmenetz anzupassen ist, um flexibel und wirtschaftlich Wärme zu erzeugen. Das BIOHEATING-Tool verbindet dazu die Stärken der bestehenden Open Source-Anwendungen THERMOS und SOPHENA zu einer Komplettlösung. Das in THERMOS integrierte Netzoptimierungsmodell wird zur Ermittlung eines kostenoptimalen Netzdesigns genutzt. Gleichzeitig wird THERMOS als Schnittstelle zu individuellen GIS-Daten sowie für die Identifizierung von Wärmequellen und Senken eingesetzt. Die technische, ökonomische Planung der Wärmeversorgung wird mit SOPHENA durchgeführt. Die vorhandenen Funktionen werden hinsichtlich der Anwendbarkeit im ländlichen Bereich und der Integration von Wärme aus BGA ergänzt. Im Fokus dieser Betrachtung stehen dabei die Methoden zur Bestimmung von Wärmeerzeugung- und Lastgänge sowie die Auslegung von Großwärmespeicher und weiterer erneuerbarer Erzeugungsquellen. Zusätzlich ermöglicht ein BGA-Konfigurator die Integration von BGA in Wärmenetze. BGA-Betreiber bekommen so die Möglichkeit, ihre bestehende Anlagentechnik entsprechend zu analysieren und anzupassen. Abschließend wird das BIOHEATING-Tool in einer Modellregion angewendet. Die Ergebnisse werden in einer Informationsveranstaltung veröffentlicht. | Prof. Dr. Markus Goldbrunner Tel.: +49 841 9348-3420 markus.goldbrunner@thi.de Technische Hochschule Ingolstadt Esplanade 10 85049 Ingolstadt | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 30.06.2026 | 2221NR070B | Verbundvorhaben: Wärmenutzung im Kontext der Flexibilisierung von Biogasanlagen - Entwicklung eines Software-Werkzeugs zur intelligenten und automatisierten Definition und Optimierung von Wärmekonzepten; Teilvorhaben 2: Eigenwärmebedarf und Wirtschaftlichkeitsberechnungen - Akronym: BIOHEATING | Das übergeordnete Projektziel besteht in der Entwicklung eines freiverfügbaren Software-Tools (BIOHEATING) für die standortspezifische Generierung von Wärmenetzkonzepten und für die Berechnung von erzielbaren Mehrerlösen des Wärmenetzbetriebs. Dabei richtet sich die Bereitstellung des Tools vor allem an Gemeinden/Bürgermeister aber auch Biogasanlagen- (BGA) Betreiber, welche schnell und unkompliziert einen Überblick über die Potentiale eines von einer BGA gespeisten Wärmenetzes in ihren Gemeinden haben möchten. Der Tool-Anwender soll ohne großen Aufwand und mit wenigen Eingabeparametern abschätzen können, welche Wirtschaftlichkeit ein geplantes Wärmenetz hat. Zudem sollen BGA-Betreiber Vorschläge erhalten, inwiefern ihre Anlage dem Wärmenetz anzupassen ist, um flexibel und wirtschaftlich Wärme zu erzeugen. Das BIOHEATING-Tool verbindet dazu die Stärken der bestehenden Open Source-Anwendungen THERMOS und SOPHENA zu einer Komplettlösung. Das in THERMOS integrierte Netzoptimierungsmodell wird zur Ermittlung eines kostenoptimalen Netzdesigns genutzt. Gleichzeitig wird THERMOS als Schnittstelle zu individuellen GIS-Daten sowie für die Identifizierung von Wärmequellen und Senken eingesetzt. Die technische, ökonomische Planung der Wärmeversorgung wird mit SOPHENA durchgeführt. Die vorhandenen Funktionen werden hinsichtlich der Anwendbarkeit im ländlichen Bereich und der Integration von Wärme aus BGA ergänzt. Im Fokus dieser Betrachtung stehen dabei die Methoden zur Bestimmung von Wärmeerzeugung- und Lastgänge sowie die Auslegung von Großwärmespeicher und weiterer erneuerbarer Erzeugungsquellen. Zusätzlich ermöglicht ein BGA-Konfigurator die Integration von BGA in Wärmenetze. BGA-Betreiber bekommen so die Möglichkeit, ihre bestehende Anlagentechnik entsprechend zu analysieren und anzupassen. Abschließend wird das BIOHEATING-Tool in einer Modellregion angewendet. Die Ergebnisse werden in einer Informationsveranstaltung veröffentlicht. | Wolfram Schöberl Tel.: +49 9421 960-378 wolfram.schoeberl@carmen-ev.bayern.de C.A.R.M.E.N. e.V. Schulgasse 18A 94315 Straubing | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 30.06.2026 | 2221NR070C | Verbundvorhaben: Wärmenutzung im Kontext der Flexibilisierung von Biogasanlagen - Entwicklung eines Software-Werkzeugs zur intelligenten und automatisierten Definition und Optimierung von Wärmekonzepten; Teilvorhaben 3: Software-Entwicklung - Akronym: BIOHEATING | Das übergeordnete Projektziel besteht in der Entwicklung eines freiverfügbaren Software-Tools (BIOHEATING) für die standortspezifische Generierung von Wärmenetzkonzepten und für die Berechnung von erzielbaren Mehrerlösen des Wärmenetzbetriebs. Dabei richtet sich die Bereitstellung des Tools vor allem an Gemeinden/Bürgermeister aber auch Biogasanlagen- (BGA) Betreiber, welche schnell und unkompliziert einen Überblick über die Potentiale eines von einer BGA gespeisten Wärmenetzes in ihren Gemeinden haben möchten. Der Tool-Anwender soll ohne großen Aufwand und mit wenigen Eingabeparametern abschätzen können, welche Wirtschaftlichkeit ein geplantes Wärmenetz hat. Zudem sollen BGA-Betreiber Vorschläge erhalten, inwiefern ihre Anlage dem Wärmenetz anzupassen ist, um flexibel und wirtschaftlich Wärme zu erzeugen. Das BIOHEATING-Tool verbindet dazu die Stärken der bestehenden Open Source-Anwendungen THERMOS und SOPHENA zu einer Komplettlösung. Das in THERMOS integrierte Netzoptimierungsmodell wird zur Ermittlung eines kostenoptimalen Netzdesigns genutzt. Gleichzeitig wird THERMOS als Schnittstelle zu individuellen GIS-Daten sowie für die Identifizierung von Wärmequellen und Senken eingesetzt. Die technische, ökonomische Planung der Wärmeversorgung wird mit SOPHENA durchgeführt. Die vorhandenen Funktionen werden hinsichtlich der Anwendbarkeit im ländlichen Bereich und der Integration von Wärme aus BGA ergänzt. Im Fokus dieser Betrachtung stehen dabei die Methoden zur Bestimmung von Wärmeerzeugung- und Lastgänge sowie die Auslegung von Großwärmespeicher und weiterer erneuerbarer Erzeugungsquellen. Zusätzlich ermöglicht ein BGA-Konfigurator die Integration von BGA in Wärmenetze. BGA-Betreiber bekommen so die Möglichkeit, ihre bestehende Anlagentechnik entsprechend zu analysieren und anzupassen. Abschließend wird das BIOHEATING-Tool in einer Modellregion angewendet. Die Ergebnisse werden in einer Informationsveranstaltung veröffentlicht. | Dr. Andreas Ciroth Tel.: +49 30 4849-6030 gd@greendelta.com GreenDelta GmbH Alt-Moabit 130 10557 Berlin | FPNR | ||
| 01.02.2023 | 31.01.2026 | 2221NR071A | Verbundvorhaben: Weiterentwicklung Forstbetrieblicher Kennzahlenvergleich; Teilvorhaben 1: Systematische Organisations- und Prozessanalyse der Datenerhebung, Datenschutz, Öffentlichkeitsarbeit und Projektmanagement - Akronym: TBN-Forst-Hoch-2 | Die wichtigste Datenquelle zur Beurteilung der wirtschaftlichen Lage der Forstwirtschaft in Deutschland ist das Testbetriebsnetz Forst (TBN Forst) des Bundesministeriums für Landwirt-schaft und Ernährung (BMEL) (BMEL 2021). Das TBN Forst wurde bereits im Jahr 1951 eingerichtet, um Buchführungsdaten von deutschen Forstbetrieben zu erfassen, auszuwerten und in der Entwicklung zu beobachten. Beim TBN Forst handelt es sich um eine freiwillige Beurteilungsstichprobe. Der Erhebungsaufwand für das TBN Forst mit etwa 650 naturalen und betriebswirtschaftlichen Kennzahlen ist für die Betriebe sehr hoch. Hinzu kommt, dass viele Forstbetriebe im Verwaltungsbereich Personal abgebaut haben und sich i.d.R. kein direkter Mehrwert für die einzelnen Forstbetriebe ergibt. Grundsätzlich erforderlich ist daher, alle möglichen Ansätze zur Reduktion des betrieblichen Erhebungsumfanges und -aufwandes des TBN Forst zu prüfen und Möglichkeiten zur Steigerung des betrieblichen Mehrwertes der TBN -Teilnahme zu identifizieren. Um weiterhin eine verlässliche und zentrale Datenquelle zu erhalten, die Aussagen über die Lage der Forstbetriebe in Deutschland geben kann, sollen mit dem des Verbundprojekt nun unterschiedliche Optionen für die Weiterentwicklung des TBN Forst identifiziert und vertiefend analysiert werden. Das Projekt umfasst dabei sowohl eine konzeptentwickelnde Phase wie auch eine Phase der aktiven beispielhaften Erprobung. Es hat damit vor allem den Charakter einer Machbarkeitsstudie, welche den zentralen Entscheidern auf Bundes-, Länder- und Betriebsebene zum TBN Forst belastbare Informationsgrundlagen zu möglichen Handlungsoptionen liefern will. Zu den einzelnen Handlungsoptionen sollen auch Analysen im Bereich der Organisation und zu Kosten und Nutzen durchgeführt werden. | Martin Hillmann Tel.: +49 511 3665-1441 martin.hillmann@lwk-niedersachsen.de Landwirtschaftskammer Niedersachsen GB Forst Wunstorfer Landstr. 9 30453 Hannover | FPNR | ||
| 01.02.2023 | 31.01.2026 | 2221NR071B | Verbundvorhaben: Weiterentwicklung Forstbetrieblicher Kennzahlenvergleich; Teilvorhaben 2: Analyse der Vorsysteme, der organisatorischen Erhebungsstrukturen der verschiedenen Waldbesitzarten in den Bundesländern und anderer forstlicher Betriebsvergleiche - Akronym: TBN-Forst-Hoch-2 | Das erste Arbeitspaket sieht eine differenzierte Analyse des in Forstbetrieben vorhandenen Datenmaterials und der zur Erfassung und Auswertung genutzten Software des betrieblichen Rechnungswesens vor. Erforderlich ist zusätzlich eine begleitende Analyse der Buchungsvorschriften, da einzelne Betriebsarbeiten ggf. unterschiedlichen Kostenstellen zugeordnet werden können. Hierfür sollen verschiedene Systeme in Einzelbetrieben als Fallstudien analysiert werden. Für die Erhebung der Daten des TBN-Forst sind die Bundesländer zuständig. Es haben sich daher sehr unterschiedliche organisatorische Regelungen bei der Umsetzung entwickelt. Diese beeinflussen die Beteiligung einzelner Betriebe, Datenqualität, Kontinuität, betrieblichen Nutzen der Auswertungen etc. des TBN. Für die teilnehmenden Betriebe entsteht daher ein sehr unterschiedlicher Gesamtaufwand für den Betrieb des TBN Forst, was sich auf den (wahrgenommenen) Mehrwert der TBN-Teilnahme aus einzelbetrieblicher Sicht auswirkt und die Teilnahmebereitschaft beeinflusst. Im Arbeitspaket 2 werden diese Strukturen untersucht und dokumentiert. Neben dem TBN-Forst bestehen in Deutschland und auch dem deutschsprachigen Ausland verschiedene andere forstliche Betriebsvergleiche, die z.T. schon sehr langjährig betriebswirtschaftliche Daten aus Forstbetrieben aufzeichnen (bspw. Bauernwald/Kleinprivatwald in Baden-Württemberg, Bayern und Brandenburg, Privatwald-Betriebsvergleich der BB-Göttingen GmbH, Privatwald-Betriebsvergleich Schleswig-Holstein, Kommunalwald-Betriebsvergleich in Hessen, "Freundeskreis Großprivatwald" etc.). Die in diesen forstlichen Betriebsvergleichen jeweils umgesetzten Konzepte sollen im Arbeitspaket 3 systematisiert werden, um sowohl die Informationsinhalte als auch die Struktur, die Datenverfügbarkeit in den forstlichen Buchführungssystemen zu ermitteln und den Aufwand bei der Datenerfassung/-auswertung und Ergebniskommunikation zu quantifizieren. | Reinhard Aichholz Tel.: +49 761 4018-260 reinhard.aichholz@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 01.02.2023 | 31.01.2026 | 2221NR071C | Verbundvorhaben: Weiterentwicklung Forstbetrieblicher Kennzahlenvergleich; Teilvorhaben 3: Analyse des Informationsbedarfs, Validierung der Erhebungsdaten und Schlussfolgerungen für ein Umsetzungskonzept auf Bundesebene - Akronym: TBN-Forst-Hoch-2 | Die wichtigste Datenquelle zur Beurteilung der wirtschaftlichen Lage der Forstwirtschaft in Deutschland ist das Testbetriebsnetz Forst (TBN Forst) des Bundesministeriums für Landwirtschaft und Ernährung (BMEL). Beim TBN Forst handelt es sich um eine freiwillige Beurteilungsstichprobe. Der "Bedarfsplan" wird auf Basis der Agrarstrukturerhebung (ASE) des Statistischen Bundesamtes für die Grundgesamtheit von Forstbetrieben größer 200 ha Waldfläche berechnet. Die tatsächliche Teilnahme lag in den vergangenen Jahren deutlich unter dem Bedarfsplan und war beständig rückläufig, wobei sich der Negativtrend in jüngster Zeit deutlich verstärkt hat. Der Erhebungsaufwand für das TBN Forst mit etwa 650 naturalen und betriebswirtschaftlichen Kennzahlen ist für die Betriebe sehr hoch. Hinzu kommt, dass viele Forstbetriebe im Verwaltungsbereich Personal abgebaut haben und sich i.d.R. kein direkter Mehrwert für die einzelnen Forstbetriebe ergibt. Grundsätzlich erforderlich ist daher, alle möglichen Ansätze zur Reduktion des betrieblichen Erhebungsumfanges und -aufwandes des TBN Forst zu prüfen und Möglichkeiten zur Steigerung des betrieblichen Mehrwertes der TBN -Teilnahme zu identifizieren. Die mittel- und kurzfristige Negativentwicklung beim TBN Forst verdeutlicht den dringenden Handlungsbedarf zur Weiterentwicklung des TBN-Forst, um diese bedeutende und zwingend erforderliche Datenquelle zu erhalten. Ziel des Verbundprojektes ist es, unterschiedliche Optionen für die Weiterentwicklung des TBN Forst zu identifizieren und vertiefend zu analysieren, um es als zukunftsfähige Datenquelle weiter zu entwickeln. Das Projekt umfasst sowohl eine konzeptentwicklende Phase als auch eine Phase der aktiven beispielhaften Erprobung. Das Verbundvorhaben hat den Charakter einer Machbarkeitsstudie, welche zentralen Entscheidern auf Bundes-, Länder- und Betriebsebene zum TBN Forst belastbare Informationsgrundlagen zu möglichen Handlungsoptionen liefern will. | Dr. Kristin Franz Tel.: +49 40 73962-321 kristin.franz@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Internationale Waldwirtschaft und Forstökonomie Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | FPNR | ||
| 01.02.2023 | 31.01.2026 | 2221NR071D | Verbundvorhaben: Weiterentwicklung Forstbetrieblicher Kennzahlenvergleich; Teilvorhaben 4: Analyse und Bewertung alternativer Benchmarking- und Betriebsvergleichskonzepte - Akronym: TBN-Forst-Hoch-2 | Die wichtigste Datenquelle zur Beurteilung der wirtschaftlichen Lage der Forstwirtschaft in Deutschland ist das Testbetriebsnetz Forst (TBN Forst) des Bundesministeriums für Landwirt-schaft und Ernährung (BMEL) (BMEL 2021). Das TBN Forst wurde bereits im Jahr 1951 eingerichtet, um Buchführungsdaten von deutschen Forstbetrieben zu erfassen, auszuwerten und in der Entwicklung zu beobachten. Beim TBN Forst handelt es sich um eine freiwillige Beurteilungsstichprobe. Der Erhebungsaufwand für das TBN Forst mit etwa 650 naturalen und betriebswirtschaftlichen Kennzahlen ist für die Betriebe sehr hoch. Hinzu kommt, dass viele Forstbetriebe im Verwaltungsbereich Personal abgebaut haben und sich i.d.R. kein direkter Mehrwert für die einzelnen Forstbetriebe ergibt. Grundsätzlich erforderlich ist daher, alle möglichen Ansätze zur Reduktion des betrieblichen Erhebungsumfanges und -aufwandes des TBN Forst zu prüfen und Möglichkeiten zur Steigerung des betrieblichen Mehrwertes der TBN-Teilnahme zu identifizieren. Um weiterhin eine verlässliche und zentrale Datenquelle zu erhalten, die Aussagen über die Lage der Forstbetriebe in Deutschland geben kann, sollen mit dem des Verbundprojekt nun unterschiedliche Optionen für die Weiterentwicklung des TBN Forst identifiziert und vertiefend analysiert werden. Das Projekt umfasst dabei sowohl eine konzeptentwickelnde Phase wie auch eine Phase der aktiven beispielhaften Erprobung. Es hat damit vor allem den Charakter einer Machbarkeitsstudie, welche den zentralen Entscheidern auf Bundes-, Länder- und Betriebsebene zum TBN Forst belastbare Informationsgrundlagen zu möglichen Handlungsoptionen liefern will. Zu den einzelnen Handlungsoptionen sollen auch Analysen im Bereich der Organisation und zu Kosten und Nutzen durchgeführt werden. | Prof. Dr. Carola Paul Tel.: +49 551 39-26762 carola.paul@uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Abt. Forstökonomie Büsgenweg 3 37077 Göttingen | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2221NR072A | Verbundvorhaben: Einheimische brasilianische Pflanzen als Quelle für innovative Rohstoffe für eine nachhaltige landwirtschaftliche und kosmetische Nutzung als Beitrag zu einer verbesserten Bioökonomie; Teilvorhaben 1: Spurenelemente und Nährstoffe in brasilianischen Pflanzen und Böden - Akronym: NativePlantInno | Das Ziel des Gesamtantrags ist es, innovative Rohstoffe auf Basis brasilianischer Pflanzen für die Kosmetikindustrie zu entwickeln, die wirtschaftlich rentabel produziert werden können. Um dieses Ziel zu erreichen, werden die Projektpartner (brasilianische (Universidade Federal de Goiás, UFG; Universidade Federal de São Paulo, UNIFESP) und deutsche Universitäten (Bergische Universität Wuppertal, BUW; Freie Universität Berlin, FUB) sowie ein Industrieunternehmen (Livealoe) spezifische Teilziele verfolgen. Die Teilziele des BUW-Teams sind: 1. die Kultivierungsfähigkeit der brasilianischen Pflanzen B. trimera, D. alata, L. sidoides und P. Marginatum auf Böden in Deutschland zu testen und die Auswirkungen des Gehalts und der Verfügbarkeit von Nährstoffen und Spurenelementen in den Böden auf das Pflanzenwachstum und die Produktivität zu quantifizieren; 2. die Nährstoffgehalte in den beprobten Böden der Siedlung Canudos zu bestimmen, und 3. den Einfluss der Bodeneigenschaften, des Gehalts und der Verfügbarkeit von Makro- und Mikronährstoffen sowie von Spurenelementen und toxischen Elementen (TE) auf das Pflanzenwachstum und die Produktivität in den für den Anbau genutzten brasilianischen Böden zu erforschen. Dies ist notwendig, um die Rolle von Nährstoffen und TEs auf das Pflanzenwachstum und die Produktion von wirksamen und sicheren Kosmetika zu klären. Die Ergebnisse haben einen direkten positiven Einfluss auf die Wirtschaft, die Gesellschaft und die Umwelt. Sie tragen dazu bei, die Wettbewerbsfähigkeit der Bioökonomie in Brasilien und Deutschland und das Wachstumspotenzial auf internationalen Märkten zu sichern und zu stärken, was dem Leitbild des BMEL entspricht. | Prof. Dr.-Ing. agr. Jörg Rinklebe Tel.: +49 202 439-4057 rinklebe@uni-wuppertal.de Bergische Universität Wuppertal - Fakultät für Architektur und Bauingenieurwesen - Institut für Grundbau, Abfall- und Wasserwesen - Boden- und Grundwassermanagement Pauluskirchstr. 7 42285 Wuppertal | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2221NR072B | Verbundvorhaben: Einheimische brasilianische Pflanzen als Quelle für innovative Rohstoffe für eine nachhaltige landwirtschaftliche und kosmetische Nutzung als Beitrag zu einer verbesserten Bioökonomie; Teilvorhaben 2: Pharmazeutische Testungen - Akronym: NativePlantInno | Das gemeinsame Ziel dieses Antrages ist die Erschließung und Entwicklung innovativer Rohstoffe für die Kosmetikindustrie. Dabei sollen Ökologie, Wirtschaftlichkeit und Rentabilität miteinander verbunden werden. Um dieses Ziel zu erreichen, werden die Projektpartner (brasilianische (Universidade Federal de Goiás, UFG; Universidade Federal de São Paulo, UNIFESP) und deutsche Universitäten (Bergische Universität Wuppertal, BUW; Freie Universität Berlin, FUB) sowie ein Industrieunternehmen (Livealoe) spezifische Teilziele verfolgen. Die FUB verfolgt folgende Teilziele: 1. Untersuchung der antimikrobiellen Aktivität endemischer pflanzlicher Rohstoffe, bestehend aus Siparuna guianensis Aubl., Piper marginatum Jacq., Lippia sidoides Cham. und Baccharis trimera (Less). 2. Untersuchung der antiinflammatorischen Aktivität der genannten Pflanzen. 3. Identifizierung aktivitätsbestimmender Sekundärmetabolite. Basierend auf den erhaltenen Erkenntnissen zu den biologischen Aktivitäten der genannten pflanzlichen Rohstoffe werden den brasilianischen Partnern Vorschläge hinsichtlich der Herstellung und Formulierung lokal wirksamer Dermokosmetika gemacht. Hierbei kann auf die einschlägige pharmazeutische Expertise der FUB zurückgegriffen werden. | PD Dr. Alexander Weng Tel.: +49 308 385-1265 weng@zedat.fu-berlin.de Freie Universität Berlin - Fachbereich Biologie, Chemie, Pharmazie - Institut für Pharmazie Königin-Luise-Str. 2-4 14195 Berlin | FPNR | ||
| 01.03.2022 | 28.02.2025 | 2221NR073X | Biobasierte Herstellung von Intermediaten für Polyurethane - Phase III (Bio4PURDemo) - Akronym: Bio4PURDemo | Anilin dient in der chemischen Industrie in erster Linie als Ausgangsstoff für die Synthese von Polymeren, Farben und Kunstfasern, aber auch zur Herstellung von Kautschuk und Medikamenten. Es wird derzeit weltweit mit 6-7 Millionen t/Jahr aus fossilen Rohstoffen hergestellt. Für die Covestro Deutschland AG ist Anilin der wichtigste Rohstoff zur Herstellung von Methylendiphenyldiisocyanat (MDI), welches ein wesentlicher Ausgangsstoff für Polyurethane ist. Polyurethane werden beispielsweise für die Herstellung von verschiedensten Schäumen verwendet. Diese werden z.B. eingesetzt als hocheffiziente Wärmedämmung von Gebäuden und Kühlgeräten. In 2014 hat COV mit Partnern ein Proof-of-Principle zur Herstellung von biobasiertem Anilin im Labormaßstab entwickelt und im Vorhaben Bio4PUR und anschließend Bio4PURPro weiter optimiert. Nächster Schritt auf dem Weg zu einer Produktionsanlage für biobasiertes Anilin sind Pilotierungs-Versuche in verschiedenen teilweise industrienahen Maßstäben. Dieser nächste Entwicklungsschritt ist der wesentliche Bestandteil des neuen Vorhabens Bio4PURDemo. Weitere begleitende Optimierungen im Labor hinsichtlich Ausbeute, Titer und Produktivität sind aber für einen wirtschaftlichen Betrieb zwingend erforderlich und sollen im Projektverlauf in die Pilotierungs-Versuche einfließen. Dieser Entwicklungsschritt ist sehr risikoreich und mit hohen Kosten verbunden. Zum Abschluss des Forschungsvorhabens sollen alle relevanten Erkenntnisse vorliegen, um einen industrienahen Produktionsprozess planen zu können. | Thomas Vössing Tel.: +49 214 6009-5749 thomas.voessing@covestro.com Covestro Deutschland AG, COV-CTO-PT-ET Kaiser-Wilhelm-Allee 60 51373 Leverkusen | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 30.06.2026 | 2221NR075X | Evaluierung klimarelevanter Emissionen bei der Lagerung von Holzhackschnitzeln - Akronym: Lager-THG | Ziel des Projekts "Lager-THG¿ ist die experimentelle Erforschung und Bewertung möglicher THG-Emissionen (v. a. CO2, CH4) bei der Lagerung von Holzhackschnitzeln im Freiland. Ausgehend von den Ergebnissen soll eine tatsächliche Gefährdung dieses Prozessschritts für die land- und forstwirtschaftliche Praxis evaluiert werden. Das Vorhaben unterteilt sich in folgende Schwerpunkte: 1) Erfassung der gängigen Lagerpraxis von Holzhackschnitzeln in der Bundesrepublik Deutschland inkl. einer Abschätzung der bundesweit benötigten Lagerkapazitäten. 2) Experimentelle Analyse klimarelevanter Emissionen (CO2, CH4, NO2, etc.) sowie Änderungen in der Trockenmasse und der Brennstoffqualität bei der Lagerung von Holzhackschnitzeln in Praxisversuchen im Freiland sowie in größerer Abstufung im Labormaßstab. 3) Erste Einschätzung des Gefährdungspotenzials der Hackschnitzellagerung im Freiland auf die THG-Bilanz des Sektor Land- und Forstwirtschaft. | Dr. Hans Hartmann Tel.: +49 9421 300-172 hans.hartmann@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | FPNR | ||
| 15.11.2022 | 15.11.2023 | 2221NR077A | Verbundvorhaben: Blockchain-Technologie als Treiber für die Digitalisierung der Forstwirtschaft; Teilvorhaben 1: - Akronym: Potenzialstudie | Das Projekt Potenzialstudie "Blockchain-Technologie als Treiber für die Digitalisierung der Forstwirtschaft" untersuchte die Potenziale der Implementierung der Blockchain-Technologie in der Forst- und Holzindustrie in mehreren Schritten. Zunächst wurde eine umfassende Desk-Recherche durchgeführt, die in einem detaillierten Anforderungskatalog für die Technologie resultierte. Leitfadeninterviews mit Experten aus der Branche wurden mithilfe dieser Kataloge gestaltet, um spezifische Aspekte der Blockchain in der Holzbereitstellungskette zu erkunden. Darüber hinaus wurde eine Online-Umfrage durchgeführt. Ein Experten-Workshop, ermöglichte tiefgreifende Diskussionen und diente als weitere Informationsquelle. Die Auswertung und Kategorisierung der gesammelten Daten in verschiedene Themenfelder ermöglichten eine strukturierte Analyse. Schlussendlich wurden die Ergebnisse bei einem Seminar des FNR - "Runder Tisch Digitalisierung Forst und Holz" präsentiert. | Die Studie ergab ein erhebliches Interesse an der Digitalisierung und Blockchain-Technologie in der Holzindustrie. Verbesserungen in der Lieferkette könnten Transparenz und Vertrauen erhöhen, insbesondere angesichts bestehender Informationsbrüche und der erhöhten Produktion von Kalamitätsholz in den letzten Jahren. Diese Verbesserungen würden nicht nur Unternehmen der Branche direkt zugutekommen, sondern auch Endverbrauchern forstlicher Produkte. Die Rückverfolgbarkeit vom Erzeuger bis zum Kunden würde Vertrauen stärken, Absatzmöglichkeiten verbessern und somit die gesamte Wertschöpfung erhöhen. Die Einführung der Blockchain-Technologie wird vorwiegend von größeren Waldbesitzern, Dienstleistern und Holzunternehmen in Betracht gezogen, jedoch begleitet von einer gewissen Skepsis. Praktische Nachweise für die breite Anwendung der Technologie in der Holzbereitstellung sind gefragt, um die Skepsis zu überwinden. | Dipl.-Ing. Andreas Küster Tel.: +49 351 501955-10 andreas.kuester@mrk.de MRK Management Consultants GmbH Herzog-Rudolf-Str. 1 80539 München | X | FPNR |
| 15.11.2022 | 15.11.2023 | 2221NR077B | Verbundvorhaben: Blockchain-Technologie als Treiber für die Digitalisierung der Forstwirtschaft; Teilvorhaben 2: - Akronym: Potenzialstudie | Das Projekt Potenzialstudie "Blockchain-Technologie als Treiber für die Digitalisierung der Forstwirtschaft" untersuchte die Potenziale der Implementierung der Blockchain-Technologie in der Forst- und Holzindustrie in mehreren Schritten. Zunächst wurde eine umfassende Desk-Recherche durchgeführt, die in einem detaillierten Anforderungskatalog für die Technologie resultierte. Leitfadeninterviews mit Experten aus der Branche wurden mithilfe dieser Kataloge gestaltet, um spezifische Aspekte der Blockchain in der Holzbereitstellungskette zu erkunden. Darüber hinaus wurde eine Online-Umfrage durchgeführt. Ein Experten-Workshop, ermöglichte tiefgreifende Diskussionen und diente als weitere Informationsquelle. Die Auswertung und Kategorisierung der gesammelten Daten in verschiedene Themenfelder ermöglichten eine strukturierte Analyse. Schlussendlich wurden die Ergebnisse bei einem Seminar des FNR - "Runder Tisch Digitalisierung Forst und Holz" präsentiert. | Die Studie ergab ein erhebliches Interesse an der Digitalisierung und Blockchain-Technologie in der Holzindustrie. Verbesserungen in der Lieferkette könnten Transparenz und Vertrauen erhöhen, insbesondere angesichts bestehender Informationsbrüche und der erhöhten Produktion von Kalamitätsholz in den letzten Jahren. Diese Verbesserungen würden nicht nur Unternehmen der Branche direkt zugutekommen, sondern auch Endverbrauchern forstlicher Produkte. Die Rückverfolgbarkeit vom Erzeuger bis zum Kunden würde Vertrauen stärken, Absatzmöglichkeiten verbessern und somit die gesamte Wertschöpfung erhöhen. Die Einführung der Blockchain-Technologie wird vorwiegend von größeren Waldbesitzern, Dienstleistern und Holzunternehmen in Betracht gezogen, jedoch begleitet von einer gewissen Skepsis. Praktische Nachweise für die breite Anwendung der Technologie in der Holzbereitstellung sind gefragt, um die Skepsis zu überwinden. | Prof. Dr. Thomas Purfürst Tel.: +49 761 203-3567 thomas.purfuerst@foresteng.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen - Institut für Forstwissenschaften - Professur für Forstliche Verfahrenstechnik Werthmannstr. 6 79098 Freiburg im Breisgau | X | FPNR |
| 15.11.2022 | 15.11.2023 | 2221NR077C | Verbundvorhaben: Blockchain-Technologie als Treiber für die Digitalisierung der Forstwirtschaft; Teilvorhaben 3: Technische Umsetzung - Akronym: Potenzialstudie | Das Projekt Potenzialstudie "Blockchain-Technologie als Treiber für die Digitalisierung der Forstwirtschaft" untersuchte die Potenziale der Implementierung der Blockchain-Technologie in der Forst- und Holzindustrie in mehreren Schritten. Zunächst wurde eine umfassende Desk-Recherche durchgeführt, die in einem detaillierten Anforderungskatalog für die Technologie resultierte. Leitfadeninterviews mit Experten aus der Branche wurden mithilfe dieser Kataloge gestaltet, um spezifische Aspekte der Blockchain in der Holzbereitstellungskette zu erkunden. Darüber hinaus wurde eine Online-Umfrage durchgeführt. Ein Experten-Workshop, ermöglichte tiefgreifende Diskussionen und diente als weitere Informationsquelle. Die Auswertung und Kategorisierung der gesammelten Daten in verschiedene Themenfelder ermöglichten eine strukturierte Analyse. Schlussendlich wurden die Ergebnisse bei einem Seminar des FNR - "Runder Tisch Digitalisierung Forst und Holz" präsentiert | Die Studie ergab ein erhebliches Interesse an der Digitalisierung und Blockchain-Technologie in der Holzindustrie. Verbesserungen in der Lieferkette könnten Transparenz und Vertrauen erhöhen, insbesondere angesichts bestehender Informationsbrüche und der erhöhten Produktion von Kalamitätsholz in den letzten Jahren. Diese Verbesserungen würden nicht nur Unternehmen der Branche direkt zugutekommen, sondern auch Endverbrauchern forstlicher Produkte. Die Rückverfolgbarkeit vom Erzeuger bis zum Kunden würde Vertrauen stärken, Absatzmöglichkeiten verbessern und somit die gesamte Wertschöpfung erhöhen. Die Einführung der Blockchain-Technologie wird vorwiegend von größeren Waldbesitzern, Dienstleistern und Holzunternehmen in Betracht gezogen, jedoch begleitet von einer gewissen Skepsis. Praktische Nachweise für die breite Anwendung der Technologie in der Holzbereitstellung sind gefragt, um die Skepsis zu überwinden. | Christopher Edwards Tel.: 4917645995881 c.edwards@xylene.io Xylene GmbH Moltkestr. 5 71139 Ehningen | X | FPNR |
| 01.10.2023 | 30.09.2026 | 2221NR081A | Verbundvorhaben: Verschränkung der hochintegrierten Elektrochemischen Konversion von Kraftlignin mit biotechnologischen und chemischen Prozessen zu drop-in Chemikalien und Intermediaten für stoffliche Anwendungen; Teilvorhaben 1: Elektrochemische und chemische Konversionen - Akronym: IntEleKto2 | Das Gesamtziel von IntElek-to 2.0 ist die Entwicklung einer nachhaltigen Wertschöpfungskette zur Darstellung und stofflichen Nutzung monomerer und oligomerer Oxidationsprodukte des Kraftlignins, das bislang einer nahezu ausschließlichen thermischen Verwertung zugeführt wird. Dieses Teilprojekt umfasst hierbei die Optimierung der elektrochemischen, anodischen und kathodischen, kontinuierlichen Verfahren und Prozesstechnologien zur Darstellung von o.g. monomeren und weiteren entschwefelten, funktionalen lignin-stämmigen Verbindungen, Pinacol-Kopplungsprodukten und anderen biphenylischen Intermediaten und oligomeren Verbindungen. Die Kopplung mit biotechnologischen Verfahren zur Funktionalisierung, mit nachhaltiger organischer Polymersynthesechemie (aromatische gesättigte und ungesättigte Polyester, NIPU, PU, PIR und Polyharnstoff, Epoxydharze) und konventioneller katalytischer Chemie zu Polymeranwendungen (Klebstoffe, Beschichtungen, additive Fertigung, Schäume, Abformmassen) erweitert die Wertschöpfungskette im Hinblick auf marktorientierte Anwendungen. Unter anderem wird der Einsatz der innovativen Bio-Monomere für bedeutende Massenmärkte wie die Herstellung von PUR/PIR Isolationsschäumen erforscht. PIR/PU Isolationsschäume mit einem Marktanteil von über 30% des weltweiten PU-Verbrauchs, leisten einen erheblichen Beitrag zur CO2-Minderung in der Bauindustrie. Dies soll durch eine Verschränkung der o.g. Sektoren (Elektrochemie, Biotechnologie, nachhaltige Synthese- und Polymersynthese-Chemie) zur stofflichen Nutzung des nachwachsenden Rohstoffes Kraftlignin erreicht werden. | Peter Rabenecker Tel.: +49 721 4640 247 peter.rabenecker@ict.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2026 | 2221NR081B | Verbundvorhaben: Verschränkung der hochintegrierten Elektrochemischen Konversion von Kraftlignin mit biotechnologischen und chemischen Prozessen zu drop-in Chemikalien und Intermediaten für stoffliche Anwendungen; Teilvorhaben 2: Anodische Ligninoxidation und Entschweflung sowie elektrokatalytische Aminierung - Akronym: IntEleKto2 | Das Gesamtziel von IntElek-to 2.0 ist die Entwicklung einer nachhaltigen Wertschöpfungskette zur Darstellung und stofflichen Nutzung monomerer und oligomerer Oxidationsprodukte des Kraftlignins, das bislang einer nahezu ausschließlichen thermischen Verwertung zugeführt wird. Dieses Projekt umfasst hierbei die Optimierung der elektrochemischen, anodischen und kathodischen, kontinuierlichen Verfahren und Prozesstechnologien zur Darstellung von o.g. monomeren und weiteren entschwefelten, funktionalen lignin-stämmigen Verbindungen, Pinacol-Kopplungsprodukten und anderen biphenylischen Intermediaten und oligomeren Verbindungen. Die Kopplung mit biotechnologischen Verfahren zur Funktionalisierung, mit nachhaltiger organischer Polymersynthesechemie (aromatische gesättigte und ungesättigte Polyester, NIPU, PU, PIR und Polyharnstoff, Epoxydharze) und konventioneller katalytischer Chemie zu Polymeranwendungen (Klebstoffe, Beschichtungen, additive Fertigung, Schäume, Abformmassen) erweitert die Wertschöpfungskette im Hinblick auf marktorientierte Anwendungen. Unter anderem wird der Einsatz der innovativen Bio-Monomere für bedeutende Massenmärkte wie die Herstellung von PUR/PIR Isolationsschäumen erforscht. PIR/PU Isolationsschäume mit einem Marktanteil von über 30% des weltweiten PU-Verbrauchs, leisten einen erheblichen Beitrag zur CO2-Minderung in der Bauindustrie. Dies soll durch eine Verschränkung der o.g. Sektoren (Elektrochemie, Biotechnologie, nachhaltige Synthese- und Polymersynthese-Chemie) zur stofflichen Nutzung des nachwachsenden Rohstoffes Kraftlignin erreicht werden. | Prof. Dr. Siegfried R. Waldvogel Tel.: +49 6131 39-26069 waldvogel@uni-mainz.de Johannes Gutenberg-Universität Mainz - FB 09 Chemie, Pharmazie, Geographie und Geowissenschaften - Department Chemie Duesbergweg 10-14 55128 Mainz | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2026 | 2221NR081C | Verbundvorhaben: Verschränkung der hochintegrierten Elektrochemischen Konversion von Kraftlignin mit biotechnologischen und chemischen Prozessen zu drop-in Chemikalien und Intermediaten für stoffliche Anwendungen; Teilvorhaben 3: Elektrochemische und chemische Hydroaminierung - Akronym: IntEleKto2 | Das Gesamtziel von IntElek-to 2.0 ist die Entwicklung einer nachhaltigen Wertschöpfungskette zur Darstellung und stofflichen Nutzung monomerer und oligomerer Oxidationsprodukte des Kraftlignins, das bislang einer nahezu ausschließlichen thermischen Verwertung zugeführt wird. Dieses Projekt umfasst hierbei die Optimierung der elektrochemischen, anodischen und kathodischen, kontinuierlichen Verfahren und Prozesstechnologien zur Darstellung von o.g. monomeren und weiteren entschwefelten, funktionalen lignin-stämmigen Verbindungen, Pinacol-Kopplungsprodukten und anderen biphenylischen Intermediaten und oligomeren Verbindungen. Die Kopplung mit biotechnologischen Verfahren zur Funktionalisierung, mit nachhaltiger organischer Polymersynthesechemie (aromatische gesättigte und ungesättigte Polyester, NIPU, PU, PIR und Polyharnstoff, Epoxydharze) und konventioneller katalytischer Chemie zu Polymeranwendungen (Klebstoffe, Beschichtungen, additive Fertigung, Schäume, Abformmassen) erweitert die Wertschöpfungskette im Hinblick auf marktorientierte Anwendungen. Unter anderem wird der Einsatz der innovativen Bio-Monomere für bedeutende Massenmärkte wie die Herstellung von PUR/PIR Isolationsschäumen erforscht. PIR/PU Isolationsschäume mit einem Marktanteil von über 30% des weltweiten PU-Verbrauchs, leisten einen erheblichen Beitrag zur CO2-Minderung in der Bauindustrie. Dies soll durch eine Verschränkung der o.g. Sektoren (Elektrochemie, Biotechnologie, nachhaltige Synthese- und Polymersynthese-Chemie) zur stofflichen Nutzung des nachwachsenden Rohstoffes Kraftlignin erreicht werden. | Prof. Dr.-Ing. Bastian Etzold Tel.: +49 911 65078 65000 bastian.etzold@fau.de Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg - Technische Fakultät - Department Chemie- und Bioingenieurwesen - Lehrstuhl für Power-To-X-Technologie Dr.-Mack-Str. 81 90762 Fürth | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2026 | 2221NR081D | Verbundvorhaben: Verschränkung der hochintegrierten Elektrochemischen Konversion von Kraftlignin mit biotechnologischen und chemischen Prozessen zu drop-in Chemikalien und Intermediaten für stoffliche Anwendungen; Teilvorhaben 4: Biotechnologische Konversionen - Akronym: IntEleKto2 | Das Gesamtziel von IntElek-to 2.0 ist die Entwicklung einer nachhaltigen Wertschöpfungskette zur Darstellung und stofflichen Nutzung monomerer und oligomerer Oxidationsprodukte des Kraftlignins, das bislang einer nahezu ausschließlichen thermischen Verwertung zugeführt wird. Dieses Projekt umfasst hierbei die Optimierung der elektrochemischen, anodischen und kathodischen, kontinuierlichen Verfahren und Prozesstechnologien zur Darstellung von o.g. monomeren und weiteren entschwefelten, funktionalen lignin-stämmigen Verbindungen, Pinacol-Kopplungsprodukten und anderen biphenylischen Intermediaten und oligomeren Verbindungen. Die Kopplung mit biotechnologischen Verfahren zur Funktionalisierung, mit nachhaltiger organischer Polymersynthesechemie (aromatische gesättigte und ungesättigte Polyester, NIPU, PU, PIR und Polyharnstoff, Epoxydharze) und konventioneller katalytischer Chemie zu Polymeranwendungen (Klebstoffe, Beschichtungen, additive Fertigung, Schäume, Abformmassen) erweitert die Wertschöpfungskette im Hinblick auf marktorientierte Anwendungen. Unter anderem wird der Einsatz der innovativen Bio-Monomere für bedeutende Massenmärkte wie die Herstellung von PUR/PIR Isolationsschäumen erforscht. PIR/PU Isolationsschäume mit einem Marktanteil von über 30% des weltweiten PU-Verbrauchs, leisten einen erheblichen Beitrag zur CO2-Minderung in der Bauindustrie. Dies soll durch eine Verschränkung der o.g. Sektoren (Elektrochemie, Biotechnologie, nachhaltige Synthese- und Polymersynthese-Chemie) zur stofflichen Nutzung des nachwachsenden Rohstoffes Kraftlignin erreicht werden. | Prof. Eckhard Thines Tel.: +49 6131 39-21863 thines@ibwf.de Institut für Biotechnologie und Wirkstoff-Forschung gGmbH (IBWF) Hanns-Dieter-Hüsch-Weg 17 55128 Mainz | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2026 | 2221NR081E | Verbundvorhaben: Verschränkung der hochintegrierten Elektrochemischen Konversion von Kraftlignin mit biotechnologischen und chemischen Prozessen zu drop-in Chemikalien und Intermediaten für stoffliche Anwendungen; Teilvorhaben 5: Elektrochemisches Reaktorsystem - Akronym: IntEleK-to2 | Das Gesamtziel von IntElek-to 2.0 ist die Entwicklung einer nachhaltigen Wertschöpfungskette zur Darstellung und stofflichen Nutzung monomerer und oligomerer Oxidationsprodukte des Kraftlignins, das bislang einer nahezu ausschließlichen thermischen Verwertung zugeführt wird. Dieses Projekt umfasst hierbei die Optimierung der elektrochemischen, anodischen und kathodischen, kontinuierlichen Verfahren und Prozesstechnologien zur Darstellung von o.g. monomeren und weiteren entschwefelten, funktionalen lignin-stämmigen Verbindungen, Pinacol-Kopplungsprodukten und anderen biphenylischen Intermediaten und oligomeren Verbindungen. Die Kopplung mit biotechnologischen Verfahren zur Funktionalisierung, mit nachhaltiger organischer Polymersynthesechemie (aromatische gesättigte und ungesättigte Polyester, NIPU, PU, PIR und Polyharnstoff, Epoxydharze) und konventioneller katalytischer Chemie zu Polymeranwendungen (Klebstoffe, Beschichtungen, additive Fertigung, Schäume, Abformmassen) erweitert die Wertschöpfungskette im Hinblick auf marktorientierte Anwendungen. Unter anderem wird der Einsatz der innovativen Bio-Monomere für bedeutende Massenmärkte wie die Herstellung von PUR/PIR Isolationsschäumen erforscht. PIR/PU Isolationsschäume mit einem Marktanteil von über 30% des weltweiten PU-Verbrauchs, leisten einen erheblichen Beitrag zur CO2-Minderung in der Bauindustrie. Dies soll durch eine Verschränkung der o.g. Sektoren (Elektrochemie, Biotechnologie, nachhaltige Synthese- und Polymersynthese-Chemie) zur stofflichen Nutzung des nachwachsenden Rohstoffes Kraftlignin erreicht werden. | Thomas Kretzschmar Tel.: +49 2407 9101036 thomas.kretzschmar@hitec-zang.de Hitec Zang GmbH Ebertstr. 30-32 52134 Herzogenrath | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2026 | 2221NR081F | Verbundvorhaben: Verschränkung der hochintegrierten Elektrochemischen Konversion von Kraftlignin mit biotechnologischen und chemischen Prozessen zu drop-in Chemikalien und Intermediaten für stoffliche Anwendungen; Teilvorhaben 6: Esterpolyole und Polyurethane - Akronym: IntEleKto2 | Das Gesamtziel von IntElek-to 2.0 ist die Entwicklung einer nachhaltigen Wertschöpfungskette zur Darstellung und stofflichen Nutzung monomerer und oligomerer Oxidationsprodukte des Kraftlignins, das bislang einer nahezu ausschließlichen thermischen Verwertung zugeführt wird. Dieses Projekt umfasst hierbei die Optimierung der elektrochemischen, anodischen und kathodischen, kontinuierlichen Verfahren und Prozesstechnologien zur Darstellung von o.g. monomeren und weiteren entschwefelten, funktionalen lignin-stämmigen Verbindungen, Pinacol-Kopplungsprodukten und anderen biphenylischen Intermediaten und oligomeren Verbindungen. Die Kopplung mit biotechnologischen Verfahren zur Funktionalisierung, mit nachhaltiger organischer Polymersynthesechemie (aromatische gesättigte und ungesättigte Polyester, NIPU, PU, PIR und Polyharnstoff, Epoxydharze) und konventioneller katalytischer Chemie zu Polymeranwendungen (Klebstoffe, Beschichtungen, additive Fertigung, Schäume, Abformmassen) erweitert die Wertschöpfungskette im Hinblick auf marktorientierte Anwendungen. Unter anderem wird der Einsatz der innovativen Bio-Monomere für bedeutende Massenmärkte wie die Herstellung von PUR/PIR Isolationsschäumen erforscht. PIR/PU Isolationsschäume mit einem Marktanteil von über 30% des weltweiten PU-Verbrauchs, leisten einen erheblichen Beitrag zur CO2-Minderung in der Bauindustrie. Dies soll durch eine Verschränkung der o.g. Sektoren (Elektrochemie, Biotechnologie, nachhaltige Synthese- und Polymersynthese-Chemie) zur stofflichen Nutzung des nachwachsenden Rohstoffes Kraftlignin erreicht werden. | Dipl.Ing. Michael Kugler Tel.: +49 6331 8703-1101 michael.kugler@rampf-group.com RAMPF Eco Solutions GmbH & Co. KG Elsässer Str. 7 66954 Pirmasens | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2023 | 2221NR082X | Vorstudie, Entwicklung einer Lehm-Pappkern-Sandwichstruktur mit anwendungsorientierter Funktionsintegration - Akronym: LePaWich | Die Vorstudie LePaWich dient der Unteruchung und Entwicklung eines Sandwichverbundes, bestehend aus faserverstärkten Lehmdeckschichten und einem schubsteifen Kern aus gesteckten Wellpappegefachen, welche zusätzlich mit Funktionsintegration ausgestattet wird. | Im Projektverlauf konnte die teilautomatisierte Herstellung von einem Sandwichverbund aus faserverstärkten Lehmdeckschichten und einem fasergedämmten, schubsteifen Kerns aus gesteckten Wellpappegefachen aufgezeigt werden. Außerdem wurde in den Lehmdeckschichten eine Funktionsintegration erprobt, sowohl sensorisch, als auch aktorisch. | Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Nendel Tel.: +49 371 531-32545 wolfgang.nendel@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung (SLK) Reichenhainer Str. 31/33 09126 Chemnitz | X | FPNR |
| 01.11.2023 | 31.10.2025 | 2221NR085A | Verbundvorhaben: Neue Flexibilitätsanforderungen am Biomethanmarkt - ökonomische und technische Transparenz entlang der Biomethanprozesskette mit Fokus auf einen möglichen Post-EEG Betrieb landwirtschaftlicher Biogasproduktionsanlagen; Teilvorhaben 1: Modellierung, techno-ökonomische Analyse und Standortanalyse - Akronym: BIOM0876 | Die neue landwirtschaftliche Flexibilitätsoption - das Biomethan-BHKW mit 876 Volllaststunden - stellt die gesamte Prozesskette von Biogaserzeugung, Aufbereitung, Transport bis zur Nutzung vor neue Herausforderungen. Das Forschungsprojekt BioM0876 stellt sich diesen und schafft durch Analyse möglicher Ausgestaltungsoptionen Transparenz entlang der Biomethanprozesskette für alle Marktakteure, wodurch eine effiziente Weiterentwicklung des Biomethanmarktes unterstützt wird. Der Fokus liegt auf der Erarbeitung von Perspektiven für Post-EEG Biogasanlagen im Biomethanmarkt. Die THI konzentriert sich in diesem Projekt auf die technisch-ökonomische Analyse und deren anschlussfähiger Dissemination. | Prof. Dr.-Ing. Uwe Holzhammer Tel.: +49 841 9348-5025 uwe.holzhammer@thi.de Technische Hochschule Ingolstadt Esplanade 10 85049 Ingolstadt | FPNR | ||
| 01.11.2023 | 31.10.2025 | 2221NR085B | Verbundvorhaben: Neue Flexibilitätsanforderungen am Biomethanmarkt - ökonomische und technische Transparenz entlang der Biomethanprozesskette mit Fokus auf einen möglichen Post-EEG Betrieb landwirtschaftlicher Biogasproduktionsanlagen; Teilvorhaben 2: Juristische Analysen - Akronym: BIOM0876 | Die neue landwirtschaftliche Flexibilitätsoption - das Biomethan-BHKW mit 876 Volllaststunden - stellt die gesamte Prozesskette von Biogaserzeugung, Aufbereitung, Transport bis zur Nutzung vor neue Herausforderungen. Das Forschungsprojekt BioM0876 stellt sich diesen und schafft durch Analyse möglicher Ausgestaltungsoptionen Transparenz entlang der Biomethanprozesskette für alle Marktakteure, wodurch eine effiziente Weiterentwicklung des Biomethanmarktes unterstützt wird. Der Fokus liegt auf der Erarbeitung von Perspektiven für Post-EEG Biogasanlagen im Biomethanmarkt. Das IKEM konzentriert sich in diesem Projekt auf die Analyse der rechtlichen Rahmenbedingungen. | Judith Schäfer Tel.: +49 30 4081870-24 judith.schaefer@ikem.de Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität - Recht, Ökonomie und Politik e.V. Magazinstr. 15 - 16 10179 Berlin | FPNR | ||
| 01.11.2023 | 31.10.2025 | 2221NR085C | Verbundvorhaben: Neue Flexibilitätsanforderungen am Biomethanmarkt - ökonomische und technische Transparenz entlang der Biomethanprozesskette mit Fokus auf einen möglichen Post-EEG Betrieb landwirtschaftlicher Biogasproduktionsanlagen; Teilvorhaben 3: Biomethantransport - Akronym: BIOM0876 | Die neue landwirtschaftliche Flexibilitätsoption - das Biomethan-BHKW mit 876 Volllaststunden - stellt die gesamte Prozesskette von Biogaserzeugung, Aufbereitung, Transport bis zur Nutzung vor Herausforderungen und Chancen. Das Forschungsprojekt BioM0876 stellt sich den Herausforderungen und schafft durch Analyse möglicher Ausgestaltungsoptionen Transparenz entlang der Biomethanprozesskette für alle Marktakteure, wodurch eine effiziente Weiterentwicklung des Biomethanmarktes unterstützt wird. Die Erarbeitung und adressatengerechte Vermittlung von Perspektiven für Post-EEG-Biogasanlagen im Biomethanmarkt soll energie- und wärmebedingte Treibhausgasemissionen verringern, neue Wachstumschancen für den ländlichen Raum eröffnen und die Energiesouveränität Deutschlands und Europas steigern. Wir werden neue Konzepte entwickeln, sowie Auslegungs- und Betriebsstrategien und mit vorhandenen etablierten Konzepten und Strategien gegenübergestellt. Hierfür sind u.a. folgende Arbeiten vorgesehen: - Analysieren wir den Biomethanmarkt in der bisherigen Struktur (Produktion, Fördermechanismen, Absatzkanäle) und leiten Szenarien über die zukünftige Entwicklung ab - Führen wir Interviews / Gespräche mit unseren Kunden und Vorlieferanten / Aufbereitungsanlagenbetreibern - Werten Daten unseres Biomethangeschäfts sowie von Netzbetreibern aus Ein Ziel ist es, ein umfassendes Bild des Status Quo des Biomethanmarkts zu erhalten und daraus zukünftige Entwicklungen zu modellieren, insbesondere im Hinblick auf das neue Förderinstrument im EEG 2023 für hochflexible KWK-Anlagen. Über die Entwicklung von Standortvoraussetzung für dieses Konzept und die Analyse in Frage kommender Standort und Betreiber kann einen Absatzentwicklung für Biomethan in verschiedenen Szenarien prognostiziert werden, die der rückläufige Absatz durch den Wegfall von Alt-EEG-BHKW gegenübergestellt werden. | Christian Löffler Tel.: +49 1304 0368-6783 christian.loeffler@landwaerme.de Landwärme GmbH Ungerer Str. 40 80802 München | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2221NR086A | Verbundvorhaben: Entwicklung von ertragreichen und resistenten Prebreeding Linien bei der Gelben Lupine (Lupinus luteus) in Deutschland; Teilvorhaben 1: Ertragssteigerung und Ertragsstabilität durch Resistenz und Winterhärte - Akronym: PreLuteus | Gesamtziel des Vorhabens ist es, die Anbauwürdigkeit der in Deutschland kaum noch genutzten Gelben Lupine (Lupinus luteus) zu verbessern. Ihre Stärken zeigt sie durch ihre Anbaueignung auf mageren, sandigen Flächen, ihrer guten Trockentoleranz und ihren hohen Proteingehalt. Durch züchtungsmethodische Ansätze, unter Nutzung der im Projekt (InnoLuteus) entwickelte Linien mit Ertrags- und Resistenzpotential in Kombination mit sequenzbasierten Markerdaten (InnoLuteus) werden leistungsfähige Prebreedinglinien entwickelt, die einen Züchtungsfortschritt für die Lupinenzüchtung leisten und zeitnah für die Sortenentwicklung genutzt werden können. | Dr. Brigitte Ruge-Wehling Tel.: +49 38209 45-208 brigitte.ruge-wehling@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen Rudolf-Schick-Platz 3 a 18190 Sanitz | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2221NR086B | Verbundvorhaben: Entwicklung von ertragreichen und resistenten Prebreeding Linien bei der Gelben Lupine (Lupinus luteus) in Deutschland; Teilvorhaben 2: Prüfung der Trockenstresstoleranz - Akronym: PreLuteus | Gesamtziel des Vorhabens ist es, durch die Entwicklung von Prebreeding-Material den Züchtungsfortschritt bei der Gelben Lupine (Lupinus luteus) voranzutreiben. Die Stärken der Gelben Lupine liegen in ihrer Anbaueignung auf mageren, sandigen Flächen, ihrer guten Trockentoleranz und ihrem hohen Proteingehalt. Durch die Kombination klassischer und moderner Züchtungsmethodik soll es gelingen, die Sortenzüchtung bei der Gelben Lupine für die Zukunft attraktiver und erfolgreicher zu machen. Im TV2 werden genetische Ressourcen der Gelblupine auf Trockentoleranz unter kontrollierten Bedingungen im Folientunnel untersucht und charakterisiert. | Dr. Ulrike Lohwasser Tel.: +49 39482 5-282 lohwasse@ipk-gatersleben.de Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Corrensstr. 3 06466 Gatersleben | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2221NR086C | Verbundvorhaben: Entwicklung von ertragreichen und resistenten Prebreeding Linien bei der Gelben Lupine (Lupinus luteus) in Deutschland; Teilvorhaben 3: Ertragsversuche unter Praxisbedingungen - Akronym: PreLuteus | Gesamtziel des Vorhabens ist es, die Anbauwürdigkeit der in Deutschland kaum noch genutzten Gelben Lupine (Lupinus luteus) zu verbessern. Ihre Stärken zeigt sie durch ihre Anbaueignung auf mageren, sandigen Flächen, ihrer guten Trockentoleranz und ihren hohen Proteingehalt. Durch züchtungsmethodische Ansätze, unter Nutzung der im Projekt (InnoLuteus) entwickelte Linien mit Ertrags- und Resistenzpotential in Kombination mit sequenzbasierten Markerdaten (InnoLuteus) werden leistungsfähige Prebreedinglinien entwickelt, die einen Züchtungsfortschritt für die Lupinenzüchtung leisten und zeitnah für die Sortenentwicklung genutzt werden können. | Dipl.Ing. agr. Regine Dieterich Tel.: +49 39921 717-14 regine.dieterich@saatzucht.de Saatzucht Steinach GmbH & Co KG - Zuchtstation Bornhof Klockower Str. 1 17219 Ankershagen | FPNR | ||
| 01.07.2022 | 11.01.2026 | 2221NR088X | Die Rolle der Wald-Regeneration nach biotischen und abiotischen Störungen für ein nachhaltiges Waldmanagement (FORECO) - Akronym: FORECO | Ziel von FORECO ist es, Instrumente für die Identifizierung und Operationalisierung nachhaltiger und multifunktionaler Waldnutzungs- und -bewirtschaftungsstrategien bereitzustellen, die gleichzeitig ökologische und wirtschaftliche Risiken berücksichtigen, die durch biotischen und abiotischen Stress in den kommenden Jahrzehnten entstehen (z.B. Dürre, Sturm, Borkenkäfer). Hier sollen vor allem auch die Regeneration der Wälder nach Störungen einbezogen werden. In enger Zusammenarbeit mit Akteuren auf lokaler, nationaler und EU-Ebene werden wir Anpassungsstrategien entwickeln, vor allem mit Hinblick auf die zunehmende Anfälligkeit von Wäldern und der Ungewissheit über die zukünftige Entwicklung. Das Kernstück unseres methodischen Ansatzes ist eine systematische Analyse von Fernerkundungs- und bodengestützten Monitoringdaten und die Kopplung eines prozessbasierten Ökosystemmodells mit einem risikosensitiven, multikriteriellen Optimierungsansatz. Damit werden mögliche Trends in der Funktionsweise von Waldökosystemen, der Bereitstellung von Ökosystemleistungen und optimalen Bewirtschaftungsregimen unter sich ändernden biotischen und abiotischen Bedrohungen und Holzmärkten abgeschätzt. Mit dieser einzigartigen Kombination aus Daten, ökonomischer und ökologischer Modellierung und der Einbeziehung von Expertenwissen erwarten wir neue Einblicke in die Dynamik der Reaktionen der Wälder auf biotische und abiotische Bedrohungen mit wichtigen Auswirkungen auf die nachhaltige Bewirtschaftung der Wälder und ihren Beitrag zu den SDGs. . | Prof. Dr. Anja Rammig Tel.: +49 8161 71 4768 anja.rammig@tum.de Technische Universität München Arcisstr. 21 80333 München | FPNR | ||
| 01.07.2023 | 30.06.2026 | 2221NR089A | Verbundvorhaben: Untersuchung der natürlichen Antagonisten des Eichenprozessionsspinners in Deutschland; Teilvorhaben 1: Genetische Bestimmung der EPS-Populationen - Akronym: AntiEPS | Im Verbundprojekt werden die Vielfalt an EPS-Pathogenen und EPS-Parasiten, -Parasitoiden und -Prädatoren, wie auch die Intensität des Befalls in verschiedenen Entwicklungsstadien des EPS und in unterschiedlichen standörtlichen und klimatischen Bedingungen systematisch erfasst. In Teilvorhaben 1 wird die genetische Ausstattung der EPS-Populationen untersucht. In einem Transekt von Norden nach Süden Deutschlands werden EPS-befallene Gebiete als Versuchsflächen von allen Projektpartnern gemeinsam ausgesucht. Diese Gebiete sollen möglichst unterschiedliche klimatische/standörtliche Bedingungen, wie auch eine unterschiedliche Kalamitätsgeschichte, darstellen, damit möglichst viele Faktoren bei der Auswertung der genetischen Strukturen der EPS-Populationen berücksichtigt werden können. Diese EPS-Populationen werden mittels molekulargenetischer Marker genetisch untersucht. Dabei werden zwei mitochondriale Gene (COI und COII) sequenziert, um Differenzen zwischen EPS-Individuen festzustellen. Weiterhin werden nukleare Mikrosatelliten Marker (SSRs) angewendet, um die genetische Variabilität innerhalb und die genetische Differenzierung zwischen Populationen zu erfassen. In diesem Schritt werden bekannte, erfolgreiche SSRs aus dem Pinien- auf den Eichenprozessionsspinner übertragen. Die am besten funktionierenden und variabelsten SSRs werden für die Erfassung der genetischen Strukturen der EPS-Populationen verwendet. Sowohl die Sequenzierung der COI-Gene als auch die Fragmentanalyse der SSRs werden mittels Kapillarelektrophorese an einem DNA-Sequenzer durchgeführt. Die räumlichen genetischen Strukturen und die phylogenetische Bäume werden in Zusammenhang mit den standörtlichen, klimatischen, kalamitätsgeschichtlichen Faktoren Auskunft über die Abstammung und Entstehung der Populationen geben. In der Gesamtauswertung im Verbundprojekt wird die genetische Diversität der EPS-Populationen mit der Vielfalt der Antagonisten und die Befallsintensität korreliert werden. | Dr. Aikaterini Dounavi Tel.: +49 761 4018-159 aikaterini.dounavi@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 01.07.2023 | 30.06.2026 | 2221NR089B | Verbundvorhaben: Untersuchung der natürlichen Antagonisten des Eichenprozessionsspinners in Deutschland; Teilvorhaben 2: Morphologische Bestimmung der Eichenprozessionsspinner-Antagonisten - Akronym: AntiEPS | Im Verbundprojekt werden die Vielfalt an EPS-Pathogenen und EPS-Parasiten, -Parasitoiden und -Prädatoren, wie auch die Intensität des Befalls in verschiedenen Entwicklungsstadien des EPS und in unterschiedlichen standörtlichen und klimatischen Bedingungen systematisch erfasst. Ziel des Teilvorhabens 2 ist, sowohl die Vielfalt an Pathogenen des Eichenprozessionsspinners (Viren, Bakterien, Pilze, einschließlich Mikrosporidien, Protisten) als auch die Intensität des Befalls in verschiedenen Entwicklungsstadien des EPS systematisch zu erfassen. | Dr. Dietrich Stephan Tel.: +49 3946 47-4940 dietrich.stephan@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Biologischen Pflanzenschutz Schwabenheimer Str. 101 69221 Dossenheim | FPNR | ||
| 01.07.2023 | 30.06.2026 | 2221NR089C | Verbundvorhaben: Untersuchung der natürlichen Antagonisten des Eichenprozessionsspinners in Deutschland; Teilvorhaben 3: Genetische Bestimmung der Eichenprozessionsspinner-Antagonisten - Akronym: AntiEPS | Das Projekt AntiEPS ist als grundlagen- und anwendungsorientiertes Forschungsvorhaben in einem Verbund der zwei Forschungsinstitutionen (FVA Baden-Württemberg, Julius Kühn-Institut) und der AIM Advanced Identification Methods GmbH geplant und entwickelt. Darüber hinaus wird eine enge Zusammenarbeit mit Forschungsinstitutionen bundesweit wie auch den lokalen und regionalen Betriebseinrichtungen angestrebt. Die durch negative Auswirkungen globaler Klimaveränderungen resultierenden Schadursachen in heimischen Waldökosystemen begünstigen das teilweise massenhafte Auftreten von Schadorganismen und beeinträchtigen somit erheblich die Waldgesundheit. Ziel des Teilvorhabens 3 ist, die Diversität an EPS-Pathogenen (Bakterien, Pilze, einschließlich Mikrosporidien, Protisten) sowie EPS-Parasiten, -Parasitoiden und -Prädatoren, sowie die Intensität des Befalls in verschiedenen Entwicklungsstadien des EPS mittels breit angelegter DNA Metabarcoding-gestützter Monitoringversuche zu erfassen. Weiterhin sollen hierbei verschiedene Populationen und Entwicklungsstadien untersucht werden, um mögliche Assoziationen zwischen der Geografie und dem Entwicklungsstand zum möglichen Parasitierungsgrad zu detektieren. Die DNA Metabarcoding Technologie bietet hier einen hohen Grad Detektionssensitivität, sowie taxonomische Abdeckung, um ein möglichst umfassendes Bild der EPS-Gegenspieler-Communities zu erhalten. | Jerome Moriniere Tel.: +49 341-33203174 jerome.moriniere@aim.science AIM - Advanced Identification Methods GmbH Niemeyerstr. 1 04179 Leipzig | FPNR | ||
| 01.03.2023 | 28.02.2025 | 2221NR091A | Verbundvorhaben: Entwicklung eines biopolymerbasierten und bioabbaubaren Verbundmaterials zur Anwendung in innovativen Fertigungstechnologien; Teilvorhaben 1: Entwicklung eines chitobasierten Fertigungsmaterials, Bulk Moulding und NFK - Akronym: TrueBioComposite | Das Ziel diese Forschungsvorhabens ist es, Restmyzel von Aspergillus spp. als Rohmaterial für innovative chitobasierte Fertigungsverfahren nutzbar zu machen. Der primäre Fokus liegt auf der Aufarbeitung des Pilzmyzels als Quelle für Polysaccharide. Mit diesem Material sollen in drei exemplarischen Fertigungsverfahren - Liquid Deposition Moulding (LDM) im Bereich additive Fertigung, Bulkmoulding (Formpressen, BMC) und die Naturfaser verstärkten Kunststoffe (NFVK) - reststoff- und naturfasergefüllte Biopolymerverbundwerkstoffe gefertigt werden. Unterstützt wird das Vorhaben von sechs KMUs, davon zwei Rohstofflieferanten, einem Rohstoffvorbereiter, zwei Herstellern von Verbundwerkstoffen und einen Hersteller von Produkten für die additive Fertigung. Das Projekt wird zusammen von den Instituten IGVP (Institut für Grenzflächen, verfahrens- und Plasmatechnologie) und dem IFB (Institut für Flugzeugbau) der Universität Stuttgart in Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung durchgeführt. | Dr. rer. nat Linus Stegbauer Tel.: +49 711 685-65595 linus.stegbauer@igvp.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Grenzflächenverfahrenstechnik und Plasmatechnologie (IGVP) Pfaffenwaldring 31 70569 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.03.2023 | 28.02.2025 | 2221NR091B | Verbundvorhaben: Entwicklung eines biopolymerbasierten und bioabbaubaren Verbundmaterials zur Anwendung in innovativen Fertigungstechnologien; Teilvorhaben 2: Additives Fertigungsverfahren - Akronym: TrueBioComposite | Das Ziel diese Forschungsvorhabens ist es, Restmyzel von Aspergillus spp. als Rohmaterial für innovative chitobasierte Fertigungsverfahren nutzbar zu machen. Der primäre Fokus liegt auf der Aufarbeitung des Pilzmyzels als Quelle für Polysaccharide. Mit diesem Material sollen in drei exemplarischen Fertigungsverfahren - Liquid Deposition Moulding (LDM) im Bereich additive Fertigung, Bulkmoulding (Formpressen, BMC) und die Naturfaser verstärkten Kunststoffe (NFVK) - reststoff- und naturfasergefüllte Biopolymerverbundwerkstoffe gefertigt werden. Unterstützt wird das Vorhaben von sechs KMUs, davon zwei Rohstofflieferanten, einem Rohstoffvorbereiter, zwei Herstellern von Verbundwerkstoffen und einen Hersteller von Produkten für die additive Fertigung. Das Projekt wird zusammen von den Instituten IGVP (Institut für Grenzflächen, verfahrens- und Plasmatechnologie) und dem IFB (Institut für Flugzeugbau) der Universität Stuttgart in Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung durchgeführt. | Dr. Kristin Protte Tel.: +49 711 970-3654 kristin.protte@ipa.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.02.2022 | 31.12.2022 | 2221NR093X | 16. Rostocker Bioenergieforum - Akronym: 16_BEF | Die Bioenergie spielt eine erfolgversprechende Schlüsselrolle in der Energiewende, der Erreichung der Klimaschutzziele und der nachhaltigen Bioökonomie der Zukunft. Derzeit wird in Deutschland aus EE erst rund 19 % der benötigten Endenergie aus erneuerbaren Energien erzeugt, dazu trägt die Bioenergie einen Großteil von etwa 52 % im Erneuerbare-Energien-Mix bei. Trotz der Vorreiterrolle der Bioenergie in den erneuerbaren Energien, muss sich die Bioenergie aktuell vielfältigen Fragestellungen widmen, wie der Möglichkeit zur effizienteren Gestaltung der Bioenergie, der Produktionssicherheit, der Einsparung von Emissionen/Umwandlung in negative Emissionen oder auch der Frage wie CO2-Emissionen, die in der Bereitstellung von Bioenergie entstehen, industriell genutzt werden können. Um die Bioenergie noch kompetenter zu gestalten und eine zukunftsgerichtete Entwicklung zu unterstützen und voranzutreiben, werden neue innovative Möglichkeiten in Fachgremien und Fachforen diskutiert und Lösungen herausgearbeitet. Das 16. Rostocker Bioenergieforum konzentriert sich auf die oben genannten Fragestellungen und unterstützt Fachexperten um über die Themen zu diskutieren und gemeinsam Lösungen zu finden. Anhand von Beispielen und Pilotprojekten aus der Praxis werden die Erzeugung, Bereitstellung, Auf- und Verarbeitung von Biomasse und Reststoffen sowie die Entwicklung neuer biobasierter Produkte und Bioenergieträger behandelt. Dazu zählen diverse Themen wie die Ressourcenschonung, innovative Konversionsverfahren, Bioökonomie, die Erschließung von Potenzialen biogener Reststoffe, die Entwicklung effizienter Wärmeversorgungskonzepte sowie die Sektorenkopplung. Ferner wird auch wieder die Rolle der Bioenergie im Mobilitätssektor eingehend behandelt, wobei der Schwerpunkt auf Kraftstoffen der Zukunft in der Landwirtschaft, Schifffahrt, im Schwerlast- und Straßenverkehr liegt. | Prof. Dr. Michael Nelles Tel.: +49 381 498-3400 michael.nelles@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Umweltingenieurwesen - Professur Abfall- und Stoffstromwirtschaft Justus-v.-Liebig-Weg 6 18059 Rostock | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2221NR094A | Verbundvorhaben: Förderung von Insekten in Agrarlandschaften durch integrierte Anbausysteme mit nachwachsenden Rohstoffen - Ein wissenschaftlich begleitetes Modell- und Demonstrationsvorhaben in Landschaftslaboren; Teilvorhaben 1: Koordination, Maßnahmenentwicklung, ökologische und ökonomische Begleitforschung - Akronym: FInAL | FInAL verfolgt das Ziel, im Rahmen von Landschaftslaboren, in drei typischen Agrarlandschaften Deutschlands, innovative und komplexe insektenfreundliche Maßnahmen im Landschaftskontext zu entwickeln, zu testen, zu demonstrieren und modellhaft umzusetzen. Als Landschaftslabor werden ausgewählte Landschaftsausschnitte bezeichnet, die als Experimentierräume mit realweltlichen Bedingungen dienen und in denen eine langfristig angelegte und resiliente Transformation hin zu einer insektenfreundlichen Landwirtschaft angestrebt wird. Dabei setzt FInAL darauf, mit Hilfe transdisziplinärer Methoden, regional angepasste und im Co-Design partizipativ abgestimmte Lösungen zu erarbeiten, welche die Bedarfe sowohl der Akteure als auch der Insekten berücksichtigen und ein gemeinsames Lernen aller am Transformationsprozess beteiligter Akteure (Co-Learning) zu ermöglichen. Mit den Erkenntnissen und Erfahrungen, die innerhalb der Landschaftslabore gesammelt werden, sollen allgemeine Empfehlungen abgeleitet werden, wie Transformationen auch in anderen Agrarräumen effektiv eingeleitet und umgesetzt werden können. In den Landschaftslaboren werden Agrarsysteme etabliert, welche über die zu erwartende(n) Transformationsphase(n) hinweg beobachtet und mit unbeeinflussten Agrarsystemen verglichen werden. Dabei werden die Nachhaltigkeitsfelder Umwelt/Biodiversität, Ökonomie sowie gesellschaftliche Relevanz und Zusammenarbeit gleichwertig durch Daten und Indikatoren abgebildet, um einen im Sinne der Nachhaltigkeit umfassenden Vergleich zwischen Status Quo und Innovation zu ermöglichen. Es wird ein landschaftsbezogener Ansatz gewählt, d.h. die Gesamtfläche des Landschaftslabors ist das Objekt der Analyse und daher auch der zielgerichteten Veränderungen. Daher umfasst der Landschaftslaboransatz sowohl alle landwirtschaftlichen Nutzflächen als auch die nicht landwirtschaftlich genutzten Landschaftskomponenten (insbesondere Randstrukturen) und schließt alle in diesem Gebiet aktiven Akteure ein. | Prof. Dr. Jens Dauber Tel.: +49 531 596-2502 jens.dauber@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Biodiversität Bundesallee 65 38116 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2221NR094B | Verbundvorhaben: Förderung von Insekten in Agrarlandschaften durch integrierte Anbausysteme mit nachwachsenden Rohstoffen - Ein wissenschaftlich begleitetes Modell- und Demonstrationsvorhaben in Landschaftslaboren; Teilvorhaben 2: Methodenentwicklung und Maßnahmenumsetzung - Akronym: FInAL | FInAL verfolgt das Ziel, im Rahmen von Landschaftslaboren, in drei typischen Agrarlandschaften Deutschlands, innovative und komplexe insektenfreundliche Maßnahmen im Landschaftskontext zu entwickeln, zu testen, zu demonstrieren und modellhaft umzusetzen. Als Landschaftslabor werden ausgewählte Landschaftsausschnitte bezeichnet, die als Experimentierräume mit realweltlichen Bedingungen dienen und in denen eine langfristig angelegte und resiliente Transformation hin zu einer insektenfreundlichen Landwirtschaft angestrebt wird. Dabei setzt FInAL darauf, mit Hilfe transdisziplinärer Methoden, regional angepasste und im Co-Design partizipativ abgestimmte Lösungen zu erarbeiten, welche die Bedarfe sowohl der Akteure als auch der Insekten berücksichtigen und ein gemeinsames Lernen aller am Transformationsprozess beteiligter Akteure (Co-Learning) zu ermöglichen. Mit den Erkenntnissen und Erfahrungen, die innerhalb der Landschaftslabore gesammelt werden, sollen allgemeine Empfehlungen abgeleitet werden, wie Transformationen auch in anderen Agrarräumen effektiv eingeleitet und umgesetzt werden können. In den Landschaftslaboren werden Agrarsysteme etabliert, welche über die zu erwartende(n) Transformationsphase(n) hinweg beobachtet und mit unbeeinflussten Agrarsystemen verglichen werden. Dabei werden die Nachhaltigkeitsfelder Umwelt/Biodiversität, Ökonomie sowie gesellschaftliche Relevanz und Zusammenarbeit gleichwertig durch Daten und Indikatoren abgebildet, um einen im Sinne der Nachhaltigkeit umfassenden Vergleich zwischen Status Quo und Innovation zu ermöglichen. Es wird ein landschaftsbezogener Ansatz gewählt, d.h. die Gesamtfläche des Landschaftslabors ist das Objekt der Analyse und daher auch der zielgerichteten Veränderungen. Daher umfasst der Landschaftslaboransatz sowohl alle landwirtschaftlichen Nutzflächen als auch die nicht landwirtschaftlich genutzten Landschaftskomponenten (insbesondere Randstrukturen) und schließt alle in diesem Gebiet aktiven Akteure ein. | Dr. Burkhard Golla Tel.: +49 3946 47-5300 burkhard.golla@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Strategien und Folgenabschätzung Stahnsdorfer Damm 81 14532 Kleinmachnow | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2221NR094C | Verbundvorhaben: Förderung von Insekten in Agrarlandschaften durch integrierte Anbausysteme mit nachwachsenden Rohstoffen - Ein wissenschaftlich begleitetes Modell- und Demonstrationsvorhaben in Landschaftslaboren; Teilvorhaben 3: Co-Design, Übertragbarkeit und Begleitforschung - Akronym: FInAL | Das ZALF trägt zu Phase II durch spezielle wissenschaftliche und technische Expertisen bei. Das ZALF ist verantwortlich für die wissenschaftliche Konzeption und Organisation des Co-Design-Prozesses (Leitung AP 3), die Evaluation des Co-Design-Prozesses und die Realisierung der Akzeptanzanalysen (UAP 4.7) sowie für die Übertragbarkeit des transdisziplinären Ansatzes (UAP 6.4). Weiterhin koordiniert das ZALF die Teilnahme der Landwirte und weiteren Akteure und alle wissenschaftlichen Aktivitäten in dem Untersuchungsgebiet Havelländisches Luch (UAP 1.3 und 1.4) für das Gebiet Havelländisches Luch). Im Rahmen der UAPs 4.8-4.10 setzt das ZALF ökologisch fundierte, räumlich explizite Landschaftsanalysen mit dem Ziel der Optimierung des Habitatverbundes, der Ressourcenversorgung und der Minimierung der Mortalität durch Landnutzung auf Landschaftsebene um. Das ZALF erstellt naturschutzfachliche Biotopverbundkonzepte für multiple Zielartengruppen räumlich explizit, auf die Landschaft bezogen kartographisch als Entscheidungsgrundlage für die kooperative Verortung von Maßnahmen. Außerdem realisiert das ZALF die ökologische Bewertung der Vegetation (einschließlich Grünland, Blühmischungen und sonstiger Biotope) aus der Sicht der Insektenförderung sowie die Weiterentwicklung von insektenschonenden Maßnahmen auf dem Grünland (UAP 4.1 und 5.1-5.3). Die wissenschaftliche Konzeption, Organisation und Auswertung des Begleitmonitorings für die Insektengruppe der Laufkäfer und Tagfalter (UAP 4.1) liegt ebenfalls im Verantwortungsbereich des ZALF. | Prof. Dr. Frank Eulenstein Tel.: +49 33237 849-01 feulenstein@zalf.de Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Eberswalder Str. 84 15374 Müncheberg | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2221NR094D | Verbundvorhaben: Förderung von Insekten in Agrarlandschaften durch integrierte Anbausysteme mit nachwachsenden Rohstoffen - Ein wissenschaftlich begleitetes Modell- und Demonstrationsvorhaben in Landschaftslaboren; Teilvorhaben 4: Aspekte des Transfers, Vermittlung und Begleitforschung - Akronym: FInAL | FInAL verfolgt das Ziel, im Rahmen von Landschaftslaboren (La.-labor) drei typischen und repräsentativen Agrarlandschaften Deutschlands, innovative und komplexe insektenfreundliche Maßnahmen im Landschaftskontext zu entwickeln, zu testen, zu demonstrieren und modellhaft umzusetzen. Als La.-labor werden ausgewählte Agrarlandschaftsausschnitte bezeichnet, die als Experimentierräume mit realweltlichen Bedingungen dienen und in denen eine langfristig angelegte und resiliente Transformation hin zu insektenfreundlichen Landschaften bzw. Anbausystemen angestrebt wird. Dabei setzt FInAL darauf, mit Hilfe von transdisziplinären Methoden, gemeinsam mit den Akteuren regional angepasste und im Co-Design partizipativ abgestimmte Lösungen zu erarbeiten, welche die Bedarfe sowohl der Akteure als auch der Insekten berücksichtigen und ein gemeinsames Lernen aller am Transformationsprozess beteiligter Akteure (Co-Learning) zu ermöglichen. Mit den Erkenntnissen und Erfahrungen, die innerhalb der La.-labore gesammelt werden, sollen allgemeine Empfehlungen abgeleitet werden, wie Transformationen auch in anderen Agrarräumen und größeren Skalen effektiv eingeleitet und umgesetzt werden können. In den La.-laboren werden Agrarsysteme etabliert, welche über die zu erwartende Transformationsphase hinweg beobachtet und mit unbeeinflussten Agrarsystemen verglichen werden. Dabei werden die Nachhaltigkeitsfelder Umwelt/Biodiversität, Ökonomie sowie gesellschaftliche Relevanz und Zusammenarbeit gleichwertig durch Daten und Indikatoren abgebildet, um einen im Sinne der Nachhaltigkeit umfassenden Vergleich zwischen Status Quo und Innovation zu ermöglichen. Es wird ein landschaftsbezogener Ansatz gewählt, d.h. die Gesamtfläche des La.-labors ist das Objekt der Analyse und daher auch der zielgerichteten Veränderungen. Daher umfasst der La.-laboransatz sowohl alle landw. Nutzflächen als auch die nicht landw. genutzten Landschaftskomponenten und schließt alle in diesem Gebiert aktiven Akteure mit ein. | Nora Kretzschmar Tel.: +49 441 801-408 nora.kretzschmar@lwk-niedersachsen.de Landwirtschaftskammer Niedersachsen Mars-la-Tour-Str. 1-13 26121 Oldenburg | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2221NR094E | Verbundvorhaben: Förderung von Insekten in Agrarlandschaften durch integrierte Anbausysteme mit nachwachsenden Rohstoffen - Ein wissenschaftlich begleitetes Modell- und Demonstrationsvorhaben in Landschaftslaboren; Teilvorhaben 5: Interaktive Innovation, Wissensvermittlung und Kommunikation - Akronym: FInAL | FInAL verfolgt das Ziel, im Rahmen von Landschaftslaboren, in drei typischen Agrarlandschaften Deutschlands, innovative und komplexe insektenfreundliche Maßnahmen im Landschaftskontext zu entwickeln, zu testen, zu demonstrieren und modellhaft umzusetzen. Als Landschaftslabor werden ausgewählte Landschaftsausschnitte bezeichnet, die als Experimentierräume mit realweltlichen Bedingungen dienen und in denen eine langfristig angelegte und resiliente Transformation hin zu einer insektenfreundlichen Landwirtschaft angestrebt wird. Dabei setzt FInAL darauf, mit Hilfe transdisziplinärer Methoden, regional angepasste und im Co-Design partizipativ abgestimmte Lösungen zu erarbeiten, welche die Bedarfe sowohl der Akteure als auch der Insekten berücksichtigen und ein gemeinsames Lernen aller am Transformationsprozess beteiligter Akteure (Co-Learning) zu ermöglichen. Mit den Erkenntnissen und Erfahrungen, die innerhalb der Landschaftslabore gesammelt werden, sollen allgemeine Empfehlungen abgeleitet werden, wie Transformationen auch in anderen Agrarräumen effektiv eingeleitet und umgesetzt werden können. In den Landschaftslaboren werden Agrarsysteme etabliert, welche über die zu erwartende(n) Transformationsphase(n) hinweg beobachtet und mit unbeeinflussten Agrarsystemen verglichen werden. Dabei werden die Nachhaltigkeitsfelder Umwelt/Biodiversität, Ökonomie sowie gesellschaftliche Relevanz und Zusammenarbeit gleichwertig durch Daten und Indikatoren abgebildet, um einen im Sinne der Nachhaltigkeit umfassenden Vergleich zwischen Status Quo und Innovation zu ermöglichen. Es wird ein landschaftsbezogener Ansatz gewählt, d.h. die Gesamtfläche des Landschaftslabors ist das Objekt der Analyse und daher auch der zielgerichteten Veränderungen. Daher umfasst der Landschaftslaboransatz sowohl alle landwirtschaftlichen Nutzflächen als auch die nicht landwirtschaftlich genutzten Landschaftskomponenten (insbesondere Randstrukturen) und schließt alle in diesem Gebiet aktiven Akteure ein. | Johannes Burmeister Tel.: +49 8161 8640-3871 johannes.burmeister@lfl.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) - Institut für Agrarökologie und Biologischem Landbau (IAB) Lange Point 12 85354 Freising | FPNR | ||
| 01.07.2022 | 30.09.2025 | 2221NR096A | Verbundvorhaben: Lernen mehrere forstpolitische Ziele unter klimabedingtem Stress und Störungen zu verwirklichen; Teilvorhaben 1: Biologische Vielfalt und Bereitstellung von Ökosystemleistungen des Waldes - Akronym: LEARNFORCLIMATE | LEARNFORCLIMATE unterstützt Lernprozesse, die das gleichzeitige Erreichen mehrerer waldbezogener Ziele für nachhaltige Entwicklung (Sustainable Development Goals, SDGs) und EU-Ziele ermöglichen, während gleichzeitig auf klimawandelbedingtem Stress und Störungen reagiert wird. Die europäischen Wälder erbringen vielfältige Ökosystemleistungen und sind ein wichtiger Lebensraum für die biologische Vielfalt. Sie spielen zudem eine Schlüsselrolle beim Übergang der Gesellschaft zu einer klimaneutralen Kreislaufwirtschaft. Allerdings werden sie zunehmend durch den Klimawandel und Störungen wie Dürre, Stürme, Feuer und Schädlingskalamitäten beeinträchtigt. Entscheidungsträger, Waldbesitzer und -bewirtschafter müssen lernen, Wälder unter den sich ändernden Bedingungen nutzbringend für die Gesellschaft weiter zu bewirtschaften. LEARNFORCLIMATE erforscht mit einem sozial-ökologischen Ansatz die Voraussetzungen für das Lernen und die Zielerreichung in Zusammenarbeit mit Akteuren aus Politik und Waldbewirtschaftung: i) Was sind die Voraussetzungen für politisches Lernen auf nationaler Ebene, und wie beeinflussen klimawandelbedingter Stress und Störungen den politischen Wandel und die Erreichung waldbezogener politischer Ziele und SDGs? ii) Wie reagieren Waldbesitzer und -bewirtschafter auf die vielfältigen politischen Ziele, Instrumente und Anforderungen an Ökosystemleistungen im Kontext von klimabedingtem Stress und Störungen? iii) Wie beeinflussen alternative politische Ziele, Instrumente und unterschiedliche Verhaltensweisen die langfristigen Ökosystemleistungen des Waldes und die biologische Vielfalt, und welche Synergien und Konflikte zwischen verschiedenen Zielen und SDGs treten dabei auf? iv) Welche politischen Instrumente, wissenschaftlichen Erkenntnisse und Formen der Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft, Praxis und Politik unterstützen das Lernen zur Förderung einer nachhaltigen und multifunktionalen Waldbewirtschaftung unter klimabedingtem Stress und Störungen? | Dr. Marcus Lindner Tel.: +49 173 6293081 marcus.lindner@efi.int European Forest Institute - EFI-Bonn Platz der Vereinten Nationen 7 53113 Bonn | FPNR | ||
| 01.09.2022 | 30.09.2025 | 2221NR096B | Verbundvorhaben: Lernen mehrere forstpolitische Ziele unter klimabedingtem Stress und Störungen zu verwirklichen; Teilvorhaben 2: Lernen durch Politik, Waldnutzer und Gesellschaft - Akronym: LEARNFORCLIMATE | LEARNFORCLIMATE unterstützt Lernprozesse, die das gleichzeitige Erreichen mehrerer waldbezogener Ziele für nachhaltige Entwicklung (Sustainable Development Goals, SDGs) und EU-Ziele ermöglichen, während gleichzeitig auf klimawandelbedingtem Stress und Störungen reagiert wird. Die europäischen Wälder erbringen vielfältige Ökosystemleistungen und sind ein wichtiger Lebensraum für die biologische Vielfalt. Sie spielen zudem eine Schlüsselrolle beim Übergang der Gesellschaft zu einer klimaneutralen Kreislaufwirtschaft. Allerdings werden sie zunehmend durch den Klimawandel und Störungen wie Dürre, Stürme, Feuer und Schädlingskalamitäten beeinträchtigt. Entscheidungsträger, Waldbesitzer und -bewirtschafter müssen lernen, Wälder unter den sich ändernden Bedingungen nutzbringend für die Gesellschaft weiter zu bewirtschaften. LEARNFORCLIMATE erforscht mit einem sozial-ökologischen Ansatz die Voraussetzungen für das Lernen und die Zielerreichung in Zusammenarbeit mit Akteuren aus Politik und Waldbewirtschaftung: i) Was sind die Voraussetzungen für politisches Lernen auf nationaler Ebene, und wie beeinflussen klimawandelbedingter Stress und Störungen den politischen Wandel und die Erreichung waldbezogener politischer Ziele und SDGs? ii) Wie reagieren Waldbesitzer und -bewirtschafter auf die vielfältigen politischen Ziele, Instrumente und Anforderungen an Ökosystemleistungen im Kontext von klimabedingtem Stress und Störungen? iii) Wie beeinflussen alternative politische Ziele, Instrumente und unterschiedliche Verhaltensweisen die langfristigen Ökosystemleistungen des Waldes und die biologische Vielfalt, und welche Synergien und Konflikte zwischen verschiedenen Zielen und SDGs treten dabei auf? iv) Welche politischen Instrumente, wissenschaftlichen Erkenntnisse und Formen der Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft, Praxis und Politik unterstützen das Lernen zur Förderung einer nachhaltigen und multifunktionalen Waldbewirtschaftung unter klimabedingtem Stress und Störungen? | Dr. Metodi Sotirov Tel.: +49 761 203-3723 metodi.sotirov@ifp.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Professur für Forst- und Umweltpolitik Tennenbacher Str. 4 79106 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 01.09.2022 | 31.08.2025 | 2221NR097A | Verbundvorhaben: Entwicklung von Acrocomia-Wertschöpfungsketten für eine globale Bioökonomie auf der Grundlage der nachhaltigen Nutzung der lokalen biologischen Vielfalt; Teilvorhaben 1: Analyse und Evaluierung des Acrocomia-Wertschöpfungsnetzes - Akronym: AcroAlliance | Die biologische Vielfalt, ihre Erhaltung und nachhaltige Nutzung für eine biobasierte Kreislaufwirtschaft sind entscheidend für die Bewältigung der aktuellen sozial-ökologischen Herausforderungen. Das AcroAlliance-Projekt wird innovative Konzepte für die Nutzung der lokalen biologischen Vielfalt mit einem Multiprodukt- und dezentralen Bioraffinerie-Ansatz liefern. Dieser Ansatz wird dazu beitragen, neuartige Wertschöpfungsnetze am Beispiel der Macauba-Palme (Acrocomia aculeata) zu implementieren und nachhaltige Bioökonomien in Brasilien und Deutschland zu unterstützen. Macauba ist eine in Lateinamerika beheimatete Mehrzweckpalmenart mit hoher Ölproduktivität. Sie passt sich an ein breites Spektrum von Umgebungen außerhalb der tropischen Regenwälder an und ist daher eine vielversprechende alternative Quelle für Öle, Proteine und Fasern. AcroAlliance wird mit ihrem ganzheitlichen Ansatz vom Saatgut bis zum Endprodukt dazu beitragen, Macauba als strategischen Rohstoff für eine nachhaltige Entwicklung in einer globalen Bioökonomie zu positionieren. | Prof. Iris Lewandowski Tel.: +49 711 459 22221 iris_lewandowski@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Fakultät Agrarwissenschaften - Institut für Kulturpflanzenwissenschaften - FG Nachwachsende Rohstoffe in der Bioökonomie (340b) Fruwirthstr. 23 70599 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.09.2022 | 31.08.2025 | 2221NR097B | Verbundvorhaben: Entwicklung von Acrocomia-Wertschöpfungsketten für eine globale Bioökonomie auf der Grundlage der nachhaltigen Nutzung der lokalen biologischen Vielfalt; Teilvorhaben 2: Bioraffineriekonzept zur ganzheitlichen Verwertung von Acrocomia - Akronym: AcroAlliance | Die biologische Vielfalt, ihre Erhaltung und nachhaltige Nutzung für eine biobasierte Kreislaufwirtschaft sind entscheidend für die Bewältigung der aktuellen sozial-ökologischen Herausforderungen. Das AcroAlliance-Projekt wird innovative Konzepte für die Nutzung der lokalen biologischen Vielfalt mit einem Multiprodukt- und dezentralen Bioraffinerie-Ansatz liefern. Dieser Ansatz wird dazu beitragen, neuartige Wertschöpfungsnetze am Beispiel der Macauba-Palme (Acrocomia aculeata) zu implementieren und nachhaltige Bioökonomien in Brasilien und Deutschland zu unterstützen. Macauba ist eine in Lateinamerika beheimatete Mehrzweckpalmenart mit hoher Ölproduktivität. Sie passt sich an ein breites Spektrum von Umgebungen außerhalb der tropischen Regenwälder an und ist daher eine vielversprechende alternative Quelle für Öle, Proteine und Fasern. AcroAlliance wird mit ihrem ganzheitlichen Ansatz vom Saatgut bis zum Endprodukt dazu beitragen, Macauba als strategischen Rohstoff für eine nachhaltige Entwicklung in einer globalen Bioökonomie zu positionieren. | Dr. Stephanie Mittermaier Tel.: +49 8161 49-412 stephanie.mittermaier@ivv.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV Giggenhauser Str. 35 85354 Freising | FPNR | ||
| 01.05.2023 | 30.04.2026 | 2221NR098X | Neue Wege der Strom-basierten Konversion von biogenen Rohstoffen und der elektrochemischen Herstellung von biobasierten Produkten - Akronym: ElektrALig | Lignin ist ein nachwachsender Rohstoff (Bestandteil von Holz, in etwa 30 % Gewichtsanteil der Trockenmasse), der als Biopolymer aus hoch funktionalisierten, phenolischen Makromolekülen aufgebaut ist. Dieser biogene Rohstoff fällt in der Holz- und Zellstoffverarbeitenden Industrie in großen Mengen als Neben- beziehungsweise Reststoff an und wird bis heute nur wenig stofflich genutzt. Ein Großteil wird verbrannt und energetisch genutzt. Im Sinne einer ressourceneffizienten Kreislaufwirtschaft und einer bestmöglichen Wertschöpfung soll in ElektrALig ein innovativer Weg aufgezeigt werden, wie die regenerative Kohlenstoffquelle Lignin großtechnisch als chemischer Grundstoff für die Herstellung von Polymerbausteinen genutzt werden kann. In einem zweistufigen Produktionsverfahren sollen dazu die im Lignin enthaltenen aromatischen Polymerbausteine chemisch aufgeschlossen, über eine konvergente elektrochemische Umsetzung zu definierten Zielstrukturen umgesetzt und so für Anwendungen in der Produktion von Polymerharzen zugänglich gemacht werden. Zusammenarbeit der Industriepartner Mercer Rosenthal, Borregaard, Covestro und Heraeus und der Ruhr-Universität Bochum mit dem Lehrstuhl CSC und der Arbeitsgruppe Apfel als ausführenden Stellen vereint eine einzigartige Expertise im Bereich der Ausgangsstoffe, der chemischen Verfahrenstechnik, der elektrochemischen Reaktionstechnik und der Polymeranwendungen. So kann eine effiziente Strategie zur stofflichen Nutzung von Lignin umgesetzt werden, die von einem grundlegenden chemischen Verständnis des Aufbaus von technisch verfügbaren Ligninen, über konkrete Teilschritte zu einem ausgefeilten verfahrenstechnischen Konzept der strom-basierten Konversion des biogenen Rohstoffes Lignin reicht. | Prof. Dr. Thomas Ernst Müller Tel.: +49 234 32-26390 mueller@ls-csc.rub.de Ruhr-Universität Bochum - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Thermo- und Fluiddynamik - Lehrstuhl Carbon Sources and Conversion Universitätsstr. 150 44801 Bochum | FPNR | ||
| 01.05.2022 | 30.11.2024 | 2221WD002A | Verbundvorhaben: Auswirkungen des verstärkten Einsatzes von Geflügelexkrementen in BGA auf die Belastung der Gärreste durch Tierarzneimittel / Schwerpunkt Antibiotika; Teilvorhaben 1: Datenerhebungen, experimentelle Untersuchungen und Handlungsempfehlungen - Akronym: AntBioHK | Das Vorhaben soll klären, wie eine vermehrte, möglichst umfassende energetische Nutzung von Geflügelexkrementen in Biogasanlagen möglich ist, ohne dass nachteilige Auswirkungen auf den Biogasprozess selbst oder auf die Umwelt infolge von Antibiotika- und anderen Rückständen zu erwarten sind. Das Vorhaben soll • Daten zum Vorkommen von Rückständen kritischer Antibiotika, weiterer Arzneimittel und Desinfektionsmittel in Geflügelkot liefern • Neue Erkenntnisse zum Einfluss während und zum weiteren Verbleib dieser Rückstände nach der anaeroben Vergärung gewinnen, und • Eine Bewertung der Ab- und Umbauvorgänge im Hinblick auf das Risiko einer Wiederfreisetzung oder erneuten Bildung antibiotischer Verbindungen ermöglichen. | Dr.-Ing. Nils Engler Tel.: +49 341 2434-389 nils.engler@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | FPNR | ||
| 01.05.2022 | 30.09.2025 | 2221WD002B | Verbundvorhaben: Auswirkungen des verstärkten Einsatzes von Geflügelexkrementen in BGA auf die Belastung der Gärreste durch Tierarzneimittel mit Schwerpunkt Antibiotika; Teilvorhaben 2: Analytik und Probenscreening - Akronym: AntBioHK | Das Gesamtvorhaben (s. beigefügte Datei) zielt darauf, eine zukünftig zu steigernde, energetische Nutzung von Geflügelexkrementen (GE) in Biogasanlagen zu gestalten, ohne dass nachteilige Auswirkungen auf den Biogasprozess selbst oder auf die Umwelt infolge von Antibiotika- und ähnlichen Rückständen zu erwarten sind. Dazu werden in zwei kooperierenden Teilvorhaben folgende Schwerpunkte bearbeitet 1. Recherche (Teilvorhaben 1) und analytische Erarbeitung (Teilvorhaben 2) von Daten zum Vorkommen von Antibiotikarückständen und weiteren Stoffen in GE (Teilvorhaben 1 und 2), 2. Gewinnung neuer Erkenntnisse zum Einfluss während und zum weiteren Verbleib dieser Rückstände nach der anaeroben Vergärung (Teilvorhaben 1), und 3. eine Bewertung der Ab- und Umbauvorgänge im Hinblick auf das Risiko einer Freisetzung oder Rückreaktion von Metaboliten zu den antibiotischen Verbindungen (Teilvorhaben 1 mit 2). 4. Daraus sind Handlungsempfehlungen für Anwender und Entscheidungsträger abzuleiten (Teilvorhaben 1 & 2). Teilvorhaben 2: Punkt 1 erfordert die Erarbeitung geeigneter analytischer Methoden zum Nachweis von Spurenrückständen von Antibiotika sowie weiteren Stoffen (Kokzidiostatika) in GE. Organische Matrices wie Tierexkremente sind für die Extraktion und den analytischen Nachweis von Spurenrückständen organischer Chemikalien äußerst problematisch (geringe Extrahierbarkeit, höchste Gehalte anderer organischer Störstoffe). Es wird erwartet, dass dies bei GE, die analytisch bisher kaum berücksichtigt wurden, noch einmal kritischer ist. Damit liefert Teilvorhaben 2 die analytisch-methodischen Entwicklungen und darauf aufbauend Analysenergebnisse zum Belastungsstatus repräsentativ beprobter GE. Diese Arbeiten stehen im engen kooperativen Austausch mit den Projektpartnern und Teilvorhaben 1, das auf die Untersuchung und Verbesserung der Nutzung von GE bei der anaeroben Vergärung zielt. Das Projekt wird durch gemeinsame Workshops der Partner und Veröffentlichungen komplettiert. | Prof. Dr. Sören Thiele-Bruhn Tel.: +49 651 201-2241 thiele@uni-trier.de Universität Trier - Fachbereich VI - Raum- und Umweltwissenschaften - Bodenkunde Behringstr. 21 54296 Trier | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2221WD004A | Verbundvorhaben: Minimierung von Methanemissionen bei der Lagerung von Wirtschaftsdüngern; Teilvorhaben 1: Anlagenauswahl, Emissionsmessungen und Bewertung - Akronym: MethaMin | Unbehandelt gelagerte Gülle verursacht hohe Methanemissionen, höher als beispielsweise Gärreste aus der anaeroben Güllevergärung . Obwohl verstärkt Anreize geschaffen wurden, Wirtschaftsdünger einer anaeroben Vergärung zuzuführen und über diesen Weg die Emissionen zu senken, ist die Vergärung von Gülle nicht für alle Standorte ökonomisch realisierbar. Die fehlende Wirtschaftlichkeit der vorhandenen Förderungen zeigt sich in dem sehr verhaltenen Zubau in der Klasse der kleinen Anlagen ("75 kW"). Daher sind kostengünstige alternative Lösungen zu entwickeln. Das im Vorhaben zu untersuchende Konzept beinhaltet eine Fassung der entstehenden Emissionen und eine Oxidation des enthaltenen Methans. Die geringen und saisonal stark schwankenden Volumenströme mit teilweise niedrigen Methankonzentrationen stehen einer wirtschaftlichen energetischen Nutzung entgegen. Aus anderen Branchen sind verschiedene Technologien bekannt, die für die Behandlung von schwach methanhaltigen Gasen geeignet sind. Eine Übertragung dieser Technologien auf die Nachbehandlung von Abgasen aus der Güllelagerung erfordert jedoch detaillierte Daten bezüglich Menge und Qualität der Abgase und vor allem zum zeitlichen Verlauf dieser Größen. Das hier beschriebene Vorhaben hat zum Ziel, Emissionen aus Güllelagern unter Praxisbedingungen über mindestens einen kompletten Jahreszyklus zu ermitteln und mögliche Technologien für die Nachbehandlung der Abgase hinsichtlich der Kosten, der energetischen Effizienz, der Leistungsfähigkeit, der Emissionsminderung und den vorhandenen Betriebserfahrungen zu bewerten. Aufbauend darauf soll die Funktionalität geeigneter Technologien praktisch (biologischer Methanoxidationsfilter) und in Form einer Simulation (RTO) demonstriert werden. | Dr. Franziska Schäfer Tel.: +49 341 2434-443 franziska.schaefer@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | FPNR | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2221WD004B | Verbundvorhaben: Minimierung von Methanemissionen bei der Lagerung von Wirtschaftsdüngern; Teilvorhaben 2: SWOT-Analyse, Konzeptionierung und Demonstration - Akronym: METHAMIN | Methanemissionen aus offenen oder nicht gasdicht abgedeckten Güllelagern tragen in erheblichem Maße zu den Klimagasemissionen der Tierhaltung im Besonderen und der Landwirtschaft im Allgemeinen bei. Aus diesem Grund ist die Reduktion dieser Emissionen auch erklärtes Ziel der Bundesregierung, welches im Klimaschutzprogramm 2030 definiert wurde. Insbesondere unbehandelt gelagerte Gülle verursacht hohe Methanemissionen, höher als beispielsweise Gärreste aus der anaeroben Güllevergärung. Obwohl verstärkt Anreize geschaffen wurden, Wirtschaftsdünger einer anaeroben Vergärung zuzuführen und über diesen Weg die Emissionen zu senken, ist die Vergärung von Gülle nicht für alle Standorte ökonomisch realisierbar. Die fehlende Wirtschaftlichkeit der vorhandenen Förderungen zeigt sich in dem sehr verhaltenen Zubau in der Klasse der kleinen Anlagen ("75 kW"). Daher sind kostengünstige alternative Lösungen zu entwickeln. Das im Vorhaben zu untersuchende Konzept beinhaltet eine Fassung der entstehenden Emissionen und eine Oxidation des enthaltenen Methans. Die geringen und saisonal stark schwankenden Volumenströme mit teilweise niedrigen Methankonzentrationen stehen einer wirtschaftlichen energetischen Nutzung entgegen. Aus anderen Branchen sind verschiedene Technologien bekannt, die für die Behandlung von schwach methanhaltigen Gasen geeignet sind. Eine Übertragung dieser Technologien auf die Nachbehandlung von Abgasen aus der Güllelagerung erfordert jedoch detaillierte Daten bezüglich Menge und Qualität der Abgase und vor allem zum zeitlichen Verlauf dieser Größen. Das hier beschriebene Vorhaben hat zum Ziel, Emissionen aus Güllelagern unter Praxisbedingungen über mindestens einen kompletten Jahreszyklus zu ermitteln und mögliche Technologien für die Nachbehandlung der Abgase hinsichtlich der Kosten, der energetischen Effizienz, der Leistungsfähigkeit, der Emissionsminderung und den vorhandenen Betriebserfahrungen zu bewerten. Aufbauend darauf soll die Funktionalität geeignete | Dr.-Ing Jan Liebetrau Tel.: +49 7221 37760-16 jan.liebetrau@rytec.com Rytec GmbH Engineering für Abfalltechnologie und Energiekonzepte Pariser Ring 37 76532 Baden-Baden | FPNR | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2027 | 2221WK24A4 | Verbundvorhaben: Einfluss von Schalenwild und Jagd auf Entwicklung, Klimaresilienz und Ökosystemleistungen unserer Wälder; Teilvorhaben 1: Steuerung WiWaldI, Waldumbau und Weiterentwicklung der Jägerausbildung und Jagdgenossenschaften - Akronym: WiWaldI | Das Risiko eines flächigen Waldverlustes kann nur über die Begründung von Mischwäldern, strukturfördernde Bewirtschaftungsformen und ein besser abgestimmtes Miteinander der für Wald Verantwortlichen reduziert werden. Die von Menschen beeinflussbaren Beeinträchtigungen der Ökosystemstabilität müssen konsequent in Angriff genommen werden. Die betreffenden Elemente werden objektiv erfasst, bewertet und hieraus zielführende Problemlösungen entwickelt. Die an dem Prozess beteiligten Menschen sind über geeignete Kommunikation mitzunehmen. Das bisherige BioWild-Projekt bestätigt, dass nicht habitatangepasste Schalenwildbestände die Entwicklung klimaresilienter Wälder erheblich beeinflussen können. In diesem Projekt werden folgende, von Menschen beeinflussbare Stabilitätsfaktoren bearbeitet: Uni Göttingen: Weitere Aufnahmen zur Dokumentation der Entwicklung krautiger und holziger Bodenvegetation an den vorhandenen Weisergattern-Paaren. Entwicklung eines Vegetationsgutachtens zur objektiven Erfassung der krautigen und holzigen Waldvegetation für die Praxis. TU Dresden: Entwicklung von Deckung und Äsung als wichtige Habitatkomponenten bei verschiedenen Wildeinflüssen. Überarbeitung der Einteilung der Jagdregime, sowie Einführung situationsangepasster Jagdkonzepte in Teilen der Pilotregionen. Zusammenhang zwischen Wildverbiss und Insektengesellschaften. Zeitgemäßer "Katalog Wildeinflussmonitoring" für die Praxis. TU München: Finanzielle Auswirkungen von Wildverbiss auf Waldertrag, Biodiversität, Wasserspende und CO2-Speicherung. Ableitung des Waldverlustrisikos durch wildbedingte Entmischung. ANW: Konkreter Wald- und Jagdumbau u.a.in vier Pilotregionen. Entwicklung und exemplarische Einführung einer zeitgemäßen Jägerausbildung u.a.in den Pilotregionen. Konzepte und Hilfestellung für ehrenamtliche Vorstände von Jagdgenossenschaften. re:member: Strategische, moderative und kommunikative Beratung der Projektpartner und professionelle Begleitung der Medienarbeit. | Johanna von Versen Tel.: +49 151 41934839 vonversen@anw-deutschland.de Arbeitsgemeinschaft Naturgemäße Waldwirtschaft (ANW) e.V. - Projektbüro WiWaldI Wormbacher Str. 1 57392 Schmallenberg | WKF | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2027 | 2221WK24B4 | Verbundvorhaben: Einfluss von Schalenwild und Jagd auf Entwicklung, Klimaresilienz und Ökosystemleistungen unserer Wälder; Teilvorhaben 2: Monitoring der Waldbodenvegetation und Vegetationsgutachten - Akronym: WiWaldI | Das Risiko eines flächigen Waldverlustes kann nur über die Begründung von Mischwäldern, strukturfördernde Bewirtschaftungsformen und ein besser abgestimmtes Miteinander der für Wald Verantwortlichen reduziert werden. Die von Menschen beeinflussbaren Beeinträchtigungen der Ökosystemstabilität müssen konsequent in Angriff genommen werden. Die betreffenden Elemente werden objektiv erfasst, bewertet und hieraus zielführende Problemlösungen entwickelt. Die an dem Prozess beteiligten Menschen sind über geeignete Kommunikation mitzunehmen. Das bisherige BioWild-Projekt bestätigt, dass nicht habitatangepasste Schalenwildbestände die Entwicklung klimaresilienter Wälder erheblich beeinflussen können. In diesem Projekt werden folgende, von Menschen beeinflussbare Stabilitätsfaktoren bearbeitet: Uni Göttingen: - Weitere Aufnahmen zur Dokumentation der Entwicklung krautiger und holziger Bodenvegetation an den vorhandenen Weisergattern-Paaren. - Entwicklung eines Vegetationsgutachtens zur objektiven Erfassung der krautigen und holzigen Waldvegetation für die Praxis. TU Dresden: - Entwicklung von Deckung und Äsung als wichtige Habitatkomponenten bei verschiedenen Wildeinflüssen. - Überarbeitung der Einteilung der Jagdregime, sowie Einführung situationsangepasster Jagdkonzepte in Teilen der Pilotregionen. - Zusammenhang zwischen Wildverbiss und Insektengesellschaften. - Zeitgemäße "Leitlinie Wildschäden" für die Praxis. TU München: - Finanzielle Auswirkungen von Wildverbiss auf Waldertrag, Biodiversität, Wasserspende und CO2-Speicherung. - Ableitung des Waldverlustrisikos durch wildbedingte Entmischung. ANW: - Konkreter Wald- und Jagdumbau u.a.in vier Pilotregionen. - Entwicklung und exemplarische Einführung einer zeitgemäßen Jägerausbildung u.a.in den Pilotregionen. - Konzepte und Hilfestellung für ehrenamtliche Vorstände von Jagdgenossenschaften. re:member: - Strategische, moderative und kommunikative Beratung der Projektpartner und professionelle Begleitung der Medienarb | Prof. Dr. Christian Ammer Tel.: +49 551 3933-671 christian.ammer@forst.uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Abt. Räumliche Strukturen und Digitalisierung von Wäldern Büsgenweg 1 37077 Göttingen | WKF | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2027 | 2221WK24C4 | Verbundvorhaben: Einfluss von Schalenwild und Jagd auf Entwicklung, Klimaresilienz und Ökosystemleistungen unserer Wälder; Teilvorhaben 3: Wildeinflussmonitoring und Insektennahrungsnetze - Akronym: WiWaldI | Das Risiko von Waldverlusten kann nur über die Begründung von Mischwäldern, strukturfördernde Bewirtschaftungsformen und ein besser abgestimmtes Miteinander der für Wald Verantwortlichen reduziert werden. Die von Menschen beeinflussbaren Beeinträchtigungen der Ökosystemstabilität müssen konsequent in Angriff genommen werden. Die betreffenden Elemente werden objektiv erfasst, bewertet und hieraus zielführende Problemlösungen entwickelt. Die an dem Prozess beteiligten Menschen sind über geeignete Kommunikation mitzunehmen. Das bisherige BioWild-Projekt bestätigt, dass nicht habitatangepasste Schalenwildbestände die Entwicklung klimaresilienter Wälder erheblich beeinflussen können. In diesem Projekt werden folgende, von Menschen beeinflussbare Stabilitätsfaktoren bearbeitet: Uni Göttingen: Weitere Aufnahmen zur Dokumentation der Entwicklung krautiger und holziger Bodenvegetation an den vorhandenen Weisergattern-Paaren. Entwicklung eines Vegetationsgutachtens zur objektiven Erfassung der krautigen und holzigen Waldvegetation für die Praxis. TU Dresden: Entwicklung von Deckung und Äsung als wichtige Habitatkomponenten bei verschiedenen Wildeinflüssen. Überarbeitung der Einteilung der Jagdregime, sowie Einführung situationsangepasster Jagdkonzepte in Teilen der Pilotregionen. Zusammenhang zwischen Wildverbiss und Insektengesellschaften. Zeitgemäßer "Katalog Wildeinflusserfassung" für die betriebliche Praxis. TU München: Finanzielle Auswirkungen von Wildverbiss auf Waldertrag, Biodiversität, Wasserspende und CO2-Speicherung. Ableitung des Waldverlustrisikos durch wildbedingte Entmischung. ANW: Konkreter Wald- und Jagdumbau u. a.in vier Pilotregionen. Entwicklung und exemplarische Einführung einer zeitgemäßen Jägerausbildung u.a.in den Pilotregionen. Konzepte und Hilfestellung für ehrenamtliche Vorstände von Jagdgenossenschaften. re:member: Strategische, moderative und kommunikative Beratung der Projektpartner und professionelle Begleitung der Medienarbeit. | Prof. Dr. Michael Müller Tel.: +49 351 463-31280 michael.mueller@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldbau und Waldschutz - Professur für Waldschutz Pienner Str. 8 01737 Tharandt | WKF | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2027 | 2221WK24D4 | Verbundvorhaben: Einfluss von Schalenwild und Jagd auf Entwicklung, Klimaresilienz und Ökosystemleistungen unserer Wälder; Teilvorhaben 4: Erfassung, Bewertung und Problemlösungen - Akronym: WiWaldI | Das Risiko eines flächigen Waldverlustes kann nur über die Begründung von Mischwäldern, strukturfördernde Bewirtschaftungsformen und ein besser abgestimmtes Miteinander der für Wald Verantwortlichen reduziert werden. Die von Menschen beeinflussbaren Beeinträchtigungen der Ökosystemstabilität müssen konsequent in Angriff genommen werden. Die betreffenden Elemente werden objektiv erfasst, bewertet und hieraus zielführende Problemlösungen entwickelt. Die an dem Prozess beteiligten Menschen sind über geeignete Kommunikation mitzunehmen. Das bisherige BioWild-Projekt bestätigt, dass nicht habitatangepasste Schalenwildbestände die Entwicklung klimaresilienter Wälder erheblich beeinflussen können. In diesem Projekt werden folgende, von Menschen beeinflussbare Stabilitätsfaktoren bearbeitet: Uni Göttingen: Weitere Aufnahmen zur Dokumentation der Entwicklung krautiger und holziger Bodenvegetation an den vorhandenen Weisergattern-Paaren. Entwicklung eines Vegetationsgutachtens zur objektiven Erfassung der krautigen und holzigen Waldvegetation für die Praxis. TU Dresden: Entwicklung von Deckung und Äsung als wichtige Habitatkomponenten bei verschiedenen Wildeinflüssen. Überarbeitung der Einteilung der Jagdregime, sowie Einführung situationsangepasster Jagdkonzepte in Teilen der Pilotregionen. Zusammenhang zwischen Wildverbiss und Insektengesellschaften. Zeitgemäße "Leitlinie Wildschäden" für die Praxis. TU München: Finanzielle Auswirkungen von Wildverbiss auf Waldertrag, Biodiversität, Wasserspende und CO2-Speicherung. Ableitung des Waldverlustrisikos durch wildbedingte Entmischung. ANW: Konkreter Wald- und Jagdumbau u.a.in vier Pilotregionen. Entwicklung und exemplarische Einführung einer zeitgemäßen Jägerausbildung u.a.in den Pilotregionen. Konzepte und Hilfestellung für ehrenamtliche Vorstände von Jagdgenossenschaften. re:member: Strategische, moderative und kommunikative Beratung der Projektpartner und professionelle Begleitung der Medienarbeit. | Prof. Dr. Thomas Knoke Tel.: +49 8161 71 4700 knoke@tum.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Forschungsdepartment Ökologie- und Ökosystemmanagement - FG Waldinventur und nachhaltige Nutzung Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | WKF | ||
| 01.11.2022 | 31.01.2024 | 2221WK43X4 | Anlage einer Nachkommenschaftsprüfung von reliktischen Vorkommen heimischer Eichenarten mit hohem Trockenanpassungspotenzial - Akronym: AQUAREL_II | Das Vorhaben AQUAREL_II (TV1) zielt darauf ab, die spezifische Anpassung der Eichen auf sehr trockenen Standorten in Süddeutschland und im französischen Elsass zu untersuchen. Um die genetisch fixierten Wuchseigenschaften der Eichen zu überprüfen, waren im Projekt Maßnahmen zur Vorbereitung einer Nachkommenschaftsprüfung vorgesehen, die nach ursprünglicher Planung allerdings noch nicht die Eichelernte, Pflanzenanzucht und Flächenanlage umfassten. Da es im Jahr 2020 zu einer außergewöhnlich ergiebigen Eichelmast bei den heimischen Eichenarten in Mitteleuropa kam, wurden bereits Eicheln geerntet, mit denen eine Nachkommenschaftsprüfung von Mutterbäumen und Beständen begründet werden soll. Im Rahmen des beantragten Folgevorhabens soll die Anzucht der Sämlinge, phänologische und phänotypische Aufnahmen in der Baumschule sowie die Auswahl von geeigneten Standorten und die Anlage von Versuchsflächen auf diesen Standorten durchgeführt werden. Da zur Flächenanlage vorwiegend zweijährige Pflanzen verwendet werden, wird dazu eine Projektlaufzeit bis zum 31.03.2023 vorgesehen. | Dr. Hans-Gerhard Michiels Tel.: +49 761 40 18 178 hans-gerhard.michiels@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | WKF | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2025 | 2222HV001A | Verbundvorhaben: Förderung der Verwendung von Holzprodukten in Gebäuden des Gesundheitswesens; Teilvorhaben 1: Funktionalisierung von Polymeren zur Herstellung von antimikrobiellen Bindemitteln zur Verwendung in Holzbeschichtungen - Akronym: WOODforHEALTH | Ziel des Teilvorhabens ist die Synthese neuer funktionaler Polymere mit antimikrobiellen Eigenschaften. Die Funktion soll chemisch angebunden werden, um ein Auswaschen zu vermeiden und eine dauerhafte Wirkung zu erzielen. Die Polymere sind in wasserdispergierbar und dienen als Bindemittel in einer Formulierung einer Holzbeschichtung für die Anwendung in Gebäuden des Gesundheitsschutzes. Darüberhinaus werden Naturstoffe mit antimikrobieller Wirkung in Formulierungen untersucht. | Dr. Claudia Schirp Tel.: +49 531 2155-318 claudia.schirp@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2025 | 2222HV001B | Verbundvorhaben: Förderung der Verwendung von Holzprodukten in Gebäuden des Gesundheitswesens; Teilvorhaben 2: Formulierung und Prüfung von Holzbeschichtungen auf Basis antimikrobieller Bindemittel - Akronym: WOODforHEALTH | Ziel des Teilvorhabens ist die Synthese neuer funktionaler Polymere mit antimikrobiellen Eigenschaften. Die Funktion soll chemisch angebunden werden, um ein Auswaschen zu vermeiden und eine dauerhafte Wirkung zu erzielen. Die Polymere sind in wasserdispergierbar und dienen als Bindemittel in einer Formulierung einer Holzbeschichtung für die Anwendung in Gebäuden des Gesundheitsschutzes. Darüber hinaus werden Naturstoffe mit antimikrobieller Wirkung in Formulierungen untersucht. | Björn Osbahr Tel.: +49 531 28141-50 bjoern.osbahr@auro.de AURO Pflanzenchemie Aktiengesellschaft Alte Frankfurter Str. 211 38122 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2026 | 2222HV003A | Verbundvorhaben: Gesellschaftlicher Dialog und Qualitätssicherung bei der Nutzung von Recyclingholz entlang der Wertschöpfungskette; Teilvorhaben 1: Qualitative und quantitative Endverbraucheruntersuchungen für den zirkulären Einsatz von Altholz in Möbeln - Akronym: Altholzdialog | Das Ziel des Projekts Altholzdialog ist es, wissenschaftlich basierte Handlungsempfehlungen hinsichtlich Qualitätssicherung und Verbraucheraufklärung zur Steigerung der stofflichen Verwendung von Altholz zu entwickeln. Erreicht wird dies durch die Untersuchung von Entscheidungsszenarien, die sich am Qualitätsverständnis und dem Einfluss des Altholzeinsatzes auf die Kosten entlang der Wertschöpfungskette orientieren. Da Altholz fast ausschließlich in der Spanplattenproduktion stofflich eingesetzt wird, fokussiert sich das Projekt auf diesen Werkstoff. Durch die dialogorientierte Einbindung aller relevanten Akteure der Wertschöpfungskette (Entsorgung und Recycling, Holzwerkstoff- und Möbelherstellung und Endverbraucher) wird die Praxis bestmöglich abgebildet und die daraus abgeleiteten Handlungsempfehlungen erlauben einen realitätsnahen Ansatz zur Steigerung der Verwendung von Altholz. Das Projekt Altholzdialog soll die wissenschaftlichen und technischen Grundlagen schaffen, die Nutzungsdauer der Ressource Holz im Stoffkreislauf durch einen wiederholten stofflichen Einsatz von Altholz zu verlängern, um einen positiven Beitrag zum Klimaschutz zu erzeugen. Letztlich soll der Wert der nachwachsenden Ressource Holz als wertvoller Rohstoff, den es auch bei wiederholter Nutzung zu schätzen gilt, in der Gesellschaft gesteigert werden. | Dr. Jan Lüdtke Tel.: +49 40 73962-602 jan.luedtke@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung Leuschnerstr. 91 c 21031 Hamburg | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2026 | 2222HV003B | Verbundvorhaben: Gesellschaftlicher Dialog und Qualitätssicherung bei der Nutzung von Recyclingholz entlang der Wertschöpfungskette; Teilvorhaben 2: Qualitätsanforderungen an Möbel aus Altholz und Handlungsempfehlungen für die Etablierung eines Qualitätskonzepts - Akronym: Altholzdialog | Das Ziel des Projekts Altholzdialog ist es, wissenschaftlich basierte Handlungsempfehlungen hinsichtlich der Inhalte für eine Qualitätssicherung und Endverbraucheraufklärung zur Steigerung der stofflichen Verwendung von Altholz zu entwickeln. Erreicht wird dies durch die Untersuchung von Entscheidungsszenarien, die sich am Qualitätsverständnis und dem Einfluss des Altholzeinsatzes auf die Kosten entlang der Wertschöpfungskette orientieren. Da Altholz fast ausschließlich in der Spanplattenproduktion stofflich eingesetzt wird, fokussiert sich das Projekt auf diesen Werkstoff. Durch die dialogorientierte Einbindung aller relevanten Akteure der Wertschöpfungskette (Entsorgung und Recycling, Holzwerkstoff- und Möbelherstellung sowie Endverbraucher) wird die Praxis bestmöglich abgebildet und die daraus abgeleiteten Handlungsempfehlungen erlauben einen realitätsnahen Ansatz zur Steigerung der Verwendung von Altholz. Das Projekt Altholzdialog soll die wissenschaftlichen und technischen Grundlagen schaffen, die Nutzungsdauer der Ressource Holz im Stoffkreislauf durch einen wiederholten stofflichen Einsatz von Altholz zu verlängern, um einen positiven Beitrag zum Klimaschutz zu erzeugen. Letztlich soll der Wert der nachwachsenden Ressource Holz als wertvoller Rohstoff, den es auch bei wiederholter Nutzung zu schätzen gilt, in der Gesellschaft gesteigert werden. | Mathias Belda Tel.: +49 531 2155-379 mathias.belda@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein - Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut WKI Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.06.2023 | 31.05.2025 | 2222HV005X | Kontinuierliches Veredelungsverfahren für Furnierbänder zur Herstellung hochfester Halbzeuge für tragende Anwendungen - Akronym: CoViFe | Delignifiziertes und verdichtetes Furnier ist ein neues Material, das aufgrund seiner hervorragen-den Eigenschaften hinsichtlich Festlichkeit und Formgebung, vielseitige Möglichkeiten zur Sub-stitution synthetischer Materialien, wie glasfaserverstärkte Verbundwerkstoffe, bietet. Das hie-raus resultierend breite Anwendungsspektrum zeugt vom besonders hohen Potential als bioge-nes Halbzeug in der Bau- sowie Konsumgüterindustrie und Fahrzeugtechnik. Möglichkeiten zur Herstellung wirtschaftlich verwertbarer Mengen sind jedoch aktuell nicht gegeben. Projektziel ist die Entwicklung einer Labor-Prototypanlage zur kontinuierlichen Herstellung von delignifizierten und verdichteten Furnier-Endlosbändern, die als Halbzeug zur Fertigung von hochfesten Schichtmaterialen eingesetzt werden können. Hierzu sollen die Prozesse der Deligni-fizierung, Bänderung sowie Verdichtung von Furnier untersucht und zu einem kontinuierlichen Verfahren weiterentwickelt werden, welches die Produktion von Null- und Kleinserien verschie-denster Materialvarianten zur Einführung einer neuen Produktkategorie mit signifikanten Allein-stellungsmerkmalen in den Markt der Furnierbanderzeugnisse ermöglicht. | Prof. Dr.-Ing. Ulrich Schwarz Tel.: +49 3334 657-374 ulrich.schwarz@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde Schicklerstr. 5 16225 Eberswalde | FPNR | ||
| 01.12.2023 | 30.11.2026 | 2222HV006A | Verbundvorhaben: Kontinuierliche Bestimmung des Elastizitätsmoduls sowie der Querzugfestigkeit in der Holzwerkstoffindustrie; Teilvorhaben 1: Vorverarbeitung und Synchronisation der Messdaten sowie Einbindung des Gesamtsystems in die Produktionslinie - Akronym: EMO-II | Holzbasierte Plattenwerkstoffen auf Span- und Faserbasis setzen sich größtenteils aus zerkleinertem Stammholz sowie aufbereiteten Rest- und Gebrauchthölzern zusammen. Um die einzelnen Strukturelemente zu verbinden und bestimmte Werkstoffeigenschaften zu erzielen werden die einzelnen Strukturelemente unter hohem Energieeinsatz mithilfe spezieller Klebstoffe zusammengefügt. Die Werkstoffeigenschaften unterliegen dabei diversen Einflüssen wie Menge und Art des verwendeten Klebstoffs, dem strukturellem Aufbau der Strukturelemente sowie den Einstellungen im Herstellungsprozess. Um die Receyclingquote von Althözern zu erhöhen und Ressourcen zu sparen wird das verwendete Material perspektivisch noch heterogener (Altholz mit Leim und Beschichtungsresten). Daraus folgt, dass im Prozess mehr und schneller gemessen werden muss, um konsistente Ergebnisse zu erzielen. Das spart Ausschuss (damit Energie sowie Rohstoffe) und erleichtert die Realisierung der nötigen Rohstoffkreisläufe auch im Altholzbereich. Um diese Anforderungen zu bedienen sollen eine zerstörungsfreie Messmethodik zur kontinuierlichen Bestimmung der E-Moduln sowie der Querzugfestigkeit im laufenden Prozess bei der Span- sowie Faserplattenherstellung entwickelt werden. Die Realisierung erfolgt über eine intelligente Verknüpfung folgender synchronisierter Messrohdaten: mittlere Rohdichte und Rohdichteprofil (GreCon Stenograph), Ultraschalltransmission (GreCon UPU), Span- und Fasergeometrie (GreCon Particle-, Fiberview), Feuchte, Beleimungsgrad, IR-Spektrum der Deckschicht (neu zu entwickelnder Sensor von Silicann). Da das komplexe System nicht analytisch zu beschreiben ist, soll am Fraunhofer IFF ein hybrides KI-System entwickelt und umgesetzt werden, welches die zuvor synchronisierten Daten aller Systeme so miteinander verbindet, dass sich anschließend Werte für die E-Module und Querzugfestigkeit ergeben. Die Messreihen werden direkt im Produktionsprozess eines Holzwerkstoffherstellers durchgeführt. | M.Sc. Markus Funke Tel.: +49 5181 79328 markus.funke@fagus-grecon.com Fagus-GreCon Greten GmbH und Co KG Hannoversche Str. 58 31061 Alfeld (Leine) | FPNR | ||
| 01.12.2023 | 30.11.2026 | 2222HV006B | Verbundvorhaben: Kontinuierliche Bestimmung des Elastizitätsmoduls sowie der Querzugfestigkeit in der Holzwerkstoffindustrie; Teilvorhaben 2: Entwicklung und Umsetzung von hierarchischen KI-Modellen - Akronym: EMO | Holzbasierte Plattenwerkstoffen auf Span- und Faserbasis setzen sich größtenteils aus zerkleinertem Stammholz sowie aufbereiteten Rest- und Gebrauchthölzern zusammen. Um die einzelnen Strukturelemente zu verbinden und bestimmte Werkstoffeigenschaften zu erzielen werden die einzelnen Strukturelemente unter hohem Energieeinsatz mithilfe spezieller Klebstoffe zusammengefügt. Die Werkstoffeigenschaften unterliegen dabei diversen Einflüssen wie Menge und Art des verwendeten Klebstoffs, dem strukturellem Aufbau der Strukturelemente sowie den Einstellungen im Herstellungsprozess. Um die Receyclingquote von Althözern zu erhöhen und Ressourcen zu sparen wird das verwendete Material perspektivisch noch heterogener (Altholz mit Leim und Beschichtungsresten). Daraus folgt, dass im Prozess mehr und schneller gemessen werden muss, um konsistente Ergebnisse zu erzielen. Das spart Ausschuss (damit Energie sowie Rohstoffe) und erleichtert die Realisierung der nötigen Rohstoffkreisläufe auch im Altholzbereich. Um diese Anforderungen zu bedienen sollen eine zerstörungsfreie Messmethodik zur kontinuierlichen Bestimmung der E-Moduln sowie der Querzugfestigkeit im laufenden Prozess bei der Span- sowie Faserplattenherstellung entwickelt werden. Die Realisierung erfolgt über eine intelligente Verknüpfung folgender synchronisierter Messrohdaten: mittlere Rohdichte und Rohdichteprofil (GreCon Stenograph), Ultraschalltransmission (GreCon UPU), Span- und Fasergeometrie (GreCon Particle-, Fiberview), Feuchte, Beleimungsgrad, IR-Spektrum der Deckschicht (neu zu entwickelnder Sensor von Silicann). Da das komplexe System nicht analytisch zu beschreiben ist, soll am Fraunhofer IFF ein hybrides KI-System entwickelt und umgesetzt werden, welches die zuvor synchronisierten Daten aller Systeme so miteinander verbindet, dass sich anschließend Werte für die E-Module und Querzugfestigkeit ergeben. Die Messreihen werden direkt im Produktionsprozess eines Holzwerkstoffherstellers durchgeführt. | Andreas Herzog Tel.: +49 391 4090 767 andreas.herzog@iff.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung Sandtorstr. 22 39106 Magdeburg | FPNR | ||
| 01.12.2023 | 30.11.2026 | 2222HV006C | Verbundvorhaben: Kontinuierliche Bestimmung des Elastizitätsmoduls sowie der Querzugfestigkeit in der Holzwerkstoffindustrie; Teilvorhaben 3: Spektroskopie zur Bestimmung von Feuchte und Leimgehalt für Bestimmung E-Modul Entwicklung - Aufbau Demonstrator - Akronym: EMO-II | Holzbasierte Plattenwerkstoffen auf Span- und Faserbasis setzen sich größtenteils aus zerkleinertem Stammholz sowie aufbereiteten Rest- und Gebrauchthölzern zusammen. Um die einzelnen Strukturelemente zu verbinden und bestimmte Werkstoffeigenschaften zu erzielen werden die einzelnen Strukturelemente unter hohem Energieeinsatz mithilfe spezieller Klebstoffe zusammengefügt. Die Werkstoffeigenschaften unterliegen dabei diversen Einflüssen wie Menge und Art des verwendeten Klebstoffs, dem strukturellem Aufbau der Strukturelemente sowie den Einstellungen im Herstellungsprozess. Um die Receyclingquote von Althözern zu erhöhen und Ressourcen zu sparen wird das verwendete Material perspektivisch noch heterogener (Altholz mit Leim und Beschichtungsresten). Daraus folgt, dass im Prozess mehr und schneller gemessen werden muss, um konsistente Ergebnisse zu erzielen. Das spart Ausschuss (damit Energie sowie Rohstoffe) und erleichtert die Realisierung der nötigen Rohstoffkreisläufe auch im Altholzbereich. Um diese Anforderungen zu bedienen sollen eine zerstörungsfreie Messmethodik zur kontinuierlichen Bestimmung der E-Moduln sowie der Querzugfestigkeit im laufenden Prozess bei der Span- sowie Faserplattenherstellung entwickelt werden. Die Realisierung erfolgt über eine intelligente Verknüpfung folgender synchronisierter Messrohdaten: mittlere Rohdichte und Rohdichteprofil (GreCon Stenograph), Ultraschalltransmission (GreCon UPU), Span- und Fasergeometrie (GreCon Particle-, Fiberview), Feuchte, Beleimungsgrad, IR-Spektrum der Deckschicht (neu zu entwickelnder Sensor von Silicann). Da das komplexe System nicht analytisch zu beschreiben ist, soll am Fraunhofer IFF ein hybrides KI-System entwickelt und umgesetzt werden, welches die zuvor synchronisierten Daten aller Systeme so miteinander verbindet, dass sich anschließend Werte für die E-Module und Querzugfestigkeit ergeben. Die Messreihen werden direkt im Produktionsprozess eines Holzwerkstoffherstellers durchgeführt. | Dr. Frank Stüpmann Tel.: +49 381 39764120 stuepmann@silicann.com Silicann Systems GmbH Schillerplatz 10 18055 Rostock | FPNR | ||
| 01.11.2023 | 31.10.2024 | 2222HV007A | Verbundvorhaben: Verringerung von VOC-Emissionen aus Holzwerkstoffen durch kollagenbasierte Additive; Teilvorhaben 1: Untersuchungen zur Herstellung vergütender Additive auf Kollagenbasis für die Holzwerkstoffherstellung - Akronym: HoKVOC | Holz und Holzwerkstoffe gelten als nachwachsende und damit ökologische Baustoffe, die aber aufgrund des Gehaltes an holzeigenen flüchtigen Verbindungen (VOC und Formaldehyd) zu Bauprodukten mit unerwünscht hohen Geruchsbelastungen und überschrittenen Emissions-Grenzwerten führen können. Projektgegenstand sind Untersuchungen zur emissionssenkenden und ggf. klebunterstützenden Wirkung von kollagenbasierten Additiven bei der Herstellung von Holzwerkstoffen. Kollagen als Struktureiweiß tierischer Häute weist aufgrund der Vielzahl an enthaltenen Aminosäuren eine hohe Affinität gegenüber sowohl natürlichen leichtflüchtigen Holzinhaltsstoffen als auch VOC reaktiven Ursprungs auf, die gebunden werden und damit nicht mehr an die Holzoberfläche oder aus dem Plattenwerkstoff emittieren können. Ziel der Studie ist es, anhand von ausgewählten grundlegenden Untersuchungen die prinzipielle Wirksamkeit der kollagenbasierten Additive als evtl. bindewirksamen VOC-Fänger in einem Plattenwerkstoff nachzuweisen. Das beantragte Teilvorhaben verfolgt die Zielstellung, kollagenbasierte pulverförmige Stoffe zu entwickeln, die sich aufgrund ihrer guten Dosier-, Lagerungs- und Handlingseigenschaften als Additiv im Prozess der Holzwerkstoffherstellung einsetzen lassen. Bei der Additivherstellung liegt der Fokus auf der Verarbeitung nichtlebensmitteltauglicher Reststoffe der Tierhaltung und Lederindustrie, die mit minimalem Prozessaufwand und hoher Effektivität als Wertstoffe in den Kreislauf zurückgeführt werden können. Die Wahl der Prozessbedingungen muss so erfolgen, dass die native Kollagenstruktur der Substanzen erhalten bleibt. | Ulrike Straßburger Tel.: +49 3731 366-211 ulrike.strassburger@filkfreiberg.de FILK Freiberg Institute gGmbH Meißner Ring 1-5 09599 Freiberg | FPNR | ||
| 01.11.2023 | 31.10.2024 | 2222HV007B | Verbundvorhaben: Verringerung von VOC-Emissionen aus Holzwerkstoffen durch kollagenbasierte Additive; Teilvorhaben 2: Untersuchungen zur VOC-Emissionsminderung durch die Herstellung von OSB mittels kollagenbasierter Additive - Akronym: HoKVOC | Holz und Holzwerkstoffe gelten als nachwachsende und damit ökologische Baustoffe, die aber aufgrund des Gehaltes an holzeigenen flüchtigen Verbindungen (VOC und Formaldehyd) zu Bauprodukten mit unerwünscht hohen Geruchsbelastungen und überschrittenen Emissions-Grenzwerten führen können. Projektgegenstand sind Untersuchungen zur emissionssenkenden und ggf. klebunterstützenden Wirkung von kollagenbasierten Additiven bei der Herstellung von Holzwerkstoffen. Kollagen als Struktureiweiß tierischer Häute weist aufgrund der Vielzahl an enthaltenen Aminosäuren eine hohe Affinität gegenüber sowohl natürlichen leichtflüchtigen Holzinhaltsstoffen als auch VOC reaktiven Ursprungs auf, die gebunden werden und damit nicht mehr an die Holzoberfläche oder aus dem Plattenwerkstoff emittieren können. Ziel der Studie ist es, anhand von ausgewählten grundlegenden Untersuchungen die prinzipielle Wirksamkeit der kollagenbasierten Additive als evtl. bindewirksamen VOC-Fänger in einem Plattenwerkstoff nachzuweisen. Projektgegenstand des Teilvorhabens 2 sind Untersuchungen zur emissionssenkenden und ggf. klebunterstützenden Wirkung von kollagenbasierten Additiven bei der Herstellung von Holzwerkstoffen. In der Studie wird die Herstellung von OSB als Basistechnologie für die Applikation von kollagenbasierten Additiven untersucht. Bei der Herstellung von OSB dominiert in Deutschland Kiefernholz als Rohstoff. Daher sind VOC-Emissionen unvermeidlich Es gilt zu ermitteln, wie und in welchen Anteilen Additive eingesetzt werden können, so dass eine homogene Vermischung der Strands und Additive erreicht wird, die Herstellungstechnologie sowie letztlich die Produktqualität dabei jedoch nicht beeinträchtigt werden. Aus den Untersuchungsergebnissen lässt sich deren Potenzial zur Weiterführung und Ausweitung hinsichtlich der Effizienz der Additivherstellung sowie der Erweiterung des Anwendungsspektrums auf andere Holzwerkstoffe ableiten. | Dr. Detlef Krug Tel.: +49 351 4662-342 detlef.krug@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2025 | 2222HV008X | Vorbereitende Untersuchungen zum Einsatz von Buche in einer industriellen OSB-Produktion - Akronym: BuchenOSB | Das Projekt "BuchenOSB" verfolgt das Gesamtziel der Entwicklung verfahrenstechnischer Grundlagen für den Einsatz von Buche in einer industriellen OSB-Produktion. Das Vorhaben widmet sich dazu einer gesamtheitlichen Betrachtung der Prozesskette von der Holzernte bis hin zur fertigen Platte unter Berücksichtigung der besonderen Voraussetzungen von Buchenholz. Buchenholz gilt in der Industrie als ungeeignet zur Produktion von OSB, da sich Buchenstrands nach der Zerspanung zum großen Teil aufrollen. Solche Strands verursachen verschiedene Probleme in einem industriellen Produktionsprozess. So sind zum Beispiel ihre Trocknung und ihr Handling schwierig. Vor allem lassen sie sich nicht richtig beleimen und verursachen damit Fehlstellen in daraus produzierten Platten. Dieses Phänomen wird in den vorliegenden wissenschaftlichen Untersuchungen zur Verwendung von Buche in der Herstellung von OSB so gut wie nicht beachtet. Das geplante Vorhaben zielt daher darauf ab, die rohstoff- und verfahrenstechnischen Ursachen und die Einflussfaktoren für das Aufrollen von Buchenstrands zu untersuchen. Zudem sollen für den industriellen Maßstab geeignete Maßnahmen entwickelt werden, um das Aufrollen zu minimieren. Geeignete Technik zur Abscheidung aufgerollter Strands, sowie Zerspanungstech¬nik für eine möglichst schonende Nachzerkleinerung solcher Strands sollen identifiziert beziehungsweise entwickelt werden. Dieses nachzerkleinerte Material soll dem Produktionsprozess an geeigneter Stelle wieder zugeführt werden können. Darüber hinaus soll untersucht werden, unter welchen verfahrenstechnischen Voraussetzungen und in welchen Mengen ein derartig hergestelltes und aufbereitetes Spangut aus Buche zur Produktion von normkonformen OSB eingesetzt werden kann. Die Ergebnisse sollen schließlich gesamtheitlich in einem Vorschlag für ein Materialflussschema zusammengeführt werden, auf dessen Basis eine industrielle OSB-Produktion mit möglichst hohem Buchenholzanteil möglich ist. | Prof. Dr. Andreas Michanickl Tel.: +49 8031 805-2105 andreas.michanickl@th-rosenheim.de Technische Hochschule Rosenheim - Zentrum für Forschung, Entwicklung und Transfer Hochschulstr. 1 83024 Rosenheim | FPNR | ||
| 01.12.2023 | 30.11.2026 | 2222HV010A | Verbundvorhaben: Entwicklung von schnellen, hindernisfreien, umweltschonenden und sicheren Analyseroutinen zur eigenständigen Anwendung durch die unmittelbar an Altholz-Wertschöpfungsketten Beteiligten; Teilvorhaben 1: NMR und RFA Analytik, Validierung, Applikation, Dokumentation und Administration - Akronym: UrbanForest | Der Werkstoff Holz hat eine enorme wirtschaftliche Bedeutung. Gleichzeitig stellen Wälder wichtige Biotope dar und wirken als Senke für Kohlenstoffdioxid. Gerade im Bereich Holzverarbeitung sind Konzepte der Kreislaufwirtschaft und Kaskadennutzung somit von besonderer Wichtigkeit. Im Rahmen dieses Projektes soll daher eine bisher nicht in der (Alt-)Holzanalytik eingesetzte analytische Methode, nämlich die "Röntgen-Fluoreszenz-Analyse" (RFA), mit der Elemente direkt aus festen Proben nachgewiesen und quantifiziert werden können, für die Probenart Altholz adaptiert, optimiert und routinemäßig etabliert werden. Es ist davon auszugehen, dass eine für Altholzproben optimierte und vollständig validierte RFA-Methodik einen wichtigen Beitrag zur Beschleunigung und Effizienzsteigerung der Analytik und in der Folge der Altholzverwertung selbst leisten wird. Dies wird zur Verringerung von Nutzungshürden führen, womit auch eine direkte (Altholz) sowie eine indirekte (Frischholz) Ressourcenschonung einhergehen. Zudem ginge mit einer direkt anzuwendenden Analytik sogar noch vor Weitergabe, Zerkleinerung und/oder der Verarbeitung von Alt- bzw. Gebrauchsholz auch eine Verbesserung des betriebseigenen Arbeitsschutzes einher, wenn bereits verdächtige Oberflächen direkt beprobt werden können. Dies gilt sowohl für das Handling des zu untersuchenden Materials als auch für den Schutz der die Untersuchungen durchführenden Mitarbeiter. Schließlich erlangen die Betriebe durch eine Beprobung auch der Altholzrecycling Produkte (z.B. über Schleifstäube von Spanplatten) Gewissheit über deren Qualität und erneute Recycling-Fähigkeit, während die notwendigerweise stichprobenartige Analyse der eingesetzten Altholzschnitte keine vollumfassende Aussage erlaubt. Damit würden Produzenten in die Lage versetzt werden, zusätzliche Qualitätsgarantien zu geben, welche Kaufentscheidungen positiv zu beeinflussen vermögen. | Prof. Dr. Carola Schulzke Tel.: +49 3834 420-4321 carola.schulzke@uni-greifswald.de Universität Greifswald - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Institut für Biochemie - Bioanorganische Chemie Felix-Hausdorff-Str. 4 17489 Greifswald | FPNR | ||
| 01.12.2023 | 30.11.2026 | 2222HV010B | Verbundvorhaben: Entwicklung von schnellen, hindernisfreien, umweltschonenden und sicheren Analyseroutinen zur eigenständigen Anwendung durch die unmittelbar an Altholz-Wertschöpfungsketten Beteiligten; Teilvorhaben 2: Probenvorbereitung insbesondere Homogenisierung, ICP Analytik, Validierung und Dokumentation - Akronym: UrbanForest | Um den Werkstoff Holz als Material, also stofflich, wiederzuverwenden, müssen unter anderem Grenzwerte der Altholzverordnung bezüglich schädlicher Stoffe eingehalten werden. Dafür sind regelmäßige laboranalytische Kontrollen erforderlich. Schadstoffgrenzwerte und analytische Methodik werden derzeit in der Altholzverordnung von 2002 geregelt. Insbesondere das Alter der Altholzverordnung sowie die darin festgelegte Analytik stehen einer verstärkten stofflichen Nutzung von Altholz im Wege. Daraus ergibt sich die Erfordernis der Etablierung anwenderfreundlicher analytischer Methoden zum Einsatz in der produktionsbegleitenden Kontrolle. Im Rahmen dieses Projektes soll daher eine bisher nicht in der (Alt-)Holzanalytik eingesetzte analytische Methode, nämlich die "Röntgen-Fluoreszenz-Analyse" (RFA), mit der Elemente direkt aus festen Proben nachgewiesen und quantifiziert werden können, für die Probenart Altholz adaptiert, optimiert und routinemäßig etabliert werden. Im Rahmen der für dieses Vorhaben notwendigen großen Zahl an Messungen von realen Altholzproben wird es mit dieser neuen Methode, sowie zur Validierung mit der in der Altholzverordnung festgelegten klassischen nasschemischen Analytik und der üblicherweise eingesetzten moderneren instrumentellen Analytik (ICP-MS/OES) nach Aufschluss zudem möglich sein, statistisch zuverlässige Daten der tatsächlich noch relevanten Schadstoffe im aktuellen Altholzaufkommen zu generieren. Daraus ergibt sich ein qualitativer und quantitativer Informationsgewinn über die überhaupt noch sinnvoller Weise zu berücksichtigenden Schadstoffe realer Altholzströme. Der Vollständigkeit halber soll zusätzlich die Erfassung der so nicht nachzuweisenden relevanten organischen Schadstoffe mittels Nuklear-Magnet-Resonanzspektroskopie (NMR) untersucht werden. Einsatzbereiche wären die werkseigene Produktionskontrolle sowohl der finalen Produkte als auch der Eingangsmaterialien. | Alexandra Schieweck Tel.: +49 531 2155 924 alexandra.schieweck@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein - Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut WKI Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.12.2023 | 30.11.2026 | 2222HV018X | Lignin-Hydroxymethylfurfural-Kondensationsharze zur Herstellung formaldehydfrei gebundener Spanplatten - Akronym: LowEPanel | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von Lignin-Hydroxymethylfurfural-Harz (L-HMF) gebundenen Spanplatten. Im Projekt erfolgt die Optimierung dieser Harze im Hinblick auf eine technische Plattenherstellung. Hierzu zählen Anpassungen der Harzrezepturen unter Berücksichtigung der rheologischen Harzeigenschaften und darauf basierend die Abstimmung der Applikationsparameter. Ein weiterer Punkt ist der Einfluss der Harzzusammensetzung auf die mechanisch-technologischen Platteneigenschaften sowie das Emissionsverhalten. Hinzukommen Abstimmungen der Parameter zur Plattenherstellung wie Presszeiten, -temperaturen, applizierte Harzmenge und Art der Holzspäne. Unter Berücksichtigung der genannten Parameter werden die Rezepturen zur Herstellung emissionsarmer Spanplatten im Technikumsmaßstab sowie die notwendigen Verfahrensschritte erarbeitet. Im Hinblick auf die mechanisch-technologischen Platteneigenschaften sind mindestens die Anforderungen der technischen Klasse P2, vorzugsweise sogar für P4 nach DIN EN 312 angestrebt. P2-Spanplatten werden vor allem in der Möbelindustrie eingesetzt, während die der technischen Klasse P4 als tragendes Wandelement im Trockenbereich im Hochbau eingesetzt werden. Erste Testläufe auf einer kontinuierlichen Industrieanlage schließen das Projekt ab und bereiten eine industrielle Implementierung bestmöglich vor. Hierfür erfolgt ein Up-Scaling einer ausgewählten Harzrezeptur in den industriellen Maßstab. Die gesamte Wertschöpfungskette ist in dem geplanten Vorhaben involviert: vom Rohstofflieferanten über die Material- und Verfahrensentwicklung, die Harzsynthese im großen Maßstab, die Dosiertechnologie bis zum Holzwerkstoffhersteller. | Dr. Steven Eschig Tel.: +49 531 2155 433 steven.eschig@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2025 | 2222HV024A | Verbundvorhaben: Verbesserung der stofflichen Holznutzung durch Einsatz von Hyperspektralanalyse; Teilvorhaben 1: Integration der Hyperspektraltechnologie in ein laserbasiertes Spanvermessungssystem - Akronym: Hyper-Altholz | Das Ziel des Projekts Hyper-Altholz ist es, die stoffliche Nutzung von Holzsortimenten (Altholz, Laubholz) in Holzwerkstoffen zu verbessern, die derzeit noch in unzureichender Menge in der holzwerkstofflichen Verwendung eingesetzt werden. Durch den Einsatz von hyperspektraler Bildanalyse sollen Fremdstoffe an Spänen und deren Holzarten detektiert werden. Bei gleichzeitiger Vermessung der Spangeometrien soll der Einfluss auf die Platteneigenschaften ermittelt werden, weil die Herkunft der Späne entscheidend die Geometrie nach der Zerspanung mit beeinflusst. Das ermöglicht eine signifikante Verbesserung der Materialeffizienz und trägt dadurch in hohem Maße zum nachhaltigen Aufbau einer biobasierten Kreislaufwirtschaft bei. Erreicht wird dies durch die Kombination eines lasergestützten Systems zur Erfassung von Größe und Form von Spänen und gleichzeitiger Erkennung von Fremdstoffen, Verunreinigungen (im Altholz) und Holzarten (Laub-/Nadelholz) und deren genauer Verknüpfung mit den gemessenen Spänen. Hieraus kann über eine definierte Herstellung von Laborspanplatten erstmals der Einfluss verschiedender Nicht-Holzmaterialien und Holzarten auf die Platteneigenschaften sichtbar gemacht und zugewiesen werden. | Dr.-Ing. Torben Marhenke Tel.: +49 5181 79330 torben.marhenke@fagus-grecon.com Fagus-GreCon Greten GmbH und Co KG Hannoversche Str. 58 31061 Alfeld (Leine) | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2025 | 2222HV024B | Verbundvorhaben: Verbesserung der stofflichen Holznutzung durch Einsatz von Hyperspektralanalyse; Teilvorhaben 2: Vorhersage und Optimierung von Platteneigenschaften beim Einsatz verschiedener Holzsortimente und Altholz durch Hyperspektraltechnologie - Akronym: Hyper-Altholz | Das Ziel des Projekts Hyper-Altholz ist es, die stoffliche Nutzung von Holzsortimenten (Altholz, Laubholz) in Holzwerkstoffen zu verbessern, die derzeit noch in unzureichender Menge in der Holzwerkstoffproduktion zum Einsatz kommen. Bei gleichzeitiger Vermessung der Spangeometrie soll der Einfluss auf die Platteneigenschaften ermittelt werden, weil die Herkunft der Späne entscheidend die Geometrie nach der Zerspanung mit beeinflusst. Dies ermöglicht eine signifikante Verbesserung der Materialeffizienz und trägt dadurch in hohem Maße zum nachhaltigen Aufbau einer biobasierten Kreislaufwirtschaft bei.Zu den wissenschaftlichen Arbeitszielen des Projektes Hyper-Altholz gehört ein besseres Verständnis der Zusammenhänge zwischen Spanmaterial, Spangeometrie und den Platteneigenschaften. Genauer soll untersucht werden, inwieweit sich die Hyperspektraltechnologie zur Erkennung von Fremd- und Störstoffen in Altholz, aber auch zur Unterscheidung von Laub- und Nadelholz bzw. evtl. sogar zur Bestimmung der Holzarten einsetzen lässt. Weiter soll eine Korrelation der Erkenntnisse aus den Untersuchungen an den Spänen mit den Eigenschaften der daraus hergestellten Spanplatten erfolgen. Somit wird ein besseres Verständnis beim Einsatz von Altholz und Laubholz in Spanplatten und deren Eigenschaftsvorhersagen ermöglicht. Aufbauend auf den genannten wissenschaftlichen Zielen, ist die Steuerung und Verbesserung der Spanplatteneigenschaften ein zentrales technisches Ziel des Projektes. Grundlage für die Durchführung des Projektes ist die erfolgreiche Integration der Hyperspektraltechnologie zur Determination von Holzart und Fremdstoffen in ein laserbasiertes Messsystem zur Vermessung der Spangeometrie. Durch die Beteiligung von Experten für diese Technologien, sind die idealen Voraussetzungen geschaffen, um eine Verknüpfung der Daten aus den beiden Systemen (Informationen zur Spangeometrie und zum Spanmaterial (Fremdstoff/Holzart) zu ermöglichen. | Dr. Jan Lüdtke Tel.: +49 40 73962-602 jan.luedtke@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung Leuschnerstr. 91 c 21031 Hamburg | FPNR | ||
| 01.12.2022 | 31.05.2024 | 2222HV027X | Interlocking Dowel System Machbarkeitsstudie - Innovative Holz-Holz Verbindung für materialsparende Holztafelelemente - Akronym: IDS | Ziel des Projektes ist die Umsetzung einer Machbarkeitsstudie zur Generierung grundlegender Erkenntnisse für die Realisierung einer innovativen Holztafelbauweise. Diese basiert auf einem neuartigen Konstruktionskonzept bei dem lastabtragende, flächige Wandelemente aus geschosshohen Holzwerkstoff-platten mit Hilfe lastaffin verteilter Holz-Stab-Dübel ohne zusätzliche metallische Verbindungsmittel verbunden und zugleich auf Abstand gehalten werden. Der Ansatz fokussiert auf die Invertierung des etablierten Prinzips des Holzrahmenbaus. Die äußeren Deckschichten werden dabei – bionischen Prinzipien folgend - zu tragenden Elementen. Die Schwellen, Stiele und Rähme verschwinden weitgehend. Die kraftschlüssige Kopplung der Elemente erfolgt über nicht-orthogonal ausgerichtete Holz-Stabdübel, die in vorgefertigte, schräge Bohrungen eingetrieben und mit axial gerichteten Holznägeln aufgespreizt und in den Deckschichten dauerhaft verankert werden. | Prof. Dr. Alexander Stahr Tel.: +49 341 3076-6263 alexander.stahr@htwk-leipzig.de Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig Karl-Liebknecht-Str. 132 04277 Leipzig | FPNR | ||
| 01.03.2024 | 31.08.2026 | 2222HV035A | Verbundvorhaben: Softwaregestützte Bewertung der Formstabilität von Furnierlagenholzwerkstoffen; Teilvorhaben 1: Projektadministration, Versuchsplanung/-durchführung/-auswertung, FEM-Modellierung, nummerische Berechnung - Akronym: FurForS | Das Forschungsvorhaben zielt auf eine Verbesserung modellgestützter Prognosen von Form- und Lageabweichungen bei Furnierlagenholzprodukten ab. Hierzu wird die Vorausberechnung auftretender Form- und Eigenspannungsänderungen im Herstellungsprozess wie auch Formänderungen infolge wechselnder klimatischer Umgebungsbedingungen (rel. Luftfeuchte/-Temperatur) von Lagenholzprodukten (Formteilen) untersucht und numerisch bewertet. Darüber hinaus kann anhand der Bauteilspezifika ein hinsichtlich Form- und Lageänderungen optimaler Verbundaufbau (z.B. Anzahl & Ausrichtung der Einzelfurniere im Verbund) zugeordnet werden. Mittels methodischer Erkenntnisermittlung und -dokumentation steht neben Neu- und Weiterentwicklung experimenteller Untersuchungsmethoden ebenfalls die Erweiterung der Materialbeschreibung des Holzwerkstoffes Furnier im Fokus. Daraus wird die Möglichkeit eröffnet, bereits in einer frühen Phase des Planungs- und Produktentwicklungsprozesses Formänderungen neuer Produkte modellgestützt zu beschreiben. Somit können Parametervariationen zur Verbesserung der Formstabilität am virtuellen Bauteilentwurf erarbeitet und bewertet werden, ohne Anfertigung von Presswerkzeugen oder der Durchführung von Versuchsreihen. Zudem können Lagenholzprodukte hierdurch deutlich besser spezifisch auf die spätere Anwendungssituation (z.B. Bauteil mit rein optischer Funktion / tragender Funktion) angepasst werden. So ist durch die angedachte Weiterentwicklung virtueller Methoden zur Charakterisierung der Bauteileigenschaften auch eine deutlich verbesserte Bewertung des Bauteilherstellungsprozesses (Umformprozess) möglich. Dies schafft die Voraussetzung, klassische Trail-and-Error Verfahren während der Werkzeugauslegung zu substituieren und eine deutlich effizientere Produktentwicklung und -herstellung geformter Lagenholzerzeugnisse zu gewährleisten. | Prof. Dr.-Ing. Andreas Dietzel Tel.: +49 36 83688-2108 a.dietzel@hs-sm.de Hochschule Schmalkalden Blechhammer 4-9 98574 Schmalkalden | FPNR | ||
| 01.03.2024 | 31.08.2026 | 2222HV035B | Verbundvorhaben: Softwaregestützte Bewertung der Formstabilität von Furnierlagenholzwerkstoffen; Teilvorhaben 2: Prüfmethodenentwicklung und Kennwertermittlung - Akronym: FurForS | Das Forschungsvorhaben zielt auf eine Verbesserung modellgestützter Prognosen von Form- und Lageabweichungen bei Furnierlagenholzprodukten ab. Hierzu wird die Vorausberechnung auftretender Form- und Eigenspannungsänderungen im Herstellungsprozess wie auch Formänderungen infolge wechselnder klimatischer Umgebungsbedingungen (rel. Luftfeuchte/-Temperatur) von Lagenholzprodukten (Formteilen) untersucht und numerisch bewertet. Darüber hinaus kann anhand der Bauteilspezifika ein hinsichtlich Form- und Lageänderungen optimaler Verbundaufbau (z.B. Anzahl & Ausrichtung der Einzelfurniere im Verbund) zugeordnet werden. Mittels methodischer Erkenntnisermittlung und -dokumentation steht neben Neu- und Weiterentwicklung experimenteller Untersuchungsmethoden ebenfalls die Erweiterung der Materialbeschreibung des Holzwerkstoffes Furnier im Fokus. Daraus wird die Möglichkeit eröffnet, bereits in einer frühen Phase des Planungs- und Produktentwicklungsprozesses Formänderungen neuer Produkte modellgestützt zu beschreiben. Somit können Parametervariationen zur Verbesserung der Formstabilität am virtuellen Bauteilentwurf erarbeitet und bewertet werden, ohne Anfertigung von Presswerkzeugen oder der Durchführung von Versuchsreihen. Zudem können Lagenholzprodukte hierdurch deutlich besser spezifisch auf die spätere Anwendungssituation (z.B. Bauteil mit rein optischer Funktion / tragender Funktion) angepasst werden. So ist durch die angedachte Weiterentwicklung virtueller Methoden zur Charakterisierung der Bauteileigenschaften auch eine deutlich verbesserte Bewertung des Bauteilherstellungsprozesses (Umformprozess) möglich. Dies schafft die Voraussetzung, klassische Trail-and-Error Verfahren während der Werkzeugauslegung zu substituieren und eine deutlich effizientere Produktentwicklung und -herstellung geformter Lagenholzerzeugnisse zu gewährleisten. | Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ Tel.: +49 351 463-38100 andre.wagenfuehr@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Naturstofftechnik - Professur Holztechnik und Holzwerkstofftechnik Marschnerstr. 39 01307 Dresden | FPNR | ||
| 01.03.2024 | 31.08.2026 | 2222HV035C | Verbundvorhaben: Softwaregestützte Bewertung der Formstabilität von Furnierlagenholzwerkstoffen; Teilvorhaben 3: Qualitative und quantitative Bauteiluntersuchungen - Akronym: FurForS | Das Forschungsvorhaben zielt auf eine Verbesserung modellgestützter Prognosen von Form- und Lageabweichungen bei Furnierlagenholzprodukten ab. Hierzu wird die Vorausberechnung auftretender Form- und Eigenspannungsänderungen im Herstellungsprozess wie auch Formänderungen infolge wechselnder klimatischer Umgebungsbedingungen (rel. Luftfeuchte/-Temperatur) von Lagenholzprodukten (Formteilen) untersucht und numerisch bewertet. Darüber hinaus kann anhand der Bauteilspezifika ein hinsichtlich Form- und Lageänderungen optimaler Verbundaufbau (z.B. Anzahl & Ausrichtung der Einzelfurniere im Verbund) zugeordnet werden. Mittels methodischer Erkenntnisermittlung und -dokumentation steht neben Neu- und Weiterentwicklung experimenteller Untersuchungsmethoden ebenfalls die Erweiterung der Materialbeschreibung des Holzwerkstoffes Furnier im Fokus. Daraus wird die Möglichkeit eröffnet, bereits in einer frühen Phase des Planungs- und Produktentwicklungsprozesses Formänderungen neuer Produkte modellgestützt zu beschreiben. Somit können Parametervariationen zur Verbesserung der Formstabilität am virtuellen Bauteilentwurf erarbeitet und bewertet werden, ohne Anfertigung von Presswerkzeugen oder der Durchführung von Versuchsreihen. Zudem können Lagenholzprodukte hierdurch deutlich besser spezifisch auf die spätere Anwendungssituation (z.B. Bauteil mit rein optischer Funktion / tragender Funktion) angepasst werden. So ist durch die angedachte Weiterentwicklung virtueller Methoden zur Charakterisierung der Bauteileigenschaften auch eine deutlich verbesserte Bewertung des Bauteilherstellungsprozesses (Umformprozess) möglich. Dies schafft die Voraussetzung, klassische Trail-and-Error Verfahren während der Werkzeugauslegung zu substituieren und eine deutlich effizientere Produktentwicklung und -herstellung geformter Lagenholzerzeugnisse zu gewährleisten. | Dipl.-Ing. Peter Kremser Tel.: +49 4526 3008 19 kremser@k-formholz.de Fr. Kreutzfeldt GmbH & Co. KG Bundhorster Chaussee 2-12 24326 Ascheberg in Holstein | FPNR | ||
| 01.03.2024 | 31.08.2026 | 2222HV035D | Verbundvorhaben: Softwaregestützte Bewertung der Formstabilität von Furnierlagenholzwerkstoffen; Teilvorhaben 4: Projektadministration/-dokumentation sowie Know-How-Darstellung und Marktpräsenz - Akronym: FurForS | Das Forschungsvorhaben zielt auf eine Verbesserung modellgestützter Prognosen von Form- und Lageabweichungen bei Furnierlagenholzprodukten ab. Hierzu wird die Vorausberechnung auftretender Form- und Eigenspannungsänderungen im Herstellungsprozess wie auch Formänderungen infolge wechselnder klimatischer Umgebungsbedingungen (rel. Luftfeuchte/-Temperatur) von Lagenholzprodukten (Formteilen) untersucht und numerisch bewertet. Darüber hinaus kann anhand der Bauteilspezifika ein hinsichtlich Form- und Lageänderungen optimaler Verbundaufbau (z.B. Anzahl & Ausrichtung der Einzelfurniere im Verbund) zugeordnet werden. Mittels methodischer Erkenntnisermittlung und -dokumentation steht neben Neu- und Weiterentwicklung experimenteller Untersuchungsmethoden ebenfalls die Erweiterung der Materialbeschreibung des Holzwerkstoffes Furnier im Fokus. Daraus wird die Möglichkeit eröffnet, bereits in einer frühen Phase des Planungs- und Produktentwicklungsprozesses Formänderungen neuer Produkte modellgestützt zu beschreiben. Somit können Parametervariationen zur Verbesserung der Formstabilität am virtuellen Bauteilentwurf erarbeitet und bewertet werden, ohne Anfertigung von Presswerkzeugen oder der Durchführung von Versuchsreihen. Zudem können Lagenholzprodukte hierdurch deutlich besser spezifisch auf die spätere Anwendungssituation (z.B. Bauteil mit rein optischer Funktion / tragender Funktion) angepasst werden. So ist durch die angedachte Weiterentwicklung virtueller Methoden zur Charakterisierung der Bauteileigenschaften auch eine deutlich verbesserte Bewertung des Bauteilherstellungsprozesses (Umformprozess) möglich. Dies schafft die Voraussetzung, klassische Trail-and-Error Verfahren während der Werkzeugauslegung zu substituieren und eine deutlich effizientere Produktentwicklung und -herstellung geformter Lagenholzerzeugnisse zu gewährleisten. | Dr. Matthias Liensdorf Tel.: +49 368131266 info@liedesign.de LieDesign GbR Meininger Str. 152 98529 Suhl | FPNR | ||
| 01.04.2024 | 31.03.2026 | 2222HV039X | Verbesserung der Verleimbarkeit von Faserstoffen aus Buchen- und Eichenholz sowie von recycelten Fasern aus gebrauchten Holzwerkstoffen - Akronym: GluFibra | In Deutschland werden für die Herstellung von mitteldichten Faserplatten (MDF) und hochdichten Faserplatten (HDF) wegen ihrer fasermorphologischen und chemischen Eigenschaften überwiegend Nadelhölzer der Kiefer und Fichte eingesetzt. Infolge des naturnahen Waldumbaus werden zukünftig die Mengen an Nadelhölzern abnehmen und das Laubholzaufkommen zunehmen. Es ist deshalb das Gesamtziel des Forschungsvorhabens, Möglichkeiten einer zukünftig vermehrten Nutzung alternativer Rohstoffe zum Nadelholz für die Faserplattenindustrie aufzuzeigen. Vorrangig geht es um die Verwendung von Buchen- und Eichenindustrieholz sowie recycelter Fasern aus gebrauchten Faserplatten (MDF/HDF). Dieses Rohstoffpotenzial wird bislang in Deutschland aufgrund prozesstechnischer Nachteile, höherer Prozesskosten sowie teilweise verminderter Produkteigenschaften wenig bis gar nicht für die Herstellung von MDF und HDF genutzt. | Dr. Thomas Schneider Tel.: +49 551 39-29754 tschnei5@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. Molekulare Holzbiotechnologie und Technische Mykologie Büsgenweg 2 37077 Göttingen | FPNR | ||
| 01.04.2024 | 30.11.2024 | 2222HV044X | Evaluierung, Entwicklung und technische Umsetzung bionischer Oberflächenstrukturierungen auf holzbasierten Werkstoffen zur druck-, form- und kraftschlüssigen Fügung/Verbindung von Bauteilen - Akronym: Holzklett | Effiziente Holzwerkstoffe wie Konstruktionsvollholz sind Grundvoraussetzung für die ökologische Wende am Bau und für ein Wachstum im Holzbau. Die Entwicklungen des Holzbaus, der Holzwerkstofftechnik und der Möbelindustrie sind somit hinsichtlich der gegenwärtigen Verbindungs- und Fügetechnik eng mit der großtechnischen Herstellung und Anwendung hocheffektiver Klebstoffe auf Basis fossiler Rohstoffe verbunden. In Anbetracht dessen liegt die übergeordnete Motivation des Vorhabens darin, dem Trend eines anhaltenden/zunehmenden Klebstoffeinsatzes in der Holzindustrie entgegenzuwirken. Im Rahmen der Machbarkeitsstudie werden zwei Lösungsansätze sowie deren technische Realisierungsmöglichkeit bezüglich einer druck-, form- und kraftschlüssigen Verbindungsstruktur ohne den Einsatz von Klebstoff verfolgt. Der erste Lösungsansatz bezieht sich auf die Ableitung einer Verbindungs- und Fügetechnik aus der holzbe- und -verarbeitenden Industrie nach dem Prinzip einer Keilzinken-/Klettverbindung. Der zweite Lösungsansatz beruht auf der Ableitung einer Verbindungs- und Fügetechnik nach dem Prinzip der Bionik in Form einer Pilzkopf-/Klettverbindung. Im Zuge beider Lösungsansätze stellt die Übertragung der Wirkungsprinzipien sowie die Auslegung, Erzeugung und Skalierung der entsprechenden Oberflächenstrukturierungen auf die Makro- und Mikroebene von holzbasierten Werkstoffen den wesentlichen Forschungs- und Entwicklungsaufwand dar, um zielführende Verbindungsstrukturen zu erzeugen. Der Schwerpunkt liegt darauf ausgerichtet in der Entwicklung einer geeigneten Technologie (Lasertechnik) zur Realisierung der Lösungsansätze sowie in der Prüfung und Bewertung der erzeugten Verbindungs- und Oberflächenstrukturen auf Tauglichkeit und Funktionalität. Derartig erzeugte Verbindungsstrukturen führen zu nachhaltigen, sortenreinen und recyclebaren Produkten, welche neue Anwendungsgebiete im Bereich des Möbel-, Messe- und Holzbaus erschließen lassen. | Prof. Torsten Leps Tel.: +49 8031 805 2337 torsten.leps@th-rosenheim.de Technische Hochschule Rosenheim - Zentrum für Forschung, Entwicklung und Transfer Hochschulstr. 1 83024 Rosenheim | FPNR | ||
| 01.07.2023 | 30.06.2026 | 2222MT001A | Verbundvorhaben: Veredelung von Nassgrünland-Biomasse zu Plattformchemikalien, Verpackungen, Faserguss und Papier; Teilvorhaben 1: Koordination, Wissenstransfer, Öffentlichkeitsarbeit & Ökologische und Ökonomische Bewertung - Akronym: EDELNASS | EDELNASS fokussiert auf die stoffliche Verwertung von Aufwüchsen von wiedervernässten Moor-Grünland, welches heterogen in der Artenzusammensetzung ist und oft Bewirtschaftungseinschränkungen unterliegt (z.B. Erntezeitpunkt). Biomasse und ihre Standortparameter von 5 Moorstandorten in ganz Deutschland werden analysiert und hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit in 2 Verwertungsverfahren untersucht, getestet und bewertet: (i) Umwandlung in Bioraffinerien zu den biobasierten, hochwertigen Basischemikalien HMF und Furfural und der Optimierung der Verfahren an der Universität Hohenheim. Ebenso wird Lignin als weiteres Produkt hergestellt. Das HMF kann zur Herstellung des recyclebaren, biobasierten Hochleistungskunststoff PEF weiterverarbeitet werden, woraus die Hochschule Albstadt-Sigmaringen nachhaltige Verpackungslösungen entwickelt, (ii) Das Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie stellt zusammen mit seinen Partnern Faserstoffe aus der Biomasse her und verarbeiten diese weiter zu Papieren und Fasergussformteilen. Kopplungspotentiale von Stoffströmen der Rohstofffraktionen zwischen den Verfahren untersucht, indem Zwischen- und Nebenprodukte der Verfahren in die jeweils anderen Prozesse eingespeist werden. Ziel der Untersuchungen ist es, neue Wertschöpfungsketten auf der Grundlage von Nasswiesen-Bewirtschaftung zu entwickeln, die eine produktive Nutzung von Nassgrünland mit dem Erreichen von Naturschutz- und Klimaschutzzielen verbindet. Für eine zukünftige Honorierung von Ökosystemdienstleistungen vernässter Moore werden Datengrundlagen erstellt: CO2-Bilanz der Verfahren und möglicher Produkte (inkl. bodenbürtiger Emissionen), Entwicklung von Artenvielfalt und Wasserqualität. Die Kosten von der Rohstoffbereitstellung bis zum Endprodukt werden analysiert, um geeignete Betriebsmodelle für die einzelnen Verfahren abzuleiten und beispielhaft in Moorregionen zu projektieren. | Prof. Dr. Gerald Jurasinski Tel.: +49 3834 420-4177 gerald.jurasinski@uni-greifswald.de Universität Greifswald - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Fachbereich Biologie - Institut für Botanik und Landschaftsökologie - Arbeitsgruppe Moorkunde & Paläoökologie Soldmannstr. 15 17489 Greifswald | FPNR | ||
| 01.07.2023 | 30.06.2026 | 2222MT001B | Verbundvorhaben: Veredelung von Nassgrünland-Biomasse zu Plattformchemikalien, Verpackungen, Faserguss und Papier; Teilvorhaben 2: Entwicklung und exemplarische Realisierung von Verfahren zur Gewinnung und Aufbereitung von Faserrohstoffen für den Einsatz im Sektor Pulp & Paper - Akronym: EDELNASS | EDELNASS fokussiert auf die stoffliche Verwertung von Aufwüchsen von wiedervernässten Moor-Grünland, welches heterogen in der Artenzusammensetzung ist und oft Bewirtschaftungseinschränkungen unterliegt (z.B. Erntezeitpunkt). Biomasse und ihre Standortparameter von 5 Moorstandorten in ganz Deutschland werden analysiert und hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit in 2 Verwertungsverfahren untersucht, getestet und bewertet: (i) Umwandlung in Bioraffinerien zu den biobasierten, hochwertigen Basischemikalien HMF und Furfural und der Optimierung der Verfahren an der Universität Hohenheim. Ebenso wird Lignin als weiteres Produkt hergestellt. Das HMF kann zur Herstellung des recyclebaren, biobasierten Hochleistungskunststoff PEF weiterverarbeitet werden, woraus die Hochschule Albstadt-Sigmaringen nachhaltige Verpackungslösungen entwickelt, (ii) Das Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie stellt zusammen mit seinen Partnern Faserstoffe aus der Biomasse her und verarbeiten diese weiter zu Papieren und Fasergussformteilen. Kopplungspotentiale von Stoffströmen der Rohstofffraktionen zwischen den Verfahren untersucht, indem Zwischen- und Nebenprodukte der Verfahren in die jeweils anderen Prozesse eingespeist werden. Ziel der Untersuchungen ist es, neue Wertschöpfungsketten auf der Grundlage von Nasswiesen-Bewirtschaftung zu entwickeln, die eine produktive Nutzung von Nassgrünland mit dem Erreichen von Naturschutz- und Klimaschutzzielen verbindet. Für eine zukünftige Honorierung von Ökosystemdienstleistungen vernässter Moore werden Datengrundlagen erstellt: CO2-Bilanz der Verfahren und möglicher Produkte (inkl. bodenbürtiger Emissionen), Entwicklung von Artenvielfalt und Wasserqualität. Die Kosten von der Rohstoffbereitstellung bis zum Endprodukt werden analysiert, um geeignete Betriebsmodelle für die einzelnen Verfahren abzuleiten und beispielhaft in Moorregionen zu projektieren. | Dr. Hans-Jörg Gusovius Tel.: +49 331 5699-316 hjgusovius@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | FPNR | ||
| 01.07.2023 | 30.06.2026 | 2222MT001C | Verbundvorhaben: Veredelung von Nassgrünland-Biomasse zu Plattformchemikalien, Verpackungen, Faserguss und Papier; Teilvorhaben 3: Plattformchemikalien aus Nasswiesenbiomasse - Akronym: EDELNASS | EDELNASS fokussiert auf die stoffliche Verwertung von Aufwüchsen von wiedervernässten Moor-Grünland, welches heterogen in der Artenzusammensetzung ist und oft Bewirtschaftungseinschränkungen unterliegt (z.B. Erntezeitpunkt). Biomasse und ihre Standortparameter von 5 Moorstandorten in ganz Deutschland werden analysiert und hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit in 2 Verwertungsverfahren untersucht, getestet und bewertet: (i) Umwandlung in Bioraffinerien zu den biobasierten, hochwertigen Basischemikalien HMF und Furfural und der Optimierung der Verfahren an der Universität Hohenheim. Ebenso wird Lignin als weiteres Produkt hergestellt. Das HMF kann zur Herstellung des recyclebaren, biobasierten Hochleistungskunststoff PEF weiterverarbeitet werden, woraus die Hochschule Albstadt-Sigmaringen nachhaltige Verpackungslösungen entwickelt, (ii) Das Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie stellt zusammen mit seinen Partnern Faserstoffe aus der Biomasse her und verarbeiten diese weiter zu Papieren und Fasergussformteilen. Kopplungspotentiale von Stoffströmen der Rohstofffraktionen zwischen den Verfahren untersucht, indem Zwischen- und Nebenprodukte der Verfahren in die jeweils anderen Prozesse eingespeist werden. Ziel der Untersuchungen ist es, neue Wertschöpfungsketten auf der Grundlage von Nasswiesen-Bewirtschaftung zu entwickeln, die eine produktive Nutzung von Nassgrünland mit dem Erreichen von Naturschutz- und Klimaschutzzielen verbindet. Für eine zukünftige Honorierung von Ökosystemdienstleistungen vernässter Moore werden Datengrundlagen erstellt: CO2-Bilanz der Verfahren und möglicher Produkte (inkl. bodenbürtiger Emissionen), Entwicklung von Artenvielfalt und Wasserqualität. Die Kosten von der Rohstoffbereitstellung bis zum Endprodukt werden analysiert, um geeignete Betriebsmodelle für die einzelnen Verfahren abzuleiten und beispielhaft in Moorregionen zu projektieren. | Prof. Dr. Andrea Kruse Tel.: +49 711 459-24701 andrea_kruse@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Fakultät Agrarwissenschaften - Institut für Agrartechnik (440) - FG Konversionstechnologie und Systembewertung nachwachsender Rohstoffe (440f) Garbenstr. 9 70599 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.07.2023 | 30.06.2026 | 2222MT001D | Verbundvorhaben: Veredelung von Nassgrünland-Biomasse zu Plattformchemikalien, Verpackungen, Faserguss und Papier; Teilvorhaben 4: PEF-Verpackungen - Akronym: EDELNASS | EDELNASS fokussiert auf die stoffliche Verwertung von Aufwüchsen von wiedervernässten Moor-Grünland, welches heterogen in der Artenzusammensetzung ist und oft Bewirtschaftungseinschränkungen unterliegt (z.B. Erntezeitpunkt). Biomasse und ihre Standortparameter von 5 Moorstandorten in ganz Deutschland werden analysiert und hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit in 2 Verwertungsverfahren untersucht, getestet und bewertet: (i) Umwandlung in Bioraffinerien zu den biobasierten, hochwertigen Basischemikalien HMF und Furfural und der Optimierung der Verfahren an der Universität Hohenheim. Ebenso wird Lignin als weiteres Produkt hergestellt. Das HMF kann zur Herstellung des recyclebaren, biobasierten Hochleistungskunststoff PEF weiterverarbeitet werden, woraus die Hochschule Albstadt-Sigmaringen nachhaltige Verpackungslösungen entwickelt, (ii) Das Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie stellt zusammen mit seinen Partnern Faserstoffe aus der Biomasse her und verarbeiten diese weiter zu Papieren und Fasergussformteilen. Kopplungspotentiale von Stoffströmen der Rohstofffraktionen zwischen den Verfahren untersucht, indem Zwischen- und Nebenprodukte der Verfahren in die jeweils anderen Prozesse eingespeist werden. Ziel der Untersuchungen ist es, neue Wertschöpfungsketten auf der Grundlage von Nasswiesen-Bewirtschaftung zu entwickeln, die eine produktive Nutzung von Nassgrünland mit dem Erreichen von Naturschutz- und Klimaschutzzielen verbindet. Für eine zukünftige Honorierung von Ökosystemdienstleistungen vernässter Moore werden Datengrundlagen erstellt: CO2-Bilanz der Verfahren und möglicher Produkte (inkl. bodenbürtiger Emissionen), Entwicklung von Artenvielfalt und Wasserqualität. Die Kosten von der Rohstoffbereitstellung bis zum Endprodukt werden analysiert, um geeignete Betriebsmodelle für die einzelnen Verfahren abzuleiten und beispielhaft in Moorregionen zu projektieren. | Prof. Dr. Markus Schmid Tel.: +49 7571 732-8402 schmid@hs-albsig.de Hochschule Albstadt-Sigmaringen - Fakultät Life Sciences - Sustainable Packaging Institute SPI Anton-Guenther-Str. 51 72488 Sigmaringen | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2032 | 2222MT002A | Verbundvorhaben: Klima- und naturschutzorientierte Nassbewirtschaftung von Moorböden mit innovativer Aufwuchsverwertung im Landkreis Osterholz; Teilvorhaben 1: Koordination und Wissenstransfer, Flächenbewirtschaftung, agronomische Erfassung und ökonomische Auswertungen - Akronym: LivingLabTeufelsmoor | Ziel des Vorhabens ist die Etablierung einer angepassten Nutzung wiedervernässter Moorflächen auf einem praxisrelevanten Maßstab (bis zu 200 ha) und die Einrichtung einer innovativen, wirtschaftlich tragfähigen Wertschöpfungskette für die erzeugte Biomasse aus Nassbewirtschaftung im niedersächsischen Teufelsmoor. Im Rahmen eines transdisziplinär und iterativ arbeitenden Living Labs sollen im Projektverlauf weitere Paludikulturflächen ausgewählt und eingerichtet werden. Ebenso sollen unter Einbindung politischer, wirtschaftlicher, wissenschaftlicher, ökologischer und sozialer Akteure Möglichkeiten der Aufwuchserzeugung, -verarbeitung und -vermarktung erprobt und regionale Verarbeitungs- und Vermarktungswege aufgebaut werden. Wissenschaftlich begleitet wird das Vorhaben durch agrarökonomische, naturschutzfachliche und sozioökonomische Untersuchungen sowie Messungen von Treibhausgasemissionen und Wasserqualität. Die LWK Niedersachsen koordiniert das transdisziplinäre Verbundprojekt. Unter Anwendung eines Living Lab Kooperationsansatzes werden lokale Partner, Praxispartner und weitere Akteure in die Etablierung einer Nasswiesenbewirtschaftung und die Umsetzung einer innovativen, wirtschaftlich tragfähigen Wertschöpfungskette zur Verwertung der Biomasse eingebunden. Zudem begleitet die LWK die Flächenbewirtschaftung, erfasst agronomische Daten und führt eine betriebswirtschaftliche Auswertung zur Optimierung der Flächenbewirtschaftung durch. | Dr. Sarah Witte Tel.: +49 441 801-419 sarah.witte@lwk-niedersachsen.de Landwirtschaftskammer Niedersachsen Mars-la-Tour-Str. 1-13 26121 Oldenburg | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2032 | 2222MT002B | Verbundvorhaben: Klima- und naturschutzorientierte Nassbewirtschaftung von Moorböden mit innovativer Aufwuchsverwertung im Landkreis Osterholz; Teilvorhaben 2: Treibhausgasaustausch, Hydrologie, Bodeneigenschaften und Nährstoffrückhalt - Akronym: LivinLabTeufelsmoor | Ziel des Vorhabens ist die Etablierung einer angepassten Nutzung wiedervernässter Moorflächen auf einem praxisrelevanten Maßstab (bis zu 200 ha) und die Einrichtung einer innovativen, wirtschaftlich tragfähigen Wertschöpfungskette für die erzeugte Biomasse aus Nassbewirtschaftung im niedersächsischen Teufelsmoor. Im Rahmen eines transdisziplinär und iterativ arbeitenden Living Labs sollen im Projektverlauf weitere Paludikulturflächen ausgewählt und eingerichtet werden. Ebenso sollen unter Einbindung politischer, wirtschaftlicher, wissenschaftlicher, ökologischer und sozialer Akteure Möglichkeiten der Aufwuchserzeugung, -verarbeitung und -vermarktung erprobt und regionale Verarbeitungs- und Vermarktungswege aufgebaut werden. Wissenschaftlich begleitet wird das Vorhaben durch agrarökonomische, naturschutzfachliche und sozioökonomische Untersuchungen sowie Messungen von Treibhausgasemissionen und Wasserqualität. Im Rahmen des Teilvorhabens des Thünen-Instituts wird die Treibhausgasbilanz von zwei Nasswiesenpaludikulturen und einer Referenzfläche über 9 Jahre quantifiziert sowie der Nährstoffaustrag einer Nasswiesenpaludikultur mit dem einer Referenzfläche verglichen. Daneben wird ein hydrologisches Monitoring sowohl für die schon vernässten und beernteten Flächen als auch weiterer im Projektverlauf hinzukommender Paludikulturen aufgebaut sowie Geländehöhenänderungen und Bodeneigenschaften untersucht. Die Ergebnisse der Treibhausgas-Messungen werden mit Hilfe von Daten zu Moorwasserständen, Geländehöhen und Vegetation auf die gesamte Projektfläche und ggf. weitere nasse Moorböden im Landkreis Osterholz skaliert. Daneben werden anhand von GIS-Analysen Potenziale für eine Wasserstandsanhebung mit anschließender Nutzung als Paludikultur unter Berücksichtigung standortkundlicher, naturschutzfachlicher und ökonomischer Rahmenbedingungen für den gesamten Landkreis abgeschätzt und die Ergebnisse als Diskussionsgrundlage dem Living Lab Prozess zu Verfügung gestellt. | Dr. Bärbel Tiemeyer Tel.: +49 531 596 2644 baerbel.tiemeyer@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrarklimaschutz Bundesallee 65 38116 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2032 | 2222MT002C | Verbundvorhaben: Klima- und naturschutzorientierte Nassbewirtschaftung von Moorböden mit innovativer Aufwuchsverwertung im Landkreis Osterholz; Teilvorhaben 3: Flächenbewirtschaftung und Wasserstandanhebung, ökologische Untersuchungen - Akronym: LivingLabTeufelsmoor | Ziel des Vorhabens ist die Etablierung einer angepassten Nutzung wiedervernässter Moorflächen auf einem praxisrelevanten Maßstab (bis zu 200 ha) und die Einrichtung einer innovativen, wirtschaftlich tragfähigen Wertschöpfungskette für die erzeugte Biomasse aus Nassbewirtschaftung im niedersächsischen Teufelsmoor. Im Rahmen eines transdisziplinär und iterativ arbeitenden Living Labs sollen im Projektverlauf weitere Paludikulturflächen ausgewählt und eingerichtet werden. Ebenso sollen unter Einbindung politischer, wirtschaftlicher, wissenschaftlicher, ökologischer und sozialer Akteure Möglichkeiten der Aufwuchserzeugung, -verarbeitung und -vermarktung erprobt und regionale Verarbeitungs- und Vermarktungswege aufgebaut werden. Wissenschaftlich begleitet wird das Vorhaben durch agrarökonomische, naturschutzfachliche und sozioökonomische Untersuchungen sowie Messungen von Treibhausgasemissionen und Wasserqualität. Der LK Osterholz (LK OHZ) ist hierbei im AP 2 und AP 5 tätig. Im AP 2 ist der LK Osterholz bei der Flächenauswahl innerhalb von Schutzgebieten sowie der dort durchzuführenden Wasserstandsanhebung eingebunden. Zudem wird seitens des LK OHZ die naturschutzfachlichen Rahmenbedingungen mitentwickelt und auf dessen Einhaltung geachtet (vgl. Vorhabenbeschreibung). Im AP 5 ist der LK Osterholz verantwortlich für die Durchführung ökologischer Begleituntersuchungen (Flora u. Fauna). Dazu gehören die Ausschreibung, Vergabe, Auswertung und Koordination der Erfassungen zu Flora und Fauna. Der LK OHZ achtet hierbei zudem auf die Berücksichtigung naturschutzfachlicher und -rechtlicher Erfordernisse und erstellt einen Praxisleitfaden. | Oliver Giesecke Tel.: +49 4791 930-3041 oliver.giesecke@landkreis-osterholz.de Landkreis Osterholz - Planungs- und Naturschutzamt - Sachgebiet Natura 2000 / Naturschutzgroßprojekt Hammeniederung Am Osterholze 2a 27711 Osterholz-Scharmbeck | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2032 | 2222MT002D | Verbundvorhaben: Klima- und naturschutzorientierte Nassbewirtschaftung von Moorböden mit innovativer Aufwuchsverwertung im Landkreis Osterholz; Teilvorhaben 4: Verwertung und Vermarktung - Akronym: LivingLabTeufelsmoor | Ziel des Vorhabens ist die Etablierung einer angepassten Nutzung wiedervernässter Moorflächen auf einem praxisrelevanten Maßstab (bis zu 200 ha) und die Einrichtung einer innovativen, wirtschaftlich tragfähigen Wertschöpfungskette für die erzeugte Biomasse aus Nassbewirtschaftung im niedersächsischen Teufelsmoor. Im Rahmen eines transdisziplinär und iterativ arbeitenden Living Labs sollen im Projektverlauf weitere Paludikulturflächen ausgewählt und eingerichtet werden. Ebenso sollen unter Einbindung politischer, wirtschaftlicher, wissenschaftlicher, ökologischer und sozialer Akteure Möglichkeiten der Aufwuchserzeugung, -verarbeitung und -vermarktung erprobt und regionale Verarbeitungs- und Vermarktungswege aufgebaut werden. Wissenschaftlich begleitet wird das Vorhaben durch agrarökonomische, naturschutzfachliche und sozioökonomische Untersuchungen sowie Messungen von Treibhausgasemissionen und Wasserqualität. Die wesentlichen Arbeitsschwerpunkte des Niedersächsischen Landvolk Kreisverband Osterholz e.V. sind die Entwicklung marktfähiger Produkte aus Nasswiesenpaludikultur. | M. Eng. Frank Havemeyer Tel.: +49 4791 9424-12 f.havemeyer@landvolk-osterholz.de Niedersächsisches Landvolk Kreisverband Osterholz e. V. Bördestr. 19 27711 Osterholz-Scharmbeck | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2032 | 2222MT002E | Verbundvorhaben: Klima- und naturschutzorientierte Nassbewirtschaftung von Moorböden mit innovativer Aufwuchsverwertung im Landkreis Osterholz; Teilvorhaben 5: Flächenauswahl und Wasserstandsanhebung - Akronym: LivingLabTeufelsmoor | Ziel des Vorhabens ist die Etablierung einer angepassten Nutzung wiedervernässter Moorflächen auf einem praxisrelevanten Maßstab (bis zu 200 ha) und die Einrichtung einer innovativen, wirtschaftlich tragfähigen Wertschöpfungskette für die erzeugte Biomasse aus Nassbewirtschaftung im niedersächsischen Teufelsmoor. Im Rahmen eines transdisziplinär und iterativ arbeitenden Living Labs sollen im Projektverlauf weitere Paludikulturflächen ausgewählt und eingerichtet werden. Ebenso sollen unter Einbindung politischer, wirtschaftlicher, wissenschaftlicher, ökologischer und sozialer Akteure Möglichkeiten der Aufwuchserzeugung, -verarbeitung und -vermarktung erprobt und regionale Verarbeitungs- und Vermarktungswege aufgebaut werden. Wissenschaftlich begleitet wird das Vorhaben durch agrarökonomische, naturschutzfachliche und sozioökonomische Untersuchungen sowie Messungen von Treibhausgasemissionen und Wasserqualität. Im Teilvorhaben 5 werden geeignete Flächen für die Wasserstandsanhebung und Einrichtung von Paludikultur in einem iterativen Prozess mit den regionalen Stakeholder im Rahmen eines Living Lab diskutiert und ausgewählt. Um die Entscheidungen der Flächenauswahl fundiert treffen zu können, fließen neben den Ergebnissen der Untersuchungen des TV 2 auch hydrologische Vorplanungen und externe Gutachten in den Prozess ein, die über Unteraufträge erarbeitet werden. Auf der ausgewählten Fläche erfolgt durch TV 5 die Umsetzung der Wasserstandsanhebung und Einrichtung einer Paludikultur. | Jan Peters Tel.: +49 38348354217 jan.peters@succow-stiftung.de Michael Succow Stiftung Ellernholzstr. 1-3 17489 Greifswald | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2032 | 2222MT002F | Verbundvorhaben: Klima- und naturschutzorientierte Nassbewirtschaftung von Moorböden mit innovativer Aufwuchsverwertung im Landkreis Osterholz; Teilvorhaben 6: Entwicklung von Prozessketten und stofflichen Produkten regionaler Paludikulturen - Akronym: LivingLabTeufelsmoor | Ziel des Vorhabens ist die Etablierung einer angepassten Nutzung wiedervernässter Moorflächen auf einem praxisrelevanten Maßstab (bis zu 200 ha) und die Einrichtung einer innovativen, wirtschaftlich tragfähigen Wertschöpfungskette für die erzeugte Biomasse aus Nassbewirtschaftung im niedersächsischen Teufelsmoor. Im Rahmen eines transdisziplinär und iterativ arbeitenden Living Labs sollen im Projektverlauf weitere Paludikulturflächen ausgewählt und eingerichtet werden. Ebenso sollen unter Einbindung politischer, wirtschaftlicher, wissenschaftlicher, ökologischer und sozialer Akteure Möglichkeiten der Aufwuchserzeugung, -verarbeitung und -vermarktung erprobt und regionale Verarbeitungs- und Vermarktungswege aufgebaut werden. Wissenschaftlich begleitet wird das Vorhaben durch agrarökonomische, naturschutzfachliche und sozioökonomische Untersuchungen sowie Messungen von Treibhausgasemissionen und Wasserqualität. Im Teilvorhaben werden auf Basis der zu ermittelnden Rohstoffeigenschaften stoffliche Verarbeitungspfade entwickelt. Es werden produktspezifische Demonstratoren gefertigt, Produkteigenschaften ermittelt und optimiert. | Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ Tel.: +49 351 46338101 andre.wagenfuehr@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Bereich Ingenieurwissenschaften - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Naturstofftechnik - Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik Marschnerstr. 39 01307 Dresden | FPNR | ||
| 01.09.2023 | 31.12.2032 | 2222MT005A | Verbundvorhaben: Bewirtschaftung und Biomasseverwertung von nassen Niedermooren in Brandenburg; Teilvorhaben 1: Koordination, Technik und Verfahren für die Bewirtschaftung, Biomasseverwertung, ökonomische Bewertung - Akronym: WetNetBB | In Brandenburg kommen ausgedehnte Niedermoorflächen mit einer großen standörtlichen Vielfalt vor, die jedoch nahezu flächendeckend entwässert sind und fortschreitender Degradierung unterliegen. Es gibt Vorarbeiten zur Wiedervernässung in mehreren moorreichen Regionen des Landes, langjährige Forschungsaktivitäten zur stofflichen und energetischen Biomasseverwertung und Interesse von verarbeitenden Unternehmen. Das Vorhaben WetNetBB soll als Katalysator für eine großflächige Transformation zu einer nachhaltigen Moornutzung fungieren, indem es diese Entwicklungen aufnimmt und zusammenführt, auf typischen Standorten moorerhaltende Wasserstände realisiert, Verfahren für die Flächenbewirtschaftung und Biomassenutzung exemplarisch umsetzt und demonstriert und damit über die Projektflächen und -gebiete hinaus ausstrahlt. Gesamtziel des Vorhabens ist die Schaffung eines Verbundes von Modell- und Demonstrationsvorhaben für die Nutzung nasser Niedermoore mit repräsentativen Moorflächen, Biomasseverwertungspfaden und relevanten Akteuren in Brandenburg. Die Gebietskulisse bildet standörtliche Bedingungen wie hydrogenetische Moortypen, Trophiestufen, Wasserregimetypen und Vegetation sowie betriebliche Voraussetzungen für die Biomasseverwertung in repräsentativer Weise ab und umfasst die moorreichen Regionen Rhinluch/Havelland, Mittlere Havel, Uckertal/Randowbruch und Spreewald. Im Ergebnis des Vorhabens WetNetBB sollen die einzigartigen möglichen Synergien von Mooren für Klima-, Boden-, Wasser- und Biodiversitätsschutz und regionale Wertschöpfung exemplarisch demonstriert und damit Akzeptanz und Interesse für eine nachhaltige Moornutzung in den ausgewählten Regionen und darüber hinaus aufgebaut sein. | Prof. Dr. Annette Prochnow Tel.: +49 331 5699-210 aprochnow@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | FPNR | ||
| 01.09.2023 | 31.12.2032 | 2222MT005B | Verbundvorhaben: Bewirtschaftung und Biomasseverwertung von nassen Niedermooren in Brandenburg; Teilvorhaben 2: Flächenmanagement - Akronym: WetNetBB | Das Vorhaben WetNetBB soll als Katalysator für eine großflächige Transformation zu einer nachhaltigen Moornutzung fungieren. Gesamtziel des Vorhabens ist die Schaffung eines Verbundes von Modell- und Demonstrationsvorhaben für die Nutzung nasser Niedermoore mit repräsentativen Moorflächen, Biomasseverwertungspfaden und relevanten Akteuren in Brandenburg. Das Vorhaben WetBetBB gliedert sich in die Module (1) Flächenmanagement, (2) Biomasseverwertung, (3) Transfer und Öffentlichkeitsarbeit und (4) Wissenschaftliche Begleitung. Die Gebietskulisse bildet standörtliche Bedingungen in repräsentativer Weise ab und umfasst die moorreichen Regionen Rhinluch/Havelland, Mittlere Havel, Uckertal/Randowbruch und Spreewald. Dieses Vorhaben ist für Modul 1 zuständig. Dort werden mit den landwirtschaftlichen Betrieben Demonstrationsflächen zur Wiedervernässung vorbereitet, eingerichtet und betreut, aktive Maßnahmen zur Erhöhung der Biodiversität getestet, angepasste Standardtechnik und Spezialtechnik erprobt und übertragbare Konzepte und Handlungsempfehlungen abgeleitet. Dies beinhaltet die Teilprojekte (1a) Flächenvorbereitung, (1b) Flächeneinrichtung und Flächenbetreuung, (1c) Methoden zur Erhöhung der Biodiversität und (1d) Technik und -verfahren für die Flächenbewirtschaftung. Auch in Modul 2 und 4 hat dieses Vorhaben Arbeitsanteile. In Modul 2 werden mit verarbeitenden Unternehmen Verfahren für die stoffliche und energetische Nutzung im Praxismaßstab demonstriert und am Markt eingeführt. Schwerpunkte für dieses Vorhaben liegen in den Teilprojekten (2a) Rahmenbedingungen und standortspezifische Lösungen, (2b) Rohstoffbereitstellung und Logistik, sowie (2e) Geschäftsmodelle und Übertragbarkeit. In Modul 4 werden auf mehreren Intensitätsstufen die kurz-, mittel- und langfristigen Auswirkungen auf die Umwelt, auf die Ökonomie und auf Indikatoren der Akteursebene ermittelt und bewertet. Der Fokus liegt im Teilprojekt (4a) Hydrologie mit Standort- und Gebietshydrologie. | Dr. Lukas Landgraf Tel.: +4933201442512 lukas.landgraf@lfu.brandenburg.de Landesamt für Umwelt Brandenburg Seeburger Chaussee 2 14476 Potsdam | FPNR | ||
| 01.09.2023 | 31.12.2032 | 2222MT005C | Verbundvorhaben: Bewirtschaftung und Biomasseverwertung von nassen Niedermooren in Brandenburg; Teilvorhaben 3: Wissenstransfer und Öffentlichkeitsarbeit, Biodiversitätsmonitoring - Akronym: WetNetBB | In Brandenburg kommen ausgedehnte Niedermoorflächen mit einer großen standörtlichen Vielfalt vor, die nahezu flächendeckend entwässert sind und fortschreitender Degradierung unterliegen. Es gibt Vorarbeiten zur Wiedervernässung in mehreren moorreichen Regionen, langjährige Forschungsaktivitäten zur stofflichen und energetischen Biomasseverwertung. Das Vorhaben WetNetBB soll als Katalysator für eine großflächige Transformation zu einer nachhaltigen Moornutzung fungieren, indem es diese Entwicklungen aufnimmt und zusammenführt, auf typischen Standorten moorerhaltende Wasserstände realisiert, Verfahren für die Flächenbewirtschaftung und Biomasseverwertung als Modell- und Demonstrations-vorhaben exemplarisch umsetzt. Im Ergebnis soll Akzeptanz für eine nachhaltige Moornutzung in den ausgewählten Regionen und darüber hinaus aufgebaut werden. Die HNEE verantwortet dabei den Wissenstransfer und die Öffentlichkeitsarbeit, sowie das Biodiversitätsmonitoring i.R.d. wissenschaftlichen Begleitung. Das Modul Öffentlich-keitsarbeit und Wissenstransfer steuert den der Wissenstransfer nach innen und außen. Kern bildet die Schaffung eines Innovationsforums für nasse Moornutzung, das alle interessierten Stakeholder langfristig miteinander vernetzt und in verschiedenen Formaten Gelegenheitsräume für den Wissenstransfer auf Augenhöhe schafft. Daneben steht die Kommunikation mit der allgemeinen Öffentlichkeit sowie der Politik und Verwaltung im Fokus. Das Biodiversitätsmonitoring wird standörtliche Veränderungen, deren Auswirkungen auf die Vegetation im Zuge der Wiedervernässung und Bewirtschaftung erfassen und die Standortgerechtigkeit und Nachhaltigkeit der Nutzung mit Blick auf eine stabile Biomasseproduktion bewerten, sowie die Wirkungen der Nutzungsumstellung auf die Biodiversität der Flächen mit Blick auf die Lebensraumeignung, den Biotopverbund und das Landschaftsbild einschl. deren Beeinflussung durch eine Anpassung der Bewirt-schaftungsvorgänge erfassen und bewerten. | Prof. Dr. Inga Schleip Tel.: +49 3334 657-417 inga.schleip@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich Landschaftsnutzung und Naturschutz Schicklerstr. 5 16225 Eberswalde | FPNR | ||
| 01.09.2023 | 31.12.2032 | 2222MT005D | Verbundvorhaben: Bewirtschaftung und Biomasseverwertung von nassen Niedermooren in Brandenburg; Teilvorhaben 4: Wissenschaftliche Begleitung: Hydrologie, Ableitung von Bioindikatoren und Sozioökonomie - Akronym: WetNetBB | Das Teilvorhaben (TV) 4 "Wissenschaftliche Begleitung: Hydrologie, Ableitung von Bioindikatoren und Sozioökonomie" ist Teil des MuD-Vorhaben WetNetBB. TV4 umfasst die Aktivitäten in Modul 4 zur wissenschaftlichen Begleitung in den Arbeitspakten standorthydrologische Untersuchungen (AP 4.1a), Treibhausgase inklusive Bioindikatorenentwicklung (AP 4.3a, b, c) und sozioökonomische Untersuchungen (AP4.5a,b). Darüber hinaus koordiniert und kommuniziert TV4 die gesamten Begleitforschungsaktivitäten die Modul 4 realisiert, was zusätzlich betriebsökonomische Untersuchungen des Partners ATB (AP4.4) und Biodiversitäts- und Bodenuntersuchungen seitens des Partners HNEE (AP4.2) einschließt. Die beantragten AP 4.1 und 4.3. werden an den Intensivmessflächen realisiert um über 10 Jahre verfolgen zu können, wie sich Wiedervernässung und veränderte Biomassenutzung auf die ökologischen Prozesse und Eigenschaften, d.h. Treibhausgas-Flüsse und –Bilanzen und die Biodiversität auswirken. Die erhobenen Daten werden in Abstimmung mit dem zentral koordinierenden Projekt PaludiZentrale zur Verfügung gestellt, um am Aufbau einer nationalen Datenbank zur Wiedervernässung von Grünland und Moorsystemen mitzuwirken. Neben der etablierten Erfassung von THG-Flüssen soll auch ein Bodenmikrobiom- und Vegetation-basiertes Bioindikatorsystem entwickelt werden, dass eine Treibhausgas-Vorhersage auf Jahresbasis erlauben soll, um zukünftig effizient und kostengünstig Wiedervernässungsvorhaben begleiten zu können. Das beantragte AP 4.5. wird mittels sozialer Netzwerksanalysen Akteurskonstellationen (z.B. LandbesitzerInnen, Betriebe) und deren Veränderungen im Hinblick auf Verhalten und Akzeptanz untersuchen und so einen wichtigen Beitrag zur Realisierung der praktischen Umsetzung und der gesellschaftlichen Mitwirkung leisten. | Prof. Dr. Steffen Kolb Tel.: +49 33432 82 326 steffen.kolb@zalf.de Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Eberswalder Str. 84 15374 Müncheberg | FPNR | ||
| 01.09.2023 | 31.12.2032 | 2222MT005E | Verbundvorhaben: Bewirtschaftung und Biomasseverwertung von nassen Niedermooren in Brandenburg; Teilvorhaben 5: Wissenschaftliche Begleitung: THG-Messungen mittels Eddy-Kovarianz-Methode - Akronym: WetNetBB | Das Verbundvorhaben WetNetBB soll als Katalysator für eine großflächige Transformation zu einer nachhaltigen Moornutzung fungieren, indem es auf typischen Standorten moorerhaltende Wasserstände realisiert, Verfahren für die Flächenbewirtschaftung und Biomassenutzung exemplarisch umsetzt und demonstriert und damit über die Projektflächen und -gebiete hinaus ausstrahlt. Gesamtziel des Vorhabens ist die Schaffung eines Verbundes von Modell- und Demonstrationsvorhaben für die Nutzung nasser Niedermoore mit repräsentativen Moorflächen, Biomasseverwertungspfaden und relevanten Akteuren in Brandenburg. WetBetBB gliedert sich in die Module (1) Flächenmanagement, (2) Biomasseverwertung, (3) Transfer und Öffentlichkeitsarbeit und (4) Wissenschaftliche Begleitung. Die Gebietskulisse bildet standörtliche Bedingungen wie hydrogenetische Moortypen, Trophiestufen, Wasserregimetypen und Vegetation sowie betriebliche Voraussetzungen für die Biomasseverwertung in repräsentativer Weise ab und umfasst die moorreichen Regionen Rhinluch/Havelland, Mittlere Havel, Uckertal/Randowbruch und Spreewald. Das Teilvorhaben "THG-Messungen mittels Eddy-Kovarianz-Methode" im Modul "Wissenschaftliche Begleitung" etabliert ein kontinuierliches Monitoring der CO2- und CH4-Flüsse mittels Eddy-Kovarianz und quantifiziert die kurz-, mittel- und langfristigen Auswirkungen der umgesetzten Maßnahmen auf die Treibhausgasbilanzen. Es untersucht darüberhinaus die Einflussfaktoren auf die Emissionen der einzelnen Gase, leitet Optimierungspotenziale ab und stellt vollständig qualitätskontrollierte und lückengefüllte Datensätze zur Verfügung. | Prof. Dr. Torsten Sachs Tel.: +493312881423 torsten.sachs@gfz-potsdam.de Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ Telegrafenberg 14473 Potsdam | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2032 | 2222MT006A | Verbundvorhaben: Nachhaltige Erzeugung und Verwertung von Rohrkolben auf Niedermoorstandorten in Niedersachsen; Teilvorhaben 1: Koordination, Regionalkonzepte, Anbauflächen, Öffentlichkeitsarbeit und Wissenstransfer - Akronym: RoNNi | Ziel des Vorhabens "Nachhaltige Erzeugung und Verwertung von Rohrkolben auf Niedermoorstandorten in Niedersachsen (RoNNi)" ist die Transformation der Bewirtschaftung von entwässerten, landwirtschaftlich genutzten Niedermoorböden hin zu einer klimaschonenden, moorbodenkonservierenden Nassbewirtschaftung durch den Anbau von Rohrkolben. Hierzu soll in zwei Modellregionen mit unterschiedlicher landw. Struktur (Emsland / Cuxhaven) die großflächige, qualitätsoptimierte Erzeugung von Rohrkolben (Typha angustifolia / T. latifolia) und die Verwertung der Biomasse als Baustoff und als Gartenbausubstrat (Torfersatz) entwickelt, demonstriert und für die Vermarktung vorbereitet werden. Regionalkonzepte sollen die großflächige Umstellung der Bewirtschaftungsweise hin zu einer torferhaltenden, nassen Nutzung befördern und demonstrieren. Hierbei gilt es die Chancen aber auch Risiken und Grenzen der Nassflächenbewirtschaftung aufzuzeigen. Die Erstellung eines gebietsbezogenen Wassermanagements und die Ermittlung der regionalen Flächenpotentiale sind hierbei wichtige Bausteine. Zur Ermittlung von praxisrelevanten Verfahrensdaten und zur Demonstration erfolgt die Anlage und Betreuung von zwei Typha-Poldern (je > 5 ha) und deren Monitoring. Durch die nutzungsspezifische Erprobung von Ernteverfahren und Lagerungstests wird der Aufbau von Produktketten unterstützt. Eine großflächige Flächenvernässung setzt einen kontinuierlichen und intensiven Dialog mit vielfältigen Betroffenengruppen voraus. Die Einrichtung von zwei regionalen Akteursnetzwerken zur Erarbeitung gemeinsamer Lösungen für die Nassbewirtschaftung und Förderung der Akzeptanz des Typha-Anbaus erfolgt unter Beteiligung aller relevanten Stakeholder und der Bevölkerung. Wissenstransfer und Öffentlichkeitsarbeit begleiten den Prozess. Die Gesamtkoordination sorgt für ein optimales Zusammenspiel der Arbeitspakete. Das neunjährige Vorhaben (3 Projektphasen) beginnt 2023. | Dr. Marie-Luise Rottmann-Meyer Tel.: +49 5951 9893-0 info@3-n.info 3N-Kompetenzzentrum Niedersachsen Netzwerk Nachwachsende Rohstoffe und Bioökonomie e.V. Kompaniestr. 1 49757 Werlte | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2032 | 2222MT006B | Verbundvorhaben: Nachhaltige Erzeugung und Verwertung von Rohrkolben auf Niedermoorstandorten in Niedersachsen; Teilvorhaben 2: Biodiversitätsuntersuchungen - Akronym: RoNNi | Ziel des Vorhabens ist die Transformation der Bewirtschaftung von entwässerten, landwirtschaftlich genutzten Niedermoorböden hin zu einer klimaschonenden, moorbodenkonservierenden Nassbewirtschaftung durch den Anbau von Rohrkolben. Hierzu soll in zwei Modellregionen mit unterschiedlicher landw. Struktur (Emsland/ Cuxhaven) die großflächige, qualitätsoptimierte Erzeugung von Rohrkolben (T. angustifolia/T. latifolia) und die Verwertung der Biomasse als Baustoff und als Gartenbausubstrat (Torfersatz) entwickelt, demonstriert und für die Vermarktung vorbereitet werden. Die Biodiversität der Typha-Produktionsflächen wird durch ein Monitoring mehrerer Organismengruppen (Gefäßpflanzen, Libellen sowie gegebenenfalls bei Verfügbarkeit von Hilfskräften ergänzend Vögel, Heuschrecken und Amphibien) erfasst und bewertet. Zudem werden dieselben Organismengruppen in naturnahen Rohrkolben-Röhrichten untersucht. Darüber hinaus wird die Vegetationsentwicklung innerhalb der Produktionsflächen untersucht, um Wachstum und Vitalität der Thypha-Bestände im Zusammenspiel mit anderen Röhrichten zu beobachten. Aus der vergleichenden Analyse der Biodiversität der Typha-Produktionsflächen mit naturnahen Rohrkolben-Röhrichten und der detaillierten Analyse der Vegetationsentwicklung, werden Vorschläge zur Pflege und Entwicklung der Paludikultur erarbeitet, die eine hohe Produktivität bei gleichzeig hoher Biodiversität ermöglichen sollen. | Prof. Dr. Dirk Albach Tel.: +49 441 798 3339 dirk.albach@uni-oldenburg.de Carl von Ossietzky Universität Oldenburg - Fakultät V - Mathematik und Naturwissenschaften - Institut für Biologie und Umweltwissenschaften (IBU) Ammerländer Heerstr. 114 - 118 26129 Oldenburg | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2032 | 2222MT006C | Verbundvorhaben: Nachhaltige Erzeugung und Verwertung von Rohrkolben auf Niedermoorstandorten in Niedersachsen; Teilvorhaben 3: Ökonomie und Sozioökonomie - Akronym: RoNNi | Ziel des Vorhabens ist die Transformation der Bewirtschaftung von entwässerten, landwirtschaftlich genutzten Niedermoorböden hin zu einer klimaschonenden, moorbodenkonservierenden Nassbewirtschaftung durch den Anbau von Rohrkolben. Hierzu soll in zwei Modellregionen mit unterschiedlicher landw. Struktur (Emsland/ Cuxhaven) die großflächige, qualitätsoptimierte Erzeugung von Rohrkolben (T. angustifolia/T. latifolia) und die Verwertung der Biomasse als Baustoff und als Gartenbausubstrat (Torfersatz) entwickelt, demonstriert und für die Vermarktung vorbereitet werden. AP 5.3 (Ökonomie): Im Rahmen des Arbeitspaketes "Ökonomie" sollen sowohl die Prozesskosten der beiden zu untersuchenden Verwertungslinien von Typha (Torfersatzstoffe und Dämmmaterialien) untersucht werden als auch die Mehrzahlungsbereitschaft der potenziellen Abnehmer für die jeweiligen aus Typha erzeugten Produkte ("Klimakompost" und Baustoffe) ermittelt werden. AP 5.4 (Sozio-Ökonomie): Der kommerzielle Anbau von Typha und anderen Paludikulturen und die damit einhergehende Wiedervernässung von drainierten Moorflächen haben wirtschaftliche Folgen für die involvierten Akteure und – bei großflächigem Anbau – Auswirkungen auf das Erscheinungsbild der Landschaft. Im Arbeitspaket "Sozioökonomie" sollen die Präferenzen der regionalen Akteure (insbesondere Landwirt*innen, Bürger*innen) für die Transformation zu einer nassen Moornutzung mit Paludikulturen untersucht werden. Die Analysen erfolgen in einem ex ante-Kontext, d.h. bevor eine großflächige Nutzungsänderung in einer moorreichen Region vorgenommen wird. | Prof. Dr. Uwe Latacz-Lohmann Tel.: +49 431 880-4400 ulatacz@ae.uni-kiel.de Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Agrar- und Ernährungswissenschaftliche Fakultät - Institut für Agrarökonomie - Abteilung Landwirtschaftliche Betriebslehre und Produktionsökonomie Wilhelm Seelig Platz 6 24118 Kiel | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2032 | 2222MT006D | Verbundvorhaben: Nachhaltige Erzeugung und Verwertung von Rohrkolben auf Niedermoorstandorten in Niedersachsen; Teilvorhaben 4: Entwicklung, Prüfung und Herstellung sowie Materialeigenschaften Typha-basierter Bauprodukte - Akronym: RoNNi | Ziel des Vorhabens ist die Transformation der Bewirtschaftung von entwässerten, landwirtschaftlich genutzten Niedermoorböden hin zu einer klimaschonenden, moorbodenkonservierenden Nassbewirtschaftung durch den Anbau von Rohrkolben. Hierzu soll in zwei Modellregionen mit unterschiedlicher landw. Struktur (Emsland/ Cuxhaven) die großflächige, qualitätsoptimierte Erzeugung von Rohrkolben (T. angustifolia/T. latifolia) und die Verwertung der Biomasse als Baustoff und als Gartenbausubstrat (Torfersatz) entwickelt, demonstriert und für die Vermarktung vorbereitet werden. Das Teilvorhaben 4 beinhaltet alle Tätigkeiten, die den Baustoff Magnesitgebundenes Typhaboard betreffen. Ein wesentlicher Teil ist dabei der Aufbau einer rationell arbeitenden Anlage, bei der über ein spezielles Förderband die mit Bindemittel beaufschlagten Partikel einer kontinuierlichen Verdichtung zugeführt und dabei das Plattenmaterial zur schnellen Aushärtung mit Heißdampf durchströmt wird. Das WKI wird bei der Entwicklung neuartiger Bauprodukte unterstützt, bei denen Typhapartikel geschäumt werden, Typhapartikelschaum als Bindemittel eingesetzt wird und ein Typha-/Holzschaum-Sandwich hergestellt wird. Typha Technik unterstützt dabei im Unterauftrag des IBP den Aufbau einer Demonstrationsanlage und die Weiterentwicklung von Produkten aus Typha. Zur Kontrolle der Eignung des Produktes dieser Anlage und der neu entwickelten Baustoffe dienen die hygrothermischen Materialkennwertbestimmungen sowie die rechnerische Überprüfung der Funktionstauglichkeit für verschiedene Anwendungsbereiche. | Prof. Dr.-Ing. Martin Krus Tel.: +49 8024 643 258 martin.krus@ibp.fraunhofer.de Fraunhofer Gesellschaft e.V. Institut für Bauphysik Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2032 | 2222MT006E | Verbundvorhaben: Nachhaltige Erzeugung und Verwertung von Rohrkolben auf Niedermoorstandorten in Niedersachsen; Teilvorhaben 5: Wissenschaftliche Begleitung zur Verwertung von Typha als Torfersatzstoff für Kultursubstrate im industriellen Maßstab - Akronym: RoNNi | Ziel des Vorhabens ist die Transformation der Bewirtschaftung von entwässerten, landwirtschaftlich genutzten Niedermoorböden hin zu einer klimaschonenden, moorbodenkonservierenden Nassbewirtschaftung durch den Anbau von Rohrkolben. Hierzu soll in zwei Modellregionen mit unterschiedlicher landwirtschaftlicher Struktur (Emsland/ Cuxhaven) die großflächige, qualitätsoptimierte Erzeugung von Rohrkolben (T. angustifolia/T. latifolia) und die Verwertung der Biomasse als Baustoff und als Gartenbausubstrat (Torfersatz) entwickelt, demonstriert und für die Vermarktung vorbereitet werden. Das Teilprojekt "Gartenbausubstrate" wird gemeinsam von der Hochschule Osnabrück und dem Unternehmen Klasmann-Deilmann durchgeführt. Ziel dieses Teilprojekts ist es, zu ermitteln, wie sich Rohrkolben (Typha) als Torfersatzstoff für Kultursubstrate im industriellen Maßstab verwerten und im Hobby- und Erwerbsgartenbau einsetzen lässt. Neben der Entwicklung von Verwertungsmöglichkeiten von Typha wird der Fokus auf die Wirtschaftlichkeitsanalyse gelegt. Diese umfasst die Ermittlung und Bewertung des Marktpotenzials für Typha im Gartenbausektor und stellt darüber hinaus die Konkurrenzfähigkeit mit bereits existierenden alternativen Ausgangsstoffen dar. Zur Evaluierung der Eignung von Typha als Substratbestandteil sollen die beiden Typha-Arten T. angustifolia und T. latifolia in Abhängigkeit von Pflanzstandort, Anbaubedingungen und Erntezeitpunkt betrachtet werden. Da sich erfahrungsmäßig keine reinen Typha-Bestände entwickeln, sollen zusätzlich auch Mischungen mit einem Anteil an typischer Begleitvegetation untersucht werden. Zur Verbesserung der Substrateigenschaften werden die Materialien einer geeigneten Aufbereitung unterzogen. Die hierzu in vorausgehenden Forschungsprojekten im Modellmaßstab gewonnenen Erkenntnisse sollen in Rahmen des hier beantragten Vorhabens bis zur Entwicklung industriell implementierbarer Technologien und marktreifer Produkte vorangetrieben werden. | Prof. Dr. Diemo Daum Tel.: +49 541 969-5030 d.daum@hs-osnabrueck.de Hochschule Osnabrück - Fakultät Agrarwissenschaften und Landschaftsarchitektur Oldenburger Landstr. 24 49090 Osnabrück | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2032 | 2222MT006F | Verbundvorhaben: Nachhaltige Erzeugung und Verwertung von Rohrkolben auf Niedermoorstandorten in Niedersachsen; Teilvorhaben 6: Verwertung und Vermarktung, Modell- und Demonstrationsobjekte, Weiterbildung - Akronym: RoNNi | Ziel des Vorhabens ist die Transformation der Bewirtschaftung von entwässerten, landwirtschaftlich genutzten Niedermoorböden hin zu einer klimaschonenden, moorbodenkonservierenden Nassbewirtschaftung durch den Anbau von Rohrkolben. Hierzu soll in zwei Modellregionen mit unterschiedlicher landw. Struktur (Emsland/ Cuxhaven) die großflächige, qualitätsoptimierte Erzeugung von Rohrkolben (T. angustifolia/T. latifolia) und die Verwertung der Biomasse als Baustoff und als Gartenbausubstrat (Torfersatz) entwickelt, demonstriert und für die Vermarktung vorbereitet werden. Schwerpunkt der Tätigkeiten am Institut für Materialprüfung der Jade Hochschule liegt in der Koordination der Arbeitsgruppen mit baustofflichem Hintergrund. Zudem werden Laboruntersuchungen und Planungs- und messtechnische Erfassungen von bauphysikalischen Daten an drei Demonstrationsobjekten erfasst und bewertet. Mit den Partnern werden die Daten ausgewertet und für eine Zulassung als Bauprodukt bewertet und ggf. ergänzt. | Prof. Dr.-Ing. Heinrich Wigger Tel.: +49 441 7708-3216 heinrich.wigger@jade-hs.de Jade Hochschule Wilhelmshaven/Oldenburg/Elsfleth - Standort Oldenburg - Fachbereich Bauwesen, Geoinformation und Gesundheitstechnologie - Institut für Materialprüfung Ofener Str. 16-19 26121 Oldenburg | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2032 | 2222MT006G | Verbundvorhaben: Nachhaltige Erzeugung und Verwertung von Rohrkolben auf Niedermoorstandorten in Niedersachsen; Teilvorhaben 7: Flächenbetreuung und begleitende wissenschaftliche Untersuchungen - Akronym: RoNNi | Ziel des Vorhabens "Nachhaltige Erzeugung und Verwertung von Rohrkolben auf Niedermoorstandorten in Niedersachsen (RoNNi)" ist die Transformation der Bewirtschaftung von entwässerten, landwirtschaftlich genutzten Niedermoorböden hin zu einer klimaschonenden, moorbodenkonservierenden Nassbewirtschaftung durch den Anbau von Rohrkolben. Hierzu soll in zwei Modellregionen mit unterschiedlicher landw. Struktur (Emsland/ Cuxhaven) die großflächige, qualitätsoptimierte Erzeugung von Rohrkolben (T. angustifolia/T. latifolia) und die Verwertung der Biomasse als Baustoff und als Gartenbausubstrat (Torfersatz) entwickelt, demonstriert und für die Vermarktung vorbereitet werden. Zur Ermittlung von praxisrelevanten Verfahrensdaten erfolgt die Anlage von zwei Poldern (je > 5 ha). Durch die Wiedervernässung werden die Treibhausgas-Emissionen aus der Landwirtschaft deutlich reduziert. Im Zuge des Anbaus werden Daten zur Treibhausgasminderung, Biodiversität, Wasserreinigungsfähigkeit und zu Erntemengen durch ein wissenschaftliches Monitoring erhoben. Die Einrichtung von zwei regionalen Akteursnetzwerken zur Erarbeitung gemeinsamer Lösungen für die Nassbewirtschaftung der Niedermoorregionen und Förderung der Akzeptanz des Typha-Anbaus erfolgt unter Beteiligung aller relevanten Stakeholder und der Bevölkerung. Die ökologischen, hydrologischen wie auch die ökonomischen und sozioökonomischen Effekte werden erstmals für die Regionen wissenschaftlich im Rahmen eines Regionalkonzeptes ermittelt und bewertet. Für die Bauprodukte werden baurechtliche Grundlagen und Ökobilanzierungen bereitgestellt. An drei Demonstrationsobjekten werden Typha-Produkte verwendet und untersucht. Die Etablierung von Verwertungslinien im Verbund mit Unternehmen und Forschungspartnern umfasst auch die Aufbereitung von Torfersatzstoffen im Praxismaßstab. Wissenstransfer und Öffentlichkeitsarbeit begleiten den Prozess. Das neunjährige Vorhaben (3 Projektphasen) beginnt 2023. | Dr. Maren Langhof Tel.: +49 531 596-2335 maren.langhof@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde Bundesallee 58 38116 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2032 | 2222MT006H | Verbundvorhaben: Nachhaltige Erzeugung und Verwertung von Rohrkolben auf Niedermoorstandorten in Niedersachsen; Teilvorhaben 8: Typha-basierte Pflanzsubstrate in der Praxis - Akronym: RoNNi | Ziel des Vorhabens ist die Transformation der Bewirtschaftung von entwässerten, landwirtschaftlich genutzten Niedermoorböden hin zu einer klimaschonenden, moorbodenkonservierenden Nassbewirtschaftung durch den Anbau von Rohrkolben. Hierzu soll in zwei Modellregionen mit unterschiedlicher landwirtschaftlicher Struktur (Emsland/ Cuxhaven) die großflächige, qualitätsoptimierte Erzeugung von Rohrkolben (T. angustifolia/T. latifolia) und die Verwertung der Biomasse als Baustoff und als Gartenbausubstrat (Torfersatz) entwickelt, demonstriert und für die Vermarktung vorbereitet werden. Das Teilprojekt "Gartenbausubstrate" wird gemeinsam von der Hochschule Osnabrück und dem Unternehmen Klasmann-Deilmann durchgeführt. Ziel dieses Teilprojekts ist es, zu ermitteln, wie sich Rohrkolben (Typha) als Torfersatzstoff für Kultursubstrate im industriellen Maßstab verwerten und im Hobby- und Erwerbsgartenbau einsetzen lässt. Neben der Entwicklung von Verwertungsmöglichkeiten von Typha wird der Fokus auf die Wirtschaftlichkeitsanalyse gelegt. Diese umfasst die Ermittlung und Bewertung des Marktpotenzials für Typha im Gartenbausektor und stellt darüber hinaus die Konkurrenzfähigkeit mit bereits existierenden alternativen Ausgangsstoffen dar. Zur Evaluierung der Eignung von Typha als Substratbestandteil sollen die beiden Typha-Arten T. angustifolia und T. latifolia in Abhängigkeit von Pflanzstandort, Anbaubedingungen und Erntezeitpunkt betrachtet werden. Da sich erfahrungsmäßig keine reinen Typha-Bestände entwickeln, sollen zusätzlich auch Mischungen mit einem Anteil an typischer Begleitvegetation untersucht werden. Zur Verbesserung der Substrateigenschaften werden die Materialien einer geeigneten Aufbereitung unterzogen. Die hierzu in vorausgehenden Forschungsprojekten im Modellmaßstab gewonnenen Erkenntnisse sollen in Rahmen des hier beantragten Vorhabens bis zur Entwicklung industriell implementierbarer Technologien und marktreifer Produkte vorangetrieben werden. | Dr. Bernd Dreyer Tel.: +49 5937 31 288 bernd.dreyer@klasmann-deilmann.com Klasmann-Deilmann GmbH Georg-Klasmann-Str. 2-10 49744 Geeste | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2032 | 2222MT006I | Verbundvorhaben: Nachhaltige Erzeugung und Verwertung von Rohrkolben auf Niedermoorstandorten in Niedersachsen; Teilvorhaben 9: Entwicklung Regionalkonzepte, Anbauflächen LK Cuxhaven - Akronym: RoNNi | Ziel des Vorhabens ist die Transformation der Bewirtschaftung von entwässerten, landwirtschaftlich genutzten Niedermoorböden hin zu einer klimaschonenden, moorbodenkonservierenden Nassbewirtschaftung durch den Anbau von Rohrkolben. Hierzu soll in zwei Modellregionen mit unterschiedlicher landw. Struktur (Emsland/ Cuxhaven) die großflächige, qualitätsoptimierte Erzeugung von Rohrkolben (T. angustifolia/T. latifolia) und die Verwertung der Biomasse als Baustoff und als Gartenbausubstrat (Torfersatz) entwickelt, demonstriert und für die Vermarktung vorbereitet werden. In dem Teilprojekt 10 soll für eine Fläche im Landkreis Cuxhaven ein Regionalkonzept entwickelt werden sowie auf einer Fläche bis zu 10 ha ein Polder gebaut und mit Rohrkolben bepflanzt werden. | Kerstin Norda Tel.: +494721 66-2340 k.norda@landkreis-cuxhaven.de Naturschutzstiftung des Landkreises Cuxhaven Vincent-Lübeck-Str. 2 27474 Cuxhaven | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2032 | 2222MT006J | Verbundvorhaben: Nachhaltige Erzeugung und Verwertung von Rohrkolben auf Niedermoorstandorten in Niedersachsen; Teilvorhaben 10: Unterstützung beim Anlegen der Polder, Betreuung der hergestellten Rohrkolbenflächen und begleitende Öffentlichkeitsarbeit - Akronym: RoNNi | Ziel des Vorhabens ist die Transformation der Bewirtschaftung von entwässerten, landwirtschaftlich genutzten Niedermoorböden hin zu einer klimaschonenden, moorbodenkonservierenden Nassbewirtschaftung durch den Anbau von Rohrkolben. Hierzu soll in zwei Modellregionen mit unterschiedlicher landw. Struktur (Emsland/ Cuxhaven) die großflächige, qualitätsoptimierte Erzeugung von Rohrkolben (T. angustifolia/T. latifolia) und die Verwertung der Biomasse als Baustoff und als Gartenbausubstrat (Torfersatz) entwickelt, demonstriert und für die Vermarktung vorbereitet werden. Schwerpunkt der Tätigkeit der Stadt Geestland ist die Unterstützung beim Anlegen der Polder, Betreuung der hergestellten Rohrkolbenflächen und begleitende Öffentlichkeitsarbeit. Außerdem wird sich die Stadt so frühzeitig wie möglich an der Entwicklung der Produktketten beteiligen mit dem Ziel, die für die Zukunft notwendige, dauerhafte Verwertung und Vermarktung des Materials zu erreichen. | Heiko Ullrich Tel.: +49 4743 937-2410 heiko.ullrich@geestland.eu Stadt Geestland Sieverner Str. 10 27607 Geestland | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2032 | 2222MT006K | Verbundvorhaben: Nachhaltige Erzeugung und Verwertung von Rohrkolben auf Niedermoorstandorten in Niedersachsen; Teilvorhaben 11: Ökobilanzierung und baurechtliche Aspekte - Akronym: RoNNi | Ziel des Vorhabens ist die Transformation der Bewirtschaftung von entwässerten, landwirtschaftlich genutzten Niedermoorböden hin zu einer klimaschonenden, moorbodenkonservierenden Nassbewirtschaftung durch den Anbau von Rohrkolben. Hierzu soll in zwei Modellregionen mit unterschiedlicher landw. Struktur (Emsland/ Cuxhaven) die großflächige, qualitätsoptimierte Erzeugung von Rohrkolben (T. angustifolia/T. latifolia) und die Verwertung der Biomasse als Baustoff und als Gartenbausubstrat (Torfersatz) entwickelt, demonstriert und für die Vermarktung vorbereitet werden. Schwerpunkt der Tätigkeit an der TH-OWL ist die systematische Erarbeitung von Datengrundlagen für die Entwicklung von Muster-UPD’s für das gesamte Spektrum der in diesem Projekt zu entwickelnden Bauprodukte unter Einbeziehung des Rückgewinnungspotentials der verwendeten Baustoffe. Darüber hinaus sollen die baurechtlichen Anforderungen der zu entwickelnden Baustoffe geklärt werden. | Prof. Dipl-.Ing. Jens-Uwe Schulz Tel.: +495231769-6862 jens-uwe.schulz@th-owl.de Technische Hochschule Ostwestfalen-Lippe - Fachbereich 1 - Detmolder Schule für Architektur und Innenarchitektur - Institut für Designstrategien (IDS) Emilienstr. 45 32756 Detmold | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2032 | 2222MT006L | Verbundvorhaben: Nachhaltige Erzeugung und Verwertung von Rohrkolben auf Niedermoorstandorten in Niedersachsen; Teilvorhaben 12: Wissenschaftliche Begleituntersuchungen auf den Anbauflächen: Erfassung von Treibhausgasaustausch und Wasserhaushalt - Akronym: RoNNi | Ziel des Vorhabens ist die Transformation der Bewirtschaftung von entwässerten, landwirtschaftlich genutzten Niedermoorböden hin zu einer klimaschonenden, moorbodenkonservierenden Nassbewirtschaftung durch den Anbau von Rohrkolben. Hierzu soll in zwei Modellregionen mit unterschiedlicher landwirtschaftlicher Struktur (Emsland und Cuxhaven) die großflächige, qualitätsoptimierte Erzeugung von Rohrkolben (Typha angustifolia und Typha latifolia) und die Verwertung der Biomasse als Baustoff und als Gartenbausubstrat (Torfersatz) entwickelt, demonstriert und für die Vermarktung vorbereitet werden. Das Teilvorhaben des Thünen-Instituts befasst sich mit dem Treibhausgasaustausch und dem Wasserhaushalt der Paludikulturen sowie intensiv landwirtschaftlich genutzter Referenzstandorte. Dabei kommt für die Messung des Austauschs von Kohlendioxid (CO2) und Methan (CH4) der Paludikulturen die Eddy-Kovarianz-Methode zum Einsatz, während an den Referenzstandorten CO2 mittels Eddy-Kovarianz und CH4 sowie Lachgas manuell mit Hauben gemessen werden. Daneben werden Steuerfaktoren wie Wasserstände und Nährstoffgehalte des Torfs sowie Änderungen der Geländehöhen erfasst. Insbesondere die erstmalige Messung von CH4-Emissionen mit der Eddy-Kovarianz-Methode werden zum Verständnis des vieldiskutierten, aber bisher wenig untersuchten Emissionsverhaltens von Typha-Paludikulturen beitragen und die Quantifizierung der Emissionsminderung durch diese Paludikulturen ermöglichen. Die Erfassung der Wasserhaushaltsgrößen erfolgt über die Messung oberirdischer Komponenten sowie eine Modellierung des Grundwasserzustroms. Die entsprechenden Ergebnisse werden Erkenntnisse zum Wasserbedarf von Typha-Paludikulturen liefern sowie zur Berechnung von Ein- und Austrägen gelöster Stoffe (Nährstoffe, gelöster organischer Kohlenstoff) genutzt werden. | Dr.-Ing. Bärbel Tiemeyer Tel.: +49 531 596-2644 baerbel.tiemeyer@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrarklimaschutz Bundesallee 65 38116 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 31.12.2032 | 2222MT009A | Verbundvorhaben: Zentrale Koordination der Modell- und Demonstrationsvorhaben zum Moorbodenschutz inklusive der Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen aus Paludikultur; Teilvorhaben 1: Übergeordnete Koordination, Vernetzung und Beratung MuD-Vorhaben sowie Begleituntersuchungen - Akronym: PaludiZentrale | Die vom BMEL geförderten Modell- und Demonstrations (MuD)-Vorhaben zu "Moorbodenschutz inklusive der Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen aus Paludikultur" werden die großflächige Umstellung der Bewirtschaftung hin zu nasser Moornutzung vorbereiten und die Klimaschutzeffekte sowie weitere Ökosystemdienstleistungen von Paludikulturen demonstrieren. Das Projekt "PaludiZentrale" wird die Umsetzung der MuD-Vorhaben unterstützen sowie die Daten der wissenschaftlichen Begleituntersuchungen übergreifend auswerten. Ziele sind insbesondere die übergeordnete Koordination, Vernetzung und Beratung der MuD-Vorhaben ("PaludiNetz"), die Gewährleistung von Einheitlichkeit der erhobenen Daten, die Datensynthese, die Entwicklung von Handlungsempfehlungen für wirtschaftlich lohnende Paludikulturen und deren Verwertung in regionalen Wertschöpfungsketten sowie die Zusammenarbeit für den Wissenstransfer in die Praxis. Auch eine Integration der vom BMUV geförderten Pilotvorhaben zum Moorbodenschutz in das PaludiNetz ist geplant. Das Projekt "PaludiZentrale" ist in 11 Arbeitspakete gegliedert, die sowohl spezifische Bearbeitung von Fachthemen als auch Vernetzung innerhalb des Projekts, mit den Vorhaben und weiteren Externen erlauben. Sowohl die PaludiZentrale als auch die Gesamtheit der Vorhaben sind aufgrund des thematischen und des zeitlichen Umfangs von bisher nicht dagewesener Komplexität und Anspruch. Somit bietet sich eine einmalige Chance, zahlreiche offene Fragen zur Treibhausgasminderung durch Paludikulturen, zur Biodiversität, zu weiteren Ökosystemdienstleistungen sowie zu ökonomischen Fragestellungen nicht wie bisher im Parzellenmaßstab, sondern im Praxismaßstab zu klären. Die PaludiZentrale wird diesen Wissens- und Erfahrungsschatz bündeln und verbreiten, um die Umsetzung von Moorbodenschutz und -bewirtschaftung zu verbessern, zu skalieren und mehr Vorhabenträger zu befähigen, bis 2050 großflächig Moore wiederzuvernässen und damit die Klimaschutzziele Deutschlands einzuhalten | Dr.-Ing. Bärbel Tiemeyer Tel.: +49 531 596-2644 baerbel.tiemeyer@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrarklimaschutz Bundesallee 65 38116 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 31.12.2032 | 2222MT009B | Verbundvorhaben: Zentrale Koordination der Modell- und Demonstrationsvorhaben zum Moorbodenschutz inklusive der Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen aus Paludikultur; Teilvorhaben 2: Begleitendende ökonomische, ökologische und etablierungsrelevante Untersuchungen der MuD-Vorhaben - Akronym: PaludiZentrale | Die vom BMEL geförderderten Modell- und Demonstrations (MuD)-Vorhaben zu "Moorbodenschutz inklusive der Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen aus Paludikultur" werden die großflächige Umstellung der Bewirtschaftung hin zu nasser Moornutzung vorbereiten und die Klimaschutzeffekte sowie weitere Ökosystemdienstleistungen von Paludikulturen demonstrieren. Das Projekt "PaludiZentrale" wird die Umsetzung der MuD-Vorhaben unterstützen sowie die Daten der wissenschaftlichen Begleituntersuchungen übergreifend auswerten. Ziele sind insbesondere die übergeordnete Koordination, Vernetzung und Beratung der MuD-Vorhaben ("PaludiNetz"), die Gewährleistung von Einheitlichkeit der erhobenen Daten, die Datensynthese, die Entwicklung von Handlungsempfehlungen für wirtschaftlich lohnende Paludikulturen und deren Verwertung in regionalen Wertschöpfungsketten sowie die Zusammenarbeit für den Wissenstransfer in die Praxis. Auch eine Integration der vom BMUV geförderten Pilotvorhaben zum Moorbodenschutz in das PaludiNetz ist geplant. Das Projekt "PaludiZentrale" ist in 11 Arbeitspakete gegliedert, die sowohl spezifische Bearbeitung von Fachthemen als auch Vernetzung innerhalb des Projekts, mit den Vorhaben und weiteren Externen erlauben. Sowohl die PaludiZentrale als auch die Gesamtheit der Vorhaben sind aufgrund des thematischen und des zeitlichen Umfangs von bisher nicht dagewesener Komplexität und Anspruch. Somit bietet sich eine einmalige Chance, zahlreiche offene Fragen zur Treibhausgasminderung durch Paludikulturen, zur Biodiversität, zu weiteren Ökosystemdienstleistungen sowie zu ökonomischen Fragestellungen nicht wie bisher im Parzellenmaßstab, sondern im Praxismaßstab zu klären. Die PaludiZentrale wird diesen Wissens- und Erfahrungsschatz bündeln und verbreiten, um die Umsetzung von Moorbodenschutz und -bewirtschaftung zu verbessern, zu skalieren und mehr Vorhabenträger zu befähigen, bis 2050 großflächig Moore wiederzuvernässen und die Klimaschutzziele Deutschlands einzuhalten. | Dr. Franziska Tanneberger Tel.: +49 3834 420-4137 tanne@uni-greifswald.de Universität Greifswald - Institut für Botanik und Landschaftsökologie Soldmannstr. 15 17489 Greifswald | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 31.12.2032 | 2222MT009C | Verbundvorhaben: Zentrale Koordination der Modell- und Demonstrationsvorhaben zum Moorbodenschutz inklusive der Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen aus Paludikultur; Teilvorhaben 3: Kommunikation und Wissenstransfer in den Modell- und Demonstrationsvorhaben - Akronym: PaludiZentrale | Die vom BMEL geplanten Modell- und Demonstrations (MuD)-Vorhaben zu "Moorbodenschutz inklusive der Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen aus Paludikultur" werden die großflächige Umstellung der Bewirtschaftung hin zu torferhaltender, nasser Moornutzung vorbereiten und die Klimaschutzeffekte sowie weitere Ökosystemdienstleistungen von Paludikulturen demonstrieren. Das Projekt "PaludiZentrale" wird die Umsetzung der MuD-Vorhaben unterstützen sowie die Daten der wissenschaftlichen Begleituntersuchungen übergreifend auswerten. Ziele sind insbesondere die übergeordnete Koordination, Vernetzung und Beratung der MuD-Vorhaben ("PaludiNetz"), die Gewährleistung von Einheitlichkeit der erhobenen Daten, die Datensynthese, die Entwicklung von Handlungsempfehlungen für eine wirtschaftlich lohnende Paludikultur und deren Verwertung in regionalen Wertschöpfungsketten sowie die Zusammenarbeit für den Wissenstransfer in die Praxis. Das Projekt "PaludiZentrale" ist in 11 Arbeitspakete gegliedert, die sowohl spezifische Bearbeitung von Fachthemen als auch Vernetzung innerhalb des Projekts, mit den MuD-Vorhaben und weiteren Externen erlauben. Sowohl das hier beantragte Vorhaben "PaludiZentrale" als auch die Gesamtheit der MuD-Vorhaben sind aufgrund des thematischen und des zeitlichen Umfangs von bisher nicht dagewesener Komplexität und Anspruch. Somit bieten die Vorhaben eine einmalige Chance, zahlreiche offene Fragen zur Treibhausgasminderung durch Paludikulturen, zur Biodiversität, zu weiteren Ökosystemdienstleistungen sowie zu ökonomischen Fragestellungen nicht wie bisher im Parzellenmaßstab, sondern im Praxismaßstab zu klären. Die PaludiZentrale wird diesen Wissens- und Erfahrungsschatz bündeln und verbreiten, um die Umsetzung von Moorbodenschutz und -bewirtschaftung zu verbessern und zu skalieren und um mehr Vorhabenträger zu befähigen, bis 2050 großflächig Moore wiederzuvernässen und damit die Klimaschutzziele Deutschlands einzuhalten. | Sophie Hirschelmann Tel.: +49 3834 8354 220 sophie.hirschelmann@succow-stiftung.de Michael Succow Stiftung Ellernholzstr. 1-3 17489 Greifswald | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 31.12.2032 | 2222MT010A | Verbundvorhaben: Torfmoos-Paludikultur als nachhaltige landwirtschaftliche Nutzung von Hochmoorböden; Teilvorhaben 1: Feldtest bei optimalen hydrologischen Bedingungen sowie ökologische und ökonomische Untersuchungen, Treibhausgasbilanz, Wissenstransfer - Akronym: MOOSland | Der Anbau von Torfmoos-Biomasse in Paludikultur auf wiedervernässten Hochmooren und die Verwendung dieser als hervorragender Torfersatz können einen wichtigen Beitrag für die Erreichung der Klimaschutzziele leisten. Niedersachsen spielt hierbei eine herausragende Rolle, da es über 80% der Hochmoorflächen in Deutschland hat. Um eine großflächige Umsetzung und wahre Alternative für Landwirte zu erzielen sowie die Rohstofflieferung von nachwachsender Torfmoos-Biomasse in zertifizierter hoher Qualität für die Substratindustrie und den Gartenbau sicherzustellen, ist die Weiterführung, Ausweitung und Weiterentwicklung von vorhandenen Pilotflächen in 2 für Niedersachsen repräsentativen Moorregionen mit unterschiedlichen Standortverhältnissen als Modell- und Demonstrationsobjekte von zentraler Bedeutung. So ist auch die Übertragbarkeit von Projektergebnissen auf andere Regionen gegeben. In Verbindung mit wissenschaftlichen Begleituntersuchungen zu THG-Bilanzen, Biodiversität, Hydrologie, Nährstoffen, Ökonomie, soziokulturellen und agrarstrukturellen Forschungen zum landwirtschaftlichen Transformationsprozess hin zur Torfmoos-Paludikultur können grundlegende Erkenntnisse und ganzheitliche Lösungsstrategien für eine ökologisch, ökonomisch und sozial verträgliche, regionale Implementierung abgeleitet werden und diese erleichtern sowie entscheidende Impulse für eine klimaschutzorientierte Landwirtschaft über die Projektregionen hinaus gegeben werden. Die im Ergebnis des Projektes entwickelten zahlreichen Instrumente (Handbuch als Anleitung für die Umsetzung von Torfmoos-Paludikultur, Informationssystem zur Identifikation von potentiellen Paludikulturflächen, eine interaktive, partizipatorische Informations- und Vernetzungsplattform, Beratungen, praxisrelevante Bewertungsmethoden für das Torfmooswachstum etc.) werden es dem Landnutzer erleichtern, sich über Torfmoos-Paludikultur zu informieren und diese umzusetzen. | Dr. Greta Gaudig Tel.: +49 3834 420-4692 gaudig@uni-greifswald.de Universität Greifswald - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Fachbereich Biologie - Institut für Botanik und Landschaftsökologie - Arbeitsgruppe Moorkunde & Paläoökologie Soldmannstr. 15 17489 Greifswald | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 31.12.2032 | 2222MT010B | Verbundvorhaben: Torfmoos-Paludikultur als nachhaltige landwirtschaftliche Nutzung von Hochmoorböden; Teilvorhaben 2: Feldtest bei suboptimalen hydrologischen Bedingungen - Akronym: MOOSland | Der Anbau von Torfmoos-Biomasse in Paludikultur auf wiedervernässten Hochmooren und die Verwendung dieser als hervorragender Torfersatz können einen wichtigen Beitrag für die Erreichung der Klimaschutzziele leisten. Niedersachsen spielt hierbei eine herausragende Rolle, da es über 80% der Hochmoorflächen in Deutschland hat. Um eine großflächige Umsetzung und wahre Alternative für Landwirte zu erzielen sowie die Rohstofflieferung von nachwachsender Torfmoos-Biomasse in zertifizierter hoher Qualität für die Substratindustrie und den Gartenbau sicherzustellen, ist die Weiterführung, Ausweitung und Weiterentwicklung von vorhandenen Pilotflächen in 2 für Niedersachsen repräsentativen Moorregionen mit unterschiedlichen Standortverhältnissen als Modell- und Demonstrationsobjekte von zentraler Bedeutung. So ist auch die Übertragbarkeit von Projektergebnissen auf andere Regionen gegeben. In Verbindung mit wissenschaftlichen Begleituntersuchungen zu THG-Bilanzen, Biodiversität, Hydrologie, Nährstoffen, Ökonomie, soziokulturellen und agrarstrukturellen Forschungen zum landwirtschaftlichen Transformationsprozess hin zur Torfmoos-Paludikultur können grundlegende Erkenntnisse und ganzheitliche Lösungsstrategien für eine ökologisch, ökonomisch und sozial verträgliche, regionale Implementierung abgeleitet werden und diese erleichtern sowie entscheidende Impulse für eine klimaschutzorientierte Landwirtschaft über die Projektregionen hinaus gegeben werden. Die im Ergebnis des Projektes entwickelten zahlreichen Instrumente (Handbuch als Anleitung für die Umsetzung von Torfmoos-Paludikultur, Informationssystem zur Identifikation von potentiellen Paludikulturflächen, eine interaktive, partizipatorische Informations- und Vernetzungsplattform, Beratungen, praxisrelevante Bewertungsmethoden für das Torfmooswachstum etc.) werden es dem Landnutzer erleichtern, sich über Torfmoos-Paludikultur zu informieren und diese umzusetzen. | Jan Kanzelmeier Tel.: +49 5441 976-1460 jan.kanzelmeier@diepholz.de Stiftung Naturschutz im Landkreis Diepholz Niedersachsenstr. 2 49356 Diepholz | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 31.12.2032 | 2222MT010C | Verbundvorhaben: Torfmoos-Paludikultur als nachhaltige landwirtschaftliche Nutzung von Hochmoorböden; Teilvorhaben 3: Stakeholdermanagement und Transformationsprozess - Akronym: MOOSland | Der Anbau von Torfmoos-Biomasse in Paludikultur auf wiedervernässten Hochmooren und die Verwendung dieser als hervorragender Torfersatz können einen wichtigen Beitrag für die Erreichung der Klimaschutzziele leisten. Niedersachsen spielt hierbei eine herausragende Rolle, da es über 80% der Hochmoorflächen in Deutschland hat. Um eine großflächige Umsetzung und wahre Alternative für Landwirte zu erzielen sowie die Rohstofflieferung von nachwachsender Torfmoos-Biomasse in zertifizierter hoher Qualität für die Substratindustrie und den Gartenbau sicherzustellen, ist die Weiterführung, Ausweitung und Weiterentwicklung von vorhandenen Pilotflächen in 2 für Niedersachsen repräsentativen Moorregionen mit unterschiedlichen Standortverhältnissen als Modell- und Demonstrationsobjekte von zentraler Bedeutung. So ist auch die Übertragbarkeit von Projektergebnissen auf andere Regionen gegeben. In Verbindung mit wissenschaftlichen Begleituntersuchungen zu THG-Bilanzen, Biodiversität, Hydrologie, Nährstoffen, Ökonomie, soziokulturellen und agrarstrukturellen Forschungen zum landwirtschaftlichen Transformationsprozess hin zur Torfmoos-Paludikultur können grundlegende Erkenntnisse und ganzheitliche Lösungsstrategien für eine ökologisch, ökonomisch und sozial verträgliche, regionale Implementierung abgeleitet werden und diese erleichtern sowie entscheidende Impulse für eine klimaschutzorientierte Landwirtschaft über die Projektregionen hinaus gegeben werden. Die im Ergebnis des Projektes entwickelten zahlreichen Instrumente (Handbuch als Anleitung für die Umsetzung von Torfmoos-Paludikultur, Informationssystem zur Identifikation von potentiellen Paludikulturflächen, eine interaktive, partizipatorische Informations- und Vernetzungsplattform, Beratungen, praxisrelevante Bewertungsmethoden für das Torfmooswachstum etc.) werden es dem Landnutzer erleichtern, sich über Torfmoos-Paludikultur zu informieren und diese umzusetzen. | Dr. Laura Mae Jacquel Herzog Tel.: +49 541 969-3122 lauramaejacqueline.herzog@uni-osnabrueck.de Universität Osnabrück - Fachbereich 01 Kultur- und Sozialwissenschaften Seminarstr. 33 49074 Osnabrück | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 31.12.2032 | 2222MT010D | Verbundvorhaben: Torfmoos-Paludikultur als nachhaltige landwirtschaftliche Nutzung von Hochmoorböden; Teilvorhaben 4: Raum- und Agrarstruktur - Akronym: MOOSland | Der Anbau von Torfmoos-Biomasse in Paludikultur auf wiedervernässten Hochmooren und die Verwendung dieser als hervorragender Torfersatz können einen wichtigen Beitrag für die Erreichung der Klimaschutzziele leisten. Niedersachsen spielt hierbei eine herausragende Rolle, da es über 80% der Hochmoorflächen in Deutschland hat. Um eine großflächige Umsetzung und wahre Alternative für Landwirte zu erzielen sowie die Rohstofflieferung von nachwachsender Torfmoos-Biomasse in zertifizierter hoher Qualität für die Substratindustrie und den Gartenbau sicherzustellen, ist die Weiterführung, Ausweitung und Weiterentwicklung von vorhandenen Pilotflächen in 2 für Niedersachsen repräsentativen Moorregionen mit unterschiedlichen Standortverhältnissen als Modell- und Demonstrationsobjekte von zentraler Bedeutung. So ist auch die Übertragbarkeit von Projektergebnissen auf andere Regionen gegeben. In Verbindung mit wissenschaftlichen Begleituntersuchungen zu THG-Bilanzen, Biodiversität, Hydrologie, Nährstoffen, Ökonomie, soziokulturellen und agrarstrukturellen Forschungen zum landwirtschaftlichen Transformationsprozess hin zur Torfmoos-Paludikultur können grundlegende Erkenntnisse und ganzheitliche Lösungsstrategien für eine ökologisch, ökonomisch und sozial verträgliche, regionale Implementierung abgeleitet werden und diese erleichtern sowie entscheidende Impulse für eine klimaschutzorientierte Landwirtschaft über die Projektregionen hinaus gegeben werden. Die im Ergebnis des Projektes entwickelten zahlreichen Instrumente (Handbuch als Anleitung für die Umsetzung von Torfmoos-Paludikultur, Informationssystem zur Identifikation von potentiellen Paludikulturflächen, eine interaktive, partizipatorische Informations- und Vernetzungsplattform, Beratungen, praxisrelevante Bewertungsmethoden für das Torfmooswachstum etc.) werden es dem Landnutzer erleichtern, sich über Torfmoos-Paludikultur zu informieren und diese umzusetzen. | Prof. Dr. Karl Martin Born Tel.: +49 4441 15-241 karl-martin.born@uni-vechta.de Universität Vechta - Vechta Institute of Sustainability Transformation in Rural Areas (VISTRA) Driverstr. 22 49377 Vechta | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 31.12.2032 | 2222MT010E | Verbundvorhaben: Torfmoos-Paludikultur als nachhaltige landwirtschaftliche Nutzung von Hochmoorböden; Teilvorhaben 5: Entwicklung und Test von auf Torfmoos-Biomasse basierten Kultursubstraten - Akronym: MOOSland | Der Anbau von Torfmoos-Biomasse in Paludikultur auf wiedervernässten Hochmooren und die Verwendung dieser als hervorragender Torfersatz können einen wichtigen Beitrag für die Erreichung der Klimaschutzziele leisten. Niedersachsen spielt hierbei eine herausragende Rolle, da es über 80% der Hochmoorflächen in Deutschland hat. Um eine großflächige Umsetzung und wahre Alternative für Landwirte zu erzielen sowie die Rohstofflieferung von nachwachsender Torfmoos-Biomasse in zertifizierter hoher Qualität für die Substratindustrie und den Gartenbau sicherzustellen, ist die Weiterführung, Ausweitung und Weiterentwicklung von vorhandenen Pilotflächen in 2 für Niedersachsen repräsentativen Moorregionen mit unterschiedlichen Standortverhältnissen als Modell- und Demonstrationsobjekte von zentraler Bedeutung. So ist auch die Übertragbarkeit von Projektergebnissen auf andere Regionen gegeben. In Verbindung mit wissenschaftlichen Begleituntersuchungen zu THG-Bilanzen, Biodiversität, Hydrologie, Nährstoffen, Ökonomie, soziokulturellen und agrarstrukturellen Forschungen zum landwirtschaftlichen Transformationsprozess hin zur Torfmoos-Paludikultur können grundlegende Erkenntnisse und ganzheitliche Lösungsstrategien für eine ökologisch, ökonomisch und sozial verträgliche, regionale Implementierung abgeleitet werden und diese erleichtern sowie entscheidende Impulse für eine klimaschutzorientierte Landwirtschaft über die Projektregionen hinaus gegeben werden. Die im Ergebnis des Projektes entwickelten zahlreichen Instrumente (Handbuch als Anleitung für die Umsetzung von Torfmoos-Paludikultur, Informationssystem zur Identifikation von potentiellen Paludikulturflächen, eine interaktive, partizipatorische Informations- und Vernetzungsplattform, Beratungen, praxisrelevante Bewertungsmethoden für das Torfmooswachstum etc.) werden es dem Landnutzer erleichtern, sich über Torfmoos-Paludikultur zu informieren und diese umzusetzen. | Die Flächenerweiterung führt zu größeren verfügbaren Mengen an Torfmoos-Biomasse für die Vermarktung als Vermehrungsmaterial, als Rohstoff für die Erden - und Substratindustrie und als Mischbe- standteil für eigene Profi-Erden. Dadurch kann in Zukunft der Betrieb der Fläche rentabler werden. Die höhere Menge an jährlich verfügbarer Torfmoos-Biomasse erlaubt eine Einführung von Substraten auf Basis von Torfmoos-Biomasse als Standardsubstrat für erste Gartenbau - Betriebe. Langzeit-Substratversuche mit verschiedenen Kulturen und unterschiedlichen Mischkomponenten erweitern das Wissen um die Nutzen und Risiken der Anwendung von Torfmoos-Biomasse in gärtnerischen Erden. Anbauversuche in Gartenbaubetrieben im Vergleich mit dem bisher genutzten Substrat oder Alternativen, die ebenfalls torfreduziert sind in Zusammenarbeit mit gärtnerischen Beratungsringen erweitern das Wissen um Probleme und Möglichkeiten auf Anwenderseite. Außerdem findet schon ein Wissenstransfer in die Gartenbau-Betriebe hinein statt. Genaue Aussagen zu Klimagasemissionen bzw. Emissionsmin-derungen durch Paludikultur, Biodiversität und Wasserreinigung ermöglichen die Berechnungen von Ökosystemdienstleistungen für die Fläche und eventuell dadurch die Möglichkeit, diese ökonomisch zu nutzen. Die Übertragbarkeit der Anbaumethoden auf zukünftige Torfmoos-Paludikulturflächen durch den Vergleich von zwei Flächen mit unterschiedlichen Vorraussetzungen im Projekt wird erheblich verbessert. Initiierung neuer Paludikultur - Flächen: durch das Beispiel der beiden Projekt - Flächen und der gewon- nenen Daten können weitere Flächeneigentümer Interesse an der Torfmooskultivierung bekommen. Dadurch steigt auch die Verfügbarkeit von Torfmoos als Torfersatz. | Silke Kumar Tel.: +49 4498 641 silke.kumar@moorkultur-ramsloh.de Torfwerk Moorkultur Ramsloh, Werner Koch GmbH & Co. KG Moorgutsstr. 1 26683 Saterland | FPNR | |
| 01.10.2023 | 31.12.2032 | 2222MT010F | Verbundvorhaben: Torfmoos-Paludikultur als nachhaltige landwirtschaftliche Nutzung von Hochmoorböden; Teilvorhaben 6: Biodiversitätsuntersuchungen (Schwerpunkt Libellen) - Akronym: MOOSland | Der Anbau von Torfmoos-Biomasse in Paludikultur auf wiedervernässten Hochmooren und die Verwendung dieser als hervorragender Torfersatz können einen wichtigen Beitrag für die Erreichung der Klimaschutzziele leisten. Niedersachsen spielt hierbei eine herausragende Rolle, da es über 80% der Hochmoorflächen in Deutschland hat. Um eine großflächige Umsetzung und wahre Alternative für Landwirte zu erzielen sowie die Rohstofflieferung von nachwachsender Torfmoos-Biomasse in zertifizierter hoher Qualität für die Substratindustrie und den Gartenbau sicherzustellen, ist die Weiterführung, Ausweitung und Weiterentwicklung von vorhandenen Pilotflächen in 2 für Niedersachsen repräsentativen Moorregionen mit unterschiedlichen Standortverhältnissen als Modell- und Demonstrationsobjekte von zentraler Bedeutung. So ist auch die Übertragbarkeit von Projektergebnissen auf andere Regionen gegeben. In Verbindung mit wissenschaftlichen Begleituntersuchungen zu THG-Bilanzen, Biodiversität, Hydrologie, Nährstoffen, Ökonomie, soziokulturellen und agrarstrukturellen Forschungen zum landwirtschaftlichen Transformationsprozess hin zur Torfmoos-Paludikultur können grundlegende Erkenntnisse und ganzheitliche Lösungsstrategien für eine ökologisch, ökonomisch und sozial verträgliche, regionale Implementierung abgeleitet werden und diese erleichtern sowie entscheidende Impulse für eine klimaschutzorientierte Landwirtschaft über die Projektregionen hinaus gegeben werden. Die im Ergebnis des Projektes entwickelten zahlreichen Instrumente (Handbuch als Anleitung für die Umsetzung von Torfmoos-Paludikultur, Informationssystem zur Identifikation von potentiellen Paludikulturflächen, eine interaktive, partizipatorische Informations- und Vernetzungsplattform, Beratungen, praxisrelevante Bewertungsmethoden für das Torfmooswachstum etc.) werden es dem Landnutzer erleichtern, sich über Torfmoos-Paludikultur zu informieren und diese umzusetzen. | Prof. Dr. Rainer Buchwald Tel.: +49 441 798-4717 rainer.buchwald@uni-oldenburg.de Carl von Ossietzky Universität Oldenburg - Fakultät V - Mathematik und Naturwissenschaften - Institut für Biologie und Umweltwissenschaften (IBU) Ammerländer Heerstr. 114 - 118 26129 Oldenburg | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 31.12.2032 | 2222MT010G | Verbundvorhaben: Torfmoos-Paludikultur als nachhaltige landwirtschaftliche Nutzung von Hochmoorböden; Teilvorhaben 7: Mitwirkung bei der Weiterführung und Ausweitung der Demonstrationsflächen mit Einbindung lokaler Akteure im Landkreis Diepholz - Akronym: MOOSland | Im Zentrum des beantragten interdisziplinären MuD-Vorhabens "MOOSland" stehen zwei vorhandene Test- und Demonstrationsflächen für Torfmooskultur (Sphagnum Farming) als Torfersatz. Diese Pilotanlagen befinden sich in den Modellregionen Hankhauser Moor (LK Ammerland) und Barver Moor (LK Diepholz) und sind repräsentativ für unterschiedliche (optimale und suboptimale) Standortverhältnisse hinsichtlich Klimas, Hydrologie, Topographie und Nährstoffeintrag. Sie sollen im fortgesetzten Versuchs- und Erprobungsbetrieb anlagenspezifisch optimiert und flächenmäßig um insgesamt ca. 7,4 ha erweitert werden. Die Ergebnisse ermöglichen Rückschlüsse auf Optimierungspotenziale zukünftiger Konfigurationen und Management von Torfmoos-Paludikulturflächen. Wissenschaftliche Begleituntersuchungen zu Treibhausgasbilanzen, Biodiversität, Hydrologie, Nährstoffen, Ökonomie sowie soziokulturellen und agrarstrukturellen Aspekten des landwirtschaftlichen Transformationsprozesses hin zur Torfmoos-Paludikultur bringen grundlegende Erkenntnisse und ganzheitliche Lösungsstrategien für eine ökologisch, ökonomisch und sozial verträgliche, regionale Implementierung. Hierdurch wird diese erleichtert und es erfolgen entscheidende Impulse für eine klimaschutzorientierte Landwirtschaft über die Projektregionen hinaus. Durch die Einbeziehung unterschiedlicher Standortverhältnisse in agrarstrukturell verschiedenen Regionen ist ein breites Spektrum potenzieller Torfmoos-Paludikulturflächen abgedeckt und eine Übertragbarkeit von Projektergebnissen auf andere Regionen gegeben. Die zu entwickelnden Instrumente (Handbuch zur Umsetzung von Torfmoos-Paludikultur, Informationssystem zur Identifikation von potentiellen Paludikulturflächen, Informations- und Vernetzungsplattform, Beratungen, praxisrelevante Bewertungsmethoden für das Torfmooswachstum etc.) erleichtern es interessierten Landnutzern, sich über Torfmoos-Paludikultur zu informieren und diese einfach(er) umzusetzen. | Detlef Tänzer Tel.: +495441-976-1274 detlef.taenzer@diepholz.de Landkreis Diepholz - Fachdienst 67 Kreisentwicklung Niedersachsenstr. 2 49356 Diepholz | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 31.12.2032 | 2222MT010H | Verbundvorhaben: Torfmoos-Paludikultur als nachhaltige landwirtschaftliche Nutzung von Hochmoorböden; Teilvorhaben 8: Mitwirkung bei Weiterführung und Ausweitung der Demonstrationsflächen im Landkreis Ammerland - Akronym: MOOSland | Der Anbau von Torfmoos-Biomasse in Paludikultur auf wiedervernässten Hochmooren und die Verwendung dieser als hervorragender Torfersatz können einen wichtigen Beitrag für die Erreichung der Klimaschutzziele leisten. Niedersachsen spielt hierbei eine herausragende Rolle, da es über 80% der Hochmoorflächen in Deutschland hat. Um eine großflächige Umsetzung und wahre Alternative für Landwirte zu erzielen sowie die Rohstofflieferung von nachwachsender Torfmoos-Biomasse in zertifizierter hoher Qualität für die Substratindustrie und den Gartenbau sicherzustellen, ist die Weiterführung, Ausweitung und Weiterentwicklung von vorhandenen Pilotflächen in 2 für Niedersachsen repräsentativen Moorregionen mit unterschiedlichen Standortverhältnissen als Modell- und Demonstrationsobjekte von zentraler Bedeutung. So ist auch die Übertragbarkeit von Projektergebnissen auf andere Regionen gegeben. In Verbindung mit wissenschaftlichen Begleituntersuchungen zu THG-Bilanzen, Biodiversität, Hydrologie, Nährstoffen, Ökonomie, soziokulturellen und agrarstrukturellen Forschungen zum landwirtschaftlichen Transformationsprozess hin zur Torfmoos-Paludikultur können grundlegende Erkenntnisse und ganzheitliche Lösungsstrategien für eine ökologisch, ökonomisch und sozial verträgliche, regionale Implementierung abgeleitet werden und diese erleichtern sowie entscheidende Impulse für eine klimaschutzorientierte Landwirtschaft über die Projektregionen hinaus gegeben werden. Die im Ergebnis des Projektes entwickelten zahlreichen Instrumente (Handbuch als Anleitung für die Umsetzung von Torfmoos-Paludikultur, Informationssystem zur Identifikation von potentiellen Paludikulturflächen, eine interaktive, partizipatorische Informations- und Vernetzungsplattform, Beratungen, praxisrelevante Bewertungsmethoden für das Torfmooswachstum etc.) werden es dem Landnutzer erleichtern, sich über Torfmoos-Paludikultur zu informieren und diese umzusetzen. | Hendrik Lehners Tel.: +494488562520 h.lehners@ammerland.de Landkreis Ammerland Ammerlandallee 12 26655 Westerstede | FPNR | ||
| 01.07.2023 | 30.06.2026 | 2222MT013X | Nachwuchsgruppe: Entwicklung einer nachhaltigen Rohstoffbasis für Kultursubstrate im Gartenbau - Akronym: ENROK | Das geplante Forschungs- und Entwicklungsprojekt beabsichtigt, an der Hochschule Osnabrück eine Nachwuchsforschungsgruppe aufzubauen und zu etablieren, die sich mit der Entwicklung und Evaluierung von gärtnerischen Kultursubstraten auf der Basis von nachwachsenden heimischen Rohstoffen beschäftigt. Ein promovierter Gartenbauwissenschaftler soll die Gelegenheit erhalten, sich durch Forschungs- und Lehrtätigkeit für eine Berufung als Professor weiterzuqualifizieren. Zwei weitere wissenschaftliche Mitarbeiter/innen mit einem Masterabschluss werden projektbegleitend in Kooperation mit der Universität Osnabrück an einer Promotion im genannten Themenfeld arbeiten. Die Mitglieder des Nachwuchsteams befassen sich im Vorhaben jeweils mit verschiedenen Rohstoff- und Verfahrenskombinationen zur Gewinnung zukunftsfähiger Substratausgangsstoffe. Außerdem spezialisieren sie sich in bestimmten methodischen Kompetenzfeldern und arbeiten daran, analytische Untersuchungsverfahren zur Bewertung von Substratbestandteilen und Substraten weiterzuentwickeln. Zur Reduktion des Torfanteils in Kultursubstraten ist es notwendig, das Anwendungspotenzial alternativer Rohstoffe zu optimieren. Im Fokus der hier geplanten Forschungsarbeiten stehen dabei insbesondere Holzfasern, Grüngutkompost und Rohrkolbenprodukte. Ziel ist es, einerseits die Eigenschaften der Materialien durch verschiedene verfahrenstechnische Ansätze in der Aufbereitung und Herstellung so zu verbessern, dass sie zu einem möglichst hohen Anteil in Substratmischungen genutzt werden können. Darüber hinaus sollen anbautechnische Strategien entwickelt werden, die zur besseren Adaption der Kulturführung in stark torfreduzierten oder torffreien Substraten beitragen und damit die Kultursicherheit erhöhen. Insgesamt dient das Vorhaben der Sicherung und Erweiterung der akademischen Expertise, um neue, nachhaltige Lösungsansätze für die substratgebundene Pflanzenproduktion voranzutreiben und in der gartenbaulichen Praxis umzusetzen. | Prof. Dr. Diemo Daum Tel.: +49 541 969-5030 d.daum@hs-osnabrueck.de Hochschule Osnabrück - Fakultät Agrarwissenschaften und Landschaftsarchitektur Oldenburger Landstr. 24 49090 Osnabrück | FPNR | ||
| 01.07.2023 | 30.06.2026 | 2222MT014A | Verbundvorhaben Nachwuchsgruppe: Regional anfallende Reststoffe und nachwachsende Rohstoffe als Torfersatz: Aufbereitung, Verwendung und Bewertung; Teilvorhaben 1: Bewertung von Eignung, Qualität und Nachhaltigkeit, Methodenentwicklung Torfquantifizierung - Akronym: NWG-Torfersatz | Die Nachwuchsgruppe verfolgt einen interdisziplinären Ansatz, um die Herausforderungen der Torfminderung für den Gartenbau zu meistern und wissenschaftliche Nachwuchskräfte für unterschiedliche Aspekte der Torfminderung auszubilden. Das Kernthema der Nachwuchsgruppe ist die Erprobung neuer Torfersatzstoffe auf Basis von regional anfallenden Reststoffen und nachwachsenden Rohstoffen sowie die Ausweitung der Verwendungsmöglichkeiten bei bereits genutzten Stoffen. Die Arbeiten zielen dabei sowohl auf die Erzeugung, Bereitstellung und Aufbereitung von Torfersatzstoffen als auch auf die Herstellung von torfreduzierten bzw. torffreien Blumenerden und Kultursubstraten sowie deren Nachhaltigkeitsbewertung in der gärtnerischen Verwendung. Vorrangig soll neben der Nutzung regionaler Reststoffe (z. B. Hopfenrebenhäcksel) vor allem die Verwendung von Material aus der (Niedermoor-)Paludikultur sowie aus nachhaltig erzeugter Biomasse (u.a. KUP-Holz, Faserhanf) im Mittelpunkt stehen. Begleitet werden diese Arbeiten von Untersuchungen zur Qualität sowie der zur Nachhaltigkeit der geprüften Torfersatzstoffe bzw. der daraus hergestellten Blumenerden und Kultursubstrate. Ein wesentlicher Aspekt im Rahmen der Qualitätsprüfung ist dabei die Entwicklung eines auf der Nah-Infrarotspektroskopie (NIRS) basierenden Verfahrens zum quantitativen Nachweis von Torf in Blumenerden und Kultursubstraten sowie die allgemeine Nutzung der NIRS als innovatives analytisches Werkzeug bei der Qualitätsbeurteilung. | Dr. Dieter Lohr Tel.: +49 8161 71-3349 dieter.lohr@hswt.de Hochschule Weihenstephan-Triesdorf Institut für Gartenbau Am Staudengarten 14 85354 Freising | FPNR | ||
| 01.07.2023 | 30.06.2026 | 2222MT014B | Verbundvorhaben Nachwuchsgruppe: Regional anfallende Reststoffe und nachwachsende Rohstoffe als Torfersatz: Aufbereitung, Verwendung und Bewertung; Teilvorhaben 2: Aufbereitung und Verfahrensoptimierung - Akronym: NWG-Torfersatz | Die Nachwuchsgruppe verfolgt einen interdisziplinären Ansatz, um die Herausforderungen der Torfminderung für den Gartenbau zu meistern und wissenschaftliche Nachwuchskräfte für unterschiedliche Aspekte der Torfminderung auszubilden. Das Kernthema der Nachwuchsgruppe ist die Erprobung neuer Torfersatzstoffe auf Basis von regional anfallenden Reststoffen und nachwachsenden Rohstoffen sowie die Ausweitung der Verwendungsmöglichkeiten bei bereits genutzten Stoffen. Die Arbeiten zielen dabei sowohl auf die Erzeugung, Bereitstellung und Aufbereitung von Torfersatzstoffen als auch auf die Herstellung von torfreduzierten bzw. torffreien Blumenerden und Kultursubstraten sowie deren Nachhaltigkeitsbewertung in der gärtnerischen Verwendung. Vorrangig soll neben der Nutzung regionaler Reststoffe (z. B. Hopfenrebenhäcksel) vor allem die Verwendung von Material aus der (Niedermoor-)Paludikultur sowie aus nachhaltig erzeugter Biomasse (u. a. KUP-Holz, Faserhanf) im Mittelpunkt stehen. Begleitet werden diese Arbeiten von Untersuchungen zur Qualität sowie zur Nachhaltigkeit der geprüften Torfersatzstoffe bzw. der daraus hergestellten Blumenerden und Kultursubstrate. Ein wesentlicher Aspekt im Rahmen der Qualitätsprüfung ist dabei die Entwicklung eines auf der Nah-Infrarotspektroskopie (NIRS) basierenden Verfahrens zum quantitativen Nachweis von Torf in Blumenerden und Kultursubstraten sowie die allgemeine Nutzung der NIRS als innovatives analytisches Werkzeug bei der Qualitätsbeurteilung. Im Teilvorhaben 2 erfolgt die Beschaffung und Aufbereitung potentiell geeigneter Materialien. Die ausgewählten Materialien werden im weiteren Projektverlauf mittels unterschiedlicher thermischer, mechanischer und thermisch-mechanischer Verfahren aufbereitet, wobei der Schwerpunkt auf der Auffaserung mittels Refiner liegt. Die Aufbereitung wird schrittweise für den jeweiligen Einsatzbereich optimiert. | Prof. Dr. Andreas Michanickl Tel.: +49 8031 805-2316 andreas.michanickl@fh-rosenheim.de Technische Hochschule Rosenheim - Zentrum für Forschung, Entwicklung und Transfer Hochschulstr. 1 83024 Rosenheim | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2027 | 2222MT022A | Verbundvorhaben: Modell- und Demonstrationsvorhaben: Reduktion des Torfeinsatzes bei der Anzucht von Gemüsejungpflanzen; Teilvorhaben 1: Projektkoordination und Regionalbetreuung West - Akronym: ToGeP | Das geplante Modell- und Demonstrationsvorhaben ToGeP soll zeigen, dass mit einem reduzierten Torfeinsatz qualitativ hochwertige Gemüsejungpflanzen produziert werden können. In diesem Sinn sollen Barrieren bei den Praxisbetrieben abgebaut, torfreduzierte Substrate und torfsparende Anzuchtsysteme schrittweise in die Praxis implementiert und die Akzeptanz in den spezialisierten Gemüsejungpflanzenbetrieben und bei ihren Kunden bundesweit etabliert werden. | Dr. Norbert Laun Tel.: +49 6321 671-263 norbert.laun@dlr.rlp.de Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum (DLR) - Rheinpfalz Breitenweg 71 67435 Neustadt an der Weinstraße | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2027 | 2222MT022B | Verbundvorhaben: Modell- und Demonstrationsvorhaben: Reduktion des Torfeinsatzes bei der Anzucht von Gemüsejungpflanzen; Teilvorhaben 2: Regionalbetreuung Süd und Analysen - Akronym: ToGeP | Das geplante Modell- und Demonstrationsvorhaben ToGeP soll zeigen, dass mit einem reduzierten Torfeinsatz qualitativ hochwertige Gemüsejungpflanzen produziert werden können. In diesem Sinn sollen Barrieren bei den Praxisbetrieben abgebaut, torfreduzierte Substrate und torfsparende Anzuchtsysteme schrittweise in die Praxis implementiert und die Akzeptanz in den spezialisierten Gemüsejungpflanzenbetrieben und bei ihren Kunden bundesweit etabliert werden. Für die Reduktion des Torfeinsatzes sind zwei Ansatzpunkte denkbar: Erstens die Verringerung des Torfanteiles in den Substraten durch den Einsatz von Torfersatzstoffen und zweitens die Reduktion der Substratvolumina der Anzuchtsysteme. Beide Ansätze sind kombinierbar. Insgesamt werden sechs Modellbetriebe in das Vorhaben eingebunden, die ein möglichst breites und repräsentatives Spektrum von Anzuchtsystemen, Produktionsverfahren und Schwerpunktkulturen abbilden. Eine intensive pflanzenbauliche und substratanalytische Begleitung (DLR Rheinpfalz, HSWT) soll die schrittweise Reduktion des Torfeinsatzes begleiten, um den pflanzenbaulichen Erfolg abzusichern. Angestrebtes Ziel ist eine Reduktion des Torfaufwands je Einzelpflanze um 50 % im Vergleich zu reinen Torfsubstraten in den bisherigen Anzuchtsystemen. Die zu erhebenden Daten zu Pflanzenqualität, Kulturrisiko, sowie Arbeits- und Sachaufwand, sollen als gemeinsame Basis für eine ökonomische (Thuenen Institut) und ökologische Bewertung (HS Erfurt).der neuen torfreduzierten Produktionssysteme dienen. Betrachtet werden sollen sowohl mögliche Effekte im Jungpflanzenbetrieb als auch beim abnehmenden Gemüseerzeuger. Für einen schnellen und direkten Wissenstransfer erfolgt eine enge Einbindung des Vereins Deutsche Gemüsejungpflanzenbetrieb e.V. Als zentrale Informationsdrehscheibe ist das gartenbaulichen Informationssystem hortigate vorgesehen, das für das Thema Torfersatz einen eigenen Informationsbereich vorhält. | Dr. Dieter Lohr Tel.: +49 8161 71-3349 dieter.lohr@hswt.de Hochschule Weihenstephan-Triesdorf Institut für Gartenbau Am Staudengarten 14 85354 Freising | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2027 | 2222MT022C | Verbundvorhaben: Modell- und Demonstrationsvorhaben: Reduktion des Torfeinsatzes bei der Anzucht von Gemüsejungpflanzen; Teilvorhaben 3: Ökonomische Bewertung - Akronym: ToGeP | Das geplante Modell- und Demonstrationsvorhaben ToGeP soll zeigen, dass mit einem reduzierten Torfeinsatz qualitativ hochwertige Gemüsejungpflanzen produziert werden können. In diesem Sinn sollen Barrieren bei den Praxisbetrieben abgebaut, torfreduzierte Substrate und torfsparende Anzuchtsysteme schrittweise in die Praxis implementiert und die Akzeptanz in den spezialisierten Gemüsejungpflanzenbetrieben und bei ihren Kunden bundesweit etabliert werden. Für die Reduktion des Torfeinsatzes sind zwei Ansatzpunkte denkbar: Erstens die Verringerung des Torfanteiles in den Substraten durch den Einsatz von Torfersatzstoffen und zweitens die Reduktion der Substratvolumina der Anzuchtsysteme. Beide Ansätze sind kombinierbar. Insgesamt werden sechs Modellbetriebe in das Vorhaben eingebunden, die ein möglichst breites und repräsentatives Spektrum von Anzuchtsystemen, Produktionsverfahren und Schwerpunktkulturen abbilden. Eine intensive pflanzenbauliche und substratanalytische Begleitung (DLR Rheinpfalz, HSWT) soll die schrittweise Reduktion des Torfeinsatzes begleiten, um den pflanzenbaulichen Erfolg abzusichern. Angestrebtes Ziel ist eine Reduktion des Torfaufwands je Einzelpflanze um 50 % im Vergleich zu reinen Torfsubstraten in den bisherigen Anzuchtsystemen. Die zu erhebenden Daten zu Pflanzenqualität, Kulturrisiko, sowie Arbeits- und Sachaufwand, sollen als gemeinsame Basis für eine integrierte ökonomische (Thünen Institut, Teilvorhaben 3) und ökologische Bewertung (HS Erfurt) der neuen torfreduzierten Produktionssysteme dienen. Betrachtet werden sollen sowohl mögliche Effekte im Jungpflanzenbetrieb als auch beim abnehmenden Gemüseerzeuger. Für einen schnellen und direkten Wissenstransfer erfolgt eine enge Einbindung des Vereins Deutsche Gemüsejungpflanzenbetrieb e.V. Als zentrale Informationsdrehscheibe ist das gartenbaulichen Informationssystem hortigate vorgesehen, das für das Thema Torfersatz einen eigenen Informationsbereich vorhält. | Dr. Walter Dirksmeyer Tel.: +49 531 596-5136 walter.dirksmeyer@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei Bundesallee 50 38116 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2027 | 2222MT022D | Verbundvorhaben: Modell- und Demonstrationsvorhaben: Reduktion des Torfeinsatzes bei der Anzucht von Gemüsejungpflanzen; Teilvorhaben 4: Ökologische Bewertung - Akronym: ToGeP | Das geplante Modell- und Demonstrationsvorhaben ToGeP soll zeigen, dass mit einem reduzierten Torfeinsatz qualitativ hochwertige Gemüsejungpflanzen produziert werden können. In diesem Sinn sollen Barrieren bei den Praxisbetrieben abgebaut, torfreduzierte Substrate und torfsparende Anzuchtsysteme schrittweise in die Praxis implementiert und die Akzeptanz in den spezialisierten Gemüsejungpflanzenbetrieben und bei ihren Kunden bundesweit etabliert werden. Für die Reduktion des Torfeinsatzes sind zwei Ansatzpunkte denkbar: Erstens die Verringerung des Torfanteiles in den Substraten durch den Einsatz von Torfersatzstoffen und zweitens die Reduktion der Substratvolumina der Anzuchtsysteme. Beide Ansätze sind kombinierbar. Insgesamt werden sechs Modellbetriebe in das Vorhaben eingebunden, die ein möglichst breites und repräsentatives Spektrum von Anzuchtsystemen, Produktionsverfahren und Schwerpunktkulturen abbilden. Eine intensive pflanzenbauliche und substratanalytische Begleitung (DLR Rheinpfalz, HSWT) soll die schrittweise Reduktion des Torfeinsatzes begleiten, um den pflanzenbaulichen Erfolg abzusichern. Angestrebtes Ziel ist eine Reduktion des Torfaufwands je Einzelpflanze um 50 % im Vergleich zu reinen Torfsubstraten in den bisherigen Anzuchtsystemen. Die zu erhebenden Daten zu Pflanzenqualität, Kulturrisiko, sowie Arbeits- und Sachaufwand, sollen als gemeinsame Basis für eine ökonomische (Thuenen Institut) und ökologische Bewertung (HS Erfurt).der neuen torfreduzierten Produktionssysteme dienen. Betrachtet werden sollen sowohl mögliche Effekte im Jungpflanzenbetrieb als auch beim abnehmenden Gemüseerzeuger. Für einen schnellen und direkten Wissenstransfer erfolgt eine enge Einbindung des Vereins Deutsche Gemüsejungpflanzenbetrieb e.V. Als zentrale Informationsdrehscheibe ist das gartenbaulichen Informationssystem hortigate vorgesehen, das für das Thema Torfersatz einen eigenen Informationsbereich vorhält. | Prof. Dr. Paul Lampert Tel.: +49 361 6700-2834 paul.lampert@fh-erfurt.de Fachhochschule Erfurt University of Applied Sciences Altonaer Str. 25 99085 Erfurt | FPNR | ||
| 15.05.2022 | 31.12.2022 | 2222NR001X | Wissenschaftsforum zum Thema Biogas auf den Biogas-Infotagen 2022 in Ulm - Akronym: HohenheimBiogasforum | Die jährlich durchgeführte Fachmesse "Biogas-Infotage" des Renergie Allgäu e.V., die 2021 zum zehnten Mal stattfand, ist die größte im süddeutschen Raum und bundesweit eine der Top drei Messen der Biogasbranche. Sie erfreut sich, entgegen dem Branchentrend, steigender Aussteller- und Besucherzahlen. Parallel zu den Info-Tagen und in den an das Ausstellungsgelände angrenzenden Kongress-Räumen wurde 2021 das Hohenheimer Biogasforum zum dritten Mal durchgeführt und fand sehr hohen Anklang beim Publikum vor Ort und online. Mit durchschnittlich etwa 30 Besuchern pro Vortrag haben rechnerisch über die Hälfte der 877 zahlenden Messebesucher einen Vortrag des Forums besucht. Im Jahr 2022 soll das Hohenheimer Biogasforum in einem Hybrid-Format (Präsenz + Online-Übertragung) im Juli durchgeführt werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Veranstaltung unabhängig von der Entwicklung der Covid-19 Situation weiter zu planen und organisieren und Teilnehmer und Vortragende vor Risiken zu schützen. Das zweitägige, einzügige Wissenschaftsforum mit ca. 12 Vorträgen soll den Messebesuchern unabhängige Information zu aktuellen Forschungen im Themenbereich Biogas bieten. Dieses Forum wird durch eine Posterausstellung ergänzt. Für weiterführende, einzelbetriebliche Beratungen und Besprechungen wird die Universität Hohenheim auch mit einem Messestand präsent sein. Organisiert und thematisch gestaltet wird das Forum durch die Mitarbeiter*innen der Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie der Universität Hohenheim. Zusätzlich ist im Jahr 2022 als zweiter Teil des Projektes ein Biomethan-Mobilitätstag an der Biogasanlage am Unteren Lindenhof in Eningen unter Achalm durch die Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie der Universität Hohenheim vorgesehen. Der Tag ist mit 10 Vorträgen zum Thema Biomethan, Poster Ausstellung und Exkursion durch die Biogasanlage geplant. | Dr. Andreas Lemmer Tel.: +49 711 459-22684 andreas.lemmer@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim Schloß Hohenheim 1 70599 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.01.2024 | 31.12.2024 | 2222NR003A | Verbundvorhaben: Erprobung biobasierter Schmierstoffe auf Basis der Soldatenfliege für die Blechumformung; Teilvorhaben 1: Angepasste Schichtsysteme - Akronym: BioGleitFliege | Durch den Nachweis der Eignung nachhaltiger Schmierstoffe auf Basis der Hermetia illucens wird das Ziel verfolgt, den bisherigen ressourcenbelastenden Hilfsstoffkreislauf mineralölbasierter Schmierstoffe durch einen ökologischen Kreislauf zu ersetzen und Nebenstoffpfade zu erschließen. Das aus den Larven der Hermetia bei der PPM e.V. gewonnene Fett wird durch den Projektpartner Raziol Zibulla GmbH zu Hochleistungsöl veredelt. Die Fraunhofer IST und IWU charakterisieren und analysieren das tribologische und umformtechnische Verhalten mittels Labortests. Gleichzeitig werden branchenübliche Oberflächenqualitäten betrachtet. Aus den Ergebnissen werden Handlungs- und Anwendungsrichtlinien für den industriellen Einsatz erarbeitet. Die gefundenen Kompositionen aus Schmierstoff, Oberflächenbeschaffenheiten und Betriebsparameter werden sowohl umformtechnisch als auch in Stanzanwendungen bei dem Projektpartner Werkzeugbau Winkelmühle GmbH in industrieller Produktionsumgebung getestet. | Kai Weigel Tel.: +49 531 2155-650 kai.weigel@ist.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik (IST) Riedenkamp 2 38108 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2024 | 2222NR003B | Verbundvorhaben: Erprobung biobasierter Schmierstoffe auf Basis der Soldatenfliege für die Blechumformung; Teilvorhaben 2: Umformungstechnische Grundlagenuntersuchungen - Akronym: BioGleitFliege | Durch den Nachweis der Eignung nachhaltiger Schmierstoffe auf Basis der Hermetia illucens wird das Ziel verfolgt, den bisherigen ressourcenbelastenden Hilfsstoffkreislauf mineralölbasierter Schmierstoffe durch einen ökologischen Kreislauf zu ersetzen und Nebenstoffpfade zu erschließen. Das aus den Larven der Hermetia bei der PPM e.V. gewonnene Fett wird durch den Projektpartner Raziol Zibulla GmbH zu Hochleistungsöl veredelt. Die Fraunhofer IST und IWU charakterisieren und analysieren das tribologische und umformtechnische Verhalten mittels Labortests. Gleichzeitig werden branchenübliche Oberflächenqualitäten betrachtet. Aus den Ergebnissen werden Handlungs- und Anwendungsrichtlinien für den industriellen Einsatz erarbeitet. Die gefundenen Kompositionen aus Schmierstoff, Oberflächenbeschaffenheiten und Betriebsparameter werden sowohl umformtechnisch als auch in Stanzanwendungen bei dem Projektpartner Werkzeugbau Winkelmühle GmbH in industrieller Produktionsumgebung getestet. | Peter Scholz Tel.: +49 371 5397-1253 peter.scholz@iwu.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) Reichenhainer Str. 88 09126 Chemnitz | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2024 | 2222NR003C | Verbundvorhaben: Erprobung biobasierter Schmierstoffe auf Basis der Soldatenfliege für die Blechumformung; Teilvorhaben 3: Optimierung der Grundsubstanzen - Akronym: BioGleitFliege | Durch den Nachweis der Eignung nachhaltiger Schmierstoffe auf Basis der Hermetia illucens wird das Ziel verfolgt, den bisherigen ressourcenbelastenden Hilfsstoffkreislauf mineralölbasierter Schmierstoffe durch einen ökologischen Kreislauf zu ersetzen und Nebenstoffpfade zu erschließen. Das aus den Larven der Hermetia bei der PPM e.V. gewonnene Fett wird durch den Projektpartner Raziol Zibulla GmbH zu Hochleistungsöl veredelt. Die Fraunhofer IST und IWU charakterisieren und analysieren das tribologische und umformtechnische Verhalten mittels Labortests. Gleichzeitig werden branchenübliche Oberflächenqualitäten betrachtet. Aus den Ergebnissen werden Handlungs- und Anwendungsrichtlinien für den industriellen Einsatz erarbeitet. Die gefundenen Kompositionen aus Schmierstoff, Oberflächenbeschaffenheiten und Betriebsparameter werden sowohl umformtechnisch als auch in Stanzanwendungen bei dem Projektpartner Werkzeugbau Winkelmühle GmbH in industrieller Produktionsumgebung getestet. | Dr. Thomas Piofczyk Tel.: +49 391 8189-131 piofczyk@ppm-magdeburg.de Pilot Pflanzenöltechnologie Magdeburg e.V. (PPM e.V.) Berliner Chaussee 66 39114 Magdeburg | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2024 | 2222NR003D | Verbundvorhaben: Erprobung biobasierter Schmierstoffe auf Basis der Soldatenfliege für die Blechumformung; Teilvorhaben 4: Schmierstoffherstellung und Applikation - Akronym: BioGleitFliege | Durch den Nachweis der Eignung nachhaltiger Schmierstoffe auf Basis der Hermetia illucens wird das Ziel verfolgt, den bisherigen ressourcenbelastenden Hilfsstoffkreislauf mineralölbasierter Schmierstoffe durch einen ökologischen Kreislauf zu ersetzen und Nebenstoffpfade zu erschließen. Das aus den Larven der Hermetia bei der PPM e.V. gewonnene Fett wird durch den Projektpartner Raziol Zibulla GmbH zu Hochleistungsöl veredelt. Die Fraunhofer IST und IWU charakterisieren und analysieren das tribologische und umformtechnische Verhalten mittels Labortests. Gleichzeitig werden branchenübliche Oberflächenqualitäten betrachtet. Aus den Ergebnissen werden Handlungs- und Anwendungsrichtlinien für den industriellen Einsatz erarbeitet. Die gefundenen Kompositionen aus Schmierstoff, Oberflächenbeschaffenheiten und Betriebsparameter werden sowohl umformtechnisch als auch in Stanzanwendungen bei dem Projektpartner Werkzeugbau Winkelmühle GmbH in industrieller Produktionsumgebung getestet. | Dipl.-Ing. (FH) Matthias Schmeier Tel.: +49 2374 5000-103 mathias.schmeier@raziol.de Raziol Zibulla & Sohn GmbH Hagener Str. 144-152 58642 Iserlohn | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2024 | 2222NR003E | Verbundvorhaben: Erprobung biobasierter Schmierstoffe auf Basis der Soldatenfliege für die Blechumformung; Teilvorhaben 5: Industrielle Anwendungsversuche im Bereich Umformen und Scherschneiden von Blechen - Akronym: BioGleitFliege | Durch den Nachweis der Eignung nachhaltiger Schmierstoffe auf Basis der Hermetia illucens wird das Ziel verfolgt, den bisherigen ressourcenbelastenden Hilfsstoffkreislauf mineralölbasierter Schmierstoffe durch einen ökologischen Kreislauf zu ersetzen und Nebenstoffpfade zu erschließen. Das aus den Larven der Hermetia bei der PPM e.V. gewonnene Fett wird durch den Projektpartner Raziol Zibulla GmbH zu Hochleistungsöl veredelt. Die Fraunhofer IST und IWU charakterisieren und analysieren das tribologische und umformtechnische Verhalten mittels Labortests. Gleichzeitig werden branchenübliche Oberflächenqualitäten betrachtet. Aus den Ergebnissen werden Handlungs- und Anwendungsrichtlinien für den industriellen Einsatz erarbeitet. Die gefundenen Kompositionen aus Schmierstoff, Oberflächenbeschaffenheiten und Betriebsparameter werden sowohl umformtechnisch als auch in Stanzanwendungen bei dem Projektpartner Werkzeugbau Winkelmühle GmbH in industrieller Produktionsumgebung getestet. | MBA. Tom Berthold Tel.: +49 352 0258900 tberthold@werkzeugbau-winkelmuehle.de Werkzeugbau Winkelmühle GmbH Salzstr. 1a 01774 Klingenberg | FPNR | ||
| 01.12.2023 | 30.11.2026 | 2222NR005A | Verbundvorhaben: Bereitstellung von Lärchen-Vermehrungsgut mit hoher Qualität und Diversität zur Erhöhung der waldbaulichen Flexibilität; Teilvorhaben 1: Herstellung und Analysen von somatischen Embryonen in vitro - Akronym: LarchForFlexibility | Die Bewirtschaftung von Wäldern ist durch die mit dem Klimawandel eintretende Verschlechterung des Waldzustandes vor große Herausforderungen gestellt. Besonders die Wahl der Baumarten und die Verfügbarkeit von hochwertigem Forstvermehrungsgut stellt Waldeigentümer nach häufig auftretenden Schadereignissen vor Probleme. Ziel des Vorhabens ist eine Ergänzung waldbaulicher Handlungsspielräume durch Bereitstellung von vegetativ vermehrter Hybridlärche als Alternative für klimawandelbedingt ausfallende Bestände und als Ergänzung des Vermehrungsgutangebotes. Unser Vorhaben baut auf eine vorhandene umfangreiche Klonsammlung auf. Diese soll durch Genotypen mit hervorragenden Merkmalen, erhöhter Vitalität und Trockenheitstoleranz ergänzt werden. Zur vegetativen Vermehrung der Genotypen wird die somatische Embryogenese (SE) genutzt, welche für die Lärche bereits etabliert ist. Neben der hohen Vermehrungsrate ermöglicht die SE in Kombination mit Kryokonservierung eine Langzeitlagerung zur nachfrageangepassten Bereitstellung von Pflanzgut. Ziel ist ein hochproduktives und teilautomatisiertes Verfahren zur Anzucht von in vitro vermehrtem Pflanzenmaterial, welches als Routineverfahren in Baumschulbetriebe eingebunden werden kann. Die Markteinführung dieser Strategie soll durch Öffentlichkeitsarbeit begleitet werden. Ein wichtiges Teilziel des Vorhabens ist die Anlage von Klonprüfungen zur Zulassung des Ausgangsmaterials nach Forst-Vermehrungsgutgesetz (FoVG). Ebenso notwendig ist die eindeutige Identifizierbarkeit der Genotypen anhand molekularer Markerverfahren. Zu diesem Zweck sollen die Vorteile verschiedener Markersysteme verknüpft und klonspezifische Fingerprints auf einer Plattform hinterlegt werden. Diese Daten werden mit phänotypischen Charakteristika zu umfassenden Klonbeschreibungen kombiniert. Damit wird eine Identitätsprüfung sowie die Möglichkeit der kontinuierlichen Erweiterung der Datenbasis als Voraussetzung für die Nutzung in Forschung und Praxis ermöglicht. | Dr. Andrea Rupps Tel.: +49 30 2093 98317 andrea.rupps@hu-berlin.de Humboldt-Universität zu Berlin - Lebenswissenschaftliche Fakultät - Institut für Biologie - AG Evolution und Biodiversität der Pflanzen Philippstr. 13, Haus 22 10115 Berlin | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2026 | 2222NR005B | Verbundvorhaben: Bereitstellung von Lärchen-Vermehrungsgut mit hoher Qualität und Diversität zur Erhöhung der waldbaulichen Flexibilität; Teilvorhaben 2: Verbreiterung der genetischen Basis, Phänotypisierung und Klonprüfung - Akronym: LarchForFlexibility | Die Bewirtschaftung von Wäldern ist durch die mit dem Klimawandel eintretende Verschlechterung des Waldzustandes vor große Herausforderungen gestellt. Besonders die Wahl der Baumarten und die Verfügbarkeit von hochwertigem Forstvermehrungsgut stellt Waldeigentümer nach häufig auftretenden Schadereignissen vor Probleme. Ziel des Vorhabens ist eine Ergänzung waldbaulicher Handlungsspielräume durch Bereitstellung von vegetativ vermehrter Hybridlärche als Alternative für klimawandelbedingt ausfallende Bestände und als Ergänzung des Vermehrungsgutangebotes. Unser Vorhaben baut auf eine vorhandene umfangreiche Klonsammlung auf. Diese soll durch Genotypen mit hervorragenden Merkmalen, erhöhter Vitalität und Trockenheitstoleranz ergänzt werden. Zur vegetativen Vermehrung der Genotypen wird die somatische Embryogenese (SE) genutzt, welche für die Lärche bereits etabliert ist. Neben der hohen Vermehrungsrate ermöglicht die SE in Kombination mit Kryokonservierung eine Langzeitlagerung zur nachfrageangepassten Bereitstellung von Pflanzgut. Ziel ist ein hochproduktives und teilautomatisiertes Verfahren zur Anzucht von in vitro vermehrtem Pflanzenmaterial, welches als Routineverfahren in Baumschulbetriebe eingebunden werden kann. Die Markteinführung dieser Strategie soll durch Öffentlichkeitsarbeit begleitet werden. Ein wichtiges Teilziel des Vorhabens ist die Anlage von Klonprüfungen zur Zulassung des Ausgangsmaterials nach Forst-Vermehrungsgutgesetz (FoVG). Ebenso notwendig ist die eindeutige Identifizierbarkeit der Genotypen anhand molekularer Markerverfahren. Zu diesem Zweck sollen die Vorteile verschiedener Markersysteme verknüpft und klonspezifische Fingerprints auf einer Plattform hinterlegt werden. Diese Daten werden mit phänotypischen Charakteristika zu umfassenden Klonbeschreibungen kombiniert. Damit wird eine Identitätsprüfung sowie die Möglichkeit der kontinuierlichen Erweiterung der Datenbasis als Voraussetzung für die Nutzung in Forschung und Praxis ermöglicht. | Dr. Matthias Meyer Tel.: +49 3501 542-122 matthias.meyer@smekul.sachsen.de Staatsbetrieb Sachsenforst - Kompetenzzentrum Wald und Forstwirtschaft - Referat Forstgenetik / Forstpflanzenzüchtung Bonnewitzer Str. 34 01796 Pirna | FPNR | ||
| 01.11.2023 | 31.10.2026 | 2222NR005C | Verbundvorhaben: Bereitstellung von Lärchen-Vermehrungsgut mit hoher Qualität und Diversität zur Erhöhung der waldbaulichen Flexibilität; Teilvorhaben 3: Entwicklung des Markersystems zur Klonidentifizierung - Akronym: LarchForFlexibility | Die Bewirtschaftung von Wäldern ist durch die mit dem Klimawandel eintretende Verschlechterung des Waldzustandes vor große Herausforderungen gestellt. Besonders die Wahl der Baumarten und die Verfügbarkeit von hochwertigem Forstvermehrungsgut stellt Waldeigentümer nach häufig auftretenden Schadereignissen vor Probleme. Ziel des Vorhabens ist eine Ergänzung waldbaulicher Handlungsspielräume durch Bereitstellung von vegetativ vermehrter Hybridlärche als Alternative für klimawandelbedingt ausfallende Bestände und als Ergänzung des Vermehrungsgutangebotes. Unser Vorhaben baut auf eine vorhandene umfangreiche Klonsammlung auf. Diese soll durch Genotypen mit hervorragenden Merkmalen, erhöhter Vitalität und Trockenheitstoleranz ergänzt werden. Zur vegetativen Vermehrung der Genotypen wird die somatische Embryogenese (SE) genutzt, welche für die Lärche bereits etabliert ist. Neben der hohen Vermehrungsrate ermöglicht die SE in Kombination mit Kryokonservierung eine Langzeitlagerung zur nachfrageangepassten Bereitstellung von Pflanzgut. Ziel ist ein hochproduktives und teilautomatisiertes Verfahren zur Anzucht von in vitro vermehrtem Pflanzenmaterial, welches als Routineverfahren in Baumschulbetriebe eingebunden werden kann. Die Markteinführung dieser Strategie soll durch Öffentlichkeitsarbeit begleitet werden. Ein wichtiges Teilziel des Vorhabens ist die Anlage von Klonprüfungen zur Zulassung des Ausgangsmaterials nach Forst-Vermehrungsgutgesetz (FoVG). Ebenso notwendig ist die eindeutige Identifizierbarkeit der Genotypen anhand molekularer Markerverfahren. Zu diesem Zweck sollen die Vorteile verschiedener Markersysteme verknüpft und klonspezifische Fingerprints auf einer Plattform hinterlegt werden. Diese Daten werden mit phänotypischen Charakteristika zu umfassenden Klonbeschreibungen kombiniert. Damit wird eine Identitätsprüfung sowie die Möglichkeit der kontinuierlichen Erweiterung der Datenbasis als Voraussetzung für die Nutzung in Forschung und Praxis ermöglicht. | Tony Heitkam Tel.: +49 351 463-39593 tony.heitkam@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Bereich Mathematik und Naturwissenschaften - Fakultät Biologie - Professur für Zell- und Molekularbiologie der Pflanzen Zellescher Weg 20 b 01217 Dresden | FPNR | ||
| 01.12.2023 | 30.11.2026 | 2222NR005D | Verbundvorhaben: Bereitstellung von Lärchen-Vermehrungsgut mit hoher Qualität und Diversität zur Erhöhung der waldbaulichen Flexibilität; Teilvorhaben 4: Etablierung und Anwendung des Markersystems zur Klonidentifizierung - Akronym: LarchForFlexibility | Die Bewirtschaftung von Wäldern ist durch die mit dem Klimawandel eintretende Verschlechterung des Waldzustandes vor große Herausforderungen gestellt. Besonders die Wahl der Baumarten und die Verfügbarkeit von hochwertigem Forstvermehrungsgut stellt Waldeigentümer nach häufig auftretenden Schadereignissen vor Probleme. Ziel des Vorhabens ist eine Ergänzung waldbaulicher Handlungsspielräume durch Bereitstellung von vegetativ vermehrter Hybridlärche als Vorwand nach klimawandelbedingt ausfallenden Beständen und als Ergänzung des Vermehrungsgutangebotes. Unser Vorhaben baut auf eine vorhandene umfangreiche Klonsammlung auf. Diese soll durch Genotypen mit hervorragenden Merkmalen, erhöhter Vitalität und Trockenheitstoleranz ergänzt werden. Zur vegetativen Vermehrung der Genotypen wird die somatische Embryogenese (SE) genutzt, welche für die Lärche bereits etabliert ist. Neben der hohen Vermehrungsrate ermöglicht die SE in Kombination mit Kryokonservierung eine Langzeitlagerung zur nachfrageangepassten Bereitstellung von Pflanzgut. Ziel ist ein hochproduktives und teilautomatisiertes Verfahren zur Anzucht von in vitro vermehrtem Pflanzenmaterial, welches als Routineverfahren in Baumschulbetriebe eingebunden werden kann. Die Markteinführung dieser Strategie soll durch Öffentlichkeitsarbeit begleitet werden. Ein wichtiges Teilziel des Vorhabens ist die Anlage von Klonprüfungen zur Zulassung des Ausgangsmaterials nach Forst-Vermehrungsgutgesetz (FoVG). Ebenso notwendig ist die eindeutige Identifizierbarkeit der Genotypen anhand molekularer Markerverfahren. Zu diesem Zweck sollen die Vorteile verschiedener Markersysteme verknüpft und klonspezifische Fingerprints auf einer Plattform hinterlegt werden. Diese Daten werden mit phänotypischen Charakteristika zu umfassenden Klonbeschreibungen kombiniert. Damit wird eine Identitätsprüfung sowie die Möglichkeit der kontinuierlichen Erweiterung der Datenbasis als Voraussetzung für die Nutzung in Forschung und Praxis ermöglicht. | Prof. Dr. Bernhard Schuldt Tel.: +49 351 463-31249 bernhard.schuldt@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Institut für Forstbotanik und Forstzoologie - Professur für Forstbotanik - AG Molekulare Gehölzphysiologie Pienner Str. 7 01737 Tharandt | FPNR | ||
| 01.12.2023 | 30.11.2026 | 2222NR005E | Verbundvorhaben: Bereitstellung von Lärchen-Vermehrungsgut mit hoher Qualität und Diversität zur Erhöhung der waldbaulichen Flexibilität; Teilvorhaben 5: Pflanzenproduktion aus somatischen Embryonen - Akronym: LarchForFlexibility | Die Bewirtschaftung von Wäldern ist durch die mit dem Klimawandel eintretende Verschlechterung des Waldzustandes vor große Herausforderungen gestellt. Besonders die Wahl der Baumarten und die Verfügbarkeit von hochwertigem Forstvermehrungsgut stellt Waldeigentümer nach häufig auftretenden Schadereignissen vor Probleme. Ziel des Vorhabens ist eine Ergänzung waldbaulicher Handlungsspielräume durch Bereitstellung von vegetativ vermehrter Hybridlärche als Alternative für klimawandelbedingt ausfallende Bestände und als Ergänzung des Vermehrungsgutangebotes. Unser Vorhaben baut auf eine vorhandene umfangreiche Klonsammlung auf. Diese soll durch Genotypen mit hervorragenden Merkmalen, erhöhter Vitalität und Trockenheitstoleranz ergänzt werden. Zur vegetativen Vermehrung der Genotypen wird die somatische Embryogenese (SE) genutzt, welche für die Lärche bereits etabliert ist. Neben der hohen Vermehrungsrate ermöglicht die SE in Kombination mit Kryokonservierung eine Langzeitlagerung zur nachfrageangepassten Bereitstellung von Pflanzgut. Ziel ist ein hochproduktives und teilautomatisiertes Verfahren zur Anzucht von in vitro vermehrtem Pflanzenmaterial, welches als Routineverfahren in Baumschulbetriebe eingebunden werden kann. Die Markteinführung dieser Strategie soll durch Öffentlichkeitsarbeit begleitet werden. Ein wichtiges Teilziel des Vorhabens ist die Anlage von Klonprüfungen zur Zulassung des Ausgangsmaterials nach Forst-Vermehrungsgutgesetz (FoVG). Ebenso notwendig ist die eindeutige Identifizierbarkeit der Genotypen anhand molekularer Markerverfahren. Zu diesem Zweck sollen die Vorteile verschiedener Markersysteme verknüpft und klonspezifische Fingerprints auf einer Plattform hinterlegt werden. Diese Daten werden mit phänotypischen Charakteristika zu umfassenden Klonbeschreibungen kombiniert. Damit wird eine Identitätsprüfung sowie die Möglichkeit der kontinuierlichen Erweiterung der Datenbasis als Voraussetzung für die Nutzung in Forschung und Praxis ermöglicht. | Dr. Hardy Dembny Tel.: +49 3601 751426 h.dembny@baumschulen-oberdorla.de Baumschulen Oberdorla GmbH Burgstr. 57 99986 Oberdorla | FPNR | ||
| 01.06.2023 | 31.05.2025 | 2222NR006X | Elektrochemische Speicher im Kontext landwirtschaftlicher Energiesysteme - Kombination mit Biogasanlagen Phase 2 - Akronym: BioBatSys_Phase_2 | Im vorgeschlagenen Vorhaben sollen erstmalig Bioenergie-Batteriesysteme (BioBatSys) entwickelt werden, die in technologischer und ökonomischer Hinsicht die Eigenschaften von Biogasanlagen und Batteriespeichern optimal vereinen und für eine verbesserte Integration der Bioenergie in regionale und überregionale Energieinfrastruktursysteme sorgen. In einer Durchführbarkeitsstudie (Phase 1) wurde zunächst überprüft, welche Anwendungsfälle theoretisch mit der Kombination aus Batterien und Biogasanlagen bedient werden können. Diese Anwendungsfälle wurden bewertet und auf ihre wirtschaftlichen Erfolgsaussichten geprüft. Im Anschluss wurden zwei landwirtschaftliche Betriebe als Modellfälle herangezogen und mit Hilfe von Simulationen untersucht, welche Anwendungsfälle an diesen Standorten implementiert werden könnten. Das Ziel des Vorhabens ist der Betrieb und die anschließende Evaluierung der ermittelten Multi-Use-Anwendungen für eine Demonstrationsanlage am Landwirtschaftszentrum Eichhof, um die wissenschaftlichen Erkenntnisse weiter zu entwickeln und deren Ergebnisse als eine Blaupause für die Übertragung auf möglichst viele landwirtschaftliche Betriebe und Standorte bereit zu stellen. | Christian Dick Tel.: +49 561 7294-485 christian.dick@iee.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE) Joseph-Beuys-Str. 8 34117 Kassel | FPNR | ||
| 05.04.2022 | 31.12.2022 | 2222NR009X | Bundestagung der Arbeitsgemeinschaft Naturgemäße Waldwirtschaft 2022 - Akronym: ANWBT2022 | Die ANW-Deutschland als bundesweit agierender Zusammenschluss von Waldbesitzern, Forstleuten, Wissenschaftlern, Studierenden sowie interessierten Bürgern veranstaltet im 2- jährgen Rhythmus ihre "große Bundestagung", die zum einen für Vereinsmitglieder aber auch für sonstige Interessierte offen ist. Bei dieser bundesweit ausgerichteten Tagung (die Tagung findet vom 15.09.- 17.09.2022 in Chorin/Templin in Brandenburg statt) wird es im Rahmen der Festveranstaltung zu dem Thema: " Nachhaltigkeit – vielschichtig wie der Dauerwald" einen Festvortrag und einen Fachvortrag mit Diskussion geben. Die beiden Folgetage werden mit themenspezifischen Exkursionen gestaltet. Es werden zwischen 250 und 450 Teilnehmer erwartet. | Johannes Odrost Tel.: +49 241 9690 5005 info@anw-deutschland.de Arbeitsgemeinschaft Naturgemäße Waldwirtschaft Deutschland e. V. Keltenstr. 37a 52074 Aachen | X | FPNR | |
| 01.12.2022 | 30.11.2025 | 2222NR010A | Verbundvorhaben: Entwicklung biobasierter Fassadenanstriche mit IR-aktiver Oberfläche zur Vermeidung von mikrobiellem Bewuchs auf WDVS-Fassaden; Teilvorhaben 1: Bindemittelsynthese - Akronym: BioFair | Im Teilvorhaben 1 werden für einen biobasierten Fassadenanstrich verschiedene Formulierungen aus den im Teilvorhaben 2 entwickelten biobasierten Acrylatbindemitteln, IR-aktiven Pigmente, aus TV 3 mikroverkapselte Latentwärmespeicher und Farbpigmente hergestellt, Verarbeitung und Eigenschaften geprüft. In den bei AURO vorhandenen Anlagen werden hieraus in einem Up-Scaling Bautenanstriche formuliert und ein Demonstrator aus WDVS aufgebaut, um anwendungsnahe Prüfungen durchführen zu können. Ziel ist die Entwicklung eines Bautenanstrichs, auf der aufgrund physikalischer Maßnahmen ein Algenwachstum minimiert wird und somit eine Biozidzugabe nicht notwendig ist. | Dr. Markus Lettau Tel.: +49 531 2814120 markus.lettau@auro.de AURO Pflanzenchemie Aktiengesellschaft Alte Frankfurter Str. 211 38122 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.12.2022 | 30.11.2025 | 2222NR010B | Verbundvorhaben: Entwicklung biobasierter Fassadenanstriche mit IR-aktiver Oberfläche zur Vermeidung von mikrobiellem Bewuchs auf WDVS-Fassaden; Teilvorhaben 2: Biobasierte Fassadenbeschichtung - Akronym: BioFair | Im Teilvorhaben 2 werden biobasierte Acrylatbindemittel für Bautenbeschichtungen entwickelt bzw. der biobasierte Anteil von bestehenden Systemen erhöht. Ein biozidfreier Algenschutz wird durch Verwendung von IR-Pigmenten und biobasierten und schwer entflammbaren Latentwärmespeichern und damit Anpassung des Bindemittels verfolgt. | Dr. Claudia Schirp Tel.: +49 531 2155-318 claudia.schirp@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.12.2022 | 30.11.2025 | 2222NR010C | Verbundvorhaben: Entwicklung biobasierter Fassadenanstriche mit IR-aktiver Oberfläche zur Vermeidung von mikrobiellem Bewuchs auf WDVS-Fassaden; Teilvorhaben 3: Mikroverkapselung PCM - Akronym: BioFair | Im Teilvorhaben 3 werden biobasierte PCM´s von Croda GmbH durch Follmann GmbH & Co.KG mikroverkapselt, um diese in die Formulierungen aus TV 1 einarbeiten zu können. Diese werden neben den IR-aktiven Pigmenten eingesetzt, um die Taupunktunterschreitung zu verringern und somit ein Algenwachstum an WDVS zu minimieren. | Dr. Oliver Reichel Tel.: +49 571 9339-292 oliver.reichel@follmann.com Follmann GmbH & Co. KG Heinrich-Follmann-Str. 1 32423 Minden | FPNR | ||
| 01.05.2023 | 30.04.2024 | 2222NR011A | Verbundvorhaben: Untersuchung der Verarbeitungsparameter und Eigenschaften eines innovativen lederartigen Holz-BioTPS-Komposites; Teilvorhaben 1: Materialeigenschaftenuntersuchung beim Recycling eines lederähnlichen BioTPS- Holz Werkstoffes - Akronym: Recy-TPE-Holz | Ziel des Projektvorhabens ist die Entwicklung eines innovativen Werkstoffes, welcher mithilfe eines Verbundes aus Industrierestholzspänen (Holz) und einem teilbiobasierten thermoplastischen Elastomer Compound BioTPS (Bio-Thermoplastisches Styrolelastomer) hergestellt werden soll. Während andere Holz-Kunststoffverbünde meist steif und fest sind, ist der innovative Holz-BioTPS-Werkstoff ausgesprochen elastisch, hat bei bestimmter Behandlung eine lederähnliche Haptik, wirkt stoßdämmend und federnd. Diese Eigenschaften gingen aus ersten Vorstudien zum Holz-TPS-Composit hervor und führten zu potenziellen Zielanwendung ‚veganes Leder‘ bzw. Kunstleder. Holz gibt dem Komposit dabei die besondere Optik und Haptik. Das Material ist äußerst innovativ – weder am Markt noch in der wissenschaftlichen Literatur wird die Kombination Holz-TPS (oder gar Holz-BioTPS) ausreichend repräsentiert. Es müssen grundlegende Versuche mit dem Komposit durchgeführt werden, beginnend mit Extrusion und Spritzguss. Als technische Herausforderung soll ein komplexes Bauteil mit schmalen Stegen und großen Spalten hergestellt werden, um die Fließparameter, Formungs- und Entformungsverhalten sowie Oberflächenveränderung bei verschiedenen Composit-Zusammensetzungen zu analysieren. Anschließend können weitere Eigenschaften der Composites untersucht werden, um die Überführung in eine Vielzahl Anwendungen zu ermöglichen. Die Anwendungspalette geht dabei über z.B. Griffe für E-Bikes oder Werkzeuggriffe bis hin zur Automobilausstattung im Interieur oder Verkleidung von Schaltknüppeln. Schließlich kann aus den aus der Studie ermittelten Daten abgeschätzt werden, ob eine Anwendung und Verarbeitung zu einem veganen Leder möglich wäre. Für alle Anwendungen müssen neben der Verarbeitung auch die sonstigen Eigenschaften der Composite (physikalisch, thermisch und biologisch) schließlich auch die Recyclingfähigkeit des Composites untersucht werden. | Prof. Dr. Hans-Achim Reimann Tel.: +49 981 4877-307 hans-achim.reimann@hs-ansbach.de Hochschule für angewandte Wissenschaften Ansbach Residenzstr. 8 91522 Ansbach | FPNR | ||
| 01.05.2023 | 30.04.2024 | 2222NR011B | Verbundvorhaben: Untersuchung der Verarbeitungsparameter und Eigenschaften eines innovativen lederartigen Holz-BioTPS-Komposites; Teilvorhaben 2: Holz-TPE - Akronym: TPE-Holz | Ziel des Projektvorhabens ist die Entwicklung eines innovativen Werkstoffes, welcher mithilfe eines Verbundes aus Industrierestholzspänen (Holz) und einem teilbiobasierten thermoplastischen Elastomer Compound BioTPS (Bio-Thermoplastisches Styrolelastomer) hergestellt werden soll. Während andere Holz-Kunststoffverbünde meist steif und fest sind, ist der innovative Holz-BioTPS- Werkstoff ausgesprochen elastisch, hat bei bestimmter Behandlung eine lederähnliche Haptik, wirkt stoßdämmend und federnd. Diese Eigenschaften gingen aus ersten Vorstudien zum Holz-TPS-Composit hervor und führten zu potenziellen Zielanwendung ‚veganes Leder‘ bzw. Kunstleder. Holz gibt dem Komposit dabei die besondere Optik und Haptik. Das Material ist äußerst innovativ – weder am Markt noch in der wissenschaftlichen Literatur wird die Kombination Holz-TPS (oder gar Holz-BioTPS) ausreichend repräsentiert. Es müssen grundlegende Versuche mit dem Komposit durchgeführt werden, beginnend mit Extrusion und Spritzguss. Als technische Herausforderung soll ein komplexes Bauteil mit schmalen Stegen und großen Spalten hergestellt werden, um die Fließparameter, Formungs- und Entformungsverhalten sowie Oberflächenveränderung bei verschiedenen Composit- Zusammensetzungen zu analysieren. Anschließend können weitere Eigenschaften der Composites untersucht werden, um die Überführung in eine Vielzahl Anwendungen zu ermöglichen. Die Anwendungspalette geht dabei über z.B. Griffe für E-Bikes oder Werkzeuggriffe bis hin zur Automobilausstattung im Interieur oder Verkleidung von Schaltknüppeln. Schließlich kann aus den aus der Studie ermittelten Daten abgeschätzt werden, ob eine Anwendung und Verarbeitung zu einem veganen Leder möglich wäre. Für alle Anwendungen müssen neben der Verarbeitung auch die sonstigen Eigenschaften der Composite (physikalisch, thermisch und biologisch) schließlich auch die Recyclingfähigkeit des Composites untersucht werden. | Lukas Kling Tel.: +49 9843 9808937 lukas.kling@allod.com Allod Werkstoff GmbH & Co. KG Steinacher Str. 3 91593 Burgbernheim | FPNR | ||
| 01.08.2023 | 31.07.2025 | 2222NR013A | Verbundvorhaben: Algenbasierte, warmumformbare Naturfaser-Matrix-Halbzeuge mit duromerem Eigenschaftsprofil; Teilvorhaben 1: Rohstofferzeugung und Untersuchung der Materialeigenschaften - Akronym: AlgoForm | Epoxidharze finden vielfältige Anwendung in der industriellen Fertigung, u. a. als duromere Matrixharze für FVK. Bisphenol A stellt dabei die Hauptchemikalie der Epoxidharzchemie dar; sie ist allerdings noch nicht biobasiert zugänglich. Zudem wurde die Verbindung als besonders besorgniserregend mit reproduktionstoxischen und endokrin schädigenden Eigenschaften eingestuft. Ein Verbot für Herstellung, Inverkehrbringen und Verwenden ist daher langfristig sehr wahrscheinlich und damit auch die Suche nach Bisphenol A-Substituten für die Reaktivharzindustrie alternativlos. Tannine (Polyphenole) sind in vielerlei Hinsicht gute Bisphenol A-Alternativen. Sie kommen in Landpflanzen, aber auch in Makroalgen vor, deren Feedstock-Potenzial in diesem Zusammenhang allerdings bei weitem nicht ausgeschöpft ist. AlgoForm setzt sich daher die Entwicklung eines duromeren Epoxidharzes auf Basis algenbasierter Phlorotannine zum Ziel. Das Harz soll ferner zur Herstellung faserverstärkter Kunststoffe im Resin Transfer Moulding zum Einsatz kommen, das Faserhalbzeug dabei auf Flachs beruhen. Die Matrix soll durch Wahl geeigneter Härter und Katalysatoren zusätzlich chemisch so gestaltet sein, dass sie nach Aushärtung als Vitrimer vorliegt, also als Duromer, welches in der Hitze aufgrund labiler kovalenter Bindungen trotzdem umgeformt werden kann. Auf diese Weise werden "duromere Organobleche" zugänglich, die nicht nur eine ^der Herstellung nachgelagerte Umformung in die Endkontur erlauben, sondern der Prepregverarbeitung vergleichbare Möglichkeiten der FVK-Erzeugung: Da Vitrimere mit sich selbst wieder chemische Bindungen knüpfen können, kann das Schichten und das Ausrichten der FVK-Platten bzgl. einer konkreten Lasteinleitung ohne Zeitdruck bei Raumtemperatur erfolgen; die Konsolidierung findet dann erst unter Wärme und Druck statt. Dies ermöglicht in Summe die hochflexible Produktion hochperformanter Multimaterialsysteme aus nachhaltigen Rohstoffen. | Prof. Dr.-Ing. Stefan Böhm Tel.: +49 561 804-3236 s.boehm@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Produktionstechnik und Logistik (IPL) - FG Trennende und Fügende Fertigungsverfahren Kurt-Wolters-Str. 3 34125 Kassel | FPNR | ||
| 01.08.2023 | 31.07.2025 | 2222NR013B | Verbundvorhaben: Algenbasierte, warmumformbare Naturfaser-Matrix-Halbzeuge mit duromerem Eigenschaftsprofil; Teilvorhaben 2: Epoxidierung und Härterentwicklung - Akronym: AlgoForm | Epoxidharze finden vielfältige Anwendung in der industriellen Fertigung, u. a. als duromere Matrixharze für FVK. Bisphenol A stellt dabei die Hauptchemikalie der Epoxidharzchemie dar; sie ist allerdings noch nicht biobasiert zugänglich. Zudem wurde die Verbindung als besonders besorgniserregend mit reproduktionstoxischen und endokrin schädigenden Eigenschaften eingestuft. Ein Verbot für Herstellung, Inverkehrbringen und Verwenden ist daher langfristig sehr wahrscheinlich und damit auch die Suche nach Bisphenol A-Substituten für die Reaktivharzindustrie alternativlos. Tannine (Polyphenole) sind in vielerlei Hinsicht gute Bisphenol A-Alternativen. Sie kommen in Landpflanzen, aber auch in Makroalgen vor, deren Feedstock-Potenzial in diesem Zusammenhang allerdings bei weitem nicht ausgeschöpft ist. AlgoForm setzt sich daher die Entwicklung eines duromeren Epoxidharzes auf Basis algenbasierter Phlorotannine zum Ziel. Das Harz soll ferner zur Herstellung faserverstärkter Kunststoffe im Resin Transfer Moulding zum Einsatz kommen, das Faserhalbzeug dabei auf Flachs beruhen. Die Matrix soll durch Wahl geeigneter Härter und Katalysatoren zusätzlich chemisch so gestaltet sein, dass sie nach Aushärtung als Vitrimer vorliegt, also als Duromer, welches in der Hitze aufgrund labiler kovalenter Bindungen trotzdem umgeformt werden kann. Auf diese Weise werden "duromere Organobleche" zugänglich, die nicht nur eine ^der Herstellung nachgelagerte Umformung in die Endkontur erlauben, sondern der Prepregverarbeitung vergleichbare Möglichkeiten der FVK-Erzeugung: Da Vitrimere mit sich selbst wieder chemische Bindungen knüpfen können, kann das Schichten und das Ausrichten der FVK-Platten bzgl. einer konkreten Lasteinleitung ohne Zeitdruck bei Raumtemperatur erfolgen; die Konsolidierung findet dann erst unter Wärme und Druck statt. Dies ermöglicht in Summe die hochflexible Produktion hochperformanter Multimaterialsysteme aus nachhaltigen Rohstoffen. | Dr. Jens Lüttke Tel.: +49 40 766255-67 jluettke@hobum.de HOBUM Oleochemicals GmbH Konsul-Ritter-Str. 10 21079 Hamburg | FPNR | ||
| 01.04.2024 | 31.03.2027 | 2222NR014A | Verbundvorhaben: Entwicklung von Nachweisverfahren zur Dauerhaftigkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 1: Entwicklung und Erprobung geeigneter Laborverfahren - Akronym: DaNaRo | Die Dauerhaftigkeit von Wärmedämmstoffen ist wesentliche Voraussetzung für die Einhaltung der in der Leistungserklärung zugesicherten und planerisch berücksichtigten Eigenschaften zur Erfüllung der Anforderungen an den Wärme-, Feuchte- und Brandschutz von Bauteilen im Zeitraum der Nutzung des Gebäudes. Für die Dauerhaftigkeit relevante Einflussfaktoren ergeben sich in den jeweiligen Anwendungsgebieten aus den klimatischen Randbedingungen und der Exponierung des Materials. Diese Faktoren hängen wiederum von den spezifischen Konstruktionen und ggf. auch der Dauerhaftigkeit angrenzender Bauteilschichten ab. In dem Projekt werden für die wichtigsten Gruppen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen die relevanten Einflussfaktoren und daraus resultierende Alterungsmechanismen (bspw. Setzung/Schrumpf, Veränderungen der Mikrostruktur, Abbau von Additiven, biologische Prozesse, etc.) identifiziert und deren Auswirkung auf die wesentlichen Eigenschaften (Wärmeleitfähigkeit, mech. Eigenschaften, Feuchte- und Brandverhalten) untersucht. Darauf aufbauend werden geeignete Untersuchungsumfänge zum Nachweis der Dauerhaftigkeit für eine angestrebte Nutzungsdauer von 50 Jahren entwickelt. Die Laboruntersuchungen werden durch hygrothermische Simulationen und die Auswertung von Bauteil- und Freilandversuchen sowie durch Objektbegutachtungen ergänzt. Ein qualifizierter Nachweis der Dauerhaftigkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen konkretisiert die positiven Implikationen bei der Verwendung nachwachsender Rohstoffe im Sinne des Green Deal und der New Circular Economy Strategie (Kaskadennutzung) der Europäischen Kommission. Die zu erwartenden Kenntnisse können überdies zur Produktoptimierung eingesetzt werden. Unter ökonomischen und ökologischen Aspekten ist hier insbesondere der sparsame und zielgerichtete Einsatz von Additiven (Brandschutz, Hydrophobierung) hervorzuheben. Die Ergebnisse sollen nach Abschluss des Vorhabens in die Normungsarbeit einfließen. | Dr.-Ing. Sebastian Treml Tel.: +49 89 8580030 treml@fiw-muenchen.de Forschungsinstitut für Wärmeschutz eingetragener Verein München Lochhamer Schlag 4 82166 Gräfelfing | FPNR | ||
| 01.04.2024 | 31.03.2027 | 2222NR014B | Verbundvorhaben: Entwicklung von Nachweisverfahren zur Dauerhaftigkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 2: Beurteilung der hygrothermischen Beanspruchung in der Praxis und deren Auswirkungen - Akronym: DaNaRo | Die Dauerhaftigkeit von Wärmedämmstoffen ist wesentliche Voraussetzung für die Einhaltung der in der Leistungserklärung zugesicherten und planerisch berücksichtigten Eigenschaften zur Erfüllung der Anforderungen an den Wärme-, Feuchte- und Brandschutz von Bauteilen im Zeitraum der Nutzung des Gebäudes. Für die Dauerhaftigkeit relevante Einflussfaktoren ergeben sich in den jeweiligen Anwendungsgebieten aus den klimatischen Randbedingungen und der Exponierung des Materials. Diese Faktoren hängen wiederum von den spezifischen Konstruktionen und ggf. auch der Dauerhaftigkeit angrenzender Bauteilschichten ab. In dem Projekt werden für die wichtigsten Gruppen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen die relevanten Einflussfaktoren und daraus resultierende Alterungsmechanismen (bspw. Setzung/Schrumpf, Veränderungen der Mikrostruktur, Abbau von Additiven, biologische Prozesse, etc.) identifiziert und deren Auswirkung auf die wesentlichen Eigenschaften (Wärmeleitfähigkeit, mech. Eigenschaften, Feuchte- und Brandverhalten) untersucht. Darauf aufbauend werden geeignete Untersuchungsumfänge zum Nachweis der Dauerhaftigkeit für eine angestrebte Nutzungsdauer von 50 Jahren entwickelt. Die Laboruntersuchungen werden durch hygrothermische Simulationen und die Auswertung von Bauteil- und Freilandversuchen sowie durch Objektbegutachtungen ergänzt. Ein qualifizierter Nachweis der Dauerhaftigkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen konkretisiert die positiven Implikationen bei der Verwendung nachwachsender Rohstoffe im Sinne des Green Deal und der New Circular Economy Strategie (Kaskadennutzung) der Europäischen Kommission. Die zu erwartenden Kenntnisse können überdies zur Produktoptimierung eingesetzt werden. Unter ökonomischen und ökologischen Aspekten ist hier insbesondere der sparsame und zielgerichtete Einsatz von Additiven (Brandschutz, Hydrophobierung) hervorzuheben. Die Ergebnisse sollen nach Abschluss des Vorhabens in die Normungsarbeit einfließen. | Daniel Zirkelbach Tel.: +49 8024 643 229 daniel.zirkelbach@ibp.fraunhofer.de Fraunhofer Gesellschaft e.V. Institut für Bauphysik Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.09.2023 | 28.02.2026 | 2222NR016A | Verbundvorhaben: Entwicklung einer technologischen Kette für die stoffliche Nutzung von Hopfenpflanzen in Kunststoffcompounds für Spritzguss- und Extrusionsanwendungen; Teilvorhaben 1: Hopfenfaser-Nutzung in Kunststoffcompounds für Extrusionsprozesse - Akronym: BioHOCOEX | Erstmalig soll mit dem zu beantragenden Projekt eine – in die Industrie transferierbare - technologische Kette für die stoffliche Nutzung von Hopfenpflanzen, speziell in Kunststoffcompounds für Spritzguss- und Extrusionsanwendungen, entwickelt werden. Bisher werden die Hopfenpflanzen nach der Ernte und der stationären Gewinnung der Dolden auf die Felder verbracht bzw. dem unkontrollierten natürlichen Abbau preisgegeben. Dabei stellen die bis zu sechs Meter langen Hopfenreben ein erhebliches, bisher nicht genutztes Biomasse-Potential für die werkstoffliche Nutzung dar. Auf Grundlage eines Vorprojektes sowie einer ersten Markteinschätzung ist nun geplant, die zu favorisierenden Verwertungsrouten für Hopfenpflanzen bzw. -stängel sowie daraus gewonnener Intermediate in Form von Hopfenfaser-Compounds für Extrusion und Spritzguss näher zu untersuchen. Die verfahrenstechnische Grundlage des hier zu beantragenden Vorhabens ist die alternative Bereitstellungskette über feucht zu konservierende Hopfenreben-Häcksel. Die einzelnen Prozessschritte sind durch die Hopfenbauern (als Substrat für die Biogasanlage Wolnzach) bereits realisiert bzw. stellen bekannte Verfahren für die Landwirtschaft dar. Die wissenschaftliche Expertise für die Logistik, Lagerung und Erst- bzw. Weiterverarbeitung zu Faserstoffen und Halbzeugen liegt bei den institutionellen Antragstellern vor. Die wesentlichen Schwerpunkte der TU Dresden und TU Chemnitz liegen bei der Einarbeitung der Fasern zu unterschiedlich hoch gefüllten Compounds, deren Verarbeitung in den Kunststoffverfahren Extrusion und Spritzguss sowie die Fertigung erster Demonstratoren. Auf der Basis der Resultate soll anschließend mit entsprechenden industriellen Partnern eine Umsetzung im Produktionsmaßstab entwickelt und realisiert werden. | Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ Tel.: +49 351 4633-8101 andre.wagenfuehr@tu-dresden.de Technische Universität Dresden Institut für Naturstofftechnik Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik Marschnerstr. 39 01307 Dresden | FPNR | ||
| 01.09.2023 | 28.02.2026 | 2222NR016B | Verbundvorhaben: Entwicklung einer technologischen Kette für die stoffliche Nutzung von Hopfenpflanzen in Kunststoffcompounds für Spritzguss- und Extrusionsanwendungen; Teilvorhaben 2: Hopfenfaser-Nutzung in Kunststoffcompounds für Spritzgießprozesse - Akronym: BioHOCOEX | Erstmalig soll mit dem zu beantragenden Projekt eine – in die Industrie transferierbare - technologische Kette für die stoffliche Nutzung von Hopfenpflanzen, speziell in Kunststoffcompounds für Spritzguss- und Extrusionsanwendungen, entwickelt werden. Bisher werden die Hopfenpflanzen nach der Ernte und der stationären Gewinnung der Dolden auf die Felder verbracht bzw. dem unkontrollierten natürlichen Abbau preisgegeben. Dabei stellen die bis zu sechs Meter langen Hopfenreben ein erhebliches, bisher nicht genutztes Biomasse-Potential für die werkstoffliche Nutzung dar. Auf Grundlage eines Vorprojektes sowie einer ersten Markteinschätzung ist nun geplant, die zu favorisierenden Verwertungsrouten für Hopfenpflanzen bzw. -stängel sowie daraus gewonnener Intermediate in Form von Hopfenfaser-Compounds für Extrusion und Spritzguss näher zu untersuchen. Die verfahrenstechnische Grundlage des hier zu beantragenden Vorhabens ist die alternative Bereitstellungskette über feucht zu konservierende Hopfenreben-Häcksel. Die einzelnen Prozessschritte sind durch die Hopfenbauern (als Substrat für die Biogasanlage Wolnzach) bereits realisiert bzw. stellen bekannte Verfahren für die Landwirtschaft dar. Die wissenschaftliche Expertise für die Logistik, Lagerung und Erst- bzw. Weiterverarbeitung zu Faserstoffen und Halbzeugen liegt bei den institutionellen Antragstellern vor. Der wesentliche Arbeitsschwerpunkt des ATB dabei ist die Erarbeitung der Grundlagen für eine qualitativ-reproduzierbare Gewinnung und Aufbereitung der Fasermaterialien im industriellen Maßstab. Die wesentlichen Schwerpunkte der TU Dresden und TU Chemnitz liegen bei der Einarbeitung der Fasern zu unterschiedlich hoch gefüllten Compounds, deren Verarbeitung in den Kunststoffverfahren Extrusion und Spritzguss sowie die Fertigung erster Demonstratoren. Auf der Basis der Resultate soll anschließend mit entsprechenden industriellen Partnern eine Umsetzung im Produktionsmaßstab entwickelt und realisiert werden. | Prof. Dr.-Ing. habil Lothar Kroll Tel.: +49 371 531 23-120 slk@mb.tu-chemnitz.de Fakultät für Maschinenbau, Institut für Strukturleichtbau, Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung (SLK) Reichenhainer Str. 31-33 09126 Chemnitz | FPNR | ||
| 01.09.2023 | 28.02.2026 | 2222NR016C | Verbundvorhaben: Entwicklung einer technologischen Kette für die stoffliche Nutzung von Hopfenpflanzen in Kunststoffcompounds für Spritzguss- und Extrusionsanwendungen; Teilvorhaben 3: Verfahrensentwicklung zur Gewinnung von Faserrohstoffen - Akronym: BioHOCOEX | Erstmalig soll mit dem zu beantragenden Projekt eine – in die Industrie transferierbare - technologische Kette für die stoffliche Nutzung von Hopfenpflanzen, speziell in Kunststoffcompounds für Spritzguss- und Extrusionsanwendungen, entwickelt werden. Bisher werden die Hopfenpflanzen nach der Ernte und der stationären Gewinnung der Dolden (als wertgebende Pflanzenkomponenten) entweder unzerkleinert oder gehäckselt überwiegend auf die Felder verbracht bzw. dem unkontrollierten natürlichen Abbau preisgegeben. Dabei stellen die bis zu sechs Meter langen Hopfenreben ein erhebliches, bisher nicht genutztes Biomasse-Potential für die werkstoffliche Nutzung dar. In einem Vorprojekt wurde die prinzipielle technische Machbarkeit ausgewählter technischer Verwertungsrouten für Hopfenpflanzen bzw. -stängel sowie daraus gewonnener Intermediate geprüft. Auf dieser Grundlage sowie einer ersten Markteinschätzung ist nun geplant, die zu favorisierenden Verwertungsrouten in Form von Hopfenfaser-Compounds für Extrusion und Spritzguss näher zu untersuchen. Die verfahrenstechnische Grundlage des hier zu beantragenden Vorhabens ist die alternative Bereitstellungskette über feucht zu konservierende Hopfenreben-Häcksel. Die einzelnen Prozessschritte sind durch die Hopfenbauern (im Rahmen der Substratbereitstellung für die Biogasanlage Wolnzach) bereits realisiert bzw. stellen bekannte Verfahren für die Landwirtschaft dar. Die wissenschaftliche Expertise für die Logistik, Lagerung und Erst- bzw. Weiterverarbeitung zu Faserstoffen und Halbzeugen liegt bei den institutionellen Antragstellern vor. Der wesentliche Arbeitsschwerpunkt des ATB dabei ist die Erarbeitung der Grundlagen für eine qualitativ-reproduzierbare Gewinnung und Aufbereitung der Fasermaterialien im industriellen Maßstab. | Dr. Hans-Jörg Gusovius Tel.: +49 331 5699-316 hjgusovius@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | FPNR | ||
| 01.09.2023 | 31.08.2025 | 2222NR019A | Verbundvorhaben: Nachhaltiges Entwicklungskonzept für kunststofffreie Cellulose-Formkörper aus Naturfasern am Produktbeispiel Kleiderbügel; Teilvorhaben 1: Entwicklung materialspezifischer Demonstrationsdesigns - Akronym: CellFormDesign | Ziel des Projektes ist die Entwicklung materialspezifischer Technologien zur Herstellung kreislauffähiger Kleiderbügel auf Naturfaserbasis in wirtschaftlicher Verwertung von Pflanzenresten und -abfällen aus der Landwirtschaft sowie der Sekundärnutzung von Altpapier und Zellstoff ohne Zusatz von fossilen Polymeren. CellForm bezeichnet die zellulosebasierte Materialgruppe die dabei untersucht und plastisch zu Bügeln geformt wird. Im Projekt werden Materialdesigns (Rezepturen, Strukturen, Modellierung, Eigenschaften) und dazu passend effiziente Verarbeitungs- und Produktionsprozesse entwickelt und evaluiert sowie Demonstrationsobjekte erzeugt, die für Tests in relevanter Einsatzumgebung verwendet werden (Validierung). Anhand experimenteller Materialproben und variantenreicher Produktprototypen werden die Anwendbarkeit und die Einsetzbarkeit sowie die Marktfähigkeit der Lösungen einem versierten Test- und Evaluationsszenario unterzogen und kundenzentrierte Verbesserungspotenziale in einem iterativen Entwicklungsprozess optimiert. Durch die frühzeitige Marktkommunikation und Evaluation der Projektfortschritte mit potenziellen Kunden (CoCreative Kundenfeedbacks, Einsatztests, Concept Studies Messe Euroshop im Februar 2023), wird projektbegleitend dafür gesorgt zielgerichtete Forschung & Entwicklung zu betreiben. Die Naturfasern (beispielsweise Pflanzenreste z. B. Hopfen, Altpapier, Zellstoff) werden dabei aufbereitet (Mahlung) und weiterverarbeitet (Nassstoff/ Faserkuchen) und zu Bauteilen vergautscht/gepresst und getrocknet. Dabei müssen keine konstenintensiven Heißpressanlagen eingesetzt werden. Die von der TU Dresden patentierte Vakuumpresstrocknung dient im Projekt als Verdichtungs- und Trocknungsprozess. Durch den Vergleich der Material- und Energieaufwendungen in Herstellungs-, Nutzungs- und Nachnutzungsphase wird eine Vergleichbarkeit der Umweltwirkung neu entwickelter gegenüber herkömmlicher Produkte erzielt. | Alfred Dietl Tel.: +49 1712625800 dietl@mawa.de Mawa GmbH Hohenwarter Str. 100 85276 Pfaffenhofen | FPNR | ||
| 01.09.2023 | 31.08.2025 | 2222NR019B | Verbundvorhaben: Nachhaltiges Entwicklungskonzept für kunststofffreie Cellulose-Formkörper aus Naturfasern am Produktbeispiel Kleiderbügel; Teilvorhaben 2: Herstellung der Demonstrationsobjekte und Untersuchung der Bewitterungsbeständigkeit - Akronym: CellFormDesign | Ziel des Projektes ist die Entwicklung materialspezifischer Technologien zur Herstellung kreislauffähiger Kleiderbügel auf Naturfaserbasis in wirtschaftlicher Verwertung von Pflanzenresten und -abfällen aus der Landwirtschaft sowie der Sekundärnutzung von Altpapier und Zellstoff ohne Zusatz von fossilen Polymeren. CellForm bezeichnet die zellulosebasierte Materialgruppe die dabei untersucht und plastisch zu Bügeln geformt wird. Im Projekt werden Materialdesigns (Rezepturen, Strukturen, Modellierung, Eigenschaften) und dazu passend effiziente Verarbeitungs- und Produktionsprozesse entwickelt und evaluiert sowie Demonstrationsobjekte erzeugt, die für Tests in relevanter Einsatzumgebung verwendet werden (Validierung). Anhand experimenteller Materialproben und variantenreicher Produktprototypen werden die Anwendbarkeit und die Einsetzbarkeit sowie die Marktfähigkeit der Lösungen einem versierten Test- und Evaluationsszenario unterzogen und kundenzentrierte Verbesserungspotenziale in einem iterativen Entwicklungsprozess optimiert. Durch die frühzeitige Marktkommunikation und Evaluation der Projektfortschritte mit potenziellen Kunden (CoCreative Kundenfeedbacks, Einsatztests, Concept Studies Messe Euroshop im Februar 2023), wird projektbegleitend dafür gesorgt zielgerichtete Forschung & Entwicklung zu betreiben. Die Naturfasern (beispielsweise Pflanzenreste z. B. Hopfen, Altpapier, Zellstoff) werden dabei aufbereitet (Mahlung) und weiterverarbeitet (Nassstoff/ Faserkuchen) und zu Bauteilen vergautscht/gepresst und getrocknet. Dabei müssen keine konstenintensiven Heißpressanlagen eingesetzt werden. Die von der TU Dresden patentierte Vakuumpresstrocknung dient im Projekt als Verdichtungs- und Trocknungsprozess. Durch den Vergleich der Material- und Energieaufwendungen in Herstellungs-, Nutzungs- und Nachnutzungsphase wird eine Vergleichbarkeit der Umweltwirkung neu entwickelter gegenüber herkömmlicher Produkte erzielt. | Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ Tel.: +49 351 463-38101 andre.wagenfuehr@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Bereich Ingenieurwissenschaften - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Naturstofftechnik - Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik Marschnerstr. 39 01307 Dresden | FPNR | ||
| 01.05.2023 | 30.06.2024 | 2222NR020A | Verbundvorhaben: Machbarkeitsstudie zur flächigen Erfassung von Waldstrukturdaten im Klein- und Kleinstprivatwald und zur Inventur ganzer Forstbetriebe; Teilvorhaben 1: Forstwirtschaftliche Datenerhebung und -erfassung sowie Validierung und Verifizierung der Ergebnisse - Akronym: SmartForestInventory | In einer Machbarkeitsstudie soll gezeigt werden, dass die Waldstrukturdatenerfassung (Waldinventur) im Privatwald für kleine und Kleinstprivatwälder mit digitalen Methoden in der Erfassung, Auswertung und Prognose präzisiert, effektiver durchgeführt und im Ganzen vereinfacht werden kann. Dabei kommt ein zweistufiges Verfahren zur Anwendung. Nach Interpretation von Fernerkundungsdaten unter Berücksichtigung der Liegenschaft wird ein Inventurbegang durchgeführt. Am Stichprobenpunkt wird die Winkelzählprobe als optisches Verfahren durch Verfahren moderner 3D-Erfassungstechniken (3D-Laserscanner, LiDAR, Photogrammetrie) abgelöst. Die verwendeten Sensoren sind alles Handgeräte, bedürfen keines Stativs und Drohnen befördern einige dieser Sensoren frei im Raum. Durch kombinierte Nutzung dieser Daten und verschiedener Plattformen der Fernerkundung sowie forstwirtschaftlich relevanter interdisziplinärer Datenquellen wird diese Datenbasis auf eine neue Qualität gehoben. Die Ergebnisse werden in einer Inventursoftware (Datenbank und GIS) vorgehalten, ausgewertet und Nutzern zur Verfügung gestellt. Die Software bietet den Waldbesitzern und ihren forstlichen Beratern alle Basisinformationen zur nachhaltigen Bewirtschaftung ihrer Waldflächen. In der Machbarkeitstudie werden neben den klassischen forstlichen Parametern weitere Bestandsparameter erfasst und verarbeitet, die Fragestellungen im Hinblick auf Naturschutz, Wasserschutz, Risikomanagement, Klimaanpassung und weitere Ökosystemleistungen beinhalten. Zur Auswertung dieser bei einer Waldinventur noch nie zur Verfügung stehender komplexen Datenmenge kommen aktuelle Methoden der mathematischen Algorithmen der Künstlichen Intelligenz und der statistischen räumlichen Vorhersage und Simulation zum Einsatz. | Martin Hillmann Tel.: +49 511 3665-1441 martin.hillmann@lwk-niedersachsen.de Landwirtschaftskammer Niedersachsen - Geschäftsbereich Forstwirtschaft - Fachbereich Forsteinrichtung, Bewertung, Waldinventur Raumordnung, Naturschutz Wunstorfer Landstr. 9 30453 Hannover | FPNR | ||
| 01.05.2023 | 30.04.2024 | 2222NR020B | Verbundvorhaben: Machbarkeitsstudie zur flächigen Erfassung von Waldstrukturdaten im Klein- und Kleinstprivatwald und zur Inventur ganzer Forstbetriebe; Teilvorhaben 2: Konzeption, Entwicklung und Umsetzung einer Projektplattform - Akronym: SmartForestInventory | In einer Machbarkeitsstudie soll gezeigt werden, dass die Waldstrukturdatenerfassung (Waldinventur) im Privatwald für kleine und Kleinstprivatwälder mit digitalen Methoden in der Erfassung, Auswertung und Prognose präzisiert, effektiver durchgeführt und im Ganzen vereinfacht werden kann. | MSc. (GIS) Bert Harder Tel.: +493076293350 harder.bert@arc-greenlab.de ARC-GREENLAB GmbH Eichenstr. 3b 12435 Berlin | FPNR | ||
| 01.05.2023 | 30.04.2024 | 2222NR020C | Verbundvorhaben: Machbarkeitsstudie zur flächigen Erfassung von Waldstrukturdaten im Klein- und Kleinstprivatwald und zur Inventur ganzer Forstbetriebe; Teilvorhaben 3: Geodätische Datenerfassung und komplexe Datenauswertung mittels Verfahren der Künstl. Intelligenz im raum-zeitlichen Volumenmodell des Waldes - Akronym: SmartForestInventory | In einer Machbarkeitsstudie soll gezeigt werden, dass die Waldstrukturdatenerfassung (Waldinventur) im Privatwald für kleine und Kleinstprivatwälder mit digitalen Methoden in der Erfassung, Auswertung und Prognose präzisiert, effektiver durchgeführt und im Ganzen vereinfacht werden kann. Dabei kommt ein zweistufiges Verfahren zur Anwendung. Nach Interpretation von Fernerkundungsdaten unter Berücksichtigung der Liegenschaft wird ein Inventurbegang durchgeführt. Am Stichprobenpunkt wird die Winkelzählprobe als optisches Verfahren durch Verfahren moderner 3D-Erfassungstechniken (3D-Laserscanner, LiDAR, Photogrammetrie) abgelöst. Die verwendeten Sensoren sind alles Handgeräte, bedürfen keines Stativs und Drohnen befördern einige dieser Sensoren frei im Raum. Durch kombinierte Nutzung dieser Daten und verschiedener Plattformen der Fernerkundung sowie forstwirtschaftlich relevanter interdisziplinärer Datenquellen wird diese Datenbasis auf eine neue Qualität gehoben. Die Ergebnisse werden in einer Inventursoftware (Datenbank und GIS) vorgehalten, ausgewertet und Nutzern zur Verfügung gestellt. Die Software bietet den Waldbesitzern und ihren forstlichen Beratern alle Basisinformationen zur nachhaltigen Bewirtschaftung ihrer Waldflächen. In der Machbarkeitsstudie werden neben den klassischen forstlichen Parametern weitere Bestandsparameter erfasst und verarbeitet, die Fragestellungen im Hinblick auf Naturschutz, Wasserschutz, Risikomanagement, Klimaanpassung und weitere Ökosystemleistungen beinhalten. Zur Auswertung dieser bei einer Waldinventur noch nie zur Verfügung stehender komplexen Datenmenge kommen aktuelle Methoden der mathematischen Algorithmen der Künstlichen Intelligenz und der statistischen räumlichen Vorhersage und Simulation zum Einsatz. | Prof. Dr. Tobias Hillmann Tel.: +49 395 5693-4104 hillmann@hs-nb.de Hochschule Neubrandenburg - University of Applied Sciences - Fachbereich Landschaftswissenschaften und Geomatik Brodaer Str. 2 17033 Neubrandenburg | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2026 | 2222NR021A | Verbundvorhaben: Entwicklung und Optimierung von biobasierten rieselfähigen Duroplast-Formmassen zur Verarbeitung im Spritzgießverfahren; Teilvorhaben 1: Rezepturentwicklung und Compoundierung biobasierter Spritzgießmassen - Akronym: BioDurInject | Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von rieselfähigen Duroplast-Formmassen auf Basis nachwachsender Rohstoffe, die sich effizient im Spritzgießprozess verarbeiten lassen. Durch die Entwicklung von rieselfähigen, biobasierten Formmassen können Ressourcen geschont, CO2-Emissionen eingespart, die Unabhängigkeit vom Erdöl erreicht und somit auch die Nachhaltigkeit dieser Materialien verbessert werden. Zusätzlich werden auf diese Weise neue Verarbeitungsverfahren für biobasierte Duromere, wie das Spritzgießverfahren, etabliert und neue Anwendungsfelder durch effiziente Zykluszeiten geschaffen. Neben der Entwicklung der rieselfähigen Formmassen soll deren Potential im Hinblick auf Verarbeitung und mechanische Eigenschaften, sowie deren wirtschaftliche Konkurrenzfähigkeit im Vergleich zu petrochemisch-basierten Formmassen aufgezeigt werden. Abschließend werden die Herstellung und Verwendung der Formmassen durch eine Lebenszyklusanalyse bewertet. Auf diese Weise sollen den Herstellern und Anwendern die Potentiale aber auch Herausforderungen aufgezeigt werden, die sich durch die Entwicklung der biobasierten Duroplast-Formmassen ergeben. | Dr. Andreas Köppel Tel.: +49 931 4104-132 a.koeppel@skz.de SKZ - KFE gGmbH Friedrich-Bergius-Ring 22 97076 Würzburg | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2026 | 2222NR021B | Verbundvorhaben: Entwicklung und Optimierung von biobasierten rieselfähigen Duroplast-Formmassen zur Verarbeitung im Spritzgießverfahren; Teilvorhaben 2: Entwicklung eines Spritzgießprozesses für biobasierte Duroplast-Formmassen - Akronym: BioDurInject | Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von rieselfähigen Duroplast-Formmassen auf Basis nachwachsender Rohstoffe, die sich effizient im Spritzgießprozess verarbeiten lassen. Durch die Entwicklung von rieselfähigen, biobasierten Formmassen können Ressourcen geschont, CO2-Emissionen eingespart, die Unabhängigkeit vom Erdöl erreicht und somit auch die Nachhaltigkeit dieser Materialien verbessert werden. Zusätzlich werden auf diese Weise neue Verarbeitungsverfahren für biobasierte Duromere, wie das Spritzgießverfahren, etabliert und neue Anwendungsfelder durch effiziente Zykluszeiten geschaffen. Neben der Entwicklung der rieselfähigen Formmassen soll deren Potential im Hinblick auf Verarbeitung und mechanische Eigenschaften, sowie deren wirtschaftliche Konkurrenzfähigkeit im Vergleich zu petrochemisch-basierten Formmassen aufgezeigt werden. Abschließend werden die Herstellung und Verwendung der Formmassen durch eine Lebenszyklusanalyse bewertet. Auf diese Weise sollen den Herstellern und Anwendern die Potentiale aber auch Herausforderungen aufgezeigt werden, die sich durch die Entwicklung der biobasierten Duroplast-Formmassen ergeben. In diesem Teilvorhaben wird ein Spritzgießprozess für die biobasierten Formmassen entwickelt, sodass diese sich effizient und mit kurzen Zykluszeiten verarbeiten lassen | Jan Hirz Tel.: +49 2736 4407-318 j.hirz@bat-duro.com Baumgarten automotive technics GmbH Carl-Benz-Str. 46 57299 Burbach | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2026 | 2222NR021C | Verbundvorhaben: Entwicklung und Optimierung von biobasierten rieselfähigen Duroplast-Formmassen zur Verarbeitung im Spritzgießverfahren; Teilvorhaben 3: Scale-up und Entwicklung eines produktionsnahen Compoundierprozesses für biobasierte Duroplast-Formmassen - Akronym: BioDurInject | Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von rieselfähigen Duroplast-Formmassen auf Basis nachwachsender Rohstoffe, die sich effizient im Spritzgießprozess verarbeiten lassen. Durch die Entwicklung von rieselfähigen, biobasierten Formmassen können Ressourcen geschont, CO2-Emissionen eingespart, die Unabhängigkeit vom Erdöl erreicht und somit auch die Nachhaltigkeit dieser Materialien verbessert werden. Zusätzlich werden auf diese Weise neue Verarbeitungsverfahren für biobasierte Duromere, wie das Spritzgießverfahren, etabliert und neue Anwendungsfelder durch effiziente Zykluszeiten geschaffen. Neben der Entwicklung der rieselfähigen Formmassen soll deren Potential im Hinblick auf Verarbeitung und mechanische Eigenschaften, sowie deren wirtschaftliche Konkurrenzfähigkeit im Vergleich zu petrochemisch-basierten Formmassen aufgezeigt werden. Abschließend werden die Herstellung und Verwendung der Formmassen durch eine Lebenszyklusanalyse bewertet. Auf diese Weise sollen den Herstellern und Anwendern die Potentiale aber auch Herausforderungen aufgezeigt werden, die sich durch die Entwicklung der biobasierten Duroplast-Formmassen ergeben. In diesem Teilvorhaben findet die Herstellung von biobasierten, rieselfähigen Formmassen aus flüssigen Vorstufen statt, sowie das Scale-up zur Herstellung größerer Mengen der rieselfähigen Massen | Dipl.-Chem. Sebastian Ziller Tel.: +49 731 70707-49 sebastian.ziller@swc.de Süd-West-Chemie Gesellschaft mit beschränkter Haftung Pfaffenweg 18 89231 Neu-Ulm | FPNR | ||
| 01.05.2023 | 30.06.2024 | 2222NR022A | Verbundvorhaben: Seegras als Rohstoff; Teilvorhaben 1: Analyse des Rohstoffaufkommens - Akronym: SeeRoMa | Grundsätzlich besteht die Herausforderung, Rohstoffe, die ohne primären Verwendungszweck als natürliches, pflanzliches Rudiment anfallen, in moderne biobasierte Produktionsprozesse zu integrieren. Vorrangiges Ziel des Projektes SeeRoMa ist, eine Entscheidungsgrundlage für Marktakteure zu erarbeiten, die detailliert beschreibt, welche Rahmenbedingungen gegeben sein müssen, um Seegras als Rohstoff der Veredelung einer Wertschöpfungskette zuführen zu können. Die Machbarkeitsstudie umfasst, auf der Bereitstellungsseite, vor allem die Untersuchung des Aufkommens von Seegras entlang der Küsten von Nord- und Ostsee, einen generischen Vertragsentwurf zur geregelten Bereitstellung des Seegrases durch Kommunen, sowie eine Kostenaufstellung für die einzelnen Parteien entlang der Wertschöpfungskette. Für die Absatzseite werden der Mengenbedarf zur Markteinführung sowie die technischen Ansprüche von Abnehmern geklärt, um die regionalen Verwertungschancen evaluieren zu können. Dazu sollen Unternehmenspartner für den Herstellungsprozess und die Markteinführung der Seegrasprodukte, sowie kommunale Partner für die Ernte und Bereitstellung des Rohstoffes akquiriert werden. | Prof. Ludger Dederich Tel.: +49 7472 951-147 dederich@hs-rottenburg.de Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg Schadenweiler Hof 72108 Rottenburg am Neckar | FPNR | ||
| 01.05.2023 | 30.06.2024 | 2222NR022B | Verbundvorhaben: Seegras als Rohstoff; Teilvorhaben 2: Rohstoffqualität und Optimierungspotenzial - Akronym: SeeRoMa | Kurzbeschreibung SeeRoMa Grundsätzlich besteht die Herausforderung darin, Rohstoffe, die ohne primären Verwendungszweck als natürliches, pflanzliches Rudiment anfallen, in moderne Produktionsprozesse auf der Grundlage nachwachsender Materialien zu integrieren. Vorrangiges Ziel des Projektes SeeRoMa ist, eine Entscheidungsgrundlage für Marktakteure zu erarbeiten, die detailliert beschreibt, welche Rahmenbedingungen gegeben sein müssen, um Seegras als Rohstoff der Veredelung einer Wertschöpfungskette zuführen zu können. Die Machbarkeitsstudie umfasst, auf der Bereitstellungsseite, vor allem die Untersuchung des Aufkommens von Seegras entlang der Küsten von Nord- und Ostsee, einen generischen Vertragsentwurf zur geregelten Bereitstellung des Seegrases durch Kommunen, sowie eine Kostenaufstellung für die einzelnen Parteien entlang der Wertschöpfungskette. Für die Absatzseite werden der Mengenbedarf zur Markteinführung sowie die technischen Ansprüche von Abnehmern geklärt, um die regionalen Verwertungschancen evaluieren zu können. Dazu sollen Unternehmenspartner für den Herstellungsprozess und die Markteinführung der Seegrasprodukte, sowie kommunale Partner für die Ernte und Bereitstellung des Rohstoffes akquiriert werden. | Dipl. Forstwirt Norbert Wagemann Tel.: +49 7457 4689 n.wagemann@inrm.eu Institut für nachhaltiges Ressourcenmanagement gGmbH Zweigniederlassung Rottenburg Seegasse 9 72108 Rottenburg am Neckar | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2026 | 2222NR023A | Verbundvorhaben: Optimierungen der massenhaften Ausbringung der parasitoiden Erzwespe Trichogramma dendrolimi (L.) gegen bestandesbedrohenden Befall des Kiefernspinners bei Helikopter gestützter Applikation; Teilvorhaben 1: Entwicklung eines Überschwemmungsverfahrens und Anwendungsoptimierung - Akronym: BioKis | Ziel des Verbundvorhabens ist die Weiterentwicklung von Ansätzen zur Regulation waldbedrohenden Massenauftretens des Kiefernspinners durch die Überschwemmung gefährdeter Kiefernbestände mit einem heimischen Eiparasitoiden Trichogramma dendrolimi. Auf den bisherigen Ergebnissen und Erfahrungen zweier Antragsteller aus dem gemeinsamen Projekt "Entwicklung von biologischen Bekämpfungsverfahren gegen den Kiefernspinner (Dendrolimus pini) mit dem Eiparasitoiden Trichogramma dendrolimi" (Förderkennzeichen: 22018917 und 22024418) aufbauend werden hubschraubergestützte Spritz-Applikationen aufgrund der damit verbundenen Möglichkeit zur gleichmäßigen, engmaschigen Verteilung flüssiger Formulierungen bei der lediglich kleinräumigen Wirtssuche von T. dendrolimi als besonders erfolgversprechend angesehen und Ansätze zur gezielten massenweisen Ausbringung des Nützlings gegenüber Eiern des Schaderregers unter den typischen Einsatzbedingungen weiterentwickelt. Wichtige Teilaufgaben sind dabei, 1. durch Anpassungen der Verfahren zur regelmäßigen Überwachung des Kiefernspinners die zeitlich und mengenmäßig bedarfsgerechte Bereitstellung des Nützlings zu steuern, 2. durch Weiterentwicklungen des aktuellen Formulierungskandidaten und der Gerätetechnik von Hubschrauberspritzanlagen die gleichmäßige Verteilung und anforderungsgerechte Platzierung des Nützlings im weiträumigen Aufbau von Kiefernbeständen zu erreichen sowie 3. durch die Bestimmung der Parasitierungsleistung von T. dendrolimi bei Bekämpfungen des Kiefernspinners und durch die entsprechende Anpassung der Ausbringungsmenge das Überschwemmungsverfahren möglichst effizient zu gestalten. Durch Publikation der Methodenstandards soll die allgemeine Verwertbarkeit der Verfahrensentwicklung erreicht werden. | Dr. Martin Rohde Tel.: +4955169401186 martin.rohde@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2026 | 2222NR023B | Verbundvorhaben: Optimierungen der massenhaften Ausbringung der parasitoiden Erzwespe Trichogramma dendrolimi (L.) gegen bestandesbedrohenden Befall des Kiefernspinners bei Helikopter gestützter Applikation; Teilvorhaben 2: Optimierung der Vermehrung und Bereitstellung des Ei-Parasitoiden - Akronym: BioKis | Ziel des Verbundvorhabens ist die Weiterentwicklung von Ansätzen zur Regulation waldbedrohenden Massenauftretens des Kiefernspinners durch die Überschwemmung gefährdeter Kiefernbestände mit einem heimischen Eiparasitoiden Trichogramma dendrolimi. Auf den bisherigen Ergebnissen und Erfahrungen zweier Antragsteller aus dem gemeinsamen Projekt "Entwicklung von biologischen Bekämpfungsverfahren gegen den Kiefernspinner (Dendrolimus pini) mit dem Eiparasitoiden Trichogramma dendrolimi" (Förderkennzeichen: 22018917 und 22024418) aufbauend werden hubschraubergestützte Spritz-Applikationen aufgrund der damit verbundenen Möglichkeit zur gleichmäßigen, engmaschigen Verteilung flüssiger Formulierungen bei der lediglich kleinräumigen Wirtssuche von T. dendrolimi als besonders erfolgversprechend angesehen und Ansätze zur gezielten massenweisen Ausbringung des Nützlings gegenüber Eiern des Schaderregers unter den typischen Einsatzbedingungen weiterentwickelt. Wichtige Teilaufgaben sind dabei, 1. durch Anpassungen der Verfahren zur regelmäßigen Überwachung des Kiefernspinners die zeitlich und mengenmäßig bedarfsgerechte Bereitstellung des Nützlings zu steuern, 2. durch Weiterentwicklungen des aktuellen Formulierungskandidaten und der Gerätetechnik von Hubschrauberspritzanlagen die gleichmäßige Verteilung und anforderungsgerechte Platzierung des Nützlings im weiträumigen Aufbau von Kiefernbeständen zu erreichen sowie 3. durch die Bestimmung der Parasitierungsleistung von T. dendrolimi bei Bekämpfungen des Kiefernspinners und durch die entsprechende Anpassung der Ausbringungsmenge das Überschwemmungsverfahren möglichst effizient zu gestalten. Durch Publikation der Methodenstandards soll die allgemeine Verwertbarkeit der Verfahrensentwicklung erreicht werden. | Elisa Beitzen-Heineke Tel.: +49 5562 9505780 ebh@biocare.de BIOCARE Gesellschaft für biologische Schutzmittel mit beschränkter Haftung Wellerser Str. 57 37586 Dassel | FPNR | ||
| 01.04.2024 | 31.03.2027 | 2222NR023C | Verbundvorhaben: Optimierungen der massenhaften Ausbringung der parasitoiden Erzwespe Trichogramma dendrolimi (L.) gegen bestandesbedrohenden Befall des Kiefernspinners bei Helikopter gestützter Applikation; Teilvorhaben 3: Charakterisierung und Formulierung von Trichogramma-Wirtseiern - Akronym: BioKis | Ziel des Verbundvorhabens ist die Weiterentwicklung von Ansätzen zur Regulation waldbedrohenden Massenauftretens des Kiefernspinners durch die Überschwemmung gefährdeter Kiefernbestände mit einem heimischen Eiparasitoiden Trichogramma dendrolimi. Auf den bisherigen Ergebnissen und Erfahrungen zweier Antragsteller aus dem gemeinsamen Projekt "Entwicklung von biologischen Bekämpfungsverfahren gegen den Kiefernspinner (Dendrolimus pini) mit dem Eiparasitoiden Trichogramma dendrolimi" (Förderkennzeichen: 22018917 und 22024418) aufbauend werden hubschraubergestützte Spritz-Applikationen aufgrund der damit verbundenen Möglichkeit zur gleichmäßigen, engmaschigen Verteilung flüssiger Formulierungen bei der lediglich kleinräumigen Wirtssuche von T. dendrolimi als besonders erfolgversprechend angesehen und Ansätze zur gezielten massenweisen Ausbringung des Nützlings gegenüber Eiern des Schaderregers unter den typischen Einsatzbedingungen weiterentwickelt. Wichtige Teilaufgaben sind dabei, 1. durch Anpassungen der Verfahren zur regelmäßigen Überwachung des Kiefernspinners die zeitlich und mengenmäßig bedarfsgerechte Bereitstellung des Nützlings zu steuern, 2. durch Weiterentwicklungen des aktuellen Formulierungskandidaten und der Gerätetechnik von Hubschrauberspritzanlagen die gleichmäßige Verteilung und anforderungsgerechte Platzierung des Nützlings im weiträumigen Aufbau von Kiefernbeständen zu erreichen sowie 3. durch die Bestimmung der Parasitierungsleistung von T. dendrolimi bei Bekämpfungen des Kiefernspinners und durch die entsprechende Anpassung der Ausbringungsmenge das Überschwemmungsverfahren möglichst effizient zu gestalten. Durch Publikation der Methodenstandards soll die allgemeine Verwertbarkeit der Verfahrensentwicklung erreicht werden. | Prof. Dr. Anant Patel Tel.: +49 521 106-7318 anant.patel@hsbi.de Hochschule Bielefeld – University of Applied Sciences and Arts (HSBI) - Fachbereich Ingenieurwissenschaften und Mathematik Interaktion 1 33619 Bielefeld | FPNR | ||
| 01.11.2022 | 29.02.2024 | 2222NR030X | Entwicklung eines nachhaltigen biobasierten und biologisch-abbaubaren Polymilchsäure (PLA)- Polymers als geeignetes Verpackungsmaterial mit optimierten Barriereeigenschaften - Akronym: Barriere-PLA | Ziel des Vorhabens ist die Ertüchtigung der am Markt verfügbaren, biobasierten und biologisch abbaubaren Polymilchsäure (PLA) zur breiten und kosteneffizienten Verwendung als recyclingfähiges Verpackungsmaterial für Lebensmittel. Für Verpackungen müssen biobasierte Kunststoffe charakteristische und vom Verpackungsgut abhängige Eigenschaften aufweisen - z.B. eine spezifische Barrierefunktion gegenüber Feuchtigkeit und Sauerstoff und hinreichende mechanische und thermische Stabilität. Diese Faktoren korrelieren letztlich mit der notwendigen Materialstärke und damit mit dem Materialeinsatz bei der Herstellung. Gleichzeitig ist neben technischer Performance auch die Einhaltung der gesetzlichen Bestimmungen in Bezug auf die Lebensmittelverträglichkeit der verwendeten Stoffe und zunehmend auch die Recyclingfähigkeit des Produktes zu berücksichtigen. In der vorgeschlagenen Konzeptphase sollen Nanokomposite aus Polymilchsäure und Schichtsilikaten hergestellt und optimiert, ihre Eigenschaften in Bezug auf Wasser- und Sauerstoffdurchlässigkeit sowie ihre mechanische Stabilität untersucht und zur Anbahnung einer Industriekooperation an geeignete Partner bemustert werden. Schichtsilikate kommen in der Natur vor und verlängern vor allem in exfolierter, nanostrukturierter Form den Diffusionsweg kleiner Teilchen durch ein Polymer. Dies macht sich durch eine erhöhte Sperrwirkung des Polymers bemerkbar. Um dabei einer Versprödung der Polymermatrix entgegenzuwirken, sollen zusätzlich biobasierte, höhermolekulare Weichmacher mit struktureller Ähnlichkeit zum Polymer hergestellt und vor allem in Bezug auf ihre Migrationstendenz und Fähigkeit zur Stabilisierung der Nanokomposite getestet werden. Desweiteren sollen explorative Ansätze zu nachhaltigen intelligenten Verpackungen bearbeitet werden, um beispielsweise über Cyclodextrine bzw. biobasierte Hydrogele als Träger Oxidationsschutz oder Feuchtigkeitsspender einzubringen. | Prof. Dr. rer. nat. Markus Biel Tel.: +49 241 6009-53724 biel@fh-aachen.de Fachhochschule Aachen - Institut für Angewandte Polymerchemie Heinrich-Mußmann-Str. 1 52428 Jülich | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2026 | 2222NR034A | Verbundvorhaben: Verwendung der Präzisionsphänotypisierung und Hochdurchsatzgenotypisierung zur züchterischen Auswahl von autochthonen Hochlagenfichten; Teilvorhaben 1: Genomweite Assoziationsanalysen genetischer und epigenetischer Variation zur Früherkennung von Hochlagenfichten - Akronym: PhenGenFichte | Mit Hilfe der Präzisionsphänotypisierung und Hochdurchsatzsequenzierung sollen Nachkommenschaften schmalkroniger Hochlagenfichten und breitkroniger Tieflagenfichten unter kontrollierten Gewächshausbedingungen charakterisiert werden. Das Ziel ist die Identifizierung von genetischen und phänotypischen Zeigermerkmalen zur Früherkennung und züchterischen Auswahl von autochthonen und anpassungsfähigen Hochlagenfichten für den Fichten-Provenienzwechsel im Thüringer Wald. Weiterhin soll, basierend auf vergleichenden morphologischen Messungen an adulten Fichten unterschiedlicher Herkünfte (Hochlagen und Tieflagen), ein parametrisierbares 3D-Modell der Verzweigungsarchitektur und Benadelung entwickelt werden. Dieses soll die Grundlage bilden für biomechanische Simulationen zur Stabilität der Krone unter Wind- und/oder Schneebelastung. Durch Modellexperimente soll so die Hypothese geprüft werden, dass der Hochlagen-Phänotyp besser an diese Lasten adaptiert ist. In dem FNR-geförderten Vorgängerprojekt "Verwendung moderner SNP-Technologie zur Identifikation und Auswahl von Frost- und schneeharten Bergfichten zur Begründung stabiler und ertragreicher Fichtenbestände im Rahmen des Fichten-Provenienzwechsels im Thüringer Wald" (06/2016 – 06/2020, Referenznummer: 22023814) wurden basierend auf genetischen Untersuchungen und der phänotypischen Ansprache im Bestand Elternbäume der Hochlagenfichte im Vorkommen der Schloßbergfichten in Thüringen und in drei zusätzlichen Vorkommen identifiziert (Caré et al., 2020a; Caré et al., 2020b; Caré et al., 2018). | Prof. Dr. Oliver Gailing Tel.: +49 551 39-33536 ogailin@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. für Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung Büsgenweg 2 37077 Göttingen | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2026 | 2222NR034B | Verbundvorhaben: Verwendung der Präzisionsphänotypisierung und Hochdurchsatzgenotypisierung zur züchterischen Auswahl von autochthonen Hochlagenfichten; Teilvorhaben 2: Biomechanische Simulation der Kronenarchitektur von Fichten unterschiedlicher Herkünfte zur Quantifizierung adaptiver Vorteile - Akronym: PhenGenFichte | Mit Hilfe der Präzisionsphänotypisierung und Hochdurchsatzsequenzierung sollen Nachkommenschaften schmalkroniger Hochlagenfichten und breitkroniger Tieflagenfichten unter kontrollierten Gewächshausbedingungen charakterisiert werden. Das Ziel ist die Identifizierung von genetischen und phänotypischen Zeigermerkmalen zur Früherkennung und züchterischen Auswahl von autochthonen und anpassungsfähigen Hochlagenfichten für den Fichten-Provenienzwechsel im Thüringer Wald. Weiterhin soll, basierend auf vergleichenden morphologischen Messungen an adulten Fichten unterschiedlicher Herkünfte (Hochlagen und Tieflagen), ein parametrisierbares 3D-Modell der Verzweigungsarchitektur und Benadelung entwickelt werden. Dieses soll die Grundlage bilden für biomechanische Simulationen zur Stabilität der Krone unter Wind- und/oder Schneebelastung. Durch Modellexperimente soll so die Hypothese geprüft werden, dass der Hochlagen-Phänotyp besser an diese Lasten adaptiert ist. In dem FNR-geförderten Vorgängerprojekt "Verwendung moderner SNP-Technologie zur Identifikation und Auswahl von Frost- und schneeharten Bergfichten zur Begründung stabiler und ertragreicher Fichtenbestände im Rahmen des Fichten-Provenienzwechsels im Thüringer Wald" (06/2016 – 06/2020, Referenznummer: 22023814) wurden basierend auf genetischen Untersuchungen und der phänotypischen Ansprache im Bestand Elternbäume der Hochlagenfichte im Vorkommen der Schloßbergfichten in Thüringen und in drei zusätzlichen Vorkommen identifiziert (Caré et al., 2020a; Caré et al., 2020b; Caré et al., 2018). | Prof. Dr. Winfried Kurth Tel.: +49 551 3929-715 wk@informatik.uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. für Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung Büsgenweg 2 37077 Göttingen | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2026 | 2222NR034C | Verbundvorhaben: Verbundvorhaben: Verwendung der Präzisionsphänotypisierung und Hochdurchsatzgenotypisierung zur züchterischen Auswahl von autochthonen Hochlagenfichten; Teilvorhaben 3: Phänotypisierung von Hoch- und Tieflagenfichten in Altbeständen - Akronym: PhenGenFichte | Mit Hilfe der Präzisionsphänotypisierung und Hochdurchsatzsequenzierung sollen Nachkommenschaften schmalkroniger Hochlagenfichten und breitkroniger Tieflagenfichten unter kontrollierten Gewächshausbedingungen charakterisiert werden. Das Ziel ist die Identifizierung von genetischen und phänotypischen Zeigermerkmalen zur Früherkennung und züchterischen Auswahl von autochthonen und anpassungsfähigen Hochlagenfichten für den Fichten-Provenienzwechsel im Thüringer Wald. Weiterhin soll, basierend auf vergleichenden morphologischen Messungen an adulten Fichten unterschiedlicher Herkünfte (Hochlagen und Tieflagen), ein parametrisierbares 3D-Modell der Verzweigungsarchitektur und Benadelung entwickelt werden. Dieses soll die Grundlage bilden für biomechanische Simulationen zur Stabilität der Krone unter Wind- und/oder Schneebelastung. Durch Modellexperimente soll so die Hypothese geprüft werden, dass der Hochlagen-Phänotyp besser an diese Lasten adaptiert ist. In dem FNR-geförderten Vorgängerprojekt "Verwendung moderner SNP-Technologie zur Identifikation und Auswahl von Frost- und schneeharten Bergfichten zur Begründung stabiler und ertragreicher Fichtenbestände im Rahmen des Fichten-Provenienzwechsels im Thüringer Wald" (06/2016 – 06/2020, Referenznummer: 22023814) wurden basierend auf genetischen Untersuchungen und der phänotypischen Ansprache im Bestand Elternbäume der Hochlagenfichte im Vorkommen der Schloßbergfichten in Thüringen und in drei zusätzlichen Vorkommen identifiziert (Caré et al., 2020a; Caré et al., 2020b; Caré et al., 2018). Das TV3 konzentriert sich innerhalb des Verbundvorhabens auf detaillierte phänotypische und phänologische Aufnahmen in Altbeständen (Hochlage, Tieflage), die Identifizierung von Zeigermerkmalen, die zwischen den Nachkommen der Hochlagen- und Tieflagenprovenienzen unterscheiden sowie Anlage von 2 bis 3 Generhaltungsbeständen basierend auf der genetischen und phänotypischen Charakterisierung der Sämlinge. | Forstassessor Ingolf Profft Tel.: +49 3621 225-152 ingolf.profft@forst.thueringen.de ThüringenForst - Anstalt öffentlichen Rechts - Forstliches Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha Jägerstr. 1 99867 Gotha | FPNR | ||
| 01.04.2023 | 30.11.2024 | 2222NR037X | Hanf-Kompostierung zur Fasergewinnung - Akronym: HanfKom | Die mechanisch aufgelösten Hanffasern werden ausgewählt und zugekauft. Diese werden in einer Kompostieranlage dem Kompostiervorgang unterzogen. Dabei werden täglich die Daten wie Sauerstoffgehalt und Temperatur in der Anlage überprüft und Proben der Hanffasern während des Prozesses entnommen, um Korrelationen zwischen den eingestellten Parametern und dem Hanfaufschluss erstellen zu können. Dazu werden an den Fasern während des Kompostiervorgangs textiltechnologische Prüfungen durchgeführt. Der Teilkompostierprozess ersetzt die im Stand der Technik verwendeten umweltbelastenden Degummierungen und macht den Prozess umweltfreundlich, kontrollier- und reproduzierbar. Die Fasern werden nach dem biologischen Aufschluss während des Teilkompostierens innerhalb der Spinnereivorbereitung mechanisch weiter aufgelöst und anschließend zu einem Garn mit der Feinheit 15-30 tex versponnen. Dieses Garn wird dann zu einem Strickstrumpf verarbeitet. Um Vergleiche anstellen zu önnen, werden Benchmarkmaterialien (u.a. wassergeröstete Hanffasern) textiltechnologisch untersucht und mit den gewonnenen Fasern verglichen. | Justin Kühn Tel.: +49 241 80-24706 justin.kuehn@ita.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Institut für Textiltechnik und Lehrstuhl für Textilmaschinenbau (ITA) Otto-Blumenthal-Str. 1 52074 Aachen | FPNR | ||
| 15.09.2023 | 14.09.2026 | 2222NR040A | Verbundvorhaben: Upcycling organomineralischer Substratreststoffe aus hydroponischen Systemen; Teilvorhaben 1: Implementierungsforschung am Standort Berlin - Akronym: UpgoeS | In UpgoeS soll geprüft werden, ob organomineralische (OM) Substratreststoffe aus dem hydroponischen Tomatenanbau upgecycelt als alternative Dünger, zur Bodenverbesserung und zur Ertrags- und Qualitätssteigerungen für den Freilandgemüsebau an zwei geologisch und klimatisch unterschiedlichen Standorten eingesetzt werden können. Die organische Fraktion aus Holz fällt im Ursprung als Holzhackschnitzel in einem Sägewerk an und wird weiter nach GGS (2018) zu einem Substrat mechanisch aufgefasert, wohingegen die mineralische Fraktion Nährionen sind, die sich in den Holzfasersubstraten während der Kulturzeit akkumulieren. Durch die Einbringung von OM-Substratreststoffen in Freilandflächen sollen grundlagenorientierte Erkenntnisse über die dadurch veränderten physikalischen Bodeneigenschaften, insbesondere zur Porenverteilung und Infiltration sowie zur reduzierten Stickstoffauswaschung ins Grundwasser gewonnen werden. Es wird erwartet, dass die Nitratretentionszeit erhöht und die Infiltrationsrate ansteigt. Somit soll sowohl die Bodenerosion verringert und die Trockenstresstoleranz des Bodens im Zeitalter des Kilmawandels erhöht als auch die konventionelle Düngergabe und Trinkwasserbelastung durch Stickstoffeinträge reduziert werden. Dies könnte ein großes Einsparungspotential hinsichtlich produktionsbedingtem Energieaufwand für die Herstellung von Düngern und CO2-Emissionen bedeuten. Weiterhin kann durch die Wiederverwendung der OM-Substratreststoffe im Sinne der Kreislaufwirtschaft die Menge entsorgungspflichtiger Kultursubstrate reduziert werden. Es werden somit biologische Ressourcen verwendet, die upgecycled in Kaskaden genutzt werden können. Leitlinien zur Aufarbeitung und zum sachgerechten Einsatz von OM-Substratreststoffen aus dem hydroponischen Gemüseanbau sollen unter Einbeziehung von Entscheidungsträgern für den Freilandgemüseanbau erarbeitet werden, damit der Einsatz von Rohstoffen bezüglich beider Anbauformen ressourcenschonender und nachhaltiger gestaltet wird. | Dr. Dennis Dannehl Tel.: +49 30 2093-46414 dennis.dannehl@agrar.hu-berlin.de Humboldt-Universität zu Berlin - Lebenswissenschaftliche Fakultät - Albrecht Daniel Thaer-Institut für Agrar- und Gartenbauwissenschaften - Fachgebiet Biosystemtechnik Albrecht-Thaer-Weg 3 14195 Berlin | FPNR | ||
| 15.09.2023 | 14.09.2026 | 2222NR040B | Verbundvorhaben: Upcycling organomineralischer Substratreststoffe aus hydroponischen Systemen; Teilvorhaben 2: Implementierungsforschung am Standort Geisenheim - Akronym: UpgoeS | Es wird erforscht, ob das Einbringen von upgecycelten organomineralischen (OM) Substratreststoffen aus dem hydroponischen Tomatenanbau in den Boden des Freilandgemüsebaus ökonomische und ökologische Vorteile besitzt. Die organische Fraktion liefert mineralische Nährstoffe, die während der Kulturdauer freigesetzt werden. In einem dreijährigen Freilandexperiment wird auf zwei unterschiedlichen Standorten die Wirkung des aufgewerteten Oberbodens auf veränderte biologische, chemische und physikalische Eigenschaften des Boden-Pflanzengefüges untersucht. Als nährstoff- und carbonreiches Hächselgut soll es als alternativer Dünger und zur Bodenverbesserung dienen und entsprechend ertrags- und qualitätswirksam sein. Eine Verbesserung der physikalischen Bodeneigenschaften und Infiltrationsrate wird erwartet. Dies führt zu einem leichteren Eindringen von Niederschlag- und Beregnungswasser, wodurch die Wasser- und Nährstoffversorgung der Pflanzen gesteigert und gleichzeitig das Risiko einer Bodenerosion verringert wird. Ein höheres Angebot an pflanzenverfügbarem Wasser und substratgebundenen Nährstoffen offeriert das Potential einer gesteigerten Nährstoffnutzungseffizienz und eines reduzierten Düngebedarfs. Letzteres führt durch die Einsparung der Energie bei der Düngerherstellung zu einer besseren CO2-Bilanz. Die Wiederverwendung der OM-Substratreststoffe im Sinne der Kreislaufwirtschaft reduziert weiterhin die Menge entsorgungspflichtiger Kultursubstrate. So zielt UpgoeS darauf ab, die bisher ungenutzten biologischen Ressourcen des geschützten Anbaus durch ihren Einsatz als Bodenverbesser und Dünger im Freilandgemüsebau upzucyclen. Das agronomische und ökologische Potenzial der pflanzenbaulichen Wiederverwertung wird ermittelt, woraus ein Leitfaden zum sachgerechten Einsatz von OM-Substratreststoffen entsteht, der den Freilandbetrieben bereitgestellt werden soll. Dieser kann politischen Entscheidungsträger*innen als Grundlage für weitere Novellierungen der DüV dienen. | Prof. Dr. Jana Zinkernagel Tel.: +49 6722 502-511 jana.zinkernagel@hs-gm.de Hochschule Geisenheim University - Institut für Gemüsebau Von-Lade-Str. 1 65366 Geisenheim | FPNR | ||
| 15.12.2022 | 31.03.2024 | 2222NR043X | Jugendbeteiligung an der Bundeswaldstrategie - Akronym: SDW-Springschool | Die Springschool ist ein partizipatives Format zur Beteiligung von Jugendlichen und jun-gen Erwachsenen an der Entwicklung der Waldstrategie und weiterer aktueller forstpoli-tischer Prozesse der Bundesregierung und dient als Ergänzung zu den vom BMEL geplan-ten Waldforen. Hintergrund des Projektes ist die Neuentwicklung der Waldstrategie 2050. Während der Springschool werden in verschiedenen Workshopformaten mögliche Kern-punkte der Waldstrategie erarbeitet. Dabei treten die Teilnehmenden mit Expert:innen in den Dialog und entwickeln eigene Ideen für den Wald der Zukunft und Impulse für die Waldstrategie. Die Springschool endet mit einer generationenübergreifenden Dialogrun-de, in der die Jugendlichen und jungen Erwachsenen mit Expert:innen und Politi-ker:innen über ihre Ideen und Impulse sprechen und diese Reflektieren können. In einem partizipativen Prozess werden die Ergebnisse gemeinsam aufbereitet. Ergänzend zu den qualitativ erarbeiteten Ergebnissen der Springschool wird eine quanti-tative Studie durchgeführt, in der junge Erwachsene in Deutschland zu ihren Wünschen für den Wald der Zukunft und Waldthemen befragt werden. Hier werden auch wieder die Leitfragen und Themen der Waldforen berücksichtigt. Die Ergebnisse werden ge-meinsam mit denen der Springschool an das BMEL übergeben, um bei der Erarbeitung der Waldstrategie berücksichtigt zu werden. Sie dienen sowohl der Forstbranche als auch der Bundesregierung zum besseren Verständnis der Vorstellungen und Visionen junger Menschen zu Wald und Forstwirtschaft in Deutschland. Durch die Studie kann eine reprä-sentativere Zahl befragt und ein Querschnitt durch die junge Gesellschaft abgebildet werden. | Martin Lohnecke Tel.: +49 228 94 59 84 3 martin.lohnecke@sdw.de Schutzgemeinschaft Deutscher Wald (SDW) - Bund zur Förderung der Landespflege und des Naturschutzes - Bundesverband e.V. Dechenstr. 8 53115 Bonn | FPNR | ||
| 01.07.2023 | 30.06.2026 | 2222NR044A | Verbundvorhaben: Erzeugung von Saat- und Pflanzgut von Juglans-Hybriden und waldbauliche Eignungsprüfung selektierter Hybridnüsse; Teilvorhaben 1: Optimierung der Vermehrungsverfahren, Durchführung von Eignungsprüfungen und Aufbau von Samenplantagen - Akronym: Espritnuss | Das Gesamtziel des Vorhabens besteht in der Weiterentwicklung und praxisreifen Anwendung der im Projekt "Plusbaum-Selektion und klonidentische Vermehrung von neuen Juglans-Hybriden", entwickelten Vermehrungsverfahren, der gezielten Kreuzung und der waldbaulichen Eignungsprüfung der selektierten Hybridnüsse. 1. Mit dem gezielten Aufbau von Samenplantagen zur gelenkten Hybridisierung und Gewinnung von einheitlichem Juglans-Hybridsaatgut kann für den deutschen Markt eine gute Grundlage geschaffen werden. Neben der Erzeugung von geeignetem, standortangepasstem Juglans x intermedia-Saatgut sollen gleichfalls triploide Mehrfachhybriden, einschließlich "Superhybriden" in den Samenplantagen produziert werden. 2. Neben der Weiterführung und Optimierung der In-vitro-Vermehrung ausgewählter Genotypen ist eine Testung und Optimierung weiterer autovegetativer Vermehrungsmethoden (u.a. Ableger- und Abrissvermehrung) zur Gewinnung von selektierten Nusshybriden auf eigener Wurzel unbedingt notwendig. 3. Mit der Auspflanzung von 33 verschiedenen Genotypen auf Versuchsflächen in Mecklenburg-Vorpommern und in Rheinland-Pfalz soll eine Eignungsprüfung der selektierten Klone auf den Versuchsflächen durchgeführt werden. Neben der grundsätzlichen Erfassung morphologischer, phänologischer und Vitalitätsmerkmalen spielt die Untersuchung der Standorteignung der selektierten Juglans-Hybriden auf den unterschiedlichen Versuchsstandorten im Nordosten und Südwesten Deutschlands eine entscheidende Rolle. 4. Auf Grundlage der Ergebnisse zur Anbaueignung der selektierten Plusbäume soll die Beschreibung und Einführung der selektierten Genotypen in "SilvaSELECT" durchgeführt werden. 5. Bisher zeigen die auf J. x intermedia-Unterlagen veredelten selektieren Plusbäume eine sehr gute Wüchsigkeit und Vitalität. Jedoch müssen die Kompatibilitätsuntersuchungen auf den Versuchsflächen weitergeführt werden, um valide Aussagen zum waldbaulichen Einsatz der Unterlagen-Plusbaum-Kombination zu treffen. | Prof. Dr. rer. nat. Christian Ulrichs Tel.: +49 30 2093-46422 christian.ulrichs@hu-berlin.de Humboldt-Universität zu Berlin - Lebenswissenschaftliche Fakultät - Albrecht Daniel Thaer-Institut für Agrar- und Gartenbauwissenschaften - Fachgebiet Urbane Ökophysiologie Lentzallee 55-57 14195 Berlin | FPNR | ||
| 01.07.2023 | 30.06.2026 | 2222NR044B | Verbundvorhaben: Erzeugung von Saat- und Pflanzgut von Juglans-Hybriden und waldbauliche Eignungsprüfung selektierter Hybridnüsse; Teilvorhaben 2: Genetische Analyse und Charakterisierung - Akronym: Espritnuss | Das Gesamtziel des Vorhabens besteht in der Weiterentwicklung und praxisreifen Anwendung der im Projekt "Plusbaum-Selektion und klonidentische Vermehrung von neuen Juglans-Hybriden", entwickelten Vermehrungsverfahren, der gezielten Kreuzung und der waldbaulichen Eignungsprüfung der selektierten Hybridnüsse. 1. Mit dem gezielten Aufbau von Samenplantagen zur gelenkten Hybridisierung und Gewinnung von einheitlichem Juglans-Hybridsaatgut kann für den deutschen Markt eine gute Grundlage geschaffen werden. Neben der Erzeugung von geeignetem, standortangepasstem Juglans x intermedia-Saatgut sollen gleichfalls triploide Mehrfachhybriden, einschließlich "Superhybriden" in den Samenplantagen produziert werden. 2. Neben der Weiterführung und Optimierung der In-vitro-Vermehrung ausgewählter Genotypen ist eine Testung und Optimierung weiterer autovegetativer Vermehrungsmethoden (u.a. Ableger- und Abrissvermehrung) zur Gewinnung von selektierten Nusshybriden auf eigener Wurzel unbedingt notwendig. 3. Mit der Auspflanzung von 33 verschiedenen Genotypen auf Versuchsflächen in Mecklenburg- Vorpommern und in Rheinland-Pfalz soll eine Eignungsprüfung der selektierten Klone auf den Versuchsflächen durchgeführt werden. Neben der grundsätzlichen Erfassung morphologischer, phänologischer und Vitalitätsmerkmalen spielt die Untersuchung der Standorteignung der selektierten Juglans-Hybriden auf den unterschiedlichen Versuchsstandorten im Nordosten und Südwesten Deutschlands eine entscheidende Rolle. 4. Auf Grundlage der Ergebnisse zur Anbaueignung der selektierten Plusbäume soll die Beschreibung und Einführung der selektierten Genotypen in "SilvaSELECT" durchgeführt werden. 5. Bisher zeigen die auf J. x intermedia-Unterlagen veredelten selektieren Plusbäume eine sehr gute Wüchsigkeit und Vitalität. Jedoch müssen die Kompatibilitätsuntersuchungen auf den Versuchsflächen weitergeführt werden, um valide Aussagen zum waldbaulichen Einsatz der Unterlagen-Plusbaum- Kombination zu treffen. | Dr. Ludger Leinemann Tel.: +49 173 3924613 ludger.leinemann@isogen.de ISOGEN GmbH& Co. KG Büsgenweg 2 37077 Göttingen | FPNR | ||
| 01.04.2024 | 31.03.2027 | 2222NR050X | Integriertes zweistufiges Fermentationsverfahren für den Aufbau reststoffverwertender Bioraffinerien am Beispiel der Zitronensäureproduktion - Akronym: LEMON | Bioraffinerien der ersten Generation nutzen essbare Kohlenstoffquellen wie Zucker, Stärke oder Öle als Rohstoffe für die Produktion von Chemikalien. Damit treten diese Technologien in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion, was zur ungewünschten Verteuerung von Lebensmitteln und intensivierter Nutzung landwirtschaftlicher Flächen führt. Bioraffinerien der zweiten Generation nutzen nicht-essbare organische Reststoffe aus der Lebensmittelindustrie oder der Land- und Forstwirtschaft als Rohstoffe. Leider sind diese Substrate oft schwer zu fermentieren und enthalten unerwünschte Begleitstoffe, die sich negativ auf die Produktqualität auswirken bzw. eine überteuerte Produktaufreinigung notwendig machen. Daher konnten sich Reststoff-verwertende Bioraffinerien bisher nicht auf breiter Front durchsetzen. Im vorgestellten Projektvorhaben sollen die genannten Probleme durch ein innovatives zweistufiges Fermentationsverfahren gelöst werden, welches es ermöglicht, hohe Produktendkonzentrationen trotz vergleichsweise niedriger Zuckerkonzentrationen im Ausgangssubstrat zu erreichen. Damit kann die Wachstumshemmung der Mikroorganismen umgangen und eine kostengünstige Produktaufreinigung erreicht werden. Beide Effekte tragen zu einer stark verbesserten Kosteneffizienz von Bioraffinerien der zweiten Generation bei. Das Verfahren ist für die Produktion einer sehr breiten Palette von Chemikalien einsetzbar. Es soll im Projektvorhaben auf Reststoffströme der Lebensmittelindustrie und der biochemischen Industrie angewendet werden. Das Zielprodukt im vorliegenden Projekt ist Zitronensäure, da diese direkt von den beteiligten den lebensmittelverarbeitenden Unternehmen eingesetzt werden kann. | Prof. Thomas Walther Tel.: +49 351 463-32420 thomas_walther@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Bereich Ingenieurwissenschaften - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Naturstofftechnik - Professur für Bioverfahrenstechnik Bergstr. 120 01069 Dresden | FPNR | ||
| 01.07.2023 | 30.06.2025 | 2222NR052A | Verbundvorhaben: Rapsstroh als Biogassubstrat - Vorbehandlungen zur Verbesserung der anaeroben Vergärbarkeit; Teilvorhaben 1: Projektkoordination und Technologietransfer - Akronym: RAPSSTROH | Der Projektkoordinator APMA führt die Korrespondenz mit dem Fördergeber, überwacht die Einhaltung des Projektzeitplans, organisiert die Projektmeetings und erstellt den Schlussbericht aus den Ergebnissen der Teilprojekten. Seine wissenschaftlichen Teilziele sind die Darstellung des Standes der Wissenschaft und Technik, die Zusammenfassung der Ergebnisse der Teilprojekte für das Methanbildungspotenzial von Rapsstroh, sowie die ökonomische Bewertung des Rapsstroheinsatzes für den Biogassektor aus den Kosten-/Ertragsabschätzungen, die aus den experimentellen Forschungsergebnissen von den Partnern abgeleitet werden. Für den Wissens- und Technologietransfer leitet er die Erstellung von Empfehlungen für die Praxis und organisiert die Durchführung eines Fachgespräches zu den Projektergebnissen mit allen Partnern für das interessierte Fachpublikum. | Dr. Dirk Wagner Tel.: +49 162 4399-067 service@apma.de APMA Services GmbH Wannbornstr. 4 66125 Saarbrücken | FPNR | ||
| 01.07.2023 | 30.06.2025 | 2222NR052B | Verbundvorhaben: Rapsstroh als Biogassubstrat - Vorbehandlungen zur Verbesserung der anaeroben Vergärbarkeit; Teilvorhaben 2: Evaluation von Konservierungs- und Aufbereitungsmethoden zur Erhöhung der Biogasausbeute von Rapsstroh - Akronym: RAPSSTROH | Im Rahmen des Verbundvorhabens soll die Optimierung der Biogasproduktion aus Rapsstroh durch verschiedene Verfahren der Substratvorbehandlung beziehungsweise durch Substratkonservierung im Hinblick auf den wirtschaftlichen Einsatz in Biogasanlagen untersucht werden. | Susanne Höcherl Tel.: +49 8161 8640-3796 susanne.hoecherl@lfl.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) - Institut für Landtechnik und Tierhaltung Vöttinger Str. 36 85354 Freising | FPNR | ||
| 01.07.2023 | 30.06.2025 | 2222NR052C | Verbundvorhaben: Rapsstroh als Biogassubstrat - Vorbehandlungen zur Verbesserung der anaeroben Vergärbarkeit; Teilvorhaben 3: Hydrothermale Vorbehandlung und kontinuierliche Vergärung von Rapsstroh - Akronym: RAPSSTROH | Der Anbau von Raps generiert in Deutschland jährlich fast 10 Millionen Tonnen Rapsstroh, von dem 30-50% als landwirtschaftliches Nebenprodukt verwertbar wären. Studien zur Nutzung von Rapsstroh als Biogassubstrat zeigen unterschiedliche Ergebnisse, die darauf hinweisen, dass besonders die nachfolgende Verarbeitung des Substrats einen entscheidenden Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit und die Biogasausbeute hat. Das Forschungsvorhaben RAPSSTROH will jene Aufbereitungsschritte identifizieren, die die größtmögliche Wirtschaftlichkeit bei der Biogasproduktion aus Rapsstroh in der Praxis sicherstellen. Zu diesem Zweck wird die Verbesserung der Biogasproduktion durch Konservierungstechniken, Silierung, chemische und biologische Substratvorbehandlungsmethoden von Rapsstroh, sowie der hydrothermale Aufschluss von Rapsstroh und Rapsstroh-Gärresten untersucht. Die Substrate werden in Batch-Gärtests und in praxisnahen, (semi)kontinuierlichen Durchflussverfahren behandelt. Der Gesamtprozess soll nach technisch-wirtschaftlichen Kriterien beurteilt werden. | Prof. Dr.-Ing. Thomas Dockhorn Tel.: +49 531 391-7937 t.dockhorn@tu-braunschweig.de Technische Universität Braunschweig - Institut für Siedlungswasserwirtschaft Pockelsstr. 2a 38106 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.07.2023 | 30.06.2025 | 2222NR052D | Verbundvorhaben: Rapsstroh als Biogassubstrat - Vorbehandlungen zur Verbesserung der anaeroben Vergärbarkeit; Teilvorhaben 4: Methanbildungspotenzial von hydrothermal vorbehandeltem Rapsstroh - Akronym: RAPSSTROH | Teilprojekt 4 - Methanbildungspotenzial von hydrothermal vorbehandeltem Rapsstroh (LUFA) Als wissenschaftliches Teilziel untersucht das Teilprojekt von LUFA das Methanbildungspotenzial von hydrothermal vorbehandeltem Rapsstroh und den potenziellen Mehrwert der Vorbehandlung für die Biogasvergärung. Es führt die wissenschaftliche Evaluierung dieser Ergebnisse als Teil einer Gesamt-bewertung des Methanbildungspotenzial aus Rapsstroh durch. Als technisches Teilziel erfolgt die Gärrestbereitstellung für die hydrothermale Vorbehandlung, die selbst im Teilprojekt von TUBS stattfindet, und für das Rapsstroh vergärt wird. Darüber hinaus werden die Kosten-/Ertragspositionen der Vergärung von hydrothermal vorbehandeltem Rapsstroh für die ökonomische Analyse des Rapsstroheinsatzes ermittelt und die wissenschaftlich-technischen Erkenntnisse des Teilprojektes in Empfehlungen für die Praxis eingearbeitet. | Dr. Manfred Bischoff Tel.: +49 441 801-830 manfred.bischoff@lufa-nord-west.de Landwirtschaftskammer Niedersachsen - Lufa Nord West Jägerstr. 23-27 26121 Oldenburg | FPNR | ||
| 01.05.2023 | 30.04.2026 | 2222NR054A | Verbundvorhaben: Züchtung, Anbau und Verwertung von Russischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) - Weiterentwicklung einer Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff - Zuchtmethodik und Charakterisierung von Artbastarden; Teilvorhaben 1: Züchtung - Akronym: TAKOWIND_IV | Die Kommerzialisierung des Anbaus und die Verwertung des Kautschuks aus Russischem Löwenzahn in großem Maßstab stellen die übergeordneten Ziele des Projektkonsortiums dar. Zur zügigen Erreichung der Wirtschaftlichkeit soll auf Züchtungserfolgen aufgebaut und die dazugehörige Züchtungsmethodik weiterentwickelt werden. Das interdisziplinäre Team bestehend aus einer Universität, zwei Forschungsinstituten, einem Züchtungs- und einem Biotechnologieunternehmen wird dazu zielorientiert zusammenarbeiten. Das angebaute Pflanzenmaterial soll auf diese Weise schneller leistungs- und wettbewerbsfähig gemacht werden. | Dr. rer. hort. Fred Eickmeyer Tel.: +49 9421 1839-199 eickmeyer@t-online.de ESKUSA GmbH Bogener Str. 24 94365 Parkstetten | FPNR | ||
| 01.05.2023 | 30.04.2026 | 2222NR054B | Verbundvorhaben: Züchtung, Anbau und Verwertung von Russischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) - Weiterentwicklung einer Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff - Zuchtmethodik und Charakterisierung von Artbastarden; Teilvorhaben 2: Genomik - Akronym: TAKOWIND_IV | Die Kommerzialisierung des Anbaus und die Verwertung des Kautschuks aus Russischem Löwenzahn in großem Maßstab stellen die übergeordneten Ziele des Projektkonsortiums dar. Zur zügigen Erreichung der Wirtschaftlichkeit soll auf Züchtungserfolgen aufgebaut und die dazugehörige Züchtungsmethodik weiterentwickelt werden. Das interdisziplinäre Team bestehend aus einer Universität, zwei Forschungsinstituten, einem Züchtungs- und einem Biotechnologieunternehmen wird dazu zielorientiert zusammenarbeiten. Das angebaute Pflanzenmaterial soll auf diese Weise schneller leistungs- und wettbewerbsfähig gemacht werden. | Prof. Dirk Prüfer Tel.: +49 251 8322-302 dpruefer@uni-muenster.de Universität Münster - Fachbereich 13 Biologie - Institut für Biologie und Biotechnologie der Pflanzen (IBBP) Schlossplatz 8 48143 Münster | FPNR | ||
| 01.05.2023 | 30.04.2026 | 2222NR054C | Verbundvorhaben: Züchtung, Anbau und Verwertung von Russischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) - Weiterentwicklung einer Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff - Zuchtmethodik und Charakterisierung von Artbastarden; Teilvorhaben 3: Molekulare Züchtungsforschung - Akronym: Takowind_IV | Die Kommerzialisierung des Anbaus und die Verwertung des Kautschuks aus Russischem Löwenzahn in großem Maßstab stellen die übergeordneten Ziele des Projektkonsortiums dar. Zur zügigen Erreichung der Wirtschaftlichkeit soll auf Züchtungserfolgen aufgebaut und die dazugehörige Züchtungsmethodik weiterentwickelt werden. Das interdisziplinäre Team bestehend aus einer Universität, zwei Forschungsinstituten, einem Züchtungs- und einem Biotechnologieunternehmen wird dazu zielorientiert zusammenarbeiten. Das angebaute Pflanzenmaterial soll auf diese Weise schneller leistungs- und wettbewerbsfähig gemacht werden. | Helge Flüß Tel.: +49 38209 45-203 helge.fluess@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen Rudolf-Schick-Platz 3 a 18190 Sanitz | FPNR | ||
| 01.05.2023 | 30.04.2026 | 2222NR054D | Verbundvorhaben: Züchtung, Anbau und Verwertung von Russischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) - Weiterentwicklung einer Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff - Zuchtmethodik und Charakterisierung von Artbastarden; Teilvorhaben 4: Hybridisierungspartner - Akronym: Takowind_IV | Die Kommerzialisierung des Anbaus und die Verwertung des Kautschuks aus Russischem Löwenzahn in großem Maßstab stellen die übergeordneten Ziele des Projektkonsortiums dar. Zur zügigen Erreichung der Wirtschaftlichkeit soll auf Züchtungserfolgen aufgebaut und die dazugehörige Züchtungsmethodik weiterentwickelt werden. Das interdisziplinäre Team bestehend aus einer Universität, zwei Forschungsinstituten, einem Züchtungs- und einem Biotechnologieunternehmen wird dazu zielorientiert zusammenarbeiten. Das angebaute Pflanzenmaterial soll auf diese Weise schneller leistungs- und wettbewerbsfähig gemacht werden. | Katja Thiele Tel.: +49 39484 47-3310 katja.thiele@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für die Sicherheit biotechnologischer Verfahren bei Pflanzen Erwin-Baur-Str. 27 06484 Quedlinburg | FPNR | ||
| 01.05.2023 | 30.04.2026 | 2222NR054E | Verbundvorhaben: Züchtung, Anbau und Verwertung von Russischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) - Weiterentwicklung einer Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff - Zuchtmethodik und Charakterisierung von Artbastarden; Teilvorhaben 5: Doppelhaploide - Akronym: TAKOWIND_IV | Die Kommerzialisierung des Anbaus und die Verwertung des Kautschuks aus Russischem Löwenzahn in großem Maßstab stellen die übergeordneten Ziele des Projektkonsortiums dar. Zur zügigen Erreichung der Wirtschaftlichkeit soll auf Züchtungserfolgen aufgebaut und die dazugehörige Züchtungsmethodik weiterentwickelt werden. Das interdisziplinäre Team bestehend aus einer Universität, zwei Forschungsinstituten, einem Züchtungs- und einem Biotechnologieunternehmen wird dazu zielorientiert zusammenarbeiten. Das angebaute Pflanzenmaterial soll auf diese Weise schneller leistungs- und wettbewerbsfähig gemacht werden. | Dr. Oleksandr Dovzhenko Tel.: +49 152 0256-8401 dovzhenko@screensys.eu ScreenSYS GmbH Engesserstr. 4a 79108 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 01.03.2023 | 31.08.2024 | 2222NR057X | Machbarkeitsstudie zum Einsatz biologisch abbaubarer löslicher modifizierter Stärken im Consumer Care Bereich (STACONBIO) - Akronym: STACONBIO | Ziel des Projekts ist es eine systematische Untersuchung des Zusammenhangs zwischen Art der modifizierten Stärke und deren Abbaubarkeit durchzuführen (mit respirometrischen Tests nach OECD 301). Die Ergebnisse der Abbaubarkeitsstudie sollen dann in einer Synopse mit vorhandenen Literaturwerten ergänzt und für verschiedene Interessengruppen öffentlich zugänglich gemacht werden. Zusätzlich werden einige Produkte bereits auf ihre Eignung als Verdicker in tensidhaltigen Modellformulierungen untersucht (bspw. für Duschbad) Das Ergebnis des Projekts ist eine Potenzialanalyse der Stoffklasse "modifizierte Stärken" als Ersatz für lösliche synthetische Polymere unter den Aspekten der Funktionalität und der Abbaubarkeit. | Dr. rer. nat. Jens Buller Tel.: +49 331 568-1478 jens.buller@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | FPNR | ||
| 01.06.2024 | 31.05.2027 | 2222NR061A | Verbundvorhaben: Aufbau eines bundesweiten Modell- und Demonstrationsnetzwerks für Agroforstwirtschaft in Deutschland; Teilvorhaben 1: Zentralkoordination und Öffentlichkeitsarbeit des MuD-Netzwerkes für Agroforstwirtschaft - Akronym: MODEMA | Das übergeordnete Ziel des Modell- und Demonstrationsnetzwerkes für Agroforstwirtschaft in Deutschland (MODEMA) ist es, die agroforstliche Nutzung als wesentlichen Bestandteil der deutschen Agrarwirtschaft in die landwirtschaftliche Praxis zu integrieren und so die Zahl agroforstlich bewirtschafteter Flächen in Deutschland deutlich zu erhöhen. Mit der Einrichtung eines Agroforst-Demonstrationsnetzwerkes sollen dabei Beispiele mit Leuchtturmcharakter geschaffen werden, die mit ihrer Strahlwirkung zu einem weiteren Ausbau der Agroforstwirtschaft in Deutschland beitragen. Um den Anstoß für eine flächendeckende Ausweitung einer standortgerechten agroforstlichen Bewirtschaftung zu geben und die Bioökonomie im landwirtschaftlichen Sektor zu stärken, ist die Berücksichtigung betriebs- und umweltspezifischer Ziele äußerst bedeutsam. Entscheidend für das Entstehen zahlreicher neuer Agroforstsysteme und damit für die Zielerreichung dieses Vorhabens ist folglich das standortspezifische Aufzeigen von ökologischen und betriebswirtschaftlichen Chancen und Risiken unter Beachtung einer großen Gestaltungs- und Produktvielfalt, sowohl bei den Kombinationsmöglichkeiten von Gehölzen mit Ackerkulturen und/oder Tierhaltung als auch bei der Auswahl und Kombination der Gehölze selbst. Daher soll innerhalb des Demonstrationsnetzwerks eine möglichst große Bandbreite der agroforstlichen Bewirtschaftung dargestellt und u.a. auch Biomassepotentiale abgeleitet werden. Als Basis für eine diesbezüglich erfolgreiche Projektarbeit wird die regionale und überregionale Vernetzung von Akteuren aus der landwirtschaftlichen Praxis und Beratung sowie der Verwaltung und Wissenschaft ausgebaut sowie die Forcierung eines umfassenden Wissenstransfers vorangetrieben. | Philipp Westerwalbesloh Tel.: +49 355 752 132-43 westerwalbesloh@defaf.de Deutscher Fachverband für Agroforstwirtschaft (DeFAF) e.V. Karl-Liebknecht-Str. 102 03046 Cottbus | FPNR | ||
| 01.06.2024 | 31.05.2027 | 2222NR061C | Verbundvorhaben: Aufbau eines bundesweiten Modell- und Demonstrationsnetzwerks für Agroforstwirtschaft in Deutschland; Teilvorhaben 3: Koordination der Modellregion Nord und pflanzenbauliche Datenerfassung - Akronym: MODEMA | Das übergeordnete Ziel des Modell- und Demonstrationsnetzwerkes für Agroforstwirtschaft in Deutschland (MO-DEMA) ist es, die agroforstliche Nutzung als wesentlichen Bestandteil der deutschen Agrarwirtschaft in die landwirtschaftliche Praxis zu integrieren und so die Zahl agroforstlich bewirtschafteter Flächen in Deutschland deutlich zu erhöhen. Entscheidend für das Entstehen zahlreicher neuer Agroforstsysteme ist dabei das standortspezifische Aufzeigen von ökologischen und betriebswirtschaftlichen Chancen und Risiken unter Beachtung einer großen Gestaltungs- und Produktvielfalt, sowohl bei den Kombinationsmöglichkeiten von Gehölzen mit Ackerkulturen und/oder Tierhaltung als auch bei der Auswahl und Kombination der Gehölze selbst. Durch die regionale und überregionale Vernetzung von Akteuren aus der landwirtschaftlichen Praxis und Beratung sowie der Verwaltung und Wissenschaft und die Forcierung eines umfassenden Wissenstransfers soll daher, innerhalb des Demonstrationsnetzwerks, die Diversität der agroforstlichen Bewirtschaftung dargestellt und auch u.a. Biomassepotentiale abgeleitet werden. Unter Berücksichtigung betriebs- und umweltspezifischer Ziele kann so der Anstoß für eine flächendeckende Ausweitung einer standortgerechten agroforstlichen Praxis gegeben und die Bioökonomie im landwirtschaftlichen Sektor gestärkt werden. Zentraler Projektbestandteil ist der Aufbau von drei Modellregionen (Nord-West, Ost, Süd). Pro Region werden ca. 10 Betriebe akquiriert. Erfahrungen und Wissen bei bestehenden Agroforstsystemen sind wertvoll für den Wissenstransfer und lassen durch die begleitende Datenerhebung aus langjährig bestehenden Systemen wichtige Erkenntnisse ableiten. Die übrigen Betriebe werde im laufenden Projekt beim Auf- und Ausbau von Agroforstsystemen begleitet. Im Querschnitt sollen die Betriebe unterschiedliche Ausgestaltungen der Gehölzkomponente (Ausrichtung, Alter Artenzusammensetzung) in Kombination mit Feldfrüchten und/oder Tierhaltung zeigen. | Nora Kretzschmar Tel.: +49 441 801-408 nora.kretzschmar@lwk-niedersachsen.de Landwirtschaftskammer Niedersachsen Mars-la-Tour-Str. 1-13 26121 Oldenburg | FPNR | ||
| 01.06.2024 | 31.05.2027 | 2222NR061D | Verbundvorhaben: Aufbau eines bundesweiten Modell- und Demonstrationsnetzwerks für Agroforstwirtschaft in Deutschland; Teilvorhaben 4: Begleitforschung Ökonomische Bewertung von Ökosystemleistungen, Wertschöpfungsketten und Geschäftsmodellen - Akronym: MODEMA | Das AP Ökonomie wird durch die Universität Hohenheim (UHOH) und das Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) federführend bearbeitet und setzt sich mit verschiedenen ökonomischen Fragestellungen auseinander. Ein zentrales Ziel ist dabei der Aufbau einer Datenbank zu betriebswirtschaftlichen Kalkulationsdaten im Kontext von AFS. Zudem werden wesentliche Akzeptanzfaktoren für die Anlage von AFS seitens landwirtschaftlicher Betriebe ermittelt. Weitere Ziele sind die Erfassung und ökonomische Kontextualisierung von Ökosystemleistungen der AFS und eine darauf aufbauende regionale Potenzialanalyse. Zur Erreichung der Ziele erfolgt zunächst die Analyse der Akzeptanzfaktoren für die Anlage eines AFS. Dann werden entscheidende betriebswirtschaftliche Daten für die Etablierung und eine entsprechende Identifizierung von Optimierungspotentialen bei der Bewirtschaftung der Systeme erhoben. Im weiteren Verlauf wird der Betrachtungswinkel von der Betriebs- auf die Kommunal- und Regionalebene gehoben und mit einer regionalen Potentialanalyse, dem Herausarbeiten übertragbarer Agroforst-Geschäftsmodelle und der Integration von Umweltleistungen in die Agroforstwirtschaft praxisnahe Ergebnisse und Handlungsempfehlungen produziert. | Frank Wagener Tel.: +49 6782 17-2636 f.wagener@umwelt-campus.de Hochschule Trier - Trier University of Applied Sciences - Umwelt-Campus Birkenfeld - Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) Campusallee 9926 55768 Hoppstädten-Weiersbach | FPNR | ||
| 01.06.2024 | 31.05.2027 | 2222NR061E | Verbundvorhaben: Aufbau eines bundesweiten Modell- und Demonstrationsnetzwerks für Agroforstwirtschaft in Deutschland; Teilvorhaben 5: Koordination der Modellregion Ost und pflanzenbauliche Datenerfassung - Akronym: MODEMA | Zentraler Bestandteil des Verbundprojektes MODEMA ist der Aufbau von drei Modellregionen mit repräsentativen agroforstlich bewirtschafteten Praxisflächen. Die Modellregion Ost wird vom TLLLR in Zusammenarbeit mit dem LfULG betreut und repräsentiert den mittel- und ostdeutschen Raum. Diese Region ist durch geringe Niederschläge und Trockenheit geprägt, wobei zum Teil sehr leistungsfähige Böden vorliegen. Charakteristisch sind große Schlageinheiten und strukturarme Landschaften. In Thüringen sind ein bestehendes, zu optimierendes AFS und fünf an der Anlage eines AFS interessierte Landwirtschaftsbetriebe involviert, wobei sowohl konventionelle als auch ökologisch wirtschaftende Betriebe unterschiedlicher Größe repräsentiert sind. Von den fünf Thüringer Betrieben planen drei die Anlage mehrerer unterschiedlicher Systeme. In Sachsen werden mindestens drei AFS in interessierten Landwirtschaftsbetrieben in Nordsachsen geplant und voraussichtlich 2024 gepflanzt, wobei zwei ökologisch wirtschaftende Betriebe unterschiedlicher Größe und ein konventionell wirtschaftender Betrieb repräsentiert werden. In einem weiteren integrierten Sächsischen Betrieb existiert eine junge bestehende Anlage. In Sachsen-Anhalt werden drei Betriebe mit bestehenden AFS zur Weiterführung und Optimierung sowie Ergänzung eingebunden. Zur systematischen Abschätzung und Einordnung der Effekte von Gehölzstreifen auf die landwirtschaftliche Komponente in AFS werden die Modellbetriebe intensiv pflanzenbaulich begleitet. Dies umfasst ein Monitoring der Bestandsentwicklung sowie der Bestandesgesundheit auf ausgewählten Standorten. Außerdem werden grundlegende Ertragsparameter erfasst. In bereits etablierten AFS sollen die Effekte von Beschattung und/ oder eventuell auftretender Wasser- bzw. Nährstoffkonkurrenz im Transektverfahren untersucht werden. Dazu wird ein erweiterter Satz an Parametern in Parzellen/ Streifen mit unterschiedlichen Abständen zum Gehölzstreifen untersucht. | Manuela Bärwolff Tel.: +49 361 574041-262 manuela.baerwolff@tlllr.thueringen.de Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TLLLR) Naumburger Str. 98 07743 Jena | FPNR | ||
| 01.06.2024 | 31.05.2027 | 2222NR061F | Verbundvorhaben: Aufbau eines bundesweiten Modell- und Demonstrationsnetzwerks für Agroforstwirtschaft in Deutschland; Teilvorhaben 6: Begleitforschung Betriebswirtschaftliche Daten und regionale Potenziale - Akronym: MODEMA | TV 6 der Universität Hohenheim (UHOH) bearbeitet zusammen mit dem Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) das AP 5 "Ökonomie" und setzt sich dabei mit verschiedenen ökonomischen Fragestellungen auseinander. Ein zentrales Ziel ist dabei der Aufbau einer Datenbank zu betriebswirtschaftlichen Kalkulationsdaten im Kontext von Agroforstsystemen (AFS). Zudem werden wesentliche Akzeptanzfaktoren für die Anlage von AFS seitens landwirtschaftlicher Betriebe ermittelt. Weitere Ziele sind die Erfassung und ökonomische Kontextualisierung von Ökosystemleistungen der AFS und eine darauf aufbauende regionale Potenzialanalyse. Zur Erreichung der Ziele erfolgt zunächst die Analyse der Akzeptanzfaktoren für die Anlage eines AFS. Dann werden entscheidende betriebswirtschaftliche Daten für die Etablierung und eine entsprechende Identifizierung von Optimierungspotentialen bei der Bewirtschaftung der Systeme erhoben. Im weiteren Verlauf wird der Betrachtungswinkel von der Betriebs- auf die Kommunal- und Regionalebene gehoben und mit einer regionalen Potentialanalyse, dem Herausarbeiten übertragbarer Agroforst-Geschäftsmodelle und der Integration von Umweltleistungen in die Agroforstwirtschaft praxisnahe Ergebnisse und Handlungsempfehlungen produziert. | Prof. Dr. Enno Bahrs Tel.: +49 711 459-22566 bahrs@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Institut für Landwirtschaftliche Betriebslehre (410b) Schwerzstr. 44 70599 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.06.2024 | 31.05.2027 | 2222NR061G | Verbundvorhaben: Aufbau eines bundesweiten Modell- und Demonstrationsnetzwerks für Agroforstwirtschaft in Deutschland; Teilvorhaben 7: Begleitforschung Bodenchemische und -physikalische Eigenschaften und pflanzenbauliche Datenerhebung Modellregion Süd - Akronym: MODEMA | Die Integration von mehrjährigen Gehölzen in Agrarflächen kann die bodenchemischen und -physikalischen Eigenschaften langfristig beeinflussen. Dies ist insbesondere auf den permanenten Bewuchs und die Einstellung der Bodenbearbeitung in den Gehölzstreifen zurückzuführen. Dabei werden diese Effekte nicht nur in den Gehölzstreifen erwartet, sondern auch über die Grenze der Gehölzstreifen hinweg in der Ackerkultur. Hierbei sind die Baumwurzeln und der Umsatz von Blattstreu als Eintragsweg von organischem Material die treibenden Faktoren, die die Bodenfruchtbarkeit erhöhen und positiv auf das Wasserhaltevermögen wirken können. Neben den direkten Effekten auf den Boden, werden Auswirkungen auf die Entwicklung der Ackerkultur erwartet. Es findet eine bodenchemische und bodenphysikalische Charakterisierung ausgewählter Agroforstsysteme insbesondere im Übergangsbereich Gehölz-Ackerstreifen statt. Dieser Bereich dient u.a. als Voraussetzung, Erosionsereignisse über die Fläche zu verringern. Zeitreihen zur Dynamik von Bodenklimawerten werden bestimmt und der Beitrag der Gehölzstreifen zur Erosionsminderung. Die Bestandsentwicklung der Ackerkultur wird über ein Monitoring von Bestandsparametern erfasst. Darüber hinaus soll der Arbeitszeitbedarf für Anlage und Pflege (Kulturführung) der Gehölzstreifen erfasst werden. Pflanzenbauliche Datenerhebung und Arbeitszeiterfassung wird durch die JLU Gießen in der Modellregion Süd geleistet. | Dr. Wiebke Niether Tel.: +49 641 99-37740 wiebke.niether@agrar.uni-giessen.de Professur für Ökologischen Landbau mit Schwerpunkt nachhaltige Bodenbearbeitung Karl-Glöckner-Str. 21C 35394 Gießen | FPNR | ||
| 01.06.2024 | 31.05.2027 | 2222NR061H | Verbundvorhaben: Aufbau eines bundesweiten Modell- und Demonstrationsnetzwerks für Agroforstwirtschaft in Deutschland; Teilvorhaben 8: Begleitforschung Bodenorganismen - Akronym: MODEMA | Das übergeordnete Ziel des Modell- und Demonstrationsnetzwerkes ist es, die agroforstliche Nutzung als wesentlichen Bestandteil der deutschen Agrarwirtschaft in die landwirtschaftliche Praxis zu integrieren und so die Zahl agroforstlich bewirtschafteter Flächen in Deutschland deutlich zu erhöhen. Mit der Einrichtung eines Agroforst-Demonstrationsnetzwerkes sollen dabei Beispiele mit Leuchtturmcharakter geschaffen werden, die mit ihrer Strahlwirkung zu einem weiteren Ausbau der Agroforstwirtschaft in Deutschland beitragen. Entscheidend für das Entstehen zahlreicher neuer Agroforstsysteme ist dabei das standortspezifische Aufzeigen von ökologischen und betriebswirtschaftlichen Chancen und Risiken unter Beachtung einer großen Gestaltungs- und Produktvielfalt, sowohl bei den Kombinationsmöglichkeiten von Gehölzen mit Ackerkulturen und/oder Tierhaltung als auch bei der Auswahl und Kombination der Gehölze selbst. Durch die regionale und überregionale Vernetzung von Akteuren aus der landwirtschaftlichen Praxis und Beratung sowie der Verwaltung und Wissenschaft und die Forcierung eines umfassenden Wissenstransfers soll daher, innerhalb des Demonstrationsnetzwerks, die Diversität der agroforstlichen Bewirtschaftung dargestellt und auch u.a. Biomassepotentiale abgeleitet werden. Inhaltlich lässt sich die Arbeit des geplanten Modell- und Demonstrationsnetzwerkes für Agroforstwirtschaft MODEMA in drei Teilbereiche gliedern: 1) Gesamtkoordination aller Modell- und Demonstrationsvorhaben (MuD), die im Rahmen der Ausschreibung "Zukunftsfähige Landwirtschaft mit Agroforstsystemen" entstehen, inklusive überregionaler Öffentlichkeitsarbeit und zielgruppenspezifischem Wissenstransfer, 2) Aufbau, Etablierung und Betreuung von drei initialen Basis-Modellregionen mit jeweils 8-12 Betrieben (davon ca. 3-4 mit bereits bestehenden Agroforstsystemen und 5-8 Neuanlagen), 3) Wissenschaftliche Begleitung ausgewählter Betriebe nach spezifischen wissenschaftlichen Fragestellungen. | Dr. Lukas Beule Tel.: +49 30 8304-2307 lukas.beule@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Ökologische Chemie, Pflanzenanalytik und Vorratsschutz Königin-Luise-Str. 19 14195 Berlin | FPNR | ||
| 01.06.2024 | 31.05.2027 | 2222NR061I | Verbundvorhaben: Aufbau eines bundesweiten Modell- und Demonstrationsnetzwerks für Agroforstwirtschaft in Deutschland; Teilvorhaben 9: Begleitforschung Kurzumtrieb und Sträucher - Akronym: MODEMA | Das übergeordnete Ziel des Forschungsvorhabens MODEMA ist es, die agroforstliche Nutzung als wesentlichen Bestandteil der deutschen Agrarwirtschaft in die landwirtschaftliche Praxis zu integrieren und so die Zahl agroforstlich bewirtschafteter Flächen in Deutschland deutlich zu erhöhen. Im Zuge des Teilvorhabens (TV) 9 soll die agroforstlich erzeugbare Menge und Qualität an Holzbiomasse bestimmt und hieraus CO2-Bindungspotentiale von Agroforstgehölzen abgeleitet werden. Der Fokus liegt dabei auf schnellwachsende Baumarten, die im Kurzumtrieb bewirtschaftet werden sowie auf Sträucher. Die Ergebnisse dienen als Basis für die Bestimmung des Klimaschutzbeitrages unterschiedlich gestalteter Agroforstgehölzstreifen. Weiterhin können auf deren Grundlage die erzielbaren Erlöse quantifiziert und für ökonomische Berechnungen bereitgestellt werden. Darüber hinaus soll anhand ausgewählter mikroklimatischer Kenngrößen wie Windgeschwindigkeit, Lufttemperatur, Strahlungsintensität und potentielle Verdunstung die Klimaanpassungsleistung von Agroforstflächen bewertet werden. Dies erfolt in Abhängigkeit unterschiedlich gestalteter Agroforstgehölzstreifen. Die Erkenntnisse dieses TV sollen genutzt werden, um sowohl Bewertungskriterien für die Beurteilung möglicher Optionen zur Erhöhung der Klimaresilienz durch Agroforstgehölze abzuleiten als auch Empfehlungen zu Aufbau und Nutzung von Agroforstgehölzstrukturen zu entwickeln, die zu einer möglichst hohen Holzbiomasseproduktion führen und so auch zu einer Erhöhung ihrer Klimaschutzleistung beitragen. Die Arbeiten umdassen sowohl Literaturanalysen als auch Feldmessungen sowie die kontinuierliche Erhebung ausgewählter mikroklimatischer Kenngrößen auf ausgewählten Standorten des geplanten Agroforstnetzwerkes. Die Forschungsarbeiten sind eng mit jenen anderer Wissenschaftspartner verwoben und stellen eine Grundlage für die Wissensvermittlung in die Praxis durch weitere Partner dar. | Dr. Dirk Freese Tel.: +49 355 69-4238 freese@b-tu.de Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg, Fachgebiet Bodenschutz und Rekultivierung, apl. Prof. Dr. agr. habil. Dirk Freese Konrad-Wachsmann-Allee 6 03046 Cottbus | FPNR | ||
| 01.06.2024 | 31.05.2027 | 2222NR061J | Verbundvorhaben: Aufbau eines bundesweiten Modell- und Demonstrationsnetzwerks für Agroforstwirtschaft in Deutschland; Teilvorhaben 10: Begleitforschung Stammholzproduktion - Akronym: MODEMA | Die im Teilvorhaben verfolgten Ziele können den folgenden drei Teilzielen zugeordnet werden: 1.) Bestimmung der agroforstlich erzeugbaren Menge und Qualität an Holzbiomasse und Quantifizierung des hieraus ableitbaren CO2 -Bindungspotentials von Agroforstgehölzen: Die Anpflanzung von Agroforstgehölzen stellt in Agrarräumen einen wichtigen Beitrag zur CO2 -Bindung und damit zum Klimaschutz dar. Ziel ist eine Be- stimmung der Quantität ebenso wie der Qualität der holzartigen Biomasse. Daraus sollen zwei wichtige Informati- onen abgeleitet werden: einerseits die damit erzielbaren Erlöse (vgl. AS-Ökonomie-2) und andererseits die hieraus ableitbaren Klimaschutzbeiträge unterschiedlich gestalteter Agroforstgehölzstreifen. Letztere wiederum werden ge- nutzt, um Hinweise zur Optimierung von Biomassebereitstellung und Klimaschutzleistung abzuleiten. 2.) Quantifizierung des Beitrages von Agroforstgehölzen zur Erhöhung der Klimaresilienz landwirtschaftlich genutzter Standorte: Das Mikroklima landwirtschaftlich genutzter Flächen wird durch die Anlage von Agroforstge- hölzen auf verschiedensten Ebenen und mit unterschiedlicher Intensität beeinflusst. Anhand ausgewählter mikro- klimatischer Kenngrößen wie Windgeschwindigkeit, Lufttemperatur, Strahlungsintensität, potentielle Verdunstung und Taubildung soll in Abhängigkeit unterschiedlich gestalteter Agroforstgehölzstreifen deren Beitrag zu einer Ver- besserung des Mikrolimas und somit der Klimaanpassung konkretisiert werden. 3.) Analyse und Optimierung des Klimaschutzbeitrages von Agroforstgehölzen: Die Erkenntnisse dieses APs sollen genutzt werden, um sowohl Bewertungskriterien für die Beurteilung möglicher Optionen zur Erhöhung der Klimaresilienz durch Agroforstgehölze abzuleiten als auch Empfehlungen zu Aufbau und Nutzung von Agroforst- gehölzstrukturen zu entwickeln, die zu einer möglichst hohen Holzbiomasseproduktion führen und so auch zu einer Erhöhung ihrer Klimaschutzleistung beitragen. | Prof. Dr. Thomas Seifert Tel.: +49 761 203-3788 thomas.seifert@iww.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und natürliche Ressourcen - Institut für Forstwissenschaften - Professur für Waldwachstum und Dendroökologie Tennenbacher Str. 4 79106 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 01.06.2024 | 31.05.2027 | 2222NR061K | Verbundvorhaben: Aufbau eines bundesweiten Modell- und Demonstrationsnetzwerks für Agroforstwirtschaft in Deutschland; Teilvorhaben 11: Wissenstransfer für Multiplikatoren - Akronym: MODEMA | Das übergeordnete Ziel des Modell- und Demonstrationsnetzwerkes für Agroforstwirtschaft in Deutschland (MODEMA) ist es, die agroforstliche Nutzung als wesentlichen Bestandteil der deutschen Agrarwirtschaft in die land-wirtschaftliche Praxis zu integrieren und so die Zahl agroforstlich bewirtschafteter Flächen in Deutschland deutlich zu erhöhen. Mit der Einrichtung eines Agroforst-Demonstrationsnetzwerkes sollen dabei Beispiele mit Leuchtturmcharakter geschaffen werden, die mit ihrer Strahlwirkung zu einem weiteren Ausbau der Agroforstwirtschaft in Deutschland beitragen. Um den Anstoß für eine flächendeckende Ausweitung einer standortgerechten agroforstlichen Bewirtschaftung zu geben und die Bioökonomie im landwirtschaftlichen Sektor zu stärken, ist die Berücksichtigung betriebs- und umweltspezifischer Ziele äußerst bedeutsam. Entscheidend für das Entstehen zahlreicher neuer Agroforstsysteme und damit für die Zielerreichung dieses Vorhabens ist folglich das standortspezifische Aufzeigen von ökologischen und betriebswirtschaftlichen Chancen und Risiken unter Beachtung einer großen Gestaltungs- und Produktvielfalt, sowohl bei den Kombinationsmöglichkeiten von Gehölzen mit Ackerkulturen und/oder Tierhaltung als auch bei der Auswahl und Kombination der Gehölze selbst. Der DVL hat im Projekt die Rolle das AP 8 Wissenstransfer zu unterstützen. Dazu werden zwei bundesweite Veranstaltungen, 3 Betriebsbesichtigungen durchgeführt, sowie die Landschaftspflegeverbände als Multiplikatoren und Berater von landwirtschaftlichen Betrieben geschult. Hierzu werden Kooperation mit dem DeFAF sollen zwei Multiplikatorenschulungen als Schulung mit Exkursion für Landschaftspflegeverbände mit vorhandener Erfahrung in der einzelbetrieblichen Beratung stattfinden und Schulungsmaterial zur Verstetigung entwickelt. Eine Online-Schulung trägt dazu bei, das Wissen weiter zu Verbreiten. | Jürgen Metzner Tel.: +49 981 180099-10 j.metzner@dvl.org Deutscher Verband für Landschaftspflege (DVL) e.V. Promenade 9 91522 Ansbach | FPNR | ||
| 01.06.2024 | 31.05.2027 | 2222NR061L | Verbundvorhaben: Aufbau eines bundesweiten Modell- und Demonstrationsnetzwerks für Agroforstwirtschaft in Deutschland; Teilvorhaben 12: Verstetigung der Wissensproduktion durch Citizen Science-Netzwerk - Akronym: MODEMA | Das beantragte Vorhaben ist Teil des Verbundprojektes "Modell- und Demonstrationsvorhaben für Agroforstwirtschaft in Deutschland", in welchem es zum Arbeitspaket 8 "Wissenstransfer" partizipative Beiträge durch den Ansatz der Bürgerwissenschaften (engl. Citizen Science) liefert. Die Inhalte des Vorhabens werden in in moderierten Austauschprozessen zwischen Fachwissenschaftler*innen und bürgerwissenschaftlichen Lokalgruppen bei den kooperierenden Agroforst-Betrieben entstehen. Als Ergebnis des zweijährigen Vorhabens sollen Grundlagen für die Verstetigung der Forschungsaktivitäten sowie den Ausbau eines bürgerwissenschaftlichen Netzwerks der Agroforstwirtschaft geschaffen werden. Dies soll Betriebsleitungen und lokale Stakeholder dazu befähigen, die Funktionalität ihrer Agroforstsysteme und den Erfolg von Managementoptionen vor Ort zu evaluieren. Weitere Aspekte sind in der Gesamtvorhabensbeschreibung dargestellt. | Prof. Dr. Tillmann Buttschardt Tel.: +49 251 8330-104 tillmann.buttschardt@uni-muenster.de Universität Münster - Fachbereich 14 Geowissenschaften - Institut für Landschaftsökologie Heisenbergstr. 2 48149 Münster | FPNR | ||
| 01.05.2024 | 30.04.2027 | 2222NR067A | Verbundvorhaben: Modell- und Demonstrationsvorhaben Agroforstwirtschaft als integrierte Lösung für Klimaanpassung, Rohstofferzeugung und Wassermanagement; Teilvorhaben 1: Entwicklung und Etablierung von Agroforstsystemen - Akronym: AGROfloW | AGROFLOW verfolgt grundlegend die folgenden Ziele: 1. Entwicklung und Implementierung neuer innovativer Agroforstsysteme mit den Schwerpunkten Wasserkreisläufe und interkommunale Kooperation für eine produktionsintegrierte Optimierung von Agroforstsystemen in Deutschland, Prinzip der Mehrnutzungskonzepte. 2. Sektorübergreifende Kooperation der Landwirtschaft mit den Kommunen, der lokalen Wasser- und Energiewirtschaft, sowie der Gefahrenabwehr für Siedlungen und Infrastruktur. 3. Klimawirksamkeit der Agroforstwirtschaft und detaillierte LCA Agrarholz in den lokalen Wertschöpfungsketten der Modell- und Demonstrationsstandorte. 4. Klimaschutz durch Kohlenstoffaufbau, Zwischenspeicherung und Substitution fossiler Rohstoffe, hier Wirksamkeit abschätzen (Literatur & Praxis & MODEMA-Daten) und interpolieren für einen bundesweiten Beitrag zum Klimaschutz durch die Landwirtschaft, z.B. auf 5 - 10% der landwirtschaftlichen Nutzfläche. 5. Stärkung und Sichtbarkeit einer ländlichen Bioökonomie für und mit der Landwirtschaft in einer guten ländlichen Entwicklung im Zusammenwirken mit den ländlichen Kommunen. 6. Politische, rechtliche und fördertechnische Weiterentwicklung zum rechtssicheren Ausbau der Agroforstwirtschaft in Deutschland, u.a. ineinandergreifen verschiedener Sektoren und zugehörige Schnittstellen wie z.B. im Rahmen einer Gewässerrenaturierung oder Starkregenprävention einer Kommune. AGROFLOW erarbeitet die grundlegenden Ziele auf den Demonstrationsstandorten mit den Landwirten, um so zum einen die praktische Anwendbarkeit zu zeigen und im Netzwerk deutschlandweit sichtbar zu machen, sowie zum anderen, um die Praxisanforderungen an die Rahmenbedingungen sowohl in ökonomischer wie auch rechtlicher Sicht wissenschaftlich fundiert ableiten zu können. | Frank Wagener Tel.: +49 6782 17-2636 f.wagener@umwelt-campus.de Hochschule Trier, Standort Umwelt-Campus Birkenfeld - Institut für angewandtes Stoffstrommanagement Campusallee 9926 55768 Hoppstädten-Weiersbach | FPNR | ||
| 01.05.2024 | 30.04.2027 | 2222NR067B | Verbundvorhaben: Modell- und Demonstrationsvorhaben Agroforstwirtschaft als integrierte Lösung für Klimaanpassung, Rohstofferzeugung und Wassermanagement; Teilvorhaben 2. Modellierung der Erosions- und Hochwasserschutzwirkung - Akronym: AGROfloW | AGROFLOW verfolgt grundlegend die folgenden Ziele: 1. Entwicklung und Implementierung neuer innovativer Agroforstsysteme mit den Schwerpunkten Wasserkreisläufe und interkommunale Kooperation für eine produktionsintegrierte Optimierung von Agroforstsystemen in Deutschland, Prinzip der Mehrnutzungskonzepte. 2. Sektorübergreifende Kooperation der Landwirtschaft mit den Kommunen, der lokalen Wasser- und Energiewirtschaft, sowie der Gefahrenabwehr für Siedlungen und Infrastruktur. 3. Klimawirksamkeit der Agroforstwirtschaft und detaillierte LCA Agrarholz in den lokalen Wertschöpfungsketten der Modell- und Demonstrationsstandorte. 4. Klimaschutz durch Kohlenstoffaufbau, Zwischenspeicherung und Substitution fossiler Rohstoffe, hier Wirksamkeit abschätzen (Literatur & Praxis & MODEMA-Daten) und interpolieren für einen bundesweiten Beitrag zum Klimaschutz durch die Landwirtschaft, z.B. auf 5 - 10% der landwirtschaftlichen Nutzfläche. 5. Stärkung und Sichtbarkeit einer ländlichen Bioökonomie für und mit der Landwirtschaft in einer guten ländlichen Entwicklung im Zusammenwirken mit den ländlichen Kommunen. 6. Politische, rechtliche und fördertechnische Weiterentwicklung zum rechtssicheren Ausbau der Agroforstwirtschaft in Deutschland, u.a. ineinandergreifen verschiedener Sektoren und zugehörige Schnittstellen wie z.B. im Rahmen einer Gewässerrenaturierung oder Starkregenprävention einer Kommune. AGROFLOW erarbeitet die grundlegenden Ziele auf den Demonstrationsstandorten mit den Landwirten, um so zum einen die praktische Anwendbarkeit zu zeigen und im Netzwerk deutschlandweit sichtbar zu machen, sowie zum anderen, um die Praxisanforderungen an die Rahmenbedingungen sowohl in ökonomischer wie auch rechtlicher Sicht wissenschaftlich fundiert ableiten zu können. | Prof. Dr.-Ing. Alpaslan Yörük Tel.: +49 681 58 67-172 alpaslan.yoeruek@htwsaar.de FITT-Institut für Technologietransfer an der Hochschule für Technik und Wirtschaft des Saarlandes gemeinnützige GmbH Saaruferstr. 16 66117 Saarbrücken | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2026 | 2222NR070A | Verbundvorhaben: Pappelanbau in Agroforstsystemen und darauf basierende Wertschöpfungsketten; Teilvorhaben 1: Etablierung einer Modellregion mit optimierten Anbausystemen und Wertschöpfungsketten - Akronym: PappelWERT | Teilvorhaben 1: "PappelWERT - Pappelanbau in Agroforstsystemen und darauf basierende Wertschöpfungsketten" umfasst zum einen die Koordination des Gesamtvorhabens PappelWERT sowie fachliche Arbeit in den Bereichen: - Etablierung der Modelregion - Optimierung bestehender AFS in Modellregion - Pflanzung, Pflege, Ernte von optimierten AFS in Modellregion für versch. Wertschöpfungsketten - Entwicklung von Wertschöpfungsketten für Pappelholz aus AFS - Wissenstransfer Auf Basis von über 300 Hektar bestehenden Agroforstsystemen (AFS) bei landwirtschaftlichen Praxispartnern, die in den vergangenen Jahren durch die Lignovis GmbH angepflanzt wurden, werden Leitlinien für optimierte Verfahren zur Anpflanzung und Bewirtschaftung von Agroforstsystemen definiert. Gleichzeitig werden verschiedene Rohstoffqualitäten für bestehende und zukünftige Wertschöpfungsketten der holzverarbeitenden Industrie aus diesen Agroforst-Systemen bereitgestellt. In Kooperation mit Partnerunternehmen in der Modellregion wird die Eignung von Pappelholz für verschiedene industrielle Holz-Wertschöpfungsketten untersucht und in praxisnahen Anwendungen demonstriert. Gleichzeitig werden Optimierungen für Agroforst Anbau-, Bewirtschaftungs-, Ernte- und Nachernteverfahren, insbesondere in Bezug auf die Produktqualität definiert und iterativ zwischen den Anforderungen der stofflichen Holznutzer und den möglichen Synergieeffekten für eine klimaresiliente, produktive Landwirtschaft abgestimmt. Die Definition und Weiterentwicklung von Best-Practice Leitlinien für Agroforstsysteme, insbesondere mit Fokus auf die für Deutschland innovative Pappel-Stammholzproduktion, wird durch die praktische Umsetzung von neu gepflanzten Modell-Agroforst-Systemen auf Flächen der landwirtschaftlichen Projektpartner flankiert. Der Wissenstransfer wird z.B. durch Feldtage, Workshops, Social-Media und allgemeiner Pressearbeit gewährleistet und in das geplante deutschlandweite Demonstrationsnetzwerk eingebunden. | Jens Asmuth Tel.: +49 162 769 4317 jens.asmuth@lignovis.com Lignovis GmbH Tietzestr. 29 22587 Hamburg | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2026 | 2222NR070B | Verbundvorhaben: Pappelanbau in Agroforstsystemen und darauf basierende Wertschöpfungsketten; Teilvorhaben 2: Landwirtschaftliche Verfahrenstechnik für die Bewirtschaftung von Agroforstsystemen und Erstaufbereitung der produzierten Holzsortimente - Akronym: PappelWERT | Das Teilvorhaben 2 "Landwirtschaftliche Verfahrenstechnik für die Bewirtschaftung von Agroforstsystemen und Erstaufbereitung der produzierten Holzsortimente" ist Teil des Gesamtvorhabens PappelWERT (Federführung Lignovis Gmbh) und befasst sich mit dem Aufbau, der Optimierung und der Demonstration effizienter landwirtschaftlicher Verfahrensketten für die Produktion hochwertiger Pappelholzsortimente aus Agroforstsystemen (AFS). Hierfür wird an konkreten bestehenden Praxisbeispielen sowie im Projekt neu bepflanzten Flächen in 3 Schwerpunktregionen aufgezeigt, wie Pappel-AFS eine klimaangepasste Landwirtschaft ermöglichen und gleichzeitig eine wichtige Rohstoffquelle für etablierte und neue Wertschöpfungsketten in der Holzindustrie sein können. Der Fokus im Teilvorhaben 2 liegt auf der Weiterentwicklung und Demonstration von Best-Practice AFS zur Produktion von Pappelholz für stoffliche und energetische Wertschöpfungsketten, die die Anforderungen hinsichtlich Materialeigenschaften, Qualität und Kosten der Holzindustrie erfüllen. Hierfür werden nicht nur grundlegende Fragen des optimierten Anbaulayouts, geeigneter Umtriebszeiten, der Sortenwahl und deren Auswirkung auf die landwirtschaftliche Prozesskette untersucht, sondern darüber hinaus neue optimierte Verfahren insbesondere zu Anbau, Pflege und Ernte in der Praxis entwickelt und erprobt. Die anschließenden Prozessstufen der optimierten Lagerung und Trocknung sind ebenfalls Bestandteil der Untersuchungen, da diese wesentlich Produkteigenschaften, Qualität, Kosten und Verfügbarkeit für die Holzindustrie bestimmen. | Dr. Ralf Pecenka Tel.: +49 331 5699-312 rpecenka@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2026 | 2222NR070C | Verbundvorhaben: Pappelanbau in Agroforstsystemen und darauf basierende Wertschöpfungsketten; Teilvorhaben 3: Hochwertige Nutzung von Pappelholz aus Agroforstsystemen für nachhaltige Werk- und Baustoffe - Akronym: PappelWERT | Agroforstsysteme (AFS) haben das Potenzial landwirtschaftliche Produktionssysteme effektiv an den Klimawandel anzupassen und gleichzeitig nachwachsenden Rohstoffen für eine wachsende Bio-Ökonomie bereit zu stellen. Als klimaresiliente Landnutzungsform können sie die Gesamtproduktivität landwirtschaftlicher Flächen erhöhen und gleichzeitig einen wichtigen Beitrag zu Biodiversität, Gewässerschutz, Bodenregeneration und Erosionsschutz leisten. AFS mit schnellwachsenden Baumarten (insbesondere Pappeln) entfalten ihre Wirkung auf Acker- und Grünland bereits nach kurzer Zeit und ermöglichen erste Holzerträge nach wenigen Jahren. Holz aus nachhaltigen Quellen spielt zukünftig eine entscheidende Rolle in der Entwicklung von klimaneutralen Wirtschaftskreisläufen. Die sichere Verfügbarkeit von zusätzlichen Holzrohstoffen für die energetische und stoffliche Nutzung ist für den Wirtschaftsstandort Deutschland in Hinblick auf die im Bundes-Klimaschutzgesetz (KSK) festgeschriebene CO2-Neutralität ab dem Jahr 2045 von großer Bedeutung. Pappelholz aus landwirtschaftlicher Produktion wurde in der Vergangenheit hauptsächlich energetisch genutzt, hat jedoch das Potenzial, in vielen stofflichen Wertschöpfungsketten (WSK) erhebliche Holzmengen zu substituieren, wenn die Anforderungen an die Holzqualität und -Quantität erfüllt werden. Im Rahmen von PappelWERT wird die Eignung von Pappelholz für verschiedene industrielle Wertschöpfungsketten untersucht und demonstriert. Gleichzeitig werden Optimierungen für Agroforst Anbauverfahren definiert und iterativ zwischen den Qualitätsanforderungen der stofflichen Holznutzer und den gewünschten vielfältigen Synergieeffekten für eine klimaresiliente, produktive Landwirtschaft abgestimmt. Optimierte Anbau- und Bewirtschaftungsverfahren für Pappel Agroforstsysteme werden für landwirtschaftliche Akteure demonstriert und eine weitreichende Verbreitung über Modellprojekte ermöglicht. | Dirk Berthold Tel.: +49 531 2155 452 dirk.berthold@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2026 | 2222NR070D | Verbundvorhaben: Pappelanbau in Agroforstsystemen und darauf basierende Wertschöpfungsketten; Teilvorhaben 4: Untersuchung und Entwicklung von Wertschöpfungsketten für Pappelholz aus Agroforstsystemen in Modellregionen - Akronym: PappelWERT | Pappelholz aus der Landwirtschaft spielte bisher eine wenig beachtete Rolle und gewinnt im Zuge agroforstlich genutzter Systeme an Bedeutung. Das anfallende Pappelholz wurde bisher hauptsächlich energetisch genutzt. Ein geplanter und professioneller Anbau von Pappeln in Agroforstsystemen zur stofflichen Holznutzung fehlte weitgehend und wird daher im Rahmen des Projekts PappelWert näher untersucht wie auch praxisnah entwickelt. Langfristig gesicherte Absatzmärkte für das erzeugte Pappelholz, auch außerhalb der großindustriellen Verarbeitung, sind eine Grundvoraussetzung für die weitreichende Adaption von Pappel in Agroforstsystemen. Es erhöht das Produktportfolio für die Landwirte und ermöglicht es nachrangigen Unternehmen nachwachsende Rohstoffe in ihre Verarbeitung einfließen zu lassen. Die vielfältigen Verwertungsmöglichkeiten werden erarbeitet und öffentlich wirksam demonstriert, um die Wertschöpfungsketten mit Pappelholz in der Modellregion zu stärken. Die Fragen nach den Produktanforderungen und Rahmenbedingungen an den Rohstoff Pappelholz und dessen Verarbeitung innerhalb möglicher Verarbeitungsketten sollen anhand von An- und Verwendungen in der Praxis beantwortet werden. Eine Recherche zu bestehenden Wertschöpfungsketten außerhalb der Modellregion wird dabei unterstützen. Zusätzlich werden die innovativen Wertschöpfungsketten für Pappelprodukte aus Agroforstsystemen wirtschaftliche betrachtet. In Zusammenarbeit mit den Netzwerkpartnern wird der Wissenszuwachs innerhalb der Region weitergegeben. Dazu tragen die jährlichen Feldtage auf den Projekt- und Demonstrationsflächen bei. Für die Weitergabe an Informationen dienen Handreichen, die innerhalb des Projekt erarbeitet werden. Die sichere Verfügbarkeit von zusätzlichen C-speichernden Holzrohstoffen ist für den Wirtschaftsstandort Deutschland in Hinblick auf die im Bundes-Klimaschutzgesetz festgeschriebene CO2-Neutralität ab dem Jahr 2045 von großer Bedeutung. | Robert Starke Tel.: +49 551 30738 - 11 starke@3-n.info 3N-Kompetenzzentrum Niedersachsen Netzwerk Nachwachsende Rohstoffe und Bioökonomie e.V. Kompaniestr. 1 49757 Werlte | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2026 | 2222NR070E | Verbundvorhaben: Pappelanbau in Agroforstsystemen und darauf basierende Wertschöpfungsketten; Teilvorhaben 5: Wirkungen von Gehölzstreifen auf Ackerkulturen - Grünland - Akronym: PappelWert | Das Gesamtziel des Projektes ist die Etablierung einer Agroforst-Modellregion mit schnellwachsenden Pappeln in Norddeutschland (mit 3 Schwerpunktregionen). An konkreten bestehenden Praxisbeispielen (die von Lignovis auf verschiedenen Betrieben in den vergangenen Jahren gepflanzt wurden) sowie im Projekt neu gepflanzten Agroforstsystemen wird aufgezeigt, wie Pappel-Agroforstsysteme eine klimaangepasste Landwirtschaft ermöglichen und gleichzeitig eine wichtige Rohstoffquelle für etablierte und neue Wertschöpfungsketten in der Holzindustrie sein können. Das Arbeitspaket 4 hat zum Ziel, die Konsequenzen der Etablierung von Pappelbaumreihen in Agroforstsystemen (AFS) auf die landwirtschaftliche Kultur zu analysieren und zu bewerten. Das umfasst agronomische, ökonomische und ökologische Konsequenzen. Die Akzeptanz des Pappelanbaus in agroforstlichen Systemen in der landwirtschaftlichen Praxis wird in hohem Maße von der Ertragsfähigkeit und der Rentabilität der landwirtschaftlichen Kultur in AFS beeinflusst. Wenn es gelingt, neben der Holzerzeugung relevante, jährlich anfallende Erlöse aus den landwirtschaftlichen Kulturen zu erwirtschaften, dann wird die landwirtschaftliche Praxis bereit sein, AFS in nennenswertem Umfang zu etablieren. | Prof. Johannes Isselstein Tel.: +49 551 39243-75 jissels@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Department für Nutzpflanzenwissenschaften, Graslandwissenschaft Von-Siebold-Str. 8 37075 Göttingen | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2026 | 2222NR070F | Verbundvorhaben: Pappelanbau in Agroforstsystemen und darauf basierende Wertschöpfungsketten; Teilvorhaben 6: Verwertung von Pappelholz in Tragwerken von Gebäuden - Akronym: PappelWERT | Teilvorhaben 6: "Verwertung von Pappelholz in Tragwerken von Gebäuden" umfasst Konstruktions- und Entwurfsarbeiten mit dem Ziel Pappelholz im Tragwerksbau im Bereich des Gebäudebau/Nutzgebäudebau verwendbar zu machen. Bisher wird Pappelholz im Hochbau als Sperrholz und aufgrund seiner gleichmäßigen Holzstruktur für Verkleidungszwecke bzw. Designsichtholz verwendet. Vor dem Hintergrund einer wünschenswerten klimaschonenderen Bauweise im Hochbau kommt der Verwendung von Holz insbesondere im Tragwerksbau eine große Bedeutung zu. Dieser Bedarf wird von nachhaltig bewirtschafteten Wäldern kaum zu decken sein, da besonders die Fichtenwälder durch Klimawandel und Schädlingsdruck zunehmend beeinträchtigt werden. Bisher findet die Pappel im Tragwerksbau so gut wie keine Verwendung. Die Ursache ist, dass bisher ausreichend günstiges Fichtenholz zur Verfügung stand und das Pappelholz z.B. aufgrund seiner geringeren Tragfähigkeit und Widerstandsfähigkeit einer weitergehenden wissenschaftlichen und ingenieurtechnischen Betrachtung unterzogen werden muss, die sich vom Anbau über die Verarbeitung, Holzkonstruktion, Statik bis zur handwerklichen Verarbeitung erstreckt. Für diese Untersuchungen befasst sich das Teilvorhaben in Kooperation mit einem Industriepartner mit der konstruktiven Nutzung des Pappelholzes und zeigt Möglichkeiten auf, wie dieses als Konstruktionsholz integriert werden kann. | Ulrich Kotzbauer Tel.: +49 38296 74-80 kotzbauer@rotaria.com Rotaria Energie- und Umwelttechnik GmbH Kirchweg 21 18230 Ostseebad Rerik | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2026 | 2222NR078A | Verbundvorhaben: Experimentelle Anwendung und Erweiterung von Werkzeugen zur prädiktiven Züchtung in Kartoffel; Teilvorhaben 1: Genomische Diversität und Zuchtmethodik - Akronym: PotatoPredict | Kartoffelstärke kann sehr vielseitig eingesetzt werden und ist ein wichtiger Baustein der Nationalen Bioökonomie-Strategie Deutschlands. Im Vergleich zu überwiegend monogen vererbten Merkmalen wie manchen Krankheitsresistenzen sind quantitative Merkmale wie der Knollen- oder Stärkeertrag züchterisch schwieriger zu bearbeiten. Autotetraploidie, geringer Vermehrungskoeffizient und eine Vielzahl relevanter Selektionsmerkmale mindern den Zuchtfortschritt in quantitativen Merkmalen bei Kartoffeln zusätzlich. Verfahren der prädiktiven Züchtung wie genomische Selektion versprechen daher einen großen Nutzen in der Kartoffelzüchtung. In der vorausgegangenen Projektphase (PotatoTools) wurden genomische und statistische Werkzeuge zur prädiktiven Stärkekartoffelzüchtung aber auch erste Vorhersagemodelle entwickelt. Das Hauptziel des vorliegenden Vorhabens ist es nun, unter Nutzung der bereits entwickelten genomischen Ressourcen wesentliche Fragen zum Einsatz prädiktiver Verfahren in der Kartoffelzüchtung zu beantworten. Im Detail planen wir die (i) Erhöhung der Repräsentativität des Sets an strukturellen Genomvarianten durch Erweiterung des Resequenzierungspanels, (ii) Abschätzung der Genauigkeit der Leistungsvorhersage über Materialgruppen unterschiedlichen Verwandtschaftsgrads hinweg sowie der Genauigkeit der Vorhersage von Populationsmittel und Spaltungsvarianz, (iii) Evaluation der Vorhersagegenauigkeit von spektroskopisch erfassten Prädiktoren vgl. zu molekulargenetischen Prädiktoren und (iv) Optimierung von Kartoffelzüchtungsprogrammen hinsichtlich des genutzten Züchtungsschemas und der idealen Balance zwischen kurz- und langfristigem Selektionsgewinn. Mit dem in diesem Projekt gewonnen Wissen wird die prädiktive Züchtung für quantitativ vererbte Merkmale der Kartoffel weiter verbessert sowie für den routinemäßigen Einsatz vorbereitet werden. | Prof. Dr. Benjamin Stich Tel.: +49 38209 45-201 benjamin.stich@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen Rudolf-Schick-Platz 3 a 18190 Sanitz | FPNR | ||
| 01.09.2023 | 31.08.2026 | 2222NR078B | Verbundvorhaben: Experimentelle Anwendung und Erweiterung von Werkzeugen zur prädiktiven Züchtung in Kartoffel; Teilvorhaben 2: Materialentwicklung, Feldversuchsdurchführung und Implementierung sensorgestützter Phänotypisierungsmethoden (SaKa) - Akronym: PotatoPredict | Kartoffelstärke kann sehr vielseitig eingesetzt werden und ist ein wichtiger Baustein der Nationalen Bioökonomie-Strategie Deutschlands. Im Vergleich zu überwiegend monogen vererbten Merkmalen wie manchen Krankheitsresistenzen sind quantitative Merkmale wie der Knollen- oder Stärkeertrag züchterisch schwieriger zu bearbeiten. Autotetraploidie, geringer Vermehrungskoeffizient und eine Vielzahl relevanter Selektionsmerkmale mindern den Zuchtfortschritt in quantitativen Merkmalen bei Kartoffeln zusätzlich. Verfahren der prädiktiven Züchtung wie genomische Selektion versprechen daher einen großen Nutzen in der Kartoffelzüchtung. In der vorausgegangenen Projektphase (PotatoTools) wurden genomische und statistische Werkzeuge zur prädiktiven Stärkekartoffelzüchtung aber auch erste Vorhersagemodelle entwickelt. Das Hauptziel des vorliegenden Vorhabens ist es nun, unter Nutzung der bereits entwickelten genomischen Ressourcen wesentliche Fragen zum Einsatz prädiktiver Verfahren in der Kartoffelzüchtung zu beantworten. Im Detail planen wir die (i) Erhöhung der Repräsentativität des Sets an strukturellen Genomvarianten durch Erweiterung des Resequenzierungspanels, (ii) Abschätzung der Genauigkeit der Leistungsvorhersage über Materialgruppen unterschiedlichen Verwandtschaftsgrads hinweg sowie der Genauigkeit der Vorhersage von Populationsmittel und Spaltungsvarianz, (iii) Evaluation der Vorhersagegenauigkeit von spektroskopisch erfassten Prädiktoren vgl. zu molekulargenetischen Prädiktoren und (iv) Optimierung von Kartoffelzüchtungsprogrammen hinsichtlich des genutzten Züchtungsschemas und der idealen Balance zwischen kurz- und langfristigem Selektionsgewinn. Mit dem in diesem Projekt gewonnen Wissen wird die prädiktive Züchtung für quantitativ vererbte Merkmale der Kartoffel weiter verbessert sowie für den routinemäßigen Einsatz vorbereitet werden. | Dr. Vanessa Prigge Tel.: +49 172 28 988 26 vanessa.prigge@saka-pflanzenzucht.de SaKa Pflanzenzucht GmbH & Co. KG - Zuchtstation Windeby Eichenallee 9 24340 Windeby | FPNR | ||
| 01.09.2023 | 31.08.2026 | 2222NR078C | Verbundvorhaben: Experimentelle Anwendung und Erweiterung von Werkzeugen zur prädiktiven Züchtung in Kartoffel; Teilvorhaben 3: Materialentwicklung, Feldversuchsdurchführung und Implementierung sensorgestützter Phänotypisierungsmethoden (NORIKA) - Akronym: PotatoPredict | Kartoffelstärke kann sehr vielseitig eingesetzt werden und ist ein wichtiger Baustein der Nationalen Bioökonomie-Strategie Deutschlands. Im Vergleich zu überwiegend monogen vererbten Merkmalen wie manchen Krankheitsresistenzen sind quantitative Merkmale wie der Knollen- oder Stärkeertrag züchterisch schwieriger zu bearbeiten. Autotetraploidie, geringer Vermehrungskoeffizient und eine Vielzahl relevanter Selektionsmerkmale mindern den Zuchtfortschritt in quantitativen Merkmalen bei Kartoffeln zusätzlich. Verfahren der prädiktiven Züchtung wie genomische Selektion versprechen daher einen großen Nutzen in der Kartoffelzüchtung. In der vorausgegangenen Projektphase (PotatoTools) wurden genomische und statistische Werkzeuge zur prädiktiven Stärkekartoffelzüchtung aber auch erste Vorhersagemodelle entwickelt. Das Hauptziel des vorliegenden Vorhabens ist es nun, unter Nutzung der bereits entwickelten genomischen Ressourcen wesentliche Fragen zum Einsatz prädiktiver Verfahren in der Kartoffelzüchtung zu beantworten. Im Detail planen wir die (i) Erhöhung der Repräsentativität des Sets an strukturellen Genomvarianten durch Erweiterung des Resequenzierungspanels, (ii) Abschätzung der Genauigkeit der Leistungsvorhersage über Materialgruppen unterschiedlichen Verwandtschaftsgrads hinweg sowie der Genauigkeit der Vorhersage von Populationsmittel und Spaltungsvarianz, (iii) Evaluation der Vorhersagegenauigkeit von spektroskopisch erfassten Prädiktoren vgl. zu molekulargenetischen Prädiktoren und (iv) Optimierung von Kartoffelzüchtungsprogrammen hinsichtlich des genutzten Züchtungsschemas und der idealen Balance zwischen kurz- und langfristigem Selektionsgewinn. Mit dem in diesem Projekt gewonnen Wissen wird die prädiktive Züchtung für quantitativ vererbte Merkmale der Kartoffel weiter verbessert sowie für den routinemäßigen Einsatz vorbereitet werden. | Dr. Katja Muders Tel.: +49 38209 47-634 muders@norika.de NORIKA-Nordring-Kartoffelzucht- und Vermehrungs-GmbH Groß Lüsewitz Parkweg 4 18190 Sanitz | FPNR | ||
| 01.09.2023 | 31.08.2026 | 2222NR078D | Verbundvorhaben: Experimentelle Anwendung und Erweiterung von Werkzeugen zur prädiktiven Züchtung in Kartoffel; Teilvorhaben 4: Materialentwicklung, Feldversuchsdurchführung und Implementierung sensorgestützter Phänotypisierungsmethoden (BNA) - Akronym: PotatoPredict | Kartoffelstärke kann sehr vielseitig eingesetzt werden und ist ein wichtiger Baustein der Nationalen Bioökonomie-Strategie Deutschlands. Im Vergleich zu überwiegend monogen vererbten Merkmalen wie manchen Krankheitsresistenzen sind quantitative Merkmale wie der Knollen- oder Stärkeertrag züchterisch schwieriger zu bearbeiten. Autotetraploidie, geringer Vermehrungskoeffizient und eine Vielzahl relevanter Selektionsmerkmale mindern den Zuchtfortschritt in quantitativen Merkmalen bei Kartoffeln zusätzlich. Verfahren der prädiktiven Züchtung wie genomische Selektion versprechen daher einen großen Nutzen in der Kartoffelzüchtung. In der vorausgegangenen Projektphase (PotatoTools) wurden genomische und statistische Werkzeuge zur prädiktiven Stärkekartoffelzüchtung aber auch erste Vorhersagemodelle entwickelt. Das Hauptziel des vorliegenden Vorhabens ist es nun, unter Nutzung der bereits entwickelten genomischen Ressourcen wesentliche Fragen zum Einsatz prädiktiver Verfahren in der Kartoffelzüchtung zu beantworten. Im Detail planen wir die (i) Erhöhung der Repräsentativität des Sets an strukturellen Genomvarianten durch Erweiterung des Resequenzierungspanels, (ii) Abschätzung der Genauigkeit der Leistungsvorhersage über Materialgruppen unterschiedlichen Verwandtschaftsgrads hinweg sowie der Genauigkeit der Vorhersage von Populationsmittel und Spaltungsvarianz, (iii) Evaluation der Vorhersagegenauigkeit von spektroskopisch erfassten Prädiktoren vgl. zu molekulargenetischen Prädiktoren und (iv) Optimierung von Kartoffelzüchtungsprogrammen hinsichtlich des genutzten Züchtungsschemas und der idealen Balance zwischen kurz- und langfristigem Selektionsgewinn. Mit dem in diesem Projekt gewonnen Wissen wird die prädiktive Züchtung für quantitativ vererbte Merkmale der Kartoffel weiter verbessert sowie für den routinemäßigen Einsatz vorbereitet werden. | Dr. Stefanie Hartje Tel.: +49 5822 9477-921 shartje@bna-kartoffel.de Böhm-Nordkartoffel Agrarproduktion GmbH & Co. OHG Wulf-Werum-Str. 1 21337 Lüneburg | FPNR | ||
| 01.08.2023 | 31.07.2024 | 2222NR087X | Prototypenbau zur Produktion von Pilzmyzelmatten auf Forst- und Agrarreststoffen als nachhaltige Leder- und Kunstlederergänzungen - Akronym: ProtoMycTex | Pilze können einen wesentlichen Beitrag leisten alternative, biogene Werkstoffe für eine Kreislaufwirtschaft bereit zu stellen. In Vorarbeiten am IAP konnte im Labormaßstab gezeigt werden, dass mit Hilfe von Pilz-Myzel, den "Wurzeln" von Pilzen, unter Nutzung lokaler Reststoffquellen der Land- und Forstwirtschaft als Energiequelle, eine vegane, umweltfreundliche Ergänzung zu Leder und Kunstleder hergestellt werden kann. Für die industrielle Produktion der Pilzmyzelmatten wird ein Demonstrator Demonstrator für die Kernphase des Pilzwachstums, basierend auf der vom Fraunhofer IME patentierte Anlagentechnologie (OrbiLoop®) genutzt, um ein geeignetes Konzept für die kontinuierliche Produktion der Myzelmatten zu etablieren. | Dr. Hannes Hinneburg Tel.: +49 331 568 3214 hannes.hinneburg@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2026 | 2222NR088A | Verbundvorhaben: Entwicklung einer zu 100 % auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Stretchfolie für den Agrarbereich; Teilvorhaben 1: Herstellung und Prozessoptimierung sowie Evaluation der End-of-Life Optionen - Akronym: AgriStretch2 | Das Hauptziel der Entwicklung ist es eine möglichst zu 100 % biobasierte Agrarstretchfolie zu entwickeln, welche das umfangreiche Anforderungsprofil einer Stretchfolie für den Landwirtschaftsbereich erfüllt. Ausgehend von den bereits gesammelten Erkenntnissen der Machbarkeitsstudie sollen die entwickelten Compounds ausschließlich aus nahezu nachwachsenden Rohstoffen (inkl. Additiven) bestehen. Im Hinblick auf die Erreichung eines optimalen Anforderungsprofils unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit sollte bei der Verwendung der unterschiedlichen Bio-Additiven keine Über- bzw. Unterdosierung vorliegen. Des Weiteren müssen mögliche Synergieeffekte (positive + negative) näher betrachtet werden, da beispielsweise durch den Einsatz von pulverförmigen Additiven die wirksame Oberfläche und somit die Oberflächenhaftung der Folie beeinflusst wird. Weichmacher und Füllstoffe beeinflussen neben den Mechanischen Eigenschaften z.B. auch die Barriere der Folie. Im Rahmen des vorliegenden Projektvorhabens sollen unterschiedliche Wechselwirkung näher analysiert werden und die Folienrezeptur im Hinblick auf das geforderte Anforderungsprofil optimal aufeinander abgestimmt und finalisiert werden. Auch sollen unterschiedliche End-of-Life-Optionen der neu entwickelten Bio-Agrarstretchfolie näher untersucht werden. Beispielsweise soll sie als Einsatzstoff (Substrat) in einer Biogasanlage verwendet werden können, wodurch der aufwendige Reinigungsaufwand der Agrarfolien vollständig entfällt. Das erzeugte Biogas kann anschließend in ähnlicher Weise wie das fossile Erdgas für die Stromerzeugung oder die Wärmegewinnung verwendet werden. Neben der Untersuchung der Eignung der Verwertung der Folien in einer Biogasanlage wird die Bio-Folie auch in Hinblick auf eine Recyclingfähigkeit und eine Kompostierung näher betrachtet. | Prof. Dr. Michael Nase Tel.: +49 9281 409-4730 michael.nase@hof-university.de Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hof - Institut für angewandte Biopolymerforschung Alfons-Goppel-Platz 1 95028 Hof | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2026 | 2222NR088B | Verbundvorhaben: Entwicklung einer zu 100 % auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Stretchfolie für den Agrarbereich; Teilvorhaben 2: Entwicklung der Compoundrezeptur, Optimierung der Prozessparameter und Upscaling - Akronym: AgriStretch2 | Im Agrarsektor werden von den Landwirten vermehrt Agrarstretchfolien (Agri-Stretch-Folien) zur Portionierung von Futtermitteln in Siloballen aufgrund der Staubfreiheit, dem bequemen Handling und der geringen Wetterabhängigkeit bei der Fütterung, verwendet. Im aktuellen Stand der Technik werden die Agri-Stretch-Folien auf Basis von petrochemischen Kunststoffen wie Polyethylen in Kombination mit Polyisobuten in den Farben Schwarz, Weiß und Grün produziert. Eine Belastung der Umwelt mit nicht-abbaubarem Mikroplastik durch unsach- gemäße Verwendung kann die Folge sein. Nach Ende des Produktlebenszyklus der rein petrochemisch-basierten Folien steht aktuell oft die thermische Verwertung, was den steigenden Nachhaltigkeitsansprüchen der Gesellschaft nicht gerecht wird. Aufgrund dieser Tatsache und einer im Vorfeld erfolgreich durchgeführten Machbarkeitsstudie, soll im Projekt Agristrech2 perspektivisch eine Folie entwickelt werden, die zu 100 % aus biobasierten Polymeren und Additiven besteht. Das hohen Anforderungsprofil einer Agri-Stretch-Folie in Bezug auf die UV-Stabilität, die mechanischen Eigenschaften (Reißdehnung, Durchstoß- festigkeit), die Barriere-Eigenschaft und die geforderte hohe Cling-/Klebkraft sowie das End- of-Life-Potential wird dabei besonders berücksichtigt. Auf Basis der angestrebten Entwicklung und die daraus folgende Umstellung von petrochemischen Polymeren auf eine nach- wachsende biobasierte Kunststoffalternative kann ein Beitrag zur Nachhaltigkeit und Ressourcen-schonung geleistet werden. | Andre Hirsch Tel.: +49 2951 9909-233 andre.hirsch@argus-additive.de ARGUS Additive Plastics GmbH Oberer Westring 3-7 33142 Büren | FPNR | ||
| 01.02.2023 | 31.12.2023 | 2222NR090X | 17. Rostocker Bioenergieforum - Akronym: 17_BEF | Die Bioenergie spielt eine erfolgversprechende Schlüsselrolle in der Energiewende, der Erreichung der Klimaschutzziele und der nachhaltigen Bioökonomie der Zukunft. Derzeit wird in Deutschland aus EE erst rund 20 % der benötigten Endenergie aus erneuerbaren Energien erzeugt, dazu trägt die Bioenergie einen Großteil von etwa 52 % im Erneuerbare-Energien-Mix bei. Trotz der Vorreiterrolle der Bioenergie in den erneuerbaren Energien, muss sich die Bioenergie aktuell vielfältigen Fragestellungen widmen, wie der Möglichkeit zur effizienteren Gestaltung der Bioenergie, der Produktionssicherheit, der Einsparung von Emissionen/Umwandlung in negative Emissionen oder auch der Frage wie CO2-Emissionen, die in der Bereitstellung von Bioenergie entstehen, industriell genutzt werden können. Um die Bioenergie noch kompetenter zu gestalten und eine zukunftsgerichtete Entwicklung zu unterstützen und voranzutreiben, werden neue innovative Möglichkeiten in Fachgremien und Fachforen diskutiert und Lösungen herausgearbeitet. Das 17. Rostocker Bioenergieforum konzentriert sich auf die oben genannten Fragestellungen und unterstützt Fachexperten um über die Themen zu diskutieren und gemeinsam Lösungen zu finden. Anhand von Beispielen und Pilotprojekten aus der Praxis werden die Erzeugung, Bereitstellung, Auf- und Verarbeitung von Biomasse und Reststoffen sowie die Entwicklung neuer biobasierter Produkte und Bioenergieträger behandelt. Dazu zählen diverse Themen wie die Ressourcenschonung, innovative Konversionsverfahren, Bioökonomie, die Erschließung von Potenzialen biogener Reststoffe, die Entwicklung effizienter Wärmeversorgungskonzepte sowie die Sektorenkopplung. Ferner wird auch wieder die Rolle der Bioenergie im Mobilitätssektor eingehend behandelt, wobei der Schwerpunkt auf Kraftstoffen der Zukunft in der Landwirtschaft, Schifffahrt, im Schwerlast- und Straßenverkehr liegt. | Prof. Dr. Michael Nelles Tel.: +49 381 498-3400 michael.nelles@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Umweltingenieurwesen - Professur Abfall- und Stoffstromwirtschaft Justus-v.-Liebig-Weg 6 18059 Rostock | X | FPNR | |
| 01.04.2024 | 31.03.2027 | 2222NR092A | Verbundvorhaben: Optimierung chemisch-ökologisch vermittelter Resistenz gegen den Rapsglanzkäfer und deren Introgression in den Raps; Teilvorhaben 1: Introgression der Resistenz aus Eruca sativa - Akronym: CHEMOEKOSEED | Um den Anbau von Ölraps in Deutschland zu sichern, müssen insektenresistente Sorten entwickelt werden. Die zunehmenden Insektizidresistenzen von Schädlingen wie dem Rapsglanzkäfer (RGK) und die abnehmende Anzahl an verfügbaren Wirkstoffen gegen Schädlinge erzwingt die Entwicklung von neuen Pflanzenschutzstrategien wie z.B. die Züchtung von insektenresistenten Pflanzen. Im vorausgegangenen Forschungsprojekt CHEMOEKOTRANS wurden bereits Hybriden zwischen Sommerraps und Sinapis alba bzw. Eruca sativa sowie Rückkreuzungen bis zur BC3 erzeugt, und Resistenz gegen RGK in diesem Material nachgewiesen. In dem vorgeschlagenen Projekt CHEMOEKOSEED werden wir zuverlässig resistente Hybridlinien identifizieren und dieses Material den Rapszüchtern der GFPi zur Verfügung stellen. Die RGK-Resistenz des Hybridmaterials soll in CHEMOEKOSEED im Freiland unter natürlichem Schädlingsdruck überprüft werden: wir werden zu diesem Zweck ein Bonitur-Schema entwickeln. Eine Kombination aus molekularer Zytogenetik und Genomik wird eingesetzt, um die chromosomale und genetische (QTL) Basis für die Resistenz zu identifizieren und um mögliche Introgressionslinien zu ermitteln. Wenn keine geeigneten Introgressionen im Material vorhanden sind, kann damit begonnen werden durch Strahlung induzierte Chromosomenbrüche zur Erzeugung von Introgressionen zu initiieren. Schließlich sollen molekulare und chemische Marker entwickelt werden, die eine markergestützte Selektion auf RGK-Resistenz mit hohem Durchsatz ermöglichen. Um die resistenzvermittelnden Pflanzeninhaltsstoffe zu identifizieren, wird das semipolare Metaboliten-Profil der Blütenknopsen von anfälligen und resistenten Hybriden analysiert. Der direkte Einfluss von einzelnen identifizierten und mit dem Fraß-korrelierenden Pflanzeninhaltsstoffen auf das Fraßverhalten von weiblichen und männlichen RGK wird in Zweifach-Wahlversuchen getestet. Neben molekularen können so auch chemische Marker für resistente Hybridlinien identifiziert werden. | Dr. Elke Diederichsen Tel.: +49 3 838 55-810 elked@zedat.fu-berlin.de Freie Universität Berlin - Fachbereich Biologie, Chemie, Pharmazie - Institut für Biologie - Angewandte Genetik Albrecht-Thaer-Weg 6 14195 Berlin | FPNR | ||
| 01.04.2024 | 31.03.2027 | 2222NR092B | Verbundvorhaben: Optimierung chemisch-ökologisch vermittelter Resistenz gegen den Rapsglanzkäfer und deren Introgression in den Raps; Teilvorhaben 2: Bioassays und chemische Charakterisierung - Akronym: CHEMOEKOSEED | Um den Anbau von Raps als Öl-und Eiweißpflanze in Deutschland zu sichern, müssen insektenresistente Sorten entwickelt werden. Die zunehmenden Insektizidresistenzen von Schädlingen wie dem Rapsglanzkäfer (RGK) und die abnehmende Anzahl an verfügbaren Wirkstoffen gegen Schädlinge erzwingt die Entwicklung von neuen Pflanzenschutzstrategien wie z.B. die Züchtung von insektenresistenten Pflanzen. Im vorausgegangenen Forschungsprojekt CHEMOEKOTRANS wurden bereits Hybriden zwischen Sommerraps und Sinapis alba bzw. Eruca sativa sowie Rückkreuzungen bis zur BC3 erzeugt und Resistenz gegen RGK in diesem Material nachgewiesen. In dem vorgeschlagenen Projekt CHEMOEKOSEED werden zuverlässig resistente Hybridlinien identifizieren und dieses Material den Rapszüchtern der GFPi zur Verfügung gestellen. Die RGK-Resistenz des Hybridmaterials soll im Freiland unter natürlichem Schädlingsdruck überprüft werden. Zu diesem Zweck wird ein Bonitur-Schema entwickelt. Eine Kombination aus molekularer Zytogenetik und Genomik wird eingesetzt, um die chromosomale und genetische (QTL) Basis für die Resistenz zu identifizieren und um mögliche Introgressionslinien zu ermitteln. Wenn keine geeigneten Introgressionen im Material vorhanden sind, kann damit begonnen werden durch Strahlung induzierte Chromosomenbrüche zur Erzeugung von Introgressionen zu initiieren. Schließlich sollen molekulare und chemische Marker entwickelt werden, die eine markergestützte Selektion auf RGK-Resistenz mit hohem Durchsatz ermöglichen. Um die resistenzvermittelnden Pflanzeninhaltsstoffe zu identifizieren, wird das semipolare Metaboliten-Profil der Blütenknopsen von anfälligen und resistenten Hybriden analysiert. Der direkte Einfluss von einzelnen identifizierten und mit dem Fraß-korrelierenden Pflanzeninhaltsstoffen auf das Fraßverhalten von weiblichen und männlichen RGK wird in Zweifach-Wahlversuchen getestet Neben molekularen können so auch chemische Marker für resistente Hybridlinien identifiziert werden. | Dr. Nadine Austel Tel.: +49 30 8304-2376 nadine.austel@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Ökologische Chemie, Pflanzenanalytik und Vorratsschutz Königin-Luise-Str. 19 14195 Berlin | FPNR | ||
| 01.04.2024 | 31.03.2027 | 2222NR092C | Verbundvorhaben: Optimierung chemisch-ökologisch vermittelter Resistenz gegen den Rapsglanzkäfer und deren Introgression in den Raps; Teilvorhaben 3: Introgression der Resistenz aus Sinapis alba - Akronym: CHEMOEKOSEED | Um den Anbau von Raps als Öl-und Eiweißpflanze in Deutschland zu sichern, müssen insektenresistente Sorten entwickelt werden. Die zunehmenden Insektizidresistenzen von Schädlingen wie dem Rapsglanzkäfer (RGK) und die abnehmende Anzahl an verfügbaren Wirkstoffen gegen Schädlinge erzwingt die Entwicklung von neuen Pflanzenschutzstrategien wie z.B. die Züchtung von insektenresistenten Pflanzen. Im vorausgegangenen Forschungsprojekt CHEMOEKOTRANS wurden bereits Hybriden zwischen Sommerraps und Sinapis alba bzw. Eruca sativa sowie Rückkreuzungen bis zur BC3 erzeugt und Resistenz gegen RGK in diesem Material nachgewiesen. In dem vorgeschlagenen Projekt CHEMOEKOSEED werden zuverlässig resistente Hybridlinien identifizieren und dieses Material den Rapszüchtern der GFPi zur Verfügung gestellen. Die RGK-Resistenz des Hybridmaterials soll im Freiland unter natürlichem Schädlingsdruck überprüft werden. Zu diesem Zweck wird ein Bonitur-Schema entwickelt. Eine Kombination aus molekularer Zytogenetik und Genomik wird eingesetzt, um die chromosomale und genetische (QTL) Basis für die Resistenz zu identifizieren und um mögliche Introgressionslinien zu ermitteln. Wenn keine geeigneten Introgressionen im Material vorhanden sind, kann damit begonnen werden durch Strahlung induzierte Chromosomenbrüche zur Erzeugung von Introgressionen zu initiieren. Schließlich sollen molekulare und chemische Marker entwickelt werden, die eine markergestützte Selektion auf RGK-Resistenz mit hohem Durchsatz ermöglichen. Um die resistenzvermittelnden Pflanzeninhaltsstoffe zu identifizieren, wird das semipolare Metaboliten-Profil der Blütenknopsen von anfälligen und resistenten Hybriden analysiert. Der direkte Einfluss von einzelnen identifizierten und mit dem Fraß-korrelierenden Pflanzeninhaltsstoffen auf das Fraßverhalten von weiblichen und männlichen RGK wird in Zweifach-Wahlversuchen getestet Neben molekularen können so auch chemische Marker für resistente Hybridlinien identifiziert werden. | Prof. Dr. Annaliese Mason Tel.: +49 228 73-2877 annaliese.mason@uni-bonn.de Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Landwirtschaftliche Fakultät - Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES) - Pflanzenzüchtung Katzenburgweg 5 53115 Bonn | FPNR | ||
| 01.09.2023 | 31.08.2026 | 2222NR093A | Verbundvorhaben: Neue Ansätze einer Globodera pallida Resistenzzüchtung in Stärkekartoffeln und tiefgreifende Analysemethoden; Teilvorhaben 1: Molekularbiologische Analyse neuer Resistenzfaktoren - Akronym: ASPARA | In den Hauptanbaugebieten für Stärkekartoffeln in Deutschland führte der vorgeschriebene Anbau nematodenresistenter Kartoffelsorten zu einem sehr hohen Selektionsdruck auf die vorhandenen Nematodenpopulationen. Im Jahr 2014 wurden erstmals Populationen des Pathotyps Pa3 von Globodera pallida mit veränderter Virulenz beschrieben. Das Projekt »ASPARA« hat die Untersuchung und schnelle Einführung der in den Vorläuferprojekten »PARES« und »SERAP« identifizierten Wildartenresistenzen gegenüber diesen aggressiven G. pallida Nematodenpopulationen in den Elitezüchtungspool zum Ziel, um eine wirkungsvolle Bekämpfungsstrategie zu Entwickeln. Dazu soll: Erstens eine Bekämpfungsstrategie zur Reduktion von G. pallida-Populationen durch Kombination verschiedener Resistenzmechanismen entwickelt, Zweitens eine schnelle Reduktion des Wildarthintergrunds durch Speed-Breeding erreicht und Drittens fortgeschrittenes Prebreedingmaterial für die weitere züchterische Bearbeitung entwickelt werden. Die Weiterentwicklung des Zuchtmaterials, die Aufklärung der den Resistenzen zugrundeliegenden Genloci und Mechanismen sowie die Untersuchung der auf den Resistenzquellen selektierten Nematodenpopulationen in »ASPARA« wird einen wichtigen Beitrag zum Verständnis dieses Pathosystems und damit zur Bekämpfung virulenter Nematodenpopulationen leisten. Die Etablierung von Testprotokollen und -kapazitäten ermöglicht weiterhin eine rasche züchterische Anpassung des Zuchtmaterials beim Auftreten veränderter G. pallida Virulenzen. Beides erhöht signifikant die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Kartoffelzüchter gegenüber verschärfter europäischer Konkurrenz. | Prof. Dr. Thomas Debener Tel.: +49 511 762-2672 debener@genetik.uni-hannover.de Leibniz Universität Hannover - Naturwissenschaftliche Fakultät - Institut für Pflanzengenetik - Abt. I Molekulare Pflanzenzüchtung Herrenhäuser Str. 2 30419 Hannover | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2026 | 2222NR093B | Verbundvorhaben: Neue Ansätze einer Globodera pallida-Resistenzzüchtung in Stärkekartoffeln und tiefgreifende Analysemethoden; Teilvorhaben 2: Interaktion von Nematodenpopulationen und neuen Resistenzquellen - Akronym: ASPARA | In den Hauptanbaugebieten für Stärkekartoffeln in Deutschland führte der vorgeschriebene Anbau nematodenresistenter Kartoffelsorten zu einem sehr hohen Selektionsdruck auf die vorhandenen Nematodenpopulationen. Im Jahr 2014 wurden erstmals Populationen des Pathotyps Pa3 von Globodera pallida mit veränderter Virulenz beschrieben. Das Projekt »ASPARA« hat die Untersuchung und schnelle Einführung der in den Vorläuferprojekten »PARES« und »SERAP« identifizierten Wildartenresistenzen gegenüber diesen aggressiven G. pallida Nematodenpopulationen in den Elitezüchtungspool zum Ziel, um eine wirkungsvolle Bekämpfungsstrategie zu Entwickeln. Dazu soll: Erstens eine Bekämpfungsstrategie zur Reduktion von G. pallida-Populationen durch Kombination verschiedener Resistenzmechanismen entwickelt, Zweitens eine schnelle Reduktion des Wildarthintergrunds durch Speed-Breeding erreicht und Drittens fortgeschrittenes Prebreedingmaterial für die weitere züchterische Bearbeitung entwickelt werden. Die Weiterentwicklung des Zuchtmaterials, die Aufklärung der den Resistenzen zugrundeliegenden Genloci und Mechanismen sowie die Untersuchung der auf den Resistenzquellen selektierten Nematodenpopulationen in »ASPARA« wird einen wichtigen Beitrag zum Verständnis dieses Pathosystems und damit zur Bekämpfung virulenter Nematodenpopulationen leisten. Die Etablierung von Testprotokollen und -kapazitäten ermöglicht weiterhin eine rasche züchterische Anpassung des Zuchtmaterials beim Auftreten veränderter G. pallida Virulenzen. Beides erhöht signifikant die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Kartoffelzüchter gegenüber verschärfter europäischer Konkurrenz. | Dr. Sebastian Kiewnick Tel.: +49 3946 47-6562 sebastian.kiewnick@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland Messeweg 11-12 38104 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.07.2023 | 30.06.2026 | 2222NR093C | Verbundvorhaben: Neue Ansätze einer Globodera pallida-Resistenzzüchtung in Stärkekartoffeln und tiefgreifende Analysemethoden; Teilvorhaben 3: Introgressionszüchtung neuer Resistenzquellen bei Stärkekartoffeln (Versuche BNA) - Akronym: ASPARA | In den Hauptanbaugebieten für Stärkekartoffeln in Deutschland führte der vorgeschriebene Anbau nematodenresistenter Kartoffelsorten zu einem sehr hohen Selektionsdruck auf die vorhandenen Nematodenpopulationen. Im Jahr 2014 wurden erstmals Populationen des Pathotyps Pa3 von Globodera pallida mit veränderter Virulenz beschrieben. Das Projekt »ASPARA« hat die Untersuchung und schnelle Einführung der in den Vorläuferprojekten »PARES« und »SERAP« identifizierten Wildartenresistenzen gegenüber diesen aggressiven G. pallida Nematodenpopulationen in den Elitezüchtungspool zum Ziel, um eine wirkungsvolle Bekämpfungsstrategie zu Entwickeln. Dazu soll: Erstens eine Bekämpfungsstrategie zur Reduktion von G. pallida-Populationen durch Kombination verschiedener Resistenzmechanismen entwickelt, Zweitens eine schnelle Reduktion des Wildarthintergrunds durch Speed-Breeding erreicht und Drittens fortgeschrittenes Prebreedingmaterial für die weitere züchterische Bearbeitung entwickelt werden. Die Weiterentwicklung des Zuchtmaterials, die Aufklärung der den Resistenzen zugrundeliegenden Genloci und Mechanismen sowie die Untersuchung der auf den Resistenzquellen selektierten Nematodenpopulationen in »ASPARA« wird einen wichtigen Beitrag zum Verständnis dieses Pathosystems und damit zur Bekämpfung virulenter Nematodenpopulationen leisten. Die Etablierung von Testprotokollen und -kapazitäten ermöglicht weiterhin eine rasche züchterische Anpassung des Zuchtmaterials beim Auftreten veränderter G. pallida Virulenzen. Beides erhöht signifikant die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Kartoffelzüchter gegenüber verschärfter europäischer Konkurrenz. | Dr. Stefanie Hartje Tel.: +49 5822 9477-921 shartje@bna-kartoffel.de Böhm-Nordkartoffel Agrarproduktion GmbH & Co. OHG - Abteilung Biotechnologie Brüggerfeld 44 29574 Ebstorf | FPNR | ||
| 01.07.2023 | 30.06.2026 | 2222NR093D | Verbundvorhaben: Neue Ansätze einer Globodera pallida-Resistenzzüchtung in Stärkekartoffeln und tiefgreifende Analysemethoden; Teilvorhaben 4: Introgressionszüchtung neuer Resistenzquellen bei Stärkekartoffeln (Versuche NORIKA) - Akronym: ASPARA | In den Hauptanbaugebieten für Stärkekartoffeln in Deutschland führte der vorgeschriebene Anbau nematodenresistenter Kartoffelsorten zu einem sehr hohen Selektionsdruck auf die vorhandenen Nematodenpopulationen. Im Jahr 2014 wurden erstmals Populationen des Pathotyps Pa3 von Globodera pallida mit veränderter Virulenz beschrieben. Das Projekt »ASPARA« hat die Untersuchung und schnelle Einführung der in den Vorläuferprojekten »PARES« und »SERAP« identifizierten Wildartenresistenzen gegenüber diesen aggressiven G. pallida Nematodenpopulationen in den Elitezüchtungspool zum Ziel, um eine wirkungsvolle Bekämpfungsstrategie zu Entwickeln. Dazu soll: Erstens eine Bekämpfungsstrategie zur Reduktion von G. pallida-Populationen durch Kombination verschiedener Resistenzmechanismen entwickelt, Zweitens eine schnelle Reduktion des Wildarthintergrunds durch Speed-Breeding erreicht und Drittens fortgeschrittenes Prebreedingmaterial für die weitere züchterische Bearbeitung entwickelt werden. Die Weiterentwicklung des Zuchtmaterials, die Aufklärung der den Resistenzen zugrundeliegenden Genloci und Mechanismen sowie die Untersuchung der auf den Resistenzquellen selektierten Nematodenpopulationen in »ASPARA« wird einen wichtigen Beitrag zum Verständnis dieses Pathosystems und damit zur Bekämpfung virulenter Nematodenpopulationen leisten. Die Etablierung von Testprotokollen und -kapazitäten ermöglicht weiterhin eine rasche züchterische Anpassung des Zuchtmaterials beim Auftreten veränderter G. pallida Virulenzen. Beides erhöht signifikant die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Kartoffelzüchter gegenüber verschärfter europäischer Konkurrenz. | Dr. Katja Muders Tel.: +49 38209 47-634 muders@norika.de NORIKA-Nordring-Kartoffelzucht- und Vermehrungs-GmbH Groß Lüsewitz Parkweg 4 18190 Sanitz | FPNR | ||
| 01.07.2023 | 30.06.2026 | 2222NR093E | Verbundvorhaben: Neue Ansätze einer Globodera pallida Resistenzzüchtung in Stärkekartoffeln und tiefgreifende Analysemethoden; Teilvorhaben 5: Introgressionszüchtung neuer Resistenzquellen bei Stärkekartoffeln (Versuche Solana) - Akronym: ASPARA | In den Hauptanbaugebieten für Stärkekartoffeln in Deutschland führte der vorgeschriebene Anbau nematodenresistenter Kartoffelsorten zu einem sehr hohen Selektionsdruck auf die vorhandenen Nematodenpopulationen. Im Jahr 2014 wurden erstmals Populationen des Pathotyps Pa3 von Globodera pallida mit veränderter Virulenz beschrieben. Das Projekt »ASPARA« hat die Untersuchung und schnelle Einführung der in den Vorläuferprojekten »PARES« und »SERAP« identifizierten Wildartenresistenzen gegenüber diesen aggressiven G. pallida Nematodenpopulationen in den Elitezüchtungspool zum Ziel, um eine wirkungsvolle Bekämpfungsstrategie zu Entwickeln. Dazu soll: Erstens eine Bekämpfungsstrategie zur Reduktion von G. pallida-Populationen durch Kombination verschiedener Resistenzmechanismen entwickelt, Zweitens eine schnelle Reduktion des Wildarthintergrunds durch Speed-Breeding erreicht und Drittens fortgeschrittenes Prebreedingmaterial für die weitere züchterische Bearbeitung entwickelt werden. Die Weiterentwicklung des Zuchtmaterials, die Aufklärung der den Resistenzen zugrundeliegenden Genloci und Mechanismen sowie die Untersuchung der auf den Resistenzquellen selektierten Nematodenpopulationen in »ASPARA« wird einen wichtigen Beitrag zum Verständnis dieses Pathosystems und damit zur Bekämpfung virulenter Nematodenpopulationen leisten. Die Etablierung von Testprotokollen und -kapazitäten ermöglicht weiterhin eine rasche züchterische Anpassung des Zuchtmaterials beim Auftreten veränderter G. pallida Virulenzen. Beides erhöht signifikant die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Kartoffelzüchter gegenüber verschärfter europäischer Konkurrenz. | Dr. Friedrich Kauder Tel.: +49 4351 4772 26 friedrich.kauder@solana-research.com Solana Research GmbH Eichenallee 9 24340 Windeby | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2026 | 2222NR093F | Verbundvorhaben: Neue Ansätze einer Globodera pallida-Resistenzzüchtung in Stärkekartoffeln und tiefgreifende Analysemethoden; Teilvorhaben 6: Entwicklung von Speed-Breeding Methoden für markergestützte Rückkreuzungen - Akronym: ASPARA | In den Hauptanbaugebieten für Stärkekartoffeln in Deutschland führte der vorgeschriebene Anbau nematodenresistenter Kartoffelsorten zu einem sehr hohen Selektionsdruck auf die vorhandenen Nematodenpopulationen. Im Jahr 2014 wurden erstmals Populationen des Pathotyps Pa3 von Globodera pallida mit veränderter Virulenz beschrieben. Das Projekt »ASPARA« hat die Untersuchung und schnelle Einführung der in den Vorläuferprojekten »PARES« und »SERAP« identifizierten Wildartenresistenzen gegenüber diesen aggressiven G. pallida Nematodenpopulationen in den Elitezüchtungspool zum Ziel, um eine wirkungsvolle Bekämpfungsstrategie zu Entwickeln. Dazu soll: Erstens eine Bekämpfungsstrategie zur Reduktion von G. pallida-Populationen durch Kombination verschiedener Resistenzmechanismen entwickelt, Zweitens eine schnelle Reduktion des Wildarthintergrunds durch Speed-Breeding erreicht und Drittens fortgeschrittenes Prebreedingmaterial für die weitere züchterische Bearbeitung entwickelt werden. Die Weiterentwicklung des Zuchtmaterials, die Aufklärung der den Resistenzen zugrundeliegenden Genloci und Mechanismen sowie die Untersuchung der auf den Resistenzquellen selektierten Nematodenpopulationen in »ASPARA« wird einen wichtigen Beitrag zum Verständnis dieses Pathosystems und damit zur Bekämpfung virulenter Nematodenpopulationen leisten. Die Etablierung von Testprotokollen und -kapazitäten ermöglicht weiterhin eine rasche züchterische Anpassung des Zuchtmaterials beim Auftreten veränderter G. pallida Virulenzen. Beides erhöht signifikant die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Kartoffelzüchter gegenüber verschärfter europäischer Konkurrenz. | Dr. Roman Gäbelein Tel.: +49 38209 45-205 roman.gaebelein@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen Rudolf-Schick-Platz 3 a 18190 Sanitz | FPNR | ||
| 01.02.2023 | 31.10.2023 | 2222NR094X | Hohenheimer Biogasforum 2023 - Akronym: HohenheimBiogasforum | Die Biogas-Infotage in Ulm des Renergie Allgäu e.V. sind eine langjährig erfolgreiche Messe im süddeutschen Raum und bieten einen idealen Rahmen für eine Wissenstransferveranstaltung. Es wird dort ein Publikum aus Biogasanlagenbetreibern, Wirtschaft und Wissenschaft erwartet. Das Hohenheimer Biogasforum 2023 besteht aus drei getrennten Veranstaltungen mit unterschiedlichen Schwerpunkten und Zielgruppen: • Hohenheimer Biogasforum auf den Biogas-Infotagen in Ulm (März 2023) • Biomethan-Mobilitätstag an der Forschungsbiogasanlage "Unterer Lindenhof" (Mai 2023) • Praktikertag zur Optimierung der Biogaserzeugung und Nutzung (Juli 2023) Das zweitägige, einzügige Wissenschaftsforum mit ca. 12 Vorträgen soll den Messebesuchern unabhängige Informationen zu aktuellen Forschungen im Themenbereich Biogas bieten. Dieses Forum wird durch eine Posterausstellung ergänzt. Organisiert und thematisch gestaltet wird das Forum durch die Mitarbeiter*innen der Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie der Universität Hohenheim. Zusätzlich ist im Jahr 2023 als zweiter Teil des Projektes ein Biomethan-Mobilitätstag an der Biogasanlage am "Unteren Lindenhof" in Eningen unter Achalm durch die Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie der Universität Hohenheim geplant. Der Tag ist mit 10 Vorträgen zum Thema Biomethan, Poster Ausstellung und Exkursion durch die Biogasanlage vorgesehen. An der Forschungsbiogasanlage wird derzeit eine Pilotanlage zu einer ressourceneffizienten Erzeugung von Biomethan als Treibstoff aufgebaut und in Betrieb genommen. Als dritter Teil soll 2023 ein Praktikertag nach dem Motto "science meets practice" an der Versuchsstation am "Unteren Lindenhof" in Eningen unter Achalm zum 15-jährigen Bestehen der Forschungsbiogasanlage durch die Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie der Universität Hohenheim veranstaltet werden. Der Tag ist mit verschiedenen Vorträgen, Poster Ausstellung und Exkursion durch die Biogasanlage geplant. | Dr. Andreas Lemmer Tel.: +49 711 459-22684 andreas.lemmer@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740) Garbenstr. 9 70599 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.06.2023 | 31.07.2024 | 2222NR096A | Verbundvorhaben: Optimierung der Anwendungsoptionen von SPLAT®Verb zum Populationsmanagement von Buchdruckern (Ips typographus) mit dem Anti-Aggregationspheromon Verbenon (VerbIps-O); Teilvorhaben 1: Anwendungen - Akronym: VerbIps-O | Die Substanz Verbenon und ihre anti-aggregrierende Wirkung bei verschiedenen Borkenkäferarten und beim Buchdrucker sind bekannt (Borden 1997, Frühbrodt et al. in prep.). Die Wirksamkeit und damit grundsätzliche Eignung von SPLAT®Verb konnte im Projekt VerbIps eindeutig nachgewiesen werden. Das besondere Innovationsmoment von VerbIpsO liegt darin, vertiefte Kenntnisse zur praktischen Nutzung der Pheromon-Kommunikation von Buchdruckern zu erlangen und diese dann gezielt zum Populationsmanagement und damit zum Schutz von Fichtenbeständen anwenden zu können. Nachdem die grundsätzliche Eignung von SPLAT®Verb zur olfaktorischen Beeinflussung von Buchdruckern gezeigt werden konnte, werden für VerbIpsO folgende Hauptziele formuliert: 1. Die Entwicklung von praxistauglichen Anwendungsverfahren von SPLAT®Verb zum insektizidfreien Populationsmanagement von Buch-druckern und die Definition von Anwendungsfeldern, inkl. der Bewertung von möglichen Nebenwirkungen auf Nicht-Zielorganismen. 2. Praxisversuche zur effektiven Applikation von SPLAT®Verb flächig an Sturmwürfen und an Holzpoltern. 3. Weitergehendes Verständnis der Wirtsfindung und Pheromonkommuni-kation von Buchdruckern zur Bewertung des Einsatzes von SPLAT®Verb, inkl. der Bedeutung von verschiedenen Signalen der chemo-ökologischen Umwelt (Nicht-Wirtsbaum-Volatile und pilzbürtige Volatile). 4. Die Forschungsarbeiten erfolgen in einem Verbundprojekt im Fichten-reichen Baden-Württemberg von der Forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt (FVA) Baden-Württemberg in Zusammenarbeit mit der Universität Freiburg, Professur für Forstentomologie und Waldschutz (Forento) sowie Professur für Ökosystemphysiologie (CEP), sowie mit dem assoziierten Partnern der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt in Göttingen (Dr. Gerrit Holighaus) und des US Forest Service Christopher J. Fettig, PhD). Dieses Konsortium hat bereits in VerbIps erfolgreich kooperiert. | Dr. Horst Delb Tel.: +49 761 4018-222 horst.delb@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 01.06.2023 | 31.07.2024 | 2222NR096B | Verbundvorhaben: Optimierung der Anwendungsoptionen von SPLAT®Verb zum Populationsmanagement von Buchdruckern (Ips typographus) mit dem Anti-Aggregationspheromon Verbenon (VerbIps-O); Teilvorhaben 2: Ökologische Interaktionen - Akronym: VerbIps-O | 1. Die Entwicklung von praxistauglichen Anwendungsverfahren von SPLAT®Verb zum insektizid-freien Populationsmanagement von Buchdruckern und die Definition von Anwendungsfeldern, inkl. der Bewertung von möglichen Nebenwirkungen auf Nicht-Zielorganismen. 2. Praxisversuche zur effektiven Applikation von SPLAT®Verb flächig an Sturmwürfen und an Holzpoltern. 3. Weitergehendes Verständnis der Wirtsfindung und Pheromonkommunikation von Buchdruckern zur Bewertung des Einsatzes von SPLAT®Verb, inkl. der Bedeutung von verschiedenen Signalen der chemo-ökologischen Umwelt (Nicht-Wirtsbaum-Volatile und pilzbürtige Volatile). | Dr. Tim Burzlaff Tel.: +49 761 203-54125 tim.burzlaff@fzi.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen - Institut für Forstwissenschaften -- Professur für Forstentomologie und Waldschutz Fohrenbühl 27 79252 Stegen | FPNR | ||
| 01.12.2023 | 30.11.2026 | 2222NR098A | Verbundvorhaben: Effizientere Biogasproduktion aus lignocellulosereichen Reststoffen durch Zusatz aerober und anaerober Pilze; Teilvorhaben 1: LCR-Vorbehandlung mit anaeroben Pilzen - Akronym: LCR-Pilze | Ziel des vorgeschlagenen Projekts ist es, das große Potenzial aerober und anaerober Pilze zum Aufschluss lignocellulosereicher Reststoffe (LCR) für die Biogasproduktion zu nutzen. Insbesondere landwirtschaftliche Biomasse, wie anfallendes Rest-Stroh, stellt bisher eine fast ungenutzte Ressource dar, denn der Aufschluss schwerverdaulicher LCR im Biogasprozess ist immer noch eine Herausforderung. Der trotz langer Verweilzeiten schlechte Faseraufschluss im anaeroben Milieu, damit verbundene mechanische und biologische Prozessstörungen und unbefriedigende Methanausbeuten limitieren daher bisher den Einsatz solcher LCR. Pilze gehören zu den effektivsten Verwertern pflanzlicher Biomasse. Durch den spezifischen Zusatz aerober und anaerober Pilze und damit der synergistischen Nutzung ihrer speziellen Abbaustrategien soll ein besserer Aufschluss und eine gesteigerte Methanproduktion aus schwerverdaulichen LCR erzielt werden. Technische Grundlage sind zweistufige Biogasanlagen mit einer dem anaeroben Fermenter vorgeschalteten, geschlossenen aeroben Hydrolysestufe. Durch gezielte Integration von Kulturen geeigneter Pilze, die entsprechend den Bedingungen ihres natürlichen Lebensraums (aerob bzw. anaerob; Flüssig- bzw. Festsubstrat) angezogen werden, wird eine gesteigerte biologische LCR-Nutzung angestrebt, wie sie im konventionellen Betrieb mit Enzymcocktails oder physikalischer Vorbehandlung unter ökonomischen Gesichtspunkten kaum erreicht werden kann. | Dr. Veronika Flad Tel.: +49 8161 8640-3611 veronika.flad@lfl.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) - Abt. Qualitätssicherung und Untersuchungswesen Lange Point 4 85354 Freising | FPNR | ||
| 01.12.2023 | 30.11.2026 | 2222NR098B | Verbundvorhaben: Effizientere Biogasproduktion aus lignocellulosereichen Reststoffen durch Zusatz aerober und anaerober Pilze; Teilvorhaben 2: Einflussanalyse aerober filamentöser Pilze - Akronym: LCR-Pilze | Ziel des vorgeschlagenen Projekts ist es, das große Potenzial aerober und anaerober Pilze zum Aufschluss lignocellulosereicher Reststoffe (LCR) für die Biogasproduktion zu nutzen. Insbesondere landwirtschaftliche Biomasse, wie anfallendes Rest-Stroh, stellt bisher eine fast ungenutzte Ressource dar, denn der Aufschluss schwerverdaulicher LCR im Biogasprozess ist immer noch eine Herausforderung. Der trotz langer Verweilzeiten schlechte Faseraufschluss im anaeroben Milieu, damit verbundene mechanische und biologische Prozessstörungen und unbefriedigende Methanausbeuten limitieren daher bisher den Einsatz solcher LCR. Pilze gehören zu den effektivsten Verwertern pflanzlicher Biomasse. Durch den spezifischen Zusatz aerober und anaerober Pilze und damit der synergistischen Nutzung ihrer speziellen Abbaustrategien soll ein besserer Aufschluss und eine gesteigerte Methanproduktion aus schwerverdaulichen LCR erzielt werden. Technische Grundlage sind zweistufige Biogasanlagen mit einer dem anaeroben Fermenter vorgeschalteten, geschlossenen aeroben Hydrolysestufe. Durch gezielte Integration von Kulturen geeigneter Pilze, die entsprechend den Bedingungen ihres natürlichen Lebensraums (aerob bzw. anaerob; Flüssig- bzw. Festsubstrat) angezogen werden, wird eine gesteigerte biologische LCR-Nutzung angestrebt, wie sie im konventionellen Betrieb mit Enzymcocktails oder physikalischer Vorbehandlung unter ökonomischen Gesichtspunkten kaum erreicht werden kann. | Prof. Dr. J. Philipp Benz Tel.: +49 8161 71-4590 benz@hfm.tum.de Technische Universität München - TUM School of Life Sciences - Holzforschung München - Professur für Pilz-Biotechnologie in der Holzwissenschaft Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | FPNR | ||
| 01.03.2024 | 28.02.2026 | 2222NR099X | Terpinen-Maleinsäure-Ester als Weichmacher für Kunststoffe - Akronym: TeMaEs | Weichmacher gehören mit ca. 10 Millionen Tonnen Einsatzmenge pro Jahr zu den wichtigsten Additiven im Kunststoffbereich. Am häufigsten werden Ester der Phthalsäure (z.B. Dioctyl-phthalat (DOP)) aufgrund ihrer hervorragenden Eignung als Weichmacher und ihrer geringen Kosten eingesetzt; ca. 80 % der verwendeten Weichmacher sind Phthalsäure-Derivate. In den letzten Jahren stehen allerdings biobasierte Alternativen für die fossilbasierten, oft toxischen Phthalate vermehrt im industriellen Blickpunkt. Ein Ansatz für die Vermeidung von Phthalaten und eine Verbesserung der Umweltbilanz von Kunststoffen allgemein ist der Einsatz biobasierter Weichmacher, die den Einsatz fossiler Ausgangstoffe verringern und eine potenziell höhere Bioabbaubarkeit aufweisen. Typische Nachteile biobasierter Weichmacher sind höhere Preise, aufwendige Herstellung, unzureichende Rohstoffbasis und schlechtere Performance. Hier setzt das Projekt TeMaEs an. Gesamtziel des Vorhabens TeMaEs ist die Herstellung und vollständige Charakterisierung einer neu entwickelten Weichmacherklasse, die durch Auswahl der biobasierten Ausgangstoffe für verschiedene Polymere geeignet sein soll. Aufgrund der speziellen chemischen Struktur kann eine Performance vergleichbar mit petrochemisch basierten Weichmachern erwartet. Die Herstellung wird von Anfang an ökonomisch und ökologisch. Innerhalb des Projekts soll die Synthese der Weichmacher optimiert und skaliert werden. Weiterhin werden Tests in PVC und PLA durchgeführt und eine Entwicklung bis in den Prototypen-Reifegrad angestrebt | Paul Stockmann Tel.: +49 9421 9380 1004 paul.stockmann@igb.fraunhofer.de Fraunhofer-Zentrum für Bio-, Elektro- und Chemokatalyse BioCat Schulgasse 11 a 94315 Straubing | FPNR | ||
| 01.07.2023 | 30.06.2026 | 2222NR100A | Verbundvorhaben: Benchmarking Forstwirtschaftlicher Zusammenschlüsse II; Teilvorhaben 1: Koordination und Weiterentwicklung des Benchmarking-Verfahrens für FWZ - Akronym: BenchmarkingFWZ-II | Das Vorhaben BenchmarkingFWZ-II greift die Ergebnisse vom Projekt BenchmarkingFWZ (Laufzeit 2019 bis 2022) auf und zielt auf die Etablierung und den Ausbau des Benchmarking-Systems für Forstwirtschaftliche Zusammenschlüsse in Deutschland ab. Die Gruppe der im Projekt beteiligten Zusammenschlüsse wird weiter ausgebaut, das Datenbankkonzept dynamisch den steigenden Datenmengen und Sicherheitsanforderungen angepasst, neue entstehende Geschäftsfelder integriert und für Geschäftsführungen und Vorstände eine webbasierte Informations- und Lernplattform entwickelt (Benchmarking-Forum FWZ) Im Projekt BenchmarkingFWZ II wird auf die Unterschiede der FWZ in den verschiedenen Bundesländern eingegangen; beim Vergleich werden unterschiedliche Grade der Professionalisierung und der Leistungsspektren berücksichtigt. Den oft als Ein-Personen-Unternehmen arbeitenden Organisationen fehlt häufig das betriebswirtschaftliche "Know-how" zur Steuerung ihres FWZ. Die Arbeit der Vorstände ist oft von geringem Änderungswillen und hoher Risikoaversion geprägt. Kritische Faktoren des Ehrenamtes für FWZ umfassen eine große Verantwortung, Klärung von Haftungsfragen, Übertragung von fachlichen Aufgabenbereichen und ein hoher Zeitaufwand. Hier bestehen ein erhöhtes Maß an Beratungs- und Informationsbedarf, um das ehrenamtliche Engagement weiterhin zu fördern und zu stärken. Belastbare Daten zur Formulierung von strategischen Zielen, deren Monitoring und der Vergleich mit anderen Zusammenschlüssen sind wichtige Elemente für die Zukunftsfähigkeit dieser Organisationen und das betriebliche Management der Zusammenschlüsse BenchmarkingFWZ-II setzt an dieser Stelle an, bezieht die Vorstände verstärkt in die Diskussion mit ein und versteht sich als umfassender, praxisnaher und betriebswirtschaftlich fundierter Entwurf für eine heterogene Organisationsgruppe, die eine wesentliche Rolle für die Bewirtschaftung und Bereitstellung des nachwachsenden, klimafreundlichen Rohstoffs Holz in Deutschland spielt | Leon Nau Tel.: +49 30311667620 lnau@waldeigentuemer.de Arbeitsgemeinschaft Deutscher Waldbesitzerverbände, AGDW - Die Waldeigentümer e. V. Reinhardtstr. 18A 10117 Berlin | FPNR | ||
| 01.07.2023 | 30.06.2026 | 2222NR100B | Verbundvorhaben: Benchmarking Forstwirtschaftlicher Zusammenschlüsse II; Teilvorhaben 2: Aufbau vom Benchmarking-ForumFWZ sowie betriebswirtschaftliche und datentechnische Aspekte - Akronym: BenchmarkingFWZ-II | Das Vorhaben BenchmarkingFWZ-II greift die Ergebnisse vom Projekt BenchmarkingFWZ (Laufzeit 2019 bis 2022) auf und zielt auf die Etablierung und den Ausbau des Benchmarking-Systems für Forstwirtschaftliche Zusammenschlüsse in Deutschland ab. Die Gruppe der im Projekt beteiligten Zusammenschlüsse wird weiter ausgebaut, das Datenbankkonzept dynamisch den steigenden Datenmengen und Sicherheitsanforderungen angepasst, neue entstehende Geschäftsfelder integriert und für Geschäftsführungen und Vorstände eine webbasierte Informations- und Lernplattform entwickelt (Benchmarking-Forum FWZ). Im Projekt BenchmarkingFWZ II wird auf die Unterschiede der FWZ in den verschiedenen Bundesländern eingegangen; beim Vergleich werden unterschiedliche Grade der Professi-onalisierung und der Leistungsspektren berücksichtigt. Den oft als Ein-Personen-Unternehmen arbeitenden Organisationen fehlt häufig das betriebswirtschaftliche "Know-how" zur Steuerung ihres FWZ. Die Arbeit der Vorstände ist oft von geringem Änderungswillen und hoher Risikoaversion geprägt. Kritische Faktoren des Ehrenamtes für FWZ umfassen eine große Verantwortung, Klärung von Haftungsfragen, Übertragung von fachlichen Aufgabenbereichen und ein hoher Zeitaufwand. Hier bestehen ein erhöhtes Maß an Beratungs- und Informationsbedarf, um das ehrenamtliche Engagement weiterhin zu fördern und zu stärken. Belastbare Daten zur Formulierung von strategischen Zielen, deren Monitoring und der Vergleich mit anderen Zusammenschlüssen sind wichtige Elemente für die Zukunftsfähigkeit dieser Organisationen und das betriebliche Management der Zusammenschlüsse BenchmarkingFWZ-II setzt an dieser Stelle an, bezieht die Vorstände verstärkt in die Diskussion mit ein und versteht sich als umfassender, praxisnaher und betriebswirtschaftlich fundierter Entwurf für eine heterogene Organisationsgruppe, die eine wesentliche Rolle für die Bewirtschaftung und Bereitstellung des nachwachsenden, klimafreundlichen Rohstoffs Holz in Deutschland. | Eva Kehayova Tel.: +49 761 208534-55 eva.kehayova@unique-landuse.de UNIQUE forestry and land use GmbH Schnewlinstr. 10 79098 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 01.12.2023 | 30.11.2024 | 2222NR104X | Dreidimensionale, hochfeste Formkörper aus Regeneratcellulose - Akronym: VisForm | Ziel der Arbeiten soll es sein, ein Verfahren zu entwickeln, welches es ermöglicht geometrisch definierte Formkörper aus Regeneratcellulose herzustellen. Der Ausgangspunkt dieser Entwicklung ist Viskose, wie sie in der Faser- oder Folien-Produktion genutzt wird. Viskose beschreibt dabei das in Lauge gelöste Natrium-Cellulosexanthogenat, welches im Umformungsprozess durch Abspaltung der Xanthogenatgruppen zu sogenannter Regeneratcellulose umgeformt wird. Der hier angedachte Herstellungsprozess von Formkörpern besteht aus mehreren Teilschritten, wobei die Viskose zunächst durch definierte Prozessführung in einer Gießform vergelt wird, dabei wird ein regelmäßiges, Cellulosenetzwerk gebildet. Nach dem Regenerationsschritt erfolgt die Materialtrocknung. Die inter- und intramolekularen Wasserstoffbrückenbindungen der Regeneratcellulose resultieren in einem hochfesten und unschmelzbaren Werkstoff. Der Anwendungsbereich des Biopolymers Cellulose würde sich damit deutlich erhöhen. Folien, Fasern und Vliesstoffe sind weit verbreitet, wohingegen hochfeste Formkörper mit darüberhinausgehenden Dimensionen nicht bekannt sind. | Robert Protz Tel.: +49 331 568 1427 robert.protz@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2024 | 2222NR105X | Thermische Solvolyse von Lignin in Dimethylcarbonat zu biobasierten Aromaten - Akronym: SOLICAR | Gesamtziel des Vorhabens ist die Durchführung einer Machbarkeitsphase zur Entwicklung und Erprobung eines neuen Prozesses zur basenkatalysierten thermischen Solvolyse von Lignin in Dimethylcarbonat (DMC, grünes, nicht-toxisches und umweltfreundliches Lösungsmittel) zu Monoaromaten und niedermolekularen Ligninderivaten. Dadurch wird eine höhere thermische Stabilität verbunden mit einer geringeren Glasübergangstemperatur sowie einer höheren Löslichkeit in aprotischen organischen Lösungsmitteln und damit auch einer besseren Kompatibilität mit hydrophoben Materialien der Ligninderivate erwartet. Diese Eigenschaften machen die Ligninderivate vielversprechend für den Einsatz in Blends mit Polymeren oder Kautschuk in fortlaufenden Projekten. | Kerstin Thiele Tel.: +49 3461 439127 kerstin.thiele@igb.fraunhofer.de Fraunhofer Zentrum für Chemisch- Biotechnologische Prozesse Am Haupttor– Bau 1251 06237 Leuna | FPNR | ||
| 15.05.2023 | 14.05.2026 | 2222WD002A | Verbundvorhaben: Einsatz von Zeolith zur Erhöhung der Effizienz der Biogaserzeugung aus Wirtschaftsdüngemitteln und zur Minderung der Stickstoffverluste in die Umwelt bei der Düngenutzung der entstehenden Gärreste; Teilvorhaben 1: Datenanalyse und -auswertung, Düngeversuche - Akronym: ZeoMin | Eine wichtige und umweltschonende Maßnahme für die Verwertung von tierischen und anderen Reststoffen ist deren Vergärung in Biogasanlagen und die Verwertung der Gärreste als Wirtschaftsdünger. Das hier beantragte FuE-Vorhaben soll einen Beitrag leisten, die Attraktivität der Vergärung von Gülle und anderen Wirtschaftsdüngemitteln zu steigern. Dabei ist es fokussiert auf den Einsatz des Tonminerals Zeolith im Fermenter zur Steigerung des Methanertrags aufgrund einer Optimierung der Vergärung und daraus folgend einer schnelleren und vollständigeren Umsetzung der Substrate. Außerdem werden eine Verbesserung der Düngewirkung und positive ökobilanzielle Auswirkungen durch die Minderung umweltrelevanter Gasemissionen (NH3 und N2O) bei bzw. nach der Düngung erwartet. Während Erfolge aus Einzelstudien bekannt sind, fehlen kombinierte Prüfungen. Ziel des Teilvorhabens 1 "Datenanalyse und -auswertung, Düngeversuche" (Uni-Gö) ist es das Forschungsprojekt zu koordinieren und Feld- und Gewächshausversuche auf Grundlage der von Teilvorhaben 2 "Labor- und großtechnische Versuche, Lebenszyklusanalysen (Life Cycle Assessment, LCA)" (HAWK) ausgewählten Wirtschaftsdünger-Zeolith-Kombinationen durchzuführen. Dadurch sollen das Minderungspotenzial der Treibhausgasemissionen an CO2, N2O und CH4 aus dem Boden sowie die NH3-Volatilisation und die Nährstoffnutzungseffizienz durch die Anwendung der Zeolith-Gärreste erfasst werden. | Prof. Dr. Klaus Dittert Tel.: +49 551 39-25569 klaus.dittert@agr.uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen, Fakultät für Agrarwissenschaften, Dept. für Nutzpflanzenwissenschaften - Abteilung für Pflanzenernährung und Ertragsphysiologie Carl-Sprengel-Weg 1 37075 Göttingen | FPNR | ||
| 15.05.2023 | 14.05.2026 | 2222WD002B | Verbundvorhaben: Einsatz von Zeolith zur Erhöhung der Effizienz der Biogaserzeugung aus Wirtschaftsdüngemitteln und zur Minderung der Stickstoffverluste in die Umwelt bei der Düngenutzung der entstehenden Gärreste; Teilvorhaben 2: Labor- und großtechnische Versuche, LCA - Akronym: ZeoMin | Eine wichtige und umweltschonende Maßnahme für die Verwertung von tierischen und anderen Reststoffen ist deren Vergärung in Biogasanlagen und die Verwertung der Gärreste als Wirtschaftsdünger. Das hier beantragte FuE-Vorhaben soll einen Beitrag leisten, die Attraktivität der Vergärung von Gülle und anderen Wirtschaftsdüngemitteln zu steigern. Dabei ist es fokussiert auf den Einsatz des Tonminerals Zeolith im Fermenter zur Steigerung des Methanertrags aufgrund einer Optimierung der Vergärung und daraus folgend einer schnelleren und vollständigeren Umsetzung der Substrate. Außerdem werden eine Verbesserung der Düngewirkung und positive ökobilanzielle Auswirkungen durch die Minderung umweltrelevanter Gasemissionen (NH3 und N2O) bei bzw. nach der Düngung erwartet. Während Erfolge aus Einzelstudien bekannt sind, fehlen kombinierte Prüfungen. Ziel des Teilvorhabens 2 "Labor- und großtechnische Versuche, LCA" (HAWK) sind die Auswahl der besten Zeolithtypen und Aufwandmengen sowie die Prozessoptimierung auf Basis kontinuierlicher und großtechnischer Versuche. Durch Lebenszyklusanalysen sollen die Zeolithzusätze im Hinblick auf die Biogasausbeute, die Düngewirkung von Wirtschaftsdüngern und Gärresten und weitere Umweltwirkungen, die sich aus den angepassten Prozessketten ergeben, systematisch und umfassend bewertet und daraus Handlungsempfehlungen abgeleitet werden. | Prof. Dr.-Ing. Achim Loewen Tel.: +49 551 5032-257 achim.loewen@hawk.de HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst - Hildesheim/Holzminden/Göttingen - Fakultät Ressourcenmanagement - Energie- und Umwelttechnik Rudolf-Diesel-Str. 12 37075 Göttingen | FPNR | ||
| 01.04.2023 | 31.03.2025 | 2222WD004A | Verbundvorhaben: Steigerung des Gülleeinsatzes in kleinen Biogasanlagen durch bessere Datenbasis zu Wirtschaftsdüngern tierischer Herkunft und Erkennung von Hemmstoffen durch Schnelltests; Teilvorhaben 1: Analysen und Auswertung, Hemmstofftest-Entwicklung - Akronym: Bio-Hemm-Vermeidung | Die Vergärung von Wirtschaftsdünger ist zunehmend im Fokus der Biogasbranche, da diese als Reststoff kostengünstig anfallen und große THG-Einsparungen ermöglichen. Eine breite Datengrundlage bzgl. Methanpotential ist allerdings bisher nicht gegeben, was die Umstellung auf Wirtschaftsdünger behindert. Bisherige Untersuchungen zeigten zudem, dass die Schwankungsbreite der Gaserträge deutlich größer ist als bei anderen Substraten. In dem Projekt sollten daher 120 Schweine-, Rindergüllen und Mischproben intensiv untersucht werden. Die Methanpotentiale sollen systematisch anhand der Inhaltsstoffe, der verwendeten Stallhaltungs- und Entmistungskonzepte, der Lagerung und über den Jahresverlauf dargestellt werden. Zudem soll detailliert untersucht werden in wie weit verwendete Antibiotika zu Hemmungen im Biogasprozess führen, um auch in dem Bereich Empfehlungen aussprechen zu können. Zusätzlich soll ein Schnelltest auf Basis der biologischen Aktivität der Hemmstoffe entwickelt werden, was dem Landwirt vor Ort eine Prüfung seiner Gülle ermöglichen soll. Im Rahmen der Erstellung des KTBL Heftes "Gasausbeute in landwirtschaftlichen Biogasanlagen" wurde zudem mehrfach auf die Wichtigkeit der Säurekorrektur im Rahmen der Untersuchungen bzgl. Wirtschaftsdünger hingewiesen. Dies wird bisher allerdings nur selten durchgeführt und eine Datenbasis dazu ist nicht vorhanden. Daher soll im Projekt auch dieses Thema untersucht werden um eine solche Datenbasis zu schaffen. | Dr. Hans Oechsner Tel.: +49 711 459-22683 oechsner@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Fakultät Agrarwissenschaften - Institut für Nutztierwissenschaften - FG Infektions- und Umwelthygiene bei Nutztieren (460e) Garbenstr. 30 70599 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.04.2023 | 31.03.2025 | 2222WD004B | Verbundvorhaben: Steigerung des Gülleeinsatzes in kleinen Biogasanlagen durch bessere Datenbasis zu Wirtschaftsdüngern tierischer Herkunft und Erkennung von Hemmstoffen durch Schnelltests; Teilvorhaben 2: Betriebsdaten und Probennahme - Akronym: Bio-Hemm-Vermeidung | Die Vergärung von Wirtschaftsdünger ist zunehmend im Fokus der Biogasbranche, da diese als Reststoff kostengünstig anfallen und große THG-Einsparungen ermöglichen. Eine breite Datengrundlage bzgl. Methanpotential ist allerdings bisher nicht gegeben, was die Umstellung auf Wirtschaftsdünger behindert. Bisherige Untersuchungen zeigten zudem, dass die Schwankungsbreite der Gaserträge deutlich größer ist als bei anderen Substraten. In dem Projekt sollten daher 120 Schweine-, Rindergüllen und Mischproben intensiv untersucht werden. Die Methanpotentiale sollen systematisch anhand der Inhaltsstoffe, der verwendeten Stallhaltungs- und Entmistungskonzepte, der Lagerung und über den Jahresverlauf dargestellt werden. Zudem soll detailliert untersucht werden in wie weit verwendete Antibiotika zu Hemmungen im Biogasprozess führen, um auch in dem Bereich Empfehlungen aussprechen zu können. Zusätzlich soll ein Schnelltest auf Basis der biologischen Aktivität der Hemmstoffe entwickelt werden, was dem Landwirt vor Ort eine Prüfung seiner Gülle ermöglichen soll. Im Rahmen der Erstellung des KTBL Heftes "Gasausbeute in landwirtschaftlichen Biogasanlagen" wurde zudem mehrfach auf die Wichtigkeit der Säurekorrektur im Rahmen der Untersuchungen bzgl. Wirtschaftsdünger hingewiesen. Dies wird bisher allerdings nur selten durchgeführt und eine Datenbasis dazu ist nicht vorhanden. Daher soll im Projekt auch dieses Thema untersucht werden um eine solche Datenbasis zu schaffen. | Helmut Döhler Tel.: +49 9533 921101 helmut.doehler@doehler-agrar.de Helmut Döhler Schloßweg 7 96190 Untermerzbach | FPNR | ||
| 01.11.2023 | 31.05.2025 | 2222WD005A | Verbundvorhaben: Kombinierte Vergärung von vorbehandelten stickstoffhaltigen Wirtschaftsdüngern; Teilvorhaben 1: Halbtechnische Versuche, Bilanzierung und Bewertung - Akronym: KombiWirt | Die Vergärung von Wirtschaftsdüngern und Reststoffen kann einen wertvollen Beitrag zum Umweltschutz und zur Energiewende leisten. Derzeit findet die Nutzung dieser Substrate deutlich unter dem Gesamtpotential statt, da eine Gesamtwirtschaftlichkeit nur selten gegeben ist. Dies liegt vor allem an den vergleichsweise niedrigen spezifischen Methanerträgen der genannten Inputstoffe und auch daran, dass technische Innovationen auf Ihre Förderung warten. Das Ziel des neuen Ansatzes ist es die Wirtschaftlichkeit der gesamten Verfahrenskette der Vergärung von Wirtschaftsdüngern und faserreicher Reststoffe zu steigern, sodass die Verwertung von Reststoffen zur Bereitstellung erneuerbarer Energie flächendeckend eingesetzt werden kann. Dazu wird ein neuer Ansatz der Substrataufbereitung untersucht. Im beantragten Projekt sollen Aufbereitungsschritte für die fraktionierte Eindampfung und für die Ammoniak-Beize in Kombination mit der anschließenden Vergärung von Wirtschaftsdünger in einer neu verschalteten Verfahrenskette quantitativ untersucht werden. Die Untersuchung findet im Labor- und Technikumsmaßstab statt. Aus den gewonnenen Daten soll die praktische Umsetzbarkeit unter Berücksichtigung der Parameter Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit abgeleitet werden. Die Durchführung findet in einer Kooperation zwischen der BIORESTEC GmbH (KMU) und dem Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik (ISAH) der Leibniz Universität Hannover statt. Wichtigste Vorteile des vorgeschlagenen Lösungsansatzes: Senkung des Treibhausgaspotentials um > 40 % bezogen auf Methan und > 90 % bezogen auf Lachgas Steigerung des Methanertrages von Rohgülle von bis zu 350 % bezogen auf die Ausgangssubstanz Steigerung des Methanertrages der abseparierten Feststoffphase und faserreicher Wirtschaftsdünger durch Ammoniak-Beize (aqueous ammonia soaking) Hygienisierung der Wirtschaftsdünger durch thermische Einwirkung Deutliche Verbesserung der Anlagenproduktivität und der Gesamtwirtschaftlichkeit | Dr.-Ing. Paul Stopp Tel.: +49 511 54611002 stopp@biorestec.de BIORESTEC GmbH Karlsruher Str. 20 a 30880 Laatzen | FPNR | ||
| 01.11.2023 | 31.05.2025 | 2222WD005B | Verbundvorhaben: Kombinierte Vergärung von vorbehandelten stickstoffhaltigen Wirtschaftsdüngern; Teilvorhaben 2: Untersuchungen im Labormaßstab - Akronym: KombiWirt | Die Vergärung von Wirtschaftsdüngern und faserreicher Reststoffe kann einen wertvollen Beitrag zum Umweltschutz und zur Energiewende leisten. Derzeit findet die Nutzung dieser Substrate deutlich unter dem Gesamtpotential statt, da eine Gesamtwirtschaftlichkeit nur selten gegeben ist. Dies liegt vor allem an den vergleichsweise niedrigen spezifischen Methanerträgen der genannten Inputstoffe und daran, dass technische Innovationen auf Ihre Förderung warten. Ziel des neuen Ansatzes ist Steigerung der Wirtschaftlichkeit der gesamten Verfahrenskette, sodass die Verwertung von Reststoffen zur Bereitstellung an erneuerbarer Energie flächendeckend eingesetzt werden kann. Dazu wird ein neuer Ansatz der Substrataufbereitung untersucht. Im Rahmen des beantragten Verfahrens sollen Aufbereitungsschritte für die fraktionierte Eindampfung und für die Ammoniak-Beize in Kombination mit der anschließenden Vergärung von Wirtschaftsdünger in einer neu verschalteten Verfahrenskette quantitativ untersucht werden. Die Untersuchung findet im Labor- und Technikumsmaßstab statt. Aus den gewonnenen Daten soll die praktische Umsetzbarkeit unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit abgeleitet werden. Die Durchführung findet in Kooperation von BIORESTEC GmbH (KMU) und dem Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik (ISAH) der Leibniz Universität Hannover statt. Anvisierte Ziele und Vorteile: - Senkung des Treibhausgaspotentials um > 40 % bezogen auf Methan (CH4) und > 90 % bezogen auf Lachgas (N2O) - Steigerung des Methanertrages von Rohgülle von bis zu 350 % bezogen auf die Ausgangssubstanz - Steigerung des Methanertrages der abseparierten Feststoffphase und faserreicher Wirtschaftsdünger durch Ammoniak-Beize (aqueous ammonia soaking, AAS) - Hygienisierung der Wirtschaftsdünger durch thermische Einwirkung - Kontrolle der Stickstoffkonzentration beim Vergärungsprozess - Deutliche Verbesserung der Anlagenproduktivität und der Gesamtwirtschaftlichkeit | PD Dr.-Ing. habil. Dirk Weichgrebe Tel.: +49 511 762-2899 weichgrebe@isah.uni-hannover.de Leibniz Universität Hannover - Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik Welfengarten 1 30167 Hannover | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2026 | 2222WD101A | Verbundvorhaben: Bau und Betrieb einer Biogasanlage zur gemeinsamen Vergärung von Wirtschaftsdüngern mit anschließender Aufbereitung zu Biomethan; Teilvorhaben 1: Konzeptionierung und Bau der Biogasanlage, Projektkoordination - Akronym: BioBleck | Das Verbundvorhaben zwischen der Bioenergy Concept GmbH und des CC4E der HAW Hamburg hat zum Ziel, eine innovative Modell- und Demonstrationsanlage im Landkreis Lüneburg zu realisieren, die Wirtschaftsdünger von mehreren Landwirtschaftsbetrieben zentral zu Biogas vergärt und weiter zu Biomethan aufbereitet. Die hierfür nötige Prozesswärme wird durch den Betrieb einer Pyrolyse erzeugt. Der Einsatz ligninhaltiger Reststoffen und die Produktion von Biokohle stellen ein nachhaltiges und ökologisch zukunftsfähiges Verfahren dar. Das produzierte Biomethan soll primär im Verkehrssektor eingesetzt werden. Als potentieller Hauptabnehmer hat der Landkreis Lüneburg bereits sein Interesse bekundet, das Biomethan in der vom Landkreis betriebenen Elbfähre Bleckede - Neu Darchau und zukünftig auch im ÖPNV zu nutzen. Die als Nebenprodukt pyrolytisch erzeugte Biokohle soll zur Tierfütterung und zur Stabilisierung der Prozessbiologie im Fermenter eingesetzt werden. Sie trägt so zur Aufwertung der Gärreste und zum Humusaufbau der landwirtschaftlichen Flächen bei. Das Ziel der wissenschaftlichen Begleitung seitens der HAW ist es, die Akzeptanz zur Vergärung von Wirtschaftsdüngern zu untersuchen und ggfs. zu stärken. Für die Grundlage des dafür angestrebten Wissenstransfers in alle beteiligten Gruppen soll eine umfangreiche Ausarbeitung bestehender Forschungsergebnisse dienen. Zusätzlich wird mittels Nährstoffanalysen von Edukten und Produkten ein praxisspezifischer Kenntnisstand geschaffen, insbesondere der durch Gärung bedingten, veränderten Düngeeigenschaften von Wirtschaftsdünger. Ferner soll ein allgemeiner Leitfaden zur energetisch-stofflichen Nutzung von Wirtschaftsdüngern in Biogasanlagen geschaffen werden. Eine Bilanzierung von Treibhausgasemissionen der Demonstrationsanlage bilden die Grundlage für mögliche Erweiterungen. Das Verbundvorhabens ist auf drei Jahre vom 07/2023 – 6/2026 ausgelegt und hat ein angestrebtes Fördervolumen von 1,38 Mio €. | Christoph Eusterbrock Tel.: +49 4131 7572715 mail@bioenergy-concept.com BioEnergy Concept GmbH Munstermannskamp 1 21335 Lüneburg | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2026 | 2222WD101B | Verbundvorhaben: Bau und Betrieb einer Biogasanlage zur gemeinsamen Vergärung von Wirtschaftsdüngern mit anschließender Aufbereitung zu Biomethan; Teilvorhaben 2: Wissenschaftliche Begleitung und Öffentlichkeitsarbeit - Akronym: BioBleck | Das Verbundvorhaben zwischen der Bioenergy Cocept GmbH und des CC4E der HAW Hamburg hat zum Ziel, eine innovative Modell- und Demonstrationsanlage im Landkreis Lüneburg zu realisieren, die Wirtschaftsdünger von mehreren Landwirtschaftsbetrieben zentral zu Biogas vergärt und weiter zu Biomethan aufbereitet. Die hierfür nötige Prozesswärme wird durch den Betrieb einer Pyrolyse erzeugt. Der Einsatz ligninhaltiger Reststoffen und die Produktion von Biokohle stellen ein nachhaltiges und ökologisch zukunftsfähiges Verfahren dar. Das produzierte Biomethan soll primär im Verkehrssektor eingesetzt werden. Als potentieller Hauptabnehmer hat der Landkreis Lüneburg bereits sein Interesse bekundet, das Biomethan in der vom Landkreis betriebenen Elbfähre Bleckede - Neu Darchau und zukünftig auch im ÖPNV zu nutzen. Die als Nebenprodukt pyrolytisch erzeugte Biokohle soll zur Tierfütterung und zur Stabilisierung der Prozessbiologie im Fermenter eingesetzt werden. Sie trägt so zur Aufwertung der Gärreste und zum Humusaufbau der landwirtschaftlichen Flächen bei. Das Ziel der wissenschaftlichen Begleitung seitens der HAW ist es, die Akzeptanz zur Vergärung von Wirtschaftsdüngern zu untersuchen und ggfs. zu stärken. Für die Grundlage des dafür angestrebten Wissenstransfers in alle beteiligten Gruppen soll eine umfangreiche Ausarbeitung bestehender Forschungsergebnisse dienen. Zusätzlich wird mittels Nährstoffanalysen von Edukten und Produkten ein praxisspezifischer Kenntnisstand geschaffen, insbesondere der durch Gärung bedingten, veränderten Düngeeigenschaften von Wirtschaftsdünger. Ferner soll ein allgemeiner Leitfaden zur energetisch-stofflichen Nutzung von Wirtschaftsdüngern in Biogasanlagen geschaffen werden. Eine Bilanzierung von Treibhausgasemissionen der Demonstrationsanlage bilden die Grundlage für mögliche Erweiterungen. Das Verbundvorhabens ist auf drei Jahre vom 07/2023 – 6/2026 ausgelegt und hat ein angestrebtes Fördervolumen von 1,38 Mio €. | Prof. Dr.-Ing. Hans Schäfers Tel.: +49 40 42875-5895 hans.schaefers@haw-hamburg.de Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg - Competence Center für Erneuerbare Energien und Energieeffizienz (CC4E) Steindamm 96 20099 Hamburg | FPNR | ||
| 01.02.2023 | 31.01.2026 | 2222WD104X | Semimobiles, emissionsarmes Biogassystem für landwirtschaftliche Kleinbetriebe - Akronym: SemSys | Im Forschungsprojekt werden semi-mobile Boxenfermenter zur Verwertung von Hühnermist entwickelt. Die Fermenter sollen bei mehreren landwirtschaftlichen Höfen befüllt werden und dann an einem zentralen Standort zur Biogaserzeugung gefahren werden. Dort wird ein zentrales BHKW mit dem erzeugten Biogas betrieben. Entscheidend ist das die Container gleichzeitig als Transport und als Fermentationsbehältnis dienen, sodass die Investitionskosten gesenkt werden können. Aufgrund des geringen Mistanfalls bei Hühnern, ist der alleinige Betrieb mit Wirtschaftsdünger schwierig. Ermöglicht werden soll dies über Befüllung mithilfe einer gasdichten Schleuse. Durch die Schleuse kann der Fermenter über mehrere Tage oder Wochen gefüllt werden ohne die bestehenden Probleme der Emissionen bei Öffnung der Anlage. Somit werden Geruchs-, H2S- und Methanfreisetzungen minimiert. Außerdem sollen dadurch auch kleinere landwirtschaftliche Betriebe in die Biogasproduktion inkludiert werden, da die geringere Wirtschaftsdünger-Produktionsrate über eine längere Befüllzeit ausgeglichen werden kann. Durch die Nutzung des Wirtschaftsdüngers in Biogasanlagen kann eine erhebliche Reduzierung des in der Landwirtschaft freigesetzten klimaschädlichen Methanausstoßes erreicht werden. Um eine möglichst konstante Gaserzeugung zu erreichen, werden die Fermenter an mehreren Höfen befüllt und zeitversetzt abgeholt. Am Standort des BHKW wird der Fermenter an das System angeschlossen. Dort wird das Substrat mit Perkolat beregnet um die Gasproduktion anzutreiben. In der Zwischenzeit wird am jeweiligen Bauernhof ein neuer Fermenter befüllt. Nach Ende der Gasproduktionszeit wird der Fermenter wieder zum Bauernhof gefahren und dort ausgetauscht. Der Gärrest aus dem Fermenter kann dann entnommen und auf die Felder gebracht werden. | M. Eng. Patrick Egner Tel.: +49 8421 93766-31 p.egner@regineering.com regineering GmbH Am Dörrenhof 13a 85131 Pollenfeld | FPNR | ||
| 01.05.2023 | 30.04.2025 | 2222WD105A | Verbundvorhaben: Steigerung der Effizienz der Wirtschaftsdüngervergärung durch Einsatz von Ultraschall-Desintegrationsverfahren; Teilvorhaben 1: Großtechnische Demonstration zum Einsatz einer Ultraschalldesintegration bei der Wirtschaftsdüngervergärung - Akronym: WDSonic | Das Gesamtziel des Vorhabens ist, die Hochleistungs-Ultraschall-Desintegration bei der überwiegenden oder ausschließlichen Vergärung von Wirtschaftsdünger unter Praxisbedingungen in einem Demonstrationsvorhaben umzusetzen und wissenschaftlich zu begleiten. Dazu soll an einer bestehenden BGA ein Zusatzmodul zur Desintegration des Gärsubstrats mittels Hochleistungs-Ultraschall installiert werden. Das Modul soll so konzipiert sein, dass sowohl die Behandlung eines Teilstroms als auch des gesamten Fermenterinputs möglich ist. Vor Inbetriebnahme der Desintegration wird der Anlagenzustand durch begleitende wissenschaftliche Untersuchungen dokumentiert. Dabei sollen sowohl Kennzahlen zur Effizienz der Substratausnutzung als auch zur Gesamteffizienz der Anlage bestimmt werden. Insbesondere der Energiebedarf für Rührwerke, Pumpen und ggf. die Gärrestnachbehandlung ist dabei zu berücksichtigen. Das Ziel ist, eine energetische Gesamtbilanz der BGA zu erstellen. Nach erfolgter Installation der Hochleistungs-Ultraschall-Desintegration wird diese Bilanzierung wiederholt, wobei zunächst die Bilanzierung bei einer Teilstrombehandlung erfolgen soll. Anschließend wird ein möglicherweise erzielbarer zusätzlicher Effekt durch eine vollständige Behandlung untersucht. Im Ergebnis werden vollständige Daten zur Energiebilanz der BGA unter den drei untersuchten Betriebsbedingungen vorliegen. | Dipl.-Ing. Gerhard Buse Tel.: +49 4171 669326 info@ing-buse.eu Ingenieurbüro Buse GmbH Emmenfeld 2 21423 Winsen (Luhe) | FPNR | ||
| 01.05.2023 | 30.04.2025 | 2222WD105B | Verbundvorhaben: Steigerung der Effizienz der Wirtschaftsdüngervergärung durch Einsatz von Ultraschall-Desintegrationsverfahren; Teilvorhaben 2: Wissenschaftliche Begleitung und energetische Bilanzierung - Akronym: WDSonic | In dem hier beantragten Forschungsvorhaben soll Einfluss der Hochleistungs-Ultraschall (HLUS)-Desintegration bei der überwiegenden oder ausschließlichen Vergärung von Wirtschaftsdünger unter Praxisbedingungen und wissenschaftlich belastbar untersucht werden. Durch eine vollständige energetische Bilanzierung eines Biogasfermenters mit bzw. ohne HLUS sollen hierzu belastbare Aussagen getroffen werden. An einer bestehenden BGA wird im Rahmen des Vorhabens ein Zusatzmodul zur Desintegration des Gärsubstrats mittels HLUS installiert werden. Das Modul soll so konzipiert sein, dass sowohl die Behandlung eines Teilstroms als auch des gesamten Fermenterinputs möglich ist. Vor Inbetriebnahme der Desintegration wird der Anlagenzustand durch die in diesem Teilvorhaben definierten wissenschaftlichen Untersuchungen dokumentiert. Dabei sollen sowohl Kennzahlen zur Effizienz der Substratausnutzung als auch zur Gesamteffizienz der Anlage bestimmt werden. Insbesondere der Energiebedarf für Rührwerke, Pumpen und ggf. die Gärrestnachbehandlung ist dabei zu berücksichtigen. Das Ziel ist, eine energetische Gesamtbilanz der BGA zu erstellen. Nach erfolgter Installation der HLUS-Desintegration wird diese Bilanzierung wiederholt, wobei zunächst die Bilanzierung bei einer Teilstrombehandlung erfolgen soll. Anschließend wird ein möglicherweise erzielbarer zusätzlicher Effekt durch eine vollständige Behandlung untersucht. Im Ergebnis werden vollständige Daten zur Energiebilanz der BGA unter den drei untersuchten Betriebsbedingungen vorliegen. Das Vorhaben ist als Verbundvorhaben konzipiert. Der Projektpartner Ingenieurbüro Buse GmbH wird im rahmen eines Teilvorhabens (TV1) an einer bestehenden Biogasanlage ein Modul zur HLUS-Desintegration nachrüsten und alle hierfür erforderlichen Anpassungen und Umbauten planen und realisieren. | Dr.-Ing. Nils Engler Tel.: +49 341 2434-389 nils.engler@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | FPNR | ||
| 01.02.2023 | 31.01.2026 | 2222WD106A | Verbundvorhaben: Entwicklung, Errichtung und Erprobung eines modularen Biogasanlagenkonzeptes im Containerrastermaß; Teilvorhaben 1: Entwicklung, Errichtung und Erprobung - Akronym: BiogasCoMod | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung, Errichtung und Erprobung eines modularen Biogasanlagenkonzeptes, welches den Aufbau von robusten, funktionssicheren und einfach zu betreibenden Kleinst-Biogasanlagen bis zu einer Leistung von < 30kWel für die energetische Nutzung von Wirtschaftsdünger ermöglicht. Eine Herausforderung und wesentlicher Grund dafür, dass bei den Kleinst- Biogasanlagen bisher die energetischen Potentiale bei der Substratverwendung von Wirtschaftsdünger nur unzureichend genutzt werden konnten, ist die Wirtschaftlichkeit; mit sinkender Anlagenleistung steigen die spezifischen Anlagenkosten. Hier setzt das Anlagenkonzept des angedachten Vorhabens an, in dem es eine konsequente Umsetzung einer seriellen Fertigung von Anlagenmodulen im Containerraster verfolgt. Die damit verbundenen Möglichkeiten, wie: - Reduzierung der Installationskosten beim Anlagenbetreiber durch einen hohen Vorferti-gungsgrad - Reduzierung der Anlagenkosten durch die Entwicklung von standardisierten Modulen und den Möglichkeiten der Serienfertigung - Kalkulierbare Logistikkosten durch den Bau der Module im standardisierten Containerraster bieten die Chance, die Kostennachteile kleiner Anlagen zum Teil zu kompensieren. Die Modularisie-rung und die damit verbundene Möglichkeit der Entwicklung von Produktvarianten in kurzer Zeit erlaubt es, auch in diesem Leistungssegment auf unterschiedliche Standortanforderungen (z.B. Substratmenge und – zusammensetzung) zu reagieren. Bei erfolgreicher Entwicklung der Module sind hier gegenüber der traditionellen projektorientierten Entwicklung Kostenvorteile möglich. Die zusätzliche Orientierung der kleinen Anlagen auf die Eigennutzung der erzeugten Energie ermöglichen bei derzeit steigenden Strompreisen bis zu 30 Cent/KWh und möglicher Nutzung der Abwärme für den Betreiber wirtschaftlich tragfähige Lösungen. | Philipp Wirth Tel.: +49 35388 702028 p.wirth@staramag.de STARAMAG Stahl- und Maschinenbau GmbH Rade Battiner Landstr. 11 06917 Jessen (Elster) | FPNR | ||
| 01.02.2023 | 31.01.2026 | 2222WD106B | Verbundvorhaben: Entwicklung, Errichtung und Erprobung eines modularen Biogasanlagenkonzeptes im Containerrastermaß; Teilvorhaben 2: Wissenschaftliche Begleitung und Öffentlichkeitsarbeit - Akronym: BiogasCoMod | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung, Errichtung und Erprobung eines modularen Biogasanlagenkonzeptes, welches den Aufbau von robusten, funktionssicheren und einfach zu betreibenden Kleinst-Biogasanlagen bis zu einer Leistung von < 30kWel für die energetische Nutzung von Wirtschaftsdünger ermöglicht. Eine Herausforderung und wesentlicher Grund dafür, dass bei den Kleinst-Biogasanlagen bisher die energetischen Potentiale bei der Substratverwendung von Wirtschaftsdünger nur unzureichend genutzt werden konnten, ist die Wirtschaftlichkeit; mit sinkender Anlagenleistung steigen die spezifischen Anlagenkosten. Hier setzt das Anlagenkonzept des angedachten Vorhabens an, in dem es eine konsequente Umsetzung einer seriellen Fertigung von Anlagenmodulen im Containerraster verfolgt. Die damit verbundenen Möglichkeiten, wie: - Reduzierung der Installationskosten beim Anlagenbetreiber durch einen hohen Vorferti-gungsgrad - Reduzierung der Anlagenkosten durch die Entwicklung von standardisierten Modulen und den Möglichkeiten der Serienfertigung - Kalkulierbare Logistikkosten durch den Bau der Module im standardisierten Containerraster bieten die Chance, die Kostennachteile kleiner Anlagen zum Teil zu kompensieren. Die Modularisie-rung und die damit verbundene Möglichkeit der Entwicklung von Produktvarianten in kurzer Zeit erlaubt es, auch in diesem Leistungssegment auf unterschiedliche Standortanforderungen (z.B. Substratmenge und –zusammensetzung) zu reagieren. Bei erfolgreicher Entwicklung der Module sind hier gegenüber der traditionellen projektorientierten Entwicklung Kostenvorteile möglich. Die zusätzliche Orientierung der kleinen Anlagen auf die Eigennutzung der erzeugten Energie ermöglichen bei derzeit steigenden Strompreisen bis zu 30 Cent/KWh und möglicher Nutzung der Abwärme für den Betreiber wirtschaftlich tragfähige Lösungen. | Dipl. Ing Maik Orth Tel.: +49 38295 74114 maik.orth@ibz-hl.de Innovations- und Bildungszentrum Hohen Luckow e.V. (IBZ Hohen Luckow e.V.) Bützower Str. 1 a 18239 Satow | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2026 | 2222WD108A | Verbundvorhaben: Kleine Anaerobanlagen zur Verwertung von Wirtschaftsdünger; Teilvorhaben 1: Wissenschaftliche Begleitung, ökonomische und ökologische Gesamtbeurteilung - Akronym: KLAWIR | In Deutschland ist die Landwirtschaft für über 59 % der Methan- und 95 % der Ammoniakemissionen verantwortlich. Dabei hat Methan ein etwa 84-mal höheres kurzfristiges Treibhauspotenzial als CO2 (IPPC), weshalb der schnellen Reduzierung von Methanemissionen zur Verlangsamung des Klimawandels Priotität eingeräumt werden muss. Zusätzlich ist es eine Vorläufersubstanz bei der Bildung von bodennahem Ozon, das Pflanzen schädigt, indirekt zum Klimawandel beitragen kann und zusätzlich zu Beeinträchtigungen der menschlichen Gesundheit führt. Die wichtigsten Quellen von Methan sind Emissionen während des tierischen Verdauungsprozesses von Wiederkäuern und Emissionen durch die Lagerung von Festmist und Gülle. Zielsetzung des Vorhabens ist die Entwicklung einer digitalisierten Biogasanlage zur Vergärung von Flüssigmist für landwirtschaftliche Betriebe mit einem Tierbestand ab ca. 170 Großvieheinheiten (GV). Diese Güllekleinanlagen verwenden eine einstufige Güllevergärung und basieren auf einem kostengünstigen, vollständig recyclierbaren Rührkesselreaktor. Diese Anlagen bieten ein sehr großes Übertragungspotenzial auf eine Vielzahl von landwirtschaftlichen Betrieben, nicht nur in Deutschland. Sie können dezentral Strom und Wärme mit hohen Nutzungsgraden bereitstellen | Dr. Andreas Lemmer Tel.: +49 711 459-22684 andreas.lemmer@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740) Garbenstr. 9 70599 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2026 | 2222WD108B | Verbundvorhaben: Kleine Anaerobanlagen zur Verwertung von Wirtschaftsdünger; Teilvorhaben 2: Messtechnische Erfassung und Digitalisierung - Akronym: KLAWIR | In Deutschland ist die Landwirtschaft für über 59 % der Methan- und 95 % der Ammoniakemissionen verantwortlich . Methan hat ein etwa 84-mal höheres kurzfristiges Treibhauspotenzial als CO2 (IPPC), weshalb der schnellen Reduzierung von Methanemissionen zur Verlangsamung des Klimawandels Priotität eingeräumt werden muss. Zusätzlich ist es eine Vorläufersubstanz bei der Bildung von bodennahem Ozon, das Pflanzen schädigt, indirekt zum Klimawandel beitragen kann und zusätzlich zu Beeinträchtigungen der menschlichen Gesundheit führt. Die wichtigsten Quellen von Methan sind Emissionen während des tierischen Verdauungsprozesses von Wiederkäuern und Emissionen durch die Lagerung von Festmist und Gülle. Zielsetzung des Projektes ist die Entwicklung einer digitalisierten Biogasanlage zur Vergärung von Flüssigmist für landwirtschaftliche Betriebe mit einem Tierbestand ab ca. 170 Großvieheinheiten (GV). Diese Güllekleinanlagen verwenden eine einstufige Güllevergärung und basieren auf einem kostengünstigen, vollständig recyclierbaren Rührkesselreaktor. Innerhalb der Verbundvorhabens wird die Professur Sensorik der TU Dortmund neuartige, mikrostrukturierte Prozesssensorik entwickeln und zur vollständigen Digitalisierung des Anlagentyps nutzen. Damit wird insbesondere ein automatischer Betrieb der Anlagen sowie die Internet-basierte Zustandsüberwachung der Anlagen möglich. Hierzu wird die Gesamtanlagensteuerung basierend auf hochselektiver und hochempfindlicher, resonatorverstärkter direkter Multigassensorik realisiert. | Prof. Dr. Stefan Palzer Tel.: +49 231 755-6650 stefan.palzer@tu-dortmund.de Technische Universität Dortmund - Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik - Professur Sensorik Friedrich-Wöhler-Weg 4 44227 Dortmund | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2026 | 2222WD108C | Verbundvorhaben: Kleine Anaerobanlagen zur Verwertung von Wirtschaftsdünger; Teilvorhaben 3: Bau und Optimierung der KLAWIR-Anlage - Akronym: KLAWIR | Das Projekt zielt darauf ab, eine digitalisierte und standardisierte Biogasanlage zu konfigurieren, die für Betriebe mit einem Tierbestand von etwa 170 Großvieheinheiten zur Vergärung von Flüssigmist geeignet ist. Diese wird eine einstufige Güllevergärung nutzen und auf einem kostengünstigen, voll recyclebaren Rührkesselreaktor in Holz-Sandwich-Bauweise basieren. Der KLAWIR-Reaktor wird auf einer wasserundurchlässigen Betonbodenplatte mit Umfassung installiert und besteht im Wesentlichen aus einer Holzschalung mit Wärmedämmung sowie einer reißfesten Gewebefolie. Zur Kontrolle der Anlagenfunktionalität werden Umweltparameter und Gasqualität durch ein neuartiges, wartungsfreies, miniaturisiertes, energieautarkes Gas-Sensormodul überwacht, das seine Daten direkt an eine internetbasierte Plattform überträgt. In einem einzigen Sensormodul werden Sensoren für Kohlendioxid, Methan, Schwefelwasserstoff, Temperatur und Feuchte integriert und in die Anlage integriert. Die Sensorik, deren Internetanbindung sowie sämtliche sonstigen Komponenten werden standardisiert und vormontiert geliefert, so dass die KLAWIR- Fermenter in einer sehr kurzen Bauzeit von maximal 3 Wochen errichtet werden können, was einen wichtigen Beitrag zur Senkung der Baukosten liefert. Durch ein weiteres Gas-Sensormodul im Außenbereich der Anlage können die Betreiber ihren Treibhausgasausstoß nachvollziehbar überwachen und die entstehenden Einsparungen ermitteln. Insgesamt ist es das Ziel von KLAWIR, Biogasanlagen in der Leistungsklasse von ca. 30-50 kW zu einem Gesamtpreis von weniger als 8.000 Euro je kW zu realisieren, so dass ein wirtschaftlicher Betrieb der Anlagen gegeben ist. Aufbau, experimentelle Erprobung und technisch-wirtschaftliche Bewertung eines solchen Fermenters werden im Rahmen des KLAWIR-Projekts in einer Prototypanlage im technischen Maßstab (1:10) durchgeführt. | Dr. George Francis Tel.: +49 711 94542744 george.francis@liveenergies.de Live Energies GmbH Echterdinger Str. 30 70599 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2026 | 2222WD108D | Verbundvorhaben: Kleine Anaerobanlagen zur Verwertung von Wirtschaftsdünger; Teilvorhaben 4: Rechtliche Rahmenbedingungen - Akronym: KLAWIR | In Deutschland ist die Landwirtschaft für über 59 % der Methan- und 95 % der Ammoniakemissionen verantwortlich. Dabei hat Methan ein etwa 84-mal höheres kurzfristiges Treibhauspotenzial als CO2 (IPPC), weshalb der schnellen Reduzierung von Methanemissionen zur Verlangsamung des Klimawandels Priotität eingeräumt werden muss. Zusätzlich ist es eine Vorläufersubstanz bei der Bildung von bodennahem Ozon, das Pflanzen schädigt, indirekt zum Klimawandel beitragen kann und zusätzlich zu Beeinträchtigungen der menschlichen Gesundheit führt. Die wichtigsten Quellen von Methan sind Emissionen während des tierischen Verdauungsprozesses von Wiederkäuern und Emissionen durch die Lagerung von Festmist und Gülle. Zielsetzung des Vorhabens ist die Entwicklung einer digitalisierten Biogasanlage zur Vergärung von Flüssigmist für landwirtschaftliche Betriebe mit einem Tierbestand ab ca. 170 Großvieheinheiten (GV). Diese Güllekleinanlagen verwenden eine einstufige Güllevergärung und basieren auf einem kostengünstigen, vollständig recyclierbaren Rührkesselreaktor. Diese Anlagen bieten ein sehr großes Übertragungspotenzial auf eine Vielzahl von landwirtschaftlichen Betrieben, nicht nur in Deutschland. Sie können dezentral Strom und Wärme mit hohen Nutzungsgraden bereitstellen. Innerhalb des Verbundvorhabens ist renergie Allgäu e.V. dafür zuständig, die rechtlichen und insbesonderen genehmigungsrechtliichen Rahmenbedigungen zu analysieren und wesentlich dazu beizutragen die Genehmigungsfähigkeit zu erreichen. Außerdem ist renergie Allgäu e.V. als Praxispartner dafür zuständig, die spätere Übertragbarkeit in die landwirtschaftliche Praxis sicherzustellen und zu verbessern. | B. Eng Marcel Griebel Tel.: +49 831 5262680-35 marcel.griebel@renergie-allgaeu.de renergie Allgäu e.V. Adenauerring 97 87439 Kempten (Allgäu) | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.08.2025 | 2222WD111A | Verbundvorhaben: Modell- und Demonstrationsanlage BMA Lewitz: Entwicklung einer innovativen Prozesskette zur optimalen Vergärung von Pferdemist zur Produktion von Biomethan als Kraftstoff; Teilvorhaben 1: Wissenschaftliche Begleitung und Öffentlichkeitsarbeit, Koordination - Akronym: MuD-BMA-Lewitz | Auf dem Gelände der Pferdezucht Gestüt Lewitz in Mecklenburg-Vorpommern soll eine Biomethananlage zur Vergärung von Pferdemist, Geflügelmist und pflanzlichen Reststoffen errichtet werden. Momentan wird ca. 15 – 20 % des auf dem Gestüt Lewitz anfallenden Pferdemists in einer Biogasanlage verwertet. Der Rest wird ohne Behandlung auf die Felder ausgebracht. Das erzeugte Biomethan soll zu LNG verflüssigt werden und im Wesentlichen zur Dekarbonisierung der Unternehmensgruppe dienen. Die Anlage wird eine Produktionsleistung von ca. 1.000 Nm³/h Biomethan aufweisen und ca. 97.500 t/a Substrate verarbeiten. Der Wirtschaftsdüngeranteil liegt bei 80%. Der Anteil Pferdemist an der Gesamtmenge beträgt rund 72%. Die Gemeinde hat schon den Aufstellungsbeschluss für den Bebauungsplan erlassen sowie einen B-Plan-Vorentwurf genehmigt. Die weitere Erstellung des B-Plans ist in Bearbeitung. Antragsteller sind die Schockemöhle Bioenergie GmbH & Co. KG (nachfolgend Schockemöhle BE genannt) und das Institut für Biogas, Kreislaufwirtschaft und Energie (IBKE). Die Schockemöhle BE übernimmt auch die Projektentwicklung und wird die Anlage zukünftig betreiben. Die geplante Biomethananlage wird den anfallenden Pferdemist aus der Pferdezucht der verschiedenen Standorte in der Lewitz vergären. Die wissenschaftliche Begleitung erfolgt durch das IBKE. | Oliver Viertmann Tel.: +49 3643 54489-124 viertmann@biogasundenergie.de Institut für Biogas, Kreislaufwirtschaft und Energie Steubenstr. 15 99423 Weimar | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.08.2025 | 2222WD111B | Verbundvorhaben: Modell- und Demonstrationsanlage BMA Lewitz: Entwicklung einer innovativen Prozesskette zur optimalen Vergärung von Pferdemist zur Produktion von Biomethan als Kraftstoff; Teilvorhaben 2: Bau und Inbetriebnahme, Logistiksystem - Akronym: MuD-BMA-Lewitz | Auf dem Gelände der Pferdezucht Gestüt Lewitz in Mecklenburg-Vorpommern soll eine Biomethananlage zur Vergärung von Pferdemist, Geflügelmist und pflanzlichen Reststoffen errichtet werden. Momentan wird ca. 15 – 20 % des auf dem Gestüt Lewitz anfallenden Pferdemists in einer Biogasanlage verwertet. Der Rest wird ohne Behandlung auf die Felder ausgebracht. Das erzeugte Biomethan soll zu LNG verflüssigt werden und im Wesentlichen zur Dekarbonisierung der Unternehmensgruppe dienen. Die Anlage wird eine Produktionsleistung von ca. 1.000 Nm³/h Biomethan aufweisen und ca. 97.500 t/a Substrate verarbeiten. Der Wirtschaftsdüngeranteil liegt bei 80%. Der Anteil Pferdemist an der Gesamtmenge beträgt rund 72%. Die Gemeinde hat schon den Aufstellungsbeschluss für den Bebauungsplan erlassen sowie einen B-Plan-Vorentwurf genehmigt. Die weitere Erstellung des B-Plans ist in Bearbeitung. Antragsteller sind die Schockemöhle Bioenergie GmbH & Co. KG (nachfolgend Schockemöhle BE genannt) und das Institut für Biogas, Kreislaufwirtschaft und Energie (IBKE). Die Schockemöhle BE übernimmt auch die Projektentwicklung und wird die Anlage zukünftig betreiben. Die geplante Biomethananlage wird den anfallenden Pferdemist aus der Pferdezucht der verschiedenen Standorte in der Lewitz vergären. Die wissenschaftliche Begleitung erfolgt durch das IBKE. | Dietmar Heidtmann Tel.: +49 151 72687466 d.heidtmann@schockemoehle-be.de Schockemöhle Bioenergie GmbH & Co. KG Gestütsweg 2 19306 Neustadt-Glewe | FPNR | ||
| 01.07.2023 | 30.06.2026 | 2222WD113A | Verbundvorhaben: Standardisierte Kleinst-Biogasanlagen zur Vergärung von Schweinegülle mit integrierter Methananreicherung, Gärrest- und Abwasseraufbereitung sowie N-Rückgewinnung; Teilvorhaben 1: Aufbereitung von Wirtschaftsdüngern und Optimierung der Energiebilanz - Akronym: AManDa | Ziel des Projektes AManDA ist es, ein Verfahren zur Reduktion methanbildender Stoffe vor Feldausbringung sowie zur Verringerung von Düngervolumen und -gewicht bei gleichzeitiger Aufkonzentrierung der Nährstoffgehalte zu entwickeln. Ebenfalls soll durch die Aufbereitung der Prozessabwässer die mögliche Eutrophierung von Vorflutgewässern durch hohen Nährstoffeintrag verhindert werden. Das entwickelte Verfahren kann zur Senkung von Treibhausgasemissionen durch landwirtschaftliche Arbeiten beitragen. Ziel des Vorhabens ist die marktreife Entwicklung einer modularen Technologie zur Behandlung von Wirtschaftsdüngern. Dadurch sollen land- und viehwirtschaftliche Betriebe die Möglichkeit haben, die hohen Kapazitäten an Wirtschaftsdüngern optimal zu behandeln und einen energetischen und stofflichen Nutzen aus den anfallenden Stoffströmen zu ziehen. Bei erfolgreichem Betrieb der Pilotanlage und Abschluss der Praxisversuche soll im Anschluss an das Vorhaben durch den Industriepartner ein marktreifes System entwickelt und eingeführt. Die Projektergebnisse sollen zu Empfehlungen für den Praxisbetrieb führen und einen stofflichen und energetischen Mehrwert generieren. | Sebastian Fuß Tel.: +49 4121 45015-15 s.fuss@rudolf-schrader.de Schrader Bio Fermentation GmbH Köllner Chaussee 136 25337 Kölln-Reisiek | FPNR | ||
| 01.08.2023 | 30.06.2026 | 2222WD113B | Verbundvorhaben: Standardisierte Kleinst-Biogasanlagen zur Vergärung von Schweinegülle mit integrierter Methananreicherung, Gärrest- und Abwasseraufbereitung sowie N-Rückgewinnung; Teilvorhaben 2: Aufbereitung von Gärresten und Abwässern von Kleinst-Biogasanlagen - Akronym: AManDa | Ziel des Projektes AManDa ist es, ein Verfahren zur Reduktion methanbildender Stoffe vor Feldausbringung sowie zur Verringerung von Düngervolumen und -gewicht bei gleichzeitiger Aufkonzentrierung der Nährstoffgehalte zu entwickeln. Ebenfalls soll durch die Aufbereitung der Prozessabwässer die mögliche Eutrophierung von Vorflutgewässern durch hohen Nährstoffeintrag verhindert werden. Das entwickelte Verfahren kann zur Senkung von Treibhausgasemissionen durch landwirtschaftliche Arbeiten beitragen. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer modularen Technologie zur Behandlung von Wirtschaftsdüngern. Dadurch sollen land- und viehwirtschaftliche Betriebe die Möglichkeit haben, die hohen Kapazitäten an Wirtschaftsdüngern optimal zu behandeln und einen energetischen und stofflichen Nutzen aus den anfallenden Stoffströmen zu ziehen. Bei erfolgreichem Betrieb der Pilotanlage und Abschluss der Praxisversuche soll im Anschluss an das Vorhaben durch den Industriepartner ein marktreifes System entwickelt und eingeführt werden. Die Projektergebnisse sollen zu Empfehlungen für den Praxisbetrieb führen und einen stofflichen und energetischen Mehrwert generieren. | Prof. Dr. Holger Schneider Tel.: +49 7720 307-4346 holger.schneider@hfu.eu Hochschule Furtwangen Robert-Gerwig-Platz 1 78120 Furtwangen im Schwarzwald | FPNR | ||
| 01.07.2023 | 30.06.2026 | 2222WD113C | Verbundvorhaben: Standardisierte Kleinst-Biogasanlagen zur Vergärung von Schweinegülle mit integrierter Methananreicherung, Gärrest- und Abwasseraufbereitung sowie N-Rückgewinnung; Teilvorhaben 3: Aufbereitung von Wirtschaftsdüngern und Optimierung der Prozessführung - Akronym: AManDa | Ziel des Projektes AManDa ist es, ein Verfahren zur Reduktion methanbildender Stoffe vor Feldausbringung sowie zur Verringerung von Düngervolumen und -gewicht bei gleichzeitiger Aufkonzentrierung der Nährstoffgehalte zu entwickeln. Ebenfalls soll durch die Aufbereitung der Prozessabwässer die mögliche Eutrophierung von Vorflutgewässern durch hohen Nährstoffeintrag verhindert werden. Das entwickelte Verfahren kann zur Senkung von Treibhausgasemissionen durch landwirtschaftliche Arbeiten beitragen. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer modularen Technologie zur Behandlung von Wirtschaftsdüngern. Dadurch sollen land- und viehwirtschaftliche Betriebe die Möglichkeit haben, die hohen Kapazitäten an Wirtschaftsdüngern optimal zu behandeln und einen energetischen und stofflichen Nutzen aus den anfallenden Stoffströmen zu ziehen. Bei erfolgreichem Betrieb der Pilotanlage und Abschluss der Praxisversuche soll im Anschluss an das Vorhaben durch den Industriepartner ein marktreifes System entwickelt und eingeführt. Die Projektergebnisse sollen zu Empfehlungen für den Praxisbetrieb führen und einen stofflichen und energetischen Mehrwert generieren. | Dr.-Ing. Jan Sprafke Tel.: +49 381 498-3417 jan.sprafke@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Umweltingenieurwesen - Professur Abfall- und Stoffstromwirtschaft Justus-v.-Liebig-Weg 6 18059 Rostock | FPNR | ||
| 01.12.2023 | 30.11.2025 | 2222WD114A | Verbundvorhaben: Erweiterung der Biogasanlage zur zentralen Vergärung der Wirtschaftsdüngermenge in der Region und Produktion von flüssigem CO2.; Teilvorhaben 1: Anlagenplanung und -bau, Inbetriebnahme sowie Projektkoordination - Akronym: CO2-Verfluessigung | Die Politik hat mit der Energiewende die Weichen für einen grundlegenden Umbau der Energieversorgung gestellt. Energie soll in wachsendem Maße aus erneuerbaren Energieträgern bereitgestellt werden. Um diese Umstellung politisch zu steuern und zu fördern, werden seit 2013 EU-weit CO2-Zertifikate ausgegeben, die an Börsen oder im B2B handelbar sind und CO2 einen Marktpreis gibt. Für die Ruhe-Gruppe ergeben sich dadurch neue Marktfelder im Rahmen der Biogaserzeugung. Anstatt das erzeugte Biogas über ein Blockheitzkraftwerk im Strommarkt zu vermarkten, kann ein alternatives Geschäftsmodell Flüssiggas (Bio-LNG) sein. Durch die günstige CO2-Bilanz bei der Erzeugung des Bio-LNG stellt es im Verkehrssektor z.B. für Logistikunternehmen eine Alternative zu fossilen Brennstoffen dar und wird entsprechend durch Emissionsminderungsquoten höher vergütet. Zusätzlich kann das abgetrennte CO2 durch eine LCO2-Verflüssigungsanlage verflüssigt und vermarktet werden. LCO2 wird in vielen Industriezweigen verwendet und ist somit ein wichtiger Rohstoff, der aktuell vorwiegend fossil auf Erdgasbasis eingesetzt wird. Da die Politik sich das Ziel gesetzt hat, bis 2045 klimaneutral zu werden, ist auch im Bereich der CO2-Nutzung ein Umdenken notwendig. Ziel des Projekts ist daher die Bewertung der Biogasanlage im Hinblick auf Effizienz und CO2-Ökobilanz mit entsprechender Optimierung und Weiterentwicklung eines LCO2-Geschäftsmodells | Kunibert Ruhe Tel.: +49 5438 95828101 k.ruhe@ruhe-agrar.de Agrarproduktion Bresegard-Picher e.G. Lindenstr. 18 19230 Picher | FPNR | ||
| 01.12.2023 | 30.11.2025 | 2222WD114B | Verbundvorhaben: Erweiterung der Biogasanlage zur zentralen Vergärung der Wirtschaftsdüngermenge in der Region und Produktion von flüssigem CO2.; Teilvorhaben 2: Öffentlichkeitsarbeit und Vermarktungswege - Akronym: CO2-Verfluessigung | Die Politik hat mit der Energiewende die Weichen für einen grundlegenden Umbau der Energieversorgung gestellt. Energie soll in wachsendem Maße aus erneuerbaren Energieträgern bereitgestellt werden. Um diese Umstellung politisch zu steuern und zu fördern, werden seit 2013 EU-weit CO2-Zertifikate ausgegeben, die an Börsen oder im B2B handelbar sind und CO2 einen Marktpreis gibt. Für die Ruhe-Gruppe ergeben sich dadurch neue Marktfelder im Rahmen der Biogaserzeugung. Anstatt das erzeugte Biogas über ein Blockheitzkraftwerk im Strommarkt zu vermarkten, kann ein alternatives Geschäftsmodell Flüssiggas (Bio-LNG) sein. Durch die günstige CO2-Bilanz bei der Erzeugung des Bio-LNG stellt es im Verkehrssektor z.B. für Logistikunternehmen eine Alternative zu fossilen Brennstoffen dar und wird entsprechend durch Emissionsminderungsquoten höher vergütet. Zusätzlich kann das abgetrennte CO2 durch eine LCO2-Verflüssigungsanlage verflüssigt und vermarktet werden. LCO2 wird in vielen Industriezweigen verwendet und ist somit ein wichtiger Rohstoff, der aktuell vorwiegend fossil auf Erdgasbasis eingesetzt wird. Da die Politik sich das Ziel gesetzt hat, bis 2045 klimaneutral zu werden, ist auch im Bereich der CO2-Nutzung ein Umdenken notwendig. Ziel des Projekts ist daher die Bewertung der Biogasanlage im Hinblick auf Effizienz und CO2-Ökobilanz mit entsprechender Optimierung und Weiterentwicklung eines LCO2-Geschäftsmodells. | Dr. Stefanie Retz Tel.: +49 4441 15-442 stefanie.retz@trafo-agrar.de Verbund Transformationsforschung agrar Niedersachsen, c/o Universität Vechta Driverstr. 22 49377 Vechta | FPNR | ||
| 01.12.2023 | 30.11.2025 | 2222WD114C | Verbundvorhaben: Erweiterung der Biogasanlage zur zentralen Vergärung der Wirtschaftsdüngermenge in der Region und Produktion von flüssigem CO2; Teilvorhaben 3: Wissenschaftliche Begleitforschung mit Anlagenbilanzierung und Lebenszyklusanalyse - Akronym: CO2-Verfluessigung | Die Politik hat mit der Energiewende die Weichen für einen grundlegenden Umbau der Energieversorgung gestellt. Energie soll in wachsendem Maße aus erneuerbaren Energieträgern bereitgestellt werden. Um diese Umstellung politisch zu steuern und zu fördern, werden seit 2013 EU-weit CO2-Zertifikate ausgegeben, die an Börsen oder im B2B handelbar sind und CO2 einen Marktpreis gibt. Für die Ruhe-Gruppe ergeben sich dadurch neue Marktfelder im Rahmen der Biogaserzeugung. Anstatt das erzeugte Biogas über ein Blockheizkraftwerk im Strommarkt zu vermarkten, kann die Aufbereitung des Biogases zu Flüssiggas (Bio-LNG) ein alternatives Geschäftsmodell darstellen . Durch die günstige CO2-Bilanz bei der Erzeugung des Bio-LNG stellt es im Verkehrssektor z.B. für Logistikunternehmen eine Alternative zu fossilen Brennstoffen dar und wird entsprechend durch Emissionsminderungsquoten höher vergütet. Zusätzlich kann das abgetrennte CO2 durch eine LCO2-Verflüssigungsanlage verflüssigt und vermarktet werden. LCO2 wird in vielen Industriezweigen verwendet und ist somit ein wichtiger Rohstoff, der aktuell vorwiegend fossil auf Erdgasbasis eingesetzt wird. Da die Politik sich das Ziel gesetzt hat, bis 2045 klimaneutral zu werden, ist auch im Bereich der CO2-Nutzung ein Umdenken notwendig. Ziel des Projekts ist daher die Bewertung der Biogasanlage im Hinblick auf Effizienz und ihre Treibhausgasbilanz mit entsprechender Optimierung und Weiterentwicklung eines LCO2-Geschäftsmodells. | Prof. Dr.-Ing. Sandra Rosenberger Tel.: +49 541 969-3570 s.rosenberger@hs-osnabrueck.de Hochschule Osnabrück - Fakultät Ingenieurwissenschaften und Informatik Albrechtstr. 30 49076 Osnabrück | FPNR | ||
| 01.05.2023 | 30.04.2026 | 2222WD116A | Verbundvorhaben: De-Methanisierung von Flüssigmist; Teilvorhaben 1: Verfahrensoptimierung und Gesamtevaluierung - Akronym: DEMETHA2 | In DEMETHA soll eine Pilotanlage zur zweistufigen, hocheffizienten Vergärung von Wirtschatsdüngern für die energetische Nutzung und THG-Minderung in der Landwirtschaft aufgebaut und optimiert werden. Zusätzlich soll eine vorbildhafte MSR-Technik und ein Datenmanagement nach FAIR-Regeln entwickelt werden. Die zu entwickelnde Güllekleinanlage stellt mit ihrer hochgradig standardisierten und automatisierten Technik ein innovatives und kostengünstiges Verfahren zur Vergärung von Wirtschaftsdüngern tierischer Herkunft dar. Es eignet sich insbesondere für landwirtschaftliche Betriebe mit einem Tierbestand ab ca. 150 Großvieheinheiten (GV). Das Konzept hinter dieser Güllekleinanlage ist die Hohenheimer zweistufige Güllevergärung, die einen Rührkessel- und einen nachgeschalteten Festbettreaktor nutzt, wobei nicht abgebaute Faserstoffe in der ersten Prozessstufe zurückgehalten werden. Die Standardisierung der Anlage gewährleistet eine hohe Übertragbarkeit auf eine Vielzahl verschiedener landwirtschaftlicher Betriebe, auch über die Grenzen Deutschlands hinaus. Der nachgeschaltete Festbettreaktor zeichnet sich durch eine hohe Prozessstabilität und Lastflexibilität aus, wodurch die kontinuierliche Biogasproduktion dem momentanen Bedarf an Strom und Wärme angepasst werden kann. Durch den Einsatz einer innovativen Sensorik in Zusammenarbeit mit einer intelligenten MSR-Technik sollen der Energiebedarf der Anlage, der Methanertrag und die THG-Minderung optimiert werden. Bei dem hier vorgestellten Forschungsvorhaben handelt es sich um ein Verbundvorhaben, bei dem eine intensive Zusammenarbeit der beteiligten Partner erfolgt. | Dr. Andreas Lemmer Tel.: +49 711 459-22684 andreas.lemmer@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740) Garbenstr. 9 70599 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.05.2023 | 30.04.2026 | 2222WD116B | Verbundvorhaben: De-Methanisierung von Flüssigmist; Teilvorhaben 2: Entwicklung intelligenter Digitalisierunstechnologien - Akronym: DEMETHA2 | In Deutschland ist die Landwirtschaft für über 59 % der Methan- und 95 % der Ammoniakemissionenverantwortlich. Die wichtigsten Quellen von Methan sind Emissionen während des tierischen Verdauungsprozesses von Wiederkäuern und Emissionen durch die Lagerung von Festmist und Gülle. Das Vorhaben zielt daher auf die Entwicklung von hochgradig standardisierten und automatisierten Güllekleinanlagen für landwirtschaftliche Betriebe mit einem Tierbestand ab ca. 150 Großvieheinheiten (GV) ab, um die Treibhausgasemissionen zu senken und gleichzeitig auch die Gerüchsbelästigung zu mindern. Diese Güllekleinanlagen beruhen auf dem Konzept der Hohenheimer zweistufigen Güllevergärung, bestehend aus einem Rührkessel- und einem Festbettreaktor mit einer Rückführung nicht abgebauter Faserstoffe zwischen den beiden Prozessstufen. Diese standardisierten Anlagen bieten ein sehr großes Übertragungspotenzial auf eine Vielzahl von landwirtschaftlichen Betrieben, nicht nur in Deutschland. Diese Anlagen können dezentral Strom und Wärme mit hohen Nutzungsgraden bereitstellen. Die Integration eines Festbettreaktors in das Gesamtkonzept ermöglicht durch dessen hohe Prozessstabilität und Lastflexibilität eine Biogasproduktion, die jederzeit exakt dem Bedarf angepasst werden kann. Zudem soll das BHKW der Anlagen auf eine durchschnittliche Laufzeit von ca. 14 Stunden je Tag ausgelegt werden, so dass Strom und Wärme zu den Bedarfszeiten produziert werden kann. Das Teilvorhaben der TU Dortmund wird mit Hilfe neuartiger, kapazitiver in-situ Sensorik die Möglichkeit schaffen, dass die Anlage autark gesteuert werden kann. Hierzu wir eine kontinuierliche Prozessüberwachung und -kontrolle implementiert wird und alle relevanten Parameter werden digitalisiert und automatisch verarbeitet. Die TU Dortmund wird die entsprechenden intelligenten Algorihmen im Rahmen der Arbeiten entwickeln. | Prof. Dr. Stefan Palzer Tel.: +49 231 755-6650 stefan.palzer@tu-dortmund.de Technische Universität Dortmund - Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik - Professur Sensorik Friedrich-Wöhler-Weg 4 44227 Dortmund | FPNR | ||
| 01.04.2024 | 31.03.2027 | 2223HV002A | Verbundvorhaben: Vergrößerung und Aktualisierung der Datenbasis "Bauen mit Holz" und Darstellung des Einflusses auf Ressourcenverbrauch und Klimaschutz; Teilvorhaben 1: Datenermittlung Gebäudeebene - Akronym: ReKliBau | Die enge Verbindung von Energieeinsatz, Rohstoffen, Klima- und Umweltschutz wird immer klarer und führt zwangsläufig zur Forderung nach mehr Ressourcenschonung neben der Erreichung der Klimaschutzziele. EU-Parlament und Kommission bringen seit 2020 mit dem Green Deal eine nachhaltige Ressourcennutzung in Europa strategisch voran. Die Industrie (hier Bauprodukte) muss hierzu mit erhöhter Ressourceneffizienz und dem vermehrten Einsatz von recyclingfähigen und wieder aufbereiteten Materialien und Produkten beitragen und gleichzeitig die Auswirkungen auf den Klimaschutz im Blick zu haben, bzw. deutlich reduzieren. Vor diesem Hintergrund soll das hier vorgeschlagene Projekt normkonforme Ökobilanzdaten (Sachbilanzen und Wirkungsabschätzung) für identifizierte Segmente des Baubereichs auf Gebäudeebene ermitteln, in denen entsprechende Informationen bislang nur vereinzelt vorhanden sind und die aber die Voraussetzung für eine fundierte Abschätzung von Umweltauswirkungen des Holzeinsatzes im Bausektor und möglicher Effizienzsteigerungspotentiale beim Einsatz des nachwachsenden Rohstoffs sind. Auf den Gebäudedaten aufbauend sollen entsprechende Substitutionspotenziale für umweltrelevante Indikatoren zur Abbildung der Ressourcennutzung empirisch ermittelt werden. Die so ermittelten Daten sollen als Basis zur Abschätzung realer und potentieller Effekte der stofflichen Nutzung von Holz im Bausektor dienen und so zur Etablierung und Verbreiterung eines fortlaufenden Monitorings für den gesamten Bau- bereich beitragen. | Prof. Dr. Annette Hafner Tel.: +49 234 32-21413 annette.hafner@rub.de Ruhr-Universität Bochum - Fakultät Bau- und Umweltwissenschaften - Lehrstuhl Ressourceneffizientes Bauen Universitätsstr. 150, IC 5/161 44801 Bochum | FPNR | ||
| 01.04.2024 | 31.03.2027 | 2223HV002B | Verbundvorhaben: Vergrößerung und Aktualisierung der Datenbasis Bauen mit Holz und Darstellung des Einflusses auf Ressourcenverbrauch und Klimaschutz; Teilvorhaben 2: Skalierung nationale Ebene - Akronym: ReKliBau | Die enge Verbindung von Energieeinsatz, Rohstoffen, Klima- und Umweltschutz wird immer klarer und führt zwangsläufig zur Forderung nach mehr Ressourcenschonung neben der Erreichung der Klimaschutzziele. EU-Parlament und Kommission bringen seit 2020 mit dem Green Deal eine nachhaltige Ressourcennutzung in Europa strategisch voran. Die Industrie (hier Bauprodukte) muss hierzu mit erhöhter Ressourceneffizienz und dem vermehrten Einsatz von recyclingfähigen und wieder aufbereiteten Materialien und Produkten beitragen und gleichzeitig die Auswirkungen auf den Klimaschutz im Blick zu haben, bzw. deutlich reduzieren. Vor diesem Hintergrund soll das hier vorgeschlagene Projekt normkonforme Ökobilanzdaten (Sachbilanzen und Wirkungsabschätzung) für identifizierte Segmente des Baubereichs auf Gebäudeebene ermitteln, in denen entsprechende Informationen bislang nur vereinzelt vorhanden sind und die aber die Voraussetzung für eine fundierte Abschätzung von Umweltauswirkungen des Holzeinsatzes im Bausektor und möglicher Effizienzsteigerungspotentiale beim Einsatz des nachwachsenden Rohstoffs sind. Auf den Gebäudedaten aufbauend sollen entsprechende Substitutionspotenziale für umweltrelevante Indikatoren zur Abbildung der Ressourcennutzung empirisch ermittelt werden. Die so ermittelten Daten sollen als Basis zur Abschätzung realer und potentieller Effekte der stofflichen Nutzung von Holz im Bausektor dienen und so zur Etablierung und Verbreiterung eines fortlaufenden Monitorings für den gesamten Baubereich beitragen. | Dipl.-Ing. Sebastian Rüter Tel.: +49 40 73962-619 sebastian.rueter@thuenen.de Thünen-Institut für Holzforschung Leuschnerstr. 91c 21031 Hamburg | FPNR | ||
| 01.04.2024 | 31.03.2025 | 2223NR003X | Sondierungsvorhaben zur Evaluierung der ganzheitlichen Verarbeitung des nachwachsenden Rohstoffes Alge - Akronym: ALGE | Die Alge ist insbesondere für die Industrie als pflanzlicher, nachwachsender und nachhaltiger Rohstoff wertvoll. Obgleich Algen in ihrer Gesamtheit ein breites Anwendungsgebiet bieten können, wird das Potenzial in Europa und insbesondere in Deutschland, auch aufgrund der geringen Küstenlänge, bisher nur in der Forschung erkannt. Bisher werden Algen größtenteils entweder zur Gewinnung von Protein oder funktionellen Polysacchariden verarbeitet. Hierzu werden Algen in großen Mengen angebaut, geerntet und nur der jeweils relevante Stoff extrahiert, der anfallende biogene Restestrom wird nicht verarbeitet. Um alle Stoffe der Alge zu gewinnen und nutzbar zu machen, ist die Entwicklung neuer Technologien und integrierter Nutzungskonzepte entlang der gesamten Wertschöpfungskette voranzutreiben. Die GELITA AG möchte einen Beitrag zur Algenforschung leisten und den pflanzlichen Rohstoff Alge als nachwachsenden Rohstoff und dessen Verwertung im Unternehmen etablieren. Dabei sollen geeignete Algenarten identifiziert, in einem zu entwickelnden Prozess verarbeitet, die nachwachsende Rohstoffpflanze Alge für verschiedene Anwendungen nutzbar gemacht und jeglicher anfallender biogener Reststoff verwertet werden. Beim vorliegenden Forschungs- und Entwicklungsprojekt handelt es sich primär um ein Vorhaben zur Sondierung der technischen und wirtschaftlichen Verwendungsmöglichkeiten des pflanzlichen Rohstoffes Alge als Produkt im Non-Food Sektor. Das Sondierungsprojekt dient zur wissenschaftlichen Abgrenzung, zur aktuellen Forschung, beziehungsweise zu laufenden und abgeschlossenen Vorhaben im Bereich der Algenforschung. Ebenso werden prozesstechnische Fragestellungen der geeigneten Algenart, der Kultivierung bzw. des Anbaus und der Ernte, der Aufbereitung und Verarbeitung, sowie die Herstellung der fertigen Produkte bearbeitet. Abschließend wird eine wirtschaftliche Betrachtung der Herstellkosten sowie der Produktkosten vorgenommen. | Dr. Martin Hahn Tel.: +49 6271 84-2589 martin.hahn@gelita.com GELITA AG Uferstr. 7 69412 Eberbach | FPNR | ||
| 01.10.2023 | 30.09.2026 | 2223NR005X | Breitenwirksame Aufklärung und zielgruppenbezogene Information zu Voraussetzungen, Möglichkeiten und Maßnahmen für eine verstärkte nachhaltigkeitsorientierte Beschaffung im öffentlichen Sektor mit Schwerpunkt nachwachsende Rohstoffe - Akronym: AINAWARO | Im beantragten Projekt sollen die breitenwirksame Aufklärung und zielgruppenbezogene Information zu Voraussetzungen, Möglichkeiten und Maßnahmen für eine verstärkte nachhaltigkeitsorientierte Beschaffung im öffentlichen Sektor mit Schwerpunkt nachwachsende Rohstoffe im Zentrum stehen. Dies soll über unterschiedliche Arbeitsbereiche erfolgen: Zunächst soll eine empirische Befragung die Chancen und Herausforderungen aktueller gesetzlicher, wirtschaftlicher und politischer Veränderungen für die öffentliche Beschaffung erörtern, insbesondere hinsichtlich der Nutzung nachwachsender Rohstoffe. Ein Schwerpunkt wird das deutsche Lieferkettensorgfaltspflichtengesetz sein, das bereits seit Anfang 2023 in Kraft ist und große Auswirkungen, u.a. auf öffentliche Vergabeprozesse zeitigen wird. Auf Grundlage dieser Umfrage und Sensibilisierung der Zielgruppe sollen Online- und Präsenz-Workshops angeboten werden, um eine Wissensvermittlung und einen Wissensaustausch zu den aktuellen und künftigen Herausforderungen zu ermöglichen. Ein solches Angebot besteht für den öffentlichen Sektor bisher noch nicht. Schließlich widmet sich das Projekt der Rolle von Nachhaltigkeitsinformationen und deren Darstellung für das Verhalten von Entscheidern im Einkaufs- und Beschaffungsbereich. Nachhaltigkeitsinformationen, bspw. hinsichtlich des Ressourceneinsatzes im Rahmen der Produktion, sollen Individuen in die Lage versetzen, Nachhaltigkeit als Kriterium in ihr Entscheidungskalkül aufzunehmen und zudem dazu genutzt werden, nachhaltigere Entscheidungen herbeizuführen. Nudging beschreibt in diesem Kontext die gezielte Gestaltung der Entscheidungsarchitektur, wobei den Entscheidenden weiterhin alle Handlungsmöglichkeiten offenstehen und deren Handlungsfähigkeit nicht eingeschränkt wird. Über den gezielten Einsatz von Green Nudges zur Betonung der Nachhaltigkeit als Entscheidungskriterium in der öffentlichen Beschaffung ist wenig bekannt. An diesem Punkt setzt das Projekt an. | Prof. Dr. Ronald Bogaschewsky Tel.: +49 931 31-82936 boga@uni-wuerzburg.de Julius-Maximilians-Universität Würzburg - Wirtschaftswissenschaftliche Fakultät - Betriebswirtschaftliches Institut - Lehrstuhl für Betriebswirtschaftslehre und Industriebetriebslehre Sanderring 2 97070 Würzburg | FPNR | ||
| 01.09.2023 | 28.02.2026 | 2223NR009A | Verbundvorhaben: Alternative Konservierungskonzepte für Hydro-Lacke und wässrige Beizen durch den Einsatz von natürlichen Substanzen; Teilvorhaben 1: Anwendungsuntersuchungen - Akronym: BioProLack | Wasserbasierte Formulierungen zeigen eine Anfälligkeit für mikrobielle Verkeimung, die aktuell nur über den Einsatz geeigneter Biozide unterbunden werden kann. Bedingt durch die gesetzliche Limitierung der Methylisothiazolinon-Einsatzmenge (MIT) auf maximal 15 ppm für die Begrenzung des bakteriellen Wachstums, steht kein weiteres biozides Mittel mit einem solchen Wirkspektrum zur Verfügung. Alternative Ansätze wie ein hoher pH-Wert, z. B. bei Silikatfarben, können bei Hydro-Lacken und wässrigen Beizen nicht verfolgt werden. Dieses Defizit soll zur Vervollständigung einer ökologischeren, wasserbasierten Strategie für Lacke und Beizen durch den Einsatz geeigneter natürlicher Substanzen wie ätherischen Ölen und anderen Pflanzenextrakten ausgeglichen werden. Diese aus biogenen Rohstoffen isolierten biobasierten Feinchemikalien besitzen oft ein nachgewiesener-maßen breites Wirkspektrum. Besondere Herausforderungen beim Einsatz ätherischer Öle ergeben sich jedoch aus ihrem oftmals intensiven Geruch, der schlechten Wasserlöslichkeit und ihrer hohen Flüchtigkeit. Kompensiert werden sollen diese Nachteile durch die Mikroverkapselung dieser Biorohstoffe mit Hilfe der ebenfalls biobasierten Cyclodextrine. Damit wird gleichzeitig die Abhängigkeit von erdölbasierten Bioziden als Beitrag zur Ressourcenschonung reduziert. | Dr. Sven Arne Thomsen Tel.: +49 2381 963-300 s.thomsen@hesse-lignal.de Hesse GmbH & Co. KG Warendorfer Str. 21 59075 Hamm | FPNR | ||
| 01.09.2023 | 28.02.2026 | 2223NR009B | Verbundvorhaben: Alternative Konservierungskonzepte für Hydro-Lacke und wässrige Beizen durch den Einsatz von natürlichen Substanzen; Teilvorhaben 2: Grundlagenuntersuchungen - Akronym: BioProLack | Wasserbasierte Formulierungen zeigen eine Anfälligkeit für mikrobielle Verkeimung, die aktuell nur über den Einsatz geeigneter Biozide unterbunden werden kann. Bedingt durch die gesetzliche Limitierung der Methylisothiazolinon-Einsatzmenge (MIT) auf maximal 15 ppm für die Begrenzung des bakteriellen Wachstums, steht kein weiteres biozides Mittel mit einem solchen Wirkspektrum zur Verfügung. Alternative Ansätze wie ein hoher pH-Wert, z. B. bei Silikatfarben, können bei Hydro-Lacken und wässrigen Beizen nicht verfolgt werden. Dieses Defizit soll zur Vervollständigung einer ökologischeren, wasserbasierten Strategie für Lacke und Beizen durch den Einsatz geeigneter natürlicher Substanzen wie ätherischen Ölen und anderen Pflanzenextrakten ausgeglichen werden. Diese aus biogenen Rohstoffen isolierten biobasierten Feinchemikalien besitzen oft ein nachgewiesenermaßen breites Wirkspektrum. Besondere Herausforderungen beim Einsatz ätherischer Öle ergeben sich jedoch aus ihrem oftmals intensiven Geruch, der schlechten Wasserlöslichkeit und ihrer hohen Flüchtigkeit. Kompensiert werden sollen diese Nachteile durch die Mikroverkapselung dieser Biorohstoffe mit Hilfe der ebenfalls biobasierten Cyclodextrine. Damit wird gleichzeitig die Abhängigkeit von erdölbasierten Bioziden als Beitrag zur Ressourcenschonung reduziert. | Dr.rer.nat. Florian Kettner Tel.: +49 351 4662-498 florian.kettner@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | FPNR | ||
| 01.01.2024 | 31.12.2026 | 2223NR010X | Genetische Diversität und Struktur der Kiefer in Deutschland – Eine Grundlage für den Schutz und die nachhaltige Nutzung der genetischen Vielfalt - Akronym: GenDivKiefer | Im Zuge der vierten Bundeswaldinventur (BWI2022) wurden erstmals in ganz Deutschland Proben für die genetische Inventur von sieben Hauptbaumarten gesammelt. Diese durch die Thünen-Institute für Waldökosysteme und Forstgenetik koordinierte deutschlandweite, flächenrepräsentative Probennahme ermöglicht erstmalig einen wirklich fundierten und umfassenden Überblick über die genetische Vielfalt sowie die räumliche Struktur der genetischen Diversität der wichtigsten Waldbaumarten in Deutschland. Anhand der deutschlandweit eingesammelten Proben soll eine hochaufgelöste Karte der genetischen Vielfalt und Struktur der Waldkiefer (Pinus sylvestris L.) erstellt werden. Die Erstellung einer solchen Karte gibt Aufschluss über die aktuelle genetische Vielfalt der Kiefer in Deutschland, die räumliche Verteilung dieser genetischen Vielfalt und den Zusammenhang zwischen genetischer Struktur und Umwelt- sowie Standortfaktoren. Die Kenntnis der genetischen Variation und ihrer Muster ist eine notwendige Grundlage für die nachhaltige Nutzung und Erhaltung forstgenetischer Ressourcen. Das Vorhaben dient damit der genetisch nachhaltigen Bewirtschaftung der Kiefer, dem Schutz ihrer lokalen genetischen Variation und bildet die Grundlage für ein Monitoring künftiger Veränderungen. Es verfolgt somit sowohl forstliche als auch naturschutzfachliche Ziele. | Dr. Pascal Eusemann Tel.: +49 4102 696-147 pascal.eusemann@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik Sieker Landstr. 2 22927 Großhansdorf | FPNR | ||
| 01.08.2023 | 31.12.2024 | 2223NR011X | Bundestagung der Arbeitsgemeinschaft Naturgemäße Waldwirtschaft 2024 - Akronym: ANW-Bundestagung | Die ANW-Deutschland als bundesweit agierender Zusammenschluss von Waldbesitzern, Forstleuten, Wissenschaftlern, Studierenden sowie interessierten Bürgern veranstaltet im 2- jährigen Rhythmus ihre "große Bundestagung", die zum einen für Vereinsmitglieder aber auch für sonstige interessierte Personen der Öffentlichkeit offen ist. Bei dieser bundesweit ausgerichteten Tagung (die derzeitige Vorplanung hat vorläufig den Zeitraum 16.5. bis 18.5.2024 ins Auge gefasst) wird im Rahmen der Festveranstaltung und der sich anschließenden Fachexkursionen vermutlich das Thema: "Stört die Störung" behandelt werden. Derzeit ist Bad Windheim /Mittelfranken als Veranstaltungsort vorgesehen. Die Tagung gliedert sich in einen Vortragsteil (i. d. R. am ersten Tag im Laufe des Nachmittags) und einen Exkursionsteil, der an den beiden Folgetagen die ca. 400 erwarteten Tagungsteilnehmer per Bus in nahegelegenen Exkursionsreviere bringt, wo dann in Kleingruppen (bis max. 50 Personen) anhand konkreter Waldbilder das vorgegebene Tagungsthema, aber auch weitere aktuelle waldbauliche Entwicklungen vorgestellt, diskutiert und besprochen werden. Die aus dem ganzen Bundesgebiet, wie auch aus vielen europäischen Mitgliedsländern unseres Dachverbandes Pro Silva Europa angereisten Teilnehmer tauschen sich untereinander aus, bringen Erfahrungen aus ihrer lokalen Arbeit mit ein und geben somit einen gegenseitigen Input an Wissen und Erfahrung einer großen Gruppe an Zuhörern sowie den lokal in den einzelnen Forstrevieren und Forstverwaltungen handelnden Personen weiter. | Johannes Odrost Tel.: +49 241 969050-05 info@anw-deutschland.de Arbeitsgemeinschaft Naturgemäße Waldwirtschaft (ANW) e.V. Poststr. 7 57392 Schmallenberg | FPNR | ||
| 01.06.2024 | 31.05.2027 | 2223NR014X | Herstellung biobasierter Vernetzer für grüne Polymerisate (BioCrosslinkers) - Akronym: BioCrosslinkers | In dem beantragten Forschungsprojekt geht es um die Umwandlung von biobasierten Alkoholen in die entsprechenden Alkene. Alkene (früher auch als Olefine bezeichnet) sind ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit mindestens einer C-C-Doppelbindung. Aufgrund der relativ hohen Reaktivität dieser Doppelbindung sind Alkene wichtige Ausgangsstoffe für die Herstellung von z.B. Lacken, Kunststoffen, Reinigungs-, Arznei- und Pflanzenschutzmitteln und somit zentrale Intermediate in der chemischen Industrie. Dieses Projekt soll einen Beitrag leisten zur Implementierung der Bioökonomie in diesem wichtigen aber bisher noch weitestgehend auf fossilen Rohstoffen basierenden Wirtschaftszweig. Gesamtziel des Vorhabens ist daher die Bereitstellung biobasierter Alkene sowie der für ihre Erzeugung aus biobasierten Alkoholen benötigten optimalen und industriell umsetzbaren Synthese- und Aufarbeitungsbedingungen. Die bereitgestellten Alkene sollen als Vernetzer für grüne Perlpolymerisate getestet werden. Deshalb sollen im Projekt Alkene mit zwei Doppelbindungen (Diene) im Fokus stehen, da dies die Voraussetzung für ihren Einsatz als Vernetzer ist. Der Rohstoff für die heute großtechnisch erzeugten Alkene ist Erdöl, aus dem eine Vielzahl von Alkenen durch katalytisches oder thermisches Cracken (Pyrolyse = thermische Behandlung unter Sauerstoffausschluss) im Temperaturbereich von 400 – 800 °C gewonnen wird. Mit biobasierten Substanzen ist das jedoch nicht so trivial, weil der oft hohe Sauerstoffgehalt in den Verbindungen bei hohen Temperaturen zur Bildung großer Mengen Kohlenmonoxid und Kohlendioxid führt. Ein Teil des Kohlenstoffgerüstes geht dabei verloren und ein heterogenes Produktgemisch bleibt zurück (Pyrolyseöl und Biokohle), dessen weitere Auftrennung in Einzelkomponenten sehr aufwändig ist. | Prof. Dr. Tanja Franken Tel.: +49 9131 85-27424 tanja.franken@fau.de Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg - Technische Fakultät - Department Chemie- und Bioingenieurwesen - Lehrstuhl für Chemische Reaktionstechnik Egerlandstr. 3 91058 Erlangen | FPNR | ||
| 01.05.2024 | 30.04.2027 | 2223NR023X | Beschleunigte Kiefernzüchtung auf Wachstum und Trockentoleranz mit Hilfe genomischer Selektion - Akronym: GS_Kiefer | Die Waldkiefer ist mit einem Flächenanteil von über 20 % neben der Fichte die wichtigste Nadelbaumart in Deutschland. Sie ist trockentoleranter als viele andere heimische Baumarten. Die Holzwirtschaft benötigt auch zukünftig in großem Umfang Nadelholz aus nachhaltiger Produktion. Hierzu leistet die Forstpflanzenzüchtung einen wichtigen Beitrag. Es haben sich jedoch mit der deutlich gesteigerten Trockenheit und vermehrt auftretenden Schadinsekten und -pilzen die Anforderungen und damit die Züchtungsziele geändert. Ebenso haben sich die technischen Möglichkeiten mit dem Einsatz genomischer Methoden deutlich verbessert. Wir möchten erstmalig für eine Baumart in Deutschland in einem modernen Züchtungsansatz mit Hilfe der genomischen Selektion für die Waldkiefer Vermehrungsgut generieren, dass gegenüber dem Standard ein deutlich gesteigertes Wachstum und eine signifikant verbesserte Trockentoleranz aufweist. Das Saatgut soll hierbei durch gezielte Ernte von Einzelbäumen in Nachkommenschaftsprüfungen des laufenden Zuchtprogramms (F1) gewonnen werden. Vor den praktischen Arbeiten möchten wir das von uns kürzlich entwickelte Simulationsmodell SNPscan breeder einsetzen, um die Effektivität verschiedener Züchtungsstrategien abzuschätzen. Im praktischen Teil der genomischen Selektion kommt dann der neue SNP-Chips der Kiefer (PiSy50k-Chip) zur Auswahl der Samenbäumen mit besonders guten Erbwerten zum Einsatz. Als Merkmale nehmen wir neben verschieden Wachstums- und Wertholzeigenschaften die Trockentoleranz auf. Diese bestimmen wir mit Hilfe von Jahrringanalysen an Bohrkernen. Ferner werden wir die Trockentoleranz der Bäume in drohnengestützten Spektralfarbaufnahmen der Baumkronen bestimmen. Die genomische Selektion setzen wir erneut bei den Sämlingen ein, um besonders vielversprechende Individuen der F2 zu finden. | Dr. Bernd Degen Tel.: +49 4102 696-101 bernd.degen@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik Sieker Landstr. 2 22927 Großhansdorf | FPNR | ||
| 01.08.2023 | 31.12.2024 | 2223NR025X | 71. Forstvereinstagung in Fulda - Akronym: FVT24 | 71. Forstvereinstagung Die Tagungen des Deutschen Forstvereins sind bundeszentrale Informations- und Lehrveranstaltungen. Sie sollen dazu beitragen, eine moderne nachhaltige und multifunktionale Forstwirtschaft in Deutschland weiterzuentwickeln. | Prof. Dr. Ulrich Schraml Tel.: +49 551 3796 265 schraml@forstverein.de Deutscher Forstverein e.V. Büsgenweg 1 37077 Göttingen | FPNR | ||
| 01.11.2023 | 31.03.2025 | 2223NR026X | Internationaler Workshop - Fats and Oils as Renewable Feedstock for the Chemical Industry - Akronym: Oleochemie2024 | Neue Synthesen mit Fetten und Ölen als nachwachsende Rohstoffe für die chemische Industrie sind von großer Bedeutung und aktuellem Interesse im Rahmen der Politikstrategie einer nachhaltigen Bioökonomie der Bundesregierung und des Förderprogramms Nachwachsende Rohstoffe. Zur internationalen wissenschaftlichen Diskussion der neuesten Ergebnisse auf diesem Gebiet, der Möglichkeiten der Anwendung neuer insbesondere katalytischer Reaktionen auf Öle und Fette und zum intensiven Wissensaustausch dient der internationale 12. Workshop "Fats and Oils as Renewable Feedstock for the Chemical Industry". Weiterhin dient er dazu, in Deutschland ein weltweit anerkanntes Diskussionsforum für die stoffliche Nutzung von Fetten und Ölen als nachwachsende Rohstoffe zu bieten, auf dem u. a. vom BMEL im Rahmen des Programms Nachwachsende Rohstoffe geförderte Projekte in angemessenem und wirkungsvollem Rahmen ihre Ergebnisse präsentieren können. Der Workshop dient insbesondere auch dazu, die Nachwuchsgruppe "Wertschöpfungsorientierte Entwicklung chemokatalytischer Veredlungsreaktionen von Oleochemikalien" an der TU Dortmund, die schwerpunktmäßig auf dem Gebiet der Fette und Öle als nachwachsende Rohstoffe für die chemische Industrie arbeitet, als Zentrum der internationalen Diskussion zu diesem Thema weiter zu etablieren. Weiterhin sollen Nachwuchswissenschaftler, insbesondere Doktoranden, mit Industriechemikern und den führenden Wissenschaftlern auf diesem Gebiet zusammengebracht werden. Für Studenten (Doktoranden, Master), die einen Diskussionsvortrag oder ein Poster) zum Workshop beitragen, wird es ein Stipendienprogramm geben. Dieser Ansatz hat sich bei den vorangehenden Workshops als sehr erfolgreich erwiesen und soll fortgesetzt werden. Die wichtigsten wissenschaftlichen Beiträge sollen in einem Sonderheft "Fats and Oils as Renewable Feedstock for the Chemical Industry" des European Journal of Lipid Science and Technology publiziert werden. | Prof. Dr. Jürgen O. Metzger Tel.: +49 441 57123 juergen.metzger@uni-oldenburg.de abiosus Gemeinnütziger Verein zur Förderung der Forschung über nachwachsende Rohstoffe e.V. Bloherfelder Str. 239 26129 Oldenburg | FPNR | ||
| 01.02.2024 | 31.01.2026 | 2223NR030X | Potential- und Machbarkeitsstudie für den operativen Einsatz einer Augmented-Reality Brille in der Forstwirtschaft - Akronym: ForestAR | Im Zuge der Digitalisierung der Waldarbeit (Forst 4.0) werden umfangreiche Daten als Digitaler Zwilling des Waldes erzeugt und digital abgelegt. Eine effiziente Zurverfügungstellung dieser digitalen Daten an den jeweiligen Nutzer Vorort im Wald stellt weiterhin eine Herausforderung dar. Zum Sichtbarmachen der vorhandenen digitalen Daten in der Realität bietet das Feld der erweiterter Realität (Augmented-Reality, AR) einen vielversprechenden Ansatz. Dabei werden digitale Daten mit Hilfe einer Projektionsfläche (z. B. AR-Brillen) in das Sehfeld des Betrachters projiziert. Die deckungsgleiche Projektion digitaler Daten auf die reale Umgebung lässt beide Welten (analog und digital) miteinander verschmelzen und eine neue Art von Interface zwischen Mensch und Maschine findet in der Praxis Einzug. In diesem Fall sind teure und im Outdoor-Einsatz störanfällige Displays von Smartphones oder Tablets temporär überflüssig und beide Hände sind für die Arbeit frei (hands-free). Dies ist gerade im Wald, z. B. beim Auszeichnen von Beständen, der motor-manuellen Holzernte, der Vermessung liegender Stämme oder vergleichbaren Tätigkeiten, nicht nur eine enorme Arbeitserleichterung, sondern auch ein unschätzbarer Beitrag zur Erhöhung der Arbeitssicherheit. Darüber hinaus kann dies einen deutlichen Vorschub der Digitalisierung im Forst bieten. Im vorliegenden Projekt soll eine Potential- und Machbarkeitsstudie für den operativen Einsatz einer Augmented-Reality-Brille in der Forstwirtschaft durchgeführt und Beispielszenarien für den Praxiseinsatz erstellt und erprobt werden. Ziel ist es anhand der aktuell am häufigsten verwendeten AR-Brille HoloLens 2 von Microsoft vorhandene digitale Daten im Wald direkt auf die Reale Welt zu projizieren. Es sollen vorhandene Standardanwendungen zur Ansteuerung der AR-Brille HoloLens 2 so angepasst, konfiguriert und getestet sowie eine speziell für auf Forstwirtschaftliche Bedingungen angepasste Anwendung programmiert werden. | Prof. Dr. Thomas Purfürst Tel.: +49 761 203-3567 thomas.purfuerst@foresteng.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen - Institut für Forstwissenschaften - Professur für Forstliche Verfahrenstechnik Werthmannstr. 6 79098 Freiburg im Breisgau | FPNR | ||
| 01.06.2024 | 31.05.2027 | 2223NR031A | Verbundvorhaben: Entwicklung einer forstbasierten Bioökonomie in Deutschland und Uruguay; Teilvorhaben1: Nachhaltigkeitsbewertung und Clusterpotenziale - Akronym: DE-URY-forest | Das übergeordnete Ziel des Projekts ist die Identifizierung vielversprechender Baumarten und möglicher Wege zu neuen Produkten für eine nachhaltige forstbasierte Bioökonomie in Deutschland und Uruguay. Der Nutzen für Deutschland liegt vor allem in der Anreicherung des bestehenden Baumartenportfolios in Mischbeständen hin zu vielversprechenden klimaresilienten Baumarten aus der südlichen Hemisphäre. Der Nutzen für Uruguay liegt vor allem in der Anpassung intelligenter Waldbewirtschaftungssysteme für einheimische Mischwälder und Plantagen, die die Biodiversität und viele andere Ökosystemleistungen in neue Mischwaldbestände und Agroforstsysteme integrieren, sowie in der Einrichtung eines zukünftigen Forstbasierten Bioökonomie-Clusters auf der Grundlage der entsprechenden Rohstoffpotenziale. Insbesondere neue Produktsysteme einer zukünftigen Bioökonomie bieten attraktive Wachstumspotenziale mit positiven Auswirkungen auf Biodiversität, Klimawandel, Beschäftigung und Wertschöpfung in Uruguay. Der Klimawandel ist ein globaler Megatrend, der in den nächsten Jahrhunderten weltweit erhebliche Auswirkungen auf die Waldwachstumsbedingungen haben wird. Dabei wird erwartet, dass die Auswirkungen des Klimawandels in Deutschland und Uruguay unterschiedlich ausfallen, was zu einer Verringerung der aktuellen Unterschiede zwischen den Klimabedingungen führt. Diese Veränderungen haben gerade erst begonnen und werden auch weiterhin "fremden" Baumarten geeignete Wachstumsbedingungen bieten, um die Artenvielfalt und Nutzungsmöglichkeiten sowohl in Deutschland als auch in Uruguay zu bereichern. In Uruguay existiert ein umfassendes Wissen über die nationale Flora, das zu attraktiven Optionen für die Etablierung neuer und artenreicher Wälder sowohl in Uruguay als auch in Deutschland führen könnte, wo sich die klimatischen Bedingungen aufgrund des Klimawandels denen analoger Regionen in Südamerika annähern werden. | Prof. Dr. Hubert Röder Tel.: +49 9421 187-260 hubert.roeder@hswt.de Hochschule Weihenstephan-Triesdorf - Professur Nachhaltige Betriebswirtschaft Petersgasse 18 94315 Straubing | FPNR | ||
| 01.06.2024 | 31.05.2027 | 2223NR031B | Verbundvorhaben: Entwicklung einer forstbasierten Bioökonomie in Deutschland und Uruguay; Teilvorhaben 2: Holznutzungspfade - Akronym: DE-URY-forest | Das übergeordnete Ziel des Projekts ist die Identifizierung vielversprechender Baumarten und möglicher Wege zu neuen Produkten für eine nachhaltige forstbasierte Bioökonomie in Deutschland und Uruguay. Der Nutzen für Deutschland liegt vor allem in der Anreicherung des bestehenden Baumartenportfolios in Mischbeständen hin zu vielversprechenden klimaresilienten Baumarten aus der südlichen Hemisphäre. Der Nutzen für Uruguay liegt vor allem in der Anpassung intelligenter Waldbewirtschaftungssysteme für einheimische Mischwälder und Plantagen, die die Biodiversität und viele andere Ökosystemleistungen in neue Mischwaldbestände und Agroforstsysteme integrieren, sowie in der Einrichtung eines zukünftigen Forstbasierten Bioökonomie-Clusters auf der Grundlage der entsprechenden Rohstoffpotenziale. Insbesondere neue Produktsysteme einer zukünftigen Bioökonomie bieten attraktive Wachstumspotenziale mit positiven Auswirkungen auf Biodiversität, Klimawandel, Beschäftigung und Wertschöpfung in Uruguay. Der Klimawandel ist ein globaler Megatrend, der in den nächsten Jahrhunderten weltweit erhebliche Auswirkungen auf die Waldwachstumsbedingungen haben wird. Dabei wird erwartet, dass die Auswirkungen des Klimawandels in Deutschland und Uruguay unterschiedlich ausfallen, was zu einer Verringerung der aktuellen Unterschiede zwischen den Klimabedingungen führt. Diese Veränderungen haben gerade erst begonnen und werden auch weiterhin "fremden" Baumarten geeignete Wachstumsbedingungen bieten, um die Artenvielfalt und Nutzungsmöglichkeiten sowohl in Deutschland als auch in Uruguay zu bereichern. In Uruguay existiert ein umfassendes Wissen über die nationale Flora, das zu attraktiven Optionen für die Etablierung neuer und artenreicher Wälder sowohl in Uruguay als auch in Deutschland führen könnte, wo sich die klimatischen Bedingungen aufgrund des Klimawandels denen analoger Regionen in Südamerika annähern werden. | Prof. Dr. Cordt Zollfrank Tel.: +49 9421 187-450 cordt.zollfrank@tum.de Technische Universität München - Campus Straubing für Biotechnologie und Nachhaltigkeit - Lehrstuhl für Biogene Polymere Schulgasse 16 94315 Straubing | FPNR | ||
| 01.06.2024 | 31.05.2027 | 2223NR031C | Verbundvorhaben: Entwicklung einer forstbasierten Bioökonomie in Deutschland und Uruguay; Teilvorhaben 3: Forstwirtschaft, Waldbewirtschaftung und Agroforstsysteme - Akronym: DE-URY-forest | Das übergeordnete Ziel des Projekts ist die Identifizierung vielversprechender Baumarten und möglicher Wege zu neuen Produkten für eine nachhaltige forstbasierte Bioökonomie in Deutschland und Uruguay. Der Nutzen für Deutschland liegt vor allem in der Anreicherung des bestehenden Baumartenportfolios in Mischbeständen hin zu vielversprechenden klimaresilienten Baumarten aus der südlichen Hemisphäre. Der Nutzen für Uruguay liegt vor allem in der Anpassung intelligenter Waldbewirtschaftungssysteme für einheimische Mischwälder und Plantagen, die die Biodiversität und viele andere Ökosystemleistungen in neue Mischwaldbestände und Agroforstsysteme integrieren, sowie in der Einrichtung eines zukünftigen Forstbasierten Bioökonomie-Clusters auf der Grundlage der entsprechenden Rohstoffpotenziale. Insbesondere neue Produktsysteme einer zukünftigen Bioökonomie bieten attraktive Wachstumspotenziale mit positiven Auswirkungen auf Biodiversität, Klimawandel, Beschäftigung und Wertschöpfung in Uruguay. Der Klimawandel ist ein globaler Megatrend, der in den nächsten Jahrhunderten weltweit erhebliche Auswirkungen auf die Waldwachstumsbedingungen haben wird. Dabei wird erwartet, dass die Auswirkungen des Klimawandels in Deutschland und Uruguay unterschiedlich ausfallen, was zu einer Verringerung der aktuellen Unterschiede zwischen den Klimabedingungen führt. Diese Veränderungen haben gerade erst begonnen und werden auch weiterhin "fremden" Baumarten geeignete Wachstumsbedingungen bieten, um die Artenvielfalt und Nutzungsmöglichkeiten sowohl in Deutschland als auch in Uruguay zu bereichern. In Uruguay existiert ein umfassendes Wissen über die nationale Flora, das zu attraktiven Optionen für die Etablierung neuer und artenreicher Wälder sowohl in Uruguay als auch in Deutschland führen könnte, wo sich die klimatischen Bedingungen aufgrund des Klimawandels denen analoger Regionen in Südamerika annähern werden. | Prof. Dr. Peter Annighöfer Tel.: +49 8161 71-4699 peter.annighoefer@tum.de Technische Universität München - School of Life Sciences - Department Life Science Systems - Professur für Wald- und Agroforstsysteme Hans-Carl-v.-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | FPNR | ||
| 15.09.2023 | 15.05.2024 | 2223NR041X | Regenerative Speicherkraftwerke: Versorgungssicherheit im Stromsystem und lokale Wärmenetze - Akronym: Speicherkraftwerke | In Zukunft wird die Energieversorgung verstärkt durch Strom aus Wind und Sonne kommen. Je mehr erneuerbare Erzeugung, desto größer die zeitliche Dynamik des Angebots. Die Bandbreite der Einspeiseleistung dominiert zunehmend auch die Höhe der Residuallast, also die Deckungslücke zwischen EE und dem jeweiligen Bedarf im deutschen Stromnetz. Zur Entlastung der Netze sind erzeugungsnahe Flexibilitäten erforderlich. Es werden erhebliche, dafür seltener genutzte Kraftwerkskapazitäten für die Deckungslücken benötigt. Hier können flexible Biogasanlagen mit BHKW einen wichtigen und effizienten Beitrag leisten und die Residuallast ausgleichen, bis in den Vierzigerjahren ggfs. Wasserstoff an dessen Stelle treten kann. Im ländlichen Raum sollen außerdem Wärmenetze erschlossen und Abwärme effizient genutzt werden. Damit werden auch im ländlichen Raum im Sinn des GEG (derzeit noch im Entwurf) die Gebäude- Einzelheizungen durch kostengünstige klimafreundliche Heizsysteme ersetzt. Zudem wird die Wertschöpfung aus Biogas verbessert. Damit werden flexible Speicherkraftwerke Biogasanlagen eine größere Rolle im Energiesektor spielen und langfristig unabhängig von Förderung. Damit ist aus volkswirtschaftlichen und politischen Gründen eine Weiterentwicklung der Biogasanlagen zu flexiblen Speicherkraftwerke sinnvoll. Das Projekt "Speicherkraftwerke" zielt darauf ab, durch die Investition in flexible Speicherkraftwerke den Beitrag der Biogasanlagen im Energiesystem zu festigen. Das Projekt "Speicherkraftwerke" der Flexperten wird Betreiber von Biogasanlagen 1. im Forum Speicherkraftwerke im Rahmen der Biogas Trade Fair 2023 2. in der Seminarserie Erfolgreiche Praxis Speicherkraftwerke sowie 3. mit einer Informationsbroschüre über die Flexibilisierung von Biogasanlagen aufklären, motivieren und einen Investitionsschub auslösen. | M.Sc. Annegret Fabricius Tel.: +49 1741418167 af@flexperten.org META-I.D. Ökologische Innovation GmbH Am Wasserturm 3 34128 Kassel | FPNR | ||
| 01.03.2024 | 30.11.2024 | 2223NR049X | Hohenheimer Biomethantag und Kongress Progress in Biogas VI 2024 - Akronym: HohenheimBiogasforum | Die "Biogas Infotage" des renergie Allgäu e.V. ist im süddeutschen Raum die größte Fachmesse und zählt bundesweit zu einer der drei Top Messen in der Biogasbranche. Sie findet jährlich statt, seit 2016 konsistent auf dem Messegelände Ulm, und konnte 2023 bereits zum zwölften Mal viele Besucher und Aussteller zu aktuellen Themen im Bereich Biogas informieren. So waren 2023 an der Messe 132 Aussteller und 1512 zahlende Besucher beteiligt. Stetiger Beliebtheit erfreut sich der feste Bestandteil der Biogas Infotage, wobei neben der klassischen Industriemesse, die drei Vortragsforen mit Wissenschaft, Praxis und Innovation dazu zählen. Zusätzlich soll im Jahr 2024 (Ende Juni/ Anfang Juli) als zweiter Teil des Projektes ein Biomethantag für Praktiker an der Versuchsstation am "Unteren Lindenhof" in Eningen unter Achalm durch die Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie der Universität Hohenheim veranstaltet werden. Der Startschuss für den Biomethantag wurde 2023 gegeben, als an der Forschungsbiogasanlage eine Pilotanlage zu einer ressourceneffizienten Erzeugung von Biomethan als Treibstoff aufgebaut und in Betrieb genommen werden konnte. Die Demonstrationsanlage umfasst die zweistufige Hochdruckfermentation von Biomasse, Gasfeinreinigung über ionische Fluide sowie eine bio-CNG und eine bio-LNG Tankstelle. Der Tag ist mit 10 Vorträgen zum Thema Biomethan, Poster Ausstellung und Exkursionen durch die Biogasanlage vorgesehen. Als dritter Teil des Hohenheimer Biogasforums soll 2024 (Anfang September) in Kooperation mit dem IBBK die Konferenz "Progress in Biogas VI" durchgeführt werden. Neben verschiedensten nationalen und internationalen Vorträgen soll die Veranstaltung mit Posterbeiträgen und Messeausstellern bestückt werden. Als Abschluss der Veranstaltung ist eine Exkursion nach Backnang geplant, wo die Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie der Universität Hohenheim Versuche in einer Pilotanlage zur Verwertung von Reststoffen (Bioabfall) durchführt. | Dr. Andreas Lemmer Tel.: +49 711 459-22684 andreas.lemmer@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740) Garbenstr. 9 70599 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.12.2023 | 30.11.2026 | 2223NR062A | Verbundvorhaben: Innovative Erfassung von Struktur, Zuwachs und Resistenz von Bäumen mittels mobilem CT und terrestrischem Laserscanning zur Optimierung waldbaulicher Handlungsoptionen; Teilvorhaben 1: Erkennung, Analyse und Modellierung innerer und äußerer Baumstrukturen - Akronym: BaumScan_2 | Ziel des Projektes ist die Kombination von mobiler Computertomographie (CT) und terrestrischen Laserscanning (TLidar) für die Analyse und für ein besseres Verständnis der Auswirkungen innerer und äußerer Baumeigenschaften auf das Zuwachsverhalten und die Resistenz von Bäumen. Die bisherige Wachstumstheorie und entsprechende Wachstumsfunktionen schätzen den Zuwachs von Bäumen im Wesentlichen in Abhängigkeit vom Alter oder von der aktuellen Größe. Solange die Waldbestände und auch die Struktur der Bäume relativ uniform waren (Reinbestände), erbrachte das gute Ergebnisse. Mit zunehmender Heterogenität nehmen aber die Variation der inneren und äußeren Eigenschaften und deren Auswirkungen auf die künftige Zuwachsentwicklung, Vitalität und Resistenz von Bäumen zu. Im beantragten Projekt werden die innere und äußere Struktur von Bäumen erfasst und für ein besseres Verständnis und eine verbesserte Prognose der Entwicklung von Bäumen erschlossen. Basis dafür ist die zerstörungsfreie Erfassung innerer und äußerer morphologischer und struktureller Merkmale durch mobile CT und TLidar. Damit werden verbesserte Grundlagen für das Monitoring der Qualität, Struktur und Resilienz von Bäumen sowie für die waldbauliche Steuerung von Waldbeständen geschaffen. Die Integration der erarbeiteten Zusammenhänge zwischen Struktur, Morphologie und der zurückliegenden Entwicklung von Bäumen in bestehende Wuchsmodelle erhöht die Vorhersagemöglichkeiten, indem die Geschichte von Bäumen (memory-Effekt) für deren künftige Entwicklung nutzbar gemacht wird. Neben den Einsatzmöglichkeiten in der forstlichen Wissenschaft und Praxis sehen wir auch ein großes Potential für ein verbessertes Monitoring, Management und eine nachhaltigere Planung und Anpassung von Bäumen an Umweltveränderungen in Städten, Nationalparks und entlang von Trassen. Weiter dürfte die Entwicklung für die Waldinventur, Holzerntefirmen und Monitoring im Agroforstbereich von Interesse sein. | Prof. Dr. Hans Pretzsch Tel.: +49 8161 714710 hans.pretzsch@tum.de Technische Universität München - School of Life Sciences - Lehrstuhl für Waldwachstumskunde Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | FPNR | ||
| 01.12.2023 | 30.11.2026 | 2223NR062B | Verbundvorhaben: Innovative Erfassung von Struktur, Zuwachs und Resistenz von Bäumen mittels mobilem CT und terrestrischem Laserscanning zur Optimierung waldbaulicher Handlungsoptionen; Teilvorhaben 2: Weiterentwicklung eines mobilen CT-Systems zur Signalanalyse und Extraktion innerer Baumstrukturen - Akronym: BaumScan_2 | Ziel des Projektes ist die Kombination von mobiler Computertomographie (CT) und terrestrischem Laserscanning (TLidar) für die Analyse und für ein besseres Verständnis der Auswirkungen innerer und äußerer Baumeigenschaften auf das Zuwachsverhalten und die Resistenz von Bäumen. Die bisherige Wachstumstheorie und entsprechende Wachstumsfunktionen schätzen den Zuwachs von Bäumen im Wesentlichen in Abhängigkeit vom Alter oder von der aktuellen Größe. Solange die Waldbestände und auch die Struktur der Bäume relativ uniform waren (Reinbestände), erbrachte das gute Ergebnisse. Mit zunehmender Heterogenität nehmen aber die Variation der inneren und äußeren Eigenschaften und deren Auswirkungen auf die künftige Zuwachsentwicklung, Vitalität und Resistenz von Bäumen zu. Im beantragten Projekt werden die innere und äußere Struktur von Bäumen erfasst und für ein besseres Verständnis und eine verbesserte Prognose der Entwicklung von Bäumen erschlossen. Basis dafür ist die zerstörungsfreie Erfassung innerer und äußerer morphologischer und struktureller Merkmale durch mobile CT und TLidar. Damit werden verbesserte Grundlagen für das Monitoring der Qualität, Struktur und Resilienz von Bäumen sowie für die waldbauliche Steuerung von Waldbeständen geschaffen. Die Integration der erarbeiteten Zusammenhänge zwischen Struktur, Morphologie und der zurückliegenden Entwicklung von Bäumen in bestehende Wuchsmodelle erhöht die Vorhersagemöglichkeiten, indem die Geschichte von Bäumen (memory-Effekt) für deren künftige Entwicklung nutzbar gemacht wird. Neben den Einsatzmöglichkeiten in der forstlichen Wissenschaft und Praxis sehen wir auch ein großes Potential für ein verbessertes Monitoring, Management und eine nachhaltigere Planung und Anpassung von Bäumen an Umweltveränderungen in Städten, Nationalparks und entlang von Trassen. Weiter dürfte die Entwicklung für die Waldinventur, Holzerntefirmen und Monitoring im Agroforstbereich von Interesse sein. | Joelle Claußen Tel.: +49 911 58061 7692 joelle.claussen@iis.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen (IIS) Am Wolfsmantel 33 91058 Erlangen | FPNR | ||
| 15.02.2024 | 31.12.2024 | 2223NR079X | 18. Rostocker Biomasseforum - Akronym: 18_BMF | Die stoffliche und energetische Verwertung von Biomasse spielt eine erfolgversprechende Schlüsselrolle in der Energiewende, der Erreichung der Klimaschutzziele und der nachhaltigen Bioökonomie der Zukunft. Derzeit wird in Deutschland aus EE erst rund 20 % der benötigten Endenergie aus erneuerbaren Energien erzeugt, dazu trägt die Bioenergie einen Großteil von etwa 46 % im Erneuerbare-Energien-Mix bei. Trotz der Vorreiterrolle der Biomasse in den erneuerbaren Energien, muss sich die Biomasse aktuell vielfältigen Fragestellungen widmen, wie der Möglichkeit zur effizienteren Gestaltung der Bioenergie, der Produktionssicherheit, der Einsparung von Emissionen/Umwandlung in negative Emissionen oder auch der Frage wie CO2-Emissionen, die in der Bereitstellung von Bioenergie entstehen, industriell genutzt werden können. Um die stoffliche und energetische Verwertung von Biomasse noch kompetenter zu gestalten und eine zukunftsgerichtete Entwicklung zu unterstützen und voranzutreiben, werden neue innovative Möglichkeiten in Fachgremien und Fachforen diskutiert und Lösungen herausgearbeitet. Das 18. Rostocker Biomasseforum konzentriert sich auf die oben genannten Fragestellungen und unterstützt Fachexperten um über die Themen zu diskutieren und gemeinsam Lösungen zu finden. Anhand von Beispielen und Pilotprojekten aus der Praxis werden die Erzeugung, Bereitstellung, Auf- und Verarbeitung von Biomasse und Reststoffen sowie die Entwicklung neuer biobasierter Produkte und Bioenergieträger behandelt. Dazu zählen diverse Themen wie die Ressourcenschonung, innovative Konversionsverfahren, Bioökonomie, die Erschließung von Potenzialen biogener Reststoffe, die Entwicklung effizienter Wärmeversorgungskonzepte sowie die Sektorenkopplung. Ferner wird auch wieder die Rolle der Bioenergie im Mobilitätssektor eingehend behandelt, wobei der Schwerpunkt auf Kraftstoffen der Zukunft in der Landwirtschaft, Schifffahrt, im Schwerlast- und Straßenverkehr liegt. | Prof. Dr. Michael Nelles Tel.: +49 381 498-3400 michael.nelles@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Umweltingenieurwesen - Professur Abfall- und Stoffstromwirtschaft Justus-v.-Liebig-Weg 6 18059 Rostock | FPNR | ||
| 01.12.2023 | 30.06.2024 | 2223WD002A | Verbundvorhaben: Entwicklung und Erstellung eines Manuskripts zur Herstellung einer Broschüre zur Vergärung von Wirtschaftsdünger in landwirtschaftlichen Biogasanlagen; Teilvorhaben 1: Stand und Potenziale, Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen, Handlungsempfehlungen - Akronym: GuelleProspekt | Das Gesamtziel des Vorhabens ist es, ein Manuskript zum Themenbereich "Vergärung von Wirtschaftsdüngern in landwirtschaftlichen Biogasanlagen – Status Quo und Handlungsempfehlungen" zu entwickeln und zu erarbeiten, welches als Broschüre für die Praxis veröffentlicht werden kann. Die Broschüre soll dazu dienen, Tierhalter ohne Biogasanlage von der energetischen Nutzung der anfallenden Wirtschaftsdünger zu überzeugen sowie Betreiber von bestehenden Biogasanlagen zu ermuntern, vermehrt Gülle und Mist in ihren Anlagen einzusetzen. Die zielgerichtete Entwicklung, Aufbereitung und Bereitstellung von Informationen zur Vergärung von Wirtschaftsdüngern ist Grundvoraussetzung dafür, dass Landwirte, Anlagenbetreibende und Beratende richtige Entscheidungen hinsichtlich der energetischen Nutzung von tierischen Exkrementen in Biogasanlagen fällen können. Die Darstellung der Wirtschaftlichkeit und möglicher Geschäftsfelder adressiert zudem die im Klimaschutzprogramm der Bundesregierung aufgeführten Maßnahmen und flankiert so deren Umsetzung. Für die Erarbeitung des Manuskripts sind DBFZ und KTBL vorgesehen; weitere Expertise wird durch Herrn Dr. Gerd Reinhold eingebunden. | Jaqueline Daniel-Gromke Tel.: +49 341 2434-441 jaqueline.daniel-gromke@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | FPNR | ||
| 01.12.2023 | 30.06.2024 | 2223WD002B | Verbundvorhaben: Entwicklung und Erstellung eines Manuskripts zur Herstellung einer Broschüre zur Vergärung von Wirtschaftsdünger in landwirtschaftlichen Biogasanlagen; Teilvorhaben 2: Anlagentechnik und Praxisbeispiele - Akronym: GuelleProspekt | Das Gesamtziel des Vorhabens ist es, ein Manuskript zum Themenbereich "Vergärung von Wirtschaftsdüngern in landwirtschaftlichen Biogasanlagen – Status Quo und Handlungsempfehlungen" zu entwickeln und zu erarbeiten, welches als Broschüre für die Praxis veröffentlicht werden kann. Die Broschüre soll dazu dienen, Tierhalter ohne Biogasanlage von der energetischen Nutzung der anfallenden Wirtschaftsdünger zu überzeugen sowie Betreiber von bestehenden Biogasanlagen zu ermuntern, vermehrt Gülle und Mist in ihren Anlagen einzusetzen. Die zielgerichtete Entwicklung, Aufbereitung und Bereitstellung von Informationen zur Vergärung von Wirtschaftsdüngern ist Grundvoraussetzung dafür, dass Landwirte, Anlagenbetreibende und Beratende richtige Entscheidungen hinsichtlich der energetischen Nutzung von tierischen Exkrementen in Biogasanlagen fällen können. Die Darstellung der Wirtschaftlichkeit und möglicher Geschäftsfelder adressiert zudem die im Klimaschutzprogramm der Bundesregierung aufgeführten Maßnahmen und flankiert so deren Umsetzung. Für die Erarbeitung des Manuskripts sind DBFZ und KTBL vorgesehen; weitere Expertise wird durch Herrn Dr. Gerd Reinhold eingebunden. | Henning Eckel Tel.: +49 6151 7001 177 h.eckel@ktbl.de Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL) Bartningstr. 49 64289 Darmstadt | FPNR | ||
| 01.07.2011 | 31.03.2015 | 22400111 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer kompakten Kleinanlage zur Erzeugung von Biodiesel aus Rapsöl unter überkritischen Bedingungen; Teilvorhaben 1: Entwicklung der Katalysatoren, des Prozesses und der Kleinanlage | Die Herstellung von Biodiesel aus Pflanzenölen nach herkömmlichen, homogen alkalisch katalysierten Verfahren hat Nachteile (Baugröße, Empfindlichkeit ggü. freien Fettsäuren und Wasser, geringe Reinheit des Nebenproduktes Glycerin, aufwendige Abwasserbehandlung). Im beantragten Vorhaben sollen die Vorteile einer alternativen Betriebsweise unter überkritischen Bedingungen in mikroskaligen Reaktoren und unter Einsatz heterogenisierter Katalysatoren untersucht und in einer alle verfahrenstechnischen Schritte des Prozesses abbildenden Labormusteranlage (Jahreskapazität 40 t) verifiziert werden. Die Reaktionsführung der Biodieselsynthese im überkritischen Bereich ermöglicht um Größenordnungen höhere Reaktionsgeschwindigkeiten, was eine Prozessintensivierung erzeugt und die Größe der erforderlichen Reaktoren erheblich verringert. Der Einsatz heterogener Katalysatoren erhöht die Reaktionsgeschwindigkeit weiter. Weiterhin sollen umweltfreundlichere Ausgangsstoffe wie Ethanol als Alternative zu dem im herkömmlichen Prozess eingesetzten giftigen Methanol untersucht werden. Das Vorhaben gliedert sich in 5 Arbeitspakete. Zunächst werden Voruntersuchungen unter überkritischen Bedingungen ohne und mit Katalysator durchgeführt. Im nächsten Schritt wird aufbauend auf diesen Messungen die Labormusteranlage ausgelegt und gebaut, welche dann schließlich zunächst im Labor und dann unter Feldtestbedingungen betrieben wird. | Prof. Dr. rer. nat. Gunther Kolb Tel.: +49 6131 990-341 gunther.kolb@imm.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) - Institutsteil ICT-IMM Carl-Zeiss-Str. 18-20 55129 Mainz | X | FPNR | |
| 01.08.2012 | 31.10.2015 | 22400112 | Hohe Phosphor-Ausnutzung aus Gärresten unter Berücksichtigung der Fest-Flüssig-Trennung | Übergeordnete Zielstellung des Vorhabens ist die Optimierung der Nährstoff-und Humuswirkung von Gärresten als Beitrag zum Ressourcenschutz und zur Bodenfruchtbarkeit. Untersucht werden unbehandelte und separierte Gärreste und deren Wirkung auf die P-Pools im Boden bei besonderer Beachtung des organischen/mikrobiellen Teils des P-Kreislaufes. Folgende Teilziele werden verfolgt I) quantitative und qualitative Charakterisierung der P-Verbindungen in unbehandelten und separierter Gärresten, II) Bestimmung des mikrobiellen Anteils an der P-Umsetzung, III) Bewertung des P-Düngeeffektes von Gärresten in Kombination mit verschiedenen Fruchtarten, IV) Bewertung des Potentials der Gärrestseparierung zur Verringerung von P–Verlusten, V) Ableitung von Empfehlungen für die landwirtschaftliche Praxis bezüglich der Dünge- und Umweltwirkung von Gärresten. Das Arbeitsprogramm basiert neben einer umfangreichen Charakterisierung der Gärreste auf der Durchführung von Modell-, Gefäß- und Praxisversuchen. In dem Modell- und den beiden Gefäßversuchen wird der Einfluss von Gärresten auf wesentliche Parameter des P-Kreislaufes im Boden untersucht. Der im Jahre 2008 angelegte Praxisversuch dient der Bewertung von Langzeiteffekten der Gärresten bezüglich der räumlichen und chemischen P-Verfügbarkeit und der Humusbildung. Das aufwändige Untersuchungsprogramm umfasst nasschemische Verfahren, sensitive spektroskopische Anwendungen, sowie Verfahren der Bodenbiologie. | PD Dr. Bettina Eichler-Löbermann Tel.: +49 381 498-1008 bettina.eichler@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Professur Pflanzenbau Justus-von-Liebig-Weg 6 18059 Rostock | X | FPNR | |
| 01.12.2015 | 31.01.2019 | 22400114 | Verbundvorhaben: ReBi 2.0: Regelung der Gasproduktion von Biogasanlagen (ReBi) für eine am Bedarf orientierte, gesteuerte Biogasverstromung; Teilvorhaben 1: ReBi-Demonstrationsanlagenbau, -betrieb und wirtschaftliche Analyse - Akronym: ReBi2_0 | • Überprüfung der mit der ReBi-Technikumsanlage ermittelten Ergebnisse der flexiblen Biogasproduktion auf einer Demonstrationsanlage • Flexible Biogasproduktion durch Vergärung unterschiedlicher, schnell wechselnder und/oder schwer vergärbarer Substrate • Dynamische Wirtschaftlichkeitsuntersuchung zur Identifizierung geeigneter Geschäftsmodelle für das ReBi-Anlagenkonzept Im geplanten Folgeforschungsvorhaben sollen die vielversprechenden Ergebnisse und Erfahrungen der bedarfsorientiert gesteuerten Biogasproduktion mit der ReBi-Technikumsanlage (des ReBi-Vorprojekts) in den Betrieb einer großtechnischen Biogasanlage mit Demonstrationscharakter überführt werden. Ziel ist, die ReBi-Technik unter praxisnahen Bedingungen zu erproben. Das Gesamtprojekt ist daher in verschiedene Arbeitspakete untergliedert. Während in Arbeitspaket 1 (AP 1) die Abläufe und das Zusammenwirken der gesamten Arbeitsabläufe des Forschungsvorhabens koordiniert wird, ist es Aufgabe in Arbeitspaket 2 (AP2) das ReBi-Anlagenkonzept zu bauen und in den Betrieb einer bestehenden großtechnischen Biogasanlage zu integrieren und in Arbeitspaket 3 (AP3) die gesteuerte, am Bedarf orientierte Biogasproduktion unter Praxisbedingungen zu erproben. Ergänzend wird in Arbeitspaket 4 (AP4) in der bestehenden ReBi-Technikumsanlage am Standort der HAWK die Erfahrung aus der Vergärung von Maissilage zur flexiblen Biogasproduktion auf andere Substrate ausgedehnt. Dafür werden die Vorzüge einer vorgeschalteten Hydrolysestufe genutzt und insbesondere schwer vergärbare Substrate, wie z.B. Stroh, zur gesteuerten Biogasproduktion getestet. Ergänzend zu den praktischen Versuchen an der Demonstrations- und Technikumsbiogasanlage wird in Arbeitspaket 5 (AP5) die Wirtschaftlichkeit einer ReBi-Anlage untersucht und Geschäftsmodelle für den Betrieb dieser Anlagen definiert. Die (Zwischen-)Ergebnisse dieses Arbeitspakets werden genutzt um den Versuchsplan entsprechend des zukünftigen Einsatzes der Anlage steuernd zu beeinflussen. | Uwe Hoffstede Tel.: +49 561 7294-438 uwe.hoffstede@iee.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE) Joseph-Beuys-Str. 8 34117 Kassel | X | FPNR | |
| 01.07.2011 | 30.06.2014 | 22400211 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer kompakten Kleinanlage zur Erzeugung von Biodiesel aus Rapsöl unter überkritischen Bedingungen; Teilvorhaben 2 (PEZ): Feldtests mit der Labormusteranlage an höherwertigen Rapsölen | Im hier beantragten Vorhaben sollen die Vorteile einer alternativen Betriebsweise unter überkritischen Bedingungen in mikroskaligen Reaktoren und unter dem Einsatz heterogenisierter Katalysatoren erforscht, quantifiziert und anschließend in einer Labormusteranlage mit einer Jahreskapazität von 40 t, die alle verfahrens-technischen Schritte des Prozesses abbildet, im Rahmen von Labor- und Feldtests verifiziert werden. Der überkritische Prozess unter Einsatz eines Katalysators wurde bisher weltweit noch nicht in einer kontinuierlich betriebenen Komplettanlage untersucht.Das Pflanzen Energie Zentrum Hunsrück (PEZ) GmbH & Co. KG wird die im Projekt entwickelte Labormusteranlage im Feldtest betreiben, die Einsatztauglichkeit für Rapsöl unterschiedlicher Qualitäten untersuchen und eine Auswertung der Stoffströme mit Reinheitsgrad durchführen (in Zusammenarbeit mit IMM). Das Vorhaben gliedert sich in 5 Arbeitspakete. Im Teilvorhaben wird aufbauend auf Voruntersuchungen des IMM an der Auslegung der Labormusteranlage mitgewirkt sowie die Datenerfassung der Labormusteranlage programmiert. Das Pflanzen Energie Zentrum Hunsrück (PEZ) GmbH & Co. KG wird dann einen Teil der abschließenden Feldtests durchführen. | Dipl.-Ing. Volker Wendling Tel.: +49 177 3752281 volker.wendling@t-online.de Pflanzen-Energie-Zentrum Hunsrück GmbH & Co. KG An der Trift 3 56290 Gödenroth | FPNR | ||
| 01.10.2015 | 31.03.2019 | 22400215 | ERA-Bioenergy: Entwicklung eines innovativen Konzeptes für die Nutzung von Kohlendioxid als Nebenprodukt integrierter Bioraffineriekonzepte - Akronym: ICOCAD | Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung innovativer Reaktor- und Katalysatortechnologie für die Methanisierung von Kohlendioxid, das aus Synthesegas von Bioraffinerieanlagen oder aus Biogas stammt, wobei der erforderliche Wasserstoff durch Wasserelektrolyse auf der Basis regenerativer Energiequellen gewonnen wird. Da die hauptsächlichen Schwachstellen existierender Katalysatorformulierungen ihre geringe Stabilität und Vergiftungsanfälligkeit sind, werden die Entwicklungsarbeiten dies adressieren und die verbesserten Eigenschaften der entwickelten Katalysatoren durch Untersuchung des Verhaltens bei Vergiftung und ihrer Langzeitstabilität verifizieren. Ein weiteres Ziel des Vorhabens ist der Einsatz innovativer Reaktortechnologie für die Methanisierung von Kohlendioxid, das aus den Stoffströmen von Bioraffinerien und Biogasanlagen abgetrennt wurde und die Verifizierung ihrer Eignung durch Tests im Pilotmaßstab und Feld sowie die Entwicklung integrierter Anlagenkonzepte für die Technologie. Die Entwicklungsarbeiten werden durch Energie-,Kostenanalysen und eine Ököbilanzierung begleitet, was die Effizienz und Nachhaltigkeit des künftigen kommerziellen Prozesses gewährleistet. Das Projekt gliedert sich in 5 Arbeitspakete: 1. Katalysatorentwicklung 2. Bestimmung der Vergiftungsbeständigkeit und Langzeitstabilität der Katalysatoren 3. Reaktordesign und –fertigung 4. (Feld)tests am Pilotreaktor 5. Prozessanalyse, Energiebilanzen, Ökobilanzierung und Anlagendesign | Prof. Dr.-Ing. Gunther Kolb Tel.: +49 6131 990-341 gunther.kolb@imm.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) - Institutsteil ICT-IMM Carl-Zeiss-Str. 18-20 55129 Mainz | X | FPNR | |
| 01.07.2016 | 31.12.2019 | 22400216 | Verbundvorhaben: Werkstoffentwicklung zur Brennrostherstellung für Biomassereaktoren zur Nutzung alternativer Brennstoffe (BioRost); Teilvorhaben 2: Experimentelle Untersuchungen und -Unterstützung - Akronym: BioRost | Ziel des Projektes war die Werkstoffentwicklung für Brennroste in Biomasse – Kleinfeuerungsanlagen. Werkstoffe für diese Brennroste wurden zunächst in Materialproben untersucht und dann in Brennrostform gebracht, durch Spark Plasma Sintern und Laserschneiden (später auch Wasserstrahlschneiden). Vor dem Test im Brennraum einer realen Kleinfeuerungsanlage wurden die Rost voroxidiert, um eine dünne dichte schützende Oxidschicht allseitig auf die Stege des Rostes aufzubringen. Die Auslagerungsdauer betrug zwischen 300 und 1500 h, je nach Versagen des Rostes oder Projektende. Es wurden FeCrAl-Legierungen und kommerzielle Ni-Basis-Legierungen IN 625, IN 602CA und IN 601 untersucht. Ebenso wurden Stahlroste mit elementarem Aluminium und FeCrAl-Legierungen beschichtet. Die Charakterisierung der Brennroste fand in mehreren Schritten statt. Zunächst wurden die Roste optisch untersucht. Tatsächlich ist es möglich, dass durch Abzehrung die Abstände zwischen den Roststegen so groß werden, dass die zur Feuerung eingesetzten Rostpellets hindurchfallen und nicht mehr zur Wärmebereitstellung beitragen können. Die Roste wurden dann metallografisch untersucht und es wurden Elementverteilungsbilder im Rasterelektronenmikroskop angefertigt, um den Korrosionsmechanismus und die Korrosionstiefe bewerten zu können. | Die beste Beständigkeit wurde mit partikelverstärkten FeCrAlY-Rosten erzielt die nach etwa 1000 h Brenndauer ohne erkennbare Schäden ausgebaut und charakterisiert wurden. Neben der fehlenden Abzehrung durch Korrosion zeigten diese Roste auch eine erhöhte Beständigkeit gegen die sog. Verschlackung, also die Verschließung der Zwischenräume im Brennrost mit versinterten oder angeschmolzenen Aschepartikeln. Eine Beschichtung mit FeCrAlY war ebenfalls erfolgreich. Allerdings wurde diese Schicht im Betrieb vollständig aufgezehrt, sodass der Korrosionsmechanismus in dieser Legierung nicht experimentell belegt werden konnte. Es wurde aber eine deutliche Verlängerung der Standzeit im Vergleich zum unbeschichteten Rost mit 1.4841 erzielt. | Thorsten Rohde Tel.: +49 151 54435992 t.rohde@solarfocus.de Solarfocus GmbH Nelkenweg 16 64646 Heppenheim (Bergstraße) | X | FPNR |
| 01.07.2011 | 31.03.2015 | 22400311 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer kompakten Kleinanlage zur Erzeugung von Biodiesel aus Rapsöl unter überkritischen Bedingungen; Teilvorhaben 3 (ÖMM): Feldtests mit der Labormusteranlage an alternativen Ölen und Ölen minderer Qualität | Im hier beantragten Vorhaben sollen die Vorteile einer alternativen Betriebsweise unter überkritischen Bedingungen in mikroskaligen Reaktoren und unter dem Einsatz heterogenisierter Katalysatoren erforscht, quantifiziert und anschließend in einer Labormusteranlage mit einer Jahreskapazität von 40 t, die alle verfahrens-technischen Schritte des Prozesses abbildet, im Rahmen von Labor- und Feldtests verifiziert werden. Der überkritische Prozess unter Einsatz eines Katalysators wurde bisher weltweit noch nicht in einer kontinuierlich betriebenen Komplettanlage untersucht.Die Ölmühle Karl Düngenheim wird die im Projekt entwickelte Labormusteranlage im Feldtest betreiben, die Einsatztauglichkeit weiterer Bioöle und Altfette (Frittierfett) untersuchen und eine Auswertung der Stoffströme mit Reinheitsgrad durchführen (in Zusammenarbeit mit IMM). Das Vorhaben gliedert sich in 5 Arbeitspakete. Die Ölmühle Karl Düngenheim GbR wird dann einen Teil der abschließenden Feldtests durchführen. | Karl Düngenheim Tel.: +49 170 8514943 oelkarl@googlemail.com Ölmühle Karl Düngenheim GbR Kuhtrift 3 56727 Mayen | FPNR | ||
| 01.01.2015 | 31.12.2017 | 22400313 | Verbundvorhaben: Effiziente Wandlung von Biogas durch neuartige Eisenoxid-Katalysatoren (EfFekt); Teilvorhaben 1: Katalysatorentwicklung im Labor | Das Ziel des angestrebten Vorhabens besteht in der Verbesserung der Qualität von Biogas zur spezifikationsgerechten Einspeisung in das Erdgasnetz. Hierzu soll ein neuartiges katalysiertes Verfahren entwickelt werden, mit dessen Hilfe die störenden bzw. Brennwert verringernden Komponenten CO2, O2 und H2S sowie weitere Spurenelemente simultan aus dem Rohbiogas entfernt werden. Eine wichtige Besonderheit des Verfahrens ist die stoffliche Nutzung des CO2 durch Umwandlung in CH4 mit Wasserstoff, welcher durch Elektrolyse aus überschüssigem, regenerativ erzeugtem Strom hergestellt wird. Angestrebt wird ein CO2-Umsatz von mindestens 75 %. Herzstück des neuen Verfahrens ist der neuartige Katalysator, der für die Simultanumsetzung der drei Komponenten verantwortlich ist. Der Katalysator soll auf der Basis von Eisenoxid, statt dem bisher verwendeten Nickel, designt werden, da Eisenoxidmaterialien toxikologisch unbedenklich, regenerierbar und kostengünstig sind. 1. Wissensbasierte Katalysatorentwicklung auf Basis von Eisenoxid und Charakterisierung der Katalysatoren. 2. Kinetische Untersuchungen zur Umsetzung bzw. Entfernung der störenden Komponenten CO2, O2, H2S und weiteren Spurenelementen (Cl- und Si-Verbindungen) in einem Modell-Biogas. 3. Mechanistische Studien der Methanisierungsreaktion am besten Katalysator. 4. Aufskalierung des besten Katalysators für den Betrieb eines Demonstrator-Methanisierungsreaktors (Auslegung und Bau des Demonstrators erfolgt durch DBI). 5. Detaillierte kinetische Modellierung der Methanisierungsreaktion. | Prof. Dr. Sven Kureti Tel.: +49 3731 39-4482 sven.kureti@iec.tu-freiberg.de Technische Universität Bergakademie Freiberg - Institut für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen (IEC) - Professur Reaktionstechnik Fuchsmühlenweg 9 09599 Freiberg | X | FPNR | |
| 01.04.2017 | 31.05.2019 | 22400315 | Wirtschaftlichkeit verschiedener Wertschöpfungsketten von halmgutbefeuerten Heizwerken mit Nahwärmenetzen - Akronym: WWHH | Eine wissenschaftliche Betrachtung verschiedener praxisrelevanter Konzepte von Heizungsanlagen bzw. Heizkraftanlagen von der Brennstoffproduktion einschließlich Wärme- bzw. Energienutzung soll hinsichtlich Ökonomie und Nachhaltigkeit Hinweise für Optimierungsmöglichkeiten der gesamten Wertschöpfungskette sowie objektive Kriterien als Entscheidungshilfen für geplante Investitionen liefern. Die Analysen der Wertschöpfungsketten beinhalten die Bereiche Rohstofflieferung - Verbrennung/Konversion - Wärmenutzung - Aschenutzung /Kreislaufwirtschaft. Für ausgewählte Heizwerke mit angeschlossener Wärmenutzung werden in einem ersten Schritt ökonomische Planungsrichtwerte abgeleitet. In einem nachfolgenden Schritt werden die Erfolgsfaktoren der Wertschöpfungsketten in einem Leitfaden aufgezeigt. Es werden sechs Anlagen erfasst, die überwiegend in Thüringen bzw. Mecklenburg-Vorpommern bewirtschaftet werden. Die Auswahl der Betriebe soll ein gewisses Spektrum verschiedener Anlagenkonzepte aufnehmen. Zusammen mit der TLL wird ein Fragebogen erstellt, der als Grundlage für die Bearbeitung der beiden Forschungsprojekte dient. Erfragt werden Leistungsdaten, Technologie, Feuerungsart, Brennstoffart, Brennstoffmengen, Emissionsminderungsmaßnahmen, Abscheidetechnologien, Entaschungssysteme sowie Aschemengen und Reststoffverwertungsoptionen. Des Weiteren sind Kennzahlen zur Investition, Arbeitskraftbedarf, Eigenbedarf der Anlage sowie Ausfallzeiten für weitere Betrachtungen von Interesse. Damit wird eine Datengrundlage geschaffen, um bestehende Anlagenkonfigurationen auf verschiedenen Ebenen (Wirtschaftlichkeitsbetrachtung unterschiedlicher Anlagenkonfigurationen und Ressourceneffizienz verschiedener Anlagenkonfigurationen) bewerten und weitergehende Aussagen in einem übergeordneten Kontext ableiten zu können. | Telse Vogel Tel.: +49 3843 789 254 t.vogel@lfa.mvnet.de Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern Dorfplatz 1 18276 Gülzow-Prüzen | X | FPNR | |
| 01.09.2018 | 31.08.2022 | 22400318 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer selbstlernenden Steuerung zur Integration von Biogasanlagen in Netze mit hohem Anteil fluktuierender Stromerzeuger; Teilvorhaben 2: Optimierung Einstrahlungsvorhersage - Akronym: NETFLEX | Ziel des Projekts ist die Entwicklung von innovativen Regelungsstrategien und Geschäftsmodellen sowie die Entwicklung einer selbstlernenden Steuerung für Biogasanlagen (BGAs) zur Vermeidung kurzfristiger, tageszeitlich auftretender Netzüberlastung im ländlichen Verteilnetz. Die Steuerung soll die lokalen Bedürfnisse des Verteilnetzes mit hohem Anteil fluktuierender Energieerzeuger ins Zentrum der vorausschauenden Fahrplanerstellung für BGAs rücken. Die Steuerung soll auf Schwankungen von Photovoltaikanlagen (PV) kurzfristig und selbstlernend reagieren. Hierzu werden laufend Wetterprognosen aus Modellen und modernen Nowcasting-Verfahren sowie PV-Strom-Einspeiseprofile, realer am Stromnetz angeschlossener PV-Anlagen, in den Steuerungsablauf integriert. Es werden Verbesserungen bisher verfügbarer Wetterprognosen hinsichtlich kleinräumiger und kurzfristiger Schwankungen bei sehr kurzen Vorhersagehorizonten auf Basis hochaufgelöster Satelliten- und Wetterkameradaten integriert. Die Stromerzeugung und die gleichzeitige Versorgung von Wärmenetzen durch BGAs werden untersucht. Zusätzlich soll die Steuerung der BGA Zellerfeld auf Netzbedürfnisse sensibilisiert und verbessert sowie das bestehende Monitoring weitergeführt werden. | Zentrales Ergebnis des Teilvorhabens sind die entwickelten kamera- und satellitenbasierten Vorhersagesysteme für Einstrahlung auf PV-Anlagen, sowie deren Optimierung und Validierung. Mit Hilfe eines neuronalen Netzes können Wolken zuverlässig in Bildern von unbewölktem Himmel unterschieden werden und durch weitere Bildverarbeitung kann die Wolkenhöhe und -bewegung berechnet werden. Die Validierung der Einstrahlungsvorhersagen mit Messungen vom Gelände der Anlage zeigte deutliche Verbesserungen gegenüber einfacheren Vergleichsvorhersagen. Vorteile durch die Verwendung von zwei bodengestützten Kameras gegenüber der Nutzung einer einzelnen Kamera konnten gezeigt werden. In theoretischen Experimenten konnte gezeigt werden, dass der Vorhersagefehler für Flächenvorhersagen geringer ist als für Punktvorhersagen und damit die im Vorhaben genutzte Vorhersage für das PV-Feld erwartbar bessere Werte liefert. Durch die Vereinigung der kamerabasierten Einstrahlungsprognose mit dem PV-Modell zur PV-Prognose konnte der praktische Nutzen demonstriert werden. Die PV-Prognose kann den Fehler in der erwarteten PV-Leistung für Vorhersagehorizonte über 6 Minuten im Vergleich zu der über diese Zeiträume üblichen Annahme konstanter Stromerzeugung verringern, trotz der zusätzlichen Ungenauigkeiten des PV-Modells. Zusammen mit den Projektpartnern konnte die Einstrahlungsvorhersage erfolgreich in die intelligente Steuerung der Biogasanlage eingebunden und im Testbetrieb genutzt werden. Über den ursprünglichen Fokus dieses Vorhabens hinaus wurden mit den Projektpartnern Anforderungen für mögliche zusätzliche Vorhersagetypen diskutiert, mit denen z.B. durch Abschätzung der erwarteten Vorhersagefehler ein zusätzlicher Mehrwert für die Steuerung von Biogasanlagen generiert werden könnte. | Prof. Dr. Bernhard Mayer Tel.: +49 89 2180-4383 bernhard.mayer@lmu.de Ludwig-Maximilians-Universität München - Fakultät für Physik - Lehrstuhl für Experimentelle Meteorologie Theresienstr. 37 80333 München | X | FPNR |
| 01.07.2015 | 28.02.2018 | 22400415 | Verbundvorhaben: Upgrading von Bestandsbiogasanlagen hin zu flexiblen Energieerzeugern durch eine bedarfsorientierte Dynamisierung der Biogasproduktion (UBEDB); Teilvorhaben 2: Versuchsdurchführung im Labormaßstab - Akronym: UBEDB | Das Forschungsprojekt macht sich zur Aufgabe, die bedarfsorientierte, dynamische Biogasproduktion, ohne Modifikation der Anlagentechnik von Bestandsbiogasanlagen (ohne zusätzlichen Investitionsaufwand!) zu untersuchen. Hieraus sollen Fütterungskonzepte (Betriebsführungskonzepte) für Bestandsbiogasanlagen abgeleitet werden können. Dafür werden Leistungsparameter der dynamischen Biogasproduktion in Laboranlagen, mit im landwirtschaftlichen Umfeld anfallenden Substraten ermittelt. Der Einfluss auf die Gärdynamik soll im Wesentlichen durch Zugaben von leichter umsetzbaren Materialien erreicht werden. Dazu kommen kohlenhydratreiche Substrate oder schnell vergärende fetthaltige Grünschnitte aus verschiedenen Kulturen (v.a. auch Zwischenfrüchte, landw. Reststoffe und alternative Energiepflanzen) infrage, die den Anlagenbetreibern im humiden Klimaraum zur Verfügung stehen. Die Ergebnisse ermöglichen eine Substratcharakterisierung und werden dann zum Abfahren von am Strombedarf ausgerichteten Gasproduktionsprofilen auf den Betrieb der großtechnischen Forschungsbiogasanlage übertragen. Basierend auf den erzielten Ergebnissen wird die positive Auswirkung des dynamisierten Anlagenbetriebs auf die Wirtschaftlichkeit von Bestandsbiogasanlagen untersucht und bewertet. | Dr. Sebastian Georgii Tel.: +49 611 7608-500 sebastian.georgii@lhl.hessen.de Landesbetrieb Hessisches Landeslabor - Fachgebiet IV.5.3 Erneuerbare Energien Schubertstr. 60 Haus 13 35392 Gießen | X | FPNR | |
| 01.09.2018 | 31.08.2022 | 22400418 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer selbstlernenden Steuerung zur Integration von Biogasanlagen in Netze mit hohem Anteil fluktuierender Stromerzeuger; Teilvorhaben 3: Praxisimplementierung selbstlernende Biogasanlagensteuerung - Akronym: NETFLEX | Ziel des Projekts ist die Simulation von innovativen Regelungsstrategien und Geschäftsmodellen sowie die Entwicklung einer selbstlernenden Steuerung für Biogasanlagen zur Vermeidung kurzfristiger, tageszeitlich auftretender Netzüberlastung im ländlichen Verteilnetz. Es soll eine Steuerung entwickelt werden, die die lokalen Bedürfnisse des Verteilnetzes mit hohem Anteil fluktuierender Energieerzeuger ins Zentrum der vorausschauenden Fahrplanerstellung für Biogasanlagen rückt | Franz Burghart Tel.: +49 8082 22662-22 franz.burghart@elektro-burghart.de Burghart GmbH & Co. KG Mühldorfer Str. 64 84419 Schwindegg | X | FPNR | |
| 01.01.2012 | 30.09.2014 | 22400511 | Reaktionen der Energiepflanzen Sida und Silphie auf erhöhte Temperaturen, reduzierte Niederschläge und den "CO2-Düngeeffekt" | Seit einigen Jahren werden die aus Nordamerika stammenden, mehrjährigen Pflanzenarten Sida und Silphie in Europa erfolgreich zur energetischen Nutzung angebaut. Die beiden hochproduktiven Arten eignen sich in besonderer Weise als nachwachsende Rohstoffe, da ihr Anbau in mehrjährigen Kulturen als Ressourcen schonend gilt und die Pflanzen im Gegensatz zu anderen Energiepflanzen ein geringes Auswilderungspotential aufweisen. Während aus dem Versuchs- und Praxisanbau bereits grundlegende agronomische und produktionstechnische Erkenntnisse gewonnen werden konnten, liegen über die Reaktion der beiden Arten auf den Klimawandel noch keine Informationen vor. Im Projekt soll daher untersucht werden, wie das Wachstum dieser Arten auf erhöhte Temperaturen und verringerte Niederschläge reagiert. Als weiterer Faktor werden erhöhte CO2-Konzentrationen eingesetzt, um die Interaktionen der veränderten Klimaelemente mit dem "CO2-Düngeeffekt" analysieren zu können. Die Versuche werden im Gewächshaus und in voll programmierbaren Klimakammern durchgeführt, um das heutige und zukünftige Klima zu simulieren. Neben produktionsorientierten Untersuchungen soll auch die Veränderung der Qualität des Pflanzenmaterials durch den Klimawandel untersucht werden, um Aussagen über zukünftige Nutzungspotentiale der beiden Pflanzenarten machen zu können. Neben Nährstoffanalysen und Erhebungen zur Stickstoffnutzungseffizienz werden dabei auch Analysen zu Energiegehalten und der Gärqualität durchgeführt. | Prof. Dr. Andreas Fangmeier Tel.: +49 711 459-22189 andreas.fangmeier@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Fakultät Agrarwissenschaften - Institut für Landschafts- und Pflanzenökologie August-von-Hartmann-Str. 3, Ökologiezentrum 2 70599 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.05.2012 | 30.06.2015 | 22400512 | Verbundvorhaben: Nutzung von separierter Rindergülle als alternatives Gärsubstrat in der Biogasproduktion: technische Möglichkeiten und ökonomische Bewertung; TP Technische Möglichkeiten; Teilvorhaben 1 | Mit der Zunahme der flächenintensiven NawaRo-basierten Biogasproduktion und der Schaffung finanzieller Anreize durch das EEG wird der Einsatz von Wirtschaftsdüngern in Biogasanlagen attraktiver. Eine Möglichkeit besteht darin, separierte Rindergülle (Güllefeststoff) in Nährstoffbedarfsregionen zu transportieren und diese Güllefraktion als Energiepflanzensubstitut in Biogasanlagen außerhalb der viehreichen Regionen energetisch zu nutzen. Vor diesem Hintergrund ist es das Ziel des Forschungsvorhabens, das technische Verfahren der aus wissenschaftlicher Sicht wenig analysierten Rindergülleseparation sowohl für eine Reihe von real existierenden Betrieben mit Rinderhaltung als auch für eine Reihe von real existierenden Biogasbetrieben einzelbetrieblich und auf regionaler Ebene zu evaluieren. Als Modellregionen mit Futterbau sollen die Regionen Weser-Elbe und Allgäu/Bodensee fungieren. Weiterhin werden die Umwelteffekte und die ökonomischen Aspekte des Verfahrens aus gesamtwirtschaftlicher Sicht quantifiziert sowie das Potenzial zur nachhaltigen Energiepflanzensubstitution analysiert. Universität Osnabrück: Durchführung von Versuchen zur Separation von Rindergülle an zwei Standorten. Es werden jeweils fünf Separatoren mit einer repräsentativen, homogenisierten Gülle getestet. Dabei werden Abscheidungsgrade und Durchsatz ermittelt. Die Ausgangsgülle und die Separationsprodukte werden auf Trockensubstanz, Nährstoffe und den Biogasertrag untersucht. | Prof. Dr. Gabriele Broll Tel.: +49 541 969-4073 gabriele.broll@uni-osnabrueck.de Universität Osnabrück - Fachbereich 2 Kultur- und Geowissenschaften - Forschungsstelle Nachhaltige Biogaserzeugung Seminarstr. 19 a/b 49074 Osnabrück | X | FPNR | |
| 15.05.2015 | 31.03.2020 | 22400514 | Verbundvorhaben: Verfahrensentwicklung für den Einsatz der biologischen Methanisierung in der zweistufigen Biogaserzeugung; Teilvorhaben 1: Untersuchung Festbettfermenter und volldurchmischter Reaktor - Akronym: BioHydroMethan | Der geplante Ausbaus von EE in Deutschland erfordert beträchtliche Speicherkapazitäten für elektrische Energie, die in dieser Größenordnung nur von chemischen Energieträgern zur Verfügung gestellt werden kann. Die biologische Methanisierung von Wasserstoff im Biogasfermenter ist dabei eine vielversprechende Alternative zur katalytischen Methanisierung. Im Rahmen des Projektes soll speziell die zweiphasige Variante mit separater Hydrolyse und der gezielte Wasserstoffeintrag in der Methaniserungsstufe untersucht werden. Besonderer Vorteil dieses Ansatzes ist, dass das im Biogasprozess entstehende Kohlenstoffdioxid mit Hilfe von hydrogenotrophen Methanbakterien fast vollständig zu Methan umgesetzt und mit einem im Vergleich zu herkömmlichem Biogas deutlich geringerem Aufbereitungsaufwand in das Erdgasnetz wie Biomethan eingespeist oder als Kraftstoff verwendet werden kann. Im Rahmen dieses Verbundvorhabens, das aus 3 Teilprojekten besteht, sollen verfahrenstechnische Untersuchungen mit verschiedenen Reaktorausführungen, wie Festbett-, volldurchmischte und Membranreaktoren im Labormaßstab durchgeführt werden. Fundamental ist dabei die Entwicklung einer Technik zum möglichst feinblasigen Eintrag von Wasserstoff in die Fermenterflüssigkeit, um damit eine optimale Versorgung der Methanbakterien zu erreichen. Es wird auch der Einfluss von Blasengröße und –zugabe sowie der Gestaltung des Blasenaufstiegs auf die Übergabeeffizienz an die Fermenterflüssigkeit sowie die Methanbakterien untersucht. Dabei wird ein besonderes Augenmerk auf der Veränderung der Biozönose in den Methanisierungsreaktoren durch Zugabe von Wasserstoff liegen. Durch Messung der Zusammensetzung und Konzentration von flüchtigen Fettsäuren, der Pufferkapazität, des pH-Wertes, der Konzentration der im Fermentersubstrat gelösten Gase und der Qualität der entstehenden Produktgase werden die Verfahren bewertet, optimiert und weiter entwickelt. | Dr. Hans Oechsner Tel.: +49 711 459-22683 oechsner@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740) Garbenstr. 9 70599 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.09.2015 | 30.08.2019 | 22400515 | Verbundvorhaben: Entwicklung effizienter zweiphasiger Biogasanlagen über eine gekoppelte energetische und stoffliche Nutzung nach Abtrennung von Hydrolyseprodukten (Optigär); Teilvorhaben 2: Untersuchung der entkoppelten Hydrolyse zur gezielten Erzeugung von Plattformchemikalien und Methanvergärung - Akronym: Optigaer | Das Gesamtziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Kaskadennutzung und damit nachhaltigeren und ganzheitlicheren Verwertung von Agrarrohstoffen. Dabei ist die stoffliche Nutzung von Koppelprodukten als Basischemikalie mit potenziell hohen Preisen im Fokus. Im Rahmen des Vorhabens wird ein neuartiges Konzept zur integrierten stofflichen Nutzung von zweiphasigen Biogasanlagen entwickelt. Mit diesem Konzept soll eine gekoppelte stoffliche und energetische Nutzung der Biogassubstrate ermöglicht werden. Im Hydrolyseprozess wir durch die gezielte Steuerung von Temperatur, pH-Wert sowie Pufferkapazität und dem Zusatz verschiedener Additive (Enzyme, Mikroorganismenkulturen, Puffersubstanzen) und einer gezielten Futterstoffauswahl versucht, die Konzentration an nutzbaren Plattformchemikalien zu erhöhen. Diese werden dann mit selektiven Membranen aus der Flüssigkeit entfern. Der Rest wird annaerob im Methanisierungsreaktor verwertet. Optimierung der Hydrolysephase des Biogasprozesses durch Variation von verwendetem Ausgangssubstrat und dessen Aufbereitung, Raumbelastung, Verweilzeit, Zuschlagstoffen, Betriebsbedingungen (pH-Wert, Temperatur), Rezirkulierung des Gärrestes der Methanisierungsstufe mit dem Hauptziel der Produktion von Wertstoffen. Zur Optimierung der Ausbeuten an verwertbaren löslichen Stoffen werden die Gärprodukte regelmäßig nasschemisch analysiert. Es wird ein Screening sowohl von verschiedenen Substraten als auch von unterschiedlichen Reaktionsbedingungen der Hydrolyse im Hinblick auf die optimale Säurenproduktion durchgeführt. Ziel des Arbeitspakets ist die Selektion geeigneter Substrate und der geeigneten Hydrolysebedingungen. Die Abtrennung der wertbringenden Säuren erfolgt über spezielle Membranen. Diese werden direkt in die Fermenterkette eingebaut, um einen vollintegrierten Prozessablauf zu realisieren. | Dr. Hans Oechsner Tel.: +49 711 459-22683 oechsner@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740) Garbenstr. 9 70599 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.09.2017 | 30.11.2022 | 22400517 | Verbundvorhaben: Pilotierung der ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat (EthaNa); Teilvorhaben 1: Pilotierung des Ethana-Verfahrens und Untersuchungen zur Aufarbeitung der Rohprodukte - Akronym: EthaNa | Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen Konzepts zur Aufbereitung von Raps. Das Konzept beinhaltet die Prozessentwicklung sowie die Demonstration des Gesamtverfahrens im Pilotmaßstab. Im Vordergrund steht dabei die Entwicklung und Optimierung eines neuartigen Verfahrenskonzepts, das im Kern auf einer ethanolischen, nativen Extraktion geschälter Rapssaat basiert, mit dem Ziel der Etablierung von Prozessen für eine Raps-Bioraffinerie am Standort Deutschland und die Bereitstellung neuer Produkte bzw. von Produkten mit verbesserter Produktspezifikationen zur Steigerung der Wertschöpfung von Raps. | Dr. Robert Hartmann Tel.: +49 3461 43-9111 robert.hartmann@igb.fraunhofer.de Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein - Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP Am Haupttor 1251 06237 Leuna | X | FPNR | |
| 01.11.2018 | 31.03.2022 | 22400518 | Verbundvorhaben: Optimierung der Biomasseproduktion auf nassen Moorstandorten und deren thermische Verwertung; Teilvorhaben 1: Biomasseproduktion, ökobilanzielle und ökonomische Bewertung - Akronym: BOnaMoor | Die herkömmliche entwässerungsbasierte Moornutzung verursacht enorme Treibhausgasemissionen sowie fortschreitenden Moorverlust. Durch Umsetzung von Paludikultur können die Emissionen erheblich reduziert, eine weitere Degradierung des Torfkörpers gestoppt und ein wesentlicher Beitrag zum Klimaschutz geleistet werden. BonaMoor untersucht daher Möglichkeiten der Optimierung der Bereitstellung, Aufbereitung und thermischen Verwertung von Biomasse nasser Moorstandorte. In dem Verbundprojekt verfolgen Forschung und Praxis in enger Zusammenarbeit das Ziel, ausgehend von einem konkreten Pilotvorhaben (Biomasseheizwerk Malchin), die thermische Verwertung von Niedermoorbiomasse zu evaluieren und zu optimieren und damit die Grundlage für die Übertragbarkeit dieser Stoffstromkette zu legen. Die Anpassung des Produktionsmanagements auf der Fläche (Erntezeitraum) und verschiedene Brennstoffvarianten sollen durch Praxisversuche getestet werden. Empfehlungen zur Optimierung der Wärmeproduktion bei der Verfeuerung von Halmgütern werden abgeleitet. Weiterhin wird untersucht, wie durch die Wahl des Erntezeitpunktes die Gehalte verbrennungskritischer Inhaltstoffe reduziert sowie der Nährstofftransfer mit der Biomasse reguliert werden kann. Darauf basierend werden Managementempfehlungen für die Rohstoffbereitstellung entwickelt. Die Wirtschaftlichkeit von Ernte und Verwertung der Biomasse wird analysiert. Für die betrachteten Stoffstromketten werden Betriebszweiganalysen durchgeführt und eine Ökobilanz erstellt. Optimierungsmöglichkeiten aus Sicht des Klimaschutzes werden herausgearbeitet. Da mit dem Heizwerk Malchin der Stoffstrom bereits in einem Pilotbetrieb realisiert ist, wird von einem großen Übertragbarkeitspotential ausgegangen. Daher stellt die Wissensaufbereitung, Öffentlichkeitsarbeit und individuelle Beratung zum Praxistransfer einen weiteren wichtigen Projektbaustein dar. Ziel ist die Ableitung von Handlungsempfehlungen für eine Übertragung des untersuchten Ansatzes. | Dr. Wendelin Wichtmann Tel.: +49 3834 8354216 wichtmann@succow-stiftung.de Universität Greifswald - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Biologie - Institut für Botanik und Landschaftsökologie Soldmannstr. 15 17489 Greifswald | X | FPNR | |
| 01.09.2012 | 31.12.2013 | 22400611 | Verbundvorhaben: Regelung der Gasproduktion von Biogasanlagen (ReBi); Teilvorhaben 1: Verfahrenstechnische und energiewirtschaftliche Analyse und Bewertung | ReBi ist ein Forschungsprojekt, in dem die Möglichkeiten der gesteuerten Biogasbereitstellung durch ein angepasstes Anlagenkonzept untersucht werden. Ein entscheidender Vorteil der vorgeschlagenen Technologie ist die Möglichkeit einer Unterbrechung der Biogasproduktion für mehrere Tage und eines erneuten Anfahrens der Biogasproduktion in wenigen Stunden. Die Ergebnisse der Untersuchung sollen die Leistungsfähigkeit des Verfahrens im Hinblick auf eine bedarfsorientierte Biogaserzeugung aufzeigen. Darüber hinaus erfolgt eine vergleichende Gegenüberstellung zu einer alternativen bedarfsgerechten Biogasbereitstellung durch externe Biogasspeicher beziehungsweise der Biogaseinspeisung in das Erdgasnetz. Auf dieser Basis werden die Möglichkeiten und Grenzen des Verfahrens, auch in Kombination mit anderen genannten Verfahren, bewertet. Das Verfahren stellt eine Innovation im Bereich der gesteuerten Biogasproduktion dar. Die Projektkkoordination übernimmt das Fraunhofer IWES. Der Aufbau der Laboranlage sowie die technischen Versuche am Versuchsstandort der HAWK werden durch Personal der HAWK, in engem wissenschaftlichen Austausch mit dem Fraunhofer IWES, durchgeführt . Die Analyse und Bewertung der Versuchsergebnisse erfolgt durch beide Partner. Dabei übernimmt die HAWK die notwendigen Laboranlaysen übernimmt. Die vergleichende Gegenüberstellung der Möglichkeiten der bedarfsorientierten Biogasbereitstellung wird durch das Fraunhofer IWES erarbeitet. | Henning Hahn Tel.: +49 561 7294-261 henning.hahn@iwes.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) - Institutsteil Kassel Königstor 59 34119 Kassel | X | FPNR | |
| 01.07.2013 | 27.03.2015 | 22400612 | BioCharge - Umwandlung elektrischer Energie in Methan direkt in der Biogasanlage (in situ Elektrolyse und Methanisierung) | Im Rahmen des Projekts BioCharge soll ein kostengünstiges Elektrolyseverfahren, das direkt in Biogasfermenter integriert werden kann, entwickelt werden. Das entwickelte Verfahren soll unter maximaler Ausnutzung der im Biogasbereich vorhandenen Infrastruktur die Integration von diskontinuierlich anfallender regenerativer Energie, v.a. aus Wind und Photovoltaik, in das Stromnetz verbessern. Zur Erreichung des Projektziels sind folgende Arbeitspakete geplant: 1. Die Erarbeitung und Überprüfung grundsätzlicher in situ-Elektrolysekonzepte in einer Laborphase. 2. Der Bau und die Optimierung einer mit realem biogassubstrat betriebenen Technikumsanlage und 3. Ein Dauertest der Technikumsanlage zur Ermittlung realer Leistungsdaten unter variablen Betriebs- und Lastbedingungen. | Dr. Doris Schmack Tel.: +49 9431 751-281 doris.schmack@microbenergy.com MicrobEnergy GmbH Bayernwerk 8 92421 Schwandorf | FPNR | ||
| 01.08.2014 | 31.07.2017 | 22400614 | Verbundvorhaben: ESAV - Algenfabrik (Energetische und stoffliche Algenverwertung); Teilvorhaben 2: Optimierung der Mikroalgenproduktion und Erntetechnik | 1. Vorhabensziel Die Nutzung von Algen als Energieträger bietet viele Vorteile gegenüber anderen Bioenergieträgern, ist bei den heutigen Kosten für die Produktion der Algenbiomasse energiewirtschaftlicher jedoch nicht realisierbar. Aus diesem Grund wird im Rahmen dieses Projektes das Erreichen der Wirtschaftlichkeit durch die Kombination mit einer nachhaltigen stofflichen Nutzung überprüft. 2. Arbeitsplanung Für die Produktion in Deutschland wurden Mikroalgenarten ausgewählt, die hinsichtlich ihrer Wachstumsbedingungen sowie der Qualität und Quantität an wertvollen Inhaltsstoffen am geeignetsten sind. Die Algenbiomasse wird in Bioreaktoren, stofflich und energetisch optimiert, produziert und aufkonzentriert. Aus der Algenbiomasse werden dann nach einem Vergleich mit klassischen Extraktionsverfahren und der Bestimmung optimaler Betriebsparameter mittels Hochdruckextraktion Wertstoffe sowie Rohstoffe für die Biodiesel- und Bioethanolproduktion abgetrennt. Für die Extraktionsreststoffe werden das Biogasbildungspotential und Parameter der kontinuierlichen Biogasproduktion bestimmt. Auf Basis der gewonnenen Daten wird der Gesamtprozess für die abschließende ökonomische und ökologische Bewertung stofflich und energetisch bilanziert. Dabei werden verschiedene Konzepte betrachtet, wie die Verstromung des produzierten Biogases Vorort gegenüber der Einspeisung von Biomethan und die Verwendung von CO2 aus verschiedenen Quellen für die Hochdruckextraktion und die Algenproduktion. | Dr. Sebastian Lippemeier Tel.: +49 4833 425-391 lippemeier@bluebiotech.de BlueBioTech GmbH Hafentörn 3 25761 Büsum | X | FPNR | |
| 01.09.2015 | 30.06.2019 | 22400615 | Verbundvorhaben: Entwicklung effizienter zweiphasiger Biogasanlagen über eine gekoppelte energetische und stoffliche Nutzung nach Abtrennung von Hydrolyseprodukten (Optigär); Teilvorhaben 3: Umweltbewertung, Ökonomie und Überführungskonzept (EIFER) - Akronym: Optigaer | Das Gesamtziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Kaskadennutzung und damit nachhaltigeren und ganzheitlicheren Verwertung von Agrarrohstoffen. Dabei ist die stoffliche Nutzung von Koppelprodukten als Basischemikalie mit potenziell hohen Preisen im Fokus. Im Rahmen des Vorhabens wird ein neuartiges Konzept zur integrierten stofflichen Nutzung von zweiphasigen Biogasanlagen (Hydrolysereaktor getrennt vom Methanreaktor). Mit diesem Konzept soll eine gekoppelte stoffliche und energetische Nutzung der Biogassubstrate ermöglicht werden. Im Fokus des Vorhabens steht ein neuartiges Konzept zur integrierten stofflichen Nutzung von zweiphasigen Biogasanlagen (Hydrolysereaktor getrennt vom Methanreaktor). Mit diesem Konzept soll eine gekoppelte stoffliche und energetische Nutzung der Biogassubstrate ermöglicht werden. Flüchtige und nicht methanbildungsrelevante Bestandteile, die bei der anaeroben Hydrolyse entstehen, werden als Wertstoffe durch den Einsatz von Membrantechnik extrahiert. Für diese Wertstoffe werden angepasste Verwertungskonzepte entwickelt. Um die Biogasproduktion zu steuern, werden optimale Prozessbedingungen hinsichtlich der Säurenbildung in der Hydrolysestufe ermittelt und der Betrieb des Hydrolysereaktors mittels Sensortechnik überwacht. Sensoren sollen in Rahmen dieser Projekte am Prozess angebracht werden, um eine online Prozessüberwachung und -steuerung zu ermöglichen. | Dipl.-Geoökologe Rainer Bolduan Tel.: +49 721 6105-1446 bolduan@eifer.org EIfER Europäisches Institut für Energieforschung EDF-KIT EWIV Emmy-Noether-Str. 11 76131 Karlsruhe | X | FPNR | |
| 01.07.2016 | 31.03.2019 | 22400616 | Erforschung von dezentraler Regler Technologie zum dezentralen Einsatz bei Anlagen zur Energieerzeugung aus erneuerbaren Quellen und bei Verbrauchern - Akronym: Regler | Bei dem Projekt "Regler" geht es um die Erforschung und spätere Entwicklung eines Reglers, welcher bei Erzeugern und Verbrauchern im Einsatz ist, um die Flexibilität zu erhöhen, Lastspitzen abzufahren und den erzeugten Strom zu einem maximalen Preis abzusetzen. Durch ein solches Gerät soll die regional erzeugte Energie möglichst auch regional genutzt werden, um Schwankungen auszugleichen und ein netzdienliches Verhalten zu generieren. Außerdem soll dadurch der Netzausbau reduziert werden, da es vermieden wird Energie über weite Strecken zu transportieren sondern sie möglich regional zu verbrauchen. Dieses Konzept ist in diesem Zusammenspiel der Komponenten spezifisch darauf ausgelegt den kleinen Energieanlagen und privaten Verbrauchern einen Regler zu bieten, welcher sich gerade auch in der Anschaffung wirtschaftlich darstellen lässt. Das Projekt lässt sich grob in 4 Phasen unterteilen. Zunächst wird das Vorhaben gründlich geplant, um alle wirtschaftlichen, technischen und normativen Aspekte im vollen Umfang zu berücksichtigen. Dabei werden auch Entwicklungsziele festgelegt und ein Pflichtenheft erstellt, um die späteren Arbeitsschritte zu vereinfachen und Fehlern vorzubeugen. Der nächste Abschnitt beschäftigt sich mit der Forschung des Reglers und seiner Funktionalitäten. Dabei stellt das Zusammenspiel der verschiedener Hardware Komponenten, der vielen verschiedenen Schnittstellen und der entsprechende Software die größte Herausforderung dar. Nach Abschluss dieser Phase wird mit dem Bau des Prototypen und seiner Testphase begonnen. Dabei wird dieser in möglichst vielfältigen und realistischen Szenarien umfänglich getestet und es werden Optimierungen vorgenommen. In der letzten Phase geht es vor allem um die Auswertung der Ergebnisse, einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung und um die anschließende Verbreitung der Ergebnisse. | Dipl. Ing. Reiner Buss Tel.: +49 2561 44910-21 reiner_buss@ib-buss.de IBB Ingenieurbüro Buss Kapellenweg 7 48683 Ahaus | X | FPNR | |
| 01.09.2017 | 30.11.2022 | 22400617 | Verbundvorhaben: Pilotierung der ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat (EthaNa); Teilvorhaben 2: Gewinnung von Minorkomponenten aus den Extrakten - Akronym: EthaNa | Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen Konzepts zur ganzheitlichen Aufbereitung von Raps. Das Konzept beinhaltet die Prozessentwicklung sowie die Demonstration des Gesamtverfahrens im Pilotmaßstab. In Pflanzenölen sind verschiedene bioaktive Minorkomponenten wie beispielsweise Tocopherole, Carotenoide oder Tocotrienole mit antioxidativen Eigenschaften oder auch andere sekundäre Pflanzeninhaltsstoffe wie Sinapinsäure oder Phytinsäure enthalten. Ziel des Teilvorhabens ist es durch spezifische Adsorber Minorkomponenten aus der etablierte Ölsaatenverarbeitung im Gesamtprozess zu erlösen. Dabei werden grundlegende Untersuchungen zur Aufbereitung des Extraktmix zur Gewinnung hochwertiger Inhaltsstoffe durchgeführt. Am Fraunhofer IGB werden polymere Adsorberpartikel für die Abtrennung dieser Minorkomponenten aus Pflanzenölen hergestellt, im Prozess eingesetzt und charakterisiert. | Dr. rer. nat. Achim Weber Tel.: +49 711 970-4022 achim.weber@igb.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.01.2019 | 28.02.2021 | 22400618 | Einfluss von Bio-Hydrauliköl auf die Effizienz einer mobilen Arbeitsmaschine - Akronym: BIOMOBIL | Die gezielte Auswahl der Ölviskosität kann den Gesamtwirkungsgrad hydraulischer Anlagen steigern. Bei einer weiten Temperaturspanne in welcher mobilhydraulische Arbeitsmaschinen eingesetzt werden, erweist sich ein Öl mit einem hohen Viskositätsindex von Vorteil, was die hydraulischen Verluste der Maschine angeht. Ein hoher Viskositätsindex bedeutet eine geringere Abhängigkeit der Viskosität von der Temperatur. Moderne hydraulische Systeme tendieren dazu, kompakter sowie mit beispielsweise höheren Temperaturen zu Operieren. Dies führt zu einer höheren thermischen Belastung des Fluides. Deshalb werden in modernen hydraulischen Systemen bereits mineralölbasierte Hydrauliköle verwendet, welche mit polymeren Verdickern additiviert sind, die bei hohen Temperaturen die Fließfähigkeit des Öls verringern und somit dem Viskositätsabfall entgegenwirken. Biohydrauliköle besitzen von Natur aus einen wesentlich höheren Viskositätsindex als Mineralöle und stellen somit eine alternative zu den eingesetzten Mineralölen dar. Ziel des Projektes ist es den Einfluss des Einsatzes von Biohydrauliköl auf den Wirkungsgrad eines mobilen Raupenbaggers zu identifizieren. Mögliche Wirkungsgradsteigerungen und damit verbundene Einsparpotenziale an Kraftstoff sollen zu diesem Zweck herausgestellt werden. Dazu werden vergleichbare Arbeitszyklen der Baumaschine mit Mineralöl und Biohydrauliköl in Bezug auf ihren Kraftstoffverbrauch miteinander verglichen. Auf Grundlage der Messergebnisse des Referenzzyklus mit Mineralöl wird ein Biohydrauliklöl entwickelt, welches auf die thermischen Gegebenheiten der Temperaturverteilung während des Zyklus angepasst ist. | Univ.-Prof. Dr.-Ing. Katharina Schmitz Tel.: +49 241 80-477-01 katharina.schmitz@ifas.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Institut für fluidtechnische Antriebe und Steuerungen Campus-Boulevard 30 52074 Aachen | X | FPNR | |
| 01.08.2014 | 31.07.2017 | 22400714 | Verbundvorhaben: ESAV - Algenfabrik (Energetische und stoffliche Algenverwertung); Teilvorhaben 3: Durchführung von Extraktionsversuchen | Die Nutzung von Algen als Energieträger bietet viele Vorteile gegenüber anderen Bioenergieträgern, ist bei den heutigen Kosten für die Produktion der Algenbiomasse energiewirtschaftlicher jedoch nicht realisierbar. Aus diesem Grund wird im Rahmen dieses Projektes das Erreichen der Wirtschaftlichkeit durch die Kombination mit einer nachhaltigen stofflichen Nutzung überprüft. Für die Produktion in Deutschland wurden Mikroalgenarten ausgewählt, die hinsichtlich ihrer Wachstumsbedingungen sowie der Qualität und Quantität an wertvollen Inhaltsstoffen am geeignetsten sind. Die Algenbiomasse wird in Bioreaktoren, stofflich und energetisch optimiert, produziert und aufkonzentriert. Aus der Algenbiomasse werden dann nach einem Vergleich mit klassischen Extraktionsverfahren und der Bestimmung optimaler Betriebsparameter mittels Hochdruckextraktion Wertstoffe sowie Rohstoffe für die Biodiesel- und Bioethanolproduktion abgetrennt. Für die Extraktionsreststoffe werden das Biogasbildungspotential und Parameter der kontinuierlichen Biogasproduktion bestimmt. Auf Basis der gewonnenen Daten wird der Gesamtprozess für die abschließende ökonomische und ökologische Bewertung stofflich und energetisch bilanziert. Dabei werden verschiedene Konzepte betrachtet, wie die Verstromung des produzierten Biogases Vorort gegenüber der Einspeisung von Biomethan und die Verwendung von CO2 aus verschiedenen Quellen für die Hochdruckextraktion und die Algenproduktion. | Dipl.-Ing. Erich Jelen Tel.: +49 208 8598-1277 erich.jelen@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | X | FPNR | |
| 01.02.2016 | 31.05.2018 | 22400715 | Biomasseaufwertung und Silierung lignocellulosereicher Koppelprodukte zur Optimierung der Methanausbeute - Akronym: BASiliKOM | Das Ziel ist, Koppelprodukte aus der Landwirtschaft für die Nutzung in Biogasanlagen zu optimieren. Dies soll entlang der gesamten Prozesskette erfolgen. Schlecht vergärbare aber kostengünstige Koppelprodukte der Pflanzenproduktion werden für die Methanproduktion aufgewertet, was die Effizienz landwirtschaftlicher Biogasanlagen und Nutzfläche erheblich erhöht. Ein optimiertes Silierverfahren wird neben der Konservierung gezielt als biologische Vorstufe zur Biogasproduktion zur Aufwertung der Mischungen genutzt. Ein Upscaling bis in die Praxis ist vorgesehen. Die Wirtschaftlichkeit der Verfahren wird bewertet und es werden Potenzialanalysen bezüglich der Mengengerüste und der Verfügbarkeit der Koppelprodukte durchgeführt. Durch angepassten Pflanzenbau soll die Menge der Koppelprodukte wie Getreidestroh deutlich erhöht werden, ohne Konkurrenz mit Lebensmittelproduktion oder Humusneubildung. Ergebnisse werden in Lehre, Fachzeitschriften und Fortbildungen verbreitet. Das Projekt soll mit Silerversuchen mit ausgesuchten Koppelprodukten beginnen. Zeitgleich dazu sollen Inhaltsstoffe untersucht werden, zur Abschätzung von Silererfolg und Vergärbarkeit. Biogasertragstests schließen sich an. Erfolgreiche Substratgemische sollen dann in sensorgestützen Anlagen getestet und die Gärsubstrate ebenfalls auf Inhaltsstoffe untersucht werden, um deren Abbau nachvollziehen zu können. Erfolgversprechende Substratgemische werden dann zur weiteren Aufskalierung kontinuierlichen Biogasertragstests unterzogen, danach zur Validierung in Biogasanlagen in der landwirtschaftlichen Praxis getestet. Während des gesamten Zeitraumes werden modellhafte Anbausysteme zur Frage der agronomischen Praktikabilität und der mengenbezogenen Relevanz der Koppelprodukte bezüglich der Biogasproduktion erstellt. Eine wirtschaftliche Betrachtung zeigt die ökonomische Praktikabilität. Das Thema wird fest in die Lehre eingebunden. Es wird ein Praxishandbuch erstellt, zudem sollen Fortbildungen angeboten werden. | Prof. Dr. Harald Laser Tel.: +49 2921 378-3105 laser.harald@fh-swf.de Fachhochschule Südwestfalen Baarstr. 6 58636 Iserlohn | X | FPNR | |
| 01.11.2016 | 28.02.2019 | 22400716 | Konsistente Förderung erneuerbarer Energien durch eine Ausweitung des europäischen Emissionshandels (ETSPLUS) - Akronym: ETSPLUS | Derzeit existiert keine systematische Förderung, die verschiedenen erneuerbaren Energien gleiche Wettbewerbsbedingungen bezüglich ihres Beitrags zum Klimaschutz garantiert. Dies hat zu beträchtlichen Verzerrungen geführt und verursacht hohe volkswirtschaftliche Kosten. Ziel des Projektes ist die Ausarbeitung von Optionen für eine Ausweitung des Europäischen Emissionshandelssystems (EU-ETS) auf alle Treibhausgase (THGs) und weitere Emissionsquellen, um ein konsistentes, mit den Klimazielen der Bundesregierung übereinstimmendes und wirtschaftlich effizientes Anreizsystem für erneuerbare Energien zu schaffen. Schwerpunkt des Projektes ist dabei die Ausgestaltung eines neuen EU-ETS+, bei dem alle THG-Emissionen entlang der verschiedenen Wertschöpfungsketten erfasst werden. Außerdem werden die Möglichkeiten einer Ausweitung des EU-ETS auf Kleinanlagen im Wärme- und Strommarkt und damit einer weitreichenden Einbindung von erneuerbaren Energien untersucht. Ein angesichts der Vorreiterrolle der Bundesrepublik und der EU wichtiger Aspekt betrifft die Behandlung von importierten Gütern, die keiner klimapolitischen Regulierung unterliegen. Die Zuteilung der Emissionsrechte und die Bestimmung einer neuen Höchstgrenze für die Emissionen spielen eine wichtige Rolle für die Lastenverteilung der klimapolitischen Ziele und für die Effektivität des neuen klimapolitischen Instrumentariums. Eine Reform des EU-ETS und die dadurch erforderliche Anpassung nationaler klimapolitischer Instrumente müssen im Rahmen eines komplexen rechtlichen Systems nationaler und europarechtlicher Regelungen stattfinden. Dazu werden in dem Projekt explizit die rechtlichen Aspekte beleuchtet, unter denen die Reform des EU-ETS zu einem EU-ETS+ stattfinden könnte. | Prof. Dr. Gernot Klepper Tel.: +49 431 8814-485 gernot.klepper@ifw-kiel.de Institut für Weltwirtschaft (IfW) an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Forschungsbereich Umwelt und natürliche Ressourcen Kiellinie 66 24105 Kiel | X | FPNR | |
| 01.09.2017 | 30.11.2022 | 22400717 | Verbundvorhaben: Pilotierung der ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat (EthaNa); Teilvorhaben 3: Charakterisierung der Rapsmehlkonzentrate zur Gewinnung von Rapsproteinen und Bewertung der Anwendungsmöglichkeiten - Akronym: EthaNa | Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen Konzepts zur Aufbereitung von Raps. Das Konzept beinhaltet die Prozessentwicklung sowie die Demonstration des Gesamtverfahrens im Pilotmaßstab. Im Vordergrund steht dabei die Entwicklung und Optimierung eines neuartigen Verfahrenskonzepts, das im Kern auf einer ethanolischen, nativen Extraktion geschälter Rapssaat basiert, mit dem Ziel der Etablierung von Prozessen für eine Raps-Bioraffinerie am Standort Deutschland und die Bereitstellung neuer Produkte bzw. von Produkten mit verbesserter Produktspezifikationen zur Steigerung der Wertschöpfung von Raps. Im Rahmen des Teilvorhabens 3 ist das Ziel die Charakterisierung der Rapsmehlkonzentrate zur Gewinnung von Rapsproteinen und Bewertung der Anwendungsmöglichkeiten in technischen Applikationen vorrangig in Klebstoffen und Dispersionsfarben. | Dr.-Ing. Thomas Herfellner Tel.: +49 8161 491-447 thomas.herfellner@ivv.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung (IVV) Giggenhauser Str. 35 85354 Freising | X | FPNR | |
| 01.09.2013 | 31.08.2016 | 22400812 | Verbundvorhaben Hyg-GPS: Optimierung der Hybridgerstenzüchtung für die energetische Nutzung als Ganzpflanzensilage (GPS) unter Berücksichtigung des Stay-Green-Effektes; Teilvorhaben 1: Produktion von Testhybriden; Feldversuche | Im Rahmen des beantragten Verbundprojektes wird die Züchtung von Hybridwintergerste zur Nutzung als Ganzpflanzensilage (GPS) für die Verwendung in Biogasanlagen verfolgt. Zu klären ist in diesem Zusammenhang, ob eine simultane Züchtung auf die beiden Nutzungsrichtungen GPS und Kornertrag, erfolgsversprechend ist. Außerdem wurde bislang nicht untersucht, inwieweit Gerstenhybriden den konventionellen Linienmaterial bei der Nutzung als Ganzpflanzensilage überlegen sind. Bei der Verwendung der Gerste als GPS soll weiterhin der in anderen Kulturarten bereits beschriebene "Stay-Green"-Effekt untersucht und für die Hybridgerstenzüchtung nutzbar gemacht werden. Im Sinne der Anpassung an den Klimawandel und gleichzeitig zur Erweiterung der genetischen Basis bei der Gerste sollen außerdem neue, an Trockenstress angepasste, Zuchtstämme identifiziert werden. Zur Erreichung der Projektziele werden Zuchtstämme und Testhybriden in Feldversuchen zur GPS- und Kornnutzung, sowie unter Trockenstress-Bedingungen evaluiert. Diese Versuche dienen der Charakterisierung des Pflanzenmaterials, sowie der Feststellung der Heterosis im Hinblick auf die Nutzungsrichtung. In einem weiteren Versuchsansatz werden über die Erstellung von doppelhaploide (DH)-Kartierungspopulationen, sowie deren Genotypisierung die Wechselwirkungen verschiedener Stay-Green Phänotypen quantitativ-genetisch untersucht. | Dr. Jutta Ahlemeyer Tel.: +49 2941-296-474 ahlemeyer@dsv-saaten.de Deutsche Saatveredelung AG - Zuchtstation Leutewitz Leutewitz 26 01665 Käbschütztal | X | FPNR | |
| 01.09.2015 | 31.12.2015 | 22400815 | Kurzstudie: Entwicklung der Biomasseverstromung bei Fortschreibung der aktuellen EEG-Vergütung (EBFE) - Akronym: EBFE | In Folge der EEG-Novelle 2014 wird der zukünftige Neubau von Biomasseanlagen zur Stromerzeugung deutlich geringer ausfallen als in den Vorjahren. Dazu tragen vor allem die starken Vergütungskürzungen und auch der Ausbaudeckel von jährlich 100 MWel bei. Bei Fortschreibung dieser Rahmenbedingungen ist zu erwarten, dass der Zubau nicht ausreicht, um die nach ihrer Förderhöchstdauer von 20 Jahren ausscheidenden Bestandsanlagen in Bezug auf deren Stromerzeugung und Bereitstellung von Systemdienstleistungen zu ersetzen. Für Anlagen zur Nutzung fester und gasförmiger Biomasse soll daher beschrieben werden, wie sich dieser Effekt in unterschiedlichen Erzeugungskategorien entwickelt. Anschließend werden Ansätze für alternative Betriebsstrategien für Bestandsanlagen dargestellt. Darauf aufbauend wird eine qualitative Bewertung zu Rückkopplungseffekten für die Energiewirtschaft, die Rochstoff- und Abfallwirtschaft, die nationalen THG-Emissionen und die direkten Beschäftigungseffekte durchgeführt. Die Kurzstudie gliedert sich in drei auf einander aufbauende Arbeitspakete. Im ersten Arbeitspaket werden aufbauend auf dem aktuellen Anlagenbestand und der derzeitigen Rahmenbedingungen Szenarien zur Entwicklung des Bestandes von Bioenergieanlagen im Stromsektor entwickelt. Diese sollen ausgehend vom Jahr 2015 die Entwicklung bis in Jahr 2035 projizieren. Zusätzlich sollen ein Überblick über mögliche alternative Betriebskonzepte gegeben werden. Im Arbeitspaket 2 werden aufbauend auf AP1 Konsequenzen für folgende Dimensionen abzuleiten: Energiewirtschaft, Rohstoff-/ Abfallwirtschaft, Treibhausgasemissionen und direkte Beschäftigungseffekte. Im abschließenden Arbeitspaket 3 werden Handlungsempfehlungen für die Felder Rahmenbedingungen und Forschungsbedarf erstellt. | Martin Dotzauer Tel.: +49 341 2434-385 martin.dotzauer@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.09.2016 | 31.03.2019 | 22400816 | Verbundvorhaben: Erforschung neuer Lösungen für textile Biogasspeichersysteme; Teilvorhaben 2: Entwicklung von Grundlagen für eine Softwarelösung - Akronym: BiG | Textile Biogasspeichersysteme stellen bei geeigneter technischer Auslegung aufgrund geringer Investitions- und Unterhaltsaufwände eine ökonomisch attraktive und technisch sinnvolle Methode der Biogasspeicherung dar. Nach Stand der Technik ist eine zuverlässig belastungsgerechte Auslegung der Biogasspeicher allerdings nicht möglich, da weder die durch Wettereinflüsse und Betriebszustände einwirkenden Lasten noch deren Weiterleitung und Verteilung auf einzelne Systemkomponenten wie Gasmembran, Außenhülle, Befestigung / Behälterkrone bekannt sind. Aufgrund dieses lückenhaften Technikstands sind aktuell bei 70 - 85 % der Biogasanlagen Mängel festzustellen und innerhalb der kommenden 5 Jahre bundesweit ca. 80 % der Speicher auszutauschen. Zugleich wird die Genehmigung und Versicherung neuer Anlagen mangels verbindlicher Vorgaben und Standards immer schwieriger. Vor diesem Hintergrund zielt das Vorhaben auf die Erforschung der wissenschaftlichen Grundlagen zur Beschreibung der Lasten und resultierenden Strukturreaktionen, auf die Erarbeitung von Methoden für die schnelle, sichere und bedarfsgerechte Berechnung, Auslegung und Fertigung neuartiger Biogasspeicher und auf die Entwicklung neuer technischer Lösungsansätze für Material, Konstruktion und Betriebssteuerung. Zugleich werden die Ergebnisse aktiv in die Normung und Etablierung verbindlicher Qualitätsmaßstäbe eingebracht. Die Arbeitsplanung gliedern sich in umfassende Messungen von Lasten, Systemzuständen und -reaktionen an einer speziellen Versuchsanlage, in laborbasierte Messungen zu anisotropen Materialeigenschaften und Pneumatik, sowie in die Erforschung theoretischer Konzepte und quantitativer Modellierungsansätze und deren softwarebasierte Nutzung für die Entwicklung eines Berechnungstools für die optimierte Auslegung neuer und effiziente Bewertung bestehender Anlagen. Abgerundet werden die Arbeiten durch die Entwicklung konkreter Vorgaben und Lösungen für Membranzuschnitt, -befestigung und -fügemethoden. | Dr.-Ing. Dieter Ströbel Tel.: +49 711 901-8297 dieter.stroebel@technet-gmbh.com technet GmbH gründig + partner - Standort Stuttgart Breitscheidstr. 4 70174 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.09.2017 | 30.11.2022 | 22400817 | Verbundvorhaben: Pilotierung der ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat (EthaNa); Teilvorhaben 4: Untersuchung des Rapsmehlkonzentrats zur Applikation als Futtermittel - Akronym: EthaNa | Im Rahmen des Verbundprojekts EthaNa soll durch Etablierung einer Raps-Bioraffinerie die Steigerung der Wertschöpfung von Raps durch Bereitstellung neuer Produkte bzw. verbesserter Produktspezifikationen erreicht werden. Ziel ist hierbei u.a. die Eliminierung antinutritiver Substanzen und Bitterstoffe sowie unerwünschter Farbkomponenten, um hochwertige Öle, Ausgangsprodukte für die Herstellung von Rapsproteinen und höherwertige Futtermittel bereitstellen zu können. Den Einsatz von Rapskuchen und Rapsextraktionsschroten aus der herkömmlichen Verarbeitung in der Nutztierfütterung begrenzen die enthaltenen Gehalte an Glucosinolaten, die zu einer verminderten Futteraufnahme und zu gesundheitlichen Störungen führen können. Da diese Komponenten im Rapsmehlkonzentrat entfernt werden, lässt dies den Schluss zu, dass hiervon eine größere Menge in der Tierernährung oder negative Auswirkungen eingesetzt werden kann. | Dipl.-Ing (FH) Verena Kiehne Tel.: +49 5307 9222-0 iff@iff-braunschweig.de Internationale Forschungsgemeinschaft Futtermitteltechnik e.V. - Forschungsinstitut Futtermitteltechnik Frickenmühle 1 A 38110 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.01.2014 | 30.04.2016 | 22400912 | Potenziale zur Steigerung der Leistungsfähigkeit von Biogasanlagen - Energetische Effizienz von Repoweringmaßnahmen | Vorhabensziel ist die Beschreibung und Bewertung der derzeitigen Effizienz von Biogasanlagen sowie die Bilanzierung von Maßnahmen zum Repowering. Dabei sollen Effizienz- und Leistungssteigerungsmaßnahmen konzeptionell dargestellt, energetisch bilanziert und nach wirtschaftlichen und ökologischen Gesichtspunkten beurteilt werden. Auf Basis der Anlagendatenbank des DBFZ werden 500 Biogasanlagen (BGA) kontaktiert und per Fragebogen Beweggründe, Akteure, Ziele und Konzepte des Repowering erhoben (AP1). Anschließend erfolgt eine Auswahl von10 BGA die mittels Interviews befragt und messtechnisch erfasst werden. Die erhobenen Primärdaten und laboranalytischen Ergebnisse ermöglichen anschließend die energetische Bilanzierung per selbstentwickeltem, neuartigen Modell (AP2). Anschließend werden energetischer und wirtschaftlicher Nutzen bewertet (AP3). Hier werden Effekte auf die Wärme- und Strombereitstellung sowie auf die landw. Nutzfläche berechnet. Darüber hinaus werden Szenarien aufgestellt, die die Auswirkungen des Repowering auf den gesamten Anlagenbestand simulieren. Daraus werden Aussagen zur Relevanz des Repowering sowie dessen Effekte einer Post-EEG-Ära getroffen. In AP4 werden die gewonnenen Ergebnisse abschließend diskutiert und entsprechende Handlungsempfehlungen abgeleitet. | Jan Postel Tel.: +49 341 2434-424 jan.postel@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.09.2016 | 31.03.2019 | 22400916 | Verbundvorhaben: Erforschung neuer Lösungen für textile Biogasspeichersysteme; Teilvorhaben 3: Entwicklung und Umsetzung einer Versuchsanlage - Akronym: BiG | Textile Biogasspeichersysteme stellen bei geeigneter technischer Auslegung aufgrund geringer Investitions- und Unterhaltsaufwände eine ökonomisch attraktive und technisch sinnvolle Methode der Biogasspeicherung dar. Nach Stand der Technik ist eine zuverlässig belastungsgerechte Auslegung der Biogasspeicher allerdings nicht möglich, da weder die durch Wettereinflüsse und Betriebszustände einwirkenden Lasten noch deren Weiterleitung und Verteilung auf einzelne Systemkomponenten wie Gasmembran, Außenhülle, Befestigung / Behälterkrone bekannt sind. Aufgrund dieses lückenhaften Technikstands sind aktuell bei 70 - 85 % der Biogasanlagen Mängel festzustellen und innerhalb der kommenden 5 Jahre bundesweit ca. 80 % der Speicher auszutauschen. Zugleich wird die Genehmigung und Versicherung neuer Anlagen mangels verbindlicher Vorgaben und Standards immer schwieriger. Vor diesem Hintergrund zielt das Vorhaben auf die Erforschung der wissenschaftlichen Grundlagen zur Beschreibung der Lasten und resultierenden Strukturreaktionen, auf die Erarbeitung von Methoden für die schnelle, sichere und bedarfsgerechte Berechnung, Auslegung und Fertigung neuartiger Biogasspeicher und auf die Entwicklung neuer technischer Lösungsansätze für Material, Konstruktion und Betriebssteuerung. Zugleich werden die Ergebnisse aktiv in die Normung und Etablierung verbindlicher Qualitätsmaßstäbe eingebracht. Die Arbeitsplanung gliedern sich in umfassende Messungen von Lasten, Systemzuständen und -reaktionen an einer speziellen Versuchsanlage, in laborbasierte Messungen zu anisotropen Materialeigenschaften und Pneumatik, sowie in die Erforschung theoretischer Konzepte und quantitativer Modellierungsansätze und deren softwarebasierte Nutzung für die Entwicklung eines Berechnungstools für die optimierte Auslegung neuer und effiziente Bewertung bestehender Anlagen. Abgerundet werden die Arbeiten durch die Entwicklung konkreter Vorgaben und Lösungen für Membranzuschnitt, -befestigung und -fügemethoden. | Dipl.-Wirt.-Ing. Christopher Seybold Tel.: +49 24 216905-65 cs@seybold-dueren.de H. Seybold GmbH & Co. KG Dr.-Christian-Seybold-Str. 4 52349 Düren | X | FPNR | |
| 01.09.2017 | 30.11.2022 | 22400917 | Verbundvorhaben: Pilotierung der ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat (EthaNa); Teilvorhaben 5: Ökonomische und ökologische Begleitforschung im Verbundprojekt - Akronym: EthaNa | Das KIT IIP widmet sich im Rahmen des Gesamtprojektes der Bewertung der relevanten ökonomischen und ökologischen Aspekte der einzelnen Teilprozesse sowie des Gesamtprozesses. Es bildet damit eine wesentliche Grundlage für die industrielle Anwendung und Vermarktung des entwickelten Konzeptes. Entwicklungsbegleitend werden ökonomische und ökologische Bewertungsmodelle zu dem Konzept aufgebaut und Bewertungen durchgeführt. Hierzu werden Methoden der Stoff- und Energiebilanzierung (u.a. verfahrenstechnische Simulation), der Investitions- und Betriebskostenschätzung sowie der Ökobilanzierung (u.a. Sachbilanz der gesamten Wertschöpfungskette) eingesetzt. Die Ergebnisse werden kontinuierlich in die technischen Arbeitspakete gespielt und mit den beteiligten Partnern diskutiert. Somit werden die Entwicklungsarbeiten auf die Erreichung von wirtschaftlich und ökologisch vorteilhaften Konzepten konzentriert und notwendige Grundlagen für eine Umsetzung der Verfahren sowie die Einbeziehung aller beteiligten Stakeholder gelegt. Dies dient der Erreichung entscheidender Verbesserungen in der Bewertung der Nachhaltigkeit bei der Rapsverarbeitung als weiterer signifikanter Beitrag zur Industrieeinführung. Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen Konzepts zur Aufbereitung von Raps. Das Konzept beinhaltet die Prozessentwicklung sowie die Demonstration des Gesamtverfahrens im Pilotmaßstab. Im Vordergrund steht dabei die Entwicklung und Optimierung eines neuartigen Verfahrenskonzepts, das im Kern auf einer ethanolischen, nativen Extraktion geschälter Rapssaat basiert, mit dem Ziel der Etablierung von Prozessen für eine Raps-Bioraffinerie am Standort Deutschland und die Bereitstellung neuer Produkte bzw. von Produkten mit verbesserten Produktspezifikationen zur Steigerung der Wertschöpfung von Raps. | Prof. Dr. Frank Schultmann Tel.: +49 721 608-44469 frank.schultmann@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Institut für Industriebetriebslehre und Industrielle Produktion (IIP) Hertzstr. 16 76187 Karlsruhe | X | FPNR | |
| 01.08.2017 | 31.03.2021 | 22401015 | Nutzung von Leguminosenuntersaaten zur Senkung des N-Düngereinsatzes im Winterraps - Akronym: Legukraft2 | Die mit Abstand größte Quelle für die THG-Emissionen im landwirtschaftlichen Produktionsverfahren ist die mineralische Düngung. Hier addieren sich die Emissionen aus der Herstellung und die Feldemissionen. Weiterhin kann durch die Substitution von fossilen Kraftstoffen durch Rapsöl die Emission von THG reduziert werden. Aus der Produktion von Raps bzw. Rapsölkraftstoffen entstehen ebenfalls Nebenprodukte, die in der Tierernährung genutzt werden und importierte Futtermittel aus Soja ersetzen, wobei wiederum Emissionen reduziert werden. Um die Vorgaben der Klimaschutzquote zu erreichen und somit die Versorgungssicherheit mit Biokraftstoffen zu gewährleisten, müssen Anbauverfahren hinsichtlich ihrer Nachhaltigkeit verbessert werden. Im Projekt wurde seit 2017 die Möglichkeit untersucht, durch die Nutzung von Leguminosenuntersaaten mineralische Stickstoffdünger einzusparen. Dazu werden in einer Serie von Feldversuchen die Auswirkungen von Untersaaten von Ackerbohnen und Blauen Lupinen im Vergleich zum Standardverfahren untersucht. Der Vergleich zur Herbstdüngung ist ebenfalls Untersuchungsgegenstand. Aus den Ertragsergebnissen wurden Stickstoffproduktionsfunktionen in Abhängigkeit von der Untersaatvariante erstellt und auf signifikante Unterschiede geprüft. So kann die Stickstoffdüngung unter den Aspekten Ökonomie, Treibhausgasemissionen und Wasserschutzanforderungen optimiert werden. | Im Ergebnis der Feldversuche liegen vier Stickstoff-Produktionsfunktionen in Abhängigkeit von der Untersaatvariante vor. Diese unterscheiden sich allerdings nicht signifikant. Tendenziell ergeben sich im Bereich der reduzierten Stickstoffdüngung Vorteile für die Nutzung von Leguminosen als Untersaaten. Der Ertragsvorteil der Variante mit Leguminosenuntersaaten beträgt maximal 2 dt/ha und liegt damit unter den Erwartungen. Die ergebnisoffene Betrachtung zeigt, dass gerade unter trockenen Bedingungen die Potenziale der Leguminosen stark eingeschränkt sein können. Insgesamt führte die Ertragssteigerung durch Leguminosen auch dazu, dass im Sinne von Ökonomie, Treibhausgasreduzierung und Gewässerschutz das N-düngungspotenzial besser ausgeschöpft werden kann als ohne Untersaaten. Die zum Vergleich angelegte Variante mit 40 kg/ha Herbstdüngung schnitt hier am ungünstigsten ab. Der Stickstoffdünger sollte auf die Zeiträume verlagert werden, wo er am effizientesten wirken kann, also in das Frühjahr. Im Projektverlauf zeigte sich, dass die Ackerbohnen auch bei einer Aussaat im Spätsommer noch sehr üppige Bestände bilden können, die in milden Wintern nicht sicher abfrieren. Demgegenüber froren die Blauen Lupinen relativ sicher ab. Die Varianten mit Leguminosenuntersaaten konnten zwar beim Raps eine höhere N-Aufnahme der Pflanzen im Frühjahr bewirken, der aufgenommene Stickstoff konnte nur eingeschränkt in höhere Kornerträge umgesetzt werden. eine entscheidende Rolle dabei dürfte die außerordentliche Trockenheit während des Versuchszeitraumes gespielt haben. Trotz der nur relativ geringen Effekte sind die Ergebnisse vielversprechend und sollten in der Praxis angewendet werden, da durch die Nutzung von Leguminosen auf mittlere und lange Sicht viele Vorteile bestehen. | Dr. Andreas Gurgel Tel.: +49 385 588-60220 a.gurgel@lfa.mvnet.de Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern - Institut für Pflanzenproduktion und Betriebswirtschaft Dorfplatz 1 18276 Gülzow-Prüzen | X | FPNR |
| 01.09.2016 | 31.03.2019 | 22401016 | Verbundvorhaben: Erforschung neuer Lösungen für textile Biogasspeichersysteme; Teilvorhaben 4: Untersuchung der meteorologischen Einflussfaktoren - Akronym: BiG | Textile Biogasspeichersysteme stellen bei geeigneter technischer Auslegung aufgrund geringer Investitions- und Unterhaltsaufwände eine ökonomisch attraktive und technisch sinnvolle Methode der Biogasspeicherung dar. Nach Stand der Technik ist eine zuverlässig belastungsgerechte Auslegung der Biogasspeicher allerdings nicht möglich, da weder die durch Wettereinflüsse und Betriebszustände einwirkenden Lasten noch deren Weiterleitung und Verteilung auf einzelne Systemkomponenten wie Gasmembran, Außenhülle, Befestigung / Behälterkrone bekannt sind. Aufgrund dieses lückenhaften Technikstands sind aktuell bei 70 - 85 % der Biogasanlagen Mängel festzustellen und innerhalb der kommenden 5 Jahre bundesweit ca. 80 % der Speicher auszutauschen. Zugleich wird die Genehmigung und Versicherung neuer Anlagen mangels verbindlicher Vorgaben und Standards immer schwieriger. Vor diesem Hintergrund zielt das Vorhaben auf die Erforschung der wissenschaftlichen Grundlagen zur Beschreibung der Lasten und resultierenden Strukturreaktionen, auf die Erarbeitung von Methoden für die schnelle, sichere und bedarfsgerechte Berechnung, Auslegung und Fertigung neuartiger Biogasspeicher und auf die Entwicklung neuer technischer Lösungsansätze für Material, Konstruktion und Betriebssteuerung. Zugleich werden die Ergebnisse aktiv in die Normung und Etablierung verbindlicher Qualitätsmaßstäbe eingebracht. Die Arbeitsplanung gliedern sich in umfassende Messungen von Lasten, Systemzuständen und -reaktionen an einer speziellen Versuchsanlage, in laborbasierte Messungen zu anisotropen Materialeigenschaften und Pneumatik, sowie in die Erforschung theoretischer Konzepte und quantitativer Modellierungsansätze und deren softwarebasierte Nutzung für die Entwicklung eines Berechnungstools für die optimierte Auslegung neuer und effiziente Bewertung bestehender Anlagen. Abgerundet werden die Arbeiten durch die Entwicklung konkreter Vorgaben und Lösungen für Membranzuschnitt, -befestigung und -fügemethoden. | Dipl.-Ing. Michael Buselmeier Tel.: +49 7082 94443-15 m.buselmeier@wacker-ingenieure.de Wacker Bauwerksaerodynamik GmbH Gewerbestr. 2 75217 Birkenfeld | X | FPNR | |
| 01.09.2017 | 30.11.2022 | 22401017 | Verbundvorhaben: Pilotierung der ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat (EthaNa); Teilvorhaben 6: Technische Begleitung und Engineering der Pilotanlage - Akronym: EthaNa | Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen Konzepts zur Aufbereitung von Raps. Das Konzept beinhaltet die Prozessentwicklung sowie die Demonstration des Gesamtverfahrens im Pilotmaßstab. Im Vordergrund steht dabei die Entwicklung und Optimierung eines neuartigen Verfahrenskonzepts, das im Kern auf einer ethanolischen, nativen Extraktion geschälter Rapssaat basiert, mit dem Ziel der Etablierung von Prozessen für eine Raps-Bioraffinerie am Standort Deutschland und die Bereitstellung neuer Produkte bzw. von Produkten mit verbesserter Produktspezifikationen zur Steigerung der Wertschöpfung von Raps. B+B konzipiert Verfahren und Anlagentechnik der Pilotanlage im Detail und entwickelt die technischen Auslegungsgrundlagen. Für die einzelnen Verfahren werden die Grundlagen für ein scale-up in den Industriemaßstab entwickelt und die erforderlichen Zuarbeiten geliefert, um die ökonomisch und ökologisch sinnvolle Realisierung einer ersten Raps-Bioraffinerie vorbereiten zu können. Mit Abschluss der Entwicklungsarbeiten wird B+B in die Lage versetzt, das Gesamtverfahren als Generalunternehmer vermarkten zu können. | M.Eng. Agnes Piór Tel.: +49 3915054-9676 a.pior@b-b-engineering.de B+B Engineering GmbH Otto-von-Guericke-Str. 50 39104 Magdeburg | FPNR | ||
| 01.05.2012 | 31.10.2015 | 22401112 | Verbundvorhaben: Ermittlung von Humusbedarfskoeffizienten für Energiepflanzenarten und Energiepflanzenproduktionssysteme; Teilvorhaben 1: Quantifizierung des Kohlenstoffeintrages und der Humusersatzleistung | 1. Vorhabensziel: In dem Vorhaben soll in Kooperation mit Partnern der Universität Giessen und des UFZ Leipzig die Humuswirkung von Energiepflanzenarten und Energiepflanzen-Anbausystemen untersucht werden, für die derzeit noch keine Humusbedarfskoeffizienten vorhanden sind. Dazu sollen Primärdaten zum Pflanzenbedingten Eintrag von organischem Kohlenstoff (C) in den Boden und zur Humusreproduktionswirkung dieses C erhoben werden. Auf der Grundlage der Primärdaten und Modellierungsergebnisse sollen in Abstimmung mit der Expertengruppe des VDLUFA-Arbeitskreises Humusbilanzierung die neuen Humusbedarfskoeffizienten ermittelt werden. 2. Arbeitsplanung: Im Rahmen von Feldversuchen wird der ober- (Bestandesabfall, Stoppeln und Streu) und unterirdische Eintrag von organischem C (Wurzelumsatz während der Vegetationsperiode, Wurzelrückstände) für (i) bisher nicht charakterisierte Kulturarten (z.B. Sorghumhirse, Durchwachsene Silphie) (ii) zu unterschiedlichen Entwicklungsabschnitten geerntetes Ganzpflanzengetreide, (iii) Silomais, Sudangras und Sorghumhirse in Zweitfrucht-Stellung und (iv) verschiedene Mischfrüchte z.B. aus Getreide und Leguminosen ermittelt.In Inkubationsversuchen im Feld und unter kontrollierten Bedingungen wird die Humuswirkung dieser pflanzlichen C-Quellen quantifiziert und der Zusammenhang zwischen Humuswirkung und stofflicher Zusammensetzung der C-Quellen ermittelt. | Prof. Dr. Christof Engels Tel.: +49 30 31471479 christof.engels@agrar.hu-berlin.de Humboldt-Universität zu Berlin - Landwirtschaftlich-Gärtnerische Fakultät - Department für Nutzpflanzen- und Tierwissenschaften - FG Pflanzenernährung und Düngung Albrecht-Thaer-Weg 4 14195 Berlin | X | FPNR | |
| 15.04.2014 | 31.12.2017 | 22401114 | Verbundvorhaben: Wildpflanzen-Samen in der Biogas-Prozesskette - Eintrags- und Überlebensrisiko unter dem Einfluss von Prozessparametern; Teilvorhaben 1 | Ziel des Vorhabens ist es, das Risiko einzuschätzen, das mit der Nutzung von Wildpflanzenmischungen in der Biogasprozesskette entstehen kann, weil Samen in den Prozess gelangen, den Prozess überdauern und dann mit dem Gärrest auf neue Flächen gelangen können. Die Arbeiten führen zur Auswahl von relevanten Arten, deren Risikopotenzial eingeschätzt wird. Wildpflanzenmischungen werden an zwei Standorten in zwei Bestandesdichten angebaut. Darin wird die artspezifische Bildung von Samen und deren Qualität untersucht. Teile der dafür gewonnenen Samen und unbeeinflusste Originalpartien der Arten werden im Biogasprozess und in Laborprozessen mit variierten Prozessparametern untersucht. Prozessuntersuchungen beinhalten das Überdauern der Samen in die Silage in Abhängigkeit von den Siliereigenschaften, Überdauern in Versuchsfermentern, Überdauern in Praxisfermentern und in deren Gärresten bei unterschiedlicher Lagerung. Die Daten werden in einer Risiko-Analyse zusammengeführt. | Prof. Dr. Bärbel Gerowitt Tel.: +49 381 498 3160 baerbel.gerowitt@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Landnutzung - Phytomedizin Satower Str. 48 18059 Rostock | X | FPNR | |
| 01.06.2016 | 31.05.2018 | 22401116 | Verbundvorhaben: Oberflächenwassermanagement auf Biogasanlagen - Dezentrale Verwertung von organisch belastetem Oberflächenwasser auf Biogasanlagen mittels FLEXBIO-Verfahren (BGA-FLEXBIO); Teilvorhaben 1: Wissenschaftliche Begleitung - Akronym: BGA-FLEXBIO | Mit zunehmender Anzahl von Biogasanlagen steigt das Problem der Belastung der umliegenden Böden bzw. des Grundwassers sowie der Vorfluter aufgrund der Einleitung von verunreinigtem Regenwasser, das auf den Flächen der Biogasanlagen gesammelt wird und oft stark organisch belastet ist. Immer mehr Behörden streben eine Reinigung des gesammelten Regenwassers einer Biogasanlage an, um eine möglichst umweltverträgliche Entsorgung realisieren zu können. Alternativen zur Reinigung des Niederschlagswassers auf dem Standort der Biogasanlage stellen die i.d.R. mit hohen Kosten verbundenen Verfahren der Ausbringung auf landwirtschaftliche Flächen oder der Entsorgung über die kommunalen Kläranlagen dar. Das Ziel des vorliegenden Vorhabens besteht in der Überführung einer Verfahrensinnovation in die Praxis. Hierzu soll das im Technikumsmaßstab untersuchte FLEXBIO-Verfahren erstmalig zur Behandlung von verunreinigtem Regenwasser auf einer Biogasanlage installiert und betrieben werden. Der erste Praxiseinsatz wird durch die Hochschule HAWK, Fachgebiet NEUTec wissenschaftlich begleitet. Zur Umsetzung der neuen Technologie in die Praxis wird die erste Referenzanlage bei Firma BioEnergie Bad Gandersheim eingesetzt. Die Untersuchungen ermöglichen eine geordnete Implementierung des Verfahrens unter Berücksichtigung der Rahmenbedingungen sowie eine Optimierung des Betriebes mit dem Ziel der sicheren Einhaltung von Grenzwerten. Geplant ist die Erprobung von mehreren Anlagenzuständen bzw. Fahrweisen um die Einflussmöglichkeiten auf den Anlagenbetrieb zu identifizieren und die Optimierung vorzunehmen. Unter Berücksichtigung der im Vorhaben gewonnenen Erkenntnisse wird eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung durchgeführt, um die wirtschaftlichen Perspektiven des Verfahrens für die Zukunft besser abschätzen zu können. Die Projektergebnisse werden eine Datengrundlage für die Behörden sowie eine Entscheidungshilfe für die Auswahl eines geeigneten Verfahrens für die Biogasanlagenbetreiber liefern. | Prof. Dr.-Ing. Achim Loewen Tel.: +49 551 5032-257 achim.loewen@hawk.de Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst-Fachhochschule Hildesheim/Holzminden/Göttingen - Fakultät Ressourcenmanagement Göttingen - Fachgebiet Nachhaltige Umwelt- und Energietechnik NEUTec Rudolf-Diesel-Str. 12 37075 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.09.2017 | 30.11.2022 | 22401117 | Verbundvorhaben: Pilotierung der ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat (EthaNa); Teilvorhaben 7: Bereitstellung von Ölsaaten und Bewertung des Gesamtverfahrens - Akronym: EthaNa | Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen Konzepts zur Aufbereitung von Raps. Das Konzept beinhaltet die Prozessentwicklung sowie die Demonstration des Gesamtverfahrens im Pilotmaßstab. Im Vordergrund steht dabei die Entwicklung und Optimierung eines neuartigen Verfahrenskonzepts, das im Kern auf einer ethanolischen, nativen Extraktion geschälter Rapssaat basiert, mit dem Ziel der Etablierung von Prozessen für eine Raps-Bioraffinerie am Standort Deutschland und die Bereitstellung neuer Produkte bzw. von Produkten mit verbesserter Produktspezifikationen zur Steigerung der Wertschöpfung von Raps. | Gerhard Wittmann Tel.: +49 2131 2604-1 gerhard.wittmann@cthywissenoel.de C. Thywissen GmbH Industriestr. 34 41460 Neuss | X | FPNR | |
| 01.06.2016 | 31.05.2018 | 22401216 | Verbundvorhaben: Oberflächenwassermanagement auf Biogasanlagen - Dezentrale Verwertung von organisch belastetem Oberflächenwasser auf Biogasanlagen mittels FLEXBIO-Verfahren (BGA-FLEXBIO); Teilvorhaben 2: Errichtung einer Pilotanlage - Akronym: BGA-FLEXBIO | Mit zunehmender Anzahl von Biogasanlagen steigt das Problem der Belastung der umliegenden Böden bzw. des Grundwassers sowie der Vorfluter aufgrund der Einleitung von verunreinigtem Oberflächenwasser, das auf den Flächen der Biogasanlagen (Fahrwege, Hoffläche) und der Fahrsilos anfällt und oft stark organisch belastet ist. Immer mehr Behörden streben eine Reinigung des gesammelten Oberflächenwassers einer Biogasanlage an, um eine möglichst umweltverträgliche Entsorgung realisieren zu können. Alternativen zur Reinigung des Niederschlagswassers auf dem Standort der Biogasanlage stellen die i.d.R. mit hohen Kosten verbundenen Verfahren der Ausbringung auf landwirtschaftliche Flächen oder der Entsorgung über die kommunalen Kläranlagen dar. Das Ziel des vorliegenden Vorhabens besteht in der Überführung einer Verfahrensinnovation in die Praxis. Hierzu soll das im Technikumsmaßstab untersuchte FLEXBIO-Verfahren erstmalig zur Behandlung von verunreinigtem Oberflächenwasser auf einer Biogasanlage installiert und betrieben werden. Der erste Praxiseinsatz wird durch die Hochschule HAWK, Fachgebiet Nachhaltige Energie- und Umwelttechnik (NEUTec) wissenschaftlich begleitet. Zur Umsetzung der neuen Technologie in die Praxis wird die erste Referenzanlage bei Firma BioEnergie Bad Gandersheim GmbH&Co.KG eingesetzt. Die wissenschaftliche Begleitung ermöglicht eine geordnete Implementierung des Verfahrens unter Berücksichtigung der Rahmenbedingungen und Zielvorgaben sowie eine Optimierung des Betriebes mit dem Ziel der sicheren Einhaltung von definierten Grenzwerten. Geplant ist die Erprobung von mehreren Anlagenzuständen bzw. Fahrweisen um die Einflussmöglichkeiten auf den Anlagenbetrieb zu identifizieren und die Optimierung vorzunehmen. Die Projektergebnisse werden eine fundierte Datengrundlage für die Genehmigungsbehörden sowie eine Entscheidungshilfe für die Auswahl eines geeigneten Verfahrens für die Biogasanlagenbetreiber liefern. | Hendrik Pferdmenges Tel.: +49 5563 705591 hpferdmenges@web.de BioEnergie Bad Gandersheim GmbH & Co. KG Hilprechtshausen 1 37581 Bad Gandersheim | X | FPNR | |
| 01.09.2017 | 31.03.2022 | 22401217 | Verbundvorhaben: Pilotierung der ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat (EthaNa); Teilvorhaben 8: Pilotierung der kontinuierlichen Schälung von Raps und technische Begleitung - Akronym: EthaNa | Basierend auf den vorangegangenen Untersuchungen lag der Arbeitsschwerpunkt der AVA GmbH auf der Weiterentwicklung der Anlagentechnik der Rapsschälung zu einem Pilotmaßstab des Verfahrens, mit der Zielstellung der Entwicklung einer Rapsschälanlage in einem industriellen Maßstab. Die Aufgabenstellung der AVA beinhaltete damit die Entwicklung und Errichtung einer ersten kontinuierlich arbeitenden Pilotanlage zur Schälung von Rapssaat. Schwerpunkt dieser Arbeiten ist die Übertragung der bisher genutzten Berechnungsmethoden und Modelle auf die kontinuierliche Fahrweise der Pilotanlage mit Berücksichtigung der Trocknung während des Schälprozesses, um die für den Zellaufschluss erforderliche Restfeuchte der Saat zu erlangen. Ausgehend von den Ergebnissen der vorherigen Entwicklungsarbeiten wurden das Verfahren und die Anlagentechnik für die Pilotanlage im Detail konzipiert, die technischen Auslegungsgrundlagen weiterentwickelt und die Anlage berechnet und entworfen. Dies war auch eine Voraussetzung für das weitere Scale-Up und für die erste großtechnische Industrieanlage. Die Arbeiten beinhalten weiterhin die technische Begleitung des Aufbaus der Pilotanlage, d.h. die wissenschaftlich-technischen Leistungen zur Vorbereitung des Baus der Pilotanlage, die Begleitung der Anlagenerrichtung und die Leistungen zur Inbetriebnahme der Anlage bis zur Erreichung der geforderten Leistungsparameter. Die Pilotanlage ist im Rahmen eines zu entwickelnden Versuchsprogrammes in Betrieb zu nehmen, der Testbetrieb zur Herstellung der erforderlichen Produktmuster wissenschaftlich-technisch zu begleiten und der Prozess zu optimieren. Die Ergebnisse des Testbetriebes werden ausgewertet und finden Eingang in die Entwicklung der notwendigen Algorithmen für das Scale-Up zur Dimensionierung von Industrieanlagen. Darüber hinaus bestand die Aufgabe einer industriellen Begleitung des Verbundpartners CBP hinsichtlich des Anlagenbetriebes und der Unterstützung bei ingenieurtechnischen Fragestellungen. | Dr. Markus Henneberg Tel.: +49 391 634 1967-20 henneberg@ava-web.de AVA - Anhaltinische Verfahrens- und Anlagentechnik GmbH Werner-Heisenberg-Str. 33 39106 Magdeburg | X | FPNR | |
| 01.10.2012 | 30.06.2015 | 22401312 | Verbundvorhaben: Nachhaltige Verwertung innovativer Gärprodukte zur langfristigen Verbesserung des Bodenlebens und der Bodenfunktionen im Landbau; Teilvorhaben 1: Entwicklung und Analyse der Gärprodukte (ILV) | Ziel des Verbundvorhabens ist es, präzise und verallgemeinerbare Aussagen zu den Auswirkungen von Gärprodukten aus Biomassekonversionsanlagen auf Bodenfunktionen hinsichtlich Bodenstruktur und Mikrobiologie zu gewinnen. Hauptaufgabe des hier beantragten Teilprojektes ist die Erstellung von und die Versorgung der Projektpartner IPÖ und IBK mit definierten Gärprodukten aus Fermentationsversuchen, die durch die Mono- bzw. Kofermentation von frischen oder speziell silierten Pflanzensubstraten im Labormaßstab definiert und reproduzierbar erzeugt werden und die sich hinsichtlich des Grades an Aufbereitung und an fermentativem Abbau unterscheiden. Darüber hinaus liegt ein weiterer Schwerpunkt auf der Beschreibung von Silierverlauf und Substratqualität sowie der Bestimmung der während der Silierung auftretenden Trockenmasseverluste unter Berücksichtigung der Alkohole. Desweiteren steht die Beschreibung der Fermentationskinetik sowie die Untersuchung des Einflusses der Kofermentation auf die Höhe des spezifischen Methanertrags im Fokus. Ausgewählte Substrate (Mais, Weizen, Zuckerrübe, Gras) werden direkt nach der Ernte kontrolliert aufbereitet : 1. getrocknet, vermahlen zum Einsatz im Batch-Versuch und Hohenheimer Biogasertragstest, 2. zerkleinert und siliert zum Einsatz im Batch-Versuch. Typische Substrate von Praxis-BGA dienen zum Betrieb der Durchflussfermenter-Anlage. Nach Versuchsende werden die Gärprodukte den Projektpartnern zur Verfügung gestellt. | Prof. Dr. Eberhard Hartung Tel.: +49 431-880-2107 ehartung@ilv.uni-kiel.de Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Agrar- und Ernährungswissenschaftliche Fakultät - Institut für Landwirtschaftliche Verfahrenstechnik Max-Eyth-Str. 6 24118 Kiel | X | FPNR | |
| 01.12.2016 | 31.08.2018 | 22401315 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Demonstration eines biokraftstoffbetriebenen Range-Extender-Systems zur Reichweitenverlängerung elektrisch betriebener Nutzfahrzeuge im Wirtschaftsverkehr (BioRexWiVe); Teilvorhaben 1: Biokraftstoffe - Akronym: BioREXWiVe | Deutschland hat das erklärte Ziel, zum Leitanbieter und Leitmarkt im Bereich Elektromobilität zu werden. Die Erweiterung einer vollständig elektrisierten Mobilität im Wirtschaftsverkehr (insbes. kleinere Nutzfahrzeuge wie Paketdienste und Apothekenlieferanten) steht jedoch noch aus und kann insbesondere bei regional begrenzten Anwendungen mit regenerativ betriebenen und mit Range-Extender ausgestatteten Elektrofahrzeugen eingeleitet werden. In Phase 1 des Projektes erfolgt die Darstellung eines Elektrofahrzeuges für den urbanen und suburbanen Wirtschaftsverkehr ab. Ein integrierter Range-Extender soll dabei die stark limitierte Reichweite elektrisch angetriebener Nutzfahrzeuge aufheben und zusätzliche Einschränkungen der Fahrraum- und ggf. Laderaumklimatisierung aufweichen. Der biokraftstoffbasierte Range-Extender soll in Phase 2 (Phase 2 ist nicht Bestandteil des Vorhabens) als Demonstrator inklusive Abgasnachbehandlung in einem ausgewählten Fahrzeug bis hin zur Straßenzulassung entwickelt werden. Im ersten Schritt erfolgt die Erzeugung eines Lastenheftes, in dem die technischen Randbedingungen, Leistungsparameter und Entwicklungsziele definiert und eine zeitliche Verknüpfung dieser Aktivitäten erstellt werden. Im Anschluss erfolgt die Auswahl des Range-Extender-Systems. Weiterhin soll die Auswahl an Kraftstoffen und Abgasnachbehandlungssystemen weiter eingegrenzt bzw. für die Erstauslegung des Prototypen festgelegt werden. Die Phase 1 des Projektes gliedert sich in vier Arbeitspakete: (i) Erstellung Lastenheft, (ii) Auswahl Range-Extender-System, (iii) Biokraftstoffqualität und (iv) Abgasnachbehandlung. Phase 2 beinhaltet (v) Aufbau und Test des Demonstrators, (vi) Integration und Test im Fahrzeug sowie (vii) Umsetzungsstrategie für breite Anwendung. Das Projekt hat eine Laufzeit von 18 Monaten. Spätestens im 15. Projektmonat soll auf Grundlage der bis dahin erzielten Projektergebnisse eine Bewertung bezüglich der Beantragung der Phase 2 erfolgen. | Jörg Schröder Tel.: +49 341 2434 522 joerg.schroeder@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.07.2016 | 31.03.2020 | 22401316 | Möglichkeiten zur Nutzung von Koppelprodukten des Ackerbohnen- und Erbsenanbaus in Biogasanlagen - Akronym: Koppelprodukte | Von verschiedenen Autoren wird eine Nutzung des Strohs von Ackerbohnen und Erbsen in Biogasanlagen angeregt. Konkrete Untersuchungen zur Praktikabilität wurden bisher nicht angestellt. Ziel dieses Vorhabens ist die Prüfung der Möglichkeiten und Grenzen dieser Verfahren in der Praxis. Die Verfahrensketten werden hinsichtlich der Erntetermine, der Strohbergung und Konservierung entwickelt und optimiert. Zusätzlich werden die Folgen der Strohbergung auf den Düngebedarf der Folgekultur am Beispiel Winterweizen untersucht. Mit Feldversuchen, Laboranalysen sowie Modellrechnungen werden die folgenden Fragestellungen in Bezug auf die Nutzung des Ackerbohnen- und Erbsenstrohs in Biogasanlagen hinsichtlich der Durchführbarkeit, der Wirtschaftlichkeit und der Wirkungen auf Boden und Grundwasser abgeschätzt. 1. Sind die in der Literatur angegebenen Erntemengen bei Erbsen und Ackerbohnenstroh von rund 3 t/ha TM realistisch? 2. Wie groß ist das Zeitfenster vom Beginn der Druschfähigkeit bei Ackerbohnen und Erbsen bis zum Verlust der Silierbarkeit im Verlauf der Strohabreife 3. Wie verändern sich die Methanausbeuten der Silagen während der Strohabreife 4. Prüfung der Verfahrenskette unter praxisnahen Bedingungen 5. Wirtschaftlichkeitsberechnungen und Sensivitätsprüfung der Verfahren. 6. Wie verändert sich der Vorfruchtwert und die Humusbilanz von Ackerbohnen und Erbsen bei Abfuhr des Strohs? | Prof. Dr. Harald Laser Tel.: +49 2921 378-3105 laser.harald@fh-swf.de Fachhochschule Südwestfalen - Standort Soest - Fachbereich Agrarwirtschaft Lübecker Ring 2 59494 Soest | FPNR | ||
| 01.09.2017 | 30.11.2022 | 22401317 | Verbundvorhaben: Pilotierung der ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat (EthaNa); Teilvorhaben 9: Auslegung und Pilotierung der Technologie zum Aufschluss der Rapssaat - Akronym: EthaNa | Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen Konzepts zur Aufbereitung von Raps. Das Konzept beinhaltet die Prozessentwicklung sowie die Demonstration des Gesamtverfahrens im Pilotmaßstab. Im Vordergrund steht dabei die Entwicklung und Optimierung eines neuartigen Verfahrenskonzepts, das im Kern auf einer ethanolischen, nativen Extraktion geschälter Rapssaat basiert, mit dem Ziel der Etablierung von Prozessen für eine Raps-Bioraffinerie am Standort Deutschland und die Bereitstellung neuer Produkte bzw. von Produkten mit verbesserter Produktspezifikationen zur Steigerung der Wertschöpfung von Raps. | Özcan Kumanova Tel.: +49 7631 93178-22 kumanova@miccra.com MICCRA GmbH Grißheimer Weg 5 79423 Heitersheim | X | FPNR | |
| 01.05.2012 | 31.08.2015 | 22401411 | Verbundvorhaben: Nutzung von separierter Rindergülle als alternatives Gärsubstrat in der Biogasproduktion - technische Möglichkeiten, ökonomische und ökologische Bewertung; Teilvorhaben 2 | Mit der Zunahme der flächenintensiven NawaRo-basierten Biogasproduktion und der Schaffung finanzieller Anreize durch das EEG wird der Einsatz von Wirtschaftsdüngern in Biogasanlagen attraktiver. Eine Möglichkeit besteht darin, separierte Rindergülle (Güllefeststoff) in Nährstoffbedarfsregionen zu transportieren und diese Güllefraktion als Energiepflanzensubstitut in Biogasanlagen außerhalb von viehreichen Regionen energetisch zu nutzen. Vor diesem Hintergrund ist es Ziel des Forschungsvorhabens, das technische Verfahren der aus wissenschaftlicher Sicht wenig analysierten Rindergülleseparation sowohl für eine Reihe von real existierenden Betrieben mit Rinderhaltung als auch für eine Reihe von real existierenden Biogasbetrieben einzelbetrieblich und auf regionaler Ebene zu evaluieren. Als Modellregionen mitt Futterbausollen die Regionen Weser-Elbe und Allgäu/ Bodensee fungieren. Weiterhin werden die Umwelteffekte und ökonomischen Aspekte des Verfahrens aus gesamtwirtschaftlicher Sicht quantifiziert und das Potenzial zur nachhaltigen Energiepflanzensubstitution analysiert.. Arbeitsgruppe 1: Durchführung von Versuchen zur Rindergülleseparierung an zwei Standorten; Analysen zu Möglichkeiten der Prozessgestaltung und Unterschieden in der Effizienz verschiedener technischer Lösungen. Arbeitsgruppe 2: Entwicklung Dateninputschema für Verfahrenskostenanalyse; ökonomische Analyse auf einzelbetrieblicher und volkswirtschaftlicher Ebene; Analyse von Umwelteffekten; | Prof. Dr. Ludwig Theuvsen Tel.: +49 551 394 851 theuvsen@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Agrarwissenschaften - Department für Agrarökonomie und Rurale Entwicklung Platz der Göttinger Sieben 5 37073 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.06.2016 | 31.03.2019 | 22401416 | Untersuchungen zur Ausgestaltung der Biokraftstoffgesetzgebung - Akronym: BioSause | Die derzeitige Diskussion um die stoffliche und energetische Nutzung von Biomasse ist geprägt durch deutliche Erwartungshaltungen an biogene Rohstoffe und Energieträger (z. B. Unterstützung der Energiewende, Beitrag zur Dekarbonisierung des Verkehrssektors, Rohstoff einer biobasierten Wirtschaft) und einer stark sektorbezogenen Förderpolitik mit zunehmend begrenztem zeitlichen Planungshorizont. Voraussetzung für die Entwicklung einer übergeordneten Biomasse- bzw. Biokraftstoffstrategie ist die Diskussion der realistischen Voraussetzungen der vorhandenen Rohstoffbasis, der technischen Kapazitäten zur Produktion von Bioenergieträgern sowie der ökonomischen und ökologischen Kennzahlen verschiedener Technologiepfade. Im Rahmen dieses Vorhabens sollen daher Diskussions- und Entscheidungsgrundlagen für kurz- und mittelfristig notwendige Änderungen der politischen Rahmenbedingungen für erneuerbare Kraftstoffe bereitgestellt werden. Zu diesem Zweck werden mögliche Konsequenzen unterschiedlicher Wege zur zukünftigen Ausgestaltung der Biokraftstoffquote, für zwei Zeithorizonte (bis 2020 und bis 2030) untersucht. Die Ausgestaltung der nationalen Vorgaben für eine Quote von erneuerbaren Kraftstoffen im Verkehr hat naturgemäß direkte Konsequenzen auf die Rohstoff- bzw. technologiebezogene Zusammensetzung des Kraftstoffmixes. Um diese möglichen Konsequenzen und die daraus folgenden Effekte (z. B. in Bezug auf die mögliche THG-Minderung) abzuschätzen, sollen im Rahmen des Vorhabens verschiedene Szenarien zur Ausgestaltung der Quote entwickelt und deren Effekte auf entsprechende Mengengerüste analysiert werden. Siehe ausführliche Beschreibung Anhang PDF-Datei Vorhabenbeschreibung | Dr. Kathleen Meisel Tel.: +49 341 2434-472 kathleen.meisel@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.09.2017 | 30.11.2022 | 22401417 | Verbundvorhaben: Pilotierung der ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat (EthaNa); Teilvorhaben 10: Auslegung und Pilotierung Trockner und Filterschnecke zur Fest-Flüssigtrennung, Alkoholverdampfung und Trocknung - Akronym: EthaNa | Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen Konzepts zur Aufbereitung von Raps. Das Konzept beinhaltet die Prozessentwicklung sowie die Demonstration des Gesamtverfahrens im Pilotmaßstab. Im Vordergrund steht dabei die Entwicklung und Optimierung eines neuartigen Verfahrenskonzepts, das im Kern auf einer ethanolischen, nativen Extraktion geschälter Rapssaat basiert, mit dem Ziel der Etablierung von Prozessen für eine Raps-Bioraffinerie am Standort Deutschland und die Bereitstellung neuer Produkte bzw. von Produkten mit verbesserter Produktspezifikationen zur Steigerung der Wertschöpfung von Raps. | Ralf Stanzel Tel.: +49 561 5001979 ralf.stanzel@vettertec.com VetterTec GmbH Leipziger Str. 104-108 34123 Kassel | X | FPNR | |
| 01.08.2012 | 31.03.2017 | 22401512 | GÄKoStiNi - Analyse der Gärrestwirkung auf den Kohlenstoff- und Stickstoffhaushalt in Böden unter besonderer Berücksichtigung des Nitrataustrages ins Grundwasser | Im Rahmen dieses Vorhabens soll die Auswirkung einer wiederholten Gärrestdüngung auf den Stickstoff- sowie den Kohlenstoffhaushalt unterschiedlich genutzter landwirtschaftlicher Flächen (Acker (Mais / Getreide), Grünland) unter Berücksichtigung der Auswaschung von Nitratstickstoff ins Grundwasser untersucht werden. Im weiteren Fokus steht eine mögliche Veränderung der Stabilität der organischen Substanz (labil, stabil) mit Konsequenzen für die Stickstoffverteilung. Die Ergebnisse sollen zeigen, ob einer aus landwirtschaftlicher Sicht positiven Wirkung, durch eine mögliche Erhöhung der Bodenfruchtbarkeit, eine negative Entwicklung in Richtung einer erhöhten Gefährdung des Grundwassers durch Nitrateinträge gegenüber steht. Die praxisorientierten Untersuchungen sollen auf sandigen Standorten mit einem erhöhten Nitrataustragspotenzial unter praxisüblicher Gärrestdüngung erfolgen. Zur Beantwortung der Fragestellungen ist nach einer Charakterisierung der Flächen die Analyse der Gärrestwirkung auf unterschiedliche Kohlenstofffraktionen (Gesamt-Kohlenstoff, wasserlöslicher, freier und okkludierter partikulärer Kohlenstoff), die Bodenaggregierung (Aggregatgrößenverteilung, wasserstabile Aggregate) und die gesättigte Wasserleitfähigkeit (Darcy-Versuch) sowie die Stickstoffgehalte im Boden und den Nitrataustrag mit dem Sickerwasser vorgesehen. | Prof. Dr. Luise Giani Tel.: +49 441 798-3335 luise.giani@uni-oldenburg.de Carl von Ossietzky Universität Oldenburg - Fakultät V - Mathematik und Naturwissenschaften - Institut für Biologie und Umweltwissenschaften (IBU) - AG Bodenkunde Carl-von-Ossietzky-Str. 26129 Oldenburg | FPNR | ||
| 01.08.2014 | 31.12.2017 | 22401513 | Verbundvorhaben: Wildpflanzen-Samen in der Biogas-Prozesskette - Eintrags- und Überlebensrisiko unter dem Einfluss von Prozessparametern; Teilvorhaben 2 | Ziel des Vorhabens ist es, das Risiko einzuschätzen, das mit der Nutzung von Wildpflanzenmischungen in der Biogasprozesskette entstehen kann, weil Samen in den Prozess gelangen, den Prozess überdauern und dann mit dem Gärrest auf neue Flächen gelangen können. Die Arbeiten führen zur Auswahl von relevanten Arten, deren Risikopotenzial eingeschätzt wird. Wildpflanzenmischungen werden an zwei Standorten in zwei Bestandesdichten angebaut. Darin wird die artspezifische Bildung von Samen und deren Qualität untersucht. Teile der dafür gewonnenen Samen und unbeeinflusste Originalpartien der Arten werden im Biogasprozess und in Laborprozessen mit variierten Prozessparametern untersucht. Prozessuntersuchungen beinhalten das Überdauern der Samen in die Silage in Abhängigkeit von den Siliereigenschaften, Überdauern in Versuchsfermentern, Überdauern in Praxisfermentern und in deren Gärresten bei unterschiedlicher Lagerung. Die Daten werden in einer Risiko-Analyse zusammengeführt. | Dr. Monika Heiermann Tel.: +49 331 5699-217 mheiermann@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR | |
| 01.08.2014 | 31.07.2017 | 22401514 | Verbundvorhaben: Energieerzeugung aus aquatischen Biomassen am Beispiel der Co-Kultivierung von Wasserlinsen und Cyanobakterien; Teilvorhaben 2: Konservierung und Konversion der aquatischen Biomassen zu Biogas | Das Ziel des Projektes besteht in der Entwicklung eines Anlagenkonzeptes, mit dem unter weitestgehend autarken Bedingungen Biomassen (Wasserlinsen/Cyanobakterien) für eine Vergärung in einer Biogasanlage unter Ausnutzung anfallender Stoffströme produziert werden können. Neben einem modularen Aufbau der Anlage sind möglichst geschlossene Produktkreisläufe vorgesehen. Für die Durchführung des Projektes sind im Teilvorhaben 2 folgende Arbeitspakete vorgesehen: AP 2.1: Laborversuche zur Konservierung der aquatischen Biomasse (Wasserlinsen, Cyanobakterien) AP 2.2: Untersuchungen zur Separation und Desintegration aquatischen Biomasse (Wasserlinsen, Cyanobakterien) AP 2.3: Diskontinuierliche Vergärung verschiedener Linsenarten und Cyanobakterien zur Ermittlung des Biogasbildungspotenzials AP 2.4: Kontinuierliche Vergärungsversuche, um Hemmungen durch von Cyanobakterien gebildete Stoffe im Biogasprozess auszuschließen AP 2.5: Möglichkeiten der flexiblen Monovergärung/Fermenterkonzept (Systemoptimum Mikro-/Makronährstoffe für Wasserlinsen/Cyanobakterien einerseits und anaerobe Bakterien/Archaeen andererseits) AP 2.6: Nährstoffbereitstellung für die Biomassekultivierung AP 2.7: Stoff- und Energiebilanz AP 2.8: Abschätzung zur kombinierten stofflich-energetischen Nutzung AP 2.9: Gesamtbewertung Als Kriterien zur Erfolgskontrolle sind 3 Meilensteine vorgesehen: MS1-DBFZ – Konservierungs-, Separations- und Desintegrationsversuche für ausgewählte Wasserlinsen sind abgeschlossen sowie deren Biogasbildungspotenziale bestimmt MS2-DBFZ – Konservierungs-, Separations- und Desintegrationsversuche für ausgewählte Wasserlinsen-Cyanobakterien-Gemische sind abgeschlossen sowie deren Biogasbildungspotenziale bestimmt MS3-DBFZ – Kontinuierliche Vergärungsversuche zur Untersuchung von möglichen Hemmwirkstoffen sowie zur flexiblen Monovergärung des Wasserlinsen-Cyanobakterien-Gemischs sind abgeschlossen | Dr. Britt Schumacher Tel.: +49 341 2434-540 britt.schumacher@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.09.2017 | 30.11.2022 | 22401517 | Verbundvorhaben: Pilotierung der ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat (EthaNa); Teilvorhaben 11: Strategieentwicklung zur Industrieeinführung und Technologievermarktung - Akronym: EthaNa | Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen Konzepts zur Aufbereitung von Raps. Das Konzept beinhaltet die Prozessentwicklung sowie die Demonstration des Gesamtverfahrens im Pilotmaßstab. Im Vordergrund steht dabei die Entwicklung und Optimierung eines neuartigen Verfahrenskonzepts, das im Kern auf einer ethanolischen, nativen Extraktion geschälter Rapssaat basiert, mit dem Ziel der Etablierung von Prozessen für eine Raps-Bioraffinerie am Standort Deutschland und die Bereitstellung neuer Produkte bzw. von Produkten mit verbesserter Produktspezifikationen zur Steigerung der Wertschöpfung von Raps. Zur Industrieeinführung gilt es, die Voraussetzungen zu sondieren, wie Standortbewertungsverfahren, Genehmigungsfähigkeit sowie zur unterstützenden Finanzierung entsprechende Investitionsstrategien zu entwickeln. Die Technologievermarktung einschließlich Sicherstellung von Schutzrechten bzw. schutzrechtliche Begleitung der Forschungsaktivitäten sind weitere Aufgaben des Projektes. | Dr.-Ing. Michael Klaeger Tel.: +49 391 7443520 mklaeger@tti-md.de tti Technologietransfer und Innovationsförderung Magdeburg GmbH Bruno-Wille-Str. 9 39108 Magdeburg | X | FPNR | |
| 01.05.2012 | 30.04.2015 | 22401612 | Verbundvorhaben: Untersuchungen der Kohlenstoff- und Stickstoffdynamik sowie des Stärkepools in Winterrapshybriden nach Trockenstress zur Indikation hochgradig stress-kompensierender Genotypen; Teilvorhaben 2: Untersuchungen der Kohlenstoff- und Stickstoffdynamik in Freilandversuchen | Rapspflanzen, die eine Stresskompensation nur durch Verlängerung ihrer Ontogenese erreichen können, sind nicht praxisrelevant. Daher muss die Züchtung stresskompensierender Genotypen künftig auf Pflanzen fokussiert werden, die beschleunigt Kohlenstoff remobilisieren und aus dem Blatt exportieren können und bei denen die Stickstoffverlagerung verstärkt in Richtung Samen abläuft. Im Vorhaben sollen deshalb ertragsbildende Prozesse in ihrer Dynamik nach Trockenstress analysiert werden. Dazu zählen das 14C- und 15N-Verteilungsmuster im Vertikalprofil basierend auf den Kompartimenten Einzelblatt, Wurzel und Spross im Zusammenhang mit dem fluktuierenden Stärkepool. Mittels Wachstumskurven basierend auf Zeitreihen von Biomassen einzelner Pflanzenorgane, Blattflächenindices sowie Bodenparametern wie Wasser- und Nmin-Gehalten, können die Tracerverteilungen als absolute Massenströme abgebildet werden. Die Dynamik der Kompensation von Stress soll an aktuellen Hybridsorten bei gleicher Vernalisation analysiert werden. Im Vergleich zu parallelen Analysen im Gewächshaus (Stärkepool, Osmolalität, Photosynthese und Biomasse im Vertikalprofil) und im Zuchtgarten (Wachstumskurven) sollen diejenigen pflanzenphysiologischen Parameter identifiziert werden, die mit unterschiedlicher C- und N-Dynamik korrelieren und damit für den weiteren Züchtungsprozess nutzbar sind. Unter Freilandbedingungen wird geprüft, ob der fluktuierende Stärkepool als Selektionsgröße für die Praxis nutzbar ist. | Dr. Gunhild Leckband Tel.: +49 4351 736-122 g.leckband@npz-innovation.de Norddeutsche Pflanzenzucht Hans-Georg Lembke KG Hohenlieth-Hof 24363 Holtsee | FPNR | ||
| 01.07.2015 | 28.02.2018 | 22401614 | Verbundvorhaben: Upgrading von Bestandsbiogasanlagen hin zu flexiblen Energieerzeugern durch eine bedarfsorientierte Dynamisierung der Biogasproduktion (UBEDB); Teilvorhaben 1: Versuchsdurchführung im Demonstrationsbetrieb und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung - Akronym: UBEDB | Das Forschungsprojekt macht sich zur Aufgabe , die bedarfsorientierte, dynamische Biogasproduktion, die ohne Modifikation der Anlagentechnik von Bestandsbiogasanlagen (ohne zusätzlichen Investitionsaufwand!) zu untersuchen. Hieraus sollen Fütterungskonzepte (Betriebsführungskonzepte) für Bestandsbiogasanlagen abgeleitet werden können. Dafür werden Leistungsparameter der dynamischen Biogasproduktion in Laboranlagen, mit im landwirtschaftlichen Umfeld anfallenden Substratenermittelt. Der Einfluss auf die Gärdynamik soll im Wesentlichen durch Zugaben von leichter umsetzbaren Materialien erreicht werden. Dazu kommen kohlenhydratreiche Substrate oder schnell vergärende fetthaltige Grünschnitte aus verschiedenen Kulturen (v.a. auch Zwischenfrüchte, landw. Reststoffe und alternative Energiepflanzen) infrage, die den Anlagenbetreibern im humiden Klimaraum zur Verfügung stehen. Die Ergebnisse ermöglichen eine Substratcharakterisierung und werden dann zum Abfahren von am Strombedarf ausgerichteten Gasproduktionsprofilen auf den Betrieb der großtechnischen Forschungsbiogasanlage übertragen. Basierend auf den erzielten Ergebnissen wird die positive Auswirkung des dynamisierten Anlagenbetriebs auf die Wirtschaftlichkeit von Bestandsbiogasanlagen untersucht und bewertet. | Henning Hahn Tel.: +49 561 7294-261 henning.hahn@iwes.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE) Joseph-Beuys-Str. 8 34117 Kassel | X | FPNR | |
| 01.11.2015 | 31.01.2018 | 22401615 | Verbundvorhaben: Effiziente Mikro-Biogasaufbereitungsanlagen (eMikroBGAA); Teilvorhaben 2: Potenzialabschätzung und betriebswirtschaftliche Bewertung für MikroBGAA - Akronym: eMikroBGAA | Das Vorhaben eMikroBGAA verfolgt das Ziel, die Kostensenkungspotentiale einer optimierten Konstellation von Biogasaufbereitung und Biomethaneinspeisung kleinerer Kapazitäten zu evaluieren und hierfür das auf ganz Deutschland bezogene Potential volkswirtschaftlich optimierter Biogaseinspeisung aufzuzeigen. Darüber hinaus wird untersucht, wie sich die betriebswirtschaftliche Situation des als volkswirtschaftlich sinnvoll identifizierten Anlagentyps unter den gegebenen gesetzlichen Rahmenbedingungen und unter Einbeziehung potenzieller Geschäftsmodelle darstellt. Um die beschriebenen Ziele des Vorhabens zu erreichen, hat sich ein kompetentes Konsortium aus drei Forschungseinrichtungen (DBFZ, Fraunhofer IWES, DBI Gas- und Umwelttechnik GmbH) und der Deutschen Energie-Agentur GmbH (dena) zusammengeschlossen. Die inhaltlichen Arbeitspakete umfassen: -Volkswirtschaftlicher Vergleich potenzieller Konzepte zur dezentralen Biomethaneinspeisung (IWES/DBFZ) - Darstellung weiterer relevanter Aspekte der dezentralen Biomethaneinspeisung (Ökologische Aspekte (DBFZ), Strukturelle Aspekte (dena) -Methodenentwicklung und Verifizierung zur Abschätzung des MinFlows in Gasverteilnetzen (DBI/IWES) - Potenzialabschätzung für eMikroBGAA in Deutschland (DBFZ/DBI) - Analyse und Bewertung kapazitäts-erweiternder Maßnahmen (DBFZ/IWES) - Betriebswirtschaftliche Bewertung der volkwirtschaftlich optimierten MikroBGAA (DBFZ) -Akteurs-basierte Analyse potenzieller Geschäftsmodelle (DENA) - Bewertung von Hemmnissen und Entwicklung von Lösungsansätzen (alle) Das DBFZ als Partner im Verbundvorhaben bearbeitet schwerpunktmäßig die volks- und betriebswirtschaftliche Bewertungen und Vergleich der Anlagenkonzepte (AP 2 in Kooperation mit IWES, AP 7), die Potenzialabschätzung an Standorten in Deutschland hinsichtlich potenzieller Umrüstung von VOV-Anlagen und Errichtung neuer kleiner Aufbereitungsanlagen (AP 5) und die Zusammenstellung der ökologischen Aspekte der dezentralen Biomethaneinspeisung (AP 3). | Jaqueline Daniel-Gromke Tel.: +49 341 2434-441 jaqueline.daniel-gromke@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.09.2016 | 31.12.2019 | 22401616 | Verbundvorhaben: Verfahrenstechnische, enzymatische und genomische Charakterisierung einer flexiblen Biogasproduktion mit gezieltem Einsatz von Zuckerrüben (FLEXIZUCKER); Teilvorhaben 2: Metagenom- und Metatranskriptomanalysen - Akronym: FLEXIZUCKER | Die Biogaserzeugung und -verstromung erlaubt als einzige regenerative Energieerzeugung eine abrufbare Bereitstellung flexibler Leistung. Die Voraussetzung hierfür ist ein kostengünstiges Fütterungsmanagement der Biogasanlagen. Im vorliegenden Vorhaben wird eine gezielte Biogaserzeugung durch schnell verfügbare Kohlenhydrate in Zuckerrübensilage angestrebt. Dies kann dafür sorgen, dass die vorhandenen Biogasanlagen künftig noch effizienter am Einspeisemanagement der Netzbetreiber sowie an den Regelenergiemärkten teilnehmen können. Eine wichtige Grundvoraussetzung hierfür ist, dass ein auf zeitlich fluktuierende Biogasproduktion ausgerichtetes Fütterungsmanagement die Stabilität der mikrobiellen Gemeinschaft nicht beeinträchtigt. Die notwendigen Angleichungen der metabolischen Aktivitäten der Mikroorganismen an die bedarfsorientierte Betriebsweise von Biogasanlagen sollen durch vergleichende Analysen der Expressionsmuster sowie durch Messungen spezifischer Enzymaktivitäten erfasst werden. Die direkte Korrelation der metabolischen Aktivität mit den wesentlichen Prozessparametern soll die Einschätzung der Grenzen einer zeitlich fluktuierenden Biogasproduktion ermöglichen. Die bedarfsorientierte Betriebsweise von Biogasanlagen erfordert eine Anpassung der metabolischen Aktivitäten der mikrobiellen Lebensgemeinschaften. Eine Kombination von Metagenom- und Metatranskriptomanalysen auf Basis der Hochdurchsatz-Sequenziertechnologie ermöglicht die Überwachung der mikrobiellen Stoffwechselaktivitäten in Korrelation zur bedarfsorientierten Betriebsweise. In diesem Teilprojekt soll anhand dieser Methoden die Änderung der Expressionsmuster nach stoßweiser Zugabe von Zuckerrübensilage untersucht werden. | Prof. Dr. Rolf Daniel Tel.: +49 551 39-33827 rdaniel@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Biologie und Psychologie - Institut für Mikrobiologie und Genetik Grisebachstr. 8 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.10.2017 | 30.06.2021 | 22401617 | Verbundvorhaben: Optimierung des Betriebs und Designs von Biogasanlagen für eine bedarfsgerechte, flexibilisierte und effiziente Biogasproduktion unter Berücksichtigung der Prozessstabilität als Post-EEG-Strategie (OptiFlex); Teilvorhaben 2: Weiterentwicklung Regelungskonzept - Akronym: Optiflex | Der weitere Ausbau des regenerativ bedienten Stromsystems erfordert einen optimierten flexiblen Betrieb der bestehenden und neu zu errichtenden Biogasanlagen. Bisher verfolgte Ansätze zur Flexibilisierung wie die Biomethaneinspeisung, eine Kapazitätserhöhung für Gasspeicher und BHKW oder die Speicherung von Zwischenprodukten zum Beispiel aus der Substratvorbehandlung sind oft durch eine fehlende Wirtschaftlichkeit gekennzeichnet. Dagegen bietet ein optimiertes Substratmanagement in Form einer modellbasierten prädikativen Regelung der Fermenterbeschickung vor allem aus wirtschaftlicher Sicht ein breites Anwendungspotenzial. Infolge fehlender Einbeziehung hydrodynamischer Prozessabläufe in das entwickelte Regelungskonzept erweist sich die technologische Umsetzung dieses Ansatzes derzeit noch als problematisch. Im Rahmen des geplanten Projektes OptiFlex sollen diese bestehenden Grenzen überwunden und eine effiziente und wirtschaftliche Systemlösung für die Post-EEG Zeit für einen stabilen und nachhaltigen flexiblen Anlagenbetrieb entwickelt und unter Praxisbedingungen demonstriert werden. Durch Kopplung einer modellbasierten prädiktiven Regelung zum Fütterungsmanagement mit einer angepassten Regelung der hydrodynamischen Prozessabläufe sollen vorliegende Optimierungsansätze zusammengeführt und weiterentwickelt werden. Aufbauend auf funktionalen Zusammenhängen zwischen den Substrateigenschaften und dem sich ausbildenden Strömungszustand ist ein umfassender Regelalgorithmus für alle zentralen und peripheren Anlagenkomponenten abzuleiten. Neben einer ausrüstungsseitigen Anpassung zielt das Projekt auf die Vorbereitung einer breitenwirksamen MSR-seitigen Nachrüstung bestehender Biogasanlagen als Voraussetzung für einen prozessstabilen, flexiblen Anlagenbetrieb ab. Zu diesem Zweck arbeiten erstmals Partner aus Forschung, Anlagenbau und Prozessautomatisierung gemeinsam an einer umfassenden technischen Lösung für einen optimierten flexibilisierten Anlagenbetrieb. | Im Rahmen dieses Projekts wurden auf den Grundlagen von CFD-Simulationen, Laborexperimenten und Praxisuntersuchungen effiziente Regel- und Rührtechniken zur optimalen Durchmischung von Biogasfermentern entwickelt, validiert und optimiert. Die optimierten Mischvorgänge ermöglichen außerdem die ökonomische Anwendung modellbasierter, prädiktiver Fütterungsstrategien für eine bedarfsgerechte und effiziente Biogasproduktion. Dies trägt zur Sicherung des zukünftigen Betriebs von Biogasanlagen bei und ermöglicht somit eine dezentralisierte Stabilisierung der Stromnetze. | Anne Deutschmann Tel.: +49 351 2553-7685 anne.deutschmann@ikts.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) Winterbergstr. 28 01277 Dresden | X | FPNR |
| 01.04.2012 | 31.03.2014 | 22401712 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Optimierung eines neuen Verfahrens zur Aufarbeitung von Biogas auf Erdgasqualität mittels Membranverfahren; Teilvorhaben 2 | Das Ziel des Gesamtvorhabens ist die Entwicklung, die Konstruktion und der Bau einer Pilotanlage zur Herstellung von Biomethan durch Membrantrennung. Im Teilvorhaben des INC werden die Membransysteme im Prüfstand getestet, gezielt gealtert und die Auswirkung von Schadkomponenten untersucht. Dazu ist eine detaillierte Analysentechnik für die Gase und die ggf. geschädigten Membranen zu entwickeln. Zusätzlich wird das Institut die Partner bei der Installation, Kalibrierung und Validierung der on-line-Analysentechnik unterstützen. MT Biomethan und das INC haben durch den Betrieb bzw. die analytische Überwachung der Aminwäschen umfangreiche Praxiserfahrungen bezüglich im Normalbetrieb auftretender Schwankungen in der Biogaszusammensetzung gesammelt. Um die Wirkung auf die Membrantrennung zu prüfen, sollen die Effekte der Schadkomponenten (H2S, Kohlenwasserstoffe, Silikone, NH3, Staub etc.) im Biogas auf die Membranen untersucht werden.Dafür wird am INC ein Prüfstand aufgebaut, in dem die Membranen gezielt gestresst bzw. gealtert werden. Modellbiogas wird in diesem Prüfstand unter verfahrenstypischen Bedingungen getrennt und die Produktströme gaschromatographisch analysiert. Es wird die Trennleistung vor und nach der Stressung untersucht. Die gealterten Membranen werden spektroskopisch auf mechanische Veränderungen (REM) und Ablagerungen (chemische Analyse der Komponenten mittels Ionenchromatographie und Gaschromatographie/Massenspektrometrie ggf. nach Derivatisierung) untersucht. | Es wurde ein Prüfstand zur Charakterisierung von Membranmodulen unterschiedlicher Geometrie und Dimensionierung geplant, konstruiert und aufgebaut. Nach erfolgreicher Testphase zur Validierung des Prüfstandes wurden Membranmodule der EVONIK Fibres GmbH auf ihre Permeationseigenschaften der Gase CO2, CH4, N2, O2 und H2 untersucht. Untersuchungen zum Einfluss einer unterschiedlich langen Lagerung der Membranmodule beim Transport bei Temperaturen unterhalb des Gefrierpunktes wurden simuliert. Die Permeabilitäten bezüglich der Gase CO2, O2 und N2 wurden durch die "Kaltlagerung" nicht beeinflusst, für CH4 sanken die bestimmten Permeabilitäten leicht ab, was zu einer steigenden Selektivität bezüglich CO2 führte. Ein negativer Einfluss der Lagerung unterhalb des Gefrierpunktes auf die Permeabilitätseigenschaften des Membranmoduls konnte nicht festgestellt werden. Im Gegensatz dazu ist bei gleichzeitigem Betrieb der Membranmodule bei Temperaturen unter 5 °C mit teilweise irreversiblen Schädigungen der Hohlfaser-membranen zu rechnen. Die so geschädigten Hohlfasern können jedoch detektiert und teilweise repariert werden. Im kontinuierlichen Betrieb der Membranmodule am Prüfstand wurde die Langzeitstabilität in H2S-Atmosphäre untersucht. Während der durchgeführten Zyklen wurde eine begleitende Analytik für die Bestimmung der Gasphasenzusammen-setzung im Feed, im Permeat und im Retentat realisiert. Es konnten bei einer Gaszusammensetzung von 50 % CO2 und 50 % N2 sowie von max. 1200 ppm H2S keine Auswirkungen auf die Trennkapazität und die idealen Selektivitäten des verwendeten Membranmoduls festgestellt werden. | Dr. Jörg Hofmann Tel.: +49 341-235-2815 hofmann@inc.uni-leipzig.de Institut für Nichtklassische Chemie e.V. Permoserstr. 15 04318 Leipzig | X | FPNR |
| 01.11.2015 | 31.01.2018 | 22401715 | Verbundvorhaben: Effiziente Mikro-Biogasaufbereitungsanlagen (eMikroBGAA); Teilvorhaben 3: Gasnetzseitige Analyse und Potenzialabschätzung für MikroBGAA - Akronym: eMikrBGAA | Das Projekt hat das Ziel, die zwei wesentlichen Fragen zu beantworten: 1. Unter welchen Rahmenbedingungen ist die Aufbereitung und Einspeisung von vergleichsweise kleinen Biogasmengen, insbesondere durch das Repowering von Vor-Ort-Verstromungsanlagen mit geringer Wärmenutzung, aus volkswirtschaftlicher Sicht sinnvoll? 2. Wie groß ist das Potenzial für Standorte mit einer solchen Konstellation in Deutschland? • AP 1: Projektmanagement (IWES, alle) • AP 4: Methodenentwicklung und Verifizierung zur Abschätzung des MinFlows in Gasverteilnetzen (DBI, IWES) o In diesem AP werden die Methoden zur Ermittlung des MinFlows und MinFlows+ erarbeitet und anhand von Daten zu realen, repräsentativen Modellnetzen verifiziert. Basierend auf den Erkenntnissen werden sowohl theoretische Einspeisepotenziale für die Modellnetze ermittelt als auch die aus volkswirtschaftlicher Sicht am besten geeigneten Druckebenen für die Einspeisung kleiner Biogasmengen. • AP 5: Potenzialabschätzung für eMikroBGAA in Deutschland (DBFZ, DBI) o In diesem AP erfolgt die Abschätzung der Potenziale für MikroBGAA-Standorte in Deutschland, basierend auf dem MinFlow aus AP4 sowie den Biomassepotenzialen. • AP 6: Analyse und Bewertung kapazitätserweiternder Maßnahmen (IWES, DBI, DBFZ) o In diesem Arbeitspaket werden unterschiedliche Ansätze analysiert, welche das Generieren von zusätzlichen Einspeisekapazitäten in den Verteilnetzen für MikroBGAAStandorte zum Ziel haben. Die Analyse soll Aufschluss über die Relevanz und diePraxistauglichkeit der einzelnen Maßnahmen geben. • AP 10: Berichtswesen & Veröffentlichungen (IWES, alle) | M.Eng Jens Hüttenrauch Tel.: +49 341 2457-128 jens.huettenrauch@dbi-gruppe.de DBI Gas- und Umwelttechnik GmbH Karl-Heine-Str. 109/111 04229 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.02.2017 | 31.01.2019 | 22401716 | Verbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien (FOREST); Teilvorhaben 1: Redox-Flow-Zelle - Akronym: FOREST | Redoxaktive Substanzen können aus Ablaugen der Zellstoffindustrie gewonnen werden. Hierbei ist sowohl eine chemische als auch eine elektrochemische Umsetzung möglich. Beide Wege werden in diesem Projekt untersucht, wobei das Zielmaterial durch Experimente an Modellsystemen definiert wird. Zur Aufreinigung des Rohstoffs werden an der Technischen Hochschule Mittelhessen Filtrationsmethoden etabliert. Für diese Filtrationsaufgabe werden bei Mann+Hummel spezielle Filtermembranen entwickelt. Das FIltrat wird durch die CMBlu Projekt AG zu den Zielmolekülen umgesetzt. Die Vorgabe für diese Zielmoleküle erfolgt durch die Untersuchung der Struktur-Eigneschafts-Beziehung in Zusammenarbeit durch die Arbeitsgruppen Wegner und Janek an der Justus-Liebig-Universität Gießen. Außerdem werden an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz in der Arbeitsgruppe Waldvogel elektrochemische Umsetzungsmethoden untersucht. | Im Rahmen des Projektvorhabens wurden Lignin-Moleküle erfolgreich zu Monomeren umgesetzt, die als Rohstoff für die Synthese von organischen Elektrolyten in Redox-Flow-Batterien eingesetzt werden können. Für die ersten Versuche zur Syntheseroute wurden aus den kommerziell erhältlichen Verbindungen Syringaldehyd und Vanillin Synthesewege zu den entsprechenden Hydrochinonen und Chinonen erarbeitet. Diese beiden Verbindungen sind unter anderem Spaltprodukte des Lignins. Während des Projektfortschritts wurde als Rohstoffquelle die Lignin-Ablauge einer industriellen Zellstoff-Anlage genutzt. Als Ausgangsmaterial dienten dabei Konzentrate aus der Ultrafiltration. Zur Untersuchung einer Methode zum oxidativen Abbau der Lignin-Ablauge wurden diverse Metallkatalysatoren verwendet. Dabei konnte eine Gesamtausbeute von 10 Prozent an Monomeren erzielt werden. Zur quantitativen Bestimmung der Abbauprodukte in der Reaktionslösung wurde erfolgreich eine HPLC-Methode erarbeitet und stetig verbessert. Mittels dieser Analysemethode kann eine gleichbleibende Qualität der Syntheseprodukte sichergestellt werden. Bezogen auf die Chinon-Derivate konnte so ausgehend von Vanillin eine Ausbeute von 78 % und ausgehend von Syringaldehyd eine Ausbeute von 83 Prozent erreicht werden. Die entstandenen Produkte sind kleine aromatische Ringsysteme. Diese Monomere wurden anschließend zu Chinonen und Hydrochinonen umgesetzt, die die Kernstruktur für redoxaktive Substanzen bilden. Die elektrochemischen Eigenschaften der Chinone und Hydrochinone wurden an der Justus-Liebig-Universität ausgiebig analysiert. Weiterhin spielen bei Redox-Flow-Batterien besonders die Elektroden eine entscheidende Rolle für die elektrochemische Reaktion. Im Rahmen von FOREST konnten von CMBlu beschichtete Bipolarplatten erfolgreiche polarisiert und zykliert werden. Die Strukturierung von Elektrodenmaterial führte zu einer Leistungssteigerung um 100 Prozent. | Dr. Nastaran Krawczyk Tel.: +49 6023 9670152 nastaran.krawczyk@cmblu.de CMBlu Energy AG Industriestr. 19 63755 Alzenau | X | FPNR |
| 01.10.2017 | 30.06.2021 | 22401717 | Verbundvorhaben: Optimierung des Betriebs und Designs von Biogasanlagen für eine bedarfsgerechte, flexibilisierte und effiziente Biogasproduktion unter Berücksichtigung der Prozessstabilität als Post-EEG Strategie (OptiFlex); Teilvorhaben 3: Weiterentwicklung MPC (modellbasierte prädiktive Regelung) - Akronym: OptiFlex | Der Ausbau des regenerativ bedienten Stromsystems erfordert einen optimierten flexiblen Betrieb der bestehenden und neu zu errichtenden Biogasanlagen. Bisher verfolgte Ansätze zur Flexibilisierung wie die Biomethaneinspeisung, eine Kapazitätserhöhung für Gasspeicher und BHKW oder die Speicherung von Zwischenprodukten zum Beispiel aus der Substratvorbehandlung sind oft durch eine fehlende Wirtschaftlichkeit gekennzeichnet. Da-gegen bietet ein optimiertes Substratmanagement in Form einer modellbasierten prädikativen Regelung der Fermenterbeschickung vor allem aus wirtschaftlicher Sicht ein breites Anwendungspotenzial. Infolge fehlender Einbeziehung hydrodynamischer Prozessabläufe in das entwickelte Regelungskonzept erweist sich die technologische Umsetzung dieses Ansatzes derzeit noch als problematisch. Im Rahmen des geplanten Projektes OptiFlex sollen diese bestehenden Grenzen überwunden und eine effiziente und wirtschaftliche Systemlösung für die Post-EEG Zeit für einen stabilen und nachhaltigen flexiblen Anlagenbetrieb entwickelt und unter Praxisbedingungen demonstriert werden. Durch Kopplung einer modellbasierten prädiktiven Regelung zum Fütterungsmanagement mit einer angepassten Regelung der hydrodynamischen Prozessabläufe sollen bisher vorliegende Optimierungsansätze zusammengeführt und weiterentwickelt werden. Aufbauend auf ersten funktionalen Zusammenhängen zwischen den Substrateigenschaften und dem sich ausbildenden Strömungszustand ist ein umfassender Regelalgorithmus für alle zentralen und peripheren Anlagenkomponenten abzuleiten. Neben einer ausrüstungsseitigen Anpassung zielt das Projekt auf die Vorbereitung einer breitenwirksamen MSR-seitigen Nachrüstung bestehender Biogasanlagen als Voraussetzung für einen prozessstabilen, flexiblen Anlagen-betrieb ab. Zu diesem Zweck arbeiten erstmals Partner aus Forschung, Anlagenbau und Prozessautomatisierung gemeinsam an einer umfassenden technischen Lösung für einen optimierten flexibilisierten Anlagenbetrieb. | unterschiedlichen Betriebsszenarien im Praxisbetrieb als auch unter Laborbedingungen angewendet werden. Für die modellbasierte Regelung von Biogasbildung und Beschickung wurden vereinfachte Reaktionsmodelle auf der Basis von unterschiedlich schnell abbaubaren Fraktionen der oTS entwickelt. Weiterhin wurden robuste Methoden zur BHKW-Fahrplanidentifikation entwickelt, welche eine strommarktorientierte Prozessführung anhand von Börsenpreisen ermöglichen. Die Kopplung zur Rührwerkssteuerung konnte umgesetzt werden. Es zeigte sich eine vergleichbare Prozessdynamik, sowohl in der Gasproduktion als auch in der Rheologie bei gleichzeitig reduzierter notwendiger Rührintensität. Es konnte gezeigt werden, dass sich die DBFZ-Modelle neben der Effizienzbewertung des Gärprozesses auch als Kontrollinstanz für die verwendete Messtechnik eignen. Durch die gezielte Anpassung an die Messwerte sind die DBFZ-Modelle aber gleichzeitig sehr robust gegenüber systematischen Messfehlern und können diese Identifizieren. Im Rahmen der Langzeitversuche konnte die Eignung der Modelle für den Einsatz in einer modellprädiktiven Regelung nachgewiesen werden. Die in diesem Zuge etablierte Datenaustausch- Schnittstelle zwischen der Forschungsbiogasanlage und den Partnern stellte einen wichtigen Meilenstein im Forschungsvorhaben OptiFlex dar. Bei der Untersuchung mögliche Einflüsse der flexiblen Fütterung und der variierenden Rühreinstellungen auf die Prozessstabilität konnte ein sehr robuster Prozess nachgewiesen werden. Laborversuchen konnten bestätigen, dass auch mit minimaler Durchmischung ein stabiler Biogasbildungsprozess mit vergleichbarem Biogasertrag etabliert werden kann, ohne Prozessstörungen zu provozieren. Die Mittelwerte über die jeweiligen Phasen deuten an, dass durch eine Beschränkung auf das Einmischen des Substrats ein ebenso hoher Substratabbau gewährleistet werden kann, bei minimaler Rührwerknutzung. | Eric Mauky Tel.: +49 341 2434-745 eric.mauky@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR |
| 01.02.2012 | 31.01.2015 | 22401811 | Marktoptimierter Einsatz genetischer Ressourcen in der Zuckerrübenzüchtung - Erhöhung des Trockenmasse-Ertrags unter Selektion auf Trockentoleranz und Pilzresistenz | Ziel des Projektes ist es, das Potential genetischer Ressourcen zu nutzen, um positive genetische Effekte zur Steigerung der Trockentoleranz bzw. "water use efficiency" (WUE) und Resistenz gegenüber Cercospora beticola auf die Zuckerrübe zu übertragen. Sowohl Trockenstress als auch Infektion mit Cercospora sind Faktoren, die durch den Klimawandel begünstigt werden. Für eine effiziente Nutzung von Zuckerrüben bei der Erzeugung von Biogas ist der Trockenmasse-Ertrag (TmE) entscheidend. Der TmE wird daher als Zielmerkmal bei der Selektion auf positive genetische Effekte für Trockentoleranz und Pilzresistenz gewählt. In Feldversuchen werden Linien und Testkreuzungsmaterial geprüft, wobei jeweils unterschiedliche, kleinere Genomabschnitte der Wildart Beta maritima enthalten sind. Die Feldexperimente werden an Standorten mit und ohne Trockenstress bzw. mit und ohne Bewässerung durchgeführt sowie unter Infektion mit Cercospora. Nach einer ersten Identifizierung von QTLs, wird mit Hilfe molekularer Marker kontrastierendes Material selektiert und in einem weiteren Feldversuch analysiert um die Effekte zu verifizieren. In dem Projekt kommen methodische Optimierungen im Hinblick auf die Verwendung molekularer Marker bei der Nutzung genetischer Ressourcen zum Einsatz. Die besondere Herausforderung besteht darin, positive Effekte für quantitativ vererbte Merkmale wie Trockentoleranz und Pilzresistenz aus den Wildrüben in das Zuchtmaterial zu übertragen. | Dr. Wolfgang Mechelke Tel.: +49 5561 311-367 wolfgang.mechelke@kws.com KWS SAAT SE & Co. KGaA - Abt. Forschung & Entwicklung Grimsehlstr. 31 37574 Einbeck | X | FPNR | |
| 01.04.2012 | 31.03.2014 | 22401812 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Optimierung eines neuen Verfahrens zur Aufarbeitung von Biogas auf Erdgasqualität mittels Membranverfahren; Teilvorhaben 3 | Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung, die Konstruktion und der Bau einer Pilotanlage zur Herstellung von Biomethan durch Membrantrennung. Die Anlage soll die derzeit am Markt befindlichen Membrananlagen hinsichtlich Produktgasqualität deutlich übertreffen und den Methanschlupf signifikant reduzieren. Dieses Projekt leistet einen Beitrag für eine nachhaltige Rohstoff- und Energiebereitstellung, da insbesondere die bestehenden effizienten Strukturen der Landwirtschaft als potenzielle Kunden adressiert werden. Schwerpunkt der Forschung ist die begleitende Untersuchung der Membranmodule hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit im Labor. Bei der Pilotanlage ist die Abstimmung der Aufgaben CO2-Abtrennung, Trocknung und H2-Abscheidung optimal zu gestalten, so dass die Leistungsfähigkeit der Membranmodule voll genutzt werden kann. Des Weiteren werden die Membranen hinsichtlich ihrer Stabilität gegenüber Spurengasen im Biogas überprüft. Das betrifft typische Gasbegleitstoffe, wie Schwefelwasserstoff und Ammoniak oder Verdichteröle. So kann eine Abschätzung über die Lebensdauer der Module vorgenommen werden, die aufgrund des starken Einflusses auf die Betriebs- und Wartungskosten, unverzichtbar ist. | Die Pilotanlage einer Biogasaufbereitung mit Gaspermeationsmembranen wurde am Standort Zeven aufgestellt und vom TÜV abgenommen. Undichtigkeiten an den Membranmodulen wurden von EVONIK beseitigt. Umbauten am Heizsystem und an der Kondensatausschleusung wurden durchgeführt. Die Start- und Stoppprozedur der Anlage wurde überarbeitet. Ein Testverfahren für die Membranmodule wurde erarbeitet, um beschädigte Membranmodule zu erkennen. EVONIK entwickelte ein Verfahren zur Reparatur beschädigter Membranmodule. Im Rahmen einer Masterarbeit und einer Bachelorarbeit wurde der Einfluss von Rohbiogasdruck, Verdichterdruck, Gastemperatur, Sweep, Unterdruck und Modulaufteilung auf die Produktgasqualität, den Methanschlupf und den Energiebedarf der Anlage untersucht. Die vorhandenen Simulationstools für die Anlage wurden geprüft und weiter entwickelt. Das INC in Leipzig baute einen Teststand für Dauertests von Membranmodulen im Labormaßstab. Damit wurden die Permeationskoeffizienten der Gase Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Kohlendioxid und Methan in Abhängigkeit von der Temperatur gemessen. Die Aktivierungsenergien für die Permeation dieser Gase wurden ermittelt. Die Temperaturstabilität der Membranmodule wurde untersucht. Aus den Ergebnissen leiten sich die aktuellen Transport- und Einbauvorschriften der Membranmodule ab. Es wurden Langzeittests mit den Membranmodulen durchgeführt, die eine Dauerbelastung mit Schwefelwasserstoff und einem Gemisch aus Schwefelwasserstoff und Sauerstoff simulieren. Die Ergebnisse des INC wurden in mehreren Posterveröffentlichungen vorgestellt. Aus den Ergebnissen der Pilotanlage und der Labortest wurde ein vereinfachtes Regelungskonzept für künftige Membrananlagen entwickelt. Die Anlagentechnik wurde vereinfacht und effizienter gestaltet. Auf Basis dieses weiter entwickelten Anlagenkonzeptes sind bis jetzt mehrere Anlagen in Frankreich, Deutschland, Großbritannien und der Schweiz in Planung, in Bau und in Betrieb. | Dipl. Ing. (FH) Thomas Fitschen Tel.: +49 4281 9845 451 thomas.fitschen@mt-energie.com MT-Biogas GmbH & Co. KG Ludwig-Elsbett-Str. 1 27404 Zeven | X | FPNR |
| 01.03.2015 | 31.03.2019 | 22401813 | CarboMais: C-Flüsse im Maisanbau | Die Nachhaltigkeit der Biogasproduktion im Hinblick auf die THG-Minderung wird entschei-dend durch die Effekte des Substratanbaus auf die Veränderungen des organischen C-Gehaltes (Corg) des Bodens beeinflusst. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn im Rahmen von Landnutzungsänderungen mit einer Freisetzung großer CO2- und N2O-Mengen zu rechnen ist. Aber auch die Wahl der für die Substratproduktion eingesetzten Kulturart kann einen Effekt auf die Veränderung des Corg-Gehalt des Bodens haben. Trotz der immensen Bedeutung der Kohlenstoffflüsse im System Boden-Pflanze besteht noch erheblicher Forschungsbedarf was die Bewertung der Humuswirkung von Kulturpflanzen¬arten, insbesondere Mais, betrifft. Dies gilt speziell für Mais deshalb, weil die verfügbaren Daten zur Humusbilanz mehr als 30 Jahre alt sind und der Zuchtfortschritt der letzten Jahrzehnte damit nicht berücksichtigt ist. Das Ziel des Projektes besteht daher darin, in einem Feldexperiment die Effekte des in den letzten Jahrzehnten erfolgten Zuchtfortschritts von Mais auf dessen Wurzelmassenbildung, und damit auf die Humusreproduktionsleistung, erstmalig für nordwesteuropäisches Zuchtmaterial zu quantifizieren. In einem zweijährigen Feldversuch wird der Ertragsfortschritt von Wurzel- und Sprossmasse an einem Set von 10 mittelfrühen Silomaissorten geprüft, die in den letzten 40 Jahren zugelassen wurden. Hierzu wird mittels destruktiver und nicht-destruktiver Verfahren die Dynamik der Spross- und Wurzelmassenakkumulation quantifiziert. Ergänzende Erhebungen zu CO2-Flüssen (Gasaustausch, Bodenatmung) ermöglichen eine modellgestützte Ermittlung von sortenspezifischen C-Bilanzen. | Prof. Dr. Friedhelm Taube Tel.: +49 431 880-2134 ftaube@gfo.uni-kiel.de Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Agrar- und Ernährungswissenschaftliche Fakultät - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung - Abt. Grünland und Futterbau/Ökologischer Landbau Hermann-Rodewald-Str. 9 24118 Kiel | X | FPNR | |
| 01.09.2014 | 31.12.2017 | 22401814 | Biomass Product Gas Reforming Solution (BioProgRess) | Das Vorhaben BioProGReSS befasst sich mit der Demonstration und Bewertung eines neuartigen Teerreformierungsverfahren, das im Gasaufbereitungstrakt einer Biomassvergasungsanlage zum Einsatz kommen wird, welche die Synthese von Biomethan für die Einspeisung in das öffentliche Gasnetz zum Ziel hat. Die Arbeiten sollen zum einen die technische Anwendbarkeit in einem geeigneten Maßstab demonstrieren des Weiteren aber auch neue Ansätze zum Anlagenmonitoring und zur Anlagenregelung aufzeigen. Der Projektpartner TU Berlin greift hierzu Vorarbeiten und derzeitige grundlegende Untersuchungen der Nachwuchsforschergruppe TCKON auf, und setzt diese Erkenntnisse für die Entwicklung eines Demonstrators für das on-line Monitoring der kondensierbaren organischen Komponenten in der Gasphase ein. Auf dieser Basis wird unter Einbeziehung weiterer Anlagenbetriebsparameter eine Regelungsstrategie entworfen, mit der Die Anlagenkomponenten in einem optimalen Betriebspunkt gefahren und gehalten werden kann. Parallel zu den Arbeiten wir in einem weiteren Arbeitspaket an der Bewertung der Gasaufbereitungstechnologie mitgearbeitet. | Dr.-Ing. York Neubauer Tel.: +49 30 314-24362 york.neubauer@tu-berlin.de Technische Universität Berlin - Fakultät III - Prozesswissenschaften - Institut für Energietechnik - FG EVUR, Sekr. RDH 9 Fasanenstr. 89 10623 Berlin | X | FPNR | |
| 01.12.2015 | 30.06.2018 | 22401815 | Verbundvorhaben: ReBi 2.0: Regelung der Gasproduktion von Biogasanlagen (ReBi) für eine am Bedarf orientierte, gesteuerte Biogasverstromung; Teilvorhaben 2: Flexible Biogasproduktion durch die Vergärung eines breiten Substratspektrums mit der bestehenden ReBi-Technikumsanlage - Akronym: ReBi-HAWK | Die Versuchsergebnisse aus dem Vorprojekt ReBi zeigen, dass durch die Anpassung der Anlagenkonzeption mit entsprechender Prozessführung eine steuerbare Biogasproduktion möglich ist. Dies ermöglicht es den für eine gesteuerte/bedarfsgerechte Verstromung notwendigen Biogasspeicherbedarf vor Ort deutlich zu reduzieren und führt zu einer insgesamt höheren Flexibilität der bedarfsorientierten Biogasbereitstellung. Ziel ist es, die Ergebnisse, die mit der Technikumsbiogasanlage durch die Vergärung von Maissilage erzielt wurden, hinsichtlich der Übertragbarkeit auf großtechnische Biogasanlagen zu überprüfen. Einen entscheidenden Vorteil der vorgeschlagenen Technologie stellt die Möglichkeit einer Unterbrechung der Biogasproduktion für mehrere Tage und eines erneuten Anfahrens der Biogasproduktion innerhalb weniger Stunden dar. Darüber hinaus wird im Rahmen des Vorhabens der Einsatz eines breiten Substratspektrums, mit besonderer Beachtung schwer vergärbarer Substrate (z. B. Stroh), für die gesteuerte Biogasproduktion untersucht. Aufbauend auf den am Fachgebiet NEUTec (HAWK) vorliegenden Erfahrungen und Erkenntnissen mit der im Vorprojekt aufgebauten Versuchsanlage werden im Arbeitspaket 4 weitere Substrate zum Einsatz in der bestehenden Versuchsanlage kommen. Ziel ist es, möglichst repräsentative Substratmengen über einen längeren Zeitraum in dem zweistufigen Verfahren, entsprechend einem vordefinierten Anforderungsprofils, flexibel zu vergären. Dabei wird Stroh, das allgemein in der Vergärung als problematisch gilt, zusammen mit leicht versauernden Substraten eigesetzt. Das Arbeitspaket ist in zwei Abschnitte aufgeteilt. Im ersten Schritt erfolgt das Substrat-Screening, mit dem Ziel eine Vorauswahl für potenziell geeignete Substratmischungen zu treffen. Anschließend werden drei potenziell geeignete Substratmischungen im kontinuierlichen Prozess, entsprechend den vordefinierten Anforderungsprofilen, zur flexiblen Biogasproduktion genutzt. | Prof. Dr.-Ing. Achim Loewen Tel.: +49 551 5032-257 achim.loewen@hawk.de Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst-Fachhochschule Hildesheim/Holzminden/Göttingen - Fakultät Ressourcenmanagement Göttingen - Fachgebiet Nachhaltige Umwelt- und Energietechnik NEUTec Rudolf-Diesel-Str. 12 37075 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.10.2013 | 31.03.2017 | 22401913 | Verbundvorhaben: GÄRWERT - GÄRprodukte ökologisch optimiert und WERTorientiert aufbereiten und vermarkten; Teilvorhaben 2: Großtechnische Messdatenerfassung und -evaluation unterschiedlicher Gärrestaufbereitungsverfahren - Akronym: GÄRWERT | Die Aufbereitungsverfahren für Gärreste aus Biogasanlagen sollen durch die Aufnahme von verfahrenstechnischen Messdaten (Energie-, Stoffströme) sowie Kosten an großtechnischen Anlagen (national und europäisch) eingehend untersucht und evaluiert werden. Anhand von Modellen und Fallstudien sollen Potentiale für die Optimierung und Weiterentwicklung von Aufbereitungsverfahren(-kombinationen) aufgezeigt werden und Empfehlungen für Anlagenbetreiber, -hersteller und -planer generiert werden. Zunächst wird eine ausführliche Bestandsaufnahme praxisrelevanter Gärrestaufbereitungsverfahren durchgeführt. Mit den Projektpartnern wird auf Grundlage eines interdiziplinär erarbeiteten Fragebogens eine Befragung von Anlagenbetreibern und -herstellern zu den verwendeten Gärrestaufbereitungsverfahren sowie Verfahrensdaten durchgeführt und ausgewertet. Um die Daten aus der Befragung zu validieren und zu ergänzen, werden an ausgewählten, großtechnischen Biogasanlagen (Abdeckung eines breiten Spektrums an Aufbereitungsverfahren) verfahrenstechnische Grunddaten wie Energie- und Stoffströme messtechnisch erfasst. Mittels der Daten aus Befragung und Messungen soll eine Datenbank aufgebaut werden, aus der mögliche Optimierungs- und Entwicklungspotentiale gewonnen werden können. Abgeleitet daraus sollen Empfehlungen für Betreiber, Planer und Hersteller bezüglich der Optimierung, Anpassung und Einbindung von Gärrestaufbereitungsverfahren generiert werden. | Prof. Dr.-Ing. Matthias Kraume Tel.: +49 30 314-22348 matthias.kraume@tu-berlin.de Technische Universität Berlin - Institut für Prozess- und Verfahrenstechnik - Fachgebiet Verfahrenstechnik Marchstr. 23, Sekr. MAR 2-1 10587 Berlin | X | FPNR | |
| 01.10.2014 | 30.04.2018 | 22401914 | Verbundvorhaben: Aquatische Makrophythen - ökologisch und ökonomisch optimierte Nutzung; Teilvorhaben 3: Konservierung aquatischer Makrophyten zur ganzjährigen Nutzung für die anaerobe Vergärung | Das Projekt soll biogene Reststoffmengen für die energetische und stoffliche Nutzung zur Verfügung stellen, die bisher wenig oder überhaupt nicht genutzt wurden. Es führt erstmals technische Fragestellungen mit ökologischen, ökonomischen und sozialen Bewertungsmaßstäben zusammen und erlaubt eine ganzheitliche Bewertung des Potenzials und der Handhabungsstrategien für geerntete submerse Makrophyten, insbesondere aquatische Neophyten mit dem Ziel der Verwertung dieser Biomasse. Wissenschaftliche und/oder technische Arbeitsziele des Vorhabens sind: 1. Abschätzung des Biomassepotenzials von Wasserpflanzen (aquatischen Makrophyten) in Still- und Fließgewässern deutschlandweit aktuell und in Zukunft 2. Bewertung der Nutzung in einer Wertschöpfungskaskade (stoffliche Nutzung in der Kosmetikindustrie, energetische Nutzung der dafür nicht geeigneten Mengen zur Biogaserzeugung) gegenüber anderen Handhabungsstrategien (Ernte und Entsorgung, Eindämmung) anhand ökonomischer, ökologischer und sozialer Kriterien 3. Ermittlung und teilweise Schaffung der technischen, organisatorischen unter Berücksichtigung der rechtlichen Voraussetzungen für die Umsetzung der als optimal bewerteten Handhabungsstrategie (DBFZ: Silierbarkeit und anaerobe Vergärung des Materials in Biogasanlagen) Bei den Untersuchungen werden sowohl die energetische als auch die stoffliche Nutzung betrachtet. Im Moment überwiegt in der Praxis der Ansatz der Eindämmung und Entsorgung. Vorhabenbezogene Ressourcenplanung: Arbeitspaket 1: Potenzialabschätzung (verantwortlich UFZ) Arbeitspaket 2: Silierung und Vergärung (verantwortlich DBFZ) Arbeitspaket 3: Ökonomische Bewertung (verantwortlich HfWU ISR) Arbeitspaket 4: Ökologische Bewertung (verantwortlich HfWU ILU) Arbeitspaket 5: Akzeptanzforschung (verantwortlich HfWU ISR+ ILU) Arbeitspaket 6: Transfer und Öffentlichkeitsarbeit (verantwortlich HfWU ISR + ILU, DBFZ, UFZ) | Prof. Dr. Walter Stinner Tel.: +49 341 2434-524 walter.stinner@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.09.2013 | 31.08.2017 | 22402011 | Verbundvorhaben PHÄNOBRID: Züchterische Optimierung von Hybrid-Wintergerste für den Anbau in Biogas-Fruchtfolgen mit Hilfe umfassender Phänotypisierungen von stressrelevanten Merkmalen; Teilvorhaben 1: Assoziationsgenetik und Überdominanzeffekte an definierten Marker-Loci | In the project breeding strategies will be developed for optimizing hybrid winter barley varieties adapted to be integrated in biogas crop rotations. Basis are mother and father winter barley lines from breeding programs of the involved companies. A published and well established CMS system (cytoplasmatic male sterility) will be transferred into the genetic backgrounds of suitable mothers. By the means of high efficient marker systems molecular markers will be developed which will enhance selection for CMS and restorer lines. Test cross hybrids will be generated by use of the gametocide CROISOR and will be phenotyped on six locations for characters which are important for an efficient biogas production with hybrid barley (total biomass yield, late sowing tolerance, winter hardiness, straw stability, resistance against important diseases). Traits which are relevant for stress tolerance and general vitality of plants (root growth, proline content, C13 discrimination) will be assessed. An association mapping approach will identify novel genetic markers correlated to the use of winter barley as renewable resource. Parental lines and test hybrids will be used by WZW, LfL and IPG-2 for examination of molecular mechanisms of heterosis in barley hybrids. Breeding companies will perform field trials at 6 locations. Using association genetic approaches stress tolerance conferring genes could be identified and verified for a heterosis expression in the corresponding hybrid progenies. | Dr. Markus Herz Tel.: +49 8161 71-3629 markus.herz@lfl.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Am Gereuth 8 85354 Freising | X | FPNR | |
| 01.09.2014 | 31.10.2017 | 22402014 | Verbundvorhaben: Aquatische Makrophythen - ökologisch und ökonomisch optimierte Nutzung; Teilvorhaben 2: Nutzung aquatischer Makrophyten - Potenzialabschätzung aus Fließgewässern und Analyse ökonomischer, ökologischer und sozialer Effekte | Das Projekt soll biogene Reststoffmengen für die energetische und stoffliche Nutzung zur Verfügung stellen, die bisher wenig oder überhaupt nicht genutzt wurden. Es führt erstmals technische Fragestellungen mit ökologischen, ökonomischen und sozialen Bewertungsmaßstäben zusammen und erlaubt eine ganzheitliche Bewertung des Potenzials und der Handhabungsstrategien für geerntete submerse Makrophyten, insbesondere aquatische Neophyten mit dem Ziel der Verwertung dieser Biomasse. Die Wissenschaftliche und/oder technische Arbeitsziele des Vorhabens sind: 1. die Abschätzung des Biomassepotenzials von Wasserpflanzen (aquatischen Makrophyten) in Still- und Fließgewässern deutschlandweit aktuell und in Zukunft 2. die Bewertung der Nutzung in einer Wertschöpfungskaskade (stoffliche Nutzung in der Kosmetikindustrie, energetische Nutzung der dafür nicht geeigneten Mengen zur Biogaserzeugung) gegenüber anderen Handhabungsstrategien (Ernte und Entsorgung) anhand ökonomischer, ökologischer und sozialer Kriterien 3. die Ermittlung und teilweise Schaffung der technischen, organisatorischen unter Berücksichtigung der rechtlichen Voraussetzungen für die Umsetzung der als optimal bewerteten Handhabungsstrategie Die Untersuchungen werden dabei ergebnisoffen geführt, d.h. es werden sowohl die energetische als auch die stoffliche Nutzung sowie die Eindämmung betrachtet. Im Moment überwiegt in der Praxis der Ansatz der Eindämmung und der Entsorgung, die momentane Forschung ist eher auf eine opportunistische Nutzung fokussiert. Arbeitspaket 1: Potenzialabschätzung (verantwortlich UFZ) Arbeitspaket 2: Silierung und Vergärung (verantwortlich DBFZ) Arbeitspaket 3: Ökonomische Bewertung (verantwortlich HfWU ISR) Arbeitspaket 4: Ökologische Bewertung (verantwortlich HfWU ILU) Arbeitspaket 5: Akzeptanzforschung (verantwortlich HfWU ISR+ ILU) Arbeitspaket 6: Transfer und Öffentlichkeitsarbeit (verantwortlich HfWU ISR + ILU, DBFZ, UFZ) | Prof. Dr. Carsten Herbes Tel.: +49 7022 201-1057 carsten.herbes@hfwu.de Hochschule für Wirtschaft und Umwelt Nürtingen-Geislingen (HfWU) - Fakultät Betriebswirtschaft und Internationale Finanzen (FBF) Neckarsteige 6 - 10 72622 Nürtingen | X | FPNR | |
| 01.04.2017 | 31.12.2019 | 22402016 | Systemintegration mit Bioenergie - Kommunikationsmaßnahmen für ein besseres Verständnis der Systemintegration Erneuerbarer Energien unter besonderer Berücksichtigung der Rolle der Bioenergie - Akronym: SymBio | Die mit dem Begriff der Systemintegration beschriebenen Aufgaben und Lösungsmöglichkeiten setzen bei politischen Entscheidern, Medienvertretern und Marktakteuren hohe Sachkenntnis voraus, die jedoch häufig erst aufgebaut werden muss. Hier setzt SymBio an: Das Vorhaben setzt sich zum Ziel, die durch weiter steigende Anteile Erneuerbarer Energien geprägte nächste Phase der Energiewende in allgemein verständlichen Begriffen und prägnanten Bildern zu erklären. Die Themen werden anhand von modellhaften Beispielen ("Best Practices") erläutert. Das Vorhaben ist auf eine Laufzeit von zwei Jahren angelegt und soll zum 15.3.2017 starten. Im AP 1 "Informationstransfer" gilt es, den Diskurs zur Systemintegration nachvollziehbar zu machen und den Beitrag der Bioenergie in zu Versorgungssicherheit und Systemstabilität zu erläutern. Dazu werden ab Vorhabenbeginn kontinuierlich Formate der Presse- und Öffentlichkeitsarbeit entwickelt und umgesetzt (Onlineportal, Pressemitteilungen, Funktionsgrafiken, Pressefahrt). Im AP 2 "Ideentransfer", das sich mit der Identifikation und dem Transfer neuer Geschäftsmodelle für Bioenergie befasst, sind Anlagenbetreiber und Investoren als Zielgruppe angesprochen. Für sie werden "Best Practices" unter systemisch-funktionalen wie auch ökonomischen Gesichtspunkten analysiert und aufbereitet. Ab dem 4. Quartal der Projektlaufzeit sollen insges. drei Regionalkonferenzen veranstaltet werden, auf denen Betreiber modellhafter Pilotanlagen mit Stakeholdern, die auf der Suche nach tragfähigen Geschäftsmodellen sind, in einen Erfahrungsaustausch eintreten können. Details entnehmen Sie bitte dem mit der Vorhabenbeschreibung eingereichten Balkenplan. | Nils Boenigk Tel.: +49 3020053541 n.boenigk@unendlich-viel-energie.de Agentur für Erneuerbare Energien e.V. EUREF-Campus 16 10829 Berlin | X | FPNR | |
| 01.10.2017 | 31.12.2021 | 22402017 | Verbundvorhaben: Optimierung des Betriebs und Designs von Biogasanlagen für eine bedarfsgerechte, flexibilisierte und effiziente Biogasproduktion unter Berücksichtigung der Prozessstabilität als Post-EEG Strategie (OptiFlex); Teilvorhaben 4: Optimierung Rührprozessparameter - Akronym: OptiFlex | Die Technische Universität Berlin wird im Rahmen des geplanten For- schungsvorhabens die systematischen Untersuchungen bezüglich des Einflusses der durch die hochviskosen und viskoelastischen Fließ-eigenschaften hervorgerufenen Strömungsphänomene am Propeller-rührwerk und in der Großraumströmung im Pilotmaßstab weiter fortsetzen. Neben einer Variation des Yaw-Winkels soll nun auch der Pitch-Winkel der Rührwerke variiert werden. Die strömungsmechanischen Untersuchungen werden durch Mischzeit- und Färbeversuche ergänzt. Dabei wird u.a. mit unterschiedlichen Fließeigenschaften des Feeds gearbeitet, um unterschiedliche Fütterungsmethoden zu berücksichtigen. Die exp. Unter-suchungen werden zudem von numerischen Strömungssimulationen begleitet. Bei diesen wird sowohl das viskoelastische Verhalten als auch die Gasbildung berücksichtigt. Die experimentellen Arbeiten werden durch eine parallele Messung des Rührwerksschubs als auch des Drehmoments ergänzt. Parallel zu diesen Untersuchungen soll eine Schubspannungsmessung zur indirekten Bestimmung der Sedimentation von Feststoffen in Zonen geringer Geschwindigkeit erprobt werden (vgl. Abb. 1 der Anlage). Somit können die vom Propellerrührwerk erzeugten Strömungskräfte auch in optisch nicht zugänglichen Gebieten messtechnisch erfasst werden. Ähnliche Untersuchungen wurden an der Technischen Universität Berlin bei Untersuchungen von Erosionen an Gewässersohlen durch den Schiffverkehr erfolgreich durchgeführt. Sowohl die Kraft-, Schub- und Drehmomentmessung als auch die Messprogramme zur Charakterisierung der viskoelastischen und nicht-Newtonschen Fließeigenschaften werden im Rahmen des Projekts in den großtechnischen Maßstab überführt und in das Regelkonzept eingebettet. Beteiligung der TU Berlin an den AP-Nr.: 2.1/ 2.2 AP-Nr. 3.3 / 3.4/ 3.6 AP-Nr. 4.2 AP -Nr. 6.2 AP-Nr. 7.1/7.4 AP-Nr. 9.2 gem. beigefügtem Balken und Strukturplan | Es konnten erfolgreich Messverfahren auf Basis eines Relativrheometers entwickelt werden, mit welchen die viskoelastische Rheologie von Gärsubstraten quantifizierbar ist. Alle damit untersuchten Proben der Forschungsbiogasanlage Unterer Lindenhof weisen ausgeprägt elastische Fließeigenschaften auf. Mit den Messmethoden können erstmalig Parameter für viskoelastische Stoffmodelle von Gärsubstraten ermittelt werden. Die Messmethode zur Bestimmung von Sedimentations-/Sinkschichten mittels Schubspannungsmessung wurde erfolgreich eingesetzt. Damit konnte die untersuchte Rührtechnik im Labormaßstab derart geregelt werden, dass weder Stagnations- noch Sedimentationszonen entstehen. Die bereits im Labormaßstab in vorangegangenen Projekten untersuchten Auswirkungen von Elastizität auf das Förderverhalten von Propellerrührern konnte auch im Pilotmaßstab nachgewiesen werden: Erst ab einer ausreichend hohen Drehfrequenz, welche über die Elastizitätszahl bestimmt werden kann, fördern die Propeller axial und effizient. Darunter wird die Pumpleistung durch die Elastizität des Fluides stark eingeschränkt. Dieses Verhalten konnte auch in CFD-Simulationen der Forschungsbiogasanlage nachgewiesen werden. Hier zeigte sich auch, dass durch parallelen Einsatz von mehreren Rührwerken eine hohe Effizienzsteigerung der Rührtechnik möglich ist. Sowohl Schub- als auch Drehmoment eignen sich als Regelgröße für die Mischeffizienz in Fermentern. Es konnte für beide Größen jeweils eine Korrelation entwickelt werden, mit der unabhängig von der eingesetzten Rührtechnik die Mischzeit in einem Fermenter abgeschätzt werden kann. Unnötiges Rühren in Fermentern kann so minimiert werden. Die Korrelationen konnten zudem erfolgreich im Industriemaßstab zur Bestimmung der Mischzeit eingesetzt werden, wie Mischversuche bei zeitgleicher Leistungsaufnahme in der Anlage Unterer Lindenhof aufzeigten. | Prof. Dr.-Ing. Matthias Kraume Tel.: +49 30 314-22348 matthias.kraume@tu-berlin.de Technische Universität Berlin - Institut für Prozess- und Verfahrenstechnik - Fachgebiet Verfahrenstechnik Marchstr. 23, Sekr. MAR 2-1 10587 Berlin | X | FPNR |
| 01.03.2014 | 28.02.2017 | 22402111 | Verbundvorhaben: Züchterische Evaluierung der Andenlupine (L. mutabilis) im Vergleich zur weißen (L. albus) und zur blauen Lupine (L. angustifolius) für die Bioenergienutzung; Teilvorhaben 1: Leistungsprüfung und Selektion; Anthraknoseprüfung | Lupinen könnten dank der mit ihrem Anbau verbundenen ökosystemaren Leistungen als alternative Kulturarten zum derzeit dominierenden Mais bei der Biomasseproduktion einen wertvollen Beitrag zur Fruchtfolgediversifizierung leisten. Im Rahmen des Vorhabens soll das Potenzial der Andenlupine zur bioenergetischen Nutzung im Vergleich zur weißen Lupine und zur blauen Lupine untersucht und beurteilt werden. Das Vorhaben zielt auf eine Erschließung des Lupinenanbaus für die Bioenergienutzung und die damit verbundene Erweiterung der Kulturartenvielfalt in der Landwirtschaft. Neben Sorten der Anden- und der weißen Lupine soll auch am JKI entstandenes, massewüchsiges Material der blauen Lupine auf seine Biomasseleistung hin untersucht werden. Zur Einschätzung der Eignung der untersuchten Materialgruppen zur Haupt- oder Zweitfruchtnutzung (z. B. nach Grünschnittroggen), sollen die Versuche in zwei unterschiedlichen Aussaatzeitvarianten angelegt werden. In Feldprüfungen soll das gesamte Material zusätzlich zur Einschätzung seiner Anfälligkeit gegen die bedeutendste Lupinenkrankheit in Deutschland, Anthraknose, getestet werden. Um ein genetisch möglichst diverses Pflanzenmaterial einbeziehen zu können, wird neben Material mit Sortenstatus ein Sortiment an pflanzengenetischen Ressourcen von L. mutabilis einer Feldevaluierung unterzogen, um gegebenenfalls massetaugliche Typen zu identifizieren und vergleichend mit den übrigen Prüfgliedern auf Biomasse zu prüfen. Neben klassischen Ertragsmerkmalen wie Biomasseertrag und Gesamttrockenmasseertrag sollen auch qualitätsorientierte Parameter wie Biogas- und Methanausbeute sowie bedeutsame Inhaltsstoffe beurteilt werden. Das Vorhaben kann durch die Erschließung alternativer Kulturpflanzen einen wichtigen Beitrag zu neuen, vielfältigeren Energiefruchtfolgen, zu höherer Vielfalt in der Agrarlandschaft und zur nachhaltigen Energiebereitstellung leisten. Dies würde zu neuen, den Saatgutsektor befördernden Impulsen führen. | Dr. Steffen Roux Tel.: +49 38209 45-312 steffen.roux@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen Rudolf-Schick-Platz 3 a 18190 Sanitz | X | FPNR | |
| 01.05.2012 | 31.10.2015 | 22402112 | Verbundvorhaben: Ermittlung von Humusbedarfskoeffizienten für Energiepflanzenarten und Energiepflanzenproduktionssysteme; Teilvorhaben 2: Quantifizierung des kulturarten- und anbausystemspezifischen Humusabbaus | Zielstellung: Mit dem Vorhaben soll in Kooperation mit Partnern der Humboldt-Universität zu Berlin und des Helmholtz-ZentrumsfürUmweltforschung UfZ die Humuswirkung von Energiepflanzenarten und Energiepflanzen-Anbausystemen untersucht werden, für die derzeit noch keine Humusbedarfskoeffizienten vorhanden sind. Dazu müssen Primärdaten zum Humusabbau durch ausgewählte Energiepflanzen-Anbausysteme und der Inanspruchnahme von Humus-N durch die Kulturen erhoben werden. Arbeitsplanung: Es ist die Erfassung quantitativer Änderungen der C- und N-Mengen im Boden, sowie der mineralischen N-Mengen in der Bodenlösung unter Feldbedingungen bzw. in Versuchsanlagen notwendig. Zudem muss die Verwertung von N aus der Düngung durch die Kulturpflanzen quantifiziert werden (Durchführung mit isotopenmarkiertem N-Dünger). Auf dieser Grundlage ist unter Zuhilfenahme geeigneter Modeelierungsansätze eine Abschätzung des Humusabbaus und der Inanspruchnahme von Humus-N möglich. Das Vorhaben liefert damit einen wichtigen Baustein für die Ausweisung von Humusbilanzkoeffizienten und erfolgt sinnhafterweise in enger Abstimmung mit dem Vorhaben des Partners HU Berlin (Quantifizierung von C-Input und Humusersatzleistung) und des Partners UFZ (Synthese, Upscaling, Validierung).Auf der Grundlage der Primärdaten und der Syntheseergebnisse sollen in Abstimmung mit der Expertengruppe des VDLUFA-Arbeitskreises Humusbilanzierung die neuen Humusbedarfskoeffizienten ermittelt werden. | Dr. Christopher Brock Tel.: +49 641 99-37735 christopher.j.brock@agrar.uni-giessen.de Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 09 Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement - Institut für Pflanzenbau und Pflanzüchtung II - Professur für Organischen Landbau Karl-Glöckner-Str. 21C 35394 Gießen | X | FPNR | |
| 01.10.2013 | 31.03.2017 | 22402113 | Verbundvorhaben: GÄRWERT - GÄRprodukte ökologisch optimiert und WERTorientiert aufbereiten und vermarkten; Teilvorhaben 3: Düngungsversuche und Charakterisierung der Aufbereitungsprodukte aus pflanzenbaulicher Sicht - Akronym: GÄRWERT | Ziel des Teilvorhabens ist es, Gärreste und Gärrestprodukte verschiedener Anlagentypen (Substrat, Aufbereitungsverfahren) und verschiedener Aufbereitungsgrade hinsichtlich ihrer Eignung als Dünger zu charakterisieren und zu bewerten. Dabei werden sowohl Inhaltsstoffe als auch Dünge- und Humuswirkung sowie Pflanzenverträglichkeit und das Risiko von Lachgasemissionen während der Ausbringung berücksichtigt. Darüber hinaus werden die Stoffströme und evtl. auftretende Nährstoffverluste bzw. Emissionen während des Aufbereitungsprozesses untersucht. Das Teilvorhaben wird von der Universität Hohenheim gemeinsam mit der HfWU (IAAF) bearbeitet. An der Universität Hohenheim werden Gärprodukte hinsichtlich ihrer Inhaltsstoffe analysiert (Nährstoffe, Salze, organische Substanz, van Soest Analyse). In Gefäßversuchen werden die Direktdüngewirkung sowie die Nachwirkungen verschiedener Produkte untersucht und in Inkubationsversuchen die CO2-Entwicklung eines Bodens nach Gärrestzugabe gemessen. Schließlich werden Lachgasemissionen bei und nach der Ausbringung in Feldversuchen abgeschätzt. An der HfWU werden Feldversuche zur Düngewirkung und Keimpflanzentests zur Untersuchung der Pflanzenverträglichkeit durchgeführt. Die Gesamtauswertung der Analysen und aller pflanzenbaulichen Versuche dieses Teilvorhabens erfolgt an der Universität Hohenheim. | Prof. Dr. Torsten Müller Tel.: +49 711 459-22345 torsten.mueller@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Fakultät Agrarwissenschaften - Institut für Kulturpflanzenwissenschaften - FG Düngung und Bodenstoffhaushalt (340i) Fruwirthstr. 20 70599 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.09.2016 | 30.09.2020 | 22402115 | Verbundvorhaben: Verfahrenstechnische, enzymatische und genomische Charakterisierung einer flexiblen Biogasproduktion mit gezieltem Einsatz von Zuckerrüben (FLEXIZUCKER); Teilvorhaben 1: Gärversuche, Bestimmung von Enzymaktivitäten und Wirtschaftlichkeitsanalyse - Akronym: FLEXIZUCKER | Stromerzeugung aus Biogas kann regenerative Regelenergie bereit stellen. Allerdings muss hierfür das laufend produzierte Biogas zwischengespeichert werden. Das vorliegende Vorhaben hat zum Ziel, durch den Einsatz von Zuckerrübensilage Methan zeitgerecht zu produzieren und dadurch ohne Ausbau der Biogasspeicher kosteneffektiv bedarfsgerechte Stromerzeugung auch in bestehenden Biogasanlagen zu ermöglichen. Die gezielte Zufuhr von Zuckerrüben soll bei einem schnellen, zeitlich vorhersehbaren und gleichzeitig stabilen Biogasprozess erfolgen. Im Vorhaben werden Parameter des mikrobiellen Stoffumsatzes berücksichtigt, um eine kausale Erklärung für zeitgesteuerte Biogasproduktion bei gleichzeitiger Erhaltung der Prozessstabilität zu liefern. Das Vorhaben hat folgende Teilziele: (1) Bestimmung des Gesamtumfangs in dem eine zeitgerechte Methanproduktion durch die Zufuhr von Zuckerrübensilage erfolgen kann. (2) Ermittlung des zeitlichen Vorlaufs, um eine termingerecht erhöhte Methanproduktion zu erreichen. (3) Abschätzung der langfristigen Folgen auf die Prozessstabilität. (4) Bestimmung spezifischer Enzymaktivitäten. (5) Korrelation der Enzymaktivitäten mit Prozessparametern, (6) Genexpression der beteiligten Mikroorganismen und (7) die Wirtschaftlichkeitskennzahlen einer zuckerrübenbasierten bedarfsgerechten Biogaserzeugung. Das Vorhaben hat eine Laufzeit von 36 Monaten und ist in vier Arbeitspakete gegliedert: AP1 Bedarfsgerechte Biogas- und Methanproduktion AP2 Enzymaktivitäten der Fermenterbiologie AP3 Metagenom- und Metatranskriptomsequenzierungen AP4 Wirtschaftlichkeitsanalyse und Handlungsempfehlungen Die insgesamt drei kontinuierliche Gärversuchen werden in einer Fermentationsanlage mit vier 12-L-Gefäßen, zeitgesteuerter automatischer Substratzufuhr und online-Überwachung durchgeführt. Begleitend finden die Bestimmungen der produzierten organischen Säure der Enzymaktivitäten und Metatranskriptomsequenzierungen statt. | Prof. Dr. Marian Kazda Tel.: +49 731 50-23300 marian.kazda@uni-ulm.de Universität Ulm - Fakultät für Naturwissenschaften - Institut für Systematische Botanik und Ökologie (Biologie V) Albert-Einstein-Allee 11 89081 Ulm | X | FPNR | |
| 01.01.2017 | 31.12.2019 | 22402116 | Verbundvorhaben: Evaluierung und pflanzenbauliche Optimierung verschiedener Herkünfte der Esparsette für die Biomasseproduktion und Untersuchung des Einflusses der Tannine auf die Schaumbildung in Biogasanlagen (Esparsette); Teilvorhaben 1: Saatgutvermehrung und agronomische Beschreibung - Akronym: Esparsette | Im Esparsette Projektteil "Genetische Ressourcen" wurden insgesamt 45 Akzessionen der Genbank Gatersleben aus der Gattung Onobrychis (40 Akzessionen Onobrychis viciifolia Scop. – 38 Genbankakzessionen und die beiden Sorten Perly und Taja – eine O. altissima Grossh., zwei O. arenaria (Kit. ex Willd.) DC., zwei O. transcaucasica Grossh.) über drei Jahre auf dem Feld angebaut, um sie zu charakterisieren und Biomassevergleiche vornehmen zu können. Außerdem wurden 40 Akzessionen unter isolierten Bedingungen zur Vermehrung angebaut, um ausreichend Material für weitere Versuche, für interessierte Nutzer und auch zur Züchtung zur Verfügung zu haben. | Die Genbankakzessionen wurden nach einem mit den Projektpartnern abgestimmten Boniturschema sowohl im Vergleichs- als auch im Vermehrungsanbau beschrieben. Insgesamt wurden 9 agronomische und morphologische Merkmale im Vergleichsanbau und 12 im Vermehrungsanbau erfasst. Besonderes Augenmerk wurde beim Vergleichsanbau auf die Merkmale Lagerneigung, Wuchshöhe und Überwinterung gelegt, beim Vermehrungsanbau auf Ertrag und Ausfallfestigkeit. Es konnten Akzessionen identifiziert werden, die winterhart sind und weitere gute Eigenschaften wie Ausfallfestigkeit und guten Ertrag besitzen. 40 Genbankakzessionen wurden erfolgreich vermehrt. Außerdem konnte festgestellt werden, dass Esparsette die in Sachsen-Anhalt herrschende Trockenheit während der drei Projektjahre ohne jede Bewässerung gut überstanden hat. Die Esparsette zeigte sich als interessante Insektenpflanze. Es ließen sich die verschiedensten Insekten wie Bienen, Hummeln, Schmetterlinge, etc. beim Blütenbesuch beobachten. | Dr. Ulrike Lohwasser Tel.: +49 39482 5-282 lohwasse@ipk-gatersleben.de Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Corrensstr. 3 06466 Gatersleben | X | FPNR |
| 01.10.2017 | 30.06.2021 | 22402117 | Verbundvorhaben: Optimierung des Betriebs und Designs von Biogasanlagen für eine bedarfsgerechte, flexibilisierte und effiziente Biogasproduktion unter Berücksichtigung der Prozessstabilität als Post-EEG Strategie (OptiFlex); Teilvorhaben 5: Entwicklung Rührtechnik - Akronym: Optiflex | Der weitere Ausbau des regenerativ bedienten Stromsystems erfordert einen optimierten flexiblen Betrieb der bestehenden und neu zu errichtenden Biogasanlagen. Bisher verfolgte Ansätze zur Flexibilisierung wie die Biomethaneinspeisung, eine Kapazitätserhöhung für Gasspeicher und BHKW oder die Speicherung von Zwischenprodukten zum Beispiel aus der Substratvorbehandlung sind oft durch eine fehlende Wirtschaftlichkeit gekennzeichnet. Dagegen bietet ein optimiertes Substratmanagement in Form einer modellbasierten prädikativen Regelung der Fermenterbeschickung vor allem aus wirtschaftlicher Sicht ein breites Anwendungspotenzial. Infolge fehlender Einbeziehung hydrodynamischer Prozessabläufe in das entwickelte Regelungskonzept erweist sich die technologische Umsetzung dieses Ansatzes derzeit noch als problematisch. Im Rahmen des geplanten Projektes OptiFlex sollen diese bestehenden Grenzen überwunden und eine effiziente und wirtschaftliche Systemlösung für die Post-EEG Zeit für einen stabilen und nachhaltigen flexiblen Anlagenbetrieb entwickelt und unter Praxisbedingungen demonstriert werden. | Die erhaltenen Ergebnisse aus den Untersuchungen der neuen Propellergeometrie bestätigten vollends die Voruntersuchungen und zeigen somit neue Möglichkeiten des energiesparenden Einsatzes neuer Propellertechnik. Hierbei ist besonders der Einfluss des Leistungsbeiwertes hervorzuheben, da dieser im Vergleich zu bekannten Geometrien deutlich erhöht werden konnte. Zudem wurde eine Optimierung des Propellerfreistrahles beobachtet und ist der Anpassung des Verhältnisses aus Eintrittswinkel und Staffelungswinkel geschuldet. Die Wurfweite des Freistrahles konnte folglich deutlich verbessert werden. Die Messtechnik zur Ermittlung des Axialschubs für den großtechnischen Maßstab wurde geplant und konstruiert. Zu diesem Zweck wurde zunächst ein Anforderungskatalog als Entscheidungsgrundlage erarbeitet. Grundsätzlich wurden fünf Lösungen detailliert geplant und zwei Lösungen in Form eines Prototyps in die Realität überführt. Aufgrund der geringen Abmaße des Serviceschachts am Demonstrator und der speziellen Einbauvariante des Rührwerkes musste auf den Einbau dieser Schubmesseinrichtung verzichtet werden. Dennoch wird davon ausgegangen, dass der umgesetzte Prototyp grundsätzlich voll funktionsfähig ist. Nach der Einstellung der maximalen Drehzahlfrequenz konnte der Algorithmus hinsichtlich der Korrespondenz der verwendeten Rührwerke bestätigt werden. Eine Aussage über die Qualität der Strömung ist abschätzbar, hingegen gilt eine quantitative Beschreibung dieser als noch nicht möglich. In Nachfolgeprojekten kann die entwickelte Hardware und Steuerung weiter untersucht und entwickelt werden. Im Rahmen des Projektes wurde deutlich, dass andere Anwendungsfelder wie beispielsweise die Abwassertechnik durch eine Anpassung des Auslegealgorithmus ebenfalls profitieren können und eine Vertiefung der Untersuchungen als sinnvoll zu betrachten ist. | Dipl. -Ing. (FH) Kay Rostalski Tel.: +49 345 6868 713-0 k.rostalski@repowering-technik-ost.de Maier Energie und Umwelt GmbH Bergerhausen 5 87719 Mindelheim | X | FPNR |
| 01.02.2012 | 31.05.2016 | 22402211 | Senkung der THG-Emissionen in landwirtschaftlichen Produktionsverfahren zur Erzeugung von Biokraftstoffen durch Leguminosenanbau und produktionstechnische Maßnahmen | Die Senkung der THG-Emissionen in der Wertschöpfungskette Biokraftstoffe wird zur großen Herausforderung besonders für den deutschen und europäischen Energiepflanzenanbau. Als entscheidende Einflussgrößen auf die THG-Emissionen gelten die Produktion von Stickstoffdüngemitteln und die düngungs- und bearbeitungsabhängigen Feldemissionen (vorwiegend Lachgas). Die Höhe der Feldemissionen hängt sehr stark vom N-Aufwand und der Intensität der Bodenbearbeitung ab. Das Hauptziel besteht darin, die THG-Feldemissionen in Anbausystemen mit Biokraftstoff-Produktketten zu reduzieren. Dabei sollen alle Möglichkeiten genutzt werden, die sich aus dem standortgerechten Anbauverhältnis, der Gestaltung der Fruchtfolge und der Produktionstechnik ergeben. Der Einbeziehung von Leguminosen in die Fruchtfolge kommt dabei eine besondere Bedeutung zu, da für ihren Anbau keine N-Dünger benötigt und darüber hinaus den Folgefrüchten 40 bis 60 kg N /ha aus der Bindung des Luftstickstoffs zur Verfügung gestellt werden. Datengrundlage für das Projekt ist eine komplexe dreifaktorielle Versuchsanlage mit den Biokraftstoffpflanzen Winterraps und Winterweizen an den Standorten Gülzow, Vipperow und Tützpatz. Es wird jeweils die pfluglose Bestellung mit gepflügten Systemen verglichen. Als Vorfrüchte dienen dabei Winterweizen, Erbsen und Lupinen. Somit werden in dem Projekt insgesamt 12 Stickstoffsteigerungsfunktionen erarbeitet, die die Vorfrucht, den Standort und das Bestellverfahren berücksichtigen. | Dr. Andreas Gurgel Tel.: +49 385 588-600220 a.gurgel@lfa.mvnet.de Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern Dorfplatz 1 18276 Gülzow-Prüzen | X | FPNR | |
| 01.05.2012 | 31.10.2015 | 22402212 | Verbundvorhaben: Ermittlung von Humusbedarfskoeffizienten für Energiepflanzenarten und Energiepflanzenproduktionssysteme; Teilvorhaben 3: Abhängigkeit der Humusbedarfskoeffizienten von den Standortbedingungen | In dem Vorhaben soll in einer Kooperation von Partnern der Humboldt-Universität zu Berlin, der Justus-Liebig Universität Gießen und des Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung die Wirkung von Energiepflanzenarten und Energiepflanzen-Anbausystemen auf den Bodenhumushaushalt untersucht werden. Auf der Grundlage von experimentell erhobenen und regional verfügbaren Daten soll mit Hilfe von Modellen der Einfluss unterschiedlicher Standortbedingungen auf den C- und N-Umsatz im Boden quantifiziert werden Mit Hilfe von unterschiedlich komplexen Modellen soll der spezifische Einfluss der Standortbedingungen der Ergebnis-Variabilität infolge unsicherer Primärinformationen gegenübergestellt und eine wirkungsvolle Quantifizierung der Standorteffekte vorgenommen werden. Dieses ist eine wichtige Voraussetzung um in Abstimmung mit einer Expertengruppe des VDLUFA die neuen Humusbedarfskoeffizienten für Energiepflanzen-Anbausysteme zu ermittelt. Mit Hilfe dieser Humusbedarfskoeffizienten wird es möglich sein, die Wirkung von Energiepflanzenproduktionssystemen auf Humusspeicherung und -umsatz auf Fruchtfolge-, Betriebs- und Regionalebene unter Berücksichtigung von Boden- und Klimabedingungen zu prognostizieren. | Dr. Uwe Franko Tel.: +49 345 558-5432 uwe.franko@ufz.de Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ - Department Bodenphysik Theodor-Lieser-Str. 4 06120 Halle (Saale) | X | FPNR | |
| 01.10.2013 | 31.03.2017 | 22402213 | Verbundvorhaben: GÄRWERT - GÄRprodukte ökologisch optimiert und WERTorientiert aufbereiten und vermarkten; Teilvorhaben 4: Energie- und Treibhausgasbilanzen | Die zunehmende Anzahl von Biogasanlagen, gerade in Regionen mit bereits hohen Nährstoffüberschüssen, macht neue Konzepte der Gärrestverwertung notwendig. Durch die Gärrestaufbereitung besteht die Möglichkeit Nährstoffströme zu trennen und transportwürdige Produkte zu schaffen. Um die Umweltwirkung der Verfahren bewerten zu können, werden im Rahmen des GÄRWERT-Projektes vom KTBL Energieaufwände und Emissionen der Aufbereitungsverfahren und Nutzung der Aufbereitungsprodukte bilanziert. Die Effekte der Aufbereitung werden den Emissionen aus der Verwendung unbehandelter Gärreste gegenübergestellt und daraus Maßnahmen zur Optimierung von Aufbereitungsverfahren und regionaler Verwertungsstrategien abgeleitet. 1.) Gemeinsam mit den Projektpartnern wird ein Fragebogen zur Datenerhebung entwickelt und einzelne Befragungen begleitet. Die Eingangsdaten werden gemeinsam so differenziert aufgearbeitet, dass allgemeingültige Aussagen möglich sind. Ergänzende Daten werden über Literaturrecherchen abgeleitet. 2.) Ein Berechnungsmodell zur Bilanzierung der verschiedenen Verfahren wird entwickelt. Randbedingungen und Parameter sollen frei wählbar sein, so dass Anpassungen des Modells auf unterschiedliche Bedingungen möglich sind. 3.) Das Modell wird auf die untersuchten Anlagen bzw. Anlagenkonzepte angewendet und Sensitivitätsanalysen werden durchgeführt. 4.) Die Verfahren werden bewertet und Optimierungspotenziale beschrieben. | Dr. Sebastian Wulf Tel.: +49 6151 7001-166 s.wulf@ktbl.de Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL) Bartningstr. 49 64289 Darmstadt | X | FPNR | |
| 01.05.2016 | 30.06.2019 | 22402214 | InterDigSoil - Nachhaltige Verwertung innovativer Gärprodukte - Akronym: InterDigSoil | Ziel des Verbundvorhabens ist es, präzise und verallgemeinerbare Aussagen zu den Auswirkungen von Gärprodukten (GP) aus Biogasanlagen auf Bodenfunktionen hinsichtlich Bodenstruktur und Mikrobiologie zu gewinnen. Die in Phase 1 gewonnenen Erkenntnisse werden durch Untersuchungen ergänzt, die eine noch größere Praxisnähe darstellen. Hauptaufgabe des TV1 ist die Erstellung von und die Versorgung der anderen beiden Teilvorhaben mit definierten GP aus Fermentationsversuchen, die durch die Fermentation von Pflanzensubstraten im Labormaßstab definiert und reproduzierbar erzeugt werden. Die Hauptaufgabe des TV3 ist die Erfassung der Veränderungen bodenmikrobiologischer Parameter nach Zugabe von GP. Laborversuche mit unterschiedlichen Mengen GP dienen der kontrollierten Beobachtung der Reaktionen der Mikroflora auf die Eingriffe. In den Feldversuchen dienen die direkten mikroskopischen Beobachtungen und Datenerhebungen zur Quantifizierung der Bakterien (Größenklassen, Gemeinschaftsveränderung). TV1: In Arbeitsschwerpunkte (AS) 1 werden hoch aufbereitete Pflanzensubstrate (PS) im Batch-Versuch fermentiert (Inokulum Gärrest). In AS2 werden die PS siliert und anschließend unterschiedlich lang fermentiert (Inokulum Gärrest), so dass GP mit verschiedenen Ausfaulungsgraden erzeugt werden (60%, 80%, 100%). In AS3 werden Gärreste aus Biogasanlagen in Durchflussfermentern einer Bestimmung des Restgaspotentials unterzogen. Die jeweiligen GP werden vor Weitergabe an TV2 u. 3 in einem externen Labor einer Inhaltsstoffanalyse unterzogen. TV3: Mikrobiologische Prozesse werden analog zu Phase 1 nach Ausbringung der GP auf homogenisierten Böden (AS1 u. 2) bzw. im Feld (AS3) erfasst. Die mikrobielle Gemeinschaft wird mit Epifluoreszenzmikroskopie, die mikrobielle Aktivität über Enzymaktivität und CO2-Gaswechsel, organisches / anorganisches Material werden z.T. in einem externen Labor bestimmt. Mikro- und Mesofauna werden durch Beobachtung/Zählung (Binokular) erfasst. | Prof. Dr. Eberhard Hartung Tel.: +49 431 880-2157 ehartung@ilv.uni-kiel.de Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Agrar- und Ernährungswissenschaftliche Fakultät - Institut für Landwirtschaftliche Verfahrenstechnik Max-Eyth-Str. 6 24118 Kiel | X | FPNR | |
| 01.11.2015 | 31.10.2017 | 22402215 | Verbundvorhaben: Biogas in Bewegung - Untersuchung der Machbarkeit zur dezentralen Nutzung von partiell aufbereitetem Biogas als Kraftstoff für die Landwirtschaft; Teilvorhaben 1: Biogasaufbereitung - Akronym: BIB | Übergeordnetes Ziel des Projekts ist die Untersuchung der technischen und wirtschaftlichen Machbarkeit einer Aufbereitung von Biogas bei kleinen Durchsätzen und einer nicht vollständigen CO2-Abreicherung zur dezentralen Nutzung in landwirtschaftlichen Maschinen. Bisherige am Markt erhältliche Aufbereitungsverfahren für Biogas sind aufgrund der aufwändigen Aufbereitung zu Erdgasqualität mit hohen Investitionskosten verbunden und deshalb nur bei großen Durchsätzen ab ca. 250 m3/h wirtschaftlich. In diesem Projekt soll untersucht werden, ob für den Einsatz von Biogas in landwirtschaftlichen Maschinen eine deutlich einfachere Aufbereitung ausreichend und bei kleinen Durchsätzen wirtschaftlich ist. Somit soll ein technisch-wirtschaftliches Optimum hinsichtlich des CO2-Gehalts im aufbereiteten Biogas bei kleinen Durchsätzen ermittelt werden. Der bisher bestehende Zielkonflikt bzgl. der Aufbereitungsqualität des Biogases und der Speicherbarkeit, Energiedichte und Verwendbarkeit im Motor soll im Rahmen der Machbarkeitsstudie gelöst werden. Durch geeignete Ermittlung und Variation von Rahmenbedingungen und Parameterstudien im Hinblick auf Motoren-Anforderung, Gasqualität und Speicherbarkeit werden technisch und wirtschaftlich optimierte Konzepte entwickelt. Zur Prüfung der Konzepte soll eine Laboranlage bestehend aus Aufbereitung und Gastankstelle aufgebaut werden. AP 1: Marktanalyse für den Einsatz und Entwicklung benötigter Komponenten zur Aufbereitung und Nutzung des Biogases als Kraftstoff AP 2: Konzeptentwicklung von Anlagen zur Aufbereitung und Nutzung des Biogases als Kraftstoff AP 3: Ökologische Evaluierung einer möglichen Anlage AP 4: Projektkoordination, projektinterner und -externer Wissenstransfer | Prof. Dr. Markus Goldbrunner Tel.: +49 841 9348-3420 markus.goldbrunner@thi.de Technische Hochschule Ingolstadt - Zentrum für Angewandte Forschung (ZAF) Esplanade 10 85049 Ingolstadt | X | FPNR | |
| 01.01.2017 | 31.05.2020 | 22402216 | Verbundvorhaben: Evaluierung und pflanzenbauliche Optimierung verschiedener Herkünfte der Esparsette für die Biomasseproduktion und Untersuchung des Einflusses der Tannine auf die Schaumbildung in Biogasanlagen (Esparsette); Teilvorhaben 2: Anbaueignung und Fixierleistung (Koordinator) - Akronym: Esparsette | In diesem Teilvorhaben sollte zum einen die Stickstofffixierleistung der verschiedenen Akzessionen miteinander verglichen werden. Hierzu wurde zunächst ein geeignetes System für die Aufzucht unter reproduzierbaren Bedingungen etabliert. In einem Parzellenversuch wurden die Akzessionen eines Subsets auf ihre Biomasse-Bildung sowie auf wertgebende Inhaltstoffe hin untersucht. Ein Hauptaugenmerk lag hier auf den Gehalten an Gesamt-Phenol und kondensierten Tanninen, da diese für dieses Projekt die zentralen wertgebenden Parameter darstellen. Zusätzlich wurde von frischen bzw. angewelktem sowie getrocknetem und vermahlenem Material NIR-Spektren für die Erstellung einer Kalibration aufgezeichnet. Für die Konservierung der Biomasse-Aufwüchse wurden geeignete Verfahren ermittelt, wobei hier der Fokus zunächst auf die Erzeugung von Silagen lag. In einer Testaussaat mit handelsüblichen Geräten wurde zudem gezeigt, ob diese für eine Ausbringung der Esparsette geeignet sind. | Untersuchungen zur Stickstofffixierleistung zeigten, dass ein empfohlenes Inokulum zu keiner reproduzierbaren Knöllchenbildung führt. Aus Knöllchen von Esparsetten konnten (Meso-) Rhizobien isoliert werden, wobei eine Mesorhizobium Art ein vielversprechendes Inokulum für Esparsette-Akzessionen und Sorten darstellt. Es konnte gezeigt werden, dass beim JKI die für das IPK ermittelten hohen Biomasse-Erträge nicht erreicht werden konnten. Untersuchungen zur Knöllchenbildungen zeigte, dass die Pflanzen trotz Inokulation mit einem kommerziellen Inokulum keine signifikante Knöllchenbildung zeigten. Dieses ist auf die mangelnde Kompatibilität des Inokulums mit der Esparsette zurückzuführen. Trotzdem war die Esparsette der Lupine bei reiner Betrachtung der Biomasse überlegen, Steinklee und Serradella, zeigen jedoch deutlich höhere Biomasse-Erträge. Für die Konservierung von Esparsette-Aufwüchsen eignen sich Silierung und Trocknung. Bei der Silierung zeigte sich jedoch ein deutlicher Rückgang der nachweisbaren kondensierten Tannine. Die nasschemischen Untersuchungen verschiedener wertgebender Parameter zeigten deutliche Schwankungen zwischen den Orten, Jahren, Schnittzeitpunkten und innerhalb einzelner Akzession. Dieses ist auf die hohe genetische Variabilität zurückzuführen. Für zukünftige Züchtungsprogramme ist dieses von Vorteil, da ein breites Spektrum als Ausgangsmaterial zur Verfügung steht. Für den Gehalt an kondensierten Tanninen konnte ein hoher Gradient zwischen den Akzessionen beobachtet werden. Zudem ist der Gehalt abhängig von Schnittzeitpunkt. Frühe Stadien zeigen einen erhöhten Gehalt. Es wurden NIRS-Kalibrationen für verschiedene wertgebende Inhaltstoffe mit zum Teil sehr hohen Korrelationen entwickelt. Die Aussaat mit handelsüblichen Geräten ist möglich. Die Pflanze zeigt jedoch eine sehr hohe Anfälligkeit gegenüber der Konkurrenz durch Begleit-Kräuter. Diese kann zu einem großen Teil auf die fehlende Symbiose mit geeigneten Rhizobien zurückgeführt werden. | Dr. Torsten Thünen Tel.: +49 531 596-2317 torsten.thuenen@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) Erwin-Baur-Str. 27 06484 Quedlinburg | X | FPNR |
| 01.07.2017 | 30.06.2021 | 22402217 | Verbundvorhaben: Membranbasiertes Verfahren zur weitergehenden Vergärung von nachwachsenden Rohstoffen in Biogasanlagen (MEMBIO); Teilvorhaben 2: Begleitende Untersuchungen zur Optimierung und Praxiseinführung - Akronym: MEMBIO | Im Rahmen des Vorhabens soll das von den Kooperationspartnern entwickelte membranbasierte Verfahren zur weitergehenden Vergärung von nachwachsenden Rohstoffen in Biogasanlagen weiterentwickelt und im Anschluss an die halbtechnischen Laboruntersuchungen in die landwirtschaftliche Praxis überführt werden. Im Ergebnis soll ein verringerter Substrateinsatz mit effizienterer Nutzung der biobasierten Ressourcen erreicht werden. Die Untersuchungsergebnisse lassen dann auch eine erste Wirtschaftlichkeitsbetrachtung zu. Die Versuchsbiogasanlage und der Kontrollfermenters sollen mit Medium aus der späteren Praxisanlage befüllt und synchronisiert werden. Parallel soll die Membraneinheit erweitert und optimiert sowie der UASB-Fermenter an die Membraneinheit und die Versuchsbiogasanlage angeschlossen werden. Anschließend soll der Langzeitbetrieb des membrangekoppelten Gärverfahrens unter stetiger analytischer Prozesskontrolle erfolgen. Insofern notwendig sollen weitergehende Optimierungsschritte der Membraneinheit in Vorbereitung auf den Praxisbetrieb erfolgen. Nach Abschluss der Untersuchungen im Labor soll die Anbindung der Membraneinheit an die Praxisanlage und die Durchführung von Langezeituntersuchungen realisiert werden. Auf Basis der erhaltenen Daten soll eine erste Wirtschaftlichkeitsbetrachtung durchgeführt werden. | Die im Vorhaben gewählte Steigerung der Feed-Pumpenlaufleistung von 3 m³/h auf 7,5 m³/h sollte eine Erhöhung der täglichen Permeatproduktion bewirken und somit eine weitergehende Entlastung des Gärprozesses resultieren. Im Ergebnis zeigt sich aufgrund einer bakteriellen Störung, bedingt durch die höhere Scherwirkung auf die Bakterienpopulation, eine NH4-N-Hemmung mit Werten über 3.500 mg/l NH4-N. Die daraus resultierende niedrigere Gasproduktion im membrangekoppelten Gärprozess (Ø0,452 Nm³/kg oTS vs. 0,568 Nm³/kg oTS im Kontrollfermenter) steht dem Ziel der Gasertragssteigerung entgegen. Allerdings liegt nahe, dass die gewählte Überströmungsgeschwindigkeit bei größeren Fermentervolumina keinen negativen Einfluss auf die Fermenterbiologie ausüben würde, da bei höheren Fermentervolumina auch geringere membranbezogene Scherkräfte auf die Mikroorganismen wirken würden. Dies gilt es im Upscaling an einer Forschungsbiogasanlage mit über 100 m³ Fermentervolumen zu prüfen. Bezüglich auftretender Prozessstörungen bedingt durch hohe Frachten an organischen Säuren zeigte sich die Versuchsbiogasanlage stabiler gegenüber dem Kontrollfermenter. Beginnende Erhöhungen der Säurelast regulierten sich ohne Eingriff in den Fütterungsmechanismus selbständig, was auf den Membranbetrieb zurückzuführen ist. Die Anbindung der Membraneinheit an die Praxisanlage konnte im Vorhaben nicht realisiert werden. Diesbezüglich liegen keine Ergebnisse vor, auf dessen Basis die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung durchgeführt werden könnte. | Bachelor Eng. Nicole Bäger Tel.: +49 3631 656964 labor-btn-gmbh@t-online.de BTN Biotechnologie Nordhausen GmbH Kommunikationsweg 11 99734 Nordhausen | X | FPNR |
| 01.04.2012 | 30.11.2015 | 22402311 | Erfassung und Bewertung der Einflüsse auf den Strohertrag als wesentliche Größe für den aus dem landwirtschaftlichen Stoffkreislauf zur energetischen Verwertung entnehmbaren Kohlenstoff | Die Nutzung von landwirtschaftlichen Koppelprodukten und Reststoffen zur Bioenergiebereitstellung wird im Erneuerbaren-Energien-Gesetz oder durch den Mechanismus der Doppelgewichtung von reststoffbasierten Kraftstoffen in der Erneuerbaren-Energien-Richtlinie 2009/28/EG gezielt gefördert. Vor diesem Hintergrund wird der Druck zur Abfuhr von organischer Substanz von der Ackerfläche steigen. Die genannten Koppelprodukte wie z.B. Stroh und Wirtschaftsdünger sind maßgeblich für die Humusreproduktion und damit für den Erhalt der Fruchtbarkeit ackerbaulich genutzter Böden verantwortlich. Daher ist ohne eine humuswirksame Rückführung dieser Stoffe ihre Nutzung begrenzt. Das anfallende Koppelprodukt Stroh wird über allgemeine Verhältnisse zum Haupternteproduktertrag je Fruchtart bestimmt. Diese Werte können in Abhängigkeit von den Standortverhältnissen, der Sortenwahl und der Bewirtschaftung erheblich variieren. Daraus ergeben sich enorme Unsicherheiten bei der Bewertung der Humuswirkung von Produktionssystemen. Das Vorhaben möchte durch eine Auswertung von Ernteindizes verschiedener Fruchtarten diese Verhältnisse nach Standortgegebenheiten und Bewirtschaftungssystem regional anpassen. Auf diese Weise soll mit Hilfe von Modellen bewertet werden inwiefern Kohlenstoff aus dem landwirtschaftlichen Kreislauf für die energetische Verwertung entnommen werden kann. | Dr. Wilfried Zorn Tel.: +49 3641 683-417 wilfried.zorn@tll.thueringen.de Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TLLLR) - Ref. 440 - Ackerbau und Düngung Naumburger Str. 98 07743 Jena | FPNR | ||
| 01.10.2013 | 31.03.2017 | 22402312 | Verbundvorhaben: GÄRWERT - GÄRprodukte ökologisch optimiert und WERTorientiert aufbereiten und vermarkten; Teilvorhaben 1: Angebots- und Nachfrageforschung, Kostenkalkulationen, Pflanzenverträglichkeit und Düngewirkung | Erstes Ziel des Teilvorhabens ist es, Transparenz über die Eignung verschiedener Gärrest-Aufbereitungsverfahren unter ökonomischen Aspekten (Kosten) zu schaffen, um in der Zusammenschau mit den Ergebnissen der anderen Teilvorhaben für unterschiedliche Ausgangsmaterialien, Anlagentypen, und regionale Rahmenbedingungen geeignete Nutzungspfade zu beschreiben und zu entwickeln. Das zweite Ziel ist, für verschiedene Gärprodukte und Verwertungspfade Grundlagen für eine erfolgreiche Vermarktung durch die Biogasanlagenbetreiber zu schaffen, in dem ein Marketing-Toolkasten aufgebaut wird. Zur Herstellung der Transparenz werden empirische Marktuntersuchungen (Nachfrager, Anbieter) vorgenommen. Auf der Nachfrageseite werden dabei Entscheidungskriterien beim Kauf von Gärprodukten (Wirtschaftlichkeitsrechnungen, Zahlungsbereitschaften, Akzeptanz im Umfeld, Ausbringungsmöglichkeiten, gesetzliche Einschränkungen etc.) erhoben. Auf der Anbieterseite stehen bei den Erhebungen Bedeutung (Mengen) verschiedener Produkte (unbehandelter Gärrest, Flüssigdünger, Presskuchen, Pellets etc.) im Vordergrund. Die Daten sollen mittels direkter längerer Interviews, Befragungen via Internet und Telefonbefragungen ermittelt werden. Schließlich werden Marketinginstrumente erarbeitet und Alternativen für institutionelle Arrangements (Einzelvermarktung, genossenschaftliche Lösung, Franchise-System etc.) geprüft. | Prof. Dr. Carsten Herbes Tel.: +49 151-17124882 carsten.herbes@hfwu.de Hochschule für Wirtschaft und Umwelt Nürtingen-Geislingen (HfWU) - Fakultät Betriebswirtschaft und Internationale Finanzen (FBF) Neckarsteige 6 - 10 72622 Nürtingen | X | FPNR | |
| 01.09.2014 | 31.08.2016 | 22402313 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Lichtleiteralgenreaktors und synergetische Kopplung mit einer landwirtschaftlichen Biogasanlage; Teilvorhaben 2: Synergetische Kopplung eines Lichtleiter-Algenreaktors mit einer Biogasanlage | Die Meyer-Hullmann GmbH & Co. KG stellt mit dem landwirtschaftlichen Betrieb "Gut Wahnbek" und der dort vorhandenen Biogasanlage in dem Verbundvorhaben den Anwendungspartner dar. In dem beantragten Teilprojekt sollen zunächst Kenndaten (Stoffströme, qualitativ und quantitativ) der Biogasanlage und der Abwasserbehandlungsanlage sowie verschiedene Daten zum energetischen Ist-Zustand (thermisch, elektrisch) der Anlagen aufgenommen und ökonomisch bewertet werden (AP 2). Diese Daten sollen über den gesamten Projektzeitraum weitergeschrieben werden. Im AP 4 soll dann die im CUTEC vorkonfektionierte Algen-Pilotanlage eingehaust und für den Koppelprozess mit der Infrastruktur der hofeigenen Biogasanlage und der Abwasserbehandlungsanlage verbunden werden. Anschließend ist eine 6-monatige Versuchsphase mit synergetischer Nutzung der Stoff- und Energieströme der drei Anlagen vorgesehen (AP 5). Die Erkenntnisse aus den Pilotversuchen sollen gemeinsam mit den Daten aus AP 2 die Grundlage für die Wirtschaftlichkeitsanalyse und die Ermittlung des Wertschöpfungspotenzials für den landwirtschaftlichen Betrieb bilden (AP 6). | Dr. oec. troph. Kerstin Meyer-Hullmann Tel.: +49 441 39-00003 k.meyer-hullmann@gut-wahnbek.de Meyer-Hullmann GmbH & Co. KG An der Bäke 39 26180 Rastede | X | FPNR | |
| 01.11.2015 | 31.10.2017 | 22402315 | Verbundvorhaben: Biogas in Bewegung - Untersuchung der Machbarkeit zur dezentralen Nutzung von partiell aufbereitetem Biogas als Kraftstoff für die Landwirtschaft; Teilvorhaben 2: Kraftstoffspeicherung - Akronym: BIB | Übergeordnetes Ziel des Projekts ist die Untersuchung der technischen und wirtschaftlichen Machbarkeit einer Aufbereitung von Biogas bei kleinen Durchsätzen und einer nicht vollständigen CO2-Abreicherung zur dezentralen Nutzung in landwirtschaftlichen Maschinen. Bisherige am Markt erhältliche Aufbereitungsverfahren für Biogas sind aufgrund der aufwändigen Aufbereitung zu Erdgasqualität mit hohen Investitionskosten verbunden und deshalb nur bei großen Durchsätzen ab ca. 250 m3/h wirtschaftlich. In diesem Projekt soll untersucht werden, ob für den Einsatz von Biogas in landwirtschaftlichen Maschinen eine deutlich einfachere Aufbereitung ausreichend und bei kleinen Durchsätzen wirtschaftlich ist. Somit soll ein technisch-wirtschaftliches Optimum hinsichtlich des CO2-Gehalts im aufbereiteten Biogas bei kleinen Durchsätzen ermittelt werden. Der bisher bestehende Zielkonflikt bzgl. der Aufbereitungsqualität des Biogases und der Speicherbarkeit, Energiedichte und Verwendbarkeit im Motor soll im Rahmen der Machbarkeitsstudie gelöst werden. Durch geeignete Ermittlung und Variation von Rahmenbedingungen und Parameterstudien im Hinblick auf Motoren-Anforderung, Gasqualität und Speicherbarkeit werden technisch und wirtschaftlich optimierte Konzepte entwickelt. Zur Prüfung der Konzepte soll eine Laboranlage bestehend aus Aufbereitung und Gastankstelle aufgebaut werden. AP 1: Marktanalyse für den Einsatz und Entwicklung benötigter Komponenten zur Aufbereitung und Nutzung des Biogases als Kraftstoff AP 2: Konzeptentwicklung von Anlagen zur Aufbereitung und Nutzung des Biogases als Kraftstoff AP 3: Ökologische Evaluierung einer möglichen Anlage AP 4: Projektkoordination, projektinterner und -externer Wissenstransfer | Dr. Ulrich Männl Tel.: +49 8466 90414-15 u.maennl@regineering.com regineering GmbH Am Dörrenhof 13a 85131 Pollenfeld | X | FPNR | |
| 01.01.2017 | 31.05.2020 | 22402316 | Verbundvorhaben: Evaluierung und pflanzenbauliche Optimierung verschiedener Herkünfte der Esparsette für die Biomasseproduktion und Untersuchung des Einflusses der Tannine auf die Schaumbildung in Biogasanlagen (Esparsette); Teilvorhaben 3: Biogasgewinnung und Tannin-Einfluss auf Schaumbildung - Akronym: Esparsette | Im Rahmen des Projektes wurden unterschiedliche Akzessionen der Esparsette auf ihr Biogasbildungspotenzial, auf die Eignung für den Biogasprozess, auf die Verhinderung der Schaumentstehung und hinsichtlich der Implementierung in eine landwirtschaftliche Wertschöpfungskette untersucht. Die Untersuchungen wurden im Labor- sowie im erweiterten Pilotmaßstab durchgeführt. | Diskontinuierliche Gärversuche zeigten für die Esparsette im Vergleich zum Referenzsubstrat "Maissilage" ähnliche Biogaspotenziale mit geringfügig höheren Methankonzentrationen. Diese Ergebnisse wurden in quasi-kontinuierlichen Gärversuchen und im erweiterten Pilotmaßstab bestätigt. Esparsette eignet sich nicht als Monosubstrat, bis zu einem Anteil von 10 Massen-% am Substratgemisch ist ein Einsatz möglich. Diskontinuierliche Kinetiktests zur Schaumentstehung zeigten kein eindeutiges Ergebnis hinsichtlich eines möglichen positiven Einflusses auf die Vermeidung der Schaumentstehung. In quasi-kontinuierlichen Gärversuchen mit Esparsette als Co-Substrat wurde eine prozessstabilisierende Wirkung der Esparsette im Zuge von Stresssituationen (Rührwerksausfall, nicht konstante Substratzufuhr) beobachtet, da Reaktoren mit Esparsette als Co-Substrat nach Prozessproblemen schneller das ursprüngliche Leistungsniveau erreichen konnten. Im erweiterten Pilotmaßstab stellte sich trotz Esparsette als Co-Substrat ein massives Schaumereignis ein; somit ist nicht davon auszugehen, dass die Esparsette eine schaumvermeidende Wirkung im Biogasprozess ausübt. Sowohl im Labor- als auch im Pilotmaßstab konnten Schaumereignisse durch Überimpfung von Fermenterinhalt aus einer nicht schäumenden Anlage unterbunden werden. Auf Basis der im Rahmen des Projektes festgestellten alternativen positiven Eigenschaften der Esparsette wurden unterschiedliche Implementierungsszenarien ausgearbeitet und einer technisch-ökonomischen Bilanzierung unterzogen. | Prof. Dr. Thorsten Ahrens Tel.: +49 5331 939-39110 th.ahrens@ostfalia.de Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften Salzdahlumer Str. 46/48 38302 Wolfenbüttel | X | FPNR |
| 01.11.2015 | 31.01.2018 | 22402411 | Verbundvorhaben: Effiziente Mikro-Biogasaufbereitungsanlagen (eMikroBGAA); Teilvorhaben 1: Volkswirtschaftliche Analyse, Geschäftsmodelle und Hemmnisse für MikroBGAA - Akronym: eMikroBGAA | Das Projekt hat das Ziel, die zwei wesentlichen Fragen zu beantworten: 1. Unter welchen Rahmenbedingungen ist die Aufbereitung und Einspeisung von vergleichsweise kleinen Biogasmengen, insbesondere durch das Repowering von Vor-Ort-Verstromungsanlagen mit geringer Wärmenutzung, aus volkswirtschaftlicher Sicht sinnvoll? 2. Wie groß ist das Potenzial für Standorte mit einer solchen Konstellation in Deutschland? • AP 1: Projektmanagement (IWES, alle) • AP 2: Volkswirtschaftlicher Vergleich potenzieller Konzepte zur dezentralen Biomethaneinspeisung (IWES, DBFZ) • AP 3: Darstellung weiterer relevanter Aspekte der dezentralen Biomethaneinspeisung (DBFZ, dena) • AP 4: Methodenentwicklung und Verifizierung zur Abschätzung des MinFlows in Gasverteilnetzen (DBI, IWES) • AP 5: Potenzialabschätzung für eMikroBGAA in Deutschland (DBFZ, DBI) • AP 6: Analyse und Bewertung kapazitätserweiternder Maßnahmen (IWES, DBI, DBFZ) • AP 7: Betriebswirtschaftliche Bewertung der volkswirtschaftlich optimierten MikroBGAA (DBFZ, IWES) • AP 8: Akteursbasierte Analyse potenzieller Geschäftsmodelle (dena, IWES) • AP 9: Bewertung von Hemmnissen und Entwicklung von Lösungsansätzen (IWES, DBFZ, dena) • AP 10: Berichtswesen & Veröffentlichungen (IWES, alle) | Michael Beil Tel.: +49 561 7294-421 michael.beil@iwes.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE) - Abt. Energieaufbereitungstechnik Königstor 59 34119 Kassel | X | FPNR | |
| 01.11.2014 | 30.04.2018 | 22402412 | Optimiertes Substratmanagement und Einfluss von Gärrestzusammensetzung auf den Boden-Stickstoff- und den Boden-Humushaushalt - Akronym: GAERRESTEIGENSCHAFT | Ziel des Projektes "Optimiertes Substratmanagement und Einfluss von Gärrestzusammensetzung auf den Boden-Stickstoff- und den Bodenhumushaushalt" ist es, die einzelnen C- und N-Fraktionen von verschiedenen Gärresten aus verschiedenartigen Gärsubstraten mittels herkömmlicher sowie spektroskopischer Methoden sehr genau zu charakterisieren, und die daraus gewonnen Erkenntnisse mit den Daten zum Boden-C- und Boden-N-Haushalt nach Gärrestapplikation in Verbindung zu bringen. Gleichzeitig wird der Frage nachgegangen, wie das Substratmanagement einer Biogasanlage so gestaltet werden kann, dass ein möglichst hoher Anteil des im System zirkulierenden N für die Frühjahrsdüngung zur Verfügung gestellt wird. Das Projekt dient dem übergeordneten Ziel, in einem interdisziplinären Projekt (Pflanzenernährung, Bodenkunde, Pflanzenbau und Landtechnik) wissenschaftliche Grundlagen für eine differenziertere Bewertung von Gärresten als Dünger und Hum usersatzstoffe vorzunehmen. Im Rahmen des Projektes sind Topf-, Feld-, Inkubations- und Vergärungsversuche vorgesehen. Gärprodukte und damit mehrfach gedünge Böden aus Gewächshaushausversuchen sollen einer chemisch-molekularen Charakterisierung unterzogen werden, um eine entsprechende Charakterisierung der Gärprodukte und der jeweilige Einfluss auf Bodeneigenschaften abzuleiten. | Prof. Dr. Torsten Müller Tel.: +49 711 459-22345 torsten.mueller@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Fakultät Agrarwissenschaften - Institut für Kulturpflanzenwissenschaften - FG Düngung und Bodenstoffhaushalt (340i) Fruwirthstr. 20 70599 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.02.2015 | 31.12.2017 | 22402414 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Energiemanagementsystems zur kombinierten Nutzung erneuerbarer Energien (KombiOpt); Teilvorhaben 2: Programmierung Feldtestgerät und Feldmessung | Im Projekt KombiOpt sollen hocheffiziente Regelstrategien zur Erhöhung der Effizienz und zur Minimierung der Emissionen von Pellet-Solar-Kombianlagen entwickelt und ihre Funktionalität in der Praxis nachgewiesen werden. Die Bearbeitung ist in den fünf Arbeitspaketen (1) Projektmanagement, (2) Entwicklung der Methodik, (3) Entwicklung Regelalgorithmus, (4) Demonstration Regelalgorithmus und (5) Gesamtbewertung & Handlungsempfehlungen geplant. Der Schwerpunkt von (1) ist, die Gewährleistung der korrekten Durchführung des Projektes, die Überwachung und Koordinierung der einzelnen Arbeitspakete sowie die Koordinierung und Planung der Projekttreffen und die Kommunikation mit dem Fördermittelgeber. Das Ziel von (2) ist die Entwicklung einer geeigneten Methodik als Grundlage für die Entwicklung und Demonstration des Regelalgorithmus in den Arbeitspaketen 3 bis 5 sowie die Ausschreibung eines Industriepartners. In (3) wird der eigentliche Regelalgorithmus entwickelt und unter Prüfstandsbedingungen getestet. Das Gesamtziel dieses Arbeitspaketes ist die Entwicklung eines hocheffizienten Regelungsalgorithmus, der für die Referenzanlage die maximale Zielerfüllung (Brennstoffeinsparung, Effizienzsteigerung, Emissionsminderung) ermöglicht. In (4) wird der entwickelte Algorithmus auf seine Praxistauglichkeit getestet. Dafür wird eine Referenzanlage, für die bereits mehrjährige Messdaten vorliegen sollen, mit einem entsprechenden Regler ausgestattet. Dadurch kann auf eine Vergleichsdatenbasis zurückgegriffen werden und mögliche Effizienzgewinne lassen sich den Optimierungsmaßnahmen sehr gut zuordnen. Die Ergebnisse des Projekts werden in (5) in einem umfangreichen Abschlussbericht zusammengefasst sowie auf Tagungen präsentiert und in Fachzeitschriften publiziert. Zusätzlich ist zum Abschluss des Projektes ein Workshop geplant, bei dem die Ergebnisse vorgestellt und diskutiert werden sollen. | Dipl.-Ing. Christian Schraube Tel.: +49 721 6105-1339 schraube@eifer.org EIfER Europäisches Institut für Energieforschung EDF-KIT EWIV Emmy-Noether-Str. 11 76131 Karlsruhe | X | FPNR | |
| 01.04.2016 | 28.02.2019 | 22402415 | Emissionsmonitor Kleinfeuerungsanlagen: Analyse, Bewertung und Optimierung des Umgangs mit Rückständen aus sekundären Emissionsminderungsmaßnahmen am Beispiel von Kleinfeuerungsanlagen - Akronym: EmMA | Der Anfall und der Umgang mit Emissionsrückständen aus sekundären Emissionsminderungsmaßnahmen (SEMM) an Kleinfeuerungsanlagen wie Staub, Aerosole und/oder Abwasser werden bisher in der Praxis wenig thematisiert. Eine systematische Handlungsempfehlung zum geregelten Umgang mit diesen Rückständen ist zurzeit nicht vorhanden. Ziel des vorliegenden Forschungsvorhabens ist es daher sich zunächst einen Überblick zu den bestehenden SEMM Systemen mit Schwerpunkt Staubminderungssysteme und deren Emissionsprodukten zu verschaffen. Aufbauend auf einer grundlegenden Beschreibung und Analyse der anfallenden Stoffe (chemische/physikalische Analyse, rechtl. Behandlungshinweise) werden einerseits Optimierungsschritte hinsichtlich der Handhabung der anfallenden Rückstände identifiziert und andererseits mögliche Emissionsverwertungspfade bzw. -entsorgungswege erarbeitet und bewertet. Anhand der Untersuchungsergebnisse werden Handlungsleitfäden und Entsorgungs- bzw. verwertungskonzepte bezüglich des Umgangs mit den Rückständen und der SEMM für die unterschiedlichen Akteursgruppen entwickelt. Innerhalb von Experteninterviews und Workshops werden diese Ergebnisse kommuniziert, ggf. weiterentwickelt und sollen dann in best-practice Beispielen umgesetzt werden. Nach der Entwicklung einer dedizierten Methodik zur Schaffung der Datengrundlage und der Probenahme der einzelnen zu bewertenden Rückständen, werden diese in AP2 physikalisch und chemisch analysiert. AP3 bewertet in rechtlicher bzw. entsorgungstechnischer Sicht und anhand einer SOLL/IST Darstellung diese Ergebnisse, bevor AP4 Entsorgungs- und Verwertungspfade für die einzelnen zusammengefassten Gruppen an Rückständen entwickelt. In AP5 werden diese Konzepte in Handlungsleitfäden überführt und den Akteuren Nutzer, Hersteller, Schornsteinfeger, Fachhandwerk und Politik kommuniziert. Anhand von ersten best-practice Beispielen sollen die Handlungsleitfäden dann umgesetzt werden. | Dr. Bodo Groß Tel.: +49 681 844972-51 gross@izes.de IZES gGmbH Altenkesseler Str. 17 Geb. A1 66115 Saarbrücken | X | FPNR | |
| 01.12.2016 | 31.08.2018 | 22402416 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Demonstration eines biokraftstoffbetriebenen Range-Extender-Systems zur Reichweitenverlängerung elektrisch betriebener Nutzfahrzeuge im Wirtschaftsverkehr (BioRexWiVe); Teilvorhaben 2: Abgasnachbehandlung - Akronym: BioRexWiVe | Deutschland hat das erklärte Ziel, zum Leitanbieter und Leitmarkt im Bereich Elektromobilität zu werden. Die Erweiterung einer vollständig elektrisierten Mobilität im Wirtschaftsverkehr (insbes. kleinere Nutzfahrzeuge wie Paketdienste und Apothekenlieferanten) steht jedoch noch aus und kann insbesondere bei regional begrenzten Anwendungen mit regenerativ betriebenen und mit Range-Extender ausgestatteten Elektrofahrzeugen eingeleitet werden. In Phase 1 des Projektes erfolgt die Darstellung eines Elektrofahrzeuges für den urbanen und suburbanen Wirtschaftsverkehr ab. Ein integrierter Range-Extender soll dabei die stark limitierte Reichweite elektrisch angetriebener Nutzfahrzeuge aufheben und zusätzliche Einschränkungen der Fahrraum- und ggf. Laderaumklimatisierung aufweichen. Der biokraftstoffbasierte Range-Extender soll in Phase 2 (Phase 2 ist nicht Bestandteil des Vorhabens) als Demonstrator inklusive Abgasnachbehandlung in einem ausgewählten Fahrzeug bis hin zur Straßenzulassung entwickelt werden. Im ersten Schritt erfolgt die Erzeugung eines Lastenheftes, in dem die technischen Randbedingungen, Leistungsparameter und Entwicklungsziele definiert und eine zeitliche Verknüpfung dieser Aktivitäten erstellt werden. Im Anschluss erfolgt die Auswahl des Range-Extender-Systems. Weiterhin soll die Auswahl an Kraftstoffen und Abgasnachbehandlungssystemen weiter eingegrenzt bzw. für die Erstauslegung des Prototypen festgelegt werden. Die Phase 1 des Projektes gliedert sich in vier Arbeitspakete: (i) Erstellung Lastenheft, (ii) Auswahl Range-Extender-System, (iii) Biokraftstoffqualität und (iv) Abgasnachbehandlung. Phase 2 beinhaltet (v) Aufbau und Test des Demonstrators, (vi) Integration und Test im Fahrzeug sowie (vii) Umsetzungsstrategie für breite Anwendung. Das Projekt hat eine Laufzeit von 18 Monaten. Spätestens im 15. Projektmonat soll auf Grundlage der bis dahin erzielten Projektergebnisse eine Bewertung bezüglich der Beantragung der Phase 2 erfolgen. | Dipl.-Ing. Claus-Gunter Kummer Tel.: +49 351 4049-6921 claus.kummer@argomotive.de Argomotive GmbH Institut für effiziente und umweltverträgliche Antriebstechnologien Gutzkowstr. 30 01069 Dresden | X | FPNR | |
| 01.07.2017 | 31.12.2019 | 22402417 | Verbundvorhaben: Strategien zur Ablagerungsvermeidung an Einspritzdüsen beim Multi-Fuel Einsatz biogener Kraftstoffe; Teilvorhaben 1: Entwicklung einer Prüfmethode - Akronym: SAVEbio | Übergeordnetes gemeinsames Ziel der Projektpartner innerhalb des Vorhabens ist es, Pflanzenöl als Teil der Multi-Fuel Einsatzstrategie zum Einsatz zu ertüchtigen. Die hierzu zu erreichenden Teilziele sind, einsatzbereite Strategien zur Minderung und, wenn möglich, Vermeidung von Ablagerungen in und am Dieselinjektor beim Einsatz von Pflanzenölkraftstoff in der Landwirtschaft zu entwickeln, um Stillstandzeiten der landwirtschaftlichen Nutzfahrzeuge sowohl infolge IDID als auch infolge äußerer Ablagerungen ("External Diesel Injector Deposits", EDID) an den Injektoren zu vermeiden. Für beide Ablagerungstypen sollen kritische Betriebspunkte (Fahrzyklen) die zu verstärkter Ablagerungsbildung führen können, identifiziert werden. Anhand der Untersuchungsergebnisse sollen schließlich Strategien zur Vermeidung von Ablagerungsbildung sowie eine Injektor-Regeneration im laufenden Betrieb entwickelt werden. Erkannte Strategien sollen zur Einsatzreife geführt werden. Für die erfolgreiche Applikation einer Regeneration wird eine Frühindikation entstehender Ablagerungen (IDID und EDID) entwickelt. Diese Ziele werden insbesondere aufbauend auf den Ergebnissen des "ABM"-Projektes bezüglich EDID, dem "ENIAK"-Projekt hinsichtlich IDID sowie den vom TFZ betreuten Praxisversuchen bezüglich Rapsöleinsatz im Traktor verfolgt. Geplant ist die Entwicklung einer Prüfmethode für den zu optimierenden Injektorprüfstand als Common-Rail-Prüfstand ohne motorische Verbrennung. Der Fokus liegt auf einem Kraftstoff basierend auf Pflanzenöl. Reale Betriebsbedingungen sollen nachgebildet und untersucht werden. Für die realistische und dennoch zeitgeraffte Nachbildung der Betriebszyklen im realen Einsatz muss ein geeignetes dynamisches Prüfprogramm entwickelt werden. | Dipl.-Ing. Sebastian Feldhoff Tel.: +49 2407 9518-117 s.feldhoff@owi-aachen.de OWI Science for Fuels gGmbH Kaiserstr. 100 52134 Herzogenrath | X | FPNR | |
| 01.10.2013 | 28.02.2017 | 22402513 | Verbundvorhaben: Entwicklung der Grundlagen eines Verfahrens zur energetischen Kopplung von Mikroalgenbiotechnologie und der 2-stufigen Biogaserzeugung; Teilvorhaben 2: Bestimmung und Kultivierung geeigneter Algenarten | Ziel ist die Entwicklung und Realisierung eines Konzepts zur energetischen Kopplung einer kostengünstigen Mikroalgenproduktion mit einem innovativen 2-stufigen Biogasprozess hinsichtlich einer verbesserten Material- und Energiebilanz beider Verfahren, basierend auf dem synergistischen Zusammenwirken der aufeinander angepassten Prozesse bei gleichzeitiger Minderung der bei deren Alleinbetrieb auftretenden Nachteile. So soll eine verbesserte Ausnutzung von NawaRo-Biogasanlagen durch Erreichen höherer Raum-Zeit-Ausbeuten und Biogasqualität, effizienteres Nährstoffrecycling (anorganische Salze, organische N- und C- Quellen, CO2) und damit auch eine deutliche Kostenreduktion bezogen auf den Gesamtprozess erreicht werden. Dieses wird u.a. durch direktes Einbringen einer vorkonzentrierten Mikroalgensuspension in den neuartigen Perkolator erfolgen, welcher durch seine prozessimmanente Wirkung als Festbettfilter die ansonsten erforderliche, kostenintensive Aufarbeitung der Algenbiomasse einspart. Projektphasen: 1. Versuche mit Algensuspension zur Fest- Flüssig-Trennung, zu Aufbau und Hydrolyseverhalten des Biofilters, zur Biogaserzeugung, zur Optimierung der Algenbiomasse und zur Definition der Randbedingungen des Versuchsstandes, 2. Verfahrenstechnische Entwicklung, Planung und Bau des Algen-Biogas-Versuchsstandes unter Berücksichtigung von Funktionalität und Kosteneffektivität, 3. Betrieb des Versuchsstandes, Erforschung des Kopplungsprozesses, Prozessbilanzierung | Prof. Dr. Carola Griehl Tel.: +49 3496 67-2526 carola.griehl@hs-anhalt.de Hochschule Anhalt - Standort Köthen - Fachbereich Angewandte Biowissenschaften und Prozesstechnik Bernburger Str. 55 06366 Köthen (Anhalt) | X | FPNR | |
| 01.04.2015 | 30.09.2018 | 22402514 | Verbundvorhaben: Grundlagen der Verfahrensauslegung und -führung des Anaerobic Sequencing Batch Reactor (ASBR); Teilvorhaben 2: Aufbau und Betreuung der Pilotanlage | Aufbauend auf im Labor ermittelten Dimensionierungsrichtwerten wird ein großtechnischer Reaktor nach dem ASBR-Verfahren errichtet und dessen Eignung für die Vergärung verschiedener Einsatzstoffe getestet. Dabei erfolgt zunächst eine Verifizierung der im Labor ermittelten Dimensionierungsrichtwerte und der Maßstabsübertragung. Darüber hinaus werden neuartige Systeme zur Homogenisierung des Reaktorinhaltes sowie zum Austrag der Reststoffe großtechnisch untersucht und bewertet sowie Untersuchungen zur Optimierung der Betriebsführung durchgeführt. Planung und Errichtung einer Up-Scale- Anlage nah dem ASBR- Verfahren • Verifizierung der im Labormaßstab ermittelten Dimensionierungsrichtwerte • Stoffliche und energetische Bilanzierung • Prüfung der technischen und wirtschaftlichen Realisierbarkeit von technischen Lösungen zur Optimierung des Verfahrens • Gesamtbewertung des Verfahrens | Dipl.-Ing. Michael Tietze Tel.: +49 351 47878-737 m.tietze@gicon.de GICON-Großmann Ingenieur Consult GmbH Tiergartenstr. 48 01219 Dresden | X | FPNR | |
| 01.06.2017 | 31.05.2020 | 22402516 | Verbundvorhaben: Biokatalysatoren in Bioreaktoren: Monitoring, Regelung und multikriterielle Optimierung von Biogasprozessen; Teilvorhaben 1: Einsatz und Wirkung der Biokatalysatoren - Akronym: BIOKAT | Bei Enzymen handelt es sich um Proteine, die die Funktion von biologisch wirksamen Katalysatoren (Biokatalysatoren) haben. Enzyme setzen die Aktivierungsenergie herab und ermöglichen chemische Reaktionen bzw. Stoffumwandlungen. So auch beim vierstufigen Prozess der anaeroben Vergärung von Biomasse zu Biogas. Werden zur Biogasproduktion schwer abbaubare Substrate mit hohem Lignocelluloseanteil eingesetzt, wird die Umwandlung zu einfachen Zuckern, die in der ersten Stufe des Prozesses stattfindet, zum geschwindigkeitslimitierenden Schritt. Die beteiligten Mikroorganismen sind nicht in der Lage, die eingetragenen Substrate über eigene Stoffwechselprozesse vollständig umzusetzen, z.B. Lignocellulose in der Pflanzenzellwand. Der Fokus lag auf der Optimierung des anaeroben Abbaus von Biomasse zu Biogas durch gezielte enzymatische Unterstützung der mikrobiellen Hydrolyse langkettiger organischer Verbindungen, z.B. Lignocellulose. Untersucht wurden unterschiedliche industriell hergestellte Präparate (käuflich erwerbliche sowie Prototypen) und ein neuartiges auf Reststoffen der Produktion des Speisepilzes Lentinula edodes basierendes Präparat. Es wurden die folgenden Ziele verfolgt: Weiterentwicklung reststoffbasierter Enzympräparate durch geeignete Aufarbeitungsverfahren, u.a. Konzentrierung und Stabilisierung, sowie Charakterisierung der Präparate hin-sichtlich der Wirkung auf unterschiedliche Substrate; Wirkungsermittlung unterschiedlicher Enzympräparate auf die Biogasproduktion im Technikumsmaßstab bei Vergärung in Batch bzw. Fed-Batch-Ansätzen und in quasikontinuierlich betriebenen Bioreaktoren/CSTRs unter Einsatz praxisnaher und Modellsubstrate; Ermittlung der Wechselwirkung zwischen Enzym und Säure- sowie Alkoholbildung im Biogasprozess; Bilanzierung der Umsetzung der Faserstoffe Cellulose, Hemicellulose, Lignin unter Optimierung der Analytik; Ermittlung der Wirkung ausgewählter Enzympräparate auf die rheologischen Eigenschaften unter Nutzung neuartiger Technologien. | Bei diskontinuierlicher Vergärung enzymatisch vorbehandelter, praxisnaher Substrate wurde eine Erhöhung der Methanausbeute beobachtet: bis zu 7,4 % (Stroh) bzw. bis zu 5,9 % (Getreide-GPS). Die Mehrausbeute konnte durch Nachdosierung der Enzympräparate gesteigert werden, der Effekt war mit zunehmender Inkubationszeit ausgeprägter: für Stroh ab Woche 3 Mehrausbeuten bis zu 24,5 %. Bei quasi-kontinuierlicher Vergärung in CSTRs wurde nur beim Substratgemisch Maissilage/Grassilage, nicht bei Getreide-GPS, ein Einfluss auf die Faserzusammensetzung festgestellt. Der verstärkte Abbau bestimmter Faserstoffe spiegelte sich nicht in der Methanbildung wider. Die Viskosität einer Carboxymethylcellulose(CMC)-Lösung wurde durch Enzympräparate bis zu 70 % reduziert. Eine Senkung des Drehmoments der Rührwerke mit CMC beschickter CSTRs um bis zu 6,1% war möglich. Bei der quasikontinuierlichen Vergärung praxisnaher Substrate konnte dagegen kein eindeutiger Effekt auf die Rheologie erkannt werden. Herstellung und Lagerung von Enzympräparaten aus Reststoffen der Produktion des Speisepilzes L. edodes konnten vereinfacht werden, bei gleichbleibender enzymatischer Aktivität: 54-61 U mL-1 (CMCase), 114-124 U mL-1 (Xylanase) und 5,1-6,0 U mL-1 (Laccase). Die Lagerung bei -18 °C war ohne Verlust der Aktivität möglich. Die Funktionalität der untersuchten Präparate im Biogasprozess kann anhand der Ergebnisse als sicher angesehen werden. Trotzdem waren bei quasikontinuierlicher Vergärung enzymbasierte Effekte kaum erkennbar. Mit den gewonnenen Erkenntnissen wurden Praxis Szenarien identifiziert, die zur vollen Entfaltung des Wirkpotentials von Enzympräparaten am besten geeignet erscheinen: (i) Diskontinuierliche Vergärung faserreicher Substrate im Garagensystem. (ii) Diskontinuierlich beschickte und ggf. aerobe Hydrolyse faserreicher Substrate als Vorstufe eines quasikontinuierlich beschickten CSTR. | Dr. Patrice Ramm Tel.: +49 30 2093-6242 patrice.ramm@iasp.hu-berlin.de Verein zur Förderung agrar- und stadtökologischer Projekte (ASP) e. V. - Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte Philippstr. 13, Hs. 16 10115 Berlin | X | FPNR |
| 01.07.2017 | 31.12.2019 | 22402517 | Verbundvorhaben: Strategien zur Ablagerungsvermeidung an Einspritzdüsen beim Multi-Fuel Einsatz biogener Kraftstoffe; Teilvorhaben 2: Äußere Injektorablagerungen - Akronym: SAVEbio | Übergeordnetes gemeinsames Ziel der Projektpartner innerhalb des Vorhabens ist es, Pflanzenöl als Teil der Multi-Fuel Einsatzstrategie zum Einsatz zu ertüchtigen. Die hierzu zu erreichenden Teilziele sind, einsatzbereite Strategien zur Minderung und, wenn möglich, Vermeidung von Ablagerungen in und am Dieselinjektor beim Einsatz von Pflanzenölkraftstoff in der Landwirtschaft zu entwickeln, um Stillstandzeiten der landwirtschaftlichen Nutzfahrzeuge sowohl infolge IDID als auch infolge äußerer Ablagerungen ("External Diesel Injector Deposits", EDID) an den Injektoren zu vermeiden. Für beide Ablagerungstypen sollen kritische Betriebspunkte (Fahrzyklen) die zu verstärkter Ablagerungsbildung führen können, identifiziert werden. Anhand der Untersuchungsergebnisse sollen schließlich Strategien zur Vermeidung von Ablagerungsbildung sowie eine Injektor-Regeneration im laufenden Betrieb entwickelt werden. Erkannte Strategien sollen zur Einsatzreife geführt werden. Für die erfolgreiche Applikation einer Regeneration wird eine Frühindikation entstehender Ablagerungen (IDID und EDID) entwickelt. Diese Ziele werden insbesondere aufbauend auf den Ergebnissen des "ABM"-Projektes bezüglich EDID, dem "ENIAK"-Projekt hinsichtlich IDID sowie den vom TFZ betreuten Praxisversuchen bezüglich Rapsöleinsatz im Traktor verfolgt. Der Fokus der regineering GmbH liegt auf der Untersuchung von technischen Lösungen zur Vermeidung von äußeren Injektorablagerungen und ihr Transfer in vermarktungsfähige Produkte. Es wird direkt an Forschungsergebnisse aus dem Vorgängerprojekt "Ablagerungsbildungsmechanismen" (ABM) angeknüpft. Die bereits erarbeiteten Ursachen für die Ablagerungsbildung sollen nun gezielt beeinflusst und Gegenstrategien verfolgt werden. Die daraus entstehenden technischen Lösungen werden dabei auf dem Vollmotorenprüfstand ausreichend getestet und eine entsprechendes Maßnahmenpaket entwickelt. | Dr. Ulrich Männl Tel.: +49 8466 90414-15 u.maennl@regineering.com regineering GmbH Am Dörrenhof 13a 85131 Pollenfeld | X | FPNR | |
| 01.01.2019 | 30.09.2022 | 22402518 | Verbundvorhaben: THG-Emissionsminderung durch modellgestützte Optimierung und Bewertung von NaWaRo-Anbausystemen; Teilvorhaben 2: Datenbedarf und Unsicherheit bei der Modellierung und Bewertung von naturräumlichen und managementbedingten Effekten - Akronym: THG-EMOBA | Übergeordnetes Ziel des skizzierten Projektes ist es, zur Minderung von Treibhausgas (THG)-Emissionen beim landwirtschaftlichen Rohstoffanbau für die stoffliche und energetische Verwertung beizutragen. Forschungs- und Optimierungsbedarf besteht insbesondere im Bereich der Methoden zur Bewertung der Klimaeffekte von Anbausystemen unter angemessener Berücksichtigung der Wechselwirkungen mit den regionalen Boden- und Klimabedingungen. Der Fokus in diesem Projekt liegt in den drei relevanten Komponenten der THG-Bewertung: Ertragsleistung (potentielle THG-Einsparung), direkte N2O-Emissionen und Nitratauswaschung als Grundlage indirekter N2O-Emissionen. Die ebenfalls wichtigen Teilaspekte der Bodenkohlenstoffbilanz sowie die Bereiche Ammoniak- und Methanemissionen sollen im Rahmen dieses Projektes nicht bearbeitet werden. Der konkrete Beitrag zum Klimaschutz besteht in einer verbesserten Auswahl bzw. Gestaltung von Anbauverfahren sowohl für die landwirtschaftliche Praxis als auch für die Ausgestaltung von förderpolitischen Maßnahmen. Dabei werden sowohl Managementeffekte als auch deren Interaktion mit regionalen naturräumlichen Gegebenheiten adressiert. | Prof. Dr. Heinz Flessa Tel.: +49 531 596-2601 heinz.flessa@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrarklimaschutz Bundesallee 65 38116 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.04.2012 | 31.03.2014 | 22402611 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Optimierung eines neuen Verfahrens zur Aufarbeitung von Biogas auf Erdgasqualität mittels Membranverfahren; Teilvorhaben 1 | Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung, die Konstruktion und der Bau einer Pilotanlage zur Herstellung von Biomethan durch Membrantrennung. Die Anlage soll die derzeit am Markt befindlichen Membrananlagen hinsichtlich Produktgasqualität deutlich übertreffen und den Methanschlupf signifikant reduzieren. Dieses Projekt leistet einen Beitrag für eine nachhaltige Rohstoff- und Energiebereitstellung, da insbesondere die bestehenden effizienten Strukturen der Landwirtschaft als potenzielle Kunden adressiert werden. Schwerpunkt der Forschung ist die begleitende Untersuchung der Membranmodule hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit im Labor. Bei der Pilotanlage ist die Abstimmung der Aufgaben CO2-Abtrennung, Trocknung und H2-Abscheidung optimal zu gestalten, so dass die Leistungsfähigkeit der Membranmodule voll genutzt werden kann. Des Weiteren werden die Membranen hinsichtlich ihrer Stabilität gegenüber Spurengasen im Biogas überprüft. Das betrifft typische Gasbegleitstoffe, wie Schwefelwasserstoff und Ammoniak oder Verdichteröle. So kann eine Abschätzung über die Lebensdauer der Module vorgenommen werden, die aufgrund des starken Einflusses auf die Betriebs- und Wartungskosten, unverzichtbar ist. | Die Pilotanlage einer Biogasaufbereitung mit Gaspermeationsmembranen wurde am Standort Zeven aufgestellt und vom TÜV abgenommen. Undichtigkeiten an den Membranmodulen wurden von EVONIK beseitigt. Umbauten am Heizsystem und an der Kondensatausschleusung wurden durchgeführt. Die Start- und Stoppprozedur der Anlage wurde überarbeitet. Ein Testverfahren für die Membranmodule wurde erarbeitet, um beschädigte Membranmodule zu erkennen. EVONIK entwickelte ein Verfahren zur Reparatur beschädigter Membranmodule. Im Rahmen einer Masterarbeit und einer Bachelorarbeit wurde der Einfluss von Rohbiogasdruck, Verdichterdruck, Gastemperatur, Sweep, Unterdruck und Modulaufteilung auf die Produktgasqualität, den Methanschlupf und den Energiebedarf der Anlage untersucht. Die vorhandenen Simulationstools für die Anlage wurden geprüft und weiter entwickelt. Das INC in Leipzig baute einen Teststand für Dauertests von Membranmodulen im Labormaßstab. Damit wurden die Permeationskoeffizienten der Gase Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Kohlendioxid und Methan in Abhängigkeit von der Temperatur gemessen. Die Aktivierungsenergien für die Permeation dieser Gase wurden ermittelt. Die Temperaturstabilität der Membranmodule wurde untersucht. Aus den Ergebnissen leiten sich die aktuellen Transport- und Einbauvorschriften der Membranmodule ab. Es wurden Langzeittests mit den Membranmodulen durchgeführt, die eine Dauerbelastung mit Schwefelwasserstoff und einem Gemisch aus Schwefelwasserstoff und Sauerstoff simulieren. Die Ergebnisse des INC wurden in mehreren Posterveröffentlichungen vorgestellt. Aus den Ergebnissen der Pilotanlage und der Labortest wurde ein vereinfachtes Regelungskonzept für künftige Membrananlagen entwickelt. Die Anlagentechnik wurde vereinfacht und effizienter gestaltet. Auf Basis dieses weiter entwickelten Anlagenkonzeptes sind bis jetzt mehrere Anlagen in Frankreich, Deutschland, Großbritannien und der Schweiz in Planung, in Bau und in Betrieb. | Dipl. Ing. (FH) Stephan Engelke Tel.: +49 4281 9845 851 stephan.engelke@mt-biomethan.com MT-Biomethan GmbH Ludwig-Elsbett-Str. 1 27404 Zeven | X | FPNR |
| 01.09.2012 | 31.12.2013 | 22402612 | Verbundvorhaben: Regelung der Gasproduktion von Biogasanlagen (ReBi); Teilvorhaben 2: Versuchsdurchführung und Auswertung | "ReBi" ist ein Forschungsprojekt, in dem die Möglichkeiten der gesteuerten Biogasbereitstellung durch ein angepasstes Anlagenkonzept untersucht werden. Ein entscheidender Vorteil der vorgeschlagenen Technologie ist die Möglichkeit einer Unterbrechung der Biogasproduktion für mehrere Tage und eines erneuten Anfahrens der Biogasproduktion in wenigen Stunden. Die Ergebnisse der Untersuchung sollen die Leistungsfähigkeit des Verfahrens im Hinblick auf eine bedarfsorientierte Biogaserzeugung aufzeigen. Darüber hinaus erfolgt eine vergleichende Gegenüberstellung zu einer alternativen bedarfsgerechten Biogasbereitstellung durch externe Biogasspeicher beziehungsweise der Biogaseinspeisung in das Erdgasnetz. Auf dieser Basis werden die Möglichkeiten und Grenzen des Verfahrens, auch in Kombination mit anderen genannten Verfahren, bewertet. Das Verfahren stellt eine Innovation im Bereich der gesteuerten Biogasproduktion dar. Die Projektkkoordination übernimmt das Fraunhofer IWES. Der Aufbau der Laboranlage sowie die technischen Versuche am Versuchsstandort der HAWK werden durch Personal der HAWK, in engem wissenschaftlichen Austausch mit dem Fraunhofer IWES, durchgeführt . Die Analyse und Bewertung der Versuchsergebnisse erfolgt durch beide Partner. Dabei übernimmt die HAWK die notwendigen Laboranlaysen übernimmt. Die vergleichende Gegenüberstellung der Möglichkeiten der bedarfsorientierten Biogasbereitstellung wird durch das Fraunhofer IWES erarbeitet. | Prof. Dr.-Ing. Achim Loewen Tel.: +49 551 5032-257 achim.loewen@hawk.de HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst - Hildesheim/Holzminden/Göttingen - Fakultät Ressourcenmanagement Büsgenweg 1 a 37077 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.01.2015 | 31.03.2018 | 22402614 | Verbundvorhaben: Effiziente Wandlung von Biogas durch neuartige Eisenoxid-Katalysatoren (EfFekt); Teilvorhaben 2: Entwicklung und Erprobung des Demonstrators | Das Ziel des angestrebten Vorhabens besteht in der Verbesserung der Qualität von Biogas zur spezifikationsgerechten Einspeisung in das Erdgasnetz. Hierzu soll ein neuartiges katalysiertes Verfahren entwickelt werden, mit dessen Hilfe die störenden bzw. Brennwert verringernden Komponenten CO2, O2 und H2S sowie weiterer Spurenelemente simultan aus dem Rohbiogas entfernt werden. Eine wichtige Besonderheit des Verfahrens ist die stoffliche Nutzung des CO2 durch Umwandlung in CH4 mit Wasserstoff welcher durch Elektrolyse aus überschüssigem, regenerativ erzeugtem Strom hergestellt wird. Angestrebt wird ein CO2-Umsatz von mindestens 75%. Herzstück des neuen Verfahrens ist der neuartige Katalysator, der für die Simultanumsetzung der drei Komponenten verantwortlich ist. Der Katalysator soll auf der Basis von Eisenoxid, statt dem bisher verwendeten Nickel, designt werden, da Eisenoxidmaterialien toxikologisch unbedenklich, regenerierbar und kostengünstig sind. 1. Wissensbasierte Katalysatorentwicklung auf Basis von Eisenoxid. 2. Physikalisch-chemische Charakterisierung und kinetische Analyse der erfolgversprechendsten Materialien. 3. Thermodynamische und detaillierte geometrische Modellierung 4. Auslegung und Design eines Demonstrator - Methanisierungsreaktors 5. Test des Demonstrators mit den neu entwickelten Katalysatoren, Biogas und Wasserstoff. 6. Parallele Untersuchungen zur Langzeitstabilität und möglichen Aktivitätsverlust | Dipl.-Ing. Michael Kühn Tel.: +49 3731 4195-326 michael.kuehn@dbi-gut.de DBI Gas- und Umwelttechnik GmbH - Fachgebiet Gasanwendung - Arbeitsgruppe Gasverfahrenstechnik Halsbrücker Str. 34 09599 Freiberg | X | FPNR | |
| 01.11.2017 | 30.04.2019 | 22402615 | Verbundvorhaben: Leitfaden Flexibilisierung der Strombereitstellung von Biogasanlagen; Teilvorhaben 1: Koordination und Erstellung eines Leitfadens zur Flexibilisierung von Biogasanlagen mit Berücksichtigung rechtlicher, technischer und wirtschaftlicher Aspekte - Akronym: LFFLEX | Ziel des Vorhabens ist die Erstellung und Kommunikation eines Leitfadens zur flexiblen Strombereitstellung aus Biogas und der damit verbundenen bedarfsorientierten Stromerzeugung bestehender BHKWs. Die Anlagenbetreiber sollen als primäre Zielgruppe angesprochen werden, da sie Adressaten der aktuellen Anreize zur Flexibilisierung des Anlagenbetriebs sind. Mit dem Leitfaden sollen bestehende Hemmnisse insbesondere bei Anlagenbetreibern abgebaut werden und über die Möglichkeiten von wirtschaftlichen Zusatzverdiensten und Risiken sowie Problemstellungen in der Praxis informiert werden. Aus den bisherigen praktischen und forschungsseitigen Erfahrungen mit diesem Förderinstrument soll nach nunmehr über 4 Jahren eine zusammenfassende Bilanz gezogen werden, die das Thema Flexibilisierung der Stromerzeugung durch Biogasanlagen umfassend analysiert und zusammenfasst. Der besondere Schwerpunkt der Publikation soll dabei auf der Zielgruppe der Anlagenbetreiber liegen. Für Anlagenbetreiber soll der Leitfaden alle wesentlichen Aspekte (rechtlich, technisch, ökonomisch) abbilden und Interessenten eine methodische Hilfestellung zur Bewertung der Umsetzbarkeit auf dem Weg zur erfolgreichen Anlagenflexibilisierung bieten. Ebenso sollen Perspektiven für den weiteren Anlagenbetrieb nach dem Auslaufen der EEG-Förderung aufgezeigt werden. | Jaqueline Daniel-Gromke Tel.: +49 341 2434-441 jaqueline.daniel-gromke@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.12.2016 | 31.08.2018 | 22402616 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Demonstration eines biokraftstoffbetriebenen Range-Extender-Systems zur Reichweitenverlängerung elektrisch betriebener Nutzfahrzeuge im Wirtschaftsverkehr (BioRexWiVe); Teilvorhaben 3: Fahrzeugintegration - Akronym: BioRexWiVe | Deutschland hat das erklärte Ziel, zum Leitanbieter und Leitmarkt im Bereich Elektromobilität zu werden. Die Erweiterung einer vollständig elektrisierten Mobilität im Wirtschaftsverkehr (insbes. kleinere Nutzfahrzeuge wie Paketdienste und Apothekenlieferanten) steht jedoch noch aus und kann insbesondere bei regional begrenzten Anwendungen mit regenerativ betriebenen und mit Range-Extender ausgestatteten Elektrofahrzeugen eingeleitet werden. In Phase 1 des Projektes erfolgt die Darstellung eines Elektrofahrzeuges für den urbanen und suburbanen Wirtschaftsverkehr ab. Ein integrierter Range-Extender soll dabei die stark limitierte Reichweite elektrisch angetriebener Nutzfahrzeuge aufheben und zusätzliche Einschränkungen der Fahrraum- und ggf. Laderaumklimatisierung aufweichen. Der biokraftstoffbasierte Range-Extender soll in Phase 2 (Phase 2 ist nicht Bestandteil des Vorhabens) als Demonstrator inklusive Abgasnachbehandlung in einem ausgewählten Fahrzeug bis hin zur Straßenzulassung entwickelt werden. Im ersten Schritt erfolgt die Erzeugung eines Lastenheftes, in dem die technischen Randbedingungen, Leistungsparameter und Entwicklungsziele definiert und eine zeitliche Verknüpfung dieser Aktivitäten erstellt werden. Im Anschluss erfolgt die Auswahl des Range-Extender-Systems. Weiterhin soll die Auswahl an Kraftstoffen und Abgasnachbehandlungssystemen weiter eingegrenzt bzw. für die Erstauslegung des Prototypen festgelegt werden. Die Phase 1 des Projektes gliedert sich in vier Arbeitspakete: (i) Erstellung Lastenheft, (ii) Auswahl Range-Extender-System, (iii) Biokraftstoffqualität und (iv) Abgasnachbehandlung. Phase 2 beinhaltet (v) Aufbau und Test des Demonstrators, (vi) Integration und Test im Fahrzeug sowie (vii) Umsetzungsstrategie für breite Anwendung. Das Projekt hat eine Laufzeit von 18 Monaten. Spätestens im 15. Projektmonat soll auf Grundlage der bis dahin erzielten Projektergebnisse eine Bewertung bezüglich der Beantragung der Phase 2 erfolgen. | Jens Scheil Tel.: +49 341 46830010 jens.scheil@bosch-leipzig.de car systems Scheil GmbH & Co. KG Zum Apelstein 2 04158 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.07.2017 | 31.12.2019 | 22402617 | Verbundvorhaben: Strategien zur Ablagerungsvermeidung an Einspritzdüsen beim Multi-Fuel Einsatz biogener Kraftstoffe; Teilvorhaben 3: Überführung der Prüfmethode in Dienstleistung - Akronym: SAVEbio | Übergeordnetes gemeinsames Ziel der Projektpartner innerhalb des Vorhabens ist es, Pflanzenöl als Teil der Multi-Fuel Einsatzstrategie zum Einsatz zu ertüchtigen. Die hierzu zu erreichenden Teilziele sind, einsatzbereite Strategien zur Minderung und, wenn möglich, Vermeidung von Ablagerungen in und am Dieselinjektor beim Einsatz von Pflanzenölkraftstoff in der Landwirtschaft zu entwickeln, um Stillstandzeiten der landwirtschaftlichen Nutzfahrzeuge sowohl infolge IDID als auch infolge äußerer Ablagerungen ("External Diesel Injector Deposits", EDID) an den Injektoren zu vermeiden. Für beide Ablagerungstypen sollen kritische Betriebspunkte (Fahrzyklen) die zu verstärkter Ablagerungsbildung führen können, identifiziert werden. Anhand der Untersuchungsergebnisse sollen schließlich Strategien zur Vermeidung von Ablagerungsbildung sowie eine Injektor-Regeneration im laufenden Betrieb entwickelt werden. Erkannte Strategien sollen zur Einsatzreife geführt werden. Für die erfolgreiche Applikation einer Regeneration wird eine Frühindikation entstehender Ablagerungen (IDID und EDID) entwickelt. Diese Ziele werden insbesondere aufbauend auf den Ergebnissen des "ABM"-Projektes bezüglich EDID, dem "ENIAK"-Projekt hinsichtlich IDID sowie den vom TFZ betreuten Praxisversuchen bezüglich Rapsöleinsatz im Traktor verfolgt. Es ist geplant, die am OWI entwickelte Prüfmethode in eine kommerziell offerierbare Dienstleistung zu überführen. Hierzu wird T4F eng mit dem OWI kooperieren und OWI bei der Auslegung der Prüfmethode und der Versuchsdurchführung zu unterstützen. Hierbei wird besonders auf die Aspekte geachtet, die für wissenschaftliche Untersuchungen von geringerer Bedeutung, für eine potenzielle wiederkehrende Dienstleistung jedoch wichtig sind. Dies betrifft u.a. geringen Aufwand bei Versuchsvor- und Nachbereitung und Umrüstzeiten und Wartungskosten. T4F wird hierzu auch die Betreuung eines Prüflaufs übernehmen und ferner den potenziellen Markt evaluieren. | Dr.-Ing. Hajo Hoffmann Tel.: +49 2407 55830-17 hajo.hoffmann@tec4fuels.com TEC4FUELS GmbH Kaiserstr. 100 52134 Herzogenrath | X | FPNR | |
| 01.08.2013 | 31.12.2013 | 22402712 | Grundlagenuntersuchungen: Innovative Makroverkapselung von Gärresten | Biogasanlagen werden mit verschiedenen Arten organischer Substrate beschickt. Eine der größten Herausforderungen in der Handhabung von flüssigen Biogasrückständen liegen im Bereich Lagerung, Transport sowie dem Geruchsproblem. Weiterhin ist die Ausbringung von Gärresten als Düngemittel gesetzlich reglementiert. Ziel des Forschungsprojektes sind die Durchführung von Grundlagenuntersuchungen sowie die Ableitung von Vorschlägen für die Erzeugung Innovativer Makrokapseln basierend auf den Gärresten aus Biogasanlagen für den Einsatz als Dünge-/ Bodenverbesserungsmittel. Die Grundlagenuntersuchungen beginnen mit einer umfassenden Charakterisierung möglicher, zur Verfügung stehender Nährstoffe. Dazu werden umfangreiche Arbeiten zur Charakterisierung der chemischen und physikalischen Eigenschaften durchgeführt. Parallel dazu ist ein Anforderungsprofil für die zu erzeugenden Makrokapseln zu erarbeiten und zu definieren. Der sich anschließende Hauptteil der Projektarbeit umfasst die Durchführung von Verkapselungsmöglichkeiten im Labormassstab. In dieser Bearbeitungsphase werden außerdem Qualitätskriterien in Ableitung des Anforderungsprofils und der zukünftigen bevorzugten Anwendung (Abrieb, Festigkeit, Nährstoffgehalt, Abbaubarkeit, etc.) erarbeitet und beschrieben und Maßnahmen für die Qualitätssicherung abgeleitet. Im Ergebnis sind vorschläge für entsprechende Aufbereitungs- und Agglomerationsschritte sowie ein Verfahrenskonzept in einer Technologiekette zu kombinieren. | Prof. Peter Ay Tel.: +49 355693635 ls-at@tu-cottbus.de Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg - Fakultät Umweltwissenschaften und Verfahrenstechnik - Institut für Verfahrenstechnik - Lehrstuhl für Aufbereitungstechnik Siemens-Halske-Ring 8 03046 Cottbus | X | FPNR | |
| 15.05.2015 | 31.08.2019 | 22402714 | Verbundvorhaben: Verfahrensentwicklung für den Einsatz der biologischen Methanisierung in der zweistufigen Biogaserzeugung; Teilvorhaben 2: Untersuchung Membranbiofilmreaktor - Akronym: VerMethaBi | Im Rahmen dieses Verbundvorhabens, das aus 3 Teilprojekten besteht, sollen die Potentiale der biologischen Methanisierung in zweistufigen Systemen näher untersucht werden. Anhand von experimentellen Untersuchungen werden verschiedene Reaktorausführungen (Festbett, volldurchmischt, Membranreaktor) detailliert analysiert und neuartige Verfahrenskonzepte entwickelt werden. Ein besonderes Augenmerk wird auf der Veränderung der Biozönose durch die biogene Methanisierung liegen. Das Projekt glieder sich in 3 Teilprojekte, wobei TP1 und TP 2 sich mit unterschieldichen Reaktorsystemen auseinanderstetzen und TP 3 für die beiden anderen TPs die mikrobiologischen Untersuchungen furchführen wird. Eine genauere Beschreibung der einzelnen TPs findet sich in der Vorhabensbeschreibung. (Anlage) | Prof. Dr. rer. nat. Harald Horn Tel.: +49 721 608-42580 harald.horn@kit.edu DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) - Bereich Wasserchemie und Wassertechnologie Engler-Bunte-Ring 9a 76131 Karlsruhe | X | FPNR | |
| 01.10.2017 | 30.06.2021 | 22402716 | Verbundvorhaben: Optimierung des Betriebs und Designs von Biogasanlagen für eine bedarfsgerechte, flexibilisierte und effiziente Biogasproduktion unter Berücksichtigung der Prozessstabilität als Post-EEG Strategie (OptiFlex); Teilvorhaben 1: Großtechnische Validierung - Akronym: OptiFlex | Der weitere Ausbau des regenerativ bedienten Stromsystems erfordert einen optimierten flexiblen Betrieb der bestehenden und neu zu errichtenden Biogasanlagen. Bisher verfolgte Ansätze zur Flexibilisierung wie die Biomethaneinspeisung, eine Kapazitätserhöhung für Gasspeicher und BHKW oder die Speicherung von Zwischenprodukten zum Beispiel aus der Substratvorbehandlung sind oft durch eine fehlende Wirtschaftlichkeit gekennzeichnet. Dagegen bietet ein optimiertes Substratmanagement in Form einer modellbasierten prädikativen Regelung der Fermenterbeschickung vor allem aus wirtschaftlicher Sicht ein breites Anwendungspotenzial. Infolge fehlender Einbeziehung hydrodynamischer Prozessabläufe in das entwickelte Regelungskonzept erweist sich die technologische Umsetzung dieses Ansatzes derzeit noch als problematisch. Im Rahmen des geplanten Projektes OptiFlex sollen diese bestehenden Grenzen überwunden und eine effiziente und wirtschaftliche Systemlösung für die Post-EEG Zeit für einen stabilen und nachhaltigen flexiblen Anlagenbetrieb entwickelt und unter Praxisbedingungen demonstriert werden. Durch Kopplung einer modellbasierten prädiktiven Regelung zum Fütterungsmanagement mit einer angepassten Regelung der hydrodynamischen Prozessabläufe sollen bisher vorliegende Optimierungsansätze zusammengeführt und weiterentwickelt werden. Aufbauend auf ersten funktionalen Zusammenhängen zwischen den Substrateigenschaften und dem sich ausbildenden Strömungszustand ist ein umfassender Regelalgorithmus für alle zentralen und peripheren Anlagenkomponenten abzuleiten. Neben einer ausrüstungsseitigen Anpassung zielt das Projekt auf die Vorbereitung einer breitenwirksamen MSR-seitigen Nachrüstung bestehender Biogasanlagen als Voraussetzung für einen prozessstabilen, flexiblen Anlagenbetrieb ab. Zu diesem Zweck arbeiten erstmals Partner aus Forschung, Anlagenbau und Prozessautomatisierung gemeinsam an einer umfassenden technischen Lösung für einen optimierten flexibilisierten Anlagenbetrieb. | Ziel des Verbundvorhabens war die Entwicklung einer effizienten und bedarfsgerechten Biogasproduktion als wirtschaftliche Zukunftsstrategie für Biogasanlagen. Mit der modellprädikativen Fütterungsregelung steht ein geeignetes Mittel für die Flexibilisierung zur Verfügung. Infolge fehlender Einbeziehung hydrodynamischer Prozessabläufe in das entwickelte Regelungskonzept erwies sich bisher die praktische Umsetzung dieses Ansatzes noch als problematisch. Im Projekt wurde durch Kopplung einer angepassten Regelung mit den hydrodynamischen Prozessabläufe bisher getrennt vorliegende Optimierungsansätze zusammengeführt und weiterentwickelt. Zusätzlich stellen in Biogasanlagen die Rührwerke oftmals den größten Eigenstromverbraucher da. Die Wirtschaftlichkeit einer Anlage beruht damit auch auf dem effizienten Durchmischen des Gärsubstrats. Die Optimierung der Mischvorgänge im Rahmen des Projekts führt damit zu einem ökonomischen und stabilen Anlagenbetrieb und trägt somit zur Zukunftssicherheit der Technologie Biogas bei. Im Rahmen des Verbundprojekts befassten sich die fünf Projektpartner mit CFD-Simulationen, Laborexperimenten und Praxisuntersuchungen zur Entwicklung effizienter Regel- und Rührtechniken für die ökonomische Durchmischung in Fermentern. Zusätzlich wurde die modellprädikative Fütterung weiterentwickelt, mit den rheologischen Erkenntnissen zusammengeführt und unter Praxisbedingungen getestet. | Dr. sc. agr Andreas Lemmer Tel.: +49 711 459-22684 andreas.lemmer@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740) Garbenstr. 9 70599 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.07.2017 | 31.12.2019 | 22402717 | Verbundvorhaben: Strategien zur Ablagerungsvermeidung an Einspritzdüsen beim Multi-Fuel Einsatz biogener Kraftstoffe; Teilvorhaben 4: Additivierung der biogenen Kraftstoffe hinsichtlich der Ablagerungsbildung und Kraftstoffstabilität. - Akronym: SAVEbio | Übergeordnetes gemeinsames Ziel der Projektpartner innerhalb des Vorhabens ist es, Pflanzenöl als Teil der Multi-Fuel Einsatzstrategie zum Einsatz zu ertüchtigen. Die hierzu zu erreichenden Teilziele sind, einsatzbereite Strategien zur Minderung und, wenn möglich, Vermeidung von Ablagerungen in und am Dieselinjektor beim Einsatz von Pflanzenölkraftstoff in der Landwirtschaft zu entwickeln, um Stillstandzeiten der landwirtschaftlichen Nutzfahrzeuge sowohl infolge IDID als auch infolge äußerer Ablagerungen ("External Diesel Injector Deposits", EDID) an den Injektoren zu vermeiden. Für beide Ablagerungstypen sollen kritische Betriebspunkte (Fahrzyklen) die zu verstärkter Ablagerungsbildung führen können, identifiziert werden. Anhand der Untersuchungsergebnisse sollen schließlich Strategien zur Vermeidung von Ablagerungsbildung sowie eine Injektor-Regeneration im laufenden Betrieb entwickelt werden. Erkannte Strategien sollen zur Einsatzreife geführt werden. Für die erfolgreiche Applikation einer Regeneration wird eine Frühindikation entstehender Ablagerungen (IDID und EDID) entwickelt. Diese Ziele werden insbesondere aufbauend auf den Ergebnissen des "ABM"-Projektes bezüglich EDID, dem "ENIAK"-Projekt hinsichtlich IDID sowie den vom TFZ betreuten Praxisversuchen bezüglich Rapsöleinsatz im Traktor verfolgt. | Dr. Svetlana Crusius Tel.: +49 4181 216-533 s.crusius@erc-additiv.de ERC Additiv GmbH Bäckerstr. 13 21244 Buchholz in der Nordheide | X | FPNR | |
| 15.08.2015 | 31.03.2020 | 22402814 | Verbundvorhaben: Verfahrensentwicklung für den Einsatz der biologischen Methanisierung in der zweistufigen Biogaserzeugung; Teilvorhaben 3: Monitoring der mikrobiellen Biozönosen | Im Rahmen dieses Verbundvorhabens, das aus vier Teilprojekten besteht, sollen die Potentiale der biologischer Methanisierung in zweistufigen Systemen näher untersucht werden. Anhand von theoretischen und experimentellen Untersuchungen werden verschiedene Reaktorausführungen (Festbett, volldurchmischt, Membranreaktor) detailliert analysiert und neuartige Verfahrenskonzepte entwickelt werden. Ein besonderes Augenmerk wird auf der Veränderung der mikrobiellen Biozönose durch die biogene Methanisierung liegen. In dem Teilprojekt (TP) 3 erfolgt das mikrobiologische Monitoring der in den TP 1 und 2 etablierten Reaktorsysteme. Hierzu werden nach der Festlegung eines geeigneten analytischen Protokolls (Arbeitspaket AP 1) die in TP 1 und 2 betriebenen Reaktorsysteme in regelmäßigen Zeitabständen (geplant alle 2-3 Monate) beprobt (AP 2 und 3). Das analytische Programm verfolgt einen polyphasischen Ansatz bestehend aus (i) der mikroskopischen Erfassung von Zellverteilung, -formen, -konzentrationen sowie ggf. zusätzlicher Parameter, (ii) der kultivierungsunabhängige Quantifizierung von methanogenen Großgruppen mittels quantitativer Polymerase-Kettenreaktion, (iii) der kultivierungsunabhängigen Erfassung der bakteriellen Begleitflora mittels genetischem Fingerabdruck (TRFLP, alternativ DGGE Analyse) sowie (iv) einer Inventarisierung der mikrobiellen Biodiversität in ausgewählten Proben mittels Klonierung und Sequenzierung des bakteriellen und des archaellen Gens für die 16S rRNA. | Dr. Thomas Hoffmann Tel.: +49 331 5699-310 thoffmann@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | FPNR | ||
| 01.11.2015 | 31.10.2016 | 22402815 | Verbundvorhaben: Differenzierung unterschiedlicher Biokraftstoffqualitäten im Hinblick auf die Ablagerungsbildung; Teilvorhaben 1: Einfluss von Vliesvariablen - Akronym: Ablagerungsbildung | In diesem Projekt werden Brennstoffe auf die Ablagerungsbildung in verschiedenen Fahrzeugstandheizungsgeräten getestet. Dabei liegt der Fokus der verbrennungstechnischen Untersuchungen auf ottokraftstoffkompatiblen Biokraftstoffen (Ablagerungsbildung im Vliesverdampfern). Es werden die laminaren Brenngeschwindigkeiten und die Neigung zur Ablagerungsbildung von Benzin, Benzin-Ethanol- und Benzin-Butanol-Blends getestet. Dazu werden zum einen der HeatFlux-Prüfstand für die Anwendung von Benzin umgerüstet und ein Benzin-Tiegel neukonstruiert. Zusätzlich werden die Verdampfungsmechanismen von Brennstoffen in metallischen Wirrfasergeflechten untersucht. Weiterhin wird die Materialverträglichkeit von synthetischen Mitteldestillatsubstituten, beispielsweise HVO, hinsichtlich der Schmierfähigkeit in Kolbenpumpen untersucht. Ebenso sollen diese Kraftstoffe auf ihre Ablagerungsbildung auf heißen Oberflächen (Tiegel-Prüfstand) getestet werden. Aufbau eines Benzin-Tiegel-Prüfstands zur Untersuchung der Ablagerungsbildung von Ottokraftstoffen. Weiterentwicklung des HeatFlux-Prüfstands zur Untersuchung der laminaren Brenngeschwindigkeiten von Benzin, Benzin-Ethanol-, Benzin-Butanol-Blends. Nutzung eines für Mitteldestillat ausgelegten Einzeltropfenverdampfers (Tiegel) zur Untersuchung der Ablagerungsbildung von Diesel, HVO und FAME. Nutzung eines Kolbenpumpenprüfstandes zur Analyse der Wirkung verschiedener Brennstoffe auf Pumpen. | Martin Zoske Tel.: +49 89 8 57 94-1299 martin.zoske@webasto.com Webasto Thermo & Comfort SE Friedrichshafener Str. 9 82205 Gilching | X | FPNR | |
| 01.02.2017 | 31.01.2019 | 22402816 | Verbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien (FOREST); Teilvorhaben 2: Trennverfahren - Akronym: FOREST | Redoxaktive Substanzen können aus Ablaugen der Zellstoffindustrie gewonnen werden. Hierbei ist sowohl eine chemische als auch eine elektrochemische Umsetzung möglich. Beide Wege werden in diesem Projekt untersucht, wobei das Zielmaterial durch Experimente an Modellsystemen definiert wird. Zur Aufreinigung des Rohstoffs werden an der Technischen Hochschule Mittelhessen Filtrationsmethoden etabliert. Für diese Filtrationsaufgabe werden bei Mann+Hummel spezielle Filtermembranen entwickelt. Das Filtrat wird durch die CMBlu Projekt AG zu den Zielmolekülen umgesetzt. Die Vorgabe für diese Zielmoleküle erfolgt durch die Untersuchung der Struktur-Eigenschafts-Beziehung in Zusammenarbeit durch die Arbeitsgruppen Wegner und Janek an der Justus-Liebig-Universität Gießen. Außerdem werden an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz in der Arbeitsgruppe Waldvogel elektrochemische Umsetzungsmethoden untersucht. | Die Ultrafiltration (UF-I) mit identifizierten keramischen Hohlfasermembranen mit einer Trenngrenze von 3,0 bzw. 8,0 nm wurde erfolgreich zur Gewinnung von gereinigtem Ligninsulfonat etabliert (hohe Lignosulfonatretention (70%) bei einer max. Volumenreduktion von 80%). Die organischen Verunreinigungender Dünnlauge können durch Ultrafiltration erfolgreich vom Ligninsulfonat abgetrennt werden (hohe Reinheit der aufkonzentrierte Lignosulfonate). Die membranbasierte Prozessparameter wurden identifiziert und implementiert, der Prozess optimiert. Der Rückhalt für Zielmoleküle der Ligninspaltung (Vanillin, Syringaldehyd) mit einer 3,0 nm keramischen Hohlfasermembrane (UF-II) bei niedrigen Drücken ist ausgeprägt hoch (85%). Flusssteigerung durch TMP-Erhöhung im betrachteten Bereich prinzipiell für alle Membranen möglich. Eine effiziente Reinigungsstrategie konnte für alle ausgewählten keramischen Membranen mit einer Effizienz von > 95% erfolgreich etabliert werden. Die enzymatische Behandlung des Filtrat aus der Ultrafiltration der Dünnlauge (UF-i) zur Herstellung von Xylooligosacchariden (XOS) aus Xylose ist zwar grundsätzlich möglich, der geringe Umsatz an hergestellten Oligosacchariden macht allerdings eine weitere Behandlung des Nebenstromes (evtl. NF), eine Weiteroptimierung des Prozesses sowie den Einsatz weiterer (biotechnologisch hergestellten) Enzyme erforderlich. Die alleinige energetische Nutzung des Filtrates aus der UF-I in einer Biogasanlage ist aufgrund einer starken Hemmung der Anaerob-Biologie durch die Zusammensetzung der Probe nicht erfolgversprechend. Eine anaerobe Behandlung des Konzentrates aus der UF-II zur energetischen Nutzung lieferte vielversprechende Ergebnisse in Bezug auf die erreichte hohe Gasausbeute. | Prof. Dr.-Ing. Peter Czermak Tel.: +49 641 309-2551 peter.czermak@ime.fraunhofer.de Technische Hochschule Mittelhessen - Institut für Bioverfahrenstechnik und Pharmazeutische Technologie (IBPT) Wiesenstr. 14 35390 Gießen | X | FPNR |
| 01.07.2017 | 31.12.2019 | 22402817 | Verbundvorhaben: Strategien zur Ablagerungsvermeidung an Einspritzdüsen beim Multi-Fuel Einsatz biogener Kraftstoffe; Teilvorhaben 5: Untersuchungen am Traktor - Akronym: SAVEbio | Übergeordnetes gemeinsames Ziel der Projektpartner innerhalb des Vorhabens ist es, Pflanzenöl als Teil der Multi-Fuel Einsatzstrategie zum Einsatz zu ertüchtigen. Die hierzu zu erreichenden Teilziele sind, einsatzbereite Strategien zur Minderung und, wenn möglich, Vermeidung von Ablagerungen in und am Dieselinjektor beim Einsatz von Pflanzenölkraftstoff in der Landwirtschaft zu entwickeln, um Stillstandzeiten der landwirtschaftlichen Nutzfahrzeuge sowohl infolge IDID als auch infolge äußerer Ablagerungen ("External Diesel Injector Deposits", EDID) an den Injektoren zu vermeiden. Für beide Ablagerungstypen sollen kritische Betriebspunkte (Fahrzyklen) die zu verstärkter Ablagerungsbildung führen können, identifiziert werden. Anhand der Untersuchungsergebnisse sollen schließlich Strategien zur Vermeidung von Ablagerungsbildung sowie eine Injektor-Regeneration im laufenden Betrieb entwickelt werden. Erkannte Strategien sollen zur Einsatzreife geführt werden. Für die erfolgreiche Applikation einer Regeneration wird eine Frühindikation entstehender Ablagerungen (IDID und EDID) entwickelt. Diese Ziele werden insbesondere aufbauend auf den Ergebnissen des "ABM"-Projektes bezüglich EDID, dem "ENIAK"-Projekt hinsichtlich IDID sowie den vom TFZ betreuten Praxisversuchen bezüglich Rapsöleinsatz im Traktor verfolgt. Die wesentlichen Aufgaben des TFZ im Rahmen des Vorhabens sind: a) Erfassung der Einsatzbedingungen von Injektoren in ein bis zwei Traktoren im Praxiseinsatz b) Identifizierung charakteristischer Einsatzbedingungen und Ableiten von Prüfzyklen c) Alterung und Begutachtung von Injektoren d) Testläufe mit verschiedenen Kraftstoffen am Traktorenprüfstand e) Ermittlung von Kenndaten, die die Bildung von Ablagerungen am Injektor beschreiben f) Entwicklung von Strategien zur Vermeidung von Ablagerungen g) Validierung von Maßnahmen zur Vermeidung von Ablagerungen an Injektoren im Traktormotor h) Diskussion und Veröffentlichung der Ergebnisse | Dr. Edgar Remmele Tel.: +49 9421 300-130 edgar.remmele@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | X | FPNR | |
| 01.10.2012 | 30.06.2015 | 22402912 | Verbundvorhaben: Nachhaltige Verwertung innovativer Gärprodukte zur langfristigen Verbesserung des Bodenlebens und der Bodenfunktionen im Landbau; Teilvorhaben 2: Wechselwirkungen zwischenden Gärprodukten und den Bodeneigenschaften (IBK) | erbundvorhabens ist es, präzise und verallgemeinerbare Aussagen zu den Auswirkungen von Gärprodukten aus Biomassekonversionsanlagen auf Bodenfunktionen hinsichtlich Bodenstruktur und Mikrobiologie zu gewinnen. Hauptaufgabe des hier beantragen Teilprojektes ist es, die Veränderungen der bodenphysikalischen Parameter wie der Scherfestigkeit auf der Meso- (Kastenscherversuch) und Mikroskala (rheometrisch), dem Infiltrations- und Wassersorptionsverhaltens sowie der Verschlämmungsneigung infolge der Zufuhr von Gärprodukten innovativer Gärsubstrate als auch bodenchemischer Parameter wie pH-Wert und elektrische Leitfähigkeit zu untersuchen. Zweiter Schwerpunkt ist die Analyse der rheologischen (Fließ-)Eigenschaften der Gärprodukte selbst. 1.a) Rheolog. Untersuchung der Gärprodukte diverser fein vermahlener Gärsubstrate sowie des Inokulums. 1.b) Vermischung der Gärprodukte mit für S-H typischen Bodenmaterialen Ausgangsmaterialien; Laboranalytik: Scherfestigkeit, Hydrophobizität, pH, elektrische Leitfähigkeit, dispergierbarer Ton. 2.a) Rheolog. Untersuchung der Gärprodukte grob gehäckselter Gärsubstrate, 2.b) Aufbringung auf aus dem Feld entnommene Bodenproben in Kleinlysimetern, Laboranalytik wie 1.b), zusätzlich Kastenscherversuch. 3.a) Rheologische Untersuchung von Gärprodukten aus Durchflussfermentern. 3.b) Ausbringung der GP auf Feldskala, Laboranalytik wie 2.b), zusätzlich Wasserleitfähigkeit und Infiltration im Feld, Erfassung Wasserhaushalt über Tensiometer | Prof. Dr. Rainer Horn Tel.: +49 431-880-3190 rhorn@soils.uni-kiel.de Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Agrar- und Ernährungswissenschaftliche Fakultät - Institut für Pflanzenernährung und Bodenkunde Hermann-Rodewald-Str. 2 24118 Kiel | X | FPNR | |
| 01.04.2016 | 30.06.2019 | 22402914 | Verbundvorhaben: Gewährleistung einer ausreichenden Humusreproduktion bei der energetischen Nutzung von Getreidestroh für die Biogasproduktion (SOMenergy); Teilvorhaben 2: Betriebswirtschaftliche Beurteilung von Humusersatzstrategien - Akronym: SOMenergy | Mit dem Vorhaben soll die Vergärung von Getreidestroh als Option der energetischen Nutzung bei gleichzeitiger Sicherung der Humusreproduktion gemäß der Forderung in §17 BBodSchG analysiert und bewertet werden. Das Vorhaben verfolgt dazu einen interdisziplinären und interaktiven Ansatz, bei dem Aspekte der Humusreproduktion ebenso berücksichtigt werden wie die Ökonomie des Stoffstrommanagements. Übergeordnetes Ziel ist die Identifikation optimaler Lösungsansätze für die energetische Nutzung von Getreidestroh durch Vergärung mit Blick auf Produktionsökonomie und Humusreproduktion. Das Projektziel wird durch zwei Arbeitspakete verfolgt, die Optionen der energetischen Nutzung durch Getreidestroh durch Vergärung unter Berücksichtigung des Zieles einer ausgeglichenen Humusbilanz interaktiv analysieren. Das Vorgehen gewährleistet die notwendige interdisziplinäre Bewertung der Strohvergärung und ermöglicht über den kontinuierlichen Austausch iterative Optimierungen bei der Erarbeitung von Optionen zur Sicherung der Humusversorgung der Ackerböden. Es wird so sichergestellt, daß Anforderungen der einzelnen Elemente (Humusreproduktion – Ökonomie) und bestehende Zielkonflikte berücksichtigt und so realisierbare Handlungsempfehlungen ermöglicht werden. Im AP 2 wird auf Basis des Markwertes für Getreidestroh eine systemtheoretisch fundierte Modellierung der wirtschaftlichen Implikationen der innerbetrieblichen Stroh-Kreislaufwirtschaft, einer Rückführung von Gärresten sowie alternativer Humusersatzstrategien durchgeführt. Die Anforderungen an das Stoffstrommanagement zum Ausgleich der Humusbilanz über die Rückführung von Gärresten oder alternative Maßnahmen sowie die ökonomische Bewertung der Stoffströme und des Stoffstrommanagements sind Gegenstand der Interaktion zwischen den Arbeitspaketen 1 (Humusreproduktion) und 2 (Stoffstromökonomik). | Prof. Dr. Detlev Möller Tel.: +49 5542 98-1330 d.moeller@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 11 Ökologische Agrarwissenschaften - Fachgebiet Betriebswirtschaft Steinstr. 19 37213 Witzenhausen | X | FPNR | |
| 01.11.2015 | 31.10.2016 | 22402915 | Verbundvorhaben: Differenzierung unterschiedlicher Biokraftstoffqualitäten im Hinblick auf die Ablagerungsbildung; Teilvorhaben 2: Entwicklung v. Prüfmethoden für unterschiedliche Biokraftstoffqualitäten zur Flammencharakterisierung sowie zu Verdampfungseigenschaften und deren Einfluss auf die Ablagerungsbildung - Akronym: Ablagerungsbildung | In diesem Projekt werden Brennstoffe auf die Ablagerungsbildung in verschiedenen Fahrzeugstandheizungsgeräten getestet. Dabei liegt der Fokus der verbrennungstechnischen Untersuchungen auf ottokraftstoffkompatiblen Biokraftstoffen (Ablagerungsbildung im Vliesverdampfern). Es werden die laminaren Brenngeschwindigkeiten und die Neigung zur Ablagerungsbildung von Benzin, Benzin-Ethanol- und Benzin-Butanol-Blends getestet. Dazu werden zum einen der HeatFlux-Prüfstand für die Anwendung von Benzin umgerüstet und ein Benzin-Tiegel neukonstruiert. Zusätzlich werden die Verdampfungsmechanismen von Brennstoffen in metallischen Wirrfasergeflechten untersucht. Weiterhin wird die Materialverträglichkeit von synthetischen Mitteldestillatsubstituten, beispielsweise HVO, hinsichtlich der Schmierfähigkeit in Kolbenpumpen untersucht. Ebenso sollen diese Kraftstoffe auf ihre Ablagerungsbildung auf heißen Oberflächen (Tiegel-Prüfstand) getestet werden. Aufbau eines Benzin-Tiegel-Prüfstands zur Untersuchung der Ablagerungsbildung von Ottokraftstoffen. Weiterentwicklung des HeatFlux-Prüfstands zur Untersuchung der laminaren Brenngeschwindigkeiten von Benzin, Benzin-Ethanol-, Benzin-Butanol-Blends. Nutzung eines für Mitteldestillat ausgelegten Einzeltropfenverdampfers (Tiegel) zur Untersuchung der Ablagerungsbildung von Diesel, HVO und FAME. Nutzung eines Kolbenpumpenprüfstandes zur Analyse der Wirkung verschiedener Brennstoffe auf Pumpen. | Winfried Koch Tel.: +49 2407 9518-159 w.koch@owi-aachen.de OWI Science for Fuels gGmbH Kaiserstr. 100 52134 Herzogenrath | X | FPNR | |
| 01.02.2017 | 31.01.2019 | 22402916 | Verbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien (FOREST); Teilvorhaben 3: Elektrochemie - Akronym: FOREST | Redox-Flow-Batterien zeichnen sich durch eine hervorragend skalierbare Energiespeichermenge aus und könnten zukünftig die Energiespeicherung zur Netzstabilisierung revolutionieren. Allerdings müssen hierfür neuartige Elektrolyte entwickelt werden. Lignin könnte ein nachwachsender Rohstoff für solche Elektrolyte sein. Die notwendigen Veränderungen an Lignin sowie die Ausschleusung in den (und Einschleusung von Restfraktionen aus dem) kommerziellen Zellstoffprozess werden im Rahmen des Projektes untersucht. Weiterhin wird eine Redox-Flow-Batterie auf Ligninbasis entwickelt. Der Arbeitsplan enthält Arbeitspakete zur Reinigung der Dünnlauge, Spaltung des Lignins in kleinere Elemente, deren weitererer Veredelung und Entwicklung eines Zelldesigns für die Redox-Flow-Batterie. | Die elektrochemische Spaltung von Lignin zu niedermolekularen Fragmenten konnte in einem wässrigen Elektrolytsystem realisiert werden. Mithilfe einer statistischen Versuchsplanung wurden die Vielzahl an Reaktionsparameter sowie deren komplexen Querbeziehungen effizient abgeschätzt. Die erhaltenen Spaltprodukte des Delignifizierungsprozesses wurden elektrochemisch zu redox-aktiven Verbindungen umgesetzt und somit die Zugänglichkeit als potentielle Elektrolyte für Redox-Flow-Batterien gewährleistet. | Prof. Dr. Siegfried R. Waldvogel Tel.: +49 6131 39-26069 waldvogel@uni-mainz.de Johannes Gutenberg-Universität Mainz - FB 09 Chemie, Pharmazie und Geowissenschaften - Institut für Organische Chemie Duesbergweg 10-14 55128 Mainz | X | FPNR |
| 01.01.2019 | 30.09.2022 | 22402917 | Verbundvorhaben: THG-Emissionsminderung durch modellgestützte Optimierung und Bewertung von NaWaRo-Anbausystemen; Teilvorhaben 1: Vom Prozessmodell zur Anbausystemoptimierung - Akronym: THG-EMOBA | Übergeordnetes Ziel des skizzierten Projektes ist es, zur Minderung von Treibhausgas (THG)-Emissionen beim landwirtschaftlichen Rohstoffanbau für die stoffliche und energetische Verwertung beizutragen. Forschungs- und Optimierungsbedarf besteht insbesondere im Bereich der Methoden zur Bewertung der Klimaeffekte von Anbausystemen unter angemessener Berücksichtigung der Wechselwirkungen mit den regionalen Boden- und Klimabedingungen. Der Fokus in diesem Projekt liegt in den drei relevanten Komponenten der THG-Bewertung: Ertragsleistung (potentielle THG-Einsparung), direkte N2O-Emissionen und Nitratauswaschung als Grundlage indirekter N2O-Emissionen. Die ebenfalls wichtigen Teilaspekte der Bodenkohlenstoffbilanz sowie die Bereiche Ammoniak- und Methanemissionen sollen im Rahmen dieses Projektes nicht bearbeitet werden. Der konkrete Beitrag zum Klimaschutz besteht in einer verbesserten Auswahl bzw. Gestaltung von Anbauverfahren sowohl für die landwirtschaftliche Praxis als auch für die Ausgestaltung von förderpolitischen Maßnahmen. Dabei werden sowohl Managementeffekte als auch deren Interaktion mit regionalen naturräumlichen Gegebenheiten adressiert. | Im Rahmen des Projekts wurde ein Datensatz zusammengestellt, der auch die bisher bei CAU verfügbaren Daten zu Experimenten mit Messungen von Lachgasemissionen und landwirtschaftlichen Erträgen zusammenfasst. Der Umfang der enthaltenen Größen zur Beschreibung von Bodeneigenschaften, Managementbedingungen und meteorologischen Größen erlaubt auch zukünftig die Überprüfung und Weiterentwicklung von Modellen zur Beschreibung von reibhausgasemissionen, landwirtschaftlicher Produktion und Bodenkohlenstoffentwicklung. Der Vergleich der THG-Indikatoren anhand der Berechnungen für Standorte des Datensatzes zeigt, dass die Höhe der direkten Lachgasemissionen einen größeren Effekt auf die spez. THG-Emissionen und die spezifische THG-Minderung haben als auf die THG-Einsparung und die Flächenproduktivität von besonderer Bedeutung für die Höhe der THG-Einsparung aus der THG-Flächenbilanz ist. Die Ergebnisse der anhand des Datensatzes weiterentwickelten und evaluierten Prozessmodelle HUME und DNDC und der aus den Modellergebnissen berechneten THG-Indikatoren zeigte, dass je nach Indikatorwahl ganz unterschiedliche Bewertungen einzelner Managementmaßnahmen wie z.B. N-Düngungshöhe resultieren. Die Betrachtung der N-Sensitivitäten der Indikatoren und ihrer Bestimmungsgrößen zeigt, dass N-Intensitäten für eine Minimierung der spez. THG-Emissionen und damit Maximierung der THG-Minderung oftmals weit unterhalb der nach DüV ermittelten Düngung liegen. Da in diesem Bereich oftmals noch ein deutlicher Ertragszuwachs bei steigender Düngung erfolgt, der zunächst die dann evtl. ebenfalls ansteigenden Anbauemissionen kompensiert, liegt die im Hinblick auf eine maximale THG-Einsparung optimierte N-Düngeintensität im Bereich der DüV oder auch darüber. | Prof. Dr. Henning Kage Tel.: +49 431 880-3472 kage@pflanzenbau.uni-kiel.de Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Agrar- und Ernährungswissenschaftliche Fakultät - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Olshausenstr. 40 24118 Kiel | X | FPNR |
| 01.05.2012 | 31.07.2015 | 22403011 | Verbundvorhaben: Untersuchungen der Kohlenstoff- und Stickstoffdynamik sowie des Stärkepools in Winterrapshybriden nach Trockenstress zur Indikation hochgradig stress-kompensierender Genotypen; Teilvorhaben 1: Untersuchungen der Kohlenstoff- und Stickstoffdynamik in Klimakammer- und Gewächshausversuchen | Viele Rapspflanzensorten versuchen einem Stress durch Verlängerung ihrer Ontogenese auszuweichen. Solche Pflanzen sind für die Praxis aber wenig geeignet. Daher muss die Züchtung stresskompensierender Genotypen künftig auf Pflanzen fokussiert werden, die beschleunigt Kohlenstoff remobilisieren und aus dem Blatt exportieren können und bei denen die Stickstoffverlagerung verstärkt in Richtung Samen abläuft. Das Vorhaben ist ein Verbundprojekt von ZALF und NPZ. Es sollen ertragsbildende Prozesse in ihrer Dynamik nach Trockenstress analysiert werden. Dazu zählen das 14C- und 15N-Verteilungsmuster im Vertikalprofil basierend auf den Kompartimenten Einzelblatt, Wurzel und Spross im Zusammenhang mit dem fluktuierenden Stärkepool. Mittels Wachstumskurven, basierend auf Zeitreihen von Biomassen einzelner Pflanzenorgane, Blattflächenindices sowie Bodenparametern wie Wasser- und Nmin-Gehalten, können die Tracerverteilungen als absolute Massenströme abgebildet werden. An vier unterschiedlichen Rapsgenotypen des Züchters (NPZ) soll im ZALF die Dynamik der Kompensation von Stress analysiert werden. Parallel zu Analysen im Gewächshaus (Stärkepool, Osmolalität, Photosynthese, Biomasse-Vertikalprofil) sind in der Radionuklid-Klimakammer im 1. Jahr Versuche zur Allokation von 14C- und 15N-Tracern im Rosettenstadium nach Vernalisation, während des Schossens und zur Samenreife geplant. Im 2. Jahr sollen analoge Versuche zur Tracer-Remobilisierung und im 3. Jahr nach Trockenstress folgen. | Dr. Rainer Remus Tel.: +49 33432 82-126 remus@zalf.de Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. - Institut für Landschaftsbiogeochemie Eberswalder Str. 84 15374 Müncheberg | X | FPNR | |
| 01.10.2012 | 30.06.2015 | 22403012 | Verbundvorhaben: Nachhaltige Verwertung innovativer Gärprodukte zur langfristigen Verbesserung des Bodenlebens und der Bodenfunktionen im Landbau; Teilvorhaben 3: Wechselwirkungen zwischen den Gärprodukten und der mikrobiologischen Aktivität (IPÖ) | Ziel ist das Erkennen von Schwellenwerten der Umweltparameter und Nährstoffgehalte für den mikrobiellen Abbau der Gärprodukte, um danach Versuche zur Optimierung der Abbaus und der Mineralisierung durchführen zu können. Der Vergleich von Labor- und Felddaten dient in erster Linie der Erstellung eines Datensatzes, der gezielte Eingriffe in das Ökosystem Boden darstellen soll. Die Laborversuche mit unterschiedlichen Mengen der Gärprodukte dienen der kontrollierten Beobachtung der Reaktionen der Mikroflora auf die Eingriffe. Mit ihnen sollen Schwellenwerte der Zugaben von Gärprodukten bzw. Zusatzstoffen (evtl. N- oder P- Verbindungen) wie auch der Abbaubarkeit und Mineralisation im System analysiert werden. Zugaben von gelösten Mengen niedermolekularer Kohlenhydrate könnten als "Starter" weiterer Abbauprozesse dienen. Die Daten werden auf allen Ebenen des Stoffwechsels erfasst: Gesamtenergie (mittels Mikrokalorimetrie, dient im Versuch zur Kennung des aeroben vs. anaeroben Stoffwechsels), der Gaswechsels (CO2-Produktion/Respiration) und der mikrobiellen Gemeinschaft (Veränderung in Gesamtgrößen als auch differenziert nach lebend/tot, Größenklassen). In vitro: Messungen der metabolischen Reaktionen auf unterschiedliche Mengenzugaben von Gärprodukten. Verfolgung der Reaktionenen auf Temperatur, Wassergehalt, Zugabe anorg. Nährstoffe.In vivo: Feldmessungen des CO2-Gaswechsels. Beobachtung von Veränderungen in C- und N-Komponenten (gem. gemeinsamen Zeitplan). | Prof. Dr. Manfred Bölter Tel.: +49 431-600-1200 mboelter@ipoe.uni-kiel.de Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Agrar- und Ernährungswissenschaftliche Fakultät - Institut für Landwirtschaftliche Verfahrenstechnik Max-Eyth-Str. 6 24118 Kiel | X | FPNR | |
| 01.09.2014 | 31.08.2017 | 22403013 | Verbundvorhaben: Aquatische Makrophythen - ökologisch und ökonomisch optimierte Nutzung; Teilvorhaben 1: Nutzung aquatischer Makrophyten - Potenzialabschätzung aus Standgewässern, Analyse und Konservierung | Das Projekt soll biogene Reststoffmengen für die energetische und stoffliche Nutzung zur Verfügung stellen, die bisher wenig oder überhaupt nicht genutzt wurden. Es führt erstmals technische Fragestellungen mit ökologischen, ökonomischen und sozialen Bewertungsmaßstäben zusammen und erlaubt eine ganzheitliche Bewertung des Potenzials und der Handhabungsstrategien für geerntete submerse Makrophyten, insbesondere aquatische Neophyten mit dem Ziel der Verwertung dieser Biomasse. Wissenschaftliche und/oder technische Arbeitsziele des Vorhabens sind: 1. die Abschätzung des Biomassepotenzials von Wasserpflanzen (aquatischen Makrophyten) in Still- und Fließgewässern deutschlandweit aktuell und in Zukunft 2. die Bewertung der Nutzung in einer Wertschöpfungskaskade (stoffliche Nutzung in der Kosmetikindustrie, energetische Nutzung der dafür nicht geeigneten Mengen zur Biogaserzeugung) gegenüber anderen Handhabungsstrategien (Ernte und Entsorgung, Eindämmung) anhand ökonomischer, ökologischer und sozialer Kriterien 3. die Ermittlung und teilweise Schaffung der technischen, organisatorischen und ggf. rechtlichen Voraussetzungen für die Umsetzung der als optimal bewerteten Handhabungsstrategie Die Untersuchungen werden dabei ergebnisoffen geführt, d.h. es werden sowohl die energetische als auch die stoffliche Nutzung sowie die Eindämmung betrachtet. Im Moment überwiegt in der Praxis der Ansatz der Eindämmung und der Entsorgung, die momentane Forschung ist eher auf eine opportunistische Nutzung fokussiert. Vorhabenbezogene Ressourcenplanung: Arbeitspaket 1: Potenzialabschätzung (verantwortlich UFZ) Arbeitspaket 2: Silierung und Vergärung (verantwortlich DBFZ) Arbeitspaket 3: Ökonomische Bewertung (verantwortlich HfWU ISR) Arbeitspaket 4: Ökologische Bewertung (verantwortlich HfWU ILU) Arbeitspaket 5: Akzeptanzforschung (verantwortlich HfWU ISR+ ILU) Arbeitspaket 6: Transfer und Öffentlichkeitsarbeit (verantwortlich HfWU ISR + ILU, DBFZ, UFZ) | Prof. Andreas Zehnsdorf Tel.: +49 341 235-1850 andreas.zehnsdorf@ufz.de Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ - Department Umwelttechnologie Permoserstr. 15 04318 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.02.2015 | 31.05.2018 | 22403014 | Verbundvorhaben: Effizienzsteigerung im Silageprozess (EiS) - Neue Konzepte zur Minimierung von Energieverlusten; Teilvorhaben 2: Entwicklung der Datenübertragung | Ziel des Verbundvorhabens ist die Effizienzsteigerung des Silierprozesses in Großsilos für die Bereitstellung von Gärsubstrat für die Biogasproduktion. Der Einsatz einer qualitativ hochwertigen Silage erhöht das Ertragspotential und vermindert gleichzeitig Störungen und Schäden an der Anlage. Durch die Entwicklung und Kalibration einer Multisensorik zur Überwachung des Silageprozesses vom Auffahren bis hin zur Entnahme können die Prozessabläufe in den bislang wenig untersuchten, für neuere Biogasanlagen typischen großen Siloanlagen dargestellt und optimiert werden. Die Multisensorik ermöglicht es, die Verdichtung an kritischen Stellen, wie Randbereichen, während des Auffahrens zu überwachen. Zudem kann auf die in großen Siloanlagen auftretende Inhomogenität des Gärsubstrates in angemessener Weise reagiert werden. Störgrößen während des Silageprozesses und nach der Entnahme werden frühzeitig erkannt und können beseitigt werden bevor es zu einer Verminderung der Silagequalität kommt. Durch die Kalibration der Multisensorik können die in der Praxis auftretenden Verlustgrößen quantifiziert und neue Substrate besser bewertet werden. Die Verwendung eines im Erntedatenmanagements gängigen Software-Standards sorgt dafür, dass die Sensordaten später in bereits etablierte Softwarelösungen integriert und damit unmittelbar in die Praxis übertragen werden können. Ein auf diese Weise optimierter Silierprozess ermöglicht den Betreibern auch in Zukunft ein effizientes und rentables Betreiben ihrer Biogasanlage. Voruntersuchungen zu Messverfahren,Tests der Übertragungsstrecke; Definitionen der wichtigsten Systemspezifikationen aus dem Lasten- und Pflichtenheft; Beteiligung am Schaltungsentwurf der Sensormodule, der Energieversorgung, dem Funkmodul und der Schnittstellen zwischen den Modulen; Programmentwicklungen für die Datenverarbeitung, die Funkschnittstellen, die GSM-Übertragung der Messwerte und deren Fernüberwachung; Validierung der Ergebnisse im Rahmen von praxisnahen Tests | Dr. Robby Rochlitzer Tel.: +49 30 443294-0 info@esys.de ESYS Gesellschaft für Elektronische Systemtechnik . Hard- und Software mbH Schwedter Str. 34 a 10435 Berlin | X | FPNR | |
| 01.12.2015 | 29.02.2020 | 22403015 | Verbundvorhaben: Langzeitverhalten von Kraftstoffdampfrückhaltesystemen (KDRS) bei der Verwendung von Bioethanol als Kraftstoffadditiv; Teilvorhaben 1: Experimentelle Untersuchung und Modellierung des Adsorptionsverhaltens von Aktivkohle in Kraftstoffdampfrückhaltesystemen - Akronym: Langzeitverhalten | Untersuchungen des TÜV haben gezeigt, dass es nach einem langen Einsatz der Kraftstoffdampfrückhaltesysteme mit Biokraftstoffen vermehrt zu Ausfällen kommen kann. Durch eine Kombination der Techniken zur Bestimmung von Durchbruchskurven und der Raman-Spektroskopie soll das Adsorptionsverhalten der KDRS über viele Zyklen messtechnisch begleitet werden. Die experimentellen Untersuchungen werden im Rahmen einer Modellierung, die auf dem bereits vorliegenden Adsorptionsreaktormodell (UMSICHT) beruht, begleitet. Die ausführliche Vorhabenbeschreibung ist dem Antrag beigelegt. Das Adsorptionsverhalten verschiedener Aktivkohleproben, d.h. neu hergestellter bzw. einer definierten Anzahl von definierten Be- und Entladezyklen (4.000 und 40.000 gefahrenen Kilometern entsprechend) unterzogenen, wird experimentell erfasst. Folgender experimenteller Ablauf ist geplant: Charakterisierung der Aktivkohleproben in Voruntersuchungen. Mit einem Pentan/Ethanol-Gemisch wird ein Adsorber, der mit einer Aktivkohleprobe befüllt wurde, bis zum Durchbruch beladen. Zur Desorption wird der Adsorber mit Laborluft gespült bis 300 ausgetauschte Bettvolumina erreicht sind. Die Zusammensetzung der Gasphase wird während Ad- und Desorption mit einem, im Rahmen des Projektes aufzubauenden Raman-Detektor bestimmt. Nach jeweils 50 Zyklen (Ad- und Desorption= 1 Zyklus) wird die Arbeitskapazität der Aktivkohle bestimmt. Dies erfolgt gemäß einer Methode, die analog zur ASTM-Norm D 5228-92 entwickelt wurde. Die erhaltenen experimentellen Daten werden u.a. zur Weiterentwicklung eines mathematischen Berechnungswerkzeugs im Bereich der Kraftstoffdampfrückhaltesysteme im PKW verwendet. Die Weiterentwicklung des Modells stellt die Grundlage für verbesserte Designmöglichkeiten für KDRS dar. | Dr. rer. nat. Eva Schieferstein Tel.: +49 208 8598-1328 eva.schieferstein@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | X | FPNR | |
| 01.02.2017 | 31.03.2019 | 22403016 | Verbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien (FOREST); Teilvorhaben 4: Chemische Synthese und Modifikation - Akronym: FOREST | FOREST Chemische und elektrochemische Verfahren zur Umsetzung nachwachsender Rohstoffe zu redoxaktiven Substanzen - Teilvorhaben 4: Chemische Synthese und Modifikation Redoxaktive Substanzen können aus Ablaugen der Zellstoffindustrie gewonnen werden. Hierbei ist sowohl eine chemische als auch eine elektrochemische Umsetzung möglich. Beide Wege werden in diesem Projekt untersucht, wobei das Zielmaterial durch Experimente an Modellsystemen definiert wird. Zur Aufreinigung des Rohstoffs werden an der Technischen Hochschule Mittelhessen Filtrationsmethoden etabliert. Für diese Filtrationsaufgabe werden bei Mann+Hummel spezielle Filtermembranen entwickelt. Das FIltrat wird durch die CMBlu Projekt AG zu den Zielmolekülen umgesetzt. Die Vorgabe für diese Zielmoleküle erfolgt durch die Untersuchung der Struktur-Eigneschafts-Beziehung in Zusammenarbeit durch die Arbeitsgruppen Wegner und Janek an der Justus-Liebig-Universität Gießen. Außerdem werden an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz in der Arbeitsgruppe Waldvogel elektrochemische Umsetzungsmethoden untersucht. | Basierend auf der in der AG Wegner entwickelten bidentaten Lewissäure-katalysierten Diels-Alderreaktion mit inversem Elektronenbedarf von 1,2-Diazinen wurden sowohl substituierte Anthraquinone, als auch Diazaanthraquinone zugänglich gemacht. Ausserdem wurden mehrere neue Grundstrukturen, die synthetisch aus dem aus Lignin zugänglichen Benzaldehyden sind, hergestellt. Alle Verbindungen wurden in Kollaboration mit der AG Janek in TV 5 auf ihre elektrochemischen Eigenschaften untersucht. Diese Ergebnisse tragne substanziell zum Verständnis der Struktur-Eigenschaftsbeziehungen im Kontext von Flußbatterien bei. In einem weiteren Arbeitspaket wurde eine metall-freie Methode zur Depolymerisation von Lignin entwickelt, die gleichzeitig ein erhaltenes Monomer in einer selektiven Kohlenstoff-Kohlenstoff-Kupplungsreaktion involviert. Diese Transformation hat auch über die Verwendung in der Synthese von Aktivmaterialien für Flußbatterien Bedeutung zur Nutzung von Lignin als potentielle Rohstoffquelle. | Prof. Dr. Hermann A. Wegner Tel.: +49 641 99-34330 hermann.a.wegner@org.chemie.uni-giessen.de Justus-Liebig-Universität Gießen - Fachbereich 08 - Biologie und Chemie - Institut für Organische Chemie - AG Prof. Dr. Hermann A. Wegner Heinrich-Buff-Ring 17 35392 Gießen | X | FPNR |
| 01.07.2012 | 30.09.2014 | 22403111 | Optimierungspotenziale von Biokraftstoffanlagen | Im Zuge der Debatte um die Sicherstellung nachhaltiger Biokraftstoffproduktionssysteme (z. B. durch die BioKraftNachV) müssen die bestehenden Anlagen zukünftig höheren Anforderungen gerecht werden. Zusätzliche Anreize werden ab dem Jahr 2015 durch die Bemessung der Biokraftstoffquote anhand der THG-Minderungspotenziale erwartet. Um die vorgeschriebenen Treibhausgasminderungen zu erfüllen, ist die Optimierung einer Vielzahl bestehender Biokraftstoffproduktionsanlagen erforderlich. Diese Optimierungen sind mit zusätzlichen Investitionen verbunden und haben Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit der Biokraftstoffanlagen.Vor dem genannten Hintergrund steigender Nachhaltigkeitsanforderungen ist es die übergeordnete Zielstellung des Projektes, die ökonomische Zukunftsfähigkeit der deutschen Produktionsanlagen von Biokraftstoffen zu untersuchen. Zur Verfolgung der übergeordneten Zielstellung werden nachfolgende Arbeitspakete definiert: 1.) Verfahrenstechnische Bestandsaufnahme der Biodiesel- und Bioethanolanlagen in Deutschland, 2.) Modellierung und Bilanzierung von repräsentativen Anlagentypen, 3. ) Erhebung und Analyse möglicher Optimierungsansätze zur Senkung der THG-Emissionen und 4.) Bewertung und Diskussion der Optimierungsansätze unter Berücksichtigung der THG-Minderungskosten. | Maria Braune Tel.: +49 341 2434-368 maria.braune@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.11.2012 | 31.03.2015 | 22403112 | Untersuchungen zur Ausgestaltung und möglichen Vereinfachungen des Zulassungsprozesses für Kessel und Brennstoffe nach §3 Gruppe 8 der 1. BImSchV | Die Ausgestaltung der aus der 1.BImSchV resultierenden Aufgaben für die Antragsteller und Genehmigungsbehörden steht zwei Jahre nach Inkrafttreten der 1.BImSchV noch aus. Die unklare Rechtssituation in Verbindung mit den sehr hohen Kosten für die geforderten Nachweise hat sich als massives Hemmnis für den Ausbau der Nutzung von alternativen biogenen Brennstoffen herausgestellt. Ziel des Projekts ist es zur Ableitung eines Vorschlags zur Ausgestaltung des Brennstoffbegriffs des § 5 (3) 1. BImSchV an den LAI zwei Prüfbrennstoffe vorzuschlagen, zu produzieren und damit eine Kesselfamilie zu testen. Als Ergebnis wird die Zulassung der Kesselfamilie und damit eine legale Nutzung von Nr. 8 Brennstoffen im Geltungsbereich der 1. BImSchV angestrebt. Die Herausforderungen, die Nr. 8 Brennstoffe an die Feuerungstechnik stellen, sollen mit den Prüfbrennstoffen sicher überprüft werden können. Nach der Beschaffung geeigneter Rohstoffe (durch den Unterauftragnehmer TLL) sollen diese charakterisiert, die Prüfbrennstoffe durch Mischung und Pelletierung hergestellt werden und dazu ein angepasstes QM-system entwickelt werden. Die Kessel werden mit diesen Prüfbrennstoffen und zum Vergleich mit Praxisbrennstoffen getestet und auf die Zulassungsprüfung vorbereitet. Diese wird bei einer notifizierten Feuerstättenprüfstelle als Unterauftrag durchgeführt. PCDD/F-Messungen werden durch eine §26-Messstelle durchgeführt. Ein Kesselhersteller wird im Rahmen einer Angebotsaktion eingebunden. | Nadja Weller Tel.: +49 341 2434-514 nadja.weller@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.02.2015 | 31.12.2017 | 22403113 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Energiemanagementsystems zur kombinierten Nutzung erneuerbarer Energien (KombiOpt); Teilvorhaben 1: Entwicklung Regelungsalgorithmus | Im Projekt KombiOpt sollen hocheffiziente Regelstrategien zur Erhöhung der Effizienz und zur Minimierung der Emissionen von Pellet-Solar-Kombianlagen entwickelt und ihre Funktionalität in der Praxis nachgewiesen werden. Die Bearbeitung ist in den fünf Arbeitspaketen (1) Projektmanagement, (2) Entwicklung der Methodik, (3) Entwicklung Regelalgorithmus, (4) Demonstration Regelalgorithmus und (5) Gesamtbewertung & Handlungsempfehlungen geplant. Der Schwerpunkt von (1) ist, die Gewährleistung der korrekten Durchführung des Projektes, die Überwachung und Koordinierung der einzelnen Arbeitspakete sowie die Koordinierung und Planung der Projekttreffen und die Kommunikation mit dem Fördermittelgeber. Das Ziel von (2) ist die Entwicklung einer geeigneten Methodik als Grundlage für die Entwicklung und Demonstration des Regelalgorithmus in den Arbeitspaketen 3 bis 5 sowie die Ausschreibung eines Industriepartners. In (3) wird der eigentliche Regelalgorithmus entwickelt und unter Prüfstandsbedingungen getestet. Das Gesamtziel dieses Arbeitspaketes ist die Entwicklung eines hocheffizienten Regelungsalgorithmus, der für die Referenzanlage die maximale Zielerfüllung (Brennstoffeinsparung, Effizienzsteigerung, Emissionsminderung) ermöglicht. In (4) wird der entwickelte Algorithmus auf seine Praxistauglichkeit getestet. Dafür wird eine Referenzanlage, für die bereits mehrjährige Messdaten vorliegen sollen, mit einem entsprechenden Regler ausgestattet. Dadurch kann auf eine Vergleichsdatenbasis zurückgegriffen werden und mögliche Effizienzgewinne lassen sich den Optimierungsmaßnahmen sehr gut zuordnen. Die Ergebnisse des Projekts werden in (5) in einem umfangreichen Abschlussbericht zusammengefasst sowie auf Tagungen präsentiert und in Fachzeitschriften publiziert. Zusätzlich ist zum Abschluss des Projektes ein Workshop geplant, bei dem die Ergebnisse vorgestellt und diskutiert werden sollen. | Daniel Büchner Tel.: +49 341 2434-543 daniel.buechner@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.02.2015 | 31.05.2018 | 22403114 | Verbundvorhaben: Effizienzsteigerung im Silageprozess (EiS) - Neue Konzepte zur Minimierung von Energieverlusten; Teilvorhaben 3: Entwicklung der Sensortechnik | Ziel des Verbundvorhabens ist die Effizienzsteigerung des Silierprozesses in Großsilos für die Bereitstellung von Gärsubstrat für die Biogasproduktion.Der Einsatz einer qualitativ hochwertigen Silage erhöht das Ertragspotential und vermindert gleichzeitig Störungen und Schäden an der Anlage. Durch die Entwicklung und Kalibration einer Multisensorik zur Überwachung des Silageprozesses vom Auffahren bis hin zur Entnahme können die Prozessabläufe in den bislang wenig untersuchten großen Siloanlagen dargestellt und optimiert werden. Eine Multisensorik ermöglicht es, die Verdichtung an kritischen Stellen, wie Randbereichen, während des Auffahrens zu überwachen. Störgrößen während des Silageprozesses und nach der Entnahme werden frühzeitig erkannt und können beseitigt werden bevor es zu einer Verminderung der Silagequalität kommt. Eine Kalibration der Multisensorik ist notwendig, um die in der Praxis auftretenden Verluste genau zu quantifizieren und um neue Substrate besser bewerten zu können. Die Verwendung eines im Erntedaten-Management gängigen Software-Standards sorgt dafür, dass die Sensordaten später in bereits etablierte Softwarelösungen integriert und damit unmittelbar in die Praxis übertragen werden können. Der angestrebte optimierte Silierprozess ermöglicht den Betreibern ein effizientes und rentables Betreiben ihrer Biogasanlage. | Julia Günther Tel.: +49 30 46403-169 julia.guenther@izm.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM) Gustav-Meyer-Allee 25 13355 Berlin | X | FPNR | |
| 01.12.2015 | 29.02.2020 | 22403115 | Verbundvorhaben: Langzeitverhalten von Kraftstoffdampfrückhaltesystemen (KDRS) bei der Verwendung von Bioethanol als Kraftstoffadditiv; Teilvorhaben 2: Raman-Messungen im Langzeitbetrieb und experimentelle Charakterisierung der Aktivkohleproben - Akronym: Langzeitverhalten | Untersuchungen des TÜV haben gezeigt, dass es nach einem langen Einsatz der Kraftstoffdampfrückhaltesysteme mit Biokraftstoffen vermehrt zu Ausfällen kommen kann. Durch eine Kombination der Techniken zur Bestimmung von Durchbruchskurven und der Raman-Spektroskopie soll das Adsorptionsverhalten der KDRS über viele Zyklen messtechnisch begleitet werden. Die experimentellen Untersuchungen werden im Rahmen einer Modellierung, die auf dem bereits vorliegenden Adsorptionsreaktormodell (UMSICHT) beruht, begleitet. Die ausführliche Vorhabenbeschreibung ist dem Antrag beigelegt. Das Adsorptionsverhalten verschiedener Aktivkohleproben, d.h. neu hergestellter bzw. einer definierten Anzahl von definierten Be- und Entladezyklen (4.000 und 40.000 gefahrenen Kilometern entsprechend) unterzogenen, wird experimentell erfasst. Folgender experimenteller Ablauf ist geplant: Charakterisierung der Aktivkohleproben in Voruntersuchungen. Mit einem Pentan/Ethanol-Gemisch wird dann ein Adsorber, der mit einer Aktivkohleprobe befüllt wurde, bis zum Durchbruch beladen. Zur Desorption wird der Adsorber mit Laborluft gespült bis 300 ausgetauschte Bettvolumina erreicht sind. Die Zusammensetzung der Gasphase wird während Ad- und Desorption mit einem, im Rahmen des Projektes aufzubauenden Raman-Detektor bestimmt. Nach jeweils 50 Zyklen (Ad- und Desorption= 1 Zyklus) wird die Arbeitskapazität der Aktivkohle bestimmt. Dies erfolgt gemäß einer Methode, die analog zur ASTM-Norm D 5228-92 entwickelt wurde. Die erhaltenen experimentellen Daten werden u.a. zur Weiterentwicklung eines mathematischen Berechnungswerkzeugs im Bereich der Kraftstoffdampfrückhaltesysteme im PKW verwendet. Die Weiterentwicklung des Modells stellt die Grundlage für verbesserte Designmöglichkeiten für KDRS dar. | Prof. Dr.-Ing. Thomas Seeger Tel.: +49 271 740-3124 thomas.seeger@uni-siegen.de Universität Siegen - Fakultät IV - Department Maschinenbau - Institut für Fluid- und Thermodynamik Paul-Bonatz-Str. 9-11 57076 Siegen | FPNR | ||
| 01.02.2017 | 31.01.2019 | 22403116 | Verbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien (FOREST); Teilvorhaben 5: Elektrolyte - Akronym: FOREST | Redoxaktive Substanzen können aus Ablaugen der Zellstoffindustrie gewonnen werden. Hierbei ist sowohl eine chemische als auch eine elektrochemische Umsetzung möglich. Beide Wege werden in diesem Projekt untersucht, wobei das Zielmaterial durch Experimente an Modellsystemen definiert wird. Zur Aufreinigung des Rohstoffs werden an der Technischen Hochschule Mittelhessen Filtrationsmethoden etabliert. Für diese Filtrationsaufgabe werden bei Mann+Hummel spezielle Filtermembranen entwickelt. Das FIltrat wird durch die CMBlu Projekt AG zu den Zielmolekülen umgesetzt. Die Vorgabe für diese Zielmoleküle erfolgt durch die Untersuchung der Struktur-Eigneschafts-Beziehung in Zusammenarbeit durch die Arbeitsgruppen Wegner und Janek an der Justus-Liebig-Universität Gießen. Außerdem werden an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz in der Arbeitsgruppe Waldvogel elektrochemische Umsetzungsmethoden untersucht. | In Kollaboration mit der AG Wegner (TV 4) wurde durch Funktionalisierung einer chinoiden Grundstruktur mit den 1,2-Diaza-Anthrachinonen eine neue Verbindungsklasse gewonnen, die sich in ihrer Potentiallage deutlich von ihrem Vorbild unterscheidet. Die Untersuchung der Struktur- Wirkungsbeziehung dieser Verbindungen führte zu einer deutlichen Verbesserung der elektrochemischen Stabilität in sauren wie auch in basischen Medien und einer erfolgreichen substitutionsabhängigen Anpassung des resultierenden Redoxpotentials. Infolge dessen konnten Diaza-Anthrachinone als Negolyt-Aktivmaterial in Redox-Flussbatterien eingesetzt werden. Abgeleitet von diesen Erkenntnissen wurden Zielmoleküle für die Posolytseite definiert und Grundstrukturen mit reduzierter Elektronendichte hergestellt. Auch in diesem Fall konnten physikochemische Eigenschaften wie Redoxpotential und Zyklenstabilität durch Anwendung spezifischer Substitutionsmuster anwendungsbezogen modifiziert werden. Aus diesen Anpassungen resultierten leistungsfähige Posolyt- Aktivmaterialien, deren erhöhte Löslichkeit darüber hinaus hohe Energiedichten im Zellbetrieb ermöglicht. | Prof. Dr. Jürgen Janek Tel.: +49 641 99-34500 juergen.janek@phys.chemie.uni-giessen.de Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 08 - Biologie und Chemie - Chemie - Physikalisch-Chemisches Institut Heinrich-Buff-Ring 17 35392 Gießen | X | FPNR |
| 01.12.2012 | 30.11.2015 | 22403211 | Verbundvorhaben: Bioraffinerie auf Basis kohlenhydratreicher Algenbiomasse, Nutzung von Stärke und Protein; Teilvorhaben 1: Koordination sowie Auswahl und Prozessentwicklung für stärkereiche Mikroalgen | Algenbiomasse wird als mögliche Alternative zu den momentan verfügbaren nachwachsenden Rohstoffen in Betracht gezogen. Die Produktion von Algenbiomasse für eine rein energetische Nutzung ist derzeit aber nicht wirtschaftlich. Ziel des Vorhabens war die Erzeugung von stärkehaltiger Algenbiomasse in geschlossenen Photobioreaktoren und die Nutzung der Hauptkomponente Stärke für die Produktion von Ethanol. Zusätzlich wurde die Etablierung von Stoffkreisläufen zwischen Algenproduktion und Ethanolfermentation auf Basis von Getreidestärke angestrebt. Die Arbeiten des Fraunhofer IGB umfassten die Auswahl und Selektion von stärkeproduzierenden Mikroalgen, die für eine zweistufige Produktion stärkereicher Algenbiomasse im Freiland geeignet sind. Die drei Algenstämme Chlorella sorokiniana, Chlamydomonas reinhardtii und Tetraselmis suecica wurden aufgrund ihres hohen in Laborexperimenten erreichten Stärkegehaltes ausgewählt. Die Stärkeproduktion wurde zunächst im Labor optimiert und dann für Chlorella sorokiniana und Chlamydomonas reinhardtii ins Freiland übertragen. Die erste Prozessstufe diente der Gewinnung der Biomasse unter optimaler Nährstoffversorgung. In der zweiten Prozessstufe, der Stärkeakkumulation unter Stickstoff- und/oder Phosphatlimitierung, wurden Stärkegehalte von 50 %- 60% w/w erreicht. Zusätzlich wurde die relative Lichtverfügbarkeit auf ihren Einfluss auf den maximalen Stärkegehalt und die Stärkeproduktivität hin untersucht. Da im Freiland die Lichtverfügbarkeit nicht über die Lichtintensität eingestellt werden kann, wurde die Startbiomassekonzentration variiert, um unterschiedliche Lichtmengen pro g Biotrockenmasse einzustellen. Zur Schließung der Stoffkreisläufe wurde die Nutzung der Nährstoffe Ammonium und Phosphat aus dem Flüssiggärrest der Schlempe- und Algenreststoffvergärung als Mediumsbestandteil für die Algenproduktion untersucht. Die Ergebnisse wurden für die Freilandproduktion im Pilotmaßstab unter Verwendung von Gär-CO2 weitergegeben. | Dr. rer. nat. Ulrike Schmid-Staiger Tel.: +49 711 970-4111 ulrike.schmid-staiger@igb.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.08.2012 | 31.08.2017 | 22403212 | Verbundvorhaben: Minderung von Treibhausgasemissionen im Rapsanbau unter besonderer Berücksichtigung der Stickstoffdüngung; Teilvorhaben 1: Projektkoordination, Aufbau eines Netzwerkes sowie länderübergreifende Datenauswertung und -evaluierung | Die Gesamtziele des Forschungsvorhabens sind: 1. Die regional differenzierte Quantifizierung von Treibhausgasemissionen in Rapsfruchtfolgen und die Überprüfung und Bewertung von praxisorientierten Anbaustrategien zu Verringerung ertragsbezogener Emissionen und zur regionalen Optimierung der Klimaschutzleistung von Raps-Biodiesel. 2. Die ökonomische Bewertung von Winterraps-Anbaustrategien mit optimierter Klimaschutzleistung. 3. Die Erarbeitung neuer wissenschaftlicher Grundlagen über die Steuerung der N2O-Emission aus Rapsfruchtfolgen, die Regionalisierung von N2O-Emissionsfaktoren sowie für die Bewertung der Humusreproduktionsleistung von Winterraps. 4. Die Etablierung eines wissenschaftsbasierten europäischen Netzwerks zur Erfassung und Minderung der Treibhausgasemissionen im Rapsanbau. 5. Die Erarbeitung von Praxisempfehlungen und Beratungsgrundlagen für die Landwirtschaft in den Bereichen Klimaschutzpotenziale und CO2-Äq.-Minderungsvorgaben im Rapsanbau sowie die wissenschaftliche Hinterlegung der Politikberatung zur differenzierten Bewertung des Rapsanbaus im Kontext des Klimaschutzes. Die Schwerpunkte der Tätigkeit der Arbeitsgruppe vTI-Flessa/Kutsch/Plassmann liegen bei der Koordination und Ergebnisintegration des Verbundprojektes sowie der Ermittlung des Netto-CO2-Austauschs mithilfe der Eddy-Kovarianztechnik am Versuchsstandort Dedelow. Die Ergebnisse bieten die Voraussetzung für die regional differenzierte Bewertung der N2O-Emissionen aus dem Rapsanbau und zur Behebung gravierender Unsicherheiten in der Abschätzung der produktionsabhängigen Treibhausgasemissionen. Sie liefern neue Informationen über Maßnahmen zur Minderung ertragsbezogener Treibhausgasemissionen im Rapsanbau und ihre ökonomische Bewertung. Das Projekt fördert auch die internationale Vernetzung der Wissenschaftsaktivitäten im Bereich der Emissionsbewertung und Emissionsminderung im Rapsanbau. | Prof. Heinz Flessa Tel.: +49 5315962601 heinz.flessa@vti.bund.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrarklimaschutz Bundesallee 65 38116 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.03.2016 | 28.02.2018 | 22403215 | Verbundvorhaben: ERA-NET Bioenergy: Europäische Harmonisierung von Messmethoden zur Bestimmung von Methanemissionen aus Biogasanlagen (MetHarmo); Teilvorhaben 1: Einsatz, Optimierung und Harmonisierung von Vor-Ort und Fernmessmethoden durch vergleichende Emissionsmessungen an einer Biogasanlage - Akronym: MetHarmo | Die Detektion und Quantifizierung von Treibhausgas-(THG)-emissionen verschiedenster Emissionsquellen ist zur Erreichung des Klimaschutzes unerlässlich. Die Ergebnisse erlauben eine Einordnung der Umweltauswirkungen von Energieerzeugungsanlagen (z. B. Biogasanlagen) und die Entwicklung von THG-Vermeidungsstrategien. Das relevanteste THG im Biogassektor ist Methan. Bekannte Emissionsquellen an Biogasanlagen sind dabei Leckagen, Über-/Unterdrucksicherungen, die Gasnutzungseinrichtungen und offene Gärrestlager. Bisher gibt es keine einheitliche, europäische Richtlinie wie die Gesamtmethanemissionen aus Biogasanlagen zu bestimmen sind. Das Projektgesamtziel besteht darin, national verfügbare Ansätze bzw. Methoden zur Bestimmung der Methanemissionen aus Biogasanlagen zu harmonisieren, um vergleichbare und reproduzierbare Messergebenissen zu erzielen, die dann in einen Normungsprozess einfließen können. Zunächst soll ein europäischer Workshop zum Thema die Akteure zusammenbringen und den aktuellen Stand des Wissen abbilden. Anschließend erfolgt die Auswahl einer Biogasanlage für vergleichende Messungen, die federführend am DBFZ durchgeführt wird. Eine erste methodenvergleichende Messkampagne findet im ersten Projektjahr statt. Es folgt die Projektphase der Auswertung, des Abgleichs und der Harmonisierung. Anschließend findet eine weitere Messkampagne auf derselben Anlage statt. Schließlich werden die Ergebnisse des Projektes veröffentlicht und auf einem abschließenden Workshop diskutiert. | Die gemessenen Emissionsfaktoren an BGA 1 bewegten sich in einem Wertebereich zwischen 0,3 (On-Site Ansatz) und 1,2 % CH4 (DIAL). Die Emissionsfaktoren an BGA 2 lagen zwischen 1,1 und 2,7 % CH4 (für IDMM und TDM) und zwischen 2,2 und 2,3 % CH4 (On-Site Ansatz) und waren damit erwartungsgemäß höher als an BGA 1. Die Ergebnisse bestätigten bereits bekannte Erkenntnisse. Für den On-Site Ansatz ist beispielsweise die Quantifizierung der Hauptemissionsquellen sehr wichtig für die Bestimmung der Gesamtemissionsrate. Zum anderen wurden auch neue Erkenntnisse erzielt. Zum Beispiel ist für die IDMM der Aufstellungsort und die Konfiguration der Abtastrate des Ultraschallanemometers sehr wichtig für die Modellierung der Gesamtemissionsrate. Diese Erkenntnisse flossen direkt in die Entwicklung der harmonisierten Richtlinie ein. Zusätzlich wurde die harmonisierte IDMM in erweiterten Emissionsmessungen getestet und weiter optimiert. | Dr. Tina Clauß Tel.: +49 341 2434-0 tina.clauss@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR |
| 01.02.2017 | 31.01.2019 | 22403216 | Verbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien (FOREST); Teilvorhaben 6: Filtrationsmembranen - Akronym: FOREST | Redoxaktive Substanzen können aus Ablaugen der Zellstoffindustrie gewonnen werden. Hierbei ist sowohl eine chemische als auch eine elektrochemische Umsetzung möglich. Beide Wege werden in diesem Projekt untersucht, wobei das Zielmaterial durch Experimente an Modellsystemen definiert wird. Zur Aufreinigung des Rohstoffs werden an der Technischen Hochschule Mittelhessen Filtrationsmethoden etabliert. Für diese Filtrationsaufgabe werden bei MANN+HUMMEL spezielle Filtermembranen entwickelt. Das Filtrat wird durch die CMBlu Projekt AG zu den Zielmolekülen umgesetzt. Die Vorgabe für diese Zielmoleküle erfolgt durch die Untersuchung der Struktur-Eigenschafts-Beziehung in Zusammenarbeit durch die Arbeitsgruppen Wegner und Janek an der Justus-Liebig-Universität Gießen. Außerdem werden an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz in der Arbeitsgruppe Waldvogel elektrochemische Umsetzungmethoden untersucht. | In Laborversuchen bei der AG Czermak am IBPT wurden Membranmodule im Labormaßstab (Länge 260 mm bzw. 400 mm) und mit verschiedenen Porengrößen eingesetzt. Dabei wurden das Abtrennverhalten, das Aufkonzentrationsvermögen von Wertprodukten und der Flux als Zielgrößen erfasst. Für die Filtrationsversuche im Test- und Pilotmaßstab beim Industriepartner bei der Aufkonzentration des Lignosulfonats sowie bei der Fragmentierung des Lignosulfonates wurden von MANN+HUMMEL entwickelte 2" Membranmodule (10 Stück, Porengrößen 3 nm bzw. 6 nm) in Edelstahlgehäusen (Filterfläche 0,4 m² / Modul) sowie 6" Membranmodule (6 Stück, Porengröße 3 nm) in Edelstahlgehäusen (Filterfläche 4 m² / Modul) bereitgestellt. Die Messergebnisse für Permeatflux sowie die Proben zur optischen Beurteilung der Permeatqualität zeigen, dass die optische Permeatqualität durchweg als sehr gut zu bezeichnen ist und mit zunehmendem Transmembrandruck der Rückhalt von Lignosulfonat in der Dünnlauge erhöht wird. Der Rückhalt von Lignosulfonat als Wertprodukt, der mit den 6" Membranmodulen erzielt werden konnte, ist vergleichbar mit den Rückhaltewerten aus den Vorversuchen mit den Labortestmodulen und stellt somit eine gute Ausgangsbasis für den nachfolgenden Filtrationsprozessschritt (Ligninfragmentierung) dar. Wesentliches Ziel des zweiten Filtrationsschritt bei der Ligninfragmentierung ist die Aufkonzentrierung von etwa 50 % sowie ein möglichst hoher Rückhalt nicht degradierter Ligninbruchstücke in Verbindung mit einer entsprechend hohen Konzentration des Wertproduktes im Permeat. Für diesen Filtrationsschritt wurde gezeigt, dass mit den keramischen MANN+HUMMEL Hohlfasermembranen mit einer Porengröße von 6 nm bei einer Volumenreduktion von 50% ein konstanter Flux im Bereich von 70 - 80 L/(m 2 h) erreicht wurde. Dabei wurden mehr als 95% des Wertproduktes im Permeat nachgewiesen. | Prof. Dr.-Ing. Steffen Schütz Tel.: +49 7141 98-3610 steffen.schuetz@mann-hummel.com MANN+HUMMEL GmbH Schwieberdinger Str. 126 71636 Ludwigsburg | X | FPNR |
| 01.08.2012 | 31.12.2016 | 22403312 | Verbundvorhaben: Minderung von Treibhausgasemissionen im Rapsanbau unter besonderer Berücksichtigung der Stickstoffdüngung; Teilvorhaben 2: Feldversuche zu THG-Emissionen am Standort Dedelow und Analyse der Humuswirksamkeit von Fruchtfolgen Rapsfruchtfolgen (AP6) | Gesamtziel ist es, eine regional differenzierte Quantifizierung von Treibhausgasemissionen in Rapsfruchtfolgen und eine Überprüfung und Bewertung von praxisorientierten Anbaustrategien zu Verringerung ertragsbezogener Emissionen und zur Optimierung der Klimaschutzleistung von Raps-Biodiesel vorzunehmen Des weiteren sollen unter besonderer Berücksichtigung von N2O-Emissionen und der Humusreproduktion Handlungsempfehlungen für die landwirtschaftliche Praxisz wecks Minderung der Klimawirkung im Rapsanbau erarbeitet werden Schwerpunkt der Tätigkeit der AG-Augustin ist die Durchführung von Untersuchungen auf den Standort Dedelow/Uckermark. In Rahmen von AP 3 soll die Wirkung verschiedener Varianten des Rapsanbaus, speziell der N-Düngung auf die N2O-Emission erfasst werden. In Rahmen von AP 6 soll in Zusammenarbeit mit der AG Flessa/Kutsch/Plassmann die vollständige Klimawirkung des Rapsanbau und sein Einfluss auf den Humusvorrat im Boden erfasst werden. | Prof. Dr. Jürgen Augustin Tel.: +49 33432 82-376 jaug@zalf.de Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. - Institut für Landschaftsbiogeochemie Eberswalder Str. 84 15374 Müncheberg | X | FPNR | |
| 01.09.2016 | 31.03.2019 | 22403315 | Verbundvorhaben: Erforschung neuer Lösungen für textile Biogasspeichersysteme; Teilvorhaben 1: Experimentelle Bestimmung von Membraneigenschaften - Akronym: BiG | Textile Biogasspeichersysteme stellen bei geeigneter technischer Auslegung aufgrund geringer Investitions- und Unterhaltsaufwände eine ökonomisch attraktive und technisch sinnvolle Methode der Biogasspeicherung dar. Nach Stand der Technik ist eine zuverlässig belastungsgerechte Auslegung der Biogasspeicher allerdings nicht möglich, da weder die durch Wettereinflüsse und Betriebszustände einwirkenden Lasten noch deren Weiterleitung und Verteilung auf einzelne Systemkomponenten wie Gasmembran, Außenhülle, Befestigung / Behälterkrone bekannt sind. Aufgrund dieses lückenhaften Technikstands sind aktuell bei 70 - 85 % der Biogasanlagen Mängel festzustellen und innerhalb der kommenden 5 Jahre bundesweit ca. 80 % der Speicher auszutauschen. Zugleich wird die Genehmigung und Versicherung neuer Anlagen mangels verbindlicher Vorgaben und Standards immer schwieriger. Vor diesem Hintergrund zielt das Vorhaben auf die Erforschung der wissenschaftlichen Grundlagen zur Beschreibung der Lasten und resultierenden Strukturreaktionen, auf die Erarbeitung von Methoden für die schnelle, sichere und bedarfsgerechte Berechnung, Auslegung und Fertigung neuartiger Biogasspeicher und auf die Entwicklung neuer technischer Lösungsansätze für Material, Konstruktion und Betriebssteuerung. Zugleich werden die Ergebnisse aktiv in die Normung und Etablierung verbindlicher Qualitätsmaßstäbe eingebracht. Die Arbeitsplanung gliedern sich in umfassende Messungen von Lasten, Systemzuständen und -reaktionen an einer speziellen Versuchsanlage, in laborbasierte Messungen zu anisotropen Materialeigenschaften und Pneumatik, sowie in die Erforschung theoretischer Konzepte und quantitativer Modellierungsansätze und deren softwarebasierte Nutzung für die Entwicklung eines Berechnungstools für die optimierte Auslegung neuer und effiziente Bewertung bestehender Anlagen. Abgerundet werden die Arbeiten durch die Entwicklung konkreter Vorgaben und Lösungen für Membranzuschnitt, -befestigung und -fügemethoden. | Professor Dr.-Ing. Rosemarie Wagner Tel.: +49 721 609-42183 rosemarie.wagner@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Fachgebiet Bauphysik & Technischer Ausbau - Institut Entwerfen und Bautechnik Englerstr. 7 76131 Karlsruhe | X | FPNR | |
| 01.07.2017 | 30.06.2021 | 22403316 | Verbundvorhaben: Membranbasiertes Verfahren zur weitergehenden Vergärung von nachwachsenden Rohstoffen in Biogasanlagen (MEMBIO); Teilvorhaben 1: Optimierung und Praxiseinführung - Akronym: MEMBIO | Im Rahmen des Vorhabens soll das von den Kooperationspartnern entwickelte membranbasierte Verfahren zur weitergehenden Vergärung von nachwachsenden Rohstoffen in Biogasanlagen weiterentwickelt und im Anschluss an die halbtechnischen Laboruntersuchungen in die landwirtschaftliche Praxis überführt werden. Im Ergebnis soll ein verringerter Substrateinsatz mit effizienterer Nutzung der biobasierten Ressourcen erreicht werden. Die Untersuchungsergebnisse lassen dann auch eine erste Wirtschaftlichkeitsbetrachtung zu. Die Versuchsbiogasanlage und der Kontrollfermenters sollen mit Medium aus der späteren Praxisanlage befüllt und synchronisiert werden. Parallel soll die Membraneinheit erweitert und optimiert sowie der UASB-Fermenter an die Membraneinheit und die Versuchsbiogasanlage angeschlossen werden. Anschließend soll der Langzeitbetrieb des membrangekoppelten Gärverfahrens unter stetiger analytischer Prozesskontrolle erfolgen. Insofern notwendig sollen weitergehende Optimierungsschritte der Membraneinheit in Vorbereitung auf den Praxisbetrieb erfolgen. Nach Abschluss der Untersuchungen im Labor soll die Anbindung der Membraneinheit an die Praxisanlage und die Durchführung von Langezeituntersuchungen realisiert werden. Auf Basis der erhaltenen Daten soll eine erste Wirtschaftlichkeitsbetrachtung durchgeführt werden. | Die im Vorhaben gewählte Steigerung der Feed-Pumpenlaufleistung von 3 m³/h auf 7,5 m³/h sollte eine Erhöhung der täglichen Permeatproduktion bewirken und somit eine weitergehende Entlastung des Gärprozesses resultieren. Im Ergebnis zeigt sich aufgrund einer bakteriellen Störung, bedingt durch die höhere Scherwirkung auf die Bakterienpopulation, eine NH4-N-Hemmung mit Werten über 3.500 mg/l NH4-N. Die daraus resultierende niedrigere Gasproduktion im membrangekoppelten Gärprozess (Ø0,452 Nm³/kg oTS vs. 0,568 Nm³/kg oTS im Kontrollfermenter) steht dem Ziel der Gasertragssteigerung entgegen. Allerdings liegt nahe, dass die gewählte Überströmungsgeschwindigkeit bei größeren Fermentervolumina keinen negativen Einfluss auf die Fermenterbiologie ausüben würde, da bei höheren Fermentervolumina auch geringere membranbezogene Scherkräfte auf die Mikroorganismen wirken würden. Dies gilt es im Upscaling an einer Forschungsbiogasanlage mit über 100 m³ Fermentervolumen zu prüfen. Die im Vorhaben gewählte Modulkonfiguration zeigte in Kombination mit der Überströmungsgeschwindigkeit nicht die gewünschte Permeatproduktion. Die anvisierte tägliche Permeatproduktion von 10 % des Fermentervolumens (100 Liter) konnte nicht erreicht werden. Nach über 3.000 Betriebsstunden belief sich die Permeatproduktion mit einer Membranfläche von 0,3088 m² auf täglich 2,5 % des Fermentervolumens. Hier gilt es mit Membranherstellern alternative Verschaltungen oder Modulaufbauten in fortführenden Untersuchungen zu testen, um mit einer höheren Filtrationsfläche und höheren Transmembrandrücken die Leistungsfähigkeit der Membranen zu steigern. Die Anbindung der Membraneinheit an die Praxisanlage konnte im Vorhaben nicht realisiert werden. | Prof. Uta Breuer Tel.: +49 3631 420708 uta.breuer@hs-nordhausen.de Hochschule Nordhausen Weinberghof 4 99734 Nordhausen | X | FPNR |
| 01.11.2012 | 31.10.2014 | 22403411 | Verbundvorhaben: Experimentelle Studie zur hydrothermalen Konversion (HK) von Algenbiomasse zu H2 und CH4 gekoppelt an eine Mikroalgenproduktionsanlage (PHYKON); Teilvorhaben 1: Optimierung der Produktion von Mikroalgenbiomasse für die hydrothermale Konversion | 1.) Im Rahmen des Projektes PHYKON soll die Anlagen- und Verfahrenstechnik entwickelt werden, mit der Mikroalgen durch hydrothermale Konversion (HK) unter hohem Druck in die speicherbaren Energieträger Wasserstoff (H2) und Methan (CH4) konvertiert und die Nebenprodukte der Konversion (CO2, Nährstoffe, Wasser, Wärme) direkt zur Kultivierung von Mikroalgen genutzt werden können. 2.) Eine für die HK optimierte Produktion von Mikroalgenbiomasse (Feststoff und gelöste Substanzen) wird in einer Mikroalgen-Pilotanlage in Hamburg-Reitbrook entwickelt und für das KIT bereit gestellt. Die Entwicklung der Anlagen- und Verfahrenstechnik zur hydrothermalen Konversion (HK) von Mikroalgen erfolgt zunächst im Technikum des KIT. Die Abfallprodukte der HK werden in der Pilotanlage und im Labor auf ihre Möglichkeit des Recyclings getestet und die Kenndaten für eine darauf adaptierte Prozess- und Anlagenführung erarbeitet. Anhand dieser Ergebnisse erfolgt die Entwicklung eines Konzeptes für eine Versuchsanlage, mit der die Hydrothermale Konversion und die Mikroalgenproduktion miteinander gekoppelt werden. | Dr. Martin Kerner Tel.: +49 40 1899-7966 m.kerner@ssc-hamburg.de SSC Strategic Science Consult GmbH Beim Alten Gaswerk 5 22761 Hamburg | X | FPNR | |
| 01.08.2012 | 31.12.2016 | 22403412 | Verbundvorhaben: Minderung von Treibhausgasemissionen im Rapsanbau unter besonderer Berücksichtigung der Stickstoffdüngung; Teilvorhaben 3: Feldversuche zu THG-Emissionen am Standort Merbitz | 1) Die regional differenzierte Quantifizierung von Treibhausgasemissionen in Rapsfruchtfolgen und die Überprüfung und Bewertung von praxisorientierten Anbaustrategien zu Verringerung ertragsbezogener Emissionen und zur regionalen Optimierung der Klimaschutzleistung von Raps-Biodiesel. 2) Die ökonomische Bewertung von Winterraps-Anbaustrategien mit optimierter Klimaschutz-leistung. 3) Die Erarbeitung neuer wissenschaftlicher Grundlagen über die Steuerung der N2O-Emission aus Rapsfruchtfolgen, die Regionalisierung von N2O-Emissionsfaktoren sowie für die Bewertung der Humusreproduktionsleistung von Winterraps. 4) Die Etablierung eines wissenschaftsbasierten europäischen Netzwerks zur Erfassung und Minderung der Treibhausgasemissionen im Rapsanbau. 5) Die Erarbeitung von Handlungsempfehlungen für die landwirtschaftliche Praxis und Beratungsgrundlagen für die Landwirtschaft in den Bereichen Treibhausgasminderungsstrategien und CO2-Äq.-Minderungsvorgaben im Rapsanbau sowie die wissenschaftliche Hinterlegung der Politikberatung zur differenzierten Bewertung des Rapsanbaus im Kontext des Klimaschutzes. Die Basis dieser Arbeiten bilden die Analyse vorhandener Forschungsergebnisse und die Messung von Treibhausgasemissionen bei verschiedenen Anbaukonzepten. Die detaillierte Arbeitsplanung ist dem beigefügten Antrag zu entnehmen. | Prof. Dr. Olaf Christen Tel.: +49 345 55-22627 olaf.christen@landw.uni-halle.de Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg - Naturwissenschaftliche Fakultät III - Institut für Agrar- und Ernährungswissenschaften - Allgemeiner Pflanzenbau, Ökologischer Landbau Betty-Heimann-Str. 5 06120 Halle (Saale) | X | FPNR | |
| 01.08.2014 | 31.07.2017 | 22403413 | Verbundvorhaben: Energieerzeugung aus aquatischen Biomassen am Beispiel der Co-Kultivierung von Wasserlinsen und Cyanobakterien; Teilvorhaben 1: Kultivierung von aquatischen Biomassen | Das Ziel des Projektes besteht in der Entwicklung eines Anlagenkonzeptes, mit dem unter weitestgehend autarken Bedingungen Biomassen (Wasserlinsen/Cyanobakterien) für eine Vergärung in einer Biogasanlage unter Ausnutzung anfallender Stoffströme produziert werden kann. Neben einem modularen Aufbau der Anlage sind möglichst geschlossene Produktkreisläufe vorgesehen. Für die Durchführung des Projektes sind im Teilprojekt 1 folgende Arbeitspakete vorgesehen: AP 1.1 – Aufbau von Stammkulturen für Wasserlinsen und Cyanobakterien AP 1.2.1 – Bestimmung von Wachstums- und Vermehrungsparametern von Wasserlinsen AP 1.2.2 – Bestimmung von Wachstums- und Vermehrungsparametern von Cyanobakterien AP 1.3 – Co-Kultivierung Wasserlinsen - Cyanobakterien AP 1.4 – Untersuchungen zum Einfluss von Zusatzlicht bzw. Licht definierter Wellenlängen Biomasse- und Phytohormonproduktion AP 1.5 – Testung und Anpassung von Photobioreaktortypen (open Ponds, Flachbettreaktor) AP 1.6 – Einfluss von CO2-haltiger Abluft auf die Biomasseproduktion AP 1.7 – Testung von Gärprodukten aus der Wasserlinsenvergärung AP 1.8 – Erarbeitung des Anlagen- und apparatetechnischen Gesamtkonzeptes AP 1.9 – Wirtschaftlichkeitbetrachtung des Gesamtprozesses AP 1.10 – Abschlussbericht und Dokumentation Als Kriterien zur Erfolgskontrolle sind 3 Meilensteine vorgesehen: MS1 – die Kultivierungsparameter für ausgewählte Wasserlinsen und Cyanobakterien stehen fest, erste Versuche zur Co-Kultivierung werden durchgeführt. MS2 – die Parameter für die Co-Kultivierung der Wasserlinsen/Cyanobakterien sind erprobt und festgelegt worden. MS3 – die Untersuchungen zur Begasung der Wasserlinsen/Cyanobakterien mit CO2-haltiger Abluft und zur Optimierung der Beleuchtungsregimes sind abgeschlossen. | Dipl. Chem. Meinolf Stützer Tel.: +49 345 77796-43 stuetzer@gmbu.de Gesellschaft zur Förderung von Medizin-, Bio- und Umwelt- Technologien e.V. Erich-Neuß-Weg 5 06120 Halle (Saale) | X | FPNR | |
| 01.09.2016 | 31.12.2019 | 22403415 | Kerosin aus Erneuerbaren Rohstoffen durch (kombinierte) bio-/chemische Synthese - Akronym: KERoSyn | Der Bedarf an geeigneten Biokraftstoffen erstreckt sich nicht nur auf den Automobilsektor, sondern nimmt in den letzten Jahren auch im Luftverkehr stark an Bedeutung zu. Der Flugverkehr ist für zwei Prozent des weltweiten CO2-Ausstoßes verantwortlich. Geeignete Biotreibstoffe könnten die Emission von Treibhausgasen im Luftverkehr um bis zu 60-80 % senken. Aktuelle Alternativen sind beispielsweise Bioethanol und hydrierter Biodiesel, das sogenannte Biokerosin. Hauptkritikpunkte an diesen Rohstoffen sind jedoch die selbst unter optimalen Bedingungen geringen Flächenausbeuten, die Konkurrenz zum Anbau von Lebensmitteln und die Abholzung von Regenwäldern zum Anbau von Ölpalmen. Hinzu kommt die für Flugtreibstoffe nicht ideale und insgesamt breite Kettenlängenverteilung der enthaltenen Fettsäuren. Eine Alternative hierzu stellen mikrobiologisch produzierte Intermediate wie 3-(3-hydroxy-alkanoyloxy)alkanoate (HAAs) dar. Diese Fettsäureester einstellbarer Kettenlänge können aus Lignocellulose-haltigen Pflanzenresten durch Aufschäumung gewonnen werden (C5 und C6 Zuckern), sodass zum einen eine ausreichende Rohstoffbasis sichergestellt ist und zum anderen eine Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion vermieden wird. Im Rahmen dieses Projekts sollte untersucht werden, ob mikrobiologisch aus Zuckern zugängliche HAAs geeignete Ausgangsstoffe zur Herstellung von Biokerosin sind. Dafür war es zum einen notwendig, selektiv HAAs geeigneter Kettenlänge bereitzustellen und zum anderen eine direkte chemokatalytische Umsetzung dieser HAAs (idealerweise in wässriger Phase) in Kohlenwasserstoffe vorzunehmen. Die mikrobielle Produktion von HAAs wurde durch einen genetisch optimierten Mikroorganismus erreicht. Verbesserte Fermentationsbedingungen sollten eine weitere Steigerung der Effizienz ermöglichen. Um eine selektive chemokatalytische Umsetzung zu Kohlenwasserstoffen mittels kontrollierter Hydrodeoxygenierung zu ermöglichen, wurden hierzu geeignete Metallkatalysatoren untersucht. | Im Vorhaben wurde die biotechnologische Produktion von 3-(3-hydroxyalkanoyloxy)alkanoaten (HAAs) mit einer Kettenlänge von C8-C12 und deren selektive chemokatalytische Umsetzung zu Kohlenwasserstoffen erfolgreich demonstriert. Hierzu wurde zunächst der Stoffwechselweg von strukturell verwandten Rhamnolipiden (natürlichen Biotensiden) entsprechend modifiziert. Die HAAs wurden durch bakterielle Fermentation mit Glucose als Kohlenstoffquelle synthetisiert und durch anschließendes kontinuierliches Ausschäumen aufkonzentriert. Mit dem Produktionsstamm P. putida KT2440 KS03 rhlA wurde eine maßgeschneiderte Kettenlänge für die Weiterverarbeitung zu Biokerosin eingestellt, wobei der überwiegende Teil der HAAs aus C10-C10-Molekülen bestand. Es konnte ein HAA-Produzent geschaffen werden, der sich wegen einer hydrophileren Zelloberfläche zu einem geringeren Anteil im Schaum anreicherte. So konnte der Verlust des eigentlichen Bio-Katalysators während der Produktion reduziert werden. Für die selektive chemo-katalytische Umwandlung zu Kohlenwasserstoffen wurde zunächst die Esterhydrolyse der HAAs zu 3-Hydroxydecansäure (3-HDS) vorgenommen. Das Produktspektrum konnte durch gezielte Optimierung der Säurestärke des Katalysatorträgers mit einem bifunktionellem Ruthenium-Zeolith-Katalysator selektiv (>99 %) von Alkoholen zu Alkanen verschoben werden (Ausbeuten: 72% Nonan und 12% Decan). Die Reaktion war in rein wässrigem Medium durchführbar, was einen entscheidenden Vorteil für den biologisch-chemischen Gesamtprozess darstellt, da die mikrobielle Produktion ebenfalls in einer wässrigen Fermentationsbrühe stattfindet. Somit kann ein zusätzlicher Prozessschritt samt Energie und Zeit eingespart werden, was den Prozess ökonomisch und ökologisch attraktiver macht. Eine elektrochemische Umsetzung ermöglichte zudem die Herstellung eines C9-basierten Oxygenat-Gemisches, dessen entsprechenden Treibstoffeigenschaften eine ausgeprägte Eignung zum Einsatz als Blend in Dieselkraftstoffen aufwies. | Prof. Dr. rer. nat. Regina Palkovits Tel.: +49 241 80-26497 palkovits@itmc.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 1 - Mathematik - Informatik - Naturwissenschaften - Fachgruppe Chemie - Institut für Technische und Makromolekulare Chemie Worringerweg 2 52074 Aachen | X | FPNR |
| 01.08.2012 | 30.09.2014 | 22403511 | Effizienzsteigerung der Biodieselsynthese durch Hydrodynamisch-Akustische-Kavitation (HAC) | Ziel des Projektes ist die Effizienzsteigerung der industriellen Biodieselsynthese, die durch einen alternativen Energieeintrag (Kavitation) in einem innovativen Kombinationsverfahren aus hydrodynamischer und akustischer Kavitation (HAC-Verfahren) erreicht werden soll. Angestrebt werden hierbei neben der Energieeinsparung beim Umesterungsprozess, die Senkung der Investitions- sowie Prozesskosten und die Einsparung von Einsatzstoffen sowie die Ausrichtung auf variable Feedströme (speziell die Nutzung von Abfallstoffen). Das Verfahren soll unter stetiger Prüfung der ökonomischen und technologischen Effizienz entwickelt und systematisch in Abhängigkeit des eingesetzten Feedstromes optimiert werden. Dabei sollen im Rahmen dieses Projektes die Grundlagen für den Einsatz dieses Verfahrens in industriellen Anlagen und zum Bau und Test einer Pilotanlage geschaffen werden. Es ist geplant, den Einfluss von acht Parametern beim Einsatz unterschiedlicher Rohstoffe (Rapsöl, Altöl) sowie Katalysatorsysteme (basisch / sauer / homogen / heterogen) systematisch zu untersuchen. Die Ergebnisse werden im Hinblick auf die Kosten, den Umsatz sowie der aufgewendeten Energie bewertet und mit Hilfe der statistischen Versuchsplanung systematisch optimiert, um auf veränderte Bedingungen, wie z.B. Preisänderungen von Edukten, Energiekosten oder dem Wechsel eines Substrates stets und schnell optimale technologisch-ökonomische Reaktionsbedingungen mit dem HAC-Verfahren zu generieren. | Dr. Peter Scholz Tel.: +49 3641 94-8411 peter.scholz@uni-jena.de Friedrich-Schiller-Universität Jena - Chemisch-Geowissenschaftliche Fakultät - Institut für Technische Chemie und Umweltchemie Lessingstr. 12 07743 Jena | X | FPNR | |
| 01.08.2012 | 31.12.2016 | 22403512 | Verbundvorhaben: Minderung von Treibhausgasemissionen im Rapsanbau unter besonderer Berücksichtigung der Stickstoffdüngung; Teilvorhaben 4: Analysen und Auswertungen von Feldversuchen am Standort Merbitz | 1) Die regional differenzierte Quantifizierung von Treibhausgasemissionen in Rapsfruchtfolgen und die Überprüfung und Bewertung von praxisorientierten Anbaustrategien zu Verringerung ertragsbezogener Emissionen und zur regionalen Optimierung der Klimaschutzleistung von Raps-Biodiesel. 2) Die ökonomische Bewertung von Winterraps-Anbaustrategien mit optimierter Klimaschutz-Leistung. 3) Die Erarbeitung neuer wissenschaftlicher Grundlagen über die Steuerung der N2O-Emission aus Rapsfruchtfolgen, die Regionalisierung von N2O-Emissionsfaktoren sowie für die Bewertung der Humusreproduktionsleistung von Winterraps. 4) Die Etablierung eines wissenschaftsbasierten europäischen Netzwerks zur Erfassung und Minderung der Treibhausgasemissionen im Rapsanbau. 5) Die Erarbeitung von Handlungsempfehlungen für die landwirtschaftliche Praxis und Beratungsgrundlagen für die Landwirtschaft in den Bereichen Treibhausgasminderungsstrategien sowie die wissenschaftliche Hinterlegung der Politikberatung zur differenzierten Bewertung des Rapsanbaus im Kontext des Klimaschutzes. Die Arbeitsgruppe Dittert/Senbayram leitet die Erfassung der Treibhausgasemissionen am Standort Merbitz. Es werden weitere Prüfungen von N2O-Minderungstrategien und 15N-Prozessstudien durchgeführt. Die Gruppe beteiligt sich an der Bewertung der N2O-Flüsse, unterstützt die N2O-Simulationsmodellbildung (AP 5) und die Vernetzung mit Europäischen Partnern (AP 7). | Prof. Dr. Klaus Dittert Tel.: +49 551 - 39 255 69 klaus.dittert@agr.uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Agrarwissenschaften - Department für Nutzpflanzenwissenschaften - Pflanzenernährung Carl-Sprengel-Weg 1 37075 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.12.2015 | 30.11.2019 | 22403515 | Verbundvorhaben: Biogas-Messprogramm III – TEIL 1: Faktoren für einen effizienten Betrieb von Biogasanlagen; Teilvorhaben 1: Energiebilanzierung, Flexibilisierung, Ökonomie - Akronym: BMPIII | Durch die Untersuchung/ Messung von ca. 60 Biogasanlagen und deren Bewertung soll ein umfassendes Bild vom aktuellen Zustand des nationalen Anlagenbestands geliefert werden. Neben der Beschreibung des Standes der Technik und aktuellen Entwicklungen sollen Optionen für die Weiterentwicklung der Technologie und Perspektiven für die Branche aufgezeigt werden. Hierzu sollen innovative Methoden zur Beschreibung des Anlagenzustandes unter großtechnischen Bedingungen Anwendung finden. Dazu zählen neuartige Methoden zur Bewertung der Effizienz, die insbesondere auf Anlagen angepasst werden, die ein Repowering bzw. eine Flexibilisierung durchführen. Die methodische Weiterentwicklung bezieht sich auf Vorschriften zur Probenahme und -behandlung, die Prozessbewertung über Massen- und Energiebilanzen, die Bewertung der biologischen Effizienz des Vergärungsprozesses sowie die Bewertung des Gärprozesses mit Hilfe des Heiz-/Brennwertes, der chemometrischen und der spektrometrischen Analyse. Diese innovativen Methoden sollen stärker in die Praxis hineingetragen und so eine breitenwirksame Streuung erzielt werden. Auf Basis der Betrachtung der Energieeffizienz soll eine Bewertung der ökonomischen Bedingungen erfolgen und über die Identifizierung maßgeblicher Hemmnisse zur Weiterentwicklung der Branche dienen. AP 1: Projektkoordination und Datenbankerstellung AP 2: Anlagenauswahl, Methodenentwicklung und Validierung AP 3 und AP 4: Durchführung Messphase 1 und 2 AP 5: Datenanalyse, Dokumentation, Ergebnisdarstellung Der Meilenstein M1 markiert die Implementierung und den erfolgreichen Funktionstest der Datenbank (Grundlage der koordinierten Datenaufnahme). Die Auswahl von ca. 60 Biogasanlagen markiert M2. Die erfolgreiche Methodenentwicklung und Validierung über Ringversuche bildet M3. Der Abschluss beider Messphasen (AP3 und 4) bilden die Meilensteine 4 und 5. Die erfolgreiche Auswertung und Endberichtserstellung mündet in M6. | Tino Barchmann Tel.: +49 341 2434-375 tino.barchmann@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.08.2012 | 31.07.2016 | 22403612 | Verbundvorhaben: Minderung von Treibhausgasemissionen im Rapsanbau unter besonderer Berücksichtigung der Stickstoffdüngung; Teilvorhaben 5: Evaluierung von Rapsfruchtfolgen unter Berücksichtigung von Referenzbetrieben und abgeschlossener Versuche | 1) Die regional differenzierte Quantifizierung von Treibhausgasemissionen in Rapsfruchtfolgen und die Überprüfung und Bewertung von praxisorientierten Anbaustrategien zu Verringerung ertragsbezogener Emissionen und zur regionalen Optimierung der Klimaschutzleistung von Raps-Biodiesel. 2) Die ökonomische Bewertung von Winterraps-Anbaustrategien mit optimierter Klimaschutz-leistung. 3) Die Erarbeitung neuer wissenschaftlicher Grundlagen über die Steuerung der N2O-Emission aus Rapsfruchtfolgen, die Regionalisierung von N2O-Emissionsfaktoren sowie für die Bewertung der Humusreproduktionsleistung von Winterraps. 4) Die Etablierung eines wissenschaftsbasierten europäischen Netzwerks zur Erfassung und Minderung der Treibhausgasemissionen im Rapsanbau. 5) Die Erarbeitung von Handlungsempfehlungen für die landwirtschaftliche Praxis und Beratungsgrundlagen für die Landwirtschaft in den Bereichen Treibhausgasminderungsstrategien und CO2-Äq.-Minderungsvorgaben im Rapsanbau sowie die wissenschaftliche Hinterlegung der Politikberatung zur differenzierten Bewertung des Rapsanbaus im Kontext des Klimaschutzes. Die Basis dieser Arbeiten bilden die Analyse vorhandener Forschungsergebnisse und die Messung von Treibhausgasemissionen bei verschiedenen Anbaukonzepten. | Dr. Hubert Heilmann Tel.: +49 385 588-60200 h.heilmann@lfa.mvnet.de Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern Dorfplatz 1 18276 Gülzow-Prüzen | X | FPNR | |
| 01.12.2015 | 31.05.2019 | 22403615 | Verbundvorhaben: Biogas-Messprogramm III – TEIL 1: Faktoren für einen effizienten Betrieb von Biogasanlagen; Teilvorhaben 2: Repowering - Akronym: BMPIII | Es sollen ca. 60 Biogasanlagen messtechnisch erfasst werden. Deren Bewertung soll ein umfassendes Bild vom aktuellen Zustand des nationalen Anlagenbestands liefern. Neben der Beschreibung des Standes der Technik und aktueller Entwicklungen sollen Optionen für die Weiterentwicklung der Technologie und Perspektiven für die Branche aufgezeigt werden. Hierzu sollen innovative Methoden zur Beschreibung des Anlagenzustandes unter großtechnischen Bedingungen Anwendung finden. Dazu zählen neuartige Methoden zur Bewertung der Effizienz, die insbesondere auf Anlagen angepasst werden, die ein Repowering bzw. eine Flexibilisierung durchführen. Die methodische Weiterentwicklung bezieht sich auf Vorschriften zur Probenahme und -behandlung, die Prozessbewertung über Massen- und Energiebilanzen, die Bewertung der biologischen Effizienz des Vergärungsprozesses sowie die Bewertung des Gärprozesses mit Hilfe des Heiz-/Brennwertes, der chemometrischen und der spektrometrischen Analyse. Diese innovativen Methoden sollen stärker in die Praxis hineingetragen werden, um so eine breitenwirksame Streuung zu erzielen. Auf Basis der Betrachtung der Energieeffizienz soll eine Bewertung der ökonomischen Bedingungen erfolgen und über die Identifizierung maßgeblicher Hemmnisse zur Weiterentwicklung der Branche dienen. AP 1: Projektkoordination und Datenbankerstellung AP 2: Anlagenauswahl, Methodenentwicklung und Validierung AP 3 und AP 4: Durchführung Messphase 1 und 2 AP 5: Datenanalyse, Dokumentation, Ergebnisdarstellung Der Meilenstein M1 markiert die Implementierung und den erfolgreichen Funktionstest der Datenbank (Grundlage der koordinierten Datenaufnahme). Die Auswahl von ca. 60 Biogasanlagen markiert M2. Die erfolgreiche Methodenentwicklung und Validierung über Ringversuche bildet M3. Der Abschluss beider Messphasen (AP3 und 4) bilden die Meilensteine 4 und 5. Die erfolgreiche Auswertung und Endberichtserstellung mündet in M6. | Dr.-Ing. Mathias Effenberger Tel.: +49 8161 71-5157 mathias.effenberger@lfl.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) - Institut für Landtechnik und Tierhaltung Vöttinger Str. 36 85354 Freising | X | FPNR | |
| 01.10.2017 | 31.12.2018 | 22403616 | Verbundvorhaben: Analyse der gesamtökonomischen Effekte von Biogasanlagen - Wirkungsabschätzung des EEG; Teilvorhaben 1: Erarbeitung der Auswirkungen und Handlungsoptionen von alternativen Refinanzierungsmöglichkeiten - Akronym: MakroBiogas | Das Vorhaben zielt auf eine Analyse der vorhandenen bzw. möglichen transsektoralen Systemdienstleistungen von Biogasanlagen (BGA) abseits der Strommärkte ab. Hiermit wird ein Beitrag zur öffentlichen Debatte um die zukünftige Rolle der Bioenergie geleistet, die derzeit häufig eindimensional auf Stromgestehungskosten fokussiert ist. Die durch das EEG ausgelösten Impulse generieren jedoch Klimaschutzwirkungen und weitere relevante ökonomische Effekte in anderen Sektoren (z.B. Agrar-, Entsorgungs-, Forstsektor) – tendenziell – im Sinne einer Kostendämpfung, etwa bei alternativen Finanzierungsinstrumenten, bzw. höherer Wertschöpfung. Das Vorhaben soll, aufbauend auf zwei Studien von IZES und DBFZ, entsprechende Effekte im Sinne einer Gesamtschau umfassend darstellen und, wo möglich, quantifizieren und Auswirkungen einer alternativen Finanzierung sowie die Implikationen möglicher BGA-Bestandsentwicklungen analysieren. | Bernhard Wern Tel.: +49 681 844972-74 wern@izes.de IZES gGmbH Altenkesseler Str. 17 Geb. A1 66115 Saarbrücken | X | FPNR | |
| 01.10.2018 | 28.02.2022 | 22403618 | Verbundvorhaben: Potentiale der THG-Minderung und des Bodenschutzes durch den Anbau von Dauerkulturen auf wechselfeuchten Standorten (Pseudogleye); Teilvorhaben 2: Bodenökologie und Klimawirkung - Akronym: BESTLAND | Das Arbeitspaket 4 im Teilvorhaben 2 des Verbundprojektes befasste sich mit dem THG-Minderungspotenzial des Anbaus der Durchwachsenen Silphie auf wechselfeuchten Standorten im Vergleich zum Maisanbau. Hierfür wurden in einem zweijährigen Feldversuch kontinuierlich N2O- und CH4-Flüsse auf Feldebene gemessen. Die N2O-Jahresemissionen wurden mit den durch das Teilvorhaben 1 bereitgestellten Ertragsdaten in Beziehung gesetzt, um beide Anbausysteme hinsichtlich ihrer ertragsbezogenen Emissionen zu vergleichen. Um N2O-Emissionen und deren Regelung auf Prozessebene zu vergleichen und um N2-Emissionen als wichtige Größe in der Stickstoffbilanz abschätzen zu können, wurden zwei Bodeninkubationsversuche unter kontrollierten Bedingungen durchgeführt. Das Arbeitspaket 3 des Teilvorhabens 2 beinhaltete Freiland- und Laborversuche zur Analyse der Boden-Biodiversität und Ökosystemdienstleistungen in Silphie und Mais. In vier Feldversuchen wurden Regenwurmabundanz und -biomassen erfasst und gleichzeitig die gesättigte Infiltrationsrate gemessen. Außerdem wurde zwei Jahre lang saisonal die Feldstreu [kg ha-1] erfasst und untersucht. Zudem wurden frische und seneszente Blätter sowie Residuen von Silphie und Mais einer Faseranalyse unterzogen. Ein Laborversuch mit seneszenter Silphie- und Maisstreu wurde durchgeführt, um die Zersetzungsleistung funktioneller Regenwurm-Gruppen und die damit verbundene Nährstoffumsetzung zu untersuchen. In einem weiteren Laborversuch mit seneszenten Silphie- und Maisblättern wurden CO2 und N2O während der Dekomposition durch Regenwürmer gemessen. Zudem wurde der Boden mit K15NO3 markiert, um die Endprodukte der Denitrifikation in Abhängigkeit von Regenwurm-Aktivität und Streu-Applikation zu untersuchen. | Silphieflächen emittierten durchschnittlich 0,62 und Maisflächen 4,23 kg N2O-N ha-1 a-1. Dieser Unterschied wurde nicht durch den höheren Methan- bzw. Energieertrag des Maises kompensiert. Jedoch waren Flächen- und N-Produktivität im Silphieanbau ca. ein Drittel geringer. Um die gleiche elektrische Leistung nur mit Durchwachsener Silphie zu produzieren, würden mehr N-Input und Fläche benötigt. Höherer Flächenbedarf steigert das Risiko indirekten Landnutzungswandels und würde wahrscheinlich die niedrigeren direkten Feldemissionen des Silphieanbaus mehr als ausgleichen. Die zur Staunässe neigenden Standorte waren netto-Methansenken, wobei Silphieflächen eine höhere Methanaufnahme hatten. Auf der Prozessebene in den Labor-Inkubationsversuchen zeigte sich, dass Silphieboden gleich viel oder mehr N2O oder N2 wie Maisboden emittierte. Die N-Umsetzungsprozesse und Denitrifikation unterscheiden sich zwischen beiden Böden deutlich. Die im Feld beobachteten niedrigen N2O-Emissionen von Silphieflächen beruhen wahrscheinlich auf den konstant niedrigen N-Gehalten im Boden aufgrund langanhaltender N-Aufnahme einer mehrjährigen Kultur. Im Feld wurden bis zu dreimal mehr Regenwürmer in Silphieflächen gesammelt. Die wichtigsten Faktoren dafür waren der ungestörte Boden im Silphie-Anbau, die klimatischen Bedingungen zu den Probenahmezeiten und die Landnutzungsgeschichte. Die gesättigte Infiltrationsrate war höher auf Maisflächen. Die saisonal vorhandene Streu war auf Silphieflächen drei- bis viermal so hoch wie auf Maisflächen. Laborversuche zeigten, dass Dekomposition und Nährstoffumsatz eher eine Funktion der Regenwurmanzahl und -biomasse als der funktionellen Gruppe waren. Niedrige Nährstoffgehalte in der Losung waren bedingt durch nährstoffarme Silphie- und Maisstreu. Regenwurm-Aktivität führte zu höheren CO2- und N2O-Emissionen sowie zu verstärkter N2-Bildung. Diese Ergebnisse waren auf Streu-Inkorporierung und verfügbares labiles C zurückzuführen. | Prof. Dr. Stefan Schrader Tel.: +49 531 596-2514 stefan.schrader@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Biodiversität Bundesallee 65 38116 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.09.2012 | 31.08.2014 | 22403711 | Speicherung von fluktuierender erneuerbarer Energie (Wind, Solar) | Für die Erzeugung speicherfähiger chemischer Energieträger über Wasserstoff aus erneuerbarer Elektrizität kann Biomasse als Kohlenstoffträger verwendet werden. Bei der Erzeugung synthetischer Biokraftstoffe wird dies zu einer gesteigerten Ausbeute pro landwirtschaftlicher Fläche führen, bei der Hydrierung von Pflanzenöl kann der H2-Bedarf gedeckt werden. Ziel des Vorhabens ist es, a) das Potential und mögliche verfahrenstechnische Varianten zu ermitteln und b) für die Kohlenwasserstoff-Synthese beispielhaft verfahrenstechnische Aspekte der H2-Einbindung im Labormaßstab experimentell zu untersuchen, z.B. den Druckeinfluss bei der Synthese, da die Zwischenspeicherung des aus fluktuierender elektrischer Energie erzeugten H2 in Druckspeichern mit variablem Druck erfolgen wird. Die Aktivitäten im ersten Teil umfassen rechnerische Studien zur Bilanzierung von Biomasse-Veredelungsverfahren mit Bedarf an Wasserstoff. Dabei werden für definierte Alternativen die erzielbaren Ausbeuten pro landwirtschaftlicher Fläche im Mittelpunkt stehen. Im zweiten (experimentellen) Teil werden nach Umbau einer Laborapparatur Syntheseversuche mit variabler H2-Einbindung durchgeführt und reaktionstechnisch ausgewertet. Die beispielhaften Ergebnisse werden im Hinblick auf mögliche instationäre Betriebsweisen analysiert, wenn nicht-stationär erzeugter Wasserstoff aus erneuerbarer Elektrizität in chemische Biomasse-Veredelungsverfahren einzubinden ist. | Prof. Dr.-Ing. Georg Schaub Tel.: +49-721-608-42572 georg.schaub@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Engler-Bunte-Institut - Bereich I Chemische Energieträger - Brennstofftechnologie Engler-Bunte-Ring 1 76131 Karlsruhe | X | FPNR | |
| 01.08.2012 | 31.03.2017 | 22403712 | Verbundvorhaben: Minderung von Treibhausgasemissionen im Rapsanbau unter besonderer Berücksichtigung der Stickstoffdüngung; Teilvorhaben 6: Feldversuche zu THG-Emissionen am Standort Hohenschulen, Evaluierung von Klimaschutzoptionen sowie regionale Modellierung | 1. Regional differenzierte Quantifizierung von Treibhausgasemissionen in Rapsfruchtfolgen und die Bewertung von praxisorientierten Anbaustrategien zu Verringerung ertragsbezogener Emissionen 2. Ökonomische Bewertung von Winterraps-Anbaustrategien mit optimierter Klimaschutzleistung.3. Erarbeitung wissenschaftlicher Grundlagen über die Steuerung der N2O-Emission ausRapsfruchtfolgen, die Regionalisierung von N2O-Emissionsfaktoren sowie für die Bewertung derHumusreproduktionsleistung von Winterraps.4. Die Etablierung eines europäischen Netzwerks zur Erfassung der Treibhausgasemissionen im Rapsanbau. 5. Erarbeitung von Handlungsempfehlungen für die landwirtschaftliche Praxis sowie zur Politikberatung.Die Basis dieser Arbeiten bilden die Analyse vorhandener Forschungsergebnisse und die Messung vonTreibhausgasemissionen bei verschiedenen Anbaukonzepten. Anlage von Feldversuchen auf 5 repräsentativen Standorten in 2012, Messung von Treibhausgasemissionen über 3 Feldversuchsjahre in einer Rapsfruchtfolge mit Versuchsvarianten zur Optimierung der THG-Bilanz, Auswertung existierender Versuchsdaten aus Feldversuchen und Praxisdaten zur Identifizierung von Optimierungsoptionen der THG-Bilanz, Integration der Analyse und Versuchsergebnisse, Ableitung von Handlungsempfehlungen | Prof. Dr. Henning Kage Tel.: +49 431 880-3472 kage@pflanzenbau.uni-kiel.de Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Agrar- und Ernährungswissenschaftliche Fakultät - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Olshausenstr. 40 24118 Kiel | X | FPNR | |
| 01.12.2015 | 30.11.2019 | 22403715 | Verbundvorhaben: Biogas-Messprogramm III – TEIL 1: Faktoren für einen effizienten Betrieb von Biogasanlagen; Teilvorhaben 3: Effizienz der biologischen Prozesse - Akronym: BMP | Es sollen ca. 60 Biogasanlagen messtechnisch erfasst werden und ein umfassendes Bild vom aktuellen Zustand des nationalen Anlagenbestands liefern. Beschreibung des Standes der Technik und aktuellen Entwicklungen, Optionen für die Weiterentwicklung der Technologie und Perspektiven. Innovative Methoden zur Beschreibung des Anlagenzustandes unter großtechnischen Bedingungen anwenden. Dazu zählen neuartige, angepasste Methoden zur Bewertung der Effizienz, die ein Repowering bzw. eine Flexibilisierung durchführen. Die methodische Weiterentwicklung bezieht sich auf Vorschriften zur Probenahme und -behandlung, die Prozessbewertung über Massen- und Energiebilanzen, die Bewertung der biologischen Effizienz des Vergärungsprozesses sowie die Bewertung des Gärprozesses mit Hilfe des Heiz-/Brennwertes, der chemometrischen und der spektrometrischen Analyse. Diese innovativen Methoden sollen stärker in die Praxis hineingetragen und so eine breitenwirksame Streuung erzielt werden. Auf Basis der Betrachtung der Energieeffizienz soll eine Bewertung der ökonomischen Bedingungen erfolgen und über die Identifizierung maßgeblicher Hemmnisse zur Weiterentwicklung der Branche dienen. Die LAB bearbeitet zusätzlich das Querschnittsthema "Effizienz des biologischen Prozesses" mit Betreuung der Ringversuche AP 2: Anlagenauswahl, Methodenentwicklung und Validierung AP 3 und AP 4: Durchführung Messphase 1 und 2 AP 5: Datenanalyse, Dokumentation, Ergebnisdarstellung Der Meilenstein M1 markiert die Implementierung und den erfolgreichen Funktionstest der Datenbank (Grundlage der koordinierten Datenaufnahme). Die Auswahl von ca. 60 Biogasanlagen markiert M2. Die erfolgreiche Methodenentwicklung und Validierung über Ringversuche bildet M3. Der Abschluss beider Messphasen (AP3 und 4) bilden die Meilensteine 4 und 5. Die erfolgreiche Auswertung und Endberichtserstellung mündet in M6 | Dr. Hans Oechsner Tel.: +49 711 459-22683 oechsner@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740) Garbenstr. 9 70599 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.08.2012 | 30.04.2013 | 22403811 | Kurzstudie zum Einsatz von Biomasse zur bedarfsgerechten Energieerzeugung | Durch den steigenden Anteil dargebotsabhängiger erneuerbarer Energien im Energiesystem(Windenergie, Photovoltaik) werden zukünftig vermehrt Ungleichgewichte zwischen Angeboten und Lasten auftreten. In einem zu transformierenden Energiesystem, in dem fossile Kraftwerke ersetzt und ein sicherer Betrieb des Systems gewährleistet werden sollen, sind somit zum einen eine bedarfsgerechte Bereitstellung aus regelbaren erneuerbaren Energien und zum anderen die zunehmende Übernahme der Bereitstellung von verschiedenen Systemdienstleistungen, wie die Regelenergiebereitstellung, notwendig. Ziel dieser Übersichtsstudie ist es, einen Überblick über Möglichkeiten zur bedarfsgerechten Erzeugung sowie der Bereitstellung von verschiedenen Systemdienstleistungen der Stromerzeugung aus Biomasse im Kontext der anderen erneuerbaren Energien zu geben. Gleichzeitig sollen Kriterien entwickelt werden, anhand derer verschiedene dieser Technologien verglichen und bewertet werden können. Das Projekt ist in drei Arbeitspakete untergliedert. Im ersten Paket sollen verschiedene Optionen zur bedarfsgerechten Erzeugung von Energie aus Biomasse untersucht werden. Im zweiten Arbeitspaket werden die verschiedenen rechtlichen Rahmenbedingungen, die für eine umfassende Integration in das Energiesystem notwendig sind, betrachtet. Auf diesen Arbeiten aufbauend werden schließlich im dritten Arbeitspaket Bewertungskriterien für die Technologien zur bedarfsgerechten Bereitstellung von Bioenergie entwickelt. | Dr.-Ing. Andreas Ortwein Tel.: +49 341 2434-556 andreas.ortwein@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.08.2012 | 31.12.2016 | 22403812 | Verbundvorhaben: Minderung von Treibhausgasemissionen im Rapsanbau unter besonderer Berücksichtigung der Stickstoffdüngung; Teilvorhaben 7: Feldversuche zu THG-Emissionen am Standort Ihinger Hof | Ziel dieses Teilprojekts ist es, die N2O-Emissionen aus Rapsflächen ganzjährig auf einem frostintensiven Standort zu erfassen und Anbauvarianten abzuleiten, die eine deutliche Minderung der Treibhausgasbelastung beim Rapsanbau sicherstellen. Um die bekanntermaßen hohe inter-annuelle Variabilität der Spurengasflüsse zu berücksichtigen, sind dreijährige Messungen vorgesehen. Die Arbeiten in Hohenheim umfassen die folgenden vier Schwerpunkte: 1) Anlage und Betreuung eines Parzellenversuchs am Standort Hohenheim (Ihinger Hof). Die Auswahl der Versuchsvarianten erfolgte in Abstimmung mit den anderen Teilantragsstellern. Neben den im Intensivmessprogramm untersuchten Varianten wird zudem das Reduktionspotential eines Nitrifikationshemmstoffs bei mineralischer N-Düngung quantifiziert. 2) Bestimmung der Spurengasflüsse über drei Versuchsjahre. Daraus werden annuelle Emissionen berechnet und standortsbezogene Emissionsfaktoren für Raps abgeleitet. 3) Berechnung des Emissionsminderungspotentials einzelner Maßnahmen gegenüber praxisüblicher Bewirtschaftung im Rapsanbau. 4) Ermittlung des Umsatzes der Ernterückstände mit Hilfe von 15N-Techniken durchgeführt. Diese Untersuchungen werden sowohl in Laboransätzen wie auch im Freiland durchgeführt. | Prof. Dr. Torsten Müller Tel.: +49 711 459-22345 torsten.mueller@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Fakultät Agrarwissenschaften - Institut für Kulturpflanzenwissenschaften - FG Düngung und Bodenstoffhaushalt (340i) Fruwirthstr. 20 70599 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.10.2015 | 31.03.2019 | 22403814 | Verbund Oxymethylenether (OME): Umweltfreundliche Dieselkraftstoffadditive aus nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 1: des Sondervermögens Großforschung beim Karlsruher Institut für Technologie (KIT): Synthese - Akronym: k. A. | Das geplante Projekt knüpft direkt an die Aktivitäten von KIT-IKFT zur Synthese und Weiterverarbeitung von Methanol (MeOH) bzw. Dimethylether (DME) an. Beide können, letzteres z.B. im bioliq®-Verfahren, aus biomassestämmigem Synthesegas gewonnen werden und es soll ein effizienter Prozess zur Synthese von Oxymethylenethern (OME), ausgehend von MeOH/DME entwickelt werden. OME sind leistungsfähige Dieseladditive zur Rußemissionssenkung. Bei ihrer Erzeugung aus nachwachsenden Rohstoffen verbleibt der ursprünglich in der Biomasse gebundene Sauerstoff weitgehend im Produkt, so dass eine Herstellung mit hoher Energie- und Atomeffizienz möglich ist. Es ist bekannt, dass sich OME durch Reaktion von MeOH/DME mit Trioxan als Formaldehydquelle herstellen lassen. Allerdings sind die Umsätze und Selektivitäten dieser Reaktion nicht befriedigend. Durch systematische Variation von Reaktionsparametern wie z.B. Druck, Temperatur, Stöchiometrie oder Katalysatorverweilzeit sollen hier, begleitet von einem umfassenden Katalysatorscreening, Fortschritte erzielt werden. Hinsichtlich Reaktionstechnik, werden die Versuche zunächst im Batchbetrieb durchgeführt und auf Basis der so gewonnenen Daten wird im nächsten Schritt eine kontinuierlich operierende, heterogen katalysierte Gasphasensynthese entwickelt. Im nächsten Schritt soll der benötigte Formaldehyd unter oxidativen Bedingungen direkt aus MeOH/DME generiert werden, so dass auf den Einsatz einer separaten Formaldehydquelle verzichtet werden kann. | Dr. Ulrich Arnold Tel.: +49 721 608-23694 ulrich.arnold@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (Großforschungsaufgabe) - Institut für Katalyseforschung und -technologie (IKFT) Hermann-von-Helmholtz-Platz 1 76344 Eggenstein-Leopoldshafen | X | FPNR | |
| 01.12.2015 | 31.05.2019 | 22403815 | Verbundvorhaben: Biogas-Messprogramm III – TEIL 1: Faktoren für einen effizienten Betrieb von Biogasanlagen; Teilvorhaben 4: Neue Methoden der Prozessbewertung - Akronym: BMPIII | Es sollen ca. 60 Biogasanlagen messtechnisch erfasst werden. Deren Bewertung soll ein umfassendes Bild vom aktuellen Zustand des nationalen Anlagenbestands liefern. Neben der Beschreibung des Standes der Technik und aktuellen Entwicklungen sollen Optionen für die Weiterentwicklung der Technologie und Perspektiven für die Branche aufgezeigt werden. Hierzu sollen innovative Methoden zur Beschreibung des Anlagenzustandes unter großtechnischen Bedingungen Anwendung finden. Dazu zählen neuartige Methoden zur Bewertung der Effizienz, die insbesondere auf Anlagen angepasst werden, die ein Repowering bzw. eine Flexibilisierung durchführen. Die methodische Weiterentwicklung bezieht sich auf Vorschriften zur Probenahme und -behandlung, die Prozessbewertung über Massen- und Energiebilanzen, die Bewertung der biologischen Effizienz des Vergärungsprozesses sowie die Bewertung des Gärprozesses mit Hilfe des Heiz-/Brennwertes, der chemometrischen und der spektrometrischen Analyse. Diese innovativen Methoden sollen stärker in die Praxis hineingetragen und so eine breitenwirksame Streuung erzielt werden. Auf Basis der Betrachtung der Energieeffizienz soll eine Bewertung der ökonomischen Bedingungen erfolgen und über die Identifizierung maßgeblicher Hemmnisse zur Weiterentwicklung der Branche dienen. AP 1: Projektkoordination und Datenbankerstellung AP 2: Anlagenauswahl, Methodenentwicklung und Validierung AP 3 und AP 4: Durchführung Messphase 1 und 2 AP 5: Datenanalyse, Dokumentation, Ergebnisdarstellung Der Meilenstein M1 markiert die Implementierung und den erfolgreichen Funktionstest der Datenbank (Grundlage der koordinierten Datenaufnahme). Die Auswahl von ca. 60 Biogasanlagen markiert M2. Die erfolgreiche Methodenentwicklung und Validierung über Ringversuche bildet M3. Der Abschluss beider Messphasen (AP3 und 4) bilden die Meilensteine 4 und 5. Die erfolgreiche Auswertung und Endberichtserstellung mündet in M6. | Dr. Christian R. Moschner Tel.: +49 431 880-2659 cmoschner@ilv.uni-kiel.de Forschungs- und Entwicklungszentrum Fachhochschule Kiel GmbH Schwentinestr. 24 24149 Kiel | X | FPNR | |
| 01.06.2017 | 30.04.2021 | 22403816 | Verbundvorhaben: Biokatalysatoren in Bioreaktoren: Monitoring, Regelung und multikriterielle Optimierung von Biogasprozessen; Teilvorhaben 2: Systemmikrobiologie - Akronym: BIOKAT | Hauptziel des Vorhabens ist die Charakterisierung der mikrobiellen Stoffwechselaktivitäten in semi-kontinuierlich betriebenen Biogasreaktoren auf Basis vorrangig auftretender mikrobieller Proteine und Enzyme. Die Ergebnisse dieser Studie sollen zur Entwicklung von Strategien zur Unterstützung der Hydrolyse von nachwachsenden Rohstoffen (multikriterielle Optimierung) mittels der gezielten Zugabe von ergänzenden Enzymen pilzlichen Ursprungs komplementär zum bereits vorhandenen endogenen Hydrolysepotenzial dienen. Im Rahmen von Teilvorhaben II erfolgt die systemanalytische Begleitforschung zu den mikrobiellen Stoffwandlungsprozessen der im Teilvorhaben I stattfindenden Fermentationen. Ziel ist die Ermittlung der Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaften auf taxonomischer und funktioneller Ebene, das Monitoring von Veränderungen in der Struktur der mikrobiellen Gemeinschaften während der durchgeführten Fermentationen und der jeweiligen prozesstechnischen Variation sowie die Ermittlung von Veränderungen in der metabolischen Aktivität der mikrobiellen Gemeinschaft. Hierzu soll ein kombinierter Ansatz bestehend aus der kontinuierlichen Erfassung der mikrobiellen Populationsdynamik mittels DNA-basierten TRFLP-Fingerprints und punktuell erfolgender Charakterisierung der Zusammensetzung der mikrobiellen Lebensgemeinschaft und deren metabolischem Potential mittels hochauflösenden und kombinierten OMICS-Technologien angewandt werden. Durch den bioinformatischen Abgleich aller erhaltenen Datensätze soll ein funktionelles Netzwerk der Systemmikrobiologie erstellt werden. | Im Rahmen des Verbundvorhabens wurden zwei Langzeitversuche mit Labormaßstab-Biogasreaktoren durchgeführt. In diesen Versuchen sollte im Teilvorhaben II untersucht werden, ob der Einsatz von pilzlichen Enzymen einen Effekt auf die mikrobielle Gemeinschaft hat. Während im 1. Versuchsdurchlauf die Anpassung der mikrobiellen Gemeinschaft zu einem Steady state Zustand betrachtet wurde, stand im 2. Versuchsdurchlauf der Einsatz der pilzlichen Enzyme auf die mikrobielle Gemeinschaft im Fokus. Die Metagenomanalysen zeigen das sich Kontroll- und Enzymbehandelte Reaktoren ähneln. Die Metaproteom-Analysen vermitteln, dass sich alle Reaktoren unähnlich sind, bis auf einen Zeitpunkt. Da die Ähnlichkeit auf diesen einen Zeitpunkt beschränkt ist und wiederum alle Reaktoren umfasst, kann auch hier nicht von einem Effekt der pilzlichen Enzyme gesprochen werden. | Dr. Thomas Hoffmann Tel.: +49 331 5699-310 thoffmann@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | FPNR | |
| 01.08.2012 | 31.12.2016 | 22403912 | Verbundvorhaben: Minderung von Treibhausgasemissionen im Rapsanbau unter besonderer Berücksichtigung der Stickstoffdüngung; Teilvorhaben 8: Feldversuche zu THG-Emissionen am Standort Berge | Vorhabensziel ist die Bewertung von Minderungsoptionen der Treibhausgasemissionen aus dem Rapsanbau auf der Basis eines bundesweiten Netzwerks abgestimmter Feldversuche. Das Vorhaben bezieht sich innerhalb des Netzwerkes auf den Versuchsstandort Berge in Brandenburg. In dem Netzwerk von abgestimmten Feldexperimenten mit einheitlichen Versuchsvarianten sollen Raps-Anbaustrategien analysiert und bewertet werden, die ein hohes Potenzial zur Minderung der ertragsbezogenen Treibhausgasemission im Rapsanbau haben. Es sollen Varianten geprüft werden, die entweder bereits direkt in der Nachhaltigkeitsverordnung abbildbar sind, oder die aus wissenschaftlicher Sicht ein hohes Potenzial zur Emissionsminderung aufweisen. Die optimalen Anbaustrategien im Kontext des Klimaschutzes sollen standortdifferenziert abgeleitet werden. Die erreichten Emissionsminderungen werden im Kontext der bestehenden Nachhaltigkeitsziele bewertet. Am Standort Berge werden über drei Anbaujahre die einheitlichen Feldversuche mit dem gemeinsamen Messprogramm durchgeführt. Für die abgestimmte Fruchtfolge Winterraps-Wintergerste-Winterweizen und einheitliche N-Düngungsvarianten werden die Gasemissionen, Boden-, Pflanzen- und Witterungsparameter gemessen. | Prof. Dr. Annette Prochnow Tel.: +49 331 5699 100 drittmittel@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR | |
| 01.10.2015 | 30.09.2018 | 22403914 | Verbund Oxymethylenether (OME): Umweltfreundliche Dieselkraftstoffadditive aus nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 2: der Technischen Universität Kaiserslautern: Verfahrenstechnik - Akronym: k. A. | Die Beimischung von Poly(oxymethylen)dimethylethern (OME) zu Dieselkraftstoff führt zur Senkung der Rußentstehung bei der Verbrennung im Motor ohne Modifikationen am Kraftstoffsystem oder der Einspritztechnik. OME können vollständig aus Methanol aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden. In den letzten Jahren wurden am LTD zwei Syntheserouten für OME untersucht: im Vordergrund stand die Synthese von OME aus Methylal und Trioxan, beides Methanol-Derivate. Mittlerweile stehen für diese vielversprechende Route alle benötigten Stoff- und Reaktionsdaten zur Verfügung. Ein Verfahrensentwurf ist auf der Basis eines rigorosen Prozessmodells ausgearbeitet. Diese Arbeiten sind so weit fortgeschritten, dass damit Anlagen ausgelegt werden können. Dies soll im Rahmen des Projekt für eine Pilot Demonstration Unit (PDU) durchgeführt werden, die in einem eventuellen Folgeprojekt gebaut werden könnte. Des Weiteren wurde auch die Synthese von OME in der Flüssigphase aus den Edukten Formaldehyd und Methanol untersucht. Die Schwierigkeiten liegen dabei in der Trennung. Im Prozess tritt unvermeidbar Wasser auf. Die aufzuarbeitenden Mischungen aus Formaldehyd, Wasser, Methanol und OME sind aufgrund von Oligomerisations-reaktionen extrem komplex. Diese Reaktionen sind auch im Aufarbeitungsteil unvermeidlich vorhanden. Ziel ist die Ausarbeitung des Verfahrens auf Basis von Messungen zu Reaktionen und Stoffdaten. Die Arbeitsplanung der sich ergänzenden Partner ist im Antrag genauer erläutert. | Dr.-Ing. Hans Hasse Tel.: +49 631 205-3464 hans.hasse@mv.uni-kl.de Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau - Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik - Lehrstuhl für Thermodynamik Erwin-Schrödinger-Str. 44 67663 Kaiserslautern | X | FPNR | |
| 01.12.2015 | 30.11.2019 | 22403915 | Verbundvorhaben: Biogas-Messprogramm III - TEIL 2: Systemmikrobiologie; Teilvorhaben 1: Mikrobielle Biodiversität - Akronym: BMP3-Bio | Gegenstand des Verbundvorhabens ist die Abbildung des Stands der Technik der Biogastechnologie im Rahmen eines bundesweiten Messprogramms unter Berücksichtigung aktueller und zukünftiger Entwicklungen. Dafür wird an einer repräsentativen Anzahl von Anlagen ein detailliertes Monitoring durchgeführt. Das Projekt ist in zwei große Teilbereiche untergliedert. Im Teil 1 "Faktoren für einen effizienten Betrieb von Biogasanlagen" erfolgte die messtechnische Erfassung und Bewertung der Effizienz von Biogasanlagen, des Erfolges von Repowering-Maßnahmen und der Möglichkeiten von Flexibilisierungsmaßnahmen unter Federführung des DBFZ (4 TV). Im Teil 2 "Systemmikrobiologie" erfolgt unter Koordination des ATB die Charakterisierung der Mikrobiologie (3 TV). Mit dem Vorhaben wird erstmals der Einfluss verfahrenstechnischer Prozessparameter auf die mikrobielle Lebensgemeinschaft in Biogasanlagen unter Verwendung modernster Analysenmethoden untersucht, um die Effizienz und Betriebssicherheit sowie die Nachhaltigkeit von Biogasanlagen zu verbessern. Ziel des ATB ist die Ermittlung der zeitlich-räumlichen Variabilität der Mikrobiomstruktur im jahreszeitlichen Verlauf u/o über alle Prozessstufen einer Biogasanlage. Dafür werden aus dem Anlagenset, das zusammen mit BMP III - Teil 1 betrachtet wird, zehn Biogasanlagen ausgewählt. Die strukturelle Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaften wird mittels TRFLP-Analyse auf Basis der Analyse des 16S rRNA-Gens separat für Bakterien und Archaeen erfasst. Unter Anwendung multivariater Statistik werden die Prozesszustände charakterisiert und die Anpassungsfähigkeit des Mikrobioms an die spezifischen Bedingungen bewertet. Da die Mehrzahl der an der Bildung von Biogas beteiligten Mikroorganismen nach wie vor unbekannt ist, ist die Isolierung, Kultivierung und Beschreibung bisher unbekannter Arten ein weiterer Schwerpunkt. | Für zehn Biogasanlagen wurde die zeitlich-räumlichen Variation im jahreszeitlichen Verlauf und/oder über alle Prozessstufen untersucht. Die Mikrobiomstruktur ist in Anlagen, die pflanzliche Biomassen verwerten, durch ein hohes Maß an Ähnlichkeiten gekennzeichnet, während Anlagen mit Reststoffen aus der Tierhaltung eine hohe Variabilität/Dynamik aufweisen. Bezogen auf die Prozessstabilität zeigt ein Vergleich, dass ein mesophiler Anlagenbetrieb zu bevorzugen ist, insbesondere dann, wenn Einsatzstoffe verwendet werden, die zur Anreicherung von prozesshemmenden Metaboliten führen können. Zudem konnte gezeigt werden, dass das Risiko einer Prozessstörung deutlich erhöht ist, wenn der mikrobiellen Gemeinschaft nach einer Instabilitätsphase nicht ausreichend Zeit zur Regeneration gegeben wird. Grundsätzlich lässt sich vermuten, dass Biogasanlagen, in denen größere Mengen Fermenterinhalt rezirkuliert werden, weniger anfällig für Prozessinstabilitäten/-störungen sind. Bei den untersuchten Anlagen handelte es sich um reine NaWaRo-Anlagen, die mit Mais-, Gras- oder Roggenganzpflanzensilage sowie saisonalen Zugabe von Zuckerrübensilage unter mesophilen Bedingungen betrieben wurden. Eine Rezirkulation von Fermenterinhalten aus den Nachgärern/Gärrestlagern in die jeweiligen Hauptfermenter ist hier gängige Praxis, um insbesondere die Abbaueffizienz der zugeführten Einsatzstoffe durch "ausgehungerte" Mikroorganismen zu erhöhen. Eine Rezirkulation von Fermenterinhalten führt insgesamt zur Ausbildung einer sehr konstanten und widerstandsfähigen Mikrobiomstruktur, so dass Änderungen in der Prozessführung, z.B. wie hier dargestellt ein Einsatzstoffwechsel, keine Auswirkungen auf die Prozessstabilität haben, da diese permanent `abgepuffert´ werden. Darüber hinaus wurden 691 Isolate (Bakterien) gewonnen, die 43 verschiedenen Arten zugeordnet werden konnten. 13 Isolate wurden als potenziell neue Arten eingestuft, von denen drei Isolate potenzielle neue Gattungen darstellen. | Dr. Susanne Theuerl Tel.: +49 331 5699-900 stheuerl@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR |
| 01.06.2013 | 31.08.2016 | 22404011 | Verbundvorhaben: AUFWIND - Algenproduktion und Umwandlung in Flugzeugtreibstoffe: Wirtschaftlichkeit, Nachhaltigkeit, Demonstration; Teilvorhaben 1: Koordination und Systemvergleich | Die Luftfahrt sucht zur Verringerung ihres CO2-Footprints Biomasse-Alternativen zu fossilien Kraftstoffen. AUFWIND zielt auf die industrielle Großproduktion von Algen und die Demonstration einer Integration ins Gesamtsystem Biokerosinproduktion bei ausreichender Nachhaltigkeit, Effektivität im Gesamtprozess und marktfähiger Preisgestaltung. Einbezogen werden landwirtschaftliche Strukturen (z.B. Biogas), Energiebilanz, Ökologischer Footprint und Nachhaltigkeit, Arbeitsplatzeffekte, Verfügbarkeit und Skalierbarkeit, Sicherung der Rohstoffversorgung und Kompatibilität mit Flugzeugen und Infrastrukturen. Hierzu sollen optimale Systeme zur Algenproduktion identifiziert und verwendet werden (TP2), beste Aufschluss- und Extraktionsverfahren gefunden werden (TP3), sowie eine optimale Konversion und Raffinerie (Bio-Kerosinproduktion) aufgesetzt werden (TP4). Neben dem Algenöl werden Nebenprodukte identifiziert und bilanziert (TP5). Ökologie, Ökonomie, Verankerung in der Landwirtschaft sowie rechtliche Grundlagen und Produktpotentiale werden gesamtheitlich in einer Systemanalyse betrachtet (TP6). TV1 verantwortet darin die Gesamt-Koordination (TP1), die Biomasseproduktion und den Algenproduktions-Systemvergleich (TP2). | Dr. Dominik Behrendt Tel.: +49 2461 61-3334 d.behrendt@fz-juelich.de Forschungszentrum Jülich GmbH - Institut für Bio- und Geowissenschaften (IBG) - Pflanzenwissenschaften (IBG-2) Wilhelm-Johnen-Str. 52428 Jülich | FPNR | ||
| 01.10.2015 | 31.03.2019 | 22404014 | Verbund Oxymethylenether (OME): Umweltfreundliche Dieselkraftstoffadditive aus nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 3: der Technischen Universität München: Motorische Nutzung - Akronym: k. A. | Der sich abzeichnende Anstieg an Biokraftstoffanteilen im Dieselkraftstoff ist mit den aktuellen Strategien nicht unbeschränkt umsetzbar. In diesem Forschungsvorhaben sollen Untersuchungen der Auswirkungen auf die Verbrennung und Abgasnachbehandlung von Dieselmotoren durch Beimischung von alternativen Zusätzen (Oxymethylether), die auch auf Basis erneuerbarer Energiequellen herstellbar sind, durchgeführt werden. Mit verschiedenen Methoden soll ein besseres Verständnis für den Einfluss von OMEs auf die dieselmotorische Verbrennung aufgebaut werden. Durch den Einsatz von AFIDA können die physikalischen Eigenschaften der Kraftstoff-Blends untersucht und abgesichert werden. In den Einzylinder- und Vollmotorversuchen werden dann die Auswirkungen des OME-Anteils im Diesel auf den realen dieselmotorischen Betrieb untersucht und optimiert. Der Modellgasprüfstand dient dazu, die Aktivität bzw. Selektivität von Serien-Oxidationskatalysatoren hinsichtlich der Totaloxidation von unverbrannten OMEs zu screenen, um den optimalen Oxidationskatalysator für die Abgasnachbehandlung auszuwählen und die Potentiale vorhandener Katalysatoren zu erkennen. Ziel des Einsatzes von OME und damit des Forschungsvorhabens ist die Demonstration einer stark vereinfachten Abgasnachbehandlung, die auf Partikelfilter und SCR-Nachbehandlung verzichtet. Auf die Arbeitsplanung der Institute im Forschungsverbund wird im Antrag detailliert eingegangen. | Prof. Georg Wachtmeister Tel.: +49 89 289-24102 wachtmeister@lvk.mw.tum.de Technische Universität München - TUM School of Engineering and Design - Lehrstuhl für Nachhaltige Mobile Antriebssysteme - Motorenlabor Schragenhofstr. 31 80992 München | X | FPNR | |
| 01.12.2015 | 30.11.2019 | 22404015 | Verbundvorhaben: Biogas-Messprogramm III - TEIL 2: Systemmikrobiologie; Teilvorhaben 2: Genetische Biodiversität - Akronym: BMP3-Bio | Gegenstand des Verbundvorhabens ist die Abbildung des Stands der Technik der Biogastechnologie im Rahmen eines bundesweiten Messprogramms unter Berücksichtigung aktueller und zukünftiger Entwicklungen. Dafür wird an einer repräsentativen Anzahl von Anlagen ein detailliertes Monitoring durchgeführt. Das Projekt ist in zwei große Teilbereiche untergliedert. Im Teil 1 "Faktoren für einen effizienten Betrieb von Biogasanlagen" erfolgte die messtechnische Erfassung und Bewertung der Effizienz von Biogasanlagen, des Erfolges von Repowering-Maßnahmen und der Möglichkeiten von Flexibilisierungsmaßnahmen unter Federführung des DBFZ (4 Teilvorhaben). Im Teil 2 "Systemmikrobiologie" erfolgt unter Koordination des ATB die Charakterisierung der Mikrobiologie (3 Teilvorhaben). Mit dem Vorhaben wird erstmals der Einfluss verfahrenstechnischer Prozessparameter auf die mikrobielle Lebensgemeinschaft in Biogasanlagen unter Verwendung modernster Analysenmethoden untersucht, um die Effizienz und Betriebssicherheit sowie die Nachhaltigkeit von Biogasanlagen zu verbessern. Das Ziel des Monitorings ist es, die Ergebnisse auf den deutschen Anlagenbestand zu übertragen und sowohl Ergebnisse als auch verwendete Methoden der breiten Öffentlichkeit zur Verfügung zu stellen. Die taxonomische und genetische Biodiversität wird am CeBiTec mittels Hochdurchsatz-Amplikon-Sequenzierung des prokaryontischen 16S rRNA Gens und Sequenzierung des mikrobiellen Metagenoms sowie einer entsprechenden bioinformatischen Datenauswertung ermittelt. | Im Teilvorhaben 2 (Genetische Biodiversität) des Projekts wurden 95 Biogas-Fermenter aus 60 Biogas-Praxisanlagen taxonomisch mit Hilfe der Hochdurchsatz 16S rRNA-Gen Amplikon-Sequenzierung profiliert. Die ausgewählten Biogas-Anlagen unterschieden sich in Bezug auf die Einsatzstoffe, Prozesstechnologie und –führung sowie die entsprechenden Prozessparameter. Insgesamt wurden in den analysierten Biogasfermentern vier archaeale und 35 bakterielle Phyla identifiziert. Das Phylum Firmicutes dominierte die Bakteriengemeinschaft, gefolgt von Bacteroidetes, Cloacimonetes, Actinobacteria und Tenericutes. Unter den Archaea war das Phylum Euryarcheota dominant. In den 95 analysierten Biogas-Fermentern wurden insgesamt 21.408 verschiedene OTUs (Operational Taxonomic Units) identifiziert. Pro Biogas-Fermenter wurden 2.066 ± 646 OTUs gefunden. Um tiefere Einblicke in unterschiedliche Biogas-produzierende mikrobielle Gemeinschaften hinsichtlich ihrer taxonomischen Zusammensetzungen und genetischen Ausstattungen zu erhalten, wurden Metagenom-Sequenzierungen durchgeführt. Insgesamt wurden für zehn Biogas-Fermenter von fünf Biogasanlagen metagenomische Datensätze erzeugt. Das funktionelle Profil der jeweiligen Mikrobiome wurde aus den Sequenzdaten abgeleitet. Unterschiede in den funktionellen Profilen der einzelnen Mikrobiome erklärten sich aus den korrespondierenden Prozessparametern. Des Weiteren wurden die Metagenom-Sequenzen assembliert und Genome mittels Binning rekonstruiert (Metagenomically Assembled Genomes,MAGs). Eine taxonomische Eingruppierung der rekonstruierten MAGs ergab, dass viele MAGs bislang unbekannte Spezies repräsentieren. Aus den Genom-Sequenzdaten der Mikrobiom-Mitglieder ließen sich auch Anpassungen an herrschende Reaktor- und/oder Lebensbedingungen ableiten. Vergleichende Analysen der MAG-Abundanzen in unterschiedlichen Reaktoren erlaubten die Aufklärung von Zusammenhängen zwischen Mikrobiom-Zusammensetzungen und entsprechenden Prozessparametern. | Prof. Dr. Alfred Pühler Tel.: +49 521 106-8750 puehler@cebitec.uni-bielefeld.de Universität Bielefeld Universitätsstr. 25 33615 Bielefeld | X | FPNR |
| 01.11.2017 | 31.08.2020 | 22404016 | Verbundvorhaben: Bioenergie – Potentiale, Langfristperspektiven und Strategien für Anlagen zur Stromerzeugung nach 2020; Teilvorhaben 1: Bioenergie-Input-Output-Modell und Transformationsstrategien - Akronym: BE20plus | Ziel des Gesamtvorhabens ist es auf Basis energiewirtschaftlicher und technisch-ökonomischer Analysen verschiedene Geschäftsmodelle für Bioenergieanlagen zu entwickeln und diese dahingehend zu evaluieren, ob sie als Betriebsstrategien für Bestandsanlagen geeignet sind um diesen nach Auslaufen der EEG-Vergütung eine Anschlussperspektive zu bieten. Als Unterziel und Voraussetzung dazu wird zum einen ganzheitliche Darstellung des aktuellen Anlagenbestandes in einem Portfoliomodell erstellt. Zum anderen sollen in einem Energiemarktmodell die technischen und ökonomischen Entwicklungspotentiale unterschiedlicher Anlagenklassen simuliert werden und so mögliche Energiewendeszenarien mit einem Fokus auf die Bioenergie bis 2035 abgeleitet werden. | Martin Dotzauer Tel.: +49 341 2434-385 martin.dotzauer@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.09.2013 | 31.08.2016 | 22404111 | Verbundvorhaben: Effizienzsteigerung biomassebefeuerter KWK-Anlagen; Teilvorhaben 1: Entwicklung und Erprobung des Regelungskonzepts | Die dezentralen Biomasse-KWK-Anlagen bieten mit ihrem haushaltstypischen Erzeugungsverhältnis von 25% Strom und 75% thermischer Energie ein optimales Konzept der kommunalen Versorgung mit erneuerbaren Energien. Das Ziel einen bedeutenden Anteil an Strom- und Wärmeversorgung mit dezentralen, biomassebefeuerten Heizkraftwerken abzusichern, wird jedoch durch unzuverlässige, technisch nicht ausgereifte und teure Komponenten verhindert. Die Betriebserfahrungen aus bestehenden Anlagen zeigen eine Vielzahl von Problemen auf, die einen reibungslosen Betrieb dieser generell vielversprechenden Technik verhindern. Ausgehend vom Stand der Technik liegt das Ziel des Forschungsvorhabens in der Entwicklung eines neuen Regelungskonzeptes zur Steigerung der Energieeffizienz biomassebefeuerter KWK-Anlagen. Diese angestrebte Optimierung führt zu einer Einsparung von Brennstoff und zu einer Reduktion von Emissionen und verbessert die Wirtschaftlichkeit der Anlagen deutlich. Es werden folgende Arbeiten geplant: AP 1 Analyse der Betriebsführungsmethodik; AP 2 Nummerische Simulation der integrierten Verfahrensschritte; AP 3 Entwicklung von Regelkomponenten; AP 4 Simulationsgestützte Optimierung der Regelstrategie; AP 5 Umsetzung der Ergebnisse. | Prof. Dr. habil. Ursula Eicker Tel.: +49 711 8926 -2831 ursula.eicker@hft-stuttgart.de Hochschule für Technik Stuttgart - Zentrum für angewandte Forschung - Kompetenzzentrum Nachhaltige Energietechnik (zafh.net) Schellingstr. 24 70174 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.12.2015 | 30.11.2019 | 22404115 | Verbundvorhaben: Biogas-Messprogramm III - TEIL 2: Systemmikrobiologie; Teilvorhaben 3: Enzymatische Biodiversität - Akronym: BMP3-Bio | Gegenstand des Verbundvorhabens ist die Abbildung des Stands der Technik der Biogastechnologie im Rahmen eines bundesweiten Messprogramms unter Berücksichtigung aktueller und zukünftiger Entwicklungen. Dafür wird an einer repräsentativen Anzahl von Anlagen ein detailliertes Monitoring durchgeführt. Das Projekt ist in zwei große Teilbereiche untergliedert. Im Teil 1 "Faktoren für einen effizienten Betrieb von Biogasanlagen" erfolgte die messtechnische Erfassung und Bewertung der Effizienz von Biogasanlagen, des Erfolges von Repowering-Maßnahmen und der Möglichkeiten von Flexibilisierungsmaßnahmen unter Federführung des DBFZ (4 Teilvorhaben). Im Teil 2 "Systemmikrobiologie" erfolgt unter Koordination des ATB die Charakterisierung der Mikrobiologie (3 Teilvorhaben). Mit dem Vorhaben wird erstmals der Einfluss verfahrenstechnischer Prozessparameter auf die mikrobielle Lebensgemeinschaft in Biogasanlagen unter Verwendung modernster Analysenmethoden untersucht, um die Effizienz und Betriebssicherheit sowie die Nachhaltigkeit von Biogasanlagen zu verbessern. Das Ziel des Monitorings ist es, die Ergebnisse auf den deutschen Anlagenbestand zu übertragen und sowohl Ergebnisse als auch verwendete Methoden der breiten Öffentlichkeit zur Verfügung zu stellen. Das Forschungsziel der OvGU ist die Inventarisierung der funktionalen Diversität von Mikrobiomen in landwirtschaftlichen Biogasanlagen (BGA) mittels einfacher und hochaufgelöster Metaproteomanalyse sowie die Korrelation dieser Daten mit der taxonomischen Diversität (Teilvorhaben 1 und 2) und mit den Anlagen-spezifischen Prozesszuständen. | Für die Inventarisierung wurden 95 Biogasfermenter (BGF) aus 60 BGA untersucht. Die erfassten mikrobiellen Funktionen konnten der Hydrolyse, den Gärungsstoffwechselwegen und der Methanogenese entsprechend des Anaerobic Digestion Model 1 (ADM 1) zugeordnet werden. Die Daten zeigen, dass das ADM 1 um die Gärungswege für Ethanol, Milch- und Ameisensäure ergänzt werden sollte. Bezüglich der Methanogenese lassen sich zwei Typen von BGF unterscheiden: (i) BGF mit acetoklastischer und hydrogenotropher Methanogenese und (ii) BGF mit ausschließlich hydrogenotropher Methanogenese. Entgegen der Erwartung werden schwerer abbaubare Substanzen wie Zellulose oder Xylan nicht in der Hydrolysestufe abgebaut, sondern entsprechende Enzyme wurden in erhöhter Konzentration im Hauptfermenter gefunden. Die hochauflösende Metaproteomanalyse von zehn BGF zeigte Effekte von Einsatzstoffen auf das Mikrobiom. Bei Zugabe von Resten aus der Kartoffelverarbeitung wurden Proteine mit antimikrobieller Aktivität gegen pflanzenpathogene Mikroorganismen gefunden. Der Effekt solcher antimikrobiell-wirksamen Enzyme sollte zukünftig näher betrachtet werden. In BGF wurden Bacteriophagen nachgewiesen. Potenzielle Wirte könnten sowohl hydrolytische und fermentative Bakterien als auch methanogene Archaeen sein. Die Wirkung von Phagen in Biogasanlagen kann momentan nur schwer beurteilt werden. In einer großskaligen Versuchsanlage wurde eine fast homogene Verteilung des Mikrobioms gezeigt, sodass Zonierungen bei Modellierungen von BGF wahrscheinlich nicht berücksichtigt werden müssen. | Dr. rer. nat. Dirk Benndorf Tel.: +49 391 67-52160 dirk.benndorf@ovgu.de Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg - Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik - Institut für Verfahrenstechnik - Bioprozesstechnik Universitätsplatz 2 39106 Magdeburg | X | FPNR |
| 01.02.2015 | 31.05.2018 | 22404212 | Verbundvorhaben: Effizienzsteigerung im Silageprozess (EiS) - Neue Konzepte zur Minimierung von Energieverlusten; Teilvorhaben 1: Entwicklung und Betrieb des Modell-Silos und Auswertung der Projektergebnisse | Ziel des Verbundvorhabens ist die Effizienzsteigerung des Silierprozesses in Großsilos für die Bereitstellung von Gärsubstrat für die Biogasproduktion. Der Einsatz einer qualitativ hochwertigen Silage erhöht das Ertragspotential und vermindert gleichzeitig Störungen und Schäden an der Anlage. Durch die Entwicklung und Kalibration einer Multisensorik zur Überwachung des Silageprozesses vom Auffahren bis hin zur Entnahme können die Prozessabläufe in den bislang wenig untersuchten, für neuere Biogasanlagen typischen großen Siloanlagen dargestellt und optimiert werden. Die Multisensorik ermöglicht es, die Verdichtung an kritischen Stellen, wie Randbereichen, während des Auffahrens zu überwachen. Zudem kann auf die in großen Siloanlagen auftretende Inhomogenität des Gärsubstrates in angemessener Weise reagiert werden. Störgrößen während des Silageprozesses und nach der Entnahme werden frühzeitig erkannt und können beseitigt werden bevor es zu einer Verminderung der Silagequalität kommt. Durch die Kalibration der Multisensorik können die in der Praxis auftretenden Verlustgrößen quantifiziert und neue Substrate besser bewertet werden. Die Verwendung eines im Erntedatenmanagements gängigen Software-Standards sorgt dafür, dass die Sensordaten später in bereits etablierte Softwarelösungen integriert und damit unmittelbar in die Praxis übertragen werden können. Ein auf diese Weise optimierter Silierprozess ermöglicht den Betreibern auch in Zukunft ein effizientes und rentables Betreiben ihrer Biogasanlage. Entwicklung eines Modell-Silos mit externen Sensoren für die Kalibaration der zu entwickelnden Multisensorik. Untersuchung des Einflusses der durch die Multisensorik erfassten Parameter auf den Biogasertrag. Mit Hilfe von Laborsilagen wird der Einfluss der Parameter auf das Biogasertragspotential sowie die mikrobiologische Zusammensetzung ermittelt. | Für die Kalibration der Multisensorik wurden zwei Modell-Silos entworfen. Zum einen wurde ein System entwickelt, welches die Kalibration des Dichtesensors erlaubt. Hierbei wurde der Aufbau so gewählt, dass eine genaue Bestimmung des Volumens des eingesetzten Substrats gewährleistet ist. Zudem ist das System von zwei Seiten zugänglich um das eingesetzte Substrat schnell zu entfernen und somit mehrere Messungen in kurzer Zeit zu ermöglichen. Zum anderen wurde ein System entwickelt, welches für die Langzeitmessung des Prototyps geeignet ist. Hierbei wurden Luftdicht verschließbare Zugänge für einen externen pH-Sensor, sowie eine Kabeldurchführung für die kabelgebundene Teilkalibrierung von einzelnen Sensorparamatern geschaffen. Die Referenzmessung der Temperatur erfolgte über den BlueDAN Funksensor der Esys GmbH. Dieses System ist luftdicht verschließbar um einen Silierverlauf über einen längeren Zeitraum zu ermöglichen. In den Laborversuchen konnte gezeigt werden, dass es sich bei der Silage um ein sehr inhomogenes Material handelt. Innerhalb der Wiederholungen kam es zu sehr hohen Variationen, welche sich auch in den errechneten Biogas- bzw. Methanerträgen wiederspiegelteFehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden.. In diesem Teilvorhaben konnte gezeigt werden, dass sich die Populationen von MSB auch innerhalb der Wiederholungen unterschiedlich entwickeln. Dieses ist u.a. auf die unterschiedliche Ausgangspopulation dieser Bakterien zurückzuführen. Es ist davon auszugehen, dass sich diese Variabilität auf das Großsilo übertragen lässt. Eine Korrelation der vom Sensor erfassten Werte mit einer zu erwartenden Biogasausbeute ist auf Basis der hier erhobenen Daten nicht möglich. | Dr. Torsten Thünen Tel.: +49 531 596-2317 torsten.thuenen@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde Bundesallee 58 38116 Braunschweig | X | FPNR |
| 01.04.2016 | 31.03.2019 | 22404215 | ERA-NET Bioenergy, 9th Call-Verbundvorhaben: Ressourceneffiziente Brennstoffadditive zur Verringerung der verbrennungstechnischen Probleme bei der Rest- und Gebrauchtholzverbrennung (REFAWOOD); Teilvorhaben 1: Theoretische und experimentelle Untersuchungen - Akronym: REFAWOOD | Das Ziel des Refawood-Projektes ist es, die Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit von Rest- und Gebrauchtholznutzung in Heiz- und Heizkraftwerken durch ressourceneffiziente Additive zu erhöhen. Der Ansatz im Projekt Refawood beruht auf der Zusammenführung von Grundlagenforschung, angewandter Forschung und Überführung der Erkenntnisse in Versuche in industriellen Großanlagen. Das Vorhaben gliedert sich in insgesamt 6 Arbeitspakete (AP). In AP1 wird der grundlegende Einfluss der neuartigen Brennstoffadditive zum Agglomerations- und Verschlackungs- und Verschmutzungsverhalten sowie Hochtemperaturkorrosion und Emissionsbildung während der Verbrennung von Rest- und Gebrauchtholz untersucht und geeignete Konzepte zum Brennstoffdesign entwickelt. Die Ergebnisse dienen dann im AP3 als Grundlage, um diese Konzepte im industriellen Maßstab zu untersuchen. Die ausgewählten Feuerungsanlagen unterscheiden sich grundlegend in ihrer Größe, sowie eingesetzten Technologie, Brennstoff und Additiv. Im zweiten AP werden Fallstudien durchgeführt, um beispielhaft die Einbindung von Additiven in die Brennstoffbereitstellungskette unter rechtlichen, technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten aufzuzeigen. Die Fallstudien basieren auf den in AP 3 verwendeten Feuerungsanlagen und eingesetzten Brennstoff-Additiv-Mischungen. Ausgehend von den Ergebnissen aus AP2 und AP3 werden in AP4 Lebenszyklusanalysen zur systematischen Analyse der Umweltwirkungen beim Einsatz der neuartigen Brennstoffadditive durchgeführt. In Rahmen von AP5 werden anhand geeigneter Instrumente die relevanten Ergebnisse des Projektes zielgruppenspezifisch verbreitet. Um den Informationsfluss zwischen den Partnern und dem Zuwendungsgeber zu gewährleisten, werden in AP6 verschiedene Projekttreffen und Telefonkonferenzen einberufen, die Forschungsziele und Meilensteine im geplanten Zeitrahmen gesteuert sowie die Berichterstattung koordiniert. | Dipl.-Ing. Thomas Zeng Tel.: +49 341 2434-542 thomas.zeng@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.10.2018 | 28.02.2022 | 22404217 | Verbundvorhaben: Potentiale der THG-Minderung und des Bodenschutzes durch den Anbau von Dauerkulturen auf wechselfeuchten Standorten (Pseudogleye); Teilvorhaben 1: Standort, Boden & Koordination - Akronym: BESTLAND | Das Verbundvorhaben "BESTLAND" untersuchte die Fragestellung, welchen Beitrag die Durchwachsene Silphie (Silphium perfoliatum L.; im Folgenden kurz als "Silphie" bezeichnet) auf staunass-wechselfeuchten Böden (Pseudogleyen) im Mittelgebirgsraum verglichen zu Silomais als Substrat für die anaerobe Vergärung zum Umwelt-, Klima-, und Bodenschutz leisten kann. Das Teilvorhaben 1 widmete sich innerhalb des Verbundvorhabens der Auswahl der Standorte und deren Charakterisierung, der Ertragserfassung sowie der Bestimmung ihrer physiko-chemischen Eigenschaften. Die Biomethanpotentiale wurden in 50-tägigen Laborversuchen unter mesophilen Bedingungen in Batch-Versuchen ermittelt. Weiterhin wurden bodenphysikalische, -chemische und -biologische Kennwerte wie beispielsweise Lagerungsdichte, Bodenfeuchte, Korngrößenverteilung, mineralischer Stickstoff und Durchwurzelung auf verschiedenen zeitlichen Skalen untersucht. In enger Zusammenarbeit mit Teilvorhaben 2 wurden wöchentlich Gasproben zur Bestimmung der Lachgasflüsse aus den Böden entnommen, die Feldmesstechnik gewartet und Daten für das Verbundvorhaben bereitgestellt. Teilvorhaben 1 oblag zudem die Projektkoordination sowohl innerhalb des Projektverbundes als auch die Einbindung von assoziierten Akteuren. Dies umfasste insbesondere auch die Wissensvermittlung in Form von mehreren Round-Table-Veranstaltungen und eines großen Feldtages an denen Landwirten, Biogasanlagenbetreibern, Beratern und Entscheidungsträgern sowohl allgemeine als auch projektspezifische Aspekte zu Anbau und Nutzung der Silphie als auch deren Umweltwirkungen hinsichtlich Bodenschutz, Reduzierung von Treibhausgasen und Biodiversität vorgestellt wurden. | TV 1 wählte für den Versuch vergleichbare Standorte (Hangpseudogleye) aus. Bei einer geringmächtigen Ausprägung der Sw-Horizonte von ca. 15 cm lagen die wasserundurchlässigen Stauhorizonte in ca. 60 cm Tiefe. Die Bodenarten des Oberbodens waren schluffig, die des Unterbodens toniger ausgeprägt. In Verbindung von Böden mit einem stauenden [Sd-] Horizont und somit deutlich begrenztem Wurzelraum sowie den während der Versuche vorherrschenden Wetterbedingungen zeigten die Bodenwasser- und Temperatursensoren, dass die Böden in den Winterhalbjahren Wassergehalte über der Feldkapazität aufwiesen, wohingegen die Sommerhalbjahre durch andauernde Trockenheit gekennzeichnet waren. Die Gehalte an mineralischem Stickstoff sanken im Frühjahr unter der Silphie aufgrund ihrer raschen Jugendentwicklung schnell ab, während sie unter Mais länger auf hohem Niveau lagen. Weiterhin führte die flache Herbstbodenbearbeitung zur Zwischenfruchtaussaat zu einem N-Mineralisierungsschub. Die Biomasseerträge der Silphie lagen im Mittel 27% unter denen von Silomais. Das biochemische Methanpotential der Silphie (297 LN g-1 oTS) war signifikant niedriger als jenes von Silomais (382 LN g-1 oTS). Die Methanerträge der Silphie lagen somit 35% unter denen von Mais. Hauptursächlich ist der höhere Anteil des unverdaulichen Lignins in der Silphie. Die Gesamtwurzelmasse unter der Silphie (4915 kg TM ha-1) war verglichen mit Mais (3626) allgemein, aber v.a. in den tieferen Bodenschichten höher, was von Vorteil ist im Hinblick auf eine Reduzierung der Erosionsgefährdung der Standorte und auch bezüglich eines möglichen Speicherpotentials für org. Kohlenstoff. Die durchgeführten Round-Table-Veranstaltungen und der Feldtag waren gut besucht. Durch die Einbeziehung externer Akteure und Fachleute konnte ein breites Fachpublikum angesprochen und die Thematik des Silphieanbaus vor dem Hintergrund einer umwelt- und klimafreundlichen sowie bodenschützenden Gewinnung eines Substrates zur Vergärung erläutert werden. | Prof. Dr. Christoph Emmerling Tel.: +49 651 201-2238 emmerling@uni-trier.de Universität Trier Universitätsring 15 54296 Trier | X | FPNR |
| 01.04.2016 | 31.03.2019 | 22404315 | ERA-NET Bioenergy, 9th Call-Verbundvorhaben: Ressourceneffiziente Brennstoffadditive zur Verringerung der verbrennungstechnischen Probleme bei der Rest- und Gebrauchtholzverbrennung (REFAWOOD); Teilvorhaben 2: Industrielle Unterstützung und Feldversuche - Akronym: REFAWOOD | Das Ziel des Projektes ist es, die Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit der Rest- und Gebrauchtholznutzung in Heiz- und Heizkraftwerken durch ressourceneffiziente Additive anhand von Versuchen im Labor- und industriellen Maßstab zu erhöhen. Das Vorhaben gliedert sich in 6 Arbeitspakete (AP), wobei Endress nicht an AP 1, AP 2 und AP 4 beteiligt ist. In AP1 wird der grundlegende Einfluss der neuartigen Brennstoffadditive zum Agglomerations-, Verschlackungs- und Verschmutzungsverhalten sowie Hochtemperaturkorrosion und Emissionsbildung während der Verbrennung von Rest- und Gebrauchtholz untersucht und geeignete Konzepte zum Brennstoffdesign entwickelt. Die Ergebnisse dienen dann im AP3 als Grundlage, um diese Konzepte im industriellen Maßstab anhand von Verbrennungsversuchen in Anlagen zur Wärmeerzeugung zu untersuchen. In AP2 werden Fallstudien durchgeführt, um beispielhaft die Einbindung von Additiven in die Brennstoffbereitstellungskette unter rechtlichen, technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten aufzuzeigen. Die Fallstudien basieren auf den in AP 3 verwendeten Feuerungsanlagen und eingesetzten Brennstoff-Additiv-Mischungen. Ausgehend von den Ergebnissen aus AP2 und AP3 werden in AP4 Lebenszyklusanalysen zur systematischen Analyse der Umweltwirkungen beim Einsatz der neuartigen Brennstoffadditive durchgeführt. In Rahmen von AP5 werden anhand geeigneter Instrumente die relevanten Ergebnisse des Projektes zielgruppenspezifisch verbreitet. Für den Erfolg des Projektes muss zudem eine produktive Arbeitsatmosphäre durch ein effektives Projektmanagement sichergestellt werden. Um den Informationsflusses zwischen den Partnern und dem Zuwendungsgeber zu gewährleisten, werden in AP6 verschiedene Projekttreffen einberufen, die Forschungsziele und Meilensteine im geplanten Zeitrahmen gesteuert sowie die Berichterstattung koordiniert. | Markus Heese Tel.: +49 9843 936348-15 markus.heese@endress-feuerungen.de Endress Holzfeuerungsanlagen GmbH Industriestr. 18 91593 Burgbernheim | FPNR | ||
| 01.12.2018 | 31.01.2022 | 22404318 | Verbundvorhaben: Geografische Energiesystem-Analyse zur Optimierung des Einsatzes von Biomasse im Energiesystem; Teilvorhaben 2: GIS IT-System - Akronym: GeoOPTbio | Im Projekt GeoOPT-bio wird ein Werkzeug entwickelt, das die geografische Energiesystem-Analyse zur Optimierung des Einsatzes von Biomasse im Energiesystem ermöglicht. Die Plattform bildet eine geodatenbasierte Abbildung von Wechselwirkungen bei der Nutzung erneuerbarer Energien, Energiesystemen und Effizienzmaßnahmen in einem räumlichen Kontext, der über die Grenzen der üblichen kommunalen Wirkungsbereiche hinausgeht. Hierbei wird ein besonderer Fokus auf eine räumlich aufgelöste Integration der verschiedenen Biomassepotenziale in die bestehenden Energiesysteme gelegt. Sie soll es den verschiedenen Akteuren erlauben, in Kenntnis der bestehenden Randbedingungen, zielsichere Entscheidungen zu treffen. Zusammengefasst verfolgt das Vorhaben die folgenden Ziele und Lösungsansätze: • Abbildung der lokalen Biomassepotenziale nach Energieträgern • Abbildung des lokalen Energiebedarfs und Versorgungsprofils (Anteil Biomasse am bestehenden Energiesystem, Schwerpunkt dezentrale Holzfeuerung) • Abbildung von lokalen und regionalen Potenzialflächen • Szenarien für optimierte Energiewendepfade und Klimaschutzmaßnahmen mit Schwerpunkt Systemintegration Biomasse • Kartenbasiertes Szenarien-Werkzeug für Kommunikations- und Beteiligungsverfahren • Web-basierter Datenzugang zur Nachhaltung /-pflege von Indikatoren- und Fortschrittsberichten; transparente Darstellung von Flächenpotenzialen sowie Bedarfsstrukturen • Kompakte Darstellung der wichtigsten Ergebnisse in Form von Reports als Diskussionsgrundlage für politische Entscheidungsträger • Transparente Bewertung von Szenarien und Entwicklung von Least-Regret-Szenarien Arbeitsschwerpunkte von INTEND im Projektverlauf: • Anpassung der Visualisierungen • Einfügen von interaktiven Visualisierung Mechanismen • Darstellung der relevanten Themen • Aufsetzen des Nutzerportals • Entwicklung einer einheitlichen Datenbank, sowie deren Betrieb | In der konzeptionellen Phase wurde in enger Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik gearbeitet. Im Mittelpunkt stand die Festlegung auf die zentralen Anforderungen in den Bereichen Biomassepotential und Energiebedarf. Diese zwei Protagonisten stellen im System die führenden Module dar, die zu bilanzierenden Zwecken zusammengeführt werden. Die benötigten Softwarekomponenten für EnergyExpert wurden im Analyse- und Designteil der Konzeption fixiert. Es wurde eine Bedienbarkeit konzipiert, die eine anwenderfreundliche und intuitive Nutzung gewährleistet. Der zweite Part der Konzeption befasste sich mit der Sichtung, Auswahl und Integrationsmöglichkeit von frei verfügbaren Daten, die benötigt werden, um eine Nutzung von EnergyExpert auch ohne vorgelagerte Datenerhebung des Anwenders zu ermöglichen. Zu den fundamentalen vorbereitenden Schritten für die Teamarbeit zählten die Festlegung der Entwicklungsumgebung, das Repository sowie die Konzeption der Versionierung. Der ArcGIS Experience Builder bietet eine erweiterbare Umgebung, die einerseits aus vorgefertigten Widgets (Funktionalitäten) besteht, die in die agil zu erstellende Web-App integriert werden können. Darüber hinaus wurde dieses Portfolio mit Hilfe von Eigenentwicklungen individualisiert und ergänzt. Zentraler Arbeitsschwerpunkt war die Implementierung der Webanwendung EnergyExpert. Der Anwender kann für seine Gebietsanalyse zwei parallel verfügbare Betrachtungsweisen nutzen. Zum einen das Biomassenpotenzial und die Bedarfsabschätzung auf Basis der integrierten öffentlichen Daten und zum anderen eine konkrete Determinierung der zu analysierender Potenziale und Bedarfe. Darüber hinaus stellt EnergyExpert dem Nutzer die gebietsspezifische Parametrisierung und die Archivierung von Szenarien zur Verfügung. | Matthias Nagel Tel.: +49 561 316799-0 nagel@intend.de INTEND Geoinformatik GmbH Johanna-Waescher-Str. 5 34131 Kassel | X | FPNR |
| 01.10.2013 | 28.02.2017 | 22404411 | Verbundvorhaben: Entwicklung der Grundlagen eines Verfahrens zur energetischen Kopplung von Mikroalgenbiotechnologie und der 2-stufigen Biogaserzeugung; Teilvorhaben 1: Technologie-Entwicklung | Ziel ist die Entwicklung und Realisierung eines Konzeptes zur energetischen Kopplung einer kostengünstigen Mikroalgenproduktion mit einem innovativen 2-stufigen Biogasprozess hinsichtlich einer verbesserten Material- und Energiebilanz beider Verfahren, basierend auf dem synergistischen Zusammenwirken der aufeinander angepassten Prozesse bei gleichzeitiger Minderung der bei deren Alleinbetrieb auftretenden Nachteile. So soll eine verbesserte Ausnutzung von NawaRo-Biogasanlagen durch Erreichen höherer Raum-Zeit-Ausbeuten und Biogasqualität, effizienteres Nährstoffrecycling (anorganische Salze, organische N- und C-Quellen, CO2) und damit auch eine deutliche Kostenreduktion bezogen auf den Gesamtprozess erreicht werden. Dieses wird u.a. durch direktes Einbringen einer vorkonzentrierten Mikroalgensuspension in den neuartigen Perkolator erfolgen, welcher durch seine prozessimmanente Wirkung als Festbettfilter die ansonsten erforderliche kostenintensive Aufarbeitung der Algenbiomasse einspart. Projektphasen: 1. Versuche mit Algensuspension zur Fest-Flüssig-Trennung, zu Aufbau und Hydrolyseverhalten des Biofilters, zur Biogaserzeugung, zur Optimierung der Algenbiomasse und zur Definition der Randbedingungen des Versuchsstandes - 2. Verfahrenstechnische Entwicklung, Planung und Bau des Algen-Biogas-Versuchsstandes unter Berücksichtigung von Funktionalität und Kosteneffektivität - 3. Betrieb des Versuchsstandes, Erforschung des Kopplungsprozesses, Prozessbilanzierung | Anja Diete Tel.: +49 3494 66702540 a.diete@gicon.de GICON-Großmann Ingenieur Consult GmbH - Niederlassung Bitterfeld Wolfen Greppiner Str. 6 06766 Bitterfeld-Wolfen | X | FPNR | |
| 01.10.2012 | 31.08.2016 | 22404412 | Verbundvorhaben: Praxisangepasste Nutzung der Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) für die Ethanolgetreidezüchtung und -verarbeitung: Teilvorhaben 1: Durchführung von Feldversuchen sowie Rohstoffaufbereitung, -bewertung und -verarbeitung | Ziel der geplanten Forschungsarbeiten ist, die genetischen Parameter wie Varianz und Umwelteinflusse für die technologisch wichtigen Merkmale für die Ethanolproduktion bei den Getreidearten Winterweizen, Wintertriticale und Winterroggen zu verifizieren. Weiterhin steht die praxisorientierte Konsolidierung der entwickelten NIRS Methoden durch Kalibration und Validierung unter verschiedenen Umweltbedingungen an. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Überprüfung von erfolgversprechendem Zuchtmaterial im Technikumsmaßstab und Analyse Brennerei-technologische Parameter, die eine einfache Beurteilung des Pflanzenmaterials im Zuchtprozess erlauben. Die erforderlichen Kornproben werden in Feldversuchen in Hohenheim und Braunschweig generiert. Durch das Bundessortenamt, die beteiligten Züchter und die Landessaatzuchtanstalt (Universität Hohenheim) wird genetisch breites Kornprobenmaterial aus aktuellen Züchtungsprogrammen bereitgestellt. Hierzu werden die Ertragsleistung, die Inhaltsstoffe und die Ethanolausbeuten bestimmt. Sämtliches Material fließt in die Weiterentwicklung der NIRS ein, um eine robuste, breit in der Praxis anwendbare Schätzgleichung entwickeln zu können. | Prof. Dr. Ralf Kölling-Paternoga Tel.: +49 711 459-22310 ralf.koelling@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Fakultät Agrarwissenschaften - Institut für Lebensmittelwissenschaft und Biotechnologie (150) - Fachgebiet Gärungstechnologie (150f) Garbenstr. 23 70599 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.03.2016 | 28.02.2019 | 22404415 | ERA-NET Bioenergy: Saubere und flexible Nutzung schwieriger Biobrennstoffe in kleinen bis mittelgroßen Verbrennungsanlagen - Leitfaden für fortschrittliche Kessel und Brennstoffdesign sowie Verbreitung der Projektergebnisse und experimentelle Unterstützung - Akronym: BIOFLEX | Das Projekt zielt darauf ab, Brennstoffflexibilität und das Entwicklungspotential für schwierige Biobrennstoffe in kleinen bis mittelgroßen Verbrennungsanlagen zu erweitern. Dabei sollen Brennstoffe und Feuerungssysteme weiterentwickelt werden. Ebenso soll ein Leitfaden für die Bereitstellung von emissionsarmen Feuerungstechnologien sowie Brennstoffdesigns erarbeitet werden. Diese Maßnahmen sollen abschließend in Zusammenarbeit mit Kesselherstellern überprüft werden. Die Arbeiten werden in 6 technisch / wissenschaftlichen Arbeitspaketen (AP) sowie je einem Arbeitspaket für die Koordination / Administration und die Ergebnisverwertung durchgeführt: AP 1: Brennstoffdesign für emissionsarme Verbrennung mit verringerter Ascheproblematik bei unterschiedlichen Biobrennstoffen; AP 2: Modellierung und Validierung unterschiedlicher Biobrennstoffe; AP 4: Untersuchung und Optimierung der entwickelten Konzepte; AP 6: Erarbeitung von Leitfäden für fortschrittliche Kessel und Brennstoffdesign. | Dr. Hans Hartmann Tel.: +49 9421 300-112 hans.hartmann@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | X | FPNR | |
| 01.11.2018 | 31.01.2022 | 22404418 | Verbundvorhaben: Optimierung der Biomasseproduktion auf nassen Moorstandorten und deren thermische Verwertung; Teilvorhaben 2: Verbrennungstechnische Aspekte - Akronym: BONaMoor | In dem Projekt verfolgen Forschung und Praxis das gemeinsame Ziel, ausgehend von einem konkreten Pilotvorhaben (Biomasseheizwerk Malchin), die thermische Verwertung von Niedermoorbiomasse zu evaluieren, zu optimieren und damit die Grundlage für die Übertragbarkeit dieser Stoffstromkette zu legen. Es werden Verbrennungsversuche im Labormaßstab, im kleintechnischen Maßstab und im technischen Maßstab im Biomasseheizwerk Malchin durchgeführt. Hierdurch können die Möglichkeiten zur Optimierung der Verfeuerung systematisch im Praxisbetrieb überprüft werden. Ansatzpunkte zur Optimierung bestehen bei der Wahl bzw. der Mischung unterschiedlicher Brennstoffe, deren Aufbereitung sowie bei der Anpassung des Produktionsmanagements. Die Verbrennungsversuche werden wissenschaftlich begleitet und Möglichkeiten zur Optimierung der Verbrennungseigenschaften im Labor analysiert. Ziel ist es, Empfehlungen zur Optimierung der Wärmeproduktion bei der Verfeuerung von Halmgütern abzuleiten (AP3). Das Projekt untersucht weiterhin, wie durch die Wahl des Erntezeitpunktes die Gehalte verbrennungskritischer Inhaltstoffe reduziert sowie der Nährstofftransfer mit der Biomasse reguliert werden kann. Ziel ist es, Managementempfehlungen für die Rohstoffbereitstellung zu entwickeln (AP2). Darüber hinaus wird die Wirtschaftlichkeit von Ernte und Verwertung der Biomasse analysiert und für die betrachteten Stoffstromketten Betriebszweiganalysen durchgeführt. Für die Produktionsverfahren und die thermische Verwertung der Biomasse wird zudem eine Ökobilanz erstellt, um nicht nur die Höhe der Treibhausgasreduktionen zu ermitteln, sondern auch die Optimierungsmöglichkeiten aus Sicht des Klimaschutzes herauszuarbeiten (AP 4). Darüber hinaus stellt die Wissensaufbereitung und individuelle Beratung zum Praxistransfer einen weiteren wichtigen Baustein des Projektes dar (AP 5). | Prof. Dr. Mirko Barz Tel.: +49 30 5019-3392 mirko.barz@htw-berlin.de Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin Treskowallee 8 10318 Berlin | X | FPNR | |
| 01.10.2012 | 31.12.2017 | 22404512 | Verbundvorhaben: Praxisangepasste Nutzung der Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) für die Ethanolgetreidezüchtung und -verarbeitung; Teilvorhaben 2: Entwicklung und Validierung der multivariaten NIRS-Modelle | Ziel der geplanten Forschungsarbeiten ist, die genetischen Parameter wie Varianz und Umwelteinflusse für die technologisch wichtigen Merkmale für die Ethanolproduktion bei den Getreidearten Winterweizen, Wintertriticale und Winterroggen zu verifizieren. Weiterhin steht die praxisorientierte Konsolidierung der entwickelten NIRS Methoden durch Kalibration und Validierung unter verschiedenen Umweltbedingungen an. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Überprüfung von erfolgversprechendem Zuchtmaterial im Technikumsmaßstab und Analyse Brennerei-technologische Parameter, die eine einfache Beurteilung des Pflanzenmaterials im Zuchtprozess erlauben. Die erforderlichen Kornproben werden in Feldversuchen in Hohenheim und Braunschweig generiert. Durch das Bundessortenamt, die beteiligten Züchter und die Landessaatzuchtanstalt (Universität Hohenheim) wird genetisch breites Kornprobenmaterial aus aktuellen Züchtungsprogrammen bereitgestellt. Hierzu werden die Ertragsleistung, die Inhaltsstoffe und die Ethanolausbeuten bestimmt. Sämtliches Material fließt in die Weiterentwicklung der NIRS ein, um eine robuste, breit in der Praxis anwendbare Schätzgleichung entwickeln zu können. Das wesentliche Ergebnis ist die Entwicklung einer praxisanwendbaren NIRS -Schätzgleichung, die auf den verschiedenenen Stufen der Wertschöpfungskette "Ethanolgetreide" einsetzbar ist. Dadurch soll eine Schnellmethode bereitgestellt werden, die eine schnelle, repräsentative und kostengünstige Beurteilung von Zuchtmaterial und Sorten ermöglicht und dazu beiträgt, den Züchtungsfortschritt zu steigern. | Prof. Dr. Jörg Michael Greef Tel.: +49 531 596-2301 joerg-michael.greef@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde Bundesallee 58 38116 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.12.2012 | 30.11.2015 | 22404612 | Verbundvorhaben: Bioraffinerie auf Basis kohlenhydratreicher Algenbiomasse, Nutzung von Stärke und Protein; Teilvorhaben 2: Planung, Auslegung, Bau und Inbetriebnahme der FPA-Pilotanlage zur direkten Aufbereitung und Nutzung von Gärungs-CO2 | Ziel des Vorhabens war die Erzeugung von stärkehaltiger Algenbiomasse in geschlossenen Photobioreaktoren, die Nutzung der Hauptkomponente Stärke für die Produktion von Ethanol und die Bestimmung der Wertigkeit des Algenproteins u.a. als Nährmedienkomponente bei der Ethanolproduktion auf Basis von Getreidestärke. Das Teilprojekt der Subitec GmbH umfasste den Aufbau und Betrieb von indoor und outdoor Anlagen zur photoautotrophen Kultivierung kohlenhydratreicher Mikroalgen. Hierfür sollte das CO2 im Abgas einer benachbarten Ethanolproduktion als C-Quelle genutzt werden und das Etablieren diverser online-Monitoring Systeme sollte eine automatisierte Prozesssteuerung ermöglichen, sowie den Zustand (die "Vitalität") der verwendeten Kulturen überwachen. Auch umfasste das Teilprojekt die Nachstellung der durch das Fraunhofer IGB evaluierten und optimierten Bedingungen für Wachstum und Stärkeproduktion auf eine outdoor Produktionsanlage. Es wurde sowohl eine Technikumsanlage (Kunstlicht, ca. 100 L) als auch eine Pilotanlage (natürliches Licht, ca. 4,3 m³) zur Kultivierung etabliert. Die Kultivierungsanlagen basierten auf Subitecs patentierter Photobioreaktortechnologie. Die Kultivierung erfolgte mit der Grünalge Chlorella sorokiniana. Kultivierungen unter Verwendung von sowohl technischem CO2 als auch Gärgas zeigten keine Beeinträchtigungen des Wachstums der Kulturen. Die Implementation des online-Monitorings konnte teilweise realisiert werden. So erlaubte eine Trübungssonde die Detektion der Zellkonzentration zwischen 2,5 und 15 g L-1. Sowohl ingenieurwissenschaftliche als auch verfahrenstechnische Aspekte konnten erfolgreich auf die technische Anlage im Freiland übertragen und skaliert werden. Hierbei konnte eine Kultivierung über einem Zeitraum von einem Jahr dargestellt werden. | Dr. Peter Ripplinger Tel.: +49 711-365 4029 0 p.ripplinger@subitec.com Subitec GmbH Küferstr. 11 73257 Köngen | X | FPNR | |
| 01.08.2016 | 30.06.2018 | 22404615 | Kleinpellets - Grundlegende Voruntersuchungen zum Einsatz kleiner Holzpellets in Pelletöfen zur Emissionsminderung - Akronym: Kleinpellets | Vor dem Hintergrund der zukünftig vermehrten Nutzung von Pelletöfen und -heizkesseln im kleinen Leistungsbereich soll im Rahmen dieses Projektes überprüft werden, ob die bisherigen Beobachtungen zum Emissionsanstieg bei Pelletfeuerungen in einem systematischen Zusammenhang mit den Pelletabmessungen steht. Daher sollen in diesem Vorhaben Pellets mit unterschiedlichen Längen und Durchmessern hergestellt und in einem beispielhaften Pelletofen systematisch im Hinblick auf die Förder- und Zuführfähigkeit sowie das Abbrand- und Emissionsverhalten untersucht werden. 1. Herstellung von qualitativ hochwertigen Holzpellets mit einheitlichen chemischen Eigenschaften entsprechend ENplus (inklusive kontrolliertem und einheitlichem Gehalt der Staubbildner) und einer einheitlichen Dichte der Pellets in folgenden Abmessungen: 6 mm-Holzpellets mit 8 unterschiedlichen Pelletlängen (4 - 36 mm) und verringertem Pelletdurchmesser (4 mm Ø mit einer Länge von 4 - 12 mm) inklusive der Erfassung des Produktionsenergieaufwands 2. Umfassende Brennstoff-Charakterisierung der Pelletchargen (Schüttdichte, Abriebfestigkeit, Energiedichte, Abmessungsverteilung etc.). 3. Untersuchung des Fließverhaltens und der Veränderung der physikalischen Pelletqualität (Länge, Durchmesser, Schüttdichte, Feinanteil, Abriebfestigkeit) in der Steigschnecke eines definierten Pelletofens mit Abwurffeuerung. 4. Untersuchungen zum Verbrennungs- und Emissionsverhalten (CO, NOx, Org-C., PM) aller Pelletchargen in einem typischen Pelletofen (Steigschnecke und Abwurffeuerung) mit kleinem Leistungsbereich. 5. Auswertung der Ergebnisse im Hinblick auf den Einfluss der Länge und des Durchmessers der Pellets auf deren Veränderung im Zuführprozess im Ofen und den Emissionen (CO, NOx, Org-C., PM). 6. Ableitung von Handlungsempfehlungen und weiterem Forschungsbedarf. | Dr.-Ing. Volker Lenz Tel.: +49 341 2434-450 volker.lenz@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.11.2017 | 29.02.2020 | 22404616 | Verbundvorhaben: Next Generation [BIOGAS] - einen Schritt weiter gedacht. Regionalspezifische ganzheitliche Analyse von Folgekonzepten zur Bewertung des Finanzierungsbedarfs erhaltenswerter Bestandsanlagen; Teilvorhaben 1: Ökonomische Bewertung und Kostenallokation von Folgekonzepten - Akronym: NxtGenBGA | Aus technischer Sicht steht einem Weiterbetrieb vieler landwirtschaftlichen Biogasanlagen (BGA) nach dem Ende der 20-jährige Förderdauer des Erneuerbare-Energien-Gesetzes nichts entgegen. Entscheidend ist es jedoch, den Finanzierungsbedarf der Bestandsanlagen langfristig zu decken und dies, soweit die Finanzierung aus öffentlichen Mitteln bzw. Förderquellen erfolgen soll, aus den Wirkungen der Bioenergie heraus logisch zu begründen. Solche Gründe können in der vielfältigen Rolle dieser Anlagen für die regenerative Energieerzeugung, für die Systemdienlichkeit, für die Treibhausgas-Emissionsminderung, für regionale Nährstoffkreisläufe oder in ihrer Bedeutung als wichtiges Standbein im Agrarsektor liegen. Hauptziel des Projektes ist es daher, innovative Konzepte, Betriebsanpassungen und Diversifikationsstrategien für den Weiterbetrieb bestehender BGA in Deutschland ganzheitlich zu untersuchen. Die Analyse berücksichtigt u.a. unterschiedliche Technologievarianten, Substratalternativen und die Bewertung mittels quantitativer Leistungsmerkmalen wie Effizienz, Umweltwirkungen und Gestehungskosten. Über die Entwicklung von Gütekriterien sollen alternative Finanzierungsinstrumente vorgeschlagen und geprüft werden. Diese sind zur Deckung des derzeitigen und künftigen Differenzbetrags, der sich aus den entstehenden Aufwendungen abzüglich aller Erträge ergibt, notwendig. Die praktische Umsetzbarkeit der Folgekonzepte, Gütekriterien und Finanzierungsinstrumente wird gemeinsam mit Akteuren der Branche auf regionalen Workshops diskutiert. Mit Hilfe eines regionalspezifischen Ansatzes, in dem drei Regionen detailliert betrachtet werden, wird die heterogene, dezentrale Struktur der BGA abgebildet und die Übertragbarkeit auf das Bundesgebiet geprüft. Anhand repräsentativer Anlagenbeispiele werden zudem die Folgekonzepte anschaulich dargestellt. | Dr. Ludger Eltrop Tel.: +49 711 685-87816 ludger.eltrop@ier.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung Heßbrühlstr. 49 a 70565 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.10.2018 | 31.03.2022 | 22404618 | Verbundvorhaben: PowerLand 4.2 - Smart and Innovative Land Power Systems; Teilvorhaben 2: Algorithmen-basierte BHKW-Steuerung - Akronym: PowerLand | Die zunehmend erneuerbare Stromerzeugung erfordert erhöhte Anstrengungen, um die verbleibende Residuallast aus fluktuierender Erzeugung und dem regionalen Bedarf jederzeit sicher und effizient abzudecken. Dezentrale Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK-Anlagen) können hier einen wesentlichen Beitrag leisten, da sie sowohl flexibel einsetzbar sind als auch die eingesetzte Primärenergie in hohem Maß in Nutzenergie umsetzen. Biogas-Blockheizkraftwerken kommt in dieser Hinsicht eine besondere Bedeutung zu, da sie bislang die einzige Möglichkeit bieten, die KWK mit erneuerbaren Energien zu betreiben und damit die zuvor beschriebenen Vorteile der KWK auch im Rahmen einer vollständig auf erneuerbaren Energien basierenden Strom- und Wärmeversorgung ausspielen können. Hier knüpft das geplante Forschungsprojekt an, in dem mittels eines Reallabors die Umsetzung von stromoptimierter, flexibler und residuallastangepasster KWK an Biogasanlagen in Verbindung mit regenerativer Stromerzeugung mittels einer Photovoltaik-Anlage von vorgenommen werden soll. | Die im Rahmen des Projektes entwickelten Modelle können zur bedarfsgerechten Strom- bzw. Biogasproduktion von Vergärungsanlagen genutzt werden. Im Rahmen der Akzeptanzanalyse zeigte sich, dass besonders Strom-Direktvermarkter Interesse an dieser Technologie haben. Im Rahmen eines Folgeprojektes sollte daher gemeinsam mit Direktvermarktern diese Technologie zur Marktreife geführt werden. Die im Projekt entwickelten Datenbanken ermöglichten einen einfachen online, zweiseitigen Datenaustausch im laufenden Betrieb der Biogasanlage, ohne dass die Betriebssicherheit der Anlage dadurch gefährdet wurde. Diese Technik vereinfacht die Kooperation mit wissenschaftlichen und industriellen Projektpartnern zur Entwicklung von Biogas-Anlagensteuerungen erheblich. Die Ergebnisse des Projektes wurden auf nationalen und internationalen Tagungen publiziert. Zudem wurden 3 Artikel in internationalen Zeitschriften publiziert, die auf eine sehr große Resonanz stoßen. Die Artikel, dia im Zeitraum 2021 bis 2022 publiziert wurden, wurden bereits mehrfach zitiert. Auch die Poster und Vorträge auf den Tagungen stießen auf eine große Resonanz. Dabei wurde immer wiede die Kombination der hohen Präzision der Modelle mit ihrer Anwenderfreundlichkeit und Übertragbarkeit hervorgehoben. | Prof. Bernd Thomas Tel.: +49 7121 271-7041 bernd.thomas@reutlingen-university.de Hochschule Reutlingen Alteburgstr. 150 72762 Reutlingen | X | FPNR |
| 01.12.2012 | 30.11.2015 | 22404712 | Verbundvorhaben: Bioraffinerie auf Basis kohlenhydratreicher Algenbiomasse, Nutzung von Stärke und Protein; Teilvorhaben 3: Untersuchung der Trennung von Stärke und Proteinen, sowie Vergärung der Stärkefraktion zu Ethanol auf Basis stärkereicher Algenbiomasse | Ziel des Verbundvorhabens "Bioraffinerie auf Basis kohlenhydratreicher Algenbiomasse, Nutzung von Stärke und Protein" war die stoffliche und energetische Verwertung von stärkehaltiger Algenbiomasse. Es sollte gezeigt werden, dass die Hauptfraktion Stärke nach Verflüssigung und Verzuckerung als Hefesubstrat für die Bioethanolproduktion geeignet ist, für die Proteinfraktion sollten neue Verwertungswege aufgezeigt werden. Die Wertschöpfung aus stärkereicher Algenbiomasse sollte sowohl durch die Proteinverwertung erhöht werden, als auch durch die Gesamtverwertung der Algenrestbiomasse zu Biogas und die Schließung von Stoffkreisläufen für CO2 und anorganische Nährstoffe. Der Fokus des Teilprojekts lag hierbei auf der Aufarbeitung der Mikroalgenbiomasse. Es konnte gezeigt werden, dass sich mit Hefe aus der Algenstärke Ethanol gewinnen ließ, lösliche und partikuläre Proteinfraktionen sowie Proteinhydrolysate konnten isoliert werden um neue Wertschöpfungspfade zu erschließen. Verschiedene Zellaufschlussmethoden zur Gewinnung der Inhaltsstoffe wurden untersucht. Lösliche Proteine konnten nach mechanischem Zellaufschluss im Hochdruckhomogenisator bzw. einer Rührwerkskugelmühle über membranbasierte Trenntechniken gewonnen werden. Zudem war es möglich partikuläre Proteine aus der aufgeschlossenen Algenbiomasse mittels alkalischer Extraktion und anschließender Säurefällung zu gewinnen. Alternativ hierzu konnten über enzymatische Behandlungen mit Proteasen Proteine/Peptide freigesetzt werden. | Dr. Wolfgang Wach Tel.: +49 635 9803-456 wolfgang.wach@suedzucker.de Südzucker AG - Zentralabt. Forschung, Entwicklung und Services (ZAFES) Wormser Str. 11 67283 Obrigheim (Pfalz) | X | FPNR | |
| 01.10.2016 | 31.01.2019 | 22404715 | Optimierung der Methanausbeute in landwirtschaftlichen Biogasanlagen (Opti-Methan) - Akronym: Opti-Methan | Ziel des Vorhabens ist die Anwendung eines Berechnungsmodells auf Praxisbiogasanlagen, um in der Prozesskette Fermenter – Nachgärer – Gärrestlager Zusammenhänge zwischen Verweilzeit in den beheizten Prozessstufen und Lagerzeit im Gärrestlager aufzuzeigen. Hierfür werden in Praxisuntersuchungen Basisdaten für ein Modell gewonnen, das die Zusammenhänge zwischen dem im Gärsubstrat vorhandenen Methanpotenzial, der im Fermenter gebildeten Methanmenge, der im Fermenter nicht umgesetzen Methanmenge im Gärrest sowie der bei der Lagerung tatsächlich freigesetzen Methanmenge in Abhängigkeit der Prozessparameter beschreibt. Die Ergebnisse stellen eine neue Berechnungsgrundlage dar, um die Prozessführung bestehender Anlagen zu optimieren oder eine Effizienzsteigerung durch optimale Auslegung neu errichteter Anlagen zu erreichen. Schwerpunkte des Vorhabens sind: (1) die Ermittlung von praxisrelevanten Basisdaten zur Methanproduktion in der Prozesskette Fermenter – Nachgärer – Gärrestlager, (2) die Bewertung der Methanpotenziale praxisrelevanter Gärsubstratmischungen mit Wirtschaftsdüngern, (3) die Bewertung von tatsächlichen Methanemissionen bei der offenen Gärrestlagerung, (4) die Erstellung eines allgemein gültigen Bemessungstools als Beitrag für das Repowering von Biogasanlagen. Für das Vorhaben ist ein Laufzeit von 2 Jahren geplant. Dabei erfolgt die Auswahl der Praxisbiogasanlagen (AP1), das Monitoring, die Erprobung und die Datenauswertung (AP2) im Zeitraum von 20 Monaten. Begleitend dazu werden Methan- und Gärrestpotenziale in Batch-Gärtests im Labor ermittelt (AP4, AP5). Zeitgleich erfolgen zudem eine Validierung der Praxisdaten und ergänzende Untersuchungen zu Substratmischungen mit hohem Wirtschaftsdüngeranteil in kontinuierlichen Laborversuchen über 12 Monate (AP3). Für die Erstellung eines Bemessungstools zur Auslegung von Rührfermentern und gasdicht ausgeführten Gärrestlagern (AP6) sowie die Anfertigung von Berichten und Publikationen werden 5 Monate eingeplant. | Dr. Christiane Herrmann Tel.: +49 331 5699-231 cherrmann@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | FPNR | |
| 01.10.2018 | 31.05.2022 | 22404717 | Verbundvorhaben: PowerLand 4.2 - Smart and innovative Land Power Systems; Teilvorhaben 1: Prognosemodelle und Biogasanlagensteuerung - Akronym: PowerLand | Die zunehmend erneuerbare Stromerzeugung erfordert erhöhte Anstrengungen, um die verbleibende Residuallast aus fluktuierender Erzeugung und dem regionalen Bedarf jederzeit sicher und effizient abzudecken. Dezentrale KWK-Anlagen können hier einen wesentlichen Beitrag leisten, da sie sowohl flexibel einsetzbar sind als auch die eingesetzte Primärenergie in hohem Maß in Nutzenergie umsetzen. Biogas-BHKW kommt in dieser Hinsicht eine besondere Bedeutung zu, da sie bislang die einzige Möglichkeit bieten, die KWK mit erneuerbaren Energien zu betreiben. Zielsetzung des Projektes ist die Entwicklung einer modularen, auf heuristischen Algorithmen basierenden BHKW- und Biogasanlagensteuerung für einen stromoptimierten und residuallastangepassten Betrieb eines Biogas-BHKW bzw. einer Biogasanlage mit dem Ziel der weitgehend vollständigen Strom- und Wärmeenergieversorgung eines Dorfes auf der Basis erneuerbarer Energien. Diese BHKW-Steuerung wird um Prognosemodelle für die Stromproduktion einer Photovoltaikanlage bzw. Windkraftanlage, der Prognose des Wärme- und Strombedarfs des Dorfes bzw. der Verbrauchseinheit sowie der Berechnung der Residuallast ergänzt. Diese auf heuristischen Algorithmen basierende Steuerung berücksichtigt dabei sowohl saisonale als auch Wochenend-Effekte des Bedarfs und der Erzeugung und kombiniert Prognosen mit einer Echtzeitsteuerung. Ebenso werden der Wärme- und Strombedarf gleichzeitig berücksichtigt. Somit kann ohne teuren Ausbau der Energienetze eine weitgehende Energieautarkie ländlicher Regionen mit einer hohen Versorgungssicherheit und einer größtmöglichen Effizienz der Bioenergieanlagen erreicht werden. Im Rahmen des Projektes werden die in Vorarbeiten entwickelten Steuerungen in einem Reallabor zu einer systemintegrierenden, übertragbaren Gesamtsteuerung verschiedener erneuerbarer Energien zusammen gefasst und ganzheitlich optimiert. | Die im Rahmen des Projektes entwickelten Modelle können zur bedarfsgerechten Strom- bzw. Biogasproduktion von Vergärungsanlagen genutzt werden. Im Rahmen der Akzeptanzanalyse zeigte sich, dass besonders Strom-Direktvermarkter Interesse an dieser Technologie haben. Im Rahmen eines Folgeprojektes sollte daher gemeinsam mit Direktvermarktern diese Technologie zur Marktreife geführt werden. Die im Projekt entwickelten Datenbanken ermöglichten einen einfachen online, zweiseitigen Datenaustausch im laufenden Betrieb der Biogasanlage, ohne dass die Betriebssicherheit der Anlage dadurch gefährdet wurde. Diese Technik vereinfacht die Kooperation mit wissenschaftlichen und industriellen Projektpartnern zur Entwicklung von Biogas-Anlagensteuerungen erheblich. Die Ergebnisse des Projektes wurden auf nationalen und internationalen Tagungen publiziert. Zudem wurden 3 Artikel in internationalen Zeitschriften publiziert, die auf eine sehr große Resonanz stoßen. Die Artikel, dia im Zeitraum 2021 bis 2022 publiziert wurden, wurden bereits mehrfach zitiert. Auch die Poster und Vorträge auf den Tagungen stießen auf eine große Resonanz. Dabei wurde immer wiede die Kombination der hohen Präzision der Modelle mit ihrer Anwenderfreundlichkeit und Übertragbarkeit hervorgehoben. | Dr. Andreas Lemmer Tel.: +49 711 459-22684 andreas.lemmer@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740) Garbenstr. 9 70599 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.10.2018 | 31.03.2022 | 22404718 | Verbundvorhaben: PowerLand 4.2 - Smart and Innovative Land Power Systems; Teilvorhaben 3: Praktische Einbindung im Reallabor - Akronym: PowerLand | Die zunehmend erneuerbare Stromerzeugung erfordert erhöhte Anstrengungen, um die verbleibende Residuallast aus fluktuierender Erzeugung und dem regionalen Bedarf jederzeit sicher und effizient abzudecken. Dezentrale KWK-Anlagen können hier einen wesentlichen Beitrag leisten, da sie sowohl flexibel einsetzbar sind als auch die eingesetzte Primärenergie in hohem Maß in Nutzenergie umsetzen. Biogas-BHKW kommt in dieser Hinsicht eine besondere Bedeutung zu, da sie bislang die einzige Möglichkeit bieten, die KWK mit erneuerbaren Energien zu betreiben. Zielsetzung des Projektes ist die Entwicklung einer modularen, auf heuristischen Algorithmen basierenden BHKW- und Biogasanlagensteuerung für einen stromoptimierten und residuallastangepassten Betrieb eines Biogas-BHKW bzw. einer Biogasanlage mit dem Ziel der weitgehend vollständigen Strom- und Wärmeenergieversorgung eines Dorfes auf der Basis erneuerbarer Energien. Diese BHKW-Steuerung wird um Prognosemodelle für die Stromproduktion einer Photovoltaikanlage bzw. Windkraftanlage, der Prognose des Wärme- und Strombedarfs des Dorfes bzw. der Verbrauchseinheit sowie der Berechnung der Residuallast ergänzt. Diese auf heuristischen Algorithmen basierende Steuerung berücksichtigt dabei sowohl saisonale als auch Wochenend-Effekte des Bedarfs und der Erzeugung und kombiniert Prognosen mit einer Echtzeitsteuerung. Ebenso werden der Wärme- und Strombedarf gleichzeitig berücksichtigt. Somit kann ohne teuren Ausbau der Energienetze eine weitgehende Energieautarkie ländlicher Regionen mit einer hohen Versorgungssicherheit und einer größtmöglichen Effizienz der Bioenergieanlagen erreicht werden. Im Rahmen des Projektes werden die in Vorarbeiten entwickelten Steuerungen in einem Reallabor zu einer systemintegrierenden, übertragbaren Gesamtsteuerung verschiedener erneuerbarer Energien zusammen gefasst und ganzheitlich optimiert. | Die im Rahmen des Projektes entwickelten Modelle können zur bedarfsgerechten Strom- bzw. Biogasproduktion von Vergärungsanlagen genutzt werden. Im Rahmen der Akzeptanzanalyse zeigte sich, dass besonders Strom-Direktvermarkter Interesse an dieser Technologie haben. Im Rahmen eines Folgeprojektes sollte daher gemeinsam mit Direktvermarktern diese Technologie zur Marktreife geführt werden. Die im Projekt entwickelten Datenbanken ermöglichten einen einfachen online, zweiseitigen Datenaustausch im laufenden Betrieb der Biogasanlage, ohne dass die Betriebssicherheit der Anlage dadurch gefährdet wurde. Diese Technik vereinfacht die Kooperation mit wissenschaftlichen und industriellen Projektpartnern zur Entwicklung von Biogas-Anlagensteuerungen erheblich. Die Ergebnisse des Projektes wurden auf nationalen und internationalen Tagungen publiziert. Zudem wurden 3 Artikel in internationalen Zeitschriften publiziert, die auf eine sehr große Resonanz stoßen. Die Artikel, dia im Zeitraum 2021 bis 2022 publiziert wurden, wurden bereits mehrfach zitiert. Auch die Poster und Vorträge auf den Tagungen stießen auf eine große Resonanz. Dabei wurde immer wiede die Kombination der hohen Präzision der Modelle mit ihrer Anwenderfreundlichkeit und Übertragbarkeit hervorgehoben. | Alexander Christmann Tel.: +49 7904 943-1105 a.christmann@novatechgmbh.com NOVATECH Gesellschaft für umweltschonende Technologie mbH Frankenstr. 6-8 74549 Wolpertshausen | X | FPNR |
| 01.09.2013 | 31.08.2017 | 22404812 | Verbundvorhaben PHÄNOBRID: Züchterische Optimierung von Hybrid-Wintergerste für den Anbau in Biogas-Fruchtfolgen mit Hilfe umfassender Phänotypisierungen von stressrelevanten Merkmalen; Teilvorhaben 2: Physiologische Untersuchungen an Elternsortiment und Testhybriden und Phänotypisierung | Im Projekt werden Züchtungsstrategien für eine optimierte Nutzung von Hybridgerste in Biogas-Fruchtfolgen entwickelt. Basis sind Mutter- und Vaterlinien aus Zuchtprogrammen der Wirtschaftspartner. Ein publiziertes und etabliertes CMS-System (cytoplasmatische männliche Sterilität) soll in unterschiedliche Mutterlinien eingebracht werden. Durch Untersuchung mit hocheffizienten molekularen Techniken werden Marker zur Selektion von CMS- bzw. Restorerlinien entwickelt. Mit Hilfe eines Gametozides werden 190 Testhybriden erstellt, die mit Hochdurchsatzmethoden auf Merkmale phänotypisiert werden, die für die Verwendung von Wintergerste als Biogassubstrat wichtig sind (Spätsaatverträglichkeit, Winterhärte, Biomassentwicklung,. Biomasseleistung, Trockenstresstoleranz, allgemeine Gesundheit ). Eine Assoziationsstudie ermöglicht die Identifizierung von neuen Markern für Merkmale im Zusammenhang mit der Nutzung von Wintergerste als nachwachsendem Rohstoff und wird zugleich mit den phänotypischen Daten verschnitten. | Prof. Dr. Urs Schmidhalter Tel.: +49 8161 71-3391 schmidhalter@wzw.tum.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Forschungsdepartment für Pflanzenwissenschaften - Lehrstuhl für Pflanzenernährung Emil-Ramann-Str. 2 85354 Freising | X | FPNR | |
| 01.07.2016 | 31.12.2019 | 22404815 | Verbundvorhaben: Werkstoffentwicklung zur Brennrostherstellung für Biomassereaktoren zur Nutzung alternativer Brennstoffe (BioRost); Teilvorhaben 1: Theoretische Untersuchungen und - Entwicklung - Akronym: BioRost | Die Verstromung von Biomasse ist ein wichtiger Schritt zur CO2-neutralen Stromerzeugung und damit eine Schlüsseltechnologie auf dem Weg in die umweltfreundliche Zukunft. Die dabei im Brennraum eingesetzten Materialien müssen neben den hohen Temperaturen auch Gasen widerstehen, die in normalen Ofenatmosphären nicht vorkommen, dies sind insbesondere Kohlenstoff-, schwefel- und chlorhaltige Gase. Diese führen zu Hochtemperaturkorrosion und sind der Hauptgrund für Wartungs- und Reparaturarbeiten an den Anlagen. Die Verlängerung der Lebensdauer der Schlüsselkomponente ist das Hauptziel der hier beantragten Forschungsarbeiten. Dazu werden neue Materialkonzepte erprobt und Fertigungsstrategien für die betreffenden Bauteile erarbeitet. In diesem Projekt wird ein oxidationsbeständiger Hochtemperaturwerkstoff entwickelt. Dieser Werkstoff kann die notwendigen Voraussetzungen erbringen, um einen Brennrost für bis zu 1500 h - 3000 h stabil im Einsatz zu halten. Die wichtigsten Eigenschaften des Werkstoffes sind dabei die Hochtemperaturfestigkeit, um das Brenngut aufzunehmen. Die Festigkeit muss insbesondere unter dem Einfluss der korrosiven Gase und der anfallenden Aschen gewährleistet werden. Neben der Werkstoffentwicklung sind auch die Aspekte der Formgebung und Fügetechnik zu beachten. Ein großer Vorteil der Pulvermetallurgie ist die endformnahe Fertigung. Dabei entsteht wenig Abfall und durch die wegfallenden Bearbeitungsschritte können Kosten gespart werden. Insbesondere für den Industriepartner ist der Werkstoffpreis enorm wichtig, um über die Einsetzbarkeit des Werkstoffes oder Bauteils zu entscheiden. Die Fügetechnik ist wichtig, um den Formkörper oder das Bauteil mit dem Grundwerkstoff oder andern Basisbauteilen zu verbinden. Da diese Aufgabenstellung vielfach in der Pulvermetallurgie angetroffen wird, kann hier auf einen reichen Erfahrungsschatz am Fraunhofer IFAM zurückgegriffen werden. | Die beste Beständigkeit wurde mit partikelverstärkten FeCrAlY-Rosten erzielt die nach etwa 1000 h Brenndauer ohne erkennbare Schäden ausgebaut und charakterisiert wurden. Neben der fehlenden Abzehrung durch Korrosion zeigten diese Roste auch eine erhöhte Beständigkeit gegen die sog. Verschlackung, also die Verschließung der Zwischenräume im Brennrost mit versinterten oder angeschmolzenen Aschepartikeln. Eine Beschichtung mit FeCrAlY war ebenfalls erfolgreich. Allerdings wurde diese Schicht im Betrieb vollständig aufgezehrt, sodass der Korrosionsmechanismus in dieser Legierung nicht experimentell belegt werden konnte. Es wurde aber eine deutliche Verlängerung der Standzeit im Vergleich zum unbeschichteten Rost erzielt. | Dr. Uwe Gaitzsch Tel.: +49 351 2537-430 uwe.gaitzsch@ifam-dd.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) - Institutsteil Dresden Winterbergstr. 28 01277 Dresden | X | FPNR |
| 01.10.2017 | 31.08.2020 | 22404816 | Verbundvorhaben: Biogasbestandsanlagen nach der EEG-Phase – Geschäftsmodelle einer energetischen Eigenversorgung landwirtschaftlicher Betriebe mittels ihrer Biogasanlagen; Teilvorhaben 1: Betrachtung Gesamtmodell - Akronym: Biogas_autark | Ein übergeordnetes Ziel der Biogasproduktion ist es im Kontext aktueller Nachhaltigkeitskriterien in einem System ohne staatliche Förderungen perspektivisch wirtschaftlich produzieren zu können. Die Biogasbranche ist derzeit abhängig vom Gesetz für den Ausbau erneuerbarer Energien (EEG). Dieses Projekt untersucht die Möglichkeiten, eine Biogasproduktion unabhängig vom EEG zu gestalten. Die Biogasanlagen sollen dabei besser in die landwirtschaftliche Produktion der Betriebe integriert und dadurch "autark" gegenüber externen Energiebereitstellungen für die Sektoren Strom, Wärme und Mobilität werden. Dabei werden wirtschaftliche Perspektiven für einzelne landwirtschaftliche Biogasanlagen herausgearbeitet sowie auf Basis dieser Ergebnisse Handlungsempfehlungen im Sinne eines Leitfadens erarbeitet. Es werden sieben unterschiedliche Biogasanlagen betrachtet, um bezogen auf die einzelnen Produktionsverfahren eine optimierte energetische Nutzung der Biogasanlage in konkreten landwirtschaftlichen Betrieben zu ermitteln. Die Erkenntnisse werden als bottom-up-Betrachtung für landwirtschaftliche Betriebe mit Biogasanlagen erarbeitet. | Die Untersuchungen im Projekt "Biogas Autark" haben gezeigt, dass eine komplette Autarkie in den untersuchten Betrieben nicht erzielt werden kann. Hierfür wären Investitionen zu tätigen, die anhand einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung aktuell zu keinem positiven Ergebnis kommen. Aus juristischer Sicht ergab sich für vier der sieben Betriebe das Problem, dass die Biogasanlage aus steuerrechtlicher Sicht nicht zum landwirtschaftlichen Betrieb gehört. Um eine Autarkie zu erreichen, müssen neben der physikalischen Trennung vom öffentlichen Stromnetz auch der Stromproduzent und der Stromverbraucher die gleiche juristische Person sein. In vielen Fällen sind hier die steuerlichen Vorteile höher, als die, die sich durch eine Zusammenlegung der Betriebsteile und der Kosteneinsparung durch die Eigenstromproduktion ergeben würden. Aufgrund wiederkehrender technischer Probleme wie bspw. ein Ausfall der BHKW‘s war zudem einigen Anlagenbetreibern keine autarke Eigenversorgung zu empfehlen. Wenn eine Autarkie angestrebt wird, muss die Biogasanlage technisch uns biologisch optimal laufen. Ansonsten kann eine Autarkie eine hohe Belastung durch die permanente Bereitschaft für den Betriebsleiter darstellen. Dagegen hat sich gezeigt, dass alle Betriebe einen hohen Grad an einer bilanziellen Autarkie erreichen. Dies hat den Vorteil, dass einige Investitionen nicht getätigt werden müssen, da keine Trennung von öffentlichem Stromnetz stattfindet. Bei einer zu geringen Stromproduktion kann der Strom einfach weiter aus dem öffentlichen Netz bezogen werden. Für eine wirtschaftliche Nutzung des Eigenstromes müssen folgende drei Punkte von der Gesetzgebung angepasst werden: Ausschreibung mit Eigenstromnutzung, keine/geringe EEG-Umlage auf Eigenstromnutzung und Erweiterung des Autarkiebegriffes. | Bernhard Wern Tel.: +49 681 844972-74 wern@izes.de IZES gGmbH Altenkesseler Str. 17 Geb. A1 66115 Saarbrücken | FPNR | |
| 01.09.2013 | 31.08.2017 | 22404912 | Verbundvorhaben PHÄNOBRID: Züchterische Optimierung von Hybrid-Wintergerste für den Anbau in Biogas-Fruchtfolgen mit Hilfe umfassender Phänotypisierungen von stressrelevanten Merkmalen; Teilvorhaben 3: Validierung und Optimierung von Hochdurchsatzmethoden für die Phänotypisierung | Im Projekt werden Züchtungsstrategien für eine optimierte Nutzung von Hybridgerste in Biogas-Fruchtfolgen entwickelt. Basis sind Mutter- und Vaterlinien aus Zuchtprogrammen der Wirtschaftspartner. Ein publiziertes und etabliertes CMS-System (cytoplasmatische männliche Sterilität) soll in unterschiedliche Mutterlinien eingebracht werden. Durch Untersuchung mit hocheffizienten molekularen Techniken werden Marker zur Selektion von CMS- bzw. Restorerlinien entwickelt. Mit Hilfe eines Gametozides werden 190 Testhybriden erstellt, die an sechs Standorten auf Merkmale hin phänotypisiert werden, die für Verwendung von Wintergerste als Biogassubstrat wichtig sind (Spätsaatverträglichkeit, Winterhärte, Strohstabilität, Resistenz gegen Pilz- und Viruskrankheiten). Merkmale, die mit Stresstoleranz und Vitalität im Zusammenhang stehen wie Wurzelwachstum Prolingehalt und C13 Discriminierung werden untersucht. Eine Assoziationsstudie ermöglicht die Identifizierung von neuen Markern für Merkmale im Zusammenhang mit der Nutzung von Wintergerste als nachwachsendem Rohstoff. Mit Elternlinien und Testhybriden werden am WZW, der LfL und am IBG-2 molekulare Grundlagen von Heterosis aufgeklärt. Die beteiligten Unternehmen führen Feldversuche an 6 Orten durch. Durch Assoziationskartierung an der LfL können stressrelevante Gene identifiziert und das Ausmaß an Heterosis abgeschätzt werden. Mit markergestützter Selektion ist die spezifische Kombinationsfähigkeit von Elternlinien optimierbar. | Dr. Kerstin Nagel Tel.: +49 2461 61-9113 k.nagel@fz-juelich.de Forschungszentrum Jülich GmbH - Institut für Bio- und Geowissenschaften (IBG) - Pflanzenwissenschaften (IBG-2) Wilhelm-Johnen-Str. 52428 Jülich | X | FPNR | |
| 01.01.2018 | 31.03.2020 | 22404916 | Verbundvorhaben: Repoweringmaßnahmen hinsichtlich zukünftiger Aufgaben von Biogasanlagen; Teilvorhaben 1: Technische Analyse und Entwicklung von Repoweringkonzepten - Akronym: REzAB | Ziel des Projekts ist die Erstellung eines Leitfadens für Bestandsbiogasanlagen zum wirtschaftlichen Weiterbetrieb nach dem Ende ihrer EEG-Vergütung (insbesondere Teilnahme an Ausschreibungen). Es wird eine Analyse des Ist-Zustands hinsichtlich baulichem Zustand und technischem Optimierungspotenzial von ausgewählten Bestandsbiogasanlagen vorgenommen. Auf dieser Basis erfolgt eine verallgemeinerte Schwachstellenanalyse unter technischen, ökologischen, ökonomischen und soziologischen Gesichtspunkten. Darauf aufbauend werden Konzepte für Repoweringmaßnahmen entwickelt, die einen Weiterbetrieb nach 20-jähriger EEG-Vergütung, insbesondere der Teilnahme an Ausschreibungen ermöglichen. Durch den Vergleich des Ist-Zustands mit dem Zustand nach der Repoweringmaßnahme kann eine ökologische und ökonomische Bewertung und Gewichtung der Maßnahmen erfolgen. Diese Ergebnisse werden in einem Leitfaden zusammengeführt. | Prof. Dr.-Ing. Wilfried Zörner Tel.: +49 841 9348-2270 wilfried.zoerner@thi.de Technische Hochschule Ingolstadt - Zentrum für Angewandte Forschung (ZAF) Esplanade 10 85049 Ingolstadt | X | FPNR | |
| 01.03.2019 | 31.12.2022 | 22404917 | Dynamisches Modell für den stromoptimierten Betrieb von dezentralen Biomasseheizkraftwerken in Nahwärmenetzen durch intelligente Integration von Power-to-Heat und Wärmespeicher - Akronym: BioDyNahMo | Ziel des Vorhabens ist es, den Betrieb von derzeit häufig defizitären Biomasse-Heizkraftwerken in ländlichen Nahwärmenetzen ökonomischer zu gestalten. Dazu wird im Projektvorhaben BioDyNahMo, mittels dynamischer Systemsimulation und –analyse, die Flexibilisierung eines bestehenden Biomasseheizkraftwerkes durch den Einsatz eines Langzeit-Wärmespeichers mit integriertem Power-to-Heat System realisiert. Zur Erstellung stromorientierter Anlagenfahrpläne (Berücksichtigung von Strompreissignalen), bei gleichzeitiger Garantie der Versorgungssicherheit im Wärmenetz, werden numerische Optimierungsverfahren verwendet. Im Fokus des Simulationsmodells steht die optimale Auslegung und Steuerung der einzelnen Komponenten im Energieverbund zur Steigerung der Ressourceneffizienz (Wirtschaftlichkeit, Wirkungsgrad, Ökologie) des Gesamtmodells. | Mit Abschluss der Arbeiten und Auswertung der Ergebnisse steht ein Leitfaden zur Verfügung, welcher einem Wärmenetzbetreiber die Kombination aus KWK-Anlagen, Biomasseheizwerken, Spitzenlastkesseln sowie Langzeit-Wärmespeichern ermöglicht, auch unter Berücksichtigung der wirtschaftlichen und gesetzlichen Rahmenbedingungen. Die erarbeiteten Lösungsansätze zeigen auf, dass eine dekarbonisierte, auf nachwachsende Rohstoffe basierende Wärmeversorgung in Deutschland unter Einbeziehung von Digitalisierung und Künstlicher Intelligenz möglich ist. Hierfür könnten die vorrangig für den ausländischen Markt produzierten Vergaser-KWK-Anlagen deutscher Hersteller mit ihren hochentwickelten Produkten sorgen, wenn die regulatorischen Rahmenbedingungen angepasst werden würden. | Prof. Dr.-Ing. Matthias Gaderer Tel.: +49 9421 187-100 gaderer@tum.de Technische Universität München - Professur für Regenerative Energiesysteme Schulgasse 16 94315 Straubing | X | FPNR |
| 01.09.2013 | 31.08.2017 | 22405012 | Verbundvorhaben PHÄNOBRID: Züchterische Optimierung von Hybrid-Wintergerste für den Anbau in Biogas-Fruchtfolgen mit Hilfe umfassender Phänotypisierungen von stressrelevanten Merkmalen; Teilvorhaben 4: Bestimmung der spezifischen Kombinationsfähigkeit | Im Projekt werden Züchtungsstrategien für eine optimale Nutzung von Hybridgerste in Biogas-Fruchtfolge entwickelt. Basis sind Mutter- und Vaterlinien aus Zuchtprogrammen der Wirtschaftspartner. Ein publiziertes und etabliertes CMS-System (cytoplasmatische männliche Sterilität) soll in unterschiedliche Mutterlinien eingebracht werden. Durch Untersuchung mit hocheffizienten molekularen Techniken werden Marker zur Selektion von CMS- bzw. Restorerlinien entwickelt. Mit Hilfe eines Gametozides werden 230 Testhybriden erstellt, die an sechs Standorten auf Merkmale hin phänotypisiert werden, die für Verwendung von Wintergerste als Biogassubstrat wichtig sind (Spätsaatverträglichkeit, Winterhärte, Strohstabilität, Resistenz gegen Pilz- und Viruskrankheiten). Merkmale, die mit Stresstoleranz und Vitalität im Zusammenhang stehen, wie Wurzelwachstum Prolingehalt und C13 Discriminierung werden untersucht. Eine Assoziationsstudie ermöglicht die Identifizierung von neuen Markern für Merkmale im Zusammenhang mit der Nutzung von Wintergerste als nachwachsendem Rohstoff. Mit Elternlinien und Testhybriden werden am WZW, der LfL und am IBG-2 molekulare Grundlagen von Heterosis aufgeklärt. Die beteiligten Unternehmen führen Feldversuche an 6 Orten durch. Durch Assoziationskartierung an der LfL können stressrelevante Gene identifiziert und das Ausmaß an Heterosis abgeschätzt werden. Mit markergestützer Selektion ist die spezifische Kombinationsfähigkeit von Elternlinien optimierbar. | Dr. Claus Einfeldt Tel.: +49 9424 9423-41 einfeldt@sz-ackermann.de Ackermann Saatzucht GmbH & Co. KG Marienhofstr. 13 94342 Irlbach | X | FPNR | |
| 01.03.2016 | 28.02.2018 | 22405015 | Verbundvorhaben: ERA-NET Bioenergy: Europäische Harmonisierung von Messmethoden zur Bestimmung von Methanemissionen aus Biogasanlagen (MetHarmo); Teilvorhaben 2: Überprüfung der Anwendbarkeit einer harmonisierten Methode zur Bestimmung von Methanmassenströmen aus Biogasanlagen - Akronym: MetHarmo | Biogasanlagen emittieren Methan, hauptsächlich durch Leckagen, Über-/Unterdrucksicherungen, Gasleitungen oder offenen Gärrestlager. Um aktiv zum Klimaschutz beitragen zu können, ist es essentiell notwendig die Treibhausgasemissionen dieser Quellen zu quantifizieren. Derzeit gibt es keine europaweit einheitliche Methode um die Gesamtemissionen von Biogasanlagen zu bestimmen. Ziel des vorgeschlagenen Projektes ist es, die jeweiligen nationalen Versuche zur Quantifizierung der Emissionen zu einem allgemein geläufigen Verfahren zu harmonisieren. AP1 "Projektmanagement" umfasst Koordination des Projekts und Kommunikation zwischen allen Projektpartnern und ERA-NET. Zu dem gehört die Teilnahme an den 3 Projekttreffen und an den 2 Workshops. AP2 "Auswahl der Biogasanlagen für AP3" dient der Auswahl einer geeigneten Biogasanlage für das AP3, die zu den speziellen Anforderungen der Messmethoden aller Projektpartner korrespondiert. AP3 "Messkampagnen" enthält die Ausführungen der zwei gemeinsamen Emissionsmessungen an einer deutschen Biogasanlage. Jedes Team hat dabei seiner verwendeten Methodik entsprechende Vorbereitungen zu treffen. Anschließend erfolgen die Datenauswertung und die Modellierungen der Gesamtmethanemissionen der Anlage. AP4 "Methodenharmonisierung" dient der Harmonisierung der Ergebnisse aller Projektpartner aus AP3. Ziel ist eine optimale Ausführungsweise zur Bestimmung von Methanemission. Diese soll anschließend in einer Richtlinie gefasst werden. Mögliche Erfolge werden in wissenschaftlichen Publikationen veröffentlicht. AP5 "Erweiterte Emissionsmessungen" ist ein Solovorhaben des USTUTT Teams. Hier werden zusätzliche Messkampagnen im süddeutschen Raum durchgeführt. Ziel ist es, die harmonisierte Methode aus AP4 auf andere Anlagen mit unterschiedlichen technischen und geografischen Faktoren zu übertragen und gegebenenfalls weitere Kriterien zur harmonisierten Methode zu definieren. Die Ausführungen dieser Messkampagnen gleichen denen aus AP3. | Die gemessenen Emissionsfaktoren an BGA 1 bewegten sich in einem Wertebereich zwischen 0,3 (On-Site Ansatz) und 1,2 % CH4 (DIAL). Die Emissionsfaktoren an BGA 2 lagen zwischen 1,1 und 2,7 % CH4 (für IDMM und TDM) und zwischen 2,2 und 2,3 % CH4 (On-Site Ansatz) und waren damit erwartungsgemäß höher als an BGA 1. Die Ergebnisse bestätigten bereits bekannte Erkenntnisse. Für den On-Site Ansatz ist beispielsweise die Quantifizierung der Hauptemissionsquellen sehr wichtig für die Bestimmung der Gesamtemissionsrate. Zum anderen wurden auch neue Erkenntnisse erzielt. Zum Beispiel ist für die IDMM der Aufstellungsort und die Konfiguration der Abtastrate des Ultraschallanemometers sehr wichtig für die Modellierung der Gesamtemissionsrate. Diese Erkenntnisse flossen direkt in die Entwicklung der harmonisierten Richtlinie ein. Zusätzlich wurde die harmonisierte IDMM in erweiterten Emissionsmessungen getestet und weiter optimiert. | Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert Tel.: +49 711 685-65500 martin.kranert@iswa.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 2 Bau- und Umweltingenieurwissenschaften - Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft Bandtäle, Gewann 2 70569 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.09.2018 | 31.08.2021 | 22405016 | Verbundvorhaben: Untersuchung der Potenziale und Entwicklung eines Optimierungsmodells für Biogasanlagen im Kontext des zukünftigen Stromsystems; Teilvorhaben 1: Netz-, Markt- und Motorenanalyse, Optimierungsmodell - Akronym: OPTIBIOSY | Im Projekt OPTIBIOSY werden mögliche Vermarktungsoptionen für Biogasanlagen nach Auslaufen der EEG-Förderung im Bereich der Systemdienstleistungsbereitstellung für das Stromnetz untersucht. Im Fokus stehen dabei ein gezieltes Engpassmanagement unter Ausnutzung der Speichereigenschaften von Biogasanlagen, die Bereitstellung von Blindleistung, der Beitrag zur Momentanreserve und eine mögliche Teilnahme von Biogasanlagen an dezentralen Netzwiederaufbaukonzepten. Für die Erbringung dieser Systemdienstleistungen werden die technischen Fähigkeiten und Grenzen von Biogasanlagen herausgearbeitet und Kosten für die Erbringung aus alternativen Quellen ermittelt. Auf Basis einer Bestandsanalyse des deutschen Biogasanlagenparks werden Referenzanlagen definiert, für die anhand zweier Optimierungsmodelle verschiedene Fahrpläne unter Berücksichtigung der Vermarktung an der Strombörse und der Vermarktung von Systemdienstleistungen berechnet werden. Mit diesen Fahrplänen sowie mittels Lastflussberechnungen in Modellen realer Mittelspannungsnetze erfolgen Betrachtungen der monetären Auswirkungen der Systemdienstleistungsbereitstellung sowie des tatsächlichen systemdienlichen Beitrages von Biogasanlagen im Stromnetz. Aus den Erkenntnissen werden abschließend an Biogasanlagenbetreiber, Direktvermarkter, Netzbetreiber und Politik gerichtete Handlungsempfehlungen abgleitet. | Durch die eingehende Analyse der am Projekt beteiligten Praxisanlagen konnten die für eine Flexibilisierung relevanten Anlagenbestandteile herausgearbeitet und der momentane Stand der Technik flexibilisierter Biogasanlagen ermittelt werden. Aufbauend darauf wurden die weiteren Ergebnisse in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern erarbeitet. Biogasanlagen können im Rahmen des Engpassmanagements bei geringen Überlastungen im Verhältnis zu ihrer Bemessungsleistung einen nennenswerten Anteil der notwendigen Abregelenergie aufnehmen und im Gasspeicher zwischenspeichern. Damit ermöglichen sie eine verbesserte Integration erneuerbarer Energie im Stromnetz. Die maximal möglichen Zusatzeinnahmen für Biogasanlagenbetreiber durch eine Vergütung von gezielten Engpassreaktionen summieren sich über ein Jahr auf einen einstelligen Prozentbereich der Spotmarkteinnahmen. Im Rahmen der Vermarktung von Blindleistung an möglichen zukünftigen Märkten sind jährliche Zusatzeinnahmen in Höhe von ca. 1 % der Spotmarkteinnahmen zu erwarten, wenn als Wert der Blindleistung der netzbetreiberseitige Aufwand für die Errichtung von konventionellen Kompensationsanlagen zugrunde gelegt wird. Es ist auch bei Berücksichtigung von Blindleistungspreisen in der Fahrplanberechnung nicht zu erwarten, dass Biogasanlagen ihr maximales Blindleistungspotential in Zeiten hoher Blindleistungspreise ausschöpfen können. Dem stehen technische Restriktionen durch Mindestlaufzeiten und Mindestleistungen der BHKW entgegen. Zur notwendigen Momentanreserve im europäischen Verbundnetz tragen Biogasanlagen mit Synchrongeneratoren nur einen geringen Anteil bei, erbringen diesen aber inhärent. Zur Teilnahme an dezentralen Netzwiederaufbaukonzepten sind Biogasanlagen technisch grundsätzlich in der Lage. Solche Konzepte werden gegenwärtig erforscht. | Prof. Dr.-Ing. Oliver Brückl Tel.: +49 941 943-9881 oliver.brueckl@oth-regensburg.de Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg - Forschungsstelle für Energiespeicher und Energienetze (FENES) Seybothstr. 2 93053 Regensburg | X | FPNR |
| 01.09.2013 | 31.08.2016 | 22405112 | Verbundvorhaben PHÄNOBRID: Züchterische Optimierung von Hybrid-Wintergerste für den Anbau in Biogas-Fruchtfolgen mit Hilfe umfassender Phänotypisierungen von stressrelevanten Merkmalen; Teilvorhaben 5: Selektion des Elternsortiments, Feldversuche | Im Projekt werden Züchtungsstrategien für eine optimierte Nutzung von Hybridgerste in Biogas-Fruchtfolgen entwickelt. Basis sind Mutter- und Vaterlinien aus Zuchtprogrammen der Wirtschaftspartner. Ein publiziertes und etabliertes CMS-System (cytoplasmatische männliche Sterilität) soll in unterschiedliche Mutterlinien eingebracht werden. Durch Untersuchung mit hocheffizienten molekularen Techniken werden Marker zur Selektion von CMS- bzw. Restorerlinien entwickelt. Mit Hilfe eines Gametozides werden 190 Testhybriden erstellt, die an sechs Standorten auf Merkmale hin phänotypisiert werden, die für Verwendung von Wintergerste als Biogassubstrat wichtig sind (Spätsaatverträglichkeit, Winterhärte, Strohstabilität, Resistenz gegen Pilz- und Viruskrankheiten). Merkmale, die mit Stresstoleranz und Vitalität im Zusammenhang stehen wie Wurzelwachstum Prolingehalt und C13 Discriminierung werden untersucht. Eine Assoziationsstudie ermöglicht die Identifizierung von neuen Markern für Merkmale im Zusammenhang mit der Nutzung von Wintergerste als nachwachsendem Rohstoff. Mit Elternlinien und Testhybriden werden am WZW, der LfL und am IBG-2 molekulare Grundlagen von Heterosis aufgeklärt. Die beteiligten Unternehmen führen Feldversuche an 6 Orten durch. Durch Assoziationskartierung an der LfL können stressrelevante Gene identifiziert und das Ausmaß an Heterosis abgeschätzt werden. Mit markergestützter Selektion ist die spezifische Kombinationsfähigkeit von Elternlinien optimierbar. | Katja Herrmann Tel.: +49 34722 40-114 katja.herrmann@saatzucht-bauer.de Saatzucht Bauer GmbH & Co. KG Landshuter Str. 3a 93083 Obertraubling | FPNR | ||
| 01.02.2018 | 15.12.2021 | 22405116 | Verbundvorhaben: Biogasanlagen als Akteur am Smart Market – Zusätzliches Erlöspotenzial heben; Teilvorhaben 1: Modellbildung und Analyse - Akronym: SmartBio | Erneuerbarer Strom aus Biogasanlagen weist im Vergleich zu anderen erneuerbaren Erzeugungstechnologien relativ hohe Gestehungskosten auf. Im Gegensatz zur volatilen Stromproduktion mit Windkraft- und PV-Anla-gen können flexible Biogasanlagen ihre Stromproduktion jedoch gezielt anpassen und dadurch auf Preissig-nale aus verschiedenen Märkten reagieren. Biogasanlagen können diese Flexibilität nutzen, um sinkender Förderintensität durch EEG oder KWKG entgegenzuwirken. Das Projekt SmartBio untersucht, welche Zusatz-erlöse Biogasanlagen bei der Teilnahme an einem marktbasierten Engpassmanagementregime realisieren können. Voraussetzung für Zusatzerlöse an einem solchen Markt ist die Umstellung des Engpassmanage-ments in Deutschland vom derzeit kostenbasierten System auf ein marktbasiertes System. Ein marktbasiertes Design nach dem Smart Market Ansatz ermöglicht dabei, dass Biogasanlagen zur Kostenreduktion der deutschlandweiten Engpassbewirtschaftung beitragen und hierbei Zusatzerlöse erwirtschaften können. Diese Zusatzerlöse werden im Rahmen des Forschungsvorhabens für verschiedene flexible Biogasanlagenkonzepte und repräsentative Engpasssituationen in Nord- und Süddeutschland im Jahr 2025 quantifiziert. | Flexible Biogasanlagen sind ein wichtiger Bestandteil des marktbasierten Engpassmanagements und können sowohl beim "Leistungssaldo reduzieren" als auch beim "Leistungssaldo erhöhen" einen großen Beitrag zur Kostenreduktion des Engpassmanagements und der Vermeidung von EE-Abregelung leisten. Die Verfügbar-keit von Biogasanlagen hängt stark vom Anlagenkonzept (Flexfaktor und Gasspeichergröße) im Zusammen-spiel mit der Engpasscharakteristik ab. So stehen strompreisgeführte Biogasanlagen mit hohem Flexfaktoren bei kurzen Engpässen zur Mittagszeit (z.B. in Bayern) oft nicht zum Einsenken zur Verfügung – tragen aber auch nicht zur Engpasssituation bei. Bei längeren Engpasssituationen in Schleswig-Holstein oder in Bayern (z.B. Signal "Leistungssaldo erhöhen") ist für alle modellierten Anlagenkonzepte eine Engpassbewirtschaftung über den Smart Market möglich. Auf Grund der hohen installierten Leistung - im Vergleich zu flexiblen Lasten – können bei erfolgreicher Marktteilnahme große Energiemengen zur Engpassbewirtschaftung durch Biogas mit geringem CO2-Ausstoß bereitgestellt werden. Besonders gute Chancen auf Zusatzerlöse am Smart Market haben Biogasanlagen durch niedrige Gebote beim Signal "Leistungssaldo reduzieren". Hier bewegen sich die spezifischen Erlöspotentiale am Smart Market zwischen 22 und 76 €/MWh, was im Szenariojahr 2025 - ab-hängig von der Aktivität am Smart Market - eine jährliche Steigerung der Markterlöse der Stromproduktion von ca. 0 bis 44 % ergibt. Da die Gebote der Biogasanlagen beim Signal "Leistungssaldo erhöhen" näher an der Kostenobergrenze liegen und auch häufiger preissetzend sein können, fällt das Potential für Zusatzerlöse geringer aus. Die spezifischen Zusatzerlöse liegen hier zwischen ca. 0 und 35 €/MWh, was im Szenariojahr 2025 eine jährliche Steigerung der Markterlöse der Stromproduktion von ca. 0 bis 6 % ergibt. | Prof. Dr.-Ing. Uwe Holzhammer Tel.: +49 841 9348-5025 uwe.holzhammer@thi.de Technische Hochschule Ingolstadt - Zentrum für Angewandte Forschung (ZAF) Esplanade 10 85049 Ingolstadt | X | FPNR |
| 01.09.2013 | 31.08.2016 | 22405212 | Verbundvorhaben PHÄNOBRID: Züchterische Optimierung von Hybrid-Wintergerste für den Anbau in Biogas-Fruchtfolgen mit Hilfe umfassender Phänotypisierungen von stressrelevanten Merkmalen; Teilvorhaben 6: Rückkreuzungen der Topcross-Mutterlinien in ein CMS-verleihendes Plasma; Feldversuche | Im Projekt werden Züchtungsstrategien für eine optimierte Nutzung von Hybridgerste in Biogas-Fruchtfolgen entwickelt. Basis sind Mutter- und Vaterlinien aus Zuchtprogrammen der Wirtschaftspartner. Ein publiziertes und etabliertes CMS-System (cytoplasmatische männliche Sterilität) soll in unterschiedliche Mutterlinien eingebracht werden. Durch Untersuchung mit hocheffizienten molekularen Techniken werden Marker zur Selektion von CMS- bzw. Restorerlinien entwickelt. Mit Hilfe eines Gametozides werden 190 Testhybriden erstellt, die an sechs Standorten auf Merkmale hin phänotypisiert werden, die für Verwendung von Wintergerste als Biogassubstrat wichtig sind (Spätsaatverträglichkeit, Winterhärte, Strohstabilität, Resistenz gegen Pilz- und Viruskrankheiten). Merkmale, die mit Stresstoleranz und Vitalität im Zusammenhang stehen wie Wurzelwachstum Prolingehalt und C13 Discriminierung werden untersucht. Eine Assoziationsstudie ermöglicht die Identifizierung von neuen Markern für Merkmale im Zusammenhang mit der Nutzung von Wintergerste als nachwachsendem Rohstoff. Mit Elternlinien und Testhybriden werden am WZW, der LfL und am IBG-2 molekulare Grundlagen von Heterosis aufgeklärt. Die beteiligten Unternehmen führen Feldversuche an 6 Orten durch. Durch Assoziationskartierung an der LfL können stressrelevante Gene identifiziert und das Ausmaß an Heterosis abgeschätzt werden. Mit markergestützter Selektion ist die spezifische Kombinationsfähigkeit von Elternlinien optimierbar. | Dr. Heidi Jaiser Tel.: +49 9132788858 jaiser@breun.de Saatzucht Josef Breun GmbH & Co. KG Amselweg 1 91074 Herzogenaurach | X | FPNR | |
| 01.09.2018 | 31.08.2022 | 22405217 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer selbstlernenden Steuerung zur Integration von Biogasanlagen in Netze mit hohem Anteil fluktuierender Stromerzeuger; Teilvorhaben 1: Entwicklung selbstlernende Biogasanlagensteuerung - Akronym: NETFLEX | Ziel des Projekts ist die Entwicklung von innovativen Regelungsstrategien und Geschäftsmodellen sowie die Entwicklung einer selbstlernenden Steuerung für Biogasanlagen (BGAs) zur Vermeidung kurzfristiger, tageszeitlich auftretender Netzüberlastung im ländlichen Verteilnetz. Die Steuerung soll die lokalen Bedürfnisse des Verteilnetzes mit hohem Anteil fluktuierender Energieerzeuger ins Zentrum der vorausschauenden Fahrplanerstellung für BGAs rücken. Die Steuerung soll auf Schwankungen von Photovoltaikanlagen (PV) kurzfristig und selbstlernend reagieren. Hierzu werden laufend Wetterprognosen aus Modellen und modernen Nowcasting-Verfahren sowie PV-Strom-Einspeiseprofile, realer am Stromnetz angeschlossener PV-Anlagen, in den Steuerungsablauf integriert. Es werden Verbesserungen bisher verfügbarer Wetterprognosen hinsichtlich kleinräumiger und kurzfristiger Schwankungen bei sehr kurzen Vorhersagehorizonten auf Basis hochaufgelöster Satelliten- und Wetterkameradaten integriert. Die Stromerzeugung und die gleichzeitige Versorgung von Wärmenetzen durch BGAs werden untersucht. Zusätzlich soll die Steuerung der BGA Zellerfeld auf Netzbedürfnisse sensibilisiert und verbessert sowie das bestehende Monitoring weitergeführt werden. | Die im Projekt entwickelte Steuerung plant den Einsatz der Blockheizkraftwerke einer Biogasanlage automatisiert und vorausschauend, unter Berücksichtigung der Photovoltaik-Einspeisung, Wärmenachfrage- und Angebot im lokalen System, den technischen Eigenschaften der Anlagenkomponenten sowie des wirtschaftlichen Betriebs der Biogasanlage. Die Systemkomponeten Photovoltaik-Anlage, Biogasanlage, Stromnetz und Blockheizkraftwerke sind in unterschiedlichem Detailgrad modelliert und mit Messdaten validiert. Das größte Potential für den Einsatz der Steuerung liegt in der Mittelspannungsebene des Stromnetzes. Die Steuerung besteht grundlegend aus einer Optimierung und einer Nachregelung. Der hinterlegte Optimierungsalgorithmus bestimmt die Leistungsabgabe der Biogasanlage unter definierten Nebenbedingungen in zwei Iterationen. In der ersten Stufe wird der Einsatz des Systems langfristig und ökonomisch geplant. Die ermittelten Sollwerte werden dann in der zweiten Iteration durch eine Leistungsflussoptimierung hochaufgelöst dargestellt. Der langfristige Optimierungsalgorithmus konnte in den durchgeführten Testläufen den ökonomischen Betrieb der Biogasanlage zuverlässig und optimal planen. Mit dem Einsatz der kurzfristigen Optimierungsstufe kann eine zusätzliche Sicherheit für die Einhaltung von Leistungslimitierungen geschaffen werden, allerdings wird der Betrieb aufgrund der Ungenauigkeiten der Photovoltaik-Prognose eingeschränkt. Eine sichere Einhaltung von Leistungslimitierungen kann aufgrund von Prognosefehlern nicht garantiert werden. Für einem Einsatz der entwickelten Steuerung werden folgende Hemmnisse identifiziert: - Die Vorhersagequalität der Einstrahlungsprognose ist limitiert. Vor allem bei der Betrachtung inminütlichen Zeitbereichen müssen daher große Varianzen bei der Einsatzplanung berücksichtigt werden. - Bei einer Übertragung der Steuerung auf andere Biogasanlage müssen große Anpassungen vorgenommen werden. | Prof. Dr.-Ing. Wilfried Zörner Tel.: +49 841 9348-2270 wilfried.zoerner@thi.de Technische Hochschule Ingolstadt - Zentrum für Angewandte Forschung (ZAF) Esplanade 10 85049 Ingolstadt | X | FPNR |
| 01.02.2019 | 30.04.2022 | 22405218 | Verbundvorhaben: Innovative Konzepte und Geschäftsmodelle für zukunftsfähige Bioenergiedörfer – klimafreundlich, demokratisch, bürgernah; Teilvorhaben 2: Bürgerbeteiligung und Reststoffverwertung - Akronym: PerspektivenBED | Das 3-jährige Verbundprojekt "Innovative Konzepte und Geschäftsmodelle für zukunftsfähige Bioenergiedörfer – klimafreundlich, demokratisch, bürgernah" hat Handlungsempfehlungen für den Erhalt und die Weiterentwicklung von Bioenergiedörfern (BED) erarbeitet. Der Fokus lag auf zukunftsfähigen Geschäftsfeldern, die den langfristigen wirtschaftlichen Betrieb von BED sichern. An dem Forschungsprojekt waren die Fachgebiete "Mikroökonomik und empirische Energieökonomik" und "Solar- und Anlagentechnik" der Universität Kassel sowie die Abteilung "Kartographie, GIS und Fernerkundung" des Geographischen Instituts der Georg-August- Universität Göttingen beteiligt. Als Praxispartner und Reallabore wurden die zwei BED Wollbrandshausen/Krebeck im Landkreis Göttingen/ Niedersachsen und Altenmellrich im Landkreis Soest/Nordrhein-Westfalen ausgewählt. Begleitend konnte ein "Praxisbeirat" aus ca. 20 BED etabliert werden, der die Forschungsergebnisse reflektiert und als Ideengeber für die Maßnahmenumsetzung fungiert hat. In diesem inter- und transdisziplinären Verbund wurden verschiedene Post-EEG-Szenarien speziell für BED erarbeitet und diese technisch und wirtschaftlich bewertet. Zudem wurden Vor-Ort Interviews und deutschlandweite Fragebogenstudien in BED durchgeführt. Die erarbeiteten Handlungsempfehlungen wurden in Versammlungen bzw. Videokonferenzen vorgestellt und in einer Reflektionsphase zusammen mit dem "Praxisbeirat" auf ihre Praxistauglichkeit überprüft. Für den Transfer der Ergebnisse wurde die interaktive Transferplattform "energiewendedörfer.de" eingerichtet, die der Verbreitung der Forschungsergebnisse und der Vernetzung relevanter Akteure dient. Die Projektergebnisse wurden in einem Leitfaden zusammengefasst und an alle BED versandt. Sie sollen als eine Art Blaupause für weitere BED fungieren und ihnen Handlungsmöglichkeiten für einen Weiterbetrieb nach dem Auslaufen der EEG-Förderung aufzeigen. | Im Leitfaden werden für die 7 Themen "Stromvermarktung, Nahwärmenetze, Reststoffnutzung, alternative Energiepflanzen, Wertstoffkreisläufe und weitere erneuerbare Energien" zukünftige Geschäftsfelder für BED dargestellt. Diese müssen in Einklang mit der Nahwärmeversorgung stehen – nur überschüssige Biogasmengen können in neue Geschäftsfelder fließen. Bei den Partner-BED waren die Biogasüberschüsse zu gering, um eine Einspeisung von Biomethan in das Erdgasnetz oder den Betrieb einer Hoftankstelle wirtschaftlich in Betracht zu ziehen. Erst die Zusammenarbeit mit einer benachbarten Biogasanlage würde die Biogasüberschüsse erhöhen und diese Geschäftsfelder befördern. Eine Pyrolyseanlage könnte als 2. Wärmequelle neben den BHKW eingesetzt werden, um den Gasüberschuss zu erhöhen oder als alternative Wärmequelle bei Aufgabe der Biogasanlage agieren. Ein wirtschaftlicher Betrieb ist jedoch nur bei sehr spezifischen Parametern für Substrate gegeben. Berechnungen für eines der BED zeigen, dass es sinnvoll ist, Post-EEG-Windkraftanlagen als potenzielle Stromquelle für die Wärmebereitstellung in Wärmenetzen und Großwärmespeichern zu berücksichtigen. Auch Solarthermieanlagen stellen eine relativ kostengünstige Wärmequelle dar. BED vermeiden eine hohe Flexibilisierung der Stromerzeugung durch mehrfache BHKW-Überbauung, so dass die BHKWs wärmegeführt operieren und die Fütterung der Biogasanlage dem saisonalen Wärmebedarf angepasst wird. So steigt die Substrateffizienz und der Einsatz redundanter Wärmequellen wird reduziert bzw. vermieden. Die regionale Vermarktung von Grünstrom, ein eigenes Stromnetz zur Selbstversorgung und Stromdirektlieferungen sind interessante Geschäftsfelder für BED, die jedoch noch auf große Hemmnisse stoßen. Laut Interviews ist den BED besonders wichtig: Eine stabile auskömmliche Förderung mit verlässlichen gesetzlichen Regeln, eine unkomplizierte Nutzung von Strom und Wärme vor Ort, Abbau bürokratischer Hürden und die Unterstützung des Ehrenamtes. | Prof. Dr. Martin Kappas Tel.: +49 551 39-9805 mkappas@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Geowissenschaften und Geographie - Geographisches Institut Goldschmidtstr. 5 37077 Göttingen | X | FPNR |
| 01.02.2019 | 30.09.2021 | 22405317 | Integration und Bewertung regenerativer Energien in bestehenden Wärmenetzen und dezentralen Wärmeversorgungskonzepten - Akronym: IE-BioNetz | Das Vorhaben soll den Status Quo und zukünftige Kombinationsmöglichkeiten von Bioenergie mit anderen erneuerbaren Energieträgern in Wärmenetzen und dezentralen Systemlösungen untersuchen. Dabei werden politische Rahmenbedingungen, technische und wirtschaftliche Aspekte, Umwelt- und Klimaauswirkungen sowie Hemmnisse und Treiber einzelner Wärmeerzeuger untersucht. Anhand von zwei ausgewählten, bereits bestehenden Referenz-Wärmenetzen werden für die vorhandene Infrastruktur konkrete, innovative und nachhaltige Netzkonzepte und mögliche dezentrale Systemlösungen als Beispiel für "Smart Bioenergy" untersucht. Ein besonderer Fokus in diesem Projekt liegt auf der ökonomischen Betrachtung unterschiedlicher Wärmeversorgungsmöglichkeiten und der anschließenden Bewertung dieser Konzepte. | M. Eng. Henryk Haufe Tel.: +49 341 2434-388 henryk.haufe@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | FPNR | ||
| 01.09.2013 | 31.08.2016 | 22405412 | Verbundvorhaben PHÄNOBRID: Züchterische Optimierung von Hybrid-Wintergerste für den Anbau in Biogas-Fruchtfolgen mit Hilfe umfassender Phänotypisierungen von stressrelevanten Merkmalen; Teilvorhaben 7: GPS-Produktion von Elternsortiment und Hybridnachkommen; Feldversuche | Im Projekt werden Züchtungsstrategien für eine optimierte Nutzung von Hybridgerste in Biogas-Fruchtfolgen entwickelt. Basis sind Mutter- und Vaterlinien aus Zuchtprogrammen der Wirtschaftspartner. Ein publiziertes und etabliertes CMS-System (cytoplasmatische männliche Sterilität) soll in unterschiedliche Mutterlinien eingebracht werden. Durch Untersuchung mit hocheffizienten molekularen Techniken werden Marker zur Selektion von CMS- bzw. Restorerlinien entwickelt. Mit Hilfe eines Gametozides werden 190 Testhybriden erstellt, die an sechs Standorten auf Merkmale hin phänotypisiert werden, die für Verwendung von Wintergerste als Biogassubstrat wichtig sind (Spätsaatverträglichkeit, Winterhärte, Strohstabilität, Resistenz gegen Pilz- und Viruskrankheiten). Merkmale, die mit Stresstoleranz und Vitalität im Zusammenhang stehen wie Wurzelwachstum Prolingehalt und C13 Discriminierung werden untersucht. Eine Assoziationsstudie ermöglicht die Identifizierung von neuen Markern für Merkmale im Zusammenhang mit der Nutzung von Wintergerste als nachwachsendem Rohstoff. Mit Elternlinien und Testhybriden werden am WZW, der LfL und am IBG-2 molekulare Grundlagen von Heterosis aufgeklärt. Die beteiligten Unternehmen führen Feldversuche an 6 Orten durch. Durch Assoziationskartierung an der LfL können stressrelevante Gene identifiziert und das Ausmaß an Heterosis abgeschätzt werden. Mit markergestützter Selektion ist die spezifische Kombinationsfähigkeit von Elternlinien optimierbar. | Dip.-Ing. Hubert Blümel Tel.: +49 5261 9769 13 h.bluemel@secobra.de SECOBRA Saatzucht GmbH Lagesche Str. 250 32657 Lemgo | X | FPNR | |
| 01.12.2017 | 28.02.2022 | 22405416 | Verbundvorhaben: BIOGAS PROGRESSIV – zukunftsweisende Strategien für landwirtschaftliche Biogasanlagen (ProBiogas); Teilvorhaben 1: Datenbanken, Kalkulationsmethoden und –tools - Akronym: ProBiogas | Eine Vielzahl von Ansätzen für eine optimierte Biogasproduktion ist in Forschungsvorhaben von Hochschulen, landwirtschaftlichen Forschungsanstalten und der Industrie bereits entwickelt und erprobt worden. Eine systematische Evaluierung dieser Ansätze im Hinblick auf die Nutzbarkeit in praxistauglichen Geschäftsmodellen und ein auf die Betreiber von Biogasanlagen und die Biogasberatung ausgerichtetes Informationsangebot zu dieser Optimierung fehlen allerdings bislang. Diese Lücke wird das Projekt "BIOGAS PROGRESSIV" schließen. Ziel ist ein umfangreiches Informationsangebot mit dessen Hilfe Anlagenbetreiber und Berater in die Lage versetzt werden, passende Konzepte für Biogasanlagen zu identifizieren und weiterzuentwickeln. | Im Projekt konnte eine Vielzahl an Parametern und ökonomischen Kennwerten anhand von Befragungen bei Betreibern und Herstellern gewonnen werden. Die Daten direkt in die Biogas-Betriebsmodelle und in eine Web-Anwendung eingeflossen. Für die techno-ökonomische Betrachtung von Weiterbetriebsoptionen, inkl. der Bewertung der Treibhausgasemissionen, wurden 15 Biogas-Betriebsmodelle mit den Optionen Veränderung der Einsatzstoffe, Ausbau des Nahwärmenetzes sowie Anlagenpooling mehrerer Biogasanlagen über Mikrogasnetz, dem Verwertungsweg Biomethan sowie die Flexibilisierung der Stromproduktion erstellt. Die Weiterbetriebskonzepte Flexibilisierung sowie Biomethan bieten für Bestandsanlagen eine mögliche Option, jedoch ist dies von den anlagenspezifischen Rahmenbedingungen abhängig. Die Erweiterung der Wärmenutzung ist wirtschaftlich besonders interessant, diese ist allerdings von der regionalen Verfügbarkeit von Wärmeabnehmern abhängig. Die entwickelte Web-Anwendung "Post-EEG-Rechner Biogas" ermöglich eine anlagenindividuelle Prüfung der Post-EEG-Optionen für Bestandsbiogasanlagen. Der Anwender wird in die Lage versetzen, seine existierende Biogasanlage über die Eingabe der eingesetzten Substrate und die Auswahl entsprechender (Teil-)Anlagen datenbankgestützt darzustellen. Darauf aufbauend können Post-EEG-Optionen für einen möglichen Weiterbetrieb, über die 1. Förderperiode des EEG hinaus, dargestellt werden. 15 Exposés beschreiben zukünftige Einkommensoptionen, die als mögliche Einkommensquelle für landwirtschaftliche Biogas-Betriebe dienen können. Die Konzeptbeschreibungen behandeln Themen wie die Nutzung von Blühpflanzen zur Verbesserung der Artenvielfalt, die Stromvermarkung über 'Power Purchase Agreement' (PPA), Aquakultur als neuer Betriebszweige oder Faserstoff- oder Biowachsgewinnung aus Gärprodukte. Die Projektergebnisse sind im Post-EEG-Fachportal "Zukunft Biogas" (www.zukunftbiogas.de) online abrufbar. | Mark Paterson Tel.: +49 6151 7001-234 m.paterson@ktbl.de Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft (KTBL) - Team Energie, Emissionen und Klimaschutz Bartningstr. 49 64289 Darmstadt | X | FPNR |
| 01.09.2013 | 31.08.2017 | 22405512 | Verbundvorhaben PHÄNOBRID: Züchterische Optimierung von Hybrid-Wintergerste für den Anbau in Biogas-Fruchtfolgen mit Hilfe umfassender Phänotypisierungen von stressrelevanten Merkmalen; Teilvorhaben 8: Mikrofermentationsversuche; Feldversuche | Im Projekt werden Züchtungsstrategien für eine optimierte Nutzung von Hybridgerste in Biogas-Fruchtfolgen entwickelt. Basis sind Mutter- und Vaterlinien aus Zuchtprogrammen der Wirtschaftspartner. Ein publiziertes und etabliertes CMS-System (cytoplasmatische männliche Sterilität) soll in unterschiedliche Mutterlinien eingebracht werden. Durch Untersuchung mit hocheffizienten molekularen Techniken werden Marker zur Selektion von CMS- bzw. Restorerlinien entwickelt. Mit Hilfe eines Gametozides werden 190 Testhybriden erstellt, die an sechs Standorten auf Merkmale hin phänotypisiert werden, die für Verwendung von Wintergerste als Biogassubstrat wichtig sind (Spätsaatverträglichkeit, Winterhärte, Strohstabilität, Resistenz gegen Pilz- und Viruskrankheiten). Merkmale, die mit Stresstoleranz und Vitalität im Zusammenhang stehen wie Wurzelwachstum Prolingehalt und C13 Discriminierung werden untersucht. Eine Assoziationsstudie ermöglicht die Identifizierung von neuen Markern für Merkmale im Zusammenhang mit der Nutzung von Wintergerste als nachwachsendem Rohstoff. Mit Elternlinien und Testhybriden werden am WZW, der LfL und am IBG-2 molekulare Grundlagen von Heterosis aufgeklärt. Die beteiligten Unternehmen führen Feldversuche an 6 Orten durch. Durch Assoziationskartierung an der LfL können stressrelevante Gene identifiziert und das Ausmaß an Heterosis abgeschätzt werden. Mit markergestützter Selektion ist die spezifische Kombinationsfähigkeit von Elternlinien optimierbar. | Peter Greif Tel.: +49 9848 9799-832 peter.greif@streng-engelen.de Saatzucht Streng-Engelen GmbH & Co. KG Aspachhof 1 97215 Uffenheim | X | FPNR | |
| 01.09.2014 | 28.02.2017 | 22405612 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Lichtleiteralgenreaktors und synergetische Kopplung mit einer landwirtschaftlichen Biogasanlage; Teilvorhaben 1: Konzeption eines Algenreaktors mit integrierter Lichtleitertechnologie und Erprobung an einer Biogasanlage | Ziel dieses Teilvorhabens ist die Entwicklung und der Bau eines neuartigen Lichtleiter-Algenreaktors im Pilotmaßstab zur Erzeugung von Algen-Biomasse aus Biogasanlagen-CO2. Basierend auf den Energie- und Stoffstrom-Analysen des Projektpartners Meyer-Hullmann GmbH & Co. KG und den eigenen Auslegungsdaten zur Belichtungstechnologie soll im CUTEC ein Anlagenkonzept erarbeitet werden (AP 1). Nachfolgend sollen in Vorversuchen im Labormaßstab wachstumskinetische Parameter ermittelt und hinsichtlich effizientem Stoff- und Energieeintrag bei gleichzeitig maximaler Biomasseausbeute optimiert werden (AP 3). Auf der Grundlage der Erkenntnisse aus AP 2 und AP 3 sollen dann im CUTEC die Auslegung und der Bau der Pilotanlage erfolgen (AP 4). Während der wissenschaftlichen Begleitung der Pilotversuche beim Projektpartner (AP 5) ist vorgesehen, Kenndaten zur stofflichen und energetischen Bilanzierung zu gewinnen, welche dann in die gemeinsame ökonomische und ökologische Bewertung des Koppelprozesses einfließen sollen (AP 6). | Dr. rer.nat. Ottmar Schläfer Tel.: +49 5323 933-244 ottmar.schlaefer@cutec.de Clausthaler Umwelttechnikinstitut GmbH (CUTEC-Institut) - Abt. Physikalische und Biologische Prozesstechnik Leibnizstr. 21-23 38678 Clausthal-Zellerfeld | X | FPNR | |
| 01.02.2019 | 30.04.2022 | 22405817 | Verbundvorhaben: Innovative Konzepte und Geschäftsmodelle für zukunftsfähige Bioenergiedörfer – klimafreundlich, demokratisch, bürgernah; Teilvorhaben 1: Geschäftsmodelle und Nahwärmenetze - Akronym: PerspektivenBED | Das 3-jährige Verbundprojekt "Innovative Konzepte und Geschäftsmodelle für zukunftsfähige Bioenergiedörfer – klimafreundlich, demokratisch, bürgernah" hat Handlungsempfehlungen für den Erhalt und die Weiterentwicklung von Bioenergiedörfern (BED) erarbeitet. Der Fokus lag auf zukunftsfähigen Geschäftsfeldern, die den langfristigen wirtschaftlichen Betrieb von BED sichern. An dem Forschungsprojekt waren die Fachgebiete "Mikroökonomik und empirische Energieökonomik" und "Solar- und Anlagentechnik" der Universität Kassel sowie die Abteilung "Kartographie, GIS und Fernerkundung" des Geographischen Instituts der Georg-August- Universität Göttingen beteiligt. Als Praxispartner und Reallabore wurden die zwei BED Wollbrandshausen/Krebeck im Landkreis Göttingen/ Niedersachsen und Altenmellrich im Landkreis Soest/Nordrhein-Westfalen ausgewählt. Begleitend konnte ein "Praxisbeirat" aus ca. 20 BED etabliert werden, der die Forschungsergebnisse reflektiert und als Ideengeber für die Maßnahmenumsetzung fungiert hat. In diesem inter- und transdisziplinären Verbund wurden verschiedene Post-EEG-Szenarien speziell für BED erarbeitet und diese technisch und wirtschaftlich bewertet. Zudem wurden Vor-Ort Interviews und deutschlandweite Fragebogenstudien in BED durchgeführt. Die erarbeiteten Handlungsempfehlungen wurden in Versammlungen bzw. Videokonferenzen vorgestellt und in einer Reflektionsphase zusammen mit dem "Praxisbeirat" auf ihre Praxistauglichkeit überprüft. Für den Transfer der Ergebnisse wurde die interaktive Transferplattform "energiewendedörfer.de" eingerichtet, die der Verbreitung der Forschungsergebnisse und der Vernetzung relevanter Akteure dient. Die Projektergebnisse wurden in einem Leitfaden zusammengefasst und an alle BED versandt. Sie sollen als eine Art Blaupause für weitere BED fungieren und ihnen Handlungsmöglichkeiten für einen Weiterbetrieb nach dem Auslaufen der EEG-Förderung aufzeigen. | Im Leitfaden werden für die 7 Themen "Stromvermarktung, Nahwärmenetze, Reststoffnutzung, alternative Energiepflanzen, Wertstoffkreisläufe und weitere erneuerbare Energien" zukünftige Geschäftsfelder für BED dargestellt. Diese müssen in Einklang mit der Nahwärmeversorgung stehen – nur überschüssige Biogasmengen können in neue Geschäftsfelder fließen. Bei den Partner-BED waren die Biogasüberschüsse zu gering, um eine Einspeisung von Biomethan in das Erdgasnetz oder den Betrieb einer Hoftankstelle wirtschaftlich in Betracht zu ziehen. Erst die Zusammenarbeit mit einer benachbarten Biogasanlage würde die Biogasüberschüsse erhöhen und diese Geschäftsfelder befördern. Eine Pyrolyseanlage könnte als 2. Wärmequelle neben den BHKW eingesetzt werden, um den Gasüberschuss zu erhöhen oder als alternative Wärmequelle bei Aufgabe der Biogasanlage agieren. Ein wirtschaftlicher Betrieb ist jedoch nur bei sehr spezifischen Parametern für Substrate gegeben. Berechnungen für eines der BED zeigen, dass es sinnvoll ist, Post-EEG-Windkraftanlagen als potenzielle Stromquelle für die Wärmebereitstellung in Wärmenetzen und Großwärmespeichern zu berücksichtigen. Auch Solarthermieanlagen stellen eine relativ kostengünstige Wärmequelle dar. BED vermeiden eine hohe Flexibilisierung der Stromerzeugung durch mehrfache BHKW-Überbauung, so dass die BHKWs wärmegeführt operieren und die Fütterung der Biogasanlage dem saisonalen Wärmebedarf angepasst wird. So steigt die Substrateffizienz und der Einsatz redundanter Wärmequellen wird reduziert bzw. vermieden. Die regionale Vermarktung von Grünstrom, ein eigenes Stromnetz zur Selbstversorgung und Stromdirektlieferungen sind interessante Geschäftsfelder für BED, die jedoch noch auf große Hemmnisse stoßen. Laut Interviews ist den BED besonders wichtig: Eine stabile auskömmliche Förderung mit verlässlichen gesetzlichen Regeln, eine unkomplizierte Nutzung von Strom und Wärme vor Ort, Abbau bürokratischer Hürden und die Unterstützung des Ehrenamtes. | Prof. Dr. Heike Wetzel Tel.: +49 561 804-7750 heike.wetzel@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 07 Wirtschaftswissenschaften - Institut für Volkswirtschaftslehre - Fachgebiet Volkswirtschaftslehre mit Schwerpunkt dezentrale Energiewirtschaft Nora-Platiel-Str. 4 34127 Kassel | X | FPNR |
| 01.11.2014 | 31.05.2019 | 22405912 | Entwicklung von Methoden zum PCR-basierten Direktnachweis von drei Rübenviren in Bodenproben und zur Typisierung des Beet necrotic yellow vein virus für die Sicherung der Produktion gesunder Bioenergierüben | Zielstellung des Projektantrages ist es, Methoden für einen schnellen PCR-gestützten Direktnachweis von bodenbürtigen Zuckerrübenviren zu entwickeln. Der Test soll von Züchtungsunternehmen, amtlichem Pflanzenschutzdienst und Dienstleistern für die landwirtschaftlichen Betriebe zur Ermittlung der BNYVV-Belastung von Ackerflächen nutzbar und gegenüber dem bisherigen Nachweis deutlich schneller, sicherer und kostengünstiger sein. Darüber hinaus soll mit dem neuen, genombasierten Verfahren auch erstmals die Detektion von BSBV und BVQ direkt in Bodenproben möglich gemacht werden. Weiterhin sollen für das BNYVV als dem wichtigsten Pathogen im Rizomaniakomplex der Nachweis auch quantitativ gestaltet und die Pathotypisierung des jeweiligen Isolates weiter verbessert werden. Mittels entsprechend optimierter qPCR-Formate sollen erstmalig auch die Bestimmung des Mengenverhältnisses der verschiedenen BNYVV-RNAs in unterschiedliche Matrices ermöglicht und dieses Verhältnis in Abhängigkeit äußerer Faktoren analysiert werden. Entwicklung einer optimierten PCR-Variante (möglichst One-Step Format) zum simultanen qualitativen Nachweis von BNYVV, BVQ und BSBV in Bodenproben; Entwicklung optimaler Bedingungen (Aufschluss, Primer, cDNA-Synthese, Amplifikation) zum quantitativen Nachweis aller Genomkomponenten des BNYVV in Boden und Pflanzenmaterial. Umfassende Kontrolle der diagnostischen Qualität der entwickelten Detektionsverfahren durch mehrjährigen Vergleich mit den bislang praktizierten Biotests mit qualitativer und quantitativer (MPN) Auswertung. Optimierung der Amplifikation des Pathotyp-bestimmenden Genombereiches des BNYVV und der nachfolgenden Reinigung des Amplicons für die Direktsequenzierung. Vergleichende Analyse des Mengenverhältnisses der BNYVV-RNAs in Boden, Wurzeln, Blättern unter verschiedenen äußeren Bedingungen (Sorte, Pflanzenalter, Mischinfektionen). | Dr. Anette Niehl Tel.: +49 531 299-3707 anette.niehl@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Epidemiologie und Pathogendiagnostik Messeweg 11/12 38104 Braunschweig | X | FPNR | |
| 01.08.2014 | 30.11.2018 | 22406012 | Winterfestigkeit als Zuchtziel für den Rapsanbau unter veränderten Klimabedingungen | Das Vorhaben setzt sich zum Ziel, den Winterraps widerstandsfähiger gegenüber extremen Witterungsbedingungen zu machen, damit auch in schwierigen Jahren ein möglichst stabil hoher Ölertrag erzielt werden kann. Unter den abiotischen Stressfaktoren kommt dabei der Winterfestigkeit als Zuchtziel eine besondere Bedeutung zu, da es sich um ein sehr komplex vererbtes Merkmal handelt und eine Selektion im Feld nur in Jahren mit harten Wintern erfolgen kann. Als wichtiges Teilmerkmal für ausreichende Winterhärte wurde eine geringe Stängelstreckung vor und während des Winters identifiziert. Ziel ist es, die genetische Variation und die Vererbung der Winterfestigkeit von Winterraps unter besonderer Berücksichtigung des Vernalisationsbedarfs und der Stängelstreckung zu untersuchen, und mit diesen Merkmalen eng gekoppelte molekulare SNP-Marker zu entwickeln. Damit sollte es möglich sein, mittelfristig effizient neue konkurrenzfähige Sorten mit verbesserter Winterfestigkeit züchten zu können. Zur Feststellung der genetischen Variation für Winterfestigkeit, Vernalisationsbedarf und Stängelstreckung vor und während des Winters werden zweihundert divergente Genotypen von den beteiligten Züchtungsunternehmen ausgewählt und geprüft werden. Zur Beurteilung der Winterhärte und der Stängelstreckung werden sowohl in Deutschland als auch in Schweden, Polen, Russland, Tschechien und der Ukraine zweijährige Feldversuche durchgeführt. Zur Bestimmung des genauen Vernalisationsbedarfs und der Stängelstreckung der Genotypen werden ergänzend Versuche im Gewächshaus sowie im Feld nach Frühjahrsaussaat angelegt. Die Genotypen sollen mit Hilfe des Illumina Infinium Brassica 60K SNPChip charakterisiert und mit den genannten Merkmalen eng gekoppelte SNP-Marker identifiziert werden. Die Vererbung der Winterhärte, der Stängelstreckung und des Vernalisationsbedarfs sowie die Nutzbarkeit der SNP-Marker soll weiterhin an zwei dafür geeigneten doppelthaploiden Populationen untersucht werden. | Dr. Christian Möllers Tel.: +49 551 39-24364 cmoelle2@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Agrarwissenschaften - Department für Nutzpflanzenwissenschaften - Pflanzenzüchtung Von-Siebold-Str. 8 37075 Göttingen | X | FPNR | |
| 01.10.2012 | 28.02.2017 | 22406112 | Verbundvorhaben: Predbreed - Wissensbasierte Züchtung von Bioenergie-Getreide; Teilvorhaben 1: Genomische Selektion bei Triticale und Phänotypisierung | Ziel des Verbundprojektes ist es durch eine Nutzung von Innovationen in den Bereichen Genomik und Phänotypisierung den Korn- und Biomasseertrag bei der Modellkulturart Triticale mittels einer wissensbasierten Züchtung in einem kombinierten Zuchtprogramm zu steigern. Um dieses Ziel zu erreichen, werden erstmals Daten einer sensorbasierten nicht-invasiven Phänotypisierungsplattform mit genomischen Daten kombiniert, um indirekt das Merkmal Biomasseertrag vorhersagen zu können. Diese Methodenentwicklung zur prädiktiven Züchtung legt die Grundlage für die gleichzeitige Verbesserung von zwei unterschiedlichen Zuchtzielen Korn- und Biomasseertrag in einem Zuchtprogramm. Neben Triticale soll auch für die Kulturarten Roggen und Weizen eine Kalibration für die indirekte Bestimmung der Biomasse modellhaft erarbeitet werden. Auf Basis dieser Kalibrationen ist es dann möglich mit der Phänotypisierungsplattform den Einfluss verschiedener Stressfaktoren wie beispielsweise Trockenstress während und unmittelbar nach Stressphasen zu evaluieren. Es werden vier Teilziele bearbeitet: 1. An der Modellgetreideart Triticale wird eine Trainings- und Validierungspopulation entwickelt und mit SNP-Marker genotypisiert. 2. Entwicklung einerPräzisionsphänotypisierungsplattform inkl. eines Trägerfahrzeuges. 3.Kalibration der Phänotypisierungsplattform für die Kulturen Triticale, Weizen und Roggen 4. Entwicklung eines prädiktiven Züchtungsansatz zur Steigerung des Biomasseertrags von Triticale. | Dr. Tobias Würschum Tel.: +49 711 459-22687 tobias.wuerschum@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Landesanstalten & Versuchsstation - Landessaatzuchtanstalt Fruwirthstr. 21 70599 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.10.2012 | 31.01.2017 | 22406212 | Verbundvorhaben: Predbreed - Wissensbasierte Züchtung von Bioenergie-Getreide; Teilvorhaben 2: Entwicklung Phänotypisierungsplattform und Sensorsysteme | Ziel des Verbundprojektes ist es durch eine Nutzung von Innovationen in den Bereichen Genomik und Phänotypisierung den Korn- und Biomasseertrag bei der Modellkulturart Triticale mittels einer wissensbasierten Züchtung in einem kombinierten Zuchtprogramm zu steigern. Um dieses Ziel zu erreichen, werden erstmals Daten einer sensorbasierten nicht-invasiven Phänotypisierungsplattform mit genomischen Daten kombiniert, um indirekt das Merkmal Biomasseertrag vorhersagen zu können. Diese Methodenentwicklung zur prädiktiven Züchtung legt die Grundlage für die gleichzeitige Verbesserung von zwei unterschiedlichen Zuchtzielen Korn- und Biomasseertrag in einem Zuchtprogramm. Neben Triticale soll auch für die Kulturarten Roggen und Weizen eine Kalibration für die indirekte Bestimmung der Biomasse modellhaft erarbeitet werden. Auf Basis dieser Kalibrationen ist es dann möglich mit der Phänotypisierungsplattform den Einfluss verschiedener Stressfaktoren wie beispielsweise Trockenstress während und unmittelbar nach Stressphasen zu evaluieren. Es werden vier Teilziele bearbeitet: 1. An der Modellgetreideart Triticale wird eine Trainings- und Validierungspopulation entwickelt und mit SNP-Marker genotypisiert. 2. Entwicklung einerPräzisionsphänotypisierungsplattform inkl. eines Trägerfahrzeuges. 3.Kalibration der Phänotypisierungsplattform für die Kulturen Triticale, Weizen und Roggen 4. Entwicklung eines prädiktiven Züchtungsansatz zur Steigerung des Biomasseertrags von Triticale. | Prof. Dr. Arno Ruckelshausen Tel.: +49 541 969-2090 a.ruckelshausen@hs-osnabrueck.de Hochschule Osnabrück - Fakultät Ingenieurwissenschaften und Informatik Albrechtstr. 30 49076 Osnabrück | X | FPNR | |
| 01.10.2012 | 30.09.2015 | 22406312 | Verbundvorhaben: Predbreed - Wissensbasierte Züchtung von Bioenergie-Getreide; Teilvorhaben 3: Feldversuche Triticale | Ziel des Verbundprojektes ist es durch eine Nutzung von Innovationen in den Bereichen Genomik und Phänotypisierung den Korn- und Biomasseertrag bei der Modellkulturart Triticale mittels einer wissensbasierten Züchtung in einem kombinierten Zuchtprogramm zu steigern. Um dieses Ziel zu erreichen, werden erstmals Daten einer sensorbasierten nicht-invasiven Phänotypisierungsplattform mit genomischen Daten kombiniert, um indirekt das Merkmal Biomasseertrag vorhersagen zu können. Diese Methodenentwicklung zur prädiktiven Züchtung legt die Grundlage für die gleichzeitige Verbesserung von zwei unterschiedlichen Zuchtzielen Korn- und Biomasseertrag in einem Zuchtprogramm. Neben Triticale soll auch für die Kulturarten Roggen und Weizen eine Kalibration für die indirekte Bestimmung der Biomasse modellhaft erarbeitet werden. Auf Basis dieser Kalibrationen ist es dann möglich mit der Phänotypisierungsplattform den Einfluss verschiedener Stressfaktoren wie beispielsweise Trockenstress während und unmittelbar nach Stressphasen zu evaluieren. Es werden vier Teilziele bearbeitet: 1. An der Modellgetreideart Triticale wird eine Trainings- und Validierungspopulation entwickelt und mit SNP-Marker genotypisiert. 2. Entwicklung einer Präzisionsphänotypisierungsplattform inkl. eines Trägerfahrzeuges. 3.Kalibration der Phänotypisierungsplattform für die Kulturen Triticale, Weizen und Roggen 4. Entwicklung eines prädiktiven Züchtungsansatz zur Steigerung des Biomasseertrags von Triticale. | Dr. Elmar Weissmann Tel.: +49 7731 93400 info.hege@eaw-online.com HegeSaat GmbH & Co. KG Schloßstr. 12 78224 Singen (Hohentwiel) | X | FPNR | |
| 01.12.2018 | 31.01.2022 | 22406317 | Verbundvorhaben: Geografische Energiesystem-Analyse zur Optimierung des Einsatzes von Biomasse im Energiesystem; Teilvorhaben 1: Systemintegration Biomasse - Akronym: GeoOptbio | IIm Projekt GeoOPT-bio wird ein Werkzeug entwickelt, das die geografische Energiesystem-Analyse zur Optimierung des Einsatzes von Biomasse im Energiesystem ermöglicht. Die Plattform bildet eine geodatenbasierte Abbildung von Wechselwirkungen bei der Nutzung erneuerbarer Energien, Energiesystemen und Effizienzmaßnahmen in einem räumlichen Kontext, der über die Grenzen der üblichen kommunalen Wirkungsbereiche hinausgeht. Hierbei wird ein besonderer Fokus auf eine räumlich aufgelöste Integration der verschiedenen Biomassepotenziale in die bestehenden Energiesysteme gelegt. Sie soll es den verschiedenen Akteuren erlauben, in Kenntnis der bestehenden Randbedingungen, zielsichere Entscheidungen zu treffen. Die wichtigsten Ziele für das Werkzeug sind: • Abbildung der lokalen Biomassepotenziale nach Energieträgern • Abbildung des lokalen Energiebedarfs und Versorgungsprofils (Anteil Biomasse am bestehenden Energiesystem, Schwerpunkt dezentrale Holzfeuerung) • Abbildung von lokalen und regionalen Potentialflächen • Szenarien für optimierte Energiewendepfade und Klimaschutzmaßnahmen mit Schwerpunkt Systemintegration Biomasse • Kartenbasiertes Szenarien-Werkzeug für Kommunikations- und Beteiligungsverfahren • Web-basierter Datenzugang zur Nachhaltung /-pflege von Indikatoren- und Fortschrittsberichten; transparente Darstellung von Flächenpotenzialen sowie Bedarfsstrukturen • Kompakte Darstellung der wichtigsten Ergebnisse in Form von Reports als Diskussionsgrundlage für politische Entscheidungsträger • Transparente Bewertung von Szenarien und Entwicklung von Least-Regret-Szenarien Arbeitsschwerpunkte vom IEE im Projektverlauf: • Beschaffung der notwendigen Datenbasis • Berechnung der Potenziale (Bioenergie und Energiebedarf) • Definition der Technologiemodule (Technologiebaukasten) • Aufbereitung der Datenbasis für zwei Referenzquartiere • Organisation und Moderation des Lenkungskreises | In der konzeptionellen Phase wurde in enger Zusammenarbeit mit INTEND gearbeitet. Im Mittelpunkt stand die Festlegung auf die zentralen Anforderungen in den Bereichen Biomassepotential und Energiebedarf. Diese zwei Protagonisten stellen im System die führenden Module dar, die zu bilanzierenden Zwecken zusammengeführt werden. Das Fraunhofer IEE war im Projekt dafür zuständig, die Datenbasis zu beschaffen. Geprüft wurde, welche Daten für die Potenzialermittlung kostenfrei zur Verfügung stehen. Dabei hat sich ergeben, dass z.B. die Zensus-Daten sehr gut geeignet sind, die Wärmebedarfe in den Kommunen zu ermitteln. Für die Bioenergie-Potenziale bieten z.B. die Corine-Daten (Bioenergie-Flächen), die hessische Gemeindestatistik (Landwirtschaftliche Betriebe, etc.) und die Agrarstrukturerhebung (Tierarten und Anzahl) eine gute Datengrundlage. Fehlende Daten wurden vor Ort bei den beteiligten Kommunen beschafft. Es wurde im Projekt nachgewiesen, dass die Abschätzung der Bioenergie-Potenziale mit dem im Projekt entwickelten Tool mit wenig Zeitaufwand möglich ist. Das gilt sowohl für das Gesamtpotenzial in Regionen, als auch für konkrete Planungen neuer Bioenergie-Anlagen. Insbesondere die Ermittlung der Flächen mit wenigen Mausklicks hat sich als sehr hilfreich erwiesen. Darüber hinaus wurde im Projekt ein Verfahren entwickelt, wie mit frei verfügbaren Zensus-Daten die Wärmebedarfe für Kommunen und Regionen abgeschätzt werden können. Dieser Ansatz hat sich in den Treffen mit dem Lenkungskreis als interessante Alternative für Kommunen bezüglich deren CO2-Bilanzierung erwiesen. Entstanden ist ein einfach bedienbares Tool, das ideal für Kommunen geeignet ist, um die Bioenergie als zentralen Baustein der regionalen Transformation des Energiesystems besser zu verankern und den Fortschritt der lokalen Energiewende zu überwachen. | Patrick Selzam Tel.: +49 561 7294-303 patrick.selzam@iee.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE) Joseph-Beuys-Str. 8 34117 Kassel | X | FPNR |
| 01.10.2012 | 30.09.2015 | 22406412 | Verbundvorhaben: Predbreed - Wissensbasierte Züchtung von Bioenergie-Getreide; Teilvorhaben 4: Feldversuche Triticale, Weizen und Roggen | Ziel des Verbundprojektes ist es durch eine Nutzung von Innovationen in den Bereichen Genomik und Phänotypisierung den Korn- und Biomasseertrag bei der Modellkulturart Triticale mittels einer wissensbasierten Züchtung in einem kombinierten Zuchtprogramm zu steigern. Um dieses Ziel zu erreichen, werden erstmals Daten einer sensorbasierten nicht-invasiven Phänotypisierungsplattform mit genomischen Daten kombiniert, um indirekt das Merkmal Biomasseertrag vorhersagen zu können. Diese Methodenentwicklung zur prädiktiven Züchtung legt die Grundlage für die gleichzeitige Verbesserung von zwei unterschiedlichen Zuchtzielen Korn- und Biomasseertrag in einem Zuchtprogramm. Neben Triticale soll auch für die Kulturarten Roggen und Weizen eine Kalibration für die indirekte Bestimmung der Biomasse modellhaft erarbeitet werden. Auf Basis dieser Kalibrationen ist es dann möglich mit der Phänotypisierungsplattform den Einfluss verschiedener Stressfaktoren wie beispielsweise Trockenstress während und unmittelbar nach Stressphasen zu evaluieren. Es werden vier Teilziele bearbeitet: 1. An der Modellgetreideart Triticale wird eine Trainings- und Validierungspopulation entwickelt und mit SNP-Marker genotypisiert. 2. Entwicklung einer Präzisionsphänotypisierungsplattform inkl. eines Trägerfahrzeuges. 3.Kalibration der Phänotypisierungsplattform für die Kulturen Triticale, Weizen und Roggen 4. Entwicklung eines prädiktiven Züchtungsansatz zur Steigerung des Biomasseertrags von Triticale. | Franz-Xaver Zellner Tel.: +49 8761 729559-17 franz-xaver.zellner@saaten-union.de Saaten-Union GmbH Versuchsstation Moosburg Grünseiboldsdorf 6 85368 Moosburg a.d.Isar | X | FPNR | |
| 01.09.2013 | 31.08.2016 | 22406512 | Verbundvorhaben Hyg-GPS: Optimierung der Hybridgerstenzüchtung für die energetische Nutzung als Ganzpflanzensilage (GPS) unter Berücksichtigung des Stay-Green Effektes; Teilvorhaben 2: Test auf Eignung zur Kornnutzung; Feldversuche | Im Rahmen des beantragten Verbundprojektes wird die Züchtung von Hybridwintergerste zur Nutzung als Ganzpflanzensilage (GPS) für die Verwendung in Biogasanlagen verfolgt. Zu klären ist in diesem Zusammenhang, ob eine simultane Züchtung auf die beiden Nutzungsrichtungen GPS und Kornertrag, erfolgsversprechend ist. Außerdem wurde bislang nicht untersucht, inwieweit Gerstenhybriden den konventionellen Linienmaterial bei der Nutzung als Ganzpflanzensilage überlegen sind. Bei der Verwendung der Gerste als GPS soll weiterhin der in anderen Kulturarten bereits beschriebene "Stay-Green"-Effekt untersucht und für die Hybridgerstenzüchtung nutzbar gemacht werden. Im Sinne der Anpassung an den Klimawandel und gleichzeitig zur Erweiterung der genetischen Basis bei der Gerste sollen außerdem neue, an Trockenstress angepasste, Zuchtstämme identifiziert werden. Zur Erreichung der Projektziele werden Zuchtstämme und Testhybriden in Feldversuchen zur GPS- und Kornnutzung, sowie unter Trockenstress-Bedingungen evaluiert. Diese Versuche dienen der Charakterisierung des Pflanzenmaterials, sowie der Feststellung der Heterosis im Hinblick auf die Nutzungsrichtung. In einem weiteren Versuchsansatz werden über die Erstellung von doppelhaploide (DH)-Kartierungspopulationen, sowie deren Genotypisierung die Wechselwirkungen verschiedener Stay-Green Phänotypen quantitativ-genetisch untersucht. | Dr. Laszlo Cselenyi Tel.: +49 5208 9125-39 l.cselenyi@wvb-eckendorf.de W. von Borries-Eckendorf GmbH & Co. Kommanditgesellschaft - Abt. Pflanzenzucht Hovedisser Str. 92 33818 Leopoldshöhe | X | FPNR | |
| 01.10.2017 | 31.12.2018 | 22406517 | Verbundvorhaben: Analyse der gesamtökonomischen Effekte von Biogasanlagen - Wirkungsabschätzung des EEG; Teilvorhaben 2: Review makroökonomischer Effekte und Auswertung alternativer Refinanzierungsinstrumente - Akronym: MakroBiogas | Das Vorhaben zielt auf eine Analyse der vorhandenen bzw. möglichen transsektoralen Systemdienstleistungen von Biogasanlagen (BGA) abseits der Strommärkte ab. Hiermit wird ein Beitrag zur öffentlichen Debatte um die zukünftige Rolle der Bioenergie geleistet, die derzeit häufig eindimensional auf Stromgestehungskosten fokussiert ist. Die durch das EEG ausgelösten Impulse generieren jedoch Klimaschutzwirkungen und weitere relevante ökonomische Effekte in anderen Sektoren (z.B. Agrar-, Entsorgungs-, Forstsektor) – tendenziell – im Sinne einer Kostendämpfung, etwa bei alternativen Finanzierungsinstrumenten, bzw. höheren Wertschöpfung. Das Vorhaben soll, aufbauend auf zwei Studien von IZES und DBFZ, entsprechende Effekte im Sinne einer Gesamtschau umfassend darstellen und wo möglich quantifizieren und Auswirkungen einer alternativen Finanzierung sowie die Implikationen möglicher BGA-Bestandsentwicklungen analysieren. | Prof. Dr. Erik Gawel Tel.: +49 341 235-1940 erik.gawel@ufz.de Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ Permoserstr. 15 04318 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.09.2013 | 31.12.2016 | 22406612 | Verbundvorhaben Hyg-GPS: Optimierung der Hybridgerstenzüchtung für die energetische Nutzung als Ganzpflanzensilage (GPS) unter Berücksichtigung des Stay-Green-Effektes; Teilvorhaben 3: Erstellung Kartierungs-Populationen, Feldversuche | m Rahmen des beantragten Verbundprojektes wird die Züchtung von Hybridwintergerste zur Nutzung als Ganzpflanzensilage (GPS) für die Verwendung in Biogasanlagen verfolgt. Zu klären ist in diesem Zusammenhang, ob eine simultane Züchtung auf die beiden Nutzungsrichtungen GPS und Kornertrag, erfolgsversprechend ist. Außerdem wurde bislang nicht untersucht, inwieweit Gerstenhybriden den konventionellen Linienmaterial bei der Nutzung als Ganzpflanzensilage überlegen sind. Bei der Verwendung der Gerste als GPS soll weiterhin der in anderen Kulturarten bereits beschriebene "Stay-Green"-Effekt untersucht und für die Hybridgerstenzüchtung nutzbar gemacht werden. Im Sinne der Anpassung an den Klimawandel und gleichzeitig zur Erweiterung der genetischen Basis bei der Gerste sollen außerdem neue, an Trockenstress angepasste, Zuchtstämme identifiziert werden.I Zur Erreichung der Projektziele werden Zuchtstämme und Testhybriden in Feldversuchen zur GPS- und Kornnutzung, sowie unter Trockenstress-Bedingungen evaluiert. Diese Versuche dienen der Charakterisierung des Pflanzenmaterials, sowie der Feststellung der Heterosis im Hinblick auf die Nutzungsrichtung. In einem weiteren Versuchsansatz werden über die Erstellung von doppelhaploide (DH)-Kartierungspopulationen, sowie deren Genotypisierung die Wechselwirkungen verschiedener Stay-Green Phänotypen quantitativ-genetisch untersucht. | Dr. Claus Einfeldt Tel.: +49 9424 9423-41 einfeldt@sz-ackermann.de Ackermann Saatzucht GmbH & Co. KG Marienhofstr. 13 94342 Irlbach | X | FPNR | |
| 01.10.2017 | 31.08.2020 | 22406617 | Verbundvorhaben: Biogasbestandsanlagen nach der EEG-Phase – Geschäftsmodelle einer energetischen Eigenversorgung landwirtschaftlicher Betriebe mittels ihrer Biogasanlagen; Teilvorhaben 2: Evaluation Praxisanlagen - Akronym: Biogas_autark | Das übergeordnete Ziel für die Biogasproduktion sollte ein System ohne staatliche Förderungen sein. Die Biogasbranche ist derzeit zu abhängig vom EEG. Dieses Projekt untersucht die Möglichkeiten, eine Biogasproduktion unabhängig vom EEG zu gestalten. Das Ziel ist es, die Biogasanlagen besser in die landwirtschaftliche Produktion der Betriebe zu integrieren und dadurch energetisch "autark" zu werden von der externen Energiebereitstellung für die Sektoren Strom, Wärme und Mobilität. Dabei sollen wirtschaftliche Perspektiven für einzelne landwirtschaftliche Biogasanlagen herausgearbeitet sowie auf Basis dieser Ergebnisse Handlungsempfehlungen erarbeitet werden. Es werden explizit nur landwirtschaftliche Biogasanlagen fokussiert, um bezogen auf die einzelnen Produktionsverfahren eine optimierte energetische Nutzung der Biogasanlage in konkreten landwirtschaftlichen Betrieben zu ermitteln. Die Erkenntnisse werden zum einen als bottom-up-Betrachtung für landwirtschaftliche Betriebe mit Biogasanlagen erarbeitet. Zum anderen werden durch eine Clusterbetrachtung auf die bundesweiten Auswirkungen und Potentiale für den existierenden Anlagenpark Rückschlüsse gezogen. | Dr. sc. agr. Simon Zielonka Tel.: +49 711 459-22531 simon.zielonka@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740) Garbenstr. 9 70599 Stuttgart | FPNR | ||
| 01.09.2013 | 31.12.2016 | 22406712 | Verbundvorhaben Hyg-GPS: Optimierung der Hybridgerstenzüchtung für die energetische Nutzung als Ganzpflanzensilage (GPS) unter Berücksichtigung des Stay-Green-Effektes; Teilvorhaben 4: Genotypisierung der DH-Populationen, Feldversuche | Im Rahmen des beantragten Verbundprojektes wird die Züchtung von Hybridwintergerste zur Nutzung als Ganzpflanzensilage (GPS) für die Verwendung in Biogasanlagen verfolgt. Zu klären ist in diesem Zusammenhang, ob eine simultane Züchtung auf die beiden Nutzungsrichtungen GPS und Kornertrag, erfolgsversprechend ist. Außerdem wurde bislang nicht untersucht, inwieweit Gerstenhybriden den konventionellen Linienmaterial bei der Nutzung als Ganzpflanzensilage überlegen sind. Bei der Verwendung der Gerste als GPS soll weiterhin der in anderen Kulturarten bereits beschriebene "Stay-Green"-Effekt untersucht und für die Hybridgerstenzüchtung nutzbar gemacht werden. Im Sinne der Anpassung an den Klimawandel und gleichzeitig zur Erweiterung der genetischen Basis bei der Gerste sollen außerdem neue, an Trockenstress angepasste, Zuchtstämme identifiziert werden. Zur Erreichung der Projektziele werden Zuchtstämme und Testhybriden in Feldversuchen zur GPS- und Kornnutzung, sowie unter Trockenstress-Bedingungen evaluiert. Diese Versuche dienen der Charakterisierung des Pflanzenmaterials, sowie der Feststellung der Heterosis im Hinblick auf die Nutzungsrichtung. In einem weiteren Versuchsansatz werden über die Erstellung von doppelhaploide (DH)-Kartierungspopulationen, sowie deren Genotypisierung die Wechselwirkungen verschiedener Stay-Green Phänotypen quantitativ-genetisch untersucht. | Dr. Eberhard Laubach Tel.: +49 4547-344 zentrale@nordsaat-gudow.de NORDSAAT Saatzuchtgesellschaft mit beschränkter Haftung - Zuchtstation Gudow Hofweg 8 23899 Gudow | FPNR | ||
| 01.10.2017 | 31.12.2018 | 22406717 | Verbundvorhaben: Analyse der gesamtökonomischen Effekte von Biogasanlagen - Wirkungsabschätzung des EEG; Teilvorhaben 3: Anlagenentwicklung und ökologische Folgenabschätzung für den Biogasanlagenbestand in Deutschland - Akronym: MakroBiogas | Das Vorhaben zielt auf eine Analyse der vorhandenen bzw. möglichen transsektoralen Systemdienstleistungen von Biogasanlagen (BGA) abseits der Strommärkte ab. Hiermit wird ein Beitrag zur öffentlichen Debatte um die zukünftige Rolle der Bioenergie geleistet, die derzeit häufig eindimensional auf Stromgestehungskosten fokussiert ist. Die durch das EEG ausgelösten Impulse generieren jedoch Klimaschutzwirkungen und weitere relevante ökonomische Effekte in anderen Sektoren (z.B. Agrar-, Entsorgungs-, Forstsektor) – tendenziell – im Sinne einer Kostendämpfung, etwa bei alternativen Finanzierungsinstrumenten, bzw. höheren Wertschöpfung. Das Vorhaben soll, aufbauend auf zwei Studien von IZES und DBFZ, entsprechende Effekte im Sinne einer Gesamtschau umfassend darstellen und wo möglich quantifizieren und Auswirkungen einer alternativen Finanzierung sowie die Implikationen möglicher BGA-Bestandsentwicklungen analysieren. | Martin Dotzauer Tel.: +49 341 2434-385 martin.dotzauer@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.09.2013 | 31.10.2016 | 22406812 | Verbundvorhaben Hyb-GPS: Optimierung der Hybridgerstenzüchtung für die energetische Nutzung als Ganzpflanzensilage (GPS) unter Berücksichtigung des Stay-Green-Effektes; Teilvorhaben 5: GPS-Eignung, QTL-Kartierung, Assoziationsstudie Trockentoleranz; Feldversuche | EIm Rahmen des beantragten Verbundprojektes wird die Züchtung von Hybridwintergerste zur Nutzung als Ganzpflanzensilage (GPS) für die Verwendung in Biogasanlagen verfolgt. Zu klären ist in diesem Zusammenhang, ob eine simultane Züchtung auf die beiden Nutzungsrichtungen GPS und Kornertrag, erfolgsversprechend ist. Außerdem wurde bislang nicht untersucht, inwieweit Gerstenhybriden den konventionellen Linienmaterial bei der Nutzung als Ganzpflanzensilage überlegen sind. Bei der Verwendung der Gerste als GPS soll weiterhin der in anderen Kulturarten bereits beschriebene "Stay-Green"-Effekt untersucht und für die Hybridgerstenzüchtung nutzbar gemacht werden. Im Sinne der Anpassung an den Klimawandel und gleichzeitig zur Erweiterung der genetischen Basis bei der Gerste sollen außerdem neue, an Trockenstress angepasste, Zuchtstämme identifiziert werden. Zur Erreichung der Projektziele werden Zuchtstämme und Testhybriden in Feldversuchen zur GPS- und Kornnutzung, sowie unter Trockenstress-Bedingungen evaluiert. Diese Versuche dienen der Charakterisierung des Pflanzenmaterials, sowie der Feststellung der Heterosis im Hinblick auf die Nutzungsrichtung. In einem weiteren Versuchsansatz werden über die Erstellung von doppelhaploide (DH)-Kartierungspopulationen, sowie deren Genotypisierung die Wechselwirkungen verschiedener Stay-Green Phänotypen quantitativ-genetisch untersucht. | Prof. Dr. Rod Snowdon Tel.: +49 641 9937-420 rod.snowdon@agrar.uni-giessen.de Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 09 - Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung I - Pflanzenzüchtung Heinrich-Buff-Ring 26-32 35392 Gießen | X | FPNR | |
| 01.09.2013 | 30.09.2016 | 22406912 | Verbundvorhaben Hyg-GPS: Optimierung der Hybridgerstenzüchtung für die energetische Nutzung als Ganzpflanzensilage (GPS) unter Berücksichtigung des Stay-Green-Effektes; Teilvorhaben 6: Analyse der Trockentoleranz | Im Rahmen des Verbundprojektes wird die Züchtung von Hybridwintergerste zur Nutzung als Ganzpflanzensilage (GPS) für die Verwendung in Biogasanlagen verfolgt. Zu klären ist, ob eine simultane Züchtung auf die beiden Nutzungsrichtungen GPS und Kornertrag, erfolgsversprechend ist. Außerdem wurde bislang nicht untersucht, inwieweit Gerstenhybriden den konventionellen Linienmaterial bei Nutzung als Ganzpflanzensilage überlegen sind. Bei der Verwendung der Gerste als GPS soll weiterhin der in anderen Kulturarten bereits beschriebene "Stay-Green"-Effekt untersucht und für die Hybridgerstenzüchtung nutzbar gemacht werden. Im Sinne der Anpassung an den Klimawandel und gleichzeitig zur Erweiterung der genetischen Basis bei der Gerste sollen außerdem neue, an Trockenstress angepasste, Zuchtstämme identifiziert werden. Zur Erreichung der Projektziele werden Zuchtstämme und Testhybriden in Feldversuchen zur GPS- und Kornnutzung, sowie unter Trockenstress-Bedingungen evaluiert. Diese Versuche dienen der Charakterisierung des Pflanzenmaterials, sowie der Feststellung der Heterosis im Hinblick auf die Nutzungsrichtung. In einem weiteren Versuchsansatz werden über die Erstellung von doppelhaploiden (DH)-Kartierungspopulationen, sowie deren Genotypisierung die Wechselwirkungen verschiedener Stay-Green Phänotypen quantitativ-genetisch untersucht. Die Ergebnisse aus den Feld- und Trockenstressversuchen können direkt im Anschluss an dieses Projekt in die Entwicklung von Trockenstress toleranten Hybrid-Gerstensorten einfließen. Ergeben die biostatistischen Auswertungen zudem eine positive Relation der agronomischen Merkmale von GPS und Kornertrag, so ermöglicht dies zukünftig eine effizientere Züchtung simultan auf beide Nutzungsrichtungen. Durch die Einbeziehung des Stay-Green Effekts im Zuchtmaterial, bleiben Stay-Green Sorten einige Tage länger grün als konventionelle Sorten. Dies bewirkt einen Anstieg des Energiegehalts in der Pflanze und ermöglicht außerdem eine flexiblere Ernte. | Prof. Dr. Frank Ordon Tel.: +49 3946 47-601 frank.ordon@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Resistenzforschung und Stresstoleranz Erwin-Baur-Str. 27 06484 Quedlinburg | X | FPNR | |
| 01.11.2017 | 30.06.2020 | 22406917 | Verbundvorhaben: Bioenergie – Potentiale, Langfristperspektiven und Strategien für Anlagen zur Stromerzeugung nach 2020; Teilvorhaben 3: Referenz- und Trendszenarien - Akronym: BE20plus | Ziel des Gesamtvorhabens ist es, auf Basis energiewirtschaftlicher und technisch-ökonomischer Analysen verschiedene Geschäftsmodelle für Bioenergieanlagen zu entwickeln und diese dahingehend zu evaluieren, ob sie als Betriebsstrategien für Bestandsanlagen geeignet sind, diesen nach Auslaufen der EEG-Vergütung eine Anschlussperspektive zu bieten. Unterziel und Voraussetzung dazu wird zum einen eine ganzheitliche Darstellung des aktuellen Anlagenbestandes in einem Portfoliomodell sein. Zum anderen werden in einem Elektrizitätsmarktmodell die technischen und ökonomischen Entwicklungspotentiale unterschiedlicher Anlagenklassen ausgearbeitet und so mögliche Energiewendeszenarien mit einem Fokus auf die Bioenergie bis 2035 abgeleitet. Die Ziele des Teilvorhabens liegen in der Analyse und Bewertung von Entwicklungskorridoren für Bioenergieanlagen (Strategien), ausgehend vom heutigen Stand. Diese werden in Form von Referenz- und Trendszenarien untersucht. | Dr. Ludger Eltrop Tel.: +49 711 685-87816 ludger.eltrop@ier.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung Heßbrühlstr. 49 a 70565 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.11.2012 | 31.10.2014 | 22407012 | Verbundvorhaben: Experimentelle Studie zur hydrothermalen Konversion (HK) von Algenbiomasse zu H2 und CH4 gekoppelt an eine Mikroalgenproduktionsanlage (PHYKON); Teilvorhaben 2: Entwicklung der Anlagen- und Verfahrenstechnik zur hydrothermalen Konversion von Mikroalgen | Im Rahmen des Projektes PHYKON soll die Anlagen- und Verfahrenstechnik entwickelt werden, mit der Mikroalgen durch hydrothermale Konversion (HK) unter hohem Druck in die speicherbaren Energieträger Wasserstoff (H2) und Methan (CH4) konvertiert und die Nebenprodukte der Konversion (CO2, Nährstoffe, Wasser, Wärme) direkt zur Kultivierung von Mikroalgen genutzt werden können. Eine für die HK optimierte Produktion von Mikroalgenbiomasse (Feststoff und gelöste Substanzen) wird in einer Mikroalgen-Pilotanlage in Hamburg-Reitbrook entwickelt und für das KIT bereit gestellt. Die Entwicklung der Anlagen- und Verfahrenstechnik zur hydrothermalen Konversion (HK) von Mikroalgen erfolgt zunächst im Technikum des KIT. Die Abfallprodukte der HK werden in der Pilotanlage und im Labor auf ihre Möglichkeit des Recyclings getestet und die Kenndaten für eine darauf adaptierte Prozess- und Anlagenführung erarbeitet. Anhand dieser Ergebnisse erfolgt die Entwicklung eines Konzeptes für eine Versuchsanlage, mit der die Hydrothermale Konversion und die Mikroalgenproduktion miteinander gekoppelt werden. | Dr. Nikolaos Boukis Tel.: +49 721 608 2-4825 nikolaos.boukis@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (Großforschungsaufgabe) - Institut für Katalyseforschung und -technologie (IKFT) Hermann-von-Helmholtz-Platz 1 76344 Eggenstein-Leopoldshafen | FPNR | ||
| 01.11.2017 | 30.04.2019 | 22407017 | Verbundvorhaben: Leitfaden Flexibilisierung der Strombereitstellung von Biogasanlagen; Teilvorhaben 2: Technisch-ökonomische Herausforderungen und Betriebskonzepte einer bedarfsorientierten Stromproduktion für Biogasanlagen - Akronym: LFFlex | In einem von fluktuierenden erneuerbaren Energien geprägten Energiesystem wird der Ausgleich von Angebot und Nachfrage mittels Flexibilitätsoptionen an Bedeutung zunehmen. Biogasanlagen stellen als steuerbare Energiequelle diesbezüglich einen möglichen Baustein für die erfolgreiche Transformation des Energiesystems dar. Das Vorhabensziel ist deshalb die Erstellung und Kommunikation eines Leitfaden zur Flexibilisierung der Strombereitstellung aus Biogasanlagen, um das vorhandene Potential zu mobilisieren. Die Anlagenbetreiber sollen als primäre Zielgruppe angesprochen werden, da sie Adressaten der aktuellen Anreize zur Flexibilisierung des Anlagenbetriebs sind. Sie tragen die finanziellen Risiken der bedarfsgerechten Strombereitstellung und sind deshalb zentrale Treiber für die Ausweitung flexibel bereitgestellten Stroms im Energiesystem. Im Fokus steht deshalb der Abbau von bestehenden Hemmnissen für die Anlagenbetreiber, als auch die Bereitstellung fundierter Informationen über die Möglichkeiten von wirtschaftlichen Zusatzverdiensten und Risiken sowie Problemstellungen in der Praxis. | Manuel Stelzer Tel.: +49 561 7294-301 manuel.stelzer@iee.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE) Joseph-Beuys-Str. 8 34117 Kassel | X | FPNR | |
| 01.10.2014 | 31.12.2016 | 22407112 | Bedarfsorientierte Methansynthese auf Basis der Integration weiterer erneuerbarer Energieträger | Die Kombination der Biogastechnologie mit anderen erneuerbaren Energieträgern kann erfolgen. Die Einführung eines neuartigen anaeroben Rieselbettreaktors ermöglicht die dezentrale Kopplung von Bio-, Solar- und Windenergie mit dem Ziel einer ausgewogenen Energiebereitstellung. Es entsteht ein Biogas mit einem Methangehalt von über 98%. Mit dem Methan liegt ein gut speicherbarer Energieträger vor, das direkt in das etablierte Erdgasnetz eingespeist werden kann. Im Vergleich zu alternativen Verfahren gemäß der Power to Gas Strategie ergeben sich wesentliche Vorteile. Ziel des Projektes ist die Erarbeitung wissenschaftlicher Grundlagen und die Ermittlung der Leistungsfähigkeit des Rieselbettverfahrens. Es erfolgt die weitergehende Erhöhung der Raum-Zeit-Ausbeute durch Druckerhöhung, optimierter Prozessführung und mikrobieller Adaptation. Im Kern werden vier Aspekte der Rieselbetttechnologie untersucht. 1. Biologische Methansynthese von Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid, 2. Externe biologische Methananreicherung von Biogas, 3. Leistungssteigerung durch Variation der Fahrweise durch Druckmethansynthese, 4. Bedarfsorientierte flexible Methanisierung durch die Prozessdynamik. Die Umsetzung erfolgt durch Betrieb zweier Versuchsanlagen, der Datenaufnahme und -auswertung. Es sollen Dimensionierungsrichtlinien zur Auslegung des Reaktors für die Praxis erstellt werden. Die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung, Marktrecherche und Standortbewertung bereitet den Schritt in die Praxis vor. | Dr.-Ing. Marko Burkhardt Tel.: +49 355 69-4328 burkhardt@b-tu.de Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg - Fakultät Umweltwissenschaften und Verfahrenstechnik - Institut für Umwelttechnik - Lehrstuhl Abfallwirtschaft Siemens-Halske-Ring 8 03046 Cottbus | X | FPNR | |
| 01.11.2017 | 31.12.2020 | 22407117 | Verbundvorhaben: Bioenergie – Potentiale, Langfristperspektiven und Strategien für Anlagen zur Stromerzeugung nach 2020; Teilvorhaben 4: Stakeholdereinbindung - Akronym: BE20plus | Ziel des Gesamtvorhabens ist es auf Basis energiewirtschaftlicher und technisch-ökonomischer Analysen verschiedene Geschäftsmodelle für Bioenergieanlagen zu entwickeln und diese dahingehend zu evaluieren, ob sie als Betriebsstrategien für Bestandsanlagen geeignet sind, um diesen nach Auslaufen der EEG-Vergütung eine Anschlussperspektive zu bieten. Ein Unterziel und Voraussetzung dazu wird zum einen die ganzheitliche Darstellung des aktuellen Anlagenbestandes in einem Portfoliomodell sein. Zum anderen sollen in einem Energiemarktmodell die technischen und ökonomischen Entwicklungspotentiale unterschiedlicher Anlagenklassen simuliert werden und so mögliche Energiewendeszenarien mit einem Fokus auf die Bioenergie bis 2035 abgeleitet werden. Ziel dieses Teilvorhabens ist die Sicherstellung des Praxisbezugs des Verbundvorhabens. Dazu werden in diesem Teilvorhaben die Stakeholder, wie z.B. Anlagenbetreiber, Experten, Verbände und Direktvermarkter, in das Verbundprojekt eingebunden. Die Projektpartner werden in ihren Arbeiten dahingehend begleitet, dass für sie wichtige Stakeholder ausfindig gemacht und sie entsprechend mit diesen vernetzt werden. Zusätzlich werden interaktive Stakeholder-Workshops durchgeführt, bei denen sich der Verbund interessierter Stakeholder über den aktuellen Projektverlauf, bereits bestehende Zwischenergebnisse und das weitere Vorgehen im Vorhaben austauschen kann. Ebenso werden auf regionaler Ebene Akteure identifiziert und über Arbeitstreffen in das Projekt integriert. Ein besonderes Augenmerk liegt dabei auf den betroffenen Biogasanlagenbetreibern. Ein Teil von ihnen soll mittels persönlicher Interviews in das Vorhaben integriert werden. | Dr. sc. agr. Simon Zielonka Tel.: +49 711 459-22531 simon.zielonka@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740) Garbenstr. 9 70599 Stuttgart | X | FPNR | |
| 01.04.2015 | 30.09.2018 | 22407212 | Verbundvorhaben: Grundlagen der Verfahrensauslegung und -führung des Anaerobic Sequencing Batch Reactor (ASBR); Teilvorhaben 1: Aufbau und Betreuung der Laborversuche | Es sollen die Eignung des ASBR als Hydrolyse- und Methanisierungsreaktor geprüft, Dimensionierungs- und Betriebsvorschriften entwickelt und Parameter für die Maßstabsübertragung gefunden werden. Es erfolgt eine umfassende verfahrenstechnische und ökonomische Bewertung. Eine erhebliche Energieeinsparung, Effizienzsteigerung und Senkung der Investitionskosten bei hoher Stabilität wird erwartet. Es wird untersucht, ob die zeitliche Abfolge der Teilprozesse auch in eine räumliche Abfolge umgewandelt werden kann. Aufwand u. Betriebsführung sollen so vereinfacht werden, dass das Verfahren eine Alternative für kleine Biogasanlagen darstellt. An der BTU-CS werden nach Aufbau und Inbetriebnahme von zwei parallel betriebenen Reaktoren Untersuchungen zur hydraulischen und verfahrenstechnischen Charakterisierung unter Nutzung verschiedener Substrate und Anwendung innovativer Teillösungen vorgenommen, die im ersten Projektjahr zu Dimensionierungsgrundlagen führen. Dabei sollen insbesondere die rührerlose vertikale Durchmischung mittels des modifizierten Gas-Lift-Verfahrens, die Schwimmschichtvermeidung durch einen Vortex-Discharger und das Design eines kontinuierlich arbeitenden ASBR untersucht werden. Da offenbar das Sedimentationsverhalten der Flocken/Pellets der entscheidende Auslegungsparameter ist, sollen Lösungen zum deren besserem Rückhalt gefunden werden, z.B. durch die Zugabe schwimmender oder schwebender Aufwuchskörper. Die Ergebnisse werden im zweiten und dritten Projektjahr in einer praxisnahen, maßstabvergrößerten Pilotanlage beim Projektpartner GICON im Dauerbetrieb verifiziert und modifiziert. Dabei stehen Stabilitäts- und Leistungsanalysen sowie der Vergleich zu herkömmlichen gerührten Reaktoren, zu Festbettreaktoren (für den Fall der Methanisierung) im Vordergrund. Es erfolgt eine komplexe verfahrenstechnische und ökonomische Bewertung sowie die Entwicklung eines Richtlinienwerkes für Auslegung und Betrieb des ASBR. | Heike Bischof Tel.: +49 355 69 4656 heike.bischof@b-tu.de Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg - Fakultät Umweltwissenschaften und Verfahrenstechnik - Institut für Umwelttechnik - Lehrstuhl Abfallwirtschaft Siemens-Halske-Ring 8 03046 Cottbus | X | FPNR | |
| 01.11.2017 | 29.02.2020 | 22407217 | Verbundvorhaben: Next Generation [BIOGAS] - einen Schritt weiter gedacht. Regionalspezifische ganzheitliche Analyse von Folgekonzepten zur Bewertung des Finanzierungsbedarfs erhaltenswerter Bestandsanlagen; Teilvorhaben 2: Deckung des Differenzbetrages, finanzwirtschaftliche und organisatorische Implikation - Akronym: NxtGenBGA | Aus technischer Sicht steht einem Weiterbetrieb vieler landwirtschaftlichen Biogasanlagen (BGA) nach dem Ende der 20-jährige Förderdauer des Erneuerbare-Energien-Gesetzes nichts entgegen. Entscheidend ist es jedoch, den Finanzierungsbedarf der Bestandsanlagen langfristig zu decken und dies, soweit die Finanzierung aus öffentlichen Mitteln bzw. Förderquellen erfolgen soll, aus den Wirkungen der Bioenergie heraus logisch zu begründen. Solche Gründe können in der vielfältigen Rolle dieser Anlagen für die regenerative Energieerzeugung, für die Systemdienlichkeit, für die Treibhausgas-Emissionsminderung, für regionale Nährstoffkreisläufe oder in ihrer Bedeutung als wichtiges Standbein im Agrarsektor liegen. Hauptziel des Projektes ist es daher, innovative Konzepte, Betriebsanpassungen und Diversifikationsstrategien für den Weiterbetrieb bestehender BGA in Deutschland ganzheitlich zu untersuchen und sie quantitativ zu bewerten. Die Analyse berücksichtigt u.a. unterschiedliche Technologievarianten, Substratalternativen und die Bewertung mittels Leistungsmerkmalen wie Effizienz, Umweltwirkungen und Gestehungskosten. Über die Entwicklung von Gütekriterien sollen alternative Finanzierungsinstrumente vorgeschlagen und geprüft werden, die zur Deckung des derzeitigen und künftigen Differenzbetrags (Kosten – Erlöse) notwendig sind. Die praktische Umsetzbarkeit der Folgekonzepte, Gütekriterien und Finanzierungsinstrumente wird gemeinsam mit Akteuren der Branche auf Workshops diskutiert. Mit Hilfe eines regionalspezifischen Ansatzes, in dem drei Regionen detailliert betrachtet werden, wird die heterogene, dezentrale Struktur der BGA abgebildet und anhand repräsentativer Anlagenbeispiele anschaulich dargestellt sowie die Übertragbarkeit auf das Bundesgebiet geprüft. | Prof. Dr. Heinrich Degenhart Tel.: +49 4131 677-1930 degenhart@uni-leuphana.de Leuphana Universität Lüneburg - Fakultät Wirtschaftswissenschaften - Institut für Finanz- und Rechnungswesen (IFR) - Professur für Finanzierung und Finanzwirtschaft Scharnhorststr. 1 21335 Lüneburg | X | FPNR | |
| 01.09.2014 | 31.12.2017 | 22407312 | Verbundvorhaben: Züchterische Evaluierung der Andenlupine (L. mutabilis) im Vergleich zur weißen (L. albus) und zur blauen Lupine (L. angustifolius) für die Bioenergienutzung; Teilvorhaben 2: Ermittlung Methanausbeute | Das Gesamtvorhabensziel ist die Potenzialuntersuchung der Andenlupine zur bioenergetischen Nutzung im Vergleich zur weißen und blauen Lupine. Zur Eignungeinschätzung der Materialgruppen zur Haupt- oder Zweitfruchtnutzung sollen die Versuche in zwei Aussaatzeiten angelegt werden. Neben dem Sortenstatusmaterial wird ein Sortiment an pflanzengenetischen Ressourcen von L. mutabilis einer Evaluierung unterzogen, um massetaugliche Typen zu identifizieren und diese mit den übrigen Prüfgliedern zu vergleichen. Neben dem Biomasseertrag, Gesamttrockenmasseertrag und bedeutsame Inhaltsstoffe sollen als Ziel eines Teilvorhabens auch die Biogasausbeuten, die sich aus der Fermentation der Materialgruppen ergeben, ermittelt und beurteilt werden. Die nachfolgend beschriebenen Arbeitsschritte sind wiederkehrend entsprechend der Materialgruppenanlieferung: 1. Analytik der Materialgruppen (van Soest, Alkaloide, Glucoside)/ Bestimmung jeweiliger Qualitäten 2. Aufbau der Biogasversuchsstände/ Kalibrierung Analytik 3. Biogasversuche mit Registrierung relevanter Daten 4. Analytik Gärreste (van Soest, Spurenelemente, Alkaloide, Glucoside)/ Bestimmung jeweiliger Qualitäten 5. Auswertung Daten durch Inbezugsetzung Biogaserträge mit den analysierten Materialgruppen- und Gärrestqualitäten sowie mit rechnerisch ermittelter Gasbildung. | Prof. Norbert Kanswohl Tel.: +49 381 498-3345 norbert.kanswohl@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Justus-v.-Liebig-Weg 6 18059 Rostock | X | FPNR | |
| 01.04.2016 | 31.03.2019 | 22407314 | Energiewende Unterallgäu Nordwest - Modellregion für eine beschleunigte Energiewende im ländlichen Raum - Akronym: E-Wende-UA | Ziel des Projektes Energiewende Unterallgäu ist es, in der in Energiefragen bereits gut vernetzten und entwickelten Region den Anteil erneuerbarer Energien am Endenergieverbrauch (ohne Verkehr) von derzeit 33% (2012) innerhalb von fünf Jahren auf 60% zu steigern. Dieses Ziel soll durch eine Vielzahl an Projekten erreicht werden, die in der Region in den nächsten Jahren umgesetzt werden sollen. Des Weiteren ist es ein Ziel des Projektes möglichst alle in dem Bereich Energie tätigen relevanten Akteure als Kooperationspartner in die Projektumsetzung einzubinden. Über die Region hinaus ist es das Ziel des Vorhabens beispielhaft zu demonstrieren, wie eine erfolgreiche Energiewende mit der Verknüpfung von Energieeinsparung, Energieeffizienz und erneuerbaren Energien in einem ländlichen Raum in Deutschland funktionieren kann. Das Projekt "Energiewende Unterallgäu Nordwest besteht aus einer Vielzahl an Bausteinen die im Rahmen der Vorhabensbeschreibung dargestellt werden. Das Projekt baut auf bereits vorhandenem umfassendem Know-how, vorhandenen Netzwerken, Konzepten und Projektideen auf, die in einem Know-how-Pool gebündelt werden. Auf diesen Know-how Pool aufbauend werden die Einzelprojekte (aus der Vorhabensbeschreibung) gestartet. In der ersten Projektphase werden die Umsetzungsprojekte gestartet bzw. im Detail geplant. In der zweiten Projektphase werden Ergebnisse evaluiert und Grundlagen für weitere Projekte (Transfer von Erfolgen und Weiterentwicklung) gelegt, die in der dritten Projektphase umgesetzt werden. Eine Steuerungsgruppe, ein Beirat und eine wissenschaftlich Begleitung durch ein Institut für Marktforschung bilden den Rahmen des Vorhabens. | Martin Sambale Tel.: +49 831 960286-20 sambale@eza.eu Energie- und Umweltzentrum Allgäu gemeinnützige GmbH Burgstr. 26 87435 Kempten (Allgäu) | X | FPNR | |
| 01.02.2018 | 31.03.2021 | 22407317 | Verbundvorhaben: Biogasanlagen als Akteur am Smart Market – Zusätzliches Erlöspotenzial heben; Teilvorhaben 2: Praktische Anwendung - Akronym: SmartBio | Erneuerbarer Strom aus Biogasanlagen weist im Vergleich zu anderen erneuerbaren Erzeugungstechnologien relativ hohe Gestehungskosten auf. Im Gegensatz zur volatilen Stromproduktion mit Windkraft- und PV-Anla-gen können flexible Biogasanlagen ihre Stromproduktion jedoch gezielt anpassen und dadurch auf Preissig-nale aus verschiedenen Märkten reagieren. Biogasanlagen können diese Flexibilität nutzen, um sinkender Förderintensität durch EEG oder KWKG entgegenzuwirken. Das Projekt SmartBio untersucht, welche Zusatz-erlöse Biogasanlagen bei der Teilnahme an einem marktbasierten Engpassmanagementregime realisieren können. Voraussetzung für Zusatzerlöse an einem solchen Markt ist die Umstellung des Engpassmanagement in Deutschland vom derzeit kostenbasierten System auf ein marktbasiertes System. Ein marktbasiertes Design nach dem Smart Market Ansatz ermöglicht dabei, dass Biogasanlagen zur Kostenreduktion der deutschland-weiten Engpassbewirtschaftung beitragen und hierbei Zusatzerlöse erwirtschaften können. Inwiefern beste-hende Prozesse zum Datenaustausch und der Netzbewirtschaftung zwischen verschiedenen Netzbetreibern genutzt werden können und welche Rolle virtuelle Kraftwerke zur Einbindung von Biogasanlagen in Smart Markets spielen können, wird im Teilvorhaben "Praktische Anwendung" untersucht. | Die aktuelle Netzsituation der Stadtwerke Rosenheim liefert keine Anreize für einen Smart Market, da bisher noch keine Einspeisemanagement- bzw. Redispatch 2.0-Maßnahmen notwendig waren. Aufgrund künftiger Entwicklungen und der veränderten Rolle von Verteilnetzen sehen die Stadtwerke Rosenheim ein Potential für Smart Markets auf Verteilnetzebene. Geschaffene Kommunikationsschnittstellen zwischen den Netzbetrei-ber/Netzebenen durch die Einführung von Redispatch 2.0 könnten auch bei der Einführung von Smart Markets genutzt werden. Die Nutzung eines virtuellen Kraftwerks zur Einbindung von Biogasanlagen und weiteren dezentralen Kapazitäten in Smart Marktes wird als möglicher Business Case gesehen. Da bei Biogasanlagen auf Erfahrungen als Marktakteure und auf vorhandener IT- und Anlagen-Technik zurückgegriffen werden kann, werden Biogasanlagen als bereits vorhandenes Potential gesehen das schnell in Smart Markets integriert werden könnte. Smart Markets werden als mögliche Option für Biogasanlagen gesehen um künftig Zusatzer-löse zu generieren. | Dipl. Ing Gilbert Vogler Tel.: +49 8031 365-2498 gilbert.vogler@swro.de Stadtwerke Rosenheim GmbH & Co. KG Bayerstr. 5 83022 Rosenheim | X | FPNR |
| 15.07.2013 | 30.09.2016 | 22407412 | Aufbereitung und Konservierung von Zuckerrüben zur Verwendung in NawaRo-Biogasanlagen | In Deutschland werden derzeit auf ca. 2,1 Mio ha Nachwachsende Rohstoffe angebaut, wobei der Bedarf an Energie aus diesem Bereich weiter steigen dürfte. Bisher spielt die Zuckerrübe dabei nur eine untergeordnete Rolle, obwohl die positiven Gäreigenschaften und die hohen Gaserträge pro Hektar eindeutig für die Nutzung als Gärsubstrat in einer Biogasanlage sprechen. Vor dem Hintergrund der Änderungen bei der Zuckermarktordnung stellt in Rübenanbauregionen die energetische Nutzung der Rübe eine interessante Einkommensalternative dar, zumal dort die Landwirte mit gutem Wissen und geeigneter Technik ausgestattet sind. Darüber hinaus ist der Anbau von Zuckerrüben aber auch in den bereits existierenden Biogasregionen eine wünschenswerte Fruchtfolgeerweiterung. Als problematisch in der Verfahrensgestaltung erweist sich allerdings die Konservierung und Aufbereitung der Zuckerrübe. Die Aufbereitung der Zuckerrübe umfasst die Reinigung und die Zerkleinerung, um eine optimale Einbringung der Substrate in den Fermenter zu erreichen. Ziel des Projektes ist daher ein bewertender Vergleich verschiedener Verfahren der Konservierung und Aufbereitung von Zuckerrüben, um Biogasanlagen kontinuierlich mit diesem Substrat beschicken zu können. Die Untersuchungen gliedern sich in eine Literaturanalyse und ergänzende Untersuchungen in praxisnahen Messreihen. Abschließend soll eine umfassende Bewertung erfolgen mit praktischen Entscheidungshilfen für die Beratung und für landwirtschaftliche Betriebe. | Prof. Peter Schulze Lammers Tel.: +49 228 732 389 lammers@uni-bonn.de Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Landwirtschaftliche Fakultät - Institut für Landtechnik Nußallee 5 53115 Bonn | X | FPNR | |
| 01.07.2014 | 30.06.2017 | 22407414 | SynGasaufbereitung | Ziel dieses Projekt ist es, Synthesegase die bei der Vergasung von Biomasse entstehen, qualitativ so aufzubereiten, dass das Produktgas in das Erdgasnetz eingespeist werden kann. Im Fokus steht hierbei die Erreichung der Erdgasqualität von üblicherweise in Deutschland und in Großbritannien verwendeten Erdgas. Phase 1: Dauer ca. 12 Wochen; Auslegung der grundlegenden Verfahrensschritte und Erstellung des Basic Engineering der Gasaufbereitungsanlage Phase 2: Dauer ca. 24 Wochen; Detail Engineering und Bau der Aufbereitungsanlage Phase 3: Dauer ca. 6 Wochen; Aufstellung und Inbetriebnahme der Anlage, sowie die Integration der Anlage in das Gesamtsystem in Großbritannien. Phase 4: Dauer 6 Wochen; Analyse und Optimierung des Anlagenbetriebs sowie Durchführung von Testreihen zur Auswahl der optimalen Betriebszustände der Anlage Phase 5: Dauer 56 Wochen; Dauerbetrieb der Anlage zur Generierung von Informationen und Daten, die Grundlage des Ergebnisberichts des Projekts darstellen | Dr.-Ing. Alfons Schulte-Schulze Berndt Tel.: +49 201 50709-300 alfons.schulte@carbotech.info Carbotech Gas Systems GmbH Kronprinzenstr. 30 45128 Essen | X | FPNR | |
| 01.11.2017 | 30.06.2020 | 22407417 | Verbundvorhaben: Bioenergie – Potentiale, Langfristperspektiven und Strategien für Anlagen zur Stromerzeugung nach 2020; Teilvorhaben 6: Weiterentwicklung der (Direkt-)Vermarktung von Bioenergieanlagen über den Rahmen des Marktprämienmodells hinaus - Akronym: BE20plus | Ziel des Gesamtvorhabens ist es auf Basis energiewirtschaftlicher und technisch-ökonomischer Analysen verschiedene Geschäftsmodelle für Bioenergieanlagen zu entwickeln und diese dahingehend zu evaluieren, ob sie als Betriebsstrategien für Bestandsanlagen geeignet sind um diesen nach Auslaufen der EEG-Vergütung eine Anschlussperspektiven zu bieten. Als Unterziel und Voraussetzung dazu wird zum eine ganzheitliche Darstellung des aktuellen Anlagenbestandes in einem Portfoliomodell sein. Zum anderen soll in einem Energiemarktmodell die technischen und ökonomischen Entwicklungspotentiale unterschiedlicher Anlagenklassen simuliert werden und so mögliche Energiewendeszenarien mit einem Fokus auf die Bioenergie bis 2035 abgeleitet werden. | a) Zur Quantifizierung der Flexibilität von Bioenergieanlagen wurde ein Katalog von Flexibilitätskennzahlen für die Geschäftsmodelle Bedarfsorientierte Einspeisung und Regelenergie entwickelt. Zusätzlich wurden aufbereitete Marktdaten (Spot- und Regelenergiepreise) für die Hochrechnungen über 2020 hinaus an den Projektverbund geliefert. Die Daten bilden die Grundlage für die Simulationsmodelle der Projektpartner. b) Für das innovative Geschäftsmodell der Verteilnetzflexibilität zur Vermeidung von Netzengpässen erfolgten Untersuchungen in einem Verteilnetz in Schleswig-Holstein. Im Rahmen einer Potenzialanalyse wurde untersucht, ob flexible Biogasanlagen (BGA) Abregelungen von Windenergieanlagen reduzieren können. Volkswirtschaftlich gesehen entsteht ein Mehrwert, wenn die Flexibilität günstiger ist als die Ausfallvergütung für die abgeregelten Anlagen. Im Ergebnis konnte festgestellt werden, dass der gezielte Einsatz von Biogasanlagen die Nutzung der aus EE-Anlagen produzierten Energie steigern kann. c) Mittels Simulation wurde als weiteres innovatives Geschäftsfeld die Intraday-Vermarktung von BGA-Strom untersucht. Je flexibler eine Anlage ist, das heißt, je stärker sie überbaut ist und je mehr Schaltungen pro Tag möglich sind, desto höhere Zusatzerlöse lassen sich durch die Optimierung der Fahrweise der Anlage in den Kurzfristmärkten (Day-Ahead, Intraday) im Vergleich zu einer unflexiblen Fahrweise erzielen. d) Die Untersuchungen zu Geschäftsfeld-relevanten Kostenpositionen ergaben, dass ein Großteil der Kosten für die Erschließung der Flexibilisierung anfällt (initialer Aufwand). Die meisten Kosten lassen sich aufgrund vorherrschender Pooling-Konzepte nicht sinnvoll einzelnen Anlagen und Ereignissen (Flexibilitätsabruf) zuzuordnen und müssen bei jedem Geschäftsmodell auf die Einzelkosten umgelegt werden. Einige Kostenpositionen können durch Marktdesign und Regulierung reduziert werden (Standardisierung, Automatisierung und Synergien). | Dipl. Geogr. Alexander Krautz Tel.: +49 221 820085-862 krautz@next-kraftwerke.de Next Kraftwerke GmbH Lichtstr. 43 g 50825 Köln | X | FPNR |
| 01.11.2012 | 31.10.2015 | 22407512 | Verbundvorhaben: Ursachen und Reduzierung der CH4-Emissionen in Biogasmotoren; Teilvorhaben 1 | Thema des Vorhabens ist die Untersuchung von "Ursachen und Reduzierungsmöglichkeiten der CH4-Emissionen in Biogasmotoren". Die ökologische Brisanz ist dadurch gegeben, dass Biogasmotoren hohe Methan-Emissionen aufweisen können, die gegebenenfalls so treibhausgasschädlich sind, dass der ökologische Vorteil der CO2-Einsparung bei Biomasseverbrennung merklich reduziert ist. Ziel des Projektes ist die Entwicklung von Wissen und Methoden, die eine Verbrennung bei Biogasmotoren mit deutlich reduzierten CH4-Emissionen erlauben. Dazu werden Ursachen der Emission der unverbrannten Kohlen-wasserstoffe untersucht um damit Maßnahmen zur innermotorischen Reduktion der CH4-Emissionen aufzuzeigen. Das Projekt wird gemeinsam am ITV (LUH) und LVK (TUM) bearbeitet. Schwerpunkt des ITV ist die Simulation der motorischen Verbrennung, der des LVK ist der Motorversuch. Beide Forschungsstellen haben dabei vier Aufgabenpakete. Das ITV erstellt Kinetikberechnungen zu den Gasmischungen und die CFD-Modelle sowie Berechnungen der Verbrennung des Motors. Der LVK liefert dafür am Forschungsmotor Daten zur Thermodynamik und variiert systematisch Paramter bei zwei Brennverfahren. Am optisch zugänglichen Motor weden dann verschiedene Betriebspunkte genauer analysiert und für die CFD bereit gestellt. Als letztes Arbeitspaket erarbeiten beide Froschungsstellen gemeinsam Optimierungsmaßnahmen verifizieren diese. | Es wurde eine Bewertungsmatrix entwickelt, die es ermöglicht die THC-Reduktionsmöglichkeiten hinsichtlich ihrer Signifikanz zu bewerten. Der größte Einfluss auf die THC-Emissionen hat das Verbrennungsluftverhältnis, was aber neben der NOx-Bildung auch den Wirkungsgrad des Motors stark beeinflusst. Weitere wichtige Einflüsse sind die Wandtemperatur, das Feuerstegvolumen, die Steuerzeiten, das Zündsystem und die Gemischbildung, die im Bericht detailliert beschrieben werden. Die Ergebnisse der Simulationen zeigen, dass sich die Werte der experimentellen Untersuchung bereits mit zufriedenstellender Genauigkeit abbilden lassen, so dass hiermit in Zukunft Motoroptimierungen möglich sind. | Prof. Georg Wachtmeister Tel.: +49 89 289-24102 wachtmeister@lvk.mw.tum.de Technische Universität München - TUM School of Engineering and Design - Lehrstuhl für Nachhaltige Mobile Antriebssysteme - Motorenlabor Schragenhofstr. 31 80992 München | X | FPNR |
| 01.11.2017 | 30.06.2020 | 22407517 | Verbundvorhaben: Bioenergie – Potentiale, Langfristperspektiven und Strategien für Anlagen zur Stromerzeugung nach 2020; Teilvorhaben 5: Räumliche Infrastrukturanalyse - Akronym: BE20plus | Ziel des Gesamtvorhabens ist es auf Basis energiewirtschaftlicher und technisch-ökonomischer Analysen verschiedene Geschäftsmodelle für Bioenergieanlagen zu entwickeln und diese dahingehend zu evaluieren, ob sie als Betriebsstrategien für Bestandsanlagen geeignet sind, um diesen nach Auslaufen der EEG-Vergütung eine Anschlussperspektive zu bieten. Als Unterziel und Voraussetzung dazu wird zum eine ganzheitliche Darstellung des aktuellen Anlagenbestandes in einem Portfoliomodell sein. Zum anderen soll in einem Energiemarktmodell die technischen und ökonomischen Entwicklungspotentiale unterschiedlicher Anlagenklassen simuliert werden und so mögliche Energiewendeszenarien mit einem Fokus auf die Bioenergie bis 2035 abgeleitet werden. Die Ziele des Teilvorhabens liegen dabei in einer räumlich differenzierten Bewertung bestehender Bioenergieanlagen hinsichtlich ihrer räumlichen Lage zu bestehenden, netzgebundenen Energieinfrastruktureinrichtungen bis auf Gemeindeebene, ihrer Lage zu anderen erneuerbaren Stromerzeugern und ihrer Lage zu potenzieller Wärmesenken. Dabei dient die Lokalisation von Wärmesenken, der Entwicklung von zukünftigen Geschäftsfeldern für Bioenergieanlagen. Beispielsweise können so Regionen identifiziert werden in denen in besonderem Umfang eine KWK-Erzeugung anzustreben ist. | Michael Steubing Tel.: +49 341 2434 594 michael.steubing@ufz.de Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ - Department Bioenergie Permoserstr. 15 04318 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.11.2012 | 31.12.2015 | 22407612 | Verbundvorhaben: Ursachen und Reduzierung der CH4-Emissionen in Biogasmotoren; Teilvorhaben 2 | Im Rahmen des Vorhabens werden die innermotorischen Einflussparameter auf die Methan-Emissionen von Erd- und Biogasmotoren untersucht. Ziel ist die Entwicklung von Wissen und Methoden, die eine Optimierung der Verbrennung bei Gasmotoren mit einer Steigerung des Wirkungsgrades und gleichzeitiger Reduktion der Kohlenwasserstoff-Emissionen erlauben. Es werden Maßnahmen zur innermotorischen Reduktion dieser Emissionen aufgezeigt. Zur Erreichung des Forschungszieles ist eine enge Kooperation der beiden beteiligten Forschungsstellen (Lehrstuhl für Verbrennungskraftmaschinen (LVK) an der TU-München; Institut für Technische Verbrennung (ITV) an der Leibniz Universität Hannover) vorgesehen. Am LVK in München werden alle experimentellen Versuche durchgeführt, am ITV in Hannover findet die Modellierung und Berechnung der innermotorischen Vorgänge statt. Hierbei werden die Ergebnisse reaktionskinetischer Simulationen in CFD-Simulationen integriert, sodass ein Simulationswerkzeug zur Berechnung der Methan-Emission entsteht. Durch Messungen des LVK validierte Simulationen bilden die Grundlage für eine Übersicht zum Einfluss diverser motorischer Parameter auf diese Emission. Hieraus werden konstruktive Maßnahmen zur innermotorischen Reduktion des Schadstoffs abgeleitet. | Eine Berechnungsmethode wurde entwickelt, um eine Vorhersage der unverbrannten Kohlenwasserstoffe (UHC) aus möglichen Quellen im Motor zu treffen. Diese Methode berücksichtigt komplexe 3D-Geometrien, das lokale turbulente Strömungsfeld sowie die Reaktionskinetik zusammen. Dieser hybride Ansatz bedeutet die Kopplung der detaillierte Chemie mit 3D-CFD (Computational fluid dynamics). Ein turbulenter Flamelet Ansatz wird angewendet, um die turbulente Flammenausbreitung zu beschreiben. Die laminaren Geschwindigkeiten für die motorischen Bedingungen werden mittels detaillierter Chemie anhand 1-D kinetischer Berechnungen ermittelt. Das Flammenlöschen an der Wand und die Nachoxidation der UHC werden durch separate Modelle berücksichtigt. Ein neues Nachoxidationsmodell wurde entwickelt, das eine detaillierte Chemie mit der Diffusion sowie Konvektionsvorgänge berücksichtigt. Die 3D-CFD Simulationen sind mit Fünf Fällen validiert worden, die Ergebnisse sind zufriedenstellend mit einer Genauigkeit unter Fünfzehn Prozent. Der Trend steigender UHC mit magerem Gasgemisch ist deutlich zu sehen. Die Simulationen können auch einzelne UHC Quellen wie z.B. Flammenlöschen an der Wand, Brennraumspalten und Ventileüberschneidung quantitativ zugeordnet werden. Diese Methode der 3D-CFD kann für die Entwicklung der zukünftigen Gasmotoren verwendet werden. | Prof. Friedrich Dinkelacker Tel.: +49 511 762-2438 dinkelacker@itv.uni-hannover.de Leibniz Universität Hannover - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Technische Verbrennung An der Universität 1 30823 Garbsen | X | FPNR |
| 01.12.2017 | 31.10.2021 | 22407617 | Verbundvorhaben: BIOGAS PROGRESSIV – zukunftsweisende Strategien für landwirtschaftliche Biogasanlagen (ProBiogas); Teilvorhaben 2: Entwicklung und Verifizierung von Verfahrensmodellen - Akronym: ProBiogas | Eine Vielzahl von Ansätzen für eine optimierte Biogasproduktion ist in Forschungsvorhaben von Hochschulen, landwirtschaftlichen Forschungsanstalten und der Industrie bereits entwickelt und erprobt worden. Eine systematische Evaluierung dieser Ansätze im Hinblick auf die Nutzbarkeit in praxistauglichen Geschäftsmodellen und ein auf die Betreiber von Biogasanlagen und die Biogasberatung ausgerichtetes Informationsangebot zu dieser Optimierung fehlen allerdings bislang. Diese Lücke wird das Projekt "BIOGAS PROGRESSIV" schließen. Ziel ist ein umfangreiches Informationsangebot mit dessen Hilfe Anlagenbetreiber und Berater in die Lage versetzt werden, passende Konzepte für Biogasanlagen zu identifizieren und weiterzuentwickeln. | Es wurden drei Machbarkeitsstudien zu niedersächsischen Biogasanlagen erstellt. Zusammen mit den von der Universität Hohenheim ausgewerteten Anlagen aus Bayern, Baden-Württemberg und Thüringen konnte ein breites Spektrum an Anlagen bezüglich Größe, Substraten und verbleibender Laufzeit in der ersten Förderperiode dargestellt werden. Die meisten Anlagen müssen Änderungen vornehmen, um die Voraussetzungen für das neue EEG bezüglich Maisdeckel, Überbauung oder der Mindestverweilzeit einzuhalten. Für viele Anlagen konnten über diese Mindestanpassungen hinaus Maßnahmen gefunden werden, die die Anlage für einen Weiterbetrieb wirtschaftlicher machen würde. Es zeigte sich aber auch, dass Maßnahmen, welche hohe Investitionen mit sich bringen, bei zu später Umsetzung und einem kurzen Betrachtungszeitraum von zehn Jahren (Laufzeit zweite Förderperiode) nicht wirtschaftlich sein können. Dies betrifft zum Beispiel Biomethanaufbereitungsanlagen, insbesondere für kleine Anlagen. Es wurde auch deutlich, dass eine hohe Ausnutzung der anfallenden Wärme mit einem guten Vermarktungskonzept als zweites Standbein neben der Stromvermarktung wichtig ist. Neben den Machbarkeitsstudien wurden von der Landwirtschaftskammer Niedersachsen einige Steckbriefe zu weniger üblichen Optimierungsoptionen verfasst und zwar zur Kopplung von Biogas- und Insektenproduktion, zur Herstellung von Pflanzenkohle zur stofflichen Nutzung sowie zur Gärrestnutzung zur Faserstoffgewinnung. Die Steckbriefe (insgesamt 15 Konzeptbeschreibungen) sollen Anlagenbetreibern und Beratern dazu dienen, sich über ggf. in Frage kommende Maßnahmen zu informieren. Neben einer genauen Beschreibung von Funktion und Technik und einer Darstellung des Standes der Umsetzung bisher wurden auch ökonomische und förderrechtliche Aspekte sowie ggf. Hemmnisse zur Umsetzung betrachtet. Alle Projektergebnisse sind auf dem Post-EEG-Fachportal "Zukunft Biogas" (www.zukunftbiogas.de) online abrufbar. | Dr. Hans Oechsner Tel.: +49 711 459-22683 oechsner@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740) Garbenstr. 9 70599 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.08.2014 | 30.11.2017 | 22407712 | Verbundvorhaben: ESAV - Algenfabrik (Energetische und stoffliche Algenverwertung); Teilvorhaben 1: Gasertragstests und kontinuierliche Versuche zur Biogasproduktion | Die Nutzung von Algen als Energieträger bietet viele Vorteile gegenüber anderen Bioenergieträgern, ist bei den heutigen Kosten für die Produktion der Algenbiomasse energiewirtschaftlicher jedoch nicht realisierbar. Aus diesem Grund wird im Rahmen dieses Projektes das Erreichen der Wirtschaftlichkeit durch die Kombination mit einer nachhaltigen stofflichen Nutzung überprüft. Für die Produktion in Deutschland wurden Mikroalgenarten ausgewählt, die hinsichtlich ihrer Wachstumsbedingungen sowie der Qualität und Quantität an wertvollen Inhaltsstoffen am geeignetsten sind. Die Algenbiomasse wird in Bioreaktoren, stofflich und energetisch optimiert, produziert und aufkonzentriert. Aus der Algenbiomasse werden dann nach einem Vergleich mit klassischen Extraktionsverfahren und der Bestimmung optimaler Betriebsparameter mittels Hochdruckextraktion Wertstoffe sowie Rohstoffe für die Biodiesel- und Bioethanolproduktion abgetrennt. Für die Extraktionsreststoffe werden das Biogasbildungspotential und Parameter der kontinuierlichen Biogasproduktion bestimmt. Auf Basis der gewonnenen Daten wird der Gesamtprozess für die abschließende ökonomische und ökologische Bewertung stofflich und energetisch bilanziert. Dabei werden verschiedene Konzepte betrachtet, wie die Verstromung des produzierten Biogases Vorort gegenüber der Einspeisung von Biomethan und die Verwendung von CO2 aus verschiedenen Quellen für die Hochdruckextraktion und die Algenproduktion. | M. Sc. Eugen Spielmann Tel.: +49 234 32-26409 e.spielmann@thermo.rub.de Ruhr-Universität Bochum - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Thermo- und Fluiddynamik Universitätsstr. 150 44801 Bochum | X | FPNR | |
| 01.11.2017 | 29.02.2020 | 22407717 | Verbundvorhaben: Next Generation [BIOGAS] - einen Schritt weiter gedacht. Regionalspezifische ganzheitliche Analyse von Folgekonzepten zur Bewertung des Finanzierungsbedarfs erhaltenswerter Bestandsanlagen; Teilvorhaben 3: Technisch-ökologische Bewertung von Folgekonzepten - Akronym: NxtGenBGA | Aus technischer Sicht steht einem Weiterbetrieb vieler landwirtschaftlichen Biogasanlagen (BGA) nach dem Ende der 20-jährige Förderdauer des Erneuerbare-Energien-Gesetzes nichts entgegen. Entscheidend ist es jedoch, den Finanzierungsbedarf der Bestandsanlagen langfristig zu decken und dies, soweit die Finanzierung aus öffentlichen Mitteln bzw. Förderquellen erfolgen soll, aus den Wirkungen der Bioenergie heraus logisch zu begründen. Solche Gründe können in der vielfältigen Rolle dieser Anlagen für die regenerative Energieerzeugung, für die Systemdienlichkeit, für die Treibhausgas-Emissionsminderung, für regionale Nährstoffkreisläufe oder in ihrer Bedeutung als wichtiges Standbein im Agrarsektor liegen. Hauptziel des Projektes ist es daher, innovative Konzepte, Betriebsanpassungen und Diversifikationsstrategien für den Weiterbetrieb bestehender BGA in Deutschland ganzheitlich zu untersuchen. Die Analyse berücksichtigt u.a. unterschiedliche Technologievarianten, Substratalternativen und die Bewertung mittels quantitativer Leistungsmerkmalen wie Effizienz, Umweltwirkungen und Gestehungskosten. Über die Entwicklung von Gütekriterien sollen alternative Finanzierungsinstrumente vorgeschlagen und geprüft werden. Diese sind zur Deckung des derzeitigen und künftigen Differenzbetrags, der sich aus den entstehenden Aufwendungen abzüglich aller Erträge ergibt, notwendig. Die praktische Umsetzbarkeit der Folgekonzepte, Gütekriterien und Finanzierungsinstrumente wird gemeinsam mit Akteuren der Branche auf regionalen Workshops diskutiert. Mit Hilfe eines regionalspezifischen Ansatzes, in dem drei Regionen detailliert betrachtet werden, wird die heterogene, dezentrale Struktur der BGA abgebildet und die Übertragbarkeit auf das Bundesgebiet geprüft. Anhand repräsentativer Anlagenbeispiele werden zudem die Folgekonzepte anschaulich dargestellt. | Prof. Dr.-Ing. Joachim Fischer Tel.: +49 3631 420-469 joachim.fischer@hs-nordhausen.de Hochschule Nordhausen - Institut für Regenerative Energietechnik (in.RET) Weinberghof 4 99734 Nordhausen | X | FPNR | |
| 01.11.2017 | 31.08.2020 | 22407817 | Verbundvorhaben: Bioenergie – Potentiale, Langfristperspektiven und Strategien für Anlagen zur Stromerzeugung nach 2020; Teilvorhaben 2: Chancen Bestandsanlagen und Landwirtschaft - Akronym: BE20plus | Ziel des Gesamtvorhabens ist es auf Basis energiewirtschaftlicher und technisch-ökonomischer Analysen verschiedene Geschäftsmodelle für Bioenergieanlagen zu entwickeln und diese dahingehend zu evaluieren, ob sie als Betriebsstrategien für Bestandsanlagen geeignet sind um diesen nach Auslaufen der EEG-Vergütung eine Anschlussperspektive zu bieten. Als Unterziel und Voraussetzung dazu wird zum einen ganzheitliche Darstellung des aktuellen Anlagenbestandes in einem Portfoliomodell erstellt. Zum anderen sollen in einem Energiemarktmodell die technischen und ökonomischen Entwicklungspotentiale unterschiedlicher Anlagenklassen simuliert werden und so mögliche Energiewendeszenarien mit einem Fokus auf die Bioenergie bis 2035 abgeleitet werden. | Die Projektergebnisse wurden in der Fachpresse sowie auf wissenschaftlichen Veranstaltungen präsentiert. Die Veröffentlichungen sind im Erfolgskontrollbericht S. 6 detailliert aufgelistet. Die vielen Anfragen seitens Verbänden, nationaler und internationaler Forschungsgruppen und der Politik belegen das rege Interesse an den Projektergebnissen. | Bernhard Wern Tel.: +49 681 844972-74 wern@izes.de IZES gGmbH Altenkesseler Str. 17 Geb. A1 66115 Saarbrücken | X | FPNR |
| 01.04.2018 | 31.03.2021 | 22407917 | Verbundvorhaben: ERA-NET Bioenergy: Bewertung und Minderung von Methanemissionen aus verschiedenen europäischen Biogasanlagenkonzepten (EvEmBi); Teilvorhaben 1: Quantifizierung und Minderung von Methanemissionen aus landwirtschaftlichen Biogasanlagen und Wissenstransfer in die Praxis - Akronym: EvEmBi | Das EvEmBi-Projekt zielt darauf ab, verschiedene Biogasanlagenkonzepte in Europa hinsichtlich ihrer Methanemissionsfaktoren zu bewerten. Basierend auf den gesammelten Emissionsdaten werden repräsentative Emissionsfaktoren für verschiedene Anlagenkonzepte des Biogassektors für den Einsatz in den nationalen Treibhausgasinventaren entwickelt. Nach der Quantifizierung der Methanemissionen sowie der Identifizierung der Hauptquellen werden Emissionsminderungsstrategien für ausgewählte Biogasanlagen entwickelt, implementiert und überprüft. Dies trägt zur Entwicklung eines allgemeinen europäischen Positionspapiers sowie nationaler Positionspapiere zu Treibhausgasemissionen und Emissionsminderungsstrategien bei. Darüber hinaus wird in Zusammenarbeit mit den beteiligten nationalen Biogasverbänden ein allgemeines europäisches freiwilliges System sowie spezifische nationale freiwillige Systeme zur Emissionsminderung im Biogassektor entwickelt. Das gewonnene Wissen wird in den im Rahmen des Projektes erarbeiteten Schulungsworkshops an den europäischen Biogassektor vermittelt. | Das Teilvorhaben 1 beschreibt die Ergebnisse, die für die deutschen (landwirtschaftlichen) Biogasanlagen mit On-Site- und Remote-Sensing-Ansatz ermittelt worden sind. Dabei wurden für insgesamt 13 Biogasanlagen Emissionsmessungen durchgeführt. Die gemessenen Methan-EF mit dem On-Site-Ansatz zeigen insgesamt eine hohe Schwankungsbreite von 0,07 % CH4 (DE-01) bis 8,35 % CH4 (DE-02). Die durchschnittliche Methanemissionsrate aller untersuchten Anlagen liegt bei 2,7 ± 2,3 % CH4 (Median: 2,8 % CH4). An drei Biogasanlagen DE-05, DE-07 und DE-09 konnten insbesondere die großen, kontinuierlich emittierenden Quellen (BHKW-Abgasstrom, Abgetrennter CO2-Strom der BGAA) nicht erfasst werden. Werden diese Anlagen daher nicht berücksichtig, ergibt sich ein mittlerer Methan-EF von 3,3 ± 2,4 % CH4 (Median: 3,2 % CH4). Durch eine umfangreichen Datensammlung von komponentenspezifischen Emissionsdaten aus früheren Forschungsvorhaben, Umfrage Ergebnissen von Anlagenbetreibenden zu emissionsrelevanten Anlagendaten sowie den im Vorhaben erhobenen Daten, konnte ein Ansatzes für ein Modell zur Abschätzung von Emissionsfaktoren entwickelt werden. Im Zuge der Entwicklung und Umsetzung von Emissionsminderungsmaßnahmen wurden Erfolgskontrollmessungen (Messphase 2) an 6 ausgewählten BGA durchgeführt. Hierbei ergaben sich die größten Minderungspotentiale in Hinsicht auf die gasdichte Abdeckung der Gärproduktlager, den Füllstand der Gasspeicher und die regelmäßige Überprüfung von Leckagen. Neben den Emissionsmessungen spielte der praxisorientierte Wissenstransfer eine große Rolle. In Zusammenarbeit mit der Universität Stuttgart (ISWA) und dem Fachverband Biogas (FvB) wurde ein nationales Positionspapier zum Thema Methanemissionsvermeidung erstellte sowie Schulungskonzepte für Anlagenbetreibende entwickelt und umgesetzt. | Lukas Knoll Tel.: +49 341 2434-365 lukas.knoll@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR |
| 01.04.2018 | 31.03.2021 | 22408017 | Verbundvorhaben: ERA-NET Bioenergy: Bewertung und Minderung von Methanemissionen aus verschiedenen europäischen Biogasanlagenkonzepten (EvEmBi); Teilvorhaben 2: Quantifizierung von Methanemissionen aus landwirtschaftlichen Biogasanlagen mit Hilfe einer Remote Sensing Methode - Akronym: EvEmBi | Im Rahmen des Vorhabens sollen die Auswirkungen verschiedener Anlagentechniken und Betriebszustände von landwirtschaftlichen Biogasanlagen auf die Emissionen evaluiert und in die Entwicklung von spezifischen Emissions-faktoren einbezogen werden. Die im Projekt durch ergänzende Messungen auf Basis der Erkenntnisse aus dem Projekt "MetHarmo" erweiterte Wissensbasis hinsichtlich Methanemissionen der jeweiligen Biogastechnologie verbessert die Datenbasis des jeweiligen nationalen THG-Inventars. Die Forschungsdaten sollen dafür nach dem FAIR-Datenprinzip (European Commision Directorate-General for Research and Innovation 2016) in einer separaten Datenpublikation veröffentlicht werden. Neben diesem Projektkernziel zielen weitere wesentliche Projektziele direkt auf die Praxis, insbesondere die Anlagenbetreiber ab, darun-ter folgende Teilziele: • Entwicklung, Validierung und Bewertung von Emissionsminderungs-maßnahmen in der Praxis (z. B. durch Änderung der Betriebsorganisation und/oder der Betriebsweise, Änderungen im Biogasspeichermanagement) • Entwicklung von nationalen "Voluntary systems" (nach Vorbild der schwedischen/dänischen Systeme für die freiwillige Kontrolle/Minderung von Methanemissionen in der Praxis durch Einbindung der nationalen Biogasver-bände (in Deutschland Fachverband Biogas). Ein solches "Voluntary system" kann beispielsweise aus einer Verknüpfung von Eigenkontrolle des Anlagenbe-treibers, Kontrollmessungen Dritter sowie der Dokumentation/Prüfung der Emissionsmessungen bestehen. • Entwicklung von nationalen Positionspapieren (in Deutschland in Zu-sammenarbeit mit dem Fachverband Biogas) zum Thema Emissionskontrol-le/Emissionsminderung Die vorgenannten Ziele sollen auch im europäischen Kontext durch die Einbin-dung der European Biogas Association umgesetzt werden. | AP 1 beinhaltete das Projektmanagement und die Auswahl und Organisation der Emissionsmessungen an geeigneten landwirtschaftlichen BGA. • Anlagenauswahl bzw. –akquise von 6 Biogasanlagen im süddeutschen Raum AP 2 beinhaltete die Durchführung der Emissionsmessungen an den ausgewählten landwirtschaftlichen BGA und die Entwicklung repräsentativer EF, sowie die Datenpublikation. • Durchführung der Emissionsmessungen an 6 Biogasanlagen DE-07 - 12 je 3d (MP1) • Beteiligung an der Entwicklung repräsentativer EF AP 3 beinhaltete die Entwicklung und Umsetzung von Emissionsminderungsmaßnahmen an ausgewählten BGA, sowie die Auswertung des Minderungspotenzials. • Ausarbeitung von Optimierungsvorschlägen für die betreffenden BGA • Erfolgskontrollmessungen und Bewertungen nach Umsetzung von Minderungsmaßnahmen an 3 ausgewählten BGA je 2d (MP2) AP 4 beinhaltete den praxisorientierten Wissenstransfer durch Positionspapiere und die Entwicklung von Schulungskonzepten von Voluntary Monitoring Systems zum Erreichen von Emissionsminderungszielen. • Mithilfe bei der Akquise eines Voluntary Monitoring Systems in Deutschland • Mitwirken bei der Erstellung eines Positionspapieres zum Thema Methanemissionsvermeidung • Mitwirken bei der Entwicklung und Umsetzung von Schulungskonzepten Wesentliche Ergebnisse des Teilvorhabens: Die größten Minderungspotentiale für Methanemissionen an landwirtschaftlichen Biogas-/ Biomethananlagen ergaben sich in Hinsicht auf die Abdeckung der GPL, den Füllstand der Gasspeicher und die regelmäßige Überprüfung von Leckagen. Für die Darstellung der Ergebnisse des TV 2 sei auf die Beschreibung der AP sowie auf die Zusammenfassung der Ergebnisse im Abschlussbericht Kapitel 3 verwiesen. | Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert Tel.: +49 711 685-65500 martin.kranert@iswa.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 2 Bau- und Umweltingenieurwissenschaften - Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft - Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft Bandtäle, Gewann 2 70569 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.01.2013 | 30.09.2016 | 22408112 | Verbundvorhaben: Entwicklung neuer, breitwirkender Fusarium-Resistenzen im Weizen für die speziellen Herausforderungen gegenwärtiger Bioenergie-Fruchtfolgen; Teilvorhaben 1: Erstellung von Elite-Ethanolweizen; NIRS-Analytik | Ausgehend von der EU-Richtlinie "Erneuerbare Energien" soll in Deutschland bis 2020 u.a. der Anteil von Bioethanolals Benzinersatz stark erhöht werden. Heute kommt es insbesondere in Bioenergiefruchtfolgen zu einer erhöhtenBelastung des Weizens mit Fusarium-Pilzen und deren Mykotoxinen, die für Pflanze und Endverbrauchergleichermaßen gefährlich sind. Dadurch ist die Zweitnutzung des Bioethanol-Weizens als Futtermittel gefährdet.Deshalb und bedingt durch das erweiterte Befallsspektrum der Pilze (Blüten- und Wurzelinfektion), ist heute dieEntwicklung besser geschützter Weizenpflanzen dringend gefordert. Grundlegend für dieses Projekt ist dieVerknüpfung der Genomischen Selektion mit vertieften diagnostischen Phänotypisierungen zur systemischenKrankheitsentwicklung in einem umfangreichen, diversen Weizensortiment. Dieses Sortiment aus weltweitbedeutenden Fusarium-Hotspot-Regionen ist einmalig und lässt ein vielfältiges, neues Resistenzspektrum erwarten,welches hinsichtlich effizienter Resistenzen gegen beide Hauptinfektionswege, Blüte und Wurzel, analysiert werdensoll. Zum Projektende sollen neue Resistenzen, sowie Weizenlinien für Wissenschaft, Züchtung undBioethanolgewinnung zur Verfügung stehen. | Dr. Stefan Kontowski Tel.: +49 5208 9125-32 s.kontowski@wvb-eckendorf.de W. von Borries-Eckendorf GmbH & Co. Kommanditgesellschaft - Abt. Pflanzenzucht Hovedisser Str. 92 33818 Leopoldshöhe | X | FPNR | |
| 01.12.2017 | 31.10.2021 | 22408117 | Verbundvorhaben: BIOGAS PROGRESSIV – zukunftsweisende Strategien für landwirtschaftliche Biogasanlagen (ProBiogas); Teilvorhaben 3: Machbarkeitsstudien und Know-how Transfer - Akronym: ProBiogas | Eine Vielzahl von Ansätzen für eine optimierte Biogasproduktion ist in Forschungsvorhaben von Hochschulen, landwirtschaftlichen Forschungsanstalten und der Industrie bereits entwickelt und erprobt worden. Eine systematische Evaluierung dieser Ansätze im Hinblick auf die Nutzbarkeit in praxistauglichen Geschäftsmodellen und ein auf die Betreiber von Biogasanlagen und die Biogasberatung ausgerichtetes Informationsangebot zu dieser Optimierung fehlen allerdings bislang. Diese Lücke wird das Projekt "BIOGAS PROGRESSIV" schließen. Ziel ist ein umfangreiches Informationsangebot mit dessen Hilfe Anlagenbetreiber und Berater in die Lage versetzt werden, passende Konzepte für Biogasanlagen zu identifizieren und weiterzuentwickeln. | Es wurden drei Machbarkeitsstudien zu niedersächsischen Biogasanlagen erstellt. Zusammen mit den von der Universität Hohenheim ausgewerteten Anlagen aus Bayern, Baden-Württemberg und Thüringen konnte ein breites Spektrum an Anlagen bezüglich Größe, Substraten und verbleibender Laufzeit in der ersten Förderperiode dargestellt werden. Die meisten Anlagen müssen Änderungen vornehmen, um die Voraussetzungen für das neue EEG bezüglich Maisdeckel, Überbauung oder der Mindestverweilzeit einzuhalten. Für viele Anlagen konnten über diese Mindestanpassungen hinaus Maßnahmen gefunden werden, die die Anlage für einen Weiterbetrieb wirtschaftlicher machen würde. Es zeigte sich aber auch, dass Maßnahmen, welche hohe Investitionen mit sich bringen, bei zu später Umsetzung und einem kurzen Betrachtungszeitraum von zehn Jahren (Laufzeit zweite Förderperiode) nicht wirtschaftlich sein können. Dies betrifft zum Beispiel Biomethanaufbereitungsanlagen, insbesondere für kleine Anlagen. Es wurde auch deutlich, dass eine hohe Ausnutzung der anfallenden Wärme mit einem guten Vermarktungskonzept als zweites Standbein neben der Stromvermarktung wichtig ist. Neben den Machbarkeitsstudien wurden von der Landwirtschaftskammer Niedersachsen einige Steckbriefe zu weniger üblichen Optimierungsoptionen verfasst und zwar zur Kopplung von Biogas- und Insektenproduktion, zur Herstellung von Pflanzenkohle zur stofflichen Nutzung sowie zur Gärrestnutzung zur Faserstoffgewinnung. Die Steckbriefe (insgesamt 15 Konzeptbeschreibungen) sollen Anlagenbetreibern und Beratern dazu dienen, sich über ggf. in Frage kommende Maßnahmen zu informieren. Neben einer genauen Beschreibung von Funktion und Technik und einer Darstellung des Standes der Umsetzung bisher wurden auch ökonomische und förderrechtliche Aspekte sowie ggf. Hemmnisse zur Umsetzung betrachtet. Alle Projektergebnisse sind auf dem Post-EEG-Fachportal "Zukunft Biogas" (www.zukunftbiogas.de) online abrufbar. | Dr. Harm Drücker Tel.: +49 441 801-320 harm.druecker@lwk-niedersachsen.de Landwirtschaftskammer Niedersachsen Mars-la-Tour-Str. 1-13 26121 Oldenburg | X | FPNR |
| 01.01.2013 | 30.06.2016 | 22408212 | Verbundvorhaben: Entwicklung neuer, breitwirkender Fusarium-Resistenzen im Weizen für die speziellen Herausforderungen gegenwärtiger Bioenergie-Fruchtfolgen; Teilvorhaben 2: Fusarium-Analysen, Genotypisierung und genomische Selektion | Ausgehend von der EU-Richtlinie "Erneuerbare Energien" soll in Deutschland bis 2020 u.a. der Anteil von Bioethanol als Benzinersatz stark erhöht werden. Allerdings kommt es heute in Bioenergiefruchtfolgen zu einer erhöhten Belastung des Weizens mit Fusarium-Pilzen und deren Toxinen, die für Pflanze und Endverbraucher gleichermaßen gefährlich sind. Neben dem Ertragsausfall reduziert der Fusarium-Befall die vergärbarer Stärke und somit die Ethanolausbeute/ha. Weizen ist auch durch seine Doppelnutzung interessant, denn bei der Ethanolproduktion fällt Schlempe als hochwertiges Futtermittel an. Die hitzestabilen Toxine aus belastetem Weizen verbleiben allerdings in der Schlempe und verhindern deren optimale Nutzung. Deshalb und bedingt durch das erweiterte Befallsspektrum der Pilze (Blüten-und Wurzelinfektion) ist die Entwicklung besser geschützter Weizenpflanzen dringend gefordert. Grundlegend für dieses Projekt ist die Verknüpfung der Genomischen Selektion mit vertieften diagnostischen Phänotypisierungen zur systemischen Krankheitsentwicklung in einem umfangreichen, diversen Weizensortiment. Dieses Sortiment aus weltweit bedeutenden Fusarium-Hotspot-Regionen ist einmalig und lässt ein vielfältiges, neues Resistenzspektrum erwarten. Dieses soll hinsichtlich effizienter Resistenzen gegen beide Hauptinfektionswege, Blüte und Wurzel, analysiert werden. Zum Projektende sollen neue Resistenzen, sowie Weizenlinien für Bioethanolgewinnung, Züchtung und Wissenschaft verfügbar sein. | Prof. Dr. Rod Snowdon Tel.: +49 641 9937 423 rod.snowdon@agrar.uni-giessen.de Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 09 - Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung I - Pflanzenzüchtung Heinrich-Buff-Ring 26-32 35392 Gießen | FPNR | ||
| 01.11.2018 | 31.10.2021 | 22408217 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Feldtest eines Abgasstufe 5 Multi-Fuel-Traktors; Teilvorhaben 1: Adaption von Motorsteuergeräten und dessen Implementierung in ein Versuchsfahrzeug - Akronym: MuSt5-Trak | Im Rahmen des MuSt5 - Trak Projektes soll ein Multi-Fuel-Motor der Abgasstufe 5 mit einem zuverlässigen, redundanten Kraftstofferkennungssystem entwickelt werden. Um die Redundanz zu gewährleisten soll der Motor neben einem neu entwickelten Kraftstoffsensor über einen Kraftstoffdetektionsalgorithmus verfügen, mit denen sich jeweils der eingesetzte Kraftstoff (Diesel, Biodiesel, Pflanzenöle) bzw. deren Mischungen bestimmen lässt. Die Motorsteuerung wird über eine vom eingesetzten Kraftstoff bzw. Kraftstoffgemisch abhängige automatische Anpassung der Motorparameter verfügen, die auf der Grundlage ein eigens entwickeltes Motor-Modell entwickelt wird. Der Kraftstofferkennungsalgorithmus sowie die automatisierte Motoreinstellung werden mit bereits vorhandenen Sensoren (Abgastemperatur, etc.) realisiert. Das Vorhabensziel ist es, die Entwicklung sicherer, effizienter und schadstoffarmer Multi-Fuel-Motoren der Abgasstufe 5, die eine größtmögliche Flexibilität und Betriebssicherheit bei der Wahl des Kraftstoffes bieten und Hemmnisse zum Einsatz von Pflanzenölen als Kraftstoff abbauen. | Prof. Dr.-Ing. Peter Pickel Tel.: +49 631 36191-850 pickelpeter@johndeere.com John Deere GmbH & Co. KG - European Technology Innovation Center Straßburger Allee 3 67657 Kaiserslautern | X | FPNR | |
| 01.01.2013 | 30.06.2016 | 22408312 | Verbundvorhaben: Entwicklung neuer, breitwirkender Fusarium-Resistenzen im Weizen für die speziellen Herausforderungen gegenwärtiger Bioenergie-Fruchtfolgen; Teilvorhaben 3: Phänotypisierung Ährenfusarium und Toxin-Analysen | Ausgehend von der EU-Richtlinie "Erneuerbare Energien" soll in Deutschland bis 2020 der Anteil von Bioethanol als Benzinersatz stark erhöht werden. Allerdings kommt es heute in Bioenergiefruchtfolgen zu steigender Belastung des Weizens mit Fusarium-Pilzen und deren Toxinen, die für Pflanze und Endverbraucher gefährlich sind. Neben dem Ertragsausfall reduziert der Fusarium-Befall die vergärbare Stärke und somit die Ethanolausbeute. Weizen ist durch seine Doppelnutzung interessant, denn bei der Ethanolproduktion fällt Schlempe als hochwertiges Futtermittel an. Die hitzestabilen Toxine verbleiben allerdings in der Schlempe und schränken die Verwertung ein. Aufgrund des erweiterten Befallsspektrums der Pilze (Blüten-und Wurzelinfektion) ist die Entwicklung besser geschützter Weizenpflanzen dringend notwendig. Die Verknüpfung der Genomischen Selektion mit vertieften diagnostischen Phänotypisierungen ermöglicht die Erfassung der systemischen Krankheitsentwicklung. Dieses diverse Weizensortiment aus weltweit bedeutenden Fusarium-Hotspot-Regionen ist einmalig und lässt ein vielfältiges, neues Resistenzspektrum erwarten. Es soll hinsichtlich effizienter Resistenzen gegenüber den Hauptinfektionswegen, Blüte und Wurzel, analysiert werden. Im Rahmen des JKI-Teilprojektes wird die Phänotypisierung der 460 Weizen-Genotypen mit künstlicher Inokulation durchgeführt. Dazu wird das JKI die Fusarium-Isolate, das Infektionsmaterial und die Prüfmethode bereitstellen sowie die Mykotoxinanalyse von belastetem Erntegut vornehmen. Die genetischen Assoziationen mit den Reaktionen des Weizens auf Fusarium-Befall werden zur Entwicklung verbesserter Resistenz- und Toxinmanagementstrategien durch Anwendung der markergestützten Züchtung beitragen. Neue und bekannte Resistenzen werden hinsichtlich ihres Potentials gegen Ähren (FHB)- und Wurzelfusariose (FRR) hinsichtlich Toxin- und Pilzausbreitung entschlüsselt. Zum Projektende werden neue Weizenlinien für Züchtung und Wissenschaft verfügbar sein | Dr. Bernd Rodemann Tel.: +49 531-299-4550 bernd.rodemann@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland Messeweg 11-12 38104 Braunschweig | FPNR | ||
| 01.09.2018 | 31.07.2021 | 22408317 | ERA-Net-Verbundvorhaben: VABIFLEX - Wertoptimierte Nutzung von Biomasse in einer flexiblen Energieinfrastruktur; Teilvorhaben 1: Theoretische und experimentelle Untersuchungen - Akronym: Vabiflex | Das globale Energiesystem befindet sich derzeit in einer Phase mit weitreichenden Veränderungen, ausgelöst durch die weiter sinkenden Kosten für die Energieerzeugung aus erneuerbaren Energieträgern (EE) sowie politischen Anstrengungen zur Dekarbonisierung der Energieerzeugung. Für herkömmliche Energiesysteme, dominiert von leistungsstarken, zentralen und grundlastbetriebenen Stromerzeugern, stellt die schnelle Einbindung volatiler erneuerbarer Energieträger (VEE) eine enorme technische und finanzielle Herausforderung dar. Das Hauptziel des VaBiFlex-Projektes ist somit die Entwicklung neuer biomassebasierter Technologien und Lösungen zur Energieerzeugung, wobei umweltrelevante, wirtschaftliche und sozialverträgliche Faktoren berücksichtigt werden. In diesem Zusammenhang soll in den Teilvorhaben der Era-Net Projektpartner DBFZ und Entrade ein neuartiges Mikro-KWK-Konzept mit einer hohen Flexibilität hinsichtlich der einsetzbaren Rohstoffe und des Anlagenbetriebs entwickelt und experimentell untersucht werden. Die konkreten Hauptziele des VaBiFlex-Gesamtvorhabens sind: • Entwicklung von 3 neuen Konversionstechnologien (TRL 4 bis 5) um Energiemärkte mit einem hohen Bedarf an Flexibilität zu bedienen • Entwicklung und Demonstration einer nennenswerten Erweiterung der Brennstoff- und Betriebsflexibilität von 4 bereits verfügbaren Bioenergiekonzepten • Identifizierung von Kosten, Nutzen und Entwicklungsbedarf für ausgewählte Bioenergiekonzepte in einem VEE dominierten Energiesystem • Betrachtung von Nachhaltigkeits- und Akzeptanzfragestellungen bei der Integration von Bioenergie in ein flexibles Energiesystem • Beschleunigung der Entwicklung von flexiblen Bioenergiekonzepten durch Marktbeobachtungen und die Erstellung von möglichen Geschäftsmodellen | Daniel Büchner Tel.: +49 341 2434-556 daniel.buechner@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | FPNR | |
| 01.04.2016 | 30.06.2019 | 22408412 | Verbundvorhaben: Gewährleistung einer ausreichenden Humusreproduktion bei der energetischen Nutzung von Getreidestroh für die Biogasproduktion (SOMenergy); Teilvorhaben 1: Ermittlung von Humusbilanzkoeffizienten und Berechnung von Humusbilanzen - Akronym: SOMenergy | Mit dem Vorhaben soll die Vergärung von Getreidestroh als Option der energetischen Nutzung bei gleichzeitiger Sicherung der Humusreproduktion gemäß der Forderung in §17 BBodSchG analysiert und bewertet werden. Das Vorhaben verfolgt dazu einen interdisziplinären und interaktiven Ansatz, bei dem Aspekte der Humusreproduktion ebenso berücksichtigt werden wie die Ökonomie des Stoffstrommanagements. Übergeordnetes Ziel ist die Identifikation optimaler Lösungsansätze für die energetische Nutzung von Getreidestroh durch Vergärung mit Blick auf Produktionsökonomie und Humusreproduktion. Das Projektziel wird durch zwei Arbeitspakete verfolgt, die Optionen der energetischen Nutzung durch Getreidestroh durch Vergärung unter Berücksichtigung des Zieles einer ausgeglichenen Humusbilanz interaktiv analysieren. Das Vorgehen gewährleistet die notwendige interdisziplinäre Bewertung der Strohvergärung und ermöglicht über den kontinuierlichen Austausch iterative Optimierungen bei der Erarbeitung von Optionen zur Sicherung der Humusversorgung der Ackerböden. Es wird so sichergestellt, daß Anforderungen der einzelnen Elemente (Humusreproduktion – Ökonomie) und bestehende Zielkonflikte berücksichtigt und so realisierbare Handlungsempfehlungen ermöglicht werden. Im AP 1 (Humusreproduktion) werden der Wert unterschiedlich konditionierter Reststoffe aus der Strohvergärung für die Nachlieferung organischer Bodensubstanz analytisch ermittelt und Kennziffern für die Humusbilanzierung generiert. Die Anforderungen an das Stoffstrommanagement zum Ausgleich der Humusbilanz über die Rückführung von Gärresten oder alternative Maßnahmen sowie die ökonomische Bewertung der Stoffströme und des Stoffstrommanagements sind Gegenstand der Interaktion zwischen den Arbeitspaketen 1 (Humusreproduktion) und 2 (Stoffstromökonomik). | Prof. Dr. Andreas Gattinger Tel.: +49 641 99-37731 andreas.gattinger@agrar.uni-giessen.de Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 09 - Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung II Karl-Glöckner-Str. 21 C 35394 Gießen | X | FPNR | |
| 01.11.2018 | 31.10.2021 | 22408517 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Feldtest eines Abgasstufe 5 Multi-Fuel-Traktors; Teilvorhaben 3: Sensortest und Validierung der Motorkennfeldanpassungen auf dem Motorprüfstand - Akronym: MuSt5-Trak | Im Rahmen des MuSt5-Trak Projekts soll auf Basis eines Serien-Dieseltraktors ein Multi-Fuel-Traktor der Abgasstufe 5 entwickelt und demonstriert werden, welcher mit verschiedenen Pflanzenölkraftstoffen, Biodiesel und Dieselkraftstoff, sowie mit Mischungen dieser Kraftstoffe gleichermaßen betrieben werden kann. Der Traktor soll mit einem zuverlässigen, redundanten Kraftstofferkennungssystem und einer Motorsteuerung mit automatischer Anpassung der Motorparameter in Abhängigkeit vom erkannten Kraftstoff beziehungsweise Kraftstoffgemisch ausgestattet sein. Die Motorsteuerung soll auf der Grundlage eines eigens entwickelten, geeigneten Motor-Modells agieren. Mit dem neu entwickelten Kraftstofferkennungssystem und der Motor-Steuerung soll ein sicherer, effizienter und schadstoffarmer Betrieb des Multi-Fuel-Traktors mit verschiedenen Kraftstoffen und Kraftstoffmischungen möglich sein. Landwirten wird damit eine größtmögliche Flexibilität und Betriebssicherheit bei der Wahl des Kraftstoffes geboten und Hemmnisse zum Einsatz von Pflanzenöl als Kraftstoff werden abgebaut. | Prof. Dr.-Ing. Michael Günthner Tel.: +49 631 205-5796 guenthner@mv.uni-kl.de Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau Gottlieb-Daimler-Str. 47 67663 Kaiserslautern | X | FPNR | |
| 01.09.2014 | 31.08.2017 | 22408612 | Entwicklung eines meerwasserunabhängigen und landgängigen Photobioreaktorsystems für marine Makroalgen und Integration in den landwirtschaftlichen Betrieb | Ziel des Forschungsvorhabens ist es, ein meerwasserunabhängiges und landgängiges Photobioreaktorsystem für marine Makroalgen zu entwickeln, dass in den landwirtschaftlichen Betrieb, insbesondere in bestehende Biogasanlagen integriert und hinsichtlich der Handhabung ohne zusätzliche biotechnologische Fachkenntnisse durch den Landwirt genutzt werden kann. Dabei soll anfallendes CO2 für die Aufzucht der Makroalgen genutzt werden, welche dann wiederum als Gärsubstrat, beziehungsweise als Futtermittelzusatz oder organischer Dünger eingesetzt werden können. Für die Entwicklung des Photobioreaktorsystems sind Kenntnisse über die vorhandenen Kultivierungssysteme und die relevanten Eigenschaften von Makroalgenarten zu nutzen. Letzteres erfordert Untersuchungen der marinen Makroalgenspezies im labortechnischen Maßstab, mit Fokus auf die Bestimmung der physiologischen Potenz gegenüber Änderungen ausgewählter abiotischer Umweltfaktoren sowie des Biogasbildungspotentials und Fermentationsverhaltens. Im Anschluss wird eine Übertragung vom Labor- auf den halbtechnischen Maßstab erfolgen, verbunden mit der Vor-Ort Installation eines Photobioreaktorsystems am Standort einer Biogasanlage. Aufbauend auf den Ergebnissen der Versuchsreihen im Labor- und halbtechnischen Maßstab wird eine abschließende, verfahrenstechnische Optimierung des Photobioreaktorsystems durchgeführt, welche die Grundlage für eine vielfältige klein- und großtechnische Anwendbarkeit des Photobioreaktorsystems bildet. | Prof. Dr.-Ing. Eckhard Kraft Tel.: +49 3643 58-4621 eckhard.kraft@uni-weimar.de Bauhaus-Universität Weimar - Fakultät Bauingenieurwesen - Professur Biotechnologie in der Ressourcenwirtschaft Goetheplatz 7/8 99423 Weimar | X | FPNR | |
| 01.11.2018 | 31.10.2021 | 22408617 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Feldtest eines Abgasstufe 5 Multi-Fuel-Traktors; Teilvorhaben 2: Sensortests und Untersuchung des Gesamtsystems auf dem Traktorenprüfstand und im Feldeinsatz - Akronym: MuSt5-Trak | Im Rahmen des MuSt5-Trak Projekts soll auf Basis eines Serien-Dieseltraktors ein Multi-Fuel-Traktor der Abgasstufe 5 entwickelt und demonstriert werden, welcher mit verschiedenen Pflanzenölkraftstoffen, Biodiesel und Dieselkraftstoff, sowie mit Mischungen dieser Kraftstoffe gleichermaßen betrieben werden kann. Der Traktor soll mit einem zuverlässigen, redundanten Kraftstofferkennungssystem und einer Motorsteuerung mit automatischer Anpassung der Motorparameter in Abhängigkeit vom erkannten Kraftstoff beziehungsweise Kraftstoffgemisch ausgestattet sein. Die Motorsteuerung soll auf der Grundlage eines eigens entwickelten, geeigneten Motor-Modells agieren. Mit dem neu entwickelten Kraftstofferkennungssystem und der Motor-Steuerung soll ein sicherer, effizienter und schadstoffarmer Betrieb des Multi-Fuel-Traktors mit verschiedenen Kraftstoffen und Kraftstoffmischungen möglich sein. Landwirten wird damit eine größtmögliche Flexibilität und Betriebssicherheit bei der Wahl des Kraftstoffes geboten und Hemmnisse zum Einsatz von Pflanzenöl als Kraftstoff werden abgebaut. | Dr. Edgar Remmele Tel.: +49 9421 300-130 edgar.remmele@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | X | FPNR | |
| 01.06.2013 | 31.08.2016 | 22408712 | Verbundvorhaben: AUFWIND - Algenproduktion und Umwandlung in Flugzeugtreibstoffe: Wirtschaftlichkeit, Nachhaltigkeit, Demonstration; Teilvorhaben 2: Gesamtsystembewertung & Rahmenbedingungen | Die Luftfahrt sucht zur Verringerung ihres CO2-Footprints Biomasse-Alternativen zu fossilien Kraftstoffen. AUFWIND zielt auf die industrielle Großproduktion von Algen und die Demonstration einer Integration ins Gesamtsystem Biokerosinproduktion bei ausreichender Nachhaltigkeit, Effektivität im Gesamtprozess und marktfähiger Preisgestaltung. Einbezogen werden landwirtschaftliche Strukturen (z.B. Biogas), Energiebilanz, Ökologischer Footprint und Nachhaltigkeit, Arbeitsplatzeffekte, Verfügbarkeit und Skalierbarkeit, Sicherung der Rohstoffversorgung und Kompatibilität mit Flugzeugen und Infrastrukturen. Hierzu sollen optimale Systeme zur Algenproduktion identifiziert und verwendet werden (TP2), beste Aufschluss- und Extraktionsverfahren gefunden werden (TP3), sowie eine optimale Konversion und Raffinerie (Bio-Kerosinproduktion) aufgesetzt werden (TP4). Neben dem Algenöl werden Nebenprodukte identifiziert und bilanziert (TP5). Ökologie, Ökonomie, Verankerung in der Landwirtschaft sowie rechtliche Grundlagen und Produktpotentiale werden gesamtheitlich in einer Systemanalyse betrachtet (TP6). Die Hauptaufgabe der EADS Innovation Works besteht hauptsächlich in den TP4 und TP6. Weiterhin ist die EADS der Co-Koordinator für das Projekt. | Robert Schreiber Tel.: +49 89 607-26466 robert.schreiber@airbus.com Airbus Defence and Space GmbH Willy-Messerschmitt-Str. 1 85521 Ottobrunn | FPNR | ||
| 01.06.2013 | 31.08.2016 | 22408812 | Verbundvorhaben: AUFWIND - Algenproduktion und Umwandlung in Flugzeugtreibstoffe: Wirtschaftlichkeit, Nachhaltigkeit, Demonstration; Teilvorhaben 3: Systemanalyse, Ökonomie und Ökologie - Technische und ökonomische Gesamtbewertung | Die Luftfahrt sucht zur Verringerung ihres CO2-Footprints Biomasse-Alternativen zu fossilien Kraftstoffen. AUFWIND zielt auf die industrielle Großproduktion von Algen und die Demonstration einer Integration ins Gesamtsystem Biokerosinproduktion bei ausreichender Nachhaltigkeit, Effektivität im Gesamtprozess und marktfähiger Preisgestaltung. Einbezogen werden landwirtschaftliche Strukturen (z.B. Biogas), Energiebilanz, Ökologischer Footprint und Nachhaltigkeit, Arbeitsplatzeffekte, Verfügbarkeit und Skalierbarkeit, Sicherung der Rohstoffversorgung und Kompatibilität mit Flugzeugen und Infrastrukturen. Hierzu untersucht das DBFZ im Rahmen von TP6 sowohl technische als auch ökonomische Fragestellungen. Im Rahmen der technischen Gesamtsystembewertung werden die unterschiedlichen Algenbereitstellungs- und Konversionspfade simuliert und bilanziert. Aufbauend erfolgt die gesamtheitliche Beurteilung und Einordnung nach ausgewählten Kostenstrukturen. | Dipl. Wi.Ing. Konstantin Zech Tel.: +49 341 2434-478 konstantin.zech@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | FPNR | ||
| 01.02.2019 | 31.03.2022 | 22408818 | Verbundvorhaben: Innovative Prozessführung für eine neue Generation von Biogasanlagen zur Flexibilisierung der Stromwirtschaft; Teilvorhaben 2: Methanisierung im Festbett-Umlaufreaktor und Metagenomanalyse - Akronym: NextGenBioGas | Bioenergie stellt, abgesehen von Wasserkraft, den einzigen regenerativen Energieträger dar, der ohne sogenannte Fluktuationen im Angebot jederzeit verfügbar ist. Infolgedessen bildet die Nutzung biogener Energieträger eine ideale Ergänzung des mit der Energiewende assoziierten Umbaus des Energiesystems hin zur Nutzung von Sonnen- und Windenergie. Die Ansprüche an infrastrukturelle Einrichtungen, flexibel auf Netzzustände reagieren zu können die sich in Versorgungsnetzen einstellen, werden im Laufe der weiteren Energiesystemtransformation rapide steigen. In diesem Kontext bieten sich Biogasanlagen an, die wichtige Funktionen für die Netzstabilität übernehmen und die hierfür energiewirtschaftlich arrangierten Flexibilitätsmärkte bedienen. Das vorrangige Ziel liegt daher in der Nutzung flexibler Biogasanlagen zur verursachernahen Ausregelung von Störungen, die aus dem Einsatz fluktuierender erneuerbarer Energien wie Wind- oder Solarstrom resultieren, in den Verteilnetzebenen. Die übergeordneten Ziele dieses Verbundprojektes sind: - eine bedarfsgesteuerte Biogasproduktion für eine flexible Stromproduktion durch bioprozesstechnische Maßnahmen, mit denen im Bedarfsfall die Methanproduktion signifikant schneller hochgefahren wird als nach dem bisherigen Stand der Technik und der Forschung - Konzepte für neue Biogasanlagen, die auf diesen Verfahrensvarianten aufbauen und für die kostengünstige Nachrüstung von Bestandsanlagen - neue Geschäftsmodelle für die Betreiber von Biogasanlagen Das wird mit einem neuartigen Verfahren erreicht, in dem Hydrolyse/Acidogenese konsequent von der Methanogenese getrennt werden, was ein Hochfahren der Methanproduktion innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne ermöglicht. | Die optimalen Bedingungen für die Herstellung von Hydrolysaten liegen bei t = 51°C und pH = 5,5; bei einem Verhältnis von zerkleinerter Maissilage zu Rindergülle von 50:50 im Substrat-Einsatz. Bei den Versuchen wurde die Erhöhung der OLR im Bereich zwischen 5,43 und 8,89 kgCOD·m3·Tag-1 untersucht. Bei den flexiblen Fütterungsversuchen wurden verschiedene Szenarien getestet. Der chemische Sauerstoffbedarf des in diesen Versuchen verwendeten Substrats betrug 6394 mg·l-1. Das empfohlene Szenario für die flexible Fütterung in der methanogenen Stufe: 48 Stunden Fütterungspause; 2 Stunden Schockbelastung mit einer OLR von 22,68 kgCOD·m3·Tag-1; 14 Tage zwischen den Pausen. Bei Anwendung dieses flexiblen Fütterungsszenarios begann die Biogasproduktion nach 10-15 Minuten nach Beginn der Fütterung und es dauerte etwa 6 Stunden, bis die ursprüngliche Biogaserzeugung erreicht war. Die am häufigsten vorkommenden Mikroorganismen, die für die Bioaugmentation in der hydrolytischen Stufe empfohlen werden: Defluviitoga tunisiensis; Acetomicrobium mobile; Mesotoga infera; Thermoanaerobacterium thermosaccharolyticum, Coprothermobacter proteolyticus; Weizmannia coagulans; Sphaerochaeta globosa; Thermacetogenium phaeum DSM 12270; Thermoclostridium stercorarium; Petrimonas mucosa; Acetivibrio thermocellus. Wesentlich für die methanogene Stufe war die maximale relative Abundanz von methanogenen Archaeen im Ablauf; die methanproduzierenden Mikroorganismen für eine mögliche Bioaugmentation wurden bestimmt. Die am häufigsten vorkommenden Mikroorganismen, die für die Bioaugmentation für die methogene Stufe empfohlen werden, sind Methanothrix soehngenii; Methanobacterium formicicum, Methanosarcina barkeri. Die Bestimmung der am häufigsten vorkommenden Spezies ist wichtig für die Gewährleistung eines effizienten und flexiblen Prozesses. | Dr. Marius Mohr Tel.: +49 711 970-4128 marius.mohr@igb.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | X | FPNR |
| 01.06.2013 | 31.05.2015 | 22408912 | Verbundvorhaben: AUFWIND - Algenproduktion und Umwandlung in Flugzeugtreibstoffe: Wirtschaftlichkeit, Nachhaltigkeit, Demonstration; Teilvorhaben 4: Alternativdünger aus der Landwirtschaft | Ziel des Projektes war die Aufbereitung und Nutzbarmachung organischer Rohstoffquellen aus der Landwirtschaft als N- und P-Quelle für die großflächige Mikroalgenproduktion. Bei der energetischen Verwertung von organischer Biomasse sind die Aufwendungen für Dünger bzw. Substrat ein wichtiger Kostenfaktor, der per se Optimierungspotential bietet, da pro kg Mikroalgenbiomasse bestimmte Mengen an N und P vorgehalten werden müssen. Die moderne, industrielle landwirtschaftliche Tierhaltung produziert N- und P- reiche Reststoffe, die aufwendig entsorgt werden müssen, da eine reine Ausbringung auf die Ackerflächen nicht mehr ausreichend ist. Um die Problematik anzugehen, sind in den letzten Jahren neue technologische Verfahren entwickelt worden, die diese Reststoffe soweit aufbereiten, dass eine Entsorgung oder Wiederverwertung der Stoffe möglich ist. Novagreen hat diese Stoffströme verbunden und gleichzeitig davon profitiert, die aufbereiteten Reststoffe in der Mikroalgenproduktion als Basisdünger zu nutzen. | Dipl.Ing. Rudolf Cordes Tel.: +49 4447 1444 rc@novagreen-microalgae.de NOVA green Projektmanagement GmbH Oldenburger Str. 330 49377 Vechta | FPNR | ||
| 15.11.2017 | 31.05.2021 | 22408917 | Nutzung von entwässerten Mooren in einer Bioökonomie: Entwicklung von verbesserten Bewertungsansätzen und nachhaltigen Techniken für die Vermeidung von Klimagasen (ERA-Net) - Akronym: PEATWISE | Etwa ein Drittel der gesamten, in Böden gespeicherten, globalen Kohlenstoffvorräte befinden sich in naturbelassenen Mooren. Drainierte Moorböden gelten als Hotspots von THG-Emissionen. Die EUMitgliedsstaaten sind hierbei weltweit die zweitgrößten Verursacher von Emissionen. Die Drainage ist eine Voraussetzung für "klassische" Biomasseerzeugung aus Land- und Forstwirtschaft. Die THG-Emissionsrate hängt von einer Reihe verschiedener Faktoren ab, wie Boden- und Wassermanagement, Nährstoffstatus und Verfügbarkeit von Kohlenstoff, sowie Klima und Hydrologie. PEATWISE fokussiert auf Methoden zur Messung und Erfassung von THG-Flüssen und Emissionen verschiedener Moornutzungsarten (Landwirtschaft, Forstwirtschaft, Paludikulturen). Darüber hinaus wurden Boden- und Wassermanagementmaßnahmen (weiter)entwickelt, mit denen trotz Nutzung THG-Emissionen reduziert werden können. Die Schaffung von Anreizstrukturen zur Unterstützung solcher Managementmaßnahmen durch staatliche Politikinstrumente und Initiativen des Privatsektors wird essentiell für eine Klimapolitik sein, die sich zum Ziel gesetzt hat den Landnutzungssektor stärker in das europäische und internationale Klimaschutzregime zu integrieren. PEATWISE hat daher, unter Einbeziehung der wichtigsten Akteure, existierende staatliche anreizbasierte Politikinstrumente in Europa analysiert, um einen Beitrag für eine kohärente Strategie zur Förderung dieser Maßnahmen zu leisten. | In PEATWISE konnten wir vorhandenes Wissen nutzen und Ansichten von Stakeholder aufnehmen, um die Beziehung zwischen Moornutzung und Umweltschutz für verschiedene regionale und nationale biophysikalische, sozioökonomische und institutionelle Kontexte aufzuzeigen. In Feldexperimenten konnten wir zeigen, dass die Anhebung des Grundwasserspiegels nahe der Bodenoberfläche eines landwirtschaftlich genutzten Moores, das mit Rohrglanzgras bepflanzt ist, die THG-Emissionen ausgleichen kann, wenn die geerntete Biomasse zur Substitution fossiler Energie verwendet wird. Bei einer vollständigen Flutung kommt es zu einer großen Emission von CH4, die das CO2-Minderungspotenzial konterkariert. Darüber hinaus konnten wir weitere Minderungsmaßnahmen testen, u.a.: verbesserte Entwässerung, Planierung, Auswirkungen des Grundwasserspiegels auf die verbesserte Weideproduktion, unterirdische Bewässerung, Feldversuche mit wassertoleranten Gräsern (Rohrglanzgras, Rohrschwingel, Festulolium), Bodenzusätze wie mineralische Materialien (Gießereisand und Tonabdeckung), Kalk, Gips und Biokohle. Zu den verschiedenen untersuchten Minderungsmaßnahmen und Bewirtschaftungsoptionen haben wir einen Überblick erstellt der aufzeigt, wie viel THG-Reduzierung auf der Grundlage der Daten aller am Projekt beteiligten Partner erwartet wird. Auf der Grundlage einer Analyse der Zielkonflikte und Synergien zwischen verschiedenen staatlichen und sektoralen Politiken in Bezug auf entwässerte Moore untersuchten wir, wie die Kohärenz zwischen anreizbasierter Politik und rechtlichen Rahmenbedingungen hergestellt werden kann. Darüber hinaus bewerteten wir, wie sich die Wiedervernässung von Mooren als Emissionsminderungsmaßnahme auf freiwilligen Kohlenstoffmärkten in Finnland, Deutschland und den Niederlanden entwickeln konnten. | Prof. Dr. Bettina Matzdorf Tel.: +49 33432 82-150 matzdorf@zalf.de Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Eberswalder Str. 84 15374 Müncheberg | X | FPNR |
| 01.06.2013 | 31.05.2016 | 22409012 | Verbundvorhaben: AUFWIND - Algenproduktion und Umwandlung in Flugzeugtreibstoffe: Wirtschaftlichkeit, Nachhaltigkeit, Demonstration; Teilvorhaben 5: Downstream-Processing (Aufschluss / Extraktion) | Die Luftfahrt sucht zur Verringerung ihres CO2-Footprints Biomasse-Alternativen zu fossilen Kraftstoffen. AUFWIND zielt auf die industrielle Großproduktion von Algen und die Demonstration einer Integration ins Gesamtsystem Biokerosinproduktion bei ausreichender Nachhaltigkeit, Effektivität im Gesamtprozess und marktfähiger Preisgestaltung. Einbezogen werden landwirtschaftliche Strukturen (z.B. Biogas), Energiebilanz, Ökologischer Footprint und Nachhaltigkeit, Arbeitsplatzeffekte, Verfügbarkeit und Skalierbarkeit, Sicherung der Rohstoffversorgung und Kompatibilität mit Flugzeugen und Infrastrukturen. Hierzu sollen optimale Systeme zur Algenproduktion (TP2) u. Aufschluss- u. Extraktionsverfahren (TP3) identifiziert werden. Phytolutions erarbeitet folgende Aufgaben: TP2.2. Aus energetischen Gesichtspunkten wird parallel zur Separatortechnik eine Flokkulation entwickelt. TP2.3. Monitoring von Nährstoffen u. Messung der Schadstoffkonzentrationen während der autotrophen und mixotrophen Produktion unter Nutzung von Industrie- und Agrarabwässern. TP3.1. Aus dem laufenden Produktionsbetrieb bei Phytolutions wird Biomasse in der Anfangsphase zur Verfügung gestellt. Die Qualität und Zusammensetzung wird laufend überprüft. TP3.2. Der Lipidgehalt soll mittels Schnelltests über Färbereaktionen bestimmt und das genaue Fettsäuremuster über Messungen zur Verifizierung und Optimierung von Schnelltests ermittelt werden. TP3.5. Eine verfahrenstechnische Bewertung wird durchgeführt. | Dr. Claudia Thomsen Tel.: +49 421 566272 0 c.thomsen@phytolutions.com Phytolutions GmbH Campus Ring 1 28759 Bremen | FPNR | ||
| 01.06.2013 | 31.05.2016 | 22409112 | Verbundvorhaben: AUFWIND - Algenproduktion und Umwandlung in Flugzeugtreibstoffe: Wirtschaftlichkeit, Nachhaltigkeit, Demonstration; Teilvorhaben 6: Downstream-Processing (Aufschluss / Extraktion) und Verwertung der Reststoffe / Nebenprodukte | Die Luftfahrt sucht zur Verringerung ihres CO2-Footprints Biomasse-Alternativen zu fossilien Kraftstoffen. AUFWIND zielt auf die industrielle Großproduktion von Algen und die Demonstration einer Integration ins Gesamtsystem Biokerosinproduktion bei ausreichender Nachhaltigkeit, Effektivität im Gesamtprozess und marktfähiger Preisgestaltung. Einbezogen werden landwirtschaftliche Strukturen (z.B. Biogas), Energiebilanz, Ökologischer Footprint und Nachhaltigkeit, Arbeitsplatzeffekte, Verfügbarkeit und Skalierbarkeit, Sicherung der Rohstoffversorgung und Kompatibilität mit Flugzeugen und Infrastrukturen. Hierzu sollen optimale Systeme zur Algenproduktion identifiziert und verwendet werden (TP2), beste Aufschluss- und Extraktionsverfahren gefunden werden (TP3), sowie eine optimale Konversion und Raffinerie (Bio-Kerosinproduktion) aufgesetzt werden (TP4). Neben dem Algenöl werden Nebenprodukte identifiziert und bilanziert (TP5). Ökologie, Ökonomie, Verankerung in der Landwirtschaft sowie rechtliche Grundlagen und Produktpotentiale werden gesamtheitlich in einer Systemanalyse betrachtet (TP6). Das TV6 bearbeitet das Downstreaming mit Zellaufschluss und Extration der entwässerten Algenbiomasse und die Gewinnung von Proteinen aus den Nebenprodukten der Extraktion. | Prof. Dr.-Ing. Ingolf Petrick Tel.: +49 3573 85-810 ingolf.petrick@hs-lausitz.de Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg - Fakultät für Naturwissenschaften Großenhainer Str. 57 01968 Senftenberg | FPNR | ||
| 01.01.2018 | 31.03.2020 | 22409117 | Verbundvorhaben: Repoweringmaßnahmen hinsichtlich zukünftiger Aufgaben von Biogasanlagen; Teilvorhaben 3: Ökonomische und Sozioökonomische Analyse - Akronym: REZAB | Ziel des Projekts ist die Erstellung eines Leitfadens für Bestandsbiogasanlagen zum wirtschaftlichen Weiterbetrieb nach dem Ende ihrer EEG-Vergütung (insbesondere Teilnahme an Ausschreibungen). Es wird eine Analyse des Ist-Zustands hinsichtlich baulichem Zustand und technischem Optimierungspotenzial von ausgewählten Bestandsbiogasanlagen vorgenommen. Auf dieser Basis erfolgt eine verallgemeinerte Schwachstellenanalyse unter technischen, ökologischen, ökonomischen und soziologischen Gesichtspunkten. Darauf aufbauend werden Konzepte für Repoweringmaßnahmen entwickelt, die einen Weiterbetrieb nach 20-jähriger EEG-Vergütung, insbesondere der Teilnahme an Ausschreibungen ermöglichen. Durch den Vergleich des Ist-Zustands mit dem Zustand nach der Repoweringmaßnahme kann eine ökologische und ökonomische Bewertung und Gewichtung der Maßnahmen erfolgen. Diese Ergebnisse werden in einem Leitfaden zusammengeführt. | Dipl. Ing. Robert Wagner Tel.: +49 9421 960-350 rw@carmen-ev.de C.A.R.M.E.N. e.V. Schulgasse 18A 94315 Straubing | X | FPNR | |
| 01.06.2013 | 31.05.2016 | 22409212 | Verbundvorhaben: AUFWIND - Algenproduktion und Umwandlung in Flugzeugtreibstoffe: Wirtschaftlichkeit, Nachhaltigkeit, Demonstration; Teilvorhaben 7: Pilot Kraftstoffproduktion | Die Luftfahrt sucht zur Verringerung ihres CO2-Footprints Biomasse-Alternativen zu fossilien Kraftstoffen. AUFWIND zielt auf die industrielle Großproduktion von Algen und die Demonstration einer Integration ins Gesamtsystem Biokerosinproduktion bei ausreichender Nachhaltigkeit, Effektivität im Gesamtprozess und marktfähiger Preisgestaltung. Einbezogen werden landwirtschaftliche Strukturen (z.B. Biogas), Energiebilanz, Ökologischer Footprint und Nachhaltigkeit, Arbeitsplatzeffekte, Verfügbarkeit und Skalierbarkeit, Sicherung der Rohstoffversorgung und Kompatibilität mit Flugzeugen und Infrastrukturen. Hierzu sollen optimale Systeme zur Algenproduktion identifiziert und verwendet werden (TP2), beste Aufschluss- und Extraktionsverfahren gefunden werden (TP3), sowie eine optimale Konversion und Raffinerie (Bio-Kerosinproduktion) aufgesetzt werden (TP4). Neben dem Algenöl werden Nebenprodukte identifiziert und bilanziert (TP5). Ökologie, Ökonomie, Verankerung in der Landwirtschaft sowie rechtliche Grundlagen und Produktpotentiale werden gesamtheitlich in einer Systemanalyse betrachtet (TP6). TV7 verantwortet darin die Koordination des Teilprojektes 4 (TP4), Pilot Kraftstoffproduktion -Jet-Algae. Darin sollen die technischen und wirtschaftlichen Parameter für eine nachhaltige Raffinerieproduktion von Biokerosin verifiziert und dargestellt werden. | Wolfgang Hofer Tel.: +43 3664 6120 408 wolfgang.hofer@omv.com OMV Deutschland GmbH Haiminger Str. 1 84489 Burghausen | FPNR | ||
| 01.01.2018 | 31.03.2020 | 22409217 | Verbundvorhaben: Repoweringmaßnahmen hinsichtlich zukünftiger Aufgaben von Biogasanlagen; Teilvorhaben 2: Technische Analyse - Akronym: REzAB | Ziel des Projekts ist die Erstellung eines Leitfadens für Bestandsbiogasanlagen zum wirtschaftlichen Weiterbetrieb nach dem Ende ihrer EEG-Vergütung (insbesondere Teilnahme an Ausschreibungen). Es wird eine Analyse des Ist-Zustands hinsichtlich baulichem Zustand und technischem Optimierungspotenzial von ausgewählten Bestandsbiogasanlagen vorgenommen. Auf dieser Basis erfolgt eine verallgemeinerte Schwachstellenanalyse unter technischen, ökologischen, ökonomischen und soziologischen Gesichtspunkten. Darauf aufbauend werden Konzepte für Repoweringmaßnahmen entwickelt, die einen Weiterbetrieb nach 20-jähriger EEG-Vergütung, insbesondere der Teilnahme an Ausschreibungen ermöglichen. Durch den Vergleich des Ist-Zustands mit dem Zustand nach der Repoweringmaßnahme kann eine ökologische und ökonomische Bewertung und Gewichtung der Maßnahmen erfolgen. Diese Ergebnisse werden in einem Leitfaden zusammengeführt. | Prof. Dr. Christof Wetter Tel.: +49 2551 9-62725 wetter@fh-muenster.de FH Münster - Abt. Steinfurt - Fachbereich Energie, Gebäude, Umwelt Stegerwaldstr. 39 48565 Steinfurt | X | FPNR | |
| 01.06.2013 | 31.05.2016 | 22409312 | Verbundvorhaben: AUFWIND - Algenproduktion und Umwandlung in Flugzeugtreibstoffe: Wirtschaftlichkeit, Nachhaltigkeit, Demonstration; Teilvorhaben 8: Selektive Extraktion von Algenöl und Verarbeitung der Restbiomasse zu Plattformmolekülen | Die Luftfahrt sucht zur Verringerung ihres CO2-Footprints Biomasse-Alternativen zu fossilien Kraftstoffen. AUFWIND zielt auf die industrielle Großproduktion von Algen und die Demonstration einer Integration ins Gesamtsystem Biokerosinproduktion bei ausreichender Nachhaltigkeit, Effektivität im Gesamtprozess und marktfähiger Preisgestaltung. Einbezogen werden landwirtschaftliche Strukturen (z.B. Biogas), Energiebilanz, Ökologischer Footprint und Nachhaltigkeit, Arbeitsplatzeffekte, Verfügbarkeit und Skalierbarkeit, Sicherung der Rohstoffversorgung und Kompatibilität mit Flugzeugen und Infrastrukturen. Hierzu sollen optimale Systeme zur Algenproduktion identifiziert und verwendet werden (TP2), beste Aufschluss- und Extraktionsverfahren gefunden werden (TP3), sowie eine optimale Konversion und Raffinerie (Bio-Kerosinproduktion) aufgesetzt werden (TP4). Neben dem Algenöl werden Nebenprodukte identifiziert und bilanziert (TP5). Ökologie, Ökonomie, Verankerung in der Landwirtschaft sowie rechtliche Grundlagen und Produktpotentiale werden gesamtheitlich in einer Systemanalyse betrachtet (TP6). Die RWTH Aachen University ist hierbei in der selektiven Extraktion von Algenbestandteilen mit überkritischem Kohlendioxid sowie der Entwicklung von Verfahren zur Umwandlung der Restbiomasse in Plattformmoleküle tätig. Dies beinhaltet die gesamte Kette von der Katalysatorentwicklung bis zur Synthese und Analyse von integrierten Reaktions- und Trennprozessen. | Prof. Dr. Walter Leitner Tel.: +49 241 80 26480 leitner@itmc.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 1 - Mathematik - Informatik - Naturwissenschaften - Fachgruppe Chemie - Institut für Technische und Makromolekulare Chemie Worringerweg 2 52074 Aachen | FPNR | ||
| 01.02.2019 | 31.03.2022 | 22409317 | Verbundvorhaben: Innovative Prozessführung für eine neue Generation von Biogasanlagen zur Flexibilisierung der Stromwirtschaft; Teilvorhaben 1: Methanisierung im Schlaufenreaktor und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung - Akronym: NextGenBioGas | Bioenergie stellt, abgesehen von Wasserkraft, den einzigen regenerativen Energieträger dar, der ohne sogenannte Fluktuationen im Angebot jederzeit verfügbar ist. Infolgedessen bildet die Nutzung biogener Energieträger eine ideale Ergänzung des mit der Energiewende assoziierten Umbaus des Energiesystems hin zur Nutzung von Sonnen- und Windenergie. Weil das· Angebot von Sonne und Wind stets von natürlichen Fluktuationen geprägt ist, gilt es für ausreichend Systemflexibilität zu sorgen. Die Ansprüche an infrastrukturelle Einrichtungen, flexibel auf Netzzustände reagieren zu können die sich in Versorgungsnetzen einstellen, werden im Laufe der weiteren Energiesystemtransformation rapide steigen. In diesem Kontext bieten sich Biogasanlagen an, die diese die für die Stromnetzsteuerung elementare Förderung der sogenannten Fahrplantauglichkeit inhärent erfüllen. Damit können Biogasanlagen wichtige Funktionen für die Netzstabilität übernehmen und die hierfür energiewirtschaftlich arrangierten Flexibilitätsmärkte bedienen. Das vorrangige Ziel liegt daher in der Nutzung flexibler Biogasanlagen zur verursachernahen Ausregelung von Störungen, die aus dem Einsatz fluktuierender erneuerbarer Energien wie Wind- oder Solarstrom resultieren, in den Verteilnetzebenen. Die übergeordneten Ziele dieses Verbundprojektes sind: - eine bedarfsgesteuerte Biogasproduktion für eine flexible Stromproduktion durch bioprozesstechnische Maßnahmen, mit denen im Bedarfsfall die Methanproduktion signifikant schneller hochgefahren wird als nach dem bisherigen Stand der Technik und der Forschung - Konzepte für neue Biogasanlagen, die auf diesen Verfahrensvarianten aufbauen und für die kostengünstige Nachrüstung von Bestandsanlagen - neue Geschäftsmodelle für die Betreiber von Biogasanlagen Das wird mit einem neuartigen Verfahren erreicht, in dem Hydrolyse/Acidogenese konsequent von der Methanogenese getrennt werden, was ein Hochfahren der Methanproduktion innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne ermöglicht | Im Perkolator wurden hohe Konzentrationen an flüchtigen Fettsäuren, vor allem die leicht verwertbaren Säuren Essigsäure (2,5 g/l) und Buttersäure (1,4 g/l) gebildet. In der Gasphase wurden jeweils bis zu 17% H2 und CO2 gemessen, Methan wurde nur anfangs in geringen Spuren produziert, im Laufe der Versuchsdauer wurde die Methanbildung vollständig unterdrückt. Von Proben aus der Anfangsphase der Perkolationsversuche wurden am Fraunhofer IGB Metagenomanalysen durchgeführt. Die Änderungen der mikrobiellen Population durch die Temperaturerhöhung von 46,2°C auf 52°C und die pH-Wert-Senkung sind plausibel und konsistent mit den ermittelten Säurekonzentrationen. In den ersten fünf Tagen verdoppelte sich der Anteil von Lactobacillus amylovorus durch den im Vergleich zur Biogasanlage, aus der das Inokulum stammte, deutlich niedrigeren pH-Wert. Nach weiteren fünf Tagen hatte der Anteil der Milchsäurebakterien signifikant abgenommen. Dafür vermehrten sich vor allem Clostridien. Obwohl die Methanbildung unterdrückt war, wurden auch methanogene Archaeen nachgewiesen. Mikrofiltration in Rohrmodulen oder durch Crossflow-Filtration erwies sich als ungeeignet für die Feststoffelimination aus der Umlaufflüssigkeit des Perkolators. Es wurden daher verschiedene Alternativen zur Partikelentfernung durch eine Kombination von Feinsiebung (< 500 µm) und Mikrofiltration (< 20 µm) aufgezeigt, Rückspülfilter (< 30 µm) oder eine Kombination aus Feinsiebung und Rückspülfilter. Eine Wirtschaftlichkeitsanalyse zur Flexibilisierung von Biogasanlagen wurde anhand verschiedener Fallbeispiele mit verschiedenen Varianten durchgeführt. Eine relativ kleine Anlage zur Güllebehandlung lässt sich aufgrund dieser Analyse nur durch eine mindestens vierfache Überbauung wirtschaftlichen betreiben. Auch für eine mittlere NaWaRo-Anlage mit 652 kWel führt erst eine möglichst hohe Überbauung zum entsprechend hohem Grad der Flexibilisierung. | Prof. Dr. Dieter Bryniok Tel.: +49 2381 8789-115 dieter.bryniok@hshl.de Hochschule Hamm-Lippstadt Marker Allee 76-78 59063 Hamm | X | FPNR |
| 01.06.2013 | 30.11.2015 | 22409412 | Verbundvorhaben: AUFWIND - Algenproduktion und Umwandlung in Flugzeugtreibstoffe: Wirtschaftlichkeit, Nachhaltigkeit, Demonstration; Teilvorhaben 9: Algenöl Jet –A1 Produktion auf Basis konventioneller Raffinerietechnologien | Die Luftfahrt sucht zur Verringerung ihres CO2-Footprints Biomasse-Alternativen zu fossilien Kraftstoffen. AUFWIND zielt auf die industrielle Großproduktion von Algen und die Demonstration einer Integration ins Gesamtsystem Biokerosinproduktion bei ausreichender Nachhaltigkeit, Effektivität im Gesamtprozess und marktfähiger Preisgestaltung. Einbezogen werden landwirtschaftliche Strukturen (z.B. Biogas), Energiebilanz, Ökologischer Footprint und Nachhaltigkeit, Arbeitsplatzeffekte, Verfügbarkeit und Skalierbarkeit, Sicherung der Rohstoffversorgung und Kompatibilität mit Flugzeugen und Infrastrukturen. TUM verantwortet die katalytische Hydroconversion und die Katalysatoradaptierung. Hierzu sollen optimale Systeme zur Algenproduktion identifiziert und verwendet werden (TP2), beste Aufschluss- und Extraktionsverfahren gefunden werden (TP3), sowie eine optimale Konversion und Raffinerie (Bio-Kerosinproduktion) aufgesetzt werden (TP4). Neben dem Algenöl werden Nebenprodukte identifiziert und bilanziert (TP5). Ökologie, Ökonomie, Verankerung in der Landwirtschaft sowie rechtliche Grundlagen und Produktpotentiale werden gesamtheitlich in einer Systemanalyse betrachtet (TP6). | Prof. Dr. Johannes Lercher Tel.: +49 89 289 13540 johannes.lercher@ch.tum.de Technische Universität München - Department Chemie - Lehrstuhl für Technische Chemie II Lichtenbergstr. 4 85748 Garching b. München | X | FPNR | |
| 01.06.2013 | 30.11.2015 | 22409512 | Verbundvorhaben: AUFWIND - Algenproduktion und Umwandlung in Flugzeugtreibstoffe: Wirtschaftlichkeit, Nachhaltigkeit, Demonstration; Teilvorhaben 10: Downstream-Processing (Analytik) | Zur Eruierung der Eigenschaften der Algenextrakte, welche für den nachfolgenden Konversionsprozess wesentlich sind, wurden zu Beginn des Projektes in Zusammenarbeit mit den Partnern spezifische Analysenparameter ausgewählt. Da gegenwärtig für die Analyse von Algenextrakten keine standardisierten Messverfahren zur Verfügung stehen, wurden geeignete instrumentelle sowie manuelle Analysenmethoden optimiert. Ein wertvoller Algenextrakt für die Umwandlung zu Flugzeugtreibstoff zeichnet sich beispielsweise durch einen hohen Neutrallipidgehalt mit einem geringen Anteil an ungesättigten und freien Fettsäuren aus. Zudem sollte die Konzentration an Phospholipiden sowie anorganischen Verbindungen gering sein. Zur Analyse der definierten Parameter in der komplexen Probenmatrix der Algenextrakte wurden präzise Messmethoden etabliert. Das Analysenprogramm umfasste folgende Kenngrößen: Elementaranalyse (Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff), die Elemente Schwefel, Phosphor, Magnesium und Natrium sowie den Aschegehalt, Wasser, Säurezahl, Jodzahl, Unverseifbares, Fettsäuregehalt und Fettsäurespektrum ferner den Brenn- bzw. Heizwert. Mit den generierten Analysedaten konnten die innerhalb des Verbundvorhabens durchgeführten Aufschluss- und Extraktionsverfahren bewertet und somit effiziente Verfahrensschritte identifiziert werden. Darüber hinaus wurde eine Analysenmethode zur direkten Bestimmung der Fettsäuren in der Algenbiomasse, ohne vorherige Extraktion, entwickelt. Dieses Verfahren überwindet den Nachteil der Extraktanalyse bei der die Fettsäuren und ihr Gehalt von der Extraktionsmethode beeinflusst werden. Die Methode kann zur unmittelbaren Beurteilung der Algenbiomasse, beispielsweise während des Wachstums, eingesetzt werden. | Dr. rer. nat. Anna Fastabend Tel.: +49 208 8598 1166 anna.fastabend@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | X | FPNR | |
| 01.10.2018 | 30.09.2021 | 22409517 | Biomasseheizwerke mit hocheffizienter Wärmeauskopplung durch die innovative Integration einer Abgaskondensationswärmepumpe - Akronym: BioKond | Im Rahmen des Projektes BioKond soll anhand bestehender Heiz(kraft)werke eine intensive Analyse der möglichen Effizienzsteigerung durchgeführt und die Ergebnisse in ein bestehendes Auslegungsprogramm transformiert werden. Dabei soll insbesondere die effektivste verfügbare Maßnahme, die Abgaskondensation am Biomasseheizwerk, weiterentwickelt und innovativ mit Hilfe einer Wärmepumpe in Netze mit zu hohen Rücklauftemperaturen integriert werden. | Prof. Dr.-Ing. Matthias Gaderer Tel.: +49 9421 187-100 gaderer@tum.de Technische Universität München - Professur für Regenerative Energiesysteme Schulgasse 16 94315 Straubing | X | FPNR | |
| 01.06.2013 | 30.11.2015 | 22409612 | Verbundvorhaben: AUFWIND - Algenproduktion und Umwandlung in Flugzeugtreibstoffe: Wirtschaftlichkeit, Nachhaltigkeit, Demonstration; Teilvorhaben 11: Verwertung der Algenrestbiomasse zur Biogasproduktion | Die Luftfahrt sucht zur Verringerung ihres CO2-Footprints Biomasse-Alternativen zu fossilien Kraftstoffen. AUFWIND zielt auf die industrielle Großproduktion von Algen und die Demonstration einer Integration ins Gesamtsystem Biokerosinproduktion bei ausreichender Nachhaltigkeit, Effektivität im Gesamtprozess und marktfähiger Preisgestaltung. Im TV5.3 wird die energetisch und stoffliche Nutzung der Algenrestbiomasse untersucht. Eine kont. Mono-Vergärung zu Biogas soll realsiert werden und repräsentativer Gärrest für Untersuchungen zur Nährstoffrückführung in die Algenproduktion erzeugt werden. VERBIO wird innerhalb dieses Arbeitspakets die Nutzung der Algenrestbiomasse testen und bewerten. In Gärversuchen soll das Biogasertragspotenzial sowie die Realisierung einer kontinuierlichen von Algenrestbiomasse dominierten Vergärung getestet werden. Zunächst werden Batch-Gärversuche nach VDI4630 durchgeführt. Zudem erfolgt eine umfassende Analyse der Zusammensetzung der Algenrestbiomasse. Auf Basis der Analysenergebnisse wird die Zusammensetzung des Gärrests einer von Algenrestbiomasse dominierten Biogasgärung abgeschätzt, um die Eignung eines solchen Gärrests als Nährstoffmedium für die Algenzucht theoretisch zu bewerten.Es soll die kontinuierliche Mono-Vergärung von Algenrestbiomasse über 12 Monate realisiert werden. Zudem soll ein Gärrest zur weitergehenden Bewertung als Nährstoffquelle für die Algenzucht erzeugt werden. | Dr. Michael Schlimbach Tel.: +49 34956 303 606 michael.schlimbach@verbio.de VERBIO Vereinigte BioEnergie AG - Abt. Forschung & Entwicklung Thura Mark 20 06780 Zörbig | FPNR | ||
| 01.10.2018 | 30.09.2021 | 22409617 | Verbundvorhaben: Hoch-Integrierte Elektrochemische Konversion von Ligninen zu drop-in Chemikalien und Intermediaten für stoffliche Anwendungen (IntEleK-to); Teilvorhaben 1: Kontinuierlicher Betrieb und Untersuchungen der Eigenschaften der Produkte - Akronym: IntEleK-to | Die Hauptziele des Verbundprojekts "IntElek-to" sind die Entwicklung eines hochintegrierten, elektro-chemischen, kontinuierlichen Prozesses und Reaktorsystems zur Konversion von Ligninen in Plattformchemikalien und die Konversion dieser aromat. drop-in Chemikalien und oligomeren Verbindungen zu funktionalen Verbindungen für stoffliche Anwendungen. In TV 1 werden integrierte, kontinuierliche, elektro-chemische Reaktorsysteme aufgebaut, die Übertragung von batch- auf kontinuierliche Prozesse zu drop-in Chemikalien und Oligomere realisiert. TV 1 zielt außerdem auf die Konversion genannter Verbindungen zu funktionalen oligomeren und Polymeren für stoffliche Anwendungen. | Im Rahmen des Verbundprojektes Intelekto konnte im Teilvorhaben 1, bearbeitet durch die Abteilungen Angewandte Elektrochemie und Umweltengineering des Fraunhofer ICTs, zunächst die Machbarkeit zu Vanillin- und Syringaldehyd-basierten Polymeren und Polymerbausteinen im Batch-Labormaßstab erfolgreich gezeigt werden. Hierzu wurden klassisch-organische, enzymatische und elektrochemische Konversionsschritte für den Molekulargewichtsaufbau ausgenutzt. Im Detail wurden Pinakolkopplungsprodukte elektrochemisch aus Vanillin und Syringaldehyd hergestellt, welche in einer nachgelagerten Funktionalisierung mit niedermolekularen Epoxidverbindungen zu neuartigen sternförmigen, aromatischen Polyhydroxyverbindungen umgesetzt wurden. Weiter wurde das enzymatisch zugängliche 5,5´-Bivanillyl aus Vanillin zur Darstellung von verschiedenen Polyiminen und zur elektrochemischen kathodischen Darstellung von Polyvanillin ausgenutzt. Die Produkte wurden durch verschiedene moderne instrumentell-analytische Methoden, wie beispielsweise (2D-)NMR, HPLC-MSD, FT-IR, GPC oder TGA/DSC, charakterisiert. Fortführend wurden die elektrochemischen kathodischen Prozesse von der Batchzelle auf einen modularen Flowreaktor übertragen. Diese wurden unter verschiedenen Prozessbedingungen hinsichtlich verfahrenstechnischer Kennzahlen wie Stromausbeute, Produktivität und spezifischer Energieverbrauch untersucht und optimiert. Es zeigten sich hierbei vielversprechende Kennzahlen der Prozesse. Ebenfalls wurde die Funktionstüchtigkeit eines Flowreaktormoduls zum potentiellen anodischen Abbau von Lignin zu aromatischen niedermolekularen Aldehyden und Ketonen (Vanillin und Syringaldehyd-Derivate) und neuen Oligomeren unter den notwendigen extremen Prozessbedingungen von 160 °C und 3 M NaOH gezeigt. Die adressierten Machbarkeiten zeigen innovative interdisziplinären Prozessrouten für die Produktion von biobasierten Polymeren und Monomeren entlang der Wertschöpfungskette von Lignin, Vanillin und Syringaldehyd. | Dipl.-Ing. (FH) Peter Rabenecker Tel.: +49 721 4640-247 peter.rabenecker@ict.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | X | FPNR |
| 01.06.2013 | 31.05.2016 | 22409712 | Verbundvorhaben: AUFWIND - Algenproduktion und Umwandlung in Flugzeugtreibstoffe: Wirtschaftlichkeit, Nachhaltigkeit, Demonstration; Teilvorhaben 12: Scale-up Extraktion und kombiniertes Hydrotreating | Die Luftfahrt sucht zur Verringerung ihres CO2-Footprints Biomasse-Alternativen zu fossilien Kraftstoffen. AUFWIND zielt auf die industrielle Großproduktion von Algen und die Demonstration einer Integration ins Gesamtsystem Biokerosinproduktion bei ausreichender Nachhaltigkeit, Effektivität im Gesamtprozess und marktfähiger Preisgestaltung. Einbezogen werden landwirtschaftliche Strukturen (z.B. Biogas), Energiebilanz, Ökologischer Footprint und Nachhaltigkeit, Arbeitsplatzeffekte, Verfügbarkeit und Skalierbarkeit, Sicherung der Rohstoffversorgung und Kompatibilität mit Flugzeugen und Infrastrukturen.Hierzu sollen optimale Systeme zur Algenproduktion identifiziert und verwendet werden (TP2), beste Aufschluss- und Extraktionsverfahren gefunden werden (TP3), sowie eine optimale Konversion und Raffinerie (Bio-Kerosinproduktion) aufgesetzt werden (TP4). Neben dem Algenöl werden Nebenprodukte identifiziert und bilanziert (TP5). Ökologie, Ökonomie, Verankerung in der Landwirtschaft sowie rechtliche Grundlagen und Produktpotentiale werden gesamtheitlich in einer Systemanalyse betrachtet (TP6). VTS erhält im TP3 Lösungsansätze zur Machbarkeit der Extraktion im Labormaßstab. Der im scale-up zu erarbeitende Verfahrensschritt ist derzeitig weitgehend unbekannt, so dass eine Planung zu wissenschaftlichen Problemlösungen hier schwierig ist. VTS wird versuchen, die gefundenen Lösungen optimal in einen 100 kg oder 100 l Maßstab umzusetzen, um daraus auch genügend Algenöl für TP4 zu haben. | Dr.-Ing. Richard Kilian Tel.: +49 3332 46 5518 r.kilian@swschwedt.de Verfahrenstechnik Schwedt GmbH (VTS-GmbH) Passower Chaussee 111 16303 Schwedt/Oder | FPNR | ||
| 01.10.2018 | 30.09.2021 | 22409717 | Verbundvorhaben: Hoch-Integrierte Elektrochemische Konversion von Ligninen zu drop-in Chemikalien und Intermediaten für stoffliche Anwendungen (IntEleK-to); Teilvorhaben 2: Anodische und kathodische Teilprozesse (Batch) - Akronym: IntEleK-to | Hauptziel dieses Teilvorhabens ist die Entwicklung eines hochintegrierten, elektrochemischen, kontinuierlichen Prozesses und Reaktorsystems für die Konversion von Lignin zu bio-basierten phenolischen Feinchemikalien (aromatische Aldehyde und Ketone). Der selektive Abbau des Biopolymers Lignin wird dabei durch den Einsatz von Elektrizität, als nachhaltiges, umweltschonendes und nicht toxisches Reagenz realisiert werden. Zudem werden die gebildeten aromatischen Verbindungen zu drop-in Chemikalien und Intermediaten für stoffliche Anwendungen/Polymeranwendungen weiter umgesetzt. Diese sind insbesondere deswegen interessant, da sie zu bereits am Markt erhältlichen und zu nachgefragten Produkten (verschiedene Polymeradditive, verschiedene Hochleistungspolymere, Pharmazeutika, Aroma-und Geruchsstoffe) verarbeitet werden können. | Der selektive Abbau von Kraft-Lignin zur Aromachemikalie Vanillin konnte mittels Hochtemperaturelektrolyse in guten Ausbeuten (69% vs. NBO1) erreicht werden. Hierbei konnte durch die Verwendung von Elektrizität als Oxidationsmittel auf den Einsatz von toxischen und/oder krebserregenden Chemikalien verzichtet werden. Für eine effiziente Depolymerisierung des Biopolymers Lignin zeigte sich eine Elektrolysetemperatur von <100 °C als essenziell. Durch die Etablierung der Hochtemperaturelektrolyse gelang der Abbau von Kraft-Lignin zu niedermolekularen phenolischen Bausteinen mit mehr als 5 Gew.% Ausbeute. Zudem ist diese entwickelte Elektrolysemethode robust und konnte auf eine Vielzahl verschiedener Kraft-Lignine adaptiert werden. Des Weiteren konnte neben der Umsetzung von Kraft-Lignin auch der elektrochemische Abbau von Organosolv-Lignin mittels Hochtemperaturelektrolyse gezeigt werden. Hier konnten neben Vanillin und Acetovanillon auch Syringaldehyd, Acetosyringon und Guajakol in guten Ausbeuten produziert werden. Zusätzlich wird bei der Hochtemperaturelektrolyse "grüner" Wasserstoff als wertvolles (kathodisch-erzeugtes) Produkt erhalten. Neben der Hochtemperaturelektrolyse als Methode für den selektiven Abbau von Lignin zu bio-basierten Feinchemikalien, konnte dieser mittels elektrochemisch erzeugtem Peroxodicarbonat realisiert werden. So konnte durch die ex-cell Elektrosynthese des Oxidationsmittels Natriumperoxodicarbonat, der oxidative Ligninabbau von der Elektrolyse entkoppelt werden. Auch hier wurden gute Vanillinausbeuten (> 5 Gew.%) durch die oxidative Depolymerisierung von Kraft-Lignin produziert. Zuletzt konnte durch die Verwendung von stark-basischem Anionenaustauscherharz eine effiziente Aufreinigungsstrategie etabliert werden. Hier gelang die selektive Adsorption (mit anschließender Desorption) niedermolekularer Phenole (Vanillin, Acetovanillon, 5,5‘-bis-Vanillin, usw.) ohne Azidifizierung des gesamten Elektrolyten. | Prof. Dr. Siegfried R. Waldvogel Tel.: +49 6131 39-26069 waldvogel@uni-mainz.de Johannes Gutenberg-Universität Mainz - FB 09 Chemie, Pharmazie und Geowissenschaften - Institut für Organische Chemie Duesbergweg 10-14 55128 Mainz | X | FPNR |
| 01.09.2013 | 31.08.2016 | 22409812 | Verbundvorhaben: Effizienzsteigerung biomassebefeuerter KWK-Anlagen; Teilvorhaben 2: Technische Erprobung des Regelungskonzeptes | Ausgehend von den im Förderprogramm definierten Arbeitszielen bezieht sich das Projektvorhaben auf die Effizienzsteigerung bei der Nutzung holzartiger Biomasse als Brennstoff für dezentrale KWK-Systeme. Die Kombination der simulationsgestützten Optimierung der Regelstrategie und der Entwicklung eines innovativen Steuerungskonzeptes für biomassebefeuerte KWK-Anlagen wird zu einer deutlichen Steigerung des Brennstoffnutzungsgrades bei dezentralen Bioenergie-KWK-Konzepten führen. Des Weiteren soll durch diesen Ansatz auch die Konkurrenzfähigkeit der Bioenergieträger auf dem Energiemarkt gesteigert werden. Basierend auf dem Wissensstand des Konsortiums wird ein Optimierungskonzept erarbeitet, das auf alle biomassebefeuerten, dezentralen KWK-Anlagen, die im Mittel dem derzeitigen Stand der Technik entsprechen, übertragbar ist. Momentan werden in Deutschland rund 120 Anlagen zur Kraft-Wärme-Kopplung aus Biomasse im besagten Bereich betrieben. Es werden folgende Arbeiten geplant: AP 1 Analyse der Betriebsführungsmethodik; AP 2 Nummerische Simulation der integrierten Verfahrensschritte; AP 3 Entwicklung von Regelkomponenten; AP 4 Simulationsgestützte Optimierung der Regelstrategie; AP 5 Umsetzung der Ergebnisse. | Ing. Josef Huckebrink Tel.: +49 711 3907 382 j.huckebrink@swe.de Stadtwerke Esslingen am Neckar GmbH & Co. KG Fritz-Müller-Str. 60 73730 Esslingen am Neckar | FPNR | ||
| 01.10.2018 | 30.09.2021 | 22409817 | Verbundvorhaben: Hoch-Integrierte Elektrochemische Konversion von Ligninen zu drop-in Chemikalien und Intermediaten für stoffliche Anwendungen (IntEleK-to); Teilvorhaben 3: Reaktormodule - Akronym: IntEleK-to | Die Hauptziele des Verbundprojekts "IntElek-to" waren die Entwicklung eines hochintegrierten, elektro-chemischen, kontinuierlichen Prozesses und Reaktorsystems zur Konversion von Ligninen in Plattformchemikalien und die Konversion dieser aromatischen drop-in Chemikalien und oligomeren Verbindungen zu funktionalen Verbindungen für stoffliche Anwendungen. Im Teilvorhaben 3 wurde die Entwicklung und Umsetzung der elektrochemischen Reaktoren und der Anlagentechnik für die Übertragung der Prozesse aus dem Batch- in den Konti-Betrieb durchgeführt. | Im Rahmen des Verbundprojektes "IntElek-to" konnte im Teilvorhaben 3, bearbeitet durch die HiTec Zang GmbH, die technische Anforderungsdefinition für die elektrochemischen Reaktoren der Aufbau- und Abbauelektrolyseprozesse durchgeführt werden. Auf dieser Grundlage konnte die CAD-Konstruktion, die Fertigung und die Erprobung der Reaktoren erfolgen. Hierbei hat auf Grundlage unterschiedlicher Prototypen eine kontinuierliche Verbesserung des Reaktordesigns und der Werkstoffauswahl stattgefunden. Darüber hinaus ist die technische Anforderungsdefinition und Planung der gesamten Anlagenperipherie zur Durchführung der kontinuierlichen Elektrolyseprozesse erfolgt. Für die anodischen Abbauprozesse hat die Umsetzung dieser Planung zu einer Forschungsanlage stattgefunden. | Dr. Burkhardt Kusserow Tel.: +49 2407 9101011 burkhard.kusserow@hitec-zang.de Hitec Zang GmbH Ebertstr. 30-32 52134 Herzogenrath | X | FPNR |
| 01.09.2015 | 28.02.2019 | 22410212 | Verbundvorhaben: Entwicklung effizienter zweiphasiger Biogasanlagen über eine gekoppelte energetische und stoffliche Nutzung nach Abtrennung von Hydrolyseprodukten (Optigär); Teilvorhaben 1: Spektroskopische Verfahrensüberwachung und Produktaufbereitung (ICT) - Akronym: Optigaer | Das Gesamtziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung eines Verfahrens welches aufgrund der Kaskadennutzung zu einer nachhaltigeren und ganzheitlicheren Verwertung von Agrarrohstoffen beiträgt und einen Mehrwert durch die stoffliche Nutzung von Koppelprodukten als Basischemikalie mit potenziell hohen Preisen schafft. Somit zielt das Verfahren auf eine Stärkung der deutschen Landwirtschaft und auf eine umweltfreundlichere Bereitstellung von Basischemikalien für die chemische Industrie. Im Fokus des Vorhabens steht ein neuartiges Konzept zur integrierten stofflichen Nutzung von zweiphasigen Biogasanlagen (Hydrolysereaktor getrennt vom Methanreaktor). Mit diesem Konzept soll eine gekoppelte stoffliche und energetische Nutzung der Biogassubstrate ermöglicht werden. Flüchtige und nicht methanbildungsrelevante Bestandteile, die bei der anaeroben Hydrolyse entstehen, werden als Wertstoffe durch den Einsatz von Membrantechnik extrahiert. Für diese Wertstoffe werden angepasste Verwertungskonzepte entwickelt. Um die Biogasproduktion zu steuern, werden optimale Prozessbedingungen hinsichtlich der Säurenbildung in der Hydrolysestufe ermittelt und der Betrieb des Hydrolysereaktors mittels Sensortechnik überwacht. Sensoren sollen | Sebastian Reinhardt Tel.: +49 721 4640-523 sebastian.reinhardt@ict.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | X | FPNR | |
| 01.08.2013 | 31.12.2016 | 22410312 | Verbundvorhaben: Nutzung genetischer Diversität von Kohlwildformen als Quelle neuer quantitativer Resistenz gegen die Weißstängeligkeit an Raps (BraSeq); Teilvorhaben 1 | Raps (Brassica napus) ist in Deutschland die bedeutendste Ölpflanze. Eine wesentliche Bedrohung für den Rapsertrag im Ackerbau ist der Befall mit Sclerotinia sclerotiorum, dem pilzlichen Erreger der Weißstängeligkeit. Das Ziel der vorliegenden Projektidee ist die Erzeugung neuer Raps-Linien mit Resistenzmerkmalen aus diesen Wildkohlen in Kombination mit der Entwicklung molekularer Marker als essentielle genetische Werkzeuge für die weitere Züchtung von Sclerotinia-resistenten Raps-Hochleistungssorten. Um das Ziel des Projekts zu verwirklichen wird ein Ansatz ausgewählt, der aus zwei Strategien besteht: 1. Kreuzungen zwischen B. rapa und resistenten Wildkohlen des C-Genoms zur Raps-Resynthese sowie zwischen vorhanden Resynthesen und B. napus generieren neues Zuchtmaterial für die weitere Übertragung der Resistenzmerkmale in das B. napus Genom. 2. Genomsequenzierungen und Transkriptomanalysen anfälliger und resistenter Wildkohle werden mit einer QTL-Analyse kombiniert, auf deren Grundlage funktionelle/ molekulare Marker entwickelt werden können. Die Verknüpfung beider Strategien ermöglicht es der modernen Pflanzenzüchtung neue leistungsfähige Raps-Linien bzw. Sorten mit erhöhter Resistenz gegen S. sclerotiorum zu selektieren. | Prof. Daguang Cai Tel.: +49 431 880-3215 dcai@phytomed.uni-kiel.de Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Agrar- und Ernährungswissenschaftliche Fakultät - Institut für Phytopathologie Hermann-Rodewald-Str. 9 24118 Kiel | X | FPNR | |
| 01.08.2013 | 31.07.2016 | 22410412 | Verbundvorhaben: Nutzung genetischer Diversität von Kohlwildformen als Quelle neuer quantitativer Resistenz gegen die Weißstängeligkeit an Raps (BraSeq); Teilvorhaben 2 | Raps (Brassica napus) ist in Deutschland die bedeutendste Ölpflanze und wird zur Produktion von Speiseöl und als nachwachsender Rohstoff für die Biodieselherstellung sowie weitere industrielle Anwendungen angebaut. Eine wesentliche Bedrohung für den Rapsertrag im Ackerbau ist der Befall mit Sclerotinia sclerotiorum, dem pilzlichen Erreger der Weißstängeligkeit. Da es bisher keine Rapssorten mit befriedigenden Resistenz-eigenschaften gegen die Weißstängeligkeit gibt, wird mit dem Forschungsvorhaben BraSeq ein Projekt initiiert, welches die Erzeugung neuer resistenter Rapsgenotypen und die Entwicklung von genetischen Werkzeugen für die weitere Züchtung von Sclerotinia-resistenten Raps-Hochleistungssorten zum Ziel hat. In der Abt. Molekulare Phytomedizin der CAU Kiel wurden rapsverwandte Wildkohle identifiziert, die Resisteneigenschaften gegen S. sclerotiorum besitzen. In Kooperation mit der NPZ-Lembke wird im Rahmen dieses Projekts eine Strategie verfolgt, die zum einen neue resistente Raps-Genotypen auf Grundlage der resistenten Wildkohle mittels Resynthese erzeugt und zum anderen durch die Anwendung der next-generation-sequencing-Technologie funktionelle molekulare Marker als essentielle genetische Werkzeuge zur Selektion resistenter Nachkommen entwickelt. | Dr. Gunhild Leckband Tel.: +49 4351 736-122 g.leckband@npz-innovation.de Norddeutsche Pflanzenzucht Hans-Georg Lembke KG Hohenlieth-Hof 24363 Holtsee | X | FPNR | |
| 01.09.2018 | 31.08.2021 | 22410417 | Verbundvorhaben: Untersuchung der Potenziale und Entwicklung eines Optimierungsmodells für Biogasanlagen im Kontext des zukünftigen Stromsystems; Teilvorhaben 2: Bestandsanalyse und Handlungsempfehlungen - Akronym: OPTIBIOSY | Im Projekt OPTIBIOSY werden mögliche Vermarktungsoptionen für Biogasanlagen nach Auslaufen der EEG-Förderung im Bereich der Systemdienstleistungsbereitstellung für das Stromnetz untersucht. Im Fokus stehen dabei ein gezieltes Engpassmanagement unter Ausnutzung der Speichereigenschaften von Biogasanlagen, die Bereitstellung von Blindleistung, der Beitrag zur Momentanreserve und eine mögliche Teilnahme von Biogasanlagen an dezentralen Netzwiederaufbaukonzepten. Für die Erbringung dieser Systemdienstleistungen werden die technischen Fähigkeiten und Grenzen von Biogasanlagen herausgearbeitet und Kosten für die Erbringung aus alternativen Quellen ermittelt. Auf Basis einer Bestandsanalyse des deutschen Biogasanlagenparks werden Referenzanlagen definiert, für die anhand zweier Optimierungsmodelle verschiedene Fahrpläne unter Berücksichtigung der Vermarktung an der Strombörse und der Vermarktung von Systemdienstleistungen berechnet werden. Mit diesen Fahrplänen sowie mittels Lastflussberechnungen in Modellen realer Mittelspannungsnetze erfolgen Betrachtungen der monetären Auswirkungen der Systemdienstleistungsbereitstellung sowie des tatsächlichen systemdienlichen Beitrages von Biogasanlagen im Stromnetz. Aus den Erkenntnissen werden abschließend an Biogasanlagenbetreiber, Direktvermarkter, Netzbetreiber und Politik gerichtete Handlungsempfehlungen abgleitet. | Die umfangreiche Bestandsanalyse im Projekt OPTIBIOSY mündete in einer georeferenzierten Übersicht über den deutschlandweiten Biogasanlagenbestand. Darin sind die wichtigsten technischen Daten enthalten. Aufbauend darauf wurden die weiteren Ergebnisse in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern erarbeitet. Biogasanlagen können im Rahmen des Engpassmanagements bei geringen Überlastungen im Verhältnis zu ihrer Bemessungsleistung einen nennenswerten Anteil der notwendigen Abregelenergie aufnehmen und im Gasspeicher zwischenspeichern. Damit ermöglichen sie eine verbesserte Integration erneuerbarer Energie im Stromnetz. Die maximal möglichen Zusatzeinnahmen für Biogasanlagenbetreiber durch eine Vergütung von gezielten Engpassreaktionen summieren sich über ein Jahr auf einen einstelligen Prozentbereich der Spotmarkteinnahmen. Im Rahmen der Vermarktung von Blindleistung an möglichen zukünftigen Märkten sind jährliche Zusatzeinnahmen in Höhe von ca. 1 % der Spotmarkteinnahmen zu erwarten, wenn als Wert der Blindleistung der netzbetreiberseitige Aufwand für die Errichtung von konventionellen Kompensationsanlagen zugrunde gelegt wird. Es ist auch bei Berücksichtigung von Blindleistungspreisen in der Fahrplanberechnung nicht zu erwarten, dass Biogasanlagen ihr maximales Blindleistungspotential in Zeiten hoher Blindleistungspreise ausschöpfen können. Dem stehen technische Restriktionen durch Mindestlaufzeiten und Mindestleistungen der BHKW entgegen. Zur notwendigen Momentanreserve im europäischen Verbundnetz tragen Biogasanlagen mit Synchrongeneratoren nur einen geringen Anteil bei, erbringen diesen aber inhärent. Zur Teilnahme an dezentralen Netzwiederaufbaukonzepten sind Biogasanlagen technisch grundsätzlich in der Lage. Solche Konzepte werden gegenwärtig erforscht. | Prof. Dr.-Ing. Markus Brautsch Tel.: +49 9621 482-3308 m.brautsch@oth-aw.de Ostbayerische Technische Hochschule Amberg-Weiden Kaiser-Wilhelm-Ring 23 92224 Amberg | FPNR | |
| 01.09.2018 | 31.08.2021 | 22410517 | Verbundvorhaben: Untersuchung der Potenziale und Entwicklung eines Optimierungsmodells für Biogasanlagen im Kontext des zukünftigen Stromsystems; Teilvorhaben 3: Verfahrens- und Anlagenauslegung - Akronym: OPTIBIOSY | Biogasanlagen liefern einen wichtigen Beitrag zur Energiewende. Ende 2014 waren in Deutschland etwa 7.800 Biogasanlagen mit einer installierten elektrischen Leistung von 3.650°MWel in Betrieb. Vor allem in ländlichen Räumen entstehen Biogasanlagen, die für landwirtschaftliche Betriebe eine Existenzgrundlage bilden und Wertschöpfung in ländliche Regionen bringen. Biogas kann als Regelenergie die schwankende Produktion von Wind- und Solarstrom ausgleichen und trägt somit zu einer regenerativen Energievollversorgung maßgeblich bei. Trotzdem ist die Stromerzeugung aus Biomasse und Biogas auch in Zukunft im Verhältnis zu anderen erneuerbaren Energien relativ teuer. Das Projekt soll herausarbeiten, welche Potenziale Biogasanlagen im künftigen Stromsystem haben und welche Systemdienstleistungen unter welchen technischen Voraussetzungen angeboten werden können. Es soll untersucht werden, welche Kombinationen an Einsatzfällen von Biogasanlagen wirtschaftlich optimal sind und welche Auslegung der Motoren-, Verfahrens- und Anlagentechnik dazu erforderlich ist. Diese Untersuchung soll zusätzlich dahingehend durchgeführt werden, wie sich für einen optimalen wirtschaftlichen Betrieb von Biogasanlagen die Einsatzfälle und technische Auslegung ändern müssten, wenn künftig ein Markt für die Vergütung der zu beschaffenden Systemdienstleistungen entstehen würde. Dabei werden die Betrachtungen in Abhängigkeit von der Anlagengröße und dem Verknüpfungspunkt mit dem Netz angestellt, weil die Erbringung von Systemdienstleistungen davon abhängig ist, an welcher Stelle die Anlage im Netz angeschlossen ist (z. B. Einfluss auf Spannung oder Beitrag zur Netzentlastung). In Bezug auf den rechtlichen und regulatorischen Rahmen möchte das Projekt herausarbeiten, wie dieser Rahmen künftig aussehen müsste, damit Biogasanlagen betriebs- und volkswirtschaftlich effizienter betrieben werden können. | Prof. Dr. Raphael Lechner Tel.: +49 9621 8977 0 raphael.lechner@ifeam.de Institut für Energietechnik IfE GmbH an der Ostbayerischen Technischen Hochschule Amberg-Weiden Kaiser-Wilhelm-Ring 23a 92224 Amberg | FPNR | ||
| 01.02.2019 | 31.12.2023 | 22410618 | Verbundvorhaben: Bewertung der Humus- und Nährstoffwirkung von organischen Reststoffen; Teilvorhaben 1: Reststoffspezifische Humus- und Stickstoffdüngewirkung - Akronym: HUMOR | In dem Vorhaben sollen die Humus- und Nährstoffwirkung von organischen Reststoffen mit besonderer Berücksichtigung von Gärresten aus der Biogasgewinnung ermittelt werden. Dazu sollen in Abstimmung mit dem VDLUFA Methoden zur Ermittlung der Nährstoff- und Humuswirkung standardisiert und Primärdaten zu chemischen und biochemischen Eigenschaften sowie zur Humusreproduktions- und Nährstoffwirkung von Reststoffen unter kontrollierten Bedingungen in Inkubations- und Gefäßversuchen sowie in Feldversuchen erhoben werden. Weiterhin soll mit Hilfe von Modellen der Einfluss unterschiedlicher Standortbedingungen auf den Humusumsatz und den Humusbezogenen Stickstoff- und Phosphorumsatz im Boden quantifiziert werden. Auf der Grundlage der Primärdaten und Modellierungsergebnisse soll in Abstimmung mit dem VDLUFA eine quantitative Bewertung der Humus- und Nährstoffwirkung erfolgen. Diese Bewertung soll in der landwirtschaftlichen Praxis zur Verbesserung der Düngungsberatung und Erhöhung der Nährstoffeffizienz beitragen und dient auch zur Information von politischen Entscheidungsträgern. | Prof. Dr. Christof Engels Tel.: +49 30 2093-46273 christof.engels@agrar.hu-berlin.de Humboldt-Universität zu Berlin - Landwirtschaftlich-Gärtnerische Fakultät - Department für Nutzpflanzen- und Tierwissenschaften - FG Pflanzenernährung und Düngung Albrecht-Thaer-Weg 4 14195 Berlin | FPNR | ||
| 01.02.2019 | 31.08.2022 | 22410718 | Verbundvorhaben: Bewertung der Humus- und Nährstoffwirkung von organischen Reststoffen; Teilvorhaben 3: Charakterisierung der Humus, N- und P-Düngewirkung durch Modellierung - Akronym: HUMOR | Das Verbundvorhaben "Bewertung der Humus- und Nährstoffwirkung von organischen Reststoffen" (HUMOR) hat zum Ziel, die Humus- und Nährstoffwirkung von organischen Reststoffen mit besonderer Berücksichtigung von Gärresten aus der Biogasgewinnung zu ermittelt. Hierbei werden verschiedenste Methoden angewandt, wie chemische Analysen, Inkubationsversuche, Gefäßversuche, die Auswertung von Dauerfeldversuchsexperimenten und Modellansätze. Im Teilvorhaben 3 soll die Humus und Nährstoffwirkung mit Modellansätzen ermittelt werden. Hierbei sollen die experimentellen Ergebnisse genutzt werden, um eine Informationsbasis für die Präzisierung von Anwendungsempfehlungen beim Einsatz organischer Reststoffe zu schaffen. Nach einer vorgelagerten Auswahl eines Modells zur Beschreibung der Stoffflüsse (C, N, P) erfolgt dies in den Teilschritten (1) Modellierung der Inkubationsexperimente, (2) Modellvalidierung an Feldversuchen und (3) Szenario-Studien als Datengrundlage zur Ableitung von Beratungskennziffern. Abschließend sollen die Ergebnisse aus den verschiedenen Teilvorhaben dazu beitragen, in Abstimmung mit dem VDLUFA eine quantitative Bewertung der Humus- und Nährstoffwirkung zu erstellen. Diese Bewertung soll in der landwirtschaftlichen Praxis zur Verbesserung der Düngeberatung und zur Erhöhung der Nährstoffeffizienz beitragen und zur Information von politischen Entscheidungsträgern dienen. | Im Rahmen des HUMOR Projektes wurde das CCB Modell um ein P Modul erweitert und ist nun als CNP Modell verfügbar. Das P Modul umfasst drei P Fraktionen, hierrunter fallen zwei mineralische P Pools sowie organische P Pools, welche zusammen den totalen P ergeben. Das Modell wurde auf den Dauerfeldversuchen in Bad Lauchstädt, Berge, Speyer und Rostock mit guten Resultaten getestet und kann die dortigen P Dynamiken abbilden. Die Inkubationsversuche wurden mit sechs mechanistischen Kohlenstoffmodellen modelliert. Hieraus konnte ein Kennwert für organische Substrate abgeleitet werden, welcher die Effizienz eines Stoffes zum Aufbau von Humus beschreibt (EHUM). EHUM liegt zwischen 0 und 1, wobei 1 für eine hohe Humusaufbaueffizienz steht ist 0 für eine geringe. Mit der vorrangegangen Methodik kann auch das CNP Modell dazu verwendet werden, Inkubationsversuche zu modellieren. Hierbei erhält man, Parameter, welche die Mineralisationsdynamik im Modell beschreiben. Die aus den Inkubationsversuchen gewonnen Parameter können direkt dazu verwendet werden Dauerfeldversuche zu modellieren ohne weitere Parametrisierungen durzuführen. Auch hier konnten gute Ergebnisse für die C und N Dynamiken erzielt werden. Die optimale Humusversorgung wird in der VDLUFA Klassifizierung mit der Klasse C bezeichnet und entspricht hoher Ertragssicherheit bei optimaler Humusversorgung, unter Berücksichtigung der Nährstoffflüsse der Dünger und Fruchtarten. Durch Modellrechnungen lassen sich Aussagen über die Zustandsklasse eines Reststoffes in Bezug auf die Humus- N und P Wirkung treffen. Dies wurde für Deutschland für Silomaisanbau unter Verwendung von Stallmist als organische Düngung durchgeführt. Abschließend wurden die in dem HUMOR Projekt untersuchten Substrate klassifiziert. Dies geschah durch die Einteilung in Klassen von niedrig, mittel und hoch. Hierfür wurden der EHUM Wert verwendet, um die Humusaufbaueffizienz zu beschreiben, abhängig davon wird die N und P Wirkung berechnet. | Dr. Uwe Franko Tel.: +49 341 235-5432 uwe.franko@ufz.de Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ - Department Bodensystemforschung Permoserstr. 15 04318 Leipzig | X | FPNR |
| 01.02.2019 | 30.06.2022 | 22410918 | Verbundvorhaben: Bewertung der Humus- und Nährstoffwirkung von organischen Reststoffen; Teilvorhaben 2: Chemische Charakterisierung der Reststoffe und Ermittlung von deren N- und P-Dynamik in Inkubationsversuchen - Akronym: HUMOR | Innerhalb des Verbundvorhabens "Bewertung der Humus- und Nährstoffwirkung von organischen Reststoffen (HUMOR)" wurden im Teilvorhaben 2 (Chemische Charakterisierung der Reststoffe und Ermittlung von deren N- und P-Dynamik in lnkubationsversuchen) standardisierte Primärdaten zu chemischen Eigenschaften von 59 unterschiedlichen organischen Reststoffen ermittelt. Die Stickstoff- (N) und Phosphor- (P) Freisetzung aus diesen Reststoffen wurde unter kontrollierten Bedingungen (konstante Temperatur und Bodenfeuchte) in Inkubationsversuchen untersucht. In den Inkubationsversuchen zur Ermittlung der N-Freisetzung wurden einheitliche N-Mengen mit den organischen Reststoffen appliziert, welche einer Düngermenge von ca. 170 kg N ha-1 entsprechen. Zusätzlich wurden eine Mineraldüngervariante (Ammoniumnitrat) und eine ungedüngte Kontrolle untersucht. Während des insgesamt 445-tägigen Untersuchungszeitraumes wurde als Maß für die Stickstoff-Freisetzung zu 10 Terminen der in Calciumchlorid lösliche mineralische Stickstoff (Nmin) untersucht. In den Inkubationsversuchen zur Ermittlung der P-Freisetzung wurden einheitliche P-Mengen mit den organischen Reststoffen appliziert, welche einer Düngermenge von ca. 65 kg P ha-1 entsprechen. Zusätzlich wurden eine Mineraldüngervariante (Triple-Superphosphat) und eine ungedüngte Kontrolle untersucht. Während des insgesamt 600-tägigen Untersuchungszeitraumes wurde als Maß für die Phosphor-Freisetzung zu 10 Terminen der in Calcium-Acetat-Laktat lösliche Phosphor (PCAL) untersucht. Zur Untersuchung des Einflusses der Bodenart auf die N- und P-Freisetzung wurde für 12 Reststoffe ein weiterer Inkubationsversuch bei konstanter Temperatur und Bodenfeuchte mit unterschiedlichen Böden durchgeführt. Ergänzend wurde für 12 Reststoffe ein Vegetationsversuch (Neubauertest) mit Gerste durchgeführt, um die Pflanzenverfügbarkeit des applizierten Phosphors zu bestimmen und mit der P-Freisetzung in den Inkuabtionsversuchen zu vergleichen. | Die chemische Analyse ergab neben Unterschieden zwischen den Reststoffgruppen (i) pflanzliche Reststoffe, (ii) Wirtschaftsdünger tierischen Ursprungs, (iii) Gärreste und (iv) Komposte insbesondere auch eine hohe Variation innerhalb der Reststoffgruppen. Dies macht deutlich, dass die chemische Analyse organischer Reststoffe, vor allem wenn diese zugekauft oder zum ersten Mal eingesetzt werden, deren zielgerichteten Einsatz sehr stark verbessen kann. Die höchste apparente N-Wiederfindung im Inkubationsversuch wurde mit 80 bis 90 % in der Mineraldüngervariante ermittelt. Für Gärreste und Wirtschaftsdünger tierischer Herkunft konnten mittlere Wiederfindungsraten von ca. 40 % ermittelt werden. Deutlich geringere Wiederfindungsraten von 0 bis 20 % ergaben sich für Komposte und pflanzliche Reststoffe. Die Stickstoff-Freisetzung während der Inkubation stand in signifikanter Beziehung zu dem Gesamt-N-Gehalt, dem NH4-N-Gehalt, dem Anteil von NH4-N am Gesamt-N und dem C/N-Verhältnis der Reststoffe. Die höchste apparente P-Wiederfindung im Inkubationsversuch wurde mit ca. 30 % für Mineraldünger ermittelt. Niedrigere Wiederfindungsraten von ca. 25 % wurden für Gärreste, Wirtschaftsdünger tierischer Herkunft und Komposte ermittelt. Während der ersten 100 Tage der Inkubation bestanden gute Beziehungen zwischen dem Gesamt-P-Gehalt der Reststoffe und den PCAL-Gehalten im Boden. Im weiteren Verlauf entwickelten sich gute Beziehungen zum C/N- und C/P-Verhältnis der Reststoffe. Die P-Aufnahme im Vegetationsversuch stand in signifikant positiver Beziehung zu den PCAL-Gehalten im Inkubationsversuch. Im Hinblick auf den Einfluss der Bodenart wurden die niedrigsten apparenten N-Wiederfindungsraten im Quarzsand und im lehmigen Schluff ermittelt; die höchsten N-Wiederfindungsraten wies der lehmige Sand auf. Demgegenüber war die apparente P-Wiederfindung bei Inkubation mit Quarzsand am höchsten, gefolgt vom lehmigen Sand. Sie war am niedrigsten im lehmigen Schluff. | Prof. Dr. Franz Wiesler Tel.: +49 6232 136-115 f.wiesler@lufa-speyer.de Landwirtschaftliche Untersuchungs- und Forschungsanstalt Speyer Obere Langgasse 40 67346 Speyer | FPNR | |
| 01.08.2014 | 31.12.2016 | 22412012 | Entwicklung eines Prognosemodells zur Zusammenstellung optimierter Fütterungsrationen für Biogasanlagen | Anforderungen zum nachhaltigen Biomasseanbau werdein enen allein auf eine oder wenige Ackerkulturen basierenden Betrieb von Biogasanlagen nicht mehr erlauben. Damit werden Betreiber von landwirtschaftlichen BGA mit einer Situation konfrontiert werden, wie sie bei Abfallvergärungsanlagen bereits besteht: eine große Vielfalt verschiedener Substrate, zeitlich schnell schwankende Substratverfügbarkeiten und kurzfristige Akquise von einzelnen Chargen. Um unter diesen Bedingungen einen stabilen Vergärungsprozess bei gleichzeitig maximaler Substratausnutzung betreiben zu können, sind Prognosen zum Vergärungsverhalten der verschiedenen Substrate sowie zu den auftretenden Überlagerungseffekten notwendig. Eine weitere Herausforderung für Biogasanlagen wird zukünftig die Bereitstellung von Regelenergie sein.Mit dem Vorhaben sollen die folgenden Ziele erreicht werden:1. Weiterentwicklung der bestehenden Bewertungsparameter für den zu erwartenden Biogas- und Methanertrag, insbesondere der Schätzgleichungen für FoTS nach WEIßBACH2. Ergänzung dieser Bewertungsparameter um Aussagen zur Abbaukinetik der einzelnen Substrate, basierend auf der modifizierten Variante des ORGA-Tests3. Synthese der beiden Ansätze zur Entwicklung eines Prognosetools, mit dem auf Basis der verfügbaren Substrate optimale Fütterungsrationen unter Berücksichtigung der zu erzielenden Erträge und des zeitlichen Verhaltens ermittelt werden können, Der Arbeitsplan ist detailliert in der Vorhabenbeschreibung dargestellt. | Prof. Dr. Michael Nelles Tel.: +49 381 498-3400 michael.nelles@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Umweltingenieurwesen - Professur Abfall- und Stoffstromwirtschaft Justus-v.-Liebig-Weg 6 18059 Rostock | X | FPNR | |
| 01.03.2015 | 30.06.2018 | 22413612 | Verbundvorhaben: Bioaugmentation von Biogasanlagen durch Starterkulturen aus definierter Feststofffermentation (MethaKomp); Teilvorhaben 1: Charakterisierung methanogener Biozönosen und Isolierung leistungsfähiger Bakterienkulturen | In früheren Publikationen der Arbeitsgruppe wurde ein unerwartet stimulierender Effekt von Komposteluat auf Biogasfermentationen beobachtet. Ziel des Teilvorhabens war es, durch ein umfangreiches Screeningprogramm von verschiedenen Kompostmieten und -phasen sowie damit augmentierten Gärversuchen eine funktionelle Korrelation zwischen Prozessstimulation und zugrundeliegender Biozönose zu finden. Dabei wurde mittels quantitativem mikroskopischem Fingerprint das Vorkommen methanbildender Mikroorganismen in den unterschiedlichen Materialien untersucht. Aus daraufhin selektierten, besonders wirksamen Komposteluaten wurden anschließend mit der Amplikon-Sequenziertechnik relevante Bakteriengruppen näher bestimmt. Durch spezifische Anreicherungen mit Mais (Standard) und Stroh sollten stabile Mischkulturen gewonnen werden, die als Inokula in einer definierten Kompost-Feststofffermentation eingesetzt und vermehrt werden konnten. Auf diese Weise sollte ein vermarktungsfähiges Produkt auf Basis eines anaeroben bzw. fakultativ anaeroben Mikroorganismenkonsortiums aus Kompost entwickelt werden, welches zur Effizienzsteigerung in Biogasanlagen mit konventionellem Substrat (Mais), aber auch mit schwer abbaubarer Lignocellulose (Stroh) eingesetzt werden kann. Der innovative Ansatz lag darin, Bakterienmischkulturen aus mehreren Gruppen entlang der Biogasprozesskette aus einem unüblichen "aeroben" Biotop (hier aus Kompost) zu gewinnen und dem Biogasprozess zuzugeben und nicht einzelne, dominierende Bakterienarten, die aus Biogasanlagen selbst gewonnen wurden. Biozönosen des Fremdbiotops Kompost enthalten möglicherweise gerade solche Bakteriengruppen und -arten, die in einem typischen Biogasprozess auf NawaRo-Basis ohne Bioaugmentation nicht vorkommen. Die Zugabe und Etablierung geeigneter "externer mikrobieller Invasoren" sollte langfristig zu einer Erweiterung der Biozönose führen, sodass die Gesamtabbaufähigkeit des metabolischen Systems deutlich erhöht würde. Dies gelang. | Schon die Bioaugmentationen mit rohen, noch nicht angereicherten Komposteluaten von Betriebsanlagen zeigte bereits eine Erhöhung des Abbaus von Grassilage um bis zu 22 %, ferner eine Beschleunigung der Methanbildung um durchschnittlich 13 %. Dieser ertragssteigernde und kinetische Effekt ließ sich in nachfolgenden Anreicherungen konservieren, ferner mit einem Komposteluat aus einer damit augmentierten 1 m³ Strohkompostierung und Grassilage als methanogenes Substrat verifizieren. Damit können wiederum Mischkulturen als Starterkulturen für Biogasanlagen etabliert werden. Die Anreicherungen und damit Selektion von effizienten Biozönosen mündeten in 2 unterschiedlichen Selektkulturen. Diese wurden zur Bioaugmentation verwendet und führten bei beiden verwendeten Substraten (Mais und Stroh) sogar zu höheren Gaserträgen als die theoretisch möglichen, wenn das Klason-Lignin als schwer abbaubares Substrat aus den Berechnungen herausgenommen wurde. Dies deutet auf einen teilweisen Abbau des Lignins durch die Mikroorganismen der Selektkulturen hin. Dagegen schafften Mikroorganismen (MO) der Referenzfermenter mit Gärschlamm einer konventionellen BGA diesen zusätzlichen Abbau nicht. Es zeigte sich im Verlauf der Anreicherungen aus Komposteluaten, dass speziell die strikt anaeroben Clostridia und Bacteroidia, letztere mit der Lignocellulose-abbauenden Familie der Porphyromonadaceae, in einer stabilen methanogenen Mischkultur mit Stroh angereichert wurden. Als Hauptmethanbildner enthielten diese selektiven Mischkulturen die methanogene Klasse der H2-CO2 verwertenden Methanomicrobia mit der Gattung Methanoculleus als dominierende Untergruppe, die in produktiven Mais-Biogasanlagen ebenfalls sehr häufig vorkommt. Es lässt sich zusammenfassen, dass aus Komposteluaten selektive, auf den Abbau von Lignocellulose-haltigen Substraten spezialisierte MO stabil angereichert wurden, mit denen in Biogasprozessen durch Bioaugmentation eine hohe Effizienzsteigerung erreicht werden konnte. | Prof. Paul Scherer Tel.: +49 40 428 75-6355 paul.scherer@haw-hamburg.de Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg - Fakultät Life Sciences Ulmenliet 20 21033 Hamburg | X | FPNR |
| 01.03.2015 | 30.06.2018 | 22413712 | Verbundvorhaben: Bioaugmentation von Biogasanlagen durch Starterkulturen aus definierter Feststofffermentation (MethaKomp); Teilvorhaben 2: Feststofffermentation als Produktionssystem für Biogas-Starterkulturen | Ziel des TV2 war es, durch ein umfangreiches Probenahme-Programm von versch. betrieblichen Kompostmieten und -phasen sowie laborinternen Fermentationsversuchen herauszufinden, welche Komposteluate (KE) den Biogasprozess optimal stimulieren. Damit sollten eine Ertragssteigerung und ein stabilerer Fermentationsprozess mit geringer Neigung zur Versäuerung erreicht werden. Anschließend sollte weitestgehend gleichwertiges Kompostmaterial unter definierten technischen Randbedingungen hergestellt werden, um Bakteriengruppen, die sich speziell leistungssteigernd auf die Methanbildung landwirtschaftlicher Biogasanlagen auswirken, zu gewinnen und zu vermehren. Es wurden Kompostmaterialien aus verschiedenen Praxisanlagen entnommen, die sich hinsichtlich der Verfahrenstechniken und Rottezeitpunkte unterschieden. Die entnommenen Proben wurden zu KE aufbereitet und in Batchfermentationen untersucht. In 10 ausgewerteten Versuchsreihen mit unterschiedlichen Rotte- bzw. Kompostproben von Großanlagen wurden die Gaserträge ermittelt sowie enzymatische Profile erstellt und chemische Analysen durchgeführt. Der Vergleich aller vorliegenden Untersuchungsergebnisse ermöglichte eine eindeutige Identifizierung von aussichtsreichen Kompostmaterialien. Die Effektivität der daraus entstandenen selektiven Anreicherungskulturen (TV1 HAW) wurde in 18-Liter Fermentationen untersucht. Anschließend wurde für die Vermehrung eines aus KE angereicherten mikrobiellen Konsortiums ein Feststofffermentationsverfahren auf Basis des belüfteten Kompostierungsprozesses entwickelt und in den Pilotmaßstab (1m³) mit Stroh übertragen. Abschließend wurde definierter Stroh-Kompost aus der belüfteten Pilotanlage wiederum zu Komposteluat aufbereitet und in Batchfermentationen untersucht, wie ursprünglich die Komposteluate aus Praxisanlagen. Damit sollte überprüft werden, ob sich das Komposteluat der Versuchskompostanlage ähnlich positiv auf den Biogasprozess auswirkte wie Eluate aus Praxis-Kompostieranlagen. | Die umfangreiche Auswertung von Batchfermentationen mit Komposteluaten (KE) zeigte, dass Frischkompost als aussichtsreiches Kompostmaterial zur Eluatherstellung identifiziert werden konnte. In den durchgeführten Versuchen mit Grassilage wurde die Biogasausbeute durch den Zusatz von KE nach Abzug des Biogasertrages aus der organischen Fracht um bis zu 22% gesteigert. Dabei lag die Enzymfracht der KE, bezogen auf die Masse an organischer Trockensubstanz, durchschnittlich wesentlich höher, als die der parallel eingesetzten Impfgärschlämme aus einer konventionellen Gülle-Biogasanlage. Die mit selektiven Anreicherungen aus KE augmentierten 18 Liter Fermentationen führten bei den Substraten Mais und Stroh zu höheren Gaserträgen als die theoretisch möglichen, wenn das Klason-Lignin als schwer abbaubares Substrat aus den Berechnungen herausgenommen wurde. Dieses deutete auf einen teilweisen Abbau des Lignins durch die Mikroorganismen der angereicherten "Selektkulturen" hin. Dagegen schafften Mikroorganismen der Referenzfermenter mit Gärschlamm einer konventionellen Biogasanlage diesen zusätzlichen Abbau nicht. Zur Herstellung von Kompostmaterial unter definierten Bedingungen wurde eine belüftete 1m³ Pilotkompostierung mit Stroh und einem geringen Anteil Stärke durchgeführt. Die Pilotkompostierung wurde mit Fermentermedium aus einer 18-Liter Fermentation beimpft, die ihrerseits mit einer angereicherten "Selektkultur" (Stroh) aus KE versetzt war. Das aus der Pilot-Kompostierung hergestellte Eluat zeigte, eingesetzt in Batchfermentationen, auch nach Abzug der Gasmenge aus der organischen Fracht des Komposts wiederum eine erhöhte Biogasmenge. Die Beschleunigung des Biogasprozesses betrug enorme 43% mit Grassilage als methanogenes Substrat. Damit wurden ähnlich positive Effekte wie bei den KE aus großtechnischen Kompostierungsanlagen gefunden. Somit kann die Rückführung von aus KE anaerob angereicherten "Selektkulturen" zur Herstellung von Biogasprozess-stimulierenden KE dienen. | Dr.-Ing. Thomas Fritz Tel.: +49 410 12 185-011 thomas.fritz@is-forschung.de ISF GmbH An der Mühlenau 4 25421 Pinneberg | X | FPNR |
| 01.12.2012 | 31.05.2014 | 22500512 | Potenzialanalyse der Biokraftstoffproduktion in der Europaischen Union (EU) unter Vermeidung von iLUC-Effekten | Das Gesamtziel unseres Projektes ist die Analyse des Potenzials für die Biokraftstoffproduktion mit einem geringem Risiko indirekter Landnutzungsänderungen (ILUC) innerhalb der EU 27, gefolgt von einer Untersuchung von ILUC Vermeidungsstrategien vor Ort und einer möglichen Zertifizierung dieser Ansätze. Im vorliegenden Projektantrag wird zum ersten Mal das Potenzial nachhaltiger Biokraftstoffproduktion in der EU anhand der Low Indirect Impact Biofuels (LIIB) Methodologie analysiert und getestet. Dabei werden zunächst die theoretischen Potenziale der einzelnen ILUC Vermeidungsstrategien in der EU analysiert, bevor im zweiten Schritt je ein Pilotprojekt hinsichtlich der praktischen Umsetzung und einer möglichen Zertifizierung der ILUC Vermeidungsstrategie getestet wird. Die folgenden ILUC Vermeidungsstrategien werden untersucht: 1. Biokraftstoffproduktion auf ungenutztem Land, 2. Biokraftstoffproduktion aus Abfall-und Reststoffen, 3. Ertragssteigerung über das Business-as usual (BAU) Szenario hinaus. Die Ergebnisse des Projektes werden veröffentlicht und mit relevanten Stakeholdern aus Politik und Wirtschaft diskutiert, um so einen Beitrag zur politischen Diskussion zu leisten. | Matthias Spoettle Tel.: +49 30 29773579-44 m.spoettle@ecofys.com Guidehouse Germany GmbH Albrechtstr. 10 c 10117 Berlin | X | FPNR | |
| 10.12.2012 | 31.12.2014 | 22500712 | Verbundvorhaben: Governance zur Verminderung indirekter Landnutzungsänderungen - GoViLa; Teilvorhaben 1: Entwicklung von regionalen Lösungsstrategien zur Verminderung von iLUC | Das Projekt untersucht die Frage, ob und wie Deutschland zukünftig Biokraftstoffe bzw. deren Rohstoffe produzieren oder importieren kann, ohne dadurch Landnutzungsänderungen auszulösen.Das Vorhaben basiert auf einem regionalen Ansatz für vier Untersuchungsregionen: -Deutschland-Brasilien-Indonesien,-Ukraine / Weißrussland.Vorhabensziel ist es zu ermitteln, unter welchen Policy-Szenarien sich welche Gestaltungsspielräume (room for manoeuvre) für eine erhöhte Nachfrage nach Biokraftstoffen ergeben. Die Erarbeitung von Policy-Szenarien erfolgt auf Basis einer ausführlichen Situationsanalyse durch vor-Ort-Untersuchungen und Delphi-Analysen in den Regionen. Die relevanten Policy- Szenarien bilden die Grundlage für die modelltechnische Ermittlung der zu erwartenden iLUC-Effekte und der damit verbundenen Kohlenstofflüsse. Eingesetzt wird ein Verbund der Modelle MIRAGE (IFPRI) und Landshift (Universität Kassel), mit dem eine regionale Zuordnung der iLUC-Effekte möglich ist. Die erhaltenen Forschungsergebnisse werden abschließend zu Empfehlungen für die nationale und die Europäische Ebene aggregiert. Das Vorhaben umfaßt fünf Arbeitspakete:1. Status Quo Analyse;2. Ermittlung von Good Governance Strategien auf regionaler Ebene;3. Szenarienanalyse zu zukünftigen regionalen iLUC-Effekten und THG-Emissionen;4. Umsetzungsorientierte Policy-Analyse für Deutschland (EU);5. Handlungsstrategien und Empfehlungen. | Prof. Dr. Liselotte Schebek Tel.: +49 6151 16-20720 l.schebek@iwar.tu-darmstadt.de Technische Universität Darmstadt - Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften - Institut IWAR - FG Stoffstrommanagement und Ressourcenwirtschaft Franziska-Braun-Str. 7 64287 Darmstadt | X | FPNR | |
| 01.04.2013 | 31.12.2014 | 22501112 | Nachhaltig nutzbare Potenziale für Biokraftstoffe in Nutzungskonkurrenz zur Lebens- und Futtermittelproduktion, Bioenergie sowie zur stofflichen Nutzung in Deutschland, Europa und der Welt | Die Studie soll klären, welche Flächen- und Biomassepotenziale für Biokraftstoffe in Zukunft nachhaltig verfügbar (und notwendig) bleiben, wenn man sämtliche Flächenkonkurrenzen zu Lebens- und Futtermitteln, stofflicher Nutzung und auch anderen Formen der Bioenergie berücksichtigt und zudem neue Optionen der technologischen Entwicklung (Bioraffinerien, Solar- und Windenergie) und zur Steigerung der Ressourceneffizienz (Recycling, Kaskadennutzung, Elektromobilität) mit einbezogen werden. Um das Ziel der Studie zu erreichen, ist eine umfassende Analyse und Darstellung der Rohstoff- bzw. Angebotsseite der Ressourcen (Biomasse, fossile Kohlenstoffträger, erneuerbare und nukleare Energien) auf der einen Seite und der Nachfragesituation (wachsende Weltbevölkerung und Lebensstandard) sowie Nutzungskonkurrenzen auf der anderen Seite notwendig. Das Ergebnis der Arbeit besteht aus unterschiedlichen Szenarien für die Angebots- und Nachfrageentwicklung in den genannten Sektoren sowie der Analyse der Nutzungskonkurrenz und -hierarchien, aus denen sich jeweils die nachhaltig nutzbaren Potenziale für Biokraftstoffe differenziert nach Rohstoffen, Arten und Anwendungsbereichen ergeben. Gegenüber gestellt wird diesem Potenzial der prognostizierte Bedarf in Konkurrenz zu anderen Deckungen des Kraftstoffmarktes. Den Untersuchungsrahmen des Vorhabens bilden geographisch Deutschland, Europa und die Welt sowie zeitlich das Bezugsjahr 2010 mit Prognosen für die Jahre 2020, 2030 und 2050. | Roland Essel Tel.: +49 2233-481 442 roland.essel@nova-institut.de nova-Institut für politische und ökologische Innovation GmbH Leyboldstraße 16 50354 Hürth | X | FPNR | |
| 10.12.2012 | 31.12.2014 | 22501212 | Verbundvorhaben: Governance zur Verminderung indirekter Landnutzungsänderungen - GoViLa; Teilvorhaben 2: Modellierung von Landnutzungsänderungen | Das Projekt untersucht die Frage, ob und wie Deutschland zukünftig Biokraftstoffe bzw. deren Rohstoffe produzieren oder importieren kann, ohne dadurch Landnutzungsänderungen auszulösen.Das Vorhaben basiert auf einem regionalen Ansatz für vier Untersuchungsregionen: -Deutschland-Brasilien-Indonesien,-Ukraine / Weißrussland.Vorhabensziel ist es zu ermitteln, unter welchen Policy-Szenarien sich welche Gestaltungsspielräume (room for manoeuvre) für eine erhöhte Nachfrage nach Biokraftstoffen ergeben. Die Erarbeitung von Policy-Szenarien erfolgt auf Basis einer ausführlichen Situationsanalyse durch vor-Ort-Untersuchungen und Delphi-Analysen in den Regionen. Die relevanten Policy- Szenarien bilden die Grundlage für die modelltechnische Ermittlung der zu erwartenden iLUC-Effekte und der damit verbundenen Kohlenstofflüsse. Eingesetzt wird ein Verbund der Modelle MIRAGE (IFPRI) und Landshift (Universität Kassel), mit dem eine regionale Zuordnung der iLUC-Effekte möglich ist. Die erhaltenen Forschungsergebnisse werden abschließend zu Empfehlungen für die nationale und die Europäische Ebene aggregiert. Das Vorhaben umfaßt fünf Arbeitspakete:1. Status Quo Analyse;2. Ermittlung von Good Governance Strategien auf regionaler Ebene;3. Szenarienanalyse zu zukünftigen regionalen iLUC-Effekten und THG-Emissionen;4. Umsetzungsorientierte Policy-Analyse für Deutschland (EU);5. Handlungsstrategien und Empfehlungen. | Dr. Karl-Heinz Simon Tel.: +49 561 804 6118 simon@usf.uni-kassel.de Universität Kassel - Center for Environmental Systems Research (CESR) Wilhelmshöher Allee 47 34117 Kassel | X | FPNR | |
| 01.01.2014 | 31.05.2018 | 22WA100101 | Waldgürtel_MS - Fit für den Klimawandel - Maßnahmen für eine nachhaltige, naturnahe Anpassung feuchter Wälder im Münsterland an Klimaveränderungen - Akronym: Waldgürtel_MS | Südlich von Münster sollen Waldflächen hydrologisch untersucht und in Teilbereichen durch Wiederherstellung naturraumtypischer Wasserverhältnisse fit für den Klimawandel gemacht werden, z. B. durch Sicherung von Moorwäldern, Revitalisierung von Auenwäldern und Optimierung von Feuchtwäldern. Parzellenscharf geplanten Maßnahmen sind z. B. der aufwuchsverträgliche Rückbau des Entwässerungssystems in wertvollen Eichen-Ulmenwäldern, auf staunassen Böden mit Stieleichen-Hainbuchenwälder und Moorwälder. Langfristige CO2-Fixierung wird durch dauerhafte Sicherung des Tot- und Altholzanteils, die Reaktivierung eines Hochmoortorfkörpers, den Umbau hinzu klimastabilen Waldbestände auf Feuchtstandorten bzw. Erstaufforstungen erreicht. Alle Maßnahmen sollen gleichzeitig zur Stabilisierung und Erhöhung der Biodiversität beitragen. Ein Monitoring inklusive CO2-Bilanzierung findet auf 12 Referenzflächen mit und ohne Nutzung statt. Privatwaldbesitzern soll forstwirtschaftliche Beratung zu klimarelevanten Optimierungen und deren Umsetzung auf freiwilliger Basis angeboten werden. Eine Fachtagung, Öffentlichkeitsarbeit, Schulungsmodule für Kinder und ein Klimalehrpfad sind geplant. Nach hydrologischen Voruntersuchungen werden Teilbereiche zur Durchführbarkeit von Maßnahmen zur Verbesserung des Bodenwasserhaushaltes ausgewählt. Dabei sind z.B. bodenkundliche oder floristische Detail-Untersuchungen je nach Bedarf durchzuführen. Die geplanten Maßnahmen (inkl. Moorkörperreaktivierung und Auenwaldoptimierung) werden im Projekt umgesetzt. Parallel werden 12 dauerhafte Referenzflächen eingerichtet, auf denen Kohlenstoffbilanzierung und Biodiversität ohne und mit forstlicher Nutzung verglichen werden. Modellhaft soll die Auswirkung von langfristig zu sicherndem Alt- und Totholz für die Projektregion untersucht werden. Öffentlichkeitsarbeit und Schulungsangebote werden ab Projektstart erarbeitet, die Tagung zur Präsentation der Ergebnisse sowie der Klimalehrpfad bilden den Projektabschluss. | Dr. Britta Linnemann Tel.: +49 2501 9719433 b.linnemann@nabu-station.de NABU-Naturschutzstation Münsterland e.V. Westfalenstr. 490 48165 Münster | X | WKF | |
| 01.01.2014 | 31.12.2015 | 22WA401301 | Wasserwald - Entwicklung eines Anrechnungsverfahrens für erhöhte Wasserspende durch grundwasserbetonten Waldumbau bei sinkendem Grundwasserdargebot als Folge von Klimawandel. Ein Projekt im Privatwald der östlichen Lüneburger Heide in Niedersachsen - Akronym: Wasserwald | Ziel des Projekts ist die nachhaltige Hebung der Grundwasserspende unter Wald und damit die Verbesserung des angespannten Gebietswasserhaushalts der Region. Der steigenden Nachfrage nach Grundwasser in der Region soll vorbeugend durch eine Erhöhung des Grundwasservorrats begegnet werden. Dringender Handlungsbedarf besteht insbesondere, weil zurzeit in der Region eine den Landschaftswasserhaushalt zusätzlich belastende wald-bauliche Situation besteht. Denn der - historisch bedingt - heute sehr hohe Anteil umbau-würdiger Kiefernwälder wird zurzeit zunehmend mit Douglasien unterpflanzt. Im Sinne einer Strategie zur Sicherung des Landschaftswasserhaushalts reduziert sich hierdurch das Potential fortschreitend. Wasserhaushaltssimulationen (verantwortlich: Auftrag nehmende Firma) Weiterentwicklung von klimaangepassten, grundwasserbetonten Waldentwicklungstypen (verantwortlich: Auftrag nehmende Firma). Projektbeirat: Aufbau eines Gremiums aus Wissenschaftlern und Stakeholdern (verantwortlich: Martin Hillmann, Landwirtschaftskammer Niedersachsen, Geschäftsbereich Forstwirtschaft (Eigenbeteiligung)) Dissemination der Ergebnisse und Einrichtung eines Flächenkatasters (verantwortlich: Martin Hillmann, Landwirtschaftskammer Niedersachsen i. V. m. örtlichen Forstdienststellen der Ostheide (Eigenbeteiligung) und Bewässerungsexperten u.a. der Landwirtschaftskammer (Eigenbeteiligung)) Ableitung eines Anrechnungssystems und Abstimmung mit den Fachbehörden (verantwortlich: Martin Hillmann, Landwirtschaftskammer Niedersachsen, Geschäftsbereich Forstwirtschaft, stellv. Leiter; Eigenbeteiligung). | Martin Hillmann Tel.: +49 511 3665-1441 martin.hillmann@lwk-niedersachsen.de Landwirtschaftskammer Niedersachsen Johannssenstr. 10 30159 Hannover | WKF | ||
| 01.01.2018 | 31.01.2022 | 22WA401331 | WasMon - Monitoring der Versickerungsleistung bei grundwasserbetontem Waldumbau. (Wasserwald-Versickerungsmonitoring) - Akronym: WasMon | In niederschlagsarmen Regionen des östlichen Niedersachsens kommt aufgrund der ungünstigen Bodenverhältnisse der sich mit dem Klimawandel abzeichnende steigende Wasserbedarf besonders zum Tragen. Eine Situation der in der Landwirtschaft nur noch begrenzt mit einer stärkeren Förderung begegnet werden kann. Für den erhöhten Bedarf der dort ortsüblichen Beregnung landwirtschaftlicher Flächen aus dem Grundwasser sind daher Möglichkeiten zu ergründen, die zu einer entsprechenden Erhöhung der Grundwasserspende führen. Hierzu zählt der Waldumbau. Waldgebiete stellen aufgrund der bleibend hohen Sickerwasserqualität generell bevorzugte Räume von Wasserschutzgebieten dar, doch ist die Grundwasserspende v.a. unter Nadelholz aufgrund hoher Verdunstungsverluste stark reduziert. Nach den Ergebnissen zahlreicher Untersuchungen kann der Umbau nadelholzreicher Waldbestände zu Laubwald oder laubbetontem Mischwald zu einer deutlichen Erhöhung der Sickerwassermenge von bis zu 100 mm beitragen. Diese Mengenangaben sind jedoch nur bedingt übertragbar und können von Modellen räumlich nur begrenzt abgebildet werden. Diesem Defizit soll durch Messungen zur Ermittlung des Wasserhaushaltes unterschiedlicher Bestockungsvarianten im Waldumbau in den betroffenen niederschlagsarmen Regionen begegnet werden. Es wurde ein Untersuchungskonzept erstellt, welches sich auf die Versuchsstandorte Wibbese und Elze bezieht. Für die jeweiligen Versuchsstandorte wurde eine Versuchsdesign entwickelt. Einzelheiten sind aus der Anlage zum Antrag zu entnehmen. | Dr. Karsten Mohr Tel.: +49 441 801-783 karsten.mohr@lwk-niedersachsen.de Landwirtschaftskammer Niedersachsen Johannssenstr. 10 30159 Hannover | X | WKF | |
| 01.01.2018 | 31.12.2021 | 22WA407401 | Anpassungs- und Umsetzungsstrategien für Stockausschlagwälder in Steillagen mit herausragenden Schutzfunktionen im Klimawandel - Akronym: KlimaNiederwald | Für das Vorhaben sind insgesamt 36 Monate Bearbeitungszeit geplant. Primäre Ziele sind die Erhöhung der Anpassungsfähigkeit von Stockausschlagwäldern mit herausragenden Schutzfunktionen an den Klimawandel unter Erhalt ihrer Funktionen und Information/Kommunikation zur Unterstützung der Adaption von Stockausschlagwäldern bei gleichzeitiger Sicherstellung von Mitigationsleistungen. Konkrete Ziele sind: (a) die Entwicklung einer bundesweit einsetzbaren Handlungsanleitung, wie Stockausschlagwälder mit herausragenden Schutzfunktionen bei gleichzeitiger Sicherung ihrer Funktionen an den Klimawandel angepasst werden können. (b) die Umsetzung der Handlungsanleitung an Demonstrations- und Monitoringflächen, verbunden mit einem bundesweiten Coaching von Multiplikatoren. Das Vorhaben besteht aus 4 Arbeitspaketen (AP), deren Inhalte anhand der zu erreichenden Milestones (MS) deutlich wird: AP 1 Flächenscharfe Situations- und Gefährdungsanalyse MS 1.1 Identifizierung betroffener Stockausschlagwälder; 30 davon werden analysiert und klassifiziert. MS 1.2 Neun Demonstrationsflächen werden ausgesucht und evaluiert; Abstimmung des Versuchsprogramms mit den Bewirtschaftern. AP 2 Simulation der Waldentwicklung im Klimawandel MS 2.1 Auswertung der für RhPf vorhandenen regionalen Klimaprojektionen für die Stockausschlagwälder; diese werden im Expertenkreis diskutiert; Behandlungsmöglichkeiten werden identifiziert. MS 2.2 Optimierung der Klimaprojektionen und Simulationen; Die ermittelten Klimafolgen werden im Expertenkreis diskutiert und verfeinert. AP 3 Handlungsanleitung "Stockausschlagwald im Klimawandel" MS 3.1 Erstellung der Handlungsanleitung mit Empfehlungen zu waldbaulichen Anpassungsmaßnahmen. MS 3.2 Pilothafte Umsetzung der Handlungsanleitungen auf den Demonstrationsflächen. AP 4 Umsetzung Handlungsanleitung als Teil einer Kommunikationsstrategie MS 4 Durchführung eines Programms für waldbauliche Coachings mit Multiplikatoren aus verschiedenen Bundesländern. . | Prof. Dr. Marc Hanewinkel Tel.: +49 761 203-3691 marc.hanewinkel@ife.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen - Institut für Forstwissenschaften - Professur für Forstökonomie und Forstplanung Tennenbacher Str. 4 79106 Freiburg im Breisgau | X | WKF | |
| 01.05.2016 | 31.07.2019 | 22WA409601 | Verbundvorhaben: Kohlenstoffbilanzen bei der Renaturierung von Moorwäldern am Beispiel des Nationalpark Hunsrück-Hochwald; Teilvorhaben 1 - Akronym: MoorWaldBilanz | Unser Ziel ist die flächendeckende Bilanzierung der CO2-Speicherung bei der Renaturierung von Moorwäldern am Beispiel des Nationalparks Hunsrück-Hochwald. Die CO2-Bilanz von Moorwäldern ist derzeit noch nicht ausreichend erforscht. Unser Projekt übernimmt eine wichtige Beispiel- und Vorbildfunktion und liefert einen Beitrag sowohl zur Quantifizierung der Kohlenstoffflüsse von Moorwald-Ökosystemen als auch zum Monitoring von Kohlenstoffbilanzen insgesamt. Als Projektgebiet wurde der neu gegründete Nationalpark Hunsrück-Hochwald ausgewählt. Schützenswerte Hangmoore mit ihren Sumpf- und Moorwäldern sowie Mittelgebirgshochmoore ("Hunsrückbrücher") sind charakteristische Naturelemente im Hunsrück. Um das Projektziel zu erreichen, wird zunächst ein GIS-gestütztes Moorkataster, in dem Informationen zur Verbreitung von Torfböden und deren Flächennutzung, ihrer Entwicklung, ökologischen Charakterisierung und hydrochemischen Eigenschaften dargestellt sind. Mit Hilfe der Analysen von Torfkernen ermitteln wir die Kohlenstoffvorräte bei unterschiedlichen Degradationsstadien. Das Gesamtziel einer flächendeckenden Kohlenstoffbilanzierung wird erreicht, indem wir auf der Grundlage des Moorkatasters ein Upscaling der Kohlenstoffvorräte bei unterschiedlichen Renaturierungsszenarien durchführen. AP 1: Karten- und Datenauswertung AP 2: Laserscanning AP 3: Geoelektrische Widerstandstomographie AP 4: Auswahl / Einrichtung Monitoringflächen AP 5: Schwerpunktkartierung / Verifizierung AP 6: GIS-Moorkataster für den Nationalpark AP 7: Bohrkerne, Laboranalysen AP 8: Kohlenstoffbilanzierung AP 9: Projektmanagement, Öffentlichkeitsarbeit | Prof. Dr. Gebhard Schüler Tel.: +49 6306 911-113 schueler@forestclim.eu Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft Rheinland-Pfalz (FAWF) Hauptstr. 16 67705 Trippstadt | X | WKF | |
| 01.05.2016 | 31.07.2019 | 22WA409602 | Verbundvorhaben: Kohlenstoffbilanzen bei der Renaturierung von Moorwäldern am Beispiel des Nationalpark Hunsrück-Hochwald; Teilvorhaben 2 - Akronym: MoorWaldBilanz | Unser Ziel ist die flächendeckende Bilanzierung der CO2-Speicherung bei der Renaturierung von Moorwäldern am Beispiel des Nationalparks Hunsrück-Hochwald. Die CO2-Bilanz von Moorwäldern ist derzeit noch nicht ausreichend erforscht. Unser Projekt übernimmt eine wichtige Beispiel- und Vorbildfunktion und liefert einen Beitrag sowohl zur Quantifizierung der Kohlenstoffflüsse von Moorwald-Ökosystemen als auch zum Monitoring von Kohlenstoffbilanzen insgesamt. Als Projektgebiet wurde der neu gegründete Nationalpark Hunsrück-Hochwald ausgewählt. Schützenswerte Hangmoore mit ihren Sumpf- und Moorwäldern sowie Mittelgebirgshochmoore ("Hunsrückbrücher") sind charakteristische Naturelemente im Hunsrück. Um das Projektziel zu erreichen, wird zunächst ein GIS-gestütztes Moorkataster, in dem Informationen zur Verbreitung von Torfböden und deren Flächennutzung, ihrer Entwicklung, ökologischen Charakterisierung und hydrochemischen Eigenschaften dargestellt sind. Mit Hilfe der Analysen von Torfkernen ermitteln wir die Kohlenstoffvorräte bei unterschiedlichen Degradationsstadien. Das Gesamtziel einer flächendeckenden Kohlenstoffbilanzierung wird erreicht, indem wir auf der Grundlage des Moorkatasters ein Upscaling der Kohlenstoffvorräte bei unterschiedlichen Renaturierungsszenarien durchführen. AP 1: Karten- und Datenauswertung AP 2: Laserscanning AP 3: Geoelektrische Widerstandstomographie AP 4: Auswahl / Einrichtung Monitoringflächen AP 5: Schwerpunktkartierung / Verifizierung AP 6: GIS-Moorkataster für den Nationalpark AP 7: Bohrkerne, Laboranalysen AP 8: Kohlenstoffbilanzierung AP 9: Projektmanagement, Öffentlichkeitsarbeit | Dr. Markus Dotterweich Tel.: +49 6321 9989450 dotterweich@udata.de UDATA GmbH Hindenburgstr. 1 67433 Neustadt an der Weinstraße | X | WKF | |
| 01.05.2016 | 31.07.2019 | 22WA409603 | Verbundvorhaben: Kohlenstoffbilanzen bei der Renaturierung von Moorwäldern am Beispiel des Nationalpark Hunsrück-Hochwald; Teilvorhaben 3 - Akronym: MoorWaldBilanz | Unser Ziel ist die flächendeckende Bilanzierung der CO2-Speicherung bei der Renaturierung von Moorwäldern am Beispiel des Nationalparks Hunsrück-Hochwald. Die CO2-Bilanz von Moorwäldern ist derzeit noch nicht ausreichend erforscht. Unser Projekt übernimmt eine wichtige Beispiel- und Vorbildfunktion und liefert einen Beitrag sowohl zur Quantifizierung der Kohlenstoffflüsse von Moorwald-Ökosystemen als auch zum Monitoring von Kohlenstoffbilanzen insgesamt. Als Projektgebiet wurde der neu gegründete Nationalpark Hunsrück-Hochwald ausgewählt. Schützenswerte Hangmoore mit ihren Sumpf- und Moorwäldern sowie Mittelgebirgshochmoore ("Hunsrückbrücher") sind charakteristische Naturelemente im Hunsrück. Um das Projektziel zu erreichen, wird zunächst ein GIS-gestütztes Moorkataster, in dem Informationen zur Verbreitung von Torfböden und deren Flächennutzung, ihrer Entwicklung, ökologischen Charakterisierung und hydrochemischen Eigenschaften dargestellt sind. Mit Hilfe der Analysen von Torfkernen ermitteln wir die Kohlenstoffvorräte bei unterschiedlichen Degradationsstadien. Das Gesamtziel einer flächendeckenden Kohlenstoffbilanzierung wird erreicht, indem wir auf der Grundlage des Moorkatasters ein Upscaling der Kohlenstoffvorräte bei unterschiedlichen Renaturierungsszenarien durchführen. AP 1: Karten- und Datenauswertung AP 2: Laserscanning AP 3: Geoelektrische Widerstandstomographie AP 4: Auswahl / Einrichtung Monitoringflächen AP 5: Schwerpunktkartierung / Verifizierung AP 6: GIS-Moorkataster für den Nationalpark AP 7: Bohrkerne, Laboranalysen AP 8: Kohlenstoffbilanzierung AP 9: Projektmanagement, Öffentlichkeitsarbeit | Prof. Dr. Joachim Hill Tel.: +49 651 201-4592 hillj@uni-trier.de Universität Trier - Campus II - Fachbereich VI - Raum- und Umweltwissenschaften - Umweltfernerkundung und Geoinformatik Behringstr. 21 54296 Trier | X | WKF | |
| 01.05.2016 | 31.07.2019 | 22WA409604 | Verbundvorhaben: Kohlenstoffbilanzen bei der Renaturierung von Moorwäldern am Beispiel des Nationalpark Hunsrück-Hochwald; Teilvorhaben 4 - Akronym: MoorWaldBilanz | Unser Ziel ist die flächendeckende Bilanzierung der CO2-Speicherung bei der Renaturierung von Moorwäldern am Beispiel des Nationalparks Hunsrück-Hochwald. Die CO2-Bilanz von Moorwäldern ist derzeit noch nicht ausreichend erforscht. Unser Projekt übernimmt eine wichtige Beispiel- und Vorbildfunktion und liefert einen Beitrag sowohl zur Quantifizierung der Kohlenstoffflüsse von Moorwald-Ökosystemen als auch zum Monitoring von Kohlenstoffbilanzen insgesamt. Als Projektgebiet wurde der neu gegründete Nationalpark Hunsrück-Hochwald ausgewählt. Schützenswerte Hangmoore mit ihren Sumpf- und Moorwäldern sowie Mittelgebirgshochmoore ("Hunsrückbrücher") sind charakteristische Naturelemente im Hunsrück. Um das Projektziel zu erreichen, wird zunächst ein GIS-gestütztes Moorkataster, in dem Informationen zur Verbreitung von Torfböden und deren Flächennutzung, ihrer Entwicklung, ökologischen Charakterisierung und hydrochemischen Eigenschaften dargestellt sind. Mit Hilfe der Analysen von Torfkernen ermitteln wir die Kohlenstoffvorräte bei unterschiedlichen Degradationsstadien. Das Gesamtziel einer flächendeckenden Kohlenstoffbilanzierung wird erreicht, indem wir auf der Grundlage des Moorkatasters ein Upscaling der Kohlenstoffvorräte bei unterschiedlichen Renaturierungsszenarien durchführen. AP 1: Karten- und Datenauswertung AP 2: Laserscanning AP 3: Geoelektrische Widerstandstomographie AP 4: Auswahl / Einrichtung Monitoringflächen AP 5: Schwerpunktkartierung / Verifizierung AP 6: GIS-Moorkataster für den Nationalpark AP 7: Bohrkerne, Laboranalysen AP 8: Kohlenstoffbilanzierung AP 9: Projektmanagement, Öffentlichkeitsarbeit | Prof. Dr. Christof Kneisel Tel.: +49 931 31-85441 kneisel@uni-wuerzburg.de Julius-Maximilians-Universität Würzburg - Institut für Geographie und Geologie - Lehrstuhl I - Physische Geographie Am Hubland 97074 Würzburg | X | WKF | |
| 01.10.2014 | 31.12.2017 | 22WA500899 | Berlin-WK-Pfad - Im Berliner Grunewald soll in den Jahren 2014 bis 2017 ein "Waldklimapfad" mit 4 km Länge entstehen. Hierüber soll eine breite Öffentlichkeit erfahren, welche Bedeutung der Wald für das Klima hat und wie er an die veränderten Klimabedingungen angepasst werden kann. - Akronym: Berlin-WK-Pfad | Über den Antrag sollen Maßnahmen der Öffentlichkeitsarbeit gefördert werden, insbesondere ein professionelles Design, aus dem Maßnahmen wie eine interaktive Web-Seite, Ausstellungstafeln, Broschüren, Flyer etc. abgeleitet werden. Weiterhin sind Maßnahmen der Besucherführung vorgesehen sowie im Jahr 2017 die Einrichtung eines Infopoints und weiterer Angebote für die Besucher vor Ort. Weitere Angaben s. beiliegendes Konzept. Das Projekt sieht vor, dass sämtliche Leistungen über Ausschreibungen an geeignete Agenturen und Büros vergeben werden. Ausgangspunkt ist die Entwicklung eines übergeordneten Corporate Design als Leitfaden für alle nachrangig zu erstellenden digitalen und analogen Medien. Die Vergabe der Leistungen erfolgt in Abhängigkeit des Planungsstands in mehreren Losen. Weitere Angaben s. beiliegendes Konzept. | Dipl.-Forsting. Malte Münte Tel.: +49 30 64193735 malte.muente@senstadtum.berlin.de Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umweltschutz, Berliner Forsten, Landesforstamt Berlin - Forstamt Grunewald Koenigsallee 82 14193 Berlin | WKF | ||
| 01.07.2016 | 30.11.2019 | 22WA510001 | Verbundvorhaben: Regionaler Klimaschutzbeitrag von Wäldern ohne forstliche Nutzung; Teilvorhaben 1 - Akronym: SpeicherWald | In dem Verbundprojekt zwischen dem Klima-Bündnis und dem Naturschutzbund Deutschland (NABU) e.V. wurde mithilfe von Informationsmaterialien und auf Veranstaltungen in fünf Modellregionen der regionale Klimaschutzbeitrag von Wäldern ohne forstliche Nutzung dargestellt. Die heutigen, vergleichsweise jungen Wälder in Deutschland speichern in den kommenden Jahrzehnten und Jahrhunderten erhebliche Mengen Kohlenstoff in oberirdischer Biomasse sowie im Waldboden. Einige dieser Wälder einer natürlichen Entwicklung zu überlassen, ist demnach eine Maßnahme, die zum Klimaschutz beiträgt. Derzeit ist der Anteil solcher Wälder mit 2,8 Prozent der deutschen Waldfläche sehr gering. Ziel des Projektes war es, das Bewusstsein für die Bedeutung unbewirtschafteter Wälder für den Klimaschutz in der deutschen Öffentlichkeit zu stärken. Damit wird ein Thema in die Öffentlichkeit transportiert, das derzeit im Vergleich zu anderen Klimaschutzmaßnahmen noch wenig Beachtung findet. Durch Umweltbildungsmaßnahmen in Schulen, Informations- und Dialogveranstaltungen, einen Cartoon- Wettbewerb sowie die Weiterbildung von Multiplikator*innen wurden interessierte Bürger*innen und politische Entscheidungsträger*innen in Städten und Gemeinden zielgruppenspezifisch über die Zusammenhänge von Klima- und Naturschutzschutz in unbewirtschafteten Wäldern in Deutschland informiert. Gerade die Kommunen, die häufig zugleich selbst Waldbesitzerinnen sind, können durch ihre unmittelbare Nähe zur Bevölkerung eine wichtige Rolle bei der Aufklärung über die beschriebenen Zusammenhänge spielen. Zugleich wurde das Thema mit positiven Bildern in der öffentlichen Wahrnehmung deutschlandweit platziert, um so die gesellschaftliche und politische Akzeptanz für den forstwirtschaftlichen Nutzungsverzicht im Wald zu erhöhen und die lokale Bevölkerung zu motivieren, sich aktiv an der Lösung dieser gesellschaftlichen Herausforderungen zu beteiligen. | Ziel war es, die Bevölkerung dazu zu motivieren, sich für den Wald vor ihrer Haustür einzusetzen. Zur Erreichung dieses Zieles wurden bundesweit fünf Modellregionen etabliert, in denen die Bevölkerung durch gezielte Öffentlichkeitsarbeit mit dem Projektthema vertraut gemacht und zum eigenen Handeln angeregt wurde. Auf den angebotenen Waldexkursionen haben sich Interessierte, Förster und Pädagogen ausgetauscht. Die Zusammenarbeit mit Schulen, Bildungseinrichtungen und Naturparken schaffte darüber hinaus einen wichtigen Multiplikatoren-Effekt, ebenso wie die Zusammenarbeit mit Kommunen, als politische Entscheidungsebene und Impulsgeber. Die im Projektrahmen erstellten Materialien dienten dazu, die teilweise unzureichend aufbereiteten bestehenden Informationen zum Thema anschaulich und in zielgruppenspezifischer Sprache darzustellen. So wurden viele Menschen erreicht, welches die überaus hohe Nachfrage an Broschüren deutlich zeigt. Das Projekt wurde in den lokalen und überregionalen Medien aufgegriffen und dessen Inhalte in Rundfunkund TV-Beiträgen, in den sozialen Medien sowie in zahlreichen Presseartikeln verbreitet. Über die eigentlichen Projektaktivitäten hinaus haben Landes- und Kreisverbände des NABU sowie die beteiligten Kommunen in Eigeninitiative die Notwendigkeit für Naturwälder medial zur Sprache gebracht. Der intensive Dialog mit Bürger*innen, Waldbesitzer*innen und politischen Entscheidungsträger*innen hat alle Beteiligten bereichert und in Einzelfällen sogar dazu motiviert, sich für die Ausweisung und Ausweitung von Naturwäldern einzusetzen, wie das Beispiel "Beberburg" – siehe Projektbericht – zeigt. Das Interesse an den Einreichungen aus dem Cartoon-Wettbewerb hält auch nach Ablauf des Projektes an und so werden einzelne Kunstwerke auch heute noch etwa zur Bebilderung von Fachartikeln angefragt | Stefan Adler Tel.: +49 30 284984-1623 stefan.adler@nabu.de Naturschutzbund Deutschland (NABU) e.V. Charitéstr. 3 10117 Berlin | X | WKF |
| 01.07.2016 | 30.11.2019 | 22WA510002 | Verbundvorhaben: Regionaler Klimaschutzbeitrag von Wäldern ohne forstliche Nutzung; Teilvorhaben 2 - Akronym: SpeicherWald | Wälder mit natürlicher Entwicklung besitzen durch die hohe biologische Vielfalt und durch intakte ökologische Kreisläufe eine besonders gute Anpassungsfähigkeit an sich ändernde Umweltbedingungen wie den Klimawandel und Verfügen somit über eine hohe Resilienz gegenüber Veränderungen die im Rahmen des Klimawandels auftreten. Damit besitzen sie eine notwendige Voraussetzung, um die dauerhafte Speicherung von Kohlenstoff zu gewährleisten. Ziel ist es dabei, in der allgemeinen Öffentlichkeit und bei politischen Entscheidungsträgern das Bewusstsein für die Bedeutung von unbewirtschafteten Wäldern, neben anderen möglichen Maßnahmen die zum Klimaschutz beitragen, zu steigern. Mit kommunikativen Mitteln werden relevantes Wissen und positive Werte in Bezug auf das Themenfeld Klimaschutzbeitrag von Wäldern ohne forstliche Nutzung vermittelt. Die Botschaft lautet: "Je mehr Kohlenstoff aus der Atmosphäre in der Vegetation und im Boden gebunden wird, desto stärker wirkt der Wald der vom Menschen verursachten Erwärmung der Erdatmosphäre entgegen". Für die Realisierung des Projektziels werden Maßnahmen zur allgemeinen und zielgruppenspezifischen Öffentlichkeitsarbeit und Weiterbildung lokaler Akteure sowie Methoden der Umweltbildung miteinander verknüpft. Das Projekt umfasst dazu fünf ineinandergreifende Module. Für die Durchführung der projektbezogenen Arbeiten werden zu Projektbeginn gezielt fünf Modellregionen ausgewählt. Die Aktivitäten in den verschiedenen Modulen werden innerhalb dieser Modellregionen zusammengebracht, um Netzwerke zwischen Kommunen, Schulen und lokalen Initiativen anzuregen. Durch eine Reihe regionaler Informations- und Dialogveranstaltungen und Workshops, einem Wettbewerb zum Thema sowie Aktionen zur Umweltbildung in Schulen soll grundlegendes Wissen über die Klimaschutzbedeutung heimischer Wälder, die forstlich nicht genutzt werden, vermittelt werden | Dr. Andreas Kress Tel.: +49 69 717139-33 a.kress@klimabuendnis.org Klima-Bündnis der europäischen Städte mit indigenen Völkern der Regenwälder / Alianza del clima Galvanistr. 28 60486 Frankfurt am Main | X | WKF | |
| 01.12.2016 | 28.02.2019 | 22WA510401 | Verbundvorhaben: Moderner Holzbrückenbau als Beitrag zum Klimaschutz (Offensive Holzbrückenbau); Teilvorhaben 1 - Akronym: OHB | Holzbautechnische und baupolitische Veränderungen wie auch sich wandelnde Nutzerinteressen lassen erwarten, dass sich der Anteil von Holzkonstruktionen im Bauwesen deutlich erhöhen wird. Mit der Entwicklung der Mobilisierung des modernen Lebens steigt der Bedarf an Verkehrswegen und Brücken in vorher nicht dagewesenen Dimensionen. Allerdings erfährt der Baustoff Holz im Brückenbau nicht die ihm gebührende Marktdurchdringung. Brücken aus Holz sind ebenso wie alle anderen Holzbauwerke Baumaßnahmen mit Gewinn für den Klimaschutz. Holz ersetzt bei Brücken Stahl, Beton oder Aluminium, deren Herstellung besonders CO2-intensiv ist, und vermeidet die dabei entstehenden Emissionen. Deshalb prophezeien führende Brückenbauexperten dem Naturstoff eine gute Zukunft. Voraussetzung ist allerdings, dass man sich seiner überragenden Eigenschaften wieder bewusst wird und Baufachleute der naturgesetzlichen Disziplin des Konstruierens mit Holz unterziehen. Zentrale Strategie der "Offensive Holzbrückenbau" ist die Vermittlung von Wissen. Ziel ist eine Erhöhung des Anteils von Holzbrücken am wachsenden Markt des Brückenbaus. Für die Erarbeitung und Herstellung von Publikationen sowie die damit verbundene Öffentlichkeitsarbeit sind zwei Jahre geplant. Namhafte Autoren des Ingenieurholzbaus erarbeiten für Tragwerksplaner und Architekten technische Basisinformationen als Planungshilfe für drei thematisch zusammenhängende Broschüren von jeweils 48 Seiten. Sie bewirken einen sicheren Umgang mit dem Baustoff Holz und stärken die Bereitschaft, Holz als Baustoff zu häufiger zu berücksichtigen. Für Bauentscheidungsträger im kommunalen Bereich wird ergänzend eine Buchveröffentlichung von ca. 84 Seiten herausgegeben, die vor allem auf die Darstellung und Überzeugungskraft bestehender Referenzbauten setzt. Das Buch soll den Leser von den gestalterischen Qualitäten einer Holzbrücke überzeugen und Argumentationshilfe für eine Holzbaulösung bieten. | Dipl.-Ing Frank Miebach Tel.: +49 2205 9044-80 info@ib-miebach.de IB-MIEBACH - Ingenieurbüro für Holzbau und Holzbrückenbau Haus Sülz 7 53797 Lohmar | X | WKF | |
| 01.12.2016 | 28.02.2019 | 22WA510402 | Verbundvorhaben: Moderner Holzbrückenbau als Beitrag zum Klimaschutz (Offensive Holzbrückenbau); Teilvorhaben 2 - Akronym: OHB | Mit zunehmender Mobilisierung steigt der Bedarf an Verkehrswegen und Brücken. Gleichzeitig verursachen holzbautechnische und baupolitische Veränderungen eine deutliche Erhöhung des Anteils von Holzkonstruktionen im Bauwesen. Dies betrifft auch den bislang unterrepräsentierten Holzbrückenbau. Brücken aus Holz sind ebenso wie alle anderen Holzbauwerke Baumaßnahmen mit Gewinn für den Klimaschutz. Holz ersetzt bei Brücken Stahl, Beton oder Aluminium, deren Herstellung besonders CO2-intensiv ist. Deshalb prophezeien Brückenbauexperten dem Naturstoff eine gute Zukunft. Baufachleute sollen sich die überragenden Eigenschaften von Holz vergegenwärtigen und sich der Disziplin des Konstruierens mit Holz unterziehen. Zentrale Strategie der "Offensive Holzbrückenbau" ist die Vermittlung von Wissen. Ziel ist eine Erhöhung des Anteils von Holzbrücken am wachsenden Markt des Brückenbaus. Geplant ist dafür die Verbreitung von Publikationen und damit verbundene Öffentlichkeitsarbeit. Baufachleute erhalten als Planungshilfe drei thematisch zusammenhängende Broschüren. Sie bewirken einen sicheren Umgang mit dem Baustoff Holz und motivieren zu einer häufigeren Berücksichtigung des Baustoffes Holz. Ergänzend wird für Bauentscheider im kommunalen Bereich ein Buch herausgegeben, das auf die Darstellung und Überzeugungskraft bestehender Referenzbauten setzt. Es soll den Leser von den Qualitäten einer Holzbrücke überzeugen und Argumentationshilfe für Holzbaulösungen bieten. Für die Erarbeitung und Herstellung der Publikationen sowie die damit verbundene Öffentlichkeitsarbeit sind zwei Jahre geplant. Das Projekt wird durch eine Arbeitsgruppe aus Bauingenieuren, Architekten, Designern und Redakteuren gesteuert. Nach umfangreichen Recherchen erarbeitet diese Gruppe zusammen mit namhaften Autoren des Ingenieurholzbaus technische Basisinformationen in Form von drei Broschüren mit je 48 Seiten. Die Buchveröffentlichung für Bauentscheider umfasst ca. 84 Seiten. | Dipl.-Ing. Arnim Seidel Tel.: +49 211 9665580 seidel@fachagenturholz.de Fachagentur Holz Franklinstr. 42 40479 Düsseldorf | X | WKF | |
| 01.01.2014 | 31.12.2016 | 22WB102301 | SILVITI - Silvicultura statt Viticultura, Waldbau statt Weinbau - Akronym: SILVITI | Das Projekt integriert die Aspekte "Schutz" und "Nutzung" von aufgelassenen Weinbergen und den seltenen Baumarten Elsbeere, Speierling, Mehlbeere, Feldahorn, Wildapfel und Wildbirne. Durch die gezielte Förderung dieser Arten auf ehemaligen Rebflächen werden biologische Vielfalt und Erhaltung forstgenetischer Ressourcen forciert. Die Anlage von Versuchsflächen dient zur Identifikation anpassungsfähiger und standortgerechter Herkünfte dieser Arten, zur Erhöhung der Stabilität von Waldökosystemen auf trocken-warmen Standorten und zur zukünftigen Speicherung von Kohlenstoff durch die Bereitstellung von Wertholz. Die angelegten Versuchs- und Demonstrationsflächen werden auch über die Projektlaufzeit hinaus von lokalen Partnern bewirtschaftet und in regelmäßigen Zeitabständen Daten zu Wachstum, Gesundheit, Fruchtertrag und Qualität der gepflanzten Arten erhoben. Darüber hinaus werden mit Hilfe mikromolekularer, genetischer Analysen auf den Versuchsflächen und in natürlichen Populationen der seltenen Laubbaumarten besonders hochwertige oder klimaangepasste Herkünfte ermittelt. Die gewonnenen Erkenntnisse werden in wissenschaftlichen Fachjournalen publiziert, weitere zusammenfassende Veröffentlichungen in praxisorientierten Zeitschriften des Forst- und Winzerwesens kommen hinzu. Ebenso werden konkrete Handlungsempfehlungen verfasst, die eine erfolgreiche Umsetzung der erarbeiteten alternativen Bewirtschaftungsformen für Weinberge an die Praxis ermöglichen. Das Projekt lässt sich in 17 einzelne Tasks unterteilen. Dabei viele dieser Aufgaben eng miteinander verflochten sind wäre die Ausweisung von ebenso vielen Meilensteinen nicht sinnvoll. Daher beschränken wir uns auf die Festlegung von vier Meilensteinen, die wichtige Fixpunkte für den Fortgang des Projekts darstellen. Die einzelnen Meilenstein sind die frühzeitige Identifizierung von geeigneten Versuchsflächen (zweifach), eine zügige Bepflanzung der Demonstrationsflächen und eine gesicherte Weiterführung. | Prof. Dr. Jürgen Bauhus Tel.: +49 761 203 3677 juergen.bauhus@waldbau.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Forst- und Umweltwissenschaften - Waldbau-Institut Tennenbacher Str. 4 79106 Freiburg im Breisgau | WKF | ||
| 01.01.2014 | 31.07.2016 | 22WB301401 | KlimaKaskade - Möglichkeiten und Perspektiven von kooperativen Ansätzen zur Holzkaskadennutzung am Beispiel der Region Südwestfalen / Hintergründe, Notwendigkeit und Konzepte der Holzkaskadennutzung zur Verbesserung der Ressourceneffizienz, Klimaschutzleistung und Wirtschaftlichkeit im Cluster Wald und Holz - Akronym: KlimaKaskade | Die Durchsetzung einer Holzkaskadennutzung auf administrativer Ebene, wie sie aktuell insbesondere seitens der stofflichen Holznutzer gefordert wird, erscheint wenig praktikabel und aus juristischen Gründen kaum umsetzbar. Ein deutlich besserer Ansatz ist darin zu sehen, bezüglich der Holzkaskadennutzung unter Einbeziehung des Waldbesitzes und aller Holznutzer kooperative Konzepte zum Aufbau von Stoffströmen zur Umsetzung einer regional angepassten Holzkaskadennutzung zu entwickeln. Im Rahmen des Vorhabens sollen im regionalen Maßstab anhand der Modellregion Südwestfalen unter Einbeziehung des Waldbesitzes und aller Holznutzer kooperative Konzepte zum Aufbau von Stoffströmen zur Umsetzung einer regional angepassten Holzkaskadennutzung entwickelt und verstetigt sowie Handlungsempfehlungen zur Übertragung der Ergebnisse auf andere Regionen erarbeitet werden. Der Mehrwert der erwarteten Ergebnisse liegt im Beitrag des Vorhabens zur Umsetzung der unter 2.1 aufgeführten Zielen der Förderlinie, da durch die zu erarbeitenden Ansätze zur Effizienzsteigerung in regionalen Holz basierten Wertschöpfungsketten die Klimaschutzleistung des Clusters Forst und Holz signifikant erhöht werden kann. Die Projektbearbeitung erfolgt im Rahmen der nachfolgend aufgeführten fünf aufeinander aufbauenden Module: Modul 1: Analyse der naturalen, strukturellen und organisatorischen Rahmenbedingungen für die Holzkaskadennutzung in der Region Modul 2: Identifizierung von relevanten Akteuren für die Stoffströme, die den regional möglichen Nutzungskaskaden zugrunde liegen und Erfassung ihrer spezifischen Anforderungen an eine Holzkaskadennutzung Modul 3: Herausarbeitung der Möglichkeiten und Grenzen von Holz basierten Nutzungskaskaden in der Modellregion Modul 4: Darlegung der möglichen Wertschöpfungs- und Klimaschutzeffekte bei Umsetzung der vorgeschlagenen Konzepte Modul 5: Handlungsempfehlungen für die Umsetzung der Konzepte in der Modellregion sowie die Übertragung auf weitere Regionen | Prof. Dr. Andreas Schulte Tel.: +49 251 674324-0 andreas.schulte@wald-zentrum.de Internationales Institut für Wald und Holz NRW e.V. Hafenweg 24a 48155 Münster | WKF | ||
| 01.01.2014 | 31.03.2017 | 22WB303701 | GemWaBewirt - Verbesserung der Klimaschutzleistungen von bewirtschafteten Wäldern durch gemeinschaftliche Bewirtschaftung des Klein- und Kleinstprivatwaldes in NRW - Akronym: GemWaBewirt | Nordrhein-Westfalen ist das Privatwaldbesitz-Land mit einem Anteil von 65 % an der Gesamtwaldfläche und mehr als 150.000 Waldbesitzern. Der Privatwaldbesitz wird dominiert vom Kleinprivatwald < 50 ha auf mehr als 1/3 der Gesamtwaldfläche. Durch das Projekt sollen beispielhafte Grundlagen geschaffen werden, die zu einer gemeinschaftlichen Waldbewirtschaftung des Kleinprivatwaldes führen. Dabei werden die Interessen der Waldbesitzer und die regionalen Bedingungen für die gemeinschaftliche Bewirtschaftung berücksichtigt. Durch beispielhaft zu errichtende Zusammenschlussformen sollen strukturelle Nachteile des Kleinprivatwaldes sowohl hinsichtlich einer intensiveren und effektiveren Waldbewirtschaftung als auch in Bezug auf Sicherung und Verbesserung der Klimaschutzleistungen durch intensivierte Rohholzmobilisierung ausgeglichen werden. 11-12.2013: Vorbereitungsphase Projekt 01.01.2014: Projektstart 01-03/2014: Projektdetailplanung 04-09/2014: Maßnahmenpaket 1/Grundlagenerhebung Erfassung von Regionen mit überdurchschnittlich hohen Holzvorräten bzw. unterdurchschnittlicher Ausnutzung. Quellen: LWI1998, BWI 2001, Inventurstudie 2008 bzw. Forsteinrichtungsergebnisse betreuter forstlicher Zusammenschlüsse. Erfassung v. Regionen mit überdurchschnittlichen Klein- bzw. Kleinstprivatwaldanteil bzw. unterdurchschnittlichem Zusammenschlussgrad. Quellen: Flächenstatistik über den Einzelwaldbesitz in den v. LBWuH NRW betreuten forstlichen Zusammenschlüssen, der Agrarverwaltung, der Sozialversicherung und des Katasterwesens.Bewertung der vorgen. Aspekte unter dem Gesichtspunkt Verbesserung der Klimaschutzleistungen durch intensive Rohholzmobilisierung 10/14-3/2015: Maßnahmenpaket 2/Waldbesitzerbeteiligung 4/15-12/2016: Maßnahmenpaket 3/Umsetzung konkreter Projekte 10/15-12/2016: Maßnahmenpaket 4/ Evaluation/SWOT Analyse 11/16-12/2016: Projektabschluss, Veröffentlichung d. Ergebnisse 31.12.2016: Projektende | Franz Püttmann Tel.: +49 2931 9634-295 franz.puettmann@wald-und-holz.nrw.de Landesbetrieb Wald und Holz Nordrhein-Westfalen Albrecht-Thaer-Str. 34 48147 Münster | WKF | ||
| 01.01.2014 | 31.10.2016 | 22WB304001 | Verbundvorhaben: Werkstoff- und Verfahrensentwicklung zur Herstellung einer Holz-Biokunststoff-Sandwichplatte auf Basis nachwachsender Rohstoffe; Teilvorhaben 1 - Akronym: Bio-Sandwich | Es werden innovative Ansätze für einen biobasierten Verbundwerkstoff auf Basis von Holz und geschäumten Biokunststoff (Cellulosederivate) entwickelt. Das Ziel ist die Herstellung einer Sandwichplatte mit einer leichten, geschäumten Kernstruktur und zwei hochverdichteten Holzwerkstoff-Decklagen. Zwischen zwei Holzspanschichten werden mit Treibmittel beladene Kunststoffpartikel lose aufgetragen. Durch Wärmezufuhr und Druckaufbau werden die Decklagen gepresst und der Klebstoff gehärtet, während die Polymerphase zunehmend erweicht und das Treibmittel aktiviert wird. Sobald die Heißpresse definiert öffnet, expandiert die Mittellage und eine dichtereduzierte Schaumlage entsteht. Über das beantragte Vorhaben werden neue Ansätze zur Holzverwertung, sowie neue Verwendungsmöglichkeiten für Nebenprodukte der Holzindustrie erschlossen. Durch eine Substitution von bisher verwendetem Polystyrol mit Biokunststoff für die Herstellung des Schaumkerns wird ein ressourceneffizienter Leichtbauwerkstoff entwickelt. Die Projektarbeiten beinhalten die Werkstoffentwicklung des expandierbaren Granulats (Fraunhofer UMSICHT) und die Verfahrensentwicklung zur Herstellung und Formgebung der Sandwichplatte (Thünen-Institut). Auf Basis eines Cellulosederivats wird ein mit Treibmittel gefülltes Granulat für den anschließenden Verschäumungsprozess entwickelt. Der Prozess (u.a. Ausbildung Decklage und Grenzschicht, Aufschäumung, Klebstofftyp) muss unter Berücksichtigung des Mittellagengranulats so entwickelt werden, dass eine optimale Ausbildung von Decklage und Grenzschicht erfolgt. Die Herausforderungen bestehen in den hohen Ansprüchen an Sandwichplatten hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften, ihres geringen spezifischen Gewichts und ihrer Wasserbeständigkeit. Bei der Gasbeladung sind die größten Hindernisse ein frühzeitiges Schäumen des Kunststoffs beim Extrusionsaustrag, sowie eine Diffusion des Treibmittels aus dem beladenen Granulat und folgend ein zu geringes Aufschäumen. | Dr. Jan Lüdtke Tel.: +49 40 73962-602 jan.luedtke@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung Leuschnerstr. 91 c 21031 Hamburg | WKF | ||
| 01.01.2014 | 31.10.2016 | 22WB304002 | Verbundvorhaben: Werkstoff- und Verfahrensentwicklung zur Herstellung einer Holz-Biokunststoff-Sandwichplatte auf Basis nachwachsender Rohstoffe; Teilvorhaben 2 - Akronym: Bio-Sandwich | Es werden innovative Ansätze für einen biobasierten Verbundwerkstoff auf Basis von Holz und geschäumten Biokunststoff (Cellulosederivate) entwickelt. Das Ziel ist die Herstellung einer Sandwichplatte mit einer leichten, geschäumten Kernstruktur und zwei hochverdichteten Holzwerkstoff-Decklagen. Zwischen zwei Holzspanschichten werden mit Treibmittel beladene Kunststoffpartikel lose aufgetragen. Durch Wärmezufuhr und Druckaufbau werden die Decklagen gepresst und der Klebstoff gehärtet, während die Polymerphase zunehmend erweicht und das Treibmittel aktiviert wird. Sobald die Heißpresse definiert öffnet, expandiert die Mittellage und eine dichtereduzierte Schaumlage entsteht. Über das beantragte Vorhaben werden neue Ansätze zur Holzverwertung, sowie neue Verwendungsmöglichkeiten für Nebenprodukte der Holzindustrie erschlossen. Durch eine Substitution von bisher verwendetem Polystyrol mit Biokunststoff für die Herstellung des Schaumkerns wird ein ressourceneffizienter Leichtbauwerkstoff entwickelt. Die Projektarbeiten beinhalten die Werkstoffentwicklung des expandierbaren Granulats (UMSICHT) und die Verfahrensentwicklung zur Herstellung und Formgebung der Sandwichplatte (Thünen-Institut). Auf Basis eines Cellulosederivats wird ein mit Treibmittel gefülltes Granulat für den anschließenden Verschäumungsprozess entwickelt. Der Prozess muss unter Berücksichtigung des Mittellagengranulats so entwickelt werden, dass eine optimale Ausbildung von Decklage und Grenzschicht erfolgt. | Dipl.-Ing. Hendrik Roch Tel.: +49 2154 9251-33 hendrik.roch@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) - Außenstelle Willich Siemensring 79 47877 Willich | WKF | ||
| 01.01.2015 | 31.07.2019 | 22WB304801 | SOLVE - Emissionsreduzierte Holzernte- und Logistikverfahren- An zukünftige Waldstrukturen adaptierte Nutzungs- und Bereitstellungskonzepte - Akronym: SOLVE | Projektziel ist die Identifikation von naturschonenden Holzernte- und Bereitstellungsverfahren für zukünftige aufgrund des zu erwartenden Klimawandels veränderte Baumartenzusammensetzungen und –mischungen, Waldstrukturen, Nutzungsintensitäten und –häufigkeiten von hoher Relevanz. Dazu werden die Verfahren ökobilanziell hinsichtlich der Treibhausgasemissionen (in CO2-Äq.), des Energieaufwands (in MJ-Äq.) und der Energieeffizienz bewertet. Sogenannte "hot-spots" werden innerhalb der Wald-Holz-Kette ermittelt, die für die Energiebilanz und den Kohlenstoffhaushalt von besonderem Gewicht sind. Die Bewertungen erfolgen getrennt nach den wichtigsten Baumartenzusammensetzungen, Merkmalen und Bewirtschaftungstypen (z.B. Nieder- und Hochwald) und Flächencharakteristika (z.B. verschiedene Hangneigungsklassen) und berücksichtigen auch gegenseitige Wechselwirkungen von Prozessen. Gesucht sind solche Verfahren, die sich langfristig positiv auf den Gesamtkohlenstoffhaushalt des Waldes auswirken. Die Ergebnisse werden in Form einer Entscheidungsmatrix zusammengestellt, die Waldbesitzern oder Einsatzplanern übersichtlich und für verschiedene Bedingungen zeigt, welches Holzernte- und Bereitstellungsverfahren aus umweltbezogener Sicht in einem konkreten Fall zu favorisieren wäre. Die besonders naturschonenden und emissionsarmen Prozesse der Holzernte, der Bringung und des Transports werden in Form eines Empfehlungskatalogs dargestellt, der zeigt, durch Einsatz welcher Verfahren möglichst hohe klimapositive Effekte erzielt werden können. • Identifizierung zukünftiger naturschonender, emissionsarmer Holzernte- und Bereitstellungsverfahren für zukünftige Baumartenzusammensetzungen und Waldstrukturen • Datenerfassung • Modellierung als Prozessketten und Durchführung der Ökobilanzen einschließlich Sensitivitätsanalysen • Aufbereitung der Forschungsergebnisse zur weiteren Verwendung (Entscheidungsmatrix). | Dr. Janine Schweier Tel.: +49 761 203 97616 janine.schweier@foresteng.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Forst- und Umweltwissenschaften - Institut für Forstbenutzung und Forstliche Arbeitswissenschaft Werthmannstr. 6 79098 Freiburg im Breisgau | X | WKF | |
| 01.10.2014 | 31.12.2016 | 22WB305401 | Verbundvorhaben: Treibhausgasbilanzierung von Holzgebäuden - Umsetzung neuer Anforderungen an Ökobilanzen und Ermittlung empirischer Substitutionsfaktoren; Teilvorhaben 1 - Akronym: THG-Holzbau | Im Rahmen des Forschungsprojekts werden auf Basis neuer normativer Vorgaben für Ökobilanzen empirische Substitutionsfaktoren für Holzgebäude ermittelt und diese Daten in eine in der Praxis zur Nachhaltigkeitsbewertung von Gebäude verwendete Software (LEGEP) übertragen. Neben der klimapositiven Substitutionswirkung der in der Regel energieärmer hergestellten Holzbauprodukte wird die Kohlenstoffspeicherwirkung des in Gebäuden verbauten Holzes für Deutschland im Hinblick auf die Anrechnung unter dem Kyoto-Protokoll quantifiziert. Basierend auf dem momentanen Marktanteil von Holzgebäuden ermittelt das Projekt mit Hilfe von Szenarien bis zum Jahre 2020 die Auswirkung einer veränderten Holzverwendung im Bausektor (Anteil Holzhäuser) auf die CO2-Bilanz. Zur Überwindung baupraktischer Hemmnisse, die einer Erhöhung des Marktanteils von Holz entgegenstehen, werden Lösungswege erarbeitet. 1. Umsetzung der neuen Normen zum Nachhaltigen Bauen in Ökobilanzen für Häuser und Ermittlung empirischer Substitutionspotenziale von Holzgebäuden zur Darstellung im Berechnungstool LEGEP 2. Abschätzung der CO2-Wirkung eines veränderten Holzeinsatzes bis 2020 3. Identifizierung von Hemmnissen des Holzeinsatzes im Bausektor und Aufzeigen von Lösungswegen | Prof. Dr. Annette Hafner Tel.: +49 234 32-21413 annette.hafner@rub.de Ruhr-Universität Bochum - Fakultät Bau- und Umweltwissenschaften - Lehrstuhl Ressourceneffizientes Bauen Universitätsstr. 150, IC 5/161 44801 Bochum | WKF | ||
| 01.10.2014 | 31.12.2016 | 22WB305402 | Verbundvorhaben: Treibhausgasbilanzierung von Holzgebäuden - Umsetzung neuer Anforderungen an Ökobilanzen und Ermittlung empirischer Substitutionsfaktoren; Teilvorhaben 2 - Akronym: THG-Holzbau | Im Rahmen des Forschungsprojekts werden auf Basis neuer normativer Vorgaben für Ökobilanzen empirische Substitutionsfaktoren für Holzgebäude ermittelt und diese Daten in eine in der Praxis zur Nachhaltigkeitsbewertung von Gebäude verwendete Software (LEGEP) übertragen. Neben der klimapositiven Substitutionswirkung der in der Regel energieärmer hergestellten Holzbauprodukte wird die Kohlenstoffspeicherwirkung des in Gebäuden verbauten Holzes für Deutschland im Hinblick auf die Anrechnung unter dem Kyoto-Protokoll quantifiziert. Basierend auf dem momentanen Marktanteil von Holzgebäuden ermittelt das Projekt mit Hilfe von Szenarien bis zum Jahre 2020 die Auswirkung einer veränderten Holzverwendung im Bausektor (Anteil Holzhäuser) auf die CO2-Bilanz. Zur Überwindung baupraktischer Hemmnisse, die einer Erhöhung des Marktanteils von Holz entgegenstehen, werden Lösungswege erarbeitet. 1. Umsetzung der neuen Normen zum Nachhaltigen Bauen in Ökobilanzen für Häuser und Ermittlung empirischer Substitutionspotenziale von Holzgebäuden zur Darstellung im Berechnungstool LEGEP 2. Abschätzung der CO2-Wirkung eines veränderten Holzeinsatzes bis 2020 3. Identifizierung von Hemmnissen des Holzeinsatzes im Bausektor und Aufzeigen von Lösungswegen | Univ.-Prof. Dr.-Ing. Stefan Winter Tel.: +49 89 289-22417 winter@tum.de Technische Universität München - Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt - Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion Arcisstr. 21 80333 München | WKF | ||
| 01.10.2014 | 31.12.2016 | 22WB305403 | Verbundvorhaben: Treibhausgasbilanzierung von Holzgebäuden - Umsetzung neuer Anforderungen an Ökobilanzen und Ermittlung empirischer Substitutionsfaktoren; Teilvorhaben 3 - Akronym: THG-Holzbau | Im Rahmen des Forschungsprojekts werden auf Basis neuer normativer Vorgaben für Ökobilanzen empirische Substitutionsfaktoren für Holzgebäude ermittelt und diese Daten in eine in der Praxis zur Nachhaltigkeitsbewertung von Gebäude verwendete Software (LEGEP) übertragen. Neben der klimapositiven Substitutionswirkung der in der Regel energieärmer hergestellten Holzbauprodukte wird die Kohlenstoffspeicherwirkung des in Gebäuden verbauten Holzes für Deutschland im Hinblick auf die Anrechnung unter dem Kyoto-Protokoll quantifiziert. Basierend auf dem momentanen Marktanteil von Holzgebäuden ermittelt das Projekt mit Hilfe von Szenarien bis zum Jahre 2020 die Auswirkung einer veränderten Holzverwendung im Bausektor (Anteil Holzhäuser) auf die CO2-Bilanz. Zur Überwindung baupraktischer Hemmnisse, die einer Erhöhung des Marktanteils von Holz entgegenstehen, werden Lösungswege erarbeitet. 1. Umsetzung der neuen Normen zum Nachhaltigen Bauen in Ökobilanzen für Häuser und Ermittlung empirischer Substitutionspotenziale von Holzgebäuden zur Darstellung im Berechnungstool LEGEP 2. Abschätzung der CO2-Wirkung eines veränderten Holzeinsatzes bis 2020 3. Identifizierung von Hemmnissen des Holzeinsatzes im Bausektor und Aufzeigen von Lösungswegen | Dipl.-Ing. Sebastian Rüter Tel.: +49 40 73962-619 sebastian.rueter@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung Leuschnerstr. 91 c 21031 Hamburg | WKF | ||
| 01.10.2014 | 31.12.2016 | 22WB305404 | Verbundvorhaben: Treibhausgasbilanzierung von Holzgebäuden - Umsetzung neuer Anforderungen an Ökobilanzen und Ermittlung empirischer Substitutionsfaktoren; Teilvorhaben 4 - Akronym: THG-Holzbau | "Im Rahmen des Forschungsprojekts werden auf Basis neuer normativer Vorgaben für Ökobilanzen empirische Substitutionsfaktoren für Holzgebäude ermittelt und diese Daten in eine in der Praxis zur Nachhaltigkeitsbewertung von Gebäude verwendete Software (LEGEP) übertragen. Neben der klimapositiven Substitutionswirkung der in der Regel energieärmer hergestellten Holzbauprodukte wird die Kohlenstoffspeicherwirkung des in Gebäuden verbauten Holzes für Deutschland im Hinblick auf die Anrechnung unter dem Kyoto-Protokoll quantifiziert. Basierend auf dem momentanen Marktanteil von Holzgebäuden ermittelt das Projekt mit Hilfe von Szenarien bis zum Jahre 2020 die Auswirkung einer veränderten Holzverwendung im Bausektor (Anteil Holzhäuser) auf die CO2-Bilanz. Zur Überwindung baupraktischer Hemmnisse, die einer Erhöhung des Marktanteils von Holz entgegenstehen, werden Lösungswege erarbeitet. " "1. Umsetzung der neuen Normen zum Nachhaltigen Bauen in Ökobilanzen für Häuser und Ermittlung empirischer Substitutionspotenziale von Holzgebäuden zur Darstellung im Berechnungstool LEGEP 2. Abschätzung der CO2-Wirkung eines veränderten Holzeinsatzes bis 2020 3. Identifizierung von Hemmnissen des Holzeinsatzes im Bausektor und Aufzeigen von Lösungswegen " | Dipl. Ing. Holger König Tel.: +49 8142 6518696 mail@ascona-koenig.de Ascona Gesellschaft für ökologische Projekte König - Jama GbR Eschenrieder Str. 65 82194 Gröbenzell | WKF | ||
| 18.12.2017 | 31.05.2022 | 22WB309801 | Verbundvorhaben: Entwicklung von ligninbasierten Polyurethanen für Hartschäume und Holzklebstoffe; Teilvorhaben 1: Entwicklung von Ligninderivaten - Akronym: LignoPur | Ziel im Forschungsvorhaben LignoPUR ist der Einsatz von modifizierten Ligninen in Polyurethanen (PU). Dabei soll einerseits die Isocyanatkomponente durch chemisch modifiziertes Lignin ersetzt werden. Das ligninstämmige Isocyanat soll anschließend in Kombination mit Ligninpolyolen zu biobasierten Polyurethanen umgesetzt werden. Zudem werden neuartige Ligninderivate entwickelt mit denen isocyanatfreie Polyurethane (NIPU‘s) hergestellt werden können. Die Eignung der Produkte wird für die Herstellung von Hartschäumen und Klebstoffen erprobt. Das Biopolymer Lignin ist somit Ausgangsstoff für qualitativ und technologisch hochwertige Werkstoffe, wobei die Integration von Lignin in PU-Werkstoffen mit langer Lebensdauer insgesamt zu einer nachhaltigen Speicherung biogenen Kohlenstoffs führen soll. - Auswahl und Gewinnung geeigneter Lignine - Synthese und Charakterisierung von Lignin-Polyolen - Synthese und Charakterisierung von Lignin-Isocyanaten - Synthese und Charakterisierung von Lignin-Carbonaten - Upscaling ausgewählter Syntheserouten für Werkstoffherstellung - Herstellung ligninbasierter PU-Schäume - Herstellung ligninbasierter PU-Klebstoffe - Herstellung von PU-Schäumen mit Lignincarbonat (NIPU) - Herstellung von PU-Klebstoffen mit Lignincarbonat (NIPU) - Materialcharakterisierung - Prüfung spezifischer Applikationsbereiche für LIGNOPUR-Schäume - Projektmanagement und Berichtswesen | Dr. Ralph Lehnen Tel.: +49 40 822459-134 ralph.lehnen@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung Haidkrugsweg 1 22885 Barsbüttel | X | WKF | |
| 18.12.2017 | 31.05.2022 | 22WB309802 | Verbundvorhaben: Entwicklung von ligninbasierten Polyurethanen für Hartschäume und Holzklebstoffe; Teilvorhaben 2: Prüfung spezifischer Applikationsbereiche - Akronym: LignoPur | In dieser Projektphase soll durch Laborversuche geklärt werden, ob und inwieweit Lignin und dessen Derivate als Substitut der Polyurethan Ausgangsstoffe Isocyanat und Polyol für eine Polyurethan Hartschaum Synthese. einsetzbar ist. Zur Evaluation der Forschungsfrage werden Kleinversuche mit geringst möglichem Materialeinsatz durchgeführt. | Dr. Thomas Bommer Tel.: +49 7551 8099-425 thomas.bommer@puren.com puren gmbh Rengoldshauser Str. 4 88662 Überlingen | X | WKF | |
| 01.01.2014 | 31.12.2018 | 22WB400201 | Verbundvorhaben: Anpassungsvermögen und Wirt-Parasit-Beziehungen der Eichen im Klimawandel; Teilvorhaben 1 - Akronym: APEK | lm Klimawandel werden sich der Traubeneiche weitere Gebiete über ihr derzeitiges Areal hinaus erschließen. Ursache hierfür ist ihre große Toleranz gegenüber Trockenheit. Sie äußert sich in ihrer Fähigkeit zur Produktion osmotisch wirksamer Substanzen und zum Umgang mit oxidativem Stress. Auch die Eichengerbstoffe sind in diesem Umfeld zu sehen. Andererseits wirken die Tannine hemmend auf das Wachstum der herbivoren Eicheninsekten. Erhöhtes CO2, wie es zusammen mit dem Klimawandel erwartet wird, erleichtert den Eichen den Umgang mit oxidativem Stress. Unbekannt ist dagegen bisher, a) wie sich Traubeneichen unterschiedlicher Herkünfte unter erhöhtem CO2 auf Trockenheit einstellen, b) wie sie oxidativen Stress in der sich ändernden Umwelt abwehren und c) wie sich die systemökologischen Beziehungen zwischen den Eichenschädlingen und ihren Wirten im Klimawandel und unter erhöhtem CO2 darstellen. Deshalb ist es das Ziel des in Aussicht genommenen Projekts, die Leistungsfähigkeit und Schädlingsresistenz der Traubeneichen im Klimawandel provenienzbezogen zu prüfen. Zu diesem Zweck werden Traubeneichen verschieden arider Standorte unter ambientem und erhöhtem CO2 in modellhaften Zukunftsklimaten bei wechselnden Ariditäten kultiviert. Die Bäume werden auf ihre Wasserversorgung, die Akkumulation oxidativer Verbindungen als Stressparameter und die Produktion von osmotisch wirksamen Substanzen hin untersucht. Die Trockenresistenz wird mit dem antioxidativen System, den Gerbstoffen und der antioxidativen Kapazität eingeschätzt. Systemökologisch steht die Frasseignung der Eichenblätter für Raupen von zu Massenvermehrungen neigenden Schmetterlingsarten im Mittelpunkt des Interesses. Die Erkenntnisse des Vorhabens stellen eine Voraussetzung dafür dar, die Traubeneichenherkünfte für einen erfolgreichen Anbau dieser Baumart im Klimawandel zu identifizieren und ihre Potenziale voll auszunutzen. | Die Projektarbeiten haben gezeigt, - dass Eichen arider und humider Provenienzen mit grundsätzlich anderen Strategien physiologisch auf aride Verhältnisse reagieren, - dass aber dennoch alle Eichenprovenienzen hinsichtlich antioxidativem System und Gerbstoffen kompetent mit Aridität umgehen können und - trotz unterschiedlicher Osmolytstrategien unter erhöhter Aridität keine Differenzen im Wasserstatus aufweisen, so dass keine Herkunft unter erhöhter Aridität mehr Zellschäden als die anderen erleidet. Sie haben darauf aufmerksam gemacht, - dass sich Schwammspinnerlarven auf ligninarmen Blättern besser etablieren und gerbstoffarme Blätter besser verwerten können und - dass sie Stieleichenblätter besser als Traubeneichenblätter verwerten können. Andererseits deuteten die Experimente mindestens an, dass - Eichen humider Herkünfte mehr Lignin in ihren Zellwänden anreichern und unter günstigen Umweltbedingungen mehr VC in ihren Blättern vorhalten. Vor diesem Hintergrund könnten Stieleichen trockener Herkünfte am meisten unter der veränderten Umwelt im Klimawandel leiden, während ihr Traubeneichen humider Provenienzen wohl am besten werden widerstehen können. Das Projekt kommt zu dem Schluss, dass der Anbau von Trockeneichen möglicherweise neue Waldschutzprobleme aufwerfen wird. Deshalb empfiehlt sich die gängige Praxis, weiterhin auf Naturverjüngung zu setzen und die genetische Diversität künstlicher Verjüngungen durch die Beimischung von bis zu 20 % heimischer Trockeneichenherkünfte zu verbessern. | Dr. Stefan Seegmüller Tel.: +49 6306 911-127 stefan.seegmueller@wald-rlp.de Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft Rheinland-Pfalz (FAWF) - Zentralstelle der Forstverwaltung Hauptstr. 16 67705 Trippstadt | X | WKF |
| 01.01.2014 | 31.12.2018 | 22WB400202 | Verbundvorhaben: Anpassungsvermögen und Wirt-Parasit-Beziehungen der Eichen im Klimawandel; Teilvorhaben 2 - Akronym: APEK | Im Klimawandel werden sich der Traubeneiche weitere Gebiete über ihr derzeitiges Areal hinaus erschließen. Ursache hierfür ist ihre große Toleranz gegenüber Trockenheit. Sie äußert sich in ihrer Fähigkeit zur Produktion osmotisch wirksamer Substanzen und zum Umgang mit oxidativem Stress. Auch die Eichengerbstoffe sind in diesem Umfeld zu sehen. Andererseits wirken die Tannine hemmend auf das Wachstum der herbivoren Eicheninsekten. Erhöhtes CO2, wie es zusammen mit dem Klimawandel erwartet wird, erleichtert den Eichen den Umgang mit oxidativem Stress. Unbekannt ist dagegen bisher, a) wie sich Traubeneichen unterschiedlicher Herkünfte unter erhöhtem CO2 auf Trockenheit einstellen, b) wie sie oxidativen Stress in der sich ändernden Umwelt abwehren und c) wie sich die systemökologischen Beziehungen zwischen den Eichenschädlingen und ihren Wirten im Klimawandel und unter erhöhtem CO2 darstellen. Deshalb ist es das Ziel des in Aussicht genommenen Projekts, die Leistungsfähigkeit und Schädlingsresistenz der Traubeneichen im Klimawandel provenienzbezogen zu prüfen. Zu diesem Zweck werden Traubeneichen verschieden arider Standorte unter ambientem und erhöhtem CO2 in modellhaften Zukunftsklimaten bei wechselnden Ariditäten kultiviert. Die Bäume werden auf ihre Wasserversorgung, die Akkumulation oxidativer Verbindungen als Stressparameter und die Produktion von osmotisch wirksamen Substanzen hin untersucht. Die Trockenresistenz wird mit dem antioxidativen System, den Gerbstoffen und der antioxidativen Kapazität eingeschätzt. Systemökologisch steht die Frasseignung der Eichenblätter für die Raupen von zur Massenvermehrung neigenden Schmetterlingen im Mittelpunkt des Interesses. Die Erkenntnisse des Vorhabens stellen eine Voraussetzung dafür dar, die Traubeneichenherkünfte für einen erfolgreichen Anbau dieser Baumart im Klimawandel zu identifizieren und ihre Potenziale voll auszunutzen. | Dr. Horst Delb Tel.: +49 761 4018-222 horst.delb@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | WKF | |
| 01.01.2014 | 31.12.2018 | 22WB400203 | Verbundvorhaben: Anpassungsvermögen und Wirt-Parasit-Beziehungen der Eichen im Klimawandel; Teilvorhaben 3 - Akronym: APEK | Im Klimawandel werden sich der Traubeneiche weitere Gebiete über ihr derzeitiges Areal hinaus erschließen. Ursache hierfür ist ihre große Toleranz gegenüber Trockenheit. Sie äußert sich in ihrer Fähigkeit zur Produktion osmotisch wirksamer Substanzen und zum Umgang mit oxidativem Stress. Auch die Eichengerbstoffe sind in diesem Umfeld zu sehen. Andererseits wirken die Tannine hemmend auf das Wachstum der herbivoren Eicheninsekten. Erhöhtes CO2, wie es zusammen mit dem Klimawandel erwartet wird, erleichtert den Eichen den Umgang mit oxidativem Stress. Unbekannt dagegen bisher, a) wie sich Traubeneichen unterschiedlicher Herkünfte unter erhöhtem CO2 auf Trockenheit einstellen, b) wie sie oxidativen Stress in der sich ändernden Umwelt abwehren und c) wie sich die systemökologischen Beziehungen zwischen den Eichenschädlingen und ihre Wirten im Klimawandel und unter erhöhtem CO2 darstellen. Deshalb ist es das Ziel des in Aussicht genommenen Projekts, die Leistungsfähigkeit und Schädlingsresistenz der Traubeneichen im Klimawandel provenienzbezogen zu prüfen. Zu diesem Zweck werden Traubeneichen verschieden arider Standorte unter ambientem und erhöhtem CO2 in modellhaften Zukunftsklimaten bei wechselnden Ariditäten kultiviert. Die Bäume werden auf ihr Wasserversorgung, die Akkumulation oxidativer Verbindungen als Stressparameter und die Produktion von osmotisch wirksamen Substanzen hin untersucht. Die Trockenresistenz wird mit dem antioxidativen System, den Gerbstoffen und der antioxidativen Kapazität eingeschätzt. Systemökologisch steht die Frasseignung der Eichenblätter für die Raupen von zur Massenvermehrung neigenden Schmetterlingen im Mittelpunkt des Interesses. Die Erkenntnisse des Vorhabens stellen eine Voraussetzung dafür dar, die Traubeneichenherkünfte für einen erfolgreichen Anbau dieser Baumart im Klimawandel zu identifizieren und ihre Potenziale voll auszunutzen. | Prof. Dr. Heinz Rennenberg Tel.: +49 761 203-8301 heinz.rennenberg@ctp.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Forst- und Umweltwissenschaften - Institut für Forstbotanik und Baumphysiologie Georges-Köhler-Allee 53-54 79110 Freiburg im Breisgau | X | WKF | |
| 01.01.2014 | 30.04.2019 | 22WB400701 | Verbundvorhaben: Bereitstellung von leistungsfähigem und hochwertigem Forstvermehrungsgut für den klima- und standortsgerechten Wald der Zukunft; Teilvorhaben 1 - Akronym: FitForClim | Holz ist ein wichtiger nachwachsender Rohstoff, der den Vorzug hat, CO2 zu speichern. Mit dem Projekt werden die Grundlagen für eine nachhaltige Versorgung des Marktes mit höherwertigem Forstvermehrungsgut gelegt. Dieses Vermehrungsgut erfordert eine adäquate genetische Diversität, um unter den Bedingungen des Klimawandels ein produktives Wachstum in stabilen und anpassungsfähigen Beständen zu ermöglichen. Neben der Steigerung der Wuchsleistung (Erhöhung der CO2-Bindung) wird auch eine Qualitätserhöhung verfolgt. Dieses ist die Voraussetzung, dass das Holz ein- oder mehrmalig stofflich genutzt wird, bevor es der energetischen Nutzung zugeführt wird (Kaskadennutzung). Auf Grundlage einer gemeinschaftlichen, Institutionen-übergreifenden Auswertung der langjährigen Versuche kann weiteres höherwertiges Fortvermehrungsgut zugelassen werden. Die Auswertung kann wertvolle Hinweise zur Überarbeitung der Herkunftsempfehlungen und zur Ausweisung von Verwendungszonen geben. Außerdem bildet sie eine wichtige Grundlage für die Plusbaumauswahl und die sich anschließende Vermehrung zur späteren Anlage von Samenplantagen. Durch genetische Untersuchungen werden Informationen zur genetischen Struktur und damit zur Anpassungsfähigkeit, durch Resistenzuntersuchungen Informationen zur Widerstandsfähigkeit bereitgestellt. Über ein aufzubauendes Internetportal werden die erzielten Informationen an Waldbesitzer, forstliche Unternehmer, Entscheidungsträger und Multiplikatoren weitergeben. Durch den hohen Grad der Vernetzung der Partner im Projekt werden Synergien und die noch verbliebenen Kapazitäten im Bereich Forstpflanzenzüchtung effektiv genutzt. Neben der Koordination des Verbundvorhabens werden die Baumarten Fichte und Eichen koordiniert sowie die Versuchsdaten ausgewertet. In den Ländern HE, NI, NW, ST und SH werden Plusbäume ausgewählt und vermehrt. Ein Beerntungskonzept für Eichen wird erarbeitet. Samenplantagen werden umgebaut. | Dr. Wilfried Steiner Tel.: +49 5541 7004 31 wilfried.steiner@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt - Abt. C-Waldgenressourcen Professor-Oelkers-Str. 6 34346 Hann. Münden | X | WKF | |
| 01.01.2014 | 30.04.2019 | 22WB400702 | Verbundvorhaben: Bereitstellung von leistungsfähigem und hochwertigem Forstvermehrungsgut für den klima- und standortsgerechten Wald der Zukunft; Teilvorhaben 2 - Akronym: FitForClim | Holz ist ein wichtiger nachwachsender Rohstoff, der den Vorzug hat, CO2 zu speichern. Mit dem Verbundvorhaben werden die Grundlagen für eine nachhaltige Versorgung des Marktes mit hochwertigem Forstvermehrungsgut gelegt. Dieses Vermehrungsgut muss eine adäquate genetische Diversität aufweisen, um unter den Bedingungen des Klimawandels ein produktives Wachstum in stabilen und anpassungsfähigen Beständen zu gewährleisten. Neben der Steigerung der Wuchsleistung (Erhöhung der CO2-Bindung) wird auch eine Qualitätsverbesserung verfolgt. Dies ist die Voraussetzung, dass das Holz ein- oder mehrmalig stofflich genutzt wird, bevor es der energetischen Nutzung zugeführt wird (Kaskadennutzung). Auf Grundlage einer gemeinschaftlichen, Institutionen-übergreifenden Auswertung langjähriger Versuche kann dieses Ziel erreicht werden. Solche Auswertungen liefern wertvolle Hinweise zur Überarbeitung der Herkunftsempfehlungen und zur Ausweisung von Verwendungszonen. Sie bilden eine wichtige Grundlage für die Plusbaumauswahl und die sich anschließende Vermehrung zur späteren Anlage von Samenplantagen. Über ein aufzubauendes Internetportal werden die erzielten Informationen an Waldbesitzer, forstliche Unternehmer, Entscheidungsträger und Multiplikatoren weitergeben. Durch den hohen Grad der Vernetzung der Partner im Verbundvorhaben werden Synergien und die noch verbliebenen Kapazitäten im Bereich Forstpflanzenzüchtung in Deutschland effektiv genutzt. Im Teilprojekt wird die Baumart Bergahorn koordinierend bearbeitet (inkl. gemeinsame Auswertung der Versuchsdaten). Für Douglasie, Fichte, Kiefer, Lärche und Bergahorn werden Plusbäume in Bayern, Baden-Württemberg und Rheinland-Pfalz ausgesucht und vermehrt. Für Douglasie wird eine Nachkommenschaftsprüfung für Samenplantagen und Bestände eingeleitet. Ein weiterer Arbeitsschwerpunkt sind begleitende genetische Untersuchungen an Plusbäumen und Beständen bei Bergahorn, Douglasie und Eiche. | Randolf Schirmer Tel.: +49 8666 9883-26 randolf.schirmer@awg.bayern.de Bayerisches Amt für Waldgenetik Forstamtsplatz 1 83317 Teisendorf | WKF | ||
| 01.01.2014 | 30.04.2019 | 22WB400703 | Verbundvorhaben: Bereitstellung von leistungsfähigem und hochwertigem Forstvermehrungsgut für den klima- und standortsgerechten Wald der Zukunft; Teilvorhaben 3 - Akronym: FitForClim | Das Vorhaben legt die Grundlagen für die Erzeugung von hochwertigem Forstvermehrungsgut mit adäquater genetischer Diversität, um unter den Bedingungen des Klimawandels ein produktives Wachstum in stabilen und anpassungsfähigen Beständen zu ermöglichen. Neben der Steigerung der Wuchsleistung (Erhöhung der CO2-Bindung) wird auch eine Qualitätserhöhung verfolgt. Erarbeitung gemeinsamer Kriterien für Evaluierung Versuchsanlagen, Auslese von Plusbäumen, Standardisierung von Verfahren sowie Entwicklung einer Datenbank. Evaluierung der Versuchsanlagen, zentrale Auswertung der Daten für Lärche, Ergebnisdarstellung, Definition von Saatgutverwendungszonen. Erfassung von Plusbäumen in Versuchsanlagen und Erntebeständen, Zentrale Erfassung, Auswahl geeigneter Plusbäume für Aufbau von Zuchtpopulationen. Koordination der Vermehrungsarbeiten für die Gattung Lärche. Heterovegetative Vermehrung der Plusbäume. Prüfung von Douglasien-Pflanzen auf Resistenz gegenüber Frost und Trockenheit. Prüfung von Fichten-Klonen auf Trockenresistenz. Zentrale Genotypisierung der Lärchen-Plusbäume mit molekular-genetischen Markern. Betrieb Internetauftritt, Unterhaltung der Datenbank für Lärche | Von Januar 2014 bis April 2019 bearbeitete der Staatsbetrieb Sachsenforst (SBS), Pirna, in Kooperation mit der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt (NW-FVA), dem Bayerischen Amt für Waldgenetik (AWG) und dem Thünen-Institut für Forstgenetik (Thünen) das Verbundvorhaben "Bereitstellung von leistungsfähigem und hochwertigem Forstvermehrungsgut für den klima- und standortsgerechten Wald der Zukunft". Hauptziel war, durch eine Institutionen-übergreifende Auswertung langjähriger Herkunfts- und Züchtungsversuche der Fichte, Douglasie, Waldkiefer, Bergahorn, Trauben- und Stieleiche sowie der Gattung Lärche Grundlagen für die Bereitstellung von leistungsfähigem und hochwertigem Forstvermehrungsgut unter besonderer Berücksichtigung des Klimawandels zu schaffen. Der SBS koordinierte alle Tätigkeiten zur Gattung Lärche und bearbeitete mit dem Forstlichen Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha der ThüringenForst AöR Thüringen und Sachsen. Die Versuchsflächen-Auswertungen dienten zur Ausweisung von Verwendungszonen bei der Europäischen Lärche und der Hybridlärche sowie als Grundlage für die Auswahl von ca. 950 Plusbäumen der genannten Arten und deren Vermehrung zur Anlage von Klonarchiven. Die genetische Untersuchung der Lärchen-Plusbäume lieferte Informationen zur Artzuordnung und genetischen Variation innerhalb der drei berücksichtigten Lärchen-Arten. Die Untersuchung von Douglasien-Nachkommenschaften auf ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber Trockenheit und Frost ermöglichte konkrete Aussagen über ihre Anbaufähigkeit unter sich ändernden klimatischen Bedingungen. Die erzielten Ergebnisse können über das Internetportal des Vorhabens www.fitforclim.de abgerufen werden. | Dr. Heino Wolf Tel.: +49 3501 542-220 heino.wolf@smul.sachsen.de Staatsbetrieb Sachsenforst - Kompetenzzentrum Wald und Forstwirtschaft - Referat Forstgenetik / Forstpflanzenzüchtung Bonnewitzer Str. 34 01796 Pirna | X | WKF |
| 01.01.2014 | 30.04.2019 | 22WB400704 | Verbundvorhaben: Bereitstellung von leistungsfähigem und hochwertigem Forstvermehrungsgut für den klima- und standortsgerechten Wald der Zukunft; Teilvorhaben 4 - Akronym: FitForClim | Holz ist ein wichtiger nachwachsender Rohstoff, der den Vorzug hat, CO2 zu speichern. Mit dem Verbundvorhaben werden die Grundlagen für eine nachhaltige Versorgung des Marktes mit hochwertigem Forstvermehrungsgut gelegt. Dieses Vermehrungsgut muss eine adäquate genetische Diversität haben, um unter den Bedingungen des Klimawandels ein produktives Wachstum in stabilen und anpassungsfähigen Beständen zu gewährleisten. Neben der Steigerung der Wuchsleistung (Erhöhung der CO2-Bindung) wird auch eine Qualitätsverbesserung verfolgt. Dies ist die Voraussetzung, dass das Holz ein- oder mehrmalig stofflich genutzt wird, bevor es der energetischen Nutzung zugeführt wird (Kaskadennutzung). Auf Grundlage einer gemeinschaftlichen, institutionen-übergreifenden Auswertung langjähriger Versuchsflächen kann dieses Ziel erreicht werden. Solche Auswertungen liefern wertvolle Hinweise zur Überarbeitung der Herkunftsempfehlungen und zur Ausweisung von Verwendungszonen. Sie bilden eine wichtige Grundlage für die Plusbaumauswahl und die sich anschließende Vermehrung zur späteren Anlage von Samenplantagen. Über ein aufzubauendes Internetportal werden die erzielten Informationen an Waldbesitzer, forstliche Unternehmer, Entscheidungsträger und Multiplikatoren weitergeben. Durch den hohen Grad der Vernetzung der Partner im Verbundvorhaben werden Synergien und die noch verbliebenen Kapazitäten im Bereich Forstpflanzenzüchtung effektiv genutzt. Im Teilprojekt werden die Baumarten Douglaise und Kiefer koordinierend bearbeitet (inkl. gemeinsame Auswertung der Versuchsdaten). Für Douglasie, Fichte, Kiefer, Lärche, Eiche und Berg-Ahorn werden Plusbäume in Brandenburg und Mecklenburg-Vorpommern sowie auf Versuchsflächen des Thünen-Instituts ausgesucht und vermehrt. Für Kiefer wird eine Einzelbaum-Nachkommenschaftsprüfung eingeleitet. Ein Arbeitsschwerpunkt sind begleitende genetische Untersuchungen von Ernteneständen und Samenplantagen sowie dem Saatgut bei Douglasie. | Dr. Mirko Liesebach Tel.: +49 4102 696-156 mirko.liesebach@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik Sieker Landstr. 2 22927 Großhansdorf | X | WKF | |
| 01.12.2013 | 31.01.2018 | 22WB401501 | Verbundvorhaben: Entscheidungsunterstützung zur Verteilung und Begrenzung von Risiken für die Forstwirtschaft vor dem Hintergrund des Klimawandels; Teilvorhaben 1 - Akronym: DSS-RiskMan | Ziel ist es ein internetbasiertes Informations- und Entscheidungsunterstützungssystem zur Risikoabschätzung und klimasensitiven Adaptation der Waldbewirtschaftung auf der Ebene forstlicher Standortseinheiten zu entwickeln. Da die zukünftigen Umwelteinflüsse neuartig sind und sich in ihrem Zusammenwirken und ihrer Dynamik grundsätzlich von denen der Vergangenheit unterscheiden, lassen sich aus den lokalen Erfahrungen der Vergangenheit nicht mehr die Handlungsmuster für die Zukunft ableiten. Die komplexen Wirkungszusammenhänge sollen daher durch eine quantitative Modellierung der Vektoren der wichtigsten spezifischen Risiken abgebildet und mit Hilfe eines Überlebenszeitmodells zur Kombination verschiedener Einzelrisiken zu einem standort- und bestandesspezifischen Gesamtrisiko zusammengefasst werden. Diese Information bildet den Kern des angestrebten Entscheidungsunterstützungssystems, mit dem sich im Zuge der strategischen Planung die zu erwartenden Risiken standortsbezogen berücksichtigen lassen. Die komplexen Wirkungszusammenhänge zwischen den verschiedenen baumartenspezifischen Risiken unter sich ändernden Umwelteinflüssen sollen im Rahmen des Projektes durch eine quantitative Modellierung der Vektoren der wichtigsten spezifischen Risiken abgebildet und zu einem Gesamtrisiko zusammengeführt werden. An die Prognose des naturalen Risikoprofils und der Wuchsleistung schließt sich die ökonomische Bewertung ihrer Effekte auf die Ertragslage der Forstbetriebe unter Beachtung der weiteren Waldfunktionen an. Auf dieser Basis kann schließlich eine Optimierung waldbaulicher Maßnahmen auf der Ebene der Planungseinheiten und der Risikoneigung der Waldeigentümer erfolgen. | Prof. Dr. Hermann Spellmann Tel.: +49 551 69401-123 hermann.spellmann@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | WKF | ||
| 01.12.2013 | 31.01.2018 | 22WB401502 | Verbundvorhaben: Entscheidungsunterstützung zur Verteilung und Begrenzung von Risiken für die Forstwirtschaft vor dem Hintergrund des Klimawandels; Teilvorhaben 2 - Akronym: DSS-RiskMan | Im Rahmen des Verbundprojektes DSS-RiskMan wurden am Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde drei Teilprojekte bearbeitet. Diese beschäftigten sich mit der Regionalisierung von Bodenkennwerten, Wasserhaushalt und Trockenstress für die Waldfläche Brandenburgs, Mecklenburg-Vorpommerns sowie des Tieflands von Sachsen- Anhalt (TP2a), der Optimierung waldbaulicher Eingriffe (TP3b) sowie der Modellierung von biotischen Risiken der Kiefer (TP6). In TP2a wurden mit den Methoden des SCORPAN-Modelling Faktoren für die Verbreitung unterschiedlicher Bodenformen und bodenchemischer Tiefengradienten ermittelt. Auf Grundlage der erstellten Modelle konnten Karten zu wichtigen physikalischen und chemischen Bodenkennwerten erstellt werden. Der Einsatz des TUB-BGR-Verfahrens erlaubte die regionale Einschätzung des Wasserhaushalts. In TP6 wurden anhand statistischer Methoden Einflussfaktoren der Populationsdynamiken von Nonne, Kiefernspinner und Gemeiner Kiefernbuschhornblattwespe untersucht. Darauf aufbauend konnten Risikomodelle für das Auftreten der Forstschädlinge entwickelt sowie Vorschläge für die Rationalisierung der Überwachungsverfahren erarbeitet werden. In TP3b wurden verschiedene Waldbaustrategien simuliert und hinsichtlich ihrer Wirkung auf das biotische Risiko der Kiefer analysiert. Als Ergebnis konnten Risikokarten verschiedener Waldentwicklungspfade bereitgestellt und für die Waldumbauplanung genutzt werden. | Die wesentlichen Einflussgrößen für die Entwicklung und Verbreitung bodenchemischer Tiefengradienten am Beispiel der Bodenreaktion und Basensättigung ermittelt werden. Aus der Rekalibrierung von Pedotransferfunktionen zur Schätzung der Kationenaustauschkapazität liegen nun Information zur Austauschkapazität der organischen und anorganischen Anteile typischer Böden des nordostdeutschen Tieflands vor. Als wichtigstes technisches Ergebnis konnten Rasterkarten ("Grids") für die gesamte Waldfläche des Arbeitsgebietes mit einer Auflösung von 100 x 100m zu den Bodenkennwerten: nutzbare Feldkapazität, Kohlenstoffvorrat, Trockenrohdichte, pH-Wert, Basensättigung und Kationenaustauschkapazität für alle obligatorischen Tiefenstufen der 2. Bundesweiten Bodenzustandserhebung im Wald bereitgestellt werden. Analoge Karten wurden zu den Wasserhaushaltskennwerten: Kapillarer Aufstieg aus dem Grundwasser, Sickerwasserrate, Wasserverfügbarkeit im Sommerhalbjahr, Quotient aus aktueller und potentieller Verdunstung (AET/PET) für jeweils 5 szenarische Parametrisierungen erstellt. Gemeinsam mit den Ergebnissen von TP6 konnte ein eigenständiges Optimierungstool mit dem Ansatz der Szenarien- und Wirkanalyse entwickelt werden. Im TP6 wurden die Einflussfaktoren für das Auftreten von Kiefernschädlingen anhand eines, womöglich einzigartigen, Datensatzes von Fraßereignissen und Umweltvariablen ermittelt. Für die drei Kiefernschädlinge Nonne, Kiefernspinner und Gemeine Kiefernbuschhornblattwespe konnten gesicherte Risikomodelle erstellt und bekannte Wirkbeziehungen verifiziert und auf Landschaftsebene dargestellt werden. | Dr. Michael Luthardt Tel.: +49 3334 2759-203 michael.luthardt@lfb.brandenburg.de Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE) Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | WKF | |
| 01.12.2013 | 31.01.2018 | 22WB401503 | Verbundvorhaben: Entscheidungsunterstützung zur Verteilung und Begrenzung von Risiken für die Forstwirtschaft vor dem Hintergrund des Klimawandels; Teilvorhaben 3 - Akronym: DSS-RiskMan | Auf Basis der von den anderen Teilprojekten ermittelten standort- und klimaabhängigen Schadenseintrittswahrscheinlichkeiten soll in diesem Teilprojekt eine Bewertung der Risiken anhand eines betriebswirtschaftlichen Risikofolgenmodells erfolgen. Dabei soll auf das Konzept der Überlebensfunktion zurückgegriffen werden, mit deren Hilfe unmittelbar entsprechende Erwartungswerte der Risikokosten zu ermitteln sind. Erst nach einer Quantifizierung der erwarteten Risikokosten können, unter Berücksichtigung der stets subjektiven Einstellung des Entscheidungsträgers zum Risiko, Anpassungsstrategien, d.h. die Maßnahmen der Risikosteuerung, abgeleitet werden. Dabei kann man fünf grundsätzlich verschiedene Strategien unterscheiden: Risikovermeidung, Risikominderung, Risikobegrenzung, Risikoübertragung (auf Versicherungen oder den Staat) und die Risikoübernahme. Wichtig in diesem Zusammenhang ist die Berücksichtigung bereits bestehender institutioneller Regelungen wie forstliche Förderung oder Steuerermäßigungen im Kalamitätsfall, welche das Ziel haben das betriebswirtschaftliche Risiko für Forstbetriebe zumindest ein Teilen einzugrenzen. 1. Analyse und Quantifizierung der institutionellen Regelungen zur Minderung von forstbetrieblichen Risiken (forstliche Förderung, steuerliche Regelungen im Kalamitätsfall) 2. Analyse und Quantifizierung der Risikoeinstellung von Waldbesitzern. Neben dem Befund objektiver Risiken bestimmen stets subjektive Risikoeinstellungen das Verhalten von Waldbesitzern. Ohne plausible Annahmen über Risikopräferenzen können keine Handlungsempfehlungen gegeben oder rationale Entscheidungen gefällt werden. 3. Umsetzung der (von den anderen Teilprojekten entwickelten) naturalen Risikomodelle in forstl. Bewertungs- und Entscheidungsmodelle (sowohl für vorhandene Bestockung als auch die Nachfolgebestockung). 4. Bewertung von möglichen Anpassungsstrategien | Prof. Dr. Bernhard Möhring Tel.: +49 551 3934-21 bmoehri@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Forstökonomie und Forsteinrichtung Büsgenweg 5 37077 Göttingen | WKF | ||
| 01.10.2014 | 31.12.2016 | 22WB401703 | Verbundvorhaben: Bewertung der Klimaschutzleistung der Forst- und Holzwirtschaft auf lokaler Ebene; Teilvorhaben 3 - Akronym: BEKLIFUH | Durch Speicherung von Kohlenstoff im Wald und in langlebigen Holzprodukten sowie die Vermeidung von Emissionen durch die energetische und stoffliche Verwendung von Holz leisten Forst- und Holzwirtschaft einen bedeutenden Beitrag zum Schutz des Klimas. Das vorliegende Projekt greift die Ziele des Waldklimafonds auf, indem es sich der Forstplanung auf lokaler Ebene widmet. Forstbetrieben wird ein IT-basiertes In-strument (Tool)/Softwaretool bereitgestellt, mit dessen Hilfe sie die Auswirkungen ver-schiedener Waldbewirtschaftungs- und Holzverwendungsoptionen auf das CO2-Minderungs-, Energie- und Substitutionspotenzial von Wald und Holz untersuchen und bewerten können. Auf Basis vorhandener Forsteinrichtungsdaten und Wachstumsmodelle werden für verschiedene Szenarien die Entwicklung des C-Speichers und die Bindungsleistung im Wald sowie die C-Flüsse durch Holzentnahme ermittelt (Arbeitspaket 1). Diese potenti-ellen Holznutzungsmengen werden mittels Holzverwendungsmodellen in ihrem C-Effekt bewertet (Holzproduktespeicher, energetische und stoffliche Substitution; AP II). Die beiden Teilmodelle Wald und Holzverwendung werden für ein Gesamtmodell mit-einander verknüpft. Das Gesamtmodell weist die CO2-Wirkung (in t C bzw. in t CO2) für alle Speicher- und Substitutionen/Emissionsminderungen aus und bildet die Grundlage für die Umsetzung in ein IT-basiertes Instrument/Softwaretool (AP III). In Demonstrationsveranstaltungen wird dieses Tool und die Methode zur Bewertung lokaler Klima-schutzleistungen der Fachöffentlichkeit vorgestellt (AP VI); daneben finden weitere Kommunikationsmaßnahmen statt (u. a. Abschlussveranstaltung, AP VIII). Der Lan-desbetrieb Wald und Holz NRW (AP IV) sichert zu, dass das Tool über das Projekt hinaus öffentlich zur Verfügung gestellt wird. | Prof. Dr. Michael Köhl Tel.: +49 40 73962-100 michael.koehl@uni-hamburg.de Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik u. Naturwissenschaften - Fachbereich Biologie - Zentrum Holzwirtschaft - Abt. Weltforstwirtschaft - Holz- und Forst-Wirtschaftslehre Leuschnerstr. 91 e 21031 Hamburg | WKF | ||
| 01.10.2014 | 31.12.2016 | 22WB401704 | Verbundvorhaben: Bewertung der Klimaschutzleistung der Forst- und Holzwirtschaft auf lokaler Ebene; Teilvorhaben 4 - Akronym: BEKLIFUH | Durch Speicherung von Kohlenstoff im Wald und in langlebigen Holzprodukten sowie die Vermeidung von Emissionen durch die energetische und stoffliche Verwendung von Holz leisten Forst- und Holzwirtschaft einen bedeutenden Beitrag zum Schutz des Klimas. Das vorliegende Projekt greift die Ziele des Waldklimafonds auf, indem es sich der Forstplanung auf lokaler Ebene widmet. Forstbetrieben wird ein IT-basiertes Instrument (Tool)/Softwaretool bereit-gestellt, mit dessen Hilfe sie die Auswirkungen verschiedener Waldbewirtschaftungs- und Holzverwendungsoptionen auf das CO2-Minderungs-, Energie- und Substitutionspotenzial von Wald und Holz untersuchen und bewerten können. Dadurch werden objektive Informationen bereitgestellt, die eine Beurteilung zukünftiger Handlungsalternativen unter Beachtung möglicher Synergien zwischen Klimaschutz, Anpassung der Wälder an den Klimawandel und Erhalt der biologischen Vielfalt erlauben.Auf Basis vorhandener Forsteinrichtungsdaten und Wachstumsmodelle werden für verschiede-ne Szenarien die Entwicklung des C-Speichers und die Bindungsleistung im Wald sowie die C-Flüsse durch Holzentnahme ermittelt (Arbeitspaket 1). Diese potentiellen Holznutzungsmengen werden mittels Holzverwendungsmodellen in ihrem C-Effekt bewertet (Holzproduktespeicher, energetische und stoffliche Substitution; AP II). Die beiden Teilmodelle Wald und Holzverwendung werden für ein Gesamtmodell miteinander verknüpft. Das Gesamtmodell weist die CO2-Wirkung (in t C bzw. in t CO2) für alle Speicher- und Substitutionen/Emissionsminderungen aus und bildet die Grundlage für die Umsetzung in ein IT-basiertes Instrument/Softwaretool (AP III). In Demonstrationsveranstaltungen wird dieses Tool und die Methode zur Bewertung lokaler Klimaschutzleistungen der Fachöffentlichkeit vorgestellt (AP VI). Daneben finden weitere Kommunikationsmaßnahmen statt (u. a. Abschlussveranstaltung, AP VIII). | Dr. Marcus Knauf Tel.: +49 521 8973-697 mknauf@knauf-consulting.de Knauf Consulting – Prof. Dr. Helen Knauf und Dr. Marcus Knauf GbR Dorotheenstr. 7 33615 Bielefeld | WKF | ||
| 01.10.2014 | 31.12.2016 | 22WB401799 | Verbundvorhaben: Bewertung der Klimaschutzleistung der Forst- und Holzwirtschaft auf lokaler Ebene; Teilvorhaben 99 - Akronym: BEKLIFUH | Durch Speicherung von Kohlenstoff im Wald und in langlebigen Holzprodukten sowie die Vermeidung von Emissionen durch die energetische und stoffliche Verwendung von Holz leisten Forst- und Holzwirtschaft einen bedeutenden Beitrag zum Schutz des Klimas. Das vorliegende Projekt greift die Ziele des Waldklimafonds auf, indem es sich der Forstplanung auf lokaler Ebene widmet. Forstbetrieben wird ein IT-basiertes Instrument (Tool)/Softwaretool bereitgestellt, mit dessen Hilfe sie die Auswirkungen ver-schiedener Waldbewirtschaftungs- und Holzverwendungsoptionen auf das CO2-Minderungs-, Energie- und Substitutionspotenzial von Wald und Holz untersuchen und bewerten können. Dadurch werden objektive Informationen bereitgestellt, die eine Beurteilung zukünftiger Handlungsalternativen unter Beachtung möglicher Synergien zwi-schen Klimaschutz, Anpassung der Wälder an den Klimawandel und Erhalt der biologischen Vielfalt erlauben. Auf Basis vorhandener Forsteinrichtungsdaten und Wachstumsmodelle werden für verschiedene Szenarien die Entwicklung des C-Speichers und die Bindungsleistung im Wald sowie die C-Flüsse durch Holzentnahme ermittelt (Arbeitspaket 1). Diese potentiellen Holznutzungsmengen werden mittels Holzverwendungsmodellen in ihrem C-Effekt bewertet (Holzproduktespeicher, energetische und stoffliche Substitution; AP II). Die beiden Teilmodelle Wald und Holzverwendung werden für ein Gesamtmodell miteinander verknüpft. Das Gesamtmodell weist die CO2-Wirkung (in t C bzw. in t CO2) für alle Speicher- und Substitutionen/Emissionsminderungen aus und bildet die Grundlage für die Umsetzung in ein IT-basiertes Instrument/Softwaretool (AP III). In Demonstrationsveranstaltungen wird dieses Tool und die Methode zur Bewertung lokaler Klimaschutzleistungen der Fachöffentlichkeit vorgestellt (AP VI); daneben finden weitere Kommunikationsmaßnahmen statt (u. a. Abschlussveranstaltung, AP VIII). | Volker Holtkämper Tel.: +49 2962 9775-21 volker.holtkaemper@wald-und-holz.nrw.de Landesbetrieb Wald und Holz Nordrhein-Westfalen - Fachbereich Holzwirtschaft, Forschung, Klimaschutz Carlsauestr. 91 a 59939 Olsberg | WKF | ||
| 01.10.2014 | 28.02.2018 | 22WB403001 | Verbundvorhaben: Optimierung der Waldbewirtschaftung und Holzverwendung mit dem Ziel, die CO2-Senkenleistung Wald und Holz nachhaltig zu steigern; Teilvorhaben 1 - Akronym: CO2-OPT | Das Projekt will konkret in diesem Segment aufzeigen, welche Handlungsoptionen bestehen und wie eine Umsetzung exemplarisch in einer Region erfolgt. Relevante gesellschaftliche Gruppen werden eingebunden, um Konflikte aufzuzeigen und Strategien zu entwickeln, die Lösungen im Sinne der Zielsetzung ermöglichen. Die auch bundesweit größte Waldbesitzart, der Privatwald, speziell der Kleinprivatwald, wurde bislang wegen seiner Strukturschwäche außer Acht gelassen. Eine nach einheitlichen Maßstäben aufgestellte Strategie zur Umsetzung der Wald/Holz Option einer Region bis hin zur Schaffung von Anreizsystemen existiert bislang nicht. Das Projekt wird aufzeigen, welche Rahmenbedingungen geschaffen werden müssen, um eine Übertragung auf andere Regionen zu ermöglichen. Naturaldaten Wald (verantwortlich: Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt). Optimierung Wald (verantwortlich: Landwirtschaftskammer Niedersachsen, Geschäftsbereich Forstwirtschaft und Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt) Holzverwendung (verantwortlich: 3N, HAWK und Landwirtschaftskammer Niedersachsen, Geschäftsbereich Forstwirtschaft). Optimierung Holz (verantwortlich: 3N, HAWK und Landwirtschaftskammer Niedersachsen, Geschäftsbereich Forstwirtschaft).Projektbeirat(verantwortlich: Vorsitz: FWV Nordheide-Harburg) | Martin Hillmann Tel.: +49 511 3665-1441 martin.hillmann@lwk-niedersachsen.de Landwirtschaftskammer Niedersachsen Mars-la-Tour-Str. 1-13 26121 Oldenburg | X | WKF | |
| 01.10.2014 | 28.02.2018 | 22WB403002 | Verbundvorhaben: Optimierung der Waldbewirtschaftung und Holzverwendung mit dem Ziel, die CO2-Senkenleistung Wald und Holz nachhaltig zu steigern; Teilvorhaben 2 - Akronym: CO2-OPT | Das Projekt will konkret in diesem Segment aufzeigen, welche Handlungsoptionen bestehen und wie eine Umsetzung exemplarisch in einer Region erfolgt. Relevante gesellschaftliche Gruppen werden eingebunden, um Konflikte aufzuzeigen und Strategien zu entwickeln, die Lösungen im Sinne der Zielsetzung ermöglichen.Die auch bundesweit größte Waldbesitzart, der Privatwald, speziell der Kleinprivatwald, wurde bislang wegen seiner Strukturschwäche außer Acht gelassen. Eine nach einheitlichen Maßstäben aufgestellte Strategie zur Umsetzung der Wald/Holz Option einer Region bis hin zur Schaffung von Anreizsystemen existiert bislang nicht. Das Projekt wird aufzeigen, welche Rahmenbedingungen geschaffen werden müssen, um eine Übertragung auf andere Regionen zu ermöglichen. Naturaldaten Wald (verantwortlich: Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt). Optimierung Wald (verantwortlich: Landwirtschaftskammer Niedersachsen, Geschäftsbereich Forstwirtschaft und Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt) Holzverwendung (verantwortlich: 3N, HAWK und Landwirtschaftskammer Niedersachsen, Geschäftsbereich Forstwirtschaft). Optimierung Holz (verantwortlich: 3N, HAWK und Landwirtschaftskammer Niedersachsen, Geschäftsbereich Forstwirtschaft).Projektbeirat (verantwortlich: Vorsitz: FWV Nordheide-Harburg) | Norbert Leben Tel.: +49 4189 255 leben@fwv-nordheide.de Forstwirtschaftliche Vereinigung Nordheide-Harburg Am Brink 1 21274 Undeloh | X | WKF | |
| 01.10.2014 | 28.02.2018 | 22WB403003 | Verbundvorhaben: Optimierung der Waldbewirtschaftung und Holzverwendung mit dem Ziel, die CO2-Senkenleistung Wald und Holz nachhaltig zu steigern; Teilvorhaben 3 - Akronym: CO2-OPT | Das Projekt will konkret in diesem Segment aufzeigen, welche Handlungsoptionen bestehen und wie eine Umsetzung exemplarisch in einer Region erfolgt. Relevante gesellschaftliche Gruppen werden eingebunden, um Konflikte aufzuzeigen und Strategien zu entwickeln, die Lösungen im Sinne der Zielsetzung ermöglichen.Die auch bundesweit größte Waldbesitzart, der Privatwald, speziell der Kleinprivatwald, wurde bislang wegen seiner Strukturschwäche außer Acht gelassen. Eine nach einheitlichen Maßstäben aufgestellte Strategie zur Umsetzung der Wald/Holz Option einer Region bis hin zur Schaffung von Anreizsystemen existiert bislang nicht. Das Projekt wird aufzeigen, welche Rahmenbedingungen geschaffen werden müssen, um eine Übertragung auf andere Regionen zu ermöglichen. Naturaldaten Wald(verantwortlich: Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt).Optimierung Wald(verantwortlich: Landwirtschaftskammer Niedersachsen, Geschäftsbereich Forstwirtschaft und Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt)Holzverwendung(verantwortlich: 3N, HAWK und Landwirtschaftskammer Niedersachsen, Geschäftsbereich Forstwirtschaft).Optimierung Holz(verantwortlich: 3N, HAWK und Landwirtschaftskammer Niedersachsen, Geschäftsbereich Forstwirtschaft).Projektbeirat(verantwortlich: Vorsitz: FWV Nordheide- Harburg) | Prof. Dr. Jürgen Nagel Tel.: +49 551 69401-125 juergen.nagel@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | X | WKF | |
| 01.10.2014 | 28.02.2018 | 22WB403004 | Verbundvorhaben: Optimierung der Waldbewirtschaftung und Holzverwendung mit dem Ziel, die CO2-Senkenleistung Wald und Holz nachhaltig zu steigern; Teilvorhaben 4 - Akronym: CO2-OPT | Das Projekt will konkret in diesem Segment aufzeigen, welche Handlungsoptionen bestehen und wie eine Umsetzung exemplarisch in einer Region erfolgt. Relevante gesellschaftliche Gruppen werden eingebunden, um Konflikte aufzuzeigen und Strategien zu entwickeln, die Lösungen im Sinne der Zielsetzung ermöglichen.Die auch bundesweit größte Waldbesitzart, der Privatwald, speziell der Kleinprivatwald, wurde bislang wegen seiner Strukturschwäche außer Acht gelassen. Eine nach einheitlichen Maßstäben aufgestellte Strategie zur Umsetzung der Wald/Holz Option einer Region bis hin zur Schaffung von Anreizsystemen existiert bislang nicht. Das Projekt wird aufzeigen, welche Rahmenbedingungen geschaffen werden müssen, um eine Übertragung auf andere Regionen zu ermöglichen. Naturaldaten Wald(verantwortlich: Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt).Optimierung Wald(verantwortlich: Landwirtschaftskammer Niedersachsen, Geschäftsbereich Forstwirtschaft und Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt)Holzverwendung(verantwortlich: 3N, HAWK und Landwirtschaftskammer Niedersachsen, Geschäftsbereich Forstwirtschaft).Optimierung Holz(verantwortlich: 3N, HAWK und Landwirtschaftskammer Niedersachsen, Geschäftsbereich Forstwirtschaft).Projektbeirat(verantwortlich: Vorsitz: FWV Nordheide- Harburg) | Dr.-Ing. Marie-Luise Rottmann-Meyer Tel.: +49 5951 9893-10 rottmann@3-n.info 3N-Kompetenzzentrum Niedersachsen Netzwerk Nachwachsende Rohstoffe und Bioökonomie e.V. Kompaniestr. 1 49757 Werlte | X | WKF | |
| 01.11.2014 | 31.03.2018 | 22WB403201 | Verbundvorhaben: Monitoring der Verwendung von Holzprodukten im Bausektor und Bestimmung der Potenziale für CO2-Bindung; Teilvorhaben 1 - Akronym: KlimaBau | Der Baubereich ist der größte Verwendungssektor für Holzprodukte. Somit kommt ihm auch für die CO2-Bindung in Holzprodukten eine vorrangige Bedeutung zu. Der Baubereich gliedert sich in zahlreiche Gewerke. Zudem ist die Holzverwendung nach Gewerken sehr unterschiedlich. Damit ist die Verwendungsstruktur von Holz im Baubereich eine wichtige Entscheidungsgrundlage zur richtigen Weichenstellung für eine erhöhte CO2-Bindung für die Akteure in Politik und Wirtschaft. Mit dem Projekt "KlimaBau" soll eine empirische Grundlage für die Klimawirkungen der Holzverwendung im Baubereich geschaffen werden. Hierzu wird die Holzverwendung in den Bereichen Neubau und Modernisierung und in den Sektoren Wohnungsbau und Nichtwohnbau erfasst. Die Problematik der Erhebung komplexer, technischer Planungsdaten soll durch die Erfassung von Baubeschreibungen und Leistungsbeschreibungen von Bauvorhaben überwunden werden. Über die Einbeziehung von kontinuierlichen Baumarktentwicklungen (Bauvolumen, Bautätigkeit) werden die empirischen Daten fortgeschrieben. AP1: Projektkoordination AP2: Verstetigung der Bautenerfassung im Neubau durch Leistungsverzeichnisse AP2a: Beschaffung von Bauobjektunterlagen AP2b: Gewichtungsmethode zur Gewährleistung der Repräsentativität AP3: Modernisierungsmaßnahmen im Wohnungsbau (INFRO) AP4: Modernisierung im Nichtwohnbau AP4a: Beschaffung von Bauobjektunterlagen AP4b: Modellierung der Modernisierung im Nichtwohnbau über Indikatoren AP5: Dynamischer CO2-Holzspeicher- Zusammenführung der Ergebnisse und Umrechnungsfaktoren. | Prof. Dr. Udo Mantau Tel.: +49 5141 31325 infro@t-online.de INFRO e. K. An der Lachte 13 29223 Celle | X | WKF | |
| 01.11.2014 | 31.03.2018 | 22WB403202 | Verbundvorhaben: Monitoring der Verwendung von Holzprodukten im Bausektor und Bestimmung der Potenziale für CO2-Bindung; Teilvorhaben 2 - Akronym: KlimaBau | Der Baubereich ist der größte Verwendungssektor für Holzprodukte. Somit kommt ihm auch für die CO2-Bindung in Holzprodukten eine vorrangige Bedeutung zu. Der Baubereich gliedert sich in zahlreiche Gewerke. Zudem ist die Holzverwendung nach Gewerken sehr unterschiedlich. Damit ist die Verwendungsstruktur von Holz im Baubereich eine wichtige Entscheidungsgrundlage zur richtigen Weichenstellung für eine erhöhte CO2-Bindung für die Akteure in Politik und Wirtschaft. Mit dem Projekt "KlimaBau" soll eine empirische Grundlage für die Klimawirkungen der Holzverwendung im Baubereich geschaffen werden. Hierzu wird die Holzverwendung in den Bereichen Neubau und Modernisierung und in den Sektoren Wohnungsbau und Nichtwohnbau erfasst. Die Problematik der Erhebung komplexer, technischer Planungsdaten soll durch die Erfassung von Baubeschreibungen und Leistungsbeschreibungen von Bauvorhaben überwunden werden. Über die Einbeziehung von kontinuierlichen Baumarktentwicklungen (Bauvolumen, Bautätigkeit) werden die empirischen Daten fortgeschrieben. AP1: Projektkoordination AP2: Verstetigung der Bautenerfassung im Neubau durch Leistungsverzeichnisse AP2a: Beschaffung von Bauobjektunterlagen AP2b: Gewichtungsmethode zur Gewährleistung der Repräsentativität AP3: Modernisierungsmaßnahmen im Wohnungsbau (INFRO) AP4: Modernisierung im Nichtwohnbau AP4a: Beschaffung von Bauobjektunterlagen AP4b: Modellierung der Modernisierung im Nichtwohnbau über Indikatoren AP5: Dynamischer CO2-Holzspeicher- Zusammenführung der Ergebnisse und Umrechnungsfaktoren. | Dr. Christian Kaiser Tel.: +49 5141 50244 christian.kaiser@heinze.de Heinze GmbH Celle Bremer Weg 184 29223 Celle | X | WKF | |
| 01.01.2014 | 31.12.2016 | 22WB403401 | Wurzelbiomasse - Untersuchung der unterirdischen Biomasse von Waldbäumen zur Konkretisierung der Treibhausgasberichterstattung Deutschlands - Akronym: Wurzelbiomasse | Aufgabenschwerpunkt ist die Erarbeitung einer für Einzelbäume anwendbaren Biomassefunktionen für die Wurzelmasse von Eiche und Birke. Des Weiteren soll die deutschlandweite Gültigkeit einer für die Brandenburger Kiefer bereits entwickelten Biomassefunktion abgesichert werden. Diese Biomassefunktionen sollen dabei helfen, die unterirdische Biomasse und somit den in den Wurzeln gespeicherten Kohlenstoff genauer zu bestimmen. Für das vorliegende Projekt sollen Wurzeln von jeweils 40 bis 50 Bäumen der Baumarten Eiche, Birke und Kiefer mit einer möglichst großen BHD-Spanne freigelegt und untersucht werden. Die Probebäume werden zur Ermittlung der ober- und unterirdischen Biomasse umgezogen und anschließend vermessen. Aus den erhobenen Daten sollen Funktionen zur Berechnung der unterirdischen Biomasse abgeleitet werden. | Karsten Dunger Tel.: +49 3334 3820-328 karsten.dunger@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Waldökologie und Waldinventuren Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | WKF | ||
| 07.10.2014 | 31.12.2017 | 22WB404201 | BuchenSaatgut - Forstliches Management in zugelassenen Erntebeständen der Buche (Fagus sylvatica L.) zur Erzeugung von genetisch hochwertigem und anpassungsfähigem Vermehrungsgut - Akronym: Buchensaatgut | In der Phase der Waldverjüngung muss die Anpassung an den Klimawandel besonders beachtet werden, indem Ausgangsmaterial mit hohem Leistungspotential, aber auch mit ausreichender genetischer Variation verwendet wird. Die waldbauliche Behandlung von zugelassenen Erntebeständen orientiert sich gegenwärtig kaum am Ertrag an hochwertigem Saatgut, sondern der Holzertrag steht im Vordergrund. Die Zielstärkennutzung, bei der die am schnellsten gewachsenen Bäume entnommen werden, belässt die übrigen, oft weniger leistungsfähigen Bäume, die weiterhin Saatgut produzieren. Dem kann eine selektive Durchforstung gegenübergestellt werden, die eine Saatgutproduktion nur mit den besten Bäumen anstrebt. In einem Projekt des Thünen-Instituts für Forstgenetik werden die genetischen Konsequenzen einer selektiven Durchforstung mit starker Reduktion der Populationsgröße und –dichte in einem Buchenerntebestand und Vergleich mit einer Referenzfläche mit herkömmlicher Bewirtschaftung untersucht. Zur Beobachtung der phänotypischen Eigenschaften ist eine Nachkommenschaftsprüfung vorgesehen. Ein geeigneter Erntebestand wird von der fsb Oerrel zu Verfügung gestellt und während des Projekts betreut. Die NW-FVA (Abt. Waldwachstum) wird eine ertragskundliche Bewertung der Varianten erstellen. Das Projekt zielt auf eine Bewertung der genetischen Konsequenzen der Reduktion der Populationsgröße und soll Empfehlungen für das Managment von Erntebeständen zur Erzeugung von genetisch hochwertigem Vermehrungsgut zulassen. Arbeitspaket (AP) 1 beinhaltet alle praktischen Arbeiten im Saatgutbestand, AP 2 umfasst die genetischen Analysen der Eltern- und Nachkommen sowie die populationsgenetische Auswertung und Modellierung der Bestäubungsverhältnisse, AP 3 die Nachkommenschaftsprüfung und Erfassung phänotypischer Merkmale, AP 4 bezieht sich auf eine ökonomische Bewertung der Bewirtschaftungsformen und AP 5 auf die zusammenfassenden Auswertungen und Schlussfolgerungen mit Beteiligung aller Partner. | Dr. Heike Liesebach Tel.: +49 4102 696-158 heike.liesebach@vti.bund.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik Sieker Landstr. 2 22927 Großhansdorf | WKF | ||
| 01.10.2015 | 30.09.2018 | 22WB405801 | Schwellenwerte-KW - Spezifizierung biogeochemischer Schwellenwerte für den Anbau wichtiger Waldbaumarten im Klimawandel - Akronym: Schwellenwerte-KW | Projektziel ist es, Planungsgrundlagen für den im Klimawandel erforderlichen Waldumbau zu schaffen. Die zu erarbeitenden Schwellenwerte spezifizieren die bisherigen rein qualitativen Kriterien für die Baumartenwahl und stellen damit die durch Klimaänderungen und anthropogene Stoffbelastung der Waldökosysteme unsicher gewordene Einschätzung der standortsgemäßen Baumarteneignung auf eine neue Basis. Für die Identifikation der baumartenspezifischen Schwellenwerte entlang von Klima- und Ernährungsgradienten werden moderne Maschinenlern-Verfahren (z.B. Boosted Regression Trees) eingesetzt, die sich bei stark rauschenden Datensätzen bewährt haben. Modul 1: Harmonisierung und Ableitung von Ernährungskennwerten und Tropieindikatoren aus Primärdaten der BZE2. Modul 2: Plausibilitätsprüfung bestehender ernährungskundlicher Grenzwerte anhand von Ernährungs-/Wachstumsrelationen. Gegebenenfalls notwendige Anpassungen erfolgen unter Einbeziehung von Expertenwissen. Modul 3: Spezifizierung biogeochemischer Schwellenwerte (Substrat-, Bodenchemie) auf Basis der auf die Wuchsleistung kalibrierten Ernährungskennwerte des BZE2-Datensatzes. Dies ermöglicht die Identifikation primär limitierender Nährelemente sowie die Ermittlung der substrat- bzw. bodenchemischen Toleranzgrenzen. Für wärmere Regionen Deutschlands, deren künftiges Klima auf dem Gebiet der Bundesrepublik heute noch nicht vorkommt, werden europäische Daten herangezogen. Modul 4: Überprüfung der erarbeiteten Schwellenwerte an repräsentativen Standortsgradienten. Modul 5: Erstellung von Planungsgrundlagen für den klimagerechten Waldumbau. Das zentrale Produkt ist eine Palette von Baumarteneignungstabellen für die charakterisierten Standortsbereiche. Ferner werden Problemstandorte identifiziert, die bei künftig wärmerem Klima im Ausschlussbereich der meisten mitteleuropäischen Forstbaumarten liegen. | Prof. Dr. Dr. Axel Göttlein Tel.: +49 8161 71-4749 goettlein@forst.tu-muenchen.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Forschungsdepartment Ökologie- und Ökosystemmanagement - FG Waldernährung und Wasserhaushalt Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | X | WKF | |
| 15.12.2015 | 14.03.2020 | 22WB406601 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Implementierung biotechnischer Verfahren der insektizidfreien Borkenkäferregulation durch Nutzung und Steuerung natürlicher Borkenkäferantagonisten als Maßnahmen zum Erhalt der biologischen Vielfalt und der damit verbundenen CO2-Senkenfunktion der Wälder; Teilvorhaben 1 - Akronym: bioProtect | Ziel des Projektes ist die Entwicklung und Implementierung naturnaher und umweltverträglicher biotechnischer Verfahren zur Steuerung und Regulation von Borkenkäfern. Es sollen insektizidfreie Waldschutzverfahren für die Praxis bereitgestellt und damit gleichzeitig agrarpolitische Ziele der Bundesregierung unterstützt werden. Es werden sich zusätzlich neue Möglichkeiten im Monitoring und in der Steuerung von Borkenkäfern und deren Antagonisten ergeben. Es interagieren drei Arbeitspakete (AP). In AP 1 (Uni Göttingen) werden mit der vorhandenen Kombination aus Gaschromatographie, Massenspektrometer und Elektroantennographie (GC-MS/EAD) eine Spurenanalyse von baumbürtigen Volatilen sowie käferbürtigen Pheromonen vorgenommen und die elektrophysiologische Wahrnehmbarkeit dieser Stoffe durch Borkenkäfer und deren Antagonisten festgestellt werden. Außerdem werden elektrophysiologische Messungen an den Zielarten zur Erfassung der Wahrnehmungsschwellen der identifizierten Substanzen im Labor und Messungen zur Erfassung der Wahrnehmbarkeit im Freiland und die dort vorliegenden Wirkstoffkonzentrationen durch Sensoren durchgeführt. In AP 2 (TUD) werden Verhaltensexperimente zur Bestimmung der Wirkungsrichtung der identifizierten Substanzen auf die Zielinsekten (aggregierend, neutral, repellent) und Freilandexperimente durchgeführt. Letztere dienen der Erprobung der naturnahen Verfahren zur Steuerung- und Regulation von Borkenkäferpopulation am Modell Falle und am Modell Fangholz. Die Erprobung der Verfahren im Praxiseinsatz erfolgt in AP 3 (OGF) mit Freilandexperimenten an Holzpoltern sowie an den simulierten Windwürfen. Dies beinhaltet auch methodische Innovationen hinsichtlich einer Applikationsform der Substanzen sowie die Begutachtung der unterschiedlichen Wirkungsgrade. Aus den Ergebnissen sowie deren Diskussion wird durch die Kooperationspartner ein Praxisleitfaden abgeleitet, welcher Alternativen zum bisher üblichen Insektizideinsatz im Borkenkäfermanagement aufzeigt. | Im Rahmen der Projektbearbeitung an der TU Dresden wurden insgesamt 26 Substanzen und Substanzkombinationen aus den Gruppen der allochthonen Kairomone, Wirtsbaum-/Nichtwirtsbaumvolatile und Aggregations-/ Antiaggregationspheromone in Beständen der Gemeinen Esche, Gemeinen Fichte, Gemeinen Kiefer, Rotbuche und Stiel-/Traubeneiche in Borkenkäferschlitzfallen sowie an Einzelfanghölzern erprobt. Im Ergebnis zeigte sich in allen fünf Habitaten sowohl bei den Borkenkäfern als auch bei deren Antagonisten eine hohe Artenvielfalt. Insgesamt wurden so mindestens 62 Borkenkäferarten mit rund 405.500 Individuen und mindestens 59 Antagonistenarten mit rund 16.500 Individuen nachgewiesen. Zusätzlich wurde die Gruppe der potenziellen Antagonisten mit fünf Untergruppen erfasst. Für die erprobten Semiochemikalien zeigten sich artspezifische Wirkungen, so dass sich deren Anwendung in insektizidfreien Waldschutzverfahren zur Regulierung, Steuerung und Überwachung von Borkenkäfern sowie zur Steuerung von Antagonisten an den Zielarten bzw. der Zielstellung des jeweiligen Einsatzes orientieren muss. Dabei gilt es auch, Kreuzwirkungen zu Nichtzielarten zu beachten. In den Freilandversuchen wurde außerdem festgestellt, dass beim Modell Fangholz verschiedene methodische Problematiken auftreten können bzw. zu beachten sind. Bei den Laborversuchen zur olfaktorischen Orientierung von Thanasimus formicarius stellte sich heraus, dass Y-Glasolfaktometer eher ungeeignet für derartige Versuche mit dieser Art sind. In Laborversuchen zur Auswirkung der Nahrungsverfügbarkeit auf das Überleben von Thanasimus formicarius und Thanasimus femoralis zeigte sich, dass beide Arten auch mit minimalen Futtermengen lange überleben können, sehr flexibel hinsichtlich der Beutetierqualität sind und olfaktorische sowie visuelle Reize zur Beutetierfindung nutzen. | Prof. Dr. Michael Müller Tel.: +49 35203 3831280 michael.mueller@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldbau und Waldschutz - Professur für Waldschutz Pienner Str. 8 01737 Tharandt | X | WKF |
| 15.12.2015 | 14.03.2020 | 22WB406602 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Implementierung biotechnischer Verfahren der insektizidfreien Borkenkäferregulation durch Nutzung und Steuerung natürlicher Borkenkäferantagonisten als Maßnahmen zum Erhalt der biologischen Vielfalt und der damit verbundenen CO2-Senkenfunktion der Wälder; Teilvorhaben 2 - Akronym: bioProtect | Ziel des Vorhabens war die Entwicklung eines naturnahen und umweltverträglichen Steuerungs- und Regulationsmechanismus von Borkenkäferpopulationen als Alternative zu unspezifisch wirkenden Insektiziden. Durch die Verwendung von Nicht-Wirtsbaum-Volatilen, allochthone Kairomonen und Antiaggregationssubstanzen aus der chemischen Kommunikation von Borkenkäfern und deren Antagonisten sollte eine gezielte Steuerung und Ablenkung dieser Insekten erfolgen. Aufgabe des Teilvorhabens war die Identifizierung von baumbürtigen flüchtigen organischen Substanzen (Volatilen, kurz VOCs) zweier Nadelbaumarten (Fichte und Kiefer) sowie dreier Laubbaumarten (Buche, Eiche und Esche). Dabei sollten nach wirtsbaumeigenen und wirtsbaumfremden VOCs gesucht werden, die zum Polterschutz genutzt werden können, um Laub- bzw. Nadelholzpolter mit dem VOC-Muster des jeweiligen anderen vor holzbesiedelnde Insekten wie Borkenkäfern olfaktorisch, ohne den Einsatz von Insektiziden, zu schützen. Es wurde dabei nach VOCs gesucht, die möglichst repellent auf Schad- und attraktiv auf Nutzinsekten wie dem Ameisenbuntkäfer (Thanasimus spp.) wirken, sogenannte allochthone Kairomone. Des Weiteren sollte nach käferbürtigen VOCs von holzbesiedelnden Insekten gesucht werden, die eine anlockende Verhaltenswirkung auf Thanasimus spp. ausüben und die zusätzlich als Polterschutz in Form von Dispensern ausgebracht werden können. | Bei der Untersuchung des VOC-Spektrums von verschiedenen Holzpoltern konnten 31 laubbaumbürtige VOCs (vorwiegend aus den folgenden Stoffgruppen: sieben Aromate, fünf Alkane, vier Alkohole, vier Aldehyde und vier Alkene) identifiziert werden, die sich potenziell für den Schutz von Nadelholzpolter eignen und 12 nadelbaumbürtige VOCs (vorwiegend aus der Stoffgruppe der Terpene), die sich potenziell für den Schutz von Laubholzpoltern eignen. Des Weiteren konnte die Wahrnehmung von 15 Wirtsbaum- und Nichtwirtsbaum-VOCs (Alkohole, Terpene und Ketone) von Ips typographus durch I. typographus und Thanasimus spp. mittels eines Elektroantennographen (EAG) Dosis-Antwort-Kurven untersucht werden. Die Antennen zeigten bei allen getesteten VOCs ab einer Konzentration von 10-4 deutliche Antennenreaktionen. Insgesamt zeigte I. typographus auf alle getesteten VOC geringere Antennenreaktion als T. formicarius. In Verhaltensversuchen in einem Zwei-Arm-Olfaktometer mit Thanasimus spp. auf Wirtsbaum-VOCs und Pheromon-Komponenten von I. typographus konnten für T. formicarius zwei VOCs und für T. femoralis für drei VOCs signifikante Verhaltensreaktionen nachgewiesen werden. Zusätzlich konnte in dieser Studie ein VOC gefunden werden, welches in den bisherigen Borkenkäfernstudien unbekannt ist. Dieses VOC erzeugte bei den Antennenableitungen sowohl bei I. typographus als auch bei dessen Antagonisten Thanasimus spp. deutliche konzentrationsabhängige EAG-Antworten und scheint auf das Verhalten von I. typographus tendenziell attraktiv zu wirken. Das Vorhaben bieten mit seinen gefundenen VOCs die Möglichkeit, insektizidfreie Waldschutzverfahren für die Praxis bereitzustellen. Die negativen Auswirkungen bisheriger Insektizideinsätze auf die biologische Vielfalt der Wälder können durch eine naturnahe Steuerung von Borkenkäferpopulationen mittels VOCs reduziert und dadurch die biologische Vielfalt im Wald gefördert und die Anpassungsfähigkeit der Wälder an den Klimawandel verbessert werden. | Prof. Dr. Niko Balkenhol Tel.: +49 551 39-33622 nbalken@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Forstzoologie und Waldschutz Büsgenweg 3 37077 Göttingen | WKF | |
| 15.12.2015 | 14.03.2020 | 22WB406603 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Implementierung biotechnischer Verfahren der insektizidfreien Borkenkäferregulation durch Nutzung und Steuerung natürlicher Borkenkäferantagonisten als Maßnahmen zum Erhalt der biologischen Vielfalt und der damit verbundenen CO2-Senkenfunktion der Wälder; Teilvorhaben 3 - Akronym: bioProtect | Im Rahmen eines naturnahen Waldschutzes sollte das Projekt dazu dienen, naturnahe und umweltverträgliche biotechnische Verfahren zur Steuerung und Regulation von Borkenkäferpopulationen weiterzuentwickeln sowie deren Implementierung unter Praxisbedingungen zu erproben. Das Vorhaben war damit geeignet, insektizidfreie Waldschutzverfahren für die Praxis bereitzustellen und gleichzeitig agrarpolitische Ziele der Bundesregierung zu unterstützen. Diese bestehen u. a. darin, in einer Periode des erwarteten Klimawandels davon profitierende Borkenkäfer mit möglichst naturnahen und insektizidfreien Verfahren so zu regulieren, dass Schäden an Wäldern vermieden werden und deren Gesundheit sowie Anpassungsfähigkeit an den Klimawandel optimal erhalten bleiben. Durch Entwicklung von naturnahen Regulationsmechanismen sollten die negativen Auswirkungen des bisherigen Insektizideinsatzes auf die biologische Vielfalt der Wälder reduziert, die biologische Vielfalt im Wald gezielt gefördert und damit die Anpassungsfähigkeit der Wälder an den Klimawandel verbessert werden. Die Verwertung der entwickelten Verfahren bezieht sich einerseits auf die Vermeidung von Borkenkäferbefall und andererseits darauf, dass aus bereits von Borkenkäfern besiedelten Bäumen oder Rohhölzern keine Borkenkäfernachkommenschaft entsteht. Während der erste Aspekt vor allem in Wirtschaftswäldern relevant ist, betrifft der zweite Aspekt darüber hinaus auch bewirtschaftungsfreie Wälder, von denen keine Borkenkäferausbreitung ausgehen soll. | An Laub- (Esche, Eiche und Buche) und Nadelholzbaumarten (Fichte und Kiefer) konnten Semiochemikalien identifiziert werden, welche das Besiedlungsverhalten von den auftretenden Borkenkäferarten in reduzierender Weise beeinflussen. Die erzielten Wirkungsgrade schwanken natürlicherweise und gelten nur für in den Versuchen untersuchten Mengenrelationen. Bestenfalls konnten mit den eingesetzten Semiochemikalien für bestimmte Borkenkäferarten Befallsreduktionen von über 90 % gegenüber unbehandelter Referenzvarianten erzeugt werden. Verfahren mit derart hohen Wirkungsgraden können als echte Alternativen zum bisher üblichen Insektizideinsatz betrachtet werden (Wirkungsgrade im Bereich 99 %). Da die Wirkungen der Substanzen derzeit noch nicht für alle Borkenkäferarten, welche an einer Baumart auftreten können, gleichermaßen effektiv sind, wurde die Entwicklung von kombinierten Verfahren mit gekoppelter Anwendung von Semiochemikalien in Kombination mit einem rein mechanisch wirkenden Netz angestrebt. Die untersuchten Verfahren konnten an Versuchsholzpoltern verschiedener Dimensionen erwünschte Resultate erzielen. Der Übertrag von an Versuchsholzpoltern erzielten Ergebnissen auf das Modell liegender Ganzbaum in Vorbereitung eines Schutzverfahrens für Windwurfflächen konnte in der Baumart Fichte bereits erste erhoffte Wirkungen erzielen. Der statistische Nachweis erzielter Effekte ist aufgrund des hohen Aufwandes in der Versuchsbereitstellung und -durchführung nicht immer möglich. Bezüglich eines zu entwickelnden Verfahrens zum Nützlingsschutz konnte eine Methodik ausgearbeitet und optimiert werden, welche es ermöglicht, sowohl das Auftreten von Ameisenbuntkäfern an einem Gefahrenort (= begifteter Holzpolter) aufzuzeigen, als auch den durch ein angewandtes Verfahren erzielten Schutzeffekt zu messen. Bezüglich potenziell einsetzbarer Repellenzsubstanzen besteht weiterer Forschungsbedarf. | Dr. Michael Wehnert-Kohlenbrenner Tel.: +49 35204 605-36 sachsen@ogf.de OGF Ostdeutsche Gesellschaft für Forstplanung mbH - Niederlassung Sachsen Sachsenallee 24 01723 Kesselsdorf | X | WKF |
| 01.05.2017 | 30.06.2021 | 22WB407501 | Verbundvorhaben: Waldbodenkalkung als Maßnahme zur Erhöhung der Anpassungsfähigkeit der Wälder an den Klimawandel und zur Sicherung und Erhöhung der CO2-Speicher- und Senkenfunktion der Wälder; Teilvorhaben 1 - Akronym: KalKo | Ziel des Vorhabens ist es, Grundlagen für Handlungsempfehlungen zum Schutz der Wälder unter sich ändernden Klimabedingungen und zur nachhaltigen Stärkung ihrer Ökosystemdienstleistungen zu schaffen. Dafür sind die Wirkungen der Kalkung auf die C-Sequestrierung in Waldökosystemen, die Bodenstruktur, die Vertiefung der Wurzelsysteme, die klimarelevanten Spurengasflüsse, den Wasserhaushalt, die Waldernährung und das Baumwachstum als Folge der Bodenentsauerung von besonderer Bedeutung. Es geht um den Nachweis, dass mit der Bodenschutzkalkung parallel zur Entsauerung des Bodens die Bioturbation, Aggregatbildung und -stabilität und damit der Gasaustausch als Grundlage für eine verstärkte Tiefendurchwurzelung gefördert werden. Von einer besseren Tiefendurchwurzelung ist ein wichtiger Beitrag zur Anpassungsfähigkeit der Wälder an den Klimawandel zu erwarten. Im Fokus des Arbeitspakets 1 an der NW-FVA steht die Stabilisierung der C-Sequestrierung in der ober- und unterirdischen Biomasse. Es werden einerseits die Kohlenstoffpools in der unterirdischen Biomasse quantifiziert, andererseits Bestandesdaten ertragskundlich ausgewertet und Vegetationsaufnahmen durchgeführt, um die Kohlenstoffpools in der oberirdischen Biomasse zu ermitteln. Die Quantifizierung der unterirdischen Biomasse stellt bisher ein methodisches Problem dar. Ein wichtiges Ziel dieses Arbeitspakets ist es, ein elektrisches Verfahren zur Quantifizierung von Feinwurzelbiomassen weiterzuentwickeln und für die Anwendung im Wald zu optimieren. Eine erfolgreiche Methodenentwicklung käme der angewandten forstlichen Forschung sehr zu Gute. Neben den inhaltlichen Arbeiten im Rahmen des AP 1 hat die NW-FVA die Koordination des gesamten KalKo-Projektes inne. Dazu gehören zum einen die Kommunikation mit der projektbegleitenden Arbeitsgruppe und die Organisation regelmäßiger Treffen, zum anderen die Organisation des Abschlusskolloquiums und der Informationsveranstaltungen für die forstliche Praxis. | Dr. Ulrike Talkner Tel.: +49 551 69401-248 ulrike.talkner@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | X | WKF | |
| 01.05.2017 | 30.06.2021 | 22WB407502 | Verbundvorhaben: Waldbodenkalkung als Maßnahme zur Erhöhung der Anpassungsfähigkeit der Wälder an den Klimawandel und zur Sicherung und Erhöhung der CO2-Speicher- und Senkenfunktion der Wälder; Teilvorhaben 2 - Akronym: KalKo | Ziel des Vorhabens ist es, Grundlagen für Handlungsempfehlungen zum Schutz der Wälder unter sich ändernden Klimabedingungen und zur nachhaltigen Stärkung ihrer Ökosystemdienstleistungen zu schaffen. Dafür sind die Wirkungen der Kalkung auf die C-Sequestrierung in Waldökosystemen, die Biomassebildung, die Bodenstruktur, die Vertiefung der Wurzelsysteme, die klimarelevanten Spurengasflüsse, den Wasserhaushalt, die Waldernährung und das Baumwachstum als Folge der Bodenentsauerung von besonderer Bedeutung. Es geht um den Nachweis, dass mit der Bodenschutzkalkung parallel zur Entsauerung des Bodens die Bioturbation, Aggregatbildung und -stabilität und damit der Gasaustausch als Grundlage für eine verstärkte Tiefendurchwurzelung gefördert werden. Von einer besseren Tiefendurchwurzelung ist ein wichtiger Beitrag zur Anpassungsfähigkeit der Wälder an den Klimawandel zu erwarten. Im Fokus des Arbeitspakets stehen die Effekte der Waldbodenkalkung auf den Bodenwasser- und Gashaushalt, auf den Stoffhaushalt sowie auf das Baumwachstum. Die Untersuchungen zur Bodenstruktur dienen der Quantifizierung der Wasserspeicherfähigkeit und Infiltrationsleistung der Böden und liefern die bodenphysikalischen Kenngrößen für die Berechnung von Wasserhaushaltsmodellen und Spurengasflüssen. Zur Beschreibung der Nährstoffversorgung sind zusätzlich Daten der Nährstoffvorräte im Boden erforderlich. Zur Bewertung des Ernährungszustands werden Nadelproben einmalig auf allen Messflächen gewonnen. Sickerwasserbeprobungen geben Auskunft über die Mobilität und Flüsse der untersuchten Elemente (Nährstoffe, DOC) und werden im Jahresverlauf mittels mobiler Saugkerzenanlagen gewonnen. Klimarelevante Gasflüsse (CO2, N2O und CH4) werden mittels Gassammlern gewonnen und zwischen Bodenluft und Atmosphäre bilanziert. Ertragskundliche Aufnahmen und Analysen der Jahrringbreiten sollen Daten über die Reaktionsbreite des Baumwachstums auf Kalkung und bei Trockenstress liefern. | Dr. Peter Hartmann Tel.: +49 761 4018215 peter.hartmann@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | WKF | |
| 01.05.2017 | 30.06.2021 | 22WB407503 | Verbundvorhaben: Waldbodenkalkung als Maßnahme zur Erhöhung der Anpassungsfähigkeit der Wälder an den Klimawandel und zur Sicherung und Erhöhung der CO2-Speicher- und Senkenfunktion der Wälder; Teilvorhaben 3 - Akronym: KalKo | Ziel des Vorhabens ist es, Grundlagen für Handlungsempfehlungen zum Schutz der Wälder unter sich ändernden Klimabedingungen und zur nachhaltigen Stärkung ihrer Ökosystemdienstleistungen zu schaffen. Dafür sind die Wirkungen der Kalkung auf die C-Sequestrierung in Waldökosystemen, die Bodenstruktur, die Vertiefung der Wurzelsysteme, die klimarelevanten Spurengasflüsse, den Wasserhaushalt, die Waldernährung und das Baumwachstum als Folge der Bodenentsauerung von besonderer Bedeutung. Es geht um den Nachweis, dass mit der Bodenschutzkalkung parallel zur Entsauerung des Bodens die Bioturbation, Aggregatbildung und -stabilität und damit der Gasaustausch als Grundlage für eine verstärkte Tiefendurchwurzelung gefördert werden. Von einer besseren Tiefendurchwurzelung ist ein wichtiger Beitrag zur Anpassungsfähigkeit der Wälder an den Klimawandel zu erwarten. TUB: An der TUB werden im Rahmen des Arbeitspaketes 2 die Wirkungen der Kalkung auf die Stabilisierung der organischen Substanz (OS) im Boden (Einschluss von partikulärer OS in stabile Bodenaggregate, Bindung von OS an pedogene Oxide) untersucht. Hinzu kommen Arbeiten zur Tiefenwirkung der Kalkung und Untersuchungen zum Einfluss der Kalkung auf die Stabilität von Bodenaggregaten. Der methodische Ansatz kombiniert Mesokosmenexperimente mit unterschiedlichen Kalken zur Analyse der kurzfristigen Wirkungen der Kalkung auf die Dynamik der OS (mit Schwerpunkt auf die gelöste OS) und die Alkalinitätsverlagerung in Bodensäulen mit Untersuchungen an Bodenproben, die auf den Flächen der in den 1960er und 1980er Jahren angelegten Waldkalkungsexperimente gewonnen werden. An diesen Proben werden mittels der Analyse der Gleichgewichtsbodenporenlösung die mittel- bis langfristige Tiefenwirkung der Kalkung sowie mittels einer Kombination von Dichtefraktionierung und Ultraschalldispergierung die Stabilität der Bodenaggregate sowie der Einschluss von partikulärer OS in stabile Aggregate quantifiziert. | Prof. Dr. Martin Kaupenjohann Tel.: +49 30 314-73530 martin.kaupenjohann@tu-berlin.de Technische Universität Berlin - Fakultät VI - Bauen Planen Umwelt - Institut für Ökologie - Fachgebiet Bodenkunde Ernst-Reuter-Platz 1 10587 Berlin | X | WKF | |
| 01.04.2017 | 31.03.2023 | 22WB408101 | Prägung: ein alternativer Ansatz zur schnellen Entwicklung von Resistenzen bei Forstbäumen - Akronym: Priming | Unsere Wälder werden aufgrund der Klimaänderung immer mehr biotischen und abiotischen Stressfaktoren ausgesetzt. Daher müssen zur Erhöhung der Anpassungsfähigkeit an den Klimawandel effizientere Züchtungsstrategien für Baumarten entwickelt werden. Die lange Generationsdauer der Waldbäume haben bisher die Züchtungsmöglichkeiten stark eingeschränkt. Mit Hilfe der Resistenz-Prägung ("Priming") konnte bereits mehrfach eine schnelle Resistenzverbesserung an krautigen Pflanzen und mehreren Baumarten herbeigeführt werden. Zudem konnte in mehreren Fällen die durch "Priming" entwickelten Resistenzen einem epigenetischen Hintergrund und dessen Vererbbarkeit zugeschrieben werden. "Priming" fördert Resistenzen, ohne das Genom durch wiederholte Kreuzungen verändern zu müssen. Somit stellt dieser Ansatz eine Strategie dar, wertvolles Pflanzenmaterial aus sogenannten Plusbäumen in ihrer Widerstandsfähigkeit maßgeblich zu stärken, ohne deren "genetische Konstitution" zu verändern. Diese Methode hat das Potential, die Anpassung der einheimischen Wälder an den Klimawandel effizienter zu gestalten und einer genetischen Verarmung entgegenzuwirken, ohne in den vorliegenden Genpool einzugreifen. Die langfristige Existenz der Gemeinen Esche und der Bergulme in Deutschland wird von eingeführten Pilzkrankheiten stark bedroht. Im Rahmen dieses Forschungsvorhaben soll daher an beiden Baumarten eine Resistenzverbesserung durch "Priming" getestet werden. Verschiedene "Priming-Methoden" werden mit jungen Pflanzen und Samen überprüft. Resistenztests sollen mit den behandelten Pflanzen durchgeführt werden. Ausgesuchte Pflanzen werden mittels MSAPs ("methylation sensitive amplified polymorphism") und qPCRs untersucht. Damit soll ein möglicher Zusammenhang zwischen der Entwicklung von Resistenzen und epigenetischen Veränderungen überprüft werden. Darüber hinaus sollen die Pflanzen nach der Behandlung in verschiedenen Zeiträumen phenotypisiert werden, um die Wirkungsdauer des "Primings" zu erfassen. | Dr. Matthias Fladung Tel.: +49 4102 696-107 matthias.fladung@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik Sieker Landstr. 2 22927 Großhansdorf | X | WKF | |
| 15.12.2015 | 31.03.2020 | 22WB408301 | Verbundvorhaben: Trockenheitsgefährdung und Anpassungspotenzial unterschiedlicher Fichtenpopulationen; Teilvorhaben 1 - Akronym: Fichte-Trockenheit | Das Thünen-Institut war zentral an den Fragestellungen zur Trockenheitsresistenz unterschiedlicher Fichtenherkünfte beteiligt. Ziel war, in Analysen zur Mortalität an Jungpflanzen und in Untersuchungen zum Baumwachstum und zur Wassernutzungseffizienz in Altbeständen, die Reaktion von Fichtenherkünften auf Trockenheit zu erfassen. Zusätzlich wurden Genmarker entwickelt, die mit Trockenheitstoleranz bei der Baumart Fichte assoziiert sind. Die Forschungen erfolgten zum einen an 960 Fichtensämlingen von 8 Herkünften bei experimentell simulierter Trockenheit im Gewächshaus. Die Reaktion auf die Abnahme des pflanzenverfügaren Bodenwassergehaltes wurde anhand verschiedener Größen untersucht wie z.B. der Absterberate und dem Pre-dawn-Pflanzenwasserpotenzial der Pflanzen. Zum anderen wurden in fünf Monitoringflächen 18 bis 20 Bohrkerne entnommen, um und an diesen das Wachstum, die Trockenstress-Reaktion und die intrinsische Wassernutzungeffizienz (iWUE) zu untersuchen. Zur Entwicklung von Markern für das Merkmal Trockentoleranz bei der Baumart Fichte kam ein experimenteller Minimalansatz zum Auffinden assoziierter genetischer Marker ähnlich einer "Bulk Segregant Analysis" zur Anwendung. Eine kleine Anzahl von 26 Bäumen mit möglichst extremer Ausprägung von Trockenheitsreaktion (13 tolerante und 13 sensitive Bäume) wurde aus einer 50 Jahre alten Herkunftsversuchsfläche mittels Jahrringanalysen ausgewählt. Von diesen 26 Bäumen wurde das Exom von ca. 500 Kandidatengenen sequenziert, die nach RNA-Sequenzierungen aus Pflanzen eines Fichtenklons im Gewächshausexperiment mit und ohne Trockenstress identifiziert wurden. Die Exomsequenzen wurden auf das Fichten-Referenzgenom gemappt und damit ca. 88 000 SNPs in den 26 untersuchten Bäumen detektiert. Als potentielle genetische Marker wurden für die Validierung solche SNPs ausgesucht, die eine möglichst große Allelfrequenzdifferenz zwischen den beiden Gruppen bei hoher statistischer Sicherheit aufwiesen. | In der Trockenstress-Simulation ließen sich Unterschiede in der Trockenheitstoleranz zwischen den Herkünften erkennen. So sind die 3 Hochlagenherkünfte aus Bayern deutlich sensitiver gegenüber Trockenstress als die deutsche Tieflandsherkunft Nochten. Die übrigen 4 Herkünfte weisen eine mittlere Sensitivität auf. Der Zuwachs von dominanten Fichten auf den Monitoringflächen wird positiv von hohem sommerlichen Bodenwasserangebot sowie Niederschlag (Vorjahr und/oder Bezugsjahr) und negativ von hohen Temperaturen und Einstrahlung (besonders Vorjahr) bestimmt. Die Isotopen-Untersuchungen und die Wassernutzungseffizienz ergaben, dass sich standörtlich unterschiedliche Dispositionen der Monitoringflächen gegenüber Trockenstress sehr gut abbilden lassen. Auffällig war, dass die sehr feuchte Fläche Elberndorf (Nordrhein-Westfalen) schon bei mildem Wassermangel bereits Stressreaktionen zeigt, während die Bäume auf den trockeneren Flächen Schönborn und Cunewald (Tiefland Brandenburg, Sachsen) erst bei deutlich stärkerem Wassermangel Stress aufweisen. Dies deckt sich mit dem Befund, dass Tieflandsherkünfte eine stärkere Anpassung an Trockenstress aufweisen. Im Bereich Genetik konnte eine Liste mit SNP-Markerkandidaten zur Verfügung gestellt werden, die sowohl im Material der Markerentwicklung (2 x 13 Bäume) als auch im Material zur Markervalidierung (34 + 35 Pflanzen) deutlich über dem Durchschnitt liegende und gleichgerichtete Allelfrequenzverschiebungen zwischen den beiden phänotypisch unterschiedlich reagierenden Gruppen besitzen. Diese sollten mit einer großen Anzahl von phänotypisierten Individuen weiter getestet werden. Außerdem stehen die im Rahmen der Markerentwicklung identifizierten ca. 88 000 SNPs mit zugehörigen Informationen für weitere Projekte und andere Fragestellungen zur Verfügung. Darüber hinaus steht die im Projekt generierte Liste von Kandidatengenen, welche bei Trockenstress differentiell in Fichte exprimiert werden, zukünftigen Projekten zur Verfügung. | Prof. Dr. Andreas Bolte Tel.: +49 3334 3820-344 andreas.bolte@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Waldökosysteme Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | X | WKF |
| 15.12.2015 | 31.03.2020 | 22WB408302 | Verbundvorhaben: Trockenheitsgefährdung und Anpassungspotenzial unterschiedlicher Fichtenpopulationen; Teilvorhaben 2 - Akronym: Fichte-Trockenheit | Die Hochschule für nachhaltige Entwicklung befasste sich der mit holzanatomischen Analyse der Fichtenpopulationen. Ziel war es, einen Zusammenhang zwischen holzanatomischen Kenngrößen und der potenziellen Wasserleitfähigkeit sowie der Trockenstress-Reaktion von Jungpflanzen und Altbeständen auf den Herkunftsversuchsflächen und Monitoringflächen abzuleiten. Intensive lichtmikroskopische Untersuchungen erfolgten für die Monitoringflächen in Hermeskeil, Elberndorf, Lange Branke und Cunewalde an den negativen Weiserjahren 1976, 2003 und 2011 sowie am positiven Weiserjahr 1996. Die Bildanalyse erlaubte eine Untersuchung holzanatomischer Kenngrößen, wie z. B. Jahrringbreite, Zellwanddicke, Holzstrahldichte und Harzanaldichte. In Ergänzung dazu wurden Verfahren der Lichtmikroskopie und der synchrotronstrahlungsbasierten Mikrotomographie (SRµCT) vergleichend angewendet: Jahrringproben von zwei unterschiedlichen Herkünften des Herkunftsversuches Hinterweidenthal (Herkunft 746, 776) wurden sowohl lichtmikroskopisch als auch mit synchrotronstrahlungsbasierte Mikrotomographie (SRµCT) untersucht, um dadurch mittels der dreidimensionalen Auswertung der Probenkörper den Einfluss von Trockenheitsereignissen auf die Wasserleitfähigkeit der entsprechenden Jahrringe über die Darstellung der Tracheidenlumina zu ermöglichen. Die mikrotomographischen Untersuchungen wurde am PETRA III Speicherring des Deutschen Elektronen Synchrotrons (DESY) in Hamburg durchgeführt. Methoden der Lichtmikroskopie wurden ebenfalls zur Untersuchung von ausgewählten Jungpflanzen der Trockenstresssimulation verwendet. | Die lichtmikroskopische Analyse junger Einzelbäumen aus Proben der Trockenheitssimulation ergaben eine erhöhte Harzkanaldichte im Bast der toleranten Bäume gegenüber dem der sensitiven Bäume. Diese Ergebnisse zeigen sich aber unabhängig von der Herkunft, da innerhalb der einzelnen Herkünfte sowohl tolerante als auch sensitive Individuen auftraten. Anhand der mittels SRµCT gewonnenen Tomogramme aus einem Herkunftsversuch konnte die dreidimensionale Struktur des Holzkörpers sehr gut dargestellt werden. Im Vergleich zu den lichtmikroskopischen Analysen, die an den identischen Fichtenholzproben durchgeführt wurden, ergab sich ein sehr ähnliches Volumenverhältnis der Lumina im Frühholz zum Spätholz, wobei das etwa zehnmal höhere Volumen im Frühholz die Bedeutung dieses Gewebetyps für die axiale Wassertransportkapazität widerspiegelt. Ebenso deutet die Zunahme des Zellwandvolumens in den Spätholzbereichen eines Jahrringes auf eine Verbesserung der Festigkeit und Stabilität für den Holzkörper in diesem Teil des Jahrringes hin. In der Zusammenschau mit Isotopenanalysen ergaben sich Folgendes: Ein gegenläufiges Verhalten zur intrinsischen Wassernutzungseffizienz zeigt die Resillience, also die Fähigkeit der Pflanzen zur Erholung nach einer Störung. Die Querschnittstracheidenfläche zeigt ein gegenläufiges Verhalten zur Anzahl der Harzkanäle im Spätholz und zur Resistance (Reaktionstärke nach Störung), die Zellwanddicke zeigt ein gegenläufiges Verhalten zur Recovery (Schnelligkeit der Erholung). Die holzanatomischen Untersuchungen auf den Monitoringflächen zeigen insbesondere auf der trockeneren Versuchsfläche, dass sich der relative Flächenanteil der wasserleitenden Frühholztracheiden in den negativen Weiserjahren in Bezug zu den jeweiligen Jahren davor und danach erhöhen, die Zellwanddicke dagegen nimmt ab. Auch die Harzkanaldichte nimmt als Reaktion auf negative Weiserjahre zu. Auf den "feuchteren" Versuchsflächen sind die Zusammenhänge weniger deutlich oder fehlen. | Prof. Dr. Silke Lautner Tel.: +49 3334 657-347 silke.lautner@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich Holzingenieurwesen - Professur Angewandte Biologie des Holzes Schicklerstr. 5 16225 Eberswalde | X | WKF |
| 15.12.2015 | 31.03.2020 | 22WB408303 | Verbundvorhaben: Trockenheitsgefährdung und Anpassungspotenzial unterschiedlicher Fichtenpopulationen; Teilvorhaben 3 - Akronym: Fichte-Trockenheit | Das Landeskompetenzzentrum Eberswalde untersuchte im Rahmen der AP 2 und 5 die biochemischen Gehalte an diversen Nadelinhaltsstoffen mit dem Ziel Herkünfte, Populationen und Einzelbäume hinsichtlich ihrer Trockenstresstoleranz zu bewerten. Hierzu wurden sowohl die Gehalte der einzelnen Inhaltsstoffe als auch Konstellation der Inhaltsstoffe in Biomarkermustern betrachtet. Innerhalb des Projektes gab es hierfür drei Versuchsansätze: AP 2: Herkunfts-Gefäßversuch im Gewächshaus (2017) AP 5: Herkunftsversuche Fi44 und Fi77 im Freiland (2016, 2017) sowie Monitoring-Dauerbeobachtungsflächen (2016, 2017) | Mit zunehmendem Bodenwasserverlust zeigten die Gehalte einiger Nadelinhaltstoffe deutliche Abweichungen zu den Referenzbereichen, die zu folgender Stresskaskade zusammengeführt wurden: Anstieg Osmolalität des Nadelpresssaftes -> Anstieg der Kohlenhydratgehalte - Abbau der Stärkegehalte ->Prolinakkumulation -> Verringerung Blattwassergehalt -> Pigmentund Proteinabbau. Eine statistisch signifikante Differenzierung zwischen den acht Herkünften des Gefäßversuches war ab dem 17. Versuchstag anhand des prozentualen Prolingehaltes am Gesamtgehalt der ungebundenen Aminosäuren gegeben. Danach besaßen die deutsche Tieflandsherkunft Nochten und die österreichische Herkunft Rohrbach die höchste Trockenstresstoleranz, während die drei deutschen Mittelgebirgsherkünfte Altötting, Walting und Dollnstein hoch sensitiv reagierten. Fichten, die frühzeitig die Aminosäure Prolin akkumulierten, starben auch frühzeitig ab. Aufgrund niederschlagsreichen Untersuchungsperioden war eine signifikante Differenzierung zwischen den Herkünften der beiden Freilandversuche vor allem auf Grundlage der Inhaltsstoffe des 2. Nadeljahrgang des Jahres 2016, der aus dem Trockensommer 2015 hervorgegangen war, möglich. Die Spätfolgen der Trockenheit führte anhand folgender Parameter zu einer Differenzierung der Herkünfte: Nadelwassergehalt (%), 100-Nadel-Trockenmasse, Nadellänge, Gehalt an Chlorophyllen (a+b), Aminosäuren und allen untersuchten phenolischen Inhaltsstoffen, Chlorophyll/Carotinoid-Verhältnis, Kohlenhydrat- und Stärke-Gehalt. Auf der Populations- und Individualebene unterschieden sich die Biomarkermuster (5 Cluster) deutlich. So stiegen die Gehalte der Aminosäure Prolin von West nach Ost an, während die Gehalte an Ascorbinsäure abfielen. Die Fichten der westliche Fläche ED enthielten die höchsten Chlorophyll- und Nadelwassergehalte. Nach der Trockenheit 2015 nahmen die Anteile stressassoziierter Biomarkermuster der Altfichten vor allem der beiden östlichen Bestände SB und CW zu. | Prof. Dr. habil. Ralf Kätzel Tel.: +49 3334 2759-230 ralf.kaetzel@lfb.brandenburg.de Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE) Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | X | WKF |
| 01.07.2015 | 30.09.2017 | 22WB408501 | 3D_CO2-Forest - Großflächenanalyse von Waldstrukturen und des CO2-Vorrats mit Hilfe von Fernerkundungsdaten - Akronym: 3D_CO2-Forest | Für die Erforschung von Anpassungsprozessen und Reaktionen von Waldökosystemen auf den Klimawandel bedarf es einer dauerhaften Beobachtung und Erfassung von verschiedenen Waldstrukturparametern (u.a. Baumartenverteilung, Holzvorrat, Totholzverteilung, nachwachsende Verjüngungen, Biodiversität, CO2-Vorrrat) in ausgewählten Beobachtungsflächen mit hoher Genauigkeit. Moderne Fernerkundungssensoren wie Laserscanner und digitale Luftbildkameras bieten völlig neue Möglichkeiten zur großflächigen und detaillierten 3D-Erfassung von Baumbeständen. Airborne Laserscanning ist heute eine etablierte Technik zur schnellen und hochgenauen 3D-Abtastung aus dem Flugzeug. Die neuartige Full-Waveform Technologie liefert neuerdings auch detaillierte Informationen über die reflektierte Signalform. Digitale Luftbildkameras ermöglichen eine detailgenaue Rekonstruktion der Waldoberfläche und liefern spektrale Information im Infrarotbereich für eine baumartenspezifische Charakterisierung. Das beantragte kooperative Forschungsvorhaben verfolgt die förderpolitischen Ziele: (i) Eine neuartige 3D-Baumsegmentierung wird erweitert, um Einzelbäume sowie nachwachsende Baumbestände (= Verjüngungen) und Totholz (liegend, stehend) zu kartieren und zu klassifizieren. Aus der berechneten Biomasse (lebend, tot) wird der CO2-Vorrat geschätzt. (ii) Das neue Verfahren soll auf die Waldgroßfläche übertragen werden. Umfangreiche Validierungsuntersuchungen sollen die Eignung für die flächendeckende und kostengünstige Strukturanalyse von Waldgroßflächen demonstrieren. Arbeitspakete: (i) Vermessung von Kontrollflächen (ii) Systematische Erstellung, Analyse und Bewertung neuer Merkmale für bestehende Anwendungsgebiete (iii) Detektion von Verjüngungen (iv) Detektion von Totholz (Liegend, stehend) (v) Anwendung der Verfahrens auf der Waldgroßfläche (vi) Berechnung von Zielparametern einer Waldbestandsaufnahme (vii) Berechnung des CO2-Vorrats (viii) Aufbereitung/Darstellung der Daten für Anwender. | Prof. Dr.-Ing. Peter Krzystek Tel.: +49 89 1265-2617 peter.krzystek@hm.edu Hochschule für angewandte Wissenschaften München - Fakultät 08 Geoinformation Karlstr. 6 80333 München | WKF | ||
| 01.02.2017 | 30.04.2019 | 22WB410201 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines adaptiven und multifunktionalen vernetzenden Sensorsystems zur Erkennung, Lokalisierung und Klassifizierung von Gefahren zum Schutz des Waldes; Teilvorhaben 1 - Akronym: SCHUWA | Durch das Einwirken unterschiedlichster Umweltfaktoren unterliegen die Waldökosysteme einer permanenten Veränderung und sind Gefahren ausgesetzt. Durch die Messnetze des Forstlichen Monitorings stehen zwar Instrumente der Ökosystemüberwachung europaweit zur Verfügung, die derzeit jedoch keine unmittelbare Gefährdungseinschätzung bei aktuellen Extremwettersituationen erlauben und somit auch keine gezielten Gegenmaßnahmen ermöglichen. Die derzeitige Umweltbeobachtung im Wald konzentriert sich auf die langfristige Zustandskontrolle und nicht auf die aktuelle Abwehr von Gefahren und Schäden in Waldbeständen. Das zu entwickelnde System dient der Erkennung und Abwehr von Gefahren für den Wald unter Nutzung bestehender Beobachtungs- und Vorhersagenetze. Ziel ist es, vorhandene Umweltmonitoringsysteme speziell in der Forst- und Landwirtschaft zu ergänzen und somit zu vervollkommnen. Schwerpunkt des Vorhabens sind die Waldbrandprävention und die Gefahrenvorsorge bei Extremwetterereignissen. Das Vorhaben soll in vier Arbeitspaketen, die gleichzeitig die Anzahl der beteiligten Projektpartner darstellen, durchgeführt werden. Im Arbeitspaket 1 ist das Anforderungsprofil an die Sensorik in Abhängigkeit von der Waldstruktur zu erstellen. Danach sind Versuchsflächen einzurichten. Dann erfolgt die Labor- und Freilanderprobung. Schwerpunkt des Arbeitspaketes 2 ist die Weiterentwicklung des Wasserstoffsensors zur Waldbrandfrüherkennung. Im Arbeitspaket 3 erfolgen die Sensorfindung, die Entwicklung des Sensorsystems einschließlich Energieversorgung und die Felderprobung. Im Arbeitspaket 4 werden die gemessenen Prozessdaten verarbeitet, die Kommunikation der Sensoren untereinander und zum Kontrollzentrum organisiert und ein Alarmmanagement zur Gefahrenabwehr entwickelt. Das System der Gefahrenerkennung und -abwehr soll in Form eines Demonstrationsfeldes auf der Versuchsstation des Thünen-Institutes in Kooperation mit den Projektpartnern etabliert werden. | Dr. Jürgen Müller Tel.: +49 3334 3820-335 juergen.mueller@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Waldökosysteme Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | X | WKF | |
| 01.02.2017 | 30.04.2019 | 22WB410202 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines adaptiven und multifunktionalen vernetzenden Sensorsystems zur Erkennung, Lokalisierung und Klassifizierung von Gefahren zum Schutz des Waldes; Teilvorhaben 2 - Akronym: SCHUWA | Das zu entwickelnde System dient der Erkennung und Abwehr von Gefahren für den Wald. Schwerpunkt des Vorhabens sind die Waldbrandprävention und die Gefahrenvorsorge bei Extremwetterereignissen. Im Teilprojekt der Humboldt-Universität soll die Selektivität des Wasserstoffsensors verbessert werden und insbesondere der Einfluß der Luftfeuchtigkeit (RH) minimiert werden. Dieses Ziel soll durch eine Permeatorstruktur mit einer porösen Membran und einer Pd-Diffusionsbarriere erreicht werden. Die resultierende Struktur kann als HSSD (High Selectivity Sensor Device) bezeichnet werden. Simulationsrechnungen werden als Basis für eine Optimierung des Systems genutzt. Nach der Präparation der HSSD wird der Sensor in ein Netzwerk integriert und in Feldversuchen sowie in einem Demonstrationsfeld getestet. Für den Einsatz des Wasserstoffsensors muss eine akzeptable Ansprechzeit erreicht werden. Die Diffusion des Wasserstoffs durch Palladium ist jedoch bei Raumtemperatur relativ langsam. So wäre die Ansprechzeit bei einer Dicke der Pd-Schicht von 25 Mym und typischen HSSD-Geometrien 3 Minuten. Für eine Ansprechzeit von 1 Sekunde muß die Pd-Membrandicke kleiner 200nm sein. Eine solche Membran ist freitragend nicht stabil, so dass eine gasdurchlässige Trägerschicht notwendig ist. Gleichzeitig muß zur Gewährleistung der Selektivität die Pd-Schicht porenfrei sein. Dies stellt eine sehr anspruchsvolle Aufgabe dar. Die Lösung soll erreicht werden, indem 4 verschiedene nanoporöse Trägerschichten präpariert und getestet werden. Weiterhin ist die Pd Beschichtung von beiden Seiten der Trägerschicht vorgesehen, um das erhebliche Risiko von pinholes zu eliminieren. In Feldversuchen soll der Einsatz des Sensors in Kooperation mit den Partnern in Waldgebieten getestet werden. | Professor Nicola Pinna Tel.: +49 30 2093-7245 nicola.pinna@hu-berlin.de Humboldt-Universität zu Berlin - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I - Institut für Chemie Brook-Taylor-Str. 2 12489 Berlin | X | WKF | |
| 01.02.2017 | 30.04.2019 | 22WB410203 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines adaptiven und multifunktionalen vernetzenden Sensorsystems zur Erkennung, Lokalisierung und Klassifizierung von Gefahren zum Schutz des Waldes; Teilvorhaben 3 - Akronym: SCHUWA | Bewirtschaftete Wälder sind durch das Einwirken unterschiedlichster Umweltfaktoren Gefahren ausgesetzt. Die derzeitige Umweltbeobachtung im Wald konzentriert sich auf eine langfristige Zustandskontrolle repräsentativer Standorte. Das Projekt SCHUWA fokussiert sich auf unmittelbare Gefährdungseinschätzung in (spezifischen) Waldbeständen bei aktuellen Extremwettersituationen, um somit gegebenenfalls gezielte Gegenmaßnahmen einleiten zu können. Mit dem Ziel der Erkennung und Abwehr von Gefahren für den Wald auf Bestandsebene wird, unter Nutzung bestehender Beobachtungs- und Vorhersagenetze, ein sensorgestütztes System entwickelt. Vorhandene Umweltmonitoringsysteme werden ergänzt und somit vervollkommnet. Schwerpunkt des Vorhabens sind die Waldbrandprävention und die Gefahren und Schäden bei Extremwetterereignissen wie Sturm, Hitze und Trockenheit. | Das System konnte in einem Feldversuch getestet und weiterentwickelt werden. Die Prozesskette von der Messung bis zur Alarmauslösung über SMS funktionierte. Um die Funktionalität des Alarmsystems, Datentransfers und Datenspeicherung zu demonstrieren wurde ein Prototyp der GUI / Softwareanwendung als Online-Demonstrationsanwendung realisiert. Es wurde eine interaktive Webseite entwickelt, welche die Messknoten in einer interaktiven Karte mit ihrer Position im Pilot-Messnetz Britz darstellt und die Messdaten der einzelnen Sensoren in einem Diagramm ausgibt. Die Entwicklung des Netzwerkes konnte noch nicht bis zur industriellen Nutzbarkeit verwirklicht werden. Eine Weiterentwicklung und die Nutzung der Ergebnisse in Folgeprojekten ist geplant. | Dr. Dipl. -Ing. Manfred Seyfarth Tel.: +49 334 3289-575 manfred.seyfarth@ugt-online.de Umwelt-Geräte-Technik GmbH Eberswalder Str. 58 15374 Müncheberg | X | WKF |
| 01.02.2017 | 30.04.2019 | 22WB410204 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines adaptiven und multifunktionalen vernetzenden Sensorsystems zur Erkennung, Lokalisierung und Klassifizierung von Gefahren zum Schutz des Waldes; Teilvorhaben 4 - Akronym: SCHUWA | Durch das Einwirken unterschiedlichster Umweltfaktoren unterliegen die Waldökosysteme einer permanenten Veränderung und sind Gefahren ausgesetzt. Durch die Messnetze des Forstlichen Monitorings stehen zwar Instrumente der Ökosystemüberwachung europaweit zur Verfügung, die derzeit jedoch keine unmittelbare Gefährdungseinschätzung bei aktuellen Extremwettersituationen erlauben und somit auch keine gezielten Gegenmaßnahmen ermöglichen. Die derzeitige Umweltbeobachtung im Wald konzentriert sich auf die langfristige Zustandskontrolle und nicht auf die aktuelle Abwehr von Gefahren und Schäden in Waldbeständen. Das zu entwickelnde System dient der Erkennung und Abwehr von Gefahren für den Wald unter Nutzung bestehender Beobachtungs- und Vorhersagenetze. Ziel ist es, vorhandene Umweltmonitoringsysteme speziell in der Forst- und Landwirtschaft zu ergänzen und somit zu vervollkommnen. Schwerpunkt des Teilvorhabens ist das Drahtlose Sensornetzwerk, welches die Verarbeitung der Messwerte, Früherkennung von Gefahrsituationen und Adaptive Messintervalle unterstützt. Es soll definierte Schnittstellen bieten (und damit erweiterbar sein) und die Aufgaben zuverlässig und energieeffizient ausfüllen. Das Teilvorhaben wird als ein Arbeitspaket mit fünf Arbeitspunkten (APs) realisiert. In dem ersten AP werden die Anforderungen definiert und das Sensornetzwerk spezifiziert. In dem zweiten AP wird die Hardware für die Sensor- und Gateway-Knoten realisiert. Im ersten Schritt aus Modulen, in dem zweiten als spezifische aber erweiterbare Lösung. In dem dritten AP wird die Software für die beiden Hardware Varianten entwickelt die die definierten Aufgaben effizient und zuverlässig realisiert und eine intelligente Früherkennung von Gefahrsituationen bietet. Der vierte AP beinhaltet die Feldversuche, die die Nutzbarkeit und Qualität der Lösung bestätigen sollen. Als letzes werden die Ergebnisse zussamengefasst und präsentiert (Endbericht und Workshop). | Gesamtziel des Vorhabens war die Entwicklung, Herstellung und Erprobung eines vernetzten Sensorsystems als Prototyp für die Gefahrenerkennung im Wald. Die Herausforderungen dabei sind die Anforderungen wie lange Lebensdauer und begrenzte Wartungsmöglichkeiten nach dem Ausbringen. Darüber hinaus soll das Sensorsystem zuverlässige Messwerte liefern die auch in dem Sensornetzwerk vorab analysiert werden und das Mess- und Übertragungsverhalten beeinflussen. Bewirtschaftete Wälder sind durch das Einwirken unterschiedlichster Umweltfaktoren Gefahren ausgesetzt. Die derzeitige Umweltbeobachtung im Wald konzentriert sich auf eine langfristige Zustandskontrolle repräsentativer Standorte. Das Projekt SCHUWA konzentriert sich auf unmittelbare Gefährdungseinschätzung in (spezifischen) Waldbeständen bei aktuellen Extremwettersituationen, um somit gegebenenfalls gezielte Gegenmaßnahmen einleiten zu können. | Dr.-Ing. Krzysztof Piotrowski Tel.: +49 335 5625-756 piotrowski@ihp-microelectronics.com IHP GmbH - Innovations for High Performance Microelectronics / Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik Im Technologiepark 25 15236 Frankfurt (Oder) | WKF | |
| 01.08.2016 | 31.12.2020 | 22WB410601 | Verbundvorhaben: Einsatz von Fernerkundung zur frühzeitigen Erkennung von Trockenstress auf gefährdeten Waldstandorten; Teilvorhaben 1 - Akronym: ForDroughtDet | Das Vorhaben befasst sich mit Fragen der Anpassung der Forstwirtschaft an den Klimawandel. Es entwickelt Methoden, um Veränderungen des physiologisch/morphologischen Zustandes von Waldbäumen unter Trockenstress flächendeckend und automatisiert zu detektieren. Ziel ist dabei, dieses möglichst prävisuell, bzw. in einem noch reversiblen Zustand zu erreichen. Der Ansatz baut auf Methoden der Fernerkundung und führt spektrale Information, Höhen-Information und Anisotropie-Information in einem räumlich-zeitlichen Kontext (4D Ansatz) zusammen. Die Anisotropie wird nicht bloß als Störfaktor berücksichtigt sondern als eigenständige, unabhängige Informationsquelle ausgewertet. Das Vorhaben nutzt Messaufbauten und laufende Messungen zu Physiologie und Morphologie von Waldbäumen unter künstlich erzeugtem Trockenstress des Kranzberg Roof Experiments (KROOF) (Pretzsch et al., 2013). Diese werden durch goniometrisch-spektrale Messungen komplementär ergänzt. Das hierbei generierte Wissen über die Abbildung der Auswirkungen des künstlich induzierten Trockenstresses wird für die Übertragung der Erkenntnisse auf die Fläche über Methoden der Fernerkundung genutzt. Die zu entwickelnden Auswertungsketten stützen sich auf die Kombination von (Hyper)-spektral und multidirektionalen Daten von Forschungsflugzeugen und Satelliten-Daten der Copernicus Programme und nationaler Missionen (EnMap, TanDEM-X). Die Ergebnisse liefern empirische Unterstützung für die "Stress-Gradient-Hypothesis, (SGH)" (Calloway & Walker, 1997, Forrester, 2013) und dienen der Erstellung von Forst-Risikokarten der zweiten Generation. | Prof. Dr. Thomas Knoke Tel.: +49 8161 71-4700 knoke@forst.wzw.tum.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan für Ernährung, Landnutzung und Umwelt - Fachgebiet für Waldinventur und nachhaltige Nutzung Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | X | WKF | |
| 01.08.2016 | 31.12.2020 | 22WB410602 | Verbundvorhaben: Einsatz von Fernerkundung zur frühzeitigen Erkennung von Trockenstress auf gefährdeten Waldstandorten; Teilvorhaben 2 - Akronym: ForDroughtDet | Das Vorhaben befasst sich mit Fragen der Anpassung der Forstwirtschaft an den Klimawandel. Es entwickelt Methoden, um Veränderungen des physiologisch/morphologischen Zustands von Waldbeständen unter Trockenstress flächendeckend und automatisiert zu detektieren. Ziel ist dabei, dieses möglichst prävisuell, bzw. in einem noch reversiblen Zustand zu erreichen. Der Ansatz baut auf Methoden der Fernerkundung und führt spektrale Information, Höhen-Information und Anisotropie-Information in einem räumlich-zeitlichen Kontext (4D Ansatz) zusammen. Die Anisotropie wird als Störfaktor berücksichtigt aber auch als eigenständige, unabhängige Informationsquelle ausgewertet. Das Vorhaben nutzt Messaufbauten und laufende Messungen zu Physiologie und Morphologie von Waldbäumen unter künstlich erzeugtem Trockenstress des Kranzberg Roof Experiments (KROOF) (Pretzsch et al., 2013). Diese werden durch goniometrisch-spektrale Messungen komplementär ergänzt.Das hierbei generierte Wissen über die Abbildung der Auswirkungen des künstlich induzierten Trockenstresses wird für die Übertragung der Erkenntnisse auf die Fläche über Methoden der Fernerkundung genutzt. Die zu entwickelnden Auswertungsketten stützen sich auf die Kombination von (Hyper)-spektral und multidirektionalen Daten von Forschungsflugzeugen und Satelliten-Daten der Copernicus Programme und nationaler Missionen (EnMap, TanDEM-X). Die Ergebnisse liefern empirische Unterstützung für die "Stress-Gradient-Hypothesis, (SGH)" (Calloway & Walker, 1997, Forrester, 2013) und dienen der Erstellung von Forst-Risikokarten der zweiten Generation. | Prof. Dr. Peter Reinartz Tel.: +49 8153 28-2757 peter.reinartz@dlr.de Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. - Institut für Methodik der Fernerkundung Münchener Str. 20 82234 Weßling | X | WKF | |
| 01.08.2016 | 31.12.2020 | 22WB410603 | Verbundvorhaben: Einsatz von Fernerkundung zur frühzeitigen Erkennung von Trockenstress auf gefährdeten Waldstandorten; Teilvorhaben 3 - Akronym: ForDroughtDet | Das Vorhaben befasst sich mit Fragen der Anpassung der Forstwirtschaft an den Klimawandel. Es entwickelt Methoden, um Veränderungen des physiologisch/morphologischen Zustandes von Waldbäumen unter Trockenstress flächendeckend und automatisiert zu detektieren. Ziel ist dabei, dieses möglichst prävisuell, bzw. in einem noch reversiblen Zustand zu erreichen. Der Ansatz baut auf Methoden der Fernerkundung und führt spektrale Information, Höhen-Information und Anisotropie-Information in einem räumlich-zeitlichen Kontext (4D Ansatz) zusammen. Die Anisotropie wird nicht bloß als Störfaktor berücksichtigt sondern als eigenständige, unabhängige Informationsquelle ausgewertet. Das Vorhaben nutzt Messaufbauten und laufende Messungen zu Physiologie und Morphologie von Waldbäumen unter künstlich erzeugtem Trockenstress des Kranzberg Roof Experiments (KROOF) (Pretzsch et al., 2013). Diese werden durch goniometrisch-spektrale Messungen komplementär ergänzt. Das hierbei generierte Wissen über die Abbildung der Auswirkungen des künstlich induzierten Trockenstresses wird für die Übertragung der Erkenntnisse auf die Fläche über Methoden der Fernerkundung genutzt. Die zu entwickelnden Auswertungsketten stützen sich auf die Kombination von (Hyper)-spektral und multidirektionalen Daten von Forschungsflugzeugen und Satelliten-Daten der Copernicus Programme und nationaler Missionen (EnMap, TanDEM-X). Die Ergebnisse liefern empirische Unterstützung für die "Stress-Gradient-Hypothesis, (SGH)" (Calloway & Walker, 1997, Forrester, 2013) und dienen der Erstellung von Forst-Risikokarten der zweiten Generation. | Prof. Dr. Joachim Hill Tel.: +49 651 201-4592 hillj@uni-trier.de Universität Trier - Campus II - Fachbereich VI - Raum- und Umweltwissenschaften - Umweltfernerkundung und Geoinformatik Behringstr. 21 54296 Trier | X | WKF | |
| 18.12.2017 | 30.09.2022 | 22WB411301 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Biomarkern für ein Monitoring von Schädlingstoleranten Eichen in unterschiedlichen Klimazonen; Teilvorhaben 1: Fraßexperimente, Selektion der Kandidatengene und Entwicklung genomischer Marker - Akronym: Eichen-Abwehr | Der bevorstehende Klimawandel stellt eine große Herausforderung für eine ordnungsgemäße und nachhaltige Bewirtschaftung der Wälder in Deutschland dar. Neben einem gehäuften Auftreten von Extremereignissen, wie Trockenheit und Überflutungen werden insbesondere Kalamitäten durch Insekten prognostiziert, die verstärkt aus Ost- und Südeuropa einwandern. Damit wird sich der ohnehin kritische Gesundheitszustand der Eichenwälder weiter verschlechtern, da bereits heute die Eiche eine der am stärksten mit Insekten konfrontierten Baumarten darstellt. Das skizzierte Projekt hat daher zum Ziel, die Verteilung von Insektenfraß-toleranten und -sensitiven Eichen über einen Klimagradienten in Deutschland mit neu entwickelten Biomarkern zu analysieren. Zu diesem Zweck werden zunächst mittels quantitativer Transkriptomik und Metabolomik Kandidatengene sowie Metabolite identifiziert, die für konstitutive und induzierte Toleranzantworten verantwortlich sind. Darauf basierend sollen neue molekulare und biochemische Marker entwickelt werden, die in einfach zu handhabenden Testverfahren Anwendung finden sollen. Die neuen Biomarker sollen zunächst dazu eingesetzt werden, den derzeitigen Bestand an Insektenfraß-toleranten und -sensitiven Eichen in verschiedenen Klimazonen Deutschlands zu ermitteln. Diese Daten werden Prognosen zur Gefährdung der Eichen im Zuge von Klimaänderungen ermöglichen, um waldbauliche Empfehlungen hinsichtlich des Anbaues von Eichen mit erhöhter Toleranz in bestimmten Klimazonen zu erarbeiten. Um letztlich Anbauempfehlungen für die wichtige Baumart Eiche abzuleiten zu können, sollen die neu entwickelten molekularen und biochemischen Marker zukünftig zur frühzeitigen Selektion von Eichen (als Sämling) mit erhöhter Schädlingstoleranz und zur Charakterisierung von zugelassenen Eichen-Saatgutbeständen hinsichtlich ihres Toleranzlevels eingesetzt werden. | Dr. Matthias Fladung Tel.: +49 4102 696-107 matthias.fladung@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik Sieker Landstr. 2 22927 Großhansdorf | X | WKF | |
| 18.12.2017 | 30.09.2022 | 22WB411302 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Biomarkern für ein Monitoring von Schädlingstoleranten Eichen in unterschiedlichen Klimazonen; Teilvorhaben 2: Metabolische Schlüsselkomponenten und Entwicklung biochemischer Marker - Akronym: Eichen-Abwehr | Der bevorstehende Klimawandel stellt eine große Herausforderung für eine ordnungsgemäße und nachhaltige Bewirtschaftung der Wälder in Deutschland dar. Neben einem gehäuften Auftreten von Extremereignissen, wie Trockenheit und Überflutungen werden insbesondere Kalamitäten durch Insekten prognostiziert, die verstärkt aus Ost- und Südeuropa einwandern. Damit wird sich der ohnehin kritische Gesundheitszustand der Eichenwälder weiter verschlechtern, da bereits heute die Eiche eine der am stärksten mit Insekten konfrontierten Baumarten darstellt. Das skizzierte Projekt hat daher zum Ziel, die Verteilung von Insektenfraß-toleranten und -sensitiven Eichen über einen Klimagradienten in Deutschland mit neu entwickelten Biomarkern zu analysieren. Zu diesem Zweck werden zunächst mittels quantitativer Transkriptomik und Metabolomik Kandidatengene sowie Metabolite identifiziert, die für konstitutive und induzierte Toleranzantworten verantwortlich sind. Darauf basierend sollen neue molekulare und biochemische Marker entwickelt werden, die in einfach zu handhabenden Testverfahren Anwendung finden sollen. Die neuen Biomarker sollen zunächst dazu eingesetzt werden, den derzeitigen Bestand an Insektenfraß-toleranten und -sensitiven Eichen in verschiedenen Klimazonen Deutschlands zu ermitteln. Diese Daten werden Prognosen zur Gefährdung der Eichen im Zuge von Klimaänderungen ermöglichen, um waldbauliche Empfehlungen hinsichtlich des Anbaues von Eichen mit erhöhter Toleranz in bestimmten Klimazonen zu erarbeiten. Um letztlich Anbauempfehlungen für die wichtige Baumart Eiche abzuleiten zu können, sollen die neu entwickelten molekularen und biochemischen Marker zukünftig zur frühzeitigen Selektion von Eichen (als Sämling) mit erhöhter Schädlingstoleranz und zur Charakterisierung von zugelassenen Eichen-Saatgutbeständen hinsichtlich ihres Toleranzlevels eingesetzt werden | Prof. Dr. Jörg-Peter Schnitzler Tel.: +49 89 3187-2413 joergpeter.schnitzler@helmholtz-munich.de Helmholtz Zentrum München Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH) - Abt. Experimentelle Umweltsimulation Ingolstädter Landstr. 1 85764 Oberschleißheim | X | WKF | |
| 01.01.2018 | 30.06.2021 | 22WB413001 | Verbundvorhaben: Defensine zum Monitoring und zur Charakterisierung der Vitalität von Laubwäldern unter sich ändernden Klimabedingungen; Teilvorhaben 1: Herstellung der Antikörper gegen Defensine aus Buchen und Eichen zur Etablierung eines antikörperbasierten ELISA für pflanzliche Defensine - Akronym: DeMoVit | Defensine sollen als Marker eingesetzt werden, um den Stresszustand von Bäumen/Wäldern zu charakterisieren und die möglichen Stressoren zu identifizieren. Vision ist dabei die Erstellung eines "handhold"-Teststreifen-Systems. In noch symptomfreien Beständen können durch Früherkennung von wachstumsschädlichen Einflüssen rechtzeitig forstwirtschaftliche Maßnahmen eingeleitet werden, die zu dem Ziel des Waldklimafonds zur effizienteren Fixierung von CO2 aus der Atmosphäre beitragen werden. Dem Forschungsverbund DeMoVit gehören vier Projektpartner an, deren spezifische Erfahrungen im Bereich der pflanzlichen Stress-, Transkript- und Protein-Analyse für das Forschungsvorhaben synergistisch von Nutzen sind. So werden die zu untersuchenden Pflanzenproben von TP3 (Klimakammernversuche) und TP4 (Klimakammer- und Freilandareale) zur Verfügung gestellt, in denen anschließend von TP1, TP2 und TP3 die Regulation der Transkripte untersucht und die Peptidmengen der Defensine quantitativ bestimmt werden. Auf diesen Ergebnissen aufbauend entwickelt TP1 ein Teststreifensystem, welches wiederrum von TP4 in Freilandproben validiert wird. | Prof. Dr. Robert Hänsch Tel.: +49 531 391-5867 r.haensch@tu-bs.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 2 - Lebenswissenschaften - Institut für Pflanzenbiologie Humboldtstr. 1 38106 Braunschweig | X | WKF | |
| 01.01.2018 | 30.06.2021 | 22WB413002 | Verbundvorhaben: Defensine zum Monitoring und zur Charakterisierung der Vitalität von Laubwäldern unter sich ändernden Klimabedingungen; Teilvorhaben 2: Quantifizierung von Defensinen auf Gen-Expressions-Ebene, Quantifizierung von biotischem und abiotischem Stress auf Metabolit-Ebene - Akronym: DeMoVit | Defensine sollen als Marker eingesetzt werden, um den Stresszustand von Bäumen/Wäldern zu charakterisieren und die möglichen Stressoren zu identifizieren. Vision ist dabei die Erstellung eines"handhold"-Teststreifen-Systems. In noch symptomfreien Beständen können durch Früherkennung von wachstumsschädlichen Einflüssen rechtzeitig forstwirtschaftliche Maßnahmen eingeleitet werden, die zu dem Ziel des Waldklimafonds zur effizienteren Fixierung von CO2 aus der Atmosphäre beitragen werden. Im Rahmen des Teilprojekts 2 wird die Expression von Defensinen auf der Transkript-Ebene untersucht. Parallel soll als zentraler, mit der Defensine-Expression konkurrierender Prozess die Expression von Enzymen der Glutathion Synthese auf Transkript- und Metabolit-Ebene untersucht werden. Es sind drei Arbeitspakete definiert: 1) Identifizierung und Optimierung von Primerpaaren zur Transkriptanalyse 2) Transkriptanalyse von Baumproben aus TP3 und TP4 auf Defensin-Regulation 3) Analyse von Schwefelverbindungen von Baumproben aus TP3 und TP4 unter Stress | Prof. Dr. Heinz Rennenberg Tel.: +49 761 203-8300 heinz.rennenberg@ctp.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Forst- und Umweltwissenschaften - Institut für Forstbotanik und Baumphysiologie - Professur für Baumphysiologie Georges-Köhler-Allee 53-54 79110 Freiburg im Breisgau | X | WKF | |
| 01.01.2018 | 30.06.2021 | 22WB413003 | Verbundvorhaben: Defensine zum Monitoring und zur Charakterisierung der Vitalität von Laubwäldern unter sich ändernden Klimabedingungen; Teilvorhaben 3: Umweltsimulationsversuche und Referenzgenomsequenzanalysen - Akronym: DeMoVit | Defensine sollen als Marker eingesetzt werden, um den Stresszustand von Bäumen/Wäldern zu charakterisieren und die möglichen Stressoren zu identifizieren. Vision ist dabei die Erstellung eines "handhold"-Teststreifen-Systems. In noch symptomfreien Beständen können durch Früherkennung von wachstumsschädlichen Einflüssen rechtzeitig forstwirtschaftliche Maßnahmen eingeleitet werden, die zu dem Ziel des Waldklimafonds zur effizienteren Fixierung von CO2 aus der Atmosphäre beitragen werden. Dem Forschungsverbund DeMoVit gehören vier Projektpartner an, deren spezifische Erfahrungen im Bereich der pflanzlichen Stress-, Transkript- und Protein-Analyse für das Forschungsvorhaben synergistisch von Nutzen sind. So werden die zu untersuchenden Pflanzenproben von TP3 (Klimakammernversuche) und TP4 (Klimakammer- und Freilandareale) zur Verfügung gestellt, in denen anschließend von TP1, TP2 und TP3 die Regulation der Transkripte untersucht und die Peptidmengen derDefensine quantitativ bestimmt werden. Auf diesen Ergebnissen aufbauend entwickelt TP1 ein Teststreifensystem, welches wiederrum von TP4 in Freilandproben validiert wird. | Prof. Dr. Jörg-Peter Schnitzler Tel.: +49 89 3187-2413 joergpeter.schnitzler@helmholtz-munich.de Helmholtz Zentrum München Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH) Ingolstädter Landstr. 1 85764 Oberschleißheim | X | WKF | |
| 01.01.2018 | 30.06.2021 | 22WB413004 | Verbundvorhaben: Defensine zum Monitoring und zur Charakterisierung der Vitalität von Laubwäldern unter sich ändernden Klimabedingungen; Teilvorhaben 4: Bereitstellung geeigneter Untersuchungsflächen, Versuchspflanzen und biotischer Stressoren sowie Produktvalidierung - Akronym: DeMoVit | Rotbuchen und Eichen stellen in Deutschland die häufigsten Laubbaumarten dar. Ihnen kommt deshalb nicht nur eine große ökologische, sondern auch eine zentrale forstökonomische Bedeutung zu. Um die nachhaltige Entwicklung und Bewirtschaftung dieser wichtigen Laubbaumarten auch unter den Bedingungen des Klimawandels garantieren zu können, müssen praktikable und dennoch präzise Methoden zur frühzeitigen Detektion abiotischer und biotischer Vitalitätsstressoren gefunden werden. Die bislang für die Beurteilung des Gesundheitszustandes von Wäldern in Deutschland Anwendung findende Methodik der Waldzustandserhebung beruht seit Beginn der Erhebungen im Jahr 1984 auf einer okularen Kronenbeurteilung und unterliegt somit einem erheblichen Subjektivitätsfaktor. Die dabei identifizierten Schäden können auch nur allgemein interpretiert und nicht auf spezifische Stressoren zurückgeführt werden. Der Forschungsverbund lässt sich von der Idee leiten, die Defensin-Expression als generelles Maß für die Fitness von Bäumen zu analysieren und ein Messsystem dafür zu entwickeln. Hierbei sollen quantitative Transkriptanalysen sowie antikörperbasierte biochemische Nachweisverfahren eigesetzt werden, um potenzielle Defensine in Traubeneiche und Rotbuche zu identifizieren und deren Regulation verschiedenen Stressoren spezifisch zuzuordnen. Um möglichst valide Ergebnisse zu erhalten, stehen dem Verbundprojekt nicht nur Proben von behandelten und unbehandelten Pflanzen aus Klimakammerversuchen zur Verfügung, sondern Ziel ist es auch, das Messsystem in natürlich gestressten Waldbeständen zu testen. Im Mittelpunkt steht dabei die Erstellung eines antikörper-basierten Teststreifen-Systems. Im Rahmen waldhygienischer Untersuchungen und Monitorings soll damit nach Entnahme einer geringen Menge Presssaft der zu untersuchenden Bäume und Aufträufeln auf einen Teststreifen durch Farbreaktion bereits eine einfache, qualitative Aussage zum Zustand des Stichprobenbaumes getroffen werden können. | Prof. Dr. Jörg Schumacher Tel.: +49 3334 657 183 joerg.schumacher@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich Wald und Umwelt Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | X | WKF | |
| 01.01.2017 | 30.09.2021 | 22WB415201 | Verbundvorhaben: Grundlagen und Strategien zur Bereitstellung von hochwertigem und anpassungsfähigem forstlichen Vermehrungsgut im Klimawandel; Teilvorhaben 1: Schwerpunkt Fichte und Eiche (Stiel- und Trauben-Eiche) - Akronym: AdaptForClim | Nachhaltige Holzproduktion beginnt mit dem Saat- und Pflanzgut, das in den Wald gebracht wird. Mit dem Projekt "AdaptForClim" werden Grundlagen und Strategien zur Bereitstellung von hochwertigem und anpassungsfähigem forstlichem Vermehrungsgut erarbeitet, um den Waldbesitzern ökonomisch und ökologisch interessante Alternativen zu herkömmlichem Forstvermehrungsgut im Klimawandel anbieten zu können. Dies beinhaltet sowohl eine breite genetische Diversität, um auf Änderungen im Klimawandel adäquat reagieren zu können, aber auch entsprechende Erbanlagen, die ein überdurchschnittliches Wachstum, gute Qualitätseigenschaften und eine hohe Widerstandskraft gegenüber Witterungsextremen garantieren. Die Steigerung der Wuchsleistung trägt zu einer Erhöhung der CO2-Bindung bei, während die Qualitätserhöhung Voraussetzung dafür ist, dass das Holz ein- oder mehrmalig stofflich genutzt wird, bevor es der energetischen Nutzung zugeführt wird (Kaskadennutzung). Das Vorhaben baut auf den im Verbundprojekt "FitForClim" vermehrten Plusbäumen auf. Diese sollen langfristig in Klonarchiven gesichert werden, als Grundlage für den späteren Aufbau hochwertiger Samenplantagen. Der Forstpflanzenzüchtung in Deutschland werden so 4.200 Plusbäume, verteilt über die Baumarten Douglasie, Fichte, Kiefer, Lärchen, Eichen und Bergahorn, für zukünftige Züchtungsarbeiten bereitgestellt. Arbeiten im Teilprojekt 1: AP 1: Koordination des Gesamtvorhabens und des Teilprojektes 1 AP 2: Aufbau von Klonarchiven und Zweitsicherung AP 3: Konzeption Neuanlage von Versuchsflächen zur Realisierung der Züchtungsstrategie AP 4: Anlage einer Nachkommenschaftsprüfung Douglasie AP 5: Konzeption des Aufbaus von Samenplantagen unter Berücksichtigung der genetischen Diversität AP 6: Umwandlung von Fichten-Klonprüfungen in Saatguterntebestände AP 7: Anlage einer Vergleichsprüfung von Eichen-Nachkommenschaften AP 8: Bereitstellung von Material für physiologische Untersuchungen an Plusbaumpfropflingen | Dr. Wilfried Steiner Tel.: +49 5541 7004 31 wilfried.steiner@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt - Abt. C-Waldgenressourcen Professor-Oelkers-Str. 6 34346 Hann. Münden | X | WKF | |
| 01.01.2017 | 30.06.2020 | 22WB415202 | Verbundvorhaben: Grundlagen und Strategien zur Bereitstellung von hochwertigem und anpassungsfähigem forstlichen Vermehrungsgut im Klimawandel; Teilvorhaben 2: Schwerpunkt Berg Ahorn - Akronym: AdaptForClim | Nachhaltige Holzproduktion beginnt mit dem Saat- und Pflanzgut, das in den Wald gebracht wird. Mit dem Projekt "AdaptForClim" werden Grundlagen und Strategien zur Bereitstellung von hochwertigem und anpassungsfähigem forstlichem Vermehrungsgut erarbeitet, um den Waldbesitzern ökonomisch und ökologisch interessante Alternativen zu herkömmlichem Forstvermehrungsgut im Klimawandel anbieten zu können. Dies beinhaltet sowohl eine breite genetische Diversität, um auf Änderungen im Klimawandel adäquat reagieren zu können, aber auch entsprechende Erbanlagen, die ein überdurchschnittliches Wachstum, gute Qualitätseigenschaften und eine hohe Widerstandskraft gegenüber Witterungsextremen garantieren. Die Steigerung der Wuchsleistung trägt zu einer Erhöhung der CO2-Bindung bei, während die Qualitätserhöhung Voraussetzung dafür ist, dass das Holz ein- oder mehrmalig stofflich genutzt wird, bevor es der energetischen Nutzung zugeführt wird (Kaskadennutzung). Das Vorhaben baut auf den im Verbundprojekt "FitForClim" vermehrten Plusbäumen auf. Diese sollen langfristig in Klonarchiven gesichert werden, als Grundlage für den späteren Aufbau hochwertiger Samenplantagen. Der Forstpflanzenzüchtung in Deutschland werden so 4.200 Plusbäume, verteilt über die Baumarten Douglasie, Fichte, Kiefer, Lärchen, Eichen und Bergahorn, für zukünftige Züchtungsarbeiten bereitgestellt. Im Teilprojekt 2 sind folgende Arbeiten vorgesehen: Koordination des Teilprojektes 2 (AP 1); Aufbau von Klonarchiven und Zweitsicherung (AP 2); Konzeption Neuanlage von Versuchsflächen zur Realisierung der Züchtungsstrategie (AP3); Anlage einer Nachkommenschaftsprüfung Douglasie, Bereitstellung Pflanzmaterial (AP 4); Konzeption des Aufbaus von Samenplantagen unter Berücksichtigung der genetischen Diversität (AP 5); Bereitstellung von Material für physiologische Untersuchungen an Plusbaumpfropflingen (AP 8) | Randolf Schirmer Tel.: +49 8666 9883-26 randolf.schirmer@awg.bayern.de Bayerisches Amt für Waldgenetik Forstamtsplatz 1 83317 Teisendorf | X | WKF | |
| 01.01.2017 | 30.09.2021 | 22WB415203 | Verbundvorhaben: Grundlagen und Strategien zur Bereitstellung von hochwertigem und anpassungsfähigem forstlichen Vermehrungsgut im Klimawandel; Teilvorhaben 3: Schwerpunkt Lärche (Europ. Lärche, Japanlärche, Hybridlärche) - Akronym: AdaptForClim | Nachhaltige Holzproduktion beginnt mit dem Saat- und Pflanzgut, das in den Wald gebracht wird. Mit dem Projekt "AdaptForClim" werden Grundlagen und Strategien zur Bereitstellung von hochwertigem und anpassungsfähigem forstlichem Vermehrungsgut erarbeitet, um den Waldbesitzern ökonomisch und ökologisch interessante Alternativen zu herkömmlichem Forstvermehrungsgut im Klimawandel anbieten zu können. Dies beinhaltet sowohl eine breite genetische Diversität, um auf Änderungen im Klimawandel adäquat reagieren zu können, aber auch entsprechende Erbanlagen, die ein überdurchschnittliches Wachstum, gute Qualitätseigenschaften und eine hohe Widerstandskraft gegenüber Witterungsextremen garantieren. Die Steigerung der Wuchsleistung trägt zu einer Erhöhung der CO2-Bindung bei, während die Qualitätserhöhung Voraussetzung dafür ist, dass das Holz ein- oder mehrmalig stofflich genutzt wird, bevor es der energetischen Nutzung zugeführt wird (Kaskadennutzung). Das Vorhaben baut auf den im Verbundprojekt "FitForClim" vermehrten Plusbäumen auf. Diese sollen langfristig in Klonarchiven gesichert werden, als Grundlage für den späteren Aufbau hochwertiger Samenplantagen. Der Forstpflanzenzüchtung in Deutschland werden so 4.200 Plusbäume, verteilt über die Baumarten Douglasie, Fichte, Kiefer, Lärchen, Eichen und Bergahorn, für zukünftige Züchtungsarbeiten bereitgestellt. Im Teilprojekt 3 sind folgende Arbeiten vorgesehen: Koordination des Teilprojektes 3 (AP1); Aufbau von Klonarchiven und Zweitsicherung (AP2); Konzeption Neuanlage von Feldversuchen zur Realisierung der Züchtungsstrategie (AP3); Anlage einer Nachkommenschaftsprüfung Douglasie (1 von 5 Flächen deutschlandweit) (AP4); Konzeption des Aufbaus von Samenplantagen unter Berücksichtigung der genetischen Diversität (AP5); Beteiligung an der Umwandlung von Fichten-Klonprüfungen in Saatguterntebestände (AP6); Untersuchungen zur Erfassung abiotischer Resistenzen (AP8) | Dr. Heino Wolf Tel.: +49 3501 542-220 heino.wolf@smul.sachsen.de Staatsbetrieb Sachsenforst - Kompetenzzentrum Wald und Forstwirtschaft - Referat Forstgenetik / Forstpflanzenzüchtung Bonnewitzer Str. 34 01796 Pirna | WKF | ||
| 01.01.2017 | 30.09.2021 | 22WB415204 | Verbundvorhaben: Grundlagen und Strategien zur Bereitstellung von hochwertigem und anpassungsfähigem forstlichen Vermehrungsgut im Klimawandel; Teilvorhaben 4: Schwerpunkt Douglasie und Kiefer - Akronym: AdaptForClim | Holz ist ein wichtiger nachwachsender Rohstoff, der den Vorzug hat CO2 zu speichern. Holzproduktion beginnt mit dem Saat- und Pflanzgut, das in den Wald gebracht wird. Mit dem Projekt werden Grundlagen und Strategien zur Bereitstellung von hochwertigem und anpassungsfähigem forstlichem Vermehrungsgut erarbeitet, um den Waldbesitzern ökonomisch und ökologisch interessante Alternativen zu herkömmlichem Forstvermehrungsgut im Klimawandel anbieten zu können. Dies beinhaltet sowohl eine breite genetische Diversität, um auf Änderungen im Klimawandel adäquat reagieren zu können, aber auch entsprechende Erbanlagen, die ein überdurchschnittliches Wachstum, gute Qualitätseigenschaften und eine hohe Widerstandskraft gegenüber Witterungsextremen garantieren. Letztendlich geht es um ein produktives Wachstum in stabilen und anpassungsfähigen Beständen. Die Steigerung der Wuchsleistung trägt zu einer Erhöhung der CO2-Bindung bei, während die Qualitätserhöhung Voraussetzung dafür ist, dass das Holz ein- oder mehrmalig stofflich genutzt wird, bevor es der energetischen Nutzung zugeführt wird (Kaskadennutzung). Im Teilprojekt 4 sind folgende Arbeiten vorgesehen: Koordination des Teilprojektes 4 (AP 1); Aufbau von Klonarchiven (Gesamtsammlung) und Zweitsicherung (AP 2); Konzeption Neuanlage von Versuchsflächen, die zur Realisierung der Züchtungsstrategie notwendig sind (AP 3); Anlage einer Nachkommenschaftsprüfung Douglasie (1 von 5 Flächen deutschlandweit) (AP 4); Konzeption des Aufbaus von Samenplantagen unter Berücksichtigung der genetischen Diversität (AP 5); Bereitstellung von Pflanzenmaterial für physiologische Untersuchungen (AP 8); Anlage einer Nachkommenschaftsprüfung Kiefer (AP 9) | Dr. Mirko Liesebach Tel.: +49 4102 696-156 mirko.liesebach@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik Sieker Landstr. 2 22927 Großhansdorf | X | WKF | |
| 01.01.2014 | 31.12.2020 | 22WB502201 | Verbundvorhaben: Überwindung von Adaptionshemmnissen bei der Weiterentwicklung von Waldökosystemen durch Netzwerkbildung, soziales Lernen und Risikomanagement - Kompetenz-Netzwerk Klimawandel, Krisenmanagement und Transformation von Waldökosystemen; Teilvorhaben 1 - Akronym: KoNeKKTiW | ZIEL Es soll ein Paradigmenwechsel weg von der reaktiven Gefahrenabwehr und Wiederherstellung hin zu einer Risikokultur eingeleitet werden. In dieser Kultur sollen Naturgefahren als normaler Bestandteil der Betriebsführung aufgefasst und Risikomanagement ein integraler Bestandteil der Arbeitsprozesse werden. Es soll WISSEN bereitgestellt, BEWUSSTSEIN geweckt und eine COMMUNITY OF PRACTICE als institutionenübergreifendes Netzwerk etabliert werden. Damit sollen auch Voraussetzungen geschaffen werden, bei Realisierung einer Europäischen "Forest Risk Facility" eine erforderliche nationale Initiative zur Umsetzung der Ergebnisse auf Praktikerlevel anbieten zu können. WISSEN • Aktualisierung bereits bestehender Informationen zum Thema und Erarbeitung weiterer Themenfelder durch nutzergerechte Aufarbeitung von Wissen • Erweiterung des Angebots konkreter Handreichungen • Aufbau von Kompetenzen im Thema Risikomanagement BEWUSSTSEIN • Einleitung eines Kulturwandels hin zu einer Risikokultur • Sensibilisierung von Entscheidungsträgern für die Notwendigkeit der Einleitung von Adaptionsmaßnahmen • Thematisierung und damit Minderung der Adaptionshemmnisse COMMUNITY OF PRACTICE • Etablierung einer CoP Klimawandel und Transformation im Wald • Nutzung des Konzepts des sozialen Lernens zur Erhöhung der Umsetzungsbereitschaft • Einsatz der CoP-Mitglieder als Multiplikatoren und Experten im Falle naturaler Störungen Projektkoordination Geschäftsführung Projektbeirat Organisation / Geschäftsführung CoP, Netzwerkstreffen Multiplikatorentrainings Aufbereitung Inhalte Online-Handreichung Konzeption der Schulungen Konzeption Krisenkommunikation Forst Konzeption Rahmenwerk Risiko-Assessment und -Management Entwicklung Lehrangebote forstliche Ausbildung Konzept Bewusstseinswandel Konzept Einsatz neuer Medien im Kontext Klimawandel, Adaption und Risikomanagement | Dr. Christoph Hartebrodt Tel.: +49 761 4018-262 christoph.hartebrodt@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | WKF | |
| 01.01.2014 | 31.12.2020 | 22WB502202 | Verbundvorhaben: Überwindung von Adaptionshemmnissen bei der Weiterentwicklung von Waldökosystemen durch Netzwerkbildung, soziales Lernen und Risikomanagement - Kompetenz-Netzwerk Klimawandel, Krisenmanagement und Transformation von Waldökosystemen; Teilvorhaben 2 - Akronym: KoNeKKTiW | ZIEL Es soll ein Paradigmenwechsel weg von der reaktiven Gefahrenabwehr und Wiederherstellung hin zu einer Risikokultur eingeleitet werden. In dieser Kultur sollen Naturgefahren als normaler Bestandteil der Betriebsführung aufgefasst und Risikomanagement ein integraler Bestandteil der Arbeitsprozesse werden. Es sollen WISSEN bereitgestellt, BEWUSSTSEIN geweckt werden und eine COMMUNITY OF PRACTICE als institutionenübergreifendes Netzwerk etabliert werden. Damit sollen auch Voraussetzungen geschaffen werden, bei Realisierung einer Europäischen "Forest Risk Facility" eine erforderliche nationale Initiative zur Umsetzung der Ergebnisse auf Praktikerlevel anbieten zu können. WISSEN • Aktualisierung bereits bestehender Informationen zum Thema Krisenmanagement • Erarbeitung weiterer Themenfelder durch nutzergerechte Aufarbeitung • Erweiterung des Angebots konkreter Handreichungen • Aufbau von Kompetenzen im Thema Risikomanagement BEWUSSTSEIN • Einleitung eines Kulturwandels hin zu einer Risikokultur • Sensibilisierung von Entscheidungsträger für die Notwendigkeit der Einleitung von Adaptionsmaßnahmen • Thematisierung und damit Minderung der Adaptionshemmnisse COMMUNITY OF PRACTICE • Etablierung einer CoP Klimawandel und Transformation im Wald • Nutzung des Konzepts des sozialen Lernens zur Erhöhung der Umsetzungsbereitschaft • Einsatz der CoP-Mitglieder als Multiplikatoren und Experten im Falle naturaler Störungen • Durchführung von Schulungen • Beratungsangebote für Forstpraktiker und Waldbesitzer • Mitwirkung bei der Durchführung der forstlichen Lehrangebote • Durchführung von Kampagnen zum Bewusstseinswandel • Mitwirkung bei der Umsetzung der Medienkampagnen • Organisation und Durchführung der überregionalen Dialog- und Workshop-Veranstaltungen • Politikberatung und Beratung von Entscheidungsträgern Eine detaillierte Beschreibung der Produkte und Dienstleistungen incl. Erfolgs und Leistungsindikatoren findet sich in der detaillierten Vorhabensbeschreibung. | Anne Mira Selzer Tel.: +49 30 3116676-29 aselzer@waldeigentuemer.de Arbeitsgemeinschaft Deutscher Waldbesitzerverbände, AGDW - Die Waldeigentümer e. V. Reinhardtstr. 18A 10117 Berlin | X | WKF | |
| 01.01.2014 | 31.12.2020 | 22WB502203 | Verbundvorhaben: Überwindung von Adaptionshemmnissen bei der Weiterentwicklung von Waldökosystemen durch Netzwerkbildung, soziales Lernen und Risikomanagement - Kompetenz-Netzwerk Klimawandel, Krisenmanagement und Transformation von Waldökosystemen; Teilvorhaben 3 - Akronym: KoNeKKTiW | ZIEL Es soll ein Paradigmenwechsel weg von der reaktiven Gefahrenabwehr und Wiederherstellung hin zu einer Risikokultur eingeleitet werden. In dieser Kultur sollen Naturgefahren als normaler Bestandteil der Betriebsführung aufgefasst und Risikomanagement ein integraler Bestandteil der Arbeitsprozesse werden. Es soll WISSEN bereitgestellt, BEWUSSTSEIN geweckt und eine COMMUNITY OF PRACTICE als institutionenübergreifendes Netzwerk etabliert werden. Damit sollen auch Voraussetzungen geschaffen werden (bei Realisierung einer Europäischen "Forest Risk Facility") eine dann erforderliche nationale Initiative zur Transformation der Ergebnisse für die praktische Anwendung anbieten zu können. WISSEN • Aktualisierung bereits bestehender Informationen zum Thema Krisenmanagement • Erarbeitung weiterer Themenfelder durch nutzergerechte Aufarbeitung von Wissen • Erweiterung des Angebots konkreter Handreichungen • Aufbau von Kompetenzen zum Thema Risikomanagement BEWUSSTSEIN • Einleitung eines Kulturwandels hin zu einer Risikokultur • Sensibilisierung von Entscheidungsträgern für die Notwendigkeit der Einleitung von Adaptionsmaßnahmen • Thematisierung und damit Minderung der Adaptionshemmnisse COMMUNITY OF PRACTICE • Etablierung einer CoP Klimawandel und Transformation im Wald • Nutzung des Konzepts des sozialen Lernens zur Erhöhung der Umsetzungsbereitschaft • Einsatz der CoP-Mitglieder als Multiplikatoren und Experten im Falle naturaler Störungen • Durchführung von Schulungen • Mitwirkung bei der Durchführung von forstlichen Lehrangeboten • Durchführung von Kampagnen zum Bewusstseinswandel • Mitwirkung bei der Umsetzung von Medienkampagnen • Organisation und Durchführung der überregionalen Dialog- und Workshop-Veranstaltungen • Politikberatung und Beratung von Entscheidungsträgern Eine detaillierte Beschreibung der Produkte und Dienstleistungen inkl. Erfolgs- und Leistungsindikatoren findet sich in der detaillierten Vorhabensbeschreibung. | Johannes Schmitt Tel.: +49 30 31904-563 schmitt@dfwr.de Deutscher Forstwirtschaftsrat e.V. (DFWR) Claire-Waldoff-Str. 7 10117 Berlin | X | WKF | |
| 01.06.2017 | 31.12.2018 | 22WC307101 | Verbundvorhaben: Holzbau im Einfluss des Klimawandels - Entwicklung von Strategien zur Sicherung der Gebrauchstauglichkeit; Teilvorhaben 1 - Akronym: HolzStrategie | Ziel des geplanten Forschungsprojektes ist es, den CO2-Speicher "Holzgebäude" unter der Berücksichtigung des Klimawandels zu evaluieren, um kritische Punkte definieren zu können. Dabei sollen unter der Prämisse von Vorsorgebetrachtung ein Zeitraum von 100 Jahren analysiert und ein Screening der Auswirkungen des Klimawandels, insbesondere an den neuralgischen Problemstellen des Holzbaus (Fugen, Ecken, Bauteilanschlüsse usw.) durchgeführt werden. Die Auswirkungen des Klimawandels sind sowohl qualitativ als auch quantitativ zu bewerten. Das Forschungsziel soll innerhalb von drei aufeinander aufbauenden Arbeitspaketen erfolgen. Die Arbeitspakete 1 und 2 sind mit Meilensteinen versehen: Im AP 1 sollen mit Hilfe von Literaturrecherchen, Auswertungen von Klimamodellen und Schadenshäufigkeiten die zu verwendenden Randbedingungen der Simulationen definiert werden. Der Meilenstein 1 ist erreicht, wenn gegen Ende von Arbeitspaket 1 die in die Simulationen und Berechnungen zu implementierenden Klimadaten, Materialen, Geometrien und demzufolge die zu untersuchenden Bauteile bestimmt und ausgewählt sind. Im AP 2 erfolgt die Modellierung und Simulation. Der Meilenstein 2 gilt als erreicht, wenn für alle relevanten Szenarien Simulationen durchgeführt werden konnten und die Validierung der Rechenmodelle mit bereits erfolgten Klimaversuchen am Fraunhofer WKI durchgeführt wurde. Im AP 3 erfolgt mit Hilfe von Sensitivitätsanalysen und statistischen Auswertungen die Evaluation und Definition der kritischen Punkte zur Ableitung von Strategien. | Norbert Rüther Tel.: +49 531 2155-402 norbert.ruether@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | X | WKF | |
| 01.06.2017 | 31.12.2018 | 22WC307102 | Verbundvorhaben: Holzbau im Einfluss des Klimawandels - Entwicklung von Strategien zur Sicherung der Gebrauchstauglichkeit; Teilvorhaben 2 - Akronym: HolzStrategie | Ziel des geplanten Forschungsprojektes ist es, den CO2-Speicher "Holzgebäude" unter der Berücksichtigung des Klimawandels zu evaluieren, um kritische Punkte definieren zu können. Dabei sollen unter der Prämisse von Vorsorgebetrachtung ein Zeitraum von 100 Jahren analysiert und ein Screening der Auswirkungen des Klimawandels, insbesondere an den neuralgischen Problemstellen des Holzbaus (Fugen, Ecken, Bauteilanschlüsse usw.) durchgeführt werden. Die Auswirkungen des Klimawandels sind sowohl qualitativ als auch quantitativ zu bewerten. Das Forschungsziel soll innerhalb von drei aufeinander aufbauenden Arbeitspaketen erfolgen. Die Arbeitspakete 1 und 2 sind mit Meilensteinen versehen: Im AP 1 sollen mit Hilfe von Literaturrecherchen, Auswertungen von Klimamodellen und Schadenshäufigkeiten die zu verwendenden Randbedingungen der Simulationen definiert werden. Der Meilenstein 1 ist erreicht, wenn gegen Ende von Arbeitspaket 1 die in die Simulationen und Berechnungen zu implementierenden Klimadaten, Materialen, Geometrien und demzufolge die zu untersuchenden Bauteile bestimmt und ausgewählt sind. Im AP 2 erfolgt die Modellierung und Simulation. Der Meilenstein 2 gilt als erreicht, wenn für alle relevanten Szenarien Simulationen durch¬geführt werden konnten und die Validierung der Rechenmodelle mit bereits erfolgten Klimaversuchen am Fraunhofer WKI durchgeführt wurde. Im AP 3 erfolgt mit Hilfe von Sensitivitätsanalysen und statistischen Auswertungen die Evaluation und Definition der kritischen Punkte zur Ableitung von Strategien. | Johannes Niedermeyer Tel.: 49 30 20314-534 niedermeyer@institut-holzbau.de Holzbau Deutschland- Institut e.V. Kronenstr. 55-58 10117 Berlin | X | WKF | |
| 01.01.2014 | 31.12.2017 | 22WC400301 | Verbundvorhaben: Veränderte Produktivität und Kohlenstoffspeicherung der Wälder Deutschlands angesichts des Klimawandels: Modellentwicklungen mit Datensätzen der Bodenzustandserhebung (BZE) und des Level I-Monitorings sowie Modellanwendungen auf einen erweiterten Datensatz der Bundeswaldinventur; Teilvorhaben 1 - Akronym: WP-KS-KW | Hauptziel des Vorhabens ist eine präzise Schätzung der Waldproduktivität, des Holzaufkommens und der Kohlenstoffspeicherung unter verschiedenen Szenarien einer möglichen Klimaentwicklung. Voraussetzung hierfür ist, den Datensatz der Bundeswaldinventur um entsprechende Informationen zu Boden und Klima zu ergänzen (so genannter Umweltvektor). Mit dem um einen "Umweltvektor" ergänzten Datensatz der Bundeswaldinventur können die zuvor mit dem Datensatz der BZE boden- und klimasensitiv weiterentwickelten Simulationssysteme WEHAM, Waldplaner/TreeGrOSS und SILVA genutzt werden, um zum einen die künftige Entwicklung des Waldzustandes abzuschätzen und notwendige Anpassungsmaßnahmen, z.B. durch Baumartenwechsel, planen und beurteilen zu können. Zum anderen werden mit ihnen die weitere Entwicklung des Rohholzaufkommens sowie das Kohlenstoffspeicherpotenzial im Wald und in Holzprodukten unter den Vorzeichen des Klimawandels prognostiziert. Das Vorhaben koppelt in einem modularen Aufbau (Abbildung 2)verschiedene Teilprojekte, die sich mit der Zusammenstellung von Klima- und Bodendaten (Module 1, 2 und 4), mit der Entwicklung und Parametrisierung (Kalibrierung) von klimasensitiven Wachstumsmodellen (Modul 3) und ihrer Implementierung in bestehende Wachstumssimulatoren und Prognoseinstrumente (Modul 5). In einem am Ende stehenden Modul 6 soll die Wirkung veränderter Waldproduktivität auf das Kohlenstoffspeicherungspotenzial der Forstwirtschaft geschätzt und Optimierungsansätze dargestellt werden. Alle Module werden von einer federführenden Institution geleitet, die jeweils ausgewiesene Expertise für die Bearbeitung aufweist. So finden sowohl das Kriterium der Arbeitsteilung als auch das der Kooperation ihre Berücksichtigung. Eine eigens eingerichtete Projektkoordination sorgt sich um die Abstimmung der Module (Modul 7). Die LWF übernimmt komplett das Modul 7 mit der Projektkoordination und leistet einen Teilbeittrag zum Modul 3. | Dr. Hans-Joachim Klemmt Tel.: +49 8161 71-5152 hans-joachim.klemmt@lwf.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1 85354 Freising | WKF | ||
| 01.01.2014 | 31.12.2017 | 22WC400302 | Verbundvorhaben: Veränderte Produktivität und Kohlenstoffspeicherung der Wälder Deutschlands angesichts des Klimawandels: Modellentwicklungen mit Datensätzen der Bodenzustandserhebung (BZE) und des Level I-Monitorings sowie Modellanwendungen auf einen erweiterten Datensatz der Bundeswaldinventur; Teilvorhaben 2 - Akronym: WP-KS-KW | Hauptziel des Vorhabens ist eine präzise Schätzung der Waldproduktivität, des Holzaufkommens und der Kohlenstoffspeicherung unter verschiedenen Szenarien einer möglichen Klimaentwicklung. Voraussetzung hierfür ist, den Datensatz der Bundeswaldinventur um entsprechende Informationen zu Boden und Klima zu ergänzen (so genannter Umweltvektor). Mit dem um einen "Umweltvektor" ergänzten Datensatz der Bundeswaldinventur können die zuvor mit dem Datensatz der BZE boden- und klimasensitiv weiterentwickelten Simulationssysteme WEHAM, Waldplaner/TreeGrOSS und SILVA genutzt werden, um zum einen die künftige Entwicklung des Waldzustandes abzuschätzen und notwendige Anpassungsmaßnahmen, z.B. durch Baumartenwechsel, planen und beurteilen zu können. Zum anderen lassen sich mit ihnen die weitere Entwicklung des Rohholzaufkommens sowie das Kohlenstoffspeicherpotenzial im Wald und in Holzprodukten unter den Vorzeichen des Klimawandels prognostizieren. Das Vorhaben koppelt in einem modularen Aufbau (Abbildung 2) verschiedene Teilprojekte, die sich mit der Zusammenstellung von Klima- und Bodendaten (Module 1, 2 und 4), mit der Entwicklung und Parametrisierung (Kalibrierung) von klimasensitiven Wachstumsmodellen (Modul 3) und ihrer Implementierung in bestehende Wachstumssimulatoren und Prognoseinstrumente (Modul 5). In einem am Ende stehenden Modul 6 soll die Wirkung veränderter Waldproduktivität auf das Kohlenstoffspeicherungspotenzial der Forstwirtschaft geschätzt und Optimierungsansätze dargestellt werden. Alle Module werden von einer federführenden Institution geleitet, die jeweils ausgewiesene Expertise für die Bearbeitung aufweist. So finden sowohl das Kriterium der Arbeitsteilung als auch das der Kooperation ihre Berücksichtigung. Eine eigens eingerichtete Projektkoordination sorgt sich um die Abstimmung der Module (Modul 7). | Dr. Gerald Kändler Tel.: +49 761 4018-120 gerald.kaendler@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | WKF | ||
| 01.01.2014 | 31.12.2017 | 22WC400303 | Verbundvorhaben: Veränderte Produktivität und Kohlenstoffspeicherung der Wälder Deutschlands angesichts des Klimawandels: Modellentwicklungen mit Datensätzen der Bodenzustandserhebung (BZE) und des Level I-Monitorings sowie Modellanwendungen auf einen erweiterten Datensatz der Bundeswaldinventur; Teilvorhaben 3 - Akronym: WP-KS-KW | Hauptziel des Vorhabens ist eine präzise Schätzung der Waldproduktivität, des Holzaufkommens und der Kohlenstoffspeicherung unter verschiedenen Szenarien einer möglichen Klimaentwicklung. Voraussetzung hierfür ist, den Datensatz der Bundeswaldinventur um entsprechende Informationen zu Boden und Klima zu ergänzen (so genannter Umweltvektor). Mit dem um einen "Umweltvektor" ergänzten Datensatz der Bundeswaldinventur können die zuvor mit dem Datensatz der BZE boden- und klimasensitiv weiterentwickelten Simulationssysteme WEHAM, Waldplaner/TreeGrOSS und SILVA genutzt werden, um zum einen die künftige Entwicklung des Waldzustandes abzuschätzen und notwendige Anpassungsmaßnahmen, z.B. durch Baumartenwechsel, planen und beurteilen zu können. Zum anderen lassen sich mit ihnen die weitere Entwicklung des Rohholzaufkommens sowie das Kohlenstoffspeicherpotenzial im Wald und in Holzprodukten unter den Vorzeichen des Klimawandels prognostizieren. Das Vorhaben koppelt in einem modularen Aufbau verschiedene Teilprojekte, die sich mit der Zusammenstellung von Klima- und Bodendaten (Module 1, 2 und 4), mit der Entwicklung und Parametrisierung (Kalibrierung) von klimasensitiven Wachstumsmodellen (Modul 3) und ihrer Implementierung in bestehende Wachstumssimulatoren und Prognoseinstrumente (Modul 5). In einem am Ende stehenden Modul 6 soll die Wirkung veränderter Waldproduktivität auf das Kohlenstoffspeicherungspotenzial der Forstwirtschaft geschätzt und Optimierungsansätze dargestellt werden. Im Rahmen des beantragten Teilvorhabens werden von der NW-FVA im Modul 1 die Bundesländer Hessen, Niedersachsen, Sachsen-Anhalt, Schleswig-Holstein , Bremen und Hamburg bearbeitet. Das Modul 3 wird federführend von der NW-FVA bearbeitet. In Modul 5 bearbeitet die NW-FVA die Implementierung des neuen Umweltvektors in das Modellsystem Waldplaner/TreeGross. | Dr. Henning Meesenburg Tel.: +49 551 69401-170 henning.meesenburg@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | WKF | ||
| 01.01.2014 | 31.12.2017 | 22WC400304 | Verbundvorhaben: Veränderte Produktivität und Kohlenstoffspeicherung der Wälder Deutschlands angesichts des Klimawandels: Modellentwicklungen mit Datensätzen der Bodenzustandserhebung (BZE) und des Level I-Monitorings sowie Modellanwendungen auf einen erweiterten Datensatz der Bundeswaldinventur; Teilvorhaben 4 - Akronym: WP-KS-KW | Hauptziel des Vorhabens ist eine präzise Schätzung der Waldproduktivität, des Holzaufkommens und der Kohlenstoffspeicherung unter verschiedenen Szenarien einer möglichen Klimaentwicklung. Voraussetzung hierfür ist, den Datensatz der Bundeswaldinventur um entsprechende Informationen zu Boden und Klima zu ergänzen (so genannter Umweltvektor). Mit dem um einen "Umweltvektor" ergänzten Datensatz der Bundeswaldinventur können die zuvor mit dem Datensatz der BZE boden- und klimasensitiv weiterentwickelten Simulationssysteme WEHAM, Waldplaner/TreeGrOSS und SILVA genutzt werden, um zum einen die künftige Entwicklung des Waldzustandes abzuschätzen und notwendige Anpassungsmaßnahmen, z.B. durch Baumartenwechsel, planen und beurteilen zu können. Zum anderen lassen sich mit ihnen die weitere Entwicklung des Rohholzaufkommens sowie das Kohlenstoffspeicherpotenzial im Wald und in Holzprodukten unter den Vorzeichen des Klimawandels prognostizieren. Das Vorhaben koppelt in einem modularen Aufbau (Abbildung 2) verschiedene Teilprojekte, die sich mit der Zusammenstellung von Klima- und Bodendaten (Module 1, 2 und 4), mit der Entwicklung und Parametrisierung (Kalibrierung) von klimasensitiven Wachstumsmodellen (Modul 3) und ihrer Implementierung in bestehende Wachstumssimulatoren und Prognoseinstrumente (Modul 5). In einem am Ende stehenden Modul 6 soll die Wirkung veränderter Waldproduktivität auf das Kohlenstoffspeicherungspotenzial der Forstwirtschaft geschätzt und Optimierungsansätze dargestellt werden. Alle Module werden von einer federführenden Institution geleitet, die jeweils ausgewiesene Expertise für die Bearbeitung aufweist. So finden sowohl das Kriterium der Arbeitsteilung als auch das der Kooperation ihre Berücksichtigung. Eine eigens eingerichtete Projektkoordination sorgt sich um die Abstimmung der Module (Modul 7). Der Antragsteller ist zuständig für die Koordination des Moduls 1 und für die Bereitstellung der Bodendaten für Thüringen. | Forstassessor Ingolf Profft Tel.: +49 3621 225-152 ingolf.profft@forst.thueringen.de ThüringenForst - Anstalt öffentlichen Rechts - Forstliches Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha Jägerstr. 1 99867 Gotha | WKF | ||
| 01.01.2014 | 31.12.2017 | 22WC400305 | Verbundvorhaben: Veränderte Produktivität und Kohlenstoffspeicherung der Wälder Deutschlands angesichts des Klimawandels: Modellentwicklungen mit Datensätzen der Bodenzustandserhebung (BZE) und des Level I-Monitorings sowie Modellanwendungen auf einen erweiterten Datensatz der Bundeswaldinventur; Teilvorhaben 5 - Akronym: WP-KS-KW | Hauptziel des Vorhabens ist eine präzise Schätzung der Waldproduktivität, des Holzaufkommens und der Kohlenstoffspeicherung unter verschiedenen Szenarien einer möglichen Klimaentwicklung. Voraussetzung hierfür ist, den Datensatz der Bundeswaldinventur um entsprechende Informationen zu Boden und Klima zu ergänzen (so genannter Umweltvektor). Mit dem um einen "Umweltvektor" ergänzten Datensatz der Bundeswaldinventur können die zuvor mit dem Datensatz der BZE boden- und klimasensitiv weiterentwickelten Simulationssysteme WEHAM, Waldplaner/TreeGrOSS und SILVA genutzt werden, um zum einen die künftige Entwicklung des Waldzustandes abzuschätzen und notwendige Anpassungsmaßnahmen, z.B. durch Baumartenwechsel, planen und beurteilen zu können. Zum anderen lassen sich mit ihnen die weitere Entwicklung des Rohholzaufkommens sowie das Kohlenstoffspeicherpotenzial im Wald und in Holzprodukten unter den Vorzeichen des Klimawandels prognostizieren. Das Vorhaben koppelt in einem modularen Aufbau verschiedene Teilprojekte, die sich mit der Zusammenstellung von Klima- und Bodendaten (Module 1, 2 und 4), mit der Entwicklung und Parametrisierung von klimasensitiven Wachstumsmodellen (Modul 3) und ihrer Implementierung in bestehende Wachstumssimulatoren und Prognoseinstrumente (Modul 5) befassen. In einem am Ende stehenden Modul 6 soll die Wirkung veränderter Waldproduktivität auf das Kohlenstoffspeicherungspotenzial der Forstwirtschaft geschätzt und Optimierungsansätze dargestellt werden. Eine eigens eingerichtete Projektkoordination sorgt sich um die Abstimmung der Module (Modul 7). Die am Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde durchzuführenden Arbeiten beziehen sich auf Modul 1 und zielen darauf ab, für alle brandenburgischen BWI-Punkte die benötigten standortskundlichen Informationen aus vorhandenen Flächendaten und mit Hilfe von Schätzverfahren abzuleiten. | Prof. Dr. habil. Ralf Kätzel Tel.: +49 3334 2759-230 ralf.kaetzel@lfb.brandenburg.de Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE) Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | WKF | ||
| 01.01.2014 | 31.12.2017 | 22WC400306 | Verbundvorhaben: Veränderte Produktivität und Kohlenstoffspeicherung der Wälder Deutschlands angesichts des Klimawandels: Modellentwicklungen mit Datensätzen der Bodenzustandserhebung (BZE) und des Level I-Monitorings sowie Modellanwendungen auf einen erweiterten Datensatz der Bundeswaldinventur; Teilvorhaben 6 - Akronym: WP-KS-KW | Hauptziel des Vorhabens ist eine präzise Schätzung der Waldproduktivität, des Holzaufkommens und der Kohlenstoffspeicherung unter verschiedenen Szenarien einer möglichen Klimaentwicklung. Voraussetzung hierfür ist, den Datensatz der Bundeswaldinventur um entsprechende Informationen zu Boden und Klima zu ergänzen (so genannter Umweltvektor). Mit dem um einen "Umweltvektor" ergänzten Datensatz der Bundeswaldinventur können die zuvor mit dem Datensatz der BZE boden- und klimasensitiv weiterentwickelten Simulationssysteme WEHAM, Waldplaner/TreeGrOSS und SILVA genutzt werden, um zum einen die künftige Entwicklung des Waldzustandes abzuschätzen und notwendige Anpassungsmaßnahmen, z.B. durch Baumartenwechsel, planen und beurteilen zu können. Zum anderen lassen sich mit ihnen die weitere Entwicklung des Rohholzaufkommens sowie das Kohlenstoffspeicherpotenzial im Wald und in Holzprodukten unter den Vorzeichen des Klimawandels prognostizieren. Das Vorhaben koppelt in einem modularen Aufbau (Abbildung 2)verschiedene Teilprojekte, die sich mit der Zusammenstellung von Klima- und Bodendaten (Module 1, 2 und 4), mit der Entwicklung und Parametrisierung (Kalibrierung) von klimasensitiven Wachstumsmodellen (Modul 3) und ihrer Implementierung in bestehende Wachstumssimulatoren und Prognoseinstrumente (Modul 5). In einem am Ende stehenden Modul 6 soll die Wirkung veränderter Waldproduktivität auf das Kohlenstoffspeicherungspotenzial der Forstwirtschaft geschätzt und Optimierungsansätze dargestellt werden. Alle Module werden von einer federführenden Institution geleitet, die jeweils ausgewiesene Expertise für die Bearbeitung aufweist. So finden sowohl das Kriterium der Arbeitsteilung als auch das der Kooperation ihre Berücksichtigung. Eine eigens eingerichtete Projektkoordination sorgt sich um die Abstimmung der Module (Modul 7). | Lutz Falkenried Tel.: +49 2931 7866-179 lutz.falkenried@wald-und-holz.nrw.de Landesbetrieb Wald und Holz Nordrhein-Westfalen - Fachbereich Holzwirtschaft, Forschung, Klimaschutz Carlsauestr. 91 a 59939 Olsberg | WKF | ||
| 01.01.2014 | 31.12.2017 | 22WC400307 | Verbundvorhaben: Veränderte Produktivität und Kohlenstoffspeicherung der Wälder Deutschlands angesichts des Klimawandels: Modellentwicklungen mit Datensätzen der Bodenzustandserhebung (BZE) und des Level I-Monitorings sowie Modellanwendungen auf einen erweiterten Datensatz der Bundeswaldinventur; Teilvorhaben 7 - Akronym: WP-KS-KW | Hauptziel des Vorhabens ist eine präzise Schätzung der Waldproduktivität, des Holzaufkommens und der Kohlenstoffspeicherung unter verschiedenen Szenarien einer möglichen Klimaentwicklung. Voraussetzung hierfür ist, den Datensatz der Bundeswaldinventur um entsprechende Informationen zu Boden und Klima zu ergänzen (so genannter Umweltvektor). Mit dem um einen "Umweltvektor" ergänzten Datensatz der Bundeswaldinventur können die zuvor mit dem Datensatz der BZE boden- und klimasensitiv weiterentwickelten Simulationssysteme WEHAM, Waldplaner/TreeGrOSS und SILVA genutzt werden, um zum einen die künftige Entwicklung des Waldzustandes abzuschätzen und notwendige Anpassungsmaßnahmen, z.B. durch Baumartenwechsel, planen und beurteilen zu können. Zum anderen lassen sich mit ihnen die weitere Entwicklung des Rohholzaufkommens sowie das Kohlenstoffspeicherpotenzial im Wald und in Holzprodukten unter den Vorzeichen des Klimawandels prognostizieren. Das Vorhaben koppelt in einem modularen Aufbau (Abbildung 2) verschiedene Teilprojekte, die sich mit der Zusammenstellung von Klima- und Bodendaten (Module 1, 2 und 4), mit der Entwicklung und Parametrisierung (Kalibrierung) von klimasensitiven Wachstumsmodellen (Modul 3) und ihrer Implementierung in bestehende Wachstumssimulatoren und Prognoseinstrumente (Modul 5). In einem am Ende stehenden Modul 6 soll die Wirkung veränderter Waldproduktivität auf das Kohlenstoffspeicherungspotenzial der Forstwirtschaft geschätzt und Optimierungsansätze dargestellt werden. Alle Module werden von einer federführenden Institution geleitet, die jeweils ausgewiesene Expertise für die Bearbeitung aufweist. Eine eigens eingerichtete Projektkoordination sorgt sich um die Abstimmung der Module (Modul 7). Der Antragsteller ist zuständig für die wissenschaftliche Koordination des Moduls 1, insbeondere die methodische Harmonisierung, Zusammenführung und Qualitätssicherung der Datensätze der Länder sowie die Bereitstellung der Bodendaten für Sachsen. | Dr. Dirk-Roger Eisenhauer Tel.: +49 3501 542-315 dirk-roger.eisenhauer@smul.sachsen.de Staatsbetrieb Sachsenforst Bonnewitzer Str. 34 01796 Pirna | WKF | ||
| 01.01.2014 | 31.12.2017 | 22WC400308 | Verbundvorhaben: Veränderte Produktivität und Kohlenstoffspeicherung der Wälder Deutschlands angesichts des Klimawandels: Modellentwicklungen mit Datensätzen der Bodenzustandserhebung (BZE) und des Level I-Monitorings sowie Modellanwendungen auf einen erweiterten Datensatz der Bundeswaldinventur; Teilvorhaben 8 - Akronym: WP-KS-KW | Hauptziel des Vorhabens ist eine präzise Schätzung der Waldproduktivität, des Holzaufkommens und der Kohlenstoffspeicherung unter verschiedenen Szenarien einer möglichen Klimaentwicklung. Voraussetzung hierfür ist, den Datensatz der Bundeswaldinventur um entsprechende Informationen zu Boden und Klima zu ergänzen (so genannter Umweltvektor). Mit dem durch einen Umweltvektors ergänzten Datensatz der Bundeswaldinventur können die zuvor mit dem Datensatz der BZE boden- und klimasensitiv weiterentwickelten Simulationssysteme WEHAM, Waldplaner/TreeGrOSS und SILVA genutzt werden, um zum einen die künftige Entwicklung des Waldzustandes abzuschätzen und notwendige Anpassungsmaßnahmen, zum Beispiel durch Baumartenwechsel, planen und beurteilen zu können. Zum anderen lassen sich mit ihnen die weitere Entwicklung des Rohholzaufkommens sowie das Kohlenstoffspeicherpotential im Wald und in Holzprodukten unter den Vorzeichen des Klimawandels prognostizieren. Der Antragsteller arbeitet im Modul 1 des Gesamtvorhabens. Das Vorhaben koppelt in einem modularen Aufbau (Abbildung 2) verschiedene Teilprojekte, die sich mit der Zusammenstellung von Klima- und Bodendaten (Module 1, 2 und 4), mit der Entwicklung und Parametrisierung (Kalibrierung) von klimasensitiven Wachstumsmodellen (Modul 3) und ihrer Implementierung in bestehende Wachstumssimulatoren und Prognoseinstrumente (Modul 5). In einem am Ende stehenden Modul 6 soll die Wirkung veränderter Waldproduktivität auf das Kohlenstoffspeicherungspotential der Forstwirtschaft geschätzt und Optimierungsansätze dargestellt werden. Alle Module werden von einer federführenden Institution geleitet, die jeweils ausgewiesene Expertise für die Bearbeitung aufweist. So finden sowohl das Kriterium der Arbeitsteilung als auch das der Kooperation ihre Berücksichtigung. Eine eigens eingerichtete Projektkoordination sorgt sich um die Abstimmung der Module (Modul 7). | Michael Wirner Tel.: +49 38757 549724 michael.wirner@lfoa-mv.de Landesforst Mecklenburg-Vorpommern Anstalt des öffentlichen Rechts Fritz-Reuter-Platz 9 17139 Malchin | WKF | ||
| 01.01.2014 | 31.12.2017 | 22WC400309 | Verbundvorhaben: Veränderte Produktivität und Kohlenstoffspeicherung der Wälder Deutschlands angesichts des Klimawandels: Modellentwicklungen mit Datensätzen der Bodenzustandserhebung (BZE) und des Level I-Monitorings sowie Modellanwendungen auf einen erweiterten Datensatz der Bundeswaldinventur; Teilvorhaben 9 - Akronym: WP-KS-KW | Das beantragte Projekt ist als Teilprojekt des Gesamtvorhabens WP-KS-KW konzipiert (Modul 5, Ziffer 2). Dieses verfolgt als Hauptziel eine präzise, bundesweite Schätzung der Waldproduktivität, des Holzaufkommens und der Kohlenstoffspeicherung unter verschiedenen Szenarien einer möglichen Klimaentwicklung. Voraussetzung hierfür ist, den Datensatz der Bundeswaldinventur (BWI) um entsprechende Informationen zu Boden und Klima zu ergänzen (Umweltvektor). Ziel des Teilprojektes ist es, die Waldentwicklung auf Grundlage der BWI-Daten für bestimmte Klimaszenarien zu simulieren und die Auswirkungen des Klimawandels auf Produktivität und Kohlenstoffspeicherung des Waldes zu quantifizieren. Voraussetzung für die bundesweiten Prognoserechungen mit SILVA ist die Implementierung des neu entwickelten Umweltvektors in das Wachstumsmodell. Zudem werden auf Basis der BWI-Daten neue, standortsensitive Funktionen zur Schätzung oberer Kapazitätsgrenzen von Beständen und der Mortalität entwickelt. Gerade vor dem Hintergrund von Klimaszenarien stellen diese wichtige Einflussgrößen für die zukünftige Waldentwicklung dar. In enger Kooperation mit der FVA-BW und der NW-FVA erfolgt: 1) Definition eines einheitlichen Datenpools von BWI-Daten in Verbindung mit den daran angehängten Boden- und Klimaparametern sowie den neu entwickelten Standort-Leistungsbezügen. 2) Festlegung von Rahmenwerten für die Prognoserechnungen und eines einheitlichen Verfahrens zur Stratifizierung und Klassifizierung der bundesweiten Daten für die Modellanwendungen. 3) Definition von stratenbezogenen Waldbehandlungsszenarien sowie 4) Definition der Datenformate der Ergebnisdateien aus den unterschiedlichen Wuchsmodellen für abschließende Berechnung der CO2-Speicherung durch die FVA-BW. Die Erweiterung von SILVA erfordert softwaretechnische Anpassungen in den drei Funktionsbereichen Strukturgenerierung (Arbeitsschritt 1), Berechnung der Höhenpotenziale (AS 2) sowie Berechnung von Kapazitätsgrenzen und Mortalität (AS 3). | Prof. Dr. Hans Pretzsch Tel.: +49 8161 7147-11 hans.pretzsch@lrz.tum.de Technische Universität München - School of Life Sciences - Lehrstuhl für Waldwachstumskunde Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | WKF | ||
| 01.01.2014 | 31.12.2017 | 22WC400311 | Verbundvorhaben: Veränderte Produktivität und Kohlenstoffspeicherung der Wälder Deutschlands angesichts des Klimawandels: Modellentwicklungen mit Datensätzen der Bodenzustandserhebung (BZE) und des Level I-Monitorings sowie Modellanwendungen auf einen erweiterten Datensatz der Bundeswaldinventur; Teilvorhaben 11 - Akronym: WP-KS-KW | Hauptziel des Vorhabens ist eine präzise Schätzung der Waldproduktivität, des Holzaufkommens und der Kohlenstoffspeicherung unter verschiedenen Szenarien einer möglichen Klimaentwicklung. Voraussetzung hierfür ist, den Datensatz der Bundeswaldinventur um entsprechende Informationen zu Boden und Klima zu ergänzen (sog. Umweltvektor). In Rheinland-Pfalz liegen Kartierergebnisse aus drei Verfahrensvarianten vor.Für die Ermittlung des notwendigen Standortsdatensatzes ergibt sich daraus folgendes Vorgehen: • Abgreifen der jeweiligen digitalen Standortsinformationen an den BWI-Punkten • Heraussuchen benachbarter Leitprofile der jeweiligen Standortseinheiten • Konstruktion eines BWI-Profils aus den passenden Leitprofilen. • Für Punkte ohne Standortsinformationen, u.a. im Kleinprivatwald, müssen die Daten der Bodenkarte 1:50.000, das digitale Höhemodell und die PNV-Karte 1:10.000 als Schätzhilfen herangezogen werden. • Stichprobenartige Verifizierung von ausgewählten Punkten im Gelände Das Vorhaben koppelt in einem modularen Aufbau (Abbildung 2)verschiedene Teilprojekte, die sich mit der Zusammenstellung von Klima- und Bodendaten (Module 1, 2 und 4), mit der Entwicklung und Parametrisierung (Kalibrierung) von klimasensitiven Wachstumsmodellen (Modul 3) und ihrer Implementierung in bestehende Wachstumssimulatoren und Prognoseinstrumente (Modul 5). In einem am Ende stehenden Modul 6 soll die Wirkung veränderter Waldproduktivität auf das Kohlenstoffspeicherungspotenzial der Forstwirtschaft geschätzt und Optimierungsansätze dargestellt werden. Alle Module werden von einer federführenden Institution geleitet, die jeweils ausgewiesene Expertise für die Bearbeitung aufweist. So finden sowohl das Kriterium der Arbeitsteilung als auch das der Kooperation ihre Berücksichtigung. Eine eigens eingerichtete Projektkoordination sorgt sich um die Abstimmung der Module (Modul 7). | Dr. Juergen Gauer Tel.: +49 261 120-2662 juergen.gauer@wald-rlp.de Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft Rheinland-Pfalz (FAWF) - Zentralstelle der Forstverwaltung - Außenstelle Forsteinrichtung Südallee 15-19 56068 Koblenz | WKF | ||
| 01.01.2014 | 31.12.2017 | 22WC400312 | Verbundvorhaben: Veränderte Produktivität und Kohlenstoffspeicherung der Wälder Deutschlands angesichts des Klimawandels: Modellentwicklungen mit Datensätzen der Bodenzustandserhebung (BZE) und des Level I-Monitorings sowie Modellanwendungen auf einen erweiterten Datensatz der Bundeswaldinventur; Teilvorhaben 12 - Akronym: WP-KS-KW | Hauptziel des Vorhabens ist eine präzise Schätzung der Waldproduktivität, des Holzaufkommens und der Kohlenstoffspeicherung unter verschiedenen Szenarien einer möglichen Klimaentwicklung. Voraussetzung hierfür ist, den Datensatz der Bundeswaldinventur um entsprechende Informationen zu Boden und Klima zu ergänzen. Mit dem um einen "Umweltvektor" ergänzten Datensatz der Bundeswaldinventur können die zuvor mit dem Datensatz der BZE boden- und klimasensitiv weiterentwickelten Simulationssysteme WEHAM, Waldplaner/TreeGrOSS und SILVA genutzt werden, um zum einen die künftige Entwicklung des Waldzustandes abzuschätzen und notwendige Anpassungsmaßnahmen planen und beurteilen zu können. Zum anderen lassen sich mit ihnen die weitere Entwicklung des Rohholzaufkommens sowie das Kohlenstoffspeicherpotenzial im Wald und in Holzprodukten unter den Vorzeichen des Klimawandels prognostizieren. Im Rahmen des hier beantragten Teilprojektes sollen die notwendigen geländeklimatischen Daten mit statistischen und numerischen Modellierungsverfahren generiert werden. Das Vorhaben koppelt in einem modularen Aufbau verschiedene Teilprojekte, die sich mit der Zusammenstellung von Klima- und Bodendaten (Module 1, 2 und 4), mit der Entwicklung und Parametrisierung (Kalibrierung) von klimasensitiven Wachstumsmodellen (Modul 3) und ihrer Implementierung in bestehende Wachstumssimulatoren und Prognoseinstrumente (Modul 5). In einem am Ende stehenden Modul 6 soll die Wirkung veränderter Waldproduktivität auf das Kohlenstoffspeicherungspotenzial der Forstwirtschaft geschätzt und Optimierungsansätze dargestellt werden. Eine eigens eingerichtete Projektkoordination sorgt sich um die Abstimmung der Module (Modul 7). Als Antriebsdaten für klimasensitive Wachstumsmodelle wird in Modul 2 eine Datenbasis erstellt, die eine flexible Abfrage räumlich expliziter Klimainformationen sowohl retrospektiv für den Zeitraum 1961-2013 als auch für alternative Klimaszenarien ermöglicht. | Prof. Dr. Jürgen Böhner Tel.: +49 40 42838-4960 juergen.boehner@uni-hamburg.de Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik u. Naturwissenschaften - Fachbereich Geowissenschaften - Institut für Geographie - Abt. Physische Geographie Bundesstr. 55 20146 Hamburg | WKF | ||
| 01.01.2014 | 31.03.2018 | 22WC403101 | Verbundvorhaben: Waldhygienische Anpassungsstrategien für das steigende Potential von Schadorganismen in vulnerablen Regionen unter Berücksichtigung von Klimawandel und zunehmenden Restriktionen; Teilvorhaben 1 - Akronym: WAHYKLAS | Das Verbundprojekt zielt auf die Entwicklung nachhaltiger, waldhygienischer Konzepte am Beispiel ausgewählter Vergleichsregionen in Deutschland, für die eine hohe Vulnerabilität durch die Effekte des Klimawandels, die Globalisierung sowie durch die Bildung bzw. Ausweitung von Ballungszentren besteht oder für die Zukunft erwartet wird. Das Untersuchungsgebiet erstreckt sich entlang eines diagonal durch ganz Deutschland von Südwesten nach Nordosten reichenden Transektes, der vergleichbar sensible Standorte mit limitierter Wasserverfügbarkeit und erhöhtem Wärmeangebot verbindet und daher exemplarisch für eine Übertragbarkeit auf zukünftige Entwicklungen geeignet erscheint. Schwerpunkte des Vorhabens stellen standortadaptierte Baumarten (Eichen und Kiefern) dar, die sich durch eine große ökologische Amplitude auszeichnen und somit auch für die zukünftige Waldwirtschaft von Bedeutung sind. Die Untersuchungen zielen auf die Förderung der natürlichen Baumwiderstandskraft, die Anpassung und Optimierung von Diagnose-, Monitoring- und Prognoseverfahren sowie insgesamt auf einen zukunftsorientierten Waldschutz mit breiter gesellschaftlicher Akzeptanz. Zunächst werden die Eichen- und Kiefern-Herkünfte auf den Versuchsflächen genetisch charakterisiert. Von jeder Versuchsfläche bzw. Herkunft sollen Pflanzen aus unterschiedlichen Familien in einem kontrollierten Gewächshaus-Experiment dem Engerlingfraß ausgesetzt (TP1) bzw. mit Mistel-Herkünften (TP7) und Sphaeropsis-Stämmen infiziert werden. Um Assoziationen von einzelnen Nukleotidaustauschen (SNPs) und physiologischen Parametern zu analysieren, werden Kandidatengene identifiziert und ihr Expressionsmuster analysiert, die an der Biosynthese von verschiedenen Volatilen (TP1) bzw. Metaboliten (TP7) beteiligt sind. Die Amplicon-Sequenzierung aller Kandidatengene von allen Proben wird anhand von 454-Sequenzierung durchgeführt. Anschließend werden die Eichen- und Kieferpopulationen bezüglich ihrer Abwehrreaktion charakterisiert. | Dr. Horst Delb Tel.: +49 761 4018-222 horst.delb@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | WKF | ||
| 01.01.2014 | 31.03.2018 | 22WC403102 | Verbundvorhaben: Waldhygienische Anpassungsstrategien für das steigende Potential von Schadorganismen in vulnerablen Regionen unter Berücksichtigung von Klimawandel und zunehmenden Restriktionen; Teilvorhaben 2 - Akronym: WAHYKLAS | Das Verbundprojekt zielt ab auf die Entwicklung nachhaltiger, waldhygienischer Konzepte am Beispiel von Vergleichsregionen, für die eine hohe Vulnerabilität durch die Effekte des Klimawandels, die Globalisierung sowie durch die Bildung bzw. Ausweitung von Ballungszentren besteht oder für die Zukunft erwartet wird. Als Untersuchungsgebiete wurden vergleichbar sensible Standorte mit limitierter Wasserverfügbarkeit und erhöhtem Wärmeangebot gewählt, die exemplarisch für eine Übertragbarkeit auf zukünftige Entwicklungen geeignet erscheinen. Schwerpunkte sind standortadaptierte Baumarten mit großer ökologischer Amplitude, die für die zukünftige Waldwirtschaft wichtig sind. Die Untersuchungen zielen ab auf die Förderung der Baumwiderstandskraft, Optimierung von Diagnose-, Monitoring- und Prognoseverfahren und auf einen zukunftsorientierten Waldschutz. Die Erkenntnisse können Aufschluss geben über Ursachen und Auswirkungen relevanter Schadeinflüsse und ermöglichen präzisere Vorhersagen zukünftiger Entwicklungen. Die auf nachhaltige Leistungsfähigkeit ausgerichteten Konzepte unterstützen die Bundesregierung beim Erreichen der Treibhausgas-Ziele. Für das TP3 werden für die letzten 30 Jahre bestandsbezogene Waldschutzdaten aufbereitet. Es werden Forstamts- und Revierinformationen mit Angaben zu biotischen Schaderregern und abiotischen Schäden verwendet. Daten der Schädlingsüberwachung werden aufgenommen, um Populationsentwicklungen in den betreffenden Regionen zu analysieren. Zusammenhänge zwischen den Massenvermehrungen und dem Standort / Bestand werden untersucht. Eine Gefährdungsanalyse wird für potentiell standortgerechte Baumarten durchgeführt. Im TP9 werden Kiefernbestände auf "Diplodia-Triebsterben" untersucht. Infolge des Klimawandels potentiell gefährliche, invasive bzw. schadverursachende Pilzarten sollen identifiziert werden. Auslösende Faktoren in der S. sapinea-Baum-Interaktion, die zur Erkrankung der Kiefer führen, sollen ermittelt werden. | Dr. Ulrich Bressem Tel.: +49 551 69401-177 ulrich.bressem@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | WKF | ||
| 01.01.2014 | 31.03.2018 | 22WC403103 | Verbundvorhaben: Waldhygienische Anpassungsstrategien für das steigende Potential von Schadorganismen in vulnerablen Regionen unter Berücksichtigung von Klimawandel und zunehmenden Restriktionen; Teilvorhaben 3 - Akronym: WAHYKLAS | Das Verbundprojekt zielt auf die Entwicklung nachhaltiger, waldhygienischer Konzepte am Beispiel ausgewählter Vergleichsregionen in Deutschland, für die eine hohe Vulnerabilität durch die Effekte des Klimawandels, die Globalisierung sowie durch die Bildung bzw. Ausweitung von Ballungszentren besteht oder für die Zukunft erwartet wird.Schwerpunkte des Vorhabens stellen standortadaptierte Baumarten (Eichen und Kiefern) dar, die sich durch eine große ökologische Amplitude auszeichnen und somit auch für die zukünftige Waldwirtschaft von Bedeutung sind. Das Verbundprojekt greift aktuelle und zunehmend relevante Problemfelder der Waldhygiene auf. Das Schadgeschehen an Eiche wird maßgeblich durch klimatische Faktoren gesteuert. Seit Ende der 1990er Jahre ist der Eichenprozessionsspinner am Schadgeschehen beteiligt. Nur durch eine zuverlässige Schadensprognose ist es möglich, gezielte und situationsgerechte prophylaktische und kurative Gegenmaßnahmen zu treffen. Im Rahmen des Teilprojektes wird das komplexe Zusammenwirken biotischer und abiotischer Umweltfaktoren bei der Entstehung von Schädlingsmassenvermehrungen an der Eiche unter den speziellen klimatischen Bedingungen des Fränkisch Würzburger Raumes untersucht. Verschiebungen im Artenspektrum, Schadwirkung bisher indifferenter Arten und Auftreten neuer Schädlinge werden im Hinblick auf den Klimawandel besonders berücksichtigt. | Dr. Dr. habil. Gabriela Lobinger Tel.: +49 8161 71-4902 gabriela.lobinger@lwf.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1 85354 Freising | WKF | ||
| 01.01.2014 | 31.03.2018 | 22WC403104 | Verbundvorhaben: Waldhygienische Anpassungsstrategien für das steigende Potential von Schadorganismen in vulnerablen Regionen unter Berücksichtigung von Klimawandel und zunehmenden Restriktionen; Teilvorhaben 4 - Akronym: WAHYKLAS | Das Verbundprojekt zielt auf die Entwicklung nachhaltiger, waldhygienischer Konzepte am Beispiel ausgewählter Vergleichsregionen in Deutschland, für die eine hohe Vulnerabilität durch die Effekte des Klimawandels, die Globalisierung sowie durch die Bildung bzw. Ausweitung von Ballungszentren besteht oder für die Zukunft erwartet wird. Das Untersuchungsgebiet erstreckt sich entlang eines diagonal durch ganz Deutschland von Südwesten nach Nordosten reichenden Transektes, der vergleichbar sensible Standorte mit limitierter Wasserverfügbarkeit und erhöhtem Wärmeangebot verbindet und daher exemplarisch für eine Übertragbarkeit auf zukünftige Entwicklungen geeignet erscheint. Schwerpunkte des Vorhabens stellen standortadaptierte Baumarten (Eichen und Kiefern) dar, die sich durch eine große ökologische Amplitude auszeichnen und somit auch für die zukünftige Waldwirtschaft von Bedeutung sind. Das Verbundprojekt greift aktuelle und zunehmend relevante Problemfelder der Waldhygiene auf und reicht dabei von elementaren Fallstudien über repräsentative Datenanalysen und vergleichende Erhebungen bis hin zu Modellentwicklungen. Arbeitsplanung PP 4, TP 4+10: Im ersten Projektabschnitt sollen Waldschutzdaten zu historischen und aktuellen Populationsentwicklungen der wichtigsten Schadarten definierter Modellgebiete entlang des Verbundgradienten genutzt werden. Auf dieser Datengrundlage schließen sich unter Einbeziehung bestandes- und witterungsbezogener Parameter statistische Auswertungen und Analysen an und es werden räumlich-zeitliche Entwicklungsmuster identifiziert. Die Einzelergebnisse in den TP 4 und 10 werden im letzten Abschnitt mit Ergebnissen aus anderen Teilprojekten zusammengeführt, um zu gemeinsamen Aussagen über das Gefährdungspotential über den gesamten Verbundgradienten zu kommen. Im Ergebnis werden realistische Einschätzungen der Zukunftschancen von Eichen- und Kiefernwäldern formuliert sowie geeignete Präventions- und Unterstützungsmöglichkeiten aufgezeigt. | Dr. Michael Luthardt Tel.: +49 3334 2759-203 michael.luthardt@lfb.brandenburg.de Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE) Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | WKF | ||
| 01.01.2014 | 31.03.2018 | 22WC403105 | Verbundvorhaben: Waldhygienische Anpassungsstrategien für das steigende Potential von Schadorganismen in vulnerablen Regionen unter Berücksichtigung von Klimawandel und zunehmenden Restriktionen; Teilvorhaben 5 - Akronym: WAHYKLAS | Das Verbundprojekt zielt auf die Entwicklung nachhaltiger, waldhygienischer Konzepte am Beispiel ausgewählter Vergleichsregionen in Deutschland, für die eine hohe Vulnerabilität durch die Effekte des Klimawandels, die Globalisierung sowie durch die Bildung bzw. Ausweitung von Ballungszentren besteht oder für die Zukunft erwartet wird. Das Untersuchungsgebiet erstreckt sich entlang eines diagonal durch ganz Deutschland von Südwesten nach Nordosten reichenden Transektes, der vergleichbar sensible Standorte mit limitierter Wasserverfügbarkeit und erhöhtem Wärmeangebot verbindet und daher exemplarisch für eine Übertragbarkeit auf zukünftige Entwicklungen geeignet erscheint. Schwerpunkte des Vorhabens stellen standortadaptierte Baumarten (Eichen und Kiefern) dar, die sich durch eine große ökologische Amplitude auszeichnen und somit auch für die zukünftige Waldwirtschaft von Bedeutung sind. Das Verbundprojekt greift aktuelle und zunehmend relevante Problemfelder der Waldhygiene auf und reicht dabei von elementaren Fallstudien über repräsentative Datenanalysen und vergleichende Erhebungen bis hin zu Modellentwicklungen. Die Untersuchungen zielen auf die Förderung der natürlichen Baumwiderstandskraft, die Anpassung und Optimierung von Diagnose-, Monitoring- und Prognoseverfahren sowie insgesamt auf einen zukunftsorientierten Waldschutz mit breiter gesellschaftlicher Akzeptanz. Beide hier von der Universität Freiburg vorgelegten Teilprojekte (TP2, TP8) gliedern sich in Freilandarbeiten und Experimente unter kontrollierten Bedingungen. In TP2 werden die Gehalte an Terpenen und deren Freisetzung bei Eichen bestimmt, und untersucht, ob sich diese durch Trocken- und Hitzestress verändern, und welche neuen Interaktionen mit Maikäfern sich daraus ergeben. In TP8 werden Proben im Freiland genommen und auf Inhaltsstoffe analysiert. Experimente unter kontrollierten Bedingungen ergänzen die Untersuchungen in beiden Teilprojekten. | PD Dr. habil Jürgen Kreuzwieser Tel.: +49 761 230-8311 juergen.kreuzwieser@ctp.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Forst- und Umweltwissenschaften - Institut für Forstbotanik und Baumphysiologie - Professur für Baumphysiologie Georges-Köhler-Allee 53-54 79110 Freiburg im Breisgau | WKF | ||
| 01.01.2014 | 31.03.2018 | 22WC403106 | Verbundvorhaben: Waldhygienische Anpassungsstrategien für das steigende Potential von Schadorganismen in vulnerablen Regionen unter Berücksichtigung von Klimawandel und zunehmenden Restriktionen; Teilvorhaben 6 - Akronym: WAHYKLAS | Das Verbundprojekt zielt auf die Entwicklung nachhaltiger, waldhygienischer Konzepte am Beispiel ausgewählter Vergleichsregionen in Deutschland, für die eine hohe Vulnerabilität durch die Effekte des Klimawandels, die Globalisierung sowie durch die Bildung bzw. Ausweitung von Ballungszentren besteht oder für die Zukunft erwartet wird. Das Untersuchungsgebiet erstreckt sich durch ganz Deutschland entlang eines Transektes, der vergleichbar sensible Standorte mit limitierter Wasserverfügbarkeit und erhöhtem Wärmeangebot verbindet. Im Teilprojekt TP6 "Simulation der Entwicklung von Eichenbeständen unter Berücksichtigung der Schadentwicklung mit dem Waldwachstumsmodell 4C" wird die Entwicklung von ausgewählten Eichenbeständen des WAHYKLAS-Transekts mit 4C simuliert. Mittels der Ergebnisse von TP3/ TP4 wird der Befall mit Schaderregern in den Simulationen berücksichtigt, die für rezente Klimadaten und mit Klimaszenarien durchgeführt und hinsichtlich der gespeicherten Kohlenstoffmenge analysiert werden. Im TP11 "Simulation der Entwicklung von Kiefernbeständen unter Berücksichtigung der Schadentwicklung mit dem Waldwachstumsmodell 4C" werden analog zu TP6 und in Zusammenarbeit mit TP10 Kiefernbestände untersucht und in Abstimmung mit TP8 die Wechselwirkung Mistel-Kiefer in 4C modelliert, evaluiert und für Simulationen an den Kiefernbeständen eingesetzt. Im TP12 "Analyse der Erwartungshaltung der Waldnutzer unter zukünftigen Risiken für Ökosystemdienstleistungen stadtnaher Waldgebiete" werden in drei stadtnahen Waldgebieten des Transekts die Nutzer klassifiziert und Fokusgruppen ermittelt. Erkenntnisse aller TP zu Schaderregerrisiken und Monitoringkonzepten werden mit den Projektpartnern und Forstbehörden bezüglich forstlicher Maßnahmen diskutiert. Die wichtigsten Konflikte in Bezug auf forstliche Maßnahmen werden identifiziert und in Form eines Atlasses visualisiert. Das PIK stellt für alle anderen Projektpartner die notwendigen rezenten Klimadaten und Klimaszenarien bereit. | Dipl.-Math. Petra Lasch-Born Tel.: +49 331 288-2662 lasch@pik-potsdam.de Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung e. V. Telegrafenberg 31 14473 Potsdam | WKF | ||
| 01.01.2014 | 31.03.2018 | 22WC403107 | Verbundvorhaben: Waldhygienische Anpassungsstrategien für das steigende Potential von Schadorganismen in vulnerablen Regionen unter Berücksichtigung von Klimawandel und zunehmenden Restriktionen; Teilvorhaben 7 - Akronym: WAHYKLAS | Das Verbundprojekt zielt auf die Entwicklung nachhaltiger, waldhygienischer Konzepte am Beispiel ausgewählter Vergleichsregionen in Deutschland, für die eine hohe Vulnerabilität durch die Effekte des Klimawandels, die Globalisierung sowie durch die Bildung bzw. Ausweitung von Ballungszentren besteht oder für die Zukunft erwartet wird. Das Untersuchungsgebiet erstreckt sich entlang eines diagonal durch ganz Deutschland von Südwesten nach Nordosten reichenden Transektes, der vergleichbar sensible Standorte mit limitierter Wasserverfügbarkeit und erhöhtem Wärmeangebot verbindet und daher exemplarisch für eine Übertragbarkeit auf zukünftige Entwicklungen geeignet erscheint. Schwerpunkte stellen die standortadaptierte Baumarten (Eichen und Kiefern) dar, die sich durch eine große ökologische Amplitude auszeichnen und somit auch für die zukünftige Waldwirtschaft von Bedeutung sind. Die Untersuchungen zielen auf die Förderung der natürlichen Baumwiderstandskraft, die Anpassung und Optimierung von Diagnose-, Monitoring- und Prognoseverfahren sowie insgesamt auf einen zukunftsorientierten Waldschutz mit breiter gesellschaftlicher Akzeptanz. Nach dem Nachweis der Familienstrukturen (PP1) werden von verschiedenen Kiefer- und Eichen-Herkünften zunächst jeweils 10 Bäume ausgesucht und beprobt (gemeinsam mit PP1). Es wird Gesamt-DNA und Gesamt-RNA aus Knospen, Wurzeln oder Blättern/Nadeln isoliert. Basierend auf "volle Länge" cDNA-Sequenzen werden ausgesuchte Kandidatengene mit Hilfe der Polymerasenkettenreaktion auf genomischer Ebene amplifiziert. Die SNP-Variationen mit einem größeren Probenumfang werden mit Hilfe einer "454 sequencing platform" identifiziert. Die Genotypisierung der SNPs wird für alle Herkunftsproben (gemeinsam mit PP1) durchgeführt und populationsgenetisch ausgewertet. Die unterschiedlichen Expressionsmuster der identifizierten Kandidatengene werden für ausgewählte Individuen von Eiche und Kiefer mit Hilfe von RT-PCR (reverse Transpritase-PCR) untersucht. | Prof. Dr. Oliver Gailing Tel.: +49 551 3933-536 ogailin@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. für Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung Büsgenweg 2 37077 Göttingen | WKF | ||
| 01.10.2014 | 30.06.2017 | 22WC404301 | Verbundvorhaben: Nachhaltigkeitsbewertung alternativer Waldbehandlungs- und Holzverwendungsszenarien unter besonderer Berücksichtigung von Klima- und Biodiversitätsschutz; Teilvorhaben 1 - Akronym: WEHAM-Szenarien | Das Forschungsprojekt verfolgt die Entwicklung von WEHAM-Waldbehandlungsszenarien auf Basis der BWI 2012 und darauf aufbauenden Holzverwendungsszenarien in einem Stakeholderbeteiligungsprozess und die vergleichende Nachhaltigkeitsbewertung der Szenarienergebnisse mit besonderem Schwerpunkt auf die Nachhaltigkeitsdimensionen Klima- und Biodiversitätsschutz. - AP 1: Stakeholderbeteiligungsprozess (TI-WF) Mit Arbeitspaket 1 (AP) werden die Stakeholderbeteiligung sichergestellt, eine ex-post-Bewertung der Szenarien durchgeführt und die Stakeholderforderungen aufbereitet. AP 1 beinhaltet die Arbeitsschritte AS 1.1 bis AS 1.5. - AP 2: Entwicklung von WEHAM-Szenarien (TI-WO) Mit AP 2 wird die Bereitstellung alternativer WEHAM-Szenarien in regionaler Differenzierung verfolgt (AS 2.1-AS 2.4). - AP 3: Gegenüberstellung von Rohholzpotenzial u. -bedarf; Entwicklung v. Verwendungsszenarien (UniHH) In AP 3 wird der Rohholzbedarf regionalisiert und dem WEHAM-Rohholzpotenzial gegenübergestellt. Weiterhin werden Holzverwendungsszenarien entwickelt (AS 3.1-AS 3.4). - AP 4: Nachhaltigkeitsbewertung (TI-WF) In AP 4 werden die ökologischen, ökonomischen u. sozialen Nachhaltigkeitsdimensionen der Szenarien ermittelt und bewertet (AS 4.1-AS 4.5). - AP 5 Klimaschutzwirkung der Forst- Holz-Kette (TI-HF) In AP 5 wird vertiefend die Klimaschutzwirkung entlang der Forst-Holz-Kette analysiert (AS 5.1-AS 5.5). - AP 6 Biodiversitätsschutzwirkung (TUD) In diesem AP wird vertiefend die Biodiversitätsschutzwirkung der Szenarien bewertet (AS 6.1-AS 6.5). | Dr. Björn Seintsch Tel.: +49 40 73962-312 bjoern.seintsch@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Internationale Waldwirtschaft und Forstökonomie Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | WKF | ||
| 01.10.2014 | 30.06.2017 | 22WC404302 | Verbundvorhaben: Nachhaltigkeitsbewertung alternativer Waldbehandlungs- und Holzverwendungsszenarien unter besonderer Berücksichtigung von Klima- und Biodiversitätsschutz; Teilvorhaben 2 - Akronym: WEHAM-Szenarien | Das Forschungsprojekt verfolgt die Entwicklung von WEHAM-Waldbehandlungsszenarien auf Basis der BWI 2012 und darauf aufbauenden Holzverwendungsszenarien in einem Stakeholderbeteiligungsprozess und die vergleichende Nachhaltigkeitsbewertung der Szenarienergebnisse mit besonderem Schwerpunkt auf die Nachhaltigkeitsdimensionen Klima- und Biodiversitätsschutz. - AP 1: Stakeholderbeteiligungsprozess (TI-WF) Mit Arbeitspaket 1 (AP) werden die Stakeholderbeteiligung sichergestellt, eine ex-post-Bewertung der Szenarien durchgeführt und die Stakeholderforderungen aufbereitet. AP 1 beinhaltet die Arbeitsschritte AS 1.1 bis AS 1.5. - AP 2: Entwicklung von WEHAM-Szenarien (TI-WO) Mit AP 2 wird die Bereitstellung alternativer WEHAM-Szenarien in regionaler Differenzierung verfolgt (AS 2.1-AS 2.4). - AP 3: Gegenüberstellung von Rohholzpotenzial u. -bedarf; Entwicklung v. Verwendungsszenarien (UniHH) In AP 3 wird der Rohholzbedarf regionalisiert und dem WEHAM-Rohholzpotenzial gegenübergestellt. Weiterhin werden Holzverwendungsszenarien entwickelt (AS 3.1-AS 3.4). - AP 4: Nachhaltigkeitsbewertung (TI-WF) In AP 4 werden die ökologischen, ökonomischen u. sozialen Nachhaltigkeitsdimensionen der Szenarien ermittelt und bewertet (AS 4.1-AS 4.5). - AP 5 Klimaschutzwirkung der Forst- Holz-Kette (TI-HF) In AP 5 wird vertiefend die Klimaschutzwirkung entlang der Forst-Holz-Kette analysiert (AS 5.1-AS 5.5). - AP 6 Biodiversitätsschutzwirkung (TUD) In diesem AP wird vertiefend die Biodiversitätsschutzwirkung der Szenarien bewertet (AS 6.1-AS 6.5). | Prof. Dr. Udo Mantau Tel.: +49 40 73962-127 udo.mantau@uni-hamburg.de Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik u. Naturwissenschaften - Fachbereich Biologie - Zentrum Holzwirtschaft - Abt. Ökonomie der Holz- und Forstwirtschaft Leuschnerstr. 91 e 21031 Hamburg | WKF | ||
| 01.10.2014 | 30.06.2017 | 22WC404303 | Verbundvorhaben: Nachhaltigkeitsbewertung alternativer Waldbehandlungs- und Holzverwendungsszenarien unter besonderer Berücksichtigung von Klima- und Biodiversitätsschutz; Teilvorhaben 3 - Akronym: WEHAM-Szenarien | Das Forschungsprojekt verfolgt die Entwicklung von WEHAM-Waldbehandlungsszenarien auf Basis der BWI 2012 und darauf aufbauenden Holzverwendungsszenarien in einem Stakeholderbeteiligungsprozess und die vergleichende Nachhaltigkeitsbewertung der Szenarienergebnisse mit besonderem Schwerpunkt auf die Nachhaltigkeitsdimensionen Klima- und Biodiversitätsschutz. - AP 1: Stakeholderbeteiligungsprozess (TI-WF) Mit Arbeitspaket 1 (AP) werden die Stakeholderbeteiligung sichergestellt, eine ex-post-Bewertung der Szenarien durchgeführt und die Stakeholderforderungen aufbereitet. AP 1 beinhaltet die Arbeitsschritte AS 1.1 bis AS 1.5. - AP 2: Entwicklung von WEHAM-Szenarien (TI-WO) Mit AP 2 wird die Bereitstellung alternativer WEHAM-Szenarien in regionaler Differenzierung verfolgt (AS 2.1-AS 2.4). - AP 3: Gegenüberstellung von Rohholzpotenzial u. -bedarf; Entwicklung v. Verwendungsszenarien (UniHH) In AP 3 wird der Rohholzbedarf regionalisiert und dem WEHAM-Rohholzpotenzial gegenübergestellt. Weiterhin werden Holzverwendungsszenarien entwickelt (AS 3.1-AS 3.4). - AP 4: Nachhaltigkeitsbewertung (TI-WF) In AP 4 werden die ökologischen, ökonomischen u. sozialen Nachhaltigkeitsdimensionen der Szenarien ermittelt und bewertet (AS 4.1-AS 4.5). - AP 5 Klimaschutzwirkung der Forst- Holz-Kette (TI-HF) In AP 5 wird vertiefend die Klimaschutzwirkung entlang der Forst-Holz-Kette analysiert (AS 5.1-AS 5.5). - AP 6 Biodiversitätsschutzwirkung (TUD) In diesem AP wird vertiefend die Biodiversitätsschutzwirkung der Szenarien bewertet (AS 6.1-AS 6.5). | Prof. Dr. Andreas Linde Tel.: +49 3334 657-190 andreas.linde@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich Wald und Umwelt Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | WKF | ||
| 24.10.2014 | 30.11.2016 | 22WC405201 | BuKlim - Maßnahmen zur Steigerung der Anpassungsfähigkeit von Buchenwäldern an den prognostizierten Klimawandel - Akronym: BuKlim | Das Ziel des Projekts besteht darin, wissenschaftlich begründete, operationale Konzepte der Bestandesbehandlung zur Erhöhung der Resilienz und Förderung der Anpassungsfähigkeit von Buchenwäldern an sich ändernde Klimaverhältnisse, insbesondere an zunehmende Sommertrockenheit zu entwickeln, und diese im Hinblick auf die Effizienz des Mitteleinsatzes unter Beachtung ökologischer und ökonomischer Aspekte zu bewerten. Das Vorhaben zielt darauf ab Synergien in der Funktionserfüllung zu nutzen, Inkompatibilitäten darzustellen und Handlungsoptionen aufzuzeigen. Das BuKlim-Projekt ist in die im Folgenden aufgelisteten Projektmodule gegliedert (s. ausführliche Beschreibung im Anhang Abschnitt III.1 und Tabelle 4): Modul 1: Auswertung der Durchmesserzuwächse auf der Grundlage der Kluppdaten Laufzeit: 1. bis 4. Monat. Modul 2: Auswertung der Dendrometermessungen Laufzeit: 1. bis 9. Monat. Modul 3: Gewinnung und Analyse von Holzproben Laufzeit: 3. bis 15. Monat. Modul 4: Kombination von Dendrometerdaten und Jahrringanalysedaten Laufzeit: 15. bis 18. Monat. Modul 5: Modellbildung Laufzeit: 15. bis 21. Monat. Modul 6: Entwicklung von Behandlungskonzepten Laufzeit: 19. bis 21. Monat. Modul 7: Synthese Laufzeit: 21. bis 24. Monat. Für den Arbeitsplan wurden die im Folgenden aufgelisteten Meilensteine festgelegt (siehe ausführliche Beschreibung im Anhang Abschnitt III.3 und Tabelle 4): Meilenstein 1: Abschluss der Auswertung der vorhandenen Daten Fälligkeit: 9. Monat der Projektlaufzeit Meilenstein 2: Abschluss der Gewinnung und Analyse des neu aufzunehmenden Untersuchungsmaterials Fälligkeit: 15. Monat der Projektlaufzeit Meilenstein 3: Abschluss der Analysen der integrierten Auswertung der Dendrometer- und Jahrringdaten Fälligkeit: 18. Monat der Projektlaufzeit Meilenstein 4: Fertigstellung der Behandlungskonzepte, Abschluss des gesamten Vorhabens. Fälligkeit: 24. Monat der Projektlaufzeit. | Prof. Dr. Heinrich Spiecker Tel.: +49 761 203-3737 instww@uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und natürliche Ressourcen - Institut für Forstwissenschaften - Professur für Waldwachstum und Dendroökologie Tennenbacher Str. 4 79106 Freiburg im Breisgau | WKF | ||
| 01.07.2016 | 30.04.2020 | 22WC406301 | Verbundvorhaben: Alpenhumus als klimasensitiver C-Speicher und entscheidender Standortfaktor im Bergwald; Teilvorhaben 1 - Akronym: Alpenhumus | Der entscheidende Beitrag von Humusauflagen zur Kohlenstoffspeicherung, Leistungsfähigkeit, Biodiversität und Resilienz von Bergwäldern wurde erst in den letzten Jahren erkannt. Dies gilt insbesondere für die Humusform "Tangelhumus", welche in Bergwäldern Humusmächtigkeiten (Dicke der Humusauflage) von mehr als 100 cm erreichen kann. Da diese Humusform in Bayern vor allem in den Kalkalpen verbreitet ist, wird sie auch "Alpenhumus" genannt. Aufgrund von Klimaänderungen und falscher Waldbewirtschaftung sind die empfindlichen Tangelhumusstandorte gefährdet und ein vollständiger Verlust der organischen Auflage hätte eine erhebliche C-Freisetzung sowie drastische Konsequenzen für die Waldökosysteme zur Folge. Eine wichtige Aufgabe ist es daher, den Alpenhumus als klimasensitiven Kohlenstoffspeicher und entscheidenden Standortfaktor im Bergwald zu stabilisieren. Zur Erfüllung dieser Aufgabe ist es notwendig, das potentielle Vorkommen und sie tatsächliche Verbreitung des Tangelhumus sowie das CSpeicherpotential abzuschätzen. Um diese Wissenslücke zu schließen, wurden in einer Geländekampagne im gesamten Bayerischen Alpenraum mehr als 11.900 Messungen der Humusmächtigkeit durchgeführt und mit Relief-, Klima-, Vegetations- und Bodendaten verschnitten. Mit geeigneten Regressionsmodellen, wurde die potentielle Verbreitung mächtiger Humusauflagen auf Landschaftsebene (Makroskala) regionalisiert. Diese resultierende Suchkulisse sollte eine Lokalisation von Tangelhumus im Gelände erleichtern. Aufgrund der oft kleinräumigen Verteilung von Tangelhumus im Gelände wurde des Weiteren versucht ein vegetationsbasiertes Verfahren zu entwickeln, welche das Erkennen mächtiger Humusauflagen im Waldbestand ermöglicht. Durch diese kostengünstige Methode zum Auffinden von Tangelstandorten, könnte die Priorisierung und Umsetzung humuspfleglicher Maßnahmen in der Forstwirtschaft gezielter durchgeführt werden. | Tangelhumus kann unter verschiedensten Waldtypen und Expositionen der tiefmontanen bis subalpinen Stufe vorkommen. Mit einem Anteil von 9% der gesamten Waldfläche der Bayerischen Alpen, ist Tangelhumus daher weiter verbreitet als bisher angenommen. Bevorzugt ist er in subalpinen, mittelgründigen Carbonat-Fichtenwäldern, im Komplex der montanen, sonnseitigen Felshänge oder im Komplex der subalpinen Karstplateaus zu finden. Ein klarer Ost-West-Gradient (Berchtesgaden bis Allgäu) der Tangelanteile ist im Projektgebiet nicht erkennbar. Der mit entscheidende Faktor zur Ausbildung von Tangelhumus kommt der darunterliegenden Mineralbodenmächtigkeit zu. Mächtige Humusauflagen kommen daher überwiegend auf rückstandsarm verwitterten Kalken/Dolomiten vor. Die Suchkulisse der Verbreitung konnte grob mittels Modellen abgeschätzt werden. Aufgrund der oft kleinräumigen Verteilung im Bestand, muss nach dieser Orientierung in der Landschaft die Lokalisation mächtiger Humusauflagen im Bestand anhand von Bodenvegetation vorgenommen werden. Insbesondere weisen säurezeigende Heidekraut- (insbesondere Heidelbeere) und Bärlappgewächse auf mächtige Humusauflagen hin, da sich die Humuschemie der organischen Auflage vom karbonatischen Ausgangsgestein entkoppelt hat. Des Weiteren sind Tangelhumusstandorte oft sehr moosreich, wobei totholzbesiedelnde Moose überwiegen. Dies ist als Indikator anzusehen, dass Totholz vermutlich bedeutsam für den Humusaufbau ist. Diese Annahme wird dadurch gestützt, dass mächtige Humusauflagen oft rötliche Einschlüsse enthalten, welche auf abgestorbene Baumteile zurückzuführen sind. Bewaldete Gratstrukturen auf kalkigen und dolomitischen Ausgangsgesteinen zeigen erhöhte Auflagen. Auf 60% der Waldfläche der Bayerischen Alpen besteht laut den Modellergebnissen Potential, die Humusmächtigkeit zu erhöhen. Auf diesen Flächen kann durch aktive Humuspflege (Belassen von Totholz und Kronenmaterial, Sicherung einer angepassten Bestockung) Humusaufbau gefördert werden. | Prof. Dr. Jörg Ewald Tel.: +49 8161 71-5909 joerg.ewald@hswt.de Hochschule Weihenstephan-Triesdorf - Fakultät Wald und Forstwirtschaft Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 3 85354 Freising | X | WKF |
| 01.07.2016 | 30.04.2020 | 22WC406302 | Verbundvorhaben: Alpenhumus als klimasensitiver C-Speicher und entscheidender Standortfaktor im Bergwald; Teilvorhaben 2 - Akronym: Alpenhumus | Im Rahmen des Arbeitspakets 1 (AP1) Humuschemie und Mikrobiologie des Systems "Alpenhumus" wurden folgende Fragestellungen bearbeitet: ¿ Wie verändert sich die chemische Zusammensetzung der organischen Bodensubstanz (OBS) in Gebirgswaldböden der Alpen bei zunehmendem Um- und Abbaugrad mit der Bodentiefe? ¿ Wie wirken sich eine unterschiedliche Höhenlage und damit verbundene standortsklimatische Unterschiede auf die chemische Zusammensetzung der OBS von Tangelhumusböden der Alpen aus? ¿ Wie wirken sich bei gleicher Höhenlage eine unterschiedliche Exposition und damit einhergehende standortsklimatische Unterschiede auf die chemische Zusammensetzung der OBS von Tangelhumusund Moderprofilen in Gebirgswäldern der Alpen aus? ¿ Wie unterscheidet sich die chemische Zusammensetzung der OBS in Tangelhumusauflagen von jener in Humusauflagen angrenzender Moderböden unter gleicher Bestockung? ¿ Wie unterscheidet sich die chemische Zusammensetzung der OBS in moderhumusauflagen mit unterschiedlicher aktueller Humusdynamik (Humusabbau, akute Degradation, Humusaufbau) in Gebirgswäldern der Alpen? Im Rahmen des Arbeitspakets 2 (AP2) Wasser-, Stoff- und Temperaturhaushalt von Alpenhumusstandorten wurden folgende Forschungsfragen bearbeitet: ¿ Wie hoch sind die Kohlenstoff- und Nährstoffvorräte auf diesen Standorten? ¿ Wie temperatursensitiv ist Tangelhumus im Laborinkubationsexperiment (Bestimmung von Q10- Werten)? ¿ Wie viel Biomasse wird jährlich mit dem Streufall zur Mineralisation und Humusbildung zur Verfügung gestellt? ¿ Wie viel Wasser kann Tangelhumus (im Vergleich zu anderen Böden) speichern? ¿ Was steuert den Wasser-, Nährstoff- und Temperaturhaushalt auf Alpenhumusstandorten und wie hängen sie zusammen? | Zahlreiche chemische Kenngrößen der OBS lassen sich zur Charakterisierung ihres Umsatzgrades in Böden verwenden. Besonders hohe Aussagekraft besitzen das C/N-Verhältnis sowie die S-Bindungsformen. Die Veränderung der Ligninkomponenten in der OBS weist auf eine Hemmung des Ligninabbaus mit zunehmender Meereshöhe hin. Auch indizieren veränderte C- und N-Isotopensignaturen sowie nichtcellulosische Polysaccharidmonomere einen gehemmten OBS-Umsatz. Die S-Bindungsformen und die C- und N-Isotopensignaturen deuten auf einen gehemmten Umsatz der OBS im Tangelhumus v.a. an trockeneren, wärmeren Südhängen hin. Viele chemische Kenngrößen sind in Tangelhumus- und Moderauflagen sehr unterschiedlich und erlauben eine Unterscheidung beider Humusformen. Sie belegen einen erhöhten OBS-Umsatz- und Abbaugrad sowie eine Anreicherung mikrobieller Nekromasse im Tangelhumus. Mehrere chemische Kenngrößen eignen sich gut zur Unterscheidung von Moderhumusauflagen mit aufbauender vs. abbauender Humusdynamik. Alpenhumus ist ein wichtiger Kohlenstoffspeicher. Bereits 15 cm Tangelhumus speichern mehr Kohlenstoff (103 t/ha) als der Durchschnitt der Waldböden (98 t/ha). Sehr geringe Gehalte an Mangan und Phosphor tragen wahrscheinlich zu seiner Stabilisierung bei. Tangelhumus ist sehr temperatursensitiv. Die Abbauraten steigen exponentiell mit der Temperatur an. Eine Erwärmung um 1°C hat einen Anstieg der Abbauraten um ca. 12% zur Folge (Q10 ˜ 3). Über den Streufall werden dem Boden jährlich ca. 4,3 t/ha Biomasse zugeführt, was zum Erhalt bzw. Aufbau der Humusschicht beiträgt. Tangelhumus ist ein wichtiger Wasserspeicher (vor allem in Trockenperioden). Im Mittel dienen über 60 % des Bodenvolumens als temporäre Wasserspeicher, wobei der größte Teil davon (ca. 80%) pflanzenverfügbar ist. Er kann einen wichtigen Beitrag zum dezentralen Hochwasserschutz leisten. Das ungewöhnlich trockene und warme Jahr 2018 hatte starke Auswirkungen auf die Wasser- und Stoffflüsse der untersuchten Alpenhumusstandorte. | Prof. Dr. Dr. Axel Göttlein Tel.: +49 8161 71-4749 goettlein@forst.tu-muenchen.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Fachgebiet für Waldernährung und Wasserhaushalt Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | X | WKF |
| 23.10.2015 | 31.12.2019 | 22WC406901 | Verbundvorhaben: Buchen-Tannen-Mischwälder zur Anpassung von Wirtschaftswäldern an Extremereignisse des Klimawandels; Teilvorhaben 1 - Akronym: BuTaKli | Vor dem Hintergrund des Klimawandels, der u.a. durch zunehmende Häufigkeit und Intensität von Extremereignissen, wie z.B. Trockenheit, Hitze oder Starkniederschläge charakterisiert ist, steht die Bewirtschaftung von Wäldern vor großen Herausforderungen. Bereits jetzt treten erhebliche Waldschäden infolge von Trockenheit und Hitze in Kombination mit Massenvermehrungen von Borkenkäfern sowie neuen Krankheiten auf. Daher ist es notwendig, die Resistenz und Resilienz vieler Wälder im Sinne einer aktiven Anpassung durch Waldumbaumaßnahmen zu erhöhen. Neben dem Anbau anderer Baumarten und Herkünfte stehen vor allem Mischbestände im Zentrum forstlicher Anpassungsstrategien. Mischbestände ermöglichen nicht nur eine Risikostreuung, falls eine oder mehrere Baumarten ausfallen, sondern können durch positive Interaktionen zwischen Baumarten auch die Resistenz und Resilienz der Ökosysteme im Hinblick auf die Bereitstellung vielfältiger Ökosystemleistungen erhöhen. Hier setzte das Verbundvorhaben BuTaKli mit der Annahme an, dass die Mischung einer tiefwurzelnden und daher relativ trockenstresstoleranten, einheimischen Nadelbaumart, Weißtanne, mit der flächenmäßig bedeutsamsten Laubbaumart, Buche, die ökologische und ökonomische Stabilität im Vergleich zu Reinbeständen der jeweiligen Arten erhöht. Mit interdisziplinären Forschungsansätzen wurde daher ein Verbundvorhaben durchgeführt, das die Eignung von Buchen-Tannen-Mischbeständen als ein Element forstlicher Anpassungsstrategien an den Klimawandel untersuchte. An der Universität Freiburg wurden insbesondere a) der Wasserhaushalt (bei experimenteller Austrocknung und Wiedervernässung) und die Konsequenzen für die N-Ernährung der Bäume untersucht, b) die Trockenstresstoleranz des Wachstums, c) ökonomische Aspekte der Bewirtschaftung der Mischungen, d) der Einfluss der Baumarten auf Emissionen von flüchtigen Kohlenwasserstoffen und Strahlungshaushalt und e) das Potenzial für Buchen-Tannen-Mischbestände in der Landschaft untersucht. | Die Aggregation aller Teilergebnisse zeigt, dass die Mischung von Buchen und Tannen zu positiven Effekten führt. Die ökologischen Vorteile von Bu-Ta-Wäldern im Klimawandel im Vergleich zu Reinbeständen der beteiligten Baumarten überwiegen die Nachteile. Identifizierte Vorteile: - Das Volumenwachstum von Buchen an trockenen Standorten erhöht sich mit zunehmendem Tannenanteil und erholt sich in Mischung schneller von trockenheitsbedingten Zuwachseinbrüchen. - Ein stärker ausgeglichener Bodenwasserhaushalt in Trockenphasen, der möglicherweise auf einen hydraulischen Lift des Bodenwassers durch tiefwurzelnde Tannen und eine effizientere Bodenerschließung mittels Feinwurzeln zurückgeführt werden kann. - Tannenbeimischung in Buchenbeständen führt zu einem höheren Kapitalwert trotz erhöhter Einbringungs- und Pflegekosten. Eine Verkürzung der Produktionszeiten der Tanne wirkt sich zusätzlich positiv auf den Kapitalwert aus, da sich Trockenheitseffekte in höheren Altern anhäufen. - Ta-Bu-Mischwälder eignen sich standörtlich für viele Flächen, auf denen zukünftig keine stabilen Fichtenwälder mehr angebaut werden können. Identifizierte Nachteile: - Tannen reduzieren die Rückstrahlung und erhöhen daher die Wärmespeicherung - Tannen erhöhen die Emissionen flüchtiger Kohlenstoffverbindungen u. somit das Potenzial zur Bildung von Ozon und Ultrafeinpartikeln. - Die künstliche Verjüngung von Tannen in Buchenbeständen kann Kosten für Verbissschutz erfordern, die die höheren Deckungsbeiträge der Tanne übersteigen u. somit die Einbringung unrentabel machen. - Die tatsächlichen, potenziell zusätzlichen Flächen, auf denen eine Ta-Bu-Mischung empfehlenswert ist, wird sehr stark durch Standortseigenschaften, Naturschutzziele, Wildbestände etc. eingeschränkt. Daher kann die Entwicklung von Bu-Ta-Mischbeständen, idealerweise mit Beteiligung weiterer Baumarten, für montane bis hochmontane Lagen empfohlen werden. Dort können sie insb. instabile bzw. risikoreiche Fichtenbestände ablösen. | Prof. Dr. Jürgen Bauhus Tel.: +49 761 203 3677 juergen.bauhus@waldbau.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen - Institut für Forstwissenschaften - Professur für Waldbau Tennenbacher Str. 4 79106 Freiburg im Breisgau | X | WKF |
| 23.10.2015 | 31.12.2019 | 22WC406902 | Verbundvorhaben: Buchen-Tannen-Mischwälder zur Anpassung von Wirtschaftswäldern an Extremereignisse des Klimawandels; Teilvorhaben 2 - Akronym: BuTaKli | Angesichts des Klimawandels mit zunehmender Trockenheit, Hitze oder Starkniederschlägen steht die Bewirtschaftung von Wäldern vor großen Herausforderungen. Bereits jetzt treten erhebliche Schäden infolge von Trockenheit und Hitze in Kombination mit Massenvermehrungen von Borkenkäfern sowie neuen Krankheiten auf. Daher ist es notwendig, die Resistenz und Resilienz vieler Wälder im Sinne einer aktiven Anpassung durch Waldumbaumaßnahmen zu erhöhen. Neben dem Anbau anderer Baumarten und Herkünfte stehen vor allem Mischbestände im Zentrum forstlicher Anpassungsstrategien. Mischbestände ermöglichen nicht nur eine Risikostreuung, sondern können durch positive Interaktionen zwischen Baumarten auch die Resistenz und Resilienz der Ökosysteme erhöhen. Hier setzte das Verbundvorhaben BuTaKli an, in dem wir annahmen, dass die Mischung einer tiefwurzelnden und relativ trockenstresstoleranten, einheimischen Nadelbaumart, Weißtanne, mit der flächenmäßig bedeutsamsten Laubbaumart, Buche, die ökologische und ökonomische Stabilität im Vergleich zu Reinbeständen der jeweiligen Arten erhöht. Mit interdisziplinären Forschungsansätzen wurde daher die Eignung von Bu-Ta-Mischbeständen als ein Element forstlicher Anpassungsstrategien an den Klimawandel untersucht. Das Karlsruher Instituts für Technologie untersuchte dabei: a) die Speicherung an organischem Bodenkohlenstoff und Gesamt-Boden-Stickstoff, b) die Boden-Atmosphäre-Treibhausgasflüsse, c) die Boden-Stickstoff-Umsetzung und -Verfügbarkeit, d) den Bodenwasserhaushalt, e) das öffentliche Meinungsbild und die Bewertung von Stakeholdern zur Frage, ob Bu-Ta-Mischwälder oder Reinbestände der jeweiligen Art geeigneter sind, um verschiedene Ökosystemleistungen zu erbringen, f) die quantitative Ermittlung bereitstellender Ökosystemleistungen auf Basis der Bundeswaldinventur und g) Trade-off Analysen zwischen ausgewählten Ökosystemleistungen in Buchen- und Tannenwäldern und Reinbeständen. | Die Aggregation aller Teilergebnisse hat verdeutlicht, dass die waldbauliche Mischung von Buchen und Tannen zu überwiegend positiven Effekten führt. Durch das Teilvorhaben KIT konnten folgende Vorteile aufgezeigt werden: Höhere Bodenkohlenstoffspeicherung in Bu-Ta-Mischwäldern (auch in Mischungen mit anderen Koniferenarten). Insb. auf sandigen Böden mit Stickstoff-Limitierung kann durch Beimischung eine Erhöhung der Bodenkohlenstoffspeicherung erreicht werden. Deutliche Verbesserung der Boden-Treibhausgas-Senkenstärke in Bu-Ta-Mischwäldern unter Berücksichtigung der Treibhausgase Kohlendioxid, Methan und Lachgas Leichte Erhöhung der Nährstoffverfügbarkeit in Mischwäldern. Nachweis der Existenz von Hydraulic Lift und -Redistribution von Wasser durch Tanne. Mischwälder werden positiver wahrgenommen als Reinbestände, da deren kulturelle, regulierende und unterstützende Ökosystemleistungen die von Reinbeständen übertreffen. Mischwäldern wird aufgrund der höheren Struktur- und Artenvielfalt ein größerer Beitrag zum Erhalt der Biodiversität zugeschrieben. Die BWI-Datenanalysen und Trade-off-Analysen zeigen, dass Bu-Ta-Mischwälder eine höhere Strukturvielfalt haben als die jeweiligen Reinbestände. Als Nachteile wurden identifiziert: Hydraulic Lift und Redistribution von Wasser durch Tannen wurde nur unter extremen Trockenbedingungen festgestellt; die praktische Relevanz ist daher fraglich. Kurzfristig wird von den Stakeholdern erwartet, dass reine Tannenbestände gleichwertige bzw. höhere Holzerträge liefern als Mischwälder. Langfristig wird angesichts des Klimawandels und sich verändernder Marktbedingungen eine wirtschaftliche Überlegenheit von Mischwäldern erwartet. Mischwälder werden nicht per se als nachhaltiger als Reinbestände eingeschätzt. Vielmehr bedarf es einer standortangepassten Kombination von Baumarten. Die BWI-Datenanalysen und Trade-off-Analysen zeigen, dass Tannenwälder einen höheren jährlichen Volumenzuwachs als Buchen-Tannen-Mischwälder haben. | Dr. Michael Ulrich Dannemann Tel.: +49 8821 183-127 michael.dannenmann@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (Großforschungsaufgabe) - Institut für Meteorologie und Klimaforschung - Atmosphärische Umweltforschung (IMK-IFU) Kreuzeckbahnstr. 19 82467 Garmisch-Partenkirchen | X | WKF |
| 01.06.2016 | 30.11.2021 | 22WC407001 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines forstlichen Monitoringsystems unter Berücksichtigung von Kohlenstoffspeicherung und Klimaanpassung; Teilvorhaben 1 - Akronym: FOMOSY-KK | Ziel des Projektes ist die Verbindung der Untersuchung kurz- bis mittelfristiger Reaktionen von Waldökosystemen auf Veränderungen des Nutzungsregimes hinsichtlich Waldstruktur, Verjüngungsdynamik, Baumvitalität, Kohlenstoffumsatz und -speicherung mit der Entwicklung eines geeigneten Monitoringsystems welches das langfristige effiziente Monitoring dieser Faktoren ermöglicht und damit übertragbar auf andere Standorte ist. Zum einen werden wir zeigen, ob und welche Anpassungen mittelfristig (dekadische Skala) nach Managementänderung eintreten. Zum anderen wird das Monitoringsystem auch an anderen Standorten die effektive Erfassung und Bewertung von waldbaulichen Maßnahmen zur Klimaanpassung hinsichtlich Kohlenstoffsequestrierung, Walddynamik sowie Natürlichkeit und Diversität holzbewohnender Fauna ermöglichen. Um die gesteckten Ziele zu erreichen, bedarf es der inter-disziplinären Zusammenarbeit der beteiligten Projektpartner (siehe ausführliche Vorhabensbeschreibung). Ein experimenteller Teil stellt sicher, dass auch hinsichtlich der Walddynamik Effekte beobachtet werden können. TP 2 wird die Kohlenstoffdynamik an und im Boden erfassen und analysieren, um die gewonnenen Ergebnisse in die Ableitung von möglichst einfach zu erhebenden Indikatoren für das geplante Monitoringsystem einzubringen. Der C-Speicher im Boden wird mittels kombiniertem Ansatz aus Leitprofilen (Umfassende Bodenansprache, Beprobung je Horizont und in Dezimeterabschnitten zur Erfassung von Dichte und C bzw. N-Konzentration) und wiederholter Bohrstockbeprobung (Beprobung in Dezimeterabschnitten unter Berücksichtigung der Horizontierung) erfasst. Wiederholte Erfassungen der Speicherung und die Ermittlung der stehenden Biomasse sowie der Baumzuwächse (TP3) decken die längerfristigen Teile der C–Bilanz ab. Die kurzfristigen Umsetzungen, die ebenfalls in die Bilanz einzurechnen sind, werden über die Bestimmung des C-Austausches der Feldschicht mit 2-wöchigen Kammermessungen berücksichtigt. | Dr. Gerald Jurasinski Tel.: +49 381 498-3225 gerald.jurasinski@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Management ländlicher Räume - Professur für Landschaftsökologie und Standortkunde Justus-v.-Liebig-Weg 6 18059 Rostock | X | WKF | |
| 01.06.2016 | 31.10.2021 | 22WC407002 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines forstlichen Monitoringsystems unter Berücksichtigung von Kohlenstoffspeicherung und Klimaanpassung; Teilvorhaben 2 - Akronym: FOMOSY-KK | Ziel des Projektes ist die Verbindung der Untersuchung kurz- bis mittelfristiger Reaktionen von Waldökosystemen auf Veränderungen des Nutzungsregimes hinsichtlich Waldstruktur, Verjüngungsdynamik, Baumvitalität, Kohlenstoffumsatz und -speicherung mit der Entwicklung eines geeigneten Monitoringsystems, welches das langfristige effiziente Monitoring dieser Faktoren ermöglicht und damit übertragbar auf andere Standorte ist. Zum einen werden wir zeigen, ob und welche Anpassungen mittelfristig (dekadische Skala) nach Managementänderung eintreten. Zum anderen wird das Monitoringsystem auch an anderen Standorten die effektive Erfassung und Bewertung von waldbaulichen Maßnahmen zur Klimaanpassung hinsichtlich Kohlenstoffsequestrierung, Walddynamik sowie Natürlichkeit und Diversität holzbewohnender Fauna ermöglichen. Um unsere Ziele zu erreichen, bedarf es der inter-disziplinären Zusammenarbeit der beteiligten Projektpartner (siehe ausführliche Vorhabensbeschreibung). Im TP 1 wird das Stadtforstamt Rostock als potentieller Anwender des neuartigen Monitoringsystems mit Relevanz für Klimaanpassung und Kohlenstoffsequestrierung am Gesamtprojekt mitwirken. Durch das Testen des Systems am Ort der detaillierten untersetzenden Untersuchungen wird der Fokus auf die Umsetzbarkeit im Praxisbetrieb gerichtet. Durch die Untersuchungen zur Kohlenstoffspeicherung besteht die Möglichkeit, Ansätze zur Quantifizierung von Ökosystemdienstleistungen des öffentlichen Waldes abzuleiten. | Jörg Harmuth Tel.: +49 381 381- 8911 joerg.harmuth@rostock.de Hanse- und Universitätsstadt Rostock - Stadtforstamt Wiethagen 9 b 18182 Rostock | X | WKF | |
| 01.06.2016 | 31.10.2021 | 22WC407003 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines forstlichen Monitoringsystems unter Berücksichtigung von Kohlenstoffspeicherung und Klimaanpassung; Teilvorhaben 3 - Akronym: FOMOSY-KK | Ziel des Projektes ist die Verbindung der Untersuchung kurz- bis mittelfristiger Reaktionen von Waldökosystemen auf Veränderungen des Nutzungsregimes hinsichtlich Waldstruktur, Verjüngungsdynamik, Baumvitalität, Kohlenstoffumsatz und -speicherung mit der Entwicklung eines geeigneten Monitoringsystems welches das langfristige effiziente Monitoring dieser Faktoren ermöglicht und damit übertragbar auf andere Standorte ist. Zum einen werden wir zeigen, ob und welche Anpassungen mittelfristig (dekadische Skala) nach Managementänderung eintreten. Zum anderen wird das Monitoringsystem auch an anderen Standorten die effektive Erfassung und Bewertung von waldbaulichen Maßnahmen zur Klimaanpassung hinsichtlich Kohlenstoffsequestrierung, Walddynamik sowie Natürlichkeit und Diversität holzbewohnender Fauna ermöglichen. Um die gesteckten Ziele zu erreichen, bedarf es der inter-disziplinären Zusammenarbeit der beteiligten Projektpartner (siehe angehängte pdf). Ein experimenteller Teil stellt sicher, dass auch hinsichtlich der Walddynamik Effekte beobachtet werden können. In Teilprojekt 3 wird der Effekt von langfristigen Klimatrends und kurzfristigen Wetterextremen auf die Kohlenstoffspeicherung in der Baumbiomasse repräsentativer Bestände erfasst. Dabei wird der Bewirtschaftungsart und dem Einfluss der Kronendachlücken auf diese Dynamik besondere Beachtung geschenkt, um daraus möglichst einfach zu erhebenden Indikatoren für das geplante Monitoringsystem abzuleiten. Geplant ist eine Kombination von retrospektiven Untersuchungen der Wachstumsdynamik mittels dendro-ökologischer Methoden und einem Monitoring während der Projektlaufzeit durch Banddendrometer und Kurzkerne. Zusammen mit TP2 können dadurch sowohl die langfristige C-Speicherung, als auch deren kurzfristige Dynamik in Boden und Vegetation analysiert werden. | Prof. Ph.D. Martin Wilmking Tel.: +49 3834 420-4095 wilmking@uni-greifswald.de Universität Greifswald - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Biologie - Institut für Botanik und Landschaftsökologie Soldmannstr. 15 17489 Greifswald | X | WKF | |
| 01.06.2016 | 31.10.2021 | 22WC407004 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines forstlichen Monitoringsystems unter Berücksichtigung von Kohlenstoffspeicherung und Klimaanpassung; Teilvorhaben 4 - Akronym: FOMOSY-KK | Ziel des Projektes ist die Verbindung der Untersuchung kurz- bis mittelfristiger Reaktionen von Waldökosystemen auf Veränderungen des Nutzungsregimes hinsichtlich Waldstruktur, Verjüngungsdynamik, Baumvitalität, Kohlenstoffumsatz und -speicherung mit der Entwicklung eines geeigneten Monitoringsystems, welches das langfristige effiziente Monitoring dieser Faktoren ermöglicht und damit übertragbar auf andere Standorte ist. Zum einen werden wir zeigen, ob und welche Anpassungen mittelfristig (dekadische Skala) nach Managementänderung eintreten. Zum anderen wird das Monitoringsystem auch an anderen Standorten die effektive Erfassung und Bewertung von waldbaulichen Maßnahmen zur Klimaanpassung hinsichtlich Kohlenstoffsequestrierung, Walddynamik sowie Natürlichkeit und Diversität holzbewohnender Fauna ermöglichen. Um die gesteckten Ziele zu erreichen, bedarf es der interdisziplinären Zusammenarbeit der beteiligten Projektpartner (siehe Anlage). Ein experimenteller Teil stellt sicher, dass auch hinsichtlich der Walddynamik Effekte beobachtet werden können. TP4 – Es wird der Walddynamik hinsichtlich von Störungen und ihrer Bedeutung für Zuwachs und Baumartenzusammensetzung nachgegangen. Der Arbeitsplan sieht vor, eine repräsentative Inventur vorhandener Lücken durchzuführen. Das im Projekt umgesetzte Verfahren der Lückeninventur stellt eine Erweiterung des Standard-Stichprobenverfahrens der Waldinventur dar. Die Verjüngungsdynamik wird über Intensivuntersuchungen auf Lücken definierter Größe erfasst und analysiert. Dazu wird die Waldentwicklung auf natürlichen wie künstlich geschaffenen Bestandeslücken untersucht. Die Biodiversität in der Krautschicht des Ökosystems wird dabei mit betrachtet. TP5 - Die Naturnäheindikation an Totholz und durch Totholzinsekten erfolgt durch eine gestaffelte Analyse von vorhandenen und geschaffenen Totholzstrukturen sowie dem gezielten Fang entsprechender Insekten an Totholz und in Spezialfallen auf Wirtschafts- und Referenzflächen. | Prof. Dr. habil. Sven Wagner Tel.: +49 35203 3831300 wagner@forst.tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldbau und Waldschutz - Professur für Waldschutz Pienner Str. 8 01737 Tharandt | X | WKF | |
| 01.06.2016 | 31.10.2021 | 22WC407005 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines forstlichen Monitoringsystems unter Berücksichtigung von Kohlenstoffspeicherung und Klimaanpassung; Teilvorhaben 5 - Akronym: FOMOSY-KK | Ziel des Projektes ist die Verbindung der Untersuchung kurz- bis mittelfristiger Reaktionen von Waldökosystemen auf Veränderungen des Nutzungsregimes hinsichtlich Waldstruktur, Verjüngungsdynamik, Baumvitalität, Kohlenstoffumsatz und -speicherung mit der Entwicklung eines geeigneten Monitoringsystems welches das langfristig effiziente Monitoring dieser Faktoren ermöglicht und damit übertragbar auf andere Standorte ist. Zum einen werden wir zeigen, ob und welche Anpassungen mittelfristig (dekadische Skala) nach Managementänderungen eintreten. Zum anderen wird das Monitoringsystem auch an anderen Standorten die effektive Erfassung und Bewertung von waldbaulichen Maßnahmen zur Klimaanpassung hinsichtlich Kohlenstoffsequestrierung, Walddynamik sowie Natürlichkeit und Diversität holzbewohnender Fauna ermöglichen. Das das Monitoringsystem des TP6 sich auf den gesamten Forstbetrieb (Stadtforstamt Rostock) bezieht, wird, bei der Auswahl der Untersuchungsflächen die Abdeckung von Stichprobenpunkten der bestehenden Inventur berücksichtigt. Der Stichprobenpunkt mit konzentrischen Probekreisen ist damit die grundlegende Inventur- und Untersuchungseinheit. Für die Stichprobeninventur wird entweder ein Raster von 1m x 2m oder 2m x 2m gewählt. Das wird im Rahmen der Untersuchungen konkret festgelegt. Das Teilprojekt besteht aus insgesamt sechs Arbeitspaketen, welche in beiliegenden Vorhabensbeschreibung konkretisiert sind. | Dr. habil. Denie Gerold Tel.: +49 35204 60-536 denie.gerold@ogf.de OGF Ostdeutsche Gesellschaft für Forstplanung mbH - Niederlassung Sachsen Sachsenallee 24 01723 Kesselsdorf | X | WKF | |
| 01.09.2016 | 31.08.2019 | 22WC407701 | Verbundvorhaben: Jahrringanalysen auf dem Telegrafenberg (Potsdam) - Nutzung dendrochronologischer Daten Deutschlands zur modell-basierten Analyse der Wirkung von Klimaänderungen auf Waldökosysteme; Teilvorhaben 1 - Akronym: DENDROKLIMA | Ziel des Vorhabens ist es, das künftige Wachstum von Waldkiefern und Traubeneichen ausgewählter Bestände in Deutschland unter sich änderndem Klima realitätsnah zu simulieren und damit künftige Auswirkungen des Klimawandels auf das Baumwachstum, insbesondere unter Trockenstress, aufzuzeigen. Um dies zu erreichen, wird das prozess-basierte Waldwachstumsmodell 4C mittels langer Reihen von Baumringdaten (Isotope des Kohlenstoffs & Sauerstoffs, holzanatomische Merkmale, Jahrringbreiten) hinsichtlich der Beschreibung der Photosynthese und des Wasserhaushalts ausgebaut. Für das Prozessverständnis werden hier regionale Daten benötigt (Telegrafenberg, Potsdam), währenddessen für die Generalisierung der Prozesse über-regionale Daten (Level-II-Flächen, deutschlandweit) unabdingbar sind. Zusätzlich wird ein Vergleich der Reaktionsfähigkeit des regressions-basierten Modells CLIMTREG mit dem prozess-basierten Modell 4C durchgeführt, um die Vor- und Nachteile der Anwendung statistischer und prozess-basierter Modelle herauszuarbeiten. Abschließend werden an den ausgewählten Beständen beide Baumarten mit beiden Modellen unter künftigem Klima simuliert, um die Bandbreite möglicher Reaktionen der Baumarten in Zukunft aufzuzeigen. | Das Hauptergebnis unseres Teilvorhabens ist die Erkenntnis, dass einzelne Weiserjahre mit geringen Jahrringbreiten durch das Waldwachstumsmodell 4C gut abgebildet werden können. Allerdings wurde ebenso deutlich, dass eine weitere Verfeinerung der modellierten Prozesse zur Beschreibung der jährlichen Variation des blattinternen CO2-Partialdrucks und damit dem Verhältnis zum CO2-Gehalt der Atmosphäre im 4C-Photosynthesemodul zu keiner Verbesserung des modellierten Jahrringwachstums führte. Denn für die hier im Vorhaben betrachteten Baumarten Waldkiefer und Trauben- bzw. Stieleiche ergaben sich keine Verbesserung in der Übereinstimmung zwischen gemessenen und simulierten Jahrringbreiten. Im Vorhaben gesammelte wesentliche Erfahrungen sind die detaillierteren Analysemöglichkeiten durch Verwendung statistischer (CLIMTREG) und prozess-basierter (4C) Waldwachstumsmodellansätze als Instrument zur Bewertung der Waldentwicklung unter Klimaszenarien. Die Modellierung mit 4C weist für die meisten Szenarien sowohl für die Jahrringbreiten als auch für den Stammzuwachs eine positive Tendenz auf. Zu ähnlichen Ergebnissen kommt auch das statistische Modell CLIMTREG. Auch hier sind die Jahrringbreiten und Zuwächse in der Zukunft für die Eiche und Kiefer gleich oder höher als heute. Allerdings verschwinden diese Zunahmen, verwendet man im Modell CLIMTREG den Bodenwassergehalts anstelle des Niederschlags als unabhängige Variable. In diesem Fall nehmen die Zuwächse der Eiche unter den Klimaszenarien des trocken-warmen CORDEX-Modellaufs, im Unterschied zu den 4C-Ergebnissen, bei allen drei Emissionsszenarien ab. | Dr. Martin Gutsch Tel.: +493312882632 gutsch@pik-potsdam.de Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung e. V. - Forschungsbereich II - Klimawirkung und Vulnerabilität Telegrafenberg 31 14473 Potsdam | X | WKF |
| 01.09.2016 | 31.08.2019 | 22WC407702 | Verbundvorhaben: Jahrringanalysen auf dem Telegrafenberg (Potsdam) - Nutzung dendrochronologischer Daten Deutschlands zur modell-basierten Analyse der Wirkung von Klimaänderungen auf Waldökosysteme; Teilvorhaben 2 - Akronym: DENDROKLIMA | Dieses Teilprojekt analysiert die Verhältnisse der stabilen Isotope Kohlenstoff und Sauerstoff in Jahrringen. Auf Basis bekannter Isotopenfraktionierungsprozesse bei der pflanzlichen Photosynthese erlauben die Messdaten Abschätzungen über zeitliche Trends von Transpiration und intrinsischer Wassernutzungseffizienz der untersuchten Baumarten. In Kombination mit Holzstruktur- und Holzzuwachsmessungen werden diese Daten genutzt für eine detaillierte Evaluierung der Modelldynamiken und Modellverbesserungen sowohl statistischer als auch prozess-basierter Waldwachstumsmodelle der Projektpartner. um eine umfassende Abschätzung der Sensitivität der Kohlenstoffflüsse in Bezug zu Klima, Boden und atmosphärischer CO2-Konzentration zu ermöglichen und eine verbesserte Abschätzung des zukünftigen Baumwachstums gewährleisten. Massenspektrometrische Probenaufarbeitung (Zelluloseaufschluss, Einwaage), Jahrringisotopenmessungen (d13C und d18O) für den Zeitabschnitt 1850 bis 2015. Berechnung der intrinsischen Wassernutzungseffizienz (WUEg) für Eichen und Kiefern zweier nordostdeutscher Standorte (Telegrafenberg, Potsdam (Klimareferenzstation des DWD); NP Müritz (Monitoring-Standort des TERENO-Nordost Observatoriums der Helmholtz-Gemeinschaft) im Vergleich verschiedener Altersklassen und hydrologischer Standortbedingungen. Analyse der Abhängigkeit der dendroisotopischen Signatur von Baumart (Kiefer, Eiche), Klima, CO2, Alter des Jahrringes, Juvenilität eines Baumes Weiterentwicklung pflanzenphysiologischer Berechnungsmodelle fu¨r die Wassernutzungseffizienz unter Beru¨cksichtigung von d13C und d18O und variierenden Witterungseinflu¨ssen. Analyse des Zusammenspiels von intrinsischer Wassernutzungseffizienz, Transpiration, Holzzellstruktur, Zuwachs und Morphologie der hydraulischen Architekturelemente bei Kiefern und Eichen unter variierenden Feuchtebedingungen und steigenden atmosphärischen CO2-Konzentrationen. | Korrelationsanalysen zeigen, dass die Kiefern NO-Deutschlands bezüglich ihrer Holzanatomie teils eher Feuchte-sensitiv oder eher Temperatur-sensitiv reagieren. Die Größe der Frühholzgefäße von Eichen wird nicht nur durch Frühjahrswitterung bestimmt, signifikante Korrelationen deuten auch einen Einfluss der Sommermonate auf die Frühholzstrukturen an. Während Jahrringbreite und Zellstrukturen deutliche Klimasignale des Vorjahres aufweisen, sind die Isotopenverhältnisse des Kohlenstoffs schwächer und die des Sauerstoffs so gut wie gar nicht vom Vorjahresverhältnissen beeinflusst. d13C-Chronologien von Kiefern in Mecklenburg, fernab der Braunkohle- und Industriereviere der Lausitz und Mitteldeutschlands, zeigen zwischen 1940 und 1992 deutliche Reaktionen auf SO2-Emissionen. Im d13C- der Eichen sind SO2-Effekte nachweisbar. Durch diese Effekte kommt es zu einer deutlichen Überschätzung der intrinsischen Wassernutzungskapazität (WUEi) bei den Kiefern. Im Vergleich zu publizierten Daten ungeschädigter Standorte liegen die aus d13C-Werten abgeleiteten Anstiege um bis zu 8% höher. Bezogen auf den Mittelwert von 1900-1910 hat sich die WUEi SO2-beeinflusster nordostdeutscher Kiefern scheinbar um mehr als 30% erhöht. Der Anstieg der WUEi vonKiefern eines unbelasteten Standorts (Waren, Müritz) zeigte dagegen eine Erhöhung von etwas mehr als 20%, was sich mit internationalen Studien (Frank et al. 2015) deckt. Der Trendverlauf der WUEi für die Eichen nordostdeutscher Standorte entsprach ebenfalls bereits den bekannten Veröffentlichungen aus anderen Regionen. Für bessere Abschätzungen der Trendverläufe der WUEi von Kiefern und anderen Nadelbäumen während des 20. Jahrhunderts ist der Einfluss von Emissionen wie SO2, NOx etc. zu berücksichtigen (insbesondere für den Zeitraum 1940 bis 1992). | Dr. Gerhard Helle Tel.: +49 331 288-1377 ghelle@gfz-potsdam.de Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ Telegrafenberg 14473 Potsdam | X | WKF |
| 01.09.2016 | 31.08.2019 | 22WC407703 | Verbundvorhaben: Jahrringanalysen auf dem Telegrafenberg (Potsdam) - Nutzung dendrochronologischer Daten Deutschlands zur modell-basierten Analyse der Wirkung von Klimaänderungen auf Waldökosysteme; Teilvorhaben 3 - Akronym: DENDROKLIMA | Das Verbundprojekt DENDROKLIMA hat die Anpassungsfähigkeit der heimischen Eichenarten Trauben- und Stieleiche (Quercus petraea, Quercus robur) und der Kiefer (Pinus sylvestris) an die sich ändernden Umwelt-bedingungen untersucht. Ziel war eine Bewertung der Risiken und zukünftigen Wachstumspotenziale der Baumarten im Klimawandel. Im Teilvorhaben 3 wurden auf 20 Flächen des deutschlandweiten, intensiven forstlichen Umweltmonitorings (Level II) mit Kiefer- bzw. Eichenbeständen Bohrkerne des Stammholzes ent-nommen. Aus Jahrringanalysen konnten Klima-Wachstums-Beziehungen mit dendroökologischen Methoden abgeleitet werden. Zusätzlich wurden die vorliegenden Daten zum Klima, zur Blatternährung und zur Phäno-logie ausgewertet. Die verschiedenen Entwicklungsstadien der Bäume, die sog. Phänologie, sind ein guter Indikator für ihre Vitalität. Zeitliche Veränderungen des Auftretens dieser Entwicklungsstadien weisen darauf hin, dass sich Umwelt- und Klimabedingungen verändern. Gleichzeitig lassen sich aus den Veränderungen Rückschlüsse auf die Anpassungsfähigkeit der Baumarten ableiten, wie beispielsweise bei der Wassernut-zung, dem Wachstum und der Verjüngungsfähigkeit. | Der Vergleich phänolog. Entwicklungsphasen der Perioden 1991–2018 & 1961–1990 ergab, dass der Austrieb von Trauben- und Stieleiche im Mittel 6 Tage früher eintritt. Der Blattfall war nahezu unverändert. Bei Kiefer gab es eine Verschiebung um 8 Tage zwischen den beiden Zeiträumen. Die Vegetationsperiode hat sich damit in den letzten 30 Jahren um etwa 1 Woche verlängert. Bei der Eiche verstärkt das Überangebot von Stickstoff die Folgen von weniger Niederschlag im Sommer und erhöhten Temperaturen im Winter und Frühjahr. Dies zeigt sich in einem geringeren Wachstum. Dagegen verstärkt ein Phosphorman-gel den negativen Effekt geringerer Frühjahrsniederschläge auf den Zuwachs. Das Ungleichgewicht in der Stickstoff- und Phosphorernährung verstärkt außerdem die Klima-Sensitivität der Eichen. Auch die Kiefern reagieren auf die anhaltende Trockenheit. Vor allem die Nährelemente Kalium und Magnesium spielen hier eine wichtige Rolle. Je höher der Kaliumgehalt bei Kiefern desto stärker reagieren die Bäume auf hohe Tem-peraturen im Sommer – gepaart mit Niederschlägen kann das einen Düngeeffekt haben, Trockenheit setzt den Kiefern allerdings stärker zu. Magnesium ist entscheidend bei der Regulierung des Wasserhaushalts. Kiefern mit einer guten Magnesiumversorgung reagieren weniger anfällig auf Trockenheit. Insgesamt ergeben sich bei der Eiche mehr Wechselwirkungen von Standortfaktoren als bei der Kiefer.Eine Ursache dafür könnte sein, dass Eichen über ganz Deutschland verteilt sind und auf sehr unterschiedlichen Böden wachsen, wäh-rend Kiefern zu 95 Prozent auf Sandböden stehen. Weiterhin zeigt sich bei Eichen ein größerer Einfluss des Vorjahres. Eine Ursache dafür ist, dass das für den Wassertransport wichtige Frühholz ausschließlich durch gespeicherte Kohlenhydrate gebildet wird. | Prof. Dr. Andreas Bolte Tel.: +49 3334 3820-344 andreas.bolte@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei Bundesallee 50 38116 Braunschweig | X | WKF |
| 01.01.2016 | 31.12.2019 | 22WC408801 | Verbundvorhaben: Veränderte Überlebenszeit von Waldbeständen: Ökonomische Folgen des Klimawandels für die Forstwirtschaft. Managementoptionen zur Optimierung des Risiko-Ertragsverhältnisses unter geändertem Klima.; Teilvorhaben 1 - Akronym: SURVIVAL-KW | Vor dem Hintergrund steigender klimawandelbedingter Risiken für die Forstwirtschaft war es Ziel dieses Vorhabens Mortalitätsrisiken heimischer Waldbestände sowie die sie bestimmenden Einflussgrößen modellhaft zu beschreiben, um damit klimawandelbedingte Auswirkungen auf die finanzielle Ertrags- und Risiko-Situation von Forstbetrieben abschätzen zu können. Daraus sollten Managementoptionen zur Abmilderung negativer ökonomischer Konsequenzen abgeleitet werden. Zu diesem Zweck wurden zunächst die Mortalitätsrisiken durch statistische Überlebenszeitmodellierung an einem kombinierten deutschen und europäischen Datensatz zur Waldzustandserhebung (Wald- bzw. Kronenzustandserhebung und ICP Forests Level I sowie Level II) abgeschätzt (Modul 1 unter Leitung der Bayerischen Landesanstalt für Wald- und Forstwirtschaft) und an Versuchsflächen validiert (Modul 2, Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA)). Die erarbeiteten Überlebenszeitfunktionen wurden dann auf die Traktecken der Bundeswaldinventur angewandt, und mit dem Wachstumsmodell WEHAM gekoppelt (Modul 3, Thünen-Institut für Waldökosysteme). Die neue Abschätzung der Mortalitätsrisiken in Abhängigkeit von Klimaparametern erlaubt die ökonomische Bewertung und Optimierung möglicher Anpassungsstrategien (Modul 4 und 5). Modul 4 (unter Leitung der Professur für Waldinventur und nachhaltiger Nutzung der Technischen Universität München (TUM)) entwickelte hierfür Methoden für die beiden Anpassungsstrategien a) Baumartenwahl und Mischungsform und b) Anpassung des Zeitpunktes und der Frequenz von Einschlagsmaßnahmen. Die Methoden wurden zunächst auf idealisierte Betriebe (Modul 4) angewandt. In Modul 5 wurden unter Leitung der FVA zur Plausibilisierung der betrieblichen Annahmen empirische Zusammenhänge zwischen Kalamitäten und Betriebsergebnissen anhand des Testbetriebsnetzes in Baden-Württemberg untersucht und die in Modul 4 entwickelten Methoden auf reale Forstbetriebe angewandt. | Das Projekt liefert erstmals eine generalisierbare Quantifizierung und monetäre Bewertung der sich durch den Klimawandel ändernden Mortalitätsrisiken in deutschen Wäldern. Die neuen Überlebenszeitmodelle ermöglichen eine summarische Abschätzung der Überlebenswahrscheinlichkeiten der Hauptbaumarten (Fichte, Buche, Kiefer, Tanne, Douglasie, Traubeneiche und Stieleiche) in Abhängigkeit von Alter, Klima und ggf. Mischungsanteil. Zur Optimierung der Baumartenwahl und der betrieblichen Einschlagsplanung mit und ohne den Einfluss des Klimawandels wurden neue, robuste Optimierungsalgorithmen mit der Portfoliotheorie gekoppelt. Risiken können so in die forstplanerische Betrachtung einbezogen und finanziell bewertet werden. Die Ergebnisse zeigen, dass waldbauliche Strategien, wie der Anbau von Mischbeständen und die Verkürzung der Umtriebszeit durch frühzeitigen Waldumbau mit zeitlich gestreutem Einschlag, finanzielle Verluste klimabedingter Mortalitätsrisiken abmildern können. Sie können diese jedoch nicht völlig kompensieren. Diese Verluste zeigten sich in den Simulationen der Beispielbetriebe durch die Reduzierung der betrieblichen, risikosensitiven Zielfunktion von bis zu 15%. Diese Verluste gelten, selbst bei theoretisch optimaler Einschlagsplanung unter dem entsprechenden Klimawandelszenario. Die neuen risikosensitiven Modelle können einen geeigneten Beitrag zur Anpassung der Forstwirtschaft an den Klimawandel leisten. Die Ergebnisse unterstreichen zudem die Bedeutung langfristiger und europaweiter Erhebungen von Mortalitätsdaten und die Einbeziehung von Risiken in moderne Werkzeuge der Forstplanung. Zukünftige Forschung sollte die Kausalbeziehungen zwischen Mortalitätsursache und Umweltbedingungen schärfen, und die Optimierungsmodelle um weitere nicht-ökonomische Zielsetzungen erweitern. So könnten die Auswirkungen veränderter Mortalitätsrisiken auf verschiedene Ökosystemleistungen und entsprechende Managementkonzepte abgeleitet werden. | Prof. Dr. Thomas Knoke Tel.: +49 8161 71-4700 knoke@forst.wzw.tum.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Forschungsdepartment Ökologie- und Ökosystemmanagement - FG Waldinventur und nachhaltige Nutzung Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | X | WKF |
| 01.01.2016 | 30.09.2019 | 22WC408802 | Verbundvorhaben: Veränderte Überlebenszeit von Waldbeständen: Ökonomische Folgen des Klimawandels für die Forstwirtschaft. Managementoptionen zur Optimierung des Risiko-Ertragsverhältnisses unter geändertem Klima.; Teilvorhaben 2 - Akronym: SURVIVAL-KW | Vor dem Hintergrund steigender klimawandelbedingter Risiken für die Forstwirtschaft war es Ziel dieses Vorhabens Mortalitätsrisiken heimischer Waldbestände sowie die sie bestimmenden Einflussgrößen modellhaft zu beschreiben, um damit klimawandelbedingte Auswirkungen auf die finanzielle Ertrags- und Risiko-Situation von Forstbetrieben abschätzen zu können. Daraus sollten Managementoptionen zur Abmilderung negativer ökonomischer Konsequenzen abgeleitet werden. Zu diesem Zweck wurden zunächst die Mortalitätsrisiken durch statistische Überlebenszeitmodellierung an einem kombinierten deutschen und europäischen Datensatz zur Waldzustandserhebung (Wald- bzw. Kronenzustandserhebung und ICP Forests Level I sowie Level II) abgeschätzt (Modul 1 unter Leitung der Bayerischen Landesanstalt für Wald- und Forstwirtschaft) und an Versuchsflächen validiert (Modul 2, Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA)). Die erarbeiteten Überlebenszeitfunktionen wurden dann auf die Traktecken der Bundeswaldinventur angewandt, und mit dem Wachstumsmodell WEHAM gekoppelt (Modul 3, Thünen-Institut für Waldökosysteme). Die neue Abschätzung der Mortalitätsrisiken in Abhängigkeit von Klimaparametern erlaubt die ökonomische Bewertung und Optimierung möglicher Anpassungsstrategien (Modul 4 und 5). Modul 4 (unter Leitung der Professur für Waldinventur und nachhaltiger Nutzung der Technischen Universität München (TUM)) entwickelte hierfür Methoden für die beiden Anpassungsstrategien a) Baumartenwahl und Mischungsform und b) Anpassung des Zeitpunktes und der Frequenz von Einschlagsmaßnahmen. Die Methoden wurden zunächst auf idealisierte Betriebe (Modul 4) angewandt. In Modul 5 wurden unter Leitung der FVA zur Plausibilisierung der betrieblichen Annahmen empirische Zusammenhänge zwischen Kalamitäten und Betriebsergebnissen anhand des Testbetriebsnetzes in Baden-Württemberg untersucht und die in Modul 4 entwickelten Methoden auf reale Forstbetriebe angewandt.n. | Das Projekt liefert erstmals eine generalisierbare Quantifizierung und monetäre Bewertung der sich durch den Klimawandel ändernden Mortalitätsrisiken in deutschen Wäldern. Die neuen Überlebenszeitmodelle ermöglichen eine summarische Abschätzung der Überlebenswahrscheinlichkeiten der Hauptbaumarten (Fichte, Buche, Kiefer, Tanne, Douglasie, Traubeneiche und Stieleiche) in Abhängigkeit von Alter, Klima und ggf. Mischungsanteil. Zur Optimierung der Baumartenwahl und der betrieblichen Einschlagsplanung mit und ohne den Einfluss des Klimawandels wurden neue, robuste Optimierungsalgorithmen mit der Portfoliotheorie gekoppelt. Risiken können so in die forstplanerische Betrachtung einbezogen und finanziell bewertet werden. Die Ergebnisse zeigen, dass waldbauliche Strategien, wie der Anbau von Mischbeständen und die Verkürzung der Umtriebszeit durch frühzeitigen Waldumbau mit zeitlich gestreutem Einschlag, finanzielle Verluste klimabedingter Mortalitätsrisiken abmildern können. Sie können diese jedoch nicht völlig kompensieren. Diese Verluste zeigten sich in den Simulationen der Beispielbetriebe durch die Reduzierung der betrieblichen, risikosensitiven Zielfunktion von bis zu 15%. Diese Verluste gelten, selbst bei theoretisch optimaler Einschlagsplanung unter dem entsprechenden Klimawandelszenario. Die neuen risikosensitiven Modelle können einen geeigneten Beitrag zur Anpassung der Forstwirtschaft an den Klimawandel leisten. Die Ergebnisse unterstreichen zudem die Bedeutung langfristiger und europaweiter Erhebungen von Mortalitätsdaten und die Einbeziehung von Risiken in moderne Werkzeuge der Forstplanung. Zukünftige Forschung sollte die Kausalbeziehungen zwischen Mortalitätsursache und Umweltbedingungen schärfen, und die Optimierungsmodelle um weitere nicht-ökonomische Zielsetzungen erweitern. So könnten die Auswirkungen veränderter Mortalitätsrisiken auf verschiedene Ökosystemleistungen und entsprechende Managementkonzepte abgeleitet werden. | Wolfgang Falk Tel.: +49 8161 71-4918 wolfgang.falk@lwf.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1 85354 Freising | X | WKF |
| 01.01.2016 | 30.09.2019 | 22WC408803 | Verbundvorhaben: Veränderte Überlebenszeit von Waldbeständen: Ökonomische Folgen des Klimawandels für die Forstwirtschaft. Managementoptionen zur Optimierung des Risiko-Ertragsverhältnisses unter geändertem Klima.; Teilvorhaben 3 - Akronym: SURVIVAL-KW | Vor dem Hintergrund steigender klimawandelbedingter Risiken für die Forstwirtschaft war es Ziel dieses Vorhabens Mortalitätsrisiken heimischer Waldbestände sowie die sie bestimmenden Einflussgrößen modellhaft zu beschreiben, um damit klimawandelbedingte Auswirkungen auf die finanzielle Ertrags- und Risiko-Situation von Forstbetrieben abschätzen zu können. Daraus sollten Managementoptionen zur Abmilderung negativer ökonomischer Konsequenzen abgeleitet werden. Zu diesem Zweck wurden zunächst die Mortalitätsrisiken durch statistische Überlebenszeitmodellierung an einem kombinierten deutschen und europäischen Datensatz zur Waldzustandserhebung (Wald- bzw. Kronenzustandserhebung und ICP Forests Level I sowie Level II) abgeschätzt (Modul 1 unter Leitung der Bayerischen Landesanstalt für Wald- und Forstwirtschaft) und an Versuchsflächen validiert (Modul 2, Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA)). Die erarbeiteten Überlebenszeitfunktionen wurden dann auf die Traktecken der Bundeswaldinventur angewandt, und mit dem Wachstumsmodell WEHAM gekoppelt (Modul 3, Thünen-Institut für Waldökosysteme). Die neue Abschätzung der Mortalitätsrisiken in Abhängigkeit von Klimaparametern erlaubt die ökonomische Bewertung und Optimierung möglicher Anpassungsstrategien (Modul 4 und 5). Modul 4 (unter Leitung der Professur für Waldinventur und nachhaltiger Nutzung der Technischen Universität München (TUM)) entwickelte hierfür Methoden für die beiden Anpassungsstrategien a) Baumartenwahl und Mischungsform und b) Anpassung des Zeitpunktes und der Frequenz von Einschlagsmaßnahmen. Die Methoden wurden zunächst auf idealisierte Betriebe (Modul 4) angewandt. In Modul 5 wurden unter Leitung der FVA zur Plausibilisierung der betrieblichen Annahmen empirische Zusammenhänge zwischen Kalamitäten und Betriebsergebnissen anhand des Testbetriebsnetzes in Baden-Württemberg untersucht und die in Modul 4 entwickelten Methoden auf reale Forstbetriebe angewandt. | Das Projekt liefert erstmals eine generalisierbare Quantifizierung und monetäre Bewertung der sich durch den Klimawandel ändernden Mortalitätsrisiken in deutschen Wäldern. Die neuen Überlebenszeitmodelle ermöglichen eine summarische Abschätzung der Überlebenswahrscheinlichkeiten der Hauptbaumarten (Fichte, Buche, Kiefer, Tanne, Douglasie, Traubeneiche und Stieleiche) in Abhängigkeit von Alter, Klima und ggf. Mischungsanteil. Zur Optimierung der Baumartenwahl und der betrieblichen Einschlagsplanung mit und ohne den Einfluss des Klimawandels wurden neue, robuste Optimierungsalgorithmen mit der Portfoliotheorie gekoppelt. Risiken können so in die forstplanerische Betrachtung einbezogen und finanziell bewertet werden. Die Ergebnisse zeigen, dass waldbauliche Strategien, wie der Anbau von Mischbeständen und die Verkürzung der Umtriebszeit durch frühzeitigen Waldumbau mit zeitlich gestreutem Einschlag, finanzielle Verluste klimabedingter Mortalitätsrisiken abmildern können. Sie können diese jedoch nicht völlig kompensieren. Diese Verluste zeigten sich in den Simulationen der Beispielbetriebe durch die Reduzierung der betrieblichen, risikosensitiven Zielfunktion von bis zu 15%. Diese Verluste gelten, selbst bei theoretisch optimaler Einschlagsplanung unter dem entsprechenden Klimawandelszenario. Die neuen risikosensitiven Modelle können einen geeigneten Beitrag zur Anpassung der Forstwirtschaft an den Klimawandel leisten. Die Ergebnisse unterstreichen zudem die Bedeutung langfristiger und europaweiter Erhebungen von Mortalitätsdaten und die Einbeziehung von Risiken in moderne Werkzeuge der Forstplanung. Zukünftige Forschung sollte die Kausalbeziehungen zwischen Mortalitätsursache und Umweltbedingungen schärfen, und die Optimierungsmodelle um weitere nicht-ökonomische Zielsetzungen erweitern. So könnten die Auswirkungen veränderter Mortalitätsrisiken auf verschiedene Ökosystemleistungen und entsprechende Managementkonzepte abgeleitet werden. | Dr. Axel Albrecht Tel.: +49 761 4018-277 axel.albrecht@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | WKF |
| 01.01.2016 | 30.09.2019 | 22WC408805 | Verbundvorhaben: Veränderte Überlebenszeit von Waldbeständen: Ökonomische Folgen des Klimawandels für die Forstwirtschaft. Managementoptionen zur Optimierung des Risiko-Ertragsverhältnisses unter geändertem Klima.; Teilvorhaben 5 - Akronym: SURVIVAL-KW | Vor dem Hintergrund steigender klimawandelbedingter Risiken für die Forstwirtschaft war es Ziel dieses Vorhabens Mortalitätsrisiken heimischer Waldbestände sowie die sie bestimmenden Einflussgrößen modellhaft zu beschreiben, um damit klimawandelbedingte Auswirkungen auf die finanzielle Ertrags- und Risiko-Situation von Forstbetrieben abschätzen zu können. Daraus sollten Managementoptionen zur Abmilderung negativer ökonomischer Konsequenzen abgeleitet werden. Zu diesem Zweck wurden zunächst die Mortalitätsrisiken durch statistische Überlebenszeitmodellierung an einem kombinierten deutschen und europäischen Datensatz zur Waldzustandserhebung (Wald- bzw. Kronenzustandserhebung und ICP Forests Level I sowie Level II) abgeschätzt (Modul 1 unter Leitung der Bayerischen Landesanstalt für Wald- und Forstwirtschaft) und an Versuchsflächen validiert (Modul 2, Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA)). Die erarbeiteten Überlebenszeitfunktionen wurden dann auf die Traktecken der Bundeswaldinventur angewandt, und mit dem Wachstumsmodell WEHAM gekoppelt (Modul 3, Thünen-Institut für Waldökosysteme). Die neue Abschätzung der Mortalitätsrisiken in Abhängigkeit von Klimaparametern erlaubt die ökonomische Bewertung und Optimierung möglicher Anpassungsstrategien (Modul 4 und 5). Modul 4 (unter Leitung der Professur für Waldinventur und nachhaltiger Nutzung der Technischen Universität München (TUM)) entwickelte hierfür Methoden für die beiden Anpassungsstrategien a) Baumartenwahl und Mischungsform und b) Anpassung des Zeitpunktes und der Frequenz von Einschlagsmaßnahmen. Die Methoden wurden zunächst auf idealisierte Betriebe (Modul 4) angewandt. In Modul 5 wurden unter Leitung der FVA zur Plausibilisierung der betrieblichen Annahmen empirische Zusammenhänge zwischen Kalamitäten und Betriebsergebnissen anhand des Testbetriebsnetzes in Baden-Württemberg untersucht und die in Modul 4 entwickelten Methoden auf reale Forstbetriebe angewandt. | Das Projekt liefert erstmals eine generalisierbare Quantifizierung und monetäre Bewertung der sich durch den Klimawandel ändernden Mortalitätsrisiken in deutschen Wäldern. Die neuen Überlebenszeitmodelle ermöglichen eine summarische Abschätzung der Überlebenswahrscheinlichkeiten der Hauptbaumarten (Fichte, Buche, Kiefer, Tanne, Douglasie, Traubeneiche und Stieleiche) in Abhängigkeit von Alter, Klima und ggf. Mischungsanteil. Zur Optimierung der Baumartenwahl und der betrieblichen Einschlagsplanung mit und ohne den Einfluss des Klimawandels wurden neue, robuste Optimierungsalgorithmen mit der Portfoliotheorie gekoppelt. Risiken können so in die forstplanerische Betrachtung einbezogen und finanziell bewertet werden. Die Ergebnisse zeigen, dass waldbauliche Strategien, wie der Anbau von Mischbeständen und die Verkürzung der Umtriebszeit durch frühzeitigen Waldumbau mit zeitlich gestreutem Einschlag, finanzielle Verluste klimabedingter Mortalitätsrisiken abmildern können. Sie können diese jedoch nicht völlig kompensieren. Diese Verluste zeigten sich in den Simulationen der Beispielbetriebe durch die Reduzierung der betrieblichen, risikosensitiven Zielfunktion von bis zu 15%. Diese Verluste gelten, selbst bei theoretisch optimaler Einschlagsplanung unter dem entsprechenden Klimawandelszenario. Die neuen risikosensitiven Modelle können einen geeigneten Beitrag zur Anpassung der Forstwirtschaft an den Klimawandel leisten. Die Ergebnisse unterstreichen zudem die Bedeutung langfristiger und europaweiter Erhebungen von Mortalitätsdaten und die Einbeziehung von Risiken in moderne Werkzeuge der Forstplanung. Zukünftige Forschung sollte die Kausalbeziehungen zwischen Mortalitätsursache und Umweltbedingungen schärfen, und die Optimierungsmodelle um weitere nicht-ökonomische Zielsetzungen erweitern. So könnten die Auswirkungen veränderter Mortalitätsrisiken auf verschiedene Ökosystemleistungen und entsprechende Managementkonzepte abgeleitet werden. | Prof. Dr. Andreas Bolte Tel.: +49 3334 3820-344 andreas.bolte@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Waldökosysteme Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | WKF | |
| 01.03.2016 | 15.09.2020 | 22WC409001 | Verbundvorhaben: Modellgestützte Gefährdungsabschätzung des Eichenprozessionsspinners im Klimawandel; Teilvorhaben 1 - Akronym: ModEPSKlim | Durch das zunehmende Auftreten des Eichenprozessionsspinners (EPS), Thaumetopoea processionea L., in Mitteleuropa seit den 1990er Jahren sind die Wirtsbäume durch den Raupenfraß und die menschliche Gesundheit durch die Gifthaare der Raupen verstärkt gefährdet. Im Zuge des Projekts "ModEPSKlim" soll ein Online-Frühwarnsystem zur regional differenzierten Einschätzung der aktuellen Entwicklungsbedingungen (Phänologie) und Populationsdichten des EPS sowie der daraus resultierenden Gefahren für Wald und menschliche Gesundheit geschaffen werden. Durch die Verknüpfung phänologischer und populationsdynamischer Grundlagen der EPS-Entwicklung mit der Ausbreitung der Gifthaare in der Luft in Abhängigkeit von räumlicher Entfernung, Witterung und Wetterprognose wird das gegenwärtige und zukünftige Risiko von Gifthaarbelastungen und Fraßschäden der Raupen abschätzbar. Das Modell ermöglicht somit die zeitgerechte und effektive Durchführung präventiver und kurativer Maßnahmen im Hinblick auf Pflanzenschutz und Gesundheitsschutz des Menschen. Die FVA bearbeitet v.a. die Teilprojekte TP1 und TP3. TP1 untersucht die Bionomie des EPS und umfasst Studien der Phänologie, Populationsdichte und Gifthaarbelastung als ausschlaggebende Parameter zur Modellentwicklung. Zur Abschätzung des Gefährdungszeitraums im Jahresverlauf wird in Freiland- und Laborversuchen der Schlupf der Eiraupen und der folgenden Larven- und Entwicklungsstadien erfasst. Dies ermöglicht die Berechnung der Entwicklungsnullpunkte und Temperatursummen für die einzelnen Stadien. Zudem wird die Populationsdichte durch Zählung der Eigelege, Raupenkolonien und Verpuppungsnester sowie durch das Faltermonitoring mit Pheromonfallen ermittelt. Des Weiteren wird die Gifthaarbelastung der Luft im Umkreis EPS-befallener Bäume mit passiven und aktiven Sammlergeräten gemessen. Mit Unterstützung des IFFF (BOKU Wien) werden alle gewonnenen Daten, kombiniert mit Ergebnissen anderer Studien, zu einem Online-Frühwarnsystem verarbeitet (TP3). | Dr. Horst Delb Tel.: +49 761 4018-222 horst.delb@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | WKF | |
| 01.03.2016 | 15.09.2020 | 22WC409002 | Verbundvorhaben: Modellgestützte Gefährdungsabschätzung des Eichenprozessionsspinners im Klimawandel; Teilvorhaben 2 - Akronym: ModEPSKlim | Über die Wechselwirkung von Parasiten/Parasitoiden und Prädatoren auf die Populationsdynamik des Eichenprozessionsspinners (EPS) ist noch nicht viel bekannt. Im Rahmen des Teilprojektes werden Untersuchungen zu natürlichen Gegenspielern des EPS und zu deren Einfluss auf die Populationsdichten unter unterschiedlichen klimatischen Bedingungen in ausgewählten Regionen Deutschlands durchgeführt. Dabei sollen Parasitierungsraten und -spektren der Entwicklungsstadien Ei, Raupe bzw. Puppe des EPS ermittelt werden. Die Rolle der Prädatoren wird im Rahmen einer Literaturanalyse berücksichtigt. Es sollen phänologische Daten der Entwicklungsstadien Ei, Raupe, Puppe und Falter sowie die Populationsdynamik auf den Untersuchungsflächen ermittelt werden. Die Erkenntnisse sollen Wissenslücken über regionale Unterschiede der Populationsdynamik und der Phänologie des EPS sowie die Einflüsse seiner natürlichen Gegenspieler schließen. In der Studie soll der Einfluss natürlicher Gegenspieler auf die Populationsdichte des Eichen-prozessionsspinners (EPS) unter unterschiedlichen klimatischen Bedingungen in Regionen von Baden-Württemberg, Bayern, Niedersachsen, Sachsen-Anhalt, Brandenburg und Schleswig-Holstein untersucht werden. Anfangs wird pro Land min. ein Waldbestand mit aktuellem EPS Befall ausgesucht. Auf diesen Flächen werden jährlich Proben der Stadien Ei, Raupe bzw. Puppe genommen; im Freiland und auch im Labor untersucht. Bei diesen Entwicklungsstadien werden Parasitierungsraten und -spektren ermittelt. Die Auswirkung der Prädatoren auf die Populationsdichte wird in einer Literaturanalyse behandelt. Die Phänologie und Populationsdynamik auf den Untersuchungsflächen soll ermittelt werden. Um Rückschlüsse auf die Befallsintensität und Besatzdichte des EPS ziehen zu können, werden die jährlich erhobenen Fraßkartierungsdaten ausgewertet. Während des Untersuchungszeitraumes werden Witterungsdaten aufgezeichnet und mit dem Phänologie- und Populationsdynamikverlauf in Kontext gesetzt. | Dr. Pavel Plašil Tel.: +49 551 69401-149 pavel.plasil@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | X | WKF | |
| 01.03.2016 | 15.09.2020 | 22WC409003 | Verbundvorhaben: Modellgestützte Gefährdungsabschätzung des Eichenprozessionsspinners im Klimawandel; Teilvorhaben 3 - Akronym: ModEPSKlim | In enger Zusammenarbeit mit dem Teilprojekt 2A, das sich u.a. mit natürlichen Parasiten, Parasitoiden und Prädatoren des Eichenprozessionsspinners (EPS) befasst, sollen im JKI-Institut für Biologischen Pflanzenschutz die mikrobiellen Antagonisten, einschließlich Viren des EPS untersucht werden. Es ist bekannt, dass natürlich vorkommende insektenspezifische Pathogene stetig zur Dezimierung von Insektenkalamitäten beitragen. Daher soll deren Einfluss in diesem Teilprojekt auf die Populationsdichten des EPS unter unterschiedlichen klimatischen Bedingungen in ausgewählten Regionen Deutschlands untersucht werden. Dabei sollen verschiedene Entwicklungsstadien des EPS berücksichtigt werden. Die Daten der Infektionsraten und –spektren von Parasiten und Parasitoiden (TP2A NW-FVA) und von Pathogenen (TP2B, JKI) sollen hierfür ermittelt, und gleichzeitig der Einfluss dieser Antagonisten des EPS auf dessen Populationsdynamik untersucht werden. Desweiteren soll die Viruelnz der Pathogene gegen verschiedene Raupenstadien des EPS getestet werden. In der Studie soll in Zusammenarbeit mit dem Teilprojekt 2A der Einfluss natürlicher Gegenspieler auf die Populationsdichte des Eichenprozessionsspinners (EPS) unter unterschiedlichen klimatischen Bedingungen in ausgewählten Regionen der Bundesländer Baden-Württemberg, Bayern, Niedersachsen, Sachsen-Anhalt, Brandenburg und Schleswig-Holstein untersucht werden. Dazu sollen ca. 100 Raupen pro Untersuchungsfläche jährlich diagnostisch untersucht werden. Bei sechs Ländern und 1-2 Untersuchungsflächen pro Land werden dies insgesamt 600-700 Proben sein. Zur Evaluierung möglicher neuer biologischer Bekämpfungsmaßnahmen mit Insektenpathogenen ist geplant, die während der Studien diagnostizierten Pathogene in Labor- und Freilandversuchen auf ihre Virulenz gegen verschiedene Entwicklungsstadien des EPS hin zu prüfen. | Dr. Regina G. Kleespies Tel.: +49 6151 407-226 regina.kleespies@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Biologischen Pflanzenschutz Heinrichstr. 243 64287 Darmstadt | X | WKF | |
| 13.06.2016 | 31.03.2020 | 22WC409201 | Verbundvorhaben: Einrichtung eines Genetischen Monitorings für Buche und Fichte in Deutschland zur Bewertung der genetischen Anpassungsfähigkeit der Baumarten gegenüber Umweltveränderungen; Teilvorhaben 1 - Akronym: GenMon | Erstmalig soll in Deutschland ein genetisches Monitoring für Buche und Fichte etabliert werden. Ziel ist es, die genetische Variation und den Zustand des genetischen Systems sowie deren räumliche und zeitliche Veränderung anhand von Kriterien, Indikatoren und Verifikatoren zu erfassen, um so die Wirkung von Einflußfaktoren, wie z.B. den Klimawandel die Anpassungsfähigkeit von Baumpopulationen abzuschätzen und zu bewerten. Für die Buche soll das Monitoringnetz 14, für Fichte 10 Flächen umfassen. Die Methodik orientiert sich an dem "Konzept zum genetischen Monitoring für Waldbaumarten in der Bundesrepublik Deutschland" und berücksichtigt auch die Erfahrungen bereits durchgeführter punktueller Pilotstudien. Auf jeder Monitoringfläche werden jährlich Klimaparameter erhoben und phänologische Beobachtungen durchgeführt. Genetische Erhebungen mittels neutraler DNA-Marker erfolgen einmalig an Altbäumen, Naturverjüngung und Samen. Gleichzeitig werden neue Marker entwickelt (SNP), die mit adaptiven phänotypischen Merkmalen korreliert sind. Aus den erhobenen Genotypen werden z.B. genetische Vielfalt, Diversität und Allelverteilungen berechnet. Durch Modellierungsstudien werden neben den Folgen der Klimaänderung Eingriffe des Menschen in das Ökosystem hinsichtlich ihres Einflusses auf die Anpassungsfähigkeit bewertet. Für das Projekt sind insgesamt sieben Arbeitspakete (AP) vorgesehen: AP1 - Koordination und Datenbankmanagement AP2 - Fortsetzung des Monitorings bei Buche auf bereits eingerichteten Flächen AP3 - Neuanlage von Flächen zum genetischen Monitoring bei Buche AP4 - Neuanlage von Flächen zum genetischen Monitoring bei Fichte AP5 - Genetische Analysen ( Buche und Fichte) AP6 - Datenauswertung und Simulationsstudien AP7 - Methodische Weiterentwicklungen | Dr. Barbara Fussi Tel.: +49 8666 9883-44 barbara.fussi@asp.bayern.de Bayerisches Amt für Waldgenetik Forstamtsplatz 1 83317 Teisendorf | X | WKF | |
| 13.06.2016 | 31.03.2020 | 22WC409202 | Verbundvorhaben: Einrichtung eines Genetischen Monitorings für Buche und Fichte in Deutschland zur Bewertung der genetischen Anpassungsfähigkeit der Baumarten gegenüber Umweltveränderungen; Teilvorhaben 2 - Akronym: GenMon | Vor dem Hintergrund des Gesamtzieles des Vorhabens, deutschlandweit ein genetisches Monitoring für die Baumarten Buche und Fichte nach einheitlichen Methoden und Kriterien zu etablieren, werden im Land Brandenburg zwei Dauerbeobachtungsflächen für die Buche (UNESCO Naturerbewald Grumsin) und für die Fichte ("Autochtone Lausitzer Tieflandsfichte", Rev. Schönborn) ersteingerichtet. Außerdem wird eine Buchen-Monitoringfläche (EU-Level 2, Obf. Menz) im Norden Brandenburgs reaktiviert, die bereits bei einer Pilotstudie für das EU-Forest-Focus-Programm untersucht wurde. Nach der Flächeneinrichtung werden durch den Antragsteller alle Freilandaufnahme (wachstumsk. Aufnahmen der Einzelbäume, Blüte, Fruktifikation) sowie die Probenahme für die genetischen Analysen (Altbestand, Saatgut, Verjüngung) auf allen drei Flächen entspr. des vorgegebenen Zeitablaufs durchgeführt. Das LFE ist an drei Arbeitspaketen (AP) des Gesamtvorhabens beteiligt: AP2-Fortsetzung des Monitorings auf einer Buchenfläche bei Menz, AP3-Neuanlage einer Fläche zum genetischen Monitoring bei Buche (Grumsin) und AP4-Neuanlage einer Flächen zum genetischen Monitoring bei Fichte (Schönborn). Grundlage aller Arbeiten sind das Konzept sowie die Handlungsempfehlung zum forstgenetischen Monitoring in Deutschland. Die Arbeitsaufgaben werden in folgende Meilensteine untergliedert: 1. Ausschreibung der Leistungen zur Ersteinrichtung und –aufnahme der Einrichtung der neuen Monitoringflächen in Brandenburg (1 x Buche, 1 x Fichte); 2. Abschluss der Einrichtung der Moni-toringflächen in Brandenburg gem. Konzept; 3. Abschluss der Beprobung der Altbäume auf diesen drei Flächen für genetische Analysen; 4. Abschluss der Beprobung der Naturverjüngung auf den drei Flächen für genet. Analysen; 5. Abschluss der einzelbaumweisen Saatguternte für genetische Analysen; 6. Zwischenberichte 1 und 2 sowie Endbericht. Über die zeitliche Abfolge informiert das unter Planungshilfen angegebene Balkendiagramm. | Prof. Dr. habil. Ralf Kätzel Tel.: +49 3334 2759-230 ralf.kaetzel@lfb.brandenburg.de Landesbetrieb Forst Brandenburg Heinrich-Mann-Allee 103 14473 Potsdam | X | WKF | |
| 13.06.2016 | 31.03.2020 | 22WC409203 | Verbundvorhaben: Einrichtung eines Genetischen Monitorings für Buche und Fichte in Deutschland zur Bewertung der genetischen Anpassungsfähigkeit der Baumarten gegenüber Umweltveränderungen; Teilvorhaben 3 - Akronym: GenMon | Erstmalig soll in Deutschland ein genetisches Monitoring für 2 wichtige Wirtschaftsbaumarten, Buche und Fichte, etabliert werden. Ziel ist es, die genetische Variation und den Zustand des genetischen Systems sowie deren räumliche und zeitliche Veränderung anhand von Kriterien, Indikatoren und Verifikatoren zu erfassen, um so die Wirkung von Einflußfaktoren, wie z.B. den Klimawandel auf die genetische Vielfalt und damit auf die Anpassungsfähigkeit von Baumpopulationen abzuschätzen und zu bewerten. Für die Buche soll das Monitoringnetz 14, für Fichte 10 Flächen umfassen (Naturwald und Wirtschaftswald). Die Methodik orientiert sich an dem "Konzept zum genetischen Monitoring für Waldbaumarten in der Bundesrepublik Deutschland" und berücksichtigt auch die Erfahrungen bereits durchgeführter punktueller Pilotstudien. Auf jeder Monitoringfläche werden jährlich Klimaparameter erhoben und phänologische Beobachtungen durchgeführt. Genetische Erhebungen mittels neutraler DNA-Marker erfolgen im Projekt einmalig an Altbäumen und Naturverjüngung und in 2 Jahren an Samen. Gleichzeitig werden neue Marker entwickelt (SNP), die mit adaptiven phänotypischen Merkmalen (Spätfrostresistenz) korreliert sind. Aus den erhobenen Genotypen werden populationsgenetische Parameter berechnet (z.B. genetische Vielfalt u. Diversität, Allelverteilungen). Solche Verifikatoren erlauben Aussagen zum Ausmaß der genetischen Variation und genetischen Prozessen und damit auf die Anpassungsfähigkeit. Durch Modellierungsstudien mit den erhobenen Daten (z.B. ÖKOGEN) sollen neben den Folgen der Klimaänderung Eingriffe des Menschen in das Ökosystem (z.B. Saatguternte, Holzeinschlag) hinsichtlich ihres Einflusses auf die Anpassungsfähigkeit bewertet werden. AP3 (Buche) und AP4 (Fichte) - Neuanlage von Flächen zum genet. Monitoring | Manuel Karopka Tel.: +49 761 4018 181 manuel.karopka@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | WKF | |
| 13.06.2016 | 31.03.2020 | 22WC409204 | Verbundvorhaben: Einrichtung eines Genetischen Monitorings für Buche und Fichte in Deutschland zur Bewertung der genetischen Anpassungsfähigkeit der Baumarten gegenüber Umweltveränderungen; Teilvorhaben 4 - Akronym: GenMon | Erstmalig soll in Deutschland ein genetisches Monitoring für Buche und Fichte etabliert werden. Ziel ist es, die genetische Variation und den Zustand des genetischen Systems sowie deren räumliche und zeitliche Veränderung anhand von Kriterien, Indikatoren und Verifikatoren zu erfassen, um so die Wirkung von Einflußfaktoren, wie z.B. den Klimawandel die Anpassungsfähigkeit von Baumpopulationen abzuschätzen und zu bewerten. Für die Buche soll das Monitoringnetz 14, für Fichte 10 Flächen umfassen. Die Methodik orientiert sich an dem "Konzept zum genetischen Monitoring für Waldbaumarten in der Bundesrepublik Deutschland" und berücksichtigt auch die Erfahrungen bereits durchgeführter punktueller Pilotstudien. Auf jeder Monitoringfläche werden jährlich Klimaparameter erhoben und phänologische Beobachtungen durchgeführt. Genetische Erhebungen mittels neutraler DNA-Marker erfolgen einmalig an Altbäumen, Naturverjüngung und Samen. Gleichzeitig werden neue Marker entwickelt (SNP), die mit adaptiven phänotypischen Merkmalen korreliert sind. Aus den erhobenen Genotypen werden z.B. genetische Vielfalt, Diversität und Allelverteilungen berechnet. Durch Modellierungsstudien werden neben den Folgen der Klimaänderung Eingriffe des Menschen in das Ökosystem hinsichtlich ihres Einflusses auf die Anpassungsfähigkeit bewertet.Mecklenburg-Vorpommern wird eine Buchenfläche an der Ostsee einrichten, um so die Merkmale dieses Lebensraumes zu erkunden. (AP 3) AP1 Koordination und Datenbankmanagement AP2 Fortsetzung des Monitorings bei Buche auf bereits eingerichteten Flächen AP3 Neuanlage von Flächen zum genetischen Monitoring bei Buche AP4 Neuanlage von Flächen zum genetischen Monitoring bei Fichte AP5 Genetische Analysen ( Buche und Fichte) AP6 Datenauswertung und Simulationsstudien AP7 Methodische Weiterentwicklungen | Dipl.-Ing. Wolfgang Voth Tel.: +49 385 6700-112 wolfgang.voth@lfoa-mv.de Landesforst Mecklenburg-Vorpommern Anstalt des öffentlichen Rechts Fritz-Reuter-Platz 9 17139 Malchin | X | WKF | |
| 13.06.2016 | 31.03.2020 | 22WC409205 | Verbundvorhaben: Einrichtung eines Genetischen Monitorings für Buche und Fichte in Deutschland zur Bewertung der genetischen Anpassungsfähigkeit der Baumarten gegenüber Umweltveränderungen; Teilvorhaben 5 - Akronym: GenMon | Erstmalig soll in Deutschland ein genetisches Monitoring für Buche und Fichte etabliert werden. Ziel ist es, die genetische Variation und den Zustand des genetischen Systems sowie deren räumliche und zeitliche Veränderung anhand von Kriterien, Indikatoren und Verifikatoren zu erfassen, um so die Wirkung von Einflußfaktoren, wie z.B. den Klimawandel die Anpassungsfähigkeit von Baumpopulationen abzuschätzen und zu bewerten. Für die Buche soll das Monitoringnetz 14, für Fichte 10 Flächen umfassen. Die Methodik orientiert sich an dem "Konzept zum genetischen Monitoring für Waldbaumarten in der Bundesrepublik Deutschland" und berücksichtigt auch die Erfahrungen bereits durchgeführter punktueller Pilotstudien. Auf jeder Monitoringfläche werden jährlich Klimaparameter erhoben und phänologische Beobachtungen durchgeführt. Genetische Erhebungen mittels neutraler DNA-Marker erfolgen einmalig an Altbäumen, Naturverjüngung und Samen. Gleichzeitig werden neue Marker entwickelt (SNP), die mit adaptiven phänotypischen Merkmalen korreliert sind. Aus den erhobenen Genotypen werden z.B. genetische Vielfalt, Diversität und Allelverteilungen berechnet. Durch Modellierungsstudien werden neben den Folgen der Klimaänderung Eingriffe des Menschen in das Ökosystem hinsichtlich ihres Einflusses auf die Anpassungsfähigkeit bewertet. Für das Gesamtprojekt sind insgesamt sieben Arbeitspakete (AP) vorgesehen: AP1 - Koordination und Datenbankmanagement AP2 - Fortsetzung des Monitorings bei Buche auf bereits eingerichteten Flächen AP3 - Neuanlage von Flächen zum genetischen Monitoring bei Buche AP4 - Neuanlage von Flächen zum genetischen Monitoring bei Fichte AP5 - Genetische Analysen ( Buche und Fichte) AP6 - Datenauswertung und Simulationsstudien AP7 - Methodische Weiterentwicklungen Das Teilprojekt 5 (NW-FVA) wird sich an den Arbeitspaketen AP2, AP4 sowie AP5 beteiligen. | Dr. Aki Michael Höltken Tel.: +49 5541 700416 aki.hoeltken@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt - Abt. C-Waldgenressourcen Professor-Oelkers-Str. 6 34346 Hann. Münden | X | WKF | |
| 13.06.2016 | 31.03.2020 | 22WC409206 | Verbundvorhaben: Einrichtung eines Genetischen Monitorings für Buche und Fichte in Deutschland zur Bewertung der genetischen Anpassungsfähigkeit der Baumarten gegenüber Umweltveränderungen; Teilvorhaben 6 - Akronym: GenMon | Erstmalig soll in Deutschland ein genetisches Monitoring für Buche und Fichte etabliert werden. Ziel ist es, die genetische Variation und den Zustand des genetischen Systems sowie deren räumliche und zeitliche Veränderung anhand von Kriterien, Indikatoren und Verifikatoren zu erfassen, um so die Wirkung von Einflussfaktoren, wie z.B. den Klimawandel die Anpassungsfähigkeit von Baumpopulationen abzuschätzen und zu bewerten. Für die Buche soll das Monitoringnetz 14, für Fichte 10 Flächen umfassen. Die Methodik orientiert sich an dem "Konzept zum genetischen Monitoring für Waldbaumarten in der Bundesrepublik Deutschland" und berücksichtigt auch die Erfahrungen bereits durchgeführter punktueller Pilotstudien. Auf jeder Monitoringfläche werden jährlich Klimaparameter erhoben und phänologische Beobachtungen durchgeführt. Genetische Erhebungen mittels neutraler DNA-Marker erfolgen einmalig an Altbäumen, Naturverjüngung und Samen. Gleichzeitig werden neue Marker entwickelt (SNP), die mit adaptiven phänotypischen Merkmalen korreliert sind. Aus den erhobenen Genotypen werden z.B. genetische Vielfalt, Diversität und Allelverteilungen berechnet. Durch Modellierungsstudien werden neben den Folgen der Klimaänderung Eingriffe des Menschen in das Ökosystem hinsichtlich ihres Einflusses auf die Anpassungsfähigkeit bewertet. Für das Projekt sind insgesamt sieben Arbeitspakete (AP) vorgesehen: AP1 - Koordination und Datenbankmanagement AP2 - Fortsetzung des Monitorings bei Buche auf bereits eingerichteten Flächen AP3 - Neuanlage von Flächen zum genetischen Monitoring bei Buche AP4 - Neuanlage von Flächen zum genetischen Monitoring bei Fichte AP5 - Genetische Analysen ( Buche und Fichte) AP6 - Datenauswertung und Simulationsstudien AP7 - Methodische Weiterentwicklungen | Bernd Rose Tel.: +49 6306 911-176 bernd.rose@wald-rlp.de Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft Rheinland-Pfalz (FAWF) - Zentralstelle der Forstverwaltung Hauptstr. 16 67705 Trippstadt | X | WKF | |
| 13.06.2016 | 31.03.2020 | 22WC409207 | Verbundvorhaben: Einrichtung eines Genetischen Monitorings für Buche und Fichte in Deutschland zur Bewertung der genetischen Anpassungsfähigkeit der Baumarten gegenüber Umweltveränderungen; Teilvorhaben 7 - Akronym: GenMon | Erstmalig soll in Deutschland ein genetisches Monitoring für Buche und Fichte etabliert werden. Ziel ist es, die genetische Variation und den Zustand des genetischen Systems sowie deren räumliche und zeitliche Veränderung anhand von Kriterien, Indikatoren und Verifikatoren zu erfassen, um so die Wirkung von Einflußfaktoren, wie z.B. den Klimawandel die Anpassungsfähigkeit von Baumpopulationen abzuschätzen und zu bewerten. Für die Buche soll das Monitoringnetz 14, für Fichte 10 Flächen umfassen. Die Methodik orientiert sich an dem "Konzept zum genetischen Monitoring für Waldbaumarten in der Bundesrepublik Deutschland" und berücksichtigt auch die Erfahrungen bereits durchgeführter punktueller Pilotstudien. Auf jeder Monitoringfläche werden jährlich Klimaparameter erhoben und phänologische Beobachtungen durchgeführt. Genetische Erhebungen mittels neutraler DNA-Marker erfolgen einmalig an Altbäumen, Naturverjüngung und Samen. Gleichzeitig werden neue Marker entwickelt (SNP), die mit adaptiven phänotypischen Merkmalen korreliert sind. Aus den erhobenen Genotypen werden z.B. genetische Vielfalt, Diversität und Allelverteilungen berechnet. Durch Modellierungsstudien werden neben den Folgen der Klimaänderung Eingriffe des Menschen in das Ökosystem hinsichtlich ihres Einflusses auf die Anpassungsfähigkeit bewertet. : Für das Projekt sind insgesamt sieben Arbeitspakete (AP) vorgesehen: AP1 - Koordination und Datenbankmanagement AP2 - Fortsetzung des Monitorings bei Buche auf bereits eingerichteten Flächen AP3 - Neuanlage von Flächen zum genetischen Monitoring bei Buche AP4 - Neuanlage von Flächen zum genetischen Monitoring bei Fichte AP5 - Genetische Analysen ( Buche und Fichte) AP6 - Datenauswertung und Simulationsstudien AP7 - Methodische Weiterentwicklungen | Ute Tröber Tel.: +49 3501 542-223 ute.troeber@smul.sachsen.de Staatsbetrieb Sachsenforst Bonnewitzer Str. 34 01796 Pirna | X | WKF | |
| 13.06.2016 | 31.03.2020 | 22WC409208 | Verbundvorhaben: Einrichtung eines Genetischen Monitorings für Buche und Fichte in Deutschland zur Bewertung der genetischen Anpassungsfähigkeit der Baumarten gegenüber Umweltveränderungen; Teilvorhaben 8 - Akronym: GenMon | Erstmalig soll in Deutschland ein genetisches Monitoring für Buche und Fichte etabliert werden. Ziel ist es, die genetische Variation und den Zustand des genetischen Systems sowie deren räumliche und zeitliche Veränderung anhand von Kriterien, Indikatoren und Verifikatoren zu erfassen, um so die Wirkung von Einflussfaktoren, wie z.B. den Klimawandel die Anpassungsfähigkeit von Baumpopulationen abzuschätzen und zu bewerten. Für die Buche soll das Monitoringnetz 14, für Fichte 10 Flächen umfassen. Die Methodik orientiert sich an dem "Konzept zum genetischen Monitoring für Waldbaumarten in der Bundesrepublik Deutschland" und berücksichtigt auch die Erfahrungen bereits durchgeführter punktueller Pilotstudien. Auf jeder Monitoringfläche werden jährlich Klimaparameter erhoben und phänologische Beobachtungen durchgeführt. Genetische Erhebungen mittels neutraler DNA-Marker erfolgen einmalig an Altbäumen, Naturverjüngung und Samen. Gleichzeitig werden neue Marker entwickelt (SNP), die mit adaptiven phänotypischen Merkmalen korreliert sind. Aus den erhobenen Genotypen werden z.B. genetische Vielfalt, Diversität und Allelverteilungen berechnet. Durch Modellierungsstudien werden neben den Folgen der Klimaänderung Eingriffe des Menschen in das Ökosystem hinsichtlich ihres Einflusses auf die Anpassungsfähigkeit bewertet. Vom Antragsteller zu bearbeitende Arbeitspakete innerhalb des Verbundvorhabens: AP3 - Neuanlage von Flächen zum genetischen Monitoring bei Buche AP4 - Neuanlage von Flächen zum genetischen Monitoring bei Fichte . Ergebnisverwertung | Karina Kahlert Tel.: +49 3621 225 211 karina.kahlert@forst.thueringen.de ThüringenForst - Anstalt öffentlichen Rechts - Forstliches Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha Jägerstr. 1 99867 Gotha | X | WKF | |
| 13.06.2016 | 31.03.2020 | 22WC409209 | Verbundvorhaben: Einrichtung eines Genetischen Monitorings für Buche und Fichte in Deutschland zur Bewertung der genetischen Anpassungsfähigkeit der Baumarten gegenüber Umweltveränderungen; Teilvorhaben 9 - Akronym: GenMon | Erstmalig soll in Deutschland ein genetisches Monitoring für Buche und Fichte etabliert werden. Ziel ist es, die genetische Variation und den Zustand des genetischen Systems sowie deren räumliche und zeitliche Veränderung anhand von Kriterien, Indikatoren und Verifikatoren zu erfassen, um so die Wirkung von Einflußfaktoren, wie z.B. den Klimawandel die Anpassungsfähigkeit von Baumpopulationen abzuschätzen und zu bewerten. Für die Buche soll das Monitoringnetz 14, für Fichte 10 Flächen umfassen. Die Methodik orientiert sich an dem "Konzept zum genetischen Monitoring für Waldbaumarten in der Bundesrepublik Deutschland" und berücksichtigt auch die Erfahrungen bereits durchgeführter punktueller Pilotstudien. Auf jeder Monitoringfläche werden jährlich Klimaparameter erhoben und phänologische Beobachtungen durchgeführt. Genetische Erhebungen mittels neutraler DNA-Marker erfolgen einmalig an Altbäumen, Naturverjüngung und Samen. Gleichzeitig werden neue Marker entwickelt (SNP), die mit adaptiven phänotypischen Merkmalen korreliert sind. Aus den erhobenen Genotypen werden z.B. genetische Vielfalt, Diversität und Allelverteilungen berechnet. Durch Modellierungsstudien werden neben den Folgen der Klimaänderung Eingriffe des Menschen in das Ökosystem hinsichtlich ihres Einflusses auf die Anpassungsfähigkeit bewertet. Für das Gesamtprojekt sind insgesamt sieben Arbeitspakete (AP) vorgesehen davon bearbeitet ISOGEN ausschließlich AP5 AP1 - Koordination und Datenbankmanagement AP2 - Fortsetzung des Monitorings bei Buche auf bereits eingerichteten Flächen AP3 - Neuanlage von Flächen zum genetischen Monitoring bei Buche AP4 - Neuanlage von Flächen zum genetischen Monitoring bei Fichte AP5 - Genetische Analysen ( Buche und Fichte) AP6 - Datenauswertung und Simulationsstudien AP7 - Methodische Weiterentwicklungen | Dr. Ludger Leinemann Tel.: +49 551 3914283 ludger.leinemann@isogen.de ISOGEN im Institut für Forstgenetik Büsgenweg 2 37077 Göttingen | X | WKF | |
| 13.06.2016 | 31.03.2020 | 22WC409210 | Verbundvorhaben: Einrichtung eines Genetischen Monitorings für Buche und Fichte in Deutschland zur Bewertung der genetischen Anpassungsfähigkeit der Baumarten gegenüber Umweltveränderungen; Teilvorhaben 10 - Akronym: GenMon | Erstmalig soll in Deutschland ein genetisches Monitoring für Buche und Fichte etabliert werden. Ziel ist es, die genetische Variation und den Zustand des genetischen Systems sowie deren räumliche und zeitliche Veränderung anhand von Kriterien, Indikatoren und Verifikatoren zu erfassen, um so die Wirkung von Einflußfaktoren, wie z.B. den Klimawandel die Anpassungsfähigkeit von Baumpopulationen abzuschätzen und zu bewerten. Für die Buche soll das Monitoringnetz 14, für Fichte 10 Flächen umfassen. Die Methodik orientiert sich an dem "Konzept zum genetischen Monitoring für Waldbaumarten in der Bundesrepublik Deutschland" und berücksichtigt auch die Erfahrungen bereits durchgeführter punktueller Pilotstudien. Auf jeder Monitoringfläche werden jährlich Klimaparameter erhoben und phänologische Beobachtungen durchgeführt. Genetische Erhebungen mittels neutraler DNA-Marker erfolgen einmalig an Altbäumen, Naturverjüngung und Samen. Gleichzeitig werden neue Marker entwickelt (SNP), die mit adaptiven phänotypischen Merkmalen korreliert sind. Aus den erhobenen Genotypen werden z.B. genetische Vielfalt, Diversität und Allelverteilungen berechnet. Durch Modellierungsstudien werden neben den Folgen der Klimaänderung Eingriffe des Menschen in das Ökosystem hinsichtlich ihres Einflusses auf die Anpassungsfähigkeit bewertet. Für das Projekt sind insgesamt sieben Arbeitspakete (AP) vorgesehen: AP1 - Koordination und Datenbankmanagement AP2 - Fortsetzung des Monitorings bei Buche auf bereits eingerichteten Flächen AP3 - Neuanlage von Flächen zum genetischen Monitoring bei Buche AP4 - Neuanlage von Flächen zum genetischen Monitoring bei Fichte AP5 - Genetische Analysen (Buche und Fichte) AP6 - Datenauswertung und Simulationsstudien AP7 - Methodische Weiterentwicklungen | Dr. Heike Liesebach Tel.: +49 4102 69-6158 heike.liesebach@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik Sieker Landstr. 2 22927 Großhansdorf | X | WKF | |
| 01.02.2016 | 31.01.2019 | 22WC410301 | HNEE-SHB - Dendroökologische und ökophysiologische Untersuchungen zur Klimasensitivität seltener heimischer Waldbaumarten - Akronym: HNEE-SHB | Zur Ableitung baumartenspezifischer ökophysiologischer Reaktionsmuster, besonders gegenüber extremen Trockenstressereignissen, sollen im Projekt umfassende Eignungs- und Gefährdungsanalysen für die Baumarten Wild-Apfel, Wild-Birne, Eibe, Elsbeere, Vogelkirsche, ebenso die Nebenbaumarten Feld-Ahorn, Hainbuche und Sand-Birke durchgeführt werden. Im Rahmen von Freiland- und Laboruntersuchungen sind dabei morphologische, dendrochronologische und pysiologische Untersuchungen geplant. Im Zeitraum von Januar 2016 bis Oktober 2018 werde umfangreiche Freiland- und Laboruntersuchungen durchgeführt. Die zusammenfassende Datenauswertung der einzelnen Forschungsschwerpunkte finden bis Dezember 2018 statt. Die detaillierte Ausführung zum Zeit- und Meilensteinplanung sind im Antragstext dargestellt. | Prof. Dr. Harald Schill Tel.: +49 3334 657-191 harald.schill@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Stiftung Waldwelten Schicklerstr. 5 16225 Eberswalde | X | WKF | |
| 01.05.2016 | 30.06.2019 | 22WC410701 | DIVforCLIM - Erweiterung des Nutzholzarten-Spektrums im Klimawandel: Trockenstresstoleranz von Nebenbaumarten und Anbaupotenziale in einem trockeneren Klima - Akronym: DIVforCLIM | Der Klimawandel mit wärmeren und vielfach trockeneren Sommern stellt die Forstwirtschaft im Hinblick auf die Baumartenwahl vor große Herausforderungen. Dieses Vorhaben erforscht Trockenstressgrenzen und damit verbundene Gefährdungspotenziale von fünf einheimischen Nebenbaumarten (Spitzahorn, Hainbuche, Esche, Winterlinde, Traubeneiche), die vermutlich vergleichsweise trockenstresstolerant sind und daher das Spektrum der in Frage kommenden risikoärmeren Baumarten erweitern könnten. Die Untersuchungen finden in Mischbeständen entlang eines Niederschlagsgradienten in Ostdeutschland statt und kombinieren dendroökologische (Klimasensitivität des Zuwachses), holzanatomische (Gefäßdimensionen) und ökophysiologische Messungen (hydraulische Leitfähigkeit, Kavitationsgefährdung, d13C in Blättern) mit Vitalitätsparametern (langfristige Wachstumstrends, Feinwurzel-Totmasse). Das dreijährige Vorhaben gliedert sich in folgende Arbeitspakete: 1. Erhebung bestandsstruktureller Grunddaten und klimatische Charakterisierung von vier Mischbeständen entlang eines Niederschlagsgradienten von Mittel- nach Ostdeutschland. 2. Dendrochronologische Zuwachsanalyse und Klimasensitivitätsanalyse: An jeweils 15 Bäumen pro Art wird eine dendrochronologische Zuwachs- und Klimasensitivitätsanalyse durchgeführt. 3. Die mikroskopische Untersuchung der Holzanatomie und der hydraulischen Architektur erlaubt eine kausale Erklärung von Zuwachsrückgängen. 4. Stressindikatoren auf Feinwurzel- und Blattebene: Isotopenanalysen der Blattmasse, Messungen zum Saftfluss im Stamm und die Erfassung des Lebend/Tot-Verhältnisses der Feinwurzeln erlauben eine Bewertung der Trockenstresstoleranz der 5 Baumarten. 5. Synthese der Ergebnisse und Ableitung von Handlungsempfehlungen für die Forstwirtschaft: Kernziel ist das Erkennen von Niederschlagsgrenzwerten der 5 Baumarten, bis zu denen ein Anbau vor dem Hintergrund des Klimawandels vertretbar ist und Erstellung eines Trockenstress-Rankings. | Prof. Dr. Christoph Leuschner Tel.: +49 551 395718 cleusch@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Biologie und Psychologie - Abt. Ökologie und Ökosystemforschung Untere Karspüle 2 37073 Göttingen | X | WKF | |
| 01.02.2018 | 28.02.2021 | 22WC411001 | Verbundvorhaben: Formulierung von auf Praxistauglichkeit geprüften Empfehlungen für eine nachhaltige Auwaldbewirtschaftung vor dem Hintergrund des Klimawandels; Teilvorhaben 1 - Akronym: Auwald_Klimawandel | Aktuell sind zukunftsfähige und praxistaugliche Konzepte für eine nachhaltige Auwaldbewirtschaftung aufgrund des Eschentriebsterbens, der Veränderung der Baumartenvitalität infolge des Klimawandels, der teuren Begründung von Eichenbeständen und schließlich auch aufgrund von Naturschutzbelangen (Abkehr von Pappelmonokultur) gefordert. Gleichzeitig soll der Bedeutung von Auwäldern für Hochwasser- und Klimaschutz sowie für den Erhalt der Biodiversität Rechnung getragen werden. In diesem Projekt werden für Auen Waldentwicklungstypen definiert und in die Praxis übersetzt, welche den genannten Herausforderungen standhalten. Für Testflächen in Auen werden waldbauliche Maßnahmen vorgeschlagen, umgesetzt und auf Praxistauglichkeit geprüft. Die Auswirkungen von Klimaszenarien auf die forstliche Nutzbarkeit von Zielbaumarten in Auen werden analysiert. Auf Erhebungsflächen mit verschiedenen Bestandestypen werden ökologische, ökonomische und klimaschutzfachliche Daten erhoben, analysiert und bewertet. Die Zusammenhänge zwischen diesen 3 Sektoren werden dargelegt und unter Berücksichtigung der Auswirkungen des Klimawandels zukunftsfähige Waldentwicklungstypen formuliert. Die Ergebnisse werden in Form eines Umsetzungsleitfadens in die Anwendung übersetzt und Informationsmaterial für Waldbesitzer und Bewirtschafter (Druckmedien) erstellt. Ein Indikatorensystem und Monitoringkonzept zur Beurteilung des Zustands eines Auwaldes in Hinblick auf die genannten Sektoren wird entwickelt. Das Projekt ist in mehrere Blöcke gegliedert, die teils parallel laufen und aufeinander aufbauen: - Umsetzungs- und Testphase für Maßnahmen in den Forstbetrieben - Erhebung und Analyse in den Sektoren Ökologie, Ökonomie und Klimaschutz inkl. Auswirkungen des Klimawandels - Bewertung des Zustands der Erhebungsflächen in den o. g. Sektoren - Synthese der Bewertung, Definition der Waldentwicklungstypen, Indikatorensystem & Monitoring, Umsetzungsleitfaden. | PD Mag. Dr. Gregory Egger Tel.: +49 72 223807-0 gregory.egger@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (Universitätsaufgabe) - Institut für Geographie und Geoökologie - Bereich WWF-Auen-Institut Josefstr. 1 76437 Rastatt | X | WKF | |
| 01.02.2018 | 28.02.2021 | 22WC411002 | Verbundvorhaben: Formulierung von auf Praxistauglichkeit geprüften Empfehlungen für eine nachhaltige Auwaldbewirtschaftung vor dem Hintergrund des Klimawandels; Teilvorhaben 2 - Akronym: Auwald_Klimawandel | Aktuell sind zukunftsfähige und praxistaugliche Konzepte für eine nachhaltige Auwaldbewirtschaftung aufgrund des Eschentriebsterbens, der Veränderung der Baumartenvitalität infolge des Klimawandels, der teuren Begründung von Eichenbeständen und schließlich auch aufgrund von Naturschutzbelangen (Abkehr von Pappelmonokultur) gefordert. Gleichzeitig soll der Bedeutung von Auwäldern für Hochwasser- und Klimaschutz sowie für den Erhalt der Biodiversität Rechnung getragen werden. In diesem Projekt werden für Auen Waldentwicklungstypen definiert und in die Praxis übersetzt, welche den genannten Herausforderungen standhalten. Für Testflächen in Auen werden waldbauliche Maßnahmen vorgeschlagen, umgesetzt und auf Praxistauglichkeit geprüft. Die Auswirkungen von Klimaszenarien auf die forstliche Nutzbarkeit von Zielbaumarten in Auen werden analysiert. Auf Erhebungsflächen mit verschiedenen Bestandestypen werden ökologische, ökonomische und klimaschutzfachliche Daten erhoben, analysiert und bewertet. Die Zusammenhänge zwischen diesen 3 Sektoren werden dargelegt und unter Berücksichtigung der Auswirkungen des Klimawandels zukunftsfähige Waldentwicklungstypen formuliert. Die Ergebnisse werden in Form eines Umsetzungsleitfadens in die Anwendung übersetzt und Informationsmaterial für Waldbesitzer und Bewirtschafter (Druckmedien) erstellt. Ein Indikatorensystem und Monitoringkonzept zur Beurteilung des Zustands eines Auwaldes in Hinblick auf die genannten Sektoren wird entwickelt. Das Projekt ist in mehrere Blöcke gegliedert, die teils parallel laufen und aufeinander aufbauen: - Umsetzungs- und Testphase für Maßnahmen in den Forstbetrieben - Erhebung und Analyse in den Sektoren Ökologie, Ökonomie und Klimaschutz inkl. Auswirkungen des Klimawandels - Bewertung des Zustands der Erhebungsflächen in den o. g. Sektoren - Synthese der Bewertung, Definition der Waldentwicklungstypen, Indikatorensystem & Monitoring, Umsetzungsleitfaden | Prof. Dr. Dr. h.c. Albert Reif Tel.: +49 761 203-3615 albert.reif@waldbau.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Forst- und Umweltwissenschaften - Waldbau-Institut Tennenbacher Str. 4 79106 Freiburg im Breisgau | X | WKF | |
| 01.02.2018 | 28.02.2021 | 22WC411003 | Verbundvorhaben: Formulierung von auf Praxistauglichkeit geprüften Empfehlungen für eine nachhaltige Auwaldbewirtschaftung vor dem Hintergrund des Klimawandels; Teilvorhaben 3 - Akronym: Auwald_Klimawandel | Zukunftsfähige und praxistaugliche Konzepte sind für eine nachhaltige Auwaldbewirtschaftung aufgrund des Eschentriebsterbens, der Veränderung der Baumartenvitalität infolge des Klimawandels, der teuren Begründung von Eichenbeständen und auch aufgrund von Naturschutzbelangen (Abkehr von Pappelmonokultur) gefordert. Gleichzeitig soll der Bedeutung von Auwäldern für Hochwasser- und Klimaschutz sowie für den Erhalt der Biodiversität berücksichtigt werden. In diesem Projekt werden für Auen Waldentwicklungstypen definiert und in die Praxis übersetzt. Für Testflächen in Auen werden waldbauliche Maßnahmen vorgeschlagen, umgesetzt und auf Praxistauglichkeit geprüft. Die Auswirkungen von Klimaszenarien auf die forstliche Nutzbarkeit von Zielbaumarten in Auen werden analysiert. Auf Erhebungsflächen mit verschiedenen Bestandestypen werden ökologische, ökonomische und klimaschutzfachliche Daten erhoben, analysiert und bewertet. Die Zusammenhänge zwischen diesen 3 Sektoren werden dargelegt und unter Berücksichtigung der Auswirkungen des Klimawandels zukunftsfähige Waldentwicklungstypen formuliert. Die Ergebnisse werden in Form eines Umsetzungsleitfadens und Informationsmaterial für Waldbesitzer in die Anwendung übersetzt Ein Indikatorensystem und Monitoringkonzept zur Beurteilung des Zustands eines Auwaldes in Hinblick auf die genannten Sektoren wird entwickelt. Das Projekt ist in mehrere Blöcke gegliedert, die teils parallel laufen und aufeinander aufbauen: Umsetzungs- und Testphase für Maßnahmen in den Forstbetrieben; Erhebung und Analyse in den Sektoren Ökologie, Ökonomie und Klimaschutz inkl. Auswirkungen des Klimawandels; Bewertung des Zustands der Erhebungsflächen in den o. g. Sektoren; Synthese der Bewertung, Definition der Waldentwicklungstypen, Indikatorensystem & Monitoring, Umsetzungsleitfaden. Im Teilprojekt Bodenbiologie werden Bodenbiodiversität sowie Umsatzparameter der Streuabbau im Boden evaluiert und in den vorgeschlagenen Monitoringprogramme einfließen. | Dr. rer. nat. David Russell Tel.: +49 3581 4760-5502 david.russell@senckenberg.de Senckenberg Museum für Naturkunde - Außenstelle Görlitz Am Museum 1 02826 Görlitz | X | WKF | |
| 01.02.2018 | 28.02.2021 | 22WC411004 | Verbundvorhaben: Formulierung von auf Praxistauglichkeit geprüften Empfehlungen für eine nachhaltige Auwaldbewirtschaftung vor dem Hintergrund des Klimawandels; Teilvorhaben 4 - Akronym: Auwald_Klimawandel | Aktuell sind zukunftsfähige und praxistaugliche Konzepte für eine nachhaltige Auwaldbewirtschaftung aufgrund des Eschentriebsterbens, der Veränderung der Baumartenvitalität infolge des Klimawandels, der teuren Begründung von Eichenbeständen und schließlich auch aufgrund von Naturschutzbelangen (Abkehr von Pappelmonokultur) gefordert. Gleichzeitig soll der Bedeutung von Auwäldern für Hochwasser- und Klimaschutz sowie für den Erhalt der Biodiversität Rechnung getragen werden. In diesem Projekt werden für Auen Waldentwicklungstypen definiert und in die Praxis übersetzt, welche den genannten Herausforderungen standhalten. Für Testflächen in Auen werden waldbauliche Maßnahmen vorgeschlagen, umgesetzt und auf Praxistauglichkeit geprüft. Die Auswirkungen von Klimaszenarien auf die forstliche Nutzbarkeit von Zielbaumarten in Auen werden analysiert. Auf Erhebungsflächen mit verschiedenen Bestandestypen werden ökologische, ökonomische und klimaschutzfachliche Daten erhoben, analysiert und bewertet. Die Zusammenhänge zwischen diesen 3 Sektoren werden dargelegt und unter Berücksichtigung der Auswirkungen des Klimawandels zukunftsfähige Waldentwicklungstypen formuliert. Die Ergebnisse werden in Form eines Umsetzungsleitfadens in die Anwendung übersetzt und Informationsmaterial für Waldbesitzer und Bewirtschafter (Druckmedien) erstellt. Ein Indikatorensystem und Monitoringkonzept zur Beurteilung des Zustands eines Auwaldes in Hinblick auf die genannten Sektoren wird entwickelt. Das Projekt ist in mehrere Blöcke gegliedert, die teils parallel laufen und aufeinander aufbauen: - Umsetzungs- und Testphase für Maßnahmen in den Forstbetrieben - Erhebung und Analyse in den Sektoren Ökologie, Ökonomie und Klimaschutz inkl. Auswirkungen des Klimawandels - Bewertung des Zustands der Erhebungsflächen in den o. g. Sektoren - Synthese der Bewertung, Definition der Waldentwicklungstypen, Indikatorensystem & Monitoring, Umsetzungsleitfaden. . | Wolfgang Stöger Tel.: +49 8161 71-5152 wolfgang.stoeger@lwf.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1 85354 Freising | X | WKF | |
| 18.12.2017 | 31.12.2021 | 22WC411101 | Neues Testverfahren zur Bestimmung der Herkunft von forstlichem Vermehrungsgut in Europa - Ein Beitrag zur Sicherung der Anpassung an den Klimawandel - Akronym: Herkunft | Wir möchten ein Testverfahren schaffen, mit dem sich die genetisch bedingte Angepasstheit der Wälder und damit ihre Stabilität besser beurteilen lässt. Ein bedeutender Teil der Wälder ist aus nicht gebietsheimischem Saat- und Pflanzgut entstanden. Je nach Herkunft des Materials kann es sich dabei um Risikobestände oder um besonders angepasste Bestände handeln. Besonders wichtig sind diese Informationen für zugelassene Saatgutbestände, die das Vermehrungsgut für künftige Anpflanzungen liefern. Wir möchten für die vier Hauptbaumarten Fichte (Picea abies), Buche (Fagus sylvatica), Stieleiche (Quercus robur) und Traubeneiche (Quercus petraea) genetische Referenzdaten zur ursprünglichen, natürlich-räumlichen genetischen Differenzierung in Europa erstellen. Mit diesen Referenzdaten soll anhand von vergleichenden genetischen Inventuren in zugelassenen Saatguterntebeständen der geographische Ursprung ihres Ausgangsmaterials beurteilt werden. Diese Ergebnisse dienen Empfehlungen zur Auswahl und weiteren Verwendung von Saatgutbeständen angesichts der Klimaänderungen. siehe Details in pdf-Datei Für jede der vier Baumarten möchten wir zunächst einen großen Satz an modernen Genmarkern sog. SNPs (Single Nucleotide Polymorphismen) entwickeln. Je Art werden dann 1000 Bäume aus 100 autochthonen Beständen in Deutschland und dem angrenzenden europäischen Ausland beprobt. Die genetische Zusammensetzung dieser Bestände wird anschließend an 180 der entwickelten SNP-Genmarkern bestimmt. Diese Daten bilden die Referenzdaten zum ursprünglichen räumlichen Muster der genetischen Variation innerhalb der Arten. Dann möchten wir für jede Art 1000 Bäume in jeweils 100 zugelassenen Saatgutbeständen beproben. Diese sollen mit Hilfe einer genetischen Inventur an denselben 180 SNPs, wie das autochthone Referenzmaterial, untersucht werden. Mit verschiedenen statistischen Verfahren vergleichen wir dann die genetischen Zusammensetzungen. | Dr. Bernd Degen Tel.: +49 4102 696-101 bernd.degen@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik Sieker Landstr. 2 22927 Großhansdorf | X | WKF | |
| 01.01.2018 | 31.07.2020 | 22WC412201 | Verbundvorhaben: Höhen- und Bewirtschaftungsgradient in einem deutschen Mittelgebirge zur Abschätzung von Veränderungen in Waldökosystemen im Klimawandel; Teilvorhaben 1 - Akronym: Hoehengradient | In einem Höhengradienten im Bayerischen Wald von 300 bis 1400 m üNN (enspricht einem Gradienten von 2,9 bis 8,1 °C in der Jahresdurchschnittstemperatur) werden Untersuchungen an der Waldstruktur, verschiedenen Artengruppen (Gefäßpflanzen, Flechten, Pilzen, Vögeln, Laufkäfern, xylobionten Käfern und Schnecken) und genetischen Markern von einer Auswahl an Arten untersucht. Dabei werden neben Probeflächen in seit rund 40 Jahren unbewirtschafteten Naturwaldreservaten auch bewirtschaftete Wälder einbezogen. Ziel dieses Monitorings ist die Ableitung von Auswirkungen des Klimawandels auf die Artendiversität in den untersuchten Mischwäldern vom Buchen-Eichen-Mischbestand, Bergmsichwäldern mit Tanne, Fichte und Buche sowie Fichtenhochlagenwäldern. Darüber hinaus können durch Waldstrukturerhebungen bestehende Modelle zur Speicherung von Kohlenstoff in Wäldern ergänzt bzw. validiert werden. Der auf dieser breiten Basis von Artengruppen angelegte Höhengradient bietet die Möglichkeit eine Verschneidung von Faktoren des Klimawandels und der Bewirtschaftungsform, z.B. der Baumartenzusammensetzung, in Wäldern durchzuführen. Schließlich sollen Empfehlungen für die Waldbewirtschaftung im Hinblick auf den Klimawandel und die Folgen für die Biodiversität in den Wäldern abgeleitet werden und den forstlichen Praktikern an die Hand gereicht werden. Von der LWF wurden in diesem Projekt die Module 1 Waldstrukturerhebungen auf je 48 Probekreisen in acht Naturwaldreservaten und bewirtschaften Beständen. Modul 2 Erfassung von Arten aus sieben Artengruppen (Gefäßpflanzen, Flechten, Pilze, Vögel, Schnecken, Laufkäfer und Holzbesiedelnde Käfer) und Verschneidung der Artdaten mit den ökologischen Parametern bearbeitet. | Die Vorräte in den Naturwaldreservaten liegen nach über 40 Jahren ohne Nutzung inzwischen bei knapp 700 Vfm/ha, während sie in den Wirtschaftswäldern etwa 200 Vfm/ha geringer ausfallen. Auch beim Totholz ergibt sich eine durchschnittliche Differenz von knapp 70 m³/ha. Die Meereshöhe und damit eng korrelierte Umweltfaktoren bestätigten sich als die entscheiden Treiber für die Zusammensetzungen der Artengemeinschaften und das Auftreten vieler Einzelarten. Die Artenzahlen liegen bei den Nutzungstypen oftmals sehr dicht zusammen. Deutliche Unterschiede zeigte die Waldbodenvegetation, die in den Naturwaldreservaten mit geringeren Artenzahlen vertreten war als in den Wirtschaftswäldern. Mit Hilfe von Species response curves wurde die Verbreitung zahlreicher Arten innerhalb des Höhengradienten analysiert. Dabei zeigte sich, dass viele Arten einen Anstieg oder einen Abfall ihres Vorkommens im Verlauf des Höhengradienten zeigen. Teilweise zeigten sich hier auch Unterschiede zwischen den Nutzungstypen. Im Vergleich zu den Daten von 2009 konnten einige Arten ermittelt werden, für die eine Tendenz zu einer Verschiebung ihrer Verbreitung in höhere Lagen bereits angedeutet wird. Allerdings ist dieses Bild für die betrachteten Taxa im Untersuchungsgebiet keineswegs konsistent, sodass hieraus nicht eine generelle Verschiebung der Arten in höhere Lagen innerhalb von zehn Jahren postuliert werden kann. Für eine Reihe von Arten, die die Hochlagenwälder prägen, zeigen die Werte eine Tendenz des Rückgangs. Allerdings liegen diese Größenordnungen noch im Bereich der natürlichen Schwankungen. Für die Waldbewirtschafter*innen ergibt sich somit die Aufgabe, zugunsten der Sicherung einer natürlichen Biodiversität auf großen Teilflächen die Bewirtschaftung mit den etablierten Baumarten im Klimawandel fortzusetzen. | Markus Blaschke Tel.: +49 8161 4591-603 markus.blaschke@lwf.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1 85354 Freising | X | WKF |
| 01.01.2018 | 31.05.2020 | 22WC412202 | Verbundvorhaben: Höhen- und Bewirtschaftungsgradient in einem deutschen Mittelgebirge zur Abschätzung von Veränderungen in Waldökosystemen im Klimawandel; Teilvorhaben 2 - Akronym: Hoehengradient | Das Teilvorhaben 2 war darauf ausgerichtet die genetische Konstitution der drei Hauptbaumarten, Rotbuche (Fagus sylvatica), Weißtanne (Abies alba) und Gemeine Fichte (Picea abies) sowie des Ockertäublings (Russula ochroleuca) zu erarbeiten. Die Baumarten sind in fast allen zu untersuchenden Höhenstufen des Bayerischen Waldes präsent und zu verschiedenen Anteilen bestandsbildend. Ausgehend von der Annahme, dass der Selektionsdruck des sich verändernden Klimas vor allem auf die Etablierung der Nachkommen wirkt, soll der Vergleich zwischen Verjüngung und Altbestand zeigen, ob eine Veränderung der genetischen Struktur bereits nachweisbar ist. Der Einfluss eines Temperaturgradienten auf die genetische Differenzierung wird im Verlauf des angelegten Höhengradienten untersucht. Die Wirkung sich verändernder Temperaturen entlang des Höhengradienten auf die Mykorrhiza- Gesellschaften soll exemplarisch anhand des häufigen und über alle Höhenstufen hinweg vorkommenden Ockertäublings (Russula ochroleuca) in unterschiedlichen Waldnutzungsformen untersucht werden. Die Ergebnisse der genetischen Untersuchungen der drei Hauptbaumarten sowie des Ockertäublings in Verbindung mit den Umweltparametern des Teilprojektes 1 ermöglichen Aussagen zur Anpassungsfähigkeit der untersuchten Arten an die derzeitigen Bedingungen, als auch an geringfügige klimatische Änderungen im Höhen- bzw. Klimagradienten. | Zusammenfassend ist die genetische Differenzierung der drei Hauptbaumarten im Höhengradienten sowohl hinsichtlich ihres Alters als auch Nutzungsform gering. Insbesondere die Fichte zeigte eine insgesamt geringe genetische Variabilität. Die genetische Variation der untersuchten Populationen des Untersuchungsgebietes ist in der Buche am höchsten und nimmt über die Tanne zur Fichte ab. Bei der Buche zeigen sich Unterschiede der genetischen Populationsstrukturen in den Höhenlagen gegenüber den Tief- und mittleren Lagen. Dagegen wird bei der Fichte und der Tanne eine mögliche Differenzierung durch Einzelindividuen in den Naturwaldreservaten der Tieflagen überlagert. Bei Annahme dieser Populationsstrukturen ist eine Anpassung der Arten an Höhenlagen oder Bewirtschaftungstypen nicht grundsätzlich ersichtlich. Von daher ist im untersuchten Höhengradienten nicht von unterschiedlichen ökologischen oder evolutionären Einheiten (Evolutionarily significant units ESU, bzw. Ökotypen) auszugehen. Die untersuchte Pilzart des Ockertäublings zeigte sich als panmiktisch und ließ ebenfalls keine Anpassung an die Nutzungsformen oder die Höhenlagen erkennen. Damit zeigen die Baumarten Buche und Tanne sowie der Ockertäubling im Untersuchungsgebiet eine genetische Ausstattung, die eine gute Anpassungsfähigkeit an die derzeitigen Bedingungen, als auch geringfügige klimatische Änderungen im Höhen- bzw. Klimagradienten erwarten lässt. Die genetische Variabilität der Fichte liegt deutlich niedriger, Probleme in der Anpassung an klimatische Änderungen sind möglich. | Prof. Dr. Ralph Kühn Tel.: +49 8161 71-4608 ralph.kuehn@tum.de Technische Universität München - Arbeitsgruppe Molekulare Zoologie Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | X | WKF |
| 01.01.2018 | 31.05.2020 | 22WC412203 | Verbundvorhaben: Höhen- und Bewirtschaftungsgradient in einem deutschen Mittelgebirge zur Abschätzung von Veränderungen in Waldökosystemen im Klimawandel; Teilvorhaben 3 - Akronym: Hoehengradient | Das übergeordnete Ziel dieses Teilprojektes war es, aus der Untersuchung der Zusammensetzung des Ektomykorrhizobioms und des assoziierten pilzlichen Saprobioms, Schlüsselmerkmale von Diversitätsmustern für zukünftige Überwachungsstrategien von Waldböden einzugrenzen, um Veränderungen von Waldbodenpilzgesellschaften zu dokumentieren. Zu diesem Zweck wurden Bodenproben entlang des Höhengradienten von 310¿1.400 m N.N. innerhalb der ermittelten Areale entnommen. Die Unterschiede der Diversitätsmuster wurden aufgrund der mittels Amplicon-Sequenzierung von Markergenen, nachgewiesenen Pilzarten entlang des Höhengradienten, zwischen den Bodenschichten und zwischen den vorherrschenden Baum- und Waldnutzungstyp ausgewertet. Koinzidenznetzwerke, basieren auf den erhaltenen Abundanzwerten, wurden auf die Disposition zur Erhöhung oder Verringerung des Netzwerk-Clustering- Koeffizient von Vertretern des Ektomykorrhizobioms und des assoziierten pilzlichen Saprobioms in Abhängigkeit von Höhe, Bodenschicht und Baum- und Waldnutzungstyp untersucht. Der Einfluss der Faktoren auf die räumliche Heterogenität von Ektomykorrhizobiomen und Saprobiomen wurde auf Unähnlichkeiten der Zusammensetzung der Pilzgemeinschaften untersucht. Darüber hinaus wurde der Einfluss der Faktoren auf den Grad der Vernetzung und der Dichte der pilzlichen Koinzidenznetzwerke evaluiert. Generell ermöglichen Koinzidenz-Netzwerkanalysen, basierend auf den erhaltenen Datensätzen der Hochdurchsatz- Sequenzierungen die Untersuchung von exakten Verteilungen in Bodengemeinschaften als Reaktion auf Umweltfaktoren und von funktionellen Informationen auf der Grundlage der beteiligten Arten. Zunehmender Vernetzungsgrad innerhalb der pilzlichen Gilden in Netzwerken sowie negative Beziehungen (Konkurrenz oder Hemmung) zwischen Ektomykorrhizobiomen und saprotrophen Mycobiomen, korrelieren häufig mit einer erhöhten Kohlenstoff-Speicherung im Boden. | Die Ergebnisse zeigen einen erkennbaren Einfluss von Höhe, Bodenschicht und dominierender Baumart/Waldnutzungstyp und dienen daher als Vorlage zur Eingrenzung von bestimmbaren Indikatoren zur potenziellen Kohlenstoffsenken-Funktion. Die Ergebnisse der Netzwerkanalyse zeigen für die OTUs der Ektomykorrhizen und saprotrophe Bodenpilze eine Abnahme der durchschnittlichen, generellen Vernetzung der im Netzwerk benachbarten OTUs mit zunehmender Höhe. Jedoch zeigt sich bei den Ektomykorrhizen ein erkennbar steilerer Anstieg der Trendgeraden der Vernetzung der Nachbarn untereinander (durchschnittlicher Clustering-Koeffizient) bei ansteigender Höhe, welches ein Erkennungsmerkmal für eine erhöhte Effizienz der funktionellen Interaktionen darstellt und möglicherweise mit der erhöhten Akkumulation von Kohlenstoff im Boden korreliert. Die Vernetzung der benachbarten OTUs der Ektomykorrhizen steigt demnach mit ansteigender Höhe steiler als die der saprotrophen Pilze. Die erhaltenen Ergebnisse deuten daher auf ein erhöhtes Potenzial zur Akkumulation von Kohlenstoff mit steigender Höhe in den von Koniferen dominierten Sampling Plots und deuten somit auf einen höheren Anteil des ‚Gadgil‘-Effektes in diesen Bereichen hin. Der Rückgang der allgemeinen Vernetzung der Nachbarn ist mit großer Wahrscheinlichkeit auf den Rückgang der Diversität mit steigender Höhe und die damit einhergehende Verringerung der Netzwerkgrößen zurückzuführen Mit einer noch ausstehenden Quantifizierung des totalen Kohlenstoffgehaltes der Bodenproben sollen künftig die Verwendbarkeit der Netzwerk-Indizes zur Erfassung des Potentials der Kohlenstoffsenke in den Böden, in Abhängigkeit zur Höhe und zum Baum- und Waldnutzungstyp verifiziert werden. Die erhaltenen Ergebnisse könnten zur Entwicklung eines Tools verwendet werden, um eine Datenbank-gestütztes Bewertungssystem der beprobten Böden hinsichtlich ihres Potenzials zur Kohlenstoffakkumulation zu erhalten. | Prof. Dr. Gerhard Rambold Tel.: +49 921 55-2453 gerhard.rambold@uni-bayreuth.de Universität Bayreuth - Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften - Biologie - Abt. Mykologie Universitätsstr. 30 95447 Bayreuth | X | WKF |
| 01.01.2018 | 31.12.2020 | 22WC412501 | Verbundvorhaben: Bewertung des Invasivitätspotenzials der Robinie (Robinia pseudoacacia) in Brandenburg; Teilvorhaben 1 - Akronym: InvaRo | Keine andere Laubbaumart wird hinsichtlich ihrer künftigen forstwirtschaftlichen Bedeutung und ökologischen Risiken so kontrovers bewertet wie die nordamerikanische Robinie. Das BfN stuft die Art als invasiv ein, aus forstwissenschaftlicher Sicht wird sie als bedingt invasiv eingeschätzt. Wesentlich sind die Standortbeeinflussung durch die Stickstofffixierung, ein hohes Reproduktions- und Ausbreitungspotenzial und die Fähigkeit, andere Arten zu verdrängen. Andererseits wird aus forstwirtschaftlicher Sicht die Baumart aufgrund ihrer Wuchsleistung, auch im Kurzumtrieb, und ihrer besonderen Holzeigenschaften geschätzt. Eine pauschale Bewertung wird dem Konfliktpotenzial für die etwa 22.500 ha Robinienbeständen in Brandenburg nicht gerecht. Das zentrale Ziel des Forschungsvorhabens besteht in der Risikobewertung des Invasivitätspotenzials der Robinie für naturschutzfachlich wertvolle Flächen. Die Untersuchungsergebnisse sollen der Entwicklung von Managementstrategien zur naturschutzkonformen Bewirtschaftung von Robinienbeständen dienen. Dazu gehören auch die Einschätzungen, ob Maßnahmen zur Zurückdrängung der Robinie fallweise erforderlich sind und welche Mindestabstände zwischen Robinienbeständen und naturschutzfachlich sensiblen Biotopen eingehalten werden sollten. Aufgrund von Nachbarschaftsbeziehungen zwischen Robinienbeständen und Schutzgebieten sollen Risikoflächen zunächst landesweit lokalisiert und quantifiziert werden. Auf einer Teilmenge naturschutzfachlich sensibler Flächen soll die vegetative und generative Ausbreitung der Baumart kartiert und rekonstruiert werden. Untersuchungen zur Bodenvegetation und Bodenchemie sollen mögliche Veränderungen erfassen und bewerten. Zudem wird die die Ausbreitung der Robinie hemmende Wirkung umgebender Waldbestände exemplarisch betrachtet. | Dr. Christian Hildmann Tel.: +49 3531 7907-25 c.hildmann@fib-ev.de Forschungsinstitut für Bergbaufolgelandschaften (FIB) e.V. Brauhausweg 2 03238 Finsterwalde | WKF | ||
| 01.01.2018 | 31.12.2020 | 22WC412502 | Verbundvorhaben: Bewertung des Invasivitätspotenzials der Robinie (Robinia pseudoacacia) in Brandenburg; Teilvorhaben 2 - Akronym: InvaRo | Keine andere Laubbaumart wird hinsichtlich ihrer künftigen forstwirtschaftlichen Bedeutung und ökologischen Risiken so kontrovers bewertet wie die nordamerikanische Robinie. Wesentlich sind die Standortbeeinflussung durch die Stickstofffixierung, ein hohes Reproduktions- und Ausbreitungspotenzial und die Fähigkeit, andere Arten zu verdrängen. Andererseits wird aus forstwirtschaftlicher Sicht die Baumart aufgrund ihrer Wuchsleistung, auch im Kurzumtrieb, und ihrer besonderen Holzeigenschaften geschätzt. Eine pauschale Bewertung wird dem Konfliktpotenzial für die etwa 22.500 ha Robinienbeständen in Brandenburg nicht gerecht. Das zentrale Ziel des Forschungsvorhabens besteht in der Risikobewertung des Invasivitätspotenzials der Robinie für naturschutzfachlich wertvolle Flächen. Aufgrund von Nachbarschaftsbeziehungen zwischen Robinienbeständen und Schutzgebieten sollen Risikoflächen zunächst landesweit lokalisiert und quantifiziert werden. Auf einer Teilmenge naturschutzfachlich sensibler Flächen soll die vegetative und generative Ausbreitung der Baumart kartiert und rekonstruiert werden. Untersuchungen zur Bodenvegetation und Bodenchemie sollen mögliche Veränderungen erfassen und bewerten. Die Untersuchungsergebnisse sollen der Entwicklung von Managementstrategien zur naturschutzkonformen Bewirtschaftung von Robinienbeständen dienen. Da die Robinie ihren mitteleuropäischen Verbreitungsschwerpunkt in Brandenburg hat, soll die Thematik beispielhaft für das Land Brandenburg bearbeitet werden. Die Beschränkung auf ein Bundesland hat den Vorteil, dass die benötigten Datengrundlagen einfacher zu beschaffen und die Abstimmung mit betroffenen Dienststellen leichter möglich sind. Das Forschungsvorhaben untergliedert sich in fünf Arbeitspakete: 1. Ermittlung des Risikopotenzials auf Landschaftsebene 2. Ausbreitungsanalyse auf Bestandesebene 3. Ökosystemare Folgewirkungen 4. Ausbreitungshemmung 5. Risikoanalyse und Managementplanung | Prof. Dr. habil. Ralf Kätzel Tel.: +49 3334 2759-230 ralf.kaetzel@lfb.brandenburg.de Humboldt-Universität zu Berlin - Lebenswissenschaftliche Fakultät - Albrecht Daniel Thaer-Institut für Agrar- und Gartenbauwissenschaften - Fachgebiet Urbane Ökophysiologie der Pflanzen Lentzeallee 55/57 14195 Berlin | X | WKF | |
| 01.04.2018 | 31.03.2021 | 22WC412601 | KLIWAFOR - Limitierung der CO2-Senkenstärke von Wäldern durch die bodennahe Ozonbelastung als intrinsische Komponente des Klimawandels - Validierung und Implementierung eines Ozonaufnahme-Moduls in das physiologische Wald-Wachstumsmodell "BALANCE" zur prozessorientierten Risikobewertung - Akronym: KLIWAFOR | Ziel des Projekts ist, erstmals die Einschränkung der Kohlenstoff-Speicherfunktion von Wäldern unter erhöhten O3-Regimen zu bestimmen, um eine Risikobewertung für Deutschland vorlegen zu können. Waldbaulich präventive Anpassungsmaßnahmen werden unter Einbezug der Waldbesitzer für verschiedene Regionen und Klimaszenarien entwickelt, getestet und für ein effektives Risikomanagement an die Praxis zu kommuniziert. Hierzu wird ein Ozonmodul zur Integration in das Wald-Wachstumsmodell "BALANCE" entwickelt. Die Modellkalibrierung und –validierung wird am Messstandort Kranzberger Forst (S-Deutschland) durchgeführt. Die Modellentwicklung erfolgt auf Einzelbaum- und Bestandsebene hauptsächlich für die Baumart Buche. Synergien ergeben sich aufgrund der Nutzung umfangreichen Datenmaterials aus vorangegangenen Projekten sowie von zeitgleich im KROOF-Projekt generierten Daten. Zusätzliche Messungen werden nur zu dem bisher unbearbeiteten Aspekt der Verwendung der Blatt- anstelle der Lufttemperatur bei der Berechnung des Wasserdampfdruckdefizits, welches für die Bestimmung der stomatären Ozonaufnahme benötigt wird, durchgeführt. Zur Simulation nahezu realistischer Umgebungsbedingungen stehen hierzu Klimakammern zur Verfügung. Die Ergebnisse werden im Waldbestand validiert und in das Ozonmodul integriert. Als Basis für die Simulation des Wachstums und der Kohlenstoffbindung bei verschiedenen Szenarien zur Bestandsstruktur, veränderten Klimaverhältnissen, Extrembedingungen und verschiedener Ozonregimen werden "Muster"-Standorte generiert, welche beispielhaft für die wichtigsten Waldregionen Deutschlands herangezogen werden. Die Interaktion mit Vertretern der waldbaulichen Praxis ist ein wichtiges Leitmotiv. Workshops mit Praxisvertretern begleiten daher die Entwicklungsarbeiten. So werden realistische Szenarien erzeugt, und durch Partizipation wird Akzeptanz für die entwickelten "Muster"-Standorte, Modell-Prototypen und deren zukünftigen Einsatz als Werkzeuge der Praxis erzeugt. | Die Blatttemperaturen der Sonnenkrone zeigten zum Teil klar höhere Werte gegenüber der Lufttemperatur, während sie in der Schattenkrone knapp unterhalb der Lufttemperatur lagen. Für die Sonnenkrone überschätzt die Wasserdampfdefizitberechnung anhand der Luft- anstelle der Blatttemperatur die Ozonaufnahme, für die Schattenkrone unterschätzt sie sie. Diese ersten Ergebnisse führen in Abhängigkeit vom Kronenverhältnis insgesamt zu relativ geringen Abweichungen. In das Wachstumsmodel BALANCE wurde ein Ozonmodul eingebaut, das die Wirkung von Ozon auf die CO2-Senkenstärke, d.h. die Kohlenstofffixierung in Buchenbeständen plausibel abbildet. In standortsspezifischer Konzentration erbrachte Ozon deutschlandweit einen Rückgang der Kohlenstofffixierung von 4 %. Deutschlandweit findet man hohe C-Fixierungen in hoch gelegenen Regionen. Sie erhöhen sich um 2 t C ha-1 Jahr-1 pro 100 mm Anstieg der Verdunstung. | Prof. Dr. Johannes Kollman Tel.: +49 8161 71 3498 johannes.kollmann@tum.de Technische Universität München - Lehrstuhl für Ökophysiologie der Pflanzen - Wissenschaftszentrum Weihenstephan Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | X | WKF |
| 06.06.2017 | 30.06.2021 | 22WC413601 | Totholz-THG - Verbesserung der Schätzung der Totholz-Kohlenstoffvorräte für die deutsche Treibhausgas-Berichterstattung - Akronym: Totholz-THG | Im Rahmen der Klimaberichterstattung erstellt Deutschland Treibhausgasinventare, um verschiedenen internationalen Berichtspflichten gerecht zu werden. Die Treibhausgasemissionen des Waldes werden im Sektor Landnutzung, Landnutzungsänderung und Forstwirtschaft berichtet. Im Wald erfolgt die Berichterstattung zu den Veränderungen der Kohlenstoffspeicherung nach fünf verschiedenen Pools, von denen einer der Pool Totholz ist. Dazu gehören stehende und liegende Totholzobjekte, tote Wurzeln und tote Baumstümpfe. In Hinblick auf die Vollständigkeit und den Detaillierungsgrad weist die derzeitige Berichterstattung des Totholzpools Defizite auf. Mit diesem Projekt soll die Schätzung der Totholz-Kohlenstoffvorräte für die deutsche Treibhausgas-Berichterstattung vervollständigt und verbessert werden. In dem Projekt sollen folgende Arbeitsziele verfolgt werden: 1) Verfahrensentwicklung zur Erfassung und Schätzung toter Wurzeln und von Wurzelstöcken 2) Konzeption, Planung und Durchführung der Geländeerhebung 3) Entwicklung und Erstellung eines Fehlerbudgets 4) Entwicklung von Schätzern und Funktionen für Biomassebestimmung des Totholzes 5) Berechnung der Holzdichten und Kohlenstoffgehalte 6) Berechnung, Erstellung, Bewertung und Analyse des Totholzinventars 7) Integration des Verfahrens in Treibhausgasberichterstattung. Der Arbeitsplan umfasst drei Module, die in einzelne Arbeitspakete und -schritte unterteilt sind. Das erste Modul ist der Erarbeitung der Methodik und der Verfahrensentwicklung gewidmet. Das zweite Modul beinhaltet alle Arbeiten zur Datenerhebung des Totholzes im Gelände und zur Fehlerabschätzung. Die Berechnung der Totholz-Kohlenstoffvorräte und die Erstellung des gesamten Totholzinventars erfolgt im dritten Modul. Schließlich soll dieses Verfahren in die Treibhausgasberichterstattung integriert werden. Die Methodik und das Verfahren, die neuen Berechnungsalgorithmen und das Totholzinventar sollen auf einem Abschlussworkshop präsentiert werden. | Dr. Wolfgang Stümer Tel.: +49 3334 3820359 wolfgang.stuemer@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Waldökosysteme Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | X | WKF | |
| 01.07.2017 | 31.05.2021 | 22WC415001 | Anbaurisiken der Buche im Klimawandel: Rezente Zuwachstrends in den Buchenregionen Nord- und Mitteldeutschlands und Identifizierung von hydrologisch-definierten Grenzen der Anbaueignung - Akronym: BEECHLIMITS | Vorliegende dendroökologische und baumphysiologische Messungen lassen erkennen, dass die Buche – trotz bemerkenswerter Regenerations- und Anpassungsfähigkeit – auch in Mitteleuropa sensitiv mit Zuwachseinbußen auf die rezente Klimaerwärmung reagiert. Die Forstwirtschaft benötigt daher dringend präzisere räumlich differenzierte Erkenntnisse über das Gefährdungspotenzial der Buche aufgrund wärmerer und trockenerer Sommer, um das Risiko einer falschen Baumartenwahl zu minimieren. Entlang eines Kontinentalitätsgradienten in Nord- und Mitteldeutschland von der niederländischen bis zur polnischen Grenze sollen 40 ausgewählte Buchenbestände mit dendroökologischen und baumphysiologischen Methoden vergleichend im Hinblick auf ihr klimaabhängiges Zuwachsverhalten (Zuwachschronologie, Klimasensitivität des Zuwachses, Antwort auf Extremereignisse, d13C-Signatur der Jahrringe) und die Kavitationsgefährdung von Sonnenkronenzweigen untersucht werden und Wachstum und Hydraulik in Beziehung zu wichtigen Kennwerten der Bodenhydrologie (Nutzwasserkapazität, Bodenfeuchteminima) gesetzt werden. Mit diesen Informationen werden Grenzwerte des Sommerniederschlages und der Bodenhydrologie definiert, bis zu welchen ein Anbau der Buche unter realistischen regionalen Szenarien des Klimawandels im Tiefland Nord- und Mitteldeutschlands empfohlen werden kann. Das auf 3 Jahre angelegte Vorhaben gliedert sich in 8 Arbeitspakete: 1. Probeflächenauswahl 2. Analyse von Klimatrends in den vergangenen Jahrzehnten und regionale Klimaprojektionen für die kommenden 50-80 Jahre für die untersuchten Buchenwaldregionen 3. Zuwachsanalyse und Klima-Sensitivitätsanalyse 4. Holzanatomie und hydraulische Architektur von Sonnenkrone und Stammholz 5. Charakterisierung der Bodenhydrologie 6. Feinwurzel-Lebend-Tot-Verhältnis 7. Verjüngungserfolg 8. Synthese der Ergebnisse, Identifizierung hydrologisch-definierter Vitalitätsgrenzen der Buche und Ableitung von Handlungsempfehlungen für die Forstwirtschaft | Prof. Dr. Christoph Leuschner Tel.: +49 551 39-5718 cleusch@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Biologie und Psychologie - Abt. Ökologie und Ökosystemforschung Untere Karspüle 2 37073 Göttingen | X | WKF | |
| 01.04.2015 | 30.06.2018 | 22WC502801 | Verbundvorhaben: Motivationswerkstatt Wald und Klima Pädagogische Module für Klimaschutz durch Wald und Holz; Teilvorhaben 1 - Akronym: MoWaKli | Hauptziel des Vorhabens ist es, möglichst in allen Bundesländern Multiplikatoren aus den üblicher Weise getrennten Bereichen Schulen und Kindertagesstätten mit dem Thema Wald und Klimawandel, sowie den sich daraus ergebenden Handlungsnotwendigkeiten, wie z.B. Naturnaher Umbau der Wälder, Substitution von Produkten durch langlebige Holzprodukte, CO2-Reduzierung im Allgemeinen zu konfrontieren. Geplant sind folgende Teilmaßnahmen: • Weiterentwicklung vorhandener Methoden der Multiplikatorenschulung um den Aspekt "Wald und Klimawandel" • Transfer der der erprobten Schulungsmethodik incl. der neuen Module an die Verbundpartner. • Praktische Umsetzung mit ca. 120 Schulungen. • Erarbeitung eines "Arbeitshandbuch Klimaschutz durch Wald und Holz" (gedruckt und online). • Entwicklung einer Unterrichtseinheit die es ermöglicht den eigenen CO2- Ausstoß zu errechnen und diesen im Holz gespeicherten Kohlenstoff zu übertragen. (CO2-Seekers bzw. CarboHunters). • Evaluierung durch begleitendes Monitoring. • Dokumentation, Veröffentlichung und Bereitstellung der entwickelten Methodik. Mit dem Projekt werden tragfähige regionale Netzwerke wichtiger Multiplikatoren initiiert und auch nach Ablauf des Vorhabens weiterhin durch die SDW Landesverbände betreut. Die Arbeitsplanung umfasst 9 Arbeitspakete, die von allen bzw. von einzelnen Verbundpartnern bearbeitet werden oder an Agenturen vergeben werden. Modifikation des Fortbildungskonzeptes "Lern- und Erlebnisraum Wald" zur Motivationswerkstatt Wald und Klima. Transfer der Motivationswerkstatt zu den Verbundpartnern. Umsetzung Motivationswerkstatt Wald und Klima durch die Verbundpartner von 2015 bis 2017. Erfahrungsaustausch nach dem ersten Jahr Umsetzung. Erarbeitung Arbeitshandbuch Klimaschutz durch Wald und Holz. Erarbeitung Unterrichtseinheit "CO2-Seeker" (CarboHunters). Begleitende Evaluierung. Bundesweite Abschlusstagung. Transfer der Ergebnisse und Materialien im Internet. Projektsteuerung bei allen Verbundpartnern. | Simon Tangerding Tel.: +49 89 2880-88335 simon.tangerding@sdwbayern.de Schutzgemeinschaft Deutscher Wald Landesverband Bayern e.V. Bund zur Förderung der Landespflege und des Naturschutzes Ludwigstr. 2 80539 München | WKF | ||
| 01.04.2015 | 30.06.2018 | 22WC502802 | Verbundvorhaben: Motivationswerkstatt Wald und Klima Pädagogische Module für Klimaschutz durch Wald und Holz; Teilvorhaben 2 - Akronym: MoWaKli | Hauptziel des Vorhabens ist es, möglichst in allen Bundesländern Multiplikatoren aus den üblicher Weise getrennten Bereichen Schulen und Kindertagesstätten mit dem Thema Wald und Klimawandel, sowie den sich daraus ergebenden Handlungsnotwendigkeiten, wie z.B. Naturnaher Umbau der Wälder, Substitution von Produkten durch langlebige Holzprodukte, CO2-Reduzierung im Allgemeinen zu konfrontieren. Geplant sind folgende Teilmaßnahmen: • Weiterentwicklung vorhandener Methoden der Multiplikatorenschulung um den Aspekt "Wald und Klimawandel" • Transfer der der erprobten Schulungsmethodik incl. der neuen Module an die Verbundpartner. • Praktische Umsetzung mit ca. 120 Schulungen. • Erarbeitung eines "Arbeitshandbuch Klimaschutz durch Wald und Holz" (gedruckt und online). • Entwicklung einer Unterrichtseinheit die es ermöglicht den eigenen CO2- Ausstoß zu errechnen und diesen im Holz gespeicherten Kohlenstoff zu übertragen. (CO2-Seekers bzw. CarboHunters). • Evaluierung durch begleitendes Monitoring. • Dokumentation, Veröffentlichung und Bereitstellung der entwickelten Methodik. Mit dem Projekt werden tragfähige regionale Netzwerke wichtiger Multiplikatoren initiiert und auch nach Ablauf des Vorhabens weiterhin durch die SDW Landesverbände betreut. Die Arbeitsplanung umfasst 9 Arbeitspakete, die von allen bzw. von einzelnen Verbundpartnern bearbeitet werden oder an Agenturen vergeben werden. Modifikation des Fortbildungskonzeptes "Lern- und Erlebnisraum Wald" zur Motivationswerkstatt Wald und Klima. Transfer der Motivationswerkstatt zu den Verbundpartnern. Umsetzung Motivationswerkstatt Wald und Klima durch die Verbundpartner von 2015 bis 2017. Erfahrungsaustausch nach dem ersten Jahr Umsetzung. Erarbeitung Arbeitshandbuch Klimaschutz durch Wald und Holz. Erarbeitung Unterrichtseinheit "CO2-Seeker" (CarboHunters). Begleitende Evaluierung. Bundesweite Abschlusstagung. Transfer der Ergebnisse und Materialien im Internet. Projektsteuerung bei allen Verbundpartnern. | ForstAss. Gerhard Naendrup Tel.: +49 208 8831882 gerhard.naendrup@sdw-nrw.de Schutzgemeinschaft Deutscher Wald - Bund zur Förderung der Landespflege - Landesverband NRW e. V. Ripshorster Str. 306 46117 Oberhausen | X | WKF | |
| 01.04.2015 | 30.06.2018 | 22WC502803 | Verbundvorhaben: Motivationswerkstatt Wald und Klima Pädagogische Module für Klimaschutz durch Wald und Holz; Teilvorhaben 3 - Akronym: MoWaKli | Hauptziel des Vorhabens ist es, möglichst in allen Bundesländern Multiplikatoren aus den üblicher Weise getrennten Bereichen Schulen und Kindertagesstätten mit dem Thema Wald und Klimawandel, sowie den Notwendigkeiten zum naturnahen Umbau der Wälder zu konfrontieren. Geplant sind folgende Teilmaßnahmen: • Weiterentwicklung vorhandener Methoden der Multiplikatorenschulung um den Aspekt "Wald und Klimawandel" • Transfer der der erprobten Schulungsmethodik incl. der neuen Module "Klimaanpassung" an die Verbundpartner. • Praktische Umsetzung des erweiterten Ansatzes mit ca. 120 Schulungen. • Erarbeitung eines "Arbeitshandbuch Klimaschutz durch Wald und Holz" (gedruckt und online). • Entwicklung einer Unterrichtseinheit die es ermöglicht den eigenen CO2- Ausstoß zu errechnen und diesen im Holz gespeicherten Kohlenstoff zu übertragen. (CO2-Seekers bzw. CarboHunters). • Evaluierung durch begleitendes Monitoring. • Dokumentation, Veröffentlichung und Bereitstellung der entwickelten Methodik. Mit dem Projekt werden tragfähige regionale Netzwerke wichtiger Multiplikatoren initiiert und auch nach Ablauf des Vorhabens weiterhin durch die SDW Landesverbände betreut. Die Arbeitsplanung umfasst 9 Arbeitspakete, die von allen bzw. von einzelnen Verbundpartnern bearbeitet werden oder an Agenturen vergeben werden. Modifikation des Fortbildungskonzeptes "Lern- und Erlebnisraum Wald" zur Motivationswerkstatt Wald und Klima. Transfer der Motivationswerkstatt zu den Verbundpartnern. Umsetzung Motivationswerkstatt Wald und Klima durch die Verbundpartner von 2015 bis 2017. Erfahrungsaustausch nach dem ersten Jahr Umsetzung. Erarbeitung Arbeitshandbuch Klimaschutz durch Wald und Holz. Erarbeitung Unterrichtseinheit "CO2-Seeker" (CarboHunters). Begleitende Evaluierung. Bundesweite Abschlusstagung. Transfer der Ergebnisse und Materialien im Internet. Projektsteuerung bei allen Verbundpartnern. | Nicole Fürmann Tel.: +49 711 67412-12 nicole.fuermann@sdw-bw.de Schutzgemeinschaft Deutscher Wald, Landesverband Baden-Württemberg e. V. , Bund zur Förderung der Landespflege Königsträßle 74 70597 Stuttgart | X | WKF | |
| 01.04.2015 | 30.06.2018 | 22WC502804 | Verbundvorhaben: Motivationswerkstatt Wald und Klima Pädagogische Module für Klimaschutz durch Wald und Holz; Teilvorhaben 4 - Akronym: MoWaKli | Hauptziel des Vorhabens ist es, möglichst in allen Bundesländern Multiplikatoren aus den üblicher Weise getrennten Bereichen Schulen und Kindertagesstätten mit dem Thema Wald und Klimawandel, sowie den Notwendigkeiten zum naturnahen Umbau der Wälder zu konfrontieren. Geplant sind folgende Teilmaßnahmen: • Weiterentwicklung vorhandener Methoden der Multiplikatorenschulung um den Aspekt "Wald und Klimawandel" • Transfer der der erprobten Schulungsmethodik incl. der neuen Module "Klimaanpassung" an die Verbundpartner. • Praktische Umsetzung des erweiterten Ansatzes mit ca. 120 Schulungen. • Erarbeitung eines "Arbeitshandbuch Klimaschutz durch Wald und Holz" (gedruckt und online). • Entwicklung einer Unterrichtseinheit die es ermöglicht den eigenen CO2- Ausstoß zu errechnen und diesen im Holz gespeicherten Kohlenstoff zu übertragen. (CO2-Seekers bzw. CarboHunters). • Evaluierung durch begleitendes Monitoring. • Dokumentation, Veröffentlichung und Bereitstellung der entwickelten Methodik. Mit dem Projekt werden tragfähige regionale Netzwerke wichtiger Multiplikatoren initiiert und auch nach Ablauf des Vorhabens weiterhin durch die SDW Landesverbände betreut. Die Arbeitsplanung umfasst 9 Arbeitspakete, die von allen bzw. von einzelnen Verbundpartnern bearbeitet werden oder an Agenturen vergeben werden. Modifikation des Fortbildungskonzeptes "Lern- und Erlebnisraum Wald" zur Motivationswerkstatt Wald und Klima. Transfer der Motivationswerkstatt zu den Verbundpartnern. Umsetzung Motivationswerkstatt Wald und Klima durch die Verbundpartner von 2015 bis 2017. Erfahrungsaustausch nach dem ersten Jahr Umsetzung. Erarbeitung Arbeitshandbuch Klimaschutz durch Wald und Holz. Erarbeitung Unterrichtseinheit "CO2-Seeker" (CarboHunters). Begleitende Evaluierung. Bundesweite Abschlusstagung. Transfer der Ergebnisse und Materialien im Internet. Projektsteuerung bei allen Verbundpartnern. | Moritz Wenning Tel.: +49 3334 2779133 geschaeftsstelle@sdw-brandenburg.de Schutzgemeinschaft Deutscher Wald (SDW) - Bund zur Förderung der Landespflege und des Naturschutzes - Landesverband Brandenburg e.V. Brunnenstr. 26 a 16225 Eberswalde | X | WKF | |
| 01.04.2015 | 30.06.2018 | 22WC502805 | Verbundvorhaben: Motivationswerkstatt Wald und Klima Pädagogische Module für Klimaschutz durch Wald und Holz; Teilvorhaben 5 - Akronym: MoWaKli | Hauptziel des Vorhabens ist es, möglichst in allen Bundesländern Multiplikatoren aus den üblicher Weise getrennten Bereichen Schulen und Kindertagesstätten mit dem Thema Wald und Klimawandel, sowie den Notwendigkeiten zum naturnahen Umbau der Wälder zu konfrontieren. Geplant sind folgende Teilmaßnahmen: • Weiterentwicklung vorhandener Methoden der Multiplikatorenschulung um den Aspekt "Wald und Klimawandel" • Transfer der der erprobten Schulungsmethodik incl. der neuen Module "Klimaanpassung" an die Verbundpartner. • Praktische Umsetzung des erweiterten Ansatzes mit ca. 120 Schulungen. • Erarbeitung eines "Arbeitshandbuch Klimaschutz durch Wald und Holz" (gedruckt und online). • Entwicklung einer Unterrichtseinheit die es ermöglicht den eigenen CO2- Ausstoß zu errechnen und diesen im Holz gespeicherten Kohlenstoff zu übertragen. (CO2-Seekers bzw. CarboHunters). • Evaluierung durch begleitendes Monitoring. • Dokumentation, Veröffentlichung und Bereitstellung der entwickelten Methodik. Mit dem Projekt werden tragfähige regionale Netzwerke wichtiger Multiplikatoren initiiert und auch nach Ablauf des Vorhabens weiterhin durch die SDW Landesverbände betreut. Die Arbeitsplanung umfasst 9 Arbeitspakete, die von allen bzw. von einzelnen Verbundpartnern bearbeitet werden oder an Agenturen vergeben werden. Modifikation des Fortbildungskonzeptes "Lern- und Erlebnisraum Wald" zur Motivationswerkstatt Wald und Klima. Transfer der Motivationswerkstatt zu den Verbundpartnern. Umsetzung Motivationswerkstatt Wald und Klima durch die Verbundpartner von 2015 bis 2017. Erfahrungsaustausch nach dem ersten Jahr Umsetzung. Erarbeitung Arbeitshandbuch Klimaschutz durch Wald und Holz. Erarbeitung Unterrichtseinheit "CO2-Seeker" (CarboHunters). Begleitende Evaluierung. Bundesweite Abschlusstagung. Transfer der Ergebnisse und Materialien im Internet. Projektsteuerung bei allen Verbundpartnern. | Philipp Schomaker Tel.: +49 511 363590 philipp.schomaker@sdw-nds.de Schutzgemeinschaft Deutscher Wald - Bund zur Förderung der Landespflege - Landesverband Niedersachsen e. V. Johannssenstr. 10 30159 Hannover | X | WKF | |
| 01.04.2015 | 30.06.2018 | 22WC502807 | Verbundvorhaben: Motivationswerkstatt Wald und Klima Pädagogische Module für Klimaschutz durch Wald und Holz; Teilvorhaben 7 - Akronym: MoWaKli | Hauptziel des Vorhabens ist es, möglichst in allen Bundesländern Multiplikatoren aus den üblicher Weise getrennten Bereichen Schulen und Kindertagesstätten mit dem Thema Wald und Klimawandel, sowie den Notwendigkeiten zum naturnahen Umbau der Wälder zu konfrontieren. Geplant sind folgende Teilmaßnahmen: • Weiterentwicklung vorhandener Methoden der Multiplikatorenschulung um den Aspekt "Wald und Klimawandel" • Transfer der der erprobten Schulungsmethodik incl. der neuen Module "Klimaanpassung" an die Verbundpartner. • Praktische Umsetzung des erweiterten Ansatzes mit ca. 120 Schulungen. • Erarbeitung eines "Arbeitshandbuch Klimaschutz durch Wald und Holz" (gedruckt und online). • Entwicklung einer Unterrichtseinheit die es ermöglicht den eigenen CO2- Ausstoß zu errechnen und diesen im Holz gespeicherten Kohlenstoff zu übertragen. (CO2-Seekers bzw. CarboHunters). • Evaluierung durch begleitendes Monitoring. • Dokumentation, Veröffentlichung und Bereitstellung der entwickelten Methodik. Mit dem Projekt werden tragfähige regionale Netzwerke wichtiger Multiplikatoren initiiert und auch nach Ablauf des Vorhabens weiterhin durch die SDW Landesverbände betreut. Die Arbeitsplanung umfasst 9 Arbeitspakete, die von allen bzw. von einzelnen Verbundpartnern bearbeitet werden oder an Agenturen vergeben werden. Modifikation des Fortbildungskonzeptes "Lern- und Erlebnisraum Wald" zur Motivationswerkstatt Wald und Klima. Transfer der Motivationswerkstatt zu den Verbundpartnern. Umsetzung Motivationswerkstatt Wald und Klima durch die Verbundpartner von 2015 bis 2017. Erfahrungsaustausch nach dem ersten Jahr Umsetzung. Erarbeitung Arbeitshandbuch Klimaschutz durch Wald und Holz. Erarbeitung Unterrichtseinheit "CO2-Seeker" (CarboHunters). Begleitende Evaluierung. Bundesweite Abschlusstagung. Transfer der Ergebnisse und Materialien im Internet. Projektsteuerung bei allen Verbundpartnern. | Dipl.-Forstwirt Sebastian Kuntzsch Tel.: +49 341 3090 814 sebastian.kuntzsch@sdw-sachsen.de Schutzgemeinschaft Deutscher Wald (SDW) - Bund zur Förderung der Landschaftspflege und des Naturschutzes, Landesverband Sachsen e.V. Städtelner Str. 54 04416 Markkleeberg | WKF | ||
| 01.04.2015 | 30.06.2018 | 22WC502808 | Verbundvorhaben: Motivationswerkstatt Wald und Klima Pädagogische Module für Klimaschutz durch Wald und Holz; Teilvorhaben 8 - Akronym: MoWaKli | Hauptziel des Vorhabens ist es, möglichst in allen Bundesländern Multiplikatoren aus den üblicher Weise getrennten Bereichen Schulen und Kindertagesstätten mit dem Thema Wald und Klimawandel, sowie den sich daraus ergebenden Handlungsnotwendigkeiten, wie z.B. Naturnaher Umbau der Wälder, Substitution von Produkten durch langlebige Holzprodukte, CO2-Reduzierung im Allgemeinen zu konfrontieren. Geplant sind folgende Teilmaßnahmen: • Weiterentwicklung vorhandener Methoden der Multiplikatorenschulung um den Aspekt "Wald und Klimawandel" • Transfer der der erprobten Schulungsmethodik incl. der neuen Module an die Verbundpartner. • Praktische Umsetzung mit ca. 120 Schulungen. • Erarbeitung eines "Arbeitshandbuch Klimaschutz durch Wald und Holz" (gedruckt und online). • Entwicklung einer Unterrichtseinheit die es ermöglicht den eigenen CO2- Ausstoß zu errechnen und diesen im Holz gespeicherten Kohlenstoff zu übertragen. (CO2-Seekers bzw. CarboHunters). • Evaluierung durch begleitendes Monitoring. • Dokumentation, Veröffentlichung und Bereitstellung der entwickelten Methodik. Mit dem Projekt werden tragfähige regionale Netzwerke wichtiger Multiplikatoren initiiert und auch nach Ablauf des Vorhabens weiterhin durch die SDW Landesverbände betreut. Die Arbeitsplanung umfasst 9 Arbeitspakete, die von allen bzw. von einzelnen Verbundpartnern bearbeitet werden oder an Agenturen vergeben werden. Modifikation des Fortbildungskonzeptes "Lern- und Erlebnisraum Wald" zur Motivationswerkstatt Wald und Klima. Transfer der Motivationswerkstatt zu den Verbundpartnern. Umsetzung Motivationswerkstatt Wald und Klima durch die Verbundpartner von 2015 bis 2017. Erfahrungsaustausch nach dem ersten Jahr Umsetzung. Erarbeitung Arbeitshandbuch Klimaschutz durch Wald und Holz. Erarbeitung Unterrichtseinheit "CO2-Seeker" (CarboHunters). Begleitende Evaluierung. Bundesweite Abschlusstagung. Transfer der Ergebnisse und Materialien im Internet. Projektsteuerung bei allen Verbundpartnern. | Dipl.-Forstwirt Christoph Rullmann Tel.: +49 228 945983-0 info@sdw.de Schutzgemeinschaft Deutscher Wald (SDW) - Bund zur Förderung der Landespflege und des Naturschutzes - Bundesverband e.V. Dechenstr. 8 53115 Bonn | WKF | ||
| 01.03.2015 | 30.06.2019 | 22WC503697 | Verbundvorhaben: Klimaschutz durch Kleinprivatwald – für Eigentümer und Gesellschaft; Teilvorhaben 97 - Akronym: KKEG | Ziel des "Verbundprojektes Klimaschutz durch Kleinprivatwald – für Eigentümer und Gesellschaft" (KKEG) ist es, Angebote für den Kleinprivatwald in Deutschland zu entwickeln und Optionen zur Umsetzung aufzuzeigen, die sowohl die Effizienz der Holzgewinnung aus dem Kleinprivatwald nachhaltig verbessern als auch der Anpassung von Wäldern an den Klimawandel und dem Naturschutz dienen. Im Teilprojekt 2 werden die gesellschaftlichen Ziele sowie Ziele der Kleinprivatwaldbesitzer in Hin-blick auf Maßnahmen zum Klima- und Naturschutz sowie zur effizienten Holznutzung erfasst. Darauf beruhend werden im Anschluss konkrete auf die gesellschaftlichen und Eigentümerziele zugeschnittene Angebote entwickelt. Die im Teilprojekt1 gesammelten Erfahrungen hinsichtlich der Ansprache und Betreuung von Kleinprivatwaldbesitzern fließen in die Entwicklung der Angebote ein. Parallel zur Entwicklung der konkreten Angebote werden die derzeit angewendeten Betreuungsinstrumente der Bundesländer und privater Dienstleister analysiert und darauf aufbauend dem Teilprojekt 1 Vorschläge gemacht, wie die entwickelten Angebote noch effizienter umgesetzt werden können. Das Teilprojekt 2 untergliedert sich in 3 Arbeitspakete. In Arbeitspaket 1 findet die Identifikation und Analyse der gesellschaftlichen und spezifischen Eigentümerziele statt. Im Arbeitspaket 2 werden gesellschaftllich erwünschte und auf die Ziele der Kleinprivatwaldbesitzer abgestimmte Angebote entwickelt. Arbeitspaket 3 umfasst die Koordination der beiden Teilprojekte des Verbundprojektes. Eine detaillierte Arbeitsplanung findet sich in der anliegenden ausführlichen Vorhabensbeschreibung. | Dr. Volker Späth Tel.: +49 7223 9486-11 volker.spaeth@ilnbuehl.de Naturschutzbund Deutschland (NABU) - Landesverband Baden-Württemberg e.V. - Institut für Landschaftsökologie und Naturschutz Bühl Sandbachstr. 2 77815 Bühl | X | WKF | |
| 01.03.2015 | 30.06.2019 | 22WC503698 | Verbundvorhaben: Klimaschutz durch Kleinprivatwald – für Eigentümer und Gesellschaft; Teilvorhaben 98 - Akronym: KKEG | Schwerpunkt des Teilprojekts 1 (EMP) ist die Praxisentwicklung von innovativen, eigentu¨merorientierten Lo¨sungen fu¨r die Beratung und Betreuung von Kleinprivatwaldeigentu¨mern. Dazu werden in sieben Bereichen Maßnahmen entwickelt, zur Praxisreife gebracht und bundesweit im Wissens- und Methodentransfer eingesetzt. Bei allen Lo¨sungen stehen die Effizienzsteigerung und nachhaltige Bewirtschaftung im Kleinprivatwald und -damit in Verbindung- ein wirksamer Klimaschutz im Vordergrund.Durch Lernfortschritt, Wissens- und Methodentransfer, Multiplikatorwirkung, neuartige Bu¨ndnispartner, Erschließung neuer Finanzierungspotentiale -insbesondere im urbanen Raum- sowie Entwicklung innovativer, in hohem Maße eigentu¨merorientierter Instrumente wird erwartet, dass die Wirksamkeit der ku¨nftigen Kleinprivatwaldbetreuung in Deutschland erho¨ht sowie die Kosten deutlich gesenkt werden ko¨nnen. Das Verbundprojekt KKEG beruht auf enger und abgestimmter Arbeitsteilung zwischen den TP1 und TP 2. Das Teilprojekt 1 baut dabei auf Erfahrungen mit der Privatwaldfo¨rderung Thu¨ringen (PPP) auf und entwickelt die neuartigen Praxislo¨sungen unter Einbeziehung bundesweiter Problemregionen im Kleinprivatwald. Die Zwischenergebnisse des parallel laufenden Teilprojektes 2, welches auf die Bedu¨rfnisse und Ziele von Kleinprivatwaldbesitzern und Gesellschaft abgestimmte Angebote zur effizienteren Holzgewinnung sowie Anpassung der Wa¨lder an den Klimawandel erarbeitet, werden laufend durch das TP1 in die Maßnahmenentwicklungen aufgenommen. Gleichsam stellt das TP1 Praxiserfahrungen aus seiner Projektarbeit bereit, um die Entwicklung der Angebote durch die Verbundpartner weiter zu verbessern. Beide Teilprojekte erga¨nzen sich folglich und tauschen Ergebnisse und Erfahrungen zu den Maßnahmenentwicklungen aus. Daru¨ber hinaus wird eine Zusammenarbeit mit den Bundesla¨ndern bzw. deren Fachverwaltungen fu¨r den Bereich der Privatwaldbetreuung angestrebt. | Sven Müller Tel.: +49 30 61625275 smueller@wald-wird-mobil.de wald-wird-mobil.de gGmbH Leuschnerdamm 31 10999 Berlin | X | WKF | |
| 01.03.2015 | 30.06.2019 | 22WC503699 | Verbundvorhaben: Klimaschutz durch Kleinprivatwald – für Eigentümer und Gesellschaft; Teilvorhaben 99 - Akronym: KKEG | Ziel des "Verbundprojektes Klimaschutz durch Kleinprivatwald – für Eigentümer und Gesellschaft" (KKEG) ist es, Angebote für den Kleinprivatwald in Deutschland zu entwickeln und Optionen zur Umsetzung aufzuzeigen, die sowohl die Effizienz der Holzgewinnung aus dem Kleinprivatwald nachhaltig verbessern als auch der Anpassung von Wäldern an den Klimawandel und dem Naturschutz dienen. Im Teilprojekt 2 werden die gesellschaftlichen Ziele sowie Ziele der Kleinprivatwaldbesitzer in Hin-blick auf Maßnahmen zum Klima- und Naturschutz sowie zur effizienten Holznutzung erfasst. Darauf beruhend werden im Anschluss konkrete auf die gesellschaftlichen und Eigentümerziele zugeschnittene Angebote entwickelt. Die im Teilprojekt1 gesammelten Erfahrungen hinsichtlich der Ansprache und Betreuung von Kleinprivatwaldbesitzern fließen in die Entwicklung der Angebote ein. Parallel zur Entwicklung der konkreten Angebote werden die derzeit angewendeten Betreuungsinstrumente der Bundesländer und privater Dienstleister analysiert und darauf aufbauend dem Teilprojekt 1 Vorschläge gemacht, wie die entwickelten Angebote noch effizienter umgesetzt werden können. Das Teilprojekt 2 untergliedert sich in 3 Arbeitspakete. In Arbeitspaket 1 findet die Identifikation und Analyse der gesellschaftlichen und spezifischen Eigentümerziele statt. Im Arbeitspaket 2 werden gesellschaftllich erwünschte und auf die Ziele der Kleinprivatwaldbesitzer abgestimmte Angebote entwickelt. Arbeitspaket 3 umfasst die Koordination der beiden Teilprojekte des Verbundprojektes. Eine detaillierte Arbeitsplanung findet sich in der anliegenden ausführlichen Vorhabensbeschreibung. | Dr. Björn Seintsch Tel.: +49 40 73962-312 bjoern.seintsch@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Internationale Waldwirtschaft und Forstökonomie Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | X | WKF | |
| 01.01.2014 | 31.12.2016 | 22WC504401 | Aktion Wald! - Ein Programm, dass Schülerinnen und Schüler durch erfahrungs- und handlungsorientierte Angebote im Lebensraum Wald motiviert und aktiviert ein natur- und klimaschützendes Verhalten zu entwickeln (Aktion Wald) - Akronym: AktionWald | Das Ziel ist es, über erforschende und entdeckende Praxisangebote den Wald in seiner Vielfalt zu erkunden und Neues, bisher Unbekanntes zu entdecken. Die Kinder schaffen sich so ein eigenes Bild vom Wald und der Natur, betten diese Erfahrungen in ihr bestehendes Weltbild ein und erwerben umfassendes Wissen. Eine klare Vorstellung, ausreichendes Wissen und die Entwicklung eines eigenen Verhältnisses zur Natur sind notwendig, um eine individuelle ressourcensensible, klima- und umweltschützende Haltung auszubilden. Ab Dezember 2013 wird zunächst ein Team aus einer Projektleitung, einem wissenschaftlichen Mitarbeiter und einer Assistenz aufgebaut. Ab Januar 2014 beginnt die Konzeptionsphase der WaldEntdeckerKiste sowie des WaldPakets. Im März 2014 beginnen Ausschreibung und Beschaffung der Kiste und ihrer Inhalte. Ab Juli 2014 sind die WaldEntdeckerKisten lieferbar. Im Juni 2014 findet die erste Online-Ausschreibung an alle Grundschulen statt. Bei der Vergabe der WaldEntdeckerKisten wird darauf geachtet, dass Schulen aus allen Bundesländern vertreten sind. Ab August 2014 werden die WaldEntdeckerKisten an die Schulen versendet. Ab September können sich die teilnehmenden Schulen für einen Zuschuss in Höhe von bis zu 200 € für die Durchführung einer geführten Waldexkursion bewerben, die entweder noch im Herbst 2014 oder im Frühjahr 2015 stattfinden kann. Die ersten WaldPakete werden noch im Herbst versendet, die restlichen ab März 2015. Bis Juni 2016 haben 600 Schulen an AktionWald! teilgenommen. Die Schülerinnen und Schüler werden ermutigt, aktiv über eine entsprechende Zukunftsgestaltung zu reflektieren und werden in die Lage versetzt, den großen Herausforderungen einer sich rasant verändernden Welt konstruktiv zu begegnen. | Silke Ramelow Tel.: +49 30 6108144-81 ramelow@bildungscent.de BildungsCent e.V. Oranienstr. 183 10999 Berlin | WKF | ||
| 01.07.2015 | 30.06.2018 | 22WC506201 | WaldKlima-App - Smartphone-App und thematische Geocaches zur Kommunikation der Waldklimafonds-Themen "Wald und Klimawandel" sowie "CO2-Bindung von Wäldern" - Entwicklung und Markteinführung - Akronym: WaldKlima-App | Ziel des Vorhabens ist die Bewusstseinsbildung und der Wissenstransfer des Waldklimafonds-Anliegens "Klimaschutz durch Holz und Wald" an Multiplikatoren und Endverbraucher mit Hilfe von modernen, interaktiven Medien. Hierzu sollen die "WaldKlima-App" als Anwendung für Smartphones sowie thematische Geocaches entwickelt werden. Diese richten sich insbesondere an die Zielgruppen "Jugendliche" und "junge Erwachsene" als Entscheidungsträger der Zukunft sowie an "Multiplikatoren" im (Umwelt-) Bildungsbereich. Um die inhaltliche Entwicklung der WaldKlima-App und der Geocaches mit dem Stand der Wissenschaft und den Erwartungen der Zielgruppe abzustimmen, kooperieren wir sowohl mit Akteuren aus den Bereichen Wald und Klima als auch mit Schülerinnen und Schülern von Partnerschulen. Auch bei der technischen Umsetzung der App-Programmierung werden wir im Rahmen einer Technik-AG mit Partnerschulen zusammenarbeiten. So können wir sicherstellen, dass die WaldKlima-App den Erwartungen und speziellen Anforderungen der Zielgruppe gerecht wird. Für die Jugendlichen bedeutet dies nicht nur einen fachlichen Kompetenzgewinn zum Thema Wald und Klima sondern auch die Aneignung zusätzlicher (technischer) Medienkompetenz. Die Markteinführung und Distribution der Produkte wird mit Blick auf eine möglichst hohe Multiplikationswirkung in Kooperation mit Praxispartnern von überregionaler Bedeutung erfolgen. Parallel stellen wir die App und die Geocaches in die einschlägigen Internetmarktplätze ein und bewerben sie. Arbeitspakete: AP 1: Kooperationsvereinbarungen mit Praxispartnern und Partnerschule AP 2: Entwicklungsworkshops mit Experten, App-Entwicklungswerkstatt mit Partnerschulen AP 3: Inhaltliche Konzeption AP 4: Programmierung, Prototypen AP 5: Praxistest mit Zielgruppe, Evaluierung AP 6: Endversionen der App und der Geocaches AP 7: Bundesweite Übertragung AP 8: Öffentlichkeits- und Pressearbeit AP 9: Markteinführung | Dr. Markus Dotterweich Tel.: +49 6321 9989450 dotterweich@udata.de UDATA GmbH Hindenburgstr. 1 67433 Neustadt an der Weinstraße | WKF | ||
| 15.12.2015 | 31.03.2022 | 22WC507601 | Verbundvorhaben: WIKI-Web2.0 für das Kompetenz-Netzwerk Klimawandel, Krisenmanagement und Transformation in Waldökosystemen; Teilvorhaben 1 - Akronym: WIKI4KoNeKKTiW | Zentrales Ziel ist die Etablierung und Unterstützung der Risikovorsorge und des Risikomanagements zum Erhalt und Schutz der Wälder für Privatwaldbesitzer als größte Waldbesitzergruppe und die sie vertretenden Forstwirtschaftlichen Zusammenschlüsse (FWZ). Dabei wird folgender zentraler Handlungsbedarf adressiert: - professionelle Unterstützung der FWZ durch Wissens- und Ergebnistransfer aus der Forschung in den forstlichen Alltag und durch Zugangsmöglichkeiten der Waldbesitzer auf aufbereitete Informationen, - Bereitstellung und Etablierung von geeigneten Technologien, Strukturen und Prozessen für einen gemeinsamen, effizienten Erfahrungsaustausch, - Optimierung der FWZ-übergreifenden Kommunikation, Koordination und Kooperation sowie der Interaktion mit der Öffentlichkeit, - Entwicklung eines Indikatoren- und Auswertungssystems zur Einstufung der Aussagen der durch Waldbesitzer zu erfassenden Waldzustandsinformationen und - Verbreitung und Austausch von Best Practice Beispielen. Zentrale Rolle: Die AGDW vertritt als Dachverband die Interessen der zwei Millionen privaten und kommunalen Waldbesitzer in Deutschland und koordiniert daher den vorliegenden Verbund. In dieser Rolle steht die AGDW für die Berücksichtigung der Interessen des privaten Waldbesitzes in der zu entwickelnden Plattform WIKI4KoNeKKTiW ein. Sie wird die Plattform zentral für die Nutzer betreiben sowie deren deutschlandweite Verbreitung organisieren. Im AP 1 "Anforderungsanalyse" wird daher der Fokus auf den Abgleich der bundesweit unterschiedlichen Anforderungen gelegt. Im AP 2 "Konzeption, Strukturierung & Befüllung" stimmt die AGDW die Konzepte auf nationaler Ebene ab und ist für die initiale Erarbeitung der Themen "Identifizierung von Schadbildern" und "Prognoseverfahren" zuständig. Im AP 3 "Einführung & Transfer" erfolgt die nationale Verbreitung der entstehenden Plattform. Im AP 4 "Projektmanagement" steht die AGDW für die Gesamtkoordination sowie die Verknüpfung zum Projekt "KoNeKKTiW". | Markus von Willert Tel.: +49 30 3116676-42 mvonwillert@waldeigentuemer.de Arbeitsgemeinschaft Deutscher Waldbesitzerverbände, AGDW - Die Waldeigentümer e. V. Reinhardtstr. 18A 10117 Berlin | X | WKF | |
| 15.12.2015 | 31.03.2022 | 22WC507602 | Verbundvorhaben: WIKI-Web2.0 für das Kompetenz-Netzwerk Klimawandel, Krisenmanagement und Transformation in Waldökosystemen; Teilvorhaben 2 - Akronym: WIKI4KoNeKKTiW | Zentrales Ziel ist die Etablierung und Unterstützung der Risikovorsorge und des Risikomanagements zum Erhalt und Schutz der Wälder für Privatwaldbesitzer als größte Waldbesitzergruppe und die sie vertretenden Forstwirtschaftlichen Zusammenschlüsse (FWZ). Dabei wird folgender zentraler Handlungsbedarf adressiert: - professionelle Unterstützung der FWZ durch Wissens- und Ergebnistransfer aus der Forschung in den forstlichen Alltag und durch Zugangsmöglichkeiten der Waldbesitzer auf aufbereitete Informationen, - Bereitstellung und Etablierung von geeigneten Technologien, Strukturen und Prozessen für einen gemeinsamen, effizienten Erfahrungsaustausch, - Optimierung der FWZ-übergreifenden Kommunikation, Koordination und Kooperation sowie der Interaktion mit der Öffentlichkeit, - Entwicklung eines Indikatoren- und Auswertungssystems zur Einstufung der Aussagen der durch Waldbesitzer zu erfassenden Waldzustandsinformationen und - Verbreitung und Austausch von Best Practice Beispielen. Zentrale Rolle: Das Fraunhofer IFF stellt die technische Plattform bereit und bringt neben umfassenden Erfahrungen im Sektor Forst-Holz u. a. die wissenschaftlichen und anwendungsorientierten Expertisen im Bereich Strukturierung und Initiierung von Wiki-Plattformen sowie die Entwicklung von Informationssystemen allgemein ein. Im Arbeitspakt 1 "Anforderungsanalyse" erarbeitet das IFF unter Anwendung wissenschaftlicher Methoden in Zusammenarbeit mit den Partnern die organisatorischen und technischen Anforderungen an die zu erarbeitende Lösung. Im Arbeitspaket 2 "Konzeption, Strukturierung und Befüllung" koordiniert das IFF die Konzeption und ist für die Entwicklung der Plattform zuständig. Im Arbeitspaket 3 "Einführung und Transfer" sind technische Anpassungen unter Berücksichtigung der organisatorischen Erfordernisse vorgesehen. Im Arbeitspaket 4 "Projektmanagement" ist das IFF für das eigene operative Projektmanagement verantwortlich. | Dr. Ina Ehrhardt Tel.: +49 391 4090-811 ina.ehrhardt@iff.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung (IFF) Sandtorstr. 22 39106 Magdeburg | X | WKF | |
| 15.12.2015 | 31.03.2022 | 22WC507603 | Verbundvorhaben: WIKI-Web2.0 für das Kompetenz-Netzwerk Klimawandel, Krisenmanagement und Transformation in Waldökosystemen; Teilvorhaben 3 - Akronym: WIKI4KoNeKKTiW | Zentrales Ziel ist die Etablierung und Unterstützung der Risikovorsorge und des Risikomanagements zum Erhalt und Schutz der Wälder für Privatwaldbesitzer als größte Waldbesitzergruppe und die sie vertretenden Forstwirtschaftlichen Zusammenschlüsse (FWZ). Dabei wird folgender zentraler Handlungsbedarf adressiert: - professionelle Unterstützung der FWZ durch Wissens- und Ergebnistransfer aus der Forschung in den forstlichen Alltag und durch Zugangsmöglichkeiten der Waldbesitzer auf aufbereitete Informationen, - Bereitstellung und Etablierung von geeigneten Technologien, Strukturen und Prozessen für einen gemeinsamen, effizienten Erfahrungsaustausch, - Optimierung der FWZ-übergreifenden Kommunikation, Koordination und Kooperation sowie der Interaktion mit der Öffentlichkeit, - Entwicklung eines Indikatoren- und Auswertungssystems zur Einstufung der Aussagen der durch Waldbesitzer zu erfassenden Waldzustandsinformationen und - Verbreitung und Austausch von Best Practice Beispielen. Die Etablierung initialer Strukturen und Prozesse sowie der Test der Plattform erfolgt in zwei repräsentativen Pilotregionen (Niedersachsen und Sachsen-Anhalt), die durch ihre unterschiedlichen Merkmale (West/Ost) Ausstrahlungskraft für Deutschland haben. Für die entsprechenden Aufgaben in Niedersachsen zeichnet der Waldbesitzerverband Niedersachsen verantwortlich. Im Arbeitspakt 1 "Anforderungsanalyse" wird daher der Fokus auf die Erhebung der Anforderungen in Niedersachsen gelegt. Im Arbeitspaket 2 "Konzeption, Strukturierung und Befüllung" stimmt der WBV N die Konzepte mit niedersächsischen Partner ab und ist für die initiale Erarbeitung der Themen "Regionalspezifischer Waldschutz" und "Regionale Naturschutzkonzepte" zuständig. Im Arbeitspaket 3 "Einführung und Transfer" erfolgt die regionale Verbreitung der entstehenden Plattform in Niedersachsen. Im Arbeitspaket 4 "Projektmanagement" ist der WBV N für das eigene, operative Projektmanagement zuständig. | Dipl. ForstIng. Ökol Petra Sorgenfrei Tel.: +49 511 36704-39 sorgenfrei@waldbesitzerverband-niedersachsen.de Waldbesitzerverband Niedersachsen e.V. Warmbüchenstr. 3 30159 Hannover | X | WKF | |
| 15.12.2015 | 31.03.2022 | 22WC507604 | Verbundvorhaben: WIKI-Web2.0 für das Kompetenz-Netzwerk Klimawandel, Krisenmanagement und Transformation in Waldökosystemen; Teilvorhaben 4 - Akronym: WIKI4KoNeKKTiW | Zentrales Ziel ist die Etablierung und Unterstützung der Risikovorsorge und des Risikomanagements zum Erhalt und Schutz der Wälder für Privatwaldbesitzer als größte Waldbesitzergruppe und die sie vertretenden Forstwirtschaftlichen Zusammenschlüsse (FWZ). Dabei wird folgender zentraler Handlungsbedarf adressiert: - professionelle Unterstützung der FWZ durch Wissens- und Ergebnistransfer aus der Forschung in den forstlichen Alltag und durch Zugangsmöglichkeiten der Waldbesitzer auf aufbereitete Informationen, - Bereitstellung und Etablierung von geeigneten Technologien, Strukturen und Prozessen für einen gemeinsamen, effizienten Erfahrungsaustausch, - Optimierung der FWZ-übergreifenden Kommunikation, Koordination und Kooperation sowie der Interaktion mit der Öffentlichkeit, - Entwicklung eines Indikatoren- und Auswertungssystems zur Einstufung der Aussagen der durch Waldbesitzer zu erfassenden Waldzustandsinformationen und - Verbreitung und Austausch von Best Practice Beispielen. Die Etablierung initialer Strukturen und Prozesse sowie der Test der Plattform erfolgt in zwei repräsentativen Pilotregionen (Niedersachsen/Sachsen-Anhalt), die durch ihre unterschiedlichen Merkmale Ausstrahlungskraft für Deutschland haben. Für die entsprechenden Aufgaben in Sachsen-Anhalt zeichnet sich der Waldbesitzerverband Sachsen-Anhalt verantwortlich. Im AP 1 "Anforderungsanalyse" wird daher der Fokus auf die Erhebung der Anforderungen in Sachsen-Anhalt gelegt. Im AP 2 "Konzeption, Strukturierung & Befüllung" stimmt der WBV ST die Konzepte in Sachsen-Anhalt ab und ist für die initiale Erarbeitung der Themen "Regionale Umsetzungsmöglichkeiten für önologischen Waldbau", "Regionalspezifische Fördermöglichkeiten" und "Länderspezifische, rechtliche Grundlagen für Naturschutz" zuständig. Im AP 3 "Einführung & Transfer" erfolgt die Verbreitung der entstehenden Plattform in Sachsen-Anhalt. Im AP 4 "Projektmanagement" ist der WBV ST für das eigene, operative Projektmanagement zuständig. | Dr. rer. silv. Ehlert Natzke Tel.: +49 391 56390430 info@wbvsachsen-anhalt.de Waldbesitzerverband für Sachsen-Anhalt e.V. Münchenhofstr. 33 39124 Magdeburg | X | WKF | |
| 15.12.2015 | 31.03.2022 | 22WC507605 | Verbundvorhaben: WIKI-Web2.0 für das Kompetenz-Netzwerk Klimawandel, Krisenmanagement und Transformation in Waldökosystemen; Teilvorhaben 5 - Akronym: WIKI4KoNeKKTiW | Zentrales Ziel ist die Etablierung und Unterstützung der Risikovorsorge und des Risikomanagements zum Erhalt und Schutz der Wälder für Privatwaldbesitzer als größte Waldbesitzergruppe und die sie vertretenden Forstwirtschaftlichen Zusammenschlüsse (FWZ). Von besonderer Bedeutung sind: - Wissens- und Ergebnistransfer aus der Forschung in den forstlichen Alltag - Bereitstellung und Etablierung von geeigneten Technologien für einen gemeinsamen, effizienten Erfahrungsaustausch, - Optimierung der FWZ-übergreifenden Kommunikation - Verbreitung und Austausch von Best-Practice Beispielen. AP 1.1. Aufbereitung der über das Projekt KoNeKKTiW einbeziehbaren Informationsbestände. Aufarbeitung Informationsbestände, allgemein Beratung Fragebogendesign, Betreuung Online-Version Fragebogen. AP 1.2. Untersetzung der Informationslandkarte mit Informationsquellen aus KoNeKKTiW und eigenen Forschungsprojekten. Abgleich mit vergleichbaren Bestrebungen auf europäischer Ebene (FRISK GO Projekt). AP 1.3 Fachliche Begleitung des Anforderungskatalogs. AP 2.1 Teilnahme am Testbetrieb WIKI. AP 2.2 Untersetzung der Themenbereiche CO2-minimierende Verfahren und regionalspezifische Auswirkungen Klimawandel und Einordnung der Themen aus dem KoNeKKTiW-Projekt in die Gesamtstruktur, Organisation der Beteiligung des KoNeKKTiW-Verbundes. AP 2.3 Entwicklung eines Konzepts zur Verlinkung zwischen Ratgeber KoNeKKTiW und WIKI. Forstfachliche Bewertung der Inhalte, Aufbereitung und Einpflegen der Fachinhalte soweit nicht unter KoNeKKTiW abgebildet. Bereitstellung Materialien E-Learning. AP 3.1 Teilnahme am Feedback-Prozess. AP 3.2 Entwicklung des Transferkonzeptes zur gemeinsamen Verwertung der Ergebnisse der Projekte KoNeKKTiW und WIKI4KoNeKKTiW. AP 3.3 Transfer der Projektergebnisse innerhalb des KoNeKKTiW-Verbundes. AB 4 Eigene Projektorganisation und Teilnahme an Projektbesprechungen Definition der Prozesse zur Verlinkung mit Waldwissen.net und ggf. FRISK. | Dr. Christoph Hartebrodt Tel.: +49 761 4018-262 christoph.hartebrodt@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | WKF | |
| 15.09.2017 | 31.12.2020 | 22WC507801 | Verbundvorhaben: Neue Beratungsleistungen für Forstwirtschaftliche Zusammenschlüsse - Klimaangepasste Bewirtschaftung im kleineren und mittleren Privatwald; Teilvorhaben 1 - Akronym: KlimaBeraterFWZ | Ziel des Vorhabens ist es den kleinen und mittleren Privatwald bei der Überführung der der-zeitigen Wälder in klimaangepasste und risikoarme Wälder zu unterstützen. Dafür wird für Forstwirtschaftliche Zusammenschlüsse (FWZ) Klimaanpassungs-Wissen aufbereitet und ein kosteneffizientes Inventursystem entwickelt um diese Informationen in einer "Beratungsleistung Klimaanpassung" für die Zusammenschlüsse zu bündeln, die mit Hilfe dafür entwickelter Beratungswerkzeuge umgesetzt werden können. Damit werden FWZ in die Lage versetzt, ihren Mitgliedern Beratungs- und Serviceleistungen für den Aufbau von klimaangepassten und risikoarmen Wäldern anzubieten. Die angepasste Bewirtschaftungsberatung für den kleineren und mittleren Waldbesitz durch die FWZ soll dabei dazu dienen, die Bewirtschaftung der Wälder, unter Berücksichtigung der Aspekte eines optimalen Klimaschutzes im Sinne des Vorrats- und Produktspeichers, zu verbessern und gleichzeitig die Wirtschaftsfunktion des Waldes für die Privatwaldbesitzer nachhaltig zu sichern. Phase 1: Entwurf des Leistungsmodells "Klimaanpassungsberatung" - Erstellung von Leistungsprofil und Beratungskonzept - Ermittlung des Ressourcenbedarfs - Kosten- und Preiskalkulation - Koordination mit Angeboten der Forstverwaltungen Phase 2: Konzeption, Entwicklung und Test der Beratungswerkzeuge - Anforderungen an die Waldinventur und die Walddatenbank - Entwicklung einer geeigneten Inventurmethode - Definition und Entwicklung der Walddatenbank und des Informationssystems - Verfügbarmachen von existierendem Wissen zu Klimaanpassung - Bestimmung von Kartenform und Inhalten für die Beratung Phase 3: Pilothafte Durchführung in drei Beispielregionen - Durchführung der Inventur und Implementierung des IT-Systems bei den FWZ - Aufbau von Walddatenbanken - Erstellen von Beratungswerkzeugen - Bewirtschaftungsberatung zu klimaangepasster Waldbewirtschaftung Phase 4: - Evaluation Phase 5: - Ergebnisdarstellung, Veranstaltungen, Publikation | Privatdozent Dr. Matthias Dees Tel.: +49 761 203-3697 matthias.dees@felis.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Forst- und Umweltwissenschaften - Institut für Forstökonomie - Abt. Fernerkundung und Landschaftsinformationssysteme Tennenbacher Str. 4 79106 Freiburg im Breisgau | X | WKF | |
| 15.09.2017 | 14.11.2020 | 22WC507802 | Verbundvorhaben: Neue Beratungsleistungen für Forstwirtschaftliche Zusammenschlüsse - Klimaangepasste Bewirtschaftung im kleineren und mittleren Privatwald; Teilvorhaben 2 - Akronym: KlimaBeraterFWZ | Ziel des Vorhabens ist es den kleinen und mittleren Privatwald bei der Überführung der derzeitigen Wälder in klimaangepasste und risikoarme Wälder zu unterstützen. Dafür wird für Forstwirtschaftliche Zusammenschlüsse (FWZ) Klimaanpassungs-Wissen aufbereitet und ein kosteneffizientes Inventursystem entwickelt um diese Informationen in einer "Beratungsleistung Klimaanpassung" für die Zusammenschlüsse zu bündeln, die mit Hilfe dafür entwickelter Beratungswerkzeuge umgesetzt werden können. Damit werden FWZ in die Lage versetzt, ihren Mitgliedern Beratungs- und Serviceleistungen für den AUfbau von Klimaangepassten und risikoarmen Wäldern anzubieten. Die angepasste Bewirtschaftungsberatung für den kleineren und mittleren Waldbesitz durch die FWZ soll dabei dazu dienen, die Bewirtschaftung der Wälder, unter Berücksichtigung der Aspekte eines optimalen Klimaschutzes im Sinne des Vorrats- und Produktspeichers, zu verbessern und gleichzeitig die Wirtschaftsfunktion des Waldes für die Privatwaldbesitzer nachhaltig zu sichern. Phase 1: Entwurf des Leistungsmodells "Klimaanpassungsberatung" - Erstellung von Leistungsprofil und Beratungskonzept - Ermittlung des Ressourcenbedarfs - Kosten- und Preiskalkulation - Koordination mit Angeboten der Forstverwaltungen Phase 2: Konzeption, Entwicklung und Test der Beratungswerkzeuge - Anforderungen an die Waldinventur und die Walddatenbank - Entwicklung einer geeigneten Inventurmethode - Definition und Entwicklung der Walddatenbank und des Informationssystems - Verfügbarmachen von existierendem Wissen zu Klimaanpassung - Bestimmung von Kartenform und Inhalten für die Beratung Phase 3: Pilothafte Durchführung in drei Beispielregionen - Durchführung der Inventur und Implementierung des IT-Systems bei den FWZ - Aufbau von Walddatenbanken - Erstellen von Beratungswerkzeugen - Bewirtschaftungsberatung zu klimaangepasster Waldbewirtschaftung Phase 4: - Evaluation Phase 5: - Ergebnisdarstellung, Veranstaltungen, Publikation | Andreas Täger Tel.: +49 8381 8017315 andreas.taeger@wbv-westallgaeu.de Waldbesitzervereinigung Westallgäu e.V. Austr. 29 88161 Lindenberg i. Allgäu | X | WKF | |
| 15.09.2017 | 31.12.2020 | 22WC507803 | Verbundvorhaben: Neue Beratungsleistungen für Forstwirtschaftliche Zusammenschlüsse - Klimaangepasste Bewirtschaftung im kleineren und mittleren Privatwald; Teilvorhaben 3 - Akronym: KlimaBeraterFWZ | Ziel des Vorhabens ist es den kleinen und mittleren Privatwald bei der Überführung der derzeitigen Wälder in klimaangepasste und risikoarme Wälder zu unterstützen. Dafür wird für Forstwirtschaftliche Zusammenschlüsse (FWZ) Klimaanpassungs-Wissen aufbereitet und ein kosteneffizientes Inventursystem entwickelt um diese Informationen in einer "Beratungsleistung Klimaanpassung" für die Zusammenschlüsse zu bündeln, die mit Hilfe dafür entwickelter Beratungswerkzeuge umgesetzt werden können. Damit werden FWZ in die Lage versetzt, ihren Mitgliedern Beratungs- und Serviceleistungen für den AUfbau von Klimaangepassten und risikoarmen Wäldern anzubieten. Die angepasste Bewirtschaftungsberatung für den kleineren und mittleren Waldbesitz durch die FWZ soll dabei dazu dienen, die Bewirtschaftung der Wälder, unter Berücksichtigung der Aspekte eines optimalen Klimaschutzes im Sinne des Vorrats- und Produktspeichers, zu verbessern und gleichzeitig die Wirtschaftsfunktion des Waldes für die Privatwaldbesitzer nachhaltig zu sichern. Phase 1: Entwurf des Leistungsmodells "Klimaanpassungsberatung" - Erstellung von Leistungsprofil und Beratungskonzept - Ermittlung des Ressourcenbedarfs - Kosten- und Preiskalkulation - Koordination mit Angeboten der Forstverwaltungen Phase 2: Konzeption, Entwicklung und Test der Beratungswerkzeuge - Anforderungen an die Waldinventur und die Walddatenbank - Entwicklung einer geeigneten Inventurmethode - Definition und Entwicklung der Walddatenbank und des Informationssystems - Verfügbarmachen von existierendem Wissen zu Klimaanpassung - Bestimmung von Kartenform und Inhalten für die Beratung Phase 3: Pilothafte Durchführung in drei Beispielregionen - Durchführung der Inventur und Implementierung des IT-Systems bei den FWZ - Aufbau von Walddatenbanken - Erstellen von Beratungswerkzeugen - Bewirtschaftungsberatung zu klimaangepasster Waldbewirtschaftung Phase 4: - Evaluation Phase 5: - Ergebnisdarstellung, Veranstaltungen, Publikation | Dipl. Ing. Joachim Prinzbach Tel.: +49 7832 974050 joachim.prinzbach@fvs-eg.de Forstwirtschaftliche Vereinigung Schwarzwald eG Hauptstr. 38 77796 Mühlenbach | X | WKF | |
| 15.09.2017 | 15.10.2018 | 22WC507804 | Verbundvorhaben: Neue Beratungsleistungen für Forstwirtschaftliche Zusammenschlüsse - Klimaangepasste Bewirtschaftung im kleineren und mittleren Privatwald; Teilvorhaben 4 - Akronym: KlimaBeraterFWZ | Ziel des Vorhabens ist es den kleinen und mittleren Privatwald bei der Überführung der derzeitigen Wälder in klimaangepasste und risikoarme Wälder zu unterstützen. Dafür wird für Forstwirtschaftliche Zusammenschlüsse (FWZ) Klimaanpassungs-Wissen aufbereitet und ein kosteneffizientes Inventursystem entwickelt um diese Informationen in einer "Beratungsleistung Klimaanpassung" für die Zusammenschlüsse zu bündeln, die mit Hilfe dafür entwickelter Beratungswerkzeuge umgesetzt werden können. Damit werden FWZ in die Lage versetzt, ihren Mitgliedern Beratungs- und Serviceleistungen für den AUfbau von Klimaangepassten und risikoarmen Wäldern anzubieten. Die angepasste Bewirtschaftungsberatung für den kleineren und mittleren Waldbesitz durch die FWZ soll dabei dazu dienen, die Bewirtschaftung der Wälder, unter Berücksichtigung der Aspekte eines optimalen Klimaschutzes im Sinne des Vorrats- und Produktspeichers, zu verbessern und gleichzeitig die Wirtschaftsfunktion des Waldes für die Privatwaldbesitzer nachhaltig zu sichern. Phase 1: Entwurf des Leistungsmodells "Klimaanpassungsberatung" - Erstellung von Leistungsprofil und Beratungskonzept - Ermittlung des Ressourcenbedarfs - Kosten- und Preiskalkulation - Koordination mit Angeboten der Forstverwaltungen Phase 2: Konzeption, Entwicklung und Test der Beratungswerkzeuge - Anforderungen an die Waldinventur und die Walddatenbank - Entwicklung einer geeigneten Inventurmethode - Definition und Entwicklung der Walddatenbank und des Informationssystems - Verfügbarmachen von existierendem Wissen zu Klimaanpassung - Bestimmung von Kartenform und Inhalten für die Beratung Phase 3: Pilothafte Durchführung in drei Beispielregionen - Durchführung der Inventur und Implementierung des IT-Systems bei den FWZ - Aufbau von Walddatenbanken - Erstellen von Beratungswerkzeugen - Bewirtschaftungsberatung zu klimaangepasster Waldbewirtschaftung Phase 4: - Evaluation Phase 5: - Ergebnisdarstellung, Veranstaltungen, Publikation | Jens Steigleder Tel.: +49 151 42470189 fbg-hohe-heide@t-online.de Forstbetriebsgemeinschaft Hohe Heide - Prignitz w.V. Schwanenweg 20 16928 Pritzwalk | X | WKF | |
| 15.10.2018 | 31.12.2020 | 22WC507805 | Verbundvorhaben: Neue Beratungsleistungen für Forstwirtschaftliche Zusammenschlüsse - Klimaangepasste Bewirtschaftung im kleineren und mittleren Privatwald; Teilvorhaben 5 - Akronym: KlimaBeraterFWZ | Ziel des Vorhabens ist es den kleinen und mittleren Privatwald bei der Überführung der derzei-tigen Wälder in klimaangepasste und risikoarme Wälder zu unterstützen. Dafür wird für Forst-wirtschaftliche Zusammenschlüsse (FWZ) Klimaanpassungs-Wissen aufbereitet und ein kos-teneffizientes Inventursystem entwickelt um diese Informationen in einer "Beratungsleistung Klimaanpassung" für die Zusammenschlüsse zu bündeln, die mit Hilfe dafür entwickelter Bera-tungswerkzeuge umgesetzt werden können. Damit werden FWZ in die Lage versetzt, ihren Mitgliedern Beratungs- und Serviceleistungen für den Aufbau von klimaangepassten und risi-koarmen Wäldern anzubieten. Die angepasste Bewirtschaftungsberatung für den kleineren und mittleren Waldbesitz durch die FWZ soll dabei dazu dienen, die Bewirtschaftung der Wäl-der, unter Berücksichtigung der Aspekte eines optimalen Klimaschutzes im Sinne des Vorrats- und Produktspeichers, zu verbessern und gleichzeitig die Wirtschaftsfunktion des Waldes für die Privatwaldbesitzer nachhaltig zu sichern. Der Antragsteller soll die Rechte und Pflichten des bisherigen Zuwendungsempfängers FBG Hohe Heide rückwirkend ab Projektbeginn übernehmen, da hierdurch eine breitere Waldbesitzerbasis erreicht werden kann. | Thomas Meyer Tel.: +49 33237 85273 thm73@web.de Forstwirtschaftliche Vereinigung Prignitz w.V. Meyenburger Tor 75 16928 Pritzwalk | X | WKF | |
| 01.01.2018 | 31.12.2020 | 22WC512401 | Verbundvorhaben: Eine bürgerbeteiligte Image- und Bildungsoffensive BIRKE; Teilvorhaben 1 - Akronym: BIBI | Mit dem Vorhaben "Perspektive Birke" rufen wir eine bürgerbeteiligte Image- und Bildungskampagne ins Leben. Ihr Ziel ist es, die gebietsheimische Gemeine Birke als eine ökologisch wertvolle Nutzholzbaumart mit hohem Klimaanpassungspotenzial zu fördern. Gemeinsam mit den Bürgerforschern werden dafür wissenschaftliche Grundlagen und neue Bildungsinhalte erarbeitet. Damit beabsichtigen die Citizen Science-Aktivitäten auch die Förderung des Umweltbewusstseins. Daneben adressiert das Vorhaben forstliche Entscheider, also die Waldbesitzer, Verwaltung und Politik. Hier geht es vor allem um den Wissenstransfer für eine besonders klimawirksame und rentable Holzproduktion. Im Mittelpunkt der durch Bürgerforscher gelebten Image- und Bildungskampagne stehen: (1) die Etablierung einer "Premiummarke", welche die Gemeine Birke als ökologisch bedeutsame und wegen ihres Holzes begehrte Baumart in Szene setzt und (2) die Entwicklung und Umsetzung von multimedialen Waldbildungs- und Informationsangeboten mit überregionaler Reichweite. Im Sinne der Open Science-Strategie sammeln die Bürgerforscher nicht nur Daten oder speisen ihr Wissen. Vielmehr werden sie zu Botschaftern und Multiplikatoren für das Anliegen. Speziell dafür wird eine Citizen Science-App "Birke" konfiguriert. Sie dient als Kommunikations-Plattform für die selbstbestimmte Feldforschung. Ein weiterer Baustein ist die interaktive Erlebnisausstellung "Die Dame des Waldes". Diese wird am Hermann-Scheer-Zentrum / Eberswalde als zentraler Anlaufstelle für alle Bürgerforscher und organisierten Aktivitäten aufgebaut. Hinzu kommen zwei zielgruppengerechte Birken-Bildungskoffer für die forstliche Umweltbildungsarbeit in den Waldschulen. Um die forstlichen Entscheider für eine qualifizierte Bewirtschaftung der Baumart zu gewinnen, werden zwei Fachveranstaltungen am Waldcampus Eberswalde durchgeführt. Das so gebündelte und durch die Bürgerforschung ergänzte Wissen fließt in einen Handlungsleitfaden für die forstliche Praxis ein. | Dr. Dirk Knoche Tel.: +49 3531 7907-16 d.knoche@fib-ev.de Forschungsinstitut für Bergbaufolgelandschaften (FIB) e.V. Brauhausweg 2 03238 Finsterwalde | X | WKF | |
| 01.01.2018 | 31.12.2020 | 22WC512402 | Verbundvorhaben: Eine bürgerbeteiligte Image- und Bildungsoffensive BIRKE; Teilvorhaben 2 - Akronym: BIBI | Mit dem Vorhaben "Perspektive Birke" rufen wir eine bürgerbeteiligte Image- und Bildungskampagne ins Leben. Ihr Ziel ist es, die gebietsheimische Gemeine Birke als eine ökologisch wertvolle Nutzholzbaumart mit hohem Klimaanpassungspotenzial zu fördern. Gemeinsam mit den Bürgerforschern werden dafür wissenschaftliche Grundlagen und neue Bildungsinhalte erarbeitet. Damit beabsichtigen die Citizen Science-Aktivitäten auch die Förderung des Umweltbewusstseins. Daneben adressiert das Vorhaben forstliche Entscheider, also die Waldbesitzer, Verwaltung und Politik. Hier geht es vor allem um den Wissenstransfer für eine besonders klimawirksame und rentable Holzproduktion. Im Mittelpunkt der durch Bürgerforscher gelebten Image- und Bildungskampagne stehen: (1) die Etablierung einer "Premiummarke", welche die Gemeine Birke als ökologisch bedeutsame und wegen ihres Holzes begehrte Baumart in Szene setzt und (2) die Entwicklung und Umsetzung von multimedialen Waldbildungs- und Informationsangeboten mit überregionaler Reichweite. Im Sinne der Open Science-Strategie sammeln die Bürgerforscher nicht nur Daten oder speisen ihr Wissen. Vielmehr werden sie zu Botschaftern und Multiplikatoren für das Anliegen. Speziell dafür wird eine Citizen Science-App "Birke" konfiguriert. Sie dient als Kommunikations-Plattform für die selbstbestimmte Feldforschung. Ein weiterer Baustein ist die interaktive Erlebnisausstellung "Die Dame des Waldes". Diese wird am Hermann-Scheer-Zentrum / Eberswalde als zentrale Anlaufstelle für alle Bürgerforscher und organisierte Aktivitäten aufgebaut. Hinzu kommen zwei zielgruppengerechte Birken-Bildungskoffer für die forstliche Umweltbildungsarbeit in den Waldschulen. Um die forstlichen Entscheider für eine qualifizierte Bewirtschaftung der Baumart zu gewinnen, werden zwei Fachveranstaltungen am Waldcampus Eberswalde durchgeführt. Das so gebündelte und durch die Bürgerforschung ergänzte Wissen fließt in einen Handlungsleitfaden für die forstliche Praxis ein. | Danica Clerc Tel.: +49 3334 2779133 danica.clerc@sdw-brandenburg.de Schutzgemeinschaft Deutscher Wald (SDW) - Bund zur Förderung der Landespflege und des Naturschutzes - Landesverband Brandenburg e.V. Brunnenstr. 26 a 16225 Eberswalde | WKF | ||
| 01.01.2018 | 30.04.2021 | 22WC512403 | Verbundvorhaben: Eine bürgerbeteiligte Image- und Bildungsoffensive BIRKE; Teilvorhaben 3 - Akronym: BIBI | Mit dem Vorhaben "Perspektive Birke" rufen wir eine bürgerbeteiligte Image- und Bildungskampagne ins Leben. Ihr Ziel ist es, die gebietsheimische Gemeine Birke als eine ökologisch wertvolle Nutzholzbaumart mit hohem Klimaanpassungspotenzial zu fördern. Gemeinsam mit den Bürgerforschern werden dafür wissenschaftliche Grundlagen und neue Bildungsinhalte erarbeitet. Damit beabsichtigen die Citizen Science-Aktivitäten auch die Förderung des Umweltbewusstseins. Daneben adressiert das Vorhaben forstliche Entscheider, also die Waldbesitzer, Verwaltung und Politik. Hier geht es vor allem um den Wissenstransfer für eine besonders klimawirksame und rentable Holzproduktion. Im Mittelpunkt der durch Bürgerforscher gelebten Image- und Bildungskampagne stehen: (1) die Etablierung einer "Premiummarke", welche die Gemeine Birke als ökologisch bedeutsame und wegen ihres Holzes begehrte Baumart in Szene setzt und (2) die Entwicklung und Umsetzung von multimedialen Waldbildungs- und Informationsangeboten mit überregionaler Reichweite. Im Sinne der Open Science-Strategie sammeln die Bürgerforscher nicht nur Daten oder speisen ihr Wissen. Vielmehr werden sie zu Botschaftern und Multiplikatoren für das Anliegen. Speziell dafür wird eine Citizen Science-App "Birke" konfiguriert. Sie dient als Kommunikations-Plattform für die selbstbestimmte Feldforschung. Ein weiterer Baustein ist die interaktive Erlebnisausstellung "Die Dame des Waldes". Diese wird am Hermann-Scheer-Zentrum / Eberswalde als zentraler Anlaufstelle für alle Bürgerforscher und organisierte Aktivitäten aufgebaut. Hinzu kommen zwei zielgruppengerechte Birken-Bildungskoffer für die forstliche Umweltbildungsarbeit in den Waldschulen. Um die forstlichen Entscheider für eine qualifizierte Bewirtschaftung der Baumart zu gewinnen, werden zwei Fachveranstaltungen am Waldcampus Eberswalde durchgeführt. Das so gebündelte und durch die Bürgerforschung ergänzte Wissen fließt in einen Handlungsleitfaden für die forstliche Praxis ein. | Dr. Michael Luthardt Tel.: +49 3334 2759-202 michael.luthardt@lfb.brandenburg.de Landesbetrieb Forst Brandenburg Heinrich-Mann-Allee 103 14473 Potsdam | X | WKF | |
| 01.02.2019 | 31.12.2022 | 22WK313101 | Verbundvorhaben: Einsparungen von Treibhausgasen durch Bauen und Sanieren mit Holz; Teilvorhaben 1: Entwicklung eines GIS-basierten Modells - Akronym: Holzbau-GIS | Das Projekt "Holzbau-GIS" leistet einen Beitrag zur Einsparung von Treibhausgasen durch Bauen mit Holz. Eine bestehende und weiterzuentwickelnde Kohlenstoffberechnung wird in ein GIS-basiertes webfähiges Fachinformationssystem eingebettet und setzt die gewonnenen Erkenntnisse in einen regionalen Kontext. Anhand einer Beispielkommune werden auf einem GIS-Modell aufbauend Verknüpfungspunkte generiert, die die Abschätzung von THG-Einsparungen durch Neubau und Sanierung mit Holz ermöglichen, sowie die regional vorhandenen Holzressourcen zur energetischen und stofflichen Nutzung und deren Verwertungskette im Modell darstellen. Dies ermöglicht den Kommunen in Selbstverwaltung, die erreichten Treibhausgaseinsparungen durch den Einsatz von Holz als Baumaterial in die kommunalen Klimaschutzkonzepte zu integrieren. Zentraler Kern des Projekts ist die Analyse von Potenzialen im Holzbau auf kommunaler Ebene sowie die Kommunikation und der Wissenstransfer von gewonnenen Erkenntnissen und Projektergebnissen durch die Entwicklung eines Modells zur Berechnung von Treibhausgaseinsparpotenzialen. | Prof. Dr. Annette Hafner Tel.: +49 234 32-21413 annette.hafner@rub.de Ruhr-Universität Bochum Universitätsstr. 150 44801 Bochum | X | WKF | |
| 01.02.2019 | 31.12.2022 | 22WK313102 | Verbundvorhaben: Einsparungen von Treibhausgasen durch Bauen und Sanieren mit Holz; Teilvorhaben 2: Entwicklung der Programmarchitektur und der thematisch-inhaltlichen Ausführung des GIS-basierten webfähigen Fachinformationssystems - Akronym: Holzbau-GIS | Das Projekt "Holzbau-GIS" leistet einen Beitrag zur Einsparung von Treibhausgasen durch Bauen mit Holz. Eine bestehende und weiterzuentwickelnde Kohlenstoffberechnung wird in ein GIS-basiertes webfähiges Fachinformationssystem eingebettet und setzt die gewonnenen Erkenntnisse in einen regionalen Kontext. Anhand einer Beispielkommune werden auf einem GIS-Modell aufbauend Verknüpfungspunkte generiert, die die Abschätzung von THG-Einsparungen durch Neubau und Sanierung mit Holz ermöglichen, sowie die regional vorhandenen Holzressourcen zur energetischen und stofflichen Nutzung und deren Verwertungskette im Modell darstellen. Dies ermöglicht den Kommunen in Selbstverwaltung, die erreichten Treibhausgaseinsparungen durch den Einsatz von Holz als Baumaterial in die kommunalen Klimaschutzkonzepte zu integrieren. Zentraler Kern des Projekts ist die Analyse von Potenzialen im Holzbau auf kommunaler Ebene sowie die Kommunikation und der Wissenstransfer von gewonnenen Erkenntnissen und Projektergebnissen durch die Entwicklung eines Modells zur Berechnung von Treibhausgaseinsparpotenzialen. | Dr. Andreas Abecker Tel.: +49 721 16006-256 andreas.abecker@disy.net disy Informationssysteme GmbH Ludwig-Erhard-Allee 6 76131 Karlsruhe | X | WKF | |
| 01.01.2019 | 31.10.2022 | 22WK313801 | Biokonversion von Sägenebenprodukten aus Laub- und Nadelhölzern zur Gewinnung von chemischen Synthesebausteinen - Akronym: ChemSnep | Ziel des Projektes ist die Erforschung stofflicher Verwertungsmöglichkeiten von Sägenebenprodukten aus dem Feinspan von Laub- und Nadelholz für die Gewinnung von chemischen Synthesebausteinen. Damit kann nicht nur Kohlenstoff dauerhaft gebunden, sondern es können gleichzeitig auch erdölbasierte Verfahren ersetzt werden, um den Materialbedarf beispielsweise der chemischen Industrie teilweise zu decken. Damit wird nicht nur der Beitrag von Holz zum Klimaschutz gestärkt, sondern zudem neue Verwendungsmöglichkeiten für den erhöhten Laubholzanteil (insbesondere Buche) in den deutschen Wäldern geschaffen. | Dr. rer. nat. Jens Baumgardt Tel.: +49 30 83853110 baumgard@zedat.fu-berlin.de Freie Universität Berlin Kaiserswerther Str. 16-18 14195 Berlin | X | WKF | |
| 01.10.2018 | 30.09.2023 | 22WK314901 | Verbundvorhaben: Optimierung von Waldbewirtschaftungssystemen unter veränderten klimatischen Bedingungen im Hinblick auf die Verbesserung der Festigkeitseigenschaften von Nadelbauholz; Teilvorhaben 1 - Akronym: FutureWood | Hauptziel des Projektes ist die Produktionssicherung von qualitativ hochwertigem Nadelrohholz als Rohstoff des Bauholzsektors und damit als langfristige CO2-Senke unter Berücksichtigung der ökologischen Ausstattung der Wälder. Neben der Bauindustrie soll die Holzwerkstoffindustrie als ebenfalls nadelholzdominierter Wirtschaftszweig von den Projektergebnissen profitieren, indem die bei einer vermehrten und beschleunigten Erzeugung von Nadelstammholzsortimenten anfallenden Durchforstungs- und "Restsortimente" dieser stofflichen Verwertungsschiene zugeführt werden. Diese wirtschaftlich sehr bedeutenden Zweige der deutschen Forst- und Holzwirtschaft sind durch den klimatischen Wandel (Umbau von Nadel- in Laubholzbestände, Kalamitäten durch Sturmereignisse) in vielerlei Hinsicht stark gefährdet. Die gesamte nadelholzverarbeitende Industrie unterliegt zudem dem Druck eines globalisierten Marktes bei sehr hohen Rohholzpreisen in Deutschland. Eine Verbesserung der Versorgungssituation der nadelholzbasierten Industrie bei gleichzeitiger Reduktion des Anteils minderwertigen Schnittholzes durch neue waldbauliche Systeme mit klarer Fokussierung auf die spätere Holzverarbeitung sowie -Verwendung unter Erhaltung ökologischer Strukturen und eine Optimierung der Sortierung von Nadelschnittholz, stellen einen enormen Abbau von Hemmnissen für die Unternehmen im Bauholzsektor dar. | Prof. Bettina Kietz Tel.: +49 551 5032-285 bettina.kietz@hawk.de HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst - Hildesheim/Holzminden/Göttingen - Fakultät Ressourcenmanagement Büsgenweg 1 a 37077 Göttingen | WKF | ||
| 01.10.2018 | 30.09.2023 | 22WK314902 | Verbundvorhaben: Optimierung von Waldbewirtschaftungssystemen unter veränderten klimatischen Bedingungen im Hinblick auf die Verbesserung der Festigkeitseigenschaften von Nadelbauholz; Teilvorhaben 2 - Akronym: FutureWood | Der Fokus in diesem Teilprojekt liegt auf der Effizienzsteigerung und Optimierung der Nadelrohholznutzung in der Säge- und Holzwerkstoffindustrie. Holz der genannten Nadelbaumarten (Fichte, Douglasie, Küstentanne & Sitkafichte) aus verschiedenartig erzogenen Versuchsbeständen wird von der Firma Egger am Standort Brilon und am Fraunhofer WKI in Abhängigkeit der Rundholzdimension eingeschnitten (mittelalte und alte Bestände) oder einer schälenden Bearbeitung (alte Bestände am Fraunhofer WKI in Braunschweig) unterzogen. Daraufhin erfolgt die Sortierung des Schnittholzes, bzw. der Furniere nach anerkannten festigkeitsrelevanten Sortierkriterien. Im folgenden Schritt werden die Halbwaren Brett bzw. Furnier zu dreilagigen Werkstoffen weiterverarbeitet. Durch die Überprüfung und Bewertung der Ausgangstoffe (Bretter und Furniere), gegebenenfalls einer Erweiterung bestehender Sortiervorschriften, sowie der Prüfung und Evaluierung hieraus erzeugter Werkstoffe (hier: dreilagiges Brettschichtholz und LVL/Sperrholz) können Rückschlüsse auf die Eignung der eingesetzten Sortimente für die jeweilige Verwertungsschiene gezogen werden. Hieraus ergeben sich konkrete Anforderungsprofile für das waldbauliche Management. In der Synthese der Ergebnisse mit den anderen Teilprojekten werden Handlungsempfehlungen abgeleitet, die zur Minderung der sowohl quantitativen als auch qualitativen Minderversorgung mit dringend benötigten Nadelholzsortimenten führen können. Durch Vorläuferprojekte ist hinlänglich bekannt, dass mindere Rohholzqualitäten fast durchgehend für die Zerspanung und Zerfaserung geeignet sind. Daher liegt der Focus in diesem Projekt auf der Herstellung hochwertiger Lagenwerkstoffe für tragende Einsatzbereiche, deren Festigkeitseigenschaften eng mit der Qualität des Ausgangsmaterials verknüpft sind. | Dr. Dirk Berthold Tel.: +49 531 2155-452 dirk.berthold@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | WKF | ||
| 01.10.2018 | 30.09.2023 | 22WK314903 | Verbundvorhaben: Optimierung von Waldbewirtschaftungssystemen unter veränderten klimatischen Bedingungen im Hinblick auf die Verbesserung der Festigkeitseigenschaften von Nadelbauholz; Teilvorhaben 3 - Akronym: FutureWood | Hauptziel des Projektes ist die Produktionssicherung von qualitativ hochwertigem Nadelrohholz als Rohstoff des Bauholzsektors und damit als langfristige CO2-Senke unter Berücksichtigung der ökologischen Ausstattung der Wälder. Neben der Bauindustrie soll die Holzwerkstoffindustrie als ebenfalls nadelholzdominierter Wirtschaftszweig von den Projektergebnissen profitieren, indem die bei einer vermehrten und beschleunigten Erzeugung von Nadelstammholzsortimenten anfallenden Durchforstungs- und "Restsortimente" dieser stofflichen Verwertungsschiene zugeführt werden. Diese wirtschaftlich sehr bedeutenden Zweige der deutschen Forst- und Holzwirtschaft sind durch den klimatischen Wandel (Umbau von Nadel- in Laubholzbestände, Kalamitäten durch Sturmereignisse) in vielerlei Hinsicht stark gefährdet. Die gesamte nadelholzverarbeitende Industrie unterliegt zudem dem Druck eines globalisierten Marktes bei sehr hohen Rohholzpreisen in Deutschland. Eine Verbesserung der Versorgungssituation der nadelholzbasierten Industrie bei gleichzeitiger Reduktion des Anteils minderwertigen Schnittholzes durch neue waldbauliche Systeme mit klarer Fokussierung auf die spätere Holzverarbeitung sowie -Verwendung unter Erhaltung ökologischer Strukturen und eine Optimierung der Sortierung von Nadelschnittholz, stellen einen enormen Abbau von Hemmnissen für die Unternehmen im Bauholzsektor dar. | Dr. Dominik Seidel Tel.: +49 551 39-33680 dseidel@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Abt. Räumliche Strukturen und Digitalisierung von Wäldern Büsgenweg 1 37077 Göttingen | WKF | ||
| 01.10.2018 | 31.12.2020 | 22WK412101 | InsectDetect - Detektion aktiver Schadinsekten im Holzhandel - Akronym: InsectDetect | Klimabedingter Schadereignisse im Wald entstehen u.a. durch das Auftreten von Pilzen und Insekten, die in Mitteleuropa bis jetzt keine natürlichen Feinde haben und sich daher schnell ausbreiten können. Holzzerstörende Insekten, wie beispielsweise der Asiatische Laubholzbockkäfer (ALB), können durch den internationalen Handel über befallenes Schnitt- oder Verpackungsholz ungewollt importiert werden, und ihre Ausbreitung im Wald hat bereits zu wirtschaftlichen Schäden geführt. Weil es bisher kein handhabbares und wirksames Kontrollverfahren gibt, ist dies eine bisher nicht adressierte Herausforderung an den Holzhandel und die Forstwirtschaft. Ziel des Vorhabens ist es daher, ein Kontrollverfahren zu entwickeln und zu erproben, mit dem Lieferungen von Importware bzw. holzbasierten Verpackungen auf Befall von Schadinsekten überprüft werden können, bevor sie den weiteren Transport antreten. | Dr.-Ing. Burkhard Plinke Tel.: +49 531 2155-444 burkhard.plinke@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Riedenkamp 3 38108 Braunschweig | X | WKF | |
| 01.10.2018 | 31.12.2021 | 22WK413501 | Verbundvorhaben: Herkunft und Anpassung der Eichen auf Reliktstandorten; Teilvorhaben 1: Versuchsbestände in Baden-Württemberg und im Elsass - Akronym: AQUAREL | Eichenwälder sind in Mitteleuropa an eine Vielzahl von Habitaten angepasst. Des Weiteren weisen die Eichen in diesem geografischen Raum eine besonders hohe genetische Vielfalt auf, die durch das Aufeinandertreffen verschiedener nacheiszeitlicher Rückwanderungswege zustande kam. Die meisten Eichenwälder in Mitteleuropa sind seit langem vom Menschen bewirtschaftet. Eine Ausnahme stellen Reliktbestände auf trockenen Standorten dar, die aufgrund ihrer Wuchsschwäche und der schweren Zugänglichkeit meist nur extensiv bewirtschaftet wurden. An den dort periodisch auftretenden Wassermangel konnten sich die Eichen über lange Zeiträume hinweg anpassen. Solche Eichenbestände eignen sich daher besonders, um vergangene Anpassungsprozesse zu untersuchen und zu verstehen. Ziele dieses Vorhabens sind: (1) Die Standortbedingungen von Eichenwäldern auf Reliktstandorten in Süddeutschland und im Elsass zu erfassen und den Reliktstatus der Bestände durch Nachweis von Reliktarten in der Flora und Fauna zu bestätigen. (2) Die refugiale Herkunft der Eiche an diesen Beständen mittels Chloroplasten-DNA-Marker sowie genetische Strukturen mittels Kern-DNA zu charakterisieren und mit vorhandenen genetischen Daten aus bewirtschafteten Wäldern zu vergleichen. (3) Mittels molekulargenetischer Marker aus Kandidatgenen zu prüfen, ob Zusammenhänge zwischen der Variation an adaptiven Genorten und standörtlichen Unterschieden auftreten, was auf Anpassung durch natürliche Selektion hindeuten würde. (4) Die Altbäume und ihre Nachkommenschaften auf ihre stressphysiologischen Fähigkeiten hin zu prüfen, um Erkenntnisse über Ihre Trockenheitsresistenz zu gewinnen. (5) Die Grundlagen für die Anlage einer Nachkommenschaftsprüfung zu schaffen, um die genetisch fixierten Wuchseigenschaften der untersuchten Bestände zu prüfen. Dies soll langfristig die Frage beantworten, ob die Verwendung von Vermehrungsgut aus solchen Vorkommen einen Beitrag zur Begründung klimastabiler Wälder leisten kann. | Dr. Hans-Gerhard Michiels Tel.: +49 761 4018-178 hans-gerhard.michiels@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | WKF | |
| 01.10.2018 | 31.12.2021 | 22WK413502 | Verbundvorhaben: Herkunft und Anpassung der Eichen auf Reliktstandorten; Teilvorhaben 2: Versuchsbestände in Rheinland-Pfalz - Akronym: AQUAREL | Die mitteleuropäischen Eichenarten zählen wegen ihrer ökologischen Anpassungsfähigkeit zu den Baumarten, die sehr gut für den Klimawandel gewappnet sind. Deshalb werden sie wohl in der Zukunft eine größere forstwirtschaftliche Rolle spielen. Allerdings sollten für geeignete Herkünfte ausgewählt werden, um zu klimastabilen Wäldern zu kommen. Solche besonderen Herkünfte dürften sich in trockenen Reliktvorkommen mit langer Habitattradition finden. Deshalb zielt das Projekt AQUAREL (Anpassung von Quercus auf Reliktstandorten) auf die Identifizierung und Charakterisierung solcher Vorkommen ab. Es wird durch seine Forschungsaktivitäten zur Anpassungsfähigkeit insbesondere natürlich vorkommender Baumarten und Herkünfte einen Beitrag zur Anpassung der Wälder an den Klimawandel, der Sicherung der Kohlenstoffspeicherung und der Erhöhung der CO2-Bindung von Wäldern leisten. | Dr. Stefan Seegmüller Tel.: +49 6306 911-127 stefan.seegmueller@wald-rlp.de Landesforsten Rheinland-Pfalz - Zentralstelle der Forstverwaltung - Abteilung 5 - Forschungsansgtalt für Waldökologie und Forstwirtschaft Rheinland-Pfalz (FAWF) Le Quartier-Hornbach 9 67433 Neustadt an der Weinstraße | X | WKF | |
| 01.10.2018 | 31.12.2021 | 22WK413503 | Verbundvorhaben: Herkunft und Anpassung der Eichen auf Reliktstandorten; Teilvorhaben 3: Versuchsbestände in Bayern - Akronym: AQUAREL | Eichenwälder sind in Mitteleuropa an eine Vielzahl von Habitaten angepasst. Des Weiteren weisen die Eichen in diesem geografischen Raum eine besonders hohe genetische Vielfalt auf, die durch das Aufeinandertreffen verschiedener nacheiszeitlicher Rückwanderungswege zustande kam. Die meisten Eichenwälder in Mitteleuropa sind seit langem vom Menschen bewirtschaftet. Eine Ausnahme stellen Reliktbestände auf trockenen Standorten dar, die aufgrund ihrer Wuchsschwäche und der schweren Zugänglichkeit meist nur extensiv bewirtschaftet wurden. An den dort periodisch auftretenden Wassermangel konnten sich die Eichen über lange Zeiträume hinweg anpassen. Solche Eichenbestände eignen sich daher besonders, um vergangene Anpassungsprozesse zu untersuchen und zu verstehen. Ziele dieses Vorhabens sind: (1) Die Standortbedingungen von Eichenwäldern auf Reliktstandorten in Süddeutschland und im Elsass zu erfassen und den Reliktstatus der Bestände durch Nachweis von Reliktarten in der Flora und Fauna zu bestätigen. (2) Die refugiale Herkunft der Eiche an diesen Beständen mittels Chloroplasten-DNA-Marker sowie genetische Strukturen mittels Kern-DNA zu charakterisieren und mit vorhandenen genetischen Daten aus bewirtschafteten Wäldern zu vergleichen. (3) Mittels molekulargenetischer Marker aus Kandidatgenen zu prüfen, ob Zusammenhänge zwischen der Variation an adaptiven Genorten und standörtlichen Unterschieden auftreten, was auf Anpassung durch natürliche Selektion hindeuten würde. (4) Die Altbäume und ihre Nachkommenschaften auf ihre stressphysiologischen Fähigkeiten hin zu prüfen, um Erkenntnisse über Ihre Trockenheitsresistenz zu gewinnen. (5) Die Grundlagen für die Anlage einer Nachkommenschaftsprüfung zu schaffen, um die genetisch fixierten Wuchseigenschaften der untersuchten Bestände zu prüfen. Dies soll langfristig die Frage beantworten, ob die Verwendung von Vermehrungsgut aus solchen Vorkommen einen Beitrag zur Begründung klimastabiler Wälder leisten kann. | Dr. Barbara Fussi Tel.: +49 8666 9883-44 barbara.fussi@asp.bayern.de Bayerisches Amt für Waldgenetik Forstamtsplatz 1 83317 Teisendorf | WKF | ||
| 01.01.2019 | 30.06.2022 | 22WK414101 | Verbundvorhaben: Standortsfaktor Wasserhaushalt im Klimawandel; Teilvorhaben 1 - Akronym: WHH-KW | Das Projekt hat das Ziel, die Wasserhaushaltsansprache in Standortkunde und Standortkartierung mit Hilfe von deterministischen Wasserhaushaltsmodellen möglichst wirklichkeitsnah, räumlich hochaufgelöst und dynamisch in Bezug auf den Klimawandel abzubilden. Die Ableitung flächig darstellbarer Stressindikatoren des Wasser- und Lufthaushalts dient zur Bewertung der aktuellen und zukünftigen Anbaueignung wichtiger Baumarten unter veränderten Klimabedingungen und ist damit Grundlage für eine risikoarme Forstwirtschaft. Die Beurteilung des Wasserhaushalts muss dabei unterschiedliche Aspekte berücksichtigen: • Das über längere Zeiträume gemittelte Wasseran-gebot erlaubt – bei Berücksichtigung von Interaktio-nen mit Klima und Nährstoffversorgung – Rück-schlüsse auf die mittlere Wuchsleistung einer Baumart am Standort. • Die kurzzeitige Verknappung der Wasserversor-gung von Waldbeständen führt zu Trockenstress und ist damit eine Risikokomponente. Folgen können Blattverlust, Abnahme der Vitalität, erhöhte Mortalität und eine temporäre Verringerung der Wuchsleistung sein. Die durch den Klimawandel bedingten Veränderungen in Häufigkeit, Dauer und Intensität von Trockenperioden muss bei einer klimasensitiven Betrachtung des Wasserhaushalts berücksichtigt werden. • Die Verknappung des Luftangebots im Wurzelraum bei Stauwasserböden beeinträchtigt die Durchwurzelung und erhöht damit die Anfälligkeit von Beständen hinsichtlich Sturmwurf und Trockenheit. | Wolfgang Falk Tel.: +49 8161 71-4918 wolfgang.falk@lwf.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1 85354 Freising | X | WKF | |
| 01.01.2019 | 30.06.2022 | 22WK414102 | Verbundvorhaben: Standortsfaktor Wasserhaushalt im Klimawandel; Teilvorhaben 2 - Akronym: WHH-KW | Das Projekt hat das Ziel, die Wasserhaushaltsansprache in Standortkunde und Standortkartierung mit Hilfe von deterministischen Wasserhaushaltsmodellen möglichst wirklichkeitsnah, räumlich hochaufgelöst und dynamisch in Bezug auf den Klimawandel abzubilden. Die Ableitung flächig darstellbarer Stressindikatoren des Wasser- und Lufthaushalts dient zur Bewertung der aktuellen und zukünftigen Anbaueignung wichtiger Baumarten unter veränderten Klimabedingungen und ist damit Grundlage für eine risikoarme Forstwirtschaft. Die Beurteilung des Wasserhaushalts muss dabei unterschiedliche Aspekte berücksichtigen: • Das über längere Zeiträume gemittelte Wasserangebot erlaubt – bei Berücksichtigung von Interaktionen mit Klima und Nährstoffversorgung – Rückschlüsse auf die mittlere Wuchsleistung einer Baumart am Standort. • Die kurzzeitige Verknappung der Wasserversorgung von Waldbeständen führt zu Trockenstress und ist damit eine Risikokomponente. Folgen können Blattverlust, Abnahme der Vitalität, erhöhte Mortalität und eine temporäre Verringerung der Wuchsleistung sein. Die durch den Klimawandel bedingten Veränderungen in Häufigkeit, Dauer und Intensität von Trockenperioden müssen bei einer klimasensitiven Betrachtung des Wasserhaushalts berücksichtigt werden. • Die Verknappung des Luftangebots im Wurzelraum bei Stauwasserböden beeinträchtigt die Durchwurzelung und erhöht damit die Anfälligkeit von Beständen hinsichtlich Sturmwurf und Trockenheit. | Dr. Henning Meesenburg Tel.: +49 551 69401-170 henning.meesenburg@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | X | WKF | |
| 01.01.2019 | 30.06.2022 | 22WK414103 | Verbundvorhaben: Standortsfaktor Wasserhaushalt im Klimawandel; Teilvorhaben 3 - Akronym: WHH-KW | Das Projekt hat das Ziel, die Wasserhaushaltsansprache in Standortkunde und Standortkartierung mit Hilfe von deterministischen Wasserhaushaltsmodellen möglichst wirklichkeitsnah, räumlich hochaufgelöst und dynamisch in Bezug auf den Klimawandel abzubilden. Die Ableitung flächig darstellbarer Stressindikatoren des Wasser- und Lufthaushalts dient zur Bewertung der aktuellen und zukünftigen Anbaueignung wichtiger Baumarten unter veränderten Klimabedingungen und ist damit Grundlage für eine risikoarme Forstwirtschaft. Die Beurteilung des Wasserhaushalts muss dabei unterschiedliche Aspekte berücksichtigen: • Das über längere Zeiträume gemittelte Wasserangebot erlaubt – bei Berücksichtigung von Interaktionen mit Klima und Nährstoffversorgung – Rückschlüsse auf die mittlere Wuchsleistung einer Baumart am Standort. • Die kurzzeitige Verknappung der Wasserversorgung von Waldbeständen führt zu Trockenstress und ist damit eine Risikokomponente. Folgen können Blattverlust, Abnahme der Vitalität, erhöhte Mortalität und eine temporäre Verringerung der Wuchsleistung sein. Die durch den Klimawandel bedingten Veränderungen in Häufigkeit, Dauer und Intensität von Trockenperioden muss bei einer klimasensitiven Betrachtung des Wasserhaushalts berücksichtigt werden. • Die Verknappung des Luftangebots im Wurzelraum bei Stauwasserböden beeinträchtigt die Durchwurzelung und erhöht damit die Anfälligkeit von Beständen hinsichtlich Sturmwurf und Trockenheit. | Dr. Heike Puhlmann Tel.: +49 761 4018-224 heike.puhlmann@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | WKF | |
| 01.01.2019 | 30.06.2022 | 22WK414104 | Verbundvorhaben: Standortsfaktor Wasserhaushalt im Klimawandel; Teilvorhaben 4 - Akronym: WHH-KW | Das Projekt hat das Ziel, die Wasserhaushaltsansprache in Standortkunde und Standortkartierung mit Hilfe von deterministischen Wasserhaushaltsmodellen möglichst wirklichkeitsnah, räumlich hochaufgelöst und dynamisch in Bezug auf den Klimawandel abzubilden. Die Ableitung flächig darstellbarer Stressindikatoren des Wasser- und Lufthaushalts dient zur Bewertung der aktuellen und zukünftigen Anbaueignung wichtiger Baumarten unter veränderten Klimabedingungen und ist damit Grundlage für eine risikoarme Forstwirtschaft. Die Beurteilung des Wasserhaushalts muss dabei unterschiedliche Aspekte berücksichtigen: • Das über längere Zeiträume gemittelte Wasserangebot erlaubt – bei Berücksichtigung von Interaktionen mit Klima und Nährstoffversorgung – Rückschlüsse auf die mittlere Wuchsleistung einer Baumart am Standort. • Die kurzzeitige Verknappung der Wasserversorgung von Waldbeständen führt zu Trockenstress und ist damit eine Risikokomponente. Folgen können Blattverlust, Abnahme der Vitalität, erhöhte Mortalität und eine temporäre Verringerung der Wuchsleistung sein. Die durch den Klimawandel bedingten Veränderungen in Häufigkeit, Dauer und Intensität von Trockenperioden muss bei einer klimasensitiven Betrachtung des Wasserhaushalts berücksichtigt werden. • Die Verknappung des Luftangebots im Wurzelraum bei Stauwasserböden beeinträchtigt die Durchwurzelung und erhöht damit die Anfälligkeit von Beständen hinsichtlich Sturmwurf und Trockenheit. | Prof. Dr. Jürgen Böhner Tel.: +49 40 42838-4960 juergen.boehner@uni-hamburg.de Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik u. Naturwissenschaften - Fachbereich Geowissenschaften - Institut für Geographie - Abt. Physische Geographie Bundesstr. 55 20146 Hamburg | X | WKF | |
| 01.10.2018 | 31.03.2022 | 22WK414801 | Verbundvorhaben: Bewertung des Anpassungspotenzials, der Wachstumsplastizität und der Produktivität von Fichte, Tanne und Douglasie im Hinblick auf prognostizierte Klimaveränderungen im Schwarzwald; Teilvorhaben 1 - Akronym: KonKlim | Ziel des Projekts ist es, die Eignung der wirtschaftlich bedeutsamen Koniferen Fichte, Tanne und Douglasie im Hinblick auf deren Wachstumsreaktionen auf prognostizierte Klimaveränderungen und Witterungsextreme sowie deren CO2-Senkenleistung zu bewerten. Bedingt durch die Produktionszeiten in der Forstwirtschaft und durch die mit dem Klimawandel verbundenen Risiken, gilt es, die Unsicherheiten in waldbaulichen Entscheidungen bezüglich der klimapolitisch als notwendig angesehenen Beimischung von Koniferen in naturnahe Wälder zu minimieren. Die drei ausgewählten Baumarten sind von großem Interesse für den Forst und Holz Cluster. Sie weisen im Vergleich zu den Laubhölzern eine höhere Volumenproduktivität auf, und sind wegen ihrer Holzeigenschaften besonders für die Verwendung als Konstruktionsholz gut geeignet. Im Kontext der Green Economy wird auch in Zukunft ein großer Bedarf an der nachhaltigen Versorgung mit diesen Hölzern v.a. für die stoffliche Verwendung bestehen. Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit zw. der Abt. Boden und Umwelt der FVA BW und der Professur für Waldwachstum und Dendroökologie der Univ. Freiburg durchgeführt. Das Forschungsdesign basiert auf einem Space-For-Time-Substitution-Ansatz und sieht vor, die Auswirkungen von Klima und Witterung auf Wachstum, Wasserleitungssystem, Holzbiomasseproduktion und Kohlenstoffspeicherung auf verschiedenen Skalenebenen und unter verschiedenen Klimabedingungen zu analysieren. Durch Synthese der Teilergebnisse der drei Arbeitspakete kann die adaptive Kapazität und phänotypische Plastizität des Wachstums der Baumarten gegenüber den prognostizierten Klimaveränderungen und Witterungsextremen abgeschätzt werden. Für die untersuchten sowie für vergleichbare Standorte in deutschen Mittelgebirgen wird somit die wissenschaftliche Grundlage für eine nachhaltige Holzbiomasseproduktion in klimastabilen Waldökosystemen mit hoher CO2-Senkenleistung bei gleichzeitig hohem Substitutionspotenzial der erzeugten Produkte gelegt. | Dr. Hans-Peter Kahle Tel.: +49 761 203-3739 hans-peter.kahle@iww.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und natürliche Ressourcen - Institut für Forstwissenschaften - Professur für Waldwachstum und Dendroökologie Tennenbacher Str. 4 79106 Freiburg im Breisgau | X | WKF | |
| 01.10.2018 | 31.03.2022 | 22WK414802 | Verbundvorhaben: Bewertung des Anpassungspotenzials, der Wachstumsplastizität und der Produktivität von Fichte, Tanne und Douglasie im Hinblick auf prognostizierte Klimaveränderungen im Schwarzwald; Teilvorhaben 2 - Akronym: KonKlim | Ziel des Projekts ist es, die Eignung der wirtschaftlich bedeutsamen Koniferen Fichte, Tanne und Douglasie im Hinblick auf deren Wachstumsreaktionen auf prognostizierte Klimaveränderungen und Witterungsextreme sowie deren CO2-Senkenleistung zu bewerten. Bedingt durch die Produktionszeiten in der Forstwirtschaft und durch die mit dem Klimawandel verbundenen Risiken, gilt es, die Unsicherheiten in waldbaulichen Entscheidungen bezüglich der klimapolitisch als notwendig angesehenen Beimischung von Koniferen in naturnahe Wälder zu minimieren. Die drei ausgewählten Baumarten sind von großem Interesse für den Forst und Holz Cluster. Sie weisen im Vergleich zu den Laubhölzern eine höhere Volumenproduktivität auf, und sind wegen ihrer Holzeigenschaften besonders für die Verwendung als Konstruktionsholz gut geeignet. Im Kontext der Green Economy wird auch in Zukunft ein großer Bedarf an der nachhaltigen Versorgung mit diesen Hölzern v.a. für die stoffliche Verwendung bestehen. Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit zw. der Abt. Boden und Umwelt der FVA BW und der Professur für Waldwachstum und Dendroökologie der Univ. Freiburg durchgeführt. Das Forschungsdesign basiert auf einem Space-For-Time-Substitution-Ansatz und sieht vor, die Auswirkungen von Klima und Witterung auf Wachstum, Wasserleitungssystem, Holzbiomasseproduktion und Kohlenstoffspeicherung auf verschiedenen Skalenebenen und unter verschiedenen Klimabedingungen zu analysieren. Durch Synthese der Teilergebnisse der drei Arbeitspakete kann die adaptive Kapazität und phänotypische Plastizität des Wachstums der Baumarten gegenüber den prognostizierten Klimaveränderungen und Witterungsextremen abgeschätzt werden. Für die untersuchten sowie für vergleichbare Standorte in deutschen Mittelgebirgen wird somit die wissenschaftliche Grundlage für eine nachhaltige Holzbiomasseproduktion in klimastabilen Waldökosystemen mit hoher CO2-Senkenleistung bei gleichzeitig hohem Substitutionspotenzial der erzeugten Produkte gelegt. | Dr. Heike Puhlmann Tel.: +49 761 4018-224 heike.puhlmann@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | WKF | |
| 01.10.2018 | 31.12.2021 | 22WK416601 | Verbundvorhaben: Minimierung des Sturmschadensrisikos in Wäldern vor dem Hintergrund des Klimawandels; Teilvorhaben 1 - Akronym: MiStriKli | Die Zielsetzung des Vorhabens ist eine verbesserte Abschätzung von regional und kleinräumig differenzierten Sturmschadenswahrscheinlichkeiten für Einzelbäume und Waldbestände für die Hauptbaumarten und ihrer Waldentwicklungstypen unter Berücksichtigung des Klimawandels sowie die ökonomische als auch naturschutzfachlich-ökologische Bewertung von möglichen Managementstrategien zur Sturmschadensminimierung. | PD Dr. Dirk Schindler Tel.: +49 761 2033588 dirk.schindler@meteo.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen - Professur für Umweltmeteorologie Werthmannstr. 10 79098 Freiburg im Breisgau | X | WKF | |
| 01.10.2018 | 31.12.2021 | 22WK416602 | Verbundvorhaben: Minimierung des Sturmschadensrisikos in Wäldern vor dem Hintergrund des Klimawandels; Teilvorhaben 2 - Akronym: MiStriKli | Ziel ist eine verbesserte Abschätzung von regional und kleinräumig differenzierten Sturmschadenswahrscheinlichkeiten für Einzelbäume und Waldbestände für die Hauptbaumarten und ihrer Waldentwicklungstypen unter Berücksichtigung des Klimawandels sowie die ökonomische als auch naturschutzfachlich-ökologische Bewertung von möglichen Managementstrategien zur Sturmschadensminimierung. | Dr. Matthias Schmidt Tel.: +49 551 69401-110 matthias.schmidt@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | WKF | ||
| 01.01.2019 | 31.12.2022 | 22WK514402 | Verbundvorhaben: Klimaanalogien als Informations- und Kommunikationsmittel in der Klimawandelanpassung der Wälder um Nürnberg; Teilvorhaben 2 - Akronym: ANALOG | ANALOG ist eine Informations- und Kommunikationsmaßnahme zur Anpassung der Wälder an den Klimawandel. Grundidee ist die Verwendung von "Analog"-Klimaten, um wissenschaftliche Erkenntnisse über die künftige Entwicklung unserer Wälder in die Forstpraxis zu übersetzen und die Umsetzung vor Ort zu erleichtern. Zielgruppe sind in erster Linie Waldbesitzer und Förster in der Region Nürnberg, daneben auch Multiplikatoren und die Öffentlichkeit. Drei Forstbetriebsgemeinschaften sind aktiv in das Projekt eingebunden. | Das Projekt ANALOG hat Klima-Analogien zu einem erfolgreich eingesetzten Kommunikationsmittel gemacht, um den Akteuren im Bereich Wald und Forst in der Region Nürnberg die Notwendigkeit und die Möglichkeiten der Anpassung ihrer Wälder an den Klimawandel auf eine praxisverständliche Art zu vermitteln. Voraussetzung für den Erfolg war die übergreifende Zusammenarbeit von Wissenschaft (LWF), Forstverwaltung (AELF Roth) und Praxis (FBG Nürnberger Land, FBG Heideck-Schwabach, FBG Roth und Umgebung). Nach dem Auftaktseminar im September 2019 und drei Exkursionen im Oktober 2019 und Januar 2020 konnten coronabedingt keine größeren Veranstaltungen in den Jahren 2020 und 2021 realisiert werden. Die direkte Projektarbeit mit den Waldbesitzer*innen seitens der FBG-Projektbearbeiter*innen blieb bestehen, aber für den Brückenschlag zwischen Wissenschaft und Praxis gewann der Kommunikationsweg über Multiplikatoren die größere Bedeutung, z.B. die Analog-Atlas-Schulung für Revierförster*innen am AELF Roth sowie die Exkursion ins Rhonetal in einem sehr breit gefächerten Exkursionsteam.Trotz der Einschränkungen haben die Klima-Analogien weit über den Projektrahmen hinaus Wirkung erzielt. Knapp 50 Vorträge sowie 18 Publikationen zeigen eindrucksvoll den Einsatz des Analog-Teams. Angetrieben durch die Verbreitung der Klima-Analogien seitens der FBG-Projektbearbeiter*innen im Gespräch mit Waldbesitzer*innen und der allgemeinen Öffentlichkeitsarbeit, entwickelte sich eine regionale Eigendynamik. | Anna Däullary Tel.: +49 9151 822350 ad@fbg-nuernbergerland.de Forstbetriebsgemeinschaft Nürnberger Land w.V. Am Schloß 14 91239 Henfenfeld | X | WKF |
| 01.01.2019 | 31.12.2022 | 22WK514403 | Verbundvorhaben: Klimaanalogien als Informations- und Kommunikationsmittel in der Klimawandelanpassung der Wälder um Nürnberg; Teilvorhaben 3 - Akronym: ANALOG | ANALOG ist eine Informations- und Kommunikationsmaßnahme zur Anpassung der Wälder an den Klimawandel. Grundidee ist die Verwendung von "Analog"-Klimaten, um wissenschaftliche Erkenntnisse über die künftige Entwicklung unserer Wälder in die Forstpraxis zu übersetzen und die Umsetzung vor Ort zu erleichtern. Zielgruppe sind in erster Linie Waldbesitzer und Förster in der Region Nürnberg, daneben auch Multiplikatoren und die Öffentlichkeit. Drei Forstbetriebsgemeinschaften sind aktiv in das Projekt eingebunden. | Das Projekt ANALOG hat Klima-Analogien zu einem erfolgreich eingesetzten Kommunikationsmittel gemacht, um den Akteuren im Bereich Wald und Forst in der Region Nürnberg die Notwendigkeit und die Möglichkeiten der Anpassung ihrer Wälder an den Klimawandel auf eine praxisverständliche Art zu vermitteln. Voraussetzung für den Erfolg war die übergreifende Zusammenarbeit von Wissenschaft (LWF), Forstverwaltung (AELF Roth) und Praxis (FBG Nürnberger Land, FBG Heideck-Schwabach, FBG Roth und Umgebung). Nach dem Auftaktseminar im September 2019 und drei Exkursionen im Oktober 2019 und Januar 2020 konnten coronabedingt keine größeren Veranstaltungen in den Jahren 2020 und 2021 realisiert werden. Die direkte Projektarbeit mit den Waldbesitzer*innen seitens der FBG-Projektbearbeiter*innen blieb bestehen, aber für den Brückenschlag zwischen Wissenschaft und Praxis gewann der Kommunikationsweg über Multiplikatoren die größere Bedeutung, z.B. die Analog-Atlas-Schulung für Revierförster*innen am AELF Roth sowie die Exkursion ins Rhonetal in einem sehr breit gefächerten Exkursionsteam.Trotz der Einschränkungen haben die Klima-Analogien weit über den Projektrahmen hinaus Wirkung erzielt. Knapp 50 Vorträge sowie 18 Publikationen zeigen eindrucksvoll den Einsatz des Analog-Teams. Angetrieben durch die Verbreitung der Klima-Analogien seitens der FBG-Projektbearbeiter*innen im Gespräch mit Waldbesitzer*innen und der allgemeinen Öffentlichkeitsarbeit, entwickelte sich eine regionale Eigendynamik. | Hans Stromberger Tel.: +49 9171 9660-109 hans.stromberger@fbg-heideck-schwabach.de Forstbetriebsgemeinschaft Heideck/Schwabach e.V. Münchener Str. 67 91154 Roth | X | WKF |
| 01.01.2019 | 31.12.2022 | 22WK514404 | Verbundvorhaben: Klimaanalogien als Informations- und Kommunikationsmittel in der Klimawandelanpassung der Wälder um Nürnberg; Teilvorhaben 4 - Akronym: ANALOG | ANALOG ist eine Informations- und Kommunikationsmaßnahme zur Anpassung der Wälder an den Klimawandel. Grundidee ist die Verwendung von "Analog"-Klimaten, um wissenschaftliche Erkenntnisse über die künftige Entwicklung unserer Wälder in die Forstpraxis zu übersetzen und die Umsetzung vor Ort zu erleichtern. Zielgruppe sind in erster Linie Waldbesitzer und Förster in der Region Nürnberg, daneben auch Multiplikatoren und die Öffentlichkeit. Drei Forstbetriebsgemeinschaften sind aktiv in das Projekt eingebunden. | Das Projekt ANALOG hat Klima-Analogien zu einem erfolgreich eingesetzten Kommunikationsmittel gemacht, um den Akteuren im Bereich Wald und Forst in der Region Nürnberg die Notwendigkeit und die Möglichkeiten der Anpassung ihrer Wälder an den Klimawandel auf eine praxisverständliche Art zu vermitteln. Voraussetzung für den Erfolg war die übergreifende Zusammenarbeit von Wissenschaft (LWF), Forstverwaltung (AELF Roth) und Praxis (FBG Nürnberger Land, FBG Heideck-Schwabach, FBG Roth und Umgebung). Nach dem Auftaktseminar im September 2019 und drei Exkursionen im Oktober 2019 und Januar 2020 konnten coronabedingt keine größeren Veranstaltungen in den Jahren 2020 und 2021 realisiert werden. Die direkte Projektarbeit mit den Waldbesitzer*innen seitens der FBG-Projektbearbeiter*innen blieb bestehen, aber für den Brückenschlag zwischen Wissenschaft und Praxis gewann der Kommunikationsweg über Multiplikatoren die größere Bedeutung, z.B. die Analog-Atlas-Schulung für Revierförster*innen am AELF Roth sowie die Exkursion ins Rhonetal in einem sehr breit gefächerten Exkursionsteam.Trotz der Einschränkungen haben die Klima-Analogien weit über den Projektrahmen hinaus Wirkung erzielt. Knapp 50 Vorträge sowie 18 Publikationen zeigen eindrucksvoll den Einsatz des Analog-Teams. Angetrieben durch die Verbreitung der Klima-Analogien seitens der FBG-Projektbearbeiter*innen im Gespräch mit Waldbesitzer*innen und der allgemeinen Öffentlichkeitsarbeit, entwickelte sich eine regionale Eigendynamik. | Dieter Winkler Tel.: +49 9171 88111 fbg-roth@web.de Forstbetriebsgemeinschaft Roth und Umgebung e. V. Schwander Str. 19 91154 Roth | X | WKF |
| 01.01.2019 | 31.12.2022 | 22WK514405 | Verbundvorhaben: Klimaanalogien als Informations- und Kommunikationsmittel in der Klimawandelanpassung der Wälder um Nürnberg; Teilvorhaben 5 - Akronym: ANALOG | ANALOG ist eine Informations- und Kommunikationsmaßnahme zur Anpassung der Wälder an den Klimawandel. Grundidee ist die Verwendung von "Analog"-Klimaten, um wissenschaftliche Erkenntnisse über die künftige Entwicklung unserer Wälder in die Forstpraxis zu übersetzen und die Umsetzung vor Ort zu erleichtern. Zielgruppe sind in erster Linie Waldbesitzer und Förster in der Region Nürnberg, daneben auch Multiplikatoren und die Öffentlichkeit. Drei Forstbetriebsgemeinschaften sind aktiv in das Projekt eingebunden. | Das Projekt ANALOG hat Klima-Analogien zu einem erfolgreich eingesetzten Kommunikationsmittel gemacht, um den Akteuren im Bereich Wald und Forst in der Region Nürnberg die Notwendigkeit und die Möglichkeiten der Anpassung ihrer Wälder an den Klimawandel auf eine praxisverständliche Art zu vermitteln. Voraussetzung für den Erfolg war die übergreifende Zusammenarbeit von Wissenschaft (LWF), Forstverwaltung (AELF Roth) und Praxis (FBG Nürnberger Land, FBG Heideck-Schwabach, FBG Roth und Umgebung). Nach dem Auftaktseminar im September 2019 und drei Exkursionen im Oktober 2019 und Januar 2020 konnten coronabedingt keine größeren Veranstaltungen in den Jahren 2020 und 2021 realisiert werden. Die direkte Projektarbeit mit den Waldbesitzer*innen seitens der FBG-Projektbearbeiter*innen blieb bestehen, aber für den Brückenschlag zwischen Wissenschaft und Praxis gewann der Kommunikationsweg über Multiplikatoren die größere Bedeutung, z.B. die Analog-Atlas-Schulung für Revierförster*innen am AELF Roth sowie die Exkursion ins Rhonetal in einem sehr breit gefächerten Exkursionsteam.Trotz der Einschränkungen haben die Klima-Analogien weit über den Projektrahmen hinaus Wirkung erzielt. Knapp 50 Vorträge sowie 18 Publikationen zeigen eindrucksvoll den Einsatz des Analog-Teams. Angetrieben durch die Verbreitung der Klima-Analogien seitens der FBG-Projektbearbeiter*innen im Gespräch mit Waldbesitzer*innen und der allgemeinen Öffentlichkeitsarbeit, entwickelte sich eine regionale Eigendynamik. | Dr. Tobias Mette Tel.: +49 8161 4591-223 tobias.mette@lwf.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1 85354 Freising | X | WKF |
* WKF - Förderrichtlinie Waldklimafonds, FPNR - Förderprogramm "Nachhaltige Erneuerbare Ressourcen" (bis 2023 Förderprogramm "Nachwachsende Rohstoffe")